JP3800374B2

JP3800374B2 - エンジン発電機

Info

Publication number: JP3800374B2
Application number: JP21361297A
Authority: JP
Inventors: 忠文広瀬; 元寿清水
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JPH1162607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置全体を遮音ケースで覆ったエンジン発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンにより駆動される発電機をエンジンと一体化したエンジン発電機は、一般に建設工事現場等で使用されるが、作業環境もしくは市街地で特に夜間運転する場合の現場周辺への配慮から、運転音をなるべく低く抑えるために装置全体を遮音ケースで覆ったものが広く使用されている。
【０００３】
この種のエンジン発電機は、上述のように静粛性を追求すべく吸気口や排気口等の開口をできるだけ少なく、かつ小さくしてあるが、一方においては開口面積が小さいことから遮音ケース内部の冷却について十分な考慮が必要になる。
【０００４】
そこで本出願人は、先の出願に係る実公昭６４−３７７７号公報等に記載した例を提案しており、同例においてはエンジンとマフラーとをダクトで覆って他の機器とは隔離し、このダクト内に冷却風を強制的に通風してマフラー側から遮音ケースの外へ排風することにより、遮音ケース内に温度の高い冷却排風が再循環するのを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし遮音ケース内にあってダクトの外にある発電機については、前記ダクトとは別の冷却風路を構成するか発電機専用の冷却ファンを用意する等の措置を講じなければならず、装置の大型化の要因の一つとなっていた。
【０００６】
前記実公昭６４−３７７７号公報記載の例では、エンジンとマフラーを覆うダクトに強制的に通風する冷却ファンとは別個に発電機を冷却するファンを備え、同ファンによる排風を前記ダクトに合流させるようになっており、この排風圧力がある程度高くないと合流させることができない等の問題とともにあまり効率の良い冷却システムとはいえない。
【０００７】
また開示されていないが発電機部分をフライホイール兼用のアウターロータ式とした場合、回転軸方向の寸法が小さくなるため、防振部材を介してのエンジンおよび発電機の支持が不安定になり易いという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、高い遮音効果が得られ、かつエンジンと発電機を効率良く冷却することができるとともに、エンジンおよび発電機で形成される振動部分を安定に防振支持できるようにしたコンパクトなエンジン発電機を供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンおよび同エンジンにより駆動される発電機を回転軸方向に並べて配置して遮音ケース内に収容したエンジン発電機において、前記発電機がアウターロータに冷却ファンを有するフライホイール兼用発電機で構成され、同発電機を覆うファンカバーは、一方のエンジン側開放端が前記エンジンに固着され、他方の遮音ケース内に開口した吸風口の開口端がリコイルスタータに連結され、前記エンジンの下部と、前記発電機の前記エンジンと反対側に設けられた前記リコイルスタータの下部とが防振部材を介して遮音ケースの底壁に支持され、前記防振部材は、前記エンジンのクランクケース下部と、前記リコイルスタータの下方に位置するようにファンカバーの端部に設けた支持部材とを支持し、前記遮音ケース内でダクトが前記エンジンおよび前記マフラーを覆って他の機器から隔離し、前記ダクトは上流側開口が前記ファンカバーのエンジン側開放端と連結され、前記ダクトの下流側に前記遮音ケースの外部に開口する排風口が形成され、前記ファンカバーの吸風口から前記遮音ケース内の空気を吸入し前記ダクトに導入された空気が前記発電機，エンジン，マフラーの順に冷却した後に前記排風口から前記遮音ケースの外部に排風されるエンジン発電機とした。
