JP3812822B2

JP3812822B2 - Brush holder and vehicle alternator

Info

Publication number: JP3812822B2
Application number: JP2002031811A
Authority: JP
Inventors: 幹也桜井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: JP2003235215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動エンジン等に搭載された交流発電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用交流発電機において、回転子の界磁巻線に供給する励磁電流をＯＮ・ＯＦＦするスイッチング制御方法として、いわゆるローサイドスイッチ構成が採用されていた。ローサイドスイッチ構成とは、回転子の界磁巻線の電流出口側にてスイッチング制御を行う構成、すなわち電源であるバッテリの正極側とレギュレータのスイッチング素子の間に回転子の界磁巻線が配置するように接続する構成である。
【０００３】
ここで、図４乃至図６を参照してローサイドスイッチ構成を採用した車両用交流発電機について説明する。
【０００４】
まず、図６のローサイドスイッチ構成の回路図を参照して説明する。
【０００５】
回転子の界磁巻線３３は、一端がバッテリ３４に接続され、他端がレギュレータ３２のトランジスタ３８に接続される。そして、回転子の界磁巻線３３へ供給される励磁電流は、レギュレータ３２の電圧制御回路３７およびトランジスタ３８により制御される。また、レギュレータ３２と回転子の界磁巻線３３の一端、バッテリ３４の正極側と回転子の界磁巻線３３の他端とはブラシホルダ３１のターミナル３５、３６を介して接続される。なお、ブラシホルダ３１は、バッテリ３４の正極側に接続する正極側ターミナル３５と、レギュレータ３２のトランジスタ３８側に接続する負極側ターミナル３６を有する。
【０００６】
次に、ローサイドスイッチ構成の車両用交流発電機のレギュレータ３２およびブラシホルダ３１の組付け配置について、図４および図５を参照して説明する。
【０００７】
ハウジングフレーム４４にレギュレータ３２が固定され、このレギュレータ３２にブラシホルダ３１が固定される。具体的には、レギュレータケース４１およびレギュレータ冷却フィン４４を２箇所の取付け穴４２にて取付けねじ４３によりハウジングフレーム４４に固定される。ブラシホルダ３１の正極側ターミナル３５はレギュレータ３２の電源端子４０に固定され、負極側ターミナル３６はトランジスタ３８に接続されるレギュレータ３２の制御端子３９に固定される。
【０００８】
従って、ローサイドスイッチ構成では、交流発電機停止状態の場合でも、正極側ターミナル３５を介して回転子の界磁巻線３２に常にバッテリの電圧がかかっている状態となる。
【０００９】
そのため、近年では、交流発電機の発電時にのみ回転子の界磁巻線に電流が流れるハイサイドスイッチ構成が採用され始めて来ている。ハイサイドスイッチ構成とは、回転子の界磁巻線の電流入口側にてスイッチング制御を行う構成、すなわちレギュレータのスイッチング素子とアースの間に回転子の界磁巻線が配置するように接続する構成である。
【００１０】
従って、今後の車両用交流発電機においては、従来一般的であったローサイドスイッチ構成に比べて信頼性向上につながるハイサイドスイッチ構成が採用されると思われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ローサイドスイッチ構成を採用している車両用交流発電機をハイサイドスイッチ構成へ変更する場合には、回転子の界磁巻線の電気的な接続上の位置が変更されるため、接続に関連する部品のデザインを変更する必要がある。単純に変更することを考えると、ブラシホルダの変更、場合によってはレギュレータの変更はやむを得ないとしても、その他周辺部品のデザイン変更の検討も必要となり、さらに、固定箇所増加により部品点数が増加する。例えば、回転子の界磁巻線の一方をアースに接続するため、ハウジングフレーム等へ新たなアース用の接地箇所を設けるなど検討が必要となる。デザイン変更した場合には、組付け工数の増加のみならず、それらを製作するための新たな金型や組付け設備が必要となりコストアップにつながる。
【００１２】
また、周辺部品のデザイン変更がされた場合、ハイサイドスイッチ構成用の部品とローサイドスイッチ構成用の部品とは組付け互換性を有しないことになる。そのため、ハイサイドスイッチ構成を採用した車両用交流発電機が今後の主流となった場合、既に市場へ出ているローサイドスイッチ構成のものに対し、ハイサイドスイッチ構成用の部品を代用することができず、サービス性が落ちることになる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、周辺部品の変更に影響がなく、部品点数が増加せず、さらに組付け互換性を有するレギュレータやブラシホルダのデザインを実現することで、ローサイドスイッチ構成からハイサイドスイッチ構成への変更を容易にすると共に、ローサイドスイッチ構成のものに対するサービス性を損なうことのないハイサイドスイッチ構成の車両用交流発電機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、第１のターミナルと第２のターミナルと第３のターミナルを有し、これらのターミナルのうち少なくとも一つのターミナルを他の電気部品がハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とするブラシホルダを思いつき、本発明を完成するに至った。
【００１５】
（ブラシホルダ）
すなわち、本発明のブラシホルダは、回転子の界磁巻線の一端に接続された正極スリップリングに導通可能に摺接する正極ブラシと、該界磁巻線の他端に接続された負極スリップリングに導通可能に摺接する負極ブラシと、該正極ブラシと該負極ブラシとを収納する絶縁材により形成された収納ケースと、該収納ケースから延在する第１のターミナルと第２のターミナルと第３のターミナルとを有し、前記ターミナルのうち少なくとも一つのターミナルを他の電気部品がハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のブラシホルダは、回転子の界磁巻線の一端に接続された正極スリップリングに導通可能に摺接する正極ブラシと、該界磁巻線の他端に接続された負極スリップリングに導通可能に摺接する負極ブラシと、該正極ブラシと該負極ブラシとを収納する絶縁材により形成された収納ケースと、該収納ケースから延在し一端が該正極ブラシに接続された正極ターミナルと、該収納ケースから延在し一端が該負極ブラシに接続された負極ターミナルとを有する車両用交流発電機に用いられるブラシホルダにおいて、さらに、前記正極ターミナルおよび前記負極ターミナルとは別個に前記収納ケースから延在するダミーターミナルを有し、前記ターミナルのうち少なくとも一つのターミナルを他の電気部品がハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とする。
【００１７】
（車両用交流発電機）
また、本発明の車両用交流発電機は、ブラシホルダとレギュレータを有する車両用交流発電機であって、該ブラシホルダは、回転子の界磁巻線の一端に接続された正極スリップリングに導通可能に摺接する正極ブラシと、該界磁巻線の他端に接続された負極スリップリングに導通可能に摺接する負極ブラシと、該正極ブラシと該負極ブラシとを収納する絶縁材により形成された収納ケースと、該収納ケースから延在し一端が該正極ブラシに接続された正極ターミナルと、該収納ケースから延在し一端が該負極ブラシに接続された負極ターミナルと、該正極ターミナルおよび該負極ターミナルとは別個に該収納ケースから延在し電源の正極側へ接続されるダミーターミナルとを有し、該レギュレータは、該回転子の界磁巻線へ供給する励磁電流を制御するために電圧を制御する電圧制御回路と、該電圧制御回路により制御された励磁電流の供給をＯＮ・ＯＦＦ制御するスイッチング素子と、該スイッチング素子に接続される制御端子とを有し、前記ブラシホルダの前記ターミナルのうち少なくとも一つを前記レギュレータがハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とする。
【００１８】
これにより、本発明のブラシホルダの３つのターミナルのうち２つがローサイドスイッチ構成のターミナルと同一位置で接続される構成としていることから、ハイサイドスイッチ構成とローサイドスイッチ構成のブラシホルダの組付け互換性を有する。このため、ローサイドスイッチ構成からハイサイドスイッチ構成へ変更する際に、レギュレータやブラシホルダ以外の周辺部品のデザイン変更および他の締結部品を不要としつつ容易に行うことができる。また、ローサイドスイッチ構成のサービスの際に、ハイサイドスイッチ構成用のブラシホルダやレギュレータを用いることができるため、サービス性を損なうことがなくなる。
【００１９】
また、本発明の車両用交流発電機は、さらに、ハウジングフレームがアースされており、前記負極ターミナルは前記固定位置に金属製のビスで共締めすることによりアースに接続されていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、アースに接続する負極ターミナルの接地箇所を新たに設ける必要がなく、ハウジングフレーム等のデザイン変更が不要となる。
【００２１】
また、本発明の車両用交流発電機は、さらに、前記負極ターミナルと前記ハウジングフレームとの間に介在して導通可能にする金属製パイプを有していることを特徴とする。
【００２２】
これにより、負極ターミナルとハウジングフレームとの間に絶縁材である樹脂製のレギュレータケースがある場合であっても、金属性パイプを用いることにより負極ターミナルを確実にアースに接続することが可能となる。
【００２３】
また、本発明の車両用交流発電機は、前記レギュレータが、さらに前記電圧制御回路と前記スイッチング素子と前記制御端子とを収納するレギュレータケースを有し、前記金属製パイプは、前記レギュレータケースにインサート成形されることを特徴とする。
【００２４】
これにより、レギュレータやブラシホルダの組付けが容易となる。
【００２５】
また、本発明のブラシホルダは、前記ターミナルのうち一つが、前記収納ケースにおける前記回転子の回転軸中心より最も離れた位置からさらに離れた側に延伸していることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の車両用交流発電機は、前記ターミナルのうち一つが、前記収納ケースにおける前記回転子の回転軸中心より最も離れた位置からさらに離れた側に延伸していることを特徴とする。
【００２７】
これにより、高振動化の条件によるブラシホルダの回転軸方向の振れを抑制することができ、ブラシの摩耗を抑制することができる。
【００２８】
