(57)【要約】【課題】剛性強度に優れると共に騒音性能等を有効に向上する内燃機関のクランクケースカバーを提供する。【解決手段】シリンダ１３と、ピストン２３と連結されるクランク軸１９と、クランク軸１９と連動回転する発電用マグネト３１と、クランクケース１２の側方に取付けられてマグネト３１を覆うクランクケースカバー３２と、クランクケースカバー３２の裏面に発電用マグネト３１の回転軸方向から取り付けられたステータコイル３８と、を備えた内燃機関において、クランクケースカバー３２は、ステータコイル３８を取り付ける少なくとも２つ以上の取付部４０が設けられると共に、取付部４０のうち２つを繋ぐ直線状のリブ４２が設けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、燃焼圧を受けて前記シリンダの摺動面に沿って往復運動するピストンと、クランクケースに回動自在に支持されてコネクティングロッドを介して前記ピストンと連結されるクランク軸と、前記クランク軸の端部に取付けられて前記クランク軸と連動回転する発電用マグネトと、前記クランクケースの側方に取付けられて前記発電用マグネトを覆うクランクケースカバーと、前記発電用マグネトに対応して前記クランクケースカバーの裏面に前記発電用マグネトの回転軸方向から取り付けられたステータコイルと、を備えた内燃機関において、
前記クランクケースカバーは、前記ステータコイルを取り付ける少なくとも２つ以上の取付部が設けられると共に、前記取付部のうち２つを繋ぐ直線状のリブが設けられたことを特徴とする内燃機関のクランクケースカバー。
【請求項２】
前記クランクケースカバーは、前記取付部からその側壁に向けて放射状に延びるリブを少なくとも１つ以上設けたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のクランクケースカバー。
【請求項３】
前記リブは、前記発電用マグネトの回転軸を中心として前記取付部を通る円の接線方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のクランクケースカバー。
【請求項４】
前記取付部のうち２つは、側面視でシリンダ軸線上に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のクランクケースカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車等のエンジンにおいて特にステータコイルの取付に好適なクランクケースカバーの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両等に搭載されるエンジンにおいて、クランクケースに回動自在に支持されてコネクティングロッドを介してピストンと連結されるクランクシャフトの端部には、該クランクシャフトと連動回転する発電用マグネトが取り付けられる。このマグネトは、クランクケースの側方に取付けられたクランクケースカバーによって覆われ、クランクケースカバーの裏面にはマグネトに対応してステータコイルが取り付けられる。
【０００３】
ステータコイルをクランクケースカバーに取付固定する場合、クランクケースカバーの裏面にステータコイル締付ボスを設け、例えば２点締めでマグネトのステータコイルを取り付けるようにしている。特許文献１に記載のエンジンでもこのようなステータコイル取付構造を採用している。従来構造ではステータコイルの取付中央部から放射状にリブを設置することで強度・剛性を高め、共振の発生を防いでいた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４５９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ステータコイルはエンジン燃焼によるシリンダ軸線方向への加振力と、発電による円周方向への加振力とで、２方向への加振力を受ける。これらの加振力を受けるのはステータ締付ボスであるが、従来構造では締付ボスを直接抑えていないため、振動がカバーの天井面に伝わり易く、カバー天井面が不快な共振音を発生することがある。
【０００６】
