(57)【要約】【課題】部品点数の増加によるコスト上昇や煩雑な操作を不要にでき、かつエンジンの大型化を招くことなく、踏み込み初期におけるクランク軸の圧縮反力を軽減でき、キック始動を容易に行うことができる歯車装置及びエンジンのキック始動装置を提供する。【解決手段】円周上に歯４２ａ，４３ａを形成してなる駆動歯車４２と従動歯車４３とを備えた歯車装置４１において、上記駆動歯車４２の回転角度の増加に伴って変速比が変化するように上記駆動歯車４２及び従動歯車４３の回転軸（キック軸３８，出力軸２１）を円の中心ａ，ｂから偏位させる。【選択図】      図３
2005351132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周上に歯を形成してなる駆動歯車と、円周上に歯を形成してなり、上記駆動歯車に噛合する従動歯車とを備えた歯車装置において、上記駆動歯車の回転角度の増加に伴って変速比が変化するように上記駆動歯車及び従動歯車の回転軸を円の中心から偏位させたことを特徴とする歯車装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歯車装置の駆動歯車にキック軸を固定し、上記従動歯車をクランク軸に連結し、上記キック軸の回転が増速されて上記クランク軸に伝達されるように構成され、上記キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むにつれて増速比が変化することを特徴とするエンジンのキック始動装置。
【請求項３】
請求項２において、上記キックペダルを踏み込むにつれて増速比が大きくなることを特徴とするエンジンのキック始動装置。
【請求項４】
キック軸の回転を増速してクランク軸に伝達するように構成されたエンジンのキック始動装置において、上記キック軸とクランク軸とを該キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むにつれて増速比を変化させる増速比可変機構によって連結したことを特徴とするエンジンのキック始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動歯車と従動歯車とを備えた歯車装置及びキック軸の回転を増速させてクランク軸に伝達するようにしたエンジンのキック始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動二輪車に好適のキック始動装置は、キック軸に固定された駆動歯車にクランク軸に連結された従動歯車を噛合させ、上記キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むことによりクランク軸を回転させてエンジンを始動するようになっている。
【０００３】
この種のキック始動装置では、エンジンの始動性を高めるために、一回のキックでクランク軸を必要数回転させるようにしている。このため踏み力の弱い人にとってはキック始動が負担となる場合がある。キックペダルを踏み込むときに、最も大きな踏力（反力）を必要とするのは、クランク軸が回転し始めて最初の圧縮時である。即ち、踏み込み初期は、クランク軸の回転速度が上昇していないことから、充分な慣性エネルギーが得られなく、キックの勢いを利用して圧縮上死点を超えることができないからである。
【０００４】
また、一般的なキック始動装置では、踏み始めのキックペダルの位置がキック軸の回転中心より高い位置となっている。よって、踏み込み初期は下向きにキックするというより、むしろ後向きにキックすることとなり、力強く踏み込み難くなっている。さらに膝を曲げた状態では足に力が入り難いことから、この点からも力強く踏み込み難くなっている。
【０００５】
このような踏み込み初期におけるクランク軸の圧縮時の反力を軽減するために、従来、手動式あるは自動式のデコンプ装置を備える場合がある。このデコンプ装置は、キック時に排気バルブを少し開くことにより、圧縮圧力を適量逃がすようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８２５１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしなから上記従来のデコンプ装置では、その構造からして部品点数が増え易く、コストが上昇するという問題がある。また手動式のデコンプ装置の場合には、キックの前に予め操作を行う必要があり、操作が煩雑となる。さらに自動式のデコンプ装置の場合には、その機構が複雑であることから、エンジンレイアウトに影響を及ぼし、エンジン全体が大型化するという懸念がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、部品点数の増加によるコスト上昇や煩雑な操作を不要にでき、かつエンジンの大型化を招くことなく、踏み込み初期におけるクランク軸の圧縮反力を軽減でき、キック始動を容易に行うことができる歯車装置及びエンジンのキック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】
