JP2013189943A - Engine working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チェンソーや刈払機等のエンジン作業機に関し、特に小型のバッテリを用いてセルモータを駆動して始動するエンジン作業機に関する。 The present invention relates to an engine work machine such as a chain saw or a brush cutter, and more particularly to an engine work machine that starts by driving a cell motor using a small battery.
刈払機やチェンソー等の小型の作業機には、動力源として小型のエンジンが広く用いられている。図9は従来のエンジン作業機1001の一例である刈払機の外観図である。図9に示すように、小型の2サイクルエンジンを搭載したエンジン作業機1001は、パイプ状のメインパイプ1004に図示しない駆動軸を通し、この駆動軸を、メインパイプ1004の一端に設けたエンジン1010にて回転させることで、メインパイプ1004の他端に設けた回転刃1012を回転させる。回転刃1012の近傍には、刈り払った草の飛散防止のための飛散防御カバー1013が設けられる。エンジン作業機1001は図示しない肩掛け用吊りベルト等で携帯されるもので、メインパイプ1004の長手中央部付近に作業者が操作するための正面視略U字状を呈するハンドル1008が取り付けられる。エンジン1010の回転数は、グリップ部1009に取り付けられた図示しないスロットルレバー1007により作業者により制御される。スロットルレバーの操作は、ワイヤー1045によってエンジン1010の気化器に伝達される。
In small working machines such as brush cutters and chain saws, small engines are widely used as power sources. FIG. 9 is an external view of a brush cutter as an example of a conventional
エンジン作業機1001で用いられるようなエンジン1010は、小型軽量で大きな出力を得ることができる汎用エンジンであって、燃料を供給することにより長時間の作業が可能となる。エンジン1010を起動するためには手動式のスタータが用いられ、始動性を向上させるための様々なアイディアが提案されてきた。例えば特許文献1では、バッテリとセルモータを内蔵させて、セルモータによって始動性を向上させたエンジン作業機が提案されている。
The
特許文献1のエンジン作業機では、セルモータを駆動するに十分な大きさのバッテリを搭載するとエンジン作業機の携行性を悪化させる。この対策として電池容量の小さい小型のバッテリを搭載することも考えられるが、電池容量に合わせてセルモータを小型化すると、エンジンを始動する際のモータの駆動力が足りずに安定して始動できない恐れがある。一方、エンジンを確実に始動させるためにセルモータの出力を選択すると、セルモータが大きくなってエンジン作業機の携行性を悪化させる要因となってしまう。また、汎用エンジンにはエンジンの始動時における最初の回転を容易にするためにデコンプ機構が設けられているものがあるが、セルモータにて始動する際にデコンプの操作を忘れてしまうとセルモータに大きな負荷が掛かって寿命の低下につながってしまう。
In the engine working machine of
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、デコンプとセルモータを用いたエンジン始動動作において、作業者がデコンプの操作状況を容易に目視確認でき誤動作を確実に防止できるようにし、使い勝手を良くしたエンジン作業機を提供する。 The present invention has been made in view of the above background, and its purpose is to enable an operator to easily visually check the operation state of the decompressor in the engine starting operation using the decompressor and the cell motor, and to reliably prevent malfunction. To provide an engine work machine with improved usability.
本発明の他の目的は、デコンプを動作させないとセルモータが回転しないように構成して、小型のモータにて効率よくエンジンを始動させることができるエンジン作業機を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an engine working machine that is configured so that a cell motor does not rotate unless a decompressor is operated, and can efficiently start the engine with a small motor.
本発明のさらに他の目的は、セルモータとクランク軸を連結するギヤ等の構成部品による連結を切替レバーにて容易に分離させることができるようにしたエンジン作業機を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an engine working machine in which connection by components such as a gear connecting a cell motor and a crankshaft can be easily separated by a switching lever.
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。 The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、エンジンによって駆動されるエンジン作業機であって、バッテリから供給される電力により駆動されエンジンを始動させるセルモータと、セルモータを駆動させるセルモータ用スイッチと、エンジンの圧縮の一部を抜くためのデコンプを有し、デコンプが作動していない状況ではセルモータ用スイッチを操作してもセルモータが回転しないように構成した。また、デコンプがオンにされたときにセルモータへの電源供給路を接続するスイッチ回路を設けた。デコンプの作動状態を検出する検出手段を有し、デコンプのオンオフ状態に応じてセルモータへの電源供給路を接続・遮断する制御を行う。また、デコンプの作動状態を表示する点灯手段を設けた。 According to one aspect of the present invention, an engine working machine driven by an engine, which is driven by electric power supplied from a battery and starts the engine, a cell motor switch for driving the cell motor, and compression of the engine A decompressor for removing a part of the cell motor is provided, and when the decompressor is not activated, the cell motor does not rotate even if the cell motor switch is operated. In addition, a switch circuit is provided for connecting a power supply path to the cell motor when the decompressor is turned on. It has a detecting means for detecting the operation state of the decompressor, and performs control to connect / cut off the power supply path to the cell motor in accordance with the on / off state of the decompressor. In addition, lighting means for displaying the operating state of the decompressor is provided.
