DE2946615A1 - Verbrennungsmotor-zuendverteilerlaeufer und seine herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hochfrequenzstörstrahlung unterdrückende Zündverteilerläufer für Verbrennungsmotoren.

Studien haben gezeigt, daß eine der Quellen für Kraftwagen-Hochfrequenzstörstrahlung im Zusammenbruch des Lichtbogenspalts zwischen der Spitzenfläche des Zündverteilerläuferabgabesegments und jeder der auf dem Umfang angeordneten Verteilerausgangsklemmen besteht, aber daß die Hochfrequenzstörung, die über diesen Lichtbogenspalt erzeugt wird, wesentlich mit einer Reduktion der Höhe des Zusammenbruchpotentials reduziert wird, übermäßige Hochfrequenzstörstrahlung wird erzeugt, wenn das Zusammenbruchpotential dieses Lichtbogenspalts eine Höhe von etwa 12 kV übersteigt. Es hat sich herausgestellt, daß die Höhe des Zusammenbruchpotentials, die zum Zusammenbruch dieses Lichtbogenspalts erforderlich ist, wesentlich durch das Aufbringen eines Silikonlackmaterials auf das Läuferabgabesegment in der Umgebung der Abgabespitzenfläche reduziert wird, die sich im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Läufergehäuseabschnitts erstreckt. Das Silikonlackmaterial kann auf das Läuferabgabesegment aufgebracht werden, indem man das Segment vollständig in ein Bad des Silikonlackmaterials eintaucht, wodurch das Segment vollständig ausgekleidet wird. Da das Silikonlackmaterial ein elektrischer Isolator ist, ist ein Verfahren erwünscht, mit dem schnell und einfach eine elektrische Verbindung zwischen dem mit Silikonlack ausgekleideten Läuferabgabesegment des Zündverteilers und einem anderen Zündverteilerstück herzustellen ist, mit dem es elektrisch verbunden sein muß.

Gemäß der Erfindung ist ein Hochfrequenzstörstrahlung unterdrückender Zündverteilerläufer vorgesehen, in dem das Läuferabgabesegment, das mit einer Silikonlackmaterialschicht überzogen bzw. ausgekleidet ist, um Hochfrequenzstörstrahlung zu

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unterdrücken, und ein anderes Lauferstück, mit dem es elektrisch verbunden sein muß, auf einem Läufergehäuse so montiert sind, daß sie angrenzende überlappende Oberflächenbereiche in festgeklemmten Eingriff besitzen. Das Silikonlackmaterial zwischen den entsprechenden überlappenden Oberflächenbereichen ist elektrisch durch ein Potential einer ausreichenden Höhe und Stärke elektrisch vorgespannt, um das Silikonlackmaterial aufzubrechen und so eine elektrische Verbindung zwischen dem Abgabesegment und dem anderen Stück herzustellen.

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht eines Teils eines Zündverteilers mit eingebautem Zündverteilerläufer, der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde;

Fig. 2 einen vergrößerten Plan eines Teilstücks des Verteilerläufers von Fig. 1, der die Lauferabgabespitzenflache und eine der Verteilerausgangsklemmen zeigt;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Verteilerläufers von Fig. 1;

Fig. 5 ein vergrößertes Detail von Fig. 3; und

Fig. 6 eine übertriebene lokalisierte Ansicht des Federkontaktstück-Läuferabgabesegmentes mit wenigstens einer aufgebrochenen dielektrischen Öffnung.

Fig. 1 zeigt einen Zündverteilerläufer 10, der sich bei Gebrauch mit einer Antriebswelle 11 eines zugeordneten Verbrennungsmotors dreht. Der Läufer ist innerhalb einer Verteilerkappe 12 angeordnet, die eine Zentral-Eingangsklemme 13 aufweist, mit der ein Ende einer zugeordneten Zündspulen-Sekundärwicklung und eine Vielzahl von Ausgangsklemmen verbunden sind, von denen eine bei 15 gezeigt ist_;und die auf einem Umkreis um die Achse des Läufers 10 liegen.

