DE10255096B4

DE10255096B4 - Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE10255096B4
Application number: DE10255096A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Shimizu
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: US6718958B2; JP3610054B2; JP2004019486A; US20030230292A1; DE10255096A1

Abstract

Zündvorrichtung für eine innere
Verbrennungskraftmaschine, welche aufweist: ein Gehäuse (8); einen geschlossenen Magnetkern (2), welcher in dem Gehäuse (8) untergebracht ist; eine primäre Wicklung (4), die derart angeordnet ist, dass sie einen Teil des geschlossenen Magnetkerns umgibt, und welche primäre Wicklungsverbinderanschlüsse (40a, 40b) an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist; eine sekundäre Wicklung (6), die derart angeordnet ist, dass sie die primäre Wicklung (4) umgibt, und welche sekundäre Wicklungsverbinderanschlüsse (6a) an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist, um eine Hochspannung auszugeben, wenn ein Strom an- und abgeschaltet wird, welcher der primären Wicklung (4) zugeführt wird; ein Verkabelungsmodul (9) mit Modulverbinderanschlüssen (10a, 10c), welche mit den primären Wicklungsverbinderanschlüssen (40a, 40b) verbunden sind und welche aus einer Vielzahl von Kabeln aufgebaut sind, die durch ein Harz miteinander integriert ausgebildet sind, um den Strom zu der primären Wicklung (4) zuzuführen; einen Harzabschnitt (11), welcher in das Gehäuse (8) eingefüllt ist, um den geschlossenen Magnetkern (2), die...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche eine Hochspannung zu einer Zündkerze für jeden Motorzylinder zuführt.

7 ist eine Draufsicht einer Zündvorrichtung 1 für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 7-29751 offenbart ist. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Zündvorrichtung 1 für eine innere Verbrennungskraftmaschine entlang der Linie 8-8 von 7. 9 ist eine Draufsicht eines Verkabelungsmoduls 9, welches in 9 gezeigt ist. 10 ist eine Ansicht des Verkabelungsmoduls 9, wenn dieses aus der Pfeilrichtung A in 9 betrachtet wird. 11 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm der Zündvorrichtung 1 für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche in 7 gezeigt ist.

Die dargestellte Zündvorrichtung 1 wird durch ein gleichzeitiges Zündsystem für eine innere Verbrennungskraftmaschine verwendet, d.h. dass entgegengesetzte Enden einer zweiten Wicklung 6 von jedem Wandler bzw. Transformator mit zwei Zündkerzen verbunden sind. Die Zündvorrichtung 1 ist mit drei Wandlern bzw. Transformatoren 1A, 1B, 1C versehen und wird für eine innere Verbrennungskraftmaschine mit sechs Zylindern verwendet.

Die ersten bis dritten Wandler bzw. Transformatoren 1A, 1B, 1C der Zündvorrichtung 1 sind in einem Gehäuse 8 eingebaut, welches mit einem Harz ausgebildet bzw. ausgegossen ist und eine Vielzahl von Hochspannungstürmen 8a aufweist, welche an dessen Kopf ausgebildet sind. Jeder des ersten bis dritten Transformators 1A, 18, 1C weist einen geschlossenen magnetischen Schaltkreiskern 2 auf, welcher einen hohlen, rechteckig geformten, geschlossenen magnetischen Schaltkreis bildet, eine erste Wicklung 4, welche ein Leitungskabel aufweist, das um eine primäre Spule 3 gewickelt ist, welche den geschlossenen magnetischen Schaltkreis 2 umgibt, und eine zweite Wicklung 6, welche ein Leitungskabel aufweist, das um eine zweite Spule 5 gewickelt ist, die die erste Wicklung 4 umgibt. Die ersten bis dritten Transformatoren 1A, 1B, 1C sind an dem Gehäuse 8 über einen Harzabschnitt 11 fixiert, der aus einem thermischen bzw. wärmeaushärtenden Harz, wie beispielsweise Epoxidharz, besteht.

Das Leitungskabel jeder ersten Wicklung 4 ist an einem Ende davon mit einem entsprechenden Modulverbinderanschluss 10a verbunden, welcher einer von drei ersten Enden eines ersten Kabels 10a ist, und wobei das andere oder zweite Ende des ersten Kabels 10a einen Verbinderanschluss 10b bildet. Der Verbinderanschluss 10b ist elektrisch mit einem externen Verbinderanschluss verbunden, welcher schließlich mit einer nicht gezeigten Leistungsquelle verbunden ist, wie beispielsweise der Batterie eines Fahrzeugs. Das Leitungskabel von jeder ersten Wicklung 4 ist an dem anderen Ende davon mit einem Modulverbinderanschluss 10c verbunden, welcher das eine Ende von einem der entsprechenden drei zweiten Kabeln 10b ist, und wobei das andere Ende von jedem zweiten Kabel 10b einen Verbinderanschluss 10d bildet. Der Verbinderanschluss 10d von jedem zweiten Kabel 10b ist elektrisch mit einem externen Anschluss verbunden, durch welchen dieser schließlich mit einem entsprechenden Anschluss eines nicht gezeigten Schaltmoduls verbunden ist, beispielsweise einem Kollektor von einem entsprechenden der Leistungstransistoren, welche das Schaltmodul bilden.

