JP2010203246A - Engine working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,エンジン作業機、特にモータで駆動される冷却ファンを備えたエンジン作業機に関する。 The present invention relates to an engine working machine, and more particularly to an engine working machine having a cooling fan driven by a motor.
エンジンで駆動される刈払機やチェンソー等のエンジン作業機では、特許文献1に記載のようにエンジンを始動するためのセルモータ付エンジンを搭載するものがある。このようなエンジン作業機では、エンジンはエンジンケース内に収納される。そして、エンジン運転中、クランク軸と一体に回転するマグネトロータに形成された冷却フィンにより外気が吸込まれて冷却風が生じる。冷却風は、エンジンケース内でエンジン周囲を通過してエンジンケース外に排出されることで、エンジンで発生した熱をエンジンケース内から排出する。 Some engine working machines such as brush cutters and chain saws that are driven by an engine are equipped with an engine with a cell motor for starting the engine as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707. In such an engine working machine, the engine is housed in an engine case. During engine operation, outside air is sucked in by cooling fins formed on a magnet rotor that rotates integrally with the crankshaft, and cooling air is generated. The cooling air passes around the engine in the engine case and is discharged out of the engine case, thereby discharging heat generated in the engine from the engine case.
ところで、エンジンが停止するとマグネトロータも停止して冷却風が流れなくなり、エンジンケース内の熱を排出することが困難になる。そして、エンジンケース内に収納されたエンジンに混合気を供給する気化器に熱が伝わることにより、混合前の燃料が気化して混合気濃度が低下する。このため、エンジン停止後にエンジンの温度が高い状態でエンジンを再始動する場合、エンジンの始動性が悪化することがある。 By the way, when the engine is stopped, the magneto rotor is also stopped and the cooling air does not flow, and it is difficult to discharge the heat in the engine case. Then, heat is transferred to the carburetor that supplies the air-fuel mixture to the engine housed in the engine case, so that the fuel before mixing is vaporized and the air-fuel mixture concentration decreases. For this reason, when the engine is restarted in a state where the temperature of the engine is high after the engine is stopped, the startability of the engine may be deteriorated.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、エンジン停止後のエンジンの再始動性を向上させたエンジン作業機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine work machine that improves the restartability of the engine after the engine is stopped.
上記目的を達成するために、本発明のエンジン作業機は、エンジンを始動するためのモータと、前記モータを駆動するための電力を供給するバッテリと、前記バッテリから供給される電力により動作する前記エンジンを冷却するための冷却ファンと、を備えることを特徴とする。 To achieve the above object, an engine work machine according to the present invention includes a motor for starting an engine, a battery for supplying electric power for driving the motor, and the electric power supplied from the battery. And a cooling fan for cooling the engine.
また、前記冷却ファンは、前記モータにより駆動されてもよい。 The cooling fan may be driven by the motor.
さらに、前記冷却ファンは、冷却ファン用モータにより駆動されてもよい。 Furthermore, the cooling fan may be driven by a cooling fan motor.
また、前記エンジン作業機は、前記エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、前記エンジン運転状態検出手段の出力に基づいて前記冷却ファンの駆動を制御する制御手段と、を更に備えてもよい。 The engine working machine further includes an engine operation state detection unit that detects an operation state of the engine, and a control unit that controls driving of the cooling fan based on an output of the engine operation state detection unit. Also good.
さらに、前記制御手段は、前記エンジン運転状態検出手段によりエンジンの停止を検出すると、所定時間前記冷却ファンを駆動してもよい。 Furthermore, the control means may drive the cooling fan for a predetermined time when the engine operating state detecting means detects the stop of the engine.
また、前記エンジン作業機は、前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記冷却ファン駆動中に、前記バッテリ残容量検出手段により前記バッテリの残容量が所定値以下であることが検出されると、前記冷却ファンの駆動を停止してもよい。 The engine working machine further includes battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery, and the control means detects the remaining capacity of the battery by the battery remaining capacity detecting means during driving of the cooling fan. When it is detected that the value is equal to or less than the predetermined value, the driving of the cooling fan may be stopped.
さらに、前記所定値の残容量は、前記エンジンを始動可能な前記バッテリの残容量であり、前記制御手段は、前記バッテリ残容量検出手段の出力に基づいて、前記エンジンを始動可能な前記バッテリの残容量を残して、前記冷却ファンの駆動を停止することが好ましい。 Further, the remaining capacity of the predetermined value is a remaining capacity of the battery capable of starting the engine, and the control means is configured to control the battery of the battery capable of starting the engine based on an output of the remaining battery capacity detecting means. It is preferable to stop driving the cooling fan while leaving a remaining capacity.
