(57)【要約】  【課題】  弾性率の切り換わり点で手に衝撃を受けるのを防止することができ、リコイルケースを小型にすることができ、部品点数を少なくすることができ、故障も起こりにくい、エンジンのリコイルスタータを提供する。  【解決手段】  リコイルハンドル１からクランク軸に至る始動補助力の伝達経路中に緩衝体５を介在させ、リコイルハンドル１を引く際の衝撃を緩衝体５で緩衝するようにし、緩衝体５を第１弾性体５ａと第２弾性体５ｂとで構成し、リコイルハンドル１を引く途中で、緩衝体５の弾性率が小さい値から大きい値に切り換わるようにした、エンジンのリコイルスタータにおいて、第１弾性体５ａと第２弾性体５ｂとを、リコイルハンドル１の引っ張り方向に沿う姿勢で、リコイルハンドル１内に収容した。【選択図】    図１
2005207301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リコイルハンドル(１)からリコイルロープ(２)とロープリール(３)とを介してクランク軸(４)に始動補助力を付与するに当たり、
リコイルハンドル(１)からクランク軸(４)に至る始動補助力の伝達経路中に緩衝体(５)を介在させ、リコイルハンドル(１)を引く際の衝撃を緩衝体(５)で緩衝するようにし、緩衝体(５)を第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とで構成し、リコイルハンドル(１)を引く途中で、緩衝体(５)の弾性率が小さい値から大きい値に切り換わるようにした、エンジンのリコイルスタータにおいて、
第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを、リコイルハンドル(１)の引っ張り方向に沿わせた姿勢で、リコイルハンドル(１)内に収容した、ことを特徴とするエンジンのリコイルスタータ。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジンのリコイルスタータにおいて、
第１弾性体(５ａ)に第１圧縮コイルスプリングを用い、第２弾性体(５ｂ)に第２圧縮コイルスプリングを用い、これらを同心の内外二重構造としてリコイルハンドル(１)内に収容し、
リコイルハンドル(１)内にスライダ(６)を設け、このスライダ(６)でリコイルロープ(２)にかかる張力(２ａ)を受け止め、リコイルハンドル(１)を引く際、スライダ(６)で第１弾性体(５ａ)だけを圧縮した後、スライダ(６)で第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを同時に圧縮することにより、第２弾性体(５ｂ)の圧縮が開始される時点で、緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)が生じるようにした、ことを特徴とするエンジンのリコイルスタータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したエンジンのリコイルスタータにおいて、
エンジン単体での始動前の圧縮上死点越え(５ｄ)の時に緩衝体(５)が受ける力を１００％として、緩衝体(５)が受ける力が５０％〜８０％となる範囲内で、緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)が生じるようにした、ことを特徴とするエンジンのリコイルスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのリコイルスタータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンのリコイルスタータとして、本発明と同様、リコイルハンドルからリコイルロープとロープリールとを介してクランク軸に始動補助力を付与するに当たり、リコイルハンドルからクランク軸に至る始動補助力の伝達経路中に緩衝体を介在させ、リコイルハンドルを引く際の衝撃を緩衝体で緩衝するようにし、緩衝体を第１弾性体と第２弾性体とで構成し、リコイルハンドルを引く途中で、緩衝体の弾性率が小さい値から大きい値に切り換わるようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
この従来技術は、本発明と次の点で相違する。
すなわち、第１弾性体に既存緩衝体である捩りコイルスプリングを用い、この戻りコイルスプリングをロープリールとカムの各筒部に外嵌させて配置し、ロープリールとカムとの間にストッパ手段を配置し、捩りコイルスプリングがロープリールとカムの各筒部に巻き締まる手前で、ストッパ手段でローププーリをカムに拘束するようにし、第２弾性体に圧縮コイルスプリングを用い、この圧縮コイルスプリングをリコイルハンドル中に配置し、第１弾性体と第２弾性体とが直列構造になるようにし、リコイルハンドルを引く途中、ストッパ手段が作動することにより、緩衝体の弾性率が切り換わるようにしている。