Das Leitungskabel von jeder zweiten Wicklung 6 ist an dessen gegenüberliegenden Enden mit externen Ausgabeanschlüssen 8b von Hochspannungstürmen 8a jeweils verbunden.

Das erste Kabel 10a und die zweiten Kabel 10b sind integriert miteinander durch ein Harz ausgebildet, um ein Verkabelungsmodul 9 zu bilden, wie in 9 gezeigt.

Bei der bekannten Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche wie vorstehend konstruiert ist, sind die entsprechenden Transformatoren 1A, 1B, 1C in dem Gehäuse 8 angeordnet, wobei das Verkabelungsmodul 9 integriert vorher ausgebildet wird, und wobei danach das Leitungskabel von jeder primären Wicklung 4 an einem Ende davon mit einem entsprechenden Modulverbinderanschluss 10a des ersten Kabels 10a verbunden ist, und wobei das andere Ende davon mit dem Modulverbinderanschluss 10c eines entsprechenden zweiten Kabels 10b verbunden ist. Ebenso ist das Verbindungskabel von jeder zweiten Wicklung 6 an dessen gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden externen Ausgabeanschlüssen 8b der Hochspannungstürme 8a verbunden. Daraufhin wird ein Harz, wie beispielsweise ein Epoxidharz, in ein Gehäuse 8 unter einem Vakuum gegossen, und härtet oder erstarrt in einem Aushärtofen bei einer Temperatur, um den Harzabschnitt 11 zu bilden. auf diese Art und Weise kann die Fixierung der entsprechenden Transformatoren 1A, 1B, 1C und die Isolierung einer Hochspannung erzielt werden.

Im Folgenden wird der Betrieb der bekannten Zündvorrichtung 1 für eine innere Verbrennungskraftmaschine erläutert, welche wie vorstehend konstruiert ist.

Wenn nicht gezeigte Wicklungsantreiber, wie beispielsweise Leistungstransistoren, durch ein Steuersignal von einer nicht gezeigten Steuereinheit der inneren Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, wird ein primärer Strom, welcher durch die erste Wicklung 4 strömt, derart gesteuert, dass dieser in einer entsprechenden Art und Weise durch die Wicklungsantreiber zugeführt und unterbrochen wird.

Das heißt, dass die Wicklungstreiber an vorbestimmten Zündzeitpunkten der inneren Verbrennungskraftmaschine abgeschaltet werden, um dadurch den primären Strom der entsprechenden ersten Wicklungen 4 zu unterbrechen, woraufhin entgegengesetzte elektromotorische Kräfte in den ersten Wicklungen 4 erzeugt werden, wobei Hochspannungen in den zweiten Wicklungen 6 der Transformatoren 1A, 1B, 1C erzeugt werden. Als Folge davon werden die somit erzeugten Hochspannungen den nicht gezeigten Zündkerzen zugeführt bzw. angelegt, welche mit den zweiten Wicklungen 6 verbunden sind, wobei Luftkraftstoffgemische in den nicht dargestellten Motorzylindern dielektrisch gebrochen werden und durch Zünden der entsprechenden Zündkerzen entzündet werden, was durch ein Ausströmen des zweiten Stroms verursacht wird, der durch die entsprechenden zweiten Wicklungen fließt.

Bei der bekannten Zündvorrichtung 1 für eine innere Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend beschrieben, wenn die entsprechenden Transformatoren 1A, 1B, 1C in dem Gehäuse 8 angeordnet sind, sind die relativen Positionen der Modulverbinderanschlüsse 10a des ersten Kabels 10, die Verbinderanschlüsse 10c der zweiten Kabel 10b des Verkabelungsmoduls 9, welches mit dem Gehäuse 8 integriert ausgebildet ist, und die entsprechenden Enden der Verbindungskabel der ersten Wicklungen 4 nicht fixiert wurden, und somit wird die Positionsjustierung der Verbinderanschlüsse 10a und der einen Enden der Leitungskabel der entsprechenden ersten Wicklungen 4 und auch die Positionsjustierung der Modulverbinderanschlüsse 10c der anderen Enden der Leitungskabel der entsprechenden ersten Wicklungen 4 individuell durchgeführt, und daraufhin miteinander durch einen Schweißvorgang verschweißt. Daher tritt das folgende Problem auf. Das heißt, die Positionierjustierung von jeder ersten Wicklung 4 und dem Verkabelungsmodul benötigt Zeit, und wobei insbesondere die erhöhte Anzahl der Transformatoren 1A, 1B, 1C in einer entsprechend erhöhten Zeit für den Verbindungsvorgang resultiert.

