Brevet FR2490738A1 — publié le 19820326

BOBINE D'ALLUMAGE NOTAMMENT POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DE VEHICULES AUTOMOBILES. La présente invention concerne une bobine d'allumage notamment pour moteur d combustion interne de véhicules automobiles, ladite bobine étant du type bobine sèche c'est-à- dire que les bobinages primaire et secondaire ne sont pas pion- gés dans un bain d'huile. On sait que les bobines d'allumage pour moteur k combustion interne sont destinées à fournir le courant haute tension, qui est nécessaire pour faire passer une étincelle d'allumage entre les électrodes des bougies d'allumage des chambres de combustion du moteur correspondant.Une bobine de ce type comporte un bobinage primaire, qui est alimenté en courant continu à partir de la batterie du véhicule et dont on coupe l'alimentation à un moment approprié au moyen d'un circuit d'allumage ; un bobinage secondaire, en couplage électromagnétique avec le bobinage primaire, fournit un courant haute tension au moment de l'ouverture du circuit d'alimentation du bobinage primaire ; un barreau de matériau magnétique favorise le couplage des deux bobinages et est inclus dans un circuit magnétique fermé, où l'on a constaté qu'il était préférable de laisser subsister au moins un léger entrefer. On a déjà propos de mettre en place le bobinage secondaire dans une cuvette préformée en matière plastique, de raccorder ledit bobinage à la borne de sortie secondaire et de remplir ensuite la cuvette au moyen d'une résine polymérisable, qui noie le bobinage secondaire et la base de la borne correspondante ; dans ce type de réalisation, la borne secondaire fait saillie du coté de la face libre de la résine de remplissage et, étant donné que la borne secondaire est toujours mise en place sur la face supérieure de la bobine pour faciliter les connexions, la face libre de la résine de remplissage se trouve tournée vers le haut. I1 en résulte un certain nombre d'inconvénients car la résine de remplissage présente un retrait au durcissement, de sorte qu'il se forme un léger creux autour de la borne haute tension, ce creux recueillant l'eau de condensation et étant donc susceptible de mettre à la masse la borne haute tension en empochant le fonctionnement normal de la bobine. Par-ailleurs, la résine de remplissage peut présenter des fissures microscopiques, qui permettent l'infiltration de l'eau de condensation recueillie par le creux de retrait, auquel cas l'eau risque de venir au contact du bobinage secondaire et de créer une détérioration de la bobine. L'invention a pour but de proposer un perfectionnement à la ralisation des bobines sèches du type ci-dessus défini, perfectionnement par lequel on remédie aux inconvénients précités. Selon l'invention, le bobinage secondaire est disposé dans une cuvette annulaire ainsi que la borne secondaire correspondante, mais ladite borne traverse le fond de la cuvette et la résine de remplissage affleure sur la face de la cuvette, qui est placée à la partie inférieure de la bobine, le fond de la cuvette étant placé à la partie supérieure de celleci. De la sorte, la face libre de la résine de remplissage est placée à la partie inférieure de la bobine et ne peut plus donner lieu à la collecte de l'eau de condensation.Par ailleurs on utilise le fait que le fond de la cuvette, qui continent le bobinage secondaire, se trouve à la partie supérieure de la bobine pour donner à ce fond une deuxième fonction. On a déjà proposé, en effet, de réaliser les bornes primaires d'une bobine d'allumage en utilisant des cosses males constituées d'un feuillard découpé et plié ; ces cosses sont généralement enfi- les dans une boite à bornes et forment une seule pièce avec un connecteur relié à l'une des extrémités du bobinage primaire.Etant donné que les cosses et les connecteurs sont formés à partir d'un feuillard découpé et plié, ce qui est relativement économique, il est clair que la difficulté consiste à éviter la détérioration de ces bandes de feuillard au moment où l'on enfonce les cosses femelles