JPH05503132A - 制御と充電用の電圧を発生する点火系の発電機装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 制御と充電用の電圧を発生する点火系の発電機装置技術分野 惟気箭の内燃機関用のコンデンサ点火系では、少なくとも二つの異なった電圧レ ベルに対して、つまり一方は系のコンデンサ成分を充電すること、および一方は スパークをトリガーする電子回路を制御することに対して必要性がある。しばし ば電圧を他の電子回路に供給する要求もある。これ等の電子回路は固存の点火系 に付属していない。例えば、前記点火コンデンサに充電を行い、同時に適当な制 御信号を供給する発電機巻線を、スパーク放電用の制御電子回路に簡単で低価格 な方法で組み合わせることは困難である。上記の問題を解決するため、例えば制 御ｌ］を圧と充電電圧を発生するのに必要な巻線を担持する単一鉄芯を使用する ことが通常望ましい。それを行うには、もちろん他の発電機巻線を必要な程度に 拡張することが可能となるように、制御電圧部分が可能な限り狭い巻線間隔を必 要とすることを追求すべきである。全ての巻線を同じ製造工程で簡単な方法で巻 装することが必要であることも望ましい。

従来の技術 巻線を担持すべき電磁芯脚部は、これ等の脚部の周りを回る磁気発電ホイールと 協働する星型に適当に配置される。このような構造は従来の技術に属し、二わに 関連してスエーデン特許第４２５４２３号明細書およびドイツ特許第３２２３０ ３９号明細書およびスエーデン特許出願第８８０３３２９−５号明細書が引用さ れる。

発明の要約 この発明（二よる装置ては、磁心の磁心脚部と協働するため、磁極は磁心と協働 するために設けた磁心脚部と共に通路で動くように配置されている。磁極は通路 に沿って間隔を開けて配置され、交互に異なった極性に磁化されている。磁・し ・脚部は磁極の間隔に応じて、間隔を開けてあり、各磁心脚部か少なくとも一つ の巻線を担持している。これ等の巻線は電気的に少なくとも二つのグループを形 成するように相互接続されている。一方のグループは独立した磁心脚部の上の二 つの巻線から成り、脚部を流れる一様な交番磁束がある場合、誘起した電圧か互 いに相殺するように接続されている。磁極の通路は磁気的に非対称な少なくとも 一区画と磁気的に対称な区画を有し、Ｓ極と同じ数のＮ極が交互に配設されてい るようになっている。この配置は好ましくは前記一方のグループか、磁極通路の 前記区画を通過すると誘起電圧を発生するようにされていると有利である。巻線 の他のプルーブは協働して、磁極通路の対称および非対称区画からの磁気誘導に よって発生する合成電圧を形成するように相互接続されていると良い。ここに述 へた電圧は、単気筒内燃機関に付属する点火系の中て有利に利用できる。前記第 一のグループの電圧は点火過程を制御し、前記第二のグループの電圧は好ましく は点火系のコンデンサ成分の充電を行う。この発明により、製造上の観点から、 発電機部分と制御電圧部分もほぼ同じ巻線工程て巻装てき、適当な調節された充 電と制御電圧を同時に発生できると言う利点が得られる。この発明によれば、磁 石系の不要な乱れが排除され、正確な出力信号を得ることができる。

この発明を特徴付ける構成は、添付図面に見られる。

図面の説明 添付図面を参照してこの発明をより詳しく説明する。これ等の図面はこの発明の 装置を模式的にした構造を示す。

第１図は、第一の回転位置にある発電機装置の模式平面図を示す。

禽２図は、第二の回転位置にある第１図の装置を示す。

第３図は、他の装置を示す。

第４図は、ある改良を示す。

第一実施例の説明 この装置は、６個の磁石２〜４，６〜８を担持する磁気発電フライホイールから 成り、このフライホイールの周囲に沿って間隔をおいて配置されている。磁極４ と磁極６の間の区画５には磁極が含まれていない。このフライホイールの中心に は、発電機磁心９があり、前記フライホイール１から放射状に突き出た８個の磁 心脚部１０−１７を保育する。脚部１０〜Ｉ７の間隔は、磁極２〜４，６〜８に 関する間隔あるいはピッチに一致し、二つの脚部から成る区画５に対応する間隔 に一致する。ホイール１の支持シャフトも付属する内燃機関も図示していない。

