EP0036614A1 - Zündspule für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Motoren mit elektronischer Zündung, und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Zündspule für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Motoren mit elektronischer Zündung, und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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EP0036614A1
EP0036614A1 EP81101976A EP81101976A EP0036614A1 EP 0036614 A1 EP0036614 A1 EP 0036614A1 EP 81101976 A EP81101976 A EP 81101976A EP 81101976 A EP81101976 A EP 81101976A EP 0036614 A1 EP0036614 A1 EP 0036614A1
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EP
European Patent Office
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fuse
primary winding
ignition coil
winding
ignition
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81101976A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ryszard Demidowicz
Karol Jurczak
Slawomir Lasiewicki
Jerzy Niebuda
Eugeniusz Rybinski
Ryszard Wierzejski
Stanislaw Wojtanowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zaklady Elektrotechniki Motoryzacyjnej "ZELMOT"
Original Assignee
Zaklady Elektrotechniki Motoryzacyjnej "ZELMOT"
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/02—Preventing damage to engines or engine-driven gearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402—Association of measuring or protective means
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F27/402—Association of measuring or protective means
    • H01F2027/406—Temperature sensor or protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
    • H01H2037/762—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit using a spring for opening the circuit when the fusible element melts
    • H01H2037/763—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit using a spring for opening the circuit when the fusible element melts the spring being a blade spring
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    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H01H2037/768—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material characterised by the composition of the fusible material
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    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit

Definitions

  • the invention relates to an ignition coil for internal combustion engines, in particular an ignition coil with a reduced effective resistance of the primary winding, which is intended for work in an electronic ignition system, and to a method for producing such a coil.
  • a protective device of the ignition coil against an excessive rise in temperature of its windings is known by means of a thermal switch built into its interior, which is connected in series with the primary winding.
  • the task of this thermal switch is to interrupt a long-lasting current flow leading to the failure of the ignition coil via its primary winding through the contact opening in the event of an excessive temperature rise inside the ignition coil.
  • a manufacturing method for the discussed ignition coil is also known, which is based on the fact that the primary winding is wound directly onto the secondary winding wound on the core insulating tube, the so-called winding support. The complete winding created in this way is provided with the magnetically designed core fitted.
  • the primary winding is connected in series with the thermal switch and then the free ends of the primary winding and the thermal switch output are connected to the terminals of the low voltage and the free ends of the secondary winding to the terminals of the high voltage in the ignition coil head.
  • the assembled complete winding is then fastened together with the magnetic cores, the thermal switch and the ignition coil head in the coil housing, filled with oil and sealed.
  • thermal switch cannot be located between the secondary and primary winding of the ignition coil, i.e. where the temperature is highest.
  • the thermal switch is usually housed outside the ignition coil windings in the oil-filled interior of the coil so that it takes effect with a certain delay, and in view of this, there may be cases where thermal damage to the coil insulation of the ignition coil occurs before the thermal switch responds.
  • Another disadvantage of the thermal switch is the need for its special attachment in the ignition coil housing, which ensures vibration protection for the thermal switch.
  • the relatively high cost of the thermal switch results in a corresponding increase in the price of the ignition coil.
  • the starter ignition switch did not flow any current through the primary winding of the ignition coil.
  • the current only flows through the primary winding when the transmitter control signal causes the ignition system to be brought into the permanent conduction state. In principle, such a signal can only occur when the engine is working.
  • the element subject to secondary disturbance in one Damage to the electronic ignition control circuit is the ignition coil. Since, as already mentioned, the damage to the control circuit mentioned above occurs occasionally, the use of an explosion protection device for the ignition coil is appropriate and economically justified, but this need not be a multi-acting protection device, for example the thermal switch described above. A one-time protective device can be completely sufficient, which nevertheless entails the need to change the ignition coil after an ignition system fault.
  • the object of the invention is to provide an ignition coil with a one-time explosion protection device, which also has the advantage that it becomes effective immediately after a temperature rise in the ignition coil windings over a permissible limit.
  • This object is achieved according to the invention in that it is equipped with a fuse connected in series with the primary winding, which forms an integral part of this primary winding, has contact with this winding at least on one side and is made of a low-melting material, advantageously from an alloy of about 37 % Lead and about 63% tin.
