JPS5939185Y2 - 点火分配器に内蔵の点火信号発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの各気筒に釦ける点火高電圧を分配す
る点火分配器（ディストリビュータ）に内蔵され、非接
触で遅れることなく点火信号を発生する点火信号発生装
置に関するものである。

従来、ディストリビュータにて点火信号を得る方法とし
ては、ディストリビュータのシャフトが回転し、このシ
ャフトに取りつけられたカムがディストリビュータ内に
あるポイントを押すことにより別のポイントと接触して
、このポイント同志の接触を検知し、点火信号を得る方
法がある。

しかるに、この種の装置においてはポイント同志が接触
することによって摩耗が生じ、ポイントが接触不良を起
こすという欠点がある。

また、電磁式で無接触にて点火信号を得るものもあるが
、磁石の温度特性や回転数による出力波形の変化によっ
て点火位置が変動するという欠点がある。

本考案は、上記の欠点を解消するため、分配器の・・ウ
ジングに取り付けた第１のプレートに固定した第２のプ
レート上に設けられたリング状の第１の電極と、第２の
プレートに垂直方向に一定間隔で交互に、かつ、第２の
プレートの同一円周上となるように配列した第２、第３
の電極と、エンジンのクランク軸の回転に伴なって回転
する分配器のシャフトに取り付けられ、かつ前記第２の
電極、第３の電極のうちどちらか一方と対向するように
軸方向に設けられた第４の電極と、この第４の電極に接
続され、前記第１の電極と対向するように設けられた、
第５の電極とで構成された電極部により、前記クランク
軸の回転に伴ない、前記第４の電極と第５の電極とか回
転し、前記第２の電極と第４の電極とが対向し、あるい
は第３の電極と第４の電極とが対向し、これら２つの状
態を第２、第３の電極に印加した互いに逆位相のパルス
電圧（または交流電圧）を第４の電極にて検知し、かつ
この第４の電極で得た信号波形を前記第５の電極及び第
１の電極により構成されるコンデンサによって、固定さ
れた第２のプレートに伝達することにより、第４の電極
に現われる信号波形と前記第２の電極あるいは第３の電
極に印加した信号波形との位相差を検出して回転信号と
することにより、非接触にて良好に前記分配器のシャフ
トの回転が検出でき、この回転信号を点火信号に用いる
ことにより、非接触にて良好にエンジンの各気筒の点火
信号を検出することができる点火分配器に内蔵の点火信
号発生装置を提供することを目的とするものである。

以下本考案を図に示す実施例について説明する。

第１図は本考案の一実施例の電極部の構造を示す正面図
及び縦断面図であり、１は点火分配器のハウジング、１
ａはハウジング１に図示せぬ負圧進角機構により回転可
能に取り付けられたプリント基板よりなるプレートであ
る。

検出回路部９ａを装着した第１のプレート９は複数個の
スタッド１０ｂによってプレート１ａに固定されており
、さらにプリント基板よりなる第２のプレート８は複数
個のスタッド１０ａによって第１のプレート９に固定し
である。

エンジンのクランク軸の回転に伴なって図示せぬ遠心進
角機構を介して回転するシャフト７には、ネジ１１によ
って絶縁体製のロータ６が固定されており、さらにロー
タ６には軸方向に配設した複数個（４個）の第４の電極
４と平面方向に配置したリング状の第５の電極５どが取
り付けられている。

第２図は前記ロータ６に取り付けられた第４、第５の電
極４，５の正面図であり、各第４の電極４及び第５の電
極５は各接続部５ａを介して金属板の折曲げにより一体
形成されている。

第３図は前記第２のプレート８の正面図であり、各穴８
ａを介して各スタッド１０ａに固定されている。

また、第２の電、極２及び第３の電極３が第２の７レー
ト８に垂直に、かつ同一円周上に同一間隔で交互に複数
個（４個）ずつ取り付けられてむり、各第２の電極２同
志及び各第３の電極３同志はそれぞれ第２のプレート８
の裏面で接続されている。

