JP4764264B2 - 汎用エンジンの電気配線構造 - Google Patents

Description

本発明は、汎用エンジンの操作パネルから発電機、スタータやメインスイッチを含む電装部品に配線する電気配線の構造に関するものである。

汎用エンジンの電気配線構造として、汎用エンジンのシリンダブロック廻りに電気配線を通したものが実用に供されている。
実用の汎用エンジンの電気配線構造は、最短経路にて電気配線を引回し、電気配線を適宜エンジン側に支持すれば実用上十分であった。

このような汎用エンジンの電気配線構造として、汎用エンジンの側面に電気配線を通したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−２７６５１４公報（第６頁、図２）

図１３は従来の基本構成を説明する図であり、汎用エンジンの電気配線構造３１０は、エンジン３１１の側面に、スタータ３１２、整流器３１３、マグネットスイッチ３１４、始動スイッチ３１５などの電装部品を配置し、これらのスタータ３１２、整流器３１３、マグネットスイッチ３１４、始動スイッチ３１５間を電気配線３１６で結線したものである。

しかし、汎用エンジンの電気配線構造では、エンジンの側面に電気配線が宙ぶらりんに引回したものなので、電気配線が振動を受けやすいという問題があった。
また、汎用エンジンの電気配線構造では、例えば、マグネットスイッチをエンジンの側面から取外す場合には、電気配線でエンジンに取付いたままの形態になるので、電装部品のメンテナンス性が悪いという欠点があった。

すなわち、電気配線に振動の影響をが及ぶことを防止でき、電装部品のメンテナンス性に優れた汎用エンジンの電気配線構造が望まれる。

本発明は、電気配線が揺れる点を解決し、電気配線の振動を防止することができる汎用エンジンの電気配線構造を提供するとともに、電装部品のメンテナンス性が悪い点を解決し、電装部品のメンテナンス性に優れた汎用エンジンの電気配線構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る汎用エンジンの電気配線構造の発明は、燃料タンク、エアクリーナやマフラをエンジンのシリンダブロックの上面に配置するとともに、エンジンの出力軸と同軸に冷却ファンを設け、この冷却ファンを囲うためにエンジンのシリンダブロックにファンカバーを設け、発電機及びメインスイッチに配線する電気配線をシリンダブロック廻りに通した汎用エンジンにおいて、電気配線に、電気配線同士を結線するコネクタを設け、メインスイッチを操作する操作部材の隣接位置でファンカバーに、電気配線を収納する箱体を一体的に形成し、この箱体内で電気配線同士を結線し、箱体が、エンジンの外方に向けて開口されるとともに、箱体の底部分に、電気配線を支持する保持部を一体的に設け、保持部に電気配線を保持するとともに、箱体内に電気配線を通過させたことを特徴とする。

例えば、電気配線の振動を防止することができるとすれば、電装部品の結線の信頼性を向上することができるので好ましいことであり、電装部品のメンテナンス性を向上することができれば、修理作業を迅速に遂行することができるので好都合である。

そこで、電気配線に、電気配線同士を結線するコネクタを設け、シリンダブロック側に、電気配線を収納する箱体を設け、この箱体内で電気配線同士を結線することで、箱体の中で集中的に電装部品間の結線をすることができる。

箱体を、メインスイッチを操作する操作部材の隣接位置に設けることで、操作部材の機能を確認しつつ電気配線を確認することができる。

箱体の底部分に、電気配線を支持する保持部を一体的に設け、保持部に電気配線を保持するとともに、箱体内に電気配線を通過させることで、電気配線の振動を容易に防止することができる。

エンジンの出力軸と同軸に冷却ファンを設け、この冷却ファンを囲うためにエンジンのシリンダブロックにファンカバーを設け、このファンカバーに箱体を一体的に形成することで、汎用エンジンの電気配線構造のコストの低減を図ることができる。

