CN107005137A - 内燃机用旋转电机 - Google Patents

Abstract

该内燃机用旋转电机(10)包括：与内燃机(12)的旋转轴连接的转子(21)和固定于内燃机(12)机身(13)的定子(31)。定子(31)连接、固定于从机身(13)延伸出的毂部(13a)。径向连接部(71)通过定子芯(32)的内胴部(72a)和毂部(13a)的突出部(73a)的嵌合提供。旋转电机(10)还具有周向连接部(81)。周向连接部(81)配置成比定子的径向外侧缘更靠近径向内侧。周向连接部(81)将定子芯(32)和机身(13)在定子(31)的周向连接。周向连接部(81)限定了定子芯(32)在周向上相对于机身(13)的位置。周向连接部(81)通过缺口部与突出部的咬合来提供、或者由销来提供。

Description

内燃机用旋转电机

相关申请的相互参照

本申请以2014年11月28日提交的日本专利申请2014-241156号以及2015年10月28日提交的日本专利申请2015-212090号为基础申请,这些基础申请的公开内容通过参照并于本申请。

技术领域

本发明涉及与内燃机连接的内燃机用旋转电机。

背景技术

专利文献1-4公开了与内燃机连接的内燃机用旋转电机。这些旋转电机能够作为发电机和/或电动机(起动机)发挥功能。作为背景技术列举的现有技术文献的记载内容，作为记载于本说明书的技术性要素的说明，通过参照的方式加以导入或者引用。

专利文献3和专利文献4，为了将定子在周向上正确地固定于规定位置，设置自固定于定子的构件向径向外侧延伸出的腕部。腕部通过螺栓或销固定于内燃机的机身。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-27252号公报

专利文献2：日本特开2013-233030号公报

专利文献3：日本专利5097654号公报

专利文献4：日本专利5064279号公报

发明内容

在现有技术中，为了限定定子的周向位置，需要朝向径向外侧延伸出的树脂制腕部。但是，用于内燃机上旋转电机的设置范围有限。因此，树脂制腕部有时会使旋转电机的设置变得困难。在上述观点、或者未提及的其他观点中，内燃机用旋转电机要求进一步的改良。

本发明的一个目的在于提供一种内燃机用旋转电机，其能够限定定子在周向上的位置。

本发明的另一个目的在于提供一种内燃机用旋转电机，其能够在较小的设置领域限定定子在周向上的位置。

本发明的又一个目的在于提供一种内燃机用旋转电机，其能够在定子的圆形范围内限定定子在周向上的位置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术手段。另外，权利要求保护范围以及权利要求项中括弧内的标记，表示作为一种方式与后述实施方式中记载的具体方式的对应关系，并不限定本发明的技术范围。

本发明提供一种内燃机用旋转电机。该内燃机用旋转电机，其特征在于，其包括：转子，其在与内燃机的旋转轴连接的转子芯的内表面，配置有提供磁场的永久磁石；定子，具有定子芯，其通过固定于内燃机的机身而配置于转子的内侧，在径向外侧形成有与永久磁石相对的多个磁极；以及周向连接部，其配置成比定子的径向外侧缘更靠近径向内侧，将定子芯和机身在定子的周向上连接，由此限定定子芯在周向上相对于机身的位置。

通过周向连接部限定定子芯在周向上的位置。周向连接部配置成比定子的径向外侧缘更靠近径向内侧。因此，周向连接部被设置在定子的投影区域。由此，能够在定子的圆形范围内限定定子在周向上的位置。

在一个实施方式中，周向连接部具有：缺口部，其形成于轴向突出部，在轴向突出部的周向端部形成第一端面；以及径向突出部，其以从筒状内表面朝向径向内侧突出的方式设置于内胴部，在径向突出部的周向端部形成第二端面，径向突出部被插入到缺口部之中。

在一个实施方式中，所述周向连接部具有销，该销被插入到设置于机身的机身孔和设置于定子芯的芯孔。

在一个实施方式中，所述周向连接部具有咬合部，该咬合部在定子的周向上的唯一位置容许定子芯与机身的连接。

在一个实施方式中，定子具有旋转位置传感器，该旋转位置传感器用于当转子处于规定旋转位置时输出点火控制所需的信号。

附图说明

图1是第一实施方式涉及的内燃机用旋转电机的剖面图。

图2是表示第一实施方式中定子和传感器单元的侧面图。

图3是表示第一实施方式中定子和传感器单元的平面图。

图4是表示第一实施方式中定子的平面图。

图5是表示第一实施方式中定子的立体图。

图6是表示第一实施方式中毂部的立体图。

图7是表示第二实施方式中定子的平面图。

图8是表示第二实施方式中定子的立体图。

图9是表示第二实施方式中毂部的立体图。

图10是表示第三实施方式中定子的平面图。

图11是表示第三实施方式中定子的立体图。

图12是表示第三实施方式中毂部的立体图。

图13是表示第四实施方式中定子的平面图。

图14是表示第四实施方式中定子的立体图。

图15是表示第四实施方式中毂部的立体图。

图16是表示第五实施方式中毂部的平面图。

图17是表示第五实施方式中定子的立体图。

图18是表示第五实施方式中定子的立体图。

图19是表示第六实施方式中定子的平面图。

图20是表示第六实施方式中定子的立体图。

图21是表示第六实施方式中毂部的立体图。

图22是表示第七实施方式中定子的平面图。

图23是表示第七实施方式中定子的立体图。

图24是表示第七实施方式中毂部的立体图。

图25是第八实施方式涉及的内燃机用旋转电机的剖面图。

图26是表示第八实施方式中定子和传感器单元的平面图。

图27是表示第九实施方式中定子和传感器单元的平面图。

图28是表示第八实施方式中销和孔的剖面放大图。

具体实施方式

以下，参照附图，对多个实施方式进行说明。在各实施方式中，针对与在先实施方式中的说明事项相对应的部分，有时附加相同的附图标记且省略重复性说明。此外，在后续实施方式中，针对与在先实施方式中的说明事项相对应的部分，通过附加仅百位以上的位不同的附图标记来表示对应关系，有时省略重复性说明。在各方式中，仅对结构的一部分进行说明时，关于结构的其它部分可参照并适用其他方式的说明。

