JP4246519B2 - 強制空冷式冷却装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン駆動により回転するフライホイールに冷却ファンが設けられている強制空冷式冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばエンジン発電機では、発電体やエンジンを防音ケースに収容して騒音を低減させる、いわゆる防音型エンジン発電機が知られている。このような防音型エンジン発電機では、発電体やエンジン等の発熱体を冷却するため冷却装置を防音ケース内に設ける必要がある。
【0003】
この冷却装置として、例えば特許文献1には、クランク軸に軸着したフライホイールに冷却ファンを設け、フライホイールと一体回転する冷却ファンの回転により、外部から冷却風を防音ケース内に取入れて、発電体やエンジン等の発熱部位を冷却し、所定に冷却した後の冷却風を外部に排出するようにした強制空冷式冷却装置が開示されている。
【0004】
このようなエンジン発電機では、クランク軸にロータを連結し、クランク軸の回転によりロータを回転させてステータ側に起電力を発生させるようにしている。この発電体によって発電される発電電圧の制御方式としては、従来より、コンデンサ等を用いたAVR(Automatic voltage regulator:自動電圧調整器)方式が広く採用されている。
【0005】
しかし、最近では、エンジン発電機に対する高精度の電圧安定性と周波数特性との要求が多く、これに対応するために、発電電流を一旦直流に変換した後、所望周波数の交流を出力するインバータ方式の発電体を採用するエンジン発電機が主流になりつつある。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−200861号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インバータ式エンジン発電機は、エンジンを4000回転以上の高速回転で駆動させるため、フライホイールに設けた冷却ファンによって発生させる冷却風の風量を充分に確保することができる。これに対し、AVR式エンジン発電機では、交流電源としての周波数に対応させるため、50Hzの電流を得るためにエンジン回転数が3000回転、或いは60Hzの電流を得るために3600回転と低い回転域での周波数固定型であるため、インバータ式エンジン発電機に搭載されている冷却ファンと同じ規格の冷却ファンをAVR式エンジン発電機に採用した場合、充分な風量の冷却風を確保することができない。
【0008】
従って、AVR式エンジン発電機で、インバータ式エンジン発電機と同等の風量を確保しようとした場合には、冷却ファンの外径を大きくする必要がある。
【0009】
しかし、AVR式エンジン発電機の防音ケースと、インバータ式エンジン発電機の防音ケースとを共用化して製品コストの低減を図ろうとした場合、インバータ式エンジン発電機の外形が必要以上に大型化してしまう問題がある。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、装置全体を大型化することなく冷却ファンによって発生させる冷却風の風量を増加させることのできる強制空冷式冷却装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1記載の発明は、エンジンの出力軸に軸着されるフライホイールと該フライホイールの一側面に設けた冷却ファンとを備え、該冷却ファンの円周上に配設した複数の冷却フィンにより冷却風を中心側から径方向へ送風する強制空冷式冷却装置において、上記フライホイールの外周に逃げ部を形成し、上記逃げ部に対向する部位に配設された上記冷却フィンに、該逃げ部を貫通して上記フライホイールの他側面方向へ延出する延長フィンを設けたことを特徴とする。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、上記延長フィンが上記冷却フィンに一体形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項1記載の発明では、フライホイールに形成した逃げ部に対向する位置に配設した冷却フィンに、逃げ部を貫通してフライホイールの他側面方向へ延出する延長フィンを設けることで、全体の形状を大型化せず、冷却風の風量を増加させることができる。
【0014】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、延長フィンを冷却フィンに一体形成することで、構造の簡素化が実現できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図1はエンジン発電機の側面断面図、図2はフライホイールと冷却ファンとの分解斜視図、図3はフライホイールの背面図、図4は図3のIV-IV断面図である。
