JP2563111Y2 - 内燃機関点火装置用磁石発電機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関用点火装置を
駆動するために用いる磁石発電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に内燃機関用点火装置においては、
点火コイルに１次電流を流すためのエネルギーを供給す
る電源としてのエキサイタコイルと、点火位置を定める
制御信号を発生する信号コイルとを必要とする。

【０００３】例えば、周知のコンデンサ放電式の点火装
置では、エキサイタコイルの出力でコンデンサを充電
し、パルサコイルを信号源として点火時期に発生させた
制御信号によりサイリスタを導通させて、該サイリスタ
を通してコンデンサの電荷を点火コイルの１次コイルに
放電させることにより、点火用の高電圧を得ている。

【０００４】上記エキサイタコイル及びパルサコイル
は、通常機関の出力軸に取付けられた磁石発電機内に設
けられる。点火装置の外にヘッドランプやバッテリ充電
回路等の負荷にも電力を供給する場合には、磁石発電機
が４極以上の多極に構成されるが、レース用車両等の内
燃機関に対しては、エキサイタコイル及びパルサコイル
のみを有する磁石発電機が用いられており、この種の磁
石発電機は多くの場合２極に構成されている。

【０００５】図５及び図６は従来のこの種の磁石発電機
を示したもので、これらの図において１´はコイル巻装
部１０１´と該コイル巻装部の両端から同方向に突出し
た対の腕部１０２´，１０３´とを有するほぼコの字形
の第１の積層鉄心、２´は同じくコイル巻装部２０１´
と該コイル巻装部の両端から同方向に突出した対の腕部
２０２´，２０３´とを有するほぼコの字形の第２の積
層鉄心である。これら２個の積層鉄心１´及び２´は、
それぞれの対応する腕部１０２´，２０２´の先端部ど
うし及び腕部１０３´，２０３´どうしを一定の間隔ｄ
を隔てて対向させた状態で固定台板３´上に配置され
て、各積層鉄心の角部付近及び腕部の先端部付近がそれ
ぞれネジ４及び５により固定台板３´に締結されてい
る。第１の積層鉄心１´のコイル巻装部１０１´には内
燃機関用点火装置の点火電源として用いるエキサイタコ
イル６が、また第２の積層鉄心のコイル巻装部２０１´
には内燃機関の点火時期を定めるための信号を発生する
パルサコイル７がそれぞれ巻装されている。積層鉄心１
´，２´、エキサイタコイル６及びパルサコイル７によ
り、固定子が構成されている。

【０００６】２個の積層鉄心１´，２´の対応する一方
の腕部１０２´，２０２´の内側面が磁石回転子の磁極
に対向する円筒面状の第１の磁極面Ｐ1 となっており、
対応する他方の腕部１０３´，２０３´の内側面が磁石
回転子の磁極に対向する円筒面状の第２の磁極面Ｐ2 と
なっている。積層鉄心１´，２´を構成する側板の腕部
１０２´，２０２´及び１０３´，２０３´にそれぞれ
相応する部分に鉄心積層方向の両側に起立した極片部１
０２ａ´，２０２ａ´及び１０３ａ´，２０３ａ´が設
けられている。

【０００７】そして、この磁石発電機では、２個の積層
鉄心１´，２´の対応する腕部間の間隔ｄを設定値に一
致させたときに、磁極面Ｐ1 及びＰ2 をそれぞれ構成す
る鉄心の腕部の内側面が同一円筒面上に位置するように
構成されている。

【０００８】固定台板３´は、環状に形成された板から
なっていて、その外周部の対称位置に円弧状の長孔から
なる取付孔３ａ´，３ａ´が形成されている。この固定
台板３´は、内燃機関の回転軸８を取り囲む状態で配置
されて、取付孔３ａ´，３ａ´に挿入されたボルトによ
り機関のケースに固定される。回転軸８には２極の磁石
回転子９が取付けられ、該磁石回転子の磁極が積層鉄心
の磁極面Ｐ1 及びＰ2に所定のギャップを介して対向さ
せられる。

【０００９】図示の例ではエキサイタコイル６の一端に
設けられた端子６ａが、ネジ４により鉄心に固定された
アース端子１０にリード線１１を介して接続され、エキ
サイタコイル６の他端（非接地側端子）に設けられた端
子６ｂはリード線１２を通して、パルサコイル７の一端
に設けられた端子７ａに接続されている。即ちこの例で
は、エキサイタコイル６とパルサコイル７とがリード線
１２を介して直列に接続されている。エキサイタコイル
６の他端とパルサコイル７の一端との接続点は、固定台
板３に対して固定された外部端子１３にリード線１４を
介して接続され、パルサコイル７の他端に設けられた端
子７ｂは、同じく固定台板３に対して固定された外部端
子１５にリード線１６を介して接続されている。

