DE60017009T2

DE60017009T2 - Brennkraftmaschine-Generator Baueinheiten

Info

Publication number: DE60017009T2
Application number: DE2000617009
Authority: DE
Inventors: Shinichi Wako-shi Morohoshi; Tsutomu Wako-shi Hatsugai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: EP1054144A3; EP1054144A2; DE60017009D1; EP1054144B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorgeneratoreinheit, die einen Motor und einen von dem Motor anzutreibenden elektrischen Stromgenerator enthält, die in einem durch ein rohrförmiges Rahmenwerk definierten Raum angebracht sind.
Von Mehrzweck-Stromversorgungsvorrichtungen, die zur Verwendung im Freien geeignet sind, gibt es die so genannte Motorgeneratoreinheit vom offenen Typ, die einen Motor und einen von dem Motor anzutreibenden elektrischen Stromgenerator enthält, die in einem durch ein Rahmenwerk definierten Raum angebracht sind. Typische Beispiele einer solchen Motorgeneratoreinheit vom offenen Typ sind in der japanischen Patentschrift Nr. HEI 1–9452 und der japanischen Gebrauchsmusterschrift HEI 7–2922 gezeigt, auf denen der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht.
In der in der japanischen Patentschrift Nr. HEI 1–9452 offenbarten Motorgeneratoreinheit sind der Motor und der von dem Motor anzutreibende elektrische Stromgenerator Seite an Seite innerhalb eines Raums angebracht, der durch ein aus Rohrelementen hergestelltes Rahmenwerk definiert ist. Innerhalb des Raums sind auch längs dem Generator und dem Motor jeweils ein Auspufftopf bzw. ein Luftfilter vorgesehen, und ein allgemein flacher Kraftstofftank ist über dem Motor, dem Generator, dem Auspufftopf und dem Luftfilter vorgesehen, um im Wesentlichen den gesamten oberen Bereich des Raums oberhalb des Motors und des Generators abzudecken.
Ähnlich sind in der in der japanischen Gebrauchsmusterschrift HEI 7–24922 offenbarten Motorgeneratoreinheit der Motor und der von dem Motor anzutreibende elektrische Stromgenerator Seite an Seite innerhalb eines Raums angebracht, der durch ein aus Rohrelementen gebildetes Schutzrahmenwerk definiert ist. Innerhalb des Raums ist ein von einer Auspufftopfabdeckung umschlossener Auspufftopf über dem Generator angeordnet, und ein allgemein flacher Kraftstofftank ist über dem Motor, dem Generator und dem Auspufftopf vorgesehen, um im Wesentlichen den gesamten oberen Bereich des Raums oberhalb des Motors, des Generators und des Auspufftopfs abzudecken.
Bei der Motorgeneratoreinheit, die in der Druckschrift Nr. HEI 1–9452 offenbart ist, müssen jedoch die Kapazität (Größe) und die Position des Auspufftopfs, der während des Betriebs besonders heiß wird, sorgfältig ausgewählt werden (und unterliegen daher beträchtlichen Einschränkungen), weil der Motor, der Generator, der Auspufftopf und der Luftfilter in dem durch das Rahmenwerk definierten begrenzten Raum unter dem Kraftstofftank zusammengepackt sind. Auch muss die Kapazität des Kraftstofftanks sorgfältig ausgewählt werden (und unterliegt daher beträchtlichen Einschränkungen), um zu verhindern, dass sich der Kraftstofftank mit den anderen Komponenten stört, die in dem kleinen Raum vorgesehen sind, um thermische Einflüsse von unter dem Kraftstofftank liegenden Komponenten zu vermeiden. Die in der Druckschrift Nr. HEI 7–24922 offenbarte Motorgeneratoreinheit zeigt ähnliche Nachteile und Probleme.
Die EP 0 893 586 A offenbart eine Motorgeneratoreinheit vom geschlossenen Typ, umfassend: ein Schalldämpfgehäuse, das vertikale Abschnitte abdeckt; einen Motor; einen elektrischen Stromgenerator, der von dem Motor anzutreiben ist, wobei der Motor und der elektrische Stromgenerator koaxial in einer Richtung einer Motorausgangswelle innerhalb eines durch das Gehäuse definierten Raum vorgesehen sind; einen Kraftstofftank, der über dem Motor und dem elektrischen Stromgenerator teilweise zwi schen einem Paar von Trägerelementen angeordnet ist, die sich jeweils zwischen einem unterschiedlichen Paar vertikaler Rohrrahmenabschnitte erstrecken; einen Auspufftopf, der mit einem Auslassende des Motors verbunden und Seite an Seite benachbart dem Kraftstofftank angeordnet ist; und eine Wärmesperrabdeckung, die den oberen Abschnitt und einen zu dem Kraftstofftank weisenden Seitenabschnitt des Auspufftopfs abdeckt, wobei die Wärmesperrabdeckung zwischen dem Paar der Trägerelemente angeordnet ist.
Die US 4,226,214 A offenbart einen anderen Motorgenerator vom geschlossenen Typ ohne Kraftstofftank, der von einem Rahmen umgeben ist, der aus Rahmenelementen mit einem L-förmigen Querschnitt hergestellt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Motorgeneratoreinheit anzugeben, die nahe dem Auspufftopf freiliegende heiße Oberflächen vermeidet.
Zur Lösung der oben erwähnten Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung eine Motorgeneratoreinheit vom offenen Typ gemäß Anspruch 1 vor.
Die Einheit umfasst: ein Ramenwerk, das an seinen vier Ecken vertikale Rohrrahmenabschnitte aufweist, einen Motor, einen von dem Motor anzutreibenden elektrischen Stromgenerator, wobei der Motor und der elektrische Stromgenerator koaxial in Richtung einer Ausgangswelle des Motors innerhalb eines durch das Rahmenwerk definierten Raums vorgesehen sind, einen Kraftstofftank, der über dem Motor und dem elektrischen Stromgenerator zwischen einem Paar von Trägerelementen angeordnet ist, die sich jeweils zwischen einem unterschiedlichen Paar der vertikalen Rohrrahmenabschnitte erstrecken einen Auspufftopf, der mit einem Abgasauslassende des Motors verbunden und benachbart dem Kraftstofftank in Seite an Seite Beziehung hierzu vorgesehen ist, und eine Wärmesperrabdeckung, die obere und seitliche Abschnitte des Auspufftopfs abdeckt, wobei die Wärmesperrabdeckung zwischen dem Paar von Trägerelementen derart angeordnet ist, dass im Wesentlichen der gesamte obere Bereich des durch das Rahmenwerk definierten Raums mit dem Kraftstofftank und der Wärmesperrabdeckung abgedeckt ist.
Mit den Anordnungen, dass der mit der Wärmesperrabdeckung abgedeckte Auspufftopf über dem Motor und dem elektrischen Stromgenerator und benachbart dem Kraftstofftank Seite an Seite hierzu angeordnet ist und der Kraftstofftank und die Wärmesperrabdeckung gemeinsam im Wesentlichen den gesamten oberen Bereich des durch das Rahmenwerk definierten Raums abdeckt, unterliegt der Auspufftopf der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit weniger Einschränkungen zu seiner Kapazität (Größe) und Montageposition als die herkömmlichen Gegenstücke, wo der Motor, der Generator, der Auspufftopf etc. in einem extrem engen Raum unter dem Kraftstofftank gepackt sind. Somit kann mit der vorliegenden Erfindung die Größe und daher die Kapazität des Auspufftopfs leicht erhöht werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung eine ungewünschte Wärmeabstrahlung von dem Auspufftopf zu dem Kraftstofftank durch Verschließen der oberen und Seitenabschnitte des Auspufftopfs mit der Wärmesperrabdeckung effizient reduzieren, so dass nachteilige thermische Einflüsse des Auspufftopfs auf den Kraftstofftank zuverlässig auch dann vermieden werden können, wenn der Auspufftopf in der Nähe des Kraftstofftanks angeordnet ist. Weil zusätzlich der Auspufftopf nicht unter dem Kraftstofftank angeordnet, ist der Freiraum unter der Kraftstofftank leicht zugänglich oder kann leicht genutzt werden, und der Bodenabschnitt des Kraftstofftanks kann größer gemacht werden, um hierdurch für eine Größe der Gesamtkapazität des Kraftstofftanks zu sorgen.
