JPH0439417Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、正逆両回転を行わせる内燃機関に用
いる内燃機関用点火装置に関するものである。

［従来の技術］ 正逆両回転を行わせる必要がある負荷を内燃機
関により駆動する場合、従来は、内燃機関と負荷
との間に変速機を設けて該変速機の歯車を切替え
ることにより負荷の駆動方向を切替えるか、また
は負荷を駆動する為に正逆回転の切替が容易な電
動機を特に設けて、内燃機関の出力を発電機によ
り電力に変換してから該電動機を駆動するように
していた。

しかしながら、これらの方法では、変速機や発
電機を必要とするため、装置の構造が複雑にな
り、コストが高くなるという問題があつた。そこ
で最近内燃機関自体を正逆両回転させ得るように
構成して、内燃機関により負荷を直接駆動するこ
とが考えられている。

正逆両回転を行わせる内燃機関としては２サイ
クル内燃機関が適当であるが、この機関を正逆両
回転させて支障なく負荷を駆動するためには、正
回転時及び逆回転時共に機関の上死点に対して適
正な角度進角した位置で点火動作を行わせる必要
があり、また正逆両回転時の火花性能を同等にす
る必要がある。

２サイクル内燃機関を正逆両回転させる為に従
来提案されている点火装置として第４図に示した
ものがある。この点火装置においてLxは内燃機
関により駆動される２極の磁石発電機内に設けら
れたエキサイタコイルで、このエキサイタコイル
は内燃機関の正回転時及び逆回転時に回転方向に
対して略等しい波形を呈する１サイクルの交流電
圧を１回転当り１回誘起する。この場合機関の正
回転時にエキサイタコイルLxに誘起する電圧Ve
の回転角度θに対する波形は第５図Ａに示す通り
であり、逆回転時にエキサイタコイルLxに誘起
する電圧Veの波形は第５図Ｂに示す通りである。
IGは点火コイル、Ｃ１はエキサイタコイルの一
方の半サイクルの出力により充電される点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサ、Th１はコンデンサＣ
１の電荷を点火コイルの１次コイルに放電させる
放電制御用サイリスタであり、この例では抵抗Ｒ
１ないしＲ４と、サイリスタTh２とコンデンサ
Ｃ２とツエナーダイオードＺ１とにより、エキサ
イタコイルの他方の半サイクルの出力によりサイ
リスタTh１をトリガするトリガ回路が構成され
ている。

上記の点火装置において、機関の正回転時にエ
キサイタコイルLxが一方の極性の半サイクルの
出力電圧（この半サイクルの電圧を正の半サイク
ルの電圧とする。）Vepを発生すると、エキサイ
タコイルLx→ダイオードＤ１→点火エネルギー
蓄積用コンデンサＣ１→点火コイルIGの１次コ
イルＷ１→エキサイタコイルLxの経路で電流が
流れ、点火エネルギー蓄積用コンデンサＣ１が図
示の極性に充電される。

エキサイタコイルLxが他方の極性の半サイク
ルの出力電圧（この半サイクルの電圧を負の半サ
イクルの電圧とする。）Venを発生すると、エキ
サイタコイルLx→抵抗Ｒ１及びＲ２→ダイオー
ドＤ２の経路で電流が流れるとともに、エキサイ
タコイルLx→抵抗Ｒ３→コンデンサＣ２→抵抗
Ｒ２→ダイオードＤ２→エキサイタコイルLxの
経路で電流が流れてコンデンサＣ２が図示の極性
に充電される。このコンデンサＣ２の端子電圧は
抵抗Ｒ３及びＲ４を通してツエナーダイオードＺ
１の両端に印加され、機関の上死点θ0よりも一定
の角度進んだ角度θ1の位置で該コンデンサＣ２の
端子電圧が設定値に達するとツエナーダイオード
Ｚ１が導通してサイリスタTh２に点弧信号を与
える。これによりサイリスタTh１が導通してコ
ンデンサＣ２の電荷を抵抗Ｒ３を通して放電させ
るため該抵抗Ｒ３の両端に電圧が誘起し、この電
圧によりサイリスタTh１にトリガ信号が与えら
れる。これによりサイリスタTh１が導通し、コ
ンデンサＣ１の電荷を点火コイルの１次コイルＷ
１に放電させる。このコンデンサの放電により点
火コイルの鉄心中で大きな磁束変化が生じるた
め、点火コイルの２次コイルＷ２に高電圧が誘起
する。この高電圧は機関の気筒に取付けられた点
火プラグＰに印加されるため、該点火プラグに火
花が生じ、角度θ1の位置で機関が点火される。

