JPH0435609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンおよびこのエンジンにより駆
動される発電機を一体的に備えた携帯用エンジン
発電装置に関する。

（従来の技術） エンジンで駆動される携帯用エンジン発電装置
は、主にレジヤーや野外作業に使用されている。
この種の携帯用エンジン発電装置は運転音が小さ
く、小型軽量で、操作性、携帯性等に優れること
が要求される。

そこで例えば特開昭59−39933号公報に示され
るようにエンジンの出力軸及びこの出力軸に連結
される発電機の回転軸を鉛直方向に沿わせて同軸
上に設け、エンジンの下側に発電機を配置するよ
うにすることでコンパクト化を図り、その携帯性
を向上させたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようにエンジンを発電機の
上方に配置すると、平面的な投影面積を小さく抑
えた形で全体のコンパクト化が図れるものの、全
体が高さ方向に長くなり、安定性が悪くなるとい
う場合がある。

そこでかかる携帯用エンジン発電装置におい
て、前記発電機を、そのロータがステータ外周を
回転するようにしたアウターロータ型とすること
で安定性を向上せしめるようにすることが考えら
れるが、通常、発電機とエンジンとの間には冷却
用のフアンが設けられており、かかる場合にこの
冷却フアンを如何に取り付けるようにすればシス
テム全体として適切な冷却効果が得られ、且つ簡
単な構成で容易に取り付けることができるかとい
う問題が生ずる。

そこで本発明はかかる問題点を解消すべく成さ
れたもので、その目的とするところはアウターロ
ータ型発電機の特徴を活かした冷却フアンの取り
付け構造であつてシステム全体として適切な冷却
効果が得られ、且つ簡単な構成で容易に取り付け
を行い得る携帯用エンジン発電装置を提供するこ
とにある。

（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、エンジン１０
１およびこのエンジン１０１によつて駆動される
発電機２００を備えてなる携帯用エンジン発電装
置であつて、前記発電機２００は前記エンジン１
０１の出力軸１０４に連結されたロータプレート
２０２をステータ２１１の外周付近に備えてなる
アウターロータ型発電機であるものにおいて、ア
ウターロータの反エンジン側をエンジン１０１の
出力軸１０４に連結すると共に、前記エンジン１
０１と発電機２００の間に前記アウターロータの
外殻を形成するロータプレート２０２の開口部に
その羽根部分２０４ａが外周側から半径方向内側
へ延出する冷却フアン２０４を配設支持し、更に
前記冷却フアン２０４の前記羽根部分２０４ａは
冷却風を前記エンジン１０１側とステータ２１１
側の二方向から吸風してそれぞれを半径方向外側
へ送り出すための配向板２０５を備えていること
を特徴とする。

（実施例） 以下、添付図面に従つ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
発電装置を示す、図によれば、本発明の実施例に
係る携帯用エンジン発電装置は、主に、エンジン
ユニツト１００、発電機ユニツト２００、及びケ
ース３００から成る。

エンジンユニツト１００は、クランクケース１
０２、シリンダブロツク１０３、クランクケース
１０２から伸長するクランクシヤフト１０４、並
びに点火プラグ１０５から成るエンジン本体１０
１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ツト１２０、右側
に配置したマフラユニツト１３０、及びクランク
ケース上側のリコイルスタータユニツト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クシヤフト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
ブロツク１０３を横方向に整列させる。従つて、
シリンダブロツク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
ランクシヤフト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つて製造する
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３
００側に嵌合させて、ケース３００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にはキヤツプ１１４が設けてあり、
このキヤツプ１１４を取り外すことにより、燃料
の注入が可能である。クリーナユニツト１２０
は、第２図ａに示すようにケース３００側にユニ
ツト全体を固定するためのカバープレート１２
１、クリーナエレメント１２２、及びエンジン１
０１のマニホ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。マフラユニツト１
３０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
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２００を配置してあり、エンジン出力軸である
クランクシヤフト１０４を発電機２００の回転軸
であるロータ回転軸２０１に連結してある。ま
た、エンジン本体１０１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１４
０の回転軸もクランクシヤフト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によつてケース１４３から引
出すことにより、エンジンのクランクシヤフト１
０４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つている。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
クシヤフト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。