また、本発明のブラシホルダは、前記ターミナルの固定位置が、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置に固定されていることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明のブラシホルダは、前記ターミナルが前記収納ケースから延在する位置は、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置であることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の車両用交流発電機は、前記ターミナルの固定位置が、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置に固定されていることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の車両用交流発電機は、前記ターミナルが前記収納ケースから延在する位置は、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置であることを特徴とする。
【００３２】
これにより、ブラシホルダの回転軸方向の振れをさらに抑制することが可能となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明のハイサイドスイッチ構成を採用した車両用交流発電機をより詳しく説明する。
【００３４】
図１に示すように、車両用交流発電機に用いられるブラシホルダ１は、正極ブラシ５ａと、負極ブラシ５ｂと、収納ケース６と、正極ターミナル７と、負極ターミナル８と、ダミーターミナル９とからなる。正極ブラシ５ａは正極スリップリング（図示せず）に摺動接触し、負極ブラシ５ｂは負極スリップリング（図示せず）に摺動接触している。２つのスリップリングは回転子の界磁巻線３（図３に示す）の両端にそれぞれ接続されている。正極ブラシ５ａ、負極ブラシ５ｂは絶縁材により形成された収納ケース６に収納されている。この収納ケース６には、正極ターミナル７、負極ターミナル８、ダミーターミナル９が取付けられている。そして、正極ターミナル７は一端が正極ブラシ５ａに接続され、負極ターミナル８は一端が負極ブラシ５ｂに接続されている。ダミーターミナル９は後述するレギュレータ２と共に電源側となる他の電気部品へ共締め固定されている。
【００３５】
また、レギュレータ２は、電圧制御回路１０（図３に示す）と、スイッチング素子であるＦＥＴ１１（図３に示す）と、制御端子１２と、電源端子１３と、レギュレータケース１４と、レギュレータ冷却フィン１８と、車両側接続コネクタ１９とからなる。制御端子１２や電源端子１３に関する電気的な接続は後述する。レギュレータケース１４は、樹脂で形成されており、電圧制御回路１０やＦＥＴ１１を収納する。そして車両用コネクタ１９を介して電源であるバッテリ等と電気的に接続されている。
【００３６】
そして、図１または図２に示すように、レギュレータ２はハウジングフレーム２０に固定されている。また、ブラシホルダ１は、３つのターミナルを用いて、レギュレータ２またはハウジングフレーム２０に電気的に接続、機械的に固定されている。具体的には、２箇所の取付け穴１６にて取付けねじ１７によりレギュレータケース１４がハウジングフレーム２０に固定されている。ブラシホルダ１の正極ターミナル７は、レギュレータ２の制御端子１２に接続、固定されている。ダミーターミナル９は、電源端子１３に接続され、電源側となる他の電気部品へ共締め固定されている。負極ターミナル８は、取付け穴１６の一方を利用してハウジングフレーム２０に固定されている。さらに、負極ターミナル８の固定に際し、金属製パイプ１５がこの取付け穴１６に挿入され、この金属製パイプ１５と負極ターミナル８が共締め固定されている。これにより、負極ターミナル８はアースされたハウジングフレーム２０に確実に接続されることになる。なお、金属製パイプ１５は、レギュレータケース１８にインサート成形または圧入している。
【００３７】
また、負極ターミナル８は、収納ケース６の後端から後方に延伸した位置で固定されている。収納ケース６の後端とは、前記回転子の回転軸中心より最も離れた位置、すなわち図１における収納ケース６のうち車両用コネクタ１９に近い側である。収納ケース６の後端から後方とは、回転軸中心から見ると収納ケース６の後端よりもさらに離れた側である。すなわち、回転軸中心から見て、収納ケース６の後端よりも負極ターミナル８が遠方に存在することになる。さらに、図示しないが、全てのターミナルの固定位置は回転子の回転軸方向に対して異なる位置に固定されている。すなわち、回転子の回転軸方向に垂直な同一平面上に３つのターミナルの固定位置が存在しないことになる。これにより回転子の回転による回転軸方向の振れを防止する構成としている。
【００３８】
また、負極ターミナル８はハウジングフレーム２０に金属製ビス等により電気的に接続、固定することもできる。この場合は、金属製パイプ１５を使用しないでも負極ターミナル８をアースに接続することができる。なお、金属性パイプ１５と金属製ビスの両方を用いて固定することで、より確実に負極ターミナル８をアース接続することができる。
【００３９】
次に、図３の回路図を用いて、電気的な接続について詳細に説明する。車両用交流発電機のレギュレータ２により、回転子の界磁巻線３に供給する励磁電流を制御している。具体的には、電圧制御回路１０により電圧が制御され、これにより回転子の界磁巻線３へ供給する励磁電流が制御される。また、スイッチング素子であるＦＥＴ１１により回転子の界磁巻線３への励磁電流の供給がＯＮ・ＯＦＦ制御される。そして、この励磁電流は、ＦＥＴ１１に接続されている制御端子１２を介して、さらにブラシホルダ１の正極ターミナル７を介して回転子の界磁巻線３へ供給される。回転子の界磁巻線３の他端は、負極ターミナル８を介してアースに接続される。また、レギュレータ２の電源端子１３と電源であるバッテリ４の正極側との接続は、他の電気部品（図示せず）を介して行われる。
【００４０】
次に、本発明のハイサイドスイッチ構成と従来のローサイドスイッチ構成との関係について図１乃至図６を参照して説明する。
【００４１】
図３および図６からも明らかなように、ハイサイドスイッチ構成とローサイドスイッチ構成では、回転子の界磁巻線３、３３の電気的な接続上の位置が異なるのは上述のとおりである。また、本実施形態ではレギュレータの回路も変更している。
【００４２】
このように電気的な接続は異なっているが、図１および図４から明らかなように、外観上は非常に類似している。大きく相違する点は、本発明の負極ターミナル８が追加された点である。
【００４３】
以下に詳細な対応関係について述べる。まず、ブラシホルダ１、３１については、収納ケース６は共通である。本発明の正極ターミナル７は従来の負極側ターミナル３６に相当する。本発明のダミーターミナル９は従来の正極側ターミナル３５に相当する。レギュレータ２については、取付け穴１６の一方以外はほぼ同様の形状から構成されている。また、新たに接続が必要となるハウジングフレーム２０への接地箇所については、レギュレータ２の固定箇所を利用しているため、同一形状である。
【００４４】
このように、本発明の負極ターミナル８以外の箇所については、従来と同一形状であり、負極ターミナル８に関する部分についても、レギュレータの一部変更のみである。従って、ブラシホルダ１とレギュレータ２以外の部品のデザイン変更は不要となる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のハイサイドスイッチ構成の車両用交流発電機によれば、部品点数を増加することなく、また周辺部品の変更に影響がなく組付け互換性を有するレギュレータやブラシホルダのデザインを実現することができる。そのため、ローサイドスイッチ構成からハイサイドスイッチ構成への変更が容易となる。さらに、ローサイドスイッチ構成のものに対し、ハイサイドスイッチ構成用の部品を代用することができため、サービス性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハイサイドスイッチ構成の車両用交流発電機のレギュレータおよびブラシホルダの組付け配置図である。
【図２】図１のレギュレータケースのハウジングフレームへの固定箇所の断面図である。
【図３】本発明のハイサイドスイッチ構成の回路図である。
【図４】従来のローサイドスイッチ構成の車両用交流発電機のレギュレータおよびブラシホルダの組付け配置図である。
【図５】図４のレギュレータケースのハウジングフレームへの固定箇所の断面図である。
【図６】従来のローサイドスイッチ構成の回路図である。
【符号の説明】
１ブラシホルダ
２レギュレータ
３回転子の界磁巻線
７正極ターミナル
８負極ターミナル
９ダミーターミナル
１０電圧制御回路
１１ＦＥＴ（スイッチング素子）
１２制御端子
１３電源端子
１４レギュレータケース
１５金属製パイプ
２０ハウジングフレーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an AC generator mounted on a vehicle drive engine or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle AC generator, a so-called low-side switch configuration has been adopted as a switching control method for turning ON / OFF an excitation current supplied to a field winding of a rotor. The low-side switch configuration is a configuration in which switching control is performed on the current outlet side of the rotor field winding, that is, the rotor field winding is disposed between the positive electrode side of the battery as the power source and the switching element of the regulator. It is the structure which connects so that.
[0003]
Here, with reference to FIG. 4 thru | or FIG. 6, the alternating current generator for vehicles which employ | adopted the low side switch structure is demonstrated.
[0004]
First, a description will be given with reference to the circuit diagram of the low-side switch configuration in FIG.
[0005]