また、前記エンジン作業機は、刈払機であってもよい。 The engine working machine may be a brush cutter.
本発明によれば、エンジン作業機は、エンジンを始動するモータ用のバッテリから供給される電力により動作するエンジン冷却ファンを備えるため、エンジン停止後のエンジンおよびその周囲の部品の冷却が可能となりエンジンの再始動を向上させることができる。 According to the present invention, since the engine work machine includes the engine cooling fan that operates by the electric power supplied from the battery for the motor that starts the engine, the engine and its surrounding components can be cooled after the engine is stopped. Can be improved.
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に沿って説明する。図1に示すように、刈払機1(エンジン作業機)は、中空棒状の操作桿14を備え、操作桿14の一方の端部には回転刃16、他端にはエンジン17が取り付けられる。また、エンジン17の側部にはエンジン17に混合気を供給する気化器13が設けられる。図2に示すように、操作桿14内には回転軸27が回転可能に挿通される。回転軸27の一端は、図示しない傘歯車機構に接続されて回転刃16を回転させる。また、回転軸27の他端は、遠心クラッチ機構28に接続され、遠心クラッチ機構28は、クランク軸22の回転数が一定以上になると回転軸27にエンジン17の動力を伝える。操作桿14の中央付近には作業時に作業者が把持するための操作ハンドル15が設けられる。また、操作桿14の操作ハンドル15とエンジン17の間には、オンの場合にはエンジン17を動作可能にし,オフの場合にはエンジン17を停止するメインスイッチ6と、セルモータ19を作動させるためのスタータスイッチ20と、およびオンの場合には冷却ファン2を動作可能にし,オフの場合には冷却ファン2を停止する冷却ファン用スイッチ29と、後述する制御回路5が設けられている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the brush cutter 1 (engine work machine) includes a hollow rod-
図2に示すように、エンジンケース18に収納されるエンジン17はシリンダブロック12とクランクケース30を有する単気筒の2サイクルエンジンである。クランクケース30を貫通するクランク軸22の一端は、手動でエンジンを始動するためのリコイルスタータ21に接続され、他端はフィンが形成されたマグネトロータ25に固定されるとともに、マグネトロータ25に接続された遠心クラッチ機構28を介して回転軸27に動力伝達可能とされる。
As shown in FIG. 2, the
また、エンジンケース18内には、電池パック4(バッテリ)から供給される電力で駆動されるセルモータ19が設けられる。セルモータ19のピニオン24はエンジンケース18に摺動可能に設けられた減速歯車23と噛合し、減速歯車23はマグネトロータ25に始動用遠心クラッチ機構31を介して接続される。セルモータ19が回転するとピニオン24に噛合する減速歯車23が回転し、クランク軸22を回転させてエンジン17を始動させ、クランク軸22が所定回転数以上になると、始動用遠心クラッチ機構31の動力伝達が解除される。セルモータ19はスタータスイッチ20により操作される。なお、電池パック4は刈払機1から取外し可能である。
Further, a
さらに、エンジンケース18内には冷却ファン2が設けられる。冷却ファン2は、エンジンケース18に設けられた空気導入口32から空気を吸い込み、図2に矢印で示すようにシリンダブロック12に向かって送風し、エンジンケース18内に冷却風を循環させ、エンジン17および気化器13等の部品の冷却を行なう。また、冷却ファン2は冷却ファン用モータ3を備える。冷却ファン用モータ3は電池パック4から供給される電力で駆動され、冷却ファン用モータ3の動作は制御回路5に内蔵されたコントローラ7により制御される。
Further, the
図3に示すように、コントローラ7(制御手段)は、エンジン運転状態検出手段33、電池残容量検出手段34(バッテリ残容量検出手段)、冷却ファン2と接続される。エンジン運転状態検出手段33はエンジン17が運転中か停止中かを検出してコントローラ7に出力する。また、電池残容量検出手段34は電池パック4の残容量を検出して制御装置に出力する。コントローラ7は、エンジン運転状態検出手段33によるエンジン運転状態についての検出出力、電池残容量検出手段34による電池パック4の残容量についての出力に基づいて、冷却ファン2の作動または停止の制御を行う。
As shown in FIG. 3, the controller 7 (control means) is connected to the engine operating state detection means 33, the remaining battery capacity detection means 34 (remaining battery capacity detection means), and the
具体的な制御回路5を図4に示す。図4に示すように、制御回路5にはスタータスイッチ20が接続される。スタータスイッチ20は可動接点20aとセルモータ側接点20bと制御回路側接点20cとを備える。スタータスイッチ20を押すと可動接点20aはセルモータ側接点20bと接触し、セルモータ19は電池パック4から供給される電力により作動してエンジン17を始動する。また、スタータスイッチ20を離すと可動接点20aは制御回路側接点20cと接触し、電池パック4の電力を制御回路5に供給するとともに、充電制御回路10による電池パック4への充電を可能にする。
A specific control circuit 5 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, a
