JP2012177373A - モータジェネレータおよび汎用エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】アキシャルギャップ型モータジェネレータをエンジン本体に取り付ける際の取り付け精度を向上して、発電効率の向上と小型化とを実現する。
【解決手段】汎用エンジンは、エンジン本体と、エンジン本体の出力軸に取り付けられるモータジェネレータとを備える。出力軸と一体回転する一対のロータ間に、両ロータと離間状態を維持するステータ６は、支持部材によって支持される。支持部材は、エンジン本体に固定される取付部４ａと、エンジン本体側に位置するロータの径方向外方において、取付部４ａからロータよりもステータ６側に突出する支持壁４ｂと、支持壁４ｂのステータ６側に位置する先端に形成される支持部４ｃを備える。ステータ６は、ロータよりも径が大きく、ロータよりも外方に位置する突出部６ｃが、支持部材４の支持部４ｃに支持される。
【選択図】図６

Description

本発明は、アキシャルギャップ型モータジェネレータおよびモータジェネレータが一体化された汎用エンジンに関する。

従来、特許文献１に示すようなアキシャルギャップ型モータジェネレータが知られている。このアキシャルギャップ型モータジェネレータは、一対のロータが空隙を維持して回転軸に固定されている。また、これら一対のロータの対向面には、複数の磁石が周方向に整列して固定されている。
そして、上記ロータを収容するケースには、複数のコイルを有するステータが固定されており、このステータは、上記一対のロータの対向面間に、両ロータと非接触状態を維持しながら位置している。このような構成からなるアキシャルギャップ型モータジェネレータは、回転軸を回転させると、ロータとステータとが相対回転する。これにより、ロータに固定された磁石と、ステータに設けられたコイルとによって電磁誘導が生じ、コイルに誘導電流が流れて発電がなされる。

特開２００５−２６１０２２号公報

上記のようなアキシャルギャップ型モータジェネレータを汎用エンジンに外付けする場合には、汎用エンジンの本体から突出する回転軸にロータを固定し、汎用エンジンの本体に、モータジェネレータのケースを介してステータが固定される。このとき、モータジェネレータのケースを汎用エンジンの本体に連結する連結部材が必要となる。これにより、ステータは、モータジェネレータのケース、および連結部材を介して汎用エンジンの本体に取り付けられることとなり、ロータに対するステータの位置精度がどうしても低下してしまう。このように、ステータが正確に取り付けられず、仮にロータに対して僅かでも傾いた状態でステータが取り付けられてしまうと、安定的に発電をすることができず、発電効率が低下してしまうという問題がある。

また、ロータとステータとの位置精度が低下するおそれがある上記のモータジェネレータを取り付ける場合には、若干の取り付け誤差を考慮して、ロータとステータとの間の隙間量、すなわち一対のロータ間の空隙を広めに確保する必要がある。なぜなら、ロータに対するステータの位置関係にずれが生じると、回転するロータがステータに接触して破損するおそれがあるからである。しかしながら、一対のロータ間の空隙を広くすると、それだけモータジェネレータが大型化するばかりか、両ロータ間に生じる磁力線が弱まってしまい、やはり発電効率が低下してしまう。このように、モータジェネレータをエンジン本体に取り付ける際の取り付け精度が低いことによって、汎用エンジンが大型化するとともに、発電効率が低下してしまうという問題がある。

本発明は、アキシャルギャップ型モータジェネレータをエンジン本体に取り付ける際の取り付け精度を向上して、発電効率の向上と小型化とを実現することを目的とする。

第１の発明は、エンジン本体の出力軸に取り付け可能なモータジェネレータにおいて、上記出力軸と一体回転可能な第１ロータと、該第１ロータと空隙を維持して対向配置され、上記出力軸と一体回転可能な第２ロータと、上記第１ロータおよび第２ロータの対向面間にこれら両ロータと離間して配置され、上記第１ロータよりも上記出力軸に直交する方向に突出する突出部を有するステータと、該ステータを上記エンジン本体に固設可能な支持部材と、を備え、少なくとも上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかには、上記ステータと対向する対向面に複数の磁石が設けられ、上記ステータには上記磁石に臨む複数のコイルが設けられ、上記支持部材は、上記エンジン本体に固定可能な取付部と、上記第１ロータの径方向外方において上記取付部から上記第１ロータよりもステータ側に突出する支持壁と、該支持壁のステータ側に位置する先端に形成され、上記ステータの突出部を支持する支持部と、を備えることを特徴とする。