DE 44 11 189 C2 zeigt eine Zündspule für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Transformatoren und Wicklungen mit Primär- und Sekundäranschlüssen. Weiterhin enthält diese Zündspule eine erste und zweite Leitereinheit, die in Harz eingeformt sind und die zusammen mit den Transformatoren und einer Schaltvorrichtung in einem Gehäuse aufgenommen werden.

Die EP 0 387 993 A1 zeigt eine Zündvorrichtung mit einem Primärwicklungsmodul, welches magnetisch mit einer Vielzahl getrennter sekundärer Funkenentwicklungseinheiten gekoppelt werden kann, welche mit den Zylindern des Verbrennungsmotors verbunden sind. Jede Primärwicklung besitzt dabei eine Bohrung, die Teile der sekundären Funkenentwicklungseinheiten aufnimmt, wenn das Primärwicklungsmodul an den Verbrennungsmotor montiert wird.

Die DE 44 20 709 C2 zeigt eine Verbrennungsmotorzündvorrichtung mit einer Zündspule, einem Zwischenaufbau, einem Gehäuse zur Unterbringung der Abdeckung der Zündspule und des Zwischenaufbaus mit Harz. Der Zwischenaufbau besteht aus einer Steuereinheit zur Steuerung des Primärstromflusses in der Zündspule und einem Wärmeschild mit einer Pufferabdeckung.

Die DE 44 20 271 A1 zeigt einen Zündspulensatz für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zündmodulen, die jeweils eine Primär- und eine Sekundärspule aufweisen. Der Zündspulensatz weist ein Anschlusselement auf, der durch einen Steckvorgang die Kontaktierung der einzelnen Spulen gewährleistet.

Die DE 43 05 684 A1 zeigt die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist vorgenommen worden, um das vorstehend erwähnte Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe, eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, in welcher die Positionsjustierung der ersten Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse in einfacher Art und Weise durchgeführt werden kann, so dass es somit möglich wird, den Vorgang der elektrischen Verbindung von ersten Wicklungen und eines Verdrahtungsmoduls miteinander in einfacher Art und Weise durchzuführen.

Wenn man die vorstehende Aufgabe im Blickwinkel hat, liegt die vorliegende Erfindung in einer Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche aufweist: ein Gehäuse; einen geschlossenen Magnetkern, welcher in dem Gehäuse eingebracht ist, aufweist; eine primäre Wicklung, welche derart angeordnet ist, dass sie einen Teil des geschlossenen Magnetkerns umgibt, und primäre Wicklungsverbinderanschlüsse an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist; sowie eine sekundäre Wicklung, welche derart angeordnet ist, dass sie die primäre Wicklung umgibt und sekundäre Wicklungsverbinderanschlüsse an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist, um eine Hochspannung auszugeben, wenn ein Strom an- und ausgeschaltet wird, der zu der primären Wicklung zugeführt wird. Ein Verkabelungsmodul ist vorgesehen, welches Modulverbinderanschlüsse aufweist, die mit den primären Wicklungsverbinderanschlüssen verbunden sind. Das Verkabelungsmodul ist aus einer Vielzahl von Kabeln aufgebaut, welche miteinander durch ein Harz integriert ausgebildet sind, um den Strom zu der primären Wicklung zuzuführen. Ein Harzabschnitt ist in das Gehäuse eingefüllt, um den geschlossenen Magnetkern, die primäre Wicklung und die sekundäre Wicklung an einer inneren Fläche des Gehäuses fest anzubringen. Ein Positionierungselement, welches konkave Abschnitte, die in den primären Wicklungsverbinderanschlüssen ausgebildet sind, und Rippen aufweist, welche an dem Verkabelungsmodul ausgebildet sind und in die konkaven Abschnitte eingepasst sind, ist zwischen der primären Wicklung und dem Verkabelungsmodul angeordnet, um die relativen Positionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse zu positionieren. Gemäß der vorstehenden Anordnung kann die Positionsjustierung der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse in einfacher Art und Weise durchgeführt werden, so dass es dadurch möglich wird, den Vorgang der elektrischen Verbindung der primären Wicklung und des Verkabelungsmoduls miteinander in einfacher Art und Weise durchzuführen.

