CN103244264A - 轴向间隙型发电体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴向间隙型发电体，其可以高精度地设定定子铁心和转子磁轭之间的间隙。该发电体（100）构成为具有：定子铁心（130）、（140），它们相对于发动机（1）的曲轴箱（20）固定；以及转子磁轭（150），其相对于发动机的曲轴（10）固定，与定子铁心在曲轴的轴向上隔开间隔而与它们相对，其中，该轴向间隙型发电体具有：第1平面部（14a），其设置在曲轴上，且形成为与旋转中心轴正交的平面状；第2平面部（163），其设置在用于将转子磁轭安装在曲轴上的基部（160）上，且与第1平面部相对而配置；以及垫片S，其夹持在第1平面部和第2平面部之间。

Description

轴向间隙型发电体

技术领域

本发明涉及一种安装在发动机上的轴向间隙型发电体，特别地，涉及一种可以高精度地设定定子铁心和转子磁轭之间的间隙的结构。

背景技术

例如已知在产业用的通用发动机等中，将发电体与从发动机主体凸出的曲轴的一个端部连接。

例如在专利文献1中记载有下述技术，即，在固定于自动两轮车的发动机的曲轴端部的飞轮上设置发电用的磁体，并且在与这些磁体在径向方向相对的位置处，设置相对于发动机固定的发电用线圈。

另外，近年来，为了紧凑地构成发电体而提出下述方案，即，使用轴向间隙型的发电体，该发电体使设置有发电用线圈并相对于发动机固定的定子铁心、和设置有发电用磁体并与曲轴一同旋转的转子磁轭，在曲轴的中心轴方向上相对而配置。

例如在专利文献2中记载了一种轴向间隙型的发电体，其在从曲轴向外径侧凸出而配置，且在轴向上隔开间隔而配置的一对转子磁轭之间，配置固定在发动机上的定子铁心。

另外，在专利文献3中记载有下述技术，即，在上述轴向间隙型发电体中，为了提高定子铁心相对于发动机的定位精度，将与定子一体地形成的凸出部直接与发动机侧的支撑部件结合。

专利文献1：日本特开平10－4650号公报

专利文献2：日本特开2009－216014号公报

专利文献3：日本特开2010-038006号公报

发明内容

在上述的轴向间隙型发电体中，由于定子铁心和转子磁轭的轴向间隙会影响发电体的效率，因此，高精度地设定间隙是很重要的。

但是，安装定子铁心的曲轴箱和安装转子磁轭的曲轴，由于各部件的尺寸公差的影响，不可避免地在轴向的位置关系中产生波动。

由于该影响，在转子磁轭相对于其本来应该存在的位置而在轴向上波动的情况下，发电体的间隙变化而导致发电效率降低。

鉴于上述问题，本发明的课题是提供一种轴向间隙型发电体，其可以高精度地设定定子铁心和转子磁轭之间的间隙。

本发明通过下述的解决方法解决上述课题。

技术方案1所涉及的发明是一种轴向间隙型发电体，其具有：

定子铁心，其相对于发动机的曲轴箱固定；以及转子磁轭，其相对于所述发动机的曲轴固定，与所述定子铁心在所述曲轴的轴向上隔开间隔而相对，其特征在于，具有：第1平面部，其设置在所述曲轴上，形成为与旋转中心轴正交的平面状；第2平面部，其设置在用于将所述转子磁轭安装在所述曲轴上的基部上，与所述第1平面部相对而配置；以及垫片，其夹持在所述第1平面部和所述第2平面部之间。

根据上述构造，通过夹持在第1平面部和第2平面部之间的垫片的选择，即使在曲轴相对于曲轴箱的沿轴向位置上产生波动的情况下，也可以对曲轴箱及固定在该曲轴箱上的定子铁心、和转子磁轭的轴向上的位置关系进行适当地调节，可以提高转子磁轭与定子铁心之间的间隙的精度，从而改善发电效率。