correspondantes pour brancher le circuit primaire. Selon l'invention, on utilise le fond de la cuvette secondaire pour soutenir les bandes de feuillard, qui constituent les bornes primaires ; de la sorte, dès lors que la solidarisation du support de bobinage primaire avec le support de bobinage secondaire est assurée, on verrouille en position les bandes de feuillard constituant les bornes primaires, de sorte que, malgré la réalisation économique de celles-ci, on dispose de bornes de connexion parfaitement fixes ne présentant aucun risque de détérioration.Selon l'invention également, on réalise la solidarisation des sous-ensembles primaire et secondaire par la fermeture du circuit ma magnétique, qui est associé aux deux bobinages. La présente invention a,en conséquence,pour objet, le produit industriel nouveau que constitue une bobine d1alluma- ge,notamment pour moteur à combustion interne de véhicules automobiles,comportant un bobinage primaire relié par au moins deux bornes à-une alimentation de courant continu basse tension et un bobinage secondaire fournissant sur au moins une borne un courant haute tension au moment où l'alimentation pri maire est coupée,les bobinages primaire et secondaire étant disposés coaxialement autour d'un barreau magnétique,dont les extrémités sont reliées par un circuit magnétique extérieur aux deux bobinages,le bobinage secondaire entourant le bobinage primaire et étant disposé dans un bottier en forme de cuvette annulaire rempli d'une résine où sont noyés le bobinage et la (ou les) borne (s)secondaire(s),les bornes de la bobine étant portées par l'extrémité supérieure de celle-ci,caractérisé par le fait que le fond de la cuvette annulaire porte la (ou les)borne(s) de sortie secondaire et constitue une butée inférieure pour les bornes du bobinage primaire. Dans un mode préféré de réalisation,le bobinage primaire est porté par un moyeu tubulaire,dont l'extrémité supérieure porte une plaque sur laquelle sont fixées les bornes primaires ledit moyeu s'insérant dans la zone centrale délimitée par la cuvette annulaire du bobinage secondaire::la plaque supérieure du moyeu tubulaire comporte une ouverture ayant sensiblement la section du barreau magnétique axial de la bobine,ledit bar reau formant la branche centrale d'un circuit magnétique en forme de E,dont les deux branches latérales sont parallèles av dit barreau et disposées à l'extérieur de la cuvette annulaire du bobinage secondaire,le long des parois de celle-ci;;les branches latérales du circuit magnétique et le barreau axial sont dans un meme plan diamétraldelabobineet sont reliés entre eux d'un cté,par l'âme du circuit magnétique en forme de E et,de l'sutre,par un barreau magnétique transversal rapport qui est maintenu par rapport au barreau axial au moyen d'une attache de verrouillage,le contact étant assuré entre ledit barreau transversal,d'une part, et les branches latérales du circuit magnétique,d'autre part; ;la plaque supérieure du moyeu tubulaire du bobinage primaire présente, sur sa face supérieu re, une boite à bornes ouverte vers le haut,le fond de ladite bote à bornes presentant des ouvertures permettant le pas sage de cosses maless cnaque cosse ma re--- e étant solidaire d'un connecteur radial relié à une extrémité du bobinage primaire, lesdits connecteurs radiaux étant maintenus contre la face inférieure de la plaque du moyeu tubulaire par le fond de la cuvette annulaire du bobinage secondaire; les cosses milles et les connecteurs radiaux constituant les bornes primaires sont réalisés d'une seule pièce par découpe et pliage d'un feuillard conducteur ; chaque borne seeldaire est emmanchée à force dans un bossage prévu sur le fon- de la cuvette annulaire du bobinage secondaire, en relief st la face supérieure dudit fond ; le barreau transversal 8 ppuie sur la base de la cuvette annulaire; od ne se trouve g fs le fond de ladite cuvette, ledit fond venant en appui su une languette annulaire de la plaque supérieure du moyeu tubulaire, ladite languette pouvant se déformer élastiquement qv-nd le barreau