【００１０】
アウターロータに冷却ファンを有するフライホイール兼用発電機を用いているので、回転軸方向の寸法を小さくすることができるとともに、エンジンと発電機で構成される振動体の回転軸方向の両端部分となるエンジン下部とリコイルスタータ下部とが防振部材を介して遮音ケースの底壁に支持されるので、振動体部分を安定に防振支持することができる。
またリコイルスタータ下部を支持しているため、リコイルスタータの引き力（操作力）に対しても安定に支持することもできる。
【００１１】
さらにエンジンとマフラーは、遮音ケース内でさらにダクトに覆われた２重遮音構造として遮音効果が大きい。
冷却ファンにより遮音ケース内の空気がファンカバーおよびダクト内に吸入され、発電機，エンジン，マフラーの順に冷却して外部に排風されるので、効率的な冷却が行われる。
【００１３】
リコイルスタータ側の下部は、リコイルスタータ下方に位置するようにファンカバーの端部に設けた支持部材を防振部材で支持するようにしたので、支持のためにリコイルスタータを特に堅牢な構造にせずともダイカスト等で形成される堅牢なファンカバーと一体的に支持部を形成することが可能となる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のエンジン発電機において、前記ダクトが前記遮音ケースに固定するとともに、このダクトの上流側開口と前記ファンカバーのエンジン側開放端とを弾性シール部材を介して連結したことを特徴とする。
【００１５】
ダクトとファンカバーの互いの振動系の違う振動を弾性シール部材が吸収し、かつ弾性シール部材はダクト内部の熱風が遮音ケース内に漏れるのを防止することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの項記載のエンジン発電機において、前記リコイルスタータのスタータケースに通気孔が形成されたことを特徴とする。
【００１７】
冷却ファンにより遮音ケース内の空気が吸風口からファンカバー内に吸入されるが、吸風口の開口端に連結されるリコイルスタータのスタータケースに通気孔が形成されているので、吸風開口部からの運転音の漏出をより低下させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図７に図示し説明する。
本実施の形態のエンジン発電機１は、図１に外観図を示すように装置全体を遮音ケース２で覆った立方体状をなしている。
【００１９】
遮音ケース２その他内部フレーム等の分解斜視図を図２に示す。
偏平な受け皿状をなすアンダーフレーム３は、前側壁３ａと右側壁３ｂに外部と連通する吸気口４ａ，４ｂが形成され、後側壁３ｃは着脱可能とし、内部には左右方向に長尺の前後一対の支持メンバー３ｐ，３ｑが互いに平行に敷設されている。
【００２０】
このアンダーフレーム３に概ね矩形板状のフロントフレーム５とリアフレーム６とが互いに所定間隔を存して対向するように立設される。
フロントフレーム５は、上側周縁が後方に屈曲してフランジ５ａが形成され、矩形板の上部に左右方向に長尺の長方形状の開孔５ｂ、下部に円形の一部が膨出したような連通開孔５ｃが形成されている。
【００２１】
一方リアフレーム６は、上下分割型で合体すると、中央に大きく矩形状をなす貫通孔７ａが形成され、この貫通孔７ａに前方へ膨出したダクト７が一体に形成され、リアフレーム６の上側周縁は前方に屈曲してフランジ６ａが形成されている。
前記ダクト７の前部は矩形筒状をなして開口している。
【００２２】
そしてリアフレーム６の後方には貫通孔７ａに設けられダクト７に連接して後方に膨出したように構成されるグラスウール製のダクト８が配設される。
ダクト８は前方と下方を開口した概ね矩形の箱状をなし、上側壁に排風口８ａが設けられる。
【００２３】
アンダーフレーム３の上に立設された前後のフロントフレーム５とリアフレーム６との間に前後方向に指向した左右に一対の補強レール９，９が上側角部を貫通して架設される。
こうして補強された前後のフロントフレーム５とリアフレーム６の対向する空間を外部から仕切るように外周縁に沿って半角筒状のセンターカバー11が覆う。
【００２４】
