DE3325164C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündverteiler mit einer Antriebswelle, die von der Kurbelwelle einer Brenn­ kraftmaschine angetrieben wird, mit einem auf der Antriebswelle fest angeordneten Nocken, mit einer Unterbrecherkontaktanordnung, die in Kontakt mit dem Nocken angeordnet ist, um einen elektrischen Strom intermittierend zu unterbrechen, und mit einer Steuerungs­ anordnung für die Voreilung des Zündzeitpunktes, die mit der Unterbrecherkontaktanordnung verbunden ist, um den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine in Ab­ hängigkeit von der Drehzahl der Kurbelwelle zu steuern, wobei die Steuerungsanordnung ein fest mit auf der Antriebs­ welle zur Drehung mit dieser montiertes Antriebsteil und eine mechanische Verbindung zwischen dem ange­ triebenen Teil und der Unterbrecherkontaktanordnung zur Änderung der Winkelstellungsrelation der Unter­ brecherkontaktanordnung in bezug auf den Nocken in Abhängigkeit von dem auf das angetriebene Teil ausge­ übten Drehmoment aufweist.

Ein derartiger Zündverteiler ist aus der DE-OS 29 07 162 bekannt. Dabei handelt es sich um einen Zündverteiler mit Gewichten, der mit Zentrifugalkraft arbeitet, die proportional zur Drehzahl der Antriebswelle ist. Die Gewichte beaufschlagen dort einen Nocken, um diesen um einen der Voreilung des Zündzeitpunktes entsprechenden Winkel zu drehen. Dieser Nocken trennt in an sich bekannter Weise die Unterbrecher­ kontakte, um in der jeweiligen Zündkerze einen Zündfunken auszubilden.

Da die Antriebswelle des Zündverteilers mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine üblicherweise über mechanische Mittel, wie z. B. Zahnräder, verbunden ist, ist der Betrieb der Antriebswelle direkt proportional zur Drehung der Kurbelwelle. Damit führen Schwankungen der Winkelbeschleunigung während der Drehung der Kurbelwelle aufgrund des intermittierenden Verbrennungshubes jedes Zylinders in der Brennkraftmaschine zu einer entsprechenden Änderung der Winkelbeschleunigung während jeder Drehung der Antriebswelle des Zündverteilers. Dies hat zur Folge, daß die Zündvoreilungscharakteristik der Steuerungsanordnung für die Voreilung des Zündzeitpunktes sehr unstabil wird. Da außerdem die Steuerungsanordnungen für die Voreilung des Zündzeitpunktes aus rotierenden Teilen aufgebaut sind, sind die Lagerbereiche einem übermäßigen Verschleiß und Abrieb ausgesetzt, so daß sich eine geringe Haltbarkeit ergibt. Die bei herkömmlichen Zündverteilern auftretenden Instabilitäten bei der Zündvoreilung aufgrund der antriebsseitigen Schwankungen sind ebenso unerwünscht wie die aus der mechanischen Verbindung resultierenden Ver­ schleißerscheinungen, die die Lebensdauer der Anordnung verringern.

Ein Antrieb für einen Zündverteiler ist in der DE-OS 21 16 605 beschrieben, wobei eine Wellenverlängerung einer Antriebs­ welle über ein Kanalsystem mit Schmieröl beaufschlagt wird, welches unter Druck zugeführt wird. Damit wird einerseits axiales Spiel aufgenommen, andererseits ist das Spiel zwischen der Lagerfläche der Wellenverlängerung und der sie aufnehmenden Bohrung so gewählt, daß bei rotierender Antriebswelle eine viskose Scherwirkung des dünnen Ölfilmes eine gesteuerte Abbremsung der Antriebswelle des Zündverteilers hervorruft. Damit sollen Drehschwingungen in der Antriebswelle des Zündverteilers verhindert werden, die sonst auftreten können, wenn sich die Antriebswelle des Zündverteilers im wesentlichen frei dreht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zündverteiler der eingangs genannten Art anzugeben, der bei einfachem Aufbau eine verbesserte Lebensdauer besitzt und einen stabilen Betrieb gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, einen Zündverteiler der im Oberbegriff bezeichneten Art anzugeben, der gekenn­ zeichnet ist durch ein angetriebenes Teil, das für eine mechanisch entkoppelte Drehung auf der Antriebswelle drehbar montiert ist, wobei zwischen dem angetriebenen Teil und dem Antriebsteil ein Ringspalt besteht, über den eine Drehmoment­ übertragungseinrichtung ein Drehmoment mit einem vorgegebenen Schlupf überträgt.

