專利名稱：配置有發電機的發動機以及用于組裝該發動機的方法
技術領域：
本發明涉及一種由發動機驅動發電機這樣類型的配置有發電機的發 動機，其中，發電機的定子連接至發動機的曲軸箱，而發電機的轉子連 接至發動機的曲軸。本實施方式還涉及用于組裝該發動機的方法。
背景技術：
公知的發動機包括其中結合有發電機的配置有發電機的發動機。發 電機由固定到曲軸箱的定子和能夠旋轉的轉子構成。該轉子由附連到曲 軸上的飛輪以及設置在飛輪上的多個磁體構成。所述多個磁體沿飛輪的 徑向布置。
以下過程是用于組裝配置有發電機的發動機的過程的實施例。首先， 將定子附連到曲軸箱上。然后通過連桿將活塞連接到曲軸上。接著，將 飛輪安裝在曲軸上，同時將活塞定位在上死點位置。從而將發電機結合 到發動機內。
在定子和磁體被組裝到一起時，在定子和磁體之間產生磁力。換言 之，在定子的鐵芯和轉子的磁極之間產生嵌齒(磁性吸引)。
在構造或維護發動機時，必須將活塞維持在上死點位置。然而，嵌 齒效應趨于使得難以將活塞定位在上死點位置附近。換言之，在產生的 磁力不穩定的時候，該磁力使飛輪旋轉。在所述飛輪旋轉時，曲軸旋轉， 而活塞運動離開上死點位置。因此，在將飛輪安裝到曲軸上的過程中， 必須防止飛輪由于磁力而繞曲軸旋轉，因而增加了發動機組裝過程的工
從而需要一種便于組裝配置有發電機的發動機的工作的技術。
作為另一種發動機技術，在日本專利申請特開昭62-203973中描述 了一種用于兩輪機動車的腳踏起動發動機。在日本專利申請特開昭62-203973描述的發動機中為了便于進行腳踏起動，該發動機構造成，其 可容易地檢測出活塞是否位于上死點位置附近，這對腳踏起動是最優的。 然而，即使將這類技術應用到配置有發電機的發動機中，也難以促進組 裝過程。
發明內容
本發明的第一方面提供了一種配置有發電機的發動機，其中，所述 發電機設有固定到該發動機的曲軸箱上的定子，以及布置成與所述定子 相對的可旋轉的轉子；所述定子包括繞該發動機的曲軸沿周向布置的多 個鐵芯，以及巻繞在所述多個鐵芯周圍的線圈；所述轉子包括通過固定 機構緊固到所述曲軸上的飛輪，以及固定到所述飛輪上且繞所述曲軸沿 周向布置的多個永磁體；并且所述固定機構構造成使所述飛輪相對于所 述曲軸停止在這樣的位置處，即在連接至所述曲軸的活塞處于上死點 或下死點時，所述多個永磁體中的一個永磁體的中心與所述多個鐵芯中 的兩個相鄰鐵芯之間的中心點重合。
在這樣構成的本發明第一方面的配置有發電機的發動機中，由于所 述磁體的中心與彼此相鄰的兩個鐵芯之間的中心點對準，因此可將所述 磁體的N極布置成面對所述兩個鐵芯中的一個鐵芯，且可將所述磁體的S 極布置成面對另一鐵芯。
因此，由所述N極施加到其中一個鐵芯上的磁力與由所述S極施加 到另一鐵芯上的磁力相匹配。結果，在所述定子的鐵芯和所述轉子的磁 極之間發生嵌齒(磁性吸引)。從而將所述飛輪和所述曲軸維持在無運動 狀態。因為所述曲軸保持在無運動狀態，所以在上死點或下死點處可將 活塞保持為無運動。從而在將所述飛輪安裝在所述曲軸的過程中，通過 在上死點或下死點將所述活塞保持為無運動，無需執行將所述飛輪維持 在預定位置處的作業，因而發動機變得更加容易組裝。
還必須在所述活塞維持在上死點或下死點的同時執行對氣門運動機 構的組裝過程，該氣門運動機構用于驅動設置到所述發動機上的排氣門 或吸氣門。然而，因為在安裝所述發電機時，可將所述活塞維持在上死點或下死點，所以氣門運動機構的安裝變得更加容易。
優選的是，所述固定機構包括凸固定件，以及與所述凸固定件裝配的凹固定件；所述曲軸具有從所述凸固定件和所述凹固定件中選擇的一 個構件；所述飛輪具有從所述凸固定件和所述凹固定件中選擇的另一構 件；而且所述飛輪相對于所述曲軸的旋轉受到所述凹固定件裝配在所述 凸固定件中的限制。
從而在發動機組裝的過程中，通過將所述凹固定件裝配到所述凸固 定件中的簡單安裝操作，就可使磁體的中心與一對相鄰的鐵芯之間的中 心點對準。
