Brevet FR2788370A1 — publié le 20000713

BOBINE D'ALLUMAGE A FIABILITE D'ISOLATION AMELIOREE La présente invention se rapporte à une bobine d'al- lumage telle qu'une bobine de type emboîtable, qui est ins- tallée dans un alvéole de bougie d'allumage affecté à chaque cylindre d'un moteur. L'un des types connus de bobines d'allumage emboîta- bles est empli d'une résine époxy, de manière à isoler et à fixer un enroulement primaire, un enroulement secondaire et un noyau cylindrique logés dans un boîtier cylindrique de bobine. La résine époxy, devant être déversée dans le boîtier de la bobine, se rétracte lorsqu'elle est durcie après dé- versement. De ce fait, une contrainte résultant du durcisse- ment et du retrait de la résine époxy est imposée aux pièces en matière plastique situées dans le boîtier, par exemple une armature secondaire, et ladite contrainte perdure. En outre, la contrainte imposée aux pièces en matière plastique peut être accrue lorsque la résine époxy est refroidie et se rétracte après la mise à l'arrêt du moteur si la bobine d'allumage est montée sur le moteur. En conséquence, un fis- surage des pièces en matière plastique peut être provoqué par le retrait de la résine époxy, et un tel fissurage peut diminuer le pouvoir d'isolation. Plus spécifiquement, une cote extérieure d'une bobine d'allumage de type emboîtable est tributaire de la cote in- térieure d'un alvéole de bougie d'allumage. Ainsi, l'arma- ture en matière plastique présente une épaisseur réduite afin de réserver un espace d'enroulement de la bobine. De ce fait, la résistance mécanique de l'armature est relativement faible et une contrainte admissible de ladite armature, vis- à-vis du retrait de la résine époxy, est relativement mo- deste. C'est pourquoi il est nécessaire de réduire la force de retrait de la résine époxy qui est appliquée à l'arma- ture, en vue de prévenir le fissurage de ladite armature. La force de retrait de la résine époxy, qui est ap- pliquée à l'armature secondaire située davantage à l'inté- rieur que l'armature primaire, a par ailleurs tendance à ex- céder la force appliquée à ladite armature primaire. Par conséquent, le fissurage est susceptible d'affecter l'arma- ture secondaire. La présente invention se fonde sur le problème sus- mentionné, et vise à fournir une bobine d'allumage qui pré- vienne un fissurage d'une partie de ladite bobine, provoqué par une force de retrait d'une résine de garnissage, et qui améliore la fiabilité d'isolation. Conformément à l'invention, la bobine d'allumage com- porte une pièce de cloisonnement prévue dans une zone supé- rieure d'un boîtier de bobine afin de scinder, en une région intérieure et en une région extérieure, une matière de gar- nissage en résine située au-dessus d'un enroulement primaire et d'un enroulement secondaire. De la sorte, la pièce de cloisonnement réduit la force de retrait entre la matière de garnissage située à l'extérieur et celle située à l'inté- rieur. L'on diminue ainsi une contrainte imposée à des piè- ces en matière plastique, résultant de la force de retrait, l'on empêche un fissurage desdites pièces en matière plasti- que, et la fiabilité d'isolation est améliorée. Conformément à un autre aspect de la présente inven- tion, la pièce de cloisonnement est fabriquée en un matériau dont l'adhérence est sensiblement faible vis-à-vis de la ma- tière de garnissage en résine, de telle sorte que ladite matière et ladite pièce soient chacune en mesure de se dila- ter et de se contracter indépendamment. En conséquence, la matière de garnissage en résine est aisément dissociée d'avec la pièce de cloisonnement lorsque ladite matière se contracte ou se dilate, diminuant ainsi une contrainte impo- sée aux pièces en matière plastique. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une bobine d'allumage selon une première forme de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en plan, à échelle agrandie, de la bobine d'allumage selon la première forme de réalisa- tion de la présente invention; et la figure 3 est une vue en plan, à échelle agrandie, de la bobine d'allumage d'après une seconde forme de réali- sation de la présente invention. Une première forme de réalisation de la présente in- vention est illustrée sur les figures 1 et 2. Un boîtier cylindrique 11 de bobine est fabriqué en une résine isolante. Une broche de raccordement 13 est inté- grée par moulage dans une douille de raccordement 14. Ladite douille 14 est emboitée à force sur une extrémité supérieure du boîtier 11. Un noyau central cylindrique 18 et un noyau central extérieur 17 sont logés concentriquement dans le boîtier 11. Un enroulement primaire 20, enlaçant une armature cy- lindrique primaire 19 fabriquée en une résine isolante, se trouve dans l'espace interne du noyau cylindrique extérieur 17. Un enroulement secondaire 22, entourant une armature cylindrique secondaire 21 fabriquée en une résine isolante, est placé à l'intérieur de l'armature primaire 19. Un