JPH10196503A - コンデンサ放電式内燃機関点火装置 - Google Patents

コンデンサ放電式内燃機関点火装置

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JPH10196503A
JPH10196503A JP9000662A JP66297A JPH10196503A JP H10196503 A JPH10196503 A JP H10196503A JP 9000662 A JP9000662 A JP 9000662A JP 66297 A JP66297 A JP 66297A JP H10196503 A JPH10196503 A JP H10196503A
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coil
ignition
bobbin
primary coil
exciter
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JP9000662A
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Hiroshi Yamada
浩 山田
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Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
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Kokusan Denki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エキサイタコイル及び点火コイルの一次コイル
の巻回を容易に行うことができるコンデンサ放電式内燃
機関点火装置を提供する。 【解決手段】第1の巻枠部27Aと第2の巻枠部27B
とを軸線方向に並べて一体化した構造を有するボビン2
7を設けて、このボビンの第1の巻枠部27A及び第2
の巻枠部27Bにそれぞれ同じ線径のコイル導体を用い
てエキサイタコイル1及び点火コイルの一次コイル2a
を巻回する。ボビン27は磁石式交流発電機の固定子鉄
心26に取り付ける。エキサイタコイル1の誘起電圧と
一次コイル2aの誘起電圧との和の電圧で充電したコン
デンサの電荷を一次コイル2aに放電させることにより
点火用の高電圧を誘起させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ放電式
の内燃機関点火装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンデンサ放電式の内燃機関点火装置
は、内燃機関の点火時期に点火信号を発生する点火時期
制御装置と、コンデンサ充電用電源と、点火コイルと、
点火コイルの一次側に設けられてコンデンサ充電用電源
の出力により一方の極性に充電される点火エネルギ蓄積
用コンデンサと点火信号が与えられたときに導通して点
火エネルギ蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの一次
コイルを通して放電させる放電用スイッチとを有する点
火回路とにより構成される。コンデンサ充電用電源とし
ては、機関により駆動される磁石発電機内に設けられた
エキサイタコイルを用いることが多いが、単一のエキサ
イタコイルをコンデンサ充電用電源として用いた場合に
は、機関の回転数が低いときにコンデンサの充電電圧が
不足して、点火性能が低下し、機関の始動回転数が高く
なる傾向になるのを避けられない。
【0003】そこで、点火コイルをエキサイタコイルと
ともに磁石発電機内に設けて、点火コイルの一次コイル
に電圧を誘起させるようにしておき、エキサイタコイル
が発生する電圧と点火コイルの一次コイルが発生する電
圧との和の電圧により点火エネルギ蓄積用コンデンサを
充電するようにしたコンデンサ放電式の点火装置が提案
された。このように構成すれば、機関の回転数が低いと
きにもコンデンサを高い電圧まで充電することができる
ため、機関の低速時の点火性能を高くすることができ、
機関の始動回転数を引き下げて、機関の始動性を向上さ
せることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、点火コ
イルをエキサイタコイルとともに磁石発電機内に設ける
場合、従来は、点火コイルの一次コイル及びエキサイタ
コイルのそれぞれに対して別々の巻枠を用いて、両コイ
ルを異なる線径のコイル導体により巻回していたため、
