Brevet FR2471663A1 — publié le 19810619

L'invention concerne un relais électromagnéti- que à armature plate montée de manière à pouvoir rouler par une arête de montage sur une branche de culasse et à former un entrefer de travail avec une tâle polaire située dans le plan de ladite branche de culasse, l'armature étant reliée à la culasse par l'intermédiaire d'un ressort de montage, qui est disposé sur la face de l'armature, tournée vers la culasse, et exerce une pré- contrainte sur l'armature. Les armatures plates comportant des ressorts de montage sont usuelles depuis longtemps dans de nombreux systèmes magnétiques de relais (DE-AS 15 64 690). Dans la mesure o le ressort de montage s'accroche sur la fa- ce, tournée à l'opposé de la culasse, de l'armature, il apparaIt souvent un frottement intense indésirable entre l'arête de montage de l'armature et la culasse. On peut éviter assurément ce frottement en disposant le ressort de montage directement sur la culasse entre la surface de cette dernière et l'armature (DE-PS 20 23 983), un res- sort de montage disposé de cette manière empdant souvent, dans le cas de relais connus, le contact direct entre l'armature et la culasse, de sorte que le circuit magné- tique n'est pas fermé de façon optimale. Tant que de tels systèmes magnétiques sont utilisés dans des relais possédant des dimensions relativement importantes, il est possible de compenser de telles influences nuisibles du circuit magnétique par un dimensionnement correspondant de l'ensemble du système magnétique. Cependant cet état de choès semit particulièrement génant lors d'une miniatu- risation d'un tel relais. L'invention a pour but de réaliser un relais à armature plate du type indiqué plus haut de telle manière que l'armature soit soutenue dans une large mesure sans frottement et que simultanément soit assuré un passage op- timal du flux entre les différentes pièces du circuit ma- gnétique, c'est-à-dire notamment entre la culasse et l'ar- 24-71663 mature. Conformément à l'invention, ce problème est résolu grâce au fait que dans le voisinage de l'arête de montage de l'armature, le ressort de montage est disposé dans une ouverture ménagée dans la branche de culasse et est relié à l'armature à une distance déterminée de ladite arête de montage. Avec le dispositif conforme à l'invention, l'ar- mature est montée sur la culasse de telle manière que son arête de montage roule, pendant les déplacements de commu- tation, essentiellement sur une même ligne de la culasse et ne asi"L par conséquent aucun frottement notable. Le ressort de montage détermine alors non seulement la force de soutien de l'armature, mais également la force de rap- pel et simultanément une force de contact au repos pour les ressorts de contact actionnés. De façon appropriée le point d'encastrement du ressort de montage est situé dans le même plan que la surface d'appui entre l'armature et la culasse, ledit ressort de montage présentant un coude engagé dans l'ou- verture de la branche de culasse. Ceci peut être réalisé par exemple au moyen de deux coudes de directions alter- nées, dont un réglage correspondant permet de fixer les forces agissant sur l'armature. Le soutien de l'armature présente particulière- ment peu de frottementslorsqu'on respecte un rapport dé- terminé des longueurs des distances entre le point de fixation du ressort de montage, l'arête de montage de l'armature et le point de fixation du ressort de montage sur l'armature. Ce rapport de longueurs doit être réglé de manière que la tangente au point de fixation du ressort de montage passe, dans les positions d'extrémité de l'ar- mature, par le point de montage. Dans une forme de réali- sation avantageuse de l'invention, ce rapport de longueurs est réglé de manière que la distance entre le point de montage de l'armature et le point de fixation du ressort de montage sur l'armature soit égale au double de la dis- tance entre le point de montage de l'armature et le point d'encastrement du ressort de montage. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent un système de support de l'armature d'un relais conforme à l'invention, comportant deux positions de commutation différentes de l'armature. La figure 3 est une représentation schématique permettant le calcul des rapports des longueurs pour le ressort de montage. Les figures 1 et 2 montrent une coupe partielle d'un système magnétique de relais comportant une tôle 1 formant la culasse et une tôle polaire 2 située dans le même plan. Sur la tôle de culasse 1 est montée une ar- mature plate 3 qui forme un entrefer de travail avec la tôle polaire 2. L'armature 3 roule par son arête de mon- tage 4 sur la tôle de culasse 1 et est aussi bien mainte- nue que placée sous contrainte préalable, au moyen d'un ressort de montage 5. Ce ressort de montage 5 est relié, au niveau du point d'encastrement 6, à la tôle de culasse 1 et porte l'armature 3 au niveau du point de fixation 7. Dans le présent exemple, le ressort est rivé à l'armature. Naturellement on peut utiliser également les autres possi- bilités nouvelles de fixation, comme par exemple le soudage oin le vissage. L'armature 3 actionne, par l'intermédiaire du poussoir 8, les contacts à pression propre 9 et 10, qui sont placés sous contrainte préalable par rapport à un contact médian fixe 11. Ce dernier est fixé dans un sup- portenmatriau isolant 12 ainsi que la tôle polaire 2, tandis que les contacts 9 et 10 sont portés, ainsi que la tôle de culasse 1 et le ressort de montage 6, par l'empi- lage 13 de couches en matériau isolant ou un corps en ma- tériau isolant. 