JPH09182371A - 発電機またはモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機またはモータの負荷によるクランクシ
ャフトのねじり振動を低減し、かつ、応力を低減する。 【解決手段】 エンジンの一部に設けられた発電機また
はモータであって、エンジンの運動部に設けられた磁力
発生部材と、エンジンケース１に設けられ、運動部の運
動経路に近接して配置されたステータコイル１７とを備
え、磁力発生部材とステータコイル１７との間で電磁作
用を起こす。磁力発生部材は例えば永久磁石１５であ
り、上記運動部はピストン７、コネクティングロッド１
３、クランクシャフト１１などである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発電機またはモー
タ、特に、車両に搭載されエンジンの回転エネルギを電
気エネルギに変換する発電機、または車両走行用の電動
装置として車輪を駆動するモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に搭載される発電機であっ
て、エンジン出力により駆動されて車両各機器へ供給す
るための電力を発電する発電機が用いられている。また
ハイブリッド自動車のハイブリッドカーシステムをエン
ジンと共に構成する発電機やモータであって、エンジン
により駆動されてモータ駆動用の電力を発電する発電機
や、バッテリなどからの電力供給により車輪を駆動する
モータが用いられている。以下、このような発電機また
はモータの一例として、上記ハイブリッドカーシステム
を構成する発電機またはモータについて説明する。

【０００３】例えば、特開平４−２９７３３０号公報に
は、このような発電機及びモータを備えたハイブリッド
カーシステムの構成が開示されている。同公報の図１に
は、エンジン、発電機及びモータが連結された構造のハ
イブリッドカーシステムが記載されている。この装置で
は、エンジン、発電機及びモータが、回転軸やクラッチ
等を介して連結され、さらに変速機、出力軸、差動歯車
装置、アクセル軸及び車輪が、順次連結されて備えられ
ている。また、発電機により充電され、モータに電力を
供給するバッテリが備えられている。発電機はエンジン
により駆動されてその回転エネルギを電気エネルギに変
換し、また車輪から上記各トルク伝達手段を介して伝達
される回転制動エネルギを電気エネルギに変換し、これ
らの電気エネルギをバッテリに貯蔵する。モータは、走
行時、バッテリからの電力供給を受けて車輪を駆動し、
また回生制動時、バッテリに制動エネルギを回生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように用いられ
る発電機やモータには、各々がエンジンのクランクシャ
フトに及ぼすトルクの影響による振動・騒音の課題や、
各々の車載配置に起因する冷却性の課題がある。以下、
これらの課題について説明する。なお、発電機及びモー
タは両者ともエンジンと連結されており、また両者は並
べて配置される。従って上記課題は発電機及びモータに
共通しているので、発電機を中心に説明し、モータにつ
いての説明は省略する。

【０００５】［課題１：発電機またはモータがクランク
シャフトに及ぼすトルクの影響］図１２は、上記のよう
な従来のハイブリッドカーシステムにおける、エンジン
１３１及び発電機１３３の連結構造を示す説明図であ
る。発電機１３３はステータ１３５とロータ１３７を備
え、ステータ１３５はエンジン１３１のエンジンケース
１３９と結合され、また、ロータ１３７は、エンジンケ
ース１３９に軸支されたクランクシャフト１４１と回転
軸１４３を介して連結されている。

【０００６】上記の従来構造において、クランクシャフ
ト１４１とともにロータ１３７が回転し、ステータ１３
５のステータコイルに起電力が発生すると、その反作用
として、ロータ１３７が図示の負荷トルクＴｇを受け
る。この負荷トルクＴｇは、クランクシャフト１４１に
作用してねじり振動の原因となる。クランクシャフト１
４１のねじり振動は、伝達されて室内の振動や騒音とな
り、搭乗者に対して不快感を与える。

【０００７】また、上記の負荷トルクＴｇは、回転軸１
４３とクランクシャフト１４１の結合部に作用して、こ
の結合部の応力集中の原因となる。従って、上記結合部
には負荷トルクＴｇに対応した十分な耐久性が要求さ
れ、結合部分を軽量化してコストの削減を図るような構
造の変更は困難である。

【０００８】本発明の目的は、上記課題に対応し、発電
機またはモータの負荷によるクランクシャフトのねじれ
振動を低減して、ねじり振動に起因する振動や騒音を低
減することが可能な発電機またはモータを提供すること
にある。

【０００９】また本発明の他の目的は、発電機またはモ
ータの影響によるクランクシャフトの軸端部の発生応力
を低減もしくは回避して、この軸端部の構造変更による
軽量化を可能とする発電機またはモータを提供すること
にある。

【００１０】これらの目的を達成するため、本発明は、
以下の特徴のいずれか、もしくは複数を備えた発電機ま
たはモータを提供する。

【００１１】（１）エンジンの一部に発電機またはモー
タを設けることにより、発電機またはモータによるクラ
ンクシャフトへの負荷をエンジンの内部に発生させる （２）発電機またはモータに対する負荷トルクの作用点
をエンジンに対して近付ける （３）発電機またはモータによるクランクシャフトへの
負荷を複数箇所に分散し、この負荷による影響を軽減す
る。

【００１２】［課題２：発電機またはモータの車載配置
に起因する冷却性に関する課題］図１２のエンジン１３
１及び発電機１３３の車載配置としては、エンジン１３
１を前側に、発電機１３５を後側に配する縦置き配置が
通常より行われている。この縦置き配置では、走行時に
発電機１３３に達する風量がエンジン１３１に遮られて
制限される。従って発電機１３３の冷却性を確保するた
めの設計的配慮が必要であり、発電機１３３に冷却構造
を設けるために構造が複雑化してコストがかかるなどの
問題がある。

【００１３】本発明は、上記課題に対応し、走行時に受
ける風量を増加して冷却性を向上することが可能な発電
機またはモータを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンの一
部に設けられた発電機またはモータであって、前記エン
ジンの運動部に設けられた磁力発生部材と、エンジンケ
ースに設けられ、前記運動部の運動経路に近接して配置
されたステータコイルとを含み、前記磁力発生部材と前
記ステータコイルとの間で電磁作用を起こすものであ
る。

【００１５】この構成によれば、発電機の態様におい
て、エンジンの運動部に設けられた磁力発生部材と、こ
の運動部の運動経路に近接して配置されたステータコイ
ルの相対運動により、ステータコイルに起電力が発生し
て発電が行われる。またモータの態様では、ステータコ
イルへの電力供給により磁力発生部材に電磁力が作用し
て運動部が駆動される。

【００１６】ここで上記構成では、エンジンの一部に発
電機またはモータを設けることにより、発電機またはモ
ータによる負荷がエンジンの内部に発生するので、この
負荷によるクランクシャフトのねじれ振動が低減し、ま
た、クランクシャフトの軸端部に対する負荷が軽減し、
さらに、走行時に受ける風量が増加して発電機またはモ
ータの冷却性が向上する。さらにまた、上記発電機また
はモータを複数箇所に設けることで、クランクシャフト
に対する負荷が分散されて小さくなる。

