DE3837568C2 - Gehäuse eines Zündverteilers mit Zündspule für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse eines Zündverteilers mit Zündspule für einen Verbrennungs­ motor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen der Patentinhaberin bekannten Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor, mit einer Zündspule zum Erzeugen von den Zündkerzen des Motors zuzuführender Hoch­ spannung, wie er in der nachveröffentlichten JP 62-200175 gezeigt ist.

Der Zündverteiler kann in drehende und feststehende Bereiche unterteilt werden. Der drehende Bereich des Zündverteilers enthält: eine synchron zur Kurbelwelle eines Verbrennungs­ motors drehende Welle 1; eine auf der Welle 1 drehbar ange­ ordnete Vorzündungshülse 2; einen fliehkraftgesteuerten Vorzündungsmechanismus 3, durch den die Vorzündungshülse 2 mit der Welle 1 gekoppelt ist; einen Verteilerfinger 4, der mit der Vorzündungshülse 2 fest verbunden ist und eine Bürste 4a und eine Läuferelektrode 4b aufweist; und einen Reluktor 5 in Gestalt eines Läufers mit unterschiedlicher Reluktanz aus magnetischem Werkstoff; der Reluktor 5 weist eine Vielzahl von Vorsprüngen auf, die sich radial von der äußeren Umfangsfläche nach außen erstrecken, so daß sich dadurch die Reluktanz synchron zur Drehung des Reluktors 5 ändert.

Der feststehende Bereich des Zündverteilers enthält: eine becherförmige Gehäuseschale 6; eine Zündspule 7 mit einem Hochspannungsträger 8 zur Abgabe der Hochspannung von der Sekundärwindung der Zündspule 7; ein Gehäusedeckel 9 mit einer Einsteck-Elektrode 9a, die in eine im Hochspannungsträger 8 angeordnete Bohrung einsetzbar ist; eine Mittelelektrode 9b zur Abgabe der Hochspannung an die Bürste 4a des Verteiler­ fingers 4; und eine Vielzahl von am Umfang und voneinander getrennt fest angeordneten Elektroden 9c, die Hochspannung von der Läuferelektrode 4b abnehmen; ein unterdruckgesteuerter Vorzündungsmechanismus 13 mit einem in der Gehäuseschale 6 drehbar gelagerten Vorzündungsring 14; einen Zündzeitpunkt­ sensor 15, der dem Reluktor 5 gegenüberliegend auf dem Vorzündungsring 14 fest angeordnet ist; und eine wasserdichte und Streuverluste vermeidende Abdeckung 10, die den hoch­ spannungführenden Bereich von den Vorzündungsmechanismen etc. trennt, wobei die Abdeckung 10 - zwischen zwei ringförmigen Dichtungen 11 und 12 liegend - zwischen der Gehäuseschale 6 und dem Gehäusedeckel 9 angeordnet ist und von diesen gehalten wird.

Im Betrieb wird die den Reluktor 5 und den Verteilerfinger 4 tragende Vorzündungshülse 2 von der Welle 1 angetrieben unter Zwischenschaltung des fliehkraftgesteuerten Vorzündungs­ mechanismus 3, so daß der Drehwinkel der Vorzündungshülse 2 gegenüber der Drehung der Welle 1 und bedingt durch den fliehkraftgesteuerten Vorzündungsmechanismus 3 voreilt.

Weiterhin eilt die relative - durch Drehung zu erzielende - Position des Zündzeitpunktsensors 15 gegenüber dem Gehäuse vor, bedingt durch den unterdruckgesteuerten Vorzündungs­ mechanismus 13, der die Drehstellung des Vorzündungsrings 14 einstellt. Der Sensor 15, welcher die aufgrund der Änderung der Reluktanz durch den Reluktor (Läufer) 5 bedingte Änderung des magnetischen Flusses erfaßt, erzeugt somit ein Zündzeit­ punktsignal bei der optimalen Position der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. Das Unterbrechen und Schließen des Strom­ kreises durch die Primärwindung der Zündspule wird durch das vom Sensor 15 abgegebene Zündzeitpunktsignal gesteuert. Die in der Sekundärwindung der Zündspule 7 aufgebaute Hochspannung wird über den Hochspannungsträger 8 abgenommen und von dort über die Einsteckelektrode 9a, die Mittelelektrode 9b und die Bürste 4a an den Verteilerfinger 4 weitergeleitet.

