EP1093134A1 - Bobine d'allumage à noyau magnétique en poudre de fer - Google Patents

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EP1093134A1
EP1093134A1 EP00402842A EP00402842A EP1093134A1 EP 1093134 A1 EP1093134 A1 EP 1093134A1 EP 00402842 A EP00402842 A EP 00402842A EP 00402842 A EP00402842 A EP 00402842A EP 1093134 A1 EP1093134 A1 EP 1093134A1
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EP
European Patent Office
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magnetic core
magnetic
ignition coil
ignition
iron powder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00402842A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Heritier-Best
Patrice Gourbet
Jean-Pierre Peghaire
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sagem SA
Original Assignee
Sagem SA
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Publication date
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    • 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 an ignition coil for internal combustion engine, and more particularly such coil comprising a magnetic core, a primary winding, a secondary winding and a magnetic flux return circuit.
  • the magnetic core is generally produced of cut and stacked iron sheets, so as to limit the electrical losses by eddy currents.
  • the square or rectangular section of the core magnetic prevents direct winding of the primary winding the coil on the core. Indeed, the sharp edges of the nucleus injure enameling the wire, causing the possibility of short circuits.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks.
  • the fact of making the magnetic core in iron powder compressed allows it to be flared at the end where the magnet is placed, and therefore increase the dimensions of the latter, while having a magnetic core with circular section.
  • the primary winding can therefore be directly wound on the core.
  • the magnetic core it also allows the magnetic core to be flared in the two directions of the plane perpendicular to its axis. We can thus give a maximum cross section to the flare, and therefore to the magnet, while limiting its radial size.
  • the invention also relates to an ignition assembly for internal combustion engine, characterized in that it includes at least one ignition coil as described above.
  • the ignition coils of this assembly can be arranged symmetrically about an axis, the magnetic flux return circuit comprising a barrel centered on said axis and a plurality of pairs of branches, each pair of branches corresponding to an ignition coil, and coming from the was substantially perpendicular to its respective ends.
  • This assembly comprises two coils, for example each with two outputs for the ignition of a twin-cylinder four-cylinder engine two to two motor vehicles.
  • Each of the coils has a known core magnetic 2, a primary winding 3, a secondary winding 4 and a secondary winding 5.
  • the two coils 1 are arranged symmetrically at inside an H-shaped magnetic circuit 6.
  • Circuit 6 is composed of a stack of identical magnetic sheets arranged in the plane of the figure, and each comprising a barrel 7 and two pairs of branches 8.
  • the branches 8 project from the bole 7 perpendicular to each of its ends, thus delimiting two parallelepipedic housings for the two coils.
  • Each magnetic core 2 comprises a cylinder 9 based on circular, flared at one end to form a flare 10 disc-shaped.
  • Magnetic core 2 including cylinder 9 and flare 10, is made of compressed iron powder. Because of the flare, compression is preferably applied transversely with a joint plane passing through the axis of the core. Compression is followed by deburring.
  • the primary winding 3 is wound directly on the part cylindrical 9 of the magnetic core 2, without interposition of a coil primary.
  • a permanent magnet 11 of the same shape and dimensions as the disc 10 is placed on the latter.
  • the poles of the magnet 11 are axially directed.
  • the assembly constituted by the magnetic core 2, the magnet permanent 11 and the secondary winding 3 is arranged inside a secondary coil 4.
  • the latter is formed of a cylindrical tube plastic 12 in which is engaged the cylinder 9 and winding 3.
  • This tube is flared at one of its ends to delimit a housing 13 receiving the flare 10 of the core magnetic and permanent magnet 11.
  • the secondary winding 5 is wound on the tubular part 12 of the secondary coil 4, so as to form a coil complete ignition 1.
  • the coils 1 and the magnetic circuit 6 are arranged in a plastic housing not shown, in which have been overmolded in a known manner the low power connections voltage and high voltage output. Output connections can moreover understand the bundle of cables connecting to the spark plugs engine ignition.
  • the coils 1 are arranged relative to the circuit magnetic 6 so that each end is not flared magnetic cores 2 are substantially in contact with a branches 8 of a pair of branches.
  • An air gap 14 is provided between the other branch 8 of the pair of branches and the permanent magnet 11 respective.
  • Epoxy resin is then poured into the housing to immobilize and electrically isolate the various constituents of all.
  • the invention makes it possible to produce very compact coils and high performance.
  • the assembly which has just been described comprises two coils. A higher number, for example three, could be expected.

