CN111357169B - 内燃机用旋转电机、其定子、它们的制造方法及运转方法 - Google Patents

Abstract

发动机为内燃机。发动机产生发动机转矩TQe。发动机转矩TQe相对于曲轴转角CA的相位，相对于曲轴转角CA是固定的。旋转电机产生电机转矩TQg。电机转矩TQg具有周期T。电机转矩TQg，在电机峰值点PKg与电机谷值点BTg之间反复。电机转矩TQg相对于曲轴转角CA的相位，可以机械地或电气地调节。电机转矩TQg被调节为，在压缩上止点C‑TDC、抑制阻碍内燃机旋转的举动。

Description

内燃机用旋转电机、其定子、它们的制造方法及运转方法

相关申请的交叉引用

本申请以2017年11月17日提交的日本专利申请2017-222011号、以及2018年3月30日提交的日本专利申请2018-066967号为基础申请，基础申请的公开内容全部通过引用并入本申请。

技术领域

本说明书中的公开涉及一种内燃机用旋转电机、其定子、它们的制造方法及运转方法。

背景技术

专利文献1公开了一种内燃机用的旋转电机及其制造方法。旋转电机与内燃机连接。旋转电机提供飞轮的一部分，该飞轮的一部分提供内燃机旋转***中的惯性质量。惯性质量不仅能够使内燃机连续运转，并且对内燃机旋转所引起的波动要素产生影响。波动要素包括转矩波动、振动、旋转速度波动和/或使用者的感受等多种要素。专利文献2-4例示了用于内燃机用旋转电机的整流电路。作为背景技术所列举的现有技术文献中的公开内容，作为本说明书中技术要素的说明内容而援引并入本申请。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平10-4650号公报

专利文献2：特开平8-8900号公报

专利文献3：特开平11-8946号公报

专利文献4：特开2001-93680号公报

发明内容

发明要解决的课题

现有技术需要飞轮切割等加工，以调节惯性质量。然而，惯性质量的调节仅限于给波动要素带来的直流变化、和/或动态平衡的变化。在上述观点或其它未提及的观点中，要求对内燃机用旋转电机、其定子、它们的制造方法及运转方式进行进一步的改良。

内燃机中所使用的旋转电机，使用外凸极型的定子。线圈绕组可以由铝系金属提供。铝系金属具有诸如轻量等有利特性。然而，当由铝系金属提供线圈绕组时，难以提供工业上实用的旋转电机。在上述观点或其它未提及的观点中，要求对内燃机用旋转电机、其定子及它们的制造方法进行进一步的改良。

本公开的一个目的在于，提供一种在内燃机的特定旋转角区域中、内燃机容易旋转的内燃机用旋转电机、其制造方法及运转方法。

本公开的又一个目的在于，提供一种在压缩上止点之后不久的旋转角区域、抑制阻碍内燃机旋转的电机转矩举动的内燃机用旋转电机、其制造方法及运转方法。

解决手段

在此公开的内燃机用旋转电机，在与内燃机(2)的旋转轴(5)连接的内燃机用旋转电机中，具有转子(21)和与转子相对的定子(31)，用于使转子旋转而消耗的电机转矩(TQg)被调节为，在内燃机的压缩上止点(C-TDC)、抑制阻碍内燃机旋转的举动。

根据公开的内燃机用旋转电机，调节电机转矩。电机转矩被调节为，在压缩上止点、抑制阻碍内燃机旋转的举动。因此，在由于内燃机的结构而引起的损失较大的压缩上止点，阻碍内燃机旋转的电机转矩的举动受到抑制。其结果，提供一种在内燃机的特定旋转角区域中、内燃机容易旋转的内燃机用旋转电机。

在此公开的内燃机用旋转电机的制造方法，是具有通过内燃机(2)的旋转轴(5)旋转的转子(21)、以及与转子相对的定子(31)的内燃机用旋转电机的制造方法，其包括：计划阶段，计划用于使转子旋转而消耗的电机转矩(TQg)，以在内燃机的压缩上止点(C-TDC)、抑制阻碍内燃机旋转的举动；以及形成阶段，形成旋转电机，以产生在计划阶段所计划的电机转矩。

根据所公开的内燃机用旋转电机的制造方法，计划用于使转子旋转而消耗的电机转矩，并形成旋转电机以产生所计划的电机转矩。电机转矩被计划为，在内燃机的压缩上止点、抑制阻碍内燃机旋转的举动。其结果，提供一种在内燃机的特定的旋转角区域中、内燃机容易旋转的内燃机用旋转电机的制造方法。

在此公开的内燃机用旋转电机的运转方法，是运转通过内燃机(2)的旋转轴(5)旋转的旋转电机(10)的、内燃机用旋转电机的运转方法，其包括：运转内燃机，通过内燃机使旋转电机旋转，调节用于使旋转电机旋转而消耗的电机转矩(TQg)，以在内燃机的压缩上止点(C-TDC)、抑制阻碍内燃机旋转的举动，并产生经调节的电机转矩。

根据公开的内燃机用旋转电机的运转方法，调节用于使旋转电机旋转而消耗的电机转矩。电机转矩被调节为，在内燃机的压缩上止点、抑制阻碍内燃机旋转的举动。其结果，提供一种在内燃机的特定的旋转角区域中、内燃机容易旋转的内燃机用旋转电机的制造方法。

在此公开的内燃机用旋转电机及其定子，通过铝系金属提供线圈绕组。并且，包括定子芯，该定子芯能够调节由于定子芯的齿的机械特性(振动、变形等)、和/或齿的磁特性(导磁率、磁通密度等)所引起的变化。

本说明书中公开的多种方式，采用彼此不相同的技术手段以实现各自的目的。权利要求范围及权利要求项中记载的括号内的附图标记，只是示例性地表示其与后述实施方式相应部分的对应关系，并不旨在限定保护范围。通过参考以下的详细说明及附图，本说明书所公开的目的、特征和效果会更加明确。

附图说明

图1是第一实施方式的装置的框图。

图2是示出了曲轴转角和发动机举动的波形图。

图3是旋转电机的平面图。

图4是示出了发动机举动和电机转矩的波形图。

图5是示出了开路时的电机转矩的波形图。

图6是示出了供电时的电机转矩的波形图。

图7是示出了发动机举动和电机转矩的放大波形图。

图8是第二实施方式的波形图。

图9是示出了发动机举动和电机转矩的放大波形图。

图10是第三实施方式的放大波形图。

图11是第四实施方式的旋转电机的平面图。

图12是示出了发动机举动和电机转矩的波形图。

图13是示出了发动机举动和电机转矩的波形图。

图14是第五实施方式的旋转电机的剖面图。

图15是旋转电机的平面图。

图16是定子的平面图。

图17是绝缘体的立体图。

图18是示出了一个齿的平面图。

图19是示出了图18中过渡时的性能的波形图。

图20是放大了图19的一部分的波形图。

图21是放大了图19的一部分的波形图。

图22是示出了一个齿的平面图。

图23是示出了图22中过渡时的性能的波形图。

图24是放大了图23的一部分的波形图。

图25是放大了图23的一部分的波形图。

图26是示出了一个齿的平面图。

图27是示出了图26中过渡时的性能的波形图。

图28是放大了图27的一部分的波形图。

图29是放大了图27的一部分的波形图。

图30是示出了一个齿的平面图。

图31是示出了图30中过渡时的性能的波形图。

图32是放大了图31的一部分的波形图。

图33是放大了图31的一部分的波形图。

图34是示出了一个齿的平面图。

图35是示出了图34中过渡时的性能的波形图。

图36是放大了图35的一部分的波形图。

图37是放大了图35的一部分的波形图。

图38是示出了一个齿的平面图。

图39是示出了图38中过渡时的性能的波形图。

图40是放大了图39的一部分的波形图。

图41是放大了图39的一部分的波形图。

图42是示出了一个齿的平面图。

图43是示出了图42中过渡时的性能的波形图。

图44是放大了图43的一部分的波形图。

图45是放大了图43的一部分的波形图。

图46是在所有的齿根部处具有圆形嵌合部(锻痕)的定子芯的平面图。

图47是在所有的齿根部处具有方形嵌合部(锻痕)的定子芯的平面图。

图48是在所有的齿根部处具有直线状梯形连接部的定子芯的平面图。

图49是铝系线圈绕组卷绕成在齿的根部比齿的远端形成更多的层的定子的剖面图。

图50是多个齿的外周为连续的环状定子芯的平面图。

图51是在相邻的齿之间配置有树脂制间隔件的定子的剖面图。

图52是在多个齿和线圈之间填充有树脂的定子的剖面图。

图53是在齿的径向外侧具有沿径向延伸的狭缝的定子芯的平面图。

图54是其他实施方式的定子芯的平面图。

具体实施方式

结合说明书附图对多个实施方式进行说明。在各个实施方式中，在功能上和/或结构上的对应部分和/或关联部分，有时标记为相同的附图标记，或标记为仅百位以上的数位不同的附图标记。关于对应部件和/或关联部件，可以参考其他实施方式中的描述。

