JPH0320515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転速度制御装置付きエンジンの技
術分野に属する。

回転速度制御装置とは、エンジンの負荷の消滅
時に、エンジンの回転速度を作業用の高速回転か
らアイドル用の低速回転に落して、燃料節約やエ
ンジン運転音の低下を図り、再び負荷がかかつた
ときに、高速回転に復帰させて作業を行なわせる
ようにするものである。

本考案は、例えば第１図または第２図に示すよ
うに、次の前提構成を有するものに関する。

即ち、エンジン１に回転速度制御装置２及び非
常時停止装置３を設け、回転速度制御装置２は、
負荷検出装置４・回転速度制御回路５および回転
速度切換アクチエータ６を順に接続してなり、エ
ンジン１の無負荷運転時には、これを負荷検出装
置４が回転速度制御回路５に伝えて、回転速度切
換アクチエータ６でエンジンのアクセルレバー７
を低速回転位置９に操作し、また、エンジン１の
負荷運転時には、上記と同様の制御作動により、
アクセルレバー７を高速回転位置８に操作するよ
うに構成し、非常時停止装置３は、エンジンの異
常を検出して異常検出信号を出力する異常検出装
置１１と、非常停止制御回路１２及びエンジン停
止アクチエータ１３とを順に接続して構成すると
ともに、非常停止制御回路１２は異常検出装置１
１からの異常検出信号に基づきエンジン停止アク
チエータ１３を作動してエンジンを停止させるよ
うに構成したものに関する。

従来では、第１図に示すように、上記前提構造
にとどまつていた。図中符号２１はエンジン１で
駆動される発電機、２２は負荷器、１７はバツテ
リ、１８はエンジンに付設したバツテリ充電用ゼ
ネレータ、１９はメインスイツチである。１５は
エンジン停止レバーである。

この第１図の従来構造の場合、負荷が無くなれ
ばエンジンがすぐに低速回転に落される。このた
め、作業が短時間ピツチで断続的に次々と行なつ
ていく場合に、負荷が短時間ピツチで中断するた
めにエンジンが低速回転に落ちてしまい、負荷が
かかるたびに、エンジンが高速回転に高まるのを
待たなければならず、作業能率を低下させる欠点
がある。

本考案者は、この欠点を解決するために、本考
案に先立つて、次の改良を加えることを考案し
た。

即ち、例えば第２図に示すように、エンジン１
の負荷の消滅後から設定時間だけアクセルレバー
７を高速回転位置８に保持する高速回転保持タイ
マ８１を、負荷検出装置４の指令信号出力端子９
６と回転速度制御回路５の指令信号入力端子９７
との接続部間に設けたのである。

これにより、作業を短時間ピツチで断続的に
次々と作なつていく場合に、負荷が中断しても、
負荷の消滅後から設定時間に至る処の短時間の間
に負荷が再び加わるときはエンジンを高速回転に
維持して、すぐに作業を再開できる。

これにより、作業を次々と能率良く行なうこと
ができる。

また、作業を比較的長い間中断する場合には、
負荷消滅後から設定時間を待つて、エンジン低速
回転数に落して、燃料節約・エンジン運転者の低
減を行なうこともできる。

しかし、作業の短時間ピツチの断続的な中断時
間は、作業者の熟練度などの作業条件の違いによ
つて種々に異る。

このため、前記先行考案において、高速回転保
持タイマの設定時間を特定の作業条件下で適正な
値に定めておいた場合、他の作業条件下では長す
ぎたり逆に短かすぎたりする。長すぎると、エン
ジンを低速回転に落すまでに無駄に時間がかか
り、燃料節約・エンジン音低減を効果的に行なえ
ない。短かすぎると、作業の断続的な再開のたび
に、エンジンが高速回転数に高まるのを待たなけ
ればならず、作業能率の低下を改善できないとい
う問題が残る。

本考案は、上記問題をも解消して、どのような
作業条件においても、高速回転保持タイマの設定
時間を種々の各作業に対して適正な値に調節する
ことにより、燃料節約・エンジン音低減と、断続
作業の能率アツプとを両立させるようにすること
を目的とする。

