DE2814782A1 - Mehrpoliger stator fuer schwungmagnetzuendungen - Google Patents

Mehrpoliger stator fuer schwungmagnetzuendungen

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Description

28U782
NOVI - P.B.
8 έ 22 rue des Vignes
93500 Pantin/Prankreich
Mehrpoliger Stator für SchwungmagnetZündungen
Man fordert aus Gründen der Verkehrssicherheit, daß motorisierte Zweiräder mit einer Lichtanlage sowie mit einer leuchtenden und tönenden Signaleinrichtung versehen sind, die mindestens ebenso weit entwickelt sind wie die von Automobilen.
Hierzu muß man Generatoren anbauen, die die Zündung des Motors, die vordere und rückwärtige Beleuchtung mit gesondertem Fern- und Abblendlicht, die Punktion der Blinklichter für den Pahrtrichtungswechsel, der Bremslichter sowie die Punktion des Signalhorns sicherstellen sollen, wobei jede dieser Punktionen trotz veränderbarer Spannungen und Frequenzen strengen Leistungsvorschriften entsprechen müssen.
Da man andererseits die magnetischen Räder oder Schwungmagnet Zündungen an relativ leichten Fahrzeugen anbringt, ist es nicht möglich, ihr Gewicht und ihr Volumen über Gebühr zu vergrößern, und zwar unabhängig von der Vielzahl ■von Bauteilen und Verbindungen, die darin untergebracht werden müssen.
ttSltt/0512
Man kann bereits mehrpolige SchwungmagnetZündungen in besonders kompakter Form herstellen, wobei die Polzahl N in der Regel zwischen 1J und 12 liegt. Die Statoren bieten dabei ein komplexes Konstruktionsproblem, da sie mindestens vier Anker, einen Zündkondensator und einen Zündunterbrecher (oder einen elektromagnetischen Auslösefühler, sofern es sich um eine elektronische Zündung handelt) aufnehmen müssen. Diese Bestandteile müssen sorgfältig positioniert werden, um die bewegten Teile nicht zu stören und um die theoretisch ermittelten Luftspalte aufrecht zu erhalten, wie sie zur Lieferung der notwendigen Spannungen und Frequenzen erforderlich sind. Schließlich muß man die verschiedenen elektrischen Anschlußverbindungen herstellen, und zwar einschließlich des Masseanschlusses.
Es ergibt sich also, daß die Herstellung eines Stators sowie dessen Montage und Verkabelung eine langwierige und schwierige Arbeit für den Konstrukteur darstellt. Daraus resultieren Fehlerquellen, abgesehen von einem zusätzlichen Kostenaufwand.
Zur Vermeidung dieser Nachteile richtet sich die Erfindung darauf, die Montage der Bestandteile der Verkabelung in zwei gesonderte Anordnungen zu unterteilen, welche jeweils unabhängig voneinander vorbereitet und anschließend zur Bildung des Stators zusammengesetzt werden können. Dieses Konzept besitzt den Vorteil, daß es sich ohne Schwierigkeiten für vielfältige elektrische Kombinationen anbietet.
Di· Erfindung betrifft einen mehrpoligen Stator für SchwungmagnetZündungen, der dadurch gekennseichnet ist, daß eine lentral· Platt· aus Aluminiumgue sotfi· ein konzentrischer Ring aus halbstarr·» Isolierkunst st<*ff vorgesehen sind;
••Sltt/SSII
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daß die Platte in den Ring eingepaßt und an diesem befestigt ist, und zwar mittels einer kreisförmigen Konstruktion aus Rand und Rinne, die ineinandergreifen; daß die das Potential D besitzende Platte auf ihrer Vorderseite durchbohrte und mit Gewinde versehene Vorsprünge zur Aufnahme der aktiven Teile des Stators trägt; und daß der Ring, der die nicht auf dem Potential 0 befindlichen Schaltungen und Klemmen trägt, auf seiner Vorderseite vertiefte konzentrische Rillen zur Aufnahme isolierter oder blanker Leiter sowie zugehörige Ausnehmungen für Anschlußklemmen aufweist.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zurPositionierung jedes Ankers bezüglich des Niveaus des Plattenrandes zwei Vertiefungen in dem unteren Aufnahmeblech des piechpaketes vorgesehen sind, die in die entsprechenden Vorsprünge auf der Platte eingreifen; und daß das genannte Aufnahmeblech einen seitlichen Ausschnitt für den Masseanschluß auf der Platte aufweist, während eine der Seitenwangen des Anker-ünterbaus eine · abgewinkelte Zunge aus Messing erhalten hat, deren am freien-Ende liegende Lasche über die Platte hinausragt, um sich auf eine Klemme des isolierenden Ringes aufzulegen.
