Brevet FR2711838A1 — publié le 19950505

"Boîtier de tore, et tore bobiné comportant un tel boîtier" La présente invention concerne d'une manière générale les tores mis en oeuvre dans les dispositifs de détection différentielle du type de ceux équipant par exemple certains disjoncteurs ou interrupteurs pour la protection des personnes. Sur un tel tore se trouvent bobinés, d'une part, au moins deux enroulements primaires, à raison d'un par conducteur de ligne, qu'il s'agisse d'un conducteur de phase ou d'un conducteur de neutre, et, d'autre part, un enroulement secondaire. Les fils électriques constitutifs de ces enroulements doivent être isolés du tore qu'ils entourent, et leurs spires doivent elles-mêmes être isolées les unes des autres. Pour isoler les fils électriques du tore, il est usuel de disposer celui-ci dans un boîtier, communément appelé "capot", formé de deux coquilles qui, dûment affrontées et solidarisées l'une à l'autre, forment conjointement, d'une part, un volume annulaire, pour le logement du tore, et, d'autre part, un passage central, pour le bobinage des fils électriques. Pour isoler conjointement les unes des autres les spires de ces fils électriques, il est usuel, à ce jour, de mettre en oeuvre des fils électriques isolés, et par exemple gaines. Si, pour l'enroulement secondaire, le bobinage ne pose normalement pas de problème particulier, notamment parce que le fil électrique correspondant est normalement de diamètre relativement réduit, il n'en est pas de même pour les enroulements primaires. En effet, les fils électriques correspondants sont alors le plus souvent de diamètre relativement important, et deux exigences, contradictoires, sont, de ce fait, à respecter. D'une part, il s'agit de passer au plus près du boîtier contenant le tore, pour limiter au mieux l'encombrement hors tout du tore bobiné obtenu, et, d'autre part, il s'agit d'éviter tout appui trop accentué sur ce boîtier. A défaut, il pourrait résulter de cet appui une déformation du boîtier qui, se répercutant sur le tore, serait de nature à modifier les caractéristiques de celui-ci en service. Si, par exemple, pour éviter les conséquences d'un tel appui, les fils électriques mis en oeuvre sont des fils électriques souples, il est difficile de passer au plus près du boîtier parce que, devant être isolés, ces fils électriques souples sont inévitablement des fils électriques gainés et que leur gaine s'oppose & l'obtention de rayons de courbure suffisamment réduits, au détriment, donc, de l'encombrement. Si, par contre, pour limiter cet encombrement, on met en oeuvre des fils électriques rigides, il est difficile d'éviter tout appui de ceux-ci sur le boîtier, avec les conséquences que cela peut impliquer sur les caractéristiques du tore. De fait, avec de tels fils électriques rigides, et indépendamment des difficultés de bobinage propres à ceux-ci, des taux de rebut relativement importants sont assez fréquents. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de surmonter de manière satisfaisante ces difficultés. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un boîtier de tore du genre formé de deux coquilles qui, dûment affrontées et solidarisées l'une à l'autre, forment conjointement, d'une part, un volume annulaire, pour le logement d'un tore, et, d'autre part, un passage central, pour le bobinage d'au moins un fil électrique, ce boîtier de tore étant d'une manière générale caractérisé en ce que, à distance du passage central, les deux coquilles forment également, pour le bobinage d'un fil électrique, au moins un passage latéral, et, en pratique, plusieurs passages latéraux s'étendant globalement parallèlement au passage central à distance les uns des autres; elle a encore pour objet tout tore bobiné mettant en oeuvre un tel boîtier de tore. Du fait que le boîtier de tore suivant l'invention forme par lui-même, pour le passage de fils électriques, non seulement un passage central, mais encore des passages latéraux, les spires de ces fils électriques peuvent avantageusement se trouver systématiquement écartées, et donc isolées, les unes des autres. Il suffit, en effet, pour ce faire, que leur implantation ne se fasse qu'a la faveur des seuls passages latéraux, sans une quelconque traversée commune du passage central. Les fils électriques correspondants peuvent dès lors être des fils électriques souples et nus, ou faiblement isolés, leur isolation relative aussi bien que celle de leurs spires les unes par rapport aux autres étant assurées par la matière isolante constitutive du boîtier de tore lui-même. Suivant l'invention, il est donc avantageusement tiré un parti supplémentaire de ce bottier de