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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft einen Reversierstarter, der als ein Anlasssystem
für Kraftmaschinen
verwendet wird, und spezieller einen Reversierstarter, der angepasst
ist, um eine Spitzenlast zur Kraftmaschinenanlasszeit zu verringern
und den Einfluss zu vermindern, der auf die Hand ausgeübt wird,
und auch einen Reversierstarter mit einer Staubdichtwirkung.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Im
Allgemeinen wird dieser Typ von Reversierstarter bereitgestellt
mit: einem Gehäusekasten, in
dem sich eine Reihe von Mechanismen befindet, die von einer Haspel
gebildet sind, die ein Seil aufweist, das herausgezogen und frei
aufgenommen werden kann und das durch eine Spiralfeder wieder aufgewickelt
wird, und Sperrzähnen,
die über
Sperrplatten ausgefahren und zurückgezogen
werden; und der angepasst ist, um durch Ineingriffnahme der Sperrzähne mit
einer Anlassriemenscheibe getrieben zu werden, die direkt mit einer
Kraftmaschine verbunden ist. Im Allgemeinen spürt bei diesem Typ von Reversierstarter
die Hand direkt das Anlaufdrehmoment der Kraftmaschine durch das
Seil, so dass die Hand Stöße empfängt. Außerdem sind
aus strukturellen Gründen
sehr wenig Geräte
zur Verhinderung des Eintritts von Staub von einem Umfang einer
Welle in das Innere des Reversierstarters vorgesehen.
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Unter
diesen Umständen
schlug der Anmelder der vorliegenden Erfindung früher einen
Reversierstarter (japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift
No. 190862/1987) vor, der so gebildet ist, dass er verhindert, dass
Staub in eine Kraftmaschine eintritt, dadurch dass ein Kupplungsmechanismus
des Reversierstarters und eine Spiralfeder miteinander bzw. ein
Seil und eine Haspel miteinander durch eine Welle verbunden werden,
ein Lager, das diese Wellen trägt,
in einem Startergehäuse
gebildet wird, um damit als Einheit vorzuliegen, und ein Dichtelement
in der Nähe
der Welle und eines Reversierstarters bereitgestellt wird (japanische
Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift-Nos. 61575/1988 und 92078/1988),
das so gebildet ist, dass es einen Kupplungsmechanismus und eine Kraftmaschine
dichtet, indem ein Startergehäuse
mit einem Lagerteil, der sich um eine Achse einer Kurbelwelle erstreckt,
an einem Kurbelwellengehäuse
befestigt wird; der Kupplungsmechanismus auf der Kurbelwellenseite
des Lagerteils bereitgestellt wird; eine Haspel auf einer äußeren Seite
des anderen Startergehäuse
bereitgestellt wird; und ein Dichtelement auf einem Verschiebeteil
eines Außenumfangabschnitts des
Lagerteils bereitgestellt wird, d.h. Maßnahmen, um zu verhindern,
dass Staub in die Kraftmaschine eintritt, waren bereits ergriffen.
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Die
US 3,306,277 offenbart einen
Reversierstarter, umfassend ein Startergehäuse mit einem Lagerteil, der
sich um einen Zugang einer Kurbelwelle erstreckt. Eine Starterwelle
wird weiter bereitgestellt, die durch den Lagerteil hindurchtritt
und angepasst ist, um gedreht zu werden. Es wird weiter ein Einwegkupplungsmechanismus
bereitgestellt, der zwischen einem Ende der Starterwelle und einer
Kraftmaschine gebildet ist. Der bekannte Reversierstarter umfasst
eine Haspel, die in Bezug zur Starterwelle gedreht werden kann.
Ein Starterseil ist in einer Nut der Haspel aufgewickelt. Es sind
weiter zwei Spiralfedern vorgesehen. Die erste Feder wird in der
Richtung des Starterseils getrieben, wobei das innere Ende mit der Haspel
in Eingriff steht, das äußere Ende
mit dem Startergehäuse
in Eingriff steht. Das äußere Ende der
zweiten Feder ist an der Starterwelle über eine Trommel befestigt,
und das innere Ende der zweiten Feder ist an einem Flansch der Haspel
befestigt.
