Brevet FR2526580A1 — publié le 19831110

Procédé de réalisation de contacts fixes pour relais électromagnétiques miniatures et relais ainsi obtenus La présente invention concerne un procédé de réalisation de contacts fixes pour relais électromagnétiques miniatures à contactage en croix et les relais ainsi obtenus. Dans la mesure où les relais électromagnétiques conservent certains avantages vis-à-vis des dispositifs électroniques ayant mêmes fonctions, une partie des recherches effectuées dans ce domaine vise à faciliter l'emploi de relais en association avec des composants électroniques. Ceci conduit notamment à miniaturiser les relais et à en réduire le coût et par conséquent à simplifier leur constitution et leur fabrication afin d'obtenir des relais fiables, économiquement compétitifs et aisément ajustables. Par exemple il est bien connu de réaliser des relais électromagnétiques miniatures encapsulés dans un bottier à partir d'éléments unitaires comportant chacun un flasque dans lequel est noyée nappe de lames métalliques dont les extrémités forment des queues de connexion d'une part du flasque et d'autre part de ce flasque des contacts fixes et/ou des supports de pièces de contact mobiles. Dans une variante connue, les lames sont prédécoupées dans une bande métallique trancannée avançant pas à pas et sont assujetties par surmoulage dans le flasque qui les comporte avant d'être séparées de la bande métallique dont elles sont issues et d'être cambrées en fonction des besoins notamment pour former les zones de contact. Le cambrage donnant naissance aux contacts fixes y est tel que la partie des lames portant ou formant ces contacts fixes est perpendiculaire à la partie des lames qui est noyée dans le matériau constituant les joues. Une telle réalisation présente des inconvénients dus au fait qu'il est difficile de réaliser un cambrage précis à angle droit à un emplacement nécessairement précis des lames, ceci ayant pour conséquence de rendre délicats les nécessaires réglages de distances entre contacts fixes et mobiles par déformation des lames dans la zone contact-cambrage. De plus pour des raisons de qualité de contactage, on préfère utiliser des métaux précieux pour former ou plus généralement recouvrir les zones où le contactage à physiquement lieu. Une solution usuelle consiste à souder un lopin, présentant les caractéristiques qualitatives recherchées, horizontalement sur la zone ou doit se produire le contact physique. Toutefois dans l'exemple précédemment choisi si l'on réalise une telle soudure sur la partie cambrée à angle droit d'une lame de contact fixe, on ne résoud pas le problème posé par l'existence du cambrage et pas celui posé par les contraintes de réglage. Une autre solution usuelle consiste à souder verticalement un lopin sur la lame avant cambrage et à le bouteroller pour lui donner la forme arrondie que l'on souhaite donner à la zone où le contactage a physiquement lieu. Toutefois là encore on ne résoud pas les problèmes posés par le cambrage ultérieurement effectué et par les opérations à réaliser pour satisfaire aux contraintes de réglage. Pour remédier à ces inconvénients la présente invention propose un procédé de réalisation de contacts fixes pour relais électromagnétiques miniatures comportant des lames métalliques formant au moins une nappe dans le bottier prévu pour contenir le mécanisme du relais, ces lames étant respectivement destinées à servir de support et de connexion à au moins un contact fixe et à au moins une pièce de contact mobile ayant un débattement au moins grossièrement parallèle à ladite nappe. Selon une caractéristique de l'invention chaque contact fixe, de type linéaire, qui est disposé perpendiculairement à la nappe dont fait partie la lame qui le porte, est réalisé par soudage vertical d'au moins un lopin de fil conducteur, cylindrique et rectiligne, mis à longueur désirée par sectionnement après soudage sur cette lame. La présente invention propose aussi un relais électromagnétique miniature encapsulé dans un bottier dans lequel sont assujetties des lames métalliques