【０００４】
この切り換わり点は、既存緩衝体である捩りコイルスプリングの巻き締りを防止するためにストッパ手段が作動する時点となる。具体的には、エンジン単体での始動前の圧縮上死点越えの時(起動トルク発生時)に緩衝体が受ける力を１００％として、その力が８７％となる時点で、緩衝体の弾性率の切り換わり点が生じるように設定されている。このように、弾性率の切り換わり点が圧縮上死点越えの直前に設定されているのは、既存緩衝体である捩りコイルスプリングの緩衝力を限界近くまで利用し、圧縮上死点付近で起こるその捲き締りを防止するという目的によるものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４３４０２号公報(図３、図７参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この従来技術では、次の問題がある。
《問題１》  弾性率の切り換わり点で手に衝撃を受けやすい。
弾性率の切り換わり点が、圧縮上死点越えの直前に設定されているため、その切り換わり点から圧縮上死点越えまでの緩衝体のひずみ量、具体的には、圧縮コイルスプリングの圧縮寸法を大きくとることができず、切り換わり後の弾性率がかなり大きい値になる。このため、切り換わり点で弾性率の値が急増し、切り換わり点で手に衝撃を受けやすい。
【０００７】
《問題２》  リコイルケースが大型になる。
捩りコイルスプリングとストッパ手段とがリコイルケース内にあるため、リコイルケースが大型になる。
【０００８】
《問題３》  部品点数が多く、故障も起こりやすい。
ストッパ手段が必要となり、部品点数が多く、故障も起こりやすい。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決することができるエンジンのリコイルスタータ、すなわち、弾性率の切り換わり点で手に衝撃を受ける不備を回避することができ、リコイルケースを小型にすることができ、部品点数を少なくすることができ、故障も起こりにくい、エンジンのリコイルスタータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
(請求項１の発明)
請求項１の発明の発明特定事項は、次の通りである。
すなわち、図１(Ａ)及び図２に例示するように、リコイルハンドル(１)からリコイルロープ(２)とロープリール(３)とを介してクランク軸(４)に始動補助力を付与するに当たり、
図１(Ａ)に例示するように、リコイルハンドル(１)からクランク軸(４)に至る始動補助力の伝達経路中に緩衝体(５)を介在させ、リコイルハンドル(１)を引く際の衝撃を緩衝体(５)で緩衝するようにし、緩衝体(５)を第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とで構成し、図１(Ｂ)に例示するように、リコイルハンドル(１)を引く途中で、緩衝体(５)の弾性率が小さい値から大きい値に切り換わるようにした、エンジンのリコイルスタータにおいて、
図１(Ａ)に例示するように、第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを、リコイルハンドル(１)の引っ張り方向に沿わせた姿勢で、リコイルハンドル(１)内に収容した、ことを特徴とするエンジンのリコイルスタータ。
【００１１】
この請求項１の発明の場合、第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)には、圧縮コイルスプリングの他、引っ張りコイルスプリング、圧縮用のゴム筒、引っ張り用のゴム紐等を用いることができる。
【００１２】
(請求項２〜３の発明)
請求項２〜３の発明の発明特定事項は、特許請求の範囲の欄に記載した通りである(請求項２の発明については図１(Ａ)参照、請求項３の発明については、図１(Ｂ)参照)。
【発明の効果】
【００１３】
（請求項１の発明）
《効果１》  弾性率の切り換わり点で手に衝撃を受ける不備を回避することができる。
従来技術のように、捩りコイルスプリングの巻き締り防止用のストッパ手段を用いる必要がなく、図１(Ｂ)に例示するように、弾性率の切り換わり点(５ｃ)を圧縮上死点越え(５ｄ)の直前に設定する必要がないため、切り換わり点(５ｃ)から圧縮上死点越え(５ｄ)までの緩衝体(５)のひずみ量(５ｅ)を大きくとることが可能となり、切り換わり点(５ｃ)より後の弾性率の値をそれほど大きくせずに済む。このため、切り換わり点(５ｃ)で弾性率の値が急増するのを防止し、弾性率の切り換わり点(５ｃ)で手に衝撃を受ける不備を回避することができる。
【００１４】
《効果２》  リコイルケースを小型にすることができる。
