專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、與旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的引擎、以及安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)的車輛，特別涉及改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
迄今，作為以摩托車為主的跨騎式車輛所使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(也作為發(fā)電機(jī)而起作用的電動(dòng)馬達(dá))，正在開(kāi)發(fā)的有輔助引擎的驅(qū)動(dòng)力以使車輛行駛的類型；或以其獨(dú)自的驅(qū)動(dòng)力而使車輛行駛的類型。
通常，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和扭矩等輸出特性被旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)構(gòu)限定在狹窄的范圍內(nèi)。例如，具有發(fā)出強(qiáng)磁通的場(chǎng)磁鐵并以高扭矩進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)無(wú)法以低扭矩高速旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)，相反，以低扭矩高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)無(wú)法以高扭矩低速旋轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)等。也就是說(shuō)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性被其機(jī)構(gòu)所限制。
其原因在于，當(dāng)場(chǎng)磁鐵產(chǎn)生的磁通橫穿線圈時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的磁通，會(huì)有與定子的旋轉(zhuǎn)方向反向的力被施加在場(chǎng)磁鐵上。
關(guān)于這一點(diǎn)，公知有進(jìn)行磁場(chǎng)減弱控制來(lái)改變輸出特性的方法。該方法是當(dāng)場(chǎng)磁鐵所產(chǎn)生的磁通橫穿線圈時(shí)，向線圈供電，以產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的磁通反向流動(dòng)的磁通。但是，該方法要提供無(wú)助于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電力，因此效率低。
因此，提出了通過(guò)機(jī)械方法來(lái)改變?cè)谛D(zhuǎn)電機(jī)中產(chǎn)生的磁通，由此來(lái)改變輸出特性的方案。例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了在徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)中改變輸出特性的方案，其中，該徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有轉(zhuǎn)子，具有以包圍旋轉(zhuǎn)軸的方式來(lái)配置的場(chǎng)磁鐵；以及定子，配置在該轉(zhuǎn)子的徑向上，以包圍轉(zhuǎn)子的方式進(jìn)行設(shè)置。在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子在旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向上相對(duì)移動(dòng)，由此改變磁通，從而改變輸出特性。
但是，在該旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由于使高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向上移動(dòng)，因此難以準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)子的位置，從而難以準(zhǔn)確地控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。
專利文獻(xiàn)1日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2004-104943號(hào)公報(bào)關(guān)于這一點(diǎn)，也考慮了以下方法，即使靜止的定子整體在旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向上相對(duì)于轉(zhuǎn)子移動(dòng)，以準(zhǔn)確地控制轉(zhuǎn)子的位置。但是，由于通常轉(zhuǎn)子具有線圈，因而重量大，所以難以用低輸出的致動(dòng)器來(lái)使定子整體移動(dòng)。因此，準(zhǔn)確地改變大重量的定子的位置以便準(zhǔn)確地控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性也很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種可以改變磁通、能夠準(zhǔn)確地控制輸出特性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子、以及具有該定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)、引擎、車輛。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子是在旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向上與轉(zhuǎn)子相對(duì)配置的軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，具有環(huán)形的第一定子，其具有圍繞所述軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒；以及環(huán)形的第二定子，其具有圍繞所述軸線配置成環(huán)形并與所述多個(gè)第一齒在所述軸線方向上相對(duì)配置的多個(gè)第二齒，被磁力向該第一定子一側(cè)吸引，可以圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)；在所述多個(gè)第一定子的每一個(gè)上纏繞有線圈，所述第一定子具有所述第二定子直接或間接抵接的被抵接面，限定了與所述第二定子相對(duì)并埋設(shè)有所述多個(gè)第一齒的該第一定子的相對(duì)面、和與所述第一定子相對(duì)并埋設(shè)有所述多個(gè)第二齒的所述第二定子的相對(duì)面在所述軸向上的間距。
根據(jù)本發(fā)明，定子具有第二定子以及具有線圈的第一定子，由于第二定子圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，流經(jīng)第一定子所具有的第一齒的磁通量發(fā)生變化，從而可以改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。另外，通過(guò)第一定子來(lái)限定第二定子和第一定子的間距。因此，間距不受安裝定子的部件等的形狀變化或形狀誤差等影響，被準(zhǔn)確地設(shè)定。由此可以準(zhǔn)確地控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。另外，第二定子被第一定子所具有的線圈由于通電而產(chǎn)生的磁力向第一定子一側(cè)吸引。
在這里，第一定子也可以按照以下方式來(lái)限定間距相對(duì)面之間的間距為零，即第一定子的相對(duì)面與第二定子的相對(duì)面接觸。另外，第一定子不僅可以按照使間距固定的方式來(lái)進(jìn)行限定，也可以按照隨著第二定子的旋轉(zhuǎn)在規(guī)定范圍內(nèi)改變間距的方式來(lái)進(jìn)行限定。
另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的特征在于，所述第二定子具有以所述軸線為中心的圓筒形的內(nèi)周面和外周面，所述第一定子具有與所述第二定子的所述內(nèi)周面或所述外周面直接或間接接觸的、以所述軸線為中心的筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面，并將所述第二定子可圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)地支撐著。在該方式中，改變流經(jīng)第一定子所具有的第一齒的磁通量，由此可以改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。另外，可以不受安裝定子的部件等的形狀變化或形狀誤差等影響，準(zhǔn)確地確保間距。