Vorzugsweise ist der Kondensator, der bis zum Niveau des Plattenumfangsrandes reicht, einerseits mittels einer Zunge für den Masseanschluß auf der Platte und andererseits mittels einer Zunge für den Anschluß an einer Klemme des isolierenden Ringes befestigt.
Vorzugsweise ist der an den zugehörigen Vorsprüngen der Platte befestigte Unterbrecher mit seinem stationären Kontakt auf der Platte an Masse angeschlossen, während sein beweglicher Kontakt isoliert und mittels eines isolierten
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Kabels an die gewünschte Klemme auf den isolierenden Ring angeschlossen ist.
Ein weiteres bevorzugtes Merkmal besteht darin, daß der Ring an seinem Außenumfang eine öffnung mit oder ohne Stecker aufweist für den Durchgang und die Festlegung der isolierten Kabel, die die Klemmen mit äußeren Schaltkreisen verbinden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen mehrpoligen Stators für eine Schwungmagnetzündung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 einen von der Vorderseite her gesehenen Grundriß eines erfindungsgemäßen Stators, der mit vier Ankern, einem Kondensator und einem Zündunterbrecher ausgerüstet ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht vom Inneren des selben Stators ohne elektrische Anschlüsse, wobei diejenigen Statorabschnitte und -bestandteile fortgelassen sind, die vorne zwischen zwei einen Winkel von 90°^einschließenden Radialebenen liegen;
Fig. 3 einen Grundriß eines Ankers für den Stator nach Fig. 1 und 2;
Fig. ^ eine perspektivische Ansicht des Spulen-Unterbaus . dieses Ankers;
Fig. 5 einen Grundriß des unteren Aufnahmeblechs des aus Magnetblechen bestehenden Stapels des Ankers;
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Fig. 6 eine Teilansicht des Inneren einer Schwungmagnetzündung mit dem Stator nach Fig. 1, wobei der Anschluß eines Ankers an eine Klemme des isolierenden Ringes gezeigt ist;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der abgewinkelten
. Zunge, die für den Anschluß nach Fig. 6 vorgesehen ist;
Fig. 8 einen Grundriß eines gekrümmten, flachen und blanken Leiters, der in eine Rille des isolierenden Ringes eingelegt ist und bei dem Stator nach Fig. 1 die Klemmen für den Unterbrecher, den Kondensator und den einen Anker verbindet;
Fig. 9 eine im wesentlichen Fig. 6 entsprechende Ansicht, wobei zwei Befestigungs- und Positionierungspunkte der Anker gezeigt sind.
Wie es sich insbesondere aus Fig. 1 und 2 ergibt, umfaßt der erfindungsgemäße Stator einen zentralen Abschnitt in Form einer kreisförmigen Platte 10 aus Aluminiumguß mit einer axialen öffnung 11 für den Durchgang einer Mitnehmernabe zum Antrieb des Rotors. Die Platte trägt auf ihrer Rückseite einen über den Umfang laufenden Rand 12, der in eine über den Umfang laufende Rinne 13 auf der Vorderfläche eines Ringes 14 aus halbstarrem, isolierendem Kunststoff eingreift (Fig. 2).
