JPH0526313Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はいわゆるコンデンサ充放電式の内燃機
関の無接点点火装置に関し、特に内燃機関の逆転
を防止することができる内燃機関の無接点点火装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

内燃機関が正転していた際に急激に重負荷が加
わつて停止しようとしている場合など、物理的に
逆転させようとする力が発生し、内燃機関が逆転
に至ることがあるものである。

しかしながら、従来より捐供されている内燃機
関の無接点点火装置は内燃機関が逆転しても正転
時と略同じ点火時期で点火動作を行うものであつ
たので、上述の如く内燃機関が逆転に至ると、そ
の逆転が継続されてしまうものであつた。このた
め、上記従来の内燃機関の無接点点火装置を装備
した小型作業機等、例えばチエンソーなどにおい
ては人身事故等を引き起こす重大な問題があつ
た。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記従来技術に鑑みてなされたもの
で、内燃機関が逆転しようとしても逆転時には点
火動作を行わないようにして内燃機関の逆転を確
実に防止することができるとともに、内燃機関の
正転の高速回転時においても正常な点火動作に何
ら支障のない内燃機関の無接点点火装置を提供し
ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記問題点を解決するため、一対の
磁極を有するロータと、該ロータに対向配置さ
れ、エキサイタコイル及びトリガコイルの両方を
巻装配置したコアと、エキサイタコイルの正の誘
起電圧を充電する点火用充放電コンデンサと、上
記トリガコイルの正の誘起電圧が所定のトリガレ
ベルに達したときにトリガされ導通して上記点火
用充放電コンデンサの電荷をイグニシヨンコイル
に供給する第１のスイツチング素子とを有する内
燃機関の無接点点火装置において、上記エキサイ
タコイルの正の誘起電圧を充電するとともにその
充電後に所定の放電時定数で放電する充放電回路
と、その充放電電圧が所定レベル以上のときに導
通して上記トリガコイルを短絡する第２のスイツ
チング素子とからなる逆転防止回路を設け、さら
に上記ロータの上記一対の磁極のうち内燃機関の
正転時に上記コアと最初に対向する磁極の露出面
積をその後に対向する磁極の露出面積より小さく
した構成としたものである。

〔作用〕

本考案によれば、内燃機関の正転時及び逆転時
ともに、エキサイタコイルの正の誘起電圧が点火
用充放電コンデンサに充電される。

そして、内燃機関の正転時には、逆転防止回路
は点火動作に何ら影響を及ぼすことなく、トリガ
コイルの正の誘起電圧が所定のトリガレベルに達
した時点で第１のスイツチング素子がトリガされ
て導通し、この時点で上記点火用充放電コンデン
サの充電電荷がイグニシヨンコイルに供給され、
点火するものである。したがつて、内燃機関の正
転時には、所期の点火時期で点火動作が行われる
ものである。

なお、上述の如く逆転防止回路が点火動作に影
響を及ぼさないのは、該逆転防止回路を構成する
充放電回路の放電時定数により、エキサイタコイ
ルに正の誘起電圧が生じた後に第１のスイツチン
グ素子のトリガに関与する正の誘起電圧がトリガ
コイルに生ずるまでの間に、上記充放電回路の充
放電電圧が所定レベルを下回つており、第２のス
イツチング素子が上記第１のスイツチング素子の
トリガに関与する正の誘起電圧を短絡することが
ないからである。

もつとも、従来から提供されている各磁極の露
出面積が同一とされたロータを使用すると、内燃
機関の正転の高速回転時には、エキサイタコイル
の最初の正の誘起電圧のレベルも大きくなり、こ
れにより第１のスイツチング素子のトリガに関与
する正の誘起電圧がトリガコイルに生ずるとき
に、上記充放電回路の充放電電圧が所定レベルを
上回ることとなり、第２のスイツチング素子が第
１のスイツチング素子のトリガに関与する正の誘
起電圧を短絡することとなり、結局、内燃機関の
正転の高速回転時には第１のスイツチング素子の
トリガが阻止され失火状態となつてしまうもので
ある。この点、本考案では、ロータの磁極のうち
内燃機関の正転時にコアと最初に対向する磁極の
露出面積がその後に対向する磁極の露出面積より
小さくされているので、内燃機関の正転の高速回
転時においてもエキサイタコイルの最初の正の誘
起電圧のレベルが比較的小さくなり、その際の上
記充放電回路の充電電圧が所定レベルに達するこ
とがなく、第１のスイツチング素子のトリガに関
与する正の誘起電圧を短絡することがないもので
ある。すなわち、本考案によれば、内燃機関の正
転時には常に、逆転防止回路は点火動作に何ら影
響を及ぼすことなく、所期の点火時期で点火動作
が行われるものである。

