(57)【要約】内燃機関用の始動及び停止装置は少なくとも１つの弾性部材を有するエネルギ貯蔵装置を備えている。該弾性部材は、主要軸の回転に応答して負荷が加えられ、主要軸は弾性部材の負荷除去に応答して負荷除去方向に回転する。係止機構は、軸が負荷除去方向に回転するのを防止することにより弾性部材が加負荷状態から負荷除去状態となるのを選択的に防止する。軸と係止機構との間の予め選択された捩れ閾値に達したとき、軸が負荷除去方向に回転するのを許容し得るように主要軸と係止機構との間にクラッチ機構が作用可能に配置されている。
2004507649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関において、
回転可能なエンジン部材と、
該回転可能なエンジン部材の回転に応答して加負荷方向に回転可能な軸であって、前記エンジンを始動させるように前記加負荷方向と反対の負荷除去方向に回転可能な前記軸と、
少なくとも１つの弾性部材を有するエネルギ貯蔵機構であって、該弾性部材が前記加負荷方向への前記軸の回転に応答して負荷が加えられ、前記弾性部材の負荷除去に応答して、前記軸を前記負荷除去方向に回転させる前記エネルギ貯蔵機構と、
前記弾性部材を加負荷状態に保ち得るように前記軸が前記負荷除去方向に回転するのを選択的に防止する係止機構と、
前記軸と前記係止機構との間の予め選択した閾値に達したとき、前記軸が前記負荷除去方向に回転するのを許容し得るように前記係止機構と前記軸との間に作用可能に配置されたクラッチ機構とを備える、内燃機関。
【請求項２】
請求項１のエンジンにおいて、前記係止機構が、ラチェット部材と、該ラチェット部材と選択的に係合可能な爪とを備え、前記ラチェット部材と軸との間の捩れ力が前記捩れ閾値以下である間、前記クラッチ機構が前記ラチェット部材を前記軸と共に回転するように前記軸に接続する、エンジン。
【請求項３】
請求項１のエンジンにおいて、
中央の凹状部分及び該凹状部分に形成された歯車穴を有する歯車と、
該歯車に固着され且つ前記凹状部分を少なくとも部分的に覆い且つ前記クラッチ機構を前記凹状部分内に取り込むクラッチカバーであって、前記歯車穴と整合した穴を有し、前記軸が前記歯車及び前記クラッチカバーの前記穴を貫通して伸びる前記クラッチカバーとを更に備える、エンジン。
【請求項４】
請求項３のエンジンにおいて、
前記軸に取り付けられ且つ前記歯車の前記凹状部分内に配置されたブレーキディスクを更に備え、
前記クラッチ機構が、クラッチ板と、クラッチ座金と、前記クラッチカバーと前記ブレーキディスクとの間に取り込まれたばね座金とを備え、該ばね座金が、前記クラッチカバーにより圧縮されて、前記ブレーキディスクと前記歯車とを摩擦可能に接続すると共に、前記クラッチ板と前記ブレーキディスクとを摩擦可能に接続し、
前記係止機構が、貫通する穴を有するラチェット部材を備え、前記軸が該穴を通じて伸び且つ爪が該穴を通じて前記ラチェット部材と選択的に係合可能であり、前記ラチェット部材が、前記凹状部分内に伸び且つ前記クラッチ板と係合して前記ラチェット部材を前記クラッチ板と共に回転するように固定する一部分を有する、エンジン。
【請求項５】
請求項１のエンジンにおいて、前記弾性部材の荷重を除去する間、前記軸が前記荷重除去方向に回転するのを防止しようとするとき、前記係止機構と前記軸との相対的な動作を許容し得るように前記捩れ閾値が設定される、エンジン。
【請求項６】
請求項１のエンジンにおいて、前記係止機構への損傷を減少させ得るように前記捩れ閾値が設定される、エンジン。
【請求項７】
内燃機関において、
回転可能なエンジン部材と、
少なくとも１つの弾性部材を有するエネルギ貯蔵機構であって、該弾性部材が前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して負荷が加えられる前記エネルギ貯蔵機構と、
前記弾性部材と前記回転可能なエンジン部材との間に作用可能に配置されたラチェット部材であって、前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して加負荷方向に回転し、前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して前記弾性部材に負荷が加えられる前記ラチェット部材と、
前記ラチェット部材が前記加負荷方向と反対の負荷除去方向に回転するのを選択的に防止し、これにより前記弾性部材の負荷除去を選択的に防止すべく前記ラチェット部材と係合するように可動の爪とを備え、前記ラチェット部材と前記爪との間の前記係合が力線を確立し、前記爪が前記ラチェット部材と係合しているとき、前記ラチェット部材と係合状態に留まる方向に付勢されるように前記爪が前記力線に対して配置され、
前記爪を保持し且つ前記爪を前記ラチェット部材との係合状態から除去するように可動の爪キャリアであって、前記爪が前記ラチェット部材と係合しているとき、前記爪キャリアが付勢されて前記爪を前記ラチェット部材から非係合状態にさせるように前記力線に対して配置された前記爪キャリアを備える、内燃機関。
【請求項８】
