Brevet FR2095278A1 — publié le 19720211

L'invention est relative à un boîtier en matière' synthétique pour petits appareils électriques et qui est constitué par une plaque de fond, différentes parties intérieures et un capuchon. En ce qui concerne de tels boîtiers en matière synthétique pour petits appareils électriques et dont les dimensions sont de l'ordre de grandeur de 25 mm de largeur, 15 mm de hauteur et de 12 mm de profondeur, il ne suffit plus outils servent uniquement à supporter et à recouvrir le petit appareil électrique. Ces boîtiers sont également destinés à loger les pièces de l'appareil de manière qu'en exploitant les propriétés des matières synthétiques et des possibilités multiples pour leur réalisation et laur usinage, ils favorisent les fonctions du petit appareil électrique et assument même ces fonctions activement par certaines de leurs pièces. Malgré tout, de tels boîtiers doivent pouvoir être assemblés et démontés de la manière la plus simple sans devoir utiliser des éléments de raccord additionnels. Pour satisfaire au moins partiellement à ces exigences, il est connu de réaliser les boîtiers en matière synthétique de ma nière qu'ils s'adaptent autant que possible aux formes du petit appareil électrique qu'ils sont destinés à loger. Par exemple, on connaît un interrupteur bascule imperméable pour lequel des saillies et faces d'application à l'intérieur du boîtier offrent une possibilité de loger les pièces de l'interrupteur. Cependant, dans ce cas il 'agit d'un appareil de dimension relativement élevée et simple, tandis que les fonctions de l'appareil lui-même ne sont pas assumées par des pièces du boîtier. Suivant une autre proposition, un relais actionné électronagnetiquent est encastré d'une manière analogue dans un boîtier. On connaît également un relais à induit basculant encastré dans un boîtier.Ici également, il s'agit d'une construction treks encombrante. Cependant, tous les appareils connus présentent le désavantage que les possibilités de réaliser le boîtier en tant que pince constitutive intégrale du petit appareil électrique à encastrer Qe manière que des piè- ces du boîtier participent elles-mêmes aux fonctions du petit appareil électrique, ne sont pas exploitées L'invention vise à réduire les dimensions générales d'un petit appareil électrique à une valeur minimum du fait que le boîtier en matiere synthétique sert non seulement au recouvremnt, à la protection et au montage du petit appareil électrique, mais favorise, en outre, ses fonctions et les assume partiellement lui-même. Conformément à l'invention, ceci est obtenu du fait que le boîtier en matière synthétique loge des pièces du petit appareil électrique dans des découpes de forme correspondante de la plaque de fond, alors que d'autres pièces du petit appareil électrique sont fermement reliées, à l'aide des parties intérieures du boîtier, à des dispositifs correspondants de la plaque de fond et, par conséquent, à cette dernière,tandis que d'autres pièces du petit appareil électrique sont disposées élas'tiquement et de manière à pouvoir pivoter dans des parties intérieures; enfin, le capuchon du boîtier, en association avec la'plqque de fond, enferme tout le petit appareil électrique fermement et de manière à 1' insensibiliser contre les secousses, ce capuchon àssumant le guidage d'autres pièces du petit appareil électrique. Un développement de l'invention propose 'que le boîtier en matière synthétique comprenne un disque élastique et un aimant permanent disposés dans un pot de la plaque de fond. En outre, à l'aide d'un support pièce polaire arrière et d'un corps de bobine qisont placés sur le pôle arrière et le pôle avant d'une culasse magnétique, la dite culasse est accroché par des nez de support chaque fois dans un nez de support arrière - nez de support avant correspondant et est fermement reliée à la plaque de fond. Un induit basculant est dispose de manière à pouvoir culbuter dans un élargissement, formant support-induit, du corps de bobine et il est disposé élastiquement par un ressort qui est accroché, d'une part, dans un oeillet prévu à l'extrémité du corps