专利名称：发动机操作单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由发动机的节流操作杆和启动开关一体化构成的操作单元，可应用于各种设有使用发动机作为动力源和自动启动器的工作设备，例如修剪机、链锯、转动锯或类似设备，或动力撒播机、各种农业工作机械或类似设备；并且尤其涉及一种消除启动开关错误操作的、基于一简单机构的发动机操作单元。
背景技术：
一个具有自动启动器的发动机通过对启动开关的操作发动起动马达，并在该发动动作的基础上起动发动机。通过操作节流杆以通过控制线控制节流阀的开度，从而控制发动机的转速。当发动机的转速达到了预定的转速，离合器壳中的离合器接合从而启动了旋转刀刃或类似装置。当停止发动机的转动时，开通发动机停止开关。常规的，启动开关和发动机停止开关是独立设置的，但是例如在日本实用新型申请公开(JP-Y)1-22194中提供了一种有三个触点的单移动触头，该触头的结构为一按钮旋转并操作一操作旋钮，同时在操作旋钮受压并到终端后打开启动开关，发动机停止开关随着旋钮的旋转操作在怠速位置和工作位置之间转换；以及启动开关和停止开关的设置使得当停止开关在怠速位置上时，即使按动按钮，发动机仍保持OFF(即停止)状态，和只有当停止开关处于工作位置时，发动机才能通过按动按钮启动。
此外，举例来说，日本实用新型申请公开(JP-Y)7-5233中，一种装置由节流操作杆，启动和停止操作杆，一端连在节流操作杆上的控制线，以及控制节流阀开度、发动启动马达的启动开关开启、以及与控制线的工作状态互锁的停止开关开启的互锁机构构成。此外，在节流操作杆旁边还安排有启动安全锁杆。节流操作杆、启动和停止操作杆以及启动安全锁杆集中排列在手柄操作部分。
在JP-Y7-5233的发动机控制装置中，通过操作节流操作杆，在怠速位置到全开位置之间控制节流阀的开度。启动和停止操作杆处于参考位置，在该位置上它可以由节流操作杆自由操作并移动到与启动安全锁杆锁定的位置以停止发动机。此外，与节流操作杆以及启动和停止操作杆的工作状态相对应，控制线动作，并且互锁机构控制节流阀的开度、发动启动马达的启动开关的开启和与控制线的工作状态互锁、停止发动机的停止开关的开启。
根据该发动机控制设备，当根据需要的步骤操作节流操作杆及启动和停止操作杆时，工作状态通过一根控制线传输到互锁机构，节流阀的开度、启动开关的动作和发动机停止开关的动作由互锁机构根据工作状态控制，发动机被控制开或关，或所需要的转速。另外，既然节流操作杆及启动和停止操作杆在工作机器的操作部分，互锁机构、启动开关和发动机停止开关在原动力部分，那么就可能用手柄部分控制所有的发动机启动和停止以及转速。因此，操作性很优秀，连到启动开关和发动机停止开关的电线可以简化，并且连接操作部分和原动力部分的连接线可以只由一根控制线组成从而改善其外观。
此时，上述JP-Y1-22194中公开的复合开关设备的结构为自动启动器的启动开关和发动机停止开关一体安装组合，然而，举例来说，除非发动机停止开关的操作旋钮转到停止位置，按动启动按钮打开启动开关从而发动机开始转动。因此，当要启动发动机时，每次都需要确定操作旋钮不处于停止位置。此外，此时根据JP-Y1-22194，没有与操作节流操作杆从而打开和关闭具有复合开关装置的发动机的节流阀直接相关的说明，也没有其基于附图的说明。因此，即使节流操作杆处于操作状态，诸如旋转刀刃之类的工作装置通过以上所述的按动启动按钮启动。
另一方面，根据上述的JP-Y7-5233所述的发动机控制装置，只要节流操作杆及启动和停止操作杆没有错误操作，就没有工作装置错误发动的危险。然而，其机构和操作程序十分复杂和麻烦，零件要求精确度高，并且维护零件很麻烦。此外，错误操作会在节流操作杆及启动和停止操作杆中产生，很难仅仅启动和停止发动机本身，并且只有本领域的技术人员才能指望操作流畅。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能安全地避免会在上述自动启动器的启动开关和节流操作杆之间产生的错误操作和错误启动的操作单元，并且其中的启动开关和节流操作杆一体化安装，具有十分简单的结构。
