Brevet FR2541815A1 — publié le 19840831

La présente invention concerne un relais et plus particulièrement un relais ayant une armature ayant la forme générale d'un L et montée à pivotement sur une culasse. Dans les relais antérieurs ayant une armature montée à pivotement sur une culasse, il y a eu une grande variété de perfectionnements dans le but de simplifier la structure pour parvenir à un arrangement compact Un des perfectionnements est illustré schéma- tiquement à la figure 1 dans laquelle une armature 4 en forme générale de L présentant une patte 4 a et un bras actionneur 4 b est montée à pivotement par son angle à l'extrémité libre d'une culasse 3 en forme géné- rale de L Une lame de contact 5 qui est attachée au bras actionneur 4 b et chevauche ce dernier, porte à l'une de ses extrémités un contact mobile 6 et rappelle en même temps l'armature 4 dans la direction éloignant la patte 4 a de l'une des extrémités d'un noyau 2, le tout étant tel que l'armature 4 pivote autour d'un axe de pivotement dans la direction amenant le contact mobile 6 contre l'un des contacts fixes 7 lorsqu'un enroulement solénoïde 1 disposé autour du noyau 2 est excité et inversement que l'ar- mature 4 pivote dans le sens opposé pour écarter le contact mobile 6 de ce contact fixe 7 lorsque la bobine 1 est désexcitée Dans cette disposition, la lame de contact 5 peut également servir de ressort de rappel pour écarter le contact mobile 6 du contact fixe 7 lorsque le bobinage 1 est désexcité, ce qui élimine tout moyen élastique additionnel et permet de simplifier la structure Cependant, dans la struc- ture précitée, le bras actionneur 4 b pour actionner la lame de contact 5 doit nécessairement être situé au-dessus de l'élément horizontal 3 b de la culasse 3, et en conséquence le bras actionneur 4 b nécessite d'augmenter l'épaisseur ou la hauteur totale du relais, ce qui est contraire au désir de réduire autant que possible la hauteur du relais. Le but de l'invention est d'éliminer l'in- convénient précité affectant le relais connu selon l'état de la technique. Le relais selon l'invention comprend une culasse ayant la forme générale d'un L et formée d'un bras de culasse montant et d'un élément de culasse supérieur s'étendant en direction générale horizon- tale à partir de l'extrémité supérieure du bras. L'élément supérieur de culasse présente une entaille centrale qui s'étend longitudinalement et est ouverte à ses deux extrémités longitudinales et définit dé chaque côté des segments latéraux O Un bobinage d'exci- tation comportant un enroulement solénoïde autour d'un noyau s'étendant sensiblement parallèlement à l'élément supérieur de culasse est rattaché à la culasse par liaison entre l'une des extrémités du noyau et le bras montant Une armature en forme géné- rale de L, qui coopère avec la culasse et le bobinage comprend une patte et un bras actionneur et présente à son angle un axe d'articulation par lequel ladite armature est montée à pivotement à l'extrémité libre de l'élément supérieur de culasse de façon à être mobile entre deux positions pour jouer le rôle d'un relais en réponse à l'état excité ou désexcité du bobinage, la patte s'étendant dans l'entrefer défini entre l'extrémité opposée du noyau et l'extrémité libre de l'élément supérieur de culasse, tandis-que le bras actionneur s'étend dans rentaile de l'élément supérieur de culasse Une plaque de contact fine en matière électriquement condutidce est fixée sur l'élément supérieur de culasse Une lame de ressort centrale, formée monobloc avec la plaque de contact, présente à son extrémité libre un-contact mobile et en même temps chevauche le bras actionneur pour rappeler ce dernier dans la direction selon laquelle le contact mobile s'écarte d'un contact fixe avec lequel il est destiné à coopérer Pendant le mouvement de pivotement de l'armature entre les positions d'appui et d'écartement du contact mobile par rapport au contact fixe, le bras actionneur reste sensiblement dans letil ménagée dans l'élément de culasse supérieur, de sorte que l'épaisseur du bras actionneur peut être logéedans l'élément de culasse supérieur ce qui réduit l'épais- seur ou la hauteur totale du relais Ainsi, on est parvenu à réduire la -hauteur du relais tout en conser- vant au relais-une structure simple grâce à la plaque de contact ayant une fois montée le rôle d'exercer la force de rappel de l'armature et de porter le contact mobile. Ainsi, un but essentiel de la présente invention est de proposer une structure de relais qui permette de construire le relais avec une épaisseur ou une hauteur fortement réduite et une structure simpli- f iée. En liaison avec ce qui précède, il est prévu une construction avantageuse pour retenir le bras actionneur sensiblement dans l'entaille de la culasse Les segments latéraux formés de chaque côté de la fente sont pourvus dans leur zone d'extrémité libre respective, de griffes alignées qui s'étendent vers le bas et vers l'extérieur pour recevoir sur elles des ergots d'articulation respectifs s'étendant latéralement à partir de la zone d'extrémité supérieure de ladite patte de l'armature de façon à éviter que l'armature devant être montée à pivotement