JPS62126845A - 磁石発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、内燃機関に使用され、点火用の信号と電力
を供給する磁石発電機において、極数に係わらず１回転
において１発火もしくは２発火を得るようにした磁石発
電機に関するものである。

〔従来の技術〕

磁石発電機において、１回転で１発火を得るために信号
コイルを２個設け、差動的に動作させるものは、特公昭
４４−１７０９６号公報、実公昭４９−３４９０２号公
報などが提案されている。

また、他の目的で磁石の磁化ピッチを変える提案は、実
公昭５５−１４７６８号公報などで提案され、また、最
近では１回転１発火を得る目的で信号コイルの磁極中を
磁石の磁化中より大きく設定するものが特開昭６０−１
３５６６６号公報などに提案されている。

特公昭４４−１７０９６号公報は信号コイルを電気角で
１８００の間隔にて２個配置し、磁路となる磁石発電機
のセンタービスを非対象にしたもので、ボスの非対象に
よる磁気抵抗の差により、信号電圧にアンバランスを作
り、二つのコイルを差動的に接続することにより、信号
′電圧を得るようにしたものである、 実開昭４９−３４９０２号公報も同一原理によるもので
、構成の違いがあるだけである。

一方、特開昭６０−１３５６６６号公報においては、６
極以上に磁化された回転子の磁極（実施’、’７’ｌｌ
ではＩＩＩＪｉが示されている）に対し、信号コイルの
Ｓ極の円弧長さを回転子の磁極２極分く相当する長さに
することにより、回転子の磁極がＮ極、Ｓ極交互に磁化
されている部分での発生電圧を抑え、回転子の磁極の一
部をたとえばＮ極を３極以上連続させる部分を設けて、
信号コイルへの磁束供給のバランスを変え、この部分で
のみ信号コイルに電圧を発生させて、１回転における１
発火を得ている。

最も一般的な従来例は６極以上の発電機では、信号コイ
ルを発電機の外部に設けるものであり、スペース上不利
であるばかりでなく、内燃機関のクランクケースの設計
時信号コイルスペースの設定が機能上、外観上鏝も問題
となるものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの従来例において、信号コイルの差動方式につい
ては、両信号コイルの電圧の差を利用するため、低速域
での電圧が充分でなかったり、センタボスに面倒な加工
を要し、センタゲスは最も力の加わる部品であるため強
度を弱めたりすることがあり、また、後述するこの発明
の実施例の構造の発電機では構成が不可能である。

さらに、特開昭６０−１３５６６６号公報の構成では、
発電機１回転中１サイクル分他のコイルは発電せず、発
電機の出力を犠牲にして初めて目的が達せられるもので
あり、また、信号コイルの磁極円弧の増大はその両隣り
のコイルの磁束漏洩を増し、前記１サイクルの非発′亀
部分の存在とともに発電機の出力の低下が避けられない
。

なお、上記提案がなされているにもかかわらず、現在ま
で６極以上の発電機で点火信号を得るのは、発電機の外
部に信号コイルを設ける方式が使用されており、上記の
提案が実用的でなかったことを裏付けている。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、余分の加工を要したり余分の部品を設けたりする
ことなく、し７かも発電機の出力を大きく低下させるこ
となく、６極以上の発電機において充分な出力と適確な
点大信号を得られる磁石発電機を得ることを目的とする
。

〔間宙点を解決するための手段〕

この発明に係る磁石発電機は、回転子の磁極の一つを３
６０°、°／Ｐより長く隣りの磁極長さを３６０’／＋
より小さくし、両者の和を（２Ｘ３６００）°／Ｐとす
るとともに信号コイルを２個設けてその間隔を（ｎＸ３
６０’）°／Ｐ　（ｎは整＠）となるよう配設し、両信
号コイルの出力は和動もしくは差動接続し、回転子の磁
極の長短の組合わせを必要に応じ、１個以上（Ｐ／２−
１］個以下の間設けるようにしたものである。

〔作　用〕

この発明においては、回転子の磁極に長短を作ることに
より１個の信号コイルに発生する電圧の位相を変位させ
、他の信号コイルの電圧と同位相の部分と位相に差のあ
る部分を設けることにより、両信号コイルの和動におい
ては電圧の大小を作り、差動においては相殺部分を作り
、回転子の極数に関係なく磁石発電機１回転当り１また
は２個の信号パルスを得る。

