TW550874B - Internal combustion engine - Google Patents

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550874 五、發明説明（1 發明背景 發明範疇 本發明有關於 種内 燃機引擎’備置一具有電動機兼發 電機、電動機或發電機之功能的機電變能器。 有關技藝說明 一種在曲軸箱中備有一機電變能器的引擎，能運作如一 電動機兼發電機者’彼露於日本專利JP_A 18237丨/1997中。 這種早先技藝引擎的機電變能器，具有—永久磁鐵，附裝 在連杯的A端頭Jl，該連桿連結一往復運動的活塞和一 曲軸的桿件；該機電變能器並具有一定子線圈，佈置在一 基底上，基底係心在-成為汽缸體的下半部的曲轴箱上 ’並且有一油盆附裝在該汽缸體上。纟曲軸旋轉時，該永 久磁鐵和該連桿的大端頭_起相㈣定子線圈旋轉。結果 ，由於永久磁鐵和該定子線圈之間的電磁交互作用在定 子線圈中產生一電動力，而該機電變能器即作用如-發雷 機。當將-交流電流從一電池供應到一定子線圈時，由於 该父流電流和該永久磁鐵之間的電磁交互作用在相切於 遠水久磁鐵的旋轉路徑的方向上，施加—電磁力在該永久 磁鐵上，而該機電變能器則作用如一電動機。 在這個早先技藝的引擎中， ± 久鐵的連桿大端頭 曲拍軸心迴轉’並以交替的相反方向對一 的袖心轉動’曲柄銷係連接到該連桿大端頭 水久磁鐵和定子線圈之間的間隙大小不 4 隙變小到最小尺寸只能維持_ 、疋Μ ，忒間 隹持非吊短的時間，因而使該機 297公釐） 本紙張尺度適财關家標準(CNS) Α4規格(2ΐ〇Ί 550874

電變能器不能有六金％ 有效作用如-電動機或發電機。 5明即針對此項問題而產生，所以， 才示在提供_内_ | ^ I明的第一目 ^ 備1有磁力構件&说 像是-電動機、-發《、或一機…、:圏的電裝置’ 較小的體積，並能在磁丛，％又sb态，製作成有比 、工犯在磁力構件和線圈相對立 之間維持一定常的小間隙。 之日才、在兩者 本發明的第二目標，當該 善該電動機在^ “ 電動機時，在改 勒機在協助一内燃引擎中的曲# 電裝置為-發電機時，纟改善該發電 :曰，當該 並抑制該内燃引擎重量的増加。 “生的效率’ 據本兔日月，一内燃機引 一軸承蓋，緊固到哕，士4麟u 几缸扭，—曲軸； π ““缸體上，俾以扶持該曲轴以利1旋 轉及一曲軸室形成構件，構成一曲軸室.1 ，、 產生構件係固定到在曲轴室内的曲軸::上其== 相對該曲轴運動’多個線圏是固定在曲轴室内的轴承蓋： 二二多：：場產生構件和多個線圈，至少成為電動：、 〜私機：我機電變能器。 根據本發明，因為成為電動機、發電機、或機電變 的諸磁場產生構件和諸線圈是固定在曲軸上，而軸承‘： 二置在曲軸至μ ’電動機、發電機、或機電變能器和該内 燃引擎的結合，對於該内燃引擎的體積增加的影響，可予 抑μ。因為諸磁場產生構件是固定在曲軸上，在與曲軸一 起夂轉而與諸線圈相對的時候，介於諸磁場產生構件和固 -6- 550874 、發明説明（ 定在轴承蓋上的諸線圈之間的小間隙，可以报容易地保持 =常。如此，當諸磁場產生構件和諸線圈成為電動機時， 忐夠產生一大的協助力量以幫助該曲軸旋轉，而當諸磁場 ^生構件和諸線圈成為發電機時，能夠在—高產生效率^ 生電能。因為該等線圈係固定在軸承蓋上，所以該等線 圈可以和該軸承蓋-起、同時安裝到和移離開該汽紅體 這樣可有利於在曲軸室中安裝諸多線圈的工作；該諸多線 圈可有效地藉用大量用以潤滑該内燃引擎主轴承的 冷郃。結果，該電動機、發電機、或機電變能器，古 度效率下運作。 问 、該軸承蓋包含多個軸承蓋本體和連接該等軸承蓋本體的 連接構件，而諸線圈對於該連接構件是設置在曲:

