JP2014114767A - アキシャルギャップ型発電体の継手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組立作業性が良好でありかつロータの軸方向位置決め精度及びトルク伝達能力を向上したアキシャルギャップ型発電体の継手構造を提供する。
【解決手段】アキシャルギャップ型発電体２００のロータ２１０とクランクシャフト１５０とを接続する継手構造を、クランクシャフトに固定されかつロータが固定されるアダプタ２４０は、内径側にクランクシャフトの平行軸部１５４が挿入されるとともに、外周面が先細りのテーパ状に形成され、周方向に分散して配置された複数のスリット２４４によって分割され、クランクケース１１０側の端面がクランクシャフトに形成された端面と対向して配置される円筒部２４１と、円筒部の外径側に設けられロータが固定されるロータ固定部２４２とを有し、円筒部を締結部材１６０のテーパ穴１６１に挿入し、締結部材をクランクシャフトに対して締結し円筒部の径を縮小させて内周面をクランクシャフトの平行軸部に圧着させた構成とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、ロータとステータとが軸方向にギャップを隔てて対向するアキシャルギャップ型発電体のロータとエンジンの出力軸とを接続する継手構造に関し、組立作業性が良好でありかつロータの軸方向位置決め精度及びトルク伝達能力を向上したものに関する。

例えば産業用の汎用エンジン等において、エンジン本体から突出したクランクシャフトの一方の端部に発電体を接続することが知られている。
例えば、特許文献１には、自動二輪車のエンジンのクランクシャフト端部に固定されるフライホイールに発電用の磁石を設けるとともに、これらの磁石と径方向に対向する箇所に、エンジンに対して固定された発電用のコイルを設けることが記載されている。

また、近年では発電体をコンパクトに構成するため、発電用コイルが設けられエンジンに対して固定されたステータコアと、発電用磁石が設けられクランクシャフトとともに回転するロータヨークとを、クランクシャフトの中心軸方向に対向させて配置したアキシャルギャップ型の発電体を用いることが提案されている。
例えば、特許文献２には、クランクシャフトから外径側に突き出して配置され、軸方向に間隔をおいて配置された一対のロータヨークの間隔に、エンジンに固定されたステータコアを配置したアキシャルギャップ型の発電体が記載されている。

このようなアキシャルギャップ型の発電体においては、ロータとステータとの間の軸方向間隔（ギャップ）を正確に設定することが発電効率などの面から重要である。
例えば特許文献３には、駆動軸と接続される継手部材と、ロータを保持するロータディスクとを一体に形成することが記載されている。
また、特許文献４には、回転軸の外周側に、外周面が総ネジ加工されたカップリングパイプを固定し、カップリングパイプの外径側に大型ナット及びスペーサを用いてロータを任意の位置に固定することが記載されている。

特開平１０− ４６５０号公報 特開２００９−２１６０１４号公報 特表２００４−５２４８００号公報 特開２００８−２４５３５６号公報

特許文献３に記載されているように、継手部材とロータ保持部材とを一体に形成した場合、継手部材に対するロータの位置ずれは防止できるが、これに接続されるクランクシャフトの寸法公差等に起因して、クランクケースに対する継手部材の位置に誤差が生じた場合には、ロータとステータとのギャップにも誤差が生じることになる。
また、特許文献４に記載された構成では、回転軸に対するロータの位置を任意に調整することは可能であるものの、大型ナットの位置やスペーサの厚さ、枚数など調整を必要とする要素が多く、組立作業が煩雑である。
また、一般に汎用エンジンの出力軸と、駆動対象物との継手には、トルク伝達能力に優れるテーパ嵌合を用いる場合が多いが、テーパ嵌合の場合、締結状態によって軸方向の位置ずれが生じることは避けられない。
これに対し、長さ方向にわたって一定の径を有する平行軸を用いる構成とすれば、軸側及び継手側に適当な段部等を設け、必要に応じてシム等を挿入することによって軸方向の位置決め精度を高めることはできるが、トルク伝達能力はテーパ嵌合に対して低くなってしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、組立作業性が良好でありかつロータの軸方向位置決め精度及びトルク伝達能力を向上したアキシャルギャップ型発電体の継手構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンのクランクシャフトに固定されるロータ、及び、前記エンジンのクランクケースに固定されるステータが回転軸方向に間隔を隔てて対向して配置されるアキシャルギャップ型発電体の前記ロータと前記クランクシャフトとを接続するアキシャルギャップ型発電体の継手構造であって、前記クランクシャフトに固定されかつ前記ロータが固定されるアダプタを備え、前記アダプタは、内径側に前記クランクシャフトに形成された平行軸部が挿入されるとともに、外周面が先細りのテーパ状に形成され、周方向に分散して配置された複数のスリットによって分割され、前記クランクケース側の端面が前記クランクシャフトに形成された段部と対向して配置される円筒部と、前記円筒部の外径側に設けられ前記ロータが固定されるロータ固定部とを有し、前記円筒部を、実質的に同じテーパ角のテーパ穴を有する締結部材の前記テーパ穴に挿入し、前記締結部材を前記クランクシャフトに対して締結し前記円筒部の径を縮小させて内周面を前記クランクシャフトの前記平行軸部に圧着させたことを特徴とするアキシャルギャップ型発電体の継手構造である。
これによれば、クランクシャフトがアダプタに挿入される箇所を平行軸とし、アダプタの円筒部の端面とクランクシャフトの段部とを対向させて配置したことによって、アダプタにクランクシャフトを突き当たるまで挿入するだけの簡単な作業によってアダプタ及びロータの軸方向位置を精確に位置決めすることができる。
また、テーパ穴を有する締結部材をクランクシャフトに締結することによって、アダプタの円筒部が窄められ、クランクシャフトの平行軸部に強固に圧着されるため、トルク伝達能力も向上することができる。