Mit dem erfindungsgemäßen Zündverteiler wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß keine mechanischen Verbindungen erforder­ lich sind, um das Drehmoment zu übertragen, so daß der Ver­ schleiß der Anordnung in diesem Bereich vermieden wird. Dabei kann eine genaue vibrationsfreie Steuerung des Voreil­ winkels erzielt werden.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zündverteilers ist vorgesehen, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung einen Permanentmagneten, der am Antriebsteil angeordnet ist, und einen elektrischen Leiter aufweist, der auf dem angetriebenen Teil in einer solchen Position angeordnet ist, daß der Leiter von dem vom Permanentmagneten ausgebildeten magnetischen Fluß durchsetzt wird, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Antriebsteil und dem angetriebenen Teil vorliegt.

Die mechanische Verbindung zwischen dem angetriebenen Teil und der Unterbrecherkontaktanordnung weist zweckmäßigerweise eine Reihe von Zahnrädern auf.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zündverteilers weist das angetriebene Teil ein zylindrisches Teil mit einem ersten Durchmesser, das mit einem Lager drehbar auf der Antriebswelle gelagert ist, und ein zylindrisches Teil mit einem zweiten, größeren Durchmesser auf, das mit dem ersten Teil fest verbunden ist, so daß es das Antriebs­ teil umgibt und eine ringförmige Umfangsfläche bildet, die dem Außenumfang des Antriebsteiles gegenüberliegt.

Bei einer anderen speziellen Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Zündverteilers befindet sich zwischen dem Antriebs­ teil und dem angetriebenen Teil ein flüssigkeitsdichter Raum, wobei die Einrichtung zur Übertragung der Drehbewegung eine Flüssigkeit ist. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Flüssigkeit um ein Öl.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zündverteilers ist vorgesehen, daß das Antriebsteil und das angetriebene Teil eine Vielzahl von gegeneinander gerichteten Zähnen oder Vorsprüngen auf ihren einander gegenüberliegenden Flächen aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Aus­ führungsform des Zündverteilers;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Zündverteiler gemäß Fig. 1, wobei seine obere Ab­ deckung und der Verteilerrotor weg­ gelassen sind;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Zündverteiler längs der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung des Innenumfangs des Antriebsteiles des Zündverteilers;

Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung des Außenumfangs des angetriebenen Teiles, welches der inneren Umfangs­ fläche gemäß Fig. 4 gegenüberliegt;

Fig. 6 einen Teilschnitt zur Erläuterung einer Drehmoment-Übertragungsein­ richtung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zündverteilers; und in

Fig. 7einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung werden durch­ gehend gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Bauteile verwendet. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform, bei der der Zündverteiler ein isolierendes Gehäuse 1 aufweist, das aus einem unteren Gehäusebereich 2 und einem oberen Gehäusebereich 3 besteht, der lösbar mit einer Clip-Befestigung oder einer Spannfederbefestigung 4 am unteren Gehäusebereich 2 befestigt ist, wobei nur eine derartige Clip-Befestigung 4 in der Zeichnung dar­ gestellt ist. Das eine Ende einer Verteiler-Antriebswelle 5 erstreckt sichdurch die Bodenwand des unteren Gehäuse­ bereiches 2 und ist darin drehbar mit einem Lagermetall 6 gelagert. Obwohl nicht eigens dargestellt, ist das andere Ende der Antriebswelle 5 mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden, bei der der Zündver­ teiler verwendet werden soll, wie es an sich bekannt ist. Am Ende der Antriebswelle 5 ist ein Verteilerrotor 7 drehbar mit der Antriebswelle 5 montiert, so daß der Ver­ teilerrotor 7, während er sich dreht, die elektrische Energie von einer Mittelelektrode 8 auf Umfangselektro­ den 9 verteilt, die jeweils mit einer Zündkerze verbun­ den sind, die an der Brennkraftmaschine montiert sind.

