(57)【要約】【課題】エンジンの出力軸方向の幅寸法を小さく抑えることにより可搬性を高めることができるエンジン駆動式発電機を提供する。【解決手段】エンジン駆動式発電機１０は、エンジン１１で駆動する発電部１３を備える。発電部１３は、エンジン１１の出力軸１２に連結される環状のロータ２２と、ロータ２２の内部２４に配置されるステータ２６とを備える。ロータ２２は内周２２ａにマグネット２３が設けられる。ステータ２６は、マグネット２３に対向するコイル２７が外周に設けられる。さらに、ステータ２６の内部２８にエンジン１１が配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで駆動する発電部を備えるエンジン駆動式発電機において、
前記発電部は、
前記エンジンの出力軸に連結され、内周にマグネットが設けられる環状のロータと、
該環状のロータの内部に配置され、前記マグネットに対向するコイルが外周に設けられるステータと、を備え、
該ステータの内部に前記エンジンが配置されることを特徴とするエンジン駆動式発電機。
【請求項２】
前記ステータの一側部に固定される固定部を備え、
該固定部が前記エンジンの本体に固定される請求項１記載のエンジン駆動式発電機。
【請求項３】
前記エンジンの前記出力軸に設けられる駆動ギヤと、
該駆動ギヤに噛み合い、前記固定部に回転自在に支持される伝達ギヤと、
該伝達ギヤに噛み合い、前記環状のロータの内周に形成されるリングギヤと、
を備える請求項２記載のエンジン駆動式発電機。
【請求項４】
前記ロータの一側部に前記リングギヤが設けられ、
前記固定部に対して前記エンジンの反対側に前記リングギヤ、前記駆動ギヤおよび前記伝達ギヤが配置される請求項３記載のエンジン駆動式発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに発電部が一体に設けられ、発電部をエンジンで駆動するエンジン駆動式発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン駆動式発電機のなかには、可搬性を向上させるために、エンジンのフライホイールと発電部一体化し、さらに、発電部を多極化させて発電機の幅方向の長さ寸法を小さく抑えるものがある。これにより、エンジン駆動式発電機を小型、軽量にできる。
【０００３】
また、エンジン駆動式発電機の他の例として、発電部にアキシャルギャップ型を採用して巻線の専有面積を抑え、発電機の幅寸法を小さく抑えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１のエンジン駆動式発電機によれば、発電機の幅寸法を小さく抑えることにより、発電機を小型、軽量にでき、発電機の可搬性が向上する。
【０００４】
しかし、発電機は、一般に、発電部の出力に応じて発電機の幅寸法が決められる。よって、エンジン駆動式発電機の幅寸法を小さく抑えることに限界がある。このため、可搬性に一層優れたエンジン駆動式発電機の実用化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０５８０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、幅寸法を小さく抑えて可搬性を高めることができるエンジン駆動式発電機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、エンジンで駆動する発電部を備えるエンジン駆動式発電機において、前記発電部は、前記エンジンの出力軸に連結され、内周にマグネットが設けられる環状のロータと、該環状のロータの内部に配置され、前記マグネットに対向するコイルが外周に設けられるステータと、を備え、該ステータの内部に前記エンジンが配置されるエンジン駆動式発電機を提供する。
【０００８】
このように、発電部の環状のロータの内部に環状のステータを配置し、ステータの内部にエンジンを配置した。すなわち、発電部の内部にエンジンを配置でき、発電機とエンジンとを幅方向に並べて配置する必要がない。
よって、エンジン駆動式発電機の幅寸法を小さく抑えることができる。これにより、エンジン駆動式発電機を小型、軽量にでき、エンジン駆動式発電機の可搬性を高めることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、好ましくは、前記ステータの一側部に固定される固定部を備え、該固定部が前記エンジンの本体に固定される。
【００１０】
このように、ステータの一側部に固定部を固定することにより、ステータの内部にエンジンを配置する空間を確保できる。さらに、固定部をエンジンの本体に固定することにより、エンジンの本体に固定部を介してステータを固定できる。
これにより、ステータの内部にエンジンを配置した状態においてエンジンの本体にステータを確実に固定できる。
