JP2003013827A - エンジンのリコイルスタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンをリコイルスタータで始動すると
き、エンジン圧縮行程において、リコイルスタータのプ
ルロープの引き力が急激に重くなることを避け、圧縮行
程を超えたとき、事前に蓄力しておいたゼンマイのばね
力で引き力を補助することにより、ロープの引き力を滑
らかにすると共に、エンジンの始動回転速度を早めてエ
ンジン始動を容易にすることを目的とする。 【解決手段】 カバーケースに設けた軸に回転自在に嵌
合するプルロープリールと、プルロープリールに巻付け
られ第１のゼンマイの復元力によって巻き戻されるプル
ロープとを具え、プルロープを引きプルロープリールを
回転させてエンジンを始動するリコイルスタータにおい
て、エンジンのクランク軸に取り付けた遠心力で係合を
解くことができるラチェット爪と、前記カバーケースの
軸に回転自在に嵌合し前記ラチェット爪に係合する突起
部を有する中間軸筒と、内側を中間軸筒の外筒に固定し
外側をプルロープリールの側面の円環に固定した第２の
ゼンマイとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型内燃機関の始
動に使用されるリコイルスタータに関し、特に、クラン
クの変動トルクを緩和して人手による始動を容易にする
ためのゼンマイ等を設けたリコイルスタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】実開平２−１４９８７２号に開示された
リコイルスタータは、１方向クラッチを介してクランク
軸を回転させる駆動部を設け、同駆動部と前記クラッチ
との間に弾装されて回転力を伝達するコイルばねを設け
たものであり、エンジンの圧縮工程の急増負荷を緩和し
エンジンの膨張工程で回転速度を早くしてエンジンの点
火始動を容易にするものである。また、実公平６−１６
９６４号に開示された従来例のリコイルスタータは、遠
心ラチェットカムを利用してリールの回転をエンジン側
のプーリに伝達するリコイルスタータにおいて、カムを
リールの軸受部を延長したボス部の外周に回転可能に取
付け、リールと前記カムの間をダンパースプリングで連
結したリコイルスタータである。更に、特開２００１−
１３２５９１号に開示されたリコイルスタータは、駆動
部と従動部との間の動力伝達系の途中に、緩衝・蓄力手
段を介在したスタータ装置であって、前記緩衝・蓄力手
段は、前記駆動部の駆動の過程において、該駆動部の駆
動によって前記従動部と緩衝しつつ蓄力するとともに、
該蓄力により前記従動部を駆動するゼンマイ機構であ
り、前記従動部は従動側の回転による遠心力より係合を
解除される遠心クラッチを備え、該遠心クラッチを介し
て駆動側と連動連結しているリコイルスタータである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】実開平２−１４９８７
２号のリコイルスタータでは、畜力にコイルばねを用い
ているが、コイルばねでは畜力量が十分に取れない。ま
た１方向クラッチに摩擦板による係止手段を使っており
始動時に摩擦で回される部分が摩耗しやすい問題があ
る。また、実公平６−１６９６４号に提示されたリコイ
ルスタータは、リールと前記カムを連結するダンパース
プリングは、小さい空間に収容されているコイルばねの
ため、ダンパ能力を十分に発揮できない問題がある。

【０００４】特開２００１−１３２５９１号のリコイル
スタータにおいては、以下の課題を有する。ゼンマイに
よる蓄力はエンジンの燃焼室の筒内圧力とのバランスに
よるが、筒内圧力はクランク軸の回転数に応じて上昇す
る。即ち、ピストンが混合気を圧縮すると筒内圧力は上
昇するが、冷却損失や各部からの圧力漏れも同時にあ
り、筒内圧力は時間の経過と共に低下する。つまり短時
間に圧縮すれば圧力の低下も無く筒内圧力は上昇する
が、ゆっくり圧縮すれば筒内圧力の上昇は少ない。しか
し、特開２００１−１３２５９１号のリコイルスタータ
では１回転目の筒内圧力で蓄力し、２回転目以降は蓄力
の開放と回転慣性力により筒内圧力を乗り越える機構で
あることより、プルロープの引き力に影響するのは１回
転目の筒内圧力である。よって１回転目の筒内圧力が高
いと、ゼンマイの巻回転も多く必要となることからプル
ロープの引き力が重くなる。つまり、筒内圧力が高いと
ゼンマイの荷重設定は、長いストロークでゼンマイを巻
くように設定しないとプルロープの引き力が重くなる問
題がある。しかもゼンマイの巻荷重が相当高くなるまで
巻かないと、圧縮行程を乗り越えられないため、ゼンマ
イの巻きストロークは更に長くなることになる。仮にワ
ンウェイクラッチが無いとすると、ゼンマイの荷重によ
ってロープが引き戻される感覚を強く感じることにな
る。しかも、リコイルを早く操作したときは、プルロー
プを引っ張っている間にエンジンの始動ができない場合
が発生する虞がある。（早く引くと、筒内圧力が高くな
るためプルロープを引き切る位のところまで引いてもゼ
ンマイ力が圧縮力を乗り越えられないが、ワンウェイク
ラッチでゼンマイ力を保持していれば、遅れて筒内圧力
が下がってきた時、ゼンマイ力が筒内圧力を乗り越えて
始動できることとなる。