請求項７のエンジンにおいて、前記爪が第一の回転軸線の周りを枢動可能であり、前記爪キャリアが第二の回転軸線の周りを枢動可能であり、前記第一及び第二の回転軸線が前記力線の両側部に配置される、エンジン。
【請求項９】
請求項７のエンジンにおいて、前記爪が回転軸線の周りで枢動可能であり、前記爪を前記ラチェット部材との係合位置に向けて偏倚させる偏倚部材を更に備える、エンジン。
【請求項１０】
請求項７のエンジンにおいて、前記爪キャリアがスロットを有し、前記爪キャリアが前記爪を前記ラチェット部材と非係合状態となるように動かすのを防止し得るように前記スロット内に受け入れられた軸を更に備え、前記爪キャリア及び軸の一方が、前記軸を前記スロットから除去し且つ前記爪キャリアが前記爪を前記ラチェット部材との係合状態から動くのを許容する、エンジン。
【請求項１１】
請求項１０のエンジンにおいて、前記軸がピニオン軸であり、該ピニオン軸により支持され且つ前記回転するエンジン部材と選択的に係合し、前記ラチェット部材を前記加負荷方向に回転させ且つ前記弾性部材に負荷を加えるようにする入力要素を更に備える、エンジン。
【請求項１２】
請求項１０のエンジンにおいて、前記軸を支持し且つ前記軸が前記爪キャリアの前記スロット外に動くように可動であるアームを更に備える、エンジン。
【請求項１３】
請求項１２のエンジンにおいて、前記アームが前記軸を前記スロット内に動かすように偏倚される、エンジン。
【請求項１４】
請求項７のエンジンにおいて、前記ラチェット部材が前記加負荷方向に回転するのに応答して前記爪を前記ラチェット部材と非係合状態に配置し得るように前記爪及び前記爪キャリアの一方を動かす爪制御部材を更に備える、エンジン。
【請求項１５】
請求項１４のエンジンにおいて、前記ラチェット部材付近に配置され且つ前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して回転可能な回転要素を更に備え、前記爪制御部材が、前記回転要素の周りに少なくとも部分的に巻かれた１本のばねワイヤーを有し、該ばねワイヤーが、前記回転要素が前記加負荷方向に回転するとき前記爪と係合し、前記ばねワイヤーが前記爪を動かして前記ラチェット部材と非係合状態にし、前記ばねワイヤーが、前記回転要素が前記負荷除去方向に回転するのに応答して前記爪が前記ラチェット部材に係合するのを許容する、エンジン。
【請求項１６】
請求項１５のエンジンにおいて、前記爪がスロットを有し、前記ばねワイヤーが該スロット内に伸びる指状体を有する、エンジン。
【請求項１７】
内燃機関において、
回転可能なエンジン部材と、
少なくとも１つの弾性部材を有するエネルギ貯蔵機構であって、該弾性部材が前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して負荷が加えられる前記エネルギ貯蔵機構と、
前記弾性部材と前記回転可能なエンジン部材との間に作用可能に配置されたラチェット部材であって、前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して加負荷方向に回転すると共に、前記弾性部材の負荷除去に応答して前記加負荷方向と反対の負荷除去方向に回転する前記ラチェット部材と、
前記ラチェット部材と係合するように選択的に動いて前記ラチェット部材が前記負荷除去方向に回転するのを選択的に防止する爪と、
前記ラチェット部材が前記負荷除去方向に回転する間、前記爪を前記ラチェット部材と非係合状態となるように動かすと共に、前記ラチェット部材が前記負荷除去方向に回転するのに応答して前記爪を前記爪と係合する方向に向けて動かす爪制御部材とを備える、内燃機関。
【請求項１８】
請求項１７の内燃機関において、前記爪が、スロットを有し、前記爪制御部材が、該スロット内に受け入れられた指状体を有する１本のばねワイヤーを備える、内燃機関。
【請求項１９】
請求項１７のエンジンにおいて、前記ラチェット部材付近に配置され且つ前記回転可能なエンジン部材の回転に応答して回転可能な回転要素を更に備え、前記爪制御部材が、前記回転要素の周りに少なくとも部分的に巻かれた１本のばねワイヤーを有し、該ばねワイヤーが、前記回転要素が前記加負荷方向に回転するとき前記爪と係合し、前記ばねワイヤーが前記爪を動かして前記ラチェット部材と非係合状態にし、前記ばねワイヤーが、前記回転要素が前記負荷除去方向に回転するのに応答して前記爪が前記ラチェット部材に係合するのを許容する、エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、その内容の全体を参考として引用し、本明細書に含めた、１９９８年１０月３０日付けで出願された、米国特許出願第０９／１８３，４２５号の一部継続出願である。
【０００２】
【発明の分野】
本発明は、内燃機関用の始動及び停止装置に関する。
【０００３】
【背景】