【００１７】上記発明の一局面では、前記磁力発生部材
が設けられる前記運動部は、前記エンジンケースに設け
られたシリンダの内部を往復運動するピストンであり、
前記ステータコイルは、前記ピストンを導く前記シリン
ダに設けられる。

【００１８】上記発明の他の一局面では、前記磁力発生
部材が設けられる前記運動部は、ピストンとクランクシ
ャフトを連接して揺動運動するコネクティングロッドで
あり、前記ステータコイルは、前記エンジンのクランク
ケースに設けられる。

【００１９】上記発明のさらに他の一局面では、前記磁
力発生部材が設けられる前記運動部は、前記エンジンケ
ースに軸支されて回転運動するクランクシャフトであ
り、前記磁力発生部材は、該クランクシャフトの軸間部
材に設けられ、前記ステータコイルは、前記エンジンの
クランクケースに設けられる。

【００２０】上記発明のさらに他の一局面では、前記エ
ンジンはロータリエンジンであり、前記磁力発生部材が
設けられる前記運動部は、前記エンジンケースに内設さ
れ、燃焼ガス圧力を受けて回転するロータであり、前記
ステータコイルは、前記エンジンのロータケースに設け
られる。

【００２１】また本発明の一態様は、エンジンの一部に
設けられた発電機またはモータであって、エンジンケー
スに設けられた発電機またはモータ用のシリンダ及び該
発電機またはモータ用のシリンダに設けられたステータ
コイルを備えたステータ部と、前記発電機またはモータ
用のシリンダに往復運動可能に挿入され、磁力発生部材
を有する発電機またはモータ用のピストンと、前記発電
機またはモータ用のピストンと前記エンジンのクランク
シャフトとを連接する発電機またはモータ用のコネクテ
ィングロッドを含み、前記磁力発生部材と前記ステータ
コイルとの間で電磁作用を起こすものである。

【００２２】上記構成によれば、クランクシャフト、発
電機またはモータ用のピストン、及び発電機またはモー
タ用のコネクティングロッドが、発電機またはモータ用
のクランク機構を構成する。そして発電機の態様では、
このクランク機構のクランク運動により発電機またはモ
ータ用のピストンが往復運動し、磁力発生部材とステー
タコイルが相対運動してステータコイルに起電力が発生
し発電が行われる。またモータの態様では、ステータコ
イルへの電力供給により磁力発生部材に電磁力が作用
し、磁力発生部材を設けた発電機またはモータ用のピス
トンが往復運動して、発電機またはモータ用のクランク
機構がクランク運動を行う。

【００２３】ここで、上記構成では、エンジンの一部に
発電機またはモータを設けることにより、発電機または
モータによる負荷がエンジンの内部に発生する。従っ
て、前述の発明と同様に、クランクシャフトのねじれ振
動の低減、クランクシャフトの軸端部への負荷の軽減、
クランクシャフトに対する負荷の分散、及び発電機また
はモータの冷却性向上が可能となる。また上記の発電機
またはモータ用のシリンダの全体にステータコイルを設
けることで、大容量の発電機またはモータを構成するこ
とができる。

【００２４】また本発明の一態様は、エンジンの一部に
設けられた発電機またはモータであって、エンジンケー
スに設けられ、ステータコイルとピストンガイド部を備
えたステータ部と、前記ピストンガイド部に導かれて往
復運動し、磁力発生部材を有する発電機またはモータ用
のピストンと、前記発電機またはモータ用のピストン
と、前記エンジンのクランクシャフトとを連接する発電
機またはモータ用のコネクティングロッドを含み、前記
磁力発生部材は、永久磁石であり、所定の間隙を隔てた
外側円筒部と内側円筒部を有する２重円筒部材からな
り、前記ステータコイルは、前記エンジンケースに設け
られ、前記２重円筒部材と同軸の円筒形状に導線を巻回
して形成され、前記外側円筒部の内径より小さい外径
と、前記内側円筒部の外径より大きい内径を有し、前記
発電機またはモータ用のピストンの往復運動に伴って前
記外側円筒部と前記内側円筒部の間隙に出入する円筒ス
テータコイルを含み、前記磁力発生部材と前記ステータ
コイルの間で磁力作用を起こすものである。

【００２５】上記構成によれば、前述の発明と同様の動
作により、発電及びモータ駆動が行われる。すなわち、
発電時、発電機またはモータ用のクランク機構のクラン
ク運動により、発電機またはモータ用のピストンがピス
トンガイド部に導かれて往復運動し、磁力発生部材の外
側円筒部と内側円筒部の間に円筒ステータコイルが出入
する。そして両者の相対運動により円筒ステータコイル
に起電力が発生して発電が行われる。またモータの態様
では、円筒ステータコイルへの電力供給により磁力発生
部材に電磁力が作用し、磁力発生部材を設けた発電機ま
たはモータ用のピストンがピストンガイド部に従って往
復運動する。

【００２６】ここで上記構成では、やはりエンジンの一
部に発電機またはモータが設けられ、前述の発明と同様
に、クランクシャフトのねじれ振動の低減や負荷の軽
減、発電機またはモータの冷却性向上などが可能とな
る。特に、磁力発生部材が上記のように２重円筒部材と
され、円筒ステータコイルに内側及び外側から磁力が作
用するので、サイズに比して大容量の発電機またはモー
タを構成することができる。

【００２７】また本発明の一態様では、前記発電機また
はモータ用のピストンの往復運動方向は、燃焼ガス圧力
を受けるピストンの往復運動方向に対して所定のバンク
角度に設定される。この設定の構成によれば、発電機ま
たはモータに達する風がエンジン気筒に遮られないの
で、走行時に受ける風量が増加し、発電機またはモータ
の冷却性が向上する。

【００２８】また本発明の一態様では、エンジンに隣接
して設けられる発電機またはモータであって、前記発電
機またはモータは、所望の容量をほぼ２分割した一対の
小型の発電機またはモータからなり、両小型の発電機ま
たはモータがエンジン両端に別個に設けられるものであ
る。

【００２９】上記構成も、クランクシャフトへの負荷の
低減等を可能とし、また発電機及びモータの冷却性を向
上する点で、前述の各発明と同様の目的を達成するもの
である。上記構成によれば、発電機またはモータが小型
化されてエンジンの両端に設けられるので、この発電機
またはモータによるクランクシャフトへの負荷トルクが
分散されて小さくなり、またこの負荷トルクの発生点が
エンジンに対して近付く。以上より、クランクシャフト
のねじれ振動が低減し、またクランクシャフトの軸端部
に対する負荷が軽減する。さらに、上記構成によれば、
発電機またはモータは、小型化されて発熱量が低減する
ので熱負荷的に有利になる。特にエンジンの前端に設け
られる発電機またはモータは、走行時に受ける風量が増
加してさらに冷却性が向上する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の発電
機またはモータについて図面を参照し説明する。なお、
各実施の形態は、発電機またはモータのいずれかとし
て、または両機能を備える装置として構成することがで
きる。以下の各実施形態では、この発電機またはモータ
を「モータゼネレータ」という。

