Brevet FR2527001A1 — publié le 19831118

La présente invention se rapporte à des perfectionne- ments apportés aux relais et elle a trait plus particulière- ment mais non exclusivement à des relais miniatures du type utilisé dans les agencements à circuits imprimés. Dans des relais connus de ce type, un boîtier en ma- tière plastique en deux parties est muni de moyens disposés à l'intérieur de chaque moitié de bottier pour recevoir un ensemble électromagnétique constitué par un agencement com- posé d'une culasse, d'une bobine et d'un noyau isolé Des plaques portecontact sont incorporées lors du moulage à l'intérieur de la paroi de chaque moitié de boîtier et les moitiés sont typiquement assemblées entre ellespar soudage aux ultrasons. Ce procédé de fabrication de tels relais peut créer un certain nombre de problèmes En premier lieu, la vapeur dé- gagée pendant le processus de moulage est susceptible de contaminer les contacts des plaques porte-contact et accroître de ce fait leur résistance électrique En second lieu, on rencontre des difficultés importantes pour produire un joint soudé qui soit imperméable à l'humidité. On peut également rencontrer un problème supplémentaire en ce qui concerne l'ensemble électromagnétique dans lequel, dans les relais connus, la bobine est enroulée directement sur le noyau isolé Dans ces circonstances, dans le cas ou le relais est surchauffé, on court le risque que l'isolement fonde et qu'il se produise, de ce fait, un court-circuit. En outre, en service, les spires situées aux extrémités non soutenues des couches d'enroulement peuvent se détacher et tomber dans l'entrefer d'armature provoquant une panne. Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est de réaliser un type perfectionné de relais et un procédé d'assemblage d'un tel relais de façon à éviter en grande partie les problèmes précités. Conformément à l'invention, il est prévu un relais qui comporte un boîtier contenant un ensemble électromagnétique et un ensemble d'armature et de plaque de déclenchement et une série d'organes porte-contact électriquement conducteurs, certains pour fournir du courant électrique à l'ensemble électromagnétique et certains constituant des éléments d'in- terrupteur, ces organes porte-contact comportant des par- ties qui s'étendent au-delà d'une paroi de base du boîtier pour former des broches de raccordement électrique pour le relais, chacun des organes porte-contact étant disposé entre un élément latéral et une surface extérieure du boîtier, le- dit élément latéral étant fixé à ladite surface extérieure par soudage aux ultrasons. En outre, conformément à l'invention, il est prévu un relais tel qu'énoncé dans le paragraphe immédiatement précé- dent dans lequel l'ensemble électromagnétique comporte un corps de bobine sur lequel une bobine est enroulée et à l'intérieur duquel est logé un noyau magnétique. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un relais tel qu'énoncé dans l'un ou l'autre des deux paragraphes immédiatement précédents dans lequel la plaque de déclenchement est formée en une matière électriquement isolante et est fixée à l'armature par des organes de mon- tage fixés par thermosoudage ou par une pression mécanique. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un procédé d'assemblage d'un relais suivant le- quel on dispose un ensemble électromagnétique à l'intérieur d'un bottier comprenant une base, des parois latérales en vis à vis et des parois d'extrémité en vis à vis, l'ensemble électromagnétique comprenant un corps de bobine sur lequel une bobine est enroulée et à l'intérieur duquel est disposé un noyau et une culasse fixée à une extrémité du noyau, on positionne un ensemble d'armature et de plaque de déclenche- ment monté pivotant au-dessus de l'ensemble électromagné- tique et on place un organe élastique porte-contact en appui contre la plaque de déclenchement et on dispose une série d'or- ganes porte contact électriquement conducteurs entre un élé- ment latéral et une surface extérieure d'une paroi latérale du