(57)【要約】      （修正有）【課題】回転従動部に内側端部が支持された蓄力ゼンマイによる、蓄積された蓄力を開放する瞬間に発生する回転従動部に対する激しい叩打を回避して、回転従動部の寿命を向上させたエンジン始動装置を提供する。【解決手段】緩衝・蓄力手段の蓄力の解放によりエンジンを始動させる回転従動部を備え、回転従動部が蓄力用ゼンマイ１３１の他端部を支持するゼンマイ支持部１２３を有し、ゼンマイ支持部１２３が、回転従動部の回転中心から偏心する位置に偏心中心をもつ膨出円盤状を呈し、その膨出円盤状ゼンマイ支持部１２３の一部の周縁部に、外周から偏心中心に向けてＵ字状に切り欠かれるとともに、蓄力用ゼンマイの本体との当接側肩部が切り欠かれた逆Ｊ字状のゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａを有している。【選択図】図４
2006291723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動部と、該駆動部の駆動によって回転部が回転して動力を緩衝しつつ蓄力する緩衝・蓄力手段と、該緩衝・蓄力手段の蓄力の解放によりエンジンを始動させる回転従動部とを備えたエンジン始動装置にあって、
前記緩衝・蓄力手段が蓄力用ゼンマイと同ゼンマイの一端を支持するゼンマイ香箱とを有し、
前記回転従動部が前記蓄力用ゼンマイの他端部を支持するゼンマイ支持部を有してなり、
前記回転従動部のゼンマイ支持部が、前記回転従動部の回転中心から偏心する位置に偏心中心をもつ膨出円盤状を呈し、その膨出円盤状ゼンマイ支持部の一部の周縁部に、外周から前記偏心中心に向けてＵ字状に切り欠かれるとともに、前記蓄力用ゼンマイの本体との当接側肩部が切り欠かれたゼンマイ端部支持用切欠き溝からなる、
ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
前記回転従動部のゼンマイ支持部がプラスチック材料から構成されてなる請求項１記載のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の携行作業機に搭載される小型内燃エンジンの始動装置に関し、具体的には回転駆動部の動力が緩衝・蓄力手段を介して回転従動部に伝達されてエンジンを始動させるエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動による小型内燃エンジンの始動装置は、通常、回転駆動部に配されたリコイル用リールに巻装されたリコイルロープを引くことによってリコイル用リールを回転させ、このリコイル用リールの回転を緩衝・蓄力手段を介してエンジンのクランク軸に伝達し、エンジンの始動を行っている。
【０００３】
例えば、実開平１−９１０７５号公報（特許文献１）のエンジン始動装置によりエンジンを始動させるには、予めストッパ部材を従動側のラチェットに係合させておき、リコイルロープを適当回数引っ張りリコイルドラムを回転させて蓄力用ゼンマイに十分なバネ力を蓄積させておき、エンジン始動時にストッパ部材と前記ラチェットとの係合を外す。この係合を外すとゼンマイに蓄力されたバネ力が回転従動部を介してクランク軸に伝達され、エンジンを始動させる。蓄力用ゼンマイにバネ力を蓄積するときは、エンジンからの余分な負荷がかからないため、リコイル用ゼンマイと蓄力ゼンマイを巻き上げるだけの力で足りる。その結果、リコイルロープの引き力は小さくて済み、力の弱い人でも容易にリコイルロープの引き操作を行うことができ且つ必要時に確実にエンジンを始動させることができるというものである。
【０００４】
一方、例えば特開２００１−１３２５９１号公報及び特開２００２−３２７６６６号公報（特許文献２及び３）のエンジン始動装置は、上記特許文献１の前記エンジン始動装置からストッパ部材を排除するとともに、蓄力用ゼンマイに蓄積されるバネ力がエンジンの圧縮行程における最大負荷を越えるまでは同ゼンマイのバネ力が開放されず、同ゼンマイのバネ力がエンジンの圧縮行程における最大負荷を越えた瞬間にバネ力が開放されてクランクを回転させるようにして、エンジンを自動的に始動させる。
【０００５】
ここで、特許文献２及び３は機構の一部が相違しているが、前述の機能を実質的に備えている。その機構の相違点は、特許文献２が緩衝・蓄力手段の一部であるゼンマイ収容箱をワンウエイクラッチを介して支軸に支持させているのに対して、特許文献３ではゼンマイ収容箱を支軸に回転自在に支持させるとともに、同ゼンマイ収容箱の外周部にエンジン回転方向の回転だけを許容する一方向回転手段を設けていることである。いずれにしても、これらの特許文献２及び３のエンジン始動装置では、リコイルロープの引き操作によりゼンマイ収容箱を一方向にのみ回転できるように構成して、蓄力用ゼンマイに貯えられるバネ力を維持する。
【０００６】
ところで、上記特許文献１に開示されたエンジン装置にあっては、リコイルロープの引き操作を何回行えば、蓄力用ゼンマイにエンジンを始動させるに十分な蓄力が蓄えられるか皆目検討がつかない。そのため、リコイルロープの引き操作を余分な回数行うことが多くなる。或いは、リコイルロープの引き操作回数が少ないときは、ストッパを外してもエンジンの始動がなされないだけでなく、蓄力用ゼンマイに貯えられた折角の蓄力が開放されてしまう。また、上記特許文献２及び３も蓄力用ゼンマイにエンジンを始動させるに十分な蓄力が貯える時期を予測できない。そのため、長い使用においては蓄力用ゼンマイのバネ力が変動して、エンジンの始動時期にずれが生じやすくなり、それを予測することができないため、始動にあたって戸惑いを生じることが多い。
【０００７】