transversal est amené en contact avec les bra ehes latérales de l'étrier ; l'attache de verrouillage associée au barreau transversal, est une clavette en matériau plastique comportant deux bourrelets reliés entre eux par une me, chacun des bourrelets étant enfilé par coulissement dans un logement correspondant pratiqué respectivement dans le barreau axial ou transversal ; le moyeu tubulaire et sa plaque supé rieure d'une part et la cuvette annulaire d'autre part sont deux pièces réalisées en matière plastique moulée. Il est clair que la réalisation de la bobine selon l'invention peut Étre effectuée de façon très économique. En premier lieu, on bobine le bobinage primaire sur le moyeu tubulaire préfabriqué obtenu par moulage de matière plastique. Quand ce bobinage est réalisé, on met en place, par la face inférieure de la botte à bornes, les cosses et connecteurs que l'on soude aux extrémités du bobinage primaire, les cosses n'étant alors soutenues à leur base par aucune butte. On r6alI- se ensuite le sous-ensemble secondaire en mettant en place dans la cuvette annulaire préformé, le bobinage secondaire bobiné sur un fourreau tubulaire et la borne secondaire ; o raccorde la borne secondaire au bobinage secondaire et on remplit la cuvette de résine isolante.On dispose ensuite le sous-ensemble primaire dans la zone centrale délimitée par la cuveLe du sous-ensemble secondaire, le fond de ladite cuvette venant alors constituer une butée inférieure pour les connecteurs radiaux et les cosses des bornes primaires ; on met en places dans cet assemblage, le barreau magnétique axial muni de son attache de verrouillagv et son étrier associé et on dérouille l'ensemble au moycn du barreau magnétique transversal, qui est maintenu par l'attache de verrouillage mise cn place sur le barreau magnétique axial. Pour mieux faire 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 annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente une vue de dessus du moyeu tubulaire, sur lequel est bobiné le bobinage primaire, et de sa plaque supérieure - la figure 2 représente une coupe décrochée selon Il-Il de la figure 1 - la figure 3 représente une vue en élévation du moyeu de la figure 1 - la figure 4 représente une coupe axiale du sous-ensemble secondaire comprenant la cuvette annulaire, le bobinage secondaire, la borne secondaire de la bobine et la résine de remplissage ; - la figure 5 représente une coupe axiale de la bobine selon l'invention entièrement assemblée, ladite coupe étant réalisée selon V-V de la figure 7 - la figure 6 représente une coupe axiale de la bobine de la figure 5, selon VI-VI de la figure 5 - la figure 7 représente une vue en-plan de la bobine des figures 5 et 6. En se référant audessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, le moyeu tubulaire, qui est destiné à constituer le support du bobinage primaire. Le moyeu 1 est constitué d'une paroi cylindrique 2 à la base de laquelle on a ménagé une collerette 3. A la partie supérieure de la paroi cylindrique 2 se trouve une plaque supérieure 4, qui déborde en porte à faux par rapport à la paroi cylindrique 2 et porte, dans la zone de porte à faux, une boîte à bornes 5 constituant un relief sur la face supérieure de la plaque 4. Au droit du logement cylindrique 2a de limi té par la paroi cylindrique 2, la plaque 4 comporte une ouverture carre 6 vue en plan, la section du logement 2a constitue le cercle circonscrit de l'ouvertXre carre C. La plaque 4 déborde latéralement par rapport à la paroi cylindrique 2 sur tout le pourtour du cylindre, de façon à définir au droit de la collerette 3 une zone 3a où le bobinage primaire 11 est destiné a entre logé.La plaque 4 comporte sur toute sa bordure qui est Sloi- gnde de la zone où est diposée la botte à bornes 5 une languette annulaire 7 d'épaisseur réduite, ladite languette étant destinée à constituer une butée élastique pour le sous-ensemble secondaire. La botte à bornes 5 renferme deux bornes 8 et 9, qui sont constituées d'une bande de feuillard découpée et pliée. Chacune de ces deux bornes comporte