  • the ignition coil is equipped with a fuse connected in series with the primary winding, which is made of a low-melting material and forms an integral part of this winding and has contact with the primary winding at least on one side.
  • the production of the melting element from a tin-lead alloy has proven to be particularly favorable, for example Contains 37% lead and about 63% tin.
  • the fuse is advantageously in the form of a thin tube filled with rosin, preferably with a diameter of 0.5 to 1.0 mm, and is flattened to a thickness which approximates the thickness of the primary winding conductor of the ignition coil connected to it.
  • the fuse in one of the embodiments consists of two resilient metal flakes made of phosphor bronze, which are attached to a flake made of an oil and heat-resistant material, the resilient parts of the metal flakes being accommodated in the opening of the flake and in the tensioned state with Schnellot von the composition of about 37% lead and about 63% tin soldered above.
  • the fuse according to the invention is expediently accommodated in the space between the secondary winding and the primary winding of the ignition coil, between the turns of the primary winding or between the turns of the primary winding and the insulating tube, the so-called winding support of this winding.
  • the invention also includes a method according to the invention for producing the ignition coil, which consists in that the fuse is attached to the secondary winding of the ignition coil wound in a known manner, according to one of the embodiments of the invention, the connections of the fuse being directed in the same direction as the connections of the primary winding, the fuse is coated with an insulating layer and then the primary winding is wound onto the fuse fastened in this way, after which one of the primary winding ends with one of the fuse The ends and the remaining free end of the primary winding and the free fuse end are connected to the low-voltage terminals in the ignition coil head.
  • the fuse arrangement between the turns of the primary winding with the only difference that the fuse is fastened between the turns of this winding by interrupting further winding after the winding of some layers of winding, the fuse in the manner mentioned above attached and then winding continues.
  • the primary winding of the ignition coil is wound onto a separate insulating tube (winding support), the fuse is attached to this insulating tube.
  • the current limited only by the effective resistance of this winding flows through the primary winding of the ignition coil according to the invention, which causes a temperature rise in this winding which is immediately passed on to the fuse adjacent to the primary winding.
  • the fuse is melted under the influence of the temperature rise, thereby preventing an explosive loss of tightness of the ignition coil, which is dangerous for the vehicle and the operator.
  • the primary winding 1 of the ignition coil is connected at one end to the low-voltage terminal 27 and at the other end to the fuse 3.
  • the fuse 3 is connected together with the one connection of the secondary winding 4 to the second low-voltage terminal 2.
  • the start of the secondary winding 4 is connected to the magnetic core 5 and led out to the outside as an ignition cable connection 6.
  • the ignition coil head 8 there is also the connection of the high-voltage circuit in the form of the ignition cable connection 9.
  • the high-voltage circuit is brought out to the outside via the inside of the secondary winding 4 attached magnetic core 5, the contact spring 10 and the self-tapping screw 28, which has contact with the ignition cable connection 9 and is screwed into the contact spring 10.
  • the magnetic jacket 11 is arranged, which is separated from the primary winding 1 with an insulating cardboard intermediate layer 12.
  • the complete winding is separated from the bottom of the ignition coil housing 7 via the insulator 13 made of dielectric material.
  • the ignition coil parts located inside the ignition coil housing 7 are immersed in transformer oil 14. The tightness of the ignition coil is ensured by the seals 15 and 16, which are located at the joint of the ignition coil housing 7 with the ignition coil head 8 and at the oil fill opening 17.
  • the fuse 3 is shown in the form of a hard tissue plate 18 with three openings 19.
  • the alloy wire 20 is made of tin and lead. braided, which consists of 37% lead and 63% tin, is hollow on the inside and filled with rosin.
  • the alloy wire 20 is flattened to the thickness of the conductor 21 connected to it.
  • the fuse 3 is fastened in the ignition coil between the layers of the primary winding 1.
  • FIG. 4 An example of another construction of the fuse 3 is shown in FIG. 4.
  • An elongated opening 22 is made in the hard tissue plate 18, in the middle of which the fuse 3 is fastened in the form of a flattened alloy wire 20, as was described in the previous example shown in FIG. 3.
  • the fuse 3 is in the ignition coil between the insulating tube (winding support) of the primary winding 1 and the primary winding itself arranged.
