JP2002218798A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、複数系統の異なる電圧を同時に
出力して、異なる電気負荷に給電できる車両用電源装置
を得る。 【解決手段】 三相交流巻線２１は各相の巻線部２２を
Ｙ結線して構成されている。各巻線部２２は第１および
第２分割巻線２２ａ、２２ｂに分割構成されている。そ
して、第１分割巻線２２ａの出力が第１の整流器２４に
より整流されて出力され、第２分割巻線２２ｂの出力が
第２の整流器２５により整流されて出力される。さら
に、第２の整流器２５の出力が一定となるように界磁巻
線７の通電電流が電圧調整器２６により調整されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用電源装置
に関し、特に複数系統の異なる電圧を必要とする電気負
荷に給電できる車両用電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両には、エンジンで駆動さ
れ、バッテリを充電したり電気負荷に直接給電したりす
る車両用交流発電機を有する電源装置が備えられてい
る。従来、電源装置は１系統の電圧を有するものであっ
た。

【０００３】しかしながら、近年、車両の快適性の面か
ら窓ガラスの急速融氷電気ヒータや車室の急速暖房ヒー
タが搭載され、あるいは排気ガス浄化対策の面から触媒
の加熱ヒータが搭載されるようになっている。その結
果、電気負荷が増加し、消費電力が大きくなり、従来の
１系統の電圧を有する電源装置では対処できなくなって
きた状況から、複数系統の電圧を有する電源装置の需要
が高まっている。このような電源装置の需要に対し、２
系統の電圧を出力できる車両用電源装置が、例えば特開
平７−３９１９９号公報に提案されている。

【０００４】図１１は例えば特開平７−３９１９９号公
報に記載された従来の車両用電源装置の回路図である。
図１１において、車両用交流発電機１は、Ｙ結線された
１組の三相交流巻線２と、三相交流巻線２に接続されて
その交流出力を全波整流する第１の整流器３と、第１の
整流器３と並列に接続されて三相交流巻線２の交流出力
を全波整流する第２の整流器４と、三相交流巻線２に磁
界を印加する界磁巻線７と、界磁巻線７の通電電流をス
イッチングして第１および第２の整流器３、４の出力電
圧を調整する電圧調整器８とを備えている。

【０００５】第１の整流器３の出力端子５は、切換スイ
ッチ１４を介して低電圧側のバッテリ１０の正極に接続
され、バッテリ１０の負極が接地されている。そして、
低電圧側の電気負荷１１がバッテリ１０に並列に接続さ
れている。また、第２の整流器４の出力端子６は、高電
圧側のバッテリ１２の正極に接続され、バッテリ１２の
負極がバッテリ１０の正極に接続されている。そして、
高電圧側の電気負荷１３がバッテリ１０、１２の直列回
路に並列に接続されている。

【０００６】電圧調整器８は、界磁巻線７の一端に接続
された端子８ａ、車両の始動時に車両と連動して投入さ
れることによって電圧調整器８を作動させるための点火
スイッチ１６に接続された端子８ｂ、界磁巻線７の他端
に接続されるとともに切換スイッチ１４を介して出力端
子５に接続された端子８ｃ、出力端子６に接続された端
子８ｄ、および、共通端子Ｅに接続された端子８ｅを備
えている。また、電圧調整器８は、素子８１〜９１によ
って構成されている。つまり、パワートランジスタ８１
は、そのコレクタが端子８ａに接続され、エミッタが端
子８ｅに接続され、ベースがベース抵抗器８２を介して
端子８ｂに接続され、界磁電流をスイッチングする。制
御トランジスタ８３は、そのコレクタがパワートランジ
スタ８１のベースに接続され、エミッタが端子８ｅに接
続され、パワートランジスタ８１のオン／オフを制御す
る。ゼナーダイオード８４は、そのアノードが制御トラ
ンジスタ８３のベースに接続され、所定電圧以上で導通
して制御トランジスタ８３を駆動する。分圧抵抗器８
５、８６は、端子８ｃと端子８ｅとの間に直列接続さ
れ、低電圧側のバッテリ１０の電圧を分圧して検出す
る。分圧抵抗器８７、８８は、端子８ｄと端子８ｅとの
間に直列接続され、バッテリ１０、１２の電圧を分圧し
て検出する。なお、分圧抵抗器８５、８６は、端子８ｃ
（出力端子５）での電圧が第１の調整値になるように、
分圧抵抗器８７、８８は、端子８ｄ（出力端子６）での
電圧が第１の調整値より高い第２の調整値になるよう
に、それぞれ予め設定されている。また、逆流防止用ダ
イオード８９が分圧抵抗器８５、８６の分圧点とゼナー
ダイオード８４のカソードとの間に接続され、逆流防止
用ダイオード９０が分圧抵抗器８７、８８の分圧点とゼ
ナーダイオード８４のカソードとの間に接続され、サプ
レッションダイオード９１が端子８ａと端子８ｃとの間
に、即ち界磁巻線７と並列に接続されている。

【０００７】ついで、このように構成された従来の車両
用電源装置の動作を説明する。まず、切換スイッチ１４
が閉じられて出力端子５とバッテリ１０とが接続されて
いる状態では、車両の始動と連動して点火スイッチ１６
が投入されると、バッテリ１０からベース抵抗器８２を
介してパワートランジスタ８１にベース電流が流れ、パ
ワートランジスタ８１がオンになる。これにより、バッ
テリ１０から界磁巻線７およびパワートランジスタ８１
を通って電流が流れる。そして、車両用交流発電機の回
転子（図示せず）が車両のエンジンによって駆動され、
バッテリ１０の充電に適した低い電圧が出力端子５から
出力される。この時、出力端子６の発電電位は出力端子
５と同じであるが、バッテリ１２の高い電位が出力端子
６に印加されているので、出力電流はゼロとなり、出力
端子６からは電力が出力されない。

【０００８】ここで、電圧調整器８は、ゼナーダイオー
ド８４により分圧抵抗器８５、８６の検出電圧（端子８
ｃでの電圧）と第１の調整値との比較を行っている。そ
して、検出電圧が第１の調整値より高い場合、即ち分圧
抵抗器８５、８６の分圧点での電圧がゼナーダイオード
８４のゼナー電圧より高い場合は、ゼナーダイオード８
４がオンし、整流トランジスタ８３がオンし、パワート
ランジスタ８１がオフすることによって、界磁巻線７の
通電電流が減少される。また、検出電圧が第１の調整値
より低い場合は、ゼナーダイオード８４がオフし、整流
トランジスタ８３がオフし、パワートランジスタ８１が
オンすることによって、界磁巻線７の通電電流が増加さ
れる。これにより、端子８ｃでの電圧が第１の調整値に
一定に調整される。

【０００９】分圧抵抗器８７、８８は、予め第２の調整
値に設定されており、上述の第１の調整値の定電圧制御
と同様の動作をＯＲ論理で実行するようになっている
が、切換スイッチ１４が閉じている場合には、バッテリ
１２の端子電圧が第２の調整値より低い状態であるの
で、ゼナーダイオード８４を動作させることがなく、電
圧調整器８は第１の調整値に基づく動作をする。

【００１０】ついで、切換スイッチ１４が開くと、出力
端子５からの出力電流が遮断されるとともに、電圧調整
器８の端子８ｃには第１の調整値より低いバッテリ１０
の電圧しか印加されない。その結果、ゼナーダイオード
８４がオフになり、制御トランジスタ８３もオフにな
り、パワートランジスタ８１がオンになるので、車両用
交流発電機１の出力電圧が上昇する。従って、車両用交
流発電機１は、バッテリ１２の充電に適した高い電圧、
即ち電圧調整器８の分圧抵抗器８７、８８の電圧検出に
基づく第２の調整値で決まる電圧を出力端子６から出力
するようになる。

