JPS5851417Y2 - 内燃機関緊急停止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関を停止させるべき異常事態が生じたと
きに内燃機関用点火装置の点化動作を停止させることに
より機関を停止させるようにした内燃機関緊急停止装置
の改良に関するものである。

内燃機関のオイルレベルが所定値以下に低下した場合や
、機関が過熱した場合或いは負荷側に危険な状態が生じ
た場合のように、異常な事態が生じた場合には、機関を
緊急に停止させる必要がある。

異常事態が生じたときに機関を停止させる装置としては
、内燃機関用点火装置の点火動作の際に電圧が現われる
端子間に対して並列に半導体スイッチを設けて、異常時
にこのスイッチを導通させることにより機関の点火動作
を阻止するようにしたものが知られている。

しかし従来のこの種の停止装置では、機関が異常事態に
より停止したことを表示する手段がなかったため、機関
が停止した原因を知ることができない欠点があった。

尚この種の点火装置において表示手段としてランプや発
光ダイオードの如き発光表示手段を用い、異常検出スイ
ッチが異常を検出して閉じたときに該検出スイッチを通
して発光表示手段に通電することにより、異常事態によ
り機関が停止したことを表示することが考えられる。

しかしながら、このような構成では、点火装置の電源と
して機関により駆動される発電機が用いられている場合
に、機関が回転している間しか発光表示手段を発光させ
ることができず、機関が停止した後は異常事態により機
関が停止したことの表示を継続することができない。

一般に検出スイッチが閉じてから機関が停止する１での
時間は短いため、上記のような構成では表示を見逃すこ
とが多く、表示手段を設けた意味が無くなる虞れがある
。

また異常事態が生じたときに機関を停止させるように構
成する場合、検出スイッチが機関の振動等により瞬間的
に閉じたときに機関が停止するといった事態は避けなけ
ればならない。

そのためには、検出スイツチの閉成時間を積分する回路
を設けて一定時間以上検出スイッチが閉じたときに機関
を停止させるようにすればよいが、このような回路を付
加すると装置の構成が複雑になるのを避けられない。

本考案の目的は、機関が停止した後も、機関が異常事態
により停止したことの表示を行なうことができ、また異
常事態を検出する検出スイッチが瞬時的に閉じたときに
は機関を停止させないようにした内燃機関緊急停止装置
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停止装置を詳細に説明
する。

第１図は本考案の第１の実施例を示したもので、同図に
おいて１は電源コイルを兼ねる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２次コイル１ｂの
両端に接続された点火プラグ、３は点火コイル１の１次
電流を制御する１次電流制御回路であり、点火コイル１
及び１次電流制御回路３により内燃機関用点火装置が構
成されている。

点火コイル１は機関により駆動される磁石式交流発電機
に内蔵され、機関の回転に同期して１次コイル１ａに交
流電圧が誘起するようになっている。

１次電流制御回路３は、１次コイル１ａにコレクタエミ
ッタ間回路を並列に接続したトランジスタ４と、トラン
ジスタ４のコレクタエミッタ間にカソードをコレクタ側
にして並列接続されたダイオード５，６の直列回路と、
トランジスタ４のオンオフを制御するオンオフ制御回路
７とからなっている。

オンオフ制御回路７は機関の点火位置よりも位相が進ん
だ位置でトランジスタ４を導通させ、点火位置でトラン
ジスタ４を遮断状態にするように制御する回路で、図示
の例では１次コイル１ａの一端とトランジスタ４０ベー
スとの間に接地された抵抗８と、トランジスタ４のベー
ス及びエミッタにそれぞれコレクタ及びエミッタを接続
したトランジスタ９と１次コイル１ａの両端に並列接続
された抵抗１０及び１１の直列回路と抵抗１１に並列接
続されたコンデンサ１２とから構成され、抵抗１０及び
１１の接続点にトランジスタ９のベースが接続されてい
る。

本考案の緊急停止装置１３を構成するため、点火コイル
の１次コイル１ａに対して並列に半導体スイッチとして
のサイリスタ１４が接続されている。

サイリスタ１４に点弧信号を供給する回路を構成するた
め、該サイリスタのアノードに抵抗１５の一端が接続さ
へ抵抗１５の他端とサイリスタ１４のゲートとの間にダ
イオード１６がそのカソードをサイリスタのゲート側に
して接続されている。