Erfindungsgemäß hat die Wärmesperrabdeckung allgemein die Form einer lang gestreckten halbzylindrischen Schüssel, die an entgegengesetzten Enden geschlossen ist und sich nach unten öffnet, um eine Oberseite des Auspufftopfs abzudecken, und eine Kühlluftpassage ist zwischen der Wärmesperrabdeckung und dem Auspufftopf vorgesehen. Die Außenoberfläche des Auspufftopfs kann mit Kühlluft gekühlt werden, die durch die Kühlluftpassage hindurchfließt. Ferner wird durch das Vorhandensein der Kühlluftpassage die Wärme des Auspufftopfs nicht direkt auf die Wärmesperrabdeckung übertragen, so dass verhindert werden kann, dass die äußere Oberflächentemperatur der Wärmesperrabdeckung sehr hoch werden kann.
In einer bevorzugten Implementierung der vorliegenden Erfindung ist ein Zylinder des Motors im Bezug auf eine allgemeine vertikale Achse der Motorgeneratoreinheit in einer nach unten geneigten Haltung angebracht, und der Auspufftopf ist so angebracht, dass seine allgemeine Ebene im Wesentlichen horizontal oberhalb des Zylinders des Motors in einer Orientierung liegt, wo eine Längsachse des Auspufftopfs die Motorausgangswelle rechtwinklig hierzu kreuzt. Durch diese Neigung des Motorzylinders kann die Gesamthöhe oder das Profil des Motors signifikant abgesenkt werden, was einen relativ großen Freiraum oberhalb des so abgesenkten Motorzylinders innerhalb des von dem Rahmenwerk umgebenden Raums belässt. Der relativ große Freiraum kann dazu genutzt werden, den horizontalen Auspufftopf im Wesentlichen rechtwinklig zur Motorausgangswelle zu positionieren, mit dem Ergebnis, dass ein groß bemessener Auspufftopf innerhalb des von dem Rahmenwerk definierten Raums angebracht werden kann.
Ferner weist in einer bevorzugten Implementierung der vorliegenden Erfindung der Auspufftopf eine Auslassöffnung auf, die nahe dem fernen Ende des in der nach unten geneigten Haltung angebrachten Zylinders des Motors angeordnet ist, und eine Steuertafel ist an einer Seite der Motorgeneratoreinheit angeordnet, die von der Auslassöffnung entgegengesetzt oder entfernt ist. Mit dieser Anordnung kann verhindert werden, dass das Abgas von dem Auspufftopf zu der Steuertafel hin fließt, die daher durch das Abgas des Auspufftopfs nicht thermisch beeinflusst wird und konstant in einem geeigneten Betriebszustand für eine Bedienungsperson gehalten werden kann, um die Tafel nach Bedarf geeignet zu bedienen.
Bevorzugt ist der elektrische Stromgenerator ein Außenrotor/Vielpol-Magnetgenerator, dessen Außenrotor auch als Schwungrad des Motors wirkt, und er umfasst ferner einen elektrischen Stromcontroller zum Umwandeln einer Ausgabe des Außenrotor/Vielpol-Magnetgenerators in elektrischen Strom mit vorbestimmter Frequenz. Hier wird eine Ausgabe von dem Außenrotor/Vielpol-Magnetgenerator, anders als bei dem herkömmlichen Synchrongenerator, in dem Stromenergiecontroller in elektrischen Strom einer vorbestimmten Frequenz umgewandelt, und der Außenrotor kann auch als das Schwungrad des Motors fungieren, um ohne ein separates Schwungrad auszukommen. Die Dimension der Motorgeneratoreinheit in der axialen Richtung der Motorausgangswelle kann entsprechend reduziert werden. Weil zusätzlich der Kraftstofftank und der Auspufftopf Seite an Seite über dem Motor und dem Generator angeordnet sind, kann die Motorgeneratoreinheit kompakt zu einer allgemein kubischen Konfiguration gebaut werden und kann daher in einem kleinen Montageraum geeignet installiert werden.
Bevorzugt enthält das Rahmenwerk ein Paar oberer horizontaler Rohrrahmenabschnitte, die jeweils zwischen einem vorbestimmten Paar der vertikalen Rohrrahmenabschnitte angeschlossen sind, und das Paar oberer horizontaler Rohrrahmenabschnitte sieht Griffe vor, die geeignet genutzt werden können, wenn die Motorgeneratoreinheit von Hand getragen werden soll. Diese oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitte erlauben, dass die Motorgeneratoreinheit der vorliegenden Erfindung mit höchster Leichtigkeit getragen oder gehandhabt werden kann.
Mit den Anordnungen, dass der Motor und der elektrische Stromgenerator koaxial in Richtung der Motorausgangswelle innerhalb des durch das Rahmenwerk definierten Montageraum vorgesehen sind, ist der Motorzylinder in der nach unten geneigten Haltung angebracht und ist der Auspufftopf über dem Motor und dem Generator und benachbart dem Kraftstofftank Seite an Seite hierzu angeordnet, wobei die erfindungsgemäße Motorgeneratoreinheit zuverlässig in einer guten Gewichtsbalance gehalten werden kann, wenn ihr Schwerpunkt im Wesentlichen in die Mitte des durch das Rahmenwerk definierten Raums gelegt wird. Im Ergebnis kann die Motorgeneratoreinheit mit größter Leichtigkeit getragen und gehandhabt werden, wobei die oberen horizontalen Rahmenabschnitte als Griffe verwendet werden.
Bestimmte bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im näheren Detail in Bezug auf die beigefügten Zeichnungsblätter beschrieben, worin:
1 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung einer allgemeinen Konstruktion einer Motorgeneratoreinheit gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 2–2 von 1
3 ist eine teilgeschnittene Vorderansicht der in 1 gezeigten motorbetriebenen Generatoreinheit;
4 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung einer Gebläseabdeckung, die direkt an einem in 1 gezeigten Motor angebracht ist;
5 ist eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 5–5 von 2;
6 ist eine Explosionsperspektivansicht mit Darstellung eines Auspufftopfs und einer Wärmesperrabdeckung in der bevorzugten Ausführung;
7 ist eine geschnittene Draufsicht der Motorgeneratoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die teilweise den Motor und den Generator zeigt;
8 ist eine Draufsicht der Motorgeneratoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine rechte Seitenansicht der Motorgeneratoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine linke Seitenansicht der Motorgeneratoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Rückansicht der Motorgeneratoreinheit gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine Ansicht, die das Verhalten der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit erläutert; und
13 ist auch eine Ansicht, die das Verhalten der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit erläutert.
Die vorliegende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Erfindung, deren Anwendung oder Gebrauch keineswegs einschränken.
1 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung einer allgemeinen Konstruktion einer Motorgeneratoreinheit gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, ist diese Motorgeneratoreinheit 10 vom offenen Typ, die ein Rohrrahmenwerk 11 enthält, das in dem dargestellten Beispiel allgemein zu einer hohlen kubische Form ausgebildet und aus vorderen und hinteren, allgemein quadratisch oder rechteckförmigen Rohrrahmen 12 und 13 zusammengesetzt ist. Die Generatoreinheit 10 hat eine Steuertafel 20, die an dem vorderen Rahmen in einem oberen hohlen Bereich befestigt ist, der durch den rechteckigen vorderen Rahmen definiert ist, und ein Stromenergiecontroller 30 ist in einem unteren hohlen Bereich angeordnet, der durch den vorderen Rahmen definiert ist. Die Motorgeneratoreinheit 10 enthält, innerhalb eines Montageraums S zwischen dem vorderen und hinteren Rahmen 12 und 13, einen Motor 40, einen Kraftstofftank 90, einen Luftfilter 141, einen elektrischen Stromgenerator 50 (2) sowie einen Auspufftopf 102 (2).
