Bobine d'allumage pour moteurs à combustion interne

Abstract

 Bobine comportant un circuit magnétique fermé (1), un aimant permanent (2) disposé dans l'une des branches dudit circuit et des enroulements primaire et secondaire entourant une autre branche (6) caractérisée en ce que ledit circuit comporte au moins un joint magnétique (7) disposé selon un plan formant un angle avec le plan des faces (2a et 2b), de l'aimant permanent (2) adjacentes au circuit magnétique.

Description

[0001] La présente invention concerne une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile, bobine comportant un circuit magnétique fermé constitué d'une pluralité de tôles, circuit magnétique dans lequel est disposé dans l'une des branches permanent, un enroulement primaire et un enroulement secondaire entourant une autre des branches. De telles bobines travaillant sur une grande partie du cycle d'hystérésis du circuit magnétique apportent une amélioration notable des caractéristiques par rapport aux bobines classiques a circuit ouvert qui n'utilisent qu'une portion du cycle. On connait un mode de réalisation d'une bobine à circuit magnétique fermé, mode de réalisation,dans lequel un aimant permanent est disposé perpendiculairement au flux circulant dans le circuit, l'aimant permanent étant aimanté dans le sens de son épaisseur de façon que le flux magnétique qu'il engendre soit opposé au flux produit par l'enroulement primaire lorsqu'il est alimenté. Cet aimant permanent est situé dans la branche opposée à la branche entourée par les enroulements primaire et secondaire. L'un des inconvénients de ce circuit, constitué de deux pièces en forme de U disposées en regard, est que les dimensions de l'aimant permanent, hormis son épaisseur, sont fonction de la section du circuit magnétique. Ceci implique que tout accroissement du volume de l'aimant, dans le but de disposer d'un champ magnétique,de l'aimant, plus important conduit à un accroissement de la section du circuit donc à un accroissement de poids et de coût. Un autre inconvénient de ce circuit est que les performances de la bobine sont conditionnées en partie, par la qualité du joint magnétique situé au centre de la branche entourée des enroulements primaire et secondaire et parallèlement au plan de joint aimant permanent-circuit magnétique.

[0002] Cette qualité qui intervient dans la réluctance du circuit est dépendante des différences d'épaisseur de l'aimant permanent disposé à l'opposé de la branche entourant les enroulements, lesquelles différences d'épaisseur sont inhérentes à toute fabrication de grande série.

[0003] Dans ce mode de réalisation pour pallier cet inconvénient, des éléments ferro-magnétiques chevauchant ledit joint sont appliqués contre les pièces en U, mais ceci conduit à un accroissement du poids du cuivre constituant les enroulements, en raison du fait que l'on accroit ainsi la section de la branche sur laquelle sont disposés les enroulements. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une bobine d'allumage comportant un circuit magnétique, constitué d'une pluralité de tôles, et un aimant permanent disposé dans l'une des branchesdudit circuit, caractérisée en ce que ledit circuit comporte, au moins, un joint magnétique disposé selon un plan formant un angle aigu α avec le plan des faces de l'aimant permanent adjacentes audit circuit. Selon l'invention la branche sur laquelle sont disposés l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire est d'épaisseur inférieure à l'épaisseur des autres branches du circuit magnétique. Au moins un joint magnétique est disposé à l'une des extrémités de la branche entourée des enroulements primaire et secondaire. Une fraction des tôles, constituant les demi-branches recouvre de part et d'autre des enroulements, les extrémités de la branche sur laquelle sont disposés les enroulements. Ce circuit magnétique qui correspond à un premier mode de réalisation de l'invention présente toutefois l'inconvénient que l'inversion de flux créée, dans la branche entourée des enroulements primaire et secondaire, par le courant circulant dans l'enroulement primaire nécessite l'utilisation d'un aimant ayant un champ-coercitif très élevé de manière à éviter la désaimantation lors de l'inversion du flux.