一次コイルとエキサイタコイルとを同じ巻線機により巻
回することができず、巻線作業が面倒になるという問題
があった。
【0005】本発明の目的は、コンデンサ放電式の内燃
機関点火装置において、点火コイルとエキサイタコイル
とを磁石発電機内に設ける場合に、点火コイルの一次コ
イルとエキサイタコイルとを同じ巻線機を用いて能率よ
く巻回することができるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関によ
り駆動される磁石式交流発電機に設けられて機関の回転
に同期して交流電圧を発生するエキサイタコイルと、エ
キサイタコイルとともに磁石式交流発電機に設けられて
機関の回転に同期して一次コイルに交流電圧を発生する
点火コイルと、内燃機関の点火時期に点火信号を発生す
る点火時期制御装置と、エキサイタコイルに誘起する電
圧と点火コイルの一次コイルに誘起する電圧との和の電
圧により一方の極性に充電される点火エネルギ蓄積用コ
ンデンサと点火信号が与えられたときに導通して点火エ
ネルギ蓄積用コンデンサの電荷を点火コイルの一次コイ
ルを通して放電させるように設けられた放電用スイッチ
とを有する点火回路とを備えたコンデンサ放電式の内燃
機関点火装置に係わるものである。
【0007】本発明においては、一端及び他端にそれぞ
れ第1のつば部及び第2のつば部が形成された第1の巻
枠部と該第1の巻枠部の他端に一端がつながり他端に第
3のつば部が形成された第2の巻枠部とを軸線方向に並
べた状態で一体化した構造を有するボビンを磁石発電機
の固定子鉄心に取り付けて、該ボビンの第1の巻枠部及
び第2の巻枠部にそれぞれエキサイタコイル及び一次コ
イルを巻回するとともに、一次コイルを同心的に取り囲
むように設けた二次ボビンに点火コイルの二次コイルを
巻回する。エキサイタコイル及び一次コイルは線径が同
じコイル導体により巻方向を同じにして巻回する。
【0008】上記のように、点火コイルの一次コイルと
エキサイタコイルとを同じ線径のコイル導体を用いて、
巻方向を同じにして同じボビンに巻回するようにする
と、両コイルを同じ巻線機により巻回することができる
ため、両コイルの巻回作業を自動的に行わせて巻線作業
を能率良く行わせることができる。
【0009】コイルの端末処理を容易にし、各コイルと
点火回路との接続を容易にするため、上記ボビンの第1
のつば部及び第2のつば部のそれぞれに対の端子金具を
固定して、エキサイタコイルの両端及び一次コイルの両
端をそれぞれ第1のつば部に固定された対の端子金具及
び第2のつば部に固定された対の端子金具に接続するこ
とができるようにしておくのが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる点火装置で
用いる磁石式交流発電機の要部の構成を示し、図2は同
磁石発電機で用いるボビンを示している。また図3はボ
ビンにエキサイタコイルと点火コイルの一次コイルとを
巻回した状態を示し、図4は本発明に係わる点火装置の
1気筒分の電気的な構成を示している。
【0011】図4において1はエキサイタコイル、2は
点火コイルで、これらのコイルは共に内燃機関により駆
動される磁石発電機の固定子鉄心の同じ磁路を構成する
部分に巻装されている。点火コイル2の一次コイル2a
の一端は接地され、該一次コイルの他端は点火エネルギ
ー蓄積用コンデンサ3の一端に接続されている。コンデ
ンサ3の他端はダイオード4のカソードに接続され、該
ダイオードのアノードはエキサイタコイル1の一端に接
続されている。エキサイタコイル1の他端はアノードを
接地したダイオード5のカソードに接続され、エキサイ
タコイル1→ダイオード4→コンデンサ3→一次コイル
2a→ダイオード5→エキサイタコイル1の回路によ
り、エキサイタコイル1の出力電圧と一次コイル2aの
出力電圧との和の電圧で点火エネルギー蓄積用コンデン
サを一方の極性に充電するコンデンサ充電回路が構成さ
れている。コンデンサ3とダイオード4との接続点と接
地間に放電用スイッチを構成するサイリスタ6が、カソ
ードを接地側に向けた状態で接続され、サイリスタ6が
導通したときにコンデンサ3に蓄積された電荷が、サイ
リスタ6と一次コイル2aとを通して放電するようにな
っている。
【0012】エキサイタコイル1の他端は点火時期制御
装置7の入力端子7aに接続され、該点火時期制御装置
7の出力端子7bはサイリスタ6のゲートに接続されて
いる。エキサイタコイル1の一端と接地間にアノードを
接地側に向けたダイオード8が接続され、エキサイタコ
イルの他端と接地間に抵抗9が接続されている。点火時
期制御装置7は接地端子7cを有していて、エキサイタ
コイル1が図示の破線矢印方向の負の半サイクルの電圧