請求項２に係る発明は、前記クランクシャフトの前記段部と、前記アダプタの前記円筒部の前記端面との間に、前記アダプタの軸方向位置を調節するシムを配置したことを特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型発電体の継手構造である。
これによれば、厚さの異なるシムを選択することによって、寸法公差等によってクランクケースからのクランクシャフトの突出寸法にばらつきが存在する場合であっても、ロータの軸方向位置を所望の位置に精確に位置決めすることができる。

請求項３に係る発明は、前記締結部材が前記エンジンのフライホイールであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアキシャルギャップ型発電体の継手構造である。
これによれば、アダプタの締結に必要なテーパ穴をフライホイールに形成することによって、部品点数の増加を抑制しつつ上述した効果を得ることができる。

請求項４に係る発明は、前記ロータは、磁性体によって形成され中央部に開口を有する円盤に所定のパターンで着磁したマグネットを有し、前記ロータ固定部は、前記マグネットの内周縁部を軸方向に挟んで形成された一対のフランジの間に配置して前記ロータを保持し、前記フランジの間隔を前記マグネットの厚さよりも大きく設定するとともに前記フランジと前記マグネットとの間に弾性を有する接着剤を充填したことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型発電体の継手構造である。
これによれば、圧縮応力によってロータに損傷等を与えることなくロータを強固に保持することができる。

以上説明したように、本発明によれば、組立作業性が良好でありかつロータの軸方向位置決め精度及びトルク伝達能力を向上したアキシャルギャップ型発電体の継手構造を提供することができる。

本発明を適用したアキシャルギャップ型発電体の継手構造の実施例を有するエンジン及び発電体を、クランクシャフトの中心軸を含む鉛直面で切って見た断面図である。 図１のエンジン及び発電体の分解斜視図である。 図１の発電体の第１ステータ及び第１ハウジングをロータ側から見た図である。 図１の発電体の第２ステータ及び第２ハウジングをロータ側から見た図である。 図１の発電体においてクランクシャフトとロータ及びフライホイールとを接続するアダプタを示す図である。 図５のアダプタ周辺の部品を回転中心軸を含む平面で切って見た分解断面図である。 図１の発電体の第１ハウジングをクランクケース側から見た図である。 図３のVIII部拡大図である。 図１の発電体の第２ハウジングをフライホイール側から見た図である。 図１のエンジン及び発電体からブロワハウジング等を取り外してブロワファン側から見た図である。 図１の発電体を側面から見た図である。

本発明は、組立作業性が良好でありかつロータの軸方向位置決め精度及びトルク伝達能力を向上したアキシャルギャップ型発電体の継手構造を提供する課題を、ロータが固定されるアダプタの円筒部とクランクシャフトとの接続箇所を平行軸とし、端面部にシムを配置して軸方向位置決めを行なうとともに、フライホイールとアダプタとをテーパ嵌合とし、アダプタにスリットを設けて円筒部が窄まるよう変形させ、円筒部の内周面をクランクシャフトに圧着させることによって解決した。

以下、本発明を適用したアキシャルギャップ型発電体の継手構造の実施例について説明する。
図１は、実施例の継手構造を有するエンジン及び発電体を、クランクシャフトの中心軸を含む鉛直面で切って見た断面図である。
図２は、図１のエンジン及び発電体の分解斜視図である。

エンジン１００は、例えば単気筒４ストロークＯＨＣの汎用ガソリンエンジンであって、アキシャルギャップ型の発電体２００が設けられている。
エンジン１００は、クランクケース１１０、メインベアリングカバー１２０、シリンダ１３０、シリンダヘッド１４０、クランクシャフト１５０、フライホイール１６０、ブロワファン１７０、リコイルスタータ１８０等を有して構成されている。
（シリンダ１３０、シリンダヘッド１４０は、図１０参照。）

クランクケース１１０は、クランクシャフト１５０等を収容する容器状の部分である。
クランクケース１１０は、例えばアルミニウム系合金の鋳物によって、シリンダ１３０と一体に形成されている。
クランクケース１１０における発電体２００とは反対側の端部には、メインベアリングカバー１２０によって閉塞される開口が形成されている。

