(57)【要約】【課題】蓄力式リコイルスタータを含むエンジンの小型化を図る。【解決手段】筒状軸部４２ａに回転可能に支持されるとともにリコイルロープ４４が巻かれたリコイルプーリ４３と、エンジンのクランクシャフト３１側に回転可能に支持されたアシストボス４７と、リコイルプーリ４３及びアシストボス４７のそれぞれの間に設けられたアシストぜんまい４８とを備え、リコイルロープ４４を引いてリコイルプーリ４３を回転させることによりアシストぜんまい４８に蓄力し、その力をアシストぜんまい４８からアシストボス４７を介してクランクシャフト３１に伝えることでエンジンを始動させる形式の蓄力式リコイルスタータ４０において、筒状軸部４２ａを貫通するようにクランクシャフト３１の軸端部３１ａが配置されるとともに、アシストボス４７の内側に取付けられたワンウェイクラッチ５１にクランクシャフト３１の軸端部３１ａが挿入される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プーリ支軸に回転可能に支持されるとともにリコイルロープが巻かれたリコイルプーリと、エンジンのクランクシャフト側に回転可能に支持されたホイール部材と、これらのリコイルプーリ及びホイール部材のそれぞれの間に設けられた蓄力手段とを備え、前記リコイルロープを引いて前記リコイルプーリを回転させることにより前記蓄力手段に蓄力し、その力を蓄力手段からホイール部材を介してクランクシャフトに伝えることでエンジンを始動させる形式の蓄力式リコイルスタータにおいて、
前記プーリ支軸を貫通するように前記クランクシャフトの軸端部が配置されるとともに、前記ホイール部材の内側に取付けられたワンウェイクラッチに前記クランクシャフトの軸端部が挿入されることを特徴とする蓄力式リコイルスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汎用エンジン等に搭載される蓄力式リコイルスタータの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄力式リコイルスタータとして、クランク軸の延長線上に、エンジンの固定側に本体ケーシングを介して取付けられたリール支軸が配置され、このリール支軸に、リコイルロープが巻かれたリコイルプーリが回転可能に取付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２６３６１５公報
【０００３】
特許文献１の図１によれば、エンジンに本体ケーシング１が取付けられ、この本体ケーシング１の中央部に、クランク軸Ｃの延長線上に位置するようにリール支軸５が取付けられ、このリール支軸５に回転可能にロープリール４が取付けられ、このロープリール４にリコイルロープ３が巻かれ、このリコイルロープ３の端部にハンドル２が取付けられている。
【０００４】
ロープリール４は、減速機構１０を介してゼンマイケース９に連結され、このゼンマイケース９に蓄力手段８を介してカムホイール１５が連結され、このカムホイール１５に伝達機構１８を介して回転部材１７が連結され、回転部材１７がクランク軸Ｃに取付けられている。
【０００５】
伝達機構１８は、エンジンが始動したときにエンジン側の回転をリコイルスタータ側に伝達させないようにカムホイール１５と回転部材１７との間に設けられたものであり、特許文献１の図３によれば、カムホイール１５の外周面に複数形成されたカム爪１５ａと、遠心力によってカム爪１５ａと係合するように回転部材１７に設けられた遠心ラチェット１８ａとから構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のリコイルスタータでは、伝達機構１８を構成する遠心ラチェット１８ａが遠心力でカム爪１５ａから外れる構造であるため、遠心ラチェット１８ａは、必然的にクランク軸Ｃ側に且つカム爪１５ａの半径方向外側に設けられるため、クランク軸Ｃには円筒状の回転部材１７が取付けられ、カムホイール１５はリール支軸５に回転可能に支持される構造でなければならない。即ち、クランク軸Ｃの延長線上にプーリ支軸５を設ける必要があり、リコイルスタータを含むエンジンのクランク軸方向の外形が大型になる。
本発明の目的は、蓄力式リコイルスタータを含むエンジンの小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、プーリ支軸に回転可能に支持されるとともにリコイルロープが巻かれたリコイルプーリと、エンジンのクランクシャフト側に回転可能に支持されたホイール部材と、これらのリコイルプーリ及びホイール部材のそれぞれの間に設けられた蓄力手段とを備え、リコイルロープを引いてリコイルプーリを回転させることにより蓄力手段に蓄力し、その力を蓄力手段からホイール部材を介してクランクシャフトに伝えることでエンジンを始動させる形式の蓄力式リコイルスタータにおいて、プーリ支軸を貫通するようにクランクシャフトの軸端部が配置されるとともに、ホイール部材の内側に取付けられたワンウェイクラッチにクランクシャフトの軸端部が挿入されることを特徴とする。
