JP2748295B2 - オルタネ−タ切換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオルタネ−タ切換装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】大型バスにおいては、車内灯が多く消費
電力が大きいため、オルタネ−タが大型化してきてい
る。オネタネ−タを大きくすると、エンジンのクランク
軸の回転をオルタネ−タに伝達するベルトに負担が掛か
るため、ベルトが破損しやすくなる。そこで、オルタネ
−タを２台並列運転させて消費電力の増加に対処するよ
うにしたものが普及されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにオルタネ−
タを２台並列運転したものにおいては、エンジンスイッ
チをオンさせた状態で少なくとも一方のオルタネ−タが
発電不能となった場合には、チャ−ジランプが点灯し、
その旨をドライバに対して警報するようにしている。し
かし、どちらのオルタネ−タが発電不能となったかはド
ライバはチャ−ジランプの点灯から知ることはできなか
った。

【０００４】さらに、発電不能となったオルタネ−タを
電気系統にそのまま接続しておくと他の電気系統に悪影
響を及ぼす恐れがあるため、電気系統から除外する必要
があるが、ハ−ネス等が混ね入っているため、その除外
作業を簡単に行うことはできなかった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的はオルタネ−タを２台並列運転するものに
おいて、２台のオルタネ−タの運転状態を表示する表示
部を設けると共に、オルタネ−タの除外を簡単なスイッ
チ操作に連動して行うことができるオルタネ−タ切換装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わるオルタ
ネ−タ切換装置は、バッテリ電源と、このバッテリ電源
の陽極からエンジンスイッチを介して取り出された電源
線と、バッテリ電源の陽極から前記エンジンスイッチ及
びチャ−ジランプを介して取り出されたチャ−ジランプ
線と、内部に電圧レギュレ−タを備えると共に、Ｒ端子
を介して電圧レギュレ−タの駆動電源が供給され、Ｌ端
子から発電時にＨレベル信号を出力する互いに並列接続
された主及び従オルタネ−タと、主オルタネ−タのＬ端
子と電源線との間に設けられた主オルタネ−タ用チャ−
ジランプと、従オルタネ−タのＬ端子と電源線との間に
設けられた従オルタネ−タ用チャ−ジランプと、チャ−
ジランプ線と主オルタネ−タ用チャ−ジランプのＬ端子
側とを接続する電気配線に設けられた常閉の第１リレ−
と、チャ−ジランプ線と従オルタネ−タ用チャ−ジラン
プのＬ端子側とを接続する電気配線に設けられた常閉の
第２リレ−と、電源線と主オルタネ−タのＲ端子との間
の電気配線に設けられた常閉の第３リレ−と、電源線と
従オルタネ−タのＲ端子との間の電気配線に設けられた
常閉の第４リレ−と、オルタネ−タの並列運転時には第
１乃至第４リレ−を非励磁し、主オルタネ−タの単独運
転時には第２及び第４リレ−を励磁し、従オルタネ−タ
の単独運転時には第１及び第３リレ−を励磁するように
切換える切換えスイッチとを具備している。

【０００７】請求項２に係わるオルタネ−タ切換装置
は、電源線の途中から前記主オルタネ−タ用チャ−ジラ
ンプの電源側と前記従オルタネ−タ用チャ−ジランプの
電源側とにそれぞれ電気配線を施し、各電気配線にダイ
オ−ド及びフュ−ズを配設したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１において、並列運転時に主オルタネ−
タが故障して発電不能となると、主オルタネ−タのＬ端
子がＬレベルとなるため、主オルタネ−タ用チャ−ジラ
ンプが点灯すると共にチャ−ジランプが点灯する。これ
に応答して、切換えスイッチを従オルタネ−タの単独運
転に切換えると、主オルタネ−タのＲ端子にバッテリ電
源が供給されなくなると共にチャ−ジランプが消灯す
る。

【０００９】一方、並列運転時に従オルタネ−タが故障
して発電不能となると、従オルタネ−タのＬ端子がＬレ
ベルとなるため、従オルタネ−タ用チャ−ジランプが点
灯すると共にチャ−ジランプが点灯する。これに応答し
て、切換えスイッチを主オルタネ−タの単独運転に切換
えると、従オルタネ−タのＲ端子にバッテリ電源が供給
されなくなると共にチャ−ジランプが消灯する。

【００１０】請求項２において、ＩＣレギュレ−タ１３
への電源供給ル−トを分け、分離した電源供給ル−トに
フュ−ズを設けるようにしたので、従オルタネ−タ２が
故障しても主オルタネ−タ１の運転に支障をきたさない
ようにすることができる。

