JP6988401B2 - Generator cooling structure - Google Patents
Generator cooling structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP6988401B2 JP6988401B2 JP2017222599A JP2017222599A JP6988401B2 JP 6988401 B2 JP6988401 B2 JP 6988401B2 JP 2017222599 A JP2017222599 A JP 2017222599A JP 2017222599 A JP2017222599 A JP 2017222599A JP 6988401 B2 JP6988401 B2 JP 6988401B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- generator
- injection port
- guide groove
- crank shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
本発明は、発電機の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure of a generator.
自動二輪車等の車両は、エンジンの動力を用いて発電を行う発電機を備えている。この種の発電機は、クランク軸等の回転軸から力が伝えられて回転するロータ(回転子)と、ロータに対向して配置されるステータ(固定子)とを有する。 Vehicles such as motorcycles are equipped with a generator that uses the power of the engine to generate electricity. This type of generator has a rotor (rotor) that rotates by transmitting a force from a rotating shaft such as a crank shaft, and a stator (stator) that is arranged so as to face the rotor.
発電機は動作中に発熱し、過度に高温になると発電効率が低下してしまう。しかし、エンジンや発電機の周辺スペースが限られている自動二輪車等では、発電機の周囲を流れる気流だけでは十分な放熱冷却性を得られない場合がある。特に、発電量の大きい発電機を用いる場合や、発電量を維持しながら発電機の小型軽量化を図る場合には、発電機の冷却性能の強化が求められる。 The generator generates heat during operation, and if the temperature becomes excessively high, the power generation efficiency will decrease. However, in a motorcycle or the like in which the space around the engine or the generator is limited, sufficient heat dissipation and cooling performance may not be obtained only by the air flow flowing around the generator. In particular, when using a generator with a large amount of power generation or when trying to reduce the size and weight of the generator while maintaining the amount of power generation, it is required to enhance the cooling performance of the generator.
例えば、特許文献1に記載された発電機の冷却構造では、クランク軸等の回転軸に連結される発電機の取付ボス部に中空部を設け、発電機の側部に、中空部からロータとステータとの間隙までを連通させるオイル通路を設けている。クランクケース側のオイル供給源から中空部にオイルが供給され、中空部からオイル通路に導かれたオイルがロータとステータとの間隙を通って発電機を冷却する。 For example, in the cooling structure of a generator described in Patent Document 1, a hollow portion is provided in a mounting boss portion of a generator connected to a rotating shaft such as a crank shaft, and a hollow portion is connected to a rotor on the side portion of the generator. An oil passage is provided to communicate with the stator to the gap. Oil is supplied to the hollow portion from the oil supply source on the crankcase side, and the oil guided from the hollow portion to the oil passage passes through the gap between the rotor and the stator to cool the generator.
特許文献1における発電機の冷却構造は、発電機を覆うカバー内に、発電機までオイルを導く専用のオイル通路を設けている。そのため、オイル通路の形成によってカバーの大型化や重量の増加が生じてしまう。また、カバーの形状に合わせてオイル通路を設ける必要があるため、オイル通路の形状が複雑になりやすく、製造工数も増えてしまう。また、オイルの噴射箇所によっては必要な冷却性能を満たすために多量のオイルが必要になり、エンジン潤滑系におけるオイル量不足や油圧の低下といった悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。また、回転するロータにオイルを噴射することにより、オイル粘性による引きずり抵抗が大きくなり、機械的な動作ロスが増加してしまうおそれがある。 The cooling structure of the generator in Patent Document 1 is provided with a dedicated oil passage for guiding the oil to the generator in the cover covering the generator. Therefore, the formation of the oil passage causes an increase in the size and weight of the cover. Further, since it is necessary to provide an oil passage according to the shape of the cover, the shape of the oil passage tends to be complicated and the manufacturing man-hours increase. Further, depending on the injection location of the oil, a large amount of oil is required to satisfy the required cooling performance, which may have an adverse effect such as an insufficient amount of oil in the engine lubrication system and a decrease in oil pressure. Further, by injecting oil into the rotating rotor, the drag resistance due to the oil viscosity increases, and there is a possibility that the mechanical operation loss increases.
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で効率的な冷却を行うことができる発電機の冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a cooling structure for a generator capable of performing efficient cooling with a simple configuration.
