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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für eine innere
Verbrennungskraftmaschine, welche eine Hochspannung zu einer Zündkerze
für jeden
Motorzylinder zuführt,
und wobei die vorliegende Erfindung ferner auch auf ein Verfahren zu
deren Herstellung gerichtet ist.
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2. Stand der
Technik
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Die
DE 102 53 033 A1 zeigt
eine Zündungsvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine mit einer Vielzahl von geschlossenen
magnetischen Schaltkreiskernen, die in einem Gehäuse eingebaut sind. Diese weisen
jeweils einen Erregerabschnitt und einen Nichterregerabschnitt auf.
Eine Vielzahl von Wicklungsteilen weisen jeweils eine primäre Wicklung
und eine sekundäre
Wicklung auf, die derart angeordnet sind, dass sie die Erregungsteile eines
entsprechenden der geschlossenen magnetischen Kerne umgeben. Die
geschlossenen magnetischen Schaltkreiskerne sind entlang einer axialen Richtung
der Wirkungsteile angeordnet, so dass angrenzende der Nichterregerabschnitte,
welche denjenigen Seiten der angrenzenden Kerne entsprechen, die
sich jeweils von einem Ende eines entsprechenden Erregerabschnitts
erstrecken, einander zumindest teilweise in axialer Richtung überlappen.
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8 ist
eine Draufsicht einer bekannten Zündvorrichtung 1 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine, welche in der offengelegten japanischen Patentanmeldung
Nr. Hei 7-29751 A offenbart ist. 9 ist eine
Querschnittsansicht der Zündvorrichtung 1 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine entlang der Linie 14-14 in 8. 10 ist
ein elektrisches Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung 1 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine, welche in 8 gezeigt
ist.
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Die
dargestellte Zündvorrichtung 1 wird
von einem Simultanzündsystem
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine verwendet; d.h. dass gegenüberliegende
Enden einer sekundären
Wicklung 6 von jedem Transformator schließlich an
zwei Zündkerzen verbunden
sind. Die Zündvorrichtung 1 ist
mit drei Transformatoren 5A, 5B, 5C versehen
und wird in einer inneren Verbrennungskraftmaschine mit sechs Zylindern
verwendet.
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Die
ersten bis dritten Transformatoren 5A, 5B, 5C der
Zündvorrichtung 1 sind
in einem Gehäuse 4 eingebaut,
welches mit einem Harz ausgeformt ist und eine Vielzahl von Hochspannungstürmen 3 aufweist,
die an dessen Kopf ausgebildet sind. Jeder der ersten bis dritten
Transformatoren 5A, 5B, 5C weist einen
geschlossenen magnetischen Schaltkreiskern 6, welcher einen
hohlen, rechteckig geformten, geschlossenen magnetischen Schaltkreis
bildet, eine primäre
Wicklung 8, welche einen Leitungsdraht aufweist, das um
eine primäre
Spule 7 gewickelt ist, die den geschlossenen magnetischen
Schaltkreiskern 6 umgibt, und eine sekundäre Wicklung 10 auf,
welche einen Leitungsdraht aufweist, das um eine sekundäre Spule 9 gewickelt
ist, welche die primäre
Wicklung 8 umgibt. Zusätzlich
ist ein Schaltmodul 12, welches eine Schaltkreiseinheit
zur Steuerung der Energieversorgung der primären Wicklung 8 ist,
in das Gehäuse 4 eingebaut.
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Der
Leitungsdraht von jeder primären
Wicklung 8 ist schließlich
an dessen einem Ende über
einem ersten Leiter 13 zu einer nicht gezeigten Leistungsversorgung
verbunden, wie beispielsweise eine Batterie eines Fahrzeugs. Der
Leitungsdraht jeder primären
Wicklung 8 ist ebenso an dessen äußerem Ende über einen zweiten Leiter 14 mit
einem Anschluss eines entsprechenden Schaltmoduls 12 verbunden,
beispielsweise ein Kollektor eines entsprechenden Leistungstransistors,
welcher das Schaltmodul 12 bildet. Darüber hinaus ist ein dritter
Leiter 15 in Form eines Leistungsversorgungserdungsdrahts
und ein vierter Leiter 16 in Form von Signalleitungen,
welche mit einer nicht gezeigten Steuereinheit verbunden sind, jeweils
mit dem Schaltmodul 12 verbunden.
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Ebenso
ist der Leitungsdraht jeder sekundären Wicklung 10 an
dessen gegenüberliegenden
Enden mit entsprechenden Hochspannungsturmanschlüssen 17 jeweils in
den Hochspannungstürmen 3 verbunden.
Die Hochspannungsturmanschlüsse 17 sind
mit nicht gezeigten Zündkerzen über nicht
gezeigte Hochspannungsbänder
elektrisch verbunden.
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Der
erste Leiter 13, der zweite Leiter 14, der dritte
Leiter 15 und der vierte Leiter 16 sind miteinander
durch ein Harz integriert ausgebildet, um ein Verdrahtungsmodul 18 zu
bilden.
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Das
Verdrahtungsmodul 18, das Schaltmodul 12 und die
ersten bis dritten Transformatoren 5A, 5B, 5C sind
an der inneren Fläche
des Gehäuses 4 über einen
Isolierharzabschnitt 11 fest angebracht, der aus einem
thermisch ausgehärteten
Harz, wie beispielsweise einem Epoxidharz, hergestellt ist.