そのためクランクケースカバーの天井面の肉厚やリブ高さを上げて剛性を高めたり、別部品の樹脂カバーで遮音する必要があり、結果的にコスト、重量及びエンジン横幅が増えるという課題があった。特に近年では、内燃機関の電子制御化により発電容量を増やす必要があり、ステータコイルとそれを固定するクランクケースカバーが受ける力も増加しているため共振音の発生が問題となっている。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、剛性強度に優れると共に騒音性能等を有効に向上する内燃機関のクランクケースカバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による内燃機関のクランクケースカバーは、シリンダと、燃焼圧を受けて前記シリンダの摺動面に沿って往復運動するピストンと、クランクケースに回動自在に支持されてコネクティングロッドを介して前記ピストンと連結されるクランク軸と、前記クランク軸の端部に取付けられて前記クランク軸と連動回転する発電用マグネトと、前記クランクケースの側方に取付けられて前記発電用マグネトを覆うクランクケースカバーと、前記発電用マグネトに対応して前記クランクケースカバーの裏面に前記発電用マグネトの回転軸方向から取り付けられたステータコイルと、を備えた内燃機関において、前記クランクケースカバーは、前記ステータコイルを取り付ける少なくとも２つ以上の取付部が設けられると共に、前記取付部のうち２つを繋ぐ直線状のリブが設けられたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による内燃機関のクランクケースカバーにおいて、前記クランクケースカバーは、前記取付部からその側壁に向けて放射状に延びるリブを少なくとも１つ以上設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による内燃機関のクランクケースカバーにおいて、前記リブは、前記発電用マグネトの回転軸を中心として前記取付部を通る円の接線方向に延びていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による内燃機関のクランクケースカバーにおいて、前記取付部のうち２つは、側面視でシリンダ軸線上に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クランクケースカバーを支持する取付部双互間には、直線状のリブが橋渡しされ、これによりクランクケースカバーの面剛性が大幅に向上される。このようにクランクケースカバーの剛性強度を高めることで、エンジン作動時の振動や騒音を有効に抑制し、実使用において極めて優れた効果を発揮する。また、取付部に対して、放射状更には接線状のリブを付設することで、ステータコイルの取付部をより強固且つ安定的に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自動二輪車のエンジンユニットの正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る自動二輪車のエンジンユニットの左側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る自動二輪車のエンジンユニットの右側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る自動二輪車のエンジンユニットの縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るエンジンの左側クランクケースカバーの裏面を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るエンジンの左側クランクケースカバーの裏面を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態に係るエンジンの左側クランクケースカバー単体の裏面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づき、本発明における内燃機関のクランクケースカバーの好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例としての自動二輪車１００の側面図である。なお、本発明に係るエンジン、即ち内燃機関は自動二輪車の場合に限らず、その他の車両あるいは装備・装置等の動力源として適宜用いることができる。先ず、図１を用いて、自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。