【００１１】このように、この従来の車両用電源装置に
よれば、切換スイッチ１４を切り換えて２系統の異なる
電圧の一方の電圧をエンジンの運転条件に無関係に安定
して出力することができる、とされている。

【００１２】また、従来、回転数が小さい領域から大き
い領域にわたって所要の出力が取り出せるようにした車
両用電源装置が、例えば特開平４−２０８１００号公報
に提案されている。

【００１３】図１２は例えば特開平４−２０８１００号
公報に記載された従来の他の車両用電源装置の回路図で
ある。図１２において、車両用交流発電機１Ａは、１組
の三相交流巻線２Ａと、三相交流巻線２Ａに磁界を印加
する界磁巻線７とを備えている。この三相交流巻線２Ａ
は、Ｙ結線された主巻線２−１と、主巻線２−１に直列
に接続された補助巻線２−２とから構成されている。そ
して、この従来の他の車両用電源装置は、車両用交流発
電機１Ａに加えて、主巻線２−１に接続されてその交流
出力を全波整流する第１の整流器３と、第１の整流器３
と並列に接続されて主巻線２−１の交流出力を全波整流
する第２の整流器４と、補助巻線２−２に接続されて交
流出力を全波整流する第３の整流器１７と、界磁巻線７
の通電電流をスイッチングして第１、第２および第３の
整流器３、４、１７の出力電圧を調整する電圧調整器８
Ａとを備えている。この第３の整流器１７の出力は、ス
イッチＳＷ４およびＳＷ４’を介して電気負荷やバッテ
リ１８に供給される。また、コントローラ１９は、車両
用交流発電機１Ａの回転数検出信号によって動作し、所
定回転数以下の時にはスイッチＳＷ４およびＳＷ４’を
オンし、それ以上の時にはスイッチＳＷ４およびＳＷ
４’をオフとするようにスイッチＳＷ４およびＳＷ４’
を操作する。

【００１４】つぎに、このように構成された従来の他の
車両用電源装置の動作について説明する。まず、スイッ
チＳＷが閉じられると、バッテリ１８から界磁巻線７に
電流が流れ、初期励磁される。この状態で、車両用交流
発電機１Ａの回転子（図示せず）が回転されると、主巻
線２−１に電圧が生じる。そして、第２の整流器４によ
り整流された電圧は、バッテリ１８を充電するととも
に、電気負荷に供給される。第１の整流器３で整流され
た電圧は、界磁巻線７に印加される。定常状態では、界
磁巻線７は第１の整流器３からの電圧により励磁され
る。

【００１５】電気負荷に供給される電圧は、電圧調整器
８Ａにより次にようにして所定の値に保たれる。つま
り、分圧抵抗器８５、８６により分圧された電気負荷に
供給される電圧は、ゼナーダイオード８４の電圧と比較
され、それより大きければ、制御トランジスタ８３がオ
ンし、パワートランジスタ８１がオフとなり、界磁巻線
７の通電電流が減少される。また、電気負荷に供給され
る電圧が、ゼナーダイオード８４の電圧より小さけれ
ば、制御トランジスタ８３がオフし、パワートランジス
タ８１がオンとなり、界磁巻線７の通電電流が増加され
る。これにより、電気負荷に供給される電圧が、一定に
調整される。

【００１６】ここで、巻数が少ない主巻線２−１だけで
は、回転数が低い間は殆ど出力がでず、第２の整流器４
を通してバッテリ１８を充電する能力はない。一方、主
巻線２−１に補助巻線２−２を追加すると、巻数が多く
なるので、回転数が低くても低出力ながらバッテリ１８
を充電できるようになる。そして、回転数が所定値より
低ければ、コントローラ１９がＳＷ４およびＳＷ４’を
オンしているので、主巻線２−１に補助巻線２−２を追
加した出力、即ち第３の整流器１７で整流された電圧が
バッテリ１８に供給され、バッテリ１８が充電される。
回転数が上昇してくると、主巻線２−１からの出力が立
ち上がってきて、第２の整流器４からの電圧によりバッ
テリ１８が充電されるようになる。そして、回転数が所
定値より大きくなると、コントローラ１９がＳＷ４およ
びＳＷ４’をオフし、第３の整流器１７からバッテリ１
８への電圧の供給が停止される。以後は、第２の整流器
４からの電圧だけでバッテリ１８が充電されることにな
る。

【００１７】このように、この従来の他の車両用電源装
置によれば、低速回転時には第３の整流器１７からの電
圧を出力し、高速回転時には第２の整流器４からの電圧
を出力するようにしているので、低速運転時にもバッテ
リ１８を充電でき、高速運転時には高出力を得ることが
できる、とされている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の車両用電源装置
では、以上のように、切換スイッチ１４を切り換えて２
系統の異なる電圧のいずれかの電圧を出力するようにし
ているので、２系統の異なる電圧を低電圧側の電気負荷
と高電圧側の電気負荷とに同時に供給できないという課
題があった。同様に、従来の他の車両用電源装置におい
ても、回転数に応じてスイッチＳＷ４、ＳＷ４’をオン
／オフして、低速回転時には第３の整流器１７からの電
圧を出力し、高速回転時には第２の整流器４からの電圧
を出力するようにしているので、２系統の異なる電圧を
低電圧側の電気負荷と高電圧側の電気負荷とに同時に供
給できないという課題があった。

【００１９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、少なくとも２系統の異なる電圧
を同時に出力できるようにした車両用電源装置を得るこ
とを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用電
源装置は、界磁巻線を有し、該界磁巻線に給電されて回
転磁界を形成する１つの回転子と、３相分の巻線部をＹ
結線して構成された少なくとも１組の三相交流巻線を有
し、上記回転子を内包するように配設され、上記回転磁
界が印加されて出力を発生する１つの固定子と、上記界
磁巻線の通電電流を制御して上記固定子の出力を調整す
る電圧調整手段とを備えた車両用電源装置において、上
記三相交流巻線の各巻線部が複数の分割巻線に分割構成
され、上記複数の分割巻線の出力が独立して同時に取り
出され、それぞれ異なる電気負荷に給電されるように構
成されているものである。

【００２１】また、上記複数の分割巻線の出力がそれぞ
れ独自の整流器により全波整流されるように構成されて
いるものである。

【００２２】また、上記各巻線部が２つの上記分割巻線
に分割構成されているものである。

【００２３】また、一方の上記分割巻線の出力が上記電
圧調整手段により一定に調整され、他方の上記分割巻線
の出力が上記分圧巻線のターン数に基づく分圧比により
一定に制御されるように構成されているものである。

【００２４】上記一方の分割巻線が低電圧側の分割巻線
である。

【００２５】また、２つの上記分割巻線が同一ターン数
を有するように構成されているものである。

【００２６】また、上記固定子は、スロットが毎極毎相
当たり２個の割合で形成され、６スロット毎の該スロッ
トで構成される６つのスロット群が形成された固定子鉄
心を有し、上記各巻線部は、それぞれ隣り合う２つの上
記スロット群に巻装された巻線を直列に接続して構成さ
れ、上記三相交流巻線は、上記各巻線部をＹ結線して構
成されているものである。