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Nun
wird der Betrieb der Zündvorrichtung 1 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine im Weiteren beschrieben, welche wie vorstehend
konstruiert ist.
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Das
Schaltmodul 12 wird durch Steuersignale von der Steuereinheit
der inneren Verbrennungskraftmaschine angetrieben, so dass ein primärer Strom,
welcher durch jede primäre
Wicklung 8 fließt, derart
gesteuert wird, dass dieser in einer entsprechenden Art und Weise
durch das Schaltmodul 12 versorgt und unterbrochen wird.
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Wenn
der primäre
Strom der primären
Wicklungen 8 an vorbestimmten Zündzeitpunkten der inneren Verbrennungskraftmaschine
unterbrochen oder abgeschnitten wird, werden gegenelektromotorische
Kräfte
in den primären
Wicklungen 8 erzeugt, wobei eine Hochspannung in den sekundären Wicklungen 10 der
Transformatoren 5A, 5B, 5C erzeugt wird.
Als Folge davon wird die somit hergestellte Hochspannung auf die
nicht gezeigten Zündkerzen aufgebracht
bzw. zugeführt,
welche mit den sekundären
Wicklungen 10 verbunden sind, wobei Luftkraftstoffgemische
in die nicht dargestellten Motorzylinder dielektrisch aufgebrochen
werden und durch Zünden der
entsprechenden Zündkerzen
entzündet
werden, was durch Ausstoßen
eines sekundären
Stroms verursacht wird, der durch die entsprechenden sekundären Wicklungen 10 fließt.
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Bei
der bekannten Zündvorrichtung
für eine innere
Verbrennungskraftmaschine ist das Verdrahtungsmodul 18 durch
Integrieren des ersten Leiters 13, des zweiten Leiters 14,
des dritten Leiters 15 und des vierten Leiters 16 durch
ein Harz miteinander ausgebildet. Da jedoch die Anzahl der Transoformatoren 5A, 5B, 5C ansteigt,
ist es notwendig, dementsprechend die Anzahl der Leiter 13 bis 16 zu
erhöhen,
wodurch die Verdrahtungspfade der entsprechenden Leiter 13 bis 16 ferner
kompliziert wird und auch die Größe des Verdrahtungsmoduls 18 selbst vergrößert wird.
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Wenn
zusätzlich
die Anzahl der Transformatoren derart angestiegen ist, ist es manchmal
unmöglich,
das Verdrahtungsmodul in ein und derselben Ebene anzuordnen, und
somit ist es erforderlich, das Verdrahtungsmodul mittels einer Vielzahl
von gestapelten oder laminierten Verdrahtungsmodulkomponenten zu
konstruieren.
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Somit
tritt bei dem Verdrahtungsmodul 18, welches durch Integrieren
aller Leiter einschließlich des
ersten Leiters 13, des zweiten Leiters 14, des dritten
Leiters 15 und des vierten Leiters 16 durch ein Harz
miteinander ausgebildet ist, wie vorstehend beschrieben, das folgende
Problem auf. Der Freiheitsgrad der Verdrahtungspfade des Verdrahtungsmoduls 18 ist
gering, und wenn somit die Größe des Verdrahtungsmoduls 18 dementsprechend
ansteigt, oder wenn die Anzahl der Modulkomponenten des Verdrahtungsmoduls 18 dementsprechend
ansteigt, müsste
die Größe des Gehäuses 8,
welches darin das Verdrahtungsmodul 18 aufnimmt, erhöht werden, wobei
es somit schwierig wird, die Zündvorrichtung 1 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine in einen begrenzten Motorraum eines Fahrzeugs
zu installieren.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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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, welche zur Erhöhung des
Freiheitsgrads der Verdrahtungspfade eines Verdrahtungsmoduls und auch
zur Vereinfachung und Verkleinerung des Drahtmoduls fähig ist.
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Ein
weiteres Objekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Herstellung einer Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, bei der die elektrisch
leitenden Drähte
in einen Hauptkörper
eines Verdrahtungsmoduls mit Leichtigkeit zusammengebaut werden
können.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere,
die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Im
Hinblick auf das Vorstehende liegt hinsichtlich eines Aspekts die
vorliegende Erfindung in einer Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine, welche aufweist: ein Gehäuse, einen Transformator,
der in dem Gehäuse
eingebaut ist und einen Kern aufweist, eine primäre Wicklung und eine sekundäre Wicklung,
welche derart angeordnet sind, dass sie den Kern derart umgeben,
dass eine Hochspannung für
die Zündung
in der sekundären
Wicklung erzeugt wird; eine Schaltkreiseinheit mit elektronischen
Teilen, die in dem Gehäuse
eingebaut sind; ein Verdrahtungsmodul, welches den Transformator und
die Schaltkreiseinheit miteinander elektrisch verbindet; und ein
Isolierharzteil, welches den Transformator, die Schaltkreiseinheit
und das Verdrahtungsmodul an dem Gehäuse fest anbringt. Das Verdrahtungsmodul
weist einen Modulhauptkörper
mit einer Vielzahl von Leitern auf, welche miteinander durch ein
Harz integriert sind, und flexible elektrisch leitende Drähte auf,
welche entlang einer Fläche
des Modulhauptkörpers
angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, den
Freiheitsgrad der Verdrahtungspfade der elektrisch leitenden Drähte zu erhöhen, wobei
das Verdrahtungsmodul vereinfacht und verkleinert wird. Folglich
kann das Verdrahtungsmodul mit Leichtigkeit in dem begrenzten Motorraum
eines Fahrzeugs installiert werden. Zusätzlich werden die thermischen
Spannungen, welche an den elektrisch leitenden Drähten anliegen,
und welche durch einen Unterschied der thermischen Expansionskoeffizienten
zwischen dem Isolierharzabschnitt und den elektrisch leitenden Drähten unter
einem thermischen Schock erzeugt werden, durch den Modulhauptkörper reduziert.