図１(Ａ)に例示するように、第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを、リコイルハンドル(１)内に収容するうえ、従来のストッパ手段も必要なくなり、これらを図２に例示するリコイルケース(７)に収容する必要がなくなるため、リコイルケース(７)を小型にすることができる。
【００１５】
《効果３》  部品点数を少なくすることができ、故障も起こりにくい。
ストッパ手段が必要でないため、部品点数を少なくすることができ、故障も起こりにくい。
【００１６】
（請求項２の発明）
《効果４》  リコイルハンドルの大型化を避けることができる。
図１(Ａ)に例示するように、第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを同心の内外二重構造としたため、これらを直列配置する場合に比べ、リコイルハンドル(１)内でのこれらの収容スペースが小さくて済み、リコイルハンドル(１)の大型化を避けることができる。
【００１７】
（請求項３の発明）
《効果５》リコイルハンドルの操作が快適になる。
緩衝体(５)が受ける力が５０％未満となる範囲内で、弾性率の切り換わり点(５ｃ)が生じるようにすると、リコイルハンドル(１)の引き始めに重さを感じる。これは、切り換わり点(５ｃ)より前の小さい弾性率による緩衝作用が殆ど感じられないためと考えられる。他方、緩衝体(５)が受ける力が８０％を越える範囲内で、切り換わり点(５ｃ)が生じるようにすると、切り換わり点(５ｃ)から圧縮上死点越え(５ｄ)までの緩衝体(５)のひずみ量(５ｅ)を大きくすることができず、切り換わり点(５ｃ)より後の弾性率がかなり大きい値になるため、切り換わり点(５ｃ)で弾性率の値が急増し、切り換わり点(５ｃ)で手に衝撃を受けやすい。これに対し、緩衝体(５)が受ける力が５０％〜８０％となる範囲内で、緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)が生じるようにした場合には、上記の問題がなく、リコイルハンドル(１)の操作が快適になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４はいずれも本発明の実施形態に係るリコイルスタータ付きエンジンを説明する図で、この実施形態では単気筒で空冷の火花点火式傾斜エンジンを用いて説明する。
【００１９】
このエンジンの概要は、次の通りである。
図４に示すように、クランクケース(８)の前方にファンケース(９)とリコイルケース(７)とを順に組み付け、クランクケース(８)の上方に燃料タンク(１０)を配置し、シリンダヘッド(１１)の前方にエアクリーナ(１２)を配置し、シリンダヘッド(１１)の上方に排気マフラ(１３)を配置している。図３に示すように、クランクケース(８)から斜め上にシリンダ(１４)を突出させ、シリンダ(１４)の突出端にシリンダヘッド(１１)を組み付け、シリンダヘッド(１１)にヘッドカバー(１５)を組み付けている。クランクケース(８)内にはクランク軸(４)と動弁カム軸(１７)とを架設している。クランク軸(４)は、コンロッド(２９)を介してピストン(３０)に連動連結されている。動弁カム軸(１７)は、クランク軸(４)からクランクギヤ(１８)と動弁カムギヤ(１９)とを介して連動される。動弁カム軸(１７)のカムでタペット(２０)とプッシュロッド(２１)とロッカアーム(２２)とを順に連動し、吸気弁と排気弁(図外)の開閉を行う。図２に示すように、クランクケース(８)の前壁からクランク軸(４)を突出させ、その突出端にフライホイルファン(２３)を取り付け、このフライホイルファン(２３)をファンケース(９)で覆っている。冷却風は、矢印のように、リコイルケース(７)の冷却風入口(７ａ)からファンケース(９)内に導入される。このエンジンは、リコイルスタータ(２４)を備えている。なお、図３中の符号(３６)はアイドルギヤ、(３７)はガバナギヤ、(３８)は点火プラグである。
【００２０】
リコイルスタータ(２４)の概要は、次の通りである。
リコイルスタータ(２４)は、図１(Ａ)に示すリコイルハンドル(１)とリコイルロープ(２)と、図２に示すリコイルケース(７)とロープリール(３)とリール戻しバネ(２５)と係合爪(２６)と係合カップ(２７)とを備えている。リコイルハンドル(１)にリコイルロープ(２)を取り付け、リコイルケース(７)にロープリール(３)を取り付け、このロープリール(３)にリコイルロープ(２)を巻き付け、ロープリール(３)をリール戻しバネ(２５)でロープ巻き取り方向に付勢し、ロープリール(３)に係合爪(２６)を起伏自在に取り付け、係合爪(２６)と係合し合う係合カップ(２７)をクランク軸(４)の先端に固定している。リコイルハンドル(１)を引くと、リコイルロープ(２)がリコイルケース(７)から引き出されながら、ロープリール(３)を回転させ、係合爪(２６)が起立して、係合カップ(２７)と係合し、クランク軸(４)に始動補助力が付与される。エンジンが始動すると、回転する係合カップ(２７)で係止爪(２６)は背後から叩かれて倒伏する。
