JP2002136076A - 交流発電機 - Google Patents

交流発電機

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JP2002136076A
JP2002136076A JP2000319479A JP2000319479A JP2002136076A JP 2002136076 A JP2002136076 A JP 2002136076A JP 2000319479 A JP2000319479 A JP 2000319479A JP 2000319479 A JP2000319479 A JP 2000319479A JP 2002136076 A JP2002136076 A JP 2002136076A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用交流発電機の直流出力ターミナル装置
6の低コスト化を図る。 【解決手段】 充電線8を電気的に接続するための一対
のナット41、42と三相整流装置5の正極側冷却フィ
ン33とを、正極側冷却フィン33の当接面と一対のナ
ット41、42の当接面との間に挟み込まれる電気絶縁
樹脂よりなる筒状のブッシュ44によって電気的に絶縁
し、また、正極側冷却フィン33とターミナルボルト4
0とを、正極側冷却フィン33とターミナルボルト40
との間に挟み込まれる電気絶縁樹脂よりなる筒状のイン
シュレータ43によって電気的に絶縁するように構成し
ている。そして、ターミナルボルト40にバッテリーを
誤って逆接続しても、電気部品が故障しないように保護
する保護回路9の途中に接続したヒューズ10をブッシ
ュ44内にインサート成形しているので、車両用交流発
電機の部品点数および組付工数の増加を最小限に止める
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転に伴
って交流出力を発生する交流発電機に関するもので、特
に乗用車やトラック等の車両に搭載される内燃機関によ
り回転駆動される車両用交流発電機に係わる。
【0002】
【従来の技術】従来より、界磁巻線を有する回転子と、
この回転子の回転に伴って交流出力を発生する三相の電
機子巻線を有する固定子と、三相の電機子巻線で発生し
た交流出力を整流する複数個のダイオード、これらのダ
イオードのうち正極側ダイオードを冷却するための正極
側冷却フィン、複数個のダイオードのうち負極側ダイオ
ードを冷却するための負極側冷却フィン、および複数個
のダイオードで整流された直流出力をバッテリーに取り
出すための直流出力端子を有する三相整流装置と、界磁
巻線の励磁電流を制御して三相の電機子巻線の発電出力
を制御する電圧調整装置とを備えた車両用交流発電機が
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで、車両用交流発
電機の直流出力端子にバッテリーを誤って逆接続した場
合、車両用交流発電機内に数百A以上の大電流が流れ込
み、瞬時に車両用交流発電機の電気部品、例えば電圧調
整装置の電子制御回路(集積回路)が故障してしまう。
この対策として、車両用交流発電機の直流出力端子に接
続された充電線は、直流出力端子よりも車両側(ボデ
ー)に固定されたヒューズやヒュージブルリンクを介し
てバッテリーのプラス側に接続されている。
【0004】また、その他に、特開平10−80117
号公報のように、車両用交流発電機のブラケットに補助
出力端子を設け、車両用交流発電機の直流出力端子から
補助出力端子までの間にヒュージブルリンクを接続した
ものや、特開平5−30653号公報のように、充電線
からバッテリーまでの間にダイオードとリレースイッチ
を組み合わせてバッテリーを逆接続した場合に接続回路
を遮断する構造としたものが提案されている。
【0005】ところが、従来の車両用交流発電機におい
ては、直流出力端子よりも車両側にヒューズやヒュージ
ブルリンクを設けたり、車両側に保護回路を増設したり
することは、車両用交流発電機の部品点数および組付工
数が増加するので、コストアップとなるという問題が生
じる。
【0006】
【発明の目的】本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
み、交流発電機のターミナルボルトにバッテリーを誤っ
て逆接続しても交流発電機内の電気部品が故障しないよ
うに保護する過電流保護手段を設けた場合でも、交流発
電機の部品点数および組付工数の増加を最小限に止める
ことにより、コストダウンを図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、正極側冷却フィンに交差するように組み付けら
れるターミナルボルトと、このターミナルボルトの正極
側冷却フィンとは逆側の端部に、バッテリーに充電電流
を供給するための充電線を挟み込んで固定するための一
