JPH10136610A - エンジン駆動発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで作成できるエンジン駆動発電機を
得る。 【解決手段】 固定子３と回転子２とを備え、固定子３
をエンジン６のエンジンケース７に支持させ、回転子２
をエンジン６のエンジン軸５の回転で駆動させる。エン
ジン軸５の外周に、回転子２の積層構造の回転子鉄心９
を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯発電機
等として用いられるエンジン駆動発電機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図６及び図７（Ａ）（Ｂ）は、従来のこ
の種のエンジン駆動発電機の構造を示したものである。

【０００３】このエンジン駆動発電機１は、界磁用の回
転子２とその外周に配置された発電用の固定子３とを備
え、回転子２は回転子軸４を介してエンジン６のエンジ
ン軸５に連結されて回転駆動されるようになっており、
固定子３はエンジンケース７側に支持されている。

【０００４】回転子２は、打抜き品よりなる多数枚の鉄
板８を順層積層にて加締めて形成された回転子鉄心９
と、その２つの極部９ａに樹脂ボビン１０を介して巻装
されて含浸樹脂で固定された回転子巻線１１とで構成さ
れている。回転子鉄心９は、各鉄板８に打ち出しで設け
たＶ型突起８ａを、隣に積層される鉄板のＶ型突起８ａ
の突出側の面とは反対側の面に該Ｖ型突起８ａの打ち出
しにより形成される図示しないＶ溝に嵌めることによ
り、層間でずれが生じないように順層積層にて加締めて
形成されている。またこの回転子２の中心には、その積
層方向に貫通させて軸嵌合孔１２が設けられている。

【０００５】このような回転子２は、その回転子鉄心９
の軸嵌合孔１２を回転子軸４の外周の長手方向の中間部
分に嵌着することにより該回転子軸４に固定されてい
る。

【０００６】回転子軸４は、その基端のテーパ孔１３を
エンジン軸５の先端のテーパ部１４に嵌め、回転子軸４
を貫通する取付けボルト１５でエンジン軸５の先端に固
定されている。

【０００７】回転子軸４の基端外周には、回転子２及び
固定子３を冷却する冷却ファン１６のボス部１６ａが嵌
着されている。

【０００８】固定子３は、回転子鉄心９と同様に、打抜
き品よりなる多数枚の鉄板を順層積層にて加締めて形成
された固定子鉄心１７と、その内周の各溝部に絶縁紙１
８を介して挿入されて含浸樹脂で固定された固定子巻線
１９とで構成されている。

【０００９】冷却ファン１６の全体と回転子鉄心９の一
端部とは、エンジンケース７の発電機収容筒部７ａの発
電機収容室７ｂ内に収容されている。この場合、冷却フ
ァン１６の外径は発電機収容室７ｂの内径より小さく形
成されていて、冷却ファン１６が発電機収容室７ｂ内で
フリーに回転できるようになっている。発電機収容筒部
７ａの先端内周には、発電機収容室７ｂの内径より大径
で、固定子鉄心１７の一端部外周を密着嵌合させる密着
嵌合孔部７ｃが設けられ、この密着嵌合孔部７ｃに固定
子鉄心１７の一端部外周のみが密着嵌合されている。

【００１０】このようにして位置決めされた固定子鉄心
１７の内周に回転子鉄心９の外周が対向するようにし
て、該回転子鉄心９は回転子軸４の外周に位置決めされ
ている。

【００１１】発電機収容筒部７ａの先端からの回転子２
及び固定子３の露出部分を覆うようにして、エンジンケ
ース７と反対側の部分にキャップ状の固定子カバー２０
が配置されている。この固定子カバー２０は、その開口
端側の外周の突部２０ａに取付けボルト２１を通し、該
開口端側の内周の密着嵌合孔部２０ｂに固定子鉄心１７
の他端部外周を密着嵌合させた状態で、換言すれば固定
子鉄心１７の両端部を発電機収容筒部７ａと固定子カバ
ー２０とで挟持した状態で、取付けボルト２１の先端を
エンジンケース７に螺合させることにより該エンジンケ
ース７に固定されている。固定子カバー２０の内面中央
には環状のボス部２０ｃが突設され、このボス部２０ｃ
内に嵌合された軸受２２で回転子軸４が回転自在に支持
されている。

