JPH025101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、回転信号発生手段およびその信号を
受けて作動する点火コイルを内蔵した点火配電器
に関する。

［従来の技術］ 車両用内燃機関の点火装置にあつては、近年、
車両への塔載性の向上および部品相互の電気的接
続部分の信頼性の向上に対する要求が強まつてき
た。

そこで従来、点火配電器の回転軸と同心的に回
転信号発生手段を配置し、点火コイルの漏れ磁束
が信号発生手段の出力電圧を助長するように、回
転軸および回転信号発生手段の上部に直列的に設
けられるキヤツプに点火コイルを配置し、点火コ
イルの漏れ磁束が回転信号発生手段に悪影響を及
ぼすのを阻止するようにして、点火配電器に点火
コイルを一体化するものがある（例えば、米国特
許第3888225号明細書）。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、上述した従来のものでは、点火コイ
ルの漏れ磁束を積極的に利用して回転信号発生手
段の出力電圧を助長するため、回転軸と同心的に
回転信号発生手段が配置され、回転軸および回転
信号発生手段と直列的となるキヤツプに点火コイ
ルが配置してあると共に、この点火コイルの閉磁
路コアの主磁束軸の一方の側に片寄つてギヤツプ
が形成してあるので、比較的重量の大きな点火コ
イルが上部に取付けられることになつて、配電器
全体の重心位置が機関側への取付部に対して高く
なり、耐振性が劣るのみならず、ギヤツプを主磁
束軸の一方の側に片寄つて形成した特殊形状の閉
磁路コアを用いる必要があり、高価になるという
問題がある。

そこで、本考案は、点火コイルの漏れ磁束が回
転信号発生手段に悪影響を及ぼすのを防止しつ
つ、安価な構成で、耐振性を向上するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ そのため本考案は内燃機関に固定される配電器
ハウジングおよびこの配電器ハウジングに取付け
られたキヤツプを含む配電器本体、 この配電器本体の内部にあつて機関の回転速度
に比例して回転する回転軸、 この回転軸に取付けられたシグナルロータ、 このシグナルロータと対向して上記配電器本体
の内部に配置され、前記シグナルロータの回転に
伴なう磁束の変化を検知して出力信号を出す、前
記シグナルロータの半径方向に磁束感応方向を持
つた回転信号発生手段、並びに 主磁束軸のほぼ中間にギヤツプを形成した閉磁
路コア、このコアに装着した１次コイルおよび２
次コイルを含み、上記回転信号発生手段の出力信
号に応じて１次コイルへの通電が制御される、上
記配電器ハウジングの側部に取付けられた点火コ
イル、を備え、 上記点火コイルを、上記１次コイルへの通電に
よる主磁束軸が上記回転信号発生手段の磁束感応
方向とほぼ直交し、上記回転軸とほぼ平行し合う
よう配置し、かつ 上記回転信号発生手段を、上記点火コイルの主
磁束軸の磁路のほぼ中間に配置したことを特徴と
する点火コイル一体型点火配電器を提供するもの
である。

［作用］ これにより、主磁束軸が回転軸とほぼ平行し合
うように点火配電器ハウジングの側部に配置され
た点火コイルの主磁束軸の磁路のほぼ中間に、シ
グナルロータの半径方向に磁束感応方向を持つた
回転信号発生手段が配置されることによつて、点
火コイルの漏れ磁束が回転信号発生手段の磁束感
応方向に対してほぼ直角な方向に鎖交し、かつ配
電器全体の重心位置が、配電器の機関側への取付
部に対して低くなる。

［実施例］ 以下本考案を図に示す実施例について説明す
る。

第１図は本考案が適用される一般的な点火装置
を示す。

この点火装置においては、内燃機関Ｅの気筒数
と同数の突起を持つたシグナルロータ１が、機関
Ｅによりその回転速度に比例して回転される。シ
グナルロータ１にはピツクアツプコイル２１およ
び永久磁石２２を含む電磁式ピツクアツプ２が対
向しており、シグナルロータ１の回転に伴う磁束
変化によりこのピツクアツプ２のコイル２１には
出力信号が発生する。点火増幅器３はこの電磁式
ピツクアツプ２の出力信号に応じて点火コイル４
に１次コイル４１へのバツテリ５による通電を断
続制御する。