点火コイルの１次コイル１ａとサイリスタ１４のアノー
ドとの接続点には異常事態が生じたときに閉じる検出ス
イッチ１７の一端が接続され、検出スイッチ１７の他端
はカソードをこの検出スイッチ側にしたダイオード１８
を介してダイオード１６のアノードに接続されている。

ダイオード１６．１８のアノード同志の接続点とサイリ
スタ１４のカソードとの間にはサーキットブレーカ１９
が接続さへこのサーキットブレーカ１９は１次コイルＩ
ａ（電源コイル）→サーキットブレーカ１９→ダイオー
ド１８→検出スイッチ１７→１次コイル１ａの経路で所
定の電流が流れたときに遮断動作をするようになってい
る。

そしてこのサーキットブレーカ１９としては、該ブレー
カが閉成状態にセットされているときと遮断動作をした
ときとで異なる位置に位置する操作子１９ａを備そてい
るものが用いられる。

このサーキットブレーカの操作子は導通状態にあるとき
と遮断動作をしたときとを識別可能なものであればよく
、押ボタンであってもレバーであってもよい。

尚検出スイッチ１７は機関を停止させる必要がある異常
事態が生じたときに閉じるスイッチで、例えば機関のオ
イルレベルが許容値以下に低下したときに閉じるスイッ
チや機関の過熱を検出して閉じるスイッチ等である。

上記実施例において、機関が回転しているときには、１
次コイル１ａに交流電圧Ｖが誘起し、この電圧Ｖが図示
の矢印方向の極性になる半サイクルにおいて抵抗７を通
してトランジスタ４にベース電流が流れる。

これによりトランジスタ４が導通状態になり、１次コイ
ル１ａからトランジスタ４のコレクタ・エミッタを通し
て短絡電流に近い電流が流れる。

この電流が所定値に達し、トランジスタ４のコレクタ・
エミッタ間の電圧降下が所定値に達するとトランジスタ
９０ベース電流がトランジスタ９を導通状態にするのに
十分な大きさに達してこのトランジスタ９が導通し、ト
ランジスタ４を遮断状態にする。

したがって１次コイル１ａからトランジスタ４を通して
流れていた電流が急激に遮断され、１次コイル１ａに高
電圧が誘起する。

この電圧は点火コイルにより更に昇圧さ；ｈＸ ２次コ
イル１ｂに高電圧が誘起して点火プラグ２に火花を生じ
させる。

このようにして機関が点火さへ機関の回転が維持される
。

機関を停止させるべき異常事態が生じていない場合には
、検出スイッチ１７が開いているため、サーキットブレ
ーカ１９には抵抗１５により制限された電流しか流れず
、したがってこのサーキットブレーカは閉じたままであ
る。

そのため、１次コイル１ａに図示の矢印方向の電圧Ｖが
誘起する半サイクル（点火動作が行なわれる半サイクル
）において抵抗１５を通して流れ込む電流はすべてサー
キットブレーカ１９を通してサイリスタ１４のゲート回
路から側路さヘサイリスタ１４には点弧信号が与えられ
ない。

したがってサイリスタ１４は導通せず、点火動作は何ら
支障なく行なわれる。

次に機関のオイル不足や過熱等の異常事態が生じ、検出
スイッチ１７が閉じたとすると、電圧Ｖの図示の矢印と
反対方向の半サイクルにおいて１次コイル１ａからサー
キットブレーカ１９とダイオード１８と検出スイッチ１
７とを通して大きな電流が流れる。

これによりサーキットブレーカ１９が遮断し、その操作
子１９ａが遮断状態を示す位置（第１図の例では図に鎖
線で示した位置）１で変位スる。

サーキットブレーカ１９が遮断すると、電圧Ｖの図示の
矢印方向の半サイクルにおいて抵抗１５及びダイオード
１６を通してサイリスタ１４に点弧信号が与えられるた
め、このサイリスタ１４が導通し、点火動作に寄与する
１次コイル１ａの誘起電圧Ｖを短絡する。

したがって点火動作は行なわれなくなり、機関は停止す
る。

このときサーキットブレーカの操作子１９ａが変位して
いるので、異常事態により機関が停止したことを知るこ
とができる。

このサーキットブレーカの操作子１９ａは、機関が停止
した後も遮断位置に保持されているので、機関の停止後
も、異常事態により機関が停止したことを表示すること
ができる。

