专利名称：内燃机的制作方法
技术领域：
本发明的背景技术本发明的领域本发明涉及设置有机电换能器的内燃机，该换能器具有电马达和发电机、电马达或者发动机的作用。
现有技术的描述设置有机电换能器的发动机公开在JP-A182371/1997中，其中换能器设置在曲轴箱内并且如马达和发电机一样进行工作。现有技术发动机的机电换能器具有永磁体，它连接到连杆的大端上，而连杆连接往复运动的活塞和曲轴；及定子线圈，它放置在固定到曲轴箱中的底座上，而该曲轴箱由缸体的下部和连接到缸体上的油底壳形成。当曲轴旋转时，永磁体与连杆的大端一起相对于定子线圈进行旋转。因此，借助于永磁体和定子线圈之间的电磁作用而在定子线圈内产生了电动力，并且机电换能器起着发电机的作用。当从电池把交流供给到定子线圈上时，借助于交流和永磁体之间的电磁作用，使电磁力沿着永磁体的旋转路径的切线方向作用在永磁体上，并且机电换能器起着马达的作用。
在这种现有技术的发动机中，安装永磁体的连杆的大端绕着曲轴的轴线进行旋转，并且绕着连杆轴颈的轴线沿着相对方向交替地转动，而该连杆轴颈连接到连杆的大端上。因此，永磁体和定子线圈之间的间隙大小不能保持不变，该间隙变窄到最小尺寸大小只是非常短的时间，因此机电换能器不能有效地起着马达或者发电机的作用。
根据这个问题形成了本发明，因此本发明的第一个目的是提供一种设置有电装置如电马达、发电机或者机电换能器的内燃机，该电装置具有磁性零件和线圈，该电装置形成相对较小的尺寸大小，并且在磁体零件与线圈相对时，可以使磁性零件和线圈之间的较小间隙保持不变。
本发明的第二个目的是，在电装置是电马达时提高电马达促使内燃机中的曲轴进行旋转时的效率；在电装置是发电机时提高发电机的发电效率；并且抑制内燃机的重量增加。
本发明的概述根据本发明，内燃机包括缸体；曲轴；轴承盖，它固定到缸体上，从而把用来旋转的曲轴安装在缸体上；及曲柄室形成件，它形成了曲柄室；其特征在于，把磁场产生件固定到曲柄室内的曲轴部分上，从而相对于曲轴不能运动，把线圈安装在曲柄室内的轴承盖上，并且磁场产生件和线圈至少形成了电马达、发电机或者机电换能器。
根据本发明，由于形成电马达、发电机或者机电换能器的磁场产生件和线圈安装在曲轴和设置在曲柄室内的轴承盖上，因此抑制了把电马达、发电机或者机电换能器与内燃机结合在一起所引起的内燃机尺寸大小增大的作用。由于磁场产生件固定到曲轴上，因此当与曲轴一起旋转的磁场产生件与线圈相对时，磁场产生件和安装在轴承盖上的线圈之间的较小间隙容易保持不变。因此当磁场产生件和线圈形成了电马达时，可以产生促使曲轴进行旋转的较大辅助力，并且当磁场产生件和线圈形成了发电机时，可以以较高的电能产生效率产生电能。由于线圈安装在轴承盖上，因此线圈可以与轴承盖一起连接到缸体上并且可以拆下来，这有利于把线圈安装在曲柄室内的工作，润滑内燃机的主轴承的大量油可以有效地冷却这些线圈，因此电马达、发电机或者机电换能器以高效率进行工作。
轴承盖包括若干轴承盖主体和连接件，该连接件连接轴承盖主体，并且这些线圈相对于连接件设置在曲轴的轴线的侧部上。
因此，这些线圈可以牢牢地固定到轴承盖上，这有利于使磁场产生件和线圈之间的间隙保持不变。由于这些线圈相对于连接件设置在曲轴的轴线的侧部上的空间内，因此这些线圈不会使内燃机的尺寸大小增大。
轴承盖包括若干轴承盖主体和连接轴承盖主体的连接件，并且这些线圈安装在连接件上。
