JPS6120266Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、異常時に内燃機関を停止させる内燃
機関用安全装置に関するものである。

内燃機関を搭載した車両等においては、冷却水
の水量や水温、エンジンオイルの量或いは油圧等
を常時検知して、これらが異常である場合に警報
ブザを鳴らしたり、警報ランプを点滅させたりし
て運転者の注意を促すことが行なわれている。し
かしながらこれらの方法では運転者が警報に気付
かなければ必要な処置を講ずることができないた
め、事故を未然に防ぐことができない虞れがあつ
た。尚火花点火式のガソリンエンジンが用いられ
る場合には、異常時に点火装置の動作を停止させ
ることにより機関を停止させるようにした安全装
置が提案されているが、この安全装置はデイーゼ
ルエンジンには適用できなかつた。

そこで、燃料噴射ポンプを操作するアクチユエ
ータまたはソレノイドを設けて、定常運転時には
該アクチユエータまたはソレノイドに駆動電流を
流し続けて機関への燃料の供給を許容する状態を
保持し、異常時にアクチユエータまたはソレノイ
ドを消勢して燃料の供給を停止させるようにした
安全装置が提案された。しかしながら、この安全
装置では定常運転時にアクチユエータまたはソレ
ノイドに駆動電流を流し続ける必要があるため、
消費電力が多くなり、発熱が多くなるという問題
があつた。

本考案の目的は、デイールエンジン及び火花点
火式のガソリンエンジンのいずれに適用した場合
にも、異常時に確実に機関を停止させることがで
きるようにするとともに消費電力を少なくした内
燃機関用安全装置を提供することにある。

本考案は、駆動指令が与えられる制御端子を有
して該駆動指令が与えられた時に燃料供給制御手
段を操作して内燃機関への燃料の供給を許容し駆
動指令が除去された時に燃料供給制御手段を操作
して該燃料の供給を停止する燃料供給制御装置
と、電源と制御端子との間に互いに直列に接続さ
れて設けられて正常時に閉じ異常時に開く複数の
スイツチとを備えて、複数のスイツチの直列回路
を通して駆動指令が与えられるようにした内燃機
関用安全装置において、消費電力を増大させるこ
となく異常時に機関を確実に停止させ得るように
したものである。

そのため本考案においては燃料供給制御装置
が、電気的に駆動される駆動源と、燃料供給制御
手段に連結され、駆動源により駆動されて内燃機
関への燃料の供給を停止する第１の位置と該燃料
の供給を許容する第２の位置との間を変位する操
作部材と、駆動指令が与えられている時に充電さ
れるコンデンサと、操作部材が第１の位置及び第
２の位置にある時にそれぞれ閉じる第１及び第２
の位置検出スイツチと、駆動指令が与えられ且つ
第２の位置検出スイツチが開いている時に導通し
て操作部材を第１の位置から第２の位置に変位さ
せるべく駆動源に駆動電流を流す第１のスイツチ
回路と、第１の位置検出スイツチが開いている時
に前記コンデンサの放電電流によりトリガされて
操作部材を第２の位置から第１の位置へ変位させ
るべく駆動源に駆動電流を流す第２のスイツチ回
路と、駆動指令が与えられている時に前記コンデ
ンサの放電により第２のスイツチ回路がトリガさ
れるのを阻止し駆動指令が除去された時に前記コ
ンデンサの放電により第２のスイツチ回路がトリ
ガされるのを許容するトランジスタとを具備して
いる。

以下図示の実施例により本考案を詳細に説明す
る。

第１図は本考案の基本的な構成を示したもの
で、同図において１はバツテリの如き直流電流、
２は直流電流１により駆動されて機関への燃料の
供給を制御する燃料供給制御装置で、この制御装
置はその電源端子２ａ及び２ｂが直流電流１の両
端に接続されている。ms₁〜ms₃は正常時に閉じ
異常時に開くスイツチでこれらのスイツチは直列
に接続され、スイツチms₁〜ms₃の直列回路の一
端は燃料供給制御装置２の制御端子２ｃにまた他
端はキースイツチSWを介して直流電源１のプラ
ス端子にそれぞれ接続されている。

