JP3269322B2 - Signal generator for internal combustion engine ignition system - Google Patents

Signal generator for internal combustion engine ignition system

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JP3269322B2
JP3269322B2 JP09348595A JP9348595A JP3269322B2 JP 3269322 B2 JP3269322 B2 JP 3269322B2 JP 09348595 A JP09348595 A JP 09348595A JP 9348595 A JP9348595 A JP 9348595A JP 3269322 B2 JP3269322 B2 JP 3269322B2
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気センサを用いて内
燃機関の点火時期を定めるために用いる信号を発生させ
る内燃機関点火装置用信号発生装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal generator for an ignition device of an internal combustion engine, which uses a magnetic sensor to generate a signal used to determine the ignition timing of the internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関用点火装置は一般に、点火コイ
ルの一次側に一次電流制御用の半導体スイッチを備えて
いて、内燃機関の点火時期に発生する所定の点火信号に
より該半導体スイッチを遮断または導通させることによ
り点火コイルの一次電流を急変させて、該点火コイルの
二次コイルに高電圧を誘起させ、この高電圧を機関の気
筒に取り付けた点火プラグに印加して火花を飛ばすよう
にしている。
2. Description of the Related Art Generally, an ignition device for an internal combustion engine is provided with a semiconductor switch for controlling a primary current on a primary side of an ignition coil, and the semiconductor switch is turned off or turned on or off by a predetermined ignition signal generated at the ignition timing of the internal combustion engine. The primary current of the ignition coil is suddenly changed by conducting the current, a high voltage is induced in the secondary coil of the ignition coil, and this high voltage is applied to a spark plug attached to a cylinder of the engine so as to fly a spark. I have.

【0003】この種の点火装置を動作させるためには、
点火時期を定めるための信号を発生する信号発生装置を
内燃機関に取り付ける必要がある。この信号発生装置か
ら得られる信号はそのまま点火信号として半導体スイッ
チに与えることもあり、該信号発生装置から得られる信
号を点火時期制御装置に与えて、該点火時期制御装置か
ら点火信号を発生させる場合もある。いずれにしても、
点火時期を定めるために、機関の所定の回転角度位置で
信号を発生する信号発生装置を必要とする。
In order to operate this type of ignition device,
It is necessary to attach a signal generator for generating a signal for determining the ignition timing to the internal combustion engine. A signal obtained from the signal generator may be directly supplied to a semiconductor switch as an ignition signal.When a signal obtained from the signal generator is supplied to an ignition timing controller to generate an ignition signal from the ignition timing controller. There is also. In any case,
In order to determine the ignition timing, a signal generator for generating a signal at a predetermined rotation angle position of the engine is required.

【0004】信号発生装置としては種々のものが実用さ
れているが、その一種としてホール素子等の磁気感応素
子を利用した磁気センサを用いたものが知られている。
Various types of signal generators have been put into practical use, and one type using a magnetic sensor using a magnetically sensitive element such as a Hall element is known.

【0005】図11はこの種の信号発生装置を用いた点
火装置の一例を示したもので、この点火装置は、機関と
同期回転する磁石発電機に設けられて機関の回転に同期
して交流電圧を誘起するエキサイタコイルEXと、一次
コイルL1 及び二次コイルL2 を有する点火コイルIG
と、点火コイルの一次側に設けられてエキサイタコイル
EXの出力で整流器Dを通して充電される点火エネルギ
蓄積用コンデンサCと、導通した際にコンデンサCの電
荷を点火コイルの一次コイルL1 に放電させるように設
けられた一次電流制御用半導体スイッチとしてのサイリ
スタTh と、図示しない機関の気筒に取り付けられて点
火コイルの二次コイルL2 に接続された点火プラグP
と、信号発生装置SGと、信号発生装置SGの出力を反
転させて点火信号Vi としてサイリスタTh に与える反
転回路Xとを備えている。
FIG. 11 shows an example of an ignition device using this type of signal generator. This ignition device is provided in a magnet generator that rotates synchronously with the engine, and the AC generator synchronizes with the rotation of the engine. An exciter coil EX for inducing a voltage, and an ignition coil IG having a primary coil L1 and a secondary coil L2
And an ignition energy storage capacitor C provided on the primary side of the ignition coil and charged through the rectifier D by the output of the exciter coil EX, and discharging the electric charge of the capacitor C to the primary coil L1 of the ignition coil when conducting. A thyristor Th as a semiconductor switch for controlling a primary current provided in the engine and a spark plug P attached to a cylinder of an engine (not shown) and connected to a secondary coil L2 of an ignition coil.
And a signal generating device SG, and an inverting circuit X for inverting the output of the signal generating device SG and applying the inverted signal to the thyristor Th as an ignition signal Vi.

【0006】信号発生装置SGは、リラクタ2を有する
回転子1と、信号発電子3とからなり、回転子1は機関
の回転軸に取り付けられている。信号発電子3は回転子
1のリラクタ2により生じさせられる磁束の変化を磁気
センサ7により検出して信号電圧Vs を発生する。図示
の例では磁気センサ7がホールICからなっていて、電
源端子7aと出力端子7bとアース端子7cとを有し、
電源端子7aとアース端子7cとの間に図示しない直流
電源の出力電圧Vccが印加されている。この例の信号発
電子3は、リラクタ2が信号発電子3の磁極部に対向し
ていないときに高レベルの状態を保持し、リラクタ2が
信号発電子3の磁極に対向したときに低レベルに立ち下
がるパルス波形の信号電圧Vs を出力する。
[0006] The signal generator SG includes a rotor 1 having a reluctor 2 and a signal generator 3, and the rotor 1 is mounted on a rotating shaft of the engine. The signal generator 3 generates a signal voltage Vs by detecting a change in magnetic flux generated by the reluctor 2 of the rotor 1 by the magnetic sensor 7. In the illustrated example, the magnetic sensor 7 is formed of a Hall IC, and has a power terminal 7a, an output terminal 7b, and a ground terminal 7c,
An output voltage Vcc of a DC power supply (not shown) is applied between the power supply terminal 7a and the ground terminal 7c. The signal emitting device 3 of this example maintains a high level state when the reluctor 2 is not opposed to the magnetic pole portion of the signal emitting device 3 and has a low level when the reluctor 2 is opposed to the magnetic pole portion of the signal emitting device 3. To output a signal voltage Vs having a pulse waveform falling.

【0007】反転回路Xは、エミッタが接地されたNP
NトランジスタTr1と、トランジスタTr1のコレクタと
図示しない直流電源の正極端子との間に接続された抵抗
R1と、トランジスタTr1のベースと信号発電子の出力
端子7bとの間に接続された抵抗R2 とからなってい
て、信号電圧Vs のレベルを反転させて点火時期におい
て低レベルから高レベルに変化する点火信号Vi を出力
する。
The inverting circuit X is composed of an NP having an emitter grounded.
An N-transistor Tr1, a resistor R1 connected between the collector of the transistor Tr1 and the positive terminal of a DC power supply (not shown), and a resistor R2 connected between the base of the transistor Tr1 and the output terminal 7b for signal emission. And outputs an ignition signal Vi that changes from a low level to a high level at the ignition timing by inverting the level of the signal voltage Vs.

【0008】この点火装置においては、エキサイタコイ
ルEXの出力により整流器Dを通して点火エネルギ蓄積
用コンデンサCが図示の極性に充電される。機関の点火
時期に信号発電子3が信号電圧Vs を発生すると、出力
反転回路XがサイリスタThに点火信号Vi を与える。
これによりサイリスタTh が導通すると、点火エネルギ
蓄積用コンデンサCの電荷が点火コイルの一次コイルL
1 を通して放電し、その際に二次コイルL2 に高電圧が
誘起する。この高電圧は点火プラグPに印加されるた
め、該点火プラグに火花が生じて機関が点火される。
In this ignition device, the output of the exciter coil EX charges the ignition energy storage capacitor C through the rectifier D to the polarity shown in the figure. When the signal generator 3 generates the signal voltage Vs at the ignition timing of the engine, the output inverting circuit X gives the thyristor Th an ignition signal Vi.
As a result, when the thyristor Th becomes conductive, the electric charge of the ignition energy storage capacitor C is changed to the primary coil L of the ignition coil.
1 through which a high voltage is induced in the secondary coil L2. Since this high voltage is applied to the spark plug P, a spark is generated in the spark plug and the engine is ignited.