クランク軸を回転させ且つエンジンを始動させるためばねに蓄えられたエネルギを利用するエンジンの始動装置を提供することは既知である。こうしたエンジンの始動装置において、ばねを巻くための機構を提供しなければならない。例えば、ブリッグスアンドストラットンコーポレーション（Ｂｒｉｇｇｓ　ａｎｄ　Ｓｔｒａｔｔｏｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（本発明の譲受人）に譲渡された米国特許第１，９３６，５５４号には、ばねに隣接する位置に配置され且つばねを巻くように作動させることのできる電気モータが開示されている。また、ばねと相互に接続され且つばねを巻くように作動可能である手動クランク機構を提供することも既知である。更に、クランク軸と相互に接続され且つ通常のエンジンの回転状態の間、ばねを巻くように作動可能である巻取り機構を提供することも既知である。
【０００４】
【概要】
本発明は、回転可能なエンジン部材と、該回転可能なエンジン部材の回転に応答して加負荷方向に回転可能な軸と、該軸に選択的に接続され且つ加負荷方向への軸の回転により負荷が加えられる少なくとも１つの弾性部材を有するエネルギ貯蔵機構とを備える内燃機関を提供するものである。好ましくは、該エンジンは、弾性部材を負荷状態に選択的に保つ係止機構と、軸及び係止機構間の予め選んだ捩れ閾値に達したとき、軸が負荷除去方向に回転するのを許容するクラッチ機構とを更に備えるようにする。
【０００５】
好ましくは、係止機構は、ラチェット部材を備え、クラッチ機構は摩擦によってラチェット部材を軸に接続するようにする。係止機構は、爪と、爪キャリアとを更に備えることができる。爪は、ラチェット部材が負荷除去方向に回転するのを選択的に防止し、爪キャリアは、選択的に、爪を動かしてラチェット部材に係合し且つラチェット部材から非係合状態となるようにする。爪とラチェット部材とが係合することは、爪がラチェット部材に係合するとき、爪を自己作動させてラチェット部材と係合させる力線を形成する。爪がラチェット部材に係合するとき、力線が爪キャリアを強制して、爪をラチェット部材から非係合状態にするように、爪キャリアが配置されている。爪がラチェット部材から望ましくないときに非係合状態となるのを実質的に防止し得るように軸が爪キャリアのスロット内に選択的に配置されている。軸が爪キャリアのスロットから除去されるとき、爪キャリアは、爪をラチェット部材から非係合状態にさせることができる。
【０００６】
エンジンは、クラッチ機構を収容する中央の凹状部分を有する歯車を更に備えることができる。クラッチ機構は、クラッチ板と、クラッチ座金と、ばね座金とを備えることができる。クラッチ機構に予負荷を加え得るように歯車の凹状部分の上にクラッチカバーを配置することが好ましい。歯車の凹状部分内にブレーキディスクを配置することが好ましく、また、ブレーキディスクとクラッチカバーとの間にクラッチ機構が挟持されて、ブレーキディスクと歯車との間、及びブレーキディスクとクラッチ板との間に摩擦作用を生じさせることが好ましい。ラチェット部材は、クラッチ板に係合し且つラチェット部材及びクラッチ板を共に回転するように接続する垂下耳状部を有することが好ましい。
【０００７】
弾性部材に負荷を加える間に、爪をラチェット部材から非係合状態にさせるため爪制御部材を使用することができる。爪制御部材は、回転可能な要素の回転に応答して爪を動かす摩擦装置であることが好ましい。爪制御部材の好ましい実施の形態は、クラッチカバーの周りに巻かれており、また、指状体は爪のスロット内に伸びる１本のばねワイヤーである。クラッチカバーは歯車と共に回転し、ばねワイヤーを回転させ且つ指状体を爪のスロット内で動かす。指状体がスロットの端部に達するとき、ばねワイヤーは爪を動かしてラチェット部材と非係合状態にする。歯車が負荷除去方向に回転すると、ばねワイヤーとクラッチカバーとの間の摩擦によってばねワイヤーは歯車と共に回転し、爪がラチェット部材に係合することを許容する。
【０００８】
【発明の実施形態】
本発明の１つの実施の形態を詳細に説明する前に、本発明は以下の説明に掲げ又は図面に図示した構成要素の構造及び配置の詳細にのみその適用が限定されるものでないことを理解すべきである。本発明は、その他の実施の形態が可能であり且つ色々な方法にて具体化し又は実施することができる。また、本明細書にて使用した記述及び用語は説明の目的のためであり、限定的なものと見なすべきではないことが理解される。本明細書にて「含む」及び「備える」という語及びその変態を使用することは、以下に掲げた物品及びその等価物並びに追加的な物品を包含することを意味するものである。本明細書にて「成る」という語及びその変態を使用することは、以下に掲げた物品及びその等価物並びに追加的な物品を包含することを意味するものである。方法又は過程の要素を特定するために符号を使用することは、単に特定のためであり、それら要素が１つの特定の順序にて実施されるべきであることを意味するものではない。
【０００９】
好ましい実施の形態を説明する前に、本発明の好ましい実施の形態の構造的及び作動上の詳細の必ずしも全てが詳細に説明されるものではないことを認識すべきである。その種々の更なる詳細が必要とされるならば、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、１９９８年１０月３０日付けで出願された米国特許出願第０９／１８３，４２５号の記述及び図面が参考となる。
【００１０】
