JP6138531B2 - 発電機用内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、始動用のリコイルスタータがクランク軸に連動可能に連結され、シリンダブロックにシリンダヘッドが着脱自在に取り付けられた発電機用内燃機関に関する。

内燃機関として、クランクケースの側壁に取付ブラケットが取り付けられ、取付ブラケットの先端部にオイルレベル検出部が取り付けられることにより、オイルレベル検出部がクランクケースの内部に収納されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
これにより、クランクケースの内部に蓄えられている潤滑油のオイルレベルをオイルレベル検出部で検出することができる。

特開２００９−２９３４９５号公報

ところで、内燃機関を発電機に用いる場合、内燃機関のクランクケースに発電部を一体に設けて発電機を小型化することが考えられる。この発電機によれば、クランクケースに発電部が一体に設けられているため、例えば、ピストンやコネクティングロッド（以下、コンロッド）を交換する際に、発電機の全体を分解してクランクケースから発電部を外し、クランクケースを開放する必要がある。
このため、ピストンやコンロッドの交換に手間がかかり、この観点から改良の余地が残されていた。

本発明は、ピストンやコンロッドを手間をかけないで交換することができる発電機用内燃機関を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、発電部を駆動可能に該発電部に一体に設けられ、始動用のリコイルスタータがクランク軸に連動可能に連結され、シリンダブロックにシリンダヘッドが着脱自在に取り付けられた発電機用内燃機関であって、前記クランク軸に連結されるコンロッドの大端部にボルトで取り付けられ、前記大端部を前記クランク軸に連結するロアキャップと、前記シリンダブロック内に設けられたピストンを下死点近傍に配置した際に前記ロアキャップの鉛直下側に配置され、前記ロアキャップを収納するクランクケースの底部に設けられた開口部と、該開口部に前記内燃機関の外部から着脱可能に取り付けられたオイルレベル検出部と、を含み、前記クランク軸を前記リコイルスタータで回転することにより、前記ボルトを前記開口部の上方に配置可能なことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、クランクケースの底部に開口部を設けることにより開口部をシリンダブロック内に設けられたピストンを下死点近傍に配置した際にロアキャップの鉛直下側となるように配置した。この開口部に内燃機関の外部からオイルレベル検出部を着脱可能に取り付けた。さらに、クランク軸をリコイルスタータで回転することにより、ボルトを開口部の上方に配置可能とした。

開口部からオイルレベル検出部を取り外して開口部を開放し、開放した開口部から締結工具を差し込むことによりボルトを外すことができる。ボルトを外すことによりロアキャップをコンロッドの大端部から外すことができる。
この状態において、内燃機関の外部から開口部を経て大端部をシリンダヘッドに向けて押圧することができる。

一方、シリンダブロックからシリンダヘッドを取り外すことができる。よって、シリンダヘッドを取り外した状態で、内燃機関の外部から開口部を経て大端部をシリンダヘッドに向けて押圧することにより、ピストンやコンロッドをシリンダブロックから取り出すことができる。
これにより、クランクケースから発電部を外すことなく（すなわち、発電機の全体を分解することなく）、ピストンやコンロッドを交換できるので、ピストンやコンロッドを手間をかけないで交換することができる。

また、オイルレベル検出部を取り付ける開口部をクランクケースの底部に設けることにより、オイルレベル検出部用の開口部を利用してピストンやコンロッドを交換することができる。
これにより、ピストンやコンロッドを交換するために、専用の開口部をクランクケースに設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。

本発明に係る発電機を示す斜視図である。 図１の発電機を下方から見た状態を示す斜視図である。 本発明に係る発電機を示す概略断面図である。 本発明に係る発電機用内燃機関を示す断面図である。 図４の発電機用内燃機関を分解した状態を示す断面図である。 本発明に係る開口部およびオイルレベル検出部の関係を示す分解斜視図である。 本発明に係るコンロッドから第１ボルトを外す例を説明する図である。 本発明に係るコンロッドからロアキャップを外す例を説明する図である。 本発明に係る内燃機関からピストンやコンロッドを取り出す例を説明する図である。 本発明に係るシリンダ内に新たなピストンおよび新たなコンロッド本体を挿入する例を説明する図である。 本発明に係る内燃機関に新たなピストンおよび新たなコンロッドを組み付ける例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る発電機用内燃機関１２について説明する。
図１、図２に示すように、発電機１０は、内燃機関（発電機用内燃機関）１２と、内燃機関１２に一体に設けられた発電部（ジェネレータ）１３と、内燃機関１２に供給する燃料を蓄える燃料タンク１６と、発電機１０を支持する脚部１８と、発電機１０を持ち運ぶハンドル１９とを含む。