第一实施方式

在图1中，内燃机用旋转电机(下面简称为旋转电机)10，也称为发电电动机或者交流起动发电机(AC Generator Starter)。旋转电机10，与包含逆变器电路(INV)和控制装置(ECU)的电路11电连接。电路11提供三相电力变换电路。旋转电机10的用途的一例为车辆用内燃机12的发电电动机。旋转电机10，可被用于，例如摩托车。

当旋转电机10作为发电机发挥功能时，电路11提供对输出的交流电力进行整流、向包含电池在内的电负荷供给电力的整流电路。电路11，提供信号处理电路，该信号处理电路接收由旋转电机10供给的点火控制用基准位置信号。电路11，也可以提供执行点火控制的点火控制器。电路11，提供使旋转电机10作为电动机发挥功能的驱动电路。电路11，从旋转电机10接收用于使旋转电机10作为电动机发挥功能的旋转位置信号。电路11，通过根据检测出的旋转位置控制对旋转电机10的通电，使旋转电机10作为电动机发挥功能。

旋转电机10组装于内燃机12。内燃机12具有机身13以及旋转轴14，该旋转轴14以能够旋转的方式被机身13支承，并与内燃机联动地旋转。旋转电机10组装于机身13和旋转轴14。机身13是内燃机12的曲轴箱、变速箱等的结构体。旋转轴14是内燃机12的曲柄轴、或者与曲柄轴联动的旋转轴。旋转轴14因内燃机12运转而旋转，以驱动旋转电机10，使其作为发电机发挥功能。在旋转电机10作为电动机发挥功能时，旋转轴14是通过旋转电机10的旋转而能够启动内燃机12的旋转轴。或者，当旋转电机10作为电动机发挥功能时，旋转轴14是能够通过旋转电机10的旋转支援(辅助)内燃机12旋转的旋转轴。

旋转电机10具有转子21、定子31以及传感器单元41。转子21为励磁元件。定子31为电枢。传感器单元41为旋转位置检测器。

转子21整体呈杯状。转子21被定位成其开口端朝向机身13。转子21固定于旋转轴14的端部。转子21与旋转轴14通过键配合等旋转方向的定位机构连接。转子21通过由固定螺栓25紧固于旋转轴14而被固定。转子21与旋转轴14一起旋转。转子21通过永久磁石提供磁场。

转子21具有杯状的转子芯22。转子芯22与内燃机12的旋转轴14连接。转子芯22具有固定于旋转轴14的内筒、位于内筒的径向外侧的外筒、以及在内筒与外筒之间扩展的环状底板。转子芯22提供后述永久磁石所需的磁轭。转子芯22由磁性金属制成。

转子21具有配置于转子芯22的内表面的永久磁石23。永久磁石23固定于外筒的内侧。永久磁石23具有多个段片(segment)。各个段片为部分圆筒状。永久磁石23在其内侧提供多个N极和多个S极。永久磁石23至少提供磁场。永久磁石23通过12个段片，提供六对N极和S极，即12极的磁场。另外，永久磁石23提供一部分特殊磁极，这部分特殊磁极用来提供点火控制所需的基准位置信号。特殊磁极由与用于磁场的磁极排列不同的部分磁极提供。永久磁石23，通过配置在径向内侧的保持杯(holder cup)24在轴向和径向上被固定。保持杯24由薄型非磁性金属制成。保持杯24固定于转子芯22。

图2表示定子31的径向外侧。图3是包含定子31和传感器单元41的局部平面图。图3中，由I-I线示出图1中的剖面位置。通过参照图1-图3，可详细理解定子31和传感器单元41。

定子31是环状构件。定子31配置于转子21与机身13之间。定子31具有能够接纳旋转轴14与转子芯22内筒的贯通孔。定子31具有隔着间隙与转子21的内表面相对的外周面。在外周面配置有多个磁极32a。这些磁极32a与转子21的磁场相对配置。定子31具有电枢绕组。定子31具有多相电枢绕组。定子31固定于机身13。定子31是具有多个磁极32a和多个三相绕组的三相多极定子。

定子31具有定子芯32。定子芯32通过被固定于内燃机12的机身13而配置于转子21的内侧。定子芯32在径向外侧形成与永久磁石23相对的多个磁极32a。定子芯32是通过将电磁钢板层压而制成的，该电磁钢板被成型为规定形状以形成多个磁极32a。定子芯32提供与永久磁石23的内表面相对的多个磁极32a。在定子芯32的多个磁极32a之间设有间隙32b。

定子31具有卷绕于定子芯32的定子线圈33。定子线圈33提供电枢绕组。定子芯32与定子线圈33之间，配置有绝缘材料制成的绝缘体。定子线圈33为三相绕组。定子线圈33能够使转子21和定子31选择性地作为发电机或者电动机发挥功能。

