專利名稱：：起動(dòng)發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及起動(dòng)發(fā)電機(jī)，該起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)既可用作起動(dòng)機(jī)又可用作發(fā)電機(jī)，可供小型摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)使用或供通用發(fā)動(dòng)機(jī)使用，本發(fā)明具體涉及可直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)不需減速齒輪裝置的起動(dòng)發(fā)電機(jī)。各種小型發(fā)動(dòng)機(jī)例如摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)和輕便發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一然而，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)在基本結(jié)構(gòu)方面彼此有很多共同之處，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)僅用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，而永磁發(fā)電機(jī)是用在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后。在輕便發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)對(duì)起動(dòng)發(fā)電機(jī)(自馬達(dá)發(fā)電機(jī)(sel-motordynamos))進(jìn)行開發(fā)，在這種發(fā)電機(jī)中發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子定子還被作成用作勵(lì)磁裝置和起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電樞。作為起動(dòng)發(fā)電機(jī)，眾所周知外轉(zhuǎn)子型的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，在這種發(fā)電機(jī)中帶有永磁體(以后簡稱為磁體)的轉(zhuǎn)子配置在定子外邊。小摩托車以及輕便發(fā)電機(jī)等通常將用永磁發(fā)電機(jī)。在這種裝置中，轉(zhuǎn)子連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸并適于在定子的外邊轉(zhuǎn)動(dòng)，定子上繞有發(fā)電繞組，因而當(dāng)轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便發(fā)電。當(dāng)用這種起動(dòng)發(fā)電機(jī)作起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，從電源向起動(dòng)繞組輸送電力便可以產(chǎn)生磁場，通常這種磁場和轉(zhuǎn)子磁體產(chǎn)生的磁場之間的相互作便可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力，由此驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后用起動(dòng)發(fā)電機(jī)作永磁發(fā)電機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)子磁體的磁通作用在發(fā)電機(jī)繞級(jí)上，由此產(chǎn)生電動(dòng)勢。然而當(dāng)轉(zhuǎn)子直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)，而且起動(dòng)發(fā)電機(jī)被作成不僅用作起動(dòng)電動(dòng)機(jī)而且還用作發(fā)電機(jī)時(shí)，這種裝置在可能應(yīng)用于摩托車的條件下會(huì)伴隨以下困難。即，當(dāng)供摩托車使用的現(xiàn)行起動(dòng)電動(dòng)機(jī)被配置成相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸具有總的減速比為20~30時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)操作時(shí)發(fā)電機(jī)直接連接發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，當(dāng)適于既作起動(dòng)機(jī)又作發(fā)電機(jī)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)應(yīng)用在摩托車上并像一般發(fā)電動(dòng)機(jī)一樣直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在起動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的機(jī)體尺寸和作為發(fā)電機(jī)所需的機(jī)體尺寸之間便會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重不平衡。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩基本上正比于電動(dòng)機(jī)的機(jī)身尺寸(或重量)，因此減速比為20的用作起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的重量將達(dá)到60kg，如果在用它來產(chǎn)生力矩時(shí)，該產(chǎn)生的力矩用直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)(減速比為l)的重量僅為0.3kg的普通馬達(dá)便可以達(dá)到。還應(yīng)注意到，當(dāng)其用作發(fā)電機(jī)時(shí)，只需重量lkg，便可得到期望的發(fā)電量，與其它普通發(fā)電機(jī)一樣，而重量達(dá)6kg的發(fā)電機(jī)所發(fā)的電是實(shí)際所需的電力的6倍，因而任何多余的電力只得浪費(fèi)掉。