Der Zündverteiler weist außerdem einen Nocken 10 auf, der am Ende der Antriebswelle 5 befestigt ist und sich unmittelbar unterhalb des Verteilerrotors 7 befindet. Wie man weiß, besteht die Funktion des Nockens 10 darin, intermittierend Unterbrecherkontakte 11 der Unterbrecher­ kontaktanordnung 12 zu öffnen, die auf einer beweglichen Platte 13 montiert ist (vgl. Fig. 2). Die bewegliche Platte 13 ist im wesentlichen eine ringförmige Platte, die drehbar von einer ringförmigen Tragplatte 14 ge­ tragen ist, die am unteren Gehäusebereich 2 befestigt ist. Die bewegliche Platte 13 hat einen darauf montier­ ten Zapfen oder eine Nase 15 und ist mit einer Öffnung 16 versehen, durch welche sich eine Nase oder ein Zapfen 17 erstreckt, der an der stationären Tragplatte 14 be­ festigt ist. Eine Zugfeder oder Spannfeder 18 ist mit den beiden Nasen oder Zapfen 15 bzw. 17 verbunden, so daß die bewegliche Platte 13 immer in einer vorgegebenen Richtung vorgespannt ist, und zwar unter der Wirkung der Spannfeder 18, bis der Zapfen 17 auf der Tragplatte 14 gegen eine Kante der Öffnung 16 der beweglichen Platte 13 anliegt (vgl. Fig. 2). Der innere Umfang der beweglichen Platte 13 erstreckt sich nach unten und ist am unteren äußeren Umfangsteil des sich nach unten er­ streckenden Teiles mit einer Reihe von Zähnen versehen, die darauf ein Zahnrad 19 bilden.

Die stationäre Tragplatte 14 ist außerdem mit einem Zahnrad 20 ausgerüstet, das drehbar auf einer Welle 21 gelagert ist und mit dem Zahnrad 19 des nach unten ver­ laufenden Teiles der beweglichen Platte 13 kämmt. Das Zahnrad 20 kämmt außerdem mit einer Zahnstange 22 eines angetriebenen Teiles 23, das mit einem Kugellager 24 drehbar auf der Antriebswelle 5 gelagert ist.

Das angetriebene Teil 23 ist im wesentlichen ein zylin­ drisches Teil mit zwei Durchmessern, und zwar mit einem Teil 25 mit einem ersten Durchmesser, das vom Kugel­ lager 24 auf der Antriebswelle 5 gelagert ist, und einem Teil 26 mit einem zweiten größeren Durchmesser, das mit dem Teil 25 über einen Flansch 27 verbunden ist. Das Teil 26 mit dem größeren Durchmesser bildet zusammen mit dem Flansch 27 einen im wesentlichen ringförmigen Zwischenraum um die Antriebswelle 5, in welchem ein Antriebsteil 28, das an der Antriebswelle 5 befestigt ist, so angeordnet ist, daß der Außenumfang des Antriebsteiles 28 der inneren Um­ fangsfläche des angetriebenen Teiles 23 mit einem kleinen Luftspalt zwischen ihnen gegenüberliegt. Die Fig. 4 und 5 zeigen die äußere Umfangsfläche des Antriebsteiles 28 bzw. die innere Umfangsfläche des angetriebenen Teiles 23. Gemäß Fig. 4 ist in die äußere Fläche des Antriebs­ teiles 28 eine Vielzahl von Permanentmagneten 29 einge­ bettet, die mit alternierender Polarität angeordnet sind. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die innere Umfangsfläche des angetriebenen Teiles 23 einen leiterförmig ausgebil­ deten elektrischen Leiter 30 aufweist.

