JPH11343860A

JPH11343860A - エンジン発電機

Info

Publication number: JPH11343860A
Application number: JP14791398A
Authority: JP
Inventors: Koji Fukui; 宏次福井; Makoto Ishikura; 誠石倉
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のエンジン発電機の如く、エンジンのク
ランク軸に別体の発電機を直結する構造においては、エ
ンジン発電機が大型化していた。また、複数のエンジン
発電機を上下に段積みすることができなかったので、多
数のエンジン発電機を保管する場合には、多くのスペー
スを要していた。【解決手段】エンジン１により駆動される発電機１５
をフライホイール２の凹部２ａに内装し、該エンジン１
の反フライホイール配設側へクランク軸３の軸芯と直交
させて排気マフラ５３を配設し、エンジン発電機の下面
に、該エンジン発電機上面の凸部５１ａが嵌合可能な凹
部５０ａを形成して、エンジン発電機を上下に段積み可
能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにより駆
動される発電機であって、該発電機をフライホイールに
内装してコンパクトに構成したエンジン発電機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エンジンにより駆動されるエ
ンジン発電機は知られており、例えば、エンジンとは別
体に構成した発電機を、該エンジンのクランク軸に直結
して駆動するものがあった。このようなエンジン発電機
は、図６、図７に示すように、エンジン８１及び発電機
８２を燃料タンク８４や排気マフラ８３等と共に外装ケ
ース９０に収納して構成しており、該排気マフラ８３は
クランク軸８６の軸芯方向に発電機８２と並設され、該
排気マフラ８３の外周にはエンジン８１の排風通路８５
が配設されていた。また、該外装ケース９０の上面に
は、燃料タンク８４の給油口８４ａやエンジン発電機を
吊り上げたりするためのフック９２等が設けられ、該外
装ケース９０の下端部には車輪９１・９１・・・を設け
てエンジン発電機を移動可能に構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のよう
に、エンジン８１のクランク軸８６に別体の発電機８２
を直結する構造においては、該エンジン８１及び発電機
８２を収納する外装ケース９０のクランク軸８６の軸芯
方向の長さは、少なくともエンジン８１と発電機８２と
の長さを加えた分だけ必要となり、エンジン発電機が大
型化していた。また、発電機８２に並設される排気マフ
ラ８３は、エンジン発電機を少しでも小さく構成するた
めに、発電機８２の長さに合わせて形成していたので、
あまり長くすることができず、大きな消音効果を得るこ
とが困難であった。さらに、外装ケース９０の上面には
前記給油口８４ａやフック９２等が突出しており、下面
は平面上に形成されていたので、複数のエンジン発電機
を上下に段積みすることができなかった。従って、同一
のエンジン発電機を数多く所有するレンタル業者等で
は、該エンジン発電機を保管するのに多くのスペースを
要していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、エンジンにより駆動される発
電機を、該エンジンのフライホイールに形成した凹部に
内装し、該フライホイールの凹部内のフライホイール側
の内周面に、強磁性永久磁石である希土類磁石から成る
ロータ磁石を配置し、該ロータ磁石に対向して多数極の
ステータコイルを配置して、フライホイールの凹部に内
装した発電機に構成し、該エンジンの反フライホイール
配設側へクランク軸の軸芯と直交させて排気マフラを配
設した。

【０００５】また、エンジンにより駆動される発電機
を、該エンジンのフライホイールに形成した凹部へ内装
し、該フライホイールの凹部内のフライホイール側の内
周面に、強磁性永久磁石である希土類磁石から成るロー
タ磁石を配置し、該ロータ磁石に対向して多数極のステ
ータコイルを配置して、フライホイールの凹部に内装し
た発電機に構成し、エンジン発電機の下面に、該エンジ
ン発電機上面の凸部が嵌合可能な凹部を形成して、エン
ジン発電機を上下に段積み可能とした。

【０００６】また、エンジンにより駆動される発電機
を、該エンジンのフライホイールに形成した凹部へ内装
し、該フライホイールの凹部内のフライホイール側の内
周面に、強磁性永久磁石である希土類磁石から成るロー
タ磁石を配置し、該ロータ磁石に対向して多数極のステ
ータコイルを配置して、フライホイールの凹部に内装し
た発電機に構成し、エンジン発電機の下面に、該エンジ
ン発電機上面の凸部が嵌合可能な凹部を形成して、エン
ジン発電機を上下に段積み可能とし、エンジン発電機上
面の凸部とエンジン発電機下面の凹部とが係止して、段
積みしたエンジン発電機を水平方向に位置固定し、外装
ケース下端部に設けた車輪が外装ケース上端部に係止し
て、段積みしたエンジン発電機を車軸方向に位置固定す
るように構成した。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明のエンジン発電機の内部を示す側面
図、図２は同じくエンジン発電機の内部を示す後面図、
図３はエンジン発電機を示す底面図、図４はエンジン発
電機を構成するエンジン及び発電機を示す正面図、図５
は同じく側面図、図６は従来のエンジン発電機の内部を
示す側面図、図７は同じく後面図である。