定子31和机身13经由固定螺栓34相连接。定子31通过被多个固定螺栓34拧紧于机身13而被固定。定子31固定于从机身13延伸出的毂部13a。毂部13a为筒状的部分。毂部13a为与机身13一体的金属制构件。

如图3所示，定子芯32划分形成用于接纳旋转轴14和转子芯22内筒的贯通孔32c。此外，定子芯32，具有用于接纳多个固定螺栓34的多个贯通孔32d。这些贯通孔32d有利于限定定子芯32在周向上的位置。不过，贯通孔32d和固定螺栓34之间的间隙，大于定子31所要求的周向位置精度。此外，定子芯32具有用于接纳固定螺栓44的贯通孔，该固定螺栓44用于固定传感器单元41。

传感器单元41固定于定子31。传感器单元41配置在定子芯32与机身13之间。传感器单元41固定于定子芯32的一个端面。传感器单元41通过检测设置于转子21的永久磁石23供给的磁通量，来检测转子21的旋转位置。传感器单元41具有多个旋转位置传感器43。多个旋转位置传感器43配置在邻接的两个磁极32a之间，通过检测永久磁石23的磁通量来检测转子21的旋转位置。多个旋转位置传感器43关于转子21的旋转轴在周向上相互分离地被配置。

通过由永久磁石23提供的特殊磁极的位置来表示用于点火控制的基准位置。转子21的旋转位置也是旋转轴14的旋转位置。由此，通过检测出转子21的旋转位置，能够得到用于点火控制的基准位置信号。多个旋转位置传感器43的至少一个，通过对特殊磁极反应，输出用于点火控制的信号。在本实施方式中，一个旋转位置传感器43提供点火控制用的旋转位置传感器。其结果是，当转子21位于规定旋转位置时，定子31具有用于输出点火控制用信号的旋转位置传感器。

通过由永久磁石23提供的磁场的旋转方向的位置来表示转子21的旋转位置。由此，通过检测转子21的旋转位置，并根据所检测出的旋转位置控制对电枢绕组的通电，可以使旋转电机10作为电动机发挥功能。多个旋转位置传感器43的至少一个，检测用于使旋转电机10至少作为电动机发挥功能的转子21的旋转位置。该旋转电机10能够作为发电机以及电动机发挥功能，可选择性地作为上述两者任一发挥功能。

传感器单元41容纳有电路部件42。电路部件42包括基板、安装于基板的电气元件以及电线等。传感器单元41容纳有旋转位置传感器43。传感器单元41具有壳体51。

壳体51由树脂材料制成。壳体51能够局部地具有金属部分。壳体51容纳、保持电路部件42和旋转位置传感器43。旋转位置传感器43与电路部件42连接。壳体51具有与多边形筒、例如梯形筒的剖面相当的形状，具有与定子31的径向外侧边缘大致对应地延伸的外缘。壳体51具有用于容纳电路部件42的容器52。容器52由树脂材料制成。容器52是箱状体，其与机身13相对的面开口。容器52具有：面向定子芯32侧的底面；与机身13相对的开口部；和包围底面和开口部的侧壁。电路部件42被容纳、固定于容器52内。

壳体51具有至少一个罩套(cover)53，该罩套53用于容纳、支承至少一个旋转位置传感器43。旋转位置传感器43被固定于罩套53内。罩套53为自容器52的底面延伸出形成的有底筒状构件。罩套53设置于径向外侧。罩套53被插入到两个磁极32a之间的间隙32b。罩套53由与容器52相同的树脂材料以与容器52连续的方式被一体成型。

罩套53具有：设置于壳体51的底面的基部53a；和从基部53a延伸出的顶端部53b。顶端部53b比基部53a细。基部53a具有比间隙32b宽的宽度。在基部53a和顶端部53b之间形成台阶部53c。台阶部53c与定子芯32的端面接触。由此，限定顶端部53b向间隙32b内的插入量。

罩套53的内部与容器52的内部连通。传感器单元41具有多个罩套53。罩套53为从容器52延伸出的、可称为指状或舌状的形状。罩套53也可称为用于旋转位置传感器43的鞘。多个罩套53包括用于点火控制所需的基准位置检测用旋转位置传感器的一个罩套53、以及用于马达控制所需的旋转位置传感器的三个罩套53。

在各个罩套53内，容纳有一个旋转位置传感器43。旋转位置传感器43，检测永久磁石23所供给的磁通量。旋转位置传感器43由霍尔传感器、MRE传感器(磁阻型半导体传感器)等提供。本实施方式具有用于点火控制的一个旋转位置传感器以及用于马达控制的三个旋转位置传感器。旋转位置传感器43通过配置在罩套53内腔体的传感器端子与电路部件42电连接。

与本实施方式中用于点火控制以及马达控制的永久磁石32相关的细节、以及多个旋转位置传感器43相关的细节，可引用作为专利文献列举的日本特开2013-233030号公报、日本特开2013-27252号公报，或者日本特许第5064279号中的记载内容，这些记载内容通过参照可并入本发明。

壳体51具有紧固部54。紧固部54在旋转电机10的径向上被设置成与容器52相比更靠近径向内侧。在容器52与紧固部54之间设置有用于将二者连接起来的连接部55。紧固部54和连接部55是由与容器52相同的树脂材料以与容器52连续的方式被一体成型。固定螺栓44配置成从定子芯32的、与机身13相反一侧的面贯通定子芯32。固定螺栓44，其从定子芯32突出的顶端部与紧固部54的内螺纹部分螺纹螺合。由此，传感器单元41被固定于定子芯32。容器52由保护用的密封树脂56充满。密封树脂56为用于保护电路部件42的浇注树脂。

