JPH025100Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関用スタータモータを保護す
る装置に関するものである。

［従来の技術］ 内燃機関用スタータモータを保護する装置とし
て、機関の回転数を検出して回転数が所定値に達
した時にスタータモータへの通電を強制的に遮断
してスタータモータのオーバランを防止するよう
にしたものがある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、この種の保護装置を設けても、
始動時に歯車の食込み等の機械的原因でスタータ
モータがロツクして該モータが回転しなかつた場
合には、スタータモータの電機子コイルにロツク
電流が流れ続けて該モータが焼損するという問題
があつた。

本考案の目的は、スタータモータがロツクした
場合に該モータが焼損するのを防止した内燃機関
用スタータモータ保護装置を提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の一実施例を示す第１図を参照して説明
すると、同図において１は内燃機関用スタータモ
ータ、２は内燃機関の運転中閉じられてバツテリ
から内燃機関用点火装置３に電流を供給するイグ
ニツシヨンスイツチ、４は内燃機関の始動時に閉
じられるスタータスイツチ、５はタイマ回路であ
り、該タイマ回路はイグニツシヨンスイツチ２が
閉じられている状態でスタータスイツチ４が閉じ
られた時に時限動作を開始する。６はスイツチ制
御回路で、この制御回路は、バツテリ７からイグ
ニツシヨンスイツチ２を通してアノード電流が供
給されるように設けられタイマ回路５が時限動作
を終了した時に該タイマ回路側から点弧信号が与
えられて導通するようにタイマ回路５に接続され
たサイリスタ６０１と該サイリスタが遮断状態に
あるときにベース電流が供給されて導通し該サイ
リスタが導通した時に遮断状態になるように該サ
イリスタに接続されたスイツチ制御用トランジス
タスイツチ６０２とを備えている。８はスイツチ
制御用トランジスタスイツチが導通している時に
導通してバツテリ７からスタータモータ１に電流
を供給するように設けられたスタータモータ駆動
用スイツチ回路で、該スイツチ回路８はスタータ
スイツチ４が閉じていてタイマ回路５が時限動作
を行つている間導通状態を保持してバツテリ７か
らスタータモータ１に電流を供給する。９はリセ
ツト回路で、このリセツト回路は内燃機関用点火
装置３の点火動作を検出して点火動作が行われる
毎にタイマ回路５をリセツトしてタイマ回路５の
時限動作が終了するのを阻止する。

［考案の作用］ 上記の保護装置において、イグニツシヨンスイ
ツチ２が閉じた状態でスタータスイツチ４が閉じ
られると、タイマ回路５が時限動作を開始する。
タイマ回路５が時限動作を行つている間はスイツ
チ制御回路６のサイリスタ６０１が遮断状態を保
持し、スイツチ制御用トランジスタスイツチ６０
２が導通してスタータ駆動用スイツチ回路８を導
通させる。従つてバツテリ７からスタータ駆動用
スイツチ回路８を通してスタータモータ１に電流
が流れ、該スタータモータ１が回転する。スター
タモータ１の回転により機関が回転させられるた
め、点火装置３が点火動作を行う。リセツト回路
９はこの点火装置の点火動作を検出し、点火動作
が行われる毎にタイマ回路５をリセツトして該タ
イマ回路の時限動作が終了するのを阻止する。従
つて、スタータモータ１が正常に回転していて点
火動作が行われている限り、タイマ回路５は時限
動作を継続し、スタータ駆動用スイツチ回路８は
スタータモータ１に電流を供給し続ける。これに
より機関の始動は支障無く行われる。

これに対し、スタータスイツチ２が閉じられて
スタータモータ１への通電が行われたにも拘らず
該スタータモータ１が歯車の食込み等の機械的原
因により回転しなかつたとすると、点火装置７が
点火動作を行わないため、リセツト回路９はタイ
マ回路５をリセツトしない。従つてスタータスイ
ツチ４が閉じられた後タイマ回路５が時限動作を
終了するとサイリスタ６０１が導通し、スイツチ
制御用トランジスタスイツチ６０２を遮断状態に
する。これによりスイツチ駆動用スイツチ回路８
が遮断状態になる。従つてスタータスイツチ４が
閉じた後所定の時間（タイマ回路５の動作時限）
が経過するとスタータモータ１への通電が停止さ
れ、該スタータモータ１にロツク電流が流れ続け
るのが防止される。

