DE2552754C2 - Elektrischer Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängen in Brennkraftmaschinen - Google Patents
Elektrischer Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängen in BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängen
in Brennkraftmaschinen mit einem elektrischen Geberelement und einem auf einer WeDe angeordneten
Rotor, der mehrere Permanentmagnete aufweist, die sowohl radialen Abstand von der Welle" als auch
untereinander Winkelzwischenräume aufweisen und Polschuhe mit magnetischem Ruß durchsetzen, wobei
das Geberelement in "Abhängigkeit von der Vorbeibewegung der Polschuhe Steuersignale zur Verfügung
stellt.
Durch Anwendung solcher Signalgeber zur Auslösung von Zündvorgängen in Brennkraftmaschinen kann
auf den ursprünglich hierzu benutzten mechanischen Unterbrecher verzichtet werden, der infolge des
Abforandes und der Versqhmutzung an seinen Kontakten
Betriebsstörungen verursachen kann.
Bei einem (nach der DE-PS 11 93 309 - Figuren 7,8)
bekannten Steuersignalgeber der obengenannten Art haben die einzelnen Permanentmagnete die Form eines
konzentrisch zur Welle liegenden Ringabschnittes, wobei die in Umfangsrichtung den Ringabschnitt
begrenzenden Rächen die Magnetpole bilden und jeweils in den Winkelzwischenraum zwischen zwei
gleichnamigen Polen ein einen Polschuh bildender Körper eingesetzt ist. Bei dieser Ausführung werden für
vier Poischuhe vier Permanentmagnete benötigt, was relativ hohen Aufwand an vormagnetisiertem Material
verursacht und daher kostspielig ist. Auch kann man hier nicht vermeiden, daß die einzelnen Permanentmagnete
in ihren montierten Zustand die den Rotor lagernde, meist aus Stahl bastehei.de; Welle wenigstens
nahezu ringförmig umschließen und daß sich dadurch ein relativ starker, die Wirksamkait des Steuersignalgebers
herabsetzender Streufluß über diese Welle ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steuersignalgeber der eingangs erwähnten Art zu schaffen und dabei die
der bekannten Ausführung anhaftenden Unzulänglichkeiten zu vermeiden. ■
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Permanentmagnete in eine zentrisch auf der
Welle gelagerte, auch ihre Winkelzwischenräume ausfüllende Aufnahmescheibe aus magnetisch nichtleitendem
Material eingebettet sind und die an dem Geberelement vorbeibewegbaren Poischuhe aufeinanderfolgende
Gruppen bilden, von denen je eine Gruppe von dem magnetischen Fluß eines der Permanentmagnete
durchsetzt wird.
Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung werden anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben.
Der gezeigte Steuersignalgeber ist für die Auslösung
von Zündvorgängen in einer zu einer Brennkraftmaschine gehörenden· Zündeinrichtung bestimmt. Diese
Zündeinrichtung ist durch eine Zündkerze 1, eine Zündspule 2, ein transistorisiertes Schaltgerät 3, einen
Betriebsschalter (Zündschalter) 4 und eine Gleichstromquelle 5 angedeutet. Die Stromquelle 5 ist an ihrem
Minuspol mit Masse verbunden und mit ihrem Pluspol mittels des Betriebsschalters 4 sowohl an das Schaltge-
rat 3 als auch an das eine Wicklungsende der zur Zündspule 2 gehörenden Primärwicklung 6 anschließbar.
Das andere Wicklungsende der Primärwicklung 6 steht über die Emitter-Kollektor-Strecke eines zu dem
Schaltgerät 3 gehörenden Transistors 7 mit Masse in s Verbindung, der im Zündzeitpunkt durch ein an den
Klemmen 8,9 zur Verfügung gestelltes Steuersignal in den stnmsperrenden Schaltzustand gesteuert wird. Die
zur Zündspule 2 gehörende Sekundärwicklung ϊθ ist an
die eine Elektrode einer mit der anderen Elektrode an Masse liegenden Zündkerze 1 angeschlossen.
Der Signalgeber weist einen Rotor 11 auf, der mittels
einer Hülse 12 auf einer Welle 13 gelagert ist. Die Welle 13 soll die Welle eines teilweise angedeuteten
Zündverteilers 14 sein. Auf die Hülse 12 ist durch einen nicht dargestellten Fliehkraftversteller in an sich
bekannter Weise eine Kraft P ausübbar, um den Rotor 11 gegenüber der Welle 13 begrenzt verdrehen und
somit den Zündzeitpunkt drehzahlabhängig verstellen zu können.