boîtier, ledit élément latéral étant fixé à cette sur- face extérieure par soudage aux ultrasons. On décrira ci-après plus complètement l'invention, uni- quement à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la Fig 1 représente une vue en coupe d'un mode de réa- lisation de l'invention à l'état partiellement construit; la Fig 2 est une vue de côté de la construction repré- sentée sur la Fig 1 et qui comprend, en outre, des organes porte-contact électriquement conducteurs selon l'invention; la Fig 3 représente un élément latéral selon l'inven- tion; la Fig 4 représente des vues en bout des caractéris- tiques représentées sur les Fig 2 et 3,vues dans le sens de la flèche A sur chacune de ces figures; et la Fig 5 représente une vue en coupe transversale d'une construction achevée finale d'un mode de réalisation de l'invention. Comme représenté sur la Fig 1 à laquelle on se référe- ra, un ensemble électromagnétique comprenant un noyau r Magné- tique 2, une culasse 3 et une bobine 6 est placé dans un bottier 1 en matière plastique de forme rectangulaire La culasse 3 est fixée à l'extrémité du noyau 2, en étant sertie sur une partie d'extrémité 4 de plus petite sec- tion transversale dudit noyau et la bobine 6 est enroulée autour d'un corps 5 de bobine en matière plastique à l'inté- rieur duquel est disposé le noyau 2 L'extrémité du corps 5 de bobine comporte deux protubérances, dont l'une est vi- sible sur la Figure et a été désignée par la référence 7, l'une des extrémités du fil qui forme l'enroulement étant enroulée autour de chacune des protubérances Cette fixation des extrémités du fil accroit la fiabilité, la résistance d'isolement et la tension de régime du diélectrique Une armature 8 est montée pivotante sur la surface supérieure de la culasse 3 et une plaque de déclenchement 9 électriquement isolante est fixée autour d'une de ses extrémités La plaque de déclenchement 9 est munie de tétons 9 a qui sont enfoncés dans des-trous formés dans l'armature et thermosoudés, au lieu d'être moulée autour de l'extrémité de l'armature ce qui pourrait provoquer un défaut d'alignement de ladite plaque. 2527001, Il est prévu un ressort de rappel 10 pour assurer que l'ar- mature 8 est retournée à la position représentée après avoir été déplacée en pivotement au cours du fonctionnement du re- lais, comme on l'expliquera en détail ci-dessous. La Fig 2, dans laquelle on a utilisé les mêmes réfé- rences que sur la Fig 1 pour désigner les mêmes éléments, représente une étape ultérieure de la construction du relais, qui comporte le montage d'organes porte-contact 12 électri- quement conducteurs qui sont adaptés dans des évidements for- més dans la paroi du bo Stier 1, au lieu d'être incorporés par moulage dans les éléments latéraux ce qui pourrait provo- quer la contamination des contacts qu'ils portent Les organes porte-contact 12 sont également adaptés sur des tétons sail- lants 13 en matière plastique qui sont venus de matière avec la paroi du boitier 1 en matière plastique Les extrémités 18 a à 18 d des organes porte-contact 12 sont des broches de raccordement électrique qui sont destinées à être insérées dans des trous formés dans une plaquette de circuit imprimé qui n'est pas représentée dans les dessins. Les contacts 14 et 15 des organes porte-contact 12 as- surent respectivement l'établissement d'une connexion élec- trique entre la broche 18 c et soit la broche 18 b,soit la broche 18 a Un ressort porte-contact 20 estporté par un pôle 16 des organes porte-contact 12 qui établit une con- nexion électrique au moyen de la broche 18 c et l'extrémité 21 du ressort porte-contact 20 repose sur le contact 15 Le contact 17 des organes portecontact 12 est électriquement connecté à l'extrémité du fil de la bobine pour fournir du courant électrique à la bobine par l'intermédiaire de la broche 18 d La partie 19 qui joint entre elles les broches 18 a et 18 d est prévue pendant la construction du relais pour empêcher que les broches soient endommagées. Dans le présent mode de réalisation, un agencement