JP2007282432A - 発電機の動力入力部 - Google Patents

Abstract

【課題】連結される二軸の軸心合わせが容易であると共に，エンジンの出力を損失なくロータ軸に伝達することができる発電機の動力入力部を提供する。
【解決手段】ロータ軸２０の一端２０ａに円筒状のブラケット２１を外嵌固定し，このブラケット２１の回転子３側とは反対側の端面２１ａに，一端４０ａにフランジ部４１が形成された入力軸４０の前記フランジ部４１，又はエンジン６０のフライホイール６２のいずれか一方を選択的に取り付け可能とする。前記ブラケット２１に対する前記フランジ部４１の取り付け時，前記ロータ軸２０の軸心と前記入力軸４０の軸心が同一直線上の配置と成るように，前記ブラケット２１の前記端面２１ａに対する前記フランジ部４１の接合位置を規制する手段（凸部２２及び凹部４２）を設けると共に，前記接合部における複数箇所で前記ブラケット２１と前記フランジ４１を連結杆により連結，固着する。
【選択図】図１

Description

本発明は発電機の動力入力部の構造に関し，より詳細には，固定子を収容したケーシング内に，回転子を装着したロータ軸を回転可能に収容すると共に，前記ロータ軸の一端を介してエンジンの回転駆動力の入力を行う発電機において，このエンジンからの回転駆動力の入力が行われる前記ロータ軸の一端部分（入力部）の構造に関する。

エンジンで発生した回転駆動力を，発電機に入力して発電を行うことができるようにしたエンジン駆動型発電機が，工事現場やイベント会場，災害の被災地等において電力を得るために広く使用されている。

このようなエンジン駆動型発電機において，エンジンによって得られた出力を，発電機のロータ軸に入力する方式として，エンジンのフライホイールや出力軸にロータ軸の一端を直結する場合と，エンジンの出力軸とロータ軸にそれぞれプーリを嵌着し、両プーリに共通のプーリベルトを巻回することにより，エンジンで発生した回転出力をプーリ及びプーリベルトから成る動力伝達機構を介してロータ軸に入力する場合とがある。

このうち，エンジンのフライホイールや出力軸にロータ軸の一端を直結する方法では，前述のロータ軸は，発電機本体のケーシングに設けられた軸受により，他端のみが支承された片持ちの構造を成し，一方，前述のようにプーリとプーリベルトを介してエンジンの出力をロータ軸に入力する構成にあっては，発電機本体のケーシングに設けた軸受によって，前記ロータ軸の両端が支承された両軸受けの構造が採用され，これにより発電機本体の構造にも相違が生じている。

すなわち，前述のうちエンジンのフライホイールや出力軸にロータ軸の一端を直結した連結構造を採用した発電機本体にあっては，発電機本体のケーシングを一端側において開口する円筒状に形成し，該ケーシングの閉塞側端面に設けられた軸受に前述のロータ軸の一端側を回転可能に支承すると共に，前記ケーシングの開口縁側において前記エンジンのフライホイールに前記ロータ軸の他端を連結し，フライホイールの配置位置に対応してエンジンのハウジングに形成された開口に，前記発電機本体のケーシングの開口縁を重ね合わせて取り付けることで，両者の連結が行われている（特許文献１の図１（Ｂ）参照；なお，エンジンの駆動軸直結の例につき，特許文献２参照）。

一方，エンジンの出力をプーリやプーリベルトを介して発電機に入力する後者の場合では，前記発電機のケーシングを，両端共に端部カバーで覆われた形状とし，両端カバーのそれぞれに設けた軸受に，ロータ軸の軸端のそれぞれを支承すると共に，エンジン側に配置される端部カバーを貫通してロータ軸の一端を突出させて，この端部カバーを貫通して突出したロータ軸の一端に前記プーリを取り付けている（特許文献３の図１参照）。

以上のように，エンジンで発生した回転駆動力を，発電機に対してどのようにして入力するかにより発電機の構造に相違が生じ，入力方法の選択に従って発電機の構成部品を大幅に変更する必要がある。

そこで，上記いずれの入力方法を採用した場合であっても，発電機本体の主要な構成部品を変更することなく共通の部品を使用することができるようにするために，ロータ軸の軸端に，一端にプーリが固着された入力軸，又は，エンジンの出力軸のいずれかを選択的に取り付け可能としたものが提案されている。

一例として，前述のようにプーリを備えた入力軸と，エンジンの出力軸とを選択可能に連結可能とした発電機の前記連結部の構造として，図６に示すように前記入力軸４０又はエンジンの出力軸７０の前記ロータ軸２０との連結側端部を先細りのテーパ状に形成すると共に，この入力軸４０又は出力軸７０のテーパ状の端部を受け入れるテーパ嵌合部２６を前記ロータ軸２０の連結側端部に形成し，このロータ軸２０の軸端に形成されたテーパ嵌合部２６内に，前記入力軸４０又は出力軸７０いずれかのテーパ状の軸端を挿入し，前記ロータ軸２０の軸心を通りロータ軸２０の長さ方向両端間を貫通する挿通孔２７に，ロータ軸２０の他端側より挿入したボルト７３の先端を，前記テーパ嵌合部２６に嵌合された入力軸４０又は出力軸７０の先端に形成された螺子孔４８内に螺合することで，ロータ軸２０と入力軸４０又は出力軸７０とを連結するものがある（特許文献３参照）。

