DE2633091C3 - Schwungradmagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwungradmagneten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für einen Magnetzünder für Motorfahrzeuge.

Im allgemeinen werden Magnetzünder für Motorfahrzeuge, insbesondere Motorräder, so gebaut, daß ein Satz von an der Innenumfangsfläche eines Schwungrads angeordneten Permanentmagnetelementen gedreht wird, wobei die schnellen Flußwechsel, die dadurch in dem Anker induziert werden, zur Erzeugung einer Ausgangsenergie verwendet werden. Derartige Magnetzünder werden häufig Schwungmagnetzünder genannt und enthalten entsprechend einen Schwungradmagneten.

Ein Schwungradmagnet der eingangs genannten Art ist bekannt (vergleiche US-PS 38 28 212), der eine Vorrichtung aufweist, bei der die Magnetelemente am Rotorkörper dadurch befestigt werden, daß ein Epoxyharz an der Innenfläche des Rotorkörpers angeordnet wird, daß ein Ringkäfig mit mehreren Taschen oder Öffnungen am Rotorkörper mittels des Epoxyharzes befestigt wird, daß dann die Magnetelemente in die Öffnungen eingesetzt werden, daß die Magnetelemente dann radial nach außen mittels eines Werkzeuges und einer Spannvorrichtung derart gepreßt werden, daß die Magnetelemente am Rotorkörper befestigt werden. Das Werkzeug und die Spannvorrichtung werden entfernt, wenn die Magnetelemente

geeignet anhaften.

Die so befestigten Magnetelemente ragen durch

Öffnungen, weshalb jeder Fremdstoff in die Öffnungen eintreten und die Oberfläche der Magnetelemente beschädigen kann. Weiter besteht der ringförmige Käfig aus unmagnetischem Werkstoff, insbesondere einem Kunststoff, und ist vorzugsweise einstückig geformt, weshalb der Ring-Käfig selbst keinerlei Haltekraft ausüben kann und darüber hinaus außerdem kompliziert

ίο ausgebildet und nur teuer herstellbar ist.

Andere herkömmliche Schwungräder bestehen aus Aluminium, in dem die Magnetelemente eingebettet sind oder aus Eisen, wobei die Magnetelemente an der Innenumfangsfläche mittels Schrauben von außen befestigt sind. Die ersteren schützen zwar die Magnetelemente praktisch vollkommen, sind jedoch wegen ihrer schlechten Bearbeitbarkeit und ihrer hohen Werkstoffkosten unerwünscht. Die letzteren sind nur zeitaufwendig zusammenbaubar.

Bei einem weiteren Schwungradmagneten, bei dem die Magnetelemente angeschraubt werden (vergleiche US-PS 32 58 623), ist die Ausgangs-Leistung nicht besonders hoch, da die Polstücke nicht verdünnt und/oder die Magnetelemente nicht dicker ausgeführt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schwungradmagneten der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die an der inneren Umfangsfläche des Rands des Schwungrads angeordneten Magnetelemente mit hoher ω Produktivität in Lage befestigbar sind, wobei das Generator-Ausgangssignal nicht verschlechtert werden soll.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

i'j Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unleransprüche weitergebildet.

Der aus Federstahl bestehende Magnetelement-Haltering besitzt eine radial so nach außen wirkende Federkraft, daß die Magnetelemente an der inneren ·"> Umfangsfläche des Schwungrads mittels des Klebers befestigbar sind, wobei der Kleber erst nach dem Anordnen der Magnetelemente im Schwungrad zugeführt werden kann, wodurch die Magnetelemente sehr leicht und sehr genau an der inneren Umfangsfläche des ⁴^ Schwungrades befestigbar sind, wobei darüber hinaus die Magnetelemente durch den Magnetelement-Haltering bedeckt sind und so gegenüber Fremdstoffen geschützt sind.

Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Magneten element-Haltering noch so ausgebildet sein, daß die Magnetelemente gleichzeitig in Drehrichtung fixiert sind, wozu bei dem eingangs genannten bekannten Schwungradmagneten der zusätzliche Ring-Käfig zwangsweise erforderlich ist. Der erfindungsgemäße Schwungradmagnet ist dabei so ausgebildet, daß das Generator-Ausgangssignal nicht beeinflußt wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwungradmagneten.

Fig. 2 im Schnitt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l.

F i g. 3 im Ausschnitt perspektivisch einen gestanzten h5 Metallstreifen zur Bildung eines Magnetelement-Halterings für das Ausführungsbeispiel gemäß Fi g. 1,

Fig. 4 im Ausschnitt perspektivisch den zur Bildung eines Magnetelement-Haltcrings bearbeiteten Metall-

streifen gemäß F i g. 3,

F i g. 5 perspektisch eine Anordnung der Magnetelemente und des Halterings des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1,

Fig.6 in Aufsicht ein zweites Ausfüiirungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwungradrnagneten,

F i g. 7 in Explosionsdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 8 im Teilschnitt das Ausführungsbeispiel der F i g. 7 im zusammengebauten Zustand.

In den F i g. 1 und 2 ist ein trogförmiges Schwungrad 1 aus Eisen dargestellt, das mit einer Brennkraftmaschine, z. B. einem Motorrad, verbunden ist. Innerhalb des Schwungrads 1 ist eine Nabe 2 mit einer sich erweiternden Bohrung 2a an einem Ende zur Aufnahme einer (nicht dargestellten) Maschinen-Kurbelwelle, die aus dem Fahrzeugkörper nach außen vorspringt. Am Flansch 2b ist der Körper Xa des Schwungrades 1 durch Nieten 3 befestigt. Das Schwungrad 1 trägt an der inneren Umfangsfläche seines Randes Xb ν "«er bogenförmige Magnetelemente 4 aus ferritmagnetischem Stahl, mit gleichem Abstand und abwechselnder Polarität. Diese Magnetelemente 4 werden durch einen Magnetelement-Haltering 5 aus Federstahl in Lage gehalten und gegen die innere Umfangsfläche des Randes Xb gedrückt. Die Magnetelemente werden dann zusammen mit dem Schwungrad 1 durch Eintauchen in eine Klebelack-Lösung verbunden.

Der Magnetelement-Haltering 5 aus magnetisch leitfähigem Federstahl ist außen mit Zungen Sa zur ω Festlegung der Seiten der Magnetelemente 4, mit umgekehrten V-Vorsprüngen 5b zur Spannungsabsorption zwischen benachbarten Magnetelementen 4 und mit Fenstern 5c zum Verringern magnetischen Streuflusses versehen. Die Magnetelemente 4 und der Halter 5 werden zusammen an der Innenfläche des Schwungradteiles 1 b in folgender Weise befestigt oder gesichert. Der Haltering 5 mit einem Anfangs-Auüendurchmesser, der etwas größer als die tatsächlichen Befestigungsabmessungen ist, wird mit den Magnetelementen 4 kombiniert, wobei letztere durch die Zungen 5.7 in ihrer Lage gehalten werden. Dann werden die Magnetelemente 4 mit dem Haltering 5 zusammen im Schwungrad 1 eingesetzt. Dabei übt der Haltering 5 eine Federwirkung zum Sichern der Magneteiemente 4 mit vorgegebenem Druck gegen die Innenfläche des Randes li>des Schwungrads 1 aus. Die Spannungen, die sich aus dem Preßsitz des Halterings 5 ergeben, werden durch die umgekehrten V-Vorsprünge Sb absorbiert, die an Abschnitten des Halterings 5 ausgebildet sind, die den w AbsüW.den zwischen den Magnetelementen 4 entsprechen, wodurch eine Deformation des Halterings 5 zur Rand-Innenfläche vermieden ist.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen, wie der Magr.etelement-Haltering 5 für das erläuterte Ausführupgsbeispiel hergestellt wird. Zunächst wird, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Streifen eines magnetisch leitfähigen Federstahlbandes mit einer Presse so ausgestanzt, daß im wesentlichen H-förmige öffnungen zurückbleiben, um dadurch sowohl Zungen 5a als auch Fenster 5czu bilden. t>o Anschließend werden, wie in Fig. 4 dargestellt, die Zungen 5a in die gleiche Richtung gebogen und werden die seitlichen Rahmen jedes Fensters 5c gefaltet, um umgekehrte V-Vorsprünge Sb zu bilden. Schließlich wird, wie in F i g. 5 dargestellt, der Streifen zur Bildung hi eines Rings gerundet, wobei die abgeschnittenen Enden Sd aneinanderstoßen zur Bildung der (hier) vierten Kombination aus Zungen, Vorsprüngen und Fenster, wodurch die Herstellung eines Magnetelement-Halterings 5 vollendet wird.

