(57)【要約】【課題】固定子と回転子の中心軸の誤差を減少させてそれらの間のエアギャップ量のバラツキを抑制し、よって均一な発生電圧を得るようにしたエンジン用発電機を提供する。【解決手段】エンジン（１０）の出力によって回転させられる回転子（リング状多極磁気ロータ４０）と、前記エンジン（１０）の外周面に取り付けられた固定子（リング状磁気ヨーク４４）とを備え、それらの一方に磁石（永久磁石４０Ｓ，４０Ｎ）を取り付けると共に、他方に発電コイル（４４ｂ）を取り付けて発電するエンジン用発電機において、前記回転子（４０）を前記エンジン（１０）のクランクシャフト（２０）に固定されたフライホイール（３０）に取り付けると共に、前記固定子（４４）を前記クランクシャフト（２０）とシリンダブロック（２２）の間に嵌装されたオイルシール（２４）およびオイルシールハウジング（２６）のいずれかに取り付ける。【選択図】  図２
2005020908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力によって回転させられる回転子と、前記エンジンの外周面に取り付けられた固定子とを備え、それらの一方に磁石を取り付けると共に、他方に発電コイルを取り付けて発電するエンジン用発電機において、前記回転子を前記エンジンのクランクシャフトに固定されたフライホイールに取り付けると共に、前記固定子を前記クランクシャフトとシリンダブロックの間に嵌装されたオイルシールおよびオイルシールハウジングのいずれかに取り付けるように構成したことを特徴とするエンジン用発電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジン用発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの出力によって回転させられる回転子と、エンジンの外周面に取り付けられた固定子とを備え、それらの一方に磁石を取り付けると共に、他方に発電コイルを取り付けて発電するようにしたエンジン用発電機にあっては、従来、回転子をエンジンのクランクシャフトに固定されたフライホイールの内側に取り付けると共に、固定子をエンジンのシリンダブロックに形成されたボスにノックピンで位置決めして取り付けるように構成していた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９７５号公報（図４など）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンジン用発電機にあっては、回転子はフライホイールの内側に取り付けられているため、その中心軸（回転中心）はクランクシャフトの軸心と一致する。一方、固定子はシリンダブロックのボスに取り付けられることから、その中心軸はボスの位置精度に依存することになる。即ち、回転子と固定子の中心軸の位置は、それぞれ異なる部材の位置精度に依存するため、誤差が生じ易かった。
【０００５】
固定子と回転子の中心軸に誤差が生じると、それらの間のエアギャップ量にバラツキが生じ、発生電圧にバラツキ（製造バラツキ）が発生する。このため、発電電圧の供給を受ける電装部品の高耐電圧化や大型化が必要になることから、改善が望まれていた。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解消することにあり、固定子と回転子の中心軸の誤差を減少させてそれらの間のエアギャップ量のバラツキを抑制し、よって均一な発生電圧を得るようにしたエンジン用発電機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１項にあっては、エンジンの出力によって回転させられる回転子と、前記エンジンの外周面に取り付けられた固定子とを備え、それらの一方に磁石を取り付けると共に、他方に発電コイルを取り付けて発電するエンジン用発電機において、前記回転子を前記エンジンのクランクシャフトに固定されたフライホイールに取り付けると共に、前記固定子を前記クランクシャフトとシリンダブロックの間に嵌装されたオイルシールおよびオイルシールハウジングのいずれかに取り付けるように構成した。
【０００８】
このように、請求項１項にあっては、回転子をエンジンのクランクシャフトに固定されたフライホイールに取り付けると共に、固定子を前記クランクシャフトとシリンダブロックの間に嵌装されたオイルシールおよびオイルシールハウジングのいずれかに取り付けるように構成した、より詳しくは、回転子をクランクシャフトに固定されたフライホイールに取り付けることによってその中心軸をクランクシャフトの軸心と一致させると共に、固定子をクランクシャフトの外周に精度良く嵌め合いされたオイルシールおよびそれが装着されるオイルシールハウジングのいずれかに取り付けることによってその中心軸をクランクシャフトの軸心と一致させるように構成したので、回転子と固定子の中心軸の誤差を減少させてそれらの間のエアギャップ量のバラツキを抑制することができ、よって均一な発生電圧を得ることができる。また、これにより、発生電圧の供給を受ける電装部品に要求される耐電圧性を低下させることができ、それらを小型化することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即し、この発明の一つの実施の形態に係るエンジン用発電機について説明する。
