JP2005090490A - エンジン用発電機および自動二輪車 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン用発電機をその機能が損なわれるのを阻止しながら小型・軽量に形成する。
【解決手段】ロータ32の軸心部に回転軸34を貫通させる。この回転軸34によってロータ32をエンジン側に回転自在に支持させる。この回転軸34を介すことなくエンジンの動力をロータ32に伝達する伝動手段(#2ウェブ12と従動側歯車31)を備えた。
【選択図】 図3
【解決手段】ロータ32の軸心部に回転軸34を貫通させる。この回転軸34によってロータ32をエンジン側に回転自在に支持させる。この回転軸34を介すことなくエンジンの動力をロータ32に伝達する伝動手段(#2ウェブ12と従動側歯車31)を備えた。
【選択図】 図3
Description
本発明は、エンジンによって駆動されるエンジン用発電機およびこの発電機を装備した自動二輪車に関するものである。
従来のこの種のエンジン用発電機としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。この特許文献1に示されたエンジン用発電機は、自動二輪車用エンジンのクランクケースにクランク軸と同一軸線上に位置するように設けられている。
この従来のエンジン用発電機は、クランクケースの車体左側の端部に車体外側へ突出するように取付けられたカバーによって覆われており、このカバーの内側に固定されたステータと、クランク軸の車体左側の端部に固定されたロータなどによって構成されている。
この従来のエンジン用発電機は、クランクケースの車体左側の端部に車体外側へ突出するように取付けられたカバーによって覆われており、このカバーの内側に固定されたステータと、クランク軸の車体左側の端部に固定されたロータなどによって構成されている。
前記ロータは、車体左側に向けて開口する有底円筒状に形成され、軸心部のボスにクランク軸が同一軸線上に位置する状態で固定されている。このロータをクランク軸に固定する構造は、クランク軸に形成されたテーパ面に前記ボスが嵌合された状態で締結される構造が採られている。前記ステータは、前記カバーに支持され、前記ロータの内部に車体外側から挿入されている。
また、従来のエンジン用発電機としては、上述したようにクランク軸の軸端部に設けられる他に、例えば特許文献2に開示されているように、エンジンにおけるシリンダより車体の後方であってクランクケースの上方に配設されたものがある。この特許文献2に示された発電機は、クランクケースの上下方向に延びる縦壁に装着されており、この縦壁に車体左側から取付けられたカバーの内側に固定された環状のステータと、このステータの軸心部内で回転するロータなどによって構成されている。
前記ロータは、クランク軸と平行な軸と励磁コイルとからなり、前記カバーとクランクケースの前記縦壁とに両端部が回転自在に支持されている。また、このロータの前記軸は、車体内側の端部に駆動軸がスプライン結合によって連結されており、この駆動軸とチェーンとを介してクランク軸に接続されている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
特開2000−45921号公報(図3〜図5)
特開平5−91693号公報(図1〜図3)
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
自動二輪車に搭載される発電機は、より一層の小型化、軽量化を図ることが要請されている。しかし、上述したように構成された従来のエンジン用発電機は、ロータの外径を小さくなるように形成して小型化・軽量化を図るにも限界があった。すなわち、ロータの筒状部をさらに小径に形成するとステータも小さくなって発電能力が低下してしまうし、ロータの回転軸をさらに小径に形成すると、強度上ロータを高速で回転させるための動力を伝達することができなくなるおそれがあるからである。
本発明はこのような要請に応えるためになされたもので、エンジン用発電機をその機能が損なわれるのを阻止しながら小型・軽量に形成することを第1の目的とする。また、このエンジン用発電機を使用し、バンク角を広くとりながら車体の低重心化を図ることができる自動二輪車を提供することを第2の目的とする。
この目的を達成するため、本発明に係るエンジン用発電機は、ロータにエンジンの動力が伝達されるエンジン用発電機において、ロータの軸心部に回転軸を貫通させ、この回転軸によってロータをエンジン側に回転自在に支持させ、この回転軸を介すことなくエンジンの動力をロータに伝達する伝動手段を備えたものである。