【０００８】まず、本発明のエンジン発電機の概略構成
ついて説明する。図１、図２に示すエンジン発電機にお
いては、複数の車輪５２・５２・・・により前後（図１
における左右方向）へ走行可能とした台車５０上にエン
ジン１が設置され、該エンジン１の一側に排気マフラ５
３が配設されている。該排気マフラ５３の外周はエンジ
ン１の排風通路５４により覆われ、エンジン１の上方に
は燃料タンク４９が配置されている。そして、これらの
エンジン１、排気マフラ５３、及び、燃料タンク４９等
が外装ケース５１内に収納されている。前記台車５０下
面の前部及び後部には、車軸５２ａ・５２ａが固設さ
れ、該車軸５２ａの両端部には車輪５２がそれぞれ回転
自在に軸支されている。また、エンジン１のクランク軸
３の一端部にはフライホイール２が取り付けられ、該フ
ライホイール２には後述する発電機１５が内装されてい
る。そして、前記排気マフラ５３は、エンジン１の反フ
ライホイール２配設側に配置されて、クランク軸３の軸
芯方向と直交する方向に横設されている。

【０００９】次に、前記エンジン１及びフライホイール
２に内装された発電機１５について説明する。図４、図
５において、前記エンジン１は、例えば、空冷式ガソリ
ンエンジンに構成されており、該エンジン１のクランク
軸３の一端部にはフライホイール２の中心部に形成した
取付孔２ｂが嵌合し、該クランク軸３一端部の螺子部３
ａに外側からエンドナット１２を螺嵌することで、該フ
ライホイール２がクランク軸３に固設され、一体的に回
転可能に構成されている。また、エンジン１のフライホ
イール２固設側面においては、該エンジン１のシリンダ
ボディ４に、コイルプレート５を介して多数極のステー
タコイル６が固設されている。

【００１０】前記フライホイール２の、例えば内側面に
は凹部２ａを形成し、該凹部２ａの内周面に沿ってロー
タ磁石７を取付けている。該凹部２ａ中心部分にはステ
ータコイル６を収納するためのスペースが形成されてお
り、該凹部２ａ内には、シリンダボディ４に固設された
前記ステータコイル６が収納されており、該ステータコ
イル６はロータ磁石７に対向して略環状に配置されてい
る。また、シリンダボディ４のフライホイール２配設側
にはファンケース１１を取り付けて、該ファンケース１
１によって前記点火コイル１０やフライホイール２など
を覆っている。

【００１１】また、フライホイール２の、例えば外側面
の外周部には、該フライホイール２と一体的に形成され
る複数の冷却ファン９を設けて、該フライホイール２の
回転に伴って冷却ファン９により送風される冷却風が、
ファンケース１１に形成された通風口２５から、該ファ
ンケース１１内へ侵入するように構成している。ファン
ケース１１内へ侵入した冷却風は、点火コイル１０配設
部分を通過して、シリンダヘッド２８の吸排気バルブや
点火プラグなどの高温部を冷却するのである。さらに、
該フライホイール２の外側壁には冷却風通過孔であるフ
ライホイール側壁孔２２を複数形成するとともに、シリ
ンダボディ４の側壁には冷却風取入孔２７を設けて、該
冷却風取入孔２７から内部へ冷却風が侵入し、侵入した
冷却風がステータコイル６の後方側（図１における左
側）の空間２９を通過して、エンジン１のオイルパン３
１及びステータコイル６を冷却しながらフライホイール
側壁孔２２から、ファンケース側１１側へ抜けていくよ
うに構成している。

【００１２】また、フライホイール２外周面は、その一
部を切り欠いて点火用マグネット８を固設しており、該
フライホイール２外周のヘッド部には点火コイル１０を
配設している。そして、該点火コイル１０のコイル本体
１０ａが、シリンダボディ４の点火コイル取付けボス２
３によって該シリンダボディ４へ取付けられ、該点火コ
イル１０と前記点火用マグネット８とはお互いに対向す
るように配置されている。さらに、該フライホイール２
の内側面端部には始動用のリングギア２１を嵌装して、
セルモータによりエンジン１が始動されるように構成し
ている。

