Brevet FR2412721A1 — publié le 19790720

La présente invention a trait à un perfectionnement apporté aux capteurs magnétiques en général et notamment aux capteurs magnétiques d'allumeurs qui fournissent des signaux électriques permettant de déclencher l'allumage des bougies d'un moteur à combustion interne. On sait en effet que, pour provoquer les ouvertures et les fermetures de l'alimentation de l'enroulement primaire d'une bobine d'allumage associée à un moteur à combustion interne, en particulier pour un véhicule automobile, on peut utiliser une roue polaire entratnée en rotation par un arbre commandé par le moteur, ladite roue polaire se déplaçant dans l'entrefer d'un circuit magnée tique sur lequel est disposée une bobine transformant les varfla- tions de flux magnétique en impulsions dlectriques. On a déjà décrit un allumeur de ce type dans la demande de brevet français nO 74-34751 ; dans ce document, l'allumeur comporte une roue polaire à dents qui est entraenée en rotation par le moteur, deux pales magnétiques fixes coopérant avec ladite roue polaire ; un noyau magnétique, autour duquel est enroulée une bobine dtinduc- tion, est disposé entre les deux pôles magnétiques fixes précités, un aimant permanent étant, en outre, placé entre ledit noyau magné- tique et l'un des pales magnétiques fixes, Dans un dispositif de ce type, lorsque le circuit magnétique est fermé, le flux magnétique généré par l'aimant permanent est maximum et lorsque le circuit magnétique est ouvert, ctest-à-dire lorsque les paies magnétiques fixes ne se trouvent pas en vis-à-vis de deux dents de la roue polaire, le flux magnétique est minimum en raison de l'importance des entrefers créés entre les pôles fixes et la roue polaire. ta variation du flux induit dans la bobine, qui est enrculée autour du noyau magnétique, crée un signal, qui est utilisé pour générer l'allumage. I1 est connu que l'on désire, pour éviter des étages d'am plification motteux, obtenir des signaux d'allumage ayant une amplitude aussi grande que possible. I1 est donc clair que, pour un capteur magnétique donné, il est nécessaire d'obtenir la plus grande variation de flux possible entre l'ouverture et la fermeture du circuit magnétique. En pratique, le flux maximum est défini par le champ de l'aimant permanent utilisé et par la réluctance minimum du circuit magnétique.Le flux minimum devrait, en théorie, être nul mais il ne l'est jamais en raison de l'existence des flux de fuite, qui permettent une circulation de flux dans le noyau magné- tique même lorsque l'on a créé de grands entrefers entre les pales magnétiques fixes et la roue polaire : le flux passe, en effet, en partie entre les pales magnétiques rixes et la roue polaire à travers l'entrefer créé, en partie entre le noyau magnétique et les dents de la roue polaire, qui sont les plus rapprochées dudit noyau, de sorte que finalement le flux magnétique minimum n'est jamais nul, ce qui limite la variation de flux dans la bobine et, par conséquent, l'amplitude du signal. La présente invention a pour but de proposer un capteur perfectionné permettant de réduire considérablement le flux mir- mum circulant dans la zone de noyau magnétique où est enroulée la bobine produisant le signal. Pour rdaliser ce perfectionnement, on a proposé, selon l'invention, d'adJcindre sur le circuit magnétique du capteur un deuxième aimant permanent fixé sur l'un des pales magnétiques fixes à proximité de l'entrefer avec la roue polaire, le champ de ce deuxième aimant formant un angle aigu, éventuel le- ment nul, avec les lignes de flux passant dans l'entrefer de la roue polaire et dues au champ du premier aimant. La présente invention a, en conséquence, pour objet le produit industriel nouveau que onstitue un capteur magnétique comportant une roue polaire entraSnée en rotation par un arbre et deux pales fixes de part et d'autre de ladite roue, les deux paroles étant reliés entre eux par un noyau magnétique sur lequel est enroulée une bobine fournissant un signal d'allumage et par un premier aimant permanent, caractérisé par le fait qu'au moins un aimant permanent complémentaire