DE4132310C2 - Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündverteiler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Zündverteiler ist aus der EP-A 0 367 430 bekannt.

In Fig. 6 ist ein gattungsgemäßer Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor dargestellt, in welcher das Bezugszeichen 1 ein Gehäuse aus Aluminium bezeichnet, 2 ist eine Kappe, die eine Vielzahl von Elektroden 3 am Umfang aufweist, welche mit Zündkerzen (nicht dargestellt) eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) verbunden werden, und die eine Öffnung des Gehäuses 1 bedeckt, 4 ist eine im Gehäuse angeordnete Zündspule und besitzt eine Primär- und Sekundärspule (nicht dargestellt) und einen Eisenkern (siehe Fig. 4).

Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Drehwelle, die drehbar im Gehäuse 1 gelagert und angepaßt ist, um für synchrones Drehen mit einer Motorkurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden zu sein. 6 ist eine Signalscheibenplatte, die mittels einer Steckscheibe 7 an der Drehwelle 5 befestigt ist, 8 eine am Gehäuse 1 befestigte Regeleinheit, durch die die Drehwelle 5 verläuft. Obwohl nicht sämtliche Komponenten dargestellt sind, umfaßt die Regeleinheit 8 einen Kurbelwellenwinkelsensor 12, der den Verdrehwinkel der Kurbelwelle in bezug zu der Signalscheibenplatte 6 ermittelt, um ein Signal des Verdrehwinkels der Kurbelwelle an einen Regelcomputer (nicht dargestellt) abzugeben, eine Primärstromschalteinrichtung, die ein Leistungstransistor zum Schalten des Primärspulenstroms der Zündspule 4 in Ansprechung zu dem Signal des Regelcomputers (nicht dargestellt) ist, und einen Regelschaltkreis, um den Betrieb des Leistungstransistors zu regeln.

Bezugszeichen 9 zeigt einen Rotor, der sicher auf der Steckscheibe 7 befestigt ist, um sich mit ihr zusammen zu drehen, um eine sekundäre Hochspannung von der Zündspule 4 zu den Elektroden am Umfang 3 synchron zu der Drehung der Motorkurbelwelle zu verteilen; 10 ist eine Abdeckung, die eine integrierte Kombination einer Kunstharzschicht, um Spannungsverluste des Hochspannungsverteilungsbereiches zu verhindern, und eine Abschirmung ist, um Geräusch zu unterdrücken, das bei der Funkenentladung in dem Hochspannungsverteilungsbereich erzeugt wird. 11 ist ein zwischen der Kappe 2 und dem Gehäuse 1 angeordnetes Dichtelement. Um die Zündspule 4 fest in dem Gehäuse 1 aufzunehmen, ist eine sich über einen wesentlichen Teil der oberen Fläche der Zündspule 4 erstreckende Trägerplatte 16 sicher an dem Gehäuse 1 mittels Schraubverbindung 17 befestigt.

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte herkömmliche Verteilerbaugruppe, wobei die Kappe 2, der Rotor 9 und die Abdeckung 10 entfernt sind. Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Stecker der Regeleinheit, der einstückig auf die Regeleinheit 8 angeformt ist, um ein Signal von dem Regelcomputer zu dem Regelschaltkreis zu übertragen und um den Leistungstransistor und die Kurbelwellenwinkelsensoreinheit 12 mit Betriebsspannung zu versorgen. 14 ist ein Zündspulenstecker, der über eine Dichtung 19 an dem Gehäuse 1 befestigt ist, und 15 sind freie Anschlüsse, um die Primärspule der Zündspule 4 mit einer externen Spannungsquelle (nicht dargestellt) zu verbinden.

