(57)【特許請求の範囲】
【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、
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、
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、
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エンジン駆動発電機。
【請求項２】
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、
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、
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、
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エンジン駆動発電機。
【請求項３】
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または２に記載のエンジン駆動発電機。
【請求項４】
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３に記載のエンジン駆動発電機。
【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１８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２７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１７ａ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３０ａ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３２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１７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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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