Im Gehäuseaufbau gemäß Fig. 1 ist die Abdeckung 10 aus zwei Gründen zwischen der Gehäuseschale 6 und dem Gehäusedeckel 9 angeordnet; erstens zur Vermeidung einer Ableitung der Hoch­ spannung zwischen der Läuferelektrode 4b und den Elektroden 9c in den darunter befindlichen Raum auf die Vorzündungsmechanismen etc.; zweitens zur Vermeidung des Eindringens von Wasser in den darüberliegenden hochspannungführenden Bereich, falls Wasser in (nicht gezeigte) Ventilationsöffnungen im Bereich der Vorzündungsmechanismen etc. eintritt.

Weiter weist der Hochspannungsträger 8 eine tiefe Ausnehmung auf, in die die Einsteck-Elektrode 9a passend einsetzbar ist, so daß, wie Fig. 2 im Detail zeigt, eine Streuung der Hoch­ spannung von dort aus unterbleibt.

Weiterhin sind zur Abdichtung des gesamten Zündverteilers gegen das Eindringen von Wasser ringförmige Dichtungen 11 und 12 vorgesehen, die zwischen dem umfangsseitig umlaufenden Ringflansch 10a der Abdeckung 10 und den ringförmigen Dicht­ flächen des Gehäusedeckels 9 und der Gehäuseschale 6 angeordnet sind.

Im in den Fig. 1 und 2 gezeigten Gehäuseaufbau ist die Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser in den Bereich des Hochspannungsträgers 8 nicht ausreichend, obwohl die Abdichtung gegen das Eindringen von Wasser von entscheidender Wichtigkeit gegenüber der hier vorhandenen Hochspannung ist. Insbesondere kann das durch die Ventillationsöffnungen (nicht gezeigt) in der Gehäuseschale 6 zur Abfuhr von Abgasen NOX, etc. eintretende Wasser bis in den Funktionsbereich des Hochspannungsträgers 8 eindringen.

Aus der US 4 527 535 ist ein Gehäuse eines Zündverteilers der eingangs genannten Art bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch bei diesem bekannten Gehäuse keine hinreichende Abdichtung vorgesehen ist. Insbesondere kann eine Ableitung der Hochspannung zwischen der Läuferelektrode und den Elektroden in den darunter befindlichen Raum durch die Vorzündungsmechanismen usw. stattfinden. Darüber kann auch Wasser in den Hochspannung führenden Bereich eindringen, wenn dieses in die im Bereich des Vorzündungsmechanismus vorgesehenen Ventilationsöffnungen gelangt.

Aus der JP 60-60275 A ist ein Stecker mit einer Abdichtung bekannt, die eine Abdichtungskappe mit innenliegendem Gummi- Dichtelement und einem außenliegenden Kappenkörper aufweist. Diese Dichtung ist separat vorgesehen und kann beispielsweise für die Steckverbindungen zwischen Zündkabeln und Verteilern Anwendung finden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hochspannung führenden Bereich in einem Zündverteiler wirksam gegen das Eindringen von Wasser zu schützen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Zündverteilergehäuse ist einfach im Aufbau und kann zu niedrigen Kosten produziert werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen her­ kömmlichen Zündverteiler für einen Ver­ brennungsmotor;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus einem Bereich des Zündverteilers gemäß Fig. 1, bei dem eine elektrische Verbindung zur Weiterleitung der hohen Ausgangsspannung von der Zündspule zum hochspannungführenden Bereich vorliegt;

Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuseaufbaus;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt, der den durch den Kreis IV gekennzeichneten Bereich der Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 4, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsaufbaus; und

Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 4, jedoch mit einem dritten erfindungsgemäßen Dichtungs­ aufbau.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile oder Bereiche.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Fig. 3 und 4 im folgenden erläutert. Der Zündver­ teiler gemäß Fig. 3 ist, mit Ausnahme des Dichtungsaufbaus, im Aufbau und in der Funktion identisch mit dem der Fig. 1. Somit ist der drehende Bereich des Zündverteilers in der Fig. 3 der gleiche wie der drehende Bereich des Zündverteilers nach Fig. 1.

Der feststehende Bereich des Zündverteilers gemäß Fig. 3 enthält einen unterdruckgesteuerten Vorzündungsmechanismus 13, einen Vorzündungsring 14, und einen Sensor 15, wobei jedes dieser Teile identisch mit den entsprechenden Teilen des Zünd­ verteilers gemäß Fig. 1 ist. Eine becherförmige Gehäuseschale 6 aus Aluminium, durch die sich die Welle 1 des Zündverteilers drehbar erstreckt, nimmt eine Zündspule 7 auf, an deren seitlichen Oberflächen ein Hochspannungsträger 8 aus Kunstharz fest angeordnet ist zum Abnehmen der hohen Ausgangsspannung von der Sekundärwindung der Zündspule 7. Der Hochspannungs­ träger 8 hat die Form eines Hohlzylinders, der sich in axialer Richtung des Zündverteilers erstreckt und eine zylindrische zentrale Bohrung aufweist, die von der Oberseite des Hohl­ zylinders nach unten verläuft und die sich nach unten hin verjüngt, derart, daß der Durchmesser in einer von der Ober­ seite des Hochspannungsträgers 8 ausgehenden Richtung abnimmt. Das Ende der Ausgangsleitung von der Sekundärwindung der Zündspule 7 ist im Bereich des Bodens der zentralen Bohrung des Hochspannungsträgers 8 angeordnet.

Ein Gehäusedeckel 9, mit dem gleichen Aufbau wie der in Fig. 1, ist mit einer in den Gehäusedeckel 9 integrierten zylindrischen Einsteck-Elektrode 9a versehen, die sich in axialer Richtung des Zündverteilers erstreckt und die sich verjüngt, derart, daß ihr Durchmesser in Richtung auf ihr Ende hin abnimmt, so daß die Einsteck-Elektrode 9a passend in die zentrale Bohrung im Hochspannungsträger 8 einsetzbar ist. Die Einsteck- Elektrode 9a ist mit einer mittig verlaufenden Leitung 9e versehen, die die hohe Ausgangsspannung von der Zündspule 7 über eine Leitung 9d zur Mittelelektrode 9b leitet.

Zwischen der Gehäuseschale 6 und dem Gehäusedeckel 9 ist eine deckelförmige Abdeckung 10 angeordnet zur Trennung des Verteilerfingers 4 von dem darunterbefindlichen Raum. Dadurch streut erstens die Hochspannung zwischen der Läuferelektrode 4b und einer Elektrode 9c nicht in den darunter befindlichen Raum; zweitens kann durch Belüftungsöffnungen (nicht gezeigt) im Bereich der Vorzündungsmechanismen etc. eintretendes Wasser nicht in den hochspannungführenden Bereich am Verteilerfinger 4 eindringen. Die deckelförmige Abdeckung 10 ist aus Kunstharz und weist eine mittige kreisrunde Öffnung im flachen scheiben­ förmigen Kopfbereich auf, durch die sich das Mittelstück des Verteilerfingers 4 nach unten erstreckt. Die Abdeckung 10 weist weiter einen Ringflansch 10a auf, der zwischen den ringförmigen Verbindungsflächen der Gehäusescheibe 6 und dem Gehäusedeckel 9 gehalten wird, sowie eine ringförmige Dichtung 11, die zwischen der oberen Fläche des Ringflansch 10a und der unteren Verbindungsfläche des Gehäusedeckels 9 angeordnet ist.

