JP2665677B2 - エンジン作業機組立体 - Google Patents

エンジン作業機組立体

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JP2665677B2 JP63314304A JP31430488A JP2665677B2 JP 2665677 B2 JP2665677 B2 JP 2665677B2 JP 63314304 A JP63314304 A JP 63314304A JP 31430488 A JP31430488 A JP 31430488A JP 2665677 B2 JP2665677 B2 JP 2665677B2
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    • F02B63/02Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、クランク軸が縦方向になる姿勢で配置した
エンジンと例えば発電機等の作業機を組合せたエンジン
作業機組立体に関するものである。
(従来技術及びその問題点) この種のクランク軸が縦方向姿勢の所謂バーチカルエ
ンジンを有するエンジン発電機に関して、本件出願人は
特願昭63−43036号、実願昭63−21587号、実願昭63−21
588号を既に出願している。
しかしながら、これらの先行技術ではエンジンと発電
機を直結しているので、発電機を所定の最適な回転数で
駆動するためにエンジンを定格回転数より低回転数域で
運転せざるを得ず、エンジンの効率及び振動の点で改善
の余地がある。
本件に関連のある先行技術としては、特開昭59−3993
4号がある。
(発明の目的) 本発明は、エンジンを高効率、低振動の定格回転数で
運転しながら、作業機を最適の回転数で駆動できるエン
ジン作業機組立体を提供することを目的としている。
(発明の構成) (1)技術的手段 本発明は、箱形のパッケージ内にクランク軸が縦方向
になる姿勢で配置されたエンジンと、エンジンの下方に
配置された作業機とを有するエンジン作業機組立体にお
いて、作業機の上端部に作業機及びエンジンを固定する
枠状のブラケットを設け、エンジンと作業機を連結し且
つエンジンを支持するハウジングをこのブラケット上に
固定し、このハウジング内にオイルパンと、エンジンの
クランク軸に直結した入力軸と出力軸が偏心した減速機
を設け、減速機の減速比をエンジンが定格回転した時に
作業機が最適回転数で回転するように設定し、前記出力
軸をエンジンのシリンダヘッド側へ偏心させるようにし
たことを特徴とするエンジン作業機組立体である。
(2)作用 入力軸がエンジンの定格回転数で回転しても、出力軸
は所定の減速比で減速されて作業機の最適回転数で回転
する。
出力軸をエンジンのシリンダヘッド側へ偏心したの
で、減速機をハウジング内に設けても横幅がコンパクト
になる。
(実施例) 本発明を採用したパッケージ型のエンジン発電機を示
す第1図で、10は略箱形のパッケージである。パッケー
ジ10は底部の基台10a上に固定され、4隅の支柱11(第
3図)の外面を外板12及び扉12a(第3図)で覆い、内
部に自動制御盤13、発電機盤13a、エンジン14、発電機1
5(作業機)、ラジエータ16等を収容してある。第1図
のII矢視図である第2図に示すように、エンジン14と発
電機15は詳しくは後述するように一体化され、支柱11と
は別体の架台17に支持してある。第2図中で、符号20は
燃料タンク、21はバッテリー、22は消音器、23は排気
管、23aは吸気管、23bはエアクリーナである。なお、発
電機15以外の作業機としてはコンプレッサーやポンプ等
がある。
エンジン14はクランク軸24が略垂直になるような姿勢
で配置された所謂バーチカルエンジン(縦型)である。
エンジン14は3気筒のディーゼルエンジンである。パッ
ケージ10の内部の冷却は冷却風入口25(第2図)から中
心線26上に設けられたファンで外部の冷却風を取入れ、
上部の冷却風出口27(第1図)から冷却後の冷却風を排
出している。エンジン14への吸気は冷却風入口25から流
入する冷却風の一部を前記エアクリーナ23bへ吸気とし
て吸入するようになっている。
第2図のIV−IV断面を示す第4図で、冷却風入口25は
ルーバー状に開口しており、この冷却風入口25は燃料タ
ンク20と一体のダクト32で囲まれている。したがって、
冷却風入口25から吸入された冷却風はダクト32を通って
パッケージ10内に流れ込む構造である。
エンジン14の排気マニホールド(図示せず)は下方へ
向かって排気ガスを流す形状になっており、エンジン14
の排気管接続部30はエンジン14の下方に繋がるハウジン
グ31に設けられている。ハウジング31はエンジン14と発
電機15を連結するように略円筒状をなし、ハウジング31
の下面には発電機15が連結している。
第1図で、自動制御盤13内には熱に弱い弱電機器(電
子制御機器)が収容されているので、自動制御盤13の上
下両面には冷却孔33、34を開口して自動制御盤13の内部
に冷却風を通し、前記弱電機器を冷却するようになって
いる。一方、前記発電制御盤13aには比較的熱に強い強
電機器であるブレーカ等を収容してある。
第1図中で、発電機15の上端部を囲むような枠状をな
すブラケット35がハウジング31の下面に固定してある。
