JPH03124980A - エンジン駆動式塗装ポンプの吐出圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン駆動式塗装ポンプに関し、特に塗装
ポンプの圧力を検出してエンジンと塗装ポンプとを連結
するクラッチを断続させることにより、ポンプの吐出圧
を略一定に制御するようにした吐出圧制御装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来の技術として、エンジン内装の発電機で発電された
電力を整流してバッテリに充電し、このバッテリーの電
源回路にポンプの吐出圧を略一定に制御する所定の制御
回路を組み込むようにしたものがあった。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のものは、バッテリを使用していたため、不使
用期間が延引すると放電したり、長期の使用によって充
電機能が劣化したりするとともに１機械重量が増加する
等の欠点があった。

本発明は、上記欠点を解消した新規なエンジン駆動式塗
装ポンプの吐出圧制御装置を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成し
たものである。

即ち、エンジンと塗装ポンプとを電磁クラッチを介して
連結し、エンジンに内蔵された発電機の出力から連続か
つ安定した電圧を得る定電圧回路と、定電圧回路で得た
電圧を制御に必要な電圧に変換する電圧変換回路とを設
け、電圧変換回路に制御装置を設け、この制御装置は、
塗装ポンプの吐出圧力を検出する検出部と、検出部の出
力が所定値を超えた際に遮断信号を、検出部の出力が所
定値以下の際に通電信号を発する判定部と、判定部の遮
断信号または通電信号を入力して電磁クラッチをオフま
たはオンさせる駆動部とを設ける構成にしたものである
。

前記制御装置は、塗装ポンプの吐出部に設けたブリッジ
回路からなる圧力検出回路と、圧力検出回路の出力から
得た測定電圧と定電圧回路の電圧を分圧した基準電圧と
を比較する第１コンパレータと、測定電圧によって発生
する第１コンパレータの出力を受けて閉作動し、かつ基
＊ｍ圧によって発生する第１コンパレータの出力を受け
て開作動するスイッチング回路と、スイッチング回路の
閉作動または開作動によって通電が許容または遮断され
る電磁クラッチコイルとを有する構成にすることが好ま
しい。

また、前記ブリッジ回路に初期出力を発生させる可変抵
抗器と、ブリッジ回路の電源側の電圧を分圧する分圧回
路と、ブリッジ回路の初期出力から得た初期電圧と分圧
回路の電圧とを比較する第２コンパレータと、初期電圧
によって発生する第２コンパレータの出力を受けて閉作
動し、かつ分圧回路の電圧によって発生する第２コンパ
レータの出力を受けて開作動するリレーとを設け、この
リレーを前記スイッチング回路の入力信号側回路に設け
るようにしてもよりＡ。

（作用） 本発明は上記構成にしたものであるから、エンジンの発
電機から発生する不安定な電力は、定電圧回路および電
圧変換回路により、安定した電力に生成されて制御装置
に供給されることになる。

そして、上記制御装置は、塗装ポンプの吐出圧が所定値
を超えると電磁クラッチへの通電を遮断してこれをオフ
させ、エンジンと塗装ポンプとの動力伝達を遮断し、ま
た、塗装ポンプの吐出圧が所定値以下になると電磁クラ
ッチに通電してこれをオンさせ、エンジンと塗装ポンプ
との動力伝達を許容することになる。

また、塗装ポンプの吐出圧を検出する圧力検出回路の損
傷により、圧力検出回路からの出力が無くなると、リレ
ーが開いてスイッチング回路への通電が遮断され、これ
により電磁クラッチコイルへの通電が遮断されて電磁ク
ラッチがオフ作動されることになる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

図面において、第１図は本発明によるエンジン旺動式塗
装ポンプの吐出圧制御装置のブロック図、第２図はその
詳細を示す回路図、第３図は発電機の電圧の発生状態を
示す電圧波形図である。

