EP0609109B1 - Bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne - Google Patents

Bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne Download PDF

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EP0609109B1
EP0609109B1 EP94400034A EP94400034A EP0609109B1 EP 0609109 B1 EP0609109 B1 EP 0609109B1 EP 94400034 A EP94400034 A EP 94400034A EP 94400034 A EP94400034 A EP 94400034A EP 0609109 B1 EP0609109 B1 EP 0609109B1
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EP
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compartment
core
winding
passage
bobbin according
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    • H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/02—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/02—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers
    • H01F2005/022—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers wound on formers with several winding chambers separated by flanges, e.g. for high voltage applications

Definitions

  • the present invention relates to a winding reel secondary ignition coil for combustion engine internal, and more particularly such a bobbin of the type comprising a tubular winding core and a plurality of fins substantially perpendicular to the axis of the nucleus, the fins delimiting between them annular winding compartments including the core forms the bottom, and each comprising a passage for allow the secondary winding wire to pass, in the direction of winding, of the compartment located upstream of this fin to the compartment located downstream.
  • Such secondary coils are known, for example by document EP-A-0 375 502.
  • combustion of the gas mixture in the cylinder is caused by the spark that occurs between the electrodes of a spark plug.
  • the voltage across the secondary can reach several tens of thousands of volts.
  • the aforementioned document proposes to remedy this disadvantage by providing isolation compartments between the winding compartments so that increase the distance between the turns by two successive winding compartments.
  • the invention aims to overcome this drawback.
  • the invention relates to a bobbin ignition coil secondary winding for internal combustion engine, of the type comprising a core tubular winding and a plurality of fins substantially perpendicular to the axis of the nucleus, the fins delimiting compartments between them winding annulars whose core forms the bottom, and each having a passage to allow the wire to the secondary winding to pass, in the direction of the winding, of the compartment located upstream of this fin at the downstream compartment, characterized by the fact that said core has a shape such that said passage leads into the upstream compartment at a certain distance from said core and in the compartment downstream at said core.
  • the passage can in particular be constituted by the bottom a slot extending from the edge of the fin.
  • the funds of two compartments adjacent can be offset radially at level of said passage, a distance equal to a thickness winding.
  • the wire of the secondary winding is brought back, when passing from the upstream compartment to downstream compartment, from the upper level of the winding at a lower level.
  • the core has a generally rectangular section, said passage being formed in a corner of the core, and the corresponding angle of the upstream compartment being cut.
  • the funds of the sub-funds may in particular be identical and, in projection, between two adjacent compartments, be offset in their plane, or angularly around their axis.
  • Said entry and exit passages may in particular be diametrically opposed.
  • Each compartment 6 therefore forms a groove
  • the side walls 7 are formed by the two fins which delimit this compartment
  • whose bottom 8 is formed by the core 2.
  • the winding is carried out compartment by compartment, from right to left in Figure 1.
  • the fin 5b of FIG. 1 separates its upstream compartment 6a located to its right of its downstream compartment 6b located to its left.
  • the bobbin 1 and in particular its core 2, has a shape which is substantially rectangular.
  • slots 9 extending from the edge of the fins and substantially tangent to the core. More particularly, we see in this figure the slot 9a formed in the fin 5a, to allow entry into compartment 6a, and slot 9b formed in the fin 5b, to allow passage of the wire from compartment 6a in compartment 6b.
  • the slot 9a is tangent to the bottom 8a from compartment 6a and arrives at this bottom, from same as the slot 9b is tangent to the bottom 8b of the compartment 6b and also arrives at this level background.
  • Figure 4 shows only the bottoms 8a and 8b of the compartments 6a and 6b, the slots 9a and 9b, winding 11a in compartment 6a and the first winding coil 12 in compartment 6b.
  • the distance e is equal to the thickness of the winding 11a.
  • the first turn 12 of the winding in the compartment 6b is, at the level of the slot 9b, in vis-à-vis the last winding layer in the compartment 6a, so that there is no potential difference between the windings in the two compartments at the level of this slot.
  • FIG. 5a to 5d which show, simplified, sections along a line such as V-V in FIG. 2, illustrate the winding of a wire 20 whose diameter would be equal to the thickness of a compartment 6, and which schematically therefore in fact several layers of winding.
  • the filling of the compartment 6 n + 1 by the wire 20 is carried out as shown in FIG. 5b. It can be seen in this figure that no potential difference exists at the level of the slot 9 n between the winding in the compartment 6 n and the winding in the compartment 6 n + 1 .
  • FIG. 5d representing the winding in the following compartment 6 n + 3 .
  • Figures 6 to 10 showing other modes of realization, are similar to figure 2, but only the funds of the sub-funds have been represented, the passages from one compartment to another being illustrated by arrows.
  • the funds of the compartments are circulars, funds 61 and 62 of the upstream compartments and downstream respectively being offset in their plane.
  • the passage from the upstream compartment to the downstream compartment takes place at arrow 63, and the passage to the next compartment is diametrically opposite.
  • the funds 81 and 82 of the upstream and downstream compartments are square and offset in their plan parallel to one on their side.
  • the passage of upstream compartment to downstream compartment takes place at level of arrow 83, in the middle area of the sides 84 staggered.
  • the passage to the compartment again next takes place in the area on side 85 opposite the side 84.
  • FIG. 9 also illustrates an embodiment where funds 91 and 92 of the upstream and downstream compartments are squares, but here they are angularly offset by rotation in their plane around their axis.
  • the passage from the upstream compartment to the downstream compartment is carried out level of one of the arrows 93, 93 ', 93 ", 93"' and the switch to the next compartment again at one of the arrows 94, 94 ', 94 ", 94"'.
  • the funds 101 and 102 of the upstream and downstream compartments respectively are always square, but they are offset in their plane parallel to one of their diagonal.
  • the passage from the upstream compartment to downstream compartment takes place at arrow 103 and the passage to the next compartment is postponed 180 degrees.