また上記回転従動部は、例えば特開２００２−３２７６６６号公報（特許文献３）にも開示されているように、大径の起動プーリのエンジン側中央には回転中心を中心とする小径のラチェット部が突設されており、その背面側中央部にはラチェットホイールの回転中心を中心とする円形の膨出部が膨出しており、同円形膨出部の周縁部の一部には前記中心に向かう蓄力用ゼンマイの内側端部を嵌着支持するＵ字状の切欠き溝が形成されている。小径の前記ラチェット部のラチェット歯には、エンジンのクランク軸に取り付けられた遠心クラッチ機構の爪部が係脱する。
【特許文献１】実開平１−９１０７５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３２５９１号公報
【特許文献３】特開２００２−３２７６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記切欠き溝の形状が上述のごとくＵ字状である場合には、回転駆動部の回転を緩衝・蓄力始端を介して起動プーリに直接伝達し、蓄力用ゼンマイの蓄力がエンジンの最大負荷を越えたとき自動的にクランク軸の回転がなされる瞬間に、前記切欠き溝に嵌着された蓄力用ゼンマイの内側端部からＵ字状切欠き溝の一方の肩部を跨いで延びる本体部分が、同肩部を激しく叩くため、蓄力用ゼンマイの内側端部や前記肩部を損傷させてしまいかねなうことが多い。
本発明は、回転従動部に内側端部が支持された蓄力ゼンマイによる、蓄積された蓄力を開放する瞬間に発生する回転従動部に対する激しい叩打を回避して、胴回動従動部の耐久性を向上させたエンジン始動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的は、本発明の基本構成である、回転駆動部と、該駆動部の駆動によって回転部が回転して動力を緩衝しつつ蓄力する緩衝・蓄力手段と、該緩衝・蓄力手段の蓄力の解放によりエンジンを始動させる回転従動部とを備えたエンジン始動装置にあって、前記緩衝・蓄力手段が蓄力用ゼンマイと同ゼンマイの一端を支持するゼンマイ香箱とを有し、前記回転従動部が前記蓄力用ゼンマイの他端部を支持するゼンマイ支持部を有してなり、前記回転従動部のゼンマイ支持部が、前記回転従動部の回転中心から偏心する位置に偏心中心をもつ膨出円盤状を呈し、その膨出円盤状ゼンマイ支持部の一部の周縁部に、外周から前記偏心中心に向けてＵ字状に切り欠かれるとともに、前記蓄力用ゼンマイの本体との当接側肩部が切り欠かれたゼンマイ端部嵌着溝からなることを特徴とするエンジン始動装置によって効果的に達成される。
【００１０】
好適な態様によると、前記回転従動部のゼンマイ支持部がプラスチック材料から構成されてなり、また前記緩衝・蓄力手段による蓄力がエンジン始動に必要な負荷を越えたとき作動するトルクリミット機構を更に有しているとよい。
【作用効果】
【００１１】
本発明における上記基本構成にあって、前記緩衝・蓄力手段に従来から採用されているゼンマイ香箱と蓄力用ゼンマイを使うとともに、回転従動部に同じく従来から広く採用されているラチェットホイールを使っているため、本発明のための格別の部品を調達する必要がない。
【００１２】
いま、回転従動部の回転が停止した状態にあるとき回転駆動部を駆動して緩衝・蓄力手段のゼンマイ香箱を蓄力方向に回転させ、蓄力用ゼンマイにエンジンの最大負荷を克服するに十分な蓄力がなされたのち、その蓄力が開放され回転駆動部を回転させて、クランク軸を介してエンジンを始動させる瞬間に、回転従動部の上記ゼンマイ内側端部嵌着溝に嵌着支持された蓄力用ゼンマイの内側端部に続くゼンマイ本体が鞭状に激しく振動するが、本発明による蓄力用ゼンマイの内側端部が嵌着されたゼンマイ支持部の上記ゼンマイ内側端部嵌着溝のゼンマイ本体との当接側肩部が切り欠かれているため、ゼンマイの前記振動によってもゼンマイ支持部に激しい叩打が加えられず、当然にゼンマイ支持部及び蓄力用ゼンマイの内側端部が損傷することもない。そのため、前記膨出円盤状のゼンマイ支持部をプラスチックにて構成することができる。
【００１３】
また、エンジン始動装置の回転部にトルクリミット機構を更に設けておくと、前記緩衝・蓄力手段による蓄力がエンジン始動に必要な負荷を越えたことを検出して、それ以上蓄力しないようにすることを可能にする。その結果、このトルクリミット機構が作動すると、それ以上は緩衝・蓄力手段に蓄力をすることが不要となり、リコイルロープを過不足なく引くことができ、無用な引き操作を不要とする。緩衝・蓄力手段に必要な蓄力が貯えられたとき、トルクリミット機構の作動とともに、信号発生手段が作動して、例えば音や光の報知信号を発するようにすれば、前記トルクリミット機構が作動されたことを容易に知り得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るエンジン始動装置の好ましい実施形態を図面に基づき具体的に説明する。なお本実施形態にあってはチェーンソーに適用される小型の空冷式内燃エンジンの始動装置とエンジンとの間の動力伝達機構について例示するが、同種のエンジン始動装置及びエンジンを搭載する刈払い機や回転式鋸などの様々な携行作業機に適用されることは勿論である。
【００１５】
図１は本実施形態に係るエンジン始動装置の組付け時における構成部材の配置関係を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態に係るエンジン始動装置とエンジンのクランク軸との組み付け構造を示す縦断面配置図である。
図２に仮想線で示すとおり、エンジンのクランク軸１０５にはファン１０６が固設されており、そのファン１０６のエンジン始動装置側の背面には、後述する遠心クラッチ機構の一構成部材である杆状係脱部材１０７を回転自在に枢支する枢支部１０６ａが、クランク軸１０５を挟んで一体に形成されている。この枢支部１０６ａは、クランク軸１０５を挟んで１８０°の位相差をもって一対配されており、その形状はエンジン始動装置側から見て扇型をなしている。これらの枢支部１０６ａに前記杆状係脱部材１０７が回転自在に枢着されている。同杆状係脱部材１０７は、図２に示すとおり、側面から見ると杆状係脱部本体１０７ａの一端に直角に屈曲された爪部１０７ｂが立ち上がる形状をもち、平面から見ると中央部に前記枢支部１０６ａにねじ込まれる止めネジ１０６ｂを挿通するネジ挿通孔が形成されている。杆状係脱部材１０７とファン１０６との間に図示せぬ捩じりバネが介在され、同捩じりバネの弾力によって前記爪部１０７ｂを常にクランク軸側へと押し付けるように付勢している。