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Jedoch
spürt in
sämtlichen
oben erwähnten Reversierstartern
nach dem Stand der Technik die Hand direkt das Anlaufdrehmoment
der Kraftmaschine durch das Seil, so dass eine Spitzenlast (eine Last,
die dem Reversierstarter erteilt wird, wenn sich ein Kolben über einen
oberen Kompressionstotpunkt bewegt) zum Zeitpunkt eines Kraftmaschinenanlassvorgangs
hoch ist. Deshalb wird ein Stoß aufgrund dieser
Last direkt auf die Hand und den Arm übertragen, um zu bewirken,
dass eine unerwünschte
Wirkung erzeugt wird. Außerdem
wurden die Maßnahmen,
um den Eintritt von Staub in den Reversierstarter zu verhindern,
praktisch nicht ergriffen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf diese Umstände gemacht
worden und liefert einen Reversierstarter, der die Probleme, die
beim Reversierstarter nach dem Stand der Technik angetroffen werden,
lösen,
eine Spitzenlast auf den Reversierstarter zum Zeitpunkt eines Kraftmaschinenanlassvorgangs
verringern und einen Stoß vermindern kann,
der der Hand und dem Arm erteilt wird, und der gegen Staub einschließlich Sand
und Abfall widerstandsfähig
ist.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Reversierstarter gebildet
aus: einem Startergehäuse
mit einem Lagerteil, der sich um eine Achse der Kurbelwelle erstreckt;
einer Starterwelle, die durch den Lagerteil hindurchtritt und angepasst ist,
um gedreht zu werden; einem Einwegkupplungsmechanismus, der zwischen
einem Endteil der Starterwelle, der sich von dem Lagerteil zu der
Kurbelwelle erstreckt, und einer Kraftmaschine gebildet ist; einem
Startergehäuse,
das mit dem zuerst erwähnten Startergehäuse vereinigt
ist und einen Lagerteil aufweist, der den anderen Endteil der. Starterwelle
trägt; einer
Haspel, die auf dem Teil der Starterwelle gelagert ist, der sich
zwischen den zwei Lagerteilen befindet, so dass die Haspel in Bezug
zur Starterwelle gedreht werden kann; einem Seil, das in einer Nut
der Haspel aufgewickelt ist; einer Spiralfeder, die in der Richtung
getrieben wird, in der das Seil, das an seinen beiden Endteilen
mit dem zuerst erwähnten
Startergehäuse
und Haspel befestigt ist, aufgenommen ist; und einer Spiralfeder,
die an ihren beiden Endteilen an der Haspel und der Starterwelle
befestigt ist und angepasst ist, um eine Drehkraft der Haspel mit einer
elastischen Wirkung auf die Starterwelle zu übertragen, was auftritt, wenn
das Seil herausgezogen wird, wobei eine Staubdichtung in dem Lagerteil vorgesehen
ist, die bereitgestellt wird, um sich um die Achse der Kurbelwelle
zu erstrecken.
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Ein
Reversierstarter nach dem Stand der Technik weist eine Kraftübertragungslinie
von Seil → Kupplungsmechanismus → Kraftmaschine
auf. Andererseits ist bei dem Reversierstarter gemäß der vorliegenden
Erfindung die Welle drehbar gemacht, um eine Kraftübertragungslinie
von Seil → Haspel → Spiralfeder → Welle → Kraftmaschine
zu bilden, und die Spiralfeder mit einer elastischen Wirkung wird
zwischen der Welle und Haspel eingefügt, so dass eine Spitzenlast
zum Zeitpunkt eines Kraftmaschinenanlassvorgangs in dieser Spiralfeder
absorbiert wird. Weiter wird die Staubdichtung in dem Lagerteil
bereitgestellt, die vorgesehen ist, um sich um die Achse der Kurbelwelle
zu erstrecken.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden Figuren
in Einzelheit beschrieben.