請求項2に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項1に記載した発明に係るエンジン用発電機において、伝動手段は、ロータと同一軸線上に位置しかつロータの軸方向の一端面に連動するように接続された従動側歯車を備え、この従動側歯車に噛合する駆動側歯車から伝達されたエンジンの動力を前記従動歯車から前記ロータへ伝達する構成とされているものである。
請求項3に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項1に記載した発明に係るエンジン用発電機において、ロータと、伝動手段におけるエンジンのクランク軸から動力が伝達される被駆動部材とを別体に形成し、前記ロータの軸方向の一端面と前記被駆動部材との間に配置されたダンパを介して前記被駆動部材からロータへエンジンの動力が伝達される構成としてなり、前記ロータの軸方向の一端面と、前記ダンパと、前記被駆動部材とが軸方向に並べられているものである。
請求項4に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項3に記載した発明に係るエンジン用発電機において、ロータと被駆動部材との係合部がダンパの外周部側に位置付けられているものである。
請求項5に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項1に記載した発明に係るエンジン用発電機において、ロータは回転軸に圧入され、回転軸がエンジン側に回転自在にかつロータの軸方向の長さより広い間隔の位置にて支持されているものである。
請求項5に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項1に記載した発明に係るエンジン用発電機において、ロータは回転軸に圧入され、回転軸がエンジン側に回転自在にかつロータの軸方向の長さより広い間隔の位置にて支持されているものである。
請求項6に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項1記載のエンジン用発電機において、ロータと、クランク軸から動力が伝達される被駆動部材とを別体に形成し、回転軸はロータと被駆動部との両者を貫通してこれらの両側でエンジン側に支持されているものである。
請求項7に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項6に記載した発明に係るエンジン用発電機において、回転軸の内部をオイル通路とし、このオイル通路は、少なくともロータにおける被駆動部材側の一端部から被駆動部材とは反対側の他端部まで延びるように形成されているものである。
請求項7に記載した発明に係るエンジン用発電機は、請求項6に記載した発明に係るエンジン用発電機において、回転軸の内部をオイル通路とし、このオイル通路は、少なくともロータにおける被駆動部材側の一端部から被駆動部材とは反対側の他端部まで延びるように形成されているものである。
請求項8に記載した発明に係る自動二輪車は、請求項1に記載した発明に係るエンジン用発電機を装備しているものである。
本発明によれば、エンジンの動力をロータへ伝達するに当たって、ロータの軸を用いることなく実施することができる。このため、前記ロータの軸は、クランク軸からの駆動力をロータへ伝える必要はなく、この軸に装着される部材を支持するためだけに必要な最小限度の剛性を有するのみで充分である。
したがって、ロータの軸を小径かつ軽量に形成することができるから、発電機能が損なわれるのを阻止しながら、エンジン用発電機の小型化および軽量化を図ることができる。
したがって、ロータの軸を小径かつ軽量に形成することができるから、発電機能が損なわれるのを阻止しながら、エンジン用発電機の小型化および軽量化を図ることができる。