【０００８】
エンジンを始動させるには、リコイルロープを引いてリコイルプーリを回転させることにより蓄力手段に蓄力し、蓄えられた力を蓄力手段からホイール部材、ワンウェイクラッチを介してクランクシャフトに伝えることでエンジンを始動させる。
【０００９】
エンジンが始動すると、ワンウェイクラッチによってクランクシャフトの回転がホイール部材側に伝わらない。従って、従来のような遠心ラチェットとカム爪とが係合する構造が必要なく、クランクシャフトの軸端部に従来のような筒状の回転部材を取付けたり、クランクシャフトの延長線上に従来のようなリール支軸を配置する構造にしなくてもよいから、蓄力式リコイルスタータのクランクシャフト軸方向の寸法が小さくなる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、プーリ支軸を貫通するようにクランクシャフトの軸端部が配置されるとともに、ホイール部材の内側に取付けられたワンウェイクラッチにクランクシャフトの軸端部が挿入されるので、半径方向にホイール部材、ワンウェイクラッチ、クランクシャフトを配置することができ、クランクシャフト軸方向の蓄力式リコイルスタータ寸法を小さくすることができる。従って、蓄力式リコイルスタータを含むエンジンの小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る蓄力式リコイルスタータを備えたエンジンの正面図であり、エンジン１０は、クランクケース１１と、このクランクケース１１に側方斜め上方に延びるように取付けられたシリンダブロック１２と、このシリンダブロック１２の端部に取付けられたシリンダヘッド１３と、このシリンダヘッド１３の前部に排気管１４を介して取付けられた消音器１６と、シリンダヘッド１３の後部に取付けられたキャブレタ（不図示）と、このキャブレタに接続されたエアクリーナ１７と、キャブレタに燃料を供給するためにクランクケース１１の上部に取付けられた燃料タンク１８と、クランクケース１１の前部に蓄力式リコイルスタータ（不図示）を覆うために取付けられたスタータカバー２１とを備える。なお、２３はシリンダヘッド１３の端部開口を覆うヘッドカバー、２４は蓄力式リコイルスタータに備えるスタータハンドルである。
【００１２】
図２は図１の２矢視図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）はエンジンの前方を示している。以下同じ。）であり、エンジン１０のクランクケース１１に前後方向に延びるようにクランクシャフト３１が回転自在に取付けられ、このクランクシャフト３１の前端部に、スタータカバー２１に覆われた蓄力式リコイルスタータ４０が設けられている。なお、符号３３は消音器１６の排気口、３４はエアクリーナ１７に備えるエアクリーナカバーである。
【００１３】
図３は図１の３−３線断面図であり、蓄力式リコイルスタータ４０の断面を示している。
蓄力式リコイルスタータ４０は、クランクケース１１の前面１１ａに複数のビス４１で取付けられた固定プレート４２と、この固定プレート４２の中央に設けられた筒状軸部４２ａに回転自在に取付けられたリコイルプーリ４３と、このリコイルプーリ４３に巻かれたリコイルロープ４４と、このリコイルロープ４４の端部に取付けられたスタータハンドル２４（図１参照）と、固定プレート４２及びリコイルプーリ４３のそれぞれの間に設けられた戻しぜんまい４６と、リコイルプーリ４３の前方に隣接するように配置されたアシストボス４７と、これらのリコイルプーリ４３及びアシストボス４７のそれぞれの間に設けられたアシストぜんまい４８と、アシストボス４７の内側に圧入されるとともにクランクシャフト３１の軸端部３１ａに一方向回転自在に嵌められたワンウェイクラッチ５１と、このワンウェイクラッチ５１の軸端部３１ａからの抜け止めをするワッシャ５２及びこのワッシャ５２を軸端部３１ａに取付けるボルト５３とからなる。なお、符号５４はクランクシャフト３１を回転自在に支持するベアリング、５５はシール部材である。
【００１４】
ワンウェイクラッチ５１は、アシストボス４７とクランクシャフト３１の軸端部３１ａとの間に配置されている、即ち、クランクシャフト３１の軸端部３１ａが貫通するように配置されている。