可以通过本发明的基本结构达到该目的，即一种通过一启动马达启动发动机以及控制发动机转动的操作单元，包括存有控制发动机节流阀开度的控制操作部分和与启动发动机的启动马达的驱动回路内侧连接的启动开关端子的发动机操作盒、设于发动机操作盒外部并操作控制操作部分从而控制节流阀从怠速位置到全开位置之间的开度的节流操作杆、和连接和断开启动开关端子的启动开关，其中节流操作杆具有当节流操作杆位于怠速位置时、能使节流操作杆和启动开关的操作部分之间没有干扰地操作启动开关，以及当操作节流操作杆离开怠速位置时、通过用节流操作杆的一部分遮住启动开关的至少一部分操作部分以禁止启动开关操作的开关屏蔽部分。
此外，根据一个优选方面，节流操作杆绕其作为旋转中心的一端可旋转地支承在操作盒上，在其旋转端具有开关屏蔽部分，并且结构设置为开关屏蔽部分在操作盒的怠速位置和设有启动开关部分的上部位置之间转动。
总之，当节流阀的开度和预定的开度相等或比之更小时，通过操作启动开关借助自动启动器发动机启动驱动用来启动发动机的启动马达。发动机由启动马达的旋转驱动器启动。此时，既然发动机以小于预定速度的转速转动，离合器不与工作装置连接，发动机继续旋转而不发动工作装置。在这种情况下，如果通过操作节流操作杆将节流阀的开度开到怠速开度或更多，发动机的转速增加到将发动机的转速通过离合器的动作与工作装置连接的转速，工作装置开始动作。
然而，如果启动开关被不小心打开，比如在操作启动开关之前，由于误操作节流操作杆将节流阀打开到开度与预定的开度相等或更大的情况下，发动机立即进入高转速，从而在发动机启动初始就通过例如离心离合器之类发动工作装置。因此产生额外的危险。
相反，根据本发明的基本结构，既然当节流操作杆处于怠速位置时节流操作杆不与启动开关干扰，有可能操作启动开关，并且如果在这种状态下打开开关，启动马达被驱动并可以驱动发动机。此时，既然发动机转速没有达到预定速度，发动机的旋转不与工作装置的动作连接。此外，当在打开启动开关之前误操作节流操作杆而将杆移动到离开怠速位置时，本发明中的节流操作杆的一部分从上方遮住并保护住了启动开关的操作面。因此，即使想要打开启动开关，也不可能用手指接触到操作面，从而不可能打开启动开关。因此，当操作者接收到操作节流杆的指令，该操作者将节流操作杆回复到怠速位置并在此后再次操作启动开关从而驱动发动机。
换句话说，根据本发明，节流操作杆起到阻断作用，使得直到节流操作杆回到怠速位置之前，不可能操作启动开关。此外，在此情况下，如果启动开关设有发动机停止开关部分，通过操作发动机停止开关部分(例如设有与上述JP-Y1-22194相同结构的停止开关结构)，将停止开关部分的操作旋钮转到停止位置，即使操作启动开关发动机也不点火并且不可能启动发动机。此外，即使发动机在工作中，有可能通过将发动机停止开关部分转到停止位置将地上的发动机立即停下来。
此外，如上述较佳实施例所说的，如果在绕其在开关盒中作为旋转中心的一端旋转的节流操作杆的一部分上设置屏蔽部分，启动开关设在其旋转轨迹上，并且屏蔽部分的形状和位置为当位于参考位置(怠速位置)的屏蔽部分移动时，该屏蔽部分总是盖住操作面的上表面，在节流操作杆旋转的同时屏蔽部分护住启动开关的操作面。因此，有可能安全地禁止启动开关的操作，并且有可能防止发动机和工作装置被不小心启动。
图1是应用了本发明的灌木修剪机从后面看过去的立体透视图；图2是显示对应于本发明典型实施例的发动机的操作单元的节流操作杆处于怠速位置时的外观的立体透视图；图3是操作杆处于怠速位置时从启动开关一边看过去的操作单元的平面图；图4是显示发动机的操作单元的节流操作杆离开怠速位置时的外观的立体透视图；图5是操作杆离开怠速位置时从启动开关一边看过去的操作单元的俯视图；图6是整体显示装在单元上的启动开关的一个示例的立体透视图；图7是显示该启动开关内部结构的一个示例的截面图。
