JPH02108858A - エンジンの始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、エンジンの始動装置であって、特にスター
タモータで始動させる４サイクルガソリン機関に使用さ
れるものに関する。

従来の技術 第９図は、従来におけるこの種４サイクルガソリン機関
の始動装置の概略を示している。エンジン本体（１）よ
り突出するクランク軸（２）へ、冷却ファン（３）を一
体に形成したフライホイール（４）が取付けられている
。このフライホイール（４）の外周に、リングギア（５
）が取付けられている。エンジン本体（１）の側面部に
、その本体部がこのエンジン本体（１）の幅と略回し長
さのスタータモータ（６）が取付けられ、このスタータ
モータ（６）より突出する駆動軸（７）に、駆動ギア（
８）が固定されている。スタータモータ（６）を駆動さ
せると、軸（７）が突出して、駆動ギア（８）が前部の
リングギア（５）に噛み合い、フライホイール（４）を
介してクランク軸（２）を回転させる。そして、エンジ
ンが始動状態になると、駆動軸（７）が元の状態に引き
込んで、リングギア（５）との保合を離脱するようなり
ラッチ構造となっている。このスタータモータ（６）を
駆動するための電源は、エンジン本体（１）と同じ大き
さか又はそれよりも僅かに小さい程度のバッテリを別に
用意して、スタータモータ（６）と結線して用いている
。

発明が解決しようとする課題 以上のように、従来においては、スタータモータ（６）
のみを、エンジン本体（１）側へ取イ；１けておき、使
用時には、このスタータモータをバッテリ側へ結線して
始動操作を行っているが、このような構造においては、
まず、作業機の搭載時に配線を行なわなければならない
という不都合がある。しかも、上記のようにスタータモ
ータ（６）をエンジン本体（１）へ取付けておくと、エ
ンジンが運転状態となった時に、スタータモータ側との
動力伝達を切断するクラッチがモーフ軸とエンジン本体
側との間に特別に必要であり、それだけコストも高くつ
くという欠点がある。

この発明は、係る従来のスタータモータ仕様のエンジン
の欠点を解消することを目的としてなされたものである
。

課題を解決するだめの手段 そして、上記目的を達成するため、この発明では、スタ
ータモータとバッテリを互いに一体的に連結するととも
に、そのスタータモータの駆動軸をエンジン本体側の被
動部へ係脱自在としたことを特徴とする。

作　　　用 エンジンを始動する場合には、スタータモータの軸をエ
ンジン本体側の被動部へ保合させて、そのスタータモー
タを馬区動する。そして、エンジンが運転状態になると
、このスタータモータをエンジン本体側から抜き出す。

実施例 次に、この発明の実施例について説明すると、第１図に
おいて、（１１）はエンジン本体であり、このエンジン
本体（１１）の上方部に燃料タンク　（１２）が搭載さ
れている。同じくエンジン本体（１１）のクランク軸中
心（工３）方向の一方の側面に、ファンケース（１４）
が取付けられ、さらにこのファンケース（１４）の外側
にリコイルスタータ（Ｉ５）が取付けられている。第２
図で示すように、ファンケース（１４）内に突出するク
ランク軸（１６）に、冷却ファン（１７）を備えたフラ
イホイール（１８）が取付けられている。更に、同じく
クランク軸（１６）の端部には、フライホイール（１８
）の外側に、カップ状の被動部材（１９）が一体に回転
するよう固定されている。

このカップ状の被動部材（１９）が、前記リコイルスタ
ータ（１５）の皿状ケース（２０）内に突出している。

リコイルスクータケース（２０）内において、クランク
軸中心（１３）上に取付けられた軸（２１）に、内歯歯
車（２２）が回転自在に取付けられており、更にこの内
歯歯車（２２）の外周に、引き紐（２３）を巻きつけた
スタータホイール（２４）が一体に回転するよう取付け
られている。即ら、この引き紐（２３）を、リコイルス
クータケース（２０）の外側に突出させた引き手（図示
せず）によって引き出すと、スタータホイール（２４）
が回転し、内歯歯車（２２）が回転する。そして、この
内歯歯車（２２）と前記の被動部材（１９）が、クラッ
チ（２５）を介して連結されており、これによって被動
部材（１９）が回転し、クランク軸（１６）が駆動され
る。なおりラッチ（２５）は、エンジンが運転状態にな
ると、被動部材（１９）との連動関係を脱するように構
成されている。リコイルスタークケース（２０）の外側
面が僅かに膨出（２７）　しており、この膨出部（２７
）内において、前記の軸（２１）上に駆動ビニオン（２
８）が取付けられ、更に軸（２１）の上方において、同
しくリコイルスタータケース（２０）内に軸支された被
動軸（２９）に、この駆動ピニオン（２８）に噛合する
被動歯車（３０）が取付けられている。この被動軸（２
９）には、リコイルスタータケース（２０）内において
、更に第２の駆動ビニオン（３１）が取付けられており
、この駆動ピニオン（３１）が、前記の内歯歯車（２２
）の内歯部（３２）へ噛合している。なお、前記内歯歯
車（２２）とスタータホイール（２４）との間には、ス
タータホイール（２４）側から回転させられるときはそ
のスタータホイール（２４）から内山歯車（２２）側へ
動力が伝達されるが、その逆方向からは動力を伝達され
ないワンウェイクラッチ（３３）カ設けられている。更
に、前記駆動軸（２１）の端面には、スプライン係合穴
（３３）が形成され、このスプライン係合穴（３４）に
対向して、前記膨出部（２７）には開口部（３５）が形
成されている。