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Hinsichtlich
eines anderen Aspekts liegt die vorliegende Erfindung in einem Verfahren
zur Herstellung einer Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine, wobei das Verfahren aufweist:
ein Anbringen eines flexiblen, elektrisch leitenden Drahtelements
entlang einer Fläche
eines Modulhauptkörpers;
und ein darauf folgendes Abschneiden des elektrisch leitenden Drahtelements,
um eine Vielzahl von elektrisch leitenden Drähten zu bilden. Gemäß diesem
Verfahren ist es möglich,
den Zusammenbau der elektrisch leitenden Drähte an dem Modulhauptkörper zu
verbessern.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden für
den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht, welche eine Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn diese aus einer Öffnungsseite
eines Gehäuses
gesehen ist, wobei ein Gussharz weggelassen worden ist.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1.
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3 ist
eine Draufsicht eines Verdrahtungsmoduls, welches in 1 gezeigt
ist.
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4 ist
eine Draufsicht eines Hauptkörpers des
Verdrahtungsmoduls von 3.
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5 ist
eine Draufsicht des Verdrahtungsmoduls, welches in 3 gezeigt
ist.
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6 ist
eine Querschnittsansicht von essentiellen Abschnitten eines Verdrahtungsmoduls
einer Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine Draufsicht von essentiellen Abschnitten des Verdrahtungsmoduls
von 6, welche den Zustand darstellt, in dem ein Stück des elektrisch
leitenden Drahtes in geeigneter Weise an einen Hauptkörper des
Verdrahtungsmoduls zusammengebaut ist.
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8 ist
eine Draufsicht einer bekannten Zündvorrichtung für eine innere
Verbrennungskraftmaschine, welche in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung
Nr. Hei-7-29751 gezeigt ist.
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine entlang der Linie XIV-XIV von 8.
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10 ist
ein elektrisches Schaltkreisdiagramm einer Zündvorrichtung für eine innere
Verbrennungskraftmaschine, die in 8 gezeigt
ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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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 die gleichen Bezugszeichen bezeichnet
werden, wie die vorstehend erwähnten
Elemente.
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Ausführungsform 1
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1 ist
eine Ansicht einer Zündvorrichtung 50 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn diese von einer Öffnungsseite
eines Gehäuses 4 betrachtet
wird, wobei ein Isolierharzabschnitt 11 weggelassen worden
ist.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1. 3 ist
eine Draufsicht eines Verdrahtungsmoduls 20, welches in 1 gezeigt
ist.
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Bei
dieser Zündvorrichtung 50 für eine innere Verbrennungskraftmaschine
ist der Leitungsdraht von jeder sekundären Wicklung 10 schließlich an dessen
gegenüberliegenden
Enden mit zwei nicht gezeigten Zündkerzen
elektrisch verbunden, und wobei die Zündvorrichtung 50 mit
drei Transformatoren 5A, 5B, 5C für eine innere
Verbrennungskraftmaschine mit sechs Zylindern verwendet wird.
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Die
ersten bis dritten Transformatoren 5A, 5B, 5C der
Zündvorrichtung 50 sind
in das Gehäuse 4 eingebaut,
welches mit einem Harz ausgeformt ist und eine Vielzahl von Hochspannungstürmen 3 aufweist,
die an dessen Kopf ausgebildet sind. Jeder der ersten bis dritten
Transformatoren 5A, 5B, 5C weist einen
geschlossenen magnetischen Schaltkreiskern 6 mit einem
Erregerabschnitt 6a, einer primären Wicklung 8 mit
einem Leitungsdraht, welches um eine primäre Spule 7 gewickelt
ist, welche den Erregerabschnitt 6a des geschlossenen magnetischen Schaltkreiskernes 6 umgibt,
und eine sekundäre Wicklung 10 mit
einem Leitungsdraht auf, welches um eine sekundäre Spule 9 gewickelt
ist, welche die primäre
Wicklung 8 umgibt.
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Zusätzlich ist
ein Schaltmodul 12, welches eine Schaltkreiseinheit zur
Steuerung der Energieversorgung der primären Wicklungen 8 ist,
in das Gehäuse 4 eingebaut.
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Ebenso
ist der Leitungsdraht von jeder sekundären Wicklung 10 an
dessen gegenüberliegenden
Enden mit entsprechenden Hochspannungsturmanschlüssen 17 in Hochspannungstürmen 3 verbunden.
Die Hochspannungsturmanschlüsse 17 sind mit
nicht gezeigten Zündkerzen
jeweils über
nicht gezeigte Hochspannungsbänder
verbunden.