【００２７】また、上記固定子は、スロットが毎極毎相
当たり２個の割合で形成され、６スロット毎の該スロッ
トで構成される６つのスロット群が形成された固定子鉄
心を有し、上記各巻線部は、上記６つのスロット群のそ
れぞれに巻装された巻線で構成され、上記各巻線部を３
つづつＹ結線して等価な２組の上記三相交流巻線が構成
され、かつ、２組の上記三相交流巻線の同一相を構成す
る上記各巻線部を分割構成する上記複数の分割巻線が並
列に接続されているものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る車
両用電源装置の回路図であり、図において、図において
図１１に示した従来の車両用電源装置と同一または相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１に
おいて、車両用交流発電機２０は、それぞれ第１巻線２
２ａと第２巻線２３ｂとを直列に接続してなる３相分の
巻線部２２がＹ結線された１組の三相交流巻線２１と、
各巻線部２２の分割巻線である第１巻線２２ａに接続さ
れてその交流出力を全波整流する第１の整流器２４と、
各巻線部２２の分割巻線である第２巻線２２ｂに接続さ
れてその交流出力を全波整流する第２の整流器２５と、
三相交流巻線２１に磁界を印加する界磁巻線７と、界磁
巻線７の通電電流をスイッチングして第２の整流器２５
の出力電圧を調整する電圧調整器２６とを備えている。

【００２９】第１の整流器２４の出力端子は、低電圧側
のバッテリ２７の正極に接続され、バッテリ２７の負極
が接地されている。そして、低電圧側の電気負荷１１が
バッテリ２７に並列に接続されている。また、第２の整
流器２５の出力端子は、高電圧側のバッテリ２８の正極
に接続され、バッテリ２８の負極が接地されている。そ
して、高電圧側の電気負荷１３がバッテリ２８に並列に
接続されている。

【００３０】電圧調整器２６は、界磁巻線７の一端に接
続された端子２６ａ、車両の始動時に車両と連動して投
入されることによって電圧調整器２６を作動させるため
の点火スイッチ１６に接続された端子２６ｂ、界磁巻線
７の他端および第２の整流器２５の出力端子に接続され
た端子２６ｃ、接地された端子２６ｄを備えている。ま
た、電圧調整器２６は、コレクタが端子２６ａに接続さ
れ、エミッタが端子２６ｄに接続され、ベースがベース
抵抗器８２を介して端子２６ｂに接続され、界磁電流を
スイッチングするパワートランジスタ８１と、コレクタ
がパワートランジスタ８１のベースに接続され、エミッ
タが端子２６ｄに接続されて、パワートランジスタ８１
のオン／オフを制御する制御トランジスタ８３と、アノ
ードが制御トランジスタ８３のベースに接続され、所定
電圧以上で導通して制御トランジスタ８３を駆動するゼ
ナーダイオード８４と、端子２６ｃと端子２６ｄとの間
に直列接続され、高電圧側のバッテリ２８の電圧を分圧
して検出する分圧抵抗器８５、８６とから構成されてい
る。なお、分圧抵抗器８５、８６は、端子２６ｃでの電
圧が所定の調整値になるように、予め設定されている。
また、サプレッションダイオード９１が端子２６ａと端
子２６ｃとの間に、即ち界磁巻線７と並列に接続されて
いる。

【００３１】ついで、このように構成された車両用電源
装置の動作を説明する。まず、車両の始動と連動して点
火スイッチ１６が投入されると、バッテリ２８からベー
ス抵抗器８２を介してパワートランジスタ８１にベース
電流が流れ、パワートランジスタ８１がオンになる。こ
れにより、バッテリ２８から界磁巻線７およびパワート
ランジスタ８１を通って電流が流れ、界磁巻線７が励磁
される。そして、車両用交流発電機の回転子（図示せ
ず）が車両のエンジンによって駆動され、回転磁界が三
相交流巻線２１に印加されて、三相交流巻線２１に起電
力が発生する。この三相交流巻線２１の第１巻線２２ａ
の交流出力が第１の整流器２４により直流に整流され、
その直流電圧が第１の整流器２４の出力端子から出力さ
れ、バッテリ２７を充電するとともに電気負荷１１に供
給される。一方、第２巻線２２ｂの交流出力が第２の整
流器２５により直流に整流され、その直流電圧が第２の
整流器２５の出力端子から出力され、バッテリ２８を充
電するとともに電気負荷１３に供給される。

【００３２】ここで、電圧調整器２６は、ゼナーダイオ
ード８４により分圧抵抗器８５、８６の検出電圧（端子
８ｃでの電圧）と調整値との比較を行っている。そし
て、検出電圧が調整値より高い場合、即ち分圧抵抗器８
５、８６の分圧点での電圧がゼナーダイオード８４のゼ
ナー電圧より高い場合は、ゼナーダイオード８４がオン
し、整流トランジスタ８３がオンし、パワートランジス
タ８１がオフすることによって、界磁巻線７の通電電流
が減少される。また、検出電圧が調整値より低い場合
は、ゼナーダイオード８４がオフし、整流トランジスタ
８３がオフし、パワートランジスタ８１がオンすること
によって、界磁巻線７の通電電流が増加される。これに
より、端子８ｃでの電圧、即ち第２の整流器２５の出力
電圧が調整値に一定に調整される。また、第１の整流器
２４の出力電圧は、第２の整流器２５の出力電圧と第１
巻線２２と第２巻線２２ｂとのターン数比とにより決ま
る。そこで、第２の整流器２５の出力電圧が電圧調整器
２６により調整値に一定に調整され、第１の整流器２４
の出力電圧が分圧比により一定に調整されることにな
る。

【００３３】このように、この車両用電源装置では、２
系統の異なる電圧、即ち第１の整流器２４および第２の
整流器２５からの出力電圧が発電中エンジンの運転条件
に無関係に安定して出力されることになる。従って、こ
の車両用電源装置によれば、低電圧側の電気負荷１１と
高電圧側の電気負荷１３とを同時に動作させることがで
きるとともに、低電圧側のバッテリ２７および高電圧側
のバッテリ２８とを充電することができる。

【００３４】また、第１巻線２２ａおよび第２巻線２２
ｂの出力が独立して第１の整流器２４および第２の整流
器２５により全波整流されるように構成されているの
で、２系統の直流電圧を出力できる車両用電源装置が簡
易な構成で実現される。また、各相の巻線部２２が第１
巻線２２ａおよび第２巻線２２ｂに分割構成されている
ので、２系統の電圧を出力できる車両用電源装置が簡易
な構成で実現できる。また、第２の整流器２５の出力を
電圧調整器２６により一定に調整し、第１の整流器２４
の出力を第１巻線２２ａと第２巻線２２ｂとのターン数
比（分圧比）により一定に制御するようにしているの
で、制御回路の構成が簡素化される。

【００３５】ついで、この車両用電源装置に適用される
車両用交流発電機２０の具体的構成について図２乃至図
４を参照しつつ説明する。図２はこの発明の実施の形態
１に係る車両用電源装置に適用される車両用交流発電機
を示す断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車
両用電源装置に適用される車両用交流発電機おける回転
子を示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態１に係る
車両用電源装置に適用される車両用交流発電機における
固定子の三相交流巻線を構成する１相分の巻線部の結線
状態を説明する固定子鉄心のリヤ端面図である。なお、
図４において、実線はリヤ側の配線を、点線はフロント
側の配線をそれぞれ示している。

