JPH0318698Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は機関の点火装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来この種の装置として例えば第３図に示すも
のがあつた。図において、１は図示しない機関に
より駆動される磁石発電機の発電コイル、２は機
関の点火時期に点火信号を発生する信号コイルで
例えば磁石発電機に内蔵される。３は発電コイル
１の発電出力を整流するダイオード、４はこのダ
イオード３の整流出力により充電されるコンデン
サ、５は発電コイル１の発電出力のうちコンデン
サ４の充電に寄与しない半サイクルを短絡するダ
イオード、６は点火コイル、７は機関の点火時期
に点火信号を受けてコンデンサ４の充電電荷を点
火コイル６に放電させる半導体スイツチング素子
であるサイリスタ、８は点火コイル６の２次電圧
を受けて火花放電する点火プラグ、９は発電コイ
ル１の両端に接続され、発電出力を側路すること
により機関を停止させるストツプスイツチ、１０
は信号コイル２の出力を受け機関の点火を制御し
サイリスタ７のゲートへ出力する点火制御回路、
１１は発電コイル１の出力を整流するダイオード
で抵抗１２を介してコンデンサ１３を充電する。
抵抗１２とコンデンサ１３の接続点は点火制御回
路１０の電源線に接続されており、コンデンサ１
３の充電電荷は点火制御回路１０の電源として使
用される。１４は発電コイル１の発電出力のうち
コンデンサ４の充電に寄力する半サイクルを所定
の電圧にコンデンサ４の充電電圧が達した時短絡
するサイリスタ、１５，１６は発電コイル１の発
電出力を分圧するための抵抗、１７は抵抗１５、
抵抗１６の接続点とサイリスタ１４のゲート間に
接続された定電圧ダイオードであり、抵孔１５、
抵抗１６の分圧電圧と定電圧ダイオード１７のツ
エナー電圧とを比較し、これが所定の電圧になつ
た時定電圧ダイオード１７が導通しサイリスタ１
４のゲートに電圧が印加されてサイリスタ１４が
導通し発電コイル１のコンデンサ４の充電に寄与
する半サイクルを短絡するよう構成されている。

次に動作について説明する。発電コイル１の発
電出力はダイオード３によつて整流されコンデン
サ４を充電すると共にダイオード１１によつて整
流され抵抗１２を介してコンデンサ１３を充電す
る。またコンデンサ４の充電に寄与しない半サイ
タルはダイオード５により短絡される。発電コイ
ル１の発電出力のうちコンデンサ４の充電に寄与
する発電出力電圧が増加していくとコンデンサ４
の充電電圧も増加する。この発電コイル１の発電
出力電圧は抵抗１５と抵抗１６とで分圧され、こ
の分圧された電圧は定電圧ダイオード１７のツエ
ナー電圧と比較される。発電コイル１の出力電圧
を抵抗１５、抵抗１６とで分圧した電圧が定電圧
ダイオード１７のツエナー電圧を超えた時、すな
わち発電コイル１の発電出力電圧が所定の電圧を
超えた時、抵抗１５、抵抗１６の分圧電圧が定電
圧ダイオード１７を通してサイリスタ１４のゲー
トに印加されるのでサイリスタ１４は導通して発
電コイル１のコンデンサ４の充電に寄与する半サ
イクルは短絡される。従つてコンデンサ４の充電
電圧が所定の電圧に抑制され過電圧となることが
防止される。機関の点火時期に信号コイル２に発
生した点火信号は点火制御回路１０に入力され
る。上記点火制御回路１０はコンデンサ１３の充
電電荷を電源として動作し、機関の点火を制御す
る信号を出力する。この点火制御回路１０の出力
はサイリスタ７のゲートに接続されているので、
点火制御回路１０の出力電圧が出されるとサイリ
スタ７のゲートに電圧が印加されてサイリスタ７
が導通し、コンデンサ４の電荷はサイリスタ７を
通じて点火コイル６の１次コイルに放電される。
そして点火コイル６の２次コイルには２次電圧が
発生し、点火プラグ８で火花放電を起す。