The rotor field winding 33 has one end connected to the battery 34 and the other end connected to the transistor 38 of the regulator 32. The exciting current supplied to the rotor field winding 33 is controlled by the voltage control circuit 37 and the transistor 38 of the regulator 32. The regulator 32 and one end of the rotor field winding 33, the positive side of the battery 34, and the other end of the rotor field winding 33 are connected via terminals 35 and 36 of the brush holder 31. The brush holder 31 has a positive terminal 35 connected to the positive side of the battery 34 and a negative terminal 36 connected to the transistor 38 side of the regulator 32.
[0006]
Next, the assembly arrangement of the regulator 32 and the brush holder 31 of the vehicle alternator having a low-side switch configuration will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
[0007]
The regulator 32 is fixed to the housing frame 44, and the brush holder 31 is fixed to the regulator 32. Specifically, the regulator case 41 and the regulator cooling fins 44 are fixed to the housing frame 44 by mounting screws 43 at two mounting holes 42. The positive terminal 35 of the brush holder 31 is fixed to the power supply terminal 40 of the regulator 32, and the negative terminal 36 is fixed to the control terminal 39 of the regulator 32 connected to the transistor 38.
[0008]
Therefore, in the low-side switch configuration, even when the AC generator is stopped, the battery voltage is always applied to the rotor field winding 32 via the positive terminal 35.
[0009]
Therefore, in recent years, a high-side switch configuration in which a current flows in the field winding of the rotor only when the AC generator generates electric power has begun to be adopted. The high-side switch configuration is a configuration in which switching control is performed on the current inlet side of the rotor field winding, that is, the rotor field winding is arranged between the regulator switching element and the ground. It is a configuration.
[0010]
Therefore, it is considered that a high-side switch configuration that leads to an improvement in reliability as compared to a conventional low-side switch configuration will be adopted in future vehicle alternators.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the vehicle alternator adopting the low-side switch configuration is changed to the high-side switch configuration, the position on the electrical connection of the rotor field winding is changed. The design of the related part needs to be changed. Considering a simple change, even if it is unavoidable to change the brush holder and, in some cases, the regulator, it is necessary to consider changing the design of other peripheral parts, and the number of parts increases due to an increase in the number of fixed parts. For example, in order to connect one of the rotor field windings to the ground, it is necessary to consider providing a new grounding point for grounding on the housing frame or the like. When the design is changed, not only the number of assembling steps is increased, but a new mold and assembling equipment for producing them is required, leading to an increase in cost.
[0012]
Further, when the design of the peripheral parts is changed, the parts for the high-side switch configuration and the parts for the low-side switch configuration are not compatible with each other. Therefore, when the vehicle alternator that adopts the high-side switch configuration becomes the mainstream in the future, the parts for the high-side switch configuration can be substituted for the low-side switch configuration already on the market. Therefore, serviceability will drop.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and does not affect the change of peripheral parts, does not increase the number of parts, and further realizes a design of a regulator and a brush holder having assembly compatibility. It is an object of the present invention to provide a vehicular AC generator having a high-side switch configuration that facilitates the change from the low-side switch configuration to the high-side switch configuration and does not impair serviceability of the low-side switch configuration. To do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventor has intensively studied to solve this problem and, as a result of repeated trial and error, has the first terminal, the second terminal, and the third terminal, and at least one of these terminals. other electrical components come up brush holder, characterized in that fixed by co-fastening to a fixed position which is fixed to the housing frame, thereby completing the present invention.
[0015]
(Brush holder)
That is, the brush holder of the present invention includes a positive brush that is slidably contacted with a positive slip ring connected to one end of a field winding of a rotor, and a negative slip ring connected to the other end of the field winding. A negative electrode brush that is slidably connected to the electrode, a storage case formed of an insulating material that stores the positive electrode brush and the negative electrode brush, a first terminal, a second terminal, and a third terminal extending from the storage case And at least one of the terminals is fixed to a fixing position where other electrical components are fixed to the housing frame by fastening together .