【００１０】外部端子１３は図示しない内燃機関用点火
装置の電源端子に接続され、エキサイタコイル６の両端
の電圧が点火電源電圧として内燃機関用点火装置の電源
端子に印加される。外部端子１５は内燃機関用点火装置
の点火信号入力端子に接続され、エキサイタコイル６と
パルサコイル７との直列回路の両端に得られる電圧が点
火信号（点火時期を定めるための信号）として内燃機関
用点火装置に与えられる。

【００１１】上記の磁石発電機においては、磁石回転子
９が１回転する間に、積層鉄心１，２にそれぞれ流れる
磁束が１回交番するため、エキサイタコイル６及びパル
サコイル７に１回転当り１サイクルの交流電圧が誘起す
る。これらの電圧により内燃機関用点火装置が駆動され
る。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】上記の磁石発電機にお
いて、所期の特性を得るためには、積層鉄心１´，２´
の対応する腕部間の間隔ｄを設定値に正確に一致させる
ように、鉄心１´，２´を取付ける必要がある。

【００１３】ところが従来の磁石発電機においては、積
層鉄心１´，２´の加工精度や固定台板３´の加工精度
により、積層鉄心１´，２´間の間隔ｄにばらつきを生
じるのを避けられなかった。万一積層鉄心１，２間の間
隔ｄが設定値からずれると、磁極面Ｐ1 及びＰ2 と磁石
回転子９の磁極との間のギャップが不均一になるため、
エキサイタコイル６及びパルサコイル７に誘起する電圧
波形が歪んだり、それぞれの出力が低下したりして、所
期の点火性能を得ることができなくなるという問題があ
った。

【００１４】また図５に示したように構成した場合に
は、内燃機関の振動により積層鉄心１´及び２´の各腕
部の先端部が浮き上がるのを防ぐために、各腕部の先端
部をネジ５により固定台板３´に締結する必要がある。
そのため各腕部を貫通させて２本のネジ４，５を設ける
ことが必要になり、これらのネジが各積層鉄心の磁気特
性を低下させて、発電機の出力を低下させるという問題
もあった。

【００１５】なお実公昭５８−５４８６３号公報に示さ
れたように、図５の磁石発電機において２個の積層鉄心
１´，２´の対応する腕部１０２´，２０２´及び１０
３´，２０３´をそれぞれ連続させて間隔ｄを零とする
ことが考えられるが、このようにした場合には、エキサ
イタコイル６に流れる負荷電流によって生じる電機子反
作用により、パルサコイル７に誘起する電圧の立上がり
が遅れるため、図４の曲線ｂに示したように、回転数Ｎ
［ｒｐｍ］の上昇に伴って点火時期が遅れるという問題
が生じることが明らかになった。

【００１６】従って、高速時の点火時期の遅れを防ぐ必
要がある場合には、実公昭５８−５４８６３号に示され
たような構造を採用することはできず、図５及び図６に
示したように、コの字形の積層鉄心を２個用いて固定子
を構成せざるを得なかった。本考案の目的は、ほぼコの
字形に形成された２個の積層鉄心の相応する腕部相互間
の間隙を正確に設計値に一致させることができるように
した内燃機関点火装置用磁石発電機を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本考案に係わる磁石発電
機においては、コイル巻装部と該コイル巻装部の両端か
ら同方向に突出した対の腕部とを有するほぼコの字形の
積層鉄心が固定台板上に２個設けられ、該２個の積層鉄
心の対応する腕部の先端部どうしが一定の距離を隔てて
対向配置された状態で各積層鉄心が固定台板に締結され
る。一方の積層鉄心の一方のコイル巻装部には内燃機関
用点火装置の点火電源として用いるエキサイタコイル
が、また他方の積層鉄心のコイル巻装部には内燃機関の
点火時期を定めるための信号を発生するパルサコイルが
それぞれ巻装される。２個の積層鉄心の腕部の内側面が
磁極面となっていて、該磁極面に磁石回転子の磁極が所
定のギャップを介して対向させられる。

