專利名稱：發動機驅動式發電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機驅動式發電機，其使飛輪和發電部的驅動軸 與發動機的曲軸相連，并且通過經由曲軸而旋轉的驅動軸產生電力。
背景技術：
在傳統公知的發動機驅動式發電機中，有一種發電機，其發電部的 驅動軸與發動機的曲軸同心連接，并且其中用于冷卻發動機的風扇和用 于冷卻發電部的風扇彼此分開設置。更具體地說，發動機冷卻風扇設置 在發動機的與發電部相對的一部分上，發電部冷卻風扇設置在發動機與
發電部之間。在日本專利申請特開公報No.HEI-7-312846中公開了這種發 動機驅動式發電機的一個示例。
對于在No.HEI-7-312846公報中公開的現有技術的發動機驅動式發 電機，外部空氣可通過發動機冷卻風扇的旋轉而被導向缸體等以冷卻缸 體等。另外，外部空氣可通過發電部冷卻風扇的旋轉而被導向發電部的 內部以冷卻發電部。
然而，在現有技術的發動機驅動式發電機中，由于發動機冷卻風扇 和發電部冷卻風扇彼此分開設置，所以發動機驅動式發電機需要許多部 件來制造發動機冷卻風扇和發電部冷卻風扇，這會阻礙發動機驅動式發 電機的重量和尺寸的減小。另外，現有技術的發動機驅動式發電機需要 多個步驟來分別將發動機冷卻風扇和發電部冷卻風扇附接至發電機的預 定部位。
發明內容
考慮到以上現有技術的問題，本發明的目的在于提供一種改進的發 動機驅動式發電機，其重量和尺寸都減小，并且組裝步驟數量減少。為了實現上述目的，本發明提供一種改進的發動機驅動式發電機， 該發電機包括飛輪，該飛輪連接到發動機的曲軸；發電部，該發電部 具有與所述發動機的曲軸相連的驅動軸，所述發電部由通過所述曲軸而 旋轉的所述驅動軸驅動而旋轉，所述飛輪布置在所述發動機的曲軸箱與
所述發電部之間；以及冷卻風扇，該冷卻風扇設置在所述飛輪上，用于 冷卻所述發動機和所述發電部。
設置在飛輪上，飛輪布置在所述發動機的曲軸箱與所:發電部之間，所 以在現有技術中必須作為單獨部件的用于冷卻發動機的風扇和用于冷卻 發電部的風扇可結合為單個冷卻風扇，從而本發明的發動機驅動式發電 機可明顯減小重量和尺寸。另外，因為不需要分別將單獨的發動機冷卻 風扇和發電部冷卻風扇附接至發動機驅動式發電機的預定部位，所以本 發明可減少組裝發動機驅動式發電機所需的步驟數量，因此可提高發動 機驅動式發電機的生產率。
另外，在本發明中，所述冷卻風扇布置在所述飛輪的徑向內側。從 而，不需要在飛輪的軸向外側設置單獨的發動機冷卻風扇和發電部冷卻 風扇，從而飛輪和冷卻風扇可作為單個飛輪/冷卻風扇單元設置，該飛輪/ 冷卻風扇單元的小寬度大致等于飛輪的寬度。這樣，可緊湊地構造本發
明的發動機驅動式發電機中的飛輪/冷卻風扇單元。
優選地，在本發明的發動機驅動式發電機中，所述冷卻風扇包括繞 所述飛輪的軸線同心布置并靠近該軸線的小直徑冷卻風扇、以及布置在 所述小直徑冷卻風扇徑向外側的大直徑冷卻風扇。所述冷卻風扇還包括 發電部冷卻空氣進入通道，該發電部冷卻空氣進入通道設置在所述發電 部中所述小直徑冷卻風扇的上游，用于將外部空氣導向所述小直徑冷卻 風扇，以通過沿著所述發電部冷卻空氣進入通道流動的空氣冷卻所述發 電部；發動機冷卻空氣進入通道，該發動機冷卻空氣進入通道設置在所 述大直徑冷卻風扇的上游，用于將空氣導向所述大直徑冷卻風扇；以及 冷卻空氣輸送通道，該冷卻空氣輸送通道設置在所述小直徑冷卻風扇和 所述大直徑冷卻風扇的下游，用于將空氣從所述小直徑冷卻風扇和所述大直徑冷卻風扇導向所述發動機，以由此冷卻該發動機。
艮口，在以上述方式布置的發動機驅動式發電機中，空氣可通過所述 小直徑冷卻風扇的旋轉而被吸入發電部冷卻空氣進入通道，從而冷卻發 電部。同時，通過所述小直徑冷卻風扇和所述大直徑冷卻風扇的旋轉， 經由發電部冷卻空氣進入通道和發動機冷卻空氣進入通道導向冷卻風扇 的空氣可輸送至下游的冷卻空氣輸送通道，然后輸送至發動機，從而冷 卻發動機。