Wenn die Drehwelle 5 wie die Motorkurbelwelle gedreht wird, wird die Signalscheibenplatte 6 ebenfalls gedreht, um den Lichtstrahl in dem Kurbelwellendrehwinkelsensor 12 periodisch zu unterbrechen, wodurch der Kurbelwellendrehwinkelsensor 12 dem Regelcomputer ein Ausgangssignal liefert, das die Kurbelwellendrehgeschwindigkeit und -position als Antwort auf die Frequenz des periodisch unterbrochenen Lichtstrahls anzeigt. Der Leistungstransistor schaltet den Primärstrom der Zündspule 4 in Abhängigkeit von dem Signal des Regelcomputers derart ein und aus, daß die Sekundärspannung zum Zündzeitpunkt in der Zündspule 4 erzeugt wird. Diese Sekundärspannung wird, sowie sich der Verteilerrotor dreht, aufeinanderfolgend an die Elektroden 3 am Umfang verteilt, so daß die Zündkerzen des Motors nacheinander gezündet werden, um den Motor am Laufen zu halten.

In der oben beschriebenen, herkömmlichen Verteilerbaugruppe sind die Zündspule 4 und die Regeleinheit 8 innerhalb eines relativ großen und schweren Gehäuses 1 untergebracht, in der Absicht, diese vor Staub und Feuchtigkeit zu schützen. Weil das Gehäuse in radialer Abmessung schwer und groß baut, ist die Verteilerbaugruppe zwangsläufig groß und schwer. Auch kann, da das Gehäuse 1 aus Aluminium besteht, eine große Potentialdifferenz zwischen dem elektrisch leitenden Gehäuse und der Zündspule 4 aufgebaut werden, und ein Entladefunke kann dazwischen generiert werden. Ebenso ist, da der Zündspulenstecker 14 ein an das Gehäuse 1 befestigtes eigenständiges Teil ist, und der externe Spannungsquellenstecker 15 dem Äußeren des Verteilergehäuses 1 frei zugewandt ist, die Zahl der Teile relativ groß, was eine schwierige Montage und geringen Widerstand gegen Feuchtigkeit zur Folge hat sowie exponierte Kabelverbindungen. Ferner stehen die sich radial erstreckenden Stecker 14 und 15 in einem relativ großen Maß von dem Gehäuse 1 ab, was die Gesamtradialausdehnung der Verteilerbaugruppe vergrößert.

Da weiters die Zündspule 4 in dem Gehäuse 1 mittels der Trägerplatte 16 und der Schrauben 17 aufgenommen ist, ist die Zahl der Komponenten verhältnismäßig groß, der zusammengebaute Verteiler schwer und relativ teuer. Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der kompakt und leicht ist, der einfach montiert werden kann und zuverlässig ist, und der einfach aufgebaut und kostengünstig ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Aus den Druckschriften JP 62-168 966 (A), JP 63-1764 (A) und JP 59-224 473 (A) sind zwar weitere Zündverteiler bekannt. Aus diesen Druckschriften geht jedoch zunächst nicht hervor, ob es sich bei den dargestellten Bauteilen, wie Zündspule und Regeleinheit, um kunstharzvergossene Einheiten handelt. Selbst wenn man dies unterstellt, dann bilden aber die Seitenflächen dieser Einheiten nicht die Außenflächen des Verteilers, sondern sind von einem Gehäuse umgeben. Das gilt besonders auch für die JP 59-224 473 (A), in der deutlich die die Zündspule 24 und die Regeleinheit 30 umschließenden Gehäusehälften 21, 22 erkennbar sind.

Zum besseren Verständnis wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausbildungsbeispiele in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht der Verteilerbaugruppe für einen Verbrennungsmotor eines bevorzugten Ausbildungsbeispiels;

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Verteilerbaugruppe;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Regeleinheit der in Fig. 1 dargestellten Verteilerbaugruppe;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Zündspule der in Fig. 1 dargestellten Verteilerbaugruppe;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Verteilerbaugruppe der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine seitliche Schnittansicht einer herkömmlichen Verteilerbaugruppe und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte Verteilerbaugruppe, bei der zur Verdeutlichung die Kappe, die Abdeckung und der Rotor entfernt sind.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Verteilerbaugruppe der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Verteilerbaugruppe umfaßt ein Unterteil 20 aus Metall und ist entsprechend angepaßt, um sicher an einem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) befestigt zu werden. Das Unterteil 20 ist ein im wesentlichen scheibenförmiges Element mit einem Lager 20c, um eine Drehwelle 5 drehbar aufzunehmen, die an einem Ende 5a angepaßt ist, um funktionsfähig mit der Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden zu sein und sich synchron zu dieser zu drehen. Die scheibenförmige Unterteilplatte 20 besitzt eine erste im wesentlichen ebene obere Fläche 20a und vertikal verlaufende Aufnahmepfosten 20b, die eine Gewindebohrung 20d aufweisen, um eine Schraube 32 darin aufzunehmen, für einen Zweck, der später verständlich wird.