[0016]
Further, the brush holder of the present invention includes a positive brush that is slidably contacted with a positive slip ring connected to one end of a field winding of a rotor, and a negative slip ring connected to the other end of the field winding. A negative electrode brush that is slidably contacted with each other, a storage case formed of an insulating material that stores the positive electrode brush and the negative electrode brush, and a positive electrode terminal that extends from the storage case and has one end connected to the positive electrode brush. A brush holder for use in a vehicular AC generator having a negative electrode terminal extending from the storage case and having one end connected to the negative electrode brush; and the storage case separately from the positive terminal and the negative terminal A dummy terminal extending from the terminal, and at least one of the terminals is fixed to the housing frame by another electrical component. Characterized by being fixed by tightened in a fixed position.
[0017]
(Vehicle AC generator)
The vehicle alternator according to the present invention is a vehicle alternator having a brush holder and a regulator, and the brush holder is electrically connected to a positive slip ring connected to one end of a field winding of a rotor. A positive brush that is slidably contacted, a negative brush that is slidably conductively connected to a negative slip ring connected to the other end of the field winding, and an insulating material that houses the positive brush and the negative brush. A storage case; a positive terminal extending from the storage case and connected at one end to the positive brush; a negative terminal extending from the storage case and connected at one end to the negative brush; the positive terminal and the negative electrode A dummy terminal extending from the storage case and connected to the positive side of the power source separately from the terminal, and the regulator supplies an exciting current to the field winding of the rotor A voltage control circuit for controlling the voltage to control, a switching element for ON / OFF control of the supply of excitation current controlled by the voltage control circuit, and a control terminal connected to the switching element, At least one of the terminals of the brush holder is fixed by fastening together at a fixing position where the regulator is fixed to the housing frame.
[0018]
As a result, two of the three terminals of the brush holder of the present invention are configured to be connected at the same position as the terminal of the low side switch configuration. Have For this reason, when changing from the low-side switch configuration to the high-side switch configuration, it is possible to easily perform design changes of peripheral parts other than the regulator and the brush holder and other fastening parts are unnecessary. Further, since the brush holder and regulator for the high-side switch configuration can be used in the service of the low-side switch configuration, the serviceability is not impaired.
[0019]
The vehicle alternator according to the present invention is further characterized in that the housing frame is grounded, and the negative terminal is connected to the ground by fastening together with a metal screw at the fixed position. To do.
[0020]
Thereby, it is not necessary to newly provide a grounding portion of the negative terminal connected to the ground, and a design change of the housing frame or the like is not necessary.
[0021]
The vehicle alternator according to the present invention further includes a metal pipe that is interposed between the negative electrode terminal and the housing frame to enable conduction.
[0022]
Thereby, even when there is a resin regulator case which is an insulating material between the negative electrode terminal and the housing frame, the negative electrode terminal can be reliably connected to the ground by using the metallic pipe. .
[0023]
In the vehicular AC generator according to the present invention, the regulator further includes a regulator case that houses the voltage control circuit, the switching element, and the control terminal, and the metal pipe is inserted into the regulator case. It is characterized by being molded.
[0024]
This facilitates the assembly of the regulator and the brush holder.
[0025]
Moreover, the brush holder of the present invention is characterized in that one of the terminals extends to a side further away from a position farthest from the rotation axis center of the rotor in the storage case.
[0026]