艮P，利用包括所述小直徑冷卻風扇和所述大直徑冷卻風扇的單個飛 輪/冷卻風扇單元(即，配備風扇的飛輪)，本發明不僅可冷卻發電部，而 且可冷卻發動機。因此，發動機驅動式發電機的重量和尺寸可明顯減小。
下面將描述本發明的實施方式，應理解本發明不限于所述實施方式， 在不偏離基本原理的情況下可對本發明進行各種修改。因此本發明的范 圍僅由所附權利要求確定。
下面將參照附圖僅以實施例的方式詳細描述本發明的某些優選實施 方式，附圖中
圖1是表示本發明的發動機驅動式發電機的實施方式的立體圖2是表示在發動機驅動式發電機中采用的發動機/發電部單元的立
體圖3是表示發動機/發電部單元的分解立體圖4是表示在發動機驅動式發電機中采用的配備風扇的飛輪的立體
圖5是表示配備風扇的飛輪的剖面圖；并且
圖6A和6B是說明在發動機驅動式發電機中如何冷卻發動機和發電 部的圖。
具體實施例方式
首先參照圖1，圖1是表示本發明的發動機驅動式發電機的實施方式的立體圖。發動機驅動式發電機IO包括框架11，其由多個支柱12
等構成并具有大致平行六面體形狀；控制面板13，其布置在一對支柱12 之間；發動機/發電部單元15;以及燃料箱16和消音器17，它們設置在 發動禾幾/發電部單元15上方。控制面板13在其中容納有構成發動機控制 部和電力輸出部的各種電子和電氣部件。
圖2是表示發動機/發電部單元15的立體圖，圖3是表示發動機/發 電部單元15的分解立體圖。
發動機/發電部單元15包括發動機21、附接至發動機21的第一風扇 罩22、附接至第一風扇罩22的第二風扇罩23、布置在第一和第二風扇 罩22和23內部的配備風扇的飛輪25、以及附接至第二風扇罩23的發電 部26。
發動機21具有被可旋轉地支撐在曲軸箱28 (另見圖5)中的曲軸 31，反沖起動器(未示出)同軸連接至曲軸31的后端部并覆蓋有反沖罩 33。
另夕卜，在發動機21中，曲軸31的前端部31a向前伸出超過曲軸箱 28 (另見圖5)的前壁28a，第一風扇罩22與曲軸31同軸地安裝在前壁 28a上，缸體35固定至曲軸箱28的側部28b。缸體35在其中容納有氣 缸(未示出)，并具有多個形成在其外表面上的冷卻翼片36。
第一風扇罩22具有安裝在曲軸箱28的前壁28a上的后壁部22a，以 及沿著后壁部22a的外周形成在其上的周壁(下面稱為"第一周壁")38。 周壁38與曲軸31平行形成。第一風扇罩22還包括從第一周壁38的一 部分沿著缸體35伸出的冷卻空氣輸送通道41 。
冷卻空氣輸送通道41在其中面向缸體35的位置處形成有空氣輸送 (或吹送)開口 42。從而，空氣可從通道41內部通過空氣輸送開口 42 輸送至缸體35中。因為第一風扇罩22安裝在曲軸箱28的前壁28a上， 所以冷卻空氣輸送通道41位于發動機21附近。
第二風扇罩23通過螺釘43與第一風扇罩22同軸地固定至該第一風 扇罩22。第二風扇罩23形成筒形并具有周壁(下面稱為"第二周壁") 44。第二周壁44以其直徑從壁44的前端部44a朝向后端部44b逐漸增加的方式形式(另見圖5)。
第二周壁44在后端部44b通過螺釘43固定至第一周壁38的前端部 38a。第二周壁44具有多個進氣口 (或空氣吸入口) 46，進氣口46沿著 周向以預定間距形成在前端部44a附近。
在第一和第二風扇罩22和23內設置有配備風扇的飛輪25。第一和 第二風扇罩22和23布置在發動機21的曲軸箱28與發電部26之間，從 而配備風扇的飛輪25布置在發動機2i的曲軸箱28與發電部26之間。 這樣，用于冷卻發動機21的風扇52和53以及用于冷卻發電部26的風 扇52可構造成單個單元。