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Description

La présente invention concerne un bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, et plus particulièrement un tel bobinot du type comprenant un noyau tubulaire d'enroulement et une pluralité d'ailettes sensiblement perpendiculaires à l'axe du noyau, les ailettes délimitant entre elles des compartiments annulaires d'enroulement dont le noyau forme le fond, et comportant chacune un passage pour permettre au fil de l'enroulement secondaire de passer, dans le sens de l'enroulement, du compartiment situé en amont de cette ailette au compartiment situé en aval.
De tels bobinots secondaires sont connus, par exemple par le document EP-A-0 375 502.
Dans les moteurs à combustion interne à allumage commandé, la combustion du mélange gazeux dans le cylindre est provoquée par l'étincelle qui se produit entre les électrodes d'une bougie d'allumage.
Afin de produire cette étincelle, on relie les bornes de la bougie aux extrémités de l'enroulement secondaire (haute-tension) d'un transformateur tel qu'une bobine d'allumage, dont l'enroulement primaire est connecté à une source de tension par l'intermédiaire d'un interrupteur tel qu'un transistor.
Cet interrupteur étant fermé, un courant électrique circule dans l'enroulement primaire. Si à un instant donné l'interrupteur est alors ouvert, il se produit dans l'enroulement primaire une surtension brutale qui, par induction, génère une pointe de tension dans l'enroulement secondaire. Lorsque cette tension atteint une valeur suffisante, l'étincelle se produit provoquant l'inflammation du mélange combustible.
La tension aux bornes du secondaire peut atteindre plusieurs dizaines de milliers de volts. Les ailettes précitées, en délimitant des compartiments d'enroulement séparés, permettent de limiter les risques de formation d'une étincelle entre deux spires de cet enroulement. En effet, la tension entre la spire d'entrée et la spire de sortie d'un même compartiment est limitée à quelques milliers de volts dans le cas habituel où le nombre de compartiments est de l'ordre d'une dizaine.
Toutefois, l'entrée et la sortie d'un compartiment s'effectuant par une fente dans chacune des ailettes délimitant ce compartiment, la tension entre deux spires situées en vis-à-vis de part et d'autre de cette fente dans deux compartiments adjacents reste donc de l'ordre de quelques milliers de volts, de sorte que les risques de formation d'une étincelle ne sont néanmoins pas totalement écartés.
Le document précité propose de remédier à cet inconvénient en prévoyant des compartiments d'isolement entre les compartiments d'enroulement de manière à augmenter la distance entre les spires de deux compartiments d'enroulement successifs .
Un tel agencement présente néanmoins l'inconvénient d'augmenter la dimension axiale du bobinot secondaire, et par conséquent de la bobine d'allumage qui le comporte.
La présente invention vise à pallier cet inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet un bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, du type comprenant un noyau tubulaire d'enroulement et une pluralité d'ailettes sensiblement perpendiculaires à l'axe du noyau, les ailettes délimitant entre elles des compartiments annulaires d'enroulement dont le noyau forme le fond, et comportant chacune un passage pour permettre au fil de l'enroulement secondaire de passer, dans le sens de l'enroulement, du compartiment situé en amont de cette ailette au compartiment situé en aval, caractérisé par le fait que ledit noyau possède une forme telle que ledit passage débouche dans le compartiment amont à une certaine distance dudit noyau et dans le compartiment aval au niveau dudit noyau.
Ainsi, au niveau du passage, les enroulements de deux compartiments adjacents sont décalés, de sorte qu'il est possible de limiter la tension entre deux spires disposées en vis-à-vis.
Le passage peut notamment être constitué par le fond d'une fente s'étendant à partir du bord de l'ailette.