【００１１】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例に係わ
るオルタネ−タ切換装置について説明する。図１は本発
明の一実施例に係わるオルタネ−タ切換装置の制御回路
図、図２は同オルタネ−タ切換装置の操作部の平面図で
ある。図１において、１は主オルタネ−タ、２は従オル
タネ−タ、３はオルタネ−タ切換え回路である。主オル
タネ−タ１及び従オルタネ−タ２はその構造が同一であ
るため、主オルタネ−タ１を参照してその構成について
説明する。

【００１２】主オルタネ−タ１は三相交流発電機の交流
出力をシリコンダイオ−ドにより全波整流して直流出力
を出す方式である。１１はステ−タコイル、１２はフィ
−ルドコイル、１３は６つのダイオ−ドＤ１〜Ｄ６より
構成される全波整流回路である。ステ−タコイル１１の
出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗはダイオ−ドＤ１とＤ２との接続
点、ダイオ−ドＤ３とＤ４との接続点、ダイオ−ドＤ５
とＤ６との接続点にそれぞれ接続されると共に、補助ダ
イオ−ドＤ７〜Ｄ９を介して公知のＩＣレギュレ−タ１
３に接続される。さらに、補助ダイオ−ドＤ７〜Ｄ９の
出力はＬ端子、Ｐ端子に接続されている。

【００１３】ＩＣレギュレ−タ１３には前述したフィ−
ルドコイル１２の両端が接続されており、このフィ−ル
ドコイル１２を流れるフィ−ルド電流を制御することに
より、発電電圧を制御している。

【００１４】前述した全波整流回路１３の一方端は接地
され、他端はＢ（バッテリ）端子に接続される。さら
に、ＩＣレギュレ−タ１３の一端はＥ（ア−ス）端子に
接続され、他端はＲ（リレ−）端子に接続される。

【００１５】なお、ＩＣレギュレ−タ１３はＲ端子を介
して供給されるバッテリ２４の電源を駆動電源とし、補
助ダイオ−ドＤ７〜Ｄ９を介して入力される発電電圧の
増減に応じてフィ−ルド電流を減じあるいは増加させる
ように制御して、発電電圧を適正電圧に保つように制御
する。。ところで、Ｒ端子を介して駆動電源が供給され
なくなると、フィ−ルド電流は零になるので、発電電圧
は零となる。

【００１６】主オルタネ−タ１及び従オルタネ−タ２の
Ｅ端子は互いに接続され、ア−スされ、主オルタネ−タ
１及び従オルタネ−タ２のＢ端子は互いに接続され、後
述するバッテリ２４の陽極に接続される。このようにし
て、主及び従オルタネ−タ１及び２が並列運転可能に接
続される。

【００１７】また、前述した主及び従オルタネ−タ１，
２のＬ端子はオルタネ−タ切換え回路３のＬ１端子，Ｌ
２端子にそれぞれ接続される。さらに、前述した主及び
従オルタネ−タ１，２のＲ端子はオルタネ−タ切換え回
路３のＲ１端子，Ｒ２端子に接続される。

【００１８】オルタネ−タ切換え回路３において、Ｌ１
端子は主ＬＥＤ２１、抵抗ｒ１、フュ−ズＦ１、逆方向
に接続されたダイオ−ドＤ１０を介してＰ１端子に接続
される。また、端子Ｌ２は従ＬＥＤ２２、抵抗ｒ２、フ
ュ−ズＦ２、逆方向に接続されたダイオ−ドＤ１１を介
してＰ１端子に接続される。

【００１９】また、主ＬＥＤ２１の陰極はリレ−Ｌ１の
常閉のリレ−スイッチＳ１、逆方向に接続されたダイオ
−ドＤ１２を介して端子Ｐ２に接続される。さらに、従
ＬＥＤ２２の陰極はリレ−Ｌ２の常閉のリレ−スイッチ
Ｓ２、逆方向に接続されたダイオ−ドＤ１３を介して端
子Ｐ２に接続される。なお、主ＬＥＤ２１は主オルタネ
−タ１のＬ端子が短絡されると点灯し、従ＬＥＤ２２は
主オルタネ−タ２のＬ端子が短絡されると点灯される。

【００２０】ここで、Ｐ１端子は電源線ＢＬ、エンジン
スイッチ２３を介してバッテリ２４の陽極に接続される
（このバッテリ２４の陰極は接地される）。さらに、Ｐ
２端子はチャ−ジランプ線ＣＬ、チャ−ジランプ２５を
介して前述したエンジンスイッチ２３とＰ１端子との中
間位置に接続される。

