JPS6233510Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、イグニツシヨン用マグネトを有する
２サイクル内燃機関と、該内燃機関により回転子
に回転を与えられるとともに磁界を作るための直
流電流を要する発電機とを備えた発動・発電機に
関する。

すなわち、発電機自身に発生した起電力を界磁
電流として励磁する自励発電機の起電力発生前の
初期界磁電源、若しくは他の直流電源から励磁電
流を受けて界磁々束を作る他励発電機の直流電源
を、内燃機関を発動・発電機専用に改変する事無
く汎用の一般的な内燃機関のイグニツシヨン用マ
グネトの起電力が供応される様にした発動・発電
機を提供する。

そこで、直流発電機を用いた発動・発電機を一
実施例として説明する。第１図は２サイクル内燃
機関のイグニツシヨン用マグネトの概略図で、図
中符号１は、クランク軸等の回転軸を示し、その
外周面一部にはカム１ａが設けられている。そし
て、キー２でロータ３が楔着されている。此のロ
ータ３は、ヨーク３ａに磁鋼３ｂが適宜間隔を置
いて埋設され、一般的にはフライホイール及び空
冷機関ではフアンを兼ねて構成されている。更
に、上記カム１ａにポイント４の断続子４ａが接
触し、カム１ａのプロヒールに応動して揺動し、
接触子４ｂがON，OFFする。尚、符号５は、コ
ンデンサである。

図示例の様なアウタコイル形マグネトでは、ロ
ータ３の外周面に接近して、イグニツシヨンコイ
ル６が配設されている。該イグニツシヨンコイル
６は、積層板のコア６ａに一次及び二次コイル６
ｂ，６ｃが巻かれておつて、両コイル６ｂ，６ｃ
は、カバー６ｄで覆われている。此のイグニツシ
ヨンコイル６から、一次コイル６ｂに連らなる一
次線７が、又二次コイル６ｃに連らなる二次線８
が、夫々カバー６ｄから導出され、上記一次線７
は、三又コネクタ９を介して、一本が該ポイント
４の可動接触子４ｂとコンデンサ５へ、他の一本
がストツプボタン１０へ、残り一本には発電機の
コード１２が接続されている。また、二次線８は
プラグ１１に結線されている。

本考案の一実施例としての直流発電機、特に自
励発電機の概略を第２図に例示するが、此の自励
型直流発電機にも、界磁巻線と電機子との接続の
仕方に依つて直巻・巻線・複巻発電機等種々有る
中で、分巻発電機に就いて詳説する。

第２図中符号１３は発電機の磁気枠を示し、界
磁鉄芯と界磁巻線とで界磁１４を形成し、該枠１
３内に内装されている。更に界磁１４の径内に
は、回転子１５の電機子１５ａが回転自在に軸支
されている。此の電機子１５ａは、電機子鉄芯と
電機子巻線で構成し、回転子１５は、該電機子１
５ａと整流子１５ｂとから成り、内燃機関で回転
が与えられる。

上記整流子１５ｂには少なくとも一対のブラシ
１６が接触し、ブラシ１６から出力線１７が延出
されていると共に、出力線１７は分岐して、界磁
１４に自励々磁作用を提起するところの直流電流
を供給する為に界磁１４の界磁巻線に結線され、
同時に界磁巻線には前記イグニツシヨン用マグネ
ツトからのコード１２がダイオード１８を介在し
て接続されている一方、内燃機関又は発電機を介
して内燃機関にアース１９されている。

