JPH0310016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関と、その内燃機関で駆動さ
れるポンプと、その内燃機関を制御する制御装置
とよりなる内燃機関駆動ポンプの自動運転装置に
関する。

内燃機関によつてポンプが駆動される場合は、
ポンプの使用状態に応じて内燃機関の回転速度を
制御することは知られている。すなわち負荷に液
圧を作用させる必要がない場合は、ポンプの吐出
回路を閉鎖しており、この場合、負荷がかからな
いので、内燃機関の回転速度をアイドリング状態
にまで下げて、消費エネルギを節約すると共に、
内燃機関の騒音を下げている。そして吐出回路が
開放されているときは、全負荷がかかるので、内
燃機関を定格速度まで上昇してポンプを駆動して
いる。このような内燃機関駆動のポンプの自動運
転装置は、例えば実開昭57−127871号公報、実開
昭57−126584号公報等に提案されている。ところ
でこれら公知の自動運転装置は、蓄圧器、フロー
スイツチ、アンロード弁等を吐出配管系統中に介
装し、フロースイツチからの電気信号をコントロ
ーラで受信し、コントローラで処理された信号で
機関の回転速度を制御するようになつている。こ
のような自動運転装置は、機関の制御をポンプの
状態に合して行なうという目的は達成されている
が、吐出配管中に設けられる機器類が蓄圧器、フ
ロースイツチ、アンロード弁等と多く、しかも高
価なコントローラも必要としているので、装置が
コスト高になるという欠点があり、更には機器類
が多いので、故障になる確率がそれだけ高くなる
問題がある。

例えば高圧水洗浄機や水圧試験機のように吐出
回路を閉鎖し、開放することによつてその作動目
的が達成される場合、複雑な装置を設けることは
故障の原因等となり、好ましくない。

さらに、例えば、実開昭57−2237号公報、実開
昭57−13849号公報および特開昭57−22920号公報
等において内燃機関のガバナーレバーを自動的に
操作することにより、内燃機関の回転数制御を行
うものは知られている。しかしながら、かかる公
知技術は、いずれも液圧回路の圧力変化をシリン
ダとピストンとコイルばねとよりなる位置変位機
構を用いて機械的にガバナーレバーを操作して無
段階又は段階的に内燃機関の回転数制御を行つて
おり、内燃機関が低速になつたときに被駆動側の
ポンプも低速で回転している。

したがつて、ポンプ作業停止中においてもポン
プ低速運転をしているので、その分だけ動力損失
が生ずる。またシリンダ、ピストンおよびコイル
ばねによる位置変位機構は、構造が複雑となり、
設計条件によつては確実に負荷に応答し難いとい
う欠点があつた。

したがつて本発明の目的は、装置が簡単でしか
も確実に負荷に応答でき、かつ動力損失が少ない
内燃機関駆動ポンプの自動運転装置を提供するに
ある。

本発明によれば、内燃機関と、その内燃機関で
駆動されるポンプと、その内燃機関を制御する制
御装置とよりなる内燃機関駆動ポンプの自動運転
装置において、内燃機関とポンプとはクラツチを
介して連結され、そのポンプは弁ブロツクと吐出
配管とを介して負荷に接続されており、内燃機関
の制御装置は内燃機関の回転数を低速・高速に制
御する操作体を有し、その弁ブロツクはポンプの
吐出回路を閉鎖したときに内燃機関を低速にし開
放したときに高速にするように前記操作体を駆動
する駆動体が設けられており、前記操作体が駆動
体により操作されるマイクロスイツチと、該マイ
クロスイツチがオンになつたとき、内燃機関のス
ロツトルレバーを低速側へ吸引する電磁器とから
なり、駆動体が高圧安全弁の弁体と、該弁体で押
圧される調整プランジヤとからなり、前記クラツ
チは内燃機関が高速回転時に係合し、低速回転時
に断となるように構成されている。

したがつてポンプの吐出回路を閉鎖すると、す
なわちポンプが不使用状態になると、その瞬間に
吐出配管中の圧力が上昇する。この圧力の上昇を
弁ブロツクに設けた駆動体が検知して内燃機関の
制御装置を作動する操作体を作動し、以て内燃機
関を低速にする。内燃機関が低速になると、クラ
ツチ、例えば遠心クラツチがはずれてポンプは停
止する。

