JPH03253728A - 内燃機関の過回転防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は絞り弁を閉方向へ駆動するアクチコ］−タの空
気圧回路を、機関回転数に関連して制御することにより
機関の過回転を防止する、内燃機関の過回転防止装置に
関するものである。

［従来の技術］ チェンソーや刈払機を駆動づる内燃機関【は、無負荷運
転時の負荷トルクが小さい場合に気化器の絞り弁を全開
にすると、切断作業に入る前に８１容機関回転数を越え
、機関の寿命を短縮づ−る。このような機関の過回転は
切断作業の終了後にも起こる。機関の過回転運転は作業
中断の都度絞り弁を戻せば避けられるが、断続的作業の
繰り返しが多いため、実際には厄介である。

本出願人は特開昭５９−４６３４４号により、機関の過
回転時クランク室の正圧か振動ボール弁を経てアクチュ
エータへ導かれ、アクチュエータにより絞り弁か絞られ
る、機関の過回転防止装置を提案している。

Ｌ発明が解決しようとする問題点コ 上述の過回転防止装置では、振動ボール弁の構造が簡単
である半面、ボールや弁座にクランク室からの燃料など
が付着すると、機関の振動を受（づ−Ｃボールか弁座か
ら離れる時の機関回転数にバラツキか生じる。また弁座
とボールとの間の開口面積を広く採れないので、振動ボ
ール弁の応答性が遅いなどの不具合があった。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、作動が確実で応答性
に問題がない、機関の過回転防止装置を提供することに
ある。

１問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は空気圧源と
気化器の絞り弁を駆動するアクチュエータとを結ふ通路
に電磁開閉弁を配設し、フライホイルマクネトからの信
号による機関回転数に基づき電磁開閉弁を開閉するもの
である。

１作用１ 本発明によれば、機関が過回転状態になると、フライホ
イルマグネトの１次コイルからの信号による機関回転数
に基づぎ、電磁開閉弁が開き、空気圧源の加圧空気が電
磁開閉弁を経−Ｃアクチュエタへ供給され、アクチュエ
ータのロッドにより絞り弁が絞られる１、したがって、
機関へ供給される混合気量が減じられ、機関回転数が低
下するので、機関の危険な運転が防止される。

［発明の実施例］ 第１図は本発明による機関の過回転防止装置の概略構成
図である。気化器３４はベンチュリ３０ａを有する吸気
通路３０を備えている。吸気通路３０の右端は図示して
ない空気清浄器に、左端は機関３１の吸気ボー１−にそ
れぞれ接続される。吸気通路３０に絞り弁３２が弁軸３
３により支持される。通常は、機関３１の負荷に関連し
て絞り弁３２の開度を鎖線て示づ閉位置と破線で示す全
開位置との間で加減で−ることにより、公知の燃料供給
系統を経で吸気通路３０へ吸引される燃料量かりＯ減さ
れる。

第２図に示すように、弁軸３３の上端部は軸受スリーブ
３５に上り気化器３４に回動可能に支持され、かつ上端
に腕２７が結合される。弁軸３３に香きイ４けたばね２
９の一端がｌ＠２７に、他端が軸受スＩノーブ３５にそ
れぞれ係止される。また、軸受スリーブ３５にレバー２
６のボス部が回動可能に外挿支持され、このボス部に巻
き付けたばね３９の一端がレバー２６に、他端か気化器
３４のビン３８にそれぞれ係止される。腕２７から下方
へ突出ケる突片２７ａか、レバー２Ｇの縁部に当接用１
１ヒとされる。

第１図において、腕２７はばね２９の力により反時計方
向に回転（＝Ｉ勢されて、突片２７ａをレバ２６に当接
される。しかし、レバー２６は強いばね３９の力により
時計方向に回転付勢され、絞り弁２７を閉位置へ付勢す
る。トリガワイヤ２８を介してレバー２６をばね３９の
力に抗して反時計方向に回動すると、腕２７もレバー２
６に追随し、絞り弁２７の開度が増１３０する。

本発明は機関３１の過回転時、絞り弁３２を較ることに
より、機関回転数を低下させるものである。このため、
絞り弁３２の弁軸３３に結合した腕２７に、アクチュエ
ータ１７のロッド２５が当接可能とされる。