具体实施例方式
下面将根据图示的实施例来说明本发明的最佳实施方式。
图1是具有与手柄部分应用了本发明的操作单元的一个典型实施例相对应的自动启动器的灌木修剪机。
上述的灌木修剪机1具有发动机部分2、与长操作杆对应的长杆3和旋转刀刃4。将一根由金属杆组成的长驱动轴(没有图示)插入长杆3，并且长杆3的基端部分通过齿轮箱体5与旋转刀刃4连接。在齿轮箱体5内部安排有伞齿轮机构(没有图示)。另一方面，长杆3的基端部分通过离合器壳(没有图示)与发动机部分2连接。此外，在长杆3的基端部分与离合器壳毗邻的位置安装有成双地挂在部分线束(没有图示)上作为悬挂部分的把手6。此外，灌木修剪机1的操作手柄7固定安装在与成双作为悬挂部分的把手6的前面对应的毗邻旋转刀刃一面的位置。自动启动器的主体8固定安装在发动机部分2的背面。在这种情况下，图中的标号9指代防尘部件。
操作杆7相对于长杆3向左向右延伸，并且由一根顶端部分斜向上升起的管子组成，同时由硬橡胶之类制成的操作把手部分7a’和7b’安装在左、右手柄7a和7b的顶端。根据图示的一个实施例，本发明中发动机操作单元10安装在右操作把手7b’的顶端。诸如节流操作杆11、启动开关14之类的操作部件安装在操作单元10上。诸操作部件通过一根没有图示的节流导线和引线，分别与发动机部分2和自动启动器上的启动马达(没有图示)连接，并且可以在启动发动机时和启动发动机后由安排在操作单元10中的操作部件执行各种操作。
图2到5示出本发明的典型实施例中的操作单元10。本实施例中的操作单元10组装在单个盒子12中。根据图2和4，盒子12为中空的矩形，具有形成为圆弧形从而沿节流操作杆11旋转一周的方向延伸的上壁部分12a、上壁部分12a四边的第一到第四侧壁部分12b到12e、以及下壁部分12f。在盒子12的内部，内部设有根据节流操作杆11的旋转操作量控制发动机(未示出)节流阀开度的节流导线(未示出)的一部分、以及通过启动开关14的转换操作启动和停止设于自动启动器8上的启动马达(未示出)转换端子(未示出)。
上壁部分12a的第二侧壁部分12c的一半形成向第二侧壁部分12c的上部开口的下陷部分12a’，并且下陷部分12a’的底面形成一水平面。启动开关14安装在下陷部分12a’。下陷部分12a’的深度设置成与启动开关14的外露部分的高度大致相等，并且启动开关14的上表面构成盒子12的上壁部分12a的上表面位置。此外，在第二和第四侧壁12c和12e的中间部分分别以贯穿的形式形成用于操作杆3、具有与灌木修剪机1的操作杆3的外径大致相等的形状的插入和安装孔12c’和12e’，从而安排成在盒子12中互相面对。如上所述，为了在将操作杆3插进插入和安装孔12c’和12e’时，能够牢固地固定并结合，较佳地，将盒子12分成两部分，采用突起连接结构并用螺栓之类的紧固。此外，在第二侧壁12c靠近支持节流操作杆11的第三侧壁12d的角落处形成节流导线引导端口12c”(未示出)。
节流操作杆11和启动开关14被安排在盒子12的上壁部分12a和第三侧壁12d中。节流操作杆11形成由一端形成于盒子12的第三侧壁12d的大致中间部分、且另一端具有可以伸到圆弧形上壁部分12a的长度的第一杆部分11a，和在第一杆部分11a的另一端弯曲成大致为90度并伸向上壁部分12a的另一边的附近部分的第二杆部分11b组成的L形杆。根据图示的一个实施例，安排在第三侧壁12d的大致中间部分的第一杆部分11a的旋转基端形成如图2和4所示的法兰盘11c，并且在其中心形成插入螺栓13的螺栓插入孔。另外，在第二杆部分11b的旋转顶端形成中心向盒子12的第二侧壁12c的一边偏离的基本为椭圆的平面部分。螺栓13通过未示出的螺帽将未示出的外壳中的节流导线的端部支撑件和节流操作杆11紧固从而能插入外壳并旋转。
图6和7显示了启动开关14的一个实例。启动开关14具有类似于具有开口下表面的帽管的形状，作为第二盒子的受压部分15，发动机停止开关部分16和圆柱基座部分17按受压顺序排列，并且压力弹簧18和销状端子19在其中空部分串联。