他方、（３６）は、この発明のスタータモータ、（３７
）は同じく電源バッテリであり、これらスタータモータ
（３６）と電源バッテリ（３７）が、互いに一体に取付
けられている。スタークモータ（３６）において、前記
電源バッテリ（３７）の反対側に突出するモータ軸（３
９）の先端には、前記スプライン保合穴（３４）に係合
するスプライン（４０）が形成されている。即ち、この
モータ軸（３９）を、前記開口部（３５）から差し込ん
で、スプライン保合穴（３４）へ保合させ、モータ（３
６）を駆動すると、リコイルスタータ（１５）側の駆動
軸（２１）が回転し、これによって、駆動ビニオン（２
日）、被動歯車（３０）、被動輪（２９）、第２の駆動
ピニオン（３１）から更に内歯歯車（２２）側へ伝達さ
れ、前記の始動用クラッチ機構（２５）を介して、被動
部材（１９）からクランク軸（１６）側へ動力が伝えら
れる。

このとき、ワンウェイクラッチ（３３）によって、スタ
ータホイール（２４）が回転することはない。そして、
エンジンが運転状態になると、モータ軸（３９）をｎｉ
ｊ記スジスプライン係合穴４）より抜き出せばよい。

この場合、前記従来のように、スタータモータ（３６）
をエンジン本体（１１）側へ常時取付けておくと、リコ
イルスタータで始動する場合、即ちスクータホイール（
２４）を回転させた場合に、スタータモータ（３６）側
が回転しないためのクラッチ機構が必要であるが、リコ
イルスタータで使用する場合には、スタータモータ　（
３６）は取り外されているので、そのようなりラッチが
不要である。

図中（４１）は、前記膨出部（２７）の外側面に固定し
た皿状のモータ受は部であって、スタータモータ（３６
）の本体部を、このモータ受は部（４１）へ嵌合させる
ようにしている。また、（４２）は、スタータモータ（
３７）へ取付けたキャリングハンドルで、このキャリン
グハンドル（４２）にモータ（３７）を始動させるため
のスイッチ（４３）が取付けられている。

第３図は、他の実施例であり、スタータモータ（３６）
の本体部の外周部先端に溝（４３）　（４３）を形成す
るとともに、その？ｎ　（４３）　（４３）内に、プラ
ス側とマイナス側の端子（４４）　（４４）を露出状態
に設けておき、これに対応して、これらプラスとマイナ
スの端子（４４）　（４４）間を結ぶための電気伝導性
の爪（４５）を取付けている。即ち、この爪（４５）は
、モータ（３６）の本体部を受は部（４１）へ嵌合させ
ると、前記の溝（４３）へ保合してモータ本体が回るの
を防止する回り止めとしての作用をなすとともに、プラ
ス側とマイナス側の端子（４４）　（４４）間を結んで
、モータ（３６）を始動させるためのスイッチとしての
作用をなす。そのため、この実施例では、前記のような
スイッチ（４３）が不要である。

上記の構造において、スタークモータ（３６）及びバッ
テリ（３７）は、その直径がリコイルスタータ　（１５
）よりも溝かに小さく、且つ長さもそれぞれがリコイル
スタータ（１５）のケースと略同じ幅程度の非常に小型
なものとされ、これによって、運搬を非常に容易とする
とともに、前記バッテリ（３７）は、例えば１．２Ｖ程
度の充電式乾電池を１０個用いる程度のもので、商用電
源で簡単に充電できるようにしている。それには、エン
ジンの始動回転域を、例えば３５０ｒｐｍ以下の低回転
で始動できるようにすることが必要である。次に、それ
らの手段について説明する。

