专利名称：永磁发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永磁发电机，更具体地说，涉及把一台永磁发电机安装到一个电枢的安装基座上的结构的改进，并且涉及最好是被用来安装到例如一辆摩托车的发动机上的一台永磁发电机。
做为用来安装到一辆摩托车上的一种优选的永磁发电机，它包括一个基本上是碗形的转子，绕着固定到安装基座上的一个电枢旋转。在这种类型的传统的永磁发电机中，在用来转动地驱动电枢的发动机的壳体上，或在固定到这一壳体上用来把整个永磁发电机遮盖起来的一个外壳上形成安装基座，并且靠套筒接合把电枢定位在安装基座上，并通过螺栓紧固。这就是说，把在电枢铁心上形成的一个內套筒部分套筒接合到在安装基座上形成的一个外套筒部分上，从而在被这种套筒接合固定到安装基座上的电枢与连接到发动机的曲轴上的转子之间获得一个空气间隙。
近年来，根据车辆的类型的不同，以增加用来把永磁发电机的转子连接到发动机的曲轴上的旋转轴的直径作为克服发动机的噪音措施，从而可以使旋转轴的强度增加。
然而，如果仅只增加电枢铁心的内套筒部分的直径以便与旋转轴的直径的增加相匹配，那么可能出现下列缺点(1)可能需要有不同性能规格的两种类型的电枢，其中的一种包括有与直径增加了的旋转轴相匹配的性能规格的电枢铁心，另一种包括有与原来的旋转轴相匹配的性能规格的电枢铁心。
(2)如果用于电枢铁心的螺栓的通孔和用来连接安装基座的螺栓的内螺纹孔的位置和尺寸随着內套筒部分的直径的增加而改变，那么就必须改变电枢铁心和安装基座的性能规格。
(3)如果电枢线圈的绕线的宽度随着内套筒部分的直径的增加而减小，那么永磁发电机的输入将降低。
本发明的一个目的是提供一种永磁发电机，其中可以把同一性能规格的电枢套筒接合到每一个对于旋转轴有不同的通孔內直径的安装基座上。
本发明的特征在于在永磁发电机的电枢铁心的內套筒部分中形成一个小直径的内套筒部分，把其內径预先设定成被连接到安装基座的一个小直径的外套筒部分上，并形成一个大直径的內套筒部分，把其內径预先设定成被连接到安装基座的一个大直径的外套筒部分上。
在上述的永磁发电机中，当把电枢紧固到在其中开有小直径的旋转轴插入孔的一个安装基座上时，把小直径的內套筒部分套筒接合到该安装基座的小直径的外套筒部分上。进而，当把同一电枢紧固到在其中开有大直径的旋转轴插入孔的一个安装基座上时，把大直径的內套筒部分套筒接合到该安装基座的大直径的外套筒部分上。靠上述装置可以把有相同性能规格的电枢紧固到有不同內径的旋转轴插入孔的每个安装基座上。
图1示出了按照本发明的一个实施例的永磁发电机的基本部分，图1(a)为示出电枢的斜视图，图1(b)为示出用于小直径的安装基座的斜视图，图1(c)为示出用于大直径的安装基座的斜视图。
图2为示出采用用于小直径的安装基座的永磁发电机的纵向剖面图。
图3为示出采用用于大直径的安装基座的永磁发电机的纵向剖面图。
图4示出电枢，图4(a)为它的前视图，图4(b)为沿着图4(a)中的线b-b所取的剖面图。
在这一实施例中，按照本发明的永磁发电机构成为安装到一辆摩托车中，其中包括一个转于和一个电枢。转于2的结构被制成使得做为磁场极的多个磁铁4被以有规则的间隔固定到轭架3的侧壁部分的內周边表面上，形成一个基本上是碗的形状。转子2被整体地并可转动地连接到被摩托车的发动机(未画出)经过由轭架3突出的一个轮毂件5驱动的一根旋转轴6上。
