JP2004360494A - リコイルスタータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロープリール4とカム8に形成したボス部19、20の外周に捩りコイルバネ状のダンパスプリング14を配置し、該ダンパスプリング14の両端をロープリール4とカム8にそれぞれ係止させてロープリール4とカム8を回転連結させるとともに、該ダンパスプリング14を、ダンパスプリング14を形成する線材14aの断面を少なくとも一側辺14bが直線で形成される断面形状に形成し、該線材14aの直線部14bが内周側となるようにコイル状に巻回して形成して、ダンパスプリング14の内側面が前記ボス部19、20の外週面に広い面積で巻き締まるようにした。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はロープリールに巻回されたリコイルロープを引張り操作することによりロープリールを回転させて、該ロープリールの回転を遠心ラチェット機構等の一方向クラッチ機構を介してエンジンのクランク軸に連結されたフライホイールマグネット等の回転部材に伝達し、該回転部材の回転によりクランク軸を回転させてエンジンを始動させるようにしたリコイルスタータに関する。
【0002】
【従来の技術】
ロープリールに巻回されているリコイルロープを引張り操作することによりロープリールを回転させ、該ロープリールの回転を遠心ラチェット機構等の一方向クラッチ機構を介してエンジンのクランク軸に連結されたフライホイールマグネット又は駆動プーリ等の回転部材を回転させ、これによってエンジンのクランク軸を回転させてエンジンを始動させるようにしたリコイルスタータにおいて、リコイルロープが巻回されたロープリールとクランク軸に連結された回転部材の間にカムを回転自在に配置し、該カムと前記回転部材との間に一方向クラッチ機構を形成するとともに、更に前記ロープリールとカムの間に捩りコイルバネ状に巻回されたダンパスプリングを介在させてロープリールとカムとを弾力的に連結し、ロープリールの回転をダンパスプリングを介してカムに伝達させるようにしてエンジン始動時の負荷の変動等による手に伝わるショックを吸収させるとともに、ロープリールの回転力をダンパスプリングに蓄力させてこの蓄力させた回転力によりクランク軸を高速で回転させるようにした構造のリコイルスタータが既に知られている。
【0003】
従来のリコイルスタータは、リコイルロープが巻回されているロープリールと、エンジンのクランク軸に結合された駆動プーリとの間でクラッチ機構を形成しているカムとをケースに形成されている支軸に各々回転自在に支持させて配置し、ロープリールとカムの外周面に同一外径のボス部を形成して、この両者のボス部の外周に捩りコイル状に形成されたダンパスプリングを装着し、該ダンパスプリングの両端をロープリールとカムに係止させることによって両者をダンパスプリングを介して回転方向に連結させて構成されており、リコイルロープを引張り操作することによって回転されるロープリールの回転をダンパスプリングを介してカムに伝達させるようにし、エンジンの始動抵抗によってカムの回転が阻止されるとダンパスプリングが捩られてロープリール側への衝撃を緩衝させると同時に、ダンパスプリングが捩られることによってダンパスプリングにロープリール側の回転力が蓄力され、ロープリールの回転力がエンジンの始動抵抗を越えたときダンパスプリングに蓄力された回転力が放出されてカムを回転させてエンジンを始動させるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
実開平2−149872号公報(図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにロープリールとカムとの間に捩りコイル状のダンパスプリングを配置したリコイルスタータでは、エンジンの始動抵抗が大きいときにはダンパスプリングが捩られて回転力が蓄力される際に、ダンパスプリングがロープリールとカムの外周面に巻き締まってしまう現象が発生する。更に、上記従来のダンパスプリングは断面が円形の鋼線材をコイル状に複数回巻回した捩りコイルバネ状に形成されており、ダンパスプリングがロープリールとカムに形成されているボス部の外周面に強く巻き締まり、ロープリールとカムのボス部の接合面に円形断面のダンパスプリングの線材が進入してカムを軸方向に押圧させて回転抵抗を増大させたり、又は、ダンパスプリングの一部が不規則に変形してダンパスプリングの耐久性を損ねてしまうことがあった。
【0006】