Der erfindungsgemäße Schwungradmagnet besitzt folgende Vorteile:

1. Da die Magneteiemente 4 und der Haltering 5 gleichzeitig mit Preßsitz eingefügt werden, kann die Zusammenbauarbeit des Schwungradmagneten sehr vereinfacht und automatisiert werden. Darüber hinaus sind die Material- und Bearbeitungskosten geringer als bei der herkömmlichen Herstellung, und unter Berücksichtigung aller weiteren Ausgaben sind die Gesamtausgaben für den Schwungradmagneten gemäß der Erfindung um 10 bis 15% kleiner als die für bestehende Anordnungen.

2. Im Vergleich mit herkömmlichen Magnetelement-Halterahmen, die Polstücken in Schwungrädern der gleichen Größe zugehören, weist der Haltering 5 gemäß der Erfindung geringere Dicke auf, wodurch eine entsprechende Dickenzunahme der Magneteiemente 4 möglich ist. Die dickeren Magnetelemente 4 wirken einer Verschlechterung der elekirischen Eigenschaften infolge eines Streuflusses durch die Verbindungs-Abschnitte des Halterings 5 aus Magnetwerkstoff für die Magnetelemente 4 entgegen.

Üblicherweise erfordern Schwungradmagnete, bei denen Polstücke an Magnetelemente angeklebt und zusammen mit Schwungrädern mittels Schrauben befestigt sind, Polstücke mit einer Plattendicke von 2 bis

3 mm. Im Gegensatz dazu genügt bei dem Haltering 5 aus Federstahl eine Dicke von lediglich etwa 0,5 mm und folglich kann die Dicke der jeweiligen Magnetelemente

4 um etwa 2 bis 3 mm größer gemacht werden. Bei gleicher äußeren Größe und Form besitzt der Schwungradmagnet gemäß der Erfindung eine um 10 bis 20% größere Ausgangssignal-Leistung als bisherige Schwungradmagneten.

Fig.6 zeigt ein weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 5 besitzen. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht dem vorhergehenden Alisführungsbeispiel, außer daß der Magnetelement-Haltering 5 nicht mit Zungen 5a versehen ist, sondern mit radialen Ausbauchungen Sf, die eine ausreichend große Federwirkung zum sicheren Pressen der Magneteiemente 4 gegen die Innenfläche des Schwungrad-Rands löund zum umfangsgerechten Positionieren der Magnetelemente 4 gegenüber dem Rand Xb vorsieht. Bei dieser Ausführung ist ein Ausstanzen des Haltering-Materials nicht mehr notwendig, wodurch die Herstellung verbilligt wird.

Die F i g. 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch hier bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente wie in den vorhergehenden Figuren. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die Magnetelemente 4 durch einen die Magnetelemente positionierenden Haltering 5 sowie einen ersten Seitenring 6 und einen zweiten Seitenring61, jeweils aus nichtmagnetischem Werkstoff, so vollständig bedeckt sind, daß die Magnetelemente 4 nicht herausfallen, wenn sie während des Magnetzünder-Betriebs gebrochen sein sollten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt das Schwungrad I eine Ring-Stufe 11 an der Innenkante, auf der deterge Seitenring 6 und dann die Magnetelemente 4 angeordnet werden, wobei dann der Magnetelement-Haltering 5 zum sicheren Anpressen der Magneteiemente 4 gegen die innere Umfangsfläche des Schwung-