本発明は、発電機カバーに覆われた発電機室内に設けられ、クランク軸に固定されて該クランク軸と共に回転するロータと、ロータに設けた永久磁石にコアを対向させて固定されたステータとを有する発電機を冷却する冷却構造において、クランク軸を支持するクランクケースに、発電機カバーに向けてオイルを噴射するオイル噴射口を設け、発電機カバーの内側に、オイル噴射口に対向して位置し、オイル噴射口から噴射されたオイルの向きを変えて発電機にオイルを導くオイルガイド溝を設け、オイルガイド溝は、底面と該底面を囲む壁部とを有する矩形の有底溝であり、オイル噴射口に対向する側が開放されて底面が露出し、該開放部分以外の箇所が壁部で囲まれていることを特徴とする。 The present invention includes a rotor provided in a generator room covered with a generator cover, fixed to a crank shaft and rotating together with the crank shaft, and a stator fixed with a core facing a permanent magnet provided in the rotor. In the cooling structure that cools the generator, the crank case that supports the crank shaft is provided with an oil injection port that injects oil toward the generator cover, and inside the generator cover , facing the oil injection port. An oil guide groove is provided to guide the oil to the generator by changing the direction of the oil injected from the oil injection port, and the oil guide groove is a rectangular bottomed groove having a bottom surface and a wall portion surrounding the bottom surface. It is characterized in that the side facing the oil injection port is opened to expose the bottom surface, and a portion other than the open portion is surrounded by a wall portion .
本発明によれば、クランクケースに設けたオイル噴射口と、発電機カバーの内側に設けたオイルガイド溝からなる簡単な構成によって、発電機の効率的な冷却を行うことができる。 According to the present invention, the generator can be efficiently cooled by a simple configuration including an oil injection port provided in the crankcase and an oil guide groove provided inside the generator cover.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。以下の説明における前後、左右、上下の各方向は、本実施の形態のエンジンを搭載する車両(自動二輪車)の前後、左右、上下を指している。左右方向がエンジンの幅方向となる。なお、本発明に係る発電機の冷却構造を備えたエンジンを搭載する対象は自動二輪車に限られるものではなく、四輪車や船舶等のエンジンに本発明を適用しても良い。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the front-rear, left-right, and up-down directions refer to the front-back, left-right, and up-down directions of the vehicle (motorcycle) equipped with the engine of the present embodiment. The left-right direction is the width direction of the engine. The object to which the engine provided with the cooling structure of the generator according to the present invention is mounted is not limited to the motorcycle, and the present invention may be applied to the engine of a four-wheeled vehicle, a ship, or the like.
図1と図2は本実施の形態のエンジン10の外観を示している。エンジン10は、自動二輪車用のエンジンであり、クランクケース11の上部に、シリンダブロック12、シリンダヘッド13及びシリンダヘッドカバー14を取り付けて構成される。また、クランクケース11の下部にはオイルパン15が設けられる。
1 and 2 show the appearance of the
クランクケース11は上下割で構成され、上半部分を構成する上ケース11aと、下半部分を構成する下ケース11bとを有している。上ケース11aと下ケース11bとを合わせることにより、クランクケース11内にクランク軸16(図3にエンジン側面視での位置を示し、図6に軸方向断面を示している)等を収容する空間が形成される。クランク軸16は左右に伸びており、側面視で上ケース11a及び下ケース11bの合わせ面略中央にクランク軸16が配置されている(図3参照)。図6に示すように、クランクケース11にはクランク軸16を回転可能に支持する軸受部50が形成されている。以下の説明では、クランク軸16の軸線(中心)に対して直交する方向を径方向とし、クランク軸16の軸線を中心とする回転方向を周方向とする。