本考案は、この目的を達成するために、上記先
行考案に更に次の改良を加えたものである。

即ち、例えば第２図に示すように、回転速度制
御回路５の制御電力入力線６６は非常停止制御回
路１２の出力端子に電気的に接続するとともに、
非常停止制御回路１２は異常検出装置１１からの
異常検出信号に基づき上記制御電力入力線６６へ
の通電を遮断するように構成し、高速回転保持タ
イマ８１にその設定時間を調節する設定時間調節
器８２を設け、その上、回転速度制御回路５に高
速回転設定スイツチ９５を付設し、この高速回転
設定スイツチ９５をオン作動させた状態では、エ
ンジン１の負荷の有無と関係なく回転速度切換ア
クチエータ６でアクセルレバー７を高速回転位置
８に保持するように構成した事を特徴とするもの
である。

これにより、本考案は次の作用効果を奏する。

エンジンの冷却水温や潤滑油圧等に異常を生じ
た際に、非常停止制御回路が異常検出信号に基づ
き回転速度制御回路の制御電力入力線への通電を
遮断することから、回転速度制御装置はエンジン
の負荷の有無とは無関係にエンジンのアクセルレ
バーを高速回転位置から低速回転制位置に操作す
るため、非常時停止装置の作動と相まつて速やか
にエンジンを停止作動することができる。

また、作業条件が種々に変る場合でも、適宜設
定時間調節器で高速回転保持タイマの設定時間を
各作業条件に適正な必要最小限の値に変更・調節
することができる。

これにより、どのような作業条件下において
も、作業を短時間ピツチで断続的に次々と行なう
場合には、負荷が設定時間内で中断しても、エン
ジンを高速回転に維持して、すぐに作業を再開で
き、その作業能率を高めることができる。しか
も、作業が設定時間以上に長く中断する場合に
は、エンジンを低速回転に早めに落して、燃料節
約・エンジン運転音の低減などを図ることができ
るのである。

その上、回転速度制御回路に高速回転設定スイ
ツチを付設し、この高速回転設定スイツチをオン
作動させた状態では、エンジンの負荷の有無と関
係なく回転速度切換アクチエータでアクセルレバ
ーを高速回転位置に保持するように構成したの
で、常時エンジンを高速回転で使用する場合には
（高速回転保持タイマを使用すると、エンジンが
低速回転に落ちた後に高速回転に復帰するまでの
間のもたつきが困ることがあり、この場合には）、
高速回転設定スイツチをオン作動させることによ
り、エンジンは低速回転に落とされることなく、
常に高速回転を保持することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を、第２図乃至第７図に
基き説明する。

第５図乃至第７図は防音形のエンジン発電機ま
たはエンジン溶接機を示す。これは、防音ケース
５０内に水冷縦形デイーゼルエンジン１・発電機
４６・バツテリ３３・制御装置５１・回転速度制
御装置２・及び非常時停止装置３が設置されてな
る。エンジン溶接機の場合は、さらにリアクトル
も設置される。

エンジン１のアクセルレバー７はレバー軸５３
を介して固定壁に枢支され、戻しバネ３９でエン
ジン停止位置１０側に弾圧され、リンク機構５４
を介して、回転速度制御装置２で作業運転用の高
速回転位置８とアイドル運転用の低速回転位置９
との間で切換えられ、かつ非常時停止装置３で低
速回転位置９とエンジン停止位置１０との間で切
換え操作されるようになつている。

第２図は、回転速度制御装置２と非常時停止装
置３を示す。

回転速度制御装置２は、負荷検出装置４・回転
速度制御回路５および回転速度切換アクチエータ
６を順に接続してなる。

負荷検出装置４は、発電機４６で発生した電力
が負荷機４７で消費されたときに、その消費電流
をホールIC５５で検出し、信号発生回路５６か
ら負荷検出信号を出力するように構成されてい
る。

回転速度制御回路５は、負荷検出装置４から負
荷検出信号が出力されることに基づき、スイツチ
ングトランジスタ４３がオンし、リレー４４がオ
ンし、回転速度切換アクチエータ６がオンして左
動し、アクセルレバー７を低速回転位置９から高
速回転位置８に操作し、また、負荷検出信号が出
力されない状態では、トランジスタ４３・リレー
４４・アクチエータ６が順にオフして、アクセル
レバー７を、戻しバネ３９の力で低速回転位置９
に操作するように構成されている。