Die untere Fläche des Ringflansch 10a ist nahe des äußeren Umfangs mit einer ringförmigen Nut versehen, die gemäß Fig. 4 in Eingriff kommt mit einem ringförmigen Vorsprung, der im Bereich eines inneren Abschnitts der oberen Verbindungsfläche der Gehäuseschale 6 angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Aufbau der Dichtung im kritischen Bereich des Hochspannungsträgers 8. Eine deckel­ förmige Dichtung 16 aus Gummi und mit einer kreisringförmigen Öffnung im flachen scheibenförmigen Kopfbereich zum Durchtritt der Einsteck-Elektrode 9a ist passend auf dem Oberteil des Hochspannungsträgers 8 angeordnet. Die Abdeckung 10 weist einen deckelförmigen Abschnitt 10b auf, der passend auf der deckelförmigen Dichtung 16 angeordnet ist. Der flache scheiben­ förmige Kopfbereich des deckelförmigen Abschnitts 10b ist mittig mit einer kreisrunden Öffnung zum Hindurchführen der Einsteck-Elektrode 9a versehen. Der Ringflansch 10a der Abdeckung 10 ist an die äußere Seitenfläche des deckelförmigen Abschnitts 10b gemäß Fig. 4 angeformt. Der ringförmige scheibenartige Kopfbereich der Dichtung 16 ist strammsitzend zwischen der ringförmigen Oberfläche am Kopfbereich des Hoch­ spannungsträgers 8 und dem ringförmigen scheibenartigen Kopfbereich des deckelförmigen Abschnitts 10b der Abdeckung 10 angeordnet.

Weiterhin ist ein hohlzylindrisch geformter Seitendichtlappen 16a der deckelförmigen Dichtung 16 mit einer Vielzahl von an seiner äußeren Umfangsfläche ringförmig umlaufenden Vorsprüngen zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kopfbereichs des Hochspannungsträgers 8 und der mittleren Oberfläche der hohlzylindrischen Seitenwandung des deckelförmigen Abschnitts 10b der Abdeckung 10 angeordnet. Wenn die Einsteck-Elektrode 9a in die Öffnung des Hochspannungsträgers 8 eingesetzt wird, preßt sich die innere Oberfläche der mittigen kreisrunden Öffnung im scheibenartigen Kopfbereich der Dichtung 16 stramm gegen die äußere Umfangsfläche der Einsteck-Elektrode 9a. Im Ergebnis ist der Spalt zwischen der Öffnung im Hochspannungs­ träger 8 und der Einsteck-Elektrode 9a wasserdicht versiegelt, so daß kein Wasser in die Öffnung im Hochspannungsträger 8 und damit in den hochspannungführenden Bereich eindringen kann. Somit kann die Dichtung 12 des herkömmlichen Gehäuseaufbaus gemäß den Fig. 1 und 2 fortgelassen werden, ohne daß dadurch nachteilige Effekte bedingt sind. Die in dem oben beschriebenen herkömmlichen Gehäuseaufbau verwendete Dichtung 12 weist eine komplizierte Form auf, abhängig vom Querschnittsprofil des Gehäuses, und erfordert nicht nur größte Sorgfalt in der Hand­ habung, sondern ist auch teuer in der Herstellung.

Deshalb ermöglicht das Fortlassen der genannten Dichtung eine spürbare Reduktion der Produktionskosten des Zündverteilers. Für den Fall, daß die Herstellungskosten nicht so wichtig sind, kann die herkömmliche Dichtung 12 jedoch wie bisher zwischen dem Ringflansch 10a der Abdeckung 10 und der ring­ förmigen Verbindungsfläche der Gehäuseschale 6 gemäß den Fig. 1 und 2 angeordnet sein.