【0016】
図1に示すように、エンジン発電機1はAVR式エンジン発電機であり、エンジン発電機1の防音ケース2内にエンジン3とAVR式発電体4とが収容されている。防音ケース2は、底部に配設されているベース部5と、前面、側面、背面及び上面を覆う防音カバー6とを有している。
【0017】
防音カバー6は、フロントカバー7とリヤカバー8とで長手方向前後に分割形成され、これら両カバー7,8が上部に形成した把持部9を介して互いに連結されると共に、下部がベース部5に連結されている。又、防音カバー6の左右両側はサイドパネル10によって閉塞されている。尚、図においては奥側のサイドパネル10のみが示されている。フロントカバー7には、制御盤7aが配設され、更に、このフロントカバー7の内面上部に燃料タンク12が配設されている。
【0018】
又、エンジン3はベース部5の後部側に載置固定されている。このエンジン3の後部に、マフラ13及びエアクリーナ(図示せず)が配設されている。更に、エンジン3の前部に、出力軸としてのクランク軸14の出力端部が突出されている。
【0019】
又、AVR式発電体4はベース部5の前部側に載置固定されている。このAVR式発電体4は、その軸芯に磁石回転子であるインナロータ21が配設され、その外周にステータ22が配設されている。ステータ22はファンカバー24とハウジング25との間に挟み込まれた状態で固定されている。ファンカバー24の開口端は後端が開口されており、この開口端側がエンジン3に固設されている。AVR式発電体4は、インナロータ21の回転により、ステータ22に巻き付けられているコイル23に起電力が発生し発電が行われる。
【0020】
又、インナロータ21の軸芯に設けられているロータ軸26の後端部外周に、フライホイール27の軸芯に設けたボス28が圧入される。尚、このフライホイール27の一側面としての前面(AVR式発電体4に指向する面)に冷却ファン30が取付けられている。
【0021】
図3、図4に示すように、ボス28の背面(エンジン3に指向する面)側の端面に小径孔部28aが形成されており、この小径孔部28aがロータ軸26の軸端に当接されて軸方向が位置決めされる。更に、この小径孔部28aにはキー溝28bが形成されている。
【0022】
ロータ軸26は、その後端部がクランク軸14の外周に圧入され、前端部がハウジング25に回動自在に支持されている。更に、ロータ軸26の軸芯に対して、ハウジング25側から挿通したスルーボルト29がクランク軸14に螺入されて、ロータ軸26とクランク軸14とが連結される。その際、フライホイール27のボス28に形成したキー溝28bに、クランク軸14に植設した係合ピン15が嵌合されることで、フライホイール27とクランク軸14との回転方向が位置決めされる。その結果、後述するフライホイール27に固設されるマグネット17とエンジン3側に固設される点火コイル18とによって規定される点火角度が、キー溝28bと係合ピン15との嵌合で位置決めされる。
【0023】
又、フライホイール27の外周には、段部27aが形成されており、段部27aの両側(約90°の位置)に逃げ部27bが形成されている。更に、フライホイール27の他側面としての背面に凹部27cが形成されている。
【0024】
図1に示すように、フライホイール27の凹部27cとエンジン3との間にリコイルスタータ16が配設されている。リコイルスタータ16は、遠心ラチェットカムを利用して、エンジン3側に支持されているリールの回転を、フライホイール27の凹部27cに固定されているリコイルプーリ16a(図4参照)に伝達するものである。
【0025】
又、フライホイール27の外周に形成された段部27aに、フライホイールマグネト装置を構成するマグネット17が固設されている。更に、マグネット17に対して所定ギャップを介して対設する点火コイル18がエンジン3側に固定されている。
【0026】
図2〜図4に示すように、本実施の形態による冷却ファン30は樹脂製の一体成型品で、遠心ファンとして機能する。冷却ファン30は、リング状に形成された前面プレート部31と、前面プレート部31よりも小径で、且つ前面プレート部31に対して所定間隔を開けて対設されている背面プレート部32とを備え、この両プレート部31,32間が、円周上に所定間隔を開けて配設された複数の冷却フィン33,34を介して連結されている。
【0027】
背面プレート部32はフライホイール27の前面に当接されるもので、フライホイール27の前面の形状にほぼ沿った形状に形成されている。すなわち、図2、図4に示すように、背面プレート部32の軸芯部分に、フライホイール27のボス28に装着されるボス32aが形成され、又、外周にマグネット17及び、マグネット17を固設する段部27aを逃げる凹部32bが形成されている。更に、ボス32aの先端部32cが、フライホイール27のボス28の先端から前方へオーバハングされ、この先端部32cがフライホイール27のボス28と、ロータ軸26の先端部に形成された段部26aとの間に挟持される。