第一实施方式

在图1中，内燃机***1，包括内燃机2(发动机)和内燃机用旋转电机(以下，简称为旋转电机10)。发动机2，是所谓的四冲程型往复式发动机。发动机2，具有气缸3和活塞4。发动机2，具有连接活塞4与旋转轴5的连杆6。发动机2具有气门***7，该气门***7，包括进气门、排气门和凸轮轴。气门***7提供四冲程动作。发动机2，具有使旋转轴5与气门***7连动的连动***8。发动机2为单缸。但是，发动机2并不限于单缸。

旋转电机10的用途的一个示例为，由发动机2驱动的发电机。旋转电机10，通过安装在内燃机上而与发动机2连动。发动机2，是安装在交通工具中的交通工具用发动机、或通用发动机。在此，“交通工具”一词应当被广义地解释，其包括车辆、船舶、飞机等移动物体、以及娱乐设备和模拟设备等固定物体。此外，通用发动机能够用作例如发电机和泵。在本实施方式中，发动机2安装于鞍乘型的车辆。

旋转电机10，与电路11电连接。电路11包括整流电路(RCF)和调节输出电压的开式调节器电路。电路11包括利用单相电力的电池和/或电负载。

旋转电机10，被组装在发动机2上。发动机2，具有机身9和可旋转地支承在机身9上的旋转轴5。旋转电机10被组装于机身9与旋转轴5。机身9为发动机2的曲轴箱、变速箱等结构体。旋转轴5可以由发动机2的曲轴、或与曲轴连动的旋转轴提供。

旋转电机10为外转子式旋转电机。旋转电机10，具有转子21和定子31。在以下的说明中，“轴向”一词是指将转子21、定子31、或定子芯32看作圆筒时沿其中心轴的方向。“径向”一词是指将转子21、定子31、或定子芯32看作圆筒体时的直径方向。

转子21为是励磁元件。定子31为电枢。转子21整体呈杯状。转子21连接到旋转轴5的端部。转子21，与旋转轴5一起旋转。转子21，通过发动机2而旋转。在转子21与定子31的径向以及轴向之间形成有间隙。为了紧凑地构成旋转电机10，优选与定子31相关的间隙较小。转子21，具有杯状的转子芯22。转子芯22，提供用于后述永久磁铁的磁轭。转子芯22，由磁性金属制成。转子21，具有配置在转子芯22的内面上的永久磁铁23。转子21，通过永久磁铁23提供磁场。

定子31，为环状部件。定子31被配置成与转子21相对。定子31具有定子芯32。定子芯32，由电磁钢板等磁性金属的层叠体提供。定子芯32固定在机身9上。定子31具有安装在定子芯32上的定子线圈33。定子线圈33，提供电枢绕组。定子线圈33为单相绕组或多相绕组。定子线圈33使转子21和定子31作为发电机发挥功能。形成定子线圈33的线圈导线，为由绝缘被覆覆盖的单线导体。线圈导线由铝或铝合金之类的铝系金属制成。

旋转电机10包括线束15，该线束15提供旋转电机10与电路11之间的电连接。线束15为比线圈导线可挠性优异的电线。线束15包含多根电线。各根电线是通过用树脂制被覆层来覆盖多条细线的束而形成的被覆导线。各细线由铜系金属制成或铝系金属制成。

线束15包括连接定子线圈33与电路11的多根电力线。电路11为与电力线连接的外部电路。电力线在旋转电机10用作发电机时，向电路11供给由定子线圈33感生出的电力。

电路11包括整流器电路11a(RCF)、电池11b(BT)和负载11c(LT)。电池11b，是通过旋转电机10充电的二次电池。电池11b提供发动机2的起动用电力和/或负载11c的电力。负载11c，是大灯、方向指示器等灯具、和/或发动机2的点火装置等。整流电路11a具有，作为对半波成分进行整流的整流元件的开关元件11d、11e(SW)和控制装置11f(CNT)。开关元件11d和11e，例如由晶闸管元件和晶体管元件提供。例如，开关元件11d提供向电池11b供给正的半波成分的半波整流电路。例如，开关元件11e提供向负载11c供给负的半波成分的半波整流电路。

控制装置11f，由模拟电路、或数字电路提供。控制装置11f通过控制开关元件11d、11e的导通、断开，来控制从旋转电机10向电池11b或负载11c供电的期间。因此，整流电路11a，也是控制来自旋转电机10的供电的调节器电路。专利文献2-4的记载，作为本说明书的记载的一部分而援引并入本申请。

控制装置11f具有，至少一个运算处理装置(CPU)、以及作为存储程序和数据的存储介质的至少一个存储器装置(MMR)。控制装置11f，由包括计算机可读取存储介质的微型计算机来提供。存储介质为非暂时性地存储计算机可读取程序的非过渡性实体存储介质。存储介质可以由半导体存储器、或磁盘等提供。控制装置11f可以由一台计算机、或由数据通信设备联接起来的一组计算机资源来提供。程序由控制装置11f来执行，使得控制装置11f作为本说明书中记载的装置而发挥其机能，并使控制装置11f以执行本说明书中记载的方法的方式发挥其机能。

控制装置11f、信号源和受控对象，提供控制***。控制***提供各种要素。这些要素中的至少一部分，可以称为用于执行功能的区块。另有观点认为，这些要素中的至少一部分，可以称为被解释为结构的模块或部分。并且，包含在控制***中的要素，仅在有意的情况下可以称为实现其功能的手段。

控制***提供的装置和/或功能，可以由记录在实体存储装置中的软件及执行它的计算机、仅软件、仅硬件、或它们的组合来提供。例如，当控制装置由作为硬件的电子电路提供时，它可以由包括多个逻辑电路的数字电路、或模拟电路来提供。

在图2中，上段示出了发动机2的转矩TQ(Nm)，下段示出了作用在发动机2的活塞上的力F(N)。横轴为曲轴转角CA。发动机2依次重复燃烧冲程(POW)、排气冲程(EXH)、进气冲程(INT)和压缩冲程(COM)。发动机2依次经由燃烧下止点(P-BDC)、排气上止点(E-TDC)、进气下止点(I-TDC)和压缩上止点(C-TDC)。在以下的描述中，主要将压缩上止点称为上止点(TDC)。曲轴转角CA，被设定为使得排气上止点E-TDC为0度。

发动机转矩TQe，示出了发动机2的典型运转状态下的波形。典型运转状态是指，例如对发动机2施加预定的负载、并以常用转速(例如3000rpm)运转的状态。发动机转矩TQe的波形，根据运转状态而变化。发动机转矩TQe相对于曲轴转角CA的相位，相对于曲轴转角CA是固定的。典型运转状态，也可以是发动机2的波动要素表现得最显著的运转状态。