メインベアリングカバー１２０は、クランクケース１１０の開口を閉塞する蓋状の部材である。
シリンダ１３０は、ピストンが挿入される円筒状の部分であって、クランクケース１１０と一体に形成されている。
シリンダ１３０は、シリンダヘッド側がクランクケース側よりも高くなるように、中心軸が傾斜して配置されている。
シリンダ１３０の外周面部には、冷却用の複数のフィン１３１が形成されている。

シリンダヘッド１４０は、シリンダ１３０のクランクケース１１０とは反対側の端部に設けられている。
シリンダヘッド１４０は、シリンダ１３０及びピストンの冠面とともに燃焼室を構成する。
シリンダヘッド１４０には、点火栓、吸気ポート１４０ａ、排気ポート１４０ｂ及び各ポートを開閉するバルブとその駆動系などが設けられている。
また、図２に示すように、吸気ポートには、エアクリーナ１４１、キャブレタ１４２が接続されている。
エアクリーナ１４１は、燃焼用空気（新気）を外気から導入し、濾過してダスト等を除去するものである。
キャブレタ１４２は、エアクリーナ１４１から導入される新気中に燃料噴霧を供給し、混合気を形成するものである。
キャブレタ１４２は、新気の流量を調整するスロットルバルブを備えている。
マフラ１４３は、排気ポートに接続され、既燃ガス（排ガス）の音響エネルギを低減して外部へ放出する排気管である。

クランクシャフト１５０は、エンジン１００の出力軸であって、ジャーナル部１５１、クランクピン１５２、クランクウェブ１５３、出力軸部１５４、ネジ部１５５等を有し、さらに、メインベアリング１５６、オイルシール１５７等が設けられている。

ジャーナル部１５１は、クランクケース１１０及びメインベアリングカバー１２０に回転可能に支持される軸部である。
ジャーナル部１５１は、メインベアリング１５６を介して、クランクケース１１０及びメインベアリングカバー１２０にそれぞれ支持されている。
また、メインベアリング１５６に対してクランクケース１１０の外部側に隣接して、クランクケース１１０内からのオイルの漏出を防止するため、オイルシール１５７が設けられている。

クランクピン１５２は、ピストンとクランクシャフト１５０との間で力の伝達を行うコネクティングロッドが接続される部分であって、ジャーナル部１５１に対して偏心した軸状に形成されている。
クランクウェブ１５３は、ジャーナル部１５１とクランクピン１５２とを連結するクランクアーム、及び、クランクアームに対して実質的に軸対称に配置されるクランクウェイトを一体に形成したものである。

出力軸部１５４は、クランクケース１１０から突出して形成された軸部であって、後述するアキシャルギャップ型の発電体２００の継手部材であるアダプタ２４０が接続される部分である。
出力軸部１５４は、実質的に全長にわたって均一な外径を有する平行軸である。
出力軸部１５４は、ジャーナル部１５１に対して段状に外径が小さくなるように形成され、その結果、ジャーナル部１５１と出力軸部１５４との境界部（ジャーナル部１５１の出力軸部１５４側の端部）には、回転軸と実質的に直交する面部を有する段部が形成されている。
この段部は、後述するシムＳを挟持するために用いられる。
ネジ部１５５は、出力軸部１５４の端部から突き出して形成され、ワッシャ１５５ｂとともにナット１５５ａが締結される部分である。
ネジ部１５５は、出力軸部１５４に対して段状に外径が小さくなるように形成され、その結果、ネジ部１５５と出力軸部１５４との境界部（出力軸部１５４のネジ部１５５側の端部）には、回転軸と実質的に直交する面部を有する段部が形成されている。

フライホイール１６０は、出力軸部１５４に発電体２００のアダプタ２４０を介して取り付けられた円盤状の部材であって、エンジンのトルク変動を抑制する回転質量体である。
フライホイール１６０の中央部には、後述する発電体２００のアダプタ２４０が取り付けられるテーパ穴１６１が形成されている。
また、フライホイール１６０のクランクケース１００側の面部における中央部には、周辺部よりもフライホイール１６０の厚さが小さくなるように形成された凹部１６２が設けられている。
この凹部１６２は、フライホイール１６０の外周側から内周側へ流れ、その後発電体２００内に導入される冷却風Ｗの流路としても機能する。
この点については、後に詳しく説明する。

ブロワファン１７０は、フライホイール１６０のクランクケース１１０側とは反対側の面部に取り付けられ、中央部側から取り込んだ空気を外径側へ吹き出す複数のベーン（羽根）を備えている。
ブロワファン１７０の周囲には、ブロワファン１７０をカバーするとともに、発生した冷却風Ｗを所定の流路へ案内するブロワハウジング１７１が設けられている。
リコイルスタータ１８０は、ブロワハウジング１７１と隣接して設けられ、ユーザがエンジンの始動操作を行うものである。

