法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2006-02-08
授权
授权
2003-09-10
实质审查的生效
实质审查的生效
2003-06-25
公开
公开
技术领域
本发明涉及一种装载在汽车等上的车用交流发电机及其电刷磨损检测系统。
背景技术
图23是表示传统车用交流发电机的纵剖视图，图24是从前方侧看到传统车用交流发电机的后托架内部的立体图，图25是表示应用于传统车用交流发电机的电刷保持装置的立体图，图26是表示应用于传统车用交流发电机的转子的立体图，图27是装载有传统车用交流发电机的车辆的电气线路图。
图23至图27中，该车用交流发电机100，兰德尔型转子7通过轴6旋转自如地安装在由铝制前托架1及后托架2构成的外壳3内，定子8固定在外壳3的内壁面上以覆盖转子7的外周侧。
轴6由前托架1和后托架2可旋转地支承。在轴6的一端固定着皮带轮4，内燃机的旋转力矩通过皮带(未图示)传递到轴6上。作为向转子7提供电流的供电构件的一对滑环9与轴6的另一端部沿轴心方向相离，并配设成能与轴6共同旋转。
转子7由转子线圈13、第1及第2磁极铁心20、21构成，转子线圈13流过电流而产生磁通，而第1及第2磁极铁心20、21设置成覆盖该转子线圈13且利用转子线圈13所发生的磁通而形成磁极。第1磁极铁心20为铁制，头部尖细状的第1爪状磁极22分别使该头部尖细方向与轴心方向一致，在外周缘部以圆周方向等角间距形成。同样，第2磁极铁心21为铁制，头部尖细状的第2爪状磁极23分别使该头部尖细方向与轴心方向一致，在外周缘部以圆周方向等角间距形成。第1和第2磁极铁心20、21相对固定于轴6上使第1和第2爪状磁极22、23咬合。而且，风扇5分别固定于第1和第2磁极铁心20、21的端面上。一对滑环9通过转子线圈13而电气串连连接。
定子8具有槽在圆周方向按规定间距配设的圆筒状定子铁心15、卷绕在定子铁心15上的3相定子绕组16。
整流器12用于将定子8产生的交流电整流成直流，将正侧二极管d1和负侧二极管d2串连连接而成的二极管对利用3对并联连接形成的3相全波整流器构成并装在外壳3内。
电刷保持装置29具有将电刷支架部31、环状轴插入部32、电路安放部33及接头部34等由绝缘性树脂一体成形的本体30。该本体30上插入成形有导体群。导体群构成安装在本体30上的各元件间的配线，同时向接头部34内突出构成与外部的连接端子，露出必要部分构成与整流器12的电气接合部的连接端子35。
电刷支架部31上，形成有与轴插入部32的轴心垂直的电刷插入孔(未图示)以使轴插入部32与外部连通，盖31a可装拆地安装在电刷支架部31的头部，盖住电刷插入孔的轴插入部相反侧的开口。并且，一对电刷10受到弹簧11的向轴插入部32侧的施力，而安放在电刷支架部31的电刷插入孔内。各电刷10的头部连接有导线14。
电压调节器18是对定子8产生的交流电压大小进行调节用的，固定在散热器17上。散热器17嵌装在电路安放部33上，电压调节器18安放在电路安放部33内。
该电刷保持装置29紧固于后托架2的内壁面上使轴插入部32的中心与轴心位置一致。轴6插入在轴插入部32内，一对电刷10利用弹簧11的弹力而与一对滑环9抵接。这样，电刷10随着轴6的旋转在滑环9上滑动。
如此结构的传统车用交流发电机100中，电流从电源即电池27通过电刷10及滑环9供给转子线圈13，从而产生磁通。该磁通使第1磁极铁心20的第1爪状磁极22磁化成N极，第2磁极铁心21的第2爪状磁极23磁化成S极。而发动机的旋转力矩通过皮带(未图示)和皮带轮4而传递给轴6，使转子7旋转。因此，给予定子绕组16旋转磁场，在定子绕线16内产生电动势。该交流电动势通过整流器12整流为直流，同时其大小由电压调节器18调节，对电池27充电，供给电气负荷28。
发电开始后，交流发电机100的一部分输出电流通过电刷10而供给转子线圈13，切换为所谓的自激磁。
该传统车用交流发电机100中，因电刷10由弹簧11而被按压在滑环9上，随着轴6的旋转会磨损。该电刷10过度的磨损会引起发电不良，因电气系统的电力不足而使内燃机停机，导致车辆无法行驶。传统的车用交流发电机100因不具有检测电刷10磨损的装置，故电刷10过度磨损，车辆驾驶员无法事先知道，导致车辆无法行驶。
另外，在传统车用交流发电机100发电不良时，如车辆电气电路继续开放状态，则电池27成为放电状态。通过电池27的再充电可能使内燃机再起动，但电池27放电一次，其使用寿命将大幅度降低，出现不得不交换电池27的问题。
另外，有关旋转电机的电刷磨损检测装置比如揭示在日本专利实用新案登录第3020646号、实用新案登录第3020647号、特公平3-15413号公报、特许第2922266号、特公昭57-38841号公报等上。
但是，即使这些电刷磨损检测装置应用于传统车用交流发电机100而可将电刷10的过度磨损事先告诉车辆驾驶员，但电刷保持装置29被安放在密封的外壳3内，故电刷更换困难，车辆再次行驶需要一定的时间。
即，电刷10磨损后，首先得将车用交流发电机100从内燃机上取出并搬至车辆外，拆开车用交流发电机100取出电刷保持装置29。然后拆下盖31a进行电刷10的更换作业，装上盖31a，然后将电刷保持装置29安装在后托架2上，再组装车用交流发电机100。接着将车用交流发电机100安装在内燃机上。这样，电刷的交换作业工序多、非常烦杂。
近年，出于在规定的车辆外壳内尽可能确保大的室内空间的目的而要求内燃机空间缩小化，并且排气管、水泵等辅助装置有密集配置在车用交流发电机100周围的趋势，这样就使车用交流发电机100的装拆空间减小。因此，车用交流发电机100的装拆更为困难，不能容易地更换电刷。
本发明是为了解决所述问题而作成的，目的在于提供一种在电刷达到磨损极限之前车辆驾驶员能识别、从而在发电不良或电池充电不良发生之前能方便地进行电刷更换的车用交流发电机及其电刷磨损检测系统。
本发明的交流发电机具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及由该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧且利用该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与所述轴的一端部在轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转的、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而配设在所述外壳内的电刷保持装置，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
