Brevet FR2507694A1 — publié le 19821217

DISrRIBUTEUn DE COURANT HAUTE TENSION A BOXES SIM2LIFIE-S, NOTANNENT POUR UN ALLUMAGE DE MOTEUR A COMBUSTION INTEP%z. La présente invention concerne un appareil de distribution d'un courant haute tension reçu sur au moins une borne réceptrice et envoyé au moyen d un élément tournant sur une pluralité de bornes de sortie. Un tel distributeur est utilisable notamment pour l'allumage d'un moteur à combustion interne, par exemple d'un moteur de véhicule automobile dans un tel distributeur, le courant haute tension produit par une bobine allumage est envoyé sur la borne réceptrice du distributeur qui, par l'intermédiaire d'un doigt de disrupture tournant le dirige successivement vers les bornes de sortie, qui sont reliées aux bougies d'allumage du moteur. L'invention concerne donc un distributeur de courant haute tension, qui peut être utilisé quelque soit le moyen associé destiné à produire le courant haute tension. De façon classique, on réunit souvent, à l'lntérieur d'un même ensemble, le dispositif d'allumage proprement dit et le dispositif qui assure la distribution du courant haute tension car, dans un tel cas, le même arbre ----- est utilisé, d'une part pour générer les signaux, qui déclenchent la production du courant haute tension et, autre part, pour entrainer le doigt de disrupture assurant la distribution dudit courant haute tension.L'invention concerne uniquement un distributeur de courant haute tension, que celui-ci soit associé ou non à un système d'allumage mécanique, magnétique ou dlecw tronque Un distributeur de courant haute tension du type de celui qui est envisagé par l'invention comprend un stator, qui porte les bornes réceptrice et de sortie du courant haute tension et un rotor, dont la rotation est généralement commandée par le moteur auquel est associé le distributeur. Le rotor est constitué d'un arbre à l'extrémité duquel est fixé un doigt de disrupture, qui porte une languette conductrice ; la borne réceptrice du stator est munie d'un charbon, qui est maintenu en appui sur la languette conductrice grace i un ressort, et la languette du doigt de disrupture passe, au cours de sa rotation, au droit des éléments conducteurs associés à chaque borne de sortie du stator, le passage du courant haute tension s'effectuant par un arc au moment où la languette vient au droit d'une borne de sortie.Selon une réalisation bien connue, les bornes de sortie sont disposées sur un chapeau amovible en matière plastique isolante qui rerme le carter où est disposé le doigt de disrupture ; toutes ces bornes sont paralleles à 1'axe du rotor, la borne réceptrice étant disposée selon cet axe et les bornes de sortie étant disposées à la périphérie du chapeau. Ce type de réalisation présente Itinconvénient de correspondre à un encombrement axial important pour le distributeur,non seulement en raison de la hauteur des bornes mais également en raison du fait que les filsa qui sty raccordent, sont mis en place dans le prolongement desdites bornes. Pour réduire l'encarernnt axial de ce type de distributeur, on a déjà proposé de disposer les bornes d'un stator ou chapeau ---- de distributeur perpendiculairement à l'axe du rotor ; dans ce cas, les axes de toutes les bornes portés par le chapeau sont parallèles entre eux et cette disposition entraine bien évidemment que les liaisons électriques entre le plot interne mcep ur et le plot externe des différentes bornes ont des configurations différentes selon l'emplacement de la borne sur le chapeau : cela implique une augmentation du prix de revient des chapeaux de distributeur.Par ailleurs, dans une telle structure, les axes des plots externes et des plots internes sont perpendiculaires et l'on utilise généralement entre les deux plots d'une mne borne un connecteur électrique coudé dont la mise en place est réalisée par insert au moment du moulage du chapeau ; or, cette technique de fabrication est onéreuse vu la difficulté de mise en place et de maintien des inserts pour le moulage. Un premier but de la présente invention est de proposer un distributeur de courant haute tension ayant un faible encombrement axial, sans pour cela que les connecteurs internes de chaque -- -- borne soient différents ; le fait de pouvoir utiliser entre les plots interne