請求項2記載の発明によれば、エンジンの動力が駆動側歯車から従動側歯車を介して発電機のロータの軸方向の一端面に伝達されるから、エンジンの動力をロータへ伝達するに当たって、ロータの外周部に従動側歯車を接続する場合に較べてロータの外径を小さく形成することができる。このため、より一層発電機の小型化を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、エンジンの動力をロータの軸線方向に沿って被駆動部材からダンパを介してロータへ伝達することができるから、駆動力伝達系の構成が単純になる。このため、前記駆動力伝達系をコンパクトに形成することができる。また、エンジンの回転変動によりエンジン側と被駆動部材との接続部分に加えられた衝撃をダンパによって緩和することができるから、ダンパが設けられていない場合に較べて被駆動部材に必要な強度が小さくてよく、被駆動部材の小型化・軽量化を図ることができる。
請求項4記載の発明によれば、被駆動部材をその軸心部のみで回転軸に対する被駆動部材の倒れ等がないように支持する場合に較べて、被駆動部材の軸心部の厚みを相対的に薄くなるように形成することができる。このため、発電機の軸線方向の小型化を図ることができる。
請求項5記載の発明によれば、ロータが回転軸上を遊転する場合に較べて、回転体の一端部と他端部とを回転自在に支持する軸受の間隔が広くなり、回転体を強固に支持することができる。
請求項6記載の発明によれば、ロータと被駆動部材とを含めた部分を支持するための構成がシンプルになる。
請求項6記載の発明によれば、ロータと被駆動部材とを含めた部分を支持するための構成がシンプルになる。
請求項7記載の発明によれば、ステータをロータの軸方向の前記他端部に配置した場合に、回転軸内を流れるオイルによってステータを冷却することができる。
請求項8記載の発明に係る自動二輪車は、小型化および軽量化が図られたエンジン用発電機を装備しており、エンジンの重心位置を低く位置付けることができるようになるとともに、エンジンを車幅方向がコンパクトになるように形成することができる。このため、この発明によれば、バンク角が広くかつ車体の低重心化が図られた自動二輪車を提供することができる。
請求項8記載の発明に係る自動二輪車は、小型化および軽量化が図られたエンジン用発電機を装備しており、エンジンの重心位置を低く位置付けることができるようになるとともに、エンジンを車幅方向がコンパクトになるように形成することができる。このため、この発明によれば、バンク角が広くかつ車体の低重心化が図られた自動二輪車を提供することができる。
以下、本発明に係るエンジン用発電機および自動二輪車の一実施の形態を図1ないし図4によって詳細に説明する。
図1は本発明に係る発電機を装備した自動二輪車の側面図、図2は本発明に係る発電機を装備した自動二輪車用エンジンの構成を示す側面図、図3はクランク軸と発電機の平面図で、同図に示すクランク軸はクランクジャーナルとクランクピンとが同一軸線上に位置付けられる方向から見た状態で描いてある。図4は本発明に係る発電機の断面図である。
図1は本発明に係る発電機を装備した自動二輪車の側面図、図2は本発明に係る発電機を装備した自動二輪車用エンジンの構成を示す側面図、図3はクランク軸と発電機の平面図で、同図に示すクランク軸はクランクジャーナルとクランクピンとが同一軸線上に位置付けられる方向から見た状態で描いてある。図4は本発明に係る発電機の断面図である。
これらの図において、符号100で示すものは、この実施の形態による自動二輪車を示す。101は自動二輪車100の前輪を示し、102はフロントフォーク、103は操向ハンドル、104は燃料タンク、105はシート、106は後輪、107はリヤアーム、108は後輪駆動用チェーン式伝動装置、109はマフラー、110は車体フレームを示す。この自動二輪車100の前輪101と後輪106との間には、この実施の形態による発電機が装備される自動二輪車用エンジン1が搭載されている。
このエンジン1は、水冷式4サイクル4気筒型のもので、クランク軸2の軸線方向が車幅方向と平行になるように前記車体フレーム110に搭載されている。また、このエンジン1のシリンダ3は、シリンダ軸線がクランク軸2から前上がりに傾斜して延びるように形成されている。
前記クランク軸2を回転自在に支持するクランクケース4は、下部クランクケース5と上部クランクケース6とに分割できるように形成されている。図2において、7はシリンダヘッド、8はヘッドカバー、9はオイルパンをそれぞれ示す。
前記クランク軸2を回転自在に支持するクランクケース4は、下部クランクケース5と上部クランクケース6とに分割できるように形成されている。図2において、7はシリンダヘッド、8はヘッドカバー、9はオイルパンをそれぞれ示す。
前記クランク軸2は、図3に示すように、軸線方向の八箇所にクランクウェブ11〜18が設けられており、同図において左から二番目の#2ウェブ12と、最も右側に位置する#8ウェブ18とがそれぞれ歯車を構成するように形成されている。