発電体２００は、エンジン１００によって駆動され発電を行うものであり、ロータ２１０とステータ２２０，２３０とが軸方向に対向して配置されたアキシャルギャップ型のものである。
発電体２００は、ロータ２１０、第１ステータ２２０、第２ステータ２３０、アダプタ２４０、第１ハウジング２５０、第２ハウジング２６０等を備えて構成されている。

ロータ２１０は、アダプタ２４０を介してクランクシャフト１５０の出力軸部１５４に固定され、クランクシャフト１５０とともに回転する部材である。
ロータ２１０は、中央部に円形開口を有する平板状の円盤であって、磁性体によって形成され、所定のパターンでＮＳの着磁が施されている。
ロータ２１０の外周縁部には、クラック等が生じた場合に遠心力による飛散を防止するため、端面をカバーする円環状の保護リング２１１が固定されている。

第１ステータ２２０は、ロータ２１０のエンジン１００側に設けられ、ロータ２１０の表面と微小な間隔を隔てて対向する複数のコイルＣを備えている。
第１ステータ２２０は、第１ハウジング２５０を介して、エンジン１００のクランクケース１１０に固定されている。

図３は、第１ハウジングに取付けられた第１ステータを、ロータ側から見た状態を示す図である。
第１ステータ２２０は、例えば１８個のコイルＣを、周方向に沿って配列して構成されている。
コイルＣは、例えば銅製の平角線を、例えば扇状に形成された鉄芯に巻き回して形成されている。
コイルＣの巻線である平角線の両端部は、第１ステータ２２０の内周側に引き出されるとともに、クランクシャフト１５０の回転軸方向に相互にオフセットして配置されている。
コイルＣは、Ｕ層、Ｖ層、Ｗ層の三層にグループ分けされ、隣接する３個のコイルＣが同相となるようになっている。これら同相の３個のコイルＣは、扇型の保持板２２１に固定されている。隣接するコイルＣの間隔には、冷却風が通過する隙間が設けられている。
第１ステータ２２０は、このように保持板２２１に３個のコイルＣを組み付けたユニットを、環状に６個連結して構成されている。

第２ステータ２３０は、ロータ２１０のエンジン１００側とは反対側に設けられ、ロータ２１０の表面と微小な間隔を隔てて対向する複数のコイルＣを備えている。
第２ステータ２３０は、上述した第１ステータ２２０と実質的に同様に構成されている。
第２ステータ２２０は、第１ハウジング２５０と結合されて発電体２００の筐体を構成する第２ハウジング２６０を介して、エンジン１００のクランクケース１１０に固定されている。
図４は、第２ハウジングに取り付けられた第２ステータを、ロータ側から見た状態を示す図である。

アダプタ２４０は、クランクシャフト１５０の出力軸部１５４に接続されるとともに、ロータ２１０及びフライホイール１６０が固定される部材である。
図５は、アダプタ２４０を示す図である。
図５（ａ）は、アダプタ２４０及びフライホイール１６０のアダプタ２４０との取付部周辺を、アダプタ２４０の中心軸を含む平面で切って見た分解断面図である。
図５（ｂ）は、図５（ａ）のｂ−ｂ部矢視図であって、アダプタ２４０をフライホイール１６０側から見た正面図である。
図６は、アダプタ周辺の部品を回転中心軸を含む平面で切って見た分解断面図である。
アダプタ２４０は、円筒部２４１、ロータ取付部２４２、スポーク部２４３等を一体に形成して構成されている。

円筒部２４１は、クランクシャフト１５０の出力軸部１５４が挿入される部分である。
円筒部２４１の内径は、実質的に全長にわたって均一であって、出力軸部１５４の外径に対して挿入時に不可避的に必要となる隙間だけ大きく設定されている。
円筒部２４１の外径は、フライホイール１６０側からクランクケース１００側にかけて徐々に外径が増加するようテーパ状に形成されている。
このテーパ部は、フライホイール１６０の開口１６１と実質的に同じテーパ角を有する。
円筒部２４１のクランクケース１１０側の端面は、クランクシャフト１５０の出力軸部１５４の端部に形成される段部（端面）と対向して配置され、これらの端面−段部間には、ロータ２１０と各ステータ２２０，２３０とのギャップを調節するため、必要に応じて円環状のシムＳが挟み込まれる。

ロータ取付部２４２は、中央部に円形開口を有する実質的に平坦な円盤状に形成されている。
ロータ取付部２４２の内周縁部は、円筒部２４１のクランクケース１１０側の端部近傍における外周面と、径方向に間隔を隔てて配置されている。

ロータ取付部２４２には、後述するロータ保持リング２４５が締結されるネジ孔２４２ａが形成されている。
ネジ孔２４２ａは、ロータ取付部２４２の周方向に分散して、例えば６箇所に設けられている。
ロータ取付部２４２の外周縁部におけるクランクケース１１０側の縁部には、外径側につば状に張り出して形成され、ロータ２１０の内周縁部を保持するフランジ２４２ｂが形成されている。

