JPS6145343Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、無接点点火装置で点火される内燃機
関に装着する磁石発電機に関し、特に点火電源コ
イルと点火位置を定めるための信号を発生する信
号コイルとを内蔵した内燃機関用磁石発電機に関
するものである。

点火電源コイルと信号コイルとを内蔵した磁石
発電機を用いた内燃機関用点火装置として、第１
図に示すように点火電源コイルを兼ねる点火コイ
ル１の１次コイル１ａの両端にトランジスタ２の
コレクタエミツタ間回路を並列接続して、このト
ランジスタ２を点火位置で導通状態から遮断状態
にすることにより、点火コイル１の２次コイル１
ｂに高電圧を誘起させて点火プラグ３に火花を飛
ばすようにしたものが用いられている。この点火
装置においては、信号コイル４の一端が１次コイ
ル（点火電源コイル）１ａの一端及びトランジス
タ２のコレクタとともに接地され、信号コイル４
の他端は抵抗器５を通してトランジスタ２のベー
スに接続されている。トランジスタ２のベースエ
ミツタ間には抵抗器６が並列接続され、コレクタ
エミツタ間にはアノードをエミツタ側にしてトラ
ンジスタ保護用のダイオード７が並列接続されて
いる。信号コイル４と抵抗器５との接続点には、
カソードをトランジスタ２のエミツタに共通接続
したサイリスタ８のアノードが接続され、サイリ
スタ８のアノードゲート間にはダイオード９と可
変抵抗器１０との直列回路が並列接続されてい
る。サイリスタ８のゲートカソード間には抵抗器
１１と温度補償用のサーミスタ１２とが並列接続
されている。この点火装置においては、１次コイ
ル１ａに図示の実線矢印方向の電圧が誘起する半
サイクルにおいて１次コイル１ａから信号コイル
４及び抵抗器５を通してトランジスタ２にベース
電流が流れ、トランジスタ２が導通状態になる。
これにより１次コイル１ａからトランジスタ２の
コレクタエミツタ間を通して短絡電流が流れる。
次いでこの短絡電流が十分大きくなる位置に設定
された点火位置で信号コイル４に図示の実線矢印
方向の信号電圧が誘起すると、１次コイル１ａの
実線矢印方向の電圧と信号コイル４の実線矢印方
向の信号電圧との和がサイリスタ８のアノードカ
ソード間に印加される。この電圧は可変抵抗器１
０と抵抗器１１及びサーミスタ１２とからなる分
圧回路により分圧されてサイリスタ８のゲートカ
ソード間に印加され、分圧された電圧がサイリス
タ８のトリガレベルに達するとサイリスタ８が導
通状態になる。サイリスタ８の導通によりトラン
ジスタ２へのベース電流の供給が停止されるため
トランジスタ２が遮断状態になり、１次コイル１
ａを流れていた電流が遮断され、点火動作が行な
われる。ところがこの点火装置では、点火コイル
の１次コイル１ａに誘起する図示の破線矢印方向
の電圧がダイオード７を通して短絡されるため大
きな電機子反作用が生じ、これにより高速時にお
いて１次コイル１ａの実線矢印方向の出力電圧の
立上りが遅れるという問題があつた。そのため１
次コイルの実線矢印方向の電圧と信号コイルの実
線矢印方向の電圧との和により定まるサイリスタ
８の導通時期も遅角側に移動することになり、磁
石発電機として回転子が４極のものを用いた場合
高速時に10゜以上も点火位置が遅れることがあつ
た。この場合信号コイルの出力の立上りを鋭くす
ることにより点火位置の遅れを少なくすることが
できるが、従来の発電機では信号コイルの出力の
立上りを十分に鋭くすることができなかつた。

本考案の目的は、信号コイルの出力の立上りを
十分鋭くすることができるようにした内燃機関用
磁石発電機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発電機を詳細
に説明する。

第２図は本考案の一実施例の要部を示したもの
で、同図において２０は鉄製椀状のフライホイー
ル、２１ａ，２１ｂ，…はフライホイール２０の
周壁２０ａの内周に固着されてフライホイールの
径方向に着磁された弧状の永久磁石、２２ａ，２
２ｂ，…は永久磁石２１ａ，２１ｂ，…の内周に
固定された磁極片である。磁石の数は任意である
が、本実施例では４個の永久磁石２１ａ〜２１ｄ
及び磁極片２２ａ〜２２ｄ（第２図には磁石２１
ｄ及び磁極片２２ｄを図示せず。）が設けられ
て、磁石２１ａ〜２１ｄがフライホイールの周方
向に等間隔をあけて配置され、これらの磁石の内
周面に磁極片２２ａ〜２２ｄがそれぞれ配置され
ている。磁石及び磁極片のフライホイール２０に
対する固定は接着によつてもよく、またビスやリ
ベツトによつてもよい。第２図において紙面の手
前側に位置するフライホイール２０の底壁の中央
にはボス部２０ｂが設けられ、このボス部が機関
の出力軸の如き駆動軸に嵌着される。フライホイ
ール２０、磁石２１ａ〜２１ｄ及び磁極片２２ａ
〜２２ｄによりフライホイール磁石回転子が構成
されており、この回転子は機関の回転に伴つて図
の矢印方向に回転駆動される。