【００１２】冷却ファン１６に隣接してエンジンケース
７に冷却風の吸込み口２３ａが複数設けられ、固定子カ
バー２０には冷却風の排出口２３ｂが設けられている。

【００１３】このようなエンジン駆動発電機１では、エ
ンジン軸５の回転によりこれに連結されている回転子軸
４を介して界磁用の回転子２が回転駆動され、発電用の
固定子３の固定子巻線１９から発電出力が得られる。こ
のとき回転子軸４の回転により冷却ファン１６も一緒に
回転駆動されて、エンジンケース７の吸込み口２３ａか
ら冷却風を吸込み、固定子カバー２０の排出口２３ｂか
ら排出させることにより、回転子２と固定子３とを冷却
する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなエンジン駆動発電機では、回転子軸４を備え、該回
転子軸４の基端のテーパ孔１３をエンジン軸５の先端の
テーパ部１４に嵌め、回転子軸４を貫通する取付けボル
ト１５で該回転子軸４をエンジン軸５の先端に固定し、
且つ回転子軸４は軸受２２で回転自在に支持しているの
で、部品点数が増え、且つ回転子軸４とエンジン軸５の
連結部分の加工工数及び取付け工数が増え、コストアッ
プする問題点があった。

【００１５】また、回転子軸４に対する回転子鉄心９の
回り止めは、一般に回転子軸４の外周と回転子鉄心９の
内周とにキー溝を設け、これらキー溝にキーを差し込ん
で行っているが、キーは寸法精度が厳しく、機能の割り
には高価で、全体としてコストアップする問題点があっ
た。

【００１６】本発明の目的は、低コストで作成できるエ
ンジン駆動発電機を提供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、回転子鉄心の回り止
めを低コストで行えるエンジン駆動発電機を提供するこ
とにある。

【００１８】本発明の他の目的は、回転子鉄心のエンジ
ン軸に対する回り止めと位置決めとを低コストで簡単に
行えるエンジン駆動発電機を提供することにある。

【００１９】本発明の他の目的は、冷却ファンを回転子
鉄心の押さえ手段として兼用できるエンジン駆動発電機
を提供することにある。

【００２０】本発明の他の目的は、固定子鉄心の全体を
安定してエンジンケースに支持させることができるエン
ジン駆動発電機を提供することにある。

【００２１】本発明の更に他の目的は、エンジンケース
の発電機収容筒部に対する回転子鉄心の取付けを容易に
行えるエンジン駆動発電機を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定子と回転
子とを備え、固定子がエンジンのエンジンケースに支持
されて、回転子がエンジンのエンジン軸の回転で駆動さ
れるエンジン駆動発電機を改良するものである。

【００２３】本発明に係るエンジン駆動発電機において
は、エンジン軸の外周に回転子の積層構造の回転子鉄心
が固定されていることを特徴とする。

【００２４】このようにエンジン軸の外周に積層構造の
回転子鉄心を固定すると、従来のように回転子軸を用い
て、その基端のテーパ孔をエンジン軸の先端のテーパ部
に嵌め、回転子軸を貫通する取付けボルトで該回転子軸
をエンジン軸の先端に固定し、且つ回転子軸は軸受で回
転自在に支持する構造が不要になり、部品点数が少なく
なり、且つ回転子軸とエンジン軸の連結部分の加工工数
及び取付け工数が不要になり、コストダウンを図ること
ができる。

【００２５】本発明で、エンジン軸の外周に対する回転
子鉄心の回り止めは、エンジン軸の外周にその長手方向
に沿って設けた溝と、回転子鉄心の軸嵌合孔の内周に突
設してエンジン軸の溝に嵌めた回り止め突部とにより行
うことができる。