巻線あるいはコイル１８〜２５は磁心脚部１０〜１７に設けである。この場合、 全てのコイルは−って同じ寸法あるいは基準の線材を使用して一方の同し方向に 巻装されているとする。巻線１９〜２４は直列に接続され、加算あるいは増加す る電圧となるように協働する。巻線で発生する電圧を取り出す点は２６と２７に 示しである。他方、巻線１８と２５は、これ等の巻線が対称に変化する磁界を通 り過ぎるに従い、電圧が巻線の中に誘起する場合、この電圧が互いに相殺するよ うに接続されている。つまり、これ等の巻線が互いに逆向きに接続されている。

しかし、磁石ホイールの非対称区画が関連する磁心脚部を通過すると、電圧パル スが誘起し、これ等のパルスがタップ点２８と２９から取り出せる。磁気発電フ ライホイールは矢印３０の方向に回転するとする。

装置の動作 第１図では、磁気発電フライホイールが磁心脚部１０．　ＩＩ、１２．　１５． 　１６と１７が対称交番磁界を横切るが、磁心１３と１４がとの磁極とも協働し ない回転位置を育する。この瞬間位置では、巻線１９，２０．２３と２４に電圧 か発生する。これ等の電圧は、直列接続によって、加算電圧を形成し、この加算 電圧がタップ点２６と２７から取り出せる。先に述べたように、この時点て磁心 脚部１３と１４は磁気誘導に曝されることなく、漏洩磁界にのみ影響される。従 って、より低い電圧が巻線２１と２２に生じない。これ等の電圧は付属巻線中で 発生する他の電圧に加算されるか、あるいはこの他の電圧から引き算される。磁 石フライホイールの回転の上記時点の間には、磁心脚部ｌＯと１７か対称な交番 磁界を通り過ぎ、このことは付属コイル１８と２５に発生する電圧が相殺される ことを意味する。従って、タップ点２８と２９に合成電圧か生しない。

磁気発電フライホイールが第２図に示すような位置に回転すると、磁心脚部１１ ．１２，１３，１４．１５と１６か対称な交番磁束を横切る。しかし、磁心脚部 １０と１７はとの磁極にも協働しない。先に述へたように、区画５の縁部あるい は端部が磁心脚部１０と１７を通過し、磁界に非対称が発生する。この非対称は 巻線」８と２５に誘起する電圧パルスになり、合成電圧がタップ点２８と２９の 間に生じることなる。最後に述べた電圧はタップ点２６と２７を横切る時に生じ る電圧よりかなり低い。二の事実を有利に利用して、タップ点２６と２７を横切 る電圧が点火系にある充電コンデンサ（約４００ボルト）を充電するために使用 されるが、点２８と２９から取り出せる電圧が点火過程を制御するために使用さ れる。最後に述べたタップ点から生じる電圧は、最初に述べた電圧の一部（実際 には約５ボルト）でしかない。

こうして、上に説明したような装置によって、点火系を駆動するために、例えば 出力の鋸波形のために非常に有利な発電機手段が得られる。製造の観点から、全 てのコイルを均一に構成できるので、この構造は非常に望ましいものである。

このことは、点火を制御しようとする上記巻線が特別な寸法にする必要がないこ とを意味する。そして、このことは通常の場合でな（て、全体の装置を、例えば 自動巻線機に組み込むことができる。この巻線機はコイルを逐次各磁心脚部に同 じように巻装する。この構造と、磁束に関して磁極通路の非対称区画と、反対に 接続されている二つの巻線１８および２５とによって、問題とする点火コンデン サを充電するための一方の適切な電圧が得られ、しかも点火過程を制御する一方 の適切な電圧が得られることになる。更に、例えば第２図に示す位置に先立つ回 転位置で点火過程をトリガーする明確な電圧パルスを得ることができることを指 摘しておく。

