JPH01255460A - 車両用発電機 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は車両用発電機に関し、特に異なる２′屯圧を
取り出すために２種類のコイルを設けた車両用発電機に
関する。

〈従来の技術〉 周知のように、車両において異なる２電圧を得る発電機
は数多く提案されている０例えば特開昭６２−１８９９
２６号公報の発明は、電気的に絶縁された第１のコイル
と第２のコイルとを有し、各コイルから得る交流出力を
直流に変換し、該直流出力を直列に接続することにより
、所望のＤＣ２４Ｖ、！−ＤＣ１２Ｖを得テイル、マタ
、実公昭６２−４１５７７号公報の考案は、１つのコア
の軸方向に第１のコイルと第２のコイルを並設し、第１
のコイルから得る低電圧交流出力を整流した低圧直流出
力（ＤＣ１２Ｖ）と、第１のコイルと第２のコイルを合
成した高圧交流出力（ＡＣ１００Ｖ）とを得るようにし
たものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、第１のコイルと第２のコイルとを同一の
スロットに一緒に巻装することが考えられるが、単に一
緒に巻装したのでは両コイルの磁界がグいに干渉して発
電効率が低下したり、無負荷時に高圧が発生して危険で
ある。

〈課題を解決するための手段） 本発明は上記に鑑み提案されたもので、ステータコアの
同一スロット内に、第１のコイルと第２のコイルを挿入
すると共に、各コイルに共通のロータによる磁界を作用
させて、上記第１コイルによる第１の電圧と、上記第２
のコイルによる第１の電圧とは異なる第２の電圧とを得
るようにした車両用発電機において、高圧側の第１のコ
イルをスロットの底部に位置させると共に、低圧側の第
２のコイルをスロットの入口付近に位置させたものであ
る。

〈作　用〉 ステータコアの同一スロットに挿入された高圧側の第１
のコイルと低圧側の第２のコイルには、ロータの回転時
に共通の磁界が作用し、夫々のコイルに電圧が発生し、
両コイルに設けた各端子から異なる二重圧を取り出すこ
とができる。

また、高圧側の第１のコイルをスロットの底部に位置さ
せ、低圧側の第２のコイルをスロットの入口部分に位置
させたので、低圧側コイルに作用する磁束と高圧側コイ
ルに作用する磁束とが同等に近い状Ｉ出になり、ロータ
の回転数が上昇しても高圧側コイルの出力電圧が一定に
保持される。

く実　施　例〉 以下、本発明を図面の実施例について説明する。

第１図は本発明に係る車両用発電機を搭載バッテリーな
どと共に示す回路図であり、また、第２図はステータコ
イルの結線部分を特に抜き出して示してあり、第３図は
ある瞬間の磁束分布を表わすステータとロータの模式図
であり、第４図はそのＮ極部のステータ歯を拡大した図
である。

尚、発電機にはＵ、Ｖ、Ｗの３相が存在するが、同図に
おいては３相のうちの１相のみに関して示している。

まず、・第１図において、符号ｌは車両用発電機全体を
示す。

この発電機ｌは、本実施例が二重圧出力の場合であるか
ら、ステータコアにおいて同一スロットに積層して挿入
されるコイルとしては、第１図、第２図に示すように、
高圧側コイル（Ｈ）とじての第１のコイル２ａと、低圧
側コイル（Ｌ）としての第２のコイル２ｂを有している
。

そして１本発明に係る車両用発電機においては、そのス
テータコアの同一スロットに第１のコイル２ａと第２の
コイル２ｂを積層して挿入する。

即ち、第３図は、そのようなコイル挿入の状態を示す概
略断面図であって、各コイル２ａ、２ｂ側のコイル部分
２ａ’、２ｂ′のコイル逸失々が同一のスロットに挿入
される様子を表わしている。そして１本発明では高圧側
の第２のコイルをスロットの奥へ挿入し、低圧側の第１
のコイルをスロットの入口付近に挿入するのである。