【００１３】このように、ロータ磁石７及びステータコ
イル６をフライホイール２の凹部２ａ内に収納して発電
機１５を構成することで、フライホイール型発電機を軽
量、且つ、コンパクトに構成している。また、フライホ
イール２の回転に伴って発電機１５により発電した電力
を、外部へ供給して作業機を駆動するように構成してい
る。さらに、クランク軸３の反フライホイール２配設側
端部は外部に突出させて出力取出部３ｂとし、該出力取
出部３ｂに様々な作業機を連結して、発電機１５に接続
する作業機と同時に駆動することを可能としている。

【００１４】前記ロータ磁石７は、非常に高い出力エネ
ルギーを有する強磁性永久磁石である希土類磁石により
構成されており、例えば、希土類磁石として、ネオジウ
ムと鉄とほう素とを主原料としたネオジウム系の焼結磁
石を用いている。このネオジウム系の希土類磁石が有す
る最大エネルギー積は、例えば、２６〜３１ＭＧ・Ｏｅ
程度であり、一般的に用いられているフェライト磁石に
対して６倍〜７倍程度の出力エネルギーを得ることがで
きる。また、最大エネルギー積と同様に、ネオジウム系
の希土類磁石が有する残留磁束密度も非常に大きなもの
となっている。そして、ロータ磁石７の残留磁束密度が
大きくなると、それに比例して発電機出力は増大するの
で、ロータ磁石７に希土類磁石を用いた場合、従来のフ
ェライト磁石を用いた場合と同等の発電機出力を得るた
めに必要なロータ磁石７の大きさを小さくすることがで
きる。

【００１５】従って、本実施例におけるフライホイール
型発電機は、コンパクトに構成しているにもかかわら
ず、非常に大きな発電機出力を得ることを可能にしてい
る。また、発電機１５は、前記ステータコイル６を、前
述の如くロータ磁石７に対向させて略環状に多数個配設
して、例えば発電周波数を５４０Ｈｚ程度とした高周波
発電機に構成しているためさらに高出力を得ることがで
きる。例えば、従来のフェライト磁石を用いて１００Ｗ
程度の発電機出力を得ているフライホイール型発電機と
同程度の大きさに、本フライホイール型発電機を構成し
た場合、少なくとも１ｋＷ以上の発電機出力を得ること
ができ、２ｋＷ〜３ｋＷ程度の発電機出力を得ることも
可能である。

【００１６】また、発電機１５を高周波発電機に構成し
た場合の出力特性は大きな垂下特性を有しており、メタ
ルハライドランプ等の放電ランプの放電特性に適してい
るため、高価で重量大の安定器を用いずに該放電ランプ
を安定して照灯させることができる。従って、、フライ
ホイール型発電機は、コンパクトで安価に構成すること
ができ、メタルハライドランプ等の放電ランプを具備す
る投光器用の発電機として好適である。尚、本フライホ
イール型発電機を構成するエンジンは、水冷式若しくは
空冷式、又は、ディーゼルエンジン若しくはガソリエン
ジン等、特に形式を問うものではなく、何れの形式であ
っても構成することが可能である。

【００１７】次に、外装ケース５１内における、エンジ
ン１、発電機１５、及び、排気マフラ１５等の配置構成
について図１、図２により説明する。前記発電機１５
は、台車５０上に設置されるエンジン１のフライホイー
ル２に内装されている。即ち、該発電機１５は、エンジ
ン１のフライホイール２配設側へ配置されている。ま
た、該エンジン１の反フライホイール２配設側には排気
マフラ５３が配設され、クランク軸３の軸芯方向と直交
する方向に横設されている。

【００１８】そして、フライホイール２配設側へ配置さ
れた発電機１５は、該フライホイール２に形成された凹
部２ａ内の空間を利用して内装されているため、エンジ
ン１に発電機１５を設けることで該エンジン１は大型化
することがなく、エンジン１におけるクランク軸３の軸
芯方向の長さ寸法は、発電機１５を具備しない場合のエ
ンジン１の長さ寸法と略同一に構成することができる。
従って、クランク軸に別体の発電機を連結して構成する
エンジン発電機に比べて、該エンジンと発電機が占める
クランク軸の軸芯方向の長さ寸法を大幅に小さくするこ
とができる。また、エンジン１の反フライホイール配設
側へ配置される前記排気マフラ５３は、クランク軸３の
軸芯と直交する方向に横設することで、該軸芯方向に占
める寸法を小さくするように構成している。