【００１１】
請求項３に係る発明では、好ましくは、前記エンジンの前記出力軸に設けられる駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛み合い、前記固定部に回転自在に支持される伝達ギヤと、該伝達ギヤに噛み合い、前記環状のロータの内周に形成されるリングギヤと、とを備える。
【００１２】
このように、駆動ギヤとリングギヤとの間に伝達ギヤを介在させた。よって、伝達ギヤのギヤ径を変えることによりリングギヤの回転数を調整できる。これにより、発電機の性能（すなわち、発電出力）を良好に確保できる。
【００１３】
請求項４に係る発明では、好ましくは、前記ロータの一側部に前記リングギヤが設けられ、前記固定部に対して前記エンジンの反対側に前記リングギヤ、前記駆動ギヤおよび前記伝達ギヤが配置される。
【００１４】
このように、ロータの一側部にリングギヤを設け、固定部に対してエンジンの反対側に駆動ギヤおよび伝達ギヤを配置した。よって、固定部の外側（すなわち、ステータの外側）にリングギヤ、駆動ギヤおよび伝達ギヤを配置できる。
これにより、ステータの内部にエンジンを配置する空間を確保できる。
さらに、固定部の外側にリングギヤ、駆動ギヤおよび伝達ギヤを配置することにより、リングギヤ、駆動ギヤや伝達ギヤの組付け作業が容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発電部の内部にエンジンが配置されることにより、エンジン駆動式発電機の出力軸方向の幅寸法を小さく抑えることができる。これにより、エンジン駆動式発電機の可搬性を高めることができる
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るエンジン駆動式発電機を示す側面図である。
【図２】図１のエンジン駆動式発電機を示す断面図である。
【図３】図１の３矢視図である。
【図４】図２のエンジン駆動式発電機を分解した状態を示す断面図である。
【図５】図１のエンジン駆動式発電機の幅寸法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１８】
実施例に係るエンジン駆動式発電機１０について説明する。
図１に示すように、エンジン駆動式発電機１０は、出力軸１２が設けられるエンジン１１と、エンジン１１の外側に配置される発電部１３と、発電部１３を出力軸１２に連結する動力伝達手段１４（図２参照）と、エンジン駆動式発電機１０を支持する脚部１５とを備える。
【００１９】
エンジン１１は、一般に知られている、３６０度傾斜自在のエンジンが使用される。具体的には、エンジン１１は、出力軸（すなわち、クランク軸）１２を回転させるエンジン本体（エンジンの本体）１７と、エンジン本体１７の燃焼室に供給する燃料を蓄える燃料タンク１８とを備える。このエンジン１１は発電部１３の内部（具体的には、ステータ２６の内部）２８（図４参照）に収納された状態に配置される。
【００２０】
図２に示すように、エンジン１１の外側に発電部１３が配置される。発電部１３は、内周２２ａにマグネット２３が設けられる環状のロータ２２と、環状のロータ２２の内部２４（図４参照）に配置される環状のステータ２６と、ステータ２６およびロータ２２間に介在される一対の軸受３１と、ステータ２６の一側部２６ａに固定される固定部３２とを備える。
固定部３２はエンジン本体１７に固定される。これにより、発電部１３が固定部３２を介してエンジン本体１７に支持される。この状態において、ステータ２６の内部２８にエンジン１１が配置される。
【００２１】
図３、図４に示すように、環状のステータ２６の外周２６ｂに複数のコイル２７（図２参照）が周方向に間隔をおいて巻き付けられる。環状のステータ２６に環状のロータ２２が同軸上に配置され、ステータ２６およびロータ２２間に一対の軸受３１が介在される。すなわち、環状のステータ２６に対して環状のロータ２２が一対の軸受３１を介して回転自在に支持される。
この状態において、ステータ２６の複数のコイル２７に対してロータ２２のマグネット２３が径方向に所定間隔をおいて対向した状態に配置される。
【００２２】
ロータ２２は、エンジン１１のフライホイールと一体に環状に形成される。よって、ロータ２２およびフライホイールがコンパクトにまとめられる。これにより、ロータ２２およびフライホイールを配置する空間を小さく抑えることができる。ロータ２２の内部２４にステータ２６が配置される。
【００２３】
ステータ２６は、環状に形成され、ステータ２６の一側部２６ａに円板状の固定部３２が固定される。これにより、ステータ２６の内部２８に、エンジン１１を配置する空間が確保される。さらに、固定部３２がエンジン本体１７に固定されることにより、エンジン本体１７に固定部３２を介してステータ２６（すなわち、発電部１３）が固定される。