ブラケット35の下面4隅には防振ゴム36を設けてあり、
防振ゴム36を介してブラケット35を架台17の上面に弾性
的に支持してある。
第3図に示すように架台17は発電機15の上端部を囲む
略環状の上部枠40と上部枠40の下面から延びる4本の脚
41とで形成され、脚41は基台10aの上面に固定してあ
る。したがって、架台17はパッケージ10のフレームと一
体に連続していた従来の場合と比較して、大幅に小型、
軽量化が達成され、エンジン発電機全体を軽量化するよ
うになっている。
更に、第3図に示すパッケージ10の支柱11は架台17と
は別体であり、支柱11の下端部は基台10aに着脱自在に
固定してある。したがって、パッケージ10には架台17か
らエンジン14、発電機15等の振動が直接に伝わらず、パ
ッケージ10のパネル12、扉12aのような薄い板金部品が
共鳴することがなく、騒音を低減し得る構造である。
第5図で、ハウジング31内の減速機42を説明する。こ
の減速機42は、エンジン14のクランク軸14aに直結する
スプライン軸43と、スプライン軸43に嵌合する入力軸44
と、入力軸44の小ギャ44aと噛合う大ギャ45aを有する出
力軸45等から形成してある。スプライン軸43は下端部に
スプライン外歯43aを備え、入力軸44のスプライン内歯4
4bにスプライン嵌合している。スプライン軸43の上端部
はスプラインピース37に詳しくは後述するように嵌合
し、スプラインピース37でエンジン14のシリンダブロッ
ク14bとハウジング31の外壁50を芯合わせするようにし
てある。第5図のVI−VI断面を示す第6図のように、ス
プラインピース37のスプライン内歯37aとスプライン外
歯37bとの間には潤滑油がエンジン14側から減速機42側
へ流れ、外周側の内歯37aを流れる潤滑油はボールベア
リング39aに達し、内周側の外歯37bを流れる潤滑油はス
プライン外歯43a,スプライン内歯44bに達するようにな
っている。入力軸44の下端部はボールベアリング39bで
支持してある。
前記両ギャ44a,45aのギャ比はエンジン14が最も良好
な運転状態で回転する定格回転時に、出力軸45が所定の
回転数で回転するギャ比に設定してある。出力軸45の所
定回転数は発電機15での発電電力の周波数が所定の周波
数、例えば60Hzになる回転数である。したがって、減速
機42の減速機能によってエンジン14を定格回転で運転し
ながら、発電機15の発電電力の周波数が例えば60Hzにな
り、エンジン14の振動、燃費が低減する。
出力軸45の下端部は詳しくは後述するラバーカップリ
ング56を介して発電機15に連結している。入力軸44の中
心線O1と出力軸45の中心線O2はδだけ偏心しており、出
力時45が右方すなわちエンジン14のシリンダヘッド側へ
偏心していることによって減速機42の横幅がエンジン14
の横幅から突出しないように配慮してある。
外壁50に連結する隔壁47にはオイルパン71に戻る潤滑
油を導く溝48が形成してあり、溝48は鋳造時の抜き勾配
によってオイルパン71に向かって傾斜している。オイル
パン71には潤滑油吸上管49が設けられており、吸上管49
でオイルパン71内に貯留してある潤滑油をシリンダブロ
ック14bの潤滑油送り通路46に送るようになっている。
吸上管49の先端にはストレーナ49bを取り付けてある。
出力軸45は上下2箇所のボールベアリング80,81で軸
支してあり、出力軸45の下端部には2箇所のオイルシー
ル82,83を設けてある。メインオイルシール82,サブオイ
ルシール83の間にはオイル漏れ検出孔84を穿孔してあ
り、オイル漏れ検出孔84は大気に開放している。したが
って、万一メインオイルシール82が破損した場合にはオ
イル漏れ検出孔84から外部へ潤滑油が漏洩するので、メ
インオイルシール82の破損が直ぐに解るようになってい
る。
前記ハウジング31の縦断面図である第5図で、外壁50
の嵌合面51にはエンジン14のシリンダブロック14b(第
1図)下面が密着してエンジン14とハウジング31が固定
してある。前述したようにハウジング31の下面には発電
機15のケーシング32が固定してあるので、エンジン14と
発電機15はハウジング31で一体に連結され、エンジン作
業機連結体を構成している。
ハウジング31の内方ではエンジン14の出力軸45と発電
機15の発電機軸15aがラバーカップリング56で着脱自在
に連結してある。このラバーカップリング56は実公昭56
−3542号で従来から周知である。略円筒状のラバーカッ
プリング56の内周面にはフランジ57が図中右端部の6角
穴付ボルト58等で固定され、図中左端部のピン60が嵌合
するピン孔61を形成してある。フランジ57と出力軸45は
キー64で連結してある。ピン60は前記発電機軸15aの上
端部に嵌合する連結フランジ62のねじ孔63に螺合して上
方に伸びている。ピン孔61はピン60にしっくりと嵌合
し、ラバーカップリング56は出力軸45の振り振動を緩衝
する機能を備えている。ピン60及び6角穴付ボルト58は
それぞれ円周方向の3箇所に等間隔を隔てて設けられて
いる。
したがって、エンジン14と発電機15の連結を解除する
場合には、エンジン14を上方へ高さHだけ持上げてピン
60をピン孔61から抜き取ることによって容易にエンジン
14と発電機15を分解し得る。
前記ハウジング31の外壁50と内壁70との間にはエンジ