アクチュエータ１７は２分割された容器１８の間に、ダ
イヤフラム３６の周縁部を結合して作動室２ｏと大気室
２３を区画される。作動室２ｏは絞り２１により、大気
室２３は絞り２４によりそれぞれ人気に連通される。ダ
イヤフラム３Ｇの中心部両面に当板１９を重ね合せてロ
ッド２５が結合される。通常、ロッド２５は人気室２３
に収容したばね２２の力（こより押し戻され、腕２７が
ら離れている。

作動室２０は通路１６ａを経て振動型の空気圧縮機１の
出口１２に連通される。空気圧縮機１は２分割された容
器２の間に、ダイヤフラム７の周縁部を結合して大気室
６と加圧室８とを区画される。加圧室８は逆止弁９を経
て大気に連通可能の入口１０と、逆止弁１１を経て通路
１６ａに連通可能の出口１２とを備える。ダイヤフラム
７の中心部両面に当板３を重ね合せて、鍾５がリベット
４により結合される。

＝６ 通路１６ａの途中に電磁開閉弁１４が配設される。電磁
開閉弁１４は機関３１の運転条件に灯心して制御回路３
７の出力により制御され、電磁コイル１４ａ′ｈ′ＮＮ
ｆａされると、ばねの力に抗して弁体１４ｂと一体のプ
ランジャが引っ込み、通路１６ａを開放する。制御回路
３７へ機関回転数の信号を７ＪＤえるために、フライホ
イルマグネト４１の１次コイルの端子が制御回路３７に
接続される。

電源バッテリ４８はフライホイルマグネト４１によりダ
イオード４７を経て充電され、制御回路３７と始動電動
機４つを駆動する。電源バッテリ４８は停止スイッチ４
６と連動づるスイッチ４６ａを経て制御回路３７に接続
される。機関３１の回転に伴ってフライホイルマグネト
４１の２次コイルから点火栓４０へ高電圧を印加する時
期は、公知の点火回路ユニット４４により制御される。

電源バッテリ４８はスイッチ５１ａを経て始動電動機４
つに接続され、スイッチ５１ａは始動スイッチ５０を閉
しると励磁されるリレーコイル５１により閉しられる。

第３図は本発明による過回転防止装置の電気回路図であ
る。第３図において、４０は点火栓、４１は１次コイル
４３と２次コイル４２を有するフライホイルマグネト、
４４は２次コイル４２から点火栓４０ノ＼の通電時期す
なわち点火時期を制御する点火回路ユニット（ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｇｎｔｌｏｎ　）　
、　４．６は１次コイル４３の両端子を短絡させて機関
３１を停止するための停止スイッチ、４７は１次コイル
／Ｉ−３で発電された電力を整流し、電源バッテリ４８
へ充電するためのダイオードである。

４６　ａは停止スイッチ４６が開くとこれに連動して閉
じるスイッチであり、制御回路３７の正導線７９と負導
線８０の間へ電源バッテリ４８を接続するものである。

４つは始動電！ｌＩ機、５０は始動スイッチ、５１は始
動スイッチ５０を閉じると励磁されるリレーコイル、５
１ａ、５１ｂ、５１Ｃはリレーコイル５１が励磁される
と図示の状態から切り換わるスイッチである。

５２〜６４は抵抗、６６はコンデンサ６７と協動し−Ｃ
ｉ１１制御回路３７の電圧を所定電圧に保つツェナダイ
イード、６７〜６つはコンデンサ、７１・〜７６は１ヘ
ランシスタ、７７．７８はダイオード、１４ａは電磁開
閉弁１４の電磁コイルである。７０は単安定マルチハイ
ブレークである。

次に、本発明による内燃機関の過回転防止装置の作動に
ついて説明する。機関３１の始動に先立って停止スイッ
チ４６を開くと、これに連動してスイッチ４６ａが閉じ
、電源バッテリ４８から制御回路３７へ通電される。電
源バッテリ４８からスイッチ４６ａ、抵抗５３、スイッ
チ５１ｂ、抵抗５８を経てトランジスタ７１のベースに
電圧が力ｌえられ、１〜ランジスタフ１が導通する。ト
ランジスタ７１が導通すると、トランジスタ７２のベス
電圧か０にヘリ、電源バッテリ４８からスイッチ４６ａ
、抵抗５３，５９．６０，６１．スイッチ５１ｃを経て
トランジスタ７４のベースに電圧がカロえられ、１ヘラ
ンジスタ７４か導通する。トランジスタ７５のベース電
圧がＯになり、トランジスタ７５．７６が非導通となる
ので、電磁コイル１４ａは通電されず、電磁開閉弁１４
は閉じたままである。