また、ロープリールやカム等の部品は軽量化のためプラスチック材で形成されることが多いため、円形断面のダンパスプリングがこれらの部品の外周面に強く巻き締まってしまうと、これらの部品との接触面積が小さいため部品の外周面を変形させてしまいこれらの部品の耐久性を損ねてしまうという問題も発生した。更に、ダンパスプリングによる回転力の蓄力能力を大きくしてエンジンの始動をより容易にできるようにするため、ダンパスプリングを形成している線材の径を大きくするとともに巻き数を多くしてしようとすると、ダンパスプリングの全長が大きくなりリコイルスタータの形状が大きくなってしまい小型化ができなくなるという問題もあった。
【0007】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決して、ダンパスプリングに充分大きな回転力を蓄力蓄力できとともにプラスチック材により形成された部品に損傷を与えることが無く、小型・軽量化が可能なリコイルスタータを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のリコイルスタータは、ケースの内側に形成された支軸に回動可能に装着されるとともにリコイルロープを巻回したロープリールと、リコイルロープを巻き取る方向に前記ロープリールを回動付勢させるリコイルゼンマイと、前記支軸に対して回動可能に設けたカムと、前記カムと係合・離脱する一方向クラッチ機構を設けたエンジンのクランク軸に取り付けられる回転部材、及び、前記ロープリールとカムに互いに突き合わせ状に配置される各々同一外径に形成されたボス部と、両ボス部の外周に配置され両端をロープリールとカムにそれぞれ係止させた捩りコイルバネ状のダンパスプリングとにより構成され、ロープリールの回転力をダンパスプリングの弾力を介してカムに伝達させてエンジンを始動させるようにしたリコイルスタータにおいて、前記ダンパスプリングを、ダンパスプリングを形成する線材の断面を少なくとも一側辺が直線で形成される断面形状に形成し、該線材の直線部が内周側となるようにコイル状に巻回して形成して、ダンパスプリングの内側面が前記ボス部の外週面に広い面積で巻き締まるようにしたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項2の記載の発明は、前記ダンパスプリングの両端をロープリールとカムに対して径方向に可動に支持させ、エンジンの始動抵抗により前記ダンパスプリングが弾性変形したときにダンパスプリングの巻き部のほぼ全長がロープリールとカムに形成した両ボス部の外周面に均一に巻き締まるようにしたことを特徴とする。
【0010】
更に、請求項3に記載の発明は、前記ロープリールに形成されたボス部と、カムに形成されたボス部とが、両ボス部の端面が前記ダンパスプリングの巻き部のほぼ中間の位置で突き合わせられていることを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【0011】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。本発明のリコイルスタータは図1に示すように、ケース1の外側に露出されているリコイルロープ2の端部に結合されたハンドル3を引張り操作することにより、ケース1内に収容されているロープリール4を回転駆動させ、該ロープリール4により回転されるカム8の外周面に形成されたカム爪11と係合するラチェット部材10を介してエンジンのクランク軸に連結される回転部材9を回転させてエンジンを始動させるように構成されている。
【0012】
図2及び図3に示すように、一端がケース1の外方へ引き出されているリコイルロープ2を巻回しているロープリール4は、ケース1の内側にケース1と一体に突出形成されている支軸5に回転自在に支持されており、該ロープリール4に巻回されているリコイルロープ2の一端側がロープリール4に固定されており、他端がケース1の外側に引き出されてその先端部にはリコイルロープ2を手動で引っ張り操作するためのハンドル3が結合されている。ハンドル3を引っ張り操作することによりリコイルロープ2がロープリール4から引き出されてロープリール4が支軸5を中心として回転駆動される。
【0013】
前記ロープリール4の側面とケース1の内壁面との間には、リコイルロープ2の牽引により回転されたロープリール4を逆方向に回転させて、引き出されたリコイルロープ2をロープリール4に巻き戻すためのリコイルゼンマイ6が配置されている。リコイルゼンマイ6の内周側の一端側は前記ケース1に、そして外周側の他端部が前記ロープリール4に固定されており、リコイルロープ2を引っ張り操作してロープリール4が回転される際に前記リコイルゼンマイ6に回転力が蓄力されて、リコイルロープ2の引張り力を開放することによりリコイルゼンマイ6に蓄力された回転力でロープリール4を逆方向に回転させてリコイルロープ2をロープリール4に巻き戻すように作動する。
