(57)【要約】   【課題】  エンジン駆動型洗浄機等のエンジン運転音や排気ガス、使用燃料量を低減し、かつ洗浄などの作業能率を向上させる。  【解決手段】  噴射銃５に放水スイッチ１０を設け、放水スイッチ１０がオフの状態ではエンジン１を停止させ、放水スイッチ１０がオンのときにはエンジン１を始動してポンプ２を駆動する。ポンプ２の吐出圧力が予定値以上になれば、噴射銃５内の放水弁を開き放水可能な状態にする。放水スイッチが長時間継続してオンにならないときにはエンジン１を停止させる。噴射銃５を取って作業を開始する状態になれば、エンジン１を始動させる。スタータモータ用のバッテリ１３を備え、このバッテリ１３は、エンジン１の運転中にスタータモータ兼用発電機３の発電機機能によって充電される。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで駆動されるポンプと、該ポンプから吐出された流体を放出する放出機とを有するエンジン駆動型作業機において、
前記エンジンに連結され、前記エンジン始動時にはバッテリを電源として駆動されるスタータモータとして作動し、前記エンジンの運転中は前記バッテリを充電する発電機として作動することができるスタータモータ兼用発電機と、
前記放出機の作動待機状態および作動状態を検出する手段と、
前記作動待機状態では前記エンジンを停止させ、前記作動状態では前記エンジンを起動して前記ポンプを駆動する制御手段とを具備したことを特徴とするエンジン駆動型作業機。
【請求項２】
前記放出機を作動させるための操作スイッチを備え、
前記制御手段が、前記操作スイッチのオンに応答してエンジンを始動するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型作業機。
【請求項３】
前記ポンプの吐出側圧力が所定の圧力に上昇したときに検出出力を生じる圧力検出手段を備え、
前記圧力検出手段の検出出力に応答して前記放出機に設けられる弁を開くように構成されたことを特徴とする請求項２記載のエンジン駆動型作業機。
【請求項４】
前記操作スイッチが継続してオフになっている時間を計測し、この時間が予め設定した値以上になったときにタイムアップとなるタイマ手段を備え、
前記タイムアップに応答して前記エンジンを停止させるように構成されたことを特徴とする請求項２記載のエンジン駆動型作業機。
【請求項５】
前記放出機が放水準備状態になったときに検出信号を生じるスタンバイスイッチを備え、
前記エンジンが停止中に生じた前記スタンバイスイッチの検出信号に応答して前記スタータモータ兼用発電機をスタータモータとして作動させることを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型作業機。
【請求項６】
前記バッテリの電圧が所定値以下になったときに検出信号を生じるバッテリ電圧判定手段を備え、
前記バッテリ電圧判定手段の検出信号に応答して前記スタータモータ兼用発電機を発電機として作動させることを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動型作業機。
【請求項７】
前記放出機として放水機を設け、前記ポンプが流体として洗浄用水を吐出するよう構成されて、洗浄機として機能する請求項１〜６のいずれかに記載されたエンジン駆動型作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動型作業機に関し、特に待機状態での無駄な運転を減らすことができるエンジン駆動型作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンで駆動されるポンプで洗浄水を噴出させることができるエンジン駆動型高圧洗浄機が知られている。例えば、特公平５−３８１３２号公報や実公平６−４１６７３号公報には、洗浄作業休止時にはエンジン回転数を自動的に低速回転にすることができるエンジン駆動型洗浄機の制御装置が開示されている。この制御装置によって、燃料の節約や排気ガスの低減、ならびに運転音の低下が図られる。
【特許文献１】特公平５−３８１３２号公報
【特許文献２】実公平６−４１６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１，２に記載された装置では、エンジンを低速運転させるので、燃料の節約等に関して有る程度の改善を行えるが十分ではない。また、洗浄作業休止時にも高圧ポンプは運転を続けて余水もしくはアンローダ水を貯水槽に戻しているので、無駄な運転が行われていた。
【０００４】