第３図には、以上詳説した２サイクル内燃機関
のイグニツシヨン用マグネトと、分巻自励型直流
発電機とに依る発動・発電機の回路図を示してい
る。

しかして、内燃機関の運転中に於いてロータ３
の回転に伴つてロータ３とイグニツシヨンコイル
６との相互関係が変化し、ロータ３の一回転中、
コア６ａに対する磁鋼３ｂの通過々程でコア６ａ
を通る磁力線（磁束）の向きの異成つた状態が生
じ、ポイント４がONしている事で回路が形成さ
れて一次コイル６ｂに超電力が誘起され、一次側
に低電圧電流の一次電流が流れる。此の一次コイ
ル６ｂに誘起される起電力は、第４図ａに示す様
な負の電流領域イと、正の電流領域ロとを有する
一次電流波形を描き、負方向流れと、正方向流れ
との電流方向が生じる。そしてポイント４が
OFFしている時には、例えば回路が形成された
場合に、一次コイル６ｂに正の電流領域ハと、正
の電流領域ニとを有する起電力が誘起される可能
性が潜在している。

そこで、一次電流の正電流領域ロ最大電流値と
成る時期と、２サイクル内燃機関の場合では圧縮
行程でのピストンの上死点近傍に達する時期との
タイミングを合せて置いて、此の時期にポイント
４の接触子４ｂを急激にOFFして一次側回路を
遮断してやると、二次コイル６ｃには第４図Ｃに
て示す様な非常に高い電圧が瞬間的に自己誘導さ
れ、高電圧がプラグ１１で放電し、火花を飛ば
す。尚コンデンサ５は、ポイント４の接触子４ｂ
がOFFした瞬間に、接触子４ｂに高電圧が生
じ、接触子４ｂが損傷するのを防止している。

その際に、ポイント４の接触子４ｂがON中先
ず正電流領域ロでは、ポイント４を経ての正方向
流れの電流回路を形成するが、コード１２中にダ
イオード１８が介在している為に発電機に於ける
界磁１４の磁界巻線を経ての回路が形成されず、
此の領域ロでは、発電機とは無関係な内燃機関の
イグニツシヨン用マグネトが存在する。そして、
ポイント４の接触子４ｂがOFF中、負電流領域
ニでは、ポイント４がOFFしているので、機関
側のみでは回路が形成されず、発電機界磁１４の
磁界巻線を経ての負方向流れの電流回路を形成
し、一次コイル６ｂの直流一次起電力は、界磁１
４の励磁電流として供せられ、回転子１５の回転
に伴つて、電機子１５ａに起電力が起生し、起電
力は整流子１５ｂとブラシ１６とを経て出力線１
７に直流電力として取り出される。その後、此の
起電力の一部は界磁１４の励磁電源に提され発電
機は自励発電を行う。即ち、機関のイグニツシヨ
ン用マグネトの一次コイル６ｂに起生した一次電
流が自励発電機に於ける界磁１４の初期励磁電流
に供応されている。

更に第５図は、イグニツシヨン用マグネトと発
電機との回路中にコンデンサ２０が並列に接続附
加された回路図を示し、回路中にコンデンサ２０
を介在させる事で、第４図ａに示す一次コイル６
ｂに生起する一次起電流に於ける負電流領域ニの
電流を一担コンデンサ２０に蓄え、コンデンサ２
０から蓄えられた電力を時間的に長く掛けて放出
する。その結果、界磁１４に供せられる励磁電流
としては、提供電流の途切る期間が減少し、安定
した初期励磁電流を界磁１４に供給する事が出来
る。