这台永磁发电机1的电枢7包括多个电枢线圈8。电枢线圈8的结构使得把一种线圈线材料经过一个绕线管架绕着多个凸磁极10的每个缠绕，所述凸磁极10的每一个在径向上由铁心9的外边缘突出。铁心9的结构使得把多个薄铁片整体地层叠起来，所述薄铁片的每一片被做成基本上相同的像它们的平面结构一样的形状。在铁心9的中心部分设有与它同圆心的容纳孔11，并且该容纳孔11可以容纳轮毂件5和旋转轴6。
內套筒部分12被设在这一容纳孔11的端部，在轮毂件5的相对的一侧，与该容纳孔11同圆心。內套筒部分12包括一个小直径的内套筒部分13，它有一个与容纳孔11的內径基本上相同的內径D13，并把它预先设定成被套筒接合到一个小直径安装片23的一个小直径外套筒部分26上，这将在下面描述。内套筒部分12也包括一个大直径的內套筒部分14，它有一个比小直径套筒部分13的內径D13大的一个內径D14，并把它预先设定成被套筒接合到一个大直径安装片33的一个大直径外套筒部分44上，这将在下面描述。这就是说，小直径的內套筒部分13的內径D13被预先设定成等于容纳孔111的內径，并且基本上由容纳孔11的端部的內边缘表面形成。大直径的内套筒部分14由一对纵向的凹槽15的凹槽底表面形成，这一对凹槽在小直径的內套筒部分13的內边缘表面上在径向上向外凹出。在相对于铁心9的中心线旋转对称地形成这两个纵向的凹槽15和15，在径向上向外凹出相同的深度，在圆周方向上有一个大于预先确定的间隙的适当宽度，分别沿着铁心9的中心线。大直径的內套筒部分14的內径D14由凹槽15和15的凹槽底表面的內径形成。
在铁心9中，用来使螺栓16穿过它们以便把电枢7连接到一个安装基座上的一对插入孔17位于在与铁心9的中心同圆心的一个圆周上彼此离开180度的位置，并在轴向上伸展。两个螺栓插入孔17和17被做成使得与两个纵向的凹槽15和15不相干。把两个螺栓插入孔17和17预先设定成为了小直径的安装基座之外也为了大直径的安装基座用，如将在下面将要描述的那样。
如图2和3所示，用来驱动永磁发电机1的旋转轴被突出到发动机壳体21中，把与发动机壳体21合作构成机器基座的一个外壳22固定到该发动机壳体21上，环绕着永磁发电机。在发动机壳体21的外壳22中绕着旋转轴向外突多地设置小直径的安装基座23或大直径的安装基座33(它们都被制成基本上圆柱形的形状)，与旋转轴同圆心。
小直径的安装基座23的圆柱形的中空部分形成一个小直径的转子轴插入孔24，用来容纳小直径的旋转轴6，孔24的內径D24预先确定为比小直径的旋转轴6的外径D6大一个预先确定的尺寸。大直径的安装基座33的圆柱形的中空部分形成一个大直径的转子轴插入孔34，用来容纳大直径的旋转轴36，孔34的内径D34预先确定为比大直径的旋转轴36的外径D36大一个预先确定的尺寸。用来与螺栓16连接的一对內螺纹孔25分别设在小直径的和大直径的安装基座23和33的外边缘上，在被插入到外壳22的那一侧，所述內螺纹孔25与电枢7的各自的螺栓插入孔17相对着。把內螺纹孔25预先设定成在位置、直径等方面与小直径的安装基座23和大直径的安装基座33的情况下具有相同的设置。
在小直径的安装基座23中，整体地形成短的圆柱形小直径的外套筒部分26，在轴向上与小直径的安装基座23同圆心地伸展，在被插入到外壳22的那一侧，如图2和图1(b)中所示。把小直径的外套筒部分26的外径D26预先设定为等于小直径的內套筒部分13的內径D13，从而可以把小直径的外套筒部分26套筒接合到电枢7的小直径的內套筒部分13上。