そして、第２のプレート８に対する第２、第３の電極２
，３の固定は、第２のプレート８の同一円周上に第２、
第３の電極２，３の底面形状に合わせた円孤状の導体（
図示せぬ）を、第２、第３の電極２，３の個数分だけ印
刷形成し、この各導体に金属板片よりなる第２、第３の
電極２゜３の底面を半田付けすることによ、りなされて
いる。

また、第２のプレート８上には、第２、第３の電極２，
３の内周側に、第５の電極５と対向させてリング状の第
１の電極１２が印刷形成されている。

さらに、第２、第３の電極２，３にそれぞれ接続される
接続部２ａ及び３ａには前記第１のプレート９に装着し
た検出回路部９ａから互いに逆位相の所定周期の信号が
印加されている。

そして、前記クランク軸の回転により、シャフト７が回
転すると、ロータ６が回転し、第４の電極４は、第２の
電極２及び第３の電極３と交互に対向し、第１、第５の
電極１２，５は常時対向する構成となしである。

第４図は第１のプレート９に装着した前記検出回路部９
ａの電気結線図を示すものである。

この第４図に於て、１３は電源端子であり、一定電圧Ｖ
ｃが印加されている。

また、１４はアース端子である。

１１０は周知のＲＣ発振回路であり、１２０は基準信号
出力回路である。

このＲＣ発振回路１１０と基準信号出力回路１２０によ
・つて前記第２の電極２、第３の電極３とに所定周期の
信号を互いに逆位相で供給するための周期信号供給回路
をなしている。

１３０は前記第１、第２、第３、第４、第５の電極１２
，２，３，４，５よりなる検出部、また１４０は比較回
路、１５０は位相検出回路であり、この比較回路１４０
及び位相検出回路１５０とで回転信号発生回路をなして
いる。

また、１６０は出力回路、１５は出力端子である。

次に上記構成にトいてその動作を説明する。

第４図に於て、ＲＣ発振回路１１０のインバータゲート
１１１．１１２及び１１３、抵抗１１４，１１５、コン
デンサ１１６より構成される発振回路にて信号線１６に
は第６図ａで示す如くの発振波形１０を得る。

この発振波形１０は前記基準信号出力回路１２０のイン
バータゲート１２１．１２２ によって、同位相の信号
に、またインバータゲート１２３によって逆位相の信号
（第６図すの２０）に波形整形され、検出部１３０−＼
伝達される。

そして、渣ず、第５図ａに示す如く、第２の電極２と第
４の電極４とがシャフト１７の回転により相対した場合
について説明する。

第２の電極２及び第３の電極３には第６図ａの１０、ｂ
の２０に示す如く逆位相のパルス電圧が加えられてむり
、第４の電極４には第２の電極２に加えたのと同じ位相
の波形が現われる。

この波形は第５の電極５及び第１の電極１２とで構成さ
れるコンデンサ（第４図図示の１３２）を介して信号線
１８へ伝達される。

この時の波形は第６図Ｃの３０に示しである。

但し、この信号３０は比較回路１４０の抵抗１４３及び
１４４で決定される電圧線Ｖａ（第６図Ｃ）を基準とし
て現われる。

さらに信号３０は、比較回路１４０の演算増幅器（以下
ＯＰアンプという）１４６及び抵抗１４５とで構成され
る差動増幅回路へ伝達され、前記抵抗１４３及び１４４
とで決定された電圧Ｖａと比較され、信号線１９に第６
図ｄで示すごとく時間△Ｔだけ遅れた信号４０となって
現われる。

ここに△Ｔは、コンデンサの応答遅れ時間ならびにＯＰ
アンプ１４６のスイッチング遅れ時間である。

さて、信号４０は前記位相検出回路１５０のインバータ
ゲート１５１及び１５２によって波形整形され、信号４
０と同位相の波形がＤタイプフリップフロップ１５４の
クロック端子に、また信号４０と逆位相の波形がＤタイ
プフリップフロップ１５５のクロック端子に入力される
。

