JP4326984B2 - 自動二輪車の発電機 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のエンジンのクランク軸端部に装着される発電機に関し、詳しくは自動二輪車に取り付けたときに大きなバンク角を得ることができる自動二輪車の発電機に関する。

従来、一般に自動二輪車の発電機としては、エンジンのクランク軸端部に発電機の回転部を直結した、いわゆるクランク軸直結式のものが多い。このようなクランク軸直結式の発電機として、例えば、エンジンのクランク軸端部に磁石を備えたロータが固定され、このロータの外周に、全周にわたって電機子を等間隔で設けたステータが配置されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−８００９８号公報

ところが、前記構成では、エンジンの側方に発電機が突出するので、車体を路面に対して傾斜させると、発電機のステータ下部が路面に接触しやすくなるために、車体のバンク角に制限があって大きなバンク角が得られなくなる。また、車体のバンク角に制限があることで、車両の重心を低下させるためにエンジンの位置を十分下方に設定することができなくなり、エンジン搭載レイアウト上の自由度が低くなる。このようなバンク角の制限は、横置きの多気筒エンジンで車体の幅方向に延びるクランク軸が長いものほど、特に顕著な現象となって表れる。

そこで、本発明は、たとえクランク軸が長くても車体の大きなバンク角が得られ、エンジン搭載レイアウトの自由度も大きい自動二輪車の発電機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の発電機は、車体の幅方向に延びるクランク軸を有するエンジンにより駆動される発電機であって、磁石を有し前記クランク軸の一端部に支持されたロータと、前記ロータに対向する電機子を有するステータとを備え、前記ステータにおける前記クランク軸の一端部よりも下位に位置する下部の全体または前記下部の軸方向外側部が切欠されている。

この構成によれば、発電機の下部の全体または軸方向外側部が切欠されているので、この発電機の付いた自動二輪車を路面に対して傾斜させたとき、切欠されていない従来の場合に比べ、ステータの下部が路面に接触しにくくなる。したがって、切欠された分だけ余分に大きなバンク角を得ることができる。また、バンク角を従来と同一にした場合、エンジンを従来よりも下方に配置できるので、エンジン搭載レイアウトの自由度が増大する。

本発明の好ましい実施形態では、前記ステータは切欠された下部を除いた部分にコイルが装着されている。この構成によれば、ステータの切欠された下部ではコイルが装着されていないので、この切欠部を十分大きくして、バンク角を大きくできる。

本発明の好ましい実施形態では、前記磁石は、スタータとクランク軸との間に介装されたワンウエイクラッチのクラッチドラムに固定されている。この構成によれば、磁石を既存のワンウエイクラッチのクラッチドラムを利用して固定するため、磁石を固定するための専用のロータが不要となって部品点数が削減されるので、発電機の構成の簡素化とコストダウンを図ることができる。

本発明に係る自動二輪車の発電機によれば、この発電機を自動二輪車に取り付けた場合には、発電機のステータ下部の軸方向外側部が切欠されていない場合に比べ、切欠された分だけ余分にバンク角が得られるとともに、エンジン搭載レイアウトの自由度が増大する。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第1 実施形態に係る発電機が装着された自動二輪車の要部を示す側面図である。同図において、エンジンＥは、並列（横置き）多気筒エンジン、この例では４気筒４サイクルエンジンであり、図示しない前輪と後輪の間に位置し、車体フレームＦＲに支持されている。クランクケースＣＲ、シリンダＣＹおよびクランクケースＣＲ後方のギヤケースＧＥが、エンジン本体１のエンジンケースＥＣを形成している。このエンジンケースＥＣは上下２つ割りのケースアッパＣ１とケースロワＣ２とから構成され、前記ケースアッパＣ１におけるシリンダＣＹの上面にシリンダヘッド１１が連結され、シリンダヘッド１１の上面にシリンダヘッドカバー１２が装着されている。ケースロワＣ２の下面にはオイルパン１３が連結されている。これらエンジンケースＥＣ、シリンダヘッド１１、シリンダヘッドカバー１２およびオイルパン１３がエンジン本体１を形成している。

