Brevet FR2622933A1 — publié le 19890512

La présente invention se rapporte à un distributeur pour un moteur à combustion interne, et plus particulière- ment à son rotor magnétique pour produire un signal de réglage de l'allumage en coopération avec un capteur de réglage de l'allumage qui est disposé en relation face au rotor. La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un tel rotor. La figure 1 montre une vue en coupe longitudinale d'un distributeur pour fournir une haute tension aux bougies d'allumage d'un moteur à combustion interne. Le distributeur comprend un générateur de signaux de réglage de l'allumage qui a un rotor en un matériau magnétique (dont la vue en plan est montrée à la figure 2) et un capteur fixe faisant face au rotor. La structure du distributeur est comme suit. Le distributeur peut être divisé en une portion rotative et une portion statique. La portion rotative du distributeur comprend: un arbre 1 tournant en synchronisme avec un vilebrequin du moteur à combustion interne; un manchon 2 d'avance de l'allumage qui est monté rotatif sur l'arbre 1 et qui est mené par l'arbre 1 par l'inter- médiaire d'un mécanisme 3 d'avance de l'allumage fonction- nant de manière centrifuge; une bobine de réluctance 4 sous la forme d'un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage en un matériau magnétique, qui est fixée au manchon 2 d'avance de l'allumage par l'intermédiaire d'un tube 5 en un matériau non magnétique qui déconnecte magnétiquement le rotor générateur de signaux 4 du manchon 2; et un rotor de distributeur 6 fixé solidement au manchon 2 d'avance de l'allumage. Le mécanisme 3 d'avance de l'allumage comprend un organe la fixé solide- ment à l'arbre 1, une paire d'organes centrifuges 3a, dont chacun est monté rotatif sur l'organe la au moyen d'une broche 3b et est sollicité vers l'intérieur par un ressort hélicoïdal 3c dont une extrémité est couplée à l'organe la et dont l'autre extrémité est couplée à une portion extrême d'un organe centrifuge 3a et une paire d'organes fendus 3d qui sont fixés solidement au manchon 2. Chacun des organes 3d a une fente courbée 3e à travers laquelle s'étend, d'une manière coulissante, un axe cylindrique 3f qui est fixé solidement à un organe centrifuge associé 3a, de façon à permettre le mouvement de rotation des organes centrifuges 3a relativement aux organes la, pour qu'ainsi le mouvement tournant vers l'extérieur des organes cen- trifuges 3a, provoqué par la force centrifuge agissant sur eux, en opposition aux forces de sollicitation des ressorts 3c,produise un mouvement rotatif relatif des organes fendus 3d et du manchon 5 qui leur est fixé, par rapport à l'arbre 1 et à l'organe la qui y est fixé. La portion statique du distributeur comprend: une base de carter 7 en forme de coupe à travers laquelle s'étend rotatif l'arbre 1; un capuchon de carter 8 fixé à la base 7; un couvercle annulaire 9 interposé entre la base 7 du carter et le capuchon 8 pour séparer le rotor de distributeur 6 de l'espace situé en dessous; un mécanisme d'avance de l'allumage fonctionnant sous vide 10 qui est fixé à la base 7 du carter; une plaque annu- laire d'avance de l'allumage l0a du mécanisme d'avance de l'allumage fonctionnant sous vide 10, qui est montée rotative sur la base 7 du carter afin que son angle de rotation puisse être avancé par le mécanisme d'avance de l'allumage fonctionnant sous vide 9; et un capteur 11 de réglage de l'allumage qui fait face au rotor générateur de signaux 4 et qui est fixé solidement à la plaque annulaire 10a d'avance de l'allumage. Le capteur 11 de réglage de l'allumage comprend un aimant permanent (non représenté) pour produire un flx magnétique A traversant le rotor magnétique 4, ainsi le tube non magnétique 5 réduit le flux de fuite B pour empêcher un flux magnétique extérieur de fuite d'affecter de manière néfaste la fonction du capteur 11 et également pour améliorer l'efficacité de l'aimant permanent incorporé dans le capteur 11. Le rotor magnétique annulai- re 4 a un certain nombre de protubérances 4a qui s'étendent dans la direction radiale à partir de sa surface circonfé- rentielle externe, comme le montre la figure 2. Ainsi, la réluctance du circuit magnétique comprenant le rotor 4 varie quand le rotor 4 tourne avec le manchon 2 en synchronisme avec le vilebrequin, non illustré, du moteur à combustion interne. Le changement résultant du flux magnétique est converti en un signal de tension par une bobine de captage (non représentée) du capteur 11 qui se trouve dans le flux magnétique. Le signal de tension LO obtenu par la bobine de captage est utilisé pour produire un signal de réglage de l'allumage, au moyen duquel le passage et le non passage du courant à travers l'enroule- ment primaire de la bobine d'allumage (non