de bobine et, d'autre part, dans un oeillet correspondant de la plaque de fond. Le capuchon du boîtier est relié fermement et de manière à être insensible aux secousses à la plaque de fond, et ce, au moyen d' agrafes qui engagent des mortaises, de manière que le dit boîtier enferme tout le petit appareil électrique. La partie supérieure du capuchon guide, dans un guidage, un poussoir d'actionnement. Le support-induit qui forme une partie du boîtier conforme à l'invention, est réalisées une matière synthétique dont les propriétés de suspension sont peu sensit s 'à la température. Un développement'det'-inve'ntion prévoit que des insertion-s- inorganiques rendent ces propri'eztés élastiques en'core. moins sensibles à la température. Suivant un autre développement de l'invention, le corps de bobine, formant une partie du boîtier conforme à 1' invention,est réalisé en une matière synthétique de haute qualité diélectrique. Le petit appareil électrique, supporté et protégé par le boîtier en matière synthétique conforme à l'invention, peut être formé par un relais à induit basculant. Conformément à l'invention, le petit appareil électrique peut, en outre, former le déclencheur d'un disjoncteur de courant de défaut. Dans ce cas, la culasse magnétique est avantageusement munie de découpes dans sa pièce de fond, découpes dont les dimensions déterminent la résistance magnétique de la perditance magnétique connectée en parallèle à l'aimant permanent. Dans un développement de l'invention, au centre de la surface du pôle arrière est prévue une découpe. De ce fait, on obtient une application par trois points déterminés pour l'induit lorsque ce dernier s'applique, dans sa position de repos, également sur le pôle.avant. Les avantages obtenus gracie à l'invention résident plus particulièrement dans le fait que la réalisation conforme à l'invention du boîtier en matière synthétique permet d'obtenir un appareil de dimensions très faibles qui, malgré tout, assume ses fonctions avec sûrEté et même dans des conditions difficiles, par exemple sous l'influence de secousses. nn outre, un avantage particulier réside dans le fait que tout l'appareil peut être assemblé au et démonté du boîtier sans moyen de construction additionnel. Les pièces, servant à l'ajustage, sont bien accessibles dans l'appareil assemblé entièrement au boîtier. Le capuchon du boîtier permet un montage sûr et simple de l'appareil sur d'autres pièces d'appareil. Le choix considérable des matièressynthétiques disponibles permet d'utiliser les matières qui sont les plus avantageuses pour la fonction des différentes parties du boîtier. Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée aux dessins annexés, dans lesquels La fig. 1 est un exemple général d'un petit appareil électrique connu (relais à induit basculant). La fig. 2 représente un boîtier en matière synthétique, à 1' état démonté, pour petits appareils électriques. La fig. 3 représente le petit appareil électrique à l'état démonté. Les figs. 4a à 4c représentent le boîtier en matière synthétique avec le petit appareil électrique encastré. La fig. 5 représente, en grandeur naturelle, le boîtier en matière synthétique avec le petit appareil électrique encastré. La fig. 1 représente un exemple général d'un petit appareil électrique connu. Un aimant permanent 10, magnétisé dans le sens d'un demi-axe, staEgique à rotation contre une culasse 20 en forme d'U qui est réalisée en un fer magnétiquement doux. Le large pôle arrière 21 permet la rotation de la face d'application arrière 31 d'un induit basculant 30, dont la face d'application avant 32 s' applique sur le pôle avant étroit 22. Le pôle avant 22 est muni d'un enroulement 65 qui est traversé par un courant de manière que le flux magnétique qu'il engendre soit opposé au flux magnétique engendré par l'aimant permanent 10. Ce petit appareil électrique connu présente une hauteur d' environ 15 mm, une largeur inférieure à 20 mm et une profondeur d'environ 12 mm. Le boîtier en matière synthétique pour un tel petit appareil électrique est représenté à l'état démonté à la fig. 2. Une plaque de fond 40 est munie d'un