上記燃料供給制御装置２は、電磁プランジヤや
モータ等の電気的に駆動される駆動源と、内燃機
関の燃料噴射ポンプあるいは気化器への燃料の供
給を開閉する弁等の燃料供給制御手段に連結さ
れ、前記駆動源により駆動されて内燃機関への燃
料の供給を停止する第１の位置と該燃料の供給を
許容する第２の位置との間を変位する操作部材
と、駆動源への通電を制御する電気回路とを備え
ており、制御端子２ｃに駆動指令が与えられた時
に機関への燃料の供給を許容し、該駆動指令が除
去された時に燃料の供給を停止するようになつて
いる。またスイツチms₁〜ms₃は機関の異常状態
を検出したときに開くスイツチ、またはその他の
異常時に開かれるスイツチで、これらのスイツチ
は有接点式でも無接点式でもよい。具体例を挙げ
るとスイツチms₁は例えば冷却水の水量を検出す
るセンサの出力接点であり、ms₂はエンジンオイ
ルの油圧を検出するセンサの出力接点である。ま
たms₃は例えば非常時等機関を緊急に停止させた
い場合に開かれるスイツチである。キースイツチ
SWは機関の運転中閉じられるスイツチであり、
このスイツチSWは燃料供給制御装置２の電源端
子２ａと直流電源１との間に挿入することもでき
る。

第１図のように構成すると、正常時にはスイツ
チms₁〜ms₃がすべて閉じているため、燃料供給
制御装置２に駆動指令が与えられる。したがつて
機関への燃料の供給が許容され、機関の運転は支
障なく行なわれる。これに対し、冷却水の量の不
足が油圧の不足等の異常が生じスイツチms₁〜
ms₃のいずれかゞ開くと、燃料供給制御装置２に
駆動指令が与えられなくなるため燃料の供給が停
止し、機関が停止する。

次に第２図及び第３図を参照して本考案の更に
具体的な実施例を説明する。第２図において３は
デイールエンジンの燃料噴射ポンプ、４は燃料噴
射ポンプ３の操作アームである。燃料供給制御装
置２は、駆動源としてのモータ６の回転をハウジ
ング７内に収納した減速機を介して操作部材とし
ての出力アーム８に伝達する構造を有しており、
出力アーム８が連結ロツド９を介して操作アーム
４に連結されている。そしてこの場合、出力アー
ム８が図示の第１の位置Ａにあるときに燃料噴射
ポンプ３への燃料の供給が停止され、出力アーム
８が図示の位置から時計方向に回動して第２の位
置Ｂに位置したときに燃料噴射ポンプ３への燃料
の供給が許容される状態になるようになつてい
る。

ハウジング７内にはプリント基板（図示せ
ず。）が取付けられていて、このプリント基板に
モータ６を制御する制御回路が装着され、ハウジ
ング７の側面から引出されたリード線２１ａ、２
１ｂ及び２１ｃにより電源端子２ａ、２ｂ及び制
御端子２ｃが導出されている。ハウジング７内に
は出力アーム８の位置を検出する第１及び第２の
位置検出スイツチとしての第１及び第２のリード
スイツチLa及びLbが配置され、出力アーム８を
駆動する可動部にこれらのリードスイツチを動作
させる磁石が取付けられている。これらのリード
スイツチLa及びLbはそれぞれ、出力アーム８が
第１の位置Ａ及び第２の位置Ｂにあることを検出
するもので、第１のリードスイツチLaは出力ア
ーム８が第１の位置Ａにあるときに閉じ、第２の
リードスイツチLbは出力アーム８が第２の位置
Ｂにあるときに閉じるようになつている。