またサーキットブレーカは一定値以上の電流が流れない
と遮断しないため、検出スイッチ１７が機関の振動等に
より瞬時的に閉じた場合には遮断することがない。

したがって検出スイッチ１７が瞬時的に閉じても機関が
停止することはなく、異常事態が生じていないにも拘ら
ず機関が停止するといった不都合をなくすことができる
。

上記の実施例では、点火コイルの１次コイル１ａの点火
動作に寄与しない逆方向の電圧によりサーキットブレー
カに大きな電流を流すようにし、ダイオード１８により
１次コイル１ａの点火動作に寄与する正方向の誘起電圧
が検出スイッチ１７に印加されるのを阻止しているが、
このように構成した場合には、点火動作時に１次コイル
１ａに誘起する高い誘起電圧が検出スイッチ１７に印加
されることがないので、検出スイッチ１７として低圧用
の安価なものを用いることができる。

上記実施例゛においてダイオード１６は、その順方向電
圧降下を利用してサーキットブレーカ１９が閉じている
ときの該サーキットブレーカの電圧降下にエリサイリス
タ１４に点弧信号が与えられるのを阻止するためのもの
で、サーキットブレーカ１９の閉成時の電圧降下が十分
小さい場合には、このダイオード１６を省略することが
できる。

次に第２図は本考案の第２の実施例を示したもので、本
実施例が第１図の実施例と相違するのは、緊急停止装置
用の電源として、点火装置の電源コイル（１次コイル１
ａ）とは別個の電源コイル２０を設けた点である。

この実施例では電源コイル２０の一端が抵抗１５を介し
てサイリスタ１４のゲートに接続さ力、他端はダイオー
ド２１及び抵抗かを介してサイリスタ１４のカソードに
接続されている。

サイリスタ１４のゲートにはダイオード２３のアノード
が接続され、ダイオード２３のカソードと電源コイル２
０の他端との間にサーキットフレーカ１９が接続されて
いる。

またダイオード１８と検出スイッチ１７との直列回路が
電源コイル２０の一端とダイオード２３のカソードとの
間に接続さヘダイオード２３のカソードは接地されてい
る。

第２図に示した実施例においては、電源コイル２０が例
えば点火コイル１と同一の磁石発電機内に配置さへ第３
図（４）、（Ｂ）に示したように、電源コイル２０が１
次コイル１ａの誘起電圧Ｖと同相（または進み位相）の
電圧Ｖ′を誘記するように構成されている。

尚第３図（４）においてｖｌは点火動作時に１次コイル
１ａに誘起する電圧の波形を示している。

第２図に示した実施例の動作は電源コイル２０が別個に
設けられている点を除いて第１図の場合と略同様であり
、異常事態が生じていない場合には、電源コイル２０か
ら抵抗１５に流れ込む電流がすべてダイオード２３とサ
ーキットブレーカ１９とを通してサイリスタ１４のゲー
ト回路から側路されるためサイリスタ１４は導通しない
。

これに対し、異常事態が生じて検出スイッチ１７が閉じ
た場合には、電源コイル２０からダイオード１８、検出
スイッチ１７及びサーキットブレーカ１９を通して大き
な電流が流れるためサーキットブレーカ１９が遮断し、
電源コイル２０から抵抗１５を通してサイリスタ１４に
点弧信号が与えられる。

これによりサイリスタ１４が導通し、１次コイル１ａを
短絡して点火動作を阻止する。

尚抵抗２２は１次コイル１ａに逆方向電圧が発生したと
きにダイオード１９ａ及びサーキットブレーカ１９を通
して大きな電流が流れないようにするためのものである
。

第２図に示した実施例は、１次コイル１ａの逆方向電圧
によってはサーキットブレーカ１９を遮断させるために
必要な電流を流すことができない場合に有用である。

第４図は本考案の第３の実施例を示したもので、この実
施例は、第２図に示した実施例のサイリスタ１４のゲー
トとダイオード２３のアノードとの間に抵抗２４を挿入
するとともに、ダイオード２３のアノードとサイリスタ
１４のカソードとの間にコンデンサ２５を接続したもの
である。

この実施例においては、サイリスタ１４が一度導通する
と、その導通時のゲートカソード間電圧降下により抵抗
２４を通してコンデンサ２５が図示の極性に充電される
。

次にサイリスタ１４のアノードの電位がカソードに対し
て正になる半サイクルにおいてはコンデンサ２５から抵
抗２４を通してサイリスタ１４に点弧信号が与えられる
。

以後同様の動作が繰り返され、１次コイル１ａに点火動
作に寄与する電圧が誘起する半サイクルにおいて必らず
サイリスタ１４が導通する。

したがってこの実施例においては、電源コイル２０の誘
起電圧が１次コイル１ａの誘起電圧と同位相でなくても
停止装置を正常に動作させることができる。

上記の各実施例において制御回路３のトランジスタ４を
制御するオンオフ制御回路７の構成は任意であり、例え
ば第１図に示したトランジスタ９に代えてサイリスタを
用いてもよい。

