WO2010004202A1 - Module d'allumage pour bobine de moteur thermique a combustion interne et allumage commande - Google Patents

Module d'allumage pour bobine de moteur thermique a combustion interne et allumage commande Download PDF

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WO2010004202A1
WO2010004202A1 PCT/FR2009/051329 FR2009051329W WO2010004202A1 WO 2010004202 A1 WO2010004202 A1 WO 2010004202A1 FR 2009051329 W FR2009051329 W FR 2009051329W WO 2010004202 A1 WO2010004202 A1 WO 2010004202A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
ignition
ignition module
module according
main
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/051329
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent Dufour
Patrice Gourbet
Original Assignee
Electricfil Automotive
Apojee
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricfil Automotive, Apojee filed Critical Electricfil Automotive
Priority to DE112009001637T priority Critical patent/DE112009001637T5/de
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/12—Ignition, e.g. for IC engines

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of internal combustion heat engines and more particularly spark ignition engines by means of candles.
  • patent FR 2,661,216 describes an ignition coil comprising a magnetic circuit provided on the one hand, a core around which are wound a primary winding and a secondary winding and on the other hand, a closing loop magnetic circuit comprising a main branch extended on both sides by return branches.
  • the present invention therefore aims to meet this need by proposing a new ignition coil architecture for internal combustion engine, designed to include an ignition module having high electrical performance while having a limited footprint.
  • the ignition module for internal combustion engine and spark ignition engine coil comprises a magnetic circuit provided on the one hand, a core around which is wound at least one primary winding and at least one secondary winding and secondly, at least a first loop closure of the magnetic circuit of general shape in "U" having a main branch extended on either side by return branches.
  • the core has a two-dimensional rectangular transverse cross-section with rounded corners to serve as a winding support for the primary winding
  • the module comprises a second closure loop arranged, relative to the core, symmetrically to the first closure loop.
  • the core defines at one of its ends with the return branch or branches located in the vicinity, a main gap with or without a magnet.
  • At least one return leg of a closure loop situated opposite the one delimiting the main air gap has at least one bearing surface for a longitudinal face of the magnetic core.
  • the core passes through the return branch (s) located opposite to those delimiting the main air gap, delimiting a secondary air gap, making it possible to adjust the length of the main air gap without modifying the length of the air gap. secondary air gap.
  • At least one return branch has an "L” or "U” shape.
  • the core has along its length a constant section or at least at one of its ends, a flare.
  • the core comprises a series of stacked sheets of different widths, resinated or notched to have rounded corners between the main lateral and longitudinal faces.
  • At least one closure loop comprises a series of stacked sheets folded along the axis of stacking.
  • Another object of the invention is to propose an internal combustion heat engine coil comprising an ignition coil according to the invention.
  • Figure 1 is a view of an embodiment of an ignition module for a coil type top plug.
  • Figure 2 is a schematic elevational sectional view of an embodiment of an ignition module according to the invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken substantially along lines III-III of FIG. 2.
  • Figures 4A to 4C illustrate different embodiments of the transverse cross section of the core of the magnetic circuit.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of an embodiment of an ignition module according to the invention.
  • Figures 6 and 7 are inverted perspective views of an exemplary embodiment of the ignition module illustrated in FIG. 5.
  • Figure 8 is a view showing the integration of the ignition module according to the invention in an ignition ramp.
  • the object of the invention relates to an ignition module 1 for a coil 2 of internal combustion engine and spark ignition.
  • the ignition module 1 according to the invention has an architecture intended to be integrated in an ignition coil adapted to the engine and offering high performance in a reduced overall size.
  • the ignition module 1 makes it possible to adapt the performance to the needs of the engine in a constant space and with invariant components.
  • the ignition module 1 comprises a magnetic circuit 5 provided on the one hand with a core 6 around which are wound at least one primary winding 7 and at least one secondary winding 8.
  • the magnetic circuit 5 is also provided at least a first closing loop 10 of the magnetic circuit.
  • the magnetic circuit comprises a single closure loop 10 whereas in the example illustrated in FIGS. 1 and 5 to 7, the magnetic circuit 5 has two closure loops 10.
  • Each closure loop 10 comprises a main branch 10i extended on either side by return legs 10 2 extending substantially parallel to one another and substantially perpendicular to the main branch 10i.
  • Each closure loop 10 thus has a general shape in "U”.
  • the core 6 has a cross-section rectangular rectangle two dimensions of values I, d with rounded corners 6 1 to serve as winding support for the primary winding 7.
  • the core 6 is in the form of a parallelepipedal body having a transverse cross section of rectangular shape with the four rounded corners.
  • the core 6 has two longitudinal faces 6a extending substantially parallel to each other and connected by rounded loops, to two other longitudinal faces 6b extending substantially parallel to each other and perpendicular to the other two longitudinal faces 6a .
  • the realization of a core 6 with rounded corners can be achieved anyway. In the example illustrated in FIG.
  • the core 6 is constituted by a stack of sheets 6 2 having different widths so as to achieve the rounded shape in the corners 6 1 .