前記#2ウェブ12からなる歯車は、本発明に係る発電機21とバランサ22(図2参照)とが接続されている。このバランサ22は、図示してはいないが、クランク軸2の前方で車幅方向に延びる回転軸にバランスウェイトが設けられた構造のもので、前記回転軸の歯車が#2ウェブ12からなる歯車に噛合している。一方、クランク軸2の#8ウェブ18からなる歯車には、図3に示すように、後輪駆動系23が接続されている。前記#2ウェブ12からなる歯車によって本発明に係る駆動側歯車が構成されている。
前記#2ウェブ12からなる歯車は、本発明に係る発電機21とバランサ22(図2参照)とが接続されている。このバランサ22は、図示してはいないが、クランク軸2の前方で車幅方向に延びる回転軸にバランスウェイトが設けられた構造のもので、前記回転軸の歯車が#2ウェブ12からなる歯車に噛合している。一方、クランク軸2の#8ウェブ18からなる歯車には、図3に示すように、後輪駆動系23が接続されている。前記#2ウェブ12からなる歯車によって本発明に係る駆動側歯車が構成されている。
#8ウェブ18からなる歯車に接続された後輪駆動系23は、従来の自動二輪車用エンジンに設けられるものと同等に構成されている。すなわち、この後輪駆動系23は、歯車からなる前記#8ウェブ18に噛合する減速用大歯車24と、この減速用大歯車24の車体右側に同一軸線上に位置するように設けられたクラッチ(図示せず)と、前記減速用大歯車24の車体左側に同一軸線上に位置するように設けられた入力軸およびこれと平行な出力軸とを有する多段式変速機25と、前記出力軸から後輪106に動力を伝達する前記チェーン式伝動装置108などを備えている。また、クランク軸2の車体右側の端部には、図3に示すように、動弁装置駆動用のタイミングチェーン(図示せず)を巻掛けるためのスプロケット26が取付けられている。
前記発電機21は、図2に示すように、クランク軸2の後方近傍、すなわちクランク軸2の後斜め上方であってシリンダ3の後方となる位置に、軸線方向がクランク軸2と平行になる状態で配設されている。この実施の形態による発電機21は、図3に示すように、この発電機21と前記変速機25の入力軸部分(車体前側の端部)とが車体左側と車体右側とに並ぶように取付位置が設定されている。
この発電機21は、図4に示すように、前記#2ウェブ12からなる歯車に噛合する従動側歯車31と、この従動側歯車31の車体左側(図4においても左側)に位置するロータ32およびステータ33と、前記従動側歯車31およびロータ32を支持する回転軸34と、この回転軸34を上部クランクケース6と協働して回転自在に支持するカバー35などを備え、上部クランクケース6の発電機用ハウジング36の内部に収容されている。前記#2ウェブ12からなる歯車と従動側歯車31とによって本発明に係る伝動手段が構成されている。
この発電機21の前記回転軸34は、車体右側の端部が上部クランクケース6の車体左側の縦壁6aに軸受37を介して回転自在に支持され、車体左側の端部が軸受38を介してカバー35に回転自在に支持されている。このカバー35は、前記車体左側の軸受38とステータ33とを取付けるためのボス39が中心部に一体に形成され、上部クランクケース6に固定用ボルト40によって固定されている。
このカバー35の外周部は、車体右側に向けて開口する椀状を呈するように形成され、カバー内とカバー外とが液密に画成されるように、全域にわたって上部クランクケース6の前記発電機用ハウジング36に密着している。このカバー35の前記ボス39は、円筒状を呈するように形成されており、中空部内に車体左側から前記軸受38が嵌合され、車体右側の端面に車体右側からステータ33が取付けられている。また、前記ボス39の車体左側の端部の開口には、キャップ41が螺着されている。
前記ステータ33は、回転軸34より径が大きい中空部を有する円環状を呈するように形成され、前記中空部を回転軸34が貫通するとともに後述するロータ32の内部に挿入されるように、前記ボス39に固定されている。このステータ33の前記ボス39への固定は、図4中に符号42で示すノックピンによってステータ33をボス39に対して位置決めし、ステータ33に貫通させた固定用ボルト43をボス39に螺着させることによって行われている。前記ノックピン42と固定用ボルト43は、ステータ33の内周部であって、回転軸34の軸線方向から見て前記軸受38と重なるような位置に設けられている。