【００１６】
本実施形態によるエンジン始動装置１００は、その半部ケース体１０１の円筒ボス部１０１ａに回転可能に取着された回転従動部Ｍの回転中心とエンジン側の上記クランク軸１０５の軸中心とが向かい合うようにして組付けられる。エンジン始動装置１００の構成部材は、図２に示すように、全て反エンジン側の半部ケース体１０１に収容されている。前記半部ケース体１０１には、同図に示すとおり、円筒ボス部１０１ａがクランク軸側に向けて突設されている。この円筒ボス部１０１ａの内面には内ねじが切られており、以下に述べる各エンジン始動装置１００の構成部材が前記円筒ボス部１０１ａに順次組付けられて止めネジ１０２によって固定される。
【００１７】
図１に示すように、前記エンジン始動装置１００は回転駆動部Ｄと回転従動部Ｍとを備えている。前記回転駆動部Ｄは、前記半部ケース体１０１の内面に外側フック端１１０ａを当接固定するリコイル用ゼンマイ１１０と、中央部に前記円筒ボス部１０１ａに外嵌する円形孔１１２が形成され、同リコイル用ゼンマイ１１０を収容して、同ゼンマイ１１０の前記外側フック端１１０ａとともに半部ケース体１０１の内面に当接され位置決め固定されるゼンマイケース１１３と、一端にグリップ１１４を有するリコイルロープ１１５と、同リコイルロープ１１５の他端を巻回し周面上の一部に固定して前記リコイルロープ１１５を巻き回すリコイル用リール１１６とを備えている。
【００１８】
一方の回転従動部Ｍは、図１及び図３に示すように、径の異なる第１及び第２のラチェット部１２１，１２２が同軸線上に一体化して配されたラチェットホイール１２０を備えている。このラチェットホイール１２０の回転駆動部Ｄ側の背面中央部には、図４及び図５に示すとおり、後述する蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂを支持するため、ラチェットホイール１２０の回転中心Ｏから偏位した位置を偏心中心Ｏ’とする円盤状の膨出部１２３が突設されている。同円盤状膨出部１２３の周縁部には、その外周の一部から前記偏心中心Ｏ’に向けてＵ字状に切欠くとともに、その一方の肩部を略直角に切欠き、全体が逆Ｊ字状を呈するゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａが形成されている。
【００１９】
大径の前記第１ラチェット部１２１のラチェット歯１２１ａには、後述する第２係脱部材１４２が係脱し、小径の第２ラチェット部１２２のラチェット歯１２２ａには、図２に示すように上記クランク軸１０５に取り付けられた遠心クラッチ機構の構成部材である上記爪部１０７ｂが係脱する。図示例によれば、前記第１ラチェット部１２１及び第２ラチェット部１２２は４つのラチェット歯１２１ａ，１２２ａを有しており、両ラチェット部１２１，１２２は同一方向の回転のみを許容するために、回転が許容される方向とは反対側に係着面を有している。小径の第２ラチェット部１２２は、前記爪部１０７ｂと係合しているため、エンジンが始動するまでは、本発明における緩衝・蓄力手段の一部であるゼンマイ香箱１３０の蓄力方向の回転に追随せずに停止した状態におかれる。
【００２０】
前記回転駆動部Ｄと回転従動部Ｍとの間には、図１及び図２に示すように、本発明の緩衝・蓄力手段であるゼンマイ香箱１３０と同ゼンマイ香箱１３０に収納された蓄力用ゼンマイ１３１とが介装されている。本実施形態によれば、図６に一部を破断して拡大して示すように、前記ゼンマイ香箱１３０のゼンマイ収容部１３０ａの内壁面には、前記蓄力用ゼンマイ１３１のフック状の外側端部１３１ａと係合して、蓄力用ゼンマイ１３１を蓄力方向に巻き込むための複数個の突部１３０ｂが等間隔で突出している。この突部１３０ｂの形状は、前記リコイル用リール１１６の蓄力方向に回転したとき、蓄力用ゼンマイ１３１の上記外側端部１３１ａが係合するための係合面１３０ｂ−１が形成され、その頂点部１３０ｂ−２から反蓄力方向に向けて収容部１３０ａの内周面に向けてなだらかに下傾斜する傾斜面１３０ｂ−３が形成されている。一方、前記蓄力用ゼンマイ１３１のフック状の内側端部１３１ｂは、上記回転従動部Ｍのラチェットホイール１２０の上記円盤状膨出部１２３に形成された逆Ｊ字状の上記ゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａに嵌着支持されている。前記ゼンマイ香箱１３０の従動部側の開放面は環状カバー１３３により閉塞され、内部に収容された蓄力用ゼンマイ１３１の軸線方向の動きを規制している。
【００２１】
逆Ｊ字状の前記ゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａには、蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂが嵌着されるとともに、その内側端部１３１ｂから右回りに本体を延ばし、その外側端部１３１ａを既述したとおりゼンマイ香箱１３０の内壁面に形成された上記係合面１３０ｂ−１に係合支持させる。このゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａの形状を上述のごとく逆Ｊ字状としているため、上述のように第２係脱杆１４２がラチェットホイール１２０から離脱して蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力を開放する瞬間に、同切欠き溝１２３ａに嵌着された蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂから逆Ｊ字状のゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａの切り欠かれた一方の肩部分を跨いで延びる部分が、同部分を激しく叩こうとするが、その肩部分から肩部が排除されているため、特に前記蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂの耐久性も著しく向上した。