【0009】図12は磁気センサを用いた従来の信号発
生装置の構造例を示したもので、この信号発生装置は、
磁性材料からなる回転体の外周にリラクタ2を設けた回
転子1と、信号発電子3とを備えた構造となっており、
該信号発電子3は非磁性材料からなる図示しない発電子
ホルダによって支持されている。
FIG. 12 shows an example of the structure of a conventional signal generator using a magnetic sensor.
It has a structure in which a rotor 1 provided with a reluctor 2 on the outer periphery of a rotating body made of a magnetic material, and a signal generator 3 are provided.
The signal emission 3 is supported by an emission holder (not shown) made of a non-magnetic material.

【0010】信号発電子3は、板状の永久磁石4と、該
永久磁石4の一方の磁性面(図示の例ではN極面)に一
端が結合された第1の磁極片5と、該永久磁石4の同じ
くN極面に一端が結合された、第1の磁極片5より長さ
が長い第2の磁極片6と、これら第1の磁極片5と第2
の磁極片6との間に配置された磁気センサ7とを備え、
第1の磁極片5の他端及び第2の磁極片6の他端が回転
子1に対向する磁極部5a及び6aとなっている。
The signal generator 3 includes a plate-shaped permanent magnet 4, a first magnetic pole piece 5 having one end coupled to one magnetic surface (N pole surface in the illustrated example) of the permanent magnet 4, A second pole piece 6 having one end coupled to the N pole face of the permanent magnet 4 and having a longer length than the first pole piece 5;
And a magnetic sensor 7 disposed between the magnetic pole piece 6 and
The other end of the first pole piece 5 and the other end of the second pole piece 6 are magnetic pole portions 5a and 6a facing the rotor 1.

【0011】磁気センサ7は、第1の磁極片5及び第2
の磁極片6にそれぞれ磁気結合された1対の磁気感知面
を有する磁気感応素子としてのホール素子を備えた片側
磁界形のホールICからなっていて、該1対の磁気感知
面の間の中心位置を回転子1の回転方向に対する永久磁
石4の磁気中心位置にほぼ一致させた状態で配置されて
いる。ホールICの入力端子には図示しない電源より定
電圧の直流電圧が印加されていて、該ホールICの一対
の磁気感知面の一方の側から他方の側(図示の矢印y方
向)に向う一方向(以下検出方向という。)に所定の検
出動作レベル以上の磁束密度の磁束が流れたときに、該
ホールICが検出動作を行って電気信号を出力するよう
になっている。
The magnetic sensor 7 includes a first pole piece 5 and a second pole piece 5.
A magnetic field-sensitive Hall IC having a Hall element as a magnetically sensitive element having a pair of magnetic sensing surfaces respectively magnetically coupled to the pole pieces 6 of the pair, and having a center between the pair of magnetic sensing surfaces. The position is substantially aligned with the magnetic center position of the permanent magnet 4 with respect to the rotation direction of the rotor 1. A DC voltage of a constant voltage is applied to the input terminal of the Hall IC from a power supply (not shown), and one direction from one side of the pair of magnetic sensing surfaces of the Hall IC to the other side (the direction of arrow y in the drawing). When a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than a predetermined detection operation level flows (hereinafter, referred to as a detection direction), the Hall IC performs a detection operation and outputs an electric signal.

【0012】信号発電子3は、図示しない発電子ホルダ
により内燃機関のクランクケース等に固定され、長さが
長い方の第2の磁極片6の磁極部6aが回転子1のリラ
クタ2に微小エアギャップGを介して対向するようにな
っている。
The signal generator 3 is fixed to a crankcase or the like of the internal combustion engine by a generator holder (not shown), and the magnetic pole portion 6a of the longer second magnetic pole piece 6 is minutely applied to the reluctor 2 of the rotor 1. They face each other via an air gap G.

【0013】リラクタ2が信号発電子3の第1の磁極片
5の磁極部5a及び第2の磁極片6の磁極部6aと対向
しない図13(A)に示した状態では、永久磁石4によ
って生ずる磁束の大部分が図示の破線矢印のように永久
磁石4のN極→第1の磁極片5の側面→空間→永久磁石
4のS極の経路及び永久磁石4のN極→第2の磁極片6
の側面→空間→永久磁石4のS極の経路を通して漏洩磁
束φr1及びφr2として流れるため、磁気センサ7には磁
束が殆ど通らない。永久磁石4によって生ずる磁束の一
部分は磁気センサ7の一部分を通って流れるが、永久磁
石4や第1の磁極片5及び第2の磁極片の寸法が正確に
規定寸法に等しく、また永久磁石4の着磁分布が一様
で、磁気センサ7の中心位置が永久磁石4の磁気中心と
正確に一致するように配置されている場合には、磁気セ
ンサ7の一部分を流れる磁束は、ホールICの検出方向
(図示の実線矢印方向)に流れる磁束とその反対方向に
流れる磁束とがほぼ等量であるため、磁気センサ7の検
出方向に流れる磁束φso(磁束密度Bso)はほとんど零
である。
In the state shown in FIG. 13A where the reluctor 2 does not face the magnetic pole portion 5a of the first magnetic pole piece 5 and the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6, the permanent magnet 4 Most of the generated magnetic flux is the N pole of the permanent magnet 4 → the side surface of the first pole piece 5 → the space → the path of the S pole of the permanent magnet 4 and the N pole of the permanent magnet 4 → the second Magnetic pole piece 6
Flow through the path of the side surface → space → S-pole of the permanent magnet 4 as the leakage magnetic fluxes φr1 and φr2, so that the magnetic flux hardly passes through the magnetic sensor 7. A part of the magnetic flux generated by the permanent magnet 4 flows through a part of the magnetic sensor 7, but the size of the permanent magnet 4, the first pole piece 5 and the second pole piece is exactly equal to the prescribed size, and the permanent magnet 4 Are arranged so that the center position of the magnetic sensor 7 exactly matches the magnetic center of the permanent magnet 4, the magnetic flux flowing through a part of the magnetic sensor 7 Since the magnetic flux flowing in the detection direction (the direction indicated by the solid line arrow in the drawing) and the magnetic flux flowing in the opposite direction are substantially equal, the magnetic flux φso (magnetic flux density Bso) flowing in the detection direction of the magnetic sensor 7 is almost zero.

【0014】回転子1が図示の矢印H方向に回転してリ
ラクタ2が第2の磁極片6の磁極部6aと対向する図1
3(B)に示した状態になると、同図に破線矢印で示し
たように、永久磁石4のN極→第2の磁極片6→磁極部
6a→リラクタ2→リラクタ2の側面及び回転子1の回
転体の外周面→空間→永久磁石4のS極の経路で磁束φ
b が流れるとともに、永久磁石4のN極→第1の磁極片
5→磁気センサ7→第2の磁極片6→磁極部6a→リラ
クタ2→リラクタ2の側面及び回転子1の回転体の外周
面→空間→永久磁石4のS極の経路で磁束φsaが流れ
る。この磁束φsa(磁束密度Bsa)はホールICの検出
方向に流れるため、磁気センサ72から電気信号が出力
される。
The rotor 1 rotates in the direction of arrow H shown in the figure, and the reluctor 2 faces the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6 in FIG.
3B, the N pole of the permanent magnet 4 → the second pole piece 6 → the magnetic pole part 6a → the reluctor 2 → the side surface of the reluctor 2 and the rotor, as indicated by the broken line arrow in FIG. The magnetic flux φ in the path of the outer peripheral surface of the rotating body 1 → space → the S pole of the permanent magnet 4
b flows, and the N pole of the permanent magnet 4 → the first magnetic pole piece 5 → the magnetic sensor 7 → the second magnetic pole piece 6 → the magnetic pole portion 6a → the reluctor 2 → the side surface of the reluctor 2 and the outer periphery of the rotor of the rotor 1. The magnetic flux φsa flows through the path from the surface → the space → the S pole of the permanent magnet 4. Since the magnetic flux φsa (magnetic flux density Bsa) flows in the detection direction of the Hall IC, the magnetic sensor 72 outputs an electric signal.

