DE3605080C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte magnetische Zündeinrichtungen (US-PS 41 20 277, US-PS 41 69 446, US-PS 41 94 482) enthalten üblicherweise einen magne­ tischen Schaltkreis, der einen in den Umfang eines Polrades eingelagerten Permanentmagneten aufweist. Dieser Magnet arbeitet mit einer Spule oder mit Spulen zusammen, die sich benachbart zum Polrad befinden, so daß bei jeder Vorbeibewegung eines ein­ gelagerten Magneten an der Spule in dieser eine schnelle Fluß­ änderung induziert wird. Ein permeabler Kern befindet sich zu­ mindest teilweise innerhalb der Spule, um in dieser die Flußkon­ zentration zu verbessern. Die Spule ist mit einer Zündschaltung verbunden, so daß in der Spule induzierte Spannungen dieser Zündschaltung zugeführt werden, um die Betätigung einer üblichen Ionisationsentladungseinrichtung, etwa einer Zündkerze zu bewir­ ken.

Derartige Zündeinrichtungen sind typischerweise in tragbaren Geräten, etwa Kettensägen, Fadenschneidern, Rasenmähern, Kanten­ schneidern, Heckenscheren o. ä. enthalten. Daher sollten diese Einrichtungen so leicht wie möglich sein. In den bekannten Zünd­ einrichtungen werden Magneten vorbestimmter Größe zusammen mit zugehörigen Polstückanordnungen benutzt, wobei die Größe des Magneten durch die Größe des Flusses bestimmt wird, der zur Erzeugung geeigneter Flußänderungen in der Spule der Zündschaltung erforderlich ist.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 29 23 948, DE-OS 29 44 109, US-PS 40 74 669), eine Flußkonzentration bei einer magnetischen Zündeinrichtung dadurch zu bewirken, daß die an einem Magneten anliegenden Polstücke in der Ebene des Polrades asymmetrisch ausgebildet werden.

Schließlich ist es bekannt (US-PS 44 06 271), am Polrad einer magnetischen Zündeinrichtung am Umfang verteilt Kühlrippen vor­ zusehen, von denen zumindest einige benachbart zu dem Bereich des Polrades liegen, in dem der Magnet eingebettet ist, während sich die übrigen Kühlrippen in den übrigen Umfangsbereichen des Polrades befinden. Durch diese Anordnung soll eine wirksame Kühlung erzielt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine magnetische Zündeinrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Magnetanordnung verkleinert bzw. leichter ausgebildet werden kann und daß trotzdem der er­ forderliche Fluß für den Zündvorgang zur Verfügung steht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine magnetische Zündeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils dieses Anspruches ausgestaltet.

Die asymmetrische Ausgestaltung der Polstücke in einer Ebene senkrecht zur Ebene des Polrades bewirkt eine Flußkonzentration, wobei die Abmessungen der Magneten verringert werden und damit ein leichterer Aufbau der Magnetanordnung ermöglicht wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt in perspektiver Darstellung eine magnetische Zündeinrichtung mit einem Strombandinduktor-Netzwerk.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung einer Zündschaltung mit dem Strombandinduktor-Netzwerk aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in einem Diagramm die Ausgangsspannung der Aufnahmespule der Zündschaltung aus Fig. 2.

Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines verbesserten Polrades.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht des Polrades aus Fig. 4.

Fig. 6 zeigt einen Teilschnitt entlang der Linie 6-6 aus Fig. 5 zusammen mit einem Schnitt durch einen magnetisch permeablen Kern, der mit Magnetanordnungen zusammenarbeitet, die in das Polrad eingebettet sind.

Fig. 7 und 8 zeigen Schnitte entlang der Linien 7- 7 und 8-8 aus Fig. 4.

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht einer Magnetanordnung einschließlich einem Magneten und seinen zugehörigen Polstücken.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf die Magnetanordnung aus Fig. 9.

Fig. 11 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 11-11 aus Fig. 9.