【００１５】
固定プレート４２は、板状部４２ｂと、この板状部４２ｂの背面４２ｃに後方に突出するように形成された複数の取付ボス４２ｄと、板状部４２ｂの中央に形成された環状凹部４２ｅと、この環状凹部４２ｅの内壁を形成する筒状軸部４２ａとからなる。
固定プレート４２の外周部にはスタータカバー２１が取付けられている。
【００１６】
取付ボス４２ｄは、クランクケース１１の前面１１ａに形成されたクランクケース側ボス部１１ｂにビス４１で取付けられている。
環状凹部４２ｅは、リコイルプーリ４３の後部に一体成形されたプーリ側ボス４３ａが挿入される部分である。
【００１７】
筒状軸部４２ａは、リコイルプーリ４３のプーリ側ボス４３ａを回転自在に支持する部分であり、筒状軸部４２ａの内周面４２ｆとクランクシャフト３１の軸端部３１ａとの間には隙間が形成されている。
【００１８】
リコイルプーリ４３は、プーリ本体４３ｂと、このプーリ本体４３ｂの後部に形成されたプーリ側ボス４３ａと、プーリ本体４３ｂの前部に形成された前側筒部４３ｃとを一体に備え、プーリ側ボス４３ａの端部に形成された後側筒部４３ｄと固定プレート４２の筒状軸部４２ａとの間に戻しぜんまい４６を収納する後ぜんまい室５６が形成されるとともに、後側筒部４３ｄと筒状軸部４２ａとに戻しぜんまい４６の各端部がそれぞれ取付けられ、プーリ本体４３ｂの外周部に全周に亘ってロープ溝４３ｅが形成され、このロープ溝４３ｅにリコイルロープ４４が巻かれている。
【００１９】
戻しぜんまい４６は、リコイルロープ４４を引いてリコイルプーリ４３を固定プレート４２の筒状軸部４２ａの回りに回転させたときに巻き数が次第に多くなって蓄力され、リコイルロープ４４の引きを止めて弛めたときに、蓄えられていた力でリコイルプーリ４３を逆転させて元の位置まで戻す部材である。
【００２０】
アシストボス４７は、クランクシャフト３１の軸端部３１ａが貫通するボス本体４７ａと、このボス本体４７ａの外周面から半径方向に延びるフランジ部４７ｂとからなる。
ボス本体４７ａは、後部に後部ボス４７ｃが設けられ、この後部ボス４７ｃとリコイルプーリ４３の前側筒部４３ｃとの間にアシストぜんまい４８を収納する前ぜんまい室５８が形成されるとともに、後部ボス４７ｃと前側筒部４３ｃとにアシストぜんまい４８の各端部がそれぞれ取付けられている。
【００２１】
また、ボス本体４７ａは、内周面にワンウェイクラッチ５１を圧入するための大径穴４７ｄが形成されている。
後部ボス４７ｃの内周面４７ｅとクランクシャフト３１の軸端部３１ａとの間には隙間が形成されている。
【００２２】
アシストぜんまい４８は、リコイルロープ４４を引いてリコイルプーリ４３を固定プレート４２の筒状軸部４２ａの回りに回転させたときに、リコイルプーリ４３とアシストボス４７との間で巻き数が次第に多くなって蓄力される渦巻ばねであり、アシストぜんまい４８に蓄力された後に、リコイルロープ４４の引きを止め、引きの状態を維持させると、蓄えられた力が、アシストボス４７、ワンウェイクラッチ５１を介してクランクシャフト３１に伝わり、クランクシャフト３１が回転してエンジンが始動する。
【００２３】
アシストぜんまい４８からクランクシャフト３１に力が伝わるときには、ワンウェイクラッチ５１は噛み合った状態にあり、アシストボス４７とクランクシャフト３１がワンウェイクラッチ５１を介して一体に回転する。
【００２４】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るワンウェイクラッチを示す断面図である。
（ａ）において、ワンウェイクラッチ５１は、外輪６１と、この外輪６１の内側に回転自在に取付けられた保持器６２と、この保持器６２によって保持される複数のころ６３とからなる。
【００２５】
外輪６１は、内周面に各ころ６３に臨む凹部６１ａが形成され、この凹部６１ａに、徐々にクランクシャフト３１の軸端部３１ａに近づくように形成されたカム面６１ｂが形成されている。
【００２６】
保持器６２は、各ころ６３をワンウェイクラッチ５１の円周方向に保持する弾性部材６４を備える。
図では、各ころ６３は、外輪６１の各凹部６１ａ内で自由な状態にあり、外輪６１は、クランクシャフト３１の軸端部３１ａに対して矢印の向きに回転することが可能である。
【００２７】
（ｂ）において、外輪６１が、クランクシャフト３１の軸端部３１ａに対して矢印の向きに回転したときには、各ころ６３が移動して軸端部３１ａと外輪６１のカム面６１ｂとで形成されるくさび形状の空間に挟まれ、ワンウェイクラッチ５１は噛み合った状態になるため、軸端部３１ａが複数のころ６３を介して外輪６１と共に回転し、外輪６１と軸端部３１ａとは相対回転しない。