Wenn bei der oben beschriebenen Anordnung das Antriebs­ teil 28 von der Antriebswelle 5 mit einer Ge­ schwindigkeit gedreht wird, die der Motorgeschwindigkeit entspricht, durchsetzt der von den Permanentmagneten 29 am Antriebsteil 28 erzeugte magnetische Fluß den elektri­ schen Leiter 30 am angetriebenen Teil 23, um darin einen elektrischen Strom I zu erzeugen, wie es mit Pfeilen in Fig. 5 angedeutet ist. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit oder Drehzahl einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird der im angetriebenen Teil 23 induzierte Strom aus­ reichend, um einen magnetischen Fluß zu induzieren, der mit dem magnetischen Fluß der Permanentmagneten 29 zu­ sammenwirkt, um das angetriebene Teil 23 zum Drehen zu bringen. Mit anderen Worten, die Permanentmagneten 29 und der Leiter 30 bilden zusammen eine Einrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes vom Antriebsteil 28 zum angetriebenen Teil 23.

Das so übertragene Drehmoment vom Antriebsteil 28 zum angetriebenen Teil 23 hat die Tendenz, die bewegliche Platte 13 über die mechanische Verbindungsanordnung zu drehen, welche die Zahnstange 22, das Zahnrad 20 und das Zahnrad 19 umfaßt. Wenn das Drehmoment die Feder­ wirkung auf die bewegliche Platte 13 überschreitet, dreht sich die bewegliche Platte 13 mit der Unterbrecher­ kontaktanordnung 12 darauf um einen Winkel, der dem Wert des Drehmomentes entspricht, welches von der Rotations­ geschwindigkeit oder der Drehzahl der Antriebswelle 5 abhängt. Wenn sich die Unterbrecherkontaktanordnung 12 dreht, ändert sie ihre Position relativ zum Nocken 19, um dadurch den Zündzeitpunkt in der Brennkraft­ maschine voreilen zu lassen.

Aus der obigen Beschreibung des Zündverteilers gemäß der Erfindung ergibt sich, daß aufgrund der Tatsache, daß die Drehung der Antriebswelle 5 durch eine Drehmomentüber­ tragungs-Magnetkraft vom Antriebsteil 28 auf das angetriebene Teil 23 übertragen wird, anstatt über eine mechanische Ein­ richtung, die unerwünschte und unvermeidliche Schwingungen darüber übertragen würde, eine genaue schwingungs- oder vibrationsfreie Steuerung der Voreilung des Zündzeit­ punktes erreicht werden kann.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein angetriebenes Teil 31 in seinem Inneren einen ring­ förmigen Raum bildet, der mit flüssigkeitsdichten Dichtungen 32 und 33 abgedichtet und mit einer Flüssig­ keit 34 geeigneter Viskosität, z. B. Öl, gefüllt ist. Das angetriebene Teil 31 ist drehbar auf der Antriebs­ welle 5 gelagert, und zwar mit einem Lager 35 in ähnli­ cher Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 und 3. Das angetriebene Teil 31 hat vorzugsweise auf seiner inneren zylindrischen Fläche eine Reihe von Zähnen oder Vor­ sprüngen 36. Ein auf der Antriebswelle 5 be­ festigtes Antriebsteil 37 ist von dem im angetriebenen Teil 31 angeordneten Fluid oder Öl 34 umgeben und vor­ zugsweise auf seiner zylindrischen Außenumfangsfläche mit einer Reihe von Zähnen oder Vorsprüngen 38 ausge­ stattet, und zwar in ähnlicher Weise wie die Innenum­ fangsfläche des angetriebenen Teiles 31. Das angetriebene Teil 31 ist mit einer daran angebrachten Zahnstange 22 ausgerüstet, die ein Teil der Zahnradanordnung bzw. des Getriebes ist, das in Fig. 1 dargestellt ist. Im übrigen kann der Zündverteiler gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in gleicher Weise ausgebildet sein, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 für die erste Aus­ führungsform erläutert worden ist.

