CN100574056C - 装有旋转电机的跨骑型车辆和安装旋转电机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可使旋转电机的安装工作更容易的跨骑型车辆。本发明的摩托车包括旋转电机，该旋转电机具有定子、安装到该定子进行转动且与曲轴(51)一起转动的转子(21)以及在曲轴(51)的轴向上与该转子(21)相对的飞轮(56)。该定子支承转子(21)进行转动。转子(21)具有凸出部(22c)，而飞轮(56)具有在所述轴向上与该凸出部(22c)接合的凹入部(56e)。

Description

装有旋转电机的跨骑型车辆和安装旋转电机的方法

技术领域

本发明涉及一种装有旋转电机的跨骑型车辆和用于安装该旋转电机的方法，并涉及一种可以使旋转电机的安装工作更容易的技术。

背景技术

常规地，某些跨骑型车辆如摩托车被开发成包括可以辅助发动机动力或可以通过其自身动力使车辆行驶的旋转电机(例如参见专利文献1)。用于这种跨骑型车辆的轴向间隙型旋转电机包括接合有磁体的圆盘状转子以及在转轴的轴向上与该转子相对的定子。转子安装到转轴或固定在转轴上的飞轮等上而与转轴一起转动，而定子则安装到壳体等上。

安装到车辆上的旋转电机可以是径向间隙型的。径向间隙型旋转电机包括具有磁体且围绕该电机的轴线的转子以及在径向上与该转子相对且也围绕该轴线的定子。在径向间隙型旋转电机中，类似于轴向间隙型旋转电机，转子安装到转轴、飞轮等上，定子安装到壳体等上。

〔专利文献1〕JP-A-2000-013913

发明内容

在某些场合下，这种转子安装到转轴和飞轮等上而定子安装到壳体等上的常规旋转电机可能无法容易地装配。例如，如果在将转子固定到转轴或飞轮之后试图在定子与转子相对时安装定子，则由于安装到转子上的磁体与定子的齿互相吸引，所以很难在定子位于正确位置的情况下进行定子的安装工作。特别地，在用于车辆的旋转电机中使用产生很强磁力的磁体的情况下，将定子安装在正确位置中就更为困难。

本发明是考虑到上述问题而做出的，目的在于提供一种跨骑型车辆和一种可以使旋转电机的安装工作更加容易的旋转电机安装方法。

为解决上述问题，根据本发明的跨骑型车辆包括：旋转电机，该旋转电机具有定子、安装到所述定子上进行转动且与转轴一起转动的转子；以及在所述转轴的轴向上与所述转子相对的转动部件。所述定子支承所述转子以进行转动。所述转子具有接合部。所述转动部件具有在所述轴向上与所述接合部接合的被接合部。

根据本发明的用于装配跨骑型车辆的方法包括以下步骤：使所述转子和所述定子彼此相对，并通过磁力使它们彼此结合在一起；以及将彼此结合在一起的所述转子和所述定子安装到车体上，并使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部接合。

根据本发明，定子支承转子来进行转动。因此，可以首先将定子和转子彼此结合在一起，然后可以将结合在一起的定子和转子安装到车体上。可以容易地进行将旋转电机安装到车体上的安装工作。即，如果例如在将转子固定到转动部件上之后安装定子，则由于转子吸引定子，所以很难将定子保持在正确位置。但是，根据本发明，可以在使转子和定子彼此结合在一起后将其安装到车体上。因此安装工作可以变得容易。

转动部件可以是例如曲轴、飞轮、离合器壳体、无级变速器的带轮等。旋转电机可以是转子与定子在转轴的轴向上相对的轴向间隙型旋转电机，也可以是转子与定子在径向上彼此相对的径向间隙型旋转电机。

在本发明的一个方面中，所述旋转电机包括磁体和齿，所述磁体与所述齿之间形成有磁通的通道；所述转子具有所述磁体和所述齿中的任一个，并且所述转子设置成在所述轴向上进行滑动运动；所述定子具有所述磁体和所述齿中的另一个，并且所述定子在保持所述一个与所述另一个之间的间距的同时支承所述转子进行转动。

根据该方面，可以精确设定该磁体与该齿之间的间距。例如，即使转动部件在轴向上的位置存在误差或定子在轴向上的位置存在误差，由于转子可在轴向上滑动，所以也可以精确设定该磁体与齿之间的间距。

在该方面，所述转子可以具有受轴承保持表面，所述定子可以具有轴承保持表面，所述轴承保持表面可以经由轴承来保持所述受轴承保持表面进行转动。由此，可以精确设定磁体与齿之间的间距，并且转子可平稳转动。在这里，旋转电机可以具有多个磁体和齿，并且所述多个磁体和所述多个齿可布置成环绕所述转轴。

在这一方面，所述转动部件的转角被确定为一基准角，在该基准角下，所述转动部件相对车体位于基准位置。所述转子相对所述定子的转角被确定为一稳定角，在该稳定角下，所述定子通过所述多个磁体与所述多个齿之间的吸引力稳定地支承所述转子。在所述转子位于所述稳定角且所述转动部件位于所述基准角的状态下，所述接合部与所述被接合部彼此正对。