この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平７−１５９１６号公報 特開平７−３９１０９号公報 特許第３０６２７７８号公報 実開昭５０−３００１号公報

以上説明した特許文献３に記載の構成にあっては，図６に示すようにロータ軸２０の軸端に形成されたテーパ嵌合部２６内に，入力軸４０又は出力軸７０のテーパ状に形成された端部を挿入して前記ボルト７３によって締結することにより，ロータ軸２０と入力軸４０又は出力軸７０の軸心を合わせることができるようになっている。

しかし，前述の二軸の接合は，ロータ軸２０の軸心を貫通する単一のボルト７３によって，入力軸４０又は出力軸７０のテーパ状の端部をテーパ嵌合部２６内に引き込み，これにより入力軸４０又は出力軸７０のテーパー状端部の外周面を，テーパ嵌合部２６の内壁面に圧接することにより行っているために，大きな負荷がかかると圧接された入力軸４０又は出力軸７０のテーパー状端部の外周面と，テーパ嵌合部２６の内壁面間に滑りが生じ，これによりエンジンの出力を損失なくロータ軸に伝達することができない場合がある。

そのため，発電出力（エンジンの動力）が比較的小さい場合には，エンジンの出力をロータ軸に対して有効に伝達することができたとしても，発電出力が大きい場合や、エンジンの回転むら（トルク変動）が大きい場合、接合しているテーパ面間に滑りが生じ，ロータ軸に伝達されるエンジンの出力に損失が生じる。

特に，このような発電機から電力の供給を受ける外部作業機が，消費電力を急激に変化するものである場合，この消費電力の変化に伴いエンジンの出力が急激に変化すると，前述のような圧接面間の滑りはより一層生じ易いものとなる。

また，前述の特許文献３記載の連結部の構造によれば，ロータ軸２０と入力軸４０又は出力軸７０とは，単一のボルト７３によってのみ連結され，また，ここで使用するボルト７３の径は，ロータ軸２０の軸径による制約があることから，これを大径にしてロータ軸２０と入力軸４０又は出力軸７０との締結力を増大させて発電出力が大きい発電機本体に対応することにも限界がある。

さらに，前述のように入力軸４０や出力軸７０の軸端にテーパ状の部分を形成し，また，前記入力軸４０又は出力軸７０のテーパ状に形成された部分と嵌合するテーパ嵌合部２６をロータ軸２０の軸端に形成する場合，両者の傾斜角が同一となるようにそれぞれのテーパ部分の勾配を正確に加工すると共に，連結される両軸の軸心が一致するように各テーパ部分を形成する必要があり，テーパ部の加工に高い精度が要求され，加工が困難である。

そこで本発明は，上記従来技術の欠点を解消するためになされたものであり，比較的簡単な構造でありながら，連結される二軸の軸心合わせが容易であると共に，両者の連結を確実に行うことができ，エンジンの出力を損失なくロータ軸に伝達することができ，かつ，発電出力が大きい発電機に適用した場合であっても，接合部分に滑りを生じさせることなく，確実に動力の伝達を行うことのできる発電機の動力入力部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，本発明の発電機１の動力入力部は，固定子２を収容したケーシング１０内に，回転子３を装着したロータ軸２０を回転可能に収容し，前記ロータ軸２０にエンジン６０の回転駆動力を入力する入力軸４０及びその一端２０ａに形成された中間連結部材４１（６２）を介してエンジン６０の回転駆動力が入力されるよう構成し，さらに，前記ロータ軸２０の一端２０ａに，例えば円筒状の，ブラケット２１を外嵌固定し，このブラケット２１の前記回転子３側とは反対側の端面２１ａに，入力軸４０の一端４０ａに形成されたフランジ部（４１），又はエンジン６０のフライホイール６２から成る中間連結部材４１のいずれか一方を選択的に取り付け可能として，エンジン６０の回転駆動力を前記入力軸４０の他端４０ｂに装着されたプーリ５１及び該プーリ５１に巻回されたプーリベルト（図示せず）から成る動力伝達機構を介して入力する入力方式と，前記フライホイール６２から成る中間連結部材４１を介して直接入力する入力方式とで変更可能とし，
前記ブラケット２１に対する前記中間連結部材４１の取り付けは，前記ロータ軸２０の軸心と前記入力軸４０の軸心が同一直線上の配置と成るように，前記ブラケット２１の前記端面２１ａに対する前記中間連結部材４１の接合位置を規制する規制手段（図１の例では凸部２２及び凹部４２）を前記ブラケット２１と前記フランジ部から成る中間連結部材４１との接合部に設けると共に，前記接合部における複数箇所で前記ブラケット２１と前記フランジ４１をボルト５２ａ等の連結杆５２で，ここでは，ボルト止めして，両者を連結したことを特徴とする（請求項１，２；図１参照）。

