小型發動機的啟動裝置的製作方法

2023-05-21 05:09:41

專利名稱：小型發動機的啟動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種在現有的起動裝置上設置扭矩限制器從而可對 用於使發動機旋轉的蓄力發條施加充分的蓄力的小型發動機的起動裝置。
背景技術：
一般情況下，在小型發動機的起動裝置中，設有通過蓄力發條連 接到筒狀凸輪的驅動齒輪，上述筒狀凸輪具有與固定在發動機的曲軸 上的滑輪的離心棘輪扣合的凸輪爪，通過手動或電動馬達使該驅動齒 輪旋轉，使上述蓄力發條中儲蓄能量，當能量超過發動機的起動阻力 時，使蓄力發條全部打開，起動發動機。
專利文獻1:特開2002-227753公報

發明內容
本發明要解決的課題
但是，當蓄力發條中儲蓄了超過發動機的起動阻力的能量時，發 動機因蓄力發條的蓄力而旋轉。
而發動機的起動阻力在活塞位於上止點附近時最高，當活塞位於 下止點附近時最低，所以不穩定。因此存在蓄力發條中未進行充分的 蓄力時，在能量未充分儲蓄前發動機就旋轉的情況。這種情況下，無 法使發動機切實起動。
本發明的課題在於提供一種可解決上述問題的、可與發動機的起 動阻力無關地使蓄力發條充分蓄力並切實起動的小型發動機的起動裝
置。
用於解決課題的手段
為了解決上述課題，技術方案1涉及的發明是一種小型發動機的 起動裝置，在起動器外殼的內部在同軸上配置具有與固定在發動機 的曲軸上的滑輪的離心棘輪扣合的凸輪爪的筒狀凸輪、及經由蓄力發 條與該筒狀凸輪連接的驅動齒輪，該小型發動機的起動裝置的特徵在 於，在與上述滑輪一體形成、並具有在圓板的周邊的一部分上形成的 凹部的凸輪盤的附近，配置止動器，該止動器具有能夠與上述凸輪盤 的凹部的旋轉方向後側的端部扣合的扣合部，並設有施力單元，將上 述止動器支撐為能夠移動到上述扣合部與上述凹部扣合的扣合位置、 和從上述凸輪盤的周邊退避的退避位置， 一般情況下進行施力使其移 動到上述退避位置，另一方面能夠將上述止動器從外部向上述扣合位 置移動操作，並且，在扣合位置上進行施力，使得直到向上述凸輪盤 施加一定程度以上的旋轉負荷為止，上述止動器不移動到退避位置。
技術方案2涉及的發明的特徵在於，在設置於上述起動器外殼的 支軸上能夠擺動地支撐上述止動器，在上述止動器的兩側以上述支軸 為中心設置第1彈簧和第2彈簧，上述第1彈簧進行施力以使上述止 動器向上述退避位置擺動，上述第2彈簧進行施力以使上述止動器向 上述扣合位置擺動，並且能夠從外部拉動上述第2彈簧，而將上述止 動器向上述扣合位置移動操作。
技術方案3涉及的發明的特徵在於，從外部拉動上述第2彈簧的操作單元被設置為能夠操作上述發動機的起動馬達的起動按鈕。
技術方案4涉及的發明的特徵在於，在上述止動器上形成長孔，使上述起動器外殼上設置的支軸與該長孔扣合，使止動器能夠從上述 扣合位置後退而移動到上述退避位置。
發明效果
根據技術方案1涉及的發明，在起動時向凸輪盤施加發動機的起 動阻力及止動器產生的旋轉阻力，因此通過驅動齒輪的旋轉，蓄力發 條中儲蓄了充分的能量。並且，可打開該充分的能量使發動機旋轉， 因此可切實使發動機起動。
根據技術方案2涉及的發明，退避位置和扣合位置之間的移動通過第1彈簧和第2彈簧來進行，因此止動器可迅速移動。並且，移動操作也較簡單。
根據技術方案3涉及的發明，止動器的移動和起動馬達的起動通 過單一的操作即可完成，操作性較強。
