Brevet FR2326769A1 — publié le 19770429

L'invention concerne une bobine compartimentée, notamment pour des enroulements haute tension répartis dans plusieurs compartiments d'un corps portant les bobinages, compartiments placés les uns à coté des autres dans la direction axiale de la bobine, les différentes parties de l'enroulement étant reliées les unes aux autres en série par le fil de l'enroulement passant dans chacune des fentes de liaison placées entre les compartiments. Dans de telles bobines, notamment dans le cas de bobinoe dal lumage pour moteurs à combustion interne, il est nécessaire de gui der le fil de 1' enroulement à partir d'une couche supérieure du compartiment complètement garni d'un enroulement vers une couche inférieure du compartiment voisin et de garantir alors une rigidité diélectrique suffisante entre les deux parties voisines de l'enroulement. Il est connu de disposer, dans ce but, un compartiment isolant entre les deux compartiments d'enroulement voisins, ce compartiment isolant garantissant l'isolement entre les compartiments d' enroulement et permettant, en même temps, un guidage du fil d'enroulement entre les compartiments d'enroulement, guidage présentant toute sécurité contre les décharges par effluves et les courants de fuite. Cette solution présente toutefois l'inconvénient que les compartiments d'isolement placés entre les compartiments d'enroulement, augmentent les dimensions de la bobine d'allumage, d'autant plus que les voiles isolants qui subsistent ne doivent pas être trop minces à cause des contraintes mécaniques qu'ils subissent lors du bobinage de 11 enroulement. En outre, des difficultés se présentent lors de la réalisation de l'enroulement pour l'enfilage du fil de ltenroule- ment dans les compartiments d'isolement et pour l'extraire de ces compartiments, ces opérations devant se faire manuellement. L'invention a pour but, d'une part de loger une bobine avec une rigidité électrique aussi élevée que possible dans un encombrement aussi faible que possible, et d'autre part, de donner à cette bobine une structure telle qu' elle puisse dans une large mesure être fabriquée automatiquement. A cet effet, l'invention concerne une bobine caractérisée en ce que la fente de liaison à l'intérieur d'un voile situé entre deux compartiments voisins du corps portant les bobinages, s'étend sur une partie de la périphérie, et, dans cette partie,est masquée vis à vis du compartiment voisin, par une paroi du voile. L'invention va être expliquée plus en détail à l'aide des exemples de réalisation représentés sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 montre partiellement en coupe, une bobine d'allumage pour moteur à combustion interne, les bobinages partiels étant supportés dans un corps à plusieurs compartiments, - la figure 2 montre, à plus grande échelle, une partie détachée du corps portant les bobinages, avec la fente de liaison, - la figure 3 montre, à plus grande échelle, une partie détachée du corps portant les bobinages, avec des compartiements al- lant en s'élargissant vers l'extérieur, - la figure 4 montre un induit d'allumage d'un allumage magnétique avec un enroulement incorporé dans plusieurs compartiments. La bobine d'allumage d'un moteur à combustion interne représentée sur la figure 1, et référencée 10, est pour l'essentiel constituée d'un noyau en fer il avec un enroulement primaire 12 et un enroulement secondaire 13 disposé concentriquement par dessus. L' enroulement primaire 12 est disposé sur une douille isolante 14 por- tant le noyau en fer 11. L'enroulement secondaire 13 est subdivisé en plusieurs bobinages partiels 13a, incorporés dans plusieurs compartiments 15 d'un coups 16 portant les bobinages, compartiments placés les uns à côté des autres dans la direction axiale du noyau en fer, le corps portant les bobinages étant glissé sur 1' enroule- ment primaire 12.Les bobinages partiels 13a de l'enroulement secondaire 13 sont reliés entre eux par le fil laqué de l'enroulement qui, entre les différents compartiments 15 est chaque fois guidé dans une fente de liaison 17 prévue à cet effet. Par ces liaisons, tous les bobinages partiels 13a de l'enroulement secondaire 13 sont branchés électriquement en série. Lors de la réalisation de ltenroulement secondaire, le compartiment gauche 15 du corps 16 portant les bobinages est tout d'abord complètement bobiné. Le fil de l'enroulement est ensuite guidé par la fente de liaison 17 à partir de la couche supérieure de ce bobinage partiel 1 3a vers la couche d'enroulement inférieure dans le compartiment 15 voisin. Puis ce compartiment sera également complètement bobiné et le processus décrit se répète de compartiment en compartiment. Pour la réalisation d'une bobine d'allumage aussi compacte que possible, les compartiments 15 sont seulement séparés respectivement les uns des autres par un voile 18 du corps 16 portant les bobinages, voile à l'intérieur duquel s'étend, sur une portion de la périphérie, la fente de liaison 17. Pour éviter les décharges par effluves entre le fil d'enroulement placé dans la fente de liaison 17 et l'enroulement partiel