対のナットと、ターミナルボルトおよび一対のナットと
正極側冷却フィンとを電気的に絶縁するための絶縁部材
とを備えた交流発電機において、絶縁部材に、一対のナ
ットから正極側冷却フィンを経て電気部品へ流れる過負
荷電流を遮断する過電流保護手段を一体的に設けてい
る。
【0008】それによって、交流発電機のターミナルボ
ルトにバッテリーを誤って逆接続した場合でも、過電流
保護手段が作動して、交流発電機の電気部品へ過負荷電
流が流れ込むことはないので、交流発電機の電気部品が
故障しない。したがって、ターミナルボルトおよび一対
のナットと正極側冷却フィンとを電気的に絶縁するため
の絶縁部材に、過電流保護手段を一体的に設けているの
で、実質的な部品点数および組付工数の増加を抑えるこ
とができるので、コストダウンを図ることができる。
【0009】請求項2に記載の発明によれば、正極側冷
却フィンの当接面とナットの当接面との間に挟み込まれ
た電気絶縁樹脂よりなる筒状体に、過電流保護手段をイ
ンサート成形しているので、実質的な部品点数および組
付工数の増加を抑えることができるので、コストダウン
を図ることができる。また、請求項3に記載の発明によ
れば、過電流保護手段を、正極側冷却フィンの当接面と
ナットの当接面との両面に共に電気的に接続することに
より、一対のナットから正極側冷却フィンへ流れる過負
荷電流を遮断できるので、交流発電機の電気部品へ過負
荷電流が流れ込むことはない。
【0010】請求項4に記載の発明によれば、過電流保
護手段を、正極側冷却フィンの当接面または前記ナット
の当接面のいずれかの当接面に接続端子金具を介して電
気的に接続しても良い。また、請求項5に記載の発明に
よれば、一対のナットと正極側冷却フィンとを電気的に
絶縁するための電気絶縁樹脂よりなる第2筒状体に、過
電流保護手段をインサート成形しているので、実質的な
部品点数および組付工数の増加を抑えることができるの
で、コストダウンを図ることができる。
【0011】請求項6および請求項7に記載の発明によ
れば、正極側冷却フィンの当接面と前記ナットの当接面
との間に挟み込まれた電気絶縁樹脂よりなる第1筒状体
に、正極側冷却フィンの当接面とナットの当接面との両
面にそれぞれ電気的に接続された一対の接続端子金具を
インサート成形し、且つ第1絶縁部材の外周面に当接す
るように組み付けられる電気絶縁樹脂よりなる第2筒状
体に、過電流保護手段をインサート成形すると共に、一
対の接続端子金具と過電流保護手段とをコネクタ接合に
より電気的に接続しているので、実質的な部品点数およ
び組付工数の増加を抑えることができるので、コストダ
ウンを図ることができる。
【0012】請求項8に記載の発明によれば、過電流保
護手段として、過電流が流れるとそれ自身の発生熱で溶
断するように設けられた可溶体を有するヒューズを用い
ても良い。また、請求項9に記載の発明によれば、ナッ
トは、前記充電線を前記ターミナルボルトの先端側に接
続する充電線接続手段であることを特徴としている。さ
らに、請求項10に記載の発明によれば、電気部品と
は、界磁巻線へ供給する励磁電流を制御して多相の電機
子巻線の出力電圧を調整する電子制御回路を有する電圧
調整装置であることを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。 〔第1実施形態の構成〕図1ないし図4は本発明の第1
実施形態を示したもので、図1は車両用交流発電機のリ
ヤ側構造を示した図で、図2は車両用交流発電機の直流
出力ターミナル装置を示した図で、図3は車両用交流発
電機の電気回路を示した図である。
【0014】本実施形態の車両用交流発電機は、例えば
乗用車やトラック等の車両に搭載される内燃機関(以下
エンジンと言う)によって回転駆動されることにより発
電する車両用回転発電機(車両用オルタネータとも言
う)である。この車両用交流発電機は、外郭を形成する
ハウジング1と、このハウジング1内において回転自在
に支持されて、例えば周方向にN極とS極とが交互に配
置される複数個の爪状磁極片を持つランデル型のポール
コア(図示せず)の中央部に巻装された界磁巻線2を有
する回転子と、ハウジング1の内周に支持固定された固
定子鉄心(図示せず)に巻装された三相の電機子巻線3
を有する固定子と、ハウジング1の後端側に一体的に設
置された電圧調整装置4と、この電圧調整装置4の近傍
に設置された三相整流装置5と、この三相整流装置5の
端部に設けられた直流出力ターミナル装置6と、バッテ
リー7へ充電電流を供給するための充電線8とから構成
されている。
【0015】ハウジング1は、一対のフロントフレーム
11およびリヤフレーム12よりなる。フロントフレー
ム11およびリヤフレーム12には、ポールコアの軸方
向の両端面に取り付けられた冷却ファン(図示せず)の
回転に伴って冷却風が通過する通気孔11a、12aが
多数形成されている。また、リヤフレーム12は、複数