〔実施例〕

以下、この発明の磁石発電機の実施例について図面に基
づき説明する。第１図はその一実施例を示す平面図で、
この第１図では、回転子は８極固定子は１８００間隔の
信号コイルと、単相の発電コイル５極、点火電源コイル
１極を持っ８極の実施例である。

この第１図において、１は磁性体よりなる椀状に形成さ
れた磁石発電機のフライホイル、２ハフライホイル１の
内径に環状に配設された磁石であり、図示のごとくＮ極
四つ、Ｓ接口つの合計８極に磁化されるとともに、磁石
２ａのみＮ極が長くＳ極・が短かく磁化されており、磁
石２ａのＮ極の長さとＳ極の長さの和は他の磁石の均等
に磁化されたＮ極の長さとＳ極の長さの和である３６０
°／４＝９０°と等しく形成されている。

また、３は環状の磁石２の内側に設けられた固定子で信
号コイル４，４ａを有する信号用磁極５゜５ａが１８０
°の間隔で設けられ、さらに固定子３には、点火電源コ
イル６を有する電源磁極７と、たとえばバッテリ充電な
どに供せられる発電コイル８，８・・を有する発電用磁
極９，９・・・が設けられている。

第２図は点大電源コイル６と信号コイル４，４ａの接続
例を示したもので、点火電源コイル６の出力はダイオー
ド１０を介してコンデンサ１１を充電し、信号コイル４
．４ａ（直列にされている）の合成出力はダイオード１
２、コンデンサ１３、抵抗１４よりなるＣＲバイアス回
路、点火時期制御回路１５を介してサイリスタ１６のグ
ーＮＣ加わり、サイリスタ１６をオンしてコンデンサ１
１の電荷全点火コイル１７の１次側に放出して、その２
次側に発生した電圧で機関の点火を行−なうようになっ
ている。

次に、動作について説明する。第１図の実施例において
、たとえば信号用磁極５に供給される磁束は第３図（ａ
）の曲線φに示すように１回転当りＰ／２＝４サイクル
の交番磁束となるが、磁石２ａの磁化の巾によりφ曲線
のａに示す部分が広く、ａｌに示す部分が狭くなり、画
部分＆とａｌの和は３６０°／４　＝　９００で、他の
磁束の正負の和と変らない。

この磁束変化により、信号コイル４には第３図（ｂ）の
Ｖｓ曲線に示す電圧が発生し、この電圧波形のうち、前
記磁束ａ　ｒ　ａ　１に相当する部分の電圧Ｖ、のみ他
より位相がずれている。

信号コイル４ａには、前記信号コイル４より幾何学的に
１８００遅れた電圧が発生することになり、これを第３
図（ｃ）の曲線Ｖｓ１８０°に示す。

両電圧曲線のＶａ、Ｖａｌ　　に示す電圧波形以外はす
べて３６０°／Ｐの間隔であり、■、およびｖ、ｌは磁
石２ａの磁化中の大きい分だけ位相のず九がある訳であ
る。

第２図に示すごとく信号コイル４，４ａを協動させる場
合、第１図の実施例の構成で両コイルを和動的に接続す
れば同一位相の部分の電圧は２倍となり、位相のずれの
ある部分は各波の瞬時値の和となるため、第３１１（ｄ
）の曲ｔｌＡ　（Ｖｓ　＋　Ｖｓ　１８０°）に示すご
とく、正波に電圧の大小が表われる。

第２図のごとく、信号コイル４，４ａの合成出力はコン
デンサ１２、抵抗１３より’ｘるＣＲバイアス回路を介
してサイリスタ１６のダートに加わるため、コンデンサ
１２の充電々圧ｖｃに相当する逆バイアスが加わり、第
３図（由の曲線（Ｖｓ　＋Ｖｓ　１８０’　）に示すよ
うにサイリスタ１６のダートに加わる′７！℃圧は波高
値の高い二つの波形のみとなり、サイリスタ１６は１回
転に２度オンすることになる。

また、信号コイル４，４ａを差動的に接続した場合、同
一位相の電圧は相殺され、位相ずれのある部分のみ電圧
が発生して、第３図（ｅ）の曲線（Ｖｓ−Ｖｓ１８０°
）に示すごとく、これも１回転に二つの信号電圧がサイ
リスタに加わるようになる。