このように、同一スロットに挿入された高圧側の第１の
コイル２ａ、低圧側の第２のコイル２ｂについては、次
のような結線がなされている。

即ち、第１図、第２図に示されているように、第２のコ
イル２ｂの一端は、星形結線の中性点Ｃとされている。

また、この第２のコイル２ｂの他端と第１のコイル２ａ
の一端とが接続されている。この接続については、夫々
の発生電圧が直列になる方向に接続されており、その接
続点を低圧端子とし、そして第１のコイル２ａの他端を
高圧端子としている。

尚、第２図において、低圧端子はＵ２、ｖ２、Ｗ２で示
され、高圧端子はＵｌ、■１、ｗｉで示されている。

本発明に係る上記発電機１は、」１記したように同一ス
ロットに２種類のコイルを積層して挿入するものであり
、低圧側コイルＬである第２のコイル２ｂの一端を星形
結線の中性点Ｃとし、また、この第２のコイル２ｂの他
端と、高圧側コイルＨである第１のコイル２ａの一端を
発生電圧が直列になる方向に接続して、この接続点を低
圧端子とると共に、■−記高圧側コイルＨである第１の
コイル２ａの他端を高圧端子としている。

そして、本発明では高圧側の第１のコイル２ａをスロッ
トの底部に低圧側の第２のコイル２ｂをスロットのロー
タに近い入口伺近に挿入しているか、次に、このような
ステータ構造を採用した理由を説明する。

発電機を回転させ、外部から励磁電流を得てロータに起
電力を発生させると、Ｈコイル、Ｌコイルから１誘導起
電力が発生する。この場合、Ｌコイルの端子電圧は低圧
側出力を・１両用電源とするため、一定電圧（例えば整
流後、Ｉ）Ｃ１４Ｖ）に保持しなければならない、従っ
て、Ｌコイルの起電力はレギュレータにより制御されて
おり、この制御されたしコイルに接続したＨコイルの端
子電圧はＬコイルの起電力を受は継いでいるので上記Ｌ
コイルの影響を受ける。

そこで、高圧側を無負荷として、低圧側に一定の負荷を
！ｊ−えると、ステータの歯の部分における磁束分布は
第４図のようになる。

尚、各コイルに負荷電流が流れると、各コイルの周囲に
、この電流による磁界が生じるが、これは−・般に電機
子反作用とよばれ、ロータから供給される磁束と逆向き
に作用する。従って１本実施例ではこれを減磁束として
取り扱う。

Ｌコイルに負荷電流が流れ、Ｈコイルは無負荷の状態で
は、各コイルに発生する電圧Ｅは、Ｅ＝にφＮ で表される。（Ｅ＝起電力、Ｋ＝発電機の定数、φ＝鎖
交磁束数、Ｎ＝回転数） ところで、Ｌコイルで発生する起電力Ｅｌは回転数Ｎが
変動しても出力電圧が一定になるように、例えば整流後
Ｄｅ　ｌ　４Ｖになるように、ロータに供給する励磁電
流をレギュレータにより制御し、回転数Ｎに対応する磁
束φＦをＬコイルと鎖交させている。

第４図はＨコイル無負荷状態でＬコイルに負荷電流を流
した場合の磁束の流れを示しているが、ロータから供給
する磁束をφとすると、Ｌコイルにおけｇ減磁重分φＲ
は、ロータから供給する磁束φ中の打ち消し分φ舛で、
Ｌコイル鎖交部でほぼ相殺される（φＲ−φＮ＃０）。

即ち、　　φに＝φＲ［＋φＲ３ （φＲＥ二ロータを通り、ステータの歯から漏洩する磁
束、φＲ５：ロータ、ステータを通過する磁束） φＭ２φＭｌ＋φＭＳ （φ舛ドロータから供給する磁束でステータの南から漏
洩する磁束、φＨ３二ロータから供給する磁束でステー
タを通過する磁束） φ＝φ０＋φ− （φ０　：ロータからステータを通る磁束）そして、ロ
ータから供給する磁束φから上記減磁束φ代を減じた残
りの磁束φ−φＲがＨコイルとも鎖交するので、Ｈコイ
ルにはＬコイルとＨコイルの巻数比に比例１７た起電力
Ｅ　ｎが生じる。