壳体51具有脚部61。脚部61因定子31固定于机身13而弹性变形。由此，传感器单元41被向定子31推压。无需脚部61壳体51位置也稳定时，或者具有脚部61的代替部分时，也可以采用没有脚部61的结构。

传感器单元41具有外部连接用导线，其用于将从旋转位置传感器43输出的信号取出到外部。传感器单元41，为取出来自多个旋转位置传感器43的信号而具有多个导线。旋转电机10具有将定子线圈33与电路11连接起来的多条电力线。在旋转电机10作为发电机发挥功能时，电力线将定子线圈33感应产生的电力供给到电路11。在旋转电机10作为电动机发挥功能时，电力线从电路11向定子线圈33供给用于对定子线圈33进行励磁的电力。导线以及电力线，形成并铺设为电线束11a。电线束11a以从定子31向径向延伸出的方式被铺设。

如图1和图3所示，定子芯32固定于毂部13a的顶端面之上。毂部13a，在其顶端具有与定子芯32在轴向上接触、并承接定子芯32的承接面13b。在图3中，毂部13a的外形和承接面13b的范围被示出。承接面13b在贯通孔32d的周围扩展。进一步地，承接面13b在贯通孔32c的周围延伸成环状。承接面13b可以在用于容纳固定螺栓34的螺栓孔13c的周围被部分设置。承接面13b以能够稳定地承接定子芯32的方式配置。

在毂部13a和定子芯32之间，形成用于在径向上限定定子芯32位置的径向连接部71。径向连接部71，通过毂部13a和定子芯32的嵌合来提供。径向连接部71也能够称为嵌合部。径向连接部71，通过将毂部13a的一部分沿轴向插入定子芯32的内侧来提供。径向连接部71也被称为套筒接合部。径向连接部71配置成比定子31的径向外侧缘靠近径向内侧。径向连接部71，通过将定子芯32和机身13在定子31径向上连接，限定定子芯32在径向上的位置。

径向连接部71具有形成于定子芯32的内胴部72a。内胴部72a沿周向部分地延伸。内胴部72a提供一部分圆筒内表面。内胴部72a为贯通孔32c的一部分。内胴部72a提供用于限定定子31在径向上的位置的圆筒内表面。内胴部72a也被称为接纳后述突出部73a的轴向凹部。

径向连接部71具有突出部73a。突出部73a为自毂部13a向轴向延伸出的部分圆筒形的一部分。突出部73a能够插入到内胴部72a的内侧。突出部73a提供部分筒状的圆筒外表面。突出部73a提供用于限定定子31的径向位置的圆筒外表面。突出部73a也称为轴向突出部。

在毂部13a和定子芯32之间形成有周向连接部81，其用于限定定子芯32的在周向上的位置。定子芯32在周向上的位置也称为定子芯32的角度位置。周向连接部81通过毂部13a和定子芯32的嵌合来提供。周向连接部81通过使定子芯32和机身13在凹部和凸部中直接咬合来提供。周向连接部81也能够称为嵌合部。周向连接部81通过将毂部13a的一部分与定子芯32的一部分以在周向相互咬合的方式定位而形成。周向连接部81也称为咬合部。周向连接部81配置成比定子31的径向外侧缘更靠近径向内侧。周向连接部81，通过将定子芯32和机身13在定子31周向上连接，限定在周向上定子芯32相对于机身13的位置。

周向连接部81，具有形成于定子芯32的突出部82a。突出部82a，以从筒状部分72向径向内侧突出的方式被形成。突出部82a，占据周向上未设置筒状部分72的范围。突出部82a在其周向两侧具有端面84。端面84面向周向。突出部82a为贯通孔32c的一部分。突出部82a也称为径向突出部。

周向连接部81，具有形成于毂部13a的缺口部83a。通过形成缺口部83a，突出部73a提供面向缺口部83a的端面85。端面85限定缺口部83a的周向端部。缺口部83a，形成于与突出部82a对应的位置。缺口部83a，跨越与突出部82a对应的角度范围而形成。缺口部83a的形成范围，比突出部82a的形成范围略大，以接纳突出部82a。缺口部83a也称为接纳突出部82a的径向凹部。

在本实施方式中，定子芯32具有形成于定子芯32的贯通孔32d。贯通孔32d接纳用于将定子31固定于机身13的固定螺栓34。固定螺栓34和贯通孔32d，为限定定子31的周向位置提供便利。周向连接部81容许的、定子芯32在周向上的可动角度，小于固定螺栓34和贯通孔32容许的定子芯32的可动角度。因此，通过周向连接部81，定子31在周向上的位置精度，即角度精度得以提高。

图4是定子31的平面图。图5是定子31的立体图。图中示出的是电线束11a的一部分。电线束11a，由螺栓11b固定于定子芯32。图中示出的是用于将定子线圈33接线的端子台11c。

突出部82a设置于与缺口部83a对应的位置。突出部82a，设置在以虚线表示的、传感器单元41配置范围以外的位置。传感器单元41，配置在三个贯通孔32d中的相邻一组贯通孔32d之间。突出部82a，配置在其他一组贯通孔32d之间。这种配置，可以减少传感器单元41与毂部13a间的干扰。

图6是毂部13a的立体图。突出部73a提供插入定子芯32内侧的内筒。缺口部83a形成于突出部73a的一部分。端面85为突出部73a的周向端面，其围成了缺口部83a。

