JP4159050B2 - Engine ignition device - Google Patents

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、エンジンの点火装置に関し、特に、比較的小型のエンジンに使用される点火装置に関する。   The present invention relates to an ignition device for an engine, and more particularly to an ignition device used for a relatively small engine.

比較的小型のエンジンに使用される点火装置として、エンジンのフライホイールの外周に永久磁石を配置し、このフライホイールの外周に対向する位置に一次コイルおよび二次コイルからなる点火コイル(イグニッションコイル)の一次側を巻装した鉄心を配置する形式の、いわゆる自己トリガ式が広く知られている(実公昭63−21739号公報、特公平5−42629号公報)。   As an ignition device used for a comparatively small engine, a permanent magnet is arranged on the outer periphery of the flywheel of the engine, and an ignition coil (ignition coil) comprising a primary coil and a secondary coil at a position facing the outer periphery of the flywheel. A so-called self-trigger type in which an iron core wound around the primary side is arranged is widely known (Japanese Utility Model Publication No. 63-21739, Japanese Patent Publication No. 5-42629).

自己トリガ形式の点火装置においては、永久磁石をフライホイール等のロータに取り付ける関係から次の(a)〜(c)の対応が必要であり、それぞれに問題点がある。   In the self-trigger type ignition device, the following countermeasures (a) to (c) are necessary because of the attachment of a permanent magnet to a rotor such as a flywheel, and each has problems.

(a)ロータの回転バランスをとるために、永久磁石部分と同等の重量を有するカウンタウェイトを設ける必要があり、ロータが重くなる。   (A) In order to balance the rotation of the rotor, it is necessary to provide a counterweight having a weight equivalent to that of the permanent magnet portion, which makes the rotor heavy.

(b)ロータの高速回転による遠心力に耐えられるように永久磁石やカウンタウェイトの取り付け構造や取り付け方法を工夫する必要がある。   (B) It is necessary to devise the attachment structure and attachment method of the permanent magnet and the counterweight so as to withstand the centrifugal force caused by the high-speed rotation of the rotor.

(c)永久磁石やカウンタウェイト等の取付部はロータの内周寄りに突出する部分を有するので、ロータの内側の空間を利用しにくい。   (C) Since the attachment portions such as the permanent magnet and the counterweight have a portion protruding toward the inner periphery of the rotor, it is difficult to use the space inside the rotor.

上記問題点に対して、本出願人は特開2000−171736号公報に示すように、エンジン回転に同期して回転するロータの外周面に対向する位置に鉄心を配置し、この鉄心に点火用の一次コイルおよび二次コイルを巻装するとともに永久磁石を取り付け、さらにロータ側に誘導子を配置した点火装置を提案している。
実公昭63−21739号公報 特公平5−42629号公報 特開2000−171736号公報
In response to the above problems, the present applicant, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-171736, arranges an iron core at a position facing the outer peripheral surface of a rotor that rotates in synchronization with engine rotation, and ignites this iron core for ignition. An ignition device is proposed in which a primary magnet and a secondary coil are wound, a permanent magnet is attached, and an inductor is disposed on the rotor side.
Japanese Utility Model Publication No. 63-21739 Japanese Patent Publication No. 5-42629 JP 2000-171736 A

特許文献3に記載された点火装置によって、特許文献1,2に記載された点火装置の上記問題点(a)〜(c)は解消されたが、誘起電圧をその誘起範囲の一部を利用して直ちに点火エネルギとして利用するので、点火タイミング範囲の制約が大きく、また大きい点火エネルギが要求される場合に対応が難しいという問題があった。   Although the above-mentioned problems (a) to (c) of the ignition device described in Patent Documents 1 and 2 have been solved by the ignition device described in Patent Document 3, the induced voltage is used in a part of the induced range. Then, since it is immediately used as ignition energy, there is a problem that the restriction on the ignition timing range is large and it is difficult to cope with the case where a large ignition energy is required.

本発明は、この問題に対してなされたものであり、発電エネルギを有効に活用して、大きい点火エネルギが要求される場合にそれに応えることができる点火装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide an ignition device that can effectively use generated energy to meet a large ignition energy requirement.