尚、実際にはステータ間で若干の漏れ磁束が発生するの
で、ロータからステータを通る磁束φ０はほぼＬコイル
と鎖交する磁束φＥとなる。

また、低圧側の負荷が増えると、Ｈコイルの起電力Ｅ　
ｕが大きくなるが、これは発電機の出力インピーダンス
Ｚによる電圧降下が大きくなるためで、上記電圧降下分
を補うためにＬコイルの起電力Ｅ＋を上げるために鎖交
磁束φ［を増加するように制御しである。従って、Ｈコ
イルで発生ず電圧Ｅ　ｕと回転数Ｎの関係は第５図のよ
うになり、一定数具−）Ｚの回転数では回転数の影響を
受ずに一定である。

次に、第６図に示すように、Ｈコイルに負荷電流が流れ
、Ｌコイルは無負荷の状態で、発電機の回転数を一定と
し、Ｈコイルの負荷を大きくしていくと、Ｌコイルの鎖
交磁束φｔはレギュレータにより一定に制御されている
が、ｌ（コイルの鎖交磁束φＨはステータの歯ｆ）ｚら
漏れる磁束分φＲＬとロータから供給される磁束のうち
ステータを通過１７てロータに戻る磁束分φＨ１が減じ
られるので、高圧側の負荷が増えるほど、Ｈコイルの鎖
交磁束φＨが少なくなり急激に起電力ＥＨが低下する（
第７図）。

また、高圧側の負荷を変えずに回転数Ｎを増やすと、低
圧側の起電力を一定にするためにＬコイルの鎖交磁束φ
［を減じなければならない、そして、Ｈコイルの鎖交磁
束φＨのうちステータの歯から漏れる磁束分φＲ［とス
テータを通過してロータに戻る磁束分φＨ［は回転数Ｎ
に無関係であるので、この減磁束φＭＬ＋φＲＬを減少
する鎖交磁束φＦから減算しなければならない。従って
、高圧側の起電力ＥＨは回転数Ｎの増加に伴なってに減
少する（第８図）。

一方、第９図に示すように、スロットの底部に低圧側の
しコイルを挿入し、スロットの入口付近に高圧側のＨコ
イルを挿入した場合に、Ｌコイルによる減磁束φ会とす
れば、 φＲ＝φＲＳ＋φに〔 Ｈコイルと鎖交する磁束φ１１は、 φｕ　　”　　φ０　＋　φ−３十　φＭｌ−φＲＳＬ
コイルと鎖交する磁束をφＬは、 ΦＬ＝φ０＋φＭＳ−φ８Ｓ−φ−１ であり、上記Ｈコイルと鎖交する磁束φ１（は、φ１２
φＥ　＋φＭｌ十φＲ［ となる。

そこで、Ｈコイルは、Ｌコイルが一定の起電力ＥＨを得
るのに必要な上記φＬ以外に、Ｌコイルの負荷１１ｆＩ
ｔ、による減磁重分φ代をＬコイル部で相殺するロータ
からの供給磁束φＭＳの中で、φＲ５がＨコイルとＬコ
イルとの間で漏洩するために、φＲＳと同等で逆向きの
磁束成分φＨ［と、ロータから供給される磁束の漏洩分
φＲ１とを含むことになり、これらの磁束は回転数Ｎに
無関係に存在する。従って、Ｈコイルは回転数Ｎが増え
るに従い、φＦ以外のφＭ１＋φＲＬとも鎖交すること
になり、Ｈコイルの起電力ＥＨが回転数Ｎと共に、大き
くなる（第１０図）。