Angeordnet an der oberen Fläche 20a des Unterteils 20 ist eine relativ dicke, im wesentlichen scheibenförmige kunstharzvergossene Zündspuleneinheit 21. Wie ebenfalls in Fig. 4 dargestellt, hat die kunstharzvergossene Zündspuleneinheit 21 eine untere Fläche 21a, eine obere Fläche 21b und eine im wesentlichen zylinderförmige Seitenfläche 21c. Die Zündspuleneinheit 21 hat eine Mittelbohrung 21d, durch die die Drehwelle 5 verläuft. Obwohl nicht im einzelnen dargestellt, umfaßt die Zündspuleneinheit 21 eine Vielzahl von Eisenkernen 22 (Fig. 4), um die Eisenkerne 22 gewundene Spulen (nicht dargestellt) und ein um die Spulen herumgegossenes Kunstharz als Füllermaterial 21e. Die Zündspuleneinheit 21 weist ferner Befestigungslaschen 21f auf, in denen Durchgangsbohrungen mit Hülsen 23 ausgebildet sind. Eine Befestigungsschraube 24 verläuft durch jede Hülse 23 und wird mit der Unterteilplatte 20 so verschraubt, daß die Zündspuleneinheit 21 sicher an der Unterteilplatte 20 befestigt ist. Die obere Fläche 20a der Unterteilplatte 20 und die untere Fläche 21a der Zündspuleneinheit 21, die aneinanderstoßen, können vorzugsweise maschinell zu ebenen Flächen bearbeitet werden. Diese Anordnung ermöglicht es der Zündspuleneinheit 21 und der Unterteilplatte 20, präzise axiale Abmessungen und eine gute thermische Leitfähigkeit zwischen deren Kontaktflächen zu haben. Es ist auch zu erkennen, daß die untere Fläche 21a der kunstharzvergossenen Zündspuleneinheit 21 einen erhöhten Abschnitt 25 bildet, der zusammen mit einem abgestuften Abschnitt 26, der in der oberen Fläche der Unterteilplatte 20 ausgebildet ist, eine Zentrierverbindung zwischen dem Unterteil 20 und der Zündspuleneinheit 21 für einfaches Zusammenbauen und präzises Positionieren darstellt. Die Zündspule 21 umfaßt ferner einen Verbindungsanschluß 27, der sich zur leitenden Verbindung mit der mittleren Elektrode 18 der Verteilerkappe 2a senkrecht zu der oberen Fläche 21b der Zündspuleneinheit 21 erstreckt, was später genauer beschrieben wird. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist, ist die Zündspuleneinheit 21 mit einem Stromquellenstecker 28 ausgestattet, der sich radial von der zylindrischen Seitenfläche 21c der Zündspuleneinheit 21 erstreckt. Weil der Stromquellenstecker 28 ein äußeres Gehäuse aus gespritztem Kunstharz hat, kann dieses in einem Stück gleichzeitig zusammen mit dem Hauptkörper der Zündspuleneinheit 21 gespritzt werden. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß dieser Stromquellenstecker 28 einstückig mit der kunstharzvergossenen Zündspuleneinheit 21 verbunden ist, im Gegensatz zu einem zusammengesetzten, separaten Stecker, wie er bei herkömmlichen Verteilerbaugruppen verwendet wird, wie etwa die in Fig. 7 dargestellten Stecker 13 und 14. Die Zündspuleneinheit 21 umfaßt ebenfalls einen Steckzündspulenanschluß 39, der später verdeutlicht wird.