【００３１】「実施形態１」：ピストンに設けた永久磁
石を備えるモータゼネレータ 図１は、実施形態１のモータゼネレータの構成を、この
モータゼネレータが設けられるエンジンと共に示す断面
図である。本エンジンのエンジンケース１は、シリンダ
ブロック３、オイルパン５及び図示しないシリンダヘッ
ドにより構成されている。シリンダブロック３上部のシ
リンダ４内面の材質は、後述する永久磁石による磁力の
作用を受けないようにアルミ合金またはセラミックとさ
れている。そしてシリンダ４にはピストン７が往復運動
可能に嵌入されており、また、シリンダブロック３下部
とオイルパン５により形成されるクランクケース９に
は、クランクシャフト１１がシリンダブロック３に軸支
されて組付けられている。さらにコネクティングロッド
１３により、ピストン７とクランクシャフト１１が連接
され、以上のピストン７、クランクシャフト１１及びコ
ネクティングロッド１３によりクランク機構１４が構成
されている。

【００３２】本実施形態の特徴として、同図に示すよう
に、ピストン７のピストンスカート７ａ下方の２個所に
永久磁石１５が設けられている。永久磁石１５は、円弧
型の断面形状を有する板状の磁石であり、ピストンスカ
ート７ａ外周部に設けられた溝に嵌め込まれ、上方がＳ
極、下方がＮ極となるように配されている。そして永久
磁石１５の外径面が、ピストンスカート７ａの外周円筒
面の一部を形成している。

【００３３】一方、シリンダブロック３には、シリンダ
４に面して円筒形状のステータコイル１７が設けられて
いる。ステータコイル１７は、導線を螺旋状に巻き付け
るようにして設けられている。またステータコイル１７
は、永久磁石１５がピストン７と共に往復運動するシリ
ンダ軸方向の範囲に対応して、この運動範囲とほぼ等し
い範囲に設けられている。そしてステータコイル１７の
内径設定は、永久磁石１５の往復運動時に、ステータコ
イル１７と永久磁石１５が一定の隙間を隔てて近接する
ような設定とされている。上記の永久磁石１５とステー
タコイル１７により、本実施形態のモータゼネレータ２
１が構成される。このモータゼネレータ２１は、所要の
発電量やモータ出力、後述する振動低減効果術等を考慮
して、エンジンの全気筒に設けても、また一部の気筒の
みに設けてもよい。

【００３４】また、ステータコイル１７には、インバー
タ１８を介してエンジン外部のバッテリ１９が接続され
ている。バッテリ１９には、モータゼネレータ２１が発
電機として発電した電力が充電される。またバッテリ１
９は、インバータ１８を介してモータゼネレータ２１に
交流電流を供給しモータとして駆動する。さらに、イン
バータ１８には制御手段２０が接続されており、この制
御手段２０はインバータ１８を制御してモータゼネレー
タ２１に供給される交流電流の周波数を調整する。

【００３５】上記のモータゼネレータ２１は発電機とし
て以下のように動作する。エンジン運転時の燃焼ガス圧
力作用により、または車輪からのトルク伝達を受けてク
ランク機構１４がクランク運動を行う。このクランク運
動におけるピストン７の往復運動により、ピストン７に
設けられた永久磁石１５とステータコイル１７が相対運
動を行う。そして、この相対運動に伴う電磁誘導作用に
よって、ステータコイル１７に起電力が発生して発電が
行われる。発電された電力は、インバータ１８により直
流電流に変換されてバッテリ１９に充電される。

【００３６】一方、モータゼネレータ２１はモータとし
て以下のように動作する。バッテリ１９よりインバータ
１８を介してステータコイル１７へ交流電流を供給する
と、永久磁石１５に対してシリンダ軸方向の電磁力が作
用する。この電磁力は、交流電流の周波数に対応した周
期で、永久磁石１５と共にピストン７を往復運動させる
ように作用する。上記電磁力がコネクティングロッド１
３を介してクランクシャフト１１に伝えられ、クランク
シャフト１１の回転力がこのモータの出力となり、モー
タ出力がトルク伝達手段により伝達されて車輪が駆動さ
れる。モータゼネレータ２１は、モータとして単独で、
またはエンジンと併用して用いられる。なお、エンジン
と併用して用いられる際は、インバータ１８が制御手段
２０に制御され、エンジン運転によるクランクシャフト
１１の回転数に対応した周波数の交流電流がステータコ
イル１７に供給される。その他、モータゼネレータ２１
は、エンジン起動時のスタータモータとしてクランクシ
ャフト１１を回転させるために用いることもできる。

【００３７】次に、上記モータゼネレータ２１のハイブ
リッドカーシステムへの適用例について説明する。図２
（ａ）はモータゼネレータ２１を備えたエンジンを含む
ハイブリッドカーシステムの平面図であり、図２（ｂ）
は同側面図である。モータゼネレータ２１を備えたエン
ジン２３には変速機２５が連結され、さらに、トルク伝
達手段として回転軸２６、差動歯車装置２７及びアクセ
ル軸２８が連結され、アクセル軸２８に車輪２９が連結
されている。表１には、本システムにおける各種のモー
ドが、各モードにおけるエンジン２３、モータゼネレー
タ２１、バッテリ１９及び変速機２５の状態とともに示
されている。表１に示すように、本システムでは、モー
タゼネレータ２１の機能がエンジン出力及び車体慣性力
と組合されて、車両の走行、発電及びエンジン起動が行
われる。

【００３８】

【表１】 以上に本実施形態のモータゼネレータ２１の構成とハイ
ブリッドカーシステムへの適用例を説明した。以下、上
記のようにモータゼネレータ２１を構成したことによる
効果について説明する。

【００３９】（効果１） 前述のように、従来技術にお
いて、例えば発電機の発電時にロータが負荷トルクＴｇ
を受けると、この負荷トルクＴｇは、エンジンの外部か
らクランクシャフトに作用して、クランクシャフトのね
じり振動の一因となる。これに対し、永久磁石１５を備
えたピストン７が発電時に受ける負荷は、エンジン運転
によるピストン７の往復運動力（ピストン７に作用する
燃焼ガスによる力及び慣性力）と反対方向に作用する。
従って上記モータゼネレータ２１の受ける負荷は、ピス
トン７の往復運動力の一部を打ち消すように作用するの
みで、クランクシャフト１１に対しては作用しない。こ
のように上記モータゼネレータ２１によれば、クランク
シャフト１１に作用する負荷が軽減され、従ってクラン
クシャフトのねじり振動が低減し、搭乗者に伝達される
振動や騒音が低減する。