【０００５】本発明は、エンジンをリコイルスタータで
始動するとき、エンジン圧縮行程において、リコイルス
タータのプルロープの引き力が急激に重くなることを避
け、圧縮行程を超えたとき、事前に蓄力しておいたゼン
マイのばね力で引き力を補助することにより、ロープの
引き力を滑らかにすると共に、エンジンの始動回転速度
を早めてエンジン始動を容易にすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対し本発
明は、 （１） リコイルスタータのカバーケースに設けられた
軸に回転自在に合しているプルロープリールと、該プル
ロープリールに巻付けられ第１のゼンマイの復元力によ
って巻き戻されるプルロープとを備え、プルロープを引
いてプルロープリールを回転させることによりエンジン
を始動するリコイルスタータにおいて、エンジンのクラ
ンク軸に取り付けた遠心力で係合を解くことができるラ
チェット爪と、前記カバーケースの軸に回転自在に嵌合
し前記ラチェット爪に係合する突起部を備えた中間軸筒
と、内側を中間軸筒の外筒に固定され外側をプルロープ
リールの側面の円環に固定された第２のゼンマイを備
え、プルロープを引いて始動するとき、エンジンクラン
クの変動トルク負荷に対して始動の引き力を緩和し、第
２のゼンマイに蓄積したトルクのエネルギによりクラン
ク回転を加速するようにしたエンジンのリコイルスター
タを以て課題解決の手段とする。 （２） 前記突起部を円周上に複数個形成して前記ラチ
ェット爪と係合し易くし、エンジン停止時にエンジンの
圧縮行程手前で停止するようにした（１）のエンジンの
リコイルスタータ。 （３） 前記突起部の個数を少なくとも５個とした
（２）のエンジンのリコイルスタータ。 （４） 始動力軽減手段として排気溝デコンプを追加し
た（１）〜（３）のエンジンのリコイルスタータ。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のリコイルスタータを図に
基づいて説明する。図１はリコイルスタータの側面断面
図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。なお、本説明で
は小型２サイクルエンジンに適用したものを例として説
明する。

【０００８】図において、２は２サイクルエンジンのク
ランクを示す。３はボールベアリングを介してクランク
２を両側で支え、エンジンのクランク２が自在に回転す
る空間を有するクランク室である。４はクランク室３と
組合わされて内部にリコイルスタータを収容するカバー
ケースである。カバーケース４の中央側面にクランク軸
２ａと中心線を共有するリール軸４ａが設けてある。リ
ール軸４ａにはプルロープリール５が回転自在に嵌合し
ている。プルロープリール５にはプルロープ９が巻付け
られ、プルロープ９はカバーケース４の外に設置された
スタータグリップ１１に結合され、エンジン始動のとき
には、スタータグリップ１１を引くことによりプルロー
プ９が引かれてプルロープリール５を回し、スタータグ
リップ１１を脱力すると、第１のゼンマイ７の復元力に
よってプルロープ９はプルロープリール５に巻き戻され
るようになっている。