【００２２】
前記ゼンマイ香箱１３０の内壁面に吐出する上記突部１３０ｂは、トルクリミット機構の一部を構成しており、蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力がエンジンを始動させるに十分な量に達すると、それ以上は外側フック部１３１ａとの係合を維持できなくなり、外側フック部１３１ａとの係合が外れて同外側フック部１３１ａが前記突部１３０ｂを次々と越えていき、蓄力用ゼンマイ１３１にもそれ以上の蓄力ができなくなる。この外側フック部１３１ａが前記突部１３０ｂを越えるときに発する音により、蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力が限界に達したことを外部に知らしめる。なお、本実施形態にあっては、トルクリミット機構をゼンマイ香箱１３０と蓄力用ゼンマイ１３１との間で構成しているが、例えば回転従動部Ｍにトルクリミット機構を設けることもできる。
【００２３】
前記ゼンマイ香箱１３０の外周面には、図６及び図７に示すように内部に収納された蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力方向（図６の時計方向）の回転は許容するが、その逆の回転を阻止する一方向回転機構としての複数の外周ラチェット歯１３０ｃが交互にピッチ差をもたせて一体に成形されている。この一方向回転機構としてはラチェット機構が一般的であるが、他にも多様な形式の一方向回転機構を採用することもでき、その設置部位も必ずしもゼンマイ香箱１３０の外周面に限らない。前記外周ラチェット歯１３０ｃに上記第１係脱部材１４１が係脱する。
【００２４】
一方、ゼンマイ香箱１３０のリコイル用リール１１６と対面する背面中央部には、図７に示すように小ラチェット部１３２が形成されており、前記リコイル用リール１１６の前記小ラチェット部１３２との対面部には、図１に示すように、前記ゼンマイ香箱１３０を蓄力方向にのみ回転させるため、同小ラチェット部１３２のラチェット歯１３２ａと弾性的に係脱する係脱爪杆１１６ａが設けられている。上記外周ラチェット歯１３０ｃの上記第２係脱部材１４２との係合面は、蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力方向に向けられており、ゼンマイ香箱１３０の背面側に設けられた前記小ラチェット部１３２のラチェット歯１３２ａの前記係脱爪杆１１６ａとの係合面は、上記回転従動部Ｍのラチェットホイール１２０の第１ラチェット部１２１のラチェット歯１２１ａの係合面とは反対方向に向けられている。
【００２５】
図示例によれば、前記小ラチェット部１３２のラチェット歯１３２ａは９０°の位相差をもってゼンマイ香箱１３０に一体に形成されており、対する前記係脱爪杆１１６ａは前記リコイル用リール１１６のゼンマイ香箱側の周縁部に１８０°の位相差をもたせて２個がリコイル用リール１１６の回転中心に関して点対称に配され、その一端をリコイル用リール１１６の周縁部に枢着している。この係脱爪杆１１６ａは、図示せぬ捩じりバネ１１６ｂによって常に前記ラチェット歯１３２ａと係合する方向に付勢されている。一対の係脱爪杆１１６ａは４個の前記ラチェット歯１３２ａのうち、１８０°の位相差をもって配される２個のラチェット歯１３２ａと同時に係合して、リコイル用リール１１６とゼンマイ香箱１３０とが蓄力方向に回転し、反蓄力方向にはリコイル用リール１１６だけが回転可能とされる。
【００２６】
ここで、本実施形態にあっては、上記リコイル用リール１１６の２個の係脱爪杆１１６ａが上記ゼンマイ香箱１３０の背面側に形成された小ラチェット部１３２の２つのラチェット歯１３２ａと係合した状態にあるとき、リコイルロープ１１５を引いてリコイル用リール１１６を蓄力方向に回転させ、ゼンマイ香箱１３０を同じく蓄力方向（図６の時計方向）に回転させることにより、上記第２係脱部材１４２が係合して停止状態にある上記ラチェットホイール１２０との間で、蓄力用ゼンマイ１３１に十分な蓄力がなされるようにされている。蓄力用ゼンマイ１３１に十分な蓄力がなされたときに、第２係脱部材１４２とラチェットホイール１２０との係合を外すと図示せぬエンジンが瞬時に始動する。
【００２７】
図８は前記ゼンマイ香箱１３０の外周ラチェット歯１３０ｃに係脱する第１係脱部材１４１を拡大して示している。図９は上記ラチェットホイール１２０の大径の第１ラチェット部１２１と係脱する上記第２係脱部材１４２を示している。ここで、第１係脱部材１４１はゼンマイ香箱１３０がプラスチック製であるため、同じくプラスチックを使っており、第２係脱部材１４２は板金材料からなる。
【００２８】
前記第１係脱部材１４１は、図８に示すように、その略半部が円盤状の枢着部１４１ａと、同枢着部１４１ａから延出する三角板状の係脱爪部１４１ｂとを有し、残り半部が前記枢着部１４１ａの中心と前記係脱爪部１４１ｂの先端とを結ぶ直線にほぼ直交して前記枢着部１４１ａから逆方向に延出する同枢着部１４１ａと同じ肉厚の板バネ部１４１ｃと、同板バネ部１４１ｃの自由端の一側面から前記枢着部１４１ａの軸線と平行に突出しているピン１４１ｄとを有している。前記板バネ部１４１ｃは、前記枢着部１４１ａの径方向に僅かに突出する基部１４１ｃ−１と、同基部１４１ｃ−１に続いて前記係脱爪部１４１ｂの延出方向とは逆方向に円弧状に湾曲して突出する湾曲部１４１ｃ−２とからなる。また、前記枢着部１４１ａには、上記半部ケース体１０１の内面から突出する軸部を遊挿する遊挿孔１４１ａ−１が形成されている。