図１には、内燃機関１２と、該エンジン１２を自動的に始動させる装置１４とを内蔵する芝刈り機１０が図示されている。図２には、エンジン１２に取り付けられた始動装置１４が図示されている。以下に詳細に説明するその内部の構成要素の幾つかを示すため始動装置１４の一部は図２にて切り欠いてある。芝刈り機１０は、デッキ１６と、該デッキ１６から外方に且つ上方に伸びるハンドル組立体１８とを有している。内燃機関１２はデッキ１６に取り付けられている。エンジン１２は垂直軸型であり且つ従来の構造の多数の構成要素を含んでいる。しかし、これらのエンジンの構成要素の殆どは、エンジンハウジングによって実質的に取り囲まれており、このため、図１には図示されていない。エンジン始動装置１４に加えて、芝刈り機１０にははずみ車２６（図２）の上方に取り付けられた反動式始動装置（図示せず）が設けられている。シュラウド２８が反動式始動装置の上方に取り付けられており、また、反動式始動装置に作用可能に接続された引張りコード３０がシュラウド２８を貫通して外方に伸びている。
【００１１】
本発明を具体化するエンジン始動装置１４は芝刈り機１０と特に使用し得るようにされているが、エンジン始動装置１４にはまた、非限定的に持ち運び型芝及び庭用機械、スノーブロア、ポンプ、圧力洗浄機及び発電機のようなものを含む色々なその他の手動の屋外動力装置及び機械を内蔵させることもできる。従って、本発明は図面に図示し且つ本明細書に記載した芝刈り機１０又はエンジン１２にのみ限定されるものではない。当該技術分野の当業者には、色々な型式の機械及び／又は色々な型式のエンジンと共にエンジン始動装置１４を使用可能であるようにする方法が図面及び説明から明らかになるであろう。
【００１２】
細長いデッドマン（ｄｅａｄｍａｎ）ハンドル又はベール（ｂａｉｌ）ハンドル３６の形態をした第一の手動アクチュエータがハンドル組立体１８と相互に接続されている。ベールハンドル３６は、図１に図示した運転停止位置に向けて偏倚されている。従来技術にて既知であるように、ベールハンドル３６を離すと、エンジンの点火及び／又はブレーキの作動を不能にすることによりエンジン１２を運転停止にする。
【００１３】
押し釦４０の形態をした第二の手動アクチュエータは、好ましくはベールハンドル３６の枢着ピンの一方に隣接する位置にてハンドル組立体１８に取り付けられている。押し釦４０はベールハンドル３６と相互に作用可能に接続されている。エンジン始動装置１４は、押し釦４０を押すことにより作動され、押し釦４０を押している間、ベールハンドル３６を始動位置まで下方に枢動させる。好ましくは、ハンドル３６を枢動させるためには釦４０を押さなければならないようにする。このように、エンジン始動装置１４は、２つの別個の動作、すなわち押し釦４０を押すこと（且つ保持すること）と、ベールハンドル３６を下方に枢動させるという動作とをオペレータが採用したときにのみ作動可能である。
【００１４】
代替的な実施の形態において、ベールハンドル３６及び押し釦４０に代えて、１つ又は１つ以上の押し釦装置、レバー機構又はその他の適当な手動アクチュエータのようなその他の手動アクチュエータを使用することができる。また、押し釦４０は、上述したものと異なる仕方にて作動させることもできる。例えば、押し釦４０を操作すれば、ベールハンドル３６以外の芝刈り機の始動組立体の一部を作動させ、又はその一部をベールハンドル３６によって作動させることが可能となる。
【００１５】
図３Ｃに図示するように、始動装置１４は、その下方にばねハウジング４８が取り付けられた取り付けブラケット４４を有している。ばねハウジング４８の下端は端部キャップ５２により閉じられ、下方ベアリング５６は端部キャップ５２に嵌まる。ばねハウジング４８は、ばねリテーナ６４によりばねハウジング４８に接続された外端と、小さいループ６８を有する内端とを備える弾性部材すなわち動力ばね６０を収容している。
【００１６】
図３Ｂを参照すると、始動装置１４はまた、心棒部分７６と、第一、第二及び第三の縮径部分８０、８４、８８とをそれぞれ有する主要軸７２も有している。第二の縮径部分８４はギザギザ面付きとし又はスプライン付きとされている。主要軸７２はその下端にて下方ベアリング５６により回転可能に支持されている。主要軸７２の心棒部分７６は、動力ばね６０の内端にてループ６８を解放可能に受け入れる目穴（アイレット）９２を有している。主要軸７２を加負荷方向９６に回転させて動力ばね６０を巻き且つ該ばねに負荷を加える。動力ばね６０の負荷が除去されると、該ばねは、主要軸７２を加負荷方向９６とは反対の負荷除去方向１００に向けて回転させる。
【００１７】
中間ベアリング１０４（図３Ｃ）が取り付けブラケット４４内に嵌まり且つ主要軸７２を回転可能に更に支持する。中間ベアリング１０４は、主要軸７２の心棒部分７６の頂部に着座し、この位置にて、主要軸７２の直径を第一の縮径部分８０まで縮小させることにより肩部が形成される。該肩部は中間ベアリング１０４を動力ばね６０の上方に保持する。これと代替的に、中間ベアリング１０４を動力ばね６０の頂部から離れて保持し得るように主要軸７２にスナップリング又はその他の構造体を設けてもよい。