Der Rotor 11 weist eine mitteis der Hülse 12 zentriseh
auf der Welle 13 gelagerte Aufnahmescheibe t5 runden Querschnitts auf, in die mehrere Permanentmagnete 16
eingebettet sind. Die fest auf der Hülse 12 sitzende Aufnahmescheibe 15 besteht aus magnetisch nicht
leitendem Material, beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff. Die einzelnen Permanentmagnete 16 haben
die Form einer rechteckigen Platte, wobei die Plattenebene wenigstens annähernd in der P.ichtung
einer gedachten Segmentlinie der Aufnahmescheibe 15 liegt. Außerdem weisen die Permanentmagnete 16
radialen Abstand von der Welle 13 und untereinander Winkelzwischenräume auf, die jedoch durch das
Material der Aufnahmescheibe 15 ausgefüllt sind. Im vorliegenden Fall soll die Aufnahmescheibe 15 vier
Permanentmagnete enthalten; da aber der Rotor im Teilschnitt dargestellt ist, sind nur zwei dieser
Permanentmagnete 16 ersichtlich. Dabei weisen die Permanentmagnete 16 zweckmäßig gleichen radialen
Abstand von der Welle 19 und auch untereinander gleiche Winkelzwischenräume auf.
Jeder der Permanentmagnete 16 durchsetzt vier an der Mantelfläche der Aufnahmescheibe 15 befindliche
Polschuhe 17, 18, 19, 20, die durch das Vorbeibewegen an einem elektrischen Geberelement 21 die die
Zündvorgänge auslösenden Steuersignale erzeugen. Dabei bilden die jeweils zu einem der Permanentmagnete
16 gehörenden Polschuhe 17, 18, 19, 26 eine (Polschuh-)Gruppe, so daß im vorliegenden Fall bei
einer Umdrehung des Rotors 11 vier solche Gruppen nacheinander an dem Geberelement 21 vorbeibewegbar
sind. Die Anordnung der Polschuhe ist so getroffen, daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden, in
Drehrichtung A nacheinander an den Geberelement 21 vorbeibewegbaren Polschuhen 17, 18, 19, 20 der erste
Polschuh 17 sowie der dritte Polschuh 19 mit dem einen Magnetpol S, im Beispielsfall also mit dem Südpol, und
der zweite Polschuh 18 sowie der vierte Polschuh 20 mit dem anderen Magnetpol N, im Beispielsfall also mit dem
Nordpol, magnetisch leitend verbunden sind. Man benötigt demzufolge für die Durchsetzung einer
Vielzahl von Polschuhen mit magnetischen Fluß relativ wenig Permanentmagnete.
Um wirksame Steuersignale zu erhalten, empfiehlt es sich, daß von den vier zu einer Gruppe gehörenden
nacheinander an dem Geberelement 21 vorbeibewegbaren Polschuhen der erstt Polschuh 17 sowie der zweite
Polschuh 18 einerseits und der dritte Polschuh 19 sowie der vierte Polschuh 20 andererseits gleichen Winkelabstand
oc haben, während im Vergleich dazu der
Winkelabstand β zwischen dem zweiten Polschuh 18 und dem dritten Polschuh 19 größer ist Dieser
letztgenannte Winkelabstand β ist gleich dem zwischen zwei Gruppen vorhandenen Winkelabstand ß' gewählt,
wenn bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gleiche Zündabstände vorhanden sein sollen.
Einen einfachen Aufbau erhält man, wenn von den vier Polschuhen 17, 18, 19, 20 der erste Polschuh 17
sowie der dritte Polschuh 19 durch die beiden Endabschnitte einer wenigstens nahezu streifenförmigen
aus magnetisch leitenden Material, z. B. Weicheisen,
bestehenden ersten Jochbahn 22 und der zweite Polschuh 18 sowie der vierte Polschuh 20 durch die
beiden Endabschnitte einer wenigstens nahezu streifenförmigen. aus magnetisch leitendem Material, z. B.
Weicheisen, bestehenden zweiten Jochbahn 23 gebildet sind. Dabej steht die erste Jochbahn 22 mit dem einen
Magnetpol S und die zweite Jocb^ihn 23 mit dem
anderen Magnetpol Λ/ des zugehörigen, hier senkrecht
zur Ebene der Aufnahmescheibe 15 magnetisierten Permanentmagneten 16 in Berührung. Hierbei können
die Jochbahnen 22, 23 einstückig oder aber auch lamelliert ausgeführt sein.
Um den Rotor 11 als fertige Baueinheit montieren zu
können, ist die erste Jochbahn 22 in die eine, im Beispielsfall in die untere Stirnseite der Aufnahmescheibe
15 und die zweite Jochbahn 23 in die andere, im Beispielsfall in die obere Stirnseite der Aufnahmescheibe
15 eingebettet, wobei die die Polschuhe 17,18,19,20
bildenden Endabschnitte dieser Jochbahnen 22, 23 umgebogen und klauenartig in die Mantelfläche der
Aufnahmescheibe 15 eingebettet sind. Das Einbetten der Permanentmagnete 16 sowie der Jochbahnen 22,23
kann in einfacher Weise bei der Herstellung der Aufnahmescheibe 15 mittels eines Gieß- bzw. Spritzverfahrens
erfolgen.
Das Geberelement 21 weist zwei jochstücke 24, 25 aus magnetisch leitendem Material, z. B. Weicheisen,
und ein zwischen diese Jochstücke 24, 25 eingefügtes Schaltungselement 26 auf, das geeignet ist, durch
magnetische Beeinflussung an den Klemmen 8, 9 ein elektrisches Steuersignal zur Verfügung zu stellen.
