DE2633091A1

DE2633091A1 - Magnetzuender fuer motorfahrzeuge

Info

Publication number: DE2633091A1
Application number: DE19762633091
Authority: DE
Inventors: Arata Ataka; Rokuro Kikuchi; Mituo Odazima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1976-07-22
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2633091C3; JPS5214811A; DE2633091B2; JPS5840422B2; US4137884A

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetzünder für Motorfahrzeuge, insbesondere den Aufbau eines derartigen Magnetzünders, bei dem Magnetelemente fest mit der inneren Umfangsfläche des Bords oder Rands eines schalen- oder trogförmigen Schwungrads verbunden sind.

Im allgemeinen werden Magnetzünder für Motorfahrzeuge, insbesondere Motorräder, so gebaut,, daß einsatz Permanentmagnetelemente oder Permanentmagnete, die an der inneren Umfangsflache eines Schwungrads angeordnet sind, gedreht werden und daß die schnellen Plußwechsel, die dadurch in der Anordnung bzw. dem Anker induziert werden, zur Erzeugung einer Ausgangsenergie verwendet werden.

Herkömmliche, gebräuchliche Schwungräder für derartige Magnetzünder bestehen . X.. aus Aluminium, in dem die Magnetelemente eingebettet sind, oder , ...2.-. . aus Eisen,wobei -. · die Magnetelemente an der inneren Umfangsf lache des Schwungrad-Rands angeordnet und dort durch Schrauben von außen

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befestigt sind, oder ν 3. aus Eisen, wobei ■ die Magnetelemente an der inneren Umfangsflache des Schwungrad-Rands in einem Gehäuse aus nichtmagnetischem Werkstoff, wie Kunststoff, eingekapselt sind und dann an der inneren Umfangsflache befestigt sind.

Von diesen herkömmlichen Schwungrändern zeigen die der ersten Art praktisch vollkommenen Schutz der Magnetelemente, jedoch sind sie, da sie meist gegossen werden, wegen ihrer schlechten (maschinellen) Bearbeitbarkeit und ihrer hohen Werkstoffkosten unerwünscht.

Die Schwungräder der zweiten Art, bei denen die Magnetelemente an den Rand des Eisen-Schwungrads angeschraubt werden, erfordern viel Zeit für das Anschrauben, wodurch der Zusammenbau-Wirkungsgrad nachteilig beeinflußt wird. Die Schwungräder der dritten Art, die eingekapselte Magnetelemente verwenden, erfordern die getrennte Herstellung von Kunststoff-Gehäusen und dann die Anbringung der Gehäuse an der inneren Umfangsflache des Schwungrad-Rands, wodurch wieder der Herstellwirkungsgrad bei der Magnetzünder-Fertigung herabgesetzt wird. Bei einem v/eiteren bekannten Verfahren zur Befestigung der Magnetelemente an Ort und Stelle (vgl. US-PS 5 258 623) werden keine Versuche unternommen, die Polstücke zu verdünnen oder die Dicke der Magnetelemente zu vergrößern, wodurch die Ausgangs-ffciatuiig " nachteilig nicht verbessert wird. Darüber hinaus werden auch dort zur Befestigung der Magnetelemente Schrauben verwendet, wodurch ebenfalls die Herstellung nicht verbessert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Magnetzünder so auszuführen, daß die an der inneren Umfangsf lache des Rands eines Schwungrads angeordneten Magnetelemente mit großer Ergiebigkeit bzw. Produktivität in Lage befestigt sind. Dabei

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ORSGENAL INSPECTED

soll das Generator·^ usgangssignal nicht verschlechtert werden.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Magnetelementen-Anordnung für einen Magnetzünder vorgesehen wird, bei der die Magnetelemente in ihrer Lage ohne Befestigung durch Schrauben gehalten sind. Die Anordnung enthält an der inneren Umfangsfläche eines Schwungrad-Rands angeordnete Magnetelemente und einen Halter zum Halten der Magnetelemente. Der Halter oder die Passung ist als ringförmiger dünner Streifen ausgebildet, der einen solchen Verlauf besitzt, daß er engen Kontakt mit zumindest den gekrümmten Innenflächen der Magnet elemente erreicht, wobei sie daran gesichert oder fest befestigt sind, ohne mechanische Befestigungsmittel verwenden zu müssen. Der ringförmige Halter enthält vorzugsweise einen Federstahl-Ring zum Überdecken der gekrümmten Innenflächen der Magnetelemente und nichtmagnetische Ringe zum Bedecken der beiden Seiten der Magnetelemente, um die Bewegungen der Magnetelemente sowohl in axialer als auch in Drehrichtung zu beschränken.