機械的な故障によるスタータモータ１のロツク
により該スタータモータ１への通電が停止され、
運転者がスタータスイツチ４を１度開いた後、判
断ミスにより該スタータスイツチを再度閉じるこ
とが考えられ、この場合スタータモータ１に通電
されると該モータが破損する虞れがある。本考案
においては、１度タイマ回路５が時限動作を終了
してサイリスタ６０１が導通すると、該サイリス
タ６０１は導通状態を保持してスイツチ制御用ト
ランジスタスイツチ６０２を遮断状態に保持する
ので、スタータスイツチ４のオンオフがくりかえ
されてれもスタータ駆動用スイツチ回路８は導通
せず、スタータモータ１への通電は行われない。
従つて運転者の判断ミスによる始動操作の反復に
よりロツクされているスタータモータ１に電流が
供給されてスタータモータ１が破損するのを防ぐ
ことができる。

このように、本考案においては、始動操作を行
つた後機械的な原因でスタータモータが回転しな
かつた場合にスタータモータにロツク電流が流れ
続けるのを防止できるので、スタータスイツチが
焼損するのを防ぐことができる。またスタータモ
ータが回転しない場合にスタータスイツチのオン
オフが繰返された場合にもスタータモータへの通
電を阻止できるので、スタータモータの保護を確
実に図ることができる。

［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２図は本考案の一実施例を示したもので、本
実施例においては、バツテリ７の負極が接地さ
れ、該バツテリの正極にイグニツシヨンスイツチ
２の一端が接続されている。イグニツシヨンスイ
ツチ２の他端には点火コイル３０１の１次コイル
３０１ａの一端が接続され、１次コイル３０１ａ
の他端にはエミツタが接地されたNPNトランジ
スタ３０２のコレクタが接続されている。点火コ
イル３０１の２次コイル３０１ｂの一端は１次コ
イル３０１ａの他端に接続され、２次コイル３０
１ｂの他端と接地間に図示しない機関の気筒に取
付けられた点火プラグ３０３が接続されている。
点火コイル３０１、トランジスタ３０２、点火プ
ラグ３０３及びトランジスタ３０２を制御する図
示しない制御回路により内燃機関用点火装置３が
構成されている。トランジスタ３０２は図示しな
い制御回路により機関の点火位置より位相が進ん
だ位置でベース電流が与えられて導通し、機関の
点火位置でベース電流が遮断されて遮断状態にな
る。このトランジスタ３０２の遮断によりバツテ
リ７から１次コイル３０１ａを通して流れていた
電流が遮断されるため、点火コイル３０１の２次
コイル３０１ｂに高電圧が発生し、点火プラグ３
０３に火花が発生して機関が点火される。

スタータスイツチ４はその一端がイグニツシヨ
ンスイツチ２を通してバツテリ７の正極に接続さ
れ、スタータスイツチ４の他端にダイオード５０
１のアノードが接続されている。ダイオード５０
１のカソードに抵抗５０２を介してツエナーダイ
オード５０３のカソードが接続され、該ツエナー
ダイオードのアノードは接地されている。ツエナ
ーダイオード５０３のカソードには抵抗５０４の
一端が接続され、該抵抗５０４の他端と接地間に
コンデンサ５０５が接続されている。ツエナーダ
イオード５０３のカソードにはまた抵抗５０６の
一端が接続され、抵抗５０６の他端と接地間に抵
抗５０７が接続されている。コンデンサ５０５の
端子電圧は比較器５０８の正相入力端子に入力さ
れ、抵抗５０７の端子電圧（基準電圧）が比較器
５０８の逆相入力端子に入力されている。抵抗５
０４の両端にはアノードをコンデンサ５０５側に
向けてダイオード５０９が並列接続されている。
ダイオード５０１，５０９、抵抗５０４，５０
６，５０７、コンデンサ５０５、ツエナーダイオ
ード５０３及び比較器５０８によりタイマ回路５
が構成されている。