第２の発明は、上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかの外周近傍には点火用マグネットが設けられ、上記支持部材には、上記点火用マグネットが設けられたいずれかのロータの径方向外方であって、該点火用マグネットに臨む位置に、上記点火用マグネットとの相対回転変位によって電流を発生させるイグニッションコイルを固定可能な固定壁が設けられてなることを特徴とする。

第３の発明は、上記点火用マグネットは第２ロータの外周近傍に設けられ、上記支持部材に設けられた固定壁は上記ステータよりも第２ロータ側に突出してなることを特徴とする。
第４の発明は、上記固定壁には、ステータの外周面に接触する位置決め面が形成され、該位置決め面に上記ステータの外周面を密着させることで該ステータの位置決めがなされることを特徴とする。
第５の発明は、上記固定壁には、少なくとも一対の位置決め面が設けられ、これら位置決め面が異なる方向に面してなることを特徴とする。

第６の発明は、エンジン本体と、該エンジン本体の出力軸に取り付けられるモータジェネレータとを備える汎用エンジンにおいて、上記モータジェネレータは、上記出力軸と一体回転する第１ロータと、該第１ロータと空隙を維持して対向配置され、上記出力軸と一体回転する第２ロータと、上記第１ロータおよび第２ロータの対向面間にこれら両ロータと離間して配置され、上記第１ロータよりも上記出力軸に直交する方向に突出する突出部を有するステータと、該ステータを上記エンジン本体に固設する支持部材と、を備え、少なくとも上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかには、上記ステータと対向する対向面に複数の磁石が設けられ、上記ステータには上記磁石に臨む複数のコイルが設けられ、上記支持部材は、上記エンジン本体に固定される取付部と、上記第１ロータの径方向外方において上記取付部から上記第１ロータよりもステータ側に突出する支持壁と、該支持壁のステータ側に位置する先端に形成され、上記ステータの突出部を支持する支持部と、を備えることを特徴とする。

第７の発明は、上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかの外周近傍には点火用マグネットが設けられ、上記支持部材には、上記点火用マグネットが設けられたいずれかのロータの径方向外方であって、該点火用マグネットに臨む位置に、上記点火用マグネットとの相対回転変位によって電流を発生させるイグニッションコイルを固定する固定壁が設けられてなることを特徴とする。

第８の発明は、上記点火用マグネットは第２ロータの外周近傍に設けられ、上記支持部材に設けられた固定壁は上記ステータよりも第２ロータ側に突出してなることを特徴とする。
第９の発明は、上記固定壁には、ステータの外周面に接触する位置決め面が形成され、該位置決め面に上記ステータの外周面を密着させることで該ステータの位置決めがなされることを特徴とする。
第１０の発明は、上記固定壁には、少なくとも一対の位置決め面が設けられ、これら位置決め面が異なる方向に面してなることを特徴とする。

本発明において、第１ロータと第２ロータとの対向面には、複数の磁石が固定されるが、複数の磁石は、第１ロータにのみ設けてもよいし、第２ロータにのみ設けてもよい。いずれか一方のロータにのみ磁石を設ける場合には、磁石が設けられていない方のロータを磁性体で構成することが望ましい。また、両ロータの対向面に磁石を設ける場合には、対向する磁石の対向面が異なる磁極となるように配置することが好ましい。
さらに、上記第１ロータおよび第２ロータは、エンジンの出力軸の回転を安定化させるフライホイールとして機能させるとよい。

また、支持部材の支持部には、ボルトやネジあるいは接着剤等の固定手段を用いてステータが固定される。また、支持部材の取付部も、上記と同様の固定手段によってエンジン本体に固設される。ステータを支持する支持部は１点だけでもよいが、ステータを正確に支持するために、ある程度の間隔をもって複数箇所でステータを支持することが望ましい。これに加えて、ステータと支持部との接触面積を大きくすれば、長期の使用や温度変化によるがたつき、変形あるいは歪み等を低減し、ステータとロータとの位置関係を長期にわたって維持することができる。これと同様に、取付部をエンジン本体に固設する際にも、複数個所で支持部材を固定することが好ましい。
また、点火用マグネットは、ロータの外周面に設けてもよいし、また、ロータの平面に設けてもよい。ただし、ロータの平面に点火用マグネットを設ける場合には、当該点火用マグネットがイグニッションコイルに誘導電流を生じさせる位置、すなわち、ロータの外周近傍に設けるのが適切である。