【００１９】このように、外装ケース５１内には、クラ
ンク軸３の軸芯方向において、エンジン１とクランク軸
３の軸芯と直交する方向に横設された排気マフラ５３が
配置されているのみであるので、クランク軸に別体の発
電機を連結して構成するエンジン発電機よりも、クラン
ク軸３の軸芯方向のエンジン発電機の長さ寸法を大幅に
小さくすることができるのである。この場合、クランク
軸３の軸芯と直交する方向の長さ寸法は、従来と同様に
エンジン１の幅寸法と略同じに構成している。以上の如
く構成することにより、エンジン発電機を、高出力であ
るにもかかわらずコンパクトに構成することが可能とな
って、該エンジン発電機の使用時における移動や設置が
容易となるとともに、保管時の収納スペースを削減する
ことができる。

【００２０】一方、クランク軸３と直交する方向におい
ては、排気マフラ５３の長さ寸法は、エンジン１が占め
る寸法と略同一の寸法としている。クランク軸３と直交
する方向におけるエンジン１の長さ寸法は、クランク軸
に連結する別体の発電機のクランク軸３方向の長さ寸法
よりも大きいため、前述のような配置構成とすること
で、エンジン発電機のクランク軸３と直交する方向の寸
法を大きくすることなく、排気マフラ５３の長さを大き
く確保して、該排気マフラ５３による排気音の消音効果
を高めている。

【００２１】次に、複数のエンジン発電機を上下方向に
段積みすることを可能とするための構成について説明す
る。図１乃至図３において、エンジン発電機の上面であ
る前記外装ケース５１の上面からは、燃料タンク４９の
給油口４９ａ、及び、エンジン発電機を吊り上げたりす
るためのフック９２が上方へ突出して凸部５１ａを形成
している。一方、エンジン発電機の下面である前記台車
５０の下面には、給油口用凹部６１とフック用凹部６２
とから成る凹部５０ａが形成されている。該給油口用凹
部６１とフック用凹部６２とは、平面視における位置、
大きさ、及び、深さを、それぞれ給油口４９ａとフック
６５とに合わせて形成しており、給油口用凹部６１と給
油口４９ａとが嵌合可能に、フック用凹部６２とフック
６５とが嵌合可能に構成されている。

【００２２】このように、エンジン発電機の下面に前記
凹部５０ａを形成することにより、該エンジン発電機を
上下方向に積み重ねた場合に、エンジン発電機上面の凸
部５１ａが該凹部５０ｂに嵌合して、安定して段積みす
ることができるのである。即ち、積み上げた上段のエン
ジン発電機下面に、下段のエンジン発電機上面の凸部５
１ａが当接することがなく、上段のエンジン発電機下面
の前部及び後部に固設される前記車軸５２ａ・５２ａ
が、下段のエンジン発電機上面に当接して、該車軸５２
ａ・５２ａにより上段のエンジン発電機が下段のエンジ
ン発電機に安定して支持されることとなるのである。こ
のように、エンジン発電機の上下方向への積み重ねを可
能として、該エンジン発電機を多段に段積みできるよう
にしている。

【００２３】この場合、給油口用凹部６１及びフック用
凹部６２の大きさを、給油口４９ａ及びフック６５の大
きさと略同じか若干大きい程度に形成しており、給油口
用凹部６１及びフック用凹部６２が、給油口４９ａ及び
フック６５に係止して、上段に積み重ねたエンジン発電
機が水平方向に移動することを防止している。また、エ
ンジン発電機を上下に積み重ねた場合には、図１及び図
２に示すように、車軸５２ａの両端に軸支した車輪５２
・５２が、外装ケース５１上端部を両側から挟み込んで
係止するように、該車輪５２・５２の間隔を外装ケース
５１上端部の幅に合わせて構成している。これにより、
積み重ねたエンジン発電機の車軸５２ａ方向への移動を
さらに確実に防止することが可能となっている。