根據技術方案4涉及的發明，可順利進行止動器從扣合位置的後退。


圖1是本發明涉及的起動器的主視圖。
圖2是上述起動器的縱向截面側視圖。
圖3 (a) (b)是分別是小徑齒輪部的主視圖及a-a線上的截面圖。
圖4(a) (b)是分別是小徑齒輪部的主視圖及b-b線上的截面圖。
圖5是表示小徑齒輪部和大徑齒輪部的扣合爪之間相扣合的狀態 的截面圖。
圖6是表示小徑齒輪部和大徑齒輪部的扣合爪之間未扣合的狀態 的截面圖。
圖7是反衝起動時的起動器的縱向截面側視圖。
圖8是從正面一側表示止動器相對於凸輪盤位於退避位置的說明圖。
圖9 (a) (b)是表示限制器按鈕和馬達起動按鈕的操作形態的說 明圖。
圖1O是表示止動器向扣合位置移動中途的狀態的說明圖。
圖11是表示止動器移動到了扣合位置的狀態的說明圖。
圖12是止動器從扣合位置被推出並後退的狀態的說明圖。
圖13是凸輪盤和止動器的其他示例的簡要說明圖。
附圖標記 11蓄力發條 12凸輪盤 30凹部 31止動器
40施力單元(彈簧)
具體實施例方式
以下參照

本發明的實施方式。在圖1及圖2中，小型發 動機的起動裝置是組合了用於牽引纏繞在繩巻軸1上的起動繩2的反 衝起動器、及電動的起動馬達3的裝置，在起動器外殼4的一側安裝 有固定在發動機的曲軸上的滑輪5，在起動器外殼4中與上述滑輪5同 一軸上形成支軸6，在該支軸6上自由旋轉地配置有可與上述滑輪5扣 合的筒狀凸輪7、及經由蓄力發條11 (盤簧)與該筒狀凸輪7作用連 接的驅動齒輪8。
此外，在上述滑輪5的外周側一體形成凸輪盤12。
凸輪7配置在驅動齒輪8的滑輪5 —側，凸輪7上形成的凸輪爪 10與設置在滑輪5側面的離心棘輪9卡定相對。離心棘輪9被彈簧施 力，而總是與凸輪7卡定。這樣一來，和上述專利文獻1 一樣，當凸 輪7向一個方向旋轉時，由於離心棘輪9與凸輪爪IO扣合，因此滑輪 5旋轉，向相反方向旋轉時，凸輪空轉、滑輪5不旋轉。滑輪5旋轉， 發動機旋轉，這樣一來，當滑輪5在發動機的作用下旋轉時，離心棘 輪9因離心力而向脫離凸輪爪10的方向轉動，發動機一側和凸輪7 — 側的旋轉傳遞被隔斷。
並且，在驅動齒輪8的齒輪部的凸輪7—側形成環狀凹部13，在 該環狀凹部13中配置有蓄力發條11。該蓄力發條11的一端卡定在驅 動齒輪8上，另一端卡定在凸輪7上。這樣一來，當驅動齒輪8旋轉 時，蓄力發條11被上緊，在蓄力發條11中旋轉力被蓄力，當蓄力達 到一定程度以上時，凸輪7旋轉。並且，在驅動齒輪8的與凸輪7相 反一側的側面上形成爪14、 15。
反衝起動和馬達起動的構造中均使上述驅動齒輪8旋轉。
反衝起動下的旋轉的傳遞機構具有如下構造。即，在上述驅動齒 輪8的支軸6上，在和上述凸輪7相反的一側，自由旋轉地支撐有繩 巻軸1。在繩巻軸1的外周側形成繩收容槽16，在內周側形成圓板收 容部17。起動繩2纏繞在繩收容槽16中，其一端2a被拉出到起動器 外殼4外，基部一側的端部從上述收容槽16的底部的孔(未圖示)向 外伸出並固定，以不從繩巻軸1脫落。通過拉動上述一端，起動繩2 從繩巻軸1拉出，繩巻軸1以巻軸支軸6為中心被驅動而旋轉。在圓 板收容部17中，可沿支軸6的軸方向移動地設置具有與上述驅動齒輪 8的棘輪爪14扣合/脫離的棘輪爪15的圓板19，並由壓縮彈簧18施力， 以總是與驅動齒輪8的棘輪爪14扣合。圓板19可沿繩巻軸1的內周 側的筒部la移動地設置。
