JP3131161B2 - エンジンに装着された発電機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二輪車、四輪車等
のエンジンに装着された発電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】二輪車や四輪車における発電機の従来例
として、例えば図５に示す構造のものが知られている。
この発電機は、クランクシャフト５１の一端部に装着し
たギヤ付きフライホイール５２のボス５２ａに、発電用
の磁石５３を有するフライホイール５４を装着してロー
タとすると共に、前記フライホイール５２，５４を覆う
カバー５５に、前記磁石５３に対向する発電用のコイル
５６を固定してステータとしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ランプ、オ
ーディオ、グローブヒーター等のアクセサリーパーツを
多く備えた車種では、発電機の出力アップが要請され
る。そこで、ロータの径を大きくしてその周速を増大さ
せることにより発電機の出力アップを図ろうとすると、
それに応じて前記カバー５５や、このカバー５５が固定
されるクランクケース５７の径も大きくしなければなら
ず、エンジン自体も含めた改造が必要になる。また、ロ
ータを構成する前記フライホイール５４の周壁５４ａを
軸方向に長くして磁石５３の幅寸法を大きくすることに
より発電機の出力アップを図る場合、前記フライホイー
ル５４の周壁５４ａの開口端部５８が遠心力で拡径変化
するため、高速時に磁石５３とコイル５６の間のギャッ
プが広がり、所望の値が得られず、出力不能を招く。

【０００４】このほか、前記クランクシャフト５１以外
の回転軸であるバランサシャフト、ミッションインまた
はアウトの軸端部に別の発電機を装着する構成も考えら
れるが、これらの軸端部には、それぞれクラッチや各種
のギヤが装着済みであり、発電機を新たに装着できるス
ペースは殆どない。

【０００５】さらに、別の従来例として、クランクシャ
フトの両端部のそれぞれに１台ずつ発電機を取り付けた
構造のもの（特開昭６２−２９５７８４号公報参照）も
あるが、この場合、発電機が左右に分離するため、電気
系統の配線が複雑になる。

【０００６】本発明は、このような課題を解消し、エン
ジンの改変を必要としたり、電気系統の複雑化を招くこ
となく、低コストで発電機の出力アップを図ることので
きるエンジンに装着された発電機を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の発電機は、エンジンのクランクシャフトの
一端部に設けられて、発電用の磁石を有する１対のフラ
イホイールが、クランクシャフトの軸方向に並んで位置
し、各フライホイールの磁石に対向する発電用のコイル
を、エンジンの固定部に支持させ、背中合わせに配置し
た両フライホイールの端壁が単一の共通の立壁で形成さ
れ、両フライホイールの開口が前記クランクシャフトの
軸方向の一方と他方にそれぞれ向いており、両フライホ
イールと これらを前記クランクシャフトに固定するロー
タ台とが一体物で形成されているものである。この発電
機によれば、クランクシャフトの軸方向に並べて装着さ
れる１対のフライホイールにより、エンジンを改変する
ことなく容易に発電機の出力アップを図ることができ
る。また、それらの１対のフライホイールによってクラ
ンクシャフトの回転慣性モーメントを大きくすることが
でき、クランクシャフトの回転むらを抑制できる。ま
た、両フライホイールの開口が軸方向の一方と他方にそ
れぞれ向いているので、各フライホイールの磁石と対向
するコイルを配置するためのスペースを容易に確保でき
る。さらに、背中合わせに配置した両フライホイールの
端壁が単一の共通の立壁で形成され、両フライホイール
とこれらを前記クランクシャフトに固定するロータ台と
が一体物で形成されているので、発電機の部品点数が減
少し、組立工数も減少するので、低コスト化を図ること
ができる。また、発電機の重量を軽減できる。

【０００８】

【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は本発明の原理を説明するた
めの発電機を装着した自動二輪車のエンジンの部分縦断
面図である。クランクシャフト１はクランクケース２に
回転自在に支持され、そのクランクシャフト１の一端部
は前記クランクケース２の端面から若干突出させてあ
る。前記クランクシャフト１の一端部には段部３が形成
され、その段部３から軸端縁までの部分には外周スプラ
イン歯４が形成されている。また、前記クランクシャフ
ト１の軸心部分には、その軸端縁からクランクウエブ１
ａ部分まで延びるボルト孔５が形成されている。