【0014】
ケース1に形成された前記リール支軸5の端面に前記ロープリール4の回転をエンジンのクランク軸側に伝達させるカム8がネジ22によって回転自在に取り付けられている。カム8にはエンジンのクランク軸に連結される回転部材9に形成されたラチェット部材10と係脱されるカム爪11が円周方向に複数形成されており、このカム爪11が回転部材9のラチェット部材10と係合することによりカム8側の回転を回転部材9を介してエンジンのクランク軸に伝達させる。この実施例のラチェット部材10は遠心クラッチとして構成されており、エンジンが始動した後は、回転部材9がエンジンにより回転されることにより、遠心力によりラチェット部材10がカム爪11と離脱する方向に回動してエンジン側とカム8側との回転伝達が遮断される。
【0015】
前記ロープリール4とカム8にはそれぞれ同一の外径寸法に形成されたボス部19、20が形成されており、該ボス部19、20各々の端面が相対するように配置され、両ボス部19、20の外周側にロープリール4とカム8とを回転連結させるダンパスプリング14が配置されている。図4に示すようにダンパスプリング14は全ての辺が直線で構成された角形の断面形状の鋼線14を1つの直線辺14bが内周側となるように螺旋状に複数回巻回した捩りコイルバネの形状に形成されており、該ダンパスプリング14の一端側には水平方向にU字状に折り曲げした係止端部15が形成され、ダンパスプリング14の他端側には軸方向に向けて屈曲された係止端部17が形成されている。前記係止端部15はロープリール4のボス部19の外周側に形成されている係止溝16内に収容され、係止端部17がカム8のボス部20の端部にカム8の端面側に貫通させて形成されている係止穴18内に挿通されることにより、ロープリール4とカム8とがダンパスプリング14を介して回転連結されている。
【0016】
前記ダンパスプリング14はロープリール4とカム8に形成されているボス部19、20のボス部19、20の端面の突き合わせ部が、ダンパスプリング14の巻き部のほぼ中央となるように配置されており、更に自由状態におけるダンパスプリング14の直線辺14bで形成される内周面の径が前記両ボス部19、20の外径より大きくなるように設定されており、装着状態ではダンパスプリング14の直線辺14bで形成される内周面と両ボス部19、20の外周面との間には隙間が形成されている。断面形状が角形の線材14aによって形成されている前記ダンパスプリング14の内周面はほぼ円筒状の面を形成しており、エンジンの始動抵抗によりダンパスプリング14に所定の回転力が蓄力されたとき、ダンパスプリング14の巻き部が縮径されてロープリール4とカム8の各々のボス部19、20の外周面にほぼ均等に巻き締まることにより、ダンパスプリングの内周面が両ボス部19、20の外周面に広い面積で密着されそれ以上のダンパスプリング14の弾性変形が抑止され最大応力が制限される。
【0017】
ロープリール4により係止されている上記ダンパスプリング14の係止端部15はロープリール4のボス部19の外周面方向に移動できるように係止溝16内に収容されて係止されており、またカム8の端部に形成された径方向に長い係止穴18にダンパスプリング14の他端側の係止端部17が遊嵌されてカム8のボス部20の外周面に接近できるようにされている。これによって、ダンパスプリング14の巻き部がボス部19、20に巻き締まる際に図5に示すように、ダンパスプリング14の巻き部の全長が均等にボス部19、20に巻き締まる。この状態は公知のスプリングクラッチの機構と同じで、ダンパスプリング14の巻き部がロープリール4及びカム8のボス部19、20に対して巻き締まることにより両方のボス部19、20を回転方向に連結させて、ダンパスプリング14に不均等な変位を生じないようにしている。
【0018】
図3及び図4に示すように、カム8の一側には半径方向外側に張り出したフランジ部23が一体に形成されており、このフランジ部23の外周側の側面に突出させて形成した環状ガイド24をロープリール4の側面に形成されている環状凹部25内に収容してカム8とロープリール4間の相対的な回転を案内させるようにしている。ケース1に形成されている支軸5にロープリール4を組み付け、ダンパスプリング14の一端側をロープリール4の係止溝16内に係止させてロープリール4のボス部19に装着して、ダンパスプリング14の他端側の係止端部17をカム8に形成されている係止穴18に挿通するようにカム8をロープリール4の側面に重合させ、支軸5の先端部にネジ22を止着することによりカム8とロープリール4とをケース1に組み付ける。カム8は、ネジ22の基部側によって中心部が支軸5に対して回転自在に支持されると共に、フランジ部23の外周縁側がロープリール4の環状凹部25によって回転自在に支持されており、カム8に作用する偏荷重によるカム8の傾きが抑止されて偏荷重による破壊が防止される。