センターカバー11は、プレートを屈曲して左側壁11ａと上壁11ｂと右上側壁11ｃの半角筒状をなし、右下側壁は別部材である開閉可能な蓋部材12が覆うようになっており、内部にセンター室22が区画形成される。
センターカバー11の上壁には燃料タンク55の給油口55ｂが突出する円孔11ｄが形成されている。
【００２５】
そしてフロントフレーム５の前方に概ね矩形箱状をしたフロントカバー13が被せられフロント室21が区画形成され、リアフレーム６の後方には概ね矩形箱状をしたリアカバー14が被せられリア室23が区画形成されるが、このリアカバー14の内面に沿って前記グラスウール製のダクト８が内張りされたような構造となり、ダクト８内がリア室23となる。
【００２６】
フロントカバー13の前壁中央は矩形に凹出して開口したコントロールパネル62用の矩形口13ａが形成され、リアカバー14の上壁には前記ダクト８に設けられる排風口８ａに対応して矩形口14ａが形成されている。
【００２７】
以上のようにエンジン発電機１の外壁をなす遮音ケース２は、アンダーフレーム３，センターカバー11，蓋部材12，フロントカバー13，リアカバー14によって６面を形成してケースを構成している。
そして遮音ケース２の内部空間は、フロントフレーム５とリアフレーム６によってフロント室21，センター室22，リア室23の３つの室に区画されている。
【００２８】
なおリアフレーム６よりセンター室22に膨出したダクト７の矩形筒状部に、連続してさらにセンター室22内にダクトでもあるファンカバー16が設置される。
ファンカバー16は発電機35と遠心ファン40を覆うべく概ね円筒状をなし、前端の円開口が吸風口16ａをなし、吸風口16ａの環状の開口端面に突出長を一定にした突起16ｂが複数設けられている。
【００２９】
ファンカバー16の後端開口面は外周方向に延出したフランジ16ｃが形成され、同フランジ16ｃに後方から矩形枠部材17が取り付けられる。
矩形枠部材17の矩形外周縁にはシールラバー18が周設されており、前記ダクト７の矩形筒状部内にシールラバー18で周囲をシールして矩形枠部材17が嵌合される。
【００３０】
すなわちファンカバー16は、矩形枠部材17を介してリアフレーム６のダクト７に連接し、ダクト７はリアフレーム６より後方に膨出してリア室23を形成するダクト８に連接している。
【００３１】
したがって遮音ケース２内には、ファンカバー16，ダクト７，ダクト８からなるダクト内空間が、センタ室22の一部とリア室23を占有して形成されており、ダクト内空間の上流側吸風口16ａはセンター室22内に開口しており、下流側排風口８ａはダクト８の上側壁に設けられ、同排風口８ａはリアカバー14の矩形口14ａに臨んで遮音ケース２の外部に開口している。
【００３２】
以上のような遮音ケース２内のフレーム構造およびダクト構造に各種機器が配設される。
エンジン30は、図４に示すように遮音ケース２の後部のダクト７，８内に収容され、アンダーフレーム３に敷設された支持メンバー３ｑに固着された左右一対の防振マウント部材31により支持される（図４、図６参照）。
【００３３】
図６に示すようにエンジン30は、クランクケース30ａを左側に偏って位置させ、シリンダ30ｂを右方向で若干上向きに傾斜させて突設しており、前後水平方向に指向したクランク軸30ｃは前方へ突出している。
【００３４】
このようにエンジン30はシリンダ30ｂを傾斜させているので、ダクト７，８の上部空間を大きく確保でき、同空間に大型筒状のマフラー32を左右方向に指向させて配設している。
マフラー32はエンジン30にブラケット33を介して支持され、シリンダ30ｂ部より上方へ延出した排気管34が連結され、マフラー32の右側壁から延びたテールパイプ32ａがマフラー32の後面に回り込んで排気口を排風口８ａに沿わせている。
【００３５】
クランクケース30ａより前方へ突出したクランク軸30ｃに発電機35が設けられている。
発電機35は、アウターロータ型の多極発電機であり、図７に示すようにクランク軸30ｃに一体に固着されたアウターロータ36は有底円筒状をなし、周壁の内周面に磁石36ａが複数周方向に亘って貼着されてクランク軸30ｃと一体に回転し、エンジンにおけるフライホイールの作用も果している。