【０００９】前記クランクシャフト１の一端部には、ク
ランクシャフト１の回転を図示しないバランサーに伝え
るギヤ６と、ロータ台７と、位置決めリング８とが、こ
れらの順序で軸端縁側に向け並べて装着されている。

【００１０】すなわち、前記ギヤ６のボス６ａには内周
スプライン９が形成され、この内周スプライン歯９を前
記クランクシャフト１の外周スプライン歯４に嵌合させ
ることにより、前記ギヤ６が前記段部３に当接する位置
に装着される。前記ロータ台７のボス７ａにも内周スプ
ライン歯１０が形成され、この内周スプライン歯１０を
前記クランクシャフト１の外周スプライン歯４に嵌合さ
せることにより、ロータ台７がクランクシャフト１に装
着される。前記位置決めリング８にも内周スプライン歯
１１が形成され、この内周スプライン歯１１を前記クラ
ンクシャフト１の外周スプライン歯４に嵌合させること
により、位置決めリング８がクランクシャフト１に装着
される。また、前記クランクシャフト１の前記ボルト孔
５には締付けボルト１２が螺着され、その締付けボルト
１２の頭部１２ａに当てつけられた座金１３を介して、
前記位置決めリング８、ロータ台７およびギヤ６が締め
付けられる。

【００１１】前記ロータ台７と位置決めリング８の間の
スプライン嵌合による回転方向のがたを解消するため
に、ロータ台７と位置決めリング８の相対向する端面に
は互いに噛み合う爪１４，１５がそれぞれ複数個形成さ
れている。図２に示すように、ロータ台側爪１４のクラ
ンクシャフト回転方向Ｐ側の端縁には、位置決めリング
８に近接するにつれて前記回転方向Ｐ側とは反対側に向
かうカム斜面１４ａが形成されている。また、位置決め
リング側爪１５の前記回転方向Ｐ側とは反対側の端縁に
は、ロータ台７に近接するにつれてクランクシャフト回
転方向Ｐ側に向かうカム斜面１５ａが形成されている。
その結果、前記締付けボルト１２で締め付けた状態で
は、前記両爪１４，１５が相互に圧接し、カム作用によ
りロータ台７が回転方向Ｐとは反対側に加圧される。こ
れにより、図１のロータ台７側の内周スプライン歯１０
と、クランクシャフト１側の外周スプライン歯４とが圧
接し、ロータ台７の円周方向のがたが解消される。

【００１２】前記ロータ台７には第１および第２のフラ
イホイール１６，１７が互いに背中合わせの配置で固定
されている。すなわち、前記両フライホイール１６，１
７はそれぞれ周壁１６ａ，１７ａと、これら周壁の軸方
向の一端に連設された端壁１６ｂ，１７ｂとを有し、軸
方向の他端を開口させた椀形としてあり、第１のフライ
ホイール１６はその開口がクランクシャフト１の軸端縁
側に向く姿勢で、その端壁１６ｂがリベット１８により
前記ロータ台７に固定されている。また、第２のフライ
ホイール１７はその開口がクランクシャフト１の軸方向
内側に向く姿勢で、その端壁１７ｂがリベット１９によ
り前記ロータ台７に固定されている。前記両フライホイ
ール１６，１７の各周壁１６ａ，１７ａの内周面には、
それぞれ発電用の磁石２７，２８が設けられている。こ
のようにして、クランクシャフト１の一端部に発電機の
２つのロータが構成される。

【００１３】前記クランクケース２の端面には、前記両
フライホイール１６，１７を覆うカバー２９が、その外
周部に挿通されたボルト３０により締付け固定されてい
る。前記カバー２９に一体形成した取付部２９ａ（エン
ジンの固定部の一例）には、前記第１のフラーホイール
１６の磁石２７に対向する複数の第１の発電用コイル３
１がボルト３３により締付け固定されている。

