DE2158026B2 - Schwungradmagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwungradmagneten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten Schwungradmagnet (vgl. DD-PS 42898) ist das mit dem Schwungrad mitrotierende Kraftlinienstück ein auf der Magnetzündwelle befestigter eiserner Finger, während der Steueranker ein einfacher (herkömmlicher), mit einer zylindrischen Steuerspule bewickelter Eisenkern ist.

Nachteile dieses bekannten Schwungradmagnets sind

1. die verhältnismäßig niedrige Steuerleistung für den elektronischen Schalter im Zündspulen-Stromkreis, da dort lediglich der magnetische Fluß periodisch entsprechend der Drehzahl unterbrochen wird, und

2. das Auftreten von streuflußbedingter Steuerspannung vom Steueranker, da die Steuerspannung zwar ihr Maximum aufweist, wenn der umlaufende eiserne Finger unmittelbar dem Eisenkern der Steuerspule gegenüberliegt, jedoch auch außerhalb dieser Lage ein magnetischer Fluß zwischen dem rotierenden Permanentmagneten und dem umlaufenden eisernen Finger den Steueranker und damit die Steuerspule durchsetzt, so daß es zur Steuerung des elektronischen Schalters im Zündspulen-Stromkreis zu unerwünschten Zeitpunkten kommen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schwungradmagnet der eingangs genannten Art mit höherer und trotzdem zeitlich genau definierter Steuerleistung zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgaoe erfolgt erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Dabei werden unter dem mit dem Schwungrad mitrotierenden Kraftlinienleitstück auch Aussparungen verstanden.

Durch die Ausbildung des Steuerankers als H-Profil wird ein magnetischer Wechselfluß im Steueranker erreicht, was die Steuerleistung erhöht. Eine streuflußbedingte Steuerspannung wird insbesondere deshalb vermieden, weil selbst dann, wenn die den Kraftlinienleitstücken zugeordneten Endabschniite des Steuerankers diesen nicht genau gegenüberliegen, wegen des gleichen magnetischen Potentials der durch den H profilierten Steueranker ausgebildeten beiden Magnetpfade kein magnetischer Fluß den Magnetpfad mit der Steuerspule des Steuerankers durchsetzt.

Demgegenüber ist lediglich noch ein Schwungradmagnet bereits seit langen bekannt gewesen (vgl. CH-PS 86090), bei dem der Schwungradkranz als Magnet ausgebildet zwei Polschuhe unterschiedlichen Vorzeichens besitzt, zwischen dem Schwungradkranz und einer Welle ein dreischenkliger Anker eingebaut ist, dessen mittlerer Schenkel eine aus Primär- und Sekundärteil bestehende Wicklung trägt, während die äußeren Schenkel die Ankerpole bilden, die vom mittleren Schenkel die gleiche Entfernung wie die beiden Pole des Schwungradkranz-Magnets haben, und die äußeren Schenkel durch ein ringsegmentförmiges Kraftlinienleitstück verbunden sind, so daß je nach Stellung des Schwungradkranzes der volle magnetische Fluß in entgegengesetzten Richtungen durch den mittleren Schenkel tritt. Es ist dort ferner erwähnt, daß bei Anwendung eines zweischenkligen Ankers jedoch der magnetische Fluß nur in einer Richtung stattfindet.

Abgesehen davon, daß es bei diesem bekannten Stand der Technik gar nicht um die Erzeugung eines ω Steuersignals für einen Schalter im Zündspulen-Stromkreis geht, sind dort also die drei Schenkel des Ankers nacheinander in Drehrichtung des Schwungrads und ebenfalls in Drehrichtung mindestens zwei Magnetpole unterschiedlicher Polarität angeordnet, um den Wechselfluß im mittleren Schenkel zu erzeugen.

Im Gegensatz dazu liegen beim erfindungsgemäßen Schwungradmagnet die Schenkel des H-profilierten Steuerankers raumsparend in Achsrichtung des Schwungradmagneten und sind keine aufeinanderfolgenden Magnetpole abwechselnder Polarität vorgesehen, sondern es genügen ein oder mehrere Magnetpole gleicher Polarität.

Sofern mehrere Magnetpole gleicher Polarität als Quelle für den magnetischen Kraftfluß vorgesehen sind, ist die Steuerleistung besonders hoch, während bei dem bekannten Stand der Technik (vgl. die CH-PS 86090) die Verwendung von mehreren Magnetpolen zur Erzeugung von Steuerspannungen proportional der Anzahl dieser Magnetpole und damit zu Schwierigkeiten führt, wenn eine große Zündleistung benötigt wird.

Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch die Lehre nach dem Patentanspruch 2.
Als im Stromkreis der Zündspule angeordneter elektronischer Schalter kommt insbesondere ein für sich bekannter Halbleitergleichrichter (vgl. DD-PS 42898) wie ein Thyristor in Frage.

Der erfindungsgemäße Schwungradmagnet eignet sich insbesondere für Mehrzylinder-Motoren und zeigt eine hohe, von Störungen freie Steuerleistung auch bei niedriger Motor-Drehzahl.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine teilaufgeschnittene Vorderansicht des Schwungradmagneten,

Fig. 2 eine Teilschnitt-Seitenansicht des Schwungradmagneten von Fig. 1,

Fig. 3 bis 5 Schnittansichten von Teilen des Schwungradmagneten, um die Wirkungsweise der Zündspulen-Ansteuerung zu verdeutlichen,

Fig. 6 und 7 Schnittansichten von Teilen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 die Vorderansicht eines vorzugsweise beim Ausführungsbeispiel von Fig. 6 und 7 verwendeten Polstücks.

