JPS5823018Y2 - 内燃機関の起動安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、変速機がニュートラル位置にあることが確認
されたときのみ機関を起動させる内燃機関の起動安全装
置に関するものである。

船外機または船内機においては、変速機がニュートラル
以外の位置、即ち前進または後進の位置にあるときに内
燃機関を始動させると船が急に動き出し、搭乗員が水中
に投げ出されたり前後の船や障害物に激突したりする危
険な事故が発生していた。

そこで、内燃機関用点火装置の点火電源に対して並列に
リレーの接点を接続するとともに、点火電源とは別個の
電源に対して上記リレーのコイルと安全確認用スイッチ
としてのサイリスタとを直列に接続し、更に該、リレー
コイルとサイリスクの直列回路の両端にサイリスタの導
通を保持するための大容量のコンデンサを並列接続した
始動安全装置が提案された。

しかしながら、この従来の安全装置では、リレーを備え
ていて該リレーを自己保持するための電源を必要とする
ため、点火電源と別個の電源が必要となり、面倒であっ
た。

また従来の安全装置では、サイリスタを自己保持するた
めにコンデンサを設けて該コンデンサからサイリスタに
保持電流を流すようにしていたため、太寄量のコンデン
サを必要とし、装置が大形になる上に高価になる欠点が
あった。

本考案の目的は、別個の電源を設ける必要がなく、しか
も安全確認用スイッチを構成するサイリスタを小容量の
コンデンサで自己保持させることができるようにした内
燃機関の起動安全装置を提供することにある。

以下図示の実施例により本考案の装置を詳細に説明する
。

第１図は内燃機関の点火装置としてコンデンサ充放電式
の無接点点火装置が用いられる場合に本考案を適用した
実施例で、同図にむいて１は１次コイル１ａ及び２次コ
イル１ｂを有する点火コイル、２は図示しない内燃機関
の気筒に取付けられ２次コイル１ｂの両端に接続された
点火プラグである。

３ば１次コイル１ａに直列に接続されたコンデンサ、４
はコンデンサ３を介して１次コイル１ａに並列接続され
たサイリスタ、５はサイリスタ４に逆並列接続されたダ
イオードである。

６及び７はそれぞれ、内燃機関により駆動される磁石発
電機内に配置されたエキサイタコイル及び信号コイルで
、エキサイタコイル６の出力はダイオード８とサイリス
タ９とを介してコンデンサ３と１次コイル１ａとの直列
回路の両端に印加されている。

サイリスタ９のゲートには抵抗１０の一端が接続され、
抵抗１０の他端とサイリスタ９のアノードとの間には、
変速機のニュートラル位置を検出する検出器のリードス
イッチにュートラル検出スイッチ）１１と抵抗１２との
直列回路が接続されている。

また抵抗１０の他端とサイリスタ９０カソードとの間に
はサイリスタ９を自己保持させるためのコンデンサ１３
が接続されている。

信号コイル７の一端はエキサイタコイル６の一端に接続
され、この信号コイルの出力はダイオード１４を介して
波形整形回路１５に入力されている。

波形整形回路１５はサイリスタ４のゲートカソード間に
接続された抵抗１６と、抵抗１６０両端にコンデンサ１
７を介して並列接続されたサイリスタ１８と、サイリス
タ１８のゲートカソード間及びゲートアノード間にそれ
ぞれ接続された抵抗１９及びツェナーダイオード２０か
らなり、信号コイル７の出力はダイオード１４及び抵抗
１６を介してコンデンサ１７に印加されている。

上記の装置においては、サイリスタ９と抵抗１０及び１
２とコンデンサ１３とにより安全確認用スイッチが権威
され、このスイッチとニュートラル位置検出器のリード
スイッチ１１とにより起動安全装置２１が権威されてい
る。

変速機のニュートラル位置を検出するニュートラル位置
検出器は例えば第６図に示したように、変速機の操作レ
バーＬに永久磁石Ｍを取付け、操作レバーＬがニュート
ラル位置にあるときに永久磁石Ｍと対向するようにリー
ドス・ｆフチ１１を固定位置に取付けたものからなり、
変速機がニュートラル位置にあるときにのみリードスイ
ッチ１１が閉じるようになっている。