发动机2的转矩TQ，在旋转轴5上作为旋转转矩被观测。通过合成以单点划线示出的惯性转矩和以虚线示出的气压转矩，来产生以实线示出的发动机转矩TQe。发动机转矩TQe，也被称为合成转矩。双点划线表示平均转矩。此时，作用于活塞的力F，也是向活塞4的推进方向作用的力。通过合成以单点划线示出的惯性力和以虚线示出的气压带来的力，来产生以实线示出的力F。

作用于活塞上的力F，通过发动机2的曲柄机构转换成转矩TQ。因此，在上止点(C-TDC)附近，特别是在上止点之后，转矩TQ较小，但作用于活塞4的力F较大。在该区域(上止点(C-TDC)附近，特别是在上止点之后)，气缸内的燃烧进行到一定程度，已产生伴随燃烧的高温高压。由于该区域是维持高温高压的区域，因此冷却损失较大，对发动机2的旋转部分、即多个轴承的负载也大。因此，发动机2的摩擦损耗也大。在该区域中，优选用于驱动旋转电机10的转矩较小。由于较小的转矩能够使发动机2平稳地旋转，因此发动机2能够平稳地通过上述区域。该平稳通过，有助于降低损耗。另一方面，在上止点(C-TDC)之前的区域中，气缸内也产生高温高压。但是，上止点之前的区域是，由于燃烧的逐渐进行而温度、压力逐渐上升的过程。因此，在上止点之前的区域中，即使旋转电机10的转矩较高，与上止点之后相比，对发动机2的影响也较小。在上止点附近以外的其他区域中，不能明显见到这种特征性的作用效果。

在图3中，转子21包括圆筒状的转子芯22和多个永久磁铁23。转子芯22具有用于接收旋转轴5的通孔21a。转子芯22具有转子定位部21b，该转子定位部21b相对于旋转轴5，在旋转方向上定位转子21。转子定位部21b，由提供通孔21a与旋转轴5的啮合的键机构来提供。旋转轴5，也具有用于转子定位部21b的键机构。

定子31为外凸极定子。定子芯32具有多个磁极。磁极也称为凸极或齿。定子31在中央具有通孔31a。定子31具有多个定子定位部31b。定子定位部31b，由用于接收螺栓的通孔提供，该螺栓用于将定子31固定在机身9上。机身9也设有用于定子定位部31b的螺栓孔。

多个永久磁铁23，包括12个永久磁铁23。因此，转子21提供6对12极的磁极。定子31提供12个磁极。转子21的极数和定子31的极数，不限于本实施方式，能够通过多种数量的组合来提供。定子线圈33为单相绕组。

在图3中，旋转电机10相对于发动机2的机械相位，可以通过多种方法而改变。发动机2的旋转角度，由旋转轴5的旋转角度来表示。旋转电机10的旋转角度，可以由相对于旋转轴5的旋转角度的、转子21的旋转角度来表示。旋转电机10的旋转角度，可以由相对于旋转轴5的旋转角度(基准位置)的、定子31的固定角度来表示。旋转电机10的旋转角度，可以由相对于旋转轴5的、定子31在周向上的位置来表示。旋转电机10的旋转角度，也可以由相对于转子芯22的、永久磁铁23的位置来表示。旋转电机10相对于旋转轴5的旋转角度，可以由转子21的磁化位置(多个永久磁铁23相对于转子芯22在周向上的位置)、转子21在旋转方向上的位置、定子31在周向上的位置来表示。

同样地，旋转电机10相对于发动机2的机械相位，能够通过多种方法而改变。例如，机械相位可以通过改变转子21的磁化位置(多个永久磁铁23相对于转子芯22的在周向上的位置)、转子21在旋转方向上的位置、定子31在周向上的位置而改变。旋转电机10相对于发动机2的相位，不限于在此示例的方法，还能够通过其它的多种方法来改变。

旋转电机10相对于发动机2的相位，能够通过使多个永久磁铁23的位置在周向上错开而改变。例如，可以通过将一个永久磁铁23的位置从以虚线示出的位置23a发生改变而改变。转子21的磁化位置的改变的痕迹，有时表现为转子定位部21b的旋转方向位置、与多个永久磁铁23的实际基准位置23b在旋转方向上的偏差23s。

旋转电机10相对于发动机2的相位，能够通过将转子定位部21b的位置变更为位置21b1来变更。旋转电机10相对于发动机2的相位，能够通过将定子定位部31b的位置变更为位置31b1来变更。也可以组合上述多个方法中的2个以上的方法。

通过转子定位部21b的位置的计划性配置，相对地调节转子21的旋转角度相对于旋转轴5的旋转角度的相位。通过对定子定位部31b的位置的计划性配置，相对地调节定子31的周向角度相对于旋转轴5的旋转角度的相位。通过对多个永久磁铁23(磁极的位置)相对于转子芯22的位置的计划性配置，相对地调节转子21的周向角度相对于旋转轴5的旋转角度的相位。其结果，可相对地调节旋转电机10的旋转角度相对于旋转轴5的旋转角度的相位。由此，将相对于发动机2产生的发动机转矩的、用于驱动旋转电机10所消耗的电机转矩的相位设定为预定的值。

对于批量生产的一个型号，旋转电机10相对于发动机2的机械相位，是在设计阶段中被限定的。旋转电机10相对于发动机2的机械相位，在多个型号之间有时不相同。这是因为，多个型号中所要求的波动要素的特性存在差异。例如，在一个型号中，旋转电机10相对于发动机2的机械相位，被限定为抑制包含发动机转矩的波动要素。例如，在另一个型号中，旋转电机10相对于发动机2的相位，被限定为强调或放大包含发动机转矩的波动要素。

旋转电机10相对于发动机2的相位，被限定为有意地抑制、或强调发动机2的波动要素。旋转电机10相对于发动机2的相位，被限定为赋予发动机2的波动要素适当的变化。

在本实施方式中，调节旋转电机10相对于发动机2的相位，以抑制发动机2的输出转矩的下降。该“调节”一词是指，在制造前的计划阶段中的调节。“调节”一词，也可以包括在制造后通过可变机构进行的调节。旋转电机10的相位包括，旋转电机10相对于发动机2的旋转轴5的机械相位、旋转电机10的电作用的相位、以及旋转电机10的磁作用的相位。在这里，发动机2中产生的波动要素的相位不变。旋转电机10中产生的波动要素的相位，通过调节转子21与定子31之间的相对位置关系，而设定为所计划的值。

内燃机用旋转电机的制造方法，具有将转子21和定子31固定于发动机2的组装阶段。该制造方法具有部件制造阶段，该部件制造阶段包括在组装阶段之前制造转子21的阶段、以及制造定子31的阶段。该制造方法，还具有计划阶段，在部件制造阶段之前、计划旋转电机10相对于发动机2的相位。

在计划阶段，计划用于使转子21旋转所消耗的电机转矩TQg。在计划阶段计划电机转矩TQg，以在内燃机2的压缩上止点C-TDC、抑制阻碍内燃机2旋转的举动。计划阶段，也可以是计划旋转电机10相对于发动机2的相位，以抑制或强调发动机2的波动要素的阶段。例如，计划转子21的磁极相对于旋转轴5的旋转角度的位置。这是通过计划多个永久磁铁23相对于转子芯22的位置、或转子定位部21b的位置来实现的。例如，计划定子31的磁极相对于旋转轴5的旋转角度的位置。这是通过计划定子31相对于旋转轴5的旋转角度的固定位置、即定子定位部31b的位置来实现的。

该计划阶段之后的部件制造阶段包括形成阶段，在该形成阶段中形成转子21和定子31，以实现在计划阶段中所计划的旋转电机10相对于发动机2的相位。形成阶段也为形成旋转电机10的阶段，以产生在计划阶段中所计划的电机转矩TQg。形成阶段有时可包括，将永久磁铁23相对于转子芯22固定到所计划的位置的阶段(确定提供多个磁极的磁化位置的阶段)。形成阶段有时可包括，在所计划的位置处形成转子定位部21b的阶段。形成阶段有时可包括，在所计划的位置处形成定子定位部31b的阶段。其结果，在形成阶段形成旋转电机的转子和/或定子，使得旋转电机以计划阶段中所计划的相位来旋转。