一側。 J 如疋，諸線圈得以穩固地緊固在諸轴承蓋上，這樣有利 於維持介於諸磁場產生構件和諸線圈之間間隙的定常。因 為諸線圈對於該連接構件是佈設在曲軸軸心的一側，諸1 圈並没有增加該内燃引擎的體積。 7 該軸承蓋包含多個軸承蓋本體和一連接該等軸承蓋本體 的連接構件，而該線圈可固定在該連接構件上。 如是，諸磁場產生構件和諸線圈，可分別設置在距該曲 ㈣:心-遠距離上。因此’當諸磁場產生構件和諸線圈為 一電動機時，可產生一協助該曲軸旋轉的高協助扭力。因 ^諸磁場產生構件是在-高圓周速度下移動，當諸磁場產 生構件和料圈為發電機時，能在—高產生效率下的產* X 297公釐） 裝 準(cns) μ 規格 550874 五、發明説明（4 電能。因為諸線圈是固定在用 加強该夕個軸承蓋本體剛 动度的連接構件上，諸線圈能 幻“疋地固疋在該高度剛勁 的k接構件上，這樣可有利％ 有利於維持介於諸磁場產生構件和 、、表圈之間的間隙的定常。 曲軸及一構成一曲軸 根據本發明，一内燃引擎包括 室的曲軸室形成構件…多個磁場產生構件係固定到該 曲軸室内曲軸的部件上。多個線圈係在該曲軸室内固定到 該:轴室形成構件上，而諸磁場產生構件和諸線圈至少是 為電動機、發電機或機電變能器。 兩：根據本發明的建構，可抑制該電動機、發電機、或機 電變能器，在該内燃引擎中之形成、對於該内燃引擎的體 =增加的影響。因為諸磁場產生構件是固定在制轴上， f其與曲軸一起旋轉而和諸線圈相對的時候，該介於諸磁 θ產生構件與固疋在曲轴室形成構件上的諸線圈間的小間 隙可以很容易地維持定常。如此，當諸磁場產生構件和 諸、.泉圈為t動機時，可以產生一大的協助力量以助該曲軸 夂轉，而當諸磁場產生構件和諸線圈成為發電機時，可以 在一高度產生效率下產生電能。 。亥諸線圈可固定到設置在曲軸室中的線圈固定座上，以 使介於諸磁場產生構件和諸線圈之間的間隙維持定常。 如是，在與曲軸一起旋轉的諸磁場產生構件在與諸線圈 相對之時，介於諸磁場產生構件與該固定在線圈固定座上 之4線圈間的小間隙’可以很容易地保持定常，當諸磁場 產生構件和諸線圈成為電動機時，可以產生一大的協助力 -8 - 本紙張尺度適财國s家標準(CNS) A4規格(210 X 297公«) 550874 五、發明説明（5 轴旋轉，而當諸磁場產生構件和諸線圈成為發 “ 在-高電能產生效率下產生電能。 旦最好，諸磁場產生構件是固定在包括在曲轴内的平衡舌 f上。泛樣’料磁場產生構件可以當作平衡重量使用， 該内燃引擎的重量，由於電動機、發電機、或 ，燃;;擎組合之增力。，可予抑制；而且因為該平衡； 里原本就叹置在該曲軸室内，該内燃引擎體積的增加，可 予抑制。 曲軸王^/成構件可包括一承油盤，而諸線圈可以浸入裝 存在n由盤中的油料中。如是，諸該線圈可藉大量裝存 在承油盤中的油料予以有效地冷卻，π結果該電動機、發 電機、或機電變能器，可在一高度效率下運作。 χ 圖式簡略說明 圖1為根據本發明第一具體實施例中之一内燃引擎之一基 本部分的縱向剖視圖，取自包括該内燃引擎中一曲軸軸心 的一平面； 圖2為一取自圖1中沿直線ll-π割切之剖視圖； 圖3Α和3(b)為有助於解釋一雙機電變能器，在圖2所示之 狀態中，其永久磁鐵和線圈之間對於一圓周方向的位置關 係之視圖。 圖4為一有助於解釋一線圈控制系統之視圖； 圖5為一根據本發明第二具體實施例中一内燃引擎之一類 似於圖2之剖視圖； 圖6為一根據本發明第三具體實施例中一内燃引擎之一類 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(2ι〇χ297公董) 550874 A7 __ B7 五、發明説明（6 ) 似於圖2之剖視圖； 圖7為一根據本發明第四具體實施例中一内燃引擎之一類 似於圖1之剖視圖。 較佳具體施實例之說明 本發明的具體實施例，將在此後參照圖丨至圖7，加以描 述。 就顯示一根據本發明第一具體實施例的内燃引擎E的圖i 和2來說，内燃引擎E，是一種三缸四衝程揭環直=式内燃 引擎，具有一引擎體内+ : 一汽缸心、—結合到該汽缸體 1上端的汽缸頭2、及一結合到該汽缸體丨下端的承油盤3。 該汽缸體1具有一汽缸組la，有三個汽缸Cl、C2* C3連接 成一整體製作在該汽缸頭2的一側；並具有一曲轴組113在該 承油盤3的一側。該曲軸組ib和該承油盤3界定一曲軸室4。 一曲軸5，是設置在該曲軸室4内，以其軸線l伸展在一介於 该曲軸組1 b和該承油盤3之間的分隔平面上。