本のスタッドボルト14を用いてフロントフレーム11
のリヤ側端面に締め付け固定されている。また、リヤフ
レーム12のリヤ側には、三相整流装置5を構成する整
流装置構成部材およびリヤカバー13が複数個の固定ボ
ルト15およびナット16を用いて締め付け固定されて
いる。なお、リヤカバー13には、冷却風が通過する通
気孔13aが多数形成されている。
【0016】回転子は、界磁として働く部分で、フロン
ト側端部にプーリを固定したシャフト(回転軸)と一体
的に回転するロータである。界磁巻線2は、ランデル型
のポールコアの中央部に巻回された界磁コイルで、両端
の端末部が2個のスリップリング18にそれぞれ電気的
に接続されている。そして、界磁巻線2に励磁電流が流
れると、ランデル型のポールコアの一方の爪状磁極片が
全てN極となり、他方の爪状磁極片が全てS極となる。
なお、2個のスリップリング18は、2個のブラシ19
と摺接することにより電圧調整装置4から励磁電流が供
給される。
【0017】三相の電機子巻線3は、固定子鉄心(電機
子鉄心、ステータコア)の多数のスロットに巻装され、
ポールコアの回転に伴って三相交流出力が誘起する電機
子巻線(ステータコイル)であって、Y結線により接続
されている。また、三相の電機子巻線3の中性点および
各端末線は、図4(a)に示したように、三相整流装置
5の各交流入力端子29に電気的に接続されている。な
お、三相の電機子巻線3をΔ結線しても良い。
【0018】電圧調整装置4は、本発明の電気部品に相
当するもので、界磁巻線2へ供給する励磁電流を制御し
て三相の電機子巻線3の出力電圧を調整するハイブリッ
ドIC等の集積回路(電子制御回路:図示せず)を有し
ている。この電圧調整装置4は、バッテリー7や三相整
流装置5等の他の電気部品と電気的に接続するための各
種外部接続端子が電気絶縁樹脂にインサート成形された
端子台(図示せず)、およびこの端子台内に保持された
発熱部品を冷却するための冷却フィン21等から構成さ
れている。また、端子台は、内部にハイブリッドIC等
の集積回路を収容しており、車両用交流発電機の外部の
電気部品(例えばバッテリー7)に接続するための略長
円筒形状のコネクタ部22を一体成形している。そし
て、冷却フィン21は、端子台と共にリヤフレーム12
に固定ねじ(図示せず)により締め付け固定されてい
る。
【0019】なお、各種外部接続端子として、正極側直
流出力端子(B端子)、発電検出用入力端子(P端
子)、励磁電流出力端子(F端子)、アース端子(E端
子)、バッテリー7の正極側にイグニッションスイッチ
24を介して電気的に接続する外部接続端子(IG端
子)、バッテリー電圧を検出するための電圧検出用端子
(S端子)、チャージランプ25に電気的に接続する外
部接続端子(L端子)等を有している。ここで、イグニ
ッションスイッチ24およびバッテリー7の正極側は、
スイッチ26を介して電気負荷(例えば照明装置、表示
装置、警報装置または空調装置等の車載電気部品)27
に電気的に接続されている。
【0020】三相整流装置5は、図4(a)、(b)に
示したように、端子台31、絶縁スペーサ32、正極側
冷却フィン33および負極側冷却フィン34等を積層し
て構成されている。端子台31は、例えばポリフェニレ
ンスルフィド(PPS)樹脂等の電気絶縁樹脂よりな
り、内部に4個の交流入力端子29をインサート成形し
た端子保持部材である。絶縁スペーサ32は、PPS樹
脂等の電気絶縁樹脂よりなり、端子台31のボス部31
aの外周に嵌め合わされ、正極側冷却フィン33と負極
側冷却フィン34とを電気的に絶縁するためのインシュ
レータである。正極側冷却フィン33と負極側冷却フィ
ン34とは、所定の絶縁隙間を隔てて重なり合うように
積層されて、純アルミニウム等の熱伝導性に優れる導電
性金属板により略C字形状に一体成形され、リヤフレー
ム12の側壁面に沿うように配されている。正極側、負
極側冷却フィン33、34は、正極側、負極側ダイオー
ド35、36を4個ずつ保持固定すると共に、正極側、
負極側ダイオード35、36の発熱を放熱する放熱フィ
ンである。
【0021】複数個の正極側、負極側ダイオード35、
36は、三相の電機子巻線3で発生した交流出力を整流
して直流出力に変換する複数個の整流素子である。これ
らの正極側、負極側ダイオード35、36の一端側の各
リード線35a、36aは、図4(a)に示したよう
に、各交流入力端子29に半田付け等の手段により電気
的に接続され、他端側は、正極側、負極側冷却フィン3
3、34の各保持部33a、34aに半田付け等の手段
により電気的に接続されている。4個の正極側ダイオー
ド35は、本発明の正極側整流素子を構成する。
【0022】また、正極側、負極側冷却フィン33、3
4には、複数個のパイプリベット37が挿通する複数個
の貫通穴がそれぞれ形成されている。また、正極側冷却
フィン33の端部には、直流出力ターミナル装置6を取