une cosse malc 8c 9 c formée d'une bande verticale, dont un décrochement 8 a, 9 a vient en butée contre une saillie 10 prévue sur la paroi interne de la botte à bornes 5. La cosse male 8c 9c disposéc verticalement dans la botte à bornes 5 se prolonge horizontalement par une bande constituant un connecteur radial 8b 9 b qui, suivant un trajet ddtournd, relie radialement la cosse d'une borne à la zone 3a où se trouve le bobinage primaire 11. Le bobinage primaire 11 a donc chacune de ses extrémités reliée par soudure à l'un des connecteurs 8b, 9b, des bornes 8 et 9 de la boîte à bornes 5.Les deux bornes 8 et 9 sont mises en place dans la botte à bornes 5 par simple enfilement des cosses verticales 8c, 9c dans des orifices de forme correspondante pratiqués dans le fond de la botte a bornes 5, l'insertion desdites cosses dans lesdits évidements s'effectuant à partir de la face inférieure de la plaque 4 ; les connecteurs radiaux 8b 9b se trouvent donc cn applique sur la face inférieure de la plaque 4, de préférence dans des rainures de forme correspondante pour que lesdits connecteurs ne soient pas en saillie par rapport au plan de la face inférieure de la plaque 4. Lorsque le bobinage 11 est bobiné sur la paroi cylindrique 2 dans la zone 3a comprise entre la plaque 4 ct la collerette 3, on net donc en place les bornes 8 et 9 comme ci-dessus indiqué et l'on pratique les soudures de ces deux bornes aux extrémités du bobinage 11. Le sous-ensemble du bobinage primaire est ainsi réaliste. La figure 4 représente le sous-ensemble du bobinage secondaire de la bobine selon l'invention. On voit que le bobinage secondaire 12 est réalisé sur un fourreau tubulaire en matière plastique 13 que l'on met en place dans une cuvette annulaire en matière plastique moulée désignée par 14 dans son ensemble. Le fourreau 13 est enfile sur la paroi cylin dorique centrale 14a de la cuvette annulaire 14, à l'intérieur de ladite cuvette. La paroi cylindrique centrale 14a délimite, du coté de l'axe de la cuvette 14, un logement cylindrique 15, qui est destiné à recevoir la partie cylindrique du sous-ensemble primaire. La cuvette annulaire 14 comporte une paroi cylindrique extdrieure 14b, qui est reliée à la paroi cylindrique intérieure 14a par un fond 14c.Dans une zone du fond 14c, ledit fond comporte un bossage 16, qui forme un relit ef sur la face supérieure du fond 14c, c'est-à-dire sur la face qui n'est pas tournée vers l'intérieur de la cuvette 14. Le bossagc 16 comporte axialement un évidement présentant, gracie à des reliefs démoulés à force, deux zones de diamètre restreint 16a, 16b ; la borne secondaire 17 est emmanchée à force dans le bossage 16 et maintenue par les zones de diam & tre restreint 16a, 16b. L'extrémité 17a de la borne 17, qui se trouve à l'intérieur de la cuvette 14, est relide par soudure au fil de sortie du bobinage secondaire. L'intérieur de la cuvette 14 est alors rempli d'une résine isolante 18, qui vient noyer tous les éléments contenus dans la cuvette. Le sous-ensemble secondaire est ainsi constitué. Pour réaliser la bobine selon l'invention, on enfile la partie cylindrique du sous-ensemble primaire dans le logement cylindrique 15 du sous-ensemble secondaire, la bofte à bornes 5 étant disposée dans le même plan diamétral que la borne secondaire 17, à l'opposé de celle-ci. Cette mise en place est effectuée jusqu'd ce que la languette 7 de la plaque 4 vienne en appui, par sa face inferieure, sur le fond 14c de la cuvette 14. A ce moment, le sous-ensemble primaire est centré dans le sous-ensemble secondaire en raison du décrochement qui existe sur la face inférieure de la plaque 4 pour donner naissance à la languctte annulaire 7. Dans cette position, la collerette 3 vient légèrement en retrait par rapport au niveau du plan inféricur de la cuvette 14.Lc fond 14c de la cuvette 14 constitue alors une butée inférieure pour les bornes 8 et 9 et en particulier maintient en placc dans leurs rainures les connecteurs radiaux 8b et 9b. I1 en résulte que si l'on exerce une force d'appui sur les cosses males 