第１図において、１は汎用エンジンであり、点火用の発
電機２を有する。

上記エンジン１の出力軸には、電磁クラッチ３、減速機
（図示省略）を介して塗装ポンプ４を連結する。

塗装ポンプ４は、上記エンジン１に駆動されて吸引口４
ａ側で塗料を吸引し、吐出口４ｂ側で塗料を吐出してな
り、吐出口４ｂに吐出ホース５を接続しこの吐出ホース
５の先端部にスプレーガン６を接続する。

上記発電機２により発電された一部の電圧は。

定電圧回路１０により連続かつ安定した電圧を得る。即
ち、第３図に示すように１発電機２により発電された出
力のうち、不連続かつ高圧領域の電圧（ア）をカットし
、エンジン１の高速および低速回転時に連続かつ安定し
た低圧領域の電圧、例えば５Ｖの定電圧（イ）を得るよ
うになっている。

上記定電圧回路１０の出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータか
らなる電圧変換回路１１により制御に必要な電圧、例え
ば１２Ｖに昇圧する。

上記電圧変換回路１１により発生した電源回路内に制御
装置Ａを組み込む。

この制御装置Ａは、塗装ポンプ４の吐出圧力を電圧に変
換して検出する検出部Ｂと、検出部Ｂの出力電圧が予め
設定した基準電圧を超えた際に遮断信号を、検出部Ｂの
出力電圧が上記基準電圧以下の際に通電信号を発する判
定部Ｃと。

判定部Ｃの遮断信号または通電信号を入力して電磁クラ
ッチ３をオフまたはオンさせる即動部りとからなる。

上記制御装置の詳細を第２図により説明する。

まず、前述した検出部Ｂは、Ｖ−Ｉ変換回路１４、ブリ
ッジ回路１５および差動増幅回路１６により梼成されて
いる。

Ｖ−Ｉ変換回路１４は、電圧変換回路１１のプラスライ
ン１２とアースライン１３との間に直列に接続した抵抗
Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３のうち、抵抗Ｒ２・Ｒ３間の連結点Ｐ
２とアースライン１３間に定電圧ダイオードＺＤＩとオ
ペアンプＱ１をＦｆｊ列接続してセンサー用の定電流を
発生させる。

ブリッジ回路１５は、その電源側の正の連結点Ｐ３をオ
ペアンプＱ１の出力側に、負の連結点Ｐ４を抵抗Ｒ４を
介してアースライン１３に接続し、ブリッジ回路１５内
に設けた抵抗体のうちの１つは歪ゲージ用の抵抗体、つ
まり圧力センサＲｓとする。そして、この圧力センサＲ
５を塗装ポンプ４の吐出口４ｂ部に取付けた受圧ケース
４ｃに固着する。

また、差動増幅回路回路１６は、上記ブリッジ回路１５
の出力を増幅するものであり、この差動増幅回路回路１
６は、ブリッジ回路１５の出力側の一方の連結点Ｐ５を
オペアンプＱ２の非反転入力に、他方の連結点Ｐ６をオ
ペアンプＱ３の非反転入力に接続し、オペアンプＱ２の
出力側の連結点Ｐ７を抵抗Ｒ９を介してオペアンプＱ４
の反転入力に、オペアンプＱ３の出力側の連結点Ｐ８を
抵抗ＲＩＯを介してオペアンプＱ４の非反転入力に接続
してなる６ なお、ＶＲＩはブリッジ回路１５の初期出力を偏らせる
（後述）可変抵抗器、ＶＨ２はブリッジ回路１５の出力
感度のバラツキを修正する可変抵抗器である。