  • the core 6 is made by a stack of sheets 6 2 machined in the corners 6 1 .
  • the core 6 is made by a stack of plates 6 2 notched at the corners and filled by means of a plastic material 6 3 made so that the core 6 has rounded corners 61.
  • the core 6 thus serves directly as a winding support for the primary winding 7.
  • the module 1 does not have a winding support interposed between the core 6 and the primary winding 7.
  • the core 6 can be treated or coated with a protective film.
  • the primary winding 7 has a rectangular cross section.
  • the secondary winding 8 has a rectangular cross section.
  • the secondary winding 8 is indeed wound on an electrical insulation support 11 interposed between the primary winding 7 and the secondary winding 8.
  • the secondary winding 8 is therefore concentric with the primary winding 7.
  • the assembly thus formed can be embedded in a dielectric material 12 so that the ignition module is in the form of a compact block.
  • the primary 7 and secondary 8 windings comprise electrical connection terminals of all types respectively 7i, 8 1 (Fig. 6).
  • the main branch 10i of the closing loop 10 of the magnetic circuit has a rectangular cross section whose one dimension L is greater than the largest of the dimensions of the core 6 namely I in the illustrated example and whose other dimension D is smaller than the smallest of the dimensions of the core 6 namely d in the illustrated example.
  • the main branch 1Oi of the closure loop 10 thus has a small thickness D and a large width L.
  • the core 6 is positioned so that its faces having the smallest dimension, namely d in the illustrated example (FIG 3), extend parallel to the face of the main branch 10i having the largest dimension namely L in the illustrated example.
  • the main branch 10i has its largest dimension L which corresponds substantially to the smallest dimension Li of the assembly constituted by the core 6, the primary and secondary windings 7 and the electrical insulating support 11.
  • the lateral faces of the main branch 1Oi of dimension D are located substantially in the extension of the extension planes of the two faces of the secondary winding 8.
  • the width L of the main branch 1Oi is substantially equal to the width Li the overall width of the secondary winding 8.
  • the size of the ignition module 1 is optimized, in particular by eliminating the support carcass for winding the primary winding 7 that is usually used.
  • the rectangular section of the magnetic core 6 makes it possible to favor one of the two dimensions, namely the width d in the illustrated example, to facilitate the implantation of the ignition module in a coil to be mounted on a motor.
  • the ignition module 1 has an improved compactness compared to the coils of the prior art, which increases the performance of the ignition module.
  • An ignition module compact has improved magnetic efficiency due to the better coupling between the primary windings 7 and secondary 8.
  • the electrical efficiency is also improved by limiting the resistances of the primary windings 7 and secondary 8, which leaves more energy available for the electric arc created between the electrodes and the candle.
  • the magnetic core 6 is shown with a constant cross section along its entire length by connecting at each end with a return leg IO 2 of the closure loop 10.
  • the magnetic core 6 delimits an air gap 14 which may or may not be occupied by a bias magnet 17.
  • the air gap 14 is delimited between one end of the magnetic core 6 and the return leg 10 2 located opposite.
  • the magnetic core 6 may comprise a flare at one and / or the other of its ends, outside the winding area of the primary winding 7, to be connected directly to the branch of return IO2 or via a polarization magnet with a section greater than that of the magnetic core 6.
  • the ignition module 1 comprises a single closing loop 10 of the magnetic circuit.
  • Figs. 5 to 7 illustrate an alternative embodiment of the ignition module 1 comprising two closure loops 10 distributed on either side of the magnetic core 6.
  • the two closure loops 10 are mounted vis-à-vis so that the main branches 10i of the closure loops 10 are substantially parallel to each other while a return leg 10 2 of a closure loop is located in the same plane as a return branch 10 2 of the other loop of closing.
  • connection between the closing loop (s) 10 and the magnetic core 6 can be realized in various ways.
  • the core 6 delimits on one side, with the return leg or branches 10 2 , the main air gap 14 and on the other side, a gap
  • the one or more return branches IO2 located on one side of the main branch (s) 10i delimit (s) with the core 6, the main air gap 14 while the return branch (s).
  • IO2 located (s) on the other side of the main branch (s) 1Oi delimits (s) the secondary air gap 19.
  • the main air gap 14 is delimited between one end free of the core 6 and the one or more return legs IO 2 placed opposite each other while the secondary air gap 19 is delimited between the other one or more return branches IO 2 and the part of the longitudinal walls 6a, 6b located at near the end of the core 6 opposite of that delimiting the main air gap.
  • two return arms IO 2 facing each other may be mounted so as to bear against each other (Fig. 6) so as to constitute a solid wall delimiting with a free end of the magnetic core, the main air gap 14 in which is mounted the bias magnet 17.
  • the bias magnet 17 is therefore mounted in abutment between the return legs IO 2 and the end of the magnetic core 6.
  • the core 6 passes through a passage 20 or return legs 6 2 located (s) opposite those defining the main gap 14, delimiting the secondary air gap 19.
