JPH0712692Y2

JPH0712692Y2 - 内燃機関の無接点点火装置

Info

Publication number: JPH0712692Y2
Application number: JP1987093111U
Authority: JP
Inventors: 仁成田
Original assignee: Oppama Industry Co Ltd
Current assignee: Oppama Industry Co Ltd
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2002-06-17
Also published as: JPS63200675U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はいわゆるコンデンサ充放電式の内燃機関の無接
点点火装置に関し、特に内燃機関の逆転を防止すること
ができる内燃機関の無接点点火装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

内燃機関が正転していた際に急激に重負荷が加わつた場
合など、物理的に逆転させようとする力が加わつた場合
には、内燃機関が逆転に至ることがあるものである。

しかしながら、従来より提供されている内燃機関の無接
点点火装置は内燃機関が逆転しても正転時と略同じ点火
時期で点火動作を行うものであつたので、上述の如く内
燃機関が逆転に至ると、その逆転が継続されてしまうも
のであつた。このため、上記従来の内燃機関の無接点点
火装置を装備した小型作業機等、例えばチエンソーなど
においては人身事故等を引き起こすおそれがあつた。

そこで、従来、内燃機関が逆転しようとしても逆転時に
は点火動作を行わないようにして内燃機関の逆転を防止
することができる内燃機関の無接点点火装置として、実
開昭49-113033号公報記載の点火装置及び実開昭51-5643
6号公報記載の点火装置が提供されるに至った。

これらの装置は、いずれも、磁石発電機の整流出力をコ
ンデンサに充電し、内燃機関の正転時には、前記磁石発
電機とは別個に設けた点火信号発電機から得られる点火
信号に応答して前記コンデンサの充電電荷を放電させる
ことにより点火動作を行い、内燃機関の逆転時には、前
記点火信号をスイッチング素子により側路して無効化す
ることにより点火動作を阻止し、内燃機関の逆転を防止
するものであった。そして、これらの装置は、このよう
な動作を実現する上で、前記磁石発電機と前記点火信号
発電機とを別個に設け、内燃機関の正転時及び逆転時の
両方において前記点火信号発電機から点火信号を実質的
に同じ角度位置で発生させ、磁石発電機に正転時には一
方極性の、逆転時には他方極性の誘起電圧が得られてい
る期間のうちのごく一部の期間においてのみ前記点火信
号発電機から誘起電圧を発生させること、を前提条件と
している。

しかしながら、このような従来の点火装置では、前述し
たように前記磁石発電機と前記点火信号発電機とが別個
に設けられているので、部品点数が増大して高価となる
とともに、二つの発電機を別々に取り付けなければなら
ないことからその取り付けに手数を要する欠点があっ
た。

一方、内燃機関の逆転防止を何ら考慮しない従来の点火
装置においては、このような欠点を除去するべく、点火
エネルギを得るためのエキサイタコイル及び点火信号を
得るためのトリガコイルの両方を巻装したコア、を備え
た単一の磁石発電機が、一般的に用いられている（例え
ば、特開昭61-1869号公報、特開昭60-184969号公報）。
そして、このような点火装置に、前述の実開昭49-11303
3号公報や実開昭51-56436号公報に記載された技術を適
用しようとしても、前述の実開昭49-113033号公報や実
開昭51-56436号公報に記載された技術では、前述したよ
うな前提条件を不可欠としているので、そのような技術
の適用は不可能であった。

