JP2015061360A - Diesel engine - Google Patents

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洋介 長田
Yosuke Osada
洋介 長田
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NAGATA TSUSHO KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new diesel engine including a compact electric generator which effectively utilizes a fly wheel.SOLUTION: In a diesel engine 1, a fly wheel 30 is attached to one end of a crank shaft 10. The diesel engine 1 includes an electric generator which is formed by disposing multiple magnets 50 in an outer periphery part of the fly wheel 30 at a regular interval and providing a stator coil 60, which is disposed facing the magnets 50, at a fly wheel case 40 serving as a case of the fly wheel 30.

Description

本発明は、ディーゼルエンジンに関する。   The present invention relates to a diesel engine.

ディーゼルエンジンは、シリンダー内の空気をピストンの動きで高圧、例えば圧縮比20前後に圧縮し、圧縮熱により高温となったシリンダー内の空気にディーゼル燃料(軽油)を噴霧し、燃料粒子の自己着火により燃焼・爆発を生じせしめ、その爆発圧力でピストンを押し下げ、その運動エネルギーをコンロッド経由でクランクシャフトの回転エネルギーに変換するエンジンである。
従って、ディーゼルエンジンでは燃料への点火に電気火花を必要としないので、電気系統は必ずしも必要としない。しかしディーゼルエンジンでも、クランクシャフトからベルトで駆動されるオルタネータ(交流発電機)が装備され、エンジンの運転により発電した交流電力を直流に変換してバッテリーの充電に用いて、スタータモータの電源、並びにエンジン搭載機器の電気機器への供給に用いられている。
そして、近年は燃費が経済的であるディーゼルエンジンの用途が拡大したことから、ディーゼルエンジンにも厳格な排ガス規制が導入されつつある。
このため、ディーゼルエンジンの負荷条件や運転環境に応じて燃料供給量や燃料噴射時期をECU等の電子装置を用いて精密にコントロールする必要性が生じてきており、そのため十分な電力を供給するための発電装置がディーゼルエンジンにも必須のものとなってきている。
The diesel engine compresses the air in the cylinder to a high pressure, for example, a compression ratio of around 20 by the movement of the piston, sprays diesel fuel (light oil) onto the air in the cylinder that has become hot due to the compression heat, and self-ignitions the fuel particles This is an engine that causes combustion / explosion, pushes down the piston with the explosion pressure, and converts the kinetic energy into rotational energy of the crankshaft via the connecting rod.
Therefore, an electric system is not necessarily required because the diesel engine does not require an electric spark to ignite the fuel. However, the diesel engine is also equipped with an alternator (alternator) driven by a belt from the crankshaft. The AC power generated by the operation of the engine is converted into direct current and used for charging the battery, It is used to supply engine-equipped equipment to electrical equipment.
In recent years, the use of diesel engines, which are economical in terms of fuel consumption, has expanded, and strict exhaust gas regulations are being introduced to diesel engines.
For this reason, it has become necessary to precisely control the fuel supply amount and fuel injection timing using an electronic device such as an ECU in accordance with the load conditions and operating environment of the diesel engine. The power generator has become essential for diesel engines.

特許文献1には、エンジンのクランクシャフト(2)の一端部に装着した複数のフライホイール(16、17)に磁石(27、28)を設け、対向するコイル(31、32)をエンジンの固定部(2、29)に設けた発電機が開示されている。
特許文献2には、クランク軸(14)に取り付けられたフライホイール(11)の外側にロータ(13)を設け、フライホイール(11)のハウジング(9)にステータ(12)を設けたエンジン発電機が開示されている。
特許文献3には、クランクシャフト(20)に固定されたフライホイール(30)に磁石からなる回転子(40)を設け、オイルシール(24)又はそのハウジング(26)にコイルからなる固定子(44)を設けたエンジン用発電機が開示されている。
特許文献4には、第1のフライホイール(81)に永久磁石(81C)を設け、逆回転する第2のフライホイール(82)にコイル(82B)が設けられたエンジンが開示されている。
In Patent Document 1, magnets (27, 28) are provided on a plurality of flywheels (16, 17) mounted on one end of an engine crankshaft (2), and opposing coils (31, 32) are fixed to the engine. The generator provided in the section (2, 29) is disclosed.
Patent Document 2 discloses an engine power generation in which a rotor (13) is provided outside a flywheel (11) attached to a crankshaft (14), and a stator (12) is provided in a housing (9) of the flywheel (11). A machine is disclosed.
In Patent Document 3, a rotor (40) made of a magnet is provided on a flywheel (30) fixed to a crankshaft (20), and a stator (coil) is made of a coil on an oil seal (24) or its housing (26). 44) is provided.
Patent Document 4 discloses an engine in which a permanent magnet (81C) is provided on a first flywheel (81) and a coil (82B) is provided on a second flywheel (82) that rotates in reverse.

