Brevet FR2133947A1 — publié le 19721201

L ' inven taon conc e rue un jeu de contacts à ressort comportant un ressort de contact encastré d'un côté et à l'extrémité libre duquel est disposé un éJément de contact linéaire dirigé transversalement à sa longueur et destiné à coopérer avec un contact antagoniste compl émentaii^e. Des jeux de contacts de ce genre sont utilisés dans les relais électromagnétiques. Les contacts coopérants peuvent jouer le rôle de contacteur, de rupteur ou de commutateur. Antérieurement, dans les jeux de contacts à ressort pour relais électromécaniques, il était usuel d'équiper les ressorts de contact d'éléments de conteict pouctuels ou en calotte. Pour augmenter la sûreté de contact,des contacts doubles coopérant par paires ont souvent été utilisés. Avec une telle structure des contacts, le passage du courant est limité à une surface circulaire relativement petite autour du ou des points de contact, cv qui peut facilement - en particulier lorsqu'il s'agit de commander des courants élevés - conduire à un échauffement et à un grillage reipide des éléments de contact. Pour éviter cela, il a été préconisé récemment de munir les ressorts de contact d'éléments de contact dits linéaires. Ces éléments de contact linéaires sont par exemple prismatiques ou cylindriques et rivetés ou soudés transversalement à l'axe longitudinal du ressort, de sorte que lors de la fermeture - si la sectioji des contacts est convenablement conçue - les éléments de contact linéaires et leurs contacts antagonistes complémentaires se touchent sur toute la longueur d'une génératrice commune. Etant donné l'aplatissement que présentent le plus souvent les profils de contact dans la région de cette génératrice par suite de la déformation élastique ou plastique que présente toujours la matière des éléments de contact, le passage du courant s'effectue, dans cette disposition, sur une surface étendue le long de la génératrice. Par rapport aux jeux de contacts dans lesquels les ressorts de contact sont seulement équipés de contacts ponctuels ou convexes(en calotte), ceux équipés d'éléments de contact linéaires présentent une moindre résistance électrique au passage du courant. La densité de courant est fortement réduite dans la zone de jonction et pour une même intensité du courant, les échauffements et les risques de grillage des contacts sont notablement diminués. 72 13966 2 2133947 Un autre avantage des éléments de contact linéaires - par exemple de forme prismatique - réside dans le fait qu'en raison de leur masse plus grande, ils absorbent plus rapidement et plus avantageusement la chaleur engendrée obligatoirement et que grâce à leur plus grande surface de liaison thermique avec le ressort de contact, ils la dissipent mieux vers celui-ci et vers l'atmosphère ambiante. Par suite, avec les contacts linéaires, il est possible de commander, sans modifier la structure d'un relais, des courants plus forts sans devoir accepter des défaillances dues au grillage des éléments de contact ou au manque de capacité de conduction. Toutefois, ces avantages d'un élément de contact linéaire par rapport à un élément ponctuel ou en calotte ne peuvent être obtenus, pour des dimensions par ailleurs à peu près égales du jeu de contacts, que si l'élément de contact et son contact antagoniste se touchent effectivement, de façon certaine, le long de toute la génératrice, ou au moins sur lu presque totalité de celle-ci. A cet effet, l'élément de contact et le contact complémentaire doivent, dans la région de leur ligne de contact, non seulement être pareil lèle s, mais présenter un gauchissement exactement semblable. En outre, le ressort de contact doit aussi être parfaitement aligné, ce qui n'est généralement pas le cas étant donné les défectuosités de fabrication et les imprécisions de montage qui sont inévitables. Par suite, il se produit une application ponctuelle unilatérale de l'élément de contact linéaire qu'il faut éliminer par des ajustements compliqués exigeant beaucoup de temps de main d'oeuvre. Cet ajustement est particulièrement difficile lorsqu'il s'agit de jeux de contacts qui -conformément à la tendance à la miniaturisation - doivent commander des courants de grande intensité tout en ayant des dimensions aussi petites que possible. En pareil cas, on donne le plus souvent aux ressorts de contact une petite longueur et une grande épaisseur et - pour qu'ils jouissent supporter Un contact linéaire aussi long que possible - on leur donne une grande largeur. Par suite, ils présentent obligatoirement une grande résistance à la torsion qui s'oppose à l'application automatique de l'élément de contact linéaire sur toute sa longueur. L'ajustement devient alors particulièrement difficile et, en outre, le plus souvent, le résultat n'est pas permanent. 