JPS6310330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電池を入力電源とするDC−DCコン
バータを用いて放電電極間で火花放電させる、ガ
ス器具、石油器具等に用いて好適な点火装置に係
り、所定時間後に自動的に火花放電を停止させる
タイマー回路と、電池の消耗をチエツクする電池
電圧チエツカー回路とを備えた点火装置に関す
る。

従来から、所定時間後に火花放電を停止させる
タイマー回路を備えた点火装置はあるが、それ
は、タイマー回路を抵抗コンデンサの接続点にス
イツチングトランジスタを接続して構成し、所定
時間後にそのコンデンサの電位が上昇することに
よつてそのスイツチングトランジスタを導通さ
せ、それによりDC−DCコンバータの発振トラン
ジスタのベース電圧を抑制して発振を停止するよ
うにしたものである。このように構成されたもの
は、コンデンサに充電された電荷が放電しにく
く、いつたん点火装置の電源スイツチを開路した
後、コンデンサが完全に放電されないうちに再び
スイツチを閉路すると、タイマー回路の作動時間
が短かくなるという問題を有するものであつた。

また、従来から、電池電圧の消耗をチエツクす
る電池電圧チエツカー回路を備えた点火装置もあ
るが、それは、DC−DCコンバータの発振トラン
スに電池電圧チエツカー回路用の２次巻線をわざ
わざ設け、さらにその２次巻線に整流回路等を接
続したもので、部品点数が多くなつて組立が煩雑
になるとともに、コスト的にも不利になるという
問題があつた。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、電池を入力電源とするDC−DCコンバータを
用いて放電電極間で火花放電させるようにした点
火装置において、その電源スイツチをいつたん開
路したあと再び閉路しても、あらかじめ設定され
た所定時間で精度よく火花放電が停止されるタイ
マー回路を備えるとともに、そのタイマー回路の
一部に発光素子を接続するという簡単な構成から
なる電池電圧チエツカー回路を備えた点火装置を
提供することを目的とするものである。

また、本発明は、入力電源としての電池の電圧
が低くても、タイマー回路および電池電圧チエツ
カー回路が確実に動作する点火装置を提供するこ
とを目的としている。

本発明は、このために、DC−DCコンバータの
トランスに磁気結合してタイマー駆動用巻線を設
けるとともに、このタイマー駆動用巻線に整流回
路を接続して入力電源としての電池の電圧よりも
大きな直流電圧を取り出し、この直流電圧により
PUTを含んで構成されたタイマー回路を動作さ
せ、、PUTのゲート−カソード間、あるいはアソ
ード−カソード間に供給される抵抗分圧電圧によ
り発光素子を発光させるようにして電池の消耗を
チエツクするようにしたことを特徴としている。

以下に本発明の一実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

第１図において、１はDC−DCコンバータで、
たとえば公称電圧1.2V〜1.5V程度の電池２を電
源スイツチ３を介して入力電源とし、発振トラン
ジスタ４、発振トランス５等で構成されたブロツ
キング発振回路からなるものである。６，７は発
振トランジスタ４のベース抵抗、８は発振トラン
ス５の２次側に接続された整流ダイオードであ
る。

９は火花放電発生回路で、コンデンサ１０と、
２次側に放電電極１１を備えた昇圧トランス１２
の１次巻線との直列回路に第１のスイツチング素
子１３を並例に接続したものを抵抗１４を介して
前記DC−DCコンバータ１の出力側に接続したも
のである。この第１のスイツチング素子１３は
PNPNダイオード（シヨツクレーダイオード）
１３ａと通常のダイオード１３ｂとが互いに逆極
性に並列接続されて構成され、PNPNダイオー
ド１３ａのカソード側が昇圧トランス１２に接続
される向きに設けられたものである。ここまでの
構成は従来公知の点火装置の回路であり、次のよ
うに動作する。つまり、入力電源としての電池２
の直流電圧がDC−DCコンバータ１により昇圧さ
れ、その昇圧された直流電圧によりコンデンサ１
０と抵抗１４のCR時定数で定まる充電時間でコ
ンデンサ１０が充電される。そして、第１のスイ
ツチング素子１３が導通する電圧に達すると、昇
圧トランス１２の１次側にコンデンサ１０の放電
電流が流れ、２次側に誘起された電圧により放電
電極１１において火花放電が生じる。この火花放
電は、コンデンサ１０と昇圧トランス１２のLC
直列共振回路の所定の周期でコンデンサ１０が充
放電を繰返えすことにより、DC−DCコンバータ
が動作している間は持続されることになる。