り付けるための丸穴形状の取付穴38が形成されてい
る。なお、これらの端子台31、絶縁スペーサ32、正
極側、負極側冷却フィン33、34およびパイプリベッ
ト37等の整流装置構成部材は、図4(b)に示したよ
うに、複数個の固定ボルト15およびナット16により
リヤカバー13と共に、リヤフレーム12の共締め支持
部39に締め付け固定されている。
【0023】直流出力ターミナル装置6は、正極側冷却
フィン33の取付穴38内に挿入または圧入されたター
ミナルボルト40と、このターミナルボルト40の先端
部に組み付けられる一対のナット41、42と、正極側
冷却フィン33とターミナルボルト40および一対のナ
ット41、42とを電気的に絶縁するための絶縁部材と
から構成されている。
【0024】ターミナルボルト40は、正極側冷却フィ
ン33の図示下端面側に配置されて、正極側冷却フィン
33の図示上端面(当接面)より先端側が突出するよう
に取付穴38内に保持される鍔状部51、およびこの鍔
状部51の中央部より軸方向外方(図示上方)に延びる
軸状部52等を有している。軸状部52は、正極側冷却
フィン33の面方向に対して直交する方向(正極側冷却
フィン33の板厚方向、三相整流装置5の積層方向)に
延びるように設けられている。軸状部52の先端部の外
周には、一対のナット41、42が螺合する雄ねじ部
(外周ねじ部)53が形成されている。
【0025】一対のナット41、42間には、バッテリ
ー7に充電電流を供給するための充電線8の接続端子金
具23が挟み込まれている。一対のナット41、42
は、充電線8をターミナルボルト40の軸状部52の先
端側に接続する充電線接続手段である。なお、充電線8
の接続端子金具23に設けられた取付穴(図示せず)を
ターミナルボルト40の軸状部52に嵌め合わせた後
に、一対のナット41、42間に挟み込まれる。
【0026】絶縁部材は、正極側冷却フィン33とター
ミナルボルト40とを電気的に絶縁するための筒状のイ
ンシュレータ43、および正極側冷却フィン33と一対
のナット41、42とを電気的に絶縁するための筒状の
ブッシュ44等から構成されている。インシュレータ4
3は、PPS樹脂等の電気絶縁樹脂よりなる第1筒状体
で、正極側冷却フィン33の取付穴38内に挿入または
圧入されている。このインシュレータ43は、正極側冷
却フィン33の図示下端面とターミナルボルト40の鍔
状部51の図示上端面との間に挟み込まれる円環状の鍔
状部54、および正極側冷却フィン33の穴壁面と軸状
部52の外周面との間に挟み込まれた円筒状部55等か
ら構成されている。なお、円筒状部55内には、ターミ
ナルボルト40の軸状部52が挿通する挿通孔55aが
形成されている。
【0027】ブッシュ44は、ゴム等の電気絶縁樹脂よ
りなる第2筒状体(本発明の筒状体に相当する)で、軸
状部52の外周に嵌め合わされ、正極側冷却フィン33
の当接面と一対のナット41、42の当接面との間に挟
み込まれて保持固定されている。そして、ブッシュ44
は、電気絶縁樹脂に、後記する保護回路9がインサート
成形されている。このブッシュ44の図示下端面には、
正極側冷却フィン33の図示上端面(当接面)に液密的
に密着(接触)するフィン側接触面が形成され、図示上
端面には、一対のナット41、42の図示下端面(当接
面)に液密的に密着(接触)するナット側接触面が形成
されている。
【0028】なお、ブッシュ44の図示下端面には、正
極側冷却フィン33の当接面が当接する座部56が設け
られ、ブッシュ44の図示上端面には、一対のナット4
1、42の当接面が当接する座部57が設けられてい
る。また、座部57は、ブッシュ44の図示上端面より
も所定寸法だけ凹んだ凹状部58に設けられている。ま
た、ブッシュ44内には、ターミナルボルト40の軸状
部52が挿通する挿通孔44aが形成されている。
【0029】保護回路9は、車両用交流発電機の電気部
品(例えば電圧調整装置4の集積回路)が故障しないよ
うに保護するための過電流保護手段を含んで構成される
導電線で、ブッシュ44を構成する電気絶縁樹脂にイン
サート成形されている。この保護回路9は、一対のナッ
ト41、42から正極側冷却フィン33へ流れる過負荷
電流を遮断するヒューズ10、このヒューズ10の一端
側に半田付けや溶接等により接続された接続端子金具
(ターミナル)48、およびヒューズ10の他端側に半
田付けや溶接等により接続された接続端子金具(ターミ
ナル)49等を有している。
【0030】そして、ヒューズ10は、本発明の過電流
保護手段に相当するもので、車両用交流発電機の許容電
流以上の過電流が流れるとそれ自身の発生熱で溶断する
ように設けられた可溶体(ヒューズエレメント)を有し
ている。可溶体の一端は、正極側冷却フィン33の接触
面に接続端子金具48を介して直列接続され、可溶体の
他端は、一対のナット41、42の接触面に接続端子金
具49を介して直列接続されている。なお、可溶体の素