【００３６】図２乃至図４において、車両用交流発電機
２０は、アルミニウム製のフロントブラケット３１およ
びリヤブラケット３２から構成されたケース３３と、こ
のケース３３内に設けられ、一端部にプーリ３４が固定
されたシャフト３６と、このシャフト３６に固定された
ランデル型の回転子３７と、この回転子３７の軸方向両
端部に固定された冷却ファン３５と、回転子３７を包囲
するようにケース３３に固定された固定子３８と、シャ
フト３６の他端部に固定されて回転子３７に電流を供給
するスリップリング３９と、スリップリング３９の表面
に摺動する一対のブラシ４０と、このブラシ４０を収納
するブラシホルダ４１と、固定子３８に電気的に接続さ
れ、固定子３８で生じた交流を直流に整流する第１およ
び第２の整流器２４、２５と、ブラシホルダ４１に嵌着
されたヒートシンク４７に取り付けられて、固定子３８
で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整手段とし
ての電圧調整器２６とを備えている。

【００３７】回転子３７は、電流を流して磁束を発生す
る界磁巻線７と、この界磁巻線７を覆うように設けら
れ、その磁束によって磁極が形成される一対のポールコ
ア５０、５１とを備えている。そして、一対のポールコ
ア５０、５１は、鉄製で、それぞれ最外径面形状を略台
形形状とする爪状磁極５２、５３が外周縁部に周方向に
等角ピッチで突設されてなり、これらの爪状磁極５２、
５３を噛み合わせるように対向させてシャフト３６に固
着されている。ここで、回転子３７の磁極数は１６であ
る。

【００３８】固定子３８は、所定枚の磁性鋼板を積層し
て作製され、軸方向に延びるスロット３５ａが周方向に
等角ピッチで設けられた円筒状の固定子鉄心３５と、固
定子鉄心３５に巻装された三相交流巻線２１とから構成
されている。ここで、固定子鉄心３５には４８個のスロ
ット３５ａが形成されている。即ち、毎極毎相当たりの
スロット数は１である。この固定子３８は、爪状磁極５
２、５３の外周面と固定子鉄心３５の内周面との間に均
一なエアギャップを形成するようにフロントブラケット
３１とリヤブラケット３２とに挟持されている。

【００３９】この三相交流巻線２１は、３相分の各巻線
部２２がＹ結線されて構成されている。各巻線部２２
は、銅線材を絶縁被覆してなる導体線５４を、１つのス
ロット３５ａから固定子鉄心３５の端面側に延出させ、
周方向に延びて３スロット離れた次のスロット３５ａに
入るように、３スロット毎のスロット３５ｃに波状に巻
回されて構成され、それぞれ巻装されるスロット３５ａ
が１スロットづつずれている。

【００４０】ここで、スロット番号１番、４番・・・４
６番のスロット３５ａで構成されるスロット群に巻装さ
れた１相分の巻線部２２の構成について図４を参照しつ
つ詳細に説明する。第１巻線５５が、１本の導体線５４
を、３スロット毎のスロット３５ａに、スロット深さ方
向に内周側から１番目の位置（以下、１番地という）と
内周側から２番目の位置（以下、２番地という）とを交
互に採るように波状に巻回して、１ターンの波巻き巻線
に形成されている。また、第２巻線５６が、１本の導体
線５４を、３スロット毎のスロット３５ａに、２番地と
１番地とを交互に採るように波状に巻回して、１ターン
の波巻き巻線に形成されている。また、第３巻線５７
が、１本の導体線５４を、３スロット毎のスロット３５
ａに、スロット深さ方向に内周側から３番目の位置（以
下、３番地という）と内周側から４番目の位置（以下、
４番地という）とを交互に採るように波状に巻回して、
１ターンの波巻き巻線に形成されている。また、第４巻
線５８が、１本の導体線５４を、３スロット毎のスロッ
ト３５ａに、４番地と３番地とを交互に採るように波状
に巻回されて、１ターンの波巻き巻線に形成されてい
る。また、第５巻線５９が、１本の導体線５４を、３ス
ロット毎のスロット３５ａに、スロット深さ方向に内周
側から５番目の位置（以下、５番地という）と内周側か
ら６番目の位置（以下、６番地という）とを交互に採る
ように波状に巻回して、１ターンの波巻き巻線に形成さ
れている。さらに、第６巻線６０が、１本の導体線５４
を、３スロット毎のスロット３５ａに、６番地と５番地
とを交互に採るように波状に巻回されて、１ターンの波
巻き巻線に形成されている。

【００４１】そして、スロット番号１番のスロット３５
ａの１番地からリヤ側に延出する第１巻線５５の端部５
５ｂと、スロット番号４６番のスロット３５ａの１番地
からリヤ側に延出する第２巻線５６の端部５６ｂとが渡
り結線される。また、スロット番号１番のスロット３５
ａの２番地からリヤ側に延出する第２巻線５６の端部５
６ａと、スロット番号４６番のスロット３５ａの３番地
からリヤ側に延出する第４巻線５８の端部５８ｂとが渡
り結線される。また、スロット番号１番のスロット３５
ａの４番地からリヤ側に延出する第４巻線５８の端部５
８ａと、スロット番号４６番のスロット３５ａの５番地
からリヤ側に延出する第６巻線６０の端部６０ｂとが渡
り結線される。また、スロット番号１番のスロット３５
ａの５番地からリヤ側に延出する第５巻線５９の端部５
９ｂと、スロット番号４番のスロット３５ａの４番地か
らリヤ側に延出する第３巻線５７の端部５７ａとが渡り
結線される。さらに、スロット番号１番のスロット３５
ａの６番地からリヤ側に延出する第６巻線６０の端部６
０ａと、スロット番号４番のスロット３５ａの６番地か
らリヤ側に延出する第５巻線５９の端部５９ａとが渡り
結線される。そして、スロット番号１番のスロット３５
ａの３番地からリヤ側に延出する第３巻線５７の端部５
７ｂと、スロット番号４番のスロット３５ａの２番地か
らリヤ側に延出する第１巻線５５の端部５５ａとが、出
力端子（Ｏ）および中線点（Ｎ）となる。

【００４２】これにより、第１乃至第６巻線５５〜６０
を直列に接続して６ターンの１相分の巻線部２２が構成
される。そして、１相分の巻線部２２は、第１、第２お
よび第４巻線５５、５６、５８を直列に接続した３ター
ンの第１分割巻線２２ａと、第６、第５および第３巻線
６０、５９、５７を直列に接続した３ターンの第２分割
巻線２２ｂとを直列に接続したものであり、第１および
第２分割巻線２２ａ、２２ｂとの接続点が中間出力端子
（Ｐ）となる。なお、他の２相分の巻線部２２は、導体
線５４の巻装されるスロット３５ａが１スロットずれて
固定子鉄心３５に巻装された第１乃至第６巻線５５〜６
０を同様に結線して構成されている。

【００４３】そして、各巻線部２２の中性点（Ｎ）を結
線することにより３相交流巻線２１が構成される。ま
た、各巻線部２２の中間出力端子（Ｐ）を第１の整流器
２４に接続し、出力端子（Ｏ）を第２の整流器２５に接
続することで、図１に示される車両用電源装置が得られ
る。

【００４４】このように構成された車両用電源装置にお
いて、電圧調整器２６の分圧抵抗器８５、８６を端子２
６ｃでの電圧を２７ｖとなるように予め設定し、車両用
交流発電機２０を駆動したところ、２４ｖの直流電圧が
第２の整流器２５から出力された。そして、第１分割巻
線２２ａと第２分割巻線２２ｂとが３ターンであるの
で、巻線部２２に対する第１分割巻線２２ａのターン数
比（分圧比）が１／２となり、２４ｖ（第２の整流器２
５からの直流電圧）に対して第１分割巻線２２ａの分圧
比（１／２）に相当する１２ｖの直流電圧が第１の整流
器２４から出力された。また、発電機の回転数が２００
０ｒｐｍ／ｍｉｎの時に、第１の整流器２４から０．９
ｋＷ、第２の整流器２５から０．４ＫＷの電力供給が可
能となり、発電機の回転数が５０００ｒｐｍ／ｍｉｎの
時に、第１の整流器２４から１．１ｋＷ、第２の整流器
２５から１．０ＫＷの電力供給が可能となった。なお、
この実施の形態１では、第１分割巻線２２ａと第２分割
巻線２２ｂとが同一ターン数に構成されているので、２
系統の出力電圧が１：２となる車両用電源装置が簡易に
実現できる。