起動馬達3對驅動齒輪8的旋轉傳遞機構由二個減速齒輪構成。 即，第1減速齒輪23與(由蓄電池驅動的)起動馬達3的輸出軸21 的齒輪22嚙合連接，第2減速齒輪24與第1減速齒輪23的小徑齒輪 部23a嚙合連接，並且第2減速齒輪24與驅動齒輪8的外周的齒輪25 嚙合。並且，與驅動齒輪8嚙合的第2減速齒輪24被分割為小徑齒輪 部24a和大徑齒輪部24b，由同一旋轉軸26自由旋轉地支撐。小徑齒 輪部24a與驅動齒輪8嚙合，大徑齒輪部24b與第1減速齒輪23的小 徑齒輪部23a嚙合。此外，大徑齒輪部24b沿上述旋轉軸26移動，可
與小徑齒輪部24a接觸/脫離地配置。
而在上述小徑齒輪部24a和大徑齒輪部24b的相對的側面上，分 別形成三個扣合爪27、 28。這些各扣合爪27、 28如圖3 (a) (b)及 圖4(a) (b)所示，各自的圓周方向的一個面傾斜，另一個面相對於 側面垂直。並且，如圖5所示，扣合爪27、 28向一個方向旋轉時，二 者的垂直面之間扣合，兩齒輪部旋轉，向相反一側旋轉時，如圖6所 示，二者的傾斜面之間抵接而不扣合，其中一個的齒輪部空轉。並且， 在起動器外殼4和大徑齒輪部24b之間配置壓縮彈簧29，大徑齒輪部 24b被該壓縮彈簧29擠壓到小徑齒輪24a —側，大徑齒輪部24b和小 徑齒輪部24a的兩個側面彼此抵接地被施力。
其次，如圖7及圖8所示，與上述滑輪5—體形成的凸輪盤12具 有在圓板的周邊的一部分上形成的凹部30，而在凸輪盤12的附近配置 有止動器31。止動器31是細長的板狀體，具有可與上述凸輪盤12的 凹部30的旋轉方向後側的端部32 (扣合端部)扣合的扣合部31a，並 且在中央部形成長孔33，設置在上述起動器外殼4上的支軸39與長孔 33扣合。
止動器31能以上述支軸39為中心擺動，在起動器外殼中，在止 動器31的兩側設有扣合銷34，止動器31可以擺動直到與這些銷34扣 合為止。即，止動器31被支撐為可擺動到如下位置上述扣合部31a 從凸輪盤12的周邊退避的退避位置(圖S的位置)、及與上述凸輪盤 12的扣合端部32扣合的扣合位置(圖ll的位置)。
並且，在上述止動器31的兩側配置有第1彈簧35及第2彈簧36， 第1彈簧35施力以使止動器31向上述退避位置擺動，第2彈簧36施 力以使止動器31向上述扣合位置擺動。並且，止動器31由第1彈簧 35施力，使得一般情況下該扣合部31a向不與凸輪盤12的扣合端部 32扣合的退避位置移動。
上述第1彈簧35的端部固定在起動器外殼4上，在第2彈簧36 的端部上安裝有經由線纜43設置在起動器外殼4的壁37外部的限制 器按鈕38 (操作單元)。限制器按鈕38可從上述壁37脫離地設置， 通過起動限制器按鈕而起動上述第2彈簧36，對抗第1彈簧35，可使 上述止動器31擺動操作到上述扣合位置。
在上述支軸39和止動器31的扣合部31a的相反一側的端部配置 有第3彈簧40 (施力單元)。這樣一來，止動器31被配置為可在以下 位置移動在長孔33的兩端與支軸39扣合的範圍內上述扣合部31a 和凸輪盤12的扣合端部32扣合的位置、和從上述扣合位置後退而解 除扣合的後退位置(圖12的位置)。此外，在止動器31與凸輪盤12 扣合的狀態下，向上述凸輪盤12施加一定程度以上的旋轉阻力的情況 下，無法抵抗該負荷時進行後退。後退時，止動器31通過上述第1彈 簧35移動到上述退避位置。