所述凸固定件還優選包括鍵；而所述凹固定件優選包括可供裝配所 述鍵的鍵槽。從而設置成用于限制所述飛輪相對于所述曲軸旋轉的所述 鍵和所述鍵槽還用作使一個永磁體的中心與兩個鐵芯之間的中心點對準 的構件。因為無需用于定位的構件，所以所述固定機構可具有包括少量 部件的簡單結構。
還優選的是，在從所述曲軸的端部方向觀察該發動機時，穿過該發 動機的汽缸的中心和所述曲軸的中心的直線為汽缸中心軸線，從而將所 述多個鐵芯中的彼此相鄰的任何兩個鐵芯之間的中心位置設置成與所述 汽缸中心軸線重合，而且所述凸固定件和所述凹固定件的位置可設置成 在所述活塞處于所述上死點或所述下死點時與所述汽缸中心軸線重合。
本發明的第二方面提供了一種用于組裝配置有發電機的發動機的方 法，其中，所述用于組裝配置有發電機的發動機的方法包括以下步驟 制備定子并制備飛輪和用于安裝在該飛輪上的多個磁體，該定子具有繞 所述發動機的曲軸沿周向等間距地布置的多個鐵芯以及巻繞在所述多個 鐵芯周圍的線圈，所述飛輪具有安裝孔并通過裝配而安裝到所述曲軸上； 在一基準線上向所述曲軸提供從凸固定件和凹固定件選擇出的一個構 件，其中所述基準線為在從軸端方向觀察所述曲軸時，穿過所述曲軸的 中心和曲柄銷的中心的直線；向所述飛輪的所述安裝孔提供從所述凸固 定件和所述凹固定件選擇出的另一構件；在使所述多個磁體中的作為基 準的一個磁體的中心與從所述飛輪中的所述另一構件的位置分開預設的預定角度的位置對準之后，將所有的磁體等間距地布置并安裝到所述飛
輪上；在活塞處于所述發動機的汽缸內時，通過連桿將所述活塞連接到 所述曲柄銷上；將所述活塞設置在上死點或下死點處；在所述定子中使 所述多個鐵芯中的作為基準的彼此相鄰的兩個鐵芯之間的中心點與從所 述基準線分開所述預定角度的所述位置對準之后，將所述定子安裝在所 述曲軸箱上；以及通過將所述凸固定件和所述凹固定件裝配在一起而將 所述飛輪附連到所述曲軸上。
在根據本發明第二方面的該用于組裝配置有發電機的發動機的方法 中，在所述活塞置于上死點或下死點時，所述磁體的中心與一對相鄰鐵 芯之間的中心點重合。所述磁體的N極布置成面對所述鐵芯中的一個鐵 芯，而且所述磁體的S極布置成面對所述一對相鄰鐵芯中的另一鐵芯。
由所述N極施加到一個鐵芯上的磁力從而與由所述S極施加到所述 另一鐵芯上的磁力相匹配。結果，在所述定子的鐵芯和所述轉子的磁極 之間發生嵌齒。從而將所述飛輪和所述曲軸維持在無運動狀態。因為所 述曲軸保持在無運動狀態，所以在上死點或下死點處可將活塞保持為無 運動。從而在將所述飛輪安裝在所述曲軸的過程中，通過在上死點或下 死點將所述活塞保持為無運動，無需執行將所述飛輪維持在預定位置處 的作業，因而發動機變得更加容易組裝。
本發明的第三方面提供了一種用于組裝配置有發電機的發動機的 方法，其中，所述用于組裝配置有發電機的發動機的方法包括以下步驟 制備定子并制備飛輪和用于安裝在該飛輪上的多個磁體，該定子具有繞 所述發動機的曲軸沿周向等間距地布置的多個鐵芯以及巻繞在所述多 個鐵芯周圍的線圈，所述飛輪具有安裝孔并通過裝配而安裝到所述曲軸 上；在將所述定子安裝到所述曲軸箱上時，利用所述發動機的汽缸的中 心作為基準使所述多個鐵芯的位置對準;在一直線上向所述曲軸提供從 凸固定件和凹固定件選擇出的一個構件，該直線在從軸端方向觀察所述 曲軸時，穿過所述曲軸的中心和曲柄銷的中心；向所述飛輪的所述安裝 孔提供從所述凸固定件和所述凹固定件選擇出的另一構件；在將所述多 個磁體安裝在所述飛輪上時，利用所述另一固定件的位置作為基準而等間距地布置所述多個磁體；在將活塞置于所述汽缸內時，通過連桿將所 述活塞連接到所述曲柄銷；將所述活塞置于上死點或下死點處；以及通 過將所述凸固定件裝配在所述凹固定件內而將所述飛輪附連到所述曲 軸上。
在根據本發明第三方面的該用于組裝配置有發電機的發動機的方法 中，在所述活塞置于上死點或下死點時，所述磁體的中心與一對相鄰鐵 芯之間的中心點重合。所述磁體的N極布置成面對所述鐵芯中的一個鐵 芯，而且所述磁體的S極布置成面對所述一對相鄰鐵芯中的另一鐵芯。
