DE4420709C2

DE4420709C2 - Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung

Info

Publication number: DE4420709C2
Application number: DE4420709A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Shimizu; Masaaki Taruya; Shigemi Murata; Mitsuru Koiwa; Toshio Maekawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1994-06-14
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2014-06-15
Also published as: JPH0729749A; KR960000029A; US5485825A; DE4420709A1; JP3412194B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verbrennungsmotor- Zündvorrichtung, die eine Steuereinheit hat, einschließlich einer Steuerschaltung, welche durch Gießen mit Harz abgedeckt ist und in einem Gehäuse gehalten wird, in welchem eine Zündspule angeordnet ist.

Fig. 6 ist eine Explosionsansicht, die eine übliche Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung zeigt. In Fig. 6 bezeichnet Bezugsziffer 6 ein IC-Gehäuse, welches einen Leistungsschalter einschließt, der aus einer Strombegrenzungsschaltung oder etwas vergleichbarem besteht, welcher mit Harz abgedeckt ist; 7 ein Wärmeschild, um effektiv Wärme von dem IC-Gehäuse abzustrahlen; und 9 einen Halter, der das IC Gehäuse 6 hält.

Weiter bezeichnet in Fig. 6 Bezugsziffer 10 ein Gehäuse einschließlich eines Unterbringungsraumes 11, um eine Zündspule (nicht dargestellt) und das IC-Gehäuse 6 unterzubringen, und eines Verbindungsteils 12; und 13 bezeichnet eine Führung, die benutzt wird, um das IC-Gehäuse 6 in dem Unterbringungsraum 11 unterzubringen.

Die übliche Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung leidet unter folgender Schwierigkeit: Im allgemeinen wird die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung in einer rauhen Umgebung eingesetzt, in der die Temperatur wiederholt zwischen hohen und tiefen Werten schwankt. In diesem Fall wird eine thermische Spannung erzeugt durch die Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Aufbau des IC-Gehäuses 6 und des Wärmeschildes 7, und dem Gehäuse 10. Daher bricht das Gehäuse 10 durch die zwischen diesen auftretende Scherkraft.

Aus der DE 43 27 309 A1, welche einen älteren Zeitrang als die vorliegende Anmeldung hat, jedoch nachveröffentlicht ist, ist eine Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei welcher auf eine Leistungstransistorpackung ein Silikonblatt montiert wird, wobei das Silikonblatt und die Leistungstransistorpackung zusammen mit einem Halter eine Leistungstransistorpackung-Anordnung bilden. Diese Anordnung wird in einem Zündvorrichtungsgehäuse untergebracht und dort mit Harz fixiert. Das Silikonblatt, welches die Leistungstransistorpackung abdeckt, hat die Aufgabe, eine mechanische Belastung zu absorbieren, welche aus der Unterschiedlichkeit zwischen den Wärmeausdehnungs- Koeffizienten herrührt, die in den unterschiedlichen Materialien im Gehäuse auftreten.

Aus DE-41 32 851 A1 ist eine Zündspuleneinheit für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, bei welcher ein Leistungsschalterelement und eine zugehörige Steuerschaltung auf einer Wärmeableitplatte vorgesehen sind, und diese Einheit intregral mit einer Zündspule in einem gemeinsamen Zündspulengehäuse untergebracht ist. Die Einheit aus Schalterelement und Wärmeableitplatte ist durch Harzguß in dem Gehäuse fixiert. Um die Steuerschaltung vor magnetischen Streufeldern der Zündspule zu schützen, ist die Einheit aus Schaltelement und Wärmeableitplatte in einem magnetischen Abschirmgehäuse untergebracht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung bereitzustellen, welche eine hohe Haltbarkeit unter rauhen Umgebungsbedingungen und eine hohe Montageeffizienz aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungen finden sich in den Unteransprüchen.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung gemäß eines Aspekts (erster) eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung, die aus einer Zündspule, einem Zwischenaufbau, und einem Gehäuse zur Unterbringung und Abdeckung der Zündspule und des Zwischenaufbaus mit Harz durch Gießen besteht. Der Zwischenaufbau besteht aus einem Wärmeschild, einer Steuereinheit und einer Pufferabdeckung, um das Wärmeschild und die Steuereinheit abzudecken. Die Steuereinheit besteht aus einem Steuerschaltkreis, um den Primärstromfluß in der Zündspule zu steuern.