[0004] Ce genre d'aimant est coûteux et peu disponible à ce jour, ce qui n'est pas compatible avec une fabrication de grande série. Ceci conduit à l'utilisation d'aimants de grande diffusion dont le champ coercitif est faible, par rapport aux aimants cités ci-dessus, et ne permet pas en conséquence, l'inversion de flux au niveau de l'aimant sans désaimantation importante et éventuellement totale dudit aimant. Il devient donc nécessaire de prévoir, dans le circuit magnétique, une portion faiblement reluctante, laquelle portion est disposée en dérivation par rapport aux parties recevant le flux de l'aimant de manière que l'inversion de flux se produise au niveau de la branche, du circuit, entourée des enroulements primaire et secondaire et non au niveau de l'aimant.

[0005] Un circuit magnétique de ce genre est connu, notamment, par la demande de brevet français n°72 02568 du 26.1.1972.

[0006] Mais sa conception présente l'inconvénient d'avoir un encombrement, et conséquemment un poids, trop important en raison du fait que la portion de déviation du flux produit par l'enroulement primaire constitue en réalité un circuit indépendant.

[0007] Un deuxième mode de réalisation de la bobine d'allumage selon l'invention est caractérisé en ce que l'une des demi-branches, constituant la branche dans laquelle est disposé l'aimant, est munie à l'une de ses extrémités, d'un becquet dont la profondeur crée un entrefer E, de valeur prédéterminée, entre les deux demi-branches, lequel entrefer E est situé dans le prolongement de l'aimant permanent au niveau de l'une de ses faces.

[0008] Ledit circuif est egalement caractérisé en ce qu'un autre entrefer E', de valeur prédéterminée, est créé entre le chant des tôles qui constituent la petite base du trapéze rectangle de la portion d'une des demi-branches adjacentes à l'aimant permanent et le chant des tôles de l'autre demi-branche.

[0009] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée.

[0010] 

La figure 1 est une vue de dessus en coupe partielle d'une bobine d'allumage selon un premier mode de réalisation de l'invention.

La figure 2 est une vue de côté de cette bobine.

La figure 3 est une vue de dessus en coupe partielle d'une bobine d'allumage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Selon un premier mode de réalisation, la bobine d'allumage selon l'invention (voir figure 1) comporte un circuit magnétique fermé 1, constitué d'une pluralité de tôles. Un aimant permanent 2, aimanté dans le sens de son épaisseur est disposé dans une branche 3 dudit circuit 1.

[0011] Un enroulement primaire 4 et un enroulement secondaire 5 entourent la branche 6 laquelle branche 6 est dans cet exemple de réalisation, constituéed'une fraction des tôles constituant la demi- branche 3a, formant avec la demi-branche 3þ la branche 3. L'épaisseur E' de la branche 6 (voir figure 2) est, dans cet exemple de réalisation inférieure de deux fois environ à l'épaisseur E de la branche 3.

[0012] Un joint magnétique 7 (voir figure 1) est prévu à l'une des extrémités de la branche 6, lequel joint 7 est disposé selon un plan formant un angle aigu α avec le plan des faces 2a et 2b de l'aimant permanent 2 adjacentes aux demi-branches 3a et 3b.

[0013] Conformément à l'invention les demi-branches 3a et 3b sont constituées de tôles d'inégales longueurs de, manière qu'une fraction de ces tôles recouvre, de part et d'autre des enroulements primaire 4 et secondaire 5, les extrémités de la branche 6.

[0014] De par sa configuration particulière, telle que l'on vient de la décrire, ce circuit magnétique permet d'éliminer les inconvénients cités de l'art antérieur, par le fait qu'il est prévu un aimant permanent de grande surface dans un circuit magnétique dont le poids et l'encombrement ont été réduits au maximum, compatibles avec les performances de la bobine d'allumage.

[0015] D'autre part la forte épaisseur E des demi-branches dans lesquelles est disposé l'aimant permanent autorise une réduction importante du périmètre du circuit magnétique et corrélativement un encombrement réduit de la bobine d'allumage.

[0016] De môme il n'y a plus dépendance entre les dimensions de l'aimant et les dimensions de la branche entourée par les enroulements primaire et secondaire.

[0017] Enfin le joint magnétique situé à l'une des extrémités de la branche entourée par les enroulements primaire et secondaire, et formant un angle aigus α avec le plan des faces addjacentes à l'aimant permanent absorbe les différences d'épaisseur de l'aimant permanent dues aux tolérances de fabrication et également les tolérances de découpage des tôles constituant le circuit magnétique.