技术方案2所涉及的发明是技术方案1中记载的轴向间隙型发电体，其特征在于，上述发动机的飞轮安装在上述基部上。

根据上述构造，可以在发动机主机中紧凑地安装轴向间隙型发电体以及飞轮，从而可以实现作为包含发动机及发电体在内的产品整体的小型化、轻量化。

发明的效果

如上述说明所示，根据本发明，可以提供一种轴向间隙型发电体，其可以高精度地设定定子铁心和转子磁轭之间的间隙。

附图说明

图1是具有使用本发明的轴向间隙型发电体的实施例的发动机的剖面图。

图2是图1的发动机以及轴向间隙型发电体的分解斜视图。

图3是图1的轴向间隙型发电体的发电体壳体的外观斜视图。

具体实施方式

本发明通过使用在其和曲轴的端面之间可以夹持间隙调整用的垫片的转接器，将转子磁轭安装在曲轴上，从而解决提供一种可以高精度地设定定子铁心和转子磁轭之间的间隙的轴向间隙型发电体的课题。

实施例

下面，对使用本发明的轴向间隙型发电体的实施例进行说明。

实施例的轴向间隙型发电体，例如是安装在产业用的通用发动机的曲轴的一个端部而被驱动的设备。

图1是具有实施例的轴向间隙型发电体的发动机的剖面图。

图2是图1的发动机以及轴向间隙型发电体的分解斜视图。

发动机1例如是单气缸的4冲程OHC汽油发动机。

发动机1构成为具有曲轴10、曲轴箱20等。

曲轴10是发动机1的输出轴，由设置在曲轴箱20上的轴承部可旋转地支撑。

曲轴10在中间部设置有曲轴销11、曲轴臂12、曲轴平衡块13等，其两侧支撑在轴承部上。

另外，曲轴10具有在曲轴箱20的两侧分别凸出的输出轴部14、15。

在输出轴部14上安装后述的轴向间隙型发电体100，对其进行驱动。

输出轴部14的前端部的端面14a形成为在与轴向正交的方向上延伸的平面状。

另外，从端面14a沿轴向形成螺孔14b，其通过共同紧固而连接转接器160和飞轮210，转接器160固定轴向间隙型发电体100的转子磁轭150。

输出轴部15是与未图示的作为被驱动对象的设备连接的部分。

曲轴箱20是收容曲轴10的中间部，且可旋转地对其进行支撑的容器状的部件。

在曲轴箱20上一体地形成发动机1的气缸部，在该气缸部上安装气缸盖30，该气缸盖30设置有进排气口、动阀及其驱动系统、火花塞等（参照图2）。

另外，如图1所示，在曲轴箱20内的下部储存有发动机1润滑用的油O。

发动机1中安装有轴向间隙型发电体100。

轴向间隙型发电体100构成为，具有前壳体110、后壳体120、前定子铁心130、后定子铁心140、转子磁轭150、转接器160等。

前壳体110以及后壳体120作为在轴向上被分成两部分的2个壳体构成，它们成为收容轴向间隙型发电体100的构成部件的框体（发电体壳体）。