因此，磁场产生件和线圈各自离曲轴的轴线以较长的距离进行设置。因此，当磁场产生件和线圈形成电马达时，可以产生促使曲轴进行旋转的、较大的辅助扭矩。由于磁场产生件以较高的圆周速度进行运动，因此当磁场产生件和线圈形成发电机时可以以较高的产生效率来发电。由于线圈安装在连接件上从而提高该若干轴承盖主体的刚性，因此这些线圈牢牢地安装在刚性较大的连接件上，这有利于使磁场产生件和线圈之间的较小间隙保持不变。
根据本发明，内燃机包括曲轴和曲柄室形成件，这些形成件形成了曲柄室；其特征在于，磁场产生件被固定到曲柄室内的曲轴部分上，线圈安装在曲柄室内的曲柄室形成件上，并且磁场产生件和线圈至少形成了电马达、发电机或者机电换能器。
本发明的结构消除了在增大内燃机的尺寸大小时在内燃机中形成电马达、发电机或者机电换能器的效果。由于磁场产生件固定到曲轴上，因此当与曲轴一起旋转的磁场产生件与线圈相对时，安装在曲柄室形成件上的磁场产生件和线圈之间的较小间隙容易保持不变。因此，当磁场产生件和线圈形成电马达时，可以产生促使曲轴进行旋转的较大辅助力，并且当磁场产生件和线圈形成发电机时，可以以较高的发电效率来产生电能。
这些线圈可以安装在线圈座上，这些线圈座设置在曲柄室内，因此磁场产生件和线圈之间的间隙可以保持不变。
因此，当与曲轴一起旋转的磁场产生件与线圈相对时，磁场产生件和安装在线圈保持室中的线圈之间的较小间隙容易保持不变，当磁场产生件和线圈形成电马达时，可以产生促使曲轴进行旋转的较大辅助力，并且当磁场产生件和线圈形成发电机时，可以以较高的发电效率来产生电能。
最好地，磁场产生件安装在平衡重上，而这些平衡重包括在曲轴之内。因此，磁场产生件起着平衡重的作用，消除了由于电马达、发电机或者机电换能器与内燃机结合起来所导致的内燃机重量增加，并且抑制了内燃机的尺寸大小增大，因为平衡重原本就是设置在曲柄室内。
曲柄室形成件包括油底壳，并且这些线圈可以浸入到装在油底壳中的油内。因此，装在油底壳中的大量油可以有效地冷却这些线圈，因此电马达、发电机或者机电换能器可以高效地进行工作。
附图的简短说明
图1是沿包括内燃机曲轴的轴线在内的平面所截取的、本发明第一实施例的内燃机的主要零件的纵向剖视图；图2是沿图1的线II-II所截取的剖视图；图3A和3B是这样的视图它们有助于解释在图2所示的状态下一对机电换能器中的永磁体和线圈之间相对于圆周方向的位置关系；图4是有助于解释线圈控制系统的视图；图5是本发明第二实施例的内燃机的剖视图，它与图2相类似；图6是本发明第三实施例的内燃机的剖视图，它与图2相类似；图7是本发明第四实施例的内燃机的剖视图，它与图相类似；优选实施例的描述在下文中参照图1到7来描述本发明的优选实施例。
参照图1和2，它们示出了本发明第一实施例的内燃机E，内燃机E是三缸四冲程循环直列式内燃机，该内燃机E具有发动机主体，该发动机主体包括缸体1；缸盖2，它连接到缸体1的上端上；及油底壳3，它连接到缸体1的下端上。缸体1具有气缸元件1a，它通过在缸盖2的侧部上使三个气缸C1、C2和C3连接成一体来形成；及曲轴箱元件1b，它位于油底壳3的侧部上。曲轴箱元件1b和油底壳3限制出曲柄室4。曲轴5设置在曲柄室4内，而它的轴线L沿着曲轴箱元件1b和油底壳3之间的分开平面进行延伸。在第一实施例中，曲轴箱元件1b和油底壳3是曲柄室的形成件。活塞P1、P2和P3安装成各自在气缸C1、C2和C3内可以进行轴向滑动。借助于在燃烧室6内所产生的燃烧压力，使活塞P1到P3驱动来进行往复运动，从而通过连杆R1、R2和R3驱动曲轴5进行旋转，而燃烧室6形成于活塞P1到P3和缸盖2之间。