内燃機関１２は、内燃機関本体２１と、内燃機関本体２１に一体に設けられた冷却ファン２２と、冷却ファン２２に設けられたリコイルスタータ２３と、内燃機関本体２１の吸気口に連通された気化器２５と、気化器２５に連通されたエアクリーナ２６と、内燃機関本体２１の排気口に設けられた排気マフラー２８とを含む発電機用のエンジンである。

図３に示すように、内燃機関本体２１は、クランクケース３１と、クランクケース３１に一体に形成されたシリンダブロック３２と、シリンダブロック３２に設けられたシリンダヘッド３３と、シリンダヘッド３３を覆うヘッドカバー３４とを含む。

さらに、内燃機関本体２１は、クランクケース３１の内部３６に収納されたクランク軸３７と、シリンダブロック３２のシリンダ３８内に収納されたピストン３９と、ピストン３９をクランク軸３７のクランクピン３７ａに連結するコンロッド４１と、クランクケース３１の底部３１ａに設けられたオイルレベル検出部４９とを含む。

クランクケース３１の一方の側部３１ｂに発電部１３が複数のボルト５１で一体に取り付けられ、クランク軸３７に発電部１３の駆動軸が同軸上に連結されている。
すなわち、発電部１３に内燃機関１２が一体に設けられた状態において、発電部１３が内燃機関１２で駆動可能に内燃機関１２に連結されている。

クランクケース３１の他方の側部３１ｃに冷却ファン２２のファンカバー５３が複数のボルト５７（図２参照）で一体に取り付けられ、ファンカバー５３の内部５４にファン単体５５が収納されている。
ファン単体５５の駆動軸５６がクランク軸３７に同軸上に連結されている。
冷却ファン２２にリコイルスタータ２３が設けられている。

リコイルスタータ２３は、ファンカバー５３に設けられたリコイルカバー６１と、リコイルカバー６１の内部６２に設けられたプーリ６３と、プーリ６３に巻き付けられた牽引ロープ６４とを含む。
プーリ６３は、リコイルカバー６１に回転自在に支持され、ファン単体５５の駆動軸５６を介してクランク軸３７に連動可能に連結されている。

リコイルスタータ２３によれば、牽引ロープ６４の取手６５を牽引してプーリ６３を回転することにより、プーリ６３の回転がファン単体５５の駆動軸５６を経てクランク軸３７に伝えられる。クランク軸３７が回転することにより内燃機関１２が始動する。
内燃機関１２が駆動することによりプーリ６３とファン単体５５の駆動軸５６との連動状態が解除される。
クランク軸３７が回転して発電部１３の駆動軸が回転することにより発電部１３が駆動する。

図４に示すように、シリンダブロック３２にシリンダヘッド３３が設けられている。シリンダヘッド３３は、複数のボルト（図示せず）でシリンダブロック３２の端部３２ａに着脱自在に取り付けられている。
シリンダヘッド３３にヘッドカバー３４が締結ボルト６７で着脱自在に取り付けられている。

シリンダブロック３２の端部３２ａからシリンダヘッド３３を外すことにより、シリンダブロック３２のシリンダ３８内を露出させることができる。シリンダ３８内を露出させることによりシリンダ３８内からピストン３９およびコンロッド４１（具体的には、コンロッド本体４２）を内燃機関１２の外部６９に取り出すことができる。

コンロッド４１は、小端部４３がピストン３９にピストンピン４８を介して連結されたコンロッド本体４２と、コンロッド本体４２の大端部４４をクランク軸３７（クランクピン３７ａ）に連結するロアキャップ４５と、ロアキャップ４５を大端部４４に取り付ける第１、第２のボルト（ボルト）４６，４７とを含む。
ロアキャップ４５はクランクケース３１の内部３６に収納されている。