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  • Power Engineering (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

L'invention concerne une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, comprenant un noyau magnétique (2), un enroulement primaire (3), un enroulement secondaire (5) et un circuit magnétique (6) de retour de flux. Le noyau magnétique (2) possède une section sensiblement circulaire et a au moins une de ses extrémités évasée (10) et est réalisé en poudre de fer comprimée. L'enroulement primaire (3) est directement bobiné sur le noyau magnétique (2) et un aimant (11) en forme de disque est disposé entre l'extrémité évasée du noyau magnétique (2) et le circuit magnétique (6) de retour de flux. Application notamment aux ensembles d'allumage de véhicules automobiles. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, et plus particulièrement une telle bobine comprenant un noyau magnétique, un enroulement primaire, un enroulement secondaire et un circuit magnétique de retour de flux.
Dans les bobines connues, notamment dans le domaine des véhicules automobiles, le noyau magnétique est généralement réalisé en tôles de fer découpées et empilées, de manière à limiter les pertes électriques par courants de Foucault.
On a déjà proposé de disposer un aimant permanent plat à une extrémité d'un tel noyau magnétique, afin d'améliorer les performances de la bobine. De même, il a été proposé d'évaser l'extrémité de la bobine en vis-à-vis de l'aimant afin d'en optimiser le fonctionnement.
Toutefois, du fait de la réalisation du noyau par empilement de tôles, un tel évasement n'est possible qu'avec un noyau magnétique à section carrée ou rectangulaire. En outre, le noyau ne peut être évasé que dans une seule direction, dans le plan des tôles.
Un tel agencement présente un certain nombre d'inconvénients.
En premier lieu, le fait que l'évasement ne soit possible que dans une seule direction constitue une limite à l'aire de sa section transversale (perpendiculaire à l'axe du noyau), dans la mesure où le diamètre de cet évasement est lui-même limité par l'encombrement maximal autorisé de la bobine. La surface de l'aimant n'est donc pas maximale et son efficacité en est d'autant limitée.
Par ailleurs, la section carrée ou rectangulaire du noyau magnétique empêche un bobinage direct de l'enroulement primaire de la bobine sur le noyau. En effet, les arêtes vives du noyau blessent l'émaillage du fil, entraínant une possibilité de courts-circuits.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients.
A cet effet, l'invention a tout d'abord pour objet une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, du type comprenant un noyau magnétique, un enroulement primaire, un enroulement secondaire et un circuit magnétique de retour de flux, caractérisée par le fait que :
  • le noyau magnétique possède une section sensiblement circulaire et a au moins une de ses extrémités évasée ;
  • le noyau magnétique est réalisé en poudre de fer comprimée ;
  • l'enroulement primaire est directement bobiné sur le noyau magnétique ; et
  • un aimant en forme de disque est disposé entre l'extrémité évasée du noyau magnétique et le circuit magnétique de retour de flux.
Le fait de réaliser le noyau magnétique en poudre de fer comprimée permet de l'évaser à l'extrémité où l'aimant est disposé, et donc d'augmenter les dimensions de ce dernier, tout en ayant un noyau magnétique à section circulaire. L'enroulement primaire peut donc être directement bobiné sur le noyau.
Il permet également d'évaser le noyau magnétique dans les deux directions du plan perpendiculaire à son axe. On peut ainsi donner une section transversale maximale à l'évasement, et donc à l'aimant, tout en limitant son encombrement radial.
L'invention a également pour objet un ensemble d'allumage pour moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une bobine d'allumage telle que décrit ci-dessus.
Plus particulièrement, les bobines d'allumage de cet ensemble peuvent être disposées symétriquement par rapport à un axe, le circuit magnétique de retour de flux comprenant un fût centré sur ledit axe et une pluralité de paires de branches, chaque paire de branches correspondant à une bobine d'allumage, et étant issue du fût sensiblement perpendiculairement à ses extrémités respectives.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure unique est une vue en coupe axiale d'un ensemble d'allumage selon l'invention.
Cet ensemble comporte deux bobines, par exemple chacune à deux sorties pour l'allumage d'un moteur à quatre cylindres jumelés deux à deux de véhicule automobile.
Chacune des bobines possède de façon connue un noyau magnétique 2, un enroulement primaire 3, un bobinot secondaire 4 et un enroulement secondaire 5.
Les deux bobines 1 sont disposées symétriquement à l'intérieur d'un circuit magnétique 6 en forme de H. Le circuit 6 est composé d'un empilement de tôles magnétiques identiques disposées dans le plan de la figure, et comprenant chacune un fût 7 et deux paires de branches 8. Les branches 8 font saillie du fût 7 perpendiculairement à chacune de ses extrémités, délimitant ainsi deux logements parallélépipédiques pour les deux bobines.
Chaque noyau magnétique 2 comprend un cylindre 9 à base circulaire, évasé à une de ses extrémités pour former un évasement 10 en forme de disque.
Le noyau magnétique 2, y compris le cylindre 9 et l'évasement 10, est réalisé en poudre de fer comprimée. Du fait de l'évasement, la compression est appliquée de préférence transversalement avec un plan de joint passant par l'axe du noyau. La compression est suivie d'un ébavurage.
L'enroulement primaire 3 est bobiné directement sur la partie cylindrique 9 du noyau magnétique 2, sans interposition d'un bobinot primaire.
Un aimant permanent 11 de mêmes forme et dimensions que le disque 10 est placé sur ce dernier. Les pôles de l'aimant 11 sont dirigés axialement.
L'ensemble constitué par le noyau magnétique 2, l'aimant permanent 11 et l'enroulement secondaire 3 est disposé à l'intérieur d'un bobinot secondaire 4. Ce dernier est formé d'un tube cylindrique en matière plastique 12 dans lequel est engagé le cylindre 9 et l'enroulement 3. Ce tube est évasé à une de ses extrémités pour délimiter un logement 13 recevant l'évasement 10 du noyau magnétique et l'aimant permanent 11.
L'enroulement secondaire 5 est bobiné sur la partie tubulaire 12 du bobinot secondaire 4, de manière à former une bobine d'allumage complète 1.
Les bobines 1 et le circuit magnétique 6 sont disposés dans un boítier en matière plastique non représenté, dans lequel ont été surmoulées de façon connue les connexions d'alimentation basse tension et de sortie haute tension. Les connexions de sortie peuvent d'ailleurs comprendre le faisceau de câbles de liaison aux bougies d'allumage du moteur.
Les bobines 1 sont disposées par rapport au circuit magnétique 6 de telle sorte que chacune des extrémités non évasées des noyaux magnétiques 2 soient sensiblement en contact avec une des branches 8 d'une paire de branches. Un entrefer 14 est ménagé entre l'autre branche 8 de la paire de branches et l'aimant permanent 11 respectif.
De la résine époxy est ensuite coulée dans le boítier pour immobiliser et isoler électriquement les divers constituants de l'ensemble.
L'invention permet de réaliser des bobines très compactes et à hautes performances.
L'ensemble qui vient d'être décrit comprend deux bobines. Un nombre supérieur, par exemple trois, pourrait être prévu.

