Brevet FR2028968A1 — publié le 19701016

La présente invention concerne les relais coaxiaux sous vide et vise plus particulièrement ceux d'entre eux"permettant d'isoler une borne de sortie inutilisée dans le cas où un couplage électrique doit être réalisé entre une borne d'entrée et une paire de bornes de sortie. 5 Les relais mécaniques bipolaires à une direction de type classique 3comportent normalement un contact mobile qui est en contact permanent avec une borne commune. Quand le transfert est effectué en manoeuvrant un mécanisme d'entraînement, le contact mobile se déplace d'une première borne de sortie à une seconde borne de sortie pour établir le nouveau circuit. Un tel relais classique présente normalement 10 un isolement imparfait entre le contact mobile et la borne de sortie inutilisée, ce qui entraine un couplage d'énergie électrique entre le contact mobile et la borne inutilisée. De plus, ces relais coaxiaux classiques sont relativement lents à effectuer la commutation. De plus, les relais coaxiaux classiques présentent des pertes haute fréquence ou des résistances parasites élevées résultant de la conta-15 mination des contacts. De même, les relais classiques ont une capacité limite relativement faible, par rapport à la dimension du relais, et une tension de rupture relativement faible. Afin d'éliminer les inconvénients inhérents aux relais coaxiaux de la technique antérieure, la présente invention a pour objet de prévoir un isolement efficace 20 entre la borne du relais qui n'est pas utilisée et les bornes par lesquelles passe l'énergie. De plus, le relais fournit un mécanisme d'entraînement rapide permettant me commutation facile entre les bornes. En. outr^ un tel relais étant dans le vide, la contamination des contacts est virtuellement éliminée tandis que, simultanément, la capacité limite et la tension de rupture du relais sont largement accrues. 25 La présente invention concerne plus particulièrement un relais coaxial per mettant de relier électriquement une borne commune à l'une choisie d'une première et d'une seconde bornes. Un premier contact et un second contact sont montés dans un boitier. Il est prévu des moyens d'entraînement de relais pour actionner en tandem les contacts de manière à coupler l'un des contacts entre la borne commune 30 et l'une des première et seconde bornes, tout en couplant simultanément l'autre contact entre l'autre des première et seconde bornes et le boitier. Le boitier peut être évacué, les moyens d'entrainement de contact étant montés sur un diaphragme qui peut constituer les parois supérieures du boitier évacué. De plus, les contacts peuvent être formés d'un matériau conducteur flexible mince pénétrant dans la 35 fente formée dans la paroi inférieure du boitier adjacente à la borne d'entrée. L'autre extrémité des contacts peut être fixée aux moyens d'entraînement des contacts. On peut prévoir une borne de mise à la terre près de la borne de sortie, le contact qui est relié au boitier étant simultanément relié à la borne de mise à la terre. De plus, des moyens sont prévus pour le guidage des déplacements des 40 contacts. - ... 2U2bvoo 2 Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement-à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels : 5 La figure 1 représente une vue en plan, partiellement en coupe, d'un exem ple de réalisation préféré du relais coaxial selon l'invention. La figure 2 est une vue frontale partiellement en coupe du relais coaxial de la figure 1, dans sa position de non fonctionnement, prise suivant les lignes 2-2 de la figure 1. 10 La figure 3 est une vue latérale, partiellement en coupe, du relais coaxial de la figure 2, prise suivant les lignes 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue en plan du relais coaxial, en coupe prise suivant les lignes 4-4 de la figure 3- La figure 5 représente le relais coaxial de la figure 2, dans une première 15 position de fonctionnement. La figure 6 représente le relais coaxial de la figure 2, dans une seconde position de fonctionnement. Se référant aux figures, celles-ci représentent un exemple de réalisation préféré du relais coaxial 10 conçu selon les principes de l'invention. Le relais 20 10 se compose d'un corps principal 12 qui est de préférence évacué par un tube 14 fixé à sa paroi latérale 16. Le corps 12 comprend de plus une paroi