图3是从曲轴箱侧观察前壳体的外观斜视图。

前壳体110例如通过铝合金的压铸，一体地形成圆盘部111、周壁部112、冷却散热片113、安装部114等。

圆盘部111是沿与曲轴10的中心轴正交的平面而配置的平板状且圆盘状的部分。

在圆盘部111的中央部形成插入曲轴10的开口111a。

另外，在圆盘部111上，在圆周方向上分散地形成用于紧固前定子铁心130的螺纹孔111b。

周壁部112是从圆盘部111的外周缘部，沿曲轴10的轴向从曲轴箱20向其相反侧延伸的面部。

冷却散热片113形成为从周壁部112的外周面向径向凸出。

冷却散热片113形成为沿后述鼓风机部211产生的冷却风的气流方向而延伸的翅片状，在前壳体110的周方向上分散且形成多个。

冷却风穿过上述的冷却散热片113的间隔，向气缸盖30侧流动。

安装部114是发电体壳体支撑部，其成为将前壳体110固定在曲轴箱20上的基部。

如图3所示，安装部114形成为从前壳体110的圆盘部111的外周缘部向外径侧凸出，在圆盘部111的周方向上分散，例如设置在4个部位。

各安装部114相对于前定子铁心130及后定子铁心140的外周缘部而配置在外径侧。

安装部114形成螺栓孔114a，在该螺栓孔中插入将前壳体110紧固在曲轴箱20上的螺栓。

另外，安装部114与曲轴箱20抵接的抵接面部114b，配置为相对于圆盘部111而向曲轴箱20侧以台阶状凸出。

因此，在将前壳体110紧固在曲轴箱20上时，在圆盘部111与曲轴箱20之间设置有间隔。

另外，在从曲轴10的轴向观察曲轴箱20时，安装部114与曲轴箱20的结合部位配置在远离储存有高温的油O的范围。

后壳体120相对于前壳体110而设置在曲轴箱20侧的相反侧。

后壳体120例如通过铝合金的压铸，一体地形成圆盘部121、周壁部122、冷却散热片123等。

圆盘部121是沿与曲轴10的中心轴正交的平面而配置的平板状且圆盘状的部分。

在圆盘部121的中央部形成插入转接器160的开口。该开口与前壳体110的开口111a实质上相同地形成。

另外，在圆盘部121上，在圆周方向上分散地形成用于紧固后定子铁心140的螺纹孔。该螺纹孔与前壳体110的螺纹孔111b实质上相同地形成。

周壁部122是从圆盘部121的外周缘部，沿曲轴10的轴向向曲轴箱20侧（前壳体110侧）延伸的面部。

前壳体110的周壁部112与后壳体120的周壁部122，以使它们的前端缘部对接的状态接合，利用螺栓等紧固。

此时，为了提高前壳体110与后壳体120的相对位置对齐精度，周壁部112的前端部形成为使前壳体110的内径侧的部分向后壳体120侧以台阶状凸出，并且周壁部122的前端部形成有使该凸出部嵌入的台阶状的凹部。