Claims (3)

  1. Bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, comprenant un noyau magnétique (2), un enroulement primaire (3), un enroulement secondaire (5) et un circuit magnétique (6) de retour de flux, caractérisée par le fait que :
    le noyau magnétique (2) possède une section sensiblement circulaire et a au moins une de ses extrémités évasée (10) ;
    le noyau magnétique (2) est réalisé en poudre de fer comprimée ;
    l'enroulement primaire (3) est directement bobiné sur le noyau magnétique (2) ; et
    un aimant (11) en forme de disque est disposé entre l'extrémité évasée du noyau magnétique (2) et le circuit magnétique (6) de retour de flux.
  2. Ensemble d'allumage pour moteur à combustion interne, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une bobine d'allumage (1) selon la revendication 1.
  3. Ensemble d'allumage selon la revendication 1, dans lequel les bobines d'allumage (1) sont disposées symétriquement par rapport à un axe, le circuit magnétique (6) de retour de flux comprenant un fût (7) centré sur ledit axe et une pluralité de paires de branches (8), chaque paire de branches correspondant à une bobine d'allumage, et étant issue du fût (7) sensiblement perpendiculairement à ses extrémités respectives.
EP00402842A 1999-10-13 2000-10-13 Bobine d'allumage à noyau magnétique en poudre de fer Withdrawn EP1093134A1 (fr)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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EP0431322A1 (fr) * 1989-11-10 1991-06-12 Nippondenso Co., Ltd. Bobine d'allumage
WO1995030992A1 (fr) * 1994-05-10 1995-11-16 Sagem Allumage Bobine d'allumage destinee a etre montee sur une bougie pour l'alimentation electrique individuelle de cette bougie

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