Brevet FR2517464A1 — publié le 19830603

La présente invention concerne un relais électromagnétique, du genre comprenant, dans un boîtier, une bobine munie d'un noyau axial et une armature coudée en L, mobile en rotation autour d'un axe situé dans son angle. Une branche de cette armature constitue une palette qui coopère magnétiquement avec une extrémité du noyau, et l'autre branche s'étend le long de la bobine et comporte des poussoirs pour actionner un ou plusieurs contacts mobiles. En général, des pattes de connexion sortent du boîtier par une face opposée à la seconde branche précitée de l'armature par rapport à la bobine. Connectés à une plaque de circuit imprimé, ces relais présentent, en hauteur, un encombrement du notamment à la bobine, à la branche d'armature qui longe cette bobine,aux contacts et aussi à une culasse appliquée le long de la bobine pour fermer le circuit magnétique. D'autre part, en position de repos, il existe un entrefer entre palette et noyau et un entrefer entre palette et culasse, soit, pour les relais à deux armatures, quatre entrefers nuisibles au rendement électromagnétique du relais. Une telle disposition exige en outre une excellente précision dans le dimensionnement de la culasse et dans son positionnement. Enfin, le fonctionnement synchrone des relais à deux armatures est toujours difficile à réaliser. La présente invention vise à réaliser un relais d'encombrement réduit, de fabrication économique et permettant un fonctionnement synchrone quand il comporte deux armatures. Ce résultat est obtenu, conformément à l'invention, au moyen d'une armature auxiliaire, également coudée en L et mobile en rotation autour d'un axe situé dans son angle, dont une branche constitue une palette coopérant magnétiquement avec l'autre extrémité du noyau et dont l'autre branche s'etend le long de la bobine jusqu'à toucher, en position de repos du relais, l'extrémité de la branche correspondante de l'armature principale. L'ensemble des deux armatures ferme le circuit magnétique et joue donc le rôle d'une culasse. On peut donc supprimer cette dernière, ce qui procure un gain de place appréciable. En outre, les deux entrefers entre la culasse classique et les palettes (dans les relais à deux armatures) sont supprimés et remplacés par l'entrefer unique qui sépare les extrémités coopérantes des armatures, d'ou une amélioration du rendement magnétique. Par ailleurs, la difficulté d'usinage et de positionnement précis de la culasse est supprimée. Enfin, dans les relais à deux armatures, la liaison magnétique ainsi créée entre ces dernières assure le synchronisme de leur mouvement. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les angles des coudes des armatures sont déterminés de manière telle que les extrémités des branches qui sont en contact en position de repos restent en regard l'une de l'autre en position de travail. Si les armatures ne sont pas de la même longueur, il convient de donner aux angles (légèrement obtus) des L des valeurs convenables pour que, dans leurs trajectoires, les extrémités coopérantes restent en regard l'une de l'autre Suivant une première forme de réalisation de l'invention, les extrémités en contact des branches d'armatures présentent une surface plane sensiblement perpendiculaire à la direction des branches respectives. Cette forme particulièrement économique assure une coopération magnétique suffisante malgré le léger déplacement angulaire des faces planes l'une par rapport à l'autre. Suivant une seconde forme de réalisation de l'invention, les extrémités en contact des branches d'armatures présentent une surface formant une partie d'un cylindre de révolution ayant pour axe l'axe de rotation de l'armature correspondante. Dans ces conditions, au cours de leur mouvement, les extrémités en contact roulent l'une sur l'autre, ce qui assure la permanence d'un entrefer pratiquement nul. Suivant une réalisation préférée de l'invention, les angles intérieurs des armatures sont appliqués par des ressorts sur des arêtes d'un bloc de matériau plastique dans lequel la bobine est surmoulée. Cette disposition assure un pivotement autour d'un axe parfaitement défini en évitant la complication d'un système de pivots et de paliers pour maintenir l'armature en place. Suivant une variante de réalisation de l'invention, l'armature auxiliaire comporte également des poussoirs pour actionner des contacts mobiles et est analogue à l'armature principale. On réalise ainsi un relais classique à deux armatures. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un relais conforme à l'invention, à une armature principale, en position de repos; la figure 2 est une vue du même relais en position de travail; la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant III-III de la figure 1; les figures 4 et 5 sont des vues a plus grande échelle montrant la coopération des extrémités des armatures, respectivement en position de repos et en position de travail; les figures 6 et 7 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 d'un relais à deux armatures, respectivement en position de repos et en position de travail; les figures 8 et 9 montrent une variante de réalisation des armatures, en position de repos et en position de travail;; la figures 10 et 11 sont des vues à plus grande échelle d'une partie des figures 3 et 9. En référence aux figures 1 à 3, un relais comprend, dans un boîtier 1, une bobine 2 munie d'un noyau axial 3. La bobine est surmoulée dans le-boitier et une armature 4 coudée en L et formée d'une seule pièce de matériau magnétique présente une branche 4a formant palette pour coopérer avec une extrémité 3a du noyau 3 et une branche 4b s'étendant le long de la bobine. L'angle intérieur de l'armature est maintenu appliqué sur une arête 5a d'un bloc de matériau plastique la formant monobloc avec le boîtier et dans lequel la bobine est surmoulée. Cette application est réalisée par un ou plusieurs ressorts tels que 6a prenant appui sur un bossage 7 du boîtier et sur l'extérieur de l'angle de l'armature. La branche 4b