大端部４４から第１、第２のボルト４６，４７を外すことにより、大端部４４からロアキャップ４５を外すことができる。
大端部４４からロアキャップ４５を外すことにより、大端部４４（すなわち、コンロッド本体４２）をクランク軸３７のクランクピン３７ａから外すことができる。

図５、図６に示すように、クランクケース３１の底部３１ａに円形の開口部７２が設けられることにより、開口部７２がロアキャップ４５の下方に配置されている。
すなわち、クランク軸３７をリコイルスタータ２３（図３参照）で回転させてピストン３９を下死点Ｐ１近傍に配置することにより、開口部７２の上方にロアキャップ４５および第１、第２のボルト４６，４７が配置される。よって、クランクケース３１の底部３１ａ側から開口部７２を経てロアキャップ４５および第１、第２のボルト４６，４７を目視できる。

これにより、開口部から締結工具を差し込むことにより第１、第２のボルト４６，４７を外すことができる。第１、第２のボルト４６，４７を外すことによりロアキャップ４５をコンロッド４１の大端部４４から外すことができる。
ロアキャップ４５を大端部４４から外すことにより、シリンダブロック３２のシリンダ３８内からピストン３９およびコンロッド４１（具体的には、コンロッド本体４２）を取り出すことができる。
なお、シリンダ３８内からピストン３９やコンロッド４１から取り出す手順については図７〜図９で詳しく説明する。

ここで、開口部７２はオイルレベル検出部４９を取り付ける開口である。このように、オイルレベル検出部４９を取り付ける開口部７２をクランクケース３１の底部３１ａに設けることにより、オイルレベル検出部４９用の開口部７２を利用してピストン３９やコンロッド４１を交換することができる。
これにより、ピストン３９やコンロッド４１を交換するために、専用の開口部をクランクケース３１に設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。

図４、図５に示すように、オイルレベル検出部４９は、開口部７２の周縁７３に内燃機関１２の外部６９（すなわち、底部３１ａの外側）から取り付けられている。
具体的には、開口部７２の周縁７３にオイルレベル検出部４９のフランジ部７６が底部３１ａの外側から当接され、フランジ部７６が周縁７３に複数のボルト７７で着脱可能に取り付けられている。

この状態で、オイルレベル検出部４９の検出部本体７５が開口部７２からクランクケース３１の内部３６に突出されている。
これにより、クランクケース３１の内部３６に蓄えられた潤滑油７８のオイルレベル７８ａを検出部本体７５で検出することができる。

クランクケース３１の底部３１ａのうちオイルレベル検出部４９（フランジ部７６）の近傍に一対のボス８１，８２（図６も参照）が下方に向けて突出されている。一対のボス８１，８２に保護カバー８３がボルト８４で着脱自在に取り付けられ、保護カバー８３でオイルレベル検出部４９が覆われている。
保護カバー８３でオイルレベル検出部４９を覆うことにより、オイルレベル検出部４９が保護カバー８３で保護される。

また、クランクケース３１の底部３１ａにドレーン孔８５が形成され、ドレーン孔８５にドレーンプラグ８６が設けられている。ドレーンプラグ８６をドレーン孔８５から外すことにより、クランクケース３１の内部３６に蓄えられた潤滑油７８をドレーン孔８５から排出することができる。

つぎに、内燃機関１２の構成部材（一例として、ピストン３９やコンロッド４１）を交換する例を図７〜図１１に基づいて説明する。
まず、内燃機関１２からピストン３９やコンロッド４１を取り出す例を図７〜図９に基づいて説明する。
図７（ａ）に示すように、ピストン３９が下死点Ｐ１近傍に配置されることにより、オイルレベル検出部４９の上方にロアキャップ４５および第１、第２のボルト４６，４７が配置される。
この状態で、シリンダブロック３２からシリンダヘッド３３およびヘッドカバー３４を矢印Ａの如く取り外す。

