Brevet FR2266286A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne un procédé de réalisation an relais bistable à commande par impulsions, comme un relais sous enveloppe scellée dont la caraotéristiqne de champ coercitif de maintien corresponde à une valeur donnée. Elle stapplique plus particulièrement à des relais sous ampoule scellée dont l'un su moins des conducteurs est constitué de deux parties soudées bout à bout. Dans la fabrication des relais sous ampoule de verre scellée, on a tout d'abord utilisé des conducteurs en alliage magné tique non rémanent, car ils sont pratiquement les seuls à permettre un soudage correct au verre normal pour assurer 11 étanchéité de l'ampoule. De tels relais présentent l'inconvénient de s'ouvrir dès la disparition du champ magnétique de commande et d'exiger, pour fonctionner en relais bistable, des bobines de maintien ou tout au- tre système d'aimantation extérieure. Il en résulte des dépenses d'énergie supplémentaires, ce qui est toujours gênant dans les domoines très miniaturisés où ils sont généralement utilisés. On a ensuite réalisé des relais bistables avec des conducteurs en alliage magnétique semi-rémanent permettant des commandes par impulsions, 11 induction rémanente dans les contacts les mainte- nant à l'état de fermeture après disparition du champ de commande. Mais ces relais, dans lesquels le conducteur semi-rémanent a pu être soudé l'enveloppe de verre,sont le résultat de compromis qui lais- sent subsister de nombreux inconvénients. Il a fallu en effet utiliser des verres très spéciaux, donc très onéreux, pour permettre le soudage du conducteur à l'ampoule. En outre l'obligation d'assurer des caractéristiques précises de dilatation limitent les possibilités d'nne adaptation optimale des caractéristiques magné- tiques aux conditions réelles d'utilisation. On a donc été amené dans une phase ultérieure à constituer des relais sous ampoule scellée dont l'un au moins des conducteurs est constitué de deux parties soudées bout à bout s - une partie formant la traversée de l'ampoule et le conducteur de raccordement extérieur du relais, réalisen alliage permettant le scellement étanche à un verre normal, - une partie intérieure à l'ampoule formant le contact mobile sous l'effet du champ magnétique dO excitation, et réalisée en alliage mangnétique semi-rémanent. Le bravet français 1.460.734 décrit par exemple un relais sous ampoule scellée de ce type.Pour des relais associant ainsi dans un même conducteur deux alliages différents, on pourra par exemple utiliser un alliage de fer-nickel, fer-cobalt, ou fer-nickel-chrome pour la traversée de l'ampoule en verre normal, et un alliage semi-rémanent fer-cobalt-vanadium pour le contact proprement dit-. Dans la réalisation des relais à lames souples et à conducteurs composites, on rencontre cependant encore une grosse difficulté pour l'ajustement précis du champs coercitif de l'alliage semi-rémanent pour que le relais puisse satisfaire à des conditions bien précises d'utilisation. L'invention remédie à cette difficulté en permettant de régler à une valeur désirée le champ coercitif rémanent d'un tel relais dont un au moins des conducteurs est réalisé en deux parties soudées bout à bout, une partie en alliage soudable au verre et une partie en alliage semi-rémanent formant contact. Selon l'invention on détermine le champ coercitif de maintien en fonction du rapport des longueurs relatives dans les conducteurs du relais, de la partie en alliage semi-rémanent, et de la partie en alliage au verre. L'invention va maintenant être précisée en se référant à une figure unique qui constitue principalement un rappel de la forme générale d'-un relais bistable sous enveloppe scellée réalisé avec des conducteurs en deux parties soudées bout- à bout. te relais représenté ici est constitué, de façon connue, par une ampoule étanche en verre 1 dans laquelle pénetrent les deux conducteurs électriques d'amenée de courant 2 et 3. Ces conducteurs sont en alliage fer-nickel, c'est-à-dire en alliage magnétique non rémanent, mais dont les caractéristiques de dilatation permettent la réalisation facile des soudures 4 et 5 au verre normal de l'ampoule 1. A chaque conducteur 2 et 3 est soudée en 6 et 7 une lame 8 ou 9 en alliage semi-rémanent, par exemple de fercobalt-vanadium. tes extrémités libres des lames 8 et 9 se font face en laissant subsister un léger entrefer 10 entre elles. Dans ces conditions, le circuit électrique