此処で、第３及び５図に示す実施例に於いてポ
イント４の接触子４ｂがONしている際に、第４
図ａに示す一次コイル６ｂに誘起される一次電流
中の負電流領域イでは、負方向流れの電流回路が
形成され、ポイント４と界磁１４の界磁巻線との
抵抗比較に関して、界磁巻線側大で有る為に一次
起電流はポイント４を経て流れ、大旨浪費されて
しまい、界磁１４の界磁巻線用直流励磁電源とし
て利用されていない。其処で第６図に示す様にイ
グニツシヨン用マグネトの回路中に、ポイント４
とコンデンサ５との並列接続からアース１９迄の
途中に、ダイオード２１をポイント４と直列に介
在してポイント４のON中のポイント４及び界磁
１４の界磁巻線を介しての負方向流れの電流回路
の内、ダイオード２１でポイント４側の回路を遮
断し、界磁１４の界磁巻線側のみの回路を形成し
て、一次コイル６ｂに誘起される一次電流の負電
流領域イの電流を励磁電源として利用している。
此のダイオード２１は第３図の実施例回路に介在
しても良く、コンデンサ２０との組合せに於いて
はコンデンサ２０が負電流領域イ及びロの電流を
一担蓄え、序々に放電する為、界磁１４の界磁巻
線に初期励磁電源を更に安定にし得る。尚、実施
例として分巻自励型発電機の初期励磁電源として
２サイクル内燃機関のイグニツシヨン用マグネト
の一次直流起電流を応用する手段を詳説して来た
が、複巻自励型直流発電機や一般的には使用され
ない特殊用途向けの直巻自励型直流発電機の初期
励磁用電源として、ないし他励型直流発電機の励
磁用直流電源として実施しても良く、又、直流発
電機以外にも界磁１４の励磁電源が直流で有る交
流発電機ないし、交・直流切換発電機を用いた発
動・発電機でもよい。

第７及び８図は、内燃機関におけるイグニツシ
ヨン用マグネトのポイント４・コンデンサ５等を
省略して示す従来例で有る。従来の発動・発電機
では、内燃機関に於けるイグニツシヨン用マグネ
トのイグニツシヨンコイル６の外に発電機に於け
る界磁１４の励磁電源用として励磁用マグネトの
励磁コイル２２を、上記イグニツシヨン用マグネ
トのロータ３を共用して用意していた。例えば、
第７図に示す構成では、コア６ａに一次及び二次
コイル６ｂ，６ｃが巻かれたイグニツシヨンコイ
ル６上に更に励磁コイル２２の誘起巻線２２ａが
巻かれている。該励磁コイル２２の誘起巻線２２
ａは、ポイント４がONしていて、一次コイル６
ｂに起電力が誘起され、一次側に一次電流が流れ
る過程でポイント４がOFFし、二次コイル６ｃ
に高電圧が誘導される際に誘起巻線２２ａに高電
圧が誘導されない様に、二次コイル６ｃの巻数に
比して相当に少ない巻数で巻かれている。そし
て、カバー６ｄからコード１２を引き出し、発電
機に於ける界磁１４の界磁巻線に連なつており、
一次コイル６ｂに一次起電力が誘起されると同時
に励磁巻線２２ａに励磁電源としての起電力が誘
起される構成に成つている。又、第８図に示す構
成では、イグニツシヨン用マグネトに使用されて
いるロータ３の外周面に接近して、イグニツシヨ
ンコイル６とは別に励磁コイル２２が配設されて
いる。此の励磁コイル２２は積層板のコア２２ｂ
に誘起巻線２２ａが巻かれておつて、誘起巻線２
２ａはカバ２２ｃで覆われ、誘起巻線２２ｂに連
結されたコード１２がカバー２２ｃから導出され
たコード１２は、発電機に於ける界磁１４の界磁
巻線に連ら成つている。そして、ロータ３の回転
に伴つて一次コイル６ｂと同様に誘起巻線２２ａ
に起電力が誘起され此の起電力が界磁１４の界磁
電流として提供される構成に成つている。

上記第７及び８図に示す従来例構成では、先ず
第７図に於いて本考案実施例を示す第１図の構成
に比してイグニツシヨンコイル６上に更に励磁コ
イル２２を巻き付ける為にその径は相当に大径と
成りイグニツシヨン・励磁コイル６・２２の収容
スペースの問題が有る。しかもイグニツシヨンコ
イル６の一次コイル６ｂに起電力を誘起させる磁
力線磁束が励磁コイル２２の誘起巻線２２ａに起
電力を誘起させる磁力線磁束として削かれ、これ
がためイグニツシヨン用一次電流が弱いものと成
るが、この欠点をなくするために、イグニツシヨ
ン用として一次電流を確保する必要があり、一次
コイル６ｂの巻数の増大及び一次コイル６ｂと二
次コイル６ｃとの巻数比を保つ為に二次コイル６
ｃの巻数を増大し、尚更に径の大きなイグニツシ
ヨン・励磁コイル６，２２を用意しなければなら
ない欠点を有している。また、第８図に於いて
は、励磁コイル２２を収容するスペースを取る必
要がある。しかし、一般的な汎用の内燃機関では
励磁コイル２２を収容するスペースを用意してい
ないのが普通で、発動・発電機用に機関を大幅に
変更し専用機関とする必要が有つて、コスト的に
好ましくない。しかも変更に就いて機能上、励磁
コイル２２は、ロータ３近傍に配置されなければ
ならなず取付箇所には制限が有り、当該箇所では
例えば空冷機関の場合に励磁コイル２２が冷却風
通路をさえ切り冷却機能を阻外する不具合が有つ
た。

