JPS5938434B2 - 無接点点火装置における点火時期制御用発電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は内燃機関の無接点点火装置において点火時期
を漸進的に連句させる制御信号を発生する点火時期制御
用発電装置に関する。

無接点点火装置としては、例えば第１図の回路図に示さ
れるように、発電機に内蔵された点火用発電コイル１の
出力でコンデンサ２を充電し、同じく発電機に内蔵され
た信号コイル３の出力で制御整流器４を導通させてコン
デンサ２の充電電荷を点火コイル５の１次コイル６およ
び制御整流器４を介して放電し、点火コイル５の２次コ
イル７に高電圧を発生させるようにしたいわゆる容量放
電式点火装置がある。

この場合、制御整流器４は上記のように信号コイル３の
出力信号によつて導通するものであり、この出力信号が
制御整流器４のトリガ−レベルより低いときには導通し
ないようになつている。ところで、通常内燃機関にあつ
ては、最高出力回転時を基準として機関の回転速度に応
じて点火時期を制御しており、たとえば暖気運転時以下
では始動性向上、排ガス対策などを目的として点火時期
を上死点近くまで遅くし、中速以上では充分な出力を得
るために点火時期を早め、いわゆる連句させている。

このような連句手段としては、点火時期を跳躍的に進め
るステップ連句方式と、連続的に進める漸進連句方式が
知られている。しかしながら上記ステップ連句方式にあ
つては、一旦連角するとスロットルをもどしても連角前
まで円滑に復帰しないことがあり、特に大型の自動二輪
車用エンジンなどのようにステップ幅が大きくかつエン
ジン出力特性の幅が大きい場合には著しく、このように
復帰性能が悪いと、燃費が多くなり排ガスや騒音上にお
いて種々の対策が必要とされる。したがつて特に大型自
動二輪車用エンジンにおいては漸進連句方式が望ましい
ものであるが、この種漸進連角特性を得るための構造は
、従来、電気的手段および磁気的手段を組み合せた複雑
な装置となつていた。この発明はこのような事情にもと
づきなされたもので、きわめて簡単な構成でありながら
漸進連角点火時期制御が行える発電装置の提供を目的と
する。

以下この発明の詳細を第２図ないし第５図を参照して説
明する。

第２図および第３図は４サイクルの自動二輪車用エンジ
ンにおける点火時期制御用発電装置の全体を示し、図中
Ｒは回転子であり、内燃機関の出力軸、たとえばクラン
ク軸１０に連動して回転される。

１１は回転子Ｒの枠体であり円形周壁を有し、この内周
面には磁石１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが回転子Ｒ
の周方向に間隙１を存して４個配置されている。

なおこの実施例では磁石の数を４個としたが、２個以上
であればいくつでもよい。これら磁石１２ａ〜１２ｄの
配置関係は、互に隣り合う磁石の着磁方向は異なるよう
になつており、たとえば磁石１２ａはＮＳの着磁がなさ
れ、磁石１２ｂはＳＮの着磁がなされるようになつてい
る。要は回転子Ｒの回転に伴つてＮ極とＳ極とが交互に
あられれるように配置しておけばよい。なお１３は鉄板
である。またこのような構成の回転子Ｒは従来構造と同
じでよく、従来のものを改造することなくそのまま流用
すればよい。一方、Ｆは基台であり、内燃機関のクラン
クケースＧに取付部１４および固定具１５を介して固定
されている。

この基台Ｆには前記第１図の信号コイル３がねじ１６に
よつて固定されている。この信号コイル３は磁芯１７と
この磁芯１７に巻装された巻線１８とからなる。上記磁
芯１７は２本の脚部１７ａ，１７ｂを備えた略Ｕ字形に
形成され、これら脚部１７ａ，１７ｂは前記磁石１２に
対向されているとともに、これら脚部１７ａ，１７ｂは
回転子Ｒの回転方向に並ぶように置かれている。そして
各脚部１７ａ，１７ｂの先端部は先行側に向つて略Ｌ字
状に折曲されており、これら折曲部１９ａ，１９ｂは磁
石１２と並行するようになつている。しかして、回転子
Ｒの矢印Ａ方向の回転に伴つて磁石１２に先行する側の
脚部１７ａの折曲部１９ａは、磁石１２に後行する側の
脚部１７ｂの折曲部１９ｂに比べて磁石１２から遠くに
離れており、換言すれば折曲部１９ａ，１９ｂ間は回転
子Ｒの半径方向に間隔ｍを存して離間されていて、上記
後行する側の折曲部１９ｂが磁石１２に接近されている
。また、後行する側の折曲部１９ｂの幅、つまり回転子
Ｒの回転方向に沿う寸法ｎは前記各磁石１２ａ〜１２ｄ
間の間隙１にほぼ等しく形成されており、本実施例の場
合は先行する側の折曲部１９ａの幅も間隙１と略同等に
なつている。また巻線１８は上記磁芯１７の各脚部１７
ａ，１７ｂを共通１本の巻線で巻回してあり、先端に端
子２０ａ，２０ｂを有している。なお２１は第１図にお
ける点火用発電コイルを示し、２２はランプ等を点灯す
るための補助電源コイルを示す。