et externe de toutes les bornes,les memes connecteurs constitue un élément favorable pour la réduction du prix de revient. Un autre but de ltinventinn est de proposer un distributeur de courant haute tension à faible encombrement axial, dont la structure permet d'éviter la mise en place d'inserts métalliques au moment du moulage du chapeau de distributeur ceci constitue un deuxième élément favorable à la réduction du prix de revient et est obtenu en réalisant un connecteur coudé par assemblage mécanique d'une partie solidaire du plot externe de la borne et avec une partie constitutive du plot interne de ladite borne. Un autre but de l'invention est de proposer un aistributeur de courant haute tension comportant, de façon connue, des plots externes de bornes se présentant sous forme d télé ments malles, ces éléments malles restant en saillie à l1exté- rieur du moulage de matière isolante qui constitue les bornes du distributeur : on peut ainsi utiliser des fils conducteurg dont les deux extrémités comportent des raccords femelles l'un étant destiné à la tête de bougie et l'autre au plot externe mâle d'une borne du distributeur ; les deux extrémi- tés du fil ayant une conformation identique, on réduit encore le prix de revient et le coQt du montage. La présente invention a, en conséquence, pour objet le produit industriel nouveau que constitue un distributeur de courant haute tension, notamment pour un allumage de moteur à combustion interne, comprenant, d'une part, un stator portant des bornes, dont au moins une reçoit la tension à distribuer, les autres assurant la sortie du courant, et, d'autre part, un rotor qui entraine en rotation un doigt de disrupture autour d t un axe -- --- chaque borne compor- tant un plot interne coopérant avec le doigt de disrupture et un plot externe assurant la liaison du distributeur avec les organes extérieurs auxquels il est relié, un connecteur établissant la liaison électrique entre les plots interne et externe de chaque borne, les axes des plots externes étant sensiblement dans un même plan perpendiculaire à l'axe du rotor, caractérisé par le fait que les connecteurs de toutes les bornes sont identiques, les axes des plots externes desdites bornes, orientés vers l'extérieur du distributeur, étant tous disposés à l'intérieur d'un angle e défini par deux d'entre eux et compris entre 60 et 90 environ. Dans un mode préféré de réalisation, les axes orientés des plots externes sont tous parallèles à l'exception des deux axes qui définissent l'angle 9 les plots externes sont tous disposés d'un même côté d'un diamètre du stator ; au moins dans leur zone de raccordement avec les plots externes, les connecteurs ont des axes rectilignes, qui coincident avec ceux des plots externes auxquels ils sont relies, les axes des plots internes étant parallèles à l'axe du rotor ; les connecteurs sont entièrement rectilignes et leurs axes sont disposés dans le plan comm*wn des axes des plots externes; le stator est constitué d'un carter et d'un chapeau amovible, les bornes étant toutes portées par ledit chapeau ; le distributeur comporte une seule borne réceptrice et les axes des plots externes assurant la sortie du courant sont disposés symétriquement par rapport à l'axe du plot externe de la borne réceptrice ; les plots externes des bornes du distributeur constituent tous des éléments mâles destinés à coopté rer avec des organes extérieurs femelles ; l'axe du plot interne de la borne réceptrice est confondu avec l'axe du rotor et les axes des plots internes des autres bornes sont des génératrices d'un même cylindre à base circulaire ayant pour axe 1 axe du rotor, lesdites génératrices étant équidistantes ; quand le distributeur comporte quatre bornes de sortie de courant, deux d'entre elles ont des axes de plots externes parallèles alors que les axes des deux autres plots externes forment avec les premiers un angle de 300 environ. L'invention propose donc une structure qui va à 1'en- contre de la structure adoptée pour toutes les réalisations antérieures dans lesquelles on cherchait à réduire l'encom- brement axial : en effet, dans un tel cas, on a toujours proposé de disposer les bornes de sortie parallèlement, ce qui imposait de mettre en place des connecteurs dirférents pour les différentes bornes.Au