JP2006083773A - 燃料抜き取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンに搭載された燃料タンク内から確実に燃料を抜き取ることができるようにする。
【解決手段】 この燃料抜き取り装置は、エンジンに搭載された燃料タンク１４内の燃料をエンジン組立ラインにおいてエンジン出荷前に外部に排出するために使用され、燃料タンク１４の給油口２０に着脱自在に装着される抜き取りヘッド２１には、軸方向に摺動自在に排出パイプ３０が装着されており、排出パイプ３０は、真空ポンプ４１に接続されている。排出パイプ３０内を流れる燃料の圧力は負圧センサ４５により検出され、負圧センサ４５からの信号に基づいて真空ポンプ４１の駆動が制御される。適正に燃料抜き取りが行われたとき、および抜き取り異常が発生したときは、モニタ４７にそれぞれ表示される。
【選択図】 図１

Description

本発明はエンジンに取り付けられた燃料タンク内からガソリンなどの燃料を抜き取る燃料抜き取り装置に関する。

発電機、草刈り機などの動力源として汎用エンジンが使用されており、それぞれの汎用エンジンは工場の組立ラインにより組み立てられている。組立完了後の汎用エンジンは、エンジン性能の確認のために燃料タンクにガソリンを供給してエンジンを駆動させていわゆる領収運転検査が行われている。この運転検査が終了した汎用エンジンは、梱包されて出荷されることになるが、燃料タンク内にガソリンが残った状態で出荷されると、残ったガソリンが劣化し、ガソリン中のガム質などにより気化器の目詰まりなどを生じさせるおそれがあるため、出荷前には燃料タンク内のガソリンを完全に抜き取る必要がある。

ところで、廃車される自動車の燃料タンク内から燃料を回収する場合には、特許文献１記載のように、燃料タンクの底部に抜き取り孔を穿設して燃料を抜き取るようにしているが、燃料タンクに抜き取り孔を穿設するような抜き取り技術は、燃料タンクを破壊してしまうのでエンジンを運転検査して出荷するような場合には行うことができない。また、特許文献２には二輪車相互間で燃料を供給し合うことができるように、燃料タンクから燃料を外部に流出するように燃料タンクに排出流路を設けるようにした燃料抜き取り装置が記載されているが、このような装置を燃料タンクに設けると燃料タンクの構造が複雑となって汎用エンジンのコストアップを招くことになる。
特開２００３−２１４２７３号公報 特開平１０−５９２５２号公報

運転検査終了後のエンジンに設けられた燃料タンクから燃料を抜き取るために、従来では燃料タンク内に給油口から手作業により吸引パイプを挿入して燃料の抜き取りを行っている。しかし、抜き取りを手作業により行うと、確実に燃料の抜き取りを行うことができず、燃料残りが発生するおそれがある。そこで、真空ポンプを用いて自動的に燃料抜き取りを行う装置の開発がなされたが、一定時間真空ポンプを駆動するようにしたのでは、燃料タンク内の残量が一定ではないので、残量が多い場合には抜き取り残りが発生することがある。そのため、従来では燃料残りの発生を防止するために、燃料の抜き取り作業が終了した後に、目視検査などによって慎重に燃料タンク内の燃料残りの存否を検査する必要があり、その検査に時間がかかりエンジンの製造効率を高めることができないという問題点がある。

本発明の目的は、エンジンに搭載された燃料タンク内から確実に燃料を抜き取ることができるようにすることにある。

本発明の燃料抜き取り装置は、エンジンに搭載された燃料タンク内の燃料を外部に排出する燃料の抜き取り装置であって、燃料タンクの給油口に着脱自在に装着される抜き取りヘッドと、前記抜き取りヘッドに軸方向に摺動自在に装着され、前記燃料タンク内の燃料を外部に案内する案内路を有する排出パイプと、前記排出パイプの案内路に連通する案内路を有する吸引流路を介して接続され、前記燃料タンク内の燃料を吸引する真空ポンプと、前記案内路の圧力を検出する負圧センサと、前記負圧センサからの信号に基づいて前記真空ポンプの駆動を制御するコントローラとを有することを特徴とする。

本発明の燃料抜き取り装置は、前記エンジンを支持する支持部材を搬送駆動する搬送装置の上方に前記抜き取りヘッドを配置し、前記搬送装置に前記支持部材の移動を規制するストッパを設け、前記コントローラは燃料抜き取りが終了したときに前記ストッパに駆動信号を送ることを特徴とする。

本発明の燃料抜き取り装置は、前記負圧センサからの信号に基づいて燃料抜き取りが適正に行われたとき、および燃料抜き取り異常が発生したときにそれぞれを表示するモニタを有することを特徴とする。

