JP2005291078A - Engine driven working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンにより作業機を駆動するエンジン駆動作業機に係り、とくに作業機の負荷量に応じてエンジンの運転状態を調整するようにしたエンジン駆動作業機に関する。 The present invention relates to an engine-driven work machine that drives a work machine with an engine, and more particularly to an engine-driven work machine that adjusts the operating state of the engine in accordance with the load amount of the work machine.
エンジン駆動作業機は、エンジンにより発電機、圧縮機、ポンプ等を駆動するものであり、工事現場をはじめとする種々の場所で広く利用されている。このエンジン駆動作業機は、通常、一定回転数で運転されるが、手動で特定回転数に切換できるものがある。また、無負荷になったときにエンジンを低速回転にするスローダウン機能を持つものもある(特許文献1参照)。 The engine-driven work machine drives a generator, a compressor, a pump, and the like by an engine, and is widely used in various places including a construction site. This engine-driven work machine is normally operated at a constant rotation speed, but there is one that can be manually switched to a specific rotation speed. Some have a slow-down function for rotating the engine at a low speed when no load is applied (see Patent Document 1).
さらに、エンジンのガバナレバーと連繋して動作可能なチェンジレバーをガバナレバーの近傍に設け、これらレバーをリニアソレノイドにより操作して低速、中速、高速で回転するものもある(特許文献2参照)。 In addition, there are some change levers that are operable in conjunction with the governor levers of the engine in the vicinity of the governor levers, and these levers are operated by a linear solenoid to rotate at low speed, medium speed, and high speed (see Patent Document 2).
図6は、特許文献2に開示された速度制御装置の構成である。つまり、ガバナに取り付けられた速度制御レバー202が、制御軸203を中心にして回動可能に支持され、この制御軸203の図示上方に戻しばね204の一端が掛止され、他端がエンジン側壁に掛止されて速度制御レバー202が高速側に引かれるような構成となっている。
FIG. 6 shows the configuration of the speed control device disclosed in Patent Document 2. That is, the
制御軸203を中心にして、戻しばね204の掛止されている位置の反対側には、連結部材201により速度制御レバー202および第1ソレノイド200が連結されている。
The
また、速度制御レバー202の回動角度を規制するチェンジレバー222の枢軸223が速度制御レバー202の近傍に配され、チェンジレバー222の枢軸223よりも図上左側に戻しばね224の一端が掛止され、他端がエンジン側壁(図示せず)に掛止されて、中間回転数を決定するストッパ225に当接するように構成されている。枢軸223を中心として、戻しばね224が掛止されている位置の反対側には、連結部材221により第2ソレノイド220が連結されている。
Further, the
チェンジレバー222は、第2ソレノイド220がオフのときにストッパ225に当接しており、この状態で第1ソレノイド200をオンにすると連結部材201および第1ソレノイド200の軸のストロークにより所定の最低回転数を実現できる速度制御レバーの位置202bとなる。また、第1ソレノイド200をオフにすると、速度制御レバー202はチェンジレバー222に当接し、中間回転数が実現できる。
The
次に、この状態で第2ソレノイド220をオンにすると、チェンジレバー222は、時計方向に位置222aまで回動し、それに伴って速度制御レバー202が位置202aとなって制御軸203を反時計方向に回動し所定の最高回転数を実現する。
特許文献1に示されたスローダウン装置では、作業機の負荷があるかないかのみの回転制御であり、負荷量に応じた回転制御はできないため、燃料消費率の低下および騒音低下が不十分である。
In the slow down device shown in
また、特許文献2に開示されているエンジン回転数を3段階に制御するものは、そのように設計されたエンジンにのみ適用されるもので、汎用エンジンには適用できない。また、4段階の回転数制御を行おうとすると、速度制御レバー近傍のスペースが問題になる場合もあり、実現できないこともある。さらに、油圧シリンダ装置を用いてチェンジレバーを任意位置に回動させることにより4段階以上のエンジン回転数を実現するとの開示もあるが、エンジン近傍の温度変化により油圧シリンダ内のオイルが膨張、収縮を起こしてチェンジレバーの位置を変動させるから所定の回転数が得られない場合もある。 Moreover, what controls the engine speed disclosed in Patent Document 2 in three stages is applicable only to an engine designed as such, and cannot be applied to a general-purpose engine. In addition, when performing four-stage rotation speed control, the space near the speed control lever may be a problem and may not be realized. Furthermore, although there is a disclosure that the change lever is rotated to an arbitrary position by using a hydraulic cylinder device, the engine speed of four or more stages is realized, but the oil in the hydraulic cylinder expands and contracts due to a temperature change in the vicinity of the engine. In some cases, the predetermined rotation speed cannot be obtained because the position of the change lever is changed.