Gemäß eines weiteren Aspekts (zweiter) schafft die vorliegende Erfindung die oben genannte Verbrennungsmotor- Zündvorrichtung, in der die Pufferabdeckung mindestens einen ersten Vorsprung hat, und die Steuereinheit ferner mindestens eine erste Ausnehmung umfaßt, welche in den ersten Vorsprung der Pufferabdeckung eingreift.

Gemäß eines weiteren Aspekts (dritter) schafft die vorliegende Erfindung die oben genannte Verbrennungsmotor- Zündvorrichtung, in der die Steuereinheit mindestens eine zweite Ausnehmung hat, und der Wärmeschild mindestens einen zweiten Vorsprung hat, welcher in die zweite Ausnehmung der Steuereinheit eingreift.

Gemäß eines weiteren Aspekts (vierter) schafft die vorliegende Erfindung eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung, in der eine Pufferabdeckung eine Wandung umfaßt um zu verhindern, daß sich Komponenten lösen.

Gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung hat der Zwischenaufbau eine Pufferabdeckung, um den Wärmeschild und die Steuereinheit abzudecken. Daher wird die so aufgebaute thermische Spannung durch die Pufferabdeckung absorbiert, welches eine Beschädigung der Elemente verhindert. So erzielt die Zündvorrichtung eine hohe Haltbarkeit unter rauhen Umgebungsbedingungen.

Gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung hat die Steuereinrichtung eine erste Ausnehmung und die Pufferabdeckung einen Vorsprung, welcher in die erste Ausnehmung der Steuereinheit eingreift. Folglich, wenn der vorläufige Aufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Wärmeschild, die Steuereinheit und die Pufferabdeckung nie lösen. Das bedeutet, daß die Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

Gemäß des dritten Aspekts hat die Steuereinheit eine zweite Ausnehmung, und der Wärmeschild einen Vorsprung welcher in die zweite Ausnehmung der Steuereinheit eingreift. Folglich können die Komponenten leicht positioniert werden und positiv verbunden werden. Daher kann der Zwischenaufbau mit hoher Effizienz gebildet werden. Zusätzlich, wenn der Zwischenaufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Hitzeschild, die Steuereinheit und die Pufferabdeckung nie lösen. Das heißt, daß die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

Gemäß des vierten Aspekts beinhaltet die Pufferabdeckung die Wandung, um zu verhindern, daß sich Komponenten lösen. Daher, wenn der Zwischenaufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Hitzeschild, die Steuereinheit und die Pufferabdeckung nie lösen. Das heißt, daß die Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

Fig. 1 ist eine Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist eine Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist eine Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine Explosionsansicht, die eine weitere Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 6 ist eine Explosionsansicht, die eine übliche Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung zeigt.

Bevorzugte Ausführungen dieser Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung zeigt, welche eine erste Ausführung der Erfindung bildet. In Fig. 4 werden Teile, welche funktionell jenen entsprechen, die unter Bezugnahme auf Fig. 6, welche die übliche Verbrennungsmotor- Zündvorrichtung zeigt, beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugsziffern oder Buchstaben bezeichnet.

In Fig. 4 bezeichnet Bezugsziffer 1 eine Zündspule, welche eine Primärwicklung 4 umfaßt, die durch einen Spulenträger 3 auf einen Eisenkern 2 gewickelt ist, und eine Sekundärspule (nicht abgebildet), die durch einen Spulenträger 5 auf die Primärspule 4 gewickelt ist.

Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der so gestalteten vorliegenden Erfindung ist folgendermaßen aufgebaut: Erstens wird der Spulenträger 3, auf den die Primärspule 4 gewickelt wurde, in das Gehäuse 10 eingesetzt. Dann wird der Spulenträger 5, auf den die Sekundärspule dergestalt gewickelt wurde, daß sie die Primärspule 4 umgibt, in das Gehäuse 10 eingesetzt. Das heißt, daß die Zündspule 1 in den Unterbringungsraum 11 eingesetzt wird.