Die Verteilerbaugruppe umfaßt ferner eine kunstharzvergossene Regeleinheit 30, die auf der Zündspuleneinheit 21 angeordnet ist, um einen Primärstrom zu der Zündspule 21 zu regeln. Die Regeleinheit 30 ist auch ein im wesentlichen scheibenförmiges Element, wie in Fig. 3 dargestellt und weist eine obere Fläche 30a, eine untere Fläche 30b und eine im wesentlichen zylindrische Umfangsseitenfläche 30c auf. Die Regeleinheit 30 besitzt eine zentrale Bohrung 30d, durch die die Drehwelle 5 verläuft, eine kreisförmige Durchgangsöffnung 35, durch die der Verbindungsanschluß 27 der Zündspuleneinheit 21 verläuft, in dem Flansch 30f gebildete Durchgangsöffnungen 30e, um die Befestigungsschraube 32 und einen Zündspulenanschluß 38 aufzunehmen, der mit dem Steckanschluß 39 auf der Zündspuleneinheit 21 verbindbar ist, und der einen Einsteck-Stecker zwischen der Spuleneinheit 21 und der Regeleinheit 30 darstellt. Zwischen der oberen Fläche 21b der Zündspuleneinheit 21 und der unteren Fläche 30b ist eine Abdichtung 34 angeordnet, um das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit zu verhindern. Da diese Fläche 21b und 30b im wesentlichen ebene Flächen sind, kann die Abdichtung 34 dazwischen eine ebene Dichtung in Form eines Blattes sein, was einfach und zuverlässig ist.

Die Regeleinheit 30 umfaßt ebenfalls einen Kurbelwellendrehwinkelsensor 33, der zusammen mit der perforierten Signalscheibenplatte 6 arbeitet, die an dem oberen Ende der Drehwelle 5 mittels der Scheibe 7 befestigt ist. Der Kurbelwellendrehwinkelsensor 33 erzeugt ein Signal, das die Drehposition und/oder Drehgeschwindigkeit der Motorkurbelwelle (nicht dargestellt) anzeigt, wie dies der Fachwelt wohlbekannt ist. Es ist zu sehen, daß die Signalscheibenplatte 6 und der Kurbelwellendrehwinkelsensor 33 durch eine Schutzabdeckung 10, ähnlich der in Fig. 6 dargestellten, bedeckt sind.

Sicher oben auf der Scheibe 7 befestigt ist ein Verteilerrotor 9, um die sekundäre Hochspannung zu verteilen, die von der Zündspuleneinheit 21 geliefert wird. Der Rotor 9 und andere Komponenten werden von einer Kappe 2a bedeckt (dargestellt in Fig. 2), die an die Regeleinheit 30 mittels Befestigungslaschen 2b mit einer Durchgangsöffnung 2c, um darin die Befestigungsschraube 32 aufzunehmen, angebracht sind. Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, umfaßt die Kappe 2a einen elektrischen Leiter 18a mit einer Fassung 18b, der an dessen einem Ende mit dem Zündanschluß 27 und dessen anderem Ende mit der mittleren Elektrode 18 und einer Vielzahl von Elektroden 3 am Umfang verbunden ist.

Wie der Fachwelt wohlbekannt ist, wird die Hochspannung von der Zündspuleneinheit 21 über den Anschluß 27, den Leiter 18a, die mittlere Elektrode 18 und den Rotor 9 nacheinander zu den Elektroden 3 am Umfang geliefert, wenn dieser von der Drehwelle 5 gedreht wird.

Wie in Fig. 1 zu sehen, verlaufen die Befestigungsschrauben 32 durch die Durchgangsbohrung 2c der Laschen 2b der Kappe 2a und die Durchgangsbohrung 30e der Lasche 30f der Regeleinheit 30 und wird mit der Gewindebohrung 20d der Aufnahmepfosten 20b des Unterteils 20 verschraubt, wobei die Kappe 2a, die Regeleinheit 30, die Zündspuleneinheit 21, die gegenüber dem Unterteil 20 mittels Schrauben 23 gesichert ist, und die Unterteilplatte 20 fest miteinander, in einem übereinander angeordneten, einheitlichen Aufbau verbunden sind. Es ist festzustellen, daß, weil es kein angefügtes Element entsprechend dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten Gehäuse gibt, die Außenfläche der Zündspuleneinheit zumindest teilweise von den freien, im wesentlichen zylindrischen Seitenflächen 21c und 30c der kunstharzvergossenen Zündspuleneinheit 21 beziehungsweise von der kunstharzvergossenen Regeleinheit 30 bestimmt wird.