内胴部72a的周向长度，大于突出部82a的周向长度。内胴部72a和突出部82a相对于定子芯32的中心非对称地被配置。突出部73a的周向长度，大于缺口部83a的周向长度。突出部73a和缺口部83a相对于毂部13a的中心非对称地被配置。提供周向连接部81的缺口部83a和径向突出部82a，相对于定子31的中心非对称地被配置。周向连接部81将突出部82a和缺口部83a的可咬合位置限定为周向上的唯一位置。因此，周向连接部81，在定子31的周向上的唯一位置，提供容许定子芯32与毂部13连接的咬合部。

返回图1和图3，突出部73a可插入到内胴部72a之中。在内胴部72a的圆筒内表面和突出部73a的圆筒外表面之间，形成有微小的间隙。圆筒内表面和圆筒外表面，沿周向连续地或者断续地扩展，以限定定子芯32的径向位置。在图示的例中，圆筒内表面和圆筒外表面以超过180度角度范围的方式扩展。圆筒内表面和圆筒外表面扩展的角度大致跨过270度。通过圆筒内表面和圆筒外表面，限定位于毂部13a之上的定子芯32在径向上的位置。

突出部82a能够插入到，缺口部83a在周向上所围成的开口的内侧。当突出部73a沿轴向被插入到内胴部72a之中时，突出部82a沿轴向被插入到缺口部83a之中。在突出部82a的端面84和缺口部83a的端面85之间，形成有微小的间隙。通过端面84和端面85，位于毂部13a之上的定子芯32在周向上的位置受到限定。

根据以上所述的实施方式，通过定子芯32和毂部13a，即通过与机身13的直接咬合，定子31的径向位置和周向位置两者均被限定。因此，在定子31的设置范围内，径向位置和周向位置两者均被正确限定。而且，不需要从传感器单元41向径向外侧延伸出的树脂制构件，径向位置和周向位置双方两者就被限定。能够将定子31正确地固定于机身13上的规定位置。由此，可减少由定子31的位置误差引起的多种缺陷。有利的效果之一为，点火控制所需的旋转位置传感器43的在周向上的位置被正确地定位于机身13上的规定位置，提高了点火控制精度。

第二实施方式

该实施方式为以在先实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中，周向连接部81由一个突出部82a和一个缺口部83a来提供。取而代之地，周向连接部81能够由多个突出部和缺口部提供。

在图7、图8中，定子芯32具有两个内胴部72a、72b和两个突出部82a、82b。突出部82a、82b提供包含端面84的四个端面。突出部82a、82b设置于虚线所示传感器单元41配置范围以外的位置。

在图9中，毂部13a具有两个突出部73a、73b和两个缺口部83a、83b。两个突出部73a、73b，形成、配置为限定了一系列的圆筒外表面。两个突出部73a、73b提供用于径向连接部71的内筒。缺口部83a、83b在突出部73a、73b之间，以截断突出部73a、73b的方式被形成。通过设置缺口部83a、83b，突出部73a、73b提供包含端面85在内的四个端面。缺口部83a、83b设置于与突出部82a、82b对应的位置。

径向连接部71，通过两个内胴部72a、72b限定的圆筒内表面和两个突出部73a、73b限定的圆筒外表面来提供。周向连接部81，通过两个突出部82a、82b限定的端面84和由两个缺口部83a、83b在两个突出部73a、73b形成的端面85来提供。

内胴部72a的周向长度，与内胴部72b的周向长度不同。内胴部72a的周向长度，大于内胴部72b的周向长度。突出部82a的周向长度，与突出部82b的周向长度不同。突出部82b的周向长度，大于突出部82a的周向长度。内胴部72a、72b与突出部82a、82b，相对于定子芯32的中心非对称地被配置。突出部73a的周向长度，与突出部73b的周向长度不同。突出部73a的周向长度，大于突出部73b的周向长度。缺口部83a的周向长度，与缺口部83b的周向长度不同。缺口部83b的周向长度，大于缺口部83a的周向长度。突出部73a、73b和缺口部83a、83b，相对于毂部13a的中心非对称地被配置。周向连接部81将突出部82a、82b与缺口部83a、83b的可咬合位置限定为周向中的唯一位置。

在本实施方式中,亦可获得与在先实施方式相同的作用效果。此外,内胴部72a、72b在周向上分散配置。由此，可稳定地限定定子31的径向位置。此外，突出部73a、73b与突出部82a、82b，提供多个端面84、85，所以在周向上的接触部分被分散开。由此，可稳定地限定周向位置。

第三实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础方式的变形例。

在图10、图11中，定子芯32具有三个内胴部72a、72b、72c和三个突出部82a、82b、82c。突出部82a、82b、82c提供包含端面84在内的六个端面。

在图12中，毂部13a具有三个突出部73a、73b、73c和三个缺口部83a、83b、83c。三个突出部73a、73b、73c，形成、配置为限定了一系列的圆筒外表面。通过设置缺口部83a、83b、83c，突出部73a、73b、73c提供包含端面85在内的六个端面。缺口部83a、83b、83c设置于与突出部82a、82b、82c对应的位置。

径向连接部71，通过三个内胴部72a、72b、72c所限定的圆筒内表面和三个突出部73a、73b、73c所限定的圆筒外表面来提供。周向连接部81，通过三个突出部82a、82b、82c所限定的端面84和由三个缺口部83a、83b、83c在三个突出部73a、73b、73c形成的端面85提供。

