JPH0735731B2 - 携帯用エンジン発電機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン及びこのエンジンで駆動する発電機
などの作業機を一体に組合せた携帯用エンジン発電機に
係り、特に放熱効率の向上を図ったエンジン及び発電機
などの配置構成の改善に関する。

（従来の技術） 携帯用エンジン作業装置は各種のものが知られており、
作業機としても発電機のみならずコンプレッサなどを用
いるものもある。携帯用エンジン作業装置は、エンジン
の運転音が小さいことに加えて、軽量で持運びなどの操
作性などの携帯製が良好であることが要求される。この
ため、エンジン及び作業機ユニットの配列を工夫し、エ
ンジンと作業機とを横積みにするもの（例えば特願昭60
−256412号）、縦積みにするもの（例えば特開昭59−39
933号）などがある。

他方、エンジン及び作業機などをケースに収納した型の
ものは、エンジンから発生する熱の放熱対策が重要であ
る。このため、エンジンと作業機とを横積みにしたもの
において、冷却効果を高めるため、例えば特開昭59−87
225号のように、エンジンシリンダに対して発電機側に
マフラなどの発熱機器を配置し、またエンジンシリンダ
に対してリコイルスタータ側にキャブレタやエアクリー
ナなどの非発熱機器を配置したものがある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような従来技術によれば、防音カバー内の温度上
昇特に作業終了時の温度上昇が著しく、また、カバーを
外した部分に発熱部分と非発熱部分とが混在していると
保守整備に不便な場合があり、エンジン作業装置の構成
要素の選定及びその配置構成において改善の余地があっ
た。

従って、本発明は、エンジン及び発電機を縦方向に同軸
状に配列し、放熱効率が良好でしかも保守整備に便利な
小型軽量な携帯用エンジン発電機を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段及び作用） この目的を達成するため、本発明は、シリンダブロック
が一方側に突出する立軸型エンジン（101）と、このエ
ンジン（101）で駆動される発電機（200）と、これらを
冷却するファンとを回転軸が同軸となるように上下に連
結配置して構成された携帯用エンジン発電機において、
前記エンジン（101）及び発電機（200）を中央部に配置
して前記エンジン（101）のシリンダブロック（103）の
突出方向及びその反対方向に筒状に伸長して幅の狭い上
面視長方形の防音ケース（300）で覆い、この防音ケー
ス（300）の中央上部に携帯用のハンドルを備え、か
つ、前記防音ケース（300）内において、その長手方向
の両端部に空間を形成し、前記シリンダブロック（10
3）側に形成される空間にマフラ（131）を配置し、前記
回転軸に対し前記シリンダブロック（103）と反対側の
空間に燃料タンク、キャブレタ及びエアクリーナ（12
0）を配置し、前記シリンダブロック（103）と反対側か
ら前記防音ケース（300）内部に吸入した冷却風を前記
マフラ（131）側から前記防音ケース（300）外部へ排出
するように前記防音ケース（300）によってその長手方
向に案内するように構成した。

又、前記発電機（200）はエンジン（101）の下側に配置
されるアウタロータ型の発電機（200）で構成した。

更に、前記防音ケース（300）は、その内側にて前記エ
ンジン（101）と発電機（200）とで構成される主ユニッ
トを一体的に支持する筒形状の主カバー（301），（30
2）と、この主カバー（301），（302）の開口両端を塞
ぐ蓋状の２枚のエンドカバー（310），（330）を相互に
分離可能に構成した。このような構成にすることによ
り、防音ケース内部で熱せられた冷却風をケース内に殆
ど留めることなく外部に排出することができる。又、発
電機としてアウタロータ型を用いることにより発電機の
薄型化及び出力電圧の増大を図ることができる。更に、
ケースを主カバーとエンドカバーで構成し、エンドカバ
ーを着脱可能にすることによりエンジン周辺の保守点検
等の作業が容易となる。

（実施例） 以下、添付図面に従って本発明の実施例を説明する。な
お、各図において同一の符号は同様の対象を示すものと
する。

第１図は本発明の実施例に係る携帯用エンジン作業装置
を示す、図によれば、本発明の実施例に係る携帯用エン
ジン発電機は、主に、エンゼンユニット（100）、発電
機ユニット（200）、及びケース（300）から成る。

