JPH0523837Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 この考案は小型エンジン用起動装置に関し、さ
らに詳しくは、セルモータを用いた小型エンジン
の起動装置におけるエンジン再起動のためのセル
モータの制動装置に関する。

【従来の技術】

刈払機や、動力噴霧機などには動力源として小
型エンジンが用いられており、この小型エンジン
は起動時には外部動力が必要であるため、リコイ
ルスタータを備えているが、リコイルスタータに
よるエンジン起動作業ではエンジンの圧縮工程を
越えるだけの腕力でクランク軸を回転する必要が
あり、腕力の乏しい老人や、婦女子にとつて厄介
な作業の一つになつている。 このような起動作業の負担を軽減するために、
セルモータを併設して、リコイルスタータによる
起動トルクと、セルモータの起動トルクとの併用
で起動するように構成したものや、セルモータ単
独の起動トルクで起動するように構成したものが
ある。 上述のようなセルモータを用いた起動装置は、
エンジンのクランク軸に設けたリングギヤに、セ
ルモータの出力軸に取付けてあるピニオンが常時
噛合つた状態になつていることから、エンジン起
動後、クランク軸の出力トルクでピニオンを介し
て、逆にセルモータが駆動される状態になること
がないように、クランク軸とセルモータの出力軸
との間にワンウエイクラツチが設けてある。 このワンウエイクラツチは、回転トルクを伝達
する機能を有するものであるから、構造的にも複
雑であり、回転トルクを伝える上から相当の強度
が必要となり、延いては大型化されて刈払機や、
動力噴霧機に搭載する小型エンジンとしては適さ
ないものになる。 そこで、リングギヤとピニオンとを常時噛合い
形式から、起動時だけの随時噛合い形式に変更す
るために、リングギヤに対してピニオンをもつセ
ルモータユニツトを揺動してピニオンをリングギ
ヤに噛合せてエンジンを起動させ、エンジン起動
後は起動反力を利用してピニオンをリングギヤか
ら外すものを本出願人は先に提案した。

【考案が解決しようとする問題点】

ところが、エンジンが既に起動してピニオンが
リングギヤから離れても、ピニオンを駆動したセ
ルモータは慣性により回転を続けており、この状
態のとき、エンジンが一旦起動後チヨークバルブ
調整のアンバランスなどで直ちに停止した場合、
再び、ピニオンをリングギヤに噛合せて駆動する
のであるが、ピニオンは慣性で回転しているとき
回転停止しているリングギヤに噛合せようとする
と、歯数の差が大きいため、ピニオンの歯型がリ
ングギヤに当つて折損を生じる問題があつた。 そこで、この考案は、エンジンが一旦起動した
直後に停止した場合、再び起動操作を行う際、一
旦ピニオンの回転を停止してから、ピニオンをリ
ングギヤと噛合せることができないようにしよう
とするものである。

【問題点を解決するための手段】

上述した目的を達成するため、本考案は、クラ
ンク軸１１に連結されたリングギヤ１７と、該リ
ングギヤ１７に噛み合うことができるピニオン２
８が設けられた出力軸２７Ｂを有するセルモータ
ユニツト２０と、該セルモータユニツト２０を前
記クランク軸１１の回転軸心と直交する平面内で
揺動させる操作アーム２６と、前記ピニオン２８
と前記リングギヤ１７との間の反曲点を越えた噛
合い位置域は噛合い解除位置に前記セルモータユ
ニツト２０を保持する位置保持機構と、前記セル
モータユニツト２０に設けられているセルモータ
２７の駆動電力を供給するための電源回路５０
と、前記セルモータ２７の一方の端子側に接続さ
れ、前記セルモータ２７の起電力を内部抵抗で自
己消費する制動回路６０と、前記電源回路５０又
は前記制動回路６０のいずれか一方の回路を閉成
させる導体３３を有したスイツチ機構３０とを備
え、前記セルモータ２７が前記噛合い解除位置に
保持されたとき、前記導体３３が前記制動回路６
０を閉成させることにより、セルモータ２７の起
電力が前記制動回路６０によつて消費され、前記
セルモータ２７の慣性回転が直ちに停止されるこ
とを特徴とする。