【００４０】（効果２） 従来技術では、発電機やモー
タが負荷トルクを受けると、この負荷トルクがクランク
シャフトの軸端部に作用し、この軸端部に応力集中が発
生する。これに対し、モータゼネレータ２１による負荷
は上記のようにエンジン内部で発生し、ピストン７の往
復運動力に相殺され、従来のようにエンジン外部からク
ランクシャフト１１の軸端部へ作用することがない。従
って上記軸端部の発生応力が低減され、軸端部分の構造
を変更して軽量化することが可能となる。

【００４１】（効果３） 上記の効果１、２において、
モータゼネレータ２１を複数の気筒に設けることで、発
電時またはモータ駆動時のクランクシャフト１１への負
荷が分散されて小さくなる。その結果、さらに、クラン
クシャフト１１のねじり振動が低減し、またクランクシ
ャフト１１の軽量化が可能となる。

【００４２】（効果４） 従来技術の発電機またはモー
タはエンジンの後方に配置されるので、走行時にうける
風量を制限されている。これに対し、モータゼネレータ
２１はエンジン内部に設けられており、エンジンの受け
る風量をそのまま受ける。従ってゼネレータモータ２１
が走行時に受ける風量は、従来の発電機やモータよりも
増加する。またモータゼネレータ２１の冷却には、エン
ジン内部の冷却機構を利用可能である。以上より、モー
タゼネレータ２１は従来の発電機またはモータと比較し
て冷却性の面で有利となる。

【００４３】（効果５） 本実施形態では、エンジンケ
ース１のスペースが有効利用され、エンジン及びモータ
ゼネレータが一体に構成されている。従って、これらを
別体に構成していた従来技術と比べエンジン及びモータ
ゼネレータ全体が小型化し、車両の軽量化による燃費向
上などの効果が得られる。

【００４４】（効果６） 従来用いられているステータ
にロータを内挿した回転機構造の発電機やモータでは、
ステータの両サイドであってロータ外周の磁石と対向し
ない位置にコイルエンド部を設ける必要がある。このコ
イルエンド部は、電磁作用に関与しないばかりでなく、
銅損の原因となる。これに対し、モータゼネレータ２１
のステータコイル１７は螺旋状に導線を巻き付けて構成
されており、コイルエンド部を有しないので銅損が減少
し電気的効率が向上する。

【００４５】「実施形態２」：コネクティングロッドに
設けた永久磁石を備えるモータゼネレータ 図３は、実施形態２のモータゼネレータ３１の構成を、
このモータゼネレータ３１が設けられるエンジンと共に
示す断面図である。同図において、図１に示す要素と同
一符号を付した要素は、同一機能を有し説明を省略す
る。

【００４６】本実施形態の特徴として、コネクティング
ロッド１３の大端部（クランクシャフト１１との結合
側）に３個の永久磁石３３が設けられている。この永久
磁石３３は、コネクティングロッド１３の側面に形成さ
れた溝に嵌め込むようにして設けられている。

【００４７】一方、シリンダブロック３及びオイルパン
５には、円筒形の台座３５が固設されている。この台座
３５は、クランクケース９の側壁面及び底面の３箇所に
設けられており、この台座３５に導線を螺旋状に巻き付
けるようにして円筒形状のステータコイル３７が設けら
れている。ステータコイル３７は、永久磁石３３がコネ
クティングロッド１３と共に運動する運動経路に近接す
る位置に設けられている。また各ステータコイル３７
は、実施形態１と同様、インバータ１８を介してバッテ
リ１９と接続され、インバータ１８には制御手段２０が
接続されている。上記の永久磁石３３及びステータコイ
ル３７により、本実施形態のモータゼネレータ３１が構
成されている。

【００４８】モータゼネレータ３１は、発電機またはモ
ータとして、実施形態１のピストン７に設けられたモー
タゼネレータと同様に動作する。すなわち、発電機の態
様では、エンジン運転時等にクランク機構１４のクラン
ク運動により、永久磁石３３がクランクケース９の内部
で回転運動する。そして、永久磁石３３とステータコイ
ル３７が相対運動し、電磁誘導作用によってステータコ
イル３７に起電力が発生して発電が行われる。

【００４９】一方、モータの態様では、バッテリ１９よ
りステータコイル３７へ交流電流を供給すると、永久磁
石３３に対して電磁力が作用する。この際、インバータ
１８が制御手段２０に制御されて各ステータコイル３７
への電流供給時期、周波数を調整し、各永久磁石３３が
ステータコイル３７の磁場領域内を通過する時に、永久
磁石３３に運動経路の接線方向の電磁力を作用させる。
そして、永久磁石３３と共にコネクティングロッド１３
の大端部が、供給電流の周波数に対応した回転数で回転
し、この回転力がクランクシャフト１１に伝えられてモ
ータ出力となる。

【００５０】実施形態２のモータゼネレータ３１は、実
施形態１と同様に、図２に記載したハイブリッドカーシ
ステムに適用可能であり、モータゼネレータ３１を適用
したハイブリッドカーシステムは表１に示した各種モー
ドで運転される。

【００５１】本実施形態では、上記のようにモータゼネ
レータ３１を構成することにより、前述の実施形態１と
同様の効果が得られる。すなわち、発電時のモータゼネ
レータ３１によるクランクシャフト１１への負荷は、エ
ンジン運転による負荷と反対方向に、クランクシャフト
１１の回転力の一部を打ち消すように作用するので、ク
ランクシャフトのねじり振動が低減する。その他、実施
形態１と同様、クランクシャフト１１の軸端部の応力低
減、発電機またはモータの冷却性の向上、エンジン及び
モータゼネレータ全体の小型化、及びステータコイルの
電気的効率の向上の効果が得られる。さらに本実施形態
では、クランクケース９内のエンジンオイルにより永久
磁石３３及びステータコイル３７が冷却され、モータゼ
ネレータ３１の冷却性がより向上する。

【００５２】「実施形態３」：クランクシャフトの軸間
部材に設けた永久磁石を備えるモータゼネレータ 図４は、実施形態３のモータゼネレータ４１の構成を、
このモータゼネレータ４１が設けられるエンジンと共に
示す断面図である。同図において、図１に示す要素と同
一符号を付した要素は、同一機能を有し説明を省略す
る。

【００５３】本実施形態の特徴として、クランクシャフ
ト１１の軸間部材に永久磁石４３が設けられている。こ
こで「軸間部材」は、クランクジャーナル１１ａとクラ
ンクピン１１ｂの間の部材をいい、両軸を結合するウェ
ブ部１１ｃとエンジンのバランスを調整するカウンタウ
ェイト部１１ｄとからなる。本実施形態において、永久
磁石４３はウェブ部１１ｃの端部に設けられた溝に嵌め
込むようにして設けられている。なお、本実施形態の変
形例として、永久磁石をカウンタウェイト部１１ｄの外
周部に設けてもよい。