形成阶段，可以由形成转子21上的磁极的阶段来提供。形成阶段，也是形成转子定位部21b的旋转方向位置、与永久磁铁23(磁极)的基准位置23b之间的旋转方向上的偏差23s的阶段。该偏差23s也是转子21的磁化位置的变化的痕迹。

图4是示出了发动机2输出的发动机转矩TQe和由旋转电机10消耗以产生电力的电机转矩TQg的波形图。另外，在以下的图中，以压缩上止点C-TDC为原点。因此，曲轴转角CA从540度开始。

电机转矩TQg的波形，根据旋转电机10的运转状态而变化。电机转矩TQg相对于曲轴转角CA的相位，能够通过改变转子21和/或定子31相对于发动机2的固定位置来调节。这些固定位置被设定为可有意地抑制、或强调发动机2的波动要素。

发动机转矩TQe，在含有压缩上止点C-TDC的期间内急剧上升。发动机转矩TQe，在压缩上止点C-TDC之后不久，由于爆发燃烧而达到最大值即发动机峰值点PKe。

电机转矩TQg，具有由转子21和定子31的多个磁极引起的周期***流成分。在内燃机2的运转周期即720CA期间内，电机转矩TQg在极大值即多个电机峰值点PKg与极小值即多个电机谷值点BTg之间重复。电机转矩TQg在零交叉点ZCg实现正负反转。多个零交叉点ZCg具有，在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg、以及在电机转矩TQg上升过程中的零交叉点ZCg。

在本实施方式中，调节旋转电机10相对于发动机2的相位，以使压缩上止点C-TDC之后不久的发动机2的旋转平稳。在从压缩上止点C-TDC到发动机峰值点PKe之间、且曲柄转角CA稍微超过压缩上止点C-TDC的位置处，发动机转矩TQe处于上升过程，但是非常小。在该区域中，有效发动机转矩TQe受电机转矩TQg的影响而被剥夺，从而可能阻碍发动机的顺畅旋转。因此，最优选的状态是，在发动机转矩TQe充分增大之前的期间内，将电机转矩TQg保持在相对较低的状态。例如，最优选在曲轴转角CA中，在包含压缩上止点C-TDC在内的、压缩上止点C-TDC以后的期间内，电机转矩TQg调节为能够使低于其平均值的期间达到最长的相位。

在本实施方式中，实施相位调节，使得在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg的一个产生在压缩上止点C-TDC。其结果，压缩上止点C-TDC附近的电机转矩TQg被抑制。特别是，在压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg被抑制。电机转矩TQg的抑制，表示由旋转电机10消耗的转矩的抑制。因此，在压缩上止点C-TDC之后不久，发动机2的旋转可平稳进行。

由此，在压缩上止点C-TDC的附近，能够得到发动机2的顺畅旋转。发动机2的顺畅旋转也有助于抑制爆震、抑制燃烧的过度进行。

图5示出了旋转电机10的输出为开路时的波形。即使旋转电机10的输出在开路状态下，也可观测到与上述相同的波形。

图6示出了旋转电机10的输出由整流电路11a控制并供电时的波形。电机转矩TQg由于开关元件10d、10e的开关而剧烈波动。电机转矩TQg由于输出的波动而大幅波动。电机转矩TQg在供电时，也会在压缩上止点C-TDC之后不久迎来电机谷值点BTg。因此，即使通过电路11控制输出，在压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg也被抑制。

图7是压缩上止点C-TDC之后不久的放大波形图。在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg中的一个产生在压缩上止点C-TDC。并且，在压缩上止点C-TDC之后不久的首个谷值点BTg产生在发动机峰值点Pke之前。其结果，在发动机转矩TQe的绝对值较小的压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg减小。因此，电机转矩TQg不会妨碍发动机2的旋转。而且，在发动机转矩TQe的绝对值在压缩上止点C-TDC之后不久的逐渐增大过程中，电机转矩TQg进一步减小。因此，电机转矩TQg更加不会妨碍发动机2的旋转。进一步地，由于在到达发动机峰值点Pke之前，迎来电机谷值点BTg，因此发动机转矩TQe会向着发动机峰值点PKe平稳地上升。

本实施方式提供一种运转、通过内燃机2的旋转轴5旋转的旋转电机10的运转方法。运转方法包括，运转内燃机2的阶段、以及通过内燃机2使旋转电机10旋转的阶段。使旋转电机10旋转的阶段也是使转子21旋转的阶段。该运转方法包括：调节电机转矩TQg以在内燃机2的压缩上止点C-TDC抑制阻碍内燃机2旋转的举动的阶段、以及产生经调节的电机转矩TQg的阶段。调节阶段通过与转子21和/或定子31相关的相位、和/或通过流过定子31的电流来调节。与转子21和/或定子31相关的相位，可以由相对于旋转轴5的机械相位、或电相位来表示。流过定子31的电流，可以通过电路11的阻抗来调节。

本实施方式提供一种旋转电机10。旋转电机10与内燃机2的旋转轴5连接。旋转电机10具有转子21以及与转子21相对的定子31。此外，旋转电机10限定用于使转子21旋转而消耗的电机转矩TQg。该电机转矩TQg被调节为可在内燃机2的压缩上止点C-TDC、抑制阻碍内燃机2旋转的举动。其结果，在压缩上止点C-TDC的前后，电机转矩TQg被抑制，从而抑制了阻碍内燃机2旋转的电机转矩TQg的举动。

在本实施方式中，电机转矩TQg被调节成，在内燃机2的压缩上止点C-TDC之后不久、低于极大值即电机峰值点PKg。由此，避免了电机峰值点PKg阻碍内燃机2旋转的情况。之后不久的期间是指，压缩上止点C-TDC之后、且直至内燃机2的发动机转矩TQe达到最大值即发动机峰值点PKe为止的时间段。由此，在发动机转矩TQe从较小绝对值开始上升的过程中，旋转电机10阻碍内燃机2旋转的情况得到抑制。

一种观点认为，电机转矩TQg经由与平均值相交的多个零交叉点ZCg而波动。电机转矩TQg被调节为，在压缩上止点C-TDC、产生电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg中的一个。其结果，在压缩上止点C-TDC的前后，电机转矩TQg被抑制，从而抑制了阻碍内燃机2旋转的电机转矩TQg的举动。另有观点认为，电机转矩TQg具有，在内燃机2的运转周期(720CA)期间内、重复进行多次增减的周期T。电机转矩TQg，在内燃机2的压缩上止点C-TDC之后不久，存在有电机转矩TQg相对较低的低转矩时期。

电机转矩TQg，通过与转子21和/或定子31相关的相位来调节。电机转矩TQg，可以通过流过定子31的电流来调节。电机转矩TQg，通过转子21中的磁极的位置来调节。电机转矩TQg，可以通过将转子21定位于内燃机2的转子定位部21b的位置来调节。电机转矩TQg，可以通过将定子31定位于内燃机2的定子定位部31b的位置来调节。

根据以上所述的实施方式，提供一种内燃机用旋转电机，其通过调节旋转电机10相对于发动机2的相位，来辅助发动机2的平稳旋转。

第二实施方式

本实施方式是以前述实施方式为基础方式的变形例。上述实施方式中，在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg中的一个产生在压缩上止点C-TDC。取而代之地，电机谷值点BTg中的一个也可以产生在压缩上止点C-TDC。在本实施方式中，也采用图1、图2及图3的结构。

在图8中，在本实施方式中，调节旋转电机10相对于发动机2的相位，以使压缩上止点C-TDC前后的发动机2的旋转平稳。在本实施方式中，实施相位调节，使得多个电机谷值点BTg中的一个产生在压缩上止点C-TDC。