根据这一方面的用于装配跨骑型车辆的方法包括以下步骤：通过所述定子以所述稳定角支承所述转子，并使所述转子与所述定子彼此结合在一起；将所述转动部件置于所述基准角下；使与所述定子结合在一起的所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部正对；以及将彼此结合在一起的所述转子和所述定子安装到车体，并使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部接合。

由此，在安装旋转电机时，转子可以通过磁力定位于稳定角(即防止相对定子转动的角度(或防止嵌齿(cogging)的角度))，并且转动部件可以位于基准角(即相对车体的基准角)。因此接合部与被接合部可以彼此正对。从而，例如在安装旋转电机时，无需检查接合部与被接合部各自的位置以确认其彼此正对。因此旋转电机的安装工作可以更加容易。

可提供在所述转轴的轴向上覆盖所述旋转电机的盖。所述定子能够被安装到所述盖上，当所述旋转电机被安装到车体上时，所述定子被在所述定子以所述稳定角支承所述转子的状态下安装到所述盖上。

根据这一方面的用于装配跨骑型车辆的方法包括以下步骤：通过所述定子以所述稳定角支承所述转子，将所述定子安装到所述盖，并使所述转子、所述定子和所述盖彼此结合在一起；将所述转动部件置于所述基准角下；使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部正对；以及将彼此结合在一起的所述转子、所述定子和所述盖安装到车体上，并使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部接合。

由此，在将定子安装到盖上并且定子以稳定角(即防止相对定子转动的角度(或防止嵌齿的角度))支承转子时，如果转动部件处于基准角下，则接合部与被接合部彼此正对。结果，在安装旋转电机和盖时，无需检查接合部与被接合部各自的位置以确认其彼此正对。此外，在定子安装到盖上并且定子、转子和盖彼此结合在一起的状态下，可以将其安装到车体上。

在这里，所述多个磁体与所述多个齿可以在其间形成磁通，并且所述转子的稳定角是这样的角度，在该角度下，由彼此相邻的所述磁体形成的磁通各自的密度之间的差最小。由此，在安装旋转电机时，可以容易地将转子置于防止相对定子转动的角度(防止转子的嵌齿的角度)即稳定角下。换言之，在各个密度之间的差最小的角度下，即在磁体与齿之间的空间磁通密度与下一个磁体与齿之间的空间磁通密度之差最小的角度下，转子在转动方向上受到的磁力可以平衡，并且转子安装到定子上的角度可以稳定。

所述转子的稳定角可以是这样的角度，在该角度下，所述磁体中彼此相邻的两个磁体正对所述多个齿中的两个齿，并在所述轴向上与这两个齿完全重叠。

所述转子的稳定角可以是这样的角度，在该角度下，所述齿中彼此相邻的两个齿的各自的一部分在所述轴向上与所述多个磁体中的一个磁体重叠，并且所述两个齿的所述各自的一部分的大小彼此相等。此外，所述转子的稳定角可以是这样的角度，在该角度下，与所述两个齿中任一齿相邻的所述齿与所述多个磁体中任一磁体正对。

在本发明的另一方面中，所述转子的接合部和所述转动部件的被接合部中的任一个具有在所述转子转动时缓冲彼此碰撞的缓冲部。

根据该方面，可缓冲接合部与被接合部彼此的碰撞，从而例如可以减小伴随着旋转电机转动的噪声。

在本发明的另一方面中，所述转动部件是飞轮。由此，无需新提供一个一般不包括的部件来用作转动部件。

附图说明

图1是作为根据本发明实施例构造的跨骑型车辆的示例的摩托车的侧视图；

图2是该摩托车的后部的侧视图；

图3是沿图2中的III-III线所取的截面图；

图4是图3的放大视图；

图5是安装到摩托车的曲轴上的飞轮的正视图；

图6是安装到摩托车上的旋转电机的转子的正视图；

图7包括旋转电机的固定定子的后视图和可移动定子的正视图；

图8是示出转子在曲轴的轴向上滑动以安装到飞轮上的状态的示意图；

图9是旋转电机的示意性分解透视图；

图10包括示出在转子位于稳定角时磁体和固定齿的位置之间的关系的示意图；

图11包括示出可移动定子相对固定定子转动的各种状态的视图；

图12是作为设置在根据本发明另一实施例修改的示例的摩托车上的旋转电机的截面图；

图13是安装到根据该另一实施例修改的摩托车的曲轴上的飞轮的正视图；

图14包括安装到根据该另一实施例修改的摩托车上的旋转电机的转子的正视图、后视图和截面图；

图15是示出根据该另一实施例修改的摩托车的旋转电机的安装状态的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图说明本发明的实施例。

图1是作为根据本发明实施例构造的跨骑型车辆的示例的摩托车1的侧视图。图2是该摩托车1的后部的侧视图。图3是沿图2中的III-III线所取的截面图。图4是图3的旋转电机20的放大视图。图5是安装到曲轴51上的飞轮56的正视图。图6是旋转电机20的转子21的正视图。图7包括构成定子25的固定定子30的后视图和也构成定子25的可移动定子40的正视图。图8是示出转子21在曲轴51的轴向(以下简称为“轴向”)上滑动来进行安装的状态的示意图。图9是旋转电机20的示意性分解透视图。此外，图2中省略了消音器、车体盖等。图5的正视图示出飞轮56的与转子21相对的表面。图6的正视图示出转子21的与固定定子30相对的表面。图7(a)的正视图示出固定定子30的与可移动定子40相对的表面。图7(b)的正视图示出可移动定子40的与固定定子30相对的表面。