このタイマ回路においては、イグニツシヨンス
イツチ２が閉じられ、スタータスイツチ４が閉じ
られた時にバツテリ７からダイオード５０１、抵
抗５０２及び抵抗５０４を通してコンデンサ５０
５が一定の時定数で充電される。コンデンサ５０
５の端子電圧が抵抗５０７の両端に得られる基準
電圧以下の時には比較器５０８の出力段が導通状
態にあり、コンデンサ５０５の端子電圧が抵抗５
０７の両端の基準電圧を超えた時に比較器５０８
の出力段が遮断状態になる。

スイツチ制御回路６のサイリスタ６０１のカソ
ードは接地され、アノードは抵抗６０３を通して
イグニツシヨンスイツチ２とスタータスイツチ４
の接続点に接続されている。サイリスタ６のゲー
トはアノードを前記比較器５０８の出力端子に接
続したダイオード６０４のカソードに接続され、
ダイオード６０４のアノードは抵抗６０５を通し
てツエナーダイオード５０３のカソードに接続さ
れている。サイリスタ６０１のゲートカソード間
には抵抗６０６が並列接続されている。スイツチ
制御用トランジスタスイツチ６０２を構成する
NPNトランジスタのエミツタは接地され、該ト
ランジスタのベースはアノードをサイリスタ６０
１のアノードに接続したダイオード６０７のカソ
ードに接続されている。またトランジスタスイツ
チ６０２を構成するトランジスタのベースエミツ
タ間には抵抗６０８が接続されている。サイリス
タ６０１、スイツチ制御用トランジスタスイツチ
６０２、ダイオード６０４，６０７及び抵抗６０
３，６０５，６０６，６０８によりスイツチ制御
回路６が構成されている。

ダイオード５０１のカソードに励磁コイル通電
用トランジスタスイツチ８０１を構成するPNP
トランジスタのエミツタが接続され、該トランジ
スタのコレクタには電磁接触器８０２の励磁コイ
ル８０２ａの一端が接続されている。励磁コイル
８０２ａの他端は接地され、該励磁コイル８０２
ａの両端にアノードを接地側に向けたダイオード
８０３が並列接続されている。電磁接触器８０２
は励磁コイル８０２ａが励磁されている間閉じる
接点８０２ｂを有し、一端が接地されたスタータ
モータ１の電機子の非接地側端子が該接点８０２
ｂを介してバツテリ７に接続されている。トラン
ジスタスイツチ８０１を構成するトランジスタの
ベースは抵抗８０４を介してスイツチ制御用トラ
ンジスタスイツチ６０２を構成するトランジスタ
のコレクタに接続されている。

トランジスタスイツチ８０１、電磁接触器８０
２、ダイオード８０３及び抵抗８０４によりスタ
ータ駆動用スイツチ回路８が構成されている。

コンデンサ５０５の非接地側端子５０５にはエ
ミツタを接地したNPNトランジスタ９０１のコ
レクタが接続され、トランジスタ９０１のベース
エミツタ間に抵抗９０２が接続されている。トラ
ンジスタ９０１のベースにはまた抵抗９０３の一
端が接続され、該抵抗９０３の他端にツエナーダ
イオード９０４のアノードが接続されている。ツ
エナーダイオード９０４のカソードにはダイオー
ド９０５のカソードが接続され、該ダイオード９
０５のアノードが点火装置３のトランジスタ３０
２のコレクタに接続されている。この実施例で
は、トランジスタ９０１、抵抗９０２，９０３、
ツエナーダイオード９０４及びダイオード９０５
によりリセツト回路９が構成されている。