Die vorstehenden und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, welche eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn diese aus einer Öffnungsseite eines Gehäuses betrachtet wird, wobei ein gegossenes Harz weggelassen worden ist.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 1.
4 ist eine ähnliche Ansicht wie 1, wobei ein Verkabelungsmodul entfernt worden ist.
5 ist eine Draufsicht des Verkabelungsmoduls von 1.
6 ist eine Querschnittsansicht der Zündvorrichtung in 1, bevor das Verkabelungsmodul in das Gehäuse eingebaut wird.
7 ist eine Draufsicht einer bekannten Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche in dem offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 7-29751 offenbart ist.
8 ist eine Querschnittsansicht der bekannten Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine entlang der Linie VIII-VIII von 7.
9 ist eine Draufsicht eines Verkabelungsmoduls, welches in 7 gezeigt ist.
10 ist eine Ansicht des Verkabelungsmoduls, wenn dieses aus der Pfeilrichtung A in 9 betrachtet wird.
11 ist ein elektrisches Schaltkreisdiagramm der bekannten Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche in 7 gezeigt ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Nachfolgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, und wobei gleiche oder entsprechende Teile oder Elemente davon durch dieselben Bezugszeichen identifiziert werden, wie bei den vorstehend bekannten Ausführungsformen.
Ausführungsform 1
1 ist eine Ansicht einer Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn diese aus einer Öffnungsseite eines Gehäuses betrachtet wird, wobei ein Harzabschnitt 11 weggelassen worden ist. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 1. 4 ist eine Ansicht der Zündvorrichtung, wobei ein Verkabelungsmodul 9 in 1 entfernt worden ist.
5 ist eine Draufsicht des Verkabelungsmoduls 9, welches in 1 gezeigt ist. 6 ist eine Querschnittsansicht der Zündvorrichtung von 1, bevor das Verkabelungsmodul 9 in das Gehäuse 8 eingebaut worden ist.
In dieser Zündvorrichtung 100 für eine innere Verbrennungskraftmaschine weist das Leitungskabel von jeder sekundären Wicklung 6 einen sekundären Wicklungsverbinderanschluss 6a an dessen gegenüberliegenden Enden auf, welche schließlich mit zwei nicht gezeigten Zündkerzen elektrisch verbunden werden. Die Zündvorrichtung 1 ist mit drei Transformatoren 1A, 1B, 1C versehen und wird für eine innere Verbrennungskraftmaschine mit sechs Zylindern verwendet.
Der erste bis dritte Wandler bzw. Transformator 1A, 1B, 1C der Zündvorrichtung 1 ist in das Gehäuse 8 eingebaut, welches mit einem Harz ausgeformt bzw. ausgegossen ist und eine Vielzahl von Hochspannungstürmen 8a aufweist, die an dessen Kopf ausgebildet sind. Jeder des ersten bis dritten Transformators 1A, 1B, 1C weist einen geschlossenen Magnetkern 2 auf, welcher einen Erregerabschnitt 2a und einen Nichterregerabschnitt 2b umfasst, und bildet einen hohlen, rechteckig geformten, geschlossenen magnetischen Schaltkreis, einer primären Wicklung 4, welche ein Leitungskabel umfasst, das um eine primäre Spule 3 gewickelt ist, die den Erregerabschnitt 2a des geschlossenen Magnetkerns 2 umgibt, und eine sekundäre Wicklung 6 auf, welche ein Leitungskabel umfasst, das um eine sekundäre Spule 5 gewickelt ist, welche die primäre Wicklung 4 umgibt. Jeder hohle, rechteckig geformte, geschlossene Magnetkern 2 ist aus einer Vielzahl von dünnen Metallplatten in Form von elektromagnetischen Stahlplatten ausgebildet, die aneinander laminiert sind. Der Nichterregerabschnitt 2b jedes geschlossenen Magnetkerns 2 ist mit einem Pufferelement 7 überzogen, welches aus einem elastischen Material aufgebaut ist, wie beispielsweise Harz, Gummi, thermoelastischem Elastomer usw. Das Pufferelement 7 weist einen konvexen und/oder konkaven Abschnitt bzw. konvexkonkaven Abschnitt 7a, welcher an dessen Oberfläche ausgebildet ist, die in Anlage mit einer inneren Wandfläche des Gehäuses 8 vorgesehen ist, auf.
Die ersten bis dritten Transformatoren 1A, 1B, 1C in dem Gehäuse 8 sind an dem Gehäuse 8 über den Harzabschnitt 11 fest angebracht, der aus einem wärmeaushärtenden Harz aufgebaut ist, wie beispielsweise Epoxidharz.
Das Leitungskabel von jeder primären Wicklung 4 weist einen primären Wicklungsverbinderanschluss 40a auf, der an einem Ende davon ausgebildet ist, welches mit einem entsprechenden Modulverbinderanschluss 10a verbunden ist, welcher einer von drei ersten Enden eines ersten Kabels 10a ist. Das erste Kabel 10a umfasst einen Verbinderanschluss 10b, der an dem anderen Ende oder dem zweiten Ende davon ausgebildet ist, welches elektrisch mit einem externen Verbinderanschluss verbunden ist, durch welchen dieser schließlich mit einer nicht gezeigten Leistungsquelle verbunden ist, wie beispielsweise die Batterie eines Fahrzeugs. Das Leitungskabel von jeder primären Wicklung 4 umfasst ebenso einen primären Wicklungsverbinderanschluss 40b, der an dem anderen Ende davon ausgebildet ist, welches mit einem Modulverbinderanschluss 10c verbunden ist, welcher ein Ende eines entsprechenden von drei zweiten Kabeln 10b ist. Das andere Ende von jedem zweiten Kabel 10b bildet einen Verbinderanschluss 10d, welcher elektrisch mit einem externen Verbinderanschluss verbunden ist, der wiederum schließlich mit einem entsprechenden Anschluss eines nicht gezeigten Schaltmoduls verbunden ist, beispielsweise einem Kollektor eines entsprechenden von Leistungstransistoren, welche das Schaltmodul bilden.