【０００９】第１のゼンマイ７の外端はカバーケース４
に設けられた突出棒４ｂに折り曲げて固定され、第１の
ゼンマイ７の内側端はプルロープリール５に設けられた
突出棒５ａに折り曲げて固定されている。また、プルロ
ープ９の端部はプルロープリール５の溝底に明けられた
穴又は切り欠きを通して溝底の内側に結瘤を設けて止め
られている。中間軸筒６は座金１３を介してボルト１２
によりリール軸４ａに回転自在に嵌合し、中間軸筒６と
プルロープリール５の円環部５ｂとの間に第２のゼンマ
イ８が設けられている。第２のゼンマイ８の外端はプル
ロープリール５の円環部５ｂの切り欠き（図示せず）に
折り曲げて止められ、第２ゼンマイ８の内側端は中間軸
筒６に設けられた切り欠き６ｂに折り曲げて固定されて
いる。

【００１０】クランク軸２ａにラチェット支持板１５が
取付けられてナット１９で締め付けられ、ラチェット支
持板１５に固設されたピン１７に回転自在にラチェット
爪１６が嵌合し、止め輪１８により止められている。ラ
チェット爪１６は捩りばね２０により爪先が中心線方向
に向かうように押されている。中間軸筒６にはこのラチ
ェット爪１６が係合する突起部６ａが設けられ、エンジ
ンクランク軸２ａが停止または低速回転のときは、ラチ
ェット爪１６は突起部６ａと係合し、クランク軸２ａの
回転が上昇するとラチェット爪１６は遠心力で係合が解
かれるようになっている。このラチェット爪１６と中間
軸筒６の突起部６ａは、中間軸筒６からの始動回転方向
においては係合するが、中間軸筒６の始動と逆方向の回
転に対しては係合しないようになっている。

【００１１】このリコイルスタータの作用について説明
する。スタータグリップ１１を引くと、プルロープリー
ル５は第２のゼンマイ８を介して中間軸筒６を回し、こ
の中間軸筒６の突起部６ａがラチェット爪１６と係合し
てラチェット支持板１５と結合しているクランク軸２ａ
を回転させる。クランク２が回転を始め、図示略のエン
ジンのシリンダとピストンの圧縮行程に差しかかると、
クランク２は混合気の圧縮を受けて一旦止まる。ラチェ
ット支持板１５も同様に止まるので、ラチェット爪１６
に係合している中間軸筒６も止まり、第２ゼンマイ８が
巻かれる。第２ゼンマイ８が巻かれると、ラチェット支
持板１５にかかる力が大きくなるが、その力で図示しな
いピストンが上昇し、圧縮力も上昇するため中間軸筒６
は略止まった状態を維持する。

【００１２】更にスタータグリップ１１が引かれ（即
ち、第２ゼンマイ８が更に巻かれ）、圧縮力を超える
と、クランク２は圧縮された混合気の膨張により自ら回
転する。中間軸筒６の回転を止める力が無くなるため、
巻かれた第２ゼンマイ８の蓄力が解放されて中間軸筒６
の回転を加速し、自ら回転するクランク２を後押しす
る。第２ゼンマイ８の後押しを受けたクランク２は回転
速度を増し、次の圧縮行程に入っても回転慣性力によ
り、圧縮行程のピーク圧力を乗り越える。スタータグリ
ップ１１の引き力に加えて、慣性力と第２ゼンマイ８の
後押しにより、クランク２は高回転となり、エンジンが
始動する。エンジンが始動し、クランク２の回転が上昇
してクランク軸２ａの回転速度が中間軸筒６の回転速度
を超えると、ラチェット爪１６が中間軸筒６の突起部６
ａから外れ、さらに回転速度が上昇すると、ラチェット
爪１６は遠心力が作用してラチェット支持板１５の内周
に貼り付き完全にこのラチェットの係合を解除する。

【００１３】低引力、始動性の良さを実現するにあた
り、特開２００１−１３２５９１号において必須である
ワンウェイクラッチ、ラチェット（リールと第2ゼンマ
イ間）のような複雑かつ高価な機構を削除し、軽量、小
型かつ安価にすることが可能となった理由について以下
に説明する。 （１） エンジンの停止時、クランク軸を圧縮行程の手
前に止めることにより、不要な筒内圧の上昇を防ぎ、引
き力を軽くする。即ち、エンジン停止時は通常、点火を
切り減速してきて、最後に圧縮行程を乗り越えられずに
逆転したところで停止する。この時の停止位置により、
圧縮行程のすぐ手前で止まった時は、次の始動時に圧縮
行程に入る時のクランク軸速度があまり上昇しないため
筒内圧も上昇せず引き力は軽い。逆に圧縮行程よりかな
り手前で止まった時には、次の始動時、圧縮行程に入る
までに助走期間があるためクランク軸回転速度が上昇
し、引き力は重くなる。本発明では、このバラツキの軽
い方のみに限定するためエンジン停止時に圧縮行程手前
で停止するよう始動用ラチェットの爪の数を増やし、停
止時の圧縮行程手前の逆転時、できるだけ早く爪がか
み、エンジンを圧縮行程に近いところで停止させるよう
にしている。 （２） この効果は引き力だけでなく、引き始めから早
い段階でエンジンが始動できるという利点もある。長い
引きストロークよりも短い引きストロークの方がフィー
リングが向上する。なお、以上の実施形態において、始
動時の筒内圧を更に下げるため、排気溝デコンプ（例え
ば実開平０４−００６７４７号）を併用してもよい。