72 13966 3 2133947 L1 invont ion a poiu' but de fournir un jeu de contacts du genre ci-dessus dans lequel l'élément de contact linéaire coopère sur toute sa longueur avec le contact complémentaire correspondant, de façon certaine et sans qu'il soit besoin de procéder à un a justement quelconque. Lji force du ressort de contact dans le sens de 1 ' ac tionneme.nt ne doit pas être diminuée et il faut que le ressort de contact présente une bonne rigidité transversale, de manière à interdire les mouvements latéraux d'inclinaison ou d'oscillation qui pourraient conduire à un établissement indéfini du contact. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le ressort de contact présente deux ailes élastiques qu'i sont reliées entre elles par l'élément de contact linéaire. Grâce à cette structure dans laquelle les deux ailes appliquent conjointement la force élastique nécessaire dans le sens de 1 'actionnement, et jjar rapport à un ressort de contact formé d'une seule branche, non seulement pour la même force élastique, 1a raideur à la torsion autour de l'axe central du ressort de contact est notablement diminuée, ce qui en soi conduit déjà à une meilleure application de l'élément de contact linéaire contre son contact complémentaire, mais, en outre, une torsion du ressort de contact, éventuellement nécessaire pour assurer le parallélisme entre l'élément de contact linéaire et le contact complémentaire afin d'obtenir une application complète sur la ligne commune de contact peut être effectuée en tirant le meilleur parti de la force disponible pour la manoeuvre des contacts. En effet, quand le ressort de contact a été un peu gauchi par rapport au contact complémentaire, l'armature mobile de transmission de force qui existe dans les relais et qui est actionnée par l'éléetro aimant agit tout d'abord sur l'aile élastique qui est la plus éloignée du contact complémentaire. Par suite, cette aile est déplacée en direction du contact complémentaire avec toute la force disponible, ce qui correspond à une torsion de 1' ensemble du ressort de contact formé des deux ailes élastiques et conduit déjà en général et un alignement parallèle de l'élément de contact linéaire et du contact complémentaire. Si dans des cas exceptionnels cet alignement n'est pas encore atteint, un parallélisme complet est assuré au moment où l'un des côtés de l'élément de contact linéaire entre en contact avec le contact 72 13966 k 2133947 complémentaire. A ce moment, l'armature d1actionnement n'agit pratiquement, avec toute sa force, que sur l'aile élastique la plus éloignée du contact complémentaire et assure ainsi la coopération entre le contact compléinentaire et le contact linéaire sur toute la longueur d'une génératrice commune. Au stade final, la force de contact se répartit à peu près uniformément sur les deux ailes élastiques et donc sur toute la largeur de l'élément de contact linéaire. Dans la construction selon l'invention, grâce à la liaison assurée entre les deux ailes élastiques par l'élément de contact linéaire, l'ensemble du ressort de contact présente une grande stabilité latérale. On peut encore, selon un perfectionnement de l'idée d'invention, améliorer cette stabilité si les deux ailes élastiques sont reliées entre elles également dans la zone de leur encastrement. Cela facilite en outre la fabrication et le montage car aussi bien pour appliquer l'élément de contact linéaire que lors du blocage, il n'est plus nécessaire de régler 1'écartement entre les deux ailes élastiques. Pour augmenter encore la stabilité latérale, les ailes élastiques peuvent être sous la forme de ressorts à lame. Mais même lorsque les ailes élastiques sont sous la forme de baguettes élastiques, une bonne stabilité latérale est obtenue car, par suite du blocage et de la liaison des ailes par l'intermédiaire de l'élément de contact linéaire, les mouvements d'inclinaison latérale sont pratiquement exclus. Dans le jeu de contacts à ressort selon l'invention, l'élément de contact linéaire et le contact complémentaire peuvent coopérer en tant que contact de travail ou de repos. Il est également possible de prévoir un autre contact complémentaire, les deux contacts complémentaires et le ressort de contact coopérant alors en tant que commutateur. En pareil cas, un élément de contact linéaire est prévu sur chacun des deux côtés des ailes élastiques. L'invention est expliquée plus précisément ci-après à propos d'un exemple d'exécution représenté par le dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une perspective d'un jeu de contacts à ressort conçu selon l'invention et la figure 2 est une coupe de cet ensemble suivant la ligne II-II de la figure 1. 