次に上記実施例の動作を説明する。機関を始動
させるに当たり、イグニツシヨンスイツチ２を閉
じ、スタータスイツチ４を閉じると、バツテリ７
からスイツチ２及び４とダイオード５０１と抵抗
５０２及び５０４とを通してコンデンサ５０５が
一定の時定数で図示の極性に充電される（時限動
作が行なわれる）。このコンデンサ５０５の端子
電圧と抵抗５０７の両端に得られる基準電圧とは
比較器５０８に入力されて比較され、コンデンサ
５０５の端子電圧が抵抗５０７の両端の基準電圧
以下の場合には比較器５０８の出力段が導通状態
になつている。コンデンサ５０５の充電が進み、
該コンデンサ５０５の端子電圧が抵抗５０７の両
端の基準電圧を超えると（タイマ回路の時限動作
が終了すると）比較器５０８の出力段が遮断状態
になる。すなわち、タイマ回路５においては、時
限動作が行われている間比較器５０８の出力段が
導通状態になり、時限動作が終了すると比較器５
０８の出力段が遮断状態になる。

タイマ回路５の時限動作が行われている間サイ
リスタ６０１のゲートが接地電位に保持されて該
サイリスタ６０１に点弧信号が与えられないた
め、該サイリスタ６０１は遮断状態を保持してい
る。そのため、トランジスタスイツチ６０２にバ
ツテリ７から抵抗６０３を通してベース電流が与
えられ、該トランジスタスイツチ６０２が導通す
る。従つてバツテリ７からスイツチ２，４、ダイ
オード５０１、トランジスタスイツチ８０１のエ
ミツタベース、抵抗８０４及びトランジスタスイ
ツチ６０２のコレクタエミツタを通してトランジ
スタスイツチ８０１にベース電流が流れ、該トラ
ンジスタスイツチ８０１が導通する。この時バツ
テリ７からダイオード５０１及びトランジスタス
イツチ８０１のエミツタコレクタを通して励磁コ
イル８０２ａに電流が流れる。従つてタイマ回路
５が時限動作を行つている間電磁接触器８０２の
接点８０２ｂが閉じ、スタータモータ１に通電さ
れる。これによりスタータモータ１が回転し、機
関が回転させられる。機関が回転させられると、
該機関に取付けられた信号発電機が出力を発生し
て図示しない制御回路がトランジスタ３０２にベ
ース電流を供給するため、トランジスタ３０２が
導通状態になり、バツテリ７から点火コイル３０
１の１次コイル３０１ａ及びトランジスタ３０２
を通して大きな１次電流が流れる。次いで機関の
点火時期に制御回路がトランジスタ３０２のベー
ス電流を遮断するため、該トランジスタ３０２が
遮断状態になつて１次電流を遮断し、点火コイル
３０１の２次コイルに高電圧を誘起させる。この
時点火プラグ３０３に火花が生じ、機関が点火さ
れる。トランジスタ３０２が遮断した時には１次
コイル３０１ａに１次電流を流し続けようとする
向きの電圧が誘起するため、ダイオード９０５、
ツエナーダイオード９０４及び抵抗９０３を通し
てトランジスタ９０１にベース電流が流れ、該ト
ランジスタ９０１が導通する。従つてタイマ回路
５のコンデンサ５０５の電荷がトランジスタ９０
１を通して瞬時に放電してタイマ回路５がリセツ
トされ、該タイマ回路５が最初の状態に戻され
る。このようにして、タイマ回路５は点火動作が
行われる毎にリセツトされるため、スタータスイ
ツチ４が閉じられていてスタータモータが回転し
ている限り該タイマ回路が時限動作を継続し、サ
イリスタ６０１を遮断状態に保持してトランジス
タスイツチ８０１を導通状態に保持する。従つて
電磁接触器８０２が閉路状態に保持され、スター
タモータが回転状態に保持される。機関が始動し
た後スタータスイツチ４を開くと、電磁接触器８
０２の励磁コイルへの通電が遮断されるため、そ
の接点８０２ｂが開いてスタータモータ１が停止
する。