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Der Zündverteilerläufer 10 weist einen Gehäuseabschnitt 20 aus einem elektrischen Isoliermaterial und ein Lauferabgabesegment 21 aus einem elektrisch leitenden Material wie z.B. Kupfer auf, das durch den Gehäuseabschnitt 20 unterstützt wird. Das Läuferabgabesegment 21 erstreckt sich in Richtung der auf einem Umkreis liegenden Verteilerausgangsklemmen 15 und endet radial innerhalb von ihnen. Die Querschnittsaußenfläche des äußersten Endes des Lauferabgabesegmentes 21 bildet eine Abgabespitzenfläche 21a, die sich von den peripher angeordneten Verteilerausgangsklemmen im Abstand eines festgelegten Lichtbogenspaltes 22 befindet, der im folgenden mit "Verteilerspalt" bezeichnet wird. Das veranschaulichte Läufersegment 21 weist einen rechteckförmigen Querschnitt mit gegenüberliegenden ebenen Oberseiten- und Unterseiten-Flächen 21b und 21c (Fig. 3) und gegenüberliegenden Schmalseiten-Flächen 21d und 21 e (Fig.4) auf.

Das Läuferabgabesegment 21 befindet sich in elektrischem Kontakt mit der Zentral-Elektrode 13 über ein längliches elektrisch leitendes Federkontaktstück 30 aus beispielsweise rostfreiem Stahl. Das Federkontaktstück 30 und das Läuferabgabesegment 21 werden durch den Läufergehäuseabschnitt 20 unterstützt und in festgeklemmtem Eingriff über entsprechende überlappende Außenflächen gehalten, die unterhalb eines Halterungsteiles 31 liegen. Das Federkontaktstück 30 ist auch angeordnet, um mit der Zentral-Eingangsklemme 13 der Verteilerkappe 12 in elektrischem Kontakt zu stehen. Der Gehäuseabschnitt 20 ist an der nicht gezeigten Verteiler-Zentrifugal-Gewichtsbasis mit Schrauben 32 gesichert, von denen nur eine in Fig. 1 veranschaulicht ist.

Ein Weg, die Verteilerspalt-Hochfrequenzstörstrahlung zu reduzieren, ist, daß man die Höhe des Potentialniveaus verringert, das zum Zusammenbruch des Verteilerspaltes erforderlich ist. Da man freie Elektronen liefern muß, um einen Lichtbogen über den Verteilerspalt zu initiieren und da die Zahl der gelieferten freien Elektronen über die zur Verfügung stehende Ladung oder die elektrische Feldstärke bestimmt wird, ist ein

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Wog, das Verteilerspalt-Zusaminenbruchpotential zu reduzieren, daß man eine höhere elektrische Feldstärke in der Umgebung des Verteilerspaltes liefert. Die elektrische Feldstärke am Verteilerspalt wird durch die Gegenwart eines dielektrischen Materials auf dem Läuferabgabesegment in der Umgebung oder in dichter Nähe des VerteilerSpaltes 22 erhöht. In einer tatsächlichen Ausführung ist das verwendete dielektrische Material ein im Handel erhältliches Silikonlackmaterial, das von der General Electric Company oder der Dow Corning Chemical Company unter den Bezeichnungen SR 6777 bzw. No. 991 auf den Markt gebracht wird. Dieses lokalisierte verstärkte elektrische Feld steigert die Elektronenentladung aus dem Metall des Läuferabgabesegmentes 21, weil dieses verstärkte elektrische Feld eine lokale Korona-Entladung erzeugt. Die aus dieser lokalen Korona-Entladung resultierende Strahlung bewirkt, daß Elektronen in den Verteilerspalt 22 emittiert werden. Nach der Initiierung der Elektronenemission in den Verteilerspalt verstärkt sich der Effekt lawinenartig, eine Bedingung, die zu einem deutlich reduzierten Verteilerspalt 22-Zusammenbruchpotential führt. Da die Elektronenemission aus dem Metall des Läuferabgabesegmentes 21 zur Initiierung der Verteilerspalt 22-Entladung erforderlich ist, sollte das Läuferabgabesegment 21 negativ polarisiert sein. In der tatsächlichen Ausführung wird das Zusammenbruchpotential über einen 3 mm-Verteilerspalt von 20 kV auf 8 kV verringert.

Das Silikonlackmaterial 25 (Fig. 5), das auf geeignete Weise aufgetragen wird, indem man das gesamte Läuferabgabesegment 21 in ein Bad des Silikonlackmaterials eintaucht und es trocknet, bedeckt die gesamte Außenfläche des Läuferabgabesegments mit einer elektrischen Isolationsschicht.