前記回転軸34の軸心部には、この回転軸34を軸線方向に貫通するようにオイル通路44が形成されている。このオイル通路44は、車体右側の端部が前記上部クランクケース6のオイル室45に連通され、このオイル室45を介してオイルポンプ(図示せず)からオイルが供給される。前記オイル通路44内に供給されたオイルは、回転軸34の径方向へ延びる複数の分岐通路46を通って後述する従動側歯車31とスタータ用歯車47の支持部に供給されるとともに、オイル通路44の車体左側の端部から前記キャップ41の内方の空間を通って前記軸受38に供給される。この軸受38に供給されたオイルは、内外輪の間と、前記回転軸34と前記ボス39との間と、回転軸34と前記ステータ33との間の微小な隙間を通って車体右側へ流れ、ロータ32内に流出する。さらに、このロータ32内に流出したオイルは、ロータ32の外周部に形成された切欠き部分32aを通ってハウジング36内に流れ、ここから図示していない通路を通ってオイルパン9内に戻る。
この発電機21のロータ32は、図4に示すように、車体左側に向けて開口する有底円筒状を呈するように形成され、軸心部のボス51に前記回転軸34を圧入することによって、この回転軸34に一体に回転するように固定されている。このロータ32の外周部は、内周面に永久磁石52が固着され、前記ステータ33を収納できる径をもって形成されている。
このロータ32の前記ボス51は、有底円筒状を呈するロータ32の底壁53から車体の左側と右側とに突出するように形成されている。このボス51の車体左側の端部は、回転軸34に一体に形成されたストッパー34aに車体右側から当接している。また、このボス51の車体右側の端部には、スペーサ54を介してスリーブ55が接続されている。これらのスペーサ54およびスリーブ55は、回転軸34に回転可能に嵌合されており、回転軸34の車体右側の端部を支持する軸受37と前記ボス51との間に介装されてボス51の車体右側への移動を規制している。
前記従動側歯車31は、前記ロータ32のボス51における底壁53より車体右側へ突出する部分に回転自在に支持されている。この従動側歯車31の車体左側の一側部は、後述する緩衝用ダンパーゴム56を介して前記ロータ32が連動するように接続されている。一方、この従動側歯車31の車体右側の他側部には、筒体57が同一軸線上に位置するように突設され、この筒体57の内部に装着された一方向クラッチ58を介してスタータ用歯車47が接続されている。
また、この従動側歯車31の外周部には、車体左側に向けて突出する環状突起59が一体に形成されている。この環状突起59は、従動側歯車31がロータ32と同一軸線上に位置付けられるように、ロータ32の前記底壁53の外周部に回転可能に嵌合されている。この嵌合部によって請求項4に係る発明でいう係合部が構成されている。さらに、この従動側歯車31は、図2に示すように、前記#2ウェブ12からなる歯車より外径が小さくなるように形成されている。このため、従動側歯車31はクランク軸2より増速されて回転する。
前記ダンパーゴム56は、従来から軸継手などでよく知られているように、従動側歯車31に車体左側へ向けて突設された伝動壁60と、ロータ32の前記底壁53に車体右側へ向けて突設された伝動壁61との間に介装されている。前記従動側歯車31の伝動壁60は、図示してはいないが、軸方向から見て放射状を呈するように複数形成され、ロータ32の伝動壁61は、前記従動側歯車31の複数の伝動壁60,60‥‥どうしの間に臨むように複数形成されている。
このようにダンパーゴム56を介して従動側歯車31にロータ32が接続されることにより、クランク軸2が急速に回転変動を起こしたときに従動側歯車31からロータ32へ伝達される衝撃をダンパーゴム56によって緩和することができる。
このようにダンパーゴム56を介して従動側歯車31にロータ32が接続されることにより、クランク軸2が急速に回転変動を起こしたときに従動側歯車31からロータ32へ伝達される衝撃をダンパーゴム56によって緩和することができる。
前記スタータ用歯車47は、前記回転軸34上のスリーブ55に回転自在に支持され、後述する中間歯車62を介してスタータモータ63が歯車結合されている。このスタータ用歯車47の軸心部のボス64は、車体左側の端部が前記従動側歯車31の筒体57の内方に臨むように形成されている。このボス64と前記筒体57との間に、前記一方向クラッチ58が介装されている。この一方向クラッチ58は、スタータ用歯車47から従動側歯車31へのみ動力を伝達するように構成されている。