Fig. 12 zeigt eine Endansicht der Magnetanordnung aus Fig. 9.

Die Erfindung kann im Zusammenhang mit verschiedenen Arten von magnetischer Zündeinrichtung verwendet werden.

Eine für die Erfindung besonders ge­ eignete Zündeinrichtung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. In dieser Einrichtung wird ein Strombandin­ duktor(CSI)-Netzwerk eingesetzt, das erste und zweite leitfähige Bänder enthält, die voneinander durch ein Dielektrikum getrennt und isoliert sind, um zwischen ihnen eine kapazitive und induktive Kopplung zu errei­ chen.

Die in Fig. 1 dargestellte Zündeinrichtung 100 enthält eine Ladungserzeugungs- und Triggerspule 102 mit einer zahlreiche Windungen aufweisenden Wicklung 104, die auf einem Schenkel 106 eines laminierten, im wesentlichen U-förmigen, magnetischen Kerns 108 befestigt ist, dessen anderer Schenkel 106′ zum Schließen des später beschrie­ benen magnetischen Kreises dient. Ein Impulsformsystem 110 befindet sich wie dargestellt, oberhalb der Spule 102. Dieses Impulsformsystem 110 enthält ein CSI-Netzwerk 112, eine Ausgangsspule 114 und einen Kern 116 (Fig. 2). Die Ladungserzeugungs- und Triggerspule 102 und das CSI-Netzwerk 112 sind mittels verschiedener elektrischer Bauelemente verbunden, die sich vorzugsweise auf einer nicht gezeigten Leiterplatte befinden, wobei diese Bau­ elemente vorzugsweise in kapselndes Material eingeschlos­ sen sind, wie dies ganz allgemein bei 118 angedeutet ist.

Die Zündeinrichtung 100 wird typischerweise, wie später erläutert werden wird, benachbart zum äußeren Randbereich des Polrades einer Verbrennungskraftmaschine befestigt, wobei das Polrad während jeder Umdrehung der Maschine ein oder mehrere Permanentmagneten entlang den Polflächen des Kerns 108 bewegt, um, wie später beschrieben werden wird, mittels der Ladungserzeugungs- und Triggerspule 102 elektrische Energie für die Zündeinrichtung zu gewin­ nen. Die Bauelemente gemäß Fig. 1 und ihre zugehörigen elektrischen Einrichtungen sind in der in Fig. 2 schema­ tisch dargestellten Weise miteinander verbunden. Das CSI-Netzwerk 112 ist in Fig. 2 durch übliche, benachbarte Spulendarstellungen ohne galvanische Verbindungen mitein­ ander wiedergegeben. Die Sekundär-Induktorspule 114 ist als aus vier in Reihe geschalteten Teilspulen L₁-L₄ dargestellt, und der magnetische Kern 116 ist als zwischen dem CSI-Netzwerk 112 und der Sekundär-Spule 114 liegend gezeigt. Die Anschlüsse T1 und T2 bilden Abgriffe auf jedem der leitfähigen Bänder, um anzuzeigen, daß diese Anschlüsse zwischen die Enden des jeweiligen leitfähigen Bandes gebracht werden können, um das Verhältnis der kapazitiven und induktiven Eigenschaften zu ändern. Die Anschlüsse sind so positioniert, daß der Elektro­ nenstrom während der Entladung in zumindest einem Bereich der leitfähigen Bänder in der gleichen Richtung verläuft, um die vorstehend erwähnte Verstärkung des Magnetfeldes zu bewirken.