In the vehicle alternator according to the present invention, one of the terminals extends to a side further away from a position farthest from the rotation axis center of the rotor in the storage case. .
[0027]
Thereby, the vibration of the brush holder in the rotation axis direction due to the condition of high vibration can be suppressed, and the wear of the brush can be suppressed.
[0028]
Moreover, the brush holder of the present invention is characterized in that the fixed position of the terminal is fixed at a different position with respect to the rotation axis direction of the rotor.
[0029]
The brush holder according to the present invention is characterized in that a position where the terminal extends from the storage case is a position different from a rotation axis direction of the rotor.
[0030]
In the vehicle alternator of the present invention, the fixed position of the terminal is fixed at a different position with respect to the rotation axis direction of the rotor.
[0031]
In the vehicle alternator according to the present invention, the position where the terminal extends from the storage case is a position different from the rotation axis direction of the rotor.
[0032]
Thereby, it is possible to further suppress the shake of the brush holder in the rotation axis direction.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the vehicle alternator employing the high-side switch configuration of the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment.
[0034]
As shown in FIG. 1, a brush holder 1 used in an automotive alternator includes a positive brush 5 a, a negative brush 5 b, a storage case 6, a positive terminal 7, a negative terminal 8, and a dummy terminal 9. Become. The positive brush 5a is in sliding contact with a positive slip ring (not shown), and the negative brush 5b is in sliding contact with a negative slip ring (not shown). The two slip rings are respectively connected to both ends of the rotor field winding 3 (shown in FIG. 3). The positive electrode brush 5a and the negative electrode brush 5b are stored in a storage case 6 formed of an insulating material. A positive terminal 7, a negative terminal 8, and a dummy terminal 9 are attached to the storage case 6. One end of the positive terminal 7 is connected to the positive brush 5a, and one end of the negative terminal 8 is connected to the negative brush 5b. The dummy terminal 9 is fastened together with other electric components on the power source side together with a regulator 2 described later.
[0035]
The regulator 2 includes a voltage control circuit 10 (shown in FIG. 3), a switching element FET 11 (shown in FIG. 3), a control terminal 12, a power supply terminal 13, a regulator case 14, and a regulator cooling fin 18. And a vehicle-side connector 19. The electrical connection related to the control terminal 12 and the power supply terminal 13 will be described later. The regulator case 14 is made of resin and houses the voltage control circuit 10 and the FET 11. And it is electrically connected with the battery etc. which are power supplies via the connector 19 for vehicles.
[0036]
The regulator 2 is fixed to the housing frame 20 as shown in FIG. 1 or FIG. The brush holder 1 is electrically connected and mechanically fixed to the regulator 2 or the housing frame 20 using three terminals. Specifically, the regulator case 14 is fixed to the housing frame 20 by the mounting screws 17 at the two mounting holes 16. The positive terminal 7 of the brush holder 1 is connected and fixed to the control terminal 12 of the regulator 2. The dummy terminal 9 is connected to the power supply terminal 13 and is fastened together with other electrical components on the power supply side. The negative terminal 8 is fixed to the housing frame 20 using one of the mounting holes 16. Furthermore, when the negative electrode terminal 8 is fixed, the metal pipe 15 is inserted into the mounting hole 16, and the metal pipe 15 and the negative electrode terminal 8 are fastened together. As a result, the negative terminal 8 is reliably connected to the grounded housing frame 20. The metal pipe 15 is insert-molded or press-fitted into the regulator case 18.
[0037]
The negative electrode terminal 8 is fixed at a position extending backward from the rear end of the storage case 6. The rear end of the storage case 6 is the position farthest from the rotation axis center of the rotor, that is, the side close to the vehicle connector 19 in the storage case 6 in FIG. The rear from the rear end of the storage case 6 is a side further away from the rear end of the storage case 6 when viewed from the center of the rotation axis. That is, the negative electrode terminal 8 exists farther from the rear end of the storage case 6 when viewed from the center of the rotation axis. Further, although not shown, the fixed positions of all the terminals are fixed at different positions with respect to the rotation axis direction of the rotor. That is, the fixed positions of the three terminals do not exist on the same plane perpendicular to the rotation axis direction of the rotor. This prevents the shake in the rotation axis direction due to the rotation of the rotor.