如图1所示，摩托车1在车体的前下部具有前轮3。前叉5在其底端部支承前轮3进行转动。转向轴7与前叉5的顶端部联接而斜向上延伸。方向把9安装到转向轴7的顶端部而在车体宽度方向上延伸。方向把9的两端各有一握把11。车架10安装到转向轴7的中央部上。

车架10从车体的前部斜向下延伸到其后部。然后，车架10弯曲并直线延伸。之后，车架10进一步弯曲以斜向上延伸。车座13设置在车架10的后上部中。后悬架15的顶端连接到车架10的后端部。后悬架15的底端连接到后臂16的后端部16a(见图2)。后臂16支承后轮17来进行转动。发动机50的驱动力通过诸如带式无级变速器的驱动力传递机构传递到后轮17以使后轮17转动。发动机50设置在车架10的中央下部。

发动机50的中央部具有气缸体50a。气缸体50a中容纳有活塞50b。连杆50c的顶端与活塞50b联接。曲轴51安装到连杆50c的底端。

旋转电机20设置在发动机50在车体宽度方向上(即图3符号α所示方向)的外部位置。旋转电机20安装到曲轴51(见图3)。旋转电机20辅助发动机50的动力或通过其自身动力使车辆行驶。此外，当蓄电池(未示出)的电量低于预设量时或类似情况下，旋转电机20用作发电机。

如图3和4所示，轴承52支承曲轴51来进行转动。从侧面覆盖曲轴箱50d的箱盖19保持该轴承52。在其与曲轴51的表面之间形成油膜的另一轴承53支承曲轴51的中央部来进行转动。曲轴箱50d保持轴承53。密封部件54从车体宽度方向上的外部位置安装在曲轴51的远端51c上。

起动减速齿轮61、单向离合器55、飞轮56以及旋转电机20从曲轴51的中央部(即联接连杆50c的一侧)到其远端51c按此顺序安装到曲轴51上。

首先，将说明起动减速齿轮61和单向离合器55。起动减速齿轮61与齿轮62啮合，而齿轮62与自起动电动机60的输出轴啮合。当起动发动机操作时，起动减速齿轮61将自起动电动机60的驱动力传递到单向离合器55。传递到单向离合器55的该驱动力通过与单向离合器55一起转动的飞轮56而传递到曲轴51。另一方面，在发动机50起动后，自起动电动机60停止转动。由于单向离合器55相对起动减速齿轮61独立转动，所以发动机50的驱动力不传递到自起动电动机60。此外，起动减速齿轮61相对曲轴51空转。

接着将说明飞轮56(转动部件)。如图4或5所示，飞轮56包括圆盘状的圆盘部56a、筒状的大直径筒部56b和筒状的小直径筒部56c。圆盘部56a的中央具有曲轴51延伸穿过的孔。大直径筒部56b从圆盘部56a的边缘朝旋转电机20在轴向上延伸。小直径筒部56c从圆盘部56a的孔的边缘朝旋转电机20在轴向上延伸。

在圆盘部56a的某些径向位置处形成有多个螺栓孔。而且，在单向离合器55与圆盘部56a的这些位置相对应的位置处形成有螺栓孔。螺栓插入圆盘部56a的螺栓孔和单向离合器55的螺栓孔中并紧固，从而将飞轮56固定到单向离合器55。

小直径筒部56c的内周面具有在轴向上直线延伸的凹槽状凹入部56d。另一方面，曲轴51的圆周面具有与飞轮56的内周面相对应的凹入部。适合于曲轴51的凹入部构造的接合部件65配合装入该凹入部中。该接合部件65的周缘部的一部分从曲轴51的圆周面突出而与飞轮56的凹入部56d接合。由于该接合部件65与飞轮56和曲轴51两者接合，所以确定了飞轮56和曲轴51彼此在转动方向上的相对位置。

小直径筒部56c的内周面朝曲轴51的远端51c逐渐变细(见图4)。曲轴51具有朝远端51c逐渐变细的锥部51b。曲轴51插入小直径筒部56c中，并且小直径筒部56c的内周面抵靠锥部51b的外周面。从而防止飞轮56朝曲轴51中央移出锥部51b。由此确定了飞轮56在曲轴51上的位置。螺母57从曲轴51的外侧位置(远端51c一侧)装在曲轴51上。螺母57将飞轮56推向曲轴51中央，从而将小直径筒部56c的内周面压到锥部51b的外周面上。因此，飞轮56通过摩擦与曲轴51联接。

大直径筒部56b的内周面具有在轴向上直线延伸的凹槽状凹入部(被接合部)56e。多个凹入部56e在周向上彼此间隔开。旋转电机20所包括的转子21的轭架22与凹入部56e接合。从而转子21与飞轮56一起转动。轭架22与飞轮56之间的接合将在下文更详细说明。

接着将说明旋转电机20。旋转电机20从曲轴51中央依次包括转子21和定子25。在该实施例中，采用以下定子单元作为定子25，该定子单元具有与转子21相对的固定定子30和在与转子21相反一侧与固定定子30相对的可移动定子40。如下文所述，定子25产生的磁场可任意变化。

