(57)【要約】【課題】ステータと協働して発電機を構成するロータが、クランクシャフトの一端部に同軸に固定され、該クランクシャフトが、前記クランクケースに設けられる支持孔の内面との間にベアリングを介在させて該クランクケースに回転自在に支承されるエンジンにおいて、部品点数の増加、エンジン全体の大型化および大重量化を回避してクランクシャフトの振動を抑え、クランク打音の発生を防止する。【解決手段】ステータ３０が、該ステータ３０およびロータ３１間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように支持孔１５，１６の軸線Ｃ１からオフセットしてクランクケース６側に固定される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース（６）側に固定されるステータ（３０）と協働して発電機（２８）を構成するロータ（３１）が、クランクシャフト（１２）の一端部に同軸に固定され、該クランクシャフト（１２）が、前記クランクケース（６）に設けられる支持孔（１５，１６）の内面との間にベアリング（１３，１４）を介在させて該クランクケース（６）に回転自在に支承されるエンジンにおいて、前記ステータ（３０）が、該ステータ（３０）およびロータ（３１）間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように前記支持孔（１５，１６）の軸線（Ｃ１）からオフセットして前記クランクケース（６）側に固定されることを特徴とするエンジンにおけるクランクシャフト防振構造。
【請求項２】
前記ステータ（３０）の前記支持孔（１５，１６）の軸線（Ｃ１）からのオフセット位置が、前記クランクシャフト（１２）の軸線に直交する平面内では、シリンダボア（８）側でシリンダ軸線（Ｃ）と３０度以下の角度となる範囲に設定されることを特徴とする請求項１記載のエンジンにおけるクランクシャフト防振構造。
【請求項３】
クランクケース（６）側に固定されるステータ（３０′）と協働して発電機（２８′）を構成するロータ（３１）が、クランクシャフト（１２）の一端部に同軸に固定され、該クランクシャフト（１２）が、前記クランクケース（６）に設けられる支持孔（１５，１６）の内面との間にベアリング（１３，１４）を介在させて該クランクケース（６）に回転自在に支承されるエンジンにおいて、前記ステータ（３０′）および前記ロータ（３１）の少なくとも一方が、前記クランクシャフト（１２）の軸線を前記支持孔（１５，１６）の軸線（Ｃ１）からオフセットさせる位置に前記ロータ（３１）を前記ステータ（３０′）側に吸引すべく該ステータ（３０′）およびロータ（３１）間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように構成されることを特徴とするエンジンにおけるクランクシャフト防振構造。
【請求項４】
前記クランクシャフト（１２）の前記支持孔（１５，１６）の軸線（Ｃ１）からのオフセット位置が、前記クランクシャフト（１２）の軸線に直交する平面内では、シリンダボア（８）とは反対側でシリンダ軸線（Ｃ）と３０度以下の角度となる範囲に設定されることを特徴とする請求項３記載のエンジンにおけるクランクシャフト防振構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクケース側に固定されるステータと協働して発電機を構成するロータが、クランクシャフトの一端部に同軸に固定され、該クランクシャフトが、前記クランクケースに設けられる支持孔の内面との間にベアリングを介在させて該クランクケースに回転自在に支承されるエンジンに関し、特に、クランクシャフトの振動を抑えるための構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなエンジンでは、ピストンの頂部を臨ませる燃焼室での爆発により、シリンダ軸線に沿う方向の力がクランクシャフトに作用するものであり、一端にロータが同軸に固定されたクランクシャフトが、ベアリングの外面および支持孔の内面間の間隙の分だけ暴れて所謂クランク打音が発生することがある。