さらに、Ｄタイプフリップフロップ１５４．１５５ の
データ端子には、ＣＲ発振回路１１０よりインバータゲ
ート１５３を介して発振波形１０と逆位相の信号（信号
２０と同位相）が入力されて釦り、Ｄタイプフリップフ
ロップ１５４の出力端子Ｑ１には１が、またＤタイプフ
リップフロップ１５５の出力端子Ｑ２には０が現われ、
ＮＡＮＤゲート１５６，１５７，１５８，１５９ によ
り、信号線２０には、（ｔ Ｏ））信号（第６図ｅの５
０）が現われる。

そして、前記出力回路１６０の抵抗１６１を介してトラ
ンジスタ１６２をオフさせ、信号線２１には第６図ｆの
６０で示すとと＜ｔＴの信号が現われる。

また、第５図すに示す如く、シャフト７の回転により第
３の電極３が第４の電極４と対向した場合は、信号線１
８には、信号２０と同位相の第６図Ｃの３１で示す信号
が現われ、以下前述と同様にＯＰアンプ１４６には第６
図ｄの４１で示す信号が現われて位相検出回路１５０の
出力端子に第６図ｅの５１で示すととくパ１ が、よっ
て信号線２１には第１０図ｆの６１で示すようにＯ゛が
現われる。

このように、シャフト７の回転により、第４の電極４が
回転し、前記第２のプレート８に固定された第２の電極
２と対向したとき、゛１信号を、また第２のプレート８
の第３の電極３と前記第４の電極４とが対向したとき（
（０＆Ｔｈ信号を出力端子１５に出力し、前記シャフト
７の回転を検出して点火信号を発生する。

以上述べたように、シャフト７がエンジンのクランク軸
の回転によって回転すると、シャフト７に取り付けられ
た第４の電極４が第２の電極２、第３の電極３と交互に
対向し、シャフト７が１回転すれば、出力端子１５には
点火信号として（１１＞ｍ信号、”０“信号が交互に４
回づつ現われることになる。

次に、この点火信号によりエンジンの各気筒で点火を行
なう構成を第７図及び第８図により説明する。

第７図は高電圧発生回路であり、２２ば電源電圧端子、
２３はアース端子である。

１５ａは前記出力端子１５より点火信号が入力される入
力端子、２０１．２０２は入力端子１５ａに入力される
点火信号を位相反転する抵抗とトランジスタ、２１０は
トランジスタ２０２の出力によりオン（ＯＮ）、オフ（
ＯＦＦ）するイグナイタ、２３０はイグナイタ２１０の
ＯＮ、ＯＦＦにより１次電流が断続される点火コイル、
２２０は点火コイル２３０の１次コイル２３１に直列接
続した外付抵抗である。

前述した如く、第２の電極２と第４の電極４とが対向し
ている時には入力端子１５ａには、ｔｔ １ ｕ信号が
伝達されている。

この時、トランジスタ２０２．２１３，２１６ はＯＮ
Ｌ、てあ・す、点火コイル２３０の１次コイル２３１に
は一定電流が流れている。

シャフト７が回転し、入力端子１５ａの点火信号がｔｔ
１ ｈｓｍ信号らａｔ Ｑ ）１信号へ変化するとト
ランジスタ２０２ 、２１３及び２１６がＯＦＦとなり
、点火コイル２３０の２次コイル２３２の高圧端子２４
には負の高電圧が発生する。

前述した如く、点火信号は″′１゛信号、ｔ（０＞ｓ信
号がシャフト７の１回転につき４回づつ現われるから、
高圧端子２４には、高電圧がシャフト７の１回転につき
４回現われることになる。

高圧端子２４は第８図に示す前記点火分配器の・・ウジ
ング１に取り付けられたキャップ２５の中央電極２７と
接続されてち一す、高圧端子２４で発生した高電圧はシ
ャフト７に取り付けられた回転電極２８に印加される。