Es ist äußerst wichtig, daß kein dielektrisches Silikonlackmaterial auf irgendeinem Teil der Außenfläche 21a der Läuferabgabesegment 21-Abgabespitze oder innerhalb des Verteilerspaltes 22 vorliegt, da diese beiden Bedingungen zu unzulässi-

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gen FM-Radioempfanger- bzw. Funkempfängerrauschen oder -störung "im Wagen" führen. Demzufolge wird das Silikonlackmaterial anschließend an den Eintauchvorgang von der Außenfläche 21a der Läuferabgabesegment 21-Abgabespitze entfernt.

Wenn der Läufergehäuseabschnitt 20 sich mit der Welle 11 dreht, wird mit der in der Zeichnung gezeigten Anordnung das durch die Sekundärwicklung der zugeordneten Zündspule erzeugte Zündfunkenpotential auf aufeinanderfolgende Verteilerausgangsklemmen über einen Stromkreis übertragen, der über die Eingangsklemme 13, das Federkontaktstück 30, das Läuferabgabesegment 21 und den Verteilerspalt 22 zwischen der Außenfläche 21a der Läuferabgabesegment-Abgabespitze und jeder der Verteilerausgangsklemmen verfolgt werden kann. Damit der soeben beschriebene Stromkreis elektrisch vollständig ist, ist es notwendig, eine elektrische Verbindung zwischen dem Federkontaktstück 30 und dem mit Silikonlack ausgekleideten Läuferabgabesegment 21 herzustellen.

Nachdem das Läuferabgabesegment 21 und das Federkontaktstück auf dem Gehäuseabschnitt 20 angebracht und daran gesichert worden sind, wobei ein Teil des Läuferabgabesegmentes mit einem Endteil des Federkontaktstückes überlappt und mit dem Halterungsteil 31 daran festgeklemmt ist, wird, wie Fig. 3 zeigt, ein elektrisches Potential über die Silikonlackmaterialschicht 26 zwischen den überlappenden Flächen des Läuferabgabesegments und des Federkontaktstücks angelegt. Das angelegte Potential ist dabei ausreichend, um die Durchschlagfestigkeit des Silikonlackmaterials zu überwinden und ein Aufbrechen der Silikonlackmaterialschicht 26 zwischen diesen überlappenden Flächen zu bewirken, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den überlappenden Flächenbereichen des Läuferabgabesegmentstücks 21 und dem Federkontaktstück 30 hergestellt wird.

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Man kann die Hochspannung günstig anlegen, indem man den zusammengebauten Zündverteiler in einer Testanlage anbringt, wobei die Zündspulen-Primärwicklung über die Ausgangsklemmen eines elektronischen Zündsystems bekannten Typs verbunden ist. Mit an das Zündsystem angelegtem Arbeitspotential wird der Zündverteilerlaufer 10 in Rotation versetzt; wenn das elektronische Zündsystem arbeitet, um den Erregerkreis der Zündspulen-Primärwicklung zu unterbrechen, damit ein zündfunkenerzeugendes Potential in der Sekundärwicklung erzeugt wird, ist demzufolge dieses zündfunkenerzeugende Potential das Potential, das über das Federkontaktstück 30, das Läuferabgabesegment 21 und den Luftspalt 22 in Reihe angelegt wird. Man kann jedoch jede beliebige Hochspannungspotentialquelle für dieses Potential einsetzen.

Der Silikonlack kann zwischen 0,025 mm und 0,076 mm dick sein und kann hergestellt werden, indem man in aufeinanderfolgenden Schritten eintaucht, lufttrocknet und härtet, um die erwünschte Dicke zu erreichen.

Da es äußerst wichtig ist, daß sich kein dielektrisches Silikonlackmaterial auf irgendeinem Teil des Oberflächenbereichs 21a der Abgabespitze des Läuferabgabesegments 21 oder innerhalb des Verteilerspalts 22 befindet, wird vorzugsweise dielektrisches Silikonlackmaterial von warm aushärtbarem Typ verwendet. Aus demselben Grund wird das dielektrische Silikonlackmaterial nur von der gesamten Außenfläche 21a der Abgabespitze entfernt.

In den Fig. 5 und 6 wird auf den Teil der Außenfläche des Läuferabgabesegments 21 mit der Bezugszahl 21f Bezug genommen, der eine entsprechende Oberfläche des Federkontaktstücks 30 überlappt. In Fig. 6 wird eine übertriebene lokalisierte Ansicht eines Teils des Federkontaktstücks 30 und des Läuferabgabesegments 21 gezeigt, die eine aufgebrochene dielektrische öffnung erkennen läßt.

