JP2002364359A

JP2002364359A - エンジン発電機

Info

Publication number: JP2002364359A
Application number: JP2001175586A
Authority: JP
Inventors: Yukimasa Yoshimura; 征将吉村; Misao Suzuki; 操鈴木
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン発電機におけるコントロールユニッ
トの冷却性を向上させる。【解決手段】エンジン発電機１は、エンジン３とエン
ジン３によって駆動される発電体４とを備え、インバー
タユニット１１によって発電電圧の制御が行われる。ク
ランクシャフト３４には冷却ファン５２が取り付けられ
ており、これによって生成される冷却風Ｗ₁によりエン
ジン３および発電体４を冷却する。インバータユニット
１１には、冷却風が貫流可能な冷却通路７９が形成され
る。冷却風Ｗ₁の一部は、エンジン３によって駆動され
る冷却ファン８０によって冷却風Ｗ₂となる。冷却風Ｗ₂
は、冷却通路７９を流通してインバータユニット１１を
内部側から冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとエンジ
ンにより駆動される発電体とを有してなるエンジン発電
機に関し、特に、制御方式としてインバータ方式を採用
するエンジン発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジン発電機にも高精度の電圧
安定性と周波数特性が求められてきており、制御方式と
してインバータ方式を採用するものが増加している。こ
のようなインバータ方式の発電機では、電圧や周波数特
性の安定化が図れる反面、コントロールユニットの電子
部品が大きくなり、ユニットの発熱もまた大きくなる傾
向がある。このため、温度上昇によって電子部品の動作
安定性が損なわれるおそれがあり、インバータ方式採用
に際してはコントロールユニットの冷却性が大きな問題
となる。

【０００３】一方、エンジン発電機では、従来よりエン
ジンや発電体の冷却のため、エンジンにて駆動される冷
却ファンよる冷却風が装置内に導入されている。そこ
で、このエンジン冷却風を利用してコントロールユニッ
トの冷却を行い、ユニットの冷却効率改善を図る方式が
提案されている。たとえば、特開2000−213361号公報に
は、コントロールユニットをエンジン冷却風の導入ダク
ト開口部またはその近傍に配する構成が示されている。
そこでは、冷却ファンによって導入されたエンジン冷却
風は、導入ダクト内をユニットに沿って流通する。そし
て、これによりユニットが外気によって効率良く冷却さ
れ、その昇温が抑えられるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバ
ータ方式における電子部品の発熱量からすると、単にコ
ントロールユニットに冷却風を当てるのみでは、ユニッ
ト冷却能力としては必ずしも十分とは言えない。すなわ
ち、冷却風導入ダクト内にコントロールユニットを配置
することなどにより、ある程度の冷却性は期待できる
が、電子部品の作動安定性を確実に維持するには、冷却
性の点でさらなる改善が求められていた。

【０００５】本発明の目的は、エンジン発電機における
コントロールユニットの冷却効果を向上させることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジン発電機
は、エンジンと前記エンジンによって駆動される発電体
とを備えてなるエンジン発電機であって、前記エンジン
のクランクシャフトに取り付けられ、前記エンジンおよ
び前記発電体を冷却する第１冷却風を生成する第１冷却
ファンと、冷却風が貫流可能な冷却通路が形成された発
電電圧制御用のコントロールユニットと、前記エンジン
によって駆動され、前記第１冷却風を導入して前記冷却
通路を流通する第２冷却風を生成する第２冷却ファンと
を有することを特徴とする。

【０００７】本発明にあっては、コントロールユニット
に冷却風が貫流可能な冷却通路を形成すると共に、コン
トロールユニット冷却用に別途第２冷却ファンを設けた
ので、冷却通路内により強力に冷却風を導入することが
できる。従って、冷却通路内の冷却風流量を増加させる
ことができ、コントロールユニットを内部側からより効
率良く冷却することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態であるエンジン発電機の外観を示す斜視図、図２は図
１のエンジン発電機の一部を破断してその内部構成を示
した側面図である。