在所述外壳上设有开口使所述盖露出在所述电刷支架部的径向外侧。
本发明的车用交流发电机具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及由该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧且利用该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与从所述轴的所述外壳延伸出的一端部沿轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转的、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而可装拆地配设在所述外壳的外端面的电刷保持装置，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
外罩从所述轴的轴心方向可装拆地安装在所述外壳的外壁面上以包住所述电刷保持装置。
所述弹性构件为螺旋弹簧。
所述螺旋弹簧缩设在所述电刷与所述电刷接头之间。
由于所述电刷形成将与长度方向垂直的截面作成长方形的长方体，且所述螺旋弹簧呈圆筒形，所述电刷和所述螺旋弹簧配置成使该电刷的长方形中心与该螺旋弹簧的圆筒形中心大致一致，该长方形的短边长度(E)及长边长度(F)和该螺旋弹簧的外径(D)之间满足E＜D＜F的关系。
所述电刷插入孔为具有内形形状的孔形状，该内形形状与将所述螺旋弹簧的圆筒形沿所述电刷的长度方向重叠在所述电刷的长方形上的复合外形形状大致一致。
所述导线与所述电刷的一端面中央部连接，可挠性软管装在所述导线上。
本发明的车用交流发电机的电刷磨损检测系统具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及利用该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧且由该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与所述轴的一端部沿轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而配设在所述外壳内的电刷保持装置；配设在所述外壳内且对所述定子绕线的电动势进行整流输出的整流器；配设在所述外壳内且调节所述定子绕线电动势大小的电压调节器，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
具有在所述外壳上设有开口使所述盖露出所述电刷支架部的径向外侧的车用交流发电机、
通过所述弹性构件与所述接点的接触而告知所述电刷磨损的第1灯。
另外，本发明的车用交流发电机的电刷磨损检测系统具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及利用该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧且由该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与从所述轴的所述外壳延伸出的一端部沿轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转的、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而可装拆地配设在所述外壳的外端面的电刷保持装置；对所述定子绕线的电动势进行整流输出的整流器；对所述定子绕线电动势大小进行调节的电压调节器，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
具有外罩从所述轴的轴心方向可装拆地安装在所述外壳的外壁面上以包住所述电刷保持装置的车用交流发电机、
通过所述弹性构件与所述接点的接触而告知所述电刷磨损的第1灯。
所述弹性构件与所述接点接触时，在所述转子线圈内流动的电流通过该接点分流，流动的电路的电阻值为所述转子线圈的电阻值的5倍以上。
另外，具有：对所述定子绕线的相电压进行监测、并对检测所述车用交流发电机的无发电状态进行检测的第1控制部；对所述整流器的输出进行监测、并对所述车用交流发电机的过电压状态进行检测的第2控制部；以及对通过所述接点而在所述转子线圈内流过的电流的分流进行监测、并对所述电刷磨损进行检测的第3控制部，当所述第1和第2控制部分别检测出所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态时，所述第1灯点灯，告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态，当所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯闪烁，告知所述电刷的磨损。
仅在所述第1控制部未检测出所述车用交流发电机的无发电状态、所述第2控制部未检测出所述车用交流发电机的过电压状态、且所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯闪烁，告知所述电刷的磨损。
仅在所述第1控制部检测出所述车用交流发电机的无发电状态、且所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯闪烁，告知所述电刷的磨损。
所述第1、第2和第3控制部装在所述电压调节器内。
另外，具有：对所述定子绕线的相电压进行监测、并对所述车用交流发电机的无发电状态进行检测的第1控制部；对所述整流器的输出进行监测，并对所述车用交流发电机的过电压状态进行检测的第2控制部；以及告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态的第2灯，当所述第1和第2控制部分别检测出所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态时，所述第2灯点灯，告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态，当所述接点与所述弹性构件接触时，所述转子线圈内流过的电流的一部分分流至所述第1灯而使该第1灯点灯，告知所述电刷的磨损。