【００２９】
以上の構成をもつ第１係脱部材１４１は本発明の特徴部の一部であって、その特有の構成により、エンジン始動装置１００に組付けるにあたっても、単に後述する第２係脱部材１４２の長孔１４２ｂに先端のピン１４１ｄを挿入するとともに、半部ケース体１０１の所定位置に枢着させるだけの簡単な操作で容易に取り付けることができるだけでなく、従来のように係脱爪部１４１ｂをゼンマイ香箱１３０の外周ラチェット歯１３０ｃと係合する方向に不制するための捩じりバネが不要となり、しかも第１始動モードと第２始動モードとの切換え機構全体の部品点数を少なくでき、同時にその機構をも簡略化できる。
【００３０】
一方の上記第２係脱部材１４２は、図９に示すように、全体がく字状に形成され、その中央部に枢着部１４２ａを有し、一端部には上記第１係脱部材１４１のピン１４１ｄが挿入される長孔１４２ｂが形成されている。また、他端部には第２係脱部材１４２の肉厚方向に突出する係脱爪部１４２ｃを有している。前記第１及び第２係脱部材１４１，１４２は半部ケース体１０１の上壁面に近い位置に並んで回動自在に枢着されている。上記第１係脱部材１４１の前記係脱爪部１４１ｂは、上記ゼンマイ香箱１３０の外周面に形成された外周ラチェット歯１３０ｃと係脱し、第２係脱部材１４２の係脱爪部１４２ｃは上記ラチェットホイール１２０の大径の第１ラチェット部１２１と係脱するとともに、第２係脱部材１４２は捩じりバネ１４４によって前記係脱爪部１４２ｃが大径の第１ラチェット部１２１と係合する方向に付勢されている。また、第１及び第２係脱部材１４１，１４２が、上述のごとく半部ケース体１０１の所定位置に枢着され、この第２係脱部材１４２の長孔１４２ｂに上記第１係脱部材１４１のピン１４１ｄが挿入されると、第１係脱部材１４１の上記板バネ部１４１ｃのバネ力により常にラチェットホイール１２０と係合する方向に付勢されている。
【００３１】
本実施形態にあっては、図１０に示すように、半部ケース体１０１の上面端部に前記第２係脱部材１４２とラチェットホイール１２０との係脱操作を行うための操作手段である回動スイッチ１４３が取り付けられている。この回動スイッチ１４３は、図３及び図１０に示すように、円盤状枢着部１４３ａから径方向に突出する摘み部１４３ｂと略１３０°の位相差をもって同円盤状枢着部１４３ａから径方向に突出する台形状突部１４３ｃが形成されており、前記第２係脱部材１４２の上記長孔１４２ｂが形成されている側の端部上面と相対するように半部ケース体１０１の底壁部に図示せぬボスを介して回動自在に枢支されている。ここで、前記長孔１４２ｂには上記第１係脱部材１４１のピン１４１ｄが遊挿されている。
【００３２】
いま、回動スイッチ１４３の摘み部１４３ｂを、図１０に仮想線で示す左側の位置から実線で示す右側へと回動させると、回動スイッチ１４３の台形状突部１４３ｃが前記第２係脱部材１４２の長孔１４２ｂが形成された側の端部上面から離れ、第２係脱部材１４２は捩じりバネ１４４及び第２係脱部材１４１の板バネ部１４１ｃのバネ力によりラチェットホイール１２０のラチェット歯１２１ａに係合する。同時に、第２係脱部材１４１の板バネ部１４１ｃのバネ力によって第１係脱部材１４１もゼンマイ香箱１３０の外周ラチェット歯１３０ｃと係合する。
【００３３】
すなわち、回動スイッチ１４３を、図１０及び図１１に示すように時計方向に回動させると、第１及び第２係脱部材１４１，１４２は、それぞれゼンマイ香箱１３０の外周ラチェット歯１３０ｃとラチェットホイール１２０の大径ラチェット部１２１とにそれぞれ係合する。この状態が第２始動モードであり、この状態でリコイルロープ１１５を引いてリコイル用リール１１６を回転させると、ゼンマイ香箱１３０は蓄力方向に回転するが、第１係脱部材１４１と外周ラチェット歯１３０ｃとが係合しているため反対方向の回転は止められている。このとき回転従動部Ｍのラチェットホイール１２０は、蓄力用ゼンマイ１３１のバネ力を解放する方向の力を受けているが、第２係脱部材１４２が係合しているため、一切回転が止められている。そのため、リコイルロープ１１５を引いてリコイル用リール１１６を回転させると、ゼンマイ香箱１３０が回転してラチェトホイール１２０との間で、専ら蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力だけがなされる。
【００３４】
ここで、リコイルロープ１１５の引き操作を途中で止めてリコイルロープ１１５から手を離しても、そのまま蓄力はゼンマイ香箱１３０とラチェットホイール１２０との間に保持されることになる。従って、例えば力の弱い人による引き操作や、リコイルロープ１１５の引き操作が自由に行えないような場所では、何回かに分けてリコイルロープ１１５を引いて、蓄力用ゼンマイ１３１にエンジンを始動させるに十分なバネ力を貯えたのちに、第１及び第２係脱部材１４１，１４２の係合を解除して第１始動モードに切り替えれば、瞬時にエンジンを始動させることができる。このとき貯えられた蓄力がエンジンを始動させるに十分な力に達したかどうかは、既述したトルクリミット機構の作動により発せられる報知信号により確実に知ることができる。
【００３５】
第１始動モードに切り換えるには、上記回動スイッチ１４３を図１０に示す実線の位置から仮想線の左側の位置へと回動させると、図１２に示すように第２係脱部材１４２の長孔１４２ｂが形成された側の上面から離間していた回動スイッチ１４３の台形状突部１４３ｃが前記長孔１４２ｂが形成された側の本体上面に押し付けられ、捩じりバネ１４４及び第１係脱部材１４１の板バネ部１４１ｃのバネ力に抗して第２係脱部材１４２を時計方向に回動させる。この回動により、第２係脱部材１４２とラチェットホイール１２０の第１ラチェット部１２１との係合が解除される。このとき同時に、第１係脱部材１４１の板バネ部１４１ｃの反発力が働き、第１係脱部材１４１の係脱爪部１４１ｂとゼンマイ香箱１３０の外周ラチェット歯１３０ｃときの係合が外れる。この状態が第１始動モードである。
