JP5469907B2 - エンジン発電機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン発電機に関し、詳しくは、端子台に設けられている電機子端子への短絡板の取付位置を変更することで発電機の出力電圧を切り替えるエンジン発電機に関する。

エンジンで同期発電機を駆動して発電する可搬式のエンジン発電機では、使用場所や負荷に応じて出力電圧を低電圧（例えば２００Ｖ）と高電圧（例えば４００Ｖ）とに切替可能とし、端子台に設けられている電機子端子への短絡板の取付位置を変更することで出力電圧を切り替えるようにしたものが広く使用されている。さらに、短絡板の位置を検出して出力電圧を確認できるようにしたものも知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特開２０００−１８４７９６号公報 特開平７−２７４５９４号公報

比較的小型のエンジン発電機では、コスト上昇を抑えるために端子台として汎用の端子台を用いることが多い。しかし、汎用の端子台は、その形状（構造）から、任意の位置に短絡板を取り付けることが可能なため、設定とは異なった位置に短絡板を取り付けた状態で発電を行うと、発電機のコイルが焼損したり、負荷に高電圧が印加されて負荷が損傷したりするおそれがある。また、短絡板の位置を検出するセンサを設けるとコストアップに繋がり、短絡板取付時に設定とは異なった位置に短絡板を取り付けてしまうことを防ぐことはできない。

そこで本発明は、短絡板の取付位置を明確にすることにより、設定とは異なった位置に短絡板を取り付けてしまうことを防止できる端子台構造を備えたエンジン発電機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のエンジン発電機は、エンジンにより駆動される同期発電機におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の各電機子コイルを、中性点Ｏに接続された内側コイルと外側コイルとにそれぞれ２分割し、２分割した内側コイルと外側コイルとを、並列接続することで低電圧を出力し、直列接続することで高電圧を出力するに際し、端子台に設けた各コイルの電機子端子への短絡板の取付位置を低電圧位置と高電圧位置とに組み替えることによって低電圧と高電圧とに切り替えるエンジン発電機において、前記端子台には、Ｕ相における外側コイルの外端Ｕ１、内側コイルの外端Ｕ２、外側コイルの内端Ｘ１及び中性点Ｏ、Ｖ相における外側コイルの外端Ｖ１、内側コイルの外端Ｖ２、外側コイルの内端Ｙ１及び中性点Ｏ、Ｗ相における外側コイルの外端Ｗ１、内側コイルの外端Ｗ２、外側コイルの内端Ｚ１及び中性点Ｏに接続する発電機側端子が順次直線的に配列されるとともに、ベースを挟んで前記発電機側端子に接続する短絡板取付側端子が順次直線的に配列され、前記短絡板取付側の各端子には、出力電圧に応じた所定位置に出力電圧切替用の短絡板がそれぞれ取り付けられ、該短絡板は、各端子に装着される一対のＹ型端子部と両Ｙ型端子部を連結する摘み部とを有する門形に形成され、第１の発明は、出力電圧を低電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置と、高電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置とを識別するための低電圧用表示及び高電圧用表示を、前記短絡板の門形形状に対応した門形形状に形成するとともに、低電圧用表示と高電圧用表示との色調を異ならせ、前記ベース前面の低電圧に設定する位置に低電圧用表示を、高電圧に設定する位置に高電圧用表示を、それぞれ設けたことを特徴とし、第２の発明は、出力電圧を低電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置と、高電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置とを識別するための低電圧用表示及び高電圧用表示を、四角形状に形成するとともに、低電圧用表示と高電圧用表示との色調を異ならせ、前記ベース前面の低電圧に設定する位置に低電圧用表示を、高電圧に設定する位置に高電圧用表示を、それぞれ設けたことを特徴とし、第３の発明は、出力電圧を低電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置を識別するための低電圧用表示と、高電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置を識別するための高電圧用表示とを異なる色調とし、前記端子台の両側にそれぞれ設けたことを特徴とし、さらに、前記表示は、低電圧位置に対応した短絡板の取付位置と高電圧位置に対応した短絡板の取付位置とで色分けされていることを特徴としている。