上述限制器按鈕38如圖9 (a)所示，在筒部41的一端形成凸緣 42，線纜43的端部固定到筒部。並且，起動馬達的起動按鈕44的軸 部45可滑動地嵌合到筒部41的內部。因此，根據上述開關按鈕的構 造，可分為以下四種情況起動了限制器按鈕38和馬達起動按鈕44 的情況(圖9 (a)的情況)；僅起動了限制器按鈕38的情況(圖9 (b) 的情況)；均不起動的情況(圖8的情況)。
接著說明上述構造的起動裝置的動作形態。
通過起動馬達3起動發動機時，如圖9 (a)所示，對限制器按鈕 38和馬達起動按鈕44進行起動操作。通過馬達起動按鈕的操作，首先 如圖2所示從蓄電池向起動馬達3供電，其旋轉力從固定在輸出軸21 的齒輪22經由第1減速齒輪23傳遞到第2減速齒輪24的大徑齒輪部 24b。大徑齒輪部24b通過壓縮彈簧29抵接到小徑齒輪部24a，並且當大徑齒輪部24b旋轉時，在該旋轉方向上如圖2所示，小徑齒輪部24a 和大徑齒輪部24b的扣合爪27、 28之間扣合，所以小徑齒輪部24a也 旋轉，其旋轉力傳遞到驅動齒輪8，驅動齒輪8旋轉。當驅動齒輪8旋 轉時，通過發動機的起動阻力，旋轉阻力變大，凸輪7的負荷變大， 因此蓄力發條ll被上緊。並且，發動機的旋轉阻力一開始較低，因此 當蓄力發條11中儲蓄了一定程度的力時，凸輪旋轉，進而經由離心棘 輪9與滑輪5—體的凸輪盤12旋轉。
通過操作限制器按鈕38，不僅向凸輪施加上述發動機的起動阻力， 而且施加止動器產生的凸輪盤12的旋轉阻力。g卩，通過起動限制器按 鈕38，如圖IO所示，和第l彈簧35相比第2彈簧36的彈力更大，止 動器31被施力而向圖的右旋轉方向擺動。在該狀態下如上所述，起動 馬達的起動按鈕接通時，如上所述凸輪盤12旋轉，凹部30通過止動 器31時，止動器31經過圖10的狀態瞬間擺動到圖11的扣合位置， 止動器31的前端扣合部31a與凸輪盤12的凹部30的後側的扣合端部 32扣合。因此，凸輪盤12因施加止動器31產生的旋轉阻力而停止。 發動機的旋轉也停止。該停止位置在活塞的壓縮上止點附近，與混合 氣體被壓縮時旋轉阻力最大的位置基本一致。
由於起動馬達3繼續旋轉，驅動齒輪8也旋轉，蓄力發條ll的上 緊也增強，凸輪對凸輪盤12的旋轉力也增大。並且，蓄力發條11中 儲蓄的能量超過對凸輪盤12的旋轉阻力時，即超過發動機的旋轉電阻 和止動器31產生的旋轉抑制力的和時，止動器31無法承載該負荷， 如圖12所示，對抗彈簧40的彈力而後退，並且通過第1彈簧35擺動 而向圖8的初始位置移動。止動器31從凸輪盤12脫離時，蓄力發條 11中儲蓄的能量同時打開，凸輪7、凸輪盤12、和滑輪5旋轉，並且 與滑輪5連接的發動機高速旋轉而起動。
此外，驅動齒輪8如上所述旋轉時，在其旋轉方向上，如圖2及 圖5所示，驅動齒輪8的棘輪爪14和繩巻軸1的圓板19的棘輪爪15的傾斜面之間抵接，抵抗壓縮彈簧18並越過，不再扣合，從而分離，驅動齒輪8的旋轉力不傳遞到繩巻軸1。
當進行反衝起動時，如圖9(b)所示，僅起動限制器按鈕38，牽引起動繩2並使繩巻軸1旋轉。如圖7所示，通過壓縮彈簧18進行施力，使圓板19的棘輪爪15和驅動齒輪8的棘輪爪14扣合，因此驅動 齒輪8旋轉。當驅動齒輪8旋轉時，和上述一樣，當能量儲蓄到蓄力發條11後，該能量同時打開，凸輪7、凸輪盤12、和滑輪5旋轉，並且與滑輪5連接的發動機高速旋轉而起動。