Die rechteckigen vorderen und hinteren Rahmen 12 und 13 des Rohrrahmenwerks 11 sind durch ein Paar linker und rechter unterer Träger 14 und 15 und ein Paar linker und rechter oberer Träger 16 und 17 miteinander verbunden (der rechte obere Träger 17 ist in 1 nicht sichtbar und in 9 gezeigt). Der rechteckige vordere Rahmen 12 besteht aus einem Paar linker und rechter vertikaler Rohrrahmenabschnitte 12a und einem Paar horizontaler Rohrrahmenabschnitte 12b, und ähnlich besteht der rechteckige hintere Rahmen 13 aus einem Paar linker und rechter vertikaler Rohrrahmenabschnitte 13a und einem Paar horizontaler Rohrrahmenabschnitte 13b. Somit weist der Rohrrahmen 11, in Draufsicht gesehen, an seinen vier Ecken die vertikalen Rohrrahmenabschnitte 12a und 13a auf.
An entsprechenden Positionen der gegenüberliegenden oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitte 12b und 13b enthält der Rohrrahmen 11 ein Paar von Positionierungsstützen 18, die verwendet werden, wenn eine andere Motor betriebene Generatoreinheit (nicht gezeigt) der gleichen Konstruktion auf die Motorgeneratoreinheit 10 aufgesetzt wird. Insbesondere sind die Positonierungsstützen 18 an den oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitten 12b und 13b derart vorgesehen, dass sie entgegen einer Verlagerung in vorne – hinten und links-rechts Richtung mit der anderen Motorgeneratoreinheit in Eingriff treten können.
Die oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitte 12b und 13b, die zwischen den vertikalen Rohrrahmenabschnitten 12a des vorderen Rahmens 12 und zwischen den vertikalen Rohrrahmenabschnitten 13a des hinteren Rahmens 13 jeweils angeschlossen sind, liegen in der gleichen Ebene der Einheit 10 einander gegenüber und können somit geeignet als Griffe verwendet werden, wenn die Einheit 10 von Hand getragen werden soll. Die oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitte 12b und 13b erlauben nämlich, dass die Motorgeneratoreinheit 10 der vorliegenden Erfindung mit äußerster Leichtigkeit getragen oder gehandhabt werden kann.
Die Steuertafel 20 enthält verschiedene elektrische Komponenten, die eine Motorsteuerung, einen Stromenergieausgabeabschnitt etc. darstellen. Insbesondere sind an der Steuertafel 20 vorgesehen ein Motorschalter 21 zum Einschalten eines Motorzündsystems, ein Zündcontroller 22 zum Steuern der Motorzündung, ein Batterieladesockel 23 zum Laden einer externen Batterie, ein erster Ausgabesockel 24 zum Ausgeben von Hochpegel-Wechselstrom, sowie zwei zweite Ausgabesockel 25 jeweils zum Ausgeben eines Stroms mit geringerem Pegel als jenem, der von dem ersten Ausgabesockel 24 ausgegeben wird. An der Steuertafel 20 auch vorgesehen sind ein Schaltkreisunterbrecher 26 zum Unterbrechen des Stromkreises, wenn der Ausgabestrom von irgendeinem der Sockel 24 und 25 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, sowie ein Frequenzumschalter 27 zum Umschalten der Frequenz des Ausgabestroms von den Sockeln 24 und 25. Der Stromenergiecontroller 30 wandelt die Ausgangsfrequenz des Generators 50 in eine vorbestimmte Frequenz um und kann z.B. einen Wechselumrichter aufweisen.
2 ist eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 2–2 von 1, welche den Motor 40, den Generator 50, den Kraftstofftank 90 und den Auspufftopf 102 zeigt, betrachtet von der Vorderseite der Motorgeneratoreinheit 10; merke, dass zur Einfachheit der Darstellung nur ein unterer Endabschnitt des Rahmenwerks 11 in dieser Figur gezeigt ist.
Innerhalb des von dem Rohrrahmen 11 umgebenen Raums, wie in 2 zu sehen, sind der Motor 40 und der Generator 50, der durch den Motor 40 antreibbar ist, Seite an Seite in einer axialen Richtung einer Motorausgangswelle 41 angeordnet, und der Kraftstofftank 90 und der Auspufftopf 102 sind über dem Generator 50 und dem Motor 40 angeordnet. Wenn man die Motorgeneratoreinheit 10 von vorne her betrachtet, wie in 2, ist der Motor 40 unten rechts der Generatoreinheit 10 angeordnet, ist der Generator 50 unten links der Generatoreinheit 10 angeordnet, ist der Kraftstofftank 90 über dem Generator 50 angeordnet und ist der Auspufftopf 102 über dem Motor 40 angeordnet, der eine Gesamthöhe hat, die signifikant reduziert wird, indem der Motorzylinder in einer abwärts geneigten Haltung in Bezug auf eine allgemeine vertikale Achse der Generatoreinheit 10 angeordnet wird, wie später beschrieben wird. Der Kraftstofftank 90 und der Auspufftopf 102 sind im Wesentlichen horizontal (wobei ihre allgemeinen Ebenen im Wesentlichen horizontal liegen) in einer Seite an Seite Beziehung zueinander angeordnet. Weil der Kraftstofftank 90 und der Auspufftopf 102 so Seite an Seite rechts über dem Generator 50 und dem Motor 40 angebracht sind, kann die Motor betriebene Generatoreinheit 10 kompakt zu einer allgemein kubischen Gesamtkonfiguration konstruiert werden, so dass sie auch in einem relativ kleinen Raum geeignet installiert werden kann, wobei ihr Schwerpunkt signifikant abgesenkt werden kann.
3 ist eine teilgeschnittene Vorderansicht der Motor betriebenen Generatoreinheit 10, wobei die Hauptkomponenten der Generatoreinheit 10 von 2 im vergrößerten Maßstab dargestellt sind. An dem Rohrrahmen 11 der Generatoreinheit 10 sind befestigt der Motor 40, der Generator 50, der mit dem Motor 40 betriebsmäßig verbunden ist, eine Zentrifugal-Kühlgebläsevorrichtung 60, die an einer von dem Motor 40 entfernten Seite des Generators 50 angeordnet ist, um Außenluft zu Kühlzwecken einzuführen oder anzusaugen, wie später beschrieben, ein Rückspulstarter 70, der mit der Kühlgebläsevorrichtung 60 über einen Verbindungszylinder 66 verbunden ist, sowie eine Gebläseabdeckung 80, die den Generator 50 und die Kühlgebläsevorrichtung 60 umschließt. Der Außenrotor 54, die Kühlgebläsevorrichtung 60 und der Rückspulstarter 70 sind relativ zu der Motorausgangswelle 41 koaxial angebracht.
Der elektrische Stromgenerator 50 ist in der bevorzugten Ausführung ein Außenrotor/Mehrpol-Magnetgenerator, dessen Außenrotor 54 auslegerartig an der Motorausgangswelle 41 gelagert ist. Insbesondere ist der Generator 50 aufgebaut aus einem Innenstator 56, enthaltend einen Statorkern 51 in der Form axial gestapelter Ringe, die an einer Seitenwand des Kurbelgehäuses 41 befestigt sind, sowie eine Mehrzahl von Wicklungen, die um den Statorkern 51 herum gewickelt sind, den Außenrotor 54, der allgemein die Form eines Topfs hat und an der Motorausgangswelle 41 mittels einer Nabe 53 angebracht ist, sowie eine Mehrzahl von Magneten 55, die an der Innenoberfläche des Außenmotors 53 gesichert sind.
