(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フライホイール２の外側面に冷却ファン９を備えた空冷エンジンＥにおいて、
該フライホイール２の側壁には、冷却風通過孔であるフライホイール側壁孔２２を複数形成し、該フライホイール２の冷却ファン９の形成面とは反対面に、フライホイール型発電機Ｗを収設する凹部２ａを設け、該凹部２ａには、シリンダボディ４に固設したステータコイル６と、フライホイール２の内周面に固設した発電用マグネット７とを収納し、
該フライホイール２の外周部に点火用マグネット８を設け、シリンダボディ４に点火コイル１０を設けて、該点火コイル１０と点火用マグネット８とをお互いに対向する位置に配置し、
該点火コイル１０の電装品とフライホイール２を被覆するファンケース１１を設け、該ファンケース１１に通風口２５を開口し、該通風口２５から吸引された冷却風が主流通路３５側へ流れ、その後シリンダヘッド２８の吸排気バルブや点火プラグなどの高温部を冷却し、
該ファンケース１１の内部を、ボリュートガイド３０により仕切って、低圧側部１１ｂと高圧側部１１ａとし、該ファンケース１１をシリンダボディ４に付設した時に、該低圧側部１１ｂに対向するシリンダボディ４の側壁には冷却風取入孔２７を開口し、
該シリンダボディ４の冷却風取入孔２７からファンケース１１の低圧側部１１ｂ内部へ侵入した冷却風は、前記ステータコイル６を冷却した後に、前記フライホイール側壁孔２２から、ファンケース側１１の前記主流通路３５側へ合流すべく構成したことを特徴とするフライホイール型発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン駆動の発電機に関し、特にフライホイールの内側面に、例えば、溶接用発電機を収設して構成したフライホイール型発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジン駆動型の溶接用発電機に関する技術は公知であり、例えば、実開昭５８−６６８６０号公報、実開昭５８−１３９８８０号公報、及び特開平８−３２２１９８号公報に記載の如くである。
これらのエンジン駆動型の溶接用発電機においては、エンジンのクランク軸のＰＴＯ部に別体に構成した発電機を直結する構造としていた。
また、エンジンのフライホイールに凹部を形成して、該凹部に磁石と発電コイルとを収納して構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クランク軸のＰＴＯ部に別体に構成した発電機を直結する構造とすると、外形形状が大きくって、重量も重くなり、また、発電機を支持する部材が必要となっていた。そして、エンジンはウェルダ専用となって、他の作業機を同時に駆動することができなかった。
【０００４】
また、フライホイールに凹部を形成して構成した場合には、発電能力が低くてウェルダ性能が十分に確保できなかったり、発電コイルの冷却は強制的に行なっているわけではなかったので、冷却効果が不十分であった。さらに、フライホイールの凹部におけるコイル収納スペースが十分でなかった。
【０００５】
【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。
フライホイール２の外側面に冷却ファン９を備えた空冷エンジンＥにおいて、該フライホイール２の側壁には、冷却風通過孔であるフライホイール側壁孔２２を複数形成し、該フライホイール２の冷却ファン９の形成面とは反対面に、フライホイール型発電機Ｗを収設する凹部２ａを設け、該凹部２ａには、シリンダボディ４に固設したステータコイル６と、フライホイール２の内周面に固設した発電用マグネット７とを収納し、該フライホイール２の外周部に点火用マグネット８を設け、シリンダボディ４に点火コイル１０を設けて、該点火コイル１０と点火用マグネット８とをお互いに対向する位置に配置し、該点火コイル１０の電装品とフライホイール２を被覆するファンケース１１を設け、該ファンケース１１に通風口２５を開口し、該通風口２５から吸引された冷却風が主流通路３５側へ流れ、その後シリンダヘッド２８の吸排気バルブや点火プラグなどの高温部を冷却し、該ファンケース１１の内部を、ボリュートガイド３０により仕切って、低圧側部１１ｂと高圧側部１１ａとし、該ファンケース１１をシリンダボディ４に付設した時に、該低圧側部１１ｂに対向するシリンダボディ４の側壁には冷却風取入孔２７を開口し、該シリンダボディ４の冷却風取入孔２７からファンケース１１の低圧側部１１ｂ内部へ侵入した冷却風は、前記ステータコイル６を冷却した後に、前記フライホイール側壁孔２２から、ファンケース側１１の前記主流通路３５側へ合流すべく構成したものである。