発電機２００は、第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２０
２、界磁極２０３、冷却フアン２０４、仕切板２
０５、軸受け２０１、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２０
１Ａにエンジンのクランクシヤフト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２０２Ａを有
する円板状のロータプレート２０２を環装する。
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、24）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２０２Ａの端部には冷却フアン２０４
を取付ける。この冷却フアン２０４は、放射状に
複数のフアンを有し、このフアンの放射中心はロ
ータ回転軸２０１の回転中心と一致するようにす
る。この冷却フアン２０４には、各フアンを上下
方向に分断し、冷却風をエンジン１０１側及びス
テータ２１１側の二方向から効率的に吸風する配
向板２０５を装着する。この配向板２０５の装着
は、一例として第３図に示すように配向板２０
５のスリツト２０５Ａに冷却フアン２０４の各フ
アンを挿通係合させることで行う。従つて、冷却
フアン２０４のフアンと、配向板２０５のスリツ
ト２０５Ａとは、相補的に形成されている。な
お、この配向板は、エンジン１０１側及びステー
タ２１１側からの風量バランスが取れれば不要と
することもできる。

第３図はで示したフアン構成の種々の実施
例を示すもので、ａは各フアン２０４ａし配向板
２０５とを一体構成とした後ロータプレート２０
２端部に台座２０４ｂを介して取り付けたもの
で、台座２０４ｂと配向板２０５とをボルト２０
４ｃにより固定したものを示す。ｂは各フアン２
０４ａと台座２０４ｂを一体構成とし、この台座
に設けた突出部に配向板２０５を係止したもの、
ｃは台座２０４Ｂを有する第一フアン２０４Ａ
に、配向板２０５を備えた第二のフアン２０４Ｂ
を取り付けるようにしたものを示す。

また、第３図はロータへのフアンの取付構造
を示す図で、ａはフアン２０４の台座２０４ｂと
ロータプレート２０２の底部間に界磁極２０３を
貫通して設けたボルト２０４ｅにより固定するよ
うにしたもの、ｂはロータプレート２０２の端部
にボルト２０４ｆによりフアンの台座を固定する
ようにしたもの、ｃはロータプレート２０２の端
部付近に係止穴２０２ａを設け、この係止穴２０
２ａにフアンの台座２０４ｂに設けた係止部２０
４ｄを嵌合させるとともに、ロータプレート２０
２の端部に設けた係止部２０２ｂをフアンの台座
２０４ｂに設けた係止溝２０４ｅに嵌合させて係
止するようにしたもの、ｄは配向板２０５に係止
部２０５ａを設け、これをロータプレート２０２
の端部に設けた係止穴２０２ｂに係止させるよう
にしたもの、ｅはロータプレート２０２に設けた
係止溝２０２ｃとフアンの台座２０４ｂに設けた
係止部２０４ｈとにより係止するようにしたもの
を示している。

ステータ巻線２１１は、軸受であるボールベア
リング２１０を介して、やはりロータ回転軸２０
１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
ヤフトカバー１０６などの固定側に、ステータの
回転を規制するための回転規制部材２１１Ａを設
けておく。こうして回転規制部材２１１Ａの作用
により、ステータ２１１はロータプレート２０２
に単にボールベアリング２１０を介してのみ取り
付ければよく、その取付けが容易で、しかもこの
ときステータ２１１とロータ界磁極２０３間の距
離であるエアギヤツプＳの精度を例えばステータ
２１１を他の固定部材、例えばクランクケース１
０２等に固定するのに比べて容易に高めることが
でき、その取付精度を向上せしめることができ
る。更にステータ電機子巻線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
に延長して巻回することができるため、薄型コイ
ルで巻数を増大させることができ、また界磁極を
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つている。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の一部に装備してある。