est disposé sur une zone de l'un des paies magnétiques, à proximité de l'entrefer entre ledit pôle et la roue polaire, le champ de l'aimant complémentaire formant avec les lignes de flux dues au champ du premier airant dans l'entrefer prdcité un angle aigu, de préférence nul, Dans un mode préféré de réalisation, le premier aimant est disposé entre le noyau magnétique et l'un des pales fixes du capteur ; le champ du premier aimant est dirigé vers celui des pales qui est pas en contact avec lui, l'aimant complémentaire étant dis- posé sur ledit paie ; le champ de l'aimant complémentaire est opposé en direction au champ du premier aimant ; l'une des extrémités de chacun des deux paies magnétiques constitue un retour en équerre amenant la section du pôle magnétique en vis-à-vis de la roue polaire, ledit retour en équerre ayant un axe sensiblement parallèle à celui du noyau magnétique qui relie les deux paies ; l'aimant complémentaire est fixé sur la zone de pôle située -entre le noyau magnétique et le retour en équerre. On a constaté que l'utilisation d'un aimant complémentaire disposé comme ci-dessus indiqué permettait de canaliser les flux de fuite et de réduire considérablement le flux minimum, qui traver le noyau magnétique au moment de l'ouverture du circuit magnétique, c'est-à-dire au moment où les dents de la roue polaire ne se trouvent pas en vis-à-vis des paies fixes. Toutes choses 'étant égales par ailleurs, on a pu, par simple addition d'un aimant complémentaire, multiplier la variation de flix et, par conséquent, l'amplitude du signal obtenu, par un coefficient compris entre 1,5 et 2. La présente invention a également pour -objet le produit industriel nouveau que constitue un allumeur de moteur à combustion interne, notamment pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comporte un capteur magnétique du type ci-dessus défini. Pour mieux raire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin an nué. Sur ce dessin : - les figures 1 et 2 représentent schématiquement le circuit magnétique d'un allumeur de l'état de la technique, respectivement en position fermée et en position ouverte ; - les figures 3 et 4 représentent schématiquement le circuit magnétique d'un allumeur selon l'invention comportant un allant complémentaire, respectivement en position fermée et en position ouverte. En se référant au dessin, on voit que l'allumeur selon l'invention est constitué d'un capteur magnétique comportant une roue polaire 1 ayant quatre dents polaires 2 à 900 les unes des autres, la roue polaire 1 étant entraenée par un arbre 3 dont la rotation est commandée par le moteur auquel est associé l'allu meur. De part et d'autre de la roue polaire 1 sont disposés deux pâles fixes 4 sensiblement symétriques par rapport à la roue polaire et espaces par une entretoise 5 réalisée en un matériau ama gndtique. Les pales 4 ont une extrémité terminée par un retour en équerre 4a, les deux retours en équerre se faisant vis-à-vis et étant diametralement opposés par rapport à la roue polaire. Dans la position de fermeture du circuit magnétique, chaque retour en querre 4a se trouve exactement en vis-à-vis d'une dent 2 de la roue polaire 1 : cette position est représentée sur les figures 1 et 3. Les pales magnétiques 4 sont reliés entre eux par un noyau magnétique 6 sur lequel est enroulée une bobine 7. Le noyau magnétique 6 a la norme 'un clou dont la tête 6a vient en appui sur un premier aimant permanent 8 interposé entre la tete 6a et une extrémité de l'un des paies 4. Cette structure a déjà été décrite en détail dans la demande de brevet français nO 74-34751. Les figures 1 et 2 correspondent à un capteur de l'étant de la technique et les figures 3 et 4 correspondent à un capteur selon l'invention. ta différence provient de l'adJonction sur le pale 4, qui n'est pas en contact avec le premier aimant 8, d'un ai mant complémentaire 9 fixé sur la zone du pôle 4, qui est comprise entre le retour en équerre 4a et l'extrémité du clou 6, qui constitue le noyau magnétique disposé selon l'axe de la bobine 7.Le champ de aimant 8 est dirigé vers la tee 6a du clou 