これにより、ステータ２６の内部２８にエンジン１１が配置された状態においてエンジン本体１７にステータ２６が確実に固定される。
【００２４】
発電部１３が動力伝達手段１４で出力軸１２に連結される。出力軸１２は、エンジン本体１７から固定部３２の軸受３４を経て固定部３２の外側（すなわち、固定部３２に対してエンジン１１の反対側）３６に突出される。
動力伝達手段１４は、固定部３２の外側に突出された出力軸１２に固定される駆動ギヤ４１と、駆動ギヤ４１に噛み合う伝達ギヤ４２と、伝達ギヤ４２に噛み合うリングギヤ４３とを備える。
【００２５】
駆動ギヤ４１は、出力軸１２に固定されて固定部３２の外側３６（図２も参照）に配置される。駆動ギヤ４１に伝達ギヤ４２が噛み合わされる。伝達ギヤ４２は、固定軸４６に回転自在に支持される。
固定軸４６が駆動ギヤ４１の下方に配置され、かつ、固定部３２から外側３６に突出された状態で固定部３２に固定される。
【００２６】
固定軸４６に伝達ギヤ４２が軸受を介して回転自在に支持される。すなわち、駆動ギヤ４１の下方において固定部３２に伝達ギヤ４２が回転自在に支持される。伝達ギヤ４２にリングギヤ４３が噛み合わされる。
リングギヤ４３は、環状のロータ２２の内周２２ａで、かつ、ロータ２２の一側部２２ｂにロータ２２と一体に形成される内歯歯車である。
【００２７】
図２に戻って、固定部３２に対してエンジン１１の反対側（すなわち、固定部３２の外側）３６にリングギヤ４３、駆動ギヤ４１および伝達ギヤ４２が配置される。これにより、ステータ２６の内部２８にエンジン１１を配置する空間が確保される。この状態において、リングギヤ４３と駆動ギヤ４１とが伝達ギヤ４２で連結される。
【００２８】
また、駆動ギヤ４１、伝達ギヤ４２およびリングギヤ４３が固定部３２の外側３６に配置されることにより、各ギヤ４１，４２，４３がエンジン駆動式発電機１０の外部に臨む位置に配置される。これにより、リングギヤ４３、駆動ギヤ４１や伝達ギヤ４２の組付け作業が容易になる。
【００２９】
リングギヤ４３と駆動ギヤ４１とが伝達ギヤ４２で連結されることにより、エンジン１１の出力軸１２に動力伝達手段１４を介してロータ２２が連結される。
よって、エンジン１１を駆動することにより、出力軸１２、駆動ギヤ４１、伝達ギヤ４２およびリングギヤ４３を介してロータ２２が回転する。これにより、ロータ２２のマグネット２３とステータ２６のコイル２７とに起電力が発生し、発電部１３で発電がおこなわれる。
【００３０】
また、駆動ギヤ４１とリングギヤ４３との間に伝達ギヤ４２が介在されることにより、伝達ギヤ４２のギヤ径が調整可能になる。伝達ギヤ４２のギヤ径を調整することにより、リングギヤ４３の回転数が調整可能になる。これにより、エンジン駆動式発電機１０の性能（すなわち、発電出力）が良好に確保される。
さらに、伝達ギヤ４２のギヤ径を小径に抑えてリングギヤ４３に対する減速比を大きくすることが可能になる。これにより、エンジン駆動式発電機１０の駆動中に、ロータ２２のトルクを確保し、ロータ２２を良好に回転させることが可能になる。
【００３１】
また、発電部１３のロータ２２の内部２４（図４参照）に環状のステータ２６が配置され、ステータ２６の内部２８にエンジン１１が配置される。よって、ロータ２２の外径が大きく形成される。これにより、ロータ２２の周速度を比較的遅く設定しても発電部１３の発電量を確保できる。
すなわち、エンジン駆動式発電機１０の低騒音化や、コイル２７による極数を多数設ける多極化が可能になり、高電圧化や高効率化が図れる。
【００３２】
ところで、エンジン駆動式発電機１０のベース２１に脚部１５が着脱自在に取り付けられる。よって、エンジン駆動式発電機１０が脚部１５で支持される。これにより、エンジン駆動式発電機１０を路面５２などの床置きによる運転が可能になる。
さらに、エンジン駆動式発電機１０の駆動時に、エンジン駆動式発電機１０のロータ２２をケースで覆うことも可能である。これにより、回転中のロータ２２をケースで保護することができる。
【００３３】
ここで、ステータ２６の内部２８にエンジン１１が配置され、発電部１３の内部にエンジン１１が配置されている。よって、エンジン１１の出力軸方向（すなわち、矢印Ａで示す幅方向）に発電部１３を並べて配置する必要がなく、エンジン駆動式発電機１０の幅寸法が小さく抑えられる。
これにより、エンジン駆動式発電機１０の小型、軽量化が図れ、エンジン駆動式発電機１０の可搬性が高められる。
【００３４】
特に、図３に示すように、環状のロータ２２の内側にエンジン１１が配置され、エンジン１１を３６０度傾斜自在とした。よって、エンジン駆動式発電機１０から脚部１５を外した状態において、エンジン駆動式発電機１０を路面５２に沿って矢印Ｂ方向に転がすことが可能になる。