Dadurch wird ein Magnetzünder angegeben, bei dem die Magnetelemente fest an der inneren Umfangsfläche des Schwungrad-Rands befestigt sind, unter Beschränkung ihrer radialen und axialen Bewegungen und ohne Beeinflussung des Generator-Ausgangssignal, um dadurch jeglichen Arger durch Versagen oder Ausfall der Magnete lemente auszuschließen.

Die Erfindung gibt also einen Magnetzünder für Kraftfahrzeuge an, der ein Schwingrad aufweist, das eine Erregungs-ςμβίΐβ besitzt und zur Zeitabhängigen Drehung mit dem Motor vorgesehen ist,sowie ein Rotor oder Anker zur Erregung durch die Erregungsquelle. Er enthält außerdem eine nachgiebige

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Stahl-Abdeckung auf zumindest der Innenfläche seiner Magnetelemente, so daß die Magnetelemente gegen die Innenfläche des Rands eines trogförmigen Schwungrads gepreßt werden und diesem gegenüber positioniert sind.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetzünders für Motorfahrzeuge j

Pig. 2 im Schnitt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l; Fig. J5 im Ausschnitt perspektivisch einen gestanzten Metallstreifen zur Bildung eines Magnetelement-Halters für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. Ij

Fig. 4 im Ausschnitt perspektivisch den zur Bildung eines Magnetelement-Halters bearbeiteten Metallstreifen gemäß Fig. 3;

Fig. 5 perspektivisch eine Anordnung der Magnetelemente und des Halters des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1;

Fig. β in Aufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetzünders für Motorfahrzeuge;

Fig. 7 in Explosionsdarstellung ein drittes AusfUhrungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 im Teilschnitt das Ausführungsbeispiel· der Fig. 7 im zusammengebauten Zustand.

In den Fig. 1 und 2 ist ein trogförmiges Schwungrad 1 aus Eisen dargestellt,das zur zeitabhängigen Drehung mit einer Brennkraftmaschine ζ. Β. eines Motorrads, vorgesehen ist. Innerhalb des Schwungrads 1 ist ein hohles Mittelstück 2 mit einer sich erweiternden Bohrung 2a an einem Ende zur Aufnahme

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einer (nicht dargestellten) Maschinen-Kurbelwelle, die aus dem Fahrzeugkörper nach außen vorspringt, in Lage gesichert mittels eines Flansches 2b am gegenüberliegenden Ende, das am Körper la des Schwungrads 1 durch Niete 3 befestigt ist. Das Schwungrad 1 trägt oder haItert an der inneren Umfangsfläche seines Rands Ib vier bogenförmige Magnetpolelemente, aus 'ferritmagnetischem Stahl, kurz Magnetelemente 4 in/wesentlichen gleich^beabstandeter Anordnung mit abx\rechselnder Polarität. Diese Magnet elemente 4 werden in Lage gehalten und gegen die innere Umfangsfläche des Rands Ib von innen gedrückt durch einen ringförmigen Magnetelement-Halter 5 &us Federstahl. Die Magnetelemente werden dann einstückig mit dem Schwungrad 1 durch Eintauchen in eine Klebe lack-Lösung verbunden.

Der ringförmige Magnetelement-HaIter 5 ^aus magnetischem Werkstoff ist mit Zungen 5a zum Positionieren der Seiten der Magnetelemente 4, mit umgekehrten V-Vorsprüngen 5b zur Spannungsabsorption zwischen benachbarten Magnetelementen 4 und mit Fenstern 5c zum Verringern magnetischen Streuflusses versehen. Die Magnetelemente 4 und der Halter 5 werden zusammen an der Innenfläche des Schwungrad-Rands' Ib in folgender Weise befestigt oder gesichert. Der Halter 5 mit einem Anfangs Außendurchmesser, der etwas größer als die tatsächlichen Befestigungsabmessungen ist, wird mit den Magnetelementen 4 kombiniert, wobei letztere durch die Zungen 5a genau positioniert werden. Dann werden die Magnetelemente 4 und der Halter 5 zusammen im Schwungrad 1 und gegen die innere Umfangsfläche des Randes Ib preßgepaßt, d. h. unter Erreichung eines Preßsitzes eingesetzt. Da er in das Schwungrad 1 hineingezwungen ist, übt der Halter 5 eine Federwirkung zum Sichern der Magnetelemente 4 mit vorgegebenem Druck gegen die Innenfläche

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des Rands Ib des Schwungrads 1 aus. Die Spannungen, die sich aus dem Preßsitz des Halters 5 ergeben, werden durch die umgekehrten V-Vorsprünge 5b absorbiert, die an Abschnitten des Halters 5 ausgebildet sind, die den Spalten zwischen den Magnetelementen 4 entsprechen, wodurch eine Deformation des Halters 5 zur Rand-Innenfläche vermieden ist.