de l'armature porte des poussoirs 8 pour actionner des contacts mobiles 9 portés par des lames flexibles 11 et coopérant avec des contacts fixes 12. Sur la face du boitier opposée à la branche 4b par rapport à la bobine, sortent des pattes de connexion 13 servant à l'alimentation de la bobine et à la connexion des contacts. Une armature auxiliaire 14 est disposée de la même manière que l'armature principale 4. Elle est également coudée en L et comprend une branche 14a formant palette pour coopérer magnétiquement avec l'autre extrémité 3b du noyau 3, et une branche 14b qui s'étend le long de la bobine. Son angle intérieur s'applique sur une arête 5b du bloc la et y est maintenu appliqué par un ressort 6b prenant appui sur un bossage 7b du boîtier 1. Les angles des armatures sont légèrement obtus de manière qu'en position de travail les palettes 4a et 14a soient un peu éloignées des extrémités 3a et 3b du noyau 3 (figure 1) et qu'en position de travail (figure 2), ou ces palettes viennent coller au noyau, les branches 4b et 14b se soulèvent, la branche 4b venant actionner la lame 11 par l'intermédiaire des poussoirs 8. Les extrémités libres 4c et 14c des branches 4b et 14b sont planes et sensiblement perpendiculaires auxdites branches. Les longueurs respectives de ces branches 4b et 14b sont telles qu'en position de repos (figure 1) les extrémités 4c et 14c viennent sensiblement au contact l'une de l'autre, en présentant un écart inappréciable à l'oeil (figure 4). L'armature 14 ne jouant pas de rôle d'actionnement, les deux armatures ne sont pas symétriques, et l'angle de l'armature 14 est plus grand que celui de l'armature 4, de manière qu'en position de travail (figure 5), les faces 4c et 14c restent en regard l'une de l'autre. En position de repos (figure 1), les deux armatures sont pratiquement au contact l'une de l'autre et jouent le rôle d'une culasse, ne laissant subister que deux entrefers entre chaque palette 4a, 14a et les extrémités correspondantes du noyau. A l'excitation, les armatures pivotent autour des arêtes 5a, 5b en subissant constamment une attraction mutuelle par leurs faces coopérantes 4c, 14c qui restent en regard l'une de l'autre, ce qui assure le synchronisme de leur déplacement. La suppression de la culasse classique est ainsi rendue possible, ce qui fait gagner de la place en hauteur et ou outre, supprime l'opération d'usinage précis de cette culasse et son positionnement précis dans le relais. En référence aux figures 6 et 7, un relais analogue au précédent comporte deux armatures 104, 114 sensiblement identiques l'une à l'autre, qui sont munies de poussoirs 108a, 108b pour actionner chacune des lames flexibles 111a, lllb portant des contacts mobiles 109a, 109b coopérant avec des contacts fixes 112a, 112b. Le reste de la structure est sensiblement identique au relais précédent et ne sera pas décrit en détail. On a simplement reporté les mêmes numéros de référence augmentés de 100. Toutefois, dans cette réalisation, les faces coopérantes 104c, 114c des armatures ne sont pas planes mais sont des portions de cylindres de révolution dont les axes sont les axes de rotation des armatures, matérialisés par les arêtes 105a, 105b du bloc 101a (figures 8 et 9). Au cours de leur mouvement, les faces 104c et 114c roulent l'une sur l'autre en restant sensiblement tangentes, ce qui minimise l'entrefer entre les armatures et le rend sensiblementconstant. I1-est évident que les faces planes et les faces cylindriques pourraient être interverties entres les relais des deux types décrits. De même, toute autre variante technologique à la portée de l'homme de l'art doit être considérée comme couverte par l'invention, qui ne se limite pas aux exemples décrits. REVENDICATIONS 1. Relais électromagnétique comprenant, dans un boîtier (1, 101), une bobine (2, 102) munie d'un noyau axial (3, 103) et une armature principale (4, 104) coudée en L mobile en rotation autour d'un axe (5a, 105a) situé dans son angle, dont une branche (4a, 104a) constitue une palette coopérant magnétiquement avec une extrémité (3a, 103a) du noyau et dont l'autre branche (4b, 104b) s'étend le long de la bobine (2, 102) et comporte des poussoirs (8, 108a) pour actionner au moins un contact mobile (9, 109a) cooperant avec un contact fixe (12, 112a), caractérisé en ce qu'il comprend une armature auxiliaire (14, 114), également coudée en L et mobile en rotation autour d'un axe (5b, 105b) situé dans son angle, dont une branche (14a, 114a) constitue une palette coopérant magnétiquement avec l'autre extrémité (3b, 103b) du noyau et dont l'autre branche (14b, 114b) s'étend le long de la bobine jusqu'à toucher, en position de repos du relais, l'extrémité de la branche correspondante '(4a, 104a) de l'armature principale (4, 104). 2. Relais conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les angles respectifs des coudes des armatures sont déterminés de manière telle que les extrémités (4c, 14c; 104c, 114c) qui sont en contact en position de repos restent en regard l'une de l'autre en position de travail. 3. Relais conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités (4c, 14c) en contact des branches d'armatures présentent une surface plane sensiblement perpendiculaire à la direction des branches respectives. 4. Relais conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les extrémités (104c, 114c) en contact des branches d'armatures présentent une surface formant une partie d'un cylindre de révolution ayant pour axe l'axe de rotation (105a, 105b) de l'armature correspondante. 5. Relais conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les angles intérieurs des armatures sont appliqués par des ressorts -(6a, 6b; 106a, 106b) sur des arêtes (5a, 5b; 105a, 105b) d'un bloc (la, 101a) de materiau plastique dans lequel la bobine (2, 102) est surmoulée. 6. Relais conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'armature auxiliaire (114) comporte également des poussoirs (108b) pour actionner des contacts mobiles (109b) et est analogue à l'armature principale (104).