Die aktiven Bestandteile des' Stators sind sämtlichst auf der Aluminiumplatte montiert. Im vorliegenden Fall handelt es sich um vier Anker 15, die Winkelabstände von 90° zwischen sich einschliefen, um einen Kondensator 16 zwischen zwei benachbarten Ankern und einen Zündunterbrecher 17,
der dem Kondensator diametral gegenüberliegt. Zur Aufnahme der unterschiedlichen Bestandteile weist die Platte durchbohrte Vorsprünge mit Gewinde auf, beispielsweise Vorsprünge 18 für die Anker und 19 für den Unterbrecher (Fig. 2).
Die Positionierung und die Befestigung der Anker auf der Platte werden durch die Struktur der Anker erzielt. Jeder Anker besitzt ein Paket 20 aus magnetischen Blechen mit zwei vorspringenden Polen oder Polschuhen 21 und 22, deren Außenkrümmung an die Krümmung der Polschuhe der Magnete angepaßt ist.
Das Blechpaket ist zwischen zwei Aufnahmeblechen eingeschlossen, und der Zusammenbau erfolgt über Schrauben, Nieten odgl., die durch Öffnungen 23a im Kern der Bleche hindurchgehen. Dies ergibt sich aus Fig. 5· Letztere zeigt im übrigen das untere Aufnahmeblech mit den beiden Polschuhen 21 und 22.
Ebenso wie in den anderen Blechen, sind öffnungen 2? in den Polschuhen für den Durchgang einer Schraube 29 (Fig. 9) vorgesehen. Die Schraube dient lediglich zum Befestigen auf der Platte. Mit der Herstellung der öffnung ist ein sehr genauer AufweitungsVorgang verbunden, der die Ränder der öffnung als Vertiefung 30 hervortreten läßt. Die beiden Vertiefungen werden dazu verwendet, jeden Anker exakt auf der Platte zu positionieren, wobei der obere Abschnitt der öffnungen in den Vorsprüngen 18 geringfügig erweitert ist, um spielfrei die Vertiefungen aufzunehmen (Fig. 9).
Das beschriebene Aufnahmeblech ist ferner am Seitenrand eines sein#r Polschuhe derart eingeschnitten9 daß sich eine Zung© 25 bildet„ die so gebogtß ists daß si© als
Masseanschluß der Wicklung gegenüber der Platte dient.
Die anderen Bleche des Stapels besitzen das gleiche Profil wie das Blech nach Fig. 5, jedoch ohne die Vertiefungen 30 und auch ohne die eingeschnittene Zunge 25.
Fig. 3 zeigt einen vollständigen Anker, gesehen von der Seite des unteren Aufnahmebleches aus, und Fig. 4 stellt den Spulenunterbau dieses Ankers dar. Dieser Unterbau wird .auf den zentralen Kern des Magnetkreises zwischen den Polschuhen aufgegossen, und er besteht aus einem Rohrstück 26 sowie aus zwei Seitenwangen 27 und 28.
Wie es insbesondere aus Fig. 4 zu ersehen ist, weist die Seitenwange 28 in ihrem unteren Abschnitt einen Schlitz 24 auf, der die Möglichkeit bietet, daß der Eingangsdraht der Wicklung hindurchtritt und mehrere Male zum Zwecke des Masseanschlusses um die Zunge 25 des Aufnahmebleches gewickelt wird.
Die untere Kante der Seitenwange 28 läßt die öffnung einer flachen Kammer 31 erkennen, die eine Zunge 32 aus Messing für den elektrischen Anschluß aufnimmt. Die Ausbildung der Zunge ergibt sich aus Fig. 7. Die Zunge ist zweimal um 90° abgewinkelt und in die Kammer 31 eingeführt, in der sie sich mittels eines Einschnittes 33 verkeilt, welcher als Feder wirkt. Eine Lasche am anderen Ende der Zunge läuft in eine öse 34 aus, die parallel zur Platte liegt und sich über letztere hinaus erstreckt. Auf den Zweck dieser öse wird später noch eingegangen.