formant au moins une nappe et servant de support et de connexion à au moins un contact fixe et à au moins une pièce de contact mobile dont le débattement est au moins grossièrement parallèle à ladite nappe. Selon une caractéristique de l'invention, les contacts fixes d'un tel relais qui sont de type linéaire sont constitués de lopins de fil soudés perpendiculairement aux lames qui les supportent et coupés à leurs extrémités libres respectives, les zones de contact physique de ces lopins avec les pièces de contact mobiles étant situées sur leurs parties cylindriques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront décrites en liaison avec la suite de la description et en relation avec les figures ci-dessous répertoriées. La figure 1 présente une coupe d'une vue en perspective d'un relais électromagnétique miniature classique. Les figures 2 et 3 présentent respectivement en vue de face et en vue de dessus d'une étape de réalisation des contacts fixes d'un relais selon l'invention. La figure 4 présente un schéma de principe relatif au procédé de réalisation selon l'invention. La figure 5 présente une vue de face de l'exemple de la figure 4 avec contacts fixes et pièces de contact mobiles avant assemblage du relais. Le relais électromagnétique miniature, présenté longitudinalement coupé par son milieu et avec sa paroi de droite ôtée sur la figure 1, est de type classique. Il comporte classiquement un bottier 1 en matériau isolant dans lequel est encapsulé le mécanisme du relais, celui-ci est essentiellement constitué par un électro-aimant à bobine 2, noyau 3 et culasse 4, associé à une palette mobile 5 en matériau magnétique non rémanent agissant par l'intermédiaire d'un poussoir 6 en matériau isolant sur une pièce de contact mobile 7.La pièce de contact mobile 7 est fixée à une de ses extrémités sur une lame métallique 8 qui lui sert de support et de queue de connexion, elle est elle-même constituée par une lame de ressort sur laquelle sont fixés deux contacts 9 et 10 situés respectivement sur deux faces opposées et coopérant avec deux contacts fixes 1 1 et 12 pour constituer par exemple une unité de contact repostravail RT. Selon une variante usuelle particulièrement bien adaptée aux relais selon l'invention, la pièce de contact mobile 7 est fendue sur une partie de sa longueur à partir de son extrémité libre et les contacts 9 et 10 sont ainsi doubles, la paire de contacts 9 coopérant avec le contact fixe 11, la paire de contacts 10 coopérant avec le contact fixe 12. Les contacts fixes 11 et 12 sont portés par des lames métalliques 13 et 14 leur servant de support et de queue de connexion. Les lames 13, 14 et la lame 8 forment une nappe disposée parallèlement à un flasque 23 du bottier et éventuellement partiellement noyée dans le matériau isolant formant ce flasque. Le débattement de la pièce de contact mobile 7, est au moins grossièrement parallèle à la nappe à laquelle les contacts fixes sont perpendiculaires de telle sorte que le contactage entre contacts mobiles 9 et 10 et contacts fixes 11 et 12 soit en croix, le mouvement de la pièce de contact mobile 7 sous l'action de l'électro-aimant l'amenant ici à séparer les contacts 10 et 12 et à faire se toucher les contacts 9 et 11 ainsi que représenté sur la figure 1. En ce but la bobine 2 de l'électro-aimant est susceptible d'être mise sous tension convenable et comporte en ce but des connexions symbolisées par la queue de connexion 15 sur la figure 1. Selon un procédé classique on réalise les lames métalliques d'une nappe de relais par un découpage partiel par exemple à la presse dans une bande métallique de grande longueur avançant pas à pas après chaque coup de presse et on surmoule le matériau isolant destiné à former le flasque du bottier dans laquelle est noyée chaque nappe avant de séparer les lames de la bande métallique dont sont issues ces lames. Une telle réalisation est montrée à la figure 2, chaque nappe comporte un arrangement symétrique de deux fois trois lames métalliques 8, 12, 13 et 8', 12', 13' ayant même rôle que sur la figure 1, ainsi qu'un flasque 