Die Ladungserzeugungs- und Triggerspule 102 ist als Wicklung mit einem Abgriff benachbart zu einer schematisch dargestellten Magnetanordnung gezeigt, die, wie bekannt, sich mit jeder Maschinenumdrehung an der La­ dungserzeugung- und Triggerspule vorbeibewegt, um in der Spule eine elektrische Spannung zu induzieren. Ein Spulenabschnitt GEN bewirkt eine Ladungserzeugung und ein kleinerer Abschnitt TRIG der Spule bewirkt die Erzeugung eines Triggersignals. Ein Ende des Abschnittes GEN der Spule ist über eine pn-Diode D1 mit dem Anschluß T1 verbunden, während das andere Ende des Abschnittes GEN über das CSI-Netzwerk 112 an den Anschluß T2 ange­ schlossen ist. Ein gesteuerter Gleichrichter SCR1 mit Anschlüssen MT1, MT2 und G′ sowie eine pn-Diode D2 liegen über den Anschlüssen T1 und T2, während ein Widerstand R1 dem Abschnitt GEN der Spule 102 parallel geschaltet ist. Die Triggerschaltung weist eine pn-Diode D3 und einen Widerstand R2 auf, die in Reihe mit dem Anschluß MT2 des gesteuerten Gleichrichters SCR1 geschaltet sind. Ein Widerstand R3 liegt zwischen der Zündelektrode G′ des Gleichrichters SCR1 und der Verbindung von Diode D3 und Widerstand R2.

Wie in Fig. 3 dargestellt und später näher erläutert werden wird, ist die Magnetanordnung 120, die sich mit jeder Drehung des Polrades (Fig. 4) der Maschine an der Spule 102 vorbeibewegt, so ausgebildet, daß sie eine Spannung induziert, die durch einen anfänglichen positiven Bereich 122, einen folgenden negativen Bereich 124 und einen nachfolgenden positiven Bereich 126 gekenn­ zeichnet ist. Wenn sich die Magnetanordnung 120 an der Spule 102 vorbeibewegt, erzeugt der postive Bereich 126 eine positive Spannung, so daß der Widerstand R1 die gewünschte Aufladung bewirkt und die Diode D1 den Ladungsstrom gleichrichtet, wodurch das CSI-Netzwerk 112 eine Ladung aufnimmt. Diese Ladung ist ausreichend groß, um den gewünschten Ausgangsimpuls zu erzeugen. Der sich zeitlich ändernde Verlauf der während der Aufla­ dung zugeführten elektrischen Energie wird durch die Impedanz der Bauelemente in der Schaltung mit dem CSI- Netzwerk 112 beeinträchtigt, so daß jedes während der Zufuhr von Ladungsenergie erzeugte Magnetfeld kleiner sein sollte als dasjenige, das zur Induzierung eines Impulses in der Sekundär-Induktorspule 114 benötigt wird. Das CSI-Netzwerk hält die Ladung, bis der Magnet bzw. die Magnete wieder an der Spule 102 vorbeilaufen. Zu diesem Zeitpunkt kehrt der folgende negative Abschnitt 124 die Ausgangsspannung der Spule 102 um, wobei die Diode D1 die Entladung des aufgeladenen CSI-Netzwerkes 112 verhindert. Die Diode D3 dient zum Gleichrichten des Triggerimpulses des Abschnittes TRIG der Spule 102, wenn sich die Magnetanordnung 120 vorbeibewegt, um einen Triggerimpuls für die Zündelektrode G′ des ge­ steuerten Siliziumgleichrichters SCR1 zu liefern, wobei der Zündpunkt von der Widerstandsschaltung R2 und R3 bestimmt wird. Wenn der Zündstrom des SCR1 den Zündwert erreicht, kommt der SCR1 in den leitenden Zustand, um die leitfähigen Bänder kurzzuschließen, wodurch ein Übergangs-Entladestrom fließt, der ein sich schnell änderndes Magnetfeld erzeugt, dessen Feldlinien durch den Kern 116 konzentriert werden und die Windungen der Sekundär-Induktorspule 114 durchsetzen, um an der Funkenstrecke der Zündkerze G den gewünschten Spannungsimpuls zu erzeugen. Beim Auftreten des nachfolgenden positiven Bereiches 126 wird das CSI-Netzwerk 112 wieder in der vorstehend be­ schriebenen Weise aufgeladen und hält diese Ladung, bis das Polrad und seine Magnetanordnung 120 bei der nächsten Umdrehung an der Spule 102 vorbeilaufen. Zu diesem Zeitpunkt steht ein führender positiver Bereich 122 zur Verfügung, um das CSI-Netzwerk 112 mit hoher Geschwindigkeit mit zusätzlicher Energie aufzuladen, wenn beispielsweise das CSI-Netzwerk durch den nachfolgen­ den positiven Bereich der vorhergehenden Gruppe von Bereichen nicht vollständig aufgeladen wurde. Auf diese Weise liefert die Schaltung periodisch Impulse an die Funkenstrecke der Zündkerze G.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zündeinrichtung eignet sich gut für kleine, benzingetriebene Zweitakt- Motoren, wie sie beispielsweise für Fadenschneider, Kettensägen, Rasenmäher, Kantenschneider, Wasserpumpen, Heckenscheren, elektrische Generatoren o. ä. verwendet werden. Ferner können Batteriespeisung verwendende CSI- Netzwerke in Mehrzylinder-Maschinen, etwa Motorradma­ schinen eingesetzt werden. Ein CSI-Netzwerk kann auf jeder Zündkerze befestigt oder mit ihr verbunden werden, wobei die Zufuhr von Ladungsenergie und Entladungsauslö­ sung von einer zentralen Steuerung, etwa einer zentralen, elektronischen Brennstoffeinspritzsteuerung gesteuert wird.