機関の逆回転時には、上死点θ0よりも所定の角
度進角したθ2の位置で点火動作が行われる。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記の点火装置においては、エキサイタコイル
Lxの負の半サイクルの電圧Venを利用してサイ
リスタTh１にトリガ信号を供給するため、該負
の半サイクルの機関に流れる電流による電機子反
作用によりエキサイタコイルの正の半サイクルの
電圧の立上がりが遅れ、機関の高速時に点火エネ
ルギー蓄積用コンデンサの充電電圧が低くなつて
点火性能が低下するという問題があつた。また２
極の磁石発電機を用いた場合、エキサイタコイル
の正の半サイクルの電圧Vepの立下りの時の直後
に発生するノイズ電圧Vnnが機関の高速時に高く
なるとこの電圧によりサイリスタTh１がトリガ
されて、正規の点火時期以外の時期に点火動作が
行われるおそれがあつた。

本考案の目的は、電機子反作用によるコンデン
サの充電電圧の低下を無くすとともに、ノイズ電
圧による誤点火を防止した内燃機関用点火装置を
提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、内燃機関により駆動される磁石発電
機内に設けられて内燃機関の正回転時及び逆回転
時に回転方向に対して略等しい波形を呈する１サ
イクルの交流電圧を１回転当り１回誘起するエキ
サイタコイルと、点火コイルと、エキサイタコイ
ルの一方の半サイクルの出力により充電される点
火エネルギー蓄積用コンデンサと、導通した際に
前記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たサイリスタと、エ
キサイタコイルの出力によりサイリスタをトリガ
するトリガ回路とを備えた内燃機関用点火装置に
おいて、電機子反作用によるコンデンサの充電電
圧の低下を防止したものである。

そのため本考案においては、上記トリガ回路
に、エキサイタコイルの一方の半サイクルの出力
でサイリスタのゲートに点弧信号を与える点弧信
号供給回路と、コレクタエミツタ間回路がサイリ
スタのゲートカソード間に対して並列に接続され
たトランジスタスイツチと、エキサイタコイルの
一方の半サイクルの出力によりベース電流供給用
コンデンサを通してトランジスタスイツチにベー
ス電流を流すベース電流供給回路とを設けた。

［考案の作用］ 上記のように構成すると、エキサイタコイルの
一方の半サイクルの出力がピークに達するまでの
間トランジスタスイツチが導通し、該トランジス
タスイツチが導通している期間サイリスタへの点
弧信号の供給が阻止される。エキサイタコイルの
一方の半サイクルの出力がピークに達すると、コ
ンデンサの充電が完了するため、トランジスタス
イツチへのベース電流の供給が停止され、該トラ
ンジスタスイツチが遮断状態になる。トランジス
タスイツチが遮断状態になるとサイリスタに点弧
信号が供給されるため該サイリスタが導通し、点
火エネルギー蓄積用コンデンサを点火コイルの１
次コイルに放電させて点火動作を行わせる。すな
わち点火時期は常にエキサイタコイルの一方の半
サイクルの出力がピークに達する時期となる。従
つて点火エネルギー蓄積用コンデンサは常にエキ
サイタコイルの出力のピーク値まで充電されるた
め、該コンデンサの充電が不足することがなく、
高速時に点火性能が低下することがない。またエ
キサイタコイルの他方の半サイクルの出力をサイ
リスタのトリガに用いないため、該他方の半サイ
クルの出力と同極性のノイズ電圧により誤点火が
行われるおそれを無くすことができる。