23 en matériau isolant surmoulé sur les lames métalliques. A ce stade, comme énoncé plus haut, les bandes métalliques sont rattachées par leurs extrémités aux deux bords 16 et 17 de la bande métallique trancannée dont elles sont issues, et il est donc aisé de les positionner précisément pour effectuer les nécessaires opérations de réalisation des contacts. Dans une variante de réalisation on évide chaque flasque 15 de bottier au niveau des zones destinées à porter les contacts fixes de manière que l'évidement 18 ainsi réalisé permette de loger ces contacts fixes en retrait par rapport au bord du flasque qui les protège, ceci autorise ultérieurement d'éventuelles opérations de réglage des contacts par cambrage des lames métalliques. Selon l'invention on vient souder des lopins de fil 19, 20 cylindriques et rectilignes perpendiculairement à la nappe sur chaque lame métallique prévue pour porter un contact fixe et sur la zone de chacune de ces lames qui est située dans l'évidement 18 de joue 15. Ceci permet d'éviter le cambrage des lames 12, 13, 12', 13' et s'avère aisé à réaliser par soudage vertical sur les lames métalliques clairement positionnées par leur rattachement aux bords 16 et 17 de la bande trancannée ainsi qu'il est symbolisé sur la figure 4. On sait en effet positionner très précisément une soudeuse verticale 22 au-dessus d'une table, ici non figurée, portant la bande dont fait partie les lames 12, 13 de manière à obtenir un positionnement et une angulation précise du fil des lopins sur les lames métalliques au moment du soudage. De plus il est également aisé d'obtenir un sectionnement précis du fil après soudage, par exemple par cisaillage ici symbolisé par les couteaux 21 et 21', de manière à obtenir des lopins 19, 20, 19', 20' qui présentent l'avantage d'être coupés en bout hors des zones de contact physique de ces lopins avec les contacts 9, 10 des pièces de contact mobiles. Ceci permet de laisser ces extrémités coupées brutes de découpe ainsi qu'on le voit sur la figure 3. De même il est possible d'utiliser un fil à section transversale non circulaire ainsi qu'on le voit sur la figure 2, de manière que les lopins présentent une courbe à grand rayon aux contacts de toute pièce de contact mobile auxquels ils sont associés. Lorsque le fil n'a pas une section circulaire et présente donc une direction pour laquelle il possède un moment d'inertie transversal maximal on effectue préférablement le cisaillement du fil dans cette direction, ce qui permet de mieux supporter un éventuel mauvais réglage des couteaux sans perturber la position des contacts fixes. Dans l'exemple de réalisation présenté en figure 2 on effectue donc le cisaillement parallèlement au sens F de déplacement de bande, les couteaux 21, 21' se déplaçant parallèlement à F. La constitution du fil destiné à former les lopins ne présente pas nécessairement une originalité, c'est par exemple un fil de cuivre et de nickel recouvert d'un alliage d'argent ou équivalent sur au moins une partie de sa surface cylindrique. Bien entendu, le fil est généralement de type bi ou trimétal suivant le nombre de contacts que chaque lopin assure, il peut bien entendu être massif. L'ensemble forméparle nasque 15, les lames 8, 12, 13, 8', 12', 13', leurs contacts fixes 19, 20, 19', 20' et les pièces de contact mobiles 7 et 7' est séparé des bords 16, 17 de la bande trancannée par découpage, après soudage et sectionnement des lopins 19, 20, 19', 20' et le soudage des pièces de contact mobiles 7 et 7' pour donner la pièce présentée en figure 5. Il est alors possible de régler séparement les unités de contactage composées chacune d'un contact fixe et d'un contact double de pièce de contact mobile en agissant préférentiellement sur la lame métallique portant le contact fixe concerné. Ceci est facilité dans la réalisation selon l'invention par le fait que la zone des lames métalliques 12, 13 portant les contacts fixes 19, 20 est dans le même plan que la partie de ces lames 12, 13 contenu dans le flasque 15 et par le fait que cette zone est dégagée par l'évidement 18. Ceci