【0015】図14(A)は、磁気センサ7が検出する
磁束密度Bs が回転子1の回転角θの変化に伴って変化
する様子を示したものである。また図14(B)はこの
磁束密度の変化に応じて磁気センサ(ホールIC)7か
ら出力される電気信号の波形を示したものである。
FIG. 14A shows how the magnetic flux density Bs detected by the magnetic sensor 7 changes with the change of the rotation angle θ of the rotor 1. FIG. 14B shows a waveform of an electric signal output from the magnetic sensor (Hall IC) 7 according to the change in the magnetic flux density.

【0016】磁気センサ7に検出方向(図13に示した
実線矢印y方向)の磁束が流れる間に磁束密度Bs が上
昇して、回転子1の回転角度位置θ1 において、該磁束
密度Bs がホールICの検出動作レベル+Bt に達する
と磁気センサの出力Vs が低レベル(Lレベル)とな
り、回転角度位置θ2 において磁束密度Bs がホールI
Cの検出動作レベル+Bt より小さくなると、磁気セン
サの出力Vs が高レベル(Hレベル)になる。磁気セン
サの出力Vs は図11に示した出力反転回路Xによりそ
の高レベルと低レベルとが反転される。磁気センサの低
レベルの出力を反転させて得られた高レベルの電気信号
が点火信号として点火回路の1次電流制御用半導体スイ
ッチに供給される。この点火信号が所定の回転角度位置
θi (点火時期)において点火回路のサイリスタTh の
トリガレベルに達すると該サイリスタTh が導通して点
火動作が行われる。
The magnetic flux density Bs rises while the magnetic flux in the detection direction (solid arrow y direction shown in FIG. 13) flows through the magnetic sensor 7, and the magnetic flux density Bs becomes a hole at the rotation angle position θ1 of the rotor 1. When the detection operation level of the IC reaches + Bt, the output Vs of the magnetic sensor becomes a low level (L level), and the magnetic flux density Bs at the rotation angle position θ2 becomes smaller
If the detection operation level of C is lower than + Bt, the output Vs of the magnetic sensor becomes a high level (H level). The output Vs of the magnetic sensor is inverted between its high level and low level by the output inverting circuit X shown in FIG. A high-level electric signal obtained by inverting the low-level output of the magnetic sensor is supplied to the primary current control semiconductor switch of the ignition circuit as an ignition signal. When the ignition signal reaches the trigger level of the thyristor Th of the ignition circuit at a predetermined rotational angle position θi (ignition timing), the thyristor Th conducts and the ignition operation is performed.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】磁気センサを用いた従
来の信号発生装置では、永久磁石4や磁極片5,6の寸
法のばらつきや、磁気感応素子の感度のばらつきや、あ
るいは永久磁石4の着磁分布のばらつきがあると、リラ
クタ2が第2の磁極片6の磁極部6aと対向していない
状態のときでも、磁気感応素子を通して検出方向に漏洩
磁束が流れて、該漏洩磁束の磁束密度が磁気感応素子の
検出動作レベル+Bt 以上になることがあり、この漏洩
磁束により、所定の回転角度位置以外の位置でノイズ信
号が発生して点火装置が誤動作するおそれがあった。
In a conventional signal generator using a magnetic sensor, variations in the dimensions of the permanent magnet 4 and the pole pieces 5 and 6, variations in the sensitivity of the magnetically sensitive element, and If there is a variation in the magnetization distribution, even when the reluctor 2 is not opposed to the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6, the leakage magnetic flux flows in the detection direction through the magnetic sensing element, and the magnetic flux of the leakage magnetic flux The density may be equal to or higher than the detection operation level + Bt of the magnetically sensitive element. Due to the leakage magnetic flux, a noise signal may be generated at a position other than the predetermined rotation angle position, and the ignition device may malfunction.

【0018】本発明の目的は、永久磁石や磁極片の寸法
のばらつきや、磁気感応素子の感度のばらつき、あるい
は永久磁石の着磁分布のばらつきの影響を受けずに、常
に正確な位置で信号を発生させることができるようにし
た内燃機関点火装置用信号発生装置を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to always provide a signal at an accurate position without being affected by variations in dimensions of permanent magnets and pole pieces, variations in sensitivity of magnetically sensitive elements, and variations in magnetization distribution of permanent magnets. It is an object of the present invention to provide a signal generating device for an internal combustion engine ignition device which can generate the following.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、リラクタを有
する回転子と、リラクタにより生じさせられる磁束変化
を磁気センサにより検出して信号を出力する信号発電子
とを備えて、内燃機関の点火時期を定めるための信号を
発生する内燃機関点火装置用信号発生装置において、磁
石や磁極片の寸法のばらつき、磁気センサの感度のばら
つき、あるいは永久磁石の着磁分布のばらつきの影響を
受けずに、常に正確な位置で信号を発生させることがで
きるようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a rotor having a reluctor, a signal generator for detecting a change in magnetic flux generated by the reluctor by a magnetic sensor and outputting a signal, and igniting an internal combustion engine. In a signal generator for an internal combustion engine ignition device that generates a signal for determining the timing, without being affected by variations in the dimensions of magnets and pole pieces, variations in sensitivity of magnetic sensors, or variations in magnetization distribution of permanent magnets Thus, a signal can always be generated at an accurate position.

【0020】そのため本発明に係わる信号発生装置で
は、上記信号発電子が、永久磁石と、長手方向の一端が
永久磁石の一方の磁極面に結合され他端が回転子に対向
する磁極部となっている第1及び第2の磁極片と、第1
の磁極片と第2の磁極片との間に配置された磁気センサ
とを備えており、第1の磁極片は、その長手方向寸法は
第2の磁極片の長手方向寸法よりも小さく設定されてい
る。磁気センサは、第1の磁極片及び第2の磁極片にそ
れぞれ磁気結合された第1及び第2の磁気感知面を有し
て第1の磁気感知面及び第2の磁気感知面の一方の側か
ら他方の側に所定の検出動作レベル以上の磁束密度の磁
束が流れたときに検出動作を行う磁気感応素子からなっ
ており、磁気センサの第1及び第2の磁気感知面の間の
中心位置が、永久磁石の磁気中心位置よりも第1の磁極
片側に偏った位置に位置するように配置されている。ま
た第1の磁極片及び第2の磁極片は、それぞれの磁極部
が所定の位相差をもって回転子のリラクタに対向するよ
うに間隔を隔てて配置されている。
Therefore, in the signal generating apparatus according to the present invention, the above-mentioned signal-generating electron is converted into a permanent magnet and a magnetic pole portion having one longitudinal end coupled to one magnetic pole surface of the permanent magnet and the other end facing the rotor. First and second pole pieces,
And a magnetic sensor disposed between the first pole piece and the second pole piece, the first pole piece having a longitudinal dimension set to be smaller than the longitudinal dimension of the second pole piece. ing. The magnetic sensor has first and second magnetic sensing surfaces magnetically coupled to the first and second pole pieces, respectively, and includes one of the first and second magnetic sensing surfaces. A magnetic sensing element that performs a detecting operation when a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than a predetermined detecting operation level flows from one side to the other side, and a center between the first and second magnetic sensing surfaces of the magnetic sensor. The position is arranged so as to be located at a position closer to one side of the first magnetic pole than the magnetic center position of the permanent magnet. The first pole piece and the second pole piece are spaced from each other such that the respective magnetic pole portions face the rotor of the rotor with a predetermined phase difference.

【0021】上記のように、磁気センサの磁気感知面の
間の中心位置を、永久磁石の磁気中心位置よりも第1の
磁極片側に偏らせた状態で配置するには、例えば回転子
の回転方向に測った第1の磁極片の幅寸法を第2の磁極
片の回転方向に測った幅寸法よりも小さく設定すればよ
い。
As described above, in order to arrange the center position between the magnetic sensing surfaces of the magnetic sensors so as to be deviated toward the first pole piece side from the magnetic center position of the permanent magnet, for example, the rotation of the rotor The width dimension of the first pole piece measured in the direction may be set smaller than the width dimension measured in the rotation direction of the second pole piece.