第１〜第１０の発明によれば、ステータを支持する支持部材が直接エンジン本体に固設されるので、エンジン本体に対する支持部材の取り付け精度が高く、これにより一対のロータ間にステータを精度よく位置させることができる。したがって、ロータとステータとの対向間隔、すなわち一対のロータの間隔を小さくすることが可能となり、エンジン出力軸の軸方向における小型化を実現するとともに、発電効率を高めることができる。
また、第１ロータよりもエンジンの出力軸に直交する方向に突出するステータの突出部において、当該ステータが支持されるので、ステータを第１ロータよりも僅かに突出させれば、当該ステータを確実に支持することができる。このようにすることで、モータジェネレータにおけるロータの径方向のサイズをも小型化することができる。

また、特に第２、第７の発明によれば、取り付け精度の高い支持部材にイグニッションコイルが固定されるので、ロータに設けられた点火用マグネットに対して、イグニッションコイルを精度よく位置させることができる。
また、特に第３、第８の発明によれば、モータジェネレータがエンジン本体に取り付けられたとき、ステータよりもエンジンの出力軸の軸方向外方において、イグニッションコイルが固定される。したがって、イグニッションコイルの取り付け作業や、点火コイルとの間隔を調整する調整作業が、エンジン本体やステータによって妨害されることなく容易となる。

また、特に第４、第９の発明によれば、イグニッションコイルを固定する固定壁によってステータの位置決めがなされるので、ステータを支持部材に取り付ける際の位置決めが容易となる。
また、特に第５、第１０の発明によれば、異なる方向に面する一対の位置決め面が設けられるので、支持部材に対するステータの位置決めが一層容易となり、また、取り付け精度も向上する。

汎用エンジンの分解側面図である。 第１ロータの平面図である。 モータジェネレータの組み付け状態の断面図である。 汎用エンジンの分解斜視図である。 支持部材の斜視図である。 支持部材にステータを固定した状態の斜視図である。 汎用エンジンの斜視図である。 モータジェネレータの正面図である。

図１は、汎用エンジンを分解した状態の側面図である。
本実施形態の汎用エンジンは、エンジン本体１と、このエンジン本体１に取り付けられるアキシャルギャップ型モータジェネレータ２（以下「モータジェネレータ」という）とを備えている。エンジン本体１は、その駆動力によって回転する出力軸３を備えており、この出力軸３の出力軸部３ａを一方の側部１ａから突出させ、出力軸部３ｂを他方の側部１ｂから突出させている。この出力軸部３ａには、上記モータジェネレータ２が取り付けられ、出力軸部３ｂには、オプションとして他の外部装置を取り付けることができる。

そして、上記出力軸部３ａに取り付けられるモータジェネレータ２は、支持部材４、第１ロータ５、ステータ６、第２ロータ７、冷却ファン８を備えている。これらモータジェネレータ２の構成部材のうち、第１ロータ５、第２ロータ７および冷却ファン８が、上記出力軸部３ａに固定され、出力軸３と一体となって回転する。一方、支持部材４は、エンジン本体１の側部１ａに固定され、この支持部材４に上記ステータ６が固定される。これにより、ステータ６と、第１ロータ５および第２ロータ７が相対回転することとなるが、まず、出力軸３と一体回転する第１ロータ５、第２ロータ７および冷却ファン８について図２〜図４を用いて説明する。

図２は第１ロータ５の平面図、図３はモータジェネレータ２の組み付け状態を示す断面図、図４はモータジェネレータ２の分解斜視図である。ただし、図４においては、第１ロータ５が省略されている。
図２からも明らかなように、第１ロータ５は円形の平板部材からなり、その一方の平面に、複数の磁石５ａが周方向に所定の間隔をもって固定されている。これらの各磁石５ａは、第１ロータ５の軸心方向（図面上方）に交互に異なる磁極が向くようにして配列している。
また、第１ロータ５の中心には、エンジン本体１から突出する上記出力軸部３ａが貫通可能な貫通孔５ｂが設けられている。さらに、第１ロータ５の平面には複数の通風孔５ｃが形成されており、後述する冷却ファン８によって送風される外気が通風するようにしている。