エンジンＥの前面には、取付ブラケット５を介してオイルフィルタ３とオイルクーラ４からなるオイルフィルタ・クーラ・ユニット１６が取り付けられている。エンジンＥのクランク軸１７と変速機のインプット軸１８およびアウトプット軸１９の３軸は、クランク軸１７とアウトプット軸１９の両軸心を含む仮想の面Ｍが前下がりに傾斜しており、インプット軸１８が前記仮想傾斜面Ｍよりも下方に位置している。これにより、エンジンＥが前倒れの形状をなし、重心が低下する。ギヤケースＧＥ内の上部にはスタータ３０が配置されている。

図２の正面図に示すように、シリンダヘッド１１の４つの排気ポート１４に、それぞれ排気パイプ１５が取り付けられている。エンジンＥの一側（車体左側）には発電機３１が配置されている。

図３は図２の要部である発電機３１の近傍を背面側から見た拡大断面図である。この背面図である図３は正面図である図２と左右が逆になっている。同図に示すように、クランク軸１７は車体幅方向に延びており、シリンダＣＹ内に往復動するように設けられたピストン３３にコンロッド３４を介して連結されている。ピストン３３およびコンロッド３４は複数（この例では４つ）が車体幅方向に沿って配列されている。このクランク軸１７の一端部にスタータ板３６が取り付けられ、このスタータ板３６の内端にワンウエイクラッチ２０のインナーケースを構成するクラッチボス２０ａが一体形成されている。このクラッチボス２０ａは、軸受３８を介してクランク軸１７の一端部１７ａの外周面に回転自在に嵌合されている。クラッチボス２０ａの外周に、クラッチ素子２０ｃを介してワンウエイクラッチ２０のアウターケースを構成するクラッチドラム２０ｂが設けられ、このクラッチドラム２０ｂはボルト２１によりクランク軸１７に固定されている。

前記発電機３１の上方にはスタータ３０が配置され、その先端から突出する駆動ギヤ２３ａからの回転力がアイドルギヤ２８、スタータ板３６の外周に設けた従動ギヤ３６ａおよびワンウエイクラッチ２０を介して、クランク軸１７に伝達される。

前記クラッチドラム２０ｂの外周面２０ｂａには、クランク軸と同心のリング状の永久磁石２２が装着されており、このクラッチドラム２０ｂを発電機３１のロータとして兼用するようになっている。図４に示すように、前記永久磁石２２は、非磁性体のステンレス製のカバー２４によって覆われ、クラッチドラム２０ｂの外周部の数個所において、カバー２４の前後両端の爪２４ａをかしめることにより、カバー２４によってカバー２４の爪２４ａが押し当てられて、離脱しないように固定されている。なお、このかしめ手段のほか、溶着手段またはその他の固定手段によってカバー２４をクラッチドラム２０ｂの外周部に固定してもよい。

図３に示すクラッチドラム２０ｂの径方向外方には、けい素鋼板を重ねて形成した電機子コア２５ａを有するステータ２５が配設され、このステータ２５およびクラッチ２０を覆う発電機カバー２６にボルト２９によって支持されている。ステータ２５はクランク軸１７および永久磁石２２と同心のリング状である。前記ステータ２５の電機子コア２５ａには、永久磁石２２に径方向外方から対向する電機子コイル２５ｂが取り付けられている。このステータ２５の下部は二点鎖線Ａで示す部分（下部の軸方向にわたる全体）がクランク軸心と平行な面で切欠されている。この切欠部Ａの形状に応じて、発電機カバー２６は二点鎖線Ａ１で示す軸方向外側部が切欠され、角張った出っ張り部分をなくしている。図５に示すように、ステータ２５の下部の切欠部Ａでは、電機子コイル２５ｂが省かれている。

