JP2023117997A - 内燃機関のａｃジェネレータの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣジェネレータより内側に設けられた第二のファンによりステータコイルを冷却しＡＣジェネレータを効率よく冷却して小型化を図る内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造を提供する。【解決手段】クランク軸40に連結されたＡＣジェネレータ90と、クランク軸方向LにおいてＡＣジェネレータ90より外側に設けられクランク軸40と同期して回転する第一のファン110と、クランク軸方向LにおいてＡＣジェネレータ90より内側に設けられクランク軸40と同期して回転する第二のファン120とを有し、ＡＣジェネレータ90はステータコイル93を備えたステータ91と磁石94mを備えクランク軸40と一体に回転するロータ94とを具備し、第二のファン120はＡＣジェネレータ90に冷却風を送風する軸流式冷却ファンであって、ステータコイル93側の冷却を可能としＡＣジェネレータ90を効率よく冷却して小型化を図る。【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造に関する。

従来、内燃機関のクランク軸の回転を動力としてファンを回転駆動し内燃機関のＡＣジェネレータを冷却する内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造において、ファンがクランク軸に同期して回転すると、ファンを覆うようにファンの外側に設けられたカバーの側面に形成された冷却風取入口から、ＡＣジェネレータを冷却するための空気が取り入れられるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－４４６５６号公報

特許文献１の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造では、クランク軸およびファンの外側に設けられたファンをクランク軸と同期することで冷却風を発生させて、ＡＣジェネレータを冷却していたが、ＡＣジェネレータで発生する熱をより冷却して、ＡＣジェネレータのステータの温度を低下させることで、小型化を図ることが望まれている。

そこで、上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関のクランク軸に連結されたＡＣジェネレータと、
クランク軸方向において前記ＡＣジェネレータより外側に設けられ、前記クランク軸の回転に同期して回転する第一のファンと、
前記クランク軸方向において前記ＡＣジェネレータより内側に設けられ、前記クランク軸の回転に同期して回転する第二のファンと、を有し、
前記ＡＣジェネレータは、ステータコイルを備え前記内燃機関に固定されるステータと、磁石を備え前記クランク軸と一体に回転するロータとを具備し、
前記第二のファンは、前記ＡＣジェネレータに冷却風を送風する軸流式冷却ファンであることを特徴とする内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造である。

前記構成によれば、クランク軸方向においてＡＣジェネレータより内側に設けられた第二のファンによってステータコイル側の冷却が可能となり、ＡＣジェネレータを効率よく冷却して、小型化を図ることができる。

さらに本発明は、前記ＡＣジェネレータは、前記ロータと同期して回転するフライホイールを有し、
前記フライホイールは、底壁部と、前記底壁部からクランク軸方向における内側に向かって突設される周壁部と、を有し、
前記周壁部は、前記フライホイールの外部と連通する周壁部開口部を有することを特徴とする。

前記構成によれば、フライホイールの周壁部に設けられた周壁部開口部から、フライホイール内の空気が排出されるので、ステータコイルに向けて空気をより導入することが可能となるとともに、磁石も冷却することができるので、より効率よくＡＣジェネレータを冷却することが可能となる。

また、本発明は、前記ＡＣジェネレータは、前記ロータと同期して回転するフライホイールを有し、
前記フライホイールは、底壁部と、前記底壁部からクランク軸方向における内側に向かって突設される周壁部と、を有し、
前記底壁部は、前記フライホイールの外部と連通する底壁部開口部を有することを特徴とする。

前記構成によれば、クランク軸方向においてＡＣジェネレータの外側にある底壁部の底壁部開口部からＡＣジェネレータ内の空気が排出され、ロータの回転軸方向に空気が抜けるので、ステータコイルを冷却することができるとともに、底壁部開口部から排出された空気は、第一のファンの裏面とフライホイールの間を通ることができる。

さらに、本発明は、前記内燃機関は、前記ＡＣジェネレータを収容するＡＣジェネレータケースを有し、
前記ＡＣジェネレータケースは、クランク軸方向において、前記第二のファンよりも内側に、外気を導入する外気導入口を有することを特徴とする。

