专利名称：用于船艇的发电机设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于船艇的发电机设备，其中的船艇具有航海发
动机(sail engine )和向舱内设备供应电力的发电机i殳备。
背景技术：
船艇的推进装置包括发动机和传动装置。发动机的驱动力经传动 装置减速处理后，对与传动装置相连的螺旋桨进行驱动。发电机设备 被布置在发动机与传动装置之间。发动机的动力输出在驱动螺旋桨的 同时对发电机设备进行驱动，且发电机设备输出的电力被输送给舱内 设备。专利文献1或2都公开了这样的现有技术。
上述常规发电机设备的冷却结构是这样的使冷却水从发电机设 备的内部中流过来对其进行冷却，对于这样的结构，必须要设置泵， 以将冷却水泵入且形成冷却水回路。因而，包括发电机设备的整个结 构是复杂的，从而，增加了零部件的数目，并增大了成本。
对于使冷却空气从发电机设备内部中流过的冷却结构，仅须设置 冷却风扇，并在发电机设备的壳体上制出气孔。因而，这样的结构比 使用冷却水的结构要简单些。例如，专利文献3公开了这样的结构 冷却风扇被设置在发电机设备的壳体中，且在壳体的外周表面上制有 气孔。专利文献4公开了如下的结构在制为圆筒形状的壳体的外周 表面上制有气孔，且冷却风扇被设置在壳体的内部，但该冷却结构并 非专用于船艇。
上述引用的文献为
专利文献l:第2003-81189号日本专利公报 专利文献2:第2003- 81190号日本专利公报 专利文献3:第05/32935号PCT公报 专利文献4:平7- 184351号日本专利公报对于专利文献3或4所公开的气孔结构，气孔被制在壳体的外周 表面上，被制成圆筒形的壳体围绕着位于发动机与传动装置之间的水 平传动轴。制在左侧或右侧的气孔将作为进气孔，而制在另一侧的气 孔将作为排气孔，具体哪一侧气孔为进气孔或排气孔取决于转动方向。 也就是说，如果从传动轴的轴线方向进行观察，流入到壳体中的空气 将沿着转动方向流动。为了使冷却空气沿着纵向方向分散到整个壳体 内部中，必须要在纵向方向(传动轴的轴向方向)上将气孔制得长一 些。因而就必须要考虑壳体的强度了，考虑到制造工艺以及所用的材 料，这样作可能会增大壳体的成本。此外，专利文献3还公开了这样 的结构冷却风扇将空气沿纵向方向(传动轴的轴向方向)进行输送。 但是，对于这样的结构，气孔也被制在圆筒形壳体的外周表面上。因 而，空气从一个气孔流向另一气孔的构造是复杂的，由此减弱了通过 简化处理所带来的成本降低的优点。这样，对于发电机设备的这种现 有空气冷却结构，其通风效率低，进而降低了冷却效率。
发明内容
利用下面的措施可解决上述的问题。
按照技术方案l，针对用于船艇的发电机设备，提供了一种壳体， 其围绕着位于发动机曲轴与传动装置之间的传动轴，发电机设备和用 于对其进行冷却的冷却风扇被设置在围绕着传动轴的壳体内，并由传 动轴来驱动，壳体是圆筒形的，其具有位于发动机一侧的连接表面和 位于传动装置一侧的连接表面、以及位于两连接表面之间的外周表面， 在位于传动装置一侧的壳体连接表面上，制有至少一个进气孔，由此 将空气引流向风扇，并在位于发动机一侧的壳体部分上制有排气孔， 以便于将空气从风扇处排出。
根据技术方案2，如果沿着传动轴进行观察，则进气孔被制在风 扇叶片的内周侧，排气孔被制在叶片的外周侧。
按照技术方案3，排气孔被制在壳体外周表面位于发动机一侧的 端部上。
按照技术方案4,在位于传动装置一侧的连接表面上，制有多个进气孔，这些进气孔被制在以传动轴为中心的圆上。
按照技术方案5，发电机设备被容纳在围绕着传动路线设置的壳 体中，其中的传动路线是从发动机的曲轴到传动装置，发电机设备的 电线从制在壳体上的孔洞中引出，且在壳体的外部设置了接线板或连 接器等接线构件。