周知のように、始動時にエンジンのクランク軸を回すた
めには、ピストン上死点付近での圧縮工程を乗り切る必
要があり、そのためには非常に大きな力を必要とする。

これを解消するには、排気弁或いは吸気弁を強制的に開
いて圧縮を解除することであり、本発明の場合、いわゆ
る低速回転時に自動的に圧縮を解除するようにした自動
デコンプ装置を用いることによって、スタータモータ（
１６）の必要容量を低減することができる。かかる自動
デコンプ装置としては、例えば、この発明の出願人が特
願昭５！１１１５３９号（特開昭６０１５６９７６号）
として出願した遠心式自動減圧装置がある。この装置は
、カム軸の回転に伴って変位する遠心ウェイトで、ビン
を軸直径方向に移動させ、このピンでタペットを圧縮解
除方向へ押し上げるものであり、低回転時には遠心ウェ
イトが自動的に前記圧縮解除方向に移動するため、何ら
特別の操作を行なうことなく始動時のデコンプが得られ
る。

次に、第４図は、本発明に使用される点火電源装置の電
気回路を示している。図において、イグニッションコイ
ル（６５）の２次側コイル（６６）と点火プラグ（６７
）が直列に接続されている。他方、１次側コイル（６８
）の両端には、トランジスタ（６９）のコレクタとエミ
ッタ側の端子が、その１次側コイル（６８）と並列に接
続されている。・同じくトランジスタ（６９）の両端に
、サイリスタ（７０）のアノード・カソード側端子が並
列に接続され、更に、サイリスク（７０）のアノード側
がトランジスタ（６９）のベースヘ接続されている。ツ
ェナーダイオード（７１）の両端子が、サイリスク（７
０）のアノード・カソード側端子へ並列接続されるとと
もに、同じくツェナーダイオード（７１）のアノード側
がサイリスク（７０）のゲート端子へ接続されている。

第５図は、１次側コイル（６８）に発生する電圧波形を
示している。この実施例に使用される電圧発生装置は、
フライホイールの回転に伴って交流電圧を発生させるフ
ライホイールマグネット式のものであり、その発生電圧
がツェナーダイオード（７１）の動作電圧Ｖｏ以下の状
態では、トランジスタ（６９）のベース側に電圧が付加
され、そのトランジスタ（６９）のコレクタ・エミッタ
間に電流が流れる。発生電圧が前記■０を越えるとサイ
リスク（７０）のゲート端子へ電圧が付加されるので、
サイリスク（７０）のアノード・カソード間に電流が流
れ（図の破線矢印方向）、トランジスタ（６９）のベー
ス電圧が低下し、このトランジスタ（６９）のコレクタ
・エミッタ間に流れる電流が遮断される。そのため、２
次側コイル（６６）に大きな２次電圧が発生し、点火プ
ラグ（６７）が発火するものである。

第５図で示すように、１次側コイル（６８）に発生する
電圧は、エンジンの回転数によって変化し、例えばエン
ジン回転数が２５Ｏｒｐｍ程度の場合には、その発生電
圧がツェナーダイオード（７１）の動作電圧Ｖｏよりも
低い。そのため、トランジスタ（６９）を流れる電流が
遮断されず、２次側コイル（６６）に大きな電圧を発生
させることができない。そこで、この実施例では、ツェ
ナーダイオード（７１）と並列に図のようなコンデンサ
（７２）を設け、そのコンデンサ（７２）の充放電の変
換による電圧のピーク点Ｐを検出回路によって変化し、
例えばエンジン回転数が２５０ｒｐｍ程度の場合には、
その発生電圧がツェナーダイオード（７１）の動作電圧
■０よりも低い。そのため、トランジスタ（６９）を流
れる電流が遮断されず、２次側コイル（６６）に大きな
電圧を発生させることができない。そこで、この実施例
では、ツェナーダイオード（７１）と並列に図のような
コンデンサ（７２）を設け、そのコンデンサ（７２）の
充放電の変換による電圧のピーク点Ｐを検出回路によっ
て検出し、その検出によって、前記電圧■０よりも低い
電圧しか発生しない低回転時には、その電圧のピーク点
Ｐにおいて、前記トランジスタ（６９）の導通を解除す
る信号を発生させ、１次側コイル（６８）の電流をカッ
トさせて発火できるようにしている。