【００２１】また、Ｒ１端子はリレ−Ｒ１の常閉のリレ
−スイッチＳ３を介して抵抗ｒ１とフュ−ズＦ１との接
続点に接続され、Ｒ２端子はリレ−Ｒ２の常閉のリレ−
スイッチＳ４を介して抵抗ｒ２とフュ−ズＦ２との接続
点に接続される。

【００２２】また、ダイオ−ドＤ１０あるいはＤ１１と
Ｐ１端子との中間位置は切換えスイッチ２６のａ１端
子，ａ２端子に接続されている。ａ１端子及びａ２端子
にはそれぞれスイッチＳ５，Ｓ６が互いに連動するよう
に接続されている。図示の位置では切換えスイッチは並
列運転を指示する中間位置にあるが、主オルタネ−タ１
を単独運転させるALT1位置あるいは従オルタネ−タ２を
単独運転させるALT2位置に切換え可能に構成されてい
る。切換えスイッチ２６をALT1側に操作すると、スイッ
チＳ６は接点ｂ２側に閉じられ、切換えスイッチ２６を
ALT2側に操作すると、スイッチＳ５は接点ｂ１側に閉じ
られる。そして、切換えスイッチ２６の接点ｂ１はリレ
−Ｌ１のリレ−コイルＸ１を介してア−ス端子Ｅ１に接
続されると共に、リレ−Ｒ１のリレ−コイルＸ３を介し
てア−ス端子Ｅ１に接続される。さらに、切換えスイッ
チ２６の接点ｂ２はリレ−Ｌ２のリレ−コイルＸ２を介
してア−ス端子Ｅ１に接続されると共に、リレ−Ｒ２の
リレ−コイルＸ４を介してア−ス端子Ｅ１に接続され
る。

【００２３】次に、インパネに設けられたオルタネ−タ
切換えスイッチの正面図について図２を参照して説明す
る。図２において、３１は切換えスイッチＳ５（Ｓ６）
をALT1側（主オルタ運転）、中立位置（並列運転）、AL
T2側（従オルタ運転）に切換える操作ノブである。この
操作ノブ３１の脇には前述した主ＬＥＤ２１、従ＬＥＤ
２２が設けられている。

【００２４】次に、上記のように構成された本発明の一
実施例の動作について説明する。まず最初に、切換えス
イッチ２６は図示した中立位置（並列運転位置）に設定
されているとする。この並列運転位置では、

【００２５】リレ−スイッチＳ１〜Ｓ４はすべて閉じて
いる。この状態において、エンジンスイッチ２３をオン
すると、バッテリ２４、エンジンスイッチ２３、ダイオ
−ドＤ１０、フュ−ズＦ１、主ＬＥＤ２１、Ｌ１端子、
主オルタネ−タ１のＬ端子を介して主オルタネ−タ１の
フィ−ルドコイル１２に流れ込むと共に、バッテリ２
４、エンジンスイッチ２３、チャ−ジランプ２５、ダイ
オ−ドＤ１２、リレ−スイッチＳ１、Ｌ１端子を介して
主オルタネ−タ１のフィ−ルドコイル１２に流れ込む。
この結果、主ＬＥＤ２１及びチャ−ジランプ２５が点灯
し、バッテリ２４の電源によりフィ−ルドコイル１２に
フィ−ルド電流が流され、磁化されたロ−タはステ−タ
コイル１１中を回転し、ステ−タコイル１１の出力端子
Ｕ，Ｖ，Ｗに交流電圧が発生する。このように、ステ−
タコイル１１の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗに交流電圧が発生す
ると、Ｌ端子の電圧はバッテリ電圧と同じとなるため、
主オルタネ−タ１のＬ端子を介して電流は流れ込まなく
なる。従って、主オルタネ−タ１が正常に発電動作を開
始すると、チャ−ジランプ２５及び主ＬＥＤ２１も消灯
する。

【００２６】また同時に、バッテリ２４、エンジンスイ
ッチ２３、ダイオ−ドＤ１１、フュ−ズＦ２、従ＬＥＤ
２２、Ｌ２端子、従オルタネ−タ２のＬ端子を介して従
オルタネ−タ２のフィ−ルドコイル１２に流れ込むと共
に、バッテリ２４、エンジンスイッチ２３、チャ−ジラ
ンプ２５、ダイオ−ドＤ１３、リレ−スイッチＳ２、Ｌ
１端子、従オルタネ−タ２のＬ端子を介して従オルタネ
−タ２のフィ−ルドコイル１２に流れ込む。この結果、
従ＬＥＤ２２及びチャ−ジランプ２５が点灯し、バッテ
リ２４の電源によりフィ−ルドコイル１２にフィ−ルド
電流が流され、磁化されたロ−タはステ−タコイル１１
中を回転し、ステ−タコイル１１の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗ
に交流電圧が発生する。このように、ステ−タコイル１
１の出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗに交流電圧が発生すると、Ｌ端
子の電圧はバッテリ電圧と同じとなるため、従オルタネ
−タ２のＬ端子を介して電流は流れ込まなくなる。従っ
て、従オルタネ−タ１が正常に発電動作を開始すると、
チャ−ジランプ２５及び従ＬＥＤ２２も消灯する。