【００２１】
このリコイルスタータ(２４)の特徴は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すリコイルハンドル(１)から図２に示すリコイルロープ(２)とロープリール(３)とを介してクランク軸(４)に始動補助力を付与するに当たり、図１(Ａ)に示すように、リコイルハンドル(１)からクランク軸(４)に至る始動補助力の伝達経路中に緩衝体(５)を介在させ、リコイルハンドル(１)を引く際の衝撃を緩衝体(５)で緩衝するようにし、緩衝体(５)を第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とで構成し、図１(Ｂ)に示すように、リコイルハンドル(１)を引く途中で、緩衝体(５)の弾性率が小さい値から大きい値に切り換わるようにしている。
【００２２】
このリコイルスタータ(２４)の工夫点は、次の通りである。
この実施形態では、図１(Ａ)に示すように、第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを、リコイルハンドル(１)の引っ張り方向に沿わせた姿勢で、リコイルハンドル(１)内に収容している。すなわち、図１(Ａ)に示すように、第１弾性体(５ａ)に第１圧縮コイルスプリングを用い、第２弾性体(５ｂ)に第２圧縮コイルスプリングを用い、これらを同心の内外二重構造としてリコイルハンドル(１)内に収容している。また、リコイルハンドル(１)内にスライダ(６)を設け、このスライダ(６)でリコイルロープ(２)にかかる張力(２ａ)を受け止め、リコイルハンドル(１)を引く際、スライダ(６)で第１弾性体(５ａ)だけを圧縮した後、スライダ(６)で第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)とを同時に圧縮することにより、第２弾性体(５ｂ)の圧縮が開始される時点で、緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)が生じるようにしている。
【００２３】
リコイルハンドル(１)の構造は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、リコイルハンドル(１)は、ハンドル部(１ａ)の中央部からシャフト部(１ｂ)を突出させたＴ字型とし、シャフト部(１ｂ)内に緩衝体収容空間(１ｃ)を設け、この緩衝体収容空間(１ｃ)にスライダ(６)とスプリング受け(２８)と緩衝体(５)とを収容している。すなわち、スプリング受け(２８)とスライダ(６)との間に緩衝体(５)を配置し、これらの各中心部にリコイルロープ(２)を一連に挿通させ、その結び目(２ａ)によりスライダ(６)がリコイルロープ(２ｂ)にかかる張力(２ａ)を受け止め、スライダ(６)で緩衝体(５)を圧縮できるようにしている。スプリング受け(２８)とスライダ(６)とは互換性のある同一型の部品である。
【００２４】
緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)の設定は、次の通りである。
図１(Ｂ)に示すように、エンジン単体での始動前の圧縮上死点越え(５ｄ)の時に緩衝体(５)が受ける力を１００％として、緩衝体(５)が受ける力が６５％となる時に緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)が生じるようにしている。この切り換わり点(５ｃ)の設定は、上記力が５０％〜８０％となる範囲内で生じるようにするのが望ましく、上記力が５５％〜７５％となる範囲内で生じるようにするのがより望ましく、上記力が６０％〜７０％となる範囲内で生じるようにするのが最も望ましい。図１(Ｂ)のグラフは、横軸が緩衝体(５)のひずみ量(またはスライダ(６)の変位量)であり、縦軸が緩衝体(５)が受ける力である。このグラフの傾きの値が、緩衝体(５)の弾性率の値となる。このグラフが、圧縮上死点越え(５ｄ)以降も延びているのは、緩衝体(５)が所定の圧縮上死点越え(５ｄ)を上回る力を受けても弾性変形しうるように設定しているためである。このようにしたのは、緩衝体(５)の弾性率にばらつきがある場合や、カーボンの付着によって圧縮上死点越え(５ｄ)に要する力が増加した場合でも、圧縮上死点越え(５ｄ)の時点での緩衝体(５)の緩衝機能を確保するためである。
【００２５】
緩衝体(５)が受ける力の測定方法は、次の通りである。