【0022】[0022]

【作用】第1の磁極片の長さを第2の磁極片の長さより
短かく設定し、該第1の磁極片と第2の磁極片との間に
配置した磁気センサに一方の磁極片側から他方の磁極片
側に向う方向(検出方向)に検出動作レベル以上の磁束
密度の磁束が流れたときに検出動作を行うようにした信
号発電子において、本発明のように、磁気センサの第1
及び第2の磁気感知面の間の中心位置を永久磁石の磁気
中心位置よりも第1の磁極片側に偏らせた状態で該磁気
センサを配置すると、第2の磁極片の磁極部がリラクタ
に対向している状態では、従来のものと同様に磁気セン
サには第1の磁極片側から第2の磁極片側に向けて磁束
が流れるが、第2の磁極片の磁極部がリラクタに対向し
ていない状態では、磁気センサには第2の磁極片側から
第1の磁極片側に向う方向に磁束が流れる。従って、第
2の磁極片の磁極部がリラクタと対向しているときと対
向していないときとでは磁気センサを流れる磁束の方向
が互いに反対の方向になる。そのため、永久磁石や磁極
片の寸法のばらつき、あるいは永久磁石の磁束分布のば
らつきがあっても、磁気センサに検出方向の磁束を流す
べく設定されたリラクタの所定回転角度範囲以外の位置
で検出方向に検出動作レベル以上の磁束が流れるのを防
ぐことができ、常に正確な位置で信号を発生させること
ができる。
The length of the first pole piece is set shorter than the length of the second pole piece, and the magnetic sensor disposed between the first pole piece and the second pole piece has one pole piece side. As in the present invention, in a signal emission device which performs a detection operation when a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than the detection operation level flows in a direction (detection direction) toward the other magnetic pole half from the first magnetic sensor, as in the present invention,
And disposing the magnetic sensor in a state where the center position between the second magnetic sensing surface is deviated toward the first pole piece side from the magnetic center position of the permanent magnet, the magnetic pole portion of the second magnetic pole piece becomes In the opposed state, magnetic flux flows from the first pole piece side to the second pole piece side in the magnetic sensor as in the conventional case, but the magnetic pole portion of the second pole piece faces the reluctor. In the absence state, a magnetic flux flows through the magnetic sensor in a direction from the second pole piece to the first pole piece. Therefore, the directions of the magnetic flux flowing through the magnetic sensor are opposite to each other when the magnetic pole portion of the second magnetic pole piece faces the reluctor. Therefore, even if there is a variation in the dimensions of the permanent magnets and the pole pieces, or a variation in the magnetic flux distribution of the permanent magnet, the detection direction is set at a position other than the predetermined rotation angle range of the reluctor set to flow the magnetic flux in the detection direction to the magnetic sensor. Thus, it is possible to prevent a magnetic flux higher than the detection operation level from flowing, and it is possible to always generate a signal at an accurate position.

【0023】また、回転子の回転方向に測った第1の磁
極片の幅寸法を、第2の磁極片の前記回転方向に測った
幅寸法よりも小さく設定すると、該第1の磁極片及び第
2の磁極片の幅寸法の選定により、磁気センサの中心位
置を永久磁石の磁気中心位置よりも第1の磁極片側に所
定量偏った位置に正確かつ容易に位置させることができ
る。
If the width of the first pole piece measured in the rotation direction of the rotor is set smaller than the width of the second pole piece measured in the rotation direction, the first pole piece and By selecting the width dimension of the second pole piece, the center position of the magnetic sensor can be accurately and easily located at a position deviated by a predetermined amount toward the first pole piece side from the magnetic center position of the permanent magnet.

【0024】[0024]

【実施例】図1〜図3は、本発明に係わる内燃機関点火
装置用信号発生装置の一実施例を示したものである。な
お、図12に示した信号発生装置の各部と同等の部分に
はそれぞれ同一符号を付してある。
1 to 3 show an embodiment of a signal generator for an internal combustion engine ignition device according to the present invention. The same parts as those of the signal generator shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals.

【0025】本実施例の内燃機関点火装置用信号発生装
置は、リラクタ2を備えた回転子1と、該リラクタ2に
より生じさせられる磁束変化に応じて信号を出力する信
号発電子3と、該信号発電子3を支持する発電子ホルダ
8(図2参照)とを備えて構成されている。
A signal generator for an internal combustion engine ignition device according to the present embodiment includes a rotor 1 having a reluctor 2, a signal generator 3 for outputting a signal in accordance with a change in magnetic flux generated by the reluctor 2, And an electron emission holder 8 (see FIG. 2) for supporting the signal emission 3.

【0026】信号発電子3は、板状の永久磁石4と、該
永久磁石4の一方の磁極面(この例ではN極面)に長手
方向の一端が結合された第1の磁極片5と、該永久磁石
4の同じくN極面に長手方向の一端が結合された第2の
磁極片6と、これら第1の磁極片5と第2の磁極片6と
の間に配置された磁気センサ7とを備えている。第1の
磁極片5の他端及び第2の磁極片6の他端が回転子1に
対向する磁極部5a,6aとなっていて、第1の磁極片
5と第2の磁極片6とは、それぞれの磁極部5a,6a
が所定の位相差をもって回転子1のリラクタ2に対向す
るように間隔を隔てて配置されている。第1の磁極片5
の長手方向寸法は第2の磁極片6の長手方向寸法より短
かく設定されている。本実施例では、第1の磁極片5の
長手方向寸法が、回転子1の回転方向に測った第2の磁
極片6の幅寸法より小さく設定されている。
The signal generator 3 includes a plate-shaped permanent magnet 4 and a first magnetic pole piece 5 having one end in the longitudinal direction coupled to one magnetic pole surface (N pole surface in this example) of the permanent magnet 4. A second pole piece 6 whose one end in the longitudinal direction is also coupled to the N pole face of the permanent magnet 4, and a magnetic sensor disposed between the first pole piece 5 and the second pole piece 6. 7 is provided. The other end of the first magnetic pole piece 5 and the other end of the second magnetic pole piece 6 are magnetic pole portions 5a, 6a facing the rotor 1, and the first magnetic pole piece 5, the second magnetic pole piece 6, Are the magnetic pole portions 5a, 6a
Are arranged at an interval so as to face the reluctor 2 of the rotor 1 with a predetermined phase difference. First pole piece 5
Is set to be shorter than the longitudinal dimension of the second pole piece 6. In the present embodiment, the longitudinal dimension of the first pole piece 5 is set smaller than the width dimension of the second pole piece 6 measured in the rotation direction of the rotor 1.

【0027】磁気センサ7は、第1の磁極片5及び第2
の磁極片6にそれぞれ磁気結合された第1及び第2の磁
気感知面7a及び7bを有して、一方の磁気感知面(こ
の例では第1の磁気感知面7a)側から他方の磁気感知
面(この例では第2の磁気感知面7b)側に向う一方向
(検出方向)に所定の検出動作レベル以上の磁束密度の
磁束が流れたときに検出動作を行う磁気感応素子からな
るもので、この磁気センサは、一方向に流れる磁束に対
して所定の感度を有する片側磁界形のホール素子と、該
ホール素子の出力を増幅する増幅器と該増幅器の出力が
所定のレベルを超えたときに導通するスイッチ素子等を
IC化した素子(ホールIC)からなっている。磁気セ
ンサ7の入力端子には図示しない電源より定電圧の直流
電圧が印加されていて、該磁気センサのホール素子を通
して検出方向の磁束が流れたときにその出力端から得ら
れる電気信号が高レベルの状態から低レベルの状態に変
化するようになっている。
The magnetic sensor 7 includes a first pole piece 5 and a second pole piece 5.
Has first and second magnetic sensing surfaces 7a and 7b magnetically coupled to the magnetic pole piece 6, respectively, from one magnetic sensing surface (in this example, the first magnetic sensing surface 7a) side to the other magnetic sensing surface. A magnetic sensing element that performs a detecting operation when a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than a predetermined detecting operation level flows in one direction (a detecting direction) toward the surface (in this example, the second magnetic sensing surface 7b). This magnetic sensor has a one-sided magnetic field type Hall element having a predetermined sensitivity to a magnetic flux flowing in one direction, an amplifier for amplifying the output of the Hall element, and an output of the amplifier exceeding a predetermined level. It consists of an element (Hall IC) in which a conductive switch element and the like are integrated into an IC. A constant DC voltage is applied to the input terminal of the magnetic sensor 7 from a power supply (not shown), and when a magnetic flux in the detection direction flows through the Hall element of the magnetic sensor, an electric signal obtained from the output terminal is at a high level. From the state to the low level state.