【0028】
冷却フィン34は、フライホイール27の外周に形成されている逃げ部27bに対向する位置に配設されており、本実施の形態では、各逃げ部27b毎に、3枚の冷却フィン34が対向されている。この各冷却フィン34の後部に、逃げ部27bを貫通して、フライホイール27の後端面とほぼ同一面となる位置まで延出する延長フィン34aが一体形成されている。
【0029】
尚、フライホイール27の逃げ部27bの径方向の深さは、凹部27cに内装されるリコイルプーリ16aの外径によって決定され、又、周方向の幅は、マグネット17、及びマグネット17に対して軸芯を挟んで対向する位置に配設されるバランサ(図示せず)のサイズによって決定される。従って、冷却フィン34の枚数、及び延長フィン34aの面積は、逃げ部27bの深さ、及び幅によって適宜設定することができる。
【0030】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
エンジン3が稼働してクランク軸14の回転力が、AVR式発電体4のロータ軸26に伝達されると、ロータ軸26に軸支されているインナロータ21が回転し、その外周に配設されているステータ22に巻き付けられているコイル23に起電力が発生し発電が行われる。
【0031】
一方、ロータ軸26の回転により、ロータ軸26の後端部に圧入されているフライホイール27に取付けられている冷却ファン30が回転し、冷却ファン30に配設されている冷却フィン33,34が、防音ケース2を構成するフロントカバー7側から冷却風を内部に導入する。防音ケース2内に導入された冷却風は、AVR式発電体4を覆うハウジング25、及びその周辺から内部に導入され、AVR式発電体4を冷却した後、冷却ファン30に配設されている複数の冷却フィン33,34により生じた遠心力で中心方向から径方向へ送風される。
【0032】
そして、冷却ファン30の径方向へ送風された冷却風は、ファンカバー24にガイドされてエンジン3の周囲に吹き付けられ、エンジン3を冷却した後、リヤカバー8側から外部へ放出される。
【0033】
この場合、フライホイール27の外周に逃げ部27bを形成し、逃げ部27bに位置する冷却フィン34の後部に、逃げ部27bを貫通して、フライホイール27の後端面とほぼ同一面となる位置まで後方へ延出する延長フィン34aを形成したので、冷却ファン30は、延長フィン34aの分だけ風量が増加し、冷却効率を向上させることができる。又、延長フィン34aを冷却フィン34に一体形成したので、部品点数が増加せず、構造の簡素化が図れ、製造、組立てが容易となる。
【0034】
従って、AVR式発電体4を発電動作させるエンジン3の回転数が50Hzの電流を得るために3000回転、或いは60Hzの電流を得るために3600回転と、低い回転数での周波数固定型であっても、冷却ファン30の外径を大きくすることなく、風量を増加させることができるので、相対的に防音ケース2の小型化を実現することができる。その結果、本実施の形態による防音ケース2を、インバータ式エンジン発電機と共用化することができ、生産効率が向上する。
【0035】
尚、上述した実施の形態では、AVR式エンジン発電機に、本発明を適用した場合を例示したが、本発明は、インバータ式エンジン発電機に適用できることは云うまでもない。
【0036】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、装置全体を大型化することなく冷却ファンによって発生させる冷却風の風量を増加させることができる等、優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジン発電機の側面断面図
【図2】フライホイールと冷却ファンとの分解斜視図
【図3】フライホイールの背面図
【図4】図3のIV-IV断面図
【符号の説明】
3 エンジン
14 クランク軸(出力軸)
27 フライホイール
27b 逃げ部
30 冷却ファン
33,34 冷却フィン
34a 延長フィン
Claims (2)
- エンジンの出力軸に軸着されるフライホイールと該フライホイールの一側面に設けた冷却ファンとを備え、該冷却ファンの円周上に配設した複数の冷却フィンにより冷却風を中心側から径方向へ送風する強制空冷式冷却装置において、
上記フライホイールの外周に逃げ部を形成し、
上記逃げ部に対向する部位に配設された上記冷却フィンに、該逃げ部を貫通して上記フライホイールの他側面方向へ延出する延長フィンを設けたことを特徴とする強制空冷式冷却装置。 - 上記延長フィンが上記冷却フィンに一体形成されていることを特徴とする請求項1記載の強制空冷式冷却装置。
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