connecteur discoidal 25 est rattaché à l'extrémité infé- rieure de l'armature secondaire 21. L'une des extrémités de l'enroulement secondaire 22 est raccordée audit connecteur discoidal 25. Le noyau central 18 est logé dans l'armature secon- daire 21 présentant une paroi de fond. Deux pièces d'amor- tissement 23 sont disposées aux extrémités supérieure et inférieure dudit noyau central 18. Chaque pièce 23 est fabriquée en un matériau amortisseur afin d'empêcher qu'une contrainte excessive soit imposée au noyau central 18, et ledit matériau est un matériau élastique thermorésistant tel qu'une éponge et un élastomère, qui préviennent également une magnétostriction. Une résine thermodurcissable telle quTune résine époxy est par ailleurs déversée sous vide dans le boitier 11 de la bobine, en tant que matière de garnis- sage 24 en résine isolante. Un embout 26 de haute tension fait corps avec une ex- trémité inférieure du boîtier 11 de la bobine. Un culot de connexion 28 est ménagé d'une seule pièce avec une borne 27 de haute tension, en plaçant ladite borne 27 vers le haut. Au centre de la région supérieure de l'embout 26, le culot 28 est inséré et moulé ou emmanché à force de telle sorte que la borne 27 soit en contact avec le connecteur discoidal , afin d'entretenir l'état de conduction électrique. Lors- que l'embout 26 est inséré dans un alvéole de bougie (non illustré) et est emboîté à force dans une région supérieure d'une bougie d'allumage (non représentée), un ressort conducteur 29 verrouillé dans le culot 28 entre en contact avec une borne de ladite bougie d'allumage. En conséquence, l'une des extrémités de l'enroulement secondaire 22 est rac- cordée électriquement à la borne de la bougie d'allumage par l'intermédiaire du connecteur discoidal 25, de la borne 27, du culot 28 et du ressort 29. Une caractéristique principale de la première forme de réalisation de la présente invention consiste à fournir une pièce de cloisonnement 30 pour séparer le côté intérieur d'avec le côté extérieur de la matière de garnissage 24 en résine, déversée au-dessus de l'enroulement primaire 20 et de l'enroulement secondaire 22. La pièce de cloisonnement 30 revêt une forme annulaire et est fabriquée en une résine dont l'adhérence est faible vis-à-vis de la matière de gar- nissage 24 (résine époxy), par exemple du polypropylène (PP), du polysulfure de phénylène (PPS) et du polytéréphta- late de butylène (PBT). Au lieu d'utiliser une telle résine, un ruban de si- licone ou d'un matériau analogue, dont l'adhérence est fai- ble vis-à-vis de la matière de garnissage 24 en résine, peut être déposé sur la surface de la pièce de cloisonnement 30. En variante, la surface de ladite pièce 30 peut être revêtue afin de diminuer l'adhérence vis-à-vis de ladite matière 24. Comme illustré sur la figure 2, la pièce de cloison- nement 30 est verrouillée et retenue par une paire d'atta- ches 31 ménagées d'un seul tenant avec la région extrême supérieure de l'armature secondaire 21, et la matière de garnissage 24 en résine est déversée dans une telle condi- tion. L'armature primaire 19, une borne 32 de l'enroulement primaire 20 et l'armature secondaire 21 se trouvent à l'in- térieur de la pièce de cloisonnement 30. Une force de retrait de la matière de garnissage en résine, déversée dans le boîtier de la bobine, augmente en général lorsque l'épaisseur de ladite matière croit. A l'in- térieur dudit boîtier, la zone la plus épaisse de la matière de garnissage est située au-dessus des enroulements primaire et secondaire. De ce fait, la force de retrait de ladite ma- tière augmente dans la zone supérieure dudit boîtier. Selon la première forme de réalisation de la présente invention, étant donné que la pièce annulaire de cloisonnement 30 est prévue dans la zone supérieure du boîtier 11 de la bobine, ladite pièce 30 scinde la matière de garnissage 24 entre une région intérieure et une région extérieure, dans ladite zone supérieure dudit boîtier 11, ce qui a pour effets d'empêcher une influence exercée par le retrait de la matière 24 située à l'extérieur, et donc de diminuer la force de retrait de la matière 24 située à l'intérieur. De plus, comme la pièce de cloisonnement 30 est constituée d'une résine dont l'adhé- rence est faible vis-à-vis de la matière 24, la matière 24 est en mesure de se dissocier d'avec ladite pièce 30 par suite de la force de retrait de ladite matière 24. En consé- quence, la force de retrait de la matière 24 située à l'ex- térieur de la pièce 30 est efficacement relâchée, et la force de retrait de la matière 24 située à l'intérieur de la pièce 30 est efficacement réduite. Ainsi, l'on diminue effi- cacement la contrainte imposée à des pièces en matière plas- tique telles que l'armature primaire 19 et l'armature secon- daire 21 logées à l'intérieur de la pièce 30, un fissurage desdites pièces en matière plastique est empêché, et la fia- bilité d'isolation est améliorée. Qui plus est, étant donné que la pièce de