前記入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材（４１）に代えて，前記ブラケット２１にエンジンのフライホイール６２から成る中間連結部材（４１）を取り付ける場合には，前記ブラケット２１の前記回転子３側とは反対側の端面２１ａに無端環状の連結板５３の内周縁部を接合すると共に，該接合部における複数箇所において前記連結板５３を前記ブラケット２１にボルト５２ｂの連結杆によりボルト止めして連結し，かつ，前記連結板５３の外周縁部を前記フライホイール６２から成る中間連結部材（４１）に接合し，前記連結板５３とから成る中間連結部材４１（前記フライホイール６２）との接合部における複数箇所で前記連結板５３と前記中間連結部材４１（６２）をボルト５２ｃの連結杆によりボルト止めして連結すると共に，前記ロータ軸２０の軸心と前記中間連結部材４１（６２）の回転中心とが同一直線上の配置となるように前記ブラケット２１に対する前記連結板５３の取り付け位置と，前記中間連結部材４１（６２）に対する前記連結板５３の取り付け位置を規制する規制手段を，前記ブラケット２１と前記連結板５３の接合部，及び前記連結板５３と前記中間連結部材４１（６２）の接合部のそれぞれ設けることができる（請求項３；図２参照）。

さらに，前記ブラケット２１に，前記回転子３と反対側の端面２１ａを外周方向に延長する，例えば前記ブラケット２１と一体の，フランジ２４を設け，前記ブラケット２１に対する前記入力軸４０の取り付け時，該ブラケット２１のフランジ２４外周縁部と前記入力軸４０のフランジ部４１から成る中間連結部材の外周縁部で，前記ブラケット２１と前記フランジ部４１から成る中間連結部材を接合するものとしても良い（請求項４；図３参照）。

この場合，前記入力軸４０のフランジ部４１から成る中間連結部材を，入力軸４０の一端４０ａ外周に固着された基部４１ａと，この基部４１ａを介して前記入力軸４０の一端４０ａに取り付けられたスペーサ部４１ｂにより構成することができる（請求項５；図３参照）。

さらに，前述のようにブラケット２１にフランジ２４を設ける場合には，前記ブラケット２１に対する前記中間連結部材４１（フライホイール６２）の取り付けを，前記ブラケット２１のフランジ２４外周縁部と，前記中間連結部材４１（６２）の外周縁部を接合して該接合部の複数箇所で連結するように構成することができ，前記ブラケット２１のフランジ２４と前記中間連結部材４１（６２）との接合部に，前記ロータ軸２０の軸心と前記中間連結部材４１（６２）の回転中心とが同一直線上となるように，前記ブラケット２１に対する前記中間連結部材４１（６２）の接合位置を規制する規制手段を設けることもできる（請求項６；図４及び図５参照）。

前述の規制手段としては，接合面の一方に形成された凹部と，前記凹部に嵌合される，接合面の他方に形成された凸部を設けることができ（請求項７；図１〜４参照），
又は，接合面双方の対応する位置にそれぞれ形成されたキリ孔５６，６７と，接合面の一方に形成された前記キリ孔５６と，接合面の他方に形成された前記キリ孔６７の双方に同時に挿入されるノックピン５８により構成することができる（請求項８；図５参照）。

以上説明した本発明の構成より，本発明の発電機１の動力入力部によれば，発電機に対する入力形式を変更するために，ロータ軸２０の一端２０ａに連結される入力軸４０に連結された中間連結部材（フランジ部）４１，又は入力軸４０である，エンジン６０からの駆動軸６１に連結された中間連結部材４１（フライホイール６２）のいずれかを選択的に連結可能に構成した場合であっても，この連結部において滑りが生じることがなく，従ってエンジンの出力を損失なくロータ軸２０に入力することが可能となった。

しかも，規制手段によりロータ軸２０と入力軸４０の軸心，又はロータ軸２０の軸心と中間連結部材４１であるフライホイール６２の回転中心を容易に一致させることができることから，取り付け，交換時における位置調整が不要である。

ロータ軸２０の一端２０ａに外嵌固定されたブラケット２１にフランジ２４を設けることにより，このフランジ２４によって中間連結部材４１であるフライホイール６２とのサイズ差を補うことができ，これにより前記ブラケット２１に中間連結部材４１（フライホール６２）を取り付ける場合であっても，連結板５３等の取り付けが不要である。

前述の規制手段として，接合面の一方に形成された凹部と，前記凹部に嵌合される，接合面の他方に形成された凸部を設けることにより，従来技術として説明した高い加工精度が必要となるテーパ面の形成（図６参照）に比較して，容易にロータ軸２０と入力軸４０との軸心合わせ，又はロータ軸２０の軸心と中間連結部材４１（フライホイール６２）の回転中心の位置合わせを行うための構成を設けることができた。

