JPS58162766A - 車両用直流三線式始動電動機保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は車両等に装備され、内燃機関を始動する始動
電動機の高速回転による破損を防止することができる車
両用直流三線式始動電動機保護装置に関するものである
。

第１図は従来の車両用直流三線式回路を示すブロック図
である。同図において、（１）は三相星形結線した電機
子コイル（１ａ）および界磁コイル（１ｂ）を備え、図
示せぬ車両等に装備され、図示せぬ内燃機関によって回
転駆動される第１の交流発電機、（２）は三相星形結線
した電機子コイル（２ａ）および界磁コイル（２ｂ）を
備え、図示せぬ車両等に装備され、図示せぬ内燃機関に
よって回転駆動される第２の交流発電機、（３）は前記
第１の交流発電機（１）の交流出力を全波整流し、（へ
）側整流出力端子（３ａ）および（ハ）側整流出力端子
（３ｂ）を備えた第１の三相全波整流装置、（４）は前
記第２の交流発電機（２）の交流出力を全波整流し、（
ト）側整流出力端子（４ａ）および（へ）側整流出力端
子（４ｂ）を備えた第２の三相全波整流装置、（５ａ）
および（５ｂ）はそれぞれ前記第１の交流発電機（１）
の界磁コイ０１ｂ）および第２の交流発電機（２）の界
磁コイル（２ｂ）に流れる電流を制御して、第１の交流
発電機（１）および第２の交流発電機（２）の出力電圧
を所望値に制御する第１の電圧調整装置および第２の電
圧調整装置、（６）は第１の三相全波整流装置（３）の
←）＠整流出力端子（３ａ）に接続する（→細配線、（
７）は第１の三相全波整流装置（３）の（へ）側整流出
力端子（３ｂ）と第２の三相全波整流装置（４）の（ト
）側整流出力端禁４ａ）に接続しかつ接地した中性線、
（８）は第２０三相全波整流装置（４）の（へ）側整流
出力端子（４ｂ）に接続する（ハ）細配線、（９ａ）お
よび（９ｈ）はそれぞれ←）細配線（６）と中性線（７
）との間および中性線ｆｆ）と（へ）細配線（８）との
間に接続した第１の電気負荷および第２の電気負荷、（
１０ａ）はその←）側電源端子が←）細配線（６）に接
続する第１の蓄電池、（１０ｂ）はその（→側電源端子
が中性線（７）に接続する第２の蓄電池、（ｌｌａ）は
その固定接点が第１の蓄電池（１０ａ）の←）側電源端
子に接続し、その可動接点が中性線（７）に接続する第
１のバッテリースイッチ、（１１ｂ）はその固定接点が
第２の蓄電池（１０ｂ）の←）電源端子に接続し、その
可動接点が←）細配線（８）に接続する第２のバッテリ
ースイッチ、（１２）はその←）側端子が←）＠配線（
８）に接続する始動電動機、（１３）は一端が←）細配
線（８）に接続する駆動コイル（１３ａ）、（ト）細配
線（６）に接続する常開固定接点（１３ｂ）および始動
電動機（１２）の←）側端子に接続する常開可動接点（
１３ｃ）を備えた始動電動機（１２）の駆動用電磁継電
器、（１４）は一方の固定接点が駆動用電磁継電器（１
３）の駆動コイル（１３ａ）の他端に接続する起動スイ
ッチ、（１５）はその可動接点が起動スイッチ（１４）
の他端に接続し、その同定接点が第１の交流発電機（１
）の電機子コイル（１ａ）の他端に接続する第１のキー
スイッチ、（１６）はその可動接点が中性線（７）に接
続し、その固定接点が第２の交流発電機（２）の電機子
コイル（２ａ）の他端に接続し、第１のキースイッチ（
１５）に連動して動作する第２のキースイッチである。