contraire, le fait, selon I'invention, d'avoir disposé obliquement certaines des bornes tout en raisant en sorte qu'elles soient toutes orientées d'un même côté du chapeau de distributeur, de sorte que les plots externes soient toua, de préférence, d'un même coté d'un diamètre du chapeau, permet d'utiliser des connecteurs tous identiques, ce qui réduit considérablement le prix de revient.Pour fabriquer par moulage de matière isolante le chapeau d'un distributeur selon l'invention, on utilise un moule qui est un peu plus compliqué que celui utilisé pour les chapeaux à bornes parallèles de ltétat de la technique en effet, pour un chapeau à bornes parallèles, la fabrication nécessite généralement un moule à trois tiroirs, deux des ti- roirs étant opposés et étant soumis à des mouvements de translation parallèles à la direction commune des bornes et le troisième tiroir étant perpendiculaire aux deux précédents; au contraire, pour réaliser un chapeau de distributeur selon l'invention, il est nécessaire, pour démouler les bornes obliques, de mettre en place des sous-tiroirs obliques, qui sont déplacés en même temps que les tiroirs principaux afférents aux bornes non obliques ; cette technique est bien connue et ne ralentit pratiquement pas les cadences de fabrication, de sorte que le prix de revient n'est pratiquement pas grévé par cette complication. L'invention a également pour but de décrire un distributeur de courant haute tension, dans lequel on réalise de façon particulièrement économique l'ensemble constitué par le plot externe, le plot interne et le connecteur de chaque borne du distributeur. De la sorte, non seulement on améliore le prix de revient en réalisant de façon identique tous les éléments électriques de toutes les bornes, mais encore on réduit considérablement le coût relatif à la réalisation des éléments électriques d'une seule borne. En effet, selon l'invention, au lieu d'utiliser une technique prévoyant des inserts métalliques au moulage, on met en place les éléments métalliques des bornes après que le moulage du chapeau ait été réalisé. La présente invention a donc également pour objet le produit industriel nouveau que constitue un distributeur de courant haute tension, notamment pour un allumage de moteur à combustion interne, comprenant d'une part, un stator portant des bornes dont au moins une reçoit la tension à distribuer, les autres assurant la sortie du courant, et d'au tre part, un rotor, qui entraine en rotation un doigt de disrupture autour d'un axe de rotor, chaque borne comportant un plot interne coopérant avec le doigt de disrupture et un plot externe assurant la liaison du distributeur avec les organes extérieurs auxquels il est relié, un connecteur établissant la liaison électrique entre les plots interne et externe de chaque borne, caractérisé par le fait que le connecteur d'une borne est solidaire du plot externe, qui lui correspond, et disposé dans un logement du stator, où il est maintenu par une liaison mécanique avec le plot interne correspondant. Dans un mode préféré de réalisation, les axes des plots externes sont perpendiculaires à l'axe du rotor et les axes des plots internes sont parallèles à l'axe du rotor le connecteur solidaire du plot externe est un corps cylindrique métallique mis en place par enfoncement dans un logement cylindrique de section appropriée ménagé dans le stator, l'extrémité dudit connecteur, qui est opposée au plot externe, venant en saillie dans le logement du plot interne correspondant ; le plot interne comprend une douille métallique cylindrique mise en place par enfoncement dans un logement cylindrique de section appropriée, une extrémité de ladite douille restant en saillie au droit de la zone de déplacement du doigt de disrupture, alors que l'autre extrémité vient stencliqueter sur la partie du connecteur, qui fait saillie dans le logement du plot interne ; le connecteur et le plot externe constituent une tige pleine d'axe rectiligne, dont l'extrémité qui forme le plot externe reste en saillie d l'extérieur du stator ; le plot interne est une douille rendue suivant une génératrice, une entaille étant prdvue au voisinage d'une extrémité de la fente pour assurer quetage de la douille sur le connecteur, la douille ayant un Jeu radial dans son logement et