【００１８】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、主要軸７２の第一の縮径部分８０は、中間ベアリング１０４、取り付けブラケット４４、下方アーム１０８、座金１１４を貫通して主要歯車１１８内まで伸びている。第二及び第三の縮径部分８４、８８はブレーキディスク１２２と、クラッチ板１２６、クラッチ座金１３０及びばね座金１３４（例えばベルビル（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ）座金）を有するクラッチ組立体と、クラッチカバー１３８と、ラチェット部材又はホィール１４２と、防塵カバー１４６と、ピニオン歯車１５０と、始動スプライン又はヘリックス軸１５４と、座金１５８と、押しナット１６２と、上方ベアリング１６６とを貫通して伸びている。上方ベアリング１６６は上方アーム又はハウジング１７０内に収容され、主要軸７２を回転可能に更に支持する。防塵カバー１４６は塵埃をラチェット部材１４２及び主要歯車１１８から逸らせるのに助力する。上方ハウジング１７０は防塵カバー１４６及び下方アーム１０８にリベット止めされ又はその他の方法で固定されている。下方アーム１０８は、（上方ハウジング１７０及び防塵カバー１４６と共に）主要軸７２の周りで取り付けブラケット４４に対して枢動可能である。
【００１９】
図４には、主要歯車１１８及びクラッチ組立体が更に明確に図示されている。主要歯車１１８は、穴が貫通して伸びる中央凹状部分１７４を有している。該凹状部分１７４は、直線上で対向した一対の切欠き１７８を有している。ブレーキディスク１２２は、主要軸７２のギザギザ面付きの第二の縮小径部分８４に圧力嵌めされ、このため、主要軸７２と共に回転し得るよう固定されると説明することができる中央のカラー部分１８２を有している。クラッチ板１２６は、非円形の開口部１８６を有している。クラッチ座金１３０は、主要歯車１１８とクラッチ座金１３０との相対的な回転を防止し得るように主要歯車１１８の切欠き１７８内に挿入された一対の耳状突起１９０を有している。クラッチカバー１３８は主要歯車１１８にリベット止めされ又はその他の方法で恒久的に固着されており、クラッチ組立体及びブレーキディスク１２２を凹状部分１７４内に取り込む。ばね座金１３４は、クラッチ組立体に予負荷を加え、ブレーキディスク１２２を凹状部分１７４の底部に対して押し付け、その間にて摩擦境界面を生じさせる。これにより、主要歯車１１８はブレーキディスク１２２及び主要軸７２と共に回転するように摩擦可能に接続される。
【００２０】
また、予負荷を加えたばね座金１３４によりブレーキディスク１２２とクラッチ板１２６との間に摩擦境界面が形成される。これにより、主要軸７２及びブレーキディスク１２２は、クラッチ板１２６と共に回転し得るように摩擦可能に接続される。クラッチ板１２６とブレーキディスク１２２との間の摩擦境界面は、クラッチ板１２６がブレーキディスク１２２に対して滑る捩れ閾値まで、トルクをクラッチ板１２６とブレーキディスク１２２との間にて伝達することを可能にする。ラチェット部材１４２は、クラッチカバー１３８、ばね座金１３４及びクラッチ座金１９０の穴を貫通してクラッチ板１２６の非円形の穴１８６内に伸びる一対の垂下する耳状突起１９４を有している。非円形の穴１８６とラチェット部材の耳状突起１９４とが締まり嵌めすることによりラチェット部材１４２はクラッチ板１２６に回転可能に接続される。このため、この構造はブレーキディスク１２２とクラッチ板１２６との間の摩擦境界面を通じて主要軸７２をラチェット部材１４２に接続することになる。
【００２１】
図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを再度、参照すると、取り付けブラケット４４は穴を有する盛上り部分１９８を備えている。該盛上り部分１９８は下方アーム１０８の開口２０１を貫通して伸びて、座金２０５及び爪キャリア又は爪レバー２０９を支持している。キャップねじ２１３（図３Ａ）又はその他の適当な締結具が穴２１５、爪キャリア２０９及び座金２０５を貫通して伸びて盛上り部分１９８の穴内に螺着され又はその他の方法で固着されて爪キャリア２０９を盛上り部分１９８に固着する。爪キャリア２０９は下方アーム１０８及び取り付けブラケット４４に対してキャップねじ２１３の周りで回転自在であり、キャップねじ２１３は爪キャリア２０９に対する回転軸線を提供する。爪キャリア２０９は、開放端部スロット２１７を有し且つ爪２２１を保持している（図３Ａ）。爪ポスト２２５が爪２２１を貫通して伸び且つ爪キャリア２０９の穴２２９内でリベットのようにキノコ状に形成され又はその他の方法で固着されている。このように、爪ポスト２２５は爪キャリア２０９の回転軸線から分離した爪２２１に対する回転軸線を提供し、この軸線は爪が爪キャリアに対して枢動するのを許容する。捩ればね２３３は、爪キャリア２０９に固着された第一の端部と、爪２２１をラチェット部材１４２に向けて偏倚させるべく爪２２１に固着された第二の端部とを有している。
【００２２】