曲轴5具有四个轴颈J1、J2、J3和J4。这四个轴颈J1到J4支撑在四个主轴承7中，这些主轴承7在曲柄室4内的轴承结构B1、B2、B3和B4上具有滑动轴承。轴承结构B1到B4包括缸体1的支承部分D1、D2、D3和D4和轴承盖8，而轴承盖8连接到支承部分D1到D4上。主轴承7安装在轴承孔内，而这些轴承孔通过把轴承盖8连接到轴承结构D1到D4中来形成。轴承盖8具有四个轴承盖主体A1、A2、A3和A4，这些轴承盖主体各自连接到支承部分D1到D4中；及板形连接件T，它连接到轴承盖主体A1到A4中，从而使轴承盖8具有较高的刚度。连接到边缘部分A1a、A2a、A3a和A4a上的连接件T通过螺栓9使四个轴承盖主体A1到A4与支承部分D1到D4固定在一起。因此，使轴承盖8固定到缸体1上。
在曲轴5中，在邻近两个轴承结构B1和B2的地方沿轴向形成一对曲拐臂W1和W2，连杆轴颈N1在曲拐臂W1和W2之间延伸，连杆R1连接到安装在气缸C1内的活塞P1上，连杆R1连接到连杆轴颈N1上。同样地，在邻近两个轴承结构B2和B3的地方沿轴向形成一对曲拐臂W3和W4，连杆轴颈N2在曲拐臂W3和W4之间延伸，连杆R2连接到安装在气缸C2内的活塞P2上，连杆R2连接到连杆轴颈N2上，及，在邻近两个轴承结构B3和B4的地方沿轴向形成一对曲拐臂W5和W6，连杆轴颈N3在曲拐臂W5和W6之间延伸，并且连杆R3连接到安装在气缸C3内的活塞P3上，连杆R3连接到连杆轴颈N3上。曲轴5、曲拐臂W1到W6和连杆轴颈N1到N3成一体地形成一个件。三个连杆轴颈N1到N3以120度的角度间隔进行布置。曲拐臂W1到W6相对于曲轴5不能移动。
曲拐臂W1到W6具有平衡部分W1a、W2a、W3a、W4a、W5a、和W6a，这些平衡部分设置有平衡重，并且相对于曲轴5的轴线L各自与连杆轴颈N1到N3相对形成。平衡部分W1a到W6a产生了这样的力这些力可以抵消作用在往复运动零件上的主要惯性力，而这些往复运动零件根据活塞P1到P3的往复运动进行往复运动，如活塞P1到P3、连接到活塞P1到P3的零件如活塞环和活塞销及连杆R1到R3。各自与活塞P1到P3相对应的每对平衡零件W1a和W2a、平衡零件W3a和W4a及平衡零件W5a和W6a处于相同的相上。平衡零件W1a到W6a沿轴向设置成邻近相应的轴承结构B1到B4。
驱动链轮10从轴承结构B1固定地安装在伸出到左侧的、曲轴5的左端部上，如图1所示一样。正时链11在驱动链轮10和未示出的凸轮链轮之间进行延伸，这些凸轮链轮各自固定地安装在进气阀操作凸轮轴上和排气阀操作凸轮轴上，而包括进气阀操作凸轮轴和排气阀操作凸轮轴在内的阀机构设置在缸盖2上。与每个气缸C1到C3相结合的两个进气阀和两个排气阀借助于凸轮来打开和关闭预定次数，而这些凸轮与凸轮轴形成一体，而这些凸轮轴由通过正时链11所传递的曲轴5的旋转驱动力来驱动。