下面的表1示出對(duì)已知起動(dòng)發(fā)電機(jī)的不平衡進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果。表l中"發(fā)電量"是指用起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的繞組所得到的最大值。從表l所看出，當(dāng)起動(dòng)發(fā)電機(jī)被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生起動(dòng)機(jī)所需要的輸出時(shí)，發(fā)電機(jī)(供電器)的輸出將比要求的輸出高出IO倍以上。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從上面的表看出，當(dāng)應(yīng)用滿足起動(dòng)機(jī)體尺寸的起動(dòng)發(fā)電機(jī)作發(fā)電機(jī)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)所需的磁通量和發(fā)電機(jī)所需的磁通量之間便會(huì)產(chǎn)生很大的不平衡，這種事實(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)產(chǎn)生過多的輸出。另外，還應(yīng)當(dāng)采取一些防范措施來處理多余的電力，這又導(dǎo)致因功率損耗而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦，結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出降低，燃料消耗率惡化。在這種情況下一般有兩種方法處理過剩的輸出短路式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中使發(fā)電機(jī)線圏短路；打開式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中脫開線圏。然而前者可能引起銅繞組損耗，而后者可能造成鐵芯損耗，因而無論那種方法在處理過剩輸出時(shí)均不得不產(chǎn)生巨大損耗。在這種情況下，如果應(yīng)用勵(lì)磁線圏來產(chǎn)生只需要的磁通，例如在交流發(fā)電機(jī)中那樣，則可以避免過大輸出的問題。在交流發(fā)電機(jī)的裝置中勵(lì)磁電流可以反復(fù)地改變而控制電動(dòng)機(jī)的特性和發(fā)電量。采用這種裝置可以控制電動(dòng)機(jī)的操作性能和發(fā)電的變化率(rateofpowergeneration)，從而達(dá)到適當(dāng)平衡。然而還要求設(shè)計(jì)用于摩托車的起動(dòng)發(fā)電機(jī)解決"反沖起動(dòng)(kicestart)"的問題。在四輪汽車上不設(shè)置這種反沖起動(dòng)，因此裝置不能容易地應(yīng)用于摩托車上。用在通用發(fā)動(dòng)機(jī)中以及具有反沖起動(dòng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)中的輕便發(fā)電機(jī)也可能產(chǎn)生類似問題；該反沖起動(dòng)器可以用繩索起動(dòng)裝置手動(dòng)起動(dòng)。換言之，在小型摩托車上，蓄電池不一定需要保持在良好狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮到摩托車可能發(fā)生蓄電池?cái)嚅_的情況。為此，即使蓄電池已失效或接線端子已脫離蓄電池，也要求摩托車可以用反沖動(dòng)作(kickaction)或壓鉤動(dòng)作(press-and-hookaction)起動(dòng)其發(fā)動(dòng)機(jī)，從而起動(dòng)摩托車。因此，要求操作摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的環(huán)境完全不同于四輪汽車的環(huán)境，在汽車中電氣設(shè)備基本上是基于蓄電池總是正常運(yùn)行的假設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在這些情況下，普遍采用永磁式發(fā)電機(jī)作摩托車的發(fā)電機(jī)，永性發(fā)電機(jī)適合地用磁體形成磁場，結(jié)果是，一旦曲軸受到反沖動(dòng)作或某些其它合適的動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便可以進(jìn)行發(fā)電。因此可以用反沖動(dòng)作和某些其它合適的動(dòng)作點(diǎn)燃和起動(dòng)發(fā)電機(jī)而不管蓄電池的狀況。換言之，勵(lì)磁式的起動(dòng)發(fā)電機(jī)不能用在摩托車，上述不平衡的問題仍得不到解決。類似的問題也存在于各種機(jī)器中，包括用繩索起動(dòng)器起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，因?yàn)樵摪l(fā)動(dòng)機(jī)也采用永磁式發(fā)電機(jī)。因此本發(fā)明的目的是提供一種起動(dòng)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)可以用反沖動(dòng)作和某些其它合適的動(dòng)作起動(dòng)，但不存在過大輸出的問題。按照本發(fā)明，提供一種起動(dòng)發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)包括其上繞有電樞線圏的定子和直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子裝在定子的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，使得可相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)，該起動(dòng)發(fā)電機(jī)適合于選擇功能，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可起電動(dòng)機(jī)功能，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后可起發(fā)電機(jī)功能。