前記構成によれば、ＡＣジェネレータよりも内燃機関側に外気を導入する外気導入口を設けたので、ステータコイルの間を通る空気の流れを作ることができる。

また、本発明は、前記ＡＣジェネレータケースは、前記外気導入口から前記第二のファンに向かって延伸する径方向壁を有することを特徴とする。

前記構成によれば、外気導入口から導入された空気が、径方向壁により第二のファンまで案内されるので、より効率よくステータコイルに向かって空気を送ることができる。

さらに、本発明は、前記径方向壁には、ＡＣジェネレータ側に向かって前記クランク軸方向に延びる軸方向壁が連接されることを特徴とする。

前記構成によれば、外気導入口から導入された空気が、第二のファンの近傍まで案内されるので、より効率よくステータコイルに外気を送ることができる。

また、本発明は、前記軸方向壁は、前記第二のファンを囲むような円弧状であることを特徴とする。

前記構成によれば、導入した外気を軸方向壁により無駄なく効率的にファンから取り込みステータコイルに送ることができる。

また、本発明は、前記ステータは、前記ステータコイルが巻き付けられるコイル巻付部を備えたステータコアを具備し、
前記ＡＣジェネレータを収容するＡＣジェネレータケースと前記ステータとを締結する締結用ボルトは、前記コイル巻付部よりも外周側に設けられることを特徴とする。

前記構成によれば、第二のファンとステータコイルの間に、ステータとＡＣジェネレータケースとを締結する締結用ボルトが無いので、第二のファンからの気流が、締結用ボルトに邪魔されることがなくなり、外気をステータコイルにより効率よく送ることができるとともに、第二のファンをよけた位置に、締結用ボルトを締結するためのボスを設けることが不要となる。

また、本発明は、前記ステータコイルは、ステータコアのコイル巻付部への巻き付けにおいて、ステータの外周側の巻き数よりも内周側の巻き数の方が少ないことを特徴とする。

前記構成によれば、ステータを取付ける締結用ボルトを径方向の外側にした分、ステータコイルをステータの内側まで巻くことが可能となり、ＡＣジェネレータの効率をアップさせるとともに、内周側は巻き数を外周側よりも少なくしたので、内周側でステータコイルが干渉することがない。

また、本発明は、前記コイル巻付部は、外周側の幅よりも内周側の幅が狭いことを特徴とする。

前記構成によれば、ステータを取付ける締結用ボルトを径方向の外側にした分、ステータコイルをステータの内側まで巻くことが可能となり、ＡＣジェネレータの効率をアップさせるとともに、内周側のコイル巻付部の径を外周側よりも小さくしたので、内周側でステータコイルが干渉することがない。

本発明によれば、クランク軸方向においてＡＣジェネレータより内側に設けられた第二の冷却ファンによって、ステータコイル側の冷却が可能となり、ＡＣジェネレータを効率よく冷却して小型化を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係るファン構造を備えた内燃機関を搭載したスクータ型自動二輪車の全体右側面図である。 図１の概ねII-II線に沿って切断し展開したパワーユニットの断面図である。 ファンカバーを切断したパワーユニットの右側面図である。 図２の要部拡大断面図である。 ステータコアをクランク軸方向から視た正面図である。 図４のVI-VI線に沿って切断した要部拡大断面図である。 図２の要部拡大図における冷却風の流れを示した図である。

以下、本発明に係る第一の実施の形態の内燃機関のファン構造について図１ないし図７に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る内燃機関のファン構造を備えたパワーユニット10が搭載されたスクータ型の自動二輪車１の側面図である。
本実施の形態においては、自動二輪車１の前進方向を向いた状態を基準にして前後左右を決めることとする。

自動二輪車１は、車体前部１Ｆと車体後部１Ｒとが、低いフロア部１Ｃを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレームは、概ねダウンチューブ３とメインパイプ４とからなる。
すなわち車体前部１Ｆのヘッドパイプ２からダウンチューブ３が下方へ延出し、同ダウンチューブ３は下端で水平に屈曲してフロア部１Ｃの下方を後方へ延び、その後端において左右一対のメインパイプ４が連結され、メインパイプ４は該連結部から斜め後方に立ち上がって所定高さで略水平に屈曲して後方に延びている。

同メインパイプ４により燃料タンクや収納ボックスが支持され、その上方にシート５が配置されている。
一方車体前部１Fにおいては、ヘッドパイプ２に軸支されて上方にハンドル６が設けられ、下方にフロントフォーク７が延びてその下端に前輪８が軸支されている。

メインパイプ４の立ち上がり部下端にはブラケット10ａが突設され、同ブラケット10ａにリンク部材９を介してスイング式のパワーユニット10が揺動自在に連結支持されている。