Plus particulièrement, les fonds de deux compartiments adjacents peuvent être décalés radialement au niveau dudit passage, d'une distance égale à une épaisseur d'enroulement.
En d'autres termes, le fil de l'enroulement secondaire est ramené, lors du passage du compartiment amont au compartiment aval, du niveau supérieur de l'enroulement à un niveau inférieur.
Dans ce cas, seules les dernières spires d'enroulement du compartiment amont sont vis-à-vis des premières spires du compartiment aval, de sorte que pratiquement aucune différence de potentiel n'existe au niveau de la fente de passage.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le noyau possède une section généralement rectangulaire, ledit passage étant formé dans un angle du noyau, et l'angle correspondant du compartiment amont étant coupé.
D'autres géométries sont possibles, l'essentiel étant que les fonds de deux compartiments adjacents ne soient pas, en projection l'un sur l'autre, totalement superposés, de manière à permettre le passage du fil d'un certain niveau du compartiment amont au fond du compartiment aval. Les fonds des compartiments peuvent notamment être identiques et, en projection, entre deux compartiments adjacents, être décalés dans leur plan, ou angulairement autour de leur axe.
C'est ainsi que les fonds de deux compartiments adjacents peuvent être circulaires excentriques, ou elliptiques de grands axes angulairement décalés, ou rectangulaires décalés dans leur plan parallèlement à un de leur côté ou à leur diagonale, ou encore rectangulaires avec leurs diagonales angulairement décalées.
On peut également prévoir de décaler angulairement le passage d'entrée dans un compartiment de son passage de sortie.
Lesdits passages d'entrée et de sortie peuvent notamment être diamétralement opposés.
On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue de côté d'un bobinot secondaire selon l'invention,
  • la figure 2 est une superposition destinée à mieux faire comprendre l'invention des vues en coupe selon les lignes IIa-IIa et IIb-IIb des figures 1 et 3,
  • la figure 3 est une vue en coupe axiale selon la ligne III-III de la figure 2,
  • la figure 4 est un schéma en vue axiale de l'enroulement dans un compartiment d'enroulement,
  • les figures 5a à 5d illustrent le passage du fil dans des compartiments d'enroulement successifs, et
  • les figures 6 à 10 sont des figures similaires à la figure 2, illustrant des variantes de réalisation.
On voit à la figure 1 le bobinot secondaire 1 d'une bobine d'allumage de moteur à combustion interne, formé d'un noyau tubulaire 2 d'axe 3, et réalisé de façon connue en matière plastique isolante. Les organes 4 de montage et de connexion du bobinot sont réalisées d'une seule pièce avec le noyau 2.
Par ailleurs, des ailettes 5 perpendiculaires à l'axe 3, délimitent entre elles des compartiments d'enroulement 6. Chaque compartiment 6 forme donc une gorge dont les parois latérales 7 sont formées par les deux ailettes qui délimitent ce compartiment, et dont le fond 8 est formé par le noyau 2.
L'enroulement est effectué compartiment par compartiment, de droite à gauche sur la figure 1. Par conséquent, l'ailette 5b de la figure 1 sépare son compartiment amont 6a situé à sa droite de son compartiment aval 6b situé à sa gauche.
Comme on le voit sur la figure 2, le bobinot 1, et notamment son noyau 2, possède une forme sensiblement rectangulaire.
On voit également sur cette figure comment le passage du fil d'enroulement d'un compartiment à l'autre s'effectue par des fentes 9 s'étendant à partir du bord des ailettes et sensiblement tangentes au noyau. Plus particulièrement, on voit sur cette figure la fente 9a formée dans l'ailette 5a, pour permettre l'entrée dans le compartiment 6a, et la fente 9b formée dans l'ailette 5b, pour permettre le passage du fil du compartiment 6a au compartiment 6b. La fente 9a est tangente au fond 8a du compartiment 6a et arrive au niveau de ce fond, de même que la fente 9b est tangente au fond 8b du compartiment 6b et arrive également au niveau de ce fond.