【００３６】
アウターロータ36は、底壁を前側にして後方を開口し、内部のインナーステータ37は放射状に突出した複数のヨークに発電コイルが巻回されたステータコアがクランクケース30ａに固定されている。
なおアウターロータ36の底壁には通気口36ｂが複数形成されている。
このアウターロータ36の底壁に遠心ファン40が前方から固着されている。
【００３７】
遠心ファン40は、円板状基盤40ａの前後両面にファン41，42がそれぞれ形成された両面ファンである。
前記ファンカバー16は、上記発電機35と遠心ファン40を覆っており、前端の吸風口16ａが遠心ファン40に対向して開口し、後端は矩形枠部材17とともにエンジン30のクランクケース30ａに固着されて支持される。
【００３８】
このファンカバー16の前端吸風口16ａに対向してリコイルスタータ45が設けられている。
リコイルスタータ45はファンカバー16の吸風口16ａの開口端面に突出した突起16ｂによってファンカバー16の端面から所定間隔を存して配置され、スタータケース46のボス部46ｂをファンカバー16に固着して一体に支持される。
【００３９】
リコイルスタータ45は、図３を参照してクランク軸30ｃと同軸の回転軸にラチェットホイール47が後方への飛び出しが可能に設けられており、同ラチェットホイール47に対向して遠心ファン40の中心部分にラチェット48が取り付けられている。
【００４０】
ラチェットホイール47は、ギア列47ａを介してスタータレバーで駆動されるとともに、スタータケース46の左端に設けられたスタータモータ49によっても駆動される。
【００４１】
通常ラチェット48と離れているラチェットホイール47がスタータモータ49等により駆動されるときは、後方へ飛びだしてラチェット48に係合しラチェット48とアウターロータ36を介して一体のクランク軸30ｃを強制的に回転してエンジン30の始動を行うことができる。
【００４２】
リコイルスタータ45の概ね円錐形状をしたスタータケース46は、母線に沿った長孔46ａが周方向に亘って複数本形成されており、ファンカバー16の端面との間隙とともに、スタータケース46の外部とファンカバー16の吸風口16ａとを連通している。
【００４３】
リコイルスタータ45の下部にはファンカバー16の端部から一体的に突出形成された支持部材16ｄが位置しており、この支持部材16ｄはセンター室22内にあってアンダーフレーム３に敷設された支持メンバー３ｐに固着された左右一対の防振マウント部材50により支持される（図４、図５参照）。
【００４４】
エンジン30とリコイルスタータ45は、ファンカバー16を介して一体に連結されており、後部のエンジン30のクランクケース下部を防振マウント部材31が支持し、前部のリコイルスタータ45の下部となるファンカバー16の端部端部から一体的に突出形成された支持部材16ｄを防振マウント部材50が支持するので、振動体の前後の両端部分に近い位置を効果的に支持することができる。
またリコイルスタータ45の下部を支持しているため、リコイルスタータの引き力（操作力）に対して安定に支持することができる。
【００４５】
リア室23からセンター室22にかけて左寄りに位置したクランクケース30ａの前方に発電機35およびリコイルスタータ45が配設されるので、センター室22内においてファンカバー16とリコイルスタータ45の右方に空間が開き、同空間に気化器52とエアクリーナ53がエアクリーナ53を前側にして前後に配設される。
【００４６】
エンジン30の上方にはマフラー32が配設されたが、センター室22内のファンカバー16，リコイルスタータ45，気化器52，エアクリーナ53の上方空間に燃料タンク55が配設される。
【００４７】
前記フロントフレーム５とリアフレーム６との間に架設された左右一対の補強レール９に燃料タンク55のフランジ55ａを防振ラバー56を介してボルト57で固定し燃料タンク55を懸架する。
【００４８】
なお燃料タンク55はフロントフレーム５の上部開孔５ｂから一部フロント室21内にはみ出しており、燃料タンク55の上方へ突出した給油口55ｂはセンターカバー11の円孔11ｄを貫通して上端に燃料キャップ58が螺合される。