今、シグナルロータ１の１つの突起がピツクア
ツプ２と対向した状態から次の突起が対向するま
でシグナルロータ１が回転すると、永久磁石２２
からピツクアツプコイル２１に鎖交する磁束の変
化により、ピツクアツプコイル２１には第２図ａ
に実線で示す波形の出力信号電圧が発生する。上
記点火増幅器３はこの出力信号波形を基に破線に
て示す一定の検出レベルVoで検出制御し、例え
ば信号電圧が検出レベルVoより正の場合は点火
コイル４の１次コイル４１に通電し、負の場合に
は通電を遮断する。従つて、点火コイル４の１次
コイル４１に流れる電流は第２図ｂの如く制御さ
れる。なお、第２図ａおよびｂの縦軸はそれぞれ
電圧ｖおよび電流ｉを示し、横軸はいずれも時間
ｔを示している。

点火コイル４では１次コイル４１への通電が遮
断されると２次コイル４２に高電圧が誘起され
る。この高電圧は配電器６により配電されて機関
Ｅの各気筒の点火プラグ７へ印加される。こうし
て機関Ｅの点火が行われる。

かかる点火装置において、シグナルロータ１は
配電器６の回転軸に取付けられ、電磁式ピツクア
ツプ２はこれと対向して配電器６のハウジングの
内部に配置され、シグナルロータ１の半径方向の
磁束変化に感応するよう構成されるのが普通であ
る。近年では点火増幅器３もまた配電器６の内部
に配置される。

ところで、このように電磁式のピツクアツプを
内蔵した点火配電器に点火コイルをも一体化する
と、当然に存在する点火コイルの漏れ磁束による
電磁式ピツクアツプへのノイズ電圧が懸念され
る。このノイズ電圧は点火コイルの漏れ磁束変化
率に比例するものであり、シグナルロータによる
正規の電磁式ピツクアツプの出力信号波形に重畳
し、点火増幅器ひいては点火装置全体の作動に悪
影響を与えることが十分に予想される。

第３図は点火コイル４の一例として、一対のＥ
型の鉄心４３，４３′を互いに対向し合つて配置
し、その中央脚部４３ａ，４３′ａへ１次および
２次コイル４１，４２を施した一般的な閉磁路型
点火コイルの原理図である。このものは１次コイ
ルへの通電により、ほぼ中間にギヤツプを有する
Ｅ型鉄心４３，４３′の中央脚部４３ａ，４３′ａ
を通る主磁束軸Ａを持つことになる。そして、こ
の点火コイル４ではたとえ閉磁路型といえども磁
気回路からの漏れ磁束が存在するのは周知の事実
であり、この漏れ磁束ａは一方のＥ型コア４３の
ほぼ中心より放射状に放射され、反対側のＥ型コ
ア４３′のほぼ中心に収束する。従つて、この点
火コイル４を電磁式ピツクアツプと共に配電器に
一体化すると、上記漏れ磁束に鎖交する形で電磁
式ピツクアツプのコイルが配置されることにな
り、当然漏れ磁束によるノイズ電圧が電磁式ピツ
クアツプのコイルに発生することになる。

今、電磁式ピツクアツプのコイル２１と点火コ
イル４とが第４図a₁の如く配置されている場合を
仮定し、その場合の漏れ磁束の影響を考案する。
なお第４図a₁は点火コイル４を１次コイル電流に
よる主磁束軸Ａに沿つて切断した断面にて示して
いる。ピツクアツプコイル２１の磁束感応方向は
矢印イの方向であり、点火コイル４の漏れ磁束ａ
の方向は主磁束路の上端から下端に向く方向であ
るとする。

この場合、図中に破線で示す点火コイル４から
の放射状の漏れ磁束ａは、ピツクアツプコイル２
１の磁束感応方向と同じ矢印ロ方向にも鎖交する
ことになる。この結果、ピツクアツプコイル２１
には漏れ磁束ａによるノイズ電圧が重畳すること
となり、ピツクアツプコイル２１の出力信号電圧
の波形は第４図b₁のようになり、点火コイル４の
１次コイルへの通電特性は同図c₁のようになる。
すなわち、t₁時点においてピツクアツプコイル２
１の出力波形が点火増幅器３（第１図）の検出レ
ベルvoを上回つた時点で、１次コイル電流が流
れ始めるが、それと共に漏れ磁束ａが発生し、ピ
ツクアツプコイル２１には例えば負のノイズ電圧
が発生し、点火増幅器の入力ヒステリシス電圧を
割り込んだ時点t₂にて点火コイル４の１次コイル
電流は遮断する。そしてその遮断に伴ないピツク
アツプコイル２１には前記と逆に正のノイズ電圧
が重畳し、点火コイルの１次コイルの再通電が開
始される（時点t₃）この再通電と共にピツクアツ
プコイルには再び負のノイズ電圧が重畳するが、
ここではピツクアツプコイルの基本出力がすでに
十分正の出力となつているため影響はない。さら
に正規の点火時期であるt₄時点において点火コイ
ルの１次コイルへの通電は遮断され、その遮断に
伴ないピツクアツプコイルの出力波形には正のノ
イズ電圧が重畳し、点火コイルの１次コイルには
ごく短時間の通電が認められる。