一方、図３に示すように、モータジェネレータ２の組み付け状態では、第１ロータ５と第２ロータ７とが、所定の空隙を維持して対向した状態で、出力軸部３ａに固定される。この第２ロータ７には、第１ロータ５との対向面に、複数の磁石７ａが周方向に固定されている。これら複数の磁石７ａは、上記第１ロータ５と同数設けられており、また、その配列や隣り合う磁石７ａの間隔も、上記第１ロータ５と同様である。そして、第１ロータ５に固定された磁石５ａと、第２ロータ７に固定された磁石７ａとが、互いに臨むようにして、両ロータ５，７が出力軸部３ａに固定されている。ただし、両ロータ５，７を出力軸部３ａに固定する際には、臨み合う磁石５ａと磁石７ａとにおいて、異なる磁極が対面するようにしている。これにより、対面する磁石５ａ，７ａ間で閉磁路が形成されるとともに、両ロータ５，７の周方向において、逆方向の磁力線が交互に形成されることとなる。

そして、第２ロータ７には、第１ロータ５に対向する面に隆起部７ｂが一体形成されており、この隆起部７ｂの中心に、第１ロータ５側へ向かって徐々に大径となるテーパ状の貫通孔７ｃを貫通させている。また、隆起部７ｂには、その先端を小径にした小径部７ｄが形成されており、この小径部７ｄの外周に、第１ロータ５の貫通孔５ｂにおける周縁を密着させている。このとき、第１ロータ５は、第２ロータ７との対向面を、第２ロータ７の隆起部７ｂの先端部７ｇに当接させ、ボルト等によって、両ロータ５，７が固定される。このように、第２ロータ７の隆起部７ｂは、第１ロータ５と第２ロータ７との間の空隙を所定に維持するスペーサとしての役割を担っている。

なお、隆起部７ｂによって維持される両ロータ５，７の空隙は、後述するステータ６が、第１ロータ５に固定された磁石５ａおよび第２ロータ７に固定された磁石７ａに対して、非接触状態となるように設けられている。ただし、発電効率を考慮した場合、ステータ６が磁石５ａおよび磁石７ａに対して非接触状態を維持する限りにおいて、空隙を小さくすることが望ましい。
そして、エンジン本体１から突出する出力軸部３ａを、貫通孔７ｃに挿入して固定することで、第１ロータ５および第２ロータ７が、出力軸３と一体回転する。
なお、隆起部７ｂの外周には、第２ロータ７の回転によって風を生じさせるフィン７ｅが、周方向に複数形成されている。このフィン７ｅによって生じた風は、第１ロータ５の上記通風孔５ｃを介して、エンジン本体１側に送られる。

また、図３、図４からも明らかなように、第２ロータ７であって、第１ロータ５に対向する面とは反対側の面には、その外周近傍に点火用マグネット９が固定されている。この点火用マグネット９は、後述するイグニッションコイル１７に高圧電流を発生させるものである。なお、第２ロータ７にも上記第１ロータ５と同様に、複数の通風孔７ｆが形成されている。

そして、第２ロータ７であって、第１ロータ５に対向する面とは反対側の面には、冷却ファン８が固定される。この冷却ファン８は、第２ロータ７に対面する円形の薄板部８ａの外周近傍に、複数のフィン８ｂが設けられており、このフィン８ｂよりも中心よりに複数の通風孔８ｃが形成されている。そして、これら各通風孔８ｃが、第２ロータ７の通風孔７ｃに臨むように、第２ロータ７に冷却ファン８が固定される。これにより、出力軸３が回転することによって、第２ロータ７と冷却ファン８が一体回転するとともに、冷却ファン８によって生じた風が、通風孔８ｃおよび通風孔７ｃを介して第１ロータ５側に導かれることとなる。このように、出力軸３の回転にともなって風を生じさせ、この風をエンジン本体１側に導くことによって、両ロータ５，７、ステータ６さらにはエンジン本体１を冷却するようにしている。

なお、図４に示すように、冷却ファン８であって、複数のフィン８ｂが設けられた面の中心には、リコイルプーリー１０が固定される。また、モータジェネレータ２を収容するケース１１には、上記リコイルプーリー１０と連係するリコイル１２が一体的に設けられている。また、リコイル１２には吸気口１２ａが形成されており、冷却ファン８の回転によって、外気がケース１０内に導かれるようにしている。
上記のようにして、エンジン本体１から突出する出力軸部３ａには、第１ロータ５、第２ロータ７および冷却ファン８が固定され、これら第１ロータ５、第２ロータ７および冷却ファン８が、出力軸３と一体回転することとなる。これに対して、第１ロータ５と第２ロータ７との対向面間に位置するステータ６は、支持部材４を介してエンジン本体１に固定される。以下に、支持部材４とステータ６の構造について説明する。