本発明の他の特徴によれば、エンジンを停止させる電源スイッチを有し、電源スイッチがオンになると点灯手段が第1の表示態様で点灯し、デコンプがオンになると点灯手段が第2の表示態様で点灯するようにした。点灯手段は発光ダイオードであって、第1の表示態様と第2の表示態様は例えば異なる色での点灯である。また、エンジンはクランクケースと、クランクケースに固定されるシリンダを有する2サイクルエンジンであって、デコンプはシリンダに設けられる。エンジンのシリンダ部分はシリンダカバーによって覆われ、カバーに形成された穴からデコンプの操作ボタンが外部に露出し、点灯手段は操作ボタンの近傍のシリンダカバーに設けられる。 According to another feature of the invention, the power switch for stopping the engine is provided. When the power switch is turned on, the lighting means is lit in the first display mode, and when the decompression is turned on, the lighting means is the second display. It was made to light in a manner. The lighting means is a light emitting diode, and the first display mode and the second display mode are, for example, lighting in different colors. The engine is a two-cycle engine having a crankcase and a cylinder fixed to the crankcase, and the decompressor is provided in the cylinder. The cylinder portion of the engine is covered with a cylinder cover, the decompression operation button is exposed to the outside through a hole formed in the cover, and the lighting means is provided on the cylinder cover in the vicinity of the operation button.
本発明のさらに他の特徴によれば、セルモータからエンジンのクランク軸に至る動力伝達手段と、動力伝達手段の接続状態と遮断状態を機械的に切り替える切替手段を設けた。動力伝達手段には、セルモータ側のギヤと、クランク軸側のギヤと、これらのギヤ間に介在してセルモータの回転力をクランク軸側に伝達する可動ピニオンを有し、可動ピニオンは操作レバーによって可動ピニオンを軸支するシャフトの軸方向に移動可能に構成され、セルモータ側のギヤと、クランク軸側のギヤのいずれにも噛合する位置と、いずれにも噛合しない位置と2つの位置に保持される。 According to still another aspect of the present invention, power transmission means from the cell motor to the crankshaft of the engine, and switching means for mechanically switching between a connected state and a cutoff state of the power transmission means are provided. The power transmission means includes a gear on the cell motor side, a gear on the crankshaft side, and a movable pinion that is interposed between these gears and transmits the rotational force of the cell motor to the crankshaft side. It is configured to be movable in the axial direction of the shaft that supports the movable pinion, and is held in two positions, a position that meshes with both the gear on the cell motor side and the gear on the crankshaft side, and a position that does not mesh with either. The
請求項1の発明によれば、デコンプを作動させるデコンプ用スイッチを設け、デコンプが作動していない状況ではセルモータ用スイッチを操作してもセルモータが回転しないように構成したので、
請求項2の発明によれば、デコンプがオンにされたときに、セルモータへの電源供給路を接続するスイッチ回路を設けたので、簡単な構成でデコンプ連動のセルスイッチ機構を実現できる。
請求項3の発明によれば、デコンプの作動状態を検出する検出手段を設けて、デコンプのオンオフ状態に応じてセルモータへの電源供給路を接続・遮断する制御を行うので、デコンプが作動していない状況ではセルモータが回転しないように構成したので作業者によるデコンプの操作忘れを防止することができる。
請求項4の発明によれば、デコンプの作動状態を表示する点灯手段を設けたので、点灯状況によってデコンプがオフの状態であることを容易に視認することができる。
請求項5の発明によれば、表示装置において電源スイッチのオンと、デコンプのオンを別の表示態様で表示するので作業者はそれぞれの状態を即座に認識することができる。
請求項6の発明によれば、点灯手段は発光ダイオードであって、第1の表示態様と第2の表示態様は異なる色の点灯であるので、作業者は表示色の違いによって電源スイッチのオンオフとデコンプの操作状況を視認することができる。
According to the first aspect of the present invention, the decompression switch for operating the decompression is provided, and in a situation where the decompression is not activated, the cell motor is not rotated even if the cell motor switch is operated.
According to the invention of claim 2, since the switch circuit for connecting the power supply path to the cell motor is provided when the decompressor is turned on, the decompression-linked cell switch mechanism can be realized with a simple configuration.
According to the invention of claim 3, since the detection means for detecting the operation state of the decompressor is provided and the control to connect / cut off the power supply path to the cell motor according to the on / off state of the decompressor is performed, the decompressor is operating. In such a situation, the cell motor does not rotate, so that it is possible to prevent the operator from forgetting to operate the decompression unit.
According to invention of Claim 4, since the lighting means which displays the operation state of a decompressor was provided, it can be visually recognized easily that the decompressor is an OFF state by a lighting condition.
According to the fifth aspect of the present invention, the display device displays the power switch on and the decompression on in different display modes, so that the operator can immediately recognize the respective states.