Der topfförmige Außenrotor 54 umgibt den Innenstator 56, d.h. den Statorkern 51 und die Wicklungen 52, um sein eines Ende (Topfbodenabschnitt) ist mit der Zentrifugal-Kühlgebläsevorrichtung 60 gekoppelt; somit kann die Zentrifugal-Kühlgebläsevorrichtung 60, die einen relativ großen Durchmesser hat, zuverlässig in einfacher Weise angebracht werden. Der große Durchmesser der Zentrifugal-Kühlgebläsevorrichtung 60 kann eine ausreichende Luftmenge ansaugen, um den Motor 40 und den Generator 50 zu kühlen.
Der Außenrotor 54 fungiert in der bevorzugten Ausführung auch als auslegerartiges Schwungrad, das ohne ein separates Schwungad auskommen kann. Somit kann die Dimension der Generatoreinheit 10 in der axialen Richtung der Motorausgangswelle 41 dementsprechend reduziert werden, um eine Größenverringerung des Rahmenwerks 11 zu gestatten, so dass die Gesamtgröße der Generatoreinheit 10 reduziert werden kann. Der topfförmige Außenrotor 54 weist in dem Topfbodenabschnitt und der zylindrischen Seitenwand auch Luftlöcher 54a und 54b auf.
Die Montagegenauigkeit der Gebläseabdeckung 80 relativ zu der Motorausgangswelle 41 braucht nicht sehr hoch zu sein, weil sie nur den Generator 50 vom Außenrotortyp und die an dem Außenrotor 54 angebrachte Kühlgebläsevorrichtung 60 zu umschließen braucht.
Die Gebläseabdeckung 80 hat allgemein die Form eines Zylinders, der sich entlang der Motorausgangswelle 41 in der Nähe des Motors 40 horizontal erstreckt. Insbesondere weist die Gebläseabdeckung 80 an ihrem von dem Motor 40 entfernten Außenende einen Kühllufteinlassabschnitt 81 auf, durch den die Außenluft in die Generatoreinheit 10 mittels der Kühlgebläsevorrichtung 60 eingeführt wird, die allgemein innerhalb des Kühllufteinlassabschnitts 81 angeordnet ist. Insbesondere weist der Kühllufteinlassabschnitt 81 an seinem Außenende eine Mehrzahl parallel Luftansaugschlitze 82 auf, die sich entlang der Längsrichtung der Gebläseabdeckung 80 erstrecken, und ein Rückspulstarterdeckel 71 ist an dem Kühllufteinlassabschnitt 81 außerhalb des Kühllufteinlassabschnitts 81 angebracht.
Mittels des Rückspulstarterdeckels 71 trägt der Rückspulstarter 70 einen Rolle 72 zur Drehung um eine Achse, die allgemein mit der Motorausgangswelle 41 horizontal ausgerichtet liegt und verbindet die Rolle 72 betriebsmäßig mit der Kühlgebläsevorrichtung 60. Der Rückspulstarterdeckel 71 weist mehrere Luftlöcher 71a auf.
An dem anderen oder inneren Ende benachbart dem Motor 40 ist andererseits die Kühlgebläseabdeckung 80 an dem Motorkurbelgehäuse 42 mittels Bolzen 83 gesichert (von denen in 3 nur einer gezeigt ist), die einen Kühlluftauslassabschnitt 87 bilden, um Kühlluft auf die Außenumfangsfläche des Motors 40 zu blasen.
4 ist eine Perspektivansicht mit Darstellung der Kühlgebläseabdeckung 80, die direkt an dem Motorkurbelgehäuse 42 gesichert ist. Das Motorkühlgebläse 80 ist aus Druckgussaluminiumlegierung hergestellt, die eine hohe thermische Leitfähigkeit hat und daher eine überragende Wärmeabstrahlleistung erreicht. Weil sie aus Druckgussaluminiumlegierung hergestellt und direkt an dem Motor 40 gesichert ist, kann die Kühlgebläseabdeckung 80 auch als sehr effizienter Wärmestrahler fungieren. Die Wärme, die sich in der Außenwand des Motorkurbelgehäuses 42 angesammelt hat, kann nämlich leicht zu der direkt befestigten Gebläseabdeckung 80 übertragen werden. Auf diese Weise können in der bevorzugten Ausführung die Außenoberfläche des Motors 40 und die Gesamtfläche der Kühlgebläseabdeckung 80 zusammen eine vergrößerte Wärmeabstrahloberfläche für den Motor 40 bereitstellen. Mit dieser Vergrößerung der Wärmeabstrahloberfläche kann der Motor 40 mit erhöhter Wirkung gekühlt werden, und infolgedessen kann auch die Öltemperatur und dergleichen des Motors 40 effizient niedrig gehalten werden.
Ferner ist, wie in 4 gezeigt, ein Paar von Stützbeinelementen 49 (hier ist nur eines davon sichtbar), an den entgegengesetzten (vorderen und hinteren) Endabschnitten der Unterseite des Motors 40 gesichert. Ähnlich ist ein Paar von Stützbeinabschnitten 84 an entgegengesetzten Enden der Unterseite der Kühlgebläseabdeckung 80 gesichert. Diese Stützbeinelemente 43 und 84 des Motors 40 und der Kühlgebläseabdekung 80 sind quer an den oben erwähnten linken und rechten unteren Trägern 14 und 15 angeordnet und an den Trägern 14 und 15 mit dazwischen angeordneten Stoßdämpfelementen (Schwingungsisolationslagern) 44 und 85 angebolzt.
Weil die aus Druckgussaluminiumlegierung hergestellte Kühlgebläseabdeckung 80 eine relativ große Steifigkeit hat und daher eine steife Kühlgebläseabdeckung 80 fest an dem Motor 40 angebracht ist, der allgemein auch steif genug ist, kann die Motorgeneratoreinheit 10 der vorliegenden Erfindung eine robuste Anordnung der Gebläseabdeckung 80 und des Motors 40 bereitstellen, die an dem Rahmenwerk mit einer geeigneten Stoßabsorption oder Dämpfeigenschaft zuverlässig gehalten werden kann.
Zurück in Bezug auf 2 wird zumindest ein Teil des Motors 14 mit einer Motorabschirmung 111 abgedeckt, wobei ein relativ großer Freiraum 112 dazwischen verbleibt, und der Freiraum 112 dient als Luftpassage, durch die Luft hindurch treten kann, um den Motor 14 zu kühlen (nachfolgend als „Motorkühlluftpassage" 112 bezeichnet). Ein Einlassabschnitt 112a ins Innere der Motorkühlpassage 112 weist zu dem Kühlluftauslassabschnitt 87 der Gebläseabdeckung 80.
Der Auspufftopf 102 ist zumindest an seinem oberen Endabschnitt mit einer Wärmesperrabdeckung 121 abgedeckt oder verschlossen, die eine Doppelabdeckstruktur hat, enthaltend eine innere Abdeckung 123, die den Auspufftopf 102 mit einem dazwischen ausgebildeten vorbestimmten ersten Spalt 122 abdeckt, und eine äußere Abdeckung 125, die die Außenoberfläche der inneren Abdeckung 123 mit einem vorbestimmten zweiten Spalt 124 abdeckt. Die innere Abdeckung 123 der doppelten Wärmesperrabdeckungsstruktur 121 hat allgemein die Form eines Halbzylinders (einer lang gestreckten halbzylindrischen Schüssel), der an entgegengesetzten Enden geschlossen ist und nach unten offen ist, um angenäherte gesamte Außenoberfläche des Auspufftopfs 102 abzudecken, außer eine untere Endfläche des Auspufftopfs 102. Die äußere Abdeckung 125 hat auch allgemein die Form eines Halbzylinders (einer lang gestreckten halbzylindrischen Schüssel), der an entgegengesetzten Enden geschlossen und nach unten offen ist, um eine Oberseite der inneren Abdeckung 123 abzudecken.
Der erste Spalt 122 zwischen der inneren Abdeckung 123 und dem Auspufftopf 102 fungiert als erster Kühlluftweg, während der zweite Spalt 124 zwischen der inneren Abdeckung 123 und der äußeren Abdeckung 125 als zweiter Kühlluftweg fungiert. Somit bilden diese ersten und zweiten Kühlluftwege 122 und 124 gemeinsam eine geteilte Auspufftopfkühlluftpassage 126, die von der Motorkühlluftpassage 112 getrennt ist.