［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１図及び第２図は本考案の実施例の構成を示
したもので、第１図は回路構成を示し、第２図は
同実施例で用いる磁石発電機の構成を示してい
る。

第２図において、１は円筒面状の外周面を有す
る非磁性回転体１００の外周部に凹部１０１を設
けて、該凹部１０１内に永久磁石１０２と、磁極
構成部材１０３，１０３とを配置した構造を有す
る２極の磁石回転子で、磁石１０２は回転体１０
０の径方向と直交する方向に着磁されている。磁
極構成部材１０３Ａ及び１０３Ｂはそれぞれ磁石
１０２の両端の磁極に当接する磁石当接部１０３
Ａ１及び１０３Ｂ１と、回転体１００の外周面と
面一をなすように形成された極片部１０３Ａ２及
び１０３Ｂ２とからなり、極片部１０３Ａ２及び
１０３Ｂ２がそれぞれＮ極及びＳ極となるように
なつている。磁極構成部材１０３Ａ及び１０３Ｂ
の極片部１０３Ａ２及び１０３Ｂ２は等しい極弧
長を有し、磁石１０２と両磁極構成部材１０３Ａ
及び１０３Ｂとにより、磁石１０２の中心と回転
体１００の中心とを通る直線に対して左右対称な
対の回転子磁極が構成されている。

回転体１００は例えばアルミニウムからなつて
いて、磁石１０２及び極片部１０３Ａ，１０３Ｂ
は鋳込みや接着等の手段により回転体１００に固
定されている。回転体１００の中央部には回転軸
取付け用のボス１０４が設けられ、該ボス１０４
が図示しない内燃機関の出力軸に嵌着されてい
る。

磁石回転子１の側方には１個の固定子２と、１
対の信号発電子３Ａ及び３Ｂとが配置されてい
る。固定子２は、磁石回転子１のＮ，S2個の磁
極１０４ａ，１０４ｂ間の間隔に相当する極間隔
で対の磁極部２００ａ及び２００ｂを有する略コ
の字形の電機子鉄心２００にエキサイタコイル
Lxを巻回したもので、この固定子は磁極部２０
０ａ及び２００ｂを磁石回転子１の外周面に所定
のギヤツプを介して対向させた状態で図示しない
機関のケース等に固定されている。そして電機子
鉄心２００は磁極部２００ａ，２００ｂ相互間の
中心位置と磁石回転子の中心とを結ぶ中心線Ｏ−
Ｏに対して左右対称な形状に形成され、エキサイ
タコイルLxが、機関の正回転時及び逆回転時に
それぞれ第３図Ａ及びＢに示すように回転方向に
対して略等しい波形を呈する電圧Ve，Ve′を出力
するようになつている。