【００１８】本考案においては、各積層鉄心が、対の腕
部のそれぞれの先端部から積層方向の両側に起立した起
立壁を有し、２個の積層鉄心の対応する起立壁どうしが
対向配置される。固定台板には２個の積層鉄心の対応す
る腕部の対向端部間に介在する位置決め突起が設けられ
ていて、該位置決め突起により２個の積層鉄心の対応す
る腕部間の間隙が規制されて設計値に一致させられる。
各積層鉄心の腕部の先端から固定台板側に突出した起立
壁は固定台板に設けられた溝に嵌合されて該起立壁と溝
との嵌合により各積層鉄心の腕部の先端が位置決めされ
る。また２個の積層鉄心の対応する腕部の先端から固定
台板と反対側に突出して互いに対向する起立壁が上記位
置決め突起に固定されて、各積層鉄心の腕部の先端部が
固定される。

【００１９】

【作用】上記のように構成すると、２個の積層鉄心の対
応する腕部の先端部が台板に設けられた位置決め突起に
当接して、対応する腕部の先端部間の間隔が常に設定値
に保たれる。そのため、固定子の磁極面と磁石回転子の
磁極とを正規の状態で対向させることができ、位置決め
突起の厚みの精度さえ出しておけば、積層鉄心や固定台
板の加工精度に多少のばらつきがあっても、常に所期の
特性を有する磁石発電機を得ることができる。

【００２０】また上記のように構成すると、各積層鉄心
の腕部の先端部をネジにより固定台板に締結する必要が
ないため、積層鉄心を締結するネジの数を少なくするこ
とができ、該鉄心の磁気抵抗の悪化を防ぐことができ
る。

【００２１】

【実施例】図１及び図２は本考案の実施例を示したもの
で、１はコイル巻装部１０１と該コイル巻装部の両端か
ら同方向に突出した対の腕部１０２，１０３とを有する
ほぼコの字形の第１の積層鉄心である。本実施例では、
コイル巻装部１０１と対の腕部１０２，１０３とが別体
に形成され、コイル巻装部１０１にボビン６Ａを介して
エキサイタコイル６が巻回された後、該コイル巻装部１
０１の両端に設けられた嵌合部１０１ｇ，１０１ｇが、
対の腕部１０２，１０３の端部にそれぞれ設けられた溝
１０２ｇ，１０３ｇに嵌合されて積層鉄心１が組み立て
られている。２は同じくコイル巻装部２０１と該コイル
巻装部の両端から同方向に突出した対の腕部２０２，２
０３とを有するほぼコの字形の第２の積層鉄心である。
この第２の積層鉄心も、コイル巻装部２０１と対の腕部
２０２，２０３とが別体に形成され、コイル巻装部２０
１にボビン７Ａを介してパルサコイル７が巻装された
後、該コイル巻装部２０１の両端に設けられた嵌合部２
０１ｇ，２０１ｇが、対の腕部２０２，２０３の端部に
それぞれ設けられた溝２０２ｇ，２０３ｇに嵌合されて
積層鉄心２が組み立てられている。

【００２２】第１及び第２の積層鉄心１及び２の対応す
る一方の腕部１０２及び２０２の先端部寄りの部分の内
側面に磁極面Ｐ1 が形成され、第１及び第２の積層鉄心
１及び２の対応する他の腕部１０３及び２０３の先端部
寄りの部分の内側面に磁極面Ｐ2 が形成されている。腕
部１０２，２０２に形成された磁極面Ｐ1 及び腕部１０
３，２０３に形成された磁極面Ｐ2 は共に曲率が等しい
円筒面状に形成されていて、積層鉄心１，２の対応する
腕部間の間隔ｄが設定値に等しいときに磁極面Ｐ1 及び
Ｐ2 が同一円筒面上に位置するようになっている。

【００２３】積層鉄心１の腕部１０２，１０３の磁極面
Ｐ1 ，Ｐ2 が設けられた部分には、該積層鉄心の側板を
折り曲げて成形することにより、積層方向の両側に突出
した極片部１０２ａ，１０３ａが形成され、腕部１０
２，１０３の先端部には、同じく側板を折り曲げること
により、積層方向の両側に起立した起立壁１０２ｂ，１
０３ｂが形成されている。積層鉄心１の腕部１０３につ
いて、その構造の詳細を図３（Ａ），（Ｂ）に示した。

【００２４】尚図３において１０３ｃは鉄心を構成する
積層鋼板をかしめるリベット、１０３ｄは鉄心を固定台
板に締結するボルト４を挿入するための孔である。

【００２５】固定台板３は、環状に形成されたアルミニ
ウム等の非磁性材料の板からなっていて、その外周部の
対称位置に円弧状の長孔からなる取付孔３ａ，３ａが形
成されている。固定台板３の内周部の１８０度離れた対
称位置に積層鉄心１，２の対応する腕部の先端部を載せ
る台座部３０１，３０１が形成され、これらの台座部の
中央部に発電機の軸線方向に延びる角柱状の位置決め突
起３ｂ，３ｂが形成されている。各位置決め突起３ｂの
厚さ（積層鉄心の対応する腕部の対向方向に測った寸
法）は、積層鉄心１，２の対応する腕部の先端部間の間
隔ｄの設定値に等しくなっている。