【００２４】このように、エンジン発電機上面の凸部と
下面の凹部とを嵌合させるとともに、エンジン発電機下
端部の車輪５２・５２によりエンジン発電機の上端部を
係止して、該エンジン発電機を安定して段積みすること
ができるようにしている。また、本エンジン発電機は大
きな出力を有しているにもかかわらず、発電機１５をフ
ライホイール２に内装してコンパクトに構成しているた
め、小さな収納スペースで保管することを可能としてい
るが、上述の如く、複数のエンジン発電機を上下方向に
段積み可能に構成することで、多くのエンジン発電機を
保管する場合に、多段に積み重ねて保管することが可能
となるので、収納スペースをさらに削減することが可能
となるのである。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如
く、フライホイールの凹部に内装した発電機に構成し、
該エンジンの反フライホイール配設側へクランク軸の軸
芯と直交させて排気マフラを配設したので、エンジンの
反フライホイール配設側には、クランク軸の軸芯と直交
させて配設した排気マフラが配置されるのみとなって、
エンジン発電機のクランク軸方向の寸法を大幅に小さく
することができた。これにより、該エンジン発電機を、
高出力であるにもかかわらずコンパクトに構成すること
が可能となって、該エンジン発電機の使用時における移
動や設置が容易となるとともに、保管時の収納スペース
を削減することができる。また、前記排気マフラはクラ
ンク軸３と直交する方向に配設されているので、排気マ
フラの長さを大きく確保することが可能となり該排気マ
フラによる排気音の消音効果を高めることができた。

【００２６】さらに、請求項２記載の如く、エンジン発
電機の下面に、該エンジン発電機上面の凸部が嵌合可能
な凹部を形成して、エンジン発電機を上下に段積み可能
としたので、多くのエンジン発電機を保管する場合に、
多段に積み重ねて保管することが可能となる。これによ
り、例えば、エンジン発電機を数多く所有するレンタル
業者等においても、コンパクトに構成したエンジン発電
機の収納スペースをさらに削減することが可能となっ
た。

【００２７】さらに、請求項３記載の如く、エンジン発
電機上面の凸部とエンジン発電機下面の凹部とが係止し
て、段積みしたエンジン発電機を水平方向に位置固定
し、外装ケース下端部に設けた車輪が外装ケース上端部
に係止して、段積みしたエンジン発電機を車軸方向に位
置固定するように構成したので、エンジン発電機を安定
して段積みすることが可能となり、段積み状態を安定し
た状態で確実に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン発電機の内部を示す側面図で
ある。

【図２】同じくエンジン発電機の内部を示す後面図であ
る。

【図３】エンジン発電機を示す底面図である。

【図４】エンジン発電機を構成するエンジン及び発電機
を示す正面図である。

【図５】同じく側面図である。

【図６】従来のエンジン発電機の内部を示す側面図であ
る。

【図７】同じく後面図である。

【符号の説明】

１エンジン２フライホイール３クランク軸１５発電機４９燃料タンク４９ａ給油口５０台車５０ａ凹部５１外装ケース５１ａ凸部５２車輪５２ａ車軸５３排気マフラ６１給油口用凹部６２フック用凹部６５フック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンにより駆動される発電機を、該
エンジンのフライホイールに形成した凹部に内装し、該
フライホイールの凹部内のフライホイール側の内周面
に、強磁性永久磁石である希土類磁石から成るロータ磁
石を配置し、該ロータ磁石に対向して多数極のステータ
コイルを配置して、フライホイールの凹部に内装した発
電機に構成し、該エンジンの反フライホイール配設側へ
クランク軸の軸芯と直交させて排気マフラを配設したこ
とを特徴とするエンジン発電機。
【請求項２】エンジンにより駆動される発電機を、該
エンジンのフライホイールに形成した凹部へ内装し、該
フライホイールの凹部内のフライホイール側の内周面
に、強磁性永久磁石である希土類磁石から成るロータ磁
石を配置し、該ロータ磁石に対向して多数極のステータ
コイルを配置して、フライホイールの凹部に内装した発
電機に構成し、エンジン発電機の下面に、該エンジン発
電機上面の凸部が嵌合可能な凹部を形成して、エンジン
発電機を上下に段積み可能としたことを特徴とするエン
ジン発電機。
【請求項３】エンジンにより駆動される発電機を、該
エンジンのフライホイールに形成した凹部へ内装し、該
フライホイールの凹部内のフライホイール側の内周面
に、強磁性永久磁石である希土類磁石から成るロータ磁
石を配置し、該ロータ磁石に対向して多数極のステータ
コイルを配置して、フライホイールの凹部に内装した発
電機に構成し、エンジン発電機の下面に、該エンジン発
電機上面の凸部が嵌合可能な凹部を形成して、エンジン
発電機を上下に段積み可能とし、エンジン発電機上面の
凸部とエンジン発電機下面の凹部とが係止して、段積み
したエンジン発電機を水平方向に位置固定し、外装ケー
ス下端部に設けた車輪が外装ケース上端部に係止して、
段積みしたエンジン発電機を車軸方向に位置固定するよ
うに構成したことを特徴とするエンジン発電機。