另一方面，把大直径的安装基座33的大直径旋转轴插入孔34的内径D34预先设定成等于电枢7的小直径的內套筒部分13的內径D13，从而內径D34比小直径的安装基座23的小直径旋转轴插入孔24的内径D24大。在大直径安装基座33的端部表面向外突出地设置与电枢7的大直径的內套筒部分14匹配的大直径的外套筒部分44，在被插入到外壳22的那一侧。由一对圆弧形壁45的外边缘表面形成这个大直径的外套筒部分44，在大直径旋转轴插入孔34的一个开孔的边缘部分向外突出地设置那一对圆弧形壁，孔34设在大直径的安装基座33的一个端部表面上。相对于大直径旋转轴插入孔34的中心线旋转对称地设置这两块圆弧形壁45和45，它们分别突出地设置，在径向上向外突出相同的厚度，在圆周方向上有一个大于预先确定的间隙的适当宽度，分别沿着大直径旋转轴插入孔34的中心线的延长线。由两块圆弧形壁45和45的外边缘表面的外径形成大直径的外套筒部分44的外径D44。各圆弧形壁45适合于与电枢7的各纵向凹槽15相耦合。
下面将描述电枢的组装。
当把电枢7组装到小直径的安装基座23上时，电枢7的小直径的內套筒部分13被套筒接合到小直径的安装基座23的小直径的外套筒部分26上。随后，把螺栓16插入，穿过电枢7的螺栓插入孔17，并以螺纹拧进小直径的安装基座23的內螺纹孔25中，把电枢7固定到小直径的安装基座23上。在这种组装状态下，电枢7被固定到小直径的安装基座23上，其状态为小直径的內套筒部分13与小直径的外套筒部分26之间的套筒接合使电枢7与小直径的安装基座23精确地中心对准。
当把电枢7组装到大直径的安装基座33上时，电枢7的大直径的內套筒部分14被套筒接合到大直径的安装基座33的大直径的外套筒部分44上。即，电枢7的两个纵向凹槽15和15被分别耦合到大直径的安装基座33的两个圆弧形壁45和45(它们与电枢7的两个纵向凹槽15和15相对着)中。随后，把电枢7的螺栓17以螺纹拧进大直径的安装基座33的內螺纹孔25中，把电枢7固定到大直径的安装基座33上，其状态为大直径的內套筒部分14与大直径的外套筒部分44之间的套筒接合使电枢7与大直径的安装基座33精确地中心对准。
如上所述，按照这一实施例，可以把相同的电枢7分别装到小直径的安装基座23和大直径的安装基座33两者上，从而不用重新加工电枢7，就可以适应直径由小直径的旋转轴6到大直径的旋转轴36的增加。即，当由小直径的旋转轴6变到大直径的旋转轴36时，需要在大直径的安装基座33上开出大直径的旋转轴插入孔34，用来使大直径的旋转轴36插入穿过，从而必须把围绕大直径的旋转轴插入孔34形成的一个外套筒部分增加成大直径，并且，必须把电枢7侧面上的內套筒部分12的直径与之相关地增加。然而，在本实施例中，在电枢7的侧面上的大直径的内套筒部分14由容纳孔11的內边缘表面上的向里凹的纵向凹槽15形成，在大直径的安装基座33的侧面上的大直径的外套筒部分44由被耦合进该纵向凹槽15中的圆弧形壁45形成，从而可以把有相同的性能规格的电枢7组装到大直径的安装基座33上，该电枢也可以同样地用于小直径的安装基座23。因此，即使旋转轴的直径增加，电枢7的线圈绕线的宽度也不会被压缩，从而可以预先防止使永磁发电机1的输出由于旋转轴的直径的增加而降低。还有，在本实施例中螺栓插入孔17与在电枢7中构成大直径的內套筒部分14的纵向凹槽15不相干，并且內螺纹孔25与在小直径的安装基座23和大直径的安装基座33中构成的大直径外套筒部分44的圆弧形壁45不相干。因此，在电枢7，小直径的安装基座23和大直径的安装基座33中，不要求改变螺栓插入孔17和內螺纹孔25的位置和设置。
本发明并不限于上述实施例，而可以在其范围中进行多种改型，而不偏离其要点。