スポーク部２４３は、円筒部２４１のクランクケース１００側の端部とロータ取付部２４２の内周縁部との間を連結する部分であって、アダプタ２４０の周上６箇所に放射状に配置されている。
スポーク部２４３の間隔には、冷却風Ｗが通過可能な開口が形成されている。

円筒部２４１には、中心軸と実質的に平行に、全長にわたって設けられた切込部２４４が形成されている。
切込部２４４は、円筒部２４１の周壁を、径方向にカットすることによって形成され、円筒部２４１を分断するものである。
この切込部２４４の一部は、隣接するスポーク部２４３の一部まで延びている。
切込部２４４は、アダプタ２４０に対して外力が作用していない状態において、微小な間隔を有するように形成されている。
切込部２４４は、アダプタ２４０の周方向に、実質的に等間隔に３箇所配置されている。

円筒部２４１は、フライホイール１６０に形成されたテーパ穴１６１内に挿入される。
この状態で、フライホイール１６０をクランクシャフト１５０のネジ部１５５にナット１５５ａで締結すると、円筒部２４１は外周面がテーパ穴１６１の内周面に押圧されることによって、内径が縮小して窄まるように変形する。
このような変形によって、円筒部２４１の内周面は、クランクシャフト１５０の出力軸部１５４の外周面と強固に圧着する。
なお、円筒部２４１の内周面と出力軸部１５４の外周面との間、及び、円筒部２４１の外周面とテーパ穴１６１の内周面との間には、必要に応じて例えばキーとキー溝等からなる回り止め手段を設けることが可能である。
このような回り止め手段を設けることによって、フライホイールに点火信号生成に用いられるクランク位置検出手段を設けた場合であっても、検出位相のずれを防止することができる。

図６に示すように、ロータ取付部２４２のフライホイール１６０側の面部には、ロータ保持リング２４５が取り付けられる。
ロータ保持リング２４５は、ロータ取付部２４２と協働してロータ２１０の内周縁部を保持する部材である。
ロータ保持リング２４５は、環状に形成されたプレート状の部材であって、ロータ取付部２４２と実質的に同じ外径、内径を有する。
ロータ保持リング２４５には、ロータ取付部２４２との締結に用いられるビスＢが挿入される開口２４５ａが形成されている。

ロータ保持リング２４５の外周縁部におけるフライホイール１６０側の縁部には、外径側につば状に張り出して形成され、ロータ２１０の内周縁部を保持するフランジ２４５ｂが形成されている。
フランジ２４２ｂとフランジ２４５ｂとは、ロータ２１０の内周縁部を挟んで対向して配置されている。
ロータ２１０を構成する磁性体材料は脆性を有し、強い圧縮荷重を負荷することは好ましくないため、フランジ２４２ｂ、２４５ｂの間隔は、ロータ２１０の厚さよりもわずかに大きく形成され、ロータ２１０との間に形成される隙間には、弾性を有する接着剤を充填している。
同様に、ロータ２１０の内周面と、ロータ取付部２４２及びロータ保持リング２４５の外周面との間にも微小な間隔が設けられ、接着剤が充填されている。

第１ハウジング２５０及び第２ハウジング２６０は、それぞれ第１ステータ２２０、第２ステータ２３０を保持する保持部材であるとともに、協働して発電体２００の筐体を構成する部材である。
第１ハウジング２５０、第２ハウジング２６０は、それぞれ耐熱性を有するナイロン樹脂等の樹脂系材料を用いて、インジェクション成型によって一体に形成されている。
第１ハウジング２５０、第２ハウジング２６０は、エンジンの出力トルクの一部が加わり強度が要求されることから、樹脂材料には必要に応じてガラス繊維等の補強材が添加される。

図７は、第１ハウジング２５０をクランクケース１１０側から見た図である。
第１ハウジング２５０は、円盤部２５１、周壁部２５２、第１ダクト部２５３、第２ダクト部２５４、第３ダクト部２５５、締結部２５６、コネクタ金具保持部２５７、コネクタ部２５８（図３参照）等を有して構成されている。

図１等に示すように、円盤部２５１は、クランクシャフト１５０の中心軸と直交する平板状に形成されている。
円盤部２５１は、クランクケース１１０の発電体２００側の面部と、冷却風が通過可能な隙間を隔てて対向して配置されている。
図７に示すように、円盤部２５１は、開口２５１ａ、溝部２５１ｂ等を備えて構成されている。
開口２５１ａは、円盤部２５１の中央部に形成された円形の開口であって、クランクシャフト１５０の出力軸部１５４等が挿入される部分である。
溝部２５１ｂは、第１ステータ２２０からの出力配線であるプレート状の金具であるコネクタ金具Ｍが埋設されるものである。