なお、火花放電発生回路９は、上記構成のもの
に限らず、第２図に示す回路構成のものでもよい
ことはいうまでもない。要は、DC−DCコンバー
タ１から得られる直流電圧でコンデンサ１０が所
定値にまで放電され、それにより第１のスイツチ
ング素子１３が導通して昇圧トランス１２の１次
側にコンデンサ１０の放電電流が流れるように、
コンデンサ１０と昇圧トランス１２と第１のスイ
ツチング素子１３とで閉回路が構成されておれば
よいのである。また、第１のスイツチング素子１
３にSCRを用いることもできる。SCRを用いる
場合は、たとえば第３図に示すような回路構成と
すればよい。つまり、この回路は、発振トランジ
スタ４の発振電圧が上昇して所定の値になつたと
き、抵抗１５、ツエナーダイオード１６を介して
SCRをトリガーするようにしたものである。

１７はDC−DCコンバータ１のトランス５と磁
気結合して巻装されたタイマー駆動用巻線、１８
はこのタイマー駆動用巻線に接続された整流ダイ
オードで、これに接続されている平滑コンデンサ
１９とで整流回路を構成している。この整流回路
から得られる直流電圧は、後述するPUT２２を
安定して動作させるために前記入力電源としての
電池２の電圧よりも高いことが必要であり、その
ため前記タイマー駆動用巻線１７はその条件を満
たすだけの巻数で巻回される。２０は前記ダイオ
ード１８とコンデンサ１９からなる整流回路の出
力電圧により駆動されるタイマー回路で、前記
DC−DCコンバータ１の発振トランジスタ４のベ
ース抵抗６，７の接続点とアースとの間に接続さ
れたSCR（シリコン制御整流素子）等の第２のス
イツチング素子２１を、DC−DCコンバータ１の
電源スイツチ３が閉路されてからの所定時間後に
導通せしめるPUT（PROGRAMABLE
UNIJUNC−TION TRANSISTOR）２２を含
んで構成されたものである。つまり、PUT２２
のゲートＧは、抵抗２３，２４の接続点に接続さ
れ、PUT２２のアノードＡは、抵抗２５とコン
デンサ２６の接続点に接続され、そのカソードＫ
は抵抗２７を介して第２のスイツチング素子２１
を構成しているSCRのゲートＧに接続されてい
る。なお、２８は第２のスイツチング素子２１の
ゲートＧとカソードＫ間に接続された動作安定化
抵抗である。

このように構成されたタイマー回路２０は、次
のように動作する。いま、DC−DCコンバータ１
の電源スイツチ３が閉路されて電池２の電圧より
も高いタイマー駆動用の直流電圧が取り出される
と、PUT２２のゲートＧ−カソードＫ間には抵
抗２３，２４により分圧された電圧が印加され、
PUT２２のアノードＡ−カソードＫ間には抵抗
２５とコンデンサ２６のCR時定数により定まる
充電時間で充電されるコンデンサ２６の電圧が印
加される。そのため、所定時間が経過してコンデ
ンサ２６の電圧がPUTのゲートＧ−カソードＫ
間に印加されている電圧よりも所定値だけ高い値
になると、PUT２２が導通状態となつて第２の
スイツチング素子２１のゲートＧに所定の電圧が
印加されることになり、第２のスイツチング素子
２１が導通状態となる。すると、発振トランジス
タ４のベース電圧は第２のスイツチング素子２１
のアノードＡ−カソードＫ間の電圧により抑制さ
れて発振が停止される。つまり、放電電極１１に
おける火花放電が停止される。発振トランジスタ
４のベース抵抗６，７が２つに分割され、第２の
スイツチング素子２１がその接続点に接続されて
いるのは、スイツチング素子２１が導通したとき
のベース電源の抑制をより確実にして発振が確実
に停止されるようにするためである。