According to the invention of claim 6, since the lighting means is a light emitting diode and the first display mode and the second display mode are lighting in different colors, the operator can turn on / off the power switch depending on the display color. And the decompression operation status can be visually confirmed.
請求項7の発明によれば、エンジンは2サイクルエンジンであって、デコンプはシリンダに設けられるので、製造原価が安く、シンプルな構成のデコンプ機構を実現できる。
請求項8の発明によれば、カバーに形成された穴からデコンプの操作ボタンが外部に露出し、点灯手段は操作ボタンの近傍のシリンダカバーに設けられるので、使い勝手の良いデコンプボタンを実現できると共に作業者はデコンプの操作状況を点灯手段によって容易に識別することができる。
請求項9の発明によれば、セルモータからエンジンのクランク軸に至る動力伝達手段中に、セルモータを切り離す切替手段を設けたので、リコイルスタータ等の手動式のスタータを使用する場合にセルモータへの動力伝達の接続を切り離しておけるので、セルモータを追加したことのよるスタータハンドルの引き荷重の増大を防止できる。
請求項10の発明によれば、動力伝達手段には、セルモータ側のギヤと、クランク軸側のギヤの間に可動ピニオンを介在させたので、セルモータを使用しないときには確実に動力伝達を遮断しておくことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the engine is a two-cycle engine, and the decompression unit is provided in the cylinder. Therefore, the decompression mechanism having a simple structure can be realized at a low manufacturing cost.
According to the invention of
According to the invention of
According to the invention of
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後左右、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted. Further, in this specification, description will be made assuming that the front, rear, left, right, and up and down directions are directions shown in the drawing.
図1は、本実施例に係るエンジン作業機1の内部構造を示す縦断面図である。エンジン10は、2サイクルの小型エンジンであって、クランク軸13がメインパイプ1004(図9参照)と同軸上に配置され、シリンダ11がクランクケース14から略垂直方向上側に伸びるように配置され、ピストン12がシリンダ11内を上下方向に往復移動する。イグニッションコイル23で発生された高圧電流は、イグニッションコード24とプラグキャップ25aを介して点火プラグ25に伝達される。エンジン10のクランクケース14の下側には、燃料タンク27が設けられる。燃料タンク27には、2サイクル用のガソリンとオイルの混合油が入れられ、後述する気化器35に送られる。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the
クランク軸13の前側(出力側)には、遠心クラッチ29を介して図示しない駆動軸の一端部がクラッチシャフト32を介して連結される。遠心クラッチ29が取り付けられるマグネトロータ22には、エンジン冷却用のフィンが一体に形成される。遠心クラッチ29は、クランク軸13の回転数が一定以上になると遠心力によって揺動子30aがクラッチドラム30bに接続される公知の遠心クラッチである。クラッチシャフト32はハウジング34にて保持されるベアリング33によって回転可能に保持される。
One end of a drive shaft (not shown) is connected to the front side (output side) of the
シリンダ11の燃焼室に隣接する位置(図1ではシリンダ11の側面)には、デコンプ31が設けられる。デコンプ31はデコンプレッション機構であって、エンジン10の始動時に燃焼室内の圧力の一部を解放してピストン12による圧縮作業を容易にし、エンジン10を始動しやすくするための機構である。本実施例ではデコンプ31の先端には、デコンプ31を操作させる操作部(操作ボタン)であるデコンプボタン31aが設けられ、デコンプボタン31aを押し込む(デコンプボタン31aを後方から前方側に移動させる)ことによりシリンダ11内の圧力の一部を解放することができる。デコンプ31はクランク軸13の回転直後の最初の燃焼(初爆)が起こるとその圧力変動で自動的に復帰する。デコンプボタン31aには円環状にその径が大きくなったフランジ部31bが形成され、フランジ部31bの一部にはスイッチ63を操作するためのレバー64が設けられる。
A