如图4或图6所示，转子21具有轭架22和磁体(用于磁场的磁体)23。轭架22具有大致圆盘状的圆盘部22a和筒状的内筒部22b。圆盘部22a的中央具有通孔。内筒部22b从该通孔边缘朝固定定子30在轴向上延伸。

曲轴51和飞轮56的小直径筒部56c插入内筒部22b中。两个圆环状弹性部件58、58配合装入内筒部22b与飞轮56的小直径筒部56c之间的空隙中。弹性部件58、58密封内筒部22b的内周面与飞轮56的小直径筒部56c的外周面之间的空隙，从而例如在旋转电机20转动时防止转子21振动。此外，多个磁体23呈圆环状布置以环绕曲轴51，并接合到圆盘部22a的面向固定定子30的表面上。

如图4或图8所示，转子21安装到飞轮56以在轴向上可滑动。具体地，轭架22的圆盘部22a的外径基本等于飞轮56的大直径筒部56b的内径。圆盘部22a的外周部具有数量与飞轮56的凹入部56e(被接合部)的数量相同的沿径向向外突出的凸出部22c(接合部)。凸出部22c沿凹入部56e滑动，从而转子21可在轴向上滑动。当安装旋转电机20时，通过使转子21朝飞轮56移动，多个凹入部56e接纳凸出部22c，并以从凸出部22c传递转动力的方式与其接合。旋转电机20的安装方式以及凹入部56e和凸出部22c所形成的位置将在下文详细说明。

现在将说明定子25。如上所述，定子25包括固定定子30和可移动定子40。此外，定子25具有在给予电流时产生磁力的线圈31。如图4和图7(a)所示，固定定子30具有多个固定齿34，每个固定齿34都形成有一铁心。每个线圈31卷绕在各个固定齿34上。固定齿34圆环排列以围绕曲轴51。各个固定齿的面向转子21的端表面34a(磁通产生区)与转子21的磁体23相对。这多个固定齿34和线圈31用由含润滑剂的树脂形成的树脂部36模制成型。树脂部36绕曲轴51的轴线呈圆环状形成。树脂部36具有比形成有多个线圈31的线圈体更靠内侧(即比多个线圈31更靠近曲轴51的位置)大致筒状的内周部36a，并在该线圈体外侧具有大致筒状的外周部36b(见图3)。

外周部36b被固定到箱盖19。即，外周部36b形成为延伸到箱盖19。面向箱盖19的周缘端具有多个接合部37。每个接合部37在径向上从面向箱盖19的外周部36b的周缘端向外延伸(见图6和图7(a))。每个接合部37都具有螺栓孔。另一方面，箱盖19在与接合部37对应的位置处具有螺栓孔59。接合部37经由接合部的孔和对应的螺栓孔59被用螺栓固定到箱盖上。由此固定定子30被固定到箱盖19。

如图4所示，固定齿34的各个端表面34a与轭架22的圆盘部22a相对，而内周部36a与轭架22的内筒部22b相对。

轴承63位于内周部36a内侧。内周部36a经由轴承63支承转子21来进行转动，同时保持固定齿34与磁体23之间的间距。具体地，内周部36a具有轴承保持部36i。轴承保持部36i具有圆环状轴承保持表面36c和轴承抵靠表面36j。轴承保持表面36c与转子21相对且垂直于轴向延伸。轴承抵靠表面36j整个抵靠轴承63的外周面。

轭架22的内筒部22b在更靠近曲轴51的远端51c(更靠近固定定子30)的部位具有受轴承保持部22e。受轴承保持部22e具有圆环状受轴承保持表面22d和轴承抵靠表面22f。受轴承保持表面22d与固定定子30相对且垂直于轴向延伸。轴承抵靠表面22f绕轴线呈筒状形成并抵靠轴承63的内周面。

轴承63位于固定定子30的轴承保持表面36c与轭架22的受轴承保持表面22d之间。如上所述，转子21可在曲轴51的轴向上滑动。固定定子30通过磁力吸引转子21。轴承保持表面36c经由轴承63克服该磁力保持轭架22的受轴承保持表面22d。因此，每个磁体23的与固定定子30相对的相对表面23a和各个固定齿34的与磁体23相对的端表面34a间隔开距离h。

轴承63抵靠内周部36a的轴承抵靠表面36j和轭架22的轴承抵靠表面22f两者。因此，轭架22绕曲轴51的轴线转动而不在径向上摆动。这样，内周部36a通过轴承63来支承转子21进行转动。此外，在图9中省略了线圈31和固定齿34。

将更详细说明面向可移动定子40的内周部36a的构造。面向可移动定子40的内周部36a具有与可移动定子40相对且围绕轴线的圆环状轴承保持表面36f以及围绕轴线的圆环状凸出部36g。轴承保持表面36f垂直于轴向延伸。凸出部36g形成为从轴承保持表面36f的内周缘端朝可移动定子40延伸。轴承64的内周面抵靠凸出部36g的外周面。轴承保持表面36f保持轴承64。

如上所述，可移动定子40在与转子21相反的一侧与固定定子30相对。可移动定子40具有圆环状底座42以及数量与固定齿34的数量相同的可移动齿41(见图4或图7(b))。底座42支承可移动齿41，使得多个可移动齿41绕曲轴51呈圆环状布置。底座42和可移动齿41用含润滑剂的树脂形成的树脂部43模制成型。树脂部43在所述多个可移动齿41和底座42的内侧(即更靠近曲轴51的一侧)具有圆环状内周部43e。