【００４９】
したがってセンター室22内であってファンカバー16およびダクト７の外部空間に、燃料タンク55が気化器52やエアクリーナ53の吸気系機器とともに一緒に配設され、エンジン30の燃料系部品を一括集中させてスペースを効率良く利用しており、装置のコンパクト化が図られている。
【００５０】
フロントフレーム５の前方のフロントカバー13に覆われたフロント室21の偏平矩形空間には右側にインバータ装置60、左側にバッテリ61がアンダーフレーム３上に配設され、その上方にコントロールパネル62がフロントカバー13の前面矩形口13ａに臨んで設けられている。
すなわちフロント室21には電装機器が集中的に配設されている。
【００５１】
インバータ装置60は、多極発電機35の発電出力を所定周波数の交流に変換するものであり、同インバータ装置60はフロント室21のフロントカバー13の吸気口４ａ，４ｂに近い右側に配置されて吸入外気により最初に冷却されるようになっている。
【００５２】
遮音ケース２を備えた本エンジン発電機１は、以上のようにダクト７，８およびファンカバー16内に発電機35，エンジン30，マフラー32が、この順序に収容された構造をしている。
【００５３】
ファンカバー16の吸風口16ａはセンター室22内に開口し、吸風口16ａの内側に設けられた遠心ファン40の回転により遮音ケース２の外部からフロント室21を介してセンター室22へ導入した空気をリコイルスタータ45のスタータケース46の複数の長孔46ｂおよびファンカバー16とスタータケース46との間の間隙を通じて吸風口16ａからファンカバー16内に吸入することができる（図４および図７において空気の流れを破線矢印で示す）。
【００５４】
図７に示すように遠心ファン40の前面に設けられたファン41によって空気が吸風口16ａからファンカバー16内に吸入され、吸入された空気はファンカバー16の内周面に沿って発電機35のアウターロータ36の外側をエンジン30側に流れてエンジン30を冷却するが、遠心ファン40の後面のファン42の作用によりエンジン側へ流れる空気流の一部が発電機35とエンジン30との間の空隙を通ってアウターロータ36の内側に回り込んで発電コイルを冷却してアウターロータ36の底壁に設けられた通気口36ｂより還流するようになっている。
【００５５】
こうして一部発電機35を冷却した空気を含んでエンジン30に流れた空気は、エンジン30を冷却してダクト７，８に案内されて上方に向かいマフラー32を冷却する（図４参照）。
マフラー32を冷却した空気は、その上方にあって遮音ケース２の外部に臨んで設けられた排風口８ａから外部に排出される。
【００５６】
ファンカバー16，ダクト７，８が、遮音ケース２内部の熱源となる発電機35，エンジン30，マフラー32を覆って他の機器と隔離し、前記したように遠心ファン40の駆動によりセンター室22内に開口した吸風口16ａからファンカバー16内に吸入された空気が、比較的温度の低い発電機35から温度の高いエンジン30，マフラー32の順に冷却して排風口８ａから外部に排出されるので、効率の良い冷却を行うことができる。
【００５７】
なお遠心ファン40は、発電機30のアウターロータ36に取り付けられるので、大風量の遠心ファン40を容易に装着でき、かつ大きなファン支持強度を得ることができる。
【００５８】
またエンジン30の上方にマフラー32が配置され高熱機器ほど上方に位置し、さらに上方に排風口８ａを備える構成なので、合理的な冷却空気流を形成して冷却を効率良く行うことができる。
【００５９】
エンジン30とリコイルスタータ45がファンカバー16を介して一体に連結されており、かかる振動体を両側のエンジン30の下部とリコイルスタータ45の下部とにおいて防振マウント部材31，50を介してアンダーフレーム３に支持されるので、振動を吸収して効果的に支持することができる。
【００６０】
リアフレーム６と一体のダクト７とエンジン30と一体のファンカバー16とは、互いに振動系が異なるが、両者はシールラバー18を介して連結されているので、相互の振動が吸収され両者の干渉による騒音を発生することはない。
なおシールラバー18はダクト７の内部の熱風が遮音ケース内に漏れるのを防止している。
【００６１】