請求項１に係る発明では、電気配線に、電気配線同士を結線するコネクタを設け、メインスイッチを操作する操作部材の隣接位置でファンカバーに、電気配線を収納する箱体を一体的に形成し、この箱体内で電気配線同士を結線したので、箱体の中で集中的に電装部品間の結線をすることができる。この結果、電装部品のメンテナンス性を向上することができ、修理作業を迅速に遂行することができるという利点がある。

箱体の底部分を、メインスイッチを操作する操作部材の隣接位置に設けたので、操作部材の機能を確認しつつ電気配線を確認することができる。この結果、メンテナンス時の利便性の向上を図ることができるという利点がある。

箱体の底部分に、電気配線を支持する保持部を一体的に設け、保持部に電気配線を保持するとともに、箱体内に電気配線を通過させたので、電気配線の振動を容易に防止することができる。この結果、電装部品の結線の信頼性を向上することができるという利点がある。

エンジンの出力軸と同軸に冷却ファンを設け、この冷却ファンを囲うためにエンジンのシリンダブロックにファンカバーを設け、このファンカバーに箱体を一体的に形成したので、汎用エンジンの電気配線構造のコストの低減を図ることができるという利点がある。

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。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの正面図であり、内燃機関としてのエンジン（汎用エンジン）１０は、オイル（潤滑油）１２を貯留するクランクケース１３と、このクランクケース１３に水平に且つ回転自在に取付けた出力軸としてのクランク軸１４と、クランクケース１３に一体的に且つ傾斜させて形成した１個のシリンダブロック１５と、このシリンダブロック１５のシリンダ１６にスライド可能に取付けたピストン１７と、これらのピストン１７及びクランク軸１４を連結するコンロッド１８と、シリンダブロック１５の開口１９に取付けたシリンダヘッド２１と、このシリンダヘッド２１の吸気ポート２２に昇降自在に取付けた吸気弁２４と、シリンダヘッド２１の排気ポート２３に取付けた昇降自在に排気弁２５と、を主要構成とする単気筒且つ傾斜シリンダ型のＯＨＣ（overhead camshaft）式空冷エンジンである。

なお、２６はグランド面（水平面）を示し、シリンダブロック１５はグランド面（水平面）に対して傾斜させたものである。

また、エンジン本体２７を、クランクケース１３、シリンダブロック１５、シリンダヘッド２１、クランク軸１４、コンロッド１８、ピストン１７、吸気弁２４及び排気弁２５で構成し、クランクケース１３、シリンダブロック１５、シリンダヘッド２１でエンジン本体２７のケーシング２８を構成し、シリンダブロック１５及びシリンダヘッド２１で燃焼室２９を構成する。

また、クランク軸１４は、動力取出しのための軸でもあり、一端に動力取出し部３１を形成し、この動力取出し部３１をＰＴＯ（power take-off）と呼ぶことがある。
シリンダヘッド２１は、吸気弁２４及び排気弁２５をクランク軸１４の回転で駆動するための動弁室３２を備える。図中、３３はオイルレベルゲージ、４１はマフラカバー、４５はマフラカバー４１に取付けた排気ガスの出口である排出パイプを示す。

図２は本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの側面図であり、エンジン１０は、エンジン本体２７に、エンジン１０作動のための付属品である補機類を備え、その主なものとして、外気を引込むエアクリーナ３５と、燃料（ガソリン）を気化させ燃焼室２９（図１参照）に送込むキャブレタ３６と、燃料を貯留する燃料タンク３７と、排気ガスの排気音の低減を図るマフラ４０（図１参照）と、エンジン１０を始動するリコイルスタータ３９と、オイルレベル（潤滑油レベル）を検知するオイルレベル検知装置（オイルアラート）５０と、点火のための図１０にイグニッション部（イグニッションコイル）２０４を内蔵したプラグキャップ６０と、を付設したものである。

図中、４２はオイルを補給するオイル供給口、４３は一端をシリンダヘッド２１から延出し他端にマフラ４０を取付けた排気管、４４はリコイルスタータ３９の始動ノブ（グリップ）を示す。