【００５４】一方、実施形態２と同様に、シリンダブロ
ック３及びオイルパン５のクランクケース９内に円筒形
状の台座４５が固設され、この台座４５に導線を巻き付
けるようにして円筒形状のステータコイル４７が設けら
れている。そしてステータコイル４７は、永久磁石４３
がクランクシャフト１１と共に行う回転運動の運動経路
に近接するように設けられている。なお、ウェブ部１１
ｃとコネクティングロッド１３はクランク軸方向の位置
が異なるので、ステータコイル４７の設定位置も実施形
態２とは異なっている。また各ステータコイル４７は、
実施形態１と同様、インバータ１８を介してバッテリ１
９と接続され、インバータ１８には制御手段２０が接続
されている。上記の永久磁石４３及びステータコイル４
７により、本実施形態のモータゼネレータ４１が構成さ
れている。

【００５５】モータゼネレータ４１は、発電機またはモ
ータとして、実施形態２のクランクシャフト１３に設け
られたモータゼネレータと同様に動作する。またモータ
ゼネレータ３１は、実施形態１と同様に、図２に記載し
たハイブリッドカーシステムに適用可能であり、モータ
ゼネレータ４１を適用したハイブリッドカーシステムは
表１に示した各種モードで運転される。さらに本実施形
態では、上記のようにモータゼネレータ３１を構成する
ことにより、前述の実施形態２と同様の効果が得られ
る。これらの内容については、実施形態１、２に記載し
た内容と同様であり説明を省略する。

【００５６】「実施形態４」：ロータリーエンジンのロ
ータに設けた永久磁石を備えるモータゼネレータ 図５は、実施形態４のモータゼネレータ５１の構成を、
このモータゼネレータ５１が設けられるロータリーエン
ジンとともに示す出力軸方向の断面図である。また、図
６は、同エンジンを図５の左側から見た断面図である。
本エンジンは、ロータケース５３と、ロータケース５３
の中心部に軸支される出力軸５５と、出力軸５５の周り
を回転するように設けられるロータ５７とを備えるヴァ
ンケル型ロータリエンジンである。

【００５７】本実施形態の特徴として、ロータ５７の中
心付近に、図５及び図６に示すように円筒形状の永久磁
石５９が設けられている。一方ロータケース５３には、
導線を螺旋状に巻き付けた円筒形状のステータコイル６
１が、ロータ５７の両側に各４個ずつ設けられている。
各ステータコイル６１は、ロータケース５３の内部に面
して設けられており、永久磁石５９の回転運動経路と近
接して対向するように配置されている。各ステータコイ
ル６１は、実施形態１と同様に、インバータ１８を介し
てバッテリ１９に接続され、インバータ１８には制御手
段２０が接続されている。上記の永久磁石５９及びステ
ータコイル６１により、本実施形態のモータゼネレータ
５１が構成される。

【００５８】モータゼネレータ５１は、発電機またはモ
ータとして、実施形態２のモータゼネレータ３１と同様
に動作する。すなわち発電機の態様では、エンジン運転
時等にロータ５７が回転すると、ロータ５７に設けられ
た永久磁石３３とステータコイル６１が相対運動し、電
磁誘導作用によってステータコイル６１に起電力が発生
して発電が行われる。

【００５９】一方、モータの態様では、バッテリ１９よ
りステータコイル６１へ、インバータ１８により供給時
期、周波数を調整して交流電流を供給すると、永久磁石
５９に対して運動経路の接線方向の電磁力が作用する。
この電磁力が出力軸５５に伝えられ、出力軸５５の回転
力がモータ出力となる。

【００６０】実施形態４のモータゼネレータ５１は、実
施形態１と同様に、図２に記載したハイブリッドカーシ
ステムに適用可能であり、モータゼネレータ５１を適用
したハイブリッドカーシステムは表１に示した各種モー
ドで運転される。

【００６１】本実施形態では、上記のようにモータゼネ
レータ５１を構成することにより、前述の実施形態１と
同様の効果が得られる。すなわち、発電時のモータゼネ
レータ５１によるロータ５７への負荷は、エンジン運転
によりロータ５７に作用する回転力と反対方向に、この
回転力の一部を打ち消すように作用するので、出力軸５
５への負荷が軽減される。また、発電機またはゼネレー
タによる負荷がエンジンの外部から作用しないので、出
力軸５５の軸端部に発生する応力が低減し、この軸端部
分の軽量化が可能となる。その他、実施形態１と同様、
発電機またはモータの冷却性の向上、エンジン及びモー
タゼネレータ全体の小型化、及びステータコイルの電気
的効率の向上の効果が得られる。

【００６２】「実施形態５」：エンジン気筒とは別のモ
ータゼネレータ専用気筒に設けられるモータゼネレータ 図７は、本実施形態のモータゼネレータ６５の構成を、
このモータゼネレータ６５が設けられるエンジンと共に
示す断面図である。同図に示すように、本実施形態のエ
ンジンはバンク角６０度のＶ型エンジンであり、右側バ
ンクにエンジン気筒が、左側バンクにモータゼネレータ
専用気筒が各々設けられている。図７において、図１に
示す要素と同一符号を付した要素は、同一機能を有し説
明を省略する。

【００６３】以下、本実施形態のモータゼネレータ６５
の構成について説明する。図７に示すように、シリンダ
ブロック３と一体にモータゼネレータ用シリンダ本体６
７（以下「ＭＧ用シリンダ本体６７」という。また以下
において用語「ＭＧ用」は「モータゼネレータ用」を指
す。）が設けられている。ＭＧ用シリンダ本体６７のＭ
Ｇ用シリンダ６８に面して、実施形態１と同様に、導線
を螺旋状に巻き付けるようにして円筒形状のステータコ
イル６９が設けられている。ステータコイル６９はＭＧ
用シリンダ６８のほぼ全面に設けられている。前述と同
様にステータコイル６９はインバータ１８を介してバッ
テリ１９と接続され、インバータ１８には制御手段２０
が接続されている。またＭＧ用シリンダ６８に設けられ
たステータコイル６９の外周側にウォータジャケット７
０が設けられており、ウォータジャケット７０には、エ
ンジン気筒のウォータジャケットと同一経路により、モ
ータゼネレータ６５を冷却するための冷却水が供給され
る。以上に説明したＭＧ用シリンダ６８とステータコイ
ル６９によりステータ部７１が構成される。

【００６４】ＭＧ用シリンダ６７の上部には、シリンダ
カバー７２がシリンダ開口部を塞ぐようにして固定され
ている。シリンダカバー７２には、円筒形状の突起部か
らなるピストンガイド部７３が一体に設けられており、
ピストンガイド部７３は、ＭＧ用シリンダ６８の中央に
配置され、後述するＭＧ用ピストン７４をシリンダ軸方
向に導く機能を有する。また、ピストンガイド部７３の
円筒面状には、ＭＧ用ピストン７５との摺動時の摩擦抵
抗を軽減するために、複数のボールまたはローラ７７が
回転自在に設けられている。