représentée) est contrôlé. La haute tension produite dans l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage est fournie au rotor 6 de distributeur par un balai 6a et aux bougies d'allumage du moteur à combustion interne en séquence correcte par une électrode de rotor 6b et un certain nombre d'électrodes fixes circonférentiellement espacées 8a qui lui font face. !0 En fonctionnement, le manchon 2 d'avance de l'allumage tourne avec l'arbre 1 en synchronisme avec le vilebrequin du moteur à combustion interne (non représenté) de manière que l'angle relatif de rotation du manchon 2 par rapport à l'arbre 1 soit avancé par le mécanisme !5 d'avance de l'allumage à fonctionnement centrifuge 3 proportionnellement à la vitesse de rotation de l'arbre 1 du fait des forces centrifuges agissant sur les organes centrifuges 3a. La position angulaire ou de rotation du capteur de réglage 11, par ailleurs, est avancée par le W0 mécanisme d'avance de l'allumage 10 fonctionnant sous vide qui fait avancer la position de rotation de l'organe annulaire lOa par rapport à la base 7 du carter. Ainsi, le capteur 11 de réglage de l'allumage produit le signal de réglage de l'allumage à la position optimale de rotation du vilebrequin du moteur. Dans le cas du distributeur conventionnel ci-dessus décrit, le rotor magnétique générateur de signaux 4 et le tube non magnétique 5 sont produits en tant que pièces séparées et sont assemblés et maintenus ensemble par ajustage à retrait, ajustage de force ou par une broche de fixation. Ainsi, le rotor générateur de signaux conventionnel présente l'inconvénient de nécessiter le montage d'une pièce séparée sur le manchon d'avance de l'allumage. Cela a pour résultat un nombre accru d'étapes de production et d'assemblage et une difficulté accrue de couplage sûr du rotor magnétique au tube non magnétique. Ainsi, la présente invention a pour objectif principal un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage adapté à être activement couplé à l'arbre d'un distributeur pour un moteur à combustion interne, de manière que le nombre d'étapes requises pour produire la portion de rotor magnétique et le tube non magnétique et pour les assembler soient réduites, et o le rotor magnétique et le tube non magnétique sont solidement couplés l'un à l'autre. La présente invention a pou obectif un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage pouvant être produit à faible prix. Ainsi, le rotor générateur de signaux selon la présente invention comprend une portion de rotor annulaire à réluctance variable en un matériau magnétique et un tube en un matériau non magnétique portant la portion de rotor magnétique, o la portion de rotor magnétique et le tube non magnétique sont faits en matériaux qui sont simultanément frittés ensemble en une seule pièce. Par suite, le nombre d'étapes de fabrication et d'assemblage est réduit, ce qui a également pour résultat un prix réduit de production. Par ailleurs, la portion de rotor magnétique et le tube non magnétique sont solide- ment couplés l'un à l'autre, améliorant ainsi la fiabilité du rotor. La présente invention offre également un procédé de fabrication d'un tel rotor générateur de signaux et d'un distributeur pour un moteur à combustion interne ayant un tel rotor générateur de signaux. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un distributeur pour un moteur à combustion interne, montrant sa structure typique o peut être incorporé un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en plan du rotor généra- teur de signaux disposé dans le distributeur de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage selon la présente invention; et - les figures 4(a) à (c) sont des vues en coupe transversale d'une presse de moulage, montrant les étapes de former et de presser des poudres en matériaux magnétique et non magnétique dans le procédé de fabrication du rotor de la figure 3. Sur les dessins, des chiffres identiques de référence représentent des pièces ou portions identiques ou correspondantes. En se référant à la figure 3 qui est la vue en coupe longitudinale d'un rotor générateur de signaux selon la présente invention, ce rotor comprend un rotor magné- tique annulaire 4 et un tube non magnétique 5 qui ont des formes similaires à celles du rotor 4 et du tube 5 des figures 1 et 2 respectivement. Ainsi, le rotor annulaire 4 fait en un matériau magnétique comprend un certain nombre de protubérances 4a s'étendant radialement de sa surface circonférentielle externe, comme le montre la figure 2. Par ailleurs, le rotor 4 et le tube 5 sont montés dans un distributeur comme le montrent les figures 1 et 2; en effet, le tube 5 en un matériau non magnétique est fixé autour d'un manchon 2 d'avance de l'allumage de manière que le rotor 4 se trouve face