また、第１１図に示すようにＨコイルに負荷電流が流れ
たとき（Ｌコイルは無負荷）でも、Ｌコイルによる起電
力Ｅｌを一定に保つ必要があるから、回転数Ｎが一定で
あれば、Ｌコイルと鎖交する磁束φ［は一定である。ま
た、Ｈコイルが鎖交するｌａ東φＨは回転数Ｎが一定で
あれば、高圧側の負荷電流による減磁重分φＲ；φＲＳ
＋φＲ［と、これを相殺しようとロータから供給する磁
束分φ−二φＮＳ＋φＭｌとがＨコイル部で相互に打ち
消されることにより高圧側の負荷電流に関係なくＬコイ
ルの鎖交磁束φ［と同等に保たれ、Ｈコイルで発生する
電圧Ｅｌは一定になる。しかし、Ｈコイルで発生する電
圧ＥＨが一定に保たれても高圧側の負荷電流が大きくな
れば、Ｈコイルの出力インピーダンスＺによる電圧降下
があるので、出力電圧ＶＨは低下する。

従って、上記のようなＨコイルをスロットの入口付近に
挿入した場合には、高圧側が無負荷で回転数が増加した
場合に、高圧側に大きな電圧が発生して危険である。

また、車両用発電機には一般に通風用の穴があけられて
おり、この穴から雨水や泥等が空気と共に混入してコイ
ルの絶縁を低下させ易い構造になっている。そこで、発
′屯電圧が高ければそれだけ絶縁破壊によるコイル焼損
を引き起し易くなり、更には、人が誤って通電部に触れ
た場合に、致命的な人身事故を誘発する危険性がある。

そこで、本発明は車両用の発電機であり、回転数が広範
囲に変化し、高回転になる場合も想定できるので、Ｈコ
イルをスロットの底に挿入した１−記のような構成を採
用する。

そして、上記のようにスロットの入日付近に挿入した低
圧側の第１のコイル２ａとスロットの底部に挿入した高
圧側の第２のコイル２ｂの接続点は、第１図に示すよう
に、３つの整流ダイオード３ａのカソードと整流ダイオ
ード３ｂの７）−ドとの接続点に接続されている。整流
ダイオード３ａのアノードはアースされ、整流ダイオー
ド３ｂのカソードは発電機１から引き出されて車両のバ
ッテリー４の陽極に接続されている。

一方、第１のコイル２ａの他端は、そのま−発ｔＪａｔ
から引き出されて車両等に設けたコネクターに接続し、
外部電源として使用する場合には上記コネクターにイン
バータ５を接続してコンセント６から取り出せるように
なっている。

このように、発電機発生電圧として低圧、高圧の二種類
の異なった電圧を発生させ、高圧側の三相出力はインバ
ータ５へ供給し、低圧側はこれを９流してバッテリー４
に供給するようにしている。

バッテリー４の陽極は、本実施例の発電ａｌが界磁磁束
を直流゛市川の印加によって発生させる界磁コイルから
得る型式の発電機であるため、第１図に示すように、始
動用のスイッチ７と、レギュレータ９とを介して２発電
機ｌのロータの界磁コイル８に接続されている。ロータ
は、機関回転力により回転駆動されるようになっている
。

このロータに付された界磁コイル８は、ステータ側の第
１のコイル２ａと第２のコイル２ｂとが前述のように同
一スロットに挿入されている結果、これらコイル２ａ、
２ｂに共通のものとなっており、従って、界磁コイル８
への励磁電流の通電によって形成される界磁は第１のコ
イル２ａ、第２のコイル２ｂ共に作用する。

更に、第１図に示すように、本実施例においては、次の
ような制御を行なう構成とされている。

上述の如く、界磁コイル８を１回路として（界磁コイル
が２個以上あるときはそれらを並列回路とする）通電し
、発電機発生電圧として同時に異なった電圧のものを発
生させるが、この場合、低圧側または高圧側の発生電圧
を検出して界磁制御すれば、一方の電圧も巻数比によっ
て比例した電圧を自動的に発生させることができる。即
ち、第１図の構成の場合は、上記界磁コイル８への通電
を制御することにより二つの電圧を制御でき、図示の例
では、これを低圧側の発生電圧を検出して行なうように
している。

このため、上記第１のコイル２ａと第２のコイル２ｂと
の接続点の低圧の発生電圧は整流ダイオード３Ｃにより
整流され発電検出信号として例えば運転席の計器盤に設
けたバッテリー用のチャージランプを制御するのに用い
る。