本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、簡単な構成であってエンジンの回転数を作業機の負荷量に応じて段階的に制御し得るエンジン駆動作業機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described points, and provides an engine-driven work machine having a simple configuration and capable of controlling the rotational speed of the engine in stages according to the load amount of the work machine. Objective.
上記目的達成のため、本発明では、
エンジンにより作業機を駆動するエンジン駆動作業機であって、前記エンジンのガバナレバーを操作して回転数を調整し、前記作業機の運転状態を制御するようにしたエンジン駆動作業機において、前記ガバナレバーに連結され、制御信号に応じて前記ガバナレバーを少なくとも3位置を採るように作動させるソレノイド式駆動機構と、前記作業機の負荷量を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した負荷量に応じた大きさを持つ前記制御信号を形成し、該制御信号を前記駆動機構に与える制御手段とをそなえることを特徴とするエンジン駆動作業機、
を提供するものである。
In order to achieve the above object, in the present invention,
An engine-driven work machine that drives a work machine with an engine, wherein an engine governor lever is operated to adjust a rotation speed to control an operating state of the work machine. A solenoid-type drive mechanism that is connected and operates the governor lever to take at least three positions in accordance with a control signal, a detection unit that detects a load amount of the work implement, and a load amount detected by the detection unit An engine-driven work machine comprising: control means for forming the control signal having a magnitude and providing the control signal to the drive mechanism;
Is to provide.
本発明は上述のように、負荷量に応じて形成された制御信号をソレノイド式駆動機構に与え、ガバナレバーを少なくとも3位置を採るように作動させるようにしたため、負荷量減少時にはエンジン回転数を下げ、負荷量が増したときは回転数を増して負荷量に応じた運転を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the control signal formed according to the load amount is applied to the solenoid-type drive mechanism, and the governor lever is operated so as to take at least three positions. When the load amount increases, the number of rotations can be increased and operation according to the load amount can be performed.
以下、図1ないし図5を参照して本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の一実施例の構成を示す概念的説明図である。この実施例は、2つのロータリーソレノイド10,20を用いたソレノイド式駆動機構によりエンジン50のガバナレバー60を作動させ、エンジン50の出力調整を行うものである。
FIG. 1 is a conceptual explanatory diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In this embodiment, the
このために、例えば発電機である作業機51から出力線55に供給される負荷量を検出手段30によって検出し、検出信号を制御手段40に与えると、制御手段40が制御信号を形成して2つのロータリーソレノイド10,20に与えてその回動を行わせ、連結部材80を介してガバナレバー60に伝達する。
For this purpose, for example, when the detection means 30 detects the amount of load supplied to the
2つのロータリーソレノイド10,20は、連結部材80によってガバナレバー60に連結され、かつ相互が連結されている。連結部材80は、2つのロッド80a,80bが結合部材80dにより結合されたもので、ロッド80aの端部はガバナレバー60に結合され、もう一つのロッド80bの端部は第1ソレノイド10の回動レバー11に結合されている。
The two
結合部材80dは、両端部に長さ調整用の雌ネジを有し、例えば右端が右ネジとしたら左端は左ネジで形成されており、結合部材80dを回転することにより左右のロッド80aや80bが結合部材80dに出入して長さ調整が行われ、ナット80eの締付けで結合部材80dとロッド80bの回転が阻止される。そして、ロッド80bのほぼ中央部に当接部材80cが設けられており、この当接部材80cに第2ソレノイド20の回動レバー21が当接する。
The
第1ソレノイド10および第2ソレノイド20は、通電つまり制御信号が与えられることにより所定角度回動するもので、図示の場合反時計方向に所定角度回動する。
The
連結部材80の図示右端が結合されているガバナレバー60は、ストッパ61,62により規制される範囲で回動可能であり、コイルばね63により時計方向の回動付勢がされており、ロータリーソレノイド10,20は、この回動付勢力に抗してガバナレバー60を反時計方向に回動させる。
The governor lever 60 to which the illustrated right end of the connecting
図2(a),(b),(c)は、第1ソレノイド10、第2ソレノイド20のオン、オフによるガバナレバー60の回動状態を示したものである。これら第1および第2のソレノイド10,20は、アクチュエータ取付台120上に取り付けられている。