在第一具體實 施例中，該曲軸組lb和該承油盤3即為曲軸室形成構件。活 基p 1、P2和P3是分別配合裝入汽缸c 1、C2和C3中作軸向滑 行運動之用。活塞P1-P3是由形成在活塞P1-P3和汽缸頭2之 間的燃燒室6所產生的燃燒壓力驅動作往復運動，透過連桿 Rl、R2和R3，以驅動曲軸5轉動， 曲軸5具有四個軸頸〗1、j2、J3和J4。該四個軸頸J Μ 4是 受支持在四個主軸承7中，後者在曲軸室4中的軸承結構β i 、B2、B3和B4上具有滑動軸承。該軸承結構β1、β2、β3 和Β4 ’是由汽缸體1的軸承部件D 1、〇2、D3、D4和結合到 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550874

❹承部件D1_D4的—轴承蓋8所構成。該主軸承7係固定在 由該轴承蓋8結合到該轴承部件〇1_〇4所形成的洞孔中。該 軸承蓋8具有四個轴承蓋本體ai、A2、A3^A4，分別結合 到該轴承部件D 1 - Π4，、，+ — 亚有一板狀連接構件T，結合到該軸 承蓋本體A1-A4，俾提供該軸承蓋8一高度剛勁性。該結合 到外圍部件Ala、A2a、A3a和仏的連接構件丁，是和四個 軸承蓋本體A1-A4—起，藉用螺栓9緊固到軸承部件⑴七斗 。如是，該軸承蓋8即緊固到該汽缸體1。 在曲軸5中，-雙曲軸臂叫爾在軸向上田比鄰兩軸承 、‘構B 1和B2而製成，一曲柄銷N i伸展在該曲軸臂w ^和t 之門πτ7連接到g己口在〉飞缸c i中活塞p ^的連接桿& 1是連接 到該曲柄銷m。同樣地，一雙曲轴fw%W4是在轴向上 田比鄰兩軸承結構B2和B3而製成’一曲柄鎖N2伸展在該曲軸 臂W3和W4之間，*連接到配合在汽缸C2中的活塞以的連 接桿R2是連接到該曲柄銷N2 ;及一雙曲軸臂是在 轴向批鄰兩轴承結構B3和B4製作成，一曲柄銷…伸展在該 曲軸臂W5和W6之間，而連接到配合在汽缸。中的活塞” 的連接桿R3是連接到該曲柄銷N3。該曲軸5、曲軸臂wi -W6和曲柄銷N1-N3，是成一體製作成為一單一件。該三個 曲柄銷N1-N3是配置成120。的角間距。該曲軸臂wi_^6相對 該曲軸5是固定不動的。 該曲軸臂W1-W6具有具備平衡重量的平衡部件…“、 、W3a、W4a、W5a和W6a，並對於該曲軸5的軸線[是分別 製作在該曲柄銷N1-N3的相反的一側。平衡部件vvu_w6a可 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 550874 五、發明説明（8 產生力1月匕以抵消作用在諸往復運動部 諸往復運動部件，傻θ > — 席〖貝力’ ^ 像疋活基P1-P3、附屬在該活塞P1 的零件(像是活塞環和活塞銷)、以及連料 :上 活塞P1-P3的往痄H 疋根據該 ❹设運動而來回運動。分料應於該活塞P1 的母—副平衡料Wla及w2a、平衡料W3a&W4a、 :衡料W5a及W6a，是在相同的㈣。該平衡部件^ 6a疋在軸向上毗鄰該兩軸承結構b 1和如佈設。 一傳動鏈輪10是固定安裝在曲軸5從軸承結構B1伸出在 =的左端部分上，如在^中所示。一^時鏈u伸張在該傳 鏈輪1二和兩個凸輪鍵輪（未圖示）之間，兩凸輪鍵輪是分別 定安衣在吸入閥操作凸輪軸和一排氣閥操作凸輪上； 必吸入闊操作凸輪軸和排氣閥操作凸輪軸，都包含在該汽 缸頭2上的一閥動機構中。各個汽缸CM-C3結合有兩個 閥和兩個排氣閥，肖由成_體製作在凸輪軸上的㈣，在 預疋日』間將其打開和關閉；該&輪轴是由曲轴$的旋轉驅 動力、透過定時鏈11的傳遞所驅動。 就圖2來說，盛裝在承油盤3中的油量是如下決定：一第 油里位準Η1 ,也就是當該内燃引擎E在停止運作時的油量 位準，它在活塞Ρ1-Ρ3是在其上死點的狀況下、是稍為在該 平衡部件Wla-W6a下端的水平線的底下；及一第二油量位 準H1，也就是當該内燃引擎£是在運作時的油量位準，它是 在該第一油量位準H1的底下。一個由曲軸5驅動的油泵12， 經由一濾油器13和一吸油管14從承油盤3吸取該油料，將油 料傳遞到製作在該引擎體1中的一主油槽中。