図３は本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの背面図であり、エンジン１０は、クランク軸１４の動力取出し部３１（図１参照）の対向側に電装部品としての発電機４６及び冷却ファン４７を内側からこの順に取付け、この冷却ファン４７をファンカバー４８で囲み、始動時にクランク軸１４（図１参照）に噛合わせて回転させるリコイルスタータ３９を設け、このリコイルスタータ３９をリコイルスタータカバー４９で覆い、このリコイルスタータカバー４９の側方上部にメインパネル５２を配置し、このメインパネル５２に連続させるとともに燃料タンク３７及びリコイルスタータカバー４９の間に内部を覆うカバーパネル５３を設けたものである。

なお、メインパネル５２及びカバーパネル５３で操作パネルを構成し、メインパネル５２は、エンジン１０をＯＮ状態に設定する操作部材としてのスイッチノブ５４と、キャブレタ３６（図２参照）に備えたガバナモータ２０３（図１０参照）の特性を調整する操作部材としての調整ツマミ５５と、を配置したものである。図中、３８はエアクリーナ３５の接続管（吸気管）である。

図４は本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの側面断面図であり、図中７１は発電機４６のステータ、７２は発電機４６のロータを示す。
リコイルスタータ３９は、リコイルスタータカバー４９と、プーリ７４と、このプーリ７４回転時にカップ７３に噛合わせるラッチ７５と、ロープ７６と、を主要構成とする。

図５は本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の正面図であり、図６は本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造に採用するファンカバーの正面図である。
汎用エンジンの電気配線構造１１０は、発電機４６（図４参照）やメインスイッチ１０１を含む電装部品に配線する電気配線群１０３をシリンダブロック１５廻りに通した配線構造であり、操作パネル５１は、メインスイッチ１０１及びボリューム１０２などの電装部品を配列する縦長の樹脂にて形成したメインパネル５２と、電気配線群１０３を覆う樹脂にて形成したカバーパネル５３と、から構成される。
ファンカバー４８は、樹脂製の部材であってエンジン本体２７（図１参照）側に取付ける部材であるとともに図５に示す冷却ファン４７を囲む部材である。

さらに、ファンカバー４８は、冷却ファン４７及びリコイルスタータ３９を仕切る仕切り壁１０６と、この仕切り壁１０６に開けることで冷却ファン４７を臨ませる円形開口１０７と、仕切り壁１０６の上部に設けることで電気配線群１０３（図５参照）を収納する箱体１０４（電気配線収納部）と、この箱体１０４の側方に設けることで図５に示すメインスイッチ１０１及びボリューム１０２などの電装部品を収納する有底の凹部１０８と、からなる。

仕切り壁１０６は、シリンダブロック１５（図５参照）側に止める止め部１１１と、リコイルスタータカバー４９（図５参照）をねじ止めするための固定ボス１１２・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）と、を備える。

箱体１０４は、凹部１０８と連続的に設けた第１のコネクタ接続部１１３と、この第１のコネクタ接続部１１３に離間して設けた第２のコネクタ接続部１１４と、これらのコネクタ接続部１１３，１１４の間に形成した略コ字形の開口部１１５と、からなる。

エンジン１０（図１参照）のクランク軸（出力軸）１４と同軸に冷却ファン４７を設け、この冷却ファン４７を囲うためにエンジン１０のシリンダブロック１５にファンカバー４８を設け、このファンカバー４８に箱体１０４を一体的に形成することで、汎用エンジンの電気配線構造１１０のコストの低減を図ることができる。

図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の第１のコネクタ接続部の正面図であり、（ａ）は第１のコネクタ接続部のみの平面を示し、（ｂ）は電気配線を収納した状態の第１のコネクタ接続部を示す。

