JP2005076550A - エンジン駆動式発電機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 エンジン駆動式作業機において,使用する発電機をコンパクトな磁石式アウタロータ多極発電機としながら,スタータモータの起動衝撃の磁石付きロータへの伝達を,特別な緩衝手段を用いることなく防ぐようにする。
【解決手段】 エンジン駆動式発電機において,発電機4を,エンジン3の固定構造体18に支持されるステータ22の外周に,クランク軸17の一端に連結した磁石付きロータ23を配置してなる磁石式アウタロータ多極発電機となし,クランク軸17の他端にはフライホイール108を取り付け,このフライホイール の外周に,スタータモータ30の出力軸に設けられたピニオン29が噛合する始動ギヤ28を形成した。
【選択図】 図9

Description

本発明は,建設作業用電源,屋外のレジャー用電源,非常用電源等に使用されるエンジン駆動式発電機に関し,特に,エンジンと,このエンジンのクランク軸により駆動される発電機と,前記エンジンのクランク軸をクランキングし得るスタータモータとを備えるものゝ改良に関する。
近年,かゝるエンジン駆動式発電機では,発電機として,磁石付きロータを有する磁石式多極発電機を使用し,その発電出力をインバータとかサイクロコンバータによって所定周波数の交流出力に変換するようにしたものが多用されるようになってきた。
このような磁石式多極発電機を備えたエンジン駆動式発電機では,それまでの同期発電機を備えたものに比して,軸方向寸法をかなり短縮することが可能であり,しかも磁石式多極発電機を,ステータの外周に,エンジンのクランク軸に連結される磁石付きロータを配置したアウタロータ式に構成すれば,そのロータをクランク軸のフライホイールに兼用することも可能となる。このような構成のエンジン駆動式発電機は,特許文献1に開示されている。
また,このようなアウタロータ式発電機を備えたエンジン駆動式発電機において,そのロータをスタータモータにより駆動するようにしたものも従来知られている。
さらに,エンジンのクランク軸に,これをクランキングし得るリコイル式スタータを連結し,このリコイル式スタータにスタータモータを連結して,手動と自動の何れでもエンジンの始動を可能にしたものが特許文献2に開示されている。
特開平11−36880号公報 特開平11−280625号公報
ところで,特許文献1に開示された磁石式アウタロータ多極発電機では,ロータの磁石が非常に大きく,且つ高い取り付け精度が要求されるため,そのロータをスタータモータで直接駆動する形式を取ると,スタータモータの起動時の衝撃によりロータの磁石の破損や取り付け精度の狂いを防ぐための緩衝手段を講じなければならず,これがコスト高を招くことになる。
また特許文献2に開示されるように,スタータモータにより,リコイルスタータを介してクランク軸をクランキングするものでは,スタータモータの起動衝撃をリコイルスタータにおいて吸収することができるものゝ,リコイルスタータとスタータモータとが一箇所に集中することから,エンジン始動部の構造が大型化し,複雑化することになって好ましくなく,その上,リコイルスタータが必須となる。
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,使用する発電機を,コンパクトな磁石式アウタロータ多極発電機としながら,リコイルスタータの有無に関係なく,スタータモータの起動衝撃の磁石付きロータへの伝達を防ぎ得るようにした,前記エンジン駆動式発電機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために,本発明は,エンジンと,このエンジンのクランク軸により駆動される発電機と,前記エンジンのクランク軸をクランキングし得るスタータモータとを備える,エンジン駆動式発電機において,前記発電機を,前記エンジンの固定構造体に支持されるステータの外周に,前記クランク軸の一端に連結した磁石付きロータを配置してなる磁石式アウタロータ多極発電機となし,前記クランク軸の他端には,前記スタータモータの出力軸に設けられたピニオンが噛合する始動ギヤを設けたことを第1の特徴とする。
尚,前記固定構造体は,後述する本発明の実施例中のクランクケース18に対応する。
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記始動ギヤを,前記クランク軸に取り付けられるフライホイールの外周に形成したことを第2の特徴とする。
さらに本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,前記フライホイールの外周部側面に,前記エンジン周りに冷却風の流れを生じさせる冷却ファンを形成したことを第3の特徴とする。
尚,前記冷却ファンは,後述する本発明の実施例中の第2冷却ファンに対応する。
さらにまた本発明は,第3の特徴に加えて,前記エンジン及び発電機の外周に,それらとの間に一連の冷却風通路を画成するダクト部材を配設し,前記ロータに,前記冷却ファンと協働して前記冷却風通路に冷却風の流れを発生させる別の冷却ファンを設けたことを第4の特徴とする。
尚,前記別の冷却ファンは,後述する本発明の実施例中の第1冷却ファンに対応する。
さらにまた本発明は,第4の特徴に加えて,前記ダクト部材の上流端に,一側に吸気口を有して内部に電装品を収容する吸気ボックスを接続し,また該ダクト部材の下流端には,一側に排気口を有して内部に前記エンジンの排気マフラを収容する排気ボックスを接続したことを第5の特徴とする。
