Brevet FR2719941A1 — publié le 19951117

Bobine d'allumage destinée à être montée sur une bougie pour l'alimentation électrique individuelle de cette bougie La présente invention concerne une bobine d'allumage destinée à être montée sur une bougie pour l'alimentation électrique individuelle de cette bougie. On connaît déjà par le document EP-A-O 387 993 un ensemble constitué par une bougie solidaire de la partie primaire, basse tension, d'une bobine d'allumage. La partie secondaire, haute tension, de cette bobine est rapportée par dessus la partie primaire. Cet ensemble est donc partiellement solidaire de la bougie et vise à son alimentation individuelle. Cet agencement présente toutefois l'inconvénient de ne pas être compatible avec des bougies traditionnelles. La présente invention vise à fournir une bobine d'allumage individuelle destinée à être montée sur une bougie qui peut être notamment une bougie traditionnelle. A cet effet, I'invention a pour objet une bobine d'allumage destinée à être montée sur une bougie pour l'alimentation électrique individuelle de cette bougie, caractérisée par le fait qu'elle comprend: - un noyau magnétique cylindrique; - un enroulement primaire directement bobiné sur le noyau; - un bobinot secondaire tubulaire fermé à i'une de ses extrémités1 à l'intérieur duquel sont disposés le noyau magnétique et l'enroulement primaire; et - un enroulement secondaire bobiné sur le bobinot secondaire, relié à son extrémité opposée à l'extrémité fermée du bobinot, à la masse de l'enroulement primaire, et à son autre extrémité, à des moyens de connexion à la bougie. Une telle bougie présente l'avantage d'être extrêmement compacte et de présenter de très bonnes caractéristiques électriques. La compacité est notamment dûe au fait que l'enroulement primaire est directement bobiné sur le noyau magnétique sans interposition d'un bobinot primaire. On observera par ailleurs que, du fait que le bobinot secondaire est fermé du côté haute tension de i'enroulement secondaire, il est possible d'obtenir des hautes tensions très élevées tout en évitant tout risque de formation d'un arc électrique entre cette extrémité haute-tension de l'enroulement secondaire et l'enroulement primaire. Dans un mode de réalisation particulier, la bobine selon l'invention comprend: - un boitier externe tubulaire contenant le noyau, le bobinot secondaire et les enroulements primaire et secondaire; - des moyens d'étanchéification du boitier du côté de l'extrémité fermée du bobinot; et - une résine isolante et de maintien coulée à l'intérieur du boitier et noyant le noyau, le bobinot et les enroulements. On obtient ainsi un ensemble unitaire bien isolé, facile à manier et à monter sur la bougie. Plus particulièrement, les moyens d'étanchéification peuvent être tubulaires et contenir les moyens de connexion à la bougie, et comporter du côté du boitier une lèvre extérieure d'étanchéité avec le boitier et une lèvre intérieure d'étanchéité avec le bobinot secondaire. Cet agencement permet d'obtenir une bonne étanchéité lors de la coulée de la résine dans l'espace annulaire compris entre le boitier et le bobinot secondaire. Dans un mode de réalisation avantageux, I'enroulement primaire dépasse axialement du bobinot secondaire et forme une deuxième partie d'enroulement primaire sur une épaisseur telle que cette deuxième partie s'étend radialement au moins jusqu'à l'enroulement secondaire. On a constaté que l'on obtenait avec un tel agencement une haute-tension supérieure d'environ 10 % à ce que l'on obtiendrait sans cette disposition. Plus particulièrement, la deuxième partie d'enroulement peut être bobinée sur un bobinot primaire monté sur l'extrémité du noyau magnétique. Le connecteur basse tension réalisant l'alimentation du bobinage primaire est avantageusement monté directement sur le noyau magnétique, et peut réaliser la fonction précédente. Dans un mode de réalisation particulier, I'extrémité haute tension de l'enroulement secondaire est fixée à un insert métallique, lequel constitue directement la sortie haute tension de la bobine. Cet agencement présente l'avantage d'une grande simplicité. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif deux modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont des vues en coupe axiale de deux bobines selon l'invention, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 1, - la figure 4 illustre le montage de la bobine de la figure 1 sur un bloc moteur, - la figure 5 est une vue partielle simplifiée de dessus de la figure 1, et - la figure 6 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la figure 2. La bobine de la figure 1 comprend un noyau magnétique 1, constitué par exemple d'un tube en tôle magnétique vernie, rempli d'un faisceau de fils de fer magnétique disposés longitudinalement et de préférence isolés les uns des autres, par exemple par un vernis ou par une oxydation superficielle. En variante, le noyau magnétique peut être réalisé en poudre de fer compactée. Sur le noyau 1 est directement bobiné l'enroulement primaire 2, constitué ici de deux couches d'un fil de cuivre verni dont les extrémités 3 et 4 sont respectivement reliées, de la manière qui sera décrite ci-après, à la masse et la basse tension d'alimentation. Le noyau 1 revêtu de l'enroulement primaire 2 est introduit à l'intérieur d'un bobinot secondaire 5. Ce dernier est réalisé de façon connu sous la forme d'un tube à la surface extérieure duquel sont formées des ailettes 6. Les ailettes 6 délimitent entre elles des gorges annulaires 7 dans lesquelles sont bobinées en série des bobines élémentaires formant l'enroulement secondaire. Le bobinot 5 est fermé à une de ses extrémités par un fond 9 avec lequel il est réalisé d'une seule pièce. Du côté opposé au fond 9 I'enroulement secondaire a son extrémité reliée à la masse de l'enroulement primaire. A son extrémité opposée, I'enroulement secondaire est fixé à un insert de sortie haute tension 10. L'insert 10 est une pièce cylindrique comportant dans sa partie médiane une rainure annulaire 11 dans laquelle est enroulée l'extrémité 12 de l'enroulement secondaire. L'insert 10 est fixé dans un logement axial 13 du fond 9, par exemple par collage. II pourrait également être surmoulé lors du moulage du bobinot 5. L'ensemble constitué par le noyau, le bobinot secondaire 5, les enroulements 2 et 8 et l'insert 10 sont introduit dans un boitier cylindrique en matière plastique 14. Ce boitier est fermé à sa partie inférieure et étanchéifié par un embout en silicone 15. L'embout 15 est une pièce généralement tubulaire à l'intérieur de laquelle est disposé un ressort 16 de liaison électrique avec la tête de la bougie. A cet effet, le ressort 16 est en contact à une de ses extrémités avec l'insert de sortie haute tension 10 et forme à son autre extrémité un logement bi-tronconique permettant de recevoir la tête de la bougie. Cette dernière extrémité est ellemême disposée dans un logement 17 de forme correspondante, intérieur à l'embout 15 de manière à maintenir le ressort 16 dans l'embout. La partie supérieure de l'embout comporte deux lèvres annulaires d'étanchéité. La lèvre extérieure 18 possède une forme lui permettant de s'encliqueter dans la partie inférieure 19 de forme correspondante du boitier 14. La lèvre 18 permet donc d'étanchéifier l'intérieur du boitier 14 vis à vis de l'extérieur. La lèvre intérieure 20 vient en appui contre la partie inférieure du fond 9 du bobinot secondaire 5. Cette lèvre intérieure assure l'étanchéification de l'intérieur du boitier 14 vis à vis du canal tubulaire intérieur à l'embout 15. L'autre extrémité du boitier 14 est fermée par un capuchon 21 en matière plastique. Le capuchon 21 forme une gorge annulaire 22 contre la paroi intérieure de laquelle vient se loger l'arête supérieure du boitier 14. La gorge 22 permet également le centrage de la partie supérieure de la bobine par rapport au bloc moteur 23 sur lequel elle est montée, comme cela apparaît à la figure 4. A cet effet, la partie supérieure 24 du puits de bougie reçoit de toute manière convenable une bague tubulaire 25, dont la partie supérieure vient s'engager dans la partie de la gorge 22 laissée libre par le boitier 14. Du côté opposé à la rainure 22, le capuchon est formé d'une seule pièce avec le connecteur basse tension 26. Ce connecteur 26 comporte des languettes de connexion 27 et 28 susceptibles d'être connectées respectivement à la masse et au plus de la basse tension. Le capuchon 21 comporte par ailleurs un trou 29 permettant de couler de la résine à l'intérieur du boitier 14, comme cela sera exposé ci-après. Le capuchon 21 est muni d'un prolongement 30 dans lequel est surmoulé un insert de fixation 31. La languette 27 est reliée à un fil d'alimentation 32 à l'extrémité duquel sont soudées la masse 3 de l'enroulement primaire et la masse de l'enroulement secondaire. De même, la languette 28 est reliée à un fil d'alimentation 33 à l'extrémité duquel est soudée l'extrémité 4 basse tension de l'enroulement primaire 2. Le capuchon 21 comprend enfin une lêvre annulaire intérieure 34 venant en appui sur