従って第１図の点火装置に釦いて、変速機がニュートラ
ル位置にある場合にはリードスイッチ１１が閉じている
。

この状態で起動用ロープ等により機関を起動させると、
機関の出力軸に接続された交流磁石発電機が回転し、エ
キサイタコイル６及び信号コイル７に図示の矢印方向の
出力電圧が発生すると、エキサイタコイル６からダイオ
ード８、リードスイッチ１１、抵抗１２及び１０、サイ
リスタ９のゲートカソード、コンデンサ３及び１次コイ
ル１ａを通して電流が流れ、サイリスタ９が導通してコ
ンデンサ３が図示の極性に充電される。

またコンデンサ３が充電される間にサイリスタ９を流れ
る電流によるこのサイリスタのゲートカソード間電圧降
下のみによりコンデンサ１３が抵抗１０を通して図示の
極性に充電される。

次にエキサイタコイル６及び信号コイル７の極性が反転
すると、信号コイル７及びエキサイタコイル６から抵抗
１６及びダイオード１４を通してコンデンサ１７に充電
電流が流れ、コンデンサ１７が図示の極性に充電される
。

このコンデンサ１７の端子電圧が一定値以上になるとツ
ェナーダイオード２０が導通し、サイリスタ１８に点弧
信号が入る。

従ってサイリスタ１８が導通し、コンデンサ１７が抵抗
１６及びサイリスタ１８を通して放電する。

そのため抵抗１６の両端に電圧降下が生じ、サイリスタ
４にパルス状の点弧信号が与えられる。

従ってサイリスタ４が導通し、コンデンサ３がサイリス
タ４及び１次コイル１ａを通して放電して２次コイル１
ｂに高電圧が発生する。

これにより点火プラグ２に火花が生じ機関が点火される
。

機関の起動後、変速機なニュートラル以外の位置に切換
えるとリードスイッチ１１が開き、リードスイッチ１１
及び抵抗１２を通してはサイリスタ９に点弧信号が与え
られなくなるが、この場合は、コンデンサ１３から抵抗
１０を通してサイリスタ９に点弧信号が与えられるため
エキサイタコイル６が図示の極性の出力を発生するとサ
イリスタ９が導通し、前記と同様にコンデンサ３が充電
される。

そしてサイリスタ９が導通するとそのゲートカソード間
電圧降下によりコンデンサ１３が再充電される。

したがってサイリスタ９には機関が回転している限り反
復して点弧信号が与えられ、サイリスタ９が自己保持さ
れて点火動作は支障なく行なわれる。

これに対し、機関の始動時に変速機がニュートラル位置
にない場合には、リードスイッチ１１が開いているため
、エキサイタコイル６に電圧が発生してもサイリスタ９
に最初の点弧信号が与えられない。

したがってサイリスタ９は遮断状態を保持し、コンデン
サ３が充電されないため点火動作が行なわれず、機関の
起動が阻止される。

上記実施例にあ・いて波形整形回路１５は信号コイル７
の出力をパルス化するためのもので、場合によってはこ
の波形整形回路を省略して信号コイル７の出力をダイオ
ードを介して直接サイリスタのゲートに供給することも
できる。

次に第２図は、バッテリー２８を電源とする１次電流遮
断式の点火装置を用いた場合の実施例で、起動安全装置
２１は第１図と同様に構成されている。

バッテリー２８の両端には起動スイッチ２９及びサイリ
スタ９を介して１次コイル１ａと機関の回転に同期して
開閉する断続器３０との直列回路が接続され、断続器３
００両端には接点保護用のコンデンサ３１が並列接続さ
れている。

第２図の装置において、変速機がニュートラル位置にあ
ってリードスイッチ１１が閉じているものとすると、起
動スイッチ２９を閉じた後断続器３０が閉じたときにサ
イリスタ９が導通１１．１次コイル１ａに電流が流れる
。