inférieure 18 et une extrémité supérieure ouverte 19 qui se termine dans une surface 20 formant un flasque. Une borne commune 22 du relais est formée d'un.connecteur à douille adjacent 25 à la paroi inférieure 18 du corps 12 et comprend un élément métallique en forme de coupelle 23 dont la surface inférieure extérieure est brasée ou soudée à la surface inférieure extérieure de la paroi inférieure 18'. La portion inférieure de l'élément en forme de coupelle 23 est garnie d'un disque cylindrique 24 en matériau diélectrique percé en son centre d'une ouverture 25. De plus, la borne 30 22 est formée d'un élément cylindrique en métal 26 dont l'extrémité comprend un épaulement annulaire 28 se prolongeant radialement vers l'extérieur dont la surface arrière aboute l'élément diélectrique 24 c-t qui est brasée ou soudée par sa surface 30 s'étendant z'adialement vers l'extérieur à la surface intérieure de l'élément en forme de coupelle 23. De plus,, un élément "support diélectrique 32 35 percé d'une ouverture 34 est monté à l'intérieur de 1'"élément 26. L'élément 32 comprend une portion arrière agrandie 36 et une portion avant 38 de diamètre réduit. A l'intérieur de l'ouverture 34 est montée une iouille 40 dont la portion avant comprend des doigts élastiques 42 et dont la portion arrière 44 est fixée à un contact- à broche 46. Le contact à broche traverse l'ouverture 25 de l'élé-40 ment diélectrique 24 et une ouverture 47 dans la paroi arrière de l'élément en COPY 70 02274 2028968 3 forme de coupelle 23. Le contact à broche 46 est brasé à un élément contacteur cylindrique 48 ayant un diamètre inférieur à celui d'une ouverture 49 ménagée dans la paroi inférieure 18. Le relais coaxial 10 comprend de plus une première borne de sortie 64 et une 5 seconde bome de sortie 66 dont la construction est similaire à celle du connecteur d'entrée 22, Les connecteurs de sortie 64 et 56 sent montés sur les faces diamétralement opposées de la paroi latérale 16 du corps 12 et peuvent y être brasés ou soudés. Un contact à broche 68 du connecteur 64 traverse une ouverture 72 dans la paroi latérale 16 et un contact à broche 74 du connecteur 66 traverse 10 une ouverture 76 dans la paroi latérale 16. Le mécanisme d'entraînement du relais comprend une tige 102 qui traverse un diaphragme flexible 104 recouvrant l'extrémité supérieure 19 du corps principal 12. Le diaphragme est normalement brasé au flasque 20 de l'extrémité supérieure 19. Au flasque 20 est également fixé un boitier do mécanisme d'entrainement 108 lr dont le flasque d'extrémité 109 est fixé à un boitier de mécanisme d'entrainement 112 qui abrite normalement un mécanisme d'entrainement destiné à mouvoir la tige 102. La tige 102 est fixée à l'intérieur d'un élément cylindrique creux fixé au mécanisme d'entrainement à l'intérieur du boitier 112. La partie inférieure de la tige d'entrainement 102 qui se prolonge dans le 20 corps 12 est fixée à un pontet 114. Le pontet 114 comprend normalement une section supérieure 116 et une paire de barres latérales 113 qui en sont solidaires, ainsi que le montre mieux la figure 3- pour constituer un élément ayant la forme d'un U quand on l'observe latéralement. Entre les éléments latéraux 118 est fixée une première broche 119 et une seconde broche 120. Une première barre isolant.;- 12 2 .et une seconde barre isolante 124 ceignent les broches 119, 25 120 respectivement. Une paire de contacts 126-128, respectivement, sont fixées aux barres 122 et 124 par brasage. Chacun des contacts s'étend depuis la barre isolante 122 et 124 directement jusqu'à l'ouverture formée entre la paroi inférieure 18 et l'élément de contact cylindrique 48. Chacun des contacts 126-128 est fait d'un matériau conducteur flexible relativement mince par exemple du molybdène qui peut 30 supporter des températures élevées et présente des varactéristiques d'élasticité élevées. Une plaque de mise à la terre 132 est contenue dans le corps principal 12. La plaque de mise h la terre 132 est un élément de. forme rectangulaire qui s'étend entre deux parois latérales opposées du corps principal 12 et dont un axe est 35 perpendiculaire à celui des contacts 68 et 74. Un élément cylindrique 133 perpendiculaire à l'axe de la plaque de mise à la terre I32 est également fixé à la paroi latérale 16 et à la plaque de mise à la terre 132 constituant ainsi