【００４５】実施の形態２．上記実施の形態１では、各
巻線部２２の６ターン側の出力電圧を電圧調整器２６に
より一定に調整するものとしているが、この実施の形態
２では、図５に示されるように、各巻線部２２の３ター
ン側の出力電圧を電圧調整器２６により一定に調整する
ものとしている。なお、他の構成は上記実施の形態１と
同様に構成されている。

【００４６】このように構成された車両用交流発電機２
０Ａを用いた車両用電源装置においても、２系統の異な
る電圧、即ち第１の整流器２４および第２の整流器２５
からの出力電圧が発電中エンジンの運転条件に無関係に
安定して出力されることになる。従って、この車両用電
源装置によれば、低電圧側の電気負荷１１と高電圧側の
電気負荷１３とを同時に動作させることができるととも
に、低電圧側のバッテリ２７および高電圧側のバッテリ
２８とを充電することができる。

【００４７】このように構成された車両用電源装置にお
いて、電圧調整器２６の分圧抵抗器８５、８６を端子２
６ｃでの電圧を１３．５７ｖとなるように予め設定し、
車両用交流発電機２０を駆動したところ、１２ｖの直流
電圧が第１の整流器２４から出力された。そして、第１
分割巻線２２ａと第２分割巻線２２ｂとが３ターンであ
るので、第１分割巻線２２ａに対する巻線部２２のター
ン数比（分圧比）が２となり、１２ｖ（第１の整流器２
４からの直流電圧）に対して巻線部２２（第２分割巻線
２２ｂ）の分圧比（２）に相当する２４ｖの直流電圧が
第２の整流器２５から出力された。また、発電機の回転
数が２０００ｒｐｍ／ｍｉｎの時に、第１の整流器２４
から０．４ｋＷ、第２の整流器２５から１．１６ＫＷの
電力供給が可能となり、発電機の回転数が５０００ｒｐ
ｍ／ｍｉｎの時に、第１の整流器２４から０．４７ｋ
Ｗ、第２の整流器２５から２．１１ＫＷの電力供給が可
能となった。従って、高電圧側の出力を電圧調整器２６
により一定に調整する場合に比べ、低電圧側の出力を電
圧調整器２６により一定に調整する場合、出力電力の総
和を大きくすることができた。実機では、高電圧側の電
気負荷１３が低電圧側の電気負荷１１に比べて高電力を
必要とされる場合が多く、この実施の形態２の構成が有
効となる。

【００４８】実施の形態３．上記実施の形態２では、毎
極毎相当たりのスロット数が１の固定子鉄心を用いるも
のとしているが、この実施の形態３では、毎極毎相当た
りのスロット数が２の固定子鉄心を用いるものとしてい
る。そして、この実施の形態３では、図６に示されるよ
うに、各巻線部２３が第１分割巻線２３ａと第２分割巻
線２３ｂとを直列に接続して構成されており、第２分割
巻線２３ｂが第１分割巻線２３ａに対して電気角で３０
度の位相差を有するように構成されている。なお、他の
構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。

【００４９】このように構成された車両用交流発電機２
０Ｂを用いた車両用電源装置においても、２系統の異な
る電圧、即ち第１の整流器２４および第２の整流器２５
からの出力電圧が発電中エンジンの運転条件に無関係に
安定して出力されることになる。従って、この車両用電
源装置によれば、低電圧側の電気負荷１１と高電圧側の
電気負荷１３とを同時に動作させることができるととも
に、低電圧側のバッテリ２７および高電圧側のバッテリ
２８とを充電することができる。また、この実施の形態
３によれば、第２分割巻線２２ｂが第１分割巻線２２ａ
に対して電気角で３０度の位相差を有するように構成さ
れているので、５次および７次の高調波がキャンセルさ
れ、上記実施の形態２に比べて、電磁音の低減が図られ
る。

【００５０】ここで、１相分の巻線部２３の構成につい
て図７および図８を参照しつつ詳細に説明する。固定子
鉄心３５Ａには、スロット３５ａが等角ピッチで９６個
形成されている。そして、回転子３７の磁極数が１６で
あるので、毎極毎相当たりのスロット数は２である。ま
た、図７はスロット番号１番、７番・・・９１番のスロ
ット３５ａで構成されるスロット群に巻装された第１分
割巻線２３ａを示し、また、図８はスロット番号２番、
８番・・・９２番のスロット３５ａで構成されるスロッ
ト群に巻装された第２分割巻線２３ｂを示している。ま
た、図中、実線はリヤ側の配線を、点線はフロント側の
配線をそれぞれ示している。

【００５１】まず、図７において、第１巻線６１が、１
本の導体線５４を、６スロット毎のスロット３５ａに、
１番地と２番地とを交互に採るように波状に巻回して、
１ターンの波巻き巻線に形成されている。また、第２巻
線６２が、１本の導体線５４を、６スロット毎のスロッ
ト３５ａに、２番地と１番地とを交互に採るように波状
に巻回して、１ターンの波巻き巻線に形成されている。
また、第３巻線６３が、１本の導体線５４を、６スロッ
ト毎のスロット３５ａに、３番目を採るように波状に巻
回して、１ターンの波巻き巻線に形成されている。そし
て、スロット番号１番のスロット３５ａの１番地からリ
ヤ側に延出する第１巻線６１の端部６１ｂと、スロット
番号９１番のスロット３５ａの１番地からリヤ側に延出
する第２巻線６２の端部６２ｂとが渡り結線される。ま
た、スロット番号１番のスロット３５ａの２番地からリ
ヤ側に延出する第２巻線６２の端部６２ａと、スロット
番号９１番のスロット３５ａの３番地からリヤ側に延出
する第３巻線６３の端部６３ｂとが渡り結線される。こ
れにより、第１乃至第３巻線６１〜６３を直列に接続し
てなる３ターンの第１分割巻線２３ａが形成される。そ
して、スロット番号７番のスロット３５ａの２番地から
リヤ側に延出する第１巻線６１の端部６１ａと、スロッ
ト番号１番のスロット３５ａの３番地からリヤ側に延出
する第３巻線６３の端部６３ａとが、中性点（Ｎ）およ
び中間出力端子（Ｐ）となる。

【００５２】ついで、図８において、第４巻線６４が、
１本の導体線５４を、６スロット毎のスロット３５ａ
に、１番地と２番地とを交互に採るように波状に巻回し
て、１ターンの波巻き巻線に形成されている。また、第
５巻線６５が、１本の導体線５４を、６スロット毎のス
ロット３５ａに、２番地と１番地とを交互に採るように
波状に巻回して、１ターンの波巻き巻線に形成されてい
る。また、第６巻線６６が、１本の導体線５４を、６ス
ロット毎のスロット３５ａに、３番目を採るように波状
に巻回して、１ターンの波巻き巻線に形成されている。
そして、スロット番号２番のスロット３５ａの１番地か
らリヤ側に延出する第４巻線６４の端部６４ｂと、スロ
ット番号９２番のスロット３５ａの３番地からリヤ側に
延出する第６巻線６６の端部６６ｂとが渡り結線され
る。また、スロット番号２番のスロット３５ａの２番地
からリヤ側に延出する第５巻線６５の端部６５ａと、ス
ロット番号８番のスロット３５ａの２番地からリヤ側に
延出する第４巻線６４の端部６４ａとが渡り結線され
る。これにより、第４乃至第６巻線６４〜６６を直列に
接続してなる３ターンの第２分割巻線２３ｂが形成され
る。そして、スロット番号２番のスロット３５ａの３番
地からリヤ側に延出する第６巻線６６の端部６６ａと、
スロット番号９２番のスロット３５ａの１番地からリヤ
側に延出する第５巻線６５の端部６５ｂとが、中間出力
端子（Ｐ）および出力端子（Ｏ）となる。