本発明によれば、真空ポンプにより吸引されて排出パイプから真空ポンプの流入口に至る案内路内の圧力を負圧センサにより検出することにより、燃料タンク内の燃料の抜き取り完了を検出するようにしたので、燃料タンク内に燃料残りを発生させることなく、確実に燃料を外部に排出することができる。燃料タンク内に燃料が残っているか否かを負圧センサにより燃料タンク内の圧力に基づいて判定するので、ガソリンのように揮発性の高い燃料の抜き取りを安全に行うことができる。

エンジンを組立搬送する搬送装置と燃料抜き取り装置とを連動させることにより、燃料抜き取りが行われた後にパレットなどの支持部材によりエンジンを次工程に搬送移動させるようにすることができ、燃料残りが発生しているエンジンがそのままの状態で出荷されることを防止できる。

燃料抜き取りが適正に行われなかったエンジンについては、モニタに異常が表示されることから、組立ラインからそのエンジンを取り出して別の工程において確実に燃料抜き作業が行われ、燃料残りの発生を確実に防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の燃料抜き取り装置の一実施の形態を示す概略図であり、この抜き取り装置は汎用エンジンの組立ラインに設けられている。図示する汎用エンジン１０は、クランク軸１１を回転自在に支持するクランクケース１２を有し、クランクケース１２には内部にピストンが往復動自在に組み込まれたシリンダ１３が取り付けられている。この汎用エンジン１０が発電機を駆動するために使用されるときには、クランクケース１２には発電体が装着されることになる。この汎用エンジン１０は単気筒４サイクルガソリンエンジンであり、ガソリンを収容するための燃料タンク１４がエンジンに搭載されている。なお、符号１５はエンジンに供給される外気を浄化するためのエアクリーナであり、符号１６は排気音を消音するマフラである。

汎用エンジン１０はパレットに支持されて搬送されながらエンジンを構成する各部品が組み付けられて組立製造される。組立が完了した後には、エンジン性能の確認のために燃料タンク１４に所定量のガソリンを供給しエンジンを駆動させて運転検査が行われる。図１は運転検査が終了した汎用エンジン１０が支持部材としてのパレット１７によりガソリン抜き取り工程にまで搬送された状態を示す。パレット１７はローラコンベアなどの搬送装置１８によって搬送されるようになっており、ガソリン抜き取り工程において抜き取り操作が終了するまでパレット１７を停止させておくために搬送装置にはストッパ１９が設けられている。このストッパ１９はパレット１７の前方に突出してその前端面に当接することによりパレット１７を停止させる。

ガソリン抜き取り工程における搬送装置１８の上方には、抜き取りヘッド２１が配置されており、抜き取りヘッド２１は燃料タンク１４の給油口２０に着脱自在となっている。

図２は抜き取りヘッド２１を燃料タンク１４の給油口２０に装着した状態を示す拡大断面図であり、図３は図２に示された一部の部材の位置関係を示す斜視図である。図２に示すように、抜き取りヘッド２１はそれぞれほぼ円板形状のガイドベース２２とヘッドカバー２３とを有し、これらはねじ部材により締結されるようになっている。ガイドベース２２の先端面には止めリング２４によりガスケット２５が固定されており、止めリング２４にはガイドベース２２に形成された雄ねじにねじ結合される雌ねじが形成され、止めリング２４はガイドベース２２にねじ止めされるようになっている。

ヘッドカバー２３にはフランジ２６ａを有するリニアブッシュ２６が取り付けられており、図３に示されるように、ヘッドカバー２３にはリニアブッシュ２６が嵌合する貫通孔２７が形成されるとともに、フランジ２６ａを貫通するねじ部材がねじ結合するねじ孔２８が形成されている。リニアブッシュ２６には内部に燃料の案内路を有する排出パイプ３０が軸方向に摺動自在に嵌合されており、排出パイプ３０はリニアブッシュ２６により少ない摺動抵抗で円滑に上下動することになる。排出パイプ３０の上端部にはブラケット３１が固定されており、排出パイプ３０はブラケット３１がフランジ２６ａに当接する位置まで下方に摺動することができる。排出パイプ３０の下端部には折り曲げ部３２が形成されており、排出パイプ３０を回転させると、排出パイプ３０の下端開口部の位置が水平方向に変化する。このように、排出パイプ３０が軸方向に上下動するので、上下方向の寸法が相違する複数種類の燃料タンク１４に対しても排出パイプ３０の下端開口部が確実にタンク底面に接触することになる。また、排出パイプ３０を回転させることにより、タンク底面に段差があっても確実に低い底面に開口端部を突き当てることができる。