【０００６】
【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は本発明のフライホイール型発電機を示す側面断面図、図２は同じくファンケースを取り外した状態のフライホイール型発電機を示す正面図、図３は凹部に発電用マグネットを収納したフライホイールを示す側面断面図、図４は同じく正面図、図５はコイルプレートを示す正面図、図６は同じく側面断面図、図７はファンケースの内側面を示す背面図である。
【０００７】
まず、本発明のフライホイール型発電機Ｗについて、図１、図２により説明する。
エンジンＥのクランク軸１には、フライホイール２がエンドナット３により固設されている。また、エンジンＥのフライホイール２固設側面において、該エンジンＥのシリンダボディ４には、コイルプレート５を介してステータコイル６が固設されている。
図５、図６に示すように、コイルプレート５にはボディ取付け用孔５ａと、コイル取付け用孔５ｂが形成され、それぞれの取付け用孔５ａ・５ｂにより、シリンダボディ４とステータコイル６とを連結している。
【０００８】
図３、図４に示すように、前記フライホイール２の内側面には凹部２ａを形成し、該凹部２ａの内周面に発電用マグネット７を取付けている。該凹部２ａは発電用コイルを収納するのに十分な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が収納されている。
また、フライホイール２外周面は、その一部が切り欠かれて、該切り欠き部には点火用マグネット８が固設されており、該フライホイール２の側壁には冷却風通過孔であるフライホイール側壁孔２２が複数形成されている。
【０００９】
そして、フライホイール２の外側面には複数の冷却ファン９を設けて、該フライホイール２と一体的に形成しており、フライホイール２が回転することでエンジンＥやステータコイル６を冷却するよう構成している。
また、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を嵌装して、セルモータ取付け孔２４に取付けたセルモータにより始動されるように構成している。
尚、フライホイール２には、エンジンＥの回転変動を少なくするために、必要な慣性マスを有する肉厚部が設けられている。
【００１０】
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、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２３によって、該シリンダボディ４へ取付けられている。
そして、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。
また、これらの点火コイル１０やフライホイール２などの電装品は、ファンケース１１によって覆われている。
【００１１】
このように構成したフライホイール型発電機Ｗにおいて、フライホイール２の回転に伴い、冷却ファン９によって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。ファンケース１１内へ侵入した冷却風は、点火コイル１０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。
この場合、シリンダヘッド２８の近傍は通気抵抗が大きく、冷却風が送風されにくいので、図７に示すように、ファンケース１１の内部を、ボリュートガイド３０により低圧側部１１ｂと高圧側部１１ａとに仕切って、該シリンダヘッド２８部へ送風され易くなるように構成している。
【００１２】
また、ファンケース１１によって形成された低圧側部１１ｂにおける、シリンダボディ４の側壁には冷却風取入孔２７を設けている。該冷却風取入孔２７から内部へ冷却風が侵入し、侵入した冷却風はステータコイル６の後方側（図１における左側）の空間２９を通過して、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。フライホイール２外側面とファンケース１１内側面とで囲まれた部分に到達した冷却風は、フライホイール２外側面に取り付けた冷却風ガイド板２６に案内されて、主流通路３５と合流する。
【００１３】
以上のように、本フライホイール型発電機Ｗは、フライホイール２部に、発電機機能と点火機能とを備えたので、小型、且つ、軽量の発電機を構成することができ、低コスト化が図れた。
【００１４】