图9是压缩上止点C-TDC之后不久的放大波形图。电机谷值点BTg中的一个，产生在压缩上止点C-TDC。并且，在压缩上止点C-TDC之后不久的首个零交叉点ZCg，产生在发动机峰值点Pke之前。其结果，在发动机转矩TQe的绝对值较小的压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg的绝对值较小。因此，电机转矩TQg不会妨碍发动机2的旋转。而且，在发动机转矩TQe的绝对值在压缩上止点C-TDC之后不久的逐渐增大过程中，电机转矩TQg的绝对值依然较小。因此，电机转矩TQg依然不会妨碍发动机2的旋转。

在本实施方式中，电机转矩TQg经由作为极小值的多个电机谷值点BTg而波动。电机转矩TQg被调节为，在压缩上止点C-TDC产生一个电机谷值点BTg。其结果，在压缩上止点C-TDC之后，电机转矩TQg被抑制，从而抑制了阻碍内燃机2旋转的电机转矩TQg的举动。

根据以上所述的实施方式，提供一种内燃机用旋转电机，其通过调节旋转电机10相对于发动机2的相位，来辅助发动机2的平稳旋转。

第三实施方式

此实施方式是以前述实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中，在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg、或者、电机谷值点BTg产生在压缩上止点C-TDC。取而代之地，也可以在压缩上止点C-TDC之后不久、产生电机转矩TQg上升过程中的零交叉点ZCg。在本实施方式中，也采用图1、图2及图3的结构。

在图10中，在本实施方式中，调节旋转电机10相对于发动机2的相位，以使压缩上止点C-TDC前后的发动机2的旋转平稳。

在本实施方式中，实施相位调节，使得在压缩上止点C-TDC之后不久、产生电机转矩TQg上升过程中的零交叉点ZCg。零交叉点ZCg与第一实施方式相比，仅提前7/8T。因此，在压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg显示小于平均值的值。在本实施方式中，在发动机转矩TQe的绝对值较小的压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg的绝对值也较小。因此，电机转矩TQg不会妨碍发动机2的旋转。而且，电机转矩TQg，在压缩上止点C-TDC之前较小。因此，电机转矩TQg从压缩上止点C-TDC之前、直到压缩上止点C-TDC之后不久，不会妨碍发动机2的旋转。

在本实施方式中，电机转矩TQg经由与平均值相交的多个零交叉点ZCg而波动。电机转矩TQg被调节为，在压缩上止点C-TDC之后、产生电机转矩TQg上升过程中的零交叉点ZCg中的一个。换言之，在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg、与在该零交叉点ZCg继续产生的电机转矩TQg上升过程中的零交叉点ZCg之间的1/2周期内，定位有压缩上止点C-TDC。其结果，在压缩上止点C-TDC之后，电机转矩TQg被抑制，从而抑制了阻碍内燃机2旋转的电机转矩TQg的举动。

根据以上所述的实施方式，提供一种内燃机用旋转电机，其通过调节旋转电机10相对于发动机2的相位，来辅助发动机2的平稳旋转。

第四实施方式

此实施方式是以前述实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中，转子21的磁极数和定子31的磁极数为12-12。取而代之地，转子21的磁极数和定子31的磁极数，可以有多种数量。例如，可以利用6极、8极、10极、12极、14极、16极、18极等多种极数、以及这些极数的组合。

图11示出的是第四实施方式。旋转电机410，具有转子21和定子31。转子21具有6个磁极。定子31具有6个磁极。根据该旋转电机410，提供具有比上述实施方式更长的周期T的、电机转矩TQg的波形。

图12和图13，对应于图4和图5。在图12和图13中，旋转电机410的相位被调节为，使得在电机转矩TQg下降过程中的零交叉点ZCg中的一个、产生在压缩上止点C-TDC。本实施方式中，在压缩上止点C-TDC之后，与在先的实施方式相比，电机转矩TQg在较长时间段内更小。在本实施方式中，在发动机峰值点Pke之前产生首个电机谷值点BTg。而且，在发动机峰值点Pke之后，产生第二个零交叉点ZCg。因此，在发动机转矩TQe到达发动机峰值点Pke为止的期间内，电机转矩TQg被抑制在平均值以下。因此，电机转矩TQg辅助发动机2的平稳旋转。进一步地，在发动机峰值点Pke之后，产生首个电机峰值点PKg。因此，电机转矩TQg可较在长时间内，辅助发动机2的平稳旋转。

以上说明的多个实施方式，还能够采用后述多个实施方式所公开的定子芯。在后述多个实施方式中，一些实施方式会产生适于与上述的实施方式组合的电机转矩的波动。即便使伴随发动机旋转的转矩相位与电机转矩的相位同步为预定的关系，如果电机转矩的脉动幅度小，则上述实施方式中的效果也会小。与此相对，如后述的实施方式所示，通过将产生较大电机转矩脉动幅度的定子芯与上述实施方式组合，可期待达到所期望的效果。

第五实施方式

图14示出了用于内燃机的电力***510。电力***510包括内燃机用旋转电机511(以下简称为旋转电机)。在该图中，示出了包含旋转轴AX的截面中的、旋转电机511的截面。旋转电机511被组装在内燃机512中。内燃机512包括：机身513；以及旋转轴514，其由机身513可旋转地支承、并与内燃机512连动旋转。旋转电机511，组装在机身513与旋转轴514上。机身513是内燃机512的曲轴箱、变速箱等结构体。在图示的示例中，机身513具有右侧的基体和左侧的罩套。旋转轴514为内燃机512的曲轴、或与曲轴连动的旋转轴。旋转轴514随着内燃机512的运转而旋转，并驱动旋转电机511以用作发电机。而当旋转电机511用作电动机时，旋转轴514由旋转电机511驱动旋转。

电力***510具有电路(CNT)515。旋转电机511和电路515，通过电力线516而连接。当旋转电机511用作发电机时，电力线516将产生的电力输出到电路515。电路515具有用于整流所产生的电力的整流电路。电路515包含车辆的电路和电池。旋转电机511的一个应用示例为，由车辆用内燃机512驱动的发电机。旋转电机511可以用在例如鞍乘型车辆中。

旋转电机511，有时可以被用作辅助车辆用内燃机512的电动机。在这种情况下，电路515包括逆变电路和控制装置。在这种情况下，旋转电机511包括一个或多个旋转位置传感器以输出显示旋转位置的信号。旋转位置传感器将旋转电机511的基准位置信号、和/或旋转电机511的旋转位置信号输出到电路515。控制装置则利用旋转位置信号执行控制，以使旋转电机511用作电动机。

旋转电机511包括转子521和定子531。转子521为励磁元件。定子531为电枢。转子521整体呈杯状。转子521是横跨定子531的端面和径向外侧面而延伸的构件。转子521，被固定在旋转轴514的端部。转子521与旋转轴514通过键配合等旋转方向的定位机构相连接。转子521通过由固定螺栓紧固于旋转轴514而被固定。转子521与旋转轴514一起旋转。转子521可旋转地被支承而与多个磁极相对。

转子521具有杯状转子芯522。转子芯522连接到内燃机512的旋转轴514上。转子芯522提供用于后述永久磁铁523的磁轭。转子芯522由磁性金属制成。

转子521具有设置在转子芯522的内面上的永久磁铁523。转子521由永久磁铁523提供磁场。永久磁铁523固定在转子芯522的筒的内侧。永久磁铁523具有多个节段(segment)。各个节段为部分圆筒状。永久磁铁523，在其内侧提供多个N极和多个S极。永久磁铁523至少提供磁场。永久磁铁523通过12个节段，提供6对N极和S极、即12极的磁场。磁极数也可以是其他的数。

定子531具有定子芯532。定子芯532，通过被固定于内燃机512的机身513而配置于转子521的径向内侧。定子芯532通过层压成型为预定形状的电磁钢板而形成。定子531具有卷绕于定子芯532的定子线圈533。定子线圈533提供电枢绕组。定子线圈533为单相绕组、或多相绕组。定子线圈533提供电枢绕组。