図５は、支持部材４の斜視図である。この支持部材４は、エンジン本体１の側部１ａに面接触状態で固定される平板状の取付部４ａを有している。本実施形態においては、軽量化の目的から、取付部４ａの形状を、円形の一部分を削いだ形状としているが、他の部材に干渉しなければ、取付部４ａの形状や大きさはどのようなものでもよく、例えば円形や楕円形状、あるいは矩形状に構成してもよい。
そして、支持部材４の取付部４ａには、エンジン本体１への取り付け用の孔１３が４つ設けられている。この取り付け用の孔１３は、エンジン本体１の側部１ａに設けられたネジ穴（図示せず）に一致するもので、このネジ穴と孔１３とを一致させて、支持部材４とエンジン本体１とをネジによって固定する。これにより、取付部４ａはエンジン本体１と面接触状態となり、支持部材４がエンジン本体１の側部１ａに固定される（図４参照）。
また、取付部４ａの中心部分には、エンジン本体１から突出する出力軸部３ａが貫通する貫通孔１４を設けている。

さらに、支持部材４には、取付部４の外周縁から屈曲する支持壁４ｂが、取付部４と一体的に形成されている。この支持壁４ｂは、取付部４がなす平面と直交する方向に複数（図面では３箇所）突出しており、その突出量すなわち高さを、図中点線で示す第１ロータ５の厚さに磁石５ａの厚さを加えた厚さ以上としている。つまり、支持壁４ｂは、第１ロータ５の径方向外方において、取付部４ａから第１ロータ５の厚さ以上にステータ６側に突出している。したがって、後述のようにステータ６を支持部４ｃに取り付けたとき、第１ロータ５は、取付部４ａ、各支持壁４ｂ、ステータ６に囲まれた範囲に非接触状態で収容される。
そして、支持壁４ｂの突出方向先端面には、ステータ６を支持して固定するためのネジ穴１５が形成されている。

図６に示すように、ステータ６は、円形の平板部材からなり、複数のコイル６ａを周方向に所定の間隔で整列させている。また、ステータ６の中心部分には、出力軸部３ａが貫通する貫通穴６ｂが形成されている。この貫通穴６ｂは、上記した第１ロータ５に形成された貫通穴５ｂや、第２ロータ７に形成された貫通穴７ｂよりも大きく形成されている。これにより、冷却ファン８によって生じる風が、第２ロータ７側から第１ロータ５側へ通風しやすくなるとともに、軽量化にも寄与することとなる。

上記の構成からなるステータ６は、外周近傍に設けた孔６ｄを支持部４ｃのネジ穴１５に一致させ、両者をネジ結合することで固定される。
ここで、図３からも明らかなように、ステータ６は、第１ロータ５よりも径が大きく、第１ロータ５側からステータ６を見た場合、ステータ６の外周近傍が露出する。この露出する部分がステータ６の突出部６ｃを構成しており、この突出部６ｃが、支持部材４の支持部４ｃによって支持されることとなる。
なお、モータジェネレータ２の組み付け状態では、ステータ６が、両ロータ５，７間に、これら両ロータ５，７と離間した状態を維持して位置する。つまり、ステータ６は、両ロータ５，７と離間した状態で対向することとなるが、このとき、各コイル６ａが、第１ロータ５の磁石５ａおよび第２ロータ７の磁石７ａに臨むようにしている。これにより、両ロータ５，７が回転すると、磁石５ａ、７ａ間に生じる磁力線が各コイル６ａを横切り、コイル６ａに誘導電流が生じることとなる。

また、図５、図６に示すとおり、支持部材４には、ステータ６よりもさらに第２ロータ７側に突出する一対の固定壁１６，１６が、支持壁４ｂと一体成形されている。そして、この固定壁１６，１６には、ステータ６の外周面に当接する位置決め面１６ａ，１６ａが形成されている。この位置決め面１６ａ，１６ａは、ステータ６の径方向における位置決めの役割を担うもので、ステータ６の外周面を両位置決め面１６ａ，１６ａに密着させたとき、ステータ６の軸心が、出力軸部３ａおよび両ロータ５，７の軸心と一致する。これにより、ステータ６の径方向の位置決めが容易となり、取り付け作業を容易にすることができる。