さらに，接合面双方の対応する位置にそれぞれ形成されたキリ孔５６，６７と，接合面の一方に形成された前記キリ孔５６と，接合面の他方に形成された前記キリ孔６７の双方に同時に挿入されるノックピン５８により前記規制手段を構成する場合には，前記凹部及び凸部の形成に比較して前記規制手段の形成がより一層容易である。

次に，本発明の実施形態を添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

〔実施例１〕
１．発電機本体の全体構造
図１に，本発明の入力部の構造を採用した発電機１の全体構成を示す。

図１に示す実施形態において，発電機のケーシング１０は円筒状に形成されたケーシング本体１１と，前記ケーシング本体１１の一端側における開口部を被蓋するケーシング端板１２により構成されている。

このケーシング本体１１の内周には，固定子鉄心に固定子コイルを巻回して形成された固定子２が固着されていると共に，ケーシング本体１１内周の前記固定子２によって包囲された部分に，回転子鉄心に回転子コイルを巻回して形成した回転子３が収容されている。

この回転子３は，その中心を貫通するロータ軸２０の外周に固着され，ロータ軸２０の回転に伴って，前記固定子２によって包囲された空間内で回転するように構成されている。

前述のロータ軸２０の，前記ケーシング端板１２側の端部（他端）２０ｂは，前述のケーシング端板１２の中央部分に形成された軸受室内に嵌合された軸受１２１によって回転自在に支承されており，ロータ軸２０の一端２０ａには，ブラケット２１が外嵌され，このブラケット２１の回転子側の端面２１ｂに冷却ファン３０を取り付けている。

前述のブラケット２１は，本実施形態においてロータ軸に形成されたキー又はキー溝と嵌合するキー溝又はキーが内周に形成されており，前記キー及びキー溝の嵌合によって，ブラケット２１がロータ軸２０の外周上で滑りを生じることがないように固定されており，これにより，後述するようにブラケット２０を介して伝達されたエンジンのトルクを，ロータ軸２０に確実に伝えることができるように構成している。

なお，ブラケット２１がロータ軸２０上で滑りを生じることを防止するための構成としては，前記キーとキー溝の嵌合に限定されず，例えばスプラインを形成するものとしても良く，ブラケット２１をロータ軸２０外周に固定し得るものであれば，如何なる構成を採用しても良い。

前述のように，ブラケット２１を介してロータ軸２０に取り付けられた冷却ファン３０の外周側において，前記ケーシング本体１１には冷却風の排風口１１２を設けると共に，前記ケーシング本体１１の前記ケーシング端板１２側に冷却風の導入口１１１を設け，ロータ軸２０の回転により前記冷却ファン３０が回転することで，前記導入口１１１を介して導入された冷却風がケーシング１０内を冷却した後，前記排風口１１２を介してケーシング１０外に排出されるように構成されている。

なお，本実施形態の発電機１にあっては，前述の発電用の固定子２及び回転子３の他，ロータ軸２０の他端２０ｂ側，図示の実施形態にあっては前記冷却風導入口１１１の内周位置において更に固定子２’及び回転子３’を設け，これにより発電用の前記回転子３を励磁させている。

以下では，本発明の入力部構造を図１を参照して説明した発電機１に適用した例を説明するが，本発明の入力部構造が適用される発電機１の内部構造は，図１を参照して説明した発電機の構造に限定されず，ロータ軸の一端にエンジンの回転駆動力を入力する形式の各種発電機に適用可能である。

２．入力軸との連結構造
前述のロータ軸２０に連結される入力軸４０は，図１に示すように前記ロータ軸２０との連結側の端部（一端）４０ａにフランジ部４１から成る中間連結部材が形成されていると共に，他端４０ｂにプーリ５１が外嵌された構造であり，この入力軸４０の一端４０ａに形成された前記中間連結部材（フランジ部）４１を，ロータ軸２０の一端２０ａに外嵌された前述のブラケット２１の，前記冷却ファン３０の取り付け側とは反対側の端面２１ａに接合・固定して，両軸２０，４０の連結を行うことができるように構成されている。

この，ロータ軸２０の一端２０ａに外嵌されたブラケット２１と，前記入力軸４０の一端４０ａに設けられた中間連結部材（フランジ部）４１との接合部には，両軸２０，４０の軸心を一致させるようにブラケット２１の端面２１ａに対して前記中間連結部材（フランジ部）４１の取り付け位置を規制する規制手段が設けられており，本実施形態にあっては，このような規制手段として，両者の接合部を所謂「いんろう継手」として構成している。

図示の例では，前記入力軸４０の一端４０ａに設けたフランジ部４１から成る中間連結部材の中心部分に円形の凹部４２を形成すると共に，前記ブラケット２１の端面２１ａに，前記フランジ部から成る中間連結部材４１に形成された凹部４２に嵌合される凸部２２を形成し，且つ前記凹部４２の内径と前記凸部２２の外径とを略同径に形成して、両者の嵌合によってブラケット２１の端面２１ａに対するフランジ部から成る中間連結部材４１の接合位置を規制し，これによりロータ軸２０と入力軸４０の軸心合わせを行うことができるように構成した。