一方、内燃機関の逆転時には、エキサイタコイ
ル及びトリガコイルの誘起電圧波形はその正負及
び時間の進行方向が逆になるので、逆転防止回路
を構成する充放電回路の放電時定数により、エキ
サイタコイルの正の誘起電圧が生じた後に第１の
スイツチング素子のトリガに関与する正の誘起電
圧がトリガコイルに生ずるときに、上記充放電回
路の充放電電圧が未だ所定レベルを上回ることと
なり、第２のスイツチング素子が第１のスイツチ
ング素子のトリガに関与する正の誘起電圧を短絡
し、第１のスイツチング素子のトリガが常に阻止
され、この結果、上記点火用充放電コンデンサの
充電電荷がイグニシヨンコイルに供給されること
がなく、失火状態に保たれるものである。したが
つて、何らかの原因で内燃機関が逆転したとして
も、その逆転が継続されることなくその逆転が防
止されるものである。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を説
明する。

図面について、１は磁極２，３を有するロータ
で、内燃機関に同期して回転するように機関の回
転軸に取り付けられている。図面実施例の場合、
該ロータ１はアルミ製の非磁性体４に磁石５及び
磁極２，３を埋設して構成されており、磁極２，
３がロータ１の外周面に露出している。また、磁
石５は磁極２，３が互いに異極となるように各磁
極２，３に連結されている。そして、本考案で
は、上記ロータ１の各磁極２，３のうち内燃機関
の正転時に後述のコア６と最初に対向する磁極２
の露出面積がその後に対向する磁極３の露出面積
より小さくされる。図面実施例の場合には、上記
磁極２が磁極３より小型に構成されており、磁極
２の露出面積が磁極３の露出面積より小さくされ
ている。

また、６は上記ロータ１に対向配置したコ字状
のコアで、各脚６ａ，６ｂにそれぞれエキサイタ
コイル７及びトリガコイル８がそれぞれ巻装され
ている。なお、脚６ａ，６ｂのロータ１との対向
面はそれぞれ弧状に形成されてロータ１との間隔
を略一定に保つようにされている。さらに、図面
実施例の場合、上記脚６ｂには第１図示の如くロ
ータ１の逆転方向に延長部６ｃが設けられ、これ
によりトリガコイル８の誘起電圧波形の立ち上が
り傾斜が低速時と高速時とで大きく変化するよう
にし、内燃機関の点火時期が機関の回転数に応じ
て自動進角するようになつている。もつとも、本
考案では必ずしも上記延長部６ｃを設ける必要は
ないものである。

さらに、第２図示の如く、上記エキサイタコイ
ル７にはダイオード９、点火用充放電コンデンサ
１０及びイグニシヨンコイル１１の１次コイル１
１ａが直列接続され、これらがエキサイタコイル
７の正の誘起電圧を充電する充電回路を構成して
おり、上記点火用充放電コンデンサ１０にエキサ
イタコイル７の正の誘起電圧が充電されるように
なつている。

また、上記点火用充放電コンデンサ１０は第１
のスイツチング素子たるサイリスタ１２のアノー
ド・カソード及びイグニシヨンコイル１１の１次
コイル１１ａとともに直列接続され、これらが点
火用充放電コンデンサ１０の充電電荷を放電する
放電回路を構成しており、上記第１のスイツチン
グ素子たるサイリスタ１２がトリガされて導通し
たときに上記点火用充放電コンデンサ１０の充電
電荷をイグニシヨンコイル１１に供給するように
なつている。

なお、イグニシヨンコイル１１の２次コイル１
１ｂには点火プラグ１３が接続されている。ま
た、上記サイリスタ１２のアノード・カソード間
には逆流防止用のダイオード１４が接続されてい
る。