次に、上記構成による車両用直流三線式回路の動作につ
いて説明する。

まず、内燃機関が停止状態にお諭て、第１のバッテリー
スイッチ（ｌｌａ）、第２のバッテリースイッチ（１１
ｂ）、第１のキースイッチ（１５）、第２のキースイッ
チ（１６）を閉成すると、第１の交流発電機（１）の界
磁コイル（１ｂ）には第１の蓄電池（１０ａ）の（ト）
電源端子−第１のキースイッチ（１５）−界磁コイル（
１ｂ）−第１の電圧調整装置（５ａ）−中性ｉｉｉ＜υ
−第１のバッテリスイッチ（１１ｍ）−第１の蓄電池（
１０ａ）の←）電源端子の閉回路によシ、界磁電流が流
れ、界磁起磁力が発生する。同様に、第２の交流発電機
（２）の界磁コイル（２ｂ）にはＭ２の蓄電池（１０に
＋）の←）電源端子−第２のキースイッチ（１６）−界
磁コイル（２ｂ）−第２の電圧調整装置（ｓｂ）−Ｇ−
）細配線（８）−第２のバッテリー、スイッチ（１１ｂ
）−第２の蓄電池（１０ｂ）の←）電源端子の閉回路に
より、界磁電流が流れ、界磁起磁力が発生する。この状
態で起動スイッチ（１４）を閉成すると、駆動用電磁継
電器（１３）の駆動コイル（１３ａ）には第１の蓄電池
（１０ａ）の（→電源端子−起動スイッチ（１４）−駆
動コイル（１３ａ）　　□閉成状態の第２のバッテリー
スイッチ（ｌｌｂ）　−第２の蓄電池（１０ｂ）−閉成
状態の第１のバッテリースイッチ（１１ａ）−第１の蓄
電池（１０ａ）の←）電源端子の閉回路によシ付勢され
る。このため、駆動コイル（１３ａ）の付勢により、常
開可動接点（１３ｃ）が動作して、常開固定接点（１３
ｂ）に接触する。このため、始動′ｔｊＬ動機（１２）
は直列に接続された第１の蓄電池（１０ａ）および第２
の蓄電池（１０ｂ）の電圧が印加して、回転する。この
ため、図示せぬ内燃機関が始動することにより、第１の
交流発電機（１）および第２の交流発電機（粉が回転す
る。このため、第１の交流発電機（１）の電機子コイル
（１ａ）および第２の交流発電機（２）の電機子コイル
（２ａ）には交流出力が誘起される。これらの交流出力
はそれぞれ第１の三相全波整流装置（３）および第２の
三相全波整流装置（４）によシ、全波整流されたのち、
それぞれ第１の蓄電池（１０ａ）および第２の蓄電池（
１０ｂ）を充電すると共に、第１の電気負荷（９ａ）お
よび第２の電気負荷（９ｂ）に給電する。また、これら
の整流出力はそれぞれ第１の電圧調整装置（５ａ）およ
び第２の電圧調整装置（５ｂ）Ｋより所定値に制御され
る。

しかしながら、従来の内燃機関用直流三耐式駆動装置に
よれは内燃機関が始動したＱち、誤って起動スイッチ（
１４）を閉成し放し、あるいは再閉成を行なった場合、
前記始動電動機（１２）は前記内燃機関によって高速回
転され、破損を起すなどの欠点があった。

したがって、この発明の目的は起動スイッチを閉成し放
し、あるいは再閉成しても、始動電動機が高速回転しな
いように保護することができる車両用直流三線式始動電
動機保護装置を提供するものである。

このような目的を達成するため、この発明は第１および
第２の交流発電機の回転速度が所定値に達したとき、そ
の少なくとも一方から発生する電圧または周波数によっ
て付勢される駆動コイルおよびこの駆動コイルの付勢に
よって開放されるスイッチング素子をもつ少なくとも１
個のセイフテイ回路を備え、このセイフテイ回路のスイ
ッチング素子の開放によシ始動電動機への給電を適所し
、始動電動機を保護するものであシ、以下実施例を用い
て詳細に説明する。