voisin 1 3a, chaque fente de liaison est masquée par une paroi 19 du voile 18 vis à vis du compartiment 15 voisin. Pour obtenir sur les machines automatiques à bobiner, un passage aussi simple que possible du fil d'enroulement d'un compartiment à un autre, l'orifice d'entrée 20 de la fente de liaison 17 est situé, comme le montre la figure 2, dans la partie supérieure d'un compartiment 15 et l'orifice de sortie 21 de la fente de liaison 17 est situé au fond di compartiment voisin. En outre, le voile 18 est muni d'une échancrure 20a s' étendant suivant la périphérie et débouchant dans Orifice d'entrée 20 de la fente de liaison 17, pour faciliter ainsi une introduction automatique du fil d'enroulement dans cette fente de liaison 17. Entre l'orifice d'entrée 20 et l'orifice de sortie 21, la fente de liaison s'étend suivant la périphérie à l'intérieur du voile 18.Un guidage str du fil d'enroulement dans la fente de liaison 17 est obtern;i en ce que, entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie, la fente de liaison 17 s'étend obliquement du haut vers le bas dans le voile 18. Une autre mesure destinée à éviter les difficultés de fabrication réside en ce que la largeur des compartiments 15, comme le montre la figure 3, se réduit en allant vers le fond de ces compartiments. On est ainsi certain que lorsque l'on bobine un bobinage partiel 13a, des spires ne peuvent pas tomber d'une couche élevée vers une couche plus basse et provoquer lors du fonctionnement de la bobine des claquages électriques et la destruction de cette bobine. Le branchement de la bobine d'allumage 10 est réalisé, d'une part, sur l'enroulement primaire 12, par l'intermédiaire d'une connexion plate enfichable, non représentée, reliée au début de l'en- roulement primaire 12, ainsi que, d'autre part, par l'intermédiaire d'un câble allumage, non représenté, relié par une connexion hau- te tension 22 avec la fin de l'enroulement secondaire 13, et qui alimente une bougie d'allumage disposée sur le moteur à combustion interne. La connexion haute tension 22 est munie d'un goujon fileté 23 ancré dans une enveloppe 24 en matière isolante moulée autour de l'ensemble formé par le corps 16 portant les bobinages et par l'enroulement secondaire 13.Pour ménager à la connexion haute tension 22 un trajet de contournement aussi long que possible entre le der nier bobinage partiel 13a de l'enroulement secondaire 13 et le noyau en fer 11 relié à la masse, plusieurs nervures concentriques 25 82- étendant l'une au-delà de l'autre sont prévues sur la face frontale du corps 16 du c8té haute tension. Sur la face frontale côté basse tension du corps 16, l'extrémité de l'enroulement primaire 19 (non représentée) est reliée avec le début de l'enroulement secondaire 13 et mise à la masse sur le noyau en fer 11. La figure 4 représente à titre d'autres exemples de réalisation de l'invention, un induit d'allumage 30 pour un dispositif d'allumage magnétique d'un moteur à combustion interne, dans lequel l'enroulement d'alimentation d'une installation d'allumage est disposé sur un corps 31 portant les bobinages et enfermant le noyau en fer 32 à l'exception de ses deux pièces polaires 33 situées de chaque côté. Tandis qu'une extrémité de l'enroulement primaire 34 est soudée avec le noyau en fer 32, l'autre extrémité est reliée au début de l'enroulement secondaire 35 ainsi que, par l'intermédiaire d'une connexion, non représentée, avec un rupteur également non représenté. L'extrémité c6té haute tension de l'enroulement secondai- re 35 est mise en contact par l'intermédiaire d'une connexion haute tension, non représentée, avec un câble d'allumage.Par l'incorporation de l'enroulement dans plusieurs compartiments 36 disposés les uns à côté des autres, du corps portant les bobines, il est possible d'adapter à peu de chose près, la bobine d'allumage à un contour ap- parent quelconque, si les-voiles 37 placés entre les chambres 36 sont de hauteur différente. Les différentes parties 34 de l'enroulement primaire et 35a de l'enroulement secondaire, sont reliées entre elles en série par le fil d'enroulement laqué, guidé à l'intérieur des voiles 37 dans des fentes de liaison 17 identiques à celles précédemment décrites à propos du premier exemple de réalisation. Pour ménager entre les différent s bobinages partiels 35a ainsi branchés en série, une rigidité diélectrique à peu près la mime, les voiles 37 sont choisis d'épaisseurs différentes, si bien que la résistance au claquage ainsi atteinte entre deux compartiments contigus est partout la même.En variante, on peut aussi prévoir entre les différents bobinages partiels 35a, un échelonnement de tension à peu près identique, en choisissant les compartiments 36 de largeurs différentes de façon à loger dans chacun de ces compartiments 36 à peu près le mQme nombre de spires. Dans ce cas, l'épaisseur des voiles 37 restera constante. Comme, entre le noyau en fer 32 et l'enroulement secondaire 35 la charge de tension en direction de la connexion haute tension croit de compartiment en compartiment, le corps 31 est réalisé de façon telle qu'en allant vers l'extrémité c8té