エンジンユニット（100）は、クランクケース（102）、
シリンダブロック（103）、クラックケース（102）から
伸張するクランクシャフト（104）、並びに点火プラグ
（105）から成るエンジン本体（101）を中心として、そ
の左側に配置した燃料タンク（110）並びにエアクリー
ナユニット（120）、右側に配置したマフラユニット（1
30）、及びクランクケース上側のリコイルスタータユニ
ット（140）を備えている。エンジン本体（101）は、エ
ンジンの出力軸であるクランシャフト（104）を鉛直方
向に配向すべくクランクケース（102）及びシリンダブ
ロック（103）を横方向に整列させる。従って、シリン
ダブロック（103）内での燃料の燃焼によりピストン
（図示せず）は横方向に往復運動し、クランクシャフト
（104）を回転させる。燃料タンク（110）は、合成樹脂
などの成型によって製造する単体部品である。この燃料
タンク（110）は、燃料注入口（111）のフランジ状部分
（112）をケース（300）側に嵌合させて、ケース（30
0）側に支持する、注入口（111）のケース（300）の上
側に突出する部分（113）にはキャップ（114）が設けて
あり、このキャップ（114）を取り外すことにより、燃
料の注入が可能である。クリーナユニット（120）は、
第２図（ａ）に示すように、ケース（300）側にユニッ
ト全体を固定するためのカバープレート（121）、クリ
ーナエレメント（122）、及びエンジン（101）のマニホ
ールド側へ取り付けられるクリーナケース（123）など
を備えている。マフラユニット（130）は、第２図
（ｂ）に示すように、マフラ（131）、エンジン排気口
とマフラ（131）を連結するマニホールド（132）などを
備えている。

エンジン本体（101）の下側には、後述する発電機（20
0）を配置してあり、エンジン出力軸であるクランクシ
ャフト（104）を発電機（200）の入力軸であるロータ回
転軸（204）に連結してある。また、エンジン本体（10
1）の上側には、リコイルスタータ（140）が配置してあ
り、このスタータ（140）の回転軸もクランクシャフト
（104）側に連結する。リコイルスタータ（140）は、巻
回したコード（141）をノブ（142）によってケース（14
3）から引出すことにより、エンジンのクランクシャフ
ト（104）を回転させエンジンを始動させるものであ
る。コード（141）は引出した後、ケース（143）内のス
プリングなどの巻戻し機構（図示せず）の作用により元
に巻戻されるようになっている。また、エンジン側との
連結は、エンジン始動後に切離されるような機構（図示
せず）が設けてある。

各構成要素の以上のような配置により、クランクシャフ
ト（104）の回転中心軸（Ａ）を通り紙面に垂直な平面
付近の左右で、左側は冷気側、右側は熱気側であるよう
にする。更に詳述すれば、発電機ユニット（200）を薄
型化し、エンジン（101）のクランクシャフト（104）及
び回転発電機（200）のロータ回転軸（201）との鉛直方
向を通り、後述する防音ケース（300）のハンドル（32
0）（第５図）の長手方向にほぼ直交する仮想面の第１
の側（第１図右側）を高温系統とし、第２の側（第１図
左側）を低温系統とする。以下、この様子は各所の説明
で明らかとなろう。