第２図はこの発明に係る車両用直流三線式始動電動機保
護装置の一実施例を示すブロック図である。同図におい
て、（１Ｔ）は三相星形結線された電機子コイル（１７
ａ）、界磁コイル（１７ｂ）および中性点出力端子（１
７ｃ）を備え、図示せぬ内燃機関によって回転駆動され
る第１の交流発電機、（１８）は三相星形結線された電
機子コイル（１８ａ）、界磁・イル（１８ｂ）および中
性点出力端子（１８・）ｉ′を備え、図示せぬ内燃機関
によって回転駆動される第２の交流発電機、（１９）は
駆動コイル（１９ａ）、常閉固定接点（１９ｂ）、常閉
可動接点（１９ｃ）、常開固定接点（１９（１）、前記
常閉可動接点（１９ｃ）に連動して動作する常開可動接
点（１９ｅ）および交流発電機（１１）の誘起電圧を抑
制する立上り遅延抵抗（１９ｆ）を備えた第１のセイフ
テイリレー、（２０）は駆動コイル（２０ａ）、常閉固
定接点（２０ｂ）、常閉可動接点（２０ｃ）　、常開固
定接点（２０ｄ）、前記常開可動接点（２０ｃ）に連動
して動作する常開可動接点（］Ｏｅ）および第２の交流
発電機（１Ｂ）の誘起電圧を抑制する立上シ遅延抵抗（
２０で）を備えた第２のセイフテイリレーである。

なお、上記第１のセフティリレー（１９）において、駆
動コイル（１９ａ）は第１の交流発電機（ＩＴ）の中性
点出力端子（ＩＴｃ）と中性Ｍ（Ｔ）との間に接続する
。また、常閉固定接点（１９ｂ）は駆動用電磁継電器（
１３）の駆動コイル（１３ａ）の一端に接続する。また
、常閉可動接点（１９ｃ）は第２のセイフテイリレー（
２０）Ｏ常閉固定接点（２０ｂ）に接続する。また、常
開固定接点（１９ａ）は第１の交流発電機（ＩＴ）の界
磁コイル（１７ｂ）の一端に接続する。また、常開可動
接点（１９ｅ）は第１のキースイッチ（１５）の固定接
点に接続し、立上シ遅延抵抗（１９ｆ）は常開固定接点
（１９ａ）と常開固定接点（１’９　ｅ　）に接続する
。また、第２のセフティリレー（２０）において、駆動
コイル（２０ａ）は第２の交流発電機（１８）の中性点
出力端子（１８ｃ）と←）側配線（８）との間に接続し
、常閉可動接点（２０ｃ）は←）側配線（８）に接続し
、常開固定接点（２０ｄ）は第２の交流発電機（１Ｂ）
の界磁コイル（１８ｂ）の一端に接続する。また、常開
可動接点（２０ｅ）は第２のキースイッチ（１６）の固
定接点に接続する。また、立上シ遅延抵抗（２０ｆ）は
常開固定接点（２０ａ）と常開可動接点（２０ｅ）との
間に接続する。

次に、上記構成による車両用直流三線式始動電動機保護
装置の動作について説明する。まず、図示せぬ内燃機関
が停止状態において、第１のバッテリースイッチ（１１
ａ）、第２のバッテリースイッチ（１１ｂ）、第１のキ
ースイッチ（１５）、第２のキースイッチ（１６）を閉
成すると、第１の交流発電機（１７）の界磁コイル（１
７ｂ）には第１０蓄電池（１０ａ）の←）電源端子−ｇ
４１のキースイッチ（１５）−第１のセフティリレー（
１９）の立上り遅延抵抗（１９ｆ）　　−第１の交流発
電機（１１）の界磁コイル（ＩＴｂ）−第１の電圧調整
装置（５ａ）−中性線（１）−第１のバッテリースイッ
チ（ｌｌａ）　−第１の蓄電池（１０ａ）の←）電源端
子の閉回路により初期界磁電流が流れ、界磁起磁力を発
生する。同様に、第２の交流発電機（１Ｂ　）／）界磁
コイル（１８ｂ）には第２の蓄電池（１０ｂ）の（→電
源端子−第２のキースイッチ（１６）−第２のセイフテ
イリレ−（２０）の立上シ遅延抵抗（２Ｏｆ）　−第２
の交流発電機（１８）の界磁コイル（１８ｂ）　　−第
２の電圧調整装置（５ｂ）□←）＠配線（８）□第２の
バッテリースイッチ（ｌｌｂ）　−第２の蓄電池（１０
ｂ）の←ン電源端子の閉回路によシ、初期界磁電流が流
れ、界磁起′磁力が発生する。このような状態で、起動
スイッチ（１４）を閉成すると、駆動用電磁継電器（１
３）の駆動コイル（１３ａ）には第１の蓄電池（１０ａ
）の（→電源端子−起動スイッチ（１４）−駆動コイル
（１３ａ）　　−第１のセイフテイリレ＝（１９）の常
閉固定接点（１９ｂ）・常閉可ｍ接点（１９ｃ　）　　
−第２のセイフテイリレー（２０）の常閉固定接点（２
０ｂ）・常閉可動接点（２０Ｃ）−第２のバッテリース
イッチ（１１ｂ）−一第２の蓄電池（１０ｂ）　　−第
１のバッテリースイッチ（ｌｌａ）　−第１の蓄電池（
１０ａ）の←）電源端子の閉回路により、通電される。