n'étant pas en butée axialement dans ledit logement ; le plot interne de la borne réceptrice comporte, dans la partie de la douille qui fait saillie vers le doigt de disrupture, un charbon maintenu par un ressort, qui le pousse élastiquement vers la languette conductrice dudit doigt. Il est clair que la réalisation des éléments conduc teurs du chapeau de distributeur par simple enfoncement de deux pièces, qui s'encliquettent l'une sur autre, pour chacune des bornes du chapeau, conduit à une économie considérable par rapport à la technique habituelle du moulage avec inserts, d'autant plus.que les connecteurs de toutes les bornes peuvent être mises en place simultanément et que les douilles constituant tous les plots internes peuvent également âtre mises en place simultanément. Pour mieux faire comprendre ltobJet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation rerrésenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin : - la figure 1 représente, vu en plan, un distributeur selon l'invention destiné à l'allumage d'un moteur à combus- tion interne de véhicule automobile à quatre cylindres et quatre temps ; - la figure 2 représente une coupe partielle du chapeau de distributeur selon Il-Il de la figure 1 ;; - la figure 3 représente une coupe diamétrale selon III-III de la figure 1, le doigt de disrupture et le carter du distributeur ayant été représentésen traits mixtes s - la figure 4 représente, en perspective, les éléments constitutifs du plot interne de la borne réceptrice du distributeur de la figure lo En se référant au dessin, on voit que le distributeur selon l'invention est constitué dtuLa e bver 1 de forme cylin- drique, ouvert à son extrémité supérieure, selon l'axe duquel est disposé un arbre de rotor 2. Sur la partie supérieure du carter 1 vient s'adapter un chapeau de distributeur désigné par 3 dans son ensemble ; sur l'extrémité supérieure de l'arbre de rotor 2 vient se fixer, de façon connue, un doigt de disrupture désigné par 4.Sur sa face supérieure, le doigt de disrupture 4 comporte une languette conductrice (non représentée). Le chapeau de distributeur 3 a une forme cylindrique et vient s'adapter par une collerette 5 sur la bordure su périeure du carter 1. Le chapeau 3 est fermé à sa partie supérieure par une base 3a au niveau de laquelle sont ménagées les bornes du chapeau de distributeur. Ce distributeur comporte une borne réceptrice désignée par 6 dans son ensemble, l'axe de ladite borne étant placé dans le plan de coupe de la figure 3. Le plan de coupe de la figure 3 constitue un plan de symétrie pour le chapeau 3. La borne 6 comprend d'une part, un plot externe 6a formant un élément mâle en relief à 11 extérieur de la matière plastique moulée constitutive du chapeau 3 et, d'autre part, un plot interne constitué d'une douille Gb dans laquelle peut coulisser un charbon 7 retenu par un ressort hélicordal tronconique 8, qui enserre une partie du charbon et est efr manché à force à l'intérieur de la douille 6h. La douille 6b est une douille cylindrique métallique qui, sur une de ses génératrices, comporte une rente 9 ; on a ménagé une découpe sur chacune des bordures de la fente 9 au voisinage d'une des extrémités de ladite fente pour constituer une entaille 10.Le plot externe 6a est solidaire d'une tige pleine constituant un connecteur 6c, l'extrémité de ladite tige étant conformée de façon à présenter une gorge 11. Le chapeau 3 présente,pour constituer la borne 6, un bossage selon l'axe duquel on a prévu un logement cylindrique où Iton peut enfoncer à force la tige constituant le connecteur 6c, cet en rongement étant réalisé :wqutà ce que le plot externe 6a vienne en butée contre l'extrémité du bossage de la matière plastique moulée. A ce moment, l'extrémité du connecteur 6c est en saillie dans le logement, qui est prévu pour le plot interne de la borne 6, selon l'axe commun de l'arbre 2 et du chapeau 3.On met alors en place dans ce logement prévu pour le plot interne la douille Gb en l'enfoncant dans ledit logement parallèlement à l'axe de cehi-ci de façon que la fente 9 vienne au droit de la gorge 11. A ce moment,on exeras un effort sur la douille Gb de façon à provoquer élastiquement l'ouverture de la rente et la gorge 11 vient se mettre en place dans l'entaille 10. L'ouverture de la fente 