然後，油料從 12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 550874 A7 B7 五、發明説明（9 ) 一 S- 該主油槽供應到需要潤滑的滑動部件，包括支持曲軸5的主 軸承7、連接曲柄銷N1_N3和連桿R1_R3的連接構件、活塞 P UP3和汽缸C卜C3的滑動表面在内。供應到滑動部件的油 料，在潤滑後滴落到曲軸室4中而被收集在承油盤3中。有 大量的潤滑主軸承7的油料環繞軸承蓋8的軸承蓋本體αι·α4 流動，而用以潤滑該滑動部件的油料則滴落在連接構件丁的 毗鄰，連接構件Τ係附著在位於該承油盤3底面壁附近的軸 承蓋本體Α1-Α4上。部分供輸進主油槽中的油料，潤滑闊動 機構的滑動部件，而在潤滑之後，經過一製作在汽缸體1内 的回轉通道，和一保護定時鏈η的鏈條室15，流動進入承 油盤3中。 製作在内燃引擎Ε中的機電變能器，將在此後加以描述 。參照圖2來說，曲軸臂W1-W6的平衡部件wia-W6a具有一 形狀’相似於具有兩邊夹一約120。中心角的扇形。有四個 永久磁鐵20，也就是.磁場產生構件，是以壓入配合方式， 固定配裝進四個凹口中；該四個凹口是以大致相等間隔製 作在各個平衡部件W1 a-W6a的外圍部分上。該外圍部分就 是最遠離該曲軸5旋轉軸L的部分。永久磁鐵2〇也作為平衡 重量使用。永久磁鐵20永遠是在第一油量位準η 1之上。 軸承蓋本體A 1 -Α4的外圍部件A 1 a-A4a，分別設置有凸緣 Alb、A2b和A2c、A3b和A3c、及A4b。各有六個線圈2 1固 定在各個凸緣Alb、A2b、A2c、A3b、A3c、及A4b上。諸 線圈2 1是在諸永久磁鐵20的徑向外侧、沿一在ι 20。角度範 圍内的圓弧佈設’在徑向上和諸永久磁鐵20相對。諸線圈 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550874 A7 B7 五、發明説明（) 21是配置成介於諸線圈21徑向的内表面和諸永久磁鐵2〇之 間，形成一固定的、徑向的、小間隙G。所以，軸承蓋本體 A1-A4作為線圈固定部件使用，而諸線圈21對於連接構件丁 而言，是設置在曲軸5軸線L的一側的空間中。部分的諸線 圈2 1是在該第一油量位準H1或該第二油量位準旧之下而浸 入在油料中。因為諸線圈21是設置在這種和用於潤滑曲軸 的轴承結構的油料相接觸的位置上，所以諸線圈21可以很 有效率地予以冷卻。 因此，各個曲軸臂W1-W6具備有多個永久磁鐵2〇，而諸 永久磁鐵20和諸線圈21形成六個機電變能器M1、M2、M3 、M4、M5和M6。從圖3A和3B中可以顯見，因為諸永久磁 鐵20和諸線圈21是按照前面的配置安排，有三副的機電變 能器：Μ 1和M2、M3和M4、及M5和M6，各具有若干永久 磁鐵20固定在三對相同相位的平衡重量wu和W2a、和 W4a、W5a和W6a上，在内燃引擎E的曲軸5轉動一整圈時， 至少有一副的機電變能器的永久磁鐵2〇，是和對應的線圈 21相對，並有間隙G形成在該永久磁鐵2〇和對應的線圈以之 間。如是，有電磁交互作用發生在永久磁鐵2〇和該三副機 電變能器Ml和M2、M3和M4、M5和M6中至少有一副機電 變能器的線圈2 1之間。 就圖4來說，機電變能器mi-M6的線圈21是連接到由一電 子控制器40所控制的一動力驅動單元（PDU)41。該pDu 41 使該機電變能器νπ-Μ6作用如同交流電動機（永久磁鐵交流 同步電動機）。在一助動運作模式中，其中介於永久磁鐵2〇 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 550874