また、スタータ用歯車47の前記ボス64は、回転軸34上の前記スペーサ54と、スリーブ55上のスペーサ65との間に位置付けられ、これら両スペーサ54,65によって軸線方向への移動が規制されている。スリーブ55上のスペーサ65は、スリーブ55に係止されたサークリップ66によって外れることがないように保持されている。
前記中間歯車62は、前記スタータ用歯車47に噛合する小径歯車62aと、スタータモータ63のピニオン63aに噛合する大径歯車62bとが一体に形成され、上部クランクケース6の前記縦壁6aに筒状支軸67と固定用ボルト68とによって回転自在に支持されている。スタータモータ63は、図2および図3に示すように、クランク軸2の上方であって、車幅方向の中央部に位置するように配置されている。このスタータモータ63の回転は、前記ピニオン63aと、中間歯車62と、スタータ用歯車47と、一方向クラッチ58と、従動側歯車31とからなる動力伝達系によってクランク軸2に伝達される。
上述したように構成された自動二輪車用エンジン1においては、クランク軸2の回転が#2ウェブ12から従動側歯車31に伝達され、この従動側歯車31からダンパーゴム56を介してロータ32に伝達されることによって、発電機21が駆動される。このとき、動力は従動側歯車31の伝動壁60からダンパーゴム56を介してロータ32の伝動壁61へ伝達される。すなわち、このエンジン用発電機21においては、軸線方向に離間している従動側歯車31からロータ32へ動力を伝達するに当たって、ロータ32の回転軸34を用いることなく実施することができる。
したがって、前記回転軸34としては、この軸上に設けられる各部材(ロータ32や従動側歯車31など)を支持するために必要な最小限度の剛性を有するように形成することができる。この結果、この回転軸34は、動力が伝達される従来の発電機のロータ軸と較べて、外径が小さく軽量になるように形成することができた。
この実施の形態による自動二輪車用エンジン1は、上述したように回転軸34を軽量化することができたことと、クランク軸2の回転がチェーンなどの部品を介すことなく発電機21に直接伝達される構成を採って動力伝達系の軽量化を図ることができたこととから、発電機21が相対的に高い位置に位置付けられているにもかかわらず、エンジン自体の重心位置を相対的に低い位置に位置付けることができる。この結果、このエンジン1を自動二輪車100の車体の低い位置に搭載することによって、車体の低重心化を図ることができる。なお、このエンジン1は、発電機21がクランク軸2の後方近傍に設けられているから、このエンジン1を搭載した自動二輪車100は、発電機21によってバンク角が狭められることはない。
また、この実施の形態による自動二輪車用エンジン1は、クランク軸2の#2ウェブ12からなる歯車に発電機21の従動側歯車31が噛合されるとともに、#8ウェブ18に減速用大歯車24が噛合され、発電機21と変速機25とが車幅方向の一方と他方とに並べて設けられているから、発電機21と変速機25とによってエンジン1の車幅方向の重量の釣り合いをとることができる。
このため、この実施の形態によるエンジン1を搭載した自動二輪車100は、重心位置が低い位置であって車幅方向の中心部に位置するようになる。
このため、この実施の形態によるエンジン1を搭載した自動二輪車100は、重心位置が低い位置であって車幅方向の中心部に位置するようになる。
この実施の形態による発電機21は、クランク軸2の#2ウェブ12からなる歯車より従動側歯車31の外径が小さくなるように形成されており、ロータ32がクランク軸2に対して増速されて回転する。このようにロータ32が相対的に高速で回転することから、この発電機1は、ロータ32およびステータ33を外径が相対的に小さくなるように形成することができる。このため、発電機21の小径化を図ることができ、クランク軸2との干渉を避けながら発電機21とクランク軸2との軸間距離を短くすることができる。この結果、全体としてコンパクトなエンジン1を形成することができる。
前記従動側歯車31は、一方向クラッチ58と、スタータ用歯車47および中間歯車62などを介してスタータモータ63が接続されているから、クランク軸2の回転を発電機21に伝達するための従動側歯車31を利用してエンジン1を始動することができる。このため、始動専用の歯車をクランク軸2に設けてこの歯車にスタータモータを歯車結合させる場合に較べて部品数を低減することができる。