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1 ist
eine Schnittseitenansicht, die eine Ausführungsform des Reversierstarters
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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2 ist
eine Schnittansicht, aufgenommen in der Richtung der Pfeile a-a
in 1;
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3 ist
eine Längsschnittansicht,
aufgenommen entlang der Linie b-b in 1;
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4 ist eine Zeichnung, die die Beziehung zwischen
einer Zugkraft (Anlaufdrehmoment der Kraftmaschine) eines Seils
und einer Drehfrequenz einer Haspel bei einem Reversierstarter darstellt,
wobei:
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4A die erwähnte Beziehung bei dem Reversierstarter
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt; und
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4B die erwähnte Beziehung bei einem Reversierstarter
nach dem Stand der Technik darstellt; und
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5 eine
Zeichnung ist, die die Beziehung zwischen einer Seilzuglast und
Zeit bei dem Reversierstarter gemäß der vorliegenden Erfindung
und einem Reversierstarter nach dem Stand der Technik darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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1 ist
eine Schnittseitenansicht, die eine Ausführungsform des Reversierstarters gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 2 ist eine Schnittansicht, aufgenommen
in der Richtung von Pfeilen a-a in 1, 3 ist
eine Längsschnittansicht,
aufgenommen entlang der Linie b-b in 1, 4 ist eine Zeichnung, die die Beziehung
zwischen einer Zugkraft (Anlaufdrehmoment der Kraftmaschine) eines
Seils und einer Drehfrequenz einer Haspel bei den Reversierstartern
darstellt, wobei 4A die erwähnte Beziehung
bei dem Reversierstarter gemäß der vorliegenden
Erfindung und 4B die erwähnte Beziehung
bei einem Reversierstarter nach dem Stand der Technik darstellt,
und wobei die 5a-Zeichnung die Beziehung zwischen einer
Seilzuglast und Zeit bei dem Reversierstarter gemäß der vorliegenden
Erfindung und einem Reversierstarter nach dem Stand der Technik
darstellt. Bezugszeichen 1-1, 1-2 bezeichnen Startergehäuse, 2 eine
Starterwelle, 3-1, 3-2 Lagerteile, 4 eine Haspel, 5 eine
Nockenplatte, 6 eine Anzugsmutter, 7 Sperrzähne, 8 ein
Seil, 9-1, 9-2 Spiralfedern, 10 einen
Spalt, 11 einen Rückhaltering, 12 eine
Staubdichtung und 13 eine Rückholfeder.
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Mit
Bezug auf die 1-3 stehen
die Startergehäuse 1-1, 1-2 in
einem Körper
miteinander im Eingriff, so dass sie eine gestufte äußere Oberfläche aufweisen,
und werden auf der Starterwelle 2 getragen, die über die
Lagerteile 3-1, 3-2 durch einen mittigen Teil
der Startergehäuse
hindurchtritt. Die Nockenplatte 5 ist durch die Anzugsmutter 6 auf
dem Teil der Starterwelle 2 fest montiert, der sich auf
der Seite einer Kurbelwelle befindet (nicht dargestellt), wobei
die Nockenplatte dadurch mit der Starterwelle 2 gedreht
wird. Eine Haspel 4, um deren Außenumfang das Seil 8 gewickelt
ist, ist auf dem Teil der Starterwelle 2 montiert, der
sich zwischen den Lagerteilen 3-1, 3-2 befindet,
so dass die Haspel frei gedreht werden kann. Die Spiralfeder 9-1,
die in der Richtung getrieben wird, in der das Seil 8,
dessen beide Endteile an dem Startergehäuse 1-1 und der Haspel 4 befestigt
sind, aufgenommen ist, wird in dem Teil der Haspel 4 beherbergt,
der sich auf der Seite der Kurbelwelle befindet (nicht dargestellt).