本発明は、エンジンの回転に同期して回転するロータの外周面に対向する位置に配置された鉄心と、この鉄心に巻装されたエキサイタコイルとを有し、前記エンジンの回転に同期する点火タイミングで、前記エキサイタコイルに誘起された発電エネルギで点火動作を行わせるエンジンの点火装置において、前記鉄心に組み込まれた永久磁石と、前記ロータに設けられ、前記永久磁石によって生じる磁束の閉磁路を形成する誘導子と、前記ロータの回転に伴って前記鉄心の対向部分を前記誘導子が通過するときに前記エキサイタコイルに誘起される発電エネルギで充電されるコンデンサを有し、前記点火タイミングで前記コンデンサを放電させて点火動作するように構成された点火回路とを具備した点に第1の特徴がある。   The present invention includes an iron core disposed at a position facing an outer peripheral surface of a rotor that rotates in synchronization with the rotation of the engine, and an exciter coil wound around the iron core, the ignition being synchronized with the rotation of the engine In an engine ignition device that performs an ignition operation with generated power induced in the exciter coil at a timing, a permanent magnet incorporated in the iron core, and a closed magnetic circuit of magnetic flux generated by the permanent magnet provided in the rotor An inductor to be formed, and a capacitor that is charged with the generated energy induced in the exciter coil when the inductor passes through an opposing portion of the iron core as the rotor rotates, and at the ignition timing, the capacitor A first feature is that it includes an ignition circuit configured to discharge a capacitor and perform an ignition operation.

また、本発明は、前記誘導子が、前記ロータの外周面の複数個所に設けられている点に第2の特徴がある。   In addition, the present invention has a second feature in that the inductor is provided at a plurality of locations on the outer peripheral surface of the rotor.

また、本発明は、前記コンデンサの放電トリガを外部信号として前記点火回路に入力するトリガ形成手段を具備した点に第3の特徴がある。   In addition, the present invention has a third feature in that it includes trigger forming means for inputting a discharge trigger of the capacitor as an external signal to the ignition circuit.

上記第1の特徴を有する本発明によれば、エキサイタコイルで発生した発電エネルギでコンデンサに電荷を蓄積し、この蓄積された電荷を点火エネルギとして利用するので、発生した少ないエネルギを有効に活用することができる。   According to the present invention having the first feature described above, electric charge is accumulated in the capacitor with the generated energy generated by the exciter coil, and the accumulated electric charge is used as ignition energy, so that the generated little energy is effectively utilized. be able to.

また、第2の特徴によれば、大型化したエンジン等で大きい点火エネルギが要求される場合であっても、複数の誘導子が鉄心の対向位置を通過する毎に発生するエネルギで電荷を蓄積して簡単に大きいエネルギを得ることができる。したがって、例えば、イグニッションコイルの一次側に大きいエネルギを供給でき、二次側電圧の立ち上がり速度を大きくできる。   Further, according to the second feature, even when large ignition energy is required in a large-sized engine or the like, electric charges are accumulated with energy generated each time a plurality of inductors pass through opposite positions of the iron core. Thus, large energy can be easily obtained. Therefore, for example, large energy can be supplied to the primary side of the ignition coil, and the rising speed of the secondary side voltage can be increased.

また、第3の特徴によれば、点火タイミングの設定を外部信号によって自在に設定することが可能になる。   Further, according to the third feature, the ignition timing can be freely set by an external signal.

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る点火装置の要部構成を示す正面図である。図1において、ロータ1は、例えば、図示しないエンジンのクランク軸2に連結されたフライホイールであり、エンジンの回転に同期して矢印Rで示した方向に回転する。ロータ1の外周面に対向する位置にはエキサイタ3が配置される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a main configuration of an ignition device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a rotor 1 is, for example, a flywheel connected to a crankshaft 2 of an engine (not shown), and rotates in a direction indicated by an arrow R in synchronization with the rotation of the engine. An exciter 3 is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor 1.

エキサイタ3の鉄心4は、一端が互いにつながれ、他端が開放されて全体としてアルファベットの「E」形状をなす3本の磁極5,6,7を有する。鉄心4は、前記「E」形状に打ち抜かれた複数枚の電磁鋼板を積層して構成される。鉄心4の中央の磁極6には、エキサイタコイル8が、絶縁性材料からなるボビン9を介して巻装されている。   The iron core 4 of the exciter 3 has three magnetic poles 5, 6, 7 having one end connected to each other and the other end opened to form an alphabet “E” shape as a whole. The iron core 4 is configured by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets punched into the “E” shape. An exciter coil 8 is wound around a magnetic pole 6 at the center of the iron core 4 via a bobbin 9 made of an insulating material.