具有上述构造的本发明能带来如下的效果。
根据技术方案1，通过驱动冷却风扇，使得冷却空气从位于传动 装置一侧的进气孔流入到壳体中，并流向发动机一侧的排气孔，因而， 利用简单且低成本的通风结构，能有效地对围绕着传动轴布置的发电 才几i殳备进4于冷却。
根据技术方案2的限定，除了沿着传动轴布置的上述通风结构之 外，被从位于风扇叶片内周侧的进气孔吸入的冷却空气被分散到位于 叶片外周侧的排气孔处，因而，冷却空气易于扩散到整个发电机设备， 从而能更为有效地冷却发电机设备。
按照技术方案3，设置在发动机一侧的排气孔并未被制在位于发 动机一侧的、被发动机或飞轮罩遮盖着的连接表面上，而是被制在外 周表面上，从而保证了排气孔具有足够的通流面积，由此能有效地将 冷却空气从发动机一侧排出。
按照技术方案4，通过增加进气孔的数目，可进一步提高冷却效 率。通过将进气孔设置在以传动轴为中心的圆上，使得各个进气孔的 进气效果实现均等，且能紧凑地制出各个进气孔。
按照技术方案5，能将发电机设备制得紧凑。并能容易地实现漏 电防护。接线板或连接器被布置在高于水线的位置上。可容易地维护 电气线路。
图l是用于船艇的推进装置的总体构造图2是用于船艇的航海驱动(sail drive)型推进装置的侧视图3是用于船艇的船用齿轮型推进装置的侧视图4是船用推进装置的发电机设备的内部结构的侧面剖视图；图5是发电机设备的正面^L图6是发电机设备的透视图7是被去掉軍盖的发电机设备的透视图8是管连接构件图9是对于航海驱动型船艇的发动机设备，冷却空气的进入和排 出状况图io是对于船用齿轮型船艇的发动机设备，冷却空气的进入和排
出状况图。
图中的标号定义如下
2发动机
2a曲轴
3传动装置
33输入轴
3b安装法兰
3d气孔
3e盖板
10发电机设备
ioa发电机设备中间壳体
11定子线圏
21飞轮
21b气孔
23冷却风扇
23a叶片
31壳体
32电线
33孑L洞
34接线构件
35接线板
具体实施方式
下文将对本发明的实施方式进行描述。图l表示了用于船艇的推
进装置l，其包括发动机2和传动装置3，螺旋桨4被连接到传动装置 3上。发动机2的驱动力经传动装置3传递给螺旋桨4，与此同时，传 动装置对发动机的驱动力进行减速，由此来驱动螺旋桨4转动。
在发动机2上设置了交流发电机5,其由发动机2驱动。交流发 电机5所产生的电力被存储在电池6中。
另外，对于该推进装置1,在发动机2与传动装置3之间设置了 发电机设备IO，该设备是发电机或具备发电机特性的装置。发电机设 备10由发动机2驱动，其所发出的电力被输送给舱内设备。
此外，推进装置1可被设计成航海驱动型，如图2所示，此类型 装置的传动装置3大幅地延伸到发动机2的下方，且螺旋桨4被直接 连接到传动装置3上，或者，推进装置l可^皮设计成船用齿轮型，如 图3所示，在这种类型的装置中，螺旋桨4的螺旋桨轴4a被连接到传 动装置3的后端上。
如上所述，整体包括发动机2、发电机设备10、以及传动装置3 的推进装置l由多个隔振构件9支撑着被布置在船体上，这些隔振构 件例如是隔振橡胶构件。
在有些情况下，驱动发电机设备10的发动机被分开单独设置，或 者，由发动机2通过皮带轮和皮带进行驱动的发电机被分开设置在发 动机2的端部处，与这些情况相比，由于发电机设备IO被设置在发动 机2与传动装置3之间且由发动机2驱动，所以可发出比交流发电机 5更大的电力，从而可向舱内设备提供足够的电力，同时，推进装置l 被设计得更为紧凑，由此可节省空间。由于推进装置l被设计得紧凑， 所以易于将推进装置l布置在船体中。