In den Fig. 4 bis 12 sind das Polrad und die Magnetanordnung dargestellt. Wie den Fig. 4 bis 8 zu entnehmen ist, hat das Polrad 121 einen Körper 123 mit einer sich durch diesen erstreckenden Mittelbohrung 125 zur Befestigung auf einer Motorwelle o.ä. (nicht gezeigt). Auf dem Körper 123 ist ein sich von diesem erstreckendes Rohrteil 127 befestigt, das kleine, rippen- bzw. flossenförmige Vorsprünge 128 aufweist, die sich vom Umfang erstrecken und die Kühlwirkung unterstützen. Ferner kommen die inneren Flächen der Vorsprünge 128 in Eingriff mit einer Startereinrichtung (nicht darge­ stellt), die sich im Rohrelement 127 befindet.

Vom Umfangsbereich des Körpers 123 erstrecken sich auch mehrere Leitflächen 130, die ebenfalls eine Kühlwirkung hervorrufen. Die Leitflächen 130 sind in zwei Gruppen unterteilt, nämlich die Gruppe 132, deren Leitflächen sich über magnetischen Strukturen 120 befinden, die an der gegenüberliegenden Seite in den Umfang des Polrades eingelagert sind, und die Gruppe 134, deren Leitflächen sich auf der übrigen Umfangsfläche des Polrades befinden. Wie Fig. 7 und 8 zeigen, haben die Leitflächen 132 einen kleineren Oberflächenbereich als die Leitflächen 134. Trotzdem sind die Flächenbereiche der Leitflächen 132 wegen der kleineren Magnetanordnungen 120 gegenüber denjenigen von bekannten Einrichtungen vergrößert. Dies ergibt sich aus Fig. 8, in der mit einer gestrichelten Linie 136 die ungefähre Höhe angedeutet ist, bis zu der sich die vorbekannten Magnetanordnungen erstrecken. Man erkennt somit, daß der Bereich der Leitflächen 132 oberhalb der Linie 136 dem Flächenbereich der vorbekannten Leitflächen entspricht, die sich über die Magnetanordnungen 120 erstrecken, während der Bereich der Leitflächen 132 unterhalb der gestrichelten Linie 136 einen vergrößerten Flächenbereich dieser Leitflächen darstellt, der sich infolge der kleineren Magnetanordnungen ergibt. Da diese Vergrößerung der Flächenbereiche für alle Leitflächen 132 gilt, die über Magnetanordnungen angeordnet sind, ergibt sich eine wesentliche Erhöhung der durch die Leitflächen erzielten Kühlwirkung.