次いて、始動スイッチ５０を閉じると、リレーコイル５
１か励磁され、スイッチ５１ａが閉し、スイッチ５１ｂ
が開き、スイッチ５１ｃが切り換わってトランジスタ７
３のベースに接続される。

この時、１〜ランジスタフ３のベース電圧とエミッタ電
圧はほぼ等しいので、トランジスタ７３は非導通のまま
である。電源バッテリ４８からスイッチ’１６ａ、抵抗
５３．６２を経て１〜ランシスタフ５のベースに電圧が
加えられ、１〜ランジスタフ５か導通し、］−ランジス
タフ６も導通し、電磁コイル１４ａが通電され、電磁開
閉弁１４が開く。

電磁開閉弁１４が開くと、アクチュエータ１７のロット
２５が突出するが、機関の始動時絞り弁３２は比較的絞
られた位置にあり、腕２７も図示の位置よりも時計方向
に回動された位置にあるのて、ロッド２５は腕２７に当
接しない。

機関３１がアイドル回転に達すると、トランジスタ７２
のコレクタ電圧が第４図に示づように変０ 化し、１〜ランジスタフ３のベース電圧が低くなるので
、トランジスタ７３が導通し、トランジスタ７５７６が
非導通になり、電磁コイル１４ａは通電されず、電磁開
閉弁１４が閉じる。

始動スイッチ５０を開くと、リレーコイル５１が消磁さ
れ、スイッチ５１ａ、５１ｂ、５１ｃが第３図の状態に
切り換わり、始動電動機４９が停止するが、電磁開閉弁
１４は閉じたままである。

第１図に示すように、機関３１の通常運転（チェンソー
なとでは一般に全負荷運転で使用される）から負荷が急
に軽くなり、機関回転数が異常に高くなると、機関回転
数に比例してトリがパルスの密度が増加するので、トラ
ンジスタ７１が非導通となり、トランジスタ７２が導通
し、トランジスタ７４のベース電圧が低くなる。トラン
ジスタ７４のベース電圧が所定値以下になると、トラン
ジスタ７４が非導通となり、トランジスタ７５のベス／
＼電圧が加えられ、トランジスタ７５．７６が導通とな
り、電磁コイル１４ａが通電され、電磁開閉弁１４が開
かれる。

機関の運転に伴って、空気圧縮機１は機関の振動を受け
、＆Ｉ！５ど一緒にダイ′Ｘ’フラム７が上下に振動す
る。ダイヤフラム７の振動に伴って空気が入口１０から
逆止弁９を経て加圧室８へ吸い込まれ、次いで加圧室８
から逆止弁１１を経て出口１２へ吐き出される。

空気圧縮機１からの加圧空気が通路１６ａ、電磁開閉弁
１４の弁室を経てアクチュエータ１７１＼供給され、ロ
ッド２５により絞り弁３２が特訓方向に回転されて吸気
通路３０が絞られる。したがって、機関３１へ供給され
る混合気量が減じられ、機関回転数が低下するので、機
関３１の過回転が防止される。

機関３１が設定回転数以下になると、１〜ランジスタフ
４のベース電圧が高くなり、トランジスタ７４が導通し
、トランジスタ７５．７６が非導通となり、電磁開閉弁
１４が閉し、機関３１へ供給される混合気量が絞り弁３
２の開度に対応した値に戻る。

なお、スイッチ５１ｂにより単安定マルチバイブレータ
７０に機関３１の始動時は抵抗５７と５８を接続し、機
関３１の定常運転では抵抗５８だ【ブを接続づるのは、
単安定マルチバイブレータ７０のＯＦＦ時間を通常運転
で長くし、電磁開閉弁１４の開動作点を設定するもので
ある。

