Brevet FR2223820A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne un relais à maintien magnétique à contacts à lames dans lequel les contacts sont disposés parallèlement à une plaque arrière de couplage ou armature et comprenant au moins un aimant permanent magnétisé dans sa plus petite dimension. L' aimant permanent est respectivement associé, d'une part2 à la partie arrière de l'un des contacts à lames et, autre part, par ltintermédiaire de l'armature, à la partie arrière de l'autre contact à lame où est placé l'enroulement de commande. Cet enroulement a une longueur plus petite que la longueur des contacts à lames. Les relais à contacts à lames s'avèrent utilisables en tant que relais à maintien magnétique lorsqu'ils sont munis d'un aimant permanent. On connatt déjà un relais dans lequel l'aimant permanent, magnétisé axialement, maintient un flux magnétique permanent qui, lorsque les contacts à lames sont fermés lors de l'alimentation des bobines, peut maintenir lesdits contacts dans cette position mais qui, seul, ne peut actionner les contacts à lames. L' inversion du sens du courant dans la bobine provoque l'ouverture des contacts.Dans un dispositif semblable constitué par un aimant permanent et des contacts à lames, on considère comme un inconvénient le fait que le courant circulant dans la bobine en direction opposée doit entre réduit, car les lames se referment, actionnées par une induction variant entre trois et cinq fois l'excitation nécessaire à produire la libération. Ce phénomène est connu sous le terme de "ré-attraction". En outre, le champ magnétique créé par l'électro-aimant peut diminuer la force d'attraction de l'aimant permanent. Dans un autre exemple de réalisation dtun relais de cette catégorie, I1 aimant permanent est du type aluminium-nickel et, par conséquent, relativement sensible à une forte contre-excitation. On contact également les dispositions prises pour pallier ces inconvénients, et qui consistent à utiliser des aimants du type oxyde d'une construction solide dont la variation en fonction de la température est environ dix fois plus importante que celle des aimants Al-Ni ; il est, en outre, difficile de régler l'intensité de leur magnétisation postérieurement à l'assemblage des contacts à lames. L'objet de la présente invention est donc de proposer un relais à maintien magnétique qui surmonte tous ces inconvénients. Une autre caractéristique de l'invention propose une méthode de fabrication très simple et réalisant des relais de cette catégorie très compacts et extremement peu encombrants. L'invention prévoit pour cela un élément dans lequel un aimant permanent à force coercitive importante est couplé magnétiquement avec un pale de la plaque arrière de circuit de protection et de connexion, l'autre pale étant relié à une des deux lames des contacts, et la bobine entourant l'autre lame. Suivant un autre exemple d'exécution, le réglage de la force magnétique est obtenu par le fait que l'aimant permanent monté sur la plaque arrière de circuit de protection et de connexion est mobile sur deux plans, le plan vertical assurant sa direction d'aimantation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue schématique de caté d'un relais à maintien magnétique - la figure 2, une vue de dessus du relais à maintien magnétique de la figure 1 - la figure 3, un détail agrandi de la figure t - la figure 4, une vue schématique de caté d'un autre exemple d'exécution de relais à maintien magnétique - les figures 5, 6 et 7, des vues schématiques de dessus d'autres exemples d'exécution de relais à maintien magnétique - la figure 8, une vue de dessus de armature servant au montage d'un relais à maintien magnétique conforme à l'invention - la figure 9, une vue de dessus d'un relais à maintien magnétique monté sur l'armature de la figure 8 - la figure 10, une vue de face d'un relais à maintien magnétique conforme à la figure 9 - la figure 11, une vue en perspective d'une armature montée verticalement sur une embase ; - la figure 12, une vue en perspective d'un autre exemple pratique d'exécution de relais à maintien magnétique - la figure 13, une vue de face et en coupe du relais à maintien magnétique de la figure 12. Les vues (de c8té et de dessus) des figures t et 2 montrent le principe d'un relais à maintien magnétique comportant deux contacts à lames 1 juxtaposés, et montés sur une plaque arrière de circuit de protection et de connexion qui est parallèle auxdits contacts à lames 1. Un aimant permanent 3, composé par exemple de SmCo5 ou ferrite, qui est doté dSune grande force coercitive et magnétisé dans sa plus petite dimension, est couplé hors du champ de l'entrefer 4 des contacts à lames 1 par un de ses piles à la plaque arrière de circuit de protection et de connexion 2 et, par son autre polie, à l'une ou à l'autre des deux lames 5 des contacts à lames 1. L'utilisation d'un aimant de SmCo5 permet de réduire d'environ un cinquième la variation en fonction de la température, ce qui constitue un grand avantage.L'aimant permanent 3, placé sur la plaque arrière de protection et de connexion 2 est disposé de manière à autre mobile