tore. Préférentiellement, ce sont les fils électriques constitutifs des enroulements primaires qui sont ainsi des fils électriques souples et nus ou faiblement isolés. Par exemple, il s'agit de simples tresses. Quoi qu'il en soit, ces fils électriques souples et nus, ou faiblement isolés, peuvent avantageusement être bobinés au plus près du boitier de tore sans qu'un quelconque appui sur celui-ci ne soit de nature à en engendrer une quelconque déformation préjudiciable. Un encombrement hors tout minimal peut ainsi être respecté, sans risque d'un taux de rebut important. Les tresses mises en oeuvre participent en outre de manière avantageusement continue à la liaison à établir avec les organes à desservir, notamment lorsque ceux-ci sont des organes de contact mobiles, comme cela est usuellement le cas dans les dispositifs de détection différentielle. Pour leur mise en oeuvre, ces tresses ne nécessitent par ailleurs avantageusement aucune opération de préparation particulière, telle que dénudage ou conformage. Elles ne nécessitent avantageusement pas non plus d'effort important pour leur bobinage, ce qui facilite celui-ci. Du fait de leur constitution fragmentée, et donc aérée, à partir de multiples brins, ces tresses facilitent aussi avantageusement la dissipation de la chaleur en service. Leur souplesse naturelle, enfin, permet avantageusement de les raccorder en des points différents aux organes à desservir, selon les applications envisagées, au bénéfice d'une standardisation des fabrications. Par leur implantation, les passages latéraux du boîtier de tore suivant l'invention assurent par ailleurs avantageusement une répartition équilibrée des enroulements primaires autour du tore. Le bobinage de l'enroulement secondaire se trouve conjointement facilité, parce qu'il est le seul à mettre à contribution le passage central de ce boîtier de tore. Quant à ce boîtier de tore, il peut avantageusement être réalisé en un matériau qui, les conditions étant égales par ailleurs, a des caractéristiques mécaniques moins élevées, et est donc moins coûteux, que ceux habituellement utilisés à ce jour pour la réalisation d'un tel boîtier de tore. En particulier, il est possible de mettre en oeuvre, pour la réalisation de ce boîtier de tore, une matière synthétique relativement ordinaire et dépourvue de toute charge telle que fibres ou autres. Par son élasticité naturelle, une telle matière synthétique est enfin de nature à faciliter l'assemblage des deux coquilles constitutives de ce boîtier de tore. Par exemple, cet assemblage peut alors avantageusement se faire par encliquetage si désiré. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un tore bobiné suivant l'invention; la figure 2 en est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe axiale, suivant sensiblement la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est, déduite de la figure 1, mais à échelle inférieure, une vue en perspective éclatée du boitier de tore suivant l'invention et du tore qu'il contient; la figure 4 est, à échelle différente, une vue en perspective de l'une et de l'autre des deux coquilles constitutives de ce boîtier de tore. Tel qu'illustré sur ces figures, et de manière connue en soi, il s'agit, globalement, de bobiner sur un tore 10 disposé au sein d'un boîtier de tore 11, trois enroulements distincts, à savoir, deux enroulements 12A, 12B primaires et un enroulement 13 secondaire, constitués chacun respectivement de fils électriques 14A, 14B et 15. Dans la forme de réalisation représentée, les enroulements 12A, 12B et 13 comportent chacun plusieurs spires. Par exemple, et tel que représenté, les enroulements 12A, 12B primaires, dont les fils électriques 14A, 14B constitutifs sont de relativement gros diamètre, comportent un nombre limité de spires, correspondant en pratique à trois traversées du tore 10 dans la forme de réalisation représentée, tandis que l'enroulement 13 secondaire, dont le fil électrique constitutif est de relativement petit diamètre, comporte un nombre de spires nettement plus élevé. Le boîtier de tore 11 est globalement formé de deux coquilles 16, 16', qui, dûment affrontées et solidarisées l'une à l'autre, suivant des modalités décrites plus en détail ultérieurement, forment conjointement, de manière connue en soi, d'une part, intérieurement, un volume annulaire 18, pour le logement du tore 10, et, d'autre part, extérieurement, suivant l'axe du volume annulaire 18, un passage central 19, pour le bobinage d'au moins un fil électrique, en l'espèce, ainsi qu'il apparaîtra ultérieurement, le seul fil électrique 15. Suivant l'invention, les deux coquilles 16, 16' forment également, pour le bobinage d'au moins un fil électrique, en l'espèce l'un et/ou l'autre des fils électriques 14A, 14B, au moins un passage latéral 20. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, les coquilles 16, 16' forment, & distance les uns des autres, plusieurs passages latéraux 20, pour le bobinage de l'un et de l'autre des fils électriques 14A, 14B. Ces passages latéraux 20 s'étendent globalement parallèlement au passage central 19, et ils sont répartis annulairement en deux zones, à savoir une zone Z1, proche du passage central 19, et une zone Z2, éloignée de celui-ci. En pratique, les nombres de passages latéraux 20 par zone Zl, Z2 sont différents. Dans la forme de réalisation représentée, ils sont plus nombreux dans la zone Z1 proche du passage central 19 que dans la zone Z2 éloignée de celui-ci. Si N est le nombre de traversées du tore 10 souhaité pour le bobinage de chacun des fils électriques 14A, 14B, il y a ainsi, globalement, pour l'ensemble de ces fils électriques 14A, 14B, 2 N passages latéraux 20 dans la zone Z1, et 2 N-2 dans la zone Z2. Dans la zone Z1, les passages latéraux 20 correspondent non seulement aux spires à établir, mais également à l'entrée et à la sortie des fils électriques 14A, 14B. En pratique, ils sont régulièrement répartis circulairement suivant une même circonférence centrée sur le passage central 19. Dans la zone Z2, les passages latéraux 20 correspondent aux seules spires à établir. Comme précédemment, ils peuvent être régulièrement répartis circulairement suivant une même circonférence de l'ensemble qui, centrée elle aussi sur le passage central 19, est concentrique de la précédente. Mais, dans la forme de réalisation représentée, dans laquelle le nombre de traversées N du tore 10 par le bobinage de chacun des fils électriques 14A, 14B est limité à deux, et pour laquelle, donc, il n'y a que quatre passages latéraux 20 dans la zone Z2, ces passages latéraux 20 sont chacun respectivement établis au sommet d'un rectangle ou d'un carré. En pratique, les deux coquilles 16, 16' sont identiques l'une a l'autre. Elle comportent, transversalement, un plan de joint P, avec, en creux sur ce plan de joint P, autour d'un noyau central 22 comportant le passage central 19, un évidement annulaire 23 correspondant pour moitié au volume annulaire 18 servant de logement au tore 10. Dans la forme de réalisation représentée, les coquilles 16, 16' présentent, sur leur plan de joint P. des moyens d'emboîtement complémentaires, à savoir, au moins un bossage B1, B2 en saillie sur ce plan de joint P pour l'une d'elles, et, en correspondance, au moins un évidement El, E2 en creux sur ce plan de joint P pour l'autre de cellesci, et les passages latéraux 20 sont établis à la faveur de ces moyens d'emboîtement. Comme les deux coquilles 16, 16' sont identiques, chaque bossage B1, B2 et l'évidement El, E2 qui lui correspond ont des implantations relatives sur le plan de joint P symétrique l'une de l'autre par rapport à un plan médian qui, perpendiculaire au plan de joint P, passe par l'axe du passage central 19. Pour les passages latéraux 20 de la zone Z1 proche du passage central 19, un même bossage B1, allongé circulairement, regroupe au moins deux passages latéraux 20. Dans la forme de réalisation représentée, ce bossage B1 est allongé circulairement sur environ un demi-cercle, et il regroupe trois passages latéraux 20. De manière complémentaire, il en est de même pour l'évidement E1 qui lui est associe. Pour les passages latéraux 20 de la zone Z2 éloignée du passage central 19, un même bossage B2 ne correspond qu'à un seul passage latéral 20. De manière complémentaire, il en est de même pour l'évidement E2 associé. Dans la forme de réalisation représentée, il y a donc, en saillie sur le plan de joint P, deux bossages B2, qui sont disposés en positions diagonalement opposées l'un par rapport à l'autre, et, en alternance avec ces bossages B2, mais en creux sur le plan de joint P. deux évidements E2, eux-mêmes disposés en positions diagonalement opposées l'un par rapport à l'autre. En pratique, les bossages B2 ont un contour circulaire, et il en est donc de même pour les évidements E2. En pratique, également, les moyens d'emboîtement complémentaires intervenant ainsi entre les deux coquilles 16, 16' ne s'étendent que sur une fraction de la hauteur de celles- ci, de l'ordre par exemple de la moitié. Chaque évidement El, E2 est donc limité en profondeur par un épaulement transversal, ou lamage, 24, et cet épaulement transversal, ou lamage, 24 s'étend sensiblement à mi-épaisseur pour les coquilles 16, 16'. Du fait que les passages latéraux 20 sont établis à la faveur des moyens d'emboîtement que constituent