従つて第４図a₁示す相対配置においては、点火
増幅器の誤動作が認められることになる。その原
因は点火コイル４の主磁束磁路の上端部に近接し
て配置したピツクアツプコイル２１の配置に問題
があるわけである。

そこで第４図a₂の如く、点火コイル４の主磁束
軸Ａの磁路のほぼ中間位置にピツクアツプコイル
２１を配置し、その磁束感応方向イを点火コイル
４の主磁束軸Ａと直交させた場合を想定すると、
この場合にはピツクアツプコイル２１の磁束感応
方向イに対してほぼ直角な矢印ハ方向に漏れ磁束
ａが鎖交することとなり、第４図b₂に示す如くピ
ツクアツプコイル２１の出力波形にはノイズ電圧
は重畳し得ない。従つて点火コイル４の１次コイ
ルの電流波形は第４図c₂に示す如くなり、点火増
幅器の誤動作は防止される。

第５図および第６図は本考案の一実施例とし
て、上記第４図a₂の関係を実現した点火コイル一
体型点火配電器の具体的構成を示す。なお、ここ
では第１図〜第４図の場合と同一の要素には同一
の符号を付している。

この両図において、配電器本体１００は配電器
ハウジング１１０およびキヤツプ１２０を含んで
いる。ハウジング１１０は第１の円筒部１１１お
よびその上端に連なつた大径の第２の円筒部１１
２を持ち、キヤツプ１２０はハウジング１１０の
第２の円筒部１１２を蓋する配電キヤツプ部１２
１およびその側方にあつて後述の点火コイルをお
おう点火コイルキヤツプ部１２２を持つている。
キヤツプ１２０はハウジング１１０の第２の円筒
部１１２の上端に、図示しないビスにより、取付
けられている。その際、ハウジング１１０とキヤ
ツプ１２０との当接部にはシールリング１３０が
介在され、当接部がシールされている。なお、ハ
ウジング１１０には、配電器を図示しない内燃機
関側の取付部に固定するためのフランジ１１３が
２箇所、形成されている。

ハウジング１１０の第１の円筒部１１１には回
転軸１４０が挿入され、その上端部が第２の円筒
部１１２の内部に位置している。この上端部には
円筒状の配電軸１５０が嵌合し、この配電軸１５
０と回転軸１４０とが周知の遠心式進角機構１６
０により連結されている。回転軸１４０は下端部
にギヤ１４１を持ち、これを介して図示しない内
燃機関と連結され、内燃機関の回転速度に比例し
て回転される。配電軸１５０は遠心式進角機構１
６０の作動により回転軸１４０に対して機関回転
速度に応じた量だけ進角されて回転する。

ハウジング１１０の第２の円筒部１１２の内部
には遠心式進角機構１６０の上方側に、プレート
１７０がビス１７１にて固定されている。プレー
ト１７０には円筒状の支持部材１７２が結合さ
れ、配電軸１５０はその内側を挿入し、ベアリン
グブツシユ１５１にて支持部材１７２に回転自在
に支持されている。

配電軸１５０には支持部材１７２による支持部
より上方側に、シグナルロータ１が固定され、こ
れに対向して配電器本体１００の内部には回転信
号発生手段をなす電磁式ピツクアツプ２が配置さ
れている。シグナルロータ１が内燃機関の気筒数
と同数、ここでは４個の突起１ａを持ち、回転に
よる各突起１ａの作用で、電磁式ピツクアツプ２
に磁束変化を与えるのは上述した通りである。電
磁式ピツクアツプ２は、そのコイル２１（第１
図）を樹脂でモールドしたコイル部２３を第１の
ブラケツト２４に保持し、永久磁石２２を第１の
ブラケツト２４と第２のブラケツト２５との間に
狭持して構成されている。第２のブラケツト２５
は支持部材１７２の外周にベアリングブツシユ２
６により回動が自在に保持されており、これによ
りピツクアツプ２の全体も保持されている。ここ
で永久磁石２２による磁束は、第２のブラケツト
２５、ベアリング２６、配電軸１５０、シグナル
ロータ１および第１のブラケツト２４からなる磁
気回路（第５図の破線）を通り、コイル部２３内
のピツクアツプコイルに鎖交する。ピツクアツプ
コイルはシグナルロータ１の半径方向に磁束感応
方向を持つており、シグナルロータ１の回転でこ
の磁束が変化し、これによりピツクアツプコイル
には上述の如く回転信号電圧が発生する。