該起動(dòng)發(fā)電機(jī)的特征在于配置在轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁裝置，該勵(lì)磁裝置包括許多在極性方面以同樣方式磁化的永磁體和許多用磁性材料作的可控磁體，該可控磁體分別配置在永磁體之間，該勵(lì)磁裝置還包括通過可控磁體形成閉合磁路的勵(lì)磁線圏和有效磁通控制裝置，該控制裝置用于控制流過勵(lì)磁線圏的電流，從而改變由勵(lì)磁線圏產(chǎn)生的磁通量，由此可根據(jù)選擇的功能控制在轉(zhuǎn)子和定子之間作用的有效磁通量。上述裝置，作用在定子和轉(zhuǎn)子之間的有效磁通量依賴于起動(dòng)發(fā)電機(jī)所起的作用而改變。因此它可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)輸出和發(fā)電機(jī)輸出的不平衡。因而其轉(zhuǎn)子被設(shè)計(jì)成直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)可以有效地起起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用，從而提供一種可供摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)或通用發(fā)動(dòng)機(jī)使用的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，這些發(fā)動(dòng)機(jī)可以用反沖法起動(dòng)或繩索起動(dòng)。另外，有效磁通量控制裝置可以配置成使勵(lì)磁線圏激磁，從而在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)增加有效磁通量，并在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后同樣地對(duì)勵(lì)磁線圏激磁，以降低有效磁能量。再則，有效磁通量控制裝置可配置成使勵(lì)磁線圏激磁，從而在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)增加有效磁通量，并在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后同樣地使勵(lì)磁線圏激磁，從而視發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)有效磁通量。在這種情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，有效磁通控制裝置被配置成可以控制輸送到勵(lì)磁線圏的電流，因而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，可以減小有效磁通量。另外，一種裝置可以這樣制作，使得在轉(zhuǎn)子在定子的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)；形成在轉(zhuǎn)子一部分上的轂部分沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線插入到定子的中心部分轂部分裝有待檢測的磁體；霍爾元件裝在定子上，位于面向被檢測》茲體的位置。在這種情況下，一種裝置可以這樣制作，使得轉(zhuǎn)子通過轂部分連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸；定子固定在支架外殼上，該支架外殼又裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼上；基上裝有霍爾元件的端部支架也裝在支架外殼上。另外被檢測的磁體可利用非磁性材料作的襯墊配置在轂部分上。再則，一種裝置可以這樣制作，使得繞在繞線管上的勵(lì)磁線圏形成在定子的一個(gè)端面上；定子具有沿軸向方向鏜出進(jìn)入通孔、嵌入引線部件的絕緣支架插入到該進(jìn)入通孔，由此引線部件的一端電連接于勵(lì)磁線圏，而其另一端電連接于向勵(lì)磁線圏輸送電流的電線上。在這種情況下，連接于向勵(lì)磁線圏輸送電流的電線的匹配引線部件可連接于該進(jìn)入通孔中的引線部件。再則，一種裝置可以這樣制作，使得定子上形成沿軸向方向延伸的夾緊部件插入孔；裝在定子的一個(gè)端部的勵(lì)磁線圏和裝在定子另一端部的支架外殼彼此相連接，從而利用連接部件將定了夾在中間，該連接部件插入到該連接部件插入孔。在這種情況下，繞在線圏管上的勵(lì)磁線圏可以裝在定子的端表面上，形成在線圏管上螺母部分中擰入夾緊部件，該夾緊部件從支架外殼的外側(cè)插入到該夾緊部件插入孔中。另外，起動(dòng)發(fā)電機(jī)可以配置成一種可以用在摩托車上的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，該摩托車可以用反沖起動(dòng)法起動(dòng)，還可配置為一種可以用在通用發(fā)動(dòng)機(jī)上的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，該通用發(fā)動(dòng)機(jī)可以用繩索起動(dòng)。從下面結(jié)合附圖的說明可以明顯看出本發(fā)明的上述目的、其它目的以及新穎的特征。圖l是橫截面圖，示出本發(fā)明的用在摩托車上的起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例的主要部分。圖2示意示出圖l所示起動(dòng)發(fā)電機(jī)的實(shí)施例，圖中示出轉(zhuǎn)子定子間的位置關(guān)系。下面參照本發(fā)明的實(shí)施例。圖l是示意橫截面圖，示出本發(fā)明的用在摩托車上的起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例的主要部分，圖2示意地例示說明圖l所示起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例，圖中示出轉(zhuǎn)子和定子之間的位置關(guān)系。圖l所示起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例整體連接于發(fā)動(dòng)機(jī)，被配置成可用在摩托車上，既可用作發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)，又可用作發(fā)電機(jī)，該起動(dòng)發(fā)電機(jī)在要起動(dòng)發(fā)動(dòng)時(shí)用作起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后則用作發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)2以圖1所示方式裝在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼1上。