[0018] Ce premier mode de réalisation présente toutefois l'inconvénient que l'inversion de flux créée, dans la branche entourée des enroulements primaire et secondaire, par le courant circulant dans l'enroulement primaire nécessite l'utilisation d'un aimant ayant un champ coercitif très élevé de manière à éviter la désaimantation lors de l'inversion du flux.

[0019] Ce genre d'aimant est coûteux et peu disponible à ce jour, ce qui n'est pas compatible avec une fabrication de grande série. Ceci conduit à l'utilisation d'aimants de grande diffusion dont le champ coercitif est faible, par rapport aux aimants cités ci-dessus, et ne permet pas en conséquence, l'inversion de flux au niveau de l'aimant sans désaimantation importante et éventuellement totale dudit aimant.

[0020] Le deuxième mode de réalisation du circuit magnétique selon l'invention, a pour but de remédier à cet inconvénient.

[0021] A cet effet un entrefer E, de valeur prédéterminée est créé entre la demi-branche 3a et la demi-branche 3b par un becquet 3c formant une saillie à l'une des extrémités de la demi-branche 3b. L'entrefer E est situé dans le pxolongement de l'aimant 2 au niveau de sa face 2b,

[0022] Un autre entrefer E', de valeur prédéterminée, est créé entre le chant des tôles, de la demi-branche 3b, constituant la petite base 3d, de la portion, de ladite demi-branche, ayant en vue de dessus l'allure d'un trapèze rectangle et le chant 3e des tôles de la demi-branche 3a.

[0023] La bobine d'allumage peut suivant les performances exigées, telle par exemple qu'une forte self, avoir un circuit magnétique comportant soit l'entrefer E ou l'entrefer E', ou bien comporter à la fois les entrefers E et E'.

[0024] La configuration particulière du circuit magnétique, selon ce deuxième mode de réalisation assure que malgré l'emploi pour des raisons d'économie et d'approvisionnement, d'aimants permanents de grande surface et de champ coercitif faible, le poids et l'encombrement de la bobine d'allumage ont été réduits au maximum compatible avec les performances exigées.

Revendications

1. Bobine d'allumage pour moteurs à combustion interne, bobine comportant un circuit magnétique fermé constitué d'une pluralité de tôles, un aimant permanent disposé dans l'une des branches dudit circuit, un enroulement primaire et un enroulement secondaire entourant une autre des branches, caractérisée en ce que le circuit magnétique (1) comporte au moins un joint magnétique (7) disposé selon un plan formant un angle aigu α avec le plan des faces (2a et 2b) de l'aimant permanent (2) adjacentes audit circuit (1).

2. Bobine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la branche (6) sur laquelle sont disposés l'enroulement primaire (4) et l'enroulement secondaire (5) est d'épaisseur E' inférieure à l'épaisseur E de la branche (3) du circuit magnétique.

3. Bobine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le joint magnétique (7) est disposé à l'une des extrémités de la branche (6) sur laquelle sont disposés l'enroulement primaire (4) et l'enroulement secondaire (5).

4. Bobine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une fraction des tôles constituant les demi-branches (3a et 3b), recouvre, de part et d'autre des enroulements primaire (4) et secondaire (5), les extrémités de la branche (6) sur laquelle sont disposés lesdits enroulements.

5. Bobine selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'un entrefer E, de valeur prédéterminée, est créé entre la demi-branche (3a) et la demi-branche (3b) par un becquet (3c) formant une saillie à l'une des extrémités de la portion de la demi-branche (3b) adjacente à l'aimant permanent (2).

6. Bobine d'allumage selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'entrefer E est situé dans le prolongement de l'aimant permanent (2) du niveau de sa face (2b).

7. Bobine d'allumage selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'un entrefer E', de valeur prédéterminée, est créé entre le chant des tôles, de la demi-branche (3b), constituant la petite base (3d) du trapèze rectangle de ladite demi-branche et le chant (3e) des tôles de la demi-branche (3a).

8. Bobine d'allumage selon les revendications 5,6 et 7 caractérisée en ce qu'elle comporte les entrefers E et E', de valeurs prédéterminées.

Dessins