JP3110117U - 小型作業機における回転速度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットルレバーでは、エンジンの回転数が最大になるように気化器の調整をしておき、第１の点火制御回路と第２の点火制御回路とを、切換スイッチで切り換えることによって、エンジンが、所定の回転数を超えないように、また、他の所定の回転数を超えないようにした小型作業機の回転速度制御装置を提供する。
【解決手段】スロットルレバーによる気化器の調整および点火プラグの点火制御でエンジンの回転速度制御を行う小型作業機の回転速度制御装置であって、エンジンが所定の回転数を超えると点火出力が一瞬停止する第１の点火制御回路１と、エンジンが他の所定の回転数を超えると点火出力が一瞬停止する第２の点火制御回路２とを備え、これらの点火制御回路を、ハンドルに備えた切換スイッチ３で切り換えるように構成したことを特徴とする小型作業機の回転速度制御装置。
【選択図】図１

Description

本考案は、刈払機や刈込機（ヘッジトリマ）やチェーンソーなどの、小型作業機のエンジンの回転速度が所定回転速度以上になると点火プラグの点火を一瞬止めて、回転速度が所定回転速度以上にならないように制御する小型作業機における回転速度制御装置に関するものである。

従来、エンジンの気化器（キャブレター）のスロットル弁を、ケーブルを介して操作するスロットルレバー装置が知られている。特に、刈払機等のハンドルのグリップ近傍に配設され、ケーブルを介してエンジンの回転速度の制御を行うスロットルレバー装置とトリガレバーとを備えたものが知られている。さらに、これを詳細に説明すると、エンジンを予め高速回転数に設定する場合には高・低速レバーを高速回転位置に回動させる。そうすると、ケーブルは滑車を介してスロットル弁を高速回転位置の開度まで引っ張るため、エンジンは高速回転する。低速回転に設定する場合には、高・低速レバーを低速回転位置に回動させると、ケーブルは弛み、スロットル弁は低速回転位置の開度に戻るため、エンジンは低速回転となる。高・低速レバーでエンジンの回転数を設定した後、トリガレバーをフリーの位置にすると、前記滑車を保持したケーブル作動レバーも回動して、ケーブルは弛んでスロットル弁の開度は小さくなり、エンジンはアイドリング回転となる。トリガレバーをグリップと共に握ると、前記ケーブル作動レバーは、ねじりバネを介して前記と逆に回動し、ケーブルを引っ張ってエンジンの回転数を上昇させる。そして、ケーブル作動レバーはストッパーに当接し、エンジンの回転数は予め設定した回転数となる。トリガレバーをグリップと共にさらに握ると、トリガレバーは前記ねじりバネを変形させ、さらに、所定量（例えば４°）回動可能である。この所定量の間はトリガレバーを回動させてもケーブル作動レバーは回動せず、トリガレバーの遊び区間となる。したがって、作業中に作業者のグリップおよびトリガレバーに掴持状態が僅かに弛んでも、トリガレバーの回動角度が４°以内であればエンジンの回転数に変化を生じることはなく、安定した作業を行うことができる（特許文献１）。

また、従来、エンジンの回転制御用レバー装置が知られている。この回転制御用レバー装置において、エンジンをアイドリング回転状態から高速回転させるためには、ストップレバーを押してその係止部とタイコホルダの係止片との係止を解除し、トリガレバーを指で引いて操作する。これに追従してタイコホルダも揺動し、インナーワイヤが引かれて所望の回転数が得られる。トリガレバーを最大限まで引くと、エンジンの回転数も最大となる。
エンジンを高速回転させていたときに、緊急事態が発生したときは、トリガレバーから手を離せばよい。トリガレバーとタイコホルダはリターンスプリングの作用で直ちに復帰し、強制的にアイドリング回転とすることができる。
また、エンジンが高速回転の状態でサブレバーを操作すると、トリガレバーを最大に引いて握ったままで高速回転と低速回転との間でタイコホルダの位置を自由に調整することができる。この状態はサブレバーから指を離しても保持される。
さらに、エンジンを中、高速で回転させている状態でも、トリガレバーから手を離せばタイコホルダがストップレバーに係止する位置に復帰し、アイドリング回転になるので、安定性が確保される（特許文献２）。

また、従来一般の小型作業機おいて、スロットルケーブルの引き代を変化させてエンジンの回転速度を調整する制御方式では、スロットルケーブルを引いて気化器（キャブレター）のスロットルバルブの開度による回転速度の調整を行っている。
特開２００１−１０７７５２号公報（段落００１４参照） 特開２０００−２１３３７８号公報（段落００１７、００１８、００１９、００２０参照）

前記特許文献１および特許文献２に開示されているエンジンのスロットルレバー装置およびエンジンの回転制御用レバー装置においては、機構部材が多くて、比較的に構成が複雑で、製造コストが比較的に高く、また、操作も面倒である、という課題がある。