なお，図示の実施形態にあっては，前述の凹部４２を入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１に，凸部２２をブラケット２１の端面２１ａにそれぞれ形成するものとして説明したが，これとは逆に，前記ブラケット２１の端面２１ａに凹部を，前記入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１に凸部をそれぞれ設け，両者が嵌合するように構成しても良く，また，本実施形態にあっては前記凹部４２及び凸部２２を，円形の陥没又は突起として説明したが，ロータ軸２０と入力軸４０の軸心合わせを行うことができる構成であれば，その形状等は特に限定されない。

前述のブラケット２１の前記接合側端面２１ａには，前述の凸部２２の外周位置において，周方向に等間隔で螺子孔２３が設けられていると共に，前記入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１には，前記凹部４２の形成位置の外周に円周方向に等間隔に貫通孔４３が形成され，前記ブラケット２１の端面２１ａと，前記入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１とを凹部４２と凸部２２が嵌合するように重ね合わせた際に，ブラケット２１の螺子孔２３とフランジ部４１の貫通孔４３が連通するように両孔の形成位置を対応する位置に形成し，フランジ部４１の前記貫通孔４３に挿入した連結杆であるボルト５２ａの先端を前記ブラケット２１に形成された螺子孔２３に螺合することで，前記ブラケット２１を介してロータ軸２０の一端２０ａに入力軸４０を連結することができるように構成されている。

なお図１中，１３は，ロータ軸２０に対して前述のように入力軸４０の一端４０ａを連結する場合に，発電機１のケーシング１０の他端側開口縁を塞ぐためのパワーサイドハウジングであり，このパワーサイドハウジング１３に設けられた軸受１３１に，前記入力軸４０を回転可能に支承すると共に，前記入力軸４０の前記プーリ５１取り付け側の端部４０ｂを，前記パワーサイドハウジング１３を貫通させて機外に突出させてこの突出部分の端部４０ｂにプーリ５１を外嵌している。

前述のパワーサイドハウジング１３には，周縁部より外周方向に突出するフランジ１３２が設けられており，このパワーサイドハウジング１３のフランジ１３２と，発電機１のケーシング１０の他端側開口縁とを接合すると共に，この接合部をボルト及びナット等の締結具によって締結することにより，発電機１のケーシング１０に前記パワーサイドハウジング１３を取り付け可能に構成している。

３．エンジンのフライホイールとの連結構造
以上のように構成された発電機１の前記ロータ軸２０には，前述のように他端４０ａにプーリ５１が取り付けられた入力軸４０を連結することができる他，図２に示すように，エンジン６０の駆動軸６１である入力軸４０に取り付けられたフライホイール６２に対しても連結することができるように構成されている。

このフライホイール６２は，エンジン６０のハウジングに形成されたフライホイールハウジング６３内に収容されており，このフライホイールハウジング６３には，発電機１の取り付け側に発電機１のケーシング１０の他端側開口縁と同形状の開口部６４が形成されている。

前述のフライホイール６２は，図示の例においてフライホイールハウジング６３の開口部６４に面した端面に，エンジン側に向かって中央を陥没させた陥没部６５が形成されていると共に，この陥没部６５の形成面において前述のロータ軸２０に外嵌されたブラケット２１を取り付けて，前記ロータ軸２０との接続を行うことができるように構成されている。

このフライホイール６２と前記ブラケット２１との連結は，本実施形態においては図２に示すように連結板５３を介して行われ，この連結板５３を介してブラケット２１とフライホイール６２との連結により，ロータ軸２０の軸心とフライホイール６２の回転中心とを一致させることができるように，ブラケット２１の端面２１ａと前記連結板５３との接合部に，ブラケット２１の端面２１ａに対する連結板５３の取り付け位置を規制する規制手段を設けると共に，前記連結板５３と前記フライホイール６２との接合部に，フライホイール６２に対する連結板５３の取り付け位置を規制する規制手段をそれぞれ設け，この規制手段によって規制された位置に連結板５３を取り付けることで，ロータ軸２０の軸心とフライホイール６２の回転中心の位置合わせを行うことができるように構成している。

本実施形態にあっては，この連結板５３の外径形状を，フライホイール６２に形成した前述の陥没部６５の内部形状と対応した形状と成すと共に，前記ブラケット２１の端面２１ａに形成された凸部２２を挿入可能な開口５３ａを前記連結板５３の中心部分に形成して，連結板５３を全体として無端環状に形成し，フライホイール６２の陥没部６５内に連結板５３を嵌合することで，フライホイール６５に対する連結板５３の取り付け位置を規制すると共に，ブラケット２１の端面２１ａの凸部２２を中央に形成された開口５３ａ内に嵌合することにより，ブラケット２１に対する連結板５３の取り付け位置を規制している。

この連結板５３の外周縁側には，この連結板５３を前記フライホイール６２に固着する連結杆であるボルト５２ｃを挿入するための貫通孔５４が所定の間隔で複数形成されていると共に，この貫通孔５４の形成位置に対応して，前記フライホイール６２の端面には，前記貫通孔５４に挿入されたボルト５２ｃからなる連結杆の先端が螺合される螺子孔６６が複数形成され，前記ボルト５２ｃから成る連結杆による螺着，連結によって，フライホイール６２の端面に前述の連結板５３を取り付けることができるように構成されている。