以上のように、従来は、内燃機関の逆転を防止する要
請、及び、単一の磁石発電機を用いてコスト低減及び取
り付けの容易化を図る要請、の両方を同時に満たすこと
ができなかった。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上記従来技術に鑑みてなされたもので、内燃機
関が逆転しようとしても逆転時には点火動作を行わない
ようにして内燃機関の逆転を確実に防止することがで
き、しかも、単一の磁石発電機を用いるだけですみ、部
品点数が少なく安価となるとともに取り付けが容易であ
る、内燃機関の無接点点火装置を提供しようとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するため、磁極を有するロー
タと、該ロータに対向配置され、エキサイタコイル及び
トリガコイルの両方を巻装配置したコアと、エキサイタ
コイルの正の誘起電圧を充電する点火用充放電コンデン
サと、上記トリガコイルの正の誘起電圧が所定のトリガ
レベルに達したときにトリガされ導通して上記点火用充
放電コンデンサの電荷をイグニシヨンコイルに供給する
第１のスイツチング素子とを有する内燃機関の無接点点
火装置において、上記エキサイタコイルの負の誘起電圧
が所定のトリガレベルに達したときにトリガされ導通し
て上記トリガコイルの正の誘起電圧を短絡する第２のス
イツチング素子を設け、内燃機関の正転時には第１のス
イツチング素子が第２のスイツチング素子に先んじてト
リガされるとともに、内燃機関の逆転時には第２のスイ
ツチング素子が第１のスイツチング素子に先んじてトリ
ガされるように、第１のスイッチング素子がトリガされ
る上記所定のトリガレベル及び第２のスイッチング素子
がトリガされる上記所定のトリガレベルを設定した構成
としたものである。

〔作用〕

本考案によれば、内燃機関の正転時及び逆転時ともに、
エキサイタコイルの正の誘起電圧が点火用充放電コンデ
ンサに充電される。

そして、内燃機関の正転時には、第１のスイツチング素
子が第２のスイツチング素子に先んじてトリガされるよ
うにこれらのトリガレベルが設定されているため、トリ
ガコイルの正の誘起電圧が所定のトリガレベルに達した
時点で第１のスイツチング素子がトリガされて導通し、
この時点で上記点火用充放電コンデンサの充電電荷がイ
グニシヨンコイルに供給され、点火するものである。し
たがつて、内燃機関の正転時には、所期の点火時期で点
火動作が行われるものである。なお、第２のスイツチン
グ素子はエキサイタコイルの負の誘起電圧が所定のレベ
ルに達した時点でトリガされて導通し、トリガコイルの
正の誘起電圧が短絡されるが、この時点では上記第１の
スイツチング素子が既にトリガされた後であるので、上
記点火動作には何ら支障がないものである。

一方、内燃機関の逆転時には、第２のスイツチング素子
が第１のスイツチング素子に先んじてトリガされるよう
にこれらのトリガレベルが設定されているため、トリガ
コイルの正の誘起電圧が第１のスイツチング素子のトリ
ガレベルに達する以前に第２のスイツチング素子がトリ
ガされて導通し、これにより上記トリガコイルの正の誘
起電圧が短絡されることとなり、トリガコイルの正の誘
起電圧が第１のスイツチング素子のトリガレベルに達す
ることがなく、第１のスイチツング素子のトリガに常に
阻止され、この結果、上記点火用充放電コンデンサの充
電電荷がイグニシヨンコイルに供給されることがなく、
失火状態に保たれるものである。したがつて、何らかの
原因で内燃機関が逆転したとしても、その逆転が継続さ
れることなくその逆転が防止されるものである。

また、本考案では、磁極を有するロータ、及び、該ロー
タに対向配置されエキサイタコイル及びトリガコイルの
両方を巻装したコアを備えているだけであって、前述の
従来の逆転防止可能な点火装置と異なり、単一の磁石発
電機を用いているので、部品点数が少なく安価となると
ともに取り付けが容易となる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を説明する。

図面において、（１）は磁極（２）（３）を有するロー
タで、内燃機関に同期して回転するように機関の回転軸
に取り付けられている。図面実施例の場合、該ロータ
（１）はアルミ製の非磁性体（４）に磁石（５）及び磁
極（２）（３）を埋設して構成されており、磁極（２）
（３）がロータ（１）の外周面に露出している。また、
磁石（５）は磁極（２）（３）が互いに異極となるよう
に各磁極（２）（３）に連結されている。