  • FIG. 5 Another example of the fuse 3 according to another variant of the invention is shown in FIG. 5.
  • two resilient metal plates 23 and 24 made of phosphor bronze are attached to the hard tissue plate 18.
  • the metal leaflets 23 and 24 are soldered together in the tension state using Schnellot 25, which contains 37% lead and 63% tin.
  • Resilient parts of the metal plates 23 and 24 are arranged in the opening 26 made in the hard tissue plate 18.
  • the ignition coil according to the invention is manufactured in such a way that the fusible link 3 manufactured according to one of the variants of the invention is attached to the secondary winding 4 with adhesive tape in two places. Then the beginning of the primary winding 1 is fastened to the secondary winding 4 with cotton tape and the primary winding 1 is wound onto the fuse 3 covered with an insulating paper layer. After winding the primary winding 1, the beginning of the primary winding 1 is connected to an output of the fuse 3 by twisting and soldering: - The connection point is stripped with cable paper. The connections led outwards - the free end of the primary winding 1 and the output of the fuse 3 - are connected to the low-voltage terminals 2 and 27. Furthermore, the ignition coil is manufactured in a known manner.
  • the current which is limited only by the effective resistance of this winding 1 flows through the primary winding 1 of the ignition coil.
  • the current flow causes a temperature rise in the primary winding 1 and the fuse 3 applied to the primary winding 1. After a few minutes of such a condition there is a melting of the fuse 3 and an interruption of the primary circuit. In this way, an excessive pressure explosion within the ignition coil housing, which leads to an explosion, is avoided. After an interruption in the coil primary circuit, the ignition coil can only be replaced together with the electronic part of the ignition system.
  • the invention can be used in ignition coils which cooperate with an electronically controlled ignition system.

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Abstract

Eine Zündspule für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Motoren mit elektronischer Zündung, ist mit einer mit der Primärwicklung (1) in Reihe geschalteten Schmelzsicherung (3) ausgestattet, welche einen integralen Bestandteil dieser Primärwicklung (1) bildet und zumindest einseitig mit der Primärwicklung (1) Kontakt hat. Die Schmelzsicherung (3) ist aus einem niedrigschmelzenden Material, zweckmässig aus einer Legierung von etwa 37% Blei und etwa 63% Zinn hergestellt. Die Schmelzsicherung (3) ist vorzugsweise in Form eines mit Kolophonium gefüllten Röhrchens mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,0 mm ausgeführt. Falls die elektronische Zündsteuerschaltung beschädigt wird, fliesst über die Primärwicklung (1) der erfindungsgemässen Zündspule ein nur durch den Widerstand dieser Wicklung begrenzter Strom, was einen Temperaturanstieg dieser Wicklung verursacht, welcher sofort auf die der Primärwicklung (1) benachbarte Schmelzsicherung (3) weitergeleitet wird. Unter dem Einfluss des Temperaturanstiegs wird die Schmelzsicherung (3) abgeschmolzen, wodurch einem explosiven, für das Fahrzeug und die Bedienung gefährlichen Dichtigkeitsverlust der Zündspule vorgebeugt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündspule für Verbrennungsmotoren, insbesondere eine Zündspule mit herabgesetztem Wirkwiderstand der Primärwicklung, die für die Arbeit in einer elektronischen Zündanlage bestimmt ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Spule.
  • Falls eine bekannte Zündspule eine Zeit lang unter konstantem Stromfluß durch die Primärwicklung steht, was bei eingeschalteter Zündung bei abgestelltem Motor eintreten kann, ist die Wicklungsisolierung infolge eines übermässigen Temperaturanstiegs einer Abbrandgefahr ausgesetzt, was einen Kurzschluß oder auch - in ölgefüllten Spulen - einen explosiven Dichtigkeitsverlust der Zündspule infolge eines Druckanstieges des den Innenraum der Spule ausfüllenden erhitzten Öls hervorruft.