圖4是表示配備風扇的飛輪25的立體圖。配備風扇的飛輪25裝配 在發電部26的驅動軸48的后端部48a上，并經由鍵49 (圖5)固定至 后端部48a。驅動軸48從發電部26的后端部26a向后伸出。
更具體地說，例如由灰鑄鐵(FC) —體形成的配備風扇的飛輪25 具有軸承部51，其裝配在驅動軸48的后端部48a上；小直徑冷卻風扇 52,其從軸承部51徑向向外延伸；小直徑環55，其設置在小直徑冷卻風 扇52的外周上；大直徑冷卻風扇53，其從小直徑環55徑向向外延伸； 大直徑環57，其設置在大直徑冷卻風扇53的外周上。
軸承部51和驅動軸48通過鍵49 (見圖5)互連，使得軸承部51和 驅動軸48可作為一個單元一起旋轉。
小直徑冷卻風扇52具有多個小葉片56，小葉片56從軸承部51徑 向向外延伸到小直徑環55的內表面55a。 g卩，小直徑冷卻風扇52布置在 小直徑環55的徑向內側并靠近飛輪25的軸線。小直徑冷卻風扇52是不 僅用于抽吸或吸入冷卻發電部26的空氣，而且用于送出或輸送冷卻發動 機21 (見圖3)的空氣的風扇。
大直徑冷卻風扇53具有多個大葉片58，大葉片58從小直徑環55 徑向向外延伸到大直徑環57。即，大直徑冷卻風扇53布置在大直徑環 57的徑向內側。大直徑冷卻風扇53是用于輸送冷卻發動機21 (見圖3) 的空氣的風扇。
另外，小直徑環55和大直徑環57—起構成飛輪環部54。飛輪環部54是與軸承部51和冷卻風扇52和53相協作而吸收和釋放曲軸31的旋 轉能量的部分。
艮P，除了具有飛輪以外，配備風扇的飛輪25還具有一起構造為整體 單元的發動機冷卻風扇52和發電部冷卻風扇53。這樣，發動機驅動式發 電機10的當前實施方式可減小重量和尺寸。
另外，通過將為冷卻發動機21設置的冷卻風扇52和53與為冷卻發 電部26設置的冷卻風扇52 —起構造成整體單元，可以不必分別將冷卻 風扇52和53附接至預定部位，從而減少了組裝發動機驅動式發電機10 所需的步驟數量，因此可明顯提高發動機驅動式發電機10的生產率。
另外，在發動機驅動式發電機10中，小直徑冷卻風扇52布置在飛 輪環部54 (更具體地說，小直徑環55)的徑向內側，大直徑冷卻風扇53 布置在飛輪環部54 (更具體地說，大直徑環57)的徑向內側。
艮P，冷卻風扇52和53不需要設置在飛輪的軸向外側，從而配備風 扇的飛輪25可具有減小的寬度W (見圖5)。這樣，可緊湊地構成配備 風扇的飛輪25。
當配備風扇的飛輪25在驅動軸48的旋轉作用下如箭頭A所示旋轉 時，小直徑冷卻風扇52和大直徑冷卻風扇53可如箭頭B所示抽吸或吸 入空氣，這樣被吸入的空氣可如箭頭C所示輸送。
小直徑環55形成為使其約前半部55c (見圖5)的直徑沿前后方向 逐漸增加，其約后半部分55d (見圖5)平行于驅動軸48延伸。另外， 大直徑環57形成為使其約前半部57b的直徑沿前后方向逐漸增加，其約 后半部分57c平行于驅動軸48延伸。
從而，小直徑冷卻風扇52在其前端部與發電部冷卻空氣進入通道 63 (圖5)連通，而大直徑冷卻風扇53在其前端部與發動機冷卻空氣進 入通道64連通。另外，小直徑環55和大直徑環57的后端部與冷卻空氣 輸送通道41 (圖3)連通。
如上所述，冷卻空氣輸送通道41設置在第一風扇罩22中。從而， 冷卻空氣輸送通道41位于發動機21附近，并在操作上連接至小直徑冷 卻風扇52和大直徑冷卻風扇53。回頭參照圖2和圖3,發電部26在后端部26a通過螺釘61固定至第 二風扇罩23的前端部44a (周壁44)，第二風扇罩23在其中容納配備風 扇的飛輪25。
罩66附接至發電部26的前端部26b，罩66具有形成在其前端部66a 中的氣窗67。氣窗67包括與發電部冷卻空氣進入通道63連通以將外部 空氣導向通道63的狹窄開口。