スイッチ63は、デコンプボタン31aが押し込まれてフランジ部31bに固定されるレバー64が前方側に移動すると、スイッチ63のプランジャがレバー64による押圧から開放されることによって作動するもので、デコンプ31の作動状態を検出する検出手段としての機能を果たす。スイッチ63が作動すると、セルモータ用スイッチであるセルスイッチ71が導通することになり、セルスイッチ71を押すことでセルモータ76を駆動することができる。エンジンが初爆するとデコンプボタン31aは元の位置に戻ることになり、レバー64による押圧がスイッチ63のプランジャに加わることで、セルスイッチ71が短絡することになる。これにより、エンジン始動中においては誤操作によるセルスタータの駆動を防止することができるようになった。尚、制御基板62はシリンダ11の近傍に配置することになるため、熱に弱い電子部品は基板85に全て配置させる構成とし、制御基板62にはセルスイッチ71を導通、短絡させるスイッチ63のみを配置している。
The
本実施例の始動装置としては、セルモータ76とリコイルスタータ40の2系統が設けられる。セルモータ76は電源線52等の電源供給路を接続するスイッチ回路から供給される電力により回転し、回転軸76aに設けられたピニオン57が回転することによってギヤ49を回転させる。ギヤ49はベアリング48によってクランク軸13に対して相対回転可能なように保持され、ギヤ49が速い速度で回転するとギヤ49の一部に取り付けられたワンウェイクラッチ50が遠心力によって径方向外側に突き出て、第一ドラム51と密接して第一ドラム51を回転させることによりクランク軸13が回転する。リコイルスタータ40は、リール41に巻かれたスタータロープ42をスタータハンドル36(後述する図2参照)で引くことにより速い速度で回してワンウェイクラッチ46が遠心力によって径方向外側に突き出て、第二ドラム47と密接して第二ドラム47を回転させる。第二ドラム47はクランク軸13に固定されているため、第二ドラム47が回転するとクランク軸13も回転しエンジンを始動させることができる。開放されたスタータロープ42は、スパイラルスプリング43の復元力によりリール41に巻き取られる。
As a starting device of the present embodiment, two systems of a
始動装置の手動タイプであるリコイルスタータ40を使用する場合は、ギヤ49はクランク軸13とベアリング48で連結しているため、ワンウェイクラッチ46を介してクランク軸13を駆動させることはできる。なお、ワンウェイクラッチ46を介してクランク軸13が回転する場合においては、ギヤ49は空転する構成となっており、セルモータ76を同時に回転させないことから、引き荷重の増大を防止することができるようになった。一方、始動装置の自動タイプであるセルモータ76を駆動させる場合には、ギヤ49はワンウェイクラッチ50を介してクランク軸13を駆動させる構成としており、本構成は実用上、問題はない。
When the
バッテリ収容部39は、例えば作業者が把持する2つのグリップ部1009(図9参照)とは別に設けられるものであって、例えばハンドル1008の任意の位置に着脱可能に設けられる。バッテリ収容部39にはセルモータ76を回転させるためのセルスイッチ71が設けられ、エンジン10を始動させる場合は図示しない電源スイッチをONにしてから、リコイルスタータ40を用いるか、又は、セルスイッチ71を押すことによってセルモータ76が回転してエンジン10が始動する。運転中のエンジン10を停止させる際には、電源スイッチを“ON(運転)”から“OFF(停止)”に切り替えることによりエンジン10が停止する。
The
バッテリ収容部39の内部には、略円筒形であってバッテリ収容部39に対して装着及び取り外しが可能なバッテリ80が収容される。バッテリ80は、略円筒形であってバッテリ収容部39に装着及び取り外しが可能なように、いわゆるカセット式に構成される。バッテリ80には2箇所の掛止部81aが形成され、バッテリ収容部39の内壁に形成された凹部(図示せず)と係合することによりバッテリ80を保持する。バッテリ80を取り外すには、ラッチ81を押しながらバッテリ80をバッテリ収容部39から引き出す。
A
バッテリ80の内部には、例えば14500サイズのリチウムイオン電池セル(図示せず)が3本収容される。バッテリ80の後端部(図では下側)の形状は、バッテリ収容部39の下端の開口部39aを覆うように形成される。開口部39aに続くバッテリ80の装着空間の他端には基板85が設けられ、基板85から開口部39aに向かって複数のターミナル84が延びるように設けられる。バッテリ80の前端部(図では上側)には、複数の端子83が設けられ、バッテリ80をバッテリ収容部39に装着することにより端子83はバッテリ収容部39側に形成されるターミナル84と接触するので、バッテリ80の電力がセルモータ76に供給される。
For example, three 14500-size lithium ion battery cells (not shown) are accommodated in the
図2は、本発明の実施例に係るエンジン作業機1の背面図である。エンジン10の左側には、エンジン10の吸気ポートを連結するインシュレータ19を介して気化器35が設けられ、気化器35の外側(左側)には吸入する空気を濾過するエアクリーナの格納空間を構成するクリーナカバー26が設けられる。エンジン10の側方(右側)にはマフラー16が設けられ、マフラー16の後面側には、排気ガスの出口となる排気口16aが設けられる。マフラー16は、作業者が直接触れてしまうのを防止するため、樹脂製のマフラーカバー8で覆われる。エンジン10は、その上部がシリンダカバー7によって覆われる。クランク軸13と同軸上であってその後端にはリコイルスタータ40(図1参照)が設けられ、リコイルスタータ40はスタータケース9によって覆われる。本実施例のエンジン作業機1ではリコイルスタータ40だけでなくセルモータ76(図1参照)も設けられるので、スタータケース9の形状はリコイルスタータ40を覆う部分とセルモータ76を覆う部分が連結されたような、図2のように後方から見たときに瓢箪型の形状とされる。スタータケース9の左側にはスタータハンドル36が設けられる。クランクケース14の下側には燃料タンク27が設けられる。燃料タンク27は、半透明の高分子樹脂により形成される容器であって、開口部に取り付けられるキャップ28を外すことによってガソリンと所定比率のオイルを混合した混合燃料を入れることができる。