【０００８】
請求項１の発明は、円周上に歯を形成してなる駆動歯車と、円周上に歯を形成してなり、上記駆動歯車に噛合する従動歯車とを備えた歯車装置において、上記駆動歯車の回転角度の増加に伴って変速比が変化するように上記駆動歯車及び従動歯車の回転軸を円の中心から偏位させたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の歯車装置の駆動歯車にキック軸を固定し、上記従動歯車をクランク軸に連結し、上記キック軸の回転が増速されて上記クランク軸に伝達されるように構成され、上記キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むにつれて増速比が変化することを特徴とするエンジンのキック始動装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２において、上記キックペダルを踏み込むにつれて増速比が大きくなることを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、キック軸の回転を増速してクランク軸に伝達するように構成されたエンジンのキック始動装置において、上記キック軸とクランク軸とを該キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むにつれて増速比を変化させる増速比可変機構によって連結したことを特徴としている。
【００１２】
ここで請求項４の発明における増速比可変機構には、例えば上述の歯車装置，あるいはリンク機構が採用される。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の歯車装置では、駆動歯車と従動歯車とをそれぞれの回転軸を円の中心から偏位させて噛合させ、駆動歯車の回転角度の増加に伴って変速比が変化するようにしたので、回転軸が円の中心から偏位した２つの駆動，従動歯車を用いるだけで変速比を変化させることができる。従って、この歯車装置を例えばキック始動装置に採用した場合には、最も大きな踏力が必要なキック初期の増速比を小さく設定することによって、軽い踏力でクランク軸の最初の圧縮上死点を容易に超えることができ、エンジンの始動性を高めることができる。これによりデコンプ装置を採用する場合の、部品点数の増加によるコスト上昇や煩雑な操作を不要にでき、かつエンジンの大型化を防止できる。
【００１４】
請求項２の発明では、上記駆動歯車にキック軸を固定し、従動歯車をクランク軸に連結し、上記キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むにつれて増速比が変化するようにしたので、例えば、請求項３の発明のように、キックペダルを踏み込むにつれて増速比を大きくすることにより、踏み込み初期においては、軽い踏力でクランク軸の最初の圧縮上死点を容易に超えることができる。一方、最初の圧縮上死点を超えた時点では、エンジン始動に必要なクランク軸の回転数を確保できる高い増速比に設定することができ、エンジンの始動性をより一層高めることができる。
【００１５】
請求項４の発明では、キック軸に固定されたキックペダルを踏み込むにつれて増速比が変化するようにしたので、クランキングトルクの変化に対して、キック時の踏力を自由に設定することができる。従って、例えば、最も大きな踏力が必要なキック初期の増速比を小さく設定することによって、軽い踏力でクランク軸の最初の圧縮上死点を容易に超えることができ、エンジンの始動性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１ないし図４は、本発明の第１実施形態によるエンジンのキック始動装置を説明するための図であり、図１はキック始動装置を備えたエンジンの断面図、図２，図３はキック始動装置の断面図，側面図、図４（ａ）〜図４（ｔ）はそれぞれ歯車装置の動作を説明するための図である。
【００１８】
図において、１は自動二輪車の車体フレーム（不図示）に搭載された空冷式４サイクル単気筒エンジンを示している。このエンジン１は、クランク軸２が収容されたクランクケース３上にピストン４が摺動自在に挿入配置されたシリンダブロック５を結合し、該シリンダブロック５上に吸気，排気バルブ（不図示）を開閉駆動するカム軸６が収容されたシリンダヘッド７を結合し、上記クランクケース３の下部に変速機構１０が収容された変速ケース部３ａを一体に接続形成した構造を有している。