Mehrere axial magnetisierte Magnete 2, von denen jeder ein Polstück 3 aufweist, sind gemäß Fig. 1 und 2 in gleichem Abstand auf der Innenfläche des im wesentlichen schalenförmigen Körpers eines Schwungrades 1 aus Eisen mit Schrauben 4 befestigt. Eine Kurbelwelle 5 erstreckt sich durch den Körper des Schwungrades 1 und ist über ihren umgebördelten Teil 6 mit dem Körper des Schwungrades 1 durch Niete 7 verbunden, um so einen Rotor zu bilden. Eine Zündspannung erzeugende Spule 9 ist um einen Iamelüerten Eisenkern 9A gewickelt, während eine Lichtspannung erzeugende Spule 10 um einen Iamellierten Eisenkern IQA gewickelt ist. Die Eisenkerne 9 A und WA sind mit Schrauben an einem Anker 8 aus Aluminium befestigt, so daß ein Stator gebildet wird.

Eine Zündspulen-Steuerung 11 wird aus einem Steueranker 13 in Form eines Eisenkerns mit im wesentlichen Η-Profil, einer eine Steuerspannung erzeugenden und um den Steueranker 13 gewickelten Steuerspule 12 und aus einer den Steueranker 13 tragenden Unterlage 14 gebildet. Die Unterlage 14 liegt in einer Führungsnut 15 am Anker 8 und ist mi<tels Schrauben 16 befestigt. Endteile 13 A und 13/11 des Η-profilierten Steuerankers 13 sind durch einen schmalen Spalt von den Polstücken 3 entfernt. Auf ähnliche Weise sind Endteile 132? und 13 Bl des Η-profilierten Steuerankers 13 durch einen schmalen Spalt von zwei Vorsprüngen (Kraftlinienleitstücken) SA und 5ß getrennt, die so von der Kurbelwelle 5 vorstehen, daß sie zwischen sich einen Zündwinkel Θ definieren. Die Unterlage 14 der Zündspulen-Steuerung 11 ist vorzugsweise einstellbar in der Führungsnut 15 vorgesehen, so daß ihre Lage für die Zündverstellung frei einstellbar ist.

In der in Fig. 3 dargestellten Betriebsphase, in der die gegenseitige Lage des Η-profilierten Steuerankers 13, der Kurbelwelle 5 und der Polstücke 3 so ist, daß die Endteile 13 Z? und 13Al des Steuerankers 13 keinem der Vorsprünge SA und SB der Kurbelwelle 5 gegenüberliegen, fließt der magnetische Fluß über einen Leckmagnetpfad (vgl. in Fig. 3 die Strichlinie), so daß in der Steuerspule 12 keine Spannung induziert wird.

Wenn der Vorsprung SA der Kurbelwelle 5 dem Endteil 13ZJ1 des Steuerankers 13, wie in Fig. 4 dargestellt, gegenüberliegt, fließt der magnetische Fluß

Ό auf folgendem Pfad: Magnet 2 - Polstück 3 - Endteil 13/1 des Steuerankers 13 - Zwischenjochteil des Steuerankers 13 - Vorsprung SA der Kurbelwelle 5 - Kurbelwelle 5.

In Fig. 5 fließt der magnetische Fluß durch den Zwischenjochteil des Steuerankers 13 in der zu Fig. 4 entgegengesetzten Richtung und vervollständigt so eine Periode. Dadurch wird in der Steuerspule 12 eine Spannung induziert, die in den Stromkreis der Zündspule eingespeist wird, um einen elektronischen Schalter zu steuern.

Obwohl das oben beschriebene Ausführungsbeispiel die Vorsprünge SA und 5 Z? auf der Kurbelwelle 5 vorsieht, um eine ausreichende Steuerspannung zu erhalten, können offensichtlich diese Vorsprünge durch Aussparungen ersetzt werden, um im wesentlichen denselben Effekt zu erzielen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 bis 8 dargestellt, bei dem jedes Polstück 3 die in Fig. 8 gezeigte Form hat. Gemäß Fig. 8 ist jedes Polstück 3

mit zwei Ausspdrungen (Äquivalent-Kraftlinienleitstücken) 3A und 3B versehen, so daß ein größerer magnetischer Fluß durch das Zwischenjochteil des Steuerankers 13 fließen und dadurch eine höhere Steuerspannung erzeugen kann.

Falls eine hohe Steuerspannung bei niederer Motor-Drehzahl nicht erforderlich ist, kann irgendeiner der auf der Kurbelwelle 5 angeordneten Vorsprünge SA und SB weggelassen werden, was zu einer niedrigeren Steuerspannung führt, da dann der magnetische Fluß nur während einer halben Periode durch das Zwischenjochteil des Steuerankers 13 fließt. Je nach Betriebsbedingungen können sogar alle Vorsprünge 5.4 und 5£? wegfallen.

Obwohl nur eine Steuerspule in den Ausführungsbeispielen dargestellt wurde, können im Bedarfsfall mehrere Steuerspulen vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schwungradmagnet mit einer Mehrzahl von im Innern eines schalenförmigen Körpers angeordneten Permanentmagneten, wobei die Nabe des schaltenförmigen Körpers mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden ist und den rotierenden Permanentmagneten gegenüberliegend mindestens ein Zündanker und ein Steueranker zur Steuerung eines elektronischen Schalters im Stromkreis zur Zündspule angeordnet sind, wobei die drehzahlabhängig-periodische Steuerung des magnetischen Flusses durch den Steueranker über ein mit dem Schwungrad mitrotierendes Kraftlinienleitstück erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steueranker (13) zur Ausbildung zweier Magnetpfade im wesentlichen ein Η-Profil hat.

2. Schwungradmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steueranker (13) in Drehrichtung des schalenförmigen Körpers (1) verstellbar ist.