また、（６）は上記ロータ（１）に対向配置したコ字状
のコアで、各脚（6a）（6b）にそれぞれエキサイタコイ
ル（７）及びトリガコイル（８）がそれぞれ巻装されて
いる。なお、脚（6a）（6b）のロータ（１）との対向面
はそれぞれ弧状に形成されてロータ（１）との間隔を略
一定に保つようにされている。さらに、図面実施例の場
合、上記脚（6b）には第１図示の如くロータ（１）の逆
転方向に延長部（6c）が設けられ、これによりトリガコ
イル（８）の誘起電圧波形の立ち上がり傾斜が低速時と
高速時とで大きく変化するようにし、内燃機関の点火時
期が機関の回転数に応じて自動進角するようになつてい
る。もつとも、本考案では必ずしも上記延長部（6c）を
設ける必要はないものである。

さらに、第２図示の如く、上記エキサイタコイル（７）
にはダイオード（９）、点火用充放電コンデンサ（10）
及びイグニシヨンコイル（11）の１次コイル（11a）が
直列接続され、これらがエキサイタコイル（７）の正の
誘起電圧を充電する充電回路を構成しており、上記点火
用充放電コンデンサ（10）にエキサイタコイル（７）の
正の誘起電圧が充電されるようになつている。

また、上記点火用充放電コンデンサ（10）は第１のスイ
ツチング素子たるサイリスタ（12）のアノード・カソー
ド及びイグニシヨンコイル（11）の１次コイル（11a）
とともに直列接続され、これらが点火用充放電コンデン
サ（10）の充電電荷を放電する放電回路を構成してお
り、上記第１のスイツチング素子たるサイリスタ（12）
がトリガされて導通したときに上記点火用充放電コンデ
ンサ（10）の充電電荷をイグニシヨンコイル（11）に供
給するようになつている。

なお、イグニシヨンコイル（11）の２次コイル（11b）
には点火プラグ（13）が接続されている。また、上記サ
イリスタ（12）のアノード・カソード間には逆流防止用
のダイオード（14）が接続されている。

また、第１のスイツチング素子たるサイリスタ（12）の
ゲート・カソード間には、ツエナーダイオード（15）を
介してトリガコイル（８）が接続されるとともに、抵抗
（16）が接続されており、第１のスイツチング素子たる
サイリスタ（12）はトリガコイル（８）の正の誘起電圧
が所定のトリガレベルV_T1に達したときにトリガされて
導通するようになつている。なお、上記ツエナーダイオ
ード（15）は上記トリガレベルV_T1を決定するもので、
これがブレクオーバーするときのトリガコイル（８）の
正の誘起電圧の値がトリガレベルV_T1となるものであ
る。もつとも、上記ツエナーダイオード（15）を所要の
抵抗値の抵抗に置き換えてもよいものである。

さらに、トリガコイル（８）の両端には、第２のスイツ
チング素子たるサイリスタ（17）のアノード・カソード
がダイオード（18）を介して接続されており、第２のス
イツチング素子たるサイリスタ（17）がトリガされて導
通したときにトリガコイル（８）の正の誘起電圧が短絡
するようになつている。

さらにまた、第２のスイツチング素子たるサイリスタ
（17）のゲートがエキサイタコイル（７）の一端に接続
され、第２のスイツチング素子たるサイリスタ（17）の
カソードがダイオード（19）を介してエキサイタコイル
（７）の他端に接続され、さらに第２のスイツチング素
子たるサイリスタ（17）のゲート・カソード間に抵抗
（20）が接続されており、第２のスイツチング素子たる
サイリスタ（17）はエキサイタコイル（７）の負の誘起
電圧が所定のトリガレベルV_T2に達したときにトリガさ
れて導通するようになつている。

そして、内燃機関の正転時には第１のスイツチング素子
たるサイリスタ（12）が第２のスイツチング素子たるサ
イリスタ（17）に先んじてトリガされるとともに、内燃
機関の逆転時には第２のスイツチング素子たるサイリス
タ（17）が第１のスイツチング素子たるサイリスタ（1
2）に先んじてトリガされるように、上記トリガレベルV
_T1及びトリガレベルV_T2が決定される。このように各ト
リガレベルV_T1,V_T2を決定することができるのは、内燃
機関の正転時と逆転時とではエキサイタコイル（７）及
びトリガコイル（８）の誘起電圧波形、特にその立ち上
がりの波形が異なることに基づくものである。したがつ
て、上記トリガレベルV_T1,V_T2の決定は、具体的にはサ
イリスタ（12）（17）及びツエナーダイオード（15）の
素子の選定等によつて行われるものであるが、必要に応
じてエキサイタコイル（７）およびトリガコイル（８）
の巻数の変更等をも行い、実験的に決定されるものであ
る。