【００１４】また、前記ギヤ６のボス６ａの外周側に
は、ボス３４ａを有する台板３４が配置され、そのボス
３４ａには前記第２のフライホイール１７の磁石２８に
対向する複数の第２の発電用コイル３２がボルト３５に
より締付け固定されている。さらに、前記台板３４の周
縁部は、前記クランクケース２に一体形成した取付部２
ａ（エンジンの固定部の一例）にボルト３６により締付
け固定されている。組立てにあたって、前記複数の第２
のコイル３２を予め台板３４に固定し、その台板３４を
クランクケース２に固定することにより、そのコイル３
２のセットを容易に行うことができる。このようにし
て、前記２つのロータに対応する発電機の２つのステー
タが構成される。

【００１５】上述したように、前記両フライホイール１
６，１７は背中合わせに配置されているため、第１のフ
ライホイール１６に対応する第１のコイル３１を配置す
るスペースを前記カバー２９側に確保でき、そのコイル
３１を容易に前記カバー２９に支持できる。第２のフラ
イホイール１７に対応する第２のコイル３２を配置する
スペースも、前記ギヤ６と前記フライホイール１７との
間、つまりフライホイール１７のクランクケース２側に
確保でき、そのコイル３２を容易にクランクケース２に
支持できる。また、前記両フライホイール１６，１７
は、前記クランクシャフト１に装着した単一のロータ台
７に固定してあるため、両フライホイール１６，１７を
固定するためのスペースを大幅に削減でき、それだけ、
フライホイール１６，１７自身および対応するコイル３
１，３２の配置スペースを十分に確保できる。

【００１６】前記カバー２９に一体形成した別の取付部
２９ｂには、点火信号発生用のパルサーコイル３７がボ
ルト３９により締付け固定されている。また、前記第１
のフライホイール１６の周壁１６ａの外周面には、前記
パルサーコイル３７に対向する点火信号発生用突起３８
が形成されている。

【００１７】図１のエンジンの場合、発電機のロータと
なる第１および第２のフライホイール１６，１７をクラ
ンクシャフト１の一端部に軸方向に並べて装着してある
ので、ロータの合計の軸方向長さを十分稼ぐことがで
き、発電機の出力アップを図ることができる。また、図
５に示す従来の構成におけるギヤ付きフライホイール５
２のスペースに、図１における前記ギヤ６、第２のフラ
イホイール１７および第２のコイル３２を配置できるの
で、エンジンを改変することなく従来の構成のものを図
１の構成に容易に変更できる。また、前記ギヤ６と第２
のフライホイール１７とで、従来の構成におけるギヤ付
きフライホイール５２に相当するクランクシャフト１の
回転慣性モーメントを稼ぐことができ、クランクシャフ
ト１の回転むらを抑制できる。

【００１８】図３は本発明の一実施形態である発電機を
装着した自動二輪車のエンジンの部分縦断面図である。
本発明は、図１の両フライホイール１６，１７とロータ
台７を一体形成したものである。すなわち、背中合わせ
に配置した第１および第２のフライホイール１６，１７
の端壁１６ｂ，１７ｂを単一の共通の立壁４２で形成し
て１個のホイール体６０を造り、両フライホイール１
６，１７の開口は軸方向の一方と他方にそれぞれ向いて
いる。さらに、この両フライホイール１６，１７をクラ
ンクシャフト１に固定するロータ台７も両フライホイー
ル１６，１７に一体形成されている。

【００１９】前記クランクシャフト１の一端部の、前記
バランサ駆動用ギヤ６と位置決めリング８との間に、前
記ホイール体６０に一体形成されたロータ台７がスプラ
イン嵌合される。両フライホイール１６，１７の各周壁
１６ａ，１７ａの内周面には、それぞれ発電用の磁石２
７，２８が設けられており、また、前記第１のフライホ
イール１６の周壁１６ａの外周面には、前記パルサーコ
イル３７に対向する点火信号発生用突起３８が形成され
ている。その他の構成は図１の場合と同様である。

【００２０】本発明では、前記第１，第２のフライホイ
ール１６，１７およびロータ台７が一体に形成されてい
るため、それぞれの部品を別個に設ける必要がなく、ま
た、第１および第２のフライホイールとロータ台を固定
するリベットも不要となるので、部品点数が減少し、組
立工数が減少するので、低コスト化を図ることができ
る。また、発電機の重量を軽減できる。さらに、第１お
よび第２のフライホイール１６，１７の端壁１６ｂ，１
７ｂを単一の共通の立壁４２で形成したことからその軸
方向の厚さを小さくでき、したがって、磁石２８の軸方
向の長さを図１の磁石２８よりも大きくできるので、図
１のエンジンよりも発電量を向上することができる。な
お、第１および第２のフライホイール１６，１７のみを
一体とし、別体のロータ台に固定してもよい。