（ａ）に示すように、第１のコネクタ接続部１１３は、キャブレタ３６（図２参照）側から延出した電気配線としての第１ハーネス１５１と、この第１ハーネス１５１から分岐させた電気配線としての第２ハーネス１５２と、この第２ハーネス１５２に接続する電気配線としてのボリューム側ハーネス１５４と、プラグキャップ６０（図２参照）に内蔵したイグニッション部（イグニッションコイル）２０４（図１０参照）側から延出した電気配線としての第３ハーネス１５３と、この第３ハーネス１５３に接続する電気配線としてのメインスイッチ側ハーネス１５５と、第１ハーネス１５１に中継する電気配線としての中継ハーネス１５６と、を収納するとともに、これらのハーネス１５１〜１５６の接続若しくは切離し可能にした接続部である。

第１〜第３ハーネス１５１〜１５３は、それぞれ先端（一端）に差込み側コネクタを１６１〜１６３を備え、ボリューム側ハーネス１５４は、先端に受け側コネクタ１６４を備え、メインスイッチ側ハーネス１５５は、先端に受け側コネクタ１６５を備え、中継ハーネス１５６は、受け側コネクタ１６６を備える。

（ｂ）に示すように、第１のコネクタ接続部１１３は、（ａ）に示す第１ハーネス１５１の差込み側コネクタ１６１を保持する第１の保持部１７１と、（ａ）に示すボリューム側ハーネス１５４の受け側コネクタ１６４を保持するボリューム側保持部１７４と、（ａ）に示すメインスイッチ側ハーネス１５５の受け側コネクタ１６５を保持するスイッチ側保持部１７５と、中継ハーネス１５６を延出するための孔１７６と、カバーパネル５３（図５参照）を係止する嵌合凸部（嵌合爪）１７７，１７７と、カバーパネル５３をねじ止めする止めボス１７８，１７８と、を形成したものである。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の第２のコネクタ接続部の正面図であり、（ａ）は第２のコネクタ接続部のみの平面を示し、（ｂ）は電気配線を収納した状態の第２のコネクタ接続部を示す。
（ａ）に示すように、第１ハーネス１５１は、他端に差込み側コネクタ１８１を備え、この差込み側コネクタ１８１から別配材１８２を延出したことを示し、第３ハーネス１５３は、開口部１１５及び第２コネクタ接続部１１４を経由させたことを示す。

（ｂ）に示すように、第２コネクタ接続部１１４は、第３のハーネス１５３を支持するＬ型支持部１８３と、第３のハーネス１５３を支持するＩ型支持部１８４と、を備える。
開口部１１５は、別配材１８２を第２コネクタ接続部１１４から延出するとともに、第２コネクタ接続部１１４側に保持するヘアーピン形状の切り欠き１８５を備える。

図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造のカバーパネルの説明図であり、（ａ）はカバーパネルの正面を示し、（ｂ）はカバーパネルの平面を示す。
（ａ），（ｂ）において、第１のコネクタ接続部１１３（図７参照）を覆う第１カバー部１９１と、開口部１１５（図８参照）を覆う開口カバー部１９３と、第２のコネクタ接続部１１４を覆う第２カバー部１９２と、を一体的に形成したものである。

第１カバー部１９１は、嵌合凸部（嵌合爪）１７７，１７７（図７参照）に係止する嵌合凹部（嵌合孔）１９４，１９４と、一方の止めボス１７８に止める止め部１９５と、を備える。

第２カバー部１９２は、（ｂ）に示すように、エンジン本体２７（図１参照）から外方に膨出させることで第１ハーネス１５１（図７参照）の他端に取付けた差込む側コネクタ１８１を覆う膨出部１９７を備える。
開口カバー部１９３は、（ａ）に示すように、他方の止めボス１７８に止める止め部１９６を備える。