受压部分15形成具有从圆盘部分15a的外边缘在受压方向上延伸的环壁15b的帽形，并且环壁部分15b的一端弯向内侧从而可滑动和可旋转地固定在发动机停止开关部分16。发动机停止开关部分16的构造为其环壁表面由其间的大直径部分16a和小直径部分16b通过中线方向上的一阶梯连接的中空体组成，从大直径部分16a的一部分突起一旋转旋钮16c，以及以突出的方式形成于旋转旋钮16c的反面的指示突起16d。发动机停止开关16所指示的接通和关断位置在指示突起16d的引导端在启动开关14的安装部分15b上的旋转圆周上表示。圆柱基座部分17从底部支撑发动机停止开关部分16的大直径部分16a的外围边缘部分，从而可以滑动和旋转。圆柱基座部分17固定安装从而与第二盒子15的安装部分15b相配合。呈放射状伸向圆柱基座17下端的内环面的数个臂部分17b一体形成于圆柱基座17内，同时安排圆柱螺纹部分17a，将销状端子19螺纹连接并支撑在圆柱基座17的下端开口平面的中心。
销状端子19被旋入圆柱螺纹部分17a，其上端从圆柱螺纹部分17a的上端向上突出。此外，销状端子19的下端从圆柱螺纹部分17a的下端向下突出。虽然省略了一个附图，但在销状端子19的下端部分，从启动马达(未示出)和接触端子(未示出)伸出的引导导线(未示出)的一端如上所述接在盒子12的内部，并且接触端子的一部分和销状端子19通过一短引导导线连接。在帽形受压部分15的圆盘部分15a上有支撑压力弹簧18上端的固定器20，压力弹簧18的上端固定在固定器20上，并且压力弹簧18的下端压住并固定在形成于圆柱螺纹部分17a的上端环面的法兰部分17c上。
压力弹簧18由小直径螺旋部分18a和大直径螺旋部分18b组成，小直径螺旋部分18a的上端固定在安排于帽形受压部分15内的固定器20上，大直径螺旋部分18b的下端固定在圆柱螺纹部分17a的法兰部分17c上。设置小直径螺旋部分18a的内径小于销状端子19的直径，大直径螺旋部分18b的内径大于销状端子19的直径。从启动马达(没有图示)接出的另一根引导导线的端部牢固地与压力弹簧的大直径螺旋部分18b连接。
根据具有上述结构的启动开关14，由于压力弹簧18的弹簧压力，帽形受压部分15和发动机停止开关部分16一般在上部，并且在顶着压力弹簧18的弹簧压力而压帽形受压部分15时同固定器20一起向下移动。当启动开关14在普通状态下时，销状端子19的上端以不接触的状态插入位于压力弹簧18的大直径螺旋部分18b的内部的压力弹簧18的内部，并且不伸到小直径螺旋部分18a。在这种情况下，当按动帽形受压部分15时，压力弹簧18受压并且小直径螺旋部分18a向按动方向移动。此刻，使得销状端子19上端与小直径螺旋部分18a接触并且使用于启动马达的电路导通，启动马达(未示出)启动。
另一方面，发动机停止开关部分16受帽形压力部分的下端边缘引导，围绕启动开关14的中轴线从而通过操作旋转旋钮16c独立地旋转。通过旋转，点火回路的点火线圈转换为接通状态或断开状态，并且将火花塞置于点火状态或熄火状态。在点火状态下，发动机停止开关部分16的指示突起16d的顶端指向表示于启动开关安装部分15b上的指示位置ON(如图6所示)，而在熄火状态下，指示突起16d的顶端指向指示位置OFF。
此外，根据本发明实施例1中设有上述结构的发动机操作单元10是固定设置的，例如，如同已经描述过的安置于灌木修剪机1的操作手柄7a和7b的顶端部分的操作把手7a’和7b’中的任意一个(图示实例中的右操作把手部分7b’)。
当要启动发动机时，如果发动机停止开关部分16处于OFF位置，即使按动启动开关14发动机也不会启动。如果转动发动机停止开关部分16，使指示突起16d指向ON的位置，有可能通过按动启动开关14启动发动机。然而，根据本实施例，即使指示突起指向ON的位置，不是总是只要按动启动开关14就能启动发动机。