このときサイリスタ９のゲートカソード間電圧降下によ
りコンデンサ１３が充電される。

次いで点火位置において断続器３０が開くと、１次コイ
ル１ａの電流が遮断されるため２次コイル１ｂに高電圧
が発生し、点火プラグ２に火花が発生する。

変速機がニュートラル以外の位置に切換えられていると
きは、断続器３０が閉じたときにコンデンサ１３から抵
抗１０を通してサイリスタ９に点弧信号が与えられてサ
イリスタ９が導通し、上記と同様に点火動作が行なわれ
る。

第３図は点火コイル１の少なくとも１次コイルを磁石発
電機に内蔵した場合の実施例で、この実施例では１次コ
イル１ａの両端にサイリスタ９を介１．て断続器３０が
接続されている。

オたサイリスタ９０両端にはダイオード３２が逆並列接
続されている。

第３図の装置においては、機関の回転に伴って１次コイ
ル１ａに交流電圧が誘起し、この１次コイルからサイリ
スタ９及び断続器３０を通して１次電流が供給される。

その他の動作は第２図と同様である。

次に第４図は、第１図に示したのと同様なコンデンサ充
放電式の点火装置が用いられる場合の本考案の更に他の
実施例を示したもので、この実施例ではサイリスタ４に
対して並列に安全確認用スイッチとしてのサイリスタ３
４が接続されている。

サイリスタ３４のアノードカソード間には抵抗３５を介
して第１図と同様の動作をするサイリスタ９が接続され
、抵抗３５とサイリスタ９の接続点が抵抗３６を介して
サイリスタ３４のゲートに接続されている。

サイリスタ３４のアノードカソード間にはまたリードス
イッチ１１を介して抵抗１２とコンデンサ１３との直列
回路が並列接続され、抵抗１２とコンデンサ１３との接
続点が抵抗１０を介してサイリスタ９のゲートに接続さ
れている。

そしてサイリスタ９、抵抗１０，１２，３６、リードス
イッチ１１、コンデンサ１３及びサイリスタ３４の部分
により起動安全装置２１が構成されている○ 第４図の装置において、起動時に変速機がニュートラル
位置にあってリードスイッチ１１が閉じているときには
、第１図について説明１−た動作と同様の動作でサイリ
スタ９が閉じるため、サイリスタ３４のゲートが略アー
ス電位に保たれ、このサイリスタ３４は導通しない。

したがってコンデンサ３はエキサイタコイル６により充
電され、正常に点火動作が行なわれる。

これに対し、起動時に変速機がニュートラル以外の位置
にあってリードスイッチ１１が開いている場合にはサイ
リスタ９が導通しないためエキサイタコイル６から抵抗
３５及び３６を通してサイリスタ３４のゲートに信号が
入る。

これによりサイリスタ３４が導通し、このサイリスタが
ダイオード８を介してエキサイタコイル６を短絡するた
めコンデンサ３の充電が阻止される。

従って点火装置は高電圧を発生せず、機関の始動が阻止
される。

次に第５図は、第４図と同様の起動安全装置２１のサイ
リスタ３４をランプのような表示手段３３′を介して断
続器３００両端に並列接続した場合である。

尚この実施例では抵抗１２が省略され、リードスイッチ
１１が直接コンデンサ１３に直列接続されている。

第５図の装置においては、起動時にリードスイッチ１１
が開いていた場合にサイリスタ３４が導通して１次コイ
ル１ａを流れる電流を断続器３０から側路し、点火動作
を阻止する。

このとき表示手段３３′は機関が起動不能な状態にある
ことを表示する。

以上本考案の種々の実施例を示したが、本考案にむいて
は、ニュートラル位置検出器が起動時にニュートラル位
置を検出していないときに導通または遮断状態を保持し
て点火装置が高電圧を出力するのを阻止する安全確認用
スイッチを設ければよく、安全確認用スイッチは一般に
は、導通または遮断状態を保持した際に点火回路中の点
火動作に寄与する部品の少なくとも一部を短絡するかま
たは回路を切り離すように設ければよい。