第５図に示づ実施例は、アクチュエータ１７を駆動する
空気圧源として空気圧縮１１１の代りに、機関３１のク
ランク室の脈動圧の内の正圧を利用するものである。こ
のため、機関３１のクランク室が通路１Ｇによりアクチ
ュエータ１７の作動室２０へ接続され、通路１６の途中
に逆止弁１５と電磁開閉弁１４か配設される。他の構成
については第１図の実施例と同様であり、同様の構成部
材には共通の符号を付して説明を省略する。

この実施例では、機関３１の過回転時、フライホイルマ
グネト４１からの機関回転数に対応する信号を受けると
、制御回路３７の出力により電磁開閉弁１４が間かれ、
機関３１の回転に伴って正圧と負圧を交互に繰り返すク
ランク室の正圧だけが、通路１Ｇ、逆止弁１５、電磁開
閉弁１４を経３ てアクチュ玉−タ］７の作動室２０へ供給され、ロッド
２５が突出され、絞り弁３２が絞られるの−Ｃ，機関回
転数が低下し、過回転運転が回避される。

［発明の効果１ 本発明はＬ述のように、空気圧源と気化器の絞り弁を駆
動するアクチュエータとを結ぶ通路に電磁開閉弁を配設
し、フライホイルマグネ１〜からの信号による機関回転
数に星づき電磁開閉弁を開閉するものであり、機関が過
回転状態になると、フライホイルマグネ（へからの信号
に基づき電磁開閉弁が開き、アクチュエータにより絞り
弁が絞られるので、機関へ供給される混合気量が減しら
れ、機関回転数が低下する。したがって、運転者が負荷
変動に応じて絞り弁の開度を加減しないでも、過回転運
転が自動的に防止される。

本発明によれば、フライホイルマグネトからの信号に基
づき、電磁開閉弁が制御されるので、電磁開閉弁の動作
点く絞り弁が絞られる時の機関回転数）を機関の（ｉ様
に応じて、電気的に簡単に設置４− 定できる。

空気圧諒とアクチュ王−夕を結ぶ通路を開閉するものは
、電磁開閉弁であるから、作動か確実−（応答殴（こ侵
れ、従来の振動ボール弁のようにクランク室からの燃（
１か付看しＣ開閉動作が不安定になるという問題がない
。

なお、空圧アクチコエータを用いる代りに、電磁アクチ
］−エータ（こ上り絞り弁を直接開閉することも考えら
れるが、電磁開閉弁により空圧アクチ＝Ｌ丁＝夕の空気
「回路を＆ｉｌｌ　ｔｊｌｌｌする方が、電磁開閉弁の
容品か小ざく、消費電力も少なく、したがつＣ電源バラ
ｊ−りも小形て充電時間も短くなるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る内燃機関の過回転防
止装置の概略構成図、第２図は第１図の線■−Ｈによる
断面図、第３図は同装置の電気回路図、第４図は同作動
特性線図、第５図は本発明の第２実施例に係る内燃機関
の過回転防止装置の概１８横戊図である。 １；振動型空気圧縮機　１４°電哄開閉弁　１５゜逆止
弁　１７：アクチュエータ　３１：ｌｌ］３２、絞り弁
　３４：気化器　３７：制御回路　４］：フライホイル
マグネト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気圧源と気化器の絞り弁を駆動するアクチュエ
   ータとを結ぶ通路に電磁開閉弁を配設し、フライホイル
   マグネトからの信号による機関回転数に基づき電磁開閉
   弁を開閉することを特徴とする、内燃機関の過回転防止
   装置。
2. （２）空気圧源が２サイクル機関のクランク室であり、
   クランク室とアクチュエータとを結ぶ通路に、クランク
   室からアクチユエータへの空気の流れを許す逆止弁を備
   えた、特許請求の範囲（１）に記載の内燃機関の過回転
   防止装置。
3. （３）空気圧源が機関の振動により駆動される振動型空
   気圧縮機である、特許請求の範囲（１）に記載の内燃機
   関の過回転防止装置。
4. （４）機関の過回転時電磁開閉弁が開き、空気圧源から
   加圧空気を受けるアクチュエータにより絞り弁が絞られ
   る、特許請求の範囲（１）に記載の内燃機関の過回転防
   止装置。