本発明のエンジン発電機によれば、低電圧又は高電圧に対応した表示に従って短絡板を取り付ければよいため、出力電圧の切替作業を容易かつ確実に行うことができる。万一、設定とは異なった位置に短絡板を取り付けてしまった場合でも、短絡板取付後に表示の状態を見ることにより、容易に確認することができる。また、前記表示を異なる色調や濃淡で色分けしておくことにより、視認性を向上させることができる。

本発明の第１形態例を示すもので、出力電圧を低電圧に設定するときの端子台への短絡板の取付状態を示す説明図である。 同じく、出力電圧を高電圧に設定するときの端子台への短絡板の取付状態を示す説明図である。 同期発電機の一例を示す電気回路図である。 出力電圧が高電圧のときの電機子コイルの接続状態を示す説明図である。 出力電圧が低電圧のときの電機子コイルの接続状態を示す説明図である。 本発明の第２形態例を示す端子台の正面図である。 本発明の第３形態例を示す端子台の正面図である。 本発明の第４形態例を示す端子台の要部正面図である。 本発明の第５形態例を示す端子台の要部正面図である。

まず、エンジンによって同期発電機を駆動して発電を行うエンジン発電機は、同期発電機の電機子コイルを２分割し、２分割した電機子コイルを直列接続することで高電圧を、２分割した電機子コイルを並列接続することで低電圧を、出力するように形成されている。

すなわち、図３に示すように、同期発電機１１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の各電機子コイル１２を、中性点Ｏに接続された内側コイル１２ａと外側コイル１２ｂとに２分割し、これらを直列接続又は並列接続することによって出力電圧を高電圧と低電圧とに切替可能としている。

図４において丸１で示す位置をそれぞれ接続することにより、Ｕ相における内側コイル１２ａの外端Ｕ２と外側コイル１２ｂの内端Ｘ１とが接続され、Ｖ相における内側コイル１２ａの外端Ｖ２と外側コイル１２ｂの内端Ｙ１とが接続され、Ｗ相における内側コイル１２ａの外端Ｗ２と外側コイル１２ｂの内端Ｚ１とが接続され、各内外コイルがそれぞれ直列接続された状態になる。この結果、各外側コイル１２ｂの外端Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１間に高電圧（例えば４００Ｖ又は４４０Ｖ）が発生し、遮断器１３を介して出力端子台１４の各出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗに高電圧の三相交流が出力される。この高電圧出力時には、Ｕ相におけるＵ１とＵ２との間に電位差が生じるので高電圧運転ランプ１５ａが点灯し、Ｘ１とＵ２との間は短絡されて電位差が生じないので低電圧運転ランプ１５ｂは消灯した状態となる。

一方、図５において丸２で示す位置をそれぞれ接続することにより、Ｕ相における内側コイル１２ａの外端Ｕ２と外側コイル１２ｂの外端Ｕ１とが接続され、Ｖ相における内側コイル１２ａの外端Ｖ２と外側コイル１２ｂの外端Ｖ１とが接続され、Ｗ相における内側コイル１２ａの外端Ｗ２と外側コイル１２ｂの外端Ｗ１とが接続されるとともに、各外側コイル１２ｂの内端Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１がそれぞれ中性点に接続されることになり、各内外コイルがそれぞれ並列接続された状態になる。この結果、各外側コイル１２ｂの外端Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１から遮断器１３を介して出力端子台１４の各出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗに低電圧（例えば２００Ｖ又は２２０Ｖ）の三相交流が出力される。この低電圧出力時には、Ｕ相におけるＸ１とＵ２との間に電位差が生じるので低電圧運転ランプ１５ｂが点灯し、Ｕ１とＵ２との間は短絡されて電位差が生じないので高電圧運転ランプ１５ａは消灯した状態となる。

各コイルの内端や外端及び中性点は、これらにそれぞれ対応させて端子台２１に設けた電機子端子２２にそれぞれ接続されており、これらの電機子端子２２の接続状態を短絡板で組み替えることにより、図４に示す高電圧出力状態と、図５に示す低電圧出力状態とに切り替えることができる。