また、前述した判定部Ｃは、比較回路１７およびスイッ
チング回路１８からなる。

比較回路１７は、オペアンプＱ４からの出力側の連結点
Ｐ９を抵抗Ｒ１５を介して第１コンハレータＱ５の非反
転入力に接続し、電ｇ電圧を可変抵抗器ＶＲ３により分
圧した連結点Ｐ１０を第１コンパレータＱ５の反転入力
に接続してなり、これにより連結点Ｐ９の電圧、つまり
ブリッジ回路１５で発生したポンプ吐出圧に相当する電
圧と連結点ＰＩＯの電圧とを比較し、連結点Ｐ９の電圧
が連結点ＰＬＯの電圧よりも低い場合には、第１コンパ
レータＱ５の出力側の連結点ｐＨの電圧を零電位とし、
逆に連結点Ｐ９の電圧が連結点ＰＬＯの電圧よりも高い
場合には、連結点ｐＨに所定の電圧を発生させる。

またスイッチング回路１８は、フォトカプラ１９および
ＭＯＳ−ＦＥＴ（リレー）２０からなり、フォトカプラ
１９内の発光ダイオードの正側をリレーＲＹの常閉接点
ＮＣおよび抵抗１８を介してプラスライン１２に接続し
、発光ダイオードの負側を第１コンパレータＱ５の出力
側の連結点ｐＨに接続し、フォトカプラ１９のスタック
を電磁クラッチコイル２１の電源回路に設けたＭＯＳ−
ＦＥＴ２０に接続してなる。

上記電磁クラッチコイル２１は、前述した駆動部りをな
し、通電された際には電磁クラッチ３をオン作動させ、
通電が遮断された際には電磁クラッチ３をオフさせるも
のである。

次に上記実施例の作動態様について説明する。

まず、塗装ポンプ４の吐出圧が低下し、連結点Ｐ９の電
圧が連結点ＰＬＯの電圧よりも低くなると、第１コンパ
レータＱ５の出力側の連結点ｐＨの電圧が約零電位とな
り、プラスライン１２側から抵抗１８を介してフォトカ
プラ１９内の発光ダイオードに電流が流れてこれが発光
し、フォトカプラ１９内のフォトダイオードのスタック
の両端に電圧が発生する。

この電圧によりＭＯＳ−ＦＥＴ２０のトレーンＤとソー
スＳ間が導通して電磁クラッチコイル２１に通電されて
電磁クラッチ３がオン作動し、エンジン１の動力が塗装
ポンプ４に伝達され、この塗装ポンプ４の叶動により塗
料がスプレーガン６に向けて吐出されることになる。

また、スプレーガン６の停止等により塗装ポンプ４の吐
出圧が上昇し、連結点Ｐ９の電圧が連結点ＰＬＯの電圧
よりも高くなると、連結点ｐＨの電圧が反転してプラス
ライン１２の電圧に近い値となり、フォトカプラ１９内
の発光ダイオードの両端の電圧が略同圧となって上記発
光ダイオードの発光が停止する。

これにより、フォトカプラ１９の出力側には電圧が発生
せず、ＭＯＳ−ＦＥＴ２０のドレーンＤとソースＳ間は
高抵抗となっててんしクラッチコイル２１への通電が遮
断され、電磁クラッチ３がオフ作動されてエンジン１か
ら塗装ポンプ４への動力伝達が遮断され、塗装ポンプ４
の停止により吐出圧力の上昇が止まる。

スプレーガンの開作動等によって塗装ポンプ４の吐出圧
が再び低下すると、前述と同様にして電磁クラッチ３が
オン作動され、塗装ポンプ４がエンジンによって暇動さ
れ、塗装ポンプ４の吐出圧が再び上昇し始めることにな
り、以下上記動作を繰返して塗装ポンプ４の吐出圧力が
制御される。

ここで、前述した制御装置Ａに、以下の如く安全回路Ｅ
を組み込む。

即ち、オペアンプＱ４の出力側の連結点Ｐ９を、抵抗Ｒ
１３を介して第２コンパレータＱ６の非反転入力に接続
し、連結点Ｐ２の電圧を抵抗Ｒ１・Ｒ２により分圧（例
えば１ボルト）した連結点Ｐ１を第２コンパレータＱ６
の反転入力に接続し、第２コンパレータＱ６の出力側の
連結点Ｐ１２とプラスライン１２との間に、リレーＲＹ
の常閉接点ＮＣを作動させるリレーコイル２２を接続す
る。