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Die
entsprechenden geschlossenen magnetischen Schaltkreiskerne 6 der
ersten bis dritten Transformatoren 5A, 5B, 5C,
welche in dem Gehäuse 4 eingebaut
sind, sind entlang eine axialen Richtung A der primären Wicklungen 8 und
der sekundären
Wicklungen 10 in der Art und Weise angeordnet, dass die
Ebenen der entsprechenden geschlossenen magnetischen Schaltkreiskerne 6 bündig miteinander und
parallel zur Bodenfläche
des Gehäuses 4 angeordnet
sind. Ferner sind die primären
Wicklungen 8 und die sekundären Wicklungen 10,
welche um den Erregerabschnitt 6a von aneinander angrenzenden geschlossenen
magnetischen Schaltkreiskernen 6 angeordnet sind, an den
Erregerabschnitten 6a vorgesehen, welche an zueinander
unterschiedlichen Seiten in Zick-Zack-Form entlang der vorstehend
erwähnten
axialen Richtung A angeordnet sind.
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Der
Leitungsdraht von jeder primären
Wicklung 8 ist schließlich
an dessen einem Ende über
einen ersten Leiter 13 (siehe 10) zu
einer nicht gezeigten Leistungsversorgung verbunden, wie beispielsweise
die Batterie eines Fahrzeugs. Ebenso ist der Leitungsdraht von jeder
primären
Wicklung 8 schließlich
an dessen anderem Ende über
einen zweiten Leiter 14 (siehe 10) mit
einem Anschluss eines entsprechenden Schaltmoduls 12 verbunden,
beispielsweise ein Kollektor eines entsprechenden Leistungstransistors,
welcher das Schaltmodul 12 bildet. Ferner ist ein dritter
Leiter 15 (siehe 10) mit
dem Schaltmodul 12 verbunden, welcher ein Leistungszuführ-Erdungsdraht
ist, und wobei eine Vielzahl von flexiblen, elektrisch leitenden
Drähten 21 verbunden
sind, welche wiederum mit einer nicht gezeigten Steuereinheit verbunden
sind, die Steuersignale zu dem Schaltmodul 12 sendet.
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Der
erste Leiter 13, der zweite Leiter 14 und der
dritte Leiter 15 (siehe 10) sind
integriert mit einem Harz ausgeformt, um einen Modulhauptkörper oder
ein geeignetes Modul 22 des Verdrahtungsmoduls 20 zu
bilden, wie in 4 gezeigt. Die flexiblen, elektrisch
leitenden Drähte 21 sind
entlang einer Fläche
des Modulhauptkörpers 22 angeordnet.
Die elektrisch leitenden Drähte 21 sind
aus dem gleichen Material hergestellt, wie beispielsweise Kupfer
oder andere leitende Materialien, wie die primären Wicklungen 8,
und wobei dessen äußere Fläche mit
einem Isolierfilm beschichtet ist, wie beispielsweise eine Emaillebeschichtung.
Die elektrisch leitenden Draht 21 und der Modulhauptkörper 22 bilden
zusammen das Verdrahtungsmodul 20.
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Die
elektrisch leitenden Draht 21 sind mit deren einen Enden
mit dem Schaltmodul 12 und deren anderen Enden durch Anfügen mit
entsprechenden hakenförmigen
Enden eines Verbindermetallanschlusses 40 jeweils verbunden.
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Der
Modulhauptkörper 22 ist
mit einem Einschränkungsabschnitt 23 ausgebildet,
welcher ein Paar von gegenüberliegenden
Wandabschnitten zur Einschränkung
der Verdrahtungspfade der elektrisch leitenden Drähte 21 dazwischen
aufweist.
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Wenn
der Modulhauptkörper 22 aus
einer Richtung rechtwinklig zu einer Haupt- oder prinzipiellen Fläche davon
betrachtet wird, sind diejenigen Abschnitte der Verdrahtungspfade
der elektrisch leitenden Drähte 21;
welche überlappen
oder einander in vertikaler Richtung überlagern, voneinander in horizontaler
Richtung entfernt angeordnet, wie in 5 gezeigt.
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Der
Modulhauptkörper 22 ist
ebenso mit einer Vielzahl von temporären Befestigungsabschnitten 24,
welche aus kleinen kreisförmigen
Vorsprüngen
zum temporären
Befestigen der elektrisch leitenden Drähte 21 ausgebildet
sind.
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Der
Modulhauptkörper 22 ist
ferner mit einer Vielzahl von L-förmigen Eingriffsrippen 25 zum
Eingriff mit den elektrisch leitenden Drähten 21 ausgebildet.
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Das
Verdrahtungsmodul 20 ist oberhalb der Transformatoren 5A, 5B und 5C in
der Art und Weise angeordnet, dass es nicht die sekundären Wicklungen 10 überlagert.
Das Verdrahtungsmodul 20 ist zusammen mit den ersten bis
dritten Transformatoren 5A, 5B, 5C und
dem Schaltmodul 12 in dem Gehäuse 4 an dem Gehäuse 4 durch
den Isolierharzabschnitt 11 fest angebracht, welcher aus
einem thermisch aushärtenden
Harz hergestellt ist, wie beispielsweise einem Epoxidharz.
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Ferner
ist der Modulhauptkörper 22 mit
einem Verbindergehäuse 22a für die elektrische
Verbindung mit externem Equipment der Zündvorrichtung 50 ausgebildet.
Das Leitergehäuse 22a ist
an dessen Basis mit einem Paar von gegenüberliegenden konkaven Abschnitten 26 ausgebildet,
welche daran angepasst sind, mit einem Paar von gegenüberliegenden
konvexen Abschnitten 27 im Eingriff zu sein, welche an
dem Gehäuse 4 ausgebildet
sind.