スタータスイツチ４を閉じ、電磁接触器８０２
の接点８０２ｂが閉じてスタータモータ１への通
電が行われた後、何等かの原因でスタータモータ
１が回転できなかつたとすると、機関が回転せ
ず、信号発電機が出力を発生しないため、点火装
置３のトランジスタ３０２を導通しない。従つて
リセツト回路９のトランジスタ９０１は導通せ
ず、タイマ回路５のコンデンサ５０５は継続的に
充電される。コンデンサ５０５の充電が進み、そ
の端子電圧が抵抗５０７の両端の基準電圧を超え
ると比較器５０８の出力段が遮断状態になり、バ
ツテリ７からスイツチ２，４、ダイオード５０
１、及び抵抗５０２，６０５を通してサイリスタ
６０１に点弧信号が供給される。従つてサイリス
タ６０１が導通してトランジスタスイツチ６０１
へのベース電流の供給を阻止し、該トランジスタ
スイツチ６０２を遮断状態に保持する。これによ
りトランジスタ８０１のベース電流が遮断されて
トランジスタ８０１が遮断状態になり、電磁接触
器８０２の接点８０２ｂが開いてスタータモータ
１への通電が遮断される。従つてスタータモータ
１にロツク電流が流れ続けるのが阻止され、スタ
ータモータ１の破損が防止される。

上記タイマ回路５の動作時限は、スタータスイ
ツチ４が閉じられた後点火装置３が点火動作を行
うまでの時間よりは長く、且つスタータモータ１
にロツク電流が流れた場合にスタータモータが破
損するまでの時間よりは充分短い長さ（通常は約
１秒）に設定しておく。

上記の実施例では、内燃機関用点火装置３とし
て電流遮断式のものが用いられているが、コンデ
ンサ放電式等他の形式の点火装置が用いられる場
合にも本考案を適用することができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、始動操作を行
つた後何等かの原因でスタータモータが回転しな
かつた場合にスタータモータにロツク電流が流れ
続けるのを防止できるので、スタータモータが焼
損するのを防ぐことができる利点がある。またス
タータモータが回転しない場合にスタータスイツ
チのオンオフが繰返された場合にもスタータモー
タへの通電を阻止できるので、スタータモータの
保護を確実に図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体的な構成を示すブロツク
図、第２図は本考案の一実施例を示す回路図であ
る。 １……スタータモータ、２……イグニツシヨン
スイツチ、３……内燃機関用点火装置、４……ス
タータスイツチ、５……タイマ回路、６……スイ
ツチ制御回路、７……バツテリ、８……スタータ
駆動用スイツチ回路、９……リセツト回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 バツテリと内燃機関用点火装置との間に設けら
   れて内燃機関の運転中閉じられるイグニツシヨン
   スイツチと、 前記イグニツシヨンスイツチを通して前記バツ
   テリに接続されて内燃機関の始動時に閉じられる
   スタータスイツチと、 前記イグニツシヨンスイツチが閉じている状態
   で前記スタータスイツチが閉じられた時に時限動
   作を開始するように設けられたタイマ回路と、 前記バツテリから前記イグニツシヨンスイツチ
   を通してアノード電流が供給されるように設けら
   れ前記タイマ回路が時限動作を終了した時に前記
   タイマ回路側から点弧信号が与えられて導通する
   ように前記タイマ回路に接続されたサイリスタと
   該サイリスタが遮断状態にあるときにベース電流
   が供給されて導通し該サイリスタが導通した時に
   遮断状態になるように該サイリスタに接続された
   スイツチ制御用トランジスタスイツチとを備えた
   スイツチ制御回路と、 前記スイツチ制御用トランジスタスイツチが導
   通している時に導通して前記バツテリからスター
   タモータに電流を供給するように設けられたスタ
   ータモータ駆動用スイツチ回路と、 内燃機関用点火装置の点火動作を検出して点火
   動作が行われる毎に前記タイマ回路をリセツトし
   て前記タイマ回路の時限動作が終了するのを阻止
   するリセツト回路とを具備したことを特徴とする
   内燃機関用スタータモータ保護装置。