另外，具有：对所述定子绕线的相电压进行监测、并对所述车用交流发电机的无发电状态进行检测的第1控制部；对所述整流器的输出进行监测、并对所述车用交流发电机的过电压状态进行检测的第2控制部；对通过所述接点而在所述转子线圈内流过电流的分流进行监测、并对所述电刷磨损进行检测的第3控制部；以及告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态的第2灯，当所述第1和第2控制部分别检测出所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态时，所述第2灯点灯，告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态，当所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯点灯，告知所述电刷的磨损。
所述车用交流发电机的外部控制装置，根据来自所述第1和第2控制部的所述无发电状态和所述过电压状态的检测信号和来自所述第3控制部的电刷磨损的检测信号，而对所述第2灯的点灯和所述第1灯的点灯进行切换控制。
附图简单说明
图1是从前方侧看到本发明第1实施形态的车用交流发电机的后托架内部的立体图。
图2是从箭头A方向看到图1所示的后托架的立体图。
图3是应用于本发明第1实施形态的车用交流发电机的电刷保持装置的立体图。
图4是卸下图3所示电刷保持装置的盖后状态的立体图。
图5是表示本发明的第1实施形态的车用交流发电机中电刷周围的结构图。
图6是从箭头C方向看到图5所示的电刷周围的立体图。
图7是本发明第1实施形态的车用交流发电机中电刷周围的立体图。
图8是本发明第1实施形态的车用交流发电机中电刷和弹簧关系的说明图。
图9是从箭头B方向看到图4所示的电刷保持装置的俯视图。
图10是装载了本发明第1实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图11是本发明第1实施形态的车用交流发电机中电压调节器控制部的方框图。
图12是说明本发明第1实施形态的车用交流发电机电压调节器控制部动作的流程图。
图13是装载了本发明第2实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图14是装载了本发明第3实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图15是本发明第3实施形态的车用交流发电机中电刷周围的立体图。
图16是本发明第3实施形态的车用交流发电机中电压调节器控制部的方框图。
图17是说明本发明第3实施形态的车用交流发电机中电压调节器控制部动作的流程图。
图18是装载了本发明第4实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图19是装载了本发明第5实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图20是说明本发明第6实施形态的车用交流发电机中电压调节器控制部动作的流程图。
图21是装载了本发明的第7实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图22是本发明第8实施形态的车用交流发电机的纵剖视图。
图23是传统车用交流发电机的纵剖视图。
图24是从前方侧看到传统车用交流发电机的后托架内部的立体图。
图25是表示应用于传统车用交流发电机的电刷保持装置的立体图。
图26是表示应用于传统车用交流发电机的转子的立体图。
图27是装载有传统车用交流发电机的车辆电气线路图。
发明的最佳实施方式
以下利用附图对本发明的实施形态作说明。
实施形态1
图1是从前面看到本发明第1实施形态的车用交流发电机的后托架内部的立体图，图2是从箭头A方向看到图1所示的后托架的立体图，图3是表示应用于本发明第1实施形态的车用交流发电机的电刷保持装置的立体图，图4是表示卸下图3所示电刷保持装置的盖后的状态的立体图，图5是表示本发明第1实施形态的车用交流发电机中电刷周围的结构图，图6是从箭头C的方向看到图5所示的电刷周围的立体图，图7是表示本发明第1实施形态的车用交流发电机中电刷周围的立体图，图8是本发明第1实施形态的车用交流发电机电刷和弹簧关系的说明图，图9是从箭头B方向看到图4所示的电刷保持装置的俯视图，图10是装载了本发明第1实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图3至图9中，电刷保持装置40具有将电刷支架部42、环状轴插入部43、电路安放部44及接头部45等用绝缘性树脂一体成形的本体41。电刷支架部42从轴插入部43的外周部向径向延伸设置，电路安放部44形成于电刷支架部42的轴心方向一侧(后侧)，接头部45形成于电刷支架部42的圆周方向一侧。该本体41上插入成形有导体群(未图示)。导体群构成安装在本体41上的各元件之间的配线，同时向接头部45内突出构成与外部的连接端子(比如Q端子、L端子、S端子)，露出必要部分构成与整流器12的作为电气结合部的连接端子46等。
电刷支架部42上，一对电刷插入孔42a排列在轴插入孔43的轴心方向，且分别使孔中心与轴插入部43的轴心垂直相交，连通轴插入部43和外部。盖42b可装拆地安装在电刷支架部42的头部上，盖住二个电刷插入孔42a的轴插入部相反侧的开口。各电刷插入孔42a的与孔中心垂直的截面上的孔形状构成在长方形(短边长为E′，长边长为F′)的二长边中央部具有以该长方形的中心为圆中心的直径为D′的圆弧部。E′、F′及D′比后述的E、F、D稍大。
一对接头47，被插入成形为其一端从各电刷插入孔42a的轴插入部相反侧的开口缘部延伸出来。而且，磨损检测接头48被插入成形为使钩状的接点48a从电刷插入孔42a的直径D′的圆弧部中央向电刷插入孔42a内延伸。该接点48a的延伸长度d设定为，d＜(D′-E′)/2，该接点48a在电刷插入孔42a的深度方向的位置设定为：当距电刷50的磨损极限线50X的所剩距离比如为2mm时可检测出电刷磨损。