次に、低回転始動時の逆回転（ケッチン）を防止するた
め、この実施例では、フライホイールマグネット方式の
点火装置において、イグニッションコイル（６５）を巻
いた鉄芯（７３）の形状を、第６図のようにして低速回
転時の点火時期を遅角させるようにしている。即ち、第
６図において、フライホイール（２４）のマグネット（
７４）　と対向して、その先端に、互いに対向するリッ
プ（７５）　　（７６）を備えたコの字形の鉄芯（７３
）を固定し、この鉄芯（７３）にイグニッションコイル
（６５）を巻いているが、この実施例では、フライホイ
ール（２４）の回転方向の後部側に位置するリップ（７
５）の長さ１１を、他方のリップ（７６）の長さ１２よ
りも大きくし、これによって、前記１次側コイル（６８
）の発生電圧の波形を第７図のように変形させて、低回
転時の遅角量を第５図のものよりも大きくしている。そ
して、前記第４図及び第５図で示したように、動作電圧
Ｖｏ以下の２５Ｏｒｐｍ程度の低回転においては、電圧
のピーク点Ｐを検出し、これによって遮断信号を発生さ
せるようにしているが、第７図の波形では、第１のピー
ク点Ｐ１と第２のピーク点Ｐ２の２つのピーク点が現れ
る。この場合、第１のピーク点ｐｔで遮断させると、最
大回転時の発火角度θ１に対して遅角量が未だ充分でな
く、第２のピーク点Ｐ２で遮断信号を取る必要があり、
これにより、最大回転域に対する低回転時の遅角量Δθ
−θ２−θｌを大きくし、前記のような逆回転を生じな
いような充分な遅角量を取ることができる。そのような
第２ピーク点Ｐ２の検出は、例えば、ピーク点が最初の
ピーク点であるか或いは２回目のピーク点であるかを判
断する判断手段と、その判断手段の判断結果に基づいて
、第２ピーク点において前記トランジスタの遮断信号を
発生させる制御手段を備えたマイクロコンピュータを用
いることによって容易に実現することができる。なお、
実施例で行なった最大回転時に対する具体的な遅角量Δ
θは７度であった。

低回転時での着火性能を良好とするため、更に、この実
施例では、点火プラグ（６７）を発火させる２次側コイ
ル（６６）の電圧を、従来の８ＫＶ／２５Ｑｒｐｍより
も更に大きくし、これによって着火性能を向上させる。

さて、低回転でしかも逆回転を生ずることなく発火させ
ることができた場合であっても、その低回転時において
気化器から適正な空燃比の燃料量をシリンダ内へ供給す
ることができなければ、着火させることができない。そ
こで、この実施例では、３５０ｒｐｍ以下の低回転状態
で着火させるに充分な適正な空燃比を得るため、第８図
のように、気化器（７８）のベンチュリ一部（７９）の
径ＤＩを従来のものよりも小さくして、この部分の流入
速度を増大させ、ノズル（８０）からの燃料の吸上げを
確実に行なわしめるにようにしている。また、エアジェ
ツト（８１）の取出し位置とノズル（８０）形状の適正
な組合せ選定に依っても低回転時に適正な空燃比が得ら
れ、冷態時でもチョーク操作を行なうことなく確実に始
動させることが可能となる。

このような手段を全部または一部を適宜組み合わせて用
いることにより、３５０ｒｐｍ以下の低回転域で小さな
トルクで始動を行なうことが可能であり、これに伴って
、スタータモータ（３６）の必要容量を従来のものに比
較して蟲かに小さくし、且つ、バッテリ（３７）も同様
に小さくすることが可能となる。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、スタータモータによ
ってエンジンを始動する場合には、そのモータの軸をエ
ンジン本体側の被動側に係合させるとともに、エンジン
が運転状態になると抜き出すことによって取り外しでき
るから、従来のように、例えばりコイルスタータでも駆
動できるようにした場合に、エンジン本体或いはりコイ
ルスタ−タ側からスタータモータ側が回転されないよう
なりラッチ機構を設ける必要がなく、それだけ安価に制
作できる。加えて、スタータモータとバッテリは互いに
一体に取付けられているから、始動時にこれらバッテリ
とスタータモータを一々配線する必要がない、更に、実
施例でも示すように、これらスタータモータとバッテリ
を非常に小型のものとすることによって、運搬が容易で
あり、且つ、バッテリは商用電源を利用して簡単に充電
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例を示すエンジン及びスター
タモータの要部拡大縦断面図、第２図は同しく全体正面
図、第３図はこの発明の別の実施例を示す要部の拡大縦
断面図、第４図は、この発明の実施例を示す点火装置の
電源回路、第５図は、フライホイールマグネット方式に
よって点火を行なう点火装置の発生電圧の変化を示すグ
ラフ、第６図は、同じくこの発明の実施例に使用するフ
ライホイールマグフット方式の発電部の概略説明図、第
７図は、第６図の発電装置によって得られる発生電圧の
波形を示すグラフ、第８図は、この発明の実施例に使用
される気化器の要部の断面図、第９図はスタータモータ
を備えた従来のエンジンの要部横断平面図である。 （１１）・・・エンジン本体、 （３３）・・・スプライン係合穴（被保合部）、（３６
）・・・スタータモータ、（３７）・・・バッテリ、（
３９）・・・モータ軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　スタータモータとバッテリを互いに一体的に連結する
   とともに、そのスタータモータの軸をエンジン本体側の
   被動部へ直接に係脱自在としたことを特徴とするエンジ
   ンの始動装置。