また、第１のスイツチング素子たるサイリスタ
１２のゲート・カソード間には、ダイオード１５
及び１６を介してトリガコイル８が接続されると
ともに、抵抗１７が接続されており、第１のスイ
ツチング素子たるサイリスタ１２はトリガコイル
８の正の誘起電圧が所定のトリガレベルV_T1に達
したときにトリガされて導通するようになつてい
る。さらに、トリガコイル８とダイオード１５の
アノードとの接続中点にはダイオード１８のアノ
ードが接続され、該ダイオード１８のカソードは
サイリスタ１２のアノードに接続されており、上
記サイリスタ１２がトリガされて導通したとき
に、トリガ電流がダイオード１８によりバイパス
されてサイリスタ１２のゲート・カソード間を保
護するようになつている。

さらに、トリガコイル８の両端には第２のスイ
ツチング素子たるサイリスタ１９のアノード・カ
ソードが接続されている。また、エキサイタコイ
ル７の両端にはダイオード２０、抵抗２１及びコ
ンデンサ２２の直列回路が接続され、上記抵抗２
１とコンデンサ２２との接続中点が抵抗２３を介
して上記第２のスイツチング素子たるサイリスタ
１９のゲートに接続されている。なお、サイリス
タ１９のゲート・カソード間には抵抗２４が接続
されている。すなわち、図面実施例の場合、上記
ダイオード２０、抵抗２１、コンデンサ２２、抵
抗２３、サイリスタ１９のゲート・カソード及び
抵抗２４がエキサイタコイル７の正の誘起電圧を
充電するとともにその充電後に所定の放電時定数
で放電する充放電回路を構成しており、サイリス
タ１９は該充放電回路の充放電電圧、すなわちコ
ンデンサ２２の充放電電圧V_c22が所定レベルV_T2
以上のときに導通してトリガコイル８を短絡する
第２のスイツチング素子となつており、これらが
逆転防止回路Ａを構成している。

なお、第２図中、２５は、エキサイタコイル７
等のインピーダンスとの関係で、内燃機関の高速
回転時においてもコンデンサ１０の充電電圧が下
がらないようにするためのダイオードである。

次に、上記構成の内燃機関の無接点点火装置の
動作について説明する。

まず、内燃機関が正転すると、エキサイタコイ
ル７及びトリガコイル８が無負荷状態とすれば、
エキサイタコイル７には第３図ａに示す波形の電
圧V_Ex.c.が誘起され、トリガコイル８には第３図
ｂに示す波形の電圧V_Tr.c.が誘起される。

そして、エキサイタコイル７の誘起電圧V_Ex.c.
のうち正の電圧が得られるとき、ダイオード９→
点火用充放電コンデンサ１０→イグニシヨンコイ
ル１１の１次コイル１１ａの経路で電流が流れ、
点火用充放電コンデンサ１０に電荷を充電する。
そして、トリガコイル８の誘起電圧V_Tr.c.のうち
正の電圧が生ずると、ダイオード１５→ダイオー
ド１６→サイリスタ１２のゲート・カソード及び
抵抗１７の経路で電流が流れ、上記正の電圧が所
定のトリガレベルV_T1に達した時点T₁で第１のス
イツチング素子たるサイリスタ１２がトリガされ
て導通し、この時点T₁で上記点火用放電コンデ
ンサ１０の充電電荷はサイリスタ１２のアノー
ド・カソードを通じてイグニシヨンコイル１１の
１次コイル１１ａに放電され、その２次コイル１
１ｂに高電圧を誘起し、所期の点火火花を点火プ
ラグ１３に発生せしめる。