【００２７】このように、主オルタネ−タ１及び従オル
タネ−タ２が正常に発電動作を行っている間は、チャ−
ジランプ２５、主ＬＥＤ２１、従ＬＥＤ２２はいずれも
消灯し、主及び従オルタネ−タ１，２によりバッテリ２
４が正常に充電を行っていることが運転者に示される。

【００２８】このように主オルタネ−タ１及び従オルタ
ネ−タ２が正常に発電動作を行っている間に、主オルタ
ネ−タ１のＲ端子が接地された場合には、フュ−ズＦ１
に過大な電流が流れ、フュ−ズＦ１が切れた場合でも、
バッテリ２４、ダイオ−ドＤ１１、フュ−ズＦ２、リレ
−スイッチＳ４、Ｒ２端子、従オルタネ−タ２のＲ端子
を介してＩＣレギュレ−タ１３に電源が供給されるた
め、従オルタネ−タ２は正常に発電動作をし続ける。つ
まり、ＩＣレギュレ−タ１３への電源供給ル−トを分
け、分離した電源供給ル−トにフュ−ズを設けるように
したので、主オルタネ−タ１が故障しても従オルタネ−
タ２の運転に支障をきたさないようにすることができ
る。

【００２９】一方、主オルタネ−タ１及び従オルタネ−
タ２が正常に発電動作を行っている間に、従オルタネ−
タ２のＲ端子が接地された場合には、フュ−ズＦ２に過
大な電流が流れ、フュ−ズＦ２が切れた場合でも、バッ
テリ２４、ダイオ−ドＤ１０、フュ−ズＦ１、リレ−ス
イッチＳ３、Ｒ１端子、主オルタネ−タ１のＲ端子を介
してＩＣレギュレ−タ１３に電源が供給されるため、主
オルタネ−タ１は正常に発電動作をし続ける。つまり、
ＩＣレギュレ−タ１３への電源供給ル−トを分け、分離
した電源供給ル−トにフュ−ズを設けるようにしたの
で、従オルタネ−タ２が故障しても主オルタネ−タ１の
運転に支障をきたさないようにすることができる。

【００３０】ところで、主オルタネ−タ１及び従オルタ
ネ−タ２が正常な発電動作を行われている間に、仮に、
主オルタネ−タ１に故障が発生して発電不能になると、
主オルタネ−タ１のＬ端子はア−スされる。この結果、
バッテリ２４、エンジンスイッチ２３、ダイオ−ドＤ１
０、フュ−ズＦ１、抵抗ｒ１、主ＬＥＤ２１、Ｌ１端子
を介して主オルタネ−タ１のＬ端子に電流が流れると共
に、バッテリ２４、エンジンスイッチ２３、チャ−ジラ
ンプ２５、ダイオ−ドＤ１２、リレ−スイッチＳ１、Ｌ
１端子を介して主オルタネ−タ１のＬ端子に電流が流れ
るため、チャ−ジランプ２５が点灯すると共に、主ＬＥ
Ｄ２１が点灯する。この結果、主オルタネ−タ１が故障
したことが知らされる。つまり、運転者はインパネに設
けられた主ＬＥＤ２１が点灯したことをもって、主オル
タネ−タ１が故障したことを知ることができる。

【００３１】運転者は故障した主オルタネ−タ１を並列
運転から解列すべく切換えスイッチ２６を従オルタ運転
位置（ALT2位置）に切換える。この結果、スイッチＳ５
はｂ１端子に閉じ、リレ−コイルＸ１及びＸ３が励磁さ
れ、リレ−スイッチＳ１及びＳ３が開成される。このた
め、チャ−ジランプ２５は消灯するが、主ＬＥＤ２１に
は電流が流れるため、主ＬＥＤ２１は点灯した状態が維
持される。リレ−スイッチＳ３が開成されるため、Ｒ１
端子、主オルタネ−タ１のＲ端子を介してＩＣレギュレ
−タ１３に駆動電源が供給されなくなるため、ＩＣレギ
ュレ−タ１３はフィ−ルドコイル１２にフィ−ルド電流
を流す制御を停止する。これにより、主オルタネ−タ１
の発電動作は停止される。