さらに、保護カバー８３のボルト８４を一対のボス８１，８２から外して保護カバー８３をクランクケース３１の底部３１ａから矢印Ｂの如く外す。
保護カバー８３を底部３１ａから外した後、オイルレベル検出部４９のボルト７７を開口部７２の周縁７３から外す。
ボルト７７を周縁７３から外した後、オイルレベル検出部４９を開口部７２から矢印Ｃの如く取り外して開口部７２を開放する。

図７（ｂ）に示すように、開放した開口部７２の上方に第１ボルト４６が位置する。よって、クランクケース３１の底部３１ａ側から開口部７２を経て第１ボルト４６を目視できる。
この状態で、開口部７２から締結工具（Ｔ型レンチ）８７を矢印Ｄの如く差し込み、差し込んだ締結工具８７で第１ボルト４６を大端部４４（ロアキャップ４５）から外す。

図８（ａ）に示すように、第１ボルト４６（図７（ｂ）参照）を大端部４４（ロアキャップ４５）から外した後、クランク軸３７をリコイルスタータ２３（図２参照）で矢印Ｅの如く回転させる。
クランク軸３７が回転することにより、クランクピン３７ａとともにロアキャップ４５および第２ボルト４７が矢印Ｆの如く回転する。

図８（ｂ）に示すように、ロアキャップ４５および第２ボルト４７が回転することにより、開口部７２の上方に第２ボルト４７が位置する。よって、クランクケース３１の底部３１ａ側から開口部７２を経て第２ボルト４７を目視できる。
この状態において、開口部７２から締結工具８７を矢印Ｇの如く差し込み、差し込んだ締結工具８７で第２ボルト４７を大端部４４（ロアキャップ４５）から外す。

これにより、第１ボルト４６および第２ボルト４７を大端部４４から外すことができる。第１、第２のボルト４６，４７を大端部４４から外すことにより、ロアキャップ４５をコンロッド４１の大端部４４から外すことができる。
コンロッド４１の大端部４４から外したロアキャップ４５を開口部７２からクランクケース３１（内燃機関１２）の外部６９に取り出すことができる。

図９（ａ）に示すように、コンロッド４１の大端部４４からロアキャップ４５（図８（ｂ）参照）を外すことにより、クランクケース３１の底部３１ａ側から開口部７２を経て大端部４４を目視できる。
この状態において、開口部７２から押圧工具（図示せず）を差し込み、差し込んだ押圧工具で大端部４４をピストン３９（シリンダ３８）側に向けて矢印Ｆ１の如く押圧する。

大端部４４を押圧することにより、大端部４４がクランク軸３７のクランクピン３７ａから外れる。大端部４４がクランクピン３７ａから外れた状態において、大端部４４を矢印Ｆ１の如く継続して押圧することにより、ピストン３９をシリンダブロック３２（シリンダ３８）に沿って矢印Ｈの如く移動する。

図９（ｂ）に示すように、ピストン３９を移動することにより、シリンダ３８からピストン３９およびコンロッド本体４２をシリンダブロック３２の外側（内燃機関１２の外部６９）に矢印Ｉの如く取り出すことができる。
これにより、内燃機関１２から発電部１３（図３参照）を外すことなく、ピストン３９やコンロッド４１（ロアキャップ４５および第１、第２のボルト４６，４７は図７（ａ）参照）を内燃機関１２から取り出すことができる。

つぎに、内燃機関１２に新たなピストンや新たなコンロッドを組み付ける例を図１０〜図１１に基づいて説明する。
図１０（ａ）に示すように、内燃機関１２からピストン３９およびコンロッド４１を取り出した後、クランク軸３７をリコイルスタータ２３（図２参照）で矢印Ｊの如く回転させる。

クランク軸３７を回転させることにより、クランクピン３７ａを位置Ｐ２に配置する。位置Ｐ２は、ピストン３９が下死点Ｐ１近傍に配置される位置である。
この状態で、新たなピストン３９および新たなコンロッド本体４２をシリンダ３８内に矢印Ｋの如く挿入する。