参照图2，装在油底壳3内的油量被确定成第一油位H1即内燃机E停止时的油位稍稍低于在活塞P1到P3处于它们的上死点的状态时平衡零件W1a到W6a的下端的水平面，而第二油位H2即内燃机E工作时的油位低于第一油位H1。由曲轴5所驱动的油泵12通过机油精滤器13和吸入管14从油底壳3中吸入，并且把油输送到形成于缸体1内的主润滑油道中。然后，使油从主润滑油道中供给到需要润滑的滑动零件中，这些零件包括主轴承，它们支承曲轴5；连接件，它们连接连杆轴颈N1到N3和连杆R1到R3；活塞P1到P3的滑动表面；及气缸C1到C3。供给到滑动零件中从而进行润滑的油滴到曲柄室4中并且在润滑之后收集在油底壳3中。润滑主轴承7的大量的油环绕着轴承盖8的轴承盖主体A1到A4进行流动，并且润滑滑动零件的油滴到连接件T的附近，而该连接件连接到轴承盖主体A1到A4上，而这些轴承盖主体设置成邻近油底壳3的底壁。供给到主润滑油道中的部分油润滑阀机构的滑动零件，并且在润滑之后通过形成于缸体1中的返回通道和安装正时链11的链条室15流到油底壳3中。
下文将描述形成于内燃机E中的机电换能器。参照图2，曲拐臂W1到W6的平衡零件W1a到W6a具有类似扇形的形状，该扇形具有形成大约120度的中心角度的侧边。四个永磁体20即磁场产生件借助于压配合固定地安装在凹口内，而这些凹口以基本上相等的间隔形成于平衡零件W1a到W6a中的每一个的边缘部分上，而该边缘部分离曲轴5的旋转轴线L最远。永磁体20还起着平衡重的作用。永磁体20总是位于第一油位H1的上方。
轴承盖主体A1到A4的边缘部分A1a到A4a各自设置有法兰A1b、A2b和A2c、法兰A3b和A3c及法兰A4b。六个线圈21固定到法兰A1b、A2b和A2c、A3b和A3c及A4b中的每一个上。线圈21沿着径向与永磁体20相对的方向在大约120度的角度范围内沿着圆弧设置在永磁体20的径向外侧上。线圈21布置成，固定的、径向的、较小的间隙G形成于线圈21和永磁体20的径向内表面之间。因此，轴承盖主体A1到A4起着线圈安装零件的作用，并且线圈21设置在曲轴5的轴线L的侧部相对于连接件T的空间内。线圈21的零件低于第一油位H1或者第二油位H2，并且浸入在油中。由于线圈21设置在这样的位置上，以致它们与润滑曲轴的轴承结构的油相接触，因此可以有效地冷却线圈21。
因此，每个曲拐臂W1到W6设置有若干永磁体20，并且这些永磁体20和线圈21形成了六个机电换能器M1、M2、M3、M4、M5和M6。如图3A和3B所显而易见的一样，由于永磁体20和线圈21以前述布置进行布置，因此具有永磁体20的三对机电换能器M1和M2、M3和M4及M5和M6相应地安装在相同相位的三对平衡重W1a和W2a、W3a和W4a及W5a和W6a上，当内燃机E的曲轴5旋转一个整圈时，至少这三对机电换能器中的一对的永磁体20与具有间隙G的相应线圈21相对，而该间隙G形成于永磁体20和相应线圈21之间。因此，在永磁体20和三对机电换能器M1和M2、M3和M4及M5和M6中的至少一对的线圈21之间产生了电磁作用。
参照图4，机电换能器M1到M6的线圈21连接到由电子控制器40所控制的电力驱动元件(PDC)41上。PDU41使机电换能器M1到M6起着交流马达(永磁体交流同步马达)的作用。在这样的辅助工作模式下永磁体20和线圈21之间的电磁作用产生了辅助力，从而有助于曲轴5的旋转，把驱动力供给到机电换能器M1到M6中。在这样的再生式工作模式(regenerative operation)下曲轴5的旋转能量借助于永磁体20和线圈21之间的电磁作用而转换成电能，机电换能器M1到M6所产生的电能储存在电能储存装置42中。储存在电能储存装置中的电能用作这样的驱动力该驱动力在辅助工作模式下用来驱动机电换能器M1到M6，并且在把电压调整到合适电压之后，该电能可以用来给电池充电。
在下文中描述该实施例的工作和作用。