尚,前記吸気口は,後述する本発明の実施例中の第1,第2吸気ルーバ38a,38bに対応し,前記排気口は排気ルーバ73に対応し,前記電装品は制御ユニット53及びインバータ55に対応する。
本発明の第1の特徴によれば,エンジンのクランク軸の両端に,アウタロータ式磁石発電機のロータと,始動ギヤとが配置されるので,スタータモータによるエンジン始動時,スタータモータの起動衝撃をスパンの長いクランク軸で吸収させることができ,したがって,その起動衝撃の磁石付きロータへの伝達を,特別な緩衝手段を用いることなく,またリコイルスタータの有無に関係なく防ぐことができ,エンジン駆動式発電機の構成の簡素化及びコンパクト化に寄与し得る。
また本発明の第2の特徴によれば,始動ギヤ及びフライホイールの一体化により部品点数の削減を図ることができ,しかもクランク軸の両端部に配置される発電機のアウタロータとフライホイールとで,クランク軸にバランスの取れたフライホイール効果を与えることができる。その上,比較的大径のフライホイールの外周部を始動ギヤとすることで,充分大径の始動ギヤが得られ,大なる始動減速比を容易に確保することができる。
さらに本発明の第3の特徴によれば,フライホイールの外周部側面に冷却ファンを形成したことで,充分に大径の冷却ファンを形成することができ,これによってエンジン周りに多量の冷却風を生じさせて,エンジンを効果的に冷却することができる。しかもこの冷却ファンは,フライホイール及び始動ギヤと一体化したことで,部品点数の増加を抑え,構成の簡素化に寄与し得る。
さらにまた本発明の第4の特徴によれば,エンジン及び発電機を覆うダクト部材の上流部及び下流部に設けられる二つの冷却ファンが協働してダクト内の冷却風通路に多量の冷却風を発生させて,エンジン及び発電機を効果的に冷却することができる。しかもダクト部材は,エンジン,発電機及び冷却ファンの発する作動騒音を遮断する防音壁としても機能し,エンジン駆動式発電機の静粛性を確保することができる。
さらにまた本発明の第5の特徴によれば,吸気ボックス及び排気ボックスにおいても,発電機及び冷却ファンの発する作動騒音を低減することができ,エンジン駆動式発電機の静粛性の一層の向上に寄与し得る。しかも吸気ボックスでは,その内部を流れる冷却風により電装品を効果的に冷却することができると共に,この電装品が吸気ボックスで遮音隔壁となって,吸気ボックスの消音効果を高めることができ,また排気ボックスでは,その内部を流れる冷却風により排気マフラを効果的に冷却すると共に,排気騒音の低減を図ることができる。
本発明の実施の形態を,図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。
図1は本発明に係るエンジン駆動式発電機の側面図で移動用ハンドルを使用状態で示す。図2は同エンジン駆動式発電機の平面図,図3は同エンジン駆動式発電機の正面図,図4は移動用ハンドルを格納状態にした場合の同エンジン駆動式発電機の正面図,図5は吸気ボックスのボックス本体を取り外した状態で示す同エンジン駆動式発電機の正面図,図6は同エンジン駆動式発電機の背面図,図7は排気ボックスの一部を破断して示す同エンジン駆動式発電機の背面図,図8は同エンジン駆動式発電機の一部の分解斜視図,図9は図3の9−9線断面図,図10は図3の10−10線断面図,図11は図3の11−11線断面図,図12は図11の12−12線断面図,図13は図2の13−13線断面図,図14は図13の14−14線断面図,図15は図1の移動用ハンドル部の拡大図,図16は図15の16−16線断面図,図17は図16の17−17線断面図,図18は図15の18−18線断面図,図19は図15の19−19線断面図,図20は図9の20−20線断面図である。
先ず図1〜図3において,本発明のエンジン駆動式発電機1は,フレーム2と,このフレーム2の下部に弾性支持されるエンジン3及び発電機4と,フレーム2の上部に取り付けられる燃料タンク5と,エンジン3及び発電機4のための制御ユニット53とを備える。
フレーム2は,図1〜図3及び図8に示すように,鋼管をコ字状に屈曲させてなる底枠2aと,この底枠2aの両端に連なる鋼管を立ち上がらせた後,水平に屈曲してなり,底枠2aの左右両辺部と協働してコ字状をなす左右の側枠2b,2bとから構成される。
上記底枠2aには,左右両辺部間を連結する複数本の下部クロスメンバ7,7…が設けられ,両側枠2b,2bの垂直辺部の上部間には,それらを連結する中間クロスメンバ8が設けられ,両側枠2b,2bの上方の傾斜した角部同士を連結する上部クロスメンバ8′が設けられる。この中間クロスメンバ8はバンパを兼ねるように,その長手方向中間部を両側枠2b,2bより外方に突出させている。左右の側枠2b,2bの上辺部には,それらの中間部相互を連結するハンガ部材9が設けられ,エンジン駆動式発電機1の吊り上げ移動に供される。こうして,フレーム2は周囲を開放した枠型に構成される。
尚,エンジン駆動式発電機1では,コ字状の側枠2b,2bの開いた側を前側,同側枠2b,2bの閉じた側,即ち中間クロスメンバ8側を後側とする。