Die Pig.3, 4 und 5 zeigen, wie der Magnetelement-HaIter für das erläuterte Ausführungsbeispiel hergestellt wird. Zunächst wird,wie in Fig.^ dargestellt, ein Streifen einer magnetischen Metallplatte mit einer Presse so ausgestanzt oder gelocht, daß im wesentlichen H-förmige öffnungen zurückbleiben, um dadurch sowohl Zungen 5a als auch Fenster 5c gleichzeitig zu bilden. Anschließend werden, wjb in Fig.4 dargestellt, die Zungen 5a in die gleiche Richtung gebogen und werden die seitlichen Rahmen jedes Fensters 5c gefaltet, um umgekehrte V-Vorsprünge 5t) zu bilden. Schließlich wird, wie in Fig.5 dargestellt, der Streifen zur Bildung eines Rings gerundet, wobei . . d£ abgeschnittenen EnIen 5d aneinanderstoßen zur Bildung der (hier) vierten Kombination aus Zungen, Vorsprüngen und Fester, wodurch die Herstellung eines Magnetelement-Halters 5 vollendet wird.

Der erfindungsgemäße Magnetzünder besitzt folgende Vorteile:

1. Da die Magnetelemente 4 und der Halter 5 gleichzeitig mit Preßsitz eingefügt werden, kann die Zusammenbauarbeit des Magnetzünders sehr vereinfacht und automatisiert werden. Darüber hinaus sind die Material- und Bearbeitungskosten geringer als bei der herkömmlichen Herstellung, und unter Berücksichtigung aller weiteren Ausgaben sind die Gesamtausgaben für

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die Schwungrad-Anordnung gemäß der Erfindung um 10 bis 15 % kleiner als die ftir bestehende: Anordnungen.

2. Im Vergleich mit herkömmlichen Magnetelement-Halterahmen, die Polstücken in Schwungrädern der gleichen Größe zugehören, weist der Halter 5 gemäß der Erfindung geringere Dicke auf,· wodurch eine entsprechende Dickenzunahme der Magnetelemente 4 möglich ist. Die dickeren Magnetelemente 4 wirken einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften infolge eines Streuflusses durch die Verbindungs-Abschnitte des Halters 5 aus Magnetwerkstoff für die Magnetelemente 4 entgegen.

Üblicherwelse erfordern die gewöhnlichen Magnetzünder Anordnungen, bei denen Polstücke an Magnetelemente angeklebt und zusammen mit Schwungrädern mittels Schrauben befestigt sind, Polstücke mit einer Platfcendicke von 2 bis 3 mm. Im Gegensatz dazu genügt eine Dicke von lediglich etwa 0,5 mm bei dem Halter 5 aus Federstahl gemäß der Erfindung und folglich kann die Dicke der·Jeweiligen Magnetelemente 4 um etwa 2 bis 3 nun größer gemacht werden. Bei gleicher äußeren Größe und Form besitzt der Magnetzünder gemäß der Erfindung eine um 10 bis 20 % größere Ausgangssignal-Leistung als herkömmliche Magnetzünder.

Fig. 6 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der gleiche Bauteils gleiche Bezugszeichen, wie in den Fig. 1 bis 5 besitzen. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht dem vorhergehenden AusfUhrungsbeispiel, außer daß der Magnetelement-HaIter 5 nicht mit Zungen 5^a versehen ist; sondern mit radialen Ausbauchungen 5*¹* die eine ausreichend große Federwirkung zum sicheren Pressen der Magnetelernente gegen die Innenfläche des Schwungrad-Rands Ib und zum umfangsgerechten Positionieren der Magnetelemente 4 gegenüber dem

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Rand Ib vorsieht.' Bei dieser Ausführung ist ein Ausstanzen des plattenförmigen HaIter-MateriaIs nicht mehr notwendig, wodurch der Wirkungsgrad der Magnetzünder-Herstellung stark verbessert wird.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch hier bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente wie in den vorhergehenden Figuren. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die Magnetelemente 4 vollständig durch einen die Magnetelemente positionierenden Halter 5 sowie einen ersten Seitenring 6 und einen zweiten Seitenring 61,jeweils aus nichtmagnetischem Werkstoff, so bedeckt sind, daß die Magnetelemente 4 davor bewahrt sind, daß sie herausfallen, wenn sie während des Magnetzünder-Betriebs zerbrochen sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt das Schwungrad 1 eine Ring-Stufe 11 an der Innenecke,auf der der ersten Seitenring 6 und dann die Magnetelemente 4 angeordnet werden, und der Magnetelement-Halter 5 wird zum sicheren Anpressen der Magnetelemente 4 gegen die innere Umfangsflache des Schwungrad-Rands Ib eingesetzt. Anschließend wird der zweite Seitenring 61 an der gegenüberliegenden Seite der Magnetelemente 4 angebracht und wird zweckmäßigerweise die innere Umfangskante 12 des Schwungrads entweder in regelmäßigen Abständen auf einer Presse nach innen verspreizt oder vollständig entlang des zweiten Seitenrings 61 mittels einer. Endelmaschine umgebördelt.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt der ersten Seitenring 6 einen kleineren Innendurchmesser als die vier kombinierten Magnetelemente 4, damit der Magnetelement-Halter nicht zu tief in das trogförmige Schwungrad 1 eingesetzt wird, während der Innendurchmesser des zweiten Seitenrings 61