内周部43e具有轴承保持表面43a。轴承保持表面43a垂直于轴向延伸并与固定定子30相对。由于轴承64支承轴承保持表面43a，所以每个可移动齿41的端表面41a与各个固定齿34的端表面34b间隔开距离k

即，轴承64位于轴承保持表面43a与固定定子30的轴承保持表面36f之间。每个可移动齿41都形成有一铁心。线圈31的磁力将可移动定子40吸向固定定子30。轴承保持表面36f通过轴承64克服该磁力支承可移动定子40的轴承保持表面43a。由此，每个可移动齿41的端表面41a与各个固定齿34的端表面34b间隔开距离k。

可移动定子40的内周部43e的内周面具有抵靠轴承64的外周面的抵靠表面43b。抵靠表面43b抵靠轴承64的外周面。可移动定子40绕轴线转动而无法在径向上移动。

如图7(b)所示，树脂部43的外周面具有在径向上突出的齿轮啮合部45。齿轮啮合部45在周向上具有一定长度。接合部(例如齿轮)与齿轮啮合部45啮合而使可移动定子40相对固定定子30转动。

下面将说明形成转子21的凸出部22c和飞轮56的凹入部56e的位置以及将旋转电机20安装到车体的方式。

飞轮56可绕曲轴51转动的转角被预定为给出车体的基准位置的基准角。基准角例如是飞轮56的凹入部56d位于最高位置或最低位置时的角度。同时，预先将转子21、定子25和箱盖19的基准位置给定为其安装好时的位置。箱盖19的基准位置是给出安装位置的位置，即曲轴箱50d的安装位置与箱盖19的安装位置彼此相对的位置。定子25的基准位置是固定定子30的接合部37与处于安装位置的箱盖19的螺栓孔59相对时的位置。转子21的基准位置是相对处于基准位置的固定定子30的转角为稳定角时的位置。在这里，稳定角是这样的角度，在该角度下固定定子30通过磁体23与固定齿34之间的吸引力(磁力)稳定地支承转子21。形成凸出部22c和凹入部56e处的位置是这样的位置，在这些位置处，飞轮56和转子21在飞轮56位于基准角且转子21位于稳定角的状态下彼此正对。即，在飞轮56位于基准角且箱盖19、定子25和转子21位于各自的基准位置时，凸出部22c与凹入部56e彼此正对。

下面将更详细地说明稳定角。稳定角是这样的角度，在该角度下彼此相邻的磁体23与固定齿34之间形成的各个磁通密度之间的差最小，并且在该角度下受磁体23影响的磁力平衡且转子21在其转动方向上不受力。因此，固定定子30可以稳定地支承位于稳定角的转子21。

图10包括示出在转子21位于稳定角时磁体23与固定齿34的位置之间的关系的示例的示意图。下面将基于具有8个磁体23和12个固定齿34的转子21来说明该关系。在图10中，每个固定齿34用双点划线表示。

如图10(a)所示，在转子21位于稳定角的状态下，所有磁体23和固定齿34相对于垂直于曲轴51延伸的特定中心线对称设置。而且，彼此相邻的固定齿34L、34m在轴向上分别与彼此相邻的磁体23L、23m重叠。此外，与固定齿34m相邻的固定齿34n位于彼此相邻的磁体23m、23n之间的中部。

如图10(b)所示，稳定角是这样的角度，在该角度下，彼此相邻的两个固定齿34L、34m各自的一部分在轴向上与任一磁体23重叠。稳定角可以是各个部分的面积彼此相等的角度。在这里，如图10(b)所示，优选地，与固定齿34m相邻的固定齿34n正对磁体23m。

可按如下方式将旋转电机20安装到如此构造的摩托车1上。

首先，通过磁体23的磁力将固定定子30、可移动定子40和转子21彼此结合在一起。在此过程中，转子21与固定定子30相对以位于稳定角下。在固定定子30位于其间的情况下将可移动定子40与转子21相对布置。然后，将固定定子30的接合部37螺栓固定到螺栓孔59。将结合在一起的转子21、固定定子30和可移动定子40安装到箱盖19以使其位于各自的基准位置处。此外，使飞轮56位于上述基准角下。结果，飞轮56的凹入部56e与转子21的凸出部22c在轴向上彼此正对。然后，将箱盖19与转子21、固定定子30和可移动定子40一起安装到曲轴箱50d。在此过程中，转子21滑入飞轮56中，并且凹入部56e在轴向上接纳凸出部22c以与该凸出部22c接合，从而可以传递转动力。

根据上述摩托车1，固定定子30通过磁力吸引转子21以支承转子21来进行转动。因此，定子25、箱盖19和转子21可以在安到曲轴51之前彼此结合在一起。飞轮56具有在轴向上延伸的凹入部56e，而转子21具有在径向上向外突出的凸出部22c。由此，在安装状态中，可将转子21移动到飞轮56，从而可以将箱盖19、定子25和转子21安装到车体上。结果，可以更容易地将旋转电机安装到车体上。

此外，根据上述旋转电机20，固定定子30被固定到箱盖19而无法在轴向上移动，而转子21被安装到飞轮56而可在轴向上移动。此外，固定定子30通过轴承63支承转子21。因此，即使箱盖19的构造或飞轮56的安装位置存在任何误差，也可以精确设定磁体23的相对表面23a与固定齿34的端表面34a之间的各间距。