6, c'est-à-dire vers le pale 4 qui nbst pas en contact avec l'aimant 8. te champ de l'aimant 9 est parallèle et opposé au champ de l'aimant 8. On constate que lorsque le circuit magnétique est fermé (ce qui correspond à la figure 3), le flux maximum, qui traverse la bobine 7, ntest pratiquement pas modifié par la présence de l'aimant complémentaire 9.Par contre, lorsque le circuit magnétique est ouvert (ce qui correspond à la figure 4), le flux minimum qui traverse la bobine 7 est considérablement diminué lorsque l'élément complé- mentaire 9 est présent, ce qui permet d'obtenir aux bornes de la bobine 7 un signal d'amplitude accrue. Sur les figures 1 à 4, on a représenté en pointillé les lignes de flux, et l'on voit que la présence de l'aimant 9 permet de canaliser une partie des flux de fuite qui, en l'absence de cet aimant complémentaire 9, passait à travers l'entrefer existant, en position d'ouverture, entre les retours en équerre 4a et la roue polaire 1. Toutes choses étant égales par ailleurs, si l'on utilise, dans un capteur magnétique du type de celui qui est décrit à la ri- gure 3, un aimant permanent 8 générant un champ de 3600 gauss et ayant la forme d'un parallélépipède 11 x 12 x 5 mm, et un aimant complémentaire 9 identique à l'aimant 8 disposé sur le pôle 4 de façon que son champ soit parallèle et opposé au champ de l'aimant 8, le bord dudit aimant 9, qui est le plus proche du retour en équerre du pôle 4, étant disposé à -- 3 mm du plan moyen dudit retour en équerre, on a constaté que la présence de l'aimant complémentaire 9 permet de multiplier par 1,8 la variation de flux que l'on ob tient dans le noyau magnétique 6. D'une manière générale, si l'on définit un plan P1 passant par l'axe de la roue polaire 3 et parallèle à l'axe da noyau 6, si l'on définit un plan P2 parallèle au précédent et passant par l'axe de l'aimant complémentaire 9, si l'on définit un plan P3 parallèle aux deux précédents et passant par l'axe du noyau magnétique 6, si l'on appelle dl la distance entre les plans P1 et P2 et d2 la distance entre les plans P1 et P3, on fait en sorte que l'on ait la relation #1. d2 Il est bien entendu que le mode de réalisation cidessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Capteur magnétique comportant une roue polaire en tranée en rotation par un arbre et deux pales fixes de part et d'autre de ladite roue, les deux pales étant reliés entre eux par un noyau magnétique sur lequel est enroulée une bobine fournissant un signal d'allumage et par un premier aimant permanent, caracté- risé par le fait qu'au moins un aimant permanent complémentaire est disposé sur une zone de l'un des pales magnétiques, à proxiiité de ltentrefer entre ledit pôle et la roue polaire, le champ de l'ai- mant complémentaire formant avec les lignes de flux dues au champ du premier aimant dans l'entrefer précité un angle aigu, de préfé- rence nul. 2 - Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier aimant est diapos entre le noyau magnétique et l'un des pavies fixes du capteur. 3 - Capteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le champ du premier aimant est dirigé vers celui des pales qui n'est pas en contact avec lai. l'aimant complémentaire étant disposé sur ledit pile. 4 - Capteur selon l1une des revendications 2 ou 3, carac- térisé par le fait que le champ de l'aimant complémentaire est opposé en direction au champ du premier aimant, 5 - Capteur selon l'une des revendications 1 à X, earaet- risé par le fait que l'une des extrémités de chacun des deux p81es magnétiques constitue un retour en équerre amenant la section du pale magnétique en vis-à-vis de la roue polaire, ledit retour en équerre ayant un axe sensiblement parallèle à celui du noyau magné- tique qui relie les deux pales. 6 - Capteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'aimant complémentaire est fixé sur la zone de pale située entre le noyau magnétique et le retour en équerre. 7 - Allumeur de moteur à combustion interne, notamment pour véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comporte un capteur magnétique selon l'une des revendication 1 à 6.