In Fig. 6 ist die Beziehung von eingebetteter Magnetanordnung 120 und magnetisch permeablen Kern 108 dargestellt, wobei die Spulen und die übrigen Bauteile, die dem Kern zugeordnet sind, zum besseren Verständnis angedeutet wurden. Die Magnetanordnung 120 enthält einen Magneten 138, etwa AlNICO Typ VTG, und Polstücke 140 und 142, wobei die Polstücke vorzugs­ weise aus Metallkeramik bestehen. Wie später im einzelnen erläutert werden wird, sind die Polstücke in einer Ebene senkrecht zum Polrad 121 asymmetrisch sowie vorzugsweise in der Ebene des Polrades asymmetrisch. Die Asymmetrie der magnetischen Struktur 120 in der Ebene senkrecht zum Polrad 121 ist am deutlichsten in den Fig. 9 bis 12 zu erkennen, in denen der montierte Magnet 138 mit seinen Polstücken 140 und 142 dargestellt ist. Die Polstücke haben breitere, untere Bereiche 140a und 142a, sich verjüngende Mittelbereiche 140b und 142b sowie schmale Bereiche 140c und 142c. Die oberen Flächen 144 und 146 der Polstücke 140 und 142 bilden jeweils Pol­ flächen, zwischen denen sich ein Luftspalt 145 (Fig. 4 und 5) befindet. Wie später beschrieben werden wird und wie in Fig. 6 dargestellt, sind diese Polflächen asymmetrisch ausgebildet, und die Polfläche 144 ist größer als die Polfläche 146.

Die unteren Bereiche 140a und 142a der Polstücke berühren die gesamten Endflächen 138a und 138b des Magneten 138 (Fig. 9 und 12), um dadurch die Flußkopplung zwischen dem Magneten und seinen Polstücken zu optimieren. Die Höhe der Bereiche 140a und 142a entspricht der Höhe des Magneten 138 (Fig. 9), während die Breite der Bereiche 140a und 142a der Breite des Magneten 138 entspricht (Fig. 11). Die Breite der Bereiche 140c und 142c ist geringer als die Breite der Bereiche 140a und 142a (Fig. 11 und 12), wobei diese Breiten in axialer Richtung des Polrades 122 oder, wie vorstehend erwähnt, in einer Ebene senkrecht zum Polrad verlaufen. Infolge der abnehmen­ den Breite der Polstücke wird der vom Magneten 138 in ihnen erzeugte Fluß konzentriert, wenn er in den Bereich der Polflächen 144 und 146 gelangt und aus diesen aus­ tritt. Infolge der Flußkonzentration ist es möglich, einen kleineren Magneten 138 einzusetzen, als dies bisher der Fall war, d. h. bisher war die Größe des Magneten 138 durch die Größe des Flusses bestimmt, der im Kern 108 für die Erzeugung von Signalen ausreichender Größe für die zugehörige Zündschaltung erforderlich war. Ty­ pischerweise war keine Verringerung der Breite der be­ kannten Polstücke in axialer Richtung des Polrades und somit keine Flußkonzentration vorgesehen, wie dies nunmehr der Fall ist. Zumindest teilweise durch die Flußkonzentration kann der Magnet 138 20 Vol.% oder Gew.% bis 25 Vol.% oder Gew.% kleiner ausgebildet werden, und trotzdem reicht der im Kern 108 erzeugte Fluß aus, um Flußänderungen in einer für die zugehörige Zündschaltung genügenden Größe sicherzustellen. Die Verringerung der Magnetgröße führt zu einer Gewichtsverringerung des Polrades und selbst­ verständlich der Anordnung, in die das Polrad eingebaut ist. Da die Anordnung typischerweise tragbar ist, ist eine Gewichtsverringerung von besonderer Bedeutung.