図１及び図２に示すように、端子台２１は、細長い直方体状のベース２１ａに、発電機側端子２２ａと、この発電機側端子２２ａにそれぞれ接続した短絡板取付側端子２２ｂとを有するものであって、発電機側端子２２ａには、前述の各コイルの内端や外端及び中性点に接続する電線がそれぞれ接続され、短絡板取付側端子２２ｂには、出力電圧に応じた所定位置に複数の短絡板２３がそれぞれ取り付けられる。短絡板２３は、電機子端子２２に装着される一対のＹ型端子部２３ａ，２３ａと摘み部２３ｂとを有する門形に形成されており、出力電圧切替用として６個の短絡板２３が用いられている。

図１は、出力電圧を低電圧に設定する際の端子台２１への短絡板２３の取付状態を示している。６個の短絡板２３は、図１において左側から順に、短絡板取付側端子２２ｂにおける端子Ｕ１，Ｕ２間、端子Ｘ１，Ｏ間、端子Ｖ１，Ｖ２間、端子Ｙ１，Ｏ間、端子Ｗ１，Ｗ２間、端子Ｚ１，Ｏ間のそれぞれを接続するように端子台２１に取り付けられる。これにより、発電機の電気回路は、前述の図５の状態となり、出力電圧が低電圧となる。

また、図２は、出力電圧を高電圧に設定する際の端子台２１への短絡板２３の取付状態を示している。６個の短絡板２３は、２枚ずつ重ねられた状態で使用され、図２において左側から順に、短絡板取付側端子２２ｂにおける端子Ｕ２，Ｘ１間、端子Ｖ２，Ｙ１間、端子Ｗ２，Ｚ１間のそれぞれを接続するように端子台２１に取り付けられる。これにより、発電機の電気回路は、前述の図４の状態となり、出力電圧が高電圧となる。

このように、出力電圧の切り替えに応じて短絡板２３の取付位置が変更される端子台２１には、出力電圧を高電圧に設定するときに短絡板２３を取り付ける位置と、出力電圧を低電圧に設定するときに短絡板２３を取り付ける位置とを識別するための表示２４ａ、２４ｂを設けている。

すなわち、図１及び図２においては、発電機側端子２２ａと短絡板取付側端子２２ｂとの間のベース２１ａ前面に、短絡板２３の門形形状に対応した門形形状を有する高電圧用表示２４ａと低電圧用表示２４ｂとを設け、短絡板２３の開口側と各表示２４ａ、２４ｂの開口側とを対向させた状態とし、両表示２４ａ、２４ｂを異なる色調、例えば、高電圧用表示２４ａを赤、低電圧用表示２４ｂを緑に色分けしている。

このような表示２４ａ、２４ｂを端子台２１に設けておくことにより、出力電圧に応じた短絡板２３の取付位置が明確になり、短絡板２３を組み替える際に、出力電圧を高電圧に設定するときには、赤い高電圧用表示２４ａの部分に短絡板２３を取り付ければよく、出力電圧を低電圧に設定するときには、緑の低電圧用表示２４ｂの部分に短絡板２３を取り付ければよいことから、設定電圧変更時に短絡板２３を端子台２１の所定の位置に確実に組み替えることができる。また、出力電圧を高電圧に設定して短絡板２３を取り付けた後には、赤い高電圧用表示２４ａと短絡板２３との関係を容易に視認することができるので、誤った位置に短絡板２３を取り付けた状態で発電機を運転してしまうことを防止できる。

図６は本発明の第２形態例を示すもので、本形態例では、端子台２１のベース２１ａの前面で、発電機側端子２２ａと短絡板取付側端子２２ｂとの間に、色調が異なる四角形状の高電圧用表示２５ａと低電圧用表示２５ｂとを設けている。このような表示２５ａ、２５ｂをあらかじめ端子台２１に設けておくことにより、表示２５ａ、２５ｂを含めた端子台２１の方向性が無くなるので、配電盤に端子台２１を取り付ける際の方向性を解消できる。