また、スロットルケーブルの引き代を変化させてエンジンの回転速度を調整する制御方式では、図４に示すように、スロットルバルブが全開の特性（Ａ）と、スロットルバルブが未全開の特性（Ｂ）は、図に示すようになる。すなわち、スロットルバルブが未全開の特性では、アイドリング回転数からの刃物の加速度が悪かったり、負荷が掛かった際の回転数の落ち込みが影響し、出力が不足する要因となっていた。また、その出力の不足を補うには、出力の大きいエンジンを使用しなければならなかった。

また、刈込機の場合においては、葉や径が２〜３mm程度の枝を切断する場合は、エンジンが高速回転において切断し、それ以上の太さの枝を切断する場合は、高速回転だと枝が刃物にはじかれて、切り込みが悪く、切り口もきれいに切断できない。太い径の枝を効率良く切断しようとすると、エンジンの回転速度すなわち刃物の駆動速度を下げる必要がある。

また、刈払機の場合においては、取り付ける刃物によって負荷が変わる。すなわち、丸鋸歯を装着した場合は、丸鋸刃自体の負荷は小さく、エンジンは高速回転となり危険である。そのために、作業者はスロットル操作を途中で止めながらエンジンの回転速度を下げて作業をする必要がある。
また、刈払機にトリマヘッド（回転するナイロン紐で草を刈る）を装着した場合は、そのもの自体が負荷となるため、エンジンの回転速度は下がる。

前記のような状況下において、現状の刈込機の場合は、作業現場の状況に合わせてエンジンの回転数を変えるには、スロットルの調整具合（握り具合）で回転数を調整するしかない。また、刈払機の場合は、エンジンの回転速度を調整するものはあったが、その調整操作が面倒であり、かつ、エンジンの出力が不足になり易い、という問題がある。

そこで、本考案の小型作業機の回転速度制御装置は、エンジンの点火プラグの点火を一瞬止める方式で回転速度制御が行われ、エンジンのスロットルバルブは全開のまま、換言すれば、図４に示す、スロットルバルブが全開の特性（Ａ）のままで回転速度制御が行え、エンジンのアイドリング回転数からの立ち上がりや、負荷が掛かったときの回転数の落ち込みが少なく、刃物の加速不足を小さくすることができるようにすることを課題とするものである。
そのようにするために、本考案は、比較的に簡単な構成であり、第１の点火制御回路と第２の点火制御回路とを、切換スイッチで切り換えることにとって、エンジンが、所定の回転数を超えないように、また、他の所定の回転数を超えないようにした小型作業機における回転速度制御装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するための手段として、請求項１に係る考案は、スロットルレバーによる気化器の調整および点火プラグの点火制御でエンジンの回転速度制御を行う小型作業機の回転速度制御装置であって、エンジンが所定の回転数を超えると点火出力が一瞬停止する第１の点火制御回路（１）と、エンジンが他の所定の回転数を超えると点火出力が一瞬停止する第２の点火制御回路（２）とを備え、これらの点火制御回路を、ハンドル（１７）に備えた切換スイッチ（３）で切り換えるように構成したことを特徴とする小型作業機の回転速度制御装置としたものである。

また、請求項２に係る考案は、前記ハンドル（１７）に備えた切換スイッチ（３）は、停止→第１の点火制御回路（１）→第２の点火制御回路（２）、または停止→第２の点火制御回路（２）→第１の点火制御回路（１）の順に切り換えるように構成したことを特徴とする小型作業機の回転速度制御装置としたものである。

請求項１に係る考案によれば、スロットルレバーでは、エンジンの回転速度が最大になるように気化器を調整しておき、切換スイッチの切り換えによって、エンジンの回転数が、所定の回転数の範囲を超えないように、また、他の所定の回転数の範囲を超えないように、制御することができる。また、請求項１に係る考案によれば、前記切換スイッチをハンドルに設けたことにより、その切り換え操作性が良くなる。
また、本考案の回転速度制御装置を刈込機に備えた場合は、作業者は被切断物の状況を判断し、刃物のスピードを即時に切り換え、作業現場に合わせて効率良く作業をすることができる。
また、刈払機に負荷の掛かるトリマヘッド（回転するナイロン紐で草を刈る）を装着した場合から、負荷の掛からない丸鋸刃に交換した場合に、本考案の回転速度制御装置を低速に簡単に切り換えることができ、従来のように、煩わしいスロットルによる回転速度の調整操作を必要としなくなる。

請求項２に係る考案によれば、ハンドルに備えた切換スイッチを、停止→第１の点火制御回路→第２の点火制御回路、または、停止→第２の点火制御回路→第１の点火制御回路の順に切り換えるようにすることによって、その切り換え操作性が良くなるとともに、エンジンを緊急停止したい場合には、切換スイッチを停止位置に切り換えることにより、エンジンを直ちに停止させることができる。