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Nun
wird das Herstellungsverfahren der Zündvorrichtung 50 für eine innere
Verbrennungskraftmaschine beschrieben, welches wie vorstehend konstruiert
ist.
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Als
erstes werden die Transformatoren 5A, 5B, 5C und
das Schaltmodul 12 in dem Gehäuse 4 angeordnet.
Daraufhin werden die konvexen Abschnitte 27 des Gehäuses 4 in
die konkaven Abschnitte 26 in dem Leitergehäuse 22a des
Verdrahtungsmoduls 20 eingepasst, und wobei die entsprechenden
Enden des ersten Leiters 13, des zweiten Leiters 14 und
des dritten Leiters 15 des Modulhauptkörpers 22 mit dem Schaltmodul 12 und
den Transformatoren 5A, 5B, 5C elektrisch
verbunden werden. Die elektrisch leitenden Drähte 21 sind an deren
einen Enden mit dem Schaltmodul 12 und an deren anderen
Enden mit hakenförmigen
Enden des Verbindermetallanschlusses 40 mittels Befestigen
bzw. Verschmelzen jeweils verbunden.
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Danach
wird ein thermisch aushärtendes Harz,
wie beispielsweise ein Epoxidharz, in das Gehäuse 4 unter einer
Vakuumatmosphäre
eingefüllt und
erstarrt oder erhärtet
bei einer hohen Temperatur aus, um einen Isolierharzabschnitt 11 zu
bilden. Als Folge davon werden die Transformatoren 5A, 5B, 5C,
das Schaltmodul 12 und das Verdrahtungsmodul 20 aneinander
fixiert und an dem Gehäuse 4 fixiert und
von den Hochspannungen elektrisch isoliert.
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Bei
der Zündvorrichtung 50 für eine innere Verbrennungskraftmaschine,
welche wie vorstehend konstruiert ist, sind die entsprechenden geschlossenen
magnetischen Schaltkreiskerne 6 entlang der axialen Richtung
A von primären
Wicklungen 8 und sekundären
Wicklungen 10 in der Art und Weise angeordnet, dass die
Ebenen der entsprechenden geschlossenen magnetischen Schaltkreiskerne 6 bündig miteinander
und parallel zu der Bodenfläche
des Gehäuses 4 angeordnet
sind. Folglich kann die Verkleinerung und die Kostenreduzierung
der gesamten Vorrichtung durch Verkürzung der Gesamthöhe des Gehäuses 4 erzielt
werden.
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Zusätzlich ist
das Verdrahtungsmodul 20 in einer Fläche bzw. in einem Bereich angeordnet,
in welchem dieses nicht die Transformatoren 5A, 5B, 5C überlagert,
so dass die Verwendung eines leeren Raums zur effektiven Nutzung
des Raums und auch zur Reduzierung der Gesamtgröße und der Herstellungskosten
der Zündvorrichtung
dient.
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Darüber hinaus
ist das Verdrahtungsmodul 20 aus dem Modulhauptkörper 22,
welcher durch Integrieren der Vielzahl von Leitern 13, 14, 15 durch
ein Harz miteinander ausgebildet wird, und flexiblen elektrisch
leitenden Drähten 21 aufgebaut
ist, welche entlang der Fläche
des Modulhauptkörpers 22 angeordnet
sind, wobei die Vielzahl der Leiter 13, 14, 15 an
ein und derselben Ebene angeordnet sind. Bei einer derartigen Konstruktion
und Anordnung erhöht sich
der Freiheitsgrad der Verdrahtungspfade der elektrisch leitenden
Drähte 21,
und das Verdrahtungsmodul 20 kann hinsichtlich der Größe vereinfacht
und reduziert werden. Als Folge davon wird es möglich, das Verdrahtungsmodul 20 in
den begrenzten Motorraum des Fahrzeugs in einfacher Art und Weise
zu installieren.
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Da
die elektrisch leitenden Drähte 21 entlang des
Modulhauptkörpers 22 angeordnet
sind, werden die thermischen Spannungen, welche auf die elektrisch
leitenden Drähte 21 wirken,
die durch einen Unterschied in den thermischen Expansionskoeffizienten
zwischen dem Isolierharzabschnitt 11 und den elektrisch
leitenden Drähten 21 unter
thermischem Schock erzeugt werden, durch den Modulhauptkörper 22 reduziert.
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Da
ferner jeder der elektrisch leitenden Drähte 21 in Form von
Kupferdrähten
an dessen äußeren Flächen mit
eine Emailleschicht ausgebildet ist, welche hinsichtlich der Wärmewiderstandsfähigkeit
und der elektrischen Isolation exzellent ist, kann die elektrische
Isolierung der elektrisch leitenden Drähte 21 sichergestellt
werden, selbst wenn die elektrisch leitenden Drähte 21 miteinander
in Kontakt sind. Somit ist es möglich,
die elektrisch leitenden Drähte 21 in der
Art und Weise anzuordnen, dass einige Abschnitte davon einander überlagern
bzw. überlappen,
wodurch es möglich
wird, die Gesamtgröße des Verdrahtungsmoduls 20 zu
reduzieren. Ebenso sind die elektrisch leitenden Drähte 21 hinsichtlich
der Flexibilität
hervorragend, und somit kann der Zusammenbau der elektrisch leitenden
Drähte 21 an
dem Modulhauptkörper 22 in
einfacher Art und Weise durchgeführt
werden. Zusätzlich
weisen die elektrisch leitenden Drähte 21 eine gute Adhäsion an
dem Epoxidharz auf, aus welchem der Isolierharzabschnitt 11 aufgebaut
ist.
