Brevet FR2706070A1 — publié le 19941209

"Bobine d'allumage pour moteurs à combustion interne" Etat de la technique L'invention a pour objet une bobine d'allumage comprenant un boîtier en matière isolante, avec une ouver- ture d'entrée, un noyau annulairement fermé, en matériau magnétique doux, comprenant une partie pouvant être intro- duite dans le boîtier et autour de laquelle sont montés des enroulements primaires et secondaires enroulés sur des corps de bobine, un puits à haute tension faisant partie du boîtier et sensiblement perpendiculaire à l'axe du corps de bobine, dans lequel peut être emmanché, selon l'axe longi- tudinal du puits, une broche de raccordement, reliée par une diode à une extrémité à haute tension de l'enroulement secondaire, la broche de raccordement, la diode et les corps de bobine portant leurs enroulements constituant un ensemble préfabriqué, prêt à l'emploi, qui peut être intro- duit dans le boîtier par l'ouverture. Une telle bobine est décrite par le document DE 39 37 828 CI, son boîtier présente sur le côté une ouver- ture servant entre autres à l'introduction de corps de bo- bine portant les enroulements primaire et secondaire. La constitution de la bobine permet donc de réaliser tout d'abord, en dehors du boîtier, les enroulements sur les corps de bobine ainsi que le montage, prêt à l'emploi, des broches de raccordement des enroulements primaire et secon- daire. Après contrôle du fonctionnement, ce sous-ensemble 2 2706070 peut être introduit dans le boîtier à travers l'ouverture de celui-ci et fixé par une résine coulée. Dans la forme de réalisation connue, il est né- cessaire, avant de procéder au prémontage du raccord du se- condaire d'introduire, une diode au cours d'une première étape de fabrication, entre une broche de raccordement du secondaire et l'extrémité à haute tension du secondaire et d'assurer son contact électrique. Dans une seconde étape, la broche de raccordement est fixée au corps de bobine de l'enroulement secondaire. Pendant l'exécution de cette seconde étape, les forces de montage s'exerçant sur la broche de raccordement sont fâcheusement transmises à la diode déjà reliée par une de ses extrémités à l'enroulement secondaire, avec le ris- que que la diode elle-même ou sa liaison par contact soit détériorée. De plus, après cette seconde étape, la diode se trouve placée, par rapport à l'enroulement secondaire, c'est-à-dire par rapport aux chambres abritant les sections de cet enroulement, transversalement donc à proximité de plusieurs de ces chambres. Etant donné que le niveau de tension croit de chambre en chambre jusqu'à l'extrémité à haute tension de l'enroulement secondaire, il risque de s'établir le long de la diode un circuit dérivé égalisant les tensions des diverses chambres. Pour éviter cela, dans les bobines connues, il est nécessaire de faire déborder largement vers l'extérieur, l'enroulement par les nervures périphériques délimitant les chambres. Ceci conduit malheu- reusement à donner un important volume à la bobine d'allu- mage. Avantages de l'invention La bobine d'allumage selon l'invention est carac- térisée en ce que le boîtier sert de logement à l'ensemble du noyau, la broche de raccordement et la diode sont mon- tées dans un espaceur raccordable à un des corps de bobine, et la diode a sa direction longitudinale sensiblement ali- 3 2706070 gnée avec l'axe longitudinal du puits à haute tension et a l'avantage d'éliminer dans une proportion satisfaisante, les inconvénients cités. A cette fin, la bobine d'allumage est équipée d'un espaceur à l'intérieur duquel la diode est bloquée par combinaison de formes de sorte que les forces qui s'exer- cent au montage sur la broche de raccordement et qui sont transmises à la diode par sa liaison avec la broche sont prises en charge par l'espacement qui protège ainsi la diode. Par ailleurs, la diode du fait de son immobilisa- tion dans l'espaceur, se trouve après fixation de celui-ci sur le corps de bobine portant l'enroulement secondaire, positionnée dans la bobine de sorte que son axe coïncide sensiblement avec l'axe longitudinal du puits à haute ten- sion de la bobine. Il en résulte l'avantage que la diode se trouve le long d'une chambre. Etant donné que dans une chambre, sur la face externe de la partie, de l'enroulement qui l'occupe, il n'existe pas de différence sensible de tension, il n'existe pas non plus de risque de décharge disruptive le long de la diode. Les nervures constituant les parois des chambres n'ont donc pas besoin de déborder sensiblement le niveau de l'enroulement pour créer autour de la diode un espacement de protection par rapport à l'en- roulement. Le volume de la bobine peut être maintenu petit ce qui permet de l'utiliser dans des conditions de mise en oeuvre spectralement limitées. D'autres avantages de l'invention sont caractéri- sés en ce que: - la première borne de la diode est reliée à la broche de raccordement, pour constituer un assemblage qui