另外，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子是與圍繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子在所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)或內(nèi)側(cè)相對(duì)配置的徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，具有第一定子，其具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面；以及第二定子，圍繞所述軸線環(huán)形配置有多個(gè)第二齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面，所述第二齒在徑向上與所述第一齒相對(duì)配置；在所述多個(gè)第一齒的每一個(gè)上纏繞有線圈，所述第一定子或所述第二定子中的某一個(gè)的內(nèi)周面比另一個(gè)的外周面的直徑大，所述另一個(gè)插入所述一個(gè)中，所述第二定子可圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)地由所述第一定子支撐。
根據(jù)本發(fā)明，定子具有第二定子和具有線圈的第一定子，由于第二定子圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，流經(jīng)第一定子所具有的第一齒的磁通量發(fā)生變化，從而可以改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。另外，由于第二齒與第一齒一樣圍繞軸線環(huán)形配置，所以可以準(zhǔn)確地改變第二齒和第一齒的相對(duì)位置，從而可以準(zhǔn)確地控制輸出特性。在這里，也可以是第一定子或第二定子中的某一個(gè)的內(nèi)周面的直徑比另一個(gè)的外周面的直徑稍大，一個(gè)的內(nèi)周面與另一個(gè)的外周面接觸。
另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的特征在于，所述第一定子的所述外周面或所述內(nèi)周面中的某一個(gè)面與所述第二定子在徑向上相對(duì)，在所述第一定子的所述一個(gè)面上形成有以所述軸線為中心的筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面，所述旋轉(zhuǎn)支撐面與所述第二定子直接或間接地接觸。在該方式中，可以改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。另外，可以準(zhǔn)確地控制輸出特性。
另外，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子是與圍繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子在所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)或內(nèi)側(cè)相對(duì)配置的徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，其特征在于，具有第一定子，其具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面；以及第二定子，圍繞所述軸線環(huán)形配置有多個(gè)第二齒，該多個(gè)第二齒在徑向上與所述第一齒相對(duì)配置，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面；在所述多個(gè)第一齒的每一個(gè)上纏繞有線圈，所述第一定子或所述第二定子中的某一個(gè)的內(nèi)周面比另一個(gè)的外周面的直徑大，所述另一個(gè)插入所述一個(gè)中，所述第一定子固定在固定部件上，所述第二定子可圍繞該軸線旋轉(zhuǎn)地由在所述固定部件上形成的、以所述軸線為中心的圓筒形的筒形部支撐。
根據(jù)本發(fā)明，定子具有第二定子和具有線圈的第一定子，由于第二定子圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，流經(jīng)第一定子所具有的第一齒的磁通量發(fā)生變化，從而可以改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。另外，由于第二齒可旋轉(zhuǎn)地由固定部件的筒形部支撐，所以可以使第二定子在相同的軌道上旋轉(zhuǎn)，從而可以準(zhǔn)確地控制輸出特性。
在這里，固定部件例如是覆蓋旋轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)箱、曲柄軸箱、從引擎至后車輪的驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(例如，覆蓋傳動(dòng)鏈條、傳動(dòng)帶、傳動(dòng)軸的箱體)等。
另外，本發(fā)明的一個(gè)方式的特征在于，所述第二定子的內(nèi)周面或外周面與在所述固定部件的所述筒形部上形成的筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面直接或間接地接觸。在該方式中，可以準(zhǔn)確地改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性。
另外，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有上述記載中的任一種定子。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種能夠改變輸出特性并能夠準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
另外，本發(fā)明的引擎與具有上述任一項(xiàng)所記載的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接。根據(jù)本發(fā)明，由于可以準(zhǔn)確地改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性，所以可以在較寬范圍內(nèi)進(jìn)行引擎驅(qū)動(dòng)力的輔助控制。另外，可以準(zhǔn)確地進(jìn)行輔助控制。并且，旋轉(zhuǎn)電機(jī)與引擎連接例如是指曲柄軸為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸、或配置在從引擎至后車輪的驅(qū)動(dòng)力傳輸路徑中的旋轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸等。
另外，在本發(fā)明的車輛上安裝有具有上述任一項(xiàng)所記載的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，由于可以準(zhǔn)確地改變旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出特性，所以可以準(zhǔn)確地進(jìn)行車輛的行駛控制。另外，車輛例如包括摩托車(包括具有電動(dòng)機(jī)的自行車(機(jī)動(dòng)自行車)、小輪摩托車)、四輪高爾夫球車(全地形型車輛)、雪地摩托車、2至4人乘坐的四輪高爾夫球車(全地形型車輛)等。


圖1是安裝有具有本發(fā)明第一實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的摩托車的側(cè)視圖；圖2是上述摩托車后部的側(cè)視圖；圖3是沿圖2的III-III線所取的截面圖；圖4是圖3的放大圖；圖5是上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分解立體圖；圖6是構(gòu)成上述定子的第一定子的主視圖(示出與轉(zhuǎn)子相對(duì)的面的圖)和后視圖(示出與第二定子相對(duì)的面的圖)；圖7是沿圖6的VII-VII線所取的截面圖；圖8是沿圖6的VIII-VIII線所取的截面圖；圖9是斜著觀察第一定子的與轉(zhuǎn)子相對(duì)的面的圖；圖10是斜著觀察第一定子的與第二定子相對(duì)的面的圖；圖11是構(gòu)成上述定子的第二定子的主視圖(示出與第一定子相對(duì)的面的圖)；圖12是沿圖11的XII-XII線所取的截面圖；圖13是沿圖11的XIII-XIII線所取的截面圖；圖14是斜著觀察第二定子的與第一定子相對(duì)的面的圖；圖15是斜著觀察第二定子的、與第一定子相對(duì)的面的相反一側(cè)的面的圖；圖16是示出第二定子旋轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的圖；圖17是示出上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的磁通量的變化的圖；圖18是具有本發(fā)明其他實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的截面圖；圖19是圖18所示定子的放大圖；圖20是具有本發(fā)明第二實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的截面圖；圖21是圖20所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分解立體圖；圖22是圖20的放大圖；圖23是具有本發(fā)明其他實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的截面圖；圖24是具有本發(fā)明其他實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的截面圖；圖25是圖24的放大圖；圖26是具有本發(fā)明第三實(shí)施方式的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的截面圖；圖27是圖26所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分解立體圖；圖28是圖26的放大圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)下面，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