上記ピツクアツプ２の第２のブラケツト２５に
はピン２７が設けられ、ハウジング１１０に取付
けられた周知の負圧式進角機構１８０のロツド１
８１がピン２７に連結されている。従つて、負圧
式進角機構１８０の作動で、ピツクアツプ２は支
持部材１７２（従つてシグナルロータ１）に対し
て回動される。このピツクアツプ２の回動および
上記した回転軸１４０に対する配電軸１５０（シ
グナルロータ１）の回動で、点火時期が変化する
のは周知の通りである。

点火コイル４は第３図に示した閉磁路型鉄心お
よびこれに組合された１次、２次のコイルを、樹
脂製のケース４４内に収納し、その内部に樹脂４
５を一体にモールドして構成されている。この点
火コイル４の取付けのためハウジング１１０の第
２の円筒部１１２の一部は切欠かれ、その両側に
支柱１１４がそれぞれ設けられている。そして、
点火コイル４は鉄心４３の取付穴４３１に挿通さ
れる取付ボルト４６により支柱１１４に固定され
ている。取付ボルト４６は各支柱１１４に２本づ
つの合計４本が使用されている。

点火コイル４は、１次コイルへの通電時の主磁
束軸Ａが回転軸１４０の軸心と平行し合つて、上
述の如くハウジング１１０の第２の円筒部１１２
の側部に固定されている。このようにハウジング
１０の側部に点火コイル４を固定すると、配電器
全体の重心の位置が、配電器の機関側への取付部
に対して低くなり、耐振性の面で有利である。ま
た、点火コイル４と上記電磁式ピツクアツプ２と
の位置関係は第４図a₂で説明した関係に選定さ
れ、点火コイル４の漏れ磁束がピツクアツプ２に
対して悪影響を与えないよう選定されている。な
お、点火時期の制御のために電磁式ピツクアツプ
２が負圧式進角機構１８０の作動で、シグナルロ
ータ１の回りに回動されるのは上述の通りで、そ
の場合、ピツクアツプ２が上記点火コイル４との
位置関係を保つたままで回動されるのは勿論であ
る。

点火コイル４のケース４４の側面には、ハウジ
ング１１０の上面と一致するフランジ４４１が形
成され、ここには上記シールリング１３０を介し
てキヤツプ１２０の点火コイルキヤツプ部１２２
が当接している。従つて、点火コイル４はキヤツ
プ１２０にてカバーされている。

ハウジング１１０の第２の円筒部１１２の内壁
には、第１図に示した点火増幅器３が、図示しな
いビス等の適当な手段で固定されている。この増
幅器３は、放熱板を兼ねた金属ケース３１に電子
素子を配設し、樹脂のケース３２でこれを包囲し
て構成されており、ピツクアツプ２および点火コ
イル４にそれぞれリード線３３および３４にて接
続されている。増幅器３と点火コイル４とを接続
するリード線３４は、点火コイル４のケース４４
に一体に形成されたクランプ４４２に保持され、
シグナルロータ１に干渉しないよう配慮されてい
る。増幅器３および点火コイル４からのリード線
３５，４７は、ハウジング１１０に取付けられた
グロメツト１９０を通して外部へ引出され、バツ
テリ５（第１図）と接続されるものである。

キヤツプ１２０の配電キヤツプ部１２１の頂部
中心にはセンタ電極２００の一端が配置されてお
り、ここにはスプリング２０１で負荷されたブラ
シ２０２が配置されている。上記配電軸１５０の
上端には配電ロータ２１０が取付けられていて、
その上面にロータ電極２１１が固定されており、
ブラシ２０２はこのロータ電極２１１に接してい
る。センタ電極２００は点火コイルキヤツプ部１
２２へと延長し、他端では点火コイル４の上方部
に位置しており、ここにもスプリング２０３が負
荷されたブラシ２０４が設けられている。点火コ
イル４にはこれに対応して２次コイルと接続され
た高圧端子４８が設けられており、これを取囲む
ようにして円筒状のタワー部４９がケース４４と
一体に設けられている。そして、ブラシ２０４は
この高圧端子４８に接している。従つて、点火コ
イル４の高電圧はセンタ電極２００に印加され、
これを経てロータ電極２１１に導かれる。なお、
センタ電極２００と点火コイル４との接続は、キ
ヤツプ１２０をハウジング１１０に取付けるだけ
で完了される。