【００６５】ＭＧ用シリンダ６８にはＭＧ用ピストン７
５が挿入されている。ＭＧ用ピストン７５は、一体形成
された円筒部７９とピンボス部８０を有しており、円筒
部７９の内径はピストンガイド部７３のボールまたはロ
ータ７７部の外周径とほぼ等しく設定されている。そし
て円筒部７９はピストンガイド部７３と嵌合されてお
り、この構成によりＭＧ用ピストン７５がピストンガイ
ド部７３に導かれてシリンダ軸方向に往復運動する。円
筒部７９の外周部には、上方にＳ極、下方にＮ極を配し
た円筒形状の永久磁石８１が嵌め込まれて固定されてい
る。永久磁石８１の外径設定は、この永久磁石８１とス
テータコイル６９が一定の隙間を隔てて近接するような
設定となっている。

【００６６】また、エンジン気筒のコネクティングロッ
ド１３と同様の構成のＭＧ用コネクティングロッド８３
が、ＭＧ用ピストン７５のピンボス部８０とクランクシ
ャフト１１のクランクピン１１ｂに回転自在に結合され
ている。以上のＭＧ用ピストン７５、ＭＧ用コネクティ
ングロッド８３及びクランクシャフト１１により、ＭＧ
用クランク機構８５が構成される。以上が本実施形態の
モータゼネレータ６５の構成である。

【００６７】図８（ａ）は、モータゼネレータ６５を設
けた本実施形態のエンジンの平面概略図である。図中の
「ＭＧ」はモータゼネレータ専用気筒を、「Ｅ」はエン
ジン気筒を示している。同図に示すように本実施形態で
は、片側バンクにＭＧ専用気筒が設けられ、もう一方の
バンクにエンジン用気筒が設けられている。なお、本実
施形態では、ＭＧ専用気筒及びエンジン気筒の配置が、
振動や騒音への影響を考慮して、適宜、エンジンのバラ
ンスを向上するように設定される。例えば、図８（ｂ）
では、図８（ａ）と同様のＶ型エンジンにおいてＭＧ専
用気筒とエンジン用気筒とが交互に配置されている。ま
た、図８（ｃ）では、直列エンジンにおいてＭＧ用気筒
とエンジン気筒が交互に配置されている。

【００６８】次に、モータゼネレータ６５の発電機また
はモータとしての動作について説明する。実施形態１の
モータゼネレータ２１がエンジン気筒に設けられるのと
異なり、本実施形態のモータゼネレータ６５はＭＧ専用
気筒に設けられるが、両実施形態は、発電機またはモー
タとして同様に動作する。

【００６９】すなわち、発電機の態様では、エンジン運
転時等にクランクシャフト１１が回転すると、ＭＧ用ク
ランク機構８５がクランク運動し、ＭＧ用ピストン７５
がピストンガイド部７３に導かれて往復運動する。そし
て、永久磁石８１とステータコイル６９が相対運動し、
電磁誘導作用によってステータコイル６９に起電力が発
生して発電が行われる。一方、モータの態様では、バッ
テリ１９よりステータコイル６９へ交流電流が供給さ
れ、永久磁石８１に対してシリンダ軸方向の電磁力が作
用する。この電磁力がＭＧ用コネクティングロッド８３
を介してクランクシャフト１１に伝えられ、クランクシ
ャフト１１の回転力がモータ出力となる。

【００７０】また、実施形態５のモータゼネレータ６５
は、実施形態１と同様に、図２に記載したハイブリッド
カーシステムに適用可能であり、モータゼネレータ６５
を適用したハイブリッドカーシステムは表１に示した各
種モードで運転される。

【００７１】以下、上記のようにモータゼネレータ６５
を構成したことにより得られる効果について説明する。
本実施形態では、下記のように実施形態１とほぼ同様の
効果が得られる。

【００７２】従来技術では、例えば発電時に発電機が負
荷を受けると、この負荷はエンジンの外部からクランク
シャフトに作用する。これに対し、モータゼネレータ６
５に対する負荷はエンジン内部で発生し、ＭＧ用シリン
ダ６８の中心位置でクランクシャフト１１に作用する。
従って、発電時のクランクシャフト１１への負荷は、エ
ンジン運転による負荷の作用位置（すなわちエンジン気
筒の中心位置）の近くにおいて反対方向に作用する。以
上より実施形態１と同様、クランクシャフト１１のねじ
り振動が低減する。その他、やはり実施形態１と同様
に、クランクシャフト１１の軸端部の応力低減、発電機
またはモータの冷却性の向上、エンジン及びモータゼネ
レータ全体の小型化、及びステータコイルの電気的効率
の向上の効果が得られる。さらに本実施形態によれば、
モータゼネレータを構成する専用気筒を設けたことによ
り、大容量の発電機またはモータを構成することができ
る。

【００７３】次に、上記の実施形態５の好ましい変形例
について説明する。

【００７４】「変形例１」図９は、変形例１のモータゼ
ネレータ８７の構成を示す断面図である。変形例１にお
いて、ＭＧ用ピストン８８は、２重円筒部材８９とピン
ボス部９０を有している。２重円筒部材８９は、内側円
筒部９１と、この内側円筒部と同軸に間隔を隔てて設け
られた外側円筒部９３と、両円筒部を接続する天井部９
５とを一体に構成した永久磁石であり、図示のように上
方がＳ極、下方がＮ極となっている。その他、内側円筒
部９１及び外側円筒部９３の下端には、下記ステータコ
イル９７の出入を容易にするため、各々テーパ部９１ａ
及び９３ａが設けられている。

【００７５】また、ＭＧ用シリンダ本体６７には、ＭＧ
用シリンダ６８の下方の内部へ突出するように突起部９
６が設けられており、そして突起部９６の上に導線を螺
旋状に巻き付けるようにして、円筒形状のステータコイ
ル９７が設けられている。ステータコイル９７は、ＭＧ
用ピストン８８の２重円筒部材８９の中心軸と同軸に設
けられており、ステータコイル９７の外径は外側円筒部
９３の内径よりも少し小さく設定され、ステータコイル
９７の内径は内側円筒部９１の外径よりも少し大きく設
定されている。さらに本実施形態では、ＭＧ用ピストン
が下死点に位置したときに、ステータコイル９７の内外
円筒面が、各々内側円筒部９１及び外側円筒部９３のほ
ぼ全円筒面と対向するように、ステータコイル９７の軸
方向高さが設定されている。以上に説明したステータコ
イル９７と前述のピストンガイド部７３とによりステー
タ部が構成される。上記の構成においてＭＧ用ピストン
８８が往復運動を行うと、ステータコイル９７が内側円
筒部９１と外側円筒部９３の隙間に出入し、内側円筒部
９１の外径面及び外側円筒部９３の内径面と、ステータ
コイル９７とが近接して相対運動する。

【００７６】以上に変形例１のモータゼネレータ８７の
構成を説明した。なお上記以外の構成は、実施形態５と
同様であり説明を省略する。本変形例のモータゼネレー
タ８７の発電機またはモータとしての動作及び効果は前
述の実施形態５と同様である。さらに、この変形例１に
よれば、ステータコイル９７の内外面から永久磁石の磁
界が作用する。従って、同一サイズのモータゼネレータ
であっても、容量のより大きいモータゼネレータを構成
することができる。