圖1是安裝有具有本發(fā)明的定子25的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的摩托車1的側(cè)視圖，圖2是該摩托車1后部的側(cè)視圖，圖3是沿圖2的III-III線所取的截面圖，圖4是具有圖3所示的定子25的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的放大圖，圖5是該旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的分解立體圖。
如圖1所示，摩托車1在車身前方下部具有前車輪3，前車輪3可旋轉(zhuǎn)地由前叉5的下端部支撐。在前叉5的上端部連接有向上方延伸的轉(zhuǎn)向軸7。在轉(zhuǎn)向軸7的上端部安裝有向車寬方向延伸的把手9。在轉(zhuǎn)向軸7的中央部分安裝有車架10。
車架10向車身后部的斜下方延伸，之后彎曲并向水平方向延伸。然后再次彎曲，隨后筆直延伸。在車架10的后部上方配置有座位13。在車架10的后端部連接著后懸掛15的上端部。后懸掛15的下端部連接在后臂16的后端部16a上(參照?qǐng)D2)。后臂16將后車輪17可旋轉(zhuǎn)地支撐著。后車輪17被通過(guò)帶式無(wú)級(jí)變速器等驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)傳遞過(guò)來(lái)的引擎50的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。引擎50配置在車架10的中央部的下方。
在引擎50的中心部設(shè)有汽缸50a，在汽缸50a中容納有活塞50b。在活塞50b上安裝連桿50c的上端部，連桿50c的下端部被安裝在曲柄軸51上。引擎50以曲柄軸51為輸出軸，引擎50的驅(qū)動(dòng)力從曲柄軸51通過(guò)驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)而被傳給后車輪17。
在引擎50的車寬方向的外側(cè)(圖3所示的α方向)配置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)20。旋轉(zhuǎn)電機(jī)20以曲柄軸51為輸出軸，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20以輔助引擎50的驅(qū)動(dòng)力以使車輛行駛，或單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛(參照?qǐng)D3)。另外，在電池(未圖示)的蓄電量比預(yù)定值低的情況下，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20也可以作為發(fā)電機(jī)起作用。
如圖3或圖4所示，軸承52被保持在從側(cè)面覆蓋曲柄軸箱50d的箱蓋19上。曲柄軸51由軸承52可旋轉(zhuǎn)地支撐著。另外，曲柄軸51的中心側(cè)由安裝在曲柄軸箱50d上的含油軸承53可旋轉(zhuǎn)地支撐著。另外，在箱蓋19上形成有圓筒形的筒形部19a，該筒形部19a從曲柄軸51的端部51c的邊緣向車寬方向的內(nèi)側(cè)(從曲柄軸51的端部51c朝向中心一側(cè)的方向)豎立設(shè)置。該筒形部19a支撐著后述旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的定子25。后面將詳細(xì)說(shuō)明該筒形部19a對(duì)定子25的支撐結(jié)構(gòu)。
在曲柄軸51上，從曲柄軸51的中心一側(cè)(連接有連桿50c的一側(cè))朝向端部51c，順次安裝有起動(dòng)減速齒輪61、單向離合器55、以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)20。
起動(dòng)減速齒輪61通過(guò)齒輪62與起動(dòng)馬達(dá)60連結(jié)。當(dāng)引擎起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)馬達(dá)60的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)齒輪62、起動(dòng)減速齒輪61、單向離合器55以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的軛71傳給曲柄軸51。另一方面，在引擎50起動(dòng)結(jié)束后，起動(dòng)馬達(dá)60停止驅(qū)動(dòng)，并且單向離合器55相對(duì)于起動(dòng)減速齒輪61獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，由此引擎50的驅(qū)動(dòng)力不會(huì)傳給起動(dòng)馬達(dá)60。另外，起動(dòng)減速齒輪61相對(duì)于曲柄軸51空轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)20是軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，即定子相對(duì)于轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸(在這里，是曲柄軸51)的軸線的方向(以下稱為軸線方向)上相對(duì)配置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)20在單向離合器55的車寬方向的外側(cè)(在從曲柄軸51的中心一側(cè)朝向端部51c的方向上)安裝在曲柄軸51上。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)20從曲柄軸51的中心一側(cè)開(kāi)始依次具有轉(zhuǎn)子70和定子25。轉(zhuǎn)子70具有軛71和場(chǎng)磁鐵23。軛71為近似碗狀，并具有圓盤形的圓盤部71a、筒形的外筒部71b、以及筒形的內(nèi)筒部71c。在圓盤部71a的中心部設(shè)有供曲柄軸51插入的插通孔，內(nèi)筒部71c從該插通孔的邊緣部向軸線方向豎立設(shè)置。外筒部71b在軸線方向上向定子25一側(cè)豎立設(shè)置。
軛71的內(nèi)筒部71c的內(nèi)周面按照越接近曲柄軸51的端部51c其直徑越小的方式形成。另一方面，在曲柄軸51上形成有越接近該端部51c其直徑越小的錐形部51b。螺母57從軛71的車寬方向的外側(cè)嵌在曲柄軸51上，螺母57將軛71壓向曲柄軸51的中心一側(cè)。由此，軛71的內(nèi)筒部71c的內(nèi)周面相對(duì)于曲柄軸的錐形部51b的外周面而壓接著。其結(jié)果是，軛71與曲柄軸51摩擦約束，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的驅(qū)動(dòng)力從軛71傳給曲柄軸51。
在圓盤部71a上形成有多個(gè)呈環(huán)形的用于緊固螺栓的貫通孔。另一方面，在單向離合器55上，在與該貫通孔對(duì)應(yīng)的位置上形成有螺栓孔。于是，螺栓嵌入到彼此相對(duì)的貫通孔和螺栓孔中，軛71通過(guò)螺栓而被固定在單向離合器55上。
在圓盤部71a的與定子25相對(duì)的相對(duì)面上，與軸線方向垂直地接合有多個(gè)場(chǎng)磁鐵23。多個(gè)場(chǎng)磁鐵23以磁極(N極，S極)交替的方式呈環(huán)形配置在曲柄軸51的軸線的周圍(以下，稱為軸線周圍)。
軛71的外筒部71b形成得較厚，以使軛71具有慣性質(zhì)量。軛71也作為飛輪而起作用。另外，在外筒部71b的外周面上形成有多個(gè)凸起部71g和多個(gè)凸起部71h。凸起部71g用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子70的旋轉(zhuǎn)角度，在周向上等間距排列(參照?qǐng)D5)。另外，凸起部71h用于檢測(cè)場(chǎng)磁鐵23的位置，與具有相同磁極(N極或S極)的場(chǎng)磁鐵23對(duì)應(yīng)設(shè)置。
如上所述，旋轉(zhuǎn)電機(jī)20具有定子25。本實(shí)施方式的定子25具有第一定子30、以及與該第一定子30在軸線方向上相對(duì)配置的第二定子40。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)20中，通過(guò)第二定子40圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，從而該旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的輸出特性發(fā)生改變。