【実施例】

以下、この考案の実施例を添付した図面に沿つ
て説明する。図において符号１０はエンジン本体
を形成するケーシングを示し、このケーシング１
０の一部が図示されており、このケーシング１０
にエンジンの出力軸であるクランク軸１１がベア
リング１２によつて支持され、そのクランク軸１
１の軸端にはクーリングフアン１３が取付けられ
ている。このクーリングフアン１３には遠心力ク
ラツチを形成するクラツチシユーの取付座１４Ａ
が設けてあり、これにクラツチシユー１４が取付
けられ、その回転領域の外周に沿つてクラツチド
ラム１５が配置されて、クラツチドラム１５の中
心部にスプラインをもつ出力軸１５Ａが形成され
ると共に、これらがクラツチハウジング１６中に
収容されている。 前記クーリングフアン１３は送風翼１３Ａをも
つと共に、クーリングフアン１３の最大径部の外
周にリングギヤ１７をもつている。 そして、上述のケーシング１０にはセルモータ
ユニツト２０がクラツチハウジング１６の下部に
枢軸２１により枢着され、前記クランク軸１１の
回転軸心と直交する平面内で揺動するようになつ
ており、クラツチハウジング１６にはセルモータ
ユニツト２０の揺動範囲を制限する弧状の揺動制
限枠１８が形成されている。 揺動制限枠１８中にはセルモータユニツト２０
のホルダ２３の外周上部に突設したストツパ２２
が嵌つていて、揺動制限枠１８の端部１８Ａ，１
８Ｂ間でセルモータユニツト２０が揺動できるよ
うになつている。 このセルモータユニツト２０はシリンダ型のホ
ルダ２３をもち、その下部にフランジ２４が形成
されており、このフランジ２４を貫いて前記枢軸
２１が、その端部に形成したねじ部２１Ａをクラ
ツチハウジング１６にねじ込むことで揺動自在に
支持されている。 また、ホルダ２３の外周部にはばね掛け２３Ａ
が突設されていて、このばね掛け２３Ａと、前記
クラツチハウジング１６の外周部に突設してある
ばね掛け１６Ａとの間にトグルばね２５の端部２
５Ｂ，２５Ａがそれぞれ掛けてあり、前記枢軸２
１と、ばね掛け１６Ａとの中心を結ぶ線Ｐ−Ｐ上
に反曲点を形成してある。 したがつて、セルモータユニツト２０は反曲点
を越えて回動させることで、揺動領域の両端部の
位置に保持させるように位置保持機構が形成され
ている。 このセルモータユニツト２０の揺動支点である
枢軸２１には、エンジン起動時の操作系としての
操作アーム２６が枢着されていて、この操作アー
ム２６は枢軸２１側の他端部２６Ａと、クラツチ
ハウジング１６との間に設けた引張ばね２６Ｂに
より、セルモータユニツト２０のホルダ２３の表
面から離れる方向に習性が与えられてホルダ２３
と共に揺動できるようになつており、セルモータ
ユニツト２０が揺動制限部である端部１８Ｂに相
当するところと、後述する安全機構４０のステー
４２が機能するストツパ１６Ｘとの間で揺動範囲
が制限されている。操作アーム２６の内側、言換
えると、ホルダ２３との対向面にはホルダ２３の
曲面部分に接触することができる突起２６Ｅが形
成され、表側には指懸りとなる押座２６Ｆが形成
され、外周面にはストツパとなる突起２６Ｇが形
成されている。 さらに、操作アーム２６の側部上端部には、ホ
ルダ２３の曲面に沿つて、その上面に沿つてはい
り込む延長アーム２６Ｘが一体的に形成されてお
り、この延長アーム２６Ｘの先端部内周側には後
で述べるスイツチ機構を構成する導体３３が設け
てある。そして、ホルダ２３にはセルモータ２７
が収容されており、該セルモータ２７はビス２７
Ａによりホルダ２３に固定され、セルモータ２７
の出力軸２７Ｂには前記リングギヤ１７に噛合う
ことができるピニオン２８が固定されている。こ
のピニオン２８はセルモータユニツト２０の揺動
領域の一端部で前記リングギヤ１７と噛合い、こ
