JPS624551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フライホイールマグネトに、機械的
に調整可能なトリガ間隔を与えるための装置に関
する。

今日、フライホイールマグネトは、いわゆる電
子点火回路と協働するように作られているのが普
通である。磁気鉄心には通常２つまたはそれ以上
の脚部が配設され、それぞれの脚部がフライホイ
ールの通過磁石と協働するためにいろいろな巻線
を有する。このような場合には、常に電子点火電
流回路と共に見られるサイリスタ制御コンデンサ
の電流回路を引きはずすためにトリガパルスを発
生する発生巻線を構成する巻線を脚部の１つが担
持している。容易に理解されるように、脚部を磁
石に対して機械的に位置決めすることによりトリ
ガ作用を所望の回転個所で得ることは非常に重要
である。米国特許第3599615号明細書はこの問題
を取り扱つており、トリガ巻線を担持する脚部の
極面が、所望のトリガ作用を得るために特別に形
成されている。しかしながら、トリガ作用が所望
の回転個所で起るようにエンジンの形式ごとに磁
気鉄心を形成することはコスト高になる。さら
に、トリガ作用点を機械的に決めることはむずか
しく、また磁気鉄心を問題の関連したエンジンに
合わせるために常に磁気鉄心の調整ができなけれ
ばならない。

また、エンジンの適当なピストン位置、すなわ
ちそのクランク軸の角度位置に関連して点火装置
における協働部品の相対位置を初期に正しく機械
的に設定したいという希望がある。本発明は、上
記の問題に対し簡単な解決を提案する。

本発明の特徴は特許請求の範囲から明らかであ
る。

以下、本発明の実施例について附図を参照して
詳細に説明する。

第１図と第２図に示した装置は非磁性材料のフ
ライホイール１からなり、このフライホイールの
円周には磁性材料の２つの磁極片２と３が担持さ
れ、磁極片の間にＮ極とＳ極を有する棒磁石４が
ある。磁極片２と３の間に非磁性材料で満たされ
た空隙がある。フライホイールの対向する側に
は、釣合のために釣合錘６がある。フライホイー
ルがモータ軸７に装着されかつキー８により回転
しないように取りつけられている。磁性材料の３
脚鉄心９がフライホイールと協働可能に配設さ
れ、鉄心の第１脚部を符号１０で示し、中央の脚
部を１１でさらに他の外側脚部を１２で示してあ
る。点線で示したように、第３脚部には回路のコ
ンデンサを充電するために意図したコイル１３が
あるが、これは本発明のいかなる部分も構成しな
い。第１脚部１０には、トリガ回路のための発生
巻線を構成する巻線１４があり、以下これをトリ
ガコイルと云う。第１またはトリガ脚部と鉄心の
残りの部分の間の磁気結合を慣用の仕方で調整す
るために、鉄心材料に凹所１５が作られている。
また、鉄心には関連したエンジンケーシングはね
じで取りつけるために切欠き１６があり、同様に
第２脚部１１に取付けねじのための孔１７があ
る。

第３図に示したように、トリガコイル１４がダ
イオード１８に接続され、ダイオードの出力側が
回路負荷抵抗１９とサイリスタ２１の制御電極に
接続されている。サイリスタの陰極からの端子が
共通のアース線を持つて行かれ、このアース線は
また抵抗１９やトリガコイルの他の端子にも接続
されている。サイリスタ２０は、コンデンサ２１
と、点火変圧器２３に対する一次巻線２２とから
なる放電回路の部分であり、点火変圧器２３の二
次巻線２４が関連した点火プラグ２５に接続され
ている。点線で示したように、充電ダイオード２
６がコンデンサ２１に接続されている。次いで、
そのダイオードが前述した充電巻線１３と連絡し
ている。この部分は当業界で周知であつて本装置
を機能的に決定するいかなる部分も形成しないの
で、詳細には述べない。

この装置は次のように作用する。フライホイー
ルがで示した位置にあると仮定する。この位置
では、回転方向が矢印２７で示した方向であるか
ら、磁極片３の前縁２８が、矢印３０で示したよ
うに第２脚部１１の最初のかど２９と対向してい
る。このように、磁極片３が、トリガ巻線１４を
担持する脚部１０により与えられる接触面の全部
をおおう。第２図に示した次の角度位置では、回
転方向でみて磁極片２の前縁３１が、矢印３３で
示したようにちようど脚部１０の前縁部３２の所
にある。今示した２つの位置は、以下のことから
分るようにこの接続においてほとんど確実であ
る。