磁極5,7の先端寄り、つまりロータ1の外周面寄りには、永久磁石10がそれぞれ埋め込まれている。鉄心4を構成する電磁鋼板の打ち抜き時に永久磁石10を嵌挿可能な孔を同時に成型し、永久磁石10は、鋼板の積層後にこの成型された孔に嵌め込まれる。永久磁石10は、例えば、Nd−Fe−B系(ネオジウム−鉄−ボロン系)など、希土類磁石であるのが望ましい。磁極5,6に組み込まれた永久磁石10,10は、互いの極性が逆方向側になるように配置される。例えば、磁極5内の永久磁石10はロータ1に近い側はS極とし、ロータ1から遠い側をN極とする一方、磁極7内の永久磁石10はロータ1から遠い側をS極とし、ロータ1に近い側をN極とする。   Permanent magnets 10 are embedded near the tips of the magnetic poles 5, 7, that is, near the outer peripheral surface of the rotor 1. A hole into which the permanent magnet 10 can be inserted at the time of punching of the electromagnetic steel sheet constituting the iron core 4 is simultaneously formed, and the permanent magnet 10 is fitted into the formed hole after the steel sheets are laminated. The permanent magnet 10 is desirably a rare earth magnet such as Nd—Fe—B (neodymium-iron-boron). The permanent magnets 10 and 10 incorporated in the magnetic poles 5 and 6 are arranged so that their polarities are in the opposite directions. For example, the permanent magnet 10 in the magnetic pole 5 has an S pole on the side close to the rotor 1 and the N pole on the side far from the rotor 1, while the permanent magnet 10 in the magnetic pole 7 has an S pole on the side far from the rotor 1. The side close to the rotor 1 is the N pole.

ロータ1の外周面には、磁性板からなる誘導子11が固定される。誘導子11は、ロータ1の位置に応じて、磁極5および6間、あるいは磁極6および7間をつないで永久磁石10による磁束Φ1およびΦ2(磁束Φ2は図2を参照して後述)の閉磁路を形成する。誘導子11は磁極5,6間、あるいは磁極6,7間の開放磁路が同時に閉磁路とならないように、図1に示す長さに設定される。   An inductor 11 made of a magnetic plate is fixed to the outer peripheral surface of the rotor 1. The inductor 11 is connected between the magnetic poles 5 and 6 or between the magnetic poles 6 and 7 according to the position of the rotor 1, and magnetic fluxes Φ1 and Φ2 by the permanent magnet 10 (magnetic flux Φ2 will be described later with reference to FIG. 2). Form a road. The inductor 11 is set to the length shown in FIG. 1 so that the open magnetic path between the magnetic poles 5 and 6 or between the magnetic poles 6 and 7 does not simultaneously become a closed magnetic path.

図2は、第2の位置における点火装置の正面図である。図2では、ロータ1が図1に示した第1の位置から矢印Rの方向に回動して、誘導子11が磁極6および7間に対向する第2の位置に至っている。誘導子11がこの第2の位置にあるときは、磁極7に埋め込まれた永久磁石10が磁極7、誘導子11、および磁極6を通る磁束Φ2を形成する。   FIG. 2 is a front view of the ignition device in the second position. In FIG. 2, the rotor 1 rotates in the direction of arrow R from the first position shown in FIG. 1, and the inductor 11 reaches the second position facing the magnetic poles 6 and 7. When the inductor 11 is in this second position, the permanent magnet 10 embedded in the magnetic pole 7 forms a magnetic flux Φ 2 that passes through the magnetic pole 7, the inductor 11, and the magnetic pole 6.

図1および図2で説明した通り、永久磁石10,10の互いの極性の配置によって、エキサイタコイル8内を通過する磁束Φ1およびΦ2の向きは互いに反対になる。したがって、エキサイタコイル8内を通る磁束の向きや磁束数は、鉄心4に対する誘導子11の位置つまりロータ1の回転位置によって変化する。   As described with reference to FIGS. 1 and 2, the directions of the magnetic fluxes Φ <b> 1 and Φ <b> 2 passing through the exciter coil 8 are opposite to each other due to the arrangement of the polarities of the permanent magnets 10 and 10. Therefore, the direction and the number of magnetic fluxes passing through the exciter coil 8 vary depending on the position of the inductor 11 relative to the iron core 4, that is, the rotational position of the rotor 1.