下面，對(duì)定子25進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
首先，根據(jù)圖3至圖10來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明第一定子。圖6的(a)是第一定子30的主視圖(示出與轉(zhuǎn)子21相對(duì)的面的視圖)，圖6的(b)是第一定子30的后視圖(示出與第二定子40相對(duì)的面的視圖)，圖7是沿圖6的VII-VII線所取的截面圖，圖8是沿圖6的VIII-VIII線所取的截面圖，圖9和圖10是第一定子30的立體圖，圖9是斜著觀察第一定子30的與轉(zhuǎn)子70相對(duì)的面的圖，圖10是斜著觀察第一定子30的與第二定子40相對(duì)的面的圖。
第一定子30具有由鐵心構(gòu)成的多個(gè)第一齒34、以及纏繞在第一齒34上的線圈31。該第一齒34和線圈31通過(guò)由含有潤(rùn)滑劑的樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂部36而被成形。多個(gè)第一齒34圍繞曲柄軸51的軸線配置成環(huán)形，第一定子30呈近似環(huán)形(參照?qǐng)D6)。
如圖8所示，第一齒34具有在側(cè)周面上纏繞有線圈31的線圈纏繞部34c、以及與轉(zhuǎn)子70的場(chǎng)磁鐵23相對(duì)的磁鐵相對(duì)部34d。磁鐵相對(duì)部34d的寬度(橫向(第一定子的周向)的長(zhǎng)度)比線圈纏繞部34c的寬度大。因此，磁鐵相對(duì)部34d的端面34a(與場(chǎng)磁鐵23相對(duì)的面)比線圈纏繞部34c的端面34b(與第二定子40相對(duì)的面)大。另外，線圈纏繞部34c的第二定子40一側(cè)的端部的角部經(jīng)過(guò)了倒角，從而端面34b的寬度比線圈纏繞部34c的寬度小。
另外，鄰接的磁鐵相對(duì)部34d之間的間距j(磁鐵相對(duì)部34d的橫向端面和與其鄰接的第一齒34的磁鐵相對(duì)部34d的橫向端面之間的距離)比線圈纏繞部34c的端面34b和第二定子40所具有的第二齒41的端面41a之間的間距k大(參照?qǐng)D4)。
樹(shù)脂部36在比第一齒34和線圈31靠徑向內(nèi)側(cè)(曲柄軸51的軸線一側(cè))的地方具有圍繞曲柄軸51的軸線的圓筒形的內(nèi)周部36a。另外，樹(shù)脂部36在比第一齒34和線圈31靠徑向外側(cè)的地方具有同樣圍繞曲柄軸51的軸線的圓筒形的外周部36b(參照?qǐng)D4或圖6)。
外周部36b向車寬方向的外側(cè)(在軸線方向上，從曲柄軸51的中心一側(cè)(汽缸50a一側(cè))朝向端部51c的方向)延伸。在其邊緣部上形成有從該邊緣部向徑向外側(cè)豎立設(shè)置的多個(gè)接合部37(37a、37b、37c、37d)(參照?qǐng)D6)。在各個(gè)接合部37上形成有向車寬方向的外側(cè)開(kāi)口的凹部。在箱蓋19上，在與接合部37對(duì)應(yīng)的位置上形成有凹部19c。銷38的一個(gè)端部嵌入各個(gè)接合部37的凹部中。銷38的另一個(gè)端部可脫出地、即可自由拔出地嵌入箱蓋19的凹部19c中。由此，第一定子30按照雖然不能圍繞軸線旋轉(zhuǎn)、但可在軸線方向上移動(dòng)的方式被安裝在箱蓋19上。
接合部37a和與其鄰接的接合部37b之間的外周部36b的邊緣部被切去，從而形成向徑向外側(cè)開(kāi)口的缺口39。第二定子40的齒輪接合部45從該缺口39向徑向外側(cè)凸出。使第二定子40旋轉(zhuǎn)的齒輪68與該齒輪接合部45嚙合。旋轉(zhuǎn)力從齒輪68傳過(guò)來(lái)時(shí)，第二定子40圍繞軸線旋轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D5)。另外，后面將詳細(xì)地說(shuō)明該第二定子40的齒輪接合部45和第二定子40的旋轉(zhuǎn)。
在樹(shù)脂部36的內(nèi)周部36a上形成有軸承支撐面36c。軸承支撐面36c與曲柄軸51的軸線垂直并為環(huán)形。另一方面，在軛71的內(nèi)筒部71c的外周面上設(shè)有軸承支撐面71d，該軸承支撐面71d與曲柄軸51的軸線垂直并為環(huán)形。在軸承支撐面71d和第一定子的軸承支撐面36c之間配置有環(huán)形的軸承63。由此，限制第一定子30向軛71的靠近。即，如上所述，第一定子30按照可在軸線方向上移動(dòng)的方式安裝在箱蓋19上。第一齒34被場(chǎng)磁鐵23的磁力向該場(chǎng)磁鐵23一側(cè)吸引。于是，軸承63受到軛71的軸承支撐面71d的支撐，將第一定子30壓向車寬方向的外側(cè)，抵抗場(chǎng)磁鐵23的磁力而支撐第一定子30，對(duì)第一定子30靠近軛71進(jìn)行限制。
在樹(shù)脂部36的內(nèi)周部36a上設(shè)有以曲柄軸51的軸線為中心的圓筒形的被抵接部36k。被抵接部36k從包括第一齒34的第二定子40一側(cè)的端面34b的平面向車寬方向的外側(cè)延伸。被抵接部36k的整個(gè)內(nèi)周面與設(shè)置在箱蓋19上的筒形部19a的外周面接觸。由此，確定了第一定子30的徑向的位置，并抑制了第一定子30在旋轉(zhuǎn)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)時(shí)振動(dòng)。
被抵接部36k的車寬方向外側(cè)(第二定子40一側(cè))的端面(抵接面)36h與曲柄軸51的軸線垂直，第二定子40與該端面36h抵接并由其支撐。后面將詳細(xì)說(shuō)明由第一定子30來(lái)支撐第二定子40的結(jié)構(gòu)。
接著，根據(jù)圖3至圖5、以及圖11至圖15來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明第二定子40。圖11是第二定子40的主視圖(示出與第一定子30相對(duì)的面的視圖)，圖12是沿圖11的XII-XII線所取的截面圖，圖13是沿圖11的XIII-XIII線所取的截面圖，圖14和圖15是第二定子40的立體圖，圖14是斜著觀察第二定子40的與第一定子30相對(duì)的面的圖，圖15是斜著觀察第二定子40的、與第一定子30相對(duì)的面的相反一側(cè)的面的圖。
第二定子40具有多個(gè)第二齒41和基座42。第二齒41與第一齒34相對(duì)地配置成以曲柄軸51的軸線為中心的環(huán)形。基座42為圓盤形，并設(shè)有呈環(huán)形的多個(gè)安裝孔。第二齒41被壓入該安裝孔中，基座42使其保持為環(huán)形形狀。另外，第二定子40具有安裝在基座42的內(nèi)面(與第一定子30相對(duì)的面的相反一側(cè)的面)的近似環(huán)形的樹(shù)脂部43。樹(shù)脂部43由包含潤(rùn)滑劑的樹(shù)脂形成。
如圖13或圖14所示，第二齒41由俯視為矩形的鐵心構(gòu)成，第二齒41的橫截面呈矩形的角經(jīng)倒角的六邊形形狀。第二齒41的靠第一齒34一側(cè)的端面41a的寬度(橫向(第二定子40的周向)的長(zhǎng)度)比相反一側(cè)的端面41b的寬度小。
樹(shù)脂部43具有向徑向內(nèi)側(cè)凸出的環(huán)形的抵接部43e。抵接部43e的內(nèi)周面(被旋轉(zhuǎn)支撐面)43d的直徑與箱蓋19的筒形部19a的外周面(旋轉(zhuǎn)支撐面)的直徑相適應(yīng)。內(nèi)周面43d的整個(gè)內(nèi)周面與筒形部19a的外周面接觸。由此，第二定子40可圍繞軸線旋轉(zhuǎn)地由箱蓋19支撐。
另外，第二定子40的抵接部43e與第一定子30抵接，由此限定了第一齒34的端面34b與第二齒41的端面41a之間的間距k。
即，第二齒41被第一定子30所產(chǎn)生的磁力向第一定子30一側(cè)吸引。抵接部43e的車寬方向內(nèi)側(cè)的端面43c(抵接面)的內(nèi)徑和外徑與被抵接部36k的端面36h(被抵接面)的內(nèi)徑和外徑大致相同。該端面43c與被抵接面36k的端面36h抵接，由此被抵接部36k抵抗磁力而將第二定子40壓向車寬方向的外側(cè)，從而限制第二定子40向第一定子30側(cè)的靠近。被抵接部36k的軸線方向的長(zhǎng)度(從包括第一齒34的端面34b的平面到端面36h的距離)與從包括第二齒41的端面41a的平面到抵接部43e的端面43c的距離的差為間距k。這樣，第一定子30的抵接部36k與第二定子40抵接，由此確保了間距k。
另外，在第一定子30的被抵接部36k的外周面與設(shè)置在該第一定子30上的外周部36b的內(nèi)周面之間設(shè)有環(huán)形的空間，在該空間中環(huán)形地配置有多個(gè)第二齒41。
另外，在第二定子40的樹(shù)脂部43上形成有齒輪接合部45，其在周向上具有預(yù)定的長(zhǎng)度并向徑向外側(cè)凸出。如上所述，該齒輪接合部45從設(shè)置在外周部36b上的缺口39向徑向外側(cè)凸出，可以在缺口39的范圍內(nèi)在周向上往復(fù)移動(dòng)。配置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的徑向外側(cè)的齒輪68與該齒輪接合部45嚙合(參照?qǐng)D2或圖5)。在齒輪68上纏繞有與馬達(dá)66連結(jié)的金屬絲66a。馬達(dá)66的正向或反向的旋轉(zhuǎn)通過(guò)金屬絲66a和齒輪68而被傳給第二定子40，從而使第二定子40圍繞軸線正向或反向旋轉(zhuǎn)。