  • Aus der Beschreibung der PL-A-98 036 ist eine Schutzeinrichtung der Zündspule gegen einen überhöhten Temperaturanstieg ihrer Wicklungen durch einen in deren Inneren eingebauten Thermoschalter bekannt, welcher mit der Primärwicklung in Reihe geschaltet ist. Aufgabe dieses Thermoschalters ist die Unterbrechung eines langanhaltenden, zum Zündspulenausfall führenden Stromflusses über deren Primärwicklung auf dem Wege der Kontaktöffnung bei einem übermässigen Temperaturanstieg im Inneren der Zündspule. Aus der industriellen Praxis sowie der erwähnten Beschreibung der PL-A-98 036 ist auch ein Herstellungsverfahren für die erörterte Zündspule bekannt, welches darauf beruht, daß auf die auf das Kern-Isolierrohr, den sogenannten Wicklungsträger, gewickelte Sekundärwicklung unmittelbar die Primärwicklung aufgewickelt wird. Die so geschaffene komplette Wicklung wird mit den konstruktiv vorgesehenen Magnetkernern ausgestattet. Im nächsten Arbeitsgang wird die Primärwicklung mit dem Thermoschalter in Reihe geschaltet und anschließend werden die freien Enden der Primärwicklung und der Thermoschalterausgang an die Klemmen der Niederspannung und die freien Enden der Sekundärwicklung an die Klemmen der Hochspannung im Zündspulenkopf angeschlossen. Hierauf wird die zusammengebaute komplette Wicklung zusammen mit den Magnetkernen, dem Thermoschalter und Zündspulenkopf im Spulengehäuse befestigt, mit Öl gefüllt und abgedichtet.
  • Diese bekannte Ausführung zwingt trotz des Vorteils, daß die Verwendung des Thermoschalters ein mehrfaches Funktion nieren bei jeweiligem Temperaturanstieg und anschließend eine wiederholte Einschaltung der funktionsbereiten Zündspule in die Zündanlage erlaubt, im Hinblick auf die Thermoschalterausmaße zu einer ungünstigen Vergrößerung der Zündspulenabmessungen. Ferner kann der Thermoschalter im Hinblick auf seine Abmessungen nicht zwischen der Sekundär-und Primärwicklung der Zündspule, d.h. dort, wo die höchste Temperatur herrscht, angeordnet werden. Der Thermoschalter wird meistens außerhalb der Zühdspulenwicklungen im unter Öl stehenden Innenraum der Spule untergebracht, so daß er mit einer gewissen Verzögerung wirksam wird, und angesichts dessen können Fälle auftreten, bei denen eine thermische Beschädigung der Wicklungsisolation der Zündspule vor dem Ansprechen des Thermoschalters entsteht. Ein weiterer Nachteil des Thermoschalters ist die Notwendigkeit dessen besonderer Befestigung im Zündspulengehäuse, welche einen Erschütterungsschutz für den Thermoschalter gewährleistet. Ferner haben die verhältnismäßig hohen Kosten des Thermoschalters eine entsprechende Verteuerung der Zündspule zur Folge.
  • In elektronisch gesteuerten Zündanlagen bewirkt der eingeschaltete Anlaß-Zündschalter bei abgestelltem Motor keinen Stromfluß über die Primärwicklung der Zündspule. Der Strom fließt erst dann über die Primärwicklung, wenn das Geber-Steuersignal das Bringen der Zündanlage in den ständigen Leitungszustand veranlaßt. Ein solches Signal kann prinzipiell nur beim arbeitenden Motor auftreten.
  • Dies bedeutet aber nicht, daß in elektronisch gesteuerten Zündanlagen die Explosions- oder die Abbrandgefahr der Zündspule völlig beseitigt wurde. Das Bringen der Zündanlage in einen ständigen Leitungszustand kann bei - zwar selten auftretendem - Ausfall der elektronischen Steuerschaltung entstehen. In solchen Fällen wird die Größe des durch die Zündspulenwicklung fließenden Stroms nur durch den Wirkwiderstand der Zündspulen-Primärwicklung begrenzt. Da in den für die Zusammenarbeit mit einer elektronischen Zündanlage bestimmten Zündspulen der Wirkwiderstand der Zündspulen-Primärwicklung niedriger ist als der Wirkwiderstand der in konventioneller Schaltung arbeitenden Zündspulen, übersteigt die Größe des Stroms erheblich die zulässige Größe, was zu einem sehr schnellen Temperaturanstieg und zu einem explosiven Dichtigkeitsverlust der Zündspule führt. Da die zum ständigen Stromfluß über die Zündspule führende Beschädigung der elektronischen Zündanlage gleichbedeutend mit der Betriebsunfähigkeit des Fahrzeuges ist und nur durch Erneuerung einer kostspieligen elektronischen Schaltung repariert werden kann, hat eine etwa dabei auftretende, auch eine Zündspulenerneuerung erfordernde sekundäre Beschädigung der Zündspule keine größere Bedeutung mehr. Die Verwendung eines teueren, mit den vorerwähnten zahlreichen Fehlern behafteten Thermoschalters zum Explosionsschutz für die Zündspule wäre also nicht zweckentsprechend.