周壁部２５２は、円盤部２５１の外周縁部から第２ハウジング２６０側へ突き出して形成された円筒状の部分であって、第１ステータ２２０の外周側をカバーするものである。
周壁部２５２には、冷却風が通過するスリット２５２ａが形成されている。
スリット２５２ａは、第１ステータ２２０の各コイルＣの間を放射状に通過する冷却風の流れを阻害しないよう、周方向における位置が、各コイルＣの隙間と実質的に一致するように配置されている。
また、スリット２５２ａの端部は、円盤部２５１の外周縁部まで回り込んで形成されている。

第１ダクト部２５３、第２ダクト部２５４、第３ダクト部２５５は、周壁部２５２の外径側にそれぞれ設けられ、ブロワファン１７０が生成する冷却風を、エンジン１００の異なった部位にそれぞれ案内する空気流路である。
第１ダクト部２５３、第２ダクト部２５４、第３ダクト部２５５は、それぞれ第２ハウジング２６０の第１ダクト部２６３、第２ダクト部２６４、第３ダクト部２６５と連結され、第２ハウジング２６０側からの冷却風をエンジン１００側へ流すようになっている。
これらの第１ダクト部２５３、第２ダクト部２５４、第３ダクト部２５５については、後に詳しく説明する。

締結部２５６は、第１ハウジング２５０をクランクケース１１０に締結する部分であって、締結用のボルトが挿入される孔部が形成されている。
締結部２５６は、第１ハウジング２５０の上部、下部にそれぞれ２箇所ずつ、周方向に分散して配置されている。

コネクタ金具保持部２５７は、図３に示すように、円盤部２５１の内周縁部における第２ステータ２２０側（ハウジング内部側）に設けられている。
図８は、コネクタ金具保持部周辺の拡大図であって、図３のVIII部拡大図である。
図８（ａ）〜図８（ｅ）は、それぞれ図８主図のａ−ａ〜ｅ−ｅ部矢視図を示している。
第１ステータ２２０は、各コイルＣ間の結線を、全てコネクタ金具Ｍによって行なうようになっている。

コネクタ金具Ｍは、金属板を所定形状に打ち抜いた後に曲げ加工することによって一体に形成され、コイルＣから引き出された平角線（巻線端部）が差し込まれ、挟持される一対のクリップ部と、これらのクリップ部の間を連結する連結部とを有して構成されている。
各コネクタ金具Ｍは、所定の結線パターンに従って各コイルＣ間を結線可能なようクリップ部の位置関係や連結部の形状が設定されている。
コネクタ金具Ｍは、コネクタ金具保持部２５７に形成された溝部内に嵌め込むことによって、第１ハウジング２５０に固定されるようになっている。
各コネクタ金具Ｍが所定の溝部に嵌め込まれた状態で、第１ステータ２２０の各コイルＣの平角線を、各コネクタ金具Ｍのクリップ部に、発電体の軸方向に沿って差し込むことによって、第１ステータ２２０の全てのコイルＣは、所定の回路を構成するように結線されるようになっている。
また、図８（ｃ）に示すように、一部のコネクタ金具Ｍは、円盤部２５１の外側（クランクケース１１０側）に回り込み、円盤部２５１の溝部２５１ｂに嵌め込まれて発電体２００の外部との導通に用いられるようになっている。

また、一部のコネクタ金具Ｍは、第２ハウジング２６０側に設けられたコネクタ金具Ｍとの導通に用いられる。
こうしたコネクタ金具Ｍの端子は、図３に示すように、第１ハウジング２５０の周壁部２５２の第２ハウジング２６０側の端面に設けられたコネクタ部２５８から突出して配置される。
この突出した端子は、第１ハウジング２５０と第２ハウジング２６０とを閉じ合わせることによって、第２ハウジング２６０側に設けられたクリップ部に差し込まれて導通が確保され、結線されるようになっている。
第１ハウジング２５０側の周壁部２５２の端面には、この端子と隣接して、端子保護及び位置決めのための突起２５２ｂが形成されている。
一方、第２ハウジング２６０側の周壁部２６２の端面に設けられたコネクタ部２６８には、突起２５２ｂが挿入される凹部２６２ｂが形成されている。

図９は、第２ハウジング２６０をフライホイール１６０側から見た図である。
第２ハウジング２６０は、第１ハウジング２５０の円盤部２５１、周壁部２５２、第１ダクト部２５３、第２ダクト部２５４、第３ダクト部２５５、締結部２５６、コネクタ金具保持部２５７、コネクタ部２５８と実質的に同様に形成された円盤部２６１、周壁部２６２、第１ダクト部２６３、第２ダクト部２６４、第３ダクト部２６５、締結部２６６、コネクタ金具保持部２６７、コネクタ部２６８等を備えている。

また、第１ハウジング２５０及び第２ハウジング２６０は、ブロワファン１７０が発生する冷却風を、エンジン１００及び発電体２００の各部位へ案内する機能を有する。
以下、この点について説明する。
図１０は、ブロワハウジングを外した状態のエンジン及び発電体をブロワファン側から見た図である。
図１０には、第２ハウジング２６０の第１ダクト部２６３、第２ダクト部２６４、第３ダクト部２６５を図示しているが、第１ハウジング２５０の第１ダクト部２５３、第２ダクト部２５４、第３ダクト部２５５も、クランクシャフト１５０の中心軸方向から見たときには、これらと実質的に同様の配置、形状となっている。
図１１は、発電体の側面図である。