図3は、エキサイタコイル8を含む点火回路の一例を示す図である。同図において、エキサイタコイル8の両端はイグニッションコイル12の一次側コイルT1に接続される。エキサイタコイル8とイグニッションコイル12の一次側T1との間にはサイリスタ13が接続される。また、エキサイタコイル8とイグニッションコイル12の一次側コイルT1との間には整流用のダイオード14と逆流防止用のダイオード15とが接続される。サイリスタ13およびダイオード14の接続点と、ダイオード15および一次側コイルT1の接続点との間にはコンデンサ17が接続される。サイリスタ13のゲートにはゲート回路16が接続される。ゲート回路16は、エキサイタコイル8の両端の電圧つまりエキサイタ電圧が予定のゲートトリガ電圧になるとゲートトリガを出力する。このゲートトリガによってサイリスタ13が導通してコンデンサ17の蓄積電荷によりイグニッションコイル12の一次側コイルT1に一次電圧が印加される。イグニッションコイル12の二次側コイルT2はエンジンの点火プラグ18に接続される。一次側コイルT1に流れる電流によって二次側コイルT2には巻線比に応じた高電圧が誘起される。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an ignition circuit including the exciter coil 8. In the figure, both ends of the exciter coil 8 are connected to the primary side coil T1 of the ignition coil 12. A thyristor 13 is connected between the exciter coil 8 and the primary side T1 of the ignition coil 12. A rectifier diode 14 and a backflow preventing diode 15 are connected between the exciter coil 8 and the primary coil T1 of the ignition coil 12. A capacitor 17 is connected between a connection point between the thyristor 13 and the diode 14 and a connection point between the diode 15 and the primary coil T1. A gate circuit 16 is connected to the gate of the thyristor 13. The gate circuit 16 outputs a gate trigger when the voltage across the exciter coil 8, that is, the exciter voltage becomes a predetermined gate trigger voltage. The gate trigger causes the thyristor 13 to conduct, and the primary voltage is applied to the primary coil T1 of the ignition coil 12 by the charge stored in the capacitor 17. The secondary coil T2 of the ignition coil 12 is connected to an engine spark plug 18. A high voltage corresponding to the winding ratio is induced in the secondary coil T2 by the current flowing through the primary coil T1.

図4は、上記点火回路の動作を示すタイミングチャートである。図4を参照して上記点火回路の動作を説明する。スタータモータやスタートロープ等周知のエンジン始動操作手段を使ってクランク軸2を図1,2の矢印Rで示す方向に回転させると、ロータ1も一体で回転する。   FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the ignition circuit. The operation of the ignition circuit will be described with reference to FIG. When the crankshaft 2 is rotated in a direction indicated by an arrow R in FIGS. 1 and 2 using known engine start operation means such as a starter motor or a start rope, the rotor 1 also rotates integrally.

ロータ1の回転により、誘導子11が鉄心4に接近・離間する。これに伴って鉄心4内の磁束の向きや磁束数が変化する。まず、誘導子11の回転方向先端が磁極5を通過して磁極6に近づくにつれて、図4(a)に示すように、エキサイタコイル8を巻装した磁極6内の磁束Φ1が増大する。そして、誘導子11の回転方向後端が磁極6から離れていくと磁束Φ1は減少する。これとは反対に誘導子11の先端が磁極7に近付くので磁束Φ2は増大し始める。そして、誘導子の回転方向後端が磁極7から離れていくにつれて磁束φ2は減少する。   As the rotor 1 rotates, the inductor 11 approaches and separates from the iron core 4. Along with this, the direction and the number of magnetic fluxes in the iron core 4 change. First, as the tip of the inductor 11 in the rotational direction passes through the magnetic pole 5 and approaches the magnetic pole 6, the magnetic flux Φ1 in the magnetic pole 6 around which the exciter coil 8 is wound increases as shown in FIG. Then, when the rear end of the inductor 11 in the rotational direction moves away from the magnetic pole 6, the magnetic flux Φ1 decreases. On the contrary, since the tip of the inductor 11 approaches the magnetic pole 7, the magnetic flux Φ2 starts to increase. Then, as the rear end of the inductor in the rotational direction moves away from the magnetic pole 7, the magnetic flux φ2 decreases.