したがつて本実施例の点火時期制御用発電装置は通例と
同様に点火用発電機等を兼ねるように構成されているも
のである。しかしてこのような構成の作用につき説明す
る。

いま第２図の状態にあつて回転子Ｒが矢印Ａ方向に回転
されるものとすると、脚部１７ａ，１７ｂがともに磁石
１２に対面している間は磁力変化がないから電圧の発生
はない。次に磁石１２から外れる場合について考察する
が、各脚部１７ａ，１７ｂはそれぞれ別個の信号コイル
として作動するので、まず先行側の脚部１７ａについて
考える。回転子Ｒの回転により脚部１７ａが磁石１２ａ
から離れるときには磁束変化が生じ、次いで次の磁石１
２ｂに対面するときにも磁束変化が生じる。このとき脚
部１７ａに形成した折曲部１９ａの幅は磁石１２ａ，１
２ｂ間の間隙１に略等しくしてあるので磁束の状態は第
４図ａにおける破線イのように推移する。このため巻線
１８には第４図ｂにおける破線イで示されるような１個
の山形波形の電圧が誘起される。次に後行側の脚部１７
ｂについて考える。脚部１７ｂは脚部１７ａに比べて位
相差をもつて磁石１２ａから離れ、ついで次の磁石１２
ｂに対面する。しかして後行側の脚部１７ｂに形成した
折曲部１９ｂは先行側の折曲部１９ａに比べて磁石側に
近接しており、かつこの折曲部１９ｂの幅は磁石１２ａ
，１２ｂ間の間隙１に等しく形成されているので、磁束
の変化状態は第４図ａにおける一点鎖線口のように推移
する。このため巻線１８には第４図ｂにおける一点鎖線
口で示されるような１個の山形波形の電圧が誘起される
。この山形波形叫ま前記山形波形イに比べてその山の高
さが大きい。上記各山形波形イと口との位相差は脚部１
７ａ，１７ｂ間の位相差に対応しており、かつ山の高さ
の差は折曲部１９ａ，１９ｂ間の離間寸法ｍに対応する
。これら破線波形と一点鎖線波形とは各々脚部１７ａ，
１７ｂを独立の信号コイルとして考えた場合であり、実
際には巻線１８はこれら脚部１７ａ，１７ｂ間に跨つて
共通して巻き付けられているので端子２０ａ，２０ｂ間
には上記両波形イと口とを重畳した１個の大きな電圧波
形があらわれる。このような合成による電圧波形は第４
図ｂの実線ハで示される。しかして、このような電圧波
形ハは、内燃機関の回転が比較的低速のときに発生し、
高速になるにしたがつて第４図ｃの二のように成長増大
していくことになる。

しかるＣ第１図の制御整流器４のトリガ−レベルＬを越
える電圧は、機関の回転速度が比較的に低い電圧波形ハ
の場合はＰ点であるが、回転速度が増大したときの電圧
波形二においてＱ点の位置となり、よつて点火時期はＰ
−Ｑ間の角度だけ進行される。このような進角は、機関
の回転数の変化に伴う上記電圧波形ハの成長割合に対応
し、電圧波形ハとトリガ−レベルＬとの交点は電圧波形
ハの成長に応じて連続的に、しかも電圧波形ハの立上が
り側（左半分）の形状に応じて変化する。したがつて上
記電圧波形ハとトリガ−レベルＬとの交点が画く軌跡は
第５図のようになり、漸進進角が可能になるものである
。なお、上記実施例における巻線１８は２本の脚部１７
ａ，１７ｂ間に跨がつて共通１本の巻線としたが、第６
図の変形例のように巻回してもよい。すなわち巻線１８
は１本の巻線を各脚部１７ａ，１７ｂにそれぞれ巻回し
た部分１８ａ，１８ｂからなり、これら巻回部分１８ａ
，１８ｂを直列に接続して端子２０ａ，２０ｂに連通さ
せるようにしたものであつてもよい。この場合各巻回部
分１８ａ，１８ｂにおける巻数はほぼ同程度にするか、
または後行側の脚部１７ｂに巻回される部分１８ｂの巻
数を多めにしてもよいものである。さらに磁芯１７の構
成にあつても上記実施例には制約されず、たとえば第７
図に示される変形例であつてもよい。このものは先行側
の脚部１７ａに折曲部１９ａを形成しないものであり、
他の構成は前記実施例と同様である。このようにすると
、先行側脚部１７ａにあつては、磁石１２ａから離れる
ときと、次の磁石１２ｂと対面するときに、第８図ａに
おける破線イで示される磁束変化を生じ、この結果、第
８図ｂにおける破線イ，イ２によつて示される２個の山
形波形がこの脚部１７ａによつて誘起されることになる
。しかしながら後行側の山形波形イ５は後行側脚部１７
ｂによつて誘起される山形波形口に包含されてしまうの
で、この山形波形イ５の影響はほとんどなく、よつてイ
５の存在は無視できる。このことから先行側脚部１７ａ
に格別な折曲部を設ける必要がないので構造が簡単にな
る。さらに前述したいづれの実施例も脚部１７ａと１７
ｂとを一体構造に構成したものについて説明したが、第
９図ないし第１１図に示されるように、脚部１７ａと１
７ｂとを別体に構成し、これらを重合してリベット６０
で固着するようにしてもよい。