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In der tatsächlichen Ausführung hat das dielektrische Silikonlackmaterial eine Dielektrizitätskonstante von etwa 3,1 und eine Durchschlagsfestigkeit von 39,4 bis 63,0 kV pro mm (1000 bis 1600 Volt per mil) Dicke. Die Höhe der Spannung, die zum Aufbrechen der dielektrischen Silikonlackmaterialschicht 26 zwischen den überlappenden Flächen des Läuferabgabesegments 21 und dem Federkontaktstück 30 erforderlich ist, liegt bei diesem Material je nach der Dicke der Silikonlackauskleidung innerhalb eines Bereiches von 1000 bis 4800 Volt.

Das Abgabesegment eines Zündverteilerläufers mit einem Abgabesegment und einem Federkontaktstück in Reihe ist mit einem dielektrischen Silikonlackmaterial ausgekleidet, um Hochfrequenzstörstrahlung zu unterdrücken. Um eine elektrische Verbindung zwischen dem Federkontaktstück des Zündverteilerläufers und mit dem Silikonlack ausgekleideten Läuferabgabesegment herzustellen, wird ein Potential über das Federkontaktstück, das Läuferabgabesegment und einen Luftspalt in Serie angelegt, und dieses Potential ist ausreichend hoch, um die Durchschlagsfestigkeit des Silikonlackmaterials zu überwinden und so ein Aufbrechen des Silikonlackmaterials zu bewirken, so daß eine elektrische Verbindung durch einen elektrischen Lichtbogen zwischen dem Federkontaktstück und dem Läuferabgabesegment hergestellt werden kann.

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Leerseite

Claims (4)

Patentansprüche:

1.) Hochfrequenzstörung unterdrückender Zündverteilerläufer mit einem Gehäuse aus elektrisch isolierendem Material, einem länglichen Federkontaktstück aus elektrisch leitendem Material, einem Laufersegment aus elektrisch leitendem Material, das eine Abgabespitzenfläche und ein Hilfsmittel zum Aufbringen des Federkontaktstückes und des Laufersegments auf den Gehäuseabschnitt aufweist, so daß die Teile in festgeklemmtem Eingriff über den entsprechenden überlappenden Außenflächen gehalten werden, dadurch gekennzeichnet , daß eine Auskleidung von warm aushärtendem Silikonlackmaterial (25) im wesentlichen auf die ganze Außenfläche des Laufersegmonts (21) geklebt ist, ausgenommen die Abgabespitzenfläche (21a),

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so daß dort eine Zwischenschicht zwischen dem Silikonlackmaterial (25) und dem Läufersegmentmaterial in dichter Nähe zu der Abgabespitzenfläche vorliegt, daß die Auskleidung aus Silikonlackmaterial an einer Stelle wenigstens eine öffnung besitzt, die mit dem Federkontaktstück (30) in Eingriff steht und eine elektrische Lichtbogen-Leiterbahn zwischen dem Läufersegment und dem Federkontaktstück liefert.

2. Zündverteilerläufer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnung gebildet wurde, indem über den Teil der Auskleidung ein elektrisches Potential von ausreichender Höhe gelegt wurde, um die Auskleidung aufzubrechen.

3. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem Federkontaktstück und dem Abgabesegment eines Zündverteilerläufers, insbesondere nach Anspruch 1, wobei das Abgabesegment mit einem Silikonlackmaterial ausgekleidet ist, um Hochfrequenzstörstrahlung zu unterdrücken, und das Läuferabgabesegment und das Federkontaktstück durch einen Läufer-Gehäuseabschnitt aus isolierendem Material unterstützt und in festgeklemmtem Eingriff über den entsprechenden überlappenden Außenflächen gehalten werden, dadurch gekennzeichnet , daß über die Schicht (26) des Silikonlackmaterials (25), das zwischen den überlappenden Außenflächen des Läuferabgabesegments (21) und dem Kontaktstück (30) liegt, ein Potential von ausreichender Höhe angelegt wird, um die Durchschlagsfestigkeit des Silikonlackmaterials zu überwinden und dadurch ein Aufbrechen der Schicht aus Silikonlackmaterial zwischen den überlappenden Flächen zu bewirken und eine elektrische Lichtbogen-Verbindung zwischen den überlappenden Oberflächenbereichen herzustellen.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential über das Federkontaktstück (30), das Läuferabgabesegment (21) und einen Luftspalt (22) in Serie angelegt wird.

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