このような磁束Φ1,Φ2の磁束数の変化や磁束の向きに対応してエキサイタコイル8には逆起電圧つまりエキサイタ電圧Vが生じ、このエキサイタ電圧Vは、図4(b)に示すように磁束数の変化速度に応じて変化する。磁束数が急激に増減すれば誘起される電圧も大きい。コンデンサ17はエキサイタ電圧Vのプラス側電圧V1によって充電される。ゲート回路16のゲートトリガ電圧はマイナス電圧値Vgに設定されていて、エキサイタ電圧Vがマイナス電圧値Vgより低くなったときにゲート回路16はサイリスタ13にゲートトリガをトリガする。   In response to the change in the number of magnetic fluxes Φ1 and Φ2 and the direction of the magnetic flux, a counter electromotive voltage, that is, an exciter voltage V is generated in the exciter coil 8, and the exciter voltage V is as shown in FIG. It changes according to the changing speed of the number of magnetic fluxes. If the number of magnetic fluxes suddenly increases or decreases, the induced voltage is large. The capacitor 17 is charged by the positive side voltage V1 of the exciter voltage V. The gate trigger voltage of the gate circuit 16 is set to a negative voltage value Vg, and when the exciter voltage V becomes lower than the negative voltage value Vg, the gate circuit 16 triggers the gate trigger on the thyristor 13.

図4(c)はコンデンサ17の電圧変化を示す図である。コンデンサ17はエキサイタ電圧Vがプラス側に転じたときから充電開始される。エキサイタ電圧Vがマイナス電圧値Vgより低くなったときに、サイリスタ13が導通されるので、コンデンサ17の蓄積電荷はイグニッションコイル12の一次側コイルT1に放出され、コンデンサ17の電圧Vcは低下する(実質的にゼロになる)。   FIG. 4C is a diagram showing a change in voltage of the capacitor 17. The capacitor 17 starts to be charged when the exciter voltage V turns to the positive side. When the exciter voltage V becomes lower than the negative voltage value Vg, the thyristor 13 is turned on, so that the accumulated charge of the capacitor 17 is released to the primary coil T1 of the ignition coil 12, and the voltage Vc of the capacitor 17 decreases ( Virtually zero).

なお、このゲートトリガ電圧Vgを変更したり、ゲートトリガ回路16内でトリガ信号を遅延させる等により点火位相の調節を簡単に行うことができる。   The ignition phase can be easily adjusted by changing the gate trigger voltage Vg or delaying the trigger signal in the gate trigger circuit 16.

図4(d)は、イグニッションコイル12の二次側電圧を示す図である。コンデンサ17の放電によってイグニッションコイル12の一次側コイルT1に急激に電流が流入し、この電流によって、イグニッションコイル12の二次側コイルT2には図4(d)のような高圧の二次側電圧V2が誘起される。この二次側電圧V2によって点火プラグ18の電極間に放電が生じ、エンジンに点火される。この放電によってイグニッションコイル12の二次側コイルT2内のエネルギは放出され、二次側電圧V2は低下する。   FIG. 4D is a diagram showing the secondary side voltage of the ignition coil 12. Due to the discharge of the capacitor 17, a current suddenly flows into the primary coil T1 of the ignition coil 12, and due to this current, the secondary coil T2 of the ignition coil 12 has a high secondary voltage as shown in FIG. V2 is induced. The secondary voltage V2 causes a discharge between the electrodes of the spark plug 18 to ignite the engine. By this discharge, energy in the secondary coil T2 of the ignition coil 12 is released, and the secondary voltage V2 decreases.

ロータ1、誘導子11、および鉄心4の位置、ならびにゲートトリガ電圧は、前記イグニッションコイル12の一次側コイルT1へのコンデンサ17の放電が、エンジンの点火に適した時期となるように設定される。   The positions of the rotor 1, the inductor 11, and the iron core 4, and the gate trigger voltage are set so that the discharge of the capacitor 17 to the primary coil T1 of the ignition coil 12 is at a time suitable for engine ignition. .

続いて、本発明の第2実施形態を説明する。図5は、第2実施形態に係る点火装置の要部構成を示す正面図、図6は、第2実施形態に係る点火装置の回路図、図7はタイミングチャートである。図5〜図7において図1〜図4と同符号は同一または同等部分である。図5において、ロータ1には、誘導子11が4個設けられている。なお、誘導子の数は4個に限らず複数個であればよい。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a front view showing the main configuration of the ignition device according to the second embodiment, FIG. 6 is a circuit diagram of the ignition device according to the second embodiment, and FIG. 7 is a timing chart. 5 to 7, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 denote the same or equivalent parts. In FIG. 5, the rotor 1 is provided with four inductors 11. Note that the number of inductors is not limited to four and may be plural.