  • Das der sekundäre Störung ausgesetzte Element bei einer Beschädigung der elektronischen Zündungs-Steuerschaltung ist die Zündspule. Da, wie schon erwähnt, die oben angeführten Beschädigungen der Steuerschaltung vereinzelt vorkommen, ist die Verwendung einer Explosionsschutzeinrichtung für die Zündspule zweckentsprechend und wirtschaftlich begründet, jedoch braucht das nicht eine mehrfach wirkende Schutzeinrichtung, beispielsweise der oben bezeichnete Thermoschalter, zu sein. Vollkommen ausreichend kann eine einmalig wirkende Schutzeinrichtung sein, welche dennoch die Notwendigkeit des Wechsels auch der Zündspule nach einer Zündanlagenstörung nach sich zieht.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Zündspule mit einer einmalig wirkenden Explosionsschutzeinrichtung, die außerdem noch den Vorteil hat, daß sie ohne Verzögerung unverzüglich nach einem Temperaturanstieg der Zündspulenwicklungen über eine zulässige Grenze wirksam wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst-, daß sie mit einer mit der Primärwicklung in Reihe geschalteten Schmelzsicherung ausgestattet ist, welche einen integralen Bestandteil dieser Primärwicklung bildet, zumindest einseitig mit dieser Wicklung Kontakt hat und aus einem niedrigschmelzenden Stoff, zweckmäßig aus einer Legierung von etwa 37 % Blei und etwa 63 % Zinn, hergestellt ist.
  • Die Aufgabe wird also grundsätzlich dadurch gelöst, daß die Zündspule mit einer in Reihe mit der Primärwicklung geschalteten Schmelzsicherung ausgestattet wird, welche aus einem niedrigschmelzenden Stoff hergestellt einen integralen Bestandteil dieser Wicklung bildet und zumindest einseitig mit der Primärwicklung Kontakt hat. Besonders günstig hat sich die Herstellung des Schmelzelementes aus einer Zinn-Blei-Legierung erwiesen, welche etwa 37 % Blei und etwa 63 % Zinn enthält. Erfindungsgemäß hat die Schmelzsicherung günstig die Form eines mit Kolophonium gefüllten dünnen Röhrchens, vorzugsweise mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,0 mm, und ist bis zu einer Dicke abgeflacht, welche an die Stärke des mit ihr verbundenen Primärwicklungsleiters der Zündspule angenähert ist.
  • Die Erfindung umfaßt auch andere Formen der Schmelzsicherung. Erfindungsgemäß besteht die Schmelzsicherung in einer der Ausführungsarten aus zwei günstig aus Phosphorbronze angefertigten federnden Metallblättchen, die an einem aus einem öl- und hitzefesten Material angefertigten Plättchen befestigt werden, wobei die federnden Teile der Metallblättchen in der Öffnung des Plättchens untergebracht und im Spannungszustand mit Schnellot von der oben angeführten Zusammensetzung von etwa 37 % Blei und etwa 63 % Zinn gelötet sind.
  • Die erfindungsgemäße Sicherung wird zweckmäßig im Raum zwischen der Sekundärwicklung und der Primärwicklung der Zündspule, zwischen den Windungen der Primärwicklung oder zwischen den Windungen der Primärwicklung und dem Isolier< rohr, dem sogenannten Wicklungsträger dieser Wicklung, untergebracht.