由所述N極施加到一個鐵芯上的磁力從而與由所述S極施加到所述 另一鐵芯上的磁力相匹配。結果，在所述定子的鐵芯和所述轉子的磁極 之間發生嵌齒。從而將所述飛輪和所述曲軸維持在無運動狀態。因為所 述曲軸保持在無運動狀態，所以在上死點或下死點處可將活塞保持為無 運動。從而在將所述飛輪安裝在所述曲軸的過程中，通過在上死點或下 死點將所述活塞保持為無運動，無需執行將所述飛輪維持在預定位置處 的作業，因而發動機變得更加容易組裝。
利用所述汽缸的中心作為基準使所述多個鐵芯的位置對準的所述步 驟優選為這樣的步驟，即使所述多個鐵芯中彼此相鄰的兩個鐵芯之間 的中心點與所述汽缸的中心對準。利用所述另一固定件的位置作為基準 等間距地布置所述多個磁體的所述步驟優選為這樣的步驟，S卩使所述 多個磁體中的彼此相鄰的兩個磁體之間的中心點對準。
下面將參照附圖僅僅通過實施例的方式詳細地描述本發明的某些優 選實施方式，附圖中
圖1為根據本發明的配置有發電機的發動機的立體圖2為圖1所示的配置有發電機的發動機的分解圖3為圖2所示的發電機附近區域的剖視圖4為示出了圖2所示的活塞、曲軸和發電機之間的位置關系的圖5為示出了圖4所示的曲軸、定子、轉子和固定機構之間的位置
關系的局部放大圖6A和圖6B為示出了其中將圖2所示的曲軸、轉子和固定機構對 準的過程的圖7A和圖7B為示出了其中將圖4所示的活塞、曲軸、定子和固定
機構對準的過程的圖8A和圖8B為示出了其中將圖4所示的定子和轉子對準的過程的 圖；而且
圖9為示出了其中發電機安裝在圖4所示的發動機上的狀態的圖。
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，配置有發電機的發動機10為單斜缸式發動機， 其中單個汽缸14 (參見圖2)相對于形成在曲軸箱12底部上的大致水平 基部19以特定的角度傾斜，其中發電機20設置在曲軸箱12的外部。
該配置有發電機的發動機10 (以下簡稱為"發動機10")設有外殼 11、活塞15以及曲軸16。該外殼ll由曲軸箱12和汽缸體13構成。汽 缸體13具有位于內部汽缸14內的活塞15。
曲軸16容納在曲軸箱12內，并具有從曲軸箱12的橫向壁12a突出 到外部的端部21。連桿18的基端可旋轉地連接到曲柄銷72(連接銷72)， 從而曲軸16通過連桿18而連接到活塞15。飛輪25、冷卻風扇53以及 反沖定子(recoil stator) 55附連到曲軸16的端部21上。
發電機20由固定到曲軸箱12的橫向壁12a上的定子24 (靜止元件 24、充電線圈24)、以及附連到曲軸16的端部21上且布置成與定子24 相對的轉子42 (旋轉元件42)構成。該發電機20為外轉子式的磁發電 機，其中定子24的外周被轉子42包圍，而且轉子42的旋轉使得在定子 24中產生電力。定子24和轉子42布置在與曲軸16相同的軸線上。
如圖2、圖3和圖4所示，定子24由通過多個螺栓35附連到橫向 壁12a的環形基部31、從基部31的外周面徑向向外延伸的多個鐵芯32、 以及分別巻繞在所述多個鐵芯32周圍的多個線圈33構成。所述多個鐵 芯32為十二個構件，它們繞曲軸16沿周向等間距地布置。基部31和所
述多個鐵芯32由能被磁體26吸引的材料(例如，鐵)形成。
轉子42為可旋轉構件，其由飛輪25、布置在飛輪25內的多個磁體26、以及用于將所述多個磁體26保持在飛輪25內的保持件41 (參見圖3)構成。所述多個磁體26繞曲軸16沿周向等間距地布置，并由固定到飛輪25上的六個永磁體構成。
飛輪25為杯形件，其由中央輪轂36以及通過多個支腿37設置在該輪轂36上的環狀部38構成。環狀部38形成為環形，從而環繞定子24的外周。
如圖2、圖3和圖4所示，輪轂36設有用于裝配曲軸16的端部21 的安裝孔44。端部21為外錐形，而安裝孔44為內錐形。環狀部38定位 成在安裝孔44裝配有端部21時覆蓋定子24。所述多個磁體26從而布置 在面對所述多個鐵芯32的遠端32a的位置處。換言之，所述多個磁體26 布置在所述多個鐵芯32的遠端32a的外周上。