和線圈2 1之間的電磁作用，產味 座生助動力量促進曲軸5的旋轉 驅動電力是供輸到機電變能哭 4又把^Μι_Μό。在再生運作模式 ^，其藉水久磁鐵2〇和線圈21之間的電磁作用，將曲軸5的 旋轉能量轉變成電力；由機電蠻 如风吃又犯态iMl-M6所產生的電力 ’错存在-儲能裝置42中。儲存在儲能裝置中的電力，被 來作為驅動在助動運作模式中的機電變能器〜η _⑽的驅 動電力’並在電壓調節到一適當的電壓之後用來對電池充 電0 後面要對具體實施例的操作和影響，加以說明。 〜内燃引擎Ε是在運轉中，❿曲軸5是受活塞ρι__驅動而 知轉。於疋，機電變能器Μ1.Μ6的永久磁鐵20，固定在平 衡重量Wla-W6a上，沿在線圈21徑向内側的一路徑，通過 固定在軸承蓋本體A1-A4上的、線圈21，並與該線圈21間隔一 小小距離G。在一内燃引擎_輸出因為要加速而需增加的 運作模式中，電子控制器40給與DPlJ 41 一供應驅動電力給 與機電變能器M1-M6的指令，而將該機電變能器⑷—^作 為私動機使用，以協助曲軸5的旋轉。在一内燃引擎E的輸 出因為要減速而需減小、或儲能裝置42需要充電的運作模 式中，電子控制器40給與DPU 41一停止供應驅動電力給與 該線圈21的指令，俾將該機電變能器Μ1-Μ6作為發電機使 用，而由該機電變能器Μ1-Μ6所產生的電能，就供應到儲 能裝置42。 如是’水久磁鐵20和機電變能器μ 1-Μ6的線圈2 1，在曲 車由至4中，分別固疋在曲軸臂W 1 - W6和軸承蓋本體a 上 -15-

550874 A7 B7 五、發明説明（12 。因此，由於將機電變能器m1_mw裝進㈣引擎e所引起 =内燃引擎E的體積的增加’可予抑制。因為，諸、線圈21是 δ又置在和曲轴5轴線L同一側的空問由 # ^ _ J二間中，该内燃引擎E的體積 的增加，可予壓制。因為固定諸永久磁鐵2〇的曲轴fwi_ W6’對於該曲轴5是固定不動的，該曲軸臂是和曲 軸5 —起旋轉，而因此諸永久磁鐵2〇和固定在軸承蓋本體 ANA4上的諸線圈21之間的小間隙G，可以輕易地保持定常 •’該機電變能器M1-M6能夠作用如發電機’可產生大助動 力^加速曲軸5的旋轉，而且該機電變能器⑷摘能運作如 问功率發生效率下的發電機。因為該機電變能器M卜副 設置有諸多永久磁鐵20和線圈21，並在諸永久磁鐵2〇和相 對應線圈21之間有小間郎存在，該機電變能ιμι_μ6能作 用如彻’有能力產生高助動力量；並能作用如發電機 ’有能力產生在-高效率下的電力。因為諸線圈21是固定 在軸承蓋本體A1-A4上，固定有線圈21的軸承蓋本體ai_a4 ’可以加裝到和移除開汽缸體!的汽缸體單元]b。如是，可 有利於在曲軸室4中處理線圈21的工作。因為大量賴主轴 承7的油料，流進到軸承蓋本體A1_A4的毗鄰，諸線圈以可 以用油料予以有效率冷卻’而該機電變能器Μ 1 的效率 ，得以改進。 、因為固定在曲軸5曲軸臂”1_以6平衡重量wu_w6a上的諸 永久磁鐵20可以作為平衡重量使用，内燃引擎e的重量，由 於機電變能器M1-M6之結合到該内燃引擎E的增加，可予抑 制。 -16-

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因為諸線圈21是分別固定在製作在軸承蓋本體a^a4的外 圍部件Ala-A4a中的凸緣Alb、A2b和A2c、A3b和A3c、以 及A4b上，介於曲軸5的軸線L和諸線圈2 1之間的距離是非常 的長’而固定在平衡重量Wla-W6a上的諸永久磁鐵2〇，諸 線圈21也一樣，可以配置在距該軸線l一長距離上。結果， 機電變能器M1-M6能夠作用如電動機，能由助動力產生一 大的助轉扭力，促進曲軸5的旋轉；並能夠作用如發電機， 其中諸永久磁鐵20以一高圓周速度運動，能產生在一高效 率下的電力。 因為諸線圈21有好幾個部件是在第一油量位準H1和第二 油量位準H2之下而浸入在盛裝在承油盤3中的油料中，該諸 線圈21可用承油盤3中大量的油料來冷卻。如此，諸線圈幻 的冷部可予進一步予以提昇，而機電變能器M NM6的效率 得以改善。因為平衡重量wia_w6a和諸永久磁鐵20是在第 一油量位準H1的上方，而在内燃引擎E停止運轉時，並沒有 浸入油料中，該平衡重量wla_W6a和諸永久磁鐵20，在内 燃引擎E在運轉時，不致擾動到油料，該油料不會施加阻力 反對曲軸5的旋轉，並可防止油料和空氣的混合。 因為該三副機電變能器Μ 1和M2、M3和M4、M5和M6， 在内燃引擎Ε的曲軸5轉動一整圈時，至少有一副的機電變 能器的永久磁鐵20是和對應的線圈2丨相對，並有間隙g形成 在永久磁鐵20和對應的線圈2丨之間，可以達成一穩定的助 動運作和一穩定的再生運作，而由該機電變能器Μ1-Μ6所 促進该曲軸5的旋轉，可予抑制其速度的變動。 -17- 本紙張尺度適用巾g國家標準(^则）A4規格(2；[〇χ297公酱)

