説明

エンジン動力作業機

【課題】 フレームの上部に燃料タンクを配置するエンジン動力作業機において、燃料配管の取り回し長さを短縮しつつ、燃料タンクの容量を有効に使用でき、かつ構造を複雑にしない構造を提供する。
【解決手段】電子制御式燃料噴射装置を有するエンジン発電機1は、エンジン10および発電機11を下部に配置し、燃料タンク16をエンジン10および発電機11の上方に配置している。燃料ポンプ22が、燃料タンク16の底面に外側から取り付けられ、シリンダヘッド12より低位置にあるクランクケース21の側部に突出して配置されている。燃料タンク16の底面に拡張箱23が設けられ、燃料ポンプ22が、拡張箱23内にフィルタ25および燃料吸入口24を位置させて取り付けられている。燃料ポンプ22はポンプケース30に収容され、ポンプケース30は燃料タンク16または拡張箱23の底面に固定される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンを動力源として駆動されるエンジン動力作業機に関するものであり、特に、エンジンへ燃料を圧送するポンプの配置に特徴を有するエンジン動力作業機に関する。
【背景技術】
【0002】
発電機や水ポンプ等の作業機をエンジンで駆動するエンジン動力作業機において、エンジンや作業機の上面を覆うようにして燃料タンクをパイプからなるフレームに取り付けた構造が知られる(特許文献1)。また、燃料タンクをフレームの上部に配置するとともに、エンジンのシリンダをフレーム内で斜め方向に指向させて配置した発電機も知られる(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−196391号公報
【特許文献2】特開平11−343860号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1、2に記載されているように、フレームの上部に配置されている燃料タンクはエンジンや作業機本体(発電機や水ポンプ等)の上部を覆う上部カバーとなり、エンジンや作業機本体に上方から降りかかる水滴やほこり等に対する保護機能を果たすことができる。燃料タンクはこのような機能を果たすことからエンジン動力作業機の上部に配置するのが望ましい。
【0005】
エンジンに電子制御式燃料噴射装置を採用する際、燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプの配置位置を決定する必要がある。通常は、燃料タンク内の上面に燃料ポンプを取り付けることが考えられるが、燃料配管の取り回し長さが長くなるし、燃料ポンプの作動音の防音や、配管の防水や外力からの保護が課題となる。一方、燃料タンク内の下面に燃料ポンプを配置する場合は、燃料吸入口やフィルタを横置きにすると、燃料タンク内の最下面に配置しないと燃料タンクの燃料をすべて使えないし、燃料吸入口やフィルタを下方に位置させると燃料ポンプの取り付け構造が複雑になるというような課題があった。
【0006】
本発明の目的は、上記課題に対して、燃料ポンプの容量を有効に使用でき、かつ構造を複雑にしない燃料ポンプの配置を可能にするエンジン動力作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するための本発明は、エンジンおよび作業機を下部に配置し、燃料タンクをエンジンおよび作業機の上方に配置した電子制御式燃料噴射装置を有するエンジン動力作業機において、前記燃料タンクの底面に外側から取り付けられた燃料ポンプを備えている点に第1の特徴がある。
【0008】
また、本発明は、前記エンジンが、クランクケースと該クランクケースから前記燃料タンクの底面に向けて斜め上方に延びているシリンダヘッドとからなり、前記燃料ポンプが、前記シリンダヘッドより低位置にある前記クランクケース側部に張り出して配置されている点に第2の特徴がある。
【0009】
また、本発明は、前記燃料タンク底面に形成された拡張部を備え、前記燃料ポンプが、前記拡張部内にフィルタおよび燃料吸入口を位置させて該拡張部に取り付けられている点に第3の特徴がある。
【0010】
また、本発明は、前記燃料ポンプが、ポンプケースに収容され、該ポンプケースが前記燃料タンクまたは前記拡張部の底面に固定されている点に第4の特徴がある。
【0011】
また、本発明は、前記ポンプケースが、筒体にフランジが設けられた外形を有しており、前記筒体の内側にさらに内部筒体を設け、該内部筒体によって前記燃料ポンプを保持しているとともに、前記フランジが、シール手段を介在させて前記燃料タンクまたは前記拡張部の底面にボルト止めされている点に第5の特徴がある。
【0012】
また、本発明は、前記内部筒体が、上方が燃料タンクに連通されているとともに、下方はキャップによって封止されており、前記内部筒体に保持されている前記燃料ポンプの吐出口が、前記内部筒体と前記キャップとの間に形成されるバッファ空間に突き出ている点に第6の特徴がある。
【0013】