Darüber hinaus kann auch die Breite des Kerns 108 verrin­ gert werden, weil die Streu-Flußverluste infolge des verkleinerten Bereiches der Polstücke 140 und 142 mit den verkleinerten Polflächen 144 und 146 verringert werden. Dadurch führt die erhöhte Flußkonzentration, die sich durch die verringerten Abmessungen der Polstücke 140 und 142 ergibt, auch zu verringerten Streuverlusten und daher zu einer besseren Kopplung des Flusses zwischen den Polstücken 140 und 142 und dem Kern 108.

Es gibt zumindest eine bekannte Einrichtung, bei der eine Magnetanordnung in ein Polrad eingebettet ist, wobei die Breite der Polstücke an Stellen innerhalb des Umfangs größer war als an Stellen am Umfang, um die Polstücke innerhalb des Polrades zu halten. Dabei wurde jedoch keine verbesserte Flußkonzentration ausge­ nutzt, um die Größe des Magneten zu verringern, so daß die verschiedenen, vorstehend beschriebenen Vorteile, die mittels der Erfindung erzielt werden, nicht erkannt wurden.

Nachdem die Asymmetrie der Polstücke 140 und 142 in der Ebene senkrecht zum Polrad beschrieben wurde, erfolgt nunmehr eine Erläuterung der Asymmetrie der Polstücke in der Ebene des Polrades. Ganz allgemein gesagt, ist die Oberfläche der Polfläche 144 vorzugsweise größer als diejenige der Polfläche 146, wobei die Breite der Polfläche typischerweise gleich ist, während die Länge der Polfläche 144 entlang des Umfanges des Polrades 121 größer ist als die Länge der Polfläche 146 ist. Auf diese Weise sind die Polflächen in der Ebene des Polrades asymmetrisch. Wie Fig. 6 zeigt, dreht sich das Polrad 121 in Richtung des Pfeiles. Wenn die vordere Kante 152 des Bereiches 140c des Polstückes 140 die Kante 109 des Schenkels 106 des Kerns 108 überläuft, beginnt der positive Bereich 122 (Fig. 3). Bei Fort­ setzung der Drehung des Polrades 121 wird mehr Fluß vom Polstück 144 zum Schenkel 106 übertragen, wodurch der Bereich 122 erzeugt wird, und zwar solange sich die Polfläche 144 unter dem Schenkel 106 befindet.

Bezüglich der Erzeugung des negativen Bereiches 124 (Fig. 3) sei erwähnt, daß die strichpunktierte Linie 150 (Fig. 6) die Mittellinie des Schenkels 106 des Kerns 108 und damit die Mittellinie der auf den Schenkel 106 aufgesetzten Spule 102 bezeichnet, die vorzugsweise symmetrisch um den Schenkel gewickelt ist. Zwischen den Polstücken 140 und 142 befindet sich ein Spalt 155. Wenn die Mitte dieses Spaltes sich an der Mittelachse 150 der Spule 102 vorbeibewegt, ändert der Fluß im Schen­ kel 106 sehr schnell seine Richtung, so daß der negative Bereich 124 erzeugt wird. Solange die Polflächen 144 und 146 sich unter dem Schenkel 106 des Kerns 108 befin­ den, bleibt der Fluß im Schenkel im wesentlichen kon­ stant. Wenn die hintere Kante 158 des Bereiches 142c sich unter der Spule vorbeibewegt und die hintere Kante 109a des Schenkels 106 überläuft, ändert der Fluß wieder sehr schnell seine Richtung, so daß der zweite positive Bereich 126 erzeugt wird. Die Erzeugung der beiden posi­ tiven Bereiche und des einen negativen Bereiches wird bei jeder Bewegung der Magnetanordnung 120 unter der Spule 102 wiederholt.