【００１９】
上記ピストン４はコンロッド８でクランク軸２のクランクアーム２ａに連結されている。またシリンダヘッド７には燃焼室７ａ内に臨むように点火プラグ９が装着されている。
【００２０】
上記クランク軸２は左右の軸受１１，１１を介してクランクケスース３に支持されている。このクランク軸２の軸方向左側端部には発電機１２が装着されており、右側端部には遠心クラッチ機構１３が装着されている。
【００２１】
上記遠心クラッチ機構１３は、クランク軸２に回転自在に装着されたインナドラム１４と、上記クランク軸２に共に回転するように固着されたアウタドラム１５と、上記インナドラム１４の回転が上昇すると遠心力でもって上記アウタドラム１５に当接する遠心クラッチ１６とを有している。上記アウタドラム１５の外周部にはクランク軸２と共に回転する減速小ギヤ１７が固定されている。
【００２２】
上記変速ケース部３ａ内には、クランク軸２と平行にかつ該クランク軸２の中心を通る概ね鉛直線上に位置するように変速軸２０及び出力軸２１が間隔をあけて配設されている。該変速軸２０，出力軸２１はそれぞれ左右の軸受２２、２３を介して変速ケース部３ａに支持されている。
【００２３】
上記変速軸２０の右側端部にはクラッチ機構２５が配設されている。このクラッチ機構２５は、上記変速軸２０に相対回転可能に装着されたアウタドラム２６と、該変速軸２０に共に回転するようにスプライン嵌合により結合されたインナドラム２７との間に複数のクラッチ板２８を配設した概略構造を有している。
【００２４】
また上記アウタドラム２６には減速大ギヤ２９がゴムダンパ３０を介在させて固定されており、該減速大ギヤ２９は上記減速小ギヤ１７に噛合している。
【００２５】
上記クラッチ機構２５は、不図示のクラッチレバーを操作することによって、変速軸２０の軸芯に挿入されたプッシュロッド３１が進退し、もってクランク軸２から変速軸２０へのエンジン動力を伝達又は遮断するようになっている。
【００２６】
上記変速機構１０は、変速軸２０に装着された入力ギヤ群３３に、上記出力軸２１に装着された出力ギヤ群３４を噛合させた概略構造を有している。不図示のシフトレバーを操作することにより、シフトフォークが移動して入力ギヤ群３３，出力ギヤ群３４の何れかのギヤを変速軸２０，出力軸２１に結合させ、その結果、最低速段から最高速段の間で切り換えが行われるようになっている。
【００２７】
上記出力軸２１の左端部２１ａは変速ケース部３ａから外側に突出しており、この突出した左端部２１ａに駆動スプロケット３５がスプライン嵌合により結合されている。
【００２８】
そして上記エンジン１にはキック始動装置３７が配設されている。このキック始動装置３７は、上記クランク軸２と平行に配設されたキック軸３８の回転を所定の増速比で増速して上記クランク軸２に伝達するように構成されており、詳細には以下の構造を有している。
【００２９】
上記キック軸３８は、出力軸２１の後方下部に配設されており、上記変速ケース部３ａに形成された左右のボス部３ｂ，３ｃにより回転自在に支持されている。このキック軸３８の右側端部３８ａは変速ケース部３ａの右側ボス部３ｃを挿通して外方に突出している。この突出した右側端部３８ａには不図示のキックアームが固定されている。このキックアームはキック軸３８から上方に延びており、該キックアームの上端部には不図示のキックペダルが踏み込み位置と格納位置との間で回動可能に装着されている。
【００３０】
また上記キック軸３８には復帰ばね４０が巻き付けられており、該復帰ばね４０によりキック軸３８は踏み込み位置に常時回動付勢されている。
【００３１】
上記キック軸３８は歯車装置４１を介してクランク軸２に連結されている。この歯車装置４１は、円周上に等角度間隔に歯４２ａ，４３ａが形成された駆動歯車４２と従動歯車４３とを備えている。この各歯４２ａ，４３ａは円周上の大略１８０度の範囲に形成されている。
【００３２】
上記駆動歯車４２はキック軸３８に固定されており、上記従動歯車４３は出力軸２１に相対回転可能に、かつ軸方向に移動可能に装着されている。この従動歯車４３は、上記出力ギヤ群３４の最低速段である出力大ギヤ３４ａに係合可能に対向している。この出力大ギヤ３４ａは上記入力ギヤ群３３の最低速段である入力小ギヤ３３ａに常時噛合している。この入力小ギヤ３３ａは変速軸２２に一体形成されている。
【００３３】