當反衝起動時，如果上述驅動齒輪8旋轉，則該旋轉也傳遞到上述第2減速齒輪24的小徑齒輪部24a，因此小徑齒輪部24a也旋轉。但是，該旋轉方向的情況如圖5及圖7所示，小徑齒輪部24a和大徑 齒輪部24b的扣合爪27、 28之間，傾斜面彼此抵接並越過，因此無法彼此扣合，並且根據減速比的關係，使大徑齒輪部24b旋轉的轉矩大於壓縮彈簧29的彈力，因此大徑齒輪部24b被鎖定，並且抵抗上述壓 縮彈簧29而在旋轉軸26上移動以離開小徑齒輪部24a。因此，僅小徑 齒輪部24a空轉，驅動齒輪8的旋轉力不傳遞到大徑齒輪部24b。
如上所述，起動時，發動機的起動阻力和止動器31產生的旋轉阻力施加到凸輪盤12，因此通過驅動齒輪8的旋轉，能量充分地儲蓄到蓄力發條11。並且，打開該足夠充分的能量使發動機旋轉，因此可切 實使發動機起動。
並且，上述例子是選擇性地進行起動馬達起動或反衝起動的任意一個，但本發明不限於該示例。也可是任意一種的起動方式。
並且，向凸輪盤施加旋轉阻力的止動器不限於以上示例。另外不限定為止動器。例如如圖13所示，也可是通過彈簧41使球狀止動器31與凸輪盤12的凹部42扣合的構造。
權利要求
1.一種小型發動機的起動裝置，在起動器外殼的內部在同軸上配置具有與固定在發動機的曲軸上的滑輪的離心棘輪扣合的凸輪爪的筒狀凸輪、及經由蓄力發條與該筒狀凸輪連接的驅動齒輪，該小型發動機的起動裝置的特徵在於，在與上述滑輪一體形成、並具有在圓板的周邊的一部分上形成的凹部的凸輪盤的附近，配置止動器，該止動器具有能夠與上述凸輪盤的凹部的旋轉方向後側的端部扣合的扣合部，並設有施力單元，將上述止動器支撐為能夠移動到上述扣合部與上述凹部扣合的扣合位置、和從上述凸輪盤的周邊退避的退避位置，一般情況下進行施力使其移動到上述退避位置，另一方面能夠將上述止動器從外部向上述扣合位置移動操作，並且，在扣合位置上進行施力，使得直到向上述凸輪盤施加一定程度以上的旋轉負荷為止，上述止動器不移動到退避位置。
2. 根據權利要求l所述的小型發動機的起動裝置，其特徵在於， 在設置於上述起動器外殼的支軸上能夠擺動地支撐上述止動器，在上 述止動器的兩側以上述支軸為中心設置第1彈簧和第2彈簧，上述第1 彈簧進行施力以使上述止動器向上述退避位置擺動，上述第2彈簧進 行施力以使上述止動器向上述扣合位置擺動，並且能夠從外部拉動上 述第2彈簧，而將上述止動器向上述扣合位置移動操作。
3. 根據權利要求2所述的小型發動機的起動裝置，其特徵在於， 從外部拉動上述第2彈簧的操作單元被設置為能夠操作上述發動機的 起動馬達的起動按鈕。
4. 根據權利要求1或2所述的小型發動機的起動裝置，其特徵在 於，在上述止動器上形成長孔，使上述起動器外殼上設置的支軸與該 長孔扣合，使止動器能夠從上述扣合位置後退而移動到上述退避位置。
全文摘要
提供一種可以使蓄力發條充分蓄力並切實起動的小型發動機的起動裝置。在與固定在發動機的曲軸上的滑輪(5)一體形成並具有在圓板的周邊的一部分上形成的凹部(30)的凸輪盤(12)的附近配置止動器(31)，該止動器(31)具有可與凸輪盤的凹部的旋轉方向後側的端部(32)扣合的扣合部(31a)，並設有施力單元(40)，將該止動器(31)支撐為可移動到扣合部(31a)與凹部扣合的扣合位置、和從凸輪盤(12)的周邊退避的退避位置，一般情況下進行施力使其向退避位置移動，另一方面可將止動器從外部向扣合位置移動操作，並且在扣合位置上進行施力，使得直到向凸輪盤(12)施加一定程度以上的旋轉負荷為止，止動器不移動到退避位置。
文檔編號F02N5/02GK101203672SQ20068002069
公開日2008年6月18日 申請日期2006年5月17日 優先權日2005年6月8日
發明者角田修平 申請人:開始工業株式會社