仁のため、駆動用電磁継電器（１３）の常開可動接点（
１３Ｃ）が動作して、常開固定接点（１３ｂ）に接触す
る。

このため、始動電動機（１２）は直列に接続された第１
の蓄電池（１０ａ）および第２の蓄電池（１０ｂ）の電
圧が印加し、回転する。この状態で、前記第１の交流発
電機（１Ｔ）の界磁コイル（１７ｂ）および第２の交流
発１４Ｌ機（１８）の界磁コイル（１８ｂ）はそれぞれ
界磁起磁力が発生しているため、図示せぬ内燃機関の始
動によシ、第１の交流発電機（１７）および第２の交流
発電機（１８）の回転速度に応じた電圧がその電機子コ
イル（１７ａ）および（１８ａ）に誘起される。このと
き、第１の交流発電憬（１？Ｊの中性点出力端子（１７
ｃ）の電圧が第１のセイフテイリレー（１９）の駆動コ
イル（１９ａ）に印加し、また、第２の交流発電機（１
８）の中性点出力端子（１８ｃ）の電圧が第２のセイフ
ティリレー（２０）の駆動コイル（２０ａ、）に印加す
る。そして、この電圧が図示せぬ内燃機関の始動完了回
転速度に達したとき、それぞれの駆動コイル（１９ａ）
および（２０ａ）には所定の電流が流れる。この丸め、
それぞれ常閉可動接点（１！ｃ）および常閉可動接点（
２０ｃ）が動作し、常閉固定接点（１９ｂ）および常閉
固定接点（２０ｂ）から離れる。このため、駆動用電磁
継電器（１３）の駆動コイル（１３ａ）への通電が断と
なシ、その常開可動接点（１３ｃ）が動作し、常開固定
接点（１３ｂ）から離れる。このため、始動電動機（１
２）の回転が停止する。このように、内燃機関が始動し
たのち、高速回転になった場合、起動スイッチ（１４）
が閉成しても始動電動機（１２）は許容回転速度以上に
回転されることなく、破損から保護することができる。

また、同時に、前記第１のセフティリレー 動コイル（１９ａ）および第２のセイフティリレー（２
０）の駆動コイル（２０ａ）の通電にょシ、常開可動接
点（１９ｃ）および常開可動接点（２０ｃ）が動作し、
それぞれ常開画定接点（１８ｂ）および常開固定接点（
２０ｂ）に接触する。このため、立上夛遅延抵抗（１８
ｒ）および（２０ｆ）は短絡される。

そして、前記第１の交流発を機（１１）の界磁コイル（
１７ｂ）および第２の交流発電機（１８）の界磁コイル
（１８ｂ）はそれ斗れ第１の電圧調整器（５ａ）および
第２の電圧調整器（５ｂ）を介して直接駆動１ されるため、所定の界磁電流が流れるため、第１の交流
発電機（１１）および第２の交流発電機（１８）の出力
は設計直通シ取シ出すことができる。

また、第３図はこの発明に係る車両用直流三線式始動電
動機保−装置の他の実施例を示すブロンお、動作につい
ては第２図と同様であることけもちるんである。

なお、以上の実施例では中性点出方端子は中性点電圧で
あるが、１相の電圧、三相補助ダイオード出力電圧、あ
るいは中性点、１相のリップル周波数を検出しても同様
にできることはもちろんである。また、セイフテイリレ
ーとして電磁継電器を用いたが、半導体スイッチを用い
てもよいことはもちろんである。