【００５３】ついで、第３巻線６３ｂの端部６３ｂ
（Ｐ）と第６巻線６６の端部６６ａ（Ｐ）とを接続する
ことにより、即ち第１分割巻線２３ａと第２分割巻線２
３ｂとを直列に接続することにより、６ターンの１相分
の巻線部２３が構成される。そして、第１分割巻線２３
ａが巻装されるスロット群と第２分割巻線２３ｂが巻装
されるスロット群とが１スロットずれているので、第２
分割巻線２３ｂは第１分割巻線２３ａに対して電気角で
３０度の位相差を有している。また、第１巻線６１の端
部６１ａと第５巻線６５の端部６５ｂとが１相分の巻線
部２３の中性点（Ｎ）および出力端子（Ｏ）となり、第
１および第２分割巻線２３ａ、２３ｂとの接続点が中間
出力端子（Ｐ）となる。

【００５４】なお、他の１相分の巻線部２３は、スロッ
ト番号３番、９番・・・９３番のスロット群に巻装され
た第１乃至第３巻線６１〜６３と、スロット番号４番、
１０番・・・９４番のスロット群に巻装された第４乃至
第６巻線６４〜６６とを同様に結線して構成され、残り
の１相分の巻線部２３は、スロット番号５番、１１番・
・・９５番のスロット群に巻装された第１乃至第３巻線
６１〜６３と、スロット番号６番、１２番・・・９６番
のスロット群に巻装された第４乃至第６巻線６４〜６６
とを同様に結線して構成されている。

【００５５】そして、各相の巻線部２３の中性点（Ｎ）
を結線することにより３相交流巻線２１Ａが構成され
る。また、各相の巻線部２３の中間出力端子（Ｐ）を第
１の整流器２４に接続し、出力端子（Ｏ）を第２の整流
器２５に接続することで、図６に示される車両用電源装
置が得られる。

【００５６】このように構成された車両用電源装置にお
いて、電圧調整器２６の分圧抵抗器８５、８６を端子２
６ｃでの電圧を１３．５ｖとなるように予め設定し、車
両用交流発電機２０を駆動したところ、１２ｖの直流電
圧が第１の整流器２４から出力された。そして、第１分
割巻線２３ａと第２分割巻線２３ｂとが３ターンである
ので、第１分割巻線２３ａに対する巻線部２３のターン
数比（分圧比）が２となり、１２ｖ（第１の整流器２４
からの直流電圧）に対して巻線部２３（第２分割巻線２
３ｂ）の分圧比（２）に相当する２４ｖの直流電圧が第
２の整流器２５から出力された。また、発電機の回転数
が２０００ｒｐｍ／ｍｉｎの時に、第１の整流器２４か
ら０．７ｋＷ、第２の整流器２５から０．７ＫＷの電力
供給が可能となり、発電機の回転数が５０００ｒｐｍ／
ｍｉｎの時に、第１の整流器２４から０．５ｋＷ、第２
の整流器２５から２．１ＫＷの電力供給が可能となっ
た。

【００５７】従って、この実施の形態３においては、低
電圧側の出力を電圧調整器２６により一定に調整してい
るので、上記実施の形態２と同様に、出力電力の総和を
大きくすることができる。

【００５８】実施の形態４．上記実施の形態３では、毎
極毎相当たりのスロット数が２の固定子鉄心を用い、第
１分割巻線２３ａと第１分割巻線２３ａに対して電気角
で３０度の位相差を有する第２分割巻線２３ｂとを直列
に接続して形成された各巻線部２３をＹ結線して１組の
三相交流巻線２１Ａを構成するものとしているが、この
実施の形態４では、図９に示されるように、毎極毎相当
たりのスロット数が２の固定子鉄心を用い、第１分割巻
線７０ａと第２分割巻線７０ｂとを直列に接続して形成
された各巻線部７０をＹ結線して互いに電気角で３０度
の位相差を有する２組の三相交流巻線２１Ｂ、２１Ｃを
構成し、２組の三相交流巻線２１Ｂ、２１Ｃの第１分割
巻線７０ａと第２分割巻線７０ｂとが並列に接続されて
いるものとしている。なお、他の構成は上記実施の形態
３と同様に構成されている。

【００５９】このように構成された車両用交流発電機２
０Ｃを用いた車両用電源装置においても、２系統の異な
る電圧、即ち第１の整流器２４および第２の整流器２５
からの出力電圧が発電中エンジンの運転条件に無関係に
安定して出力されることになる。従って、この車両用電
源装置によれば、低電圧側の電気負荷１１と高電圧側の
電気負荷１３とを同時に動作させることができるととも
に、低電圧側のバッテリ２７および高電圧側のバッテリ
２８とを充電することができる。また、この実施の形態
４によれば、三相交流巻線２１Ｂの巻線部７０と三相交
流巻線２１Ｃの巻線部７０とが電気角で３０度の位相差
を有するように構成されているので、上記実施の形態３
と同様に、５次および７次の高調波がキャンセルされ、
電磁音の低減が図られる。

【００６０】ここで、１相分の巻線部７０の構成につい
て図１０を参照しつつ詳細に説明する。図１０はスロッ
ト番号１番、７番・・・９１番のスロット３５ａで構成
されるスロット群に巻装された１相分の巻線部７０を示
している。また、図中、実線はリヤ側の配線を、点線は
フロント側の配線をそれぞれ示している。

【００６１】第１巻線７１が、１本の導体線５４を、６
スロット毎のスロット３５ａに、１番地と２番地とを交
互に採るように波状に巻回して、１ターンの波巻き巻線
に形成されている。また、第２巻線７２が、１本の導体
線５４を、６スロット毎のスロット３５ａに、２番地と
１番地とを交互に採るように波状に巻回して、１ターン
の波巻き巻線に形成されている。また、第３巻線７３
が、１本の導体線５４を、６スロット毎のスロット３５
ａに、３番地と４番地とを交互に採るように波状に巻回
して、１ターンの波巻き巻線に形成されている。また、
第４巻線７４が、１本の導体線５４を、６スロット毎の
スロット３５ａに、４番地と３番地とを交互に採るよう
に波状に巻回されて、１ターンの波巻き巻線に形成され
ている。また、第５巻線７５が、１本の導体線５４を、
６スロット毎のスロット３５ａに、５番地と６番地とを
交互に採るように波状に巻回して、１ターンの波巻き巻
線に形成されている。さらに、第６巻線７６が、１本の
導体線５４を、６スロット毎のスロット３５ａに、６番
地と５番地とを交互に採るように波状に巻回されて、１
ターンの波巻き巻線に形成されている。