回転電極２８が第８図に示す如く、サイド電極２６と対
向した時、高圧端子２４に高電圧が発生したとすれば、
高電圧は、中央電極２７→回転電極２８→サイド電極２
６の経路を通り、サイド電極２６は高電圧となる。

このサイド電極２６をエンジンの所定の気筒内にある点
火プラグと接続しておけば、この時、この点火プラグに
火花放電が行なわれる。

この実施例のように、第４の電極４に現われる信号を比
較回路１４０によって基準電圧と比較することにより現
われる信号と、第２、第３の電極２．３に印加した波形
のどちらか一方の信号との位相差を比較することにより
、シャフト７の回転の検出が確実にでき、またこの回転
信号を点火信号として、点火コイルに高電圧を発生させ
、この高電圧を点火分配器の・・ウジング１に取り付け
られたキャップ２５に取り付けられた中央電極２７とサ
イト”を極２６及びシャフトに取り付けられた回転電極
２８とで、シャフト７の回転によってエンジンの各気筒
へ分配してやれば、エンジンの各気筒で周囲温度や回転
数に関係なく正確な点火を行なうことができる。

また、前述した如く、シャフト７は図示せぬ遠心進角機
構を介して回転するため、ロータ６はシャフト７の軸方
向にわずかに移動できるようになっているが、第１図Ｂ
に示した如く、第４の電極４と第２、第３の電極２，３
との高さを、第４の電極４より第２の電極２及び第３の
電極３の方が若干高くなるようにしであるので、シャフ
ト７が回転により上下に移動しても、第２の電極２と第
４の電極４（あるいは第３°の電極３と第４の電極４）
とで構成される静電容量に変化は生じないから、安定し
た点火信号を得ることができる。

な釦、前記実施例では、第２の電極２と、第３の電極３
を交互に４個ずつ配列し、第４の電極４も４個配列した
が、これは４個ずつでなく、別の個数でもよい。

例えば第２の電極２と第３の電極３を交互に６個ずつ配
列し、第４の電極４を６個配列すれば、シャフト７の１
回転に対して、点火信号として １ 信号 Ｏ信号か６
回ずつ出力される。

また、上述した実施例にふ−いては、第４の電極４より
第２、第３の電極２，３の高さく軸方向長さ）を若干高
くして、シャフト７が軸方向に移動しても第４の電極４
と、第２、第３の電極２，３との間の対向面積が全く変
化しないようにして静電容量が変化しないようにしたが
、第４の電極４と第２、第３の電極２，３との高さが同
じであっても、これら各電極２，３．４は軸方向（垂直
方向）に配置しであるため、シャフト７が上下に移動し
ても第４の電極４と第２、第３の電極２，３との間の対
向面積が若干変化するのみで間隔は変化しないため静電
容量の変化はわずかである。

以上述べたように本考案にち・いては、分配器のハウジ
ングに取り付けた第２のプレートに垂直方向に一定間隔
で交互に、かつ、第２のプレートの同一円周上となるよ
うに配列した第２、第３の電極と、エンジンのクランク
軸の回転に伴なって回転する分配器のシャフトに取り付
けられ、かつ前記第２の電極、第３の電極のうちどちら
か一方と対向するように設けられた第４の電極と、この
第４の電極に接続され前記第２のプレート上にリング状
に配置した第１の電極と対向するように設けられた第５
の電極とで構成される電極部により、前記クランク軸の
回転に伴ない、前記第２の電極と第４の電極とが対向し
、あるいは第３の電極と第４の電極とが対向し、これら
２つの状態を、前記第２、第３の電極に印加した互いに
逆位相のパルス電圧（または交流電圧）を第４の電極に
て検知し、かつこの第４の電極で得た信号波形を前記第
５の電極及び第１の電極とで構成されるコンデンサによ
って、第２のプレートに伝達するから、第４の電極に現
われる信号波形と、前記第２の電極あるいは第３の電極
に印加した信号波形との位相差を検出して回転信号とす
れば、非接触にて、温度に無関係に良好に前記分配器の
シャフトの回転が検出でき、この回転信号を点火信号と
してトランジスタ及び点火コイルを主構成要素とする高
電圧発生回路に用いれば、シャフトの回転位置に伴ない
高電圧を発生することができ、この高電圧を前記点火分
配器のハウジングに取り付けられたキャップに固定され
た中央電極と前記シャフトに固定された回転電極とによ
り、前記キャップに固定されたサイド電極に分配してや
ることにより、エンジンの各気筒に正確な点火高電圧を
印加することができるという優れた効果がある。