したがつて、内燃機関の正転時には、所期の点
火時期（第３図示の場合は、T₁時点）で点火動
作が行われるものである。

なお、エキサイタコイル７の誘起電圧V_Ex.c.の
うち正の電圧が得られるときには、ダイオード２
０→抵抗２１→コンデンサ２２の経路で電流が流
れ、コンデンサ２２に電荷が充電され、その後該
コンデンサ２２の充電電荷は抵抗２３→サイリス
タ１９のゲート・カソード及び抵抗２４の経路
で、上記コンデンサ２２及び抵抗２３で定まる放
電時定数で放電され、コンデンサ２２の充放電電
圧V_c22の波形は第３図ｃの如くなるものである。
しかしながら、コンデンサ２２の充放電電圧V_c22
のうち第２の波形は所定レベルV_T2を上回り第２
のスイツチング素子たるサイリスタ１９を導通さ
せるものの、その第２の波形は上記放電時定数に
よりトリガコイル８の誘起電圧V_Tr.c.のうち第１
のスイツチング素子たるサイリスタ１２のトリガ
に関与する第１の正の電圧発生時には既に所定レ
ベルV_T2を下回つており、第１のスイツチング素
子たるサイリスタ１２のトリガが阻止されること
がないものである。また、コンデンサ２２の充放
電電圧V_ccのうち第１の波形はエキサイタコイル
７の誘起電圧V_Ex.c.のうちの第１の正の電圧のレ
ベルは小さく所定レベルV_T2を上回ることがない
ので、第１のスイツチング素子たるサイリスタ１
２のトリガが阻止されることがないものである。
したがつて、内燃機関の正転時には、逆転防止回
路Ａは上述の点火動作に何ら影響を及ぼすもので
はない。

もつとも、上述ロータ１の代りに、従来から提
供されている各磁極の露出面積が同一とされたロ
ータ、例えば第１図示のロータ１において磁極２
を磁極３と同形としたものを使用すると、内燃機
関の正転の高速回転時には、エキサイタコイル７
の無負荷状態における誘起電圧V_Ex.c.の波形が第
４図ａの如くなり、コンデンサ２２の充放電電圧
V_c22の波形は第４図ｂの如くなるものである。す
なわち、この場合には、エキサイタコイル７の誘
起V_Ex.c.のうち第１の正の電圧のレベルが大きく
なり、これにより、トリガコイル８の誘起電圧
V_Tr.c.のうち第１のスイツチング素子たるサイリ
スタ１２のトリガに関与する第１の正の電圧発生
時に、コンデンサ２２の充放電電圧V_c22のうち第
１の波形が所定レベルV_T2を上回ることとなる。
したがつて、第２のスイツチング素子たるサイリ
スタ１９がトリガコイル８の誘起電圧V_Tr.c.のう
ち第１のスイツチング素子たるサイリスタ１２の
トリガに関与する第１の正の電圧を短絡すること
となり、結局、上記従来のロータを使用すると内
燃機関の正転の高速回転時には第１のスイツチン
グ素子たるサイリスタ１２のトリガが阻止され失
火状態となつてしまうものである。この点、本考
案では、ロータ１の磁極２，３のうち内燃機関の
正転時にコア６と最初に対向する磁極２の露出面
積がその後に対向する磁極３の露出面積より小さ
くされているので、内燃機関の正転の高速回転時
においてもエキサイタコイル７の誘起電圧V_Ex.c.
のうち第１の正の電圧のレベルが比較的小さくな
り、コンデンサ２２の充電電圧V_c22のうち第１の
波形が所定レベルV_T2を上回ることがなく、トリ
ガコイル８の誘起電圧V_Tr.c.のうち第１のスイツ
チング素子たるサイリスタ１２のトリガに関与す
る第１の正の電圧が短絡されることがないもので
ある。すなわち、本考案によれば、内燃機関の正
転時には常に、逆転防止回路Ａは点火動作に何ら
影響を及ぼすことなく、所期の点火時期で点火動
作が行われるものである。

一方、内燃機関が逆転すると、エキサイタコイ
ル７及びトリガコイル８が無負荷状態とすれば、
エキサイタコイル７には第５図ａに示す波形の電
圧V_Ex.c.が誘起され、トリガコイル８には第５図
ｂに示す波形の電圧V_Tr.c.が誘起され、これらの
波形の正負及び時間の進行方向が上記内燃機関の
正転時の場合とは逆になつている。

そして、エキサイタコイル７の誘起電圧V_Ex.c.
のうち正の電圧が得られるとき、上記内燃機関の
正転時の場合と同様に、ダイオード９→点火用充
放電コンデンサ１０→イグニシヨンコイル１１の
１次コイル１１ａの経路で電流が流れ、点火用充
放電コンデンサ１０に電荷を充電する。