特開平10−4650号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-4650 特開2002−238214号公報JP 2002-238214 A 特開2005−20908号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-20908 特開2012−206632号公報JP 2012-206632 A

上記特許文献1、3、4の技術は、何れもフライホイールを利用した発電システムを開示するものであるが、ガソリンエンジンを前提とする技術である。また特許文献2の技術は、ディーゼルエンジンにも適用可能なコージェネレータ用のエンジンを前提とした発電機を開示するものであるが、フライホイール(11)の外側にロータ(13)とステータ(12)を配置する構成であるため、装置が全体として嵩高くなる問題があった。   The technologies of Patent Documents 1, 3, and 4 disclose a power generation system using a flywheel, but are technologies based on a gasoline engine. The technique of Patent Document 2 discloses a generator based on a co-generator engine that can also be applied to a diesel engine. A rotor (13) and a stator (12) are provided outside a flywheel (11). ) Has a problem that the apparatus becomes bulky as a whole.

そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、フライホイールを有効に利用したコンパクトな発電機を備えた新規なディーゼルエンジンの提供を課題とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel diesel engine equipped with a compact generator that effectively uses the flywheel to solve the above-described conventional problems.

上記課題を達成するため、本発明のディーゼルエンジンは、クランクシャフトの一端にフライホイールを取り付けるようにしたディーゼルエンジンであって、前記フライホイールの外周部に複数の磁石を一定の間隔で配置すると共に該磁石に対向して配置されるステータコイルを前記フライホイールのケースであるフライホイールケースに設けてなる発電機を備えたことを第1の特徴としている。
また本発明のディーゼルエンジンは、上記第1の特徴に加えて、磁石は、フライホイールの外周部において外向きに突出するリング状鍔部の向心面に配置し、ステータコイルは、前記フライホイールよりも外側に位置するフライホイールケースの先端部に着脱可能に取り付けられるステータ取付用板に対して、そのステータ取付用板の中央部から内向きに突出するリング状厚肉マウント部の遠心面に配置してあることを第2の特徴としている。
また本発明のディーゼルエンジンは、上記第1の特徴に加えて、磁石は、フライホイールの外周部において内向きに突出するリング状鍔部の向心面に配置し、ステータコイルは、前記フライホイールよりも内側にあるフライホイールケースの基端部の中央から外向きに突出するリング状厚肉マウント部の遠心面に配置してあることを第3の特徴としている。
また本発明のディーゼルエンジンは、上記第1の特徴に加えて、ステータコイルは、フライホイールケースに固定する代りに、クランクケースに直接固定する構成としたことを第4の特徴としている。
また本発明のディーゼルエンジンは、上記第1〜第4の何れかの特徴に加えて、オルタネータ及びクランクシャフトからオルタネータへ駆動力を伝達するための伝達ベルトを含む伝達手段を構成しないことを第5の特徴としている。
In order to achieve the above object, a diesel engine of the present invention is a diesel engine in which a flywheel is attached to one end of a crankshaft, and a plurality of magnets are arranged at regular intervals on the outer periphery of the flywheel. A first feature is that a generator is provided in which a stator coil disposed to face the magnet is provided in a flywheel case which is a case of the flywheel.
In the diesel engine of the present invention, in addition to the first feature described above, the magnet is disposed on the centripetal surface of the ring-shaped flange portion projecting outward at the outer peripheral portion of the flywheel, and the stator coil includes the flywheel. For the stator mounting plate that is detachably attached to the tip of the flywheel case located on the outer side, on the centrifugal surface of the ring-shaped thick mount that protrudes inward from the center of the stator mounting plate The second feature is that they are arranged.
In the diesel engine of the present invention, in addition to the first feature described above, the magnet is disposed on the centripetal surface of the ring-shaped flange portion that protrudes inwardly at the outer peripheral portion of the flywheel, and the stator coil is the flywheel. The third feature is that it is arranged on the centrifugal surface of the ring-shaped thick mount portion projecting outward from the center of the base end portion of the flywheel case on the inner side.
In addition to the first feature, the diesel engine of the present invention has a fourth feature that the stator coil is directly fixed to the crankcase instead of being fixed to the flywheel case.
Further, in addition to any of the first to fourth features, the diesel engine of the present invention is configured not to constitute transmission means including a transmission belt for transmitting driving force from the alternator and the crankshaft to the alternator. It has the characteristics of