上記構成において、図２に示す発電機３１を備えた自動二輪車が路面Ｒに対して車体を傾斜させたとき、図３の発電機３１のステータ２５の下部の全体が切欠されて出っ張り部分がなく、この切欠部Ａに対応させて発電機カバー２６の下部の軸方向外側部にも切欠部Ａ１を設けているので、図２に示すように、路面Ｒに対する車体傾斜角であるバンク角θを、二点鎖線で示す従来の発電機カバー２６Ａを備えた場合の従来のバンク角θ１よりも大きくとることができる。しかも、図３に示す発電機３１のロータ２５は、ワンウエイクラッチ２０のアウターケースであるクラッチドラム２０ｂを兼用して構成し、発電機３１とワンウエイクラッチ２０を合体した構成を採用しており、かつこのクラッチドラム２の外周に永久磁石２２を取り付けるようにしたので、永久磁石２２を固定するためのロータが不要となって部品点数が削減されるので、発電機３１の構成が簡素化されるとともに、コストダウンも実現される。また、図２のバンク角θを従来と同一にした場合、エンジンＥを従来よりも下方に配置できるので、エンジン搭載レイアウトの自由度が増大する。

図６（ａ），（ｂ）は第２実施形態に係るステータを示す。この第２実施形態では、ステータ２５の下部を、やはりクランク軸心と平行な面で軸方向の全体にわたって切欠しているが、第１実施形態に比べ、二点鎖線Ｂで示すように、その径方向外方における切欠量を減らして、他の部分に比べて少ないものの電機子コイル２５ｃを一部残している。このようにすることで、発電機３１の発電能力が第１実施形態の場合よりも高くなる。

図７は第３実施形態に係るステータの側面図を示す。この第３実施形態では、第１実施形態や第２実施形態のようにステータ２５の下部の全体を水平面で切欠したものと異なり、ステータ２５の下部における軸方向外側部のみ（軸方向の全体ではない）を、一点鎖線Ｃで示すように、車体幅方向に傾斜する傾斜面によって斜めに切欠している。これにより、ステータ２５の下部の電機子コイル２５ｂは、切欠されていない部分の電機子コイル２５ｂよりも幅が小さく、細長い形状となっている。このように構成することで、第２実施形態と同様、発電機３１の発電能力が高くなる。

本発明の第１実施形態に係る発電機が取り付けられた自動二輪車の要部を示す側面図である。 同自動二輪車のエンジンを示す正面図である。 図２の要部を拡大して示す縦断面図である。 クラッチドラムへの永久磁石の取付構造を拡大して示す縦断面図である。 ステータの正面図である。 （ａ）は第２実施形態に係る自動二輪車の発電機におけるステータを示す正面図、（ｂ）は同縦断面図である。 第３実施形態に係る自動二輪車の発電機におけるステータを示す縦断面図である。

符号の説明

１７ クランク軸
２０ ワンウエイクラッチ
２０ａ クラッチボス
２０ｂ クラッチドラム（ロータ）
２２ 永久磁石
２５ ステータ
２５ａ 電機子コア
２５ｂ 電機子コイル
２６ 発電機カバー
３０ スタータ
３１ 発電機
Ｅ エンジン

Claims (3)

1. 車体の幅方向に延びるクランク軸を有するエンジンにより駆動される発電機であって、
   磁石を有し前記クランク軸の一端部に支持されたロータと、前記ロータに対向する電機子を有するステータとを備え、
   前記ステータにおける前記クランク軸の一端部よりも下位に位置する下部の全体または前記下部の軸方向外側部が切欠されている自動二輪車の発電機。
2. 請求項１において、前記ステータは切欠された下部を除いた部分にコイルが装着されている自動二輪車の発電機。
3. 請求項１または２において、前記磁石は、スタータとクランク軸との間に介装されたワンウエイクラッチのクラッチドラムに固定されている自動二輪車の発電機。

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