bord de fond 41 qui est interrompu à deux points par des fentes 42. Une partie du fond est destinée à loger l'aimant permanent et, à cette fin, ellebst réalisée sous la forme d'un pot 43 muni d'une découpe circulairau moyen de laquelle on peut tourner faimant permanent 10 à l'aide de sa fente 11. En outre, la plaque de fond 40 porte un nez de support arrière 45 et un nez de support avant 46, de même qu'un oeillet 47. Sur le pôle arrière 21 de la culasse 20 est glissée la découpe rectangulaire 51 du support-pôle 50. Le support-pôXe porte un nez de support 52 qui s'accroche derrière le nez de support arrière 45 de la plaque de fond 40. Ce nez de support 52 est guidé latéralement par des limitations latérales 53. Sur le pôle avant 22 on place le corps de boite 60. A cette fin, ce dernier est muni d'une découpe appropriée 62. La paroi intérieure forme le noyau 61 de la bobine. Ce noyau forme, avec les brides 63, la chambre de bobinage pour l'enroulement. La bride supérieure est munie d'un prolongement et forme un support-induit 70. En raison d'une découpe 71, la section transversale du supportinduit est réduite de manière que le dit support-induit présente la propriété de suspens ion élastique appropriée pour former le gui dage de l'induit. L'extrémité arrière du support-induit 70 porte le petit bloc de support 72 muni des nez 73 et de la butée 74 pour supporter l'induit. En outre, an prévoit à ce point un oeillet 75 pour la fixation du ressort de ratel. Le capuchon 80 du boîtier enferme-tout le petit appareil électrique en le protégeant contre les poussières et les secousses. Les deux nez de support 81 du capuchon traversent les fentes 42 du bord 41 de la plaque de fond 40 et s'engagent sous cette dernière. Dans le dôme du capuchon est prévu un guidage 83 pour le poussoir d'actionnement. Les oeillets 84 servent à la fixation de tout le boîtier. Pour mieux expliquer l'action du boîtier en matière synthé- tique, la fig. 3 représente le petit appareil électrique, à encastrer, à titre d'exemple, à l'état démonté. Dans le fond du pot 43 de la plaque de' fond 40 ett inséré une disque élastique 90 sur lequeI-est placé l'aimant permanent 10; A travers la découpe 44 du pot et l'-ouve-rture dit' disque élastique 90, l'aimant permanent 10 peut être tourné au moyen de sa fente, 11 et à l'aide d'un outil au type tourne-vis, de manière que son axè d'aimantation soit orienté dans le sens envi sagé. Il est connu que ce sens est attein lorsque le flux magnétique, engendre par l'aimant permanent- dans la culasse, donne lieu à une action de force sur l'induit 30 de manière que ce aernier soit tout juste maintenu à l'état attiré sans tomber.La larve face d'application arrière 31 s'applique, dans ce cas, sur la face d'application du pôle arrière 21 et qui est réduite )?ar la découpe 24. Cette découpe 24 permet d'obtenir -que l'induit s' applique d'une manière statique déterminée. Une telle application statiquement déterminée est adonne par les deux points d'applica- tion sur le île arrière 21 et par un point d'application de la face d'application avant 32 de l'induit sur le pôle avant 22. en outre, latecoupe 24 permet qu'à la place d'une large face, il ne faut usiner que deux faces étroites, ce qui est plus simple et peut être exécuté avec plus de précision.La découpe 23 dans le ue de la culasse sert à réduire la section transversale du fer et à former deux trajets pour le flux magnétique. Ces deux mesu res permettent que ie flux total, engendré par l'aimant permanent, puisse être réglé avec précision à la valeur voulue. Le système magnétique comprend, en outre, le'poussoir d'actionnement 100 qui, lorsque l'induit retombe, sert à transmettre son mouvement vers l'extérieur, par exemple-à un échappement. Dans le bontier-conforme à l'invention, la culasse 20 est supportée de maniëre que sur le pôle arrière 21 soit placé le support-pôle arrière 50. Sur--le pôle avant 22 on applique le corps de bobine 60-au moyen de la découpe 61 de ce dernier.