材としては、一般に銀、銅、亜鉛、錫、鉛あるいはこれ
らの合金が使用される。接続端子金具48、49の端部
は、正極側冷却フィン33、一対のナット41、42の
接触面への接触面積を大きくするために略円環状に形成
されている。この円環状部48a、49aは、ブッシュ
44の筒方向の両端面にて露出している。なお、接続端
子金具48、49は、純アルミニウム等の導電性金属が
使用される。
【0031】〔第1実施形態の組付方法〕次に、本実施
形態の直流出力ターミナル装置6の組付方法を図1およ
び図2に基づいて簡単に説明する。
【0032】先ず、正極側冷却フィン33の取付穴38
内に、鍔状部54が正極側冷却フィン33の図示下端面
側に位置するように、インシュレータ43の円筒状部5
5を差し込む。次に、正極側冷却フィン33の図示上端
面(当接面)よりターミナルボルト40の軸状部52の
先端側が突出するように、軸状部52を円筒状部55の
挿通孔55a内に挿入または圧入する。
【0033】次に、ターミナルボルト40の軸状部52
の外周に、保護回路9、すなわち、ヒューズ10、接続
端子金具48、49をインサート成形したブッシュ44
を嵌め合わせる。次に、ブッシュ44の図示上端面(座
部57)よりも図示上方に突出した軸状部52の雄ねじ
部53に一対のナット41、42を螺合させる。そし
て、工具を用いて一対のナット41、42を軸状部52
に締め付けることにより、ターミナルボルト40の鍔状
部51の図示上端面と一対のナット41、42の図示下
端面との間に、インシュレータ43の鍔状部54、正極
側冷却フィン33およびブッシュ44が軸方向(正極側
冷却フィン33の板厚方向)に積層された状態で締め付
け固定される。
【0034】次に、充電線8の接続端子金具23に設け
られた取付穴をターミナルボルト40の軸状部52に引
っ掛けて嵌め合わせた後に、軸状部52の雄ねじ部53
にナット41を螺合させる。そして、工具を用いてナッ
ト41を軸状部52に締め付けることにより、ナット4
1の図示下端面とナット42の図示上端面との間に、充
電線8の接続端子金具23が挟み込まれて締め付け固定
される。これらにより、複数の保持部33aにて各正極
側ダイオード35が半田付け等された正極側冷却フィン
33は、保護回路9(接続端子金具48、ヒューズ1
0、接続端子金具49)、一対のナット41、42を介
して、バッテリー7に充電電流を供給するための充電線
8の接続端子金具23と電気的に接続されることにな
る。
【0035】〔第1実施形態の作用〕次に、本実施形態
の車両用交流発電機の作用を図1ないし図4に基づいて
簡単に説明する。
【0036】エンジンが停止している時に、イグニッシ
ョンスイッチ24をONすると、IG端子にバッテリー
電圧が加わるので、これを電圧調整装置4が検出し、界
磁巻線2に初期励磁電流を流す。このとき、車両用交流
発電機の回転子がまだ回転していないので、発電が行わ
れず、P端子の電圧は0Vで、これを電圧調整装置4が
検出し、チャージランプ25を点灯させる。
【0037】エンジンの回転動力がベルト等の伝動手段
を介してプーリに伝達されると、シャフトが回転するこ
とにより回転子が回転する。このとき、シャフトと一体
的にランデル型のポールコア、界磁巻線2および2個の
スリップリング18が回転する。そして、電圧調整装置
4の作用によりF側、B側ブラシターミナル、2個のブ
ラシ19、2個のスリップリング18を介して界磁巻線
2に励磁電流が供給されることにより、ポールコアの一
方の爪状磁極片が全てN極となり、他方の爪状磁極片が
全てS極となる。
【0038】そして、回転子と相対回転する固定子の固
定子鉄心に巻かれた三相の電機子巻線3に順次交流電流
が誘起する。この三相の交流電流は、各交流入力端子2
9を経て4個の正極側ダイオード35および4個の負極
側ダイオード36に入力されることにより、三相の交流
電流が整流され直流電流に変換される。そして、三相の
電機子巻線3の発電電圧がバッテリー電圧を越えると、
三相整流装置5によって整流された直流電流が正極側冷
却フィン33→接続端子金具48→ヒューズ10→接続
端子金具49→ナット42→接続端子金具23→充電線
8を経てバッテリー7に供給される。これにより、バッ
テリー7に充電電流が流れることによりバッテリー7が
充電される。
【0039】〔第1実施形態の効果〕以上のように、本
実施形態の車両用交流発電機の直流出力ターミナル装置
6は、正極側冷却フィン33とターミナルボルト40と
を、正極側冷却フィン33とターミナルボルト40との
間に圧入または挿入される電気絶縁樹脂よりなる第1筒
状体としてのインシュレータ43によって電気的に絶縁
するように構成している。また、接続端子金具23を挟
み込んで締め付け固定することで、バッテリー7へ充電
電流を供給するための充電線8の端末線を電気的に接続
するための一対のナット41、42と三相整流装置5の
正極側冷却フィン33とを、正極側冷却フィン33の当