【００２６】また各位置決め突起３ｂの根元部分には、
図２に示したように、積層鉄心の腕部の先端から固定台
板側に突出した起立壁１０２ｂ，１０３ｂ，２０２ｂ，
２０３ｂのいずれかを嵌合させるための溝３ｃが設けら
れている。固定台板３はまた、積層鉄心の各腕部の後端
部側を支える４つの台座部３０２を有しており、これら
の台座部にネジ４をねじ込むためのネジ孔が設けられて
いる。

【００２７】上記固定台板３は、内燃機関の回転軸８を
取り囲む状態で配置されて、取付孔３ａ，３ａに挿入さ
れたボルトにより機関のケースに固定される。回転軸８
には２極の磁石回転子９が取付けられている。

【００２８】上記２個の積層鉄心１及び２は、それぞれ
の対応する腕部１０２，２０２及び１０３，２０３の先
端部を固定台板３の位置決め突起３ｂに当接させた状態
で固定台板３上に配置されて、各積層鉄心の角部付近及
び腕部の先端部付近がそれぞれネジ４により固定台板３
に締結されている。また積層鉄心１，２の対応する腕部
の先端から固定台板と反対側に突出した起立壁１０２
ｂ，２０２ｂ及び１０３ｂ，２０３ｂと位置決め突起３
ｂの先端部付近とを貫通させて設けられた孔にピン２０
が圧入されて、該ピン２０により各起立壁が位置決め突
起に固定されている。

【００２９】上記積層鉄心１，２、固定台板３、エキサ
イタコイル６及びパルサコイル７により、固定子が構成
され、固定子の磁極Ｐ1 及びＰ2 が磁石回転子９の磁極
に所定のギャップを介して対向させられている。

【００３０】図示の例ではエキサイタコイル６の端末部
に設けられた端子６ａが、ネジ４により鉄心に固定され
たアース端子１０Ａにリード線１１Ａを介して接続さ
れ、パルサコイル７の端末部に設けられた端子７ｂが、
鉄心にネジ４により固定されたアース端子１０Ｂにリー
ド線１１Ｂを介して接続されている。エキサイタコイル
６の他の端末部に設けられた端子６ｂ及びパルサコイル
７の他の端末部に設けられた端子７ａは図示しないリー
ド線を介して内燃機関用点火装置に接続される。上記の
磁石発電機においては、磁石回転子９が１回転する間
に、積層鉄心１，２にそれぞれ流れる磁束が１回交番す
るため、エキサイタコイル６及びパルサコイル７に１回
転当り１サイクルの交流電圧が誘起する。これらの電圧
により内燃機関用点火装置が駆動される。

【００３１】この磁石発電機は例えばコンデンサ放電式
の点火装置を駆動するのに適している。コンデンサ放電
式の点火装置は例えば、点火コイルの１次側に設けられ
てエキサイタコイル６の出力電圧によりダイオードを通
して充電される点火エネルギー蓄積用コンデンサと、パ
ルサコイル７から与えられる信号によりトリガされて点
火エネルギー蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの１
次コイルに放電させるサイリスタとにより構成される。

【００３２】上記の実施例では、２個の積層鉄心１，２
が固定台板３に設けられた位置決め突起３ｂにより磁気
的に分離されているため、エキサイタコイル６の負荷電
流によりパルサコイル７に生じる電機子反作用を低減さ
せることができ、機関の高速時にパルサコイル７の出力
電圧の立上がりが遅れるのを防ぐことができる。従っ
て、パルサコイル７の出力電圧が一定のレベルに達した
ときに点火動作を行わせるようにすると、点火時期θの
回転数Ｎに対する特性は図４の曲線ａのようになり、機
関の高速時の点火時期の遅れが防止される。

【００３３】上記のように、本考案においては、積層鉄
心１，２の対応する腕部１０２，２０２の先端部間、及
び腕部１０３，２０３の先端部間に位置決め突起３ｂを
介在させた状態で各積層鉄心を固定台板３に締結するの
で、位置決め突起３ｂの厚さｄの精度を出しておくだけ
で、積層鉄心１，２の対応する腕部間の間隔を正確に設
定値に一致させることができ、固定子の磁極と回転子の
磁極との間のギャップが不均一になって出力電圧の波形
歪みが生じるのを防ぐことができる。