iden- tique à celui représenté sur la-Fig 2 est prévu sur le côté opposé du relais et comprend une connexion à l'autre extré- mité du fil de la bobine Aiqsi, le relais comprend deux jeux de contacts d'interrupteur, chacun comportant un pôle 16, un contact 15 normalement fermé et un contact 14 normalement ouvert Lors de l'actionnement du relais,le contact normale- ment fermé est ouvert et le contact normalement ouvert est fermé. La Fig 3 représente une plaque latérale 22,qui est également fabriquée en matière plastique, dans laquelle sont formés des trous 23 et qui comporte une patte 24 venue de moulage, La Fig 4, qui représente des vues en bout dans le sens des flèches A des Fig 2 et 3, montre que les tétons sail- lants 13 sont disposés de façon à coïncider avec les trous 23 pour assurer un positionnement certain de la plaque la- térale 22 par rapport au bottier 1 en matière plastique Les organes portecontact, qui ne sont pas visibles sur la Fig. 4 et qui relient les contacts 14, 15 aux broches de raccorde- ment électrique parmi lesquelles la borne extrême 18 b est visible, sont ainsi emprisonnés ou "pris en sandwich" entre la paroi du bottier 1 et la plaque latérale 22 Lorsque la plaque latérale est pressée contre la paroi du bottier, la patte 24 s'adapte sur le dessus de la paroi Cette plaque la- térale est finalement soudée en place aux ultrasons. La Fig 4 représente une vue en bout des extrémités 21 des ressorts portecontact qui sont portés au-dessus de l'organe de déclenchement 9 montrant ainsi que,dans ce mode de réalisation, un ressort porte-contact,des organes porte- contact,des broches de raccordement électrique et une plaque latérale sont prévus,à l'identique,de chaque côté du relais. Sur la Fig 5 à laquelle on se référera maintenant et dans laquelle on a désigné par les mêmes références que pré- cédemment toutes les pièces déjà représentées dans les vues précédentes, on a représenté une construction complète du mode de réalisation La partie 19 fixée aux extrémités des broches 18 a à 18 d, comme représenté sur la Fig 2 a mainte- nant été enlevée et un couvercle 25 en matière plastique transparente a été adapté sur le dessus du bottier 1 pour protéger les éléments exposés du relais Le couvercle 25 est muni d'une marque 26 d'identification de broche qui indique la position de la broche 18 d Des protubérances 11 formées sur la base du bottier servent de butée d'arrêt lors- que les broches sont enfoncées dans les trous d'une plaquette de circuit imprimé. Pendant le fonctionnement du relais, du courant élec- trique est fourni à la bobine 6 enroulée sur le corps 5 de bobine par l'intermédiaire de la broche 18 d et du contact 17 et d'une broche et d'un contact identiques prévus de l'autre côté du relais pour exciter la bobine Lorsque la bobine est excitée, l'extrémité Sa de l'armature 8 est ma- gnétiquement attirée vers l'extrémité 2 a du noyau Du fait du montage articulé de l'armature, la plaque de déclenche- ment 9 qui est fixée à l'extrémité de l'armature opposée à l'extrémité Sa est soulevée lorsque l'extrémité 8 a est atti- rée vers l'extrémité 2 a du noyau Cette action a, par consé- quent, pour effet de soulever le ressort porte-contact 20 de sorte que l'extrémité 21 rompt le contact avec le contact et entre en contact avec le contact 14 de sorte qu'une connexion électrique est établie entre les broches 18 c et 18 b et non plus entre les broches 18 c et 18 a Lorsque la bobine est désexcitée, le ressort de rappel 10 abaisse l'ar- mature (et de ce fait la plaque de déclenchement et le res- sort porte-contact) jusqu'à sa position d'origine dans la- quelle elle repose à plat sur la surface supérieure de la culasse 3 de sorte que l'extrémité 21 du ressort porte-con- tact est à nouveau en contact avec le contact 15 et qu'une connexion électrique est à nouveau établie entre lesmodes 18 c et 18 a. On comprendra que bien que, dans ce mode de réalisation, il soit prévu deux jeux identiques de contacts électriques (un de chaque côté du boîtier derelais), il pourrait n'être prévu