9 est rendue possible grâce au fait que l'on prévoit un Jeu radial entre la douille Q et le logement où elle se met en place.Par ailleurs, on prévoit également un jeu axial entre la douille Gb et le fona du logement où elles met en place, de sorte que le positionnement de la douille 6b dans son logement est réalisé par accrochage sur la gorge 11 de la partie saillante du connecteur 6c. On constitue que l'assemblage ainsi réalisé est tout-à-fait satisfaisant dans les oendi- tions d'utilisation du distributeur. I1 ne reste plus ensuite, en ce qui concerne la borne 6, qu'à mettre en place, à la base de la douille Gb, le charbon 7 équipé de son ressort 8. Le chapeau 3 comporte quatre bornes de sortie du courant haute tension, deux de ces bornes 12 et 13 ayant leurs axes parallèles à celui de la borne 6 et les deux autres bornes 14 et 15 ayant leurs axes obliques par rapport à la direction commune des axes des bornes 6, 12 et 13. Les bornes 12 et 13 sont symétriques par rapport au plan de la figure 3, de même que les bornes 14 et 15.L'angle rormé par l'axe de la borne 14 avec l'axe de la borne 12 est de 50 . Les quatre bornes 12 à 15 sont réalisées exactement de la msme façon que la borne 6 : chacune de ces bornes est définie par un bossage de la matière isolante constitutive du chapeau 3, ledit bossage comportant selon son axe un logement où est mis en place un connecteur dont l'extrémité saillante constitue le plot externe de la borne, respectivement 12a, 13a, 14a, 15a.Toutes les bornes ayant exactement la même conformation, on a représenté l'une d'elles, à savoir la borne 13, sur la figure 2 ; le connecteur 13c est identique au connecteur 6c précédemment décrit et s'asseitble grâce à une gorge 11 avec une douille l3b identique à la douille 6b précédemment décrite ; la douille 13b constitue le plot interne de la borne 13 alors que l'extrémité 13a du connecteur 13c constitue son plot externe. Toutes les indications de montage, qui ont été données pour la borne 6, sont valables pour les bornes 12 à 15 à cette seule différence près que, pour les bornes de sortie, il nty a pas de charbon dans les douilles formant le plot interne. La fabrication du chapeau de distribution, qui vient d'être décrits peut être realisée en utilisant pour le moulage de la matière plastique isolante, un moule à trois tiroirs plus deux sous-tiroirs : deux des tiroirs ont des mouvements parallèles aux axes des bornes 6, 12 et 13 et commandent les déplacements obliques de deux sous-tiroirs afférents au moulage des bornes 14 et 15 ; le troisième tiroir se déplace parallèlement à l'axe commun du chapeau 3 et de 1'azure de rotor 2, pour assurer le moulage de l'intérieur du chapeau. De la sorte > on peut réaliser sans difficulté le moulage du chapeau 3, bien que les axes 14b, 15b des bornes 14 et 15 fassent un angle e de 600c angle à l'intérieur duquel se trouvent les axes de toutes les bornes, lesdits axes étant supposés orientés vers l'extérieur du distributeur. On constate également que la structure adoptée permet d'avoir tous les plots externes d'un même coté du plan diamétral du chapeau 3, qui est perpendiculaire au plan diamétral de symétrie dudit chapeau. I1 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. REVENTICATIONS 1 - Distributeur de courant haute tension, notamment pour allumage de moteur à combustion interne, comprenant d'une part, un stator portant des bornes, dont au moins une reçoit la tension à distribuer, les autres assurant la sortie du courant, et d'autre part, un rotor qui entraine en rotation un doigt de disrupture autour d'un axe, - chaque borne comportant un plot interne coopérant avec le doigt de disrupture et un plot externe assurant la liaison du distributeur avec les organes extérieurs auxquels il est relié, un connecteur établissant la liaison électrique entre les plots interne et externe de chaque borne, caractérisé par le fait que le connecteur d'une borne (6, 12, 13, 14, 15) est solidaire du plot externe (6a, 12a, 13a, 14a, 15a), qui lui correspond, et disposé dans un logement du stator où il est maintenu par une liaison mécanique avec le plot interne (6b, 12b, 13b, 14 > 15b) correspondant. 