Fig. 5 zeigt einen zweiten erfindungsgemäßen Dichtungsaufbau im kritischen Bereich des Hochspannungsträgers 8. Der Dichtungs­ aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie der in der Fig. 4. Die Stärke der deckelförmigen Dichtung 16 ist verringert. Zudem sind torusartige ringförmige Verdickungen mit kreisrundem Querschnitt am unteren äußeren Endbereich der deckelförmigen Dichtung 16 und am Rande der mittigen Öffnung im scheibenartigen Kopfbereich vorgesehen bzw. angeformt. Ein halbkreisförmiger Teil der torusartigen Verdickung am unteren äußeren Endbereich der deckelförmigen Dichtung 16 paßt in eine an der äußeren Umfangsfläche des Hochspannungsträgers 8 eingeformte ringförmig umlaufende Rille. Dabei sitzt die Verdickung zwischen dem Hochspannungsträger 8 und der abwärtsgerichteten Seitenwandung des deckelförmigen Abschnitts 10b der Abdeckung 10.

Die am Rande der mittigen Öffnung im scheibenartigen Kopf­ bereich der Dichtung 16 angeformte torusartige Verdickung sitzt stramm zwischen der ringförmig umlaufenden Oberfläche im Kopfbereich des Hochspannungsträgers 8 und dem ringförmigen scheibenartigen Kopfbereich des deckelförmigen Abschnitts 10b der Abdeckung 10. Die Innenfläche der Verdickung sitzt mit Druck gegen die Außenfläche der Einsteck-Elektrode 9a. Im Ergebnis wird so der kritische Bereich des Hochspannungsträgers 8 wasserdicht versiegelt.

Fig. 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Modifikation des Dichtungsaufbaus gemäß Fig. 4. Der Aufbau nach Fig. 6 ist ähnlich zu dem in Fig. 4, mit Ausnahme der Dichtung 16, die im wesentlichen ringförmig ist und an ihrer äußeren Umfangsfläche eine ebenfalls umlaufende Rille aufweist.

Die umlaufende Rille steht im Eingriff mit dem ringförmigen scheibenartigen Kopfbereich des deckelförmigen Abschnitts 10b der Abdeckung 10 und der ringförmige untere Bereich (bzw. dessen Oberfläche) der Dichtung 16 wird gegen die obere ring­ förmige Fläche im Kopfbereich des Hochspannungsträgers 8 gepreßt. Die nach innen gerichtete Oberfläche der Dichtung 16 wird zudem gegen die äußere Umfangsfläche der Einsteck-Elektrode 9a gepreßt. Im Ergebnis wird auch hier der kritische Bereich des Hochspannungsträgers 8 wasserdicht versiegelt.

Bezugszeichenliste

 1 Welle
 2 Vorzündungshülse
 3 Vorzündungsmechanismus
 4 Verteilerfinger
 4a Bürste
 4b Läuferelektrode
 5 Reluktor
 6 Gehäuseschale
 7 Zündspule
 8 Hochspannungsträger
 9 Gehäusedeckel
 9a Einsteck-Elektrode
 9b Mittelelektrode
 9c Elektrode
 9d Leitung
 9e Leitung
10 Abdeckung
10a Ringflansch
10b deckelförmiger Abschnitt
11, 12 Dichtung
13 Vorzündungsmechanismus
14 Vorzündungsring
15 Zündzeitpunktsensor
16 Dichtung
16a Seitenwandlappen

Claims (5)

1. Gehäuse eines Zündverteilers mit Zündspule für einen Verbrennungsmotor mit einer becherförmigen Gehäuseschale (6), durch die sich eine Verteilerwelle (1) drehbar erstreckt und in der eine Zündspule (7) angeordnet ist, umfassend