第３図は上記プリント基板に装着された制御回
路２２の構成例を示したもので同図においてTr₁
及びTr′₁は駆動指令が与えられたときに導通して
アーム８を第１の位置Ａから第２の位置Ｂに向け
て回動させるようにモータ６に一方の極性の電流
を流す第１のスイツチ回路を構成するトランジス
タ、Tr₂及びTr′₂は復帰指令が与えられていると
きに後記するコンデンサの放電電流により導通し
てモータ６に他方の極性の電流を流す第２のスイ
ツチ回路を構成するトランジスタであり、第１及
び第２のスイツチ回路は、駆動指令または復帰指
令に応じて選択的に動作するようになつている。
更に詳細に説明すると、トランジスタTr₁及び
Tr₂はそれぞれのエミツタがリード線２１ａを介
して直流電源１の正極端子に接続され、コレクタ
はモータ６の両端に接続されている。トランジス
タTr₁のベースは抵抗R₁を介してトランジスタ
Tr₂のコレクタに接続され、トランジスタTr₂の
ベースは抵抗R₂を介してトランジスタTr₁のコレ
クタに接続されている。トランジスタTr′₁及び
Tr′₂のエミツタはリード線２１ｂを通して直流電
源１の負極端子（接地）に接続され、トランジス
タTr′₁のコレクタはトランジスタTr₂のコレクタ
に、またトランジスタTr′₂のコレクタはトランジ
スタTr₁のコレクタにそれぞれ接続されている。
トランジスタTr′₁のベースエミツタ間及びトラン
ジスタTr′₂のベースエミツタ間にはそれぞれ抵抗
R₃及びR₄が並列接続され、トランジスタTr′₂の
ベース及びトランジスタTr′₁のベースにそれぞれ
ダイオードD₁及ぼD₂を介して第１及び第２のリ
ードスイツチLa及びLbの一端が接続されてい
る。リードスイツチLa及びLbの他端は共通接続
され、この共通接続点が前記リード線２１ｂを介
して電源の負極端子に接続されている。第１のリ
ードスイツチLaの一端はまたエミツタを接地し
たトランジスタTr₃のコレクタに接続され、第２
のリードスイツチLbの一端は抵抗R₅を介してリ
ード線２１ｃの一端に接続されている。リード線
２１ｃの一端はダイオードD₃のアノードに接続
され、ダイオードD₃のカソードと接地間にコン
デンサＣが接続されている。またトランジスタ
Tr₃のコレクタは抵抗R₆を介してダイオードD₃の
カソードに接続され、トランジスタTr₃のベース
は抵抗R₇を介してリード線２１ｃの一端に接続
されている。更にトランジスタTr₃のベースエミ
ツタ間には、抵抗R₈が並列接続されている。リ
ード線２１ｃはスイツチms₁〜ms₃及びキースイ
ツチSWを介して直流電源１の正極端子に接続さ
れており、このキースイツチSWの閉成により駆
動指令が与えられ、キースイツチSWの開路によ
り復帰指令が与えられるようになつている。

上記トランジスタTr₃は第２のスイツチ回路
（トランジスタTr₂、Tr′₂）へのトリガ信号の供給
を制御するために設けられたもので、このトラン
ジスタTr₃は駆動指令が与えられている時に導通
してコンデンサＣの放電により第２のスイツチ回
路がトリガされるのを阻止し、駆動指令が除去さ
れた時に遮断状態になつてコンデンサＣの放電に
より第２のスイツチ回路がトリガされるのを許容
する。