飛輪25通過固定機構28而安裝在所述曲軸16的端部21上。固定 機構28由凸固定件45和凹固定件46、 47 (固定凹槽46和47)構成。 凸固定件45由鍵構成。凹固定件46、 47由鍵槽構成。具體而言，固定 機構28由形成在曲軸16中的端部21的外周面上的鍵槽47、形成在輪轂 36的安裝孔44中的鍵槽46、以及裝配到鍵槽46和鍵槽47內的鍵45構 成。鍵45裝配到鍵槽46和鍵槽47內就限制了飛輪25相對于曲軸16的 旋轉。
如圖2和圖3所示，冷卻風扇53設置在與飛輪25相同的軸線上， 并通過插入到杯形連接件51內而安裝在輪轂36上。更加具體而言，冷 卻風扇53具有盤形支承壁61 (基部61)。支承壁61起到了用于支承冷 卻風扇53的壁的作用。當形成在支承壁61中的開口 61a裝配到輪轂36 上時，支承壁61以及輪轂36就變成為彼此齊平。
可通過使連接件51的底部52與支承壁61和輪轂36接觸、利用三 個螺栓63將底部52緊固到輪轂36上、并將螺母65緊固到在端部21上 形成的螺紋部分64上，從而將冷卻風扇53安裝到飛輪25上。
反沖定子55布置在冷卻風扇53附近，由定子蓋57覆蓋，并可旋轉地安裝在定子蓋57上。反沖定子55的棘齒56連接到連接件51的鎖定 孔51a (參見圖2)。定子蓋57安裝在用于覆蓋發電機20和冷卻風扇53 的風扇蓋58上。風扇蓋58安裝在橫向壁12a上。通過手動旋轉反沖定 子55，曲軸16能借助于連接件51以及由棘齒56和鎖定孔51a構成的接 合結構而轉動。
如圖2和圖3所示，飛輪25的環狀部38具有從外周面上的一個位 置徑向向外突出的凸起39。橫向壁12a具有接近傳感器或其它的旋轉速 度檢測傳感器59。在飛輪25旋轉時，可通過測量凸起39經過旋轉速度 檢測傳感器59附近的時刻而經由旋轉速度檢測傳感器59檢測到曲軸16 的旋轉速度。
凸起39還在相對于飛輪25定位所述多個磁體26時起到了定位件的 作用。無需設置單獨的構件來用于定位所述多個磁體26。可使轉子42具 有包括少量部件的簡單結構。
下面將基于圖4和圖5描述所述六個磁體26和所述十二個鐵芯32 之間的位置關系。采用各附圖標記32a至321來指代所述十二個鐵芯32 以簡化描述。也采用各附圖標記26a至26f來指代所述六個磁體26。
如圖4和圖5所示，在從端部21的軸端方向觀察發動機10時，將 穿過曲軸16的中心71和曲柄銷72的中心73的直線74稱為"基準線74"。 該基準線74也是在從曲軸16的軸端方向觀察發動機10時穿過曲軸16 的中心71和汽缸14的中心的直線。以下適當時將用術語"汽缸中心線 74"指代基準線74。基準線74相對于穿過曲軸16的中心71的水平線 75在箭頭Rl的方向(圖中的順時針方向)上以預設的特定角度0 1傾斜。 汽缸14相對于水平線75以角度e 1傾斜。
固定機構28的中心的位置，即鍵45以及鍵槽46和47的中心的位 置設置成在活塞15定位在汽缸14內的上死點Pl時與基準線74重合。 因此，在活塞15定位在上死點Pl時，固定機構28的位置從水平線75 向上傾斜角度9 1。從而基于鍵45以及鍵槽46和47的位置確定定子24 的線圈安裝角度。
在相對于基準線74沿著箭頭Rl的方向布置的所述十二個鐵芯32a至321中，將離基準線74最近的一對基準鐵芯32和32 (相對于基準線 74布置在上側附近)稱為基準鐵芯32a和32b。基準鐵芯32a和32b為 彼此相鄰的兩個鐵芯。術語"鐵芯間中心77"將用于指穿過曲軸16的中 心71以及所述兩個相鄰的鐵芯32a和32b之間的中心點的直線74，即這 些鐵芯之間的位置。鐵芯間中心77設置在一位置處，該位置在箭頭Rl 的方向上從基準線74偏移的量與線圈安裝角9 2相當。線圈安裝角6 2 為特定的預設角。所有的鐵芯32a至321從基準鐵芯32a的位置開始在 箭頭Rl的方向上以相等的間距順序地布置。