磁極片３（Ｎ極）が第１図に示したようにの
位置に来るほんの前に、磁極片３が脚部１０と協
働したばかりである。回転中、いわゆる初期パル
スが得られる。巻線１４およびダイオード１８に
対する接続の巻回方向は、巻線がダイオード１８
に対して負の方向に行くようなものである。さら
に、初期パルスが比較的低い値を有する。初期パ
ルスは、磁極片３から、例えば第２脚部１１を通
りかつ空気を通つて磁石４のＳ極へ行く漏れ磁束
により形成される。磁極片３が第１図に示したよ
うに第２脚部１１と協働するやいなや、このよう
な磁束の消散が終り、脚部１０の磁束が急激に減
少し、すなわち、第２図から明らかなように、磁
極片３が脚部１０と協働するときに、脚部１０の
磁束が入つて来る磁束変化と同じ方向に行く。か
くして、磁極片３が脚部１１と協働するときに、
第４図に示した所望のトリガパルス３４が最初に
確立される。第４図では部分３５がの位置の状
態を示す。フライホイールが回転して第２図に示
した位置に来る際にかつ磁極片２の前縁３１が脚
部１０のかど部と協働するときに、最大の磁束変
化が生じ、これにより第４図のトリガ作用曲線３
４の頂上部３６が形成される。図に見られるよう
に、位置との間のゆるやかな増加を示す、カ
ーブ３４の傾斜部分３７が得られる。回転数が増
加すると共に、トリガパルス３７の高さが、２つ
の点線カーブ３４′と３４″により示したように増
加することに注意しなければならない。第４図か
ら明らかなように、カーブ３４と他のカーブ３
４′および３４″が、最初に鋭く増加する部分３
５，３５′，３５″をもつて常に位置で始まる。

磁極片３の長さと形状の結果、磁極片がの位
置に到達したときに同時に両方の脚部１０および
１１と常に協働する。かくして、磁束変化の反応
が速度とは無関係に常にこの位置で起るが、もち
ろん電圧が回転数の変化と共に変化する。磁束が
脚部１１と１０を通つて明確に流れ始めるので、
増加した磁束を直ちに意味するこの位置は、また
完全に区画されかつ機械的に安定している。

カーブ３４′と３４″により示したように、カー
ブの頂上３６がそれぞれ頂上３６′と３６″まで増
加する。トリガ作用のレベルを、第４図の点線３
８にとると、回転速度が低い場合にの位置でト
リガ作用が起る・というのは、頂上３６がこの位
置でトリガ作用のレベルになるからである。エン
ジンの速度が増加するにつれて、カーブの高さも
また増加する。カーブ３４′に対応する回転速度
に達すると、傾斜したカーブ部分３７′に沿つて
位置から位置に向つてある距離だけ変位した
位置でトリガ作用が起る。エンジン使用回転数
に達すると、カーブが３４″に増加し、第４図か
ら、カーブのこぶ３５″が今やトリガ作用レベル
にあることが明らかであろう。理解されるよう
に、正確に区画された限界内で、例えばこの場合
にはアイドリングと使用回転数の間で早期点火が
自動的に得られる。いつそう高速度の範囲内に向
つてさらに点火を早めることができない。という
のは、位置を機械的に条件づけられず、従つて
ふらつくことができないからである。実際、この
ことは、例えばチエンソーと関連して非常に有利
な自動速度調節がエンジンのために得られること
を意味する。かくして、サージ回転数が無負荷状
態のエンジンの場合に得られない。図示のカーブ
は、実際の例では約400rpmと8000rpmの間の回
転数範囲に適用される。

関連した巻線および電子装置を有する鉄心系統
９が、最初に述べた例からはずれたトリガ作用位
置を有するエンジンに適用される場合には、磁極
片２′を２″の長さにしかつ磁極片３′を３″の長さ
にするように磁極片２′と３′の長さを第５図に示
したように変更することができる。さらに、磁極
片３の前縁２８′を第１図と第２図の前縁に対し
て幾分移動させ、かつ磁極片２′が第１図と第２
図の磁極片２より短かくなるようにその前縁３１
も移動させる。このため、両方の位置と位置
が、第１図と第２図に示したものからはずれるの
で、適切なトリガパルスの全幅を制限するための
新しい、適当に区画された端部位置が得られる。

所望の動作をなし遂げるためには、トリガカー
ブが第４図に示した基本的形状を有すること、す
なわち、限定された上昇部分３５に傾斜部分３７
が続き、その傾斜部分がピーク３６で終ることが
重要である。カーブの形状は、直接磁極片の設計
に依存する。磁極片３の前縁２８がカーブの部分
３５を区画する。第６図は当面の磁束の状態を示
す。縁２８の下には、正しい機能のために必須の
切欠き３９がある。前記縁２８が脚部１１のかど
２９に近接するような位置に磁極片３が位置する
ときに、縁２８に向つて、肉厚の減少した部分を
通り正しく誘導される磁束N₁がある。しかしな
がら、切欠き３９が存在しない（点線）場合に
は、磁束抵抗が最小になつて強力に誘導され、そ
の結果カーブ部分３５が増大して許容できないレ
ベルに達するだろう。