On voit par ailleurs sur la figure 2 qu'au niveau de la fente 9b de passage du compartiment 6a au compartiment 6b, le fond 8a du compartiment 6a a son angle 10 coupé, de sorte qu'au niveau de cette angle 10 le fond de la fente 9b s'étend à une certaine distance e du fond 8a du compartiment 6a.
La figure 4 montre uniquement les fonds 8a et 8b des compartiments 6a et 6b, les fentes 9a et 9b, l'enroulement 11a dans le compartiment 6a et la première spire 12 d'enroulement dans le compartiment 6b. On voit par ailleurs sur cette figure que la distance e est égale à l'épaisseur de l'enroulement 11a. Par conséquent, la première spire 12 de l'enroulement dans le compartiment 6b est, au niveau de la fente 9b, en vis-à-vis de la dernière couche d'enroulement dans le compartiment 6a, de sorte qu'il ne se trouve aucune différence de potentiel entre les enroulements dans les deux compartiments au niveau de cette fente.
Les figures 5a à 5d qui représentent, simplifiées, des coupes selon une ligne telle que V-V de la figure 2, illustrent l'enroulement d'un fil 20 dont le diamètre serait égal à l'épaisseur d'un compartiment 6, et qui schématise donc en fait plusieurs couches d'enroulement.
On voit à la figure 5a le fil 20 remplissant un compartiment 6n et pénétrant dans le compartiment 6n+1 en traversant la fente 9n formée dans l'ailette 5n.
Le remplissage du compartiment 6n+1 par le fil 20, s'effectue comme montré à la figure 5b. On voit sur cette figure qu'aucune différence de potentiel n'existe au niveau de la fente 9n entre l'enroulement dans le compartiment 6n et l'enroulement dans le compartiment 6n+1.
Lorsque l'enroulement dans ce compartiment 6 n+1 arrive, dans la zone angulaire de la fente 9n+1 de l'ailette 5n+1 , au niveau du fond 8n+2 du compartiment 6n+2, le fil 20 traverse cette fente et l'enroulement dans le compartiment n+2 est commencé, comme cela est représenté à la figure 5c.
L'enroulement se poursuit ainsi compartiment par compartiment, la figure 5d représentant l'enroulement dans le compartiment suivant 6n+3.
Les figures 6 à 10 représentant d'autre modes de réalisation, sont similaires à la figure 2, mais seuls les fonds des compartiments ont été représentés, les passages d'un compartiment à l'autre étant illustrés par des flèches.
Dans la figure 6, les fonds des compartiments sont circulaires, les fonds 61 et 62 des compartiments amont et aval respectivement étant décalés dans leur plan. Le passage du compartiment amont au compartiment aval s'effectue au niveau de la flèche 63, et le passage au compartiment encore suivant est diamétralement opposé.
Dans la figure 7, les fonds 71 et 72 des compartiments amont et aval forment des ellipses dont les grands axes sont perpendiculaires, le passage du compartiment amont au compartiment aval s'effectuant au niveau de l'une des flèches 73 ou 73'. Le passage au compartiment encore suivant est ici décalé de 90 degrés par rapport au précédent.
Dans le cas de la figure 8, les fonds 81 et 82 des compartiments amont et aval sont carrés et décalés dans leur plan parallèlement à un de leur côté. Le passage du compartiment amont au compartiment aval s'effectue au niveau de la flèche 83, dans la zône du milieu des côtés 84 décalés. Le passage vers le compartiment encore suivant s'effectue dans la zône du côté 85 opposé au côté 84.
La figure 9 illustre également un mode de réalisation où les fonds 91 et 92 des compartiments amont et aval sont carrés, mais ils sont ici décalés angulairement par rotation dans leur plan autour de leur axe. Le passage du compartiment amont au compartiment aval s'effectue au niveau de l'une des flèches 93, 93', 93", 93"' et le passage au compartiment encore suivant au niveau de l'une des flèches 94, 94', 94", 94"'.
Enfin, dans le mode de réalisation de la figure 10, les fonds 101 et 102 des compartiments amont et aval respectivement sont toujours carrés, mais ils sont décalés dans leur plan parallèlement à une de leur diagonale. Le passage du compartiment amont au compartiment aval s'effectue au niveau de la flèche 103 et le passage au compartiment encore suivant est décalé de 180 degrés.