安全確認用スイッチの具体的構成は点火装置の構成及び
このスイッチの接続個所に応じて適宜に変形することが
できる。

上記の説明では、サイリスタを用いたコンデンサ充放電
式点火装置と１次コイルと直列に断続器を接続（また１
次電流遮断型の点火装置を例にとったが、サイリスタ以
外の半導体スイッチを用いたコンデンサ充放電式点火装
置、１次コイルと並列に断続器を接続した点火装置、或
いは断続器をトランジスタ等の無接点スイッチで置き代
えた点火装置が用いられる場合にも全く同様に本考案を
適用できる。

更に点火装置の電源の構成も任意であり、例えば第３図
以外の実施例にむいても、点火コイルを磁石発電機に内
蔵することによりエキサイタコイルまたはバッテリを禍
することができる。

また上記各実施例の各部を相互に組合せることにより、
更に多くの変形を行なうことができる。

尚上記の実施例では示さなかったが、無接点点火装置が
用いられる場合には、安全確認用スイッチにより点火位
置を定める信号源を無効にするようにしてもよい。

また上記の実施例では、ニュートラル位置の検出を行な
うニュートラル位置検出スイッチとしてリードスイッチ
な用いているが、リードスイッチに代えてホール素子ま
たはホールＩＣを使用することもでき、また磁石を用い
ずにリミットスイッチによりニュートラル位置を検出す
ることもできる。

以上のように本考案によれば、起動時に変速機がニュー
トラル以外の位置にあると点火装置が高電圧を発生しな
いようにしたので、変速機をニュートラル以外の位置に
切換えた状態で機関が起動するのを確実に防止でき、事
故を未然に防ぐことができる利点がある。

特に本考案にむいては、安全確認用スイッチを構成する
サイリスタのゲートカソード間に該サイリスタのゲート
カソード間電圧降下のみにより充電されるコンデンサを
結合して、該コンデンサによりサイリスタを自己保持さ
せるようにしたので、小容量のコンデンサで安全確認用
スイッチのサイリスタを自己保持させることができ、装
置の小形化とコストの低減とを図ることができる。

また安全確認用スイッチを点火装置の回路中に設けたの
で別電源を必要としない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図はそれぞれ本考案の異なる実施例を示
す接続図、第６図は本考案で用いるニュートラル位置検
出器の一例を示す説明図である。 １・・・点火コイル、２・・・点火プラグ、３・・・コ
ンデンサ、４・・・サイリスタ、６・・・エキサイタコ
イル７・・・信号コイル、９・・・サイリスタ、１０・
・・抵抗、１１・・・リードスイッチ、１２・・・抵抗
、１３・・・コンデンサ、２１・・・起動安全装置、２
６．２７・・・リードスイッチ、２８・・・バッテリ、
３０・・・断続器、３４・・・サイリスタ、３５．３６
・・・抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の出力を伝達する変速機のニュートラル位置を
   検出したときに閉じるニュートラル位置検出スイッチと
   、内燃機関の起動時に前記ニュートラル位置検出スイッ
   チが開いているときに内燃機関用点火装置が点火動作を
   行なうのを阻止する安全確認用スイッチとを備えた内燃
   機関の起動安全装置において、前記安全確認用スイッチ
   は前記点火装置の回路中に設けられていて導通状態にあ
   るときにのみ前記点火装置の点火動作を許容するサイリ
   スタを具備Ｉ２、前記サイリスタは前記点火装置の回路
   中に現われる電圧によりアノードカソード間に順方向電
   圧が印加されて導通し得るように設けられ、前記サイリ
   スタのゲートに抵抗の一端が接続されて該抵抗の他端と
   該サイリスタのカソードとの間にコンデンサが接続され
   、また前記サイリスクに点弧信号を与えるべく前記コン
   デンサと抵抗との接続点が前記ニュートラル位置検出ス
   イッチを通して前記サイリスタのアノード側の回路に結
   合されてなり、前記コンデンサは前記ニュートラル位置
   検出スイッチが開いているときには前記サイリスタのゲ
   ートカソード間電圧降下のみによって充電されるように
   設けられていることを特徴とする内燃機関の起動安全装
   置。