また、本発明は、前記バッファ空間には圧力レギュレータが取り付けられ、該圧力レギュレータには背圧を気相に帰す管路が設けられている点に第7の特徴がある。
【0014】
また、本発明は、前記作業機が、エンジンで駆動される発電機または水ポンプである点に第8の特徴がある。
【発明の効果】
【0015】
上記第1〜第8の特徴を有する本発明によれば、エンジンや作業機等の複雑な外形とシンプルな外形の燃料タンク底面との間に形成される空間を有効に利用して燃料ポンプを配置することができる。
【0016】
第2の特徴を有する本発明によれば、燃料タンク底面とエンジンとの間に形成されるより大きい空間に燃料ポンプを配置することができる。
【0017】
第3の特徴を有する本発明によれば、燃料ポンプのフィルタ等を拡張室に収容できるので、燃料タンクの容量を目一杯に活用することができる。
【0018】
第4の特徴を有する本発明によれば、ポンプケースを使用して燃料ポンプを保持できるので、燃料タンクへの取り付け構造を任意に選択することができる。
【0019】
第5の特徴を有する本発明によれば、燃料ポンプを燃料タンクに対して着脱自在であるのでメンテナンス作業が容易になる。
【0020】
第6の特徴を有する本発明によれば、燃料ポンプから吐出された燃料を、バッファ空間を介して外部に供給できるので、供給圧を安定化させることができる。
【0021】
第7の特徴を有する本発明によれば、圧力レギュレータの背圧を気相に帰すことによって吐出圧力をより一層安定化させることができる。
【0022】
第8の特徴を有する本発明によれば、エンジン駆動される発電機や水ポンプという外形が複雑に入り組んでいる作業機と一般に平坦な底面を有する燃料タンクとの間に生じる空間を有効に利用して燃料ポンプを配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施形態に係るエンジン発電機の斜視図である。
【図2】エンジン発電機の正面図である。
【図3】第2実施形態に係るエンジン発電機の正面図である。
【図4】第3実施形態に係るエンジン発電機の燃料ポンプ断面図である。
【図5】ポンプケースの内部を示す斜視図である。
【図6】ポンプケースの上部外観を示す斜視図である。
【図7】ポンプケースの下部外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図1は本発明の一実施形態に係るエンジン動力作業機であるエンジン発電機の斜視図である。エンジン発電機1は、移動可能なように2輪の車輪WFを有している。本明細書では、車輪WFが設けられている側をエンジン発電機1の「前部」と呼び、車輪WFの軸が延在している方向を「幅方向」と呼ぶ。
【0025】
エンジン発電機1は、パイプからなるメインフレーム2と、メインフレーム2の上部において前部および後部に掛け渡された1対の上部サブフレーム3、3と、メインフレーム2の下部において幅方向に掛け渡された前部サブフレーム4と、メインフレーム2の下部において幅方向に掛け渡された1対の底部サブフレーム5、5と、メインフレーム2の上寄りでメインフレーム2の4隅に両端がそれぞれ結合されたタンク支持フレーム6とからなる発電機フレーム7を備える。
【0026】
底部サブフレーム5、5のうち、前部寄りのものには車輪WFの車軸8が支持され、底部サブフレーム5、5のうち、後部寄りのものには幅方向に分離して配置された1対のスタンド9(一方のみ図示)が支持される。
【0027】
底部サブフレーム5、5の上には、さらにエンジン10と発電機11とが搭載される。エンジン10のシリンダヘッド12の後部にはエアクリーナ13が配置され、発電機11の一側(エンジン発電機1の後部から見て左側)にはマフラ14が配置される。また、発電機11の他側(エンジン発電機1の後部から見て右側)には、制御部と表示部とを含む操作パネル15(裏側を図示している)が配置される。
【0028】
タンク支持フレーム6には、4隅に図示しないブラケットが設けられ、燃料タンク16の上下方向中程から周囲に張り出している上下会合部の4箇所を前記ブラケットにボルト・ナット17の組を用いて固定することにより、発電機フレーム7に燃料タンク16を搭載させている。
【0029】
なお、1対の上部サブフレーム3、3には、それぞれ止め金具18、18を用いてハンドル19、19が取り付けられる。ハンドル19、19の端部にはオペレータが掴むことができるゴム製のグリップ20、20が被せられる。
【0030】
この構成のエンジン発電機1は、エアクリーナ13の右側に隣接しているエンジン10のリコイルスタータ(図示せず)を備えており、このリコイルスタータを引くことによってエンジン10が回転される。リコイルスタータによってエンジン10が回転されると発電機11は回転して発電し、その発電電力で制御部が起動して燃料ポンプ(詳細は後述)が駆動されるとともに、エンジン10の点火信号が出力されて燃料タンク16からエンジン10の燃料噴射弁(図示せず)に燃料が圧送される。所定タイミングで燃料噴射弁が開いて燃料が空気と共に燃焼室に給送され、図示しない点火装置によって混合気に点火されるとエンジン10が始動される。エンジン10が始動すると発電機11は発電を開始し、従来周知の制御が行われて発電動作が継続され、発電機11の出力電圧が所定の出力端(アウトレットまたはソケット)に接続される。アウトレットは操作パネル15上に設けることができる。