l'extrémité du noyau magnétique, afin d'assurer la cohésion de l'ensemble. Cette lèvre est percée d'un trou 35 permettant le passage de la résine. Cette résine est coulée par le trou 29 pour noyer totalement l'intérieur du boitier 14, à savoir l'espace annulaire 36 compris entre le noyau magnétique 1 et le bobinot secondaire 5, et l'espace annulaire 37 compris entre ce bobinot secondaire et le boitier 14. L'étanchéité est réalisée comme cela a été exposé ci-dessus à l'aide des lèvres 18 et 20 de l'embout 15. Le mode de réalisation des figures 2 et 6 diffère de ce qui précède par un certain nombre de caractéristiques. En premier lieu, si la plus grande partie 40 de l'enroulement primaire est toujours bobinée directement sur le noyau magnétique 1, une deuxième partie 41 de cet enroulement est bobinée axialement à l'extérieur de l'enroulement secondaire 8, lui-même bobiné sur le bobinot secondaire 5. La partie 41 de l'enroulement primaire est bobinée sur un bobinot 42 dans lequel le fil d'enroulement primaire 43 pénètre en passant dans une fente 44 d'un flasque d'extrémité 45. La partie d'enroulement 41 s'étend sur une distance D1 à partir de l'axe 46 de la bobine. Cette distance D1 est supérieure à la distance D2 de l'axe à laquelle commence l'enroulement secondaire 8. On a pu constater que l'on obtenait une nette amélioration des caractéristiques électriques de la bobine grâce à cet agencement. Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, le connecteur 47 n'est pas réalisé sous la forme d'un couvercle et est courbé à angle droit de sorte que la connexion s'effectue non pas dans l'axe de la bobine mais perpendiculairement à cet axe. Dans ce mode de réalisation, le fond du boitier 14' est réalisé sous la forme d'un bouchon 48 traversé par l'insert haute tension 10', lequel est fixé au fond 9' du bobinot secondaire 5 par une cheville 49. Le noyau magnétique 1 est centré dans le bobinot secondaire 5 à l'aide d'une bague 50 formant entretoise. Enfin, L'embout en silicone 15' est ici réalisé sous la forme d'une pièce totalement séparée encliquetée sur un premier embout rigide 51, lui-même fixé à l'extrémité dépassante de l'insert haute tension 10'. Le principe de fonctionnement ainsi que les avantages du premier mode de réalisation sont néanmoins conservés dans ce second mode de réalisation. REVENDICATIONS 1. Bobine d'allumage destinée à être montée sur une bougie pour l'alimentation électrique individuelle de cette bougie, caractérisée par le fait qu'elle comprend: - un noyau magnétique cylindrique (1), - un enroulement primaire (2) directement bobiné sur le noyau; - un bobinot secondaire tubulaire (5) fermé à l'une de ses extrémités, à l'intérieur duquel sont disposés le noyau magnétique et l'enroulement primaire; et - un enroulement secondaire bobiné sur le bobinot secondaire, relié à son extrémité opposée à l'extrémité (9) fermée du bobinot, à la masse (3) de l'enroulement primaire, et à son autre extrémité, à des moyens (10) de connexion à la bougie. 2. Bobine d'allumage selon la revendication 1 comprenant: - un boitier externe tubulaire (14) contenant le noyau, le bobinot secondaire et les enroulements primaire et secondaire; - des moyens (18, 20) d'étanchéification du boitier du côté de l'extrémité fermée du bobinot; et - une résine isolante et de maintien coulée à l'intérieur du boitier et noyant le noyau, le bobinot et les enroulements. 3. Bobine d'allumage selon la revendication 2, dans laquelle les moyens d'étanchéification sont tubulaires et contiennent les moyens (16) de connexion à la bougie, et comportent, du côté du boitier, une levure extérieure d'étanchéité (18) avec le boitier et une lèvre intérieure d'étanchéité (20) avec le bobinot secondaire. 4. Bobine d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'enroulement primaire dépasse axialement du bobinot secondaire et forme une deuxième partie d'enroulement primaire (41) sur une épaisseur telle que cette deuxième partie s'étend radialement au moins jusqu'à l'enroulement secondaire. 5. Bobine d'allumage selon la revendication 4, dans laquelle la deuxième partie d'enroulement primaire est bobinée sur un bobinot primaire (42) monté sur l'extrémité du noyau magnétique. 6. Bobine d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle un connecteur basse tension (26) est monté sur le noyau magnétique. 7. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'extrémité haute tension de l'enroulement secondaire est fixée à un insert métallique (10), lequel constitue directement la sortie haute tension de la bobine.