また、燃料の節約等の効果を上げるために、洗浄作業休止時にエンジンを停止させることが考えられる。しかし、作業者は、洗浄始動・停止のためのスイッチを切る操作とともに、エンジンの停止操作をもしなければならないので、効果的に無駄を排除することができないおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、洗浄作業の始動・停止を容易にするとともに、燃料の節約や排気ガスの低減、ならびに運転音の低下を図ることができる洗浄機等、エンジン駆動型作業機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンで駆動されるポンプと、該ポンプから吐出された流体を放出する放出機とを有するエンジン駆動型作業機において、前記エンジンに連結され、前記エンジン始動時にはバッテリを電源として駆動されるスタータモータとして作動し、前記エンジンの運転中は前記バッテリを充電する発電機として作動することができるスタータモータ兼用発電機と、前記放出機の作動待機状態および作動状態を検出する手段と、前記作動待機状態では前記エンジンを停止させ、前記作動状態では前記エンジンを起動して前記ポンプを駆動する制御手段とを具備した点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記放出機を作動させるための操作スイッチを備え、前記制御手段が、前記操作スイッチのオンに応答してエンジンを始動するように構成された点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記ポンプの吐出側圧力が所定の圧力に上昇したときに前記放出機に設けられる弁を開くように構成された点に第３の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記操作スイッチが継続してオフになっている時間が予め設定した値以上になったときにエンジンを停止させるように構成された点に第４の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記放出機が放水準備状態になったときに前記スタータモータ兼用発電機をスタータモータとして作動させ、停止中のエンジンを始動させる点に第５の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、前記バッテリの電圧が所定値以下になったときに前記スタータモータ兼用発電機を発電機として作動させる点に第６の特徴がある。
【発明の効果】
【００１２】
第１の特徴によれば、放出機による流体放出作業を休止している待機状態でエンジンを停止させておき、作業が行われるときにはエンジンを始動させることができるので、必要のない待機運転を減らして燃料節約、運転音低下、および排気ガス低減等の効果を上げることができる。また、スタータモータの電源となるバッテリが、エンジン駆動される発電機によって充電されるので、始動・停止が頻繁に行われる場合に十分に対応することができる。
【００１３】
第２の特徴によれば、エンジンが停止している時には、操作スイッチのオンに応答してエンジンが始動されるので、待機状態から直ちに作業可能な状態になる。
【００１４】
第３の特徴によれば、ポンプの吐出圧力が所定値に上昇したのを検出して放出機の弁が開かれるので、すでにエンジンが回転しているときには、この弁の開放に伴って直ちに流体を放出できるし、エンジンが停止していたときはエンジンが回転開始されて十分な圧力になれば、遅延することなく流体を放出することが可能である。
【００１５】
第４の特徴によれば、操作スイッチが長時間オフになっているのを検出して作業の休止時間が長いと判断したときにエンジンを停止させることができる。ここでエンジンを停止させる判断のための時間を作業形態に応じて適切に設定することにより、作業能率を低下させることなく、エンジンを運転させたまま作業を待機しているという無駄を削減することができる。
【００１６】
第５の特徴によれば、手持ちの放出機が手で取り上げられるなど、作業の準備状態になったことをスタンバイスイッチによって検出することができ、このスタンバイスイッチの検出に応答して停止中のエンジンを始動できる。したがって、放出機を持って、次の動作、例えば操作スイッチをオンにする動作に移るまでには流体が放出可能な状態になっているので、作業動作に入れば実質的に待ち時間なく流体放出による作業を開始させることが可能になる。
【００１７】
第６の特徴によれば、常に十分なバッテリ電圧を確保することができる。
【００１８】