The
上ケース11aの前側上部は開口されており、この開口を塞ぐようにシリンダブロック12が取り付けられる。シリンダブロック12内にはシリンダ(不図示)内を進退するピストン(不図示)が配置されている。ピストンはコンロッド(不図示)を介してクランク軸16に接続しており、ピストンの進退移動がコンロッドを介して伝達されてクランク軸16が回転する。
The upper front side of the
下ケース11bは下方に開口されており、この開口を塞ぐようにオイルパン15が取り付けられる。オイルパン15内にオイルが貯留され、オイルパン15からエンジン10各部にオイルを供給する潤滑構造を備えている。潤滑構造については、後述する発電機30の冷却用以外の構成は既存の構成を用いることができるため、簡単に説明する。
The
図1及び図2に示すように、下ケース11bの前面には、オイルを濾過するオイルフィルタ17と、オイルを冷却するオイルクーラ18とが取り付けられている。オイルパン15内のオイルは、オイルポンプ(不図示)によって吸引され、ストレーナ(不図示)で比較的大きな異物が除去され、オイルフィルタ17に送られて微細な異物が除去される。オイルフィルタ17を通ったオイルはオイルクーラ18で冷却され、メインギャラリ51(図6に一部を示す)に送られる。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
メインギャラリ51から、エンジン10の各部にオイルが供給される。図6に示すように、クランクケース11には、メインギャラリ51から軸受部50に向けて径方向に延びるオイル通路52が形成されている。オイル通路52を経て軸受部50を潤滑したオイルは、所定の経路を通ってオイルパン15に回収される。メインギャラリ51からはオイル通路52以外にも複数のオイル通路が延びており、軸受部50以外の複数の箇所にオイルが供給される。例えば、クランクケース11内に配したバランサ軸の軸受部等へメインギャラリ51からオイルが供給される。
Oil is supplied from the
図2に示すように、クランクケース11の右側面にはクラッチカバー19が取り付けられる。クランクケース11とクラッチカバー19の間には、クラッチ機構(不図示)を収納するクラッチ室(不図示)が形成される。クランク軸16の回転は、クラッチ機構を経てクランクケース11のミッション室内の変速機構(不図示)に伝達され、自動二輪車の駆動輪(後輪)を駆動させる駆動力として取り出される。
As shown in FIG. 2, a
図6に示すように、クランクケース11の左側面には、軸受部50やオイル通路52が形成されている側壁11cから左方に向けて、外囲壁11dが突出している。図3に示すように、外囲壁11dは、クランク軸16(軸受部50)を囲むように上ケース11aと下ケース11bに亘って形成されており、外囲壁11dの端面が左方を向く合わせ面11eとなっている。
As shown in FIG. 6, on the left side surface of the
外囲壁11dで囲まれた開口を塞ぐように、クランクケース11の左側に発電機カバー20が取り付けられる。発電機カバー20は、クランクケース11の側壁11cに対向する蓋部20aと、蓋部20aの周縁から右方へ突出する外囲壁20bとを有する。外囲壁20bは、クランクケース11の外囲壁11dと左右方向に連続する形状を有しており、外囲壁20bの端面が右方を向く合わせ面20cとなっている(図4参照)。
A
合わせ面11eと合わせ面20cを当接させてクランクケース11に発電機カバー20を締結固定すると、クランクケース11と発電機カバー20によって囲まれる発電機室21(図6参照)が形成される。図3に示すように、クランクケース11の側壁11cには、発電機室21の最下部とクランクケース11内とを連通させる貫通部11fが形成されており、発電機室21内に入ったオイルを貫通部11fからクランクケース11内に戻すことができる。
When the
図6に示すように、発電機室21内にはクランク軸16の一端が突出しており、クランク軸16の回転によって発電を行う発電機30が発電機室21内に収容される。本実施の形態の発電機30は、コア(コイル)の外径側に位置する永久磁石が回転して起電力を発生させるアウタロータタイプの発電機であり、回転子として有底の円筒形状のロータ31を有し、固定子としてロータ31の内側に位置するステータ36を有する。
As shown in FIG. 6, one end of the
ロータ31は、クランクケース11の側壁11c側(右方)を向く底部32と、底部32から左方に突出する同心状の円筒形状をなす外筒33及び内筒34とを有している。外筒33の内周面と内筒34の外周面は、互いに径方向に対向して周方向に延びる円筒面となっている。外筒33の内周面に沿って永久磁石35が取り付けられている。永久磁石35は、N極とS極が周方向に交互に配置されている。例えば、磁極の向きを交互にして複数の磁石を周方向に並べて永久磁石35を構成してもよいし、周方向に連続する環状の磁石の着磁状態を部分的に異ならせて永久磁石35を構成してもよい。発電機室21内に突出しているクランク軸16の一端が内筒34の中心部に圧入状態で挿入されており、エンジンを駆動してクランク軸16が回転すると、ロータ31がクランク軸16と共に回転する。
The
ステータ36は、ロータ31の内筒34を囲む環状の基部37から外径側へ放射状に突出する複数のコア38を有する(図3参照)。図6に示すように、それぞれのコア38は、磁性体金属からなる芯部38aの周囲に導線を巻回して導線部38bを形成したコイルとなっている。ステータ36は発電機カバー20に対して固定される。発電機カバー20をクランクケース11に取り付けると、図3や図6に示すように、永久磁石35の内周面に対して径方向に所定の隙間を空けて、ステータ36の各コア38の外周部が対向する。
The