請求項1に記載のディーゼルエンジンによれば、ディーゼルエンジンのクランクシャフトの一端に取り付けたフライホイールを利用して、その外周部に複数の磁石を配置すると共に該磁石に対向して配置されるステータコイルをフライホイールのケースに固定してなる発電機を備えるようにしたので、
フライホイールの回転に伴って容易に且つ十分な電力量の発電を行うことができる。よって、ディーゼルエンジンの負荷条件や運転環境に応じた燃料供給量、或いは燃料噴射時期等のコントロールを精密に行うのに必要な電子装置を搭載して運転させるのに十分な電力量を供給することが可能となる。
既存のフライホイールを使用して、その外周部に磁石を配置し、また既存のフライホイールのケースを使用して、そこにステータコイルを固定することで、発電機とすることができるので、既存のディーゼルエンジンをそのまま利用して簡単な構造、低コストで発電システムを構築することができる。
請求項2に記載のディーゼルエンジンによれば、上記請求項1の構成による作用効果に加えて、磁石は、フライホイールの外周部において外向きに突出するリング状鍔部の向心面に配置し、ステータコイルは、前記フライホイールよりも外側に位置するフライホイールケースの先端部に着脱可能に取り付けられるステータ取付用板に対して、そのステータ取付用板の中央部から内向きに突出するリング状厚肉マウント部の遠心面に配置してあるので、
フライホイールやフライホイールケースを利用して、磁石を配置したフライホイールをクランクシャフトに取り付け、ステータコイルを配置したステータ取付用板をフライホイールケースの一部として取り付けることで、実際上もごく簡単に、且つ低コストで発電機を組立てて構成することができる。
特に請求項2に記載の構成によるディーゼルエンジンによれば、補修、点検等に際しては、ステータ取付用板をフライホイールケースから取り外すだけで、フライホイールそのものを何ら取り外すことなく、ごく簡単にステータコイルの点検、交換を行うことができるメリットがある。
According to the diesel engine according to claim 1, by using a flywheel attached to one end of the crankshaft of the diesel engine, a plurality of magnets are arranged on the outer peripheral portion thereof, and the stator is arranged to face the magnets. Since the generator is made by fixing the coil to the flywheel case,
It is possible to easily generate a sufficient amount of electric power with the rotation of the flywheel. Therefore, supply sufficient amount of power to operate with the electronic equipment necessary to precisely control the fuel supply amount or fuel injection timing according to the load conditions and operating environment of the diesel engine. Is possible.
Since an existing flywheel can be used as a generator by placing magnets on the outer periphery of the flywheel and fixing the stator coil to the existing flywheel case, It is possible to construct a power generation system with a simple structure and low cost by directly using the diesel engine.
According to the diesel engine of the second aspect, in addition to the function and effect of the configuration of the first aspect, the magnet is disposed on the centripetal surface of the ring-shaped flange portion protruding outward at the outer peripheral portion of the flywheel. The stator coil has a ring shape that protrudes inwardly from the center of the stator mounting plate with respect to the stator mounting plate that is detachably mounted on the tip of the flywheel case located outside the flywheel. Since it is arranged on the centrifugal surface of the thick mount part,
By using a flywheel or flywheel case, a flywheel with a magnet is attached to the crankshaft, and a stator mounting plate with a stator coil is attached as part of the flywheel case, making it really easy. In addition, the generator can be assembled and configured at a low cost.
In particular, according to the diesel engine having the structure described in claim 2, when repairing, inspecting, etc., the stator mounting plate is simply removed from the flywheel case without removing the flywheel itself. There is an advantage that inspection and replacement can be performed.

請求項3に記載のディーゼルエンジンによれば、上記請求項1の構成による作用効果に加えて、磁石は、フライホイールの外周部において内向きに突出するリング状鍔部の向心面に配置し、ステータコイルは、前記フライホイールよりも内側にあるフライホイールケースの基端部の中央から外向きに突出するリング状厚肉マウント部の遠心面に配置してあるので、
上記請求項1や請求項2の場合と同様に、簡単な構造、低コストでの発電システムを構築することができる。
加えて、ステータコイルがフライホイールよりも内側に配置される構成となることで、フライホイールやフライホイールケースの嵩を増大させることなく、コンパクトな状態で発電機の構成を導入することができる。
請求項4に記載のディーゼルエンジンによれば、上記請求項1の構成による作用効果に加えて、ステータコイルは、フライホイールケースに固定する代りに、クランクケースに直接固定する構成としたので、
ステータコイルの取付先がより堅固で安定したクランクケースとなり、ステータコイルをより安定した状態で良好な発電を行うことができる。
請求項5に記載のディーゼルエンジンによれば、上記請求項1〜4の何れかの構成による作用効果に加えて、オルタネータ及びクランクシャフトからオルタネータへ駆動力を伝達するための伝達ベルトを含む伝達手段を構成しないので、
ディーゼルエンジンの十分なる軽量化を図ることができる。
According to the diesel engine of the third aspect, in addition to the function and effect of the configuration of the first aspect, the magnet is disposed on the centripetal surface of the ring-shaped flange portion protruding inwardly at the outer peripheral portion of the flywheel. Since the stator coil is disposed on the centrifugal surface of the ring-shaped thick mount portion protruding outward from the center of the base end portion of the flywheel case inside the flywheel,
As with the first and second aspects, a power generation system with a simple structure and low cost can be constructed.
In addition, the configuration of the generator can be introduced in a compact state without increasing the bulk of the flywheel or the flywheel case because the stator coil is arranged inside the flywheel.
According to the diesel engine of the fourth aspect, in addition to the operational effect of the configuration of the first aspect, the stator coil is configured to be directly fixed to the crankcase instead of being fixed to the flywheel case.
The stator coil is attached to a firmer and more stable crankcase, and good power generation can be performed with the stator coil being more stable.
According to the diesel engine of the fifth aspect, in addition to the function and effect of any one of the first to fourth aspects, the transmission means includes a transmission belt for transmitting driving force from the alternator and the crankshaft to the alternator. Does not constitute
A sufficient weight reduction of the diesel engine can be achieved.