【００２６】このように回転子鉄心の軸嵌合孔の内周に
突設した回り止め突部をエンジン軸の溝に嵌めて回転子
鉄心をエンジン軸に対して回り止めすると、回り止め突
部は回転子鉄心の積層鉄板の打抜き成形時に一緒に安価
に形成でき、高価なキーが不要になり、コストダウンを
図ることができる。

【００２７】また、エンジン軸の外周に対する回転子鉄
心の固定は、エンジン軸の先端側に回転子鉄心を嵌合す
るための小径軸部をその元側の大径の大径軸部との境界
に段部を有するようにして設け、小径軸部の外周にはそ
の長手方向に沿って溝を設け、回転子鉄心の軸嵌合孔の
内周には回り止め突部を突設し、回転子鉄心の回り止め
突部を小径軸部の外周の溝に嵌め且つ回転子鉄心の一端
をエンジン軸の段部で位置決めした状態で行うことがで
きる。

【００２８】このように回転子鉄心のエンジン軸に対す
る固定を、その軸嵌合孔の内周の回り止め突部をエンジ
ン軸の先端側の小径軸部の外周の溝に嵌め且つ回転子鉄
心の一端をエンジン軸の段部で位置決めした状態で行う
と、高価なキーを用いずに回転子鉄心の回り止をすると
共に別部品を用いずにエンジン軸の段部で軸方向の位置
決めして行うことができる。

【００２９】また、エンジン軸の先端には回転子鉄心の
他端を押さえる押さえ手段を固定する。この押さえ手段
としては、ボス部で回転子鉄心の他端を押さえる冷却フ
ァンと、該冷却ファンをエンジン軸の先端に固定する取
付けボルトとにより構成することができる。

【００３０】このようにすると、冷却ファンの構成部品
を用いて、回転子鉄心の軸方向に対する固定を行うこと
ができる。

【００３１】また、固定子鉄心の外周にはその周方向に
所定間隔でボルト通し孔を設け、エンジンケースには固
定子鉄心の全体を収容する寸法で発電機収容筒部を設
け、固定子鉄心は発電機収容筒部に収容した状態でその
外周の各ボルト通し孔に通した取付けボルトでエンジン
ケースに固定することができる。

【００３２】このようにエンジンケースに、固定子鉄心
の全体を収容する寸法で発電機収容筒部を設けると、固
定子鉄心の全体がエンジンケースの発電機収容筒部に収
容されるので、固定子鉄心の全体を安定させてエンジン
ケースに支持させることができる。

【００３３】また、発電機収容筒部内の孔は、該孔の奥
側で固定子鉄心の挿入先端側を密着嵌合させる密着嵌合
孔部と、該孔の入口側で密着嵌合孔部の内径より大きく
て固定子鉄心の挿入先端側を密着させずに通らせる挿入
ガイド部とで構成することができる。

【００３４】このように発電機収容筒部内の孔を形成す
ると、この孔内に固定子鉄心を挿入する際に挿入ガイド
部の存在により挿入抵抗が該発電機収容筒部内の入口側
ではほとんどかからず、容易に固定子鉄心の挿入先端側
を奥の密着嵌合孔部に密着嵌合させることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明に係るエン
ジン駆動発電機における実施の形態の第１例を示したも
のである。