非常時停止装置３は、異常検出装置１１・非常
停止制御回路１２及びエンジン停止アクチエータ
１３を順に接続してなる。

異常検出装置１１は、エンジン１の潤滑油圧の
異常低下を検出する油圧スイツチ５７とエンジン
１の冷却水温の異常上昇を検出する水温スイツチ
５８とを並列に接続してなる。各スイツチ５７，
５８は常開形であり、異常検出時にオンしてアー
スする。

非常停止制御回路１２は、異常検出装置１１の
いずれかのスイツチ５７，５８がオンして、異常
検出信号を発することに基づき、スイツチングト
ランジスタ４１がオフし、リレー４２がオフし、
エンジン停止アクチエータ１３がオフして、アク
セルレバー７が戻しバネ３９で低速回転位置９か
らエンジン停止位置１０に操作され、また、前記
異常検出信号が発されない状態では、トランジス
タ４１・リレー４２・アクチエータ１３が順にオ
ンして、アクチエータ１３が左動し、アクセルレ
バー７を低速回転位置９に操作するように構成さ
れている。

アクセルレバー７に戻しバネ３９・エンジン停
止アクチエータ１３及び回転速度切換アクチエー
タ６を連動連結して、両アクチエータ６，１３と
も通電遮断された停止状態では、アクセルレバー
７を戻しバネ３９でエンジン停止位置１０に弾圧
し、エンジン停止アクチエータ１３のみを通電作
動させた状態では、アクセルレバー７を低速回転
位置９に操作し、両アクチエータ６，１３とも通
電作動させた状態では、アクセルレバー７を高速
回転位置８に操作するように構成する。

回転速度制御回路５のパワー入力端子６２及び
非常停止制御回路１２のパワー入力端子６３は、
メインスイツチ３４の始動位置３７とオン位置３
８とを並列に介してバツテリ電源３３に並列接続
される。

非常停止制御回路１２の制御入力線６４は、一
方では始動用タイマ６１・パワー入力端子６３及
びメインスイツチ３４のオン位置３８と始動位置
３７との並列回路を介して電源３３に接続され、
他方では整流回路５９を介してゼネレータ４０に
接続される。ゼネレータ４０はエンジンの付属部
品であつて、図外のラジエータフアン駆動用のフ
アンベルトにより駆動され、その発電電力でレギ
ユレータ６０を通じてバツテリ電源３３を充電す
るものである。

回転速度制御回路５の制御電力入力線６６は、
非常停止制御回路１２中のトランジスタ４１の出
力端子とリレー４２の入力端子との接続部に電線
３１で接続される。これにより、回転速度制御回
路５の制御電力入力線６６は、電線３１・非常停
止制御回路１２内のトランジスタ４１・制御入力
線６４を介して、一方では、メイントスイツチ３
４を介して電源３３に、他方ではゼネレータ４０
に接続される。

これにより、非常停止制御回路１２が正常な作
動状態では、電源３３又はゼネレータ４０から非
常停止制御回路１２のトランジスタ４１を通じ
て、回転速度制御回路５の制御電力入力線６６へ
の給電を行なつて、回転速度制御回路５を作動状
態に保持する。

また、非常停止制御回路１２のトランジスタ４
１の破損、またはトランジスタ４１のエミツタ・
コレクタ・ベースのいずれかに接続する導線４５
が切断するなどして、非常停止制御回路１２が正
常な作動状態でない状態では、一方では非常停止
制御回路１２が作動停止状態に陥つて、リレー４
２及びアクチエータ１３がオフし、これと同時
に、他方では回転速度制御回路５の制御電力入力
線６６への給電が遮断されて、回転速度制御回路
５が作動停止状態に陥り、リレー４４及びソレノ
イドからなる回転速度切換アクチエータ６もオフ
し、その結果、アクセルレバー７が戻しバネ３９
でエンジン停止位置１０に操作され、エンジン１
を停止させるように構成されている。