しかしながら、内燃機関の逆転時には、第２の
スイツチング素子たるサイリスタ１９がトリガコ
イル８の誘起電圧V_Tr.c.のうち第１のスイツチン
グ素子たるサイリスタ１２のトリガに関与する第
１及び第２の正の電圧を短絡し、第１のスイツチ
ング素子たるサイリスタ１２のトリガが常に阻止
されるものである。

すなわち、エキサイタコイル７の誘起電圧
V_Ex.c.のうち正の電圧が得られるときには、ダイ
オード２０→抵抗２１→コンデンサ２２の経路で
電流が流れ、コンデンサ２２に電荷が充電され、
その後該コンデンサ２２の充電電荷は抵抗２３→
サイリスタ１９のゲート・カソード及び抵抗２４
の経路で、上記コンデンサ２２及び抵抗２３で定
まる放電時定数で放電され、コンデンサ２２の充
放電電圧V_c22の波形は第５図ｃの如くなるもので
ある。したがつて、トリガコイル８の誘起電圧
V_Tr.c.のうち第１のスイツチング素子たるサイリ
スタ１２のトリガに関与する第１及び第２の正の
電圧が発生するときには、未だコンデンサ２２の
充放電電圧V_c22が所定レベルV_T2を上回ることと
なり、第２のスイツチング素子たるサイリスタ１
９がそのアード・カソードの経路でトリガコイル
８の誘起電圧V_Tr.c.のうち上記第１及び第２の正
の電圧を短絡することとなり、このため第１のス
イツチング素子たるサイリスタ１２のトリガが常
に阻止されるものである。

この結果、内燃機関の逆転時には、上記点火用
充放電コンデンサ１０の充電電荷がイグニシヨン
コイル１１に供給されることがなく、失火状態に
保たれるものである。したがつて、何らかの原因
で内燃機関が逆転したとしても、その逆転が継続
されることなくその逆転が防止されるものであ
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、何らかの原因で内燃機関が逆
転しようとしても逆転時には点火動作が阻止さ
れ、内燃機関の逆転を確実に防止することができ
る効果が得られるとともに、内燃機関の正転の高
速回転時においても正常な点火動作に何ら支障の
ない効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は本考案の無接点点火装置の一部を示す一部切欠
正面図、第２図は本考案の無接点点火装置の回路
図、第３図は内燃機関の正転時における本考案の
誘起電圧波形図でａはエキサイタコイルの誘起電
圧波形図、ｂはトリガコイルの誘起電圧波形図、
ｃはコンデンサの充放電電圧波形図、第４図は従
来のロータを使用した際の内燃機関の正転の高速
回転時における誘起電圧波形図で、ａはエキサイ
タコイルの誘起電圧波形図、ｂはコンデンサの充
放電電圧波形図、第５図は内燃機関の逆回転時に
おける本考案の誘起電圧波形図で、ａはエキサイ
タコイルの誘起電圧波形図、ｂはトリガコイルの
誘起電圧波形図、ｃはコンデンサの充放電電圧波
形図である。 １……ロータ、２，３……磁極、６……コア、
７……エキサイタコイル、８……トリガコイル、
１０……点火用充放電コンデンサ、１１……イグ
ニシヨンコイル、１２……サイリスタ（第１のス
イツチング素子）、１３……点火プラグ、１９…
…サイリスタ（第２のスイツチング素子）、Ａ…
…逆転防止回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一対の磁極を有するロータと、該ロータに対向
   配置され、エキサイタコイル及びトリガコイルの
   両方を巻装配置したコアと、エキサイタコイルの
   正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデンサ
   と、上記トリガコイルの正の誘起電圧が所定のト
   リガレベルに達したときにトリガされ導通して上
   記点火用充放電コンデンサの電荷をイグニシヨン
   コイルに供給する第１のスイツチング素子とを有
   する内燃機関の無接点点火装置において、上記エ
   キサイタコイルの正の誘起電圧を充電するととも
   にその充電後に所定の放電時定数で放電する充放
   電回路と、その充放電電圧が所定のレベル以上の
   ときに導通して上記トリガコイルを短絡する第２
   のスイツチング素子とからなる逆転防止回路を設
   け、さらに上記ロータの上記一対の磁極のうち内
   燃機関の正転時に上記コアと最初に対向する磁極
   の露出面積をその後に対向する磁極の露出面積よ
   り小さくしてなることを特徴とする内燃機関の無
   接点点火装置。