クランク軸16の回転に伴ってロータ31が回転すると、永久磁石35のN極とS極がステータ36のコア38の外側を交互に通過することでコア38を通る磁束密度が変化し、電磁誘導によってコア38に電流が発生する。発電機30で発生するのは交流電流であり、整流器(不図示)で直流に変換して電圧調整回路(不図示)で電圧を一定以下に制御する。こうして発電機30を用いて得られた電力は、エンジン10を搭載した自動二輪車の電装系に供給される。
When the
発電機室21内には、発電機30の後部上方に、2つのスタータアイドルギヤ40とスタータモータ41が配されている(図3参照)。スタータモータ41はエンジン10の始動時にクランク軸16に回転力を与えるものであり、スタータモータ41からスタータアイドルギヤ40を経てスタータワンウェイクラッチ(不図示)に駆動力が伝達される。スタータワンウェイクラッチは、クランク軸16に対して一方向にのみ回転力を伝達可能なクラッチ機構である。
In the
発電機カバー20は、発電機30を覆う第1カバー部22と、スタータアイドルギヤ40及びスタータモータ41を覆う第2カバー部23とを有している。
The
第1カバー部22は側面視略円形状に形成されており、外囲壁20bによってロータ31の外筒33の外径側を覆い、蓋部20aによってロータ31及びステータ36の左側方を覆う外筒部を構成している。第1カバー部22の上端近傍には蓋部20aを貫通するオイル注入口24(図4参照)が設けられ、オイル注入口24にオイルキャップ25(図1参照)が取り付けられる。オイルキャップ25を取り外してオイル注入口24からエンジン10内にオイルを注入することができる。第1カバー部22の略中央には、蓋部20aから発電機室21の内方に突出する円筒状の取付部26が形成されている(図4から図6参照)。取付部26にステータ36の基部37が嵌合し、取付部26と基部37がボルト(不図示)等で固定される。
The
第2カバー部23は、第1カバー部22から後部上方に向かって突出する、側面視略三角形状を有している。第2カバー部23の内部には、蓋部20aから発電機室21内に突出して各スタータアイドルギヤ40の軸を支持する2つの軸受部27が形成されている(図4参照)。
The
本実施の形態は、発電機室21内の発電機30に対して簡単な構造でオイルを噴射して冷却を行うものであり、以下にその詳細を説明する。
In this embodiment, oil is injected into the
図6に示すように、クランクケース11の側壁11cには、メインギャラリ51から軸受部50に向かうオイル通路52の途中に、左右方向に延びて発電機室21内に開口するオイル噴射口53が形成されている。図3に示すように、オイル噴射口53は、クランクケース11のうち下ケース11bに形成されており、クランク軸16の中心よりも前方かつ下方に位置している。
As shown in FIG. 6, on the
オイル噴射口53は、例えば直径1mm程度の円形断面孔であり、オイル通路52に比して断面積が極めて小さい。そのため、メインギャラリ51からオイル通路52に圧送されたオイルの一部が、オイル噴射口53を通して発電機室21内に勢い良く噴射される。
The
図3のように側面視して、オイル噴射口53は、クランクケース11と発電機カバー20(第1カバー部22)のそれぞれの外囲壁11d、20bの内壁面と、発電機30の最も外周部分であるロータ31の外周面との間に位置している。従って、オイル噴射口53から噴射されたオイルは、図6に矢線A1で示すように、外囲壁11dの内壁面の近くを通って発電機室21内を左方に進み、外囲壁20bの内壁面とロータ31の外周面との間を通る。
When viewed from the side as shown in FIG. 3, the
図6に示すように、発電機カバー20の内側には、オイル噴射口53に対向する位置にオイルガイド溝55が形成されている。オイルガイド溝55は、第1カバー部22における蓋部20aと外囲壁20bの境界部分に形成されて径方向に延びる、側面視で略矩形の有底溝である(図4参照)。より詳しくは、オイルガイド溝55は底面55aと該底面55aを囲む壁部55bとで構成されており、オイル噴射口53に対向する右側面が開放されて底面55aが露出しており、右側面以外の箇所が壁部55bで囲まれている(図5参照)。
As shown in FIG. 6, an
図5や図6に示すように、底面55aは、外囲壁20bに近い外径側からクランク軸16の中心が位置する内径側に向かうほど底が浅くなる(右方への突出量が大きくなる)。径方向へのオイルガイド溝55の長さは、オイル噴射口53の直径よりも大きく、左右方向でオイル噴射口53の延長上に位置するのは、オイルガイド溝55のうち深さが大きい外径側の箇所となる(図6参照)。図6に示すように、径方向における底面55aの内径側の端部の位置B1は、ロータ31の外周面の位置B2よりも内径側に位置している。より詳しくは、径方向において、底面55aの内径側の端部の位置B1は、ロータ31の内周面と永久磁石35の境界と略同じ位置にある。そして、底面55aを内径側端部の位置B1からさらに内径側へ仮想的に延長した位置に、ロータ31(永久磁石35)とステータ36(コア38)の隙間がある。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
オイル噴射口53から発電機室21内に噴射されたオイル(図6の矢線A1)は、外囲壁20bとロータ31との間を通って、オイルガイド溝55に達する。オイルは、オイルガイド溝55の底面55aのうち、深さが大きい外径側の箇所(外囲壁20bに近い位置)に当たる。そして、図6に矢線A2で示すように、オイルガイド溝55によってオイルの進行方向が変更され、オイルは底面55aの傾斜形状に沿って発電機30に向かう。オイルガイド溝55の壁部55bは、オイル噴射口53から底面55aに対して勢い良くオイルが当たった際に、周囲へのオイルの飛散を抑制して、矢線A2に沿う方向へ効率的にオイルを向かわせるように機能する。
The oil injected into the
このようにして、オイル噴射口53から噴射されてオイルガイド溝55によって進行方向が変更されたオイルは、発電機30のうち、ロータ31内側の永久磁石35とステータ36のコア38の隙間付近に到達する。図6に示すように、永久磁石35の左端部よりもコア38の左端部の方が左方に突出しているため、オイルガイド溝55からのオイルの進行方向上にコア38の外周面が位置して、確実にオイルを受けることができる。