図７は本発明の第３形態例を示すもので、端子台２１の両側に、短絡板２３の取付位置に対応した状態で、色調が異なる高電圧用表示２６ａと低電圧用表示２６ｂとを設けている。このように、端子台２１の両側に表示２６ａ、２６ｂを設けた場合、短絡板２３を取り付けたときに、対応する表示２６ａ、２６ｂのいずれか一方が短絡板２３により隠れる状態になるので、短絡板２３の取付状態をより容易に確認することができる。

図８は本発明の第４形態例を示すもので、短絡板２３の取付位置ではなく、発電機側端子２２ａや短絡板取付側端子２２ｂに対応した位置に高電圧用表示２７ａと低電圧用表示２７ｂとを、図８（Ａ）は端子台２１の前面部分に、図８（Ｂ）は端子台２１の側方部分にそれぞれ設けている。この場合、各端子２２ａ、２２ｂの識別が可能となるので、例えば、Ｕ相の端子部分は赤とし、出力電圧を高電圧に設定するときに短絡板２３を取り付ける部分となる端子Ｕ２，Ｘ１に対応する高電圧用表示２７ａを濃い赤色とし、他の端子Ｕ１，Ｏに対応する表示２７ｂを淡い赤色とし、以下、同様に、Ｖ相の端子部分は青色の濃淡、Ｗ相の端子部分は緑色の濃淡とすることにより、出力電圧を高電圧に設定するときには、各色の濃色部分が短絡板２３の取付位置であることを識別することができるとともに、各端子がＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれの相に属する端子かを色で識別することもできる。

図９は本発明の第５形態例を示すもので、短絡板２３により接続すべき端子間にまたがる形状の高電圧用表示２８ａと低電圧用表示２８ｂとを、図９（Ａ）は端子台２１の前面部分に、図９（Ｂ）は端子台２１の側方部分にそれぞれ設けている。このような形状の表示２８ａ、２８ｂを設けることにより、どの端子間を接続状態とすれば高電圧になるか、低電圧になるかを容易に知ることができ、短絡板２３の取り付けを容易かつ確実に行うことができる。

１１…同期発電機、１２…電機子コイル、１２ａ…内側コイル、１２ｂ…外側コイル、１３…遮断器、１４…出力端子台、１５ａ…高電圧運転ランプ、１５ｂ…低電圧運転ランプ、２１…端子台、２１ａ…ベース、２２…電機子端子、２２ａ…発電機側端子、２２ｂ…短絡板取付側端子、２３…短絡板、２３ａ…Ｙ型端子部、２３ｂ…摘み部、２４ａ〜２８ａ，２４ｂ〜２８ｂ…表示

Claims (4)