發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子4整體裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3上，該曲軸伸到發(fā)動(dòng)機(jī)1外殼的外面。轉(zhuǎn)子4具有有底的用磁性材料例如鐵做的短圓筒叉臂架4a和圓筒的轂部分4b，該轂部分與叉臂架4a共軸線配置并與其形成整體，而且從叉臂架4a底壁的內(nèi)表面沿轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線延伸，轂部分4b通過螺母4c的螺栓/螺母嚙合沿曲軸3的錐形外周面連接于該曲軸3。許多用作為轉(zhuǎn)子4勵(lì)磁裝置部件的磁體5a以及許多用磁性材料作的控制磁極5b圍繞叉臂架4a圓筒壁的內(nèi)周面，間隔開一定距離。轉(zhuǎn)子4作為一個(gè)整體的慣性質(zhì)量被設(shè)計(jì)為可使轉(zhuǎn)子4滿意地起發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的作用。應(yīng)注意到，當(dāng)在整個(gè)內(nèi)周面上只配置磁體時(shí)，提供在轉(zhuǎn)子4上的磁體數(shù)目將變成磁體數(shù)目的一半。因此，如果調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，則在起動(dòng)反沖式摩托車的反沖起動(dòng)器時(shí)或起動(dòng)通用的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)要施加的負(fù)載將比用常規(guī)起動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)操作時(shí)的負(fù)載小。還可用作電動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)2裝在支架外殼6a內(nèi)，該支架外殼被固定，從而從發(fā)動(dòng)機(jī)外殼1的外側(cè)覆蓋曲軸3,該支架外殼用螺栓la固定在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼1上。端部支架6b利用螺栓lb從外側(cè)固定在該支架外殼6a上。發(fā)電機(jī)2的定子9上繞有電樞線圏7，該線圏可以用作起動(dòng)機(jī)繞組和發(fā)電機(jī)繞組?？偟难b置基本上是環(huán)形形狀。定子9裝在支架外殼6a內(nèi)，使其與轉(zhuǎn)子4共軸線，并利用螺栓(固定件)10固定在支架外殼6a上。轉(zhuǎn)子4具有轂部分4b，該轂部分4b配置于定子9的內(nèi)周表面，使得定子9靠近轂部分4b的外周表面。另外，定子9的外周面也靠近轉(zhuǎn)子4的磁體5a和可控磁極5b的內(nèi)表面。即當(dāng)轉(zhuǎn)子4的轂部分4b插入定子9的中心部分并通過曲軸由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，配置在叉臂架4a內(nèi)周面上的磁體5a和可控磁極5b便被驅(qū)動(dòng)而繞定子9轉(zhuǎn)動(dòng)。在定子9的端面上裝有勵(lì)磁線圏ll，使得勵(lì)磁線圏11面向叉臂架4a的底壁。在向勵(lì)》茲線圏11輸送電流時(shí)，該電流形成包括可控磁極5b的閉合磁路，因而這些控制磁極5b被磁激勵(lì)。釆用上述裝置時(shí)，因?yàn)榭刂拼艠O5b的磁阻小于磁體5a的磁阻，并且控制磁極5b的磁導(dǎo)率小于磁體5a的磁導(dǎo)率，所以由勵(lì)磁線圏11產(chǎn)生的磁通傾向于集中到可控磁極5b。因此如果流過勵(lì)磁線圏11的電流量和方向改變時(shí)，由可控磁極5b產(chǎn)生磁通量和磁通方向均改變?？刂拼艠O5b的磁極的強(qiáng)度和方向由此發(fā)生相應(yīng)變化。因而利用永磁體的磁體5a和控制/P茲極5b可以改變磁單元的狀態(tài)，由此可以適當(dāng)?shù)乜刂谱饔迷谵D(zhuǎn)子4和定子9之間的有效磁通量。勵(lì)磁線圏11繞在繞線管12上，該繞線管12用螺栓10固定在定子9上。定子9的定子芯15具有許多螺栓插入通孔(固定部件插入孔)17,該孔沿圓周隔開一定距離，該螺栓插入孔沿軸線方向延伸。另一方面，勵(lì)磁線圏11的繞線管12在圖1所示的左端面上形成許多螺母部分16，使其對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的螺栓插入通孔17。當(dāng)從支架外殼6a的外側(cè)將螺栓10插入相應(yīng)的螺栓插入通孔17并與相應(yīng)的螺母部分16嚙合時(shí)，勵(lì)磁線圏11便隨同定子9一起固定于支架外殼6a。如果裝置被作成使電樞線圏7和勵(lì)磁線圏11裝在定子9中，則會(huì)看到，裝置將包括許多部件，從而不可避免地要求許多組裝步驟。另外，因?yàn)檗D(zhuǎn)子4配置成在定子9的外邊轉(zhuǎn)動(dòng)，所以如果由樞線圏7裝在轉(zhuǎn)子4內(nèi)，將使整個(gè)裝置也傾向于變得很大。為此，按照起動(dòng)發(fā)電機(jī)的上述實(shí)施例，為了減少裝置部件的數(shù)目和組裝的步驟，所以在定子9上形成軸向螺栓插入通孔17。隨后用嵌入螺栓插入通孔17的螺栓(固定部件)IO將勵(lì)磁線圏11和配置在定子9端面上的支架外殼6a固定在一起，將定子9夾在中間。因此，勵(lì)磁線圏11和定子9可以同時(shí)固定于支架外殼6a。這樣便可以減少裝置部件的數(shù)目和組裝步驟的數(shù)目。與先將勵(lì)磁線圏11和定子9夾緊在一起然后再使定子9固定于支架外殼6a的這種裝置相比，可以減少同時(shí)固定它們所需要的空間。所以裝置可以作得很緊湊而重量輕。另外，在上述實(shí)施例中，將勵(lì)磁線圏ll繞線管12上，然后將組合裝在定子9的端面上。隨后從支架外殼6a的外側(cè)將螺栓10嵌入相應(yīng)螺栓插入通孔17并捋入相應(yīng)的螺母部分16。由此便同時(shí)使勵(lì)磁線圏11、定子9和支回外殼6a固定在一起。另外，從外面操作便可完成此項(xiàng)工作。因而顯著改進(jìn)組裝過程。勵(lì)磁線圏11的繞線管12的一部分上具有饋電部分18。饋電部分18包括由電絕緣樹脂材料制的桿形支架19和插頭引線部件20，該部件20電連接于勵(lì)磁線圏11。