図6において、ゲート回路15は外部信号によってサイリスタ13にゲートトリガ(放電トリガ)を出力するように構成される。この例では、ロータ1に同期するエンジンのカム軸19に設けられる誘導子20にトリガコイル21を対向して配置させ、ロータ1の1回転毎にトリガコイル21からゲート回路16に外部信号を入力させている。外部信号はこれに限らず、電子制御によってエンジンの回転位置に関して予め設定した点火に適した位置で外部信号を発生させることもできる。   In FIG. 6, the gate circuit 15 is configured to output a gate trigger (discharge trigger) to the thyristor 13 by an external signal. In this example, a trigger coil 21 is disposed opposite to an inductor 20 provided on a cam shaft 19 of an engine synchronized with the rotor 1, and an external signal is input from the trigger coil 21 to the gate circuit 16 every rotation of the rotor 1. I am letting. The external signal is not limited to this, and the external signal can be generated at a position suitable for ignition set in advance with respect to the rotational position of the engine by electronic control.

図7(a)には、ロータ1の1回転中に生じる鉄心4内での磁束Φ1,Φ2の変化を示す。磁束Φ1,Φ2は、誘導子11の個数に応じてロータ1の1回転の間に向きが異なる磁束Φ1,Φ2が4回生じている。   FIG. 7A shows changes in the magnetic fluxes Φ1 and Φ2 in the iron core 4 that occur during one rotation of the rotor 1. Magnetic fluxes Φ1 and Φ2 are generated four times in different directions during one rotation of the rotor 1 according to the number of inductors 11.

図7(b)には、磁束Φ1,Φ2によるエキサイタ電圧Vの変化を示す。磁束Φ1,Φ2によって生じるエキサイタ電圧Vは、ロータの1回転の間にコンデンサ17を充電可能な4個所のプラス電圧V1を含んでいる。   FIG. 7B shows changes in the exciter voltage V due to the magnetic fluxes Φ1 and Φ2. The exciter voltage V generated by the magnetic fluxes Φ1 and Φ2 includes four positive voltages V1 that can charge the capacitor 17 during one rotation of the rotor.

図7(c)には、コンデンサ17の電圧変化を示し、図7(d)には、ゲートトリガの発生タイミングを示す。また、図7(e)には、イグニッションコイル12の二次側コイルT2の電圧を示す。第1実施形態と異なり、この第2実施形態ではサイリスタ13のゲートトリガはロータ1の1回転に1回だけ発生されるように設定しているので(図7(d)参照)、4個所でプラス電圧V1が発生する毎に、この電圧V1でコンデンサ17に対する充電が行われる。   FIG. 7C shows the voltage change of the capacitor 17, and FIG. 7D shows the generation timing of the gate trigger. FIG. 7E shows the voltage of the secondary coil T2 of the ignition coil 12. Unlike the first embodiment, in the second embodiment, the gate trigger of the thyristor 13 is set to be generated only once per rotation of the rotor 1 (see FIG. 7 (d)). Each time the positive voltage V1 is generated, the capacitor 17 is charged with the voltage V1.

そして、複数回(4回)の充電の積み重ねによってコンデンサ17の電位は高められ、図7(d)に示したタイミングでゲートトリガが供給されたときに、コンデンサ17の放電電圧がイグニッションコイル12の一次側コイルT1に出力される。この放電電圧は、充電の積み重ねによって単一の誘導子11を用いた場合よりも高くなっている。この高い放電電圧がイグニッションコイル12の一次側コイルT1に出力され、点火プラグ18には大きい点火エネルギが加えられる。このように、誘導子11の個数を多くすることによって、大きい点火エネルギの要求に対応することができる。   Then, the potential of the capacitor 17 is increased by stacking a plurality of times (four times), and when the gate trigger is supplied at the timing shown in FIG. It is output to the primary side coil T1. This discharge voltage is higher than when a single inductor 11 is used due to charge accumulation. This high discharge voltage is output to the primary coil T1 of the ignition coil 12, and a large ignition energy is applied to the spark plug 18. Thus, by increasing the number of inductors 11, it is possible to meet the demand for large ignition energy.

前記イグニッションコイル12は、エキサイタコイル7が巻装された鉄心4とは別に設けられる鉄心に巻いてもよいし、エキサイタコイル8と共通の鉄心4に巻装してもよい。   The ignition coil 12 may be wound around an iron core provided separately from the iron core 4 around which the exciter coil 7 is wound, or may be wound around the iron core 4 common to the exciter coil 8.