8c, 9c, perpendiculairement à la plaque 4 et à partir de 1'extr- mité ouverte de la boîte à bornes 5, on ne peut provoquer aucun enfoncement des bornes 8 et 9 ni aucune détérioration de celles-ci. Pour terminer la bobine selon l'invention, il convient de mettre en place le circuit magnétique, qui est as---ié à ladite bobine. Ce circuit magnétique comprend un barreau axial 19 de section carrée destiné être mis en place dan le loge ment cylindrique 2a défini par la bobine 2. Le barreau axial 19 forme la branche centrale d'un circuit magnétique n forme de E 20 qui est formé, comportant une âme 20a et 2ux brar- ches latérales 20b et 20c, d'un empilement de tôles.Les deux branches --------------------------------------------------------------------- latérales 20b, 20c viennent se disposer à l'extérieur de la cuvette 14, 1'3me 20a venant en appui sur la face supérieure de la plaque 4, perpendiculairement au plaR diamétral au voi sinage duquel sont disposées les bornes 8,9 et 17 de la bobine. Le maintien angulaire de cette pièce magnétique est assuré-par le fait que l'ouverture 6 a une forme carrée correspond dant à la section du barreau axial l9. A la base du barreau axial 19, on a pratiqué un logement 19a, qui s'étend sur toute ltépaisseur du barreau 19 dans le plan diamétral voisin des bornes 8, 9 et 17 de la bobine. Dans ce logement, on met en place une clavette de verrouillage en matière plastique 21, qui est constituée de deux bourrelets parallèles reliés entre eux par une âme. L > un des bourrelets est introduit dans le logement 19a et l'autre bour relet fait saillie sur la base du barreau 19. Lorsque la pièce magnétique unique 19, 20a, 20b, 20c est mise en place avec sa clavette 21 dans l'assemblage des sous-ensembles primaire et secondaire, on présente, pour fermer le circuit magnétique, un barreau transversal 22 constitué également d'un empilement de tôles magnétiques,ledit barreau transversal 22 ayant une section correspondant à celle des branches latérales 20 b, 20c, ctest-à-dire une section moitié de celle adoptée pour le barreau axial 19. Le barreau transversal 22 est mis en place de façon à venir e;nctement au droit de l' me 20a ; il comporte un logement 22 a identique au logement 19a, ledit logement 22 a venant exactement au droit du logement 19a lorsque le barreau 22 est en position. Pour ------------------------------------------------------------------------------- mettre le barreau 22 en position, on coulisse la clavette 21 dans le logement 22a en déplaçant le barreau 22 selon l'axe de la clavette 21 jusqu'd ce que le barreau 22 se trouve au droit de l'âme 20a. Dans cette mise en place, le barreau 22 vient en contact contre les extrémités des deux branches latérales 20b, 20c et il est maintenu ainsi gracie à la clavette 21. La mise en place du barreau 22 s'effectue en poussant vers le haut la bordure la cuvette 14, ce qui est autorisé grace à l'élasticité de la languette 7. Lorsque l'assemblage de la bobine selon l'invention est ainsi terminé, le circuit magnétique est fermé mais il subsiste un léger entrefer entre le Jarreau transversal 22 et le barreau axial 19 en raison de la poussée plastique de la languette 7 sur le barreau 22 par l'intermédiaire de la cuvette 14, ce léger entrefer étant nécessaire au bon fonctionnement de la bobine. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention ; en particulier, la bobine pourra comporter plus de deux bornes primaires et plus d'une borne secondaire. REVENDICATIONS 1 - Bobine d'allumage, notamment pour moteur à combustion interne de véhicules automobiles comportant un bobinage primaire relié par au moins deux bornes à une alimentation de courant continu basse tension et un bobinage secondaire- fournissant sur au moins une borne un courant haute tension au mo- ment où l'alimentation primaire est coupée, les bobinages primaire et secondaire étant disposés coaxialement autour d'un barreau magnétique dont les extrémités sont reliées par un circuit magnétique extérieur aux deux bobinages, le bobinage secondaire entourant le bobinage primaire et étant disposé dans un boîtier en forme de cuvette annulaire rempli d'une résine où sont noyés le bobinage et la (ou les) borne (s) secondaire (s), les bornes de la bobine étant portées par l'extrémité supérieure de celle-ci, caractérisé par le fait que le fond (I4c) de la cuvette annulaire (I4) porte la (ou les) borne(s) (17) de sortie secondaire et constitue une butée inférieure pour les bornes (8,9) du bobinage primaire (11). 