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im wesentlichen dem der kombinierten Magnetelemente 4 entspricht. Auch hier besitzt der Halter 5 einen Außendurchmesser, derfetwas größer ist als der Innendurchmesser der Magnetelemente 4, so daß nach dem Einsetzen der Halter 5 eine positive Federwirkung auf die Magnetelemente 4 ausüben kann und letztere gegen die innere Umfangsflache des Schwungrad-Rands Ib drückt. Aus Gründen der Produktivität'ist es vorzuziehen, wenn der zweite Seitenring 61 mit einigen Löchern 6la versehen ist, um diese mit Klebstoff zu füllen, damit dieses wirksam während des folgenden Zusammenbauens darüber fließen kann.

Bei dem beschriebenen Aufbau sind die Magnetelemente des Magnetzünders gemäß der Erfindung in Lage gehalten durch die Rückwirkung eines ringförmigen Federstahl-Streifens. Die Beseitigung getrennter Polstücke und Befestigungsschrauben, wie bei herkömmlichen Anordnung, trägt wesentlich zur Verbesserung des Zusammeribauwirkungsgrades von Magnetzündern bei. Darüber hinaus können die Magnetelemente genauso dick wie die herkömmlichen Elemente und die Polstücke zusammen sein, weshalb bei gleicher Form und Größe der Magnetzünder gemäß der Erfindung eine entsprechende Erhöhung der Ausgangs signal-Leistung gegenüber herkömmlichen Magnetzündern erreicht werden kann.

Obwohl die Magnetelemente des Magnetzünders gemäß der Erfindung aus einem ferritmagnetischen Stahl bestehen, dem üblichen Werkstoff geringer Stoßfestigkeit, besteht doch keine Möglichkeit, daS zerbrochene Elemente aus dem Schwungrad herausfliegen. Dadurch wird der Generator sehr sicher und betriebszuverlässig.

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Claims

- ίο -

Ansprüche

1J Magnetzünder für Motorfahrzeug mit einem Schwungrad,

in Zeitabhängigkeit von der Maschine angetrieben wird, und mit einem Satz von Magnetelementen, die als Erregungsquelle an der inneren Umfangsflache des Randes des Schwungrades befestigt sind,

g e k ennz eichnet durch

einen ringförmigen Magnetelement-HaIter (5), der sich nach außen dehnen kann und der an den inneren Umfangsflachen der Magnetelemente (4) befestigt ist, wobei diese zusammen an der inneren Umfangsflache des Schwungrad-Rands (Ib) mittels eines Klebers gesichert sind.
2. Magnetzünder nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß der Magnetelement-Halter (5) mehrere nach außen vorspringende oder ausbauchende Abschnitte (5bj 5f) besitzt, die in den Spalten zwischen benachbarten Magnetelementen (4) so angeordnet sind,daß die Abschnitte die Magnetelemente (4) in Drehrichtung gegenüber der inneren Umfangsflache des Schwungrad-Rands (Ib) positionieren.
3. Magnetzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetelement-Halter (5) nach außen vorspringende Zungen (5a) in Abschnitten besitzt, die den Spalten zwischen benachbarten Magnetelementen (4) entsprechen, zur Anlage an die Seiten der Magnetelemente (4), um dadurch eine Bewegung der Magnetelemente (4) in Drehrichtung zu verhindern.
4. Magnetzünder nach einem der Ansprüche 1 bis j5, gekennzeichnet durch einentersten Seitenring (6) und einen zweiten Seitenring (61) aus nichtmagnetischem Werkstoff, die die beiden Seiten der Magnetelemente (4) bedecken.

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- ii -
5. Magnetzünder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß der erste Seitenring (6) durch eine Ringstufe (11) an der Innenecke des Schwungrads (1) axial positioniert ist, und daß der zweite Seitenring (61) durch Bördeln oder Verformen mittels Preßwerkzeugen der Innenkante des Schwungrades (1) nach innen gegen den zweiten Ring (61) in Lage gesichert ist (Pig.7,8).

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