また運転中の機関を停止させるにはストツプス
イツチ９を閉成すればよい。すなわちストツプス
イツチ９を閉成すると、発電コイル１の発電出力
のうちコンデンサ４の充電に寄与する半サイクル
はストツプスイツチ９を通じて短絡されるので、
コンデンサ４には電荷が蓄積されず従つて点火プ
ラグ８には火花放電が起らないので機関は停止す
ることになる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記のような機関の点火装置ではス
トツプスイツチ９の開放時、すなわち機関の運転
中ストツプスイツチ９の端子間には常時発電コイ
ル１の発電出力（一般に数百Ｖ）が直接印加され
ている。従つてストツプスイツチ９は絶縁されて
いるものの、このストツプスイツチ９の端子間に
水や海水等がかかつた場合、ストツプスイツチ９
の端子間の絶縁抵抗が低下するため端子間に印加
する電圧が高いことによつて漏洩電流が大きくな
りその電流によりストツプスイツチ９が不良、例
えば絶縁破壊して機関の停止または再始動が不可
能となる欠陥がある。また、それに至らなかつた
としてもストツプスイツチ９に水や海水がかかり
ぬれた状態で作業者の手が触れると感電する恐れ
があつた。

また他の手法として例えば特公昭59−45836号
公報に示すものがあり、それを第４図に示す。図
中１〜１７は第３図と同様であり、また１８は発
電コイル１の出力端にアノードが、ストツプスイ
ツチ９の反接地側端子にカソードがそれぞれ接続
された半導体スイツチング素子であるサイリス
タ、１９はサイリスタ１８のカソード・ゲート間
に接続されたダイオード、２０は発電コイル１の
出力端とサイリスタ１８のゲート間に接続された
抵抗、２１はサイリスタ１８のゲートと接地間に
接続された定電圧ダイオードで、この定電圧ダイ
オード２１のカソードと抵抗２０との接続点には
サイリスタ１８のゲートを、また発電コイル１の
他端（接地側）にその他端を接続して、ストツプ
スイツチ１０の端子間電圧を常に低い電圧に保持
するようにしたものであり、ストツプスイツチ１
０の破壊や感電は防止できる。

しかし第３図、第４図に示す従来の装置では、
機関の低回転域や高回転域にかけて磁石発電機の
出力が比較的に低く抵抗１５，１６および定電圧
ダイオード１７で構成される電圧検出回路の設定
電圧よりも低い時、ダイオード１１により整流さ
れた発電コイル１の出力は抵抗１２を介してコン
デンサ１３を充電しているので、抵抗１２により
さらに発電出力は減少されることを考慮し、また
コンデンサ１３の充電電圧を適正にするため、す
なわち点火制御回路１０の電源電圧が過電圧とな
らぬようにまた点火制御回路１０の動作不良や誤
動作が生じないような最低電圧より高くなるよう
に抵抗１２の値を設定してある。ここで機関の中
回転域において、発電コイル１の発電出力電圧が
比較的高くなり、抵抗１５，１６、定電圧ダイオ
ード１７で構成される電圧検出回路の設定電圧を
超える電圧になると、発電コイル１の出力はサイ
リスタ１４により短絡されるのでこの間はコンデ
ンサ１３の充電はされない。そして発電コイル１
の発電出力がサイリスタ１４により短絡される位
相によつては発電コイル１のコンデンサ４の充電
に寄与する半サイクルのほとんどが短絡されるの
でコンデンサ１３の充電がされない期間が増加
し、この結果コンデンサ１３の充電電圧が低下す
るので、点火制御回路１０の電源電圧が低下し、
点火制御回路１０が不動となつたり誤動作したり
する欠点があつた。

またサイリスタ１４は発電コイル１の発電出力
電圧に耐えられるだけの耐圧の高い素子が必要で
高価になるなどの問題点があつた。

この考案は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、ストツプスイツチの破壊や感
電を防止するとともに点火制御回路の電源が機関
の低回転から高回転に至るまで最適状態に得ら
れ、かつ機関の点火電圧も過電圧が防止できる安
価な機関の点火装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る機関の点火装置は、発電コイル
の一端に接続された第１の半導体スイツチング素
子と、この第１のスイツチング素子の出力端と発
電コイルとの間に接続されたストツプスイツチ
と、第１のスイツチング素子の制御極への印加電
圧を定電化する第１の定電圧手段と、第１のスイ
ツチング素子の出力端に接続された第２のスイツ
チング素子と、この第２のスイツチング素子の出
力端電圧を定電圧化する第２の定電圧手段と、発
電コイルの発電出力電圧を検出し、この出力によ
り第２のスイツチング素子の制御極の制御を行う
電圧検出回路と、第１のスイツチング素子を介し
て充電されると共に発電コイルの一端より抵抗を
介して充電されるコンデンサとを備え、このコン
デンサの充電電荷を点火制御回路の電源としたも
のである。