插頭引線部件20插入到支架19中，沿該支架的軸線方向延伸并固定于其中。具體是，當(dāng)支架19插入到定子15中鏜出的饋電部分通孔18a時(shí)，插頭引線部件20便被引導(dǎo)到定子9在支回外殼6a側(cè)面的端面。在引入插頭引線部分20的定子9的一側(cè)，插頭引線部20電連接于插口引線部件21，該行口引線部件21又電連接于勵(lì)磁線圏控制單元41a，該控制單元是有效磁通強(qiáng)度的控制裝置。通過線線部件20、21流過應(yīng)W茲線圏11的電流流量(folwrateofelectriccurrent)由勵(lì)磁線圏控制單元41a控制。通過控制流過勵(lì)磁線圈11的電流流量可以改變勵(lì)磁線圏11產(chǎn)生的磁通量，由此可以改變可控磁極5b的磁激發(fā)狀態(tài)和控制作用在轉(zhuǎn)子4和定子9之間的有效磁通量。在組裝饋電部分18時(shí)，首先將勵(lì)磁線圏11的繞線管12和定子9的定子芯15固定于支架外殼6a。然后將繞線管12和定子芯15裝在叉臂架4a內(nèi)并將支架外殼6a固定在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼1上。這樣，勵(lì)磁線圏11和定子9便隨同支架外殼6a—齊固定于發(fā)動(dòng)機(jī)外殼1。如果將勵(lì)磁線圏11裝在定子9的端面上，位于起動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)外殼l的側(cè)面，則最后的配置是，將勵(lì)磁線圏11的連接部分引導(dǎo)到定子9的另一側(cè)。這種配置是需要進(jìn)行麻煩的接線操作的復(fù)雜布線配置。因?yàn)閯?lì)磁線圈11位于定子9的一側(cè)，在該處還配置電樞線圏7，因此要將電樞線圏7的線端引到勵(lì)磁線圏11的一側(cè)將有一些困難。因而一種可能的配置是使得電樞線圏7和勵(lì)磁線圏11的線ii端沿相反方向引出，然后在組件內(nèi)彼此連接。然而，這種配置要求很大的布線空間，而且很難將兩個(gè)31線端從同一位置引到裝置的外側(cè)。鑒于此，在本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)的上述實(shí)施例中，為簡化定子繞組線端和勵(lì)磁線圏線端的布線配置，定子9上形成沿軸向方向延伸的饋電通孔18a，使得繞在繞線管12上的勵(lì)磁線圏ll可以容易地裝在定子9的端面上。然后將具有絕緣性的其中穿過插頭引線部件20的支架19插入饋電通孔18a。插頭引線部件20的一端民連接于勵(lì)磁線圏11，而其另一端連接于將電流輸送到勵(lì)磁線圏11的電線。采用這種配置，可將勵(lì)磁線圏11的電引線端拉到定子9的相反于勵(lì)磁線圏一側(cè)的端面，并在支架外殼6b的一側(cè)完成勵(lì)磁線圏11的電連接。結(jié)果，勵(lì)磁線圏11的電連接以及電樞線圏的電連接可以配置在定子9的同一端面的一側(cè)。按另一種方式，使插頭引線部件20以及饋送電流的勵(lì)磁線圏11的電線相連接的匹配引線部件可以在饋送通孔18a上連接于插頭引線部件20。采用這種配置，在勵(lì)磁線圏11一側(cè)的插頭引線部件20和在電源一側(cè)的插口引線部件在饋電通孔18a內(nèi)連接。因此電連接勵(lì)磁線圏11和電源不需要另外的空間。在此實(shí)施例中，電樞線圏7被驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)三相無刷電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，該電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)由半導(dǎo)體開關(guān)控制。本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)電機(jī)2裝有轉(zhuǎn)子位置檢測器23，該檢測器用于控制半導(dǎo)體開關(guān)的開/關(guān)操作。轉(zhuǎn)子位置檢測器23包括具有被檢測對(duì)象的檢測單元24和檢測對(duì)象的檢測單元27。檢測單元24裝在轉(zhuǎn)子4上，而檢測單元27而裝在支回外殼6b上。檢測單元24包括襯墊25和被檢測磁體26。襯墊25裝在轉(zhuǎn)子4轂部分4b的端面上，該端面位于支架外殼6b的一側(cè)。襯墊25用非磁性材料制作，形成為環(huán)形。襯墊25通常用粘接劑等粘接在轂部分4b的端部。被檢測磁體26為環(huán)形，具有許多磁極，這些磁極沿圓周間隔開一定距離。被檢測磁體26共軸地裝在襯墊25的位于支架外殼6b—側(cè)的端面上并用粘接劑等牢固地固定。或者該磁體可以用模制法與襯墊整體成形。檢測器27包括霍爾元件29和其上有電動(dòng)機(jī)控制電路41b的電路基片31，該控制電路包括電子器件、半導(dǎo)體開關(guān)的布線以及勵(lì)磁線圏控制單元41a等。三個(gè)堆爾元件29在電路基片31的端部上沿圓周以相等的相位差間隔開。這些部件如此配置，使得在端部支回6b固定于支架外殼6a上時(shí)，堆爾元件29靠近被檢測磁體26，其間具有預(yù)定的空氣間隙。另外，堆爾元件29用導(dǎo)線(未示出)電連接于半導(dǎo)體開關(guān)。如果用堆爾元件來檢測由裝在外轉(zhuǎn)子式轉(zhuǎn)子上的磁體施加的磁場，例如以日本專利申請公開No.8-266084所述的方式進(jìn)行檢測，則霍爾元件配置在轉(zhuǎn)子內(nèi)的定子附近，因?yàn)榛魻栐A向于拾取由流過起動(dòng)機(jī)繞組的電流和流過發(fā)電機(jī)繞組的電流產(chǎn)生的噪聲，所以很可能不能準(zhǔn)確檢測磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。另一方面，如日本專利申請公開No.8-256464所述，如果霍爾元件配置在轉(zhuǎn)子外側(cè)，則包括其上有霍爾元件的電路基片的檢測單元將形成一種檢測單元凸出于轉(zhuǎn)子外側(cè)的配置。這將加大輕便發(fā)電機(jī)總的尺寸。因此，在本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例中，為避免裝置體積過大，同時(shí)防止流過繞組電流的影響，一部分轉(zhuǎn)子4插入定子9的中央部分，并使被檢測磁體26配置在轉(zhuǎn)子4的插入部分上。另外，霍爾元件29裝在面向位于轉(zhuǎn)子4上的被檢測磁體26的位置。