【0028】この実施例では前述のように、第1の磁極
片5の幅寸法が第2の磁極片6の幅寸法よりも小さく設
定されていて、該第1の磁極片5と第2の磁極片6との
間に配置された磁気センサ7は、その第1及び第2の磁
気感知面7a,7b間の中心位置(図1に鎖線Ys で示
した位置)を永久磁石4の磁気中心位置(回転子1の回
転方向に測った永久磁石4の幅方向の中央位置で、図1
に鎖線Ym で示した位置)よりも第1の磁極片5側に偏
らせた状態で配置されている。
In this embodiment, as described above, the width of the first pole piece 5 is set to be smaller than the width of the second pole piece 6, and the first pole piece 5 and the second pole piece 5 are connected to each other. The magnetic sensor 7 disposed between the magnetic pole piece 6 and the magnetic sensor 7 is positioned at the center position between the first and second magnetic sensing surfaces 7a and 7b (the position indicated by a chain line Ys in FIG. 1). Position (the center position in the width direction of the permanent magnet 4 measured in the rotation direction of the rotor 1,
(The position indicated by the dashed line Ym).

【0029】この信号発電子3は後記する発電子ホルダ
に支持され、回転子1が回転する過程で、第1の磁極片
5に比べて長さが長い第2の磁極片6の磁極部6aがリ
ラクタ2に微小エアギャップGを介して対向するように
位置決めされて、機関のクランクケースやカバー等に設
けられた取付け部に固定される。
The signal generator 3 is supported by a generator holder, which will be described later, and in the process of rotating the rotor 1, the magnetic pole portion 6 a of the second magnetic pole piece 6 having a longer length than the first magnetic pole piece 5. Is positioned so as to face the reluctor 2 via the minute air gap G, and is fixed to a mounting portion provided on a crankcase or a cover of the engine.

【0030】図2に示したように、信号発電子3を支持
する発電子ホルダ8は、合成樹脂等の非磁性体で形成さ
れていて、該発電子ホルダ8には、その一方の面に開口
させた状態で、信号発電子3を組み込むための発電子組
込み凹部8cが設けられ、該発電子組込み凹部8c内に
収納された信号発電子3を覆うように、例えば、エポキ
シ樹脂の如き樹脂9が充填されている。
As shown in FIG. 2, the generator holder 8 for supporting the signal generator 3 is formed of a non-magnetic material such as a synthetic resin. In the opened state, an emission-generating recess 8c for incorporating the signal emission 3 is provided, and a resin such as an epoxy resin is covered so as to cover the signal emission 3 housed in the emission-incorporation recess 8c. 9 are filled.

【0031】発電子ホルダ8の両縁部8a,8bはフラ
ンジ状になっていて、該両縁部8a,8bには取付け孔
8d,8eがそれぞれ設けられ、これらの取付け孔8
d,8eを利用して信号発電子が図示しない内燃機関の
クランクケース等に固定されるようになっている。
Both edges 8a and 8b of the electron generating holder 8 are formed in a flange shape, and the both edges 8a and 8b are provided with mounting holes 8d and 8e, respectively.
Using d and 8e, signal emission is fixed to a crankcase or the like of an internal combustion engine (not shown).

【0032】本実施例において回転子1は、図3に示す
ように、鉄等の強磁性材料によりカップ状に形成された
フライホイールからなる回転体10を備えている。回転
体10の内周には主永久磁石11が取り付けられて、回
転体10と磁石11とにより、磁石回転子が構成されて
いる。磁石回転子の内側には、主の固定子12が配置さ
れている。固定子12は、固定子鉄心13の外周の複数
の突極部13aにそれぞれ発電コイル14を巻装した構
造を有している。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the rotor 1 has a rotating body 10 formed of a flywheel formed of a ferromagnetic material such as iron in a cup shape. A main permanent magnet 11 is attached to the inner periphery of the rotating body 10, and the rotating body 10 and the magnet 11 constitute a magnet rotor. The main stator 12 is arranged inside the magnet rotor. The stator 12 has a structure in which a power generating coil 14 is wound around each of a plurality of salient pole portions 13a on the outer periphery of a stator iron core 13.

【0033】このようにカップ状のフライホイールを回
転体10として利用する場合には、その周壁部の一部を
外側に打ち出すことによりリラクタ2を構成できる。該
リラクタ2の周方向の長さは所定値に設定されている。
When the cup-shaped flywheel is used as the rotating body 10 as described above, the reluctor 2 can be formed by projecting a part of the peripheral wall portion to the outside. The circumferential length of the reluctor 2 is set to a predetermined value.

【0034】上記構成の信号発生装置において、回転子
1のリラクタ2が信号発電子3の第1の磁極片5の磁極
部5a及び第2の磁極片6の磁極部6aと対向していな
い図4(A)に示した状態では、永久磁石4によって生
ずる磁束は、図示破線矢印のように永久磁石4のN極→
第1の磁極片5の側面→空間→永久磁石4のS極の経路
及び永久磁石4のN極→第2の磁極片6の側面→空間→
永久磁石4のS極の経路で漏洩磁束φr1及びφr2として
流れる。磁気センサ7が第1の磁極片5側に偏って配置
されているため、この状態では、永久磁石4のN極→磁
気センサ7→第1の磁極片5の側面→空間→永久磁石4
のS極の経路で磁気センサ7を通る磁束φsbが流れる。
この磁束φsbは第2の磁極片6側から第1の磁極片5側
に向う方向(磁気センサ7の検出方向とは反対の方向)
に磁束密度Bsbをもって流れることになる。
In the signal generator having the above-described structure, the figure shows that the reluctor 2 of the rotor 1 does not face the magnetic pole portion 5a of the first magnetic pole piece 5 and the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6 of the signal generator 3. In the state shown in FIG. 4 (A), the magnetic flux generated by the permanent magnet 4 changes from the N pole of the permanent magnet 4 to the arrow shown by the broken line arrow in FIG.
Side surface of first pole piece 5 → space → path of S pole of permanent magnet 4 and N pole of permanent magnet 4 → side surface of second pole piece 6 → space →
Leakage fluxes φr1 and φr2 flow through the S pole path of the permanent magnet 4. Since the magnetic sensor 7 is biased toward the first pole piece 5 side, in this state, the N pole of the permanent magnet 4 → the magnetic sensor 7 → the side surface of the first pole piece 5 → the space → the permanent magnet 4
The magnetic flux φsb passing through the magnetic sensor 7 flows through the S-pole path.
The magnetic flux φsb is directed from the second pole piece 6 to the first pole piece 5 (the direction opposite to the detection direction of the magnetic sensor 7).
With the magnetic flux density Bsb.

【0035】回転子1が図示の実線矢印方向に回転して
リラクタ2が第2の磁極片6の磁極部6aと対向する図
4(B)に示した状態になると、図4(A)に示した場
合と同様の経路を流れる漏洩磁束φr1,φr2の外に、永
久磁石4のN極→第2の磁極片6→磁極部6a→リラク
タ2→リラクタ2の側面及び回転子1の回転体10の外
周面→空間→永久磁石4のS極の経路で磁束φb が流
れ、更に永久磁石4のN極→磁気センサ7→第2の磁極
片6→磁極部6a→リラクタ2→リラクタ2の側面及び
回転子1の回転体10の外周面→空間→永久磁石4のS
極の経路で磁束φsaが流れる。磁束φsaは第1の磁極片
5側から第2の磁極片6側に向う方向に流れ、この磁束
φsaにより、磁気センサ7の磁気感応素子に検出方向
(図示の実線矢印y方向)の磁束(磁束密度Bsa)が流
れることになる。
When the rotor 1 rotates in the direction of the solid arrow shown in the figure and the reluctor 2 is brought into the state shown in FIG. 4B in which it faces the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6, FIG. In addition to the leakage magnetic fluxes φr1 and φr2 flowing along the same path as shown, the N pole of the permanent magnet 4 → the second pole piece 6 → the magnetic pole portion 6a → the reluctor 2 → the side surface of the reluctor 2 and the rotating body of the rotor 1. The magnetic flux φb flows in the path of the outer peripheral surface of 10 → space → the S pole of the permanent magnet 4, and further the N pole of the permanent magnet 4 → the magnetic sensor 7 → the second magnetic pole piece 6 → the magnetic pole part 6a → the reluctor 2 → the reluctor 2 Side surface and outer peripheral surface of rotor 10 of rotor 1 → space → S of permanent magnet 4
The magnetic flux φsa flows through the pole path. The magnetic flux φsa flows in the direction from the first pole piece 5 side to the second pole piece 6 side, and the magnetic flux φsa causes the magnetic sensing element of the magnetic sensor 7 to generate a magnetic flux (in the direction indicated by the solid arrow y in the drawing) in the magnetic sensing element. The magnetic flux density Bsa) flows.