基于鍵45的位置，即基于基準線74設置所述多個磁體26a至26f 的布置。如圖3和圖4所示，所述多個磁體26形成為圓弧形，從而與環 狀部38的內周面相一致，并通過環狀保持件41而保持靠在環狀部38的 內周面上。如圖4和圖5所示，基準磁體26a形成為繞曲軸16沿周向(飛 輪25的旋轉方向)的窄條形，并設置成使其一端81為N極，而其另一 端82為S極。其余的磁體26b至26f以相同的方式構成，并且它們的極 性具有相同的取向。
這里采用術語"凸起中心線78"來表示穿過曲軸16的中心71和凸 起39的周向中心的直線78。這里采用術語"磁體中心79"來表示穿過 曲軸16的中心71和基準磁體26a的周向中心的直線。
飛輪25中的鍵槽46形成在基準線74的一位置處，該位置相對于所 述凸起中心線78在箭頭R2的方向(圖中的逆時針方向)上偏移角度6 2。 基準磁體26a布置成使得磁體中心79與凸起中心線78重合。所有的磁 體26a至26f從基準磁體26a的位置開始沿著箭頭Rl的方向以相等的間 距順序地布置。
通過角度θ 1和θ 2來確定鐵芯32a至321相對于曲軸箱12的布置 關系。例如，通過適當地設置角度θ1和θ2，可以使得鐵芯32f和鐵芯 321的位置與水平線75的位置相一致。
如從以上描述可以清楚的是，從鍵槽46的位置至磁體26a的磁體中 心79的安裝角度θ 2，與在活塞15處于上死點Pl位置時從鍵45的位置 到鐵芯間中心77的安裝角度θ 2相匹配。結果，基準磁體26a的磁體中心79的位置與所述一對鐵芯32a和32b之間的鐵芯間中心77相一致。 因此，通過將鍵45設置到曲軸16上并將鍵槽46設置到飛輪25上，可 以使得從鍵槽46到磁體中心79的角度6 2與從鍵45的位置到鐵芯間中 心77的安裝角度6 2相一致。因而，可通過僅僅將鍵槽46鎖定到鍵45 上的簡單組裝步驟而使得磁體中心79與鐵芯間中心77相一致。
鐵芯32的數量是磁體26的數量的兩倍(換言之，磁體26的數量是 鐵芯32的一半)。 一個磁體26沿周向的整個長度通常對應于兩個鐵芯32 之間沿周向的距離。因此，在磁體中心79與鐵芯間中心77重合時，磁 體26a的一端81 (具體而言，N極)面對鐵芯32b，而磁體26a的另一端 82 (具體而言，S極)面對鐵芯32a。
如上所述，鐵芯32a和32b以及定子24的基部31是由可被磁體26a 吸引的材料(例如，鐵)形成的構件。從磁體26a的一端81向另一端82 作用的磁力84通過基部31和鐵芯32a到達另一端82。作用在一端81和 鐵芯32b之間的磁力84以及作用在另一端82和鐵芯32a之間的磁力84 具有相同的強度。因此，由一端81施加在鐵芯32b上的磁力與由另一端 82施加在鐵芯32a上的磁力相匹配。磁體26a從而保持在其中所述一端 81面對鐵芯32b且另一端82面對鐵芯32a的位置處，即圖5所示的位置 處。
在其余的五個磁體26b至26f中，以與磁體26a相同的方式，磁體 26b的磁體中心79與所述一對鐵芯32c和32d之間的鐵芯間中心77重合。 以與磁體26a相同的方式，磁體26b保持在其中一端(N極)面對鐵芯 32d而另一端(S極)面對鐵芯32c的位置處，即保持在圖4所示的位置 處。
其它的磁體26c至26f也以與磁體26a和26b相同的方式布置。具 體而言，如圖4所示，磁體26c的磁體中心79維持成與所述一對鐵芯32e 和32f之間的鐵芯間中心77重合。磁體26d的磁體中心79維持成與所 述一對鐵芯32g和32h之間的鐵芯間中心77重合。磁體26e的磁體中心 79維持成與所述一對鐵芯32i和32j之間的鐵芯間中心77重合。磁體 26f的磁體中心79維持成與所述一對鐵芯32k和321之間的鐵芯間中心77重合。
下面將參照圖6A至圖8B描述用于組裝配置有發電機的發動機10的 方法。
首先，在曲軸16的端部21處形成鍵槽47，如圖6A所示。該鍵槽
47的中心設置在基準線74上。
然后通過將鍵45裝配到鍵槽47中而將鍵45設置在基準線74上。