換言之，構(gòu)成本實(shí)施例的起動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測器的被檢測磁體26和霍爾元件29裝在轉(zhuǎn)子4和定子9的相應(yīng)中央部件上。因此在檢測轉(zhuǎn)子4的位置時(shí)，所以避免由轉(zhuǎn)子4磁體5a的磁場和流過定子9繞組的電流產(chǎn)生的噪聲的影響，因而可以用霍爾元件更準(zhǔn)確地檢測位置。在本發(fā)明的上述起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子4的轂部分4b裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸3上，被檢測的磁體2配置在轂部分4b上。另外，定子9裝在支架外殼6a上，該支回和堆爾元件29可以很容易地配置，形成豐對(duì)的關(guān)系。另外，在組裝方式上可以進(jìn)行更合理的安排，即被檢測的磁體26固定在轉(zhuǎn)子4上，而具有電連接霍爾元件29的電路基片裝在定子9上。再則，因?yàn)楸粰z測磁體26通過非磁性材料制的襯墊25裝在轉(zhuǎn)子4上，所以可以有效地防止檢測單元受到轉(zhuǎn)子4的磁體5a的磁場的影響和勵(lì)磁線圏11的影響。下面說明上述實(shí)施例的操作。當(dāng)釆用用作電動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)2起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，向定子9a的電樞線圏9提供電壓，該電壓的相位對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器輸出的無刷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位，該驅(qū)動(dòng)器裝在起動(dòng)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制電路41b上。轉(zhuǎn)子4由于在電流通過電樞線圏31起的旋轉(zhuǎn)磁場和磁體5a及電樞線圏7的可控磁極5b所產(chǎn)生磁場之間的相互作用而凈皮驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢栽谌魏螘r(shí)刻檢測正在轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子4的角位置，檢測方式是，固定在端部支加6b—側(cè)的霍爾元件29檢測固定于轂部分4b的被檢測磁體26的位置，然后將檢測的轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的信息輸送到電路基片31的半導(dǎo)體開關(guān)上，由此驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子4連續(xù)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，以這樣的方式向勵(lì)磁線圏11輸送電流，即使得轉(zhuǎn)子4的可控磁極5b所處的磁狀態(tài)不同于磁體5a的磁狀態(tài)。具體是，在轉(zhuǎn)子4的內(nèi)周面上使N極和S極交替間隔開，由于這種配置，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，使勵(lì)磁線圏ll激發(fā)磁性，從而造成作用在定子9的電區(qū)線圏7上的有效磁通量增加。換言之，在本發(fā)明的上述起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例中，當(dāng)連接于轉(zhuǎn)子4的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸3要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過電流，使有效磁通量達(dá)到最大，因而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩增加。這樣便可靠地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器便根據(jù)檢測信號(hào)自動(dòng)停止傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該檢測信號(hào)是根據(jù)對(duì)被檢測磁體26的檢測上霍爾元件29產(chǎn)生的。在發(fā)動(dòng)機(jī)已起動(dòng)時(shí)，連接于曲軸3的轉(zhuǎn)子4達(dá)到繞定子9的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后，在磁體5a、轉(zhuǎn)子4的可控磁極5b和定子9的電樞線圏7所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場之間引起磁互連，結(jié)果是在電樞線圏7上產(chǎn)生電動(dòng)勢。在線圏7上產(chǎn)生的電動(dòng)勢通過連接于電樞線圏7的導(dǎo)線引出并輸送到某些需要的負(fù)載。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)器停止向電樞線圏7供電，起動(dòng)發(fā)電極便從其電動(dòng)機(jī)的角色改變到發(fā)動(dòng)機(jī)。此時(shí)，在起動(dòng)發(fā)電機(jī)中，輸送到勵(lì)磁線圏11的電流其方向和量均變化，使得可以適當(dāng)控起動(dòng)發(fā)電才幾的發(fā)電變4匕主(rateofpowergeneration)。換言之，如果〗亭止向勵(lì)磁線圏11輸送電流或?qū)㈦娏鬏斔偷絼?lì)磁線圏11，使得可控磁極5b的磁狀態(tài)達(dá)到與磁體5a的磁狀態(tài)相同，則可以適當(dāng)改變作用在電樞線圏7上的有效磁通。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，如果勵(lì)磁線圏11在有效磁通量減小的方向被激磁，則可以相應(yīng)地抑制發(fā)電變化率。(rateofpowergeneration)。另外，如果勵(lì)磁線圏11中電流流量變化率隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，則可以優(yōu)選發(fā)電變化率(rateofpowergeneration)。