JP2019097241A - 発電機の冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】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得る。【解決手段】本発明は、発電機カバー（２０）に覆われた発電機室（２１）内に設けられ、クランク軸（１６）に固定されて該クランク軸と共に回転するロータ（３１）と、ロータに設けた永久磁石（３５）にコア（３８）を対向させて固定されたステータ（３６）とを有する発電機（３０）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（１１）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（５３）を設け、発電機カバーの内側に、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（５５）を設けた。【選択図】図６

Description

本発明は、発電機の冷却構造に関する。

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。

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。

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。

特開昭６３−２３４８５６号公報

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。

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。

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たことを特徴とする。

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。

本実施の形態に係るエンジンの左側面図である。 本実施の形態に係るエンジンの正面図である。 クランクケースの左側面図である。 発電機カバーの右側面図である。 発電機カバーの内側の一部を示す斜視図である。 図１のVI-VI線に沿う断面図である。 オイルガイド溝の変形例を示す断面図である。 オイルガイド溝の変形例を示す断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

1. 発電機カバーに覆われた発電機室内に、クランク軸に固定されて前記クランク軸と共に回転するロータと、前記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備え、
   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たことを特徴とする発電機の冷却構造。
2. 前記ロータは中心部が前記クランク軸に固定された有底円筒状をなし、前記ロータの円筒部の内周に前記永久磁石が配置され、前記円筒部の内側に前記ステータの前記コアが位置し、
   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。
3. 前記オイルガイド溝は、前記径方向で前記クランク軸中心に向かうほど浅くなる底面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。
4. 前記オイルガイド溝は、
   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。
5. 前記オイル噴射口は、側面視で前記発電機カバーの前記外筒部と前記発電機の間に位置していることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の発電機の冷却構造。
6. 前記オイルガイド溝は、前記クランク軸中心よりも前方かつ下方に位置していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発電機の冷却構造。
7. 前記オイル噴射口は、メインギャラリと前記クランク軸を支持する軸受部とを接続するオイル通路に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の発電機の冷却構造。

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