而一方的接头47的另一端与整流器12的输出端电气连接，另一方的接头47的另一端与电压调节器18的F端子电气连接。磨损检测接头48与接头部45的Q端子电气连接。
电刷50由铜粉末和碳的混制材料通过加压成形来制作。该电刷50形成为将与长度方向垂直的截面作成长方形的大致长方体形状(长：a、截面短边长：E、截面长边长：F)。各电刷50的一侧面标有磨损极限线50x。由软线股线铜条构成的导线51在电刷50加压成形时，其一端埋设固定于电刷50的后端部中央。另外，比如硅橡胶制的可挠性软管52装在导线51上。作为弹性构件的弹簧53由不锈钢制圆筒压缩螺旋弹簧构成，其直径D为E＜D＜F。L字状的金属制电刷接头54通过焊锡或焊接而与穿过弹簧53内的导线51的另一端连接。这样，弹簧53缩设在电刷50和电刷接头54之间，导线51被弹簧53的弹力拉紧，电刷50、导线51、可挠性软管52、弹簧53及电刷接头54如图7所示成为一体化。
弹簧53、电刷接头54等一体化的电刷50插入在电刷支架部42的各电刷插入孔42a内，并利用螺钉49将电刷接头54紧固于接头47上，然后装入电刷支架部42内。
电压调节器18将散热器17嵌装固定在电路安放部44上并安放在电路安放部44内。此时，电压调节器18的各端子与在本体41内插入成形的导体群的端子电气接线。
如此结构的电刷保持装置40如图1和图2所示，紧固于后托架2A的内壁面，以使轴插入部43的轴心与后托架2A的轴心位置一致。此时，电刷支架部42的电刷插入孔42a的孔方向与直径方向一致，电刷支架部42的头部从后托架2A的开口2a露出，接头部45位于后托架2A的开口2b内。
第1实施形态的车用交流发电机，除用后托架2A和电刷保持装置40代替后托架2和电刷保持装置29外，其他与传统车用交流发电机100的结构相同。
在如此结构的车用交流发电机中，电刷50的前端面利用缩设在电刷50和电刷接头54之间的弹簧53的弹力而抵接在滑环9上，电流通过电刷50和滑环9供给转子线圈13。轴6的旋转使电刷50在滑环9上滑动、磨损。
此时，弹簧53随电刷50的磨损而伸长，确保了电刷50对于滑环9的按压负荷，电刷50能在滑环9上稳定地滑动。另外，电刷50和电刷接头54之间的距离因弹簧53的收缩而相对于导线51的长度要短，导线51挠曲后容纳在弹簧53内。导线51随弹簧53的伸长而伸长，从而确保弹簧53的伸长动作的稳定性。
在电刷50到达磨损极限之前，弹簧53与接点48a抵接，在电刷磨损极限之前被检测出来。
然后，弹簧53随着电刷50的进一步的磨损而向接点48a的相反侧伸长，弹簧53的电刷侧倾斜地按压电刷50，直至电刷磨损极限为止确保对于电刷50的按压负荷。
下面对该车用交流发电机的电刷更换作业进行说明。
首先，从开口2a取下盖42b，拆卸螺钉49解除电刷接头54与接头47的连接。然后，手持电刷接头54从径向将电刷50从电刷插入孔42中拔出。将弹簧53、电刷接头54等一体化的新的电刷50从开口2a插入电刷插入孔42a内，用螺钉49将电刷接头54拧紧固定于接头47上。然后，将盖42b嵌接在电刷支架部42的头部，结束电刷50的更换。
下面参照图10至图12对装载该车用交流发电机的车辆的动作进行说明。图10中，101是第1实施形态的车用交流发电机，25和26分别是设置在车辆驾驶室仪表盘内的充电灯(第2灯)和电刷磨损告知灯(第1灯)。
车辆中，将钥匙开关24插入钥匙并转动钥匙开关24驱动启动器，从而使发动机驱动。
电流从电池27通过电刷50及滑环9供给转子线圈13，从而产生磁通。该磁通使第1磁极铁心20的第1爪状磁极22被磁化为N极，第2磁极铁心21的第2爪状磁极23被磁化为S极。而发电机的旋转力矩通过皮带(未图示)和皮带轮4传递到轴6，使转子7旋转。因此，给予定子绕线16旋转磁场，在转子绕线16内产生电动势。该交流电动势通过整流器12整流为直流，对电池27充电，供给电气负荷28。
在此，电压调节器18如图11所示，具有由第1、第2和第4控制部61、62、64构成的控制部60。第1控制部61通过P端子对定子绕线16的相电压(Ep)进行监测，相电压为0伏时充电灯25点灯，告诉驾驶员发动机处于停机状态。第2控制部62通过B端子对整流器12输出电压(Eout)进行监测，判断该输电压是否超过第2设定电压(E2)，该输出电压超过第2设定电压时，充电灯25点灯，告诉驾驶员过电压(异常)情况。第4控制部64通过B端子对整流器12输出电压(Eout)进行监测，控制对转子线圈13的通电，使该输出电压为第1设定电压(E1)。不过，12伏系列的车用交流发电机的场合，设定为E114v、E216v。
以下参照图12的流程图对电压调节器的控制部的动作和电刷磨损检测动作进行说明。
首先，在步骤200中，判断钥匙开关24是否打开(接通)。此时，如L端子上没有外加电压，则判断钥匙开关24关闭，进入步骤201，断开晶体管Tr1、Tr2。当L端子上外加电压，则判断钥匙开关24打开，进入步骤202。
在步骤202中，判断通过P端子监测的定子绕线16的相电压(Ep)是否为0伏。相电压为0伏时进入步骤203，晶体管Tr2接通，充电灯25点灯。这样驾驶员可确认发电机处于无发电状态即发动机停机的状态。
当步骤202判断为相电压不为0伏时，进入步骤204。在步骤204中，通过B端子而监测整流器12的输出电压(Eout)，判断该输出电压(Eout)是否大于第2设定电压(E2)。如输出电压大于第2设定电压，则进入步骤205，晶体管Tr2接通，充电灯25点灯。这样，驾驶员可确认运行车辆的异常(过电压)。而在步骤204中，当判断输出电压的第2设定电压时，进入步骤206，晶体管Tr2断开，充电灯25熄灯。这样，驾驶员可确认运行车辆正常。
在步骤207中，通过B端子而监测整流器12的输出电压(Eout)，判断该输出电压(Eout)是否大于第1设定电压(E1)。如输出电压小于第1设定电压，则晶体管Tr1接通(步骤208)，大于第1设定电压时，Tr1断开(步骤209)，控制向转子线圈13的通电。这样可控制整流器12的输出电压为恒定。
当电刷50磨损、弹簧53与接点48a抵接时，则开关SW1闭合。通向转子线圈13的电流的一部分通过检测接头48和Q端子流入电刷磨损告知灯26内，使电刷磨损告知灯26点灯。这样，驾驶员可确认必须更换电刷50。然后按所述顺序更换电刷。