定子531具有绝缘体534。绝缘体534被配置在定子芯532与定子线圈533之间。绝缘体534也被称为绕线管。绝缘体534的一部分被定位成与磁极邻接，从而提供绕线管的凸缘部。绝缘体534的一部分被配置在磁极的轴向两侧。绝缘体534也在定子芯532的环状部露出。

定子531具有支架535。支架535固定到定子芯532。支架535固定电力线516。

定子531，为环状部件。定子531通过多个固定螺栓固定到机身513。定子531配置在转子521与机身513之间。定子531具有隔着间隙与转子521的内表面相对的外周面。

旋转电机511的旋转，由旋转传感器517检测。旋转传感器517检测形成在转子521的外面上的特征部。特征部提供，例如多个凸部和它们之间的凹部。旋转传感器517检测出的波形也被称为脉冲发生器波形。旋转传感器517可以由诸如磁拾取器、MRE元件、霍尔效应元件等磁性传感器提供。

定子线圈533由铝系金属提供。定子线圈533，由铝制导体或铝合金制导体来提供。

在图15中示出了转子521和定子531。图中示出了罩套移除后的状态。图中示出的是定子531的中央开口部531a。在中央开口部531a中，可以看到转子521的毂部522a。在图中示出的是转子521的开口端。并示意性地示出了定子线圈533的形状。

定子芯532具有多个磁极536。定子芯532具有连接部537。连接部537为环状。连接部537将多个磁极536在它们的基部连接。连接部537被用作多个磁极536的磁轭。定子芯532在连接部537处被固定到机身513。连接部537可具有接缝。多个磁极536配置在外周上。磁极536也称为齿。定子芯532具有例如12个磁极536。磁极536的数量也可以是其他数量。这些磁极536被配置成与转子521的磁场相对。一个磁极536具有一个单线圈533u。定子线圈533具有多个单线圈533u。单线圈533u也称为单元线圈(unit coil)。

图16示出了定子芯532。图中示出有旋转电机511的旋转轴AX、和磁极536的径向中心轴AR。定子芯532具有多个磁极536和共用连接部537。一个磁极具有用于与转子521相对的远端部536a。远端部536a提供沿周向扩展的外周面。远端部536a也称为远端扩大部。远端部536a提供面向径向外侧的磁极面。一个磁极536具有比远端部536a更靠近径向内侧的棒状部536c。棒状部536c连接远端部536a与连接部537。棒状部536c呈放射状延伸。棒状部536c在定子线圈533内沿径向延伸。连接部537设置在多个棒状部536c的基端侧、即径向内侧。

图17是绝缘体534的立体图。绝缘体534配置成从两面夹着定子芯532。图中示出了绝缘体534的一半部分。绝缘体534具有凸缘部534a，该凸缘部534a定位成从远端部536a突出。凸缘部534a提供用于定子线圈533的凸缘。绝缘体534具有收纳部534b。收纳部534b收纳远端部536a并露出远端面536b。

绝缘体534具有胴部534c。凸缘部534a从胴部534c的轴开始，相对于胴部534c的轴朝向径向外侧扩展。胴部534c为筒状。胴部534c为具有圆角的方筒。胴部534c呈放射状延伸。胴部534c收纳棒状部536c。胴部534c包住棒状部536c。胴部534c具有与棒状部536c的外面相对应的外面形状。胴部534c提供用于定子线圈533的卷筒。

绝缘体534具有环状的连接部534d。连接部534d连接多个胴部534c。连接部534d配置在多个胴部534c的径向内侧。连接部534d自胴部534c的轴开始，相对于胴部534c的轴朝向径向外侧扩展。

凸缘部534a和连接部534d，位于胴部534c的两端。凸缘部534a、胴部534c及连接部534d提供用于定子线圈533的卷筒。凸缘部534a、胴部534c及连接部534d也称为绕线管。凸缘部534a和连接部534d，也是限定定子线圈533范围的构件。

图18是示出了一个齿的平面图。图示的数值表示齿的尺寸。单位为毫米(mm)。齿是在径向上笔直的平直型。另外，齿的厚度为9(mm)。在该示例中，定子线圈533由铜系金属提供。一个齿中的定子线圈533的匝数为36匝。

图19是示出了包括定子的旋转电机511在过渡时的性能的波形图，该定子具有图18中的齿。示出的是转速逐渐增加的过渡时的波形。波形图示出了，在从时间t1到时间t2的期间内、转速在大约3000r/min至6000r/min的范围内变化的情况。内燃机512为四冲程单缸。转子521的一次旋转，对应于曲轴的一次旋转。内燃机512的转数产生由其进气门和/或排气门引起的转矩波动、以及由进气、压缩、燃烧、排气这多个冲程引起的转矩波动。

旋转传感器517的脉冲发生器波形PW，具有多个脉冲。多个脉冲之间的间隔表示转数。

转矩传感器519输出的转矩波形TW，示出的是定子531中产生的转矩。转矩波形TW可以通过试验台上的固定部来测量。转矩传感器519，可以由检测定子531中产生的转矩的各种传感器来提供。转矩传感器519可以由检测固定部的旋转方向的变形的应变仪来提供。转矩波形TW剧烈波动。转矩波形TW周期性波动。

转矩波形TW，在第一基准值TrH与低于第一基准值TrH的第二基准值TrL之间振荡。第一基准值TrH与第二基准值TrL之间被称为基准波动幅度。

图20是图19的一部分的放大波形图。该图示出了5000r/min附近的波形。能够读取脉冲发生器波形PW中的每一个脉冲与转矩波形TW的波动之间的对应关系。

图21是图19的一部分的放大波形图。该图示出了转矩波形TW。

图22是示出了一个齿的平面图。齿的棒状部的径向外侧端比径向内侧端粗。齿被称为锥形。该齿容许比较大的匝数。齿具有平直部和扩大部。平直部位于基端部，扩大部位于远端部。另外，齿的厚度为11(mm)。在该示例中，定子线圈533由铝系金属提供。一个齿中的定子线圈533的匝数为30匝。

图23示出了包括定子芯的旋转电机511在过渡时的性能，该定子芯具有图22中的齿。图23对应图19。转矩波形TW在基准波动幅度内波动。但是，与图19相比，转矩波形TW接近第一基准值TrH的时间较多。图23中的转矩波形TW的有效值、或平均值、或中心值高于图19中的转矩波形的对应值。图24、图25相当于图20、图21。具有图22中的齿的定子芯，比具有图18中的齿的定子芯在周向上更细、且在周向上更柔软。

图26是示出了一个齿的平面图。图26中的齿，具有比图22中的齿更细的基端部。图26中的齿，比图22中的齿更细。其中，齿的厚度为9(mm)。在该示例中，定子线圈533由铝系金属提供。一个齿中的定子线圈533的匝数为36匝。

图27示出了包括定子芯的旋转电机511在过渡时的性能，该定子芯具有图26中的齿。图27对应于图19。转矩波形TW在基准波动幅度内波动。但是，与图19及图22相比，转矩波形TW接近第一基准值TrH的时间较多。图27中的转矩波形TW的有效值、或平均值、或中心值高于图23中的转矩波形的对应值。图28、图29相当于图20、图21。具有图26中的齿的定子芯，比包括图18中的齿的定子芯在周向上更细、且在周向上更柔软。具有图26中的齿的定子芯，比具有图22中的齿的定子芯在周向上更细、且在周向上更柔软。

图30是示出了一个齿的平面图。图30中的齿与图26中的齿相同。在该示例中，定子线圈533由铝系金属提供。一个齿中的定子线圈533的匝数为36匝。但是，永久磁铁523的磁化量，比具有图18、图22以及图26中的齿的旋转电机更强。

图31示出了包括定子芯的旋转电机511在过渡时的性能，该定子芯具有图30中的齿。图31对应于图19。转矩波形TW在基准波动幅度内波动。但是，与图19、图23及图27相比，转矩波形TW接近第一基准值TrH的时间较多。图31中的转矩波形TW的有效值、或平均值、或中心值高于图27中的转矩波形的对应值。

