JPS622946Y2 - - Google Patents

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JPS622946Y2
JPS622946Y2 JP16264380U JP16264380U JPS622946Y2 JP S622946 Y2 JPS622946 Y2 JP S622946Y2 JP 16264380 U JP16264380 U JP 16264380U JP 16264380 U JP16264380 U JP 16264380U JP S622946 Y2 JPS622946 Y2 JP S622946Y2
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【考案の詳細な説明】 本考案は、磁石発電機を駆動源として用いる内
燃機関用点火装置に関するものである。
一般に内燃機関用点火装置を駆動するために用
いられる磁石発電機は、点火装置を駆動する発電
コイルの外に、ヘツドランプやバツテリ充電回路
等の負荷を駆動する発電コイルを備えていて、出
力の増大を図ることが必要とされるため、通常は
磁石回転子が4極以上の多極に構成されている。
第1図は従来用いられている磁石発電機の一例を
概略的に示したもので、同図において1はカツプ
状に形成された鉄製のフライホイールである。フ
ライホイール1の内周には単一のリング状磁石、
または複数の弧状の磁石を組合せてなるリング状
磁石2が取付けられ、このリング状磁石は周方向
にN極とS極とが交互に並ぶようにして12極に着
磁されている。磁石2の各着磁領域の内周には磁
極片3が固着され、フライホイール1、磁石2及
び磁極片3によりフライホイール磁石回転子4が
構成されている。フライホイール1の底壁部の中
央にはボス部1aが設けられ、このボス部を図示
しない内燃機関の出力軸に嵌着することにより磁
石回転子4が機関に取付けられる。磁石回転子4
の内側には12個の突極部5a〜5を放射状に有
する固定子鉄心6が配置され、この固定子鉄心の
隣接する2つの突極部5a,5bに内燃機関用点
火装置に電力を供給する発電コイル7が巻回され
ている。点火装置駆動用発電コイル7が巻回され
た突極部5a,5b以外の突極部5c〜5には
ヘツドランプやバツテリ充電回路等に電力を供給
する発電コイル8,8,……が巻回され、これら
の発電コイルは適宜の相数に結線されている。こ
のような磁石発電機においては、磁石2の各着磁
領域の着磁量が等しいため、磁石回転子4が回転
すると発電コイル7には各サイクルの波高値の等
しい交流電圧Vが誘起する。
上記磁石発電機の発電コイルは7、第2図に示
すような制御用半導体素子を用いた電流遮断形の
点火装置10に接続される。同図において11は
1次コイル11a及び2次コイル11bを有する
点火コイルで、2次コイル11bの両端には点火
プラグ12が接続されている。1次コイル11a
にはサイリスタ13が直列に接続され、1次コイ
ル11aとサイリスタ13との直列回路の両端に
発電コイル7が並列接続されている。発電コイル
7の一端にはダイオード14を介して制御半導体
素子としてのトランジスタ15のコレクタが接続
され、トランジスタ15のエミツタは発電コイル
7の他端に接続されている。トランジスタ15の
ベースは抵抗16を通してそのエミツタに接続さ
れるとともにダイオード17を通して1次コイル
11aとサイリスタ13との接続点に接続されて
いる。サイリスタ13のゲートカソード間には、
信号コイル18と可変抵抗器19とカソードをサ
イリスタ13のゲート側にしたダイオード20と
が並列に接続されている。
上記点火装置11において発電コイル7に図示
の矢印方向の電圧Vが誘起すると、発電コイル7
→1次コイル11a→ダイオード17→トランジ
スタ15のベース・エミツタ→発電コイル7の経
路でトランジスタ15にベース電流が流れ、トラ
ンジスタ15が導通状態になる。次いで機関の点
火位置で信号コイル18に図示の矢印方向の信号
電圧Esが誘起すると、サイリスタ13が導通状
態になり、同時にトランジスタ15のベース・エ
ミツタ間を実質的に短絡する。これによりトラン
ジスタ15が遮断状態になり、発電コイル7に流
れていた電流が遮断される。したがつて発電コイ
ル7に高い電圧が誘起し、この電圧が点火コイル
11により更に昇圧されて点火プラグ12に高電
圧が印加される。これにより点火プラグ12に火
花が生じ、機関が点火される。
上記の点火装置において第1図に示す発電機を
用いた場合にトランジスタ15に流れるコレクタ
電流Icの波形は第3図に示した通りで、コレクタ