例如，构成大直径的套筒部分14的纵向凹槽15和构成的大直径外套筒部分44的圆弧形壁45不必要被限制为设置成一对，而可以被设置成三个或更多。
如上面所描述的那样，按照本发明，可以把有相同性能规格的电枢铁心套筒接合到有內径不同的旋转轴插入孔的安装基座上去，从而不需要永磁发电机的性能规格有任何改变，就可以适应用来驱动永磁发电机的旋转轴的直径的增加。
权利要求
1.一种永磁发电机，其中电枢的铁心上的一个內套筒部分被套筒接合到在一个安装基座上形成的一个外套筒部分上，其特征在于铁心的所述內套筒部分包括一个小直径的內套筒部分，把其內径预先设定成被连接到所述安装基座的一个小直径的外套筒部分上；以及一个大直径的內套筒部分，把其內径预先设定成被连接到所述安装基座的一个大直径的外套筒部分上。
2.如权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述永磁发电机还包括一个容纳孔，用来容纳一个轮毂件和一根旋转轴穿过其中，其中所述小直径的內套筒部分的內径等于所述容纳孔的內径。
3.如权利要求2所述的永磁发电机，其特征在于所述小直径的內套筒部分基本上由所述容纳孔的端部的內边缘表面形成。
4.如权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于所述大直径的內套筒部分由所述小直径的內套筒部分的內边缘表面上在径向上向外凹出的一对纵向凹槽的凹槽底表面形成。
5.如权利要求4所述的永磁发电机，其特征在于相对于所述铁心的中心线旋转对称地形成所述两个纵向凹槽。
6.如权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，所述安装基座包括一个小直径的安装基座或一个大直径的安装基座，这两个安装基座都被做成基本上为圆柱形。
7.如权利要求6所述的永磁发电机，其特征在于在所述小直径的安装基座的中空部分形成一个小直径的转子轴插入孔，用来容纳一根小直径的旋转轴；以及把所述小直径的旋转轴插入孔的內径预先设定成比所述小直径的旋转轴的外径大。
8.如权利要求6所述的永磁发电机，其特征在于在所述大直径的安装基座的中空部分形成一个大直径的转动轴插入孔，用来容纳一根大直径的旋转轴；以及把所述大直径的旋转轴插入孔的內径预先设定成比所述大直径的旋转轴的外径大。
9.如权利要求6所述的永磁发电机，其特征在于在所述小直径的安装基座中形成一个小直径的外套筒部分，使得它在轴向上伸展。
10.如权利要求6所述的永磁发电机，其特征在于在所述大直径的安装基座的端部表面上在被插入到一个外壳中的那一侧向外突出地设有一个大直径的外套筒部分，所述大直径的外套筒部分由一对圆弧形壁的外边缘表面形成，在设在所述大直径的安装基座的端部表面上的所述大直径的旋转轴插入孔的一个开口的边缘部向外突出地设置那一对圆弧形壁。
全文摘要
电枢铁心内套筒部分中形成小直径内套筒部分，其内径预先设定成连接到用于小直径安装基座的小直径外套筒部分的外径上，并形成大直径内套筒部分，其内径预先设定成连接到用于大直径安装基座的大直径外套筒部分的外径上。当电枢紧固到其中开有小直径插入孔的小直径安装基座上时，把小直径内套筒部分套接到小直径安装基座的小直径外套筒部分上。当电枢紧固到其中开有大直径插入孔的大直径安装基座上时，把大直径内套筒部分套接到大直径安装基座的大直径外套筒部分上。
文档编号H02K21/22GK1148285SQ9611028
公开日1997年4月23日 申请日期1996年7月25日 优先权日1995年7月28日
发明者大川茂, 下田幸弘 申请人:株式会社三叶电机制作所