上側のヘッドカバー２３と下側のガイドベース２２にはそれぞれ対向し合って凹溝３３ａ，３３ｂが形成されており、両方の凹溝３３ａ，３３ｂによって構成されるガイド穴３３内には２つの係合爪３４，３５が相互に接近離反移動自在に装着されている。それぞれの係合爪３４，３５はガイド穴３３内に組み込まれる本体部３４ａ，３５ａと燃料タンク１４の給油口２０内に入り込んで燃料タンク１４に係合する爪部材３４ｂ，３５ｂとを有している。本体部３４ａ，３５ａには相互に対向し合って収容穴３６ａ，３６ｂが形成され、これらの収容穴３６ａ，３６ｂ内に両端部が嵌合されて圧縮コイルばね３７が２つの本体部３４ａ，３５ａの間に装着されている。この圧縮コイルばね３７により、２つの係合爪３４，３５には相互に離反する方向のばね力が加えられている。

それぞれの係合爪３４，３５の本体部３４ａ，３５ａにはボルト３８が固定され、それぞれのボルト３８はヘッドカバー２３に形成された長穴３９を貫通して上方に突出しており、それぞれのボルト３８にはカラー３８ａが嵌合されている。したがって、２本のボルト３８をばね力に抗して相互に接近させるように移動力を加えると、２つの係合爪３４，３５は相互に接近して爪部材３４ｂ，３５ｂの外側間の距離が給油口２０の内径よりも小さくなり、抜き取りヘッド２１を給油口２０に取り付けることができる。取り付けた状態のもとでボルト３８に対する移動力を開放すると、ばね力によってそれぞれの係合爪３４，３５の爪部材３４ｂ，３５ｂは給油口２０に係合して抜き取りヘッド２１は爪部材３４ｂ，３５ｂにより燃料タンク１４に締結される。このようにボルト３８を介して２つの係合爪３４，３５を直線移動させることにより、抜き取りヘッド２１の給油口２０に対する装着と取り外しとを簡単に行うことができるので、手動操作のみならず自動的に抜き取りヘッド２１を給油口２０に着脱することができる。それぞれの係合爪３４，３５が移動する際に爪部材３４ｂ，３５ｂの移動を案内するためにガスケット２５の下面にはガイドブロック４０が固定されており、このガイドブロック４０はガスケット２５を貫通してガイドベース２２にねじ結合するボルトにより固定されている。

図１に示すように、排出パイプ３０にはダイヤフラム式の真空ポンプ４１が吸引流路としての吸引ホース４２により接続されており、吸引ホース４２は排出パイプ３０の案内路と連通する案内路を有し、燃料タンク１４内のガソリンは真空ポンプ４１により排出パイプ３０および吸引ホース４２を介して吸引される。吸引されたガソリンは真空ポンプ４１に取り付けられた吐出ホース４３により回収タンク４４内に供給される。

吸引ホース４２にはこの内部の圧力を検出する負圧センサ４５が設けられており、この負圧センサ４５からの検出信号はコントローラ４６に送られるようになっている。このコントローラ４６からは真空ポンプ４１の駆動部に駆動信号が送られるとともに、ストッパ１９の駆動部に駆動信号が送られるようになっている。コントローラ４６にはモニタ４７が接続されており、ガソリンの抜き取り操作状況を点灯表示する表示灯がモニタ４７に設けられており、表示灯としては燃料抜き取りが適正に行われたときに緑色を点灯するＯＫランプと、抜き取り異常が発生したときに赤色を点灯するＮＧランプとが設けられている。

上述した燃料抜き取り装置を使用して燃料タンク１４内のガソリンを自動的に排出するには、抜き取りヘッド２１をロボットアームなどからなる上下動部材に取り付け、抜き取り工程までパレット１７により搬送された汎用エンジン１０の給油口２０に向けて抜き取りヘッド２１を下降移動する。この下降移動に際しては、ボルト３８を駆動して係合爪３４，３５は相互に接近した状態に移動される。爪部材３４ｂ，３５ｂが給油口２０内に入り込んだ状態で２本のボルト３８に対する移動力を開放すると、ばね力により爪部材３４ｂ，３５ｂが燃料タンク１４の給油口２０に係合し抜き取りヘッド２１は給油口２０に締結される。この状態のもとで真空ポンプ４１を駆動させると、燃料タンク１４内のガソリンを回収タンク４４内に排出することができる。燃料排出時には抜き取りヘッド２１のヘッドカバー２３等に設けられた空気導入穴から外気が燃料タンク１４内に流入する。なお、抜き取りヘッド２１の給油口２０に対する装着と取り外しを自動的に行うようにすることなく、手動により装着と取り外しを行うようにしても良い。

図４は燃料抜き取り操作が行われたときの負圧センサ４５により検出される排出パイプ３０内の圧力変化を示すタイムチャートである。抜き取りヘッド２１を給油口２０に装着した後所定の時間が経過したときに、コントローラ４６から真空ポンプ４１の駆動部に駆動信号が送られ、真空ポンプ４１が駆動すると排出パイプ３０および吸引ホース４２内のガソリンの圧力は大気圧よりも低下して図４に示すように負圧が深くなり、所定時間Ｔ１経過すると符号Ａで示すように一定の圧力になる。図４において符号Ｂで示すようにガソリンの抜き取りが終了に近づくと、燃料タンク１４内の空気を吸い込み始め、排出パイプ３０内の負圧は浅くなって大気圧に近づき、符号Ｃで示すように時点Ａから時間Ｔ２が経過した時点でガソリンの抜き取りが終了する。