FIG. 2 is a rear view of the
スタータケース9の上方にはデコンプ31(図1参照)が設けられ、デコンプボタン31aはデコンプレッション機構の操作ボタンであって、シリンダカバー7の一部から外部に露出するように配置される。本実施例ではデコンプ31の動作するときに作業者にランプで示すための点灯手段、即ちLED64を設けた。LED64は電源スイッチをONにしたときの状態を示す点灯手段を兼ねているもので、点灯色を変えることによって電源ONの時の、デコンプONとデコンプOFFの状態を区別できるように構成した。エンジン10を始動するときは、まず電源スイッチをオンにし、デコンプボタン31aを押し込んでからセルスイッチ71を押すことによりエンジンが始動する。LED64は赤色又は緑色に発光する2色点灯タイプの発光ダイオードであり、電源スイッチをオンにするとレバー64によりスイッチ63がONになりLED64が赤色に点灯し、デコンプ31を押し込んだ状態ではレバー64が後方に移動してスイッチ63がOFFになりLED64の点灯色が赤色から緑色に変わる。このように点灯色を変えることによって作業者は電源スイッチがはいったこと(赤色)と、デコンプ31がONにされてセルモータ76またはリコイルスタータ40にて始動をする準備が整ったこと(緑色)を識別することができる。
A decompression 31 (see FIG. 1) is provided above the
デコンプ31の周囲には、デコンプカバー61が設けられる。デコンプカバー61はメインテナンス及び組立の容易性のために分離して設けられるものであり、シリンダカバー7の一部を構成する部品である。尚、デコンプカバー61を別体部品で構成せずにシリンダカバー7と一体に構成しても良い。デコンプカバー61は4つのねじ67によってシリンダカバー7に固定されるものであって、図1でしめした制御基板62を固定するためと、デコンプの操作方法を表示したコーションプレート65、66を形成するためにシリンダカバー7と分割して設けられる。コーションプレート65、66の部分には、上述したデコンプ31の操作方法が印字されたシール(図示せず)が貼られる。
A
図3は図1のエンジン作業機1のクランク軸13と垂直面における縦断面図である。エンジン10は、クランクケース14と、クランクケース14の上側に略鉛直に延びるシリンダ11を有して構成される2サイクル単気筒エンジンである。クランク軸13にはコンロッドを介してピストン12が連結され、ピストン12がシリンダ11の内部で上下に往復運動する。シリンダ11には燃焼用の混合気を吸引するための吸気口21
が形成される。エンジンの吸入−圧縮−爆発−排気の行程は、公知の2サイクルエンジンと同じであるので、詳細な説明は省略する。本実施例では、シリンダ11は、シリンダ本体部、ヘッド部分、放熱フィンが、例えばアルミニウム合金で一体鋳造で形成され、シリンダ11の上部には点火プラグ25が取り付けられる。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view in a plane perpendicular to the
Is formed. Since the engine intake-compression-explosion-exhaust stroke is the same as that of a known two-cycle engine, a detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, the
シリンダカバー7は、例えばプラスチック等の合成樹脂製の覆いであり、主に、運転時に高温になるシリンダ11を覆うことにより作業者がそれらに直接触れないようにするものである。シリンダ11にはインシュレータ19を介して気化器35が設けられ、気化器35の吸入側(左側)には、エアクリーナ室を形成するクリーナボディ15が取り付けられ、クリーナボディ15の開口部はクリーナカバー26によって覆われる。エアクリーナ室内には図示しないエアフィルタが設けられる。シリンダ11の気化器35とは反対側にマフラー16が設けられる。マフラー16の内部には排気ガスの浄化のために図示しない触媒を設けると好ましい。マフラー16は、2本のマフラー締め付けボルト17(図では1本しか見えない)によってシリンダ11に直接固定される。クランクケース14の下側には燃料タンク27が配置される。
The
次に、図4のフローチャートを用いて本発明の実施例に係るエンジン作業機1の始動手順を説明する。まず、エンジンを始動する前に図示しない電源スイッチをオンにすると、制御基板62に搭載された制御回路が起動する(ステップ89)と共に、電源がセルモータに供給可能になったことを示すためにLED64が赤色に点灯する(ステップ90)。このLED64の赤色点灯により作業者は電源が入っているか否かを容易に認識することができる。次に、作業者はデコンプボタン31aを押し込むことによりデコンプ31をオンにする。デコンプボタン31aを押し込むとLED64の表示色が赤色から緑色に変わり(ステップ91、92)、これにより作業者はエンジン10を始動する準備ができたこと(デコンプ31が操作されていること)を容易に目視確認することができる。また、デコンプボタン31aの押し忘れ状態のままで、セルスイッチ71を押した場合においてもセルスイッチ71は短絡した状態なので、仮に作業者がLED64の表示色が赤色の状態で(ステップ93)に移行しようとしてもセルモータ76を回転させることができないので、セルモータ76の焼損等を防止することができる。