Der Kondensator 16 ist radial zwischen zwei benachbarte Anker eingeführt und auf die Platte aufgesetzt. Seine radial am weitesten außen liegende Fläche befindet sich oberhalb des Umfangrandes der Platte. Der Kondensator ist befestigt und elektrisch verbunden unter Verwendung von zwei Zungen, die derart gebogen sind, daß ihre äußeren
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Laschen auf der gleichen Ebene wie die ösen J>k der Zungen 32 der Anker liegen. Beim Kondensator handelt es sich um eine Zunge 35, die den Masseanschluß gegenüber der Platte sicherstellt, sowie um eine Zunge 36, die über die Platte hinausragt, um mit dem isolierenden Ring verbunden zu werden.
Der Unterbrecher 17 ist, wie ober erwähnt, auf den durchbohrten und mit Gewinde versehenen Vorsprüngen 19 befestigt. Die Befestigung sorgt dafür, daß der stationäre Kontakt auf der Platte an Masse angeschlooen ist, während der bewegbare Kontakt isoliert ist. Ein isoliertes Kabel 37 verbindet den Unterbrecher mit einer Klemme des isolierten Ringes.
Die rückseitige Fläche der Platte trägt, wie an.sich bekannt und nicht dargestellt, maschinell bearbeitete Vorsprünge, die zur Befestigung der Platte auf dem Motorblock dienen.
Es folgt nun eine Beschreibung der Ausbildung des isolierenden Ringes lh sowie der Statorelemente, die dieser enthält.
Der Ring ist aus halbstarrem Kunststoff geformt oder gegossen und weist eine .dicke kreisförmige Basis 38 auf, an deren Fuß die Rinne 13 ausgebildet ist, die den Rand 12 der Platte 10 aufnimmt. Die Basis trägt eine rechtwinklig nach oben ragende, umlaufende relativ dünne Rippe 39 * die einen schmalen kreisförmigen Rand 40 am Umfang der Basis freiläßt (Fig.lund 2). Die vordere und innere Fläche des Ringes ist mit konzentrischen Rillen versehen, die dazu bestimmt sind, blanke oder isolierte Leiter aufzunehmen. Ferner sind öffnungen oder Kammern
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für Anschlußklemmen vorhanden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl und Anordnung der Rillen und Klemmen davon abhängt, welche spezielle elektrische Kombination erzielt werden soll.
Die Figuren zeigen nichts anderes als ein Beispiel unter vielen anderen, und zwar gilt dies insbesondere für Fig.
Gemäß Fig. 1 trägt der Ring 4 Ankerklemmen 4l, die paarweise um 90° versetzt sind, sowie'ferner eine Kondensatorklemme 42 und eine. Unterbrecherklemme 43. Die Stellen der Anschlußklemmen sind sd- so bestimmt, daß sich beim Einsetzen der Platte in den isolierenden Ring die Ausgangszungen 32 der Anker mit ihren ösen 34 über die jeweils zugeordneten Klemmen 4l liegen. In gleicher Weise gelangt die Zunge 36 des Kondensators auf die Klemme 42. Für das Kabel 37 des Unterbrechers gilt, daß sich dessen am Ende liegender Kabelschuh in einfacher Weise auf die Klemme einstellen läßt. Es sei darauf hingewiesen, daß im Falle einer elektronischen Zündung der Unterbrecher durch.einen Auslöserfühler ersetzt wird, der entweder wie der Kondensator, oder wie die Anker geschaltet wird.