Das erste Kabel 10a und die zweiten Kabel 10b sind miteinander über ein Harz integriert ausgebildet, um das Verkabelungsmodul 9 zu bilden, wie in 5 gezeigt. Das Verkabelungsmodul 9 ist mit Rippen 9c ausgebildet, welche in entsprechende konkave oder Aussparungsabschnitte 40c eingepasst sind, welche in den primären Wicklungsverbinderanschlüssen 40a ausgebildet sind. Hierzu ist zu erwähnen, dass die konkaven Abschnitt 40c und die Rippen 9c gemeinsam eine Positionierungseinrichtung zum Positionieren der Relativpositionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse 40a und der Modulverbinderanschlüsse 10a bilden.
Zusätzlich ist das Verkabelungsmodul 9 mit einem Verbindergehäuse 9a einschließlich Verbinderanschlüssen 10b, 10d für die elektrische Verbindung mit einer externen Ausrüstung der Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine ausgebildet. Das Leitergehäuse 9a ist an dessen Basis mit einem Eingriffsabschnitt 9d ausgebildet, welcher daran angepasst ist, dass dieser mit einem Eingriffsabschnitt 8d des Gehäuses 8 im Eingriff sein kann. Das Verkabelungsmodul 9 weist Führungsöffnungen 9b auf, welche dort hindurch ausgebildet sind, und in welche Einsetzführungszapfen 8c des Gehäuses 8 eingesetzt werden können.
Das Gehäuse 8 umfasst externe Ausgabeanschlüsse 8b, die durch Einsetzformen bzw. Einsetzgießen ausgebildet werden, welche mit sekundären Wicklungsverbinderanschlüssen 6a von L-förmigem Querschnitt verbunden werden können, die an den gegenüberliegenden Enden der Leitungskabel von jeder sekundären Wicklung 6 ausgebildet sind. Jeder der sekundären Wicklungsverbinderanschlüsse 6a ist mit einer Öffnung 6b ausgebildet, in welche ein entsprechender externer Ausgabeanschluss 8b durch einen Presssitz eingepasst werden kann. Die externen Ausgabeanschlüsse 8b sind elektrisch mit nicht gezeigten Zündkerzen jeweils über nicht gezeigte Hochspannungsbänder bzw. Hochspannungsleitungselementen verbunden. Jeder sekundäre Wicklungsverbinderanschluss 6a ist an einem fixierten Abschnitt 5a einer entsprechenden sekundären Spule durch Verlöten oder ähnlichem fest angebracht.
Die entsprechenden geschlossenen Magnetkerne 2 der ersten bis dritten Transformatoren 1A, 1B, 1C sind in dem Gehäuse 8 untergebracht und entlang einer axialen Richtung B der primären Wicklungen 4 und der sekundären Wicklungen 6 in der Art und Weise angeordnet, dass die Ebenen der entsprechenden geschlossenen Magnetkerne 2 bündig miteinander und parallel zur Bodenfläche des Gehäuses angeordnet sind. Zusätzlich sind die entsprechenden geschlossenen Magnetkerne 2 in der Art und Weise angeordnet, dass die aneinander angrenzenden Nichterregerabschnitte 2b teilweise einander in der vorstehend erwähnten axialen Richtung B überlappen. Darüber hinaus sind die Wicklungsprimärwicklungen 4 und die sekundäre Wicklung 6 um Erregerabschnitte 2a voneinander angrenzend in geschlossenen Magnetkernen 2 angeordnet und an Erregerabschnitte 2a versehen, welche zueinander unterschiedliche Seiten in Zick-Zack-Form entlang der vorstehend erwähnten axialen Richtung B bilden.
Das Verbindermodul 9 ist über die ersten bis dritten Transformatoren 1A, 1B und 1C angeordnet, so dass dieses die sekundären Wicklungen 6 nicht überlagern kann bzw. überlagern soll.
Im Folgenden wird nun der Betrieb der Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine im Weiteren erläutert, welche wie vorstehend beschrieben konstruiert ist.
Zu allererst werden die Vielzahl der Transformatoren 1A, 1B, 1C in dem Gehäuse 8 angebracht. Zu dieser Zeit werden die externen Ausgabeanschlüsse 8b, welche einsetzgeformt in dem Gehäuse 8 sind, in die Öffnungen 6b in den sekundären Wicklungsverbinderanschlüssen 6 durch eine Presspassung eingesetzt. Daraufhin wird der Eingriffsabschnitt 8d des Gehäuses 8 mit dem Eingriffsabschnitt 9d des Verkabelungsmoduls 9 in Eingriff gebracht, und zur selben Zeit werden die Einsetzführungszapfen 8c des Gehäuses 8 in die Führungsöffnungen 9b in dem Verkabelungsmodul 9 eingesetzt. Bei diesem Einsetzvorgang ist es erforderlich, die Vielzahl von Transformatoren 1A, 1B, 1C zu bewegen, so dass die Rippen 9c des Verkabelungsmoduls 9 in die konkaven Abschnitte 40c in den primären Wicklungsverbinderanschlüssen 60 eingepasst werden können. Wenn die Rippen 9c in die konkaven Abschnitte 40c eingepasst sind, werden die Modulverbinderanschlüsse 10a des ersten Kabels 10A und die primären Wicklungsverbinderanschlüsse 40a automatisch miteinander in Anlage oder in Kontakt gebracht bzw. platziert.