発電機（200）は、１図及び第３図に示すように、ロー
タ回転軸（201）、ロータプレート（202）、界磁極（20
3）、冷却ファン（204）、仕切板（205）、軸受け（21
0）、及びステータ巻線（211）を備えている。ロータ回
転軸（201）は、軸方向の貫通孔（201A）を有する筒状
体であり、貫通孔（201A）にエンジンのクランクシャフ
ト（104）を嵌合しボルト等で固定する。このロータ回
転軸（201）には、中心軸をあわせて立上り部分（202
A）を有する円板状のロータプレート（202）を嵌装す
る。ロータプレート（202）の外周の立上り部分（202
A）には、一定間隔で配置した、所定個数（例えば、2
4）の永久磁石から成る界磁極（203）を配列してある。
また、ロータプレート（202）の外周の立上り部分（202
A）の端部には冷却ファン（204）を配備する。この冷却
ファン（204）は、放射状に複数のファンを有し、この
ファンの放射中心はロータ回転軸（201）の回転中心と
略一致するようにする。この冷却ファン（204）には、
各ファンを上下方向に分断する配向板（205）を装着す
る。この配向板（205）の装着は、配向板（205）のスリ
ット（205A）に冷却ファン（204）の各ファンを挿通係
合させることで行う。従って、冷却ファン（204）のフ
ァンと、配向板（205）のスリット（205A）とは、相補
的に形成されている。

ステータ巻線（211）は、ボールベアリング（210）を介
して、やはりロータ回転軸（201）に環装する。この
際、ステータ巻線（211）が回転せずに、ロータのみが
回転するように、例えば、クランクケース（102）に固
定したクランクシャフトカバー（106）などのカバーな
どの固定側に、ステータの回転を阻止するためのストッ
パ（図示せず）を設けておく。このように、ステータ巻
線（211）をロータ界磁極の内側に配置することによ
り、アウタロータ回転界磁型の同期発電機を構成するこ
とができる。このような発電機によれば、電機子巻線を
軸方向に延長して巻回すことができるため、薄型コイル
で巻数を増大させることができ、また界磁極ロータ周辺
部に配置したため、極数を多くすることができる。この
ため、薄型で出力電圧の大きな発電機を得ることができ
る。また、比較的重量のある界磁極ロータがエンジンの
フライホイルとして作用し、安定した回転ひいては安定
した出力電圧を得ることができる。なお、発電機の出力
電圧は、３相の全波整流回路で整流した後、電圧安定化
回路及びインバータなどを介して、所定周波数の交流電
圧に変換するようになっている。このような所定周波数
の交流を得るための電気回路も携帯用エンジン作業装置
を一部に装備してある。

更に、冷却ファン（204）には、冷却ファン（204）によ
る通風経路を上下に二分するために、配向板（205）に
対応してロータプレート（202）の立上り部分（202A）
及びシャフトカバー（106）に仕切板又はガイド板（22
0），（221），（222）を配備する。このような仕切板
又はガイド体（220），（221），（222）は、後述する
仕切部材（230），（231）と共に、冷却風をエンジンの
シリンダブロック（103）側とマフラ（131）側とに分離
するカバーとができる。なお、冷却風をシリンダブロッ
ク（103）側へ送出するためのガイド体（220）は第４図
からも分るように、スパイラル状に上昇変位する形状を
成しており、通風効率を良好にしている。

第４図は、以上で説明した本発明の実施例に係る携帯用
エンジン発電機のエンジン部分を中心にした、分解図で
ある。この図面からも、エンジンのシリンダブロック
（103）が仕切部材（230），（231）で低温系統から分
離され、またシリンダブロック（103）の下部に排気マ
フラ（130）がやはり低温系統から分離されていること
が分る。

すなわち、同図によれば、エンジンのクランクケース
（102）及びシリンダブロック（103）の周辺に配置され
る、仕切部材（230），（231）が示してある。

これらの仕切部材（230）は、シリンダブロック（103）
を囲周するような冷却空間を形成する部分（230A）とマ
フラユニット（130）とエンジン側との分離を図る板状
部分（230B）とから成る。仕切部材（231）は、クラン
クケース（102）とシリンダブロック（103）の接合部分
付近を貫通させるようにし、エンジンの低温部分と高温
部分とを分離する。また、仕切板（231）には、Ｌ字状
の開口（231A）と、この開口（231A）の下部の線状の開
口（231B）とを有する。開口（231A）は、エンジン側を
冷却するための通風通路を形成し、また開口（231B）は
マフラ（130）側を冷却するための通風通路を形成す
る。（231a），（231b），（231c）は、仕切板（231）
をケース（300）内で固定するためのパッキングであ
る。また、（40）はエアクリーナ（120）とマニホール
ドの間に設けられたキャブレタである。