〔作用〕

この考案においては第１の半導体スイツチング
素子の制御極を定電圧化したので、この第１の半
導体スイツチング素子に接続されているストツプ
スイツチの両端は常に低い電圧に保持される。ま
たその充電電荷を点火制御回路の電源とするコン
デンサは、２つの充電系路より充電されるため、
発電コイルの発電出力電圧が所定の電圧に達しな
い時は発電コイルの一端より抵抗を介して充電さ
れ、また発電コイルの発電出力電圧が所定の電圧
に達し電圧検出回路からの出力で第２の半導体ス
イツチング素子が導通した時は、発電コイルの出
力が第１および第２の半導体スイツチング素子を
通して短絡されるので抵抗を介しては充電され
ず、第２の半導体スイツチング素子の出力端より
充電することになり、発電コイルの出力が小さく
所定の電圧に達しない時、また所定の電圧に達し
ても過不足なく十分な電源電圧を得ることができ
る。また第２の半導体スイツチング素子は第１の
半導体スイツチング素子の低電圧に保持された出
力端に接続されているため耐圧の低いものを使用
することが可能となる。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例による機関の点火
装置の回路図である。図において１〜２１は第４
図に示した従来の点火装置と同様であるため対応
する部分に同一符号を付してその説明を省略す
る。２２は第１の半導体スイツチング素子である
サイリスタ１８の出力端（カソード）に接続され
た第２の半導体スイツチング素子であるサイリス
タで、このサイリスタ２２のゲートには抵抗１
５，１６および定電圧ダイオード１７で構成され
る電圧検出回路の出力が接続されている。またサ
イリスタ２２の出力端であるカソードと発電コイ
ル１の他端（接地側）には第２の定電圧手段であ
る定電圧ダイオード２３が接続されており、この
第２の低電圧手段は第１の定電圧手段（定電圧ダ
イオード２１）より電圧が低く設定されていて、
サイリスタ２２が導通した時サイリスタ１８のカ
ソード電位がそのゲート電位すなわち第１の定電
圧手段の電圧よりも低くサイリスタ１８を導通さ
せる電圧となるよう設定されている。そしてサイ
リスタ２２の出力端であるカソードはダイオード
２４を介してコンデンサ１３に接続されている。

次に動作について説明する。先ずストツプスイ
ツチ９の開放時、発電コイル１の発電出力はダイ
オード３により整流され、コンデンサ４を充電す
ると共に抵抗２０と定電圧ダイオード２１を通電
させ、またダイオード１１により整流されて抵抗
１２を介してコンデンサ１３を充電する。ここで
抵抗２０はサイリスタ１８をトリガするのに必要
な電流だけ流せばよいので比較的大きな値でよ
く、従つて抵抗２０、定電圧ダイオード２１に流
れる電流は小さくてよいから発電コイル１の発生
電圧の低下はほとんどなく、その結果コンデンサ
４の充電電圧の低下はほとんどない。ここで、発
電コイル１の発電出力が電圧検出回路の所定の電
圧に達していない機関の低速あるいは高速回転域
の時、該電圧検出回路の出力は発生せず、従つて
サイリスタ２２が導通しないのでサイリスタ１８
のカソード電流は流れず、このサイリスタ１８の
カソード電位はそのゲート電位と同じであつて導
通せず、このため発電コイル１の発電出力はサイ
リスタ１８により短絡されないでダイオード３に
よつて整流されコンデンサ４を充電する。一方ダ
イオード１１により整流された整流出力は抵抗１
２により制限されてコンデンサ１３を充電するこ
とになるが、発電コイル１の出力が上記所定の電
圧に達していないので上述したように発電出力の
ダイオード１１で整流される半波の出力はすべて
抵抗１２により制限されてコンデンサ１３を充電
する。この時の発電コイル１の発電出力に合わせ
て抵抗１２の抵抗値は、コンデンサ１３の充電電
圧が点火制御回路１０の電源電圧として過電圧に
ならないよう、また低電圧となつて動作不良や誤
動作等を起こさないような値に設定されており、
従つてコンデンサ１３の充電電圧は適正値になつ
ている。また、抵抗２０と定電圧ダイオード２１
との分圧点はサイリスタ１８のゲートに接続され
ているので、サイリスタ１８の接地に対するゲー
ト電圧（トリガ電圧）は定電圧ダイオード２１の
降下電圧となる。さらにサイリスタ１８のカソー
ド電圧は、ほぼゲート電圧と同じである。従つて
ストツプスイツチ９の端子間電圧は定電圧ダイオ
ード２１の降下電圧となり、この降下電圧は通常
1.5V以上数十Ｖ程度が自由に選定できるので低
電圧に設定可能である。そして、定電圧ダイオー
ド２１の降下電圧は点火制御回路１０の動作不良
や誤動作を生じない最低電圧より高く設定されて
おり、かつ第２の定電圧手段である定電圧ダイオ
ード２３の降下電圧よりも高く設定されており、
また定電圧ダイオード２３の降下電圧も点火制御
回路１０の動作不良や誤動作を生じない最低電圧
より高く設定されている。そしてストツプスイツ
チ９の端子間電圧を抵電圧にする関係から点火制
御回路１０の動作不良や誤動作を生じない最低電
圧との差も通常十数Ｖ以下という低電圧に設定さ
れている。従つてストツプスイツチ９の端子間電
圧は低電圧であるから仮に水や海水が付着しても
漏洩電流が極めて少なく、ストツプスイツチ９が
絶縁破壊したりまた感電することは皆無となる。