une connexion supplémentaire de mise à la terre en même temps qu'un support pour- l'élément 132. De plus, un contact de mise à la terre électrique tubulaire 134 au cen-40 tre du corps 12 est fixé à la plaque de mise à la terre 132 et il est aligné axia- COPY il £ 70 02274 2028968 lement avec les deux contacts 68 ec 74, étant cependant espacé de ceux-ci à ses extrémités". Une paire de colonnettes isolantes 136 et 138 s'étendent perpendicu- ! lairement à l'axe de la plaque de mise à la terre 132 à laquelle elles sont fixées| Les colonnettes sont plus longues que le contact de mise à la terre 134 et sépa- | 5 rées d'une distance légèrement supérieure à la largeur des contacts mobiles 126-128. Les colonnettes isolantes 136-138 servent de guide pour les contacts mobiles 126-128. i En observant maintenant les figures 5 et 6, on voit que le relais fonctionne ; de la manière suivante : quand la partie supéieure de la tige d'entrainement 102 10 se déplace vers la droite suivant les dessins comme le montre la figure 5* la tige oseille au diaphragme. Ce déplacement de la tige est communiqué aux contacts 126-128 par l'intermédiaire du pontet 116, des broches 119, 120 et des isolateurs . 122, 124. Les contacts étant brasés aux isolateurs sont libres de pivoter sur les 1 broches» La portion supérieure des contacts se déplace vers la gauche jusqu'au 15 moment où ^le contact 128 touche le contact 68 et où l'extrémité du contact 128 touche le contact ,48. Simultanément, le contact 126 touche la broche 134, reliant le contact 126 à la terre par l'intermédiaire de la plaque de mise à la terre 132. De plus, la partie inférieure du contact 126 est aussi connectée à la terre par 1'intermédiaire de la paroi inférieure 18. Un circuit est ainsi établi de la 20 bome de connexion 22 à la bome de connexion 64 tandis que simultanément le contact à broche 74 de la bome de connecteur 66 est couplé capacitivement à la j terre par l'intermédiaire du contact 126. Si l'on se réfère maintenant à la figure 6, on peut constater aisément que lorsque le mécanisme d'entrainement est déplacé vers la gauches l'énergie est 25 transférée de la bome de connecteur 22 à la borne de connecteur 66, le contact de la bome de connecteur 64 étant couplé capacitivement à la terre par l'intermédiaire du contact 128. Bien que les bornes 64 et 66 aient été décrites comme étant des bornes de sortie, on doit cependant comprendre que ces bornes 64 et 66 pourraient tout 30 aussi bien être des bornes d'entrée, la bome commune 22 constituant une bome de sortie. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus, en relation avec des exemples particuliers de réalisation on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite 35 pas la portée de l'invention. COPY 02274 2028968 5 REVERDICATIQHS. 1°/- Relais coaxial sous vide permettant de coupler électriquement une borne commune a l'une choisie d'une première borne et d'une seconde borne, comportant un premier contaci et un.second contact montés dans un boitier évacué, caractérisés en ce qu'il est pourvu de moyens d'entrainement du relais pour déplacer les contacts en tandem de manière à coupler l'un des contacts entre la borne commune -et l'une des première et seconde borne et à coupler simultanément l'autre des contacts entre l'autre de la première et seconde bornes et le boitier. 2°/- Relais coaxial selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement de contact sont montés sur un diaphragme constituant la paroi supérieure du boitier évacué. . • 3°/- Relais coaxial selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier contact et le second contact sont formés d'un matériau conducteur flexible mince, les contacts se prolongeant à une extrémité dans une fente formée dans la paroi du boitier:adjacente à la -borne d'entrée, les contacts étant fixés à l'autre extrémité aux moyens d'entrainement de côntact. 4°/- Relais coaxial selon la revendication 3* caractérisé en ce qu'il comporte de plus une borne de mise à la terre adjacente aux première et seconde bornes, le contact étant couplé au boitier et simultanément à la borne de mise à-la terre. 5°/- Relais coaxial selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend,de plus,des moyens fixés à la borne de mise à la terre pour guider le déplacement des contacts. 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