本発明の第1の実施形態に係るディーゼルエンジンの側面図で、フライホイールが配置されている部分を断面で示した面である。It is the side view of the diesel engine which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and is the surface which showed the part by which the flywheel is arrange | positioned with the cross section. 本発明の第1の実施形態に係るディーゼルエンジンの正面図で、羽根を二点鎖線で示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a diesel engine according to a first embodiment of the present invention, and blades are indicated by two-dot chain lines. 本発明の第2の実施形態に係るディーゼルエンジンの側面図で、フライホイールが配置されている部分を断面で示した図である。It is the side view of the diesel engine which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and is the figure which showed the part by which the flywheel is arrange | positioned with the cross section. 従来のディーゼルエンジンの例を示す全体斜視図である。It is a whole perspective view which shows the example of the conventional diesel engine.

以下、各図面を参照して、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は特許請求の範囲に記載の本発明を限定するものではない。   Hereinafter, with reference to each drawing, the diesel engine concerning the embodiment of the present invention is explained, and it serves for an understanding of the present invention. However, the following description does not limit the present invention described in the claims.

先ず図1、2に示す第1の実施形態に係るディーゼルエンジン1は、水冷直列3気筒のエンジンである。シリンダー内の空気をピストンの動きで高圧(圧縮比20前後)に圧縮し、この圧縮により高温となったシリンダー内の空気に燃料(軽油)を霧状に噴射し、燃焼粒子の自己着火により、燃焼・爆発を起させ、その爆発力でピストンを押し下げ、その運動エネルギーをクランクシャフト10の回転エネルギーに変換する。
クランクシャフト10の末端は、クランクケース20から該ケース20外に突出しており、この末端にフライホイール30が固定手段、例えばボルト71で着脱可能に取り付けられている。
First, the diesel engine 1 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is a water-cooled inline three-cylinder engine. The air in the cylinder is compressed to a high pressure (compression ratio of around 20) by the movement of the piston, fuel (light oil) is injected in a mist form into the air in the cylinder that has become hot due to this compression, and self-ignition of the combustion particles Combustion / explosion is caused, the piston is pushed down by the explosive force, and the kinetic energy is converted into the rotational energy of the crankshaft 10.
The end of the crankshaft 10 protrudes from the crankcase 20 to the outside of the case 20, and the flywheel 30 is detachably attached to the end by a fixing means, for example, a bolt 71.

前記フライホイール30は、クランクケース20から外に突出したクランクシャフト10の末端において、固定手段、例えばボルト71で着脱可能に固定されている。
フライホイール30は、その中央部(中心部)に構成されるキャップ状の突出受け部32と外周部に設けられた鍔部31を除いて、全体がフライホイールケース40の基端側の壁面に近接して配置されるように、いわゆる内向きに凹んだ状態に構成されている。このように構成することで、フライホイール30がクランクシャフト10の末端から、更に外向きに出っ張って、嵩張るといったことが無いように工夫している。
ここで、「内向き」とは、クランクシャフト10の回転軸心における基端方向(図1上において右方向)を意味する。また「外向き」とは、「内向き」の反対で、クランクシャフト10の回転軸心における末端方向(図1上において左方向)を意味する。
フライホイール30は、前記突出受け部32でクランクシャフト10の末端に嵌まり込み、固定手段、例えばボルト71で着脱可能に固定される。
The flywheel 30 is detachably fixed by fixing means, for example, bolts 71, at the end of the crankshaft 10 protruding outward from the crankcase 20.
The flywheel 30 is entirely formed on the wall surface on the proximal end side of the flywheel case 40 except for the cap-shaped protrusion receiving portion 32 configured at the center portion (center portion) and the flange portion 31 provided on the outer peripheral portion. It is configured in a so-called inwardly recessed state so as to be arranged close to each other. With this configuration, the flywheel 30 is devised so as not to protrude further outward from the end of the crankshaft 10 and become bulky.
Here, “inward” means the base end direction (rightward in FIG. 1) of the rotation axis of the crankshaft 10. Further, “outward” is opposite to “inward” and means a distal direction (leftward in FIG. 1) in the rotation axis of the crankshaft 10.
The flywheel 30 is fitted into the end of the crankshaft 10 by the protrusion receiving portion 32 and is detachably fixed by a fixing means, for example, a bolt 71.