然后在飛輪25中形成鍵槽46，如圖6B所示。該鍵槽46的中心設置
在基準線74上，該基準線74沿著箭頭R2的方向與凸起中心線78分開
角度9 2。
然后將一個磁體26a的磁體中心79與凸起中心線78對準，并將該 磁體26a安裝在飛輪25上。
于是磁體26a安裝在飛輪25上并處于一個磁體26a的磁體中心79 與凸起中心線78對準的狀態。換言之，磁體中心79在相對于基準線74 距鍵槽46預定角度e 2處對準，并將磁體26a安裝在飛輪25上。
然后，以該磁體26a為基準，沿著箭頭R1的方向等間距地將將其余 五個磁體26b至26f順序地安裝在飛輪25上。從而完成了轉子42。
然后將活塞15定位在上死點Pl處，如圖7A所示。結果，鍵45的 中心，即基準線74與沿著箭頭Rl的方向偏離水平線75 —角度6 1的位 置重合。鍵45的中心維持在該狀態。
然后利用鍵45的位置作為基準而確定定子24的線圈安裝角度，如 圖7B所示。具體而言，彼此相鄰的一對鐵芯32a和32b的位置置于相對 于基準線74的頂側附近。然后使得所述一對鐵芯32a和32b的鐵芯間中 心77與沿著箭頭Rl的方向從基準線74偏離線圈安裝角度0 2的位置對 準。換言之，所述一對鐵芯32a和32b的鐵芯間中心77與從鍵45分開 預定角度e 2的位置對準。在此狀態下，通過螺栓35將定子24附連到曲 軸箱12的橫向壁12a上。
然后將轉子42安裝在曲軸16上，如圖8A所示。具體而言，將飛輪 25的安裝孔44布置在曲軸16的端部21上，將飛輪25的鍵槽46與鍵 45裝配在一起，從而完成了安裝操作。
如上所述，飛輪25的鍵槽46形成在沿著箭頭R2的方向與凸起中心 線78分開角度9 2的位置處。在其中磁體中心79與凸起中心線78對準 的狀態下，將磁體26a安裝在飛輪25上。因此，通過將飛輪25的鍵槽 46與鍵45裝配在一起，可使磁體26a的磁體中心79與所述一對鐵芯32a 和32b之間的鐵芯間中心77相匹配。從而磁體26a的一端81面對鐵芯 32b，而磁體26a的另一端82面對鐵芯32a。
如圖8B所示，以與磁體26a相同的方式布置其余五個磁體26b至 26f 。具體而言，磁體26b布置成使得一端(N極)面對鐵芯32d，而磁 體26b的另一端(S極)面對鐵芯32c。磁體26c布置成使得一端(N極) 面對鐵芯32f，而磁體26c的另一端(S極)面對鐵芯32e。磁體26d布 置成使得一端(N極)面對鐵芯32h，而磁體26d的另一端(S極)面對 鐵芯32g。磁體26e布置成使得一端(N極)面對鐵芯32j，而磁體26e 的另一端(S極)面對鐵芯32i。磁體26f布置成使得一端(N極)面對 鐵芯321，而磁體26f的另一端(S極)面對鐵芯32k。
下面將參照圖6A至圖8B描述用于組裝配置有發電機的發動機10的 方法的變型。
首先，與通過裝配而安裝到曲軸16上的具有安裝孔44的飛輪25 — 起制備多個磁體26，如圖6B所示。
然后，如圖7B所示，制備具有多個鐵芯32和線圈33的定子24。
然后，在使所述多個鐵芯32的位置與作為基準的汽缸14的中心74 (即，汽缸中心線74)對準之后，將定子24安裝在曲軸箱12上，如圖 7B所示。更加具體而言，所述多個鐵芯32中的彼此相鄰的兩個鐵芯32a 和321之間的中心與汽缸14的中心74對準。
然后將鍵45或鍵槽46 (參見圖6B)設置到曲軸16上，位于直線74 (即，基準線74)上，在從軸端方向觀察曲軸16時，該直線穿過曲軸 16的中心71以及曲柄銷72的中心73，如圖6A所示。
然后將從鍵45 (參見圖6A)和鍵槽46中選擇的另一鍵槽設置到飛 輪25的安裝孔44上，如圖6B所示。
在利用鍵45或鍵槽46的位置74作為基準等間距地布置所述多個磁體26之后，將它們安裝在飛輪25上，如圖6B所示。更加具體而言，針 對所述多個磁體26中的彼此相鄰的兩個磁體26a和26f之間的中心實現 對準。
然后將活塞15放置在汽缸14中，并通過連桿18將活塞15連接到曲柄銷72，如圖7A所示。