和動の場合、電圧の大小の差を大きくし、差動の場合発
生電圧を大きくするＣとが信号の安定性につながること
は言うまでもないが、これを達成するには第１図の磁石
２ａのＮ極に示す磁化を３６０’°／Ｐ−１−（信号用
磁極５の円弧中×−！−）より大きくするのが絶対条件
であり、実験的には、磁化重大の円弧〉（３６０°／Ｐ
十信号用磁極円弧×３−）の条件にすれば安定した１ａ
号を得ることができ、差動方式にあっても１倍号コイル
の発生電圧とほとんど変わらぬ値となって、低迷域での
電圧下足をきたすことはない。

小形２輪車に用いりれる２サイクル機関においては、上
死点前の正規点火と正規点火後１８０°までの無駄点火
が許され、それ以外の位置での点火は機関の出力を著し
く低下尽せるか、機能金欠なうかのいずれかである。

一方、点火系を内蔵する磁石発電機内 が増大し、高出力化が安水されているが、大形化せずに
高出力化する条件としては、信号コイルを磁石発電機内
に内蔵したままで、磁石発電機の磁極数を増大し、たと
えば６極〜１２極にすることであるが、信号コイル内蔵
で極数を増せば、通常では２７２回の等間隔での点火信
号が発生し、機関を誤点火するので成立しないものであ
ったが、この発明は上記の構成で信号回数を減じ、これ
を可能にしたものである。

第４図は信号コイル４ａを全波整流器１８で整流した上
で信号コイル４と協動させたもので、たとえば６極の磁
石発電機では１回転１信号を得ることが可能であり、４
サイクル機関にも使用することのできる実施例である。

第１図では、信号コイル４，４ａの間隔を１８００とし
、磁化中の異なる磁極を１組設けた８極の例を示したも
のであるが、信号コイルは３６０°／Ｐの間隔で設けれ
ばよく、場所は問わない。

また、磁極巾の奥なる磁石は磁石発電機の極数と、必要
な電圧波形により第１図のごとき１組の使用でなく、数
を増すことは当然考えられることであり、理論的には（
Ｐ／２−１］個以下設けることができる。

発電コイルの出力増のためにはこの組合を数が少ない方
がよく、発電機に対する要求機能により選定すればよい
。

なお、発電コイル８は磁石の磁化極数に対し、単相また
は３相の配列をとっても上記効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、信号コイルを２個をｎ
Ｘ３６０°／Ｐ間隔で設け、Ｎ極、Ｓ極の極性の一方を
３６０°／Ｐより大で、相隣接する他方を３６０°／Ｐ
より小の円弧長で磁化し、大小の和を２Ｘ３６０°／Ｐ
の円弧長にするよう圧したので、信号コイルを内蔵した
ままで磁石発電機の極数の増大が可能であり、磁極巾に
差を設けるものの、あくまでＮ、Ｓ交互の磁化が行なえ
る。したがって、磁石発電機の出力増を大形化すること
なく行なえ、しかも磁石発電機の極数に無関係に１回転
１発火か２発火が確保でき、しかも構成が極めて簡単で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁石発電機の一実施例を示す平面図
、第２図は同上磁石発電機を用いた点火回路の接続図、
第３図は同上磁石発電機の動作説明図、第４図はこの発
明の磁石発電機を用いた点火コイルの他の実施例の要部
の接続図である。 １・・・フライホイル、２＋２ａ・・・磁石、３・・・
固定子、４，４ａ・・・信号コイル、５，５ａ・・・信
号用磁極、６・・・点火電源コイル、７・・・電源磁極
、８・・・発電コイル、９・・・発電用磁極。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 椀状磁性体よりなるフライホイルと、このフライホイル
   内周にほぼリング状に配設され６極以上に磁化された磁
   石と、この磁石の内側に設けられ複数個の発電コイル用
   突極と２個の信号コイル用突極を少なくとも有する固定
   子とを有し、６極以上に磁化された磁極のうち一つの極
   の磁化円弧長さを３６０°／Ｐ以上とし、相隣接する磁
   極の内一方の磁極の磁化円弧長さを３６０°／Ｐ以下と
   し、長短二つの磁化円弧長さの和を（２×３６０°）／
   Ｐとしたものを１組とし、前記二つの信号コイル用突極
   は磁石の磁化極数Ｐに対しｎ×３６０°／Ｐ（ただしｎ
   は整数）の角度間隔を設けて配設し、二つの信号コイル
   は和動または差動に接続され、協動して点火信号を供給
   させるとともに前記磁石の長短の磁極の組合わせを必要
   に応じて１組以上［（Ｐ／２）−１］組以下の範囲で設
   けたことを特徴とする磁石発電機。