Next, the starting procedure of the
次に、LED64の表示色が赤色から緑色に変わった後に作業者がセルスイッチ71を押すことにより、この押している間だけセルモータ76にバッテリ80の電力が供給され、セルモータ76が回転してエンジン10のクランク軸13が回転する(ステップ91、93)。この際、制御回路はバッテリ80の電圧が所定電圧未満(ここでは10.8Vの定格に対して8.0V以下)であるかを判断し、所定電圧以上であればセルモータ76の回転をスタートさせる(ステップ96)。バッテリ80の電圧が所定電圧未満の場合は、作業者がリコイルスタータ40を操作して手動にてエンジン10を始動させる必要がある(ステップ95)。次にセルモータ76によって、又は、リコイルスタータ40によってクランク軸13が回転をすると、エンジン10の最初の点火(初爆)が行われ、それによってデコンプ31は自動的に解除される(ステップ97)。
Next, when the operator presses the
次に、制御部(制御回路)はエンジン10の回転が継続しているかによって、エンジンが始動したかどうかを判定し(ステップ97)、始動していない場合はステップ91〜97の動作を繰り返し、始動している場合は、セルスイッチ71を離してセルモータ76を停止させるか、又は、リコイルスタータ40を使用した場合はスタータロープを42を元の巻き取り状態に戻して(ステップ99)、エンジン10の始動操作を完了させる。このように、本実施例のエンジン作業機では、エンジン10の始動の際には必ずデコンプ31が操作されるので、過負荷によるセルモータの寿命低下を効果的に防止することができるとともに、セルモータの小型化が図れるようになった。また、リコイルスタータ40を使用する場合であってもデコンプ31をONにするとLED64が緑色に点灯するので、スタータハンドル36を引いて良い状態かを容易に認識することができる上に、デコンプ31を用いて引き荷重の低減された始動操作を行うことができる。よって、初爆してデコンプが戻ったものの、エンジンが掛からなかった場合、デコンプがOFFの状態になっていることを容易に目視確認できるため、急に負荷が重くなる等の問題を防止でき、操作性の向上を図ることができるようになった。このようにデコンプ機構とセルモータの併用構造とすれば、高排気量の作業機用の汎用エンジンへの展開も可能となる。
Next, the control unit (control circuit) determines whether or not the engine has started depending on whether the
次に図5〜図8を用いて本発明の第2の実施例を説明する。第1の実施例においてはデコンプ31の操作忘れによるセルモータ76への過負荷状態を避けるように構成したが、第2の実施例ではデコンプの操作忘れを防ぐと共に、リコイルスタータ40を用いて手動で始動させる際にスタータハンドルの引き荷重が重くならないように構成した。図5は本発明の第2の実施例に係るエンジン作業機101の内部構造を示す縦断面図である。エンジン作業機101はセルモータ176(図6で後述)と、手動式のリコイルスタータ40の2つの始動装置を設けた点では第1の実施例と同様の構成であるが、セルモータ176の配置位置と、セルモータ176の出力軸からクランク軸113に回転駆動力を伝達させる動力伝達手段の構成が異なる。エンジン110の基本構成は第1の実施例と同様であり、シリンダ111にデコンプが設けられる点も同様である(但し、デコンプの配置位置がやや異なり、図4の断面位置ではデコンプは見えない)。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the
クランク軸113の前方側にはメインシャフト152が接続され、メインシャフト152の前方側にはフライホイール155が固定され、フライホイールの外周側にはベアリング154を介してクランク側ギヤ153が設けられる。メインシャフト152の前端には遠心クラッチ130が設けられる。遠心クラッチ130は、メインシャフト152の回転数が一定以上になると遠心力によって揺動子130aがクラッチドラム130bに接続されることによりクラッチドラム130bが固定されるクラッチシャフト132を回転させる公知の遠心クラッチ機構である。クランク側ギヤ153の外歯には、可動ギヤ157が噛合する。可動ギヤ157はサードピニオン156とのスプライン結合によって軸方向(前後方向)に矢印173のように移動させることができる。可動ギヤ157を移動させる切替手段については図7及び図8を用いて後述する。サードピニオン156は前方側が滑り軸受158b、後方側がボールベアリング158aによりハウジング134に対して回転可能に保持される。
A
図6は図示しないデコンプの操作部を示す図である。操作パネル161は、例えばシリンダカバー107の側面部分に形成されるものであって、電源スイッチ166とデコンプの操作ボタン131aが設けられる。操作ボタン131aは、第1の実施例と同様にデコンプに接続される機械的な押しボタンであるが、その構成だけに限定されずに、デコンプ用スイッチとして機械的又は電気的なスイッチ機構にて具現化しても良い。操作パネル161にはさらにセルモータを回転させるセルスイッチ167が設けられ、その近傍にはLED164が設けられる。
FIG. 6 is a diagram showing a decompression operation unit (not shown). The