そして、ブリッジ回路１５の出力側の一方の連結点Ｐ６
を、可変抵抗器ＶＲＩを介して電源側の連結点Ｐ３・Ｐ
４に接続し、可変抵抗器■Ｒ１により連結点Ｐ９の電圧
が連結点Ｐ１の電圧よりも高くなる如く、ブリッジ回路
１５の出力を強制的に偏らせる。

上記安全回路Ｅの作動態様について説明する。

まず、ブリッジ回路１５内の抵抗のいずれかが断線した
場合、ブリッジ回路１５の電源側の連結点Ｐ３・Ｐ４に
は定電圧が印加されているので、これが無くなれば出力
側の連結点Ｐ５・Ｐ６の出力は無く、従ってオペアンプ
Ｑ４の出力側の連結点Ｐ９の電圧は約零電位となる。

これにより、連結点Ｐ１の電圧が連結点Ｐ９よりも高く
なって第２コンパレータＱ６の出力側の連結点ＰＬ２が
約零電位となり、リレーコイル２２が通電されて常閉接
点ＮＣを切り離し、フォトカプラ１９の入力側の発光ダ
イオードへの通電が遮断されて電磁クラッチ３がオフ作
動され、塗装ポンプ４が停止することになる。

次に、連結点Ｐ３の電圧が、一部破損したブリッジ回路
１５を経て連結点Ｐ６に加わった場合、この電圧は、正
常時に発生するブリッジ回路１５の出力電圧に比入、極
めて大きな値となる。これにより、オペアンプＱ４の出
力側の連結点Ｐ９の電圧は、連結点Ｐ１０の電圧よりも
高くなり、第１コンパレータＱ５の出力側の連結−点ｐ
Ｈの電圧がプラスライン１２の電圧に近い値となり、フ
ォトカプラ１９内の発光ダイオードの両端の電圧が略等
圧となって発光ダイオードの発光が停止され、電磁クラ
ッチ３がオフ作動されることになる。

次に連結点Ｐ３の電圧が、一部破損したブリッジ回路１
５を経て連結点Ｐ５に加わった場合は、オペアンプＱ４
の出力側の連結点Ｐ９の電圧が約零電位、従って第２コ
ンパレータＱ６の出力側の連結点ＰＬ２が約零電位とな
り、前述と同様に常閉接点ＮＧを切り離して電磁クラッ
チ３がオフ作動されることになる。

次に受圧ケース４ｃ内に設けたブリッジ回路１５の取り
出し線４本のすべてが外れた場合は、連結点Ｐ５・Ｐ６
の電圧が抵抗Ｒ５・Ｒ６により約零電位となっているの
で、オペアンプＱ４の出力、つまり連結点Ｐ９に電圧が
発生せず。

第２コンパレータＱ６が働いて常閉接点ＮＣを開き、電
磁クラッチ３がオフ作動されることになる。

また、前述したブリッジ回路１５、可変抵抗器ＶＲＩお
よびＶＲ２の取出し線は、−括してコネクター２３によ
り制御装置Ａおよび安全回路Ｅが配線された基板２４に
対して着脱可能に接続する。

これにより、ブリッジ回路１５部と基板２４側の制御装
置Ａおよび安全回路Ｅとが互換性を有し、一方が不具合
になった際に、この一方のみを新規のものと交換するこ
とができ、保守点検が容易かつ安価になるとともに、可
変抵抗器ＶＲＩおよび可変抵抗器ＶＲ２を調節すること
により、ブリッジ回路１５の初期出力値（偏り）の設定
およびブリッジ回路１５の出力感度のバラツキの修正が
容易になる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明は、塗装ポンプを
駆動するエンジンの発電機の出力によって作動する制御
装置を設け、この制御装置によって塗装ポンプの吐出圧
力を制御するようにしたので、バッテリが不要となり、
不使用期間の延引あるいは寒冷地での使用に関係無く、
塗装ポンプの吐出圧力を常時円滑に制御することができ
るとともに１機械重量を低減することができる効果を奏
する。