Das IC Gehäuse 6 und der Wärmeschild 7 werden durch die Pufferabdeckung 8 abgedeckt und die Anschlüsse des IC- Gehäuses 6 werden mit den Anschlüssen des Halters 9 verbunden, um einen Zwischenaufbau zu bilden. Der Zwischenaufbau wird entlang der Führung 13 bewegt, bis er in dem Unterbringungsraum 11 sitzt und dann werden die Anschlüsse der Zündspule 1, des Halters 9, des Verbindungsteils 12 und des Hochspannungsanschlusses 14 elektrisch verbunden. Danach wird der Eisenkern 2 eingesetzt. Unter dieser Bedingung wird isolierendes Harz (nicht abgebildet) in das Gehäuse gespritzt und gehärtet, so daß die Zündspule 1 und das IC-Gehäuse 6, welches durch den mit Harz abgedeckten Leistungsschalter gebildet wird, als eine Einheit fest in dem Gehäuse 10 gehalten werden.

Die so gebildete, oben beschriebene Verbrennungsmotor- Zündvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Synchronisiert mit den Zündzeitpunkten des Verbrennungsmotors wird der Leistungsschalter des IC-Gehäuses 6 abgeschaltet, so daß der Primärstrom der Primärspule 4 abgeschaltet wird und eine hohe Spannung daher in der Sekundärspule induziert wird. Die so induzierte Hochspannung wirkt durch den Hochspannungsanschluß 14 auf den Verteiler.

In der oben beschriebenen Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung wird die so aufgebaute thermische Spannung durch die Pufferabdeckung 8 absorbiert, welches eine Beschädigung der Elemente verhindert. Daher ist die Zündvorrichtung von hoher Haltbarkeit unter rauhen Umgebungsbedingungen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 1 werden Teile, die funktionell jenen entsprechen, welche unter Bezugnahme auf Fig. 4, welche die Verbrennungsmotor- Zündvorrichtung zeigt, beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugsziffern oder Buchstaben bezeichnet.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugsziffer 16 ein IC-Gehäuse als Steuereinheit, welche einen Leistungsschalter bestehend aus einer Leistungstransistor-Strombegrenzerschaltung oder etwas vergleichbarem umfaßt, welche durch Gießen mit Harz abgedeckt wird. 17 bezeichnet eine Ausnehmung, die in dem IC-Gehäuse 16 gebildet ist; 18 eine Pufferabdeckung, die das IC-Gehäuse 16 und den Wärmeschild 7 umgibt (die Pufferabdeckung wird teilweise aufgeschnitten dargestellt); und 19 einen Vorsprung, welcher in die Einbuchtung 17 des IC-Gehäuses 16 eingreift.

Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung wird folgendermaßen zusammengebaut:

Erst wird der Spulenhalter 3, auf den die Primärspule 4 gewickelt wurde, in das Gehäuse 1 eingesetzt. Und dann wird der Spulenhalter 5, auf den die Sekundärspule dergestalt gewickelt wurde, daß sie die Primärspule 4 umgibt, in das Gehäuse eingesetzt; das heißt, daß die Zündspule 1 in den Unterbringungsraum 11 eingesetzt wird.

Das IC-Gehäuse 16 und der Wärmeschild 7 werden mit der Pufferabdeckung 18 abgedeckt, wobei der Vorsprung 19 der Pufferabdeckung 18 in die Ausnehmung 17 des IC-Gehäuses 16 eingreift.

Die Anschlüsse des IC-Gehäuses 16 werden mit jenen des Halters 9 verbunden, um einen Zwischenaufbau zu bilden.