【００１０】
図１は、この実施の形態に係るエンジン用発電機とそれが搭載されるエンジンの部分断面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００１１】
図１および図２において、符号１０はエンジンを示す。エンジン１０は、図２に示す如く、１個の気筒１２（シリンダ）を備え、その内部にピストン１４が往復動自在に収容される。ピストン１４の頭部と気筒壁面の間には燃焼室１６が形成されると共に、気筒壁面には吸気バルブ１８と排気バルブ（図示せず）が配置され、燃焼室１６と図示しない吸気路あるいは排気路の間を開閉する。尚、エンジン１０は、具体的には１９６ｃｃの排気量を備えた水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の内燃機関であり、農業機械などの駆動源として使用されるいわゆる汎用エンジンである。
【００１２】
ピストン１４はクランクシャフト２０に連結される。クランクシャフト２０とシリンダブロック２２の間には、オイルシール２４と、オイルシール２４が装着されるオイルシールハウジング２６が嵌装される。クランクシャフト２０において、オイルシール２４およびオイルシールハウジング２６を介してシリンダブロック２２の外方へと突出した部位にはフライホイール３０が取り付けられると共に、フライホイール３０の先端側にはエンジン１０を手動で始動するためのリコイルスタータ３２が取り付けられる。
【００１３】
吸気路の上流にはスロットルボディ３４（図１に示す）が配置される。スロットルボディ３４には図示しないスロットルバルブが収容される。スロットルバルブは、図示しないステッピングモータなどの電動モータに接続され、開閉させられる。また、吸気路においてスロットルボディ３４の下流には、インジェクタ（図示せず）が配置される。インジェクタは、図示しない燃料タンクに接続され、吸入された空気に所定の噴射タイミングでガソリン燃料を噴射して混合気を生成する。生成された混合気は、スロットルバルブ、吸気路および吸気バルブ１８を通って気筒１２の燃焼室１６に吸入される。燃焼室１６に吸入された混合気は、燃焼室１６を望む位置に配置された点火プラグ３６によって所定の点火タイミングで着火されて燃焼させられる。
【００１４】
また、フライホイール３０の内側（シリンダブロック２２側）には、環状を呈するリング状多極磁気ロータ４０（回転子）が取り付けられる。リング状多極磁気ロータ４０は、Ｓ極の永久磁石４０ＳとＮ極の永久磁石４０Ｎが交互に配置されてなる。
【００１５】
また、前記したオイルシールハウジング２６には、環状を呈するリング状磁気ヨーク４４（固定子）が取り付けられる。リング状磁気ヨーク４４は、具体的には、リング状多極磁気ロータ４０の磁極数に応じて配置された複数個のポール４４ａと、クランクシャフト２０の回転方向に沿って巻き掛けられた発電コイル４４ｂとを備え、前記ポール４４ａがリング状多極磁気ロータ４０の内周面と対峙するように、オイルシールハウジング２６の外周に取り付けられる。
【００１６】
これにより、Ｎ極の永久磁石４０ＮからＳ極の永久磁石４０Ｓに向かって発電コイル４４ｂを取り巻く磁界が発生する。そして、エンジン１０が運転されてリング状多極磁気ロータ４０が回転させられることにより、磁極位置がずれて磁界の方向が反転し、よってリング状多極磁気ロータ４０の回転速度に比例した電圧が発電コイル４４ｂの両端に発生する。発電コイル４４ｂで発生した電圧は、図示しない処理回路を介して点火回路などに動作電源として供給される。このように、この実施の形態に係るエンジン用発電機は、リング状多極磁気ロータ４０とリング状磁気ヨーク４４からなるアウタロータ型の多極ジェネレータとして構成される。
【００１７】
ここで、リング状多極磁気ロータ４０は、クランクシャフト２０に固定されたフライホイール３０に取り付けられることから、その中心軸（回転中心）はクランクシャフト２０の軸心２０ｃと一致させられる。一方、リング状磁気ヨーク４４は、回転変位を生じないエンジン１０の外周面に取り付ける必要があることから、その中心軸はクランクシャフト２０とは異なる部材の位置精度に依存することになる。即ち、リング状多極磁気ロータ４０とリング状磁気ヨーク４４の中心軸は、それぞれ異なる部材の位置精度に依存することになるため、誤差が生じ易く、発生電圧にバラツキを発生させるおそれがあったのは前述の通りである。