[0038]
The negative terminal 8 can also be electrically connected and fixed to the housing frame 20 with a metal screw or the like. In this case, the negative electrode terminal 8 can be connected to the ground without using the metal pipe 15. In addition, the negative electrode terminal 8 can be more securely grounded by fixing using both the metallic pipe 15 and the metal screw.
[0039]
Next, electrical connection will be described in detail with reference to the circuit diagram of FIG. The excitation current supplied to the field winding 3 of the rotor is controlled by the regulator 2 of the vehicle AC generator. Specifically, the voltage is controlled by the voltage control circuit 10 and thereby the excitation current supplied to the field winding 3 of the rotor is controlled. Further, the supply of exciting current to the field winding 3 of the rotor is ON / OFF controlled by the FET 11 which is a switching element. This excitation current is supplied to the field winding 3 of the rotor via the control terminal 12 connected to the FET 11 and further via the positive terminal 7 of the brush holder 1. The other end of the rotor field winding 3 is connected to ground via a negative terminal 8. Further, the connection between the power supply terminal 13 of the regulator 2 and the positive electrode side of the battery 4 which is a power supply is made through another electrical component (not shown).
[0040]
Next, the relationship between the high-side switch configuration of the present invention and the conventional low-side switch configuration will be described with reference to FIGS.
[0041]
As is clear from FIG. 3 and FIG. 6, the position on the electrical connection of the field windings 3 and 33 of the rotor is different between the high-side switch configuration and the low-side switch configuration as described above. In the present embodiment, the regulator circuit is also changed.
[0042]
Although the electrical connections are different in this way, as is apparent from FIGS. 1 and 4, they are very similar in appearance. A significant difference is that the negative electrode terminal 8 of the present invention is added.
[0043]
The detailed correspondence is described below. First, the storage case 6 is common for the brush holders 1 and 31. The positive terminal 7 of the present invention corresponds to a conventional negative terminal 36. The dummy terminal 9 of the present invention corresponds to a conventional positive terminal 35. The regulator 2 is configured in substantially the same shape except for one of the mounting holes 16. In addition, the grounding part to the housing frame 20 that needs to be newly connected has the same shape because the fixing part of the regulator 2 is used.
[0044]
As described above, the portions other than the negative electrode terminal 8 of the present invention have the same shape as the conventional one, and the portion related to the negative electrode terminal 8 is also only a partial change of the regulator. Therefore, it is not necessary to change the design of parts other than the brush holder 1 and the regulator 2.
[0045]
【The invention's effect】
According to the vehicle alternator having the high-side switch configuration of the present invention, it is possible to realize a design of a regulator and a brush holder having an assembly compatibility without increasing the number of parts and without affecting the change of peripheral parts. Can do. Therefore, it becomes easy to change from the low side switch configuration to the high side switch configuration. Furthermore, since the components for the high-side switch configuration can be substituted for the low-side switch configuration, serviceability can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembly layout diagram of a regulator and a brush holder of an automotive alternator having a high-side switch configuration according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a portion where the regulator case of FIG. 1 is fixed to a housing frame.
FIG. 3 is a circuit diagram of a high-side switch configuration according to the present invention.
FIG. 4 is an assembly layout diagram of a regulator and a brush holder of an automotive alternator having a conventional low-side switch configuration.
5 is a cross-sectional view of a portion where the regulator case of FIG. 4 is fixed to a housing frame.
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional low-side switch configuration.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brush holder 2 Regulator 3 Rotor field winding 7 Positive terminal 8 Negative terminal 9 Dummy terminal 10 Voltage control circuit 11 FET (switching element)
12 Control terminal 13 Power supply terminal 14 Regulator case 15 Metal pipe 20 Housing frame