Wie ferner in 2 gezeigt ist, ist an der Motorabschirmung 111 integral eine Luftführung 113 ausgebildet, um einen Anteil der Kühlluft von der Motorkühlluftpassage 112 aufwärts in die Auspufftopfkühlluftpassage 126 abzuzweigen. Mit dieser Luftverzweigungsführung 113 kann die Kühlluft, die von der Außenseite über die Kühlgebläsevorrichtung 60 angesaugt ist und den Generator 50 gekühlt hat, in sowohl die Motorkühlluftpassage 112 als auch die Auspufftopfkühlluftpassage 126 fließen, so dass der Motor 40 und der Auspufftopf 102 durch die gleiche Kühlluft gekühlt werden können, die den stromaufwärtigen Generator 50 gekühlt und passiert hat. Weil die Luftführung 113 nur dazu benutzt wird, einen Anteil der Kühlluft innerhalb der Motorabschirmung 111 abzuzweigen, kann sie eine einfache Struktur haben.
5 ist eine vertikale Schnittansicht entlang der Linie 5–5 von 2, welche die linke Seite des Rahmenwerks 11, des Motors und des Auspufftopfs 112 zeigt, und wobei die Darstellung des Generators 50 der Einfachheit wegen weggelassen ist. In der bevorzugten Ausführung, wie in 5 gezeigt, ist der Motor 40 so konstruiert, dass er ein niedrigeres Profil, d.h. eine geringere Höhe hat als die herkömmlichen Gegenstücke, indem der Zylinder 45, der Zylinderkopf 46 und der Kopfdeckel 57, d.h. die Längsachse des Motors 40, nach hinten abwärts um die Motorausgangswelle 41, in Bezug auf die allgemeine vertikale Achse der Einheit 10, gekippt sind, so dass sie schräg oberhalb der Motorausgangswelle 41 angeordnet sind.
Wie ferner in 5 gezeigt, ist der Auspufftopf 102 über ein Auspuffrohr 101 mit eine Auslassöffnung des Motors 40 verbunden.
Wie auch aus 5 ersichtlich, erstreckt sich der horizontale Auspufftopf 102 quer zur Motorausgangswelle 41, im Wesentlichen rechtwinklig hierzu, über den Motorzylinder 45 und ist an einem Motorbeschlag 48 gesichert. Insbesondere kann das obige Kippen des Zylinders 45 die Gesamthöhe oder das Profil des Motors 40 absenken und einen relativ großen Freiraum über dem so abgesenkten Zylinder 45 belassen. Dieser relativ große Freiraum wird dazu genutzt, den horizontalen Auspufftopf 102 quer zur Motorausgangswelle 41 im Wesentlichen rechtwinklig hierzu zu positionieren; diese Anordnung kann die Kapazität des Auspufftopfs 102 weiter vergrößern.
Ferner ist eine Auslassöffnung (ein Endrohr) 103 des Auspufftopfs 102 nahe dem fernen Ende des Motorzylinders 45 angeordnet und erstreckt in der gleichen rückwärtigen Richtung wie sich der Zylinder 41 von der Motorausgangswelle 41 in der abwärts geneigten Haltung erstreckt, und die Steuertafel 20 ist an der Vorderseite der Generatoreinheit 10 entgegengesetzt oder entfernt von der Auspufftopf-Auslassöffnung 103 angeordnet, wie mit der gestrichelten Linie angegeben.
In der so angeordneten bevorzugten Ausführung wird verhindert, dass Abgas von dem Auspufftopf 102 zu der Steuertafel 102 hin fließt, die daher durch das Abgas nicht thermisch beeinflusst wird und daher konstant in einem geeigneten Betriebszustand für eine Bedienungsperson gehalten werden kann, um die Tafel 20 nach Bedarf geeignet zu bedienen.
Die inneren und äußeren Abdeckungen 123 und 125 der doppelten Wärmeschutzabdeckstruktur 121 sind lang gestreckte Abdeckungen, die sich zwischen den vorderen und hinteren Rahmen 12 und 13 erstrecken, und sind an den Rahmen 12 und 13 gesichert, wobei ihre entgegengesetzten Endflansche 123a und 125a aufeinander liegen. Ferner ist ein vorderes Tragelement 127 zwischen den vertikalen Rohrrahmenabschnitten 12a des vorderen Rahmens 12 vorgesehen, während ein unteres Tragelement 128 zwischen den vertikalen Rohrrahmenabschnitten 13a des hinteren Rahmens 13 vorgesehen ist. Zwei Paare der aufeinander liegenden Endflansche 123a und 125a sind an die vorderen und hinteren Tragelement 127 und 128 jeweils gebolzt, wodurch die doppelte Wärmesperrabdeckstruktur 121 zwischen den vorderen und hinteren Rahmen 12 und 13 über dem Auspufftopf 102 gesichert ist.
6 ist eine Explosionsperspektivansicht mit Darstellung des Auspufftopfs 102 und der Wärmesperrabdeckung 121 und erläutert insbesondere eine Beziehung zwischen dem Auspufftopf 102 und den inneren und äußeren Abdeckungen 123, 125 in der bevorzugten Ausführung. Wie gezeigt, enthält die innere Abdeckung 123 in ihrer Rückwand eine Öffnung 123b, um eine mechanische Störung mit dem Endrohr 103 des Auspufftopfs 102 zu vermeiden. Der Auspufftopf 102 weist auch einen Abgaseinlass und eine Strebe 105 auf, und die Bezugszahl 106 ist ein Bolzen zum Einsetzen durch die Endflansche der inneren und äußeren Abdeckungen 123 und 125.
7 ist eine geschnittene Draufsicht der Motorgeneratoreinheit 10 gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere den Motor 10 und den Generator 50 zeigt, wobei der Kraftstofftank 90, der Auspufftopf 102 und die Steuertafel 20 der Klarheit wegen entfernt sind. Wie in der Figur gezeigt, ist ein Satz des Motors 40, des Generators 50, des Stromenergiekontrollers 30, der Motorabschirmung 111, des Luftfilters 141 und des Vergasers 142 eng innerhalb eines quadratischen Raums angebracht, der durch das Rahmenwerk 11 definiert ist, und die Luftführung 113 der Motorabschirmung 111 hat allgemein eine U-Form, die sich, in der Draufsicht gesehen, zu der Kühlgebläseabdeckung 80 hin öffnet.
Wie in der Draufsicht gesehen, wölbt sich die Kühlgebläseabdeckung 80 stark entlang dem Motorzylinder 45, und erlaubt hierdurch, dass die Kühlluft leicht in den Raum innerhalb der Motorabschirmung 11 eingeführt wird. Die Kühlgebläsevorrichtung 60 ist ein doppelseitiges Gebläse, welches ein Hauptgebläse 62, das integral an der Rückseite einer Basis 61 ausgebildet ist, und ein Hilfsgebläse 63, das integral an der Vorderfläche der Basis 61 ausgebildet ist, enthält. Das Hauptgebläse 62 hat die Funktion, die Außenluft, die durch den Hauptkühllufteinlassabschnitt 81 eingeführt ist, zu dem Motor 40 hin auszurichten, während das Hilfsgebläse 63 die Funktion hat, die Außenluft, die durch eine Mehrzahl von Hilfskühllufteinlässen 33 eingeführt und durch den Generator 50 hindurch getreten ist, zu dem Motor 40 hin auszurichten.