【0031】
次に、燃料タンク16に取り付けられる燃料ポンプについて説明する。図2はエンジン発電機1の正面図である。図2において、エンジン10は、クランクケース21とクランクケース21から燃料タンク16の底面に向けて斜め上に突き出たシリンダヘッド12とからなる。エンジン10および発電機11の上方には燃料タンク16が位置している。燃料タンク16の底面は平らであるので、エンジン10および発電機11と燃料タンク16との間には大きいスペースはないようにみえるが、平らな底面を有する燃料タンク16と外形が凹凸であるエンジン10や発電機11との間には比較的大きいスペースが存在している。特に、シリンダヘッド12は斜め上に突き出ているので燃料タンク16との隙間は小さくなっているが、クランクケース21は外周形状が円弧になっており、かつクランクケース21はシリンダヘッド12よりも低位置にあるので、クランクケース21と燃料タンク16との間には比較的大きいスペースが生じている。そこで、クランクケース21と燃料タンク16との間に生じているこのスペースに燃料ポンプ22を配置する。
【0032】
燃料タンク16の底面には、燃料タンク16の拡張部(拡張箱)23を接合し、この拡張箱23に下方から外形が円柱状の燃料ポンプ22を取り付けている。燃料ポンプ22の燃料吸入口24は拡張箱23の内部に臨んでおり、燃料吸入口24に取り付けられるフィルタ25は拡張箱23内に収容されている。燃料吸入口24やフィルタ25は燃料タンク16から下方に延在されている拡張箱23内に位置するので、燃料タンク16の容量は有効に活用できる。燃料ポンプ22の吐出口には燃料パイプ26が接続され、燃料パイプ26の端部は、エンジン10に設けられる燃料噴射弁(インジェクタ)27に接続される。
【0033】
図3は燃料ポンプの取り付け態様の変形例(第2実施形態)を示す図であり、図2と同符号は同一または同等部分である。図3の例では、拡張箱23をさらに下方に拡張して拡張箱23の容量を拡張している。クランクケース21と燃料タンク16との間に生じているスペースをできるだけ大きく利用して、実質的に燃料タンク16の容量を拡張している。燃料噴射装置を有するエンジン10ではキャブレータ方式で燃料を供給するのと違い、燃料ポンプ22の高さ位置を問わないので、スペースが許す限り拡張箱23を下方へ拡張してより大きい燃料貯留容積を確保することができる。
【0034】
図4は、本発明の第3実施形態に係る燃料ポンプの断面図である。図5はポンプケースの内部を示す斜視図であり、図6は燃料ポンプケースのケース本体を上側から見た斜視図であり、図7はケース本体31を下側から見た斜視図であり、図4と同符号は同一または同等部分を示す。
【0035】
図4〜図7において、燃料ポンプ22はポンプケース30に収容されて燃料タンク16に取り付けられる。ポンプケース30はケース本体31とケース本体31の底部を覆うキャップ32とからなり、ケース本体31の上部には取り付け用のフランジ33が設けられている。一方、燃料タンク16の底面にはケース本体31のフランジ33を受ける取り付け座(環状プレート)34が溶接等の方法で接合されている。
【0036】
取り付け座34は複数箇所(例えば4箇所)に雌ネジ35を有しており、該雌ネジ35と整合するようにケース本体31のフランジ33に設けられるボルト通し孔29を通したボルト36が該雌ネジ35に螺合する。フランジ33には取り付け座34との対向面にシール溝が形成され、このシール溝に嵌るO(オー)リング37によって、フランジ33と取り付け座34とのシールが確保される。
【0037】
ケース本体31は筒体であるが、さらにその内部には、燃料ポンプ22を保持する内部筒体38を有する。内部筒体38はケース本体31の筒形状に対して偏心して設けられ、燃料ポンプ22の外形と一致する内径dを有する。内部筒体38の上部は上下が開放されており、上部の開放部を燃料吸入口24が貫通してその先端つまり燃料タンク16側にフィルタ25が取り付けられる。
【0038】
内部筒体38の周囲は上部が開放して燃料タンク16に連通しており、下部はレギュレータ収容部39を除いて閉鎖されている。レギュレータ収容部39は内部筒体38と平行に延びる筒体であり、圧力レギュレータ40を収容している。圧力レギュレータ40は弁体とバネとからなる周知の構造とすることができる。レギュレータ収容部39には圧力安定チューブ41が被せられる。圧力安定チューブ41は燃料タンク16内に延長され、圧力レギュレータ40の背圧を気相に帰す機能を果たす。圧力レギュレータ40の背圧を気相に帰すことで、燃料ポンプ22の吐出圧力を安定化させることができる。なお、圧力安定チューブ41はより良く吐出圧力を安定化させるという意味で設けるのが好ましいが、必須ではない。
【0039】