Der so gebildete Zwischenaufbau wird entlang der Führung 13 bewegt, bis er in dem Unterbringungsraum 11 sitzt. Unter dieser Bedingung werden die Anschlüsse der Zündspule 1, des Halters 9, des Verbindungsteils 12 und des Hochspannungsanschlusses 14 elektrisch verbunden und danach der Eisenkern 2 eingesetzt. Unter dieser Bedingung wird isolierendes Harz (nicht abgebildet) in das Gehäuse gespritzt und gehärtet, so daß die Zündspule 1 und das IC-Gehäuse 16, welches durch Abdeckung des Leistungsschalters mit Harz durch Gießen gebildet wird, als eine Einheit fest in dem Gehäuse 10 gehalten werden.

Die Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung arbeitet in gleicher Weise wie die erste.

In der oben beschriebenen zweiten Ausführung hat das IC- Gehäuse 16 die Ausnehmung 17 und die Pufferabdeckung 18 hat den Vorsprung, welcher in die Ausnehmung 17 eingreift. Folglich, wenn der Zwischenaufbau in den Unterbringungsraum eingesetzt wird, lösen sich das Gehäuse 10, der Wärmeschild 7, das IC-Gehäuse 16 und die Pufferabdeckung 18 nie. Das heißt, daß die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.

In Fig. 2 bezeichnet Bezugsziffer 21 ein IC-Gehäuse mit einem Leistungsschalter, der aus einer Strombegrenzungsschaltung oder etwas vergleichbarem besteht, welche mit Harz abgedeckt ist; 22 bezeichnet eine erste Ausnehmung, die in dem IC- Gehäuse 21 gebildet ist; und 23 bezeichnet zweite Ausnehmungen, die in dem IC-Gehäuse 21 gebildet sind.

Ferner bezeichnet in Fig. 2 Bezugsziffer 24 ein Wärmeschild, welches angepaßt ist, um effektiv Wärme von dem IC-Gehäuse 21 abzustrahlen, und 25 Vorsprünge, die in dem Wärmeschild 24 ausgebildet sind, um in die zweiten Ausnehmungen 23 einzugreifen.

In der so gestalteten dritten Ausführung wird ebenfalls ein Zwischenaufbau gebildet. Jedoch ist das Verfahren der Bildung des Zwischenaufbaus verschieden von dem in der ersten Ausführung. Das heißt, daß die Vorsprünge 25 des Wärmeschilds 24 in die zweiten Ausnehmungen 23 des IC- Gehäuses 21 eingreifen und danach das IC-Gehäuse 21 und der Wärmeschild 24 mit der Pufferabdeckung 18 abgedeckt werden, wobei der Vorsprung 19 der Pufferabdeckung 18 in die erste Ausnehmung 22 des IC-Gehäuses 21 eingreift.

Wie oben beschrieben hat in der dritten Ausführung das IC- Gehäuse 21 die zweiten Ausnehmungen 23 und der Wärmeschild 24 die Vorsprünge 25, welche in die zweiten Ausnehmungen 23 eingreifen. Folglich können das IC-Gehäuse, der Wärmeschild und die Pufferabdeckung leicht positioniert und positiv verbunden werden. Daher kann der Zwischenaufbau mit hoher Effizienz gebildet werden. Zusätzlich indem der Zwischenaufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Wärmeschild, das IC-Gehäuse und die Pufferabdeckung nie lösen. Das heißt, daß die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

Andererseits kann in der dritten Ausführung das IC-Gehäuse 21 zweite Vorsprünge 123 anstelle der zweiten Ausnehmungen haben, und der Wärmeschild 24 kann zweite Ausnehmungen 125 anstelle der zweiten Vorsprünge haben. Dieser Aufbau, der in Fig. 5 abgebildet ist, erzielt die gleiche Wirkung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der vierten Ausführung der Erfindung zeigt. In Fig. 3 bezeichnet Bezugsziffer 28 eine Pufferabdeckung und 29 eine Wandung, welche verhindert, daß sich Komponenten lösen.