- Sur le noyau de bobine 62 se situe l'enroulement 65 en fil-isolé. De manière connue, cet enroulement est calculé de manière qu'un très faible courant qui traverse la bobine suffit déjà pour engendrer un flux magnétique dans la culasse et qui annule le flux magnétique engendré par l'aimant permanent, de manière que l'induit retombe et déclenche l'échappement'. La face inférieure du corps de bobine 60 est munie d'un nez de support 52 muni de limitations latérales 53. Ce nez de support s'enclenche dans le nez de support arrière 45de la plaque de fond 40. Le corps de bobine 60 est galement muni à sa face inférieure, d'un nez de support 64 qui s'enclenche dans le nez dewsupport avant 46 de la plaque de fond 40. Cet enclençhement s'effectue à l'encontre deAa pression du disque élastique 90 inséré sous l'aimant permanent 10 dans le pot 43 de la plaque de fond 40. De ce fait, toute la culasse, y compris l'aimant permanent, est ancrée fermement dans la plaque de fond. Cet ancrage est garanti contre tout choc par la contre-pression exercée par le disque élastique 90. Toutefois, au corps de bobine 60 est également relié le support-induit 70 du fait qu'il est réalisé d'une seule pièce avec le dit corps de bobine. En raison de la découpe 71 dans ce support-induit on obtient -un double ressort .de torsion. L'extrémité arrière de ce dernier porte le petit bloc de support 72. Ce dernier est muni d'une fente qui, dans le naut, est délimitée nar deux nez 73. Sous ces nez est pressé le prolongement 33 dé l'induit 30. De ce fait une butée-74 s'enclenche dans une découpe 34 de l'induit. De ce fait l'induit est relie au supportinduit 70 de manière à ne pas pouvoir se déplacer, ni dans le sens longitudinal, ni dans le sens transversal. Cet induit est donc fixé de manière que sa face d'application arrière 31 s'applique sur le pôle arrière 21. A i'atat attiré, su face d'application 32 s'applique également sur le;pôle avant 22.;.Le doub;Le ressort de torsion, formé parole support-induit, permet le nouvement de culbutage conforme au service de l'induit. L'êxtrémité du support-induit 70 est munie d'un oeillet 75. Un deuxième oeillet 47 est prévu dans la plaque de fond 40. Entre ces deux oeillets on prévoit un ressort hélicoïdal 110 de manière que le oDcnet supérieur 111 du ressort soit accroché dans l'oeillet 75, alors que' le crochet inférieur 112 du ressort est accroché dans l'oeillet 47. Ce ressort hélicoïdal 110 fournit la force de rappel pour l'induit 30, étant donné qu'il agit à l'encontre de la force de retenue active dans la face d'application avant 32 et engendrée par le flux magnétique découlant de l'aimant permanent 10. Après le montage de tout le petit appareil électrique sur la plaque de fond 40 du boîtier conforme à l'invention, on applique le capuchon 80. Les attaches 81 de ce dernier traversent les fentes 42 de ia plaque de fond. Les attaches 81 s1 enclenchent sous le fond de la plaque 40, de manière que le bord inférieur 82 du capuchon s'applique hermétiquement sur le bord 41 de la plaque de fond. A l'intérieur du dôme du capuchon est prévu un oeillet 83 muni d'un forage qui sert de guidage au poussoir d'actionnement 100. Lorsque l'induit retombe, la force de rappel du ressort 110 refoule vers le haut le poussoir dans ce guidage 83 de manière qu'il heurte vigoureusement l'élément de déclenchement de 1' échappement en déclenchant ce dernier. Toutes les parties du boîtier sont réalisées en une matière synthétique thermoplastique ou thermodurcissable et par un procédé de pressage ou de coulée par injection. Une matière syntnétique appropriée est formée, par exemple, par du polystyrol en raison de ses bonnes propriétés diélectriques. En outre, les polyamides sont appropriés en raison de leurs bonnes propriétés mécaniques. Avantageusement, le capuchon est réalisé en uneiatie- re synthétique transparente. A cette fin, le polystyrol est également approprié. Cependant, le capuchon peut également être réalisé en polyméthacrylate de méthyle. Ce dernier est plus transparent et résiste mieux aux chocs que le polystyrol, cependant son absorption d'eau est plus élevée. Plus particulièrement en ce qui concerne le support-induit, il est à conseiller d'utiliser des polyamides élastiques tenaces. Cependant, il est malgré tout possible que le corps de bobine 60 soit réalisé, par exemple, en polystyrol plus avantageux électri quement. La pièce en polyamide, résistant mieux aux t'empératures, est réalisée séparament. Ensuite, au moyen d'une denture et/ou d'un ancrage exécuté dans le moule connu, la pièce en pSystyrol est appliquée par pressage ou injection. 