然后將活塞15設置到上死點Pl或下死點P2處，如圖7A所示。
如圖8A和圖8B所示，然后將飛輪25設置在曲軸16上，且將鍵45和鍵槽46裝配在一起，從而將飛輪25安裝到曲軸16上，由此完成配置有發電機的發動機IO的操作。
下面將描述發電機20的操作。如圖5和圖9所示，在發電機20停 止時，形成磁路，其中，磁通量流過磁體26a、鐵芯32a、基部31和鐵 芯32b。
具體而言，磁力線84在磁體26a內從一端81 (N極)向另一端82 (S極)作用。該磁力線84通過鐵芯32b、基部31和鐵芯32a到達另一 端82 (S極)。作用在一端81 (N極)和鐵芯32b之間的磁力84具有與 作用在另一端82 (S極)和鐵芯32a之間的磁力84相同的強度。由一端 81 (N極)施加到鐵芯32b上的磁力從而與由另一端82 (S極)施加在鐵 芯32a上的磁力相匹配。因此，磁體26a被維持在其中一端81 (N極) 面對鐵芯32b而另一端82 (S極)面對鐵芯32a的位置，即圖中所示的 位置。
以與磁體26a相同的方式布置其余五個磁體26b至26f 。具體而言， 磁體26b維持在其中一端(N極)面對鐵芯32d而磁體26b的另一端(S 極)面對鐵芯32c的位置處。磁體26c維持在其中一端(N極)面對鐵芯 32f而另一端(S極)面對鐵芯32e的位置處。磁體26d維持在其中一端 (N極)面對鐵芯32h而另一端(S極)面對鐵芯32g的位置處。磁體26e 維持在其中一端(N極)面對鐵芯32j而另一端(S極)面對鐵芯32i的 位置處。磁體26f維持在其中一端(N極)面對鐵芯321，而另一端(S 極)面對鐵芯32k的位置處。
因此，在將轉子42安裝到定子24上時可以將轉子42維持在無運動的狀態。結果，可將活塞15維持在上死點Pl位置處。因而，在將轉子 42安裝到曲軸16上時，可無需防止轉子42由于磁力而旋轉的作業。因 此易于執行組裝配置有發電機的發動機10的過程。
發動機10還設有用于驅動排氣門或吸氣門的氣門運動機構。必須在 將活塞15維持在上死點Pl時進行組裝氣門運動機構的過程。然而，由 于在將轉子42安裝到定子24上時，可將活塞15維持在上死點P1，因此 安裝氣門運動機構變得更加容易。
在本發明中描述了將活塞15定位在上死點Pl處的結構和方法，但 是本發明不限于這些結構，而且在將活塞15定位在下死點P2處時可獲 得相同的效果。
將多個鐵芯和磁體設置成使得鐵芯32的數量是磁體26的數量的倍 數，則對于鐵芯32和磁體26而言就足夠了。
描述了其中發動機10設有傾斜汽缸14的實施例，但是該結構并非 是限制性的，本發明還可例如應用于設有垂直汽缸的發動機，或應用于 其它發動機。
用于安裝鍵45的過程也是任意的。例如，在將飛輪25裝配到曲軸 16上時，鍵槽47可與鍵槽46對準，而鍵45可被鎖定到對準的鍵槽47 和鍵槽46中。
工業實用性
本發明適合應用于配置有發電機的發動機，在該發動機中，發電機 的定子固定到曲軸箱上，而轉子安裝在曲軸上；并適合應用于用于對配 置有發電機的發動機進行組裝的方法。
權利要求
1、一種配置有發電機的發動機，其特征在于所述發電機設有固定到該發動機的曲軸箱上的定子，以及布置成與所述定子相對的可旋轉的轉子；所述定子包括繞該發動機的曲軸沿周向布置的多個鐵芯，以及卷繞在所述多個鐵芯周圍的線圈；所述轉子包括通過固定機構緊固到所述曲軸上的飛輪，以及固定到所述飛輪上且繞所述曲軸沿周向布置的多個永磁體；并且所述固定機構構造成使所述飛輪相對于所述曲軸停止在這樣的位置處，即在連接至所述曲軸的活塞處于上死點或下死點時，所述多個永磁體中的一個永磁體的中心與所述多個鐵芯中的兩個相鄰鐵芯之間的中心點重合。
2、 根據權利要求1所述的發動機，其中所述固定機構包括凸固定件，以及與所述凸固定件裝配的凹固定件;所述曲軸包括從所述凸固定件和所述凹固定件中選擇的一個構件；所述飛輪包括從所述凸固定件和所述凹固定件中選擇的另一構件；而且所述飛輪相對于所述曲軸的旋轉受到所述凸固定件和所述凹固定件 的裝配的限制。