图30中的齿和定子线圈533，与图26中的齿和定子线圈533相同。因此，可以认为转矩波形TW的差是由于永久磁铁523的磁化量的差而产生的。在该示例中的强永久磁铁523，看起来对定子531施加了平均起来较大的转矩。而且，强永久磁铁523看起来减小了转矩波形TW的振幅。图32、图33相当于图20、图21。

图34是示出了一个齿的平面图。齿是在径向上笔直的平直型。齿的厚度为12(mm)。在该示例中，定子线圈533由铜系金属提供。一个齿中的定子线圈533的匝数为32匝。永久磁铁523的磁化量，与具有图18、图22以及图26中的齿的旋转电机相同。

图35示出了包括定子芯的旋转电机511在过渡时的性能，该定子芯具有图34中的齿。图35对应于图19。转矩波形TW在基准波动幅度内波动。图36、图37相当于图20、图21。

图38是示出了一个齿的平面图。齿的棒状部的径向外侧端比径向内侧端粗。齿被称为锥形。该齿容许比较大的匝数。齿具有平直部和扩大部。平直部位于基端部，扩大部位于远端部。另外，齿的厚度为12(mm)。在该示例中，定子线圈533由铝系金属提供。一个齿的定子线圈533的匝数为29匝。永久磁铁523的磁化量，与具有图18、图22以及图26中的齿的旋转电机相同。

图38中的齿，比图34中的齿稍长、且在基端部处较细。图38中的齿，示出了比图34中的齿更大的磁阻。使用图38中的齿的定子线圈533，示出了比使用图34中的齿的定子线圈533更小的电感。

图38中的齿，发挥出比图34中的齿更大的周向挠曲量。也可以说，图38中的齿具有比图34中的齿更软的结构。图38中的齿的挠曲量，比图34中的齿的挠曲量大40％左右。

图39示出了包括定子芯的旋转电机511在过渡时的性能，该定子芯具有图38中的齿。图39对应于图19。转矩波形TW在基准波动幅度内波动。与图35相比，转矩波形TW接近第二基准值TrL的时间较多。转矩波形TW的振幅比图35小。图39中的转矩波形TW的有效值、或平均值、或中心值低于图35中的转矩波形的对应值。图40、图41，相当于图20、图21。具有图38中的齿的定子芯，比包括图34中的齿的定子芯在周向上更细、且在周向上更柔软。

图42是示出了一个齿的平面图。图42中的齿的棒状部比图38中的齿更粗。齿的厚度为12(mm)。在该示例中，定子线圈533由铝系金属提供。一个齿的定子线圈533的匝数为29匝。永久磁铁523的磁化量，与具有图18、图22以及图26中的齿的旋转电机相同。

图35中的齿，比图38中的齿在基端部更粗。图42中的齿，示出了比图34及图38中的齿更小的磁阻。使用图42中的齿的定子线圈533，示出了比使用图34中的齿的定子线圈533更小的电感。

图42中的齿，发挥出比图34及图38中的齿更小的周向挠曲量。也可以说，图42中的齿具有比图38中的齿更硬的结构。图42中的齿的挠曲量，比图34中的齿的挠曲量小10％左右。

图43示出了包括定子芯的旋转电机511在过渡时的性能，该定子芯具有图42中的齿。图43对应于图19。转矩波形TW在基准波动幅度内波动。但是，与图35相比，转矩波形TW接近第一基准值TrH的时间较多。图43中的转矩波形TW的有效值、或平均值、或中心值高于图35中的转矩波形的对应值。图44、图45，相当于图20、图21。

根据本公开，能够将在使用铜系金属的旋转电机511的定子中产生的转矩、和在使用铝系金属的旋转电机511的定子中产生的转矩调节为相同程度。由此，对内燃机512而言成为负载的旋转电机511的转矩的差异就会受到抑制。定子中产生的转矩，可以作为(1)波动的转矩的有效值、或平均值、或中心值来评价，或者作为(2)波动的转矩振幅来评价，或者(3)通过与内燃机512的旋转轴产生的转矩的波动的同步关系(相位关系)来评价。定子中产生的转矩受到绕组的种类、和定子芯532的齿的刚性的影响。根据本公开，能够抑制因铜系金属制绕组、铝系金属制绕组的不同而产生的转矩差。

图46的示例，是在所有的齿根部处具有圆形嵌合部(锻痕)541的定子芯的平面图。多个齿突出的环状部分具有用于将多个钢板维持在层叠状态的多个嵌合部541。多个圆形嵌合部有助于调节多个齿的刚性。在本示例中，嵌合部通过加工硬化来提高多个齿的刚性。

图47的示例，是在所有的齿根部处具有方形嵌合部542(锻痕)的定子芯的平面图。多个方形嵌合部542有助于调节多个齿的刚性。

图48的示例，是在所有的齿根部处具有直线状梯形连接部543的定子芯的平面图。在环状部分的外形面与多个齿的基端部之间设置有梯形连接部543，该梯形连接部543朝向径向外侧而宽度随着齿发生变化。梯形连接部543有助于调节多个齿的刚性。

图49的示例，是铝系线圈绕组卷绕成在齿的根部比齿的远端形成更多的层的、定子的剖面图。定子线圈533具有与多个齿的每一个对应的多个单线圈544。一个单线圈544，在径向外侧端部为3层，而在径向内侧端部为4层。定子线圈533越靠近径向内侧具有越多的层数。定子线圈533越靠近径向外侧越轻，因此可抑制使齿变形的转矩。另外，定子线圈533自身对齿也有加强作用。

图50的示例，是多个齿的外周为连续环状的定子芯的平面图。定子芯532，在多个齿的远端具有连续的环状磁极部545。连续的环状磁极部545，有助于提高多个齿的刚性。

图51的示例，是在相邻齿之间配置有树脂制间隔件546的定子的剖面图。定子具有连接多个齿之间的树脂制隔离件546。间隔件546可以由多个树脂片或环状的树脂环来提供。

图52的示例，是在多个齿和多个线圈之间填充有树脂的定子的剖面图。定子具有树脂模制体547。树脂模制体547，埋入多个齿和多个线圈之间。在卷绕定子线圈533之后，树脂模制体547可以模制成型以嵌入定子。

图53的示例，是在齿的径向外侧具有沿径向延伸的狭缝548的定子芯的平面图。狭缝548从齿的径向外侧端面起在齿中沿径向延伸。狭缝548在定子芯的轴向两端面处开口。通过设置狭缝548，在周向上产生的磁路被分割。即使在绕线时接触，由于磁阻增大也没有问题，但理想的是为了不接触而填埋狭缝548、或在硬绕线管上绕线。

图54的示例，是其他实施方式的定子芯549的平面图。抑制齿内的径向外侧的铁的量。也可以设计成朝向齿内的径向外侧变细的锥形状，或者使凸缘部的宽度变小、或使凸缘部变薄。由于绕线性恶化，因此绕线管的外面形成为笔直的筒外面。绕线管的外侧面设计成直线状。

其他实施方式

本说明书以及说明书附图等中的发明内容并不限于列举出的实施方式。发明内容包括被列举出的实施方式、和本领域技术人员基于它们而得到的变形实施方式。例如，发明内容并不限于实施方式中所公开的部件和/或要素的组合。发明内容可通过多种组合来实施。发明内容还可具有可追加到实施方式中的追加部分。发明内容包含实施方式中部件和/或要素被省略的实施方式。发明内容包含一个实施方式与其他实施方式间的部件和/或要素的置换或组合。所公开的技术范围并不限于实施方式的记载。所公开的一些技术范围，由权利要求范围的记载来表示，还应理解为包括与权利要求书的记载具有同等意义及范围内的所有变更。

在上述实施方式中，作为发动机2例示的是四冲程型的往复式发动机。取而代之地，发动机2，可以由例如二冲程发动机、旋转发动机等多种内燃机来提供。另外，在上述实施方式中，发动机2为单缸。取而代之地，发动机2也可以为多缸的。多缸的发动机2会产生复杂的发动机转矩TQe波形，但是可以通过对旋转电机10的相位调节使发动机2的波动要素与用途相适应。在该情况下，也提供一种有意地抑制或强调发动机2的波动要素的内燃机用旋转电机。