【００３６】
このように第２始動モードにあって蓄力用ゼンマイ１３１にエンジンを始動させるに十分な蓄力がなされたとき、ゼンマイ香箱１３０の外周ラチェット歯１３０ｃとラチェットホイール１２０の第１ラチェット部１２１との係合が外れた第１始動モードに切り換えると、瞬時にエンジンを始動させることができる。このとき、蓄力用ゼンマイ１３１にはエンジンを始動させるに十分な蓄力がなされており、その蓄力が開放された瞬間に蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂに隣接するゼンマイ本体部分が激しく振動するが、ラチェットホイール１２０の背面側に形成されたゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａを上述のように逆Ｊ字状に形成したことによって、その肩を強く叩くことがなくなり、蓄力用ゼンマイの内側端部を損傷させることもない。ここで、エンジンの回転速度が所定の速度を越えると、エンジン側のファン１０６に取り付けられた遠心クラッチ機構の上記杆状係脱部材１０７が遠心力を受けて、図１１に示すように、その爪部１０７ｂと前記ラチェットホイール１２０の小径の第２ラチェット部１２２との係合が外れ、前記ラチェットホイール１２０の回転は自動的に停止するが、エンジンの回転は続けられる。
【００３７】
ところで、以上の説明は第２係脱部材１４２を回転従動部Ｍのラチェットホイール１２２の第１ラチェット部１２１に係合させて蓄力解放方向の回転を禁止した第２始動モードにあるとき、リコイルロープ１１５を引いてリコイルリール１１６を介してゼンマイ香箱１３０を一方向に回転させて蓄力用ゼンマイ１３１に蓄力し、その蓄力がエンジンを始動させるに十分な蓄力となったとき、前記第２係脱部材１４２を操作して第１ラチェット部１２１との係合を解除し第１始動モードに切り換えて、遠心クラッチ機構である第２ラチェット部１２２と杆状係脱部材１０７との係合を維持しながらエンジンを始動させる場合について説明した。
【００３８】
しかるに、熟練作業者にとっては前述のような蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力操作を予め行ってからエンジンを始動させるのは、作業の効率化を妨げるとして敬遠する場合が多い。本実施形態では、回動スイッチ１４３の摘み部１４３ｂを、図１０の実線位置から仮想線の位置へと回動させた第１始動モードにあるとき、リコイルロープ１１５を引いてリコイル用リール１１６を回転させることによりゼンマイ香箱１３０を回転させる。蓄力用ゼンマイ１３１にエンジンの最大負荷を越えるに十分な蓄力がなされる前は、エンジンの上記ファン１０６に取り付けられた上記遠心クラッチ機構の杆状係脱部材１０７と係合している第２ラチェット部１２２は、未だクランク軸１０５を回転させることができず停止したままであり、ラチェットホイール１２０の回転も停止している。ここで、蓄力用ゼンマイ１３１に、エンジンの最大負荷を越える十分なバネ力が蓄えられると、自動的にラチェットホイール１２０を蓄力の解放方向に回転させ、前記遠心クラッチ機構を介してエンジンのクランク軸１０５が回転してエンジンを始動させる。
【００３９】
この蓄力時の途中で、前記リコイルロープ１１５の引き操作を止めると、上記ゼンマイ香箱１３０及びラチェットホイール１２０が第１及び第２係脱部材１４１，１４２と係合していないため、ゼンマイ香箱１３０及びラチェットホイール１２０は逆転を始め、それまで蓄力されていた蓄力用ゼンマイ１３１のバネ力が自動的に解放される。その結果、リコイルロープ１１５の引き操作を途中で止めて手を離しても、緩衝・蓄力手段の蓄力が自然と解放され、不用意にエンジンが始動してしまうような恐れはない。
【００４０】
また本実施形態にあっては、上記ラチェットホイール１２０の耐久性を向上させるため、その第１ラチェット部１２１のラチェット歯１２１ａの形状にも改良がなされている。通常、この種のラチェットホイールのラチェット歯はホイール本体から径方向の外側に立ち上がる係合面を有する平たい直角三角形状に作られている。かかる形状のラチェット歯であると、たとえラチェットホイール及び同ラチェットホイールと係脱するラチェット爪部とを金属製で作っても、第２係脱部材１４２との係脱の回数が増えるとラチェット歯１２１ａの係脱面及びラチェット爪部の係脱面に摩耗が生じ、僅かな衝撃を受けても係合が外れてしまうようになる。また、前記ラチェット歯１２１ａの係脱面の立ち上がり基端部とラチェットホイール１２０の本体との間に形成される隅角部に第２係脱部材１４２の爪部が強く当たると、そこにラチェットホイール１２０の中心側に向かうクラックが発生することがある。これらの課題を解消しようとして、従来は前記ラチェット歯１２１ａ及びラチェット爪部の、特に係脱面に窒化加工などの表面処理を施して、表面硬度を高めて摩耗を避けるようにしていた。しかしながら、上記課題は一向に解消されていない。
【００４１】
そこで本実施形態にあっては、図４に示すように、上記第１ラチェット部１２１のラチェット歯１２１ａの係脱面を径方向から係脱側へと所定の傾斜角αをもって外側に向けて傾斜させて立ち上げており、同時に前記ラチェット歯１２１ａの立ち上がり基端部とホイール本体との間に形成される隅角部にホイール中心側に向けて所要の長さの切欠き部１２１ｂを形成している。ラチェット歯１２１ａの係脱面を径方向から係脱側に向けて所定の傾斜角αをもって傾斜させて立ち上げているため、その歯先部分が摩耗しても、係脱面の基部側が傾斜角αにより、係合時に相手方の係脱爪部が確実に把持係止して簡単には離脱しなくなる。また、前記ラチェット歯１２１ａの立ち上がり基端部とホイール本体との間に形成される隅角部に切欠き部１２１ｂを形成しているため、同隅角部に作用する衝撃力が切欠き部１２１ｂを介して分散し、クラックなどの発生がなくなり、更に耐久性が増す。