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550874 A7 ___—___B7 五、發明説明（14 ) 因為諸線圈2 1是固定在軸承蓋8上，有一可以降低燃燒室 6内L: k所產生的爆發負載的力量，作用在諸線圈2 1和固定 在平衡重量Wla-W6a上的諸永久磁鐵20之間。如是，由曲 軸5施加在軸承部件^44上的爆發負載，可予減低，而因 此該主軸承7的壽命得以延長。 因為機電變能器M1-M6的諸永久磁鐵20和諸線圈21，彼 此是在間隙G的相反兩側上相互對立設置，所以該内燃引擎-E的I度（即沿軸線l的尺寸）的增加，可以避免。 一在根據本發明第二具體實施例的内燃引擎，將參照圖5 加以說明，在圖5中，相同於或相當於第一具體實施例的内 燃引擎的部{牛，是用相同的參考字碼表示，而有關的說明 將予省略。 該第二具體實施例不同於第一具體實施例的，是在於一 個相當於圖1中所示的連接構件τ的構件，是和凸緣Aib、 A2b、A2c、A3b、A3c、A4b及軸承蓋本體 Α1·Α4，成一體 製成。一軸承蓋8作為一線圈固定構件用。因為諸線圈以是 固定在整體備置有軸承蓋本體Α1_Α4和連接構件丁的軸承蓋 8上，該第二具體實施例的内燃引擎，需要的零件比第一具 體實施例的内燃引擎為少，諸線圈21在位置方面的誤差也 可以減小，而所有線圈21均句一致的間隙G，可以很容易地 製作成。諸、線圈21可以牢目地固定在堅實的軸承蓋8的各部 件上，軸承盍8是成為單一件製作在連接構件τ附近的各位 置上，這樣可以有利於將介於諸永久磁鐵2〇和諸線圈以之 間的間隙G，保持定常。 -18 - 本紙張尺度適用中國®家標準(CNS) Α4規格(21GX 297公着）'" —----- 550874 五、發明説明（π 一根據本發明的第三具體實施例的内燃引擎，將參照圖6 .、兒月在圖6中，相同於或相當於第一具體實施例的内 燃弓I擎的部#，是用相同的參考字碼表示，而有關說明， 將予省略。 二在第三具體實施例的内燃引擎中，有兩組三個線圈21是 對於一包含該曲軸5的軸線L的垂直面成對稱，佈置在一曲 軸相lb的内表面上而形成一曲軸室，以致在直徑方向上， 為各平衡重量Wla-W6a上的永久磁鐵20在相對過六個固定 在各個軸承蓋本體A1-A4上的諸線圈21之外，另外要相對的 。.固定在曲軸箱lb内表面上的諸線圈2 i是佈置成，在諸線 圈21的内表面和諸永久磁鐵2〇之間，形成一小小的徑向間 隙G。 弟三具體實施例中，除了具有第一具體實施例的影響外 ，還具有以下的影響。縱使將機電變能器入内燃 引擎E中，該内燃引擎e的體積的增加，由於該額外的線圈 -1疋固疋在曲軸箱113的内表面上，而受到抑制。因為當曲 軸3旋轉一整轉的時候，和諸永久磁鐵20相互作用的諸線圈 21的數目，是大於該第一具體實施例中的諸永久磁鐵2丨所 經歷的數目，以致有增高的助動力量可用，並能產生增高 的電力數量。 一根據本發明第四具體實施例的内燃引擎，將參照圖7加 以說明，在圖7中，相同於或相當於第一具體實施例的内燃 引手的部件，是用相同的參考字碼表示，而有關的說明將 予省略。 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 550874 A7 B7 五、發明説明（16 ) 在第四具體實施例中，一圓盤狀轉子30固定安裝在曲抽5 上，晚鄰曲軸臂W 6而在軸頸j 4附近的一部分上·幾個永久 磁鐵20是成間隔附接在轉子30的圓周邊上。有六個、線圈9】 配置在製作在一軸承構件A 4内的凸緣A 4 b上，成為_相似 於第一具體實施例中在軸承部件A4上諸線圈的安排，α {吏 和該轉子3 0相配並在永久磁鐵20和該線圈2 1之間，形成_ 徑向間隙G。 該第四具體實施例，除了具有第一具體實施例的影響外 ’還具有以下的影響。