パワーユニット10には、そのユニットケース31の前部に単気筒の４ストロークサイクルの内燃機関30が設けられ、内燃機関30はシリンダ32，シリンダヘッド33を略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢で搭載され、ユニットケース31のクランクケースに相当する部分の下端から前方に突出したブラケット10ａの端部が前記リンク部材９にピボット軸９ａを介して連結される。

内燃機関30から後方にかけてベルト式無段変速機35が構成され（図２参照）、その後部に設けられた減速機構38に後輪21が軸支されている。図１に示されるように、ユニットケース31の後端と前記メインパイプ４の後部間にリヤクッション22が介装されている。

パワーユニット10の上部には、内燃機関30のシリンダヘッド33の上部から延出した吸気管23に接続されたスロットルボディ24および同スロットルボディ24に連結されるエアクリーナ25が配設されている。

車体前部１Ｆは、フロントカバー11とリヤカバー12により前後が覆われ、フロントロアカバー13により左右側方が覆われ、ハンドル６の中央部はハンドルカバー14によって覆われる。
フロア部１Ｃは、ステッププレート15が張設され、このステッププレート15の左右側縁に沿って各々下方にロアサイドカバー16が延設されている。

車体後部１Ｒは、ステッププレート15の後部の上方に連結してボディカバー17がメインパイプ４の前方から左右側方に亘って覆うように被せられ、ボディカバー17の上端開口を前記シート５が開閉自在に覆うようになっている。側面視でボディカバー17の後方斜め上方に先細に延出した後部からリヤフェンダ18が斜め下方に延びて後輪21を上方から覆っている。

図２は、パワーユニット10を図１の概ねII－II線に沿って切断し展開した断面図である。
ユニットケース31は、左右割りの左ユニットケース31Ｌと右ユニットケース31Ｒとを合体して構成されるもので、右ユニットケース31Ｒは、クランクケース部の半体をなし、左ユニットケース31Ｌは、前後に長尺で前部のクランクケース部31ａ，中央の伝動ケース部31ｂ，後部の減速機ケース部31ｃからなる。

この左ユニットケース31Ｌの左側開放面は、伝道ケースの一部である伝動ケースカバー36により覆われ、内部にベルト式無段変速機35が収納され、後方の減速機ケース部31ｃの右側開放面は減速機ケース37により覆われ、内部に減速機構38が収納される。

クランクケース部31ａと右ユニットケース31Ｒのいわゆるクランクケース内には、クランク軸40が左右の主軸受45，45に回転自在に支持されて、クランクウエブ40ｗ，40ｗより左右水平方向に延びた左クランク軸体40Ｌ，右クランク軸体40Ｒのうち左クランク軸体40Ｌにはカムチェーン駆動スプロケット55とベルト式無段変速機35のベルト駆動プーリ76が設けられ、右クランク軸体40ＲにはＡＣジェネレータ90が嵌着して設けられ、ＡＣジェネレータ90のＡＣＧロータ94は、クランク軸40と一体に回転するフライホイールの役割を果たしている。クランク軸方向ＬにおけるＡＣジェネレータ90の外側に位置して、第一冷却ファン110が配設されている。

内燃機関30は、シリンダ32のシリンダライナ48内を往復動するピストン46とクランク軸40のクランクピン40ａとをコネクティングロッド47が連結している。
本４サイクル内燃機関30は、ＳＯＨＣ型式のバルブシステムを採用しており、シリンダヘッドカバー34内には動弁機構50が設けられ、同動弁機構50に駆動伝達を行うカムチェーン51がカムシャフト53とクランク軸40との間に架設されており、そのためのカムチェーン室52が、クランクケース部31ａ，シリンダ32，シリンダヘッド33に連通して設けられている。

すなわち左右水平方向に指向したカムシャフト53の左端に嵌着された被動スプロケット54と、クランク軸40に嵌着された前記カムチェーン駆動スプロケット55との間にカムチェーン51がカムチェーン室52内を通って架渡されている。燃焼室26に向かって斜めに点火プラグ49が嵌入されている。

ユニットケース31のクランクケース部31ａには、カムチェーン室52が主軸受45によりクランク室と仕切って形成されており、同カムチェーン室52の左側壁は、さらに左方のベルト式無段変速機室70とカムチェーン室52とを仕切る仕切り壁71であり、同仕切り壁71にクランク軸40が貫通する大径の偏平円筒状をなす円形貫通孔71ａが形成され、円形貫通孔71ａに円環状シール部材72が圧入され、この円環状シール部材72によりベルト式無段変速機室70がカムチェーン室52から液密に仕切られ、オイルがベルト式無段変速機室70に漏れるのを防止している。