permet un éventuel cambrage des lames dans de relativement bonnes conditions, si une éventuelle inclinaison ou torsion de la pièce de contact mobile 7 ne permet pas d'obtenir un contactage cruciforme convenable entre la partie cylindrique du lopin 19, 20 constituant un contact fixe et les contacts associés 9, 10 préférablement linéaires qui sont portés par la pièce de contact mobile 7. De plus l'alignement des contacts ne nécessite pas la précision habituellement requise lorsque les contacts sont du type ponctuel, puisque la longueur et la forme des lopins permet l'appui dans une plage relativement étendue. REVENDICATIONS 1/ Procédé de réalisation de contacts fixes pour relais électromagné tiquesminiaturesencapsulés en boîtier (1) destiné à contenir le mécanisme du relais et comportant des lames métalliques (8, 13, 14, 15) formant au moins une nappe dans le boiter pour servir respectivement de support et de connexion à au moins un contact fixe (19) ou à au moins une pièce de contact mobile (7) qui a un débattement au moins grossièrement parallèle à ladite nappe, caractérisé en ce que chaque contact fixe de type linéaire, qui est disposé perpendiculairement à la nappe dont fait partie la lame (13, 12) qui le porte, est réalisé par soudage vertical d'un lopin de fil conducteur (19, 20) cylindrique et rectiligne, mis à longueur désirée par sectionnement après soudage sur la lame qui le porte. 2/ Procédé de réalisation selon la revendication 1, dans lequel les lames (8, 12, 13) d'une nappe sont réalisées par prédécoupage dans une bande métallique de grande longueur et sont assujetties en position dans un flasque (15) isolant surmoulé du bottier (1) qui les comporte avant d'être séparées de la bande métallique dont elles sont issues, caractérisé en ce que le soudage vertical du fil de formation de lopins (19, 20) sur les lames (13, 12) ainsi que le sectionnement de ce fil en lopins s'effectuent avant séparation desdites lames de la bande métallique. 3/ Procédé de réalisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la découpe des lopins de fil (19, 20) à la longueur désirée à partir des lames (13, 12) qui les portent s'effectue par cisaillement parallèlement au déplacement de bande, le fil cylindrique dont sont issus les lopins étant disposé de manière à avoir son éventuel moment d'inertie transversal maximal orienté parallèlement audit déplacement. 4/ Procédé de réalisation de contacts fixes selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage des contacts fixes après fixation des lopins (19, 20) sur les lames (13, 12) s'effectue par cambrage desdites lames (13, 12) entre les lopins (19, 20) et le bord de joue (15), dans l'évidemment (18). 5/ Relais électromagnétique miniature à mécanisme encapsulé dans un boitier (1) dans lequel sont assujetties des lames métalliques (8, 12, 13) formant au moins une nappe et servant de support et de connexion à au moins un contact fixe ou à au moins une pièce de contact mobile (7) dont le débattement est au moins grossièrement parallèle à ladite nappe de lames, caractérisé en ce que les contacts fixes, sont constitués par des lopins (19, 20) de fils soudés perpendiculairement aux lames (13, 12) qui les supportent, les zones de contact physique de ces lopins avec les pièces de contact mobiles étant situées sur les parties cylindriques de ces lopins. 6/ Relais électromagnétique miniature selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone des lames (13, 12) portant les lopins (19, 20) formant les contacts fixes est dans le même plan que la partie de ces lames contenues dans un flasque (15) du bottier (1) et en ce que cette zone de lame (13, 12) est dégagée par un évidement (18) dudit flasque (15) de manière à permettre un réglage de contact par cambrage de la lame en cette zone. 7/ Relais électromagnétique miniature selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lopins (19, 20) présentent une section transversale non circulaire de manière à présenter une courbe a grand rayon aux contacts de toute pièce de contact mobile (7) à laquelle ils sont respectivement associés.