1. エンジンにより駆動される同期発電機におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の各電機子コイルを、中性点Ｏに接続された内側コイルと外側コイルとにそれぞれ２分割し、２分割した内側コイルと外側コイルとを、並列接続することで低電圧を出力し、直列接続することで高電圧を出力するに際し、端子台に設けた各コイルの電機子端子への短絡板の取付位置を低電圧位置と高電圧位置とに組み替えることによって低電圧と高電圧とに切り替えるエンジン発電機において、
   前記端子台には、Ｕ相における外側コイルの外端Ｕ１、内側コイルの外端Ｕ２、外側コイルの内端Ｘ１及び中性点Ｏ、Ｖ相における外側コイルの外端Ｖ１、内側コイルの外端Ｖ２、外側コイルの内端Ｙ１及び中性点Ｏ、Ｗ相における外側コイルの外端Ｗ１、内側コイルの外端Ｗ２、外側コイルの内端Ｚ１及び中性点Ｏに接続する発電機側端子が順次直線的に配列されるとともに、ベースを挟んで前記発電機側端子に接続する短絡板取付側端子が順次直線的に配列され、
   前記短絡板取付側の各端子には、出力電圧に応じた所定位置に出力電圧切替用の短絡板がそれぞれ取り付けられ、該短絡板は、各端子に装着される一対のＹ型端子部と両Ｙ型端子部を連結する摘み部とを有する門形に形成され、
   出力電圧を低電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置と、高電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置とを識別するための低電圧用表示及び高電圧用表示を、前記短絡板の門形形状に対応した門形形状に形成するとともに、低電圧用表示と高電圧用表示との色調を異ならせ、
   前記ベース前面の低電圧に設定する位置に低電圧用表示を、高電圧に設定する位置に高電圧用表示を、各表示の開口側を前記短絡板の開口側と対向させた状態でそれぞれ設けた
   ことを特徴とするエンジン発電機。
2. エンジンにより駆動される同期発電機におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の各電機子コイルを、中性点Ｏに接続された内側コイルと外側コイルとにそれぞれ２分割し、２分割した内側コイルと外側コイルとを、並列接続することで低電圧を出力し、直列接続することで高電圧を出力するに際し、端子台に設けた各コイルの電機子端子への短絡板の取付位置を低電圧位置と高電圧位置とに組み替えることによって低電圧と高電圧とに切り替えるエンジン発電機において、
   前記端子台には、Ｕ相における外側コイルの外端Ｕ１、内側コイルの外端Ｕ２、外側コイルの内端Ｘ１及び中性点Ｏ、Ｖ相における外側コイルの外端Ｖ１、内側コイルの外端Ｖ２、外側コイルの内端Ｙ１及び中性点Ｏ、Ｗ相における外側コイルの外端Ｗ１、内側コイルの外端Ｗ２、外側コイルの内端Ｚ１及び中性点Ｏに接続する発電機側端子が順次直線的に配列されるとともに、ベースを挟んで前記発電機側端子に接続する短絡板取付側端子が順次直線的に配列され、
   前記短絡板取付側の各端子には、出力電圧に応じた所定位置に出力電圧切替用の短絡板がそれぞれ取り付けられ、該短絡板は、各端子に装着される一対のＹ型端子部と両Ｙ型端子部を連結する摘み部とを有する門形に形成され、
   出力電圧を低電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置と、高電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置とを識別するための低電圧用表示及び高電圧用表示を、四角形状に形成するとともに、低電圧用表示と高電圧用表示との色調を異ならせ、
   前記ベース前面の低電圧に設定する位置に低電圧用表示を、高電圧に設定する位置に高電圧用表示を、それぞれ設けた
   ことを特徴とするエンジン発電機。
3. エンジンにより駆動される同期発電機におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の各電機子コイルを、中性点Ｏに接続された内側コイルと外側コイルとにそれぞれ２分割し、２分割した内側コイルと外側コイルとを、並列接続することで低電圧を出力し、直列接続することで高電圧を出力するに際し、端子台に設けた各コイルの電機子端子への短絡板の取付位置を低電圧位置と高電圧位置とに組み替えることによって低電圧と高電圧とに切り替えるエンジン発電機において、
   前記端子台には、Ｕ相における外側コイルの外端Ｕ１、内側コイルの外端Ｕ２、外側コイルの内端Ｘ１及び中性点Ｏ、Ｖ相における外側コイルの外端Ｖ１、内側コイルの外端Ｖ２、外側コイルの内端Ｙ１及び中性点Ｏ、Ｗ相における外側コイルの外端Ｗ１、内側コイルの外端Ｗ２、外側コイルの内端Ｚ１及び中性点Ｏに接続する発電機側端子が順次直線的に配列されるとともに、ベースを挟んで前記発電機側端子に接続する短絡板取付側端子が順次直線的に配列され、
   前記短絡板取付側の各端子には、出力電圧に応じた所定位置に出力電圧切替用の短絡板がそれぞれ取り付けられ、該短絡板は、各端子に装着される一対のＹ型端子部と両Ｙ型端子部を連結する摘み部とを有する門形に形成され、
   出力電圧を低電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置を識別するための低電圧用表示と、高電圧に設定するときに前記短絡板を取り付ける位置を識別するための高電圧用表示とを異なる色調とし、前記端子台の両側にそれぞれ設けた
   ことを特徴とするエンジン発電機。
4. 前記表示は、低電圧位置に対応した短絡板の取付位置と高電圧位置に対応した短絡板の取付位置とで色分けされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のエンジン発電機。

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