【００７７】「変形例２」図１０は、変型例２のモータ
ゼネレータの構成をこのモータゼネレータが設けられる
エンジンと共に示す断面図である。変形例２では、実施
形態５のモータゼネレータ６５を設けたＶ型エンジンに
対して、さらに、オイルパン５にモータゼネレータ６５
と同様の構成のモータゼネレータ９９が設けられてい
る。このモータゼネレータ９９は、上記実施形態のＶ型
エンジンの両バンクに対して、図示のように所定のバン
ク角度α及びβに設けられている。

【００７８】上記構成によれば、モータゼネレータ９９
は、走行時に受ける風を他のエンジン気筒に遮られるこ
とがない。また冷却風を受ける表面積が増加する。従っ
て走行時に受ける風量の増加により、モータゼネレータ
の冷却性がさらに向上する。

【００７９】「実施形態６」：モータゼネレータが所望
の容量をほぼ２分割した一対の小型のモータゼネレータ
であって、エンジンの両端に別個に設けられるモータゼ
ネレータ 本実施形態では、本発明のモータゼネレータをハイブリ
ッドカーシステムに適用した場合の形態について説明す
る。図１２は、本実施形態のモータゼネレータ１１１、
１２１を備えるハイブリッドカーシステムの構成を示す
説明図である。同図に示すように、本システムは第１の
モータゼネレータ１１１、エンジン１０１及び第２のモ
ータゼネレータ１２１を備え、これらの構成要素は前側
から上記の順番で縦置き配置されている。第１のモータ
ゼネレータ１１１及び第２のモータゼネレータ１２１
は、従来技術に説明したハイブリッドカーシステムに用
いられるモータゼネレータの容量をほぼ２分割した容量
を各々有する一対の小型のモータゼネレータであり、従
来技術と同様の回転機構造を有している。

【００８０】第１のモータゼネレータ１１１はステータ
１１３とロータ１１５を備え、ステータ１１３はエンジ
ンケース１０３の前側面に固定され、ロータ１１５はク
ランクシャフト１０５の前端に回転軸１１７を介して連
結されている。そして、ロータ１１５はさらに回転軸１
１９に連結され、図示しないトルク伝達手段を介して自
動車の前輪に連結されている。一方、同様に第２のモー
タゼネレータ１２１はステータ１２３とロータ１２５を
備え、ステータ１２３はエンジンケース１０３の後側面
に固定され、ロータ１２５はクランクシャフト１０５の
後端に回転軸１２７を介して連結されている。そして、
ロータ１２５はさらに回転軸１２９に連結され、図示し
ないトルク伝達手段を介して自動車の後輪に連結されて
いる。なお、変形例として回転軸１１９、１２９共に自
動車の前輪または後輪のいずれかに連結しても良い。そ
の他ステータ１１３、１２３は、インバータ１８を介し
てバッテリ１９と接続されている。

【００８１】以上に本実施の形態の構成を説明した。本
実施の形態において、第１のモータゼネレータ１１１と
第２のモータゼネレータ１２１は、各々従来システムの
モータゼネレータと同様に動作する。そして、両者の容
量を適宜合わせることにより、このハイブリッドカーシ
ステムに必要な電力の発電、または必要な出力のモータ
駆動が行われる。そして本実施形態のハイブリッドカー
システムは前述の表１に記載した各種モードで運転され
る。

【００８２】以下、モータゼネレータ１１１、１２１を
上記のように構成することにより得られる効果について
説明する。ロータ１１５及びロータ１２５が各々負荷ト
ルクＴｇ１及びＴｇ２を受けると、この負荷トルクＴｇ
１及びＴｇ２がクランクシャフト１０５に作用する。各
負荷トルクＴｇ１及びＴｇ２は、図１３に説明した従来
技術の負荷トルクＴｇのほぼ半分の大きさである。この
ように本実施形態では、ロータからクランクシャフトに
作用する負荷が分散され、クランクシャフト両端から均
等に作用する。また、モータゼネレータの小型化によ
り、各モータゼネレータのクランク軸方向のサイズが小
さくなり、負荷トルクＴｇ１及びＴｇ２がクランク軸端
により近い位置で発生する。以上より、クランクシャフ
ト１０５のねじり振動が低減する。また、クランクシャ
フト１０５の軸端部に発生する応力が低減し、この軸端
部分の軽量化が可能となる。

【００８３】さらに、従来の発電機またはモータは、エ
ンジンの後方に配置された場合、走行時に受ける風量が
制限されるので冷却上不利であった。これに対し、本実
施形態では、モータゼネレータ１１１、１２１は小型化
されており発熱量が低く熱負荷的に有利となる。特にモ
ータゼネレータ１１１はエンジンの前側に配置されるの
で、走行時における風量が増加して冷却性が向上する。

【００８４】以上、本発明の実施の形態について説明し
た。本発明は、上記のように、ハイブリッドカーシステ
ムをエンジンと共に構成する発電機やモータに適用さ
れ、また、車両各機器へ供給するための電力を発電する
発電機に適用される。さらに本発明は、エンジンととも
に用いられる発電機やモータとして、輸送機器の他、広
範囲の機械にそのまま適用することができる。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、エンジンの一部に発電
機またはモータを設けることにより、発電機またはモー
タによる負荷がエンジンの内部に発生するので、この負
荷によるクランクシャフトのねじれ振動が低減し、搭乗
者に伝わる振動や騒音が低減される。さらに上記発電機
またはモータを複数箇所に設けることで、クランクシャ
フトに対する負荷が分散されて小さくなり、クランクシ
ャフトのねじれ振動がより低減する。

【００８６】また上記のように発電機またはモータによ
る負荷がエンジン内部に発生するので、この負荷が原因
となってクランクシャフトの軸端部に発生する負荷が低
減する。従って、この軸端部の構造変更による軽量化が
可能となり、コストの低減を図ることができる。

【００８７】さらにまた、発電機またはモータをエンジ
ン内部に設けることにより、走行時に受ける風量が増加
し、またエンジン内部の冷却機構を利用可能となり、発
電機またはモータの冷却性が向上する。

【００８８】特に、エンジン気筒とは別に発電機または
モータ専用気筒を設けることにより、上記の効果が得ら
れる他、大容量の発電機またはモータを構成することが
可能となる。