図8は、イグニッションコイル12をエキサイタコイル8と共通の鉄心4の磁極に巻装したエキサイタの正面図である。図8においてエキサイタコイル8は磁極6の基部近くに巻装され、イグニッションコイル12はエキサイタコイル8に隣接して磁極6の先端側に巻装される。イグニッションコイル12は一次側コイルT1が磁極6の回りに巻かれ、二次側コイルT2がその外周側に絶縁ボビン22を介して配置される。   FIG. 8 is a front view of an exciter in which the ignition coil 12 is wound around the magnetic pole of the iron core 4 common to the exciter coil 8. In FIG. 8, the exciter coil 8 is wound near the base of the magnetic pole 6, and the ignition coil 12 is wound on the tip side of the magnetic pole 6 adjacent to the exciter coil 8. In the ignition coil 12, a primary coil T1 is wound around the magnetic pole 6, and a secondary coil T2 is disposed on the outer peripheral side via an insulating bobbin 22.

図9は、永久磁石10の設置位置を変形した例を示すエキサイタの正面図である。図9において、永久磁石10,9は磁極5,7内に埋め込まれるのではなく、磁極5,7の先端面に装着されている。   FIG. 9 is a front view of an exciter showing an example in which the installation position of the permanent magnet 10 is modified. In FIG. 9, the permanent magnets 10 and 9 are not embedded in the magnetic poles 5 and 7 but are attached to the tip surfaces of the magnetic poles 5 and 7.

図10は、鉄心4を変形したエキサイタの例を示す正面図である。図10において、鉄心4は二つの磁極5,6を備え、磁極5と、エキサイタコイル8を巻装している磁極6とに永久磁石10を埋め込んでいる。   FIG. 10 is a front view showing an example of an exciter in which the iron core 4 is deformed. In FIG. 10, the iron core 4 includes two magnetic poles 5 and 6, and a permanent magnet 10 is embedded in the magnetic pole 5 and the magnetic pole 6 around which the exciter coil 8 is wound.

鉄心4は、図8〜図10に示したものに限らず、これらを任意に組み合わせて種々変形し得る。例えば、図9,10に示したものにおいて、イグニッションコイル12を図8のようにエキサイタコイル8と共通の磁極に巻装するよう変形することができるし、図10のものにおいて永久磁石10の取り付け位置を磁極の先端面に装着してもよい。   The iron core 4 is not limited to those shown in FIGS. 8 to 10 and can be variously modified by arbitrarily combining them. For example, in the case shown in FIGS. 9 and 10, the ignition coil 12 can be deformed so as to be wound around a common magnetic pole with the exciter coil 8 as shown in FIG. You may attach a position to the front end surface of a magnetic pole.

誘導子11も、ロータ1に磁性板を付着するものに限らず、ロータ1と一体で形成することもできる。例えば、ロータ1を鋳鉄で形成して、誘導子11をロータ1と一体で鋳込むことができるし、ロータ1を積層鋼板で形成するようにして、鋼板打ち抜きの際に誘導子11に相当する出っ張り部分を有する形状に鋼板を打ち抜いてもよい。そして、この鋼板を積層して誘導子11を一体で有するロータ1を形成することもできる。また、椀形状のロータ1を絞り加工により成型するようにして、誘導子11に相当する部分を型で押し出し成型することができる。   The inductor 11 is not limited to the magnetic plate attached to the rotor 1 but can be formed integrally with the rotor 1. For example, the rotor 1 can be formed of cast iron, and the inductor 11 can be cast integrally with the rotor 1, or the rotor 1 can be formed of a laminated steel plate, which corresponds to the inductor 11 when punching the steel plate. You may punch a steel plate in the shape which has a protruding part. And this rotor 1 can also be laminated | stacked and the rotor 1 which has the inductor 11 integrally can also be formed. Further, the portion corresponding to the inductor 11 can be extruded by a mold by molding the bowl-shaped rotor 1 by drawing.

また、ロータ1をアルミニューム等の非磁性体で形成する場合、誘導子11はロータ1の外周面から突出させる必要はなく、ロータ1の外周面にインサート成型で埋め込んでもよい。   When the rotor 1 is formed of a nonmagnetic material such as aluminum, the inductor 11 does not need to protrude from the outer peripheral surface of the rotor 1 and may be embedded in the outer peripheral surface of the rotor 1 by insert molding.