を発生したときに、エキサイタコイル1→入力端子7a
→点火時期制御装置7内の電源回路→接地端子7c→ダ
イオード8→エキサイタコイル1の回路で電流が流れ
て、点火時期制御装置7に電源が与えられるようになっ
ている。点火時期制御装置7は、例えばマイクロコンピ
ュータを備えていて、機関に取り付けられた図示しない
信号発電機が発生する信号から機関の回転角度情報と回
転速度情報とを得て、機関の各回転速度における点火時
期を決定し、決定した点火時期が検出されたときにサイ
リスタ6に点火信号Vi を与える。
【0013】なお点火時期を複雑に制御する必要がない
場合には、エキサイタコイル1の負の半サイクルの電圧
そのものを利用して、該負の半サイクルの電圧が所定の
レベルに達したときにサイリスタ6に点火信号を与える
構成をとることもできる。
【0014】この例では、コンデンサ3と、サイリスタ
6と、ダイオード4,5及び8と、抵抗9とにより点火
回路10が構成され、エキサイタコイル1、点火コイル
2、点火回路10、及び点火時期制御装置7によりコン
デンサ放電式の内燃機関点火装置が構成されている。
【0015】この例では、図4に実線矢印で示したよう
に、エキサイタコイル1及び一次コイル2aが一方の半
サイクル(以下正の半サイクルという。)の出力電圧を
発生しているときに、エキサイタコイルの非接地側端子
の電位が接地側端子の電位に対して正極性を示し、一次
コイル2aの接地側端子の電位が非接地側端子の電位に
対して正極性を示すように、エキサイタコイル1及び一
次コイル2aの極性が設定されている。
【0016】図4に示した点火装置においては、エキサ
イタコイル1及び点火コイルの一次コイル2aが機関の
回転に同期して交流電圧を発生する。エキサイタコイル
1及び一次コイル2aが図示の実線矢印方向の正の半サ
イクルの電圧を発生すると、両コイルの誘起電圧の和の
電圧により点火エネルギ蓄積用コンデンサ3が図示の極
性に充電される。次いで点火時期制御装置7が機関の点
火時期に点火信号Viを発生すると、コンデンサ3の両
端の電圧がアノードカソード間に順方向に印加されてい
るサイリスタ6が導通する。サイリスタ6が導通する
と、コンデンサ3の電荷が、コンデンサ3→サイリスタ
6→一次コイル2a→コンデンサ3の経路で一次コイル
2aを通して放電する。このとき一次コイル2aは図に
破線矢印で示したように、放電電流と同方向の負の半サ
イクルの電圧を発生しているため、コンデンサ3の放電
は支障なく行われる。コンデンサ3が放電すると、点火
コイル2の鉄心中で大きな磁束変化が生じるため、該点
火コイルの二次コイル2bに点火用の高電圧Vh が誘起
する。この高電圧は機関の気筒に取り付けられた点火プ
ラグ11に印加されるため、該点火プラグ11に火花放
電が生じて機関が点火される。
【0017】図4の点火装置に用いる磁石式交流発電機
は、図1に示すように構成されている。図1において2
0は図示しない内燃機関のクランク軸に取り付けられた
磁石回転子、21は機関のケース等に設けられた固定子
取付け部に固定された固定子である。磁石回転子20
は、アルミニューム等の非磁性材料からなる円盤状の回
転体22の外周寄りの部分に、一方の磁極部を回転体の
径方向の外側に向けた状態で鋳込まれた永久磁石23
と、磁石23の一方の磁極(図示の例ではN極)に当接
した状態で回転体22に鋳込まれた第1の磁極片24
と、磁石23の他方の磁極部(図示の例ではS極)に中
間部を当接させた状態で配置されて回転体22に鋳込ま
れた第2の磁極片25とからなっている。第1の磁極片
24の外周面は回転体22の外周面と同一の円筒面上に
位置するように形成されていて、該磁極片24の外周面
が磁石23の一方の磁極と同じ極性(図示の例ではN
極)を呈する磁極部24aとなっている。また第2の磁
極片25の両端の端面は、回転体22の外周面に露呈し
て該回転体の外周面と同一の面上に位置するように形成
され、回転体22の外周面に露呈した磁極片25の両端
の端面が、磁石23の他方の磁極と同じ極性(図示の例
ではS極)を呈する磁極部25a及び25bとなってい
る。磁極部24aと磁極部25aとの間の角度間隔及び
磁極部24aと磁極部25bとの間の角度間隔は等しく
設定されている。
【0018】固定子21は、鋼板の積層体によりI字形
に形成されたコイル巻装部26aと、同じ鋼板の積層体
によりI字形に形成されて、コイル巻装部26aの両端
から一方の側に突出するように設けられた対の鉄心脚部
26b及び26cとによりコの字形に形成された固定子
鉄心26と、絶縁樹脂の成形品からなるボビン27に巻
回されて固定子鉄心のコイル巻装部26aに取り付けら
れたエキサイタコイル1及び点火コイル2とからなって