【0036】図5(A)は、磁気センサ7が検出する磁
束密度Bs が回転子1の回転角θの変化に伴って変化す
る様子を示したものである。また図5(B)はこの磁束
密度の変化に応じて磁気センサ(ホールIC)7から出
力される電気信号の波形を示したものである。
FIG. 5A shows how the magnetic flux density Bs detected by the magnetic sensor 7 changes as the rotation angle θ of the rotor 1 changes. FIG. 5B shows a waveform of an electric signal output from the magnetic sensor (Hall IC) 7 according to the change of the magnetic flux density.

【0037】第2の磁極片6の磁極部6aがリラクタ2
と対向していなくて、磁気センサ7に検出方向と反対の
方向の磁束(磁束密度Bsb)が流れている状態から、磁
極部6aがリラクタと対向しはじめると、磁気センサ7
に流れる磁束の方向が反転してその磁束密度Bs が上昇
していき、回転子1が所定の回転角度位置θ1 に達する
と、該磁束密度Bs が磁気センサ7の検出動作レベル+
Bt に達する。これにより、磁気センサ(ホールIC)
7の出力Vs が低レベル(Lレベル)に変化する。回転
子1が更に回転して第2の磁極片6の磁極部6aとリラ
クタ2との対向面積が減少していくと、磁気センサが検
出する磁束密度が減少していき、回転角度位置θ2 にお
いて磁束密度Bs が検出動作レベル+Bt より小さくな
ると、磁気センサ7の出力Vs が高レベル(Hレベル)
に変化する。磁気センサ7の出力Vs は図11に示した
出力反転回路Xにより反転され、磁気センサ7の低レベ
ルの出力が反転されることにより得られる高レベルの電
気信号(角度θ1 の位置で立ち上がる信号)が点火信号
として点火回路の1次電流制御用半導体スイッチに供給
される。これによりサイリスタTh が導通し、点火動作
が行われる。
The magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6 is
When the magnetic pole part 6a starts to face the reluctor from the state where the magnetic flux (magnetic flux density Bsb) in the direction opposite to the detection direction is flowing to the magnetic sensor 7 without being opposed to the magnetic sensor 7,
When the direction of the magnetic flux flowing through the rotor 1 is reversed and its magnetic flux density Bs rises, and the rotor 1 reaches a predetermined rotational angle position θ1, the magnetic flux density Bs becomes equal to the detection operation level +
Bt is reached. Thereby, the magnetic sensor (Hall IC)
7, the output Vs changes to a low level (L level). As the rotor 1 further rotates and the facing area between the magnetic pole portion 6a of the second pole piece 6 and the reluctor 2 decreases, the magnetic flux density detected by the magnetic sensor decreases, and at the rotation angle position θ2 When the magnetic flux density Bs becomes smaller than the detection operation level + Bt, the output Vs of the magnetic sensor 7 becomes high (H level).
Changes to The output Vs of the magnetic sensor 7 is inverted by the output inverting circuit X shown in FIG. 11, and a high-level electric signal (a signal rising at the angle θ1) obtained by inverting the low-level output of the magnetic sensor 7 is obtained. Is supplied to the primary current control semiconductor switch of the ignition circuit as an ignition signal. As a result, the thyristor Th conducts, and the ignition operation is performed.

【0038】上記の実施例においては、磁気センサ7と
して、第1の磁極片5側から第2の磁極片6側に向う方
向を検出方向として、この検出方向に所定の検出動作レ
ベル以上の磁束密度の磁束が流れたときに検出動作を行
う片側磁界形のホールICを用いたが、この磁気センサ
7として、第2の磁極片6側から第1の磁極片5側に向
う方向に所定の検出動作レベル以上の磁束密度の磁束が
流れたときに検出動作を行う片側磁界形のホールICを
用いてもよい。図6(A),(B)は、磁気センサ7と
してこのようなホールICを用いた場合の磁束の流れを
示したものである。これらの図において実線矢印y´方
向は磁気センサの検出方向を示しており、図4(A),
(B)に示した例に対して磁気センサ7の検出方向が逆
になっている。
In the above-described embodiment, the magnetic sensor 7 uses the direction from the first magnetic pole piece 5 side to the second magnetic pole piece 6 side as a detection direction, and sets a magnetic flux higher than a predetermined detection operation level in this detection direction. Although a one-sided magnetic field type Hall IC that performs a detection operation when a magnetic flux of a high density flows is used, the magnetic sensor 7 has a predetermined shape in a direction from the second pole piece 6 side to the first pole piece 5 side. A one-sided magnetic field type Hall IC that performs a detection operation when a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than the detection operation level flows may be used. FIGS. 6A and 6B show the flow of magnetic flux when such a Hall IC is used as the magnetic sensor 7. In these figures, the direction of the solid arrow y 'indicates the detection direction of the magnetic sensor, and FIG.
The detection direction of the magnetic sensor 7 is opposite to the example shown in FIG.

【0039】図7(A)は,図6(A),(B)に示し
た場合について、磁気センサ7が検出する磁束密度Bs
が回転子1の回転角θの変化に伴って変化する様子を示
したもので、同図では、磁気センサ7の検出方向を正側
(基線の上方側)にとって示してある。図7(A)の波
形は、図5(A)に示した波形を上下反転させたものに
相当する。また図7(B)は同図(A)の磁束密度Bs
の変化に応じて磁気センサ7から出力される電気信号の
波形を示したものである。
FIG. 7A shows the magnetic flux density Bs detected by the magnetic sensor 7 in the case shown in FIGS. 6A and 6B.
Shows the state of change with the change of the rotation angle θ of the rotor 1. In FIG. 3, the detection direction of the magnetic sensor 7 is shown on the positive side (upper side of the base line). The waveform in FIG. 7A corresponds to the waveform shown in FIG. 5A inverted upside down. FIG. 7B shows the magnetic flux density Bs of FIG.
3 shows a waveform of an electric signal output from the magnetic sensor 7 in accordance with the change of.

【0040】この例では、リラクタ2が第2の磁極片6
の磁極部6aと対向している状態にあるときに磁気セン
サ7の出力Vs が高レベル(Hレベル)になるため、こ
の高レベルの電気信号を反転することなく点火回路の1
次電流制御用半導体素子に点火信号として供給すること
ができる。
In this example, the reluctor 2 has the second pole piece 6
Since the output Vs of the magnetic sensor 7 is at a high level (H level) when it is opposed to the magnetic pole portion 6a of the ignition circuit, the output Vs of the ignition circuit can be controlled without inverting the high-level electric signal.
It can be supplied to the secondary current control semiconductor element as an ignition signal.

【0041】以上の実施例では、回転子1の回転方向に
測った第1の磁極片5の幅寸法を、同じく回転方向に測
った第2の磁極片6の幅寸法よりも小さく設定したの
で、これら両磁極片5,6の幅寸法と、同じく回転方向
に測った磁気センサ7の幅寸法との合計の寸法を、回転
方向に測った磁気センサ7の幅寸法と等しくなるように
該第1の磁極片5及び第2の磁極片6のそれぞれの幅寸
法を選定し、かつ両磁極片のそれぞれの回転方向の外側
面を永久磁石4の回転方向の両側の側面に合せた状態で
組付けるようにすることによって、磁気センサ7の中心
位置を永久磁石4の回転方向の磁気中心位置よりも第1
の磁極片5側に一定量(第2の磁極片の幅寸法と第1の
磁極片の幅寸法との差の2分の1の量)だけ正確に偏ら
せて配置することができる。
In the above embodiment, the width dimension of the first pole piece 5 measured in the rotation direction of the rotor 1 is set smaller than the width dimension of the second pole piece 6 similarly measured in the rotation direction. The total dimension of the width of the magnetic pole pieces 5 and 6 and the width of the magnetic sensor 7 measured in the rotation direction is also equal to the width of the magnetic sensor 7 measured in the rotation direction. The width dimension of each of the first pole piece 5 and the second pole piece 6 is selected, and the outer surfaces of both pole pieces in the rotational direction are aligned with the side surfaces on both sides of the permanent magnet 4 in the rotational direction. With this configuration, the center position of the magnetic sensor 7 is set to be more than the magnetic center position of the permanent magnet 4 in the rotation direction.
Can be accurately biased on the side of the pole piece 5 by a fixed amount (a half of the difference between the width dimension of the second pole piece and the width dimension of the first pole piece).

