JP4177331B2 - 車両用回転電機 - Google Patents
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Description
実施の形態
図1はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機を示す縦断面図、図2はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機におけるブラシ周りを示す斜視図、図3はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機を搭載した車両の電気回路を説明する回路図、図4はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機に搭載される発電制御装置の制御部を示すブロック図、図5はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機に搭載されるブラシ摩耗限界検出回路を示す回路図、図6はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機に搭載されるブラシ摩耗限界検出回路におけるブラシ摩耗限界以前の電圧比較器の出力波形を示す図、図7はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機におけるブラシ摩耗限界以前の表示灯点灯用のトランジスタのスイッチング特性を示す図、図8はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機に搭載されるブラシ摩耗限界検出回路におけるブラシ摩耗限界時の入力波形を示す図、図9はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機に搭載されるブラシ摩耗限界検出回路におけるブラシ摩耗限界時の電圧比較器の出力波形を示す図、図10はこの発明の実施の形態に係る車両用交流発電機におけるブラシ摩耗限界時の表示灯点灯用のトランジスタのスイッチング特性を示す図である。
シャフト6は、フロントブラケット1およびリヤブラケット2に回転可能に支持されている。このシャフト6の一端にはプーリ4が固着され、エンジンの回転トルクをベルト(図示せず)を介してシャフト6に伝達できるようになっている。また、回転子7に電流を供給する被給電部としての一対のスリップリング9がシャフト6の他端部に軸心方向に離間して、シャフト6と共に回転可能に配設されている。
整流器12は、固定子8で生じた交流を直流に整流するためのもので、図3に示されるように、プラス側ダイオードd1とマイナス側ダイオードd2とを直列に接続してなるダイオード対が並列に4対接続されて構成され、ケース3内に装着されている。
発電制御装置18は固定子8で生じた交流電圧の大きさを調整するもので、ヒートシンク17に固着されている。
まず、キースイッチ35をキーに差し込み、キースイッチ35を回すことで、スタータ(図示せず)を駆動し、エンジンが駆動される。
そして、電流がバッテリ36からブラシ10およびスリップリング9を介して界磁巻線13に供給され、磁束が発生される。この磁束により、第1のポールコア20の第1の爪状磁極22がN極に着磁され、第2のポールコア21の第2の爪状磁極23がS極に着磁される。一方、エンジンの回転トルクがベルト(図示せず)およびプーリ4を介してシャフト6に伝達され、回転子7が回転される。そこで、固定子巻線16に回転磁界が与えられ、回転子巻線16に起電力が発生する。この交流の起電力が整流器12を通って直流に整流され、バッテリ36に充電され、電気負荷38に供給される。
そして、第1の制御部31は、無発電の状態を検知する手段であり、P端子を介して固定子巻線16の相電圧をモニターし、相電圧が0Vの時にトランジスタ29をONして表示灯37を点灯させる。これにより、搭乗者は、発電機が無発電状態であること、即ちエンジンが停止していることを確認できる。
第3の制御部33は、図5に示されるように、検知部41の電圧に基づいてブラシの摩耗限界を判定する判定回路42と、判定回路42がブラシの摩耗限界を判定したときに表示灯37を点滅表示させる発振回路43とを備えている。この判定回路42には、単電源の電圧比較器COM1が用いられている。そして、検知部41はQ端子を介して検出ターミナル25に接続され、出力部44はトランジスタ29のベースに接続されている。なお、図5において、Q1-Q23はトランジスタ、r1−r19、R4は抵抗、C1はコンデンサ、51−58は定電流源、COM1、COM2は電圧比較器である。
そこで、トランジスタQ19がOFF状態の時に、トランジスタQ18がON/OFF動作することにより、トランジスタQ23がON/OFF動作する。これにより、出力部44からON/OFF信号が出力され、トランジスタ29が図10に示されるようにON/OFF動作して表示灯37が点滅表示される。
また、表示灯37を点灯または点滅させるためのトランジスタ29が直接発電制御装置18からの出力によって動作されるので、トランジスタ29を動作させるための回路が集積回路内に構成されており、部品点数の削減が図られ、コスト低減効果がある。さらに、集積回路30が表示灯37の点滅機構を有しているので、同様に、部品点数の削減が図られ、コスト低減効果がある。
また、ブラシ摩耗限界が表示灯37の点滅表示で報知され、無発電および過電圧の状態が表示灯37の点灯表示で報知されるように構成されているので、搭乗者がブラシ摩耗限界と、無発電および過電圧の状態とを容易に識別できる。
また、上記実施の形態では、発電制御機能(第4の制御部34)および診断機能(第1および第2の制御部31、32)を有する発電制御装置18にブラシ摩耗限界を警報する機能(第3の制御部33)を付加するものとして説明しているが、発電制御機能のみを有する発電制御装置にブラシ摩耗限界を警報する機能を付加してもよいことはいうまでもないことである。
また、上記実施の形態では、判定回路42が検出ターミナル25の電圧に基づいてブラシ摩耗限界を判定するものとしているが、判定回路42が検出ターミナル25に流れる電流に基づいてブラシ摩耗限界を判定するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、車両用交流発電機に適用するものとして説明しているが、本発明は、交流発電機に限らず、交流電動機、交流発電電動機等の回転電機に適用できることはいうまでもないことである。
Claims (3)
- 励磁電流が印加されて磁束を発生する界磁巻線、該磁束により着磁される複数の磁極および該界磁巻線に電気的に接続された被給電部を有する回転子と、ブラシおよび該ブラシを上記被給電部に当接するように付勢するコイルバネを有する給電機構部と、上記ブラシが摩耗して所定長さに達したことを検知するブラシ摩耗限界検知部と、上記ブラシ摩耗限界検知部からの出力をモニターし、該出力が設定値を超えた時点でブラシ摩耗限界検出状態となり、以降該出力と該設定値との大小関係に拘わらず、上記ブラシ摩耗限界検出状態を保持するように構成されたブラシ摩耗限界検出手段と、上記回転子の回転に伴って回転磁界が与えられて起電力を発生する固定子巻線を有する固定子と、上記固定子の出力電圧を一定に制御する制御手段と、を備え、上記ブラシ摩耗限界検出手段と上記制御手段とが同一の集積回路に構成されていることを特徴とする車両用回転電機。
- 上記固定子の出力電圧をモニターし、無発電および過電圧の状態の少なくとも一方の状態を検知する手段を備え、上記無発電および過電圧の状態の少なくとも一方の状態を検知する手段が上記集積回路内に構成されていることを特徴とする請求項1記載の車両用回転電機。
- 表示灯を備え、上記表示灯は、上記ブラシ摩耗限界検出手段がブラシ摩耗限界を検出したときに点滅表示され、上記無発電および過電圧の少なくとも一方の状態を検知する手段が無発電および過電圧の少なくとも一方の状態を検知したときに点灯表示されるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の車両用回転電機。
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