【００３２】以上のようにして、主オルタネ−タ１の故
障を示す主ＬＥＤ２１が点灯し、運転者が切換えスイッ
チ２６を操作して従オルタネ−タ２の単独運転に切換え
ると、チャ−ジランプ２５は消灯するが、主ＬＥＤ２１
は故障を知らせるために点灯され続ける。

【００３３】一方、主オルタネ−タ１と従オルタネ−タ
２とが正常に並列運転されている間に従オルタネ−タ２
が故障した場合には、前述した主オルタネ−タ１が故障
した場合と同様な原理により従ＬＥＤ２２及びチャ−ジ
ランプ２５が点灯する。その後、切換えスイッチ２６を
主オルタネ−タ１の単独運転に切換えると、チャ−ジラ
ンプ２５は消灯するが、従ＬＥＤ２２は従オルタネ−タ
２が故障していることを知らせるために点灯され続け
る。

【００３４】以上のようにして、主オルタネ−タ１の故
障を示す主ＬＥＤ２１が点灯し、運転者が切換えスイッ
チ２６を操作して従オルタネ−タ２の単独運転に切換え
ると、チャ−ジランプ２５は消灯するが、主ＬＥＤ２１
は故障を知らせるために点灯され続ける。なお、上記実
施例では２台のオルタネ−タの並列運転について述べた
が、オルタネ−タ３台以上の並列運転についても同様に
実施することができる。

【００３５】さらに、上記実施例では切換えスイッチ２
６に応答してリレ−Ｌ１，Ｌ２，Ｘ１，Ｘ２を切換える
ようにしたが、リレ−に限らず他のスイッチ手段を用い
ても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したようにオルタネ−タを２台
並列運転するものにおいて、２台のオルタネ−タの運転
状態を表示する表示部を設けると共に、オルタネ−タの
除外を簡単なスイッチ操作に連動して行うことができる
オルタネ−タ切換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるオルタネ−タ切換装
置の制御回路図。

【図２】同オルタネ−タ切換装置の操作部の平面図。

【符号の説明】

１…主オルタネ−タ、２…従オルタネ−タ、３…オルタ
ネ−タ切換え回路、１１…ステ−タコイル、１２…フィ
−ルドコイル、１３…全波整流回路、１４…ＩＣレギュ
レ−タ、２１…主ＬＥＤ、２２…従ＬＥＤ、２３…エン
ジンスイッチ、２４…バッテリ、２５…チャ−ジラン
プ、２６…切換えスイッチ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリ電源と、 このバッテリ電源の陽極からエンジンスイッチを介して
   取り出された電源線と、 前記バッテリ電源の陽極から前記エンジンスイッチ及び
   チャ−ジランプを介して取り出されたチャ−ジランプ線
   と、 内部に電圧レギュレ−タを備えると共に、Ｒ端子を介し
   て電圧レギュレ−タの駆動電源が供給され、Ｌ端子から
   発電時にＨレベル信号を出力する互いに並列接続された
   主及び従オルタネ−タと、 前記主オルタネ−タのＬ端子と前記電源線との間に設け
   られた主オルタネ−タ用チャ−ジランプと、 前記従オルタネ−タのＬ端子と前記電源線との間に設け
   られた従オルタネ−タ用チャ−ジランプと、 前記チャ−ジランプ線と前記主オルタネ−タ用チャ−ジ
   ランプのＬ端子側とを接続する電気配線に設けられた常
   閉の第１リレ−と、 前記チャ−ジランプ線と前記従オルタネ−タ用チャ−ジ
   ランプのＬ端子側とを接続する電気配線に設けられた常
   閉の第２リレ−と、 前記電源線と前記主オルタネ−タのＲ端子との間の電気
   配線に設けられた常閉の第３リレ−と、 前記電源線と前記従オルタネ−タのＲ端子との間の電気
   配線に設けられた常閉の第４リレ−と、 オルタネ−タの並列運転時には前記第１乃至第４リレ−
   を非励磁し、主オルタネ−タの単独運転時には第２及び
   第４リレ−を励磁し、従オルタネ−タの単独運転時には
   第１及び第３リレ−を励磁するように切換える切換えス
   イッチとを具備したことを特徴とするオルタネ−タ切換
   装置。
2. 【請求項２】 前記電源線の途中から前記主オルタネ−
   タ用チャ−ジランプの電源側と前記従オルタネ−タ用チ
   ャ−ジランプの電源側とにそれぞれ電気配線を施し、各
   電気配線にダイオ−ド及びフュ−ズを配設したことを特
   徴とする請求項１記載のオルタネ−タ切換装置。