Claims

回転子の界磁巻線の一端に接続された正極スリップリングに導通可能に摺接する正極ブラシと、
該界磁巻線の他端に接続された負極スリップリングに導通可能に摺接する負極ブラシと、
該正極ブラシと該負極ブラシとを収納する絶縁材により形成された収納ケースと、
該収納ケースから延在する第１のターミナルと第２のターミナルと第３のターミナルとを有し、
前記ターミナルのうち少なくとも一つのターミナルを他の電気部品がハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とするブラシホルダ。A positive brush that slidably contacts a positive slip ring connected to one end of the rotor field winding;
A negative brush that slidably contacts a negative slip ring connected to the other end of the field winding;
A storage case formed of an insulating material for storing the positive electrode brush and the negative electrode brush;
A first terminal, a second terminal, and a third terminal extending from the storage case;
A brush holder characterized in that at least one of the terminals is fixed to a fixing position where other electric parts are fixed to the housing frame by fastening together .

回転子の界磁巻線の一端に接続された正極スリップリングに導通可能に摺接する正極ブラシと、
該界磁巻線の他端に接続された負極スリップリングに導通可能に摺接する負極ブラシと、
該正極ブラシと該負極ブラシとを収納する絶縁材により形成された収納ケースと、
該収納ケースから延在し一端が該正極ブラシに接続された正極ターミナルと、
該収納ケースから延在し一端が該負極ブラシに接続された負極ターミナルとを有する車両用交流発電機に用いられるブラシホルダにおいて、
さらに、前記正極ターミナルおよび前記負極ターミナルとは別個に前記収納ケースから延在するダミーターミナルを有し、
前記ターミナルのうち少なくとも一つのターミナルを他の電気部品がハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とするブラシホルダ。A positive brush that slidably contacts a positive slip ring connected to one end of the rotor field winding;
A negative brush that slidably contacts a negative slip ring connected to the other end of the field winding;
A storage case formed of an insulating material for storing the positive electrode brush and the negative electrode brush;
A positive terminal extending from the storage case and having one end connected to the positive brush;
In a brush holder used in an AC generator for a vehicle having a negative terminal extending from the storage case and having one end connected to the negative brush,
Furthermore, having a dummy terminal extending from the storage case separately from the positive terminal and the negative terminal,
A brush holder characterized in that at least one of the terminals is fixed to a fixing position where other electric parts are fixed to the housing frame by fastening together .