【００２８】
以上の述べた蓄力式リコイルスタータ４０の作用を次に説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る蓄力式リコイルスタータの作用を示す第１作用図であり、蓄力式リコイルスタータ４０の断面図（概略図）で示している（以下同じ）。
（ａ）はエンジンが停止しているときの状態を示している。
スタータハンドル２４にリコイルロープ４４の一端が取付けられ、このリコイルロープ４４の他端がリコイルプーリ４３の外周部に取付けられている。
【００２９】
リコイルプーリ４３の内周部にはアシストぜんまい４８の一端が取付けられ、アシストぜんまい４８の他端がアシストボス４７の外周部に取付けられている。
アシストボス４７の内周面にはワンウェイクラッチ５１の外輪６１が圧入され、ワンウェイクラッチ５１の複数のころ６３がクランクシャフト３１の軸端部３１ａの外周面に接触可能に配置されている。
【００３０】
上記の構成において、スタータハンドル２４を引くことでリコイルロープ４４を介してリコイルプーリ４３に伝えられた回転力は、アシストぜんまい４８に巻き数を多くして蓄力するように作用し、更にアシストボス４７に伝わる。これにより、アシストボス４７が回転することで、ワンウェイクラッチ５１がクランクシャフト３１に噛み合うように回転し、クランクシャフト３１が回転する。
【００３１】
エンジンのクランクシャフト３１にコネクティングロッドを介して連結されたピストンは、図中に示されるピストン位置表示チャートに黒丸で示されるように、例えば、エンジンの膨張行程の下死点（ＢＤＣ）に位置し、このピストン位置に対応する回転位置でクランクシャフトは停止している。図中の白抜き矢印はクランクシャフト３１の回転位置を示している（白抜き矢印は下方を向き、ピストンが下死点に位置していることを示している。）。
【００３２】
また、図中のリコイルプーリ４３に付記した黒丸印７１及びアシストボス４７に付記した黒三角印７２は、それぞれリコイルプーリ４３、アシストボス４７の回転位置の目安とするものである。
【００３３】
（ａ）の状態から、（ｂ）に示すように、スタータハンドル２４でリコイルロープ４４を矢印Ａのように引くと、リコイルプーリ４３、アシストぜんまい４８、アシストボス４７及びワンウェイクラッチ５１の外輪６１がほぼ一体的に矢印Ｂ、矢印Ｃに示すように回転する。
【００３４】
この結果、ワンウェイクラッチ５１の複数のころ６３がクランクシャフト３１の軸端部３１ａと外輪６１のカム面６１ｂとの間に挟まれてワンウェイクラッチ５１の外輪６１が軸端部３１ａに噛み合った状態となり、外輪６１と軸端部３１ａとが一体に回転できるようになる。
【００３５】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る蓄力式リコイルスタータの作用を示す第２作用図である。
図５（ｂ）の状態から更にリコイルロープ４４を図６（ａ）に示すように矢印Ｄの向きに引いて、ピストンが圧縮行程初期の位置になるまでクランクシャフト３１を矢印Ｅのように回転させる。
【００３６】
このときのクランクシャフト３１の回転範囲は、クランクシャフト３１の回転の助走区間であり、リコイルプーリ４３、アシストぜんまい４８、アシストボス４７、ワンウェイクラッチ５１及びクランクシャフト３１はほぼ一体に回転し、アシストぜんまい４８はほとんど捩られない。
【００３７】
このクランクシャフト３１の回転位置では、燃焼室内の圧縮圧力が高まるため、スタータハンドル２４でリコイルロープ４４を引くときに急に手応えを感じるようになり、大きな引張力が必要になる。
【００３８】
（ａ）の状態から、（ｂ）において更にスタータハンドル２４でリコイルロープ４４を矢印Ｆのように引くと、上記した燃焼室内の高い圧力によってクランクシャフト３１はほとんど回転しなくなるため、ワンウェイクラッチ５１、アシストボス４７もほとんど回転しないので、リコイルプーリ４３の矢印Ｇのような回転によってアシストぜんまい４８は巻き数が多くなるように捩られ、アシストぜんまい４８に蓄力される。
【００３９】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る蓄力式リコイルスタータの作用を示す第３作用図である。
図６（ｂ）の状態でアシストぜんまい４８に蓄力された回転力が所定の回転力に達すると、その回転力によって、図７（ａ）の矢印Ｈで示すように、アシストボス４７、ワンウェイクラッチ５１及びクランクシャフト３１の軸端部３１ａがアシストされて一体に回転し、ピストンは圧縮行程の上死点を越えて膨張行程に至る。