【００４２】
また、第２係脱部材１４２を板金からプレス加工により製作する場合は、図９に示すように、その第２係脱部材１４２の長孔が形成されている異端部とは反対側の他端を直角に折り曲げて係着爪１４２ｃを形成する。こうすることにより、その係脱爪部１４２ｃの折曲げ長さにより相手方の第１ラチェット部１２１のラチェット歯１２１ａとの係合部におけるクランク軸線方向の掛かり幅を大きく取ることができ、第１ラチェット部１２１と前記係脱爪部１４２ｃとの係合部において、クランク軸線方向の動きがある程度許容できるようになるため、僅かな外力により係合が解除されることを防止することができる。また、第２係脱部材１４２と第１ラチェット部１２１とが金属製であるとき、前記第２係脱部材１４２の材質を第１ラチェット部１２１の材質に比べて硬度を低くしておけば、繰返しの使用により同係脱部材側が磨耗するようになっており、その磨耗も第１ラチェット部１２１との係合がクランク軸線方向の動きを規制する形状へと磨耗するので、係合が更に強固なものとなる。
【００４３】
図１３は、本発明における第２の実施形態を示している。同図から理解できるように、この実施形態ではゼンマイ香箱１３０の外周にラチェット歯が形成されておらず、単なる平滑な周面を有しているに過ぎない。また、図１と比較すると分かるように、第１係脱部材１４１も存在しない。その他の構造は、上記実施形態と実質的に変わるところがない。従って、回転従動部Ｍのラチェットホイール１２０の大径の第１ラチェット部１２１と係脱する第２係脱部材１４２と、前記ラチェットホイール１２０の小径の第２ラチェット部１２２と係脱するファン１０６に取り付けられた上記杆状係脱部材１０７とは、図２に示す態様と実質的に同一である。
【００４４】
回転従動部Ｍは、前述のとおり上記第１番目の実施形態と同様に、大径と小径の第１及び第２ラチェット部１２１，１２２を有するラチェットホイール１２０を備えている。このラチェットホイール１２０の背面には、既述したとおり上記蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂが嵌着支持される上記逆Ｊ字状の切欠き溝１２３ａを有する円盤状膨出部１２３が形成されている。また、前記大径の第１ラチェット部１２１には前記第２係脱部材１４２が係合しているため、同係合を解除するまでラチェットホイール１２０は停止状態にある。この状態で、上記第１実施形態と同様に、回動スイッチ１４３を操作して第２係脱部材１４２と上記ラチェットホイール１２０の大径の第１ラチェット部１２１との係合を外す。
【００４５】
ここで、リコイルロープ１１５を引いてリコイル用リール１１６を回転させることによりゼンマイ香箱１３０を蓄力方向に回転させ、蓄力用ゼンマイ１３１に十分なバネ力を貯えさせて、その蓄力がエンジンを始動させるに十分な力に達したとき、回転従動部Ｍのラチェットホイール１２０を介して図示せぬ上記遠心クラッチ機構を介してエンジンのクランク軸１０５に回転力を伝達し、自動的にエンジンを始動させる。この始動の瞬間に、ラチェットホイール１２０の背面から膨出する円盤状膨出部（ゼンマイ支持部）１２３に形成された逆Ｊ字状のゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａに嵌着支持された蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部１３１ｂに隣接するゼンマイ本体が激しく振動するが、上記実施形態と同様にゼンマイ内側端部嵌着溝１２３ａから肩部が排除されているため、その激しい振動による叩打がなされず、円盤状膨出部（ゼンマイ支持部）１２３は勿論のこと、蓄力用ゼンマイ１３１の内側端部の損傷が回避されて耐久性が増す。
【００４６】
反対に、前記回動スイッチ１４３を右側へと回動させると、上記第２係脱部材１４２は捩じりバネ１４４の弾力を受けて反時計方向に回動して、図１１に示す状態となり、ラチェットホイール１２０の第１ラチェット部１２１と係合する。この状態で、リコイルロープ６を引いてリコイル用リール１１６を回転させると、ゼンマイ香箱１３０を蓄力用ゼンマイ１３１の蓄力方向に回転させることができるが、図示せぬワンウェイクラッチにより反対方向の回転が阻止され、同時に回転従動部Ｍのラチェットホイール１２０は一切回転を止められる。その結果、リコイルロープ１１５を引いてリコイル用リール１１５を回転させると、ゼンマイ香箱１３０が回転して蓄力用ゼンマイ１３１に蓄力だけがなされるようになる。
【００４７】
ここで、リコイルロープ１１５の引き操作を途中で止めて手を離しても、そのまま蓄力はゼンマイ香箱１３０とラチェットホイール１２０との間で蓄力用ゼンマイ１３１に保持されることになる。従って、例えば力の弱い人による引き操作や、リコイルロープ１１５の引き操作が自由に行えないような場所では、何回かに分けてリコイルロープ１１５を引いて、蓄力用ゼンマイ１３１にエンジンを始動させるに十分なバネ力を貯えたのちに、上記回動スイッチ１４３を、図１２に示すように右側へと回動させて、上記第２係脱杆１４２を反時計方向に回動させて第１ラチェット部１２１から外すと、エンジンを瞬時に始動させる。
【００４８】
なお、本発明は上記第２の実施形態のようにゼンマイ香箱から外周ラチェット歯を排除するに止まらず、回転従動部と係脱する上記第２係脱部材１４２をも排除したエンジン始動装置にも適用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるエンジン始動装置の構成部材の配置例を示す分解斜視図である。