なお、PUT２２が導通状態になり、それによ
り第２のスイツチング素子２１が導通して発振が
停止すると、タイマー駆動用巻線１７には電圧が
誘起されなくなるので、タイマー回路２０には電
池２の電圧が整流ダイオード１８等で分圧された
僅かな電圧しか印加されなくなつてタイマー機能
が停止し、その結果、第２のスイツチング素子２
１のゲートＧには電圧が印加されなくなる。とこ
ろが、第２のスイツチング素子２１は、いつたん
導通状態になると、そこに流れる電流が保持電流
以下にならない限りは導通状態が維持されたまま
となり、発振が再び開始されることはない。以上
のタイマー回路の動作説明から明らかなように、
タイマー時間は抵抗２５とコンデンサ２６のCR
時定数により定まるものであるため、その値を所
要のものに設定すればよい。このように構成され
たタイマー回路は、PUT２２が導通したのちの
コンデンサ２６の電圧がほとんど放電された状態
になつているため、電源スイツチ３をいつたん開
路したあと、すぐに閉路しても所定のタイマー時
間が得られ、従来のようにタイマー時間が短かく
なるような不都合が生じない。つまり、PUT２
２が導通したのちのコンデンサ２６の電圧は、電
池２の電圧から整流ダイオード１８の順方向電
圧、抵抗２５の両端電圧等を差し引いた僅かな電
圧で充電される程度のものであるのに対し、電源
スイツチ３をいつたん閉路したあと再び閉路した
ときにタイマー回路２０に供給される電圧は、タ
イマー駆動用巻線１７によつて電池２の電圧より
も大きな値になるようになつているため、タイマ
ー時間を精度の高いものとすることができるので
ある。

なお、タイマー回路２０は、上記構成のものだ
けに限らず、たとえば第４図のような構成として
もよい。この第４図に示すものは、上記実施例と
同様にPUTを用いたもので、コンデンサ２９の
充電電圧が高くなるにつれてPUT２２のゲート
Ｇ−カソードＫ間の電圧が低下し、アノードＡ−
カソードＫ間の電圧よりも低くなつたときに
PUT２２が導通することになる。PUT２２が導
通したのちのコンデンサ２９に充電されている電
圧は、抵抗３１、PUT２２のアノードＡ−ゲー
トＧ間を介して放電されるので、電源スイツチ３
を開路したあと、また閉路しても所定のタイマー
時間が得られることになる。つまり、PUT２２
が導通したのちにコンデンサ２９に充電されてい
た電荷が放電されたのちも、コンデンサ２９は電
池２の電圧から整流ダイオード１８の順方向電圧
等を差し引いた僅かな電圧で充電された状態とな
るが、電源スイツチ３をいつたん開路したあと再
び閉路したときにタイマー回路２０に供給される
電圧が、タイマー駆動用巻線１７によつて電池２
の電圧よりも大きな値になるようになつているた
め、タイマー時間を精度の高いものとすることが
できる。なお、抵抗３０はコンデンサ２９の充電
時間を決定するものであり、抵抗３２は抵抗３１
とともにPUT２２のアノードＡ−カソードＫ間
に一定の電圧を与えるものである。上記のタイマ
ー回路２０のいずれの実施例においても、たとえ
ば、タイマー駆動用巻線１７に接続される整流ダ
イオード１８を複数個直列接続して用いるように
する等して順方向電圧が大きくなるようにする
と、さらにタイマー時間の精度をあげることがで
きる。

また、第２のスイツチング素子２１は、上記の
動作説明から明らかなように、いつたん導通状態
になつたのちは、保持電流以下にならない限りは
導通状態が維持される素子であればよいので、ト
ライアツク等を用いることもできることはいうま
でもない。