【０００９】本実施の形態に係るエンジン発電機１は、
図１，２に示すように、パイプを折り曲げて矩形枠状に
成形された支持フレーム２上に、駆動源であるエンジン
３と発電体４とを一体化した発電ユニット５を複数の支
持駒６によって弾性支持した構成となっている。当該エ
ンジン発電機１は、制御方式としてインバータ方式を採
用しており、発電ユニット５に隣接して発電電圧制御用
のインバータユニット（コントロールユニット）１１が
取り付けられている。

【００１０】図１に示すように、装置正面部にはコント
ロールパネル７が設けられている。このコントロールパ
ネル７には、エンジンスイッチやオートスロットルスイ
ッチ等のスイッチ類や、ＡＣ電源端子やＤＣ電源端子等
の出力端子が設けられている。また、装置側部には、リ
コイルスタータ駆動用のリコイルノブ８ａが設けられて
おり、これを引くことによりエンジン３が起動されるよ
うになっている。

【００１１】発電ユニット５の上方には、エンジン３に
供給される燃料を貯留するための燃料タンク９が配設さ
れている。燃料タンク９の上面ほぼ中央には、燃料供給
口が設けられており、そこには開閉自在に燃料キャップ
１０が取り付けられている。

【００１２】発電ユニット５は、エンジン３と発電体４
およびリコイルスタータ８とを一体化した構成となって
いる。エンジン３は、空冷単気筒のＯＨＶ型ガソリンエ
ンジンであり、その排気側には、排気管１３を介してマ
フラ１４が接続されている。エンジン３からの排気は、
マフラ１４を通った後、図２において装置右側面に設け
られた図示しない排気口から排出される。

【００１３】エンジン３は、クランクケース３１内に組
み込まれたクランクシャフト３４が図２において左右方
向に延びる形で配設されている。当該発電ユニット５で
は、クランクシャフト３４の一端側がエンジン３の出力
軸となっており、図２に示すように、この出力軸側にフ
ライホイール５１、冷却ファン５２、リコイルスタータ
８、発電体４をこの順にて配置した構成となっている。
すなわち、エンジン３の次位にフライホイール５１と冷
却ファン５２が取り付けられ、アダプタ５５を介してそ
の先にリコイルスタータ８と発電体４が配設される構成
となっている。このように、発電体４とリコイルスター
タ８を同じ側に配すると、クランクシャフト３４を短く
することができると共に、１つの冷却ファン５２によっ
て発電体４とエンジン３の両方を冷却することが可能と
なる。

【００１４】エンジン３のクランクシャフト３４は、図
２に示すように、その一端部３４ａはクランクケース３
１に取り付けられた軸受３５によって支持されている。
クランクシャフト３４の他端部もまた、その反対側の図
示しない軸受により支持されており、クランクケース３
１に対し回転自在となっている。一端部３４ａはクラン
クケース３１の外部に突出し、エンジン出力を安定化さ
せるためのフライホイール５１が取り付けられている。
フライホイール５１は、クランクシャフト３４にキーを
介して固定されるボス部５１ａと、ボス部５１ａから径
方向に延在するディスク部５１ｂとから構成される。

【００１５】ディスク部５１ｂには、冷却ファン５２が
取り付けられている。冷却ファン５２はディスク部５２
ａと、ディスク部５２ａの表面に一体に設けられた多数
のファンブレード５２ｂとを有している。冷却ファン５
２はエンジン３に固定されるファンカバー５３により覆
われている。ファンカバー５３はアルミニウムにより形
成されている。ファンカバー５３は空気を案内するダク
トとしての機能をも有しており、図２に示すように、冷
却ファン５２の回転に伴い外気が、後述する発電体リア
カバー４４のスリット５４からファンカバー５３内に導
入されると共に、冷却風としてエンジン３側に送出、案
内される。

【００１６】フライホイール５１の次位にはリコイルス
タータ８が配設されている。フライホイール５１のボス
部５１ａには、アダプタ５５を介してリコイルリング５
６が取り付けられ、その次位には、ディスク部５７ａと
円筒部５７ｂが一体となったリコイルホルダ５７が設け
られている。そして、円筒部５７ｂの外側にはリコイル
ロープ５８が巻き付けられるリコイルプーリ５９が回転
自在に装着されている。