ン14の潤滑油を貯留するオイルパン71が形成されてお
り、オイルパン71は第5図のようにハウジング31の外周
部に略扇状をなしている。第5図では図示していないが
第8図に示すように、図示するオイルパン71には油量を
測定するレベルゲージ72が前記嵌合面51を避けて2箇所
に設けてある。ハウジング31のオイルパン71が形成され
ていない部分の外壁50側面には開口部73が開口してい
る。この開口部73は、第5図に示すように冷却ファン78
の上部ファン74で吸込む矢印A方向の冷却風でオイルパ
ン71の内壁70を冷却するようになっている。更に、前記
ラバーカップリング56を回して6角穴付ボルト58を開口
部73の直下に位置決めすれば、開口部73から6角レンチ
等を通して6角穴付ボルト58を増締めし得る。
なお、冷却ファン78の下部ファン76で矢印B方向へ発
電機15の冷却風を流すようになっている。
ハウジング31の第5図中の右端部には排気通路75が開
口しており、排気通路75にエンジン14の前記排気マニホ
ールドが連通し、排気通路75の端部が前記排気管接続部
80(第1図)になっている。この排気管接続部30はエン
ジン14と発電機15の連結体の重心に設定されており、排
気管接続部30から排気管23(第1図)に伝わる振動を低
減する機能を備えている。
以上の構成では、減速機42の減速機能でエンジン14を
定格回転数で運転しても、発電機15が例えば60Hzの周波
数で発電するので、エンジン14の振動、燃費が低減す
る。
減速機42は第8図のようにδだけ出力軸45の中心線O2
を入力軸44の中心線O1に対してエンジン14のシリンダヘ
ッド79側へ偏心してあるので、2本の軸からなる減速機
42をハウジング31内に設けても減速機42がエンジン14の
横幅から突出せず、エンジン発電機の横幅がコンパクト
になる。
エンジン14及び発電機15を固定する架台17は、発電機
15の上端部近傍高さに小型化してあるので、パッケージ
10のフレームと一体に連続していた従来の架台と比較し
て、小型、軽量化になる。
架台17はパッケージ10の支柱11と別体であり、エンジ
ン14、発電機15の振動がパッケージ10に伝わらず、パッ
ケージ10のパネル12、扉12a(第3図)が振動で共鳴す
ることを防ぎ、騒音を低減する。しかも、パッケージ10
を取り外した状態では第9図のように基台10a上にエン
ジン14、発電機15、架台17等が露出し、従来の外面パネ
ルを外してもパッケージ10の枠状フレームがエンジン1
4、発電機15等を囲む場合と比較してエンジン14、発電
機15等の整備が容易になる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によるエンジン作業機組立
体では、入力軸44がエンジンの定格回転数で回転して
も、出力軸45を減速機42の減速機能で減速されて発電機
15(作業機)の最適回転数で回転させることができ、エ
ンジン14の振動、燃費を低減することができる。
第9図に示すように出力軸45をエンジン14のシリンダ
ヘッド側へ偏心したので、減速機42をハウジング31内に
設けても横幅がコンパクトになる。
また、オイルパン71をハウジング31内に設けたので、
オイルパン用に特別な容器を設ける必要がなく、装置を
コンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のエンジン発電機の正面図、第2図は第
1図のII矢視図、第3図は第2図のIII−III矢視図、第
4図は第2図のIV−IV断面図、第5図はハウジングの縦
断面図、第6図は第5図のVI−VI断面図、第7図は第5
図のVII矢視図、第8図はエンジンとハウジングの組み
立て状態を示す構造略図、第9図はパッケージを取り外
した状態を示す構造略図である。10……パッケージ、11
……支柱、14……エンジン、15……発電機、17……架
台、31……ハウジング、42……減速機、44……入力軸、
45……出力軸、71……オイルパン

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】箱形のパッケージ内にクランク軸が縦方向
    になる姿勢で配置されたエンジンと、エンジンの下方に
    配置された作業機とを有するエンジン作業機組立体にお
    いて、作業機の上端部に作業機及びエンジンを固定する
    枠状のブラケットを設け、エンジンと作業機を連結し且
    つエンジンを支持するハウジングをこのブラケット上に
    固定し、このハウジング内にオイルパンと、エンジンの
    クランク軸に直結した入力軸と出力軸が偏心した減速機
    を設け、減速機の減速比をエンジンが定格回転した時に
    作業機が最適回転数で回転するように設定し、前記出力
    軸をエンジンのシリンダヘッド側へ偏心させるようにし
    たことを特徴とするエンジン作業機組立体。
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DE3630777A1 (de) * 1986-09-10 1988-03-24 Hoechst Ag Vorrichtung zum auswerten von teststreifen

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