【００６２】そして、スロット番号１番のスロット３５
ａの１番地からリヤ側に延出する第１巻線７１の端部７
１ｂと、スロット番号９１番のスロット３５ａの１番地
からリヤ側に延出する第２巻線７２の端部７２ｂとが渡
り結線される。また、スロット番号１番のスロット３５
ａの２番地からリヤ側に延出する第２巻線７２の端部７
２ａと、スロット番号９１番のスロット３５ａの３番地
からリヤ側に延出する第４巻線７４の端部７４ｂとが渡
り結線される。また、スロット番号１番のスロット３５
ａの４番地からリヤ側に延出する第４巻線７４の端部７
４ａと、スロット番号９１番のスロット３５ａの５番地
からリヤ側に延出する第６巻線７６の端部７６ｂとが渡
り結線される。また、スロット番号１番のスロット３５
ａの５番地からリヤ側に延出する第５巻線７５の端部７
５ｂと、スロット番号７番のスロット３５ａの４番地か
らリヤ側に延出する第３巻線７３の端部７３ａとが渡り
結線される。さらに、スロット番号１番のスロット３５
ａの６番地からリヤ側に延出する第６巻線７６の端部７
６ａと、スロット番号７番のスロット３５ａの６番地か
らリヤ側に延出する第５巻線７５の端部７５ａとが渡り
結線される。そして、スロット番号１番のスロット３５
ａの３番地からリヤ側に延出する第３巻線７３の端部７
３ｂと、スロット番号７番のスロット３５ａの２番地か
らリヤ側に延出する第１巻線７１の端部７１ａとが、出
力端子（Ｏ）および中線点（Ｎ）となる。

【００６３】これにより、第１乃至第６巻線７１〜７６
を直列に接続して６ターンの１相分の巻線部７０が構成
される。そして、１相分の巻線部７０は、第１、第２お
よび第４巻線７１、７２、７４を直列に接続した３ター
ンの第１分割巻線７０ａと、第６、第５および第３巻線
７６、７５、７３を直列に接続した３ターンの第２分割
巻線７０ｂとを直列に接続したものであり、第１および
第２分割巻線７０ａ、７０ｂとの接続点が中間出力端子
（Ｐ）となる。なお、他の５相分の巻線部７０は、導体
線５４の巻装されるスロット３５ａが１スロットずれて
固定子鉄心３５に巻装された第１乃至第６巻線７１〜７
６を同様に結線して構成されている。

【００６４】そして、スロット番号１番、７番・・・９
１番のスロット群に巻装された巻線群７０と、スロット
番号３番、９番・・・９３番のスロット群に巻装された
巻線群７０と、スロット番号５番、１１番・・・９５番
のスロット群に巻装された巻線群７０とが中性点（Ｎ）
を結線されて３相交流巻線２１Ｂを構成している。同様
に、スロット番号２番、８番・・・９２番のスロット群
に巻装された巻線群７０と、スロット番号４番、１０番
・・・９４番のスロット群に巻装された巻線群７０と、
スロット番号６番、１２番・・・９６番のスロット群に
巻装された巻線群７０とが中性点（Ｎ）を結線されて３
相交流巻線２１Ｃを構成している。さらに、隣り合うス
ロット群に巻装されている巻線部７０の中間出力端子
（Ｐ）同士および出力端子（Ｏ）同士を結線することに
より、等価な２組の三相交流巻線２１Ｂ、２１Ｃの第１
および第２分割巻線７０ａ、７０ｂが並列に接続され
る。そして、各巻線部７０の中間出力端子（Ｐ）を第１
の整流器２４に接続し、出力端子（Ｏ）を第２の整流器
２５に接続することで、図９に示される車両用電源装置
が得られる。

【００６５】このように構成された車両用電源装置にお
いて、電圧調整器２６の分圧抵抗器８５、８６を端子２
６ｃでの電圧を１３．５ｖとなるように予め設定し、車
両用交流発電機２０Ｃを駆動したところ、１２ｖの直流
電圧が第１の整流器２４から出力された。そして、第１
分割巻線７０ａと第２分割巻線７０ｂとが３ターンであ
るので、第１分割巻線７０ａに対する巻線部７０のター
ン数比（分圧比）が２となり、１２ｖ（第１の整流器２
４からの直流電圧）に対して巻線部７０（第２分割巻線
７０ｂ）の分圧比（２）に相当する２４ｖの直流電圧が
第２の整流器２５から出力された。また、発電機の回転
数が２０００ｒｐｍ／ｍｉｎの時に、第１の整流器２４
から０．８ｋＷ、第２の整流器２５から０．８ＫＷの電
力供給が可能となり、発電機の回転数が５０００ｒｐｍ
／ｍｉｎの時に、第１の整流器２４から０．６ｋＷ、第
２の整流器２５から２．２ＫＷの電力供給が可能となっ
た。

【００６６】従って、この実施の形態４においては、６
ターンの巻線部７０をＹ結線して等価な２組の三相交流
巻線２１Ｂ、２１Ｃを構成し、かつ、２組の三相交流巻
線２１Ｂ、２１Ｃの第１および第２分割巻線７０ａ、７
０ｂを並列に接続しているので、６ターンの巻線部２３
をＹ結線して１組の三相交流巻線２１Ｂを構成している
上記実施の形態３に比べて、出力電力の総和を大きくす
ることができた。

【００６７】なお、上記各実施の形態では、毎極毎相当
たりのスロット数が１、２のものについて説明している
が、この発明は、毎極毎相当たりのスロット数が３以上
のものに適用しても、同様の効果が得られる。また、上
記各実施の形態では、電圧調整手段として電圧調整器２
６を用いるものとしているが、電圧調整手段は電圧調整
器２６に限定されるものではなく、出力電圧が一定とな
るように界磁巻線７への通電電流を制御できるものであ
ればよく、例えば車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic
Control Unit）を用いてもよい。

【００６８】また、上記各実施の形態では、整流器を用
いて三相交流巻線の出力を直流に整流して出力するもの
としているが、整流器は必ずしも用いる必要はない。こ
の場合、三相交流巻線の交流出力が直接出力されること
になる。また、上記各実施の形態では、整流器および電
圧調整器が車両用交流発電機に内蔵されているものとし
ているが、図１２に示される従来例のように、整流器お
よび電圧調整器を車両用交流発電機に外付けするように
してもよい。また、上記各実施の形態では、各相の巻線
部の第１および第２分割巻線が同一ターン数に構成され
ているものとしているが、第１および第２分割巻線は同
一ターン数である必要はない。

【００６９】また、上記各実施の形態では、各相の巻線
部が第１および第２分割巻線に分割構成されているもの
としているが、各相の巻線部の分割巻線の数は２つに限
定されるものではなく、出力する電圧の系統数に合わせ
ればよく、例えば３系統の電圧が必要であれば、巻線部
を３つの分割巻線に分割構成すればよい。また、上記各
実施の形態では、各相の巻線部が１本の導体線を波状に
巻装して形成された複数本の波巻き巻線を接続して構成
されているものとしているが、巻線部はこの構成に限定
されるものではなく、例えば多数本のＵ字状の短尺導体
線を連結して形成された複数本の巻線を接続して構成し
てもよく、細い連続導体線を所定回巻回して形成された
環状の巻線を所定スロット毎のスロットに巻装して構成
してもよい。また、上記実施の形態３、４では、スロッ
ト３５ａが毎極毎相当たり２個の割合で等角ピッチに形
成されているものとしているが、スロット３５ａは等角
ピッチに形成されている必要はなく、例えば（α°）と
（６０−α）°とを交互に繰り返すように形成されてい
てもよい。なお、α≠３０である。

