JPH0139101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関を点火するコンデンサ放電
式の点火装置に関するものである。

［従来の技術］ 内燃機関用点火装置として、機関により駆動さ
れる磁石発電機内に配置されたエキサイタコイル
の出力で充電したコンデンサを、信号コイルの出
力によりトリガされるサイリスタを通して点火コ
イルの１次コイルに放電させることより該点火コ
イルの２次コイルに高電圧を誘起させて点火動作
を行わせるようにしたものがある。第１図はこの
様なコンデンサ放電式点火装置の回路構成の一例
を示したもので、同図において１は機関と同期回
転する磁石発電機に設けられて一端が接地された
エキサイタコイル、２はエキサイタコイル１の非
接地側の端子にアノードが接続されたダイオー
ド、３はダイオード２のカソードに一端が接続さ
れたコンデンサ、４は１次コイル４ａ及び２次コ
イル４ｂを有して１次コイルがコンデンサ３の他
端と接地間に接続された点火コイル、５は図示し
ない機関の気筒に取付けられて点火コイルの２次
コイルに接続された点火プラグである。６はコン
デンサ３と１次コイルの直列回路に対して並列に
設けられたサイリスタで、該サイリスタのゲート
カソード間には抵抗７と信号コイル８とが並列に
接続されている。またエキサイタコイル１の両端
にはアノードを接地側に向けてダイオード９が並
列接続されている。

上記の点火装置において、エキサイタコイル１
は機関の回転に同期して交流電圧を誘起し、該エ
キサイタコイルの一方の半サイクルの出力でコン
デンサ３が図示の極性に充電される。信号コイル
８は機関の点火位置でサイリスタ６に点弧信号を
与えて該サイリスタ６を導通させる。サイリスタ
６が導通すると、コンデンサ３の電荷がサイリス
タ６及び点火コイル４の１次コイル４ａを通して
放電し、これにより２次コイル４ｂに高電圧が誘
起する。この高電圧は点火プラグ５に印加される
ため、該点火プラグに火花が生じ、機関が点火さ
れる。

ところで、上記信号コイル８に信号を発生させ
る信号発電機は、磁石発電機と別個に設けられる
こともあるが、多くの場合、フライホイール磁石
発電機の回転子磁極の一部を利用して構成され
る。フライホイール磁石発電機の回転子磁極の一
部を利用した信号発電機としては、フライホイー
ルの内周側の磁極の一部をフライホイールの外周
部に導出してこれに信号コイルを巻いた信号用鉄
心を対向させる構造のものと、磁石回転子の内側
に信号コイルを配置する構造のものとが用いられ
ているが、信号コイルを磁石回転子の内側に配置
する場合には以下に示すような問題がある。

第２図は４極のフライホイール磁石回転子１０
と、４極の固定子１１とを備えたフライホイール
磁石発電機の磁石回転子１０の内側に信号コイル
１２を配置した例を示したもので、同図の磁石回
転子１０はカツプ状のフライホイール１３の内周
に永久磁石１４ａ乃至１４ｄを90度の角度間隔で
固定したものからなつている。また固定子１１は
中央部に回転子の回転軸を貫通させる孔１５ａを
有する継鉄部１５から突極部１６ａ乃至１６ｄを
90度の角度間隔で放射状に突出させた主鉄心１７
と、該主鉄心１７の突極部１６ａに巻回されたエ
キサイタコイル１と、他の突極部１６ｂ乃至１６
ｄにそれぞれ巻回された発電コイル１８乃至２０
と、信号用鉄心２１に巻回された信号コイル１２
とからなり、発電コイル１８乃至２０はバツテリ
の充電や点灯負荷への給電等に用いられる。信号
コイル１２を巻回した信号用鉄心２１は主鉄心の
突極部１６ａと１６ｂとの間に位置させて継鉄部
１５に固定されている。