三个内胴部72a、72b、72c，其中一个的周向长度与剩余两个的周向长度不同。三个突出部82a、82b、82c的周向长度相等。内胴部72a、72b、72c和突出部82a、82b、82c，相对于定子芯32的中心非对称地被配置。三个突出部73a、73b、73c，其中一个的周向长度与剩余两个的周向长度不同。三个缺口部83a、83b、83c的周向长度相等。突出部73a、73b、73c和缺口部83a、83b、83c，相对于毂部13a的中心非对称地被配置。周向连接部81，将突出部82a、82b、82c与缺口部83a、83b、83c的可咬合位置限定为周向中的唯一位置。

在本实施方式中，也可获得与在先实施方式相同的效果。此外，内胴部72a、72b、72c在周向被分散配置。由此，可稳定地限定定子31的径向位置。此外，突出部73a、73b、73c和突出部82a、82b、82c提供多个端面84、85，所以在周向上的接触部分被分散开。由此，可稳定地限定周向位置。

第四实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础形式的变形例。在上述实施方式中，在跨越定子芯32的贯通孔32c的轴向全长范围内，形成有内胴部72a、72b、72c和突出部82a、82b、82c。取而代之地，可仅在贯通孔32c的轴向部分区域、特别是边角部形成内胴部和突出部。

在图13、图14中，定子芯32具有内胴部74a。内胴部74a，通过形成于定子芯32的贯通孔32c端部的浅槽来提供。定子芯32，具有突出部86a。突出部86a，不是通过形成槽、而是通过剩余的岛部来提供。定子芯32，通过层压多个硅钢板而形成。在一部分硅钢板上形成有槽。在定子芯32的端部设置有端板的情况下，槽可以形成在该端板上。由槽提供的内胴部74a，提供圆筒内表面。由岛部提供的突出部86a，提供端面84。

在图15中，毂部13a具有突出部75a和缺口部87a。突出部75a提供连续的圆筒外表面。突出部75a能够插入到提供内胴部74a的槽。通过设置缺口部87a，突出部75a提供端面85。缺口部87a，设置于与突出部86a对应的位置。

内胴部74a，相当于在先实施方式中的内胴部72a。突出部86a，相当于在先实施方式中的突出部82a。突出部75a，相当于在先实施方式中的突出部73a。缺口部87a，相当于在先实施方式中的缺口部83a。

在本实施方式中，也可获得与在先实施方式相同的作用效果。而且，根据本实施方式，能够设置比较厚的突出部75a，所以能够获得较高强度。此外，通过形成于定子芯32的槽提供内胴部74a和突出部86a，因此不需要大的贯通孔32c，就能够提供径向连接部71和周向连接部81。

第五实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础形式的变形例。在图16、图17中，定子芯32具有两个内胴部74a、74b和两个突出部86a、86b。在图18中，毂部13a具有两个突出部75a、75b和两个缺口部87a、87b。内胴部74a、74b相当于在先实施方式的内胴部72a、72b。突出部86a、86b相当于在先实施方式的突出部82a、82b。突出部75a、75b相当于在先实施方式的突出部73a、73b。缺口部87a、87b相当于在先实施方式的缺口部83a、83b。在本实施方式中，也能够获得与在先实施方式相同的作用效果。

第六实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础形式的变形例。在图19、图20中，定子芯32具有三个内胴部74a、74b、74c和三个突出部86a、86b、86c。在图21中，毂部13a具有三个突出部75a、75b、75c和三个缺口部87a、87b、87c。

内胴部74a、74b、74c相当于在先实施方式中的内胴部72a、72b、72c。突出部86a、86b、86c相当于在先实施方式中的突出部82a、82b、82c。突出部75a、75b、75c相当于在先实施方式的突出部73a、73b、73c。缺口部87a、87b、87c相当于在先实施方式中的缺口部83a、83b、83c。在本实施方式中，也能够获得与在先实施方式相同的作用效果。

第七实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础形式的变形例。在上述实施方式中,定子芯32提供筒状内表面，毂部13a提供筒状外表面。取而代之地，可通过定子芯32提供筒状外表面，毂部13a提供筒状内表面。

在图22、图23中，定子芯32具有突出部76。突出部76，自设置于定子芯32端部的端板向轴向延伸以成部分筒状。突出部76，在其外周面提供筒状外表面。定子芯32具有缺口部88。缺口部88以截断突出部76的方式被形成。通过设置缺口部88，突出部76在其端部提供端面84。缺口部88，由端面84围成。

在图24中，毂部13a具有内胴部77。内胴部77通过在毂部13a形成的槽来提供。槽从承接面13b凹陷。通过形成内胴部77，毂部13a提供筒状内表面。在图中，在形成螺栓孔13c的柱状部分的内侧提供筒状内表面。毂部13a具有突出部89。突出部89，通过未被形成槽而剩余的岛部来提供。突出部89，提供端面85。突出部89，设置于与缺口部88对应的位置。

在本实施方式中，径向连接部71，通过突出部76的筒状外表面和内胴部77的筒状内表面提供。周向连接部81，通过因形成缺口部88而在突出部76形成的端面84和在突出部89形成的端面85来提供。

在本实施方式中，也能够获得与在先实施方式相同的作用效果。此外，根据本实施方式，能够由端板提供径向连接部71和周向连接部81。在本实施方式中，如在先多个实施方式那样，也可以设置多个突出部76、多个内胴部77、多个缺口部88、以及多个突出部89。

第八实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础形式的变形例。在上述实施方式中，通过定子芯32和机身13的直接嵌合提供径向连接部71和周向连接部81。取而代之地，也可以经由金属制连接构件至少形成周向连接部81。