ブロワファン１７０は、図１０において時計回り方向に回転し、中央部から取り込んだ外気を加圧し、時計回りの旋回流として外径側に吹き出す。
第１ダクト部２５３，２６３は、ブロワファン１７０が発生した冷却風Ｗを、シリンダ１３０、シリンダヘッド１４０の発電体２００側の領域に案内するものである。
第１ダクト部２５３，２６３は、クランクシャフト１５０の中心軸方向から見たときに、シリンダ１３０と重なった位置に配置されている。
第１ダクト部２５３，２６３は、第１ハウジング２５０、第２ハウジング２６０の上部近傍におけるシリンダ１３０側の側部に一体に形成されている。
また、周壁部２５２，２６２の一部は、第１ダクト部２５３，２６３の一部を構成している。
この領域に形成されたスリット２５２ａ、２６２ａから出た冷却風は、第１ダクト部２５３，２６３の内部に吹き込まれる。
第１ダクト部２５３，２６３の内部は、ブロワファン１７０が発生する冷却風によって正圧となっているが、スリット２５２ａ，２６２ａからの冷却風は、第１ダクト部２５３，２６３を流れる冷却風の流速によって得られるベンチュリ効果によって、第１、第２ハウジング２５０，２６０内から吸い出される。

第２ダクト部２５４，２６４は、第１ダクト部２５３，２６３の下側に配置されている。
第２ダクト部２５４，２６４は、ブロワファン１７０が発生した冷却風Ｗを、シリンダ１３０、シリンダヘッド１４０の発電体２００側とは反対側の領域に案内するものである。
第２ダクト部２５４，２６４を出た冷却風Ｗは、図示しない導風板等によって、シリンダ１３０、シリンダヘッド１４０の所定の領域へ案内される。
また、第１ダクト部２５３，２６３の下面部と、第２ダクト部２５４，２６４の上面部とは、同一の面部（部材）を共用している。

第３ダクト部２５５，２６５は、第１ハウジング２５０、第２ハウジング２６０の下端部に配置されている。
第３ダクト部２５５．２６５は、ブロワファン１７０が発生した冷却風Ｗを、図１に示すように、クランクケース１１０と円盤部２５１との間、及び、クランクケース１１０の下面部に案内するものである。
また、周壁部２５２，２６２の一部は、第３ダクト部２５５，２６５の一部を構成している。
この領域に形成されたスリット２５２ａ、２６２ａから出た冷却風は、第３ダクト部２５５，２６５の内部に吹き込まれる。

また、図１に示すように、ブロワファン１７０が噴出した冷却風Ｗの一部は、その圧力によってフライホイール１６０の外周側から、フライホイール１６０と第２ハウジング２６０の円盤部２６２との間隔に流入して内径側に流れ、開口２６２ａを介してハウジング２６０の内部に流入する。
このとき、フライホイール１６０に形成された凹部１６２は、冷却風Ｗの流路として機能する。
第２ハウジング２６０内に流入した冷却風Ｗは、ロータ２１０の回転によって発生する遠心力によって、図３に示すように、第２ステータ２３０の各コイルＣの間隔を通って外径側に流れ、図４及び図１１に示すように、スリット２６２ａから周壁部２６２の外側へ排出される。

また、第２ハウジング２６０内に流入した冷却風Ｗの一部は、アダプタ２４０のスポーク部２４３の間隔に設けられた開口を経由して第１ハウジング２５０側へ流れ、同様に第１ステータ２２０の各コイルＣを冷却してスリット２５２ａから周壁部２５２の外側へ排出される。

以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）クランクシャフト１５０がアダプタ２４０に挿入される出力軸部１５４を平行軸とし、アダプタ２４０の円筒部２４１の端面とクランクシャフト１５０の段部とを対向させて配置したことによって、アダプタ２４０にクランクシャフトを１５０突き当たるまで挿入するだけの簡単な作業によってアダプタ２４０及びロータ２１０の軸方向位置を精確に位置決めすることができる。
また、テーパ穴を有する締結部材をクランクシャフト１５０に締結することによって、アダプタ２４０の円筒部２４１が窄められ、クランクシャフト１５０の出力軸部１５４に強固に圧着されるため、トルク伝達能力も向上することができる。
（２）厚さの異なるシムＳを選択してアダプタ２４０とクランクシャフト１５０との間に配置することによって、寸法公差等によってクランクケース１１０からのクランクシャフト１５０の突出寸法にばらつきが存在する場合であっても、ロータ２１０の軸方向位置を所望の位置に精確に位置決めすることができる。
（３）アダプタ２４０の締結に必要なテーパ穴１６１をフライホイール１６０に形成することによって、部品点数の増加を抑制しつつ上述した効果を得ることができる。
（４）磁性体の板材からなるロータ２１０を、ロータ２１０の厚さよりもわずかに間隔が大きい一対のフランジ２４２ｂ，２４５ｂの間に配置し、隙間に接着剤を充填することによって、圧縮応力によってロータ２１０に損傷等を与えることなくロータ２１０を強固に保持することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
アキシャルギャップ型発電体及びエンジンを構成する各部材の形状、構造、配置、材質、製法等は、上述した実施例に限定されることなく、適宜変更することができる。
例えば、実施例ではロータを一枚の磁性体板に所定のパターンで着磁することによって構成しているが、これに代えて、保持部材に複数の永久磁石を固定して構成してもよい。
またステータに設けられるコイルの形状や構成も限定されない。
例えば、実施例では平角線コイルを用いているが、他種類のコイルを用いてもよい。