第１図に示したように、上記エキサイタコイル
Lxの一端にダイオードＤ１のアノードが接続さ
れ、該ダイオードＤ１のカソード点火コイルIG
の１次コイルＷ１の一端との間に点火エネルギー
蓄積用コンデンサＣ１が接続されている。点火コ
イルの１次コイルＷ１の他端は２次コイルＷ２の
一端とともに接地され、エキサイタコイルLxの
他端と接地間にアノードを接地側に向けたダイオ
ードＤ４が接続されている。コンデンサＣ１とダ
イオードＤ１との接続点と接地間にカソードを接
地側に向けたサイリスタTh１が接続され、該サ
イリスタTh１のゲートカソード間には抵抗Ｒ１
０が接続されている。サイリスタTh１のゲート
及びカソードにはそれぞれトランジスタスイツチ
を構成するNPNトランジスタＴ１のコレクタ及
びエミツタが接続され、トランジスタＴ１のベー
スはカソードを該トランジスタ側に向けたダイオ
ードＤ５を介してエキサイタコイルLxの他端に
接続されている。トランジスタＴ１のベースとエ
キサイタコイルLxの一端との間には抵抗Ｒ１１
とベース電流供給用コンデンサＣ１０との直列回
路が接続され、サイリスタTh１のゲートとエキ
サイタコイルLxの一端との間には抵抗Ｒ１２が
接続されている。この抵抗Ｒ１２はエキサイタコ
イルの正の半サイクルの誘起電圧でサイリスタ
Th１に点弧信号を供給する点弧信号供給回路を
構成するもので、サイリスタTh１はエキサイタ
コイルの正の半サイクルにおいて抵抗Ｒ１２を通
して点弧信号が与えられると導通する。またトラ
ンジスタＴ１のエミツタにダイオードＤ６のアノ
ードが接続され、該ダイオードＤ６のカソードは
エキサイタコイルLxの一端に接続されている。
この実施例では、抵抗Ｒ１０ないしＲ１２とトラ
ンジスタＴ１とダイオードＤ４ないしＤ６とコン
デンサＣ１０とにより、エキサイタコイルの出力
によりサイリスタをトリガするトリガ回路が構成
されている。

上記の実施例において、機関が正方向に回転す
ると、エキサイタコイルLxは第３図Ａに示すよ
うな１サイクルの交流電圧Veを１回転当り１回
発生する。この電圧Veは、負極性のノイズ電圧
Vnnと該ノイズ電圧に続いて発生する正極性の半
サイクルの電圧Vepと、正極性の半サイクルの電
圧に続いて発生する負極性の半サイクルの電圧
Venと、該負極性の半サイクルの電圧に続いて発
生する正極性のノイズ電圧Vnpとからなる。そし
て本考案においては、正極性の電圧Vepから負極
性の電圧Venに切替わる零クロス点θ0が機関の上
死点に一致するように磁石発電機の回転子１が取
付けられている。

負極性のノイズ電圧Vnnが発生すると、エキサ
イタコイルLx→ダイオードＤ５→抵抗Ｒ１１→
コンデンサＣ１０→エキサイタコイルLxの経路
でコンデンサＣ１０が充電される。次いでエキサ
イタコイルLxから正極性の電圧Vepが発生する
と、エキサイタコイルLx→ダイオードＤ１→コ
ンデンサＣ１→１次コイルＷ１→ダイオードＤ４
→エキサイタコイルLxの経路でコンデンサＣ１
が図示の極性に充電される。またエキサイタコイ
ルLxが正極性の電圧Vepを出力すると同時に、
エキサイタコイルLx→抵抗Ｒ１１→トランジス
タＴ１のベースエミツタ→ダイオードＤ４→エキ
サイタコイルLxの経路で電流が流れ、コンデン
サＣ１０が既に充電されている極性と逆の方向に
充電される。この時流れる電流は既に充電されて
いるコンデンサＣ１０を逆方向に充電する電流で
あるため、エキサイタコイルLxの正極性の電圧
が立上ると同時にトランジスタＴ１を導通させる
に充分な大きさのベース電流が該トランジスタに
供給され、トランジスタＴ１はエキサイタコイル
Lxの正の半サイクルの電圧が立上ると略同時に
導通状態になる。トランジスタＴ１が導通してい
る時には、エキサイタコイルLxから抵抗Ｒ１２
を通して供給される電流がほとんどトランジスタ
Ｔ１のコレクタエミツタ間を通して流れるため、
サイリスタTh１のゲートには該サイリスタをト
リガし得る大きさの信号が供給されず、サイリス
タTh１は遮断状態を保持している。エキサイタ
コイルLxの正の半サイクルの出力電圧が角度θif
の位置でピークに達すると、コンデンサＣ１０の
充電が完了するため、トランジスタＴ１のベース
電流が遮断され、該トランジスタが遮断状態にな
る。従つてエキサイタコイルLxの正の半サイク
ルの出力電圧がピークに達した時にエキサイタコ
イルLxから抵抗Ｒ１２を通してサイリスタTh１
に点弧信号が供給され、該サイリスタTh１が導
通する。サイリスタTh１が導通するとコンデン
サＣ１の電荷がサイリスタTh１と点火コイルの
１次コイルＷ１とを通して放電するため、２次コ
イルＷ２に高電圧が誘起し、点火プラグＰに火花
が生じる。このようにして、点火動作はエキサイ
タコイルLxの正の半サイクルの出力がピークに
達する位置θifで行われる。