在這里，對(duì)第二定子40的旋轉(zhuǎn)以及由此引起的磁通量的變化進(jìn)行說(shuō)明。圖16是示出第二定子40圍繞曲柄軸51的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的圖，圖17是用于示出磁通量的變化的圖。另外，為了進(jìn)行說(shuō)明，在這些圖中省略了圖3或圖4所示的第一定子30的樹(shù)脂部36、和第二定子40的樹(shù)脂部43等，在圖16中省略了軛71的外筒部71b。
圖16中的(a)示出了第二定子41與第一定子34正對(duì)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，第一定子34的靠第二齒41一側(cè)的端面34b與第二齒41的靠第一齒34一側(cè)的端面41a之間的間距變?yōu)樽钚≈祂。如上所述，按照以下方式來(lái)配置第一齒34鄰接的第一齒34的磁鐵相對(duì)部34d之間的距離j(磁鐵相對(duì)部34d的端面34e和與其鄰接的磁鐵相對(duì)部34d的端面34e之間的間隙)比間距k大。因此，間隙j引起的磁阻比間隙k引起的磁阻大。此時(shí)，如圖17的(a)所示，在場(chǎng)磁鐵23和與其鄰接的場(chǎng)磁鐵23之間形成的磁通的大部分透過(guò)第一齒34的線圈纏繞部34c。該磁通變?yōu)榱鬟^(guò)線圈31內(nèi)側(cè)的強(qiáng)磁通流。
另一方面，如果馬達(dá)66正向旋轉(zhuǎn)，則第二齒41經(jīng)過(guò)圖16的(b)所示的中途的位置，并移動(dòng)至圖16的(c)所示的第一齒34和與其鄰接的第一齒34的中間位置。此時(shí)，第一齒34和第二齒41之間的間隙擴(kuò)大，第一齒34和第二齒41之間的磁阻增大。因此，如圖17的(b)所示，在場(chǎng)磁鐵23和與其鄰接的場(chǎng)磁鐵23之間形成的磁通的大部分從第一齒34的磁鐵相對(duì)部34d透向與其鄰接的磁鐵相對(duì)部34d。由于該磁通不通過(guò)線圈31的內(nèi)側(cè)，所以變?yōu)槿醮磐鳌?br> 由此，來(lái)自場(chǎng)磁鐵23的磁通不會(huì)橫穿第一齒34的省略了圖示的線圈31，由于該磁通橫穿線圈31而引起的轉(zhuǎn)子70的旋轉(zhuǎn)方向上的磁阻消除，因此可以進(jìn)行低扭矩高速旋轉(zhuǎn)。
另外，在如圖16的(a)所示的第一齒34與第二齒41正對(duì)的狀態(tài)下，齒輪接合部45的一個(gè)端面與缺口39的一個(gè)端面39a抵接。另外，如圖16的(c)所示，在第一齒41位于鄰接的第一齒34之間的中間位置的狀態(tài)下，齒輪接合部45的另一個(gè)端面與缺口39的另一個(gè)端面39b抵接。即，缺口39的端面39a、39b限制了第二定子40的旋轉(zhuǎn)范圍。
以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的定子25具有第二定子40、以及具有線圈31的第一定子30。而且，通過(guò)第二定子40旋轉(zhuǎn)，從而旋轉(zhuǎn)電機(jī)20的輸出特性發(fā)生改變。另外，第一定子30抵抗定子之間的吸引力而可旋轉(zhuǎn)地支撐第二定子40。由此，可以不管箱蓋19等的形狀而準(zhǔn)確地設(shè)定第一齒34的端面34b和第二齒41的端面41a之間的間距k，從而準(zhǔn)確地控制輸出特性。
另外，在以上說(shuō)明的定子25中，第一定子30通過(guò)第一定子30的被抵接部36k與第二定子40的抵接部43e直接抵接來(lái)限制間距k。但是，第一定子30也可以通過(guò)被抵接部36k間接地與抵接部43e抵接來(lái)限制間距k。
圖18和圖19是具有本實(shí)施方式的定子25a的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20a的截面圖，圖19是圖18的放大圖。另外，在這些圖中，在與以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20a相同的地方標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)，并省略對(duì)其的說(shuō)明。
第一定子30的內(nèi)周部36a在車寬方向的外側(cè)具有被抵接部36k。另一方面，在第二定子40的樹(shù)脂部43上形成有向徑向內(nèi)側(cè)凸出的抵接部43e。在被抵接部36k和抵接部43e之間配置有軸承64。第一定子30限制了間距k，并通過(guò)軸承64而可旋轉(zhuǎn)地支撐第二定子40。
具體地說(shuō)，被抵接部36k具有與軸線方向垂直的環(huán)形的被抵接面36f。另外，被抵接部36k具有從被抵接面36f的內(nèi)周邊緣向車寬方向的外側(cè)豎立設(shè)置的圓筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面36g。另外，被抵接面36f位于比包括第一齒34的靠第一齒41一側(cè)的端面34b的平面稍微靠近車寬方向外側(cè)的位置上。
第二定子40的抵接部43e具有軸承被支撐面43a，為環(huán)形并與軸線方向垂直；以及被旋轉(zhuǎn)支撐面43b，從該軸承被支撐面43a的外周邊緣向車寬方向的內(nèi)側(cè)豎立設(shè)置，為圓筒形。
在被抵接部36k的被抵接面36f與抵接部43e的軸承被支撐面43a之間配置有軸承64。于是，被抵接面36f通過(guò)軸承64將軸承被支撐面43a壓向車寬方向的外側(cè)，第一定子30抵抗第二定子40和第一定子30之間的磁力而對(duì)第二定子40向第一定子30的靠近進(jìn)行了限制。
另外，第一定子30通過(guò)在車寬方向的外側(cè)支撐第二定子40而確保了第二齒41的端面41a和第一齒34的端面34b之間的間距k。另外，該間距k為從第一齒34的端面34b到軸承64的第二定子40一側(cè)的端面64a的距離、與從第二齒41的端面41a到軸承被支撐面43a的距離之間的差。
并且，被抵接部36k的旋轉(zhuǎn)支撐面36g的直徑與軸承64的內(nèi)徑相適應(yīng)，旋轉(zhuǎn)支撐面36g的整個(gè)面與軸承64的內(nèi)周面接觸。另外，設(shè)置在第二齒40上的被旋轉(zhuǎn)支撐面43b的直徑與軸承64的外周面的直徑相適應(yīng)，被旋轉(zhuǎn)支撐面43b的整個(gè)面與軸承64的外周面接觸。由此，第一定子30抑制了第二定子40在徑向上的擺動(dòng)，并可旋轉(zhuǎn)地支撐該第二定子40。
另外，與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)20不同，圖18和圖19所示的定子25a的第一定子30被固定在箱蓋19上，從而無(wú)法在軸線方向上移動(dòng)并且無(wú)法圍繞軸線旋轉(zhuǎn)。具體地說(shuō)，第一定子30的外周部36b向車寬方向的外側(cè)延伸，在其邊緣部上形成有向徑向外側(cè)豎立設(shè)置的多個(gè)接合部37。各個(gè)接合部37通過(guò)螺栓而被固定在箱蓋19上。
與第一定子30在軸線方向上相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子21可以在該軸線方向上滑動(dòng)。具體地說(shuō)，在單向離合器55的車寬方向的外側(cè)配置有固定在該單向離合器55上的近似碗狀的飛輪56。飛輪56具有圓盤部56a、外筒部56b、以及內(nèi)筒部56c。在圓盤部56a上設(shè)有供曲柄軸51插入的插通孔，內(nèi)筒部56c從該插通孔的邊緣部向車寬方向的外側(cè)豎立設(shè)置。外筒部56b從圓盤部56a的周邊緣部向車寬方向的外側(cè)豎立設(shè)置。在外筒部56b的內(nèi)周面上形成有在軸線方向上直線延伸的多個(gè)凹狀部56e。另一方面，轉(zhuǎn)子21的軛22近似為圓盤形，具有圓盤部22a和內(nèi)筒部22b。在圓盤部22a上設(shè)有供曲柄軸51插入的插通孔，內(nèi)筒部22b從該插通孔的周邊緣部向車寬方向的外側(cè)豎立設(shè)置。在圓盤部22a的周邊緣部上形成有與凹狀部56e的數(shù)目相同的、向徑向外側(cè)凸出的凸起部22c。于是，通過(guò)該軛22的凸起部22c與飛輪56的凹狀部56e接合，軛22可以與飛輪一起旋轉(zhuǎn)并在軸線方向上滑動(dòng)。
通過(guò)轉(zhuǎn)子21與第一定子30間接地抵接而對(duì)該轉(zhuǎn)子21向該第一定子30的靠近進(jìn)行了限制。即，在第一定子30的內(nèi)周部36a上形成有與軸線方向垂直的環(huán)形的軸承支撐面36c。另一方面，在設(shè)置于軛22上的內(nèi)筒部22b的外周面上形成有與軸線方向垂直的環(huán)形的軸承被支撐面22d。在第一定子30的軸承支撐面36c和軛22之間配置有軸承63。于是，雖然軛22被場(chǎng)磁鐵23的磁力向第一定子30一側(cè)吸引，但是軸承支撐面36c通過(guò)軸承63而抵抗磁力來(lái)支撐軛22，對(duì)軛22向該第一定子30的靠近進(jìn)行了限制。
另外，在以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，在第二定子40的基座42上安裝有由樹(shù)脂形成的樹(shù)脂部43。但是，也可以代替樹(shù)脂部43而例如在基座42上安裝環(huán)形的金屬，通過(guò)該金屬來(lái)固定基座42和第二齒41，并形成與第一定子30抵接的抵接部43e。
(第二實(shí)施方式)