前記鍔部31は、フライホイール30の外周部から外向きに突出したリング状の外向き鍔部31を形成している。ここで、「外向き」とは、上述した通りである。
そして前記フライホイール30の外周部のリング状の鍔部31における向心面、即ち回転軸心に向き合った面に、複数の磁石50を一定の間隔で配置して固定している。よってこの磁石50は、フライホイール30の回転と共にその回転軸心の周りを回転する。
なお前記磁石50は、具体的には永久磁石とするが、電磁石でも可能である。
The flange 31 forms a ring-shaped outward flange 31 projecting outward from the outer periphery of the flywheel 30. Here, “outward” is as described above.
A plurality of magnets 50 are arranged and fixed at a fixed interval on the centripetal surface of the ring-shaped flange 31 on the outer peripheral portion of the flywheel 30, that is, the surface facing the rotational axis. Therefore, the magnet 50 rotates around its rotational axis as the flywheel 30 rotates.
The magnet 50 is specifically a permanent magnet, but can also be an electromagnet.

前記フライホイールケース40は、その基端部の(図3上において右側)平面部でクランクケース20に対して着脱可能に固定される。
フライホイールケース40の先端部(図3上において左側)には、ステータコイル60を取り付けるためのステータ取付用板41を配置する。このステータ取付用板41は、固定手段、例えばボルト72によって、フライホイールケース40に着脱可能に固定される。
前記ステータ取付用板41には、その中央に、ステータコイル60を取り付けるためのリング状厚肉マウント部42を形成している。
ステータコイル60はそのコア部61を、ステータ取付用板41のリング状厚肉マウント部42に、固定手段、例えばボルト73で着脱可能に固定して取り付けてある。
前記ステータコイル60は、前記磁石50よりも小径側(小半径側)に配置すると共に、磁石50と対向するように配する。
上記ステータコイル60とその周りを回転する磁石50とで発電機が構成される。
The flywheel case 40 is detachably fixed to the crankcase 20 at a flat portion (right side in FIG. 3) of the base end portion.
A stator mounting plate 41 for mounting the stator coil 60 is disposed at the tip of the flywheel case 40 (left side in FIG. 3). The stator mounting plate 41 is detachably fixed to the flywheel case 40 by fixing means, for example, bolts 72.
The stator mounting plate 41 is formed with a ring-shaped thick mount portion 42 for mounting the stator coil 60 at the center thereof.
The stator coil 60 has its core portion 61 fixedly attached to the ring-shaped thick mount portion 42 of the stator mounting plate 41 by a fixing means such as a bolt 73.
The stator coil 60 is disposed on the smaller diameter side (small radius side) than the magnet 50 and is disposed so as to face the magnet 50.
The stator coil 60 and the magnet 50 rotating around the stator coil 60 constitute a generator.

フライホイール30、フライホイールケース40、磁石50、ステータコイル60等の組立ては、例えば次のようにして行うことができる。
先ずフライホイールケース40を、その基端部の平面部でクランクケース20に取り付ける。次に、予め磁石50を取り付けたフライホイール30をクランクシャフト10の末端にボルト71等で着脱可能に固定する。次に予めステータコイル60を取り付けたステータ取付用板41をフライホイールケース40に取り付ける。
The assembly of the flywheel 30, the flywheel case 40, the magnet 50, the stator coil 60, etc. can be performed as follows, for example.
First, the flywheel case 40 is attached to the crankcase 20 at the flat portion at the base end. Next, the flywheel 30 to which the magnet 50 is previously attached is detachably fixed to the end of the crankshaft 10 with bolts 71 or the like. Next, the stator attachment plate 41 with the stator coil 60 attached in advance is attached to the flywheel case 40.