このように本考案は、マグネツトを構成するイ
グニツシヨンコイルを磁鋼埋設のローターに接近
して配設し、該イグニツシヨンコイルの一次コイ
ルに連なる一次線と、発電機の界磁巻線に連なる
コードとを接続するとともにアースとで回路を形
成し、前記一次コイルに誘起される正方向流れの
電流を遮断するとともに負方向流れの電流を許容
しうる状態にしてダイオードを前記回路中に接続
したから、従来利用されなかつたイグニツシヨン
用マグネトで起電される一次電流中の負電流領域
の電流を、発電機に於ける界磁の界磁巻線に提供
され励磁電流として利用する為に、別段の励磁コ
イルを用意する必要が無く一般的な汎用の内燃機
関を変更する事無くそのまま使用出来、その結
果、コスト的にも効果大で有る。そして励磁コイ
ルで其の外の機能を阻外する事も無い。

また、ダイオードは発電機側にも取り付けられ
るし、内燃機関側に取り付けても、ダイオード自
体は小さなものであるし、機能上取付箇所に就い
ても制限されるものでないので取付箇所が自由に
選択出来、一般的な汎用の内燃機関を変更する必
要もない等の効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は２サイクル内燃機関のイグニツシヨン
用マグネトの概略図、第２図は分巻自励型直流発
電機の概略図、第３図は２サイクル内燃機関のイ
グニツシヨン用マグネトと分巻自励型発電機とに
依る発動・発電機の回路図、第４図は一次電流及
び二次電圧の波形図、第５図は別実施例の発動・
発電機の回路図、第６図は他実施例の発動・発電
機の回路図、第７及び８図は従来例図を示してい
る。 １……回転軸、１ａ……カム、２……キー、３
……ロータ、３ａ……ヨーク、３ｂ……磁鋼、４
……ポイント、４ａ……断続子、４ｂ……接触
子、５，２０……コンデンサ、６……イグニツシ
ヨンコイル、６ａ……コア、６ｂ……一次コイ
ル、６ｃ……二次コイル、６ｄ……カバー、７…
…一次線、８……二次線、９……三乂コネクタ、
１０……ストツプボタン、１１……プラグ、１２
……コード、１３……磁気枠、１４……界磁、１
５……回転子、１５ａ……電機子、１５ｂ……整
流子、１６……ブラシ、１７……出力線、１８・
２１……ダイオード、１９……アース、２２……
励磁コイル、２２ａ……誘起巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. イグニツシヨン用マグネトを有する２サイクル
   内燃機関と、該内燃機関により回転子に回転が与
   えられるとともに界磁に磁界を作るための直流電
   流を要する発電機とを備えたものにおいて、前記
   マグネトを構成するイグニツシヨンコイルを磁鋼
   埋設のローターに接近して配設し、該イグニツシ
   ヨンコイルの一次コイルに連なる一次線と発電機
   の界磁巻線に連なるコードとを接続するとともに
   アースとで回路を形成し、一次コイルに誘起され
   る正方向流れの電流を遮断するとともに負方向流
   れの電流を許容しうる状態にしてダイオードを前
   記回路中に接続したことを特徴とする発動・発電
   機。