３３は発光ダイオードなどの発光素子で、その
アノードをPUT２２のゲートＧが接続される抵
抗２３と抵抗２４との接続点に接続し、そのカソ
ードをアースに接続して電池電圧チエツカー回路
を構成したものである。このようにして構成され
た電池電圧チエツカー回路は、電源スイツチ３を
閉路したあと、まだPUT２２が非導通状態にあ
るときには、PUT２２のゲートＧは、タイマー
回路２０に供給される整流ダイオード１８と平滑
コンデンサ１９から得られる直流電圧を抵抗２３
と抵抗２４とで分圧された電圧が印加されている
状態にあるので、発光素子３３にもPUT２２の
ゲートＧ−カソードＫ間の電圧と同じ電圧が印加
されて、発光素子３３は発光することになる。つ
まり、放電電極１１に火花放電が生じている間
は、発光素子３３は発光していることになる。と
ころで、電池２が消耗してきて、放電電極１１で
火花放電が生じないようになる手前の電圧になる
と、発光素子３３に印加される電圧がそれが発光
しないような値になるように抵抗２３と抵抗２４
との比を定めておくと、放電電極１１で火花放電
は生じるが発光素子３３が発光しなくなつたとき
には、電池が消耗してきているということを知る
ことができる。

なお、電池電圧チエツカー回路を構成している
発光素子３３の接続は、PUT２２のまわりの回
路が第４図のように構成されている場合には、発
光素子３３のアノードを抵抗３１と抵抗３２との
接続点に接続するようにすればよい。つまり、発
光素子３３が、タイマー回路２０を構成している
PUT２２のゲートＧ−カソードＫ間あるいはア
ノードＡ−カソードＫ間に供給される抵抗分圧電
圧により発光するように接続をされておればよい
のである。

本発明の点火装置は以上説明したように構成さ
れているので、電源スイツチをいつたん開路した
あと再び閉路しても、あらかじめ設定した時間に
近い時間で必ず火花放電が停止され、ガス器具等
の点火を確実にするとともに、タイマー時間を余
裕をもつて設定しておく必要がないので余分な電
力を消費することがなく、その結果、電池の寿命
を長くすることができる。また、低い値の入力電
源で確実に動作するので、電池の個数を増やす必
要がなく、装置全体の小型化が促進される。さら
には、電池の消耗をチエツクする電池電圧チエツ
カー回路をPUTを用いたタイマー回路の一部に
発光素子を接続するだけで構成できるというもの
であるため、その回路構成が簡素化され、コスト
的にも有利になる等、種々のすぐれた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の点火装置の回路
図、第２図、第３図はそれぞれ本発明に係る点火
装置の火花放電発生回路部の変形例を示す回路
図、第４図は本発明に係る点火装置のタイマー回
路部の変形例を示す回路図である。 １……DC−DCコンバータ、２……電池、３…
…電源スイツチ、９……火花放電発生回路、１７
……タイマー駆動用巻線、１８……整流ダイオー
ド、１９……平滑コンデンサ、２０……タイマー
回路、３３……発光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電池を入力電源とするDC−DCコンバータの
   出力側に、コンデンサと昇圧トランスと第１のス
   イツチング素子との閉回路からなる火花放電発生
   回路を接続し、その火花放電発生回路を制御する
   タイマー回路と、前記電池の消耗をチエツクする
   電池電圧チエツカー回路とを設けて構成した点火
   装置であつて、前記タイマー回路は、前記DC−
   DCコンバータのトランスに設けたタイマー駆動
   用巻線から整流回路を介して取り出した前記入力
   電源の電池よりも大きな直流電圧により動作する
   とともに、前記DC−DCコンバータの発振トラン
   ジスタのベース回路とアースとの間に接続した第
   ２のスイツチング素子と、このスイツチング素子
   を所定時間後に導通させるPUTとを含んで構成
   され、前記電池電圧チエツカー回路は、発光素子
   が前記タイマー回路を構成しているPUTのゲー
   トカソード間あるいはアノード−カソード間に供
   給される抵抗分圧電圧により発光されるように構
   成されたことを特徴とする点火装置。