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Des
weiteren ist es zu erwähnen,
dass die Zündsignale,
welche dem Schaltmodul 12 von der Steuereinheit der inneren
Verbrennungskraftmaschine zugeführt
werden, begrenzt oder gering im Vergleich zu dem primären Strom
sind, welcher durch jede primäre
Wicklung 8 fließt,
und wobei somit die Querschnittsfläche von jedem der Leiter oder
elektrisch leitenden Drähte 21 dementsprechend
verringert werden kann, welche die Zündsignale transportieren. Um
die Leiter oder elektrisch leitenden Drähte 21 in das Verdrahtungsmodul 20 mit
einem Harz in die Form einzusetzen, ist es jedoch notwendig, die Deformation
der Leiter aufgrund des Drucks des Harzes zu vermeiden, welches
durch so ein Ausformen bzw. Gießen
erzeugt wird, und somit besteht eine Begrenzung der Reduktion der
Querschnittsfläche
der Leiter.
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Andererseits
sind bei dieser Ausführungsform
der Modulhauptkörper 22,
welcher durch Einsetzformen ausgebildet wird, und die elektrisch
leitenden Drähte 21,
durch welche ein geringer Strom fließt, separat voneinander ausgebildet.
Als Folge davon tritt keine Deformation der elektrisch leitenden Drähte 21 aufgrund
des Harzdruckes nach dem Ausformen auf.
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Darüber hinaus
sind die elektrisch leitenden Drähte 21 und
die hakenförmigen
Enden des Verbindermetallanschlusses 40 miteinander durch
Verschmelzen verbunden, so dass die Emaillebeschichtungen der elektrisch
leitenden Drähte 21 abgebrannt und
durch das Anschmelzen entfernt werden können, ohne dass Bedarf besteht,
dass diese zuvor entfernt werden. Als Folge davon kann die Zeit
zum Verbinden verkürzt
werden, und die elektrisch leitenden Drähte 21 und der Leitermetallanschluss 40 können miteinander
in verlässlicher
Art und Weise verbunden werden.
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Zusätzlich ist
der Modulhauptkörper 22 mit einem
Festlegungsabschnitt 23 in Form eines Paares von gegenüberliegenden
Wandabschnitten zur Festlegung der Verdrahtungspfade der elektrisch
leitenden Drähte 21 dazwischen
ausgebildet, und somit werden die elektrisch leitenden Drähte 21 daran
gehindert, sich von dem äußeren Umfang
des Modulhauptkörpers 22 zu
erstrecken. Daher besteht keine Gefahr, dass, wenn das Verdrahtungsmodul 20 in dem
Gehäuse 4 angeordnet
ist, die elektrisch leitenden Drähte 21 mit
den Transformatoren 5A, 5B, 5C möglicherweise
in Konflikt geraten könnten,
welche zuvor in dem Gehäuse 5 platziert
worden sind, wobei es somit möglich
wird, Deformationen, Brüche
usw. der elektrisch leitenden Drähte 21 während der
Herstellung zu vermeiden.
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Wenn
darüber
hinaus der Modulhauptkörper 22 aus
einer Richtung rechtwinklig zur prinzipiellen Oberfläche davon
betrachtet wird, sind diejenigen Abschnitte der Verdrahtungspfade
der elektrisch leitenden Drähte 21,
welche einander überlappen
oder in einer Richtung überlagern,
voneinander in einer anderen Richtung entfernt angeordnet. Bei eine
derartigen Anordnung ist es möglich,
die Isolierung zwischen gegenseitig berührenden Abschnitten, wenn diese
bestehen, der elektrisch leitenden Drähte 21 sicher zu stellen,
um die elektrisch leitenden Drähte 21 daran
zu hindern, außerhalb
des äußeren Umfangs des
Modulhauptkörpers 22 zu
liegen, und wobei eine Verkleinerung des Verdrahtungsmoduls 20 sichergestellt
wird.
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Ferner
ist der Modulhauptkörper 22 mit
einer Vielzahl von temporären
Befestigungsabschnitten 24 versehen, um die elektrisch
leitenden Drähte 21 temporär anzuheften,
so dass die elektrisch leitenden Drähte 21, wenn diese
an dem Modulhauptkörper 22 angeordnet
sind, temporär
an den Temporärbefestigungssabschnitten 24 anzuheften,
wobei dadurch die Verbindung der elektrisch leitenden Drähte 21 in einfacher
und verbesserter Art und Weise durchgeführt wird.
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Wenn
das Verdrahtungsmodul 20 an dem Gehäuse 4 durch Einpassen
der konvexen Abschnitte 27 des Gehäuses 4 in die konkaven
Abschnitte 26 in dem Verdrahtungsmodul 20 angebracht
ist, könnte der
Modulhauptkörper 22 dazu
veranlasst werden, sich temporär
zu der Zeit zu verformen, dass die elektrisch leitenden Drähte 21 lockern,
wobei sich als Folge davon die elektrisch leitenden Drähte 21 von dem
Modulhauptkörper 22 lösen könnten.