図１０（ｂ）に示すように、新たなコンロッド本体４２の大端部４４をクランク軸３７のクランクピン３７ａに係止させる。大端部４４をクランクピン３７ａに係止させた状態で、新たなピストン３９を矢印Ｆ２の如く押圧することにより、クランクピン３７ａを矢印Ｌの如く移動させて位置Ｐ３に配置する。
これにより、大端部４４が開口部７２の上方に配置される。

図１１（ａ）に示すように、新たなロアキャップ４５を把持工具（図示せず）で把持し、把持した新たなロアキャップ４５を開口部７２からクランクケース３１の内部３６に矢印Ｍの如く差し込む。
差し込んだ新たなロアキャップ４５をクランクピン３７ａおよび大端部４４に当接させる。

この状態で、開口部７２から締結工具を差し込み、差し込んだ締結工具で第１、第２のボルト４６，４７を大端部４４にねじ結合する。これにより、新たなロアキャップ４５が第１、第２のボルト４６，４７で大端部４４に取り付けられる。
新たなロアキャップ４５を大端部４４に取り付けることにより、新たなピストン３９や新たなコンロッド４１が内燃機関１２内に組み付けられる。

図１１（ｂ）に示すように、新たなピストン３９および新たなコンロッド４１の組付が完了した後、オイルレベル検出部４９を開口部７２（周縁７３）に取り付ける。オイルレベル検出部４９を取り付けた後、保護カバー８３を一対のボス８１，８２に取り付ける。
さらに、シリンダブロック３２にシリンダヘッド３３およびヘッドカバー３４を取り付ける。
これにより、ピストン３９およびコンロッド４１の交換作業が完了する。

このように、クランクケース３１から発電部１３（図３参照）を外すことなく（すなわち、発電機１０の全体を分解することなく）、ピストン３９やコンロッド４１を新たな部材に交換できる。
これにより、ピストン３９やコンロッド４１を手間をかけないで新たなピストン３９や新たなコンロッド４１にすることができる。

なお、本発明に係る発電機用内燃機関は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、内燃機関１２の構成部材としてピストン３９やコンロッド４１を交換する例について説明したが、これに限らないで、その他の構成部材を交換することも可能である。

また、前記実施例では、オイルレベル検出部４９を取り付ける開口部７２を利用してピストン３９やコンロッド４１を交換する例について説明したが、これに限らないで、その他の部材を取り付ける開口部を利用してピストン３９やコンロッド４１を交換可能に構成することも可能である。

さらに、前記実施例で示した発電機、内燃機関、発電部、リコイルスタータ、クランクケース、シリンダブロック、シリンダヘッド、クランク軸、コンロッド、コンロッドの大端部、ロアキャップ、第１、第２のボルト、オイルレベル検出部および開口部などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、リコイルスタータがクランク軸に連動可能に連結され、シリンダブロックにシリンダヘッドが着脱自在に取り付けられた発電機用内燃機関への適用に好適である。

１０…発電機、１２…内燃機関（発電機用内燃機関）、１３…発電部、２３…リコイルスタータ、３１…クランクケース３１、３１ａ…クランクケースの底部、３２…シリンダブロック、３３…シリンダヘッド、３７…クランク軸、４１…コンロッド、４４…コンロッドの大端部、４５…ロアキャップ、４６，４７…第１、第２のボルト（ボルト）、４９…オイルレベル検出部、７２…開口部。

Claims (1)

1. 発電部を駆動可能に該発電部に一体に設けられ、始動用のリコイルスタータがクランク軸に連動可能に連結され、シリンダブロックにシリンダヘッドが着脱自在に取り付けられた発電機用内燃機関であって、
   前記クランク軸に連結されるコンロッドの大端部にボルトで取り付けられ、前記大端部を前記クランク軸に連結するロアキャップと、
   前記シリンダブロック内に設けられたピストンを下死点近傍に配置した際に前記ロアキャップの鉛直下側に配置され、前記ロアキャップを収納するクランクケースの底部に設けられた開口部と、
   該開口部に前記内燃機関の外部から着脱可能に取り付けられたオイルレベル検出部と、を含み、
   前記クランク軸を前記リコイルスタータで回転することにより、前記ボルトを前記開口部の上方に配置可能なことを特徴とする発電機用内燃機関。

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