les bossages B1, B2 et les évidements El, E2, ces passages latéraux 20 s'étendent dans l'épaisseur même de la paroi des coquilles 16, 16', en traversant globalement celles-ci de part en part sur toute leur hauteur. Les passages latéraux 20 de la zone Z1 proche du passage central 19 sont établis à la faveur du noyau central 22, dont l'épaisseur autour du passage central 19 est faite suffisante à cet effet. Les passages latéraux 20 de la zone Z2 éloignée du passage central 19 sont chacun respectivement établis à la faveur d'épaississements locaux 25 de la paroi latérale 26 des coquilles 16, 16'. Quoi qu'il en soit, et suivant l'invention, les passages latéraux 20 sont, de l'une à l'autre de leurs extrémités, définis par la matière isolante même des coquilles 16, 16'. Préférentiellement, et tel que représenté, l'arête de leur débouché à l'extérieur est, à chacune de leurs extrémités, adoucie par un arrondi 28. Dans la forme de réalisation représentée, les coquilles 16, 16' présentent par ailleurs chacune en saillie à leur dos des ailettes de séparation 29 qui rayonnent en étoile à partir du passage central 19. En pratique, il y a ainsi, au dos des coquilles 16, 16', huit ailettes de séparation 29. Elles définissent deux à deux autant de compartiments triangulaires 30. Six de ces compartiments triangulaires 30 comportent les passages latéraux 20, à raison, pour chacun d'eux, d'un passage latéral 20 de la zone Z1 proche du passage central 19 et d'un passage latéral 20 de la zone Z2 éloignée de celui-ci. Les deux autres compartiments triangulaires 30 sont dépourvus de passage latéral 20. Il s'agit en pratique de deux compartiments triangulaires 30 disposés en positions diamétralement opposées l'un par rapport à l'autre. Dans la forme de réalisation représentée, les coquilles 16, 16' présentent également chacune en saillie à leur dos, de place en place le long de leur périphérie, des cloisons de séparation 31 dont la hauteur est sensiblement égale à celle des ailettes de séparation 29. En pratique, il y a ainsi quatres cloisons de séparation 31, au voisinage, chacune respectivement, des passages latéraux 20 de la zone Z2 éloignée du passage central 19. Compte tenu, enfin, de l'élasticité que peut présenter la matière constitutive des coquilles 16, 16', il est prévu, suivant l'invention, entre ces coquilles 16, 16', pour leur assemblage, des moyens d'encliquetage. Dans la forme de réalisation représentée, ces moyens d'encliquetage comportent, pour chaque coquille 16, 16', d'une part, au moins une patte d'encliquetage 32, qui s'étend en saillie d'un seul tenant sur le plan de joint P, à la périphérie de celui-ci, et dont l'extrémité est conformée en crochet 33, et, d'autre part, en position diamétralement opposée par rapport à cette patte d'encliquetage 32, un épaulement 34, qui, en pratique, est directement formé par le dos des coquilles 16, 16'. Dans la forme de réalisation représentée, seule une patte d'encliquetage 32 est prévue sur chacune des coquilles 16, 16', et, en correspondance, la paroi latérale 26 de celle-ci présente, extérieurement en creux, une rainure 35, qui permet l'encastrement de la patte d'encliquetage 32 de l'autre coquille 16, 16', et en bout de laquelle intervient l'épaulement 34, pour coopération avec le crochet 33 de cette dernière. A titre indicatif, et sans qu'il puisse en résulter une quelconque limitation de l'invention, il peut être précisé que, pour la réalisation des deux coquilles 16, 16', des matières synthétiques telles que, par exemple, les polyamides, les polycarbonates ou celles du type polyacétal, peuvent donner satisfaction. Au montage, les deux coquilles 16, 16' sont refermées sur le tore 10, avec un emboîtement relatif de leurs bossages B1, B2 et évidements El, E2 respectifs. Conjointement, leur solidarisation l'une à l'autre se fait à la faveur d'une déformation élastique temporaire de leurs pattes d'encliquetage 32. Les fils électriques 14A, 14B et 15 sont ensuite bobinés sur le boîtier de tore 11 ainsi obtenu. Pour les fils électriques 14A, 14B, seuls sont mis à profit les passages latéraux 20. En pratique, chaque spire formée s'étend isolément dans un compartiment triangulaire 30. Les ailettes de séparation 29 évitent tout contact entre les diverses spires ainsi formées, et les cloisons de séparation 31 maintiennent conjointement un écart convenable aux fils électriques 14A, 14B à leur sortie. Suivant l'invention, les fils électriques 14A, 14B peuvent ainsi être des fils électriques souples et nus, ou faiblement isolés. Préférentiellement, il s'agit de simples tresses. Dans les passages latéraux 20, la chicane résultant des moyens d'emboîtement intervenant entre les bossages B2 et les évidements E2 assure avantageusement toute la distance de cheminement souhaitable entre ces passages latéraux 20 et le volume annulaire 18, et, donc, toute l'isolation nécessaire entre les fils électriques 14A, 14B et le tore 10. Pour le bobinage du fil électrique 15 seul est au contraire mis à profit le passage central 19. Les spires formées s'étendent donc en pratique dans l'un des compartiments triangulaires 30 dépourvus de passage latéral 20. De manière usuelle, le fil électrique 15 est dès lors un fil électrique souple gainé. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Boîtier de tore du genre formé de deux coquilles (16, 16') qui, dûment affrontées et solidarisées l'une à l'autre, forment conjointement, d'une part, un volume annulaire (18), pour le logement d'un tore (10), et, d'autre part, un passage central (19), pour le bobinage d'au moins un fil électrique, caractérisé en ce que, à distance du passage central (19), les deux coquilles (16, 16') forment également au moins un passage latéral (20), pour le bobinage d'un fil électrique (14A, 14B). 2. Boîtier de tore suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le passage latéral (20) s'étend globalement parallèlement au passage central (19). 3. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que les deux coquilles (16, 16') forment, à distance les uns des autres, plusieurs passages latéraux (20). 4. Boîtier de tore suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les passages latéraux (20) se répartissent annulairement en deux zones (Z1, Z2), à savoir une zone (Z1) proche du passage central (19), et une zone (Z2) éloignée de celui-ci. 5. Boîtier de tore suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les nombres de passages latéraux (20) par zone (Z1, Z2) sont différents. 6. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les passages latéraux (20) s'étendent dans l'épaisseur même de la paroi des coquilles (16, 16'). 7. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les coquilles (16, 16') présentent sur leur plan de joint (P) des moyens d'emboîtement complémentaires, à savoir, au moins un bossage (B1, B2) en saillie sur ce plan de joint (P), et un évidement (El, E2) en creux sur celui-ci, et les passages latéraux (20) sont établis à la faveur de ces moyens d'emboîtement. 8. Boîtier de tore suivant les revendications 4 et 7, prises conjointement, caractérisé en ce que, pour les passages latéraux (20) de la zone (Zl) proche du passage central (19), un même bossage (B1), allongé circulairement, regroupe au moins deux passages latéraux (20). 9. Boîtier de tore suivant les revendications 4 et 7, prises conjointement, caractérisé en ce que, pour les passages latéraux (20) de la zone (Z2) éloignée du passage central (19), un même bossage (B2) ne correspond qu'à un seul passage latéral (20). 10. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'emboîtement complémentaires intervenant entre les deux coquilles (16, 16') ne s'étendent que sur une fraction de la hauteur de celles-ci. 11. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que l'arête du débouché à l'extérieur des passages latéraux (20) est adoucie par un arrondi (28) à chacune de leurs extrémités. 12. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les coquilles (16, 16') présentent chacune en saillie à leur dos des ailettes de séparation (29) qui rayonnent en étoile à partir du passage central (19). 13. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les coquilles (16, 16') présentent chacune en saillie à leur dos, de place en place le long de leur périphérie, des cloisons de séparation (31). 14. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre les coquilles (16, 16'), des moyens d'encliquetage (32, 34). 15. Boîtier de tore suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les deux coquilles (16, 16') sont identiques l'une à l'autre. 16. Tore bobiné du genre comportant au moins un enroulement (12A, 12B) de fil électrique (14A, 14B) autour du boîtier de tore (11) dans lequel il est logé, caractérisé en ce que ce boîtier de tore (11) est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 15. 17. Tore bobiné suivant la revendication 16, caractérisé en ce que le fil électrique (14A, 14B) est un fil électrique souple et nu ou faiblement isolé. 18. Tore bobiné suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le fil électrique (14A, 14B) est une tresse. 19. Tore bobiné suivant l'une quelconque des revendications 17, 18, caractérisé en ce que seuls les passages latéraux (20) que forme le boîtier de tore (11) sont mis à profit pour l'enroulement (12A, 12B) du fil électrique (14A, 14B).