dans deux directions : d'une part, par rapport aux contacts à lames t et, autre part, dans le sens vertical par rapport à sa direction d'aimantation, comme indiqué par les deux flèches à deux pointes A et B de la figure 2. Après ajustage, l'aimant permanent est fixé, par exemple, au moyen de laque. Sur le ceté de l'entrefer 4, face à l'aimant permanent 3, est placée une bobine 7 qui entoure l'autre lame 6 du contact à lames 1. On obtient ainsi un dispositif qui ne fait de réattraction que sous une induction plus de dix fois supérieure à la normale, l'aimant permanent 3 n'étant pas affaibli, mais dont la force magnétisante est réglable par déplacement, par rapport aux caractéristiques du-relais. En outre, la faculté de déplacer l'aimant permanent 3 de la plaque arrière de circuit de protection et de connexion 2 permet également une influence de compensation sur les relais à lames ayant des caractéristiques de fonctionnement différentes. Ce réglage compensateur est exercé dans la direction indiquée par la flèche à deux pointes A de la figure 2, tandis que le réglage d'intensité est effectué dans la direction indiquée par la flèche à deux pointes B. Pour régler la position de la bobine, on déplace d'abord les contacts à lames 1 dans la direction axiale et on fixe ensuite l'aimant permanent 3. Afin d'assurer un niveau de fonctionnement particulièrement bas, une bobine supplémentaire d'amorçage 8 peut entre placée, autour des contacts à lames 1, à la hauteur de l'entrefer 4. La-bobine d'amorçage 8 est représentée par une ligne tiretée dans les figures l et 2. La figure 3- représente une vue agrandie de la partie de la figure 1 circonscrite par un cercle, ceci pour permettre une meilleure compréhension du couplage de l'aimant permanent 3, qui est aimanté dans sa plus petite dimension, avec la plaque arrière de protection et de connexion 2 d'une part, et avec la lame 5 d'autre part. La vue schématique de caté représentée par la figure 4 montre un autre exemple d'exécution du relais à maintien magnétique qui constitue un dispositif d'un encombrement extramement réduit, dans lequel les aimants permanents 3 et les bobines 7 n'augmentent qu'à peine ltespace exigé par les contacts à lames 1. Naturellement, lorsqu'il s'agit de relais multiples à maintien magnétique, on peut utiliser plusieurs aimants permanents 3 et plusieurs bobines 7. Des exemples d'exécution de ce genre sont représentés-par les figures 5, 6 et 7. Ainsi, la figure 5 représente un relais à maintien magnétique comprenant trois contacts à lames 1, chacun associé, en une de ses extrémités, à un aimant permanent 3 par une de ses faces antérieures. L'autre extrémité du contact à lames t comporte deux bobines 7, dont une seule entoure une lame de contacts 6, tandis que l'autre entoure deux lames de contacts 6. Les figures 6 et 7 montrent des exemples d'exécution utilisant deux ou trois contacts à lames 1 juxtaposés ; les aimants permanents 3 et les bobines 7, qui leur sont associées, sont disposés en alternance. La figure 8 montre une armature 9, qui constitue un système d'assemblage simple, économique et rapide pour des relais à maintien magnétique utilisant les contacts à lames. Ladite armature 9 est faite en matière plastique et comporte deux encoches 10 opposées, destinées à recevoir la bobine qui est ainsi rendue autoportante. Une autre ouverture 11 -est destinée à recevoir et à fixer l'aimant permanent. Les points désignés par les repères 12 à 17 représentent des points de connexion du modèle des contacts de liaison directe, dont l'écartement est normalisé, et qui sont destinés à astre connectés individuellement. Les figures 9 et 10 montrent un relais à maintien magnétique monté sur l'armature 9 et comprenant deux contacts à lames 1. La bobine 7 entoure l'armature 9 et les contacts à lames 1. La plaque arrière de circuit de protection et due connexion 2 est placée parallèlement à l'armature 9. L'aimant permanent, non représenté, est fixé à la plaque arrière de circuit de protection et de connexion 2 au moyen d'un système d'attache ; ladite plaque 2 assure un réglage de l'aimant permanent lorsqutune force de pression ou de déplacement plus importante est appliquée. Le système d'attache peut consister, par exemple, en une bride à ressorts. En plus ou en remplacement de ce qui précède, deux évidements peuvent autre ménagés dans la plaque arrière de circuit de protection et de connexion 2, qui permettront un réglage de aimant permanent dans sa position définitive, à partir de l'extérieur, et conformément à la technique classique de collage. Lorsque, pour une raison ou pour une autre, par exemple dans un souci de protection, l'armature 9 doit tore disposée verticalement, on peut choisir un mode de fabricatïon analogue à celui de la figure 11. Dans ces conditions, l'armature 9 est fixée verticalement sur une embase 18, qui est elle-m & e munie de points de connexion 19, 20, 21, 22 également espacés. L'armature 9 et l'embase 18 peuvent également autre fabriquées en matière plastique, dlune seule pièce, par moulage sous pression. Lorsque le relais magnétique conforme à l'invention doit être du modèle