また、メインスイツチ３４を始動位置３７に投
入したエンジン始動操作状態では、非常停止制御
回路１２が制御入力線６４からの給電を受けてエ
ンジン停止アクチエータ１３を通電作動させる事
と、回転速度制御回路５が非常停止制御回路１２
を通じて給電を受ける負荷検出装置４から負荷検
出信号が出されずに回転速度切換アクチエータ６
を通電遮断で停止させる事により、アクセルレバ
ー７を低速回転位置９に自動操作する状態になる
ように構成している。

始動用タイマ６１は、入力後の一定時間だけオ
ンするものであり、エンジン１が始動された後に
タイムアウトになつてオフする。これにより、非
常停止制御回路１２の制御入力線６４の給電を、
ゼネレータ４０がまだ発電しないエンジン始動操
作中は電源３３から行ない、始動後にゼネレター
４０が発電する状態ではゼネレータ４０のみから
行なうようにしている。この場合、フアンベルト
が切断した場合に、非常停止制御回路１２の制御
入力線６４への給電が停止するとともに、回転速
度制御回路５の制御電力入力線６６への給電も停
止し、両アクチエータ６，１３とも停止して、ア
クセルレバー７がエンジン停止位置１０に操作さ
れ、エンジン１を緊急停止させる。

前記エンジン停止アクチエータ１３にはソレノ
イドを用いる。回転速度切換アクチエータ６に
は、第２図上では理解し易くするためにソレノイ
ドを用いているが、実際には第３図に示すモータ
装置式のものを用いる。

このモータ装置式アクチエータ６は、モータ６
８・ウオーム６９・ウオームホイル７０及び半回
転切換スイツチ７１からなる。このスイツチ７１
は２組のスイツチ接点７２，７３，７４，７５を
有し、半回転ごとに交替してオン・オフする。

即ち、第３図の状態から、リレー４４がオンす
ることに基づき、そのリレースイツチ７６がａ接
点７７に投入され、一方のスイツチ接点７２，７
３を通じてモータ６８に給電される。これにより
モータ６８が回転し、ウオーム６９を介してウオ
ームホイル７０及びスイツチ７１が一緒に回転さ
せられる。スイツチ７１が半回転したときに、他
方のスイツチ接点７４，７５が接触するととも
に、一方のスイツチ接点７２，７３が離れてオフ
し、モータ６８の回転が止まる。このとき、リン
ク機構５４のリンク７９とウオームホイル７０と
の連接ピン８０は、ウオームホイル７０の右端か
ら左端に移動して、アクセルレバー７を低速回転
位置９から高速回転位置８に操作する。

次に、リレー４４がオフすることに基づき、リ
レースイツチ７６がｂ接点７８に投入され、他方
のスイツチ接点７４，７５を通じてモータ６８が
給電を受けて回転し始め、上記と同様にして、ウ
オームホイル７０及びスイツチ７１が半回転した
ところで、他方のスイツチ接点７４，７５が離れ
て停止する。これにより、連接ピン８０がウオー
ムホイル７０の左端から右端に移動して、アクセ
ルレバー７を高速回転位置８から低速回転位置９
に操作するものである。

この第３図に示すモータ装置式アクチエータ６
を用いる場合、連接ピン８０がウオームホイル７
０の左端または右端で停止したときに、その停止
位置に多少の誤差があつても、殆んど左右方向の
位置ずれとなつて出てこないので、アクセルレバ
ー７を高速回転位置８または低速回転位置９に高
精度にセツトすることができる。しかも、アクセ
ルレバー７を低速回転位置９から高速回転位置８
に操作するときに、戻しバネ３９を引き伸ばして
行くときの操作反力が次第に強くなるが、ウオー
ム減速機構６９，７０で倍力をきかせるので、モ
ータ６８は小形のもので済む。そのうえ、アクセ
ルレバー７は、高速回転位置８に操作された後
は、モータ６８を停止させても、ウオーム減速機
構６９，７０の逆止作用により、この位置８に固
定されるので、電力の消費を無くすことができ
る。