下面将对发电机设备10的构造进行介绍。如图4所示，飞轮21 被连接到发动机2的一端上，其由发动机2的曲轴2a驱动而转动。飞 轮21被飞轮軍(下文称为"FW軍壳，，)21a包軍着。
发电机设备中间壳体10a与FW罩壳21a连接为一体，且发电机 设备10的各个组成构件被容纳在发电机设备中间壳体10a中。具体而言，定子线圈ll被连接到发电机设备中间壳体10a的内周表面上，磁 体转子12被布置到定子线圏11的内侧(中心侧)。磁体转子12与飞 轮21相连，且可与飞轮21—体地转动。
传动装置3的安装法兰3b可被连接到发电机设备中间壳体10a 上，该连接侧是与FW罩壳21a相反的一侧。通过将安装法兰3b连 接到发电机设备中间壳体10a上，就将传动装置3连接并固定到了发 动机2上。因此，发电机设备中间壳体10a、 FW罩壳21a、以及安装 法兰3b就一体地构成了环绕包軍着发电机设备的壳体31。如图5和 图6所示，传动装置3通过与安装法兰3b相连的盖板3e而连接到壳 体31上。
发电机设备10的转轴即为发动机2的曲轴2a，曲轴2的轴向中 心与传动装置3的输入轴3a对正。也就是说，发电机设备10的转轴 与曲轴2a和输入轴3a同轴。通过将安装法兰3b连接到发电机设备中 间壳体10a上，就利用阻尼器22将输入轴3a与飞轮21连接起来，由 此使得输入轴3a可由曲轴2a进行驱动而转动。因此，传动装置3的 输入轴3a延伸向发动机，并与飞轮21相连，从而，输入轴3a在壳体 31中作为位于发动机2的曲轴2a与传动装置3之间的传动轴，其还 作为发电机设备10、以及将在下文进行讨论的环绕发电机设备设置的 冷却风扇23的转轴。
如上所述，壳体31被设置成围绕着位于发动机2的曲轴2a与传 动装置3之间的输入轴3a,该壳体大体上为圆筒形，在发动机2 —侧， 该壳体具有由FW軍壳21a构成的连接表面(前端面)，在传动装置 3 —侧，壳体具有由安装法兰3b的盖板3e构成的连接表面(后端面)， 壳体还具有位于两连接表面之间的外周表面。
如图7所示，电线32从制在壳体31上的孔洞33中引出，且在壳 体31的外部设置了接线构件34,该构件是接线板、连接器等部件。 也就是说，接线构件34与发电机设备是分开的。接线板35被设置在 图8所示的接线构件34中，从定子线圏11引出的电线32与接线板 35相连，以便于被分成两个方向，然后再延伸到接线构件34的外部。如上所述，接线构件34被设置在壳体31的外部，从而可将发电 机设备10制得紧凑。由于接线构件34被布置在高于水线的位置上， 从而可提高安全性。对线路的维护工作也变得容易了。线路连接位置 处的发动机振动较低，由此可防止线路连接部件变松。
下面将对发电机设备10的冷却结构进行介绍。如图5到图7所示， 对于环罩着发电机设备的壳体31而言，冷却风扇被设置在安装法兰 3b内。在封闭安装法兰3b的盖板3e上制有三个作为进气孔的气孔3d。 并在FW罩壳21a上制有两个作为排气孔的气孔21b。
因此，随着发动机2的驱动而转动的冷却风扇23就将冷却空气从 气孔3d吸入到发电机设备10中，且对磁体转子12、定子线圏11等 部件进行冷却后的冷却空气从气孔21b排出到外部，从而，利用发动 机2的驱动，可有效地冷却发电机设备10。冷却空气是从与发动机相 反的一側吸入的，因而，发动机的发热几乎不会对冷却空气造成任何 影响，从而提高了冷却效率。
冷却风扇23是离心式风扇，通过将叶片23a直立地设置在传动装 置3—侧的盘形表面上，就可制成该风扇。如杲从侧面进行观察，冷 却风扇23的各个叶片23a大体上为L形，这些叶片23a等距地分布 在以输入轴3a为中心的圓上。
