(57)【要約】【課題】  クランク軸の剛性を低下することなく、クランク軸に装着される発電体の潤滑油による冷却性を向上させる。【解決手段】    ケース体である発電体ケース１８の内部には発電体１７が収容されている。発電体ケース１８は、オイルポンプ５１により圧送される潤滑油を冷却要求部である発電体１７に案内する潤滑油供給路６９が形成されるケース体本体１８ａと、ケース体本体１８ａに設けられクランク軸１１に向けて伸びるとともに、潤滑油供給路６９に連通する噴射通路７０が形成される仕切り壁１８ｂとにより構成されており、噴射通路７０は発電体１７に向けて開口している。【選択図】    図３
2006322338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸により回転駆動されるロータと、ケース体に固定されるステータとを有し、前記ケース体の内部に収容される発電体を潤滑油により冷却する発電体の冷却装置であって、
オイルポンプにより圧送される潤滑油を前記発電体に向けて案内する潤滑油供給路が形成されるケース体本体と、
前記ケース体本体に設けられ前記クランク軸に向けて伸びるとともに、前記潤滑油供給路に連通し前記発電体に向けて開口する噴射通路が内部に形成される仕切り壁とを有することを特徴とする発電体の冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の発電体の冷却装置において、前記噴射通路は前記クランク軸に装着される前記ロータのボス部に向けて開口することを特徴とする発電体の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランク軸に装着されクランク軸の回転動力により発電する発電体の冷却装置に関し、詳しくは潤滑油により発電体を冷却する発電体の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エンジンにはクランクケースの底部に貯留された潤滑油を吸引し圧送するためのオイルポンプが装着されるとともに、オイルポンプにより供給される潤滑油を高温部や摺動部等の潤滑油要求部に案内するための潤滑油路がクランクケースの内部に形成される。例えば、特許文献１や特許文献２に開示されるエンジンにはオイルポンプが装着されるとともに、クランクシャフトに潤滑油を案内する潤滑油路やトランスミッションに潤滑油を案内する潤滑油路がクランクケースの内部に設けられている。
【０００３】
全地形走行車（ＡＴＶ）等のエンジンに装着されるオイルポンプとしては、クランク軸に連結される動力伝達軸にオイルポンプのロータを設け、クランク軸の回転数に応じて潤滑油を吸引し圧送するものがある。更に、特許文献１や特許文献２に開示されるように、発電機のロータをクランク軸に装着するものがあり、クランク軸の回転数に応じて発電された電力がバッテリに充電される構造となっている。
【特許文献１】特開２００２−１２２０１３号公報
【特許文献２】特開２００３−１４８５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電体はクランク軸に設けられるロータとクランクケースに固定されるステータとを有しており、ロータは永久磁石が設けられる円筒部と円筒部にディスク部を介して一体に設けられクランク軸の端部に連結されるボス部とにより形成され、クランク軸の端部は軸受により回転自在に支持されている（特許文献１及び２参照）。クランク軸の回転数に応じて回転する発電体は発電により発生する熱で高温となり発電性能が低下するため、潤滑油により冷却するようにしており、従来、発電体に潤滑油を案内する潤滑油路をクランク軸の内部に軸方向に沿って形成するとともに発電体に向けて開口させることにより発電体に潤滑油を供給する方法が知られているが、この方法ではクランク軸の剛性が低下してしまう。
【０００５】