上記出力大ギヤ３４ａには係合突起３４ｂが形成されており、上記従動歯車４３には上記係合突起３４ｂに係脱可能な係合凹部４３ｂが形成されている。また従動歯車４３は復帰ばね４５により係合解除方向に常時付勢されている。
【００３４】
そして上記駆動歯車４２，従動歯車４３の回転軸であるキック軸３８，出力軸２１は各歯車４２，４３の中心ａ，ｂから偏位配置されている（図３参照）。これにより駆動歯車４２の回転角度の増加に伴って増速比が変化するように構成されている。具体的には、上記駆動歯車４２は、踏み込み初期においては回転半径が最も小さく、回転角度が大きくなるにつれて回転半径が大きくなるように回転中心を円の中心ａからずらせた構造となっている。一方、従動歯車４３は、踏み込み初期においては回転半径が最も大きく、回転角度が大きくなるにつれて回転半径が小さくなるように回転中心を円の中心ｂからずらせた構造となっている。これによりキックペダルを踏み込むにつれて増速比が大きくなるように設定されている。例えば、最小増速比（図４（ａ）参照）は５．０１（ギヤ比０．４２）程度に設定され、ここから徐々に増速比が大きくなり（図４（ｂ）〜図４（ｓ）参照）、最大増速比（図４（ｔ）参照）は９．４５（ギヤ比０．８０）程度に設定されている。
【００３５】
キックペダルを踏み込むことにより、キック軸３８が回転し、該回転に伴って駆動歯車４２が回転して従動歯車４３を回転させるとともに、該従動歯車４３が軸方向に移動して出力大ギヤ３４ａに係合する。該出力大ギヤ３４ａが回転すると、入力小ギヤ３３ａと共に変速軸２０が回転する。変速軸２０の回転がクラッチ機構２５を介して減速大ギヤ２９に伝達され、該減速大ギヤ２９の回転が減速小ギヤ１７に伝達され、遠心クラッチ機構１３のアウタドラム１５と共にクランク軸２が回転する。
【００３６】
この場合、キックペダルの踏み込み初期では、駆動歯車４２の増速比が最も小さくなるように設定されており、軽い踏力でもってクランク軸２の最初の圧縮上死点を超えることができる。また、最初の圧縮上死点を超えた時点では、エンジン始動に必要なクランク軸２の回転数（例えば２〜３．５回転）を確保できる高い増速比に設定されており、もってエンジン始動を容易に行える。
【００３７】
本実施形態のキック始動装置３７によれば、円周上に歯４２ａ，４３ａが形成された駆動歯車４２と従動歯車４３とを、それぞれの回転軸であるキック軸３８，出力軸２１を円の中心ａ，ｂからずらせて噛合させ、駆動歯車４２の回転角度の増加に伴って増速比が大きくなるようにしたので、回転中心が円の中心ａ，ｂから偏位した２つの駆動，従動歯車４２，４３を用いるだけで、増速比を変化させることができる。従って、最も踏力が必要なキック初期の増速比を小さく設定することによって、軽い踏力でクランク軸２の最初の圧縮上死点を容易に超えることができる。一方、最初の圧縮上死点を超えた時点では、エンジン始動に必要なクランク軸の回転数を確保できる大きい増速比に設定することができ、エンジン１の始動性を高めることができる。これによりデコンプ装置を採用する場合の、部品点数の増加によるコスト上昇や煩雑な操作を不要にでき、かつエンジンの大型化を防止できる。
【００３８】
図５は、キック軸の回転角度と増速比との関係を示す特性図である。図５からも明らかなように、本実施形態の踏み込み初期は、従来に比べて軽い踏み込み力となっている。そしてキック軸の回転角度が９０度を超えると、従来に比べて増速比が高くなっており、エンジン始動に必要なクランク回転数が得られていることが分かる。
【００３９】
図６は、キック軸の回転角度とクランク軸の回転数との関係を示す特性図である。図６からも明らかなように、踏み込み初期の増速比を小さくし、踏み込むにつれて増速比を大きくしながら、従来と同様のクランク回転数が得られており、始動性が確保されていることが分かる。
【００４０】
ここで、駆動歯車４２，従動歯車４３のそれぞれの回転中心を偏位させた場合には、バックラッシュが変化するという懸念がある。特に駆動歯車４２の歯数が従動歯車４３の歯数より多い場合に顕著であるが、本実施形態では以下の理由により、問題なく使用できる。
【００４１】
即ち、キック軸３８のキック回転角度は最大で概ね１８０度であることから、この回転角度の中で最もバックラッシュ変化の小さい偏心位置に設定することによって、動力伝達に不具合の発生しないレイアウトが可能となる。
【００４２】
またバックラッシュが変化することから、バックラッシュを広めに設定する必要があるが、キック時以外は駆動，従動歯車４２，４３が回転しないので、騒音の問題が発生することはない。
【００４３】
さらに上記キック軸３８の回転角度は最大で概ね１８０度であるので、駆動，従動歯車４２，４３は常に同じ歯で噛み合うことになる。よって、噛み合いがずれてバックラッシュが大きく変化するという問題を回避できる。