このように、本発明によれば、流体、例えば、洗浄水などを放出つまり放水して行う洗浄作業において、作業能率を向上させられるとともに、エンジンの運転音、使用燃料、排気ガスの低減を実質的に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエンジン駆動型高圧洗浄機のシステム構成を示すブロック図である。同図において、エンジン１は空冷４サイクルエンジンであり、出力軸の一端はポンプ２に連結され、他端はスタータモータ兼用発電機３に連結される。ポンプ２はタンク４に貯留された洗浄水を汲み上げて洗浄用の噴射銃（ガン）５に給送するためのものである。ポンプ２の吸水口は給水管６を介してタンク４に連結され、吐出口は高圧ホース７を介して噴射銃５に連結される。高圧ホース７の途中にはアンローダ弁８が設けられ、アンローダ弁８は余水を戻すためにタンク４まで延長される戻り管９を備える。アンローダ弁８は、ポンプ２の吐出側の水圧を検出する圧力センサ（図示せず）を備える。
【００２０】
噴射銃５には放水スイッチ１０が設けられ、放水操作をしたときに投入される（オン信号を出力する）。スタンバイスイッチ１１は、例えば、非使用時に噴射銃５を置いたり掛けておいたりする保持装置（図示せず）に設けておくことができる。この場合、噴射銃５を保持装置から外すとスタンバイスイッチ１１はオンになる。スタンバイスイッチ１１は噴射銃５側に設けてあってもよい。また、前記放水スイッチ１０とスタンバイスイッチ１１とを一体にして、例えば噴射銃５のグリップを浅く握るとスタンバイスイッチ１１がオンになり、このグリップを深く握ると放水スイッチ１０がオンになるように構成してもよい。要は、作業のために噴射銃５を取り上げたり、噴射銃５のグリップを握ったりしたときに投入される（オンになる）ように設定されていればよい。また、噴射銃５は図示しない放水弁を内蔵し、この放水弁が開かれると噴射銃５から高圧水が放水される。
【００２１】
エンジン１およびスタータモータ兼用発電機の制御手段として制御ユニット１２が設けられる。制御ユニット１２はマイクロコンピュータを備え、バッテリ１３で動作する。バッテリ１３はメインスイッチ１４を介して制御ユニット１２に電力を供給する。バッテリ１３は、スタータモータ兼用発電機３の駆動用電源でもあり、かつスタータモータ兼用発電機３の出力で充電される。
【００２２】
制御ユニット１２は、始動指令部１２１、回転数検出部１２２、停止指令部１２３、放水弁制御部１２４、タイマ部１２５、およびバッテリ電圧判定部１２６としてマイクロコンピュータを機能させる。
【００２３】
始動指令部１２１は、スタータモータ兼用発電機３に始動信号を供給し、回転数検出部１２２は、スタータモータ兼用発電機３の回転数を検出し、停止指令部１２３はエンジン１の停止信号をエンジン１に供給する。また、放水弁制御部１２４は、放水スイッチ１０がオンになって前記圧力センサで所定値以上の圧力が検出されたときに噴射銃５の放水弁を開く。タイマ部１２５はエンジン停止時期を決定し、バッテリ電圧判定部１２６はバッテリ１３の電圧情報を取り込んでバッテリ１３の残充電量を監視する。
図２は、制御ユニット１２のメインルーチンのフローチャートである。ステップＳ１では、メインスイッチ１４が投入されている（オン）か否かが判断される。メインスイッチ１４がオンであれば、ステップＳ２に進んで放水スイッチ１０が操作されたか（オン）か否かが判断される。放水スイッチ１０がオンであれば、ステップＳ３に進んで第１時間をタイマ部１２５の第１タイマにセットする。ステップＳ４では、放水スイッチ１０がオンであることを示す操作フラグを「Ｈ」にセットする。
【００２４】
一方、放水スイッチ１０がオンでなければ、ステップＳ２からステップＳ５に進んで第１タイマをデクリメントする。ステップＳ６では、第１タイマの値がゼロ以上かゼロ未満かが判別される。放水スイッチ１０がオンになっていない初期状態、もしくは放水スイッチ１０がオンになってから第１時間が経過した後は第１タイマの値はゼロ未満であり、ステップＳ６からステップＳ７に進む。第１時間が経過するまではステップＳ６からステップＳ４に進む。ステップＳ７では、操作フラグを「Ｌ」にセットする。
【００２５】
操作フラグを「Ｈ」または「Ｌ」にセットしたならば、ステップＳ８に進んで、スタンバイスイッチ１１がオンになったか否か、つまり噴射銃５が作業のために作業者によって手に取られたか否か、つまり、噴射銃５が作動準備状態になっているか否かが判断される。スタンバイスイッチ１１がオンであれば、ステップＳ９に進んで第２時間をタイマ部１２５の第２タイマにセットする。ステップＳ１０では、スタンバイスイッチ１１がオンであることを示すスタンバイフラグを「Ｈ」にセットする。
【００２６】
一方、スタンバイスイッチ１１がオンでなければ、ステップＳ８からステップＳ１１に進んで第２タイマをデクリメントする。ステップＳ１２では、第２タイマの値がゼロ以上かゼロ未満かが判別される。スタンバイスイッチ１１がオンになっていない初期状態、もしくはスタンバイスイッチ１１がオンになって第２時間が経過した後は第２タイマの値はゼロ未満であり、ステップＳ１２からステップＳ１３に進む。第２時間が経過するまではステップＳ１２からステップＳ１０に進む。ステップＳ１３では、スタンバイフラグを「Ｌ」にセットする。