１００ エンジン １１０ クランクケース
１２０ メインベアリングカバー １３０ シリンダ
１４０ シリンダヘッド １４０ａ 吸気ポート
１４０ｂ 排気ポート １４１ エアクリーナ
１４２ キャブレタ １４３ マフラ
１５０ クランクシャフト １５１ ジャーナル部
１５２ クランクピン １５３ クランクウェブ
１５４ 出力軸部 １５５ ネジ部
１５５ａ ナット １５５ｂ ワッシャ
１５６ メインベアリング １５７ オイルシール
１６０ フライホイール １６１ テーパ穴
１６２ 凹部 １７０ ブロワファン
１７１ ブロワハウジング １８０ リコイルスタータ
２００ 発電体 ２１０ ロータ
２１１ 保護リング ２２０ 第１ステータ
２２１ 保持板 Ｃ コイル
Ｍ コネクタ金具 ２３０ 第２ステータ
２３１ 保持板 ２４０ アダプタ
２４１ 円筒部 Ｓ シム
２４２ ロータ取付部 ２４２ａ ネジ孔
２４２ｂ フランジ ２４３ スポーク部
２４４ 切込部 ２４５ ロータ保持リング
２４５ａ 開口 ２４５ｂ フランジ
２５０ 第１ハウジング ２５１ 円盤部
２５１ａ 開口 ２５１ｂ 溝部
２５２ 周壁部 ２５２ａ スリット
２５２ｂ 突起 ２５３ 第１ダクト部
２５４ 第２ダクト部 ２５５ 第３ダクト部
２５６ 締結部 ２５７ コネクタ金具保持部
２５８ コネクタ部 ２６０ 第２ハウジング
２６１ 円盤部 ２６１ａ 開口
２６１ｂ 溝部 ２６２ 周壁部
２６２ａ スリット ２６２ｂ 凹部
２６３ 第１ダクト部 ２６４ 第２ダクト部
２６５ 第３ダクト部 ２６６ 締結部
２６７ コネクタ金具保持部 ２６８ コネクタ部
Ｗ 冷却風

Claims (4)

1. エンジンのクランクシャフトに固定されるロータ、及び、前記エンジンのクランクケースに固定されるステータが回転軸方向に間隔を隔てて対向して配置されるアキシャルギャップ型発電体の前記ロータと前記クランクシャフトとを接続するアキシャルギャップ型発電体の継手構造であって、
   前記クランクシャフトに固定されかつ前記ロータが固定されるアダプタを備え、
   前記アダプタは、
   内径側に前記クランクシャフトに形成された平行軸部が挿入されるとともに、外周面が先細りのテーパ状に形成され、周方向に分散して配置された複数のスリットによって分割され、前記クランクケース側の端面が前記クランクシャフトに形成された段部と対向して配置される円筒部と、
   前記円筒部の外径側に設けられ前記ロータが固定されるロータ固定部とを有し、
   前記円筒部を、実質的に同じテーパ角のテーパ穴を有する締結部材の前記テーパ穴に挿入し、前記締結部材を前記クランクシャフトに対して締結し前記円筒部の径を縮小させて内周面を前記クランクシャフトの前記平行軸部に圧着させたこと
   を特徴とするアキシャルギャップ型発電体の継手構造。
2. 前記クランクシャフトの前記端面と、前記アダプタの前記円筒部の前記端面との間に、前記アダプタの軸方向位置を調節するシムを配置したこと
   を特徴とする請求項１に記載のアキシャルギャップ型発電体の継手構造。
3. 前記締結部材が前記エンジンのフライホイールであること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアキシャルギャップ型発電体の継手構造。
4. 前記ロータは、磁性体によって形成され中央部に開口を有する円盤に所定のパターンで着磁したマグネットを有し、
   前記ロータ固定部は、前記マグネットの内周縁部を軸方向に挟んで形成された一対のフランジの間に配置して前記ロータを保持し、
   前記フランジの間隔を前記マグネットの厚さよりも大きく設定するとともに前記フランジと前記マグネットとの間に弾性を有する接着剤を充填したこと
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアキシャルギャップ型発電体の継手構造。

Images