内燃机E工作，并且借助于活塞P1到P3来驱动曲轴5进行旋转。然后，安装在平衡重W1a到W6a上的机电换能器M1到M6的永磁体20通过线圈21，这些线圈沿着通道安装在轴承盖主体A1到A4中，该通道位于线圈21的径向内侧上，并且与线圈21隔开一个较小的间隙G。在下面这样的工作模式中需要增加内燃机E的输出来加速时，电子控制器40向PDU41发出命令，从而把驱动力供给到机电换能器M1到M6中，从而使用机电换能器M1到M6作为电马达来促使曲轴5进行旋转。在下面这样的工作模式中需要减少内燃机E的输出来减速时，或者储存装置42需要充电时，电子控制器40向PDU41发出命令，从而停止把驱动力供给到线圈21中，从而使用机电换能器M1到M6作为发电机，并且把机电换能器M1到M6所产生的电能供给到储存装置42中。
因此，机电换能器M1到M6的永磁体20和线圈21各自安装在曲柄室4内的曲拐臂W1到W6和轴承盖主体A1到A4上。因此，抑制了由于把机电换能器M1到M6安装到内燃机E中所引起的内燃机E的尺寸大小增大。由于线圈21设置在曲轴5的轴线L的侧部上的空间内，因此抑制了内燃机E的尺寸大小增大。由于安装永磁体20的曲拐臂W1到W6相对于曲轴5不能运动，因此曲拐臂W1到W6与曲轴5一起旋转，并且永磁体20和安装在轴承盖主体A1到A4中的线圈21之间的较小间隙G容易保持不变，机电换能器M1到M6起着发电机的作用，它们产生较大的辅助力从而促使曲轴5进行旋转，并且机电换能器M1到M6以较高电能的产生效率起着发电机的作用。由于机电换能器M1到M6设置有永磁体20和线圈21，并且永磁体20和相应线圈之间的较小间隙G可以保持不变，因此机电换能器M1到M6起着可以产生较高辅助力的电马达的作用，并且起着可以以高效率产生电能的发电机的作用。由于线圈21安装在轴承盖主体A1到A4上，因此安装线圈21的轴承盖主体A1到A4可以连接到缸体1的缸体元件1b上并且可以拆下来。因此，有利于在曲柄室4内设置线圈21的工作。由于润滑主轴承7的大量油在轴承盖主体A1到A4的附近进行流动，因此油可以有效地冷却线圈21，并且提高了机电换能器M1到M6的效率。
由于安装在曲轴5的曲拐臂W1到W6的平衡重W1a到W6a上的永磁体20可以用作平衡重，因此抑制了由于机电换能器M1到M6与内燃机E的结合而引起的内燃机E的重量增加。
由于线圈21固定到法兰A1b、A2b和A2c、A3b和A3c及A4b上，而这些法兰各自形成于轴承盖主体A1到A4的边缘部分A1a到A4a上，因此曲轴5的轴线L和线圈21之间的距离非常长，并且与线圈21一样，安装在平衡重W1a到W6a上的永磁体20可以设置在距离轴线L的一个较长距离上。因此，机电换能器M1到M6起着电马达的作用，该电马达借助于辅助力可以产生较大的辅助扭矩，从而促使曲轴5进行旋转，并且可以起着发电机的作用，在该发电机中，永磁体20以较高的圆周速度进行运动，该发电机以高效率产生电能。
由于线圈21的部分低于第一油位H1或者第二油位H2，并且浸入在装于油底壳3中的油中，因此装在油底壳3中的大量油使线圈21冷却。因此可以进一步提高线圈21的冷却，并且提高了机电换能器M1到M6的效率。由于内燃机E停止时平衡重W1a到W6a和永磁体20位于第一油位H1上方并且没有浸入在油中，因此在内燃机E工作时平衡重W1a到W6a和永磁体20不会搅动油，油不会对曲轴5的旋转施加阻力，并且可以防止空气和油进行混合。