本考案の特徴となる構造は、以上の構造におい
て、次のように構成した点にある。

即ち、第２図に示すように、エンジン１の負荷
の消滅後から設定時間だけアクセルレバー７を高
速回転位置８に保持する高速回転保持タイマ８１
を、負荷検出装置４の指令信号出力端子９６と回
転速度制御回路５の指令信号入力端子９７との接
続部間に設ける。このタイマ８１は、作業が短時
間ピツチで中断されて、負荷機４７の負荷が短時
間ピツチで取除かれたときに、トランジスタ４３
を抵抗９８とコンデンサ９９とで定まる設定時間
だけオンさせておくことにより、アクチエータ６
がオン・オフを繰返して、アクセルレバー７を低
速回転位置９と高速回転位置８との間で頻繁に切
換える事を無くすようにするものである。

上記高速回転保持タイマ８１には、その設定時
間を調節するために、可変抵抗からなる設定時間
調節器８２が設けられる。この設定時間調節器８
２により、作業種類によつて異る作業中断時間に
マツチするように、任意に時間設定を行なうこと
ができる。

さらに、回転速度制御回路５のリレー４４の出
力端子とトランジスタ４３のエミツタとの接続部
とアースとの間に高速回転設定スイツチ９５が接
続される。このスイツチ９５はオン・オフ切換式
であり、オンさせた状態では、リレー４４がオン
して、回転速度切換アクチエータ６が左動したま
まに保たれ、負荷機４７の負荷の有無とは関係な
く、エンジン１を高速回転に保持する。

次に、その作用を第２図及び第４図に基づき説
明する。

第２図は、エンジン１が停止している状態を示
す。この状態から、メインスイツチ３４を予熱位
置３６に投入して、図外のグロープラグで燃焼室
を予熱し、始動位置３７に切換えて、セルスター
タでエンジン１を始動し、オン位置３８に投入し
て、エンジン１を運転させる。すると、電源３３
からメインスイツチ３４を介して非常停止制御回
路１２及び回転速度制御回路５に給電される。こ
のとき、タイマ６１が起動し、非常停止制御回路
１２のトランジスタ４１が、制御入力線６４を通
じてベース電圧を受けて導通し、リレー４２・非
常停止アクチエータ１３を順に通電作動させて、
アクセルレバー７をエンジン停止位置１０から低
速回転位置９に操作する。回転速度制御回路５の
トランジスタ４３は、負荷検出装置４からの負荷
検出信号をまだ受けないためオフしたままにな
り、回転速度切換アクチエータ６は作動しない。
これにより、アクセルレバー７が低速回転位置９
に操作された状態で、図外のセルスタータでエン
ジン１が始動される。

始動後に、メインスイツチ３４をオン位置３８
に切換える。エンジン１が低速運転し始めると、
ゼネレータ４０が発電して、非常停止制御回路１
２の制御入力線６４及び回転速度制御回路５の制
御電力入力線６６に順に給電し始める。この後に
タイマ６１がタイマアウトでオフし、両制御入力
線６４，６６への給電は電源３３からは行なわれ
なくなるがゼネレータ４０から行なわれるように
なる。

回転速度制御回路５では、負荷機４７に負荷が
かかつていないときには、負荷検出装置４が負荷
検出信号を出さず、トランジスタ４３がオフし
て、リレー４４を介してアクチエータ６をオフ
し、アクセルレバー７を低速回転位置９に保持し
て、低速運転を維持する。

負荷がかかつたときには、負荷検出装置４の負
荷検出信号でトランジスタ４３がオンし、リレー
４４を介してアクチエータ６を左動し、アクセル
レバー７を高速回転位置８に操作し、エンジン１
を高速運転する。

このようにして、エンジン１は、負荷がかから
なくなれば低速運転し、負荷がかかつている間だ
け高速運転するのである。

エンジン１を停止させるときは、メインスイツ
チ３４をオフ位置３５に切替える。すると、回転
速度制御回路５も非常停止制御回路１２も、パワ
ー入力端子６２，６３からの給電が遮断されて、
作動停止する。このため、両アクチエータ１３，
６とも作動停止し、アクセルレバー７が戻しバネ
３９でエンジン停止位置１０に操作されて、エン
ジン１を停止させる。

また、エンジン１の運転中に、潤滑油圧の異常
低下、エンジン冷却水温の異常上昇などの異常事
態が発生すると、異常検出装置１１のいずれかの
スイツチ５７，５８がオンして、トランジスタ４
１をオフさせる。これにより、一方では非常停止
制御回路１２のリレー４２をオフさせて、アクチ
エータ１３を作動停止させると同時に、他方では
回転速度制御回路５のリレー４４をオフさせて、
アクチエータ６を作動停止させ、アクセルレバー
７が戻しバネ３９でエンジン停止位置１０に操作
させて、エンジン１を停止させる。