前記ターミナルのうち一つは、前記収納ケースにおける前記回転子の回転軸中心より最も離れた位置からさらに離れた側に延伸していることを特徴とする請求項１または２記載のブラシホルダ。3. The brush holder according to claim 1, wherein one of the terminals extends to a side further away from a position farthest from a rotation axis center of the rotor in the storage case.

前記ターミナルの固定位置は、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のブラシホルダ。The brush holder according to any one of claims 1 to 3, wherein the terminal is fixed at a position different from a rotation axis direction of the rotor.

前記ターミナルが前記収納ケースから延在する位置は、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置であることを特徴とする請求項１乃至４記載のブラシホルダ。5. The brush holder according to claim 1, wherein a position where the terminal extends from the storage case is a position different from a rotation axis direction of the rotor.

ブラシホルダとレギュレータを有する車両用交流発電機であって、
該ブラシホルダは、
回転子の界磁巻線の一端に接続された正極スリップリングに導通可能に摺接する正極ブラシと、
該界磁巻線の他端に接続された負極スリップリングに導通可能に摺接する負極ブラシと、
該正極ブラシと該負極ブラシとを収納する絶縁材により形成された収納ケースと、
該収納ケースから延在し一端が該正極ブラシに接続された正極ターミナルと、
該収納ケースから延在し一端が該負極ブラシに接続された負極ターミナルと、
該正極ターミナルおよび該負極ターミナルとは別個に該収納ケースから延在し電源の正極側へ接続されるダミーターミナルとを有し、
該レギュレータは、
該回転子の界磁巻線へ供給する励磁電流を制御するために電圧を制御する電圧制御回路と、
該電圧制御回路により制御された励磁電流の供給をＯＮ・ＯＦＦ制御するスイッチング素子と、
該スイッチング素子に接続される制御端子とを有し、
前記ブラシホルダの前記ターミナルのうち少なくとも一つを前記レギュレータがハウジングフレームへ固定される固定位置に共締めにより固定したことを特徴とする車両用交流発電機。An AC generator for a vehicle having a brush holder and a regulator,
The brush holder is
A positive brush that slidably contacts a positive slip ring connected to one end of the rotor field winding;
A negative brush that slidably contacts a negative slip ring connected to the other end of the field winding;
A storage case formed of an insulating material for storing the positive electrode brush and the negative electrode brush;
A positive terminal extending from the storage case and having one end connected to the positive brush;
A negative terminal extending from the storage case and having one end connected to the negative brush;
A dummy terminal extending separately from the storage case and connected to the positive side of the power source separately from the positive terminal and the negative terminal;
The regulator is
A voltage control circuit for controlling the voltage to control the exciting current supplied to the field winding of the rotor;
A switching element for ON / OFF control of the supply of excitation current controlled by the voltage control circuit;
A control terminal connected to the switching element,
An AC generator for vehicles, wherein at least one of the terminals of the brush holder is fixed together by fastening to a fixing position where the regulator is fixed to a housing frame.

前記ハウジングフレームはアースされており、前記負極ターミナルは前記固定位置に金属製のビスで共締めすることによりアースに接続されていることを特徴とする請求項６記載の車両用交流発電機。7. The vehicle alternator according to claim 6, wherein the housing frame is grounded, and the negative terminal is connected to the ground by being fastened with a metal screw at the fixed position.

前記車両用交流発電機は、
さらに、前記負極ターミナルと前記ハウジングフレームとの間に介在して導通可能にする金属製パイプを有していることを特徴とする請求項６または７記載の車両用交流発電機。The vehicle alternator is
The vehicle alternator according to claim 6 or 7, further comprising a metal pipe that is interposed between the negative terminal and the housing frame so as to be conductive.

前記レギュレータは、さらに、前記電圧制御回路と前記スイッチング素子と前記制御端子とを収納するレギュレータケースを有し、
前記金属製パイプは、前記レギュレータケースにインサート成形されることを特徴とする請求項８記載の車両用交流発電機。The regulator further includes a regulator case that houses the voltage control circuit, the switching element, and the control terminal,
The vehicle AC generator according to claim 8, wherein the metal pipe is insert-molded in the regulator case.

前記ターミナルのうち一つは、前記収納ケースにおける前記回転子の回転軸中心より最も離れた位置からさらに離れた側に延伸していることを特徴とする請求項６乃至９記載の車両用交流発電機。10. The vehicle AC power generation according to claim 6, wherein one of the terminals extends to a side further away from a position farthest from a rotation axis center of the rotor in the storage case. Machine.

前記ターミナルの固定位置は、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置に固定されていることを特徴とする請求項６乃至１０記載の車両用交流発電機。11. The vehicular AC generator according to claim 6, wherein a fixed position of the terminal is fixed at a position different from a rotation axis direction of the rotor.

前記ターミナルが前記収納ケースから延在する位置は、前記回転子の回転軸方向に対して異なる位置であることを特徴とする請求項６乃至１１記載の車両用交流発電機。The vehicle AC generator according to any one of claims 6 to 11, wherein a position where the terminal extends from the storage case is a position different from a rotation axis direction of the rotor.