Die Kühlgebläseabdeckung 80 hat einen vorbestimmten Spalt 131 benachbart dem Motor 40, so dass der Spalt 131 als die Hilfskühllufteinlässe 133 zum Ansaugen der Außenluft dienen, um das Innere des Generators 50 zu kühlen. Der Spalt, der eine relativ große Abmessung hat, ist nämlich zwischen einem Ende der Gebläseabdeckung 80 und einer von dem Motorzylinder 45 entfernten Seite des Kurbelgehäuses 52 ausgebildet, und dieser Spalt 131 ist durch eine Platte 132 verschlossen, in der die Hilfskühllufteinlässe 133 ausgebildet sind. Die Hilfskühllufteinlässe 133 sind in der Platte 132 innerhalb des Außenrotors 54 ausgebildet, so dass sie der Mitte des Zentrifugalkühlgebläses 60 näher sind. Weil der Mittelbereich des Zentrifugalkühlgebläses 60 einem stärkeren Unterdruck unterliegt, kann die Außenluft durch die Hilfskühllufteinlässe 133, die in der Nähe der Mitte des Kühlgebläses 60 angeordnet sind, effizient angesaugt und dadurch den Innenraum des Generators 40 zu dem Hilfsgebläse 63 hin ausgerichtet werden. Die an den Motor 40 gebolzte Verschlussplatte 132 und die in der Verschlussplatte 132 ausgebildeten Hilfskühllufteinlässe 133 sind in 5 zur Veranschaulichung gezeigt.
8 ist eine Draufsicht der Motorgeneratoreinheit 10 gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, ist der Auspufftopf 102 benachbart dem Kraftstofftank 90 Seite an Seite hierzu angeordnet und seine Oberseite mit der Wärmesperrabdeckung 131 abgedeckt. Ferner erstrecken sich der Kraftstofftank 90 und die Wärmesperrabdeckung 90 horizontal zwischen den vorderen und hinteren Tragelementen 127 und 128 und sind daran gesichert, so dass der gesamte obere Bereich des durch das rohrförmige Rahmenwerk 11 definierten Raums im Wesentlichen durch den Kraftstofftank 90 und die Wärmesperrabdeckung 121 verschlossen ist. In dieser Figur repräsentiert die Bezugszahl 91 ein Öleinfüllloch, 92 eine Öleinfüllkappe und 93 einen Ölstandsmesser.
9 ist eine rechte Seitenansicht einer Motorgeneratoreinheit 10 gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere zeigt, dass der Auspufftopf 102 durch den Motor 40 über das oben erwähnte Auspuffrohr 101 und die Strebe 105 abgestützt sind, und dass der Zylinder 45 und der Zylinderkopf 46 des Motors 40 mit einem Paar oberer und unterer Motorabschirmelemente 111 abgedeckt sind.
10 ist eine linke Seitenansicht der Motorgeneratoreinheit 10 gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere zeigt, dass ein Betätigungsgriff 73 des Rückspulstarters 70 an einem vorderen linken Abschnitt der Motorgeneratoreinheit 10 vorgesehen ist und der Luftfilter 143 an einem rechten hinteren Abschnitt der Einheit 10 vorgesehen ist.
Ferner ist 11 eine Rückansicht der Motorgeneratoreinheit 10 gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere zeigt, dass der Auspufftopf 102 über das Auspuffrohr 101 mit dem Motorzylinderkopf 46 verbunden ist und dass das hintere Stützelement 128 an seinen entgegengesetzten Enden an die vertikalen Rohrrahmenabschnitte 13a des hinteren Rahmens 13 gebolzt ist.
Nun folgt eine Beschreibung für das beispielhafte Verhalten der Motorgeneratoreinheit 10, die in der oben erwähnten Weise aufgebaut ist, unter besonderem Bezug auf die 12 und 13.
12 ist eine Ansicht, die das Verhalten der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit 10 erläutert. Beim Einschalten des Motors 14 bewirkt die Motorausgangswelle 41, dass sich der Außenrotor 54 zu drehen beginnt, wodurch die elektrische Stromerzeugung durch den Generator 50 eingeleitet wird.
Gleichzeitig wird die Kühlgebläsevorrichtung 60 mit dem als Magnetrotor fungierenden Außenrotor 54 in Drehung versetzt, so dass das Hauptgebläse 62 der Vorrichtung 60 die Außenluft W1 durch die Luftlöcher 71a, 71b des Rückspulstarterdeckels 71 und Luftansaugschlitze 82 der Gebläseabdeckung 80 ansaugt. Die so eingeführte Außenluft W1 fließt in den Raum, der durch die Gebläseabdeckung 80 umschlossen ist, und wird durch die Zentrifugalkraft des Hauptgebläses 62 radial nach außen ausgeworfen. Dann fließt die Kühlluft W1 durch eine Kühlpassage 86, um hierdurch den Generator 50 und die Gebläseabdeckung 80 zu kühlen, wonach sie über den Kühlluftauslassabschnitt 87 der Gebläseabdeckung 80 austritt. Ein Anteil der Kühlluft W1 von dem Kühlluftauslassabschnitt 87 tritt dann in den Raum ein, der durch die Motorabschirmung 111 definiert ist, und fließt durch die Motorkühlluftpassage 112, während sie die Außenoberfläche des Motors 40 kühlt, wonach sie zurück zur Außenseite ausgeworfen wird. Weil der Anteil der Kühlluft W1, der durch die Motorkühlluftpassage 112 fließt, gerade gekühlt worden ist und nur den Generator 50 passiert hat und daher immer noch eine relativ niedrige Temperatur hat, kann sie den Motor 40 mit ausreichender Effizienz kühlen. Weil ferner die Luftansaugschlitze 82 in dem Kühllufteinlassabschnitt 81 der Gebläseabdeckung 80 ausgebildet sind, kann eine ausreichende Menge der Außenluft W1 durch diese Schlitze 82 in die Motorgeneratoreinheit 10 eingeführt werden, obwohl der Rückspulstarter 70 in dem Einlassabschnitt 82 vorgesehen ist.
Der verbleibende Teil der Kühlluft W1 von dem Kühlluftauslassabschnitt 87 wird andererseits über die Luftführung 113 aufwärts in die ersten und zweiten Passagen 122 und 124 der geteilten Auspufftopf-Kühlluftpassage 126 aufgeteilt. Die Luftführung 113 sorgt für eine positive und effiziente Verzweigung und daher ausreichenden Einführung der Kühlluft W1 in die Auspufftopf-Kühlluftpassage 126.
Insbesondere fließt die über die Luftführung 113 abgezweigte Kühlluft W1 in den ersten Kühlluftweg 122 der geteilten Auspufftopfkühlluftpassage 126 entlang der Innenoberfläche der inneren Abdeckung 123, um hierdurch die Außenobenfläche des Auspufftopfs 102 zu kühlen. Die über die Luftführung 113 verzweigte Kühlluft W1 fließt auch in den zweiten Kühlluftweg 124 der geteilten Auspufftopfkühlluftpassage 126 entlang der äußeren Abeckung 125, um hierdurch die Außenoberfläche der inneren Abdeckung 123 zu kühlen. Die durch den zweiten Kühlluftweg 124 fließende Kühlluft W1 fungiert als wärmeblockierende Luftschicht, nämlich als Luftvorhang, den Wärmetransfer von der inneren Abdeckung 123 effizient abblockt.
In der bevorzugten Ausführung kann die äußere Oberflächentemperatur der äußeren Abdeckung 125 durch die Kühlluft, die durch die zwei Wege 122 und 124 der geteilten Auspufftopf-Kühlluftpassage 126 fließt, in der oben beschriebenen Weise ausreichend reduziert werden. Weil ferner der Anteil der Kühlluft W1, der durch die zwei Kühlluftwee 122 und 124 fließt, gerade gekühlt worden ist und nur den Generator 50 passiert hat und daher noch immer eine relativ niedrige Temperatur hat, kann sie den Auspufftopf 102 mit ausreichender Effizienz kühlen. Die Kühlluft W1, die so gekühlt und den Auspufftopf 102 passiert hat, wird zurück zur Außenseite ausgeworfen.