図6〜図8において,上記下部クロスメンバ7,7…のうちの2本のクロスメンバ7,7には,左右一対前後2組の支持板10,10;10,10がそれぞれ弾性部材11,11;11,11を介して付設される。また左右の側枠2b,2bには,フレーム2の前面側で垂直に配置される左右一対,上下2組の一対のブラケット12,12;13,13が設けられ,上部のブラケット12,12の下部には,各対応する側枠2bの垂直辺部の上端部から前方に延びる補強ステー14,14が結合される。これら補強ステー14,14の前端部には左右一対のブラケット片16,16が設けられる。
各左右一対の支持板10,10;10,10には,それらを互い連結する連結板15,15がボルト結合され,これら連結板15,15にエンジン3の底壁が,若しくはエンジン3に結合される後述のダクト部材31の底壁がボルト33により結合される。こうして,エンジン3及び発電機4の組立体は,フレーム2に弾性支持される。
図9〜図11において,エンジン3及び発電機4の外周には,エンジン3及び発電機4との間に一連の冷却風通路32を画成するダクト部材31が配設される。ダクト部材31は,その製作を容易にするため,複数に分割されており,その適所をエンジン3の外周面にボルト結合される。
図3及び図9に示すように,エンジン3は4サイクル式であって,クランク軸17をエンジン駆動式発電機1の前後方向に向けて配置され,そのシリンダ部19は,クランク軸17を収容,支持するクランクケース18から一側方へ斜め上向きに突出しており,このシリンダ部19の前面及び後面に吸気ポート及び排気ポートがそれぞれ開口する。
発電機4は,クランクケース18の前端面に複数のボルト21で固着されていて複数のステータコイル22aを備えるステータ22と,クランクケース18の前端壁を貫通して前方へ延びるクランク軸17の前端部に固着され,内周面に複数の永久磁石23aを配列して固設したアウタロータ23とで構成され,所謂磁石式アウタロータ多極発電機となっている。アウタロータ23は,ステータ22に囲繞されるハブ23bを備えており,このハブ23bがクランク軸17の端部にテーパ嵌合されると共に,キー24とナット25によりクランク軸17の端部に固着される。こうしてアウタロータ23は,クランク軸17に片持ち支持される。
上記アウタロータ23の外端面には,それより大径でダクト部材31の内径に対応した遠心式の第1冷却ファン26Aと,この第1冷却ファン26Aの前方へ突出するリコイル式スタータ27とが取り付けられる。第1冷却ファン26Aは冷却風通路32の前端に配置され,その回転により,冷却風通路32でその前端側から後端側へ冷却風を流すことができる。
図6及び図9に示すように,クランク軸17の,クランクケース18外に突出した後端部にフライホイール108がキー結合される。このフライホイール108の外周には始動ギヤ28が形成され,この始動ギヤ28に噛合可能のピニオン29を出力軸に持つスタータモータ30がクランクケース18の上部に取り付けられる。このスタータモータ30は,その作動時,図示しない内部のピニオンシフト機構が作動してピニオン29を始動ギヤ28との噛合位置にシフトしながら始動ギヤ28を駆動し,クランク軸17をクランキングし,エンジン3を始動し得るようになっている。始動ギヤ28と冷却風通路32内壁との間には充分な通風間隙が設けられる。
こうして,エンジン3のクランク軸17の前端部と後端部とには,前記アウタロータ式磁石発電機のロータ23と,始動ギヤ28とがそれぞれ配置されるので,スタータモータ30による始動ギヤ28の駆動時,スタータモータ30の起動衝撃をスパンの長いクランク軸17で吸収させることができ,したがって,その起動衝撃の磁石付きロータ23への伝達を,特別な緩衝手段を用いることなく,またリコイルスタータ27の有無に関係なく防ぐことができ,エンジン駆動式発電機1の構成の簡素化及びコンパクト化を図ることができる。しかも,クランク軸17の両端部に配置されるアウタロータ23とフライホイール108とで,クランク軸17にバランスの取れた大なるフライホイール効果を与えることができる。その上,比較的大径のフライホイール108の外周部に始動ギヤ28を形成したことで,充分大径の始動ギヤ28が得られ,大なる始動減速比を容易に確保することができる。
またフライホイール108の外周部の,クランクケース18側を向いた側面には,遠心式の第2冷却ファン26Bが形成され,この第2冷却ファン26Bは冷却風通路32の後端部に配置されることになる。冷却風通路32の内壁には,第2冷却ファン26Bとクランクケース18間に介入する環状の導風板109が付設される。またフライホイール108には第2冷却ファン26Bの内周側で複数の通気孔82が設けられる。
而して,冷却風通路32において,前記第1冷却ファン26Aから圧送されてきた冷却風は,導風板109よりフライホイール108の通気孔82側と第2冷却ファン26B側との二方向に誘導され,第2冷却ファン26B側に誘導された冷却風は,第2冷却ファン26Bにより半径方向外方に更に加速されることで,始動ギヤ28の外周を通って冷却風通路32の出口側へと圧送される。
図1〜5,図8〜図11において,フレーム2の前部には,正面視でエンジン駆動式発電機1の前面の輪郭を形作る方形の吸気ボックス34が配設される。この吸気ボックス34は,後面を開放した合成樹脂製のボックス本体36と,その開放後面を閉じるようにボックス本体36に結合される鋼板製の端板37とからなっており,その端板37がフレーム2の補強部材として前記ブラケット12,13に複数のボルト35で分離可能に固着され,またボックス本体36は端板37に分離可能にボルト結合される。