該内燃引擎Ε是設置一單褐的機雷變 月b為Μ7。雖然諸線圈3 1是安排在一圓孤上’該曲車由$的旋 轉由於為該機電變能器M7所施加在曲軸5上的助力的變動 ’因為永久磁鐵20是配置在該轉子30的整個的圓周邊上。 如述具體貫施例的幾個修改，下面加以描述。 在第一具體實施例中’該連接軸承蓋本體A1-A4的連接構 件T，是附接在軸承蓋本體A 1 - A4的外圍部件a 1 a、A2a、 A j a和A4a上。當連接構件τ是設置成可避免連接構件丁和曲 軸臂W1-W6 (包括平衡重量wia-W6a在内）之間的干擾時， 該連接構件T ’就不必附接到該軸承ai-A4的外圍部件Ala 、A2a、A3a和A4a上。即使該連接構件τ是這樣處置，該線 圈2 1可設置在一離曲軸5的軸線L 一長距離上，該機電變能 器Μ丨-Μ6能夠如電動機作用，產生一大的助轉杻力，以加 速該曲軸5的旋轉。 雖然，在第一到第三具體實施例中，軸承蓋本體八卜八4是 設置有凸緣Alb、A2b、A2c、A3b、A3c和A4b，該機電變 -20- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱） 550874 A7 _ B7 五、發明説明（17 ) 能器Μ 1-M6的線圈2 1可以附接到連接構件T，而凸緣A 1 b、 A2b、A2c、A3b、A3c和A4b則可省略。當線圈2 l是附接到 連接轴承部件A 1-A4的外圍部件A1 a-A4a的連接構件τ時， 該介於曲軸5的軸線L和線圈.2 1之間的距離，可以增加一個 荨於凸緣Alb、A2b、A2c、A3b、A3c和A4b的徑向厚度的 值，而因此该永久磁鐵2 0可設置在一增大的離開轴線[的距 離。其結果’該機電變能器M1-M6能夠如電動機作用，有 能力產生一大的助轉扭力，促進曲軸5的旋轉；並能夠如發 電機作用’其中永久磁鐵20以高速圓周速度移動，有能力 產生在一高效率的電能。因為線圈2丨是附接到該用以加強 軸承蓋本體A1-A4剛勁度的連接構件τ，這樣有利於維持介 於永久磁鐵20和線圈2 1之間間隙的定常。同樣地，在第四 具體實施例中，軸承部件A4的凸緣A4b可以省略，該機電 變能器Μ 7的線圈2 1，可以附接到連接構件τ上。 在第三具體實施例中，線圈21可只附裝在曲軸箱lb上， 而沒有任何的線圈附裝在軸承蓋本體A1_A4上。 該線圈可設置在曲軸室内的任何位置，只要在永久磁鐵 20和線圈2 1之間有固定隙形成。 雖然在第四具體實施例中，該轉子3 〇是軸向毗鄰軸承結 構B4設置，該轉子30還可裝在曲軸室4中曲軸5上任何的適 當位置上。在這種情況下，可在曲軸製作一額外的軸頸， 该頜外軸頸可支持一額外主軸承，而該轉子3 〇可受支持在 曲軸5上、介於該額外主軸承和該軸承結構…或料之間的一 部分上。因為曲軸5支持該轉子30的部分，是受支持在相對 立的兩端，該曲軸）的撓曲可予抑制。如果該轉子3 〇是和曲 軸5的平衡重量W6a成一體製作’就可減少零件的數目。 -21 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董) ----~ 550874 A7 ________ B7 五、發明説明（18~~ ^ --- 该内燃引擎，可以是除單缸或三缸内燃引擎以外的多缸 内燃引擎。在一具有四個或更多汽缸的内燃引擎中，恨容 易使固定在曲軸臂上的永久磁鐵2〇，和某些機電變能器的 與該永久磁鐵20關聯的線圈2 1，在内燃引擎運作當中，、 相面對。如此，一電動機的助動運作和一發電機的再生= 作’可以很穩定地予以達成。 雖然，前述的幾個具體實施例的軸承蓋8，備置有連接構一 件T ’該連接構件τ是可以省略的。如果一下汽缸體，即， 一曲軸室形成構件，介入在汽缸體丨和承油盤3之間，軸承 蓋8可以和該下汽缸體製作成一體，這樣可以增強用以支持 線圈21的支持結構，而間隙G得能容易維持定常。 在前述幾個具體實施例中的永久磁鐵2〇，來到線圈以的 、寸面在永久磁鐵20和線圈2 1之間形成一徑向的間隙〇。