  • Die Erfindung umfaßt auch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der Zündspule, welches darin besteht, daß an der auf bekannte Weise gewickeltenSekundärwicklung der Zündspule die Schmelzsicherung gemäß einer der Erfindungsausführungen befestigt wird, wobei die Anschlüsse der Sicherung in dieselbe Richtung wie die Anschlüsse der Primärwicklung gerichtet sind, die Sicherung mit einer Isolierschicht umhüllt und anschließend auf die so befestigte Sicherung die Primärwicklung aufgewickelt wird, wonach eines der Primärwicklungs-Enden mit einem der Sicherungs-Enden und das übrige freie Ende der Primärwicklung und das freie Sicherungs-Ende mit den Niederspannungsklemmen im Zündspulenkopf verbunden werden.
  • Auf die beschriebene Weise wird auch bei der Sicherungsanordnung zwischen den Windungen der Primärwicklung verfahren, mit dem einzigen Unterschied, daß die Schmelzsicherung zwischen den Windungen dieser Wicklung befestigt wird, indem nach dem Wickeln einiger Wicklungsschichten das weitere Wickeln unterbrochen, die Sicherung auf die oben erwähnte Weise befestigt und dann das Wickeln fortgesetzt wird. Für den Fall, daß erfindungsgemäß die Primärwicklung der Zündspule auf ein separates Isolierrohr (Wicklungsträger) aufgewickelt wird, wird die Sicherung an diesem Isolierrohr befestigt.
  • Falls die elektronische Zündsteuerschaltung beschädigt wird, fließt über die Primärwicklung der erfindungsgemässen Zündspule der nur durch den Wirkwiderstand dieser Wicklung begrenzte Strom, was einen Temperaturanstieg dieser Wicklung verursacht, welcher sofort auf die der Primärwicklung benachbarte Sicherung weitergeleitet wird. Unter Einfluß des Temperaturanstiegs wird die Sicherung abgeschmolzen, wodurch einem explosiven, für das Fahrzeug und die Bedienung gefährlichen Dichtigkeitsverlust der Zündspule vorgebeugt wird.
  • Die Erfindung ist an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1 den elektrischen Schaltplan einer Zündspule mit Sicherung,
    • Fig. 2 einen vereinfachten Längsschnitt der erfindungsgemäßen Zündspule,
    • Fig. 3 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schmelzsicherung,
    • Fig. 4 eine andere Variante der Schmelzsicherung,
    • Fig. 5 eine weitere Variante der Schmelzsicherung, und
    • Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Schmelzsicherung nach Fig. 5.
  • In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Primärwicklung 1 der Zündspule mit einem Ende mit der Niederspannungsklemme 27 und mit dem anderen Ende mit der Schmelzsicherung 3 verbunden. Die Schmelzsicherung 3 ist gemeinsam mit dem einen Anschluß der Sekundärwicklung 4 mit der zweiten Niederspannungsklemme 2 verbunden. Der Anfang der Sekundärwicklung 4 ist mit dem Magnetkern 5 verbunden und nach außen als Zündkabel-Anschluß 6 herausgeführt.
  • In Fig. 2 ist auf vereinfachte Art ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Zündspule dargestellt. Im Zündspulengehäuse 7 aus Aluminium ist die aus Sekundärwicklung 4 und Primärwicklung 1 bestehende komplette Wicklung untergebracht. Zwischen der Sekundärwicklung 4 und Primärwicklung 1 ist die Schmelzsicherung 3 angebracht, wobei die Primärwicklung 1 unmittelbar auf die Schmelzsicherung 3 aufgewickelt ist. Das freie Ende der Primärwicklung 1 und der Ausgang der Schmelzsicherung 3 zusammen mit dem Ende der Sekundärwicklung 4 sind mit den im Zündspulenkopf 8 aus dielektrischem Material befestigten Niederspannungsklemmen 2 und 27 verbunden. Im Zündspulenkopf 8 befindet sich auch der Anschluß des Hochspannungskreises in Form des Zündkabelanschlusses 9. Der Hochspannungskreis ist nach außen herausgeführt über den innerhalb der Sekundärwicklung 4 angebrachten Magnetkern 5, die Kontaktfeder 10 sowie die Blechschraube 28, die mit dem Zündkabelanschluß 9 Kontakt hat und in die Kontaktfeder 10 eingeschraubt ist.