電流Icの各サイクルの波高値は等しくなる。点火
性能、特に機関の低速時の点火性能を向上させる
ためには電流の遮断値を大きくすることが必要で
あるが、上記のようにコレクタ電流Icの波高値が
均一な場合には点火性能を高くするためにその波
高値を高くするとコレクタ電流の平均値がトラン
ジスタに許容されている規定値を超えてしまい、
トランジスタを破壊することになる。したがつて
従来は電流の遮断値を余り高くすることができ
ず、低速時の火花性能が低下する欠点があつた。
本考案の目的は、磁石回転子の磁極の着磁量を
不均一にすることにより点火動作に寄与する発電
コイルの出力の半波の波高値を十分高くしてしか
も制御半導体素子を通して流れる電流の平均値を
所定値以下に抑えることができるようにした内燃
機関用点火装置を提供することにある。
本考案は、上記問題点を解消するため、4極以
上の磁極を有する磁石回転子と、この磁石回転子
の1回転当り複数サイクルの電圧を出力する点火
装置駆動用の発電コイルとを備えた磁石発電機
と、発電コイルに一方の極性の半波の電圧が誘起
されると導通して該発電コイルの出力を短絡し、
点火位置で遮断される発電コイルに点火コイルで
昇圧される高電圧を発生する制御用半導体素子と
を具備した内燃機関用点火装置において、発電コ
イルが発生する複数サイクルの出力電圧に波高値
の異なるピークが現われ、前記制御用半導体素子
を遮断動作させるときに発生する一つのサイクル
の半波の波高値が最大となり且つ発電コイルが発
生する複数サイクルの出力の電流の平均値が前記
制御用半導体素子を通して流し得る電流の許容値
以下になるように磁石発電機の4極以上の磁極の
着磁量を不均一にした。
以下図面を参照して本考案の実施例を詳細に説
明する。
第4図は磁石回転子を12極に構成する場合の一
実施例をを示したもので、同図において21はカ
ツプ状に形成された鉄製のフライホイールであ
る。フライホイール21の内周面には5個の弧状
の永久磁石22が接着等の適宜の手段により周方
向に等間隔をあけて固定されている。これらの永
久磁石群は、12個の磁極部23a〜23が周方
向に等間隔で並ぶように径方向に着磁されてい
る。この磁石群の着磁は、フライホイール21の
内周に未着磁の永久磁石22,22,……を固定
した後磁石22,22,……の内周に通常の12極
用の着磁器の磁極を当てがつて着磁器に通電する
ことによつて行なう。尚第4図において斜線を施
した部分は磁石の着磁された領域を示している。
5個の磁石を12極に着磁してあるため、12個の着
磁領域は均一にはならない。本実施例では、磁極
23a,23b,23d,23f,23i及び2
3kの着磁領域の体積が全て等しいが他の磁極2
3c,23e,23g,23h,23j及び23
lの着磁領域の体積は上記着磁領域の体積よりも
小さくなつており、磁極23e及び23jはそれ
ぞれ2個の磁石にまたがつて形成されている。
上記のように構成された磁石回転子は、フライ
ホイール21の底壁の中央に設けられたボス部2
1aを図示しない機関の出力軸に嵌着することに
より機関に取付けられる。
上記磁石回転子の内側には、12個の突極部24
a〜24を有する環状星形鉄心25と、突極部
24a〜24にそれぞれ巻回されたコイル26
a〜26(26d〜26kは図示せず。)とか
らなる固定子が配置され、この固定子は機関のケ
ースやカバー等に設けられた取付部にビス等によ
り固定される。コイル26a及び26bは互いに
直列に接続され、これらのコイルにより第2図に
示したような内燃機関用点火装置を駆動する発電
コイル7が構成されている。また他のコイル26
c〜26は適宜の相数に結線され、ヘツドラン
プ等の点火装置以外の負荷に電力を供給するため
に用いられる。
上記実施例においては、磁石回転子の磁極の着
磁量が不均一であるため、機関が1回転する間に
点火装置駆動用の発電コイル7が誘起する複数サ
イクルの交流電圧は波高値が異なるピークを含む
波形となり、第2図のトランジスタ15に流れる
コレクタ電流Icの波形は第5図に示すようにな
る。尚第5図において破線で示した部分はダイオ
ード14とトランジスタ15のコレクタエミツタ
間回路との一方向性により実際には流れない半サ
イクルを示している。
本考案においては、第5図に示す各半サイクル
の電流のうち、波高値が最大になる半サイクルの
電流i1を利用して点火動作を行なわせるように
する。第2図に示した点火装置が用いられる場合
には、波高値が最大になる電流i1のピーク値付
近の角度(点火位置)θiにおいてサイリスタ1
3のゲートに点弧信号を供給するように信号コイ
ル18を設けておく。この信号コイル18は機関