負圧センサ４５の検出値が所定値以上大気圧に近づいたらコントローラ４６から真空ポンプ４１への駆動信号の供給を停止した後に、抜き取りヘッド２１を給油口２０から取り外すことにより燃料の抜き取り工程が終了し、モニタ４７には適正にガソリンの抜き取りが行われたことを示すＯＫのランプが点灯する。抜き取り終了後にはコントローラ４６からはストッパ１９の駆動部に駆動信号が送られてストッパ１９は下降移動してパレット１７との係合が開放され、パレット１７は次工程に搬送される。

図４は定常的な燃料抜き取り作業における圧力変化を示す図であり、真空ポンプ４１を起動させた後所定の時間Ｔ１が経過したときに、負圧が深くならないときには、コントローラ４６からはモニタ４７に信号が送られてＮＧのランプが点灯する。時間Ｔ１が経過しても負圧が所定値まで達しない場合としては、排出パイプ３０の下端開口部が燃料タンク１４の液面内に入り込んでいない場合や真空ポンプ４１の性能不足の場合であり、作業者により点検が行われる。

ガソリンの抜き取り時間Ｔ２は、燃料タンク１４内の残量の誤差を考慮してある程度の許容範囲で予め設定されており、この時間Ｔ２が設定時間よりも短いときには排出パイプ３０の下端開口部が燃料タンク１４の底面に接触していない場合であり、設定時間よりも長いときには真空ポンプ４１の性能不足の場合であり、それぞれ作業者により点検が行われる。また、抜き取り作業時間Ｔ３が所定時間よりも長いときは真空ポンプ４１の性能不足の場合である。

このように、燃料タンク１４内のガソリンの抜き取り時に排出パイプ３０内の圧力を検出することにより、燃料タンク１４内のガソリンを確実に外部に排出することができる。また、ガソリンの抜き取りが適正に行われなかったときにはモニタ４７に抜き取り異常が表示されるので、ガソリンの抜き忘れを防止することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図１は汎用エンジンに搭載された燃料タンクからガソリンを抜き取る場合を示すが、ガソリンや軽油を燃料とするエンジンであり、燃料タンク内から燃料を抜き取った状態で保管したり運搬するエンジンであれば、どのようなエンジンであっても、本発明を適用して燃料を抜き取ることができる。

本発明の燃料抜き取り装置の一実施の形態を示す概略図である。 抜き取りヘッドを燃料タンクの給油口に装着した状態を示す拡大断面図である。 図２に示された一部の部材の位置関係を示す斜視図である。 燃料抜き取り操作が行われたときの負圧センサにより検出される排出パイプ内の圧力変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０ 汎用エンジン
１４ 燃料タンク
１７ パレット（支持部材）
１８ 搬送装置
２０ 給油口
２１ 抜き取りヘッド
３０ 排出パイプ
３４，３５ 係合爪
４１ 真空ポンプ
４２ 吸引ホース（吸引流路）
４５ 負圧センサ
４６ コントローラ
４７ モニタ

Claims (3)

1. エンジンに搭載された燃料タンク内の燃料を外部に排出する燃料の抜き取り装置であって、
   燃料タンクの給油口に着脱自在に装着される抜き取りヘッドと、
   前記抜き取りヘッドに軸方向に摺動自在に装着され、前記燃料タンク内の燃料を外部に案内する案内路を有する排出パイプと、
   前記排出パイプの案内路に連通する案内路を有する吸引流路を介して接続され、前記燃料タンク内の燃料を吸引する真空ポンプと、
   前記案内路の圧力を検出する負圧センサと、
   前記負圧センサからの信号に基づいて前記真空ポンプの駆動を制御するコントローラとを有することを特徴とする燃料抜き取り装置。
2. 請求項１記載の燃料抜き取り装置において、前記エンジンを支持する支持部材を搬送駆動する搬送装置の上方に前記抜き取りヘッドを配置し、前記搬送装置に前記支持部材の移動を規制するストッパを設け、前記コントローラは燃料抜き取りが終了したときに前記ストッパに駆動信号を送ることを特徴とする燃料抜き取り装置。
3. 請求項１または２記載の燃料抜き取り装置において、前記負圧センサからの信号に基づいて燃料抜き取りが適正に行われたとき、および燃料抜き取り異常が発生したときにそれぞれを表示するモニタを有することを特徴とする燃料抜き取り装置。
   
   

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