【００１５】
自動二輪車１００は、鋼製あるいはアルミニウム合金製でなる車体フレームにより車体骨格を形成し、車体フレームに対する各種部品の艤装を経て構成される。車体フレームの構成例として例えば所謂アンダーボーンタイプでよく、その前上端部に結合するステアリングヘッドパイプから下方へ向けてダウンフレームもしくはチューブが延設され、このダウンフレームの後側にリヤフレームが結合する。エンジンを含むパワーユニット１０は車体フレームにより車体の略中央部で支持される。
【００１６】
上述したステアリングヘッドパイプは、フロントフォーク１０１を回動可能に支持し、フロントフォーク１０１の上端にはハンドルバー１０２が固定されると共に、その下端側には前輪１０３が回転可能に支持される。なお、前輪１０３の上方はフロントフェンダ１０４により覆われる。パワーユニット１０の後方には後輪１０５が回転可能に支持され、後輪１０５の上方にはライダーが着座するシート１０６が配置される。
【００１７】
車両外観としては、各種車体カバーが車体フレーム等の適所に支持されて被着される。フロントレッグシールド１０７は車両前面側を覆うと共にウィンカ等が実装され、リヤフレームカバー１０８はシート１０６の下方乃至車両後方側を覆うと共に、ウィンカやブレーキランプが実装される。後輪１０５の上方はリヤフェンダ１０９によって覆われる。
【００１８】
図２〜図４は、パワーユニット１０まわりを示している。図２はその上面図、図３はその左側面図、図４は右側面図である。この例ではパワーユニット１０は空冷式４サイクル単気筒エンジン１１を有し、このエンジン１１は主に、左右方向に水平配置されるクランクシャフトを回転自在に支持・収容するクランクケース１２と、クランクケース１２の前部に結合し、その軸線が略水平方向に設定されたシリンダもしくはシリンダブロック１３と、シリンダ１３の更に前部に結合するシリンダヘッド１４及びシリンダヘッド１４に蓋着するシリンダヘッドカバー１５とを含んで構成される。
【００１９】
なお、詳細図示を省略するが、エンジン１１に混合気を供給する吸気系において、エンジン１１の上方には車体フレームによりエアクリーナが支持される。このエアクリーナとエンジン１１との間に形成される吸気通路の途中にスロットル装置が配置される。スロットル装置は、そのスロットルボディ内に形成される吸気通路を開閉するスロットルバルブを有する。スロットル装置からはインテークパイプを介して、エンジン１１のインテークポート１６（図２等）に混合気が供給される。
【００２０】
また、エンジン１１の排気系において、シリンダヘッド１４の下部側にエキゾーストパイプ（排気管）が結合する。なお、エキゾーストパイプは、シリンダヘッド１４に形成されたエキゾーストポート１７（図４）に接続される。エンジン１１で生成された燃焼ガスが排気ガスとして、エキゾーストポート１７からエキゾーストパイプを通り、最終的にマフラ（排気消音器）から排気される。
【００２１】
エンジン１１について更に説明する。図５は、クランクシャフト軸線を通りシリンダ軸線方向に沿う断面図を示している。本例ではクランクケース１２は図２にも示すように、左右２つ割りに構成される。図５において、クランクケース１２は左右で対をなす右側クランクケース１２Ｒと左側クランクケース１２Ｌが相互に結合・一体化してなり、それらによってクランク室１８が形成される。このクランク室１８内にクランクシャフト１９及びクランクシャフト１９と一体化した左右一対のクランクウェブ１９ａが、一対のベアリング２０を介して回転自在に軸支される。
【００２２】
クランクウェブ１９ａ相互間には、クランクピン２１を介してコンロッド２２の基端側が連結される。シリンダ１３内にはピストン２３が往復動可能に収容されており、ピストン２３はそのピストンピン２４を介してコンロッド２２の先端側と連結される。ピストン２３がシリンダ軸線方向に往復動することで、クランクシャフト１９が回転する。また、シリンダヘッド１４内には、カム及びカムシャフト等を含んでなる動弁装置が組み込まれている。吸気側及び吸気側のカムシャフトのそれぞれ一端に取り付けたスプロケットと、クランクシャフトに取り付けたドライブスプロケット２５との間にカムタイミングチェーン２６が巻回装架され、クランクシャフト１９の回転に同期して動弁装置が作動するようになっている。