反対に吐出回路を開放すると、吐出回路中の高
圧がなくなり、弁ブロツクの駆動体は操作体に作
用して内燃機関を高速運転する。内燃機関が高速
回転となると、クラツチが係合してポンプが運転
されるのである。

したがつて吐出配管中にその圧力を検知する弁
ブロツクを設け、その弁ブロツクに設けた駆動体
と、その駆動体で作動され内燃機関の制御装置を
制御する操作体を設ければよく、簡単な構成で充
分に目的を達成することができる。

操作体は、マイクロスイツチと、このマイクロ
スイツチがオンになつたとき、内燃機関の制御装
置であるスロツトルレバーを低速側へ吸引する電
磁器とから構成したので、その構成は簡単化で
き、制御装置の作動が確実である。

そして、駆動体は高圧安全弁の弁体と、該弁体
で押圧される調整プランジヤとから構成してある
ので、吐出配管に当然設けられる安全弁を省略す
ることができる。また吐出配管の圧力が高くなつ
たとき、すなわち吐出配管を閉じたときに生ずる
高圧で高圧安全弁の弁体が移動するのを利用して
吐出配管の圧力を検知することができる。また調
整プランジヤを設けたために、弁体が高圧によつ
て移動して、その後圧力が低下したときでも、調
整プランジヤを保持し、以てポンプを停止状態に
維持することができる。

このように液圧回路の圧力変化を一度電気のオ
ンオフ信号に変換し、その後電磁石のストローク
に変換して高速・低速の２段階制御を行うので、
装置が小型化簡単化でき、作動が確実で、応答が
早い。またクラツチを介して内燃機関とポンプと
が結合されているので、内燃機関が低速で運転し
ているときはポンプを停止でき、無駄なエネルギ
の消費を極力少なくできる。そして電磁弁等の電
気部品の消費エネルギは極めて小さく、また電源
としては内燃機関の発電機を利用できバツテリー
やコトンローラ等を別に設ける必要がない。

本発明の実施に際して、駆動体をオンの位置に
保持する小ピストン装置を弁ブロツクに設けるの
が好ましい。通常安全弁が開くと、吐出配管の圧
力の低下に伴い駆動体は操作体を動作しなくな
る。そのために小ピストン装置が駆動体を保持
し、再び負荷に圧力が作用するまで操作体が内燃
機関を低速に維持するのが好ましい。

以下本発明を負荷として高圧水洗浄機に適用し
た場合の実施例を図面によつて説明する。

第１図において、高圧水洗浄機Ｊは内燃機関ア
ツセンブリ１と、ポンプアツセンブリ１０とより
なる自動運転装置に吐出回路６０を介して接続さ
れている。

内燃機関アツセンブリ１の内燃機関２は出力軸
３を有し、この出力軸は公知の遠心クラツチ４を
介して、ポンプアツセンブリ１０のポンプ１１の
入力軸１２に連結されている。この内燃機関２
は、ガソリン機関であつても、またデイーゼル機
関であつてもよいが、その回転速度は制御装置す
なわち支点５で枢着されたスロツトルレバー或い
はアクセレータ６の揺動によつて制御されるよう
になつている。図示の例ではレバー６がスプリン
グ７に抗して矢印Ｌ方向に回動すると、機関２は
低速例えばアイドリング状態になり矢印Ｈで示す
逆方向に回動すると、高速例えば定格の高速で回
転するようになつている。内燃機関２によつて作
動する発電機９は端子９を介して電磁器５０にラ
イン５１で接続され、またライン５５、後述する
マイクロスイツチ５３およびライン５４を介して
電磁器５０に接続されている。この電磁器５０
は、発電機８の微小電流で作動し、通電されると
作動棒５２が矢印ｌ方向に吸引され、オフになる
とスプリングＳの復元力によつてｒ方向に移動す
る。