接著，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。
圖20是具有本發(fā)明第二實(shí)施方式的定子250的旋轉(zhuǎn)電機(jī)200的截面圖，圖21是該旋轉(zhuǎn)電機(jī)200的分解立體圖。圖22是圖20的放大圖。另外，在圖21中省略了曲柄軸51。另外，在圖20中省略了配置在曲柄軸51的中心一側(cè)的汽缸50a等。在圖20和圖21中，在與以上說(shuō)明的定子25和具有該定子25的旋轉(zhuǎn)電機(jī)20相同的地方標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)，并省略對(duì)其的說(shuō)明。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)200是徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，即與圍著旋轉(zhuǎn)軸(在這里，為曲柄軸51)的轉(zhuǎn)子在徑向外側(cè)或徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)配置定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)200具有近似筒形的轉(zhuǎn)子210、以及配置在轉(zhuǎn)子210的徑向外側(cè)的圓筒形的定子250。轉(zhuǎn)子210具有近似碗狀的軛240和場(chǎng)磁鐵23。軛240具有圓盤形的圓盤部240a、筒形的外筒部240b、以及內(nèi)筒部240c。在圓盤部240a的中心部設(shè)有供曲柄軸51插入的插通孔，內(nèi)筒部240c從該插通孔的邊緣部向車寬方向的外側(cè)豎立設(shè)置。外筒部240b從圓盤部240a的外周邊緣向車寬方向的外側(cè)豎立設(shè)置。
與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)20所具有的軛71相同，軛240的圓盤部240a通過(guò)螺栓而被固定在單向離合器55上，軛240與單向離合器55聯(lián)動(dòng)。在外筒部240b的外周面上接合有場(chǎng)磁鐵23，該場(chǎng)磁鐵23的端面23a與徑向垂直。
圓筒形的定子250按照包圍軛240的外筒部240b的方式配置在該外筒部240b的徑向外側(cè)。定子250具有圓筒形的第二定子400、以及在軸線方向上插入該第二定子400的圓筒形的第一定子300。
下面，對(duì)定子250進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。首先，對(duì)第一定子300進(jìn)行說(shuō)明。第一定子300具有多個(gè)第一齒34、以及纏繞在該第一齒34上的線圈31。多個(gè)第一齒34按照圍繞曲柄軸51的軸線的方式呈環(huán)形配置，與場(chǎng)磁鐵23在徑向上相對(duì)。第一齒34和線圈31通過(guò)樹(shù)脂部360而被成形，該樹(shù)脂部360由包含潤(rùn)滑劑的樹(shù)脂形成。第一定子300整體呈現(xiàn)為圓筒形。另外，與上述定子25相同，在定子250中，第一齒34具有磁鐵相對(duì)部34d，與場(chǎng)磁鐵23相對(duì)的一側(cè)的端面34a比其相反一側(cè)的端面34b大。另外，第一齒34的端面34a、34b與圓筒形的第一定子300的內(nèi)周面和外周面配合形成為曲面形狀。
樹(shù)脂部360具有比第一齒34和線圈31靠近車寬方向內(nèi)側(cè)的圓盤形的內(nèi)側(cè)圓盤部360a、以及靠近車寬方向外側(cè)的圓筒形的外側(cè)圓筒部360b。外側(cè)圓筒部360b的車寬方向外側(cè)的端面360c與箱蓋19的內(nèi)壁接觸，在該端面360c上設(shè)有多個(gè)螺栓孔。在箱蓋19上，在與外側(cè)圓筒部360b的螺栓孔對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有貫通孔。于是，螺栓嵌入到相互對(duì)應(yīng)的貫通孔和螺栓孔中，第一定子300按照不能在軸線方向上移動(dòng)或圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的方式被固定在箱蓋19上。
外側(cè)圓筒部360b的在車寬方向外側(cè)端部的圓周面(外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面)360d的直徑比包含第一齒34的端面34b的外周面的直徑大。在外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d上形成有向周向延伸的槽形的凹部360g。在該凹部360g中嵌有C字形狀的彈性擋圈87，從而使第二定子400在軸線方向上的移動(dòng)受到限制。另外，后面將詳細(xì)地說(shuō)明對(duì)第二定子400在軸線方向上的移動(dòng)進(jìn)行的限制。
在內(nèi)側(cè)圓盤部360a的位于車寬方向內(nèi)側(cè)的端部上形成有向徑向外側(cè)凸出的環(huán)形的止擋部360e。另外，在比止擋部360e靠近車寬方向內(nèi)側(cè)(埋設(shè)有第一齒34的一側(cè))的位置上形成有比包括第一齒34的端面34b的外周面的直徑大的外周面(內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面)360f。該內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360f的直徑與外側(cè)圓筒部360b的外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d的直徑相同。該內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360f和外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d可旋轉(zhuǎn)地支撐第二定子400。后面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
接著，對(duì)第二定子400進(jìn)行說(shuō)明。第二定子400具有多個(gè)第二齒41和圓筒形的基座42。多個(gè)第二齒41按照包圍曲柄軸51的方式配置成環(huán)形，并與第一齒34的端面34b相對(duì)?；?2保持著多個(gè)第二齒41。第二齒41和基座42通過(guò)樹(shù)脂部430而被成形，該樹(shù)脂部430由包含潤(rùn)滑劑的樹(shù)脂形成。
通過(guò)樹(shù)脂部430與第一定子300抵接，第二齒400可圍繞曲柄軸51的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地被該第一定子300支撐著。即，樹(shù)脂部430具有環(huán)形的外側(cè)被支撐部430a，其位于比第二齒41靠近車寬方向外側(cè)的位置上；以及環(huán)形的內(nèi)側(cè)被支撐部430b，其位于比第二齒41靠近車寬方向內(nèi)側(cè)的位置上。該外側(cè)被支撐部430a的內(nèi)徑與內(nèi)側(cè)被支撐部430b的內(nèi)徑相等，并與第一定子300的外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d的直徑相應(yīng)。另外，內(nèi)側(cè)被支撐部430b的內(nèi)徑與第一定子300的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360f的直徑相應(yīng)。外側(cè)被支撐部430a的端部的整個(gè)內(nèi)周面與第一定子300的外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d接觸，內(nèi)側(cè)被支撐部430b的端部的整個(gè)內(nèi)周面與第一定子300的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360f接觸。這樣，第二定子400可圍繞曲柄軸51的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地由第一定子300支撐著。
第一齒34的端面34b和第二齒的端面41a的間距被規(guī)定為外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d和內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360f的直徑與包括第一齒34的端面34b的外周面的直徑的差。
第二定子400與第一定子300在軸線方向上抵接，由此限制了第二定子400在軸線方向上的移動(dòng)。即，第二定子400的位于車寬方向內(nèi)側(cè)的端面430d與第一定子300的止擋部360e抵接，由此對(duì)第二定子400向車寬方向內(nèi)側(cè)的移動(dòng)進(jìn)行了限制。另外，在第一定子300的外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d上，在第二定子400的位于車寬方向外側(cè)的端面430e所在的部分上形成有上述凹部360g。在該凹部360g中嵌有彈性擋圈87。于是，從外側(cè)旋轉(zhuǎn)支撐面360d的外周面向徑向凸出的彈性擋圈87的周邊緣部與第二定子400的端面430e抵接，由此限制了第二定子400向車寬方向外側(cè)的移動(dòng)。