qu'un seul jeu de contacts d'un seul côté du boîtier ou bien, alternativement, plusieurs relais pourraient être utilisés fournissant ainsi un nombre quelconque de contacts électriques Dans le cas-o un seul jeu est utilisé, un con- tact supplémentaire identique à celui désigné par la réfé- rence 17 et une broche de contact correspondante sont néces- sairespour établir une connexion électrique avec l'autre extrémité du fil de la bobine. REVENDICATIONS 1 Un relais caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier ( 1) contenant un ensemble électromagnétique ( 2,3,5,6) et un ensemble d'armature ( 8) et de plaque de déclenchement ( 9) et une série d'organes porte-contact ( 12) électriquement conducteurs, certains pour fournir du courant électrique à l'ensemble électromagnétique et certains constituant des éléments d'interrupteur, ces organes porte-contact comportant des parties ( 18 a18 d) qui s'étendent au-delà d'une paroi de base du boîtier pour former des broches de raccordement électrique pour le relais, chacun des organes porte-contact étant disposé entre un élément latéral et une surface extérieure du boîtier, ledit élément latéral étant fixé à ladite surface extérieure par soudage aux ultrasons. 2 Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble électromagnétique comporte un corps de bobine ( 5) sur lequel une bobine ( 6) est-enroulée et à l'intérieur duquel est logé un noyau magnétique ( 2). 3 Relais selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une extrémité du corps ( 5) de bobine est munie de première et seconde protubérances ( 7), l'une des extré- mités du fil formant la bobine ( 6) étant fixée-à chacune des protubérances. 4 Relais selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la plaque de déclenchement ( 9) est formée en une matière électriquement isolante et est fixée à l'armature ( 8) par des organes de montage ( 9 a) fixés par thermosoudage ou par une pression mécanique. Relais selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les organes porte-contact ( 12) sont logés dans des évidements prévus dans la surface latérale d'une paroi latérale du boitier (-1). 6 Relais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface extérieure du boîtier ( 1) est munie de tétons saillants ( 13) agencés de façon à coinci- der avec des trous ( 23) formés dans l'élément latéral ( 22) de manière à assurer un positionnement certain de l'élément latéral par rapport à ladite surface extérieure. 7 Relais selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que le boîtier ( 1) et l'organe latéral ( 22) sont fabriqués en matière plastique. 8 Relais selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que le boîtier ( 1) est muni d'un couvercle ( 25) fabriqué en matière plastique pour assurer la protec- tion des éléments exposés qu'il contient. 9 Relais selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé en ce que des première et seconde séries d'organes portecontact ( 12) sont disposées chacune respectivement entre l'une des parois latérales opposées du boîtier ( 1) et un élément latéral respectif ( 22). Un procédé d'assemblage d'un relaiscaractérisé en ce qu'il consiste à disposer un ensemble électromagnétique ( 2, 3, 5, 6) à l'intérieur d'un boîtier ( 1) comprenant une base, des parois latérales en vis à vis et des parois d'extrémité en vis à vis, l'ensemble électromagnétique comprenant un corps de bobine ( 5) sur lequel une bobine ( 6) est enroulée et à l'intérieur duquel est disposé un noyau ( 2 > et une cu- lasse ( 3) fixée à une extrémité du noyau, à positionner un ensemble d'armature ( 8) et de plaque de déclenchement ( 9) monté pivotant audessus de l'ensemble électromagnétique et à placer un organe élastique porte-contact ( 20) en appui contre la plaque de déclenchement, et à disposer une série d'organes porte-contact( 12)électriquement conducteurs entre un élément latéral ( 22) et une surface extérieure d'une pa- roi latérale du boîtier, ledit élément latéral étant fixé à cette surface extérieure par soudage aux ultrasons.