第1実施形態に係るディーゼルエンジンによれば、前記磁石50をフライホイール30の外周部の鍔部31の向心面に配し、且つ前記ステータコイル60を前記磁石50よりも更に小径側に配する構成とすることで、フライホイール30とフライホイールケース40とを用いて、発電機を十分省スペースで、コンパクトに構成することができる。
加えて、磁石50とステータコイル60とは、前記クランクシャフト10やクランクケース20のようなエンジンの主用部材に取り付けるのではなく、取り外しが可能なフライホイール30及びフライホイールケース40に配置して取り付けるようにしているので、既存のディーゼルエンジンに対しても、後からでも難なく追加して取り付け、設備することができるメリットがある。
そしてこれら発電機の取り付けは、磁石50を固定したフライホイール30をクランクシャフト10の末端に着脱自在に固定し、次にステータコイル60を着脱可能に配置したフライホイールケース40をクランクケース20に着脱可能に固定するだけでよく、ごく簡単に取り付けを完成することができる。勿論、発電機の修繕、メンテナンスも、ディーゼルエンジンの本体に手をつけることなく、簡単に行うことができる。
特に、第1の実施形態に係るディーゼルエンジンによれば、ステータ取付用板41をフライホイールケース40から取り外すだけで、フライホイール30を何ら取り外すことなく、ステータコイル60の点検、交換を行うことができるメリットがある。
According to the diesel engine according to the first embodiment, the magnet 50 is arranged on the centripetal surface of the flange portion 31 of the outer peripheral portion of the flywheel 30, and the stator coil 60 is arranged on the smaller diameter side than the magnet 50. By setting it as the structure to perform, using the flywheel 30 and the flywheel case 40, a generator can be comprised compactly in sufficient space saving.
In addition, the magnet 50 and the stator coil 60 are not attached to the main member of the engine such as the crankshaft 10 or the crankcase 20, but are disposed on the detachable flywheel 30 and the flywheel case 40. Since it is installed, there is an advantage that it can be added and installed without difficulty even with an existing diesel engine later.
These generators are attached by detachably fixing the flywheel 30 to which the magnet 50 is fixed to the end of the crankshaft 10, and then attaching and detaching the flywheel case 40 having the stator coil 60 detachably attached to the crankcase 20. All you need to do is fix it, and you can complete the installation very easily. Of course, repair and maintenance of the generator can be easily performed without touching the main body of the diesel engine.
In particular, according to the diesel engine according to the first embodiment, the stator coil 60 can be inspected and replaced without removing the flywheel 30 only by removing the stator mounting plate 41 from the flywheel case 40. There is a merit that can be done.

図3に本発明の第2実施形態に係るディーゼルエンジン2を示す。このディーゼルエンジン2は、図1に示す第1実施形態に係るディーゼルエンジン1と同様に、水冷直列3気筒のエンジンである。シリンダー内の空気をピストンの動きで高圧(圧縮比20前後)に圧縮し、この圧縮により高温となったシリンダー内の空気に燃料(軽油)を霧状に噴射し、燃焼粒子の自己着火により、燃焼・爆発を起させ、その爆発力でピストンを押し下げ、その運動エネルギーをクランクシャフト10の回転エネルギーに変換する。   FIG. 3 shows a diesel engine 2 according to a second embodiment of the present invention. This diesel engine 2 is a water-cooled in-line three-cylinder engine, similar to the diesel engine 1 according to the first embodiment shown in FIG. The air in the cylinder is compressed to a high pressure (compression ratio of around 20) by the movement of the piston, fuel (light oil) is injected in a mist form into the air in the cylinder that has become hot due to this compression, and self-ignition of the combustion particles Combustion / explosion is caused, the piston is pushed down by the explosive force, and the kinetic energy is converted into the rotational energy of the crankshaft 10.

第2実施形態に係るディーゼルエンジン2では、フライホイール130、フライホイールケース140、磁石150、ステータコイル160の構成や配置が上記の第1実施形態と異なる。
前記フライホイール130には、その外周部から内向きに突出したリング状の内向き鍔部131を形成している。ここで、「内向き」とは、クランクシャフト10の回転軸心における基端方向(図3上において右方向)を意味する。
そして前記フライホイール30の外周部のリング状鍔部131の向心面、即ち、回転軸心に向き合った面に、複数の磁石150を一定の間隔で配置して固定している。よってこの磁石150はフライホイール130の回転と共にその回転軸心の周りを回転する。
なお前記磁石150は、具体的には永久磁石とするが、電磁石でも可能である。
フライホイール130は、その中央部でボルト171によってクランクシャフト10の末端に着脱可能に固定されている。
In the diesel engine 2 according to the second embodiment, the configuration and arrangement of the flywheel 130, the flywheel case 140, the magnet 150, and the stator coil 160 are different from those of the first embodiment.
The flywheel 130 is formed with a ring-shaped inward flange 131 that protrudes inwardly from the outer periphery thereof. Here, “inward” means the base end direction (rightward in FIG. 3) of the rotation axis of the crankshaft 10.
A plurality of magnets 150 are arranged at fixed intervals and fixed to the centripetal surface of the ring-shaped flange 131 on the outer peripheral portion of the flywheel 30, that is, the surface facing the rotational axis. Therefore, the magnet 150 rotates around its rotational axis as the flywheel 130 rotates.
The magnet 150 is specifically a permanent magnet, but can also be an electromagnet.
The flywheel 130 is detachably fixed to the end of the crankshaft 10 by a bolt 171 at the center thereof.