【００２１】図４は本発明の参考例である発電機を装着
した自動二輪車のエンジンの部分縦断面図である。この
参考例では、第１および第２のフライホイール１６，１
７が共に、それらの開口をクランクシャフト１の軸端縁
側に向けて配置され、第２のフライホイール１７の磁石
２８に対向する第２の発電用のコイル３２は、台板４４
を介して前記カバー２９に支持されている。

【００２２】すなわち、前記クランクシャフト１の一端
部の、前記ギヤ６と位置決めリング８との間に、第１お
よび第２のロータ台４７，４８がスプライン嵌合され、
第１のロータ台４７には第１のフライホイール１６がリ
ベット１８により、第２のロータ台４８には第２のフラ
ーホイール１７がリベット１９により、それぞれ分離し
て固定される。前記第２のロータ台４８のボス４８ａの
外周側には、取付けボス４４ａを有する台板４４が配置
され、その取付けボス４４ａに、前記第２のフライホイ
ール１７の磁石２８に対向するコイル３２が、ボルト４
５により締付け固定されている。前記カバー２９は軸方
向に２分割された胴部２９Ａと蓋部２９Ｂとがボルト４
６で結合されてなる。前記台板４４の周縁は、前記カバ
ー２９の胴部２９Ｂにボルト４９により締付け固定され
ている。その他の構成は図１の場合と同様である。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明のエンジンに装着
された発電機によれば、エンジンのクランクシャフトの
一端部に、並べて装着した１対のフライホイールによ
り、エンジンを改変することなく容易に発電機の出力ア
ップを図ることができる。また、これら１対のフライホ
イールによってクランクシャフトにおける回転慣性モー
メントも十分稼ぐことができ、クランクシャフトの回転
むらを抑制することができる。また、両フライホイール
の開口がクランクシャフトの軸方向の一方と他方にそれ
ぞれ向いているので、各フライホイールの磁石と対向す
るコイルを配置するためのスペースを容易に確保でき
る。さらに、背中合わせに配置した両フライホイールの
端壁が単一の共通の立壁で形成され、両フライホイール
とこれらをクランクシャフトに固定するロータ台とが一
体物で形成されているので、発電機の部品点数が減少
し、組立工数も減少するので、低コスト化を図ることが
できる。また、発電機の重量を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するための発電機が装着さ
れた自動二輪車のエンジンの部分縦断面図である。

【図２】同発電機における位置決めリングとロータ台と
の嵌め合い構造を示す拡大横断面図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る発電機が装着された
自動二輪車のエンジンの部分縦断面図である。

【図４】本発明の参考例に係る発電機が装着された自動
二輪車のエンジンの部分縦断面図である。

【図５】従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…クランクシャフト、２…クランクケース（エンジン
の固定部）、７…ロータ台、１６…第１のフライホイー
ル、１６ａ…周壁、１６ｂ…端壁、１７…第２のフライ
ホイール、１７ａ…周壁、１７ｂ…端壁、２７…第１の
磁石、２８…第２の磁石、２９…カバー（エンジンの固
定部）、３１…第１のコイル、３２…第２のコイル、３
４…台板、４４…台板、４７…第１のロータ台、４８…
第２のロータ台。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランクシャフトの一端部に
   設けられて、発電用の磁石を有する１対のフライホイー
   ルが、クランクシャフトの軸方向に並んで位置し、各フ
   ライホイールの磁石に対向する発電用のコイルがエンジ
   ンの固定部に支持され、 背中合わせに配置した両フライホイールの端壁が単一の
   共通の立壁で形成され、両フライホイールの開口が前記
   クランクシャフトの軸方向の一方と他方にそれぞれ向い
   ており、 両フライホイールとこれらを前記クランクシャフトに固
   定するロータ台とが一体物で形成されている エンジンに
   装着された発電機。