Die Spiralfeder 9-2, die angepasst ist, um eine Drehkraft
der Haspel 4 mit einer elastischen Wirkung auf die Starterwelle 2 zu übertragen,
was auftritt, wenn das Seil 8, dessen beide Endteile an
der Haspel 4 und der Starterwelle 2 befestigt
sind, herausgezogen wird, ist in dem Teil der Haspel 4 beherbergt,
der sich auf der entgegengesetzten Seite der Kurbelwelle befindet.
Die Spiralfeder 9-1 steht an ihrem inneren Endteil mit
dem Startergehäuse 1-1 und
an ihrem äußeren Endteil
mit der Haspel 4 in Eingriff, während die andere Spiralfeder 9-2 an
ihrem inneren Endteil mit dem Spalt 10, der in der Starterwelle 2 vorgesehen
ist, und an ihrem äußeren Endteil
mit der Haspel 4 in Eingriff steht. Ein Schwungrad (nicht
dargestellt), das auf der Kurbelwelle (nicht dargestellt) montiert
ist, ist auf einer Seitenoberfläche
desselben mit Sperrzähnen 7 versehen,
die mit Nockenteilen 5a der Nockenplatte 5 kämmen, wenn
die Kraftmaschine gestartet wird, und die durch die Rückholfedern 13 einwärts getrieben
werden. Der Lagerteil 3-1 ist darin mit einer Staubdichtung 12 versehen,
so dass der Eintritt von Schmutz und Staub von der Seite des Gehäuses 1-1 in
das Innere des Reversierstarters nicht auftritt.
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Die
Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung, die wie oben erwähnt konstruiert
ist, wird nun beschrieben. Wenn das Seil 8 mit den Sperrzähnen 7,
die wie in 2 dargestellt, mit den Nockenteilen 5a der
Nockenplatte 5 kämmen,
in einem noch nicht gestarteten, d.h. gestoppten Zustand, gezogen
wird, wird die Haspel 4 gedreht, und die Spiralfedern 9-1, 9-2 beginnen
auch damit, gedreht zu werden. Jedoch bleibt aufgrund der Anwesenheit
einer Drehlast der Kraftmaschine die Welle 2 in einem nicht-drehbaren Zustand,
bis ein gewisses Ausmaß an
Energie in der Spiralfeder 9-2 gespeichert ist. Wenn das
Niveau der gespeicherten Energie der Spiralfeder 9-2 kurz
gesagt dasjenige der Drehlast der Kraftmaschine überschreitet, wird die Welle 2 gedreht,
um zu bewirken, dass das Schwungrad und die Kurbelwelle über die Sperrzähne 7,
die mit der Nockenplatte 5 kämmen, gedreht werden, so dass
die Kraftmaschine gestartet wird. Während dieser Zeit wird die
Drehkraft des Seils 8, das kontinuierlich herausgezogen
wird, zur Drehkraft hinzugefügt,
die aufgrund der freigesetzten gespeicherten Energie der Spiralfeder 9-2 auftritt,
so dass die Geschwindigkeit einer Drehung, die bewirkt, dass die
Kraftmaschine gedreht wird, erhöht
werden kann.
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Folglich
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Spitzenlast zur Kraftmaschinenanlasszeit in der Spiralfeder 9-2 absorbiert,
die die Drehkraft der Haspel 4 zur Starterwelle 2 mit
einer elastischen Wirkung überträgt, und
die Stöße, die
auf die Hand und den Arm übertragen
werden, werden deshalb vermindert. Wenn das Seil 8 nach
Starten der Kraftmaschine freigegeben wird, werden die Sperrzähne 7 durch
eine Zentrifugalkraft auswärts
gedreht, um zu bewirken, dass die Nockenplatte 5 freigegeben
wird. Als Folge wird die Haspel 4 durch die Spiralfeder 9-1 rückläufig gedreht,
und das Seil 8 wird um die Haspel 4 wieder aufgewickelt.