• - erste hochspannungführende Bauteile (8), die mit einer Sekundärwicklung der Zündspule (7) verbunden sind und einen sich in axialer Richtung des Zündverteilers erstreckenden Hohlzylinder (8) aufweisen, der mit einer zentralen Bohrung versehen ist, die sich von einer Oberseite des Hohlzylinders (8) nach innen erstreckt;
• - einen passend auf der becherförmigen Gehäuseschale (6) angeordneten Gehäusedeckel (9) zur Aufnahme eines hochspannungführenden Bereiches des Zündverteilers;
• - zweite hochspannungführende Bauteile (9a-e; 4a-b), die im Gehäusedeckel (9) angeordnet sind, welche die Hochspannung von den ersten hochspannungführenden Bauteilen zum hochspannungführenden Bereich des Zündverteilers leiten, und welche einen massiven Zylinder (9a) aufweisen, der sich in axialer Richtung des Zündverteilers erstreckt und passend in die zentrale Bohrung des Hohlzylinders (8) einsetzbar ist,

gekennzeichnet durch ein zwischen der Gehäuseschale (6) und dem Gehäusedeckel (9) angeordnetes Trennglied (10) zur Abtrennung des hochspannungführenden Bereichs des Zündverteilers, das eine mittige Öffnung in einem scheibenförmigen Kopfbereich aufweist, durch welche sich ein Mittelstück eines Verteilerfingers (4) nach unten zur Verteilerwelle (1) hin, mit der es drehfest verbunden ist, erstreckt und das eine Öffnung zum Hindurchstecken des zu den zweiten hochspannungführenden Bauteilen gehörenden massiven Zylinders (9a) aufweist, und durch eine Dichtung (16), die einen zwischen einem Oberteil des Hohlzylinders (8) und einem seitlichen Fortsatz des Trenngliedes (10) angeordneten, eng anliegenden Dichtungsbereich aufweist, und die mit einer Dichtfläche und mit Druck gegen die Außenseite des massiven Zylinders (9a) anliegend angeordnet ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennglied (10) kappen- bzw. deckelartig geformt ist mit einem auswärtsgerichteten Ringflansch (10a) an seiner Außenfläche, wobei der Ringflansch (10a) zwischen ringförmigen Ver­ bindungsflächen der Gehäuseschale (6) und des Gehäusedeckels (9) sitzt, und wobei das Gehäuse eine zwischen dem Ringflansch (10a) und der ringförmigen Verbindungsfläche des Gehäuse­ deckels (9) angeordnete ringförmige Dichtung (11) aufweist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Fortsatz des Trenngliedes (10) in Gestalt eines Deckels mit einem ringförmigen scheibenartigen Kopf­ bereich und einer in diesem mittig angeordneten Öffnung ausge­ bildet ist, wobei sich der massive Zylinder (9a) der zweiten hochspannungführenden Bauteile durch diese Öffnung erstreckt, und daß ein hohlzylindrisch geformter Seitenwandbereich (10b) des deckelförmigen Fortsatzes des Trenngliedes (10) einen Kopfbereich des Hohlzylinders (8) der ersten hochspannung­ führenden Bauteile umgibt.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (16) kappen- bzw. deckelförmig und mit folgenden Merkmalen ausgebildet ist:

• - ein ringförmiger scheibenartiger Kopfbereich weist eine Öffnung auf, durch welche sich der massive Zylinder (9a) der zweiten hochspannungführenden Bauteile eng anliegend bzw. strammsitzend erstreckt;
• - der ringförmige scheibenartige Kopfbereich der Dichtung (16) ist eng anliegend zwischen dem ringförmigen scheibenartigen Kopfbereich des deckelförmigen Fortsatzes des Trenngliedes (10) und einer ringförmigen kopfseitigen Oberfläche des Hohlzylinders (8) der ersten hochspannungführenden Bauteile angeordnet;
• - hohlzylindrische Seitenwandlappen (16a) sind zwischen dem hohlzylindrischen Seitenwandbereich des deckelartigen Fort­ satzes des Trenngliedes (10) und der äußeren Umfangsfläche des Oberteils des Hohlzylinders (8) der ersten hoch­ spannungführenden Bauteile angeordnet.