以上詳細に説明したように、この発明に係る車両用直流
三線式始動電動機保護装置によれば内燃機関が始動した
のち、誤って始動スイッチを閉成したまま、あるいは再
閉成しても、始動電動機の破損を防止することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車両用直流三線式始動電動機保護装置を
示すブロック図、第２図はこの発明に係る車両用直流三
線式始動電動機保護装置の一実施例を示すブロック図、
第３図はこの発明に係る車両用直流三線式始動電動機保
護装置の他の実施例を示すブロック図である。 （１）・・・・第１の交流発電機、（１ａ）・・・・電
機子コイル、（１ｂ）・・・・界磁コイル、（２）・・
・・第２の交流発電機、　（２ａ）・・・・電機子’イ
”、（２ｂ）・・・・界磁コイル、　（３）・・・・第
１の三相全波整流装置、（３ａ）・・・・（ト）側整流
出力端子、（３ｂ）・・・・←）＠整流出力端子、（４
）・・・・第２の三相全波整流装置、（４ａ）・・・・
（→側整流出力端子、（４ｂ）・・・・←）側整流出力
端子、（５ａ）・・・・第１の電圧調整装置、（５ｂ）
・・・拳第２の電圧調整装置、（６）・・・・（→側配
線、（わ・・−・・中性線、（８）・・・・←）側配線
、（９ａ）・・・・第１の電気負荷、（９ｂ）・・・・
第２の電気負荷、（１０ａ）・・・・第１の蓄電池、（
１０ｂ）−−−−第２の蓄電池、（ｌｌａ）・・・・第
１のバッテリースイッチ、（１１ｂ）・・嗜・第２のバ
ッチＩ）　−スイッｆ、（１２）・・・・始動電動機、
（１３）・・・・駆動用電磁継電器、（１３ａ）・・・
・駆動コイル、（１３ｂ）・・・・常開固定接点、（１
３”ｃ）・・・・常開可動接点、（１４）・・・・起動
スイッチ、（１５）・・・・第１のキースイッチ、（１
６）・・・・第２のキースイッチ、（１７）・・・・第
１の交流発電機、（ｌｒａ）・・・・電機子コイル、（
１７ｂ）・・・・界磁コイル、（１７ｃ）・・・・中性
点出力端子、（１８）φ・・・第２の交流発電機、（１
８ａ）・・・・電機子コイル、（１８ｂ）・・拳・界磁
コイ／Ｉ／、（１８０）・・・・中性点出力端子、（１
９）・・・・第１のセイフテイリレー、（１９ａ）・・
・・駆動コイル、（１９ｂ）・・・・常閉固定接点、（
１９ｃ）・・・・常閉可動接点、（１９ａ）・・・・常
開固定接点、（１９ｅ）・・・・常開可動接点、（１９
ｆ）・・・・立上り逐電抵抗、（２０）・・・・第２の
セイフテイリレー、（２０ａ）・・・・駆動コイル、（
２０ｂ）・・・・常閉固定接点、（２０ｃ）・・・・常
閉可動接点、（２０ａ）・・・・常開固定接点、（２０
ｅ）・・・・常開可動接点、（２０ｆ）・・・・立上り
遅延抵抗。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　葛野信−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関を始動させる始動電動機と、内燃機関の動作に
   よって回転駆動される第１の交流発電機および第２の交
   流発電機と、この第１および第２の交流発電機の交流出
   力をそれぞれ整流する第１の整流装置および第２の整流
   装置と、この第１および第２の整流装置の各整流出力に
   よりそれぞれ充電される第１の蓄電池および第２の蓄電
   池と、第１および第２の交流発電機の各界磁コイルに流
   れる界磁電流を制御して第１および第２の交流発電機の
   交流出力を所望値に制御する第１の電圧調整装置および
   第２の電圧調整装置と、第１および第２の交流発電機の
   回転速度が所望値に達したとき、ての少なくとも一方か
   ら発生する電圧または周波数によって付勢される駆動コ
   イルおよびこの駆動コイルの付勢によって開放されるス
   イッチング素子をもつ少なくとも１個のセイフテイ回路
   とを備え、このセイフテイ回路のスイッチング素子の開
   放によシ始動電動機への給電を遮断し、始動電動機を保
   護することを特徴とする車両用直流三線式始動電動機保
   護装置。