【００２７】
スタンバイフラグを「Ｈ」または「Ｌ」にセットしたならば、ステップＳ１４に進んで、操作フラグが「Ｈ」か「Ｌ」かが判別される。操作フラグが「Ｈ」のときはステップＳ１５に進み、操作フラグが「Ｌ」のときはステップＳ１６に進む。
【００２８】
初期状態等のときはステップＳ１６に進む。ステップＳ１６ではスタンバイフラグが判別される。スタンバイフラグが「Ｈ」のときはステップＳ１５に進み、操作フラグが「Ｌ」のときはステップＳ１７に進む。
【００２９】
初期状態等のときはステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、バッテリ電圧判定部１２６によってバッテリ電圧が判断される。バッテリ電圧が設定値以上であるときは、ステップＳ１８に進んでエンジン停止信号をエンジン１に供給する。すなわち、初期状態ならびに放水スイッチ１０がオフになって第１時間が経過した時、およびスタンバイスイッチ１１がオフになって第２時間が経過したときであって、しかもバッテリ１３が十分に充電されている状態では停止指令部１２３から停止信号が出力されてエンジン１が停止される。
【００３０】
これに対して放水スイッチ１０がオンになっているときやオフになって第１時間が経過していないとき、およびスタンバイスイッチ１１がオンになっているときやオフになって第２時間が経過していないとき、およびバッテリ電圧が設定値未満になっているときは、ステップＳ１５に進んでエンジン回転の有無を判断する。これは、回転数検出部１２２によって検出されるエンジン回転数によって判断する。
【００３１】
エンジンが停止しているときは、ステップＳ１５からステップＳ１９に進み、停止信号をオフにしてエンジン１を始動させることができる状態にする。ステップＳ２０では、始動指令部１２１によってエンジン１を始動させる始動信号が出力される。
【００３２】
エンジンが回転しているときはステップＳ２１に進んで放水弁の制御を行う。放水弁制御に関して説明する。図３は、放水弁制御のフローチャートである。ステップＳ２１１では、放水スイッチ１０がオンか否かが判断される。放水スイッチ１３０オンでないときはステップＳ２１２に進んで放水弁を閉じてポンプ２から噴射銃５に給水されないようにする。放水スイッチ１０がオンならば、ステップＳ２１３に進んでポンプ２の吐出側圧力を判断する。吐出側圧力が規定値以上であるときはステップＳ２１４で放水弁を開いて噴射銃５から高圧水が放水されるようにする。吐出側圧力が規定値未満であるときはステップＳ２１２に進んで放水弁を閉じたままにして噴射銃５から放水されないようにする。
【００３３】
図４は放水弁制御の変形例に係るフローチャートである。ステップＳ２１５では、放水スイッチ１０がオンか否かが判断される。放水スイッチ１０がオンでないときはステップＳ２１６に進んで放水弁を閉じて噴射銃５から放水されないようにする。放水スイッチ１０がオンならば、ステップＳ２１７に進んでエンジン回転数を判断する。エンジン回転数が規定値以上であるときはステップＳ２１８で放水弁を開いて噴射銃５から高圧水が放水されるようにする。吐出側圧力が規定値未満であるときはステップＳ２１６に進んで放水弁８を閉じたままにして噴射銃５から放水されないようにする。
【００３４】
本実施形態では、エンジン駆動型高圧洗浄機に本発明を適用した。しかし、本発明はエンジン駆動型高圧洗浄機に限らず、ポンプをエンジン駆動して流体を放出させて種々の作業を行うためのエンジン駆動型作業機として広く適用できる。例えば、水に代えてタンクに塗料を貯留し、噴射銃５を塗装用のスプレーガンにすれば塗装機として適用できる。また、農作業用の噴霧装置としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジン駆動型高圧洗浄機のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】エンジン駆動型洗浄機の制御ユニットの動作に係るメインフローチャートである。
【図３】前記メインフローチャートに含まれる放水弁制御のフローチャートである。
【図４】変形例に係る放水弁制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１…エンジン、  ２…ポンプ、  ３…スタータモータ兼用発電機、  ５…噴射銃（放出機）、  １０…放水スイッチ（操作スイッチ）、  １１…スタンバイスイッチ、  １２…制御ユニット、  １３…バッテリ、  １４…メインスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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