さらに、上記固定壁１６，１６の先端面には、ネジ穴１６ｂ，１６ｂが形成されており、固定壁１６，１６にイグニッションコイル１７を固定可能にしている。図７は、エンジン本体１にモータジェネレータ２を取り付けた状態の斜視図で、冷却ファン８を省略した図である。この図に示すように、固定壁１６，１６に固定されたイグニッションコイル１７は、第２ロータ７の径方向外方に位置する。したがって、第２ロータ７を回転させれば、点火用マグネット９がイグニッションコイル１７に臨む位置を通過することとなり、両者の相対回転変位よってイグニッションコイル１７の周囲に磁束変化が生じる。これにより、イグニッションコイル１７に電流が生じて、エンジン本体１が始動することとなる。

なお、図８は、モータジェネレータ２を第２ロータ７側から見た正面図である。イグニッションコイル１７は、一対の調整部材１８，１８に固定されており、この調整部材１８，１８に形成された調整孔１８ａ，１８ａが、固定壁１６，１６のネジ穴１６ｂ，１６ｂに臨むようにしている。ただし、調整孔１８ａ，１８ａは、ネジ穴１６ｂ，１６ｂよりも僅かに大径に形成されており、ネジ止めする際の遊びを有するようにしている。これにより、イグニッションコイル１７を固定する際に、点火用マグネット９との距離を微調整することが可能となる。

次に、上記の構成からなるモータジェネレータ２を、エンジン本体１に取り付ける際の取り付け手順について、図４を参照して説明する。
まず、エンジン本体１の側部１ａに、支持部材４の取付部４ａを面接触させるとともに、取付部４ａの孔１３を、側部１ａに形成されたネジ穴に一致させて、両者をネジで固定する。そして、支持部材４の支持壁４ｂに囲まれた範囲内に第１ロータ５が収容されるように、第１ロータ５（不図示）を出力軸部３ａに仮止めする。この状態で、ステータ６を支持部材４に固定することとなるが、このとき、ステータ６の外周面を位置決め面１６ａ，１６ａに密着させることで、ステータ６の位置決めが容易となる。したがって、エンジン本体１に設けられたさまざまな部材によって、取り付け作業が困難な環境下にあっても、ステータ６を正確に取り付けることが可能となる。

そして、ステータ６の外方から、第２ロータ７の貫通孔７ｃに出力軸部３ａを挿通しながら、第１ロータ５と第２ロータ７とを一体的に出力軸部３ａに固定する。このように、第２ロータ７を出力軸部３ａに固定したら、支持部材４の固定壁１６にイグニッションコイル１７を固定する。すでに説明したとおり、イグニッションコイル１７を固定する際には、調整部材１８によって、イグニッションコイル１７を第２ロータ７の径方向に移動させ、第２ロータ７すなわち点火用マグネット９との距離を調整する。

ここで、点火用マグネット９は必ずしも第２ロータ７に設ける必要はなく、第１ロータ５に点火用マグネット９を設けてもよい。ただし、第１ロータ５に点火用マグネット９を設けた場合には、イグニッションコイル１７を第１ロータ５の外周に臨む位置に固定しなければならず、イグニッションコイル１７の取り付け作業が困難となる。なぜなら、本発明においては、エンジン本体１側に位置する第１ロータ５よりもステータ６が大きいため、イグニッションコイル１７の取り付け作業や調整作業の際に、ステータ６が邪魔になるからである。また、特に小型化が要求される汎用エンジンであれば、エンジン本体１のさまざまな部材や配線が、モータジェネレータ２の周囲に位置しており、エンジン本体１に近い場所での作業が必然的に困難となる。したがって、イグニッションコイル１７の取り付け作業を考慮した場合には、エンジン本体１側に位置する第１ロータよりも、外方に位置する第２ロータ７に点火用マグネット９を設けることが望ましい。

そして、イグニッションコイル１７を固定壁１６に固定したら、冷却ファン８およびリコイルプーリー１０を第２ロータ７に固定し、リコイル１２を一体化したケース１１をエンジン本体１に固定して、モータジェネレータ２を収容する。