図３Ａ及び図３Ｂに図示するように、ベアリング２３７（図３Ｂ）が下方アーム１０８の凹み部分内に挿入され且つピニオン軸２４１を回転可能に支持している。ピニオン軸２４１は主要歯車１１８とかみ合う歯付き部分２４５を有している。歯付き部分２４５の上方のピニオン軸２４１の部分は、爪キャリア２０９のスロット２１７内に選択的に受け入れられている。また、ピニオン軸２４１は入力部材又はローラ２４９を支持する肩部又はギザギザ付き面をも有している（図３Ａ）。ピニオン軸２４１の頂部は、上方ハウジング１７０内に挿入されたベアリング２５３内で回転可能に支持されている。ローラ２４９及びピニオン軸２４１は、共に回転し得るように固定されている（例えば、ギザギザ面付き面の上に圧力嵌めし又はキーによって）。戻しばね２５７（図３Ｂ）が取り付けブラケット４４と下方アーム１０８との間を伸びて且つ下方アーム１０８を休止位置（図５）に偏倚させ、この休止位置において、ピニオン軸２４１は爪キャリアのスロット２１７内に受け入れられている。この休止位置において、盛上り部分１９８は下方アーム１０８の開口部２０１の端縁に当接し且つ下方アーム１０８が上記の方向に更に回転するのに抵抗する。好ましくは、下方アーム１０８はケーブルを介してベールハンドル３６と相互に接続されるようにする。下方アーム１０８は、ベールハンドル３６及び押し釦４０の操作に応答して完全な非係合位置（図６）まで回転可能である。
【００２３】
次に、エンジンの運転停止に関して説明する。通常の作動中、ベールハンドル３６を離すと、戻しばね２５７が下方アーム１０８を休止位置（図５）に偏倚させ、この位置にて、ローラ２４９ははずみ車２６に当接し（図２）、ピニオン軸２４１は爪キャリアスロット２１７に入り、爪２２１はラチェット部材１４２に係合する。このように、ローラ２４９ははずみ車２６によって回転されこれにより、主要歯車１１８は回転する一方、主要軸７２は回転し且つ動力ばね６０に負荷が加えられる。動力ばね６０に負荷が加わると、はずみ車２６は抵抗によって速度が遅くなり、エンジン１２は停止する。この点に関して、始動装置１４は、それ自体ブレーキ又ははずみ車を遅くする装置としても使用することができ、また、別個のブレーキと共に使用することができる。はずみ車２６が回転を停止するとき迄、動力ばね６０に負荷が加えられ且つ爪２２１によって負荷状態に保持され、次にエンジンが使用されるとき、エンジン１２を始動させる用意が整う。
【００２４】
これと代替的に、動力ばね６０には、エンジン１２の作動中に負荷を加えてもよく、この場合、始動装置１４はブレーキとして機能しない。動力ばね６０に負荷が加えられる迄、ローラ２４９を動かしてはずみ車２６と係合させ、次に、ローラ２４９を動かしてはずみ車２６から非係合状態となるようにすることを容易にするための機構（図示せず）を含めることができる。これと代替的に、ローラ２４９をはずみ車２６から非係合状態にする機構を必要とせずに、エンジンの作動中、動力ばね６０に負荷を加えることを許容するため、加負荷クラッチ（図示せず）を使用してもよい。加負荷クラッチは、更なる負荷に対する動力ばね６０の抵抗値が加負荷クラッチの捩れ閾値を上廻る点まで動力ばね６０に負荷を加えることを許容し、動力ばね６０に過負荷を加えることなくはずみ車２６の回転に応答してローラ２４９が回転を続けることを許容する。
【００２５】
動力ばね６０に負荷が加えられるときに関係なく、爪２２１はラチェット部材１４２が加負荷方向９６に回転するのを許容するが、該ラチェット部材が負荷除去方向１００に回転するのを実質的に防止する。ラチェット部材１４２が加負荷方向９６に回転すると、爪２２１は第一のラチェットの歯２６１の傾斜路に乗り上げ且つ第一の歯２６１と第二の歯２６５との間の空間内に下降する。捩ればね２３３は、爪２２１が第一の歯２６１から分離すると直ちに、爪２２１がその空間内にスナップ動作して入るのを確実にする。ラチェット部材１４２が主要軸７２と共に回転し、動力ばね６０に負荷が加えられるとき、この過程は続行する。爪２２１は、動力ばね６０の作用の下、ラチェット部材１４２が負荷除去方向１００に向けて回転するのを実質的に防止する。この点に関して、ラチェット部材１４２、爪２２１及び爪キャリア２０９は全体として、本明細書にて、動力ばね６０に対する係止機構として説明する。
【００２６】
図８及び図９を参照すると、動力ばね６０に負荷を加える間、爪２２１がラチェット部材１４２に対してガタつくことにより発生される騒音を軽減し得るように選択的な爪制御部材を始動装置１４と共に使用することができる。概説的に説明すれば、爪制御部材は、回転要素の回転に応答して移動する摩擦部材とすることができる。しかし、爪制御部材は、装置における寄生的（ｐａｒａｓｉｔｉｃ）な負荷であり、このため、爪２２１をラチェット部材１４２と非係合状態に動かすのにちょうど十分な摩擦力（例えば、捩ればね２３３の偏倚力を上廻るのに十分な摩擦力）を該部材と回転要素との間に発生させ得るように較正する必要がある。爪制御部材と回転要素との間の全ての追加的な摩擦力は始動装置１４の効率を更に低下させる可能性があり、従って回避すべきである。
【００２７】