また，前述の連結板５３の内周縁側には，前記ブラケット２１の端面２１ａに形成した螺子孔２３の形成位置に対応する位置に貫通孔５５が形成されており，この貫通孔５５に挿入した連結杆５２ｂの先端を，前記ブラケット２１に設けた螺子孔２３に螺合することで，ブラケット２１に対して連結板５３を取り付けることができるように構成されている。

従って，前述の連結板５３をフライホイール６２の陥没部６５に嵌合すると共に，該連結板５３の中央開口５３ａ内に前記ブラケット２１の凸部２２を嵌合することで，エンジン６０の駆動軸６１である入力軸４０と発電機１のロータ軸２０の軸心合わせを容易に行うことができ，また，前述の連結板５３を，前記フライホイール６２及びブラケット２１に固着することにより，フライホイール６２とロータ軸２０間の連結を行うことができ，かつ，フライホイール６２に対する連結板５３の固定，ブラケット２１に対する連結板５３の固定を，いずれも複数箇所で連結していることから，各接合面で滑りが生じることもない。

なお，フライホイールハウジング６３の開口部６４は，前述したように発電機１のケーシング１０の他端側開口縁と同形状の開口を備えており，発電機１のケーシング１０の他端側に設けられた開口部には，前述の入力軸４０を連結した場合のようにパワーサイドハウジング１３等を取り付けず，このフライホイールハウジング６３の開口部６４周縁に直接，発電機１のケーシング１０開口部周縁を連結して固着することで，エンジン６０のハウジングに発電機１を一体的に取り付けることができるように構成されている。

４．作用等
以上説明した構成により，本発明の入力部構造を備えた発電機１では，エンジン６０に対する連結構造を，前述のようにプーリ５１やプーリベルトを介して行うか，又はエンジン６０のフライホイール６２に直接連結するかに拘わらず，ロータ軸２０、ケーシング１０、回転子３、固定子２、ブラケット２１、冷却ファン３０など大部分の部品を共通化することができる。

ロータ軸２０に入力軸４０を取り付ける場合に、ブラケット２１と入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１の継手構造を前述のように「いんろう継手」としたことにより，連結される両軸２０，４０の軸心合わせが容易であり，また，ブラケット２１と入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１とを複数の連結杆５２で円周方向に複数箇所で締結したことにより，両者の接合面での滑りは皆無であり，エンジンの出力がロータ軸に確実に伝達される。

さらに、前述の「いんろう継手」を構成するために，ロータ軸２０に外嵌したブラケット２１，及び入力軸４０のフランジ部，フライホイールから成る中間連結部材４１（６２）に形成した凹部や凸部は，前述の従来技術として説明したテーパ嵌合部及びテーパ部に比較して加工が容易であり，しかも，連結する二軸の軸心合わせや，直角度などの精度も良好である。

〔実施例２〕
次に，本発明の別の実施形態を図３及び図４を参照して説明する。

１．入力軸との連結構造
図１及び図２を参照して説明した実施形態１の入力部構造にあっては，ロータ軸２０の一端２０ａに外嵌したブラケット２１の回転子側の端面２１ｂに，このブラケット２１とは別体として形成された冷却ファン３０を連結するものとしていたが，本実施形態にあっては，図３及び図４に示すように前記ブラケット２１の接合面側の端部周縁を外周方向に延長してエンジン６０のフライホイール６２から成る中間連結部材４１と同程度の径に拡張するフランジ２４を形成し，このフランジ２４の回転子側に，フランジ２４と例えば一体に，ブレード３１を形成して冷却ファン３０を前記ブラケット２１と一体的に設けたものである。

そして，前記ブレード３１の形成側とは反対側の，前記ブラケット２１のフランジ２４に，入力軸４０のフランジ部，又はエンジン６０のフライホイール６２から成る中間連結部材４１を接合可能としている。

本実施形態にあっては，前述のようにブラケット２１のフランジ２４の外周縁側に，円周方向に等間隔で貫通孔５４’を形成すると共に，入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１に前記貫通孔５４’と対応する位置に螺子孔４３’を設け，前記貫通孔５４’に挿入されたボルト５２ｄから成る連結杆を，入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１に形成された螺子孔４３’に螺合することにより，ロータ軸２０と入力軸４０の連結を可能としている。

なお，図示の実施形態にあっては，前記入力軸４０の中間連結部材であるフランジ部４１を，入力軸４０の一端外周に固着された基部４１ａと，この基部４１ａに連結されたスペーサ部４１ｂによって構成しているが，必ずしも両者を別体で構成する必要はなく，両者を一体的に形成したフランジ部から成る中間連結部材４１としても良い。

なお，前記ブラケット２１のフランジ２４とスペーサ部４１ｂの接合面に，凹部４２’及び凸部２２’を設け，この凹部４２’及び凸部２２’の嵌合により，ロータ軸２０と入力軸４０との軸心合わせを可能とした点については，前述した実施形態１の構成と同様である。