次に、上記構成の内燃機関の無接点点火装置の動作につ
いて説明するまず、内燃機関が正転すると、エキサイタコイル（７）
及びトリガコイル（８）が無負荷状態とすれば、エキサ
イタコイル（７）には第３図（ａ）に示す波形の電圧V
_Ex.c.が誘起され、トリガコイル（８）には第３図
（ｂ）に示す波形の電圧V_Tr.c.が誘起される。

そして、エキサイタコイル（７）の誘起電圧V_Ex.c.のう
ち正の電圧が得られるとき、ダイオード（９）→点火用
充放電コンデンサ（10）→イグニシヨンコイル（11）の
１次コイル（11a）の経路で電流が流れ、点火用充放電
コンデンサ（10）に電荷を充電する。

そして、内燃機関の正転時には、第１のスイツチング素
子たるサイリスタ（12）が第２のスイツチング素子たる
サイリスタ（17）に先んじてトリガされるようにこれら
のトリガレベルV_T1,V_T2が設定されている（第３図示の
状態ではサイリスタ（12）はΔt₁時間だけサイリスタ
（17）に先んじてトリガされるように設定されている）
ため、トリガコイル（８）の誘起電圧V_Tr.c.のうち正の
電圧がトリガレベルV_T1に達した時点T₁で、ツエナーダ
イオード（15）がブレークオーバーし、第１のスイツチ
ング素子たるサイリスタ（12）のゲートにトリガ電流が
供給され、該サイリスタ（12）がトリガされて導通す
る。これにより、点火用充放電コンデンサ（10）の充電
電荷はサイリスタ（12）のアノード・カソードを通じて
イグニシヨンコイル（11）の１次コイル（11a）に放電
され、その２次コイル（11b）に高電圧を誘起し、所期
の点火火花を点火プラグ（13）に発生せしめる。

したがつて、内燃機関の正転時には、所期の点火時期
（第３図示の場合は、T₁時点）で点火動作が行われるも
のである。

なお、内燃機関の正転時においても、第２のスイツチン
グ素子たるサイリスタ（17）はエキサイタコイル（７）
の誘起電圧V_Ex.c.のうち負の電圧がトリガレベルV_T2に
達した時点T₂でトリガされて導通し、これによりトリガ
コイル（８）の誘起電圧V_Tr.c.のうち正の電圧がサイリ
スタ（17）のアノード・カソード及びダイオード（18）
の経路で短絡されるが、この時点T₂では上記第１のスイ
ツチング素子たるサイリスタ（12）が既にトリガされた
後であるので、上記点火動作には何ら支障がないもので
ある。

一方、内燃機関が逆転すると、エキサイタコイル（７）
及びトリガコイル（８）が無負荷状態とすれば、エキサ
イタコイル（７）には第４図（ａ）に示す波形の電圧V
_Ex.c.が誘起され、トリガコイル（８）には第４図
（ｂ）に示す波形の電圧V_Tr.c.が誘起され、これらの波
形の正負が上記内燃機関の正転時の場合とは逆になつて
いる。

そして、エキサイタコイル（７）の誘起電圧V_Ex.c.のう
ち正の電圧が得られるとき、上記内燃機関の正転時の場
合と同様に、ダイオード（９）→点火用充放電コンデン
サ（10）→イグニシヨンコイル（11）の１次コイル（11
a）の経路で電流が流れ、点火用充放電コンデンサ（1
0）に電荷を充電する。