由于当内燃机E的曲轴5旋转一个整圈时，三对机电换能器M1和M2、M3和M4及M5和M6中的至少一对的永磁体20与具有间隙G的相应线圈21相对，而该间隙G形成于永磁体20和相应线圈21之间，因此可以实现稳定的辅助工作和稳定的再生工作，并且可以抑制机电换能器M1到M6所引起的曲轴5的旋转速度改变。
由于线圈21安装在轴承盖8上，减少由于燃烧室6内的燃烧所产生的爆燃负荷的力作用在线圈21和安装在平衡重W1a到W6a上的永磁体20之间。因此，轴承部分B1到B4上的曲轴5所施加的爆燃负荷减少了，因此主轴承7的寿命延长了。
由于机电换能器M1到M6的永磁体20和线圈21在间隙G的相对侧上设置成相互相对，因此可以防止内燃机E的宽度即沿着轴线L的尺寸大小增加。
参照图5来描述本发明第二实施例的内燃机，在图5中，与第一实施例的内燃机相同或者相应的零件用相同的标号来表示，并且省略了描述。
第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于，与图1所示的连接件T相对应的零件与法兰A1b、A2b、A2c、A3b、A3c和A4b及轴承盖主体A1到A4形成一体。轴承盖8用作线圈安装件。由于线圈21安装在轴承盖8上，而该轴承盖成一体地设置有轴承盖主体A1到A4和连接件T，第二实施例中的内燃机所需要的零件少于第一实施例中的内燃机的零件，线圈21的定位误差减少了，并且容易为所有的线圈21形成相等的间隙G。这些线圈21牢牢地固定到刚性轴承盖8的部分上，而这些部分在邻近连接件T的位置上形成一个件，这有利于保持永磁体20和线圈21之间的间隙G不变。
参照图6来描述本发明第三实施例的内燃机，在图6中，与第一实施例的内燃机相同或者相应的零件用相同的标号来表示，并且省略了描述。
在第三实施例的内燃机中，除了六个线圈21固定地安装在每个轴承盖主体A1到A4中之外，三个线圈21和三个线圈21在形成曲柄室的曲轴箱1b的内表面上设置成相对于垂直平面而对称，该垂直平面包括曲轴5的轴线L，从而沿直径方向与每个平衡重W1a到W6a上的永磁体20相对。安装在曲轴箱1b的内表面上的线圈21设置成这样，较小的径向间隙G形成于线圈21的内表面和永磁体20之间。
除了第一实施例的这些效果之外，第三实施例还具有下面的效果。即使把机电换能器M1到M6安装到内燃机E中，抑制了内燃机E的尺寸大小的增大，因为辅助线圈21安装在曲轴箱1b的内表面上。由于线圈21的数目(这些线圈在曲轴5转一个整圈时与永磁体20相互作用)大于第一实施例的永磁体21所实验的数目，因此可以得到增大的辅助力并且可以产生增大的电能量。
参照图7来描述本发明第四实施例的内燃机，在图7中，与第一实施例的内燃机相同或者相应的零件用相同的标号来表示，并且省略了描述。
在第四实施例中，盘形转子30固定地安装在靠近轴颈J4的部分上，该轴颈J4邻近曲轴5上的曲拐臂W6。永磁体20间隔地连接到转子30的圆周上。以与第一实施例的轴承部分A4上的线圈相同的布置，使六个线圈21布置在形成于轴承件A4上的法兰A4b，从而与转子30相一致，并且在永磁体20和线圈21之间形成径向间隙G。
除了第一实施例的效果之外，第四实施例具有下面效果。内燃机E设置有一个机电换能器M7。尽管线圈31布置在圆弧上，但是抑制了由于机电换能器M7施加在曲轴5上的辅助力而引起的曲轴5的旋转的变化，因为永磁体20布置在转子30的整个圆周上。
在下文中将描述前述实施例的变形。