この種の磁石発電機では、巻線スペースの関係
で信号用鉄心２１の取付け位置が図示のような位
置に限定される。そのためエキサイタコイル１の
無負荷出力電圧V1と信号コイル１２の出力電圧
Vsとの間には第３図に示すように略45度の位相
差がある。そしてこの場合、信号コイル用の回転
子磁極はエキサイタコイル用の回転子磁極と共通
であるので、信号コイル１２に誘起する信号電圧
Vsの幅は広くなりがちであり、第３図に示した
ように信号電圧Vsとエキサイタコイル１の出力
電圧V1とが重なり合う期間が生じる。この発電
機で第１図に示した点火装置を構成する場合、信
号コイル１２の正の出力電圧Vsがサイリスタ６
のトリガレベルVtを超えるａ点でサイリスタ６
のゲート電流が流れ始め、電圧Vsがトリガレベ
ルVt以下になる時刻ｃで該ゲート電流が流れ終
わる。サイリスタ６はエキサイタコイル６の出力
電圧が正の半サイクル（コンデンサ３の充電が行
われる半サイクル）に立上がる時刻ｂで導通し始
め、ゲート電流が流れ終わる時刻ｃでサイリスタ
６のアノード電流がサイリスタの保持電流以下の
場合には、該時刻ｃからサイリスタのターンオフ
時間Toが経過した時刻ｄで遮断する。この場合
のサイリスタ６の動作を線図で示すと第３図のＢ
のようになる。従つてこの場合は、サイリスタ６
が導通する時刻ｂから時刻ｄの間エキサイタコイ
ル１が該サイリスタ６により短絡され、コンデン
サ３の充電が阻止される。時刻ｄでサイリスタ６
が遮断すると、コンデンサ３の充電が開始されて
該コンデンサ３の両端の電圧Vcは第３図に破線
で示すように上昇する。次いで信号コイル８から
得られる正の信号電圧Vsが時刻ｆでサイリスタ
６のトリガレベルVtを超えると該サイリスタ６
が導通し、コンデンサ３の電荷がサイリスタ６を
通して放電して点火動作が行われる。

［考案が解決しようとする課題］ 上記のように、第２図の発電機を用いた場合に
は、サイリスタ６のゲート電流が流れ終る時刻ｃ
においてサイリスタ６のアノード電流が保持電流
値以下になつていれば、支障無く点火動作が行な
われるが、時刻ｃにおいてサイリスタ６のアノー
ド電流が保持電流値を超えていると、第３図Ｃに
示すようにエキサイタコイル１が正の出力を発生
してから該サイリスタのアノード電流が保持電流
以下になるまでの期間（エキサイタコイル１の正
の半サイクルの略全期間）サイリスタ６が導通状
態を保持し、コンデンサ３の充電が行われ無くな
つて点火動作が不可能になる。この様な状態は特
に機関の低速領域で生じ易いことが観測されてい
る。そのため第２図に示すような発電機を用いた
従来の点火装置では、機関の始動が困難になつた
り、アイドリング状態で機関が停止したりするこ
とがあつた。

本考案の目的は、エキサイタコイルの出力に影
響を及ぼすことなく信号コイルの出力電圧の幅を
狭くすることができるようにして上記の問題を解
消した内燃機関用点火装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、内燃機関により駆動されるフライホ
イールの内周に永久磁石を取付けてなるフライホ
イール磁石回転子と、先端に磁極片が設けられた
複数の突極部を環状の継鉄部から等角度間隔で放
射状に突出させた構造を有する主鉄心と前記主鉄
心の突極部間に位置させて該主鉄心の継鉄部に固
設された信号用鉄心と前記主鉄心の突極部に巻回
されたエキサイタコイルと前記信号用鉄心に巻回
された信号コイルとを有する固定子とからなる磁
石発電機と、点火コイルと、エキサイタコイルの
出力により充電されるコンデンサと、導通した際
にコンデンサの電荷を点火コイルの１次コイルに
放電させるように設けられていて信号コイルの出
力によりトリガされて導通する放電制御用サイリ
スタとを備えて、放電制御用サイリスタをトリガ
する信号コイルの出力とコンデンサを充電するエ
キサイタコイルの出力とを続いて発生させるよう
に信号コイルとエキサイタコイルとを設けた内燃
機関用点火装置に係わるものである。

本考案においては、信号用鉄心が主鉄心の継鉄
部から磁石回転子の軸線方向に立上る立上り部と
該立上り部の先端から該磁石回転子の磁極側に向
つて径方向に伸びる延長部とを一体に有してい
て、該延長部の先端の磁極部は主鉄心の磁極部よ
り短い軸線方向寸法を有している。

また磁石回転子の磁極面の内、主鉄心の突極部
の先端の磁極部のみが対向する領域の極弧角は主
鉄心の突極部の極弧角に相応した大きさに設定さ
れ、該磁石回転子の磁極面の内、信号用鉄心の磁
極部が対向する領域の極弧角は主鉄心の突極部の
先端の磁極部のみが対向する領域の極弧角より大
きく設定されている。