図示した爪制御部材は、１本のばねワイヤー２６８であり、図示した回転要素はクラッチカバー１３８である。ばねワイヤー２６８は、クラッチカバー１３１と共に回転し得るように該クラッチカバー１３８の周りに十分緊密に巻かれており、また、曲げられ又は指状体２７２のような形状とされた自由端を有している。爪２２１には、指状体２７２がその内部に伸びるスロット２７６が設けられている。クラッチカバー１３８が加負荷方向９６に回転すると、指状体２７２は爪２２１のスロット２７６に沿って移動する。指状体２７２がスロット２７６の端部に達すると、該指状体は爪２２１を押してラチェット部材１４２から離す。ばねワイヤー２６８は爪２２１を非係合位置に保持し且つクラッチカバー１３８が負荷方向９６に向けて回転を続行するとき（すなわち、動力ばね６０に負荷が加えられるとき）、クラッチカバー１３８に対して滑る。
【００２８】
はずみ車２６が停止した後（又はエンジンの作動中、ローラ２４９がはずみ車２６から非係合状態となり又は加負荷クラッチが滑るとき、動力ばね６０に負荷が加わるならば）動力ばね６０は、主要軸７２及び該主要軸７２と共に回転するすなわち該主要軸７２の回転に応答して回転する上記の要素の方向を変更する。この変更の間、主要軸７２及びその他の要素は、最初に運動量を集めるとき、負荷除去方向１００に向けて比較的遅く回転する。これにより、ばねワイヤー２６８は負荷除去方向１００に向けて遅く回転する。指状体２７２をスロット２７６内で後方に動かし且つ捩ればね２３３が爪２７１を動かしてラチェット部材１４２と係合させることを許容するためには、負荷除去方向１００へ僅かな程度だけ回転すればよい。
【００２９】
爪制御部材が装置１４内に組み込まれ又は組み込まれていないかどうかを問わず、一度び動力ばね６０に負荷が加えられたならば、ラチェット部材１４２は動力ばね６０によって偏倚され負荷除去方向１００に回転する。これにより、爪２２１とラチェット部材１４２との境界面により力線２８０（図５）が形成される。力線２８０は、爪キャリア２０９及び爪２２１のそれぞれの回転軸線の間を伸びている（すなわち、キャップねじ２１３及び枢動ポスト２２５は力線２８０の両側部に配置されている）。このように、力線２８０は、爪２２１が図５に図示した係合位置に向けて枢動するようにするモーメント力を爪の回転軸線の周りに発生させる。このように、爪が係合位置にあり且つ動力ばね６０に負荷が加えられるとき、爪２２１は自己励起されるか又は付勢されて係合位置に留まる。
【００３０】
図３Ａ及び図１０に図示するように、キー軸２８４、キーリンク２９０及び係止リンク２９４が設けられ且つ係止アーム２９８と相互に接続されている。図３Ｂ、図５、図６及び図１０に図示するように、停止スイッチ３１２を支持する接地ブラケット３０８も設けられている。ベールハンドル３６を離すと、下方アーム１０８は休止位置に枢動し、下方アーム１０８の接触タブ３１４が停止スイッチ３１２に接触し、これにより点火装置を接地し、エンジン１２の作動を防止する。接地ブラケット３０８が取り付けブラケット４４に隣接する位置に配置されている。止めピン３１６（図３Ｃ）が取り付けブラケット４４の穴３２０内に挿入され且つ接地ブラケット３０８の開口３２４（図３Ｂ）及び下方アーム１０８の開口３２８を貫通して伸びている。係止カム２９８は止めピン３１６の上に回転可能に取り付けられ、また該係止カムは係止リンク２９４の穴３３６内に枢動可能に受け入れられた短軸３３２を有している。キー軸２８４はキーリンク２９０及び接地ブラケット３０８の穴３４０を貫通して伸びている。キーリンク２９０は、垂下するポスト３３４を介して係止リンク２９４と相互に接続されている。該ポスト３４４は、係止リンク２９４を貫通して接地ブラケット３０８の湾曲したスロット３４８内に伸びており、キー軸２８４の回転によりポスト３４４は湾曲したスロット３４８に従動し、その結果、係止リンク２９４の多少の直線状の作動を含む係止リンク２９４の動作が為される。
【００３１】
図５において、係止カム２９８は爪２２１と非当接状態となるように回転して下方アーム１０８が休止位置外に動くの許容する。係止リンク２９４の動作により、係止カム２９８は止めピン３１６上で枢動し係止位置に入り且つ係止位置から出る（図１０）。係止位置にあるとき、係止カム２９８は、爪２２１に当接して爪２２１をラチェット部材１４２と係合する状態に保持し且つ下方アーム１０８が休止位置外に動き且つ爪キャリア２０９がラチェット部材１４２から離れるように動くのを防止する。キー軸２８４を回転させ且つ係止カム２９８を係止位置に動かすために着脱可能なキー３５２（図２）を使用することができる。この点に関して、キー３５２を除去すると、エンジン１２の始動は実質的に防止される。
【００３２】
次に、エンジンの始動に関して説明する。図５を再度参照すると、力線２８０はまた、爪２２１が係合位置にあるとき、爪キャリア２０９を付勢して係合位置外に回転させるモーメント力を爪キャリアを回転軸線の周りに発生させる。爪キャリアの構成は、爪２２１をラチェット部材１４２から非係合状態にするのに必要な力を実質的に減少させ、このため、ピニオン軸により爪２２１を直接作動させる場合よりも好ましい。ピニオン軸２４１がスロット２１７内に配置されたとき、ピニオン軸２４１は爪キャリア２０９の回転に抵抗する。しかし、下方アーム１０８がピニオン軸２４１を爪キャリアスロット２１７外に動かすように枢動されたとき、爪キャリア２０９はモーメント力によりラチェット部材１４２から離れるように付勢される。更に、ピニオン軸２４１は爪キャリア２０９及び爪２２１に接触し、図６に図示した完全な非係合位置に向けて枢動させる。この完全に非係合状態となった位置において、係止カム２９８に当接する爪キャリア２０９の端部により爪キャリア２０９の回転が停止される。係止カム２９８は爪キャリアの回転を停止させ得るように配置されており、このため、下方アーム１０８を休止位置に向けて回転させたとき、ピニオン軸２４１は再度、爪キャリアのスロット２１７に入る。