在第一个实施例中，连接轴承盖主体A1到A4的连接件T被连接到轴承盖主体A1到A4的边缘部分A1a、A2a、A3a和A4a上。当连接件T设置成在连接件T和包括平衡重W1a到W6a在内的曲拐臂W1到W6之间避免干扰时，连接件T不需要连接到轴承盖主体A1到A4的边缘部分A1a、A2a、A3a和A4a上。因此，即使设置了连接件T，但是线圈21可以设置成离开曲轴5的轴线L一个较长的距离，机电换能器M1到M6起着可以产生较大辅助扭矩从而促使曲轴5进行旋转的电马达的作用。
尽管在第三实施例中首先使轴承盖主体A1到A4设置有法兰A1b、A2b、A2c、A3b、A3c及A4b，但是机电换能器M1到M6的线圈21可以连接到连接件T上，并且法兰A1b、A2b、A2c、A3b、A3c及A4b可以省略。当线圈21连接到连接轴承部分A1到A4的边缘部分A1a到A4a的连接件T上时，曲轴5的轴线L和线圈21之间的距离可以增加一个等于法兰A1b、A2b、A2c、A3b及A4b的径向厚度的值，因此永磁体20可以设置在距离轴线L的一个增大距离上。因此，机电换能器M1到M6起着借助于辅助力而产生较大辅助扭矩从而促使曲轴5进行旋转的电马达的作用，并且起着发电机的作用，在该发电机中，永磁体20以较高的圆周速度进行运动，并且可以以较高的效率产生电能。由于线圈21连接到连接件T上从而提高了轴承盖主体A1到A4的刚性，因此线圈21牢牢地安装在刚性连接件T，这有利于在永磁体20和线圈21之间保持间隙G不变。同样地，在第四实施例中，轴承部分A4的法兰A4b可以省略，机电换能器M7的线圈21可以连接到连接件T上。
在第三实施例中，在没有把任何线圈连接到轴承盖主体A1到A4上的情况下，线圈21只连接到曲轴箱1b上。
只要在永磁体20和线圈21之间形成固定间隙，那么线圈可以设置在曲柄室4内的任何位置上。
尽管转子30沿轴向设置成邻近第四实施例中的轴承结构B4，但是转子30可以安装在曲柄室4内的曲轴5上的任何合适位置上。在这种情况下，辅助轴颈形成于曲轴5上，辅助轴颈支撑在辅助主轴承上，并且转子30支撑在辅助主轴承和曲轴5上的轴承结构B1或者B4之间的部分上。由于支撑转子30的一部分曲轴5支撑在相对端上，因此可以抑制曲轴5弯曲。如果转子30与曲轴5的平衡重W6a形成一体，那么可以减少零件的数目。
内燃机可以不是单缸或者三缸内燃机的多缸内燃机。在具有四个或者多个气缸的内燃机中，当内燃机工作时，容易使安装在曲拐臂上的永磁体20和与一些机电换能器的永磁体20有关的线圈21相互面对。因此，可以稳定地实现电马达的辅助工作和发电机的再生工作。
尽管前述实施例的轴承盖8设置有连接件T，但是连接件T可以省略。如果下部缸体即曲柄室形成件设置在缸体1和油底壳3之间，那么轴承盖8可以与下部缸体形成一体，这提高了用来支撑线圈21的支撑结构的刚性，并且间隙G容易保持不变。
前述实施例中的永磁体20与线圈21形成相对，从而在永磁体20和线圈21之间形成了径向间隙G。永磁体20可以连接到曲拐臂的侧表面上，并且线圈21可以连接到轴承盖主体的侧表面上，因此永磁体20和这些线圈沿轴向设置成相互相对，而轴向间隙形成于永磁体20和线圈21之间。
线圈21安装在轴承部分的整个圆周上，从而面对平衡重或者转子30。尽管安装在轴承盖8上的一些线圈21浸入在油中，而该油装在前述实施例中的油底壳3内，但是所有线圈21部分地或者整体地浸入在该油中。