また、本フライホイール型発電機Ｗにおいては、例えば、ウェルダの場合、１４０Ａ程度の大容量電流が発生するためステータコイル６の発熱量が多いが、フライホイール２外側面に形成した冷却ファン９により強制的に冷却が行なわれ、また、シリンダボディ４に設けた冷却風取入孔２７、フライホイール２に形成したフライホイール側壁孔２２、及びフライホイール２に取付けた冷却風ガイド板２６などによって、効率的に冷却できる冷却風の流れが形成されているので、コンパクトな冷却構造でありながら冷却効果が向上し、十分な冷却を行なうことができることとなった。
【００１５】
【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。
フライホイール２の外側面に冷却ファン９を備えた空冷エンジンＥにおいて、該フライホイール２の側壁には冷却風通過孔であるフライホイール側壁孔２２を複数形成し、該フライホイール２の冷却ファン９の形成面とは反対面に、フライホイール型発電機Ｗを収設する凹部２ａを設け、該凹部２ａには、シリンダボディ４に固設したステータコイル６と、フライホイール２の内周面に固設した発電用マグネット７とを収納し、該フライホイール２の外周部に点火用マグネット８を設け、シリンダボディ４に点火コイル１０を設けて、該点火コイル１０と点火用マグネット８とをお互いに対向する位置に配置したので、小型、且つ、軽量の発電機を構成することができるのである。
また、これによりフライホイール型発電機の低コスト化が図れたのである。
【００１６】
また、該点火コイル１０の電装品とフライホイール２を被覆するファンケース１１を設け、該ファンケース１１に通風口２５を開口し、該通風口２５から吸引された冷却風が主流通路３５側へ流れ、その後シリンダヘッド２８の吸排気バルブや点火プラグなどの高温部を冷却し、該ファンケース１１の内部を、ボリュートガイド３０により仕切って、低圧側部１１ｂと高圧側部１１ａとし、該ファンケース１１をシリンダボディ４に付設した時に、該低圧側部１１ｂに対向するシリンダボディ４の側壁には冷却風取入孔２７を開口し、該シリンダボディ４の冷却風取入孔２７からファンケース１１の低圧側部１１ｂ内部へ侵入した冷却風は、前記ステータコイル６を冷却した後に、前記フライホイール側壁孔２２から、ファンケース側１１の前記主流通路３５側へ合流すべく構成したので、シリンダヘッド２８の近傍は通気抵抗が大きく、冷却風が送風されにくいのであるが、ファンケース１１の内部を、ボリュートガイド３０により低圧側部１１ｂと高圧側部１１ａとに仕切ったことにより、該シリンダヘッド２８部へ高圧風が送風され易くなったのである。
また、ファンケース１１の内部をボリュートガイド３０によって仕切って形成された低圧側部１１ｂにおける、シリンダボディ４の側壁には冷却風取入孔２７を設け、該冷却風取入孔２７から内部へ冷却風が侵入し、侵入した冷却風はステータコイル６の後方側（図１における左側）の空間２９を通過して、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側へ抜けていくので、ステータコイルの強制的な冷却が行なわれ、また、効率的に冷却できる冷却風の流れが形成されて、コンパクトな冷却構造でありながら冷却効果が向上し、十分な冷却を行なうことができたのである。
また、該フライホイール２外側面とファンケース１１内側面とで囲まれた部分に到達した冷却風は、フライホイール２外側面に案内されて、主流通路３５と合流しシリンダヘッド２８の近傍部を冷却することが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のフライホイール型発電機を示す側面断面図である。
【図２】  同じくファンケースを取り外した状態のフライホイール型発電機を示す正面図である。
【図３】  凹部に発電用マグネットを収納したフライホイールを示す側面断面図である。
【図４】  同じく正面図である。
【図５】  コイルプレートを示す正面図である。
【図６】  同じく側面断面図である。
【図７】  ファンケースの内側面を示す背面図である。
【符号の説明】
Ｅ  エンジン
Ｗ  フライホイール型発電機
１  クランク軸
２  フライホイール
２ａ  凹部
４  シリンダボディ
５  コイルプレート
６  ステータコイル
７  発電用マグネット
８  点火用マグネット
９  冷却ファン
１０  点火コイル
１１  ファンケース
２２  フライホイール側壁孔（冷却風通過孔）
２６  冷却風ガイド板
２７  冷却風取入孔
【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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