此外，在该旋转电机20中，可移动定子40绕该轴线相对于固定定子30转动。由此，旋转电机20可以改变其输出特性，例如为高转矩低速转动或低转矩高速转动。

图11包括示出可移动定子40绕曲轴51轴线转动的各种状态的示意图。为便于说明，在该图中省略了图3所示固定定子30的树脂部36和可移动定子40的树脂部43两者以及曲轴51和线圈31。此外，该图中与图3相同的部分用相同标号表示。

图11(a)示出可移动齿41正对固定齿34。在此情况下，每个固定齿34的面向各个可移动齿的端表面34b与每个可移动齿41的面向各个固定齿34的端表面41a之间的间距是最小值k(见图4)。在此状态下，磁通穿过固定齿34、可移动齿41、底座42和磁体23。磁通从各个固定齿34的面向磁体23的端表面34a流到其相反侧的端表面34b，即流过各个线圈31内侧。

下文将说明的电动机66驱动可移动定子40转动。在图11(b)所示中间位置后，可移动定子40转动到图11(c)所示位置，即直到每个可移动齿41位于各个固定齿34与相邻的固定齿34之间正中间的位置。在此状态下，每个固定齿34的面向各个可移动齿41的端表面34b与每个可移动齿41的面向各个固定齿34的端表面41a之间的间距加大。因此磁通至少比图11(a)状态下的磁通弱。由于磁通在图11(c)所示状态下较弱，所以旋转电机20作为低转矩高转速式旋转电机工作。另一方面，在图11(a)所示状态下，由于磁通流过各个线圈31内侧，所以磁通比图11(c)所示状态下的磁通强。从而旋转电机20作为高转矩低转速式旋转电机工作。

此外，可移动定子40的这种转动由于由电动机66驱动而是切实可行的。具体地，在可移动定子40的树脂部43的外周面上形成的齿轮啮合部45在径向上向外突出以与齿轮68啮合。缆线66a绕在该齿轮68上，并且该缆线66a连接到电动机66(见图2)。当电动机66正向或反向转动时，可移动定子40绕轴线相对于固定定子30转动。此外，齿轮68具有检测齿轮68的转角的转角检测传感器69。

接着将说明本发明的另一实施例。

图12是设置到根据本发明另一实施例修改的摩托车100上的旋转电机200的截面图。图13是该摩托车100的飞轮560的正视图。图14(a)是该旋转电机200的转子210的正视图。图14(b)是转子210的后视图。图14(c)是沿图14(a)中c-c线所取的截面图。图15是示出该旋转电机200与箱盖19一起安装到车体上的状态的示意图。图13的正视图示出了飞轮560的与转子210相对的表面。在图14中，正视图示出了面向固定定子30的表面，而后视图示出了与飞轮560相对的表面。此外，在这些附图中，与摩托车1和旋转电机20相同的部分用相同标号表示，其说明从略。

如图12所示，在摩托车100中，类似于上述摩托车1，起动减速齿轮61、单向离合器55、飞轮560和旋转电机200安装到曲轴51上。如图13所示，飞轮560包括圆盘状的圆盘部560a、筒状的小直径筒部560c和惯性质量部560b。

圆盘部560a的中央具有曲轴51延伸穿过的孔。小直径筒部560c从圆盘部560a的该孔的边缘在轴向上延伸(见图12)。小直径筒部560c的内周面具有在轴向上延伸的凹入部560d。小直径筒部560c和圆盘部560a的结构分别与上述飞轮56的小直径筒部56c和圆盘部56a相同，其详细说明从略。

惯性质量部560b包括圆盘状的安装圆盘部560f和从安装圆盘部560f的外周缘朝旋转电机200在轴向上延伸的筒部560g(见图12)。安装圆盘部560f具有多个(该实施例中为4个)螺检孔(见图13)。每个螺栓孔形成于在径向上与曲轴51的轴线间隔开的位置处。圆盘部560a具有与安装圆盘部560f的螺栓孔数量相同的螺栓孔。螺栓560h延伸穿过安装圆盘部560f的各个孔、圆盘部560a的与其相对应的各个孔以及单向离合器55中形成的螺栓孔。当螺栓被紧固时，飞轮560被安装到单向离合器55上(见图12)。此外，通过拆下螺栓560h，惯性质量部560b可更换为具有不同重量的另一惯性质量部。

每个螺栓560h的头部在轴向上朝旋转电机200突出。该头部上装有用弹性部件如橡胶部件形成的圆环状缓冲器560i。该头部与缓冲器560i一起形成凸出部(即被接合部)560j，该凸出部560j与下文所述的转子210的凹入部240b接合。凸出部560j和凹入部240b将在下文详述。

旋转电机200包括转子210和定子25。在该实施例中，类似于上述旋转电机20，使用具有固定定子30和可移动定子40的定子作为定子25。

如图14所示，转子210包括轭架220、磁体230和在轴向上具有一定厚度的圆环状圆环部240。轭架220具有圆环状的内筒部220b和在径向上从该内筒部220b的边缘向外延伸的圆盘部220a。内筒部220b的内径大于曲轴51和飞轮560的小直径筒部560c的外径，并且转子210可以在轴向上滑动。