このようにすれば折曲部１９ａ，１９ｂを互に重畳して
配置できるので第１１図Ａ，ｂに示されるような特性が
得られ、電圧波形ハの形状選択設定の自由度が増す。以
上詳述した通り本発明によると、信号コイルを構成する
磁芯に回転子の回転方向に沿つて２本の脚部を形成した
ので、これら脚部により２つの山の電圧波形が生じ、し
かも上記回転子の回転に先行する脚部は後行する脚部に
比べて磁石から遠ざけたので該後行する脚部によつて発
生する電圧波形は大きくなり、かつ該後行する脚部の先
端部の幅を上記磁石の間隔と等しいかまたはそれ以上に
形成したので上記後行する脚部によつて発生する電圧波
形は１個になり、この結果前記２つの山の電圧波形は合
成された連続の１個の山形波形となる。そしてこのよう
な山形波形は機関の回転数に伴つて成長および減衰する
から、進角制御を漸進的に変化させることができ、スロ
ットルの操作に応じて進角制御が円滑に行えることにな
る。しかも前記構成は従来の回転子を何ら変更すること
なく流用できるとともに波形を整形するための格別な電
気的手段や磁気的手段を必要とせず極めて簡単な構成で
実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は無接点点火装置の回路の一例を示す図、第２図
ないし第５図はこの発明の一実施例を示し、第２図は点
火時期制御用発電装置の平面図、第３図は第２図中■一
■線に沿う断面図、第４図ａは各脚部に付与される磁束
波形を示す図、第４図ｂは巻線に発生する電圧波形を示
す図、第４図ｃは波形の成長とトソガーレベルとの関係
を示す図、第５図は漸進進角特性を示す図、第６図は他
の実施例を示す要部の平面図、第７図および第８図Ａ，
ｂはさらに他の実施例を示し、第７図は要部の平面図、
第８図ａは磁束波形を示す図、第８図ｂは電圧波形を示
す図である。 さらに第９図ないし第１１図は他の変形例を示し、第９
図は要部の平面図、第１０図は第９図中Ｘ−Ｘ線に沿う
側面図、第１１図ａは磁束波形を示す図、第１１図ｂは
電圧波形を示す図である。３・・・・・・信号コイル、
４・・・・・・制御整流器、１２・・・・・・磁石、１
７・・・・・・磁芯、１７ａ，１７ｂ・・・・・・脚部
、１８・・・・・・巻線、１９ａ，１９ｂ・・・・・・
折曲部、Ｆ・・・・・・基台、Ｒ・・・・・・回転子、
Ｌ・・・・・・トリガ−レベル、１・・・・・・磁石間
の距離、ｍ・・・・・・折曲部間の寸法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の出力軸に連動する回転子と、この回転子
   に対向する信号コイルとからなり、上記回転子に着磁方
   向が異なる複数個の磁石を間隔を存して交互に設けると
   ともに、前記信号コイルは、前記回転子の回転方向に沿
   つて２本の脚部を有する略Ｕ字形の磁芯およびこの脚部
   に施した巻線とから構成し、上記回転子の回転に伴う上
   記磁芯の先行する脚部は後行する脚部に比べて磁石から
   の離間距離を大きくし、かつ後行する脚部はその先端部
   における周方向の幅が上記磁石間隔と等しいかまたはそ
   れ以上に形成されることを特徴とする無接点点火装置に
   おける点火時期制御用発電装置。