そして、内燃機関の逆転時には、第２のスイツチング素
子たるサイリスタ（17）が第１のスイツチング素子たる
サイリスタ（12）に先んじてトリガされるようにこれら
のトリガレベルV_T1,V_T2が設定されている（第４図示の
状態ではサイリスタ（17）はΔt₂だけサイリスタ（12）
に先んじてトリガされるように設定されている）ため、
トリガコイル（８）の誘起電圧V_Tr.c.のうち正の電圧が
トリガレベルV_T1に達する以前にエキサイタコイル
（７）の誘起電圧V_Ex.c.のうち負の電圧がトリガレベル
V_T2に達し、その時点T₃で第２のスイツチング素子たる
サイリスタ（17）がトリガされて導通し、これによりト
リガコイル（８）の誘起電圧V_Tr.c.のうち正の電圧がサ
イリスタ（17）のアノード・カソード及びダイオード
（18）の経路で短絡されることとなり、トリガコイル
（８）の誘起電圧V_Tr.c.がトリガレベルV_T1に達するこ
とがなく、第１のスイツチング素子たるサイリスタ（1
2）のトリガが常に阻止されるものである。したがつ
て、点火用充放電コンデンサ（10）の充電電荷がイグニ
シヨンコイル（11）に放電されることがなく、失火状態
に保たれるものである。この結果、何らかの原因で内燃
機関が逆転したとしても、その逆転が継続されることな
くその逆転が防止されるものである。

また、前記無接点点火装置は、点火エネルギを得るため
のエキサイタコイル（７）及び点火信号を得るためのト
リガコイル（８）の両方を巻装したコア（６）、を備え
た単一の磁石発電機が用いられているだけであるので、
前述の従来の逆転防止可能な点火装置に比べて、部品点
数が少なく安価となるとともに取り付けが容易となる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、何らかの原因で内燃機関が逆転しよう
としても逆転時には点火動作が阻止され、内燃機関の逆
転を確実に防止することができ、しかも、単一の磁石発
電機を用いるだけですみ、部品点数が少なく安価となる
とともに取り付けが容易となる効果が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は本考案
の無接点点火装置の一部を示す一部切欠正面図、第２図
は本考案の無接点点火装置の回路図、第３図は内燃機関
の正転時における誘起電圧波形図で（ａ）はエキサイタ
コイルの誘起電圧波形図、（ｂ）はトリガコイルの誘起
電圧波形図、第４図は内燃機関の逆転時における誘起電
圧波形図で（ａ）はエキサイタコイルの誘起電圧波形
図、（ｂ）はトリガコイルの誘起電圧波形図である。（１）……ロータ、（２）（３）……磁極、（６）……
コア、（７）……エキサイタコイル、（８）……トリガ
コイル、（10）……点火用充放電コンデンサ、（11）…
…イグニシヨンコイル、（12）……サイリスタ（第１の
スイツチング素子）、（13）……点火プラグ、（17）…
…サイリスタ（第２のスイツチング素子）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】磁極を有するロータと、該ロータに対向配
置され、エキサイタコイル及びトリガコイルの両方を巻
装配置したコアと、エキサイタコイルの正の誘起電圧を
充電する点火用充放電コンデンサと、上記トリガコイル
の正の誘起電圧が所定のトリガレベルに達したときにト
リガされ導通して上記点火用充放電コンデンサの電荷を
イグニションコイルに供給する第１のスイッチング素子
とを有する内燃機関の無接点点火装置において、上記エ
キサイタコイルの負の誘起電圧が所定のトリガレベルに
達したときにトリガされ導通して上記トリガコイルの正
の誘起電圧を短絡する第２のスイッチング素子を設け、
内燃機関の正転時には第１のスイッチング素子が第２の
スイッチング素子に先んじてトリガされるとともに、内
燃機関の逆転時には第２のスイッチング素子が第１のス
イッチング素子に先んじてトリガされるように、第１の
スイッチング素子がトリガされる上記所定のトリガレベ
ル及び第２のスイッチング素子がトリガされる上記所定
のトリガレベルを設定してなることを特徴とする内燃機
関の無接点点火装置。