圆环部240的外径对应于圆盘部220a的外径。圆环部240通过多个(在该实施例中为4个)铆钉240a固定到圆盘部220a的背表面(即与飞轮560的圆盘部560a相对的表面)上。圆环部240中在与飞轮560的凸出部560j对应的位置处形成有每个都具有与各个凸出部560j对应的尺寸的凹入部(接合部)240b(见图14(c))。通过使各个凸出部560j在凹入部240b中沿轴向与其相对地移动，转子210可以在轴向上滑动。此外，当安装了旋转电机200时，通过将转子210滑入飞轮560中，各个凸出部560j接纳入凹入部240b，即各个凸出部560j配合装入凹入部240b中，由此它们互相接合从而传递转动力。结果，转子210与飞轮560一起转动。下面将更详细说明凹入部240b和凸出部560j。

轭架220的内筒部220b具有受轴承保持部220e。由于轭架220和磁体230的结构与上述旋转电机20的轭架22和磁体23分别相同，所以将省略详细说明。

类似于上述旋转电机20，固定定子30包括多个固定齿34、卷绕在所述多个固定齿34上的线圈31以及将其模制成型的树脂部36。树脂部36的外周部36b形成为朝箱盖19延伸。其周缘端具有多个接合部37。各个接合部37通过螺栓被固定到箱盖19的形成在对应于接合部37的位置处的螺栓孔59。尽管旋转电机200的固定定子30具有3个接合部37，但图12的截面图中仅示出一个接合部37。

箱盖19具有绕曲轴51的远端51c在轴向上延伸的筒状定子支承部19a。定子支承部19a的外周面抵靠树脂部36的内筒部36a的内周面。内周部36a具有轴承保持部36i。在轴承保持部36i与转子210的受轴承保持部220e之间具有轴承63。固定定子30通过轴承63支承转子210来进行转动，同时保持每个磁体230与各个固定齿34之间的间距。

类似于上述旋转电机20，可移动定子40包括多个可移动齿41和底座42，这两者都通过圆环状树脂部43模制成型。树脂部43的内周面43f抵靠定子支承部19a的外周面。树脂部43的与固定定子30相对的内部(即面向曲轴51的部分)抵靠内周部36a。此外，树脂部43的与面向固定定子30的表面相反侧的表面抵靠定子支承部19a的外周面，即抵靠垂直于轴向延伸的定子支承表面19b。这样，可移动定子40定位成置于固定定子30与定子支承表面19b之间。此外，由此防止可移动定子40的振动。

下面将说明形成转子210的凹入部240b和飞轮560的被接合部560j的位置以及将旋转电机200安装到车体的方式。

凹入部240b和凸出部560j各自的位置之间的关系与上述旋转电机20的凹入部56e和凸出部22c相同。即，在飞轮560位于基准角且转子210位于稳定角的状态下，凹入部240b与凸出部560j布置成彼此正对。

在这里，如上所述，转子210的稳定角是这样的角度，在该角度下，在彼此相邻的磁体230与固定齿34之间形成的各个磁通密度之间的差最小，并且在该角度下受磁体影响的磁力平衡且转子210在其转动方向上不受力。飞轮560的基准角例如是飞轮560的凹入部560d位于其顶部时的角度。

可以按以下方式将旋转电机200安装到如此构造的摩托车100上。

类似于上述旋转电机20的安装方式，首先，通过磁体230与固定齿34之间的吸引力将固定定子30、可移动定子40和转子210彼此结合在一起。在此过程中，如图15所示，使转子210与固定定子30彼此相对，并且将转子210相对于固定定子30的角度设为稳定角。接着，通过螺栓将固定定子30的接合部37固定到箱盖19的螺栓孔59，由此将彼此结合在一起的转子210和定子25安装到箱盖19而使其置于各自的基准位置。此外，使飞轮560位于上述基准角。结果，转子210的凹入部240b在轴向上与飞轮560的凸出部560j正对。然后，将箱盖19与转子210和定子25一起安装到车体上。在此过程中，转子210在曲轴51的轴向上滑入飞轮560中，并且凸出部560j配合装入位置与之对应的凹入部240b中并与其接合，从而可以传递转动力。

根据上述摩托车100，固定定子30通过磁力吸引转子210以支承转子210来进行转动。因此，定子25、箱盖19和转子210可以在安装到曲轴51之前就彼此结合在一起。飞轮560具有在轴向上朝旋转电机200延伸的凸出部560j，而转子210具有与转子210的各个凸出部560j的构造相对应地凹入的凹入部240b。由此，凸出部560j配合装入凹入部240b中，并且结合在一起的箱盖19、定子25和转子210安装到曲轴51上。

此外，在以上说明中讨论了具有轴向间隙型旋转电机的摩托车。但是，本发明可以适用于具有径向间隙型旋转电机的摩托车。例如，这种旋转电机可以如下构成。

定子呈圆环状形成为环绕转动轴线。转子呈圆筒状形成为环绕该定子，使得转子的磁体在径向上与齿相对。定子通过其与转子相对的表面支承转子来进行转动。转子的与飞轮相对的表面具有与飞轮接合的接合部。飞轮以在轴向上与该旋转电机相对的方式安装到曲轴上。飞轮具有与转子的接合部相对应定位的被接合部。接合部与被接合部互相接合，由此转子可以绕转动轴线与飞轮一起转动。