Von den einzelnen Klemmen 41 der Anker gehen andererseits isolierte Kabel 44 ab, die entlang im wesentlichen konzentrischer Bahnen auf dem isolierenden Ring verlaufen. Die Kabel dienen zum Anschluß der Klemmen an außen liegende Schaltkreise, wobei sie durch eine seitliche öffnung
45 hindurchtreten, und zwar entweder mit oder ohne Stecker. Ferner ist ein flacher, blanker und bogenförmiger Leiter
46 vorgesehen, der die Klemme 42 des Kondensators mit der Klemme 43 des Unterbrechers verbindet, wobei er über die Klemme 41 des mittleren Ankers führt. Fig. 8 zeigt den
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bogenförmigen Leiter mit seinen drei ösen 47, die so angeordnet sind, daß sie die verschiedenen Klemmen überlagern. Es besteht die Möglichkeit, mehrere Leiter entsprechend dem nach Fig. 8 zu verwenden, wobei diese Leiter jedoch solche angepassten Abmaße besitzen, daß sie den elektrischen Anschluß zwischen benachbarten oder gegenüberliegenden Ankern verbinden, die man beispielsweise parallel oder aber in Reihe schalten will. Die Verbindungen zwischen den Ankern dienen dazu, entweder die Abgabespannung, oder die Stromleistung zu erhöhen, oder aber um Spezialeffekte (Differenzialbewicklungen) zu erzielen. Fig. 6 zeigt, wie die öse der Zunge 32 sowie die entsprechende öse 47 des Leiters 46 mittels einer Schraube 48 auf die Ankerklemme 4l aufgeklemmt sind. Man verwendet eine entsprechende Verschraubung für die anderen Klemmen.
Die Figuren 6 und 9 zeigen eine komplette Schwungmagnetzündung mit einem Stator entsprechend der obigen Beschreibung. Eine Mitnehmernabe 49 treibt einen Rotor 50 an, der die Induktoren enthält. Stator und Rotor werden von einer Verschlußkappe 51 in Form einer Glocke geschützt, deren zylindrische Wand sich rings um die Rippe 39 des Ringes herum erstreckt und an dem Rand 40 der Basis 38 anliegt.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Platte und der Ring des Stators zwei Unterbaugruppen bilden, die unabhängig voneinander vorbereitet werden können, um am Ende der Montagekette vereinigt zu werden. Anfänglich wird die Platte mir sämtlichen ihrer Bestandteile versehen, nämlich mit den Ankern, dem Kondensator, dem Unterbrecher oder dem Auslösefühler, wobei diese Bauteile mit ihren Zungen oder Anschlußkabeln versehen sind. Der
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isolierende Ring seinerseits wird mit seinen konzentrischen Verkabelungen versehen, bestehend aus isolierten oder blanken Leitern. Nachdem man die Platte in der gewünschten Stellung in den Ring eingesetzt hat, stellt man die elektrischen Verbindungen zwischen den Einzelteilen der Platte und den Klemmen des Ringes her, woraufhin die Montage des Stators nach der Erfindung beendet ist. Die Platte bildet eine Zone mit dem Potential 0, die sämtliche Masseanschlüsse erh£.lt, während der isolierende Ring die Schaltungen und Klemmen trägt, die auf einem von 0 abweichenden Potential liegen.
Dieses Montagekonzept ermöglicht die Lagerhaltung von Standart-Unterbaugruppen, welche unterschiedlichen elektrischen Kombinationen genügen. Mit ein und derselben Platte kann man also die Funktionen der Anker und die Gruppierungen der Spulen verändern, indem man einfach den Ring verändert oder austauscht. Die Erfindung ist anwendbar unabhängig von der Anzahl der Anker. Es können beispielsweise acht statt vier sein.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung umlaufende elektrische Maschinen. Insbesondere wird ein vielpoliger Stator einer Schwungmagnetzündung geschaffen, bestehend aus einer zentralen Platte aus Aluminium und einem konzentrischen Ring aus einem isolierenden, halbstarren Material, wobei das eine Bauteil in das andere eingesetzt ist. Die Platte erhält die aktiven Bauteile des Stators und dient als Masseanschluß, während der Ring, der auf einem von 0 abweichenden Potential liegt, in konzentrischen Rillen sämtliche isolierten oder blanken Kabel sowie die Anschlußklemmen aufnimmt. Anwendbar ist die Erfindung auf die Serienkonstruktion mehrpoliger Statoren von Schwungmagnet-Zündungen für motorisierte Zweiräder.