接面と一対のナット41、42の当接面との間に挟み込
まれる電気絶縁樹脂よりなる第2筒状体としてのブッシ
ュ44によって電気的に絶縁するように構成している。
【0040】したがって、一対のナット41、42の当
接面と正極側冷却フィン33の当接面との間に電気的に
接続されるヒューズ10を含んで構成される導電線(保
護回路9)は、従来では一対のナット41、42と正極
側冷却フィン33とを電気的に接続するターミナルボル
ト40に対して独立した導電体となり、ターミナルボル
ト40に充電電流は流れることはなく、ターミナルボル
ト40を介してバッテリー7と車両用交流発電機の電気
部品(電圧調整装置4、三相整流装置5)とが導通する
ことはない。これにより、バッテリー7と車両用交流発
電機の電気部品とは、一対のナット41、42の当接面
と正極側冷却フィン33の当接面との間に形成される保
護回路9を介して電気的に接続される。
【0041】そして、ターミナルボルト40にバッテリ
ー7を誤って逆接続しても、車両用交流発電機内の電気
部品(例えば電圧調整装置4の集積回路等)が故障しな
いように保護する保護回路9の途中に接続したヒューズ
10をブッシュ44内にインサート成形している。すな
わち、ヒューズ10をインサート成形したブッシュ44
を、インシュレータ43を介して挿入または圧入された
ターミナルボルト40の鍔状部51と一対のナット4
1、42との間に挟み込んで締め付け固定している。
【0042】それによって、車両用交流発電機のターミ
ナルボルト40にバッテリー7を誤って逆接続した場合
でも、車両用交流発電機の許容電流以上の過電流が保護
回路9に流れ、ヒューズ10自身の発生熱でヒューズ1
0が溶断することにより、車両用交流発電機内の電気部
品(例えば電圧調整装置4の集積回路等)へ過負荷電流
が流れ込むことはないので、交流発電機内の電気部品が
故障しない。
【0043】また、本実施形態の車両用交流発電機の直
流出力ターミナル装置6では、車両用交流発電機内の電
気部品が故障しないように保護する保護回路9の途中に
接続したヒューズ10を、本来は正極側冷却フィン33
と一対のナット41、42とを電気的に絶縁するための
電気絶縁樹脂よりなるブッシュ44内にインサート成形
している。これにより、車両用交流発電機内に保護回路
9を一体的に構成することができる。すなわち、車両用
交流発電機の直流出力ターミナル装置6を構成する部品
は、実質的に増加することはないので、従来の技術で発
生する部品点数および組付工数の増加を最小限に止める
ことが可能となる。これにより、車両用交流発電機のコ
ストダウンを図ることができる。
【0044】〔第2実施形態〕図5は本発明の第2実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の直流出力ター
ミナル装置を示した図である。
【0045】本実施形態のブッシュ44は、フィン接触
面側が接続端子金具48で正極側冷却フィン33の当接
面に間接的に接続し、ナット接触面側がヒューズ10で
一対のナット41、42の当接面に直接的に接続し、こ
れらを電気絶縁樹脂によりインサート成形している。な
お、ヒューズ10の図示上端部は、一対のナット41、
42の接触面への接触面積を大きくするために略円環状
に形成されている。この円環状部10aは、ブッシュ4
4の図示上端面(座部57)にて露出している。
【0046】〔第3実施形態〕図6は本発明の第3実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の直流出力ター
ミナル装置を示した図である。
【0047】本実施形態のブッシュ44は、フィン接触
面側がヒューズ10で正極側冷却フィン33の当接面に
直接的に接続し、ナット接触面側が接続端子金具49で
一対のナット41、42の当接面に間接的に接続し、こ
れらを電気絶縁樹脂によりインサート成形している。な
お、ヒューズ10の図示下端部は、正極側冷却フィン3
3の接触面への接触面積を大きくするために略円環状に
形成されている。この円環状部10bは、ブッシュ44
の図示下端面(座部56)にて露出している。
【0048】〔第4実施形態〕図7は本発明の第4実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の直流出力ター
ミナル装置を示した図である。
【0049】本実施形態のブッシュ44は、フィン接触
面側がヒューズ10で正極側冷却フィン33の当接面に
直接的に接続し、ナット接触面側もヒューズ10で一対
のナット41、42の当接面に直接的に接続し、これら
を電気絶縁樹脂によりインサート成形している。なお、
ヒューズ10の両端部には、円環状部10a、10bが
それぞれ設けられている。
【0050】〔第5実施形態〕図8は本発明の第5実施
形態を示したもので、車両用交流発電機の直流出力ター
ミナル装置を示した図である。