【００３３】
図７に図示するように、爪２２１が爪キャリアスロット２１７の上方で枢動するのを防止し得るように爪キャリア２０９の一部分に係合する垂下する突起３５８を爪２２１に設けることができる（例えば、プレス加工により）。係合位置（仮想線で図示）にあるとき、爪２２１はスロット２１７から僅かに離れた位置に保持され又は実質的に完全にスロット２１７と整合されている（実質的に完全に整合した壁は、図７に参照番号３６２で表示してある）。これに関して、ピニオン軸２４１がスロット２１７外に動かされ、これにより捩ればね２３３を爪キャリア２０９の動きから実質的に完全に切り離すので（すなわち、捩ればねは、爪キャリア２０９の動きに対して実質的に何らの影響も与えないので）、ピニオン軸２４１は爪２２１を爪キャリア２０９に対して動かす必要はない。
【００３４】
係止カム２９８が図５及び図６に図示した非係止位置まで回転されたとき、ベールハンドル３６を作動させ（押し釦４０の作動と組み合わせて）、下方アーム１０８を図６に図示した位置まで枢動させ、これにより爪２２１はラチェット部材１４２と非係合状態となるように動かし、次に、このことは動力ばね６０を負荷除去状態にすることを許容する。動力ばね６０が負荷除去状態になると、主要軸７２は負荷除去方向１００に向けて回転する。ヘリックス軸１５４の底端部はラチェット部材１４２の耳状突起１９４に係合し、ヘリックス軸１５４が主要軸７２と共に回転するようにする。ヘリックス軸１５４の回転速度により、ピニオン歯車１５０がヘリックス軸１５４に沿って上昇する。ヘリックス軸１５４の頂部にあるとき、ピニオン歯車の歯は、はずみ車の歯車３６６の歯に係合し（図２）、はずみ車２６を回転させ且つエンジン１２を始動させる。エンジンが漸進的に速度を増し且つ動力ばね６０の負荷が除去されるに伴い、はずみ車２６は直ちに主要軸７２及びヘリックス軸１５４よりも速く回転し（すなわち、はずみ車はピニオン歯車１５０よりも速く回転する）、これによりピニオン歯車１５０はヘリックス軸１５４に沿って下方に回転して戻る。
【００３５】
動力ばね６０が完全な負荷除去状態に接近し又はその状態を実現するとき、動力ばね６０の内端におけるループ６８が主要軸７２の心棒部分７６の目穴９２から引き出され、主要軸７２を動力ばね６０から切り離す。かかる切り離しは、動力ばね６０における磨耗及び疲労を減少させ、動力ばね６０の寿命を引き延ばし、動力ばね６０の内端がスナップ動作して外れるのを実質的に防止する。
【００３６】
動力ばね６０が負荷を除去するとき、オペレータがベールハンドル３６を離すならば、戻しばね２５７によって下方アーム１０８は爪２２１を動かしてラチェット部材１４２と係合させる。これらの状況下にて爪２２１に伝達される動的力は、回転する主要軸及びその他の要素の角運動量により、極めて大きくなる可能性がある。爪２２１の損傷を軽減するため、クラッチ機構の捩れ閾値は、これらの環境下で主要軸７２とラチェット部材１４２との相対的な回転を許容し得るように設定される。より具体的には、捩れ閾値に達したとき、クラッチ板１２６はブレーキディスク１２２上で滑る。かかる状況が生じたとき、動力ばね６０は、再度負荷が加わることなく実質的に完全な負荷を除去することができ、次の始動時、反動式始動装置によりエンジン１２を手動で始動させることが必要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を具体化する内燃機関及びエンジンの始動装置を内蔵する芝刈り機の斜視図である。
【図２】
エンジン始動装置の斜視図である。
【図３】
３Ａは、エンジン始動装置の分解図である。
３Ｂは、エンジン始動装置の更なる分解図である。
３Ｃは、エンジン始動装置の更なる分解図である。
【図４】
クラッチ組立体を含むエンジン始動装置の一部分の分解図である。
【図５】
係合位置にある爪を示すエンジン始動装置の平面図である。
【図６】
非係合位置にある爪を示すエンジン始動装置の平面図である。
【図７】
係止機構の一部分の下方斜視図である。
【図８】
爪制御部材を含むエンジン始動装置の一部分の上方斜視図である。
【図９】
爪制御部材を含むエンジン始動装置の一部分の下方斜視図である。
【図１０】
係止カムが爪に係合しているエンジン始動装置の平面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004507649.tif 000034
【国際調査報告】
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2004507649.tif 000036
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