Der Drehmoment-Übertragungsmechanismus der Ausführungs­ form gemäß Fig. 6 und 7 verwendet die Viskosität der Flüssigkeit 34, beispielsweise Öl, zwischen dem Antriebs­ teil 37 und dem angetriebenen Teil 31. Wenn das Antriebs­ teil 37 sich zusammen mit der Antriebswelle dreht, wird sich das ihn umgebende Öl bzw. die Flüssigkeit 34 aufgrund ihrer Viskosität drehen, um weiterhin eine Dreh­ bewegung des angetriebenen Teiles 31 hervorzurufen. Wenn diese Drehmoment-Übertragungseinrichtung ein Drehmoment überträgt, das einen vorgegebenen Wert überschreitet, so wird die bewegliche Platte, auf der die Unterbrecherkon­ taktanordnung montiert ist, um einen vorgegebenen Winkel gedreht, so daß der Zündzeitpunkt dadurch voreilt.

Es darf darauf hingewiesen werden, daß diese Anordnung ebenfalls mechanische Schwingungen oder Vibrationen aus­ räumt, die sonst auf die Steuerungsanordnung für die Voreilung des Zündzeitpunktes wirken, und zwar aufgrund der Verwendung einer Flüssigkeits-Drehmomentübertragungs­ einrichtung anstelle von mechanischen Mitteln.

Claims (7)

1. Zündverteiler mit einer Antriebswelle (5), die von der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben wird,
mit einem auf der Antriebswelle (5) fest angeordneten Nocken (10),
mit einer Unterbrecherkontaktanordnung (12), die in Kontakt mit dem Nocken (10) angeordnet ist, um einen elektrischen Strom intermittierend zu unterbrechen,
und mit einer Steuerungsanordnung (19-31) für die Voreilung des Zündzeitpunktes, die mit der Unterbrecher­ kontaktanordnung (12) verbunden ist, um den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl der Kurbelwelle zu steuern,
wobei die Steuerungsanordnung (19-31) ein fest auf der Antriebswelle (5) zur Drehung mit dieser montiertes Antriebsteil (28, 37) und eine mechanische Verbindung (19-22) zwischen dem angetriebenen Teil (23, 31) und der Unterbrecherkontaktanordnung (12) zur Änderung der Winkelstellungsrelation der Unterbrecherkontaktanordnung (12) in bezug auf den Nocken (10) in Abhängigkeit von dem auf das angetriebene Teil (23, 31) ausgeübten Drehmoment aufweist,
gekennzeichnet durch ein angetriebenes Teil (23, 31), das für eine mechanisch entkoppelte Drehung auf der Antriebswelle (5) drehbar montiert ist, wobei zwischen dem angetriebenen Teil (23, 31) und dem Antriebsteil (28, 37) ein Ringspalt besteht, über den eine Drehmomentübertragungseinrichtung (29, 30; 34) ein Drehmoment mit einem vorgegebenen Schlupf überträgt.

2. Zündverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungseinrichtung (29, 30) einen Permanentmagneten (29) der am Antriebsteil (28) angeordnet ist, und einen elektrischen Leiter (30) aufweist, der auf dem angetriebenen Teil (23) in einer solchen Position angeordnet ist, daß der Leiter (30) von dem vom Permanentmagneten (29) ausgebildeten magnetischen Fluß durchsetzt wird, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Antriebsteil (28) und dem angetriebenen Teil (23) vorliegt.

3. Zündverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung ( 19-22) eine Reihe von Zahnrädern (19, 20, 22) aufweist.

4. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Teil (23, 31) ein zylindrisches Teil (25) mit einem ersten Durchmesser, das mit einem Lager (24, 35) drehbar auf der Antriebswelle (5) gelagert ist, und ein zylindrisches Teil (26) mit einem zweiten, größeren Durchmesser aufweist, das mit dem Teil (25) fest verbunden ist, so daß es das Antriebsteil (28, 37) umgibt und eine ringförmige Umfangsfläche bildet, die dem Außenumfang des Antriebsteiles (28, 37) gegenüberliegt.

5. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Antriebsteil (37) und dem angetriebenen Teil (31) ein flüssigkeitsdichter Raum befindet und daß die Einrichtung (34) zur Übertragung der Drehbewegung eine Flüssigkeit ist.

6. Zündverteiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (34) ein Öl ist.

7. Zündverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (37) und das angetriebene Teil (31) eine Vielzahl von gegeneinander gerichteten Zähnen oder Vorsprüngen (36, 38) auf ihren einander gegenüberliegenden Flächen aufweisen.