上記のように,フレーム2は,一本の鋼管により,コ字状の底枠2aと,この底枠2aの左右側辺部を共有するコ字状の左右一対の側枠2b,2bとを形成し,両側枠2b,2b間を複数のクロスメンバ7,8,8′により連結してなるので,その構造は極めて簡単であり,しかもこのフレーム2は,その開放された前端部に着脱可能に連結された吸気ボックス34により補強されることで,フレーム2の軽量化をもたらすことができる。
また吸気ボックス34をフレーム2から取り外せば,それによって開放されるフレーム2の前面側からエンジン3及び発電機4の脱着が可能となり,それらのメンテナンスを容易に行うことができる。
ボックス本体36の前面には第1吸気ルーバ38aが設けられ,また端板37には第2吸気ルーバ38bと,ダクト部材31の前端に隣接する大径の第1接続口39と,小径の第2接続口40とが設けられ,その第1接続口39の周縁には,ゴム等の弾性材からなる環状の第1シール部材41が装着され,この第1シール部材41の環状で可撓性に富むシールリップ41aがダクト部材31の外周に気密に嵌装される。この第1シール部材41は,そのシールリップ41aの弾性変形により,ダクト部材31及び吸気ボックス34の相対変位を許容しながら,吸気ボックス34及びダクト部材31間を連通する。ダクト部材31の前端部は,吸気ボックス34内に突入するように後述するスタータカバー31aで構成され,このスタータカバー31aの端壁及び周壁には多数の通風孔116a,116bが設けられている(図20参照)。吸気ボックス34は,その横断面積が上記通風孔116a,116bの総合開口面積より大きくなっていて消音膨張室を構成する。
図9及び図20において,前記リコイル式スタータ27は,アウタロータ23の外端面に固着されるカップ状の被動部材111と,ダクト部材31の前端にそれを覆うように結合される椀状のスタータカバー31aと,このスタータカバー31aの内壁に回転自在に軸支されてスタータロープ113が巻装されるローププーリ114と,このローププーリ114及び被動部材111間に設けられ,スタータロープ113の牽引によるローププーリ114の正転時のみローププーリ114及び被動部材111間を連結する一方向クラッチ115とを備え,ローププーリ114は図示しない戻しばねにより逆転方向に付勢されている。ローププーリ114には多数の通風孔112が形成され,ローププーリ114がダクト部材31内の冷却風の流れを妨げないようになっている。
スタータロープ113は,スタータカバー31a及び吸気ボックス34の側壁にそれぞれ設けられたグロメット状のロープガイド118,119を通して吸気ボックス34外に引き出され,その外端に操作ノブ117が接続される。この操作ノブ117は,その後退位置では,外側のロープガイド119の外端で支承される。
こうしてリコイル式スタータ27の操作ノブ117が配置される吸気ボックス34の外側部分は,エンジン駆動式発電機1の略最外側部分に当たるので,操作ノブ117の牽引操作を,他物に干渉されることなく容易に行うことができ,始動操作性が良好である。
図1,図10〜図12において,エンジン3のシリンダ部19の前面には気化器44が取り付けられる。この気化器44はダクト部材31の側壁を貫通してダクト部材31外に露出しており,同じくダクト部材31外に配設されるエアクリーナ45が,ゴム等の弾性材からなる弾性連通チューブ46を介して気化器44の吸気道入口に接続される。またエンジン3の点火プラグに接続されるハイテンションコード43もダクト部材31の側壁を貫通して外部に引き出される。
図1に示すように,上記エアクリーナ45は,側面視でエンジン3のクランク軸17の軸方向に長い略矩形をなしていて,その少なくとも一部がクランクケース18の一側方にやゝ上向き倒したシリンダ部19の下方に来るように配置される。こうすることにより,エンジン駆動式発電機1の重心を下げつゝ,比較的大容量のエアクリーナ45の設置が可能となる。
このエアクリーナ45は,図11及び図12に明示するように,ボルト50によりダクト部材31外側面に固着されて外側面を開放するクリーナケース47と,このクリーナケース47の開放面を閉鎖するようにボルト51でクリーナケース47に結合されるケースカバー48と,これらクリーナケース47及びケースカバー48間に挟持されるクリーナエレメント49とで構成され,クリーナケース47は,クリーナエレメント49の未浄化面側に連通する空気入口管47aを一体に有する。
前記第2接続口40の周縁には,ゴム等の弾性材からなる環状の第2シール部材42が装着され,この第2シール部材42の環状で可撓性に富むシールリップ42aがエアクリーナ45の前記47aの外周に嵌装される。この第2シール部材42は,そのシールリップ42aの弾性変形により,フレーム2にエンジン3を介して弾性支持されるダクト部材31と,フレーム2に固定支持される吸気ボックス34との相対変位を許容しながら,吸気ボックス34及びエアクリーナ45間を連通する。
図3,図5及び図9において,吸気ボックス34は,その前面上部に操作窓52が設けられており,吸気ボックス34内で第1接続口39の上方に配設される,エンジン3及び発電機4のための制御ユニット53の操作パネル53aがこの操作窓52に臨むようになっている。制御パネル53aは,吸気ボックス34の後壁内面にボルト54により固着される。
また吸気ボックス34内では,制御ユニット53及びインバータ55が第1吸気ルーバ38a及び第1接続口39間に設置され,またバッテリ61が第1吸気ルーバ38a及び第2接続口40間に設置される。特に,ダクト部材31の,第1接続孔39から吸気ボックス34内に突入して配置される前端部,即ちスタータカバー31aがインバータ55の背面に近接配置される。