第５図にはケース（300）の構成を示す、同図によれ
ば、ケース（300）は、アルミ押出し成型の２枚の側板
（301），（302）から成るほぼ筒状の主カバー、この側
板（301），（302）の両端に固定する６ナイロン樹脂製
のエンドカバー（310），（330）、及び主カバーの一部
を成す樹脂製のハンドル（320）を備えて成る。側板の
内側中央部には、該側板長さ方向にエンジンユニット
（100）及び発電機ユニット（200）を一体に搭載するた
めの保持レール（305）が形成してある。側板（301），
（302）の下部側端部にはそれぞれレール（306A），（3
06B）を設け、これらのレール（306A），（306B）の一
端に一つの脚部材（341）を嵌め込むことにより、２つ
の側板（301），（302）の下端が固定され、更にこれ
と、側板（301），（302）の外側下部に設けた嵌合溝
（308A），（308B）に嵌め込まれた一つの脚部材（342
A），（342B）により本装置の脚部が構成される。ま
た、側板（301），（302）の上縁部（301A），（302A）
にハンドル（320）の平坦部分の厚み内に形成した溝（3
20A）をスライドさせることにより、２つの側板（30
1），（302）の上端が固定される。側板（301）のスイ
ッチ用凹部（301B）には、冷却吸風用の開口が形成して
ある。エンドカバー（310）には、冷却空気の排風口（3
11），（312）を形成してあり、またプラグ（105）の交
換のためのカバープレート（313）を着脱自在に嵌合装
着することができる。ハンドル（320）には、リコイル
スタータ（140）のガイド手段が形成してある。エンド
カバー（330）には、冷却空気の吸風口（331）、エアク
リーナ用開口（332）、及び電装品用開口（333）が形成
してある。冷却空気の通風口（331）は、燃料タンク（1
10）に流入空気が衝突するような位置に形成してあり、
空気が機内の各所に拡散し冷却効率を高める。

このように各種の冷却空気通風用の開口を形成すること
により、冷却空気は第１図の矢印→のように流れる。ま
た、ケース（300）の外部に開口する冷却空気通風用の
開口部分は、燃料タンク（110）、仕切板（230），（23
1）などで、通風迷路が形成されているため、エンジン
等の運転音が外部に流失する割合いを減少させることが
できる。特に、燃料タンク（110）は、燃料が入ってい
る場合には、重量物として作用するため、防音効果を高
めることができる。

また、以上のように冷却風の流通方向が低温系統から高
温系統への一方向であるため冷却効率が良く、また高温
系統は主にエンドカバー（310）の部分に集中するた
め、エンジン停止後の熱拡散も効率良く容易に行われ
る。更に、燃料系統が低温系統に属するため、ベーパロ
ックが発生しにくい条件とすることができる。

また、エンドカバー（310）の部分にエンジンのシリン
ダヘッド（103）及びマフラ（130）があるため、プラグ
交換などの保守点検を、エンジンカバー（310）の着脱
によって容易に行うことができる。しかも、特にエンジ
ン停止直後には高温部品が集中していることに注意をう
ながしつつ保守点検作業を行わせることができ、同様
に、エンドカバー（330）の着脱によって、低温系統の
保守整備を容易に実行することができる。

本発明は、以上の実施例及び変形例に限定されるもので
なく、本発明の技術的範囲内において、各種の他の実施
態様及び変形態様が可能であり、また同等の構成要素の
交換が可能であることは、当業者にとって明らかであ
る。例えば、アウタロータ型発電機は、回転界磁型であ
るものについて説明したが、場合によっては回転電機子
型のものを用いることもできる。また、リコイルスター
タ（140）、エンジン（101）、及び発電機（200）の上
下の配列順序を変更することも可能である。更に、発電
機はエンジンに直結されている場合を説明したがギヤダ
ウンさせることもできる。

