Brevet FR2027223A1 — publié le 19700925

La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux relais de télérupteurs miniatures du type muni d'une bobine d'enclenchement, d'une armature, de contacts mobiles qui sont déplacés par rapport à des contacts fixes et de bornes qui sont connectées aux contacts. tes relais magnétiques microminiatures sont bien connus et ia plupart d'entre eux comportent les caractéristiques décrites ci-dessus. Un exemple d'un relais de la technique antérieure est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.916.584. te relais perfectionné suivant la présente invention comprend un boîtier -scellé d'une façon hermétique, dont une extrémité est pourvue d'un dispositif de montage à travers lequel passent des bornes métalliques à l'aide de scellements verre-métal. A l'intérieur du boîtier, le dispositif de montage porte des paires de contacts fixes espacés qui coopèrent respectivement avec des contacts élastiques mobiles qui passent d'un premier contact fixe à l'autre contact de la paire. Le Le boîtier qui est scellé d'une manière hermétique contient également un ensemble d'armature et de pièces polaires comprenant deux pièces polaires très écartées, une armature allongée s'étendant entre celles-ci etetant- articulée au centre -par un palier de pivotement sans friction. Des parties des pièces polaires espacées traversent l'extrémité du boîtier opposée au dispositif de montage, d'où elles s'étendent ét où elles sont scellées hermétiquement sur le boîtier. Un ensemble de bobinage de commande disposé à l'extérieur du boîtier scellé comprend un noyau en forme de bobine portant un ou plusieurs bobinages de commande, tels qu'un enroulement d'enclenchement et un enroulement de rappel. Les extrémités du noyau qui s'étendent à travers la structure de la bobine sont équipées de blocs de noyaux montés respectivement sur les parties des pièces polaires qui s'étendent du boîtier. D'une manière avantageuse, les pièces polaires sont en une matière magnétique, telle -que de l'acier et pleur forme en section droite est rectangulaire ou par exemple carrée, leur structure ayant la forme d'un t. D'une façon avantageuse, l'armature est constituée par deux plaques espacées soudées au centre sur un bloc palier portant un arbre de support et également à un aimant. L'arbre-est supporté par deux plaques espacées en un métal magnétique telles que des plaques d'acier qui sont reliées aux extrémités des pièces polaires. Cet ensemble est assujetti en place et il est fixé au boî- tier. Les extrémités des plaques de l'armature sont respectivement à cheval sur les pièces polaires et peuvent se déplacer par rapport à celles-ci lorsqu'on excite les enroulements du bobinage qui font pivoter l'armature sur son pivot. Bans une construction préférée, l'armature est disposée à une position relative latérale et espacée par rapport aux contacts mobiles montés sur le dispositif de montage, et chacune des extrémités de la plaque d'armature voisine porte un moyen servant à actionner le contact mobile voisin qui comprend un manchon en verre monté sur un fil métallique. te boîtier est pourvu initialement d'une ouverture servant de fenêtre, permettant d'observer le fonctionnement de l'armature et des contacts mobiles. D'une façon avantageuse, le boîtier scellé constitue un élément de montagé et le boîtier ainsi que le bobinage électromagnétique sont enrobés dans un composé de moulage, tel qu'une. ré- sine époxy afin d'obtenir un ensemble ayant une forme générale rectangulaire d'où s'étendent les bornes des contacts et les bornes du bobinage. D'autres avantages et caradfiristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, La Fig. 1 est une vue en coupe représentant les éléments dl relais selon l'invention, assemblés et enrobés dans une matière plastique ou résine de moulage,et dont des parties sont représentXeS en coupe La Fig. 2 est une vue latérale d'un côté du boîtier, la plaque obturant la fenêtre ayant été enlevée et des éléments étant représentés arrachés pour montrer une première extrémité du mécanisme intérieur La Fig. 3 est une vue en regardant vers le haut sur la Fig. 2 depuis une position se trouvant en-dessous de l'armature et du moyen servant à actionner le commutateur La Fig. 4 est une vue prise de la position de la Fig. 3 mais en regardant vers le dispositif de montage et représentant ce dernier ainsi que ses bornes et les contacts qui sont montés sur celles-ci ; et La Fig. 5 est une vue suivant la ligne 5-5 de la Fig. 2. En se reportant à la Fig. i des dessins, le relais de télérupteur perfectionné comprend un boîtier 10 scellé d'une fa çon hermétique contenant l'ensemble de l'armature et des pièces polaires, les contacts fixes et mobiles et l'agencement de commutation. Des parties des pièces