'Lême lors de l'utilisation de polyamide il faut s'attendre à ce que les propriétés élastiques dépendent dans une certaine mesure de la température qui influence le mouvement de l'induit. De ce fait, lorsqu'il faut s'attendre à des sollicitations élevées, on injecte ou presse, dans le support-induit 70, avantageusement une insertion métallique élastique. Cette insertion peut être formee par un acier à ressort, par exemple un acier à ressort inoxydable ou, lorsque ceci s' avère plus avantageux, un mtal non magnétiqùe, par exemple un bronze élastique. En insérant, de manière correspondante, des fibres de verre, par exemple dans un pdyester constituant la matière pour le support-induit et, éventuellement du support-induit et du porte-bobine, il est également possible d'obtenir les propriétés de suspension élastiques indépendantes de la température. Les oeillets 84, prévus latéralement sur le capuchon 80, servent à la fixation du boîtier, y compris l'appareil. La fig. 4 représente encore une fois le boîtier avec le système encastré, donné comme exemple d'un petit -appareil électrique. Dans le pot 43 de la plaque de fond 40, le disque élastique 90 se situe sous l'aimant permanent 10. A travers la découpe de la plaque de fond 40 et l'ouverture du disque élastique 90 il est possible d'engager la fente 11 au moyen d'un outil analogue à un tourne-vis. De cette manière, l'axe magnétique de l'aimant permanent 10 peut être tourné de façon que dans la culasse 20 soit engendré un flux magnétique d'une valeur telle que l'induit 30 soit maintenu à l'état attiré afin quoil ne retombe pas, même lors de secousses imprimées au boîtier. D'autre part, un courant très faible dans la bobine 65 suffit déjà pour engenarer un contre-flux d'une valeur telle que l'induit retombe. Par le support-pôle arrière 50, placé sur le pôle arrière 21, et par le corps de bobine 60, placé sur le pôle avant 22 dont les nez de support 52 et 54 s'enclenchent fermement derrière les nez correspondants 45 et 46 de la plaque de fond 40 à l'encontre de la pression du disque élastique 90, la culasse 20 est reliée à la plaque de fond 40 de manière à résister aux secousses. Les raccordements 66 de l'enroulement de bobine 65 sont guidés laté ralement vers l'extérieur-au point 48.. L'induit 30 est enclenché, par son prolongement de. fixation 33, dans le petit bloc de support 72 de manière que la butée 74 s'engage dans l'encoche 34. De ce fait le dit induit est guidé de force et de manière à pouvoir culbuter par lisupport-induit 70, réalisé sous la forme de double ressort de torsion, et par l'intermédiaire de la face d'application divisée du pôle 21.Ce guidage sans articulation de l'induit et qui est possible en raison de la réalisation spéciale du corps de bobine, est particulièrement important pour le travail de l'appareil, étant donné que les faces polies de l'application arrière 31 de l'induit et duale arrière 21, de la face d'application avant 32 de l'induit et du pôle avant 22 doivent s'appliquer intimement et toujours dans la même position à l'état attiré de l'induit, afin que ce dernier reste retenu, même lors de secousses, par l'action d'un flux magnétique aussi faible que possible. Le ressort 110 qui agit à l'encontre de la force de retenue influençant l'induit, est retenu par son crochet supérieur 111 dans l'oeillet 75 du support-induit 70 et par son crochet inférieur 112 dans -l'oeillet 47 de la plaque de fond 40, de manière à obtenir la- garantie que la force élastique exercée soit identique à chaque action de l'induit. Ceci représente une importance en ce sens que la force de;retenue qui est exercée sur l'induit provient de la différence entre la force de ressort et la force magnétique engendrée par l'aimant permanent. Lorsque cette force de ressort doit donc ê-tre aussi