【００１７】リコイルプーリ５９には、図示しない係合
爪が設けられており、リコイルノブ８ａを引いてリコイ
ルプーリ５９をリコイルロープ５８によって回転させる
と、この係合爪がリコイルリング５６に係合する。これ
により、アダプタ５５を介して連結されたクランクシャ
フト３４が回転し、エンジン３が起動される。なお、リ
コイルホルダ５７には図示しない巻き戻しばねが設けら
れており、リコイルロープ５８は、ばね力によってリコ
イルプーリ５９に巻き戻される。

【００１８】リコイルスタータ８の次位には発電体４が
配設されている。当該エンジン発電機１では、発電体４
はインナロータ型となっており、インナロータ４１とス
テータ４２とから構成されている。インナロータ４１
は、ロータシャフト４３とロータディスク４５とから構
成され、ロータシャフト４３は、アダプタ５５のボス部
５５ａ先端にスルーボルト６０によって固定されてい
る。この場合、ボス部５５ａにはテーパ部５５ｂが形成
されており、このテーパ部５５ｂがロータシャフト４３
に設けられたテーパ孔４３ａと嵌合するようになってい
る。一方、ロータシャフト４３の他端側は、発電体リア
カバー４４に取り付けられた軸受６１によって回転自在
に支持されている。インナロータ４１の外側にはステー
タ４２が配設されている。

【００１９】インナロータ４１の外周面には、複数個の
マグネット（図示せず）が周方向に沿って取り付けられ
ている。これに対しステータ４２には、多数枚の鋼板を
積層したコア６２が設けられており、その周囲にコイル
６３が巻回されている。そして、クランクシャフト３４
の回転に伴い、コイル６３の内側でインナロータ４１の
マグネットが回転することにより、コイル６３に起電力
が生じ発電が行われる。

【００２０】また、インナロータ４１の左面側にはファ
ンブレード８０ａが形成されており、インナロータ４１
はまた冷却ファン（第２冷却ファン）８０としても機能
するようになっている。さらに、インナロータ４１のロ
ータディスク４５には、軸方向に貫通形成された冷却風
通路９０が設けられている。

【００２１】発電体リアカバー４４は第１通風孔６４ａ
が形成された円筒部４４ｂと、これと一体となり第２通
風孔６４ｂが形成されたディスク部４４ａとを有してい
る。発電体リアカバー４４は円筒部４４ｂの部分でファ
ンカバー５３に固定され、円筒部４４ｂの内面側にはス
テータ４２が保持される。

【００２２】図２に示すように、発電体リアカバー４４
の第１通風孔６４ａには、冷却ファン５２の回転に伴
い、冷却風Ｗ₁が流入する。一方、第２通風孔６４ｂに
は、冷却ファン８０の回転に伴って冷却風Ｗ₁の一部が
引き込まれて生成された冷却風Ｗ₂が、冷却風通路９０
を介して発電体リアカバー４４内から外部方向へ向けて
流通する。なお、第２通風孔６４ｂ近傍には、図２に示
すように導風板９１が設けられており、第１および第２
通風孔６４ａ，６４ｂの気流が互いに干渉しないように
なっている。

【００２３】一方、発電ユニット５の図２において左方
には、発電体４からの発電出力を制御して所定周波数の
交流に変換するためのインバータユニット１１が取り付
けられている。インバータユニット１１は、アルミニウ
ム製のケース７１に電子基盤を収容した構成となってお
り、その側面部には複数の冷却フィン７２が形成されて
いる。この冷却フィン７２は、ケース７１の一面に垂直
方向（図２において上下方向）に沿って突設されてお
り、冷却フィン７２の間は上下方向に延びる冷却風通路
７３となっている。また、インバータユニット１１の中
央部には、冷却風が貫流可能な冷却通路７９が貫通形成
されている。

【００２４】インバータユニット１１の外側には、合成
樹脂製のユニットカバー７４が取り付けられている。こ
のユニットカバー７４は、図１に示すように、コントロ
ールパネル７の下部に配置され、エンジン発電機１の外
観の一部を為している。ユニットカバー７４には、図２
に示すように、上下に冷却風流通口７５が設けられてい
る。冷却風流通口７５には、内側方向に向かってルーバ
ー７６が形成されている。