rad-Rands \b eingesetzt wird. Anschließend wird der zweite Seitenring 61 an der gegenüberliegenden Seite der Magnetelemente 4 angebracht und wird zweckmäßigerweise die innere Umfangskante 12 des Schwungrads 1 entweder in regelmäßigen Abständen auf einer Presse nach innen verspreizt oder vollständig entlang des zweiten Seitenrings 61 mittels einer Bördelmaschine umgebördclt.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt der erste Seitenring 6 einen kleineren Innendurchmesser als die vier kombinierten Magnetelemente 4, damit der Magnetelement-Haltering 5 nicht zu tief in das trogförmige Schwungrad 1 eingesetzt wird, während der Innendurchmesser des zweiten Seitenrings 61 im wesentlichen dem der kombinierten Magnetelemente 4 entspricht. Auch hier besitzt der Haltering 5 einen Außendurchmesser, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der Magnetelemente 4, so daß nach dem Einsetzen der Haltering 5 eine positive Federwirkung auf die Magnetelemente 4 ausüben kann und letztere gegen die innere Umfangsfläche des Schwungrad-Randes \b drückt. Aus Gründen der Produktivität ist es vorzuziehen, wenn der zweite Seitenring 61 mit einigen Löchern 61a versehen ist, um diese mit Klebstoff zu füllen, damit dieser wirksam während des folgender Zusammenbauens darüberfließen kann.

Bei dem beschriebenen Aufbau sind die Magnetele mente des Magnetzünders gemäß der Erfindung durcl die Rückwirkung eines ringförmigen Federstahl-Strei fens in Lage gehalten. Die Beseitigung getrenntei Polstücke und Befestigungsschrauben, wie bei her kömmlichen Anordnungen, trägt wesentlich zur Verbil ligung von Schwungradmagneten bei. Darüber hinau:

können die Magnetelemente genauso dick wie die herkömmlichen Elemente und die Polstücke zusammer sein, weshalb bei gleicher Form und Größe dei Schwungradmagnet gemäß der Erfindung eine entspre chende Erhöhung der Ausgangssignal-Leistung gegen über herkömmlichen Schwungradmagneten erreich werden kann.

Obwohl die Magnetelemente des Schwungradmagne ten gemäß der Erfindung aus einem ferritmagnetischer Stahl bestehen, dem üblichen Werkstoff geringei Stoßfestigkeit, besteht doch keine Möglichkeit, dafi zerbrochene Elemente aus dem Schwungrad herausfliegen. Dadurch wird der Generator sehr sicher und betriebszuverlässig.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schwungradmagnet mit einem Satz von Magnetelementen, die in einem Haltering mit gegenseitigem Abstand gelagert und an der inneren Umfangsfläche des Randes des Schwungrades unter Verwendung eines Klebers befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (5) aus Federstahl ist und so ausgebildet ist, daß er sich radial nach außen dehnen kann.

2. Schwungradmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (5) mehrere nach außen vorspringende oder ausbauchende Abschnitte (56, 5f) besitzt, die in Spalte zwischen benachbarten Magnete.'ementen (4) hineinragen.

3. Schwungradmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (5) nach a-ißen vorspringende Zungen (Sa) besitzt, zwischen denen die Magnetelemente (4) eingefügt werden.

4. Schwungradmagnel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Seitenring (6) und einen zweiten Seitenring (61) aus nichimagnetischem Werkstoff, die die beiden Seiten der Magnetelemente (4) bedecken.

5. Schwungradmagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Seitenring (6) durch eine Ringstufe (11) an der Innenecke des Schwungrads (1) axial positioniert ist und daß der zweite Seitenring (61) durch Bördeln oder Verformen mittels Preßwerkzeugen der Innenkante des Schwungrades (1) nach innen gegen den zweiten Ring (61) in Lage gesichert ist (F i g. 7,8).

6. Schwungradmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der komplett montierte Schwungradmagnet im Tauchverfahren klebelackiert ist.