Es sei erwähnt, daß die hintere Kante 154 des Polstückes 140 und die vordere Kante 156 des Polstückes 142 im wesentlichen parallel verlaufen und bezüglich eines sich durch die Mitte der Bohrung 125 des Polrades er­ streckenden Radius geneigt sind (Fig. 6). Ein derartiger Radius ist durch die Linie 154a gekennzeichnet, während die Linie 154b mit der Kante 154 des Polstückes 140 fluchtet. Der Winkel α bezeichnet die Winkelneigung der Kanten 154 und 156 bezüglich dem Radius 154a. Der Winkel α ist vorzugsweise größer als 10°, während die vordere Kante 152 des Polstückes 140 und die hintere Kante 158 des Polstückes 142 vorzugsweise im wesentlichen bezüglich Radien des Polrades ausgerichtet sind. Wenn somit die Kanten 152 und 158 an der Mittellinie 150 der Spule 102, die sich vorzugsweise ebenfalls entlang eines Radius des Polrades erstreckt, vorbeilaufen, befinden sie sich im wesentlichen ausgerichtet mit der Mittellinie 150, während die Kanten 154 und 156 des Spaltes 155 unter dem Winkel α bezüglich der Mittellinie 154 geneigt sind. Typischerweise sollten die Kanten 152 und 158 nicht mehr als 5° bezüglich der Mittellinie 150 geneigt sein, wenn sie sich an dieser Mittellinie vorbeibewegen, während die Kanten 154 und 156 größer als ±10° sein sollten. Hierbei wird, gemäß Fig. 6, der Winkel als positiv und mindestens 10° angenommen. Die Neigung der Kanten 154 und 156 kann jedoch auch entgegen der in Fig. 6 gezeigten Richtung sein, so daß die Linie 154b an der Seite gegenüber der in Fig. 6 gezeigten Linie 154a liegt, der Winkel α also einen negativen Wert von mindestens 10° hat.

Obwohl die Polstücke 140 und 142 in Fig. 6 als asymme­ trisch in der Ebene des Polrades dargestellt sind, können sie in dieser Ebene auch symmetrisch sein, wodurch die Flächen 144 und 146 im wesentlichen gleich und die Kanten 154 und 156 im wesentlichen ausgerichtet mit durch die Mitte des Polrades verlaufenden Radien wären. Wie vor­ stehend erwähnt, wird jedoch die asymmetrische Ausbildung gemäß Fig. 6 bevorzugt. Wenn also die Polstücke in der Ebene senkrecht zum Polrad asymmetrisch sind, kann eine wesentliche Verringerung der Größe des Magneten 138 und des Kerns 108 erreicht werden. Die Asymmetrie in der Ebene senkrecht zum Polrad ist typischerweise so, daß die Breiten der Bereiche 140c und 142c etwa 70% bis 80% der Breiten der Bereiche 140a und 142a betra­ gen. Ganz allgemein sollte die Verringerung der Breite der Polstücke in der Ebene normal zur Polradebene so sein, daß die sich ergebende Konzentration ausreicht, um die Verringerung der Größe des Magneten 138 so zu kompensieren, daß die Energie in den Bereichen 124 und 126 (Fig. 3) ausreicht, um die von der Zündschaltung benötigten Auflade- und Triggerfunktionen zu bewirken.

Claims (11)