の噛合い位置より他端部に向かつていく過程で噛
合いが徐々に解除され、他端部ではその噛合いが
完全に解除される位置関係を保つている。このセ
ルモータ２７は外部電源である携帯電池（図示せ
ず）から電力供給を受けるもので、電源との接続
端子となるピンジヤツク２９をもつている。ま
た、セルモータユニツト２０のホルダ２３の外周
部には、ホルダ２３に形成したピン突起２３Ｘ，
２３Ｙ，２３Ｚに対してかしめ状態でターミナル
端子３２，３１，３２Ｓが取付けられており、と
くにターミナル端子３２Ｓはターミナル端子３２
と共に後述する制動回路６０を開閉するもので、
これらのターミナル端子３１，３２，３２Ｓは延
長アーム２６Ｘと対向するホルダ２３の表面に突
出している。これらのターミナル端子３１，３
２，３２Ｓのうち２端子間を導通するための燐青
銅片など弾性のある導体３３が、前記延長アーム
２６Ｘの内周に取付けられてスイツチ機構３０が
構成されている。この導体３３がターミナル端子
３１，３２，３２Ｓの２つのターミナル端子に同
時接触することができる長さをもち、ターミナル
端子３１，３２、あるいは、ターミナル端子３
２，３２Ｓを導通することで、セルモータ２７の
電源回路５０、あるいは、制動回路６０を閉じる
ことができるようになつている（第８図）。 さらに、前記操作アーム２６がエンジンの起動
後に誤つて押込まれたり、また、何かに接触して
不用意に押込まれることのないように、安全機構
４０が装備される。この安全機構４０は、操作ア
ーム２６が枢軸２１を中心に回動する領域に突出
して操作アーム２６の起動操作方向への回動を阻
止するストツパ４１をもち、このストツパ４１は
エンジンのもつ点火系の電源（マグネト発電機）
のオンに連動してソレノイド駆動される、いわゆ
るプランジヤになつている。即ち、第２図に示す
ように、クラツチハウジング１６の側面に設けた
取付部４３に対して、ストツパ４１の駆動系の回
路が収容されていて、さらにビス４２Ａにより取
付けられ、このステー４２の端部にソレノイド駆
動されるストツパ４１が垂直方向に沿つて出没で
きる姿勢で取付けられている。このストツパ４１
の駆動源となるプランジヤ４６は、点火タイミン
グ制御回路（TCIユニツト）４４から昇圧コイル
４５の一次側に至る回路と並列にダイオードＤ
１，Ｄ２を介して接続され、このプランジヤ４６
と並列にコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１が接続されて
ストツパ４１の駆動回路が形成されている。前記
昇圧コイル４５の二次側には点火プラグ４７がそ
れぞれ接続されており、点火タイミング制御回路
からの出力をアースしてエンジンを停止する停止
スイツチ４８が昇圧コイル４５と並列に接続され
ている。 そして、前記クラツチハウジング１６内に突出
している出力軸１５Ａには、図示を省略してある
が刈払機の伝動軸がスプライン連結される。 次いで、以上に説明した小型エンジン用起動装
置を使用した状態を説明する。 先ず、セルモータユニツト２０のピンジヤツク
２９に対して外部電源から延出されたピンプラグ
を差込み、セルモータユニツト２０を電源に接続
する。このとき、ホルダ２３のばね掛け突起２３
Ａは、揺動制限枠１８の端部１８Ａよりも外側に
あり、少なくとも一方のターミナル端子３１が導
体３３から離間している（第１０図の状態）。 次いで、引張ばね２６Ｂに抗して操作アーム２
６を親指等で押圧すると、突起２６Ｅがホルダ２
３に当たり、トグルばね２５の弾性に抗してセル
モータユニツト２０を枢軸２１を中心として回動
させる。トグルばね２５の反曲点を越えたとき、
セルモータユニツト２０は、ホルダ２３に突設し
ているストツパ２２が揺動制限枠１８の端部１８