また、制御回路5にはメインスイッチ6が接続され、オフの場合には接点6aが閉じるとともに接点6bが閉じる。接点6bは図示しないイグニッションコイルに接続されており、接点6bが閉じるとイグニッションコイルが短絡されてエンジン17は停止する。メインスイッチ6がオンの場合には、接点6bが開いてイグニッションコイルが作動可能となりエンジン17は始動可能となる。メインスイッチ6のオン、オフいずれの場合でも接点6aは閉じ、制御回路5にはイグニッションコイルまたは電池パック4から電力が供給される。さらに、制御回路5には冷却ファン用スイッチ29が接続される。冷却ファン用スイッチ29は、オンの場合に接点が閉じられて冷却ファン用モータ3を作動可能にし、オフの場合に接点が開いて冷却ファン用モータ3を作動不能にする。
A main switch 6 is connected to the control circuit 5, and when it is off, the
制御回路5に設けられたコントローラ7には、電力を供給するDC/DCコンバータ8、電池残容量検出手段34として電池パック4の残容量を電圧として検出する電池電圧検出回路34、冷却ファン用モータ3を駆動するモータ駆動回路9、電池パック4の残容量を表示する電池残容量表示手段35、エンジン17の出力軸の回転を図示しない回転センサにより検出してエンジン17の運転状態を検出する運転状態検出手段33が接続される。コントローラ7はマイコンであり、図示しないCPU、ROM、RAM、タイマ、A/D変換器等を内蔵している。なお、運転状態検出手段33はエンジン17の出力軸の回転を検出する回転センサの代わりに、メインスイッチ6のオン、オフの状態を検出してエンジン17が運転状態か停止状態であるかの運転状態を検出するようにしてもよい。
The
次に図5のフローチャートを用いて刈払機1の冷却ファン2の制御動作を説明する。エンジン17が始動されるとエンジン運転状態検出手段33がエンジン17の始動を検知してコントローラ7が動作を開始する。ステップ301では、タイマ値のクリア等の初期設定処理が行われ、その後ステップ302に進む。ステップ302では、エンジン運転状態検出手段33によりエンジン17の運転状態が検出され、その後ステップ303に進む。ステップ303では、エンジン17が運転状態の場合はステップ302に戻り、エンジン17が運転状態から停止状態に変化した場合にはステップ304に進む。
Next, the control operation of the cooling
エンジン17が運転状態から停止状態に変化すると、ステップ304において、冷却ファン2を作動させるとともにタイマのカウントをスタートさせ、ステップ305に進む。ステップ305では電池残容量検出手段34による電池パック4の残容量(電圧)の検出値がメモリに保存され、ステップ306に進む。ステップ306では、ステップ305で検出された電池パック4の残容量(電圧)が、セルモータ19でエンジン17を再始動するのに十分な所定の残容量(電圧)以上であるか否かが判断される。電池パック4の残容量(電圧)が所定値より少ない場合にはステップ308に進み、冷却ファン2は停止され、制御は終了する。また、所定値以上であればステップ307に進む。
When the
ステップ307では、冷却ファン2が作動してからの時間が、エンジンケース18内の熱が排出されて気化器13の混合気生成に影響を与えない温度に下がるのに十分な時間(所定時間T)を経過したか否かが判断される。所定時間Tを経過した場合にはステップ308に進み、冷却ファン2は停止され、制御は終了する。所定時間Tが経過していない場合には、ステップ305に戻る。そして、電池残容量が所定値未満になるか所定時間Tが経過するまで冷却ファン2は作動を続け、電池残容量が所定値未満になるか所定時間Tが経過するとステップ308に進んで冷却ファン2は停止し、制御は終了する。なお、冷却ファン2を停止したい場合には、冷却ファン用スイッチ29をオフにすることで作動中の冷却ファン2を強制的に停止させることもできる。
In
上述の刈払機1によれば、セルモータ19に電力を供給する電池パック4が冷却ファン2と制御回路5に電力を供給するので、エンジン17の停止後であってもエンジン17の停止とともに冷却ファン2の運転を開始することができ、エンジンケース18内の冷却を行なうことができる。そして、冷却ファン2は、電池パック4の残容量が十分な場合には、気化器13の混合気生成に影響を与えない程度の温度以上に気化器13およびその周囲の部品の温度が上昇しないような十分な時間作動した後に停止する。したがって、エンジン17の再始動時の始動性を向上させることができ、同時に必要以上に電池を消費することが無いので、次にエンジン17を始動する際に、セルモータ19を十分利用することができる。また、電池パック4の残容量が十分で無い場合も、セルモータ19によるエンジン17の再始動が可能な容量を残して冷却ファン2は停止するので、セルモータ19によるエンジン17の再始動が依然として可能となる。また、一日の作業終了後等,エンジン17を再始動する必要のない場合には、冷却ファン用スイッチ29をオフにすることで作動中の冷却ファン2を停止させて電池の消費を抑えることができる。このため、次に刈払機1を使う際、セルモータ19を用いて容易にエンジン17を始動することができる。
According to the
次に、本発明に係る刈払機の第2実施形態について、図6、図7を用いて説明する。第1実施形態のものと同一構成要素には同一符号を付して説明は省略する。図6の本実施形態の刈払機101のエンジン17部分の断面図に示すように、刈払機101は冷却ファン2の駆動とエンジン17の始動の両方をエンジンケース18に取付けられたモータ119で行なうものである。モータ119の駆動軸130は、ワンウェイクラッチ機構121とともに冷却ファン2に接続される。ワンウェイクラッチ機構121のギア付きの外輪はエンジンケース18に摺動可能に設けられた減速歯車23と噛合する。モータ119が正回転すると、駆動軸130の回転はワンウェイクラッチ機構121のギア付きの外輪から減速歯車23に伝達され、減速歯車23から始動用遠心クラッチ機構31を介してマグネトロータ25に伝達されてエンジン17を始動する。モータ119が逆回転すると、駆動軸130の回転はワンウェイクラッチ機構121のギア付きの外輪には伝達されず、冷却ファン2にのみ伝達され、冷却ファン2が回転して図6に矢印で示すようにシリンダブロック12に向かって送風が行なわれる。
Next, a second embodiment of the brush cutter according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in the sectional view of the