au capteur 11 de réglage de l'allumage. La structure et le fonctionnement du distribu- teur comprenant le rotor 4 et le tube 5 sont tels que décrits ci-dessus. Cependant, selon la présente invention, le rotor 4 et le tube 5 sont produits en une seule pièce par un procédé de frittage. Avant le frittage, les poudres magnétique et non magnétique reçoivent une forme prédéter- minée comme le montre la figure 3, en utilisant des châssis et une presse. Les figures 4(a) à 4(c) illustrent un exemple d'un tel procédé de mise en forme, qui comprend les étapes de: introduire une poudre d'un matériau magnétique dans un espace annulaire formé par les châssis (figure 4(a); introduire une poudre d'un matériau non magnétique dans un espace annulaire formé entre les châssis et la poudre magnétique en forme cylindrique (figure 4(b)); et presser les poudres magnétique et non magnétique par une presse en une forme prédéterminée (figure 4(c)). La presse de moulage utilisée dans ce procédé comprend: un châssis fixe externe en forme de plaque épaisse 12a ayant un perçage cylindrique central dont la surface interne a une forme correspondant à la surface latérale externe du rotor 4; un châssis fixe central cylindrique plein 12b s'étendant dans le perçage central dans le châssis fixe externe 12a à partir du dessous, la surface extrême supérieure du châssis fixe central 12b étant à fleur avec la surface supérieure du châssis fixe externe 12a; des premier et second châssis cylindriques mobiles creux 13 et 14, le second châssis mobile 14 étant coulissant sur la surface circonférentielle externe du chassis central fixe 12b et le premier châssis mobile 13 s'adaptant coulissant dans l'espace annulaire formé entre la surface intérieure du perçage dans le chassis externe fixe 12a et la surface circonférentielle 7- externe du second châssis mobile 14; et une presse 15 ayant la forme d'un cylindre creux s'adaptant coulissan dans l'espace annulaire formé entre les châssis externe et central fixes12a et 12b. Pendant la première étape de mise en forme d'une poudre magnétique, les premier et second châssis mobiles 13 et 14 sont glissés dans l'espace annulaire formé entre les châssis fixes externe et central 12a et 12b, comme le montre la figure 4(a), de façon que la surface supérieure du second châssis mobile 14 soit à fleur avec les surfaces extrêmes supérieures des premier et second châssis fixes 12a et 12b et que la surface supérieure du premier châssis mobile 13 soit maintenue à une distance prédéterminée en dessous. Ensuite, une poudre d'un matériau magnétique 16 est introduite dans l'espace annulaire formé au-dessus du premier châssis mobile 13 entre le châssis externe fixe 12a et le second châssis mobile 14. Alors, le second châssis mobile 14 est glissé vers le bas jusqu'a un niveau pré- déterminé pour former un espace tubulaire entre la surface circonférentielle interne de la poudre magnétique 16 et la surface circonférentielle externe du châssis central fixe 12b comme le montre la figure 4(b). Ensuite, une poudre d'un matériau non magnétique 17, comme une poudre de cuivre ou d'aluminium,est introduite dans l'espace tubulaire ainsi formé. De ce point de vue, il faut noter que bien qu'une portion de la poudre magnétique 16 puisse tomber lorsque le second châssis mobile 14 est glissé vers le bas, cela a peu d'effets néfastes et est négli- geable. La presse 15 est alors abaissée dans l'espace entre les châssis fixes 12a et 12b pour presser les poudres 16 et 17 à une forme et une densité prédéterminées comme le montre la figure 4(c). Les blocs de poudre 16 et 17 ainsi obtenus sont frittés pour obtenir le rotor 4 et le tube 5 que l'on peut voir à la figure 3, les portions 16 et 17 correspondant au rotor 4 et au tube 5, respectivement. Dans le procédé de mise en forme de poudres décrit ci-dessus, la poudre magnétique 16 est d'abord introduite et la poudre non magnétique 17 ensuite. Cependant, l'ordre peut être inversé c'est-à-dire que la poudre non magnétique 17 peut être introduite d'abord, puis la poudre magnétique 16. R E V E N DI C A T I 0 N S 1.- Rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage devant être activement couplé à un arbre d'un distributeur pour un moteur à combustion interne qui tourne en synchronisme avec un vilebrequin du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend: une portion de rotor annulaire à réluctance variable (4) en une poudre frittée d'un matériau magnétique, ladite portion de rotor à réluctance variable ayant la forme d'un court cylindre creux qui a un certain nombre de protubérances s'étendant radialement vers l'extérieur de sa surface circonférentielle externe, de manière qu'une réluctance d'un circuit magnétique formé dans ladite portion de rotor à réluctance variable change en synchro- nisme avec la rotation de ladite portion de rotor; et un tube (5) en une poudre frittée d'un matériau non magnétique,pouvant être couplé à un manchon de réglage de l'allumage activement connecté à l'arbre dudit rotor, ledit tube étant fixé à une surface circonférentielle intérieure de ladite portion de rotor à réluctance variable, ledit tube et ladite portion de rotor à réluctance variable étant faits en matériaux qui sont simultanément frittés en une seule pièce. 