JP2008128140A - 携帯型作業機のエンジン停止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電した静電気を、点火ユニット内部回路を経由させることなく、確実に放電させ点火ユニット内部回路の破壊を効果的に防止できるようにした携帯型作業機のエンジン停止装置を提供する。
【解決手段】ファンと、エンジンと、点火ユニット５０とを備えた携帯型作業機において、点火コイルを短絡させてエンジンを停止させるエンジン停止装置１であって、点火回路５３の正電位側とアース側に接続された一対の接点部６２ａ、６２ｂを持つスイッチ本体６２と、該一対の接点部間を断接すべく手指で操作される操作部を有する停止スイッチ６０を備え、エンジンを運転状態と停止状態に切り換えるとともに、点火回路５３の動作電圧より高い領域において、前記接点部６２ａ、６２ｂが導通している回路と等価とすべく、サージ電圧吸収素子７０を介して操作部への印加電圧の高電圧部を、サージ電圧吸収素子７０を介して放電排除する。
【選択図】図６

Description

本発明は、落ち葉やごみ等を吹き飛ばしあるいは吸引して清掃するファンと、該ファンを回転駆動するためのエンジンと、点火プラグによる火花点火を行うための点火ユニットとを備えた携帯型作業機において、前記点火ユニットにおける点火コイルの一次側を短絡させて前記エンジンを停止させるエンジン停止装置に関する。

一般に、動力源として小型空冷２サイクルガソリンエンジン等の内燃エンジンが使用されている携帯型作業機においては、点火コイルの一次側を短絡させて（アースに落として）前記エンジンを停止させるエンジン停止装置が備えられている。このエンジン停止装置は、通常、手持ち用ハンドル等に設けられる、手指で操作される停止スイッチを備え、作業終了時に前記停止スイッチをＯＮにして点火コイルの一次側を短絡させ、もって、点火コイルの二次側の発生電圧を０Ｖとして点火プラグによる火花点火を停止させるようになっている。前記停止スイッチとしては、一対の接点部（端子）を有するスイッチ本体と、このスイッチ本体（スイッチ部）をＯＮ／ＯＦＦ（接点部間を断接）すべく手指で操作される摺動ノブと、該摺動ノブと前記スイッチ本体との間に配在される導電金属材料からなる銘板と、を備えているものが多い。

なお、前記停止スイッチは、手指で操作される関係上、一方の接点部（端子）はアースに接続されているのが普通であるが、他方の接点部（端子）は点火ユニットの点火回路（内部回路）に接続されている。また、携帯型作業機においては、従来より、人体が静電気や漏電によって感電すること等を防止するため、下記特許文献１等に見られるように種々のアース方法が採られている。

特開昭５３−２５９１２号公報

ところで、落ち葉やごみ等を吹き飛ばし、あるいは吸引して清掃する携帯型清掃作業機においては、ファンや外装ケース等にプラスチック材料が多く使用されていることもあって、特に冬場の乾燥状態にて作業を行うと、プラスチック材料部分やエンジン等に静電気が帯電し、作業者が停止スイッチに触れた瞬間にこの帯電した静電気が、点火ユニット内部回路→停止スイッチ接点部（端子）→人体（手指部）の経路を通って放電され、その放電箇所により点火ユニットの内部回路（ダイオード等）が破壊されてしまうことがあった。