2 - Distributeur selon la revendication I, caractérisé par le fait que les axes des plots externes (6a > 12a > 13a, l4 15a) sont perpendiculaires à l'axe du rotor (2) et que les axes des plots internes (6b, 12b, 13b, 14b, 15b) sont parallb- les à l'axe du rotor (2). 3 - Distributeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le connecteur lié au plot externe (61, 12a, 13a), 14a, 15a) est un corps cylindrique métallique mis en place par enfoncement dans un logement cylindrique de section appropriée ménagé dans le stator, l'extrémité dudit connecteur, qui est opposée au plot externe, venant en saillie dans le logement du plot interne (6b, 12b, 13b, Ilib, 15b) correspondant. 4 - Distributeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le plot interne (6b, 12b > 13b, 14b, 15b) comprend une douille métallique cylindrique mise en place par enroncement dans un logement cylindrique de section appropriée, une extrémité de ladite douille restant en saillie au droit de la zone de déplacement du doigt de disrupture (4) alors que i'autre extrémité vient s'encliqueter sur la partie du connecteur, qui fait saillie dans le logement du plot interne. 5 - Distributeur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le connecteur et le plot externe constituent une tige pleine d'axe rectiligne, dont l'extrémité, qui forme le plot externe (6a, 12a, 13a, 14a, 15a), reste en saillie à l'extérieùr du stator. 6 - Distributeur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le plot interne (6b, 12b > 13b, 14b, 15b) est une douille fendue suivant une génératrice, une entaille (10) étant prévue au voisinage d'une extrémité de la fente (9) pour assurer l'encliquetage de la douille sur le connecteur, la douille ayant un Jeu radial dans son logement et n'étant pas en butée axialement dans ledit logement. 7 - Distributeur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le plot interne (Q) de la borne réceptrice (6) comporte > dans la partie de la douille qui rait saillie vers le doigt de disrupture (4), un charbon (7) maintenu par un ressort (8) > qui le pousse élastiquement vers la languette conductrice dudit doigt (4). 8 - Distributeur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les connecteurs de toutes les bornes (62 12, 13, 14, 15) sont identiques, les axes des plot externes (6a, 12a, 13a, 14a, 19g) desdites bornes, orientés vers l'extérieur du distributeur, étant tous disposés à l'intérieur d'un angle défini par deux d'entre eux (14d, 152) et compris entre 60 et 900. 9 - Distributeur selon les revendications 2 et 8 prises simultanément,caractérisé par le fait que les axes desxplots externes (6a, 12a, l3a > 14a, 15a) sont coplanaires et que les douilles des plots internes (6b, 12b, 13b, 14b, 15b) sont identiques. 10 - Distributeur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les axes orientés des plots externes (6a > 12a, 13a, 14a, 15a) sont tous parallèles à l'exception des deux axes (14d, 15d), qui dérinissent l'angle #. 11 - Distributeur selon l'une des revendications 8 à 10 > caractérisé par le fait que les plots externes (6a, 12a, I3a > 14a, 15a) sont tous disposés d'un même côté d'un diamb- tre du stator. 12 - Distributeur selon l'une des revendications 1 à 11 > caractérisé par le fait que le stator est constitué d'un carter (1) et d'un chapeau amovible (-3), les bornes (6, 12, 13, 14, 15) étant toutes portées par ledit chapeau, 13 - Distributeur selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé par le fait qu'il comporte une seule borne réceptrice (6) et que les axes des plots externes (12a, 13a, 14a > l5a) assurant la sortie du courant sont disposés symétriquement par rapport à l'axe du plot externe (6a) de la borne réceptrice (6). 14 - Distributeur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que l'axe du plot interne (6b) de la borne réceptrice (6) est confondu avec l'axe du rotor (2) et que les axes. des plots internes des autres bornes (12, 13, 14, 15) sont des génératrices d'un même cylindre à base circulaire ayant pour axe l'axe du rotor (2), lesdites génératrices étant équidistantes. 15 - Distributeur selon la revendication 14, caractérisé par le rait qu'il comporte quatre bornes de sortie de cou rant (12, 13, 14, 15), î) > deux d'entre elles (12, 13) ayant des axes de plot externe parallèles et les axes (14d, 15d) des deux autres plots externes (14a, 15a) formant avec les premiers un angle de 300 environ.