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Claims (10)

NOVI - P.B. 8 a" 22 rue des Vignes 93500 Pantin/Frankreich Patentansprüche
1. ι Mehrpoliger Stator für SchwungmagnetZündungen, urch gekennzeichnet,
daß eine zentrale Platte (10) aus Aluminiuraguß sowie ein konzentrischer Ring (1*0 aus halbstarrem Isolierkunststoff vorgesehen sind; daß £ie Platte in den Ring eingepaßt und an diesem befestigt ist, und zwar mittels einer kreisförmigen Konstruktion aus Rand (12) und Rinne (13)» die ineinandergreifen; daß die das Potential 0 besitzende Platte auf ihrer Vorderseite durchbohrte und mit Gewinde versehene Vorsprünge (l8, 19) zur Aufnahme der aktiven Teile des Stators trggt; und daß der Ring, der die nicht auf dem Potential 0 befindlichen Schaltungen und Klemmen trägt, auf seiner Vorderseite vertiefte konzentrische Rillen zur Aufnahme isolierter oder blanker Leiter sowie zugehörige Ausnehmungen für Anschlußklemmen aufweist.
2. Stator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daS zur exakten Positionierung jedes Ankers (15) bezüglich der Platte (10} zwei Vertiefungen (30) in den Polschuhen (21, 22) des unteren Aufnahmeblechs des Blechpakets (20)
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vorgesehen sind, die spielfrei in die entsprechenden Vorsprünge (18) auf der Platte eingreifen; und daß das genannte Aufnahmeblech einen seitlichen Ausschnitt (25) für den Masseanschluß auf der Platte aufweist, während eine der Seitenwangen (28) des Anker-Unterbaus eine abgewinkelte Zunge (32) aus Messing trägt, deren am freien Ende liegende Lasche oberhalb der Platte über diese hinausragt, um sich auf eine Klemme (41) des isolierenden Ringes (14) aufzulegen.
3· Stator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenkrümmung der Polschuhe (21, 22) des Blechpaketes (20) auf einem erhöhten Niveau an den kreisförmigen Außenumfang der Platte (10) angepaßt ist.
4. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Zusammenbau der einzelnen Bleche des Blechstapels Nieten odgl. vorgesehen sind, die durch öffnungen (23a) im Kern der Blech hindurchgehen, und daß die Polschuhe (21, 22) weitere öffnungen (23) für den Durchgang solcher Schrauben (29) aufweisen, welche lediglich zur Befestigung auf der Platte (10) dienen.
5. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingangsdraht der Ankerwicklung durch einen Schlitz (24) in der Seitenwange (28) des Unterhaus hindurchgeht, um sich um die ausgeschnitten^ Zunge (25) des unteren Aufnahmebleches zu wickeln, und zwar als Masseanschluß.
6. St»tor nach einem der Ansprüche 1 bis 5*
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dadurch gekennzeichnet,
daß der Kondensator (16), der zwischen zwei Ankern (15) bis zum Niveau des Plattenumfangsrandes reicht, einerseits mittels einer Zunge (35) für den Masseanschluß auf der Platte (10) und andererseits mittels einer Zunge (36) für den Anschluß an einer Klemme (42) des isolierenden Rings (14) befestigt ist.
7. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der dem Kondensator (16) diametral gegenüberliegende und an den zugehörigen Vorsprüngen (19) der Platte (10) befestigte Unterbrecher (17) mit seinem stationären Kontakt auf der Platte an Masse angeschlossen ist, während sein beweglicher Kontakt isoliert und mittels eines isolierten Kabels (37) an die gewünschte Klemme (43) auf dem isolierenden Ring (14) angeschlossen ist.
8. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet,
daß der Unterbrecher (17) durch einen Auslösefühler (capteur de declenchement) ersetzt ist, der wie der Kondensator nach Anspruch 6 befestigt und geschaltet ist.
9. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (14) an seinem Außenumfang eine öffnung (45) mit oder ohne Stecker aufweist für den Durchgang der isolierten Kabel (44), die die Klemmen (41 - 43) mit äußeren Schaltkreisen verbinden.
10. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß ein blanker, flacher und gekrümmter Leiter (46) die
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Kondensatorklemme (42) mit der Unterbrecherklemme (43) verbindet, und zwar unter Passieren der Klemme (41) des mittleren Ankers (15).
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