【0051】本実施形態の絶縁部材は、ターミナルボル
ト40および一対のナット41、42と正極側冷却フィ
ン33とを電気的に絶縁するための第1絶縁部材(以下
ブッシュ44と言う)、およびこのブッシュ44とは独
立して設けられた第2絶縁部材(以下ヒューズホルダ6
1と言う)を有している。ブッシュ44は、正極側冷却
フィン33の当接面と一対のナット41、42の当接面
との間に挟み込まれた電気絶縁樹脂よりなる第1筒状体
である。
【0052】そして、ブッシュ44は、正極側冷却フィ
ン33の当接面と一対のナット41、42の当接面との
両面にそれぞれ電気的に接続された一対の接続端子金具
(雌型コネクタ端子)48、49がインサート成形され
ている。接続端子金具48、49の端部は、正極側冷却
フィン33、一対のナット41、42の接触面への接触
面積を大きくするために略円環状に形成されている。こ
の円環状部48a、49aは、ブッシュ44の筒方向の
両端面にて露出している。なお、接続端子金具48、4
9は、純アルミニウム等の導電性金属が使用される。
【0053】ヒューズホルダ61は、ブッシュ44の外
周面に当接するように組み付けられる電気絶縁樹脂より
なる第2筒状体である。そして、ヒューズホルダ61
は、車両用交流発電機の電気部品(例えば電圧調整装置
4の集積回路)が故障しないように保護するための保護
回路(過電流保護手段を含んで構成される導電線)62
がインサート成形されている。
【0054】なお、保護回路62は、一対のナット4
1、42から正極側冷却フィン33へ流れる過負荷電流
を遮断するヒューズ(図示せず)、このヒューズの一端
側に半田付けや溶接等により接続された接続端子金具
(雄型コネクタ端子)63、およびヒューズの一端側に
半田付けや溶接等により接続された接続端子金具(雄型
コネクタ端子)64等を有している。そして、接続端子
金具63、64は、一対の接続端子金具48、49とコ
ネクタ接合により電気的に接続されるように構成されて
いる。
【0055】〔他の実施形態〕本実施形態では、本発明
を、例えば乗用車やトラック等の車両に搭載される内燃
機関(エンジン)により回転駆動される車両用交流発電
機(車両用オルタネータとも言う)に適用したが、本発
明を、車両搭載用エンジンを除く内燃機関、電動モー
タ、水車、風車等の駆動源により回転駆動される交流発
電機に適用しても良い。
【0056】本実施形態では、複数個の整流素子として
複数個の正極側、負極側ダイオード35、36を使用し
たが、複数個の整流素子としてMOS−FET等の半導
体スイッチング素子を使用しても良い。また、本実施形
態では、正極側冷却フィン33と負極側冷却フィン34
とが所定の絶縁隙間を隔てて重なり合うように積層され
ているが、正極側冷却フィン33と負極側冷却フィン3
4とが所定の絶縁隙間を隔てて同一平面上に位置するよ
うに配しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用交流発電機のリヤ側構造を示した平面図
である(第1実施形態)。
【図2】図1のA−A断面図である(第1実施形態)。
【図3】車両用交流発電機の電気回路を示した回路図で
ある(第1実施形態)。
【図4】(a)、(b)は車両用交流発電機の三相整流
装置の主要構造を示した断面図である(第1実施形
態)。
【図5】車両用交流発電機の直流出力ターミナル装置を
示した断面図である(第2実施形態)。
【図6】車両用交流発電機の直流出力ターミナル装置を
示した断面図である(第3実施形態)。
【図7】車両用交流発電機の直流出力ターミナル装置を
示した断面図である(第4実施形態)。
【図8】車両用交流発電機の直流出力ターミナル装置を
示した斜視図である(第5実施形態)。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 界磁巻線 3 三相の電機子巻線 4 電圧調整装置(電気部品) 5 三相整流装置 6 直流出力ターミナル装置 7 バッテリー 8 充電線 9 保護回路(過電流保護手段を含んで構成される導電
線) 10 ヒューズ(過電流保護手段) 33 正極側冷却フィン 34 負極側冷却フィン 35 正極側ダイオード(正極側整流素子) 36 負極側ダイオード(負極側整流素子) 40 ターミナルボルト 41 ナット(充電線接続手段) 42 ナット(充電線接続手段) 48 接続端子金具 49 接続端子金具 43 インシュレータ(絶縁部材、第1筒状体) 44 ブッシュ(絶縁部材、第2筒状体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H605 AA01 AA07 AA08 BB01 CC03 CC06 DD07 DD12 EC07 EC08 EC20 GG06 5H609 BB05 PP02 PP05 PP06 QQ02 RR63 RR69 5H611 AA03 BB02 PP01 SS02 TT00 UA04 UB02 5H619 AA13 BB02 BB06 PP01 PP31