cloisonne- ment 30 est une pièce autonome, ladite pièce 30 est consti- tuée d'une résine peu onéreuse dont l'adhérence est faible vis-à-vis de la matière de garnissage 24. La prévention d'un fissurage, assurée par la pièce 30, est par conséquent amé- liorée à moindres coûts. Dans une seconde forme de réalisation de la présente invention, illustrée sur la figure 3, l'invention est appli- quée à une bobine d'allumage disposant d'un espace plus res- treint autour de la borne 32. Dans cette forme de réalisa- tion, des éléments constitutifs pour l'essentiel identiques à ceux de la première forme de réalisation sont désignés par les mêmes références numériques. Dans la seconde forme de réalisation, une pièce de cloisonnement 33 configurée en U est fabriquée en une résine dont l'adhérence est faible vis-à-vis de la matière de gar- nissage 24 en résine (résine époxy), de sorte que ladite pièce 33 et la borne 32 se traduisent par une configuration de type annulaire. La pièce 33 est verrouillée et retenue par une paire d'attaches 31 faisant corps avec la région ex- trême supérieure de l'armature secondaire 21, et la matière de garnissage 24 est déversée dans une telle condition. Les autres particularités structurelles sont identiques à celles de la première forme de réalisation. D'après la seconde forme de réalisation de la pré- sente invention, la borne 32, ainsi que la pièce de cloison- nement 33, scindent la matière de garnissage 24 en résine en une région intérieure et en une région extérieure. En consé- quence, l'on obtient des effets analogues à ceux décrits dans la première forme de réalisation, même si la pièce 33 ne dispose d'aucun espace autour de la borne 32. Bien que chacune des pièces de cloisonnement 30 et 33 soit une pièce autonome dans les première et seconde formes de réalisation, elles peuvent être ménagées d'un seul tenant avec d'autres pièces en matière plastique, telles que la douille de raccordement 14. En outre, la pièce de cloisonne- ment peut posséder une forme autre que la forme annulaire. De surcroît, la présente invention peut subir diver- ses modifications telles que l'implantation d'une électrode d'amorçage au-dessus de la pièce de cloisonnement 30 ou 33. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la bobine d'allumage décrite et re- présentée, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS- 1. Bobine d'allumage comprenant un boîtier (11) de forme tubulaire; un enroulement primaire (20) logé dans le- dit boîtier; un enroulement secondaire (22) logé dans ledit boîtier et disposé concentriquement audit enroulement pri- maire (20); une matière de garnissage (24) en résine iso- lante, déversée dans ledit boîtier (11) de telle sorte qu'une partie de ladite matière de garnissage se trouve au- dessus dudit enroulement primaire (20) et dudit enroulement secondaire (22), bobine caractérisée par le fait qu'une pièce de cloisonnement (30; 33) est prévue dans une zone supérieure dudit boîtier (11) afin de scinder, en une région intérieure et en une région extérieure, ladite matière de garnissage (24) située au-dessus desdits enroulements pri- maire (20) et secondaire (22). 2. Bobine d'allumage selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que la pièce de cloisonnement (30; 33) est fabriquée en un matériau dont l'adhérence est sensible- ment faible vis-à-vis de la matière de garnissage (24) en résine, de telle sorte que ladite matière (24) et ladite pièce (30; 33) soient chacune en mesure de se dilater et de se contracter indépendamment. 3. Bobine d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la pièce de cloisonnement (30) est de configuration annulaire. 4. Bobine d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que ladite bobine présente une borne (32) destinée à l'enroulement primaire (20) dans la zone supérieure du boîtier (11); et par le fait que la pièce de cloisonnement (30) et ladite borne (32) sont agen- cées pour prodiguer une configuration de type annulaire. 5. Bobine d'allumage selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la pièce de cloisonnement (30; 33) est réalisée sous la forme d'une pièce autonome. 6. Bobine d'allumage selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que la pièce de cloisonnement (30; 33) est fabriquée en un matériau tel que la matière de garnis- sage (24) en résine se dissocie d'avec ladite pièce de cloi- sonnement lorsque le volume de ladite matière de garnissage varie. 7. Bobine d'allumage selon la revendication 1 ou 6, caractérisée par le fait que la pièce de cloisonnement (30; 33) réduit une force de retrait de la matière de garnissage (24) en résine. 8. Bobine d'allumage selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisée par le fait que la matière de garnissage (24) est constituée d'une résine époxy; et par le fait que la pièce de cloisonnement (30; 33) consiste au moins en du polypropylène (PP), en du polysulfure de phé- nylène (PPS) ou en du polytéréphtalate de butylène (PBT).