ポンプアツセンブリ１０は、弁ブロツク２０を
備えている。そしてポンプ１１の吐出管１３は弁
ブロツク２０を介して吐出回路６０に連結されて
いる。この吐出回路６０は、例えばフレキシブル
なホースで構成され、そしてこの吐出回路６０
は、手動弁６１を介して高圧水洗浄機Ｊに接続さ
れている。この手動弁６１を操作すると、吐出回
路６０は閉鎖され、また開放されるようになつて
おり、例えば手を離すと閉鎖され、手で握持して
ボタン、レバー系を指で押圧すると開放される構
造のものが好ましい。

弁ブロツク２０の構造は、詳しくは第２図によ
つて説明するが、弁ブロツク２０には、高圧安全
弁２１と小ピストン装置２２とが組込まれてい
る。高圧安全弁２１の逃がし液体はライン１４を
介してポンプの吸込口１５に戻るようになつてい
る。なお符号１６は洗浄液を貯える吸込タンク
を、またＰは圧力計を示している。

第２図に関して説明するが、高圧安全弁２１の
弁体３３が上方へ移動すると、調整プランジヤ２
３が上方へ押されてマイクロスイツチ５３をオン
にし、電磁器５０がライン５４，５５によつて通
電される。調整プランジヤ２３の位置すなわちマ
イクロスイツチ５３をオン状態に保持する位置
は、クランピングプレート２４で保持されるよう
になつている。

次に第２図を参照して、弁ブロツク２０につい
て説明する。弁ブロツク２０には通路２５が形成
されておりポンプ１１の吐出管１３は、この通路
２５に連結され、吐出液は、逆止弁２６を通つて
吐出回路６０へと圧送される。通路２５の入口ポ
ート側には高圧安全弁２１の弁座３０が弁座押え
ねじ２７により直角方向に取付けられている。こ
の弁座押えねじ２７及び弁座３０には通路２５に
連通する液路２８が形成されており、弁座３０の
ライン１４側には球体３１が弁体３３を介してス
プリグ２９により押圧されている。通路２５の液
圧が高くなると、この圧液は液路２８を介してス
プリング２９の弾性力に抗して球体３１を上方に
押し上げ、高圧液の一部は吸込口１４を通つて、
ポンプに環流される。スプリング２９のセツト荷
重は、スプリング受け３２のねじ込み量で調整さ
れるようになつている。スプリング受け３２は筒
状に形成され、高圧安全弁の弁体３３を案内し、
また弁体３３と別体に形成されている調整プラン
ジヤ２３も、その内周面で案内するようになつて
いる。したがつて弁体３３が上方へ移動すると、
調整プランジヤ２３も上方へ移動して、マイクロ
スイツチ５３をオンにする。しかしながら調整プ
ランジヤ２３は、弁体３３とは別体に形成されて
いるので、弁体３３が下方へスプリング２９の復
元力によつて移動しても、クランピングプレート
２４によつて、そのままの位置に保持されるよう
になつている。この保持の態様については後述す
る。

通路２５に設けた逆止弁２６の液室からは細孔
３４が延び、この細孔３４は小ピストン装置２２
に連なつている。細孔３４中の液圧が上昇して、
戻しスプリング３６のセツト荷重より大きくなる
と、小ピストン３５は上方へ移動し、そのロツド
３７は保持ピン３８を上方へ押す。するとクラン
ピングプレート２４は支点４１を中心にして反力
スプリング４２を圧縮して傾斜する。なおスプリ
ング３９は保持ピン３８のフランジ部４３とクラ
ンピングプレート２４との間に介装されている。
また４０はナツトである。

次に主として第３図ないし第５図を参照して作
動を説明する。第１図および第２図に示されてい
る状態は、手動弁６１を操作して吐出回路６０を
開放したときの状態である。したがつて高圧安全
弁２１及び小ピストン装置２２が作動していな
い。それ故にマイクロスイツチ５３はオフの状態
であり、電磁器５０は非通電状態である。したが
つて、スロツトルレバー６はスプリング７によつ
て高速側へ回動され、内燃機関２は高速で回転す
る。内燃機関２の回転は遠心クラツチ４を介して
ポンプ１１に連結されているので、ポンプ１１は
所定の高速回転で駆動される。ポンプから吐出さ
れる高圧液によつて洗浄などが行われる。このと
き高圧水によつて小ピストン３５が上動し、保持
ピン３８が第３図に示すように、上方へ移動する
が、高圧安全弁２１が作動しなので、マイクロス
イツチ５３はオンにはならない。