  • the longitudinal faces 6a, 6b delimit with the return leg (s) IO 2 a greater or lesser radial space called secondary air gap 19.
  • This secondary air gap 19 has a length depending on the distance between the longitudinal faces 6a , 6b and the return branch (s) IO 2 .
  • the length of this secondary air gap 19 may be non-zero or as illustrated in FIG. 7, zero since the return legs IO2 are in contact with the longitudinal faces 6a, 6b of the core 6.
  • the one or more return branches IO2 located on the side of the secondary air gap 19 comprise cutouts 21 adapted to delimit the passage 20 for the magnetic core 6.
  • Each of these return branches 10 2 thus bears on at least a longitudinal face of the magnetic core 6.
  • a cutout 21 is made in each of the return legs IO2 so that each has an L shape.
  • the two return legs IO 2 are mounted vis-à-vis so that they are oriented head to tail to delimit the passage 20.
  • Each branch IO 2 return the opposite of the main air gap 14 and comprises a main bearing portion 10 ' 2 extending substantially parallel to the extension plane of the main branch 1Oi and bearing on a longitudinal face of the magnetic core 6.
  • the main bearing part 10 ' 2 is extended at the bracket by a bearing abutment 10 " 2 adapted to bear on a longitudinal face of the magnetic core 6, contiguous with the longitudinal face on which the support part main head 10'.
  • the abutment abutment 10 " 2 extends over a length less than the measurement of the longitudinal face of the magnetic core 6 to extend recessed relative to the main bearing portion of the other branch back. It should be noted that it is possible to make cut-outs 21 of different shape, for example in such a way that the return leg 10 2 has a "U" shape to overlap the magnetic core 6.
  • loopback on the side of the secondary air gap 19 between the return leg (s) 1O 2 and the magnetic core 6 can be made directly on the longitudinal faces of the magnetic core 6 or on a gap of air gap inserted between the magnetic core 6 and the return leg (s) 1O 2 .
  • the mode of connection of the closing loop 10 on the secondary air gap 19, on the magnetic core makes it possible to overcome manufacturing tolerances of this loop since its support on the longitudinal faces of the magnetic core 6 can be achieved independently according to the main bearing faces 10 ' 2 or 10 " 2.
  • Such a characteristic is particularly advantageous insofar as it also makes it possible to design a connection with a secondary air gap of variable length, for example by providing support on an air gap wedge inserted between the longitudinal faces of the core and the return legs 10 2 - It should be noted that it can be expected that the magnetic core 6 protrudes from return legs 10.
  • each closure loop 10 is made by a series of stacked sheets folded along the stacking axis so as to obtain a shape "U". These folded sheets are held together by means of stapling or welding not shown but known per se.
  • the ignition module 1 as described above has an architecture for adapting the performance of the engine to the need in a constant space and with always the same components.
  • This architecture lends itself to adapting the performance of the coil by modifying components with limited technical constraints. Thus, it is possible to modify the number of turns and the diameter of the wires of the primary 7 and secondary 8 windings.
  • the architecture of the module 1 also makes it possible to adjust the length of the main air gap 14 provided or not with the magnet, which makes it possible to modulate in a very efficient way the performances and the behaviors of the coil.
  • the length of the main air gap 14, namely the distance between the free end of the core and the return leg 10 2 of the Closing buckle can be adjusted easily.
  • the adjustment of the main gap 14 does not cause any change in the length of the secondary gap 19.
  • connection mode not only makes it possible to dispense with the length dimensions of the magnetic core 6 and the return branches, but also makes it possible to provide a main air gap 14 of variable length or a variable magnet thickness without impairing the quality of the connection. secondary air gap 19.
  • the architecture of the ignition module offers possibilities of adaptation of the performances without modifying the important components of the module such as the magnetic core 6, the return legs IO2 of the loop or loops as well as the winding support 11 for the secondary winding 8.
  • Fig. 1 illustrates an example of integration of an ignition module 1 in a coil 2 type top plug.
  • this coil comprises a housing 21 for receiving the ignition module 1 and provided with fixing means 23 to the motor.
  • This coil 2 also comprises means 26 for connection to the low-voltage electrical circuit and means 28 for connection and connection to a spark plug.
  • These fixing means 23 and the means 26, 28 of electrical connection are made in any appropriate manner adapted to the ignition coil.
  • Fig. 8 illustrates another example of application of an ignition module 1 according to the invention implemented in a four candle ignition ramp.
  • the ignition ramp comprises two ignition modules 1 according to the invention mounted to allow each to supply two ignition coils.

