Brevet FR2883447A3 — publié le 20060922

FR 2883447 A3 20060922 FR 0351088 A 20031217 Composant inductif et procédé pour le montage de composants inductifs La présente invention concerne un composant inductif ainsi qu'un procédé pour le montage de composants inductifs. La présente invention concerne en particulier un composant inductif avec un ou plusieurs noyaux magnétiques et un procédé pour le montage de tels composants inductifs. Pour faciliter leur manipulation et/ou leur utilisation, les composants électroniques sont généralement montés dans des boîtiers qui les protègent mécaniquement et/ou rendent possible leur intégration dans un circuit. Ces boîtiers possèdent ainsi de préférence des formes simples et standardisées et/ou des éléments de fixation adaptés à l'utilisation prévue. Le montage dans un boîtier de composants inductifs tels que par exemple des bobines avec un ou plusieurs noyaux magnétiques est cependant généralement particulièrement difficile à cause de la fixation des noyaux. Dans l'état de la technique, les boîtiers des composants inductifs sont souvent remplis d'une masse de coulage durcissante. Tous les éléments du composant inductif sont alors fixés dans la masse dure et ne peuvent ainsi plus se déplacer dans le boîtier. Ce procédé possède cependant plusieurs désavantages: le boîtier doit être absolument étanche afin que la masse ne s'écoule pas en dehors de ce dernier lors du coulage; une fois que la masse est durcie, le composant inductif ne peut plus 25 être démonté sans être détruit, ce qui rend par exemple impossible une réparation du composant; le noyau magnétique ou les noyaux magnétiques ainsi que tous les autres éléments doivent pouvoir être maintenus en place depuis avant le coulage jusqu'au durcissement de la masse afin qu'ils aient, dans le composant fini, la position désirée. Selon un autre procédé de l'art antérieur pour le montage de composants inductifs, le noyau magnétique et/ou la spire autour du noyau magnétique est collé sur une paroi intérieure du boîtier. Afin d'obtenir une fixation sure et de bonne qualité du noyau magnétique, la bobine est de préférence collée sur le boîtier par une de ses plus grandes faces, ce qui nécessite relativement beaucoup de place. Cette solution est par conséquent particulièrement inappropriée pour des composants inductifs avec plusieurs et/ou de grands noyaux inductifs. De plus, des bobines défectueuses ne peuvent généralement pas non plus être changées facilement dans de tels composants. Un but de l'invention est de proposer un composant inductif avec au moins un noyau magnétique pouvant être monté facilement et de manière avantageuse. Un autre but de l'invention est de proposer un composant 15 inductif avec au moins un noyau inductif qui soit démontable. Encore un but de l'invention est de proposer un procédé simple pour le montage de composants inductifs. Encore un but de l'invention est de proposer un procédé pour le montage de composants inductifs qui permette également un démontage 20 des composants inductifs. Ces buts sont atteints par un composant inductif et un procédé pour le montage de composants inductifs possédant les caractéristiques des revendications indépendantes correspondantes. Des variantes avantageuses sont en outre données par les revendications dépendantes. Ces buts sont atteints en particulier par un composant inductif comprenant au moins un noyau magnétique, un support inférieur et un support supérieur, le noyau magnétique étant enserré entre le support inférieur et le support supérieur pour empêcher tout mouvement vertical indésirable du noyau magnétique, le support inférieur et/ou le support supérieur comportant des butées pour empêcher tout mouvement horizontal indésirable du noyau magnétique, et par un procédé pour le montage de composants inductifs avec au moins un noyau magnétique comprenant les étapes suivantes: le noyau magnétique est placé sur un support inférieur, un support supérieur est posé sur le noyau magnétique, le support supérieur est fixé sur le support inférieur pour enserrer le noyau magnétique. Le noyau magnétique est ainsi fixé de manière simple et 10 économique dans le composant inductif. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'une variante préférentielle de l'invention et à l'aide des figures 1 à 3. La figure 1 est une vue de profil d'un composant inductif selon une variante préférentielle de l'invention. La figure 2 est une coupe le long de la ligne II-II du composant inductif de la figure 1. La figure 3 est une coupe d'un composant inductif selon une autre variante de l'invention. La version préférentielle de l'invention qui est représentée en tant qu'exemple illustratif mais en aucun cas limitatif sur les figures 1 et 2 est un composant inductif triphasé comprenant une bobine 1 pour chaque phase. Chaque bobine 1 comprend par exemple une spire 11 et un noyau magnétique 10 en forme de O. De tels composants inductifs sont souvent utilisés comme filtres sur les lignes électriques de divers appareils électriques. Le composant inductif comprend un support inférieur 2 qui forme la partie inférieure ainsi que par exemple deux parois latérales 21 d'un boîtier. A deux extrémités, le support inférieur 2 comporte de préférence un élément de fixation plat 20. Sur les éléments de fixation 20 se trouvent par exemple des trous non représentés qui permettent le vissage du composant inductif à une surface quelconque. Le support inférieur 2 est par exemple constitué d'une plaque de métal étampée et pliée. Il pourrait cependant également être constitué d'autre matériaux, tels que par exemple d'une matière plastique moulée. Des connecteurs 8 sont de préférence montés à travers des ouvertures dans les parois latérales 21, permettant un contact électrique entre les bobines 1 et d'autres éléments du circuit à l'extérieur du boîtier. Chaque bobine 1 est ainsi reliée avec les connecteurs 8 correspondants par des conducteurs électriques (qui, pour des raisons de lisibilité, sont représentés sans signe de référence sur la figure 1). Les bobines 1 sont disposées sur le support inférieur 2, par exemple sur une ligne. Le support inférieur 2 comprend de préférence des ouvertures dont la forme est adaptée au profil des noyaux magnétiques 10. Le noyau magnétique 10 de chaque bobine 1 est partiellement inséré dans une ouverture correspondante. Les ouvertures sont de préférence dimensionnées de telle manière que les noyaux magnétiques 10 ne puissent pas être complètement passés à travers ces ouvertures. Les noyaux 10 sont donc maintenus par les bords des ouvertures et les mouvements horizontaux indésirables des bobines 1 sont ainsi évités. Selon d'autres variantes de l'invention, d'autres formes de logements peuvent être présentes sur le support inférieur 2 à la place des ouvertures afin de remplir la même fonction. Tous les autres éléments 9 du composant inductif de l'invention sont de préférence fixés également sur le support inférieur 2, à l'aide de moyens non représentés. Ces composants 9 peuvent être en particulier des condensateurs pour faire du composant inductif par exemple un filtre complet. Sur les bobines 1 est de préférence posé un support supérieur 3 comportant des ouvertures similaires aux ouvertures du support inférieur 2. Le support supérieur 3 est positionné de telle façon que le noyau 10 de chaque bobine 1 soit partiellement inséré dans une ouverture. Le support supérieur 3 est de préférence fixé au support inférieur 2 à l'aide de moyens amovibles. Sur le support inférieur 2 sont par exemple fixées deux entretoises 5 dont la longueur est égale à la distance entre les deux supports 2, 3 et qui comportent, sur leur partie supérieure, un taraudage. Le support supérieur 3 est donc fixé sur les entretoises 5 à l'aide de deux vis 4. Les entretoises 5 déterminent la distance minimale entre le support inférieur 2 et le support supérieur 3 et empêchent que le support supérieur 3 ne soit vissé trop fortement sur les bobines 1. L'homme du métier comprendra cependant aisément que d'autres moyens de fixation sont également possibles dans le cadre de l'invention. Les vis peuvent par exemple être suffisamment longues pour être directement vissées dans le support inférieur 2. Il est donc renoncé aux entretoises 5 et la distance entre les supports est déterminée par les noyaux magnétiques 10. Les supports 2, 3 peuvent également avoir des formes très différentes et être par exemple insérés l'un dans l'autre, etc. Avec la fixation du support supérieur 3 sur le support inférieur 2, les mouvements verticaux indésirables des bobines 1 sont donc évités. Les bobines 1 du composant inductif de l'invention sont, ainsi qu'illustré sur la figure 2, enserrés entre le support inférieur 2 et le support supérieur 3. Les supports 2, 3 ont de préférence un profil en U afin que les parties des noyaux 10 passant à travers les supports 2, respectivement 3 soient protégés mécaniquement contre des contacts