3、 根據權利要求2所述的發動機，其中所述凸固定件包括鍵，而所述凹固定件包括可供裝配所述鍵的鍵槽。
4、 根據權利要求2所述的發動機，其中在從所述曲軸的端部方向觀察該發動機時，穿過該發動機的汽缸的 中心和所述曲軸的中心的直線為汽缸中心軸線，從而將所述多個鐵芯中的彼此相鄰的任何兩個鐵芯之間的中心位置設置成與所述汽缸中心軸線重合；而且所述凸固定件和所述凹固定件的位置設置成在所述活塞處于所述上 死點或所述下死點時與所述汽缸中心軸線重合。
5、 一種用于組裝配置有發電機的發動機的方法，該方法包括以下步驟制備定子并制備飛輪和用于安裝在該飛輪上的多個磁體，該定子具 有繞所述發動機的曲軸沿周向等間距地布置的多個鐵芯以及巻繞在所述 多個鐵芯周圍的線圈，所述飛輪具有安裝孔并通過裝配而安裝到所述曲 軸上；在一基準線上向所述曲軸提供從凸固定件和凹固定件選擇出的一個 構件，其中所述基準線為在從軸端方向觀察所述曲軸時，穿過所述曲軸 的中心和曲柄銷的中心的直線；向所述飛輪的所述安裝孔提供從所述凸固定件和所述凹固定件選擇 出的另一構件；在使所述多個磁體中的作為基準的一個磁體的中心與從所述飛輪中 的所述另一構件的位置分開預設的預定角度的位置對準之后，將所有的 磁體等間距地布置并安裝到所述飛輪上；在活塞處于所述發動機的汽缸內時，通過連桿將所述活塞連接到所 述曲柄銷上；將所述活塞設置在上死點或下死點處；在所述定子中使所述多個鐵芯中的作為基準的彼此相鄰的兩個鐵芯 之間的中心與從所述基準線分開所述預定角度的所述位置對準之后，將 所述定子安裝在所述曲軸箱上；以及通過將所述凸固定件和所述凹固定件裝配在一起而將所述飛輪附連 到所述曲軸上。
6、 一種用于組裝配置有發電機的發動機的方法，該方法包括以下步驟制備定子并制備飛輪和用于安裝在該飛輪上的多個磁體，該定子具 有繞所述發動機的曲軸沿周向等間距地布置的多個鐵芯以及巻繞在所述 多個鐵芯周圍的線圈，所述飛輪具有安裝孔并通過裝配而安裝到所述曲 軸上；在將所述定子安裝到所述曲軸箱上時，利用所述發動機的汽缸的中心作為基準使所述多個鐵芯的位置對準；在一直線上向所述曲軸提供從凸固定件和凹固定件選擇出的一個構 件，其中該直線在從軸端方向觀察所述曲軸時，穿過所述曲軸的中心和 曲柄銷的中心；向所述飛輪的所述安裝孔提供從所述凸固定件和所述凹固定件選擇 出的另一構件；在將所述多個磁體安裝在所述飛輪上時，利用所述另一固定件的位 置作為基準而等間距地布置所述多個磁體；在將活塞置于所述汽缸內時，通過連桿將所述活塞連接到所述曲柄銷；將所述活塞置于上死點或下死點處；以及通過將所述凸固定件裝配在所述凹固定件中而將所述飛輪附連到所 述曲軸上。
7、根據權利要求6所述的方法，其中利用所述汽缸的中心作為基準使所述多個鐵芯的位置對準的所述步驟為這樣的步驟，其中使所述多個鐵芯中彼此相鄰的兩個鐵芯之間的 中心點與所述汽缸的中心對準；而且利用所述另一固定件的位置作為基準等間距地布置所述多個磁體的步驟為這樣的步驟，其中使所述多個磁體中的彼此相鄰的兩個磁體之 間的中心點對準。
全文摘要
提供一種配置有發電機(20)的發動機(10)。固定到曲軸箱(12)的定子(24)包括繞曲軸(16)沿周向布置的多個鐵芯(32a321)，以及卷繞在所述多個鐵芯(32a至321)周圍的線圈(33)。轉子(42)包括通過固定機構(28)緊固到所述曲軸(16)上的飛輪(25)，以及固定到所述飛輪上的多個永磁體(26a至26f)。所述固定機構(28)將所述飛輪(25)安裝到所述曲軸(16)上這樣的位置處，即在所述活塞位于上死點或下死點時，所述多個永磁體(26)中的一個永磁體(26a)的中心與所述多個鐵芯(32a至321)中的兩個相互鄰近的鐵芯(32a和32b)之間的中心點重合。
文檔編號H02K7/18GK101203998SQ200680022050
公開日2008年6月18日 申請日期2006年6月16日 優先權日2005年6月23日
發明者本田宗平, 西田一智 申請人:本田技研工業株式會社