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Abstract

L'invention concerne un module d'allumage pour bobine de moteur thermique à combustion interne et à allumage commandé, le module comportant un circuit magnétique pourvu d'une part, d'un noyau (6) autour duquel est bobiné au moins un enroulement primaire (7) et au moins un enroulement secondaire (8) et d'autre part, au moins une première boucle de fermeture du circuit magnétique comportant une branche principale (101) prolongée de part et d'autre par des branches de retour ) s'étendant sensiblement parallèlement l'une à l'autre et perpendiculairement à la branche principale (1O1). Selon l'invention : le noyau (6) possède une section droite transversale rectangulaire à deux dimensions avec des coins arrondis pour servir de support de bobinage pour l'enroulement primaire (7), la branche principale (10i) de la boucle de fermeture possède une section droite transversale rectangulaire dont l'une des dimensions (L) est supérieure à la plus grande des dimensions (I) du noyau (6) et dont l'autre des dimensions (D) est inférieure à la plus petite (d) des dimensions du noyau (6).

Description

MODULE D'ALLUMAGE POUR BOBINE DE MOTEUR THERMIQUE A COMBUSTION INTERNE ET ALLUMAGE COMMANDE
La présente invention concerne le domaine technique des moteurs thermiques à combustion interne et plus particulièrement des moteurs à allumage commandé par l'intermédiaire de bougies.
Dans l'état de la technique, il est connu de nombreuses formes de réalisation de bobines d'allumage à même d'alimenter une bougie ou une paire de bougie. Par exemple, le brevet FR 2 661 216 décrit une bobine d'allumage comportant un circuit magnétique pourvu d'une part, d'un noyau autour duquel sont bobiné un enroulement primaire et un enroulement secondaire et d'autre part, une boucle de fermeture du circuit magnétique comportant une branche principale prolongée de part et d'autre par des branches de retour.
Un perfectionnement à ce type de bobine d'allumage a été apporté notamment par la demande de brevet EP 0 352 453. En effet, l'évolution des moteurs à essence dans le but de diminuer la consommation et leur émission de polluants a augmenté le niveau de performance attendu des bobines d'allumage. L'adjonction d'un turbocompresseur, d'un système de recirculation des gaz d'échappement ou l'utilisation de l'injection directe en mode stratifié ou non, tend à augmenter les besoins en tension et en énergie pour assurer la création de l'étincelle et la bonne inflammation du mélange air/essence. Le brevet EP 0 352 453 vise à réaliser dans le circuit magnétique, un entrefer dans lequel est disposé un aimant permanent en vue d'augmenter l'énergie magnétique stockée dans le circuit magnétique. Parallèlement à la nécessité d'augmenter l'énergie disponible, il apparaît le besoin de réduire la taille des bobines d'allumage dans la mesure où les moteurs sont de plus en plus compacts restreignant ainsi l'espace disponible pour loger les bobines d'allumage. En résumé, il apparaît donc le besoin de disposer d'une bobine d'allumage avec des performances énergétiques élevées et présentant un encombrement réduit par rapport aux bobines d'allumage actuelles. Par ailleurs, il existe de nombreux formats pour les bobines d'allumage, comme par exemple, les bobines quatre sorties, les rampes d'allumage, les bobines top plug, les bobines crayons, etc. . Aussi, il apparaît le besoin de définir la bobine par ses caractéristiques d'allumage pouvant être mises en œuvre dans divers formats de bobines.
La présente invention vise donc à satisfaire ce besoin en proposant une nouvelle architecture de bobine d'allumage pour moteur thermique à combustion interne, conçue pour comporter un module d'allumage présentant des performances électriques élevées tout en possédant un encombrement limité.
Un autre objet de l'invention est de proposer un module d'allumage conçu pour présenter des performances adaptables et être mis en œuvre, sans modification structurelle importante, dans divers formats de bobinage d'allumage. Pour atteindre un tel objectif, le module d'allumage pour bobine de moteur thermique à combustion interne et à allumage commandé comporte un circuit magnétique pourvu d'une part, d'un noyau autour duquel est bobiné au moins un enroulement primaire et au moins un enroulement secondaire et d'autre part, au moins une première boucle de fermeture du circuit magnétique de forme générale en « U » comportant une branche principale prolongée de part et d'autre par des branches de retour.
Selon l'invention :
- le noyau possède une section droite transversale rectangulaire à deux dimensions avec des coins arrondis pour servir de support de bobinage pour l'enroulement primaire,
- la branche principale de la boucle de fermeture possède une section droite transversale rectangulaire dont l'une des dimensions est supérieure à la plus grande des dimensions du noyau et dont l'autre des dimensions est inférieure à la plus petite des dimensions du noyau. Selon une variante de réalisation, le module comporte une deuxième boucle de fermeture disposée, par rapport au noyau, de manière symétrique à la première boucle de fermeture. Selon une caractéristique de l'invention, le noyau délimite à l'une de ses extrémités avec la ou les branches de retour située(s) à proximité, un entrefer principal pourvu ou non d'un aimant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins une branche de retour d'une boucle de fermeture située à l'opposé de celle délimitant l'entrefer principal présente au moins une surface d'appui pour une face longitudinale du noyau magnétique.
Avantageusement, le noyau traverse la ou les branches de retour située(s) à l'opposé de celles délimitant l'entrefer principal, en délimitant un entrefer secondaire, permettant de régler la longueur de l'entrefer principal sans modifier la longueur de l'entrefer secondaire.