【００２５】また、発電体リアカバー４４の外側には、
吸入ダクト７７が設けられている。この吸入ダクト７７
は、発電体リアカバー４４に設けられたスリット５４を
覆う形で取り付けられている。そして、吸入ダクト７７
の図２において左端側は、ユニットカバー７４の右端部
近傍まで延在している。この場合、吸入ダクト７７左端
外周は、ユニットカバー７４の右端内周よりも小径にな
っており、両者の間の間隙には、パッキン７８が介設さ
れている。

【００２６】さらに、発電体リアカバー４４の左端面と
インバータユニット１１の右端面との間には、隔壁８５
が設けられている。この隔壁８５はスポンジ等によって
環状に形成されており、冷却通路７９を取り囲むように
配設される。これにより、発電体リアカバー４４とイン
バータユニット１１との間には、吸入ダクト７７の内側
空間と隔離された冷却風通路８６が形成される。

【００２７】一方、インバータユニット１１の左端側に
も隔壁８７が設けられている。この隔壁８７は、インバ
ータユニット１１の周囲を取り囲むように形成され、そ
の端部はユニットカバー７４の内面と当接している。す
なわち、ユニットカバー７４内には、隔壁８７を挟ん
で、その外側と内側に別々に独立した冷却風通路８８，
８９が形成される。

【００２８】この場合、冷却風通路８８は、ユニットカ
バー７４および吸入ダクト７７の内面と、インバータユ
ニット１１、隔壁８５、発電体リアカバー４４の外面と
の間に形成された空間である。そして、冷却風通路８８
は、発電体リアカバー４４の第１通風孔６４ａ、スリッ
ト５４と連通し、冷却ファン（第１冷却ファン）５２の
回転に伴って冷却風（第１冷却風）Ｗ₁が流通する。

【００２９】また、冷却風通路８９は、冷却通路７９か
ら隔壁８５の内側を経て第２通風孔６４ｂに至る空間で
あり、冷却ファン（第２冷却ファン）８０の回転に伴っ
て冷却風（第２冷却風）Ｗ₂が流通する。この際、前述
のように冷却風通路８８と８９は個々に独立しているた
め、冷却風Ｗ₁とＷ₂は干渉し合うことなく独立して流通
する。

【００３０】なお、ユニットカバー７４の冷却風流通口
７５は、隔壁８７を挟む形で設けられている。つまり、
冷却風流通口７５は、その半分が冷却風通路８８に開口
し、残りの半分が冷却風通路８９に開口する形となって
いる。

【００３１】そこで、エンジン３が始動すると、当該実
施の形態では冷却ファン５２と共に冷却ファン８０が回
転し、冷却風流通口７５を介して、冷却風通路８８に冷
却風Ｗ₁が導入される。冷却風Ｗ₁は、インバータユニッ
ト１１の上下面を冷却しつつ発電ユニット５側へと流
れ、ユニットカバー７４の右端部にて二手に別れる。そ
して、その一方は冷却風Ｗ_1aとなって、第１通風孔６４
ａから発電体４内に導入されステータ４２等を冷却す
る。また、他の一方は冷却風Ｗ_1bとなって、吸入ダクト
７７内に流通し、スリット５４からファンカバー５３内
に導入される。この際、ユニットカバー７４と吸入ダク
ト７７の間にはパッキン７８が取り付けられているた
め、この間から冷却風Ｗ₁が漏れ出すことがない。従っ
て、導入した冷却風Ｗを無駄なく使用して発電体４等を
冷却することができる。

【００３２】一方、発電ユニット５内に導入された冷却
風Ｗ_1a，Ｗ_1bは、その一部が冷却ファン８０の回転に伴
い、冷却風通路９０に引き込まれ冷却風Ｗ₂となる。こ
の場合、冷却風Ｗ₁の風量は冷却ファン８０の吸引力に
よっても増加する。なお、冷却ファン５２は冷却風Ｗ₁
を生成するものではあるが、本発明は、冷却風Ｗ₁が冷
却ファン５２のみによって生成される形態には限定され
ない。

【００３３】冷却風Ｗ₂は、冷却ファン８０により冷却
風通路９０から第２通風孔６４ｂへと送出される。第２
通風孔６４ｂから冷却風通路８６へ送出された冷却風Ｗ
₂は、冷却通路７９に沿ってインバータユニット１１の
内周側を流通する。そして、ユニットカバー７４内壁に
当たり、冷却フィン７２の間の冷却風通路７３を上下方
向に流通し、インバータユニット１１を内側と側面にて
冷却した後、冷却風流通口７５から装置外へと排出され
る。