前記リング状の磁石150がフライホイール130側に配置されるのに対して、ステータコイル160はフライホイールケース140側にリング状に固定して配置される。
ステータコイル160の位置、配置は、該ステータコイル160の回転軸心からの距離(半径)が磁石150よりも一定距離だけ小径となる位置として、且つ磁石150に対向(対面)した状態に配置される。
前記リング状に配置されるステータコイル160は、フライホイールケース140に対して着脱可能に固定する構成としている。そしてこのフライホイールケース140は、その基端部の平面部で前記クランクケース20に対して着脱可能に固定する構成としている。
The ring-shaped magnet 150 is disposed on the flywheel 130 side, whereas the stator coil 160 is disposed in a ring-shaped manner on the flywheel case 140 side.
The position and arrangement of the stator coil 160 are arranged such that the distance (radius) from the rotational axis of the stator coil 160 is a smaller diameter than the magnet 150 by a certain distance, and facing (facing) the magnet 150. The
The ring-shaped stator coil 160 is configured to be detachably fixed to the flywheel case 140. The flywheel case 140 is configured to be detachably fixed to the crankcase 20 at the flat portion at the base end thereof.

フライホイールケース140には、その基端部の中央に、ステータコイル160を取り付けるためのリング状厚肉マウント部141を形成している。このリング状厚肉マウント部141の中心は貫通孔とされており、クランクシャフト10が貫通する構成とされている。
ステータコイル160はそのコア部161を、フライホイールケース140のリング状厚肉マウント部141に、固定手段、例えばボルト172で着脱可能に固定して取り付けてある。
上記ステータコイル160とその周りを回転する磁石150とで発電機が構成される。
The flywheel case 140 is formed with a ring-shaped thick mount portion 141 for attaching the stator coil 160 at the center of the base end portion thereof. The center of the ring-shaped thick mount portion 141 is a through hole, and the crankshaft 10 passes therethrough.
The stator coil 160 has its core portion 161 fixed to the ring-shaped thick mount portion 141 of the flywheel case 140 by a fixing means such as a bolt 172 so as to be detachable.
The stator coil 160 and the magnet 150 rotating around the stator coil 160 constitute a generator.

前記磁石150をフライホイール130の外周部の鍔部131の向心面に配し、且つ前記ステータコイル160をフライホイール130よりも内側で、前記磁石150よりも更に小径側に配する構成とすることで、フライホイール130とフライホイールケース140とを用いて、発電機を十分省スペースで、コンパクトに構成することができる。
加えて、磁石150とステータコイル160とは、前記クランクシャフト10やクランクケース20のようなエンジンの主用部材に取り付けるのではなく、取り外しが可能なフライホイール130及びフライホイールケース140に配置して取り付けるようにしているので、既存のディーゼルエンジンに対しても、後からでも難なく追加して取り付け、設備することができるメリットがある。
そしてこれら発電機の取り付けは、ステータコイル160を着脱可能に配備したフライホイールケース140を先ずクランクケース20に着脱可能に固定し、次に磁石150を固定したフライホイール130をクランクシャフト10の末端に着脱自在に固定するだけでよく、ごく簡単に取り付けを完成することができる。勿論、発電機の修繕、メンテナンスも、ディーゼルエンジンの本体には何ら手をつけることなく、簡単に行うことができる。
The magnet 150 is disposed on the centripetal surface of the flange 131 on the outer peripheral portion of the flywheel 130, and the stator coil 160 is disposed on the inner side of the flywheel 130 and on the smaller diameter side of the magnet 150. By using the flywheel 130 and the flywheel case 140, the generator can be configured in a compact and sufficiently space-saving manner.
In addition, the magnet 150 and the stator coil 160 are not attached to the main member of the engine such as the crankshaft 10 or the crankcase 20, but are disposed on the detachable flywheel 130 and the flywheel case 140. Since it is installed, there is an advantage that it can be added and installed without difficulty even with an existing diesel engine later.
The generator is attached by first fixing the flywheel case 140 with the stator coil 160 detachably attached to the crankcase 20, and then attaching the flywheel 130 with the magnet 150 fixed to the end of the crankshaft 10. It is only necessary to fix it detachably, and the installation can be completed very easily. Of course, repair and maintenance of the generator can be easily performed without touching the main body of the diesel engine.

なお、上記第1実施形態及び第2実施形態のディーゼルエンジンにおいては、ステータコイルはフライホイールケースに取り付ける構成としたが、回転される必要のないステータコイルは、クランクシャフトのケースであるクランクケースに取付部材等を介して直接固定して取り付けることも可能である。クランクケースはフライホイールの位置からは比較的近い位置にあることから、このような取り付けも可能である。   In the diesel engine of the first and second embodiments, the stator coil is attached to the flywheel case, but the stator coil that does not need to be rotated is attached to the crankcase that is the case of the crankshaft. It is also possible to directly fix and attach via an attachment member or the like. Since the crankcase is relatively close to the position of the flywheel, such attachment is possible.