図7は本発明の第2の実施例に係るエンジン作業機101においてセルモータ使用時の状態を示す図であって図5のB−B部の断面図である。セルモータ176はハウジング134の前方側に突出するように配置され、回転軸176aに取り付けられたピニオン175がセカンドピニオン171に固定されたセカンドギヤ174と噛合する。セカンドピニオン171はメタル等の2つのすべり軸受173a、173bによってハウジング134に回転可能なように軸支される。セカンドピニオン171には、可動ギヤ157と噛合するサードギヤ172が固定される。本実施例では、複数のギヤやピニオンを介してセルモータ176の回転が、ピニオン175、セカンドギヤ174、サードギヤ172、可動ギヤ157を介してクランク側ギヤ153(図5参照)に伝達される。
FIG. 7 is a view showing a state when the cell motor is used in the
ここで可動ギヤ157はサードピニオン156に対して軸方向に移動させることができるが、その移動は切替レバー181を前後方向にスライドさせることによって行う。図7の状態では切替レバー181を後方側にスライドさせて、可動ギヤ157がサードギヤ172及びクランク側ギヤ153と噛み合う位置にある時の状態を示している。この状態においてセルモータ176を回転させることによりエンジン110を始動させることができる。
Here, the
図8は第2の実施例に係るエンジン作業機101においてセルモータ176を使用せずに、リコイルスタータ40を使用して始動するときの状態を示す図である。図7に示す接続状態のままリコイルスタータ40を使用すると、セルモータ176も回転することになるため作業者に余計な負荷が掛かることになる。そこで、本実施例ではリコイルスタータ40を使用して手動でエンジン110を始動する際には切替レバー181を前方にスライドさせる。切替レバー181には可動ギヤ157の前方側及び後方側に当接するギヤ押さえ部材182が固定されており、切替レバー181を前方側にスライドさせると、ギヤ押さえ部材182の作用によって可動ギヤ157の外歯がサードギヤ172及びクランク側ギヤ153と噛み合う位置から離脱するため、サードギヤ172とクランク側ギヤ153間での動力伝達状態が遮断させることになる。この状態でリコイルスタータ40を使用すれば、作業者にはセルモータ176を回転させるための力が作用しないので、従来のリコイルスタータを備えた汎用エンジンと同等の引き荷重で始動できるエンジン作業機を実現できる。尚、図示していないが切替レバー181が移動してセルモータ176の回転力がクランク側ギヤ153に伝達する状態になったか否かをスイッチ手段で検出するようにして、その結果をLED等で表示するように構成しても良い。セルモータ176の回転力がクランク側ギヤ153に伝達されない状態(図8の状態)においてセルスイッチを押してもセルモータ176に電力が供給されないようにして、セルモータ176の空転を防ぐように構成しても良い。
FIG. 8 is a diagram showing a state when the
以上のように、第2の実施例ではセルモータ176とクランク軸113を連結する動力伝達手段のギヤ等の構成部品の連結を切替レバー181の操作で容易に分離させることができるので、手動のスタートにおけるスタータハンドル36の引き荷重を低減させることができるようになった。
As described above, in the second embodiment, the connection of components such as the gear of the power transmission means for connecting the
以上のように、本発明では、セルモータによりエンジンを始動させるようにしたので、エンジン作業機に用いられるような汎用エンジンにおいてバッテリを用いて飛躍的に始動性を向上させることができた。また、バッテリの残量が無い場合であっても従来の汎用エンジン並みの始動性を確保できる。以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述のエンジン作業機は刈払機を用いて説明したが、刈払機だけでなく、カッター、チェンソー、芝刈機等のその他のエンジン作業機であっても良い。 As described above, in the present invention, since the engine is started by the cell motor, the startability can be dramatically improved by using the battery in the general-purpose engine used in the engine working machine. Moreover, even when there is no remaining battery capacity, it is possible to ensure startability equivalent to that of a conventional general-purpose engine. As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, although the above-described engine working machine has been described using a brush cutter, the engine working machine is not limited to a brush cutter, but may be other engine working machines such as a cutter, a chain saw, and a lawn mower.