Ａから他方の端部１８Ｂに当たるまで、トグルば
ね２５の弾撥力によつて移動する。 このとき、ピニオン２８はリングギヤ１７に噛
合つている。そして、操作アーム２６の延長アー
ム２６Ｘに設けられている導体３３は、ターミナ
ル端子３１を越えた状態で押込まれている。すな
わち、導体３３は、第１１図に示すように、一方
のターミナル端子３１に接触せず、他方のターミ
ナル端子３２Ｓに接触する位置関係に維持され
る。したがつて、セルモータ２７は、電源への回
路が開かれたままであり、回転しない。 この状態から、操作アーム２６に対する指など
の押圧を解くと、操作アーム２６だけが引張ばね
２６Ｂにより枢軸２１を中心とする揺動端部２６
Ａが引かれているため、第１１図の状態から第９
図の状態のように、突起２６Ｇがストツパ１６Ｘ
に当るまで戻り、押込み前の状態に復帰する。こ
の状態で導体３３が両ターミナル端子３１，３２
に接触してセルモータ２７の電源回路を閉成し、
セルモータ２７は回転する。 言換えると、セルモータユニツト２０のセルモ
ータ２７の出力軸２７Ｂに固定されているピニオ
ン２８は揺動領域の噛合い端部にあつて、リング
ギヤ１７に噛合つているので、リングギヤ１７を
介してクランク軸１１を回転させ、エンジンを起
動する（第９図）。 そして、エンジンが起動すると、リングギヤ１
７の駆動反力により、セルモータユニツト２０は
トグルばね２５の弾性に抗して反曲点を越えて揺
動させられ、揺動制限枠１８の端部１８Ａにスト
ツパ２２が制限されるまで戻り、ピニオン２８
と、リングギヤ１７との噛合関係は解除される。
このとき、セルモータ２７はそのホルダ２３が操
作アーム２６の突起２６Ｅに当る。 そして、エンジンの起動と共に、マグネト発電
機から交流電流が点火プラグ４７に供給される
が、その電力供給と共に、安全機構４０のプラン
ジヤ４６が励磁されてストツパ４１が突出し、操
作アーム２６の先端部２６Ｓの回動領域に突出し
てストツパとして機能し、操作アーム２６を押込
もうとしても、プランジヤ４６のストツパ４１に
その回転を阻止されて再起動状態に切換えられな
い。 また、このプランジヤ４６はエンジンの停止ス
イツチ４８のオンによりマグネト発電機からの供
給電力を短絡させてエンジンを停止するのである
が、このとき、プランジヤ４６も消磁されて後退
し、これにより操作アーム２６に対する阻止能力
は喪失され、次回のエンジン起動の妨げになるこ
とはない。 ところが、エンジンの起動反力でリングギヤ１
７との噛合いを解かれたピニオン２８はセルモー
タ２７の慣性が作用して回転していて、一旦エン
ジンが起動した直後にキヤブレタの不調などが原
因してエンジンが稼動に至らずに停止したような
場合、再び、起動操作、即ち、操作アーム２６を
押込む操作を行うのであるが、起動直後リングギ
ヤ１７より離れたピニオン２８は回転しているの
で、リングギヤ１７に当つて折損事故を起す虞れ
があるから、リングギヤ１７との噛合いが解かれ
たピニオン２８は直ちに回転を停止する必要があ
る。 そのため、第１０図のように、延長アーム２６
Ｘの導体３３がターミナル端子３２，３２Ｓを導
通すると、駆動電力は遮断されると共に、慣性で
回転しているセルモータ２７は発電機として作用
することになり、第８図において、セルモータ２
７による起電流は「＋」端子からターミナル端子
３２Ｓへと流れ、導体３３を介してターミナル端
子３２からセルモータ２７の「−」端子、さらに
は、モータコイルへと流れて、微弱な起電流は内
部抵抗などで自然消滅し、かつ、セルモータ２７
は起電負荷がかかるため直ちに制動させられ、ピ
ニオン２８は回転を停止する。 したがつて、起動不良に伴い、その直後の再起
動の際にはピニオン２８は確実に停止しているの
で、折損などの虞れはない。