【００３６】本例のエンジン駆動発電機においては、図
１に示すようにエンジン軸５の外周に回転子２の積層構
造の回転子鉄心９が固定されている。エンジン軸２の外
周に対する回転子鉄心９の固定は、図１及び図２に示す
ようにエンジン軸５の先端側に回転子鉄心９を嵌合する
ための小径軸部５ａがその元側の大径の大径軸部５ｂと
の境界に段部５ｃを有するようにして設けられ、小径軸
部５ａの外周にはその長手方向に沿って溝２４が設けら
れ、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように回転子鉄心９の軸嵌
合孔１２の内周には回り止め突部２５が突設され、回転
子鉄心９の回り止め突部２５が小径軸部５ａの外周の溝
２４に嵌められ且つ回転子鉄心９の一端がエンジン軸５
の段部５ｃで位置決めされて行われている。溝２４は、
図２に示すように小径軸部５ａの全長に渡って設けられ
ている。小径軸部５ａの先端には、図２に示すようにネ
ジ孔２６が設けられている。回転子鉄心９の回り止め突
部２５は、回転子鉄心９を構成する積層鉄板８の打抜き
成形時に一緒に形成される。回転子鉄心９は、図３
（Ａ）に示すように各鉄板８に打ち出しで設けたＶ型突
起８ａを、隣に積層される鉄板のＶ型突起８ａの突出側
の面とは反対側の面に該Ｖ型突起８ａの打ち出しにより
形成される図示しないＶ溝に嵌めることにより、層間で
ずれが生じないように順層積層にて加締めて形成されて
いる。小径軸部５ａの長さは、図１に示すように回転子
鉄心９の積層厚み寸法より若干長く形成されている。

【００３７】回転子鉄心９から突出した小径軸部５ａの
先端部には、図１に示すように冷却ファン１６のボス部
１６ａがその基端に設けられた凹部１６ｂを嵌め、該ボ
ス部１６ａを貫通する取付けボルト２７を小径軸部５ａ
の先端のネジ孔２６に螺合することにより取付けられて
いる。この場合には、冷却ファン１６と取付けボルト２
７とにより、回転子鉄心９の他端を押さえる押さえ手段
２８を兼ねている。

【００３８】固定子鉄心１７の外周には図４（Ａ）
（Ｂ）に示すようにその周方向に所定間隔でボルト通し
孔２９が該固定子鉄心１７の外周に面する側を解放して
溝状に設けられている。固定子鉄心１７の内周には固定
子巻線１９を絶縁紙１８を介して挿入する多数の溝部１
７ａが設けられている。このような固定子鉄心１７も、
図４（Ａ）に示すように各鉄板３０に打ち出しで設けた
Ｖ型突起３０ａを、隣に積層される鉄板のＶ型突起３０
ａの突出側の面とは反対側の面に該Ｖ型突起３０ａの打
ち出しにより形成される図示しないＶ溝に嵌めることに
より、層間でずれが生じないように順層積層にて加締め
て形成されている。

【００３９】エンジンケース７には、図１に示すように
固定子鉄心１７の全体を収容する寸法で発電機収容筒部
７ａが設けられ、固定子鉄心１７は発電機収容筒部７ａ
に収容された状態でその外周の各ボルト通し孔２９に通
された取付けボルト３１でエンジンケース７に固定され
ている。

【００４０】発電機収容筒部７ａの先端からの回転子２
及び固定子３の露出部分を覆うようにして、エンジンケ
ース７と反対側の部分にキャップ状のエンドカバー３２
が配置されている。このエンドカバー３２は、図示しな
い取付けボルトでエンジンケース７に固定されている。

【００４１】冷却ファン１６に隣接してエンドカバー３
２に冷却風の吸込み口２３ａが複数設けられ、発電機収
容室７ｂに連通させて該発電機収容室７ｂの奥に対応す
るエンジンケース７の部分には冷却風の排出口２３ｂが
設けられている。

【００４２】このように本例のエンジン駆動発電機で
は、エンジン軸５の外周に積層構造の回転子鉄心９を固
定しているので、図６に示す従来のように回転子軸４を
用いて、その基端のテーパ孔１３をエンジン軸５の先端
のテーパ部１４に嵌め、回転子軸４を貫通する取付けボ
ルト１５で該回転子軸４をエンジン軸５の先端に固定
し、且つ回転子軸４は軸受２２で回転自在に支持する構
造が不要になり、部品点数が少なくなり、且つ回転子軸
４とエンジン軸５の連結部分の加工工数及び取付け工数
が不要になり、コストダウンを図ることができる。