本発明の目的はクランク軸の剛性を低下することなく、クランク軸に装着される発電体の潤滑油による冷却性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発電体の潤滑装置は、クランク軸により回転駆動されるロータと、ケース体に固定されるステータとを有し、前記ケース体の内部に収容される発電体を潤滑油により冷却する発電体の冷却装置であって、オイルポンプにより圧送される潤滑油を前記発電体に向けて案内する潤滑油供給路が形成されるケース体本体と、前記ケース体本体に設けられ前記クランク軸に向けて伸びるとともに、前記潤滑油供給路に連通し前記発電体に向けて開口する噴射通路が内部に形成される仕切り壁とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の発電体の冷却装置は、前記噴射通路は前記クランク軸に装着される前記ロータのボス部に向けて開口することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、オイルポンプにより圧送される潤滑油をケース体本体に形成される潤滑油供給路及びステータ支持壁に形成される噴射通路を介して発電体に向けて案内するとともに、発電体に向けて開口する噴射通路の開口部から潤滑油を噴射させることができ、発電体の潤滑性を向上させることができる。このような潤滑油供給路及び噴射通路をケース体を構成するケース体本体及びステータ支持壁のそれぞれに形成することにより、クランク軸の内部に形成する場合に比してクランク軸の剛性を低下させてしまうことがない。
【０００９】
本発明によれば、噴射通路をクランク軸に装着されるロータのボス部に向けて開口させロータのボス部つまり発電体の中央部に向けて潤滑油を噴射させることにより、噴射された潤滑油はクランク軸の回転により生じる遠心力によりロータのボス部から外方に向けて拡散されるので、発電体の全体に潤滑油を供給することができ、クランク軸の剛性を低下させることなく、クランク軸に装着される発電体の潤滑油による冷却性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両用エンジンの一例を示す概略図であり、図２は図１における２−２線の方向から見たエンジンの概略図である。このエンジン１０は全地形走行車に搭載されるエンジンであり、クランク軸１１はクランクケース１２に回転自在に装着されており、クランクケース１２の内部にはクランク室１３が形成されている。クランクケース１２に設けられたシリンダ１４にはピストン１５が往復動自在に組み込まれ、ピストン１５はコネクティングロッド１６によりクランク軸１１に連結され、ピストン１５の直線往復動によりクランク軸１１が回転駆動される。
【００１１】
クランクケース１２には、図２に示すように、発電体１７を収容するケース体である発電体ケース１８が取り付けられている。発電体１７はクランク軸１１に装着されるアウターロータ１９と、発電体ケース１８に取り付けられるステータ２０とを有し、エンジン１０が駆動されてクランク軸１１が回転すると、発電体１７により発電された電力が図示しないバッテリに充電される。このバッテリに充電された電力を図１に示すスタータモータ２１に供給することにより、スタータモータ２１を駆動させてエンジン１０を始動することができ、スタータモータ２１の回転動力をクランク軸１１に伝達するために、スタータモータ２１の駆動歯車により駆動される従動歯車２２がワンウエイクラッチ２３を介してアウターロータ１９に連結されている。
【００１２】
バッテリの充電不足によってエンジン１０をスタータモータ２１により始動させられないときに、手動によりエンジン１０を始動させるため、リコイルスタータ２４が発電体ケース１８に取り付けられるリコイルカバー２５内に設けられている。リコイルスタータ２４はリコイルカバー２５に回転自在に装着されるリコイルプーリ２６と、クランク軸１１に締結される始動輪２７とを有しており、リコイルプーリ２６に巻き付けられたリコイルロープ２８を引き出してリコイルプーリ２６を回転させると、リコイルプーリ２６に組み込まれた図示しない係合爪が始動輪２７に係合してクランク軸１１が回転し、エンジン１０を手動でも始動させることができる。クランク軸１１の他端には図示しない遠心クラッチを介して出力軸が連結されるようになっており、その出力軸は図示しない変速機等の動力伝達装置を介して駆動輪に連結されている。
【００１３】
シリンダ１４にはシリンダヘッド２９が取り付けられ、エンジン１０はクランクケース１２とシリンダ１４とシリンダヘッド２９とにより構成されるエンジン本体１０ａに種々のエンジン構成部材を組み付けることにより組み立てられる。シリンダヘッド２９にはロッカカバー３０が取り付けられており、シリンダヘッド２９には、図１に示すように、燃焼室３１に開口して吸気ポート３２と排気ポート３３が形成され、吸気ポート３２から燃焼室３１に供給された混合気に点火するための点火プラグ（図示省略）がシリンダヘッド２９に取り付けられている。吸気ポート３２を開閉する吸気弁３４と排気ポート３３を開閉する排気弁３５がシリンダヘッド２９に装着されている。