尽管永磁体20和线圈21形成了机电换能器，而每个换能器可以起着前述实施例中的电马达和发电机的作用，但是永磁体20和线圈21形成了不能发电的马达或者发电机。本发明的电马达或者发电机可以是任何型式的交流电马达或者任何型式的直流发电机。
权利要求
1.一种内燃机，它包括缸体；曲轴；轴承盖，它固定到缸体上，从而把用来旋转的曲轴安装在缸体上；及曲柄室形成件，它形成了曲柄室；其特征在于，把磁场产生件固定到曲柄室内的曲轴部分上，从而相对于曲轴不能运动，把线圈安装在曲柄室内的轴承盖上，及磁场产生件和线圈至少形成了电马达、发电机或者机电换能器。
2.如权利要求1所述的内燃机，其特征于，轴承盖包括若干轴承盖主体和连接件，该连接件连接轴承盖主体，并且这些线圈相对于连接件设置在曲轴的轴线的侧部上。
3.如权利要求1所述的内燃机，其特征于，轴承盖包括若干轴承盖主体和连接轴承盖主体的连接件，并且这些线圈安装在连接件上。
4.如权利要求1所述的内燃机，其特征于，磁场产生件安装在平衡重上，而这些平衡重包括在曲轴之内。
5.如权利要求4所述的内燃机，其特征于，每个所述平衡部分呈扇形，每个所述磁场产生件安装在每个所述平衡部分的边缘部分上，所述边缘部分离曲轴的旋转轴线最远。
6.如权利要求1所述的内燃机，其特征于，曲柄室形成件包括油底壳，而线圈浸入装在油底壳中的油中。
7.一种内燃机，它包括曲轴；及曲柄室形成件，它形成了曲柄室；其特征在于，把磁场产生件固定到曲柄室内的曲轴部分上，从而相对于曲轴不能运动，把线圈安装在曲柄室内的曲柄室形成件上，及磁场产生件和线圈至少形成了电马达、发电机或者机电换能器。
8.如权利要求7所述的内燃机，其特征于，这些线圈安装在线圈座上，这些线圈座设置在曲柄室内，因此磁场产生件和线圈之间的间隙可以保持不变。
9.如权利要求7所述的内燃机，其特征于，磁场产生件安装在平衡重上，而这些平衡重包括在曲轴之内。
10.如权利要求9所述的内燃机，其特征于，每个所述平衡部分呈扇形，每个所述磁场产生件安装在每个所述平衡部分的边缘部分上，所述边缘部分离曲轴的旋转轴线最远。
11.如权利要求7所述的内燃机，其特征于，曲柄室形成件包括油底壳，而线圈浸入装在油底壳中的油中。
12.如权利要求1所述的内燃机，其特征于，沿着圆弧，在与磁场产生件相对的位置上，把所述线圈各自固定地安装在所述轴承盖的径向外侧上，而该圆弧沿着所述径向外侧的边缘进行延伸。
13.如权利要求1所述的内燃机，其特征于，所述线圈设置在这样的位置上，以致它们与润滑曲轴的轴承结构的油相接触。
全文摘要
内燃机(E)包括曲轴(5)和轴承盖(8),而该轴承盖支撑旋转的曲轴(5)。起着磁场产生件的作用的永磁体(20)连接到平衡重(W1a到W6a)上,这些平衡重与曲轴(5)的曲拐臂(W1到W6)形成一体。线圈(21)连接到轴承盖(8)的轴承盖主体(A1到A4)上。永磁体(20)和线圈(21)形成了机电换能器(M1到M6)。在永磁体(20)和相应线圈(21)之间可靠地形成了较小的间隙,并且该间隙保持它们之间,而不会伴有内燃机尺寸大小的实际增大。根据内燃机的工作模式来控制机电换能器(M1到M6),从而起着电马达或者发电机的作用。
文档编号F02B63/04GK1365175SQ0210158
公开日2002年8月21日 申请日期2002年1月10日 优先权日2001年1月10日
发明者佐山刚彦, 大神生稔, 山本善夫, 佐藤浩光, 岩田和之 申请人:本田技研工业株式会社