Hierzu ist zu erwähnen, dass die Relation hinsichtlich der Position zwischen den Modulverbinderanschlüssen 10a des ersten Kabels 10A und den Modulverbinderanschlüssen 10c der zweiten Kabel 10B konstant ist, und wobei die Relation hinsichtlich der Position zwischen den primärem Wicklungsverbinderanschlüssen 40a und den primären Wicklungsverbinderanschlüssen 40b ebenso konstant ist. Wenn die Modulverbinderanschlüsse 10a des ersten Kabels 10A und die primären Wicklungsverbinderanschlüsse 40a automatisch miteinander in Kontakt oder in Anlage platziert bzw. gebracht worden sind, werden als Folge davon die primären Wicklungsverbinderanschlüsse 40b und die Modulverbinderanschlüsse 10c der zweiten Kabel 10B ebenso automatisch miteinander in Kontakt oder in Anlage gebracht bzw. platziert. Dementsprechend ist es erforderlich, dass man die Probleme der individuellen Justierung der Positionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse 40b und der Modulverbinderanschlüsse 10c der zweiten Kabel 10B auf sich nimmt.
Danach werden die Modulverbinderanschlüsse 10a, 10c und die primären Wicklungsverbinderanschlüsse 40a, 40b miteinander durch Verschweißen verbunden.
Schließlich wird ein Harz, wie beispielsweise ein Epoxidharz, in das Gehäuse 8 unter einer Vakuumatmosphäre eingegossen und erstarrt oder härtet in einem nicht gezeigten Aushärtofen bei einer hohen Temperatur aus, um den Harzabschnitt 11 zu bilden. Auf diese Art und Weise kann die Fixierung der entsprechenden Transformatoren 1A, 1B, 1C und die Isolierung von Hochspannung erzielt werden.
Gemäß der Zündvorrichtung 100 für eine innere Verbrennungskraftmaschine, wie vorstehend konstruiert, sind die entsprechenden geschlossenen Magnetkerne 2 in einer Art und Weise angeordnet, dass die aneinander angrenzenden Nichterregerabschnitte 2b teilweise in axialer Richtung B der primären Wicklungen 4 und der sekundären Wicklungen 6 einander überlappen. Als Folge davon verkürzt sich die Länge des Gehäuses 8 in axialer Richtung, wodurch die gesamte Zündvorrichtung hinsichtlich der Größe und der Kosten verringert bzw. vermindert ist.
Desweiteren sind die entsprechenden geschlossenen Magnetkerne 2 der ersten bis dritten Transformatoren 1A, 1B, 1C in dem Gehäuse 8 untergebracht und entlang der axialen Richtung B in der Art und Weise angeordnet, dass die Ebenen der entsprechenden geschlossenen Magnetkerne 2 bündig miteinander und parallel zu der Bodenfläche des Gehäuses 8 angeordnet sind. Dementsprechend kann die Verkleinerung und die Kostenreduzierung der gesamten Vorrichtung durch die Verkürzung der gesamten Höhe des Gehäuses 8 erzielt werden.
Darüber hinaus ist das Verkabelungsmodul 9 über den Transformatoren 1A, 1B, 1C in einer Ebene angeordnet, in welcher dieses die primären Wicklungen 4 und die sekundären Wicklungen 6 nicht überlagert. Somit wird ein leerer Raum für die effektive Nutzung des Raums und auch für die Reduktion der gesamten Größe und der Herstellungskosten der Zündvorrichtung effektiv verwendet.
Darüber hinaus sind die Nichterregerabschnitte 2b der geschlossenen Magnetkerne 2 mit Pufferelementen 7 überzogen bzw. ummantelt, welche aus einem elastischen Material hergestellt sind, wie beispielsweise einem Harz, Gummi, einem thermoplastischen Elastomer usw., so dass Spannungen aufgrund der thermischen Spannungen, welche durch einen Unterschied der linearen Expansionskoeffizienten zwischen den geschlossenen Magnetkernen 2 und dem Harzabschnitt 11 unter einer thermischen Schockatmosphäre erzeugt werden, durch die Pufferelemente 7 absorbiert werden können, wodurch es möglich wird, dass die Erzeugung von Brüchen in dem Harzabschnitt 11 verhindert wird.
Zusätzlich weist jedes Pufferelement 7 den konvex konkaven Abschnitt 7a auf, welcher an dessen Oberfläche ausgebildet ist, die mit einer inneren Wandfläche des Gehäuses 8 in Anlage ist. Daher ist die Kontaktfläche zwischen jedem Pufferelement 7 und der inneren Wandfläche des Gehäuses 8 gering, und somit ist der Kontaktwiderstand dazwischen dementsprechend gering. Als eine Folge davon können bei dem Vorgang der Verbindung der primären Wicklungen 4 und des Verdrahtungsmoduls 9 miteinander die Transformatoren 1A, 1B, 1C in dem Gehäuse 8 bewegt werden, ohne dass eine große Antriebskraft erforderlich ist, wodurch es möglich wird, die Rippen 9c in die konkaven Abschnitte 40c in einfacher und leichter Art und Weise einzupassen.
Ausführungsform 2
Obwohl die Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine in einem gleichzeitigen Zündabfolgesystem ist, kann die vorliegende Erfindung ebenso auf eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine in einem unabhängigen Zündabfolgesystem angewendet werden. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung natürlich auch auf eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine mit zwei oder mehreren Wandler bzw. Transformatoren verwendet werden.