圖5是表示配備風扇的飛輪25的剖面圖。發電部26具有安裝到殼 體71的定子72，定子72抵靠第二風扇罩23的前端部44a (周壁44)， 殼體71通過螺釘61固定至第二風扇罩23。
在發電部26中，轉子73設置在定子72內側，與驅動軸48同心連 接，使其可與驅動軸48—起旋轉。
驅動軸48具有與曲軸31的前端部31a同心連接的后端部48^以及 被可旋轉地支撐在軸承75上的前端部48b。從而，當曲軸31旋轉時，驅 動軸48旋轉，使得轉子73可旋轉而產生電力。
在發電部26中，通過由定子72和轉子73限定的空間提供發電部冷 卻空氣通道63。發電部冷卻空氣通道63具有與罩66的內部空間77連通 的進氣口 63a、以及與第二風扇罩23的內部空間連通的空氣輸送口 63b。
發電部冷卻空氣通道63形成為使其空氣輸送口63b面對配備風扇的 飛輪25的小直徑冷卻風扇52。罩66的內部空間77經由氣窗67與外部 連通。另外，第二風扇罩23的內部空間經由第一風扇罩22的內部空間 78與冷卻空氣輸送通道41連通。
在當前實施方式中，配備風扇的飛輪25布置在第一和第二風扇罩 22和23內側，并安裝在驅動軸48上。從而，當驅動軸48經由曲軸31 旋轉時，配備風扇的飛輪25與驅動軸48—起旋轉。
當配備風扇的飛輪25以上述方式旋轉時，小直徑冷卻風扇52不僅 將空氣輸送至第一風扇罩22的內部空間78，而且從發電部冷卻空氣進入 通道63吸入空氣。
另外，發動機冷卻空氣進入通道64是具有多個與第二風扇罩23的 內部空間連通的進氣口 46的流動通道，該流動通道將通過進氣口 46吸入的外部空氣導向第二風扇罩23的內部空間。發動機冷卻空氣通道64 形成為使其空氣輸送口 64a面對配備風扇的飛輪25的大直徑冷卻風扇 53。
當配備風扇的飛輪25以上述方式旋轉時，大直徑冷卻風扇53不僅 將空氣輸送至第一風扇罩22的內部空間78，而且從發動機冷卻空氣進入 通道64吸入空氣。這樣，外部空氣可通過進氣口 46如箭頭所示被吸入 并經由發動機冷卻空氣進入通道64導向大直徑冷卻風扇53。
另外，在配備風扇的飛輪25中，小直徑冷卻風扇52和大直徑冷卻 風扇53的相應后部面對第一風扇罩22的內部空間78。從而，當配備風 扇的飛輪25旋轉時，空氣可經由小直徑冷卻風扇52輸送至第一風扇罩 22的內部空間78，而且經由大直徑冷卻風扇53輸送至內部空間78。
第一風扇罩22的內部空間78與發動機21的冷卻空氣輸送通道41 (圖3)連通。從而，從小直徑冷卻風扇52和大直徑冷卻風扇53輸送的 空氣可導向冷卻空氣輸送通道41，然后通過圖3所示的空氣輸送開口 42 導入缸體35。
在發動機驅動式發電機10的當前實施方式中，如上所述，發電部冷 卻空氣進入通道63設置在發電部26中，即小直徑冷卻風扇52的上游， 發動機冷卻空氣進入通道64設置在大直徑冷卻風扇53的上游。另外， 通過小直徑冷卻風扇52的旋轉，空氣可被吸入發電部冷卻空氣進入通道 63，從而冷卻發電部26。同時，通過小直徑冷卻風扇52和大直徑冷卻風 扇53的旋轉，經由發電部冷卻空氣進入通道63和發動機冷卻空氣進入 通道64導向冷卻風扇52和53的空氣被輸送至冷卻空氣輸送通道41，從 而冷卻發動機21。
按上述方式，通過單個配備風扇的飛輪25就可冷卻發電部26和發 動機21。從而，可明顯減小發動機驅動式發電機10的重量和尺寸。
接著，參照圖6A和6B，將描述發動機21和發電部26如何通過發 動機驅動式發電機IO冷卻。
當曲軸31在發動機21的驅動下如箭頭D所示旋轉時，驅動軸48 也如箭頭D所示旋轉，從而配備風扇的飛輪25也如箭頭D所示旋轉，如圖6A所示。