手動弁６１から手を離して水洗作業を中止する
と、手動弁６１は閉じる。すると、逆止弁２６と
手動弁６１との間の吐出回路６０の液圧が瞬時に
上昇すると共に、高圧安全弁２１の弁体３３が上
動し、高圧液を吸込口１４へ逃がす。同時に第４
図に示すように調整プランジヤ２３も上方へ移動
し、マイクロスイツチ５３をオンにする。したが
つて電磁器５０は通電されて、内燃機関２は、低
速になり遠心クラツチ４は断となる。クラツチ４
が断となると、弁体３３はスプリング２９によつ
て元の位置へ復帰するが、第５図に示すように調
整プランジヤ２３はクランピングプレート２４に
よつて保持され、マイクロスイツチ５３はオンの
状態が維持される。すなわち吐出回路６０の液圧
が上昇すると、小ピストン３５が上方へ移動して
保持ピン３８を上方へ押し、クランピングプレー
ト２４は、第５図に示すように傾斜するが、この
ときクランピングプレート２４の穴４４が調整プ
ランジヤ２３の側面と係合して調整プランジヤが
下降するのを防ぐ。細孔３４中の液圧は、逆止弁
２６と手動弁６１との間で高圧に保持され、小ピ
ストン３５が下降しないことは明らかである。

再び手動弁６１を開放すると、吐出回路６０の
液は手動弁６１を通つて放出するので、液圧が下
降し、小ピストン３５は下がる。したがつてクラ
ンピングプレート２４は反力スプリング４２によ
つて水平にされて下降し、調整プランジヤ２３も
下降する。それ故マイクロスイツチ５３はオフと
なつて、機関は高速回転され、ポンプ１１も回転
駆動される。かくしてポンプからは高圧液体が吐
出される。

以上詳述したように、本発明によれば、高圧ポ
ンプに不可欠な高圧安全弁の弁体の動き、すなわ
ち駆動体の動きで、マイクロクスイツチすなわち
操作体の一部を駆動するように構成されているの
で、装置がコンパクトに、しかも安価に提供され
得る。しかも内燃機関の低速・高速の切換が自動
的に行われ、遠心クラツチを介してポンプの起
動・停止が自動的に行われるので、作業中止中に
おける動力損失が小さく、ランニングコストを低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す全体図、第２
図は弁ブロツクの１実施例を示す詳細断面図、第
３図、第４図および第５図はそれぞれクランピン
グプレートと調整プランジヤの作動を説明するた
めの説明図である。 ２……内燃機関、４……遠心クラツチ、６……
スロツトルレバー、１１……ポンプ、２０……弁
ブロツク、２１……高圧安全弁、２２……小ピス
トン装置、２３……調整プランジヤ、２４……ク
ランピングプレート、３３……弁体、５０……電
磁器、５３……マイクロスイツチ、６０……吐出
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関と、その内燃機関で駆動されるポン
   プと、その内燃機関を制御する制御装置とよりな
   る内燃機関駆動ポンプの自動運転装置において、
   内燃機関とポンプとはクラツチを介して連結さ
   れ、そのポンプは弁ブロツクと吐出配管とを介し
   て負荷に接続されており、内燃機関の制御装置は
   内燃機関の回転数を低速・高速に制御する操作体
   を有し、その弁ブロツクはポンプの吐出回路を閉
   鎖したときに内燃機関を低速にし開放したときに
   高速にするように前記操作体を駆動する駆動体が
   設けられており、前記操作体が駆動体により操作
   されるマイクロスイツチと、該マイクロスイツチ
   がオンになつたとき、内燃機関のスロツトルレバ
   ーを低速側へ吸引する電磁器とからなり、駆動体
   が高圧安全弁の弁体と、該弁体で押圧される調整
   プランジヤとからなり、前記クラツチは内燃機関
   が高速回転時に係合し、低速回転時に断となるこ
   とを特徴とする内燃機関駆動ポンプの自動運転装
   置。 ２ 弁ブロツクには、駆動体をオン位置に保持す
   る小ピストン装置が設けられている特許請求の範
   囲の第１項記載の内燃機関駆動ポンプの自動運転
   装置。