【００２３】
クランク室１８の周囲においてケース隔壁を隔ててその右側にクラッチ室２７が、また左側にはマグネト室２８がそれぞれ隣接配置される。クラッチ室２７内にはクランクシャフト１９の右側軸端部に配置構成されたクラッチ装置２９が収容され、該クラッチ室２７はクラッチカバー３０によって覆われる。また、マグネト室２８内にはクランクシャフト１９の左側軸端部に配置構成されたマグネト装置３１が収容され、該マグネト室２８はマグネトカバー３２（クランクケースカバー）によって覆われる。
【００２４】
なお、クランク室１８の後側にはミッション室３３（図４参照）が隣接配置される。また、クランクケース１１の上部には図４のようにスタータモータ３４が搭載され、その下部にはオイルフィルタ３５が装着される（図３）。
【００２５】
マグネト装置３１において、図５に示されるようにクランクシャフト１９の左側軸端部にロータ３６が一体的に取付・固定される。このロータ３６は図示のように略「コ」字型の断面形状を有し、浅い円筒容器状に形成される。その円筒周壁の内側には周方向に沿って所定ピッチで複数のマグネト３７が配列されている。ロータ３６はクランクシャフト１９と一体回転する。一方、マグネトカバー３２の裏面にはマグネト３７に対応して、マグネト３７の回転軸方向、即ちクランクシャフト１９の軸方向からステータコイル３８が取り付けられる。図６は、マグネトカバー３２の裏面に取り付けられたステータコイル３８を示しており、図示のように周方向に沿って所定ピッチで複数のステータコイル３８が配列される。ステータコイル３８はブラケットもしくはステー３９を介してマグネトカバー３２に取付・固定される。
【００２６】
ステータコイル３８は図５に示されるように、鉄心３９Ａの周りにコイル３８Ａを巻き付けて構成され、鉄心３９Ａはステー３９と一体に形成される。この場合、マグネトカバー３２の裏面にはステータコイル３８に対する複数（本例では２つ）の取付部、即ち取付用ボス４０を設け、図５のようにボルト４１によりステー３９を取付用ボス４０に締結することで、ステー３９と一体の鉄心３９Ａにコイル３８Ａを巻き付けてなるステータコイル３８がマグネトカバー３２に取り付けられる。取付用ボス４０はマグネトカバー３２の裏面にてクランクシャフト１９の軸線Ｘと直交方向に、その軸線Ｘを中心にしてセンタ振分けで一対設けられる。そして、これらの取付用ボス４０を結ぶ線分Ｙがシリンダ軸線Ｚと略平行、即ち図６の側面視ではシリンダ軸線Ｚと実質的に一致するように配置される。
【００２７】
本発明において更に、図７及び図８に示すようにマグネトカバー３２の裏面において、取付用ボス４０同士を繋ぐ直線状のリブ４２が設けられる。また、マグネト回転軸（即ちクランクシャフト１９の軸線Ｘ）を中心とする円周状の受け座４３が設けられており、この受け座４３の円が２つの取付用ボス４０を通るように設定され、両者の面一化した受け面にてステー３９を支持する。なお、図８において、マグネト回転方向を矢印Ｍにより示す。リブ４２は受け座４３の円周の直径方向に配置される。受け座４３の外側にはその円周と同心に環状リブ４４が形成され、言わば二重環状構造が形成される。
【００２８】
更に、各取付用ボス４０（４０Ａ，４０Ｂ）からマグネトカバー３２の側壁に向けて放射状に延びるリブを少なくとも１本以上設けている。この例では取付用ボス４０Ａに対してリブ４５ａ，４５ｂ，４５ｃが形成され、取付用ボス４０Ｂに対してリブ４６ａ，４６ｂ，４６ｃが形成される。なお、これらのリブ４５ａ〜４５ｃ及び４６ａ〜４６ｃは実質的に同一高さ（軸線Ｘ方向）に設定される。リブ４５ｂ及びリブ４６ｂは、線分Ｙに沿って形成されたリブ４２の延長上に形成され、即ち側面視ではシリンダ軸線Ｚと実質的に一致するように配置される。また、リブ４５ａ，４５ｃ及びリブ４６ａ，４６ｃについては受け座４３の円周の略接線方向に沿って形成される。
【００２９】
上記の場合、受け座４３とマグネトカバー３２の側壁との間に一対のリブ４７が形成され、これらのリブ４７で挟まれた空間に、ステータコイル３８に接続されるハーネス４８を通すようにしている。この場合、図８のように環状リブ４４とリブ４６ａがリブ４７により寸断されるので、該リブ４７はシリンダ軸線Ｚ上には配置しない。これは、シリンダ方向による荷重を受けた場合の剛性確保のためである。また、マグネトカバー３２にはマグネト位置合せ用のサービスホール４９が形成されるが、このサービスホール４９はシリンダ軸線Ｚ上に配置しない。サービスホール４９をシリンダ軸線Ｚからずらして配置することで、この点でも剛性確保に有効である。