（発明の効果） 本発明によれば、第１に、立軸型エンジンと発電機を筒
状の防音ケース内中央に配置し、防音ケースの幅を抑え
て中央に携帯用ハンドルをそなえたことから携帯時の取
扱い性が向上し、また、そのシリンダブロック側の高温
系の空間にマフラを配置し、シリンダブロックと反対側
の低温系の空間に燃料タンク等を配置することにより、
防音ケース内の空間を効果的に活用して小型化が図り易
くなり、さらに、高温系と低温系に機器の配置を明確に
分けたため、シリンダブロック等の熱が燃料タンク等に
伝わりにくくすることができるとともに、上記低温側か
ら防音ケース内に吸入した冷却風で高温系のシリンダブ
ロック等を冷却した後そのまま防音ケース外に排出する
ように防音ケースが流れを案内するので、熱せられた冷
却風が防音ケース内に殆ど留まらず、よって効率の良い
冷却設計が可能となり、コンパクトな小型携帯性と内部
の冷却性とを共に満たすことが可能となる。

第２に発電機をエンジンの下側に配置するとともに発電
機としてアウタロータ型を用いた。この構成によればア
ウタロータ型発電機をエンジンの下側に配設したので、
アウタロータ型の特徴であるジャイロ効果を重心を低く
して得ることができ、よって発電機の設置状態の安定化
を図ることが可能になる。

第３に防音ケースはその内側にて主ユニットを一体的に
支持する筒形状の主カバーとこの主カバーの開口両端を
塞ぐ蓋状の２枚のエンドカバーによる３分割構成としエ
ンドカバーを分離可能に構成した。この構成によればエ
ンジンの高温系統をシリンダヘッド側エンドカバーを臨
んで、低温系統を燃料タンク側エンドカバーを臨んで配
設できるので、エンジン停止後の熱拡散も能率良く行
え、且つベパーロックが発生しにくい条件とすることも
できる。又、エンドカバーを外すことによりエンジン及
び発電機周辺の各種補器類の保守点検等が容易になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係る携帯用エンジン発電機の
側面図、第２図は本発明の実施例に係る携帯用エンジン
発電機の要部説明図、第３図は本発明の実施例に係る携
帯用エンジン発電機の他の要部説明図、第４図は本発明
の実施例に係る携帯用エンジン発電機の更に他の要部の
分解説明図、第５図は本発明の実施例に係る携帯用エン
ジン発電機の更に他の要部の分解説明図である。 尚、図面中（101）はエンジン、（104）は出力軸、（11
0）は燃料タンク、（200）は発電機、（204）は冷却フ
ァン、（300）は防音カバー、（301），（302）は主カ
バー、（310），（330）はエンドカバー、（320）はハ
ンドルである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−39934（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−78719（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−14933（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダブロックが一方側に突出する立軸
   型エンジンと、このエンジンで駆動される発電機と、こ
   れらを冷却するファンとを回転軸が同軸となるように上
   下に連結配置して構成された携帯用エンジン発電機にお
   いて、 前記エンジン及び発電機を中央部に配置して前記エンジ
   ンのシリンダブロックの突出方向及びその反対方向に筒
   状に伸長して幅の狭い上面視長方形の防音ケースで覆
   い、この防音ケースの中央上部に携帯用のハンドルを備
   え、かつ、前記防音ケース内において、その長手方向の
   両端部に空間を形成し、前記シリンダブロック側に形成
   される空間にマフラを配置し、前記回転軸に対し前記シ
   リンダブロックと反対側の空間に燃料タンク、キャブレ
   タ及びエアクリーナを配置し、前記シリンダブロックと
   反対側から前記防音ケース内部に吸入した冷却風を前記
   マフラ側から前記防音ケース外部へ排出するように前記
   防音ケースによってその長手方向に案内するように構成
   したことを特徴とする携帯用エンジン発電機。
2. 【請求項２】前記発電機はエンジンの下側に配置される
   アウタロータ型の発電機であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の携帯型エンジン発電機。
3. 【請求項３】前記防音ケースは、その内側にて前記エン
   ジンと発電機とで構成される主ユニットを一体的に支持
   する筒形状の主カバーと、この主カバーの開口両端を塞
   ぐ蓋状の２枚のエンドカバーを相互に分離可能に構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の携帯用エンジン発電機。