indésirables. Le boîtier du composant inductif peut ensuite par exemple être fermé par un couvercle non représenté en forme de U qui est posé sur les bobines 1 et fixé au support inférieur 2. Le couvercle forme alors la paroi supérieure et deux parois latérales du boîtier. Lors du montage du composant inductif de l'invention, les 30 bobines 1 sont d'abord disposées sur le support inférieur 2. Ce faisant, chaque noyau magnétique 10 est partiellement inséré dans une ouverture adaptée du support inférieur 2. Les ouvertures sont de préférence formées de manière à ce que les bobines 1 restent dans cette position sans fixation lorsque le support inférieur est placé plus ou moins horizontalement. De cette manière, le montage est considérablement facilité car il n'est pas nécessaire de tenir les bobines 1 lors du montage. Le support supérieur 3 est ensuite posé sur les bobines 1 de sorte que le noyau 10 de chaque bobine 1 soit au moins partiellement inséré dans une ouverture du support supérieur 3. Le support supérieur 3 est ensuite fixé sur les entretoises 5 avec les vis 4. Les entretoises 5 étant fermement fixées sur le support inférieur 2, les deux supports 2, 3 sont ainsi fixés l'un à l'autre. Les bobines 1 sont ainsi enserrées entre les supports inférieur 2 et supérieur 3. Le composant inductif peut donc ensuite être déplacé et/ou fixé dans une position quelconque sans que les bobines 1 ne changent de place. Dans une dernière étape, le boîtier du composant inductif peut être fermé en ce que, par exemple, un couvercle non représenté est placé par dessus les bobines 1 et est fixé au support inférieur 2 pour former la paroi supérieure et deux parois latérales du boîtier. Le composant inductif est alors protégé mécaniquement contre des perturbations extérieures. Des étapes supplémentaires peuvent, dans certains cas, être nécessaires, comme par exemple la réalisation des liaisons électriques par le soudage de conducteurs électriques entre les bobines 1 et les connecteurs 8, le montage d'autres éléments 9 du composant inductif, etc. Grâce à la fixation amovible du support supérieur 3 sur le support inférieur 2, le composant inductif de l'invention peut être démonté à tout moment, par exemple pour changer une bobine 1. Cette caractéristique peut cependant être indésirable dans certains cas. Par exemple dans le cas de certaines applications du composant inductif. L'homme du métier comprendra ainsi facilement qu'il est tout à fait envisageable dans ces cas- là de lier fermement entre eux les deux supports 2, 3, par exemple par soudage. Selon d'autres formes d'exécution de l'invention, d'autres éléments mécaniques peuvent relier le support supérieur au support inférieur à la place ou en plus des entretoises 5. De tels éléments peuvent par exemple être des plaques formant par exemple au moins partiellement les parois latérales du composant inductif. Un exemple d'une telle variante d'exécution est illustrée en coupe à la figure 3, le support supérieur 3' étant constitué de telle manière qu'il forme, avec le support inférieur 2, un boîtier au moins partiellement fermé. De cette manière, le support supérieur 3' peut de préférence être directement fixé sur le support inférieur 2 (par exemple vissé ou soudé). Dans cet exemple, le support supérieur 3' forme au moins une partie des parois latérales du composant inductif. L'homme du métier comprendra cependant aisément qu'il serait également possible, dans le cadre de l'invention, de constituer le support inférieur 2 de telle manière qu'il remplisse aussi cette fonction. Grâce à une telle forme d'exécution, il est ainsi possible, dans certains cas, de renoncer aux entretoises 5 et aux vis 4 de la variante d'exécution illustrée aux figures 1 et 2. L'invention a été décrite dans la description ci-dessus pour un composant inductif triphasé avec trois bobines 1. L'homme du métier comprendra cependant aisément qu'il est possible, dans le cadre de l'invention, de former des composants inductifs avec un nombre quelconque de bobines et/ou de noyaux magnétiques. Les ouvertures dans les supports 2, 3 peuvent aussi être adaptées à d'autres formes de noyaux magnétiques. II est par exemple possible d'utiliser des noyaux magnétiques possédant une pluralité de spires afin de former une pluralité de bobines. Les bobines peuvent également être disposées aussi bien en lignes, qu'en colonnes ou en matrice. Dans une variante préférentielle de l'invention, les supports sont formés à partir