在传动装置3—侧，安装法兰3b被盖板3e封闭，且气孔(进气 孔)3d被制在盖板3e上。如图7所示，在传动装置3—侧，在安装 法兰3b的内周侧制有凹进部3f,且在凹进部3f的中心处制有通孔3g。 气孔3d以相等的间距同轴地布置在位于冷却风扇23内侧的圆上，且 被制在盖板3e的正上方部分上，从而与布置传动装置3的位置分离开。
气孔(排气孔)21b被制在FW罩壳21a外周长的下侧部分上。
从图9和图IO可看出，经布置在风扇内侧的气孔3d吸入的冷却 空气流经安装法兰3b中心处的通孔3g，并分散向外圆周，然后再向 下经气孔21b排出。此外，气孔21b被制在FW罩壳21a外圆周的下 侧部分上，在发动机2下方的空间中不存在任何障碍物，因此，可顺 利地排出空气。如上所述，在冷却风扇23的附近，沿着冷却风扇23的转动方向 制有多个气孔3d，从而能将冷却空气高效地吸入发电机设备10中。 被从冷却风扇叶片23a的内周侧吸入的冷却空气通过叶片23a的转动 而分散到外周侧，因而，冷却空气易于扩散到整个发电机设备IO中， 由此能有效地冷却发电机设备10。冷却空气被从传动装置3 —侧吸入， 并利用叶片23a的转动扩散到外周侧，且经过设置在壳体31外周表面 上的气孔21b有效地排向发动机一侧。另外，尽管在该实施方式中设 置了三个进气孔3d和两个排气孔21b，但气孔的数目并不仅限于此。
可采用本发明来为船用推进装置的发电机设备提供简单而便宜的 冷却装置，其中的发电机设备被设置在发动机与传动装置之间的传动 路线上。
权利要求
1.一种用于船艇的发电机设备，其特征在于壳体被设置成围绕着位于发动机曲轴与传动装置之间的传动轴；发电机设备和用于对其进行冷却的冷却风扇被设置在围绕着传动轴的壳体内，并由传动轴来驱动；壳体是圆筒形的，其具有位于发动机一侧的连接表面和位于传动装置一侧的连接表面、以及位于两连接表面之间的外周表面；在位于传动装置一侧的壳体连接表面上，制有进气孔，由此将空气引流向风扇；以及在位于发动机一侧的壳体部分上制有排气孔，以便于将空气从风扇处排出。
2. 根据权利要求1所述的用于船艇的发电机设备，其特征在于 在沿着传动轴进行观察的情况下，进气孔被制在风扇叶片的内周侧， 排气孔被制在叶片的外周侧。
3. 根据权利要求2所述的用于船艇的发电机设备，其特征在于 排气孔被制在壳体外周表面位于发动机一側的端部上。
4. 根据权利要求1到3之一所述的用于船艇的发电机设备，其特 征在于在位于传动装置一侧的连接表面上，制有多个进气孔，这些 进气孔被制在以传动轴为中心的圆上。
5. —种用于船艇的发电机设备，其特征在于 发电机设备被容纳在围绕着传动路线设置的壳体中，其中的传动路线是从发动机的曲轴到传动装置；发电机设备的电线从制在壳体上的孔洞中引出；以及 在壳体的外部设置了接线板或连接器等接线构件。
全文摘要
用于船艇的发电机设备(10)由位于发动机(2)的曲轴(2a)与传动装置(3)之间的传动轴(3a)驱动。在传动轴的环周处设置了壳体(31)，发电机设备(10)和用于对其进行冷却的冷却风扇(23)被制成在环绕着传动轴(3a)的壳体(31)中。壳体(31)是圆筒形的，其具有位于发动机(2)一侧的连接表面和位于传动装置(3)一侧的连接表面、以及位于两连接表面之间的外周表面。在壳体(31)的位于传动装置一侧的连接表面(3e)上制有进气孔(3d)，这些进气孔被布置在绕着传动轴(3a)轴线转动的风扇(23)叶片(23a)的内周侧。排气孔(21b)被制在壳体(31)的外周表面上，且位于靠近发动机的位置(21a)处。
文档编号H02K9/04GK101304917SQ20068002083
公开日2008年11月12日 申请日期2006年4月25日 优先权日2005年5月6日
发明者森久则 申请人:洋马株式会社