そこで、そのようなクランクシャフトの振動を抑えるためのダイナミックダンパーが、クランクシャフトの他端に設けられたものがある（たとえば特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−５２３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のような防振構造では、ダイナミックダンパーが必要となるので、部品点数が多くなり、しかもダイナミックダンパーを設置するスペースを確保するためにエンジン全体が大型化し、重量も増大してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品点数の増加、エンジン全体の大型化および大重量化を回避してクランクシャフトの振動を抑え、クランク打音の発生を防止するようにしたエンジンにおけるクランクシャフト防振構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クランクケース側に固定されるステータと協働して発電機を構成するロータが、クランクシャフトの一端部に同軸に固定され、該クランクシャフトが、前記クランクケースに設けられる支持孔の内面との間にベアリングを介在させて該クランクケースに回転自在に支承されるエンジンにおいて、前記ステータが、該ステータおよびロータ間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように前記支持孔の軸線からオフセットして前記クランクケース側に固定されることを特徴とする。
【０００７】
また請求項３記載の発明は、クランクケース側に固定されるステータと協働して発電機を構成するロータが、クランクシャフトの一端部に同軸に固定され、該クランクシャフトが、前記クランクケースに設けられる支持孔の内面との間にベアリングを介在させて該クランクケースに回転自在に支承されるエンジンにおいて、前記ステータおよび前記ロータの少なくとも一方が、前記クランクシャフトの軸線を前記支持孔の軸線からオフセットさせる位置に前記ロータを前記ステータ側に吸引すべく該ステータおよびロータ間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように構成されることを特徴とする。
【０００８】
このような請求項１および２記載の発明の構成によれば、ステータおよびロータ間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等となることで、ロータすなわちクランクシャフトの軸線は支持孔の軸線からオフセットすることになり、ベアリングの外面の一部が支持孔の内面に押しつけられた状態が保持される。したがってクランクシャフトが暴れることを防止し、クランク打音の発生を安定して抑えることができる。またクランクシャフトは非接触でオフセットされるので、新たなフリクションが生じることはなく、しかも新たな部品は不要であるので、部品点数の増加、エンジン全体の大型化および大重量化を回避することができる。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記ステータの前記支持孔の軸線からのオフセット位置が、前記クランクシャフトの軸線に直交する平面内では、シリンダボア側でシリンダ軸線と３０度以下の角度となる範囲に設定されることを特徴とし、さらに請求項４記載の発明は、上記請求項３記載の発明の構成に加えて、前記クランクシャフトの前記支持孔の軸線からのオフセット位置が、前記クランクシャフトの軸線に直交する平面内では、シリンダボアとは反対側でシリンダ軸線と３０度以下の角度となる範囲に設定されることを特徴とする。
【００１０】
このような請求項３および４記載の発明の構成によれば、クランクシャフトは爆発力の作用方向にオフセットされることになり、爆発力に基づくクランク打音の発生を効果的に抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１は第１実施例のエンジンの要部縦断面図、図２はクランクシャフトの軸線に直交する平面内でのステータおよびロータの相対配置を示す図である。
【００１３】
先ず図１において、自動二輪車に搭載されるエンジンが備えるエンジンブロック５は、シリンダボア８を有するシリンダ部５ａと、該シリンダ部５ａに連なるクランクケース半部５ｂとを一体に有しており、クランクケース６は、前記クランクケース半部５ｂと、該クランクケース半部５ｂに結合されるケース半体７とで構成される。
【００１４】
前記シリンダボア８には、ピストン９が摺動可能に嵌合されており、該ピストン９にコンロッド１０およびクランクピン１１を介して連結されるクランクシャフト１２は、前記クランクピン１１を相互間に挟む位置に配置されるボールベアリング１３，１４を介してクランクケース６に回転自在に支承される。
【００１５】