圧縮上死点越え(５ｄ)の時に緩衝体(５)が受ける力は、リコイルハンドル(１)を引き始めた時のピストン(３０)の初期位置やリコイルハンドル(１)を引く速度により変動する。このため、この力の測定は、高い再現性が得られる一定の操作条件下で行う必要がある。この実施形態での力の測定は、次の操作条件下で行った。まず、図３に示すデコンプ装置(３１)が機能する程度のゆっくりした速度でリコイルハンドル(１)を引っ張ると、引っ張る途中で手に大きな抵抗がかかる。これは、圧縮上死点越え(５ｄ)の手前で、デコンプ装置(３１)による排気弁の開弁が終了し、排気弁が閉弁されることによって生じる。この状態でリコイルハンドル(１)の引っ張り操作を中止し、リコイルロープ(２)をロープリール(３)に巻き取らせながら、リコイルハンドル(１)を初期位置に戻すと、ピストン(３０)が圧縮上死点の手前に位置し、リコイルハンドル(１)が初期位置にセットされた一定の操作開始態勢が得られる。
【００２６】
この操作開始態勢から、リコイルハンドル(１)を一定の速度(具体的には０．５ｍ／ｓ)でゆっくりと引っ張ると、ピストン(３０)は燃焼室(３５)内の圧縮空気圧によって圧縮上死点を越えることができず、この引っ張り力は緩衝体(５)に受け止められて蓄力され、この蓄力が圧縮上死点越え可能な大きさになると、ピストン(３０)が圧縮上死点を越え、緩衝体(５)の蓄力が開放され、これが始動補助力としてクランク軸(４)に伝達される。このピストン(３０)が圧縮上死点を越える時点のリコイルハンドル(１)の引っ張り力が、圧縮上死点越え(５ｄ)の時に緩衝体(５)が受ける力に相当する。このようにして、リコイルハンドル(１)の引っ張り力を測定することにより、圧縮上死点越え(５ｄ)の時に緩衝体(５)の受ける力を高い再現性の下で測定することができる。なお、緩衝体(５)の弾性率の切り換わり点(５ｃ)で緩衝体(５)が受ける力は、第１弾性体(５ａ)と第２弾性体(５ｂ)の各弾性率(バネ定数)と各自然長から計算で確認することができる。
【００２７】
デコンプ装置(３１)の構成は、次の通りである。
図３に示すように、デコンプ装置(３１)は、デコンプピン(３２)とフライウェイト(３３)とウェイト戻しバネ(３４)とを備えている。デコンプピン(３２)は、動弁カム軸(１７)の排気カムの位置でその径方向に摺動自在に貫通させている。フライウェイト(３３)は動弁カムギヤ(１９)に揺動自在に取り付け、その揺動端部は排気カムのカムトップ付近でデコンプピン(３２)の基端径大部に当接させている。デコンプピン(３２)の先端部は排気カムのカムトップとは反対側に位置している。フライウェイト(３３)の揺動端部は、ウェイト戻しバネ(３４)で遠心力による揺動方向(３３ａ)とは逆方向に付勢している。
【００２８】
デコンプ装置(３１)の機能は、次の通りである。
リコイルハンドル(１)の操作時のように、エンジン回転速度が遅く、フライウェイト(３３)の遠心力が小さい場合には、フライウェイト(３３)がウェイト戻しバネ(３４)で引っ張られたデコンプ姿勢となり、フライウェイト(３３)の揺動端部でデコンプピン(３２)の基端径大部を押圧し、デコンプピン(３２)の先端部を突出させる。そして、圧縮行程の途中でデコンプピン(３２)の先端がタペット(２０)を押し、排気弁を開弁させることにより、燃焼室(３４)内の圧抜きをし、圧縮上死点の手前で排気弁を閉弁させる。この場合、ピストン(３０)の圧縮上死点越えの抵抗が小さくなり、リコイルハンドル(１)の引っ張り操作を小さな力で行うことができる。エンジンが始動し、エンジン回転速度が速くなり、フライウェイト(３３)の遠心力が大きくなると、フライウェイト(３３)が遠心力による揺動方向(３３ａ)に揺動したデコンプ解除姿勢となり、基端径大部寄りに重心を持つデコンプピン(３２)は、遠心力のため、先端が引っ込む。この場合には、圧縮行程の途中で排気弁が開弁することがなく、運転に支障が生じない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るリコイルスタータ付きエンジンの要部を説明する図で、図１(Ａ)はリコイルハンドルの縦断面図、図１(Ｂ)は緩衝体のひずみ量と緩衝体が受ける力の関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態に係るリコイルスタータ付きエンジンのリコイルケースとファンケースの横断平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリコイルスタータ付きエンジンの縦断背面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリコイルスタータ付きエンジンの正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
(１)…リコイルハンドル、 (２)…リコイルロープ、(３)…ロープリール、(４)…クランク軸、(５)…緩衝体、(５ａ)…第１弾性体、(５ｂ)…第２弾性体、(５ｃ)…切り換わり点、(５ｄ)…圧縮上死点越え、(６)…スライダ。
【図１】
2005207301.tif 000003
【図２】
2005207301.tif 000004
【図３】
2005207301.tif 000005
【図４】
2005207301.tif 000006