Selon un exemple de réalisation, au moins une branche de retour possède une forme en « L » ou en « U ».
Par exemple, le noyau présente sur toute sa longueur une section constante ou au moins à l'une de ses extrémités, un évasement.
Selon un exemple de réalisation, le noyau comporte une série de tôles empilées de largeurs différentes, résinées ou entaillées pour présenter des coins arrondis entre les faces principales latérales et longitudinales.
Par exemple, au moins une boucle de fermeture comporte une série de tôles empilées pliées selon l'axe d'empilement.
Un autre objet de l'invention est de proposer une bobine de moteur thermique à combustion interne comportant une bobine d'allumage conforme à l'invention.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La Figure 1 est une vue d'un exemple de réalisation d'un module d'allumage pour une bobine de type top plug.
La Figure 2 est une vue schématique en coupe élévation d'un exemple de réalisation d'un module d'allumage conforme à l'invention.
La Figure 3 est une vue en coupe transversale prise sensiblement selon les lignes III-III de la Fig. 2. Les Figures 4A à 4C illustrent différentes variantes de réalisation de la section droite transversale du noyau du circuit magnétique.
La Figure 5 est une vue en perspective éclatée d'un exemple de réalisation d'un module d'allumage conforme à l'invention. Les Figures 6 et 7 sont des vues en perspective inversées d'un exemple de réalisation du module d'allumage illustré à la Fig. 5.
La Figure 8 est une vue montrant l'intégration du module d'allumage conforme à l'invention dans une rampe d'allumage.
Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 1, l'objet de l'invention concerne un module d'allumage 1 pour une bobine 2 de moteur thermique à combustion interne et à allumage commandé. Le module d'allumage 1 conforme à l'invention présente une architecture destinée à pouvoir être intégrée dans une bobine d'allumage adaptée au moteur et offrant des performances élevées dans un encombrement hors tout réduit. Le module d'allumage 1 permet d'adapter les performances aux besoins du moteur dans un encombrement constant et avec des composants invariants.
Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 2 et 3, le module d'allumage 1 comporte un circuit magnétique 5 pourvu d'une part d'un noyau 6 autour duquel sont bobinés au moins un enroulement primaire 7 et au moins un enroulement secondaire 8. Le circuit magnétique 5 est pourvu également d'au moins une première boucle de fermeture 10 du circuit magnétique. Dans l'exemple illustré aux Fig. 2 et 3, le circuit magnétique comporte une seule boucle de fermeture 10 tandis que dans l'exemple illustré aux Fig. 1 et 5 à 7, le circuit magnétique 5 comporte deux boucles de fermeture 10.
Chaque boucle de fermeture 10 comporte une branche principale 1Oi prolongée de part et d'autre par des branches de retour 1O2 s'étendant sensiblement parallèlement l'une à l'autre et sensiblement perpendiculairement à la branche principale 10i. Chaque boucle de fermeture 10 présente ainsi une forme générale en « U ».
Selon une caractéristique avantageuse de l'objet de l'invention, le noyau 6 possède une section droite transversale rectangulaire à deux dimensions de valeurs I, d avec des coins arrondis 61 pour servir de support de bobinage pour l'enroulement primaire 7. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 3, 4A à 4C, le noyau 6 se présente sous la forme d'un corps parallépipédique possédant une section droite transversale de forme rectangulaire avec les quatre coins arrondis. En d'autres termes, le noyau 6 possède deux faces longitudinales 6a s'étendant sensiblement parallèlement entre elles et se raccordant par des congés arrondis, à deux autres faces longitudinales 6b s'étendant sensiblement parallèlement entre elles et perpendiculairement aux deux autres faces longitudinales 6a. La réalisation d'un noyau 6 avec des coins arrondis peut être réalisée de toute manière. Dans l'exemple illustré à la Fig. 4A, le noyau 6 est constitué par un empilage de tôles 62 présentant des largeurs différentes de manière à réaliser la forme arrondie dans les coins 61. Dans l'exemple illustré à la Fig. 4B, le noyau 6 est réalisé par un empilage de tôles 62 usinées dans les coins 61. Dans l'exemple illustré à la Fig. 4C, le noyau 6 est réalisé par un empilage de tôles 62 entaillées au niveau des coins et remplies par l'intermédiaire d'une matière plastique 63 réalisée de sorte que le noyau 6 possède des coins arrondis 61.
Le noyau 6 sert ainsi directement de support de bobinage pour l'enroulement primaire 7. En d'autres termes, le module 1 ne comporte pas de support de bobinage interposé entre le noyau 6 et l'enroulement primaire 7. Bien entendu, le noyau 6 peut être traité ou revêtu d'un film de protection. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 3, l'enroulement primaire 7 présente une section droite transversale rectangulaire. De même, l'enroulement secondaire 8 présente une section droite transversale rectangulaire. L'enroulement secondaire 8 est en effet bobiné sur un support d'isolation électrique 11 interposé entre l'enroulement primaire 7 et l'enroulement secondaire 8. L'enroulement secondaire 8 est donc concentrique à l'enroulement primaire 7. Il est à noter que l'ensemble ainsi constitué peut être noyé dans un matériau diélectrique 12 de sorte que le module d'allumage se présente sous la forme d'un bloc compact. Bien entendu, les enroulements primaire 7 et secondaire 8 comportent des bornes de connexion électriques de tous types respectivement 7i, 81 (Fig. 6).