以上のように、本実施形態の汎用エンジンは、ステータ６を支持する支持部材４が直接エンジン本体１に固定されるので、エンジン本体１に対する支持部材４の取り付け精度が高く、これにより一対のロータ５，７間にステータ６を精度よく位置させることができる。したがって、ロータ５，７とステータ６との対向間隔、すなわち一対のロータ５，７の間隔を小さくすることが可能となり、エンジンの出力軸３の軸方向における小型化を実現するとともに、発電効率を高めることができる。
また、ステータ６を第１ロータ５よりも僅かに大径とすれば、当該ステータ６を確実に支持することができ、モータジェネレータ２の出力軸３に直交する方向のサイズを小型化することができる。

また、本実施形態においては、取り付け精度の高い支持部材４にイグニッションコイル１７が固定されるので、第２ロータ７に設けられた点火用マグネット９に対して、イグニッションコイル１７を精度よく位置させることができる。
さらに、イグニッションコイル１７を固定する固定壁１６は、ステータ６の位置決め機能をも有しており、ステータ６を支持部材４に取り付ける際の位置決めを容易に行うことができる。
なお、上記実施形態においては、ステータ６を円形とし、また、ステータ６を位置決めする位置決め面１６ａを、ステータ６の外周面と同一の曲率を有する円弧面としている。この場合には、位置決め面１６ａを必ずしも一対設ける必要はなく、一つの位置決め面を設けておけば、上記と同様の位置決め機能を発揮することができる。ただし、ステータ６の外周を、例えば直線状に形成した場合には、少なくとも、異なる方向に面する一対の位置決め面を設けることが望ましい。

また、エンジンの構造やイグニッションコイルの構造自体は、本発明の特徴とは関係ないため、具体的な説明は省略しているが、これらの構造は特に限定されることはなく、どのような構造であっても本発明を広く適用することが可能である。

１ エンジン本体
２ モータジェネレータ
３ 出力軸
４ 支持部材
４ａ 取付部
４ｂ 支持壁
４ｃ 支持部
５ 第１ロータ
５ａ 磁石
６ ステータ
６ａ コイル
６ｃ 突出部
７ 第２ロータ
７ａ 磁石
９ 点火用マグネット
１６ 固定壁
１６ａ 位置決め面
１７ イグニッションコイル

第１の発明は、エンジン本体の出力軸に取り付け可能なモータジェネレータにおいて、上記出力軸と一体回転可能な第１ロータと、該第１ロータと空隙を維持して対向配置され、上記出力軸と一体回転可能な第２ロータと、上記第１ロータおよび第２ロータの対向面間にこれら両ロータと離間して配置され、上記第１ロータよりも上記出力軸に直交する方向に突出する突出部を有するステータと、該ステータを上記エンジン本体に固設可能に支持する支持部材と、を備え、少なくとも上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかには、上記ステータと対向する対向面に複数の磁石が設けられ、上記ステータには上記磁石に臨む複数のコイルが設けられ、上記支持部材は、上記エンジン本体に固定可能な取付部と、上記エンジン本体に固定された状態で、上記第１ロータの径方向外方において上記取付部から上記第１ロータよりもステータ側に突出する支持壁と、該支持壁のステータ側に位置する先端に形成され、上記ステータの突出部を支持する支持部と、を備え、上記取付部、上記支持壁及び上記支持部は一の部材から形成されることを特徴とする。

第６の発明は、エンジン本体と、該エンジン本体の出力軸に取り付けられるモータジェネレータとを備える汎用エンジンにおいて、上記モータジェネレータは、上記出力軸と一体回転する第１ロータと、該第１ロータと空隙を維持して対向配置され、上記出力軸と一体回転する第２ロータと、上記第１ロータおよび第２ロータの対向面間にこれら両ロータと離間して配置され、上記第１ロータよりも上記出力軸に直交する方向に突出する突出部を有するステータと、該ステータを上記エンジン本体に固設する支持部材と、を備え、少なくとも上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかには、上記ステータと対向する対向面に複数の磁石が設けられ、上記ステータには上記磁石に臨む複数のコイルが設けられ、上記支持部材は、上記エンジン本体に固定される取付部と、上記エンジン本体に固定された状態で、上記第１ロータの径方向外方において上記取付部から上記第１ロータよりもステータ側に突出する支持壁と、該支持壁のステータ側に位置する先端に形成され、上記ステータの突出部を支持する支持部と、を備え、上記取付部、上記支持壁及び上記支持部は一の部材から形成されることを特徴とする。