【００４４】
図７ないし図１０は、本発明の第２実施形態によるキック始動装置を説明するための図である。図中、図２，図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４５】
本実施形態のキック始動装置は、クランク軸２と平行にキック軸３８を配置し、該キック軸３８の回転を所定の増速比で増速してクランク軸２に伝達するように構成されており、詳細には以下の構造となっている。
【００４６】
上記キック軸３８とクランク軸２との間には、第１，第２中間軸５０，５１が平行に配置されている。
【００４７】
上記キック軸３８には駆動歯車５３が固着されており、上記第１中間軸５０には従動歯車５４が軸方向に移動可能に装着されている。また第１中間軸５０には第１中間歯車５５が装着されており、該第１中間歯車５５には上記従動歯車５４が係脱可能に対向している。
【００４８】
上記第２中間軸５１には上記第１中間歯車５５に噛合する第２中間歯車５１ａが一体形成されている。また第２中間軸５１には第３中間歯車５６が固着されており、該第３中間歯車５６はクランク軸２に形成されたクランクギヤ５７に噛合している。
【００４９】
そして上記駆動歯車５３と従動歯車５４とは、それぞれの回転軸であるキック軸３８，第１中間軸５０を円の中心からずらせて噛合されており、もって駆動歯車５３の回転角度の増加に伴って増速比が大きくなるように構成されている。また駆動，従動歯車５３，５４は同じ外径でかつ同じ歯数となっている。
【００５０】
本実施形態によれば、駆動歯車５３，従動歯車５４とを、それぞれの回転軸であるキック軸３８，第１中間軸５０を円の中心からずらせて噛合させ、駆動歯車５３の回転角度の増加に伴って増速比が大きくなるようにしたので、最も踏力が必要なキック初期の増速比を小さく設定することによって、軽い踏力でクランク軸２の最初の圧縮上死点を容易に超えることができ、エンジン１の始動性を高めることができ、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００５１】
また本実施形態では、駆動歯車５３，従動歯車５４の外径及び歯数を同じとしたので、バックラッシュ変化を小さくすることができ、騒音等の問題をより一層抑制できる。
【００５２】
なお、上記各実施形態では、駆動歯車と従動歯車とを備えた歯車装置をキック始動装置に適用した場合を説明したが、本発明では、必ずしも歯車装置を用いなくても良く、要はキック軸の回転角度の増加に伴ってクランク軸への増速比を変化させるように構成すれば良い。例えばリンク機構を利用することにより、キック軸の回転初期には増速比を小さくし、回転角度が増加するにつれて増速比を大きくすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態によるキック始動装置が配設されたエンジンの断面図である。
【図２】上記キック始動装置の断面図である。
【図３】上記キック始動装置の側面図である。
【図４】上記キック始動装置の歯車装置の動作を示す図である。
【図５】上記キック始動装置のキック回転角度と増速比との関係を示す特性図である。
【図６】上記キック始動装置のキック回転角度とクランク軸回転数との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるキック始動装置の側面図である。
【図８】上記キック始動装置の断面図である。
【図９】上記キック始動装置のキック時の断面図である。
【図１０】上記キック始動装置の歯車装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１          エンジン
２          クランク軸
２１        出力軸（回転軸）
３７        キック始動装置
３８        キック軸（回転軸）
４１        歯車装置
４２，５３  駆動歯車
４２ａ      歯
４３，５４  従動歯車
４３ａ      歯
ａ，ｂ      円の中心
【図１】
2005351132.tif 000003
【図２】
2005351132.tif 000004
【図３】
2005351132.tif 000005
【図４】
2005351132.tif 000006
【図５】
2005351132.tif 000007
【図６】
2005351132.tif 000008
【図７】
2005351132.tif 000009
【図８】
2005351132.tif 000010
【図９】
2005351132.tif 000011
【図１０】
2005351132.tif 000012