polaires espacées 12 s'étendent de l'extrémité du boîtier qui est opposée au dispositif de montage et supportent un ensemble de noyau et de bobinage 14 comportant un noyau 16 qui est en saillie à chacune des extrémités Un bloc de noyau 18 est monté à chaque extrémité du noyau et il est pourvu d'une surface aplatie 20 qui repose sur une pièce polaire 12. Des bobinages d'enclenchement et de rappel sont disposés sur le noyau 16 et chaque bobinage est pourvu de deux bornes dont l'une d'entre elles est représentée en 22. Dans le mode de réalisation décrit ici, six bornes sont montées sur le dispositif de montage dont deux sont représentées respectivement-en 76 et 78. te boîtier 10, comme on le voit sur la Fig. 2, est pour- vu sur un côté d'une fenêtre 26 qui est recouverte d'une manière étanche prune plaque d'obturation 28 (Fig. 1). Cette plaque est soudée sur la face du boîtier au-dessus de l'ouverture 26 de la fenêtre, après que les organes disposés dans le boîtier aient été mis en plaee et aient été essayés. tes bornes 76 et 78 sont scellées hermétiquement sur le dispositif de montage et celui-ci à son tour est soudé à l'extrémité du boîtier qui est opposée à la position où se trouve l'ensemble du noyau et du bobinage, de sorte qu'un scellement hermétique est réalisé à cette extrémité. A l'extrémité osée, chacune des pièces polaires 12, de section droite carrée, est scellée sur le boîtier au moyen d'une bague de scellement 30 qui: est soudée au boîtier ainsi qu'à la pièce polairé. Toutes les bornes et les organes du relais qui sont assemblés ensemble comme on le voit sur la Fig. 1, sont moulés dans un bloc 31 en-matière plastique, telle qu'une résine époxy ou une résine équivalente, de façon à les enrober complètement. Un composé de moulage approprié est un composé de résine époxy chargé à l'aide de fibres de verre. Un relais suivant le mode de réalisation décrit se présente sous la forme d'ur. bloc de forme -rectangulaire, d'une hauteur d'environ 0,7 cm, d'une largeur de 1,2 cm environ et d'une longueur de 1,7 cm environ. Ccmmè on le voit sur la Fig. 5, les pièces polaires pré sentent une forme de t, dont les branches longues s'étendent le long de la paroi du boîtier qui est opposée à la fenêtre 26, en s'espaçant quelque pcu de celle-ci,puis traversent la paroi d'extrémité du boîtier. tes branches courtes 32 des pièces polaires 12 s'étendent vers la fenêtre et sont reliées à une plaque métallique magnétique 34 par exemple en acier. Les extrémités de cette plaque sont soudées aux extrémités respectives des branches 32 afin de relier les deux pièces polaires, et la plaque 34 est pourvue d'une ouverture centrale 36 servant de palier qui est destinée à recevoir une première extrémité d'un arbre 38 supportant l'armature. Une seconde plaque de support 40 de l'armature, en acier ou en un autre métal magnétique (Fig. 3 et 5) est montée à un certain espacement,directement à l'arrière de la plaque 34, ses extrémités étant respectivement, soudées au dos des pièces polaires 12, à l'opposé des branches 32. Cette plaque 40 est pourvue au centre d'une douille de palier 42 traversée par un alésage destiné à recevoir l'extrémité conique 44 de l'arbre pivot 38 de l'armature. L'armature elle-même, comme on le voit sur la Fig. 2, comprend des plaques parallèles et espacées 46 en une matière magnétique, dont les extrémités respectives recouvrent, à un certain espacement, les branches respectives 32 des pièces polaires 12. La partie centrale de l'armature comprend un bloc 48 portant 1' arbre 38 supporté par les plaques 34 et 40, comme décrit plus haut. Des blocs aimantés 50 sont montés entre les plaques 46 de l'armature, sur les côtés respectifs du bloc palier 48, et sont soudés aux plaques 46. L'aimant constitué par les deux blocs est aimanté de telle sorte que son sommet est le pôle sud et sa partie inférieure le pôle nord,en observant.la Fig. 2. La plaque d'acier 40 qui est fixée au dos des pièces polaires 12 porte contre ledos du boîtier 10 et comporte d'une manière solidaire une partie pointue 52 (Fig; 2) qui s'étend vers le bas et dont l'extrémité inférieure est soudée en 53 sur la paroi intérieure du boîtier 10. Cette soudure, et le fait que les pièces polaires 12 sont soudées sur leboitier, permet de supporter rigidement l'ensemble de l'armature et des pièces polaires darf; le boîtier. Pendant le fonctionnement du relais , l'armature pivot lorsque l'on excite les enroulements du bobinagePans ce but, lec extrémités respectives de la plaque inférieure 46 de l'armature portent un moyen de commande soudé (Fig. 2 et 6) comportant un fil 54 sodé au bord de la plaque inférieure 46 qui est courbé de manière à stétendre transversalement vers l'ouverture 26 de la fenêtre et qui porte un manchon ou perle en verre fondu 56 qui peut