上記の構成において、信号用鉄心は主鉄心と一
体に設けられていてもよく、また主鉄心と別個に
形成されてビス等により主鉄心に取付けられるよ
うになつていても良い。

［作用］ 上記のように構成すると、必然的に信号用鉄心
の磁極に対向する回転子磁極の磁極間隔が狭くな
るので、信号コイルに誘起する電圧の信号電圧の
幅が狭くなり、信号電圧がエキサイタコイルの出
力電圧と重なり合う期間が短くなる。従つてサイ
リスタのアノード電流が保持電流以上になる前に
該サイリスタのゲート電流を零にすることがで
き、信号コイルの出力電圧がサイリスタのトリガ
レベル以下になつてサイリスタのゲート電流が流
れ終つた時点で該サイリスタを確実に遮断状態に
してコンデンサの充電を開始させることができ、
点火動作を確実に行わせることができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第４図及び第５図はそれぞれ本考案の実施例で
用いる磁石発電機のフライホイール磁石回転子１
０と、固定子の主鉄心１１及び信号用鉄心２１と
を示したもので、固定子の主鉄心１７は、継鉄部
１５から90度の角度間隔で突極部１６ａ乃至１６
ｄを突出させた構造を有し、第２図の場合と同様
に突極部１６ａにはエキサイタコイル１が、また
突極部１６ｂ乃至１６ｄにはバツテリ充電用また
は点灯負荷給電用の発電コイル１８乃至２０がそ
れぞれ巻装される。突極部１６ａ乃至１６ｄにこ
れらのコイルが巻装された後、これら突極部の先
端に磁極片１６Ａ乃至１６Ｄがそれぞれ嵌着され
る。信号用鉄心２１は、鉄等の磁性材料の帯板を
クランク状に折曲げた形状を有していて、エキサ
イタコイルが巻装される突極部１６ａより位相が
進んだ位置に位置させて継鉄部１５にビス２２に
より固定された基部２１ａと、継鉄部１５側から
磁石回転子の軸線方向に沿つて立上る立上り部２
１ｂと、該立上り部２１ｂの先端から磁石回転子
の磁極側に向つて径方向に伸びる延長部２１ｃと
を一体に有し、延長部２１ｃの先端が信号用鉄心
の磁極部２１ｄとなつている。信号用鉄心２１を
主鉄心の継鉄部１５に固定した状態では、信号用
鉄心の先端の磁極部２１ｄが磁極片１６Ａ及び１
６Ｂの軸線方向端部寄りの部分の側方にあつて、
その先端の磁極部２１ｄが回転子の磁極面に所定
のギヤツプを介して対向する。この信号用鉄心に
は第２図の例と同様に信号コイル１２が巻装され
る。

フライホイール磁石回転子１０は、磁性材料か
らなるカツプ状のフライホイール１３の内周面に
弧状の永久磁石１４ａ乃至１４ｄを等角度間隔で
配置したものからなり、磁石１４ａ乃至１４ｄは
接着等の適宜の手段によりフライホイールに対し
て固定されている。各磁石の磁極面の内、固定子
の主鉄心の磁極部（磁極片１６Ａ乃至１６Ｄ）の
みが対向する領域Ｐは各磁極片の極弧角に相応し
た極弧角を有するように形成され、各磁石の磁極
面の内信号用鉄心の先端磁極部が対向する領域Ｑ
（この領域Ｑには主鉄心の磁極部も対向する。）は
領域Ｐよりも大きな極弧角を有するように形成さ
れている。尚点火装置の回路構成は第１図に示し
た例と同様である。

上記のように回転子の磁石の磁極面の内、信号
用鉄心に対向する領域の極弧角を他の領域の極弧
角より大きくすると、回転子磁極の信号用鉄心に
対向する部分の極間隔が狭くなるので、第６図に
示すように信号コイル１２に誘起する信号電圧
Vsの幅をエキサイタコイル１の出力電圧V1の幅
に比べて狭くすることができる。従つて信号電圧
Vsがエキサイタコイル１の出力電圧V1と重なり
合う期間を短くすることができ、信号コイルの出
力によりサイリスタ６にゲート電流が流れ終る時
点で該サイリスタのアノード電流が保持電流以上
になるのを防ぐことができる。

第１図に示した例では、コンデンサ３が点火コ
イル４の１次コイル４ａに対して直列に接続され
て該コンデンサの充電電流が点火コイルの１次コ
イルを通して流れるようになつているが、第１図
においてコンデンサ３とサイリスタ６の位置を入
替えて、コンデンサ３を１次コイル４ａに対して
並列に設けることにより該コンデンサの充電電流
が１次コイル４ａを流れないようにすることもで
きる。