【0042】しかしながら、磁気センサ7の中心位置
(第1及び第2の磁気感知面の間の中心位置)を永久磁
石4の磁気中心位置よりも第1の磁極片5側に偏らせる
のに、第1の磁極片5及び第2の磁極片6のそれぞれの
外側面の位置を永久磁石4の両側の側面の位置にそれぞ
れ一致させたり、第1の磁極片5の幅寸法を第2の磁極
片6の幅寸法より小さく設定したりすることは必ずしも
必要ではない。例えば図8及び図9に示したように、第
1の磁極片5及び第2の磁極片6の幅寸法と磁気センサ
7の幅寸法との合計の寸法を永久磁石4の幅寸法と異な
るように設定する場合や、図10に示したように、第1
の磁極片5の幅寸法と第2の磁極片6の幅寸法とをほぼ
等しく設定する場合でも、磁気センサ7の中心位置(図
示の鎖線Ys の位置)を永久磁石4の磁気中心位置(図
示の鎖線Ym の位置)より第1の磁極片5側に偏らせて
配置することができ、これらの場合にも、リラクタ2が
第2の磁極片6の磁極部6aと対向している状態のとき
と該リラクタ2が該磁極部6aと対向していない状態の
ときとで、磁気センサ7を流れる磁束の方向を反転させ
ることができる。
However, in order to bias the center position of the magnetic sensor 7 (center position between the first and second magnetic sensing surfaces) toward the first pole piece 5 side from the magnetic center position of the permanent magnet 4, The position of the outer surface of each of the first pole piece 5 and the second pole piece 6 is matched with the position of the side surface on both sides of the permanent magnet 4, and the width of the first pole piece 5 is changed to the second pole. It is not always necessary to set the width smaller than the width of the piece 6. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, the total dimension of the width dimension of the first pole piece 5 and the second pole piece 6 and the width dimension of the magnetic sensor 7 is different from the width dimension of the permanent magnet 4. , Or as shown in FIG.
Even when the width of the pole piece 5 and the width of the second pole piece 6 are set to be substantially equal, the center position of the magnetic sensor 7 (the position of the dashed line Ys in the drawing) is set to the magnetic center position of the permanent magnet 4 (the drawing (Indicated by the dashed line Ym) from the first magnetic pole piece 5 side, and in these cases as well, the retractor 2 is in a state where it faces the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6. The direction of the magnetic flux flowing through the magnetic sensor 7 can be reversed between the time and when the reluctor 2 is not facing the magnetic pole portion 6a.

【0043】以上の実施例では、第1の磁極片5及び第
2の磁極片6のそれぞれの長手方向の一端が結合された
永久磁石4の一方の磁極面をN極面としたが、該一方の
磁極面をS極面としてもよい。この場合には、磁気セン
サ7を流れる磁束の方向は、該一方の磁極面をN極面と
した場合と反対の方向となる。
In the above embodiment, one of the pole faces of the permanent magnet 4 to which one end in the longitudinal direction of each of the first pole piece 5 and the second pole piece 6 is connected is the N pole face. One of the pole faces may be an S pole face. In this case, the direction of the magnetic flux flowing through the magnetic sensor 7 is opposite to the direction when the one magnetic pole surface is set to the N pole surface.

【0044】以上説明したように、上記の各実施例で
は、第2の磁極片6の磁極部6aがリラクタ2と対向し
た状態のときと該磁極部6aがリラクタ2と対向してい
ない状態のときとでは、磁気センサ7を流れる磁束の方
向が互いに反対の方向となる。そのため、第2の磁極片
6の磁極部6aとリラクタ2との間の回転方向の相対的
位置が、磁気センサ7に検出方向の磁束を流す範囲を外
れた範囲にあるときには、永久磁石や磁極片の寸法のば
らつき、磁気感応素子の感度のばらつき、あるいは永久
磁石の磁束分布のばらつきがある場合であっても、磁気
センサ7の検出方向に検出動作レベル以上の磁束密度の
磁束が流れるおそれがなく、漏洩磁束によりノイズ信号
が発生するおそれがない。
As described above, in each of the above embodiments, the state where the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6 faces the reluctor 2 and the state where the magnetic pole portion 6a does not face the reluctor 2 are described. Sometimes, the directions of the magnetic flux flowing through the magnetic sensor 7 are opposite to each other. Therefore, when the relative position in the rotational direction between the magnetic pole portion 6a of the second magnetic pole piece 6 and the reluctor 2 is outside the range in which the magnetic flux in the detection direction flows to the magnetic sensor 7, the permanent magnet or the magnetic pole Even if there is a variation in the size of the piece, a variation in the sensitivity of the magnetically sensitive element, or a variation in the magnetic flux distribution of the permanent magnet, a magnetic flux having a magnetic flux density higher than the detection operation level may flow in the detection direction of the magnetic sensor 7. Therefore, there is no possibility that a noise signal is generated by the leakage magnetic flux.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第1の
磁極片の長手方向の寸法を第2の磁極片の長手方向寸法
よりも小さく設定し、両磁極片の間に配置した磁気セン
サの中心位置を永久磁石の磁気中心位置よりも第1の磁
極片側に偏らせたので、各部の寸法のばらつきや磁気セ
ンサの感度のばらつきがあっても、磁気センサを誤動作
させることなく、常に正確な位置で信号を発生させるこ
とができる。そのため、各部品の寸法精度の管理を従来
よりも粗くしてコストの低減を図ることができる利点が
ある。
As described above, according to the present invention, the longitudinal dimension of the first pole piece is set smaller than the longitudinal dimension of the second pole piece, and the first pole piece is disposed between the two pole pieces. Since the center position of the magnetic sensor is biased toward the first magnetic pole side from the magnetic center position of the permanent magnet, even if there is a variation in the dimensions of each part or a variation in the sensitivity of the magnetic sensor, the magnetic sensor does not malfunction, The signal can always be generated at the correct position. For this reason, there is an advantage that the management of the dimensional accuracy of each component can be made coarser than in the past and the cost can be reduced.

【0046】また本発明において、第1の磁極片の幅寸
法を第2の磁極片の幅寸法よりも小さく設定した場合に
は、両磁極片の幅寸法を適宜に選定することにより、磁
気センサの中心位置を永久磁石の磁気中心位置より第1
の磁極片側に容易かつ正確に所望量だけ偏らせることが
できるため、信号発電子の組立を容易にすることができ
る。
In the present invention, when the width dimension of the first pole piece is set smaller than the width dimension of the second pole piece, the width dimension of both pole pieces is appropriately selected so that the magnetic sensor can be used. The center position of the first magnet from the magnetic center position of the permanent magnet.
Can easily and accurately be biased by a desired amount toward one side of the magnetic pole, thereby facilitating the assembly of signal emission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における信号発電子と回転子
とリラクタとの関係を示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the relationship between signal emission, a rotor, and a reluctor in one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例で用いる信号発電子を発電子
ホルダに組込んだ状態を示した背面図である。
FIG. 2 is a rear view showing a state in which signal emission used in one embodiment of the present invention is incorporated in an emission holder.

【図3】本発明の実施例の信号発生装置と磁石発電機と
を組合わせた態の一例を示した要部縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional view of an essential part showing an example of a state in which the signal generator and the magnet generator according to the embodiment of the present invention are combined.

【図4】(A)及び(B)は本発明の一実施例における
信号発電子とリラクタとの位置関係を示した説明図であ
る。
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams showing a positional relationship between signal emission and a reluctor in one embodiment of the present invention.

【図5】図1の実施例における磁気センサの磁束密度の
変化と、磁気センサの出力信号の波形とを示した線図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a change in magnetic flux density of the magnetic sensor and a waveform of an output signal of the magnetic sensor in the embodiment of FIG. 1;

【図6】(A)及び(B)は本発明の他の実施例におけ
る信号発電子とリラクタとの位置関係を示す説明図であ
る。
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing a positional relationship between signal emission and a reluctor in another embodiment of the present invention.