être disposé directement au-dessus de lteMment de contact mobile. Comme on ledit sur les Fig. 2 et 4, les perles de commande 56 sont disposées de façon à actionner respectivement des contacts mobiles 58 et 60 du type ressort à lame souple. La plaque de contact mobile 58 est soudée à une borne 62 scellée par un scellement de verre opaque 64 monté sur un dispositif de montage 66, elle -est sollicitée vers le contact fixe supérieur 68 et elle peut être déplacée par la perle de commande 56 pour venir en prise avec le contact fixe inférieur 70. tes contacts fixes 68 et 70 sont disposés de la même manière que les contacts disposés à l'autre extrémité, comme on le voit sur la figure 5, et ils sont soudés sur des bornes en fil scellées par des scellementsde verre sur le dispositif de montage 66, comme représenté. te ressort de contact mobile 60 s'étend entre des contacts fixes semblables 72 et 74 et il est poussé aFin de venir en prise avec le contact 7d/hSr la perle de verre de commande voisine 56, comme on le voit suer les Fig. 2 et 4. Les contacts fixes 72 et 74 sont soudés respectivement aux bornes 76 et 78, tandis que le contact mobile 60 est soudé sur une borne 80. te dispositif de montage 66 comporte une partie périphérique insérée qui s'ajuste à la partie inférieure du bottier, comme on le voit sur la Fig. 2. Le relais de télérupteur décrit ci-dessus est construit spécialement pour pouvoir 'appliquer facilement à des panneaux de circuits imprimés présentant cent espacements de grille. Les paires de bornes qui sont connectées au bobinage d'enclenchement et de rappel, telles que la borne 22, sont séparées du boîtier 10 et sont connectées par'l'intermédiaire de commutateurs appropriés, non représentés, à une source de courant servant à alimenter ces bobines. Lorsque le bobinage d'enclenchement est excité, l'armature pivote sur son pivot afin d'actionner la lame de contact mobile appropriée 58 ou 60 et la mettre en prise avec le contact fixe inférieur 70 ou74. Si le circuit allant au bobinage d'enclenchement est interrompu, ,l'aimant permanent 50 maintient l'armature à sa position d'enclenchement, à volonté, jusqu'à ce que le bobi nage de rappel soit excité par l'intermédiaire de ses bornes. Ceci permet soit à la lame 58 soit à la lame 60 de revenir au contact fixe 68 ou 72 et l'armature est maintenue à cette position par l'aimant permanent 50., après que le courant allant à la bobine de rappel a été coupé. Le dispositif de commutation qu'on voit sur les Fig. 4 et 5 est agencé sous la forme d'un commutateur bipolaire à deux directions. La chambre de contact formée dans le boîtier 10 est scellée d'une façon hermétique non seulement par le souige indiqué plus haut, mais également par le fait que tout le boîtier est enrobé dans une résine moulée massive. Le scellement hermétique du boîtier 10 présente une viseur nominale inférieure à 1 x 108 bar. cm3/ seconde de vide. La puissance nécessaire pour faire fonctionner les bobinages est une puissance de transfert maximale de 154 milliwatts à 250C, et les durées des périodes d'enclenchement et de rappel s'élèvent à 2,5 millisecondes au maximum pour la tension nominale du bobinage à 250C. La chambre qui est scellée d'une façon hermétique permet au relais de fonctionner dans d'autres environnements, par exemple dans~des conditions de moisissure, de sable, de poussière, d'humidité et d'altitude, etc.... De plus, -le boîtier isole les organes qui y sont montés, de sorte qu'il ne peut y avoir aucune contamination due à la Vaporisation de matières isolantes contenues dans l'ensemble du bobinage du noyau. il va de soi quelea présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Relais de télérupteur du type comportant un boîtier contenant une armature associée à des pièces polaires, un commutateur comportant un contact mobile actionné par l'armature, un dispositif de montage constituant une paroi du boîtier et un ensemble de bobinage de commande comprenant un bobinage d'enclenchement et un bobinage de rappel associé aux pièces polaires afin de faire fonctionner l'armature, relais caractérisé en ce que des parties des pièces polaires s'étendent du boîtier à un certain espacement ae celui-ci, l'ensemble du bobinage de com-mande étant disposé à l'extérieur du boîtier et étant pourvu d'un noyau, dont les extrémités respectives sont mises directement en contact avec les parties en saillie des pièces polaires qui se trouvent à l'extérieur du boîtier. 2. Relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces polaires qui s'étendent du boîtier et ltensemble du bobinage de commande sont enrobées et moulées complètement dans un composé de moulage en matière plastique afin de former une structure massive d'une seule pièce d'où s'étendent les bornes du commutateur, les bornes des bobinages d'enclenchement et de rappel s'étendant de la structure moulée. 