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)界磁巻線を有する回転子と、 (b)この回転子の回転に伴って交流出力を発生する多
    相の電機子巻線を有する固定子と、 (c)前記多相の電機子巻線で発生した交流出力を整流
    して直流出力に変換する複数個の整流素子と、 (d)これらの整流素子のうち正極側の整流素子を冷却
    するための正極側冷却フィンと、 (e)この正極側冷却フィンに交差するように組み付け
    られるターミナルボルトと、 (f)このターミナルボルトの前記正極側冷却フィンと
    は逆側の端部に、バッテリーに充電電流を供給するため
    の充電線を挟み込んで固定するための一対のナットと、 (g)前記ターミナルボルトおよび前記一対のナットと
    前記正極側冷却フィンとを電気的に絶縁するための絶縁
    部材と、 (h)この絶縁部材に一体的に設けられて、前記一対の
    ナットから前記正極側冷却フィンを経て電気部品へ流れ
    る過負荷電流を遮断する過電流保護手段とを備えた交流
    発電機。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の交流発電機において、 前記絶縁部材は、前記正極側冷却フィンの当接面と前記
    ナットの当接面との間に挟み込まれた電気絶縁樹脂より
    なる筒状体で、 前記筒状体には、前記過電流保護手段がインサート成形
    されていることを特徴とする交流発電機。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の交流発電機において、 前記過電流保護手段は、前記正極側冷却フィンの当接面
    と前記ナットの当接面との両面に共に電気的に接続され
    ていることを特徴とする交流発電機。
  4. 【請求項4】請求項2に記載の交流発電機において、 前記過電流保護手段は、前記正極側冷却フィンの当接面
    または前記ナットの当接面のいずれかの当接面に接続端
    子金具を介して電気的に接続されていることを特徴とす
    る交流発電機。
  5. 【請求項5】請求項1ないし請求項4のうちいずれかに
    記載の交流発電機において、 前記絶縁部材は、前記ターミナルボルトと前記正極側冷
    却フィンとを電気的に絶縁するための電気絶縁樹脂より
    なる第1筒状体、および前記一対のナットと前記正極側
    冷却フィンとを電気的に絶縁するための電気絶縁樹脂よ
    りなる第2筒状体を有し、 前記第2筒状体には、前記過電流保護手段がインサート
    成形されていることを特徴とする交流発電機。
  6. 【請求項6】請求項1に記載の交流発電機において、 前記絶縁部材は、前記ターミナルボルトおよび前記ナッ
    トと前記正極側冷却フィンとを電気的に絶縁するための
    第1絶縁部材、およびこの第1絶縁部材とは独立して設
    けられた第2絶縁部材を有し、 前記第1絶縁部材は、前記正極側冷却フィンの当接面と
    前記ナットの当接面との間に挟み込まれた電気絶縁樹脂
    よりなる第1筒状体で、 前記第2絶縁部材は、前記第1絶縁部材の外周面に当接
    するように組み付けられる電気絶縁樹脂よりなる第2筒
    状体であることを特徴とする交流発電機。
  7. 【請求項7】請求項6に記載の交流発電機において、 前記第1筒状体には、前記正極側冷却フィンの当接面と
    前記ナットの当接面との両面にそれぞれ電気的に接続さ
    れた一対の接続端子金具がインサート成形され、 前記第2筒状体には、前記一対の接続端子金具とコネク
    タ接合により電気的に接続される前記過電流保護手段が
    インサート成形されていることを特徴とする交流発電
    機。
  8. 【請求項8】請求項1ないし請求項7のうちいずれかに
    記載の交流発電機において、 前記過電流保護手段は、過電流が流れるとそれ自身の発
    生熱で溶断するように設けられた可溶体を有するヒュー
    ズであることを特徴とする交流発電機。
  9. 【請求項9】請求項1ないし請求項8のうちいずれかに
    記載の交流発電機において、 前記一対のナットは、前記充電線を前記ターミナルボル
    トの先端側に接続する充電線接続手段であることを特徴
    とする交流発電機。
  10. 【請求項10】請求項1ないし請求項8のうちいずれか
    に記載の交流発電機において、 前記電気部品とは、前記界磁巻線へ供給する励磁電流を
    制御して前記多相の電機子巻線の出力電圧を調整する電
    子制御回路を有する電圧調整装置であることを特徴とす
    る交流発電機。
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