peut être monté, au moins en partie, dans un évidement ap- proprié de la partie porteuse de l'espacement, avec blocage par combinaison de formes, - le contact entre la première borne et la broche de raccordement est assuré par un sertissage à crimp, - une seconde borne de la diode sort de l'espa- ceur et peut être reliée électriquement par contact à l'ex- trémité à haute tension de l'enroulement du secondaire, - la liaison par contact entre la deuxième borne et l'extrémité à haute tension de l'enroulement secondaire est assuré par un élément de contact à fente de pincement, - le corps de bobine portant l'enroulement secon- daire comporte des chambres délimitées par des nervures pé- riphériques et dans lesquelles est logé, par sections, l'enroulement secondaire, tandis que la diode est montée, par l'intermédiaire de l'espaceur sur le corps de bobine de sorte que cette diode, placée devant une des chambres re- couvre au plus la largeur de cette chambre. Dessin Le dessin représente un exemple de réalisation de l'invention, expliqué plus en détail par la description qui suit. La figure est une vue en coupe longitudinale, la- térale, de la bobine d'allumage. Description de l'exemple de réalisation La bobine d'allumage de moteurs à combustion in- terne représenté par la figure comporte les composants principaux suivants: un boîtier 11, un noyau annulaire fermé 13 en matériau magnétique doux dont la partie 12 est logée dans le boîtier 11, un enroulement primaire 14 porté par un corps 16 et un enroulement secondaire 17 porté par un corps 18, coaxial avec le corps 16 et avec la partie 12, et enfin un puits à haute tension 19; en relief par rapport au corps principal du boîtier 11 et contigu à un espaceur 21 fixé au corps 18 du secondaire et portant une diode 23 et une broche de raccordement 21 pénétrant dans le puits à haute tension 19. Le boîtier 11 est une pièce en matière plastique isolante moulée par injection, comportant le corps princi- pal de section transversale sensiblement rectangulaire avec, en relief, vers l'extérieur, le puits 19 en forme de cuvette dont la partie ouverte 24 permet d'introduire les éléments 13 à 23, indiqués plus haut, ainsi qu'une résine de coulée obturant le boîtier 11. Sur le boîtier 11, est montée la pièce complémen- taire, non décrite, constituée par un connecteur embrocha- ble 26 dont les contacts 27 peuvent être reliés d'une part aux bornes de l'enroulement primaire 14 et d'autre part à une source à basse tension, non représentée. Pour fabriquer la bobine d'allumage, la partie parallélépipédique 12 du noyau 13 est garnie, par injec- tion, de matière plastique sur la plus grande partie de sa longueur, avec formation d'un corps du primaire 16 consti- tué d'une chambre annulaire dans laquelle est monté l'en- roulement primaire 14. Sur cet ensemble, on glisse et on fixe au moyen d'un organe d'arrêt par exemple, le corps du secondaire 18, en matière plastique portant l'enroulement secondaire 17 et présentant, selon une configuration con- nue, des chambres 29 divisant l'enroulement secondaire 17 en plusieurs sections. Ainsi, les deux corps de bobine 16, 18 avec leurs enroulements 14, 17 sont coaxiaux entre eux et avec la partie 12, autour de l'axe commun 31. La construction de la bobine se poursuit par l'introduction, dans un espaceur 21 de la broche de raccor- dement et de la diode 23, qui lui est reliée par un premier raccord 33 avec sertissage crimp. L'espaceur 21 est une pièce en matière plastique réalisée par injection, présen- tant un pied 34 en forme de plaque pour sa fixation sur le corps du secondaire 18, prolongé perpendiculairement par un corps de maintien 35 en forme de coupole. Ce corps présente un évidement 36 dont la forme est adaptée de manière à ver- rouiller par combinaison de formes la liaison entre la diode 23 et la broche de raccordement 22. Dans cet évide- ment 36, la liaison est enfoncée suffisamment pour que la diode 23 et une partie de la broche de raccordement 22 soient bloquées par combinaison de formes. De cette ma- nière, la liaison est orientée longitudinalement, dans l'espaceur 21, selon l'axe du corps de maintien 35. Cet ensemble unitaire est placé, par la face in- férieure du pied 34, sur l'extérieur des nervures 37 cons- tituant les séparations entre les chambres 29. Au moins une des nervures 37 comporte plusieurs parties 38 qui dépassent les arêtes des autres nervures 37 et sont bloquées dans des ouvertures correspondantes de maintien, pratiquées dans le pied 34. Cette fixation du pied 34 sur les arêtes des ner- vures 37 oriente la diode bloquée dans le corps de maintien 35 selon la direction longitudinale des nervures 37, tandis qu'un second raccordement 39, en forme de fil comme le pre- mier raccord 33, est relié à l'extrémité, également en forme de fil, de l'enroulement secondaire 17 par un élément de contact à fente de pincement 41. Ce mode de liaison, comme la liaison par serrage entre le premier raccord 33 et la broche