上記インバータ55(特に図5参照)は,その下端面に突設された複数の支持軸56をグロメット57を介して吸気ボックス34の底壁に支持させると共に,上端の複数の耳片58を吸気ボックス34の端板37にボルト59で結合することにより,吸気ボックス34に取り付けられる。その際,インバータ55の周囲には,第1及び第2吸気ルーバ38a,38bから第1及び第2接続口39,40への空気の流れを妨げないための充分な通風間隙が設けられる。
また上記バッテリ61は,ゴムバンド62により端板37に保持される。その際,バッテリ61の周囲には,第1及び第2吸気ルーバ38a,38bから第2接続口40への空気の流れを妨げないための充分な通風間隙が設けられる。このバッテリ61の点検のため,吸気ボックス34の前壁に,リッド63で閉鎖可能の点検窓64(図8参照)が設けられている。
図9に明示するように,ダクト部材31の後端には取り付けフランジ67が形成されており,この取り付けフランジ67に排気ボックス68が取り付けられる。排気ボックス68は,後面上部に排気ルーバ73を有すると共に前面を開放したボックス本体68と,その開放面を閉鎖するように,ボックス本体69のフランジ部68aと接合される端板70とからなっており,その端板70及びフランジ部68aが前記取り付けフランジ67に複数のボルト71で固着される。排気ボックス68の端板70には大小の通孔72,75(図7参照)が穿設されており,これら通孔72,75を通してダクト部材31の後端と排気ボックス68内部とが連通される。この排気ボックス68は,その横断面積が通孔72,75の開口面積より充分に大きくなっていて,消音膨張室を構成する。
この排気ボックス68に,エンジン3のシリンダ部19の後面に取り付けられる排気マフラ74と,この排気マフラ74の出口管74aとが収容され,その出口管74aの終端は排気ボックス68の排気ルーバ73から遠く離れた場所に開口する。そして排気マフラ74の周囲には,各通孔72,75から排気ルーバ73への冷却風の流れを許容する充分な通風間隙が設けられる。
図1,図7,図9,図13及び図14に示すように,エンジン3及び発電機4を覆うダクト部材31の上部には,上壁に給油口キャップ5aを備える前記燃料タンク5が配設される。この燃料タンク5は,平面視で略正方形をなしていてダクト部材31の上面を全長に亙り覆うようになっており,その外周に突設された取り付けフランジ77の四つの隅角部が,それらの上下に配置された弾性部材78,78′と共に,前記フレーム2の上部クロスメンバ8′及びブラケット片16,16にボルト79で着脱可能に取り付けられる。こうして燃料タンク5はフレーム2に弾性支持される。
特に図13及び図14において,燃料タンク5の取り付けフランジ77の後端部を支持する,フレーム2の上部クロスメンバ8′には,取り付けフランジ77の下方に屈曲した屈曲縁77aを臨ませる樋80が形成され,この樋80の両端は,流出孔81を介して左右の側枠2b,2bの縦辺部外周面に連通する。上記流出孔81は,クロスメンバ8′の,左右の側枠2b,2bへの溶接部に切欠き状に形成される。また燃料タンク5の上面には,樋80側に向かって下り取り付けフランジ77に達する斜面5bが形成される。
而して,燃料タンク5への給油時,万一,給油口から燃料タンク5の上面に溢れ出た燃料が後方へ流れゝば,その燃料は,斜面5bを流下して取り付けフランジ77に達し,そして該フランジ77の下方への屈曲端縁77aに誘導されて樋80に確実に流れ落ち,樋80を流れて左右何れかの流出孔81から左右何れかの側枠2b,2bの縦辺部外周面に沿って流下し,機外に落下する。
したがって,図示例のように,樋80の下方に排気ボックス68など,エンジン3や発電機4,その付属機器が配置されていても,それが上記溢出燃料により汚損されることはないから,レイアウトの自由度を大幅に広げることができる。
また樋80は,フレーム2の補強部材であるクロスメンバ8′を利用して形成されるので,構造の簡素化を図ることができ,しかもそのクロスメンバ8′の両端に流出口81が切欠き状に形成されることで,フレーム2の強度低下を回避することができる。
上記ダクト部材31,排気ボックス68及び燃料タンク5は,枠型フレーム2内に配置される。
而して,エンジン3の運転時には,回転するクランク軸17により発電機4を駆動することにより,発電を行い,その出力は,インバータ55及び制御ユニット53により制御された後,操作パネル53a上のコンセントから取り出される。
またクランク軸17により回転駆動される第1冷却ファン26Aは,外気を冷却風として第1及び第2吸気ルーバ38a,38bから吸気ボックス34に引き込み,そしてダクト部材31内の冷却風通路32を前端側から後端側へと圧送する。その冷却風が冷却風通路32の後端部に達すると,今度は第2冷却ファン26Bにより加速されて,排気ボックス68へと圧送され,そして排気ルーバ73から外部に排出させる。
このように,冷却風通路32の前端部及び後端にそれぞれ配置される第1冷却ファン26A及び第2冷却ファン26Bが協働して冷却風通路32に多量の冷却風の流れを発生させるので,その冷却風によりエンジン3及び発電機4を効果的に冷却することができる。特に,第2冷却ファン26Bは,フライホイール108の外周部側面に形成されることで,充分に大径なものとなり,エンジン3周りに多量の冷却風を生じさせて,エンジンを効果的に冷却することができる。しかも第2冷却ファン26Bは,フライホイール108及び始動ギヤ28と一体化したことで,部品点数の増加を抑え,構成の簡素化に寄与し得る。