前壳体110与后壳体120，通过使周壁部112的凸出部和周壁部122的凹部嵌合，即，通过所谓的止口镶嵌结构而定位。

冷却散热片123形成为从周壁部122的外周缘部向径向凸出。

冷却散热片123与上述前壳体110的冷却散热片113实质上相同地形成。

另外，在轴向间隙型发电体100外周的周方向的位置重叠而配置的冷却散热片113和冷却散热片123，构成实质上连续的面部。

前定子铁心130、后定子铁心140例如具有将线圈卷绕在铁心的周围而构成的发电用线圈。

前定子铁心130安装在前壳体110的圆盘部111的后壳体120侧的面部上。

后定子铁心140安装在后壳体120的圆盘部121的前壳体110侧的面部上。

前定子铁心130、后定子铁心140形成为在周方向上分割成多个部分，各部分利用螺钉而紧固在各圆盘部111、121上。

前定子铁心130、后定子铁心140彼此在曲轴10的轴向上相对地配置。

转子磁轭150构成为，在中央部具有开口的圆盘状部件的两面上安装发电用的永久磁体151。

转子磁轭150配置在前定子铁心130、后定子铁心140的中间，在其与各定子铁心之间隔开规定的间隙。

转子磁轭150经由以下说明的转接器160而固定在曲轴10上，在发动机1运转时，相对于各定子铁心130、140进行相对旋转。

转接器160是固定在曲轴10的输出轴部14上，并且用于固定转子磁轭150的部件。

转接器160由圆盘部161、筒状部162、垫片夹持部163、飞轮安装部164一体地形成。

圆盘部161是在其外径侧部分上紧固转子磁轭150的内径侧部分的平板状且圆盘状的部分。

圆盘部161的沿曲轴10的轴向的位置，设置在输出轴部14的前端部附近，并配置在后壳体120的内部。

转子磁轭150安装在圆盘部161的曲轴箱20侧的面部上。

筒状部162是从圆盘部161的曲轴箱20侧的面部凸出而形成的圆筒状的部分，是使曲轴10的输出轴部14插入的部分。

垫片夹持部163是形成筒状部162的底面的面部，在与曲轴10的旋转轴方向正交的方向上形成平面状。

在该垫片夹持部163和曲轴10的输出轴部14的端面14a之间，夹持用于调节转子磁轭150的轴向位置的圆盘状的垫片S。

该垫片S的厚度设定为，使得转子磁轭150分别和前定子铁心130及后定子铁心140具有适当的间隙而配置。

垫片S的厚度选择通过下述方法实施，例如通过对输出轴部14的端面14a、和在曲轴箱20或固定于该曲轴箱上的部件上事先设定的测量对象部位之间的沿曲轴10轴向的距离进行测量，根据事先准备的距离－垫片厚度的相关数据，对与测量的距离所对应的厚度的垫片进行选择。

飞轮安装部164是从圆盘部161向曲轴箱20侧的相反侧凸出而形成的锥轴状的部分。

在飞轮安装部164上安装发动机1的飞轮210。

如图1所示，飞轮210利用高强度的螺栓B，与转接器160一起相对于曲轴10紧固而固定。

这样，通过使飞轮安装部164构成为锥轴状，从而容易确保结合强度。

另外，在飞轮210上，一体地形成旋转时产生冷却风的鼓风机部211。

在飞轮210的曲轴箱20侧，以及曲轴箱20的相反侧上，分别设置有鼓风机基座220、及鼓风机罩230。

该鼓风机基座220及鼓风机罩230固定在后壳体120上，并且配置为将包含鼓风机部211的飞轮210包围，冷却风经由冷却散热片113、123，形成流向气缸及气缸盖30的空气流路。

根据以上说明的实施例，可以取得以下的效果。

（1）转子磁轭150经由转接器160安装在曲轴10上，该转接器160以夹持可选择与曲轴10的端面14a之间的厚度的垫片S的状态而被安装，从而即使在由于各部件的尺寸公差的累积而在曲轴10相对于曲轴箱20的沿轴向位置产生波动的情况下，也可以高精度地设定转子磁轭150和各定子铁心130、140之间的间隙。

（2）通过在转接器160上安装发动机1的飞轮210，可以使包含发动机1的主机、轴向间隙型发电体100、飞轮210等在内的产品整体紧凑且轻量地构成。

变形例

本发明并不限定于以上说明的实施例，可以进行各种的变形和变更，它们均在本发明的技术范围内。

构成发动机及轴向间隙型发电体的各部件、构造、材质、制法、配置等，不限定于上述实施例的结构，可以进行适当变更。

另外，在实施例中，转子磁轭经由单独的转接器而安装在曲轴上，但也可以在转子磁轭的内径侧的部分上，一体地形成相当于实施例的转接器的部分。

另外，在实施例中，使垫片在曲轴的端面和转接器之间插入，但并不限定于此，例如也可以在曲轴的中间部上设置台阶部或凸缘部，在它们上形成的平面部和转接器之间夹持垫片。

Claims (2)

1.一种轴向间隙型发电体，其具有：

定子铁心，其相对于发动机的曲轴箱固定；以及

转子磁轭，其相对于所述发动机的曲轴固定，与所述定子铁心在所述曲轴的轴向上隔开间隔而相对，

其特征在于，具有：

第1平面部，其设置在所述曲轴上，形成为与旋转中心轴正交的平面状；

第2平面部，其设置在用于将所述转子磁轭安装在所述曲轴上的基部上，与所述第1平面部相对而配置；以及

垫片，其夹持在所述第1平面部和所述第2平面部之间。

2.根据权利要求1所述的轴向间隙型发电体，其特征在于，

在所述基部上安装所述发动机的飞轮。

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