【００１４】
クランク軸１１の回転により吸気弁３４と排気弁３５とをクランク軸１１の回転に同期して開閉駆動するために、図１に示すようにシリンダヘッド２９には回転自在にカムシャフト３６が装着され、これに平行に２本のロッカシャフト３７ａ，３７ｂが回転自在に装着されており、カムシャフト３６に固定されたスプロケット３８とクランク軸１１に固定されたスプロケット３９にはチェーン４０が掛け渡されている。ロッカシャフト３７ａにはカムシャフト３６に設けられた動弁カムにより駆動されて吸気弁３４を開閉駆動する吸気弁用のロッカアーム４１ａが装着され、ロッカシャフト３７ｂには動弁カムにより駆動されて排気弁３５を開閉駆動する排気弁用のロッカアーム４１ｂが装着される。カムシャフト３６、ロッカシャフト３７ａ，３７ｂ及びロッカアーム４１ａ，４１ｂ等により動弁機構４２が構成される。
【００１５】
図２に示すように、クランク軸１１と平行となってバランサ軸４３とオイルポンプ駆動軸４４とウォータポンプ駆動軸４５とがクランク室１３内に設けられており、バランサ軸４３とオイルポンプ駆動軸４４にはバランサ４６ａ，４６ｂが設けられており、それぞれの軸４３〜４５にはクランク軸１１に設けられた駆動歯車４７により駆動される歯車４８〜５０が設けられている。オイルポンプ駆動軸４４はオイルポンプ５１のロータに連結され、ウォータポンプ駆動軸４５はウォータポンプ５２のロータに連結されており、オイルポンプ５１はクランク室１３の底部に収容された潤滑油Ｌを潤滑油要求部に供給し、ウォータポンプ５２はシリンダ１４に形成されたウォータジャケット内に冷却水を供給する。
【００１６】
図３は本発明の一実施の形態である発電体の冷却装置を示す説明図である。なお、図示する場合には、潤滑油Ｌが流れる方向を矢印で示す。
【００１７】
クランクケース１２に取り付けられるケース体である発電体ケース１８は、一端面にクランクケース１２が取り付けられるとともに他端面にリコイルカバー２５が取り付けられ内部に発電体１７が収容されるケース体本体１８ａと、ケース体本体１８ａに設けられクランク軸１１に向けて伸びる仕切り壁１８ｂとにより構成されており、この仕切り壁１８ｂによって発電体１７とリコイルスタータ２４とが仕切られている。
【００１８】
図３に示すように、ステータ２０は複数の鋼板を積層して形成されており、ねじ部材５３により仕切り壁１８ｂに固定されている。アウターロータ１９は円筒部１９ａと、その円筒部１９ａにディスク部１９ｂを介して一体に設けられクランク軸１１に装着されるボス部１９ｃとにより形成されており、円筒部１９ａの内周面には円周方向に所定の間隔毎に多数の永久磁石５４が固定されており、ボス部１９ｃの内周面には半月キー５５が装着されクランク軸１１に対する回り止めが図られている。更に、クランク軸１１とアウターロータ１９のボス部１９ｃとの連結部はテーパ状に形成されており、クランク軸１１にねじ止めされたナット５６をねじ回すことによりアウターロータ１９はクランク軸１１に押し付け固定されている。クランク軸１１の端部は仕切り壁１８ｂに取り付けられた軸受５７とメカニカルシール５８とにより潤滑油の漏出が防止された状態で回転自在に支持されており、更にクランク軸１１の端部にはリコイルスタータ２４の始動輪２７がナット５９によりねじ止めされている。
【００１９】
一方、強制潤滑方式を採用しており、クランク室１３内に貯留された潤滑油Ｌをオイルポンプ５１により吸引するため、クランクケース１２にはクランクケース１２の底部に向けて伸びるとともにオイルポンプ５１の吸込み口５１ａに接続される吸引油路６０が形成されている。この吸引油路６０のクランクケース１２の底部に開口する図示しない吸引口には潤滑油Ｌに混入した異物を捕捉するためのストレーナが取り付けられており、潤滑油Ｌはストレーナを通過することにより異物が除去されて吸引油路６０を通ってオイルポンプ５１に案内される。
【００２０】
クランクケース１２にはポンプケーシング６１が組み付けられており、このポンプケーシング６１の内部には回転自在にポンプロータ５１ｃが組み込まれている。このポンプロータ５１ｃはこれに取り付けられたオイルポンプ駆動軸４４を介してクランク軸１１により駆動され、クランク軸１１の回転数に応じてクランク室１３内に貯留された潤滑油Ｌを吸引し所定の潤滑要求部、及び発電体１７などの潤滑油により冷却要求部に向けて圧送する。
【００２１】