de raccordement 22, peut être remplacé par un au- tre mode, par exemple un brasage, une soudure ou un matage. Cet ensemble peut alors être contrôlé, en ce qui concerne son fonctionnement, à l'extérieur du boîtier puis glissé par l'ouverture 24 dans le boîtier 11 jusqu'à ce qu'il vienne en butée sur le fond situé à l'opposé de l'ou- verture 24. De cette manière, la broche de raccordement, la diode 23 et leur second raccordement encore libre, viennent occuper une position dans laquelle leur axe longitudinal et celui du puits à haute tension 19 se confondent en un seul axe longitudinal 42. Avec cette disposition, la diode 23, dans la zone de son second raccord 39, ne recouvre qu'une des chambres 29, c'est-à-dire occupe au plus la largeur de celle-ci, de sorte que le danger d'une décharge envoyée par l'enroule- ment secondaire 17 à la diode 23, est faible, du fait de la petitesse des différences de tension pouvant exister entre les spires externes de la partie de l'enroulement secon- daire logée dans la chambre 29. La position de la diode par rapport aux chambres 29 écarte la nécessité d'un espacement spécial de protection par rapport au secondaire 17, ce qui permet de donner à la bobine un faible volume. Par ailleurs, le fait que la diode 23 est noyée dans le corps 35 de l'espaceur 21 le met à l'abri des for- ces exercées au montage sur la tige de raccordement 22 qui lui est associée, ce qui accroît la sûreté de la fabrica- tion de la bobine. Après mise en place de l'ensemble décrit précé- demment à l'intérieur du boîtier 11, dans lequel a déjà été placé, au moment de l'injection, une culasse annulaire 43 du noyau 13, reliant magnétiquement les faces de la partie 12 tout en réservant un entrefer, de manière à créer un circuit magnétique, puis raccordement des contacts 27 du connecteur à broches 26 aux extrémités de l'enroulement primaire 14 et enfin remplissage du boîtier 11 par des pro- duits d'étanchéité, non décrits davantage, à base de résine coulable, durcissement de ces produits, la bobine d'allu- mage est apte à fonctionner et peut être montée sur un mo- teur. R E V E N D I C A T IONS 1) Bobine d'allumage pour moteur à combustion in- terne comprenant un boîtier (24) en matière isolante, avec une ouverture d'entrée (24), un noyau annulairement fermé (13), en matériau magnétique doux, comprenant une partie (12) pouvant être introduite dans le boîtier et autour de laquelle sont montés des enroulements primaires (14) et se- condaires (17) enroulés sur des corps de bobine (16, 18), un puits à haute tension (19) faisant partie du boîtier (11) et sensiblement perpendiculaire à l'axe du corps de bobine (16, 18), dans lequel peut être emmanché, selon l'axe longitudinal du puits (19), une broche de raccorde- ment (22), reliée par une diode (23) à une extrémité à haute tension de l'enroulement secondaire (17), la broche de raccordement (22), la diode (23) et les corps de bobine (16, 18) portant leurs enroulements (14, 17) constituant un ensemble préfabriqué, prêt à l'emploi, qui peut être intro- duit dans le boîtier (11) par l'ouverture (24), caractéri- sée en ce que le boîtier (11) sert de logement à l'ensemble du noyau (13), la broche de raccordement (22) et la diode (23) sont montées dans un espaceur (21) raccordable à un des corps de bobine (16, 18), et la diode (23) a sa direc- tion longitudinale sensiblement alignée avec l'axe longitu- dinal (42) du puits à haute tension (19). 2) Bobine d'allumage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première borne (33) de la diode (23) est reliée à la broche de raccordement (22), pour constituer un assemblage qui peut être monté, au moins en partie, dans un évidement approprié (36) de la partie por- teuse (35) de l'espacement (21), avec blocage par combinai- son de formes. 3) Bobine d'allumage selon la revendication 2, caractérisée en ce que le contact entre la première borne (33) et la broche de raccordement (22) est assuré par un sertissage à crimp. 4) Bobine d'allumage selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une seconde borne (39) de la diode (23) sort de l'espaceur (21) et peut être reliée électriquement par contact à l'extrémité à haute tension de l'enroulement du secondaire (17). ) Bobine d'allumage selon la revendication 4, caractérisée en ce que la liaison par contact entre la deuxième borne (39) et l'extrémité à haute tension de l'en- roulement secondaire (17) est assuré par un élément de con- tact (41) à fente de pincement. 6) Bobine d'allumage selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de bobine (18) portant l'enroulement secondaire (17) comporte des chambres délimitées par des nervures périphériques (37) et dans les- quelles est logé, par sections, l'enroulement secondaire (17), tandis que la diode (23) est montée, par l'intermé- diaire de l'espaceur (21) sur le corps de bobine (18) de sorte que cette diode, placée devant une des chambres (29) recouvre au plus la largeur de cette chambre.