また，発電機１のケーシング１０の他端側開口縁をパワーサイドハウジング１３で覆う点，及び，このパワーサイドハウジング１３に設けられた軸受１３１で前記入力軸４０を回転可能に支承する点についても，前述した実施形態１と同様の構成である。

２．フライホイールとの結合構造
ブラケット２１は，前述のように外周方向に拡張されてフランジ２４が形成され，このフランジ２４の形成によりエンジン６０のフライホイール６２と略同径に形成されており，フライホイール６２の外周縁側に円周方向に等間隔に螺子孔６６’を形成し，ブラケット２１のフランジ２４に形成された貫通孔５４’内にフライホイール６２側に向けて挿入されたボルト５２ｅから成る連結杆の先端をこの螺子孔６６’に螺合することで，ブラケット２１とフライホイール６２との固定が行われる。

なお，ブラケット２１とフライホイール６２との接合面においても，同様にフライホイール６２に形成された陥没部６５内に，ブラケット２１に形成した凸部２２’を嵌合して，ロータ軸２０の軸心とフライホイール６２の回転中心との軸心合わせを行うことができるように構成した。

また，ブラケット２１の端面２１ａにフライホイール６２を取り付ける場合，発電機１のケーシング１０の他端側開口縁をパワーサイドハウジング１３で覆うことなくエンジン６０のハウジングに設けられたフライホイールハウジング６３の開口部に直接接合する点についても，前述した実施形態１の構成と同様である。

３．作用等
以上の構成にあっては，実施形態１として説明した構成によって得られる作用に加え，ブラケット２１の外径がフランジ２４の形成によりエンジン６０のフライホイール６２と略同径に拡大されていることから，ブラケット２１とフライホイール６２とを接合するに際し，実施形態１（図２参照）で説明したように連結板５３等を介在させることが不要となり，部品点数を減少することが可能であると共に，これに伴い組み立て工数を減らすことが可能となる。

〔実施形態３〕
以上で説明した実施形態１及び実施形態２の構成にあっては，ロータ軸２０と入力軸４０の軸心，又はロータ軸２０の軸心とフライホイール６２の回転中心の位置合わせを，接合部に形成された凹部及び凸部の嵌合，すなわち接合部の継手構造を「いんろう継手」とすることにより行っていたが，本実施形態にあっては接合部にこのような凹部及び凸部を設けた「いんろう継手」とすることなく，ロータ軸２０と入力軸４０の軸心合わせ，又はロータ軸２０の軸心とフライホイール６２の回転中心に位置合わせを行うことができるように構成した。

このような位置合わせを可能とするために，本実施形態にあっては，ブラケット２１の接合面２１ａと，このブラケット２１に接合される入力軸４０のフランジ部から成る中間連結部材４１（このフランジ部４１がスペーサ部４１ｂを備える場合には，スペーサ部４１ｂ），エンジン６０のフライホイール６２から成る中間連結部材の相互に対応する位置にキリ孔５６，６７を形成し，対応するキリ孔に共にノックピン５８を挿入することで，前述の位置合わせを行うことができるように構成した。

図５は，前述の図３を参照して説明した入力部構造において，接合部における前述の凹部及び凸部の構成を省略すると共に，ブラケット２１の外周円側に設けたボルト孔の間，及びスペーサの外周縁側に設けた螺子孔の間の所定の位置に，前記ノックピン５８を挿入可能なキリ孔５６，６７をそれぞれ形成し，これによりロータ軸２０と入力軸４０の軸心合わせを行うことができるように構成したものである。

なお，図５に示す例では，ブラケット２１と入力軸４０のフランジ部４１から成る中間連結部材（スペーサ部４１ｂ）の位置合わせを行う例を示したものであるが，ブラケット２１とフライホイール６２の位置合わせを行う場合についても同様の構成を採用することができる。

このように，ノックピン５８により位置合わせを行うことにより，接合面に位置合わせのための凹部及び凸部の形成が不要となる。

しかも，ノックピン５８を挿入するキリ孔５６，６７の形成は，前述した凹部及び凸部の形成に比較して容易に行うことができ，これにより連結部の加工が容易となる。

入力軸を取り付けた発電機の断面図。 フライホイールとロータ軸の接合部分を示す断面図。 変形例における入力軸とロータ軸の接合部分を示す断面図。 変形例におけるフライホイールとロータ軸の接合部分を示す断面図。 変形例における入力軸とロータ軸の接合部分を示す断面図。 従来のロータ軸と入力軸との接合部を示す説明図。