根据该第1实施形态，从车用交流发电机101的外部利用后托架2A的开口2a，将电刷50沿径向拔出插入电刷插入孔42内进行电刷的更换。因而不必将车用交流发电机101搬出到车辆外进行分解，使电刷更换作业极其简单，车辆在极短的时间内可重新开始行驶。另外可减小电刷更换的空间，可在规定的车辆框架内尽可能地确保大的室内空间。
导线51与电刷50的后端部中央连接，且插通在可挠性软管52内，导线51在弹簧53内挠曲且导线51的股线的开线由可挠性软管52阻止，可防止导线51与弹簧53的纠缠。这样可预防导线51的切断事故，确保通过导线51向转子线圈13的通电，提高车用交流发电机的可靠性。同样，也可防止切断的导线51的股线与接点48a接触而引起的电刷磨损的误检测。
可挠性软管52由硅橡胶制成，故可挠性软管52具有伸缩性，可抑止在弹簧53内挠曲的导线51的扩散。因而能可靠地防止导线51和弹簧53的纠缠。
弹簧53为圆筒压缩螺旋弹簧，无论弹簧53转动，弹簧53的弹力都能对电刷50稳定地作用。这样可减少电刷50不对称磨损，使电刷50在滑环9上稳定地滑动。弹簧53与接点42a接触时的冲击通过弹簧53的弹力而得到缓和，在与接点42a接触后，也能确保对电刷50的按压负荷。
因弹簧53缩设在导线51连接的电刷50和电刷接头54之间，弹簧53的弹力可稳定地对电刷作用。而且，电刷50、导线51、弹簧53和电刷接头54成为一体化，电刷50的更换作业简单。
弹簧53为不锈钢制压缩螺旋弹簧，弹簧53具有优良的耐腐蚀性，可长期稳定地确保弹簧53的弹力和电刷磨损检测时的弹簧53的通电性。
弹簧53的外径D比电刷50的短边E大，而且检测接头48的接点48a配设在电刷50长边的外侧，因而能避免电刷50与接点48a的接触，防止电刷磨损极限的误检测。
电刷插入孔42a的孔形状为在长方形(短边长为E′，长边长为F′)的二长边中央部具有以该长方形的中心为圆心的直径为D′的圆弧部的内形形状。E′、F′及D′比后述的E、F、D稍大。因而电刷50由电刷插入孔42a的长方形的4个角落导向，可在电刷插入孔42a内光滑地移动。同样，弹簧53由电刷插入孔42a的直径D′的圆弧部导向，可在电刷插入孔42a内光滑地移动。这样，可防止外部振动引起地电刷50和弹簧53的位置偏差。
电刷50由铜粉末和碳的混合物制成，电刷50与滑环9的滑动能顺利进行，并可减小该滑动部的电阻。
该第1实施形态的电刷磨损检测系统中，装载车用交流发电机101，通过弹簧53和接点48a的接触使电刷磨损告知灯26点灯，故驾驶员可目视确认电刷50的磨损，迅速地进行电刷更换。因而可事先防止发电不良引起的车辆无法行驶的发生或电池27的放电。
由于在距电刷50的磨损极限线50x剩下2mm的位置检测出电刷50的磨损，故车辆在预报后还能行驶约3万公里。因而，从电刷50磨损预报到电刷更换为止有足够的时间，能可靠地防止发电不良引起的车辆无法行驶的发生或电池的放电。
所述第1实施形态中，使用了硅橡胶制可挠性软管52，但可挠性软管52得的材料并不局限于硅橡胶，只要是可挠性材料比如氟橡胶即可。
所述第1实施形态中，使用了不锈钢制的弹簧53，但弹簧53的材料并不局限于不锈钢，只要是具有弹性的金属材料比如碳钢即可。
第2实施形态
第2实施形态如图13所示，电阻R插入从开关SW1至Q端子的配线线路中。其他结构与所述第1实施形态相同。
在第2实施形态中，弹簧53与接点48a接触，当开关SW1闭合时，在转子线圈13内流动的电流的一部分分流至电刷磨损告知灯26。此时，因电阻R串连插入从开关SW1至Q端子的配线线路中，故减小了该配线线路的流入电流，能稳定地确保转子线圈13的通电电流量。另外，因流入该配线线路的电流为弱电流，故开关SW1关闭时，不会发生电火花和电弧，抑止接点48a的损伤，提高可靠性。
车用交流发电机101为12伏系列时，接点48a闭合时，在转子线圈13内流动的电流的一部分通过接点48a进行分流，若将电路的电阻值设定为转子线圈13的电阻值的5倍，则当开关SW1闭合时，能可靠地防止电火花和电弧的发生。因此，接点48a闭合时，电阻R的通过接点48a进行分流的电路的电阻值最好设定为转子线圈13的电阻值的5倍以上。
第3实施形态
图14是装载有本发明第3实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图，图15是本发明的第3实施形态的车用交流发电机电刷周围的立体图，图16是本发明的第3实施形态的车用交流发电机的电压调节器控制部的方框图，图17是说明本发明的第3实施形态的车用交流发电机电压调节器控制部动作的流程图。
图14至图16中，该车用交流发电机102，其电压调节器18A的控制部60A由第1至第4控制部61～64构成。磨损检测接头48的端子48b向电刷保持转子40的电路安放部44内延伸出来，由钎焊等方式与电压调节器18A的Q端子连接。第3控制部63通过Q端子监测开关SW1闭合时流动的电流，当电流通过Q端子输入，充电灯25闪烁，告知驾驶员必须更换电刷50。
其他结构与所述第1实施形态相同。
以下参照图17的流程图对电压调节器的控制部的动作进行说明。
首先，在步骤300中，判断钥匙开关24是否打开。此时，如L端子上没有外加电压，则判断为钥匙开关24为打开，进入步骤301，断开晶体管Tr1、Tr2。当L端子上外加电压，则判断钥匙开关24为条开，进入步骤302。
在步骤302中，判断通过P端子监测的定子绕线16的相电压(Ep)是否为0伏。相电压为0伏时进入步骤303，晶体管Tr2接通，充电灯25点灯。这样驾驶员可确认发电机处于无发电状态即发动机停机的状态。
当步骤302判断相电压不为0伏时，进入步骤304。在步骤304中，通过B端子监测整流器12的输出电压(Eout)，判断该输出电压(Eout)是否大于第2设定电压(E2)。如输出电压大于第2设定电压，则进入步骤305，晶体管Tr2接通，充电灯25点灯。这样，驾驶员可确认运行车辆的异常(过电压)。
而在步骤304中，当判断输出电压小于第2设定电压时，进入步骤306。在步骤306中，监测是否有从Q端子输入的电流，当电流从Q端子输入，判断开关SW1为打开，进入步骤307。在步骤307中，晶体管Tr2脉冲状接通、断开，使充电灯25闪烁，告诉驾驶员需要更换电刷50。而在步骤306中，如电流没有从Q端子输入时，则进入步骤308，晶体管Tr2断开，充电灯25熄灯。
另外，在步骤309中，通过B端子监测整流器12的输出电压(Eout)，判断该输出电压(Eout)是否小于第1设定电压(E1)。如输出电压小于第1设定电压，则晶体管Tr1接通(步骤310)，大于第1设定电压时，Tr1断开(步骤311)，控制向转子线圈13的通电。这样可控制整流器12的输出电压为恒定。