また、第１のコイル２ａ、第２のコイル２ｂに共通な１
回路とされた界磁コイル８はこのようなレギュレータ９
に接続されている。レギュレータ９は、整流ダイオード
３ａ、３ｂにより整流されて発生した出力電圧の大、小
によりオン、オフ制御されるスイッチ素子を備えており
、第１のコイル２ａと第２のコイル２ｂとの接続点の電
圧の大きさに応じてスイッチ素子をオン、オフさせ、界
磁コイル８の通電を制御する。

即ち、上記出力電圧が一定値以上のときは、スイッチ素
子をオフさせて界磁コイル８への通電を断ち、出力電圧
が一定値より低い場合はスイッチ素子をオンさせて界磁
コイル８へ励磁電流を流すよう制御する。

レギュレータ９は、このような制御を行なうようになっ
ている。

次に、本実施例の車両用発電機ｌの動作について説明す
る。

今、スイッチ７が閉成されており、また、界磁コイル８
を有するロータが機関回転力により回転駆動されている
状態とすると、ステータは、界磁コイル８への通電によ
り発生している界磁磁束を相対的に切ることになる。ス
テータには、第１のコイル（高圧コイル）２ａと第２の
コイル（低圧コイル）２ｂとが同一スロットに積層して
挿入されているから、これら第１のコイル２ａ、第２の
コイル２ｂに共通の丘記界磁コイル８の界磁磁束を切る
ことになり、ステータに付されたこれら第１のコイル２
ａ、第２のコイル２ｂに夫々誘導起電力が発生する。

第２のコイル２ｂの一端は星形結線の中性点とされ、ま
た、第２のフィル２ｂの他端と第１のコイル２ａの一端
とは発生電圧が直列になる方向に接続されているので、
上述のように各コイル２ａ、２ｂに発生した電圧は、第
１のコイル２ａと第２のコイル２ｂとの接続点からは低
圧の三相交流出力として取り出され、第２のコイル２ａ
の他端からは高圧の三相交流出力として取り出される。

このようにして、本実施例では、共通の界磁コイル８へ
の通電で、一つの発電機１の発生電圧として、同時に２
種類の異なった電圧を発生させることができる。

上記低圧側の発生電圧は、整流ダイオード３ａ、３ｂに
より整流されて車両に搭載のバッテリー４に供給され、
バッテリーチャージ電圧として利用される。また、高圧
側の発生電圧は、必要に応じてインバータ５に与えられ
、コンセント６を通して例えばＡＣｌｏｏＶの電気機器
用の電源として使用される。

第１図の車両用発電機ｌは同時に二つの電圧が取り出せ
るので、たとえコンセント６にＡＣｌｏｏＶの電気機器
を接続し、これを使用しているときにでも、バッテリー
４への充電は常にｉ＋（能であり、従って、バッテリー
４が消耗してしまうということはない。

また、高圧側、低圧側の共にレギュレータ９で電圧制御
される。

かかる制御は、次のようにして行なわれる。

もし、発電機１の発生電圧が回転数等の変動によって上
昇したような場合、低圧側の発生電圧は整流ダイオード
３ａ、３ｂを介してレギュレータ９に供給されているの
で、低圧側の発生電圧が予め定められた一定値以上にな
れば、レギュレータ９のスイッチ素子がオフし、これに
よって界磁コイル８への励磁電流が遮断される。励磁電
流がこのようにして遮断されれば、発電機１の発生電圧
は下降する。

この場合、第１のコイル２ａと第２のコイル２ｂは同一
スロットに挿入され、界磁コイル８はこれらに共通のも
のだから、低圧側の２８２のコイル２ｂの発生電圧のみ
ならず、高圧側も同様に発生電圧が低下する。このよう
にして、発生電圧がＦ降し、低圧側の発生電圧が上述の
一定値よりも低くなれば、再びレギュレータ９のスイッ
チ素子がオンし、これによって界磁コイル８への通電が
行なわれる。