【００４３】また、回転子鉄心９の軸嵌合孔１２の内周
に突設した回り止め突部２５をエンジン軸５の溝２４に
嵌めて回転子鉄心９をエンジン軸５に対して回り止めし
ているので、回り止め突部２５は回転子鉄心９の積層鉄
板８の打抜き成形時に一緒に安価に形成でき、高価なキ
ーが不要になり、コストダウンを図ることができる。

【００４４】また、回転子鉄心９を、その軸嵌合孔１２
の内周の回り止め突部２５をエンジン軸５の先端側の小
径軸部５ａの外周の溝２４に嵌め且つ回転子鉄心９の一
端をエンジン軸５の段部５ｃで位置決めしているので、
高価なキーを用いずに回転子鉄心９の回り止めを行える
と共にエンジン軸５の段部５ｃで軸方向の位置決めも行
うことができる。

【００４５】また、エンジン軸５の先端で回転子鉄心９
の他端を押さえる押さえ手段２８を、ボス部１６ａで回
転子鉄心９の他端を押さえる冷却ファン１６と、該冷却
ファン１６をエンジン軸５の先端に固定する取付けボル
ト２７とにより構成しているので、冷却ファン１６側の
構成部品を用いて、回転子鉄心９の軸方向に対する固定
を行うことができる。

【００４６】また、エンジンケース７には、固定子鉄心
１７の全体を収容する寸法で発電機収容筒部７ａを設け
ているので、固定子鉄心１７の全体がエンジンケース７
の発電機収容筒部７ａに収容され、このため固定子鉄心
１７の全体を安定させてエンジンケース７に支持させる
ことができる。

【００４７】図５は、本発明に係るエンジン駆動発電機
における実施の形態の第２例を示したものである。

【００４８】本例のエンジン駆動発電機においては、発
電機収容筒部７ａ内の孔は、該孔の奥側で固定子鉄心１
７の挿入先端側を密着嵌合させる密着嵌合孔部７ｃと、
該孔の入口側で密着嵌合孔部７ｃの内径より大きくて固
定子鉄心１７の挿入先端側を密着させずに通らせる挿入
ガイド部７ｄとで構成されている。その他の構成は、前
述した第１例と同様である。

【００４９】このように発電機収容筒部７ａ内の孔を形
成すると、この孔内に固定子鉄心１７を挿入する際に挿
入ガイド部７ｄの存在により挿入抵抗が該発電機収容筒
部７ａ内の入口側ではほとんどかからず、容易に固定子
鉄心１７の挿入先端側を奥の密着嵌合孔部７ｃに密着嵌
合させることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係るエンジン駆動発電機におい
ては、エンジン軸の外周に回転子の積層構造の回転子鉄
心を固定しているので、従来のように回転子軸を用い
て、その基端のテーパ孔をエンジン軸の先端のテーパ部
に嵌め、回転子軸を貫通する取付けボルトで該回転子軸
をエンジン軸の先端に固定し、且つ回転子軸は軸受で回
転自在に支持する構造が不要になり、部品点数が少なく
なり、且つ回転子軸とエンジン軸の連結部分の加工工数
及び取付け工数が不要になり、コストダウンを図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン駆動発電機における実施
の形態の第１例の要部縦断側面図である。

【図２】第１例で用いているエンジン軸の斜視図であ
る。

【図３】（Ａ）は第１例で用いている回転子鉄心の正面
図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断側面図である。