いる。固定子鉄心26のコイル巻装部26aと、鉄心脚
部26b及び26cとは、鉄心脚部26b及び26cの
それぞれの後端部に形成された蟻26b1及び26c1と、
コイル巻装部26a側に形成された蟻溝26a1及び26
a2との嵌合により結合されている。固定子鉄心26の鉄
心脚部26b及び26cのそれぞれの先端部は磁石回転
子20の外周面に対向する磁極部26b2及び26c2とな
っていて、これらの磁極部26b2及び26c2の一方が磁
石回転子の中央の磁極部24aに対向したときに、他方
が磁極部25aまたは25bに対向するように、磁極部
26b2及び26c2の極間隔が設定されている。
【0019】ボビン27は、図2に示すように、第1の
巻枠部27Aと第2の巻枠部27Bとをそれぞれの中心
軸線を一致させた状態で軸線方向に並べて一体化した構
造を有している。第1の巻枠部27Aは、コイル巻回用
胴部27aと、該胴部27aの一端及び他端にそれぞれ
形成された第1のつば部27b及び第2のつば部27c
とを有し、第2の巻枠部27Bは、第1の巻枠部27A
の他端に一端がつながるコイル巻回用胴部27dと、該
胴部27dの他端に形成された第3のつば部27eとを
有している。
【0020】第1の巻枠部27Aの一端側に設けられた
第1のつば部27b及び他端側に設けられた第2のつば
部27cの外周部にはそれぞれ突出部27b1及び27c1
が形成され、突出部27b1及び27c1にはそれぞれ対を
成すピン状の端子金具28,28´及び29,29´が
鋳込まれた状態で固定されている。
【0021】図3に示したように、第1の巻枠部27A
の胴部27aにはエキサイタコイル1が巻回され、該エ
キサイタコイル1の巻始め側の端末部1a及び巻終り側
の端末部1bがそれぞれ端子金具28及び28´に巻き
付けられて接続されている。第2の巻枠部27Bの胴部
27dには、点火コイル2の一次コイル2aが、エキサ
イタコイル1を構成するコイル導体と同一の線径のコイ
ル導体を用いて、かつ巻回方向をエキサイタコイル1と
同じにして巻回され、一次コイル2aの巻始め側の端末
部2a1及び巻終り側の端末部2a2がそれぞれ端子金具2
9及び29´に巻き付けられて接続されている。
【0022】点火コイル2の二次コイル2bは、軸線方
向に並ぶ多数のコイル巻回用の溝部を外周部に有する二
次ボビン30の各溝部に巻回された多数の単位コイルを
直列に接続したものからなっていて、二次ボビン30を
一次コイル2aの外側に該一次コイルと同心的に配置し
た状態で、適宜の手段によりボビン27に対して固定さ
れている。
【0023】ボビン27の軸心部には孔27fが形成さ
れ、該孔27fに固定子鉄心26のコイル巻回部26a
を嵌合させた状態で固定子21が固定子鉄心26に取り
付けられている。固定子26は、鉄心脚部26b,26
cにそれぞれ設けられた取付け孔26b3,26c3を通し
て機関のケースなどの取付け部にねじ込まれるネジによ
り機関に対して取付け固定されている。
【0024】上記のように、第1の巻枠部27Aと第2
の巻枠部27Bとを一体化した構造のボビンを設けて、
該ボビンの第1の巻枠部27A及び第2の巻枠部27B
にそれぞれエキサイタコイル1及び点火コイルの一次コ
イル2aを同じ線径のコイル導体を用いて、巻方向を同
じにして巻回するようにすると、両コイルを同じ巻線機
により巻回することができるため、両コイルの巻回作業
を自動的に行わせて巻線作業を能率良く行わせることが
できる。
【0025】上記のように、ボビンの第1のつば部27
b及び第2のつば部27cのそれぞれに対の端子金具2
8,28´及び29,29´を固定しておいて、エキサ
イタコイル1の両端及び一次コイル2aの両端をそれぞ
れ端子金具28,28´及び29,29´に巻き付けて
固定するようにすると、コイルの端末処理を容易にする
ことができ、各コイルと点火回路との間の接続を容易に
することができる。
【0026】なお図4に示した点火装置において、点火
回路10を構成する部品は図示しないプリント基板に取
り付けられ、該プリント基板は、ボビン27及び該ボビ
ンに巻回されたコイルとともに絶縁樹脂でモールドされ
る。
【0027】上記の例では、コの字形の固定子鉄心26
にエキサイタコイル1及び点火コイルの一次コイル2a
を巻回してボビンを取り付けることにより固定子21を
構成しているが、図5に示すように、先端に磁極部26
A1,26B1及び26C1を有する3つの脚部26A,26
B及び26Cの後端部を継鉄部26Dにより連結した構
造を有するE字形の鉄心26´を用いて、該鉄心26´
の中央の脚部26Bにエキサイタコイル1及び点火コイ
ルの一次コイル2aを巻回したボビン27を取り付ける