一方図示しない固定子台板上に固定子２３が配
置されている。この固定子は、磁石回転子の極間
隔（この例では90度）に等しい極間隔を有する磁
極部２４ａ，２４ｂを両端に備えた略Ｉ字形の積
層鉄心２４に点火電源コイルを兼ねる１次コイル
１ａと２次コイル１ｂとからなる点火コイル１を
巻回して樹脂２６でコイル部分をモールドしたも
のからなつており、磁極部２４ａ，２４ｂが固転
子の磁極に所定のギヤツプを介して対向するよう
に鉄心２４が配置されて、その両端がビス２７，
２７により図示しない固定子台板に取付けられて
いる。点火コイルの１次コイル１ａ及び２次コイ
ル１ｂはそれぞれの一端が共通接続されて鉄心２
４にアースされ、２次コイル１ｂの非接地側端子
は高圧コード２８を通して、また１次コイル１ａ
の非接地側端子は図示しないリード線を通して外
部に導出されている。尚固定子台板上には、通常
点灯負荷等を駆動する他の発電コイルを巻回した
固定子が配置されるが、本考案において点火コイ
ル以外の他の発電コイルを有する固定子を設ける
か否かは任意である。

点火コイルを巻回した鉄心２４の、回転子の回
転方向の前方側に位置する磁極部２４ａから回転
子の軸線方向に起立させて信号用鉄心３０が設け
られている。この信号用鉄心３０は、第３図に示
すように、鉄心２４の積層方向の最端部に配置さ
れる側板２４１の磁極部２４ａに相当する部分２
４１ａにＬ字形部２４１ｂを形成しておいて、こ
のＬ字形部を第４図及び第５図に示すように折曲
げることにより形成される。この信号用鉄心３０
は、回転子の略径方向に延びるコイル巻装部３１
を備え、コイル巻装部３１の先端を回転子の略周
方向に折曲げることにより磁石回転子の磁極片に
対向する磁極部３２が形成されている。信号用鉄
心３０のコイル巻装部３１には信号コイル４が巻
回されている。

本考案は、上記のように、点火コイルを有する
固定子の一方の磁極部２４ａに信号コイルを巻い
た信号用鉄心３０を設けて信号発電機を構成する
磁石発電機において磁石回転子の一部の磁極片を
変形することにより信号コイル４に誘起する信号
電圧の立上りを鋭くしたものである。第６図は、
本実施例における磁極片２２ａ，２２ｂ，…２２
ｄを展開して示したもので、これらの磁極片のう
ち、１個の磁極片２２ｂは、その全長に亘つて、
信号用鉄心３０の先端の磁極部３２に対向し得る
ように、他の磁極片よりも寸法ｄだけ幅広に形成
されている。またこの磁極片２２ｂの、回転子の
回転方向の前方側の端部に隣接する磁極片２２ａ
の端部が回転方向の後方側に延長されるとともに
回転子の軸線方向に寸法ｄだけ突出させられて信
号用鉄心の磁極部３２に対向する突出部Ａが形成
されている。磁極片２２ａの突出部Ａ以外の部分
及び他の磁極片２２ｃ，２２ｄは、信号用鉄心の
磁極部３２に対向せず固定子２３の磁極部２４
ａ，２４ｂにのみ対向し得るようにそれぞれの幅
寸法が設定されている。

上記のように磁石回転子の磁極片の一部を変形
して信号用鉄心と対向させた場合、回転子が第２
図の矢印方向に回転した際の信号用鉄心中の磁束
φの変化は第７図Ａに示す通りである。この磁束
変化により信号コイル４には第７図Ｂに示すよう
な波形の信号電圧Ｖ_sが誘起する。第７図から明
らかなように、信号用鉄心には、先ず磁極片２２
ａの突出部Ａが対向して一方の極性の磁束が流
れ、次いで磁極片２２ｂに対向して他方の極性の
磁束が流れる。特に本考案においては、磁極片２
２ａの端部が磁極片２２ｂ側に延長されてこの延
長された部分に信号用鉄心に対向する突出部Ａが
形成されているため、信号用鉄心中での磁束の交
番は短時間で行なわれ、信号コイル４には立上り
の早い信号電圧が誘起する。