回転数の変動時には、このような制御が行なわれること
によって、低圧側、高圧側のいずれも夫々所定の値に安
定して保たれることになる。

第１２図は、前述したように、ステータコアに第１のコ
イル２ａと第２のコイル２ｂを同一スロットに積層して
挿入し、これらコイル２ａ、２ｂを用いて共通の界磁コ
イル８で２種類の異なった発生電圧を発生させるように
した車両用二重圧出力発電機の内部構造を示している。

この第１２図に示す発電機は、第１磁極性（例えばＮ極
）の第１磁極片と５この第１磁極性と反対の第２磁極性
（Ｓ極）の第２ｆｊｉ極片とを周方向に適宜間隔を置い
て複数個、交互に配したロータと、このロータに対し半
径方向内向きに臨むステータとを有する車両用発！４１
に本発明を適用した場合のもので、ロータ１０と、ステ
ータ２とから成っている。

回転軸ないし駆動シャフトｌｌに固定されたロータ１０
は、第１磁極性、例えばＮ極の第１磁極片１２と、この
第１！１極性と反対の第２磁極性、即ちＳ極の第２磁極
片１３を周方向に適宜間隔を置いて複数個、交互に有し
ており、各周方向にエアφギャブを置いて隣接したＮ極
１２とＳ極１３との間には（周方向に平行な磁力線Ｊを
発生する。

また、この発電機においては、第１、第２磁極片群は、
夫々コア１４に巻いた界磁コイル８に直流電流を通ずる
ことによりに記したような所定の極性に励磁されるが、
そのようにするために、第１の磁極片１２・・・は軸方
向外側で一体化されて第１の櫛型磁極構造１５を構成し
、コア１４に磁気的、機械的に結合される一方で、同様
に第２ｒａ極片１３・・・も軸方向の対向端側で一体化
されて第２の櫛型磁極構造１６を構成し、コア１４に磁
気的、機械的に結合されている。

即ち、軸方向に互いに逆の磁極性で向かい合う一対の櫛
型磁極構造１５．１６が構成されることになり、この櫛
型磁極構造１５．１６を基準に考えると、各櫛型磁極構
造１５．１５は、各々６爪型磁極片１２（または１３）
を夫々相手方の櫛型磁極構造中で周方向に隣接する一対
の爪型磁極片１３．１３（または１２．１２）間に入れ
ることにより、両者相俟って入れ子構造を形成するもの
ということができる。

こうしたロータ１０は、第１２図に示すように回転軸１
１ともども、適当なケーシング１７内に収められ、また
、このケーシング１７内においては、ロータ１０にｆ径
方向内向きに臨みながら周方向に亘るステー　タ２が備
えられる。

ステータ２は、前述したように、そのステータコアに第
１のコイル２ａと第２のコイル２ｂを同一スロットに積
層して挿入しである。各コイル２ａ、２ｂの結線につい
ても、前述と同様であってよい。

回転軸１１の一端はケーシング１７の外に伸び出し、こ
の突出端にはプーリ１８が備えられて、このプーリ１８
と、図示していない車両機関のクランク舎シャフト側の
ブーりとの間にベルトを掛けることにより、エンジンの
回転に伴うクランク番シャフトの回転力が回転軸１１に
伝達される。

車両搭載のバッテリー４からはブラシ１９、スリップφ
リング２１を介して界磁コイル８に励磁電流かり・えら
れ、これにより各櫛型磁極構造の各爪型磁極片１２．１
３は、既述の如くの磁極性Ｎ、Ｓに励磁される。

そのため、一方の爪型磁極片１２から１記第１のコイル
２ａ、第２のコイル２ｂを横切り、周方向に隣接した他
方の爪型磁極片１３を介してコア１４に戻る図示した閉
ループ経路で磁力線Ｊが発生する。

この状態でエンジンの回転力により回転軸１１が回転駆
動されると、相対的にステータ２の第１のコイル２ａ、
第２のコイル２ｂが上記発生した磁力線Ｊを切ることに
なり、このステータ２に付されたこれら第１のコイル２
ａと第２のコイル２ｂに夫々誘導起電力が発生する。