ｌた上記実施例では点火位置でトランジスタ９を導通さ
せる信号を、トランジスタ４のコレクタエミッタ間の電
圧降下により得ているが、トランジスタ９を導通させる
ための信号を発生する信号源を別個に設けるようにして
もよい。

またトランジスタ４をダーリントン接続された複数のト
ランジスタで置き代えてもよい。

上記実施例においては、点火コイルを発電機に内蔵した
１次電流遮断形の無接点点火装置が用いられているが、
本考案は点火装置の形式の如何に係りなく適用すること
ができ、点火コイルを発電機の外部に配置して発電機内
に設けたエキサイタコイルを点火電源とする電流遮断形
の点火装置が用いられる場合や、コンデンサ充放電式の
点火装置が用いられる場合にも本考案を適用することが
できる。

また断続器を用いた有接点式の点火装置が用いられる場
合にも同様に本考案を適用することができる。

上記実施例においては、停止装置１３の停止用スイッチ
としてサイリスタ１４を用いた７５瓢トランジスタやリ
レー等の他の制御可能なスイッチ素子を用いてもよい。

またこの停止用スイッチは、必らずしも点火電源に対し
て並列に接続する必要はなく、点火動作の際に電圧が現
われる端子であって、短絡されると点火動作が阻止され
る端子間に並列に接続すればよい。

例えばコンデンサ充放電式の点火装置が用いられる場合
には停止用スイッチをコンデンサに対して並列に接続し
てもよく、また点火位置を定める信号源が用いられてい
る場合にはその信号源に対して並列に接続してもよい。

以上のように、本考案によれば、閉じているときと開い
ているときとで操作子の位置が異なるサーキットブレー
カにより停止用スイッチを閉じるための信号を阻止して
おき、異常事態を検出する検出スイッチが閉じたときに
このサーキットブレーカを開いて停止用スイッチを閉じ
るようにしたので、機関が停止した後であってもサーキ
ットブレーカの操作子の位置により異常事態により機関
が停止したことを確実に知ることができる。

またサーキットブレーカの操作子を閉成位置に戻さなけ
れば機関を再始動できないため、異常事態を解消しない
で機関を再始動するといった誤操作を防ぐことができ、
機関の保護を完全に行なうことができる利点がある。

更に、一定値以上の電流が流れないと遮断しないサーキ
ットブレーカにより停止用スイッチに、該停止用スイッ
チを閉じるための信号を供給するようにしたので、検出
スイッチが機関の振動等により瞬時的に閉じた場合に機
関が停止するといった不都合を無くすことができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第４図はそれぞれ本考案の異なる実
施例を示す接続図、第３図Ａ及びＢは第２図の実施例に
おいて１次コイル及び電源コイルに誘起する電圧の波形
を示した線図である。 １・・・点火コイル、２・・・点火プラグ、３・・・１
次電流制御回路、１３・・・内燃機関緊急停止装置、１
４・・・サイリスタ（停止用スイッチ）、１５・・・抵
抗、１６・・・ダイオード、１７・・・検出スイッチ、
１８・・・ダイオード、１９・・・サーキットブレーカ
、１９ａ・・・操作子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関により駆動される発電機を電源とした内燃機関
   用点火装置の点火動作の際に電圧が現われる端子間に対
   して並列に設けられる制御可能な停止用スイッチを備え
   、異常事態が生じたときに前記停止用スイッチを閉じる
   ことにより前記点火回路の動作を阻止して内燃機関を停
   止させる内燃機関緊急停止装置において、前記異常事態
   が生じたときに閉じる検出スイッチと、前記検出スイッ
   チを介して前記発電機内に配置きれた電源コイルに接続
   され前記検出スイッチが閉じたときに前記電源コイルか
   ら供給される電流により遮断動作をするサーキットブレ
   ーカと、前記サーキットブレーカが遮断したときに前記
   電源コイルから前記停止用スイッチの制御端子に該停止
   用スイッチを閉じるための信号を供給する信号供給回路
   とを具備し、前記サーキットブレーカは該ブレーカが閉
   成状態にセットされているときと遮断動作をしたときと
   で異なる位置に位置する操作子を備えていることを特徴
   とする内燃機関緊急停止装置。