さらに、エンジン１の図外のフアンベルトが切
損した場合には、ゼネレータ４０が停止し、両制
御入力線６４，６６への給電が断たれるため、各
トランジスタ４１，４３がオフして各アクチエー
タ６，１３を作動停止させ、アクセルレバー７が
戻しバネ３９でエンジン停止位置１０に操作され
て、エンジン１を停止させる。

なお、第４図に示すように、油圧スイツチ５
７・バツテリチヤージセンサ８７・エンジン冷却
水液面センサ８８・若しくはバツテリ液面センサ
８９が異常低下を検出し、又は水温スイツチ５８
が異常昇温を検出したときは、この旨がモニタ表
示盤９０に表示される。また、燃料タンク内の燃
料の残量が、フユーエルレベルセンサ９１で検出
されて、フユーエルメータ９２に表示される。エ
ンジン１の運転使用時間がアワメータ９４に積算
して表示される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の装置全体の電気回路図、第２
図以降は本考案の実施例を示し、第２図は装置全
体の電気回路図、第３図はモータ装置式の回転速
度切換アクチエータ６の電気回路及び機構の組合
せ図、第４図は装置全体の動作を示すフローチヤ
ート、第５図は防音形エンジン発電機の概略横断
平面図、第６図は第５図の縦断正面図、第７図は
第６図の部拡大図である。 １……エンジン、２……回転速度制御装置、３
……非常停止位置、４……負荷検出装置、５……
回転速度制御回路、６……回転速度切換アクチエ
ータ、７……アクセルレバー、８……高速回転位
置。９……低速回転位置、１１……異常検出装
置、１２……非常停止制御回路、１３……エンジ
ン停止アクチエータ、６６……制御電力入力線、
８１……高速回転保持タイマ、８２……設定時間
調節器、９６……指令信号出力端子、９７……指
令信号入力端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン１に回転速度制御装置２及び非常時停
   止装置３を設け、回転速度制御装置２は、負荷検
   出装置４・回転速度制御回路５および回転速度切
   換アクチエータ６を順に接続してなり、エンジン
   １の無負荷運転時には、これを負荷検出装置４が
   回転速度制御回路５に伝えて、回転速度切換アク
   チエータ６でエンジンのアクセルレバー７を低速
   回転位置９に操作し、また、エンジン１の負荷運
   転時には、上記と同様の制御作動により、アクセ
   ルレバー７を高速回転位置８に操作するように構
   成し、 非常時停止装置３は、エンジンの異常を検出し
   て異常検出信号を出力する異常検出装置１１と、
   非常停止制御回路１２及びエンジン停止アクチエ
   ータ１３とを順に接続して構成するとともに、非
   常停止制御回路１２は異常検出装置１１からの異
   常検出信号に基づきエンジン停止アクチエータ１
   ３を作動してエンジンを停止させるように構成し
   た回転速度制御装置付きエンジンにおいて、 回転速度制御回路５の制御電力入力線６６は非
   常停止制御回路１２の出力端子に電気的に接続す
   るとともに、非常停止制御回路１２は異常検出装
   置１１からの異常検出信号に基づき上記制御電力
   入力線６６への通電を遮断するするように構成
   し、 エンジン１の負荷の消滅後から設定時間だけア
   クセルレバー７を高速回転位置８に保持する高速
   回転保持タイマ８１を、負荷検出装置４の指令信
   号出力端子９６と回転速度制御回路５の指令信号
   入力端子９７との接続部に設け、 高速回転保持タイマ８１にその設定時間を調節
   する設定時間調節器８２を設け、 回転速度制御回路５に高速回転設定スイツチ９
   ５を付設し、この高速回転設定スイツチ９５をオ
   ン作動させた状態では、エンジン１の負荷の有無
   と関係なく回転速度切換アクチエータ６でアクセ
   ルレバー７を高速回転位置８に保持するように構
   成した事を特徴とする回転速度制御装置付きエン
   ジン。