図4は従来のディーゼルエンジンの1例を示す斜視図である。従来のディーゼルエンジン3では、オルタネータ3aが必要であった。しかしながら、本発明のディーゼルエンジンでは、オルタネータそのものが不要となり、またクランクシャフトからオルタネータへ駆動力を伝達するための伝達ベルトを含むオルタネータ用の伝達手段を構成しないので、実質的にディーゼルエンジンの大きな軽量化を図ることができる。   FIG. 4 is a perspective view showing an example of a conventional diesel engine. In the conventional diesel engine 3, the alternator 3a is required. However, in the diesel engine of the present invention, the alternator itself is not necessary, and the transmission means for the alternator including the transmission belt for transmitting the driving force from the crankshaft to the alternator is not configured. Can be achieved.

1 ディーゼルエンジン
2 ディーゼルエンジン
3 従来のディーゼルエンジン
10 クランクシャフト
20 クランクケース
30 フライホイール
31 鍔部
32 突出受け部
40 フライホイールケース
41 ステータ取付用板
42 リング状厚肉マウント部
50 磁石
60 ステータコイル
61 コア部
71 ボルト
72 ボルト
73 ボルト
130 フライホイール
131 鍔部
140 フライホイールケース
141 リング状厚肉マウント部
150 磁石
160 ステータコイル
161 コア部
171 ボルト
172 ボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Diesel engine 3 Conventional diesel engine 10 Crankshaft 20 Crankcase 30 Flywheel 31 ridge part 32 Projection receiving part 40 Flywheel case 41 Stator mounting plate 42 Ring-shaped thick mount part 50 Magnet 60 Stator coil 61 Core Part 71 bolt 72 bolt 73 bolt 130 flywheel 131 flange 140 flywheel case 141 ring-shaped thick mount part 150 magnet 160 stator coil 161 core part 171 bolt 172 bolt

Claims (5)

クランクシャフトの一端にフライホイールを取り付けるようにしたディーゼルエンジンであって、前記フライホイールの外周部に複数の磁石を一定の間隔で配置すると共に該磁石に対向して配置されるステータコイルをフライホイールのケースであるフライホイールケースに設けてなる発電機を備えたことを特徴とするディーゼルエンジン。   A diesel engine having a flywheel attached to one end of a crankshaft, wherein a plurality of magnets are arranged at regular intervals on the outer periphery of the flywheel, and a stator coil arranged opposite to the magnets is a flywheel. A diesel engine comprising a generator provided in a flywheel case which is a case of the above. 磁石は、フライホイールの外周部において外向きに突出するリング状鍔部の向心面に配置し、ステータコイルは、前記フライホイールよりも外側に位置するフライホイールケースの先端部に着脱可能に取り付けられるステータ取付用板に対して、そのステータ取付用板の中央部から内向きに突出するリング状厚肉マウント部の遠心面に配置してあることを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジン。   The magnet is arranged on the centripetal surface of the ring-shaped flange projecting outward at the outer periphery of the flywheel, and the stator coil is detachably attached to the tip of the flywheel case located outside the flywheel. 2. The diesel engine according to claim 1, wherein the stator mounting plate is disposed on a centrifugal surface of a ring-shaped thick mount portion protruding inwardly from a central portion of the stator mounting plate. . 磁石は、フライホイールの外周部において内向きに突出するリング状鍔部の向心面に配置し、ステータコイルは、前記フライホイールよりも内側にあるフライホイールケースの基端部の中央から外向きに突出するリング状厚肉マウント部の遠心面に配置してあることを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジン。   The magnet is disposed on the centripetal surface of the ring-shaped flange that protrudes inwardly at the outer peripheral portion of the flywheel, and the stator coil is outward from the center of the base end portion of the flywheel case located inside the flywheel. The diesel engine according to claim 1, wherein the diesel engine is disposed on a centrifugal surface of a ring-shaped thick-walled mount portion that protrudes into the ring. ステータコイルは、フライホイールケースに固定する代りに、クランクケースに直接固定する構成としたことを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジン。   The diesel engine according to claim 1, wherein the stator coil is directly fixed to the crankcase instead of being fixed to the flywheel case. オルタネータ及びクランクシャフトからオルタネータへ駆動力を伝達するための伝達ベルトを含む伝達手段を構成しないことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のディーゼルエンジン。   The diesel engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a transmission means including a transmission belt for transmitting a driving force from the alternator and the crankshaft to the alternator is not configured.
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