また上記のような冷却空気の流れによって,吸気ボックス34内では制御ユニット53及びインバータ55が冷却され,また排気ボックス68内では排気マフラ74が冷却される。
特に,ダクト部材31の前端部,即ち通風孔116a,116bを有するスタータカバー31aが吸気ボックス34内でインバータ55の背面に近接配置されるので,インバータ55周りの空気がダクト部材31に効果的に吸入されることになり,比較的高温になり易いインバータ55を効果的に冷却することができる。
また排気マフラ74の出口管74aから排出される排ガスは,排気ボックス68内で上記冷却風と混合して排気温度を下げることができ,同時にその排気音の効果的な低減を図ることができる。
しかも第1冷却ファン26Aは,ダクト部材31の内径に対応した大径のものが,クランク軸17に片持ち支持されるアウタロータ23の広い外端面を利用して,簡単に取り付けることができ,エンジン3及び発電機4の冷却効果を高めることができる。
エンジン3,発電機4の運転中,これら及び第1,第2冷却ファン26A,26Bの発する作動騒音はダクト部材31により遮断される。即ち,ダクト部材31がエンジン3,発電機4及び第1,第2冷却ファン26A,26Bの防音壁の役割を果たす。またその作動騒音がダクト部材31の前端及び後端から吸気ボックス34及び排気ボックス68に伝達しても,吸気ボックス34及び排気ボックス68の膨張消音作用により,上記作動騒音を効果的に消音することができ,外部への作動騒音の漏れを極力防ぐことができる。特に,吸気ボックス34では,制御ユニット53及びインバータ55が,第1接続口39と第1吸気ルーバ38a間に配置されるので,制御ユニット53及びインバータ55が第1接続口39及び第1吸気ルーバ38a間の遮音隔壁となって,騒音の外部への漏れを防ぎ,吸気ボックス34の消音効果を高めることができる。こうして,エンジン駆動式発電機1の静粛性が確保される。
さらに燃料タンク5はダクト部材31の上面をその全長に亙り覆うことで,ダクト部材31と協働して,エンジン3及び発電機4に対する二重の防音壁を構成することになり,エンジン3及び発電機4の作動騒音の上方への漏れを効果的に防ぎ,簡単な構造でエンジン駆動式発電機1の静粛性を一層高めることができる。
しかも,上記のように比較的大型の燃料タンク5は,左右の側枠2b,2bの上部に取り付けられるので,その取り付け,取り外しが容易であり,また吸気ボックス34と同様にフレーム2に対して着脱可能であるから,この燃料タンク5及び吸気ボックス34を取り外すことにより,フレーム2の上面及び前面を開放して,エンジン3及び発電機4の脱着を容易に行うことができ,それらのメンテナンス性を向上させることができる。
またエンジン3の吸気行程時には,吸気ボックス34内の空気がエアクリーナ45及び気化器44を通してエンジン3に吸入されるので,エンジン3の吸気騒音も吸気ボックス34により効果的に消音することができる。特に,吸気ボックス34内のバッテリ61は第2接続口40及び第1吸気ルーバ38a間の遮音隔壁となって,吸気騒音の外部への漏れを防ぎ,吸気ボックス34の消音効果を一層高めることができる。
このように,エンジン3,発電機4及び第1,第2冷却ファン26A,26Bの作動騒音等を,エンジン3及び発電機4を覆うダクト部材31及びその前端及び後端に接続される吸気及び排気ボックス34,68により簡単,確実に低減することができ,しかもこれらダクト部材31並びに吸気及び排気ボックス34,68は,開放された枠型フレーム2内に配設されるので,エンジン駆動式発電機全体を防音壁で覆う従来のものに比して,エンジン駆動式発電機1のコンパクト化と軽量化を図ることができる。その上,ダクト部材31外には,気化器44やエアクリーナ45が配設されるので,これらのメンテナンス作業を容易,迅速に行うことができる。
このようなエンジン3の運転中の振動は,エンジン3及びフレーム2間に介装される弾性部材11,11;11,11の弾性変形により吸収され,フレーム2への振動伝達を防止,若しくは著しく低減することができる。
ところで,ダクト部材31及びエアクリーナ45は,上記エンジン3に固定されているので,エンジン3と共に振動するものであるが,吸気ボックス34はフレーム2に固定されているので,エンジン3及び発電機4の運転時には,ダクト部材31及びエアクリーナ45と吸気ボックス34との各間にエンジン3の振動による相対変位が生じることになる。しかしながら,吸気ボックス34の第1及び第2接続口39,40は,可撓性に富む第1及び第2シール部材41,42を介してダクト部材31及びエアクリーナ45に接続されているので,第1及び第2シール部材41,42の撓みによりダクト部材31及びエアクリーナ45と吸気ボックス34との各間の振動に伴う相対変位が許容され,吸気ボックス34からダクト部材31への冷却風の流通を漏れなく効率良く行うことができる。
図3及び図9に示すように,フレーム2の底枠2aには,後部側,即ち排気ボックス68側で左右一対の車輪83,83が軸支され,また前部側,即ち吸気ボックス34側で左右一対の接地脚84,84が固設される。