発電機35がアウターロータ型発電機であり、アウターロータ36がエンジン30のフライホイールを兼用するので、別途フライホイールを設ける必要がなく、リコイルスタータを連結しても回転軸方向（前後方向）の寸法を小さくすることができる。
【００６２】
加えてエンジン30のシリンダ30ｂを側方に傾斜させ、その上方にマフラー32を配置しているので、大きな容量のマフラー32を配設しながら上下方向の寸法を小さく抑えることができる。
【００６３】
騒音源であるエンジン30は、ダクト７およびグラスウール製のダクト８からなるダクトで覆われるとともに、さらにその外側を遮音ケース２が覆う２重遮蔽構造であり、高い遮音効果が得られる。
【００６４】
またインバータ装置60が多極発電機35の出力を所定周波数の交流に変換するので、従来のこの種のエンジン発電機に用いられる同期発電機のように出力周波数を一定に保持するために負荷の大小にかかわらず回転数を一定に保持する必要はなく、大負荷時以外は回転数を低下させておくことが可能であり、運転音を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエンジン発電機の外観図である。
【図２】遮音ケースその他内部フレーム等の分解斜視図である。
【図３】センターカバーを外し燃料タンクを省略した状態のエンジン発電機の平面図である。
【図４】一部省略したエンジン発電機の側面図である。
【図５】同前面図である。
【図６】同後面図である。
【図７】発電機およびその近傍の一部断面とした側面図である。
【符号の説明】
１…エンジン発電機、２…遮音ケース、３…アンダーフレーム、４ａ，４ｂ…吸気口、５…フロントフレーム、６…リアフレーム、７，８…ダクト、９…補強レール、
11…センターカバー、12…蓋部材、13…フロントカバー、14…リアカバー、16…ファンカバー、17…矩形枠部材、18…シールラバー、21…フロント室、22…センター室、23…リア室、
30…エンジン、31…防振マウント部材、32…マフラー、33…ブラケット、34…排気管、
35…発電機、36…アウターロータ、37…インナーステータ、
40…遠心ファン、41，42…ファン、
45…リコイルスタータ、46…スタータケース、47…ラチェットホイール、48…ラチェット、49…スタータモータ、50…防振マウント部材、
52…気化器、53…エアクリーナ、55…燃料タンク、56…防振ラバー、57…ボルト、58…燃料キャップ、
60…インバータ装置、61…バッテリ、62…コントロールパネル。

Claims

エンジンおよび同エンジンにより駆動される発電機を回転軸方向に並べて配置して遮音ケース内に収容したエンジン発電機において、
前記発電機がアウターロータに冷却ファンを有するフライホイール兼用発電機で構成され、
同発電機を覆うファンカバーは、一方のエンジン側開放端が前記エンジンに固着され、他方の遮音ケース内に開口した吸風口の開口端がリコイルスタータに連結され、
前記エンジンの下部と、前記発電機の前記エンジンと反対側に設けられた前記リコイルスタータの下部とが防振部材を介して遮音ケースの底壁に支持され、
前記防振部材は、前記エンジンのクランクケース下部と、前記リコイルスタータの下方に位置するようにファンカバーの端部に設けた支持部材とを支持し、
前記遮音ケース内でダクトが前記エンジンおよび前記マフラーを覆って他の機器から隔離し、
前記ダクトは上流側開口が前記ファンカバーのエンジン側開放端と連結され、
前記ダクトの下流側に前記遮音ケースの外部に開口する排風口が形成され、
前記ファンカバーの吸風口から前記遮音ケース内の空気を吸入し前記ダクトに導入された空気が前記発電機，エンジン，マフラーの順に冷却した後に前記排風口から前記遮音ケースの外部に排風されることを特徴とするエンジン発電機。
前記ダクトは、前記遮音ケースに固定するとともに、このダクトの上流側開口と前記ファンカバーのエンジン側開放端とを弾性シール部材を介して連結したことを特徴とする請求項１記載のエンジン発電機。
前記リコイルスタータのスタータケースに通気孔が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のエンジン発電機。