Darüber hinaus können Rippen an den primären Wicklungen vorgesehen sein, und konkave Abschnitte können in dem Verkabelungsmodul beispielsweise als eine Positioniereinrichtung zum Justieren oder Positionieren der Relativpositionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse vorgesehen sein.
Ferner können die konkave-konvexen Abschnitte an der inneren Wandfläche des Gehäuses ausgebildet sein, welche mit den Pufferelementen in Anlage ist.
Wie vorstehend beschrieben, weist die vorliegende Erfindung die folgenden hervorragenden Vorteile auf: eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung; ein Gehäuse; einen geschlossenen Magnetkern, der in dem Gehäuse eingebracht ist und Seiten aufweist; eine primäre Wicklung, welche derart angeordnet ist, dass sie Teile der Seiten des geschlossenen Magnetkerns umgibt, und primäre Wicklungsverbinderanschlüsse an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist; eine sekundäre Wicklung, welche derart angeordnet ist, dass sie die primäre Wicklung umgibt, und welche sekundäre Wicklungsverbinderanschlüsse an dessen gegenüberliegenden Enden zur Ausgabe einer Hochspannung aufweist, wenn ein zu der primären Wicklung zugeführter Strom an- und abgeschaltet wird; ein Verkabelungsmodul mit Modulverbinderanschlüssen, die mit den primären Wicklungsverbinderanschlüssen verbunden sind und aus einer Vielzahl von Kabeln aufgebaut sind, welche miteinander durch ein Harz integriert ausgebildet sind, um den Strom zu der primären Wicklung zuzuführen; einen Harzabschnitt, der in das Gehäuse eingefüllt ist, um den geschlossenen Schaltkreiskern, die primäre Wicklung und die sekundäre Wicklung an einer inneren Fläche des Gehäuses fest anzubringen; und Positionierungseinrichtungen, welche zwischen der primären Wicklung und dem Verkabelungsmodul zur Positionierung der Relativpositionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse angeordnet sind. Bei der vorstehenden Anordnung kann die Positionsjustierung der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse in einfacher Art und Weise durchgeführt werden, wobei es als Folge davon möglich ist, den Vorgang der elektrischen Verbindung der primären Wicklung und des Verkabelungsmoduls miteinander in einer einfachen Art und Weise durchzuführen.
Gemäß einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung weist die Positionierungseinrichtung konkave Abschnitte, die in den primären Wicklungsverbinderanschlüssen ausgebildet sind, und Rippen auf, welche an dem Verkabelungsmodul ausgebildet sind und in die konkaven Abschnitte eingepasst sind. Somit ist es bei dieser einfachen Konstruktion möglich, die Relativpositionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und die Modulverbinderanschlüsse zu justieren oder zu positionieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse externe Ausgabeanschlüsse auf, welche mit sekundären Wicklungsverbinderanschlüssen jeweils verbunden sind und durch Einsetzgießen ausgebildet werden. Somit kann verhindert werden, dass die externen Ausgabeabschnitte zueinander während des Zusammenbaus und der Produktion bewegt werden, wobei somit eine Leckage der Ausgangsspannung verhindert wird. Folglich wird die Verlässlichkeit der Zündvorrichtung verbessert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Pufferelement derart angeordnet, dass es einen Teil der Seiten des geschlossenen Magnetkerns umgibt, um die thermische Spannung abzufedern bzw. zu dämpfen, welche in dem Harzabschnitt erzeugt wird. Somit können die Spannungen aufgrund der thermischen Spannungen, welche durch einen Unterschied der linearen Expansionskoeffizienten zwischen dem geschlossenen Magnetkern und dem Harzabschnitt unter einer thermischen Schockatmosphäre erzeugt werden, durch das Pufferelement absorbiert werden, wobei es somit möglich wird, die Erzeugung von Brüchen in dem Harzabschnitt zu vermeiden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der konkav-konvexe Abschnitt an dem Pufferelement und/oder einer Fläche des Gehäuses ausgebildet, welche mit dem Pufferelement in Kontakt ist, um einen Flächenkontakt zwischen dem Pufferelement und dem Gehäuse zu reduzieren. Somit ist die Kontaktfläche zwischen dem Pufferelement und der inneren Wandfläche des Gehäuses gering, wobei sich dementsprechend der Kontaktwiderstand dazwischen reduziert. Als Folge davon kann beim Vorgang des Verbindens der primären Wicklung und des Verkabelungsmoduls miteinander der geschlossene magnetische Schaltkreiskern, die primäre Wicklung und die sekundäre Wicklung in das Gehäuse bewegt werden, ohne dass eine große Antriebskraft erforderlich ist, wobei es dadurch möglich wird, die Positionierungsjustierung der primären Wicklungsverbinderanschlüsse und der Modulverbinderanschlüsse in eine einfachen Art und Weise durchzuführen.