【００１８】
そこで、この実施の形態にあっては、リング状磁気ヨーク４４を、前記したオイルシールハウジング２６に取り付けるようにした。オイルシールハウジング２６は、エンジン１０の内部に注入された潤滑油がクランクシャフト２０とシリンダブロック２２の間から漏れ出さないように、クランクシャフト２０とシリンダブロック２２の間に隙間なく嵌装される。即ち、オイルシールハウジング２６は、環状を呈すると共に、クランクシャフト２０の外周に隙間が生じないように精度良く嵌め合いされることから、その中心軸はクランクシャフト２０の軸心２０ｃと一致することになる。
【００１９】
従って、リング状磁気ヨーク４４をオイルシールハウジング２６に取り付けることにより、リング状磁気ヨーク４４の中心軸をクランクシャフト２０の軸心２０ｃと一致させることができ、よってリング状多極磁気ロータ４０とリング状磁気ヨーク４４の中心軸の誤差を減少させてリング状多極磁気ロータ４０とリング状磁気ヨーク４４の間のエアギャップ量のバラツキを抑制することができる。
【００２０】
このため、製造バラツキのない均一な発生電圧を得ることができ、よって発生電圧の供給を受ける電装部品に要求される耐電圧性を低下させてそれらを小型化することが可能となる。
【００２１】
また、リング状多極磁気ロータ４０とリング状磁気ヨーク４４によって多極ジェネレータを構成するようにしたので、多極ジェネレータが発生する電圧パルスに基づいてエンジン回転数を精度良く検出することができると共に、点火や燃料噴射制御のタイミングパルスとしても利用することができる。
【００２２】
尚、上記において、リング状磁気ヨーク４４をオイルシールハウジング２６に取り付けるようにしたが、オイルシール２４に取り付ける（リング状磁気ヨーク４４とオイルシール２４を一体的に構成する）ようにしても良い。
【００２３】
また、永久磁石４０Ｓ，４０Ｎを回転子に取り付け、発電コイル４４ｂを固定子に取り付けるようにしたが、永久磁石４０Ｓ，４０Ｎを固定子に取り付け、発電コイル４４ｂを回転子に取り付けるようにしても良い。
【００２４】
以上のように、この発明の一つの実施の形態にあっては、エンジン（１０）の出力によって回転させられる回転子（リング状多極磁気ロータ４０）と、前記エンジン（１０）の外周面に取り付けられた固定子（リング状磁気ヨーク４４）とを備え、それらの一方に磁石（永久磁石４０Ｓ，４０Ｎ）を取り付けると共に、他方に発電コイル（４４ｂ）を取り付けて発電するエンジン用発電機において、前記回転子（４０）を前記エンジン（１０）のクランクシャフト（２０）に固定されたフライホイール（３０）に取り付けると共に、前記固定子（４４）を前記クランクシャフト（２０）とシリンダブロック（２２）の間に嵌装されたオイルシール（２４）およびオイルシールハウジング（２６）のいずれか、より具体的には、オイルシールハウジング（２６）に取り付けるように構成した。
【００２５】
尚、上記において、スロットルバルブを開閉する電動モータをステッピングモータとしたが、ＤＣモータなどであっても良いし、ロータリソレノイドなどを用いても良い。また、機械式ガバナを用いてスロットル開度を調整するようにしても良い。さらに、インジェクタの代わりにキャブレタを用いても良い。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、回転子をクランクシャフトに固定されたフライホイールに取り付けることによってその中心軸をクランクシャフトの軸心と一致させると共に、固定子をクランクシャフトの外周に精度良く嵌め合いされたオイルシールおよびそれが装着されるオイルシールハウジングのいずれかに取り付けることによってその中心軸をクランクシャフトの軸心と一致させるように構成したので、回転子と固定子の中心軸の誤差を減少させてそれらの間のエアギャップ量のバラツキを抑制することができ、よって均一な発生電圧を得ることができる。また、これにより、発生電圧の供給を受ける電装部品に要求される耐電圧性を低下させることができ、それらを小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係るエンジン用発電機とそれが搭載されるエンジンの部分断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１０      エンジン
２０      クランクシャフト
２２      シリンダブロック
２４      オイルシール
２６      オイルシールハウジング
３０      フライホイール
４０      リング状多極磁気ロータ（回転子）
４０Ｓ，４０Ｎ      永久磁石
４４      リング状磁気ヨーク（固定子）
４４ｂ    発電コイル
【図１】
2005020908.tif 000003
【図２】
2005020908.tif 000004