entre les conducteurs 2 et 3 est ouvert.Si l'on crée un champ magnétique autour de ce relais, et en particulier si les lignes de force de ce champ sont dirigées dans l'axe de l'ampoule, 11 induction magnétique engendrée dans les lames 8 et 9 crée une attraction -réciproque et l'entrefer 10 disparaît ; on a ainsi fermé le circuit électrique des conducteurs 2 et 3. après collage l'induction rémanente subsistant dans- les lames 8 et 9 maintient le collage après disparition du champ magnétique de commande et le circuit électrique reste fermé ; pour le récuvrir il faudra créer un champ magnétique supérieur et de sens contraire au.champ coercitif rémanent subsistant à la jonction des deux lames. lies applications usuelles de tels relais sont généralement dans les ensembles de petites dimensions et de grande préeision, si bien qu'il est très important de pouvoir déterminer avec beaucoup d'exactitude le champ coercitif rémanent pour pouvoir limiter au strict nécessaire les champs de commande et par conséquent l'encombrement des bobinages destinés à créer ces champs. Pour ajuster, selon l'invention, le champ coercitif apparent des tiges du relais à une valeur précise, on fait varier le -rapport des longueurs X1 et L2 respectivement de la partie en alliage soudable au verre et de la partie en alliage magnétique semi rémanent. On prendra à titre d'exemple un relais réalisé selon la figure, dans lequel les conducteurs 2 et 3 sont en alliage fernickel à 50% ffi de nickel, et dans lequel les lames 8 et 9 sont en alliage fer-cobalt-vanadium. Pour une forme donnée des conducteurs 2 et 3 et pour en entrefer 10 également donné, on observe qu'avec un rapport L1 égal A trois, le champ coercitif de maintien du contact des la@es 8 et 9 est de 25 cersted environ ; si l'on abaisse le rapport L1 à une valeur voisine de I, le champ coercitif apparent passe -à 75 L2 oersted environ. On sait que dans un relais ainsi décrit on peut également faire varier le champ coercitif apparent par déforiation de la tige ext6rieure, par pliage par exemple, ce qui fait varier le champ démagnétisant. fl en résulte que l'ajustage du champ coercitif varier varier les longueurs relatives des deux parties des conducteurs doit se comprewdre, comme indiqué plus haut, pour une forme déterminée du circuit magnétique extérieur constitué par les conducteurs, et pour une valeur déterminée généralement par construction dé llentrefer entre les deux contacts mobiles. Il en résulte que le procédé de détermination du rapport des longueurs pour obtenir un champ coercitif donné utilisera de préférence des données ex*ri- mentales. Ainsi pour une forme déterminée du circuit magnétique constitué par les conducteurs et en particulier des conducteurs extérieurs, on établira expérimentalement la courbe de variation du champ coercitif de maintien en fonction de divers rapports L1 La courbe ainsi obtenue permettraensuite pour des relais de L2 memes forme générale de déterminer directement le rapport Lipour 12 un champ coercitif donné dans la plage étudiée expérimentalement, ou bien entendu, avec une précision moindre, dans une plage plus étendue en procédant par extrapolation. REVENDICATIONS 10 - Procédé de réalisation d'un relais bistable sous enveloppe scellée, à commande par impulsions et présentant un champ coercitif de maintien de valeur donnée, pour un relais dont l'enveloppe scellée est en verre normal et dont un au moins des conducteurs est constitué en deux parties soudées bout à bout, une partie destinée à traverser la paroi de verre normal étant réalisée en. alliage permettant le scellement étanche au verre de l'ampoule, l'autre partie, destinée à constituer le contact électrique à l'intérieur de l'ampoule étant réalisée en un alliage magnétiquesemi- rémanent, caractérisé par le fait que l'on détermine le champ coercitif de maintien en fonction du rapport des longueurs relatives dans les conducteurs du relais, de la partie en alliage semi-rémanent et de la partie en alliage soudable au verre. 2 - Procédé selon revendication 1, caractérisé par le fait que l'o&num;étermine expérimentalement, pour une forme déterminée du circuit magnétique constitué par les conducteurs, la courbe de variation du champ coercitif de maintien en fonction du rapport des longueurs des deux parties des conducteurs et que l'on relève sur la courbe obtenue le rapport convenable des longueurs correspondant au chamn coercitif demandé pour l'application précise envisagée.