另外，在樹(shù)脂部430的外側(cè)被支撐部430a的端部上形成有向徑向外側(cè)凸出的齒輪接合部450。與上述定子25一樣，齒輪68與該齒輪接合部450嚙合。于是，隨著馬達(dá)66正向或反向旋轉(zhuǎn)，第二定子400也正向或反向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
如上所述，定子250具有第二定子400以及具有線圈31的第一定子300，通過(guò)第二定子400旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)200的輸出特性發(fā)生改變。另外，第一定子300具有筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面360d和360f，它們與第二定子400抵接。于是，第一定子300限制了第二齒41在徑向上的擺動(dòng)并可旋轉(zhuǎn)地支撐該第二齒41，因此可以確保第一齒340與第二齒41之間的正確的間距，從而準(zhǔn)確地控制輸出特性。
另外，在以上說(shuō)明的定子250中，在轉(zhuǎn)子210的徑向外側(cè)配置有圓筒形的定子250。但是，配置定子的位置不限于此，例如，也可以在轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)配置定子。
圖23是具有本實(shí)施方式的定子250a的旋轉(zhuǎn)電機(jī)200a的截面圖。另外，在該圖中僅示出了旋轉(zhuǎn)電機(jī)200a的一側(cè)。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)200a中，在軛240的外筒部240b的徑向內(nèi)側(cè)配置有定子250a。于是，第二定子400與場(chǎng)磁鐵23在徑向上相對(duì)配置。第一定子300的外周面的直徑比第二定子400的內(nèi)徑小，第一定子300配置在第二定子400的內(nèi)側(cè)(徑向內(nèi)側(cè))。另外，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)200a中，第一定子300的內(nèi)周面與在箱蓋19上形成的筒形部19a的外周面接觸。由此，增大了第一定子300的支撐強(qiáng)度。
另外，在以上說(shuō)明的定子250、250a中，第一定子300固定在箱蓋19上，該箱蓋19設(shè)置在比旋轉(zhuǎn)電機(jī)200靠近車寬方向外側(cè)的位置上。但是，第一定子的固定位置不限于此，例如，第一定子也可以固定在曲柄箱上，該曲柄箱設(shè)置在比旋轉(zhuǎn)電機(jī)靠近車寬方向內(nèi)側(cè)的位置上。
圖24是具有本實(shí)施方式的定子250b的旋轉(zhuǎn)電機(jī)200b的截面圖，圖25是定子250b的放大圖。如圖24所示，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)200b的車寬方向的內(nèi)側(cè)設(shè)置有曲柄箱190。而且，在該曲柄箱190上安裝有第一定子300b。具體地說(shuō)，第一定子300b的樹(shù)脂部360在比第一齒34和線圈31靠近車寬方向內(nèi)側(cè)的位置上具有向徑向凸出的多個(gè)接合部360i。在該接合部360i上形成有貫通孔。在曲柄箱190上，在與該接合部360i對(duì)應(yīng)的位置上形成有用于定位的螺栓孔。于是，螺栓嵌入到相互對(duì)應(yīng)的螺栓孔和貫通孔中，第一定子300通過(guò)螺栓而被固定在曲柄箱190上。
另外，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)200b中形成有圓柱形的軛244，在其中心部插通有曲柄軸51。而且，在軛244的外周面上埋設(shè)有場(chǎng)磁鐵23。由此，軛244的重量增加，也可以作為飛輪而起作用。另外，在該軛244的車寬方向的外側(cè)安裝有散熱風(fēng)扇100。在散熱風(fēng)扇100的車寬方向的外側(cè)配置有由樹(shù)脂形成的罩101。在該罩101上，在比散熱風(fēng)扇100靠近車寬方向外側(cè)的地方設(shè)置有多個(gè)空氣流通孔101a。散熱風(fēng)扇100與轉(zhuǎn)子210b一起旋轉(zhuǎn)，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)200b一側(cè)導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)電機(jī)200b的外側(cè)的空氣來(lái)冷卻旋轉(zhuǎn)電機(jī)200b。另外，曲柄軸51可旋轉(zhuǎn)地由設(shè)置在曲柄箱190內(nèi)側(cè)的軸承(未圖示)支撐。
另外，在至此說(shuō)明的定子中，第一定子300與第二定子400直接接觸。但也可以是在第二定子400的內(nèi)周面與第一定子300的外周面之間配置有軸承，第一定子300通過(guò)軸承而可旋轉(zhuǎn)地支撐第二定子400。
(第三實(shí)施方式)接著，根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。
圖26是具有本發(fā)明第三實(shí)施方式的定子225的旋轉(zhuǎn)電機(jī)220的截面圖，圖27是該旋轉(zhuǎn)電機(jī)220的分解立體圖。圖28是圖26的定子225的放大圖。另外，在圖27中省略了曲柄軸51，在圖26中省略了配置在曲柄軸51的中心一側(cè)的汽缸50a等。在圖26至圖28中，在與以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)200相同的地方標(biāo)注了相同的標(biāo)號(hào)，并省略了對(duì)其的說(shuō)明。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)220與上述徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)大致相同，其特征在于，定子225具有第一定子330和第二定子440，第二定子440為直徑比第一定子330小的近似圓筒形狀，可旋轉(zhuǎn)地由箱蓋19支撐。
下面，對(duì)定子225進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。首先，說(shuō)明第一定子330。第一定子330具有與場(chǎng)磁鐵23在徑向上相對(duì)配置的多個(gè)第一齒34、以及纏繞在各個(gè)第一齒34上的的線圈31。多個(gè)第一齒34按照圍繞曲柄軸51的軸線的方式配置成環(huán)形。該第一齒34和線圈31通過(guò)樹(shù)脂部336而被成形，該樹(shù)脂部336由具有潤(rùn)滑劑的樹(shù)脂構(gòu)成。
樹(shù)脂部336具有比第一齒34和線圈31靠近車寬方向內(nèi)側(cè)的圓盤形內(nèi)側(cè)樹(shù)脂部336a、以及比第一齒34和線圈31靠近車寬方向外側(cè)的近似圓盤形狀的外側(cè)樹(shù)脂部336b。
外側(cè)樹(shù)脂部336b向車寬方向的外側(cè)延伸，在其邊緣部上形成有向徑向外側(cè)豎立設(shè)置的多個(gè)接合部337。在各個(gè)接合部337上設(shè)有螺栓孔。另外，該接合部337的端面與箱蓋19接觸，在箱蓋19上，在與接合部337對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有貫通孔。于是，螺栓嵌入到相互對(duì)應(yīng)的貫通孔和螺栓孔中，第一定子330按照無(wú)法在軸線方向和徑向上移動(dòng)的方式被固定在箱蓋19上。另外，外側(cè)樹(shù)脂部336b為接合部337和與其鄰接的337之間的部分被切去的形狀，在第一定子330上設(shè)有缺口339。第二定子440的齒輪接合部445從該缺口339向徑向外側(cè)凸出。另外，后面將對(duì)齒輪接合部445進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
內(nèi)側(cè)樹(shù)脂部336a具有向徑向內(nèi)側(cè)凸出的環(huán)形的止擋部336c，其直徑比第一齒34的徑向內(nèi)側(cè)的端面34b的內(nèi)周面小。第二定子440的端部與該止擋部336c抵接，由此限制了第二定子440在軸線方向上的移動(dòng)。另外，后面將對(duì)通過(guò)該止擋部336c來(lái)限制第二定子440在軸向上的移動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
接著，對(duì)第二定子440進(jìn)行說(shuō)明。第二定子440具有多個(gè)第二齒41，與第一齒34在徑向上相對(duì)配置；以及圓筒形的基座42，使多個(gè)第二齒41環(huán)形配置并對(duì)其進(jìn)行保持。該第二齒41和基座42通過(guò)樹(shù)脂部443而被成形，該樹(shù)脂部443由包含潤(rùn)滑油的樹(shù)脂構(gòu)成。樹(shù)脂部443具有在軸線方向上延伸的呈筒形的筒形樹(shù)脂部443a、以及從筒形樹(shù)脂部443a的車寬方向外側(cè)的邊緣部向徑向外側(cè)豎立設(shè)置的呈圓盤形的圓盤形樹(shù)脂部443b。