faible -que possible afin que l'appareil devienne hautement sensible, chaque-variation de la force du ressort exercerait une influence très élevée. Le capuchon 80 fixe tout le boîtier fermement sur toutes les pièces de l'appareil. bn même temps ce capuchon garantit, en Qs, un uidage sûr du poussoir d'actionnement 100. Tout l'appareil peut donc être fixé d'une- manière sûre et résistante aux secousses à des points quelconques d'autres appareils, et ce, au moyen des oeillets de fixation 34. Afin d'illustrer les rapports de grandeur réels, la fig. 5 représente tout l'appareil en grandeur naturelle. R E V E iQ D I C A T I O N S 1.- Boîtier en matière synthétique pour petits appareils électriques et constitué par une plaque de fond, différentes parties intérieures et un capuchon, caractérisé en ce que le dit boîtier loge des pièces du petit appareil électrique dans des découpes de forme appropriée de la plaque de fond, tandis que d'autres pièces du petit appareil électrique sont fermement reliées à la plaque de fond à l'aide de dispositifs apprepriés des parties intérieures de la dite plaque de fond, alors que d'autrespièces du petit appareil électrique sont disposées élastiquement à pivotement dans le2barties intérieures et que le capuchon en association avec la plaque de fond renferme fermement et d'une manière insensible aux secousses tout le petit appareil électrique, le dit capuchon assumant le guidage d'autres pièces du petit appareil électrique. 2.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans un pot de la plaque de fond sont disposés un disque élastique et un aimant permanent, en ce qu'à l'aide d'un support-pôle arrière et d'un corps de bobine qui sont placés sur le pôle arrière et le pôle avant d'une culasse magnétique, cette dernière est accrochée par des nez de support chaque fois dans un nez arrière et un nez avant correspondants de la plaque de fond et est maintenue à l'encontre de la pression du disque élastique et est fermement reliée à la plaque de fond, en ce qu'un induit basculant est disposé de manière à pouvoir tourner dans un élargissement, formant le porte-induit, du corps de bobine et est disposé élastiquement au moyen d'un ressort accroché, d'une part, dans un oeillet prévu à l'extrémité du corps de bobine et, d'autre part, dans un oeillet approprié de la plaque de fond et en ce que le capuchon du boîtier est relié à la plaque de fond au moyen d'attaches engageant des mortaises de la plaque de fond de manière que tout le petit appareil électrique soit enfermé permet ment et d'une manière insensible aux secousses dans le dit capucyon, ce dernier guidant, dans sa partie supérieure, un poussoir d'actionnement se déplaçant dans un guidage. 3.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le porte-induit est réalisé en une matière synthétique dont les propriétés de suspens ion ne dépendent que peu de la température. 4.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les propriétés de suspension du porteinduit sont rendues indépendantes de la température par des insertions inorganiques. 5.- Boîtier en matière synthétique suivant les revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que le corps de bobine ett réalisé en une matière synthétique de haute qualité- diélectrique. 6.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 2, caractélisé en ce que le petit appareil électrique est géné ralemant formé par un relais à induit basculant. 7.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le petit appareil électrique est formé par le déclencheur d'un disjoncteur de courant de défaut. 8.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce de fond de la culasse comprend des découpes dont les dimensions déterminent la résistance magnétique de la perditance magnétique connectée en parallèle à l'aimant permanent. 9.- Boîtier en matière synthétique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que par une découpe prévue au centre de la surface du pôle arrière on obtient, pour l'induit, une application par trois points déterminée lorsque le dit induit d'applique dans la position de repos également sur le pôle avant.