  • Im Innern des Zündspulengehäuses 7 nahe der Seitenfläche ist der Magnetmantel 11 angeordnet, welcher von der Primärwicklung 1 mit einer Isolierpappen-Zwischenlage 12 getrennt ist. Die komplette Wicklung ist vom Boden des Zündspulengehäuses 7 über den Isolator 13 aus dielektrischem Material getrennt. Die im Innern des Zündspulengehäuses 7 befindlichen Zündspulenteile sind in Transformatorenöl 14 eingetaucht. Die Dichtigkeit der Zündspule wird durch die Dichtungen 15 und 16 gewährleistet, die sich an der Stoßstelle des Zündspulengehäuses 7 mit dem Zündspulenkopf 8 und an der Öleinfüllöffnung 17 befinden.
  • In Fig. 3 ist die Schmelzsicherung 3 in Form eines Hartgewebeplättchens 18 mit drei Öffnungen 19 dargestellt. Durch die Öffnungen 19 ist der Legierungsdraht 20 aus Zinn und Blei. eingeflochten, welcher aus 37 % Blei und 63 % Zinn besteht, innen hohl und mit Kolophonium gefüllt ist. Der Legierungsdraht 20 ist bis zur Stärke des mit ihm verbundenen Leiters 21 abgeflacht. Die Schmelzsicherung 3 wird in der Zündspule zwischen den Schichten der Primärwicklung 1 befestigt.
  • Ein Beispiel eines anderen Aufbaus der Schmelzsicherung 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Im Hartgewebeplättchen 18 ist eine längliche Öffnung 22 ausgeführt, in deren Mitte die Schmelzsicherung 3 in Form eines abgeflachten Legierungsdrahtes 20 befestigt ist, wie das im vorherigen, in Fig. 3 gezeigten Beispiel beschrieben wurde. Nach dieser Variante ist die Schmelzsicherung 3 in der Zündspule zwischen dem Isolierrohr (Wicklungsträger) der Primärwicklung 1 und der Primärwicklung selbst angeordnet.
  • Ein weiteres Beispiel der Schmelzsicherung 3 nach einer anderen Erfindungsvariante ist in Fig. 5 dargestellt. In dieser Variante sind an dem Hartgewebeplättchen 18 zwei federnde Metallblättchen 23 und 24 aus Phosphorbronze befestigt. Die Metallblättchen 23 und 24 sind im Spannungszustand mit Hilfe von Schnellot 25 zusammengelötet, das 37 % Blei und 63 % Zinn enthält. Federnde Teile der Metallblättchen 23 und 24 sind in der im Hartgewebeplättchen 18 ausgeführten Öffnung 26 angeordnet.
  • Die erfindungsgemäße Zündspule wird so hergestellt, daß die nach einer der Erfindungsvarianten angefertigte Schmelzsicherung 3 an zwei Stellen mit Klebeband an der Sekundärwicklung 4 befestigt wird. Anschließend wird der Anfang der Primärwicklung 1 mit Baumwollband an die Sekundärwicklung 4 befestigt und die Primärwicklung 1 auf die mit einer Isolierpapierschicht umhüllte Schmelzsicherung 3 gewickelt. Nach dem Wickeln der Primärwicklung 1 wird der Anfang der Primärwicklung 1 mit einem Ausgang der Schmelzsicherung 3 durch Verdrillen und Löten verschaltet:- Die Anschlußstelle wird mit Kabelpapier abisoliert. Die nach außen herausgeführten Anschlüsse - das freie Ende der Primärwicklung 1 und der Ausgang der Schmelzsicherung 3 - werden mit den Niederspannungsklemmen 2 und 27 verschaltet. Im weiteren wird die Zündspule auf bekannte Weise hergestellt.
  • Bei Beschädigung des elektronischen Teiles der Zündanlage bei eingeschaltetem Anlaß-Zündschalter, fließt über die Primärwicklung 1 der Zündspule der nur durch den Wirkwiderstand dieser Wicklung 1 begrenzte Strom. Der Stromfluß veranlaßt einen Temperaturanstieg in der Primärwicklung 1 und der an der Primärwicklung 1 anliegenden Schmelzsicherung 3. Nach einigen Minuten eines solchen Zustandes erfolgt ein Abschmelzen der Schmelzsicherung 3 und eine Unterbrechung des Primärkreises. Auf diese Weise wird ein übermäßiger, zur Explosion führender Druckanstieg innerhalb des Zündspulengehäuses vermieden. Nach einer Unterbrechung des Spulen-Primärkreises kann die Zündspule nur zusammen mit dem elektronischen Teil der Zündanlage ersetzt werden.