Claims (10)

1. エンジン本体の出力軸に取り付け可能なモータジェネレータにおいて、上記出力軸と一体回転可能な第１ロータと、該第１ロータと空隙を維持して対向配置され、上記出力軸と一体回転可能な第２ロータと、上記第１ロータおよび第２ロータの対向面間にこれら両ロータと離間して配置され、上記第１ロータよりも上記出力軸に直交する方向に突出する突出部を有するステータと、該ステータを上記エンジン本体に固設可能に支持する支持部材と、を備え、少なくとも上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかには、上記ステータと対向する対向面に複数の磁石が設けられ、上記ステータには上記磁石に臨む複数のコイルが設けられ、上記支持部材は、上記エンジン本体に固定可能な取付部と、上記エンジン本体に固定された状態で、上記第１ロータの径方向外方において上記取付部から上記第１ロータよりもステータ側に突出する支持壁と、該支持壁のステータ側に位置する先端に形成され、上記ステータの突出部を支持する支持部と、を備えることを特徴とするモータジェネレータ。
2. 上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかの外周近傍には点火用マグネットが設けられ、上記支持部材には、上記点火用マグネットが設けられたいずれかのロータの径方向外方であって、該点火用マグネットに臨む位置に、上記点火用マグネットとの相対回転変位によって電流を発生させるイグニッションコイルを固定可能な固定壁が設けられてなることを特徴とする請求項１記載のモータジェネレータ。
3. 上記点火用マグネットは第２ロータの外周近傍に設けられ、上記支持部材に設けられた固定壁は、上記エンジン本体に固定された状態で、上記ステータよりも第２ロータ側に突出してなることを特徴とする請求項２記載のモータジェネレータ。
4. 上記固定壁には、ステータの外周面に接触する位置決め面が形成され、該位置決め面に上記ステータの外周面を密着させることで該ステータの位置決めがなされることを特徴とする請求項３記載のモータジェネレータ。
5. 上記固定壁には、少なくとも一対の位置決め面が設けられ、これら位置決め面が異なる方向に面してなることを特徴とする請求項４記載のモータジェネレータ。
6. エンジン本体と、該エンジン本体の出力軸に取り付けられるモータジェネレータとを備える汎用エンジンにおいて、上記モータジェネレータは、上記出力軸と一体回転する第１ロータと、該第１ロータと空隙を維持して対向配置され、上記出力軸と一体回転する第２ロータと、上記第１ロータおよび第２ロータの対向面間にこれら両ロータと離間して配置され、上記第１ロータよりも上記出力軸に直交する方向に突出する突出部を有するステータと、該ステータを上記エンジン本体に固設する支持部材と、を備え、少なくとも上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかには、上記ステータと対向する対向面に複数の磁石が設けられ、上記ステータには上記磁石に臨む複数のコイルが設けられ、上記支持部材は、上記エンジン本体に固定される取付部と、上記エンジン本体に固定された状態で、上記第１ロータの径方向外方において上記取付部から上記第１ロータよりもステータ側に突出する支持壁と、該支持壁のステータ側に位置する先端に形成され、上記ステータの突出部を支持する支持部と、を備えることを特徴とする汎用エンジン。
7. 上記第１ロータおよび第２ロータのいずれかの外周近傍には点火用マグネットが設けられ、上記支持部材には、上記点火用マグネットが設けられたいずれかのロータの径方向外方であって、該点火用マグネットに臨む位置に、上記点火用マグネットとの相対回転変位によって電流を発生させるイグニッションコイルを固定する固定壁が設けられてなることを特徴とする請求項６記載の汎用エンジン。
8. 上記点火用マグネットは第２ロータの外周近傍に設けられ、上記支持部材に設けられた固定壁は、上記エンジン本体に固定された状態で、上記ステータよりも第２ロータ側に突出してなることを特徴とする請求項７記載の汎用エンジン。
9. 上記固定壁には、ステータの外周面に接触する位置決め面が形成され、該位置決め面に上記ステータの外周面を密着させることで該ステータの位置決めがなされることを特徴とする請求項８記載の汎用エンジン。
10. 上記固定壁には、少なくとも一対の位置決め面が設けられ、これら位置決め面が異なる方向に面してなることを特徴とする請求項９記載の汎用エンジン。

Images