次に上記実施例の動作を説明する。今出力アー
ムが第２図に示したように第１の位置Ａにあると
すると、第３図において第１のリードスイツチ
Laが閉じ、第２のリードスイツチLbは開いてい
る。この状態ではトランジスタTr′₂のベースが接
地電位になるためこのトランジスタTr′₂が遮断状
態にあり、このトランジスタTr′₂のコレクタエミ
ツタ間を通してベース電流が流れるトランジスタ
Tr₂も遮断状態にある。即ちトランジスタTr₂及
びTr′₂により構成されている第２のスイツチ回路
は遮断状態にある。またスイツチSWが開いてい
る状態ではトランジスタTr′₁にベース電流が供給
されないためトランジスタTr′₁が遮断状態にあ
り、トランジスタTr₁も遮断状態にある。更にト
ランジスタTr₃にも電圧が印加されないため、こ
のトランジスタTr₃も遮断している。こゝでスイ
ツチSWを閉じて駆動指令を与えると、抵抗R₅を
通してトランジスタTr′₁にベース電流が流れるた
めこのトランジスタTr′₁が導通する。これにより
トランジスタTr₁にもベース電流が流れてこのト
ランジスタTr₁が導通する。即ちトランジスタ
Tr₁及びTr₂からなる第１のスイツチ回路が導通
状態になり、直流電源１→トランジスタTr₁→モ
ータ６→トランジスタTr′₁→直流電源１の経路で
電流が流れてモータ６が一方向に回転する。これ
により出力アーム８が第２図において時計方向に
回動する。この出力アーム８の回動により第１の
リードスイツチLaが開くが、スイツチSWの閉成
によりトランジスタTr₃が導通状態になるためト
ランジスタTr′₂は遮断状態に保持される。またス
イツチSWが閉じている期間にコンデンサＣが図
示の極性に充電される。出力アーム８が第２の位
置Ｂに達すると第２のリードスイツチLbが閉じ
るためトランジスタTr′₁が遮断状態になり、これ
によりトランジスタTr₁も遮断状態になる。した
がつてモータ６への通電が停止され、モータ６の
回転が停止する。この状態では燃料噴射ポンプ３
に燃料が供給されるため、スタータモータにより
機関のクランク軸を回転すると機関が始動する。
次に異常が生じてスイツチms₁〜ms₃のいずれか
が開くと、トランジスタTr₃が遮断すると同時に
コンデンサＣの電荷が抵抗R₆、タイオードD₁及
びトランジスタTr′₂のベース・エミツタ間回路を
通して放電するためトランジスタTr′₂が導通し、
これによりトランジスタTr₂が導通する。したが
つて直流電源１からトランジスタTr₂、モータ６
及びトランジスタTr′₂を通して前記と逆方向の極
性の電流が流れ、モータ６が逆転する。これによ
り出力アーム８が第２図において反時計方向に回
動し、第１の位置Ａ側に復帰する。出力アーム８
が第１の位置Ａに達すると第１のリードスイツチ
Laが閉じるためトランジスタTr′₂及びTr₂が遮断
状態になり、モータ６が停止する。これにより燃
料噴射ポンプ３への燃料の供給が停止され、機関
が停止する。こゝでコンデンサＣの放電時定数を
出力アーム８を第２の位置Ｂから第１の位置Ａに
復帰させるために必要にして十分な値に設定して
おくのは勿論である。このように、コンデンサＣ
の放電電流によりトランジスタTr₂及びTr′₂から
なる第２のスイツチ回路の導電信号を与えるよう
にすると、この第２のスイツチ回路に電源１側か
ら信号を与える必要がなくなるので、簡単なスイ
ツチSWの開閉のみにより駆動指令と復帰指令を
与えることができ、回路構成も簡単にすることが
できる。

上記実施例において出力アーム８が第１の位置
Ａからの第２の位置Ｂに向けて変位している途中
でスイツチSWまたはms₁〜ms₃が開かれた場合
も、トランジスタTr′₁が遮断すると同時にコンデ
ンサＣの放電電流によりトランジスタTr′₂にベー
ス電流が与えられるのでトランジスタTr′₂及び
Tr₂が導通し、前記と同様にモータ６が逆転して
出力アーム２８が第１の位置Ａに復帰する。この
ように駆動指令が与えられた後出力アーム８が第
２の位置Ｂに達する前に復帰指令が与えられる場
合に備えてコンデンサＣの充電時定数は十分小さ
くしておく。