In this way, the oil injected from the
永久磁石35とコア38の隙間に入ったオイルは、ロータ31の回転によって永久磁石35の内周面に沿って周方向に移送され、永久磁石35の内周面に付着したオイルによって、ステータ36におけるコア38の外周部が冷却される。発電機30ではコア38が発熱しやすく、特にコア38の外周部が最も冷却を求められる部分となる。そのため、オイルガイド溝55によって、コア38の外周部に向けて冷却用のオイルを導くことによって、効率的な冷却を行うことができる。一方、基部37が位置するステータ36の中心部は発熱量が小さいため、冷却用のオイルを供給する必要性が低い。
The oil that has entered the gap between the
永久磁石35とコア38の間に入って冷却に寄与したオイルは、回転するロータ31の遠心力によってロータ31の端部から発電機30の外側に排出される。より詳しくは、オイルガイド溝55は発電機30の斜め左側(発電機カバー20の蓋部20a側)に位置するため、発電機30の左端側にオイルが噴射される。永久磁石35の内周面とコア38の外周部の隙間は狭いため、発電機30の奥側(ロータ31の底部32が位置する右方)に無駄なオイルを通過させることなく、冷却に必要な適度な分量のオイルを上記隙間内に行き渡らせることができる。そして、コア38等から熱を奪ったオイルが、ロータ31の遠心力によって上記隙間から排出される。排出されたオイルは、発電機カバー20の内面を伝ったり自然落下したりして、発電機室21内を下方に移動して、クランクケース11に形成した貫通部11f(図3)を通ってオイルパン15へ回収される。
The oil that has entered between the
以上の冷却構造では、簡単かつ安価に得られる構成によって発電機30に対して冷却用のオイルを効率良く供給できる。発電機カバー20においては、内面に露出するシンプルな形状のオイルガイド溝55を設けているだけなので、カバー壁部内に複雑なオイル通路を設ける場合に比べて、発電機カバー20の構成の簡略化や小型軽量化を実現できる。また、発電機カバー20の製造に際して、オイルガイド溝55は成形用の型の型抜きを妨げない形状であるため、製造コストや製造工数を低減させることができる。クランクケース11においても、メインギャラリ51から軸受部50に向かうオイル通路52の途中に小径で短いオイル噴射口53を形成するという簡単な構成であり、クランクケース11の大型化や内部構造の複雑化を回避できる。よって、発電機30の冷却に関して部品点数が増加せず、また、発電機カバー20やクランクケース11の製造に要する加工工数を増やさずに済む。
With the above cooling structure, cooling oil can be efficiently supplied to the
また、オイル噴射口53から噴射したオイルをオイルガイド溝55で受けて方向を変えるため、クランクケース11と発電機カバー20の間では、発電機室21の内部空間がオイル通路として機能しており、独自のオイル通路を要さない。従って、クランクケース11に対して発電機カバー20を取り付ける際に、発電機30の冷却用のオイル通路を接続させる必要がなく、組立工数が少なくて済む。クランクケース11に発電機カバー20を取り付けると、オイル噴射口53とオイルガイド溝55の相互位置が自動的に定まるため、手間のかかる位置調整を要しない。
Further, since the oil injected from the
また、発電機室21内にオイルを噴射させるオイル噴射口53を、メインギャラリ51から直接分岐させるのではなく、メインギャラリ51から軸受部50に向かうオイル通路52の途中に設けている。これにより、オイル噴射口53から発電機30側に冷却用のオイルを噴射する際の、メインギャラリ51の油圧低下や油圧変動を抑えることができる。また、軸受部50よりも上流側にオイル噴射口53を設けているので、オイル噴射口53からオイルガイド溝55に送られる油圧等の条件が安定しており、発電機30に対する優れた冷却性能を得ることができる。
Further, the
オイル噴射口53とオイルガイド溝55は、クランク軸16中心に対して前方かつ下方に配置されている。図1と図2に示すように、オイルフィルタ17とオイルクーラ18がクランク軸16中心に対して前方かつ下方に設けられており、オイル噴射口53とオイルガイド溝55は前後方向及び上下方向でオイルフィルタ17とオイルクーラ18に近く位置している。すなわち、オイルフィルタ17からオイル噴射口43及びオイルガイド溝55に至るまでのオイル経路が、クランク軸16の下部から前方にかけての領域に集約配置され、発電機冷却系を省スペースに構成することができる。また、オイルフィルタ17からオイル噴射口43及びオイルガイド溝55に至るまでのオイル経路が短いため、オイルを送る際の圧損が少なく、オイルポンプの負担を抑えることができる。
The
オイルガイド溝55は、少ないオイル量で発電機30を効率良く冷却するようにオイル噴射位置が最適化されている。発電機30の主な発熱源はコア38(特に外周部)であるが、単にコア38だけに向けてオイルを噴射するのではなく、回転するロータ31の内周に設けた永久磁石35とコア38の隙間をオイル噴射のターゲットとするようにオイルガイド溝55が構成されている。オイルガイド溝55からオイルを噴射すると、永久磁石35とコア38の隙間にオイルが入りやすく、当該隙間に入り込んだオイルはロータ31の回転によって周方向の広い範囲に移送される。別言すれば、回転するロータ31を、発電機30の冷却構造の一部として利用している。その結果、オイルガイド溝55が設けられている周方向の特定位置だけではなく、周方向の全体でコア38の外周部にオイルを行き渡らせることができる。そして、少量のオイルで発電機30の全周に亘ってコア38の高い冷却効果が得られるので、冷却の必要性の低い回転部分(ロータ31の底部32や内筒34等)へのオイルの付着を少なくして、オイル粘性による引きずり抵抗や撹拌抵抗を抑えることができる。すなわち、発電機30の動作時の機械的な動作ロスを低減させることができる。
The oil injection position of the