haute tension de 1'enroulement secondaire 35, il présente au fond des compartiments 36 une paroi 38 d'épaisseur croissante. Un trajet de contournement suffisamment long entre l'extrémité coté haute tension de l'enroulement secondaire 35 et le noyau en fer 32, est obtenu en ce que le dernier compartiment 36a situé à l'extrémité coté haute tension de 1'enroulement secondaire 35 et qui est dimensionné de façon sensiblement plus étroite, reste sans enroulement.Une enveloppe en matière isolante 39 dont le matériau remplit également la chambre 36a est également moulée ici autour de 1' enroulement primaire et de ltenrou- lement secondaire. Des bobines compartimentées avec un corps porteur de bobinages de ce type, peuvent entre employées pour la réalisation de bobines d'allumage selon les exemples qui viennent d'être décrits, mais également pour la réalisation d'autres bobines d'allumage, de bobines de charge de condensateure, d'enroulements pour des générateurs d'impulsions ainsi que par exemple pour des transmetteurs, des convertisseurs de mesures, des transformateurs, etc... Dans tous ces cas d'application, on obtient une bobine compartimentée facile à fabriquer, compacte, et particulièrement résistante aux chocs de tension. Dans le cas des induits d'allumage répondant à cette conception, il est avantageux, du point de vue de la technique de réalisation, que l'enroulement primaire soit rapporté à c8té de l'enroule- ment secondaire dans au moins l'un des compartiments, et soit électriquement relié à cet enroulement secondaire par l'intermédiaire d'une fente de liaison. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEDICATI0NS 1.- Bobine compartimentée, notamment pour des enroulements haute tension répartis dans plusieurs compartiments d'un corps portant les bobinages, compartiments placés les uns à côté des autres dans la direction axiale de la bobine, les différentes parties de l'enroulement étant reliées les unes aux autres en série par le fil de l'enroulement passant dans chacune des fentes de liaison placées entre les compartiments, bobine caractérisée en ce que la fente de liaison (17) à l'intérieur d'un voile (18, 37) situé entre deux compartiments voisins (15, 36) du corps (12, 31) portant les bobinages, s'étend sur une partie de la périphérie, et dans cette partie est masquée, vis à vis du compartiment voisin, par une paroi (19) du voile. 2.- Bobine compartimentée selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'orifice d'entrée (20) de la fente de liaison (17) est situé dans la partie supérieure d'un compartiment, tandis que l'orifice de sortie (21) est situé au fond du compartiment voisin. 3.- Bobine compartimentée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le voile (18, 97) comporte à sa périphérie une échancrure ( 20a) s'étendant suivant cette périphérie et débouchant dans l'orifice d'entrée (20) de la fente de liaison (17). 4.- Bobine compartimentée selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la fente de liaison (17) s'étend, entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie, à l'intérieur du voile (18) suivant la périphérie. 5.- Bobine compartimentée selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la fente de liaison (17), entre son orifice d'entrée et son orifice de sortie, s'étend obliquement du haut vers le bas dans le voile (18). 6o- Bobine compartimentée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la largeur du compartiment (15 36) se réduit en allant vers le fond de ce compartiment. 7.- Bobine compartimentée selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisée en ce que les voiles (37) entre les compartiments (56) sont de hauteur différente et/ou que les compartiments sont de largeur différente. 8.- Bobine compartimentée selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'en allant vers ltextrémités située du c8té haute tension de l'enroulement secondaire (35), le corps (31) portant les bobines, comporte, dans le fond des compartiments, une paroi (38) d épaisseur croissante. 9.- Bobine compartimentée selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les voiles (18) présentent des-épaisseurs différentes. 10.- Bobine compartimentée selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le dernier compartiment (36a) situé à l'extrémité de l'enroulement c8té haute tension, ne comporte pas d'enroulement et est rempli avec le matériau d'une enveloppe isolante (39) englobant les différentes parties de l'enroulement. il.- Bobine compartimentée, notamment pour installation d'allumage de moteur à combustion interne, avec un enroulement primaire et un enroulement secondaire disposés sur un noyau en fer, bobine caractérisée en ce que 11 enroulement primaire est placé à côté de l'enroulement secondaire dans au moins un des compartiments, étant relié électriquement à cet enroulement secondaire par une fente de liaison. 12.- Bobine compartimentée selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que sur la face frontale c8té haute tension du corps portant les bobines, sont prévues plusieurs nervures concentriques (25) s'étendant l'une au-delà de l'autre.