キャップ32は燃料パイプ26を接合するコネクタ部42を有する。また、キャップ32は燃料ポンプ22の駆動モータ(図示せず)に電力を供給するリード線43を外部のハーネス44に接続するための電極45を備える。電極45はキャップ32と一体でモールド成型するのが好ましい。
【0040】
第3実施形態では、ポンプケース30を燃料タンク16の底面に取り付けた例を示したが、この構造を第1および第2実施形態に適用して、拡張箱23の底面に燃料ポンプ22を収容したポンプケース30を取り付けるようにしてもよい。
【0041】
燃料ポンプ22の動作時、燃料タンク16内の燃料は、燃料タンク16の最下部に位置するフィルタ25を通過して、燃料吸入口24から燃料ポンプ22内に導入される。そして、吐出口46から吐出される燃料はケース本体31とキャップ32との間の空間(バッファ)47に溜まる。バッファ47に溜まっている燃料の圧力は、圧力レギュレータ40で一定の圧力に調整される。さらに、燃料はキャップ32のコネクタ部42から吐出されて、前記燃料パイプ26を経てインジェクタ27に給送される。
【0042】
本発明を、実施形態に従って説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した事項と周知技術に基づいて変形が可能である。例えば、燃料ポンプ22はクランクケース21の底部に近接した位置に設けるのに限らず、燃料タンク16とエンジン10および発電機11との間の空間に突出させて配置してあればよい。また、エンジン動力作業機はエンジンで駆動される発電機に限らず、エンジンで駆動される水ポンプであってもよい。
【符号の説明】
【0043】
1…エンジン発電機、 2…メインフレーム、 7…発電機フレーム、 12…シリンダヘッド、 16…燃料タンク、 21…クランクケース、 22…燃料ポンプ、 23…拡張箱、 24…燃料吸入口、 25…フィルタ、 26…燃料パイプ、 27…燃料噴射弁、 30…ポンプケース、 31…ケース本体、 32…キャップ、 34…取り付け座、 38…内部筒体、 40…圧力レギュレータ、 45…電極、 46…吐出口、 47…バッファ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンおよび作業機を下部に配置し、燃料タンクをエンジンおよび作業機の上方に配置した電子制御式燃料噴射装置を有するエンジン動力作業機において、
前記燃料タンクの底面に外側から取り付けられた燃料ポンプを備えていることを特徴とするエンジン動力作業機。
【請求項2】
前記エンジンが、クランクケースと該クランクケースから前記燃料タンクの底面に向けて斜め上方に延びているシリンダヘッドとからなり、
前記燃料ポンプが、前記シリンダヘッドより低位置にある前記クランクケース側部に張り出して配置されていることを特徴とする請求項1記載のエンジン動力作業機。
【請求項3】
前記燃料タンク底面に形成された拡張部を備え、
前記燃料ポンプが、前記拡張部内にフィルタおよび燃料吸入口を位置させて該拡張部に取り付けられていることを特徴とする請求項1または2記載のエンジン動力作業機。
【請求項4】
前記燃料ポンプが、ポンプケースに収容され、該ポンプケースが前記燃料タンクまたは前記拡張部の底面に固定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジン動力作業機。
【請求項5】
前記ポンプケースが、筒体にフランジが設けられた外形を有しており、
前記筒体の内側にさらに内部筒体を設け、該内部筒体によって前記燃料ポンプを保持しているとともに、
前記フランジが、シール手段を介在させて前記燃料タンクまたは前記拡張部の底面にボルト止めされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエンジン動力作業機。
【請求項6】
前記内部筒体が、上方が燃料タンクに連通されているとともに、下方はキャップによって封止されており、
前記内部筒体に保持されている前記燃料ポンプの吐出口が、前記内部筒体と前記キャップとの間に形成されるバッファ空間に突き出ていることを特徴とする請求項5記載のエンジン動力作業機。
【請求項7】
前記バッファ空間には圧力レギュレータが取り付けられ、該圧力レギュレータには背圧を気相に帰す管路が設けられていることを特徴とする請求項6記載のエンジン動力作業機。
【請求項8】
前記作業機が、エンジンで駆動される発電機であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のエンジン動力作業機。
【請求項9】
前記作業機が、エンジンで駆動される水ポンプであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のエンジン動力作業機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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