このような放電は、作業者が運転中に停止スイッチの摺動ノブに偶然に手を触れた瞬間、又は作業者がエンジンを停止しようとして停止スイッチの摺動ノブに手を触れた瞬間に発生し、特にエンジン停止操作の場合には、接点部が閉じて静電気をアース側接点部に逃がせる状態となる以前のごく短い間に発生するので、静電気が故障の原因であることに思い至らず、永い間原因不明の故障とされてきた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、停止スイッチの操作時にプラスチック材料部分やエンジン等（機材）に帯電した静電気を、点火ユニット内部回路を経由させることなく、許容以上の電圧を瞬時に確実に吸収させることができ、もって、静電気による点火ユニット内部回路の破壊を効果的に防止できる携帯型作業機のエンジン停止装置を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係るエンジン停止装置は、基本的には、機体ケースと、該機体ケース内に配在されたファンと、該ファンを回転駆動するためのエンジンと、点火プラグによる火花点火を行うための点火回路を有する点火ユニットを備え、前記点火ユニットにおける点火コイルの一次側を短絡させて前記エンジンを停止させる携帯型作業機のエンジン停止装置であり、前記点火回路の正電位側とアース側に接続された一対の接点部を持つ前記スイッチ本体と、前記一対の接点部間を断接すべく手指で操作される操作部を有する停止スイッチを備え、前記エンジンを運転状態と停止状態に切り換えるとともに、前記点火回路の動作電圧より高い領域において、前記スイッチ本体の前記一対の接点部が導通している回路と等価とすべく、サージ電圧吸収素子を介して前記スイッチ本体の前記正電位側の接点部をアース側に接続し、前記スイッチ本体の前記操作部への印加電圧の高電圧部を、前記サージ電圧吸収素子を介して放電排除することを特徴としている。

好ましい態様では、前記サージ電圧吸収素子はバリスタであり、前記点火回路に前記停止スイッチと並列に組み込まれる。

他の好ましい態様では、前記機体ケースに手持ちハンドルが設けられ、該手持ちハンドルに前記停止スイッチが設けられる。

他の好ましい態様では、前記バリスタによる制限電圧は、前記点火用内部回路の構成部品の耐電圧より所定値以上低く設定される。

本発明に係る携帯型作業機のエンジン停止装置においては、点火ユニットの点火回路（内部回路）に停止スイッチが組み込まれるとともに、前記サージ電圧吸収素子を介して前記スイッチ本体の前記正電位側の接点部をアース側に接続したので、前記サージ電圧吸収素子の制限電圧を超える高電圧領域に限れば、前記スイッチ本体の前記一対の接点部が常時導通している回路と等価となり、その結果、前記停止スイッチの前記摺動ノブに手を触れる等で、前記停止スイッチにプラスチック材料部分やエンジン等に帯電した静電気によるサージ電圧が発生しても、前記サージ電圧吸収素子を介して瞬時にアース側に放電されて排除されるので、前記内部回路構成部品には、前記サージ電圧は印加されず、常にその耐電圧よりも低い電圧が印加されることになる。このため、静電気放電による点火ユニット内部回路への高圧サージ電流の回り込みを確実に防止でき、その結果、静電気による点火ユニット内部回路の破壊を効果的に防止できる。

以下、本発明のエンジン停止装置の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るエンジン停止装置の一実施形態が採用された携帯型作業機の一例を示す斜視図である。

図示例の携帯型作業機は、落ち葉やごみ等を吸引して清掃する携帯型（手持ち式）清掃作業機１０である。この手持ち式清掃作業機１０は、前側ケース１１内に、落ち葉やごみ等を吸引するための遠心式ファン（図示省略）が配在され、多数のスリット１３が形成された後側ケース１２内に前記遠心式ファンを回転駆動するための小型空冷２サイクルガソリンエンジン（図示省略）が配在され、底部は燃料タンク１７となっている。

前側ケース１１前面には遠心式ファンの吸入口（図示省略）が設けられ、この吸入口には吸入管１６が取り付けられている。また、遠心式ファンの吐出口１８には、落ち葉やごみ等を収集するための通気性を有する収集袋１９が取り付けられている。

後側ケース１２内及びその近傍には、点火プラグ２６による火花点火を行うための点火ユニット５０（図６参照）が配在されている。

前側ケース１１と後側ケース１２との上部合わせ部分には、二つ割り構造の主ハンドル３０が配在され、後側ケース１２の下部には後ハンドル４２が設けられている。

主ハンドル３０は、図２を参照すればよくわかるように、グリップ部３１とこのグリップ部３１の先端に設けられた機構ケース部３２とを有し、グリップ部３１の先端下側にはスロットルレバー２５が設けられ、機構ケース部３２の上面側には、前記点火ユニット５０における点火コイルの一次側を短絡させてエンジン２０を停止させるエンジン停止装置１（図３、図６参照）の主構成要素である停止スイッチ６０が配在され、機構ケース部３２の前面側には、前記スロットルレバー２５を所定の回度に固定するロックレバー２７が配在されている。