円環状シール部材72を貫通した左クランク軸体40Ｌには一対の固定側プーリ半体と可動側プーリ半体からなるベルト駆動プーリ76が一体となって回転可能に設けられている。
かかるベルト駆動プーリ76に対応する後方のベルト被動プーリ77は、減速機構38の減速機入力軸87に対し相対回転自在に支持されるインナスリーブ85ｉに固定側プーリ半体が嵌着され、同固定側プーリ半体の左側でインナスリーブ85ｉに軸方向の摺動自在に支持されたアウタスリーブ85ｏに可動側プーリ半体が嵌着されて、かかる両プーリ半体からベルト被動プーリ77は構成されている。
前方のベルト駆動プーリ76と後方のベルト被動プーリ77との間にＶベルト75が架け渡される。

減速機入力軸87とインナスリーブ85ｉの左側部に遠心クラッチ86が設けられており、Ｖベルト75を介してインナスリーブ85ｉに伝達された動力は、その回転速度が増すと遠心クラッチ86が接合して減速機入力軸87に伝達される。
減速機構38は、減速機入力軸87に伝達された動力を中間軸88を介して出力軸89に歯車の噛合により減速して伝えるものであり、出力軸89が後輪21の車軸で後輪21を回転させる後車軸である。

シリンダヘッドカバー34内の動弁機構50は、シリンダが水平に近い状態にまで大きく前傾しているので、カムシャフト53の上下に吸気バルブ（不図示）と排気バルブ（不図示）が配設されており、上下のロッカシャフト（不図示）にはそれぞれロッカアーム（不図示）が揺動自在に枢着され、カムシャフト53のカムの回転によりロッカアームは揺動して所定のタイミングで吸気バルブと排気バルブの開閉動作を行わせる。

クランク軸40のジャーナル部で主軸受45に回転自在に軸受されてクランクウエブ40ｗより右側に延出する右クランク軸体40ＲにＡＣジェネレータ90が取り付けられている。

右ユニットケース31Ｒの側壁60から、ＡＣジェネレータ90の周囲を覆う突出周壁63がクランク軸方向Ｌにおける外側に向かって突出して形成されている。突出周壁63は、ＡＣジェネレータ90の周囲を覆うように、大径でありクランク軸方向外側に大きく突出している。ＡＣジェネレータ90は、右ユニットケース31Ｒの突出周壁63の内側に配置されている。この突出周壁63は、ＡＣジェネレータ90を収容するＡＣジェネレータケース100を構成している。

図４は図２の要部拡大断面図である。図４に示されるように、ＡＣジェネレータ90は、ステータコイル93を備え右ユニットケース31Ｒに固定されるＡＣＧステータ91と、磁石94ｍを備えクランク軸40と一体に回転するＡＣＧロータ94とを具備している。

ＡＣＧステータ91は、ステータコア92と、ステータコア92に巻回されるステータコイル93とを備えている。ステータコア92は、図５に示されるように、中央に配設された円環部92ａから、円環部92ａの中心点Ｃを基準として円環部92ａから放射状に複数のコイル巻付部92ｂが形成され、これらのコイル巻付部92ｂを連結するように連結部92ｃが形成されている。

円環部92ａには、中央にクランク軸40が貫通するクランク軸貫通孔92ｄが形成されている。連結部92ｃには、ステータ91とＡＣジェネレータケース100とを締結する締結用ボルト78が挿通されるボルト挿通孔92ｅが複数形成されている。ボルト挿通孔92ｅは、コイル巻付部92ｂよりも外周側に設けられている。

図４に示されるように、ステータコア92のコイル巻付部92ｂには、ステータコイル93が巻き付けられている。コイル巻付部92ｂは、ステータコア92の外周側における幅ｗ_２よりも内周側における幅ｗ_１が小さくなるように形成されている。ステータコイル93のコイル巻付部92ｂへの巻き付けは、ステータコア92の外周側における巻き数よりも内周側の巻き数の方が少なくされている。

右ユニットケース31Ｒの側壁60には、ＡＣジェネレータ90に向けてステータ取付部68が突設されている。このステータ取付部68は、ステータコア92の連結部92ｃのボルト挿通孔92ｅに対応する位置に形成されている。

ステータ取付部68にＡＣＧステータ91が右側から当接された後、締結用ボルト78が、ステータコア92のボルト挿通孔92ｅより挿通され、ステータ取付部68に設けられたステータ取付穴68shに締結されて、ＡＣＧステータ91は側壁60のステータ取付部68に固定される。ステータコア92とステータ取付部68とを締結する締結用ボルト78は、コイル巻付部92ｂよりも、ＡＣジェネレータ90の外周側に位置するように締結される。

ＡＣジェネレータ90は、クランク軸40と一体に回転されるＡＣＧロータ94を備えている。ＡＣＧロータ94は、円筒形状のフライホイール部95と、このフライホイール部95をクランク軸40に固定するロータボス部材96を備えている。

フライホイール部95をクランク軸40に固定するロータボス部材96は、内周面がテーパして形成されている。これに対してＡＣＧステータ91を右側に貫通した右クランク軸体40Ｒは、後述する第二冷却ファン120を固定する抜止部材125が取り付けられる箇所よりもクランク軸方向Ｌにおける外側の箇所から軸端に向かって、徐々に縮径したテーパ面を形成している。この右クランク軸体40Ｒにロータボス部材96を嵌挿すると、ロータボス部材96と一体のＡＣＧロータ94はＡＣＧステータ91の外周を覆う。

ロータボス部材96の内周テーパ面が右クランク軸体40Ｒのテーパ面に嵌合して、右クランク軸体40Ｒにロータボス部材96を介してＡＣＧロータ94が支持され一体に回転可能である。右クランク軸体40Ｒの軸端は雄ネジが刻設されており、ワッシャ94ｗを介装してナット94ｎを螺着することで、ロータボス部材96を押さえて抜けを防止している。

フライホイール部95は、底壁部95ａと周壁部95ｂとからなる円形椀状をなしている。周壁部95ｂは、底壁部95ａから、クランク軸方向Ｌにおいて内燃機関30の内方に向けて突設されている。周壁部95ｂの内周面に磁石94ｍが複数貼り付けられており、底壁部95ａの中央が円形に開口し、この開口端に円筒状のロータボス部材96の端部外周が嵌着して一体に取り付けられている。

フライホイール部95の底壁部95ａには、フライホイール部95の内側と、フライホイール部95の外部とを連通する底壁部開口部95ｃが複数個形成されている。底壁部開口部95ｃは、底壁部95ａの外周寄りに形成されている。底壁部開口部95ｃは、１つでもよく複数個でもよい。さらに、底壁部95ａには、底壁部開口部95ｃよりも底壁部95ａの中央寄りに、後述する第一冷却ファン110を取付ける取付ボルト115（図３参照）が締結されるボルト孔95ｅが複数個形成されている。

フライホイール部95の周壁部95ｂには、フライホイール部95の内側と、フライホイール部95の外部と連通する周壁部開口部95ｄが形成されている。周壁部開口部95ｄは、周壁部95ｂに張り付けられた磁石より底壁部95ａ寄りに形成されている。周壁部開口部95ｄは、１つでもよく、複数個でもよい。

パワーユニット10には、内燃機関30の内部を冷却するための第一冷却ファン110と第二冷却ファン120が設けられている。クランク軸方向Ｌにおいて、第一冷却ファン110は、ＡＣジェネレータ90より外側に配置され、第二冷却ファン120はＡＣジェネレータ90より内側に配置されている。

第一冷却ファン110は、図３および図４に示されるように、環状の円板状部分から中央が円錐状に膨出したファンベース部材111に、複数枚のブレード112が周方向に並んで突出形成されている。第一冷却ファン110は、ファンベース部材111に取付ボス部111ａが複数形成されている。第一冷却ファン110は、ＡＣＧロータ94のフライホイール部95の底壁部95ａに外側（右側）から当接され、取付ボス部111ａに挿通された取付ボルト115が底壁部95ａのボルト孔94ｅに締結されて、ＡＣＧロータ94に固定される。ＡＣＧロータ94はクランク軸40と一体に回転するので、第一冷却ファン110はクランク軸40の駆動力により一体に回転する遠心冷却ファンである。

第一冷却ファン110は、突出周壁63より外側に突出して配置されている。この突出した遠心冷却ファン85をファンカバー98が覆う。
ファンカバー98の周壁98ａが右ユニットケース31Ｒの突出周壁63に互いの端面を合せてファンカバー98が右ユニットケース31Ｒに取り付けられる。シリンダ32およびシリンダヘッド33の周囲を覆うシュラウド99が、ファンカバー98に連結される（図２参照）。

ファンカバー98は、周壁98ａに右側壁98ｂが膨出して形成され、右側壁38ｂにはユニットケース31内に外気を取り入れるための冷却風取入口Ａ１が開口されている。冷却風取入口Ａ１にはグリル98ｃが形成されている。

前記第一冷却ファン110は前記したように構成されているので、クランク軸40が回転してＡＣジェネレータ90のＡＣＧロータ94が回転すると、ＡＣＧロータ82のフライホイール部95の底壁部95ａに固定された第一冷却ファン110がクランク軸40の回転に同期して回転する。すると図７に示されるように、ファンカバー98の冷却風取入口Ａ１から外気がユニットケース31内に取り込まれ、各所に冷風が送られて内燃機関30は冷却される。

図２に示されるように、パワーユニット10には、クランク軸方向Ｌにおいて、第一冷却ファン110およびＡＣジェネレータ90より内側に位置して、第二冷却ファン120が配置されている。

第二冷却ファン120は、図４および図６に示されるように、円筒状の軸部121の外周面に、径方向に向かって羽部122が立設された軸流式冷却ファンである。軸部121の中心には、クランク軸40が挿通されるクランク軸挿通孔121ａが設けられており、クランク軸挿通孔121ａの内周面にはスプラインが形成されている。
クランク軸40の外周面にもスプラインが形成されており、クランク軸40に第二冷却ファン120のクランク軸挿通孔121ａが嵌挿されると、第二冷却ファン120は、クランク軸40と一体に回転する。クランク軸40に嵌合された第二冷却ファン120は、外側から抜止部材125により抜け止めされる。このようにクランク軸40に第二冷却ファン120が取り付けられた後、クランク軸40に第二冷却ファン120の外側に位置してＡＣＧロータ94が前述したよう取り付けられる。

図４に示されるように、第二冷却ファン120は、ＡＣジェネレータ90の周囲を覆うように、右ユニットケース31Ｒの側壁60から突出して形成されたＡＣジェネレータケース100を構成する突出周壁63の内部に配置されている。

ＡＣジェネレータケース100を構成する突出周壁63には、第二冷却ファン120に、ユニットケース31の外側から外気を導入するための外気導入口101が設けられている。外気導入口101は、クランク軸方向Ｌにおいて、第二冷却ファン120よりも内側に位置するように形成されている。

さらに、図６も参照して、突出周壁63の外気導入口101のクランク軸方向Ｌにおいて外側の箇所から、第二冷却ファン120に向かって、第二冷却ファン120の径方向に延伸する径方向壁102が形成されている。この径方向壁102により、外気導入口101からユニットケース31のＡＣジェネレータケース100内に流入した外気は、第二冷却ファン120に導かれる。

径方向壁102の径方向内側の端部に、ＡＣジェネレータ90側に向かってクランク軸方向Ｌに延びる軸方向壁103が連接されている。この軸方向壁103は、第二冷却ファン120の周囲を囲むように円弧状に形成されている。軸方向壁103は、右ユニットケース31Ｒの側壁60からＡＣジェネレータ90に向けて突設されたステータ取付部68と連結されている。軸方向壁103は、径方向壁102およびステータ取付部68に保持されている。
本実施の形態では、第二冷却ファン120を囲むように円弧状に形成されているが、円弧状でなくとも第二冷却ファン120を囲むように形成されていればよく、さらに第二冷却ファン120の一部を囲うように形成されていてもよい。

第二冷却ファン120は、前記したように構成されているので、クランク軸40が回転すると、クランク軸40の回転に同期して第二冷却ファン120も回転する。すると図７に示されるように、第二冷却ファン120の回転により、ＡＣジェネレータケース100に開口された外気導入口101から、ユニットケース31の外の空気が、ユニットケース31内に導入される。導入された空気は、外気導入口101の端部から第二冷却ファン120に向かうように径方向に設けられた径方向壁102に案内されて、第二冷却ファン120に向かって送られる。

第二冷却ファン120に送られた空気は、第二冷却ファン120の周囲に円弧状に形成された軸方向壁103により、ＡＣジェネレータ90のＡＣＧステータ91に向けて案内され、ステータコア92のコイル巻付部92ｂの間を通過しつつ、ステータコイル93を冷却する。ステータコイル93を冷却した空気は、ＡＣＧロータ94のフライホイール部95内に流入し、フライホイール部95の底壁部開口部95ｃや周壁部開口部95ｄからＡＣジェネレータ90の外側に排出される。

本発明の実施の形態の内燃機関のファン構造は、前記したように構成されているので、以下のような効果を奏する。

本実施の形態の内燃機関のファン構造は、内燃機関30のクランク軸40に連結されたＡＣジェネレータ90と、クランク軸方向ＬにおいてＡＣジェネレータ90より外側に設けられ、クランク軸40の回転に同期して回転する第一冷却ファン110と、クランク軸方向ＬにおいてＡＣジェネレータ90より内側に設けられ、クランク軸40の回転に同期して回転する第二冷却ファン120と、を有し、ＡＣジェネレータ90は、ステータコイル93を備え内燃機関30に固定されるＡＣＧステータ91と、磁石94mを備えクランク軸40と一体に回転するＡＣＧロータ94とを具備し、第二冷却ファン120は、ＡＣジェネレータ90に冷却風を送風する軸流式冷却ファンである。

このように構成されているので、クランク軸方向ＬにおいてＡＣジェネレータ90より内側に設けられた第二冷却ファン120によってステータコイル93の冷却が可能となり、ＡＣジェネレータ90を効率よく冷却して、小型化を図ることができる。

さらに、ＡＣジェネレータ90は、ＡＣＧロータ94と同期して回転するフライホイール部95を有し、フライホイール部95は、底壁部95ａと、底壁部95ａからクランク軸方向Ｌにおける内側に向かって突設される周壁部95ｂと、を有し、周壁部95ｂは、フライホイール部95の外部と連通する周壁部開口部95ｄを有するので、フライホイール部95の周壁部95ｂに設けられた周壁部開口部95ｄから、フライホイール部95内の空気が排出されるので、ステータコイル93向けて空気を導入することができるとともに、磁石94ｍも冷却することができるので、より効率よくＡＣジェネレータ90を冷却することが可能となる。

また、ＡＣジェネレータ90は、ＡＣＧロータ94と同期して回転するフライホイール部95を有し、フライホイール部95は、底壁部95ａと、底壁部95ａからクランク軸方向Ｌにおける内側に向かって突設される周壁部95ｂと、を有し、底壁部95ａは、フライホイール部95の外部と連通する底壁部開口部95ｃを有するので、クランク軸方向ＬにおいてＡＣジェネレータ90の外側にある底壁部95ａの底壁部開口部95ｃからＡＣジェネレータ90内の空気が排出され、ＡＣＧロータ94の回転軸方向に空気が抜けるので、ステータコイル93を冷却することができるとともに、底壁部開口部95ｃから排出された空気は、第一冷却ファン110の裏面とフライホイール部95の間を通って排出される。

さらに、内燃機関30は、ＡＣジェネレータ90を収容するＡＣジェネレータケース100を有し、ＡＣジェネレータケース100は、クランク軸方向Ｌにおいて、第二冷却ファン120よりも内側に、外気を導入する外気導入口101を有するので、ＡＣＧステータ91のステータコイル93を通る空気の流れを作ることができる。

また、ＡＣジェネレータケース100は、外気導入口101から第二冷却ファン120に向かって延伸する径方向壁102を有するので、外気導入口101から導入された空気が、径方向壁102により第二冷却ファン120まで案内されるので、より効率よくＡＣＧステータ91のステータコイル93に空気を送ることができる。

さらに、径方向壁102には、ＡＣジェネレータ90側に向かってクランク軸方向Ｌに延びる軸方向壁103が連接されているので、外気導入口101から導入された空気が、第二冷却ファン120の近傍まで案内されるので、より効率よくＡＣＧステータ91のステータコイル93に外気を送ることができる。

また、軸方向壁103は、第二冷却ファン120を囲むように円弧状に設けられているので、導入した外気を無駄なく効率的に、第二冷却ファン120から取り込みステータコイル93に送ることができる。

さらに、ＡＣＧステータ91は、ステータコイル93が巻き付けられるコイル巻付部92ｂを備えたステータコア92を具備し、ＡＣジェネレータ90を収容するＡＣジェネレータケース100とＡＣＧステータ91とを締結する締結用ボルト78は、コイル巻付部91ｂよりも外周側に設けられることを特徴とする。

前記構成によれば、第二冷却ファン120とステータコイル93の間に、ＡＣＧステータ91とＡＣジェネレータケース100とを締結する締結用ボルト78が無いので、第二冷却ファン120からの気流が、締結用ボルト78に邪魔されることがなくなり、外気をステータコイル93により効率よく送ることができるとともに、第二冷却ファン120をよけた位置に、締結用ボルト78を締結するためのボスを設けることが不要となる。

また、ステータコア92を取付ける締結用ボルト78を径方向の外側にした分、ステータコイル93をステータコア92の内側まで巻くことが可能となり、ＡＣジェネレータ90の効率をアップさせるとともに、ステータコイル93の内周側の巻き数を外周側よりも少なくしたので、内周側でステータコイル93が干渉することがない。

また、ステータコア92を取付ける締結用ボルト78を径方向の外側にした分、ステータコイル93をステータコア92の内側まで巻くことが可能となり、ＡＣジェネレータ90の効率をアップさせるとともに、ステータコア92のコイル巻付部92ｂの内周側の径を外周側の径よりも小さくしたので、内周側でステータコイル93が干渉することがない。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能であり、本発明の要旨の範囲で、車両、内燃機関等が、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
なお、説明の便宜上、図示の実施例の左右配置のものについて説明したが、左右配置の異なるものであっても、発明の要旨の範囲であれば本発明に含まれる。

30…内燃機関、40…クランク軸、78…締結用ボルト、
90…ＡＣジェネレータ、91…ステータ、92…ステータコア、92ｂ…コイル巻付部、93…ステータコイル、94…ロータ、94ｍ…磁石、95…フライホイール、95ａ…底壁部、95ｂ…周壁部、95ｃ…底壁部開口部、95ｄ…周壁部開口部、
100…ＡＣジェネレータケース、101…外気導入口、102…径方向壁、103…軸方向壁、
110…第一冷却ファン、
120…第二冷却ファン。

Claims (10)

1. 内燃機関(30)のクランク軸(40)に連結されたＡＣジェネレータ(90)と、
   クランク軸方向(L)において前記ＡＣジェネレータ(90)より外側に設けられ、前記クランク軸(40)の回転に同期して回転する第一のファン(110)と、
   前記クランク軸方向(L)において前記ＡＣジェネレータ(90)より内側に設けられ、前記クランク軸(40)の回転に同期して回転する第二のファン(120)と、を有し、
   前記ＡＣジェネレータ(90)は、ステータコイル(93)を備え前記内燃機関(30)に固定されるステータ(91)と、磁石(94m)を備え前記クランク軸(40)と一体に回転するロータ(94)とを具備し、
   前記第二のファン(120)は、前記ＡＣジェネレータ(90)に冷却風を送風する軸流式冷却ファンであることを特徴とする内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
2. 前記ＡＣジェネレータ(90)は、前記ロータ(94)と同期して回転するフライホイール(95)を有し、
   前記フライホイール(95)は、底壁部(95a)と、前記底壁部(95a)からクランク軸方向(L)における内側に向かって突設される周壁部(95b)と、を有し、
   前記周壁部(95b)は、前記フライホイール(95)の外部と連通する周壁部開口部(95d)を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
3. 前記ＡＣジェネレータ(90)は、前記ロータ(94)と同期して回転するフライホイール(95)を有し、
   前記フライホイール(95)は、底壁部(95a)と、前記底壁部(95a)からクランク軸方向(L)における内側に向かって突設される周壁部(95b)と、を有し、
   前記底壁部(95a)は、前記フライホイール(95)の外部と連通する底壁部開口部(95c)を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
4. 前記内燃機関(30)は、前記ＡＣジェネレータ(90)を収容するＡＣジェネレータケース(100)を有し、
   前記ＡＣジェネレータケース(100)は、クランク軸方向(L)において、前記第二のファン(120)よりも内側に、外気を導入する外気導入口(101)を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
5. 前記ＡＣジェネレータケース(100)は、前記外気導入口(101)から前記第二のファン(120)に向かって延伸する径方向壁(102)を有することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
6. 前記径方向壁(102)には、ＡＣジェネレータ(90)側に向かって前記クランク軸方向(L)に延びる軸方向壁(103)が連接されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
7. 前記軸方向壁(103)は、前記第二のファン(120)を囲むような円弧状であることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
8. 前記ステータ(91)は、前記ステータコイル(93)が巻き付けられるコイル巻付部(92b)を備えたステータコア(92)を具備し、
   前記ＡＣジェネレータ(90)を収容するＡＣジェネレータケース(100)と前記ステータ(91)とを締結する締結用ボルト(78)は、前記コイル巻付部(91b)よりも外周側に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
9. 前記ステータコイル(93)は、ステータコア(92)のコイル巻付部(92b)への巻き付けにおいて、ステータ(91)の外周側の巻き数よりも内周側の巻き数の方が少ないことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。
10. 前記コイル巻付部(91b)は、外周側の幅(w₂)よりも内周側の幅(w₁)が狭いことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関のＡＣジェネレータの冷却構造。

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