【図４】（Ａ）は第１例で用いている固定子鉄心の正面
図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

【図５】本発明に係るエンジン駆動発電機における実施
の形態の第２例の要部縦断側面図である。

【図６】従来のエンジン駆動発電機の要部縦断側面図で
ある。

【図７】（Ａ）は従来の回転子鉄心の正面図、（Ｂ）は
（Ａ）の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ エンジン駆動発電機 ２ 回転子 ３ 固定子 ４ 回転子軸 ５ エンジン軸 ５ａ 小径軸部 ５ｂ 大径軸部 ５ｃ 段部 ６ エンジン ７ エンジンケース ８ 鉄板 ８ａ Ｖ型突起 ９ 回転子鉄心 ９ａ 極部 １０ 樹脂ボビン １１ 回転子巻線 １２ 軸嵌合孔 １３ テーパ孔 １４ テーパ部 １５ 取付けボルト １６ 冷却ファン １６ａ ボス部 １６ｂ 凹部 １７ 固定子鉄心 １７ａ 溝部 １８ 絶縁紙 １９ 固定子巻線 ２０ 固定子カバー ２０ａ 突部 ２０ｂ 密着嵌合孔部 ２０ｃ ボス部 ２１ 取付けボルト ２２ 軸受 ２３ａ 吸込み口 ２３ｂ 排出口 ２４ 溝 ２５ 回り止め突部 ２６ ネジ孔 ２７ 取付けボルト ２８ 押さえ手段 ２９ ボルト通し孔 ３０ 鉄板 ３０ａ Ｖ型突起 ３１ 取付けボルト ３２ エンドカバー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定子と回転子とを備え、前記固定子が
   エンジンのエンジンケースに支持されて、前記回転子が
   前記エンジンのエンジン軸の回転で駆動されるエンジン
   駆動発電機において、 前記エンジン軸の外周に前記回転子の積層構造の回転子
   鉄心が固定されていることを特徴とするエンジン駆動発
   電機。
2. 【請求項２】 前記エンジン軸の外周に対する前記回転
   子鉄心の回り止めは、前記エンジン軸の外周にその長手
   方向に沿って設けられた溝と、前記回転子鉄心の軸嵌合
   孔の内周に突設されて前記エンジン軸の前記溝に嵌めら
   れた回り止め突部とにより行われていることを特徴とす
   る請求項１に記載のエンジン駆動発電機。
3. 【請求項３】 前記エンジン軸の外周に対する前記回転
   子鉄心の固定は、前記エンジン軸の先端側に前記回転子
   鉄心を嵌合するための小径軸部がその元側の大径の大径
   軸部との境界に段部を有するようにして設けられ、前記
   小径軸部の外周にはその長手方向に沿って溝が設けら
   れ、前記回転子鉄心の軸嵌合孔の内周には回り止め突部
   が突設され、前記回転子鉄心の回り止め突部が前記小径
   軸部の外周の前記溝に嵌められ且つ前記回転子鉄心の一
   端が前記エンジン軸の前記段部で位置決めされた状態で
   行われていることを特徴とする請求項１に記載のエンジ
   ン駆動発電機。
4. 【請求項４】 前記エンジン軸の先端には前記回転子鉄
   心の他端を押さえる押さえ手段が固定されていることを
   特徴とする請求項２または３に記載のエンジン駆動発電
   機。
5. 【請求項５】 前記押さえ手段はボス部で前記回転子鉄
   心の他端を押さえる冷却ファンと、該冷却ファンを前記
   エンジン軸の先端に固定する取付けボルトとにより構成
   されていることを特徴とする請求項４に記載のエンジン
   駆動発電機。
6. 【請求項６】 前記固定子鉄心の外周にはその周方向に
   所定間隔でボルト通し孔が設けられ、前記エンジンケー
   スには前記固定子鉄心の全体を収容する寸法で発電機収
   容筒部が設けられ、前記固定子鉄心は前記発電機収容筒
   部に収容された状態でその外周の前記各ボルト通し孔に
   通された取付けボルトで前記エンジンケースに固定され
   ていることを特徴とする請求項１，２，３，４または５
   に記載のエンジン駆動発電機。
7. 【請求項７】 前記発電機収容筒部内の孔は、該孔の奥
   側で前記固定子鉄心の挿入先端側を密着嵌合させる密着
   嵌合孔部と、該孔の入口側で該密着嵌合孔部の内径より
   大きくて前記固定子鉄心の挿入先端側を密着させずに通
   らせる挿入ガイド部とで構成されていることを特徴とす
   る請求項６に記載のエンジン駆動発電機。