Wenn die Kraftmaschine gestoppt wird, werden die Sperrzähne 7 verschiebbar auf
der Nockenplatte 5 bewegt und zu den ursprünglichen
Positionen zurückgeführt.
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Die
Spitzenlastverringerungswirkung des Reversierstarters, die zur Kraftmaschinenanlasszeit gezeigt
wird, wird nun auf der Grundlage der 4 und 5 beschrieben.
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Zuerst
ist in dem Fall eines Reversierstarters nach dem Stand der Technik
eine Kraft, die die Hand, die das Seil 8 zieht, spürt, in 4B dargestellt, vorausgesetzt, dass das
Kraftmaschinenanlaufdrehmoment 50 kg-cm ist, d.h., die Hand spürt rauhe
Bewegungen, wie Schlagbewegungen. D.h. die Hand empfängt große Stöße. Im Fall
des Reversierstarters gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine solche wie oben erwähnte Kraft so, wie in 4A dargestellt, vorausgesetzt, dass das
Drehmoment der gespeicherten Energie der Spiralfeder 9-2 20
kg-cm beträgt
und dass die Spiralfeder 9-2 aufgewickelt ist und sich
bis zum Ende bei zwei Windungen der Haspel 4 zusammenzieht.
Als Folge wird nicht nur die Kraft zum Ziehen des Seils 8 etwa
30 kg-cm, was kleiner als diejenige bei einem Reversierstarter nach dem Stand
der Technik ist, sondern auch ein Unterschied zwischen einer maximalen
Zugkraft des Seils und einer minimalen Zugkraft desselben wird klein,
so dass rauhe Bewegungen, die die Hand spürt, abnehmen.
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Obwohl
eine Einstellung des Drehmoments der gespeicherten Energie der Spiralfeder 9-2 in
dem Reversierstarter gemäß der vorliegenden
Erfindung auf 1/2 des Anlaufdrehmoments wirkungsvoller ist, wird
es vorgezogen, dass das Drehmoment so eingestellt wird, dass die
Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit der Spiralfeder 9-2 und
anderer Teile berücksichtigt
werden.
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Ein
Unterschied zwischen der Seilzuglast eines Reversierstarters nach
dem Stand der Technik und derjenigen des Reversierstarters gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun auf Grundlage von 5 beschrieben.
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Bei
einem Reversierstarter nach dem Stand der Technik wird die Seilzuglast
W bei einem ersten Kompressionshup ein Maximum, wobei ein erster oberen
Totpunkt passiert wird, und nimmt die obere Totpunktlast danach
aufgrund einer Trägheitswirkung ab
und erfolgt eine Zündung
in der Mitte dieser Lastabnahmezeit. Bei dem Reversierstarter gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Teil der Last wegen der Wirkung der Spiralfeder 9-2 in
einer Position in der Nähe
eines oberen Totpunkts absorbiert und in einer Position in der Nähe eines
unteren Totpunkts entladen. Diese Vorgänge werden der Reihe nach bei jedem
Kompressionshup wiederholt. Folglich verringert sich eine maximale
Last, die die Hand, die das Seil zieht, spürt, im Allgemeinen, und eine
rauhe Bewegung, die der Variation der Last zugeschrieben wird und
die die Hand spürt,
wird vermindert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, die oben beschrieben ist, werden die Haspel und die Starterwelle
separat gebildet, wobei eine Spiralfeder, die eine elastische Wirkung
aufweist, dazwischen eingefügt
ist, um eine Spitzenlast zur Kraftmaschinenanlasszeit in dieser
Spiralfeder zu absorbieren. Wegen dieser Konstruktion kann eine
Spitzenlast zum Zeitpunkt eines Kraftmaschinenanlassvorgangs des
Reversierstarters verringert werden, und es können Stöße, die der Hand und dem Arm
erteilt werden, vermindert werden. Weiter ist wegen der Staubdichtung,
die in einem Lagerteil enthalten ist, der Reversierstarter gegen
Staub einschließlich
Sand und Abfall widerstandsfähig.