【図２】同エンジン始動装置と小型エンジンとの組付け構造例を示す縦断面図である。
【図３】同エンジン始動装置の回転従動部の構成を示す斜視図である。
【図４】前記回転従動部におけるラチェットホイールの背面図である。
【図５】同ラチェットホイールを背面側から見た斜視図である。
【図６】前記エンジン始動装置の緩衝・蓄力部のゼンマイ香箱を一部切開して示すエンジン側から見た正面図である。
【図７】前記ゼンマイ香箱を背面側から見た斜視図である。
【図８】前記ゼンマイ香箱の外周ラチェット歯と係脱する第１係脱部材の立体図である。
【図９】前記ラチェットホイールの第１ラチェット部と係脱する第２係脱部材の立体図である。
【図１０】上記実施形態における始動モード切換え操作の説明図である。
【図１１】第２始動モード時にあるときの第１及び第２係脱部材の状態を示すエンジン側から見た正面図である。
【図１２】第１始動モード時にあるときの第１及び第２係脱部材の状態を示すエンジン側から見た正面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態であるエンジン始動装置の構成部材の配置例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００                      エンジン始動装置
１０１                      半部ケース体
１０１ａ                    円筒ボス部
１０２                      止めネジ
１０５                      クランク軸
１０６                      ファン
１０６ａ                    枢支部
１０６ｂ                    止めネジ
１０７                      杆状係脱部材
１０７ａ                    杆状係脱部本体
１０７ｂ                    爪部
１１０                      リコイル用ゼンマイ
１１０ａ                    外側フック端
１１２                      円形孔
１１３                      ゼンマイケース
１１４                      グリップ
１１５                      リコイルロープ
１１６                      リコイル用リール
１１６ａ                    係脱爪杆
１２０                      ラチェットホイール
１２１，１２２              第１及び第２のラチェット部
１２１ａ，１２２ａ          ラチェット歯
１２３                      円盤状膨出部（ゼンマイ支持部）
１２３ａ                    ゼンマイ内側端部嵌着溝
１３０                      ゼンマイ香箱
１３０ａ                    ゼンマイ収容部
１３０ｂ                    突部
１３０ｂ−１                係合面
１３０ｂ−２                頂点部
１３０ｂ−３                傾斜面
１３０ｃ                    外周ラチェット歯
１３１                      蓄力用ゼンマイ
１３１ａ                    外側端部
１３１ｂ                    内側端部
１３２                      小ラチェット部
１３２ａ                    ラチェット歯
１３３                      環状カバー
１４１，１４２              第１及び第２係脱部材
１４１ａ                    枢着部
１４１ｂ                    係脱爪部
１４１ｃ                    板バネ部
１４１ｄ                    ピン
１４２ａ                    枢着部
１４２ｂ                    長孔
１４２ｃ                    係脱爪部
１４３                      回動スイッチ
１４３ａ                    枢着部
１４３ｂ                    摘み部
１４３ｃ                    台形状突部
１４４                      捩じりバネ
Ｄ                          回転駆動部
Ｍ                          回転従動部
Ｏ，Ｏ’                    中心
α                          ラチェット歯の傾斜角
【図１】
2006291723.tif 000003
【図２】
2006291723.tif 000004
【図３】
2006291723.tif 000005
【図４】
2006291723.tif 000006
【図５】
2006291723.tif 000007
【図６】
2006291723.tif 000008
【図７】
2006291723.tif 000009
【図８】
2006291723.tif 000010
【図９】
2006291723.tif 000011
【図１０】
2006291723.tif 000012
【図１１】
2006291723.tif 000013
【図１２】
2006291723.tif 000014
【図１３】
2006291723.tif 000015