2.- Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion de rotor à réluctance variable (4) est faite en une poudre frittée de fer et le tube (5) est fait en une poudre frittée d'un matériau non magnétique choisi dans le groupe consistant en cuivre et aluminium. 0 3.- Procédé de fabrication d'un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage selon la revendica- tion 1 en utilisant un moule de pression ayant un châssis fixe et un châssis mobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: introduire une poudre d'un matériau magnétique dans un espace annulaire formé par les châssis fixe et mobile dudit moule; introduire une poudre d'un matériau non magnétique dans un espace tubulaire formé par l'intérieur de la poudre introduite du matériau magnétique et par les châssis fixe et mobile dudit moule; presser les poudres des matériaux magnétique et non magnétique dans les châssis fixe et mobile par une presse, pour ainsi donner aux poudres une forme pré- déterminée; et fritter les poudres pressées simultanément en une seule pièce. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau magnétique comprend du fer et le matériau non magnétique comprend un matériau choisi dans le groupe consistant en cuivre et aluminium. 5.- Procédé de fabrication d'un rotor générateur de signaux de réglage de l'allumage selon la revendication 1 en utilisant un moule de presse ayant des châssis fixe et mobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: introduire une poudre d'un matériau non magnétique dans un espace tubulaire formé par les châssis fixe et mobile dudit moule; introduire une poudre d'un matériau magnétique dans un espace annulaire formé par l'extérieur de la poudre remplie du matériau non magnétique et par les châssis fixe et mobile dudit moule; presser les poudres des matériaux magnétique et non magnétique par une presse, pour ainsi donner aux poudres une forme prédéterminée; et fritter les poudres pressées simultanément en une seule pièce. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau magnétique comprend du fer et le matériau non magnétique comprend un matériau choisi dans le groupe consistant en cuivre et aluminium. 7.- Distributeur-pour un moteur à combustion interne,caractérisé en ce qu'il comprend un carter; un arbre de distributeur (1) s'étendant rotatif dans ledit carter, ledit arbre tournant en synchronisme avec un vilebrequin de moteur; un tube (5) fait en une poudre frittée d'un matériau non magnétique,activement couplé audit arbre de distributeur; LO un rotor annulaire (4) à réluctance variable fait en une poudre frittée d'un matériau magnétique qui est fixé solidement à la surface circonférentielle externe dudit tube, ledit rotor ayant la forme d'un court cylindre creux qui a un certain nombre de protubérances L5 qui s'étendent radialement vers l'extérieur de sa surface circonférentielle externe, de manière qu'une réluctance d'un circuit magnétique formé dans ledit rotor change en synhcronisme avec la rotation dudit rotor, ledit rotor à réluctance variable et ledit tube étant faits en 0 matériaux frittés simultanément en une seule pièce; et un capteur (11) de réglage de l'allumage activement couplé au carter, ledit capteur comprenant un aimant permanent et un moyen formant bobine de captage pour, détecter la variation du flux magnétique produite par un changement d'une réluctance du fait de la rotation dudit rotor. 8.- Distributeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tube (5) en un matériau non magnétique est monté solidement sur un manchon d'avance de l'allumage (2) monté rotatif sur l'arbre de distributeur, ledit manchon étant mené par ledit arbre de distributeur par l'intermédiaire d'un mécanisme d'avance de l'allumage à fonctionnement centrifuge. 9.- Distributeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur (11) de réglage de l'allumage est monté solidement sur une plaque annulaire d'avance de l'allumage supportée rotative sur ledit carter, l'angle de rotation de ladite plaque annulaire étant avancé par rapport audit carter par un mécanisme d'avance de l'allumage fonctionnant sous vide. 10.- Distributeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau non magnétique comprend un matériau choisi dans le groupe consistant en cuivre et aluminium et le matériau magnétique comprend du fer.