1. Magnetische Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Ketten­ sägen und Fadenschneider, mit einem Polrad (121), in dessen Umfangsbereich mindestens eine Magnetanordnung (120) eingelagert ist, einem benachbart zum Polrad (121) befindlichen, magnetisch permeablen Kern (108), auf dem eine Spule (102) angeordnet ist, die mit einer Zündschaltung verbunden ist, so daß bei jedem Passsieren des Kerns (108) und der Spule (102) von der Magnetanordnung (120) in der Spule (102) eine Spannung induziert und der Zündschaltung zugeführt wird, wobei diese Spannung in ihrem Verlauf zumindest einen ersten positiven Bereich, gefolgt von einem negativen Bereich und dann einen zweiten positiven Bereich hat, wobei die Magnetanordnung (120) einen Magneten (138) mit einer ersten und einer zweiten Endfläche (138a, 138b) sowie ein erstes und ein zweites Polstück (140; 142) aufweisen und wobei die Polstücke erste mit den Endflächen in Be­ rührung bestehende Bereiche (140a; 142a) und zweite, die Polflächen (144; 146) im Umfang des Polrades (121) aufweisende Bereiche (140c; 142c) haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke (140; 142) in einer Ebene senkrecht zur Ebene des Polrades (121) asymmetrisch ausgebildet sind, derart daß die zweiten Bereiche (140c; 142c) der Polstücke (140; 142) in dieser Ebene eine Breite kleiner als die Breite der ersten Bereiche (140a; 142a) haben, um an den Polflächen eine Flußkon­ zentration des vom Magneten (138) erzeugten Flusses zu bewirken, wodurch die Größe des Magneten verrin­ gert werden kann, ohne daß die Energie der negativen und positiven Bereiche im Spannungsverlauf verringert wird.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Breite der zweiten Bereiche der Polstücke (140; 142) etwa 70% bis 80% der Breite der ersten Bereiche beträgt.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Bereiche der Polstücke (140; 142) die Endflächen des Magneten (138) vollständig bedecken.

4. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke (140; 142) aus Metall­ keramik bestehen.

5. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschaltung ein Bauteil (112) mit induktiven und kapazitiven Eigen­ schaften, einen diesem zugeordneten Schalter sowie eine induktiv mit dem Bauteil (112) gekoppelte Zündkerze (G) hat, wobei zumindest der zweite positive Bereich der in der Spule (102) induzierten Spannung das Bauteil auflädt und der negative Bereich dieser Spannung den Schalter zur Entladung des Bauteils auslöst, um eine induktive Kopplung einer Zündspannung zur Zündkerze zu bewirken.

6. Zündeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Bauteil (112) mindestens ein erstes und ein zweites leitfähiges Band enthält, die zur Erzielung einer kapazitiven und induktiven Kopplung durch ein Dielektrikum von einander getrennt und isoliert sind.

7. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Polrad in einer vorgegebenen Richtung dreht, so daß die Polfläche (144) des ersten Polstückes (140) vor der Polfläche (146) des zweiten Polstückes (142) am Kern (108) vorbeiläuft und daß die Polstücke in der Ebene des Polrades asymmetrisch ausgebildet sind, so daß die Polfläche (144) des ersten Polstückes größer ist als die Polfläche (146) des zweiten Polstückes.

8. Zündeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spule (102) eine Mittelachse (150) und der zweite Bereich (140c) des ersten Polstückes (140) eine vordere Kante, die sich zunächst am Kern (108) vorbei­ bewegt, und eine hintere Kante hat und daß der zweite Bereich (142d) des zweiten Polstückes (142) eine vordere Kante, die sich zunächst an dem Kern (108) vorbeibewegt, und eine hintere Kante hat, wobei zwischen der hinteren Kante des ersten Polstückes (140) und der vorderen Kante des zweiten Polstückes (142) ein Spalt gebildet ist und diese beiden Kanten jeweils unter einem Winkel von ±10° bezüglich der Mittelachse der Spule (102) geneigt sind, wenn die Kanten an der Mittelachse vorbeilau­ fen.

9. Zündeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die hintere Kante des zweiten Polstückes (142) unter einem Winkel von maximal ±5° bezüglich der Mittelachse geneigt ist, wenn die hintere Kante an der Mittelachse vorbeiläuft.

10. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polrad (121) am Umfang verteilt Kühlrippen (132, 134) aufweist, von denen zumindest einige (132) benachbart zu dem Bereich des Polrades liegen, in dem der Magnet (138) eingebettet ist, während sich die übrigen Kühlrippen (134) in den übrigen Umfangsbereichen des Polrades befinden, wobei die Verringerung der Größe des Magneten zu einer Vergrößerung der Ober­ flächen der Kühlrippen und damit zu einer verbesserten Kühlwirkung führt.

11. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Umfang des Polra­ des (121) mindestens zwei Magnetanordnungen (120) eingela­ gert sind.