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In
diesem Fall ist der Modulhauptkörper 22 jedoch
mit L-förmigen Eingriffsrippen 25 zum
Eingreifen der elektrisch leitenden Drähte 21 ausgebildet, wodurch
die elektrisch leitenden Drähte 21 daran
gehindert werden, von dem Modulhauptkörper 22 gelöst bzw.
entfernt werden zu können,
wobei somit der Zusammenbau verbessert wird.
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Ausführungsform 2
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6 ist
eine Draufsicht von essentiellen Abschnitten eines Verdrahtungsmoduls 30 einer Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie
in 7 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform ein Stück eines
flexiblen, elektrisch leitenden Drahts oder Elements 32 an
einem Modulhauptkörper 31 angebracht,
wobei zuerst ein Ende des elektrisch leitenden Drahtelements 32 an
einem Temporärbefestigungsabschnitt 24 angeheftet
wird, und wobei daraufhin der mittlere Abschnitt des elektrisch leitenden
Drahtelements 32 an anderen temporären Anheftungsabschnitten 24 angeheftet
wird, wobei dieses mit Eingriffsrippen 25 im Eingriff ist,
und schließlich
wird das andere Ende des elektrisch leitenden Drahtelements 32 an
einem temporären
Anheftabschitt 24 angeheftet. Danach wird eine Vielzahl von
elektrisch leitenden Drähten 33 durch
Schneiden des elektrisch leitenden Drahtelements 32 in
geeigneter Art und Weise ausgebildet.
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Die
Konstruktion dieser zweiten Ausführungsform
ist abgesehen von dem Vorstehenden ähnlich zu der ersten Ausführungsform.
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Durch
Anbringen bzw. Zusammenbauen der Vielzahl von elektrisch leitenden
Drähten 33 an
dem Modulhauptkörper 31 in
dieser Art und Weise kann der Zusammenbau oder der Vorgang des Zusammenbaus
der elektrisch leitenden Drähten 33 im
Vergleich zu der ersten Ausführungsform
verbessert werden, in welcher die Vielzahl der elektrisch leitenden
Drähten 21 einzeln
an den Modulhauptkörper 22 angebaut
werden.
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Obwohl
in der vorstehend erwähnten
ersten und zweiten Ausführungsform
die elektrisch leitenden Drähte 21 oder 33 zur
Verbindung der Steuereinheit mit dem Schaltmodul 12 verwendet
worden sind, können
derartige elektrisch leitende Drähte
natürlich auf
einen ersten Leiter 13, zweiten Leiter 14 und
dritten Leiter 15 aufgebracht werden.
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Obwohl
ferner bei den vorstehenden Ausführungsformen
das Schaltmodul 12 als eine Schaltkreiseinheit verwendet
worden ist, können
anstelle davon andere Elemente, wie beispielsweise eine ionische
Stromerfassungseinheit, verwendet werden.
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Obwohl
des weiteren die Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform
eine Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine in einem Simultanbefeuerungszündsystem
vorgesehen ist, kann die vorliegende Erfindung ebenso auf eine Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine in einem unabhängigen Befeuerungszündsystem
angewendet werden.
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Des
weiteren kann die vorliegende Erfindung natürlich auf eine Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine mit zwei oder mehr Transformatoren
bzw. Wandlern angewendet werden.
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Wie
vorstehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden
hervorragenden Vorteile bereit.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zündvorrichtung für eine innere Verbrennungskraftmaschine
bereitgestellt, welche aufweist: ein Gehäuse; einen Transformator, der
in dem Gehäuse
eingebaut ist, und einen Kern, eine primäre Wicklung und eine sekundäre Wicklung
aufweist, welche derart angeordnet sind, dass sie den Kern derart
umgeben, dass eine Hochspannung zur Zündung in der sekundären Wicklung
erzeugt wird; eine Schaltkreiseinheit mit elektronischen Teilen,
die in dem Gehäuse
eingebaut sind; ein Verdrahtungsmodul, welches den Transformator
und die Schaltkreiseinheit miteinander elektrisch verbindet; und
einen Isolierharzabschnitt, welcher den Transformator, die Schaltkreiseinheit
und das Verdrahtungsmodul an dem Gehäuse fest anbringt. Das Verdrahtungsmodul
weist einen Modulhauptkörper
mit einer Vielzahl von Leitern, welche miteinander durch ein Harz integriert
sind, und flexible, elektrisch leitende Drähte auf, welche entlang einer
Fläche
des Modulhauptkörpers
angeordnet sind. Mit der vorstehenden Anordnung kann der Freiheitsgrad
der Verdrahtungspfade der elektrisch leitenden Drähte erhöht werden,
und das Verdrahtungsmodul kann hinsichtlich der Größe vereinfacht
und verringert werden. Als Folge davon wird es möglich, das Verdrahtungsmodul
in den begrenzten Motorraum eines Fahrzeugs in einfacher Art und
Weise zu installieren. Zusätzlich
werden die thermischen Spannungen, welche auf die elektrisch leitenden
Drähte
wirken, die durch einen Unterschied der thermischen Expansionskoeffizienten
zwischen dem Isolierharzabschnitt und den elektrisch leitenden Drähten unter
thermischem Schock erzeugt werden, durch den Modulhauptkörper reduziert.