上記の実施例では、フライホイール１３の内周
に取付けた永久磁石１４ａ乃至１４ｄの内周側磁
極が直接磁石回転子１０の磁極部を構成するよう
にしたが、各永久磁石の内周面に磁極片を取付け
て該磁極片を磁石回転子の磁極とする場合にも同
様に本考案を適用することができる。この場合は
各磁極片の形状を上記実施例の磁石と同様に形成
すればよい。尚上記実施例のようにフライホイー
ルの内周に複数の磁石を間隔をあけて取付ける代
りに、複数の円弧状の磁石をフライホイールの内
周にリング状に配列するか、またはフライホイー
ルの内周にリング状の単一の磁石を取付けて該磁
石を所定の極数に着磁する場合にも本考案を適用
することができるのはもちろんである。

上記の実施例では、磁石発電機の回転子及び固
定子を４極としたが、更に多極に構成することも
できる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、信号コイルが
出力する信号電圧の幅を狭くして、該信号電圧が
エキサイタコイルの出力電圧と重なり合う期間を
短くすることができるので、信号電圧がサイリス
タのトリガレベル以下になつた時点で確実にサイ
リスタを遮断状態にしてコンデンサの充電を支障
無く行わせることができ、信号コイルを磁石発電
機内に配置してしかも点火動作を確実に行わせる
ことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンデンサ放電式点火装置の回路構成
例を示した接続図、第２図は従来の点火装置で用
いられていた磁石発電機の概略正面図、第３図は
第１図の装置に第２図の磁石発電機を用いた場合
の各部の波形図、第４図は本考案の一実施例で用
いる磁石回転子の斜視図、第５図は第４図の回転
子に組合される固定子の鉄心を示した斜視図、第
６図は本考案の実施例で得られる信号電圧とエキ
サイタコイル電圧波形を示す線図である。 １……エキサイタコイル、３……コンデンサ、
４……点火コイル、５……点火プラグ、６……サ
イリスタ、１０……フライホイール磁石回転子、
１１……固定子、１２……信号コイル、１７……
固定子の主鉄心、２１……信号用鉄心、Ｐ……回
転子磁極の磁極面の内主鉄心の磁極部のみが対向
する領域、Ｑ……信号用鉄心の磁極部が対向する
領域。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関により駆動されるフライホイールの内
   周に永久磁石を取付けてなるフライホイール磁石
   回転子と、先端に磁極片が設けられた複数の突極
   部を環状の継鉄部から等角度間隔で放射状に突出
   させた構造を有する主鉄心と前記主鉄心の突極部
   間に位置させて該主鉄心の継鉄部に固設された信
   号用鉄心と前記主鉄心の突極部に巻回されたエキ
   サイタコイルと前記信号用鉄心に巻回された信号
   コイルとを有する固定子とからなる磁石発電機
   と、点火コイルと、前記エキサイタコイルの出力
   により充電されるコンデンサと、導通した際に前
   記コンデンサの電荷を前記点火コイルの１次コイ
   ルに放電させるように設けられ前記信号コイルの
   出力によりトリガされて導通する放電制御用サイ
   リスタとを備え、前記放電制御用サイリスタをト
   リガする前記信号コイルの出力と前記コンデンサ
   を充電する前記エキサイタコイルの出力とが続い
   て発生するように前記信号コイルとエキサイタコ
   イルとが設けられている内燃機関用点火装置にお
   いて、 前記信号用鉄心は前記主鉄心の継鉄部から前記
   磁石回転子の軸線方向に立上る立上り部と該立上
   り部の先端から該磁石回転子の磁極面側に向つて
   径方向に伸びる延長部とを一体に有していて、該
   延長部の先端の磁極部は前記主鉄心の磁極部より
   短い軸線方向寸法を有し、 前記磁石回転子の磁極面の内前記主鉄心の突極
   部の先端の磁極部のみが対向する領域の極弧角は
   主鉄心の突極部の極弧角に相応した大きさに設定
   され、 前記磁石回転子の磁極面の内前記信号用鉄心の
   磁極部が対向する領域の極弧角は前記主鉄心の突
   極部の先端の磁極部のみが対向する領域の極弧角
   より大きく設定されていることを特徴とする内燃
   機関用点火装置。