Ferner kann die bevorzugte Ausführung die ungewünschte Wärmeabstrahlung von dem Auspufftopf 102 auf den Kraftstofftank 90 reduzieren, indem die Deck- und Seitenabschnitte des Auspufftopfs 102 mit der Wärmesperrabdeckung 121 verschlossen werden. Auch kann die Kühlluft W1, die zwischen dem Kraftstofftank 90 und dem Auspufftopf 102 fließt, einen Luftvorhang bilden, der den Wärmetransfer zwischen den beiden blockiert. Auch kann mit der Kühlluft W1, die durch die Auspufftopf-Kühlluftpassage 126 fließt, die äußere Oberflächentemperatur der Wärmesperrabdeckung 121 niedrig gehalten werden, so dass nachteilige thermische Einflüsse des Auspufftopfs 102 auf den Kraftstofftank 90 zuverlässig vermieden werden kann, auch dort, wo der Auspufftopf 102 in der Nähe des Kraftstofftanks 90 angeordnet ist. Somit können in der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung der Kraftstofftank 90 und der Auspufftopf 102, die beide eine große Kapazität haben, sehr nahe beieinander sicher angeordnet werden, und ein derart großvolumiger Auspufftopf 102 kann ein ungewünschtes Dröhnen des Motorauspuffs um einen signifikanten Grad reduzieren.
13 ist auch eine Ansicht, die das Verhalten der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit 10 erläutert. Das Hilfsgebläse 63 der Kühlgebläsevorrichtung 60 hat die Wirkung, die Kühlluft von der Außenseite durch die Hilfskühllufteinlässe 133 anzusaugen, die in der Verschlussplatte 132 ausgebildet sind. Die so eingeführte Kühlluft W2 fließt in den Raum, der durch den Außenrotor 54 definiert ist, um den Statorkern 51 und die Wicklungen 52 zu kühlen, und wird dann durch die in der Bodenwand des Außenrotors 54 gebildeten Luftlöcher 54a auf das Hilfsgebläse 63 gerichtet. Dann wird die Kühlluft W2 durch die Zentrifugalkraft des Gebläses 63 zurück zur Außenseite ausgeworfen und vermischt sich mit der oben erwähnten Kühlluft W1, die über das Hauptgebläse 62 ausgeworfen wird.
Zusammengefasst bietet die vorliegende Erfindung, die in der oben beschriebenen Weise angeordnet ist, verschiedene überragende Vorteile, wie folgt:
Die Motorgeneratoreinheit der vorliegenden Erfindung ist primär dadurch gekennzeichnet, dass der Auspufftopf, der mit dem Abgasauslassende des Motors verbunden ist, benachbart dem Kraftstofftank Seite an Seite hierzu angeordnet ist, die Wärmesperrabdeckung die Deck- und Seitenabschnitte des Auspufftopfs abdeckt und die Wärmesperrabdeckung zwischen dem gegenüberliegenden Trägerelement derart angeordnet ist, dass im Wesentlichen der gesamte obere Bereich des durch das Rahmenwerk definierten Raums mit dem Kraftstofftank und der Wärmesperrabdeckung abgedeckt ist. Mit den Anordnungen unterliegt der Auspufftopf der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit weniger Einschränkungen zu dessen Kapazität (d.h. Größe) und der Montageposition als in dem herkömmlichen Gegenstück, wo der Motor, der Generator, der Auspuff etc. in einen extrem engen Raum unter dem Kraftstofftank zusammengepackt sind. So kann mit der vorliegenden Erfindung die Größe und daher die Kapazität des Auspufftopfs leicht erhöht werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung eine ungewünschte Wärmeabstrahlung von dem Auspufftopf auf den Kraftstofftank effizient reduzieren, indem die Deck- und Seitenabschnitte des Auspufftopfs mit der Wärmesperrabdeckung verschlossen werden, so dass nachteilige thermische Einflüsse des Auspufftopfs auf den Kraftstofftank zuverlässig auch dort vermieden werden können, wo der Auspufftopf in der Nähe des Kraftstofftanks angeordnet ist. Ferner erreicht der kapazitätsstarke Auspufftopf eine verbesserte Leistung, um hierdurch ein ungewünschtes Dröhnen des Motorauspuffs um einen signifikanten Grad zu reduzieren.
Weil in der vorliegenden Erfindung der Auspufftopf nicht unter dem Kraftstofftank angeordnet ist, kann der Freiraum unter dem Kraftstofftank zugänglich sein oder leicht verwendet werden, und der Bodenabschnitt des Kraftstofftanks kann in der Abmessung vergrößert werden, wodurch man eine vergrößerte Gesamtkapazität des Kraftstofftanks erreicht. Ferner können der Kraftstofftank und der Auspufftopf in ihren Formen vereinfacht werden, und die gestalterische Flexibilität dieser Komponenten kann signifikant verbessert werden. Zusätzlich kann die Gesamtgröße der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit effizient reduziert werden.
Mit der Anordnung, dass der Zylinder des Motors in einer nach unten geneigten Haltung in Bezug auf die allgemeine vertikale Achse der Motorgeneratoreinheit angebracht ist, kann die Gesamthöhe oder das Profil des Motors signifikant abgesenkt werden, was einen relativ großen Freiraum über dem so abgesenkten Motorzylinder in dem von dem Rahmenwerk umgebenden Raum belässt. Der relativ große Freiraum kann dazu genutzt werden, den horizontalen Auspufftopf im Wesentlichen rechtwinklig zu der Motorausgangswelle zu positionieren, mit dem Ergebnis, dass ein groß bemessener Auspufftopf angebracht werden kann.
Ferner kann mit der Anordnung, in der die Wärmesperrabdeckung allgemein die Form eines lang gestreckten halbzylindrischen Schlüssel hat, die an entgegengesetzten Enden verschlossen ist und sich nach unten öffnet, um eine Oberseite des Auspufftopfs abzudecken, wobei die Auspufftopf-Kühlluftpassage zwischen der Wärmesperrabdeckung und dem Auspufftopf vorgesehen ist, die Außenoberfläche des Auspufftopfs mit der Kühlluft gekühlt werden, die durch die Kühlluftpassage fließt. Ferner wird durch das Vorhandensein der Kühlluftpassage die Wärme des Auspufftopfs nicht direkt auf die Wärmesperrabdeckung übertragen, so dass verhindert werden kann, dass die äußere Oberflächentemperatur der Wärmesperrabdeckung sehr hoch wird.
Ferner kann mit der Anordnung, dass die Auslassöffnung des Auspufftopfs in der Nähe des fernen Ende des Zylinders des Motors angeordnet ist, die in der nach unten geneigten Haltung montiert ist, und die Steuertafel an einer von der Auslassöffnung entfernten Seite Motorgeneratoreinheit angeordnet ist, verhindert werden, dass das Abgas von dem Auspufftopf zu der Steuertafel hin fließt, die daher durch das Abgas nicht thermisch beeinflusst wird und konstant in einem geeigneten Betriebszustand für eine Bedienungsperson gehalten werden kann, um die Tafel nach Bedarf geeignet zu bedienen.
Darüber hinaus kann wegen der Anordnung, dass der elektrische Stromgenerator vom Außenrotor/Vielpol-Magnettyp ist, dessen Außenrotor auch als Schwungrad des Motors fungiert, die Dimension der Motorgeneratoreinheit in der Achseinrichtung der Motorausgangswelle entsprechend reduziert werden. Weil ferner der Kraftstofftank und der Auspufftopf Seite an Seite über den Motor und den Generator angeordnet sind, kann die Motorgeneratoreinheit zu einer allgemein kubischen Konfiguration kompakt gebaut werden und kann daher in einem kleinen Raum geeignet installiert werden. Zusätzlich kann das Gewicht der Motorgeneratoreinheit reduziert werden, und sein Schwerpunkt kann, zur stabilisierten Installation, abgesenkt werden.