FIGS. 2A, 2B, and 2C show the rotating state of the governor lever 60 when the
図2(a)に示す状態では、第1ソレノイド10、第2ソレノイド20がともにオフであり、ガバナレバー60は、コイルばね63によりストッパ61に当接するまで時計方向に引かれて「低速」位置となる。
In the state shown in FIG. 2A, both the
図2(b)に示す状態では、第2ソレノイド20の回動レバー21の図示上方端が当接部材80cに当接して連結部材80を図示左方に引くが、ある程度回動すると回動レバー21の図示下端がストッパ121に当接して回動停止する。
In the state shown in FIG. 2 (b), the upper end of the
この停止位置が、連結部材80の停止位置、つまりガバナレバー60の中間停止位置であり、エンジンの中間回転数「中速」の運転位置である。
This stop position is the stop position of the connecting
そして、図2(c)に示す状態では、第1ソレノイド10がオンになり、ガバナレバー60は、ストッパ62により規制される「高速」位置まで反時計方向に回動し、また第1ソレノイド10がオフで第2ソレノイド20のみがオンであると、ストッパ121により規制される中間位置を採る。
In the state shown in FIG. 2C, the
したがって、制御手段40は、検出手段30からの検出信号が負荷量「大」を示していれば第1ソレノイド10のみをオンにすることで足りるが、外部の負荷変動による回転変動を極力少なくするために第2ソレノイド20もオンとし、負荷量「中」であれば第2ソレノイド20のみをオンにし、負荷ゼロであれば両ソレノイド10,20をオフにする。
Therefore, the control means 40 only needs to turn on the
図3は、本発明の他の実施例を示したものである。この実施例は、作業機51が発電機であり、この発電機51の出力をインバータ52を介して負荷に供給する構成である場合に好適である。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. This embodiment is suitable when the working
この場合、発電機の出力は、所定周波数である必要がなく、負荷量に応じて運転周波数を大幅に変更することができる。そこで、検出手段30により検出した負荷量の検出信号を制御手段40に与え、制御手段は適宜数設けられたロータリーソレノイド10,20,…20nをオン、オフさせてガバナレバー60(図1、図2)を多段位置取りするように動作させ、エンジンを多段速度制御する。
In this case, the output of the generator does not need to be a predetermined frequency, and the operation frequency can be changed greatly according to the load amount. Therefore, a detection signal of the load amount detected by the detection means 30 is given to the control means 40, and the control means turns on and off the appropriate number of
図4は、エンジンの速度を、停止を含めて4段階(0,N0,N1,N2)に速度制御する場合のエンジン速度の時間的変化の様子を示したタイムチャートであり、説明の都合上発電機出力も併せて示している。 FIG. 4 is a time chart showing the temporal change of the engine speed when the engine speed is controlled in four stages (0, N0, N1, N2) including the stop, for convenience of explanation. The generator output is also shown.
運転操作により、当初停止していたエンジン駆動作業機を始動させて速度N0まで昇速させる。以後、発電機負荷が投入され負荷が増え続けると発電機出力が上昇していき中負荷PMに達する。この段階で、エンジン速度をさらに速度N1まで上昇させる指示が制御手段40により出力される。 By the driving operation, the engine-driven work machine that was initially stopped is started and increased to the speed N0. Thereafter, when the generator load is turned on and the load continues to increase, the generator output increases and reaches the medium load PM. At this stage, the control means 40 outputs an instruction to further increase the engine speed to the speed N1.
さらに負荷が増え続けて発電機出力がPHを超えると、エンジン速度を最高速度N2まで上昇させる指示が制御手段40により出力される。発電機出力PM,PHをどのように設定してもよいが、仮にPHを発電機の定格出力とした場合には、定格出力を超過した運転であるから限られた時間だけの運転とする必要がある。 If the load continues to increase and the generator output exceeds PH, the control means 40 outputs an instruction to increase the engine speed to the maximum speed N2. The generator outputs PM and PH may be set in any way. However, if PH is set as the rated output of the generator, it is necessary to operate only for a limited time because the operation exceeds the rated output. There is.
そして、負荷の減少に伴いエンジン運転速度をN1,N0と低下させていき、負荷遮断後に停止させる。 As the load decreases, the engine operating speed is decreased to N1 and N0 and stopped after the load is interrupted.