図7の本実施形態の刈払機101の制御回路105の回路図に示すように、スタータスイッチ120はコントローラ7に接続され、スタータスイッチ120を押すと接点が閉じられてスタータ駆動信号がコントローラ7に入力される。スタータ駆動信号がコントローラ7に入力されると、コントローラ7はモータ駆動回路109にモータ119を正回転させる信号を出力し、モータ119を正回転させてエンジン17を始動する。そして、エンジン17停止後に冷却ファン2を駆動する場合には、コントローラ7はモータ駆動回路109にモータ119を逆回転させる信号を出力し、モータ119を逆回転させて冷却ファン2のみを駆動する。なお、この他の冷却ファン2の制御は上述の第1実施例の場合と同様に行なわれる。
As shown in the circuit diagram of the
このように構成された刈払機101によれば、第1の実施形態と同様の効果を有するうえ、冷却ファン2とエンジン17の始動に一つのモータ119しか使わないため、刈払機101の重量を軽減することができ、搭載スペースも削減できて刈払機をコンパクトにすることができるという更なる利点を有する。
According to the
なお、上述の実施形態では、セルモータ19またはモータ119が直接クランク軸22を回転させることでエンジン17を始動していたが、例えば公知の蓄力式スタータ装置を備えた構成であってもよい。図8に要部のみの断面図を示すように、この場合図示しないモータに接続されたモータ駆動軸230のピニオン231はギア240と噛合し、ギア240はエンジンケース18に回動可能に取り付けられ、さらに冷却ファン2の駆動軸250に固定された冷却ファン駆動ギア260と噛合する。ギア240はワンウェイクラッチ270を介して例えばコイルバネ等から構成される公知のゼンマイ式の蓄力装置280に接続され、蓄力装置280は伝達機構290を介してクランク軸22に接続される。モータ駆動軸230が正回転するとギア240に回転が伝達され、ワンウェイクラッチ270を介して蓄力装置280に回転力が蓄力される。なお、蓄力装置280は蓄力された回転力を所定のトルクまで保持する図示しない保持手段を備える。保持手段は、蓄力装置280に蓄力されたトルクが所定値を越えると蓄力された回転力を開放し、開放された回転力は伝達機構を介してクランク軸22に伝達されてクランク軸22を回転させてエンジン17を始動する。また、モータが逆回転してモータ駆動軸230が逆回転するとギア240から冷却ファン駆動ギア260に回転が伝達されて冷却ファン2が回転する。なお、ギア240と蓄力装置280との間にはワンウェイクラッチ270が介在するため、ギア240の回転は蓄力装置280に伝達されることは無い。
In the above-described embodiment, the
作業者がスタータスイッチ120を押すと、モータが正回転して蓄力装置280に回転が伝達され蓄力を開始する。そして、蓄力装置280に蓄力されたトルクが所定値を越えると、蓄力された回転力が開放されてクランク軸22を回転させてエンジン17を始動する。そして、エンジン17停止後には、コントローラ7はモータを逆回転させて冷却ファン2のみを駆動する。なお、この他の冷却ファン2の制御は上述の第1実施例の場合と同様に行なわれる。このような構成の場合、第1の実施形態と同様の効果を有するうえ、モータが直接エンジン17のクランク軸22を回転させることが無いので、モータに必要なトルクを小さくすることができる。このため、小型、軽量のモータを用いることができるうえ、必要なバッテリの容量も小さくすることができ、蓄力装置を備えたとしても刈払機の重量を軽減することができる。
When the operator presses the
なお、本発明は刈払機への適用に限定されるものでは無く、エンジンを動力源とするチェンソーやヘッジトリマ等様々なエンジン作業機に適用することができる。 The present invention is not limited to application to a brush cutter, and can be applied to various engine working machines such as a chain saw and a hedge trimmer using an engine as a power source.
1、101 刈払機
2 冷却ファン
3 冷却ファン用モータ
4 電池パック
5 制御回路
6 メインスイッチ
7 コントローラ
8 DC/DCコンバータ
12 シリンダブロック
13 気化器
19、119 セルモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101
Claims (8)
前記モータを駆動するための電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから供給される電力により動作する前記エンジンを冷却するための冷却ファンと、
を備えることを特徴とするエンジン作業機。 A motor for starting the engine;
A battery for supplying electric power for driving the motor;
A cooling fan for cooling the engine operated by electric power supplied from the battery;
An engine working machine comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン作業機。 The cooling fan is driven by the motor;
The engine working machine according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジン作業機。 The cooling fan is driven by a cooling fan motor.
The engine working machine according to claim 1, wherein
前記エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出手段と、
前記エンジン運転状態検出手段の出力に基づいて前記冷却ファンの駆動を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエンジン作業機。 The engine working machine is:
Engine operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