【図7】図6の実施例における磁気センサの磁束密度の
変化と磁気センサの出力信号の波形とを示した線図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a change in magnetic flux density of the magnetic sensor and a waveform of an output signal of the magnetic sensor in the embodiment of FIG. 6;

【図8】本発明の信号発生装置において磁気センサを第
1の磁極片側に偏らせて配置する場合の配置の仕方の変
形例を示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a modification of the arrangement when the magnetic sensor is arranged so as to be biased to the first magnetic pole piece side in the signal generator of the present invention.

【図9】本発明の信号発生装置において磁気センサを第
1の磁極片側に偏らせて配置する場合の配置の仕方の他
の変形例を示した説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing another modification of the arrangement when the magnetic sensor is arranged to be biased toward the first magnetic pole piece side in the signal generating device of the present invention.

【図10】本発明の信号発生装置において磁気センサを
第1の磁極片側に偏らせて配置する場合の配置の仕方の
更に他の変形例を示した説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing still another modified example of the arrangement method when the magnetic sensor is arranged so as to be biased to the first magnetic pole piece side in the signal generating device of the present invention.

【図11】磁気センサを用いて点火信号を発生させる信
号発生装置をコンデンサ放電式内燃機関用点火回路と組
合わせた状態の一例を示した回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a state in which a signal generator for generating an ignition signal using a magnetic sensor is combined with an ignition circuit for a capacitor discharge internal combustion engine.

【図12】従来の内燃機関点火装置用信号発生装置の構
造例を示した斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a structural example of a conventional signal generator for an internal combustion engine ignition device.

【図13】(A)及び(B)は従来例の信号発生装置に
おける信号発電子とリラクタとの位置関係を示す説明図
である。
FIGS. 13A and 13B are explanatory diagrams showing a positional relationship between signal emission and a reluctor in a conventional signal generator.

【図14】図13に示した磁気センサの磁束密度の変化
と磁気センサの出力信号の波形とを示した線図である。
FIG. 14 is a diagram showing a change in magnetic flux density of the magnetic sensor shown in FIG. 13 and a waveform of an output signal of the magnetic sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

EX エキサイタコイル D 整流器 C 点火エネルギ蓄積用コンデンサ L1 点火コイルの1次コイル L2 点火コイルの2次コイル P 点火プラグ Th サイリスタ X 出力反転回路 G エアギャップ 1 回転子 2 リラクタ 3 信号発電子 4 永久磁石 5 第1の磁極片 5a 磁極部 6 第2の磁極片 6a 磁極部 7 磁気センサ 8 発電子ホルダ 9 樹脂 10 回転体 11 主永久磁石 12 主固定子 13 固定子鉄心 14 発電コイル EX Exciter coil D Rectifier C Ignition energy storage capacitor L1 Ignition coil primary coil L2 Ignition coil secondary coil P Spark plug Th Thyristor X Output inverting circuit G Air gap 1 Rotor 2 Reluctor 3 Signal generation 4 Permanent magnet 5 First magnetic pole piece 5a Magnetic pole part 6 Second magnetic pole piece 6a Magnetic pole part 7 Magnetic sensor 8 Electrogenic holder 9 Resin 10 Rotating body 11 Main permanent magnet 12 Main stator 13 Stator core 14 Power generation coil

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 7/067 - 7/07 H02K 21/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02P 7/ 067-7/07 H02K 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 リラクタを有する回転子と、前記リラク
タにより生じさせられる磁束変化を検出して信号を出力
する信号発電子とを備え、 前記信号発電子は、永久磁石と、長手方向の一端が前記
永久磁石の一方の磁極面に結合され他端が前記回転子に
対向する磁極部となっている第1及び第2の磁極片と、
前記第1の磁極片と第2の磁極片との間に配置された磁
気センサとを備え、 前記第1の磁極片の長手方向寸法は前記第2の磁極片の
長手方向寸法よりも小さく設定され、 前記磁気センサは前記第1の磁極片及び第2の磁極片に
それぞれ磁気結合された第1の磁気感知面及び第2の磁
気感知面を有して、第1の磁気感知面及び第2の磁気感
知面の一方の側から他方の側に所定の検出動作レベル以
上の磁束密度の磁束が流れたときに検出動作を行う磁気
感応素子からなり、 前記第1の磁極片及び第2の磁極片はそれぞれの磁極部
が所定の位相差をもって前記回転子のリラクタに対向す
るように間隔を隔てて配置され、 前記磁気センサは第1及び第2の磁気感知面の間の中心
位置を前記永久磁石の磁気中心位置よりも第1の磁極片
側に偏らせた状態で配置されていることを特徴とする内
燃機関点火装置用信号発生装置。
1. A rotor having a reluctor, a signal generator for detecting a change in magnetic flux generated by the reluctor and outputting a signal, wherein the signal generator has a permanent magnet and one end in a longitudinal direction. First and second magnetic pole pieces coupled to one magnetic pole surface of the permanent magnet and having the other end as a magnetic pole portion facing the rotor;
A magnetic sensor disposed between the first pole piece and the second pole piece, wherein a longitudinal dimension of the first pole piece is set smaller than a longitudinal dimension of the second pole piece. Wherein the magnetic sensor has a first magnetic sensing surface and a second magnetic sensing surface magnetically coupled to the first magnetic pole piece and the second magnetic pole piece, respectively. A magnetic sensing element that performs a detecting operation when a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than a predetermined detecting operation level flows from one side to the other side of the magnetic sensing surface of the second magnetic sensing surface; The magnetic pole pieces are spaced apart such that each magnetic pole portion faces the rotor of the rotor with a predetermined phase difference, and the magnetic sensor sets the center position between the first and second magnetic sensing surfaces as the magnetic pole piece. A state in which the magnetic center of the permanent magnet is biased toward one side of the first magnetic pole. A signal generating device for an internal combustion engine ignition device, wherein the signal generating device is arranged in a state.
【請求項2】 リラクタを有する回転子と、前記リラク
タにより生じさせられる磁束変化を検出して信号を出力
する信号発電子とを備え、 前記信号発電子は、永久磁石と、長手方向の一端が前記
永久磁石の一方の磁極面に結合され他端が前記回転子に
対向する磁極部となっている第1及び第2の磁極片と、
前記第1の磁極片と第2の磁極片との間に配置された磁
気センサとを備え、 前記第1の磁極片の長手方向寸法は前記第2の磁極片の
長手方向寸法よりも小さく設定され、 前記磁気センサは前記第1の磁極片及び第2の磁極片に
それぞれ磁気結合された第1及び第2の磁気感知面を有
して第1の磁気感知面及び第2の磁気感知面の一方の側
から他方の側に所定の検出動作レベル以上の磁束密度の
磁束が流れたときに検出動作を行う磁気感応素子からな
り、 前記第1の磁極片及び第2の磁極片はそれぞれの磁極部
が所定の位相差をもって前記回転子のリラクタに対向す
るように間隔を隔てて配置され、 前記磁気センサの第1及び第2の磁気感知面の間の中心
位置を前記永久磁石の磁気中心位置よりも第1の磁極片
側に偏った位置に位置させるように、前記第1の磁極片
の前記回転子の回転方向に測った幅寸法が第2の磁極片
の回転方向に測った幅寸法よりも小さく設定されている
ことを特徴とする内燃機関点火装置用信号発生装置。
2. A rotor having a reluctor, and a signal generator for detecting a change in magnetic flux generated by the reluctor and outputting a signal, wherein the signal generator has a permanent magnet and one end in a longitudinal direction. First and second magnetic pole pieces coupled to one magnetic pole surface of the permanent magnet and having the other end as a magnetic pole portion facing the rotor;
A magnetic sensor disposed between the first pole piece and the second pole piece, wherein a longitudinal dimension of the first pole piece is set smaller than a longitudinal dimension of the second pole piece. Wherein the magnetic sensor has first and second magnetic sensing surfaces magnetically coupled to the first and second pole pieces, respectively. A magnetic sensitive element that performs a detecting operation when a magnetic flux having a magnetic flux density equal to or higher than a predetermined detecting operation level flows from one side to the other side of the first magnetic pole piece, and the first magnetic pole piece and the second magnetic pole piece A magnetic pole portion is spaced apart from the rotor of the rotor with a predetermined phase difference, and a center position between the first and second magnetic sensing surfaces of the magnetic sensor is a magnetic center of the permanent magnet. Position it closer to the first pole piece than the position. The width of the first pole piece measured in the rotation direction of the rotor is set to be smaller than the width of the first pole piece measured in the rotation direction of the second pole piece. Signal generator.
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