2 - Bobine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le bobinage primaire (11) est porté par un moyeu tubulaire (1), dont l'extrémité supérieure porte une plaque (4) sur laquelle sont fixées les bornes primaires (8,9),ledit moyeu (1) s'insérant dans la zone centrale délimitée par la cuvette annulaire (14) du bobinage secondaire. 3 - Bobine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la plaque supérieure (4) du moyeu tubulaire (1) comporte une ouverture ayant sensiblement la section du barreau magnétique axial (19) de la bobine, ledit barreau (I9)formant la branche centrale d'un circuit magnétique en forme de E (20) dont les deux branches latérales (20b, 20c) sont parallèles audit barreau (I9) et disposées à l'extérieur de la cuvette annulaire (I4) du bobinage secondaire, le long des parois de celle-ci. 4 - Bobine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les branches latérales (20b, 20c) du circuit magnéti que et le barreau axial (19) sont dans un mEme plan diamétral de la bobine et sont reliés entre eux d'un côté par l'8me(20a) du circuit magnétique en forme de E (20) et de l'autre, par un barreau magnétique transversal rapporté (22), qui est main tenu par rapport au barreau axial (19) au moyen d'une attache de verrouillage (21), le contact étant assuré entre ledit barreau transversal (22), d'une part, et les branches latérales (20b, 20c), d'autre part. 5 - Bobine selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la plaque supérieure (4) du moyeu tubulaire (i) du bobinage primaire présente, sur sa face supérieure, une boite à bornes ouverte vers le haut, le fond de ladite boite à bornes présentant des ouvertures permettant le passage de cosses mâles(bc, 9c), chaque cosse male (8c, 9c) étant solidaire d'un connecteur radial (8b, 9b) relié à une extrémité du bobinage primaire(ll), lesdits connecteurs radiaux étant maintenus contre la face inférieure de la plaque (4) du moyeu tubulaire (1) par le fond (14c) de la cuvette annulaire (14) du bobinage se secondaire 6 - Bobine selon la revendication 5,caractérisée parle fait que les cosses mâles (8c, 9c)et les connecteurs radiaux (8b, 9b) constituant les bornes primaires (8 et 9) sont réalisés d'une seule pièce par découpe et pliage d'un feuillard con ducteur. 7 - Bobine selon l'une des revendications 1 à 6, carac térisée pr i fiit que chaque borne secondaire (17) est emmanchée à force dans un bossage (16) prévu sur le fond (14c) de 1 cuvette annulaire (14) du bobinage secondaire, en relief sur 1 face supérieure dudit fond. 8 - Bobine selon la renendication 4, caractérisée par le fait que le barreau transversal (22) s'appuie sur la base de la cuvette annulaire (14), où ne se trouve pas le fond (14c de ladite cuvette, ledit fond (14c) venant en appui sur une languette annulaire (7) de la plaque supérieure (4) du moyeu tubulaire (1), ladite languette (7) pouvant se déformer élasti quement quand le barreau transversal (22) est amené en contact avec les branches latérales (20b, 20c) de 11 étrier. 9 - Bobine selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée par le fait que l'attache de verrouillage (21) est une clavette en matériau plastique comportant deux bourrelets reliés entre eux par une âme, chacun des bourrelets étant enfilez par coulissement dans un logement (19a, 22a), pratiqué respectivement dans le barreau axial (19) ou transversal (22). lO - Bobine selon l'une des revendications 1 A 9, caractérisée par le fait que le moyeu tubulaire (1) et sa plaque supérieure (4) dsune part, et la cuvette annulaire (14) d'autre part, sont deux pièces réalisées en matière plastique moulée.