1 エンジン作業機 7 シリンダカバー
8 マフラーカバー 9 スタータケース
10 エンジン 11 シリンダ
12 ピストン 13 クランク軸
14 クランクケース 15 クリーナボディ
16 マフラー 16a 排気口
17 ボルト 19 インシュレータ
21 吸気口 22 マグネトロータ
23 イグニッションコイル 24 イグニッションコード
25 点火プラグ 25a プラグキャップ
26 クリーナカバー 27 燃料タンク
28 キャップ 29 遠心クラッチ
30a 揺動子 30b クラッチドラム
31 デコンプ 31a デコンプボタン
31b フランジ部 32 クラッチシャフト
33 ベアリング 34 ハウジング
35 気化器 36 スタータハンドル
39 バッテリ収容部 39a 開口部
40 リコイルスタータ 41 リール
42 スタータロープ 43 スパイラルスプリング
46 ワンウェイクラッチ 47 第二ドラム
48 ベアリング 49 ギヤ
50 ワンウェイクラッチ 51 第一ドラム
52 電源線 57 ピニオン
61 デコンプカバー 62 制御基板
63 スイッチ 64 レバー
65 コーションプレート 71 セルスイッチ
76 セルモータ 76a 回転軸
80 バッテリ 81 ラッチ
81a 掛止部 83 端子
84 ターミナル 85 基板
101 エンジン作業機 107 シリンダカバー
110 エンジン 111 シリンダ
113 クランク軸 130 遠心クラッチ
130a 揺動子 130b クラッチドラム
131a 操作ボタン 132 クラッチシャフト
134 ハウジング 152 メインシャフト
153 クランク側ギヤ 154 ベアリング
155 フライホイール 156 サードピニオン
157 可動ギヤ 158a ボールベアリング
158b 軸受 161 操作パネル
166 電源スイッチ 167 セルスイッチ
171 セカンドピニオン 172 サードギヤ
173a 軸受 174 セカンドギヤ
175 ピニオン 176 セルモータ
176a 回転軸 181 切替レバー
182 ギヤ押さえ部材 1001 エンジン作業機
1004 メインパイプ 1007 スロットルレバー
1008 ハンドル 1009 グリップ部
1010 エンジン 1012 回転刃
1013 飛散防御カバー 1045 ワイヤー
1
8
17
Claims (10)
バッテリから供給される電力により駆動され前記エンジンを始動させるセルモータと、
前記セルモータを駆動させるセルモータ用スイッチと、
前記エンジンの圧縮の一部を抜くためのデコンプと、を有し、
前記デコンプが作動していない状況では前記セルモータ用スイッチを操作しても前記セルモータが回転しないように構成したことによるエンジン作業機。 An engine working machine driven by an engine,
A cell motor driven by electric power supplied from a battery to start the engine;
A cell motor switch for driving the cell motor;
A decompressor for extracting a part of the compression of the engine,
An engine working machine configured so that the cell motor does not rotate even when the cell motor switch is operated in a state where the decompressor is not operating.
前記デコンプのオンオフ状態に応じて前記セルモータへの電源供給路を接続・遮断する制御を行うことを特徴とする請求項2に記載のエンジン作業機。 Detecting means for detecting the operating state of the decompressor;
The engine working machine according to claim 2, wherein control is performed to connect / cut off a power supply path to the cell motor in accordance with an on / off state of the decompressor.
前記電源スイッチがオンになると前記点灯手段が第1の表示態様で点灯し、
前記デコンプがオンになると前記点灯手段が第2の表示態様で点灯することを特徴とする請求項4に記載のエンジン作業機。 A power switch for stopping the engine;
When the power switch is turned on, the lighting means lights in the first display mode,
The engine working machine according to claim 4, wherein when the decompression is turned on, the lighting means is lit in the second display mode.
前記カバーに形成された穴から前記デコンプの操作ボタンが外部に露出し、
前記点灯手段は前記操作ボタンの近傍の前記シリンダカバーに設けられることを特徴とする請求項7に記載のエンジン作業機。 The cylinder part of the engine is covered by a cylinder cover,
The operation button of the decompression is exposed to the outside from the hole formed in the cover,
The engine working machine according to claim 7, wherein the lighting means is provided on the cylinder cover in the vicinity of the operation button.
前記動力伝達手段の接続状態と遮断状態を機械的に切り替える切替手段を設けたことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のエンジン作業機。 Power transmission means from the cell motor to the crankshaft of the engine;
The engine working machine according to any one of claims 1 to 8, further comprising a switching unit that mechanically switches between a connection state and a cutoff state of the power transmission unit.
前記可動ピニオンは操作レバーによって前記可動ピニオンを軸支するシャフトの軸方向に移動可能に構成され、前記セルモータ側のギヤと、前記クランク軸側のギヤのいずれにも噛合する位置と、いずれにも噛合しない位置と2つの位置に保持されることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のエンジン作業機。 The power transmission means has a gear on the cell motor side, a gear on the crankshaft side, and a movable pinion that is interposed between these gears and transmits the rotational force of the cell motor to the crankshaft side,
The movable pinion is configured to be movable in the axial direction of a shaft that pivotally supports the movable pinion by an operation lever, and is engaged with both the gear on the cell motor side and the gear on the crankshaft side. The engine working machine according to any one of claims 1 to 8, wherein the engine working machine is held at a position where it does not mesh and at two positions.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105508113A (en) * | 2016-01-15 | 2016-04-20 | 苏州科瓴精密机械科技有限公司 | Electrical starting type engine grass trimmer |
CN107002557A (en) * | 2014-10-23 | 2017-08-01 | 布里格斯和斯特拉顿公司 | Including the explosive motor by the battery-powered electric activation system of lithium-ion electric |
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-
2012
- 2012-03-14 JP JP2012057864A patent/JP2013189943A/en active Pending
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