第７図は、最後に述べたケースのトリガカーブ
がどのようになるかを示す。最初のカーブの枝が
ピーク４０に上昇し、谷４１と最後のピーク４２
がこれに続く。トリガレベル４３が第７図に示し
た通りであると仮定する。明らかなように、トリ
ガ作用が点４４で、すなわちピーク４０の直前で
開始される。関連したモータの問題の回転数に関
して、トリガレベルが谷４１の後のカーブと交又
する点４５までトリガ作用が行われない。かくし
て、このような場合には点火作動が汗渉して狂つ
てしまう。

切欠き３９を配設することにより、磁束が初期
状態で減少して、第４図に示したカーブ形状およ
び第７図の点線部分４６になる。

特に第６図から明らかなように、磁極片２に
は、また磁極片３の切欠き３９と同様な切欠き４
７が設けられている。この切欠き４７は、実際に
は切欠き３９ほど重要ではない。しかしながら、
切欠き４７は、磁束を連結的に減少させることに
よりなめらかなカーブの尾部を形成するのに効果
的に役立つ。かくして、磁束の鋭い切れ目が避け
られるが、さもなければ、磁束の鋭い切れ目によ
り望ましくない電圧のピークを生じるだろう。

理解されるように、点火装置を沢山のいろいろ
な種類のエンジンに対して簡単な手段で調整する
ことができ、磁気鉄心部分を関連した巻線や電子
装置と共に変える必要がない。さらに、非常に良
好に区画されたトリガパルスが得られ、そのトリ
ガパルスの範囲と位置を機械的に容易に決めるこ
とができかつあらゆる普通の作動状態中、規定さ
れた限界内に絶対的に保つことができる。

純粋に、フライホイールを製造する観点から見
ると、その工程は磁極片２と３を一片で製造すべ
きである。中間の空間、すなわち磁極片の間に間
隙５がある所では、凹所をミリング加工する。次
いで、磁極片と磁石を一緒にフライホイールに成
形し、その後フライホイールの外側部分を旋削に
より機械加工して磁極片２と３の間に結合部を除
去し、中間の空間５を形成する。かくして、いろ
いろな種類のエンジンに適した位置にミリング加
工した多数の磁極片ブランクを準備して貯蔵する
ことができる。

各形式のエンジンには特別に設計された冷却フ
アンがあるので、各フライホイールはその特定の
エンジンに唯一のユニツトからなり、かつ問題の
エンジンのために特別に形成された磁極片の形状
をこのユニツトに成形することができると共に、
関連した点火系統の他の部品をいろいろなエンジ
ン形式のための標準構成要素として使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁極片およびこれと協働する磁気鉄心
を備えたフライホイールを１つの相対回転位置に
概略的に示した図、第２図は第１図の装置を第２
の回転位置に示した図、第３図は協働するトリガ
回路のための概略ダイヤグラム、第４図はいろい
ろな作動条件の下でのトリガ作用順序のグラフを
示す図、第５図は問題のフライホイールの別の磁
石配置を示す図、第６図はある作動状態を示す
図、第７図は第６図と関連したカーブである。 １……フライホイール、２，３……磁極片、９
……磁気鉄心、１０，１１，１２……脚部、１４
……トリガ巻線、２８……磁極片３の前縁、２９
……脚部１１の最初のかど、３１……磁極片２の
前縁、３２……脚部１０の前縁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子点火回路と関連して、フライホイールマ
   グネトに機械的に設定可能なトリガ間隔を与える
   ための装置において、 (a) フライホイール１と、 (b) 第一脚部１０、第二脚部１１および第三脚部
   １２を連続して有する強磁性鉄心９を備え、各
   脚部が前記フライホイール１の外周で終つてお
   り、 (c) 前記電子点火回路にあつてかつ前記第一脚部
   １０に担持されるトリガコイル１４、および前
   記第三脚部に担持される充電コイル１３と、 (d) 一対の磁極片２，３、および前記磁極片の間
   に配置された永久磁石４とを備え、前記フライ
   ホイール１の回転方向に最初に位置した第一の
   磁極片３は、その磁束が一位置において前記第
   一および第二脚部１０，１１と協働できるよう
   な大きさを有し、前記第一磁極片３には、前記
   第二脚部１１への初期の磁束移動を制限するた
   めにその先行縁２９の下にある切欠き３９が設
   けられ、前記一方の磁極片３の先行縁２９が鋭
   利に区画され、その後第二の磁極片２の先行縁
   が第一脚部１０の最初に出会う縁に至り、そこ
   で前記第二の磁極片２の磁束が前記第二脚部１
   １の磁束と協働し始めるようになつており、 (e) 前記第一および第二脚部１０，１１の各々に
   ついての最初に出会う縁が鋭利に区画され、か
   つ前記磁極片の運動路と整合しており、 (f) 前記先行縁の間の間隔が、前記トリガーコイ
   ル１４に引き起こされるトリガリング信号の持
   続を限定し、前記信号が、前記第二脚部１１の
   最初の出会い縁に出会う前記第一磁極片１０の
   先行縁２９に応答して始まり、かつ前記信号
   が、前記第二脚部１１の最初の出会い縁に出会
   う前記第二の磁極片の前記先行縁３１に応答し
   て終るようになつている装置。