enfichable, les points de connexion 12 à 17 de l'armature 9, ou les points de connexion 19 à 22 de l'embase 78 affecteront la forme de broches, et seront ainsi directement utilisés comme bornes de raccordement. Les figures 12 et 13 montrent un relais à maintien magnétique comportant deux contacts à lames 1, et dont la plaque arrière de circuit de protection et de connexion affecte la forme d'un bottier 23. Ce mode de réalisation assure une protection maximale du point de vue des champs de dispersi-n magnétique, et est d'une excellente stabilité mécanique. Une des parois-du boftier 23 sert de surface portante et de moyen de réglage pour l'aimant permanent 3. La base du bottier 23 est ouverte et comporte un fond mobile 24 muni d'un évidement 25 permettant les réglages et les introductions. Dans ce relais à maintien magnétique, l'aimant permanent 3 est fixé à une bande faite en une matière non conductrice 26 qui dépasse de l'évidement de réglage et d'introduction 25 ménagé dans le fond mobile 24. Cette bande 26 sert à régler 12 aimant permanent 3. Le bottier 23, après réglage, est rempli d'une masse d'obturation, en utilisant alors l'évidement de réglage et de remplissage 25 ménagé dans le fond 24. On coupe ensuite l'extrémité en saillie de la bande 26. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qutà titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent autre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Relais à maintien magnétique à contact à lames comportant au moins une paire de contacts constituée par un premier et un deuxième contact à lames, parallèles et séparés par un entrefer une plaque arrière disposée parallèlement et contiguë auxdits contacts ; un aimant permanent fixé à ladite plaque arrière, près du premier contact précité ; une bobine d'aimantation, proche du deuxième contact précité, ledit aimant permanent et ladite bobine d'aimantation étant situés sur des cotés opposés de l'entrefer, ce qui fait que le courant d'excitation passant dans la bobine en sens direct ferme ledit contact à lames, lesdits contacts restant en position fermée par attraction magnétique mutuelle, ladite attraction magnétique étant transmise par ledit aimant en association avec ladite plaque arrière, et lesdits contacts stouvrant lorsque le courant dtexcitation passe dans la bobine d'aimantation en sens inverse. 2. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit aimant permanent est mobile sur ladite plaque arrière, de façon à pouvoir autre déplacé par rapport auxdits contacts, ce qui fait que la force magnétique appliquée auxdits contacts peut être réglée par déplacement dudit aimant permanent par rapport auxdits contacts. 3. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit aimant permanent et ladite bobine sont disposés sur les faces latérales des contacts. 4. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit aimant permanent et ladite bobine électromagnétique sont alternativement positionnés par rapport à chaque paire de contacts à lames lorsque plus d'une paire de contacts est utilisée. 5. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par levait qutil comprend en outre une bobine électromagnétique supplémentaire qui entoure l'entrefer. 6. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que l'aimant permanent est fixé à la plaque arrière de circuit par un dispositif d'attache à ressort. 7. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite plaque arrière comporte une ouverture destinée à recevoir ledit aimant permanent. 8. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait qutil comporte en outre une armature portante en matière plastique sur laquelle sont fixés l'aimant et la bobine et qui est munie de points dé connexion assurant le couplage électrique avec les contacts et là bobine. 9. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 8, caractérisé par le fait que la bobine entoure directement ltarmature, dtune manière autoportante. 10. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 9, caractérisé par le fait que l'armature est montée verticalement sur ltembase, qui comporte des points de connexion correspondant aux contacts et à l'aimant qui y sont fixés. 11. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 10, caractérisé par le fait que lesdits points de connexion comportent des bornes de raccordement 12. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite plaque arrière affecte la forme dtun bottier logeant ledit relais, et qutun au moins des cotés de ce bottier est ouvert pour permettre l'accès aux composants du relais qui y sont contenus. 13. Relais à maintien magnétique conforme à la revendication 12, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre une bande faite en matière non conductrice, sur laquelle l'aimant magnétique est fixé, et dônt au moins une partie fait saillie à l'extérieur dudit bottier de plaque arrière, pour donner accès et permettre le réglage de. aimant permanent. 14. Relais à maintien magnétique- conforme à la revendication 13, caractérisé par le fait que le bottier de la plaque arrière contient en outre une masse de remplissage qui constitue un scellement.