【0019】
上記実施例のリコイルスタータの作動について説明する。エンジンの始動操作前では、エンジンのクランク軸に連結されている回転部材9に形成されたラチェット部材10は付勢バネの作用で内側に移動した状態にあり、カム8に形成されたカム爪11と当接される位置に配置されている。リコイルロープ2を引張り操作するとロープリール4が回転されてこれと一体にダンパスプリング14を介してカム8を回転させる。カム8のカム爪11がラチェット部材10と当接してラチェット部材10を介して回転部材9を回転させ、回転部材9に連結されているクランク軸が回転されるが、この際、エンジンの始動抵抗により回転負荷が増大してカム8の回転負荷が大きくなるが、ダンパスプリング14が捩られてこの負荷を吸収するためリコイルロープ2側には衝撃が直接伝わらない。
【0020】
エンジンの始動抵抗によってカム8の回転が停止するとダンパスプリング14が捩られてロープリール4側の回転力がダンパスプリング14に蓄力される。図5に示すように、ダンパスプリング14が捩られて巻き部の径が縮径されるとロープリール4とカム8のボス部19、20の外周面上に巻き締まってダンパスプリング14にはそれ以上の応力が作用しなくなる。ダンパスプリング14を形成している線材14aの断面形状が内側が直線辺14bとなる角形に形成されており、巻き締まったときのダンパスプリング14の内周面が円筒状の広い面積で両ボス部19、20に密着されるのでボス部19、20に線材14aによる圧痕等が形成されることがなく、スプリングクラッチの作用によってロープリール4とカム8とがダンパスプリング14によって一体に連結されて、ロープリール4の回転が直接カム8に伝達される。このときダンパスプリング14の両端の係止端部15、17がそれぞれ内側に向けて移動するのでダンパスプリング14の巻き部のほぼ全長がボス部19、20の外周面に密着され、ダンパスプリング14の基部に過大な応力が発生しない。
【0021】
更にロープリール4が回転されて回転力がエンジンの始動抵抗を越えたとき、リコイルロープ2の牽引によるロープリール4の回転力とダンパスプリング14に蓄力された回転力がカム8側に放出されてラチェット部材10を介して回転部材9に伝達されるため、エンジンのクランク軸が一気に回転されてエンジンが始動される。エンジンが始動してクランク軸が回転するとラチェット部材10が遠心力の作用で外側に回動してカム8のカム爪11とは当接しなくなる。エンジンが始動した後リコイルロープ2を緩めると、リコイルゼンマイ6に蓄力された回転力でロープリール4が逆方向に回転されてリコイルロープ2をロープリール4に巻き戻す。
【0022】
図6及び図7は本発明のリコイルスタータ1に使用されるダンパスプリング14の他の実施例を示すものであり、図6に示すダンパスプリング14は、ダンパスプリング14を形成している線材14aの断面形状が、コイル状に巻回される内周面側に直線辺14bを形成した6角形の断面に形成されている。また、図7に示すダンパスプリング14の実施例では、ダンパスプリング14を形成する鋼線材14aの断面を、コイル状に巻回される内周面側に直線辺14bが形成された半切楕円形状に形成したものである。これらの実施例おいても前述の実施例と同様に、ロープリール4とカム8のボス部19、20の外周面に巻き締まる際には、ダンパスプリング14の線材14aの直線辺14bで形成される広い面積でボス部19、20の外周面に密着するため、ボス部19、20に線材14aによる圧痕を形成して部品の耐久性を損なったり又は、両ボス部19、20の突き合わせ面の隙間に線材14aが進入してロープリール4やカム8の回転を阻害したりすることが防止できる。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ダンパスプリングを形成する線材の断面を少なくとも一側辺が直線で形成される断面形状に形成し、該線材の直線部が内周側となるようにコイル状に巻回してダンパスプリングを形成し、エンジン側に過大な負荷が発生したときにダンパスプリングがローブリールとカムに形成したボス部の外周面に巻き締まり、ダンパスプリングが大きく変位することを抑止するようにしているので、ダンパスプリングの過大変位による耐久性能の低下を防止できる。更に、このダンパスプリングの直線部で形成される内周面が前記ボス部の外週面に広い面積で巻き締まるようにしているので、ボス部にダンパスプリングによる圧痕等が形成されることがなく、また、ダンパスプリングを形成している線材がボス部とボス部の隙間に進入してカムの回転を阻害してしまうことが防止できる。