4 2471663 La figure 1 représente l'ensemble du système ma- gnétique à l'état de repos. Le ressort de montage 5 pro- duit aussi bien une force d'appui P2 qu'une force déter- minée P3 de rappel de l'armature et, pour le dispositif des contacts à pression propre, une force d'actionnement P4, qui agit à l'encontre du ressort de contact 11. Dans l'état de travail conformément à la figure 2, la force d'appui P5, la force P6 de l'aimant et la for- ce d'actionnement P7 agissent de façon correspondante. Afin que, lors de l'actionnement, l'armature puisse s'appliquer à plat aussi bien sur la tôle polaire que sur la tôle de culasse, le ressort de montage 5 est disposé dans une rainure 14 de la tôle de culasse 1. Il est recourbé en foaimt daz coudes engagés dans cette rainure. Ces coudes sont réglés de-telle manière que les forces dé- sirées soient produites dans l'état respectif de commuta- tion. Des distances déterminées 11 et 12 sont fixées entre le point d'encastrement 6 du ressort de montage 5 et l'arête de montage 4 de l'armature d'une part ainsi qu'entre l'arête de montage 4 et le point de fixation 7 de l'armature, d'autre part. Le rapport de ces distances 11et 12 est choisi de manière que l'arête de montage 4 ne frotte pratiquement pas sur la tôle de culasse 1 lors de l'actionnement de l'armature. Le calcul du rapport des longueurs 12:11 va ê- tre explicité ci-après en référence à la figure 3. Sur cette figure on a représenté schématiquement le ressort de montage 5, l'armature 3 et la branche de culasse 1. Le ressort de montage 5 est encastré au niveau du point C et dévié au niveau du point B. A titre de simplification on suppose que seule une force P agit au niveau du point de montage de l'armature sur la branche de culasse. Si alors on précontraint un ressort possédant la longueur 1, de la valeur fl, il apparatt au niveau du point de déviation B l'angle d'inclinaison O"1. Si l'on écarte en supplément ce ressort de la valeur f, il apparaît au point de déviation B l'angle d'inclinaison tg (2 - tg De la figure 3 on tire la relation géométrique: fi tg O(1 = j T- tg2 fl + Af tg K2= = Par substitution; on obtient: f1 + 'af f i = 1 = 3 Af = 2.1 3 àf 2.3 2.T Avec la relation 1 = 11 + 12, on obtient 11 1 Tr2- 2 tg C1 = tg2 = 6 2471663 Si ce rapport de longueurs de 1:2 est approxi- mativement respecté pour le point de montage de l'armture, on obtient un soutien de l'armature avec un très faible frottement, lorsqu'une force P agit au niveau du point de déviation. Si plusieurs forces différentes agissent sur l'armature ou sur le ressort, on peut déterminer le rapport correspondant de longueurs entre li et 12, en utilisant des méthodes mathématiques correspondantes. REVENDICATIONS 1) Relais électromagnétique à armature plate mon- tée de manière à pouvoir rouler par une arête de montage sur une branche de culasse et à former un entrefer de tra- vail avec une tôle polaire située dans le plan de ladite branche de culasse, l'armature étant reliée à la culasse par l'intermédiaire d'un ressort de montage qui est dispo- sé sur la face de l'armaturetournée vers la culasse, et exerce une précontrainte sur l'armature, caractérisé par le fait que dans le voisinage de l'arête de montage (4) de l'armature (3), le ressort-de montage (5) est disposé dans une ouverture (14) ménagée dans la branche de culasse (1) et que ledit ressort est lié à l'armature (3) à une dis- tance déterminée (l2) de ladite arête de montage (4). 2) Relais électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le ressort de montage (5) est encastré en position parallèle à la surface de la bran- che de culasse (1) et présente un coude engagé dans ladite ouverture (14) de la branche de culasse. 3) Relais électromagnétique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le ressort de montage (5) présente un double coude au niveau de l'ouverture. 4) Relais électromagnétique selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la distance (h1) entre le point d'encastrement (6) de ressort de montage (5) et le point de montage (4) de l'armature, d'une part, et la distance (12) entre le point de montage (4) et le point de fixation (7) du ressort de montage (5) sur l'armature (3), d'autre part, sont choisies dans un rapport tel que la tangente au point de fi- xation du ressort de montage (5) passe, pour toutes les positions de commutation de l'armature (3), par le point de mrntage (4) de.cette dernière. ) Relais électromagnétique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la distance (12) entre le point de montage (4) de l'armature (3) et le point de fixa- tion (7) est le double de la distance (11) entre le point -*() a2Elquom ap qJossea np (9) queu -aJDsouep quTod al a ( ) a-nq:uel op (d) eBquom ap ú99LL z. 8