在這種情況下，可以如此控制勵(lì)》茲線圏11的電流強(qiáng)度(magnitudeofelectriccurrent)，使得有效磁通量隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減小。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，則停止向勵(lì)磁線圏ll供電，從而使有效磁通量降低到低于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的水平。隨后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，勵(lì)磁線圏ll被如此激磁，使得可以進(jìn)一步減小有效磁通量。從而抑制發(fā)電變化率(rateofpowergeneration)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的上述起動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)施例可以利用勵(lì)磁線圏11控制所控磁極5b的磁激勵(lì)狀態(tài)。因此作用在定子9和轉(zhuǎn)子4之間的有效磁通量可-"地改變。因此，即使本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)，使其作為發(fā)電機(jī)，它也可以消除用起動(dòng)發(fā)電機(jī)作電動(dòng)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的力矩量和用起動(dòng)發(fā)電機(jī)作發(fā)電機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的發(fā)電量之間的不平衡。另外，本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)可以用在任何可用反沖起動(dòng)法起動(dòng)或繩索起動(dòng)的摩托車、輕便發(fā)電機(jī)等上。應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可以進(jìn)行各種改變和變型而不違背本發(fā)明的精神和范圍。例如，盡管本發(fā)明是在將本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)用在摩托車和起動(dòng)發(fā)電機(jī)的情況下進(jìn)行說明的，但本發(fā)明可以應(yīng)用在任何一種起動(dòng)發(fā)電機(jī)上例如輕便發(fā)電機(jī)或用通用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的無電池化學(xué)擴(kuò)散器，或者例如外轉(zhuǎn)子式的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)需要轉(zhuǎn)子側(cè)有磁體的起動(dòng)發(fā)電機(jī)。另外，雖然在上述實(shí)施例中，電樞線圏7被配置成既可作起動(dòng)機(jī)繞組又可作發(fā)電機(jī)繞組，但可以分開形成起動(dòng)機(jī)繞組和發(fā)電機(jī)繞組。如上所述，按照本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，可以控制勵(lì)磁線圏中的電流強(qiáng)度(magnitudeofelectriccurrent),從而改變由勵(lì)磁線圏產(chǎn)生的磁通量，該勵(lì)磁線圏同可控磁極5b形成閉合的磁路。因此可以根據(jù)所起的作用控制作用在轉(zhuǎn)子和定子之間的有效磁通量。換言之，依賴于操作模式，例如依賴于起動(dòng)發(fā)電機(jī)是用作電動(dòng)機(jī)還是用作發(fā)電機(jī)而可以恰當(dāng)?shù)馗淖冏饔迷诙ㄗ雍娃D(zhuǎn)子之間的有效磁通量。因而可以調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)輸出和發(fā)電機(jī)輸出之間的不平衡。即使本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)應(yīng)用在轉(zhuǎn)子直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，該起動(dòng)發(fā)電機(jī)事實(shí)上也能有效地用作電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。另外，還可以實(shí)現(xiàn)用在任何摩托車及通用發(fā)動(dòng)機(jī)上的起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，這些發(fā)動(dòng)機(jī)均可以用反沖起動(dòng)法或繩索起動(dòng)。再則，在本發(fā)明的起動(dòng)發(fā)電機(jī)中，構(gòu)成激磁裝置的磁體數(shù)目與激磁裝置完全由永磁體組成時(shí)的磁體數(shù)目相比減少一半。因此如果適當(dāng)調(diào)節(jié)激磁電流，則在用反沖起動(dòng)起動(dòng)反沖式電動(dòng)機(jī)時(shí)可以減小所加的負(fù)載，或在用繩索起動(dòng)通用發(fā)動(dòng)時(shí)可以減小所加的負(fù)載。權(quán)利要求1.一種起動(dòng)發(fā)電機(jī)，包括其中繞電樞線圈的定子和轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子直接連接于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸并裝在定子的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，使其可相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)，該起動(dòng)發(fā)電機(jī)適合于在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)選作為電動(dòng)機(jī)，而在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后選擇為發(fā)電機(jī)，該起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于包括裝在轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁裝置，包括許多在極性方面的相同方式磁化的永磁體和許多用磁性材料作的可控磁體，可控磁體分別配置在永磁體之間；勵(lì)磁線圈，該線圈通過可控磁體形成封閉的磁路；以及有效磁通控制裝置，用于控制勵(lì)磁線圈中電流(flowofelectriccurrent)，從而使勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁通變化，由此可以依賴所選擇的作用控制作用在轉(zhuǎn)子和定子之間的有效磁通。