Control means for controlling the driving of the cooling fan based on the output of the engine operating state detecting means;
The engine working machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
ことを特徴とする請求項4に記載のエンジン作業機。 The control means drives the cooling fan for a predetermined time when detecting the engine stop by the engine operating state detection means.
The engine working machine according to claim 4, wherein
前記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記冷却ファン駆動中に、前記バッテリ残容量検出手段により前記バッテリの残容量が所定値以下であることが検出されると、前記冷却ファンの駆動を停止する、
ことを特徴とする請求項4または5に記載のエンジン作業機。 The engine working machine is:
A battery remaining capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery;
The control means stops driving the cooling fan when the remaining battery capacity detecting means detects that the remaining capacity of the battery is equal to or less than a predetermined value during driving of the cooling fan.
The engine working machine according to claim 4 or 5, characterized in that.
前記制御手段は、前記バッテリ残容量検出手段の出力に基づいて、前記エンジンを始動可能な前記バッテリの残容量を残して、前記冷却ファンの駆動を停止する、
ことを特徴とする請求項6に記載のエンジン作業機。 The remaining capacity of the predetermined value is a remaining capacity of the battery capable of starting the engine,
The control means leaves the remaining capacity of the battery capable of starting the engine based on the output of the remaining battery capacity detecting means, and stops driving the cooling fan.
The engine working machine according to claim 6.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のエンジン作業機。 The engine working machine is a brush cutter;
The engine work machine according to any one of claims 1 to 7, wherein
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009046947A JP2010203246A (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Engine working machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009046947A JP2010203246A (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Engine working machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010203246A true JP2010203246A (en) | 2010-09-16 |
Family
ID=42964986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009046947A Withdrawn JP2010203246A (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Engine working machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010203246A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014173461A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | Engine cooling device |
JP2018170906A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 株式会社デンソー | Driving device |
-
2009
- 2009-02-27 JP JP2009046947A patent/JP2010203246A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014173461A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Fuji Heavy Ind Ltd | Engine cooling device |
JP2018170906A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 株式会社デンソー | Driving device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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