【００３４】また上記のように、積層鉄心の腕部１０
２，１０３，２０２，２０３の先端から固定台板３と反
対側に突出させた起立壁１０２ｂ，１０３ｂ，２０２
ｂ，２０３ｂを固定台板に設けた位置決め突起３ｂにピ
ン２０を介して固定すると、積層鉄心１，２の腕部の先
端部を積層方向に貫通させたネジにより締結することな
く固定台板に対して固定できるため、鉄心の磁気特性が
悪くなるのを防ぐことができ、発電機の出力の低下を防
ぐことができる。

【００３５】なお本考案においてエキサイタコイル６及
びパルサコイル７からのリード線の引き出し方は任意で
ある。例えば点火装置の回路構成によっては、図５に示
した例と同様のリード線の引出し方をすることもある。

【００３６】上記の実施例では、積層鉄心の各腕部の先
端の起立壁をピン２０により固定台板の位置決め突起３
ｂに固定するようにしたが、ピン以外の固定手段を用い
ることもできる。例えばピン２０に代えてリベットを用
いたり、ボルトとナットとを用いたりすることもでき
る。

【００３７】上記の実施例では、第１及び第２の積層鉄
心のコイル巻装部と対の腕部とを別体に形成したが、図
５に示した従来例と同様に、各積層鉄心のコイル巻装部
と対の腕部とを一体に形成することもできる。

【００３８】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、２個の
積層鉄心の対応する腕部の先端部を固定台板に設けた位
置決め突起に当接させて位置決めするようにしたので、
積層鉄心や固定台板の加工精度に多少のばらつきがあっ
ても２個の積層鉄心の対応する腕部の先端部間の間隔を
正確に設定値に保つことができる。従って固定子の磁極
面と磁石回転子の磁極とを常に正規の状態で対向させて
所期の特性を有する磁石発電機を得ることができる。

【００３９】また本考案によれば、積層鉄心の各腕部の
先端の起立壁を固定台板の位置決め突起に固定するよう
にしたので、各積層鉄心の腕部の先端部をネジにより固
定台板に締結する必要がない。従って、積層鉄心を締結
するネジの数を少なくして、該鉄心の磁気特性が悪くな
るのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す正面図である。

【図２】一部を切り欠いて示した図１の底面図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ図１及び図２に示
した実施例で用いる積層鉄心の腕部の正面図及び底面図
である。

【図４】内燃機関用点火装置に従来の磁石発電機を用い
た場合の点火特性と本考案に係わる磁石発電機を用いた
場合の点火特性とを比較して示した線図である。

【図５】従来の磁石発電機の正面図である。

【図６】図５の底面図である。

【符号の説明】

１ 積層鉄心 １０１ コイル巻装部 １０２，１０３ 腕部 １０２ｂ，１０３ｂ 起立壁 ２ 積層鉄心 ２０１ コイル巻装部 ２０２，２０３ 腕部 ２０２ｂ，２０３ｂ 起立壁 ３ 固定台板 ３ｂ 位置決め突起 ６ エキサイタコイル ７ パルサコイル ８ 内燃機関の回転軸 ９ 磁石回転子 ２０ ピン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル巻装部と該コイル巻装部の両端か
   ら同方向に突出した対の腕部とを有するほぼコの字形の
   積層鉄心が固定台板上に２個設けられて、該２個の積層
   鉄心の対応する腕部の先端部どうしが一定の間隔を隔て
   て対向配置された状態で各積層鉄心が固定台板に締結さ
   れ、一方の積層鉄心の一方のコイル巻装部には内燃機関
   用点火装置の点火電源として用いるエキサイタコイル
   が、また他方の積層鉄心のコイル巻装部には内燃機関の
   点火時期を定めるための信号を発生するパルサコイルが
   それぞれ巻装され、前記２個の積層鉄心の腕部の内側面
   が磁石回転子の磁極に対向する磁極面となっている内燃
   機関点火装置用磁石発電機において、 各積層鉄心は、対の腕部のそれぞれの先端部から積層方
   向の両側に起立した起立壁を有して、２個の積層鉄心の
   対応する起立壁どうしが対向配置され、 前記固定台板には２個の積層鉄心の対応する腕部の対向
   端部間に介在する位置決め突起が設けられ、 各積層鉄心の腕部の先端から固定台板側に突出した起立
   壁は該固定台板に設けられた溝に嵌合されて該起立壁と
   溝との嵌合により各積層鉄心の腕部の先端が位置決めさ
   れ、 ２個の積層鉄心の対応する腕部の先端から固定台板と反
   対側に突出して互いに対向する起立壁は前記位置決め突
   起に固定されていることを特徴とする内燃機関点火装置
   用磁石発電機。