Selon une autre caractéristique de l'objet de l'invention, la branche principale 1Oi de la boucle de fermeture 10 du circuit magnétique possède une section droite transversale rectangulaire dont l'une des dimensions L est supérieure à la plus grande des dimensions du noyau 6 à savoir I dans l'exemple illustré et dont l'autre dimension D est inférieure à la plus petite des dimensions du noyau 6 à savoir d dans l'exemple illustré. La branche principale 1Oi de la boucle de fermeture 10 présente ainsi une faible épaisseur D et une largeur L importante.
Avantageusement, le noyau 6 est positionné de manière que ses faces présentant la plus petite dimension à savoir d dans l'exemple illustré (Fig. 3), s'étendent parallèlement à la face de la branche principale 1Oi présentant la plus grande dimension à savoir L dans l'exemple illustré. Avantageusement, la branche principale 1Oi possède sa plus grande dimension L qui correspond sensiblement à la plus petite dimension Li de l'ensemble constitué par le noyau 6, les enroulements primaire 7 et secondaire 8 et le support d'isolation électrique 11. En d'autres termes, les faces latérales de la branche principale 1Oi de dimension D sont situées sensiblement dans le prolongement des plans d'extension des deux faces de l'enroulement secondaire 8. La largeur L de la branche principale 1Oi est sensiblement égale à la largeur Li de l'encombrement en largeur de l'enroulement secondaire 8.
Il ressort de la description qui précède que l'encombrement du module d'allumage 1 est optimisé notamment par la suppression de la carcasse de support pour !e bobinage de l'enroulement primaire 7 habituellement utilisé. La section rectangulaire du noyau magnétique 6 permet de privilégier l'une des deux dimensions à savoir la largeur d dans l'exemple illustré pour faciliter l'implantation du module d'allumage dans une bobine devant être montée sur un moteur. Le module d'allumage 1 présente une compacité améliorée par rapport aux bobines de l'art antérieur, ce qui permet d'augmenter les performances du module d'allumage. Un module d'allumage compact présente un rendement magnétique amélioré grâce au meilleur couplage réalisé entre les enroulements primaire 7 et secondaire 8. Le rendement électrique est également amélioré grâce à la limitation des résistances des enroulements primaire 7 et secondaire 8, ce qui laisse plus d'énergie disponible pour l'arc électrique créé entre les électrodes et la bougie.
Dans l'exemple illustre à la Fig. 2, le noyau magnétique 6 est représenté avec une section droite transversale constante sur toute sa longueur en se raccordant à chaque extrémité avec une branche de retour IO2 de la boucle de fermeture 10. Selon une variante préférée de réalisation, le noyau magnétique 6 délimite un entrefer 14 qui peut être occupé ou non par un aimant de polarisation 17. Dans l'exemple illustré, l'entrefer 14 est délimité entre une extrémité du noyau magnétique 6 et la branche de retour 1O2 située en vis-à-vis. Il est à noter que le noyau magnétique 6 peut comporter un évasement à l'une et/ou l'autre de ses extrémités, en dehors de la zone de bobinage de l'enroulement primaire 7, pour venir se raccorder directement à la branche de retour IO2 ou par l'intermédiaire d'un aimant de polarisation de section supérieure à celle du noyau magnétique 6. Dans l'exemple illustré aux Fig. 3, 4, le module d'allumage 1 comporte une seule boucle de fermeture 10 du circuit magnétique. Les Fig. 5 à 7 illustrent une variante de réalisation du module d'allumage 1 comportant deux boucles de fermeture 10 se répartissant de part et d'autre du noyau magnétique 6. Les deux boucles de fermeture 10 sont montées en vis-à-vis de manière que les branches principales 1Oi des boucles de fermeture 10 sont sensiblement parallèles entre elles tandis qu'une branche de retour 1O2 d'une boucle de fermeture se trouve située dans le même plan qu'une branche de retour 1O2 de l'autre boucle de fermeture.
Le raccordement entre la ou les boucles de fermeture 10 et le noyau magnétique 6 peut être réalisé de diverses manières.
A cet égard, le noyau 6 délimite d'un côté, avec la ou les branches de retour 1O2, l'entrefer principal 14 et de l'autre côté, un entrefer secondaire 19. En d'autres termes, la ou les branches de retour IO2 situées d'un côté de la ou des branches principales 1Oi délimite(nt) avec le noyau 6, l'entrefer principal 14 tandis que la ou les branches de retour IO2 située(s) de l'autre côté de la ou des branches principales 1Oi délimite(nt) l'entrefer secondaire 19. Avantageusement et tel que cela apparaîtra dans la suite de la description, l'entrefer principal 14 est délimité entre une extrémité libre du noyau 6 et la ou les branches de retour IO2 placé en vis-à-vis tandis que l'entrefer secondaire 19 est délimité entre la ou les autres branches de retour IO2 et la partie des parois longitudinales 6a, 6b situées à proximité de l'extrémité du noyau 6 opposée de celle délimitant l'entrefer principal.