  • Die Erfindung kann in mit einer elektronisch gesteuerten Zündanlage zusammenarbeitenden Zündspulen Anwendung finden.

Claims (11)

1. Zündspule für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Motoren mit elektronischer Zündung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer mit der Primärwicklung (1) in Reihe geschalteten'Schmelzsicherung (3) ausgestattet ist, welche einen integralen Bestandteil dieser Primärwicklung (1) bildet, zumindest einseitig mit dieser Wicklung (1) Kontakt hat und aus einem niedrigschmelzenden Stoff, zweckmäßig aus einer Legierung von etwa 37 % Blei und etwa 63 % Zinn, hergestellt ist.
2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (3) in Form eines mit Kolophonium gefüllten Röhrchens aus niedrigschmelzendem Stoff ausgeführt ist und bis zu einer Dicke abgeflacht ist, die der Wickeldrahtstärke der Primärwicklung (1) entspricht.
3. Zündspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzteil der Schmelzsicherung (3) durch Öffnungen (19) durchflochten ist, welche in einem Plättchen (18) aus öl- und hitzefestem Isoliermaterial ausgeführt sind.
4. Zündspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzteil der Schmelzsicherung (3) in der Mitte einer länglichen Öffnung (22) angeordnet ist, welche in einem Plättchen (18) aus öl- und hitzefestem Isoliermaterial ausgeführt ist.
5. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (3) aus zwei federnden, aus Phosphorbronze hergestellten Metallblättchen (23 und 24) besteht, welche auf einem aus öl- und hitzefestem Material angefertigen Plättchen (18) befestigt werden, wobei federnde Teile der Metallblättchen (23 und 24) in einer im Plättchen (18) ausgeführten öffnung (26) untergebracht und im Spannungszustand mit etwa 37 % Blei und etwa 63 % Zinn enthaltendem Schnellot (25) gelötet sind.
6. Zündspule nach einem derAnsprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (3) zwischen der Sekundärwicklung (4) und der Primärwicklung (1) angeordnet ist.
7. Zündspule nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (3) zwischen dem Isolierrohr der Primärwicklung (1) und der ersten Schicht der Primärwicklung (1) angeordnet ist.
8. Zündspule nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (3) zwischen den Schichten der Primärwicklung (1) angeordnet ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Zündspule für Verbrennungsmotoren, insbesondere für Motoren mit elektronischer Zündung, dadurch gekennzeichnet, daß an der auf bekannte Weise gewickelten Sekundärwicklung (4) die Schmelzsicherung (3) mit den in dieselbe Richtung wie die Anschlüsse der Primärwicklung (1) und Sekundärwicklung (4) gerichteten Anschlüssen befestigt wird, die Schmelzsicherung (3) mit einer dünnen Isolierschicht umhüllt wird und anschließend auf die so befestigte Schmelzsicherung (3) unmittelbar die Primärwicklung (1) gewickelt wird, wonach eines der Enden der Primärwicklung (1) mit einem der Anschlüsse der Schmelzsicherung (3) und anschließend nacheinander das freie Ende der Primärwicklung (1) und der freie Anschluß der Schmelzsicherung (3) mit den Niederspannungsklemmen (2 und 27) im Zündspulenkopf (8) verbunden werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wickeln der Primärwicklung (1) auf ein Isolierrohr die Schmelzsicherung (3) an diesem Isolierrohr befestigt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (3) zwischen den Schichten der Primärwicklung (1) befestigt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2733600A1 (de) * 1977-07-26 1979-02-08 Bosch Gmbh Robert Zuendspule fuer zuendanlagen von brennkraftmaschinen
DE2741558A1 (de) * 1977-09-15 1979-03-22 Bosch Gmbh Robert Zuendspule fuer die zu einer brennkraftmaschine gehoerende zuendanlage

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Inventor name: WIERZEJSKI, RYSZARD