上記実施例の磁石発電機を用いて第１図に示す
ような点火装置を構成する場合、信号コイル４の
誘起電圧と１次コイル１ａの誘起電圧とを加え合
せた電圧が、サイリスタ８の点弧位置（点火位
置）を定める信号として用いられる。第２図に示
した実施例において信号コイル４の誘起電圧Ｖ_s
の波形及び１次コイル１ａの誘起電圧Ｖ_iの波形
を合せて示すと第８図Ａ及びＢの通りである。こ
れらの波形は磁石回転子を機関の出力軸に取付け
て回転数を400〔rpm〕とした場合で、両者を合
成すると第８図Ｃに示すような電圧波形が得られ
る。第９図は、機関の回転数Ｎを300，500，
1000，2000及び4000〔rpm〕とした場合の上記合
成電圧の実測波形を示したものである。こゝで今
合成電圧が第９図に示したトリガレベルｖ_gに達
したときにサイリスタ８が点弧して点火動作が行
なわれるものとすると、300rpm〜1000rpmの範
囲では点火位置はθ_１〜θ_３のように回転数の上
昇に伴つて進んでいくが、1000rpm〜4000rpmの
範囲では若干点火位置が遅れ気味になる。しか
し、この遅れ量は２゜程度であり、10゜も遅れて
いた従来の場合と比べて遅角量を約１／５にする
ことができる。

第１図に示した点火回路ではトランジスタ２を
しや断させるためのスイツチとしてサイリスタ８
を用いているが、サイリスタに代えてトランジス
タを用いる場合もある。またトランジスタ２をダ
ーリントン接続された複数のトランジスタで置き
換えることもできる。

上記の実施例では、点火コイルの１次コイルが
点火電源コイルを兼ねているが、磁石発電機内の
固定子には点火電源コイルのみを巻回し、発電機
の外部に点火コイルを別個に設ける場合にも同様
に本考案を適用できる。この場合点火コイルは、
その１次コイルが点火電源コイルに対して並列に
接続され、両コイルに対して並列にトランジスタ
２のコレクタエミツタ回路が接続される。その他
の点は第１図の場合と同様である。

以上のように、本考案によれば、信号コイルの
誘起電圧の立上りを早くすることができるので、
点火電源コイルの誘起電圧の負の半サイクルを短
絡する形式の点火回路を用いても、高速時におけ
る点火位置の遅れ量を少なくすることができる利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の磁石発電機を用いるのに好適
な内燃機関用点火装置の一例を示した接続図、第
２図は本考案の一実施例の半部断面図、第３図は
第２図の実施例で用いる信号用鉄心を形成するた
めに用いる鉄心の側板の要部を示す平面図、第４
図は固定子鉄心の磁極部に形成された信号用鉄心
の形状を示す平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線
断面図、第６図は磁石回転子に設けられた磁極片
の展開図、第７図Ａ，Ｂは本考案における信号コ
イルに鎖交する磁束の波形と信号コイルの誘起電
圧破形の一例を示す線図、第８図Ａ乃至Ｃは信号
コイルの誘起電圧、点火電源コイルの誘起電圧及
び両者の合成電圧の波形を示す線図、第９図は第
２図の磁石発電機を用いて第１図の点火装置を構
成した場合の信号コイル及び点火電源コイルの出
力電圧の合成電圧波形を種々の回転数に対して示
した線図である。 １……点火コイル、１ａ……１次コイル（点火
電源コイル）、４……信号コイル、２０……フラ
イホイール、２１ａ〜２１ｄ……永久磁石、２２
ａ〜２２ｄ……磁極片、２３……固定子、２４…
…鉄心、２４ａ，２４ｂ……磁極部、３０……信
号用鉄心、３２……磁極部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略椀状に形成されたフライホイールの内周に複
   数の磁石を磁極片とともに固定してなるフライホ
   イール磁石回転子と、前記フライホイール磁石回
   転子の極間隔に略等しい極間隔を有する磁極部を
   両端に備えた鉄心に点火電源コイルを巻装してな
   る固定子と、前記固定子の両端の磁極部のうち前
   記磁石回転子の回転方向の前方に位置する磁極部
   から前記磁石回転子の軸線方向に起立させて設け
   られ先端に前記磁石回転子の磁極片に対向する磁
   極部が形成された信号用鉄心と、前記信号用鉄心
   に巻装され一端が前記点火電源コイルの一端に共
   通接続された信号コイルとを備えた内燃機関用磁
   石発電機において、前記磁石回転子の１個の磁石
   に設けられた磁極片はその全長に亘つて前記信号
   用鉄心の先端の磁極部に対向し得るように他の磁
   極片よりも幅広に形成され、前記幅広に形成され
   た磁極片の前記回転方向の前方側の端部に隣接す
   る他の磁極片の端部が前記回転方向の後方側に延
   長されて該延長された部分に前記信号用鉄心の磁
   極部に対向する突出部が形成されていることを特
   徴とする内燃機関用磁石発電機。