3. Relais suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit électrique allant audit bobinage est disposé à l'extérieur du boîtier. 4. Relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau comporte à chaque extrémité un bloc de noyau, ces blocs de noyaux et les pièces polaires en saillie comportant des surfaces plates qui sont en contact. 5. Relais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature est constituée par une structure allongée montée sur un pivot central et qui est pourvue de parties espacées s'étendant à chaque extrémité, chevauchant respectivement les pièces polaires à des positions relatives espacées afin de permettre à l'armature de pivoter ou d'osciller. 6. Relais suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'armature comprend deux plaques espacées montées sur le pivot central, les plaques se trouvant aux extrémités de l'armature étant respectivement à cheval sur les pièces polaires à des positions relatives espacées. 7. Relais suivant la revendication 5, cilractérisc en ce que l'armature est articulée sur un arbre parallèle aux pièces polaires, ses extrémités espacées étant à cheval sur les pièces polaires ou recouvrant celles-ci. 8. Relais suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque extrémité de l'armature comporte un moyen de commande destiné à venir en prise avec un contact mobile du commutateur pour le déplacer. 9. Relais suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le royen de corjnande comprend une section de fil qui s'étend transversalement jusqu'aux contacts mobiles du commutateur et un manchon de verre à travers lequel passe le fil, lequel est disposé directement au-dessus du contact du commutateur et est destiné à venir en pris avec celui-ci. 1G. Relais suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les pièces polaires sont en forme de L dont les branches courtes sont parallèles l'une à l'autre et sont recouvertes respectivement par les extrémités espacées en saillie de l'armature. 11. Relais suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques de support espacées sur lesquelles est monté l'arbre de l'armature, les extrémités respectives de cha cune des plaques étant fixées aux pièces polaires à des points espacés. 12. Relais suivant la revendication 11, caractérisé en cz que les extrémités d'une première plaque de support sont fixées respectivement aux extrémités en saillie des branches courtes des pièces polaires, les extrémités de l'autre plaque de support étant respectivement fixées au dos des pièces polaires à la jonction des branches courtes et des branches longues des pièces polaires en forme de L. 13. Relais suivant la revendication 12, caractérisé en ce 1 e boîtier comporte une ouverture de fenêtre à travers la- quelle l'ensemble de l'armature, le commutateur, les contacts du commutateur et l'intérieur du dispositif de montage sont visibles, I 'autre plaque de support étant soudée,pour la fixer fermement, sur a paroi du boîtier qui est opposée à la fenêtre. 14. Relais suivant la revendication 1, caractérise en ce que le commutateur est monté sur le dispositif de montage à l'intérieur du boCtier et comprend deux contacts fixes espacés entre lesquels s'étend le contact mobile, des bornes s'étendant respectivement du contact mobile du commutateur et des deux con tacts fixes en traversant des scellements formés sur le dispositif de montage. 15. Relais en matière plastique moulée, caractérisé en coque les organes du relais à l'exception des bornes sont enrobés complètement dans un composant de moulage en matièreplastique, lesdits organes comprenant un boîtier scellé d'une façon hermétique et un ensemble de bobinage de commande séparé, le boîtier con tenant une armature associée à des âoes pièces polaires dont des parties s'étendent du boîtier dans la matière plastique et un contact de commutateur mobile qui est actionné par l'armature, l'ensemble du bobinage de commande étant disposé dans la matière plastique à l'extérieur du boîtier et comportant un noyau dont les extrémités respectives sont directement en prise avec les parties en saillie des pièces polaires,à l'extérieur du boîtier. 16. Relais caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier contenant un ensemble de pièces polaires et d'armature fixé à une paroi du boîtier et comportant deux pièces polaires espacées dont des parties s'étendent depuis le boîtier suivant des positions. re- latives espacées et d'une manière hermétique, un contact mobile de commutateur actionné par l'armature monté sur un dispositif de montage constituant une paroi du boîtier-et-un-e borne scellée d'une façon hermétique sur le dispositif de. montage et qui est connectée au contact mobile