符号の説明

１ 発電機
２ 固定子（発電用）
２’ 固定子（励磁用）
３ 回転子（発電用）
３’ 回転子（励磁用）
１０ ケーシング
１１ ケーシング本体
１１１ 導入口（冷却風の）
１１２ 排風口（冷却風の）
１２ ケーシング端板
１２１ 軸受（ケーシング端板１２に設けた）
１３ パワーサイドハウジング
１３１ 軸受（パワーサイドハウジング１３に設けた）
１３２ フランジ（パワーサイドハウジング１３の）
２０ ロータ軸
２０ａ 一端（ロータ軸２０の）
２０ｂ 他端（ロータ軸２０の）
２１ ブラケット
２１ａ 端面（接合側）
２１ｂ 端面（回転子又は冷却ファン側）
２２，２２’ 凸部
２３ 螺子孔
２４ フランジ（ブラケット２１の）
２６ テーパ嵌合部
２７ 挿通孔
３０ 冷却ファン
３１ ブレード（冷却ファン３０の）
４０ 入力軸
４０ａ 一端（入力軸４０の）
４０ｂ 他端（入力軸４０の）
４１ 中間連結部材（入力軸４０のフランジ部）
４１ａ 基部（フランジ部４１の）
４１ｂ スペーサ部（フランジ部４１の）
４２，４２’ 凹部
４３ 貫通孔
４３’螺子孔
４８ 螺子孔
５１ プーリ
５２（５２ａ〜５２ｅ） ボルト（連結杆）
５３ 連結板
５３ａ 開口（連結板５３の中央に設けた）
５４，５４’，５５ 貫通孔
５６ キリ孔
５８ ノックピン
６０ エンジン
６１ 駆動軸（エンジン６０の）である入力軸４０
６２ 中間連結部材（フライホイール）
６３ フライホイールハウジング
６４ 開口部
６５ 陥没部
６６，６６’ 螺子孔
６７ キリ孔
７０ 出力軸（エンジンの）
７３ ボルト

Claims (8)

1. 固定子を収容したケーシング内に，回転子を装着したロータ軸を回転可能に収容し，前記ロータ軸に，エンジンの回転駆動力を入力する入力軸及び該入力軸の一端に形成された中間連結部材を介してエンジンの回転駆動力が入力されるよう設け，さらに，前記ロータ軸の一端にブラケットを外嵌固定し，このブラケットの前記回転子側とは反対側の端面と前記ブラケットと前記中間連結部材との接合部に，前記ロータ軸の軸心と前記入力軸の軸心を同一直線上に配置して接合する接合位置を規制する規制手段を設けると共に，前記ブラケットの前記端面に対する前記中間連結部材の前記接合部における複数箇所で前記ブラケットと前記中間連結部材を連結したことを特徴とする発電機の動力入力部。
2. 前記中間連結部材が，前記入力軸の一端に形成されたフランジ部又は，エンジンのフライホイールから成る請求項１記載の発電機の動力入力部。
3. 前記中間連結部材であるエンジンのフライホイールの前記ブラケットに対する取り付け時，前記ブラケットの前記回転子側とは反対側の端面に無端環状の連結板の内周縁部を接合すると共に，該接合部における複数箇所において前記連結板を前記ブラケットに連結し，かつ，前記連結板の外周縁部を前記中間連結部材であるフライホイールに接合し，前記連結板と前記フライホイールとの接合部における複数箇所で前記連結板と前記中間連結部材であるフライホイールを連結すると共に，前記ロータ軸の軸心と前記フライホイールの回転中心とが同一直線上の配置となるように前記ブラケットに対する前記連結板の取り付け位置と，前記中間連結部材であるフライホイールに対する前記連結板の取り付け位置を規制する規制手段を，前記ブラケットと前記連結板の接合部，及び前記連結板と前記中間連結部材であるフライホイールの接合部のそれぞれ設けたことを特徴とする請求項２記載の発電機の動力入力部。
4. 前記ブラケットが，前記回転子と反対側の端面を外周方向に延長するフランジを備え，前記ブラケットに対する前記入力軸の取り付け時，該ブラケットのフランジ外周縁部と前記入力軸の中間連結部材の外周縁部で，前記ブラケットと前記中間連結部材を接合することを特徴とする請求項１又は２記載の発電機の動力入力部。
5. 前記入力軸の中間連結部材が，入力軸の一端外周に固着された基部と，この基部を介して前記入力軸の一端に取り付けられたスペーサ部により構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の発電機の動力入力部。
6. 前記ブラケットに対する前記中間連結部材であるフライホイールの取り付け時，前記ブラケットのフランジ外周縁部と，前記フライホイールの外周縁部を接合して該接合部の複数箇所で連結すると共に，前記ブラケットのフランジと前記中間連結部材であるフライホイールとの接合部に，前記ロータ軸の軸心と前記フライホイールの回転中心とが同一直線上となるように，前記ブラケットに対する前記中間連結部材であるフライホイールの接合位置を規制する規制手段を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の発電機の動力入力部。
7. 前記規制手段が，接合面の一方に形成された凹部と，前記凹部に嵌合される，接合面の他方に形成された凸部であることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の発電機の動力入力部。
8. 前記規制手段が，接合面双方の対応する位置にそれぞれ形成されたキリ孔と，
   接合面の一方に形成された前記キリ孔と，接合面の他方に形成された前記キリ孔の双方に同時に挿入されるノックピンであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の発電機の動力入力部。

Images