d'une plaque métallique pliée. L'homme du métier comprendra cependant que d'autres matériaux, comme par exemple des matières plastiques, peuvent également être utilisées. Les ouvertures peuvent aussi être remplacées par d'autres formes de logement adaptés, s comme par exemple par un trou formé adapté à la forme de l'extrémité du noyau magnétique, etc. Ils peuvent se trouver sur les deux supports ou seulement sur un support. Revendications 1. Composant inductif comprenant au moins un noyau magnétique (10) , un support inférieur (2) et un support supérieur (3, 3'), ledit au moins un noyau magnétique (10) étant enserré entre ledit support inférieur (2) et ledit support supérieur (3, 3') pour empêcher tout mouvement vertical indésirable dudit au moins un noyau magnétique (10), ledit support inférieur (2) et/ou ledit support supérieur (3, 3') comportant des butées pour empêcher tout mouvement horizontal indésirable dudit au moins un noyau magnétique (10). 2. Composant inductif selon la revendication précédente, lesdites butées étant des logements, ledit au moins un noyau magnétique (10) étant partiellement inséré dans au moins un desdits logements. 3. Composant inductif selon la revendication précédente, lesdits logements étant des ouvertures adaptées à la forme dudit au moins un 15 noyau magnétique (10). 4. Composant inductif selon la revendication précédente, ledit au moins un noyau magnétique (10) ne pouvant pas être entièrement passé à travers lesdites ouvertures. 5. Composant inductif selon l'une des revendications 20 précédentes, ledit support supérieur (3, 3') étant fixé sur ledit support inférieur (2) . 6. Composant inductif selon la revendication précédente, ledit support supérieur (3, 3') étant fixé de manière amovible sur ledit support inférieur (2). 7. Composant inductif selon la revendication précédente, ledit support supérieur (3, 3') étant vissé sur ledit support inférieur (2). 8. Composant inductif selon l'une des revendications précédentes, ledit support inférieur (2) formant au moins une partie du boîtier dudit composant inductif. 9. Composant inductif selon l'une des revendications 5 précédentes, ledit support supérieur (3, 3') étant fixé par au moins une entretoise (5) audit support inférieur (2). 10. Composant inductif selon l'une des revendications précédentes, ledit support supérieur (3') étant fixé par au moins une paroi latérale audit support inférieur (2). 11. Composant inductif selon l'une des revendications précédentes, ledit support supérieur (3') étant directement fixé audit support inférieur (2). 12. Composant inductif selon l'une des revendications précédentes, ledit support inférieur (2) étant fait d'une plaque métallique 15 étampée et pliée. 13. Composant inductif selon l'une des revendications précédentes, ledit support supérieur (3, 3') étant fait d'une plaque métallique étampée et pliée. 14. Composant inductif selon l'une des revendications 20 précédentes, comprenant une pluralité de noyaux magnétiques (10). 15. Filtre électrique comprenant un composant inductif selon l'une des revendications précédentes. 16. Filtre électrique selon la revendication précédente comprenant au moins un condensateur (9) fixé sur ledit support inférieur 25 (2) et/ou sur ledit support supérieur (3, 3'). 17. Procédé pour le montage de composants inductifs avec au moins un noyau magnétique (10) comprenant les étapes suivantes: ledit au moins un noyau magnétique (10) est placé sur un support inférieur (2), un support supérieur (3, 3') est posé sur ledit au moins un noyau magnétique (10), ledit support supérieur (3, 3') est fixé sur ledit support inférieur (2) pour enserrer ledit au moins un noyau magnétique (10), 18. Procédé selon la revendication précédente, ledit au moins un 10 noyau magnétique (10) étant partiellement inséré dans un logement dudit support inférieur (2) et/ou dans un logement dudit support supérieur (3, 3'). 19. Procédé selon la revendication précédente, lesdits logements étant des ouvertures adaptées à la forme dudit au moins un noyau magnétique (10) . 20. Procédé selon la revendication précédente, ledit au moins un noyau magnétique (10) ne pouvant pas être entièrement passé à travers lesdites ouvertures. 21. Procédé selon l'une des revendications 17 à 20, ledit support supérieur (3, 3') étant fixé sur ledit support inférieur (2) de manière 20 amovible. 22. Procédé selon la revendication précédente, ledit support supérieur (3, 3') étant vissé sur ledit support inférieur (2).