第3实施形态中，充电灯25在车辆发动机停机时点灯，行驶时熄灯。另外，在行驶时发生过电压的场合，充电灯25点灯，告诉驾驶员车辆有异常。并且正常行驶时电刷磨损使开关SW1闭合，充电灯25闪烁，告诉驾驶员要更换电刷。
并且，行驶时(Ep≠0v)，由于进行过电压检测(步骤304)和电刷磨损检测(步骤306)，故钥匙开关24打开时，充电灯25点灯，从而判断充电灯25为正常。即，即使电刷磨损使开关SW1闭合，充电灯25也不闪烁，而是点灯。
在第3实施形态中，用充电灯25的点灯来告知无发电或过电压状态，电刷磨损预报用充电灯25的闪烁来告知。因而通过充电灯25的点灯或闪烁，而区别告知过电压状态(或无发电状态)和电刷磨损，能使灯共用化，能省略所述第1实施形态所需的电刷磨损告知灯26，使车辆侧的电气线路简单化。
此外，由于将诊断发电机的无发电状态的第1控制部61、诊断发电机的过电压状态的第2控制部62、检测电刷即将达到磨损极限前的第3控制部63及使发电机的输出电压恒定的构成第4控制部64的电气电路组装在电压调节器18A内，故容易构成电气电路，实现小型化。
第4实施形态
所述第3实施形态中，磨损检测接头48配置在转子线圈13的输入侧，而在本第4实施形态中，如图18所示，将磨损检测接头48配置在转子线圈13的输出侧，通过将SW2闭合而检测电刷50即将达到磨损极限前。
因此，即使在第4实施形态中也能得到与所述第3实施形态相同的效果。
第5实施形态
在所述第3实施形态中，磨损检测接头48配置在转子线圈13的输入侧，而在第5实施形态中，如图19所示，将磨损检测接头48配置在转子线圈13的输入侧及输出侧，并且将SW1和SW2闭合时流动的电流从Q1端子和Q2端子通过OR电路输入，通过第4控制部64检测电刷磨损。
在第5实施形态中，即使在一对电刷50不均匀磨损的场合，只要SW1和SW2的一方闭合，充电灯25就闪烁，可告诉驾驶员即将达到电刷磨损极限前。因而能在刚电刷磨损极限之前可靠地进行预报，防止发电不良或电池的充电不良的发生。
第6实施形态
图20是说明装载本发明第6实施形态的车用交流发电机的车辆控制部的动作流程图。
本第6实施形态的车辆电路图与第3实施形态相同。
这里参照图20对电压调节器的控制部的动作进行说明。
首先，在步骤400中，判断钥匙开关24是否打开。此时，如L端子上没有外加电压，则判断钥匙开关24关闭，进入步骤401，断开晶体管Tr1、Tr2。当L端子上外加电压时，则判断钥匙开关24为打开，进入步骤402。
在步骤402中，监测是否有从Q端子输入的电流，当电流从Q端子输入，判断开关SW1为打开，在存储器内立起标记(步骤403)，当电流没有从Q端子输入时，判断SW1为关闭，降下存储器的标记。(步骤404)。
步骤405中，判断通过P端子监测的定子绕线16的相电压(Ep)是否为0伏。相电压为0伏时进入步骤406，判断存储器的标记是否立起。如标记立起，则晶体管Tr2脉冲状接通、断开，充电灯25闪烁(步骤407)，如标记降下，则晶体管Tr2接通，充电灯25点灯(步骤408)。驾驶员通过充电灯25的闪烁确认电刷即将达到磨损极限前，而且通过充电灯25的点灯，可确认发电机的无发电状态即发动机停机状态。
当步骤405判断相电压不为0伏时，进入步骤409。在步骤409中，通过B端子监测整流器12的输出电压(Eout)，判断该输出电压(Eout)是否是第2设定电压(E2)以上。如输出电压是第2设定电压以上，则进入步骤408，晶体管Tr2接通，充电灯25点灯。这样，驾驶员可确认运行车辆的异常(过电压)。而在步骤409中，当输出电压小于第2设定电压时，进入步骤410，晶体管Tr2断开，充电灯25熄灯。
在步骤411中，通过B端子监测整流器12的输出电压(Eout)，判断该输出电压(Eout)是否小于第1设定电压(E1)。如输出电压小于第1设定电压，则晶体管Tr1接通(步骤412)，第1设定电压以上时Tr1断开(步骤413)，控制向转子线圈13的通电。这样可控制整流器12的输出电压为恒定。
在第6实施形态中，充电灯25在车辆的内燃机停机时点灯，行驶时熄灯。另外，在行驶时发生过电压的场合，充电灯25点灯，告诉驾驶员车辆有异常。并且若电刷磨损使开关SW1闭合，则第3控制部63使存储器的标记立起。车辆的内燃机停机时存储器的标记立起，则充电灯25闪烁，告诉驾驶员要更换电刷。
在第6实施形态中，通过第3控制部63检测出电刷即将达到磨损极限前时，仅在车辆停止时充电灯25闪烁告诉驾驶员。因而，行驶时充电灯25不会突然闪烁而使驾驶员受到惊吓，确保车辆的安全行驶。
第7实施形态
图21是装载有本发明的第7实施形态的车用交流发电机的车辆电气线路图。
图21中，作为发电机外部控制装置的ECU(Electronic Control Unit)56，输入来自L端子的控制信号，该控制信号为恒定波信号时，将充电灯25与L端子连接，当该控制信号为脉冲列信号时，磨损告知灯26与L端子连接。另外，电压调节器18A的第1控制部61在判断相电压为0伏时通过L端子向ECU56输出恒定波信号，同时晶体管Tr2接通。电压调节器18A的第2控制部62，在判断整流器12的输出电压为过电压时，通过L端子向ECU56输出恒定波信号，同时晶体管Tr2接通。电压调节器18A的第3控制部63，在判断SW1合上时，通过L端子向ECU输入脉冲列信号，同时晶体管Tr2接通。
其他结构与所述第3实施形态相同。
第7实施形态中，第1控制部61判断相电压为0伏时通过L端子向ECU56输出恒定波信号，同时晶体管Tr2接通。ECU56将充电灯25与L端子连接。因而充电灯25点灯，向驾驶员告知发动机停止。
第2控制部62判断整流器12的输出电压超过第2设定电压时，通过L端子向ECU56输出恒定波信号，同时晶体管Tr2接通。ECU56将充电灯25与L端子连接。因而充电灯25点灯，向驾驶员告知发电机的过电压(异常)。
第3控制部63判断SW1闭合时，通过L端子向ECU56输出脉冲列信号，同时晶体管Tr2接通。ECU56将磨损告知灯26与L端子连接。因而磨损告知灯26点灯，向驾驶员告知电刷即将达到磨损极限前。
因此，第7实施形态也能得到与所述第3实施形态相同的效果。
在第7实施形态中，通过磨损告知灯26的点灯，预报电刷即将达到磨损极限前，因此磨损告知灯26不会突然闪烁而使驾驶员受到惊吓，确保车辆的安全行驶。
第8实施形态