以下、本考案の小型作業機における回転速度制御装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本考案の構成の概略を示すものであり、本考案は、スロットルレバーによる気化器の調整および点火プラグの点火制御でエンジンの回転速度制御を行う小型作業機の回転速度制御装置であって、エンジンが所定の回転数（Ｌ）、たとえば、９０００ｒｐｍを超えると点火出力が一瞬停止する第１の点火制御回路１と、エンジンが他の所定の回転数（Ｈ）、たとえば、１０５００ｒｐｍを超えると点火出力が一瞬停止する第２の点火制御回路２とを備え、これらの点火制御回路１，２を、小型作業機（たとえば、図３に示す実施の形態においては刈込機）のリヤハンドル１７に備えた切換スイッチ３で切り換えるように構成したものである。

前記ハンドル１７に備えた切換スイッチ３は、図１および図３に示すように、停止（ＯＦＦ）→第１の点火制御回路１（Ｌ）→第２の点火制御回路２（Ｈ）、または、停止→第２の点火制御回路２（Ｈ）→第１の点火制御回路１（Ｌ）の順に切り換えるようにしている。

なお、図１において、符号４はエンジンの回転数に従った周波数の点火信号を発生する点火信号発生器、５は前記第１または第２の点火制御回路１，２からの点火信号を切換スイッチ３を介して入力して高電圧を発生する点火コイルであり、周知のように、一次巻線に対して二次巻線を多く巻いている。６はエンジンの点火プラグである。

図２は前記点火制御回路１，２の機能ブロック図であり、これらの点火制御回路は、前記点火信号発生器４から得られた点火信号が入力されるように接続され、エンジンの回転数に従った周波数すなわち回転数を検出する回転検出回路７と、同じく、点火信号発生器４からの点火信号が入力されるように接続されて点火パルスを発生する点火パルス発生回路８と、前記回転検出回路７と点火パルス発生回路８との間に接続された点火パルス停止信号発生回路９とにより構成されている。そして、エンジンの回転数が所定の回転数を超えたことを前記回転検出回路７が検出すると、その検出信号が前記点火パルス停止信号発生回路９に入力し、この点火パルス停止信号発生回路９から点火パルスの発生を一瞬停止させる信号を発生し、それを点火パルス発生回路８に入力させることによって、この点火パルス発生回路８からの点火パルスが一瞬停止するので、エンジンの点火クプラグ６からの点火も一瞬停止するので、エンジンの回転速度が下がる。前記回転検出回路７と、点火パルス発生回路８と、点火パルス停止信号発生回路９とは、ＩＣ（集積回路）化することができ、また、前記のような機能（プログラム）を有するワンチップ・マイコン化することもできる。

図３は本考案の回転速度制御装置を備えた小型作業機の斜視図であり、符号１０は、小型作業機としての刈込機（ヘッジトリマ）、１１はエンジン本体、１２はエンジンを始動させるときに牽引する牽引紐の取っ手、１３は燃料タンク、１４は燃料タンクのキャップ、１５はトリミング刃（刈込み刃）、１６はフロントハンドル、１７はリヤハンドルであり、このリヤハンドル１７にスロットルレバー１８とスロットルレバーロック１９が取り付けられている。

なお、本考案の回転速度制御装置は、リヤハンドルに限らず、フロントハンドルやエンジン本体にも備えることができる。

本考案の小型作業機の回転速度制御装置の概略図である。 本考案の構成要素である点火制御回路の機能ブロック図である。 本考案の回転速度制御装置を備えた小型作業機の斜視図である。 スロットルバルブの開閉度におけるエンジンの回転数対出力特性を示す図である。

符号の説明

１ 第１の点火制御回路
２ 第２の点火制御回路
３ 切換スイッチ
４ 点火信号発生器
５ 点火コイル
６ 点火プラグ
７ 回転検出回路
８ 点火パルス発生回路
９ 点火パルス停止信号発生回路
１０ 刈込機（ヘッジトリマ）
１１ エンジン本体
１２ 牽引紐の取っ手
１３ 燃料タンク
１４ キャップ
１５ トリミング刃（刈込み刃）
１６ フロントハンドル
１７ リヤハンドル
１８ スロットルレバー
１９ スロットルレバーロック

Claims (2)

1. スロットルレバーによる気化器の調整および点火プラグの点火制御でエンジンの回転速度制御を行う小型作業機の回転速度制御装置であって、
   エンジンが所定の回転数を超えると点火出力が一瞬停止する第１の点火制御回路（１）と、エンジンが他の所定の回転数を超えると点火出力が一瞬停止する第２の点火制御回路（２）とを備え、これらの点火制御回路を、ハンドル（１７）に備えた切換スイッチ（３）で切り換えるように構成したことを特徴とする小型作業機の回転速度制御装置。
2. ハンドル（１７）に備えた切換スイッチ（３）は、停止→第１の点火制御回路（１）→第２の点火制御回路（２）、または停止→第２の点火制御回路（２）→第１の点火制御回路（１）の順に切り換えるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の小型作業機の回転速度制御装置。

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