また発電コイル１の発電出力が電圧検出回路の
所定の電圧を超える機関の中速回転域の時、電圧
検出回路から出力が発生する。すなわち発電コイ
ル１のコンデンサ４の充電に寄与する半サイクル
の出力は抵抗１５，１６によつて分圧され、この
電圧が定電圧ダイオード１７のツエナー電圧と比
較されて定電圧ダイオード１７のツエナー電圧を
超えると定電圧ダイオード１７は導通してサイリ
スタ２２のゲートに電圧が印加されサイリスタ２
２は導通する。サイリスタ２２が導通するとサイ
リスタ１８のカソード電位が下がり、サイリスタ
１８のゲート・カソード間にはこれを導通させる
トリガ電圧が印加されるよう定電圧ダイオード２
１と定電圧ダイオード２３のツエナー電圧が設定
されているので、サイリスタ１８は導通する。す
ると、発電コイル１の発電出力はサイリスタ１
８、サイリスタ２２、ダイオード２４を通りコン
デンサ１３を充電する。そしてコンデンサ１３の
電圧は上昇していき、定電圧ダイオード２３で定
められる電圧になると今度は低電圧ダイオード２
３を通じて側路される。したがつてコンデンサ４
の充電電圧は上述の電圧検出回路で設定される電
圧に抑制されるので過電圧が防止でき、コンデン
サ４、サイリスタ７および点火コイル６に必要以
上の耐圧が不要で、安価なものが使用可能とな
る。

さらにコンデンサ１３は発電コイル１の発電出
力のコンデンサ４の充電に寄与するうちの充電電
圧が上述の電圧検出回路で設定される電圧を超え
た余剰分により充電される。この時はダイオード
１１、抵抗１２を通じてはコンデンサ１３は充電
されず、サイリスタ１８、サイリスタ２２、ダイ
オード２４を通じて充電される。そして、コンデ
ンサ１３の充電電圧が定電圧ダイオード２３のツ
エナー電圧を超えると余剰分は定電圧ダイオード
２３を流れて側路されることになるのでコンデン
サ１３は電圧が下がることなくまた過電圧となる
ことなく発電コイル１の出力電圧により充電され
る。このようにコンデンサ１３は機関の低回転、
高回転域ではダイオード１１、抵抗１２により充
電され、機関の中回転域の上述の電圧検出回路で
設定される電圧を超える発電コイル１の発電出力
電圧となつた時、サイリスタ１８，２２、ダイオ
ード２４を通じて充電されることになり、機関の
全回転域で過不足のない点火制御回路１０の電源
電圧を得ることができる。

次にストツプスイツチ９を閉成した場合はサイ
リスタ１８のゲート・カソード間に定電圧ダイオ
ード２１のツエナー電圧が印加されサイリスタ１
８は導通状態となる。その結果発電コイル１の発
電出力はサイリスタ１８、ストツプスイツチ９を
通じて短絡され、ストツプスイツチ９の閉成後、
コンデンサ４は充電されなくなり、サイリスタ７
が機関点火時期に導通したとしても点火コイル６
には２次電圧は発生せず、従つて機関は確実に停
止することになる。