Claims

Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine, welche aufweist: ein Gehäuse (8); einen geschlossenen Magnetkern (2), welcher in dem Gehäuse (8) untergebracht ist; eine primäre Wicklung (4), die derart angeordnet ist, dass sie einen Teil des geschlossenen Magnetkerns umgibt, und welche primäre Wicklungsverbinderanschlüsse (40a, 40b) an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist; eine sekundäre Wicklung (6), die derart angeordnet ist, dass sie die primäre Wicklung (4) umgibt, und welche sekundäre Wicklungsverbinderanschlüsse (6a) an dessen gegenüberliegenden Enden aufweist, um eine Hochspannung auszugeben, wenn ein Strom an- und abgeschaltet wird, welcher der primären Wicklung (4) zugeführt wird; ein Verkabelungsmodul (9) mit Modulverbinderanschlüssen (10a, 10c), welche mit den primären Wicklungsverbinderanschlüssen (40a, 40b) verbunden sind und welche aus einer Vielzahl von Kabeln aufgebaut sind, die durch ein Harz miteinander integriert ausgebildet sind, um den Strom zu der primären Wicklung (4) zuzuführen; einen Harzabschnitt (11), welcher in das Gehäuse (8) eingefüllt ist, um den geschlossenen Magnetkern (2), die primäre Wicklung (4) und die sekundäre Wicklung (6) an einer inneren Fläche des Gehäuses (8) fest anzubringen; und Positioniereinrichtungen (9c, 40c), welche zwischen der primären Wicklung (4) und dem Verkabelungsmodul (9) zur Positionierung der Relativpositionen der primären Wicklungsverbinderanschlüsse (40a, 40b) und der Modulverbinderanschlüsse (10a, 10c) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtungen (9c, 40c) konkave Abschnitte (40c) aufweisen, welche in den primären Wicklungsverbinderanschlüssen (40a, 40b) ausgebildet sind, und Rippen (9c) aufweisen, welche an dem Verkabelungsmodul (9) ausgebildet sind und in die konkaven Abschnitte (40c) eingepasst sind.
Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 1, wobei das Gehäuse (8) externe Ausgabeanschlüsse (8b) umfasst, welche mit den sekundären Wicklungsverbinderanschlüssen (6a) jeweils verbunden und durch Einsetzgießen ausgebildet sind.
Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Pufferelement derart angeordnet ist, dass es einen Teil des geschlossenen Magnetkerns (2) umgibt, um thermische Spannungen auszugleichen, welche in dem Harzabschnitt (11) erzeugt werden.
Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 3, wobei ein konvex-konkaver Abschnitt (a) an dem Pufferelement (7) oder einer Fläche des Gehäuses (8) ausgebildet ist, welche mit dem Pufferelement (7) in Kontakt ist, um eine Kontaktfläche zwischen dem Pufferelement (7) und dem Gehäuse (8) zu reduzieren.