次に機関が逆方向に回転した時には、第３図Ｂ
に示すように、エキサイタコイルに正回転時と同
様の波形の電圧Veが誘起する。この場合も正の
半サイクルの電圧Vepから負の半サイクルの電圧
Venに切替わる零クロス点θ0が機関の上死点に一
致している。逆回転時の点か動作は正回転時の点
火動作と同様であり、正の半サイクルの電圧Vep
がピークに達する位置θibで点火動作が行われる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、点火エネルギ
ー蓄積用コンデンサを放電させるサイリスタのゲ
ートカソード間に該サイリスタに供給される点弧
信号を該サイリスタから側路するトランジスタス
イツチを接続して、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を通して該トランジ
スタにベース電流を流すことにより、常にエキサ
イタコイルの一方の半サイクルの出力がピークに
達する位置で点火動作を行わせるようにしたの
で、点火エネルギー蓄積用コンデンサを常にエキ
サイタコイルの出力のピーク値まで充電すること
ができ、高速時に点火エネルギー蓄積用コンデン
サの充電が不足して点火性能が低下するのを防ぐ
ことができる。またエキサイタコイルの他方の半
サイクルの出力をサイリスタのトリガに用いない
ため、該他方の半サイクルの出力と同極性のノイ
ズ電圧により誤点火が行われるおそれを無くすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す回路図、第２図
は同実施例で用いる磁石発電機の構成を示す正面
図、第３図は同磁石発電機内に設けられたエキサ
イタコイルから得られる電圧波形を示した線図、
第４図は従来の点火装置を示す回路図、第５図は
第４図の装置で用いていた磁石発電機の構成を示
す正面図である。 １……磁石回転子、２……固定子、Lx……エ
キサイタコイル、Ｃ１……点火エネルギー蓄積用
コンデンサ、IG……点火コイル、Ｐ……点火プ
ラグ、Ｔ１……トランジスタ、Ｄ１，Ｄ４ないし
Ｄ６……ダイオード、Ｒ１０ないしＲ１２……抵
抗。

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磁石発電機内に設け
   られて内燃機関の正回転時及び逆回転時に回転方
   向に対して略等しい波形を呈する１サイクルの交
   流電圧を１回転当り１回誘起するエキサイタコイ
   ルと、点火コイルと、前記エキサイタコイルの一
   方の半サイクルの出力により充電される点火エネ
   ルギー蓄積用コンデンサと、導通した際に前記コ
   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たサイリスタと、前記エキ
   サイタコイルの出力により前記サイリスタをトリ
   ガするトリガ回路とを備えた内燃機関用点火装置
   において、 前記トリガ回路は、前記エキサイタコイルの一
   方の半サイクルの出力で前記サイリスタのゲート
   に点弧信号を与える点弧信号供給回路と、コレク
   タエミツタ間回路が前記サイリスタのゲートカソ
   ード間に対して並列に接続されたトランジスタス
   イツチと、前記エキサイタコイルの一方の半サイ
   クルの出力によりベース電流供給用コンデンサを
   通して前記トランジスタスイツチにベース電流を
   流すベース電流供給回路とを具備したことを特徴
   とする内燃機関用点火装置。