通過配備風扇的飛輪25的旋轉，外部空氣通過氣窗67被吸入發電 部冷卻空氣進入通道63，如箭頭E所示。這樣被吸入發電部冷卻空氣進 入通道63的空氣被進一步吸入飛輪25的小直徑冷卻風扇52，如箭頭F 所示。同時，通過配備風扇的飛輪25的旋轉，外部空氣通過進氣口 46 被吸入發動機冷卻空氣進入通道64，如箭頭G所示。這樣被吸入發動機 冷卻空氣進入通道64的空氣被進一步吸入飛輪25的大直徑冷卻風扇53, 如箭頭II所示。
經由發電部冷卻空氣進入通道63被吸入小直徑冷卻風扇52的空氣 以及經由發動機冷卻空氣進入通道64被吸入大直徑冷卻風扇53的空氣 被小直徑冷卻風扇52和大直徑冷卻風扇53輸送至第一風扇罩22的內部 空間78，如圖6B的箭頭I所示，使得這些空氣在內部空間78中混合在 一起。在內部空間78中已經混合在一起的空氣然后被從內部空間78輸 送至冷卻空氣輸送通道41，如箭頭J所示。
這樣輸送至冷卻空氣輸送通道41的空氣通過空氣輸送開口 42被進 一步輸送至缸體35，如箭頭K所示。從而，缸體35被空氣冷卻，之后 己經冷卻了缸體35的空氣被排出發電機10。
雖然本發明的優選實施方式被描述為包括兩個冷卻風扇，即小直徑 冷卻風扇52和大直徑冷卻風扇53，但本發明不受此限制，例如，小直徑 冷卻風扇52和大直徑冷卻風扇53可構造為單個整體冷卻風扇。
本發明特別適用于發動機驅動式發電機，該發電機具有與發動機曲 軸相連的發電部的驅動軸和飛輪，其中通過經由曲軸而旋轉的驅動軸來 驅動發電機。
權利要求
1、一種發動機驅動式發電機(10)，該發動機驅動式發電機包括飛輪(25)，該飛輪連接到發動機(21)的曲軸(31)；發電部(26)，該發電部具有與所述發動機的曲軸相連的驅動軸(48)，所述發電部(26)由通過所述曲軸(31)而旋轉的所述驅動軸(48)驅動而旋轉，所述飛輪(25)布置在所述發動機的曲軸箱(28)與所述發電部(26)之間；以及冷卻風扇(52，53)，該冷卻風扇設置在所述飛輪(25)上，用于冷卻所述發動機和所述發電部。
2、 根據權利要求1所述的發動機驅動式發電機，其中，所述冷卻風 扇(52， 53)布置在所述飛輪(25)的徑向內側。
3、 根據權利要求1所述的發動機驅動式發電機，其中，所述冷卻風 扇包括繞所述飛輪(25)的軸線同心布置并靠近該軸線的小直徑冷卻風 扇(52)、以及布置在所述小直徑冷卻風扇徑向外側的大直徑冷卻風扇(53)，并且，所述冷卻風扇還包括發電部冷卻空氣進入通道(63),該發電部冷卻空氣進入通道設置在 所述發電部(26)中所述小直徑冷卻風扇(52)的上游，用于將外部空 氣導向所述小直徑冷卻風扇，以由此冷卻所述發電部(26);發動機冷卻空氣進入通道(64)，該發動機冷卻空氣進入通道設置在 所述大直徑冷卻風扇的上游，用于將外部空氣導向所述大直徑冷卻風扇； 以及冷卻空氣輸送通道(41)，該冷卻空氣輸送通道設置在所述小直徑冷 卻風扇(52)和所述大直徑冷卻風扇(53)的下游，用于將空氣從所述 小直徑冷卻風扇和所述大直徑冷卻風扇導向所述發動機(21)，以由此冷 卻該發動機(21)。
全文摘要
本發明涉及一種發動機驅動式發電機。在該發動機驅動式發電機(10)中，配備風扇的飛輪(25)和發電部(26)的驅動軸(48)連接到發動機(21)的曲軸(31)，發電部(26)由通過曲軸(31)被驅動的驅動軸(48)驅動。配備風扇的飛輪(25)布置在所述發動機的曲軸箱(28)與所述發電部(26)之間，在配備風扇的飛輪上設有用于冷卻發動機和發電部的小直徑冷卻風扇(52)和大直徑冷卻風扇(53)。
文檔編號H02K9/06GK101534034SQ20091012817
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月12日 優先權日2008年3月14日
發明者初谷勉, 小野寺泰洋, 山田誠, 笹嶋剛 申請人:本田技研工業株式會社