該 永久磁鐵20可以附接到軸承蓋本體的側表面，以使該永久 磁鐵20和該線圈，是在軸向上彼此相對設置，而有一軸向 上的間隙介於該永久磁鐵2〇和該線圈2丨之間。 該諸線圈21固定在軸承部件的整個圓周邊上，以使其面 對平衡重量或該轉子3G。雖然，在前面述的具體實施例中 ，固疋在釉承蓋8上的線圈2丨，是部分浸入盛裝在承油盤3 中的油料中，所有線圈21都可以部分地或完全地浸入油料 中。 雖然，在前面述的具體實施例中，諸永久磁鐵2〇和諸線 圈2 1成為機電變能器，各個都能作用如一電動機和一發電 機，該永久磁鐵20和線圈21，可以成為不能產生電能的、 -22- 本紙張尺度適财國國家鮮(CNS) A4規格(210X 297公爱)一------^

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Claims (1)

1. 550874 第090132793號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年7月） 1、申請專利範圍 8 8 8 8 A B c D 2 2. 3. 4. 5. 6. 7種内燃引擎，包括一汽紅體；一曲軸；一緊固到該 π缸體的軸承蓋’俾以支持該曲轴在該汽虹體上旋轉； 及構成一曲軸室的曲軸室形成構件； /、中夕個磁場產生構件係固定到該曲轴室中該曲軸的 邓件上，以致不能相對該曲軸移動， 多個線圈係固定在該曲軸室中的軸承蓋上，及 該多個磁場產生構件和該多個線圈成為至少電動機、 發電機或機電變能器。 根據申請專利範圍第i項之内燃引擎，其中該轴承蓋包括 多個轴承蓋本體和一連接該等軸承蓋本體的連接構件， 而且該多個線圈相對該連接構件係設置在該曲軸抽線的 一側0 T據申請專利範圍第i項之内燃引擎，其中該軸承蓋包括 夕個軸承蓋本體和一連接該等軸承蓋本體的連接構件 而且該多個線圈係固定在該連接構件上。 根據中μ專利範圍第i項之内燃引擎，其中該多個磁場產 生構件係固定在包含在該曲軸中的平衡重量上。 根據申請專利範圍第4項之内燃引擎，其中該平衡部件係 各自成為一扇形，而該多個磁場產生構件係各自固定在 各該平衡部件的外圍部分上，該外圍部分是最遠離該曲 軸的一旋轉軸的。 根據申請專利範圍第1項之内燃引擎，其中該曲軸室形成 構件包括一承油盤，而該多個線圈係浸入在盛裝在該承 油盤内的油料中。 本紙張尺歧财 X 297公釐） AB c D I ij一修補 7· 一種内燃引擎，包括：一品紅 ^ 曲軸’及一構成一曲軸室的曲 軸室形成構件； 其中夕個磁场產生構件係固定在曲軸室中的該曲軸的 各部分上，以致不能相對該曲軸移動， 夕個線圈，固定在該曲轴室中的該曲轴室形成構件上 :及 該夕個磁场產生構件和該多個線圈，至少成為電動機 、發電機或機電變能器。 8.根據申請專利範圍第7項之内燃引擎，其中該多個線圈係 固定在設置在該曲軸室中的線圈固定座上，以使一介於 裝 該多個磁場產生構件和該多個線圈之間的間隙，能夠保 持定常。 9. 根據申請專利範圍第7項之内燃引擎，其中該多個磁場產 生構件是固定在包含在該曲軸中的平衡重量上。 10·根據申請專利範圍第9項之内燃引擎，其中該平衡部件是 各自成為一扇形，而該多個磁場產生構件係各自固定在 各該平衡部件的外圍部分上，該外圍部分係最遠離該曲 軸的一旋轉軸的。 11.根據申請專利範圍第7項之内燃引擎，其中該曲抽室形成 構件包括一承油盤，該多個線圈係浸入在盛裝在該承油 盤内的油料中。 根據申印專利範圍第丨項之内燃引擎，其中該多個線圈係 沿一圓弧，分別相對於該磁場產生構件的位置、固定在 該軸承蓋的一徑向外側邊上；該圓弧係擴張在該徑向外 -2 本纸張尺度適用巾g國*標準(CNS) Μ規格(2iGX 297公董) 550874 8 8 8 8 A B c D

   s C 2 、申請專利範圍 ;… w I 側邊的圓周上。 13.根據申請專利範圍第1項之内燃引擎，其中該多個線圈係 設在可使該等線圈，和一潤滑該曲軸的軸承結構的油料 ，相接觸的位置上。 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）