図１０は本発明に係る電気配線構造を採用する汎用エンジンの制御ブロック図であり、エンジン１０の制御回路の一例を示す。
エンジン１０は、発電機４６で発電した電力をＥＣＵ（Electronic Controled Unitの略）２０１に供給し、このＥＣＵ２０１にオイルレベル検出装置（オイルアラート）５０からオイルレベル情報を取込み、発電機４６の回転数を検出するパルスコイル（回転検出センサ）７７の情報を取込み、シリンダブロック１５（図１参照）の温度を検出する温度センサ２０２の情報を取込み、メインスイッチ１０１の状態を判別し、キャブレタ３５（図２参照）に設けたガバナモータ２０３の特性を調整するボリューム１０２の情報を取込み、プラグキャップ６０（図２参照）に設けたイグニッション部（イグニッションコイル）に２０４に点火情報を発信し、ガバナモータ２０３にスロットル開情報を発信し、燃料の供給を停止する燃料カット用ソレノイド２０５を駆動するものである。

ＥＣＵ２０１は、故障診断をする診断機２０６と、この診断機２０６の診断情報を表示するＬＥＤ（Light Emitting Diodeの略）２０７を備える。
なお、発電機４６、ＥＣＵ２０１、オイルレベル検出装置（オイルアラート）５０、パルスコイル（回転検出センサ）７７、燃料カット用ソレノイド２０５、イグニッション部（イグニッションコイル）２０４、燃料カット用ソレノイド２０５は、すべて電装部品に該当する。

図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の作用説明図であり、（ａ）において、カバーパネル５３を取付けた状態を示し、（ｂ）に示すハーネス（電気配線）１５１〜１５６を覆った状態なので、エンジン１０（図３参照）の意匠性の向上を図ることができる。また、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６に不用意に触れることも防止できるので、エンジン１０の信頼性の向上を図ることができる。なお、１９８，１９８はカバーパネル５３を（ｂ）に示すファンカバー４８に取付ける取付ねじを示す。

（ｂ）において、カバーパネル５３を矢印ｄ１，ｄ１の如く外すことで、箱体１０４を構成する第１・第２のコネクタ接続部１１３，１１４（図８参照）及び開口部１１５を露出させることができる。これにより、エンジン１０の電気系統のメンテナンスを集中して行うことができる。

汎用エンジンの電気配線構造１１０は、図２に示すように、燃料タンク３７、エアクリーナ３５やマフラ４０を含む補機類をエンジン１０のシリンダブロック１５（図１参照）の上面に配置するとともに、発電機４６（図４参照）やメインスイッチ１０２（図５参照）を含む電装部品に配線するハーネス（電気配線）１５１〜１５６をシリンダブロック１５廻りに通した汎用エンジンにおいて、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６に、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６同士を結線するコネクタ１６１〜１６６を設け、シリンダブロック１５（図５参照）側に、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６を収納する箱体１０４を設け、この箱体１０４内でハーネス（電気配線）１５１〜１５６同士を結線するようにしたものと言える。

一般的には、電気配線の保護のために、シリンダブロックと燃料タンク、エアクリーナや燃料タンクなどの補記類とで挟まれた空間に電気配線を通すことが多い。しかし、汎用エンジンはコンパクト性を追求するために、シリンダブロックと燃料タンク、エアクリーナや燃料タンクなどの補記類とで挟まれた空間は狭いものなので、その空間を通す電気配線の結線が難しいことが知られる。

そこで、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６に、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６同士を結線するコネクタ１６１〜１６６を設け、シリンダブロック１５側に、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６を収納する箱体１０４を設け、この箱体１０４内でハーネス（電気配線）１５１〜１５６同士を結線することで、箱体１０４の中で集中的に図１０に示すガバナモータ２０３やボリューム１０２などの電装部品間の結線をすることができる。この結果、電装部品のメンテナンス性を向上することができ、修理作業を迅速に遂行することができる。

また、箱体１０４を、メインスイッチ１０１を操作するスイッチノブ５４や、ボリューム１０２を操作する調整ツマミ５５（図５参照）などの操作部材の隣接位置に設けることで、操作部材の機能を確認しつつハーネス（電気配線）１５１〜１５６を確認することができる。この結果、メンテナンス時の利便性の向上を図ることができる。

さらに、箱体１０４に、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６を支持する保持部１７１，１７４，１７５を設けることで、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６の振動を容易に防止することができる。この結果、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６の結線の信頼性を向上することができる。

図１２は本発明に係る電気配線構造を採用する別実施形態の汎用エンジンの制御ブロック図であり、汎用エンジン（エンジン）２１０は、始動するためのスタータモータ２１１と、このスタータモータ２１１に電力を供給するバッテリ２１２と、発電機４６とバッテリ２１２との間に介在させたレギュレータ２１３と、始動時に自動でチョーク（不図示）を引くためのチョークモータ２１４と、を備えたものである。

図中、５０はオイルレベル検出装置（オイルアラート）、７７はパルスコイル、１０２はボリューム、２０１はＥＣＵ、２０２は温度センサ、２０３はガバナモータ、２０４はイグニッション部（イグニッションコイル）、２０５は燃料カット用ソレノイド、２０６は診断機、２０７はＬＥＤを示す。なお、ＥＣＵ２０１はチョークモータ２１４を接続するポートを備えたものである。

尚、本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造は、箱体１０４を、第１・第２のコネクタ接続部１１３，１１４と、これらの第１・第２のコネクタ接続部１１３，１１４間に設けた開口部１１５と、から構成したが、これに限るものではなく、第１のコネクタ接続部のみで構成するものであってもよい。

本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造は、ハーネス（電気配線）１５１〜１５６を収納する収納部分を箱体１０４としたが、これに限るものではなく、例えば、矩形の箱の側面を開放したもの、矩形の箱の底面若しくは側面に切り欠き若しくは孔を設けたものを含み、箱の形状も矩形に限るものではなく、適宜形状（外形）を変形することを妨げるものではない。

本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造は、小型の空冷エンジンや自動車用エンジンに採用するのに好適である。

本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの正面図である。 本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの側面図である。 本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの背面図である。 本発明に係る電気配線構造を採用した汎用エンジンの側面断面図である。 本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の正面図である。 本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造に採用するファンカバーの正面図である。 本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の第１のコネクタ接続部の正面図である。 本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の第２のコネクタ接続部の正面図である。 本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造のカバーパネルの説明図である。 本発明に係る電気配線構造を採用する汎用エンジンの制御ブロック図である。 本発明に係る汎用エンジンの電気配線構造の作用説明図である。 本発明に係る電気配線構造を採用する別実施形態の汎用エンジンの制御ブロック図である。 従来の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…エンジン、１４…出力軸（クランク軸）、１５…シリンダブロック、３７…燃料タンク、４７…冷却ファン、４８…ファンカバー、５４…操作部材（スイッチノブ）、５５…操作部材（調整ツマミ）、１０４…箱体、１１０…汎用エンジンの電気配線構造、１５１〜１５６…電気配線（ハーネス）、１７１，１７４，１７５…保持部、２０３…電装部品（ガバナモータ）。

Claims (1)

1. 燃料タンク、エアクリーナやマフラをエンジンのシリンダブロックの上面に配置するとともに、前記エンジンの出力軸と同軸に冷却ファンを設け、この冷却ファンを囲うためにエンジンのシリンダブロックにファンカバーを設け、発電機及びメインスイッチに配線する電気配線をシリンダブロック廻りに通した汎用エンジンにおいて、
   前記電気配線に、前記電気配線同士を結線するコネクタを設け、前記メインスイッチを操作する操作部材の隣接位置で前記ファンカバーに、前記電気配線を収納する箱体を一体的に形成し、この箱体内で前記電気配線同士を結線し、
   前記箱体は、前記エンジンの外方に向けて開口されるとともに、該箱体の底部分に、前記電気配線を支持する保持部を一体的に設け、該保持部に前記電気配線を保持するとともに、前記箱体内に前記電気配線を通過させたことを特徴とする汎用エンジンの電気配線構造。

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