筒形樹(shù)脂部443a與箱蓋19的筒形部19a接觸，由此第二定子440可旋轉(zhuǎn)地由該箱蓋19支撐。即，筒形部19a如上述那樣在曲柄軸51的軸線方向上豎立設(shè)置并形成為圓筒形狀。該筒形部19a的外周面(旋轉(zhuǎn)支撐面)的直徑與筒形樹(shù)脂部443a的內(nèi)周面的直徑相適應(yīng)，筒形樹(shù)脂部443a的整個(gè)內(nèi)周面與筒形部19a的外周面接觸。因此，限制了第二定子440在徑向上的擺動(dòng)，并可圍繞曲柄軸51的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地支撐著該第二定子440。
另外，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)220中，第一定子330固定在箱蓋19上，根據(jù)筒形樹(shù)脂部443a的厚度來(lái)確定第一齒34的第二齒一側(cè)的端面34b與第二齒41的第一齒34一側(cè)的端面41a的間距。
筒形樹(shù)脂部443a的車寬方向內(nèi)側(cè)的端部443c與第一定子330的止擋部336c抵接，由此限制了第二定子440在軸線方向上的移動(dòng)。
在圓盤形樹(shù)脂部443b上形成有向徑向外側(cè)凸出的齒輪接合部445。該齒輪接合部445從設(shè)置在第一定子330上的缺口339向徑向外側(cè)凸出并與齒輪68嚙合。于是，隨著馬達(dá)66正向或反向旋轉(zhuǎn)，第二定子440正向或反向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
以上說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)220的定子225具有第二定子440以及具有線圈31的第一定子330，通過(guò)第二定子440旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)220的輸出特性發(fā)生改變。另外，第一定子330固定在箱蓋19上，第二定子440的整個(gè)內(nèi)周面與在箱蓋19上形成的筒形部19a的外周面接觸。由此，由于第二齒41不會(huì)在徑向上擺動(dòng)，所以能夠準(zhǔn)確地控制輸出特性。
另外，在以上說(shuō)明的定子225中，第二定子440與筒形部19a的外周面直接接觸。但例如也可以是在第二定子440的內(nèi)周面和筒形部19a之間配置軸承，第二定子440通過(guò)該軸承可旋轉(zhuǎn)地由筒形部19a支撐。
權(quán)利要求
1.一種軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，與轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向上相對(duì)配置，其特征在于，包括環(huán)形的第一定子，具有圍繞所述軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒；和環(huán)形的第二定子，具有與圍繞所述軸線配置成環(huán)形的所述多個(gè)第一齒在所述軸線的方向上相對(duì)配置的多個(gè)第二齒，被磁力向該第一定子一側(cè)吸引，可圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)；并且，在所述多個(gè)第一齒的每一個(gè)上纏繞有線圈，所述第一定子具有所述第二定子直接或間接地抵接的被抵接面，從而限制了所述第一定子的相對(duì)面和所述第二定子的相對(duì)面在所述軸線方向上的間距，其中所述第一定子與所述第二定子相對(duì)并埋設(shè)有所述多個(gè)第一齒，所述第二定子與所述第一定子相對(duì)并埋設(shè)有所述多個(gè)第二齒。
2.如權(quán)利要求1所述的定子，其特征在于，所述第二定子具有以所述軸線為中心的圓筒形的內(nèi)周面或外周面，所述第一定子具有與所述第二定子的所述內(nèi)周面或所述外周面直接或間接地接觸的、以所述軸線為中心的筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面，將所述第二定子可圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)地支撐著。
3.一種徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，與圍繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子在所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)或內(nèi)側(cè)相對(duì)配置，其特征在于，包括環(huán)形的第一定子，具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面；和環(huán)形的第二定子，具有與所述第一齒在徑向上相對(duì)配置的多個(gè)第二齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面，該多個(gè)第二齒圍繞所述軸線配置成環(huán)形；并且，在所述多個(gè)第一齒的每一個(gè)上纏繞有線圈，所述第一定子或所述第二定子中的某一個(gè)的內(nèi)周面的直徑比另一個(gè)的外周面的直徑大，所述另一個(gè)插入到所述一個(gè)中，所述第二定子可圍繞所述軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地由所述第一定子支撐。
4.如權(quán)利要求3所述的定子，其特征在于，所述第一定子的所述外周面或所述內(nèi)周面中的某一個(gè)面與所述第二定子在徑向上相對(duì)，在所述第一定子的所述一個(gè)面上形成有以所述軸線為中心的筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面，所述旋轉(zhuǎn)支撐面與所述第二定子直接或間接地接觸。
5.一種徑隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子，與圍繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子在所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)或內(nèi)側(cè)相對(duì)配置，其特征在于，包括第一定子，具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面；和第二定子，具有圍繞所述軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第二齒，并具有以所述軸線為中心的筒形的外周面和內(nèi)周面，所述第二齒與所述第一齒在徑向上相對(duì)配置；并且，在所述多個(gè)第一齒的每一個(gè)上纏繞有線圈，所述第一定子或所述第二定子中的某一個(gè)的內(nèi)周面的直徑比另一個(gè)的外周面的直徑大，所述另一個(gè)插入到所述一個(gè)中，所述第一定子固定在固定部件上，所述第二定子可圍繞該軸線旋轉(zhuǎn)地由在所述固定部件上形成的、以所述軸線為中心的圓筒形的筒形部支撐。
6.如權(quán)利要求5所述的定子，其特征在于，所述第二定子的內(nèi)周面或外周面與在所述固定部件的所述筒形部上形成的筒形的旋轉(zhuǎn)支撐面直接或間接地接觸。
7.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，具有權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的定子。
8.一種引擎，其特征在于，與具有權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)連結(jié)。
9.一種車輛，其特征在于，安裝有具有權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的定子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可以準(zhǔn)確地控制輸出特性的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子。軸隙式旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子(25)具有環(huán)形的第一定子(30)，具有圍繞曲柄軸(51)的軸線配置成環(huán)形的多個(gè)第一齒(34)；以及環(huán)形的第二定子(40)，具有與多個(gè)第一齒(34)在軸向方向上相對(duì)配置的多個(gè)第二齒(41)，被磁力向該第一定子(30)一側(cè)吸引，可以圍繞軸線旋轉(zhuǎn)。在多個(gè)第一齒(41)的每一個(gè)上纏繞有線圈(31)，第一定子(30)具有第二定子(40)抵接的被抵接面(36h)，由此來(lái)限制與第二定子(40)相對(duì)的第一定子(30)的相對(duì)面和與第一定子(30)相對(duì)的第二定子(40)的相對(duì)面在軸線方向上的間距k。
文檔編號(hào)H02K7/116GK1909335SQ20061010426
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者日野陽(yáng)至, 中島真澄 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社