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Gemäß eine bevorzugten
Form der vorliegenden Erfindung weist jedes der elektrisch leitenden
Drähte
eine Isolierbeschichtung auf, welche an dessen äußerer Fläche ausgebildet ist. Somit
kann die elektrische Isolierung der elektrisch leitenden Drähte sichergestellt
werden, selbst wenn die elektrisch leitenden Drähte miteinander in Kontakt
sind, so dass es möglich
ist, die elektrisch leitenden Drähte in
der Art und Weise anzuordnen, dass einige Abschnitte davon einander überlagern
bzw. überlappen, wodurch
es somit möglich
wird, die Größe des Verdrahtungsmoduls
zu reduzieren.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Isolierbeschichtung eine Emaillebeschichtung
auf. Somit sind die elektrisch leitenden Drähte ebenso hinsichtlich der
Flexibilität
hervorragend, und somit kann der Zusammenbau der elektrisch leitenden
Drähte
an dem Modulhauptkörper
in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die elektrisch leitenden Drähte aus
dem gleichen Material wie ein leitender Draht der primären Wicklung
hergestellt. Somit sind die elektrisch leitenden Drähte ebenso hinsichtlich
der Flexibilität
hervorragend, und somit kann der Zusammenbau der elektrisch leitenden Drähte an dem
Modulhauptkörper
in einfacher Art und Weise durchgeführt werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Schaltkreiseinheit ein Schaltmodul
zur Steuerung der Energieversorgung der primären Wicklung auf. Somit wird
es möglich,
die Größe der Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine einschließlich des Schaltmoduls zu reduzieren.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Schaltmodul mit einer Steuereinheit
elektrisch verbunden, welche Signale zu dem Schaltmodul über die
elektrisch leitenden Drähte
aussendet. Somit sind die elektrisch leitenden Drähte nicht
dem Druck des Harzes ausgesetzt, welcher beim Einsetzformen des Modulhauptkörpers ausgebildet
wird, wobei die Deformation der elektrisch leitenden Drähte verhindert werden
kann, welche ansonsten durch den Harzdruck verursacht werden würde.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist jedes der elektrisch leitenden Drähte an dessen
einem Ende mit einem Verbindermetallanschluss durch Verschmelzen
verbunden. Somit kann die Isolierbeschichtung der elektrisch leitenden
Drähte
abgebrannt und beim Anschmelzen entfernt werden, ohne dass Bedarf
besteht, dass diese zuvor entfernt wird, wodurch es möglich wird,
die Zeit für
den Vorgang der Verbindung zu verkürzen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Modulhauptkörper mit einem Festlegungssabschnitt
zum Festlegen der Verdrahtungspfade der elektrisch leitenden Drähte ausgebildet.
Somit ist es möglich,
die elektrisch leitenden Drähte
daran zu hindern, dass diese außerhalb
des äußeren Umfangs
des Modulhauptkörpers
liegen, und somit besteht keine Gefahr, dass, wenn das Verdrahtungsmodul
in dem Gehäuse angeordnet
ist, die elektrisch leitenden Drähte
mit dem Transformator in Konflikt geraten können, welche zuvor in dem Gehäuse platziert
worden sind, wobei es somit möglich
wird, Deformationen, Brüche usw.
der elektrisch leitenden Drähte
während
der Herstellung zu vermeiden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn der Modulhauptkörper aus einer Richtung rechtwinklig
zu dessen Oberfläche
betrachtet wird, sind diejenigen Abschnitte der Verdrahtungspfade
der elektrisch leitenden Drähte,
welche einander in einer Richtung überlappen, in einer anderen
Richtung voneinander entfernt angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung ist
es möglich,
die Isolierung zwischen gegenseitig kontaktierenden Abschnitten,
wenn solche vorliegen, der elektrisch leitenden Drähte sicher
zu stellen, wobei die elektrisch leitenden Drähte daran gehindert werden,
den äußeren Umfang
des Modulhauptkörpers
zu verlassen, und wobei das Verdrahtungsmodul verkleinert wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Modulhauptkörper mit temporären Befestigungsabschnitten
zum temporären
Befestigen der elektrisch leitenden Drähte ausgebildet. Somit sind
die elektrisch leitenden Drähte,
wenn diese an dem Modulhauptkörper
angeordnet sind, zeitweise an den Temporärbefestigungsabschnitten angeheftet,
wobei der Vorgang der Verbindung der elektrisch leitenden Drähte vereinfacht
wird und die Verlässlichkeit
dessen Verbindungen verbessert wird.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Modulhauptkörper mit L-förmigen
Eingriffsrippen zum Eingriff der elektrisch leitenden Drähte ausgebildet.
Somit ist es möglich,
die elektrisch leitenden Drähte
daran zu hindern, von dem Modulhauptkörper entfernt zu werden bzw.
abzugehen, wobei somit der Zusammenbau des Verdrahtungsmoduls an
dem Gehäuse verbessert
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung einer Zündvorrichtung
für eine
innere Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, wobei das Verfahren
aufweist: ein Anbringen eines flexiblen, elektrisch leitenden Drahtelements
entlang einer Fläche
eines Modulhauptkörpers;
und danach ein Abschneiden des elektrisch leitenden Drahtelements,
um eine Vielzahl von elektrisch leitenden Drähten auszubilden. Somit wird
der Vorgang des Zusammenbaus der elektrisch leitenden Drähte an dem
Modulhauptkörper
verbessert.
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Obwohl
die Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden
ist, ist es für
den Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung mit Modifikationen
innerhalb des Rahmens und Umfangs der beigefügten Ansprüche durchgeführt werden
kann.