在上述实施方式中，例示出的是单相发电机。取而代之地，旋转电机10也可以是多相发电机。此外，旋转电机10有时可提供发电电动机。在该情况下，旋转电机10具备用于用作发电电动机的旋转位置检测器。电路11可以包括逆变器电路和控制装置。电路11在旋转电机10用作发电机时，提供整流电路，该整流电路对被输出的交流电力进行整流、并向包括电池在内的电负载供电。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提供的基准位置信号。基准位置信号被用于点火时期控制和/或燃料喷射时期控制。电路11也可以提供执行发动机控制的控制器，该发动机控制包括点火时期控制和/或燃料喷射时期控制。电路11提供使旋转电机10作为电动机工作的驱动电路。电路11接收来自旋转电机10的旋转位置信号，该旋转位置信号用于使旋转电机10作为电动机工作。电路11根据检测出的旋转位置，控制对旋转电机10的通电，从而使旋转电机10作为电动机而工作。

如上述实施方式所示，本公开能够应用于具有单相或多相的定子线圈33的旋转电机。例如，本公开也能够应用于星形连接、三角形连接等多种连接形状。此外，本公开可应用于在一个相中包含电角度不同的多个线圈的旋转电机。例如，在同一相中两个线圈元件可以并联连接。类似地，三个线圈元件也可以并联连接。

在上述实施方式中，定子线圈33提供单相绕组。单相绕组会产生电机峰值点PKg与电机谷值点BTg之间的差较大的电机转矩TQg。因此，当由电机转矩TQg赋予发动机转矩TQe变化时，其变化量较大。因此，单相绕组表现出比较显著的效果。取而代之地，定子线圈33可以提供多相绕组。在多相绕组的情况下，电机转矩TQg中的电机峰值点PKg与电机谷值点BTg之间的差相对变小。

在上述实施方式中，电路11具备开路型调节器。开路型调节器在定子线圈33的发电输出中容易表现出正弦波。因此，容易产生电机峰值点PKg与电机谷值点BTg之间的差较大的电机转矩TQg。其结果，单相绕组与开路型调节器的组合，有助于提供容易利用的电机转矩TQg。另外，电路11也可以包括短路型调节器。电路11可以包括整流电路，该整流电路由多个整流元件，例如二极管、或含有晶闸管的桥接电路来提供。

在上述实施方式中，形成定子线圈33的线圈导线为铝系金属。取而代之地，线圈导线可由多种导体材料来形成。例如，线圈导线也可以由铜制成或铜合金制成。另外，也可以使形成定子线圈33的一部分线圈导线由铝系金属制成，而使其他部分由铜系金属制成。

在上述实施方式中，通过调节旋转电机10、410的相位来调节电机转矩TQg相对于发动机转矩TQe的相位。取而代之地，也可以通过控制旋转电机10、410的输出来调节电机转矩TQg的相位。例如，当通过整流电路11a控制旋转电机10的输出时，由于电路11的阻抗成分的变化，电机转矩TQg的相位会偏移。因此，可以控制整流电路11a，使得在包含压缩上止点C-TDC的压缩上止点C-TDC以后，电机转矩TQg变低。在这种情况下，在发动机转矩TQe的绝对值较低的压缩上止点C-TDC之后不久，电机转矩TQg也被抑制。因此，可提供一种辅助发动机2的平稳旋转的内燃机用旋转电机。

附图标记说明

1内燃机***、2内燃机、3气缸

4活塞、5旋转轴、6连杆、

7气门***、8驱动***、9机身

10旋转电机、11电路、15线束、

21转子、22转子芯、23永久磁铁

21a、21b转子定位机构

31定子、32定子芯、33定子线圈、

31a、31b定子定位机构、410旋转电机、

C-TDC压缩上止点、P-BDC燃烧下止点、

E-TDC排气上止点、I-BDC进气下止点、

TQe发动机转矩，PKe发动机峰值点

TQg电机转矩、PKg电机峰值点、

ZCg零交叉点、BTg电机谷值点、

510电力***、511旋转电机、512内燃机、

521转子、522转子芯、523永久磁铁

531定子、532定子芯

533定子线圈、534绝缘体

536磁极、537连接部、

517旋转传感器，519应变仪。

Claims (10)

1.一种连接到内燃机(2)的旋转轴(5)上的内燃机用旋转电机，其具有转子(21)、以及与所述转子相对的定子(31)，

在所述内燃机用旋转电机作为发电机发挥功能时，用于使所述转子旋转以通过所述内燃机用旋转电机进行发电而消耗的电机转矩(TQg)被调节为，在所述内燃机的压缩上止点(C-TDC)、抑制阻碍所述内燃机旋转的举动，所述电机转矩被调节成，在所述内燃机的所述压缩上止点之后不久、低于作为极大值的电机峰值点(PKg)，

所述之后不久是指，所述压缩上止点之后、且直至所述内燃机的发动机转矩(TQe)到达最大值即发动机峰值点(PKe)为止的时间段。

2.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机，其中，所述电机转矩被调节为，在所述内燃机的压缩上止点之后不久、抑制阻碍所述内燃机旋转的举动。

3.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机，其中，

所述电机转矩在所述内燃机的运转周期(720CA)期间内，具有反复进行多个增减的周期(T)，

在所述内燃机的压缩上止点之后不久，存在有所述电机转矩相对较低的低转矩时期。

4.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机，其中，

所述电机转矩，经由与平均值相交的多个零交叉点(ZCg)而波动，

且所述电机转矩被调节为，在所述压缩上止点、产生所述电机转矩下降过程中的所述零交叉点中的一个。

5.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机，其中，

所述电机转矩，经由作为极小值的多个电机谷值点(BTg)而波动，

且所述电机转矩被调节为，在所述压缩上止点、产生所述电机谷值点中的一个。

6.根据权利要求1所述的内燃机用旋转电机，其中，

所述电机转矩，经由与平均值相交的多个零交叉点(ZCg)而波动，

且所述电机转矩被调节为，在所述压缩上止点之后、产生所述电机转矩上升过程中的所述零交叉点中的一个。

7.根据权利要求6所述的内燃机用旋转电机，其中，在所述电机转矩下降过程中的所述零交叉点、与在该所述零交叉点继续产生的所述电机转矩上升过程中的所述零交叉点之间的1/2周期内，定位有所述压缩上止点。

8.根据权利要求1-7任一项所述的内燃机用旋转电机，其中，所述电机转矩，通过与所述转子和/或所述定子相关的相位、和/或、流过所述定子的电流来调节。

9.根据权利要求8所述的内燃机用旋转电机，其中，所述电机转矩通过所述转子的磁极的位置、

将所述转子定位于所述内燃机的转子定位部(21b)的位置、或

将所述定子定位于所述内燃机的定子定位部(31b)的位置，来进行调节。

10.一种内燃机用旋转电机的制造方法，所述内燃机用旋转电机具有通过内燃机(2)的旋转轴(5)旋转的转子(21)、以及与所述转子相对的定子(31)，

所述内燃机用旋转电机的制造方法包括：

计划阶段，计划用于使所述转子旋转以通过所述内燃机用旋转电机进行发电而消耗的电机转矩(TQg)，以在所述内燃机的压缩上止点(C-TDC)、抑制阻碍所述内燃机旋转的举动；以及

形成阶段，形成所述内燃机用旋转电机，以产生在所述计划阶段所计划的所述电机转矩；

所述形成阶段为形成所述转子的磁极的阶段，

在所述计划阶段中，在所述内燃机用旋转电机作为发电机发挥功能时，所述电机转矩被调节成，在所述内燃机的所述压缩上止点之后不久、低于作为极大值的电机峰值点(PKg)，

所述之后不久是指，所述压缩上止点之后、且直至所述内燃机的发动机转矩(TQe)到达最大值即发动机峰值点(PKe)为止的时间段。

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