ボールベアリング１３，１４の内輪１３ａ，１４ａは、それらの内輪１３ａ，１４ａにクランクシャフト１２を圧入することにより、クランクシャフト１２の軸線方向に沿う位置を定めて該クランクシャフト１２に相対移動不能に組付けられる。またクランクケース６には、前記ボールベアリング１３，１４の外輪１３ｂ，１４ｂを嵌合せしめる支持孔１５，１６が設けられる。
【００１６】
エンジンブロック５のシリンダ部５ａに結合されるシリンダヘッド１７には、カムシャフト１８が回転自在に支承されており、シリンダヘッド１７に配設された図示しない吸気弁および排気弁がカムシャフト１８により開閉駆動される。
【００１７】
エンジンブロック５およびシリンダヘッド１７にはチェーン通路１９が設けられており、ボールベアリング１３の外方でクランクシャフト１２の一端側に固着された駆動スプロケット２０と、カムシャフト１８に固着された被動スプロケット２１とに、前記チェーン通路１９を走行する無端状のカムチェーン２２が巻き掛けられる。これによりカムシャフト１８にクランクシャフト１２の回転動力が１／２の減速比で伝達される。
【００１８】
シリンダヘッド１７には、エンジンを冷却するための冷却水を循環せしめる冷却水ポンプ２３のポンプケーシング２４が取付けられており、カムシャフト１８に同軸に連結された回転軸２５がポンプケーシング２４に液密に突入され、ポンプケーシング２４内で回転軸２５に回転翼２６が固定される。またポンプケーシング２４には、サーモスタット２７が配設される。
【００１９】
ところで、クランクシャフト１２の一端には発電機２８が連結され、クランクシャフト１２の他端は、クランクシャフト１２の回転動力を無段階に変速して図示しない後輪に伝達するためのベルト式無段変速機２９が連結される。
【００２０】
発電機２８は、クランクケース６側に固定されるステータ３０と、クランクシャフト１２の一端部に固定されるロータ３１とで構成されるものであり、クランクケース６に固定される発電機カバー３２で覆われる。
【００２１】
クランクケース６には、前記発電機カバー３２との間に発電機室３３を形成する内側カバー３４が、チェーン通路１９および発電機室３３間を隔てるようにして結合されており、クランクシャフト１２の一端は、前記内側カバー３４を液密にかつ回転自在に貫通して発電機室３３に突入される。
【００２２】
ステータ３０は、円筒状に構成されて前記内側カバー３４に固定されるステータコア３５に合成樹脂から成るボビン３６を介してコイル３７が巻装されて成るものであり、またロータ３１は、ステータを囲繞する有底円筒状に形成されてクランクシャフト１２の一端部に同軸に固定されるロータヨーク３８の内周に複数のマグネット３８…が固着されて成るものである。
【００２３】
しかもステータ３０は、ステータ３０およびロータ３１間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように支持孔１５，１６の軸線からオフセット量δだけオフセットしてクランクケース６側の内側カバー３４に固定されるものであり、図２で示すように、クランクシャフト１２の軸線に直交する平面内では、シリンダボア８側でシリンダ軸線Ｃと３０度以下の角度となる範囲にステータ３０の軸線Ｃ２が位置するようにオフセット位置が設定されている。
【００２４】
次にこの第１実施例の作用について説明すると、クランクシャフト１２の一端部に連結される発電機２８において、ステータ３０は、該ステータ３０およびロータ３１間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように、クランクケース６の支持孔１５，１６の軸線Ｃ１からオフセット量δだけオフセットした位置にステータ３０の軸線Ｃ２をオフセットしてクランクケース６側に固定されている。
【００２５】
したがってステータ３０およびロータ３１間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等となることにより、ロータ３１すなわちクランクシャフト１２の軸線は支持孔１５，１６の軸線からオフセットすることになり、ボールベアリング１３，１４の外面の一部が支持孔１５，１６の内面に押しつけられた状態が保持される。
【００２６】
これにより、クランクシャフト１２が暴れることを防止し、クランク打音の発生を安定して抑えることができる。
【００２７】
またクランクシャフト１２は非接触でオフセットされるので、新たなフリクションが生じることはなく、しかも新たな部品は不要であるので、部品点数の増加、エンジン全体の大型化および大重量化を回避することができる。
【００２８】