磁気誘導の点から、磁石通路の非対称によって生じる電圧によって点火過程を制 御することは、漏洩磁気誘導のため、好ましくない特性の電圧波形が生じるので 、理想的な処置ではない。従って、一般的に誘導領域を磁石通路の狭い区画に集 中させることが望ましい。第３図には、磁石４と６を広げて磁極４′と６′を形 成する解決策が示しである。こうすると、自由空間５は第１図や第２図のものよ り相当小さくなり、これと共にそこえの磁界の集中がより顕著になる。図示する 装置によって、空間５は他の磁石の間の距離に等しくなる。即ち、均整のとれた 対称性が生じる。このような解決策を使用して、トリガー用の電圧波形はかなり 「きれい」になり、第１図と第２図による場合よりも明確になる。

第４図による装置は、原理的に第３図の装置に等しい。もっとも、ここでは相互 接続されている磁極が使用されていないが、別々の二つの磁石か第１図と第２図 による区画５に位置し、しかも二つのＮ極が区画５の一方の側で互いに隣合い、 二つのＳ極が他方の側で互いに隣合うように配置されている。

もちろん、この発明による装置は幾つかの点火過程を制御するために使用できる 。つまり、Ｉ８と２５のような協働する巻線の複数の対に対して使用できる。

このことは、磁心脚部の数や磁極の数を説明してきた数以上に適当に増加させる ことができることを意味する。

要約書 この発明は、特に内燃機関用の点火系の発電機装置に関する。この装置は協働す る磁気発電フライホイール（１）の方に放射状に突出する脚部（１０〜１７）を 有する磁性材料の多脚磁心（９）で構成されている。この磁気発電フライホイー ルは二つの磁心脚部に相当する拡がりの区画（５）を有し、（４と６の間に）非 対称な磁束を伴い、一つの区画がＳ極と同じ数のＮ極を有する。脚部は一様に巻 装され、グループに接続されている巻線（１８〜２５）を担持している。一つの グループは非対称区画の縁部または端部を通過するときのみ誘起電圧（２８゜２ ９）を発生するように相互接続された二つの巻線（１８，２５）を有する。第二 のグループ（１９〜２４）は誘起された合成電圧を出力する。前記の第一グルー プの電圧は点火過程を制御し、第ニゲループは点火系のコンデンサ成分を充電す る。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＳＥ　９０１００Ｂ２６

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．周囲に配分された磁極（２〜８）を有するフライホイール（１）を備え、こ のフライホイールが磁極の通路に関連して一定に多脚磁心（９）を取り囲み、こ れ等の磁極と協働し、脚部（１０〜１７）が磁極のピッチまたは間隔に合わせて 配分されていて、ほぼ一様に巻装された巻線（１８〜２５）を担持し、しかも電 気的に少なくとも二つのグループ（それぞれ、１９〜２４と１８，２５）を形成 している、特に点火系の発電機装置において、グループの一つが繋がつた隣りの 脚部の上の二つの巻線（１８，２５）からなり、これ等の脚部を通過する一様な 交番磁束によって誘起する電圧が互いに相殺され、実質上二つの磁心脚部のピッ チに一致する、（４と６の間の）磁石通路の少なくとも一つの第一区画が磁気的 に非対称性を示し、磁石通路の第二区画が磁気的に対称で、磁石通路の上にある Ｓ極と同じ数のＮ極を有し、前記一方のグループ（１８，２５）が磁石通路の前 記非対称区画の緑を通過するとき、第二グループ（１９〜２４）によって誘起す る電圧より低い誘起電圧（２８と２９）を発生し、前記電圧はそれぞれ付属内燃 機関の点火過程を制御するため、および点火系内にあるコンデンサを充電するた めに使用され、第二クループが磁石通路の対称および非対称区画によってもたら される磁気誘導の効果を含む合成電圧（２６，２７）を形成するように相互接続 されげいる巻線（１９〜２４）を保有することを特徴とする装置。
2. ２．第一非対称区画に隣接配置されている二つの磁石（４，６）は前記第一区画 の中に達するように延びる形状（４，４′；６，６′）を有することを特徴とす る請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ３．前記拡がった磁石（４，４′；６，６′）の各々は、二つの磁心脚部のピッ チにほぼ相当する領域を覆うことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。
4. ４．第一の非対称区画は、異なる極性の二つの磁石を有し、第一区画内のＮ極が 第二区画内のＮ極の隣に位置し、第一区画内のＳ極が第二区画内のＳ極の隣に位 置するように配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。