上記実施例では異常時に開かれるスイツチが３
個設けられているが、このスイツチの個数は任意
である。またリードスイツチLa、Lbは光電的な
スイツチや有接点式のリミツトスイツチ等により
置き換えることもできる。

本考案は点火装置をもたないデイールエンジン
に適用した場合に特に効果が大であるが、火花点
火式のガソリンエンジンにも適用することができ
るのは勿論である。また上記実施例のように、非
常停止用のスイツチms₃を設けておくと、非常時
に簡単且つ迅速に機関を停止できるので、特にト
ラクタやコンバイン等の農機具や土木作業機械等
に適用した場合に作業者を不慮の事故から守つた
り機器の破損を未然に防止したりすることがで
き、実益が大である。

以上のように、本考案によれば、異常時に機関
への燃料の供給を停止するようにしたので、機関
を確実に停止させることができ、運転者の保護と
機器の破損の防止とを図ることができる利点があ
る。

特に本考案においては、運転開始時に操作部材
が第１の位置から第２の位置まで変位する間だけ
駆動源に通電すればよく、定常運転時には駆動源
への通電を停止させるので、定常運転時における
燃料供給制御装置の消費電力を少なくすることが
でき、該制御装置での発熱を少なくすることがで
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本的な構成を示す接続図、
第２図は本考案をデイーゼルエンジンに適用する
場合の装置の外観の一例を示す概略正面図、第３
図は本考案の具体的実施例の電気的構成を示す接
続図である。 １……直流電源、２……燃料供給制御装置、２
ａ、２ｂ……電源端子、２ｃ……制御端子、ms₁
〜ms₃……異常時に開くスイツチ、６……モー
タ、８……出力アーム、Tr₁、Tr′₁、Tr₂、Tr′₂、
Tr₃……トランジスタ、R₁〜R₈……抵抗、D₁、D₂
……ダイオード、La、Lb……リードスイツチ、
Ｃ……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動指令が与えられる制御端子を有して該駆動
   指令が与えられた時に燃料供給制御手段を操作し
   て内燃機関への燃料の供給を許容し前記駆動指令
   が除去された時に前記燃料供給制御手段を操作し
   て該燃料の供給を停止する燃料供給制御装置と、
   電源と前記制御端子との間に互いに直列に接続さ
   れて設けられて正常時に閉じ異常時に開く複数の
   スイツチとを備えて、前記複数のスイツチの直列
   回路を通して前記駆動指令が与えられる内燃機関
   用安全装置において、 前記燃料供給制御装置は、 電気的に駆動される駆動源と、 前記燃料供給制御手段に連結され、前記駆動源
   により駆動されて内燃機関への燃料の供給を停止
   する第１の位置と該燃料の供給を許容する第２の
   位置との間を変位する操作部材と、 前記駆動指令が与えられている時に充電される
   コンデンサと、 前記操作部材が第１の位置及び第２の位置にあ
   る時にそれぞれ閉じる第１及び第２の位置検出ス
   イツチと、 前記駆動指令が与えられ且つ前記第２の位置検
   出スイツチが開いている時に導通して前記操作部
   材を前記第１の位置から第２の位置に変位させる
   べく前記駆動源に駆動電流を流す第１のスイツチ
   回路と、 前記第１の位置検出スイツチが開いている時に
   前記コンデンサの放電電流によりトリガされて前
   記操作部材を第２の位置から第１の位置へ変位さ
   せるべく前記駆動源に駆動電流を流す第２のスイ
   ツチ回路と、 前記駆動指令が与えられている時に前記コンデ
   ンサの放電により前記第２のスイツチ回路がトリ
   ガされるのを阻止し駆動指令が除去された時に前
   記コンデンサの放電により前記第２のスイツチ回
   路がトリガされるのを許容するトランジスタとを
   具備したことを特徴とする内燃機関用安全装置。