さらに、第２、第３の電極を第２のプレートに対し垂直
方向に設け、これら第２、第３の電極のうちいずれか一
方と対向させて分配器のシャフトに第４の電極を軸方向
に設けたから、シャフトが上下に移動しても第４の電極
と第２、第３の電極との間の間隔が変化しないため、シ
ャフトの上下動による静電容量の変化を、第２、第３、
第４の電極を水平方向に配置した場合に比し著るしく低
減することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本考案装置の一実施例を示す平面図及び
縦断面図、第２図は第１図図示装置に釦ける第４の電極
４及び第５の電極５を示す正面図、第３図は第１図図示
装置における第２のプレート８の正面図、第４図は第１
図図示装置にふ・ける検出回路部９ａの詳細電気結線図
、第５図ａ、ｂおよび第６図は本考案装置の動作説明に
供するシャフト１０２の回転に伴なう各電極の位置関係
を示す電気回路図むよび各部波形図、第７図は本考案装
置に適用する高電圧発生回路の詳細電気結線図、第８図
は本考案装置の動作説明に供する分配器のキャップ部分
の要部断面正面図である。 １・・・点火分配器のハウジング、１ａ・・・プレート
、２・・・第２の電極、３・・・第３の電極、４・・・
第４の電極、５・・・第５の電極、７・・・点火分配器
のシャフト、８・・・第２のプレート、９・・・第１の
プレート、１２・・・第１の電極、１１０，１２０・・
・周期信号供給回路を構成するＣＲ発振回路と基準信号
出力回路、１４０・・・比較回路、１５０・・・位相検
出回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １０点火分配器のハウジングに取り付けであるプレート
   に固定した第１のプレートと、この第１のプレートに固
   定した第２のプレートと、この第２のプレート上に設け
   られたリング状の第１の電極と、前記第２のプレート上
   に垂直方向に一定間隔で交互に、かつ、この第２のプレ
   ートの同一円周上となるように配列した第２、第３の電
   極と、エンジンのクランク軸の回転に伴なって回転する
   前記分配器・のシャフトに取りつけられ、かつ、前記第
   ２の電極捷たは前記第３の電極のうちどちらか一方と対
   向するように軸方向に設けられた第４の電極と、この第
   ４の電極に接続され、前記第１の電極と対向するように
   設けられた第５の電極と、前記第２の電極と前記第３の
   電極とに所定周期の信号を互いに逆位相で供給するため
   の周期信号供給回路と、前記第４の電極が前記第２の電
   極あるいは前記第３の電極と対向したとき前記第１の電
   極に現われる信号波形と所定の電圧値とを比較する比較
   回路と、前記周期信号供給回路の波形と前記比較回路の
   出力波形との位相差を検出して回転信号に変換する位相
   検出回路とを備え、これら位相検出回路、周期信号供給
   回路および比較回路を前記第１のプレートに配置したこ
   とを特徴とする点火分配器に内蔵の点火信号発生装置。 ２、前記第２、第３の電極は前記第４の電極に比べて少
   なくとも前記シャフトの軸方向の移動距離以上に高い位
   置捷で設置されていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の点火分配器に内蔵の点火信号発生
   装置。