このとき、エンジンの燃焼室では、混合気が燃焼し始め、エンジンが始動する。
【００４０】
（ａ）の状態から、（ｂ）に示すようにクランクシャフト３１が、矢印Ｊで示すように、自力で回転し始めると、ワンウェイクラッチ５１の外輪６１のカム面６１ｂからころ６３が離れ、クランクシャフト３１の軸端部３１ａに対して外輪６１、アシストボス４７、アシストぜんまい４８及びリコイルプーリ４３は分離された状態になり、回転が停止するとともに、リコイルロープ４４の引きを弛めれば、戻しぜんまい４６（図３参照）によって外輪６１、アシストボス４７、アシストぜんまい４８及びリコイルプーリ４３は元の位置（図５（ａ）の位置）に戻される。
【００４１】
図８は本発明に係るエンジンの別実施形態を示す断面図であり、蓄力式リコイルスタータ４０を覆うように固定プレート４２にカバー部材７５が取付けられ、また、クランクシャフト３１の軸部３１ａの先端に延長テーパ軸７６を介してフライホイール７７が取付けられ、これらのカバー部材７５及びフライホイール７７に発電機７８が取付けられている。
【００４２】
発電機７８は、カバー部材７５に複数のボルト８１で取付けられたステータ８２と、このステータ８２の周囲を近接して回転するようにフライホイール７７に取付けられたロータ（不図示）とからなる。
ステータ８２は、ステータコア８４と、このステータコア８４に巻かれたステータコイル８５とからなる。
【００４３】
以上の図３、図５（ａ），（ｂ）に示したように、プーリ支軸としての筒状軸部４２ａに回転可能に支持されるとともにリコイルロープ４４が巻かれたリコイルプーリ４３と、エンジン１０（図１参照）のクランクシャフト３１側に回転可能に支持されたホイール部材としてのアシストボス４７と、これらのリコイルプーリ４３及びアシストボス４７のそれぞれの間に設けられた蓄力手段としてのアシストぜんまい４８とを備え、リコイルロープ４４を引いてリコイルプーリ４３を回転させることによりアシストぜんまい４８に蓄力し、その力をアシストぜんまい４８からアシストボス４７を介してクランクシャフト３１に伝えることでエンジン１０を始動させる形式の蓄力式リコイルスタータ４０において、筒状軸部４２ａを貫通するようにクランクシャフト３１の軸端部３１ａが配置されるとともに、アシストボス４７の内側に取付けられたワンウェイクラッチ５１にクランクシャフト３１の軸端部３１ａが挿入されるので、半径方向にアシストボス４７、ワンウェイクラッチ５１、クランクシャフト３１を配置することができ、クランクシャフト軸方向の蓄力式リコイルスタータ４０の寸法を小さくすることができる。従って、蓄力式リコイルスタータ４０を含むエンジン１０の小型化を図ることができる。
【００４４】
尚、本実施形態では、図３に示したように、ワンウェイクラッチ５１をアシストぜんまい４８よりも前方に配置したが、これに限らず、ワンウェイクラッチ５１をアシストぜんまい４８の半径方向内側に配置してもよい。これにより、クランクシャフト３１の前後方向の寸法、即ち全長を短縮することができ、蓄力式リコイルスタータ４０を含めたエンジン１０（図１参照）の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の蓄力式リコイルスタータは、汎用エンジンに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る蓄力式リコイルスタータを備えたエンジンの正面図である。
【図２】図１の２矢視図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】本発明に係るワンウェイクラッチを示す断面図である。
【図５】本発明に係る蓄力式リコイルスタータの作用を示す第１作用図である。
【図６】本発明に係る蓄力式リコイルスタータの作用を示す第２作用図である。
【図７】本発明に係る蓄力式リコイルスタータの作用を示す第３作用図である。
【図８】本発明に係るエンジンの別実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…エンジン、３１…クランクシャフト、３１ａ…軸端部、４０…蓄力式リコイルスタータ、４２ａ…プーリ支軸（筒状軸部）、４３…リコイルプーリ、４４…リコイルロープ、４７…ホイール部材（アシストボス）、４８…蓄力手段（アシストぜんまい）、５１…ワンウェイクラッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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