図１に示すように、クランクケース１２にはフィルタケース６２が組み付けられ、そのフィルタケース６２内部には潤滑油Ｌに混入した小形の異物を捕捉するためのフィルタエレメントが組み込まれている。このフィルタケース６２の流入側ポートにはオイルポンプ５１の吐出口５１ｂに接続される吐出側油路６３が接続されており、更にフィルタケース６２の出力側ポートにはフィルタエレメントを通過することにより微細な異物が除去された潤滑油Ｌを潤滑要求部及び潤滑油による冷却要求部に案内するための潤滑油路６４が接続されている。潤滑油路６４の一端に取り付けられた接続プラグ６５には動弁機構４２を構成するカムシャフト３６，及びロッカシャフト３７ａ，３７ｂ等の摺動部に潤滑油Ｌを供給するための案内通路が接続されるようになっており、潤滑油路６４の他端はクランク軸１１のジャーナル部１１ａの内部でクランクピン６６に向けて伸びるジャーナル油路６７に連通している。クランクピン６６は内部に油供給路６６ａを有する中空ピンにより形成されており、油供給路６６ａにはジャーナル油路６７が連通しており、このジャーナル油路６７により案内された潤滑油Ｌが油供給路６６ａを介して潤滑要求部としての軸受６８ａ，６８ｂやクランク軸１１とコネクティングロッド１６の連結部に供給される構造となっている。
【００２２】
図３において破線で示すように、クランクケース１２には、このような潤滑油路６４から分岐して発電体ケース１８のケース体本体１８ａに向けて伸びる分岐流路６４ａが形成されており、ケース体本体１８ａにはこの分岐流路６４ａに連通しオイルポンプ５１により圧送される潤滑油Ｌを発電体１７に向けて案内する潤滑油供給路６９が形成されている。仕切り壁１８ｂには、潤滑油供給路６９に連通し発電体１７に向けて開口する噴射通路７０が形成されており、図示する場合には、噴射通路７０は開口部としての噴射口７０ａがクランク軸１１に装着されるアウターロータ１９のボス部１９ｃに向けて開口している。
【００２３】
これにより、潤滑油供給路６９及び噴射通路７０を介して、オイルポンプ５１により圧送される潤滑油Ｌを冷却要求部としての発電体１７に向けて供給するとともに、噴射口７０ａから潤滑油Ｌを噴射させることにより発電体１７に対して直接潤滑油Ｌを供給することができ、クランク軸の剛性を低下することなく、発電に伴い発熱する発電体１７に対する潤滑油による冷却性を向上させることができる。このとき、潤滑油Ｌはアウターロータ１９のボス部１９ｃに向けて噴射され、クランク軸１１の回転により生じる遠心力によりアウターロータ１９のボス部１９ｃから外方に向けて潤滑油を満遍なく拡散させることができ、発電体１７の全体に潤滑油Ｌを供給することができるため、発電体１７に対する冷却性をより向上させることができる。
【００２４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明はインナーロータ式の発電体を有するエンジンにも適用することができる。前記実施の形態においては、発電体１７はクランクケース１２と別体として設けられる発電体ケース１８内に収容されているが、潤滑油を発電体に向けて案内する潤滑油供給路が形成されるケース体本体と発電体に向けて開口する噴射通路が形成される仕切り壁とをクランクケースに設け、このケース体としてのクランクケース内に発電体を収容するようにしても良い。前記実施の形態においては本発明を全地形走行車に搭載されるエンジン１０に適用した場合について説明しているが、本発明はクランク軸に装着される発電体を有するエンジンであれば、種々のエンジンに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】車両用エンジンの一例を示す概略図である。
【図２】図１における２−２線の方向から見たエンジンの概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態である発電体の冷却装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１  クランク軸
１７  発電体
１８  発電体ケース
１８ａ  ケース体本体
１８ｂ  仕切り壁
１９  アウターロータ
１９ｃ  ボス部
２０  ステータ
５１  オイルポンプ
６９  潤滑油供給路
７０  噴射通路
【図１】
2006322338.tif 000003
【図２】
2006322338.tif 000004
【図３】
2006322338.tif 000005