なお、ロータ1の外周面を、上述の誘導子に相当する長さに亘って凹ませてもよい。この場合、凹み部分の両端で磁束変化が得られるので、誘導子11を設けるのと同じ効果を得ることができる。   Note that the outer peripheral surface of the rotor 1 may be recessed over a length corresponding to the above-described inductor. In this case, a change in magnetic flux is obtained at both ends of the recessed portion, so that the same effect as that provided by the inductor 11 can be obtained.

本発明の一実施形態に係る点火装置の正面図(その1)である。It is a front view (the 1) of an ignition device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る点火装置の正面図(その2)である。It is a front view (the 2) of the ignition device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る点火装置の点火回路を示す図である。It is a figure which shows the ignition circuit of the ignition device which concerns on one Embodiment of this invention. 点火動作のタイミングチャートである。It is a timing chart of ignition operation. 本発明の第2実施形態に係る点火装置の正面図である。It is a front view of the ignition device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る点火装置の点火回路を示す図である。It is a figure which shows the ignition circuit of the ignition device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態に係る点火動作のタイミングチャートである。It is a timing chart of the ignition operation according to the second embodiment. イグニッションコイルとエキサイタコイルとを共通の鉄心に巻装したエキサイタの正面図である。FIG. 3 is a front view of an exciter in which an ignition coil and an exciter coil are wound around a common iron core. 永久磁石の設置位置を変形した例を示すエキサイタの正面図である。It is a front view of the exciter which shows the example which changed the installation position of the permanent magnet. 鉄心を変形したエキサイタの例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the exciter which deform | transformed the iron core.

符号の説明Explanation of symbols

1…ロータ、 2…クランク軸、 3…エキサイタ、 4…鉄心、 5,6,7…磁極、 8…エキサイタコイル、 10…永久磁石、 11…誘導子、 12…イグニッションコイル、 16…ゲート回路、 17…コンデンサ、 18…点火プラグ、 19…カム軸、 21…トリガ回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor, 2 ... Crankshaft, 3 ... Exciter, 4 ... Iron core, 5, 6, 7 ... Magnetic pole, 8 ... Exciter coil, 10 ... Permanent magnet, 11 ... Inductor, 12 ... Ignition coil, 16 ... Gate circuit, 17 ... capacitor, 18 ... spark plug, 19 ... camshaft, 21 ... trigger circuit

Claims (3)

エンジンの回転に同期して回転するロータの外周面に対向する位置に配置された鉄心と、この鉄心に巻装されたエキサイタコイルとを有し、
前記エンジンの回転に同期する点火タイミングで、前記エキサイタコイルに誘起された発電エネルギで点火動作を行わせるエンジンの点火装置において、
前記鉄心に組み込まれた永久磁石と、
前記ロータに設けられ、前記永久磁石によって生じる磁束の閉磁路を形成する誘導子と、
前記ロータの回転に伴って前記鉄心の対向部分を前記誘導子が通過するときに前記エキサイタコイルに誘起される発電エネルギで充電されるコンデンサを有し、前記点火タイミングで前記コンデンサを放電させて点火動作するように構成された点火回路とを具備したことを特徴とするエンジンの点火装置。
An iron core disposed at a position facing the outer peripheral surface of the rotor that rotates in synchronization with the rotation of the engine, and an exciter coil wound around the iron core;
In an ignition device for an engine that performs an ignition operation with generated energy induced in the exciter coil at an ignition timing synchronized with the rotation of the engine,
A permanent magnet incorporated in the iron core;
An inductor provided in the rotor and forming a closed magnetic path of magnetic flux generated by the permanent magnet;
A capacitor charged with generated energy induced in the exciter coil when the inductor passes through the opposite portion of the iron core with the rotation of the rotor, and the capacitor is discharged at the ignition timing to ignite An ignition device for an engine, comprising: an ignition circuit configured to operate.
前記誘導子が、前記ロータの外周面の複数個所に設けられていることを特徴とする請求項1記載のエンジンの点火装置。   The engine ignition device according to claim 1, wherein the inductor is provided at a plurality of locations on an outer peripheral surface of the rotor. 前記コンデンサの放電トリガを外部信号として前記点火回路に入力するトリガ形成手段を具備したことを特徴とする請求項2記載のエンジンの点火装置。
3. The engine ignition device according to claim 2, further comprising trigger forming means for inputting a discharge trigger of the capacitor as an external signal to the ignition circuit.
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