ところで、クランクシャフト１２には、カムチェーン２２から該カムチェーン２２が延びる側すなわちシリンダボア８側にクランクシャフト１２を引っ張る方向の反力が作用するものであり、ボールベアリング１３，１４が支持孔１５，１６内で動くことが許容されていると、燃焼室での爆発に伴う爆発力が作用することにより、ボールベアリング１３，１４が支持孔１５，１６内で間隙分だけ暴れて所謂クランク打音が発生する。
【００２９】
しかるに支持孔１５，１６の軸線Ｃ１からのステータ３０の軸線Ｃ２のオフセット位置が、クランクシャフト１２の軸線に直交する平面内では、シリンダボア８側でシリンダ軸線Ｃと３０度以下の角度となる範囲に設定されるので、クランクシャフト１２はシリンダボア８とは反対側にオフセットされることになり、ボールベアリング１３，１４がシリンダボア８とは反対側で支持孔１５，１６の内面に押しつけられることになるので、爆発力に基づくクランク打音の発生を効果的に抑制することができる。
【００３０】
図３および図４は本発明の第２実施例を示すものであり、図３はエンジンの要部縦断面図、図４はクランクシャフトの軸線に直交する平面内でのステータおよびロータの相対配置を示す図である。
【００３１】
発電機２８′は、クランクケース６側の内側カバー３４に支持孔１５，１６の軸線Ｃ１と同軸に固定されるステータ３０′と、クランクシャフト１２の一端部に固定されるロータ３１とで構成されるものであり、ステータ３０′は、該ステータ３０′およびロータ３１間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるように構成される。たとえばステータ３０′が備えるコイル３７′のうちの周方向一部の巻線量（図３では巻線長さＬ１で示す）が、たとえば他の部分の巻線量（図３では巻線長さＬ２（＜Ｌ１）で示す）よりも大きく設定され、これによりロータ３１にステータ３０′から作用する吸引力が周方向で不均等になり、クランクシャフト１２の軸線Ｃ３が支持孔１５，１６の軸線Ｃ１からオフセット量δ２だけオフセットすることになる。
【００３２】
しかも、図４で示すように、クランクシャフト１２すなわちロータ３１の軸線Ｃ３の支持孔１５，１６すなわちステータ３０′の軸線Ｃ１からのオフセット位置が、クランクシャフト１２の軸線に直交する平面内では、シリンダボア８とは反対側でシリンダ軸線Ｃと３０度以下の角度となる範囲に設定される。すなわちステータ３０′においては、クランクシャフト１２の軸線に直交する平面内ではシリンダボア８側でシリンダ軸線Ｃと３０度以下の角度となる範囲でのコイル３７′の巻線量が多くなるように設定される。
【００３３】
この第２実施例によっても上記実施例と同様に、爆発力に基づくクランク打音の発生を効果的に抑制しつつクランクシャフト１２が暴れることを防止することができ、しかも部品点数の増加、エンジン全体の大型化および大重量化を回避することができる。
【００３４】
本発明のさらに他の実施例として、ロータが備える複数のマグネットの一部の磁力を他のマグネットの磁力とは変化させることで、ステータおよびロータ間の磁力がその周方向に沿う一部で不均等になるようにロータが構成されていてもよい。
【００３５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１および３記載の発明によれば、で、クランクシャフトが暴れることを防止し、クランク打音の発生を安定して抑えることができ、しかも部品点数の増加、エンジン全体の大型化および大重量化を回避することができる。
【００３７】
また請求項２および４記載の発明によれば、爆発力に基づくクランク打音の発生を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のエンジンの要部縦断面図である。
【図２】クランクシャフトの軸線に直交する平面内でのステータおよびロータの相対配置を示す図である。
【図３】第２実施例のエンジンの要部縦断面図である。
【図４】クランクシャフトの軸線に直交する平面内でのステータおよびロータの相対配置を示す図である。
【符号の説明】
６・・・クランクケース
８・・・シリンダボア
１２・・・クランクシャフト
１３，１４・・・ボールベアリング
１５，１６・・・支持孔
２８，２８′・・・発電機
３０，３０′・・・ステータ
Ｃ・・・シリンダ軸線
Ｃ１・・・支持孔の軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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