Dieses Schaltungselement 26, das nicht näher dargestellt ist, kann z. B. eine auf einen Eisenkern sitzende
Spule, ein Reed-Schalter, eine bei magnetischer Beeinflussung ihren ohmschen Widerstandswert ändernde
Feldplatte oder auch ein sogenannter Hall-Generator sein.
Die Jochstücke 24, 25 und das Schaltungselement 26 sind im vorliegenden Beispielsfall in einen Block 27 aus
Gießhacz eingegossen, der auf einer Tragplatte 28
befestigt ist. Die Tragplatte 28 kann im Bedarfsfall — wie bekannt — durfh eine von einer nicht dargesteilten-Unterdruckverstelleinrichtung
erzeugten Kraft R begrenzt verdrehbar sein, damit der Zündzeitpunkt selbsttätig den Lastverhältnissen an der Brennkraftmaschine
angepaßt wi.d.
Das zur Auslösung des Zündvorganges ausnutzbare Steuersignal wird im vorliegenden Fall erzeugt, wenn
sich eines der Polschuhpaare 17, 18 bzw. 19, 20 an den Jochstücken 24, 25 vorbeibewegt. Abhängig davon wird
der über die Primärwicklung 6 fließende Strom durch den Transistor 7 unterbrochen, was in der Sekundärwicklung
10 einen Hochspannungsstoß und an der Zündkerze 10 einen elektrischen Überschlag (Zündfunken)
zur Folge hat.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Elektrischer Steuersignalgeber für die Auslösung von Zündvorgängen in Brennkraftmaschinen
mit einem elektrischen Geberelement und einem auf einer Welle angeordneten Rotor, der mehrere
Permanentmagnete aufweist, die sowohl radialen Abstand von der Welle als auch zueinander
Winkelabstände aufweisen und Polschuhe mit magnetischem Fluß durchsetzen, wobei das Geberelement
in Abhängigkeit von der Vorbeibewegung der Polschuhe Steuersignale zur Verfugung stellt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (16) in eine zentrisch auf der Welle (13)
gelagerte, auch ihre Winkelabstände ausfüllende Aufnahmescheibe (15) aus magnetisch nichtleitendem
Material eingebettet sind und die an dem Geberelement (21) vorbeibewegbaren Polschuhe
aufeinanderfolgende Gruppen bilden, von denen je eine Gruppe von dem magnetischen Fluß eines der
Permaneynmagnete (16) durchsetzt wird
2. Steuersignalgeber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Permanentmagnete
(16) an seinem einen Pol (S) mit zwei Polschuhen (17,
19) und an seinem anderen Pol (N)ebenfalls mit zwei
Polschuhen (18,20) magnetisch leitend verbunden ist und daß diese Polschuhe (??, 18, 19, 20) eine der
Gruppen bilden.
3. Steuersignalgeber nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier zu einer
Gruppe gehörenden, nacheinander an dem Geberelement (21) vcrbeibewegbaren Polschuhen (17,18,19,
20) der erste Polschuh (17) sowie der dritte Polschuh (19) mit dem einen Magnetpol (S) und der zweite
Polschuh (18) sowie der vierte-Polschuh (20) mit dem
anderen Magnetpol (N) magnetisch leitend verbun- « den sind.
4. Steuersignalgeber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier zu einer
Gruppe gehörenden, nacheinander an dem Geberelement (21) vorbeibewegbaren Polschuhen (17,18,19,
20) der erste Polschuh (17) sowie der zweite Polschuh (18) einerseits und der dritte Polschuh (19)
sowie der vierte Polschuh (20) andererseits den gleichen Winkel (*) einschließen, während im
Vergleich dazu der Winkel (J?) zwischen dem zweiten Polschuh (18) und dem dritten Polschuh (19) größer
ist.
5. Steuersignalgeber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier zu einer
Gruppe gehörenden, nacheinander an dem Geberelement (21) vorbeibewegbaren Polschuhen der erste
Polschuh (17) sowie der dritte Polschuh (19) durch die beiden Endabschnitte einer maximal angenähert
streifenförmigen, aus magnetisch leitendem Material bestehenden ersten Jochbahn (22) und der zweite
Polschuh (18) sowie der vierte Polschuh (20) durch die beiden Endabschnitte einer maximal angenähert
streifenförmigen, aus magnetisch leitendem Material bestehenden zweiten Jochbahn (23) gebildet sind,
wobei die erste Jochbahn (22) mit dem einen Pol (S) to und die zweite Jochbahn (23) mit dem anderen Pol
(N) des zugehörigen Permanentmagneten (16) in Berührung steht.
6. Steuersignalgeber nach Anspruch 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Jochbahn (22)
in die eine Stirnseite der Aufnahmescheibe (15) und die zweite Jochbahn (23) in die andere Stirnseite der
Aufnahmescheibe (15) eingebettet ist, während die die Polschuhe (17,18,19,20) bildenden Endabschnitte
dieser Jochbahnen (22, 23) umgebogen und klauenartig in die Mantelfläche der Aufnahmescheibe
(15) eingebettet sind.
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