Claims (10)

  1. Bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, du type comprenant un noyau tubulaire (2) d'enroulement et une pluralité d'ailettes (5a, 5b,..., 5n) sensiblement perpendiculaires à l'axe (3) du noyau, les ailettes délimitant entre elles des compartiments annulaires (6a, 6b,..., 6n) d'enroulement dont le noyau forme le fond (8a, 8b,..., 8n), et comportant chacune (5n, fig 5a) un passage (9n) pour permettre au fil de l'enroulement secondaire de passer, dans le sens de l'enroulement, du compartiment (6n) situé en amont de cette ailette au compartiment (6n+1) situé en aval, caractérisé par le fait que ledit noyau possède une forme telle que ledit passage (9n) débouche dans le compartiment amont (6n) à une certaine distance (e) dudit noyau et dans le compartiment aval (6n+1) au niveau dudit noyau.
  2. Bobinot selon la revendication 1, dans lequel ledit passage est constitué par le fond d'une fente s'étendant à partir du bord de l'ailette.
  3. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel les fonds de deux compartiments adjacents sont décalés radialement au niveau dudit passage, d'une distance (e) égale à une épaisseur d'enroulement.
  4. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit noyau possède une section généralement rectangulaire, ledit passage étant formé dans un angle du noyau, et l'angle correspondant (10) du compartiment amont étant coupé.
  5. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les fonds de deux compartiments adjacents forment des cercles non concentriques, notamment sensiblement identiques.
  6. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les fonds de deux compartiments adjacents forment des ellipses, notamment sensiblement identiques, dont les grands axes sont angulairement décalés.
  7. Bobinot selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, dans lequel les fonds de deux compartiments adjacents forment deux rectangles, notamment sensiblement identiques, décalés dans leur plan.
  8. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les fonds de deux compartiments adjacents forment des rectangles, notamment sensiblement identiques, dont les diagonales sont angulairement décalés.
  9. Bobinot selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le passage d'entrée (9a) dans un compartiment est décalé angulairement de son passage de sortie (9b).
  10. Bobinot selon la revendication 9, dans lequel lesdits passages d'entrée et de sortie sont diamétralement opposés.
EP94400034A 1993-01-28 1994-01-06 Bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne Expired - Lifetime EP0609109B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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FR9300857A FR2700884B1 (fr) 1993-01-28 1993-01-28 Bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne.

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EP0609109A1 EP0609109A1 (fr) 1994-08-03
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EP94400034A Expired - Lifetime EP0609109B1 (fr) 1993-01-28 1994-01-06 Bobinot d'enroulement secondaire de bobine d'allumage pour moteur à combustion interne

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EP (1) EP0609109B1 (fr)
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AT (1) ATE171007T1 (fr)
BR (1) BR9400336A (fr)
CA (1) CA2114370A1 (fr)
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