【００１４】

【発明の効果】本発明のリコイルスタータにおいては、
低引力、始動性の良さを実現するにあたり、特開２００
１−１３２５９１号において必須であるワンウェイクラ
ッチ、ラチェット（リールと第2ゼンマイ間）のような
複雑かつ高価な機構を削除し、軽量、小型かつ安価にす
ることが可能となった。即ち、不要な筒内圧の上昇を抑
えることにより、ゼンマイの設定も含めて早い段階でエ
ンジンを始動できるようにしたため、ワンウェイクラッ
チが不要となった。このようにしてワンウェイクラッチ
を削除した結果、リールと第2ゼンマイの間のラチェッ
トも不要になり、リールと第2ゼンマイのケースを一体
化することが可能となった。（ワンウェイクラッチを使
うとリールを巻戻すためにリールと第２ゼンマイのケー
スとの接続はラチェットが必須となる。逆にワンウェイ
クラッチを使わなければラチェットは不要。） 本発明のリコイルスタータにおいては、エンジンのクラ
ンクから伝達されるトルクを直接プルロープで受けない
で、リコイルスタータの内蔵する蓄力ばねを介して伝え
られるので、リコイルスタータによる始動時の圧縮行程
時の筒内圧による引張力のゴツゴツ感を軽減し、スター
タグリップの引っ張りが滑らかになり、圧縮行程のピー
クを乗り超えさえすれば、前の段階で蓄力しておいたば
ね力で補助されて加速することができる。このようにし
て、次のエンジンサイクルに差しかかったときには、引
き力のピークを軽減し、エンジンのシリンダ内圧による
上死点前の回転速度の低下を防止することができるの
で、エンジンの始動性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリコイルスタータの側面断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

２ クランク ２ａ クランク軸 ４ カバーケース ４ａ リール軸 ５ プルロープリール ６ 中間軸筒 ６ａ 突起部 ７ 第１のゼンマイ ８ 第２のゼンマイ ９ プルロープ １１ スタータグリップ １５ ラチェット支持板 １６ ラチェット爪 ２０ 戻しばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リコイルスタータのカバーケースに設け
   られた軸に回転自在に合しているプルロープリールと、
   該プルロープリールに巻付けられ第１のゼンマイの復元
   力によって巻き戻されるプルロープとを備え、プルロー
   プを引いてプルロープリールを回転させることによりエ
   ンジンを始動するリコイルスタータにおいて、エンジン
   のクランク軸に取り付けた遠心力で係合を解くことがで
   きるラチェット爪と、前記カバーケースの軸に回転自在
   に嵌合し前記ラチェット爪に係合する突起部を備えた中
   間軸筒と、内側を中間軸筒の外筒に固定され外側をプル
   ロープリールの側面の円環に固定された第２のゼンマイ
   を備え、プルロープを引いて始動するとき、エンジンク
   ランクの変動トルク負荷に対して始動の引き力を緩和
   し、第２のゼンマイに蓄積したトルクのエネルギにより
   クランク回転を加速す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。
2. 【請求項２】 前記突起部を円周上に複数個形成して前
   記ラチェット爪と係合し易くし、エンジン停止時にエン
   ジンの圧縮行程手前で停止するようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載のエンジンのリコイルスタータ。
3. 【請求項３】 前記突起部の個数を少なくとも５個とし
   たことを特徴とする請求項２に記載のエンジンのリコイ
   ルスタータ。
4. 【請求項４】 始動力軽減手段として排気溝デコンプを
   追加したことを特徴とする請求項１〜３に記載のエンジ
   ンのリコイルスタータ。