また、前記従動側歯車31は、#2ウェブ12からなる歯車より外径が小さくなるように形成され、この従動側歯車31とスタータ用歯車47との間に一方向クラッチ58が介装されているから、この一方向クラッチ58として容量が相対的に小さいものを使用することができる。これは、従動側歯車31がスタータモータ63によって回転させられるときに、従動側歯車31の回転が減速されてクランク軸2に伝達されるからである。前記一方向クラッチ58は、このように相対的に容量が小さく小型のものを使用できるから、発電機21の小型化が前記一方向クラッチ58よって妨げられることはない。
また、前記従動側歯車31は、ダンパーゴム56を介してロータ32が接続されており、クランク軸2の回転変動が著しく大きい場合にはダンパーゴム56によって衝撃が緩和されるから、その分だけ歯幅を小さく形成することができる。さらに、この従動側歯車31は、外周部に形成された環状突起59がロータ32の外周部に嵌合されているから、この従動側歯車31の軸心部であってロータ32のボス51に回転自在に支持される部分のみで軸34に対する従動側歯車31の倒れ等がないように支持する場合に較べて、この部分の厚みを相対的に薄くなるように形成することができる。このため、発電機21の軸線方向の小型化を図ることができる。
前記発電機21のロータ32は、回転軸34側から動力が伝達されることはないから、回転軸34に取付ける取付構造として簡単な構成を採ることができる。この実施の形態では、ロータ32を回転軸34に圧入によって取付けているから、回転軸のテーパ面にロータが嵌合されて締結されるような固定構造を採る場合に較べて、ロータ32の取付構造を簡素化することができる。しかも、このロータ32は、回転軸34に一体に形成されたストッパー34aと、回転軸34に軸装されたスペーサ54およびスリーブ55などによって回転軸34上に位置決めされているから、位置決め用のサークリップを用いることなく簡単に位置決めすることができる。
また、前記スリーブ55は、回転軸34に回転可能に嵌合され、スタータ用歯車47を回転自在に支持しているから、回転軸34とスタータ用歯車47との回転数に差が生じるような場合には、これらの一方または両方に対して滑るように回転する。このため、スリーブ55の内周側と外周側の嵌合部分の摺動面に生じる抵抗を可及的低減することができる。さらに、このスリーブ55に係止されたサークリップ66によってスタータ用歯車47の車体右側への移動が規制されているから、回転軸34にはサークリップ用環状溝を形成しなくてよい。このため、回転軸34の剛性向上を図ることができるから、回転軸34を外径がより一層小さくなるように形成することができる。
加えて、この実施の形態による発電機21は、前記回転軸34の車体左側の端部を支持する軸受38がカバー35のボス39に車体左側から圧入され、このボス39の内周部分でステータ33を支持するように構成されているから、ステータ33を外径が小さくなるように形成することができ、小径化を図ることができる。すなわち、前記軸受38を車体右側からボス39に圧入する構造を採る場合には、ボス39にステータ33を固定する固定用ボルト43を軸受38より径方向の外側へ設けなければならず、ステータ33の外径をその分だけ大きく形成しなければならないが、この実施の形態の構成を採ることにより、前記固定用ボルト43を軸受38と軸方向視で重なるように内周側に位置付けることができ、ステータ33を相対的に小径に形成することができる。
また、この発電機21は、回転軸34の内部にオイル通路44が形成されているから、回転軸34上の部材(従動側歯車31、ダンパーゴム56、スタータ用歯車47、一方向クラッチ58など)にオイルを簡単に供給することができる。しかも、この実施の形態による発電機21は、オイルが前記オイル通路44から車体左側の軸受38内を通ってステータ33側へ流れるように構成されているから、前記軸受38やステータ33をオイルによって冷却することができる。
上述した実施の形態では、回転軸34をロータ32のボス51に圧入する例を示したが、本発明はこのような限定にとらわれることはなく、回転軸34をエンジン側に固定し、この軸にロータ32を回転自在に支持させる構成を採ることができる。