また、上記実施例では第２の半導体スイツチン
グ素子にサイリスタ２２を設けたものを示した
が、これは第２図に他の実施例として示すように
トランジスタ２５であつてもよく上記実施例と同
様の効果を奏する。なお、この他の実施例におい
てトランジスタ２５以外の構成は上記実施例と同
様である。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、発電コイルの
一端に接続された第１の半導体スイツチング素子
の制御極を第１の定電圧手段により定電圧化し、
また第１の半導体スイツチング素子の出力端と発
電コイルの他端との間にストツプスイツチと第２
の半導体スイツチング素子を接続して、第２の半
導体スイツチング素子の出力端を第２の定電圧手
段により定電圧化し、かつ第２の半導体スイツチ
ング素子を介して充電されると共に発電コイルの
出力端より抵抗を介して充電されるコンデンサを
設け、このコンデンサの充電電荷を点火制御回路
の電源とし、かつ第２の半導体スイツチング素子
の制御極を発電コイルの出力電圧を検出する電圧
検出回路の出力で制御するよう構成したので、ス
トツプスイツチの端子間電圧を低電化でき、かつ
点火電圧が過電圧となるのが防止されて信頼性が
向上し、また点火制御回路の電源電圧が機関の低
速回転から高速回転まで過不足なく得られ、しか
も第２の半導体スイツチング素子に低耐圧の素子
が使用できるので装置が安価となる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による機関の点火
装置を示す回路図、第２図はこの考案の他の実施
例による機関の点火装置を示す回路図、第３図お
よび第４図はそれぞれ従来の機関の点火装置を示
す回路図である。 １……発電コイル、２……信号コイル、４，１
３……コンデンサ、６……点火コイル、７，１
８，２２……サイリスタ、９……ストツプスイツ
チ、１０……点火制御回路、１２，１５，１６…
…抵抗、１７，２１，２３……定電圧ダイオー
ド、２５……トランジスタ。なお、図中同一符号
は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 機関の回転に同期して信号を発生する発電コ
   イル、この発電コイルの出力により点火コイル
   の機関点火電圧を発生する点火回路、前記発電
   コイルの一端に接続され、入力端、出力端およ
   び制御極を有する第１の半導体スイツチング素
   子、この第１の半導体スイツチング素子の出力
   端と前記発電コイルの他端との間に接続された
   ストツプスイツチ、前記第１の半導体スイツチ
   ング素子の制御極と前記発電コイルの他端との
   間に接続され該第１の半導体スイツチング素子
   の制御極に印加される電圧を定電圧化する第１
   の定電圧手段、前記第１の半導体スイツチング
   素子の出力端に接続され、入力端、出力端およ
   び制御極を有する第２の半導体スイツチング素
   子、この第２の半導体スイツチング素子の出力
   端と前記発電コイルの他端との間に接続され、
   該第２の半導体スイツチング素子の出力端に印
   加される電圧を定電圧化する第２の定電圧手
   段、前記第２の半導体スイツチング素子を介し
   て充電されると共に前記発電コイルの一端より
   抵抗を介して充電されるコンデンサ、このコン
   デンサの充電電荷を電源として動作し、機関の
   点火時期に点火信号を発生させる信号コイルの
   出力信号に基づいて前記点火回路の制御を行う
   点火制御回路、前記発電コイルの発電出力を検
   出し、この出力により前記第２の半導体スイツ
   チング素子の制御極を制御する電圧検出回路を
   備えてなる機関の点火装置。 (2) 第１の定電圧手段は点火制御回路の動作不良
   または誤動作を生じない最低電圧より高い電圧
   に設定することを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の機関の点火装置。 (3) コンデンサの充電電圧は機関の高回転時に点
   火制御回路の電源耐圧より低く、かつ点火制御
   回路の動作不良または誤動作を生じない最低電
   圧より高く設定されていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項または第２項に記
   載の機関の点火装置。 (4) 第２の定電圧手段により設定される電圧は第
   １の定電圧手段により設定される電圧よりも低
   く設定されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載の機関の点火装置。 (5) 第２の半導体スイツチング素子はサイリスタ
   であることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の機関
   の点火装置。 (6) 第２の半導体スイツチング素子はトランジス
   タであることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の機
   関の点火装置。 (7) 第２の半導体スイツチング素子の耐圧は第１
   の半導体スイツチング素子の耐圧より低いこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項な
   いし第６項のいずれかに記載の機関の点火装
   置。