これらの電力は、低圧側についてはリード線群２２を介
してケーシング１７内の三相整流器３に導かれ、端子部
２３からバッテリーチャージ電圧として、また、前述の
ような界磁制御のための制御電圧として取り出される。

一方、高圧側については、リード線群２４を介して外部
に取り出されることとなる。

第１３図は、上記第１２図に示した構造が磁極が１対の
場合のものであるのに対し、磁極が２対の場合の例を示
すもので、共通の回転軸にロータを複数個、隣接して配
置すると共に、これら複数のロータ相互の関係において
、一つのロータの第１磁極片と他のロータの第１磁極片
同志、及び一つの６−タの第２磁極片と他のロータの第
２磁極片同志の各位置を１周方向に見て夫々同一の位置
となるようにした上で、ステータを、上記複数のロータ
に共通の一個のものとした構造のものであり、第１３図
に示す車両用二重圧出力発電機は、かかる構造に本発明
を適用している。

尚、第１３図において、第１２図と同一または同様の機
能をする構成部分については同一の符号を付して説明を
省略しである。

第１３図に示すように、この発電機に用いられているロ
ータ１０ａ、　１０ｂの夫々は、それ自体第１２図に示
すロータ１０と同一の構成であってよいが、こうしたロ
ータ１０ａ、１０ｂを共通の回転軸１１に固定するに際
し、第１３図の如く、その磁極性に関し丁度背中合せに
している。

即ち、Ｎ極側の櫛型磁極構造を第１ｓ１極構造１５、Ｓ
極側のそれを第２５１極構造１６とするならば、一方の
ロータ１０ａを図中、軸方向に沿って左手から右手に見
て第１の磁極構造１５、第２の磁極構造１６の順番にな
るように配置したなら、軸方向右手でこれに隣接する第
２のロータｌＯｂは、第２磁極構造１６、第１磁極構造
１５の順番になるように配するのである。但し勿論、図
示のように界磁を励磁′４を流の供給によって得る型式
の発電機の場合は、上記磁極性は各界磁コイル８．８に
カーいは逆方向の特定方向の直流電流を流したときに現
われ、また、このように界磁コイル８が２個以上ある場
合において、前述の如く、界磁コイルを１回路として通
電するときは、界磁コイル８を並列接続する。

そしてまた、一方のロータ１０ａの各Ｎ極１２と他のロ
ータ１０ｂの各Ｎ極１２．及び一方のロータのＳ極１３
と他方のロータのＳ極１３とは、一対づ覧、周方向で同
一位置となるように配する。

従って、第１３図の場合は特に、両ロータのＳ極！３同
志が全く背中合せになっているため、互いには磁気的に
反発し合い、相手方の磁気力を吸収したりすることがな
い、即ち、一方のロータで発生した磁力ｍＪが他方のロ
ータ側に漏洩したり、両ロータで発生した磁力線Ｊ、Ｊ
相互が互いに１渉し合って打ち消し合ったりすることが
ない。

以−Ｌのような相互の配置構成をなしたロータ１０ａ、
ｌｏｂは、第１３図に示すように、共通の回転軸＋１と
もども、同一のケーシング１７内に収められている。

そして、このような背中合せの構造において、ステータ
２０は、ロータ１０ａ、１０ｂの外周に共通に臨む一つ
のものとする。

勿論、このステータ２０にも、そのステータコアに前述
したように第１のコイル２０ａと第２のコイル２０ｂを
同一スロットに積層して挿入しである。

そして、発電機発生電圧として２種類の異なる電圧を発
生させるようにしている。

第１３図の発電機の場合も、第１２図の場合と同様に、
ロータ１０ａ、１０ｂの１回路とされた界磁コイル８に
は、ブラシ１９からスリップ・リング２１を介して外部
より直流電流が与えられ、磁力線Ｊ、Ｊが生ずる。