Par exemple, deux branches de retour IO2 en vis-à-vis peuvent être montées pour être en appui l'une contre l'autre (Fîg. 6) de manière à constituer une paroi pleine délimitant avec une extrémité libre du noyau magnétique, l'entrefer principal 14 dans lequel est monté l'aimant de polarisation 17. L'aimant de polarisation 17 est donc monté en appui entre les branches de retour IO2 et l'extrémité du noyau magnétique 6.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le noyau 6 traverse par un passage 20 la ou les branches de retour 62 située(s) à l'opposé de celles délimitant l'entrefer principal 14, en délimitant l'entrefer secondaire 19. En d'autres termes, les faces longitudinales 6a, 6b délimitent avec la ou les branches de retour IO2 un espace radial plus ou moins grand appelé entrefer secondaire 19. Cet entrefer secondaire 19 présente une longueur dépendant de la distance entre les faces longitudinales 6a, 6b et la ou les branches de retour IO2. La longueur de cet entrefer secondaire 19 peut être non nulle ou comme illustré sur la Fig. 7, nulle puisque les branches de retour IO2 sont en contact avec les faces longitudinales 6a, 6b du noyau 6.
Avantageusement, la ou les branches de retour IO2, situées du côté de l'entrefer secondaire 19, comportent des découpes 21 adaptées pour délimiter le passage 20 pour le noyau magnétique 6. Chacune de ces branches de retour 1O2 prend ainsi appui sur au moins une face longitudinale du noyau magnétique 6. Dans l'exemple illustré sur les Fig. 5 à 7, une découpe 21 est réalisée dans chacune des branches de retour IO2 de manière qu'elle présente chacune une forme en L. Dans cet exemple, les deux branches de retour IO2 sont montées en vis-à-vis de sorte qu'elles se trouvent orientées tête bêche pour délimiter ensemble le passage 20. Chaque branche de retour IO2 située à l'opposé de l'entrefer principal 14 comporte ainsi une partie principale d'appui 10'2 s'étendant sensiblement parallèlement au plan d'extension de la branche principale 1Oi et venant en appui sur une face longitudinale du noyau magnétique 6.
La partie principale d'appui 10'2 se prolonge à l'équerre par une partie secondaire d'appui 10"2 apte à venir en appui sur une face longitudinale du noyau magnétique 6, contiguë avec la face longitudinale sur laquelle prend appui la partie principale ÎO'∑. Avantageusement, la partie secondaire d'appui 10"2 s'étend sur une longueur inférieure à la mesure de la face longitudinale du noyau magnétique 6 pour s'étendre en retrait par rapport à la partie principale d'appui de l'autre branche de retour. II est à noter qu'il peut être prévu de réaliser des découpes 21 de forme différente de manière par exemple que la branche de retour 1O2 présente une forme en « U » pour venir chevaucher le noyau magnétique 6.
Il est à noter que le rebouclage du côté de l'entrefer secondaire 19 entre la ou les branches de retour 1O2 et le noyau magnétique 6 peut être réalisé directement sur les faces longitudinales du noyau magnétique 6 ou sur une cale d'entrefer insérée entre le noyau magnétique 6 et la ou les branches de retour 1O2.
Il ressort de la description qui précède que le mode de raccordement de la boucle de fermeture 10 côté entrefer secondaire 19, sur le noyau magnétique permet de s'affranchir des tolérances de fabrication de cette boucle puisque son appui sur les faces longitudinales du noyau magnétique 6 peut être réalisé indépendamment selon les faces d'appui principales 10'2 ou 10"2. Une telle caractéristique est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle permet également de concevoir un raccordement avec un entrefer secondaire de longueur variable par exemple en réalisant des appuis sur une cale d'entrefer insérée entre les faces longitudinales du noyau et les branches de retour 1Û2- II est à noter qu'il peut être prévu que le noyau magnétique 6 dépasse des branches de retour ÎO∑.
Selon une variante préférée de réalisation, chaque boucle de fermeture 10 est réalisée par une série de tôles empilées pliées selon l'axe d'empilement de manière à obtenir une forme en « U ». Ces tôles pliées sont maintenues ensemble par des moyens d'agrafage ou de soudure non représentés mais connus en soi.