图25表示旋转电机的剖面图。图26是包含定子31和传感器单元41的局部平面图。图26中，通过XXV-XXV线表示图25的剖面位置。

径向连接部71，由内胴部72a和突出部73a形成。周向连接部81由金属制销91形成。销91称为锁销或柱螺柱销。销91为圆棒。销91被固定于开设在机身13的毂部13a的销孔、即机身孔92。销91被压入机身孔92。销91，能够插入到形成于定子芯32的销孔、即芯孔93。芯孔93开设于传感器单元41配置范围以外的部位。销91和芯孔93之间的间隙极小。基于销91的周向连接部81，以比基于固定螺栓34和贯通孔32d进行的周向位置限定更高的精度，限定了定子31的周向位置。

机身孔92，形成于承接面13b。为了形成机身孔92，毂部13a具有与用于形成螺栓孔13c的隆起部分相邻的追加隆起部分。机身孔92和销91，开设于与定子31上的传感器单元41在直径方向相反的位置。

如图25所示，机身孔92和芯孔93，为在定子31的轴向上的有底非贯通孔。销91，从承接面13b延伸出去。销91，比用于径向连接部71的突出部73a更高地从承接面13b延伸出去。换言之，销91的突出长度大于用于径向连接部71的突出部73a的突出长度。由此，可避免销91未插入到芯孔93、仅径向连接部71形成嵌合的状态。因此，能够使径向连接部71和周向连接部81双方形成可靠的嵌合状态。

本实施方式中的周向连接部81，具有插入到开设于机身13的机身孔92和开设于定子芯32的芯孔93的销91。在本实施方式中，也能够获得与在先实施方式相同的作用效果。此外，根据本实施方式，能够将周向连接部81配置成比贯通孔32c更靠近径向外侧。由此，提高在周向上的位置精度。此外，通过采用长销，能够在销91不插入芯孔93的情况下使得基于固定螺栓34的固定变得困难，能够阻止以错误角度进行的固定。在本实施方式中，将销91固定于机身13，取而代之地，也可以将销91固定于定子芯32。此外，芯孔93为非贯通孔，因此能够防止销91在市场上实际使用时的意外脱落。

第九实施方式

本实施方式为以在先实施方式为基础形式的变形例。在本实施方式中，取代芯孔93，采用芯孔993。图27相当于图26的平面图。图28为显示图27中XXVIII-XXVIII线剖面的剖面放大图。在图28中，上半部显示的是径向剖面，下半部显示的是周向剖面。

周向连接部81，通过机身孔92、芯孔993以及销91来提供。芯孔993为具有椭圆形剖面的孔。芯孔993，具有在定子31的径向上延伸的长轴。芯孔993，具有在定子31的周向上延伸的短轴。短轴也可以说是在定子31的切线方向上延伸。位于定子31径向上的芯孔993的宽RW，大于定子31周向上的芯孔993的宽CW(RW＞CW)。宽RW设定为，在将定子31安装于机身13的作业中，即使定子31在径向上略微偏离，芯孔993也能够接纳销91。另一方面，宽CW被设定在容许误差范围内，以限定机身13上的定子31的周向位置。通过使宽CW小于宽RW，定子31在周向上能够高精度地被定位。

机身孔92为在定子31轴向上的有底非贯通孔。芯孔993为在定子31的轴向上的有底非贯通孔。非贯通孔可抑制水等腐蚀性物质向芯孔993或者机身孔92的浸入。

定子芯32，由多个金属板层叠压而成。多个金属板中，大多为电磁钢板。芯孔993由多个金属板中被定位于机身13侧的一部分金属板上开设的贯通孔来提供。芯孔993的底，由多个金属板中被定位于与机身13相反侧的其余金属板来提供。作为非贯通孔的芯孔993能够抑制金属板的腐蚀。

机身孔92，被定位于承接面13b的范围内。承接面13b为与定子芯32接触的平面。承接面13b包围机身孔92的开口端。同样地，与承接面13b接触的定子芯32的端面，包围芯孔993的开口端。其结果是，机身孔92的开口端和芯孔993的开口端完全被覆盖。因此，水等腐蚀性物质从机身13和定子芯32的相对部位向机身孔92和芯孔993的浸入得到遏制。

内燃机用旋转电机的制造方法，包括组装定子芯32的工序和将定子芯32组装于机身13的组装工序。组装工序，包含将销91插入到芯孔993的插入工序。在该插入工序中，即使定子芯32在径向上略微偏离，芯孔993也容易接纳销91。此外，芯孔993和销91之间形成的间隙，有利于空气从芯孔993内的排出。在组装工序由机器人等作业机械执行的情况下，芯孔993在容许作业机械的径向误差的同时，在周向上提供正确的定位。在组装工序由作业者实施的情况下，作为非贯通孔的芯孔993，可能妨碍作业者对芯孔993位置的推测。但是，通过具有宽RW的芯孔993，作业难度得以降低。

根据本实施方式，因开设销91、机身孔92以及芯孔993引起的腐蚀得到遏制。尤其使铁系金属制销91和芯孔993中的腐蚀得到遏制。此外，芯孔993容易接纳销91，因此可提供能够容易制造的内燃机用旋转电机。

其他实施方式

本发明完全不受实施方式的限制，能够进行各种变形而实施。本发明也不受限于实施方式中所示的组合，可通过各种不同的组合予以实施。实施方式可具有追加部分。实施方式的部分内容存在省略的情况。实施方式的部分内容，可与其他实施方式中的部分内容进行置换或组合。实施方式中的构造、作用、效果都是例示。本发明的技术范围不限定于实施方式的记载内容。本发明的几个技术范围，除了权利要求书的记载内容表示，还应该理解为包含与权利要求书的记载内容同等意义及范围内的所有变更。