标号说明

1、100：摩托车

3：前轮

5：前叉

7：转向轴

9：方向把

11：握把

13：车座

15：后悬架

16：后臂

17：后轮

19：箱盖(盖)

20、200：旋转电机

21、210：转子

22、220：轭架

22c：凸出部(接合部)

22d：受轴承保持表面

23、230：磁体

25：定子

30：固定定子

31：线圈

34：固定齿

36：树脂部

36c：轴承保持表面

37：接合部

40：可移动定子

41：可移动齿

42：底座

43：树脂部

50：发动机

51：曲轴(转轴)

52：轴承

53：轴承

54：密封部件

55：单向离合器

56、560：飞轮(转动部件)

56e：凹入部(被接合部)

57：螺母

59：螺栓孔

60：自起动电动机

61：起动减速齿轮

62、68：齿轮

63：轴承

64：轴承

65：接合部件

66：电动机

240：圆环部

240b：凹入部(接合部)

560j：凸出部(被接合部)

H：间距

Claims (15)

1.一种跨骑型车辆，包括：

旋转电机，该旋转电机包括定子、安装到所述定子上进行转动且与转轴一起转动的转子；以及

在所述转轴的轴向上与所述转子相对的转动部件，

其中，所述定子支承所述转子以进行转动，

所述转子具有接合部，以及

所述转动部件具有在所述轴向上与所述接合部接合的被接合部。

2.根据权利要求1所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述旋转电机包括磁体和齿，所述磁体与所述齿之间形成有磁通的通道，

所述转子具有所述磁体和所述齿中的任一个，并且所述转子设置成在所述轴向上进行滑动运动，以及

所述定子具有所述磁体和所述齿中的另一个，并且所述定子在保持所述一个与所述另一个之间的间距的同时支承所述转子进行转动。

3.根据权利要求2所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述转子具有受轴承保持表面，

所述定子具有轴承保持表面，以及

所述轴承保持表面经由轴承来保持所述受轴承保持表面进行转动。

4.根据权利要求2所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述旋转电机具有多个所述磁体和所述齿，以及

所述多个磁体和所述多个齿布置成环绕所述转轴。

5.根据权利要求4所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述转动部件的转角被确定为一基准角，在该基准角下，所述转动部件相对车体位于基准位置，

所述转子相对所述定子的转角被确定为一稳定角，在该稳定角下，所述定子通过所述多个磁体与所述多个齿之间的吸引力稳定地支承所述转于，以及

在所述转子位于所述稳定角且所述转动部件位于所述基准角的状态下，所述接合部与所述被接合部彼此正对。

6.根据权利要求5所述的跨骑型车辆，其特征在于，该跨骑型车辆还包括在所述转轴的轴向上覆盖所述旋转电机的盖，所述定子能够被安装到所述盖上，以及

当所述旋转电机被安装到上述车体时，所述定子在所述定子以所述稳定角支承所述转子的状态下被安装到所述盖上。

7.根据权利要求5所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述多个磁体与所述多个齿在其间形成磁通，以及

所述转子的稳定角是这样的角度，在该角度下，由彼此相邻的所述磁体形成的磁通密度之间的差最小。

8.根据权利要求5所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述转子的稳定角是这样的角度，在该角度下，所述磁体中彼此相邻的两个磁体正对所述多个齿中的两个齿，并在所述轴向上与这两个齿完全重叠。

9.根据权利要求5所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述转子的稳定角是这样的角度，在该角度下，所述齿中彼此相邻的两个齿各自的一部分在所述轴向上与所述多个磁体中的一个磁体重叠，以及

所述两个齿的所述各自的一部分的大小彼此相等。

10.根据权利要求9所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述转子的稳定角是这样的角度，在该角度下，与所述两个齿中任一齿相邻的所述齿与所述多个磁体中任一磁体正对。

11.根据权利要求1所述的跨骑型车辆，其特征在于，所述转子的接合部和所述转动部件的被接合部中的任一个具有在所述转子转动时缓冲彼此碰撞的缓冲部。

12.根据权利要求1所述的跨骑型车辆，其特征在于，

所述转动部件是飞轮。

13.一种用于装配根据权利要求1所述的跨骑型车辆的方法，包括以下步骤：

使所述转子和所述定子彼此相对，并通过磁力使它们彼此结合在一起；以及

将彼此结合在一起的所述转子和所述定子安装到车体上，并使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部接合。

14.一种用于装配根据权利要求5所述的跨骑型车辆的方法，包括以下步骤：

通过所述定子以所述稳定角支承所述转子，并使所述转子与所述定子彼此结合在一起；

将所述转动部件置于所述基准角下；

使与所述定子结合在一起的所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部正对；以及

将彼此结合在一起的所述转子和所述定子安装到车体上，并使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部接合。

15.一种用于装配根据权利要求6所述的跨骑型车辆的方法，包括以下步骤：

通过所述定子以所述稳定角支承所述转子，将所述定子安装到所述盖，并使所述转子、所述定子和所述盖彼此结合在一起；

将所述转动部件置于所述基准角下；

使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部正对；以及

将彼此结合在一起的所述转子、所述定子和所述盖安装到车体上，并使所述转子的接合部与所述转动部件的被接合部接合。

Images