停止スイッチ６０は、図４〜図６に示される如くに、一対の接点部（端子）６２ａ、６２ｂ（図６参照）を有するスイッチ本体６２と、前記スイッチ６０をＯＮ／ＯＦＦ（接点部６２ａ−６２ｂ間を断接）すべく手指で操作される摺動ノブ６３と、この摺動ノブ６３とスイッチ本体６２との間に配在される導電金属材料（ここではアルミ合金）からなる矩形窓６４ａが形成された矩形平板状の銘板６４と、前記接点部６２ａ、６２ｂを点火ユニット５０の内部回路５３に接続するためのリード線６６（６６Ａ＋６６Ｂ）、６７（６７Ａ＋６７Ｂ）とを備えている。

前記スイッチ本体６２には、前記一対の接点部６２ａ、６２ｂ間を断接するための摺動子６５が設けられており、図４、図５を参照すればよくわかるように、前記スイッチ本体６２上に銘板６４と摺動ノブ６３が順次配在され、前記摺動子６５に螺合せしめられるボルト６９により、摺動ノブ６３が前記摺動子６５に一体移動可能に取付固定されている。

なお、機構ケース部３２の上面部は、矩形開口３２ｂを有する載置面部３２ａとなっており、図４及び図５に示される如くに、銘板６４は載置面部３２ａ上に配置され、前記ボルト６９は、摺動ノブ６３の段付き穴６３ａ及び銘板６４の矩形窓６４ａを通して摺動子６５の雌ねじ部６８に螺合せしめられている。

前記点火ユニット５０は、基本構成は従来のものと同じであり、図６に示される如くに、内部回路（点火回路）５３と図示していない点火コイル（一次側と二次側）を備え、内部回路５３は、発電機５４（エンジンのクランク軸の一端部に取り付けられた空冷用ファン付きロータに組み込まれたマグネットとその外周に配置されたコイルとからなる）、制御回路（時定数回路）５５、トリガコイル５６、ダイオード８１、８２、８３、８４、８５、コンデンサ８６、抵抗器８７、８８等を有し、この内部回路５３に前記停止スイッチ６０が組み込まれている。

上記に加え、本実施形態では、図３及び図６に示される如くに、前記点火ユニット５０の内部回路５３に、前記エンジン停止装置１のサージ電圧吸収素子としてのバリスタ７０が前記停止スイッチ６０と並列に組み込まれている。具体的には、前記スイッチ本体６２の接点部６２ａ、６２ｂを点火ユニット５０の内部回路５３に接続するためのリード線６６（６６Ａ＋６６Ｂ）、６７（６７Ａ＋６７Ｂ）にそれぞれ接続具７１、７２が介装され、バリスタ７０の一方の内部端子（高電位側）に接続されたリード線７３が接続具７１で前記リード線６６（６６Ａ＋６６Ｂ）に共締め固定され、バリスタ７０の他方の内部端子（アース側）に接続されたリード線７４が接続具７２で前記リード線６７（６７Ａ＋６７Ｂ）に共締め固定されている。

前記バリスタ７０は、それ自体は既知の構成のもので、図７（Ａ）に示される如くの大きなサージ電圧が印加されたとき、それを図７（Ｂ）に示される如くに、制限電圧（バリスタ電圧）以下に抑えるように働く。ここでは、前記バリスタ７０による制限電圧は、前記内部回路５３の構成部品８４、８５、…の耐電圧より低く設定されている。なお、バリスタ７０（の素子部分）は、振動や熱対策のため、エポキシ樹脂等の樹脂モールドにより鋳包まれている。

また、前記スイッチ本体６２の他、前記リード線６６（６６Ａ＋６６Ｂ）、６７（６７Ａ＋６７Ｂ）、接続具７１、７２、リード線７３、７４、及びバリスタ７０は、それぞれハンドル３０内やケース１１、１２内の適宜の部位に収納されている。