In der vierten Ausführungsform verfügt die Pufferabdeckung 28 dergestalt über die Wandung 29, daß sie das IC-Gehäuse 6 und den Wärmeschild 7 umgreift. Folglich, wenn der Zwischenaufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Wärmeschild, das IC-Gehäuse und die Pufferabdeckung nie lösen. Das heißt, daß die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

In der Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung gemäß der ersten Ausführung hat der Zwischenaufbau die Pufferabdeckung, um die thermische Spannung zwischen dem Zwischenaufbau und dem isolierenden Harz zu absorbieren. Daher ist die Zündvorrichtung von hoher Haltbarkeit unter rauhen Umgebungsbedingungen.

In der Zündvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung hat die Steuereinheit die erste Ausnehmung, während die Pufferabdeckung den Vorsphrung hat, welcher in die erste Ausnehmung der Steuereinheit eingreift. Folglich, wenn der vorläufige Aufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Wärmeschild, die Steuereinheit und die Pufferabdeckung nie lösen. Das heißt daß die Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

In der Zündvorrichtung gemäß der dritten Ausführung hat die Steuereinheit die zweite Ausnehmung und der Wärmeschild den Vorsprung, welcher in die zweite Ausnehmung der Steuereinheit eingreift. Folglich können die Komponenten leicht positioniert und positiv verbunden werden. Daher kann der Zwischenaufbau mit hoher Effizienz gebildet werden. Zusätzlich, indem der Zwischenaufbau in den Unterbringungsraum des Gehäuses eingesetzt wird, werden sich der Wärmeschild, das IC-Gehäuse und die Pufferabdeckung nie lösen. Das heißt, daß die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit hoher Effizienz zusammengebaut werden kann.

In der Zündvorrichtung gemäß der vierten Ausführung umfaßt die Pufferabdeckung die Wandung, um zu verhindern, daß sich Komponenten lösen. Daher kann die Zündvorrichtung, ähnlich wie bei den oben beschriebenen Zündvorrichtungen, mit hoher Effizienz zusammengebaut werden.

Claims

1. Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung, umfassend:
eine Zündspule (1);
einen Zwischenaufbau (6, 7, 8, 9; 16, 7, 18, 9; 9, 18, 21, 24; 6, 7, 9, 28); und
ein Gehäuse (10) zur Unterbringung und Abdeckung der Zündspule (1) und des Zwischenaufbaus (6, 7, 8, 9; 16, 7, 18, 9; 9, 18, 21, 24; 6, 7, 9, 28) mit Harz;
wobei der Zwischenaufbau (6, 7, 8, 9; 16, 7, 18, 9; 9, 18, 21, 24; 6, 7, 9, 28) enthält:
einen Wärmeschild (7; 24);
eine Steuereinheit (6; 16; 21), mit einer Steuerschaltung, zur Steuerung des Primärstromflusses in der Zündspule (1); und
eine Pufferabdeckung (8; 18; 28) zur Abdeckung des Wärmeschilds (7; 24) und der Steuereinheit (6; 16; 21) und zum Absorbieren der thermischen Spannung zwischen dem Zwischenaufbau (6, 7, 8, 9; 16, 7, 18, 9; 9, 18, 21, 24; 6, 7, 9, 28) und dem isolierenden Harz.

2. Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Pufferabdeckung (18) mindestens ein erster Vorsprung (19) ausgebildet ist, und in der Steuereinheit (16) mindestens eine erste Ausnehmung (17) gebildet ist, um mit dem Vorsprung (19) der Pufferabdeckung (18) in Eingriff zu stehen.

3. Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wärmeschild (24) mindestens ein zweiter Vorsprung (25) ausgebildet ist, und in der Steuereinheit (21) mindestens eine zweite Ausnehmung (23) gebildet ist, um mit dem zweiten Vorsprung (25) des Wärmeschilds (24) in Eingriff zu stehen.

4. Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wärmeschild (24) mindestens eine zweite Ausnehmung (125) gebildet ist, und in besagter Steuereinheit (21) mindestens ein zweiter Vorsprung (123) ausgebildet ist, um mit der Ausnehmung (125) des Wärmeschilds (24) in Eingriff zu stehen.

5. Verbrennungsmotor-Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferabdeckung (28) mit einer Wandung (29) zur Verhinderung der Ablösung des Wärmeschilds (7) und der Steuereinheit (6) ausgestattet ist.