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、この考案の小
型エンジン用起動装置は、エンジンのクランク軸
を駆動することができるリングギヤに対して、こ
れと噛合うことができるピニオンをもつセルモー
タユニツトを揺動自在に配置し、揺動領域の一端
部でピニオンとリングギヤは噛合い、他端部で噛
合いが解かれ、セルモータユニツトの揺動位置を
トグルばねなどの位置保持機構により保持するよ
うに構成すると共に、セルモータユニツトのピニ
オンがリングギヤとの噛合いを解除された状態の
とき、セルモータユニツトを発電機とする制動回
路が閉成されるように構成したから、ピニオンは
瞬時に慣性回転を停止させられ、エンジンの起動
不良直後の再起動の際にはピニオンが停止状態か
ら起動操作ができることになり、ピニオン折損な
どの虞れを皆無にすることができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面はこの考案の一実施例を示し、第１図
は小型エンジン用起動装置の縦断面図、第２図は
セルモータユニツトの側面図、第３図は第１図
−線に沿う断面図、第４図は第１図−線に
沿う断面図、第５図は第１図−線に沿う断面
図、第６図は第２図−線に沿う操作アームの
断面図、第７図は安全機構の駆動系の回路説明
図、第８図はセルモータ停止回路の説明図、第９
図は始動状態にあるリングギヤに対する操作アー
ム及びセルモータユニツトの位置関係を示す図、
第１０図は操作アームに力を加えていない起動前
の位置関係を示し、この状態では制動回路を閉じ
ている状態を示す図、第１１図は操作アームを押
し込んだ起動前の位置関係を示す図である。 １０……ケーシング、１１……クランク軸、１
２……ベアリング、１３……クーリングフアン、
１４……クラツチシユー、１４Ａ……取付座、１
５……クラツチドラム、１５Ａ……出力軸、１６
……クラツチハウジング、１７……リングギヤ、
１８……揺動制限枠、１８Ａ，１８Ｂ……端部、
２０……セルモータユニツト、２１……枢軸、２
１Ａ……ねじ部、２２……ストツパ、２３……ホ
ルダ、２４……フランジ、２５……トグルばね、
２５Ａ，２５Ｂ……端部、２６……操作アーム、
２６Ａ……他端部、２６Ｂ……引張ばね、２６Ｅ
……突起、２６Ｆ……押座、２６Ｘ……延長アー
ム、２７……セルモータ、２７Ｂ……出力軸、２
８……ピニオン、２９……ピンジヤツク、３０…
…スイツチ機構、３１，３２，３２Ｓ……ターミ
ナル端子、３３……導体、４０……安全機構、４
１……ストツパ、４２……ステー、４３……取付
部、４４……点火タイミング制御回路、４５……
上昇圧コイル、４６……プランジヤ、４７……点
火プラグ、４８……停止スイツチ、５０……電源
回路、６０……制動回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 クランク軸１１に連結されたリングギヤ１７
   と、該リングギヤ１７に噛み合うことができるピ
   ニオン２８が設けられた出力軸２７Ｂを有するセ
   ルモータユニツト２０と、該セルモータユニツト
   ２０を前記クランク軸１１の回転軸心と直交する
   平面内で揺動させる操作アーム２６と、前記ピニ
   オン２８と前記リングギヤ１７との間の反曲点を
   越えた噛合い位置域は噛合い解除位置に前記セル
   モータユニツト２０を保持する位置保持機構と、
   前記セルモータユニツト２０に設けられているセ
   ルモータ２７の駆動電力を供給するための電源回
   路５０と、前記セルモータ２７の一方の端子側に
   接続され、前記セルモータ２７の起動力を内部抵
   抗で自己消費する制動回路６０と、前記電源回路
   ５０又は前記制動回路６０のいずれか一方の回路
   を閉成させる導体３３を有したスイツチ機構３０
   とを備え、 前記セルモータ２７が前記噛合い解除位置に保
   持されたとき、前記導体３３が前記制動回路６０
   を閉成させることにより、セルモータ２７の起電
   力が前記制動回路６０によつて消費され、前記セ
   ルモータ２７の慣性回転が直ちに停止されること
   を特徴とする小型エンジン用起動装置。