図5は、連結部材80を、連結器84およびフレキシブル連結部材85を介してガバナレバー60に結合した実施例を示している。この実施例は、エンジン駆動作業機を小型化する際に、アクチュエータをエンジンから離して設置するようにしたものである。
FIG. 5 shows an embodiment in which the connecting
エンジン駆動作業機は、経済性が良好であるため、種々の用途に利用されているが、小型化が課題となる場合が多い。そこで、アクチュエータをエンジンから離して別置きとするために、ガバナレバー60と連結部材80とを、連結部材84およびフレキシブル連結部材85により結合する。連結部材80の図示右端寄り部分をアクチュエータ取付台120の支持部120aによって支持する。これにより、エンジンおよび作業機のみの本体と、エンジン制御用要素とを別置きにしても何等問題を生じないエンジン駆動作業機を提供することができる。
Engine-driven work machines are used for various purposes because of their good economic efficiency, but downsizing is often a problem. Therefore, in order to separate the actuator from the engine, the
10 第1ソレノイド、20 第2ソレノイド、30 検出手段、
40 制御手段、50 エンジン、51 作業機(発電機)、55 出力線、
60 ガバナレバー、61,62,121 ストッパ、63 戻しばね、
80 連結部材、80a,80b ロッド、80c 当接部材、
80d 結合部材、80e ナット、84 連結器、
120 アクチュエータ取付台、120a 支持部。
10 1st solenoid, 20 2nd solenoid, 30 detection means,
40 control means, 50 engine, 51 working machine (generator), 55 output line,
60 governor lever, 61, 62, 121 stopper, 63 return spring,
80 connecting member, 80a, 80b rod, 80c contact member,
80d coupling member, 80e nut, 84 coupler,
120 Actuator mount, 120a Support part.
Claims (4)
前記ガバナレバーに連結され、制御信号に応じて前記ガバナレバーを少なくとも3位置を採るように作動させるソレノイド式駆動機構と、
前記作業機の負荷量を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した負荷量に応じた大きさを持つ前記制御信号を形成し、該制御信号を前記ソレノイド式駆動機構に与える制御手段と
をそなえることを特徴とするエンジン駆動作業機。 An engine-driven work machine that drives a work machine with an engine, wherein an engine governor lever is operated to adjust a rotation speed, and an operation state of the work machine is controlled.
A solenoid type drive mechanism coupled to the governor lever and actuating the governor lever to take at least three positions in response to a control signal;
Detecting means for detecting a load amount of the work implement;
An engine-driven work machine comprising: control means for forming the control signal having a magnitude corresponding to the load detected by the detecting means and supplying the control signal to the solenoid-type drive mechanism.
前記ガバナレバーは、ばねにより一方向に回動付勢されており、
前記ソレノイド式駆動機構は、制御信号が与えられることによりそれぞれ所定角度回転する、少なくとも第1および第2のロータリーソレノイドが連結されて構成されたものであり、
前記第1のロータリーソレノイドにより前記ばねによる回動付勢に抗して前記ガバナレバーを所要角度回動させ、前記第2のロータリーソレノイドにより前記ガバナレバーをさらに所要角度回動させるようにしたエンジン駆動作業機。 In the engine-driven work machine according to claim 1,
The governor lever is urged to rotate in one direction by a spring,
The solenoid-type drive mechanism is configured by connecting at least first and second rotary solenoids, each of which rotates by a predetermined angle when a control signal is given,
An engine-driven work machine in which the governor lever is rotated by a required angle against the biasing force of the spring by the first rotary solenoid, and the governor lever is further rotated by the required angle by the second rotary solenoid. .
前記ガバナレバーは、第1および第2のストッパにより最小回動角および最大回動角が規制されており、
前記第1のロータリーソレノイドは、第3のストッパにより前記最小回動角と前記最大回動角との中間の回動角で回動が規制されるエンジン駆動作業機。 The engine-driven work machine according to claim 2,
The governor lever has a minimum rotation angle and a maximum rotation angle regulated by the first and second stoppers,
The first rotary solenoid is an engine-driven work machine whose rotation is regulated by a third stopper at an intermediate rotation angle between the minimum rotation angle and the maximum rotation angle.
前記ガバナレバーと前記駆動機構とは、フレキシブル連結部材を含む連結部材により連結されたエンジン駆動作業機。 In the engine-driven work machine according to claim 1,
The governor lever and the drive mechanism are engine-driven work machines connected by a connecting member including a flexible connecting member.
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