前記の如くの構成のもとで、仮に、前記内部回路５３に、前記バリスタ７０が組み込まれていないと仮定した場合、つまり、従来の構成では、前記停止スイッチ６０の摺動ノブ６３に手指等を触れた瞬間にエンジン等に帯電した静電気は、図６において二点鎖線で示される如くに、点火ユニット５０の内部回路５３を通って放電されるが、本実施形態では、点火ユニット５０の内部回路５３に停止スイッチ６０が組み込まれるとともに、該停止スイッチ６０と並列にバリスタ７０が組み込まれていることから、プラスチック材料部分やエンジン等に帯電した静電気の放電により、停止スイッチ６０の高電位側接点６２ａ部分に、点火ユニット内部回路５３の構成部品の８４、８５、…耐電圧よりも高いサージ電圧が発生しても、そのサージ電圧が前記バリスタ７０により瞬時にアース側へ放電されて排除されるので、前記内部回路構成部品８４、８５、…には、前記サージ電圧は印加されず、常にその耐電圧よりも低い電圧が印加されることになる。このため、静電気放電による点火ユニット内部回路５３への高圧サージ電流の回り込みを確実に防止でき、その結果、静電気による点火ユニット内部回路５３の破壊を効果的に防止できる。

本発明に係るエンジン停止装置の一実施形態が採用された携帯型作業機の一例を示す斜視図。 図１に示される携帯型作業機の主要部の拡大斜視図。 本発明実施形態で使用されている停止スイッチ、バリスタ及びそれらの接続構成を示す図。 図３に示されるスイッチ本体、銘板、摺動ノブ、及びボルトの組み付けの説明に供される図。 図３に示されるスイッチ本体、銘板、摺動ノブ、及びボルトの組み付けの説明に供される図。 本発明実施形態の点火ユニット及びエンジン停止装置の説明に供される回路図。 バリスタの機能説明に供されるグラフ。

符号の説明

１ エンジン停止装置
１０ 携帯型清掃作業機
２０ エンジン
２６ 点火プラグ
５０ 点火ユニット
５３ 内部回路（点火回路）
６０ 停止スイッチ
６２ スイッチ本体
６２ａ、６２ｂ 接点部
６３ 摺動ノブ
６４ 銘板
６５ 摺動子
６６、６７、７３、７４ リード線
７０ バリスタ

Claims (4)

1. 機体ケース（１２）と、該機体ケース（１２）内に配在されたファンと、該ファンを回転駆動するためのエンジン（２０）と、点火プラグ（２６）による火花点火を行うための点火回路（５３）を有する点火ユニット（５０）を備え、前記点火ユニット（５０）における点火コイルの一次側を短絡させて前記エンジン（２０）を停止させる携帯型作業機（１０）のエンジン停止装置（１）であって、
   該エンジン停止装置（１）は、前記点火回路（５３）の正電位側とアース側に接続された一対の接点部（６２ａ、６２ｂ）を持つスイッチ本体（６２）と、前記一対の接点部間（６２ａ−６２ｂ）を断接すべく手指で操作される操作部（６３）を有する停止スイッチ（６０）を備え、前記エンジン（２０）を運転状態と停止状態に切り換えるとともに、前記点火回路（５３）の動作電圧より高い領域において、前記スイッチ本体（６２）の前記一対の接点部（６２ａ、６２ｂ）が導通している回路と等価とすべく、サージ電圧吸収素子（７０）を介して前記スイッチ本体（６２）の前記正電位側の接点部（６２ａ）をアース側に接続し、前記スイッチ本体（６２）の前記操作部（６３）への印加電圧の高電圧部を、前記サージ電圧吸収素子（７０）を介して放電排除することを特徴とする、携帯型作業機のエンジン停止装置。
2. 前記サージ電圧吸収素子はバリスタ（７０）であり、前記点火回路（５３）に前記停止スイッチ（６０）と並列に組み込まれたことを特徴とする、請求項１に記載の携帯型作業機のエンジン停止装置。
3. 前記機体ケースに手持ちハンドル（３０）が設けられ、該手持ちハンドル（３０）に前記停止スイッチ（６０）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン停止装置。
4. 前記バリスタ（７０）による制限電圧は、前記点火回路（５３）の構成部品（８４、８５、…）の耐電圧より低く設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジン停止装置。

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