【００３４】このように当該実施の形態では、インバー
タユニット１１冷却用に別途冷却ファン８０を設けたの
で、冷却通路７９内により強力に冷却風を導入すること
ができる。従って、冷却通路７９内の冷却風流量を増加
させることができ、より効率良くインバータユニット１
１の冷却を行うことが可能となる。

【００３５】また、冷却風Ｗ₁はインバータユニット１
１の上下面に沿って流れ、冷却風Ｗ₂は冷却通路７９に
沿ってインバータユニット１１の内周側を流れるため、
インバータユニット１１は内外両面から冷却されること
となり、冷却効率を大きく向上させることができる。さ
らに、冷却風流通口７５が冷却通路７９と対向しない上
下にオフセットされた位置に設けられているため、冷却
風Ｗ₂はインバータユニット１１側面に沿って冷却風通
路７３内を流通する形となり、インバータユニット１１
に対する冷却風Ｗ₂の流通経路長を最大限確保すること
ができ、インバータユニット１１を効率良く冷却するこ
とが可能となる。

【００３６】一方、冷却風Ｗ_1a，Ｗ_1bは、Ｗ₂を形成す
ると共に、再び合流してファンカバー５３により案内さ
れて、エンジン３の周囲に吹き付けられる。すなわち、
冷却風Ｗ₁は、まずインバータユニット１１の上下面を
冷却した後、スリット５４と第１通風孔６４ａの２系統
の冷却風Ｗ_1a，Ｗ_1bに別れ、これらによって発電体４と
エンジン３の両方を冷却する。また、冷却風Ｗ_1a，Ｗ_1b
の一部は冷却ファン８０によって冷却風Ｗ₂となり、イ
ンバータユニット１１を内面および側面から冷却し装置
外へと排出される。さらに、エンジン３に吹き付けられ
た冷却風は、エンジン３の背後に回り込みマフラ１４を
冷却しつつ装置外へと排出される。

【００３７】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００３８】たとえば、前述の実施の形態では、支持フ
レーム２上に発電ユニット５を載置したエンジン発電機
について本発明を適用した場合を説明したが、本発明
は、支持フレーム２に防音カバーを取り付け、その中に
発電ユニット５等を収容したいわゆる防音型のエンジン
発電機にも適用可能である。この場合、ユニットカバー
７４を防音カバーにて代用し、冷却風流通口７５を防音
カバーに形成しても良い。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、コントロールユニット
に冷却風が貫流可能な冷却通路を形成すると共に、コン
トロールユニット冷却用に別途第２冷却ファンを設けた
ので、冷却通路内により強力に冷却風を導入することが
可能となる。従って、冷却通路内の冷却風流量を増加さ
せることができ、コントロールユニットを内面側からよ
り効率良く冷却し、冷却効率の向上を図ることがが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１であるエンジン発電機の
外観を示す斜視図である。

【図２】図１のエンジン発電機の一部を破断してその内
部構成を示した側面図である。

【符号の説明】

１エンジン発電機３エンジン４発電体１１インバータユニット（コントロールユニット）３４クランクシャフト５２冷却ファン（第１冷却ファン）７９冷却通路８０冷却ファン（第２冷却ファン）Ｗ₁，Ｗ_1a，Ｗ_1b 冷却風（第１冷却風）Ｗ₂ 冷却風（第２冷却風）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｂ 77/00 Ｆ０２Ｂ 77/00 Ｐ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンと前記エンジンによって駆動さ
れる発電体とを備えてなるエンジン発電機であって、前記エンジンのクランクシャフトに取り付けられ、前記
エンジンおよび前記発電体を冷却する第１冷却風を生成
する第１冷却ファンと、冷却風が貫流可能な冷却通路が形成された発電電圧制御
用のコントロールユニットと、前記エンジンによって駆動され、前記第１冷却風を導入
して前記冷却通路を流通する第２冷却風を生成する第２
冷却ファンとを有することを特徴とするエンジン発電
機。