换句话说，根据本实施例，如果想要在节流操作杆11处于怠速位置时按动启动开关14，由于形成于可旋转的节流操作杆11顶端的基本为椭圆形的平面11d并不位于启动开关14的上方，有可能按动启动开关14并启动发动机。因此，当节流操作杆11离开怠速位置以处于打开节流阀的位置，节流操作杆11的基本为椭圆平面11d覆盖启动开关14的帽形受压部分15，从而使按动帽形受压部分15不可能。结果，启动马达无法驱动，直到节流操作杆11回到怠速位置，并且发动机不能转动。因此就有可能防止旋转刀刃4被错误发动。
当确认节流操作杆11处于怠速位置后按动启动开关14时，启动马达被驱动从而启动发动机。当确认发动机启动后，松开按动启动开关14的操作。从而，启动开关14断开，启动马达停止，但发动机继续空转。
在这种情况下，当从怠速位置按图2所示的顺时针方向转动节流操作杆11时，节流导线通过盒子12的导线引导部分12b’向盒子12的内部拉进与节流操作杆11的旋转量对应的量，其增加了节流阀(未示出)的开度从而增加了发动机的转速并转动旋转刀刃4。当工作完成且发动机停止时，通过操作发动机停止开关部分16的操作旋钮16c使指示突起16d指向OFF位置从而将发动机立即停止。
就如从上述说明可以理解的，根据本发明的发动机的操作单元，既然节流操作杆和包括发动机停止开关的启动开关安装在外壳中从而成为一体，节流操作杆、发动机停止开关和启动开关就不必在机器本体上分开设置，并且该单元可以紧密地安装在手动手柄部分。因此，就可能容易地进行工作装置的操作本身。此外，尤其是，根据本发明，既然只有当节流操作杆在怠速位置时启动开关有效，即使在节流操作杆移动的状态下操作启动开关，发动机不会启动，因此可以可靠地消除由于没有特别注意而错误操作从而引起的错误启动，并且可以保证进一步的安全。
在此情况下，本发明并不限于上述实施例，例如，节流操作杆和启动开关的形状和结构可以进行不同的变换，以及节流操作杆和诸如节流导线之间的互锁机构可进行适当的变化而不超出权利要求的范围。举例来说，比如受压部分15位于侧壁12d，椭圆平面部分11d在第一杆子部分11a上的情况。
权利要求
1.一种通过一启动马达启动发动机以及控制发动机转动的操作单元(10)，其特征在于，包括存有控制发动机节流阀开度的控制操作部分和与启动发动机的启动马达连接的启动开关端子的发动机操作盒；设于发动机操作盒外部并操作控制操作部分从而控制节流阀从怠速位置到全开位置之间的开度的节流操作杆(11)；和连接和断开启动开关端子的启动开关(14)；其中节流操作杆(11)具有当节流操作杆(11)位于怠速位置时、能使节流操作杆(11)和启动开关(14)的操作部分(15)之间没有干扰地操作启动开关(14)，和当操作节流操作杆(11)离开怠速位置时，通过用节流操作杆(11)的一部分遮住启动开关(14)的至少一部分操作部分(15)以禁止启动开关(14)操作的开关屏蔽部分。
2.如权利要求1所述的操作单元(10)，其特征在于，节流操作杆(11)绕其作为旋转中心的一端可旋转地支承在操作盒上，在其旋转端具有开关屏蔽部分，并且结构设置为开关屏蔽部分在操作盒的怠速位置和设有启动开关部分的上部位置之间转动。
全文摘要
提供了一种操作单元，包括存有控制发动机节流阀开度的控制操作部分和与启动发动机的启动马达连接的启动开关端子的发动机操作盒；设于发动机操作盒外部并操作控制操作部分从而控制节流阀从怠速位置到全开位置之间的开度的节流操作杆(11)；连接和断开启动开关端子的启动开关(14)；其中节流操作杆(11)具有当节流操作杆(11)位于怠速位置时、能使节流操作杆(11)和启动开关(14)的操作部分(15)之间没有干扰地操作启动开关(14)，和当操作节流操作杆(11)离开怠速位置时、通过用节流操作杆(11)的一部分遮住启动开关(14)的至少一部分操作部分(15)以禁止启动开关(14)操作的开关屏蔽部分。
文档编号H01H21/00GK1750203SQ20051010415
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者小野凉, 大庭隆, 穗刈洋 申请人:小松赛诺尔株式会社