これにより、エンジン駆動式発電機１０を転がして搬送することが可能になり、エンジン駆動式発電機１０を持ち上げたり、台車に乗せたりして搬送する必要がない。
【００３５】
さらに、環状のロータ２２の外径が大きく形成されている。よって、路面５２に比較的小さな凹凸が存在した場合でも、路面５２の凹凸をエンジン駆動式発電機１０で容易に乗り越えることが可能になる。これにより、エンジン駆動式発電機１０の可搬性の向上が一層良好に図れる。
【００３６】
また、例えば、エンジン駆動式発電機１０の固定部３２に取付孔５４を形成し、取付孔５４を壁部のフックに係止することにより、エンジン駆動式発電機１０を壁部に掛けることが可能になる。
ここで、エンジン駆動式発電機１０を壁部に掛けた場合、ステータ２６がロータ２２に対して逆転してエンジン１１が傾斜することが考えられる。
この場合でも、エンジン１１を３６０度傾斜自在とすることにより、エンジン１１の姿勢を規制する必要がない。よって、エンジン駆動式発電機１０を壁部に掛けた状態で運転することも可能になる。
【００３７】
このように、エンジン駆動式発電機１０を脚部１５を用いて床置き運転することや、エンジン駆動式発電機１０を壁部に掛けた状態において運転することを可能にできる。これにより、エンジン駆動式発電機１０の用途を広げることができる。
【００３８】
つぎに、本発明に係るエンジン駆動式発電機１０の幅寸法Ｌ１を図５に基づいて説明する。
なお、図５（ａ）において比較例１のエンジン駆動式発電機１００を示す。また、図５（ｂ）において比較例２のエンジン駆動式発電機１１０を示す。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、比較例１のエンジン駆動式発電機１００は、エンジン１０１のフライホイール１０２がエンジン１０１の左側に配置され、発電部１０３がエンジン１０１の右側に配置される。このため、エンジン駆動式発電機１００の出力軸方向（矢印Ａ方向）の幅寸法Ｌ２が大きくなる。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように、比較例２のエンジン駆動式発電機１１０は、エンジン１１１のフライホイールに発電部１１２のロータが一体に形成され、さらに、発電部１１２が多極化される。この状態において、発電部１１２およびフライホイールがエンジン１１１の左側に一体に配置される。
このため、エンジン駆動式発電機１１０の出力軸方向の幅寸法Ｌ３が比較例１のエンジン駆動式発電機１００の幅寸法Ｌ２より小さく抑えられる。
【００４１】
図５（ｃ）に示すように、実施例のエンジン駆動式発電機１０は、発電部１３のロータ２２の内部にステータ２６が一体に形成され、ステータ２６の内部２８（図２参照）にエンジン１１が配置される。
よって、発電部１３とエンジン１１とを出力軸方向（すなわち、幅方向）に並べて配置する必要がない。これにより、エンジン駆動式発電機１０の出力軸方向の幅寸法Ｌ１が比較例２のエンジン駆動式発電機１１０より一層小さく抑えられる。
【００４２】
なお、本発明に係るエンジン駆動式発電機は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、ロータ２２の一側部２２ｂにロータ２２と一体にリングギヤ４３を形成した例について説明したが、これに限らないで、ロータ２２と別体でリングギヤ４３を設けることも可能である。
【００４３】
また、前記実施例で示したエンジン駆動式発電機、エンジン、出力軸、発電部、エンジン本体、ロータ、マグネット、ステータ、コイル、固定部、駆動ギヤ、伝達ギヤおよびリングギヤなどの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、エンジンに発電部が一体に設けられ、発電部をエンジンの出力軸で駆動するエンジン駆動式発電機への適用に好適である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    エンジン駆動式発電機
１１    エンジン
１２    出力軸
１３    発電部
１７    エンジン本体（エンジンの本体）
２２    ロータ
２２ａ  ロータの内周
２２ｂ  ロータの一側部
２３    マグネット
２４    ロータの内部
２６    ステータ
２６ａ  ステータの一側部
２６ｂ  ステータの外周
２７    コイル
２８    ステータの内部
３２    固定部
３６  固定部の外側（固定部に対してエンジンの反対側））
４１    駆動ギヤ
４２    伝達ギヤ
４３    リングギヤ
【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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