さらに、冷却フアン２０４には、冷却フアン２
０４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及びシヤフトカバー１０６に仕
切板又はガイド板２２０，２２１，２２２を配備
する。このような仕切板又はガイド板２２０，２
２１，２２２は、後述する仕切部材２３０，２３
１と共に、冷却風をエンジンのシリンダブロツク
１０３側とマフラ１３０側とに分離することがで
きる。なお、冷却風をシリンダヘツド１０３側へ
送出するためのガイド板２２０は、第４図からも
分かるように、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装置のエンジン部分を中心
にした、分解図である。

同図によれば、エンジンのクランクケース１０
２及びシリンダブロツク１０３の周辺に配置され
る、仕切部材２３０，２３１の様子が良く分か
る。すなわち、仕切部材２３０は、シリンダブロ
ツク１０３を囲周するような閉空間を形成する部
分２３０Ａとマフラユニツト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
ダブロツク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、仕切部材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，２３１
ｃは、仕切部材２３１をケース３００内で固定す
るためのパツキングである。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
ヤブレタである。

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、この側板３０１，３０
２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、及び樹脂製のハンドル３２
０を備えて成る。側板３０１，３０２の内側に
は、該側板長さ方向にエンジンユニツト１００及
び発電機ユニツト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の下部側端部には夫々レール３０６Ａ，３
０６Ｂを設け、これらのレール３０６Ａ，３０６
Ｂの一端に一つの脚部材３４１を嵌み込むことに
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３４２Ａ，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３２０Ａをスライ
ドさせることにより、２つの側板３０１，３０２
の上端が固定される。側板３０１のスイツチ用凹
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
３１１，３１２を形成してあり、またプラグ１０
５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
の通風口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
の吸風口３３１は、燃料タンク１１０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１１
０、仕切板２３０，２３１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、燃料が入つている場合
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。

本発明は、以上の実施例及び変形例に限定され
るものではなく、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、当業者にとつて明らかである。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、場合によつ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） 本発明によれば以上のように、アウターロータ
型とした発電機のロータプレートに冷却フアンを
支持するという簡単な構成とし、ロータプレート
と一体に回転するようにしたため、冷却フアンの
取り付けが極めて簡単となり、エンジンおよびス
テータを効率良く冷却してシステム全体として適
切な冷却効果を得ることができる。

特に、アウタロータの外周側から内側へフアン
を延出させるように取付けられるため、ロータと
ステータのギヤツプ部分および巻線部分を効果的
に冷却することができる。

更に本実施例においては冷却フアンに配向板を
設けるとともに、仕切板及びガイド体を設けたた
め上記効果をより向上せしめることができる。

【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
発電装置の側面図、第２図は本発明の実施例に係
る携帯用エンジン発電装置の要部説明図、第３図
は本発明の実施例に係る携帯用エンジン発電装置
の他の要部説明図を示し、は発電機の分解斜視
図、はフアン構成の他の実施例を示す図、は
ロータプレートへの冷却フアンの取付構造を示す
図、第４図は本発明の実施例に係る携帯用エンジ
ン発電装置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装置
の更に他の要部の分解説明図である。 なお図面中、１０１はエンジン、１０４は出力
軸、１１０は燃料タンク、２００は発電機、２０
２はロータ、２０４……冷却フアン、２１１はス
テータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンおよびこのエンジンによつて駆動さ
   れる発電機を備えてなる携帯用エンジン発電装置
   であつて、前記発電機は前記エンジンの出力軸に
   連結されたロータプレートをステータの外周付近
   に備えてなるアウターロータ型発電機であるもの
   において、アウターロータの反エンジン側をエン
   ジンの出力軸に連結すると共に、エンジンと発電
   機の間に前記アウターロータの外殻を形成するロ
   ータプレートの開口部にその羽根部分が外周側か
   ら半径方向内側へ延出する冷却フアンを配設支持
   し、更に前記冷却フアンの前記羽根部分は冷却風
   を前記エンジン側とステータ側の二方向から吸風
   してそれぞれを半径方向外側へ送り出すための配
   向板を備えていることを特徴とする携帯用エンジ
   ン発電装置。 ２ 前記エンジンは前記発電機の上側に配置され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   携帯用エンジン発電装置。