ことにより固定子21´を構成してもよい。この場合に
は、2極の磁石回転子20´を用いる。図5に示した例
では、回転体22に鋳込んだ永久磁石23´を、回転子
の径方向に対して直角な方向に着磁し、同じく回転体2
2に鋳込んで磁石23´の対の磁極にそれぞれ当接させ
た磁極片24´及び25´の磁極部24a´及び25a
´を回転体22の外周に露呈させることにより2極の磁
石回転子20´を構成している。
【0028】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、第1の
巻枠部と第2の巻枠部とを一体化した構造を有するボビ
ンを設けて、該ボビンの第1の巻枠部及び第2の巻枠部
にそれぞれエキサイタコイル及び点火コイルの一次コイ
ルを同じ線径のコイル導体を用いて、かつ巻方向を同じ
にして巻回するようにしたので、両コイルを同じ巻線機
により巻回することができ、両コイルの巻線作業を能率
良く行わせることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる点火装置で用いる磁石式交流発
電機の要部の構成を一部を断面して示した構成図であ
る。
【図2】同磁石発式交流電機で用いるボビンの斜視図で
ある。
【図3】図2のボビンにコイルを巻回した状態を示した
斜視図である。
【図4】本発明に係わる点火装置の1気筒分の電気的構
成の一例を示した回路図である。
【図5】本発明に係わる点火装置で用いる磁石式交流発
電機の変形例の要部の構成を一部を断面して示した構成
図である。
【符号の説明】
1 エキサイタコイル 2 点火コイル 2a 一次コイル 2b 二次コイル 3 点火エネルギ蓄積用コンデンサ 4 ダイオード 6 サイリスタ(放電用スイッチ) 7 点火時期制御装置 20,20´ 磁石回転子 21,21´ 固定子 23,23´ 永久磁石 24,24´,25,25´ 磁極片 26,26´ 固定子鉄心 27 ボビン 27A 第1の巻枠部 27B 第2の巻枠部 27b,27c,27e 第1ないし第3のつば部 28,28´,29,29´ 端子金具

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関により駆動される磁石式交流発
    電機に設けられて機関の回転に同期して交流電圧を発生
    するエキサイタコイルと、 前記エキサイタコイルとともに磁石式交流発電機に設け
    られて機関の回転に同期して一次コイルに交流電圧を発
    生する点火コイルと、 内燃機関の点火時期に点火信号を発生する点火時期制御
    装置と、 前記エキサイタコイルに誘起する電圧と点火コイルの一
    次コイルに誘起する電圧との和の電圧により一方の極性
    に充電される点火エネルギ蓄積用コンデンサと前記点火
    信号が与えられたときに導通して前記点火エネルギ蓄積
    用コンデンサの電荷を前記点火コイルの一次コイルを通
    して放電させるように設けられた放電用スイッチとを有
    する点火回路とを備えたコンデンサ放電式内燃機関点火
    装置において、 一端及び他端にそれぞれ第1のつば部及び第2のつば部
    が形成された第1の巻枠部と該第1の巻枠部の他端に一
    端がつながり他端に第3のつば部が形成された第2の巻
    枠部とを軸線方向に並べた状態で一体化した構造を有す
    るボビンが前記磁石発電機の固定子鉄心に取り付けられ
    て、該ボビンの第1の巻枠部及び第2の巻枠部にそれぞ
    れ前記エキサイタコイル及び一次コイルが巻回されると
    ともに、一次コイルを同心的に取り囲むように設けられ
    た二次ボビンに前記点火コイルの二次コイルが巻回さ
    れ、 前記エキサイタコイル及び一次コイルは線径が同じコイ
    ル導体により巻方向を同じにして巻回されていることを
    特徴とするコンデンサ放電式内燃機関点火装置。
  2. 【請求項2】 前記ボビンの第1のつば部及び第2のつ
    ば部にそれぞれエキサイタコイルの両端を接続する対の
    端子金具及び一次コイルの両端を接続する対の端子金具
    が固定されていて、前記エキサイタコイルの両端及び一
    次コイルの両端がそれぞれ第1のつば部に固定された対
    の端子金具及び第2のつば部に固定された対の端子金具
    を経て前記点火回路に接続されていることを特徴とする
    請求項1に記載のコンデンサ放電式内燃機関点火装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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