如第一实施方式至第七实施方式所示，提供径向连接部71的内胴部72a、72b、72c、74a、74b、74c、77，设置于定子芯32和机身13中的一方。提供径向连接部71的轴向突出部73a、73b、73c、75a、75b、75c、76，设置于定子芯32和机身13中的另一方。此外，提供周向连接部81的缺口部83a、83b、83c，87a、87b、87c、88，在轴向突出部形成，在轴向突出部的周向端部形成第一端面84。提供周向连接部81的径向突出部82a、82b、83c、86a、86b、86c、89，以从筒状内表面向径向内侧突出的方式设置于内胴部，在周向端部形成第二端面85，被插入到缺口部之中。在由这些多个实施方式所示的技术范围中，能够进行多种变更。

在上述实施方式中，旋转电机10具有发电机和电动机两方面的功能。取而代之地，旋转电机10也可以只具备发电机功能。在这种结构中，也优选，定子31在周向正确地固定于规定位置。例如，可从作为发电机的性能、噪音以及外观等多方面获得有益效果。在点火控制所需的旋转位置传感器设置于定子芯的情况下，可获得正确输出点火信号的效果。此外，点火控制所需的旋转位置传感器，可以不设置于定子31，例如可以设置于机身13上。在这种结构中，定子31的周向位置也被正确记载，因此可在作为旋转电机的性能、噪音、以及外观等多方面获得至少一个方面的有益效果。

取代上述实施方式，可以通过设置于定子芯32或者毂部13a的键与设置于毂部13a或者定子芯32的键槽的嵌合，限定定子31的周向位置。此外，还可以组合采用上述实施方式中所述的多个周向连接部。例如，可在第一实施方式至第七实施方式中的周向连接部，进一步追加采用具有第八实施方式中的销的周向连接部。

在上述实施方式中，使用了圆棒形销91。取而代之地，可使用多角柱、半圆柱等多种形状的销。例如，在使用半圆柱形销的情况下，可在突出部73a的外表面设置半圆柱销。在定子芯32中，与销咬合的半圆形槽设置于贯通孔32c的内表面。在该结构中，也提供限定用于定子的径向位置和周向位置双方的构造。此外，机身孔93以及芯孔93、993的位置，可以以使销91的至少一部分位于比贯通孔32d的轴向延长线上的环状范围更靠近内侧或者外侧的方式被形成，该贯通孔32d用于固定螺栓34。该结构可抑制销91向贯通孔32d的误插入。在销91固定于定子芯32的情况下，可以通过宽RW和宽CW不同的孔提供机身孔92。

Claims (12)

1.一种内燃机用旋转电机，其特征在于，其包括：

转子(21)，其在与内燃机(12)的旋转轴连接的转子芯(22)的内表面，配置有提供磁场的永久磁石(23)；

定子(31)，其具有定子芯(32)，所述定子芯通过固定于所述内燃机(12)的机身(13)而配置于所述转子的内侧，在径向外侧形成有与所述永久磁石相对的多个磁极(32a)；以及

周向连接部(81)，其配置成比所述定子的径向外侧缘更靠近径向内侧，通过将所述定子芯与所述机身在所述定子的周向上连接，以限定所述定子芯在周向上相对于所述机身的位置。

2.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

还具有贯通孔(32d)，其形成于所述定子芯，用于接纳将所述定子固定于所述机身所需的固定螺栓，

所述周向连接部容许的所述定子芯在周向上的可动角度，小于所述固定螺栓和所述贯通孔容许的所述定子芯的可动角度。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

还具有径向连接部(71)，其配置成比所述定子的径向外侧缘更靠近径向内侧，通过将所述定子芯与所述机身在所述定子的径向上连接，以限定所述定子芯在径向上的位置。

4.根据权利要求3所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述径向连接部具有：

内胴部(72a，72b，72c，74a，74b，74c，77)，其设置于所述定子芯和所述机身中的一方，提供筒状内表面；以及

轴向突出部(73a，73b，73c，75a，75b，75c，76)，其设置于所述定子芯和所述机身中的另一方，提供与所述筒状内表面相对的筒状外表面，并被插入到所述内胴部中。

5.根据权利要求4所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述周向连接部具有：

缺口部(83a，83b，83c，87a，87b，87c，88)，其形成于所述轴向突出部，在所述轴向突出部的周向端部形成第一端面(84)；以及

径向突出部(82a，82b，83c，86a，86b，86c，89)，其以从所述筒状内表面朝向径向内侧突出的方式设置于所述内胴部，在所述径向突出部的周向端部形成第二端面(85)，所述径向突出部被插入到所述缺口部中。

6.根据权利要求5所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述缺口部和所述径向突出部，相对于所述定子的中心被非对称地配置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述周向连接部，其通过使所述定子芯和所述机身在凹部和凸部中直接咬合来提供。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述周向连接部具有销(91)，其被插入到设置于所述机身的机身孔(92)和设置于所述定子芯的芯孔(93,993)。

9.根据权利要求8所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述芯孔为在所述定子的轴向具有底的非贯通孔。

10.根据权利要求8或9所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述定子，其在径向上的所述芯孔(993)的宽(RW)大于其在周向上的所述芯孔的宽(CW)。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述周向连接部具有咬合部，该咬合部在所述定子的周向上的唯一位置，容许所述定子芯和所述机身的连接。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的内燃机用旋转电机，其特征在于，

所述定子包括旋转位置传感器(43)，所述旋转位置传感器用于当所述转子处于规定旋转位置时输出点火控制所需的信号。