图22是本发明的第8实施形态的车用交流发电机的纵剖视图。
图22中，转子7通过轴6旋转自如地安装在由前托架1和后托架2B构成的外壳3内，定子8固接在外壳3的内壁面上使其覆盖转子7的外周侧。
轴6由前托架1和后托架2B可旋转地支承，其另一端从后托架2B延伸出来。皮带轮4固定在从前托架1延伸出的轴6的一端部上，一对滑环9固定在从后托架2B延伸出的轴6的另一端上。
电刷保持装置40拧紧固定于后托架2B的外壁面使轴插入部43的轴心与轴心位置一致。轴6的另一端部插入轴插入部43内，一对电刷50利用弹簧53的弹力而与滑环9抵接并电气连接。整流器12夹住轴紧固于后托架2B的外壁面，使其与电刷保持装置40相对。
后罩57紧固于后托架2B的外壁面，使其从轴6的轴心方向覆盖电刷保持装置40和整流器12。
其他结构与所述第1实施形态相同。电刷即将达到磨损极限前的检测和其预报与所述第1实施形态相同，在此省略说明。
对此结构的车用交流发电机103的电刷更换作一说明。
首先，拆开后罩57与后托架2B的结合，拆下后罩57。然后，拆开电刷保持装置40与后托架2B的结合后，将电刷保持装置40从轴向拔出。然后卸下盖42b，卸下螺钉49，拆开电刷接头54与接头47的结合。手持电刷接头54将电刷50从电刷插入孔42a拔出。将弹簧53、电刷接头54等一体化的新的电刷50从电刷插入孔42a内插入，用螺钉49将电刷接头54紧固于接头47上。然后，将盖42b嵌装在电刷支架部42的头部。
然后，将更换了电刷的电刷保持装置40从轴向插入轴6，紧固于后托架2B上。再将后罩57紧固于后托架2B上，从而完成电刷更换。
即使在第8实施形态中，也与所述第1实施形态相同，通过电刷磨损告知灯26的点灯告诉驾驶员电刷50即将达到磨损极限前，可迅速更换电刷，事先防止发电不良引起的车辆不能行驶的发生或电池27的放电。
在第8实施形态中，拆开后罩57，将电刷保持装置40向轴向拔出，再将更换好电刷的电刷保持装置40轴向装在轴6上，紧固于后托架2B上，进行电刷更换作业。这样，车用交流发电机从车辆拆卸、分解、组装与传统的装置相比，电刷更换作业简化，作业时间缩短。
在第8实施形态中，针对从后托架2B拆卸电刷保持装置40然后进行电刷50更换的方式进行了说明，但也可拆卸后罩57，在电刷保持装置40与后托架2B紧固的状态下，拆卸盖42b后进行电刷50的更换。这种情况下，不需拆卸电刷保持装置40，可缩短作业时间。
在所述第2～7实施形态中，当然也可用车用交流发电机103代替车用交流发电机101、102。
本发明因具有以上结构，故具有以下效果。
本发明具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及由该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧、且由该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与所述轴的一端部在轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转的、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而配设在所述外壳内的电刷保持装置，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
在所述外壳上设有开口使所述盖露出在所述电刷支架部的径向外侧，在发电不良或电池充电不良发生之前检测出电刷磨损，获得一种不必拆卸发电机就可更换电刷的车用交流发电机。
本发明具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及由该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧、且由该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与从所述轴的所述外壳延伸出的一端部沿轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转的、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而可装拆地配设在所述外壳的外端面的电刷保持装置，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
由于外罩从所述轴的轴心方向可装拆地安装在所述外壳的外壁面上以包住所述电刷保持装置，故在发电不良或电池充电不良发生之前检测出电刷磨损，获得不必拆卸发电机就可更换电刷的车用交流发电机。
所述弹性构件为螺旋弹簧，螺旋弹簧的弹力稳定地作用于电刷，抑止电刷的不对称磨损。
所述螺旋弹簧缩设在所述电刷和所述电刷接头之间，电刷、电刷接头和螺旋弹簧等被一体化，提高了电刷的更换性。
所述电刷形成将与长度方向垂直的截面作成长方形的长方体，且所述螺旋弹簧呈圆筒形，所述电刷和所述螺旋弹簧配置成使该电刷的长方形中心与该螺旋弹簧的圆筒形中心大致一致，该长方形的短边长度(E)及长边长度(F)和该螺旋弹簧的外径(D)之间满足E＜D＜F的关系，故接点与电刷不会接触，防止电刷磨损的误检测。
由于所述电刷插入孔为具有内形形状的孔形状，该内形形状与将所述螺旋弹簧的圆筒形沿所述电刷的长度方向重叠在所述电刷的长方形上的复合外形形状一致，故电刷和螺旋弹簧被引导至电刷插入孔内而可顺利地移动，防止外部振动引起的电刷和螺旋弹簧位置的偏移。
由于所述导线与所述电刷的一端面中央部连接，可挠性软管装在所述导线上，故可抑止导线与弹性构件的纠缠，抑止导线断线的发生。
本发明具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及由该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧、且由该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与从所述轴的所述外壳延伸出的一端部在轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而可装拆地配设在所述外壳的外端面的电刷保持装置；配设在所述外壳内且对所述定子绕线的电动势进行整流的整流器；配设在所述外壳内且调节所述定子绕线电动势大小的电压调节器，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