また、圧力検出回路が損傷した際に、エンジンと塗装ポ
ンプとの動力伝達を遮断するようにしたので、圧力検出
回路の損傷時における塗装ポンプの暴走を防止すること
ができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジン駆動式塗装ポンプの吐出
圧制御装置のブロック図、第２図はその詳細を示す回路
図、第３図は発電機の電圧の発生状態を示す電圧波形図
である。 １：エンジン、２：発電機、３：電磁クラッチ、４：塗
装ポンプ、４ａ：吸引口、４ｂ＝吐出口、５：吐出ホー
ス、６：スプレーガン、１０：定電圧回路、１１：電圧
変換回路、１２ニブラスライン、１３：アースライン。 Ａ：制御装置。Ｂ：検出部、１４：Ｖ−Ｉ変換回路、１
５ニブリッジ回路（圧力検出回路）。 Ｒ５：圧力センサ、１６：差動増幅回路。 Ｃ：判定部、１７：比較回路、Ｑ５：第１コンパレータ
、１８ニスイツチング回路、１９：’７オトカプラ、２
０　：　ＭＯＳ−ＥＦＴ。 Ｄ＝駆動部、２１：電磁クラッチコイル。 Ｅ：安全回路、Ｑ６：第２コンパレータ、ＶＲｌ：可変
抵抗器、ＲＹ：リレー、ＮＣ：常閉接点、２２：リレー
コイル。 ２３：コネクター 出願代理人 ２４：基板。 松 本 久 第 図 ５７１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンと塗装ポンプとを電磁クラッチを介して連
   結し、エンジンに内蔵された発電機の出力から連続かつ
   安定した電圧を得る定電圧回路と、定電圧回路で得た電
   圧を制御に必要な電圧に変換する電圧変換回路とを設け
   、電圧変換回路に制御装置を設け、この制御装置は、塗
   装ポンプの吐出圧力を検出する検出部と、検出部の出力
   が所定値を超えた際に遮断信号を、検出部の出力が所定
   値以下の際に通電信号を発する判定部と、判定部の遮断
   信号または通電信号を入力して電磁クラッチをオフまた
   はオンさせる駆動部とからなることを特徴とするエンジ
   ン駆動式塗装ポンプの吐出圧制御装置。 ２、前記制御装置は、塗装ポンプの吐出部に設けたブリ
   ッジ回路からなる圧力検出回路と、圧力検出回路の出力
   から得た測定電圧と定電圧回路の電圧を分圧した基準電
   圧とを比較する第１コンパレータと、測定電圧によって
   発生する第１コンパレータの出力を受けて閉作動し、か
   つ基準電圧によって発生する第１コンパレータの出力を
   受けて開作動するスイッチング回路と、スイッチング回
   路の閉作動または開作動によって通電が許容または遮断
   される電磁クラッチコイルとを有してなる請求項１記載
   のエンジン駆動式塗装ポンプの吐出圧制御装置。 ３、前記ブリッジ回路に初期出力を発生させる可変抵抗
   器と、ブリッジ回路の電源側の電圧を分圧する分圧回路
   と、ブリッジ回路の初期出力から得た初期電圧と分圧回
   路の電圧とを比較する第２コンパレータと、初期電圧に
   よって発生する第２コンパレータの出力を受けて閉作動
   し、かつ分圧回路の電圧によって発生する第２コンパレ
   ータの出力を受けて開作動するリレーとを設け、このリ
   レーを前記スイッチング回路の入力信号側回路に設けた
   ことを特徴とする請求項２記載のエンジン駆動式塗装ポ
   ンプの吐出圧制御装置。