Weil ferner das Rahmenwerk ein Paar oberer horizontaler Rohrrahmenabschnitte enthält, die jeweils zwischen einem vorbestimmten Paar der vertikalen Rohrrahmenabschnitte angeschlossen sind, bildet das Paar oberer horizontaler Rohrrahmenabschnitte Griffe, die geeignet genutzt werden können, wenn der Motorgeneratoreinheit von Hand getragen werden soll. Diese oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitte ergeben eine gute Gewichtsbalance der erfindungsgemäßen Motorgeneratoreinheit und erlauben, dass die Motorgeneratoreinheit mit äußerster Leichtigkeit getragen oder gehandhabt wird.
Mit den Anordnungen, dass der Motor und der elektrische Stromgenerator koaxial in Richtung der Motorausgangswelle in dem durch das Rahmenwerk definierten Raum vorgesehen sind, der Motorzylinder in der abwärts geneigten Haltung angebracht ist und der Auspufftopf über dem Motor und dem Generator und benachbart dem Kraftstofftank Seite an Seite hierzu angeordnet sind, kann die erfindungsgemäße Motorgeneratoreinheit zuverlässig in einer guten Gewichtsbalance gehalten werden, wobei ihr Schwerpunkt im Wesentlichen in der Mitte des durch das Rahmenwerk definierten Raum liegt. Im Ergebnis kann die Motorgeneratoreinheit mit großer Leichtigkeit getragen und gehandhabt werden, unter Verwendung der oberen horizontalen Rohrrahmenabschnitte als Griffe.
In einer Motorgeneratoreinheit hat ein Rahmenwerk (11) an seinen vier Ecken vertikale Rohrrahmenabschnitte (12a, 13a), und ein Motor (40) und ein von dem Motor (40) anzutreibender elektrischer Stromgenerator (50) sind koaxial in Richtung an der Motorausgangswelle (41) in einem durch das Rahmenwerk (11) definierten Raum vorgesehen. Ein Kraftstofftank (90) ist über dem Motor (40) und dem elektrischen Stromgenerator (40) zwischen einem Paar von Trägerelementen (127, 128) vorgesehen, die sich jeweils zwischen einem unterschiedlichen Paar der vertikalen Rohrrahmenabschnitte (12a, 13a) erstrecken. Ein Auspufftopf (102), der mit einem Abgasauslassende des Motors (40) verbunden ist, ist benachbart dem Kraftstofftank (90) in einer Seite an Seite Beziehung zum Kraftstofftank (90) angeordnet. Eine Wärmesperrabdeckung (121) bedeckt obere und seitliche Abschnitte des Auspufftopfs (102) und ist zwischen dem Paar von Trägerelementen (127, 128) derart angeordnet, dass im Wesentlichen der gesamte obere Bereich des durch das Rahmenwerk (11) definierten Raum mit dem Kraftstofftank (90) und der Wärmesperrabdeckung (121) abgedeckt ist. Somit ist es möglich, die Kapazität des Auspufftopfs (102) zu erhöhen, während für eine große Kapazität des Kraftstofftanks (90) gesorgt wird.

Claims

Motorgeneratoreinheit vom offenen Typ, umfassend: ein Ramenwerk (11), das an seinen vier Ecken vertikale Rahmenabschnitte (12a, 13a) aufweist, einen Motor (40), einen von dem Motor (40) anzutreibenden elektrischen Stromgenerator (50), wobei der Motor (40) und der elektrische Stromgenerator (50) koaxial in Richtung einer Ausgangswelle (41) des Motors (40) innerhalb eines durch das Rahmenwerk (11) definierten Raums vorgesehen sind, einen Kraftstofftank (90), der über dem Motor (40) und dem elektrischen Stromgenerator (50) zwischen einem Paar von Trägerelementen (127, 128) angeordnet ist, die sich jeweils zwischen einem unterschiedlichen Paar der vertikalen Rahmenabschnitte (12a, 13a) erstrecken, und einen Auspufftopf (102), der mit einem Abgasauslassende des Motors (40) verbunden und benachbart dem Kraftstofftank (90) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstofftank (90) und der Auspufftopf (102) in einer Seite an Seite Beziehung angeordnet sind, wobei obere und seitliche Abschnitte des Auspufftopfs (102) mit einer Wärmesperrabdeckung (121) abgedeckt sind; wobei die Wärmesperrabdeckung (121) zwischen dem Paar von Trägerelementen (127, 128) derart angeordnet ist, dass im Wesentlichen der gesamte obere Bereich des durch das Rahmenwerk (11) de finierten Raums mit dem Kraftstofftank (90) und der Wärmesperrabdeckung (121) abgedeckt ist; dass die vertikalen Rahmenabschnitte vertikale Rohrrahmenabschnitte (12a, 13a) sind, welche die vier äußeren Ecken der Motorgeneratoreinheit definieren, wobei jedes benachbarte Paar von vertikalen Rohrrahmenabschnitten einen offenen Raum definiert, und dass die Wärmesperrabdeckung (121) allgemein die Form einer lang gestreckten halbzylindrischen Schüssel hat, die an entgegengesetzten Enden offen ist und sich nach unten öffnet, um eine obere Fläche des Auspufftopfs (102) abzudecken, und eine Kühlluftpassage (126) zwischen der Wärmesperrabdeckung (121) und dem Auspufftopf (102) vorgesehen ist.
Motorgeneratoreinheit nach Anspruch 1, worin ein Zylinder (45) des Motors (40) in Bezug auf eine allgemein vertikale Achse der Motorgeneratoreinheit in einer abwärts geneigten Haltung angebracht ist, und der Auspufftopf (102) so angebracht ist, dass seine allgemeine vertikale Ebene im Wesentlichen horizontal über dem Zylinder (45) des Motors (40) in einer Orientierung liegt, wo eine Längsachse des Auspufftopfs (102) die Motorausgangswelle (41) hierzu rechtwinklig kreuzt.
Motorgeneratoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, worin die Wärmesperrabdeckung (121) eine Doppelabdeckstruktur hat, die eine innere Abdeckung (123), die den Auspufftopf (102) mit einem dazwischen definierten vorbestimmten ersten Spalt (122) abdeckt, um einen ersten Kühlluftweg zu bilden, und eine äußere Abdeckung (125), die eine Außenoberfläche der inneren Abdeckung (123) mit einem dazwischen definierten vorbestimmten zweiten Spalt (124) abdeckt, um einen zweiten Kühlluftweg zu bilden, enthält, wobei die ersten und zweiten Kühlluftwege zusammen eine geteilte Auspufftopf-Kühlluftpassage (126) darstellen, die von der Motorkühlluftpassage (112) ge trennt ist, die zwischen dem Motor (40) und einer einen Teil des Motors (40) abdeckenden Motorabschirmung (111) ausgebildet ist.
Motorgeneratoreinheit einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Kraftstofftank (90) über dem Generator (50) angeordnet ist und der Auspufftopf (102) über dem Motor (40) angeordnet ist.
Motorgeneratoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Auspufftopf (102) eine Auslassöffnung (103) aufweist, die nahe einem fernen Ende des in der nach unten geneigten Haltung angebrachten Zylinders (45) des Motors (40) angeordnet ist, und eine Steuertafel (20) an einer von der Auslassöffnung (103) entfernten Seite der Motorgeneratoreinheit angeordnet ist.
Motorgeneratoreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der elektrische Stromgenerator (50) ein Außenrotor/Vielpol-Magnetgenerator ist, der einen Außenrotor (54) aufweist, der auch als Schwungrad des Motors (40) fungiert, und der ferner einen Stromenergiecontroller (30) aufweist, um eine Ausgabe von dem Außenrotor/Vielpol-Magnetgenerator in elektrischen Strom einer vorbestimmten Frequenz umzuwandeln.
Motorgeneratoreinheit nach Anspruch 1, worin das Rahmenwerk (11) ein Paar oberer horizontaler Rohrrahmenabschnitte (12, 13) enthält, die zwischen einem vorbestimmten Paar der vertikalen Rohrrahmenabschnitte (12a, 13a) angeschlossen sind, und das Paar oberer horizontaler Rohrrahmenabschnitte (12a, 13a) Griffe vorsieht, wenn die Motorgeneratoreinheit von Hand getragen werden soll.