さらに、発電機30の冷却に用いるオイル量が少なくて済むと、オイルポンプの負担が低減されると共に、エンジン10各部の潤滑用のオイル量や油圧の変動が抑えられる。その結果、潤滑用のオイルを利用して発電機30を冷却させながら、潤滑性能への悪影響を防ぐことができる。
Further, when the amount of oil used for cooling the
発電機30においては、ロータ31やステータ36に冷却用のオイル用通路を設ける等の変更を加えておらず、一般的な構成の発電機を用いることができるので、部品点数の増加や製造コストの増大を招くことがない。
In the
発電機30に供給されるオイルの量やオイル噴射の勢いは、オイル噴射口53の内径や断面形状の設定によって変更が可能である。また、オイル噴射口53からのオイル噴射の状態は、メインギャラリ51からオイル通路52へ進むオイルの油圧や、オイルポンプの性能等の影響も受ける。従って、これらの要素を総合的に勘案して、発電機30に対する最適な冷却性能が得られるようにオイル噴射口53が設計されている。
The amount of oil supplied to the
図7と図8は、発電機カバー20に設けるオイルガイド溝の変形例を示したものである。なお、図7と図8ではオイル噴射口53の図示を省略しているが、図6と同様に、矢線A1の右方の延長上にオイル噴射口53が位置するものとする。
7 and 8 show a modified example of the oil guide groove provided in the
図7に示すオイルガイド溝60における底面60aは、発電機カバー20の外囲壁20bに近い外径側からクランク軸16中心が位置する内径側に向かうほど、オイル噴射口53からの距離が大きくなる方向(左方)に傾斜する面である。
The
オイルガイド溝60はさらに、底面60aを囲む壁部60bの内面として、外径側に位置する導入案内面60cと内径側に位置する吐出案内面60dとを有している。導入案内面60cと吐出案内面60dはそれぞれ左右方向に延びる面である。導入案内面60cは、オイル噴射口53から噴射されて矢線A1に沿ってオイルガイド溝60に到達するオイルの導入部分の近傍に形成されており、オイルを底面60aへ導く。導入案内面60c付近で底面60aに当たったオイルは、進行方向を変えて底面60aの傾斜に沿って内径側に進み、さらに吐出案内面60dに当たって右方に進行方向を変える(図7の矢線A3)。吐出案内面60dの右方にロータ31(永久磁石35)とステータ36(コア38)の隙間が位置しており、オイルガイド溝60で2段階に進行方向を変更されたオイルは、当該隙間付近に噴射される。そして、発熱量の大きいコア38の外周部を中心として効率的に発電機30を冷却することができる。
The
図8に示すオイルガイド溝65は、図7のオイルガイド溝60のうち径方向の中央部分を省略した構造である。オイルガイド溝65における導入案内面65cと吐出案内面65dはそれぞれ、オイルガイド溝60の導入案内面60cと吐出案内面65dと略同じ形状と機能を備えている。底面65aは、導入案内面65cに近い外径側の部分と吐出案内面65dに近い内径側の部分にのみ形成されており、径方向の中央部では底面65aよりも深い位置にある発電機カバー20(蓋部20a)の内面が露出している。これに応じて、径方向の中央部では立壁65bも存在していない。
The
オイル噴射口53から噴射されるオイルの勢いが強いため、オイルガイド溝65のような形態でも、矢線A3に示すようにオイルの進行方向を2段階に変更させて、発電機30の要冷却部分へ確実にオイルを導くことができる。
Since the momentum of the oil injected from the
図7と図8に示す構成では、オイルガイド溝60やオイルガイド溝65から発電機30に向かうオイルの進行方向が、永久磁石35とコア38の隙間に沿う方向となるため、当該隙間に対してオイルを浸入させやすくなる。
In the configurations shown in FIGS. 7 and 8, the traveling direction of the oil from the
一方、図6に示す構成では、オイルガイド溝55が、永久磁石35とコア38の隙間に沿う方向に対して傾いた方向(矢線A2)にオイルを噴射する。そのため、オイルガイド溝55と発電機30の間に多少の精度誤差があっても、永久磁石35とコア38の隙間付近にオイルを当てやすい。特に、コア38の左端部が永久磁石35の左端部よりも左方に突出して、矢線A2に沿って進行するオイルを受け止めやすくなっているため、コア38の外周部を冷却せずに内径側に流れてしまう無駄なオイルが生じにくい。
On the other hand, in the configuration shown in FIG. 6, the
以上説明したように、本実施の形態に係る発電機の冷却構造によれば、クランクケース11に形成したオイル噴射口53と、発電機カバー20の内側に形成したオイルガイド溝55(60、65)とを備えた簡単な構成によって、発電機30を効率的に冷却することができる。
As described above, according to the cooling structure of the generator according to the present embodiment, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified in various ways. In the above embodiment, the size, shape, and the like shown in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within the range in which the effects of the present invention are exhibited. In addition, it can be appropriately modified and implemented as long as it does not deviate from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態では、各オイルガイド溝55、60、65が発電機カバー20と一体的に形成されているが、オイルガイド溝55、60、65を、発電機カバー20とは別部材として形成した上で、発電機カバー20に対して取り付けることも可能である。