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zündspuleneinheit, das einen im wesentlichen L-förmigen externen Stecker 40 mit einer axialen Zugriffsrichtung aufweist, um einen externen Schaltkreis mit der Regeleinheit 30 zu verbinden. Der externe Stecker 40 ist in einem Stück ausgebildet und steht radial von der kunstharzvergossenen Regeleinheit 30 ab und ist in axialer Richtung derart gebogen, daß der passende Stecker in axialer Richtung ein- und ausgesteckt werden kann. Daher kann die radiale Abmessung der Zündspuleneinheit einschließlich des Steckers 40 und des passenden Steckers von anderen Ausrüstungen gegenüber der herkömmlichen Konstruktion, bei der der Stecker radial auf der Zündspuleneinheit verläuft, verringert werden und in radialer Richtung Zugriff erhalten.

Claims (10)

1. Zündverteiler für einen Verbrennungsmotor, umfassend:

• - ein Unterteil (20);
• - eine kunstharzvergossene Zündspuleneinheit (21), die an das Unterteil (20) angebaut ist und eine Seitenfläche (21c) aufweist;
• - eine in dem Unterteil (20) drehbar gelagerte, von der Motorwelle angetriebene Welle (5), die sich durch die Zündspuleneinheit (21) erstreckt und an ihrem Ende einen Verteilerrotor 9 aufweist; und
• - eine auf der Zündspuleneinheit (21) angeordnete und mit dieser elektrisch verbundene kunstharzvergossene Regeleinheit (30) zum Regeln des der Zündspuleneinheit zugeführten Primärstromes, wobei die Regeleinheit (30) eine Seitenfläche (30c) besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der kunstharzvergossenen Zündspuleneinheit (21) und der kunstharzvergossenen Regeleinheit (30) in zusammengebautem Zustand zur Außenseite des Verteilers freiliegen, um Außenflächen des Verteilers zu bilden.

2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser ferner umfaßt:

• - eine Kappe (2a) mit einer Elektrode (18) in der Mitte und Elektroden (3) am Umfang, um den Verteilerrotor (9) abzudecken,
• - eine Abdeckung (10), um die Regeleinheit (30) abzudecken, und
• - eine Schraube (32), die durch die Kappe (2a), die Abdeckung (10) und die Regeleinheit (30) hindurch mit dem Unterteil (20) verschraubt ist.

3. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kunstharzvergossene Zündspuleneinheit (21) einen Außenverbindungsstecker (28) umfaßt, der einstückig auf der freigelegten Seitenfläche (21c) ausgebildet ist.

4. Verteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenverbindungsstecker (28) einen im wesentlichen L- förmigen Stecker (40) mit einer axialen Zugriffsrichtung umfaßt.

5. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (20) und die kunstharzvergossene Zündspuleneinheit (21) zu deren Ineinandergreifen eine Zentrierverbindung (25, 26) umfassen.

6. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündspule (21) und die Regeleinheit (30) einen Steckverbindungsstecker (38, 39) umfassen.

7. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündspuleneinheit (21) mittels einer Schraube (24), die durch eine auf der Zündspule (21) angeordnete Hülse (23) verläuft, angebracht ist.

8. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (30) eine durchgehende Öffnung (35) aufweist, die es einem elektrischen Leiter (27) der Zündspuleneinheit (21) gestattet, sich dadurch zu erstrecken, und

• - die Regeleinheit (30) und die Zündspuleneinheit (21) zwischeneinander im wesentlichen ebene Flächen (21b, 30b) haben, und
• - der Verteiler ferner eine ebene Abdichtung (34) umfaßt, die zwischen den ebenen Flächen (21b, 30b) angeordnet ist.

9. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (20) und die Zündspuleneinheit (21) zwischeneinander präzisionsbearbeitete ebene Stirnflächen (20a, 21a) aufweisen.