この状態下において、クランク争シャフトによりベルト
等を介してプーリｌ汐が回されると、回転軸１１が回転
することにより、ロータ１０ａ、１０ｂが共に回転し、
相対的にステータ２０の第１のコイル２０ａ、第２のコ
イル２０ｂはロータ１０ａ、１０ｂの発する両磁力線Ｊ
、Ｊを周方同各位置で横切ることになる。

そのため、ステータ２０の各コイル２０ａ、２０ｂには
、ロータ１０ａ、１０ｂの発生した磁力線の総和に基づ
く増強された出力電力が夫々誘起される。

このようにして発生された交流誘導起電力は、第１２図
の場合と同様、低圧側については、リード線群２２．整
流器３、端子部２３を介して外部に取り出され、また、
これと同時に高圧側については、リード線群２４を介し
て外部に取り出される。

このようにして取り出された電圧は、バッテリーチャー
ジ用の電圧、ＡＣｌｏｏＶの電源用の電圧として使用さ
れる。

以上１本発明を図面の実施例について説明したが、本発
明は上記した実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載した構成を変更しない限り適宜に実施で
きる０例えば、高圧側のコイルと低圧側のコイルとを電
気的に絶縁してもよい。

〈発明の効果〉 本発明によれば、異なった電圧を得るにあたって、高圧
側のコイルをステータコアがスロット内の底部に位置さ
せ、低圧側のコイルを同一スロット内の入口付近に位置
させたので、同時に異なる二重圧を取り出すことが可能
であるばかりではなく、エンジンの回転数が上昇しても
、高圧側コイルに規定以上の高圧が発生することがなく
、コイル等が焼損する危険がなく、かつ高圧側のリード
線等に人体等が触れたとしても極めて危険性が少ない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は車両用発電機の
構成を示す回路図、第２図はステータコイルの結線例を
示す回路図、第３図はコイルの挿入状態を示すと共にあ
る瞬間の磁束分布を表わす概略断面図、第４図は低圧側
コイルに負荷電流が流れ、高圧側が無負荷状態の磁束分
布を表すＮ極部のステータ歯部分を拡大した模式図、第
５図はロータの回転数と高圧側コイルの発生電圧の関係
を示す特性図、第６図は高圧側コイルに負荷′直流が流
れ、低圧側が無負荷状態の磁束分布を表わすＮ極部のス
テータ歯部分を拡大した模式図、第７図は負荷電流と発
生電圧の特性図、第８図は同一負荷条件における回転数
と発生電圧の特性図、第９図はスロットの底部に低圧側
コイルを挿入すると共に入口付近に高圧側コイルを挿入
し、低圧側コイルに負荷電流が流れ、高圧側が無負荷状
態の磁束分布を表わすＮ極部のステータ歯部分を拡大し
た模式図、第１Ｏ図は同上の状態における回転数と発生
電圧の特性図、第１１図は高圧側コイルに負荷電流が流
れ、低圧側が無負荷状態の磁束分布を表わすＮ極部のス
テータ歯部分を拡大した模式図、第１２図は磁極が１対
の場合の重両用発電機の内部構造説明図、第１３図は磁
極が２対の場合の同じく内部構造説明図である。 ｌ・・・発電機、２，２０・・・ステータ、２ａ、２０
ａ・・・第１６コイル、２ｂ、２０ｂ・・・第２のコイ
ル、８・・・界磁コイル、１０．１０ａ、１０ｂ・・・
ロータ。 □　つ私ｅ　（Ｎ） 第６図 第７図 兇 −Ｈコイ／Ｌ４鈎屯 富　　　第８図 第９図 ■−−−−−−−−−−−− 一一一−−−今回・部４文（Ｎ） 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステータコアの同一スロット内に、第１のコイルと第２
   のコイルを挿入すると共に、各コイルに共通のロータに
   よる磁界を作用させて、上記第１コイルによる第１の電
   圧と、上記第２のコイルによる第１の電圧とは異なる第
   ２の電圧とを得るようにした車両用発電機において、高
   圧側の第１のコイルをスロットの底部に位置させると共
   に、低圧側の第２のコイルをスロットの入口付近に位置
   させたことを特徴とする車両用発電機。