図1,図15〜図19において,フレーム2前端の上部ブラケット12,12には,左右一対のハンドルブラケット87,87が吸気ボックス34の端板37とボルト35で共締めされ,そしてこれらハンドルブラケット87,87は,吸気ボックス34のボックス本体36に設けられた左右一対のスリット76,76(図8参照)を通して外部に突出しており,それらの突出部に,エンジン駆動式発電機1を移動する際に使用する移動用ハンドル86が取り付けられる。この移動用ハンドル86は,左右一対のハンドルバー88,88と,これらハンドルバー88,88の中間部を相互に連結するクロスメンバ89と,各ハンドルバー88,88と,その基端に溶接した連結板90とにボルト結合されるL字状の支持基板92と,各ハンドルバー88,88に先端に嵌装されたゴム製のハンドルグリップ93とからなっており,左右の支持基板92,92が左右のハンドルブラケット87,87にそれぞれ水平方向の枢軸ボルト94,94を介して連結され,移動用ハンドル86は,両ハンドルバー88,88を水平にした使用位置Aと,ハンドルグリップ93を垂直に下方に向けた格納位置Bとの間を回動し得るようになっている。枢軸ボルト94の頭部と支持基板92との間には,移動用ハンドル86に適当な回動抵抗を付与する皿ばね95が介裝される。
移動用ハンドル86の使用位置Aは,前記連結板90及び支持基板92に形成されたストッパ96がハンドルブラケット87の先端面に当接することにより規定され,格納位置Bは,ハンドルグリップ93がフレーム2の底枠2aの,吸気ボックス34より前方に張り出した前辺部に当接することにより規定される。
支持基板92には,移動用ハンドル86を格納位置Bから使用位置Aへ回動するとき,上記ストッパ96がハンドルブラケット87に当接する直前に作動するダンパ97が設けられる。即ち,ダンパ97は,支持基板92の内壁に一体に突設した支軸98と,この支軸98の外周に嵌装されるゴムからなるクッション部材99と,このクッション部材99の外周に嵌装されるブッシュ100とから構成されており,ストッパ96がハンドルブラケット87の先端面に当接する直前にブッシュ100が同ブラケット87に当接してクッション部材99が弾性変形して,移動用ハンドル86の回動衝撃を吸収するようになっている。
また移動用ハンドル86及びハンドルブラケット87には,移動用ハンドル86を使用位置Aにロックするロック機構101が設けられる。このロック機構101は,左右の連結板90,90及び支持基板92,92間に固設された枢軸102,102に支承されてロック位置Lとアンロック位置Uとの間を回動し得る操作レバー103,103を備えている。各操作レバー103にはロックピン105が,またハンドルブラケット87の上縁部にはロック溝106がそれぞれ設けられていて,移動用ハンドル86の使用位置Aで,操作レバー103をロック位置L及びアンロック位置Uへ回動するのに応じて上記ロックピン105がロック溝106に係合,離脱するようになっている。操作レバー103と支持基板92との間には,操作レバー103をロック位置Lの方向に付勢するロックばね107が縮設される。またハンドルブラケット87には,その先端面から上縁部にかけてロックピン105のロック溝106への係合を誘導する円弧面87aが形成される。
而して,移動用ハンドル86を枢軸ボルト94,周りに格納位置Bから使用位置Aに回動して,ロックピン105が円弧面87aに誘導されつゝロック溝106に到達すると,ロックばね107の付勢力により操作レバー103がロック位置Lに回動されてロックピン105がロック溝106に係合する。こうして,移動用ハンドル86は,水平の使用位置Aにロックされる。
この移動用ハンドル86の左右のグリップ93,93を把持して引き上げ,接地脚84,84を浮上させた状態で移動用ハンドル86を押し引きすれば,車輪83,83の回転により,エンジン駆動式発電機1を軽快に移動することができる。
このような移動ハンドル86の使用中に,それから手を離すことがあって,該ハンドル86はロック機構101によりロックされ続けるので,該ハンドル86の自重による格納位置Bへの回動を阻止することができ,該ハンドル86の操作性が良好である。
また移動用ハンドル86を使用位置Aへ回動したときは,ストッパ96がハンドルブラケット87に当接する直前からダンパ97のクッション部材99がブッシュ100を介してハンドルブラケット87に当接して弾性変形するので,移動用ハンドル86の回動衝撃を吸収することができ,しかも該ハンドル86がロック機構101により使用位置Aにロックされる後も,上記クッション部材99の弾性変形は維持されるため,その反発力によりロック機構101のガタつきを防ぐことができる。さらにクッション部材99は,その外周を覆うブッシュ100により,ハンドルブラケット87との直接接触を回避されるので,その耐久性を高めることができる。
その移動後は,操作レバー103を,ロックばね107の付勢力に抗してアンロック位置Uへ回動して,ロックピン105をロック溝106から離脱させれば,移動用ハンドル86は,枢軸ボルト94周りの回動が自由となる。したがって,該ハンドル86を垂直姿勢の格納位置Bへ回動することができる。
このとき,移動用ハンドル86の左右のハンドルグリップ93,93がフレーム2の底枠2aに当接することで,左右のハンドルバー88,88及びクロスメンバ89は吸気ボックス34の前面に配置され,制御ユニット53,インバータ55及びバッテリ61と共に吸気ボックス34を他物との接触から保護する強固なバンパの役割を果たす。