【００７０】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００７１】この発明によれば、界磁巻線を有し、該界
磁巻線に給電されて回転磁界を形成する１つの回転子
と、３相分の巻線部をＹ結線して構成された少なくとも
１組の三相交流巻線を有し、上記回転子を内包するよう
に配設され、上記回転磁界が印加されて出力を発生する
１つの固定子と、上記界磁巻線の通電電流を制御して上
記固定子の出力を調整する電圧調整手段とを備えた車両
用電源装置において、上記三相交流巻線の各巻線部が複
数の分割巻線に分割構成され、上記複数の分割巻線の出
力が独立して同時に取り出され、それぞれ異なる電気負
荷に給電されるように構成されているので、複数系統の
異なる電圧を同時に出力し、それぞれ異なる電気負荷に
給電できる車両用電源装置が得られる。

【００７２】また、上記複数の分割巻線の出力がそれぞ
れ独自の整流器により全波整流されるように構成されて
いるので、複数系統の異なる直流電圧を同時に出力する
ことができる。

【００７３】また、上記各巻線部が２つの上記分割巻線
に分割構成されているので、２系統の異なる電圧を同時
に出力することができる。

【００７４】また、一方の上記分割巻線の出力が上記電
圧調整手段により一定に調整され、他方の上記分割巻線
の出力が上記分圧巻線のターン数に基づく分圧比により
一定に制御されるように構成されているので、界磁巻線
の通電電流を制御する電圧調整手段の構成が簡略化され
る。

【００７５】上記一方の分割巻線が低電圧側の分割巻線
であるので、取り出せる出力電力の総和が大きくなる。

【００７６】また、２つの上記分割巻線が同一ターン数
を有するように構成されているので、簡易な構成で、出
力電圧が１：２の２系統の出力を取り出すことができ
る。

【００７７】また、上記固定子は、スロットが毎極毎相
当たり２個の割合で形成され、６スロット毎の該スロッ
トで構成される６つのスロット群が形成された固定子鉄
心を有し、上記各巻線部は、それぞれ隣り合う２つの上
記スロット群に巻装された巻線を直列に接続して構成さ
れ、上記三相交流巻線は、上記各巻線部をＹ結線して構
成されている。これにより、各巻線部を構成する巻線が
所定の電気角の位相差を有するので、特定の次数の高調
波成分がキャンセルされるようになり、電磁音が低減さ
れる。

【００７８】また、上記固定子は、スロットが毎極毎相
当たり２個の割合で形成され、６スロット毎の該スロッ
トで構成される６つのスロット群が形成された固定子鉄
心を有し、上記各巻線部は、上記６つのスロット群のそ
れぞれに巻装された巻線で構成され、上記各巻線部を３
つづつＹ結線して等価な２組の上記三相交流巻線が構成
され、かつ、２組の上記三相交流巻線の同一相を構成す
る上記各巻線部を分割構成する上記複数の分割巻線が並
列に接続されている。これにより、２組の三相交流巻線
の巻線部が所定の電気角の位相差を有するので、特定の
次数の高調波成分がキャンセルされるようになり、電磁
音が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る車両用電源装
置の回路図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る車両用電源装
置に適用される車両用交流発電機を示す断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る車両用電源装
置に適用される車両用交流発電機おける回転子を示す斜
視図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係る車両用電源装
置に適用される車両用交流発電機における固定子の三相
交流巻線を構成する１相分の巻線部の結線状態を説明す
る固定子鉄心のリヤ端面図である。

【図５】 この発明の実施の形態２に係る車両用電源装
置の回路図である。

【図６】 この発明の実施の形態３に係る車両用電源装
置の回路図である。

【図７】 この発明の実施の形態３に係る車両用電源装
置に適用される車両用交流発電機における固定子の三相
交流巻線を構成する１相分の巻線部の結線状態を説明す
る固定子鉄心のリヤ端面図である。

【図８】 この発明の実施の形態３に係る車両用電源装
置に適用される車両用交流発電機における固定子の三相
交流巻線を構成する１相分の巻線部の結線状態を説明す
る固定子鉄心のリヤ端面図である。

【図９】 この発明の実施の形態４に係る車両用電源装
置の回路図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４に係る車両用電源
装置に適用される車両用交流発電機における固定子の三
相交流巻線を構成する１相分の巻線部の結線状態を説明
する固定子鉄心のリヤ端面図である。

【図１１】 従来の車両用電源装置の回路図である。

【図１２】 従来の他の車両用電源装置の回路図であ
る。

【符号の説明】

７ 界磁巻線、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ 三相交
流巻線、２２、２３、７０ 巻線部、２２ａ、２３ａ、
７０ａ 第１分割巻線、２２ｂ、２３ｂ、７０ｂ 第２
分割巻線、２４ 第１の整流器、２５ 第２の整流器、
２６ 電圧調整器（電圧調整手段）、３５ａ スロッ
ト、３７ 回転子、３８ 固定子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G060 AA08 BA02 BA06 BA08 CA01 5H590 CA23 CC24 CC28 CC29 CC36 CD01 CE05 DD64 EB02 FA06 FB01 FC12 GA02 GB02 HA02 HB06 JB09

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 界磁巻線を有し、該界磁巻線に給電され
   て回転磁界を形成する１つの回転子と、 ３相分の巻線部をＹ結線して構成された少なくとも１組
   の三相交流巻線を有し、上記回転子を内包するように配
   設され、上記回転磁界が印加されて出力を発生する１つ
   の固定子と、 上記界磁巻線の通電電流を制御して上記固定子の出力を
   調整する電圧調整手段とを備えた車両用電源装置におい
   て、 上記三相交流巻線の各巻線部が複数の分割巻線に分割構
   成され、上記複数の分割巻線の出力が独立して同時に取
   り出され、それぞれ異なる電気負荷に給電されるように
   構成されていることを特徴とする車両用電源装置。
2. 【請求項２】 上記複数の分割巻線の出力がそれぞれ独
   自の整流器により全波整流されるように構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用電源装置。
3. 【請求項３】 上記各巻線部が２つの上記分割巻線に分
   割構成されていることを特徴とする請求項１または請求
   項２記載の車両用電源装置。
4. 【請求項４】 一方の上記分割巻線の出力が上記電圧調
   整手段により一定に調整され、他方の上記分割巻線の出
   力が上記分圧巻線のターン数に基づく分圧比により一定
   に制御されるように構成されていることを特徴とする請
   求項３記載の車両用電源装置。
5. 【請求項５】 上記一方の分割巻線が低電圧側の分割巻
   線であることを特徴とする請求項４記載の車両用電源装
   置。
6. 【請求項６】 ２つの上記分割巻線が同一ターン数を有
   するように構成されていることを特徴とする請求項３乃
   至請求項５のいずれかに記載の車両用電源装置。
7. 【請求項７】 上記固定子は、スロットが毎極毎相当た
   り２個の割合で形成され、６スロット毎の該スロットで
   構成される６つのスロット群が形成された固定子鉄心を
   有し、 上記各巻線部は、それぞれ隣り合う２つの上記スロット
   群に巻装された巻線を直列に接続して構成され、 上記三相交流巻線は、上記各巻線部をＹ結線して構成さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいず
   れかに記載の車両用電源装置。
8. 【請求項８】 上記固定子は、スロットが毎極毎相当た
   り２個の割合で形成され、６スロット毎の該スロットで
   構成される６つのスロット群が形成された固定子鉄心を
   有し、 上記各巻線部は、上記６つのスロット群のそれぞれに巻
   装された巻線で構成され、 上記各巻線部を３つづつＹ結線して等価な２組の上記三
   相交流巻線が構成され、かつ、 ２組の上記三相交流巻線の同一相を構成する上記各巻線
   部を分割構成する上記複数の分割巻線が並列に接続され
   ていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれ
   かに記載の車両用電源装置。