For example, in the above embodiment, the
上記実施の形態の発電機30は、回転するロータ31が外径側に位置して回転しないステータ36が内径側に位置するアウタロータタイプである。これと異なり、ロータを内径側、ステータを外径側に配したインナロータタイプの発電機の冷却構造としても本発明は適用が可能である。
The
以上説明したように、本発明は、簡単な構成で発電機を効率的に冷却できるという効果を有し、特に、小型軽量で発電量の大きい発電機を搭載したエンジン等に有用である。 As described above, the present invention has an effect that the generator can be efficiently cooled with a simple configuration, and is particularly useful for an engine or the like equipped with a small and lightweight generator having a large amount of power generation.
10 :エンジン
11 :クランクケース
12 :シリンダブロック
13 :シリンダヘッド
14 :シリンダヘッドカバー
15 :オイルパン
16 :クランク軸
17 :オイルフィルタ
18 :オイルクーラ
19 :クラッチカバー
20 :発電機カバー
21 :発電機室
22 :第1カバー部(外筒部)
23 :第2カバー部
26 :取付部
27 :軸受部
30 :発電機
31 :ロータ
33 :外筒
34 :内筒
35 :永久磁石
36 :ステータ
37 :基部
38 :コア
50 :軸受部
51 :メインギャラリ
52 :オイル通路
53 :オイル噴射口
55 :オイルガイド溝
55a :底面
55b :壁部
60 :オイルガイド溝
60a :底面
60b :壁部
60c :導入案内面
60d :吐出案内面
65 :オイルガイド溝
65a :底面
65b :壁部
65c :導入案内面
65d :吐出案内面
10: Engine 11: Crankcase 12: Cylinder block 13: Cylinder head 14: Cylinder head cover 15: Oil pan 16: Crank shaft 17: Oil filter 18: Oil cooler 19: Clutch cover 20: Generator cover 21: Generator room 22 : 1st cover part (outer cylinder part)
23: 2nd cover part 26: Mounting part 27: Bearing part 30: Generator 31: Rotor 33: Outer cylinder 34: Inner cylinder 35: Permanent magnet 36: Stator 37: Base 38: Core 50: Bearing part 51: Main gallery 52: Oil passage 53: Oil injection port 55:
Claims (7)
前記クランク軸を支持するクランクケースに、前記発電機カバーに向けてオイルを噴射するオイル噴射口を設け、
前記発電機カバーの内側に、前記オイル噴射口に対向して位置し、前記オイル噴射口から噴射されたオイルの向きを変えて前記発電機にオイルを導くオイルガイド溝を設け、
前記オイルガイド溝は、底面と前記底面を囲む壁部とを有する矩形の有底溝であり、前記オイル噴射口に対向する側が開放されて前記底面が露出し、該開放部分以外の箇所が前記壁部で囲まれていることを特徴とする発電機の冷却構造。 In the generator room covered with the generator cover, a generator having a rotor fixed to the crank shaft and rotating together with the crank shaft and a stator fixed with the core facing the permanent magnet provided in the rotor is installed. Prepare,
The crankcase that supports the crankshaft is provided with an oil injection port that injects oil toward the generator cover.
An oil guide groove is provided inside the generator cover, which is located facing the oil injection port and guides the oil to the generator by changing the direction of the oil injected from the oil injection port .
The oil guide groove is a rectangular bottomed groove having a bottom surface and a wall portion surrounding the bottom surface, and the side facing the oil injection port is opened to expose the bottom surface, and a portion other than the opened portion is described. The cooling structure of the generator, which is characterized by being surrounded by a wall.