キヤツプ１２０の配電キヤツプ部１２１の頂部
周辺にはサイド電極２２０が、機関の気筒数と同
数（ここでは４個）設けられている。このサイド
電極２２０はキヤツプ１２０の側方へ突出するタ
ワー部１２３へ導かれている。サイド電極２２０
には配電ロータ２１０の回転によつてロータ電極
２１１が順次対向し、高電圧が配電される。この
高電圧はタワー部１２３に高圧コードを介して接
続される点火プラグ７（第１図）へと導かれる。

なお、点火増幅器３が誤動作するか否かはノイ
ズ電圧の大きさ次第であり、例えばノイズ電圧が
少なければ点火増幅器３は誤動作に対し妥協し得
るわけであるから、必ずしもピツクアツプコイル
２１の磁束感応方向と点火コイル４の主磁束軸Ａ
とを直交させなくても、例えば80゜程度の角度を
なすようにしても効果に変わりない場合がある。
またピツクアツプコイル２１が点火コイル４の主
磁束軸の磁路の中間に厳密に位置していなくても
妥協し得る効果が得られる可能性があることは明
白である。さらに上記実施例では電磁式のピツク
アツプについて述べたが、本考案はこれに限るこ
となく例えばホール効果を利用したホール素子と
か磁気抵抗素子等を用いて回転信号発生手段を構
成したものにも適用できるものであるのは勿論で
ある。

［考案の効果］ 以上述べたように本考案では、配電器ハウジン
グの側部に点火コイルを取付けるにあたり、点火
コイルとして、主磁束軸のほぼ中間にギヤツプを
形成した閉磁路コアを有する、一般的で安価な構
成の点火コイルを用い、この点火コイルと磁束感
応型の回転信号発生手段との関係を、点火コイル
の主磁束軸と回転信号発生手段の磁束感応方向と
がほぼ直交するのみならず、回転信号発生手段が
前記主磁束軸のほぼ中間に位置するような配置に
しているから、点火コイルの漏れ磁束を回転信号
発生手段の磁束感応方向に対してほぼ直角な方向
に確実に鎖交させることができて、点火コイルの
漏れ磁束が回転信号発生手段に影響を及ぼすこと
がなくなるため、安価な構成で耐振性に優れ、点
下装置の誤作動を防止できるという画期的な点火
コイル一体型点火配電器を提供することができる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用される点火装置の電気回
路図、第２図ａ，ｂはその作動説明用の波形図で
ある。第３図は本考案で使用される点火コイルの
一例を示す模式図である。第４図a₁およびa₂は回
転信号発生手段と点火コイルとの関係位置の２例
を示す模式図、第４図b₁，c₁はa₁による場合の波
形図、第４図b₂，c₂はa₂による場合の波形図であ
る。第５図は本考案になる配電器の一実施例を示
す断面正面図、（第６図の−断面に相当）、第
６図は同配電器のキヤツプを取去つた平面図であ
る。 １……シグナルロータ、２……回転信号発生手
段、４……点火コイル、４１……１次コイル、４
２……２次コイル、１００……配電器本体、１１
０……配電器ハウジング、１２０……キヤツプ、
１４０……回転軸、Ａ……点火コイル４の主磁束
軸、ａ……漏れ磁束。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関に固定される配電器ハウジングおよび
   この配電器ハウジングに取付けられたキヤツプを
   含む配電器本体、 この配電器本体の内部にあつて機関の回転速度
   に比例して回転する回転軸、 この回転軸に取付けられたシグナルロータ、 このシグナルロータと対向して上記配電器本体
   の内部に配置され、前記シグナルロータの回転に
   伴なう磁束の変化を検知して出力信号を出す、前
   記シグナルロータの半径方向に磁束感応方向を持
   つた回転信号発生手段、並びに 主磁束軸のほぼ中間にギヤツプを形成した閉磁
   路コア、このコアに装着した１次コイルおよび２
   次コイルを含み、上記回転信号発生手段の出力信
   号に応じて１次コイルへの通電が制御される、上
   記配電器ハウジングの側部に取付けられた点火コ
   イル、を備え、 上記点火コイルを、上記１次コイルへの通電に
   よる主磁束軸が上記回転信号発生手段の磁束感応
   方向とほぼ直交し、上記回転軸とほぼ平行し合う
   よう配置し、かつ 上記回転信号発生手段を、上記点火コイルの主
   磁束軸の磁路のほぼ中間に配置したことを特徴と
   する点火コイル一体型点火配電器。