Le module d'allumage 1 tel que décrit ci-dessus présente une architecture permettant d'adapter les performances au besoin du moteur dans un encombrement constant et avec toujours les mêmes composants. Cette architecture se prête à l'adaptation des performances de la bobine par la modification des composants présentant des contraintes techniques limitées. Ainsi, il peut être modifié le nombre de spires et le diamètre des fils des enroulements primaire 7 et secondaire 8. L'architecture du module 1 permet aussi de régler la longueur de l'entrefer principal 14 pourvue ou non de l'aimant, ce qui permet de moduler de façon très efficace les performances et les comportements de la bobine. Dans la mesure où le noyau magnétique 6 est monté pour être coulissant selon sa direction d'extension longitudinale, la longueur de l'entrefer principal 14, à savoir la distance entre l'extrémité libre du noyau et la branche de retour 1O2 de la boucle de fermeture peut être réglée facilement. Le réglage de l'entrefer principal 14 n'entraîne pas de modification sur la longueur de l'entrefer secondaire 19.
Ce mode de raccordement permet non seulement de s'affranchir des cotes de longueur du noyau magnétique 6 et des branches de retour mais permet également de prévoir un entrefer principal 14 de longueur variable ou une épaisseur d'aimant variable sans nuire à la qualité du raccordement de l'entrefer secondaire 19.
L'architecture du module d'allumage offre des possibilités d'adaptation des performances sans modifier les composants importants du module tels que le noyau magnétique 6, les branches de retour IO2 de la ou des boucles de fermeture ainsi que le support 11 de bobinage pour l'enroulement secondaire 8.
Le module d'allumage tel que décrit ci-dessus peut être utilisé pour de nombreux types de bobine d'allumage. La Fig. 1 illustre un exemple d'intégration d'un module d'allumage 1 dans une bobine 2 type top plug. De manière classique, cette bobine comporte un boîtier 21 de réception du module d'allumage 1 et muni de moyens de fixation 23 au moteur. Cette bobine 2 comporte également des moyens 26 de connexion au circuit électrique basse tension et des moyens 28 de connexion et de raccordement à une bougie d'allumage. Ces moyens de fixation 23 et les moyens 26, 28 de connexion électrique sont réalisés de toute manière appropriée adaptée à la bobine d'allumage.
La Fig. 8 illustre un autre exemple d'application d'un module d'allumage 1 conforme à l'invention mis en œuvre dans une rampe d'allumage à quatre bougies. Dans cet exemple de réalisation, la rampe d'allumage comporte deux modules 1 d'allumage conforme à l'invention montés pour permettre d'alimenter chacun deux bobines d'allumage.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Module d'allumage pour bobine de moteur thermique à combustion interne et à allumage commandé, le module comportant un circuit magnétique (5) pourvu d'une part, d'un noyau (6) autour duquel est bobiné au moins un enroulement primaire (7) et au moins un enroulement secondaire (8) et d'autre part, au moins une première boucle de fermeture (10) du circuit magnétique comportant une branche principale (100 prolongée de part et d'autre par des branches de retour (1O2) s'étendant sensiblement parallèlement l'une à l'autre et sensiblement perpendiculairement à la branche principale (10i), caractérisé en ce que :
- le noyau (6) possède une section droite transversale rectangulaire à deux dimensions avec des coins arrondis (6i) pour servir de support de bobinage pour l'enroulement primaire (7), - la branche principale (10i) de la boucle de fermeture (10) possède une section droite transversale rectangulaire dont l'une des dimensions (L) est supérieure à la plus grande des dimensions (I) du noyau (6) et dont l'autre des dimensions (D) est inférieure à la plus petite (d) des dimensions du noyau (6). 2 - Module d'allumage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième boucle de fermeture (10) disposée, par rapport au noyau, de manière symétrique à la première boucle de fermeture.
3 - Module d'allumage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le noyau (6) délimite à l'une de ses extrémités avec la ou les branches de retour (1O2) située(s) à proximité, un entrefer principal (14) pourvu ou non d'un aimant.
4 - Module d'allumage selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'au moins une branche de retour (1O2) d'une boucle de fermeture située à l'opposé de celle délimitant l'entrefer principal (14) présente au moins une surface d'appui pour une face longitudinale (6a, 6b) du noyau magnétique (6). 5 - Module d'allumage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le noyau (6) traverse la ou les branches de retour (62) située(s) à l'opposé de celles délimitant l'entrefer principal (14), en délimitant un entrefer secondaire (19), permettant de régler la longueur de l'entrefer principal (14) sans modifier la longueur de l'entrefer secondaire (19).
6 - Module d'allumage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une branche de retour (IO2) possède une forme en « L » ou en « U ».
7 - Module d'allumage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le noyau (6) présente sur toute sa longueur une section constante ou au moins à l'une de ses extrémités, un évasement.
8 - Module d'allumage selon la revendication 1 à 7, caractérisé en ce que le noyau (6) comporte une série de tôles empilées de largeurs différentes, résinées ou entaillées pour présenter des coins arrondis (61) entre les faces principales latérales et longitudinales. 9 - Module d'allumage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une boucle de fermeture (10) comporte une série de tôles empilées pliées selon l'axe d'empilement.
10 - Bobine d'allumage pour moteur thermique à combustion interne caractérisé en ce qu'elle comporte un module d'allumage conforme à l'une des revendications 1 à 9.
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