具有在所述外壳上设有开口使所述盖露出在所述电刷支架部的径向外侧的车用交流发电机、
通过所述弹性构件与所述接点的接触而告知所述电刷磨损的第1灯，故驾驶员通过第1灯可确认电刷磨损，在发电不良或电池充电不良发生之前可更换电刷，同时不必拆卸发电机就可更换电刷，得到能缩短车辆再次行驶所需时间的车用交流发电机的电刷磨损检测系统。
本发明具有：外壳；由该外壳旋转自如地支承的轴；固定于该轴上且配设在该外壳内、具有流过电流而产生磁通的转子线圈及由该转子线圈产生的磁通而磁化的多个磁极的转子；具有安装在所述外壳上以覆盖该转子外周侧、且利用该转子的旋转磁场产生电动势的定子绕线的定子；与从所述轴的所述外壳延伸出的一端部在轴心方向相离且配设成与该轴可一起旋转的、通过所述转子线圈而电气串连连接的一对供电构件；位于所述一对供电构件的径向外侧而可装拆地配设在所述外壳的外端面的电刷保持装置；配设在所述外壳内且对所述定子绕线的电动势进行整流的整流器；配设在所述外壳内且调节所述定子绕线电动势大小的电压调节器，
所述电刷保持装置具有：作成孔方向与所述轴的轴心垂直的一对电刷插入孔在所述轴的轴心方向相离穿设的电刷支架部；可装拆地安装在该电刷支架部的头部上且可盖住所述一对电刷插入孔的盖子；沿孔方向可自由移动地安放在所述各电刷插入孔内的一对电刷；成为所述电刷输出输入端子的一对电刷接头；一端与所述电刷的一端部连接、另一端与所述电刷接头连接的一对导线；配设在所述各电刷插入孔内、对所述各电刷的另一端侧向所述轴侧施力而使其与所述供电构件弹性接触的导电性的弹性构件；配设在所述一对电刷插入孔的至少一方、具有在所述电刷磨损规定量后与所述弹性构件接触的接点的磨损检测接头，
具有外罩从所述轴的轴心方向可装拆地安装在所述外壳的外壁面上以包住所述电刷保持装置的车用交流发电机、
通过所述弹性构件与所述接点的接触告知所述电刷磨损的第1灯，故驾驶员通过第1灯可确认电刷磨损，在发电不良或电池充电不良发生之前可更换电刷，同时不必拆卸发电机就可更换电刷，获得一种能缩短车辆再次行驶所需时间的车用交流发电机的电刷磨损检测系统。
所述弹性构件与所述接点接触时，在所述转子线圈流动的电流，通过该接点分流而流动的电路的电阻为所述转子线圈的电阻值的5倍以上，故可防止接点闭合时电火化和电弧的发生，抑止接点的损伤。
另外，由于具有对所述定子绕线的相电压进行监测并对所述车用交流发电机的无发电状态进行检测的第1控制部、对所述整流器的输出进行监测并对所述车用交流发电机的过电压状态进行检测的第2控制部以及对通过所述接点而在所述转子线圈内流动电流的分流进行监测并对所述电刷磨损进行检测的第3控制部，当所述第1和第2控制部分别检测出所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态时，所述第1灯点灯，告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态，当所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯闪烁，告知所述电刷的磨损，因此，可利用一个灯预报车用交流发电机的无发电状态、过电压状态和电刷磨损检测，简化车辆侧的线路。
仅在所述第1控制部未检测出所述车用交流发电机的无发电状态、所述第2控制部未检测出所述车用交流发电机的过电压状态、且所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯闪烁，告知所述电刷的磨损，故钥匙开关打开时，第1灯不会闪烁。因而钥匙开关条开时，通过第1灯的点灯，可确认第1灯为正常。
仅在所述第1控制部检测出所述车用交流发电机的无发电状态、且所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯闪烁，故车辆行驶时，第1灯的闪烁不会使驾驶员受惊。
由于所述第1、第2和第3控制部装在所述电压调节器内，电气电路简单，故可实现小型化。
另外，具有：对所述定子绕线的相电压进行监测、并对所述车用交流发电机的无发电状态进行检测的第1控制部；对所述整流器的输出进行监测并对所述车用交流发电机的过电压状态进行检测的第2控制部；以及告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态的第2灯，当所述第1和第2控制部分别检测出所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态时，所述第2灯点亮，告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态，当所述接点与所述弹性构件接触时，所述转子线圈内流过的电流的一部分分流至所述第1灯而使该第1灯点灯，告知所述电刷的磨损，通过各种灯点灯，来预报无发电状态及过电压状态、电刷磨损的检测，使驾驶员容易识别。
另外，具有：对所述定子绕线的相电压进行监测并对所述车用交流发电机的无发电状态进行检测的第1控制部；对所述整流器的输出进行监测并对所述车用交流发电机的过电压状态进行检测的第2控制部；对通过所述接点而在所述转子线圈内流过电流的分流进行监测、并对所述电刷磨损进行检测的第3控制部；以及告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态的第2灯，当所述第1和第2控制部分别检测出所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态时，所述第2灯点灯，告知所述车用交流发电机的无发电状态和过电压状态，当所述第3控制部检测出所述电刷磨损时，所述第1灯点灯，告知所述电刷的磨损，通过各种灯点灯，来预报无发电状态及过电压状态、电刷磨损的检测，使驾驶员容易识别。
所述车用交流发电机的外部控制装置，由于根据来自所述第1和第2控制部的所述无发电状态和所述过电压状态的检测信号和来自所述第3控制部的电刷磨损的检测信号，而对所述第2灯的点灯和所述第1灯的点灯进行切换控制，故通过各种灯点灯来预报无发电状态及过电压状态、电刷磨损的检测，使驾驶员容易识别。
机译： 汽车交流发电机和汽车交流发电机电刷磨损检测系统
机译： 汽车交流发电机和汽车交流发电机电刷磨损检测系统
机译： 汽车交流发电机和汽车交流发电机电刷磨损检测系统