72 13966 5 2133947 Le jeu de contacts à ressort représenté comprend un bloc d' appui 3 en matière isolante muni de deux gorges 1 et 2. Dans la gorge 1 est inséré un contact complémentaire en forme de bande k tandis que dans le» gorge 2 est maintenu un ressort de contact 5-5 A l'extrémité postéi'ioure, le contact complémentaire k aussi bien que le ressort de contact 5 font saillie hors du bloc d'appui 3, chacun par une queue 6, 7 de connexion par soudage. Le ressort de contact 5 est essentiellement en U, autrement dit, dans la région où il est encastré dans le bloc d'appui, il 10 présente une base 8 de laquelle partent deux ailes élastiques 9 et 10 parallèles entre elles. Ces deux ailes sont reliées entre elles à leur extrémité antérieure libre par un élément de contact linéaire 11 de forme hémicylindrique. Pour actionner le ressort de contact dont l'élément de contact 11 coopère en tant 15 que contacteur avec le contact antagoniste complémentaire 4, est prévue une armature d'actionnement 12 qui agit sur les deux ailes élastiques 9 et 10 et peut être entraînée de façon appropriée par le système d'électro-aimant d'un relais. Dans ce mode d'exécution, l'élément de contact linéaire 11 et 20 le contact complémentaire k n'ont pas besoin d'être exactement pai'allèles dans la position de repos, de sorte que l'on économise des travaux d'ajustement délicats et longs. Si, par exemple, comme cela est représenté à la figure 2, l'aile 10 est plus éloignée du contact complémentaire k que l'aile 9, 11 armature d'ac-25 tionnement 12 entre d'abord en contact, dans son mouvement ascendant, avec cette aile 10. Toute la force de l'armature 12 agit tout d'abord seulement sur cette aile 10, ce qui fait que tout le ressort de contact 5 tourne d'abord légèrement autour de son axe longitudinal et qu'ainsi l'élément de contact 11 s'ali-30 gne en général parallèlement au contact complémentaire k. Si toutefois ce parallèlisme n'est pas atteint complètement, il est complété au moment où l'élément de contact linéaire 11 vient s'appliquer contre le contact complémentaire du côté de l'aile élastique 9. Alors, l'armature d'actionnement continue d'agir 35 avec toute sa force sur l'aile élastique 10 de sorte que l'élément linéaire vient s'appliquer complètement sur le contact complémentaire. Aj stade final, l'élément de contact linéaire est alors poussé sur toute sa longueur contre le contact complémentaire k, avec une distribution pratiquement uniforme de la force 40 de contact. 72 13966 2133947 Il est entendu que l'invention n'est pas limitée à l'exemple d'exécution représenté. Ainsi le jeu de contacts à ressort peut présenter par exemple plusieurs ressorts de contact et des contacts secondaires correspondants. La structure des ressorts de contact eux-mêmes peut aussi varier. Par exemple, il n'est pas nécessaire que les ailes de ressort soient reliées entre elles dans la région de leur encastrement. Au lieu de ressorts à lame, elles peuvent aussi être formées de baguettes êLastiques. 72 13966 ( 2133947 KKVKNDICATIONS 1 - Jeu de contacts à ressort comportant un ressort de contact encastré d'un côté et à l'extrémité libre duquel est disposé un él é m en t fie contact linéaire dirigé transversalement à sa longueur et destiné à coopérer avec un contact antagoniste complémentaire, jeu de contacts caract éri s é en ce que le ressort de contact présente deux ailes élastiques qui sont reliées entre elles par 1' élément de contejct linéaire. 2 - Jeu de contacts selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ailes élastiques sont également reliées entre elles dans la région de leur encastrement. 3 - Jeu de contacts selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un élément de contact linéaire est disposé sur chacun des deux côtés des ailes élastiques. k - Jeu de contacts selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ailes élastiques sont sous la forme de lames de ressort. 5 - Jeu de contacts selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ailes élastiques sont sous la forme de baguettes ou fils élastiques.