【００８９】また発電機またはモータを、所望の容量を
ほぼ２分割した一対の小型の発電機またはモータで構成
し、両小型の発電機またはモータをエンジン両端に別個
に設けることで、発電機またはモータが小型化されるの
で、各発電機またはモータからクランクシャフトに作用
する負荷トルクが分散されて小さくなり、クランクシャ
フトの両端から均等に作用する。また、発電機またはモ
ータへの負荷トルクがエンジンにより近い位置で作用す
る。以上より、発電機またはモータの負荷によるクラン
クシャフトのねじれ振動が低減し、搭乗者に伝わる振動
や騒音が小さくなる。また、クランクシャフトの軸端部
に対する発電機またはモータの負荷が軽減し、この軸端
部の構造変更による軽量化が可能となり、コストの低減
を図ることができる。さらに、発電機またはモータは、
小型化されて発熱量が低減するので熱負荷的に有利にな
る。特にエンジンの前端に設けられる発電機またはモー
タは、走行時に受ける風量が増加してさらに冷却性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１のモータゼネレータの構
成を示す断面図である。

【図２】 本発明の実施形態１のモータゼネレータを備
えたエンジンを含むハイブリッドカーシステムの構成を
示す説明図である。

【図３】 本発明の実施形態２のモータゼネレータの構
成を示す断面図である。

【図４】 本発明の実施形態３のモータゼネレータの構
成を示す断面図である。

【図５】 本発明の実施形態４のモータゼネレータの構
成を示す断面図である。

【図６】 本発明の実施形態４のモータゼネレータの構
成を示す断面図である。

【図７】 本発明の実施形態５のモータゼネレータの構
成を示す断面図である。

【図８】 本発明の実施形態５のモータゼネレータを設
けたエンジンの平面概略図である。

【図９】 本発明の実施形態５の変形例１のモータゼネ
レータの構成を示す断面図である。

【図１０】 本発明の実施形態５の変形例２のモータゼ
ネレータの構成を示す断面図である。

【図１１】 本発明の実施形態６のモータゼネレータを
備えるハイブリッドカーシステムの構成を示す説明図で
ある。

【図１２】 従来のハイブリッドカーシステムのエンジ
ン及び発電機の連結構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ エンジンケース、３ シリンダブロック、４ シリ
ンダ、５ オイルパン、７ ピストン、９ クランクケ
ース、１１ クランクシャフト、１３ コネクティング
ロッド、１４ クランク機構、１５，３３，４３，５
９，８１ 永久磁石、１７，３７，４７，６１，６９，
９７ ステータコイル、１８ インバータ、１９ バッ
テリ、２０ 制御手段、２１，３１，４１，５１，６
５，８７，９９，１１１，１２１ モータゼネレータ、
５３ ロータケース、５５ 出力軸、５７ ロータ、６
７ ＭＧ用シリンダ本体、６８ ＭＧ用シリンダ、７３
ピストンガイド部、７５ ＭＧ用ピストン、８３ Ｍ
Ｇ用コネクティングロッド、８５ ＭＧ用クランク機
構、８９ ２重円筒部材、９１ 内側円筒部、９３ 外
側円筒部、９５ 天井部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 3/00 Ｆ１６Ｊ 1/01 Ｆ１６Ｊ 1/00 10/00 Ａ 1/01 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ 10/00

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの一部に設けられた発電機また
   はモータであって、 前記エンジンの運動部に設けられた磁力発生部材と、 エンジンケースに設けられ、前記運動部の運動経路に近
   接して配置されたステータコイルと、 を含み、 前記磁力発生部材と前記ステータコイルとの間で電磁作
   用を起こすことを特徴とする発電機またはモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発電機またはモータに
   おいて、 前記磁力発生部材が設けられる前記運動部は、前記エン
   ジンケースに設けられたシリンダの内部を往復運動する
   ピストンであり、 前記ステータコイルは、前記ピストンを導く前記シリン
   ダに設けられることを特徴とする発電機またはモータ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の発電機またはモータに
   おいて、 前記磁力発生部材が設けられる前記運動部は、ピストン
   とクランクシャフトを連接して揺動運動するコネクティ
   ングロッドであり、 前記ステータコイルは、前記エンジンのクランクケース
   に設けられることを特徴とする発電機またはモータ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の発電機またはモータに
   おいて、 前記磁力発生部材が設けられる前記運動部は、前記エン
   ジンケースに軸支されて回転運動するクランクシャフト
   であり、 前記磁力発生部材は、該クランクシャフトの軸間部材に
   設けられ、 前記ステータコイルは、前記エンジンのクランクケース
   に設けられることを特徴とする発電機またはモータ。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の発電機またはモータに
   おいて、 前記エンジンはロータリエンジンであり、 前記磁力発生部材が設けられる前記運動部は、ロータケ
   ースに内設され、燃焼ガス圧力を受けて回転するロータ
   であり、 前記ステータコイルは、前記ロータケースに設けられる
   ことを特徴とする発電機またはモータ。
6. 【請求項６】 エンジンの一部に設けられた発電機また
   はモータであって、 エンジンケースに設けられた発電機またはモータ用のシ
   リンダ及び該発電機またはモータ用のシリンダに設けら
   れたステータコイルを備えたステータ部と、 前記発電機またはモータ用のシリンダに往復運動可能に
   挿入され、磁力発生部材を有する発電機またはモータ用
   のピストンと、 前記発電機またはモータ用のピストンと前記エンジンの
   クランクシャフトとを連接する発電機またはモータ用の
   コネクティングロッドを含み、 前記磁力発生部材と前記ステータコイルとの間で電磁作
   用を起こすことを特徴とする発電機またはモータ。
7. 【請求項７】 エンジンの一部に設けられた発電機また
   はモータであって、 エンジンケースに設けられ、ステータコイルとピストン
   ガイド部を備えたステータ部と、 前記ピストンガイド部に導かれて往復運動し、磁力発生
   部材を有する発電機またはモータ用のピストンと、 前記発電機またはモータ用のピストンと、前記エンジン
   のクランクシャフトとを連接する発電機またはモータ用
   のコネクティングロッドを含み、 前記磁力発生部材は、永久磁石であり、所定の間隙を隔
   てた外側円筒部と内側円筒部を有する２重円筒部材から
   なり、 前記ステータコイルは、前記エンジンケースに設けら
   れ、前記２重円筒部材と同軸の円筒形状に導線を巻回し
   て形成され、前記外側円筒部の内径より小さい外径と、
   前記内側円筒部の外径より大きい内径を有し、前記発電
   機またはモータ用のピストンの往復運動に伴って前記外
   側円筒部と前記内側円筒部の間隙に出入する円筒ステー
   タコイルからなり、 前記磁力発生部材と前記ステータコイルの間で電磁作用
   を起こすことを特徴とする発電機またはモータ。
8. 【請求項８】 請求項６、７のいずれかに記載の発電機
   またはモータにおいて、 前記発電機またはモータ用のピストンの往復運動方向
   は、 燃焼ガス圧力を受けるピストンの往復運動方向に対して
   所定のバンク角度に設定されることを特徴とする発電機
   またはモータ。
9. 【請求項９】 エンジンに隣接して設けられる発電機ま
   たはモータであって、 前記発電機またはモータは、所望の容量をほぼ２分割し
   た一対の小型の発電機またはモータからなり、 両小型の発電機またはモータがエンジン両端に別個に設
   けられることを特徴とする発電機またはモータ。