前記発電機カバーは、前記ロータを囲む外筒部を有し、
前記オイルガイド溝は、前記発電機カバーの前記外筒部の外周部分に設けられ、側面視で前記クランク軸中心を中心とする径方向に延びており、
前記オイルガイド溝の一端が、前記径方向で前記発電機の外周よりも前記クランク軸中心寄りに位置していることを特徴とする請求項1に記載の発電機の冷却構造。 The rotor has a bottomed cylindrical shape whose central portion is fixed to the crank shaft, the permanent magnet is arranged on the inner circumference of the cylindrical portion of the rotor, and the core of the stator is located inside the cylindrical portion. ,
The generator cover has an outer cylinder portion that surrounds the rotor.
The oil guide groove is provided on the outer peripheral portion of the outer cylinder portion of the generator cover, and extends in the radial direction about the center of the crank shaft in a side view.
The cooling structure for a generator according to claim 1, wherein one end of the oil guide groove is located closer to the center of the crank shaft than the outer periphery of the generator in the radial direction.
前記オイルガイド溝は、前記オイル噴射口と対向する箇所で前記底面までの深さが最も大きく、前記径方向で前記クランク軸中心に向かうほど前記底面までの深さが小さくなることを特徴とする請求項2に記載の発電機の冷却構造。 The length of the oil guide groove in the radial direction is larger than the diameter of the oil injection port.
The oil guide groove has the largest depth to the bottom surface at a position facing the oil injection port, and is characterized in that the depth to the bottom surface decreases toward the center of the crank shaft in the radial direction. The cooling structure for the generator according to claim 2.
前記径方向で前記クランク軸中心に向かうほど前記オイル噴射口からの距離が大きくなる底面と、
前記径方向の一端に設けられて、前記底面から前記永久磁石と前記コアの間に向けて突出する吐出案内面と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の発電機の冷却構造。 The oil guide groove is
A bottom surface in which the distance from the oil injection port increases toward the center of the crank shaft in the radial direction.
A discharge guide surface provided at one end in the radial direction and protruding from the bottom surface toward between the permanent magnet and the core.
2. The cooling structure for a generator according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017222599A JP6988401B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Generator cooling structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017222599A JP6988401B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Generator cooling structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019097241A JP2019097241A (en) | 2019-06-20 |
JP6988401B2 true JP6988401B2 (en) | 2022-01-05 |
Family
ID=66972143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017222599A Active JP6988401B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | Generator cooling structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6988401B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6918063B2 (en) * | 2019-09-25 | 2021-08-11 | 本田技研工業株式会社 | Generator cooling structure |
JP7363625B2 (en) * | 2020-03-19 | 2023-10-18 | 株式会社明電舎 | rotating machine |
WO2022181028A1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 本田技研工業株式会社 | Dyanamo-electric machine and power unit |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2898257B2 (en) * | 1997-01-22 | 1999-05-31 | 川崎重工業株式会社 | Engine generator cooling system |
JP2986470B1 (en) * | 1998-12-29 | 1999-12-06 | 川崎重工業株式会社 | Engine generator cooling system |
JP3420990B2 (en) * | 2000-03-15 | 2003-06-30 | 川崎重工業株式会社 | Engine generator cooling system |
US20020130565A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-09-19 | Tilton Charles L. | Spray cooled motor system |
JP4651488B2 (en) * | 2005-09-14 | 2011-03-16 | 川崎重工業株式会社 | Engine generator cooling structure |
-
2017
- 2017-11-20 JP JP2017222599A patent/JP6988401B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019097241A (en) | 2019-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6988401B2 (en) | Generator cooling structure | |
US20140339934A1 (en) | Electric motor | |
US20080185205A1 (en) | Engine With Attached Axial Gap Type Rotating Electric Machine | |
CA2812930C (en) | Integrated viscous clutch | |
JP4990872B2 (en) | Vehicle motor unit | |
EP2977615A1 (en) | Electric pump | |
JP2009071905A (en) | Power unit | |
KR102063727B1 (en) | Cooling structure of oil cooling motor | |
JP4651488B2 (en) | Engine generator cooling structure | |
KR101316978B1 (en) | Cooling structure of generator motor, and generator motor | |
KR101303469B1 (en) | Cooling structure of generator motor, and generator motor | |
WO2017154837A1 (en) | Drive device for vehicles | |
JP4293796B2 (en) | Cooling structure for V-belt type continuously variable transmission | |
JP2013135577A (en) | Cooling structure of rotary electric machine | |
CN110344982B (en) | Saddle-ride type vehicle | |
JP2014030284A (en) | Rotary electric machine for vehicle | |
JP2018038099A (en) | Electric motor | |
KR101278825B1 (en) | Generator motor cooling structure and generator motor | |
JP6988400B2 (en) | Generator cooling structure | |
JP2006230098A (en) | Motor cooling structure of hybrid vehicle | |
JP2986470B1 (en) | Engine generator cooling system | |
WO2019189460A1 (en) | Motor unit | |
JP6118632B2 (en) | Electric motor | |
JP2011089501A (en) | Fuel supply device | |
JP7449777B2 (en) | rotating electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201020 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210824 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211115 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6988401 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |