JP3999376B2 - エンジンのフライホイール構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのフライホイール構造に関し、特に、船外機用縦置きエンジンの発電用ステータコイルを備えたフライホイールの低重心化を図るとともに点火パルス発生手段を改良したエンジンのフライホイール構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
船外機用縦置きエンジンのフライホイールは、カウリング内スペースを有効に利用してコンパクトな構造を得るために、フライホイールの内面側にステータコイルを備え、フライホイール周壁をロータとして発電機を構成している。
【0003】
このフライホイール(ロータ)は、シリンダブロックの外部に突出するクランク軸の軸端に装着されて船外機の内部上端に位置し、水平方向の平面上で回転する。このフライホイール周壁外側の非回転部であるエンジンブロック側にはクランク軸の回転位置に応じたパルスを発生させるためのパルサーコイルが固定配置され、フライホイール周壁に突設したピックアップがパルサーコイルで検出されることによりフライホイールの回転ごとに点火パルスを発する。
【0004】
従来のフライホイール23はその慣性質量を大きくするために、図5に示すように、周壁26の外側にウェイトリング部27又はスタータモータ用のリングギヤ31を有する。このウェイトリング部は、フライホイール外周のパルサーコイル42を避けるために、その上側を覆うように連絡部27bを介してフライホイール周壁26からさらに外側の周縁に延びてフライホイール中央部分と一体形成される。
【0005】
また、エンジンのクランク軸には、カム軸駆動用のタイミングプーリが装着され、このタイミングプーリにタイミングベルトが巻回される。従来、前述のパルサーコイルの被検出体であるピックアップをこのタイミングプーリに一体に形成する場合もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のフライホイールのウェイトリング部が、フライホイール外周のパルサーコイルより高い位置からウェイトリング部の周縁と連結されるため、フライホイールの重心が高くなることにより、クランク軸が曲げられたり捩られたり、フライホイールの回転が不安定になってしまうという問題点があった。
【0007】
また、パルス発生用の被検出体であるピックアップをフライホイール内面やタイミングプーリと一体に形成すると、スペース的な制約が大きくなったり、またピックアップ交換時にタイミングプーリ等の一体部品も一緒に交換しなければならないという不都合も生じる。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、フライホイールの低重心化を図りクランク軸の安定した回転を得ることができるとともにパルス発生手段の取扱い性を向上させたエンジンのフライホイール構造の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明においては、クランク軸縦置きの船外機用エンジンの上面側であって、クランク軸の外周側に位置する非回転部に、クランク軸の回転位置に対応したパルスを発生させるためのパルス検出器を固定し、このパルス検出器が検出する環状の被検出回転体と、フライホイールおよびカム軸駆動用タイミングプーリとを前記クランク軸の上端部側に設けた船外機用エンジンのフライホイール構造において、前記エンジンのシリンダブロックに、前記フライホイールの下方に位置するようにコイル取付用のベースを固定し、このベースの下面に前記パルス検出器を固定するとともに上面に発電用コイルを固定し、前記クランク軸における前記ベースの下面側に前記タイミングプーリを固定してなり、前記タイミングプーリは、その両端に環状のフランジを有し、一方のフランジにより前記被検出回転体を構成し、この一方のフランジからなる被検出回転体は、単体で前記クランク軸に対し着脱可能であることを特徴とするエンジンのフライホイール構造を提供する。
【0010】
この構成によれば、パルス検出器(パルサーコイル)の被検出回転体(ピックアップ)を交換するときに、タイミングプーリ等を交換することなく被検出回転体のみを交換することができ取扱い性が向上し、また部品の節約が図られる。
【0012】
また、本発明によれば、タイミングプーリはその両端のフランジによりタイミングベルトを確実に保持し、このフランジをタイミングプーリと別体で着脱可能に構成するとともに、このフランジ周縁にピックアップを一体に設けることによりシンプルな構成でピックアップを有する被検出回転体(フランジとピックアップ自体からなる回転体)のみを交換可能な構造とすることができる。
さらに、本発明によれば、着脱可能なカウリングで上面側からエンジンが覆われる船外機構造において、コンパクトな構成が達成できるとともにピックアップ等の交換が容易にできメンテナンス性が向上する。
【0013】
好ましい構成例では、前記パルス検出器は、180度対向する位置に2個設けられたことを特徴としている。
【0014】
この構成によれば、コンパクトでバランスのとれた配置となる。
【0015】
さらに好ましい構成例では、前記ベースには、前記タイミングプーリに装着されたタイミングベルトの通り抜けができるベルト開口が形成されていることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施例に係るエンジンのフライホイール構造を有する船外機の概略構成図である。図2は、本発明の一実施例に係るエンジンのフライホイール構造を示す断面説明図である。図3は、図2のタイミングベルトの配置状態を示す平面説明図である。
【0018】
図1に示すように、船外機10は、アッパーカウリング11aとロアカウリング11bとからなるカウリング11内のエンジン室に、4サイクル直列4気筒縦置きエンジンのエンジン本体12及びその他のエンジン関係部品等を収納している。エンジン本体12の作動により、クランク軸直結の駆動軸13に連結されたベベルギヤやドッグクラッチ等からなる推進手段14を介してプロペラ15が回転し推進力を得ることができる。この船外機10は、懸架ユニット16により船体17の船尾17aに装着される。エンジン本体12は、ヘッドカバー18、シリンダヘッド19、シリンダブロック20及びクランクケース21等の各部材から構成されている。船外機10のエンジン室内では、クランク軸22が縦置き(鉛直)に配置され、クランクケース21が前方(船尾17a側)に位置し、ヘッドカバー18が後方に位置する。
【0019】
また、エンジン室の内部上端には、シリンダブロック20の外部に突出するクランク軸22の軸端に装着されたフライホイール(ロータ)23が位置している。フライホイール23とシリンダブロック20の間には、クランク軸22とカムプーリ24の間に掛け渡されたタイミングベルト25が配置されている。
【0020】
図2及び図3に示すように、フライホイール23は、周壁26を有する円板状に形成され、周壁下端の外周に平坦なフランジ27を有している。このフランジ27がフライホイール23のウェイトリングを構成する。フライホイール23の中央には、クランク軸22を装着する軸受けハブ28が設けられる。この軸受けハブ28には、上に向かって縮径するテーパ状に形成された貫通孔28aが開けられ、クランク軸22の突出端部22aが装着される。フライホイール23はナット30によりクランク軸22の端部22aに固定される。
【0021】
フランジ27の外周縁には、スタータモータ(図示せず)の駆動力が伝達されるギヤリング31が装着されている。ギヤリング31の上側には手動による始動用の突起27aが形成されている。
【0022】
フライホイール23の下方には、ベース32がシリンダブロック20に固定されて配置されている。このベース32は、基部33と、基部33の表面に突設された円筒状のステータ装着部34を有している。基部33とステータ装着部34の一部には、タイミングベルト25の通り抜けができるベルト開口35が形成されている。ステータ装着部34の上部には、フライホイール23のハブ28の外径より大きな内径のハブ挿入孔34aが上下に貫通し、ステータ装着部34の下部と基部33には、ハブ挿入孔34aが拡径されたプーリ挿入孔34bが上下に貫通している。ハブ挿入孔34aの下端は、プーリ固定用ナット39を回避するために拡径されている。プーリ挿入孔34bは、タイミングベルト25が装着されたタイミングプーリ38が自在に回転可能な内径を有している。
【0023】
このベース32は、基部33に取り付けたねじ(図示せず)によりシリンダブロック20側に固定される。ステータ装着部34の上面には、コア36aにコイル36bを巻回した発電用ステータコイル36を装着するための着座面34cが形成されている。発電用ステータコイル36は、複数のねじ37(一本のみ図示)によりステータ装着部34に固定される。ステータ装着部34に固定された発電用ステータコイル36は、フライホイール23の周壁26に対向してフライホイールの内部空間29に格納された状態になる(図2参照)。
【0024】
ベース下面側のクランク軸22には、タイミングプーリ38がナット39により固定される。タイミングプーリ38の上下にはベルトガイド用フランジ部40a,40bが形成され、両フランジ部40a,40bの間にタイミングベルト25が巻き付けられている。両フランジ部40a,40bにより、タイミングベルト25は、上下に外れることなくガイドされ、ベース32の側面に開けられたベルト開口部35を通って移動する。
【0025】
このフランジ部40a,40bは、タイミングベルトのガイドプレートとしてタイミングプーリ38とは別体で形成し、単体でクランク軸22に対し着脱可能に装着される。このような別体のフランジ部は、ナット30によりまたはナット39によりクランク軸22に締め付け固定することができる。
【0026】
タイミングプーリ38と別体構成の下方のフランジ部40bの周縁には、パルス発生用のパルサーコイルにより検出される被検出体であるピックアップ(パルサーロータ)41が一体的に形成されている。
【0027】
したがって、フランジ部40bがピックアップ41とともにパルサーコイルの被検出回転体を構成する。これにより、フランジ部40bおよびピックアップ41からなる被検出回転体はそれ自体単独でタイミングプーリとは別にクランク軸22に対し着脱可能な構成となる。このピックアップ41に対向する位置に、360°クランクで4気筒の場合、180度対向する位置に2個のパルサーコイル(パルスジェネレータ)42がベース32の下面側に固定されて設置されている。両パルサーコイル42は、タイミングプーリ38の外側で相互に反対側の位置に配置され、ねじ43によりベース32の下面に吊り下げ固定されている。
【0028】
したがって、タイミングプーリ38の下側フランジ部40bに設けられたパルサーコイル駆動用のピックアップ41と、タイミングプーリ38の外側の反対位置に設けられた2つのパルサーコイル42は、共にクランク軸22に沿ったフライホイール23の回転領域から外れてシリンダブロック20側に下がった位置に配置されることになる。
【0029】
これにより、パルサーコイル42は、フライホイール23の周壁26の外側に位置しなくなるため、周壁26の外周縁部のフランジ(ウェイトリング)27をこの周壁下端まで下げることができる。これにより、フライホイール23の重心位置を低くすることができる。
【0030】
このようにフライホイール底面よりさらに下側に設置されたパルサーコイル42に対して、ピックアップ41はクランク軸22の回転に伴って回転し、その結果、パルサーコイル42はクランク軸22の回転に同期して点火パルスを発する。各パルサーコイル42には、点火信号を出力するリード線42aがそれぞれ引き出されている。
【0031】
なお、2個のパルサーコイル42により同時に2気筒分の点火パルスが発生するが、例えば1気筒が爆発工程のとき他の気筒は吸入工程とすることにより、スパークしても一方のみに点火されるため問題はない。
【0032】
次に、他の実施例に係るベースの具体例を説明する。この例では、両パルサーコイル42が、タイミングベルト25の外側に位置してベース下面に配置されている。
【0033】
図4は、本発明の他の実施例に係るエンジンのフライホイール構造のベースを示しており、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【0034】
図4に示すように、ベース44は、矩形板状の基部45と、基部45の上面略中央に突設された円筒状のベルト逃げ部46と、ベルト逃げ部46の上面に同心円状に突設された円筒状のステータ装着部47とを有し、中央にクランク軸が挿通する孔47aが開口している。
【0035】
基部45の裏面の4つの角部には、円柱状の台座48が設けられ、この台座48には、ベース44をエンジン本体12側に固定するためのねじを取り付けるねじ挿通孔48aが開けられている。対角線上に対向する一組の台座48の両ねじ挿通孔48aは、位置決め用のノックピン(図示せず)が挿入できるように拡径されている。ベルト逃げ部46の側壁には、基部45の一方の長辺側を切り欠いて、タイミングベルト25の通り抜けができるベルト開口部49が開けられている。
【0036】
ステータ装着部47の上面47b上に3本のねじ50によりステータコイル36(図2参照)が固定される。したがって、ステータコア36aは、この円環状の上面47bの外周に配置される。また、上面47bには、固定された発電用ステータコイル36のリード線(図示せず)を取り出すための切欠き51が設けられている。
【0037】
基部45の裏面の両短辺側には、パルサーコイル42が設置されている。両パルサーコイル42は、ベルト逃げ部46を両側から挟むように、ベルト逃げ部46の直径対向位置に配置されている。各パルサーコイル42には、それぞれ2本のリード線42aが引き出されている。
【0038】
このように、両パルサーコイル42をタイミングベルト25の外側に配置したので、タイミングベルト25の位置及びパルサーコイル42の位置を任意に設定することができる。その他の構成及び作用効果は上述した実施例のベース32と同様である。
【0039】
なお、パルサーコイル42は、ステータコイル36側(上側)から着脱作業ができるように、ベース32(45)に孔を開け、この孔にパルサーコイル42を上から挿入しパルサーフランジ(図示せず)を介してベース32(45)に固定してもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエンジンのフライホイール構造によれば、パルス検出器(パルサーコイル)の被検出回転体(ピックアップ)を交換するときに、タイミングプーリ等を交換することなく被検出回転体のみを交換することができ取扱い性が向上し、また部品の節約が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るエンジンのフライホイール構造を有する船外機の概略構成図。
【図2】 本発明の一実施例に係るエンジンのフライホイール構造を示す断面説明図。
【図3】 図2のタイミングベルトの配置状態を示す平面説明図である。
【図4】 本発明の他の実施例に係るエンジンのフライホイール構造のベースを示しており、(a)は平面図、(b)は側面図。
【図5】 従来のフライホイールの構造図。
【符号の説明】
10:船外機、11:ハウジング、12:エンジン本体、
19:シリンダヘッド、20:シリンダブロック、21:クランクケース、
22:クランク軸、23:フライホイール、24:カムプーリ、
25:タイミングベルト、26:周壁、27:フランジ(ウェイトリング)、
28:ハブ、29:内部空間、31:ギヤリング、32:ベース、
33:基部、34:ステータ装着部、35:ベルト開口部、
36:発電用ステータコイル、38:タイミングプーリ、
40a,40b:フランジ(ベルトガイド)、41:ピックアップ、
42:パルサーコイル、44:ベース、45:基部、
46:ベルト逃げ部、47:ステータ装着部、49:ベルト開口部。
Claims (3)
- クランク軸縦置きの船外機用エンジンの上面側であって、クランク軸の外周側に位置する非回転部に、クランク軸の回転位置に対応したパルスを発生させるためのパルス検出器を固定し、
このパルス検出器が検出する環状の被検出回転体と、フライホイールおよびカム軸駆動用タイミングプーリとを前記クランク軸の上端部側に設けた船外機用エンジンのフライホイール構造において、
前記エンジンのシリンダブロックに、前記フライホイールの下方に位置するようにコイル取付用のベースを固定し、
このベースの下面に前記パルス検出器を固定するとともに上面に発電用コイルを固定し、
前記クランク軸における前記ベースの下面側に前記タイミングプーリを固定してなり、
前記タイミングプーリは、その両端に環状のフランジを有し、一方のフランジにより前記被検出回転体を構成し、
この一方のフランジからなる被検出回転体は、単体で前記クランク軸に対し着脱可能であることを特徴とするエンジンのフライホイール構造。 - 前記パルス検出器は、180度対向する位置に2個設けられたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンのフライホイール構造。
- 前記ベースには、前記タイミングプーリに装着されたタイミングベルトの通り抜けができるベルト開口が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンのフライホイール構造。
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