この実施の形態による発電機21は、ロータ32と、エンジン1の#2ウェブ12から動力が伝達される従動側歯車31とを別体に形成し、前記ロータ32の軸方向の一端面と前記従動側歯車31との間に配置されたダンパゴム56を介して前記従動側歯車31からロータ32へエンジン1の動力が伝達される構成とし、前記ロータ32の軸方向の一端面と、前記ダンパゴム56と、前記従動側歯車31とが軸方向に並べられているから、エンジン1の動力をロータ32の軸線方向に沿って従動側歯車31からダンパゴム56を介してロータ32へ伝達することができる。このため、駆動力伝達系の構成が単純になる。また、エンジン1の回転変動によりエンジン側と従動側歯車31との接続部分に加えられた衝撃をダンパゴム56によって緩和することができる。
この実施の形態による発電機21は、ロータ32と従動側歯車31との係合部(環状突起59を有する嵌合部)がダンパゴム56の外周部側に位置付けられているから、従動側歯車31をその軸心部のみで回転軸に対する従動側歯車31の倒れ等がないように支持する場合に較べて、従動側歯車31の軸心部の厚みを相対的に薄くなるように形成することができる。
この実施の形態による発電機21のロータ32は回転軸34に圧入され、回転軸34がエンジン側に回転自在にかつロータ32の軸方向の長さより広い間隔の位置にて支持されているから、ロータ32が回転軸34上を遊転する場合に較べて、回転体の一端部と他端部とを回転自在に支持する軸受37,38の間隔が広くなる。このため、ロータ32を支持する剛性が高くなり、ロータ32のがたつきが少なくなる。
この実施の形態による発電機21は、ロータ32とクランク軸2から動力が伝達される従動側歯車31とを別体に形成し、回転軸34はロータ32と従動側歯車31との両者を貫通してこれらの両側でエンジン側に支持されているから、ロータ32と従動側歯車31とを含めた部分を支持するための構成がシンプルになる。
この実施の形態による発電機は、回転軸34の内部にオイル通路44が形成され、このオイル通路44は、少なくともロータ32における従動側歯車31側の一端部から従動側歯車とは反対側の他端部まで延びるように形成されているから、ステータ33をロータ32の軸方向の前記他端部に配置した場合に、回転軸34内を流れるオイルによってステータ33を冷却することができる。
1…エンジン、2…クランク軸、11〜18…クランクウェブ、21…発電機、31…従動側歯車、32…ロータ、33…ステータ、34…回転軸、37,38…軸受、44…オイル通路、56…ダンパーゴム、100…自動二輪車。
Claims (8)
- ロータにエンジンの動力が伝達されるエンジン用発電機において、ロータの軸心部に回転軸を貫通させ、この回転軸によってロータをエンジン側に回転自在に支持させ、この回転軸を介すことなくエンジンの動力をロータに伝達する伝動手段を備えたことを特徴とするエンジン用発電機。
- 請求項1記載のエンジン用発電機において、伝動手段は、ロータと同一軸線上に位置しかつロータの軸方向の一端面に連動するように接続された従動側歯車を備え、この従動側歯車に噛合する駆動側歯車から伝達されたエンジンの動力を前記従動歯車から前記ロータへ伝達する構成とされているエンジン用発電機。
- 請求項1記載のエンジン用発電機において、ロータと、伝動手段におけるエンジンのクランク軸から動力が伝達される被駆動部材とを別体に形成し、前記ロータの軸方向の一端面と前記被駆動部材との間に配置されたダンパを介して前記被駆動部材からロータへエンジンの動力が伝達される構成としてなり、前記ロータの軸方向の一端面と、前記ダンパと、前記被駆動部材とが軸方向に並べられているエンジン用発電機。
- 請求項3記載のエンジン用発電機において、ロータと被駆動部材との係合部がダンパの外周部側に位置付けられているエンジン用発電機。
- 請求項1記載のエンジン用発電機において、ロータは回転軸に圧入され、回転軸がエンジン側に回転自在にかつロータの軸方向の長さより広い間隔の位置にて支持されているエンジン用発電機。
- 請求項1記載のエンジン用発電機において、ロータと、クランク軸から動力が伝達される被駆動部材とを別体に形成し、回転軸はロータと被駆動部との両者を貫通してこれらの両側でエンジン側に支持されてなるエンジン用発電機。
- 請求項6記載のエンジン用発電機において、回転軸の内部をオイル通路とし、このオイル通路は、少なくともロータにおける被駆動部材側の端部から被駆動部材とは反対側の端部まで延びるように形成されているエンジン用発電機。
- 請求項1記載の発明に係るエンジン用発電機を備えた自動二輪車。
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