また移動用ハンドル86を上記のように格納位置Bに折り畳んだ状態では,移動用ハンドル86に邪魔されることなく,エンジン駆動式発電機1による作業を容易に行うことができ,またエンジン駆動式発電機1の倉庫等への格納時には比較的小さい格納スペースで足りる。
しかも該ハンドル86がバンパとして機能することにより,吸気ボックス34に特別なガードフレームを設けずとも,格納位置に回動された移動用ハンドル86とフレーム2の底枠2aとで吸気ボックス34を効果的に保護することができ,したがって制御ユニット53,インバータ55及びバッテリ61を収容する大型の吸気ボックス34のボックス本体36を合成樹脂製として,その軽量化を図ることができる。
本発明は,上記実施例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の設計変更が可能である。
例えば,始動ギヤ28はリング状に形成し,これをフライホイール108の外周に圧入又は溶接により一体化することもできる。また第2冷却ファン26Bは鋼板製として,これをフライホイール108にねじ止めして一体化することもできる。
またエアクリーナ45は,吸気ボックス34と同様にフレーム2に固定支持し,エンジン3の振動に伴なう気化器44及びエアクリーナ45間の相対変位を,気化器44及びエアクリーナ45間を連通する弾性連通チューブ46の撓みに吸収させることもでき,この場合はエアクリーナ45の空気入口管47aを吸気ボックス34に一体的に接続することができる。
また排気マフラ74の出口管は,図9に符号74a′で示すように,排気ボックス68の外璧を貫通させて外部に開口させることもできる。この場合は,排気ボックス68の排気ルーバ73からは冷却風のみが排出される。
本発明に係るエンジン駆動式発電機の側面図で移動用ハンドルを使用状態で示す。 同エンジン駆動式発電機の平面図。 同エンジン駆動式発電機の正面図。 移動用ハンドルを格納状態にした場合の同エンジン駆動式発電機の正面図。 吸気ボックスのボックス本体を取り外した状態で示す同エンジン駆動式発電機の正面図。 同エンジン駆動式発電機の背面図。 排気ボックスの一部を破断して示す同エンジン駆動式発電機の背面図。 同エンジン駆動式発電機の一部の分解斜視図。 図3の9−9線断面図。 図3の10−10線断面図。 図3の11−11線断面図。 図11の12−12線断面図。 図2の13−13線断面図。 図13の14−14線断面図。 図1の移動用ハンドル部の拡大図。 図15の16−16線断面図。 図16の17−17線断面図。 図15の18−18線断面図。 図15の19−19線断面図。 図9の20−20線断面図。
符号の説明
1・・・・・エンジン駆動式発電機
3・・・・・エンジン
4・・・・・発電機
17・・・・クランク軸
18・・・・固定構造体(クランクケース)
22・・・・ステータ
23・・・・ロータ
23a・・・永久磁石
26A・・・第1冷却ファン
26B・・・第2冷却ファン
28・・・・始動ギヤ
29・・・・ピニオン
30・・・・スタータモータ
31・・・・ダクト部材
32・・・・冷却風通路
34・・・・吸気ボックス
38a・・・吸気口(第1吸気ルーバ)
38b・・・吸気口(第2吸気ルーバ)
53・・・・電装品(制御ユニット)
55・・・・電装品(インバータ)
68・・・・排気ボックス
73・・・・排気口(排気ルーバ)
108・・・フライホイール

Claims (5)

  1. エンジン(3)と,このエンジン(3)のクランク軸(17)により駆動される発電機(4)と,前記エンジン(3)のクランク軸(17)をクランキングし得るスタータモータ(30)とを備える,エンジン駆動式発電機において,
    前記発電機(4)を,前記エンジン(3)の固定構造体(18)に支持されるステータ(22)の外周に,前記クランク軸(17)の一端に連結した磁石付きロータ(23)を配置してなる磁石式アウタロータ多極発電機となし,前記クランク軸(17)の他端には,前記スタータモータ(30)の出力軸に設けられたピニオン(29)が噛合する始動ギヤ(28)を結合したことを特徴とする,エンジン駆動式発電機。
  2. 請求項1記載のエンジン駆動式発電機において,
    前記始動ギヤ(28)を,前記クランク軸(17)に取り付けられるフライホイール(108)の外周に形成したことを特徴とする,エンジン駆動式発電機。
  3. 請求項1又は2記載のエンジン駆動式発電機において,
    前記フライホイール(108)の外周部側面に,前記エンジン(3)周りに冷却風の流れを生じさせる冷却ファン(26B)を形成したことを特徴とする,エンジン駆動式発電機。
  4. 請求項3記載のエンジン駆動式発電機において,
    前記エンジン(3)及び発電機(4)の外周に,それらとの間に一連の冷却風通路(32)を画成するダクト部材(31)を配設し,前記ロータ(23)に,前記冷却ファン(26B)と協働して前記冷却風通路(32)に冷却風の流れを発生させる別の冷却ファン(26A)を設けたことを特徴とする,エンジン駆動式発電機。
  5. 請求項4記載のエンジン駆動式発電機において,
    前記ダクト部材(31)の上流端に,一側に吸気口(38a,38b)を有して内部に電装品(53,55)を収容する吸気ボックス(34)を接続し,また該ダクト部材(31)の下流端には,一側に排気口(73)を有して内部に前記エンジン(3)の排気マフラ(74)を収容する排気ボックス(68)を接続したことを特徴とする,エンジン駆動式発電機。
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