2.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，有效磁通控制裝置可激磁勵(lì)線圏，使得起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)增加有效磁通，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，使勵(lì)磁線圏去磁。3.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，有效磁通控制裝置可使勵(lì)磁線圏激磁，使得起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)增加有效磁通，并在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后同樣地使勵(lì)磁線圏激磁，以減少有效磁通。4.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，有效磁通控制裝置可使勵(lì)磁線圏激磁，使得在起動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)增加有效磁通，而在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后同樣地使勵(lì)磁線圈激磁，從而可依發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)有效磁通。5.如權(quán)利要求4所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，有效磁通控制裝置可以控制勵(lì)磁線圏中的電流量，使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加時(shí)減小有效磁通量。6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，在轉(zhuǎn)子的一部分上形成的轂部分插入到在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上的定子中央部分中，該轂部分帶有被檢測的磁體，霍爾元件裝在定子上，位于面向被檢測磁體的位置。7.如權(quán)利要求6所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子的轂部分裝在曲軸上，定子固定于支架外殼，該支承外殼又固定于發(fā)動(dòng)機(jī)外殼，在該支回外殼上還固定有其上裝有霍爾元件的端部支架。8.如權(quán)利要求6或7所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，被檢測磁體通過非磁性材料制的襯墊配置在轂部分上。9.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，繞在繞組管上的勵(lì)磁線圏裝在定子的一個(gè)端面上，定子具有沿其軸線方向鏜出的饋電通孔，其中插入引線部件的絕緣支架插入到該饋電通孔中，由此，引線部件的一端電連接于勵(lì)磁線圏，而其另一端電連接于將電能輸送到勵(lì)磁線圏的電線上。10.如權(quán)利要求9所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，與輸送電通到勵(lì)磁線圏的電線相連接的匹配引線部件連接于饋電通孔中的引線部件。11.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，定子具有沿其軸線方向延伸的固定部件插入孔，并且裝在定了一個(gè)端部的勵(lì)磁線圏和裝在定子另一端部的支回外殼彼此連接，使得利用固定部件將定子夾在中間，該固定部件插入到固定部件插入孔中。12.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，繞在繞線管子上的勵(lì)磁線圏配置在定子的一個(gè)端面上，在繞線管上形成的螺母部分中擰入固定部件，該固定部件從支架外殼的外側(cè)插入固定部件插入孔中。13.如權(quán)利要求1~12所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，起動(dòng)發(fā)電機(jī)適合于應(yīng)用在可以用反沖起動(dòng)法起動(dòng)的摩托車上。14.如權(quán)利要求1~12所述的起動(dòng)發(fā)電機(jī)，其特征在于，起動(dòng)發(fā)電機(jī)適合于連接到可以用繩索起動(dòng)的通用發(fā)動(dòng)機(jī)。全文摘要一種起動(dòng)發(fā)電機(jī)，包括其繞電樞線圈的定子和連接于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的可繞定子轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。起動(dòng)發(fā)動(dòng)時(shí)起動(dòng)發(fā)電機(jī)用作電動(dòng)機(jī)，在起動(dòng)后則用作發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)子上裝有勵(lì)磁裝置，該裝置具有許多同樣極性的磁體和許多可控磁極，可控磁極配置在磁體之間的間隔內(nèi)。與控制磁極一起形成閉合磁路的勵(lì)磁線圈用螺栓固定于定子?？煽刂苿?lì)磁線圈中的電流強(qiáng)度，從改變其產(chǎn)生的磁通。改變轉(zhuǎn)子和定子之間的有效磁通量，以消除電動(dòng)機(jī)輸出和發(fā)電機(jī)輸出之間的不平衡。文檔編號(hào)H02K1/27GK101247056SQ20081008626公開日2008年8月20日申請日期1999年4月22日優(yōu)先權(quán)日1999年4月22日發(fā)明者內(nèi)山英和,渡邊仁之,野末裕,長尾浩美申請人:株式會(huì)社美姿把