【００３０】
エンジン１１において、ピストン２３がシリンダ軸線方向に往復動することで、コンロッド２２を介してクランクシャフト１９が回転する。エンジン１１の作動工程においてステータコイル３８は燃焼圧によるシリンダ軸線Ｚ方向の加振力と、発電による円周方向の加振力を受ける。先ず、マグネトカバー３２を支持する取付用ボス４０双互間は、直線状のリブ４２で橋渡しされ、これによりマグネトカバー３２の特に面剛性が大幅に向上される。このようにマグネトカバー３２の剛性強度を高めることで、エンジン１１作動時の振動や騒音を有効に抑制し、実使用において極めて優れた効果を発揮する。
【００３１】
また、取付用ボス４０Ａ，４０Ｂそれぞれからマグネトカバー３２の側壁に向けてリブ４５ａ〜４５ｃ及び４６ａ〜４６ｃが放射状に延びる。
ステータコイル３８の取付部であるには取付用ボス４０Ａ，４０Ｂにはエンジン１１の作動時に集中的に加振力が加わる。複数のリブ４５ａ〜４５ｃ及び４６ａ〜４６ｃを放射状に設けることで、ステータコイル３８の取付部をより強固且つ安定的に固定することができる。特にステータコイル３８の周囲を回転するロータ３６との隙間は極めて微少であり、取付部を強固にすることでかかる隙間精度を適正に維持し、長期に亘り良好な発電性能を確保することができる。
【００３２】
また、複数のリブ４５ａ〜４５ｃ及び４６ａ〜４６ｃのうちリブ４５ａ，４５ｃ及びリブ４６ａ，４６ｃは受け座４３の円周の略接線方向に沿って形成される。
このように接線方向のリブを持つことで、ステータコイル３８の取付部に加わる、特に円周方向の加振力を効果的に受け止めることができる。
【００３３】
また、取付用ボス４０Ａ，４０Ｂは、シリンダ軸線Ｚ上（側面視）に配置される。
取付用ボス４０Ａ，４０Ｂをこのように配置することで、ステータコイル３８の取付部に加わる、特にシリンダ軸線Ｚ方向の加振力を効果的に受け止めることができる。
【００３４】
上記のようにステータコイル３８の取付部をシリンダ軸線Ｚ方向及び円周方向とも倒れ難い構造を実現することで、エンジン１１の作動時に２方向の加振力に対して極めて強くなり、振動を天井面に伝えず共振音の発生を抑えることができる。このためマグネトカバー３２のリブ高さや壁の肉厚を低減することができ、軽量化、低コスト化及びエンジンの横幅低減に貢献する。また、エンジンの軽量化及び横幅低減による操安性と乗車性の向上や、マグネトカバー３２のリブ高さが抑えられるため、鋳造時の離型抵抗が減少による鋳造性の向上等に効果がある。
【００３５】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
複数のリブ４５ａ〜４５ｃ及び４６ａ〜４６ｃが放射状に延びる例を説明したが、これらのうち少なくとも１つを設けることでも一定の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  パワーユニット、１１  エンジン、１２  クランクケース、１３  シリンダブロック、１４  シリンダヘッド、１５  シリンダヘッドカバー、１６  インテークポート、１７  エキゾーストポート、１８  クランク室、１９  クランクシャフト、２０  ベアリング、２１  クランクピン、２２  コンロッド、２３  ピストン、２４  ピストンピン、２５  ドライブスプロケット、２６  カムタイミングチェーン、２７  クラッチ室、２８  マグネト室、２９  クラッチ装置、３０  クラッチカバー、３１  マグネト装置、３２  マグネトカバー、３３  ミッション室、３４  スタータモータ、３６  ロータ、３７  マグネト、３８  ステータコイル、３９  ステー、４０  取付用ボス、４１  ボルト、４２  リブ、４３  受け座、４４  環状リブ、４５ａ〜４５ｃ，４６ａ〜４６ｃ  リブ、４８  ハーネス、４９  サービスホール。
【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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【図８】
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