の1回転当り1サイクルの信号を誘起するもので
あればよく、上記磁石発電機と全く別個に設けた
信号発電機内に配置してもよいが、スペースを節
約するためには、上記磁石発電機のフライホイー
ル21の外周に永久磁石を固着するか或いは磁石
回転子の磁極の一部をフライホイール21の外周
部に導出して信号用の回転子磁極を構成し、信号
コイル18を巻いた鉄心の磁極部をこの信号用回
転子磁極に対向させるようにするのがよい。尚こ
のような信号発電機の構成のしかたは既に公知で
あるので詳細な説明は省略する。
上記の磁石発電機においては、波高値が異なる
ピークを含む波形の出力が得られるため、特定の
ピークの波高値を大きくしても電流の平均値は低
く抑えることができる。したがつて第5図におい
て最大ピークの電流i1の波高値を十分大きくし
ても電流Icの平均値は低く抑えることができ、コ
レクタ電流をトランジスタに許容されている規定
値以下にしてしかも電流の遮断値を高めることが
できる。第6図は機関の回転速度N(rpm)に対
する電流遮断値I0との関係を示したもので、曲
線aは従来の発電機を用いた場合を示しており、
曲線bは上記実施例の磁石発電機を用いた場合を
示している。
上記実施例においては等間隔で配置した5個の
磁石を12極に着磁することにより、回転子の磁極
の着磁量を不均一にしたが、本考案においては回
転子の磁極の着磁量が不均一になればよく、磁石
の個数及び回転子の極数は任意である。またフラ
イホイールの内周に磁石をリング状に配置して一
部の磁極の着磁量を少なくするように着磁するよ
うにしてもてよい。
上記実施例では第5図に示したように、最大ピ
ークが1つだけ現われる波形の出力を発生するよ
うにしたが、最大ピークを2以上生じさせるよう
にしてもよい。
なお本考案において用いることのできる点火装
置の回路は第2図に示した回路に限定されるもの
ではなく、制御用半導体素子を用いた電流遮断形
のあらゆる形式の点火装置に本考案を適用できる
のは勿論である。
以上の通り、本考案によれば、機関の低速時に
おける点火性能を向上させるために、点火動作を
行わせる半サイクルの出力の波高値を十分大きく
しても、磁石回転子が1回転する間に発電コイル
から出力される複数サイクルの出力電流の平均値
制御用半導体素子に流し得る電流の許容値より低
く抑えているので、制御用半導体素子が破壊され
るおそれがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来用いられていた磁石発電機を一部
省略して示す構成図、第2図は磁石発電機の出力
を用いる点火装置の一例を示すす回路図、第3図
は第1図の発電機を第2図の点火装置に用いた場
合の出力電流波形を示す線図、第4図は本考案で
用いる磁石発電機の一実施例を示す構成図、第5
図は第4図の発電機を第2図の点火装置に用いた
場合の出力電流波形を示す線図、第6図は従来の
発電機を用いた場合と第4図の発電機を用いた場
合の内燃機関用点火装置の電流遮断値を機関の回
転速度に対して示した線図である。 21……フライホイール、22……永久磁石、
23a〜23……磁極部(着磁領域)、26a
〜26……コイル、7……点火装置駆動用発電
コイル。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 4極以上の磁極を有する磁石回転子と、前記磁
    石回転子の1回転当り複数サイクルの電圧を出力
    する点火装置駆動用の発電コイルとを有してなる
    磁石発電機と、前記発電コイルに一方の極性の半
    波の電圧が誘起されると導通して前記発電コイル
    の出力を短絡し、点火位置で遮断されると前記発
    電コイルに点火コイルで昇圧される高電圧を発生
    する制御用半導体素子とを具備してなる内燃機関
    用点火装置において、前記発電コイルが発生する
    前記複数サイクルの出力電圧に波高値の異なるピ
    ークが現われ、前記制御用半導体素子を遮断動作
    させるときに発生する一つのサイクルの半波の波
    高値が最大となり且つ前記発電コイルが発生する
    前記複数サイクルの出力の電流の平均値が前記制
    御用半導体素子に流し得る電流の許容値以下にな
    るように前記磁石発電機の前記4極以上の磁極の
    着磁量を不均一にしたことを特徴とする内燃機関
    用点火装置。
JP16264380U 1980-11-13 1980-11-13 Expired JPS622946Y2 (ja)

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