【0024】
また、ダンパスプリングを形成している線材の断面形状を少なくとも一辺が直線辺で構成される断面形状に形成することによって、線材の厚さ方向の寸法を大きくすることなく従来の円形断面の線材よりも線材の断面積を大きく形成することができるので、ダンパスプリングの全体形状を大きくすることなくより弾発力の大きなダンパスプリングを形成することができ、更に同じ弾発力であれば巻き数をより多く形成して大きい回転角度での回転力を蓄力させるようにすることができる。従って同一外形のケース内に弾発力が大きいダンパスプリングやより大きい回転角度の蓄力能力のダンパスプリングを収容することが可能であり、また同じ弾発力や回転角度の蓄力能力のダンパスプリングであればリコイルスタータの更に小型・軽量化が可能である。
【0025】
また、請求項2の発明によれば、前記ダンパスプリングの両端の係止端部をロープリールとカムとの係止溝および係止穴に対して径方向に可動に支持させ、ダンパスプリングが弾性変形したときにダンパスプリングの巻き部のほぼ全長がロープリールとカムに形成した両ボス部の外周面に均一に巻き締まるようにしているので、スプリングクラッチの作用によりローブリールとカムとを一体に回転連結させて、ダンパスプリングの両端の係止端部に発生する応力を低く押さえることができ、ダンパスプリングの耐久性を延ばすことができる。
【0026】
更に、請求項3の発明によれば、前記ロープリールから一体に延長形成されたボス部と、カムから一体に延長形成されたボス部とが、両ボス部の端面がダンパスプリングの巻き部のほぼ中間の位置で突き合わせられているので、ダンパスプリングの巻き部が両方のボス部の外周面に均等に巻き付き、スプリングクラッチの作用によってロープリールとカムとが回転結合されるので、ダンパスプリングに過大な応力を発生させることなく、回転力をロープリールからカムに伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるリコイルスタータの正面図
【図2】図1と同じリコイルスタータの回転部材を取り除いた状態の正面図
【図3】図1と同じリコイルスタータの縦断側面図
【図4】図1の実施例のロープリール、ダンパスプリング及びカムの斜視図
【図5】ダンパスプリングが巻き締まった状態の図3と同じリコイルスタータの縦断側面図
【図6】ダンパスプリングの他の実施例を示す一部を断面した斜視図
【図7】ダンパスプリングの更に他の実施例を示す一部を断面した斜視図
【符号の説明】
1 ケース
8 カム
9 回転部材
14 ダンパスプリング
14a 線材
14b 直線辺
15 係止端部
16 係止溝
17 係止端部
18 係止穴
19 ボス部
20 ボス部
Claims (3)
- ケースの内側に形成された支軸に回動可能に装着されるとともにリコイルロープを巻回したロープリールと、リコイルロープを巻き取る方向に前記ロープリールを回動付勢させるリコイルゼンマイと、前記支軸に対して回動可能に設けたカムと、前記カムと係合・離脱する一方向クラッチ機構を設けたエンジンのクランク軸に取り付けられる回転部材、及び、前記ロープリールとカムに互いに突き合わせ状に配置される各々同一外径に形成されたボス部と、両ボス部の外周に配置され両端をロープリールとカムにそれぞれ係止させた捩りコイルバネ状のダンパスプリングとにより構成され、ロープリールの回転力をダンパスプリングの弾力を介してカムに伝達させてエンジンを始動させるようにしたリコイルスタータにおいて、前記ダンパスプリングを、ダンパスプリングを形成する線材の断面を少なくとも一側辺が直線で形成される断面形状に形成し、該線材の直線部が内周側となるようにコイル状に巻回して形成して、ダンパスプリングの内側面が前記ボス部の外週面に広い面積で巻き締まるようにしたことを特徴とするリコイルスタータ。
- 前記ダンパスプリングの両端をロープリールとカムに対して径方向に可動に支持させ、エンジンの始動抵抗により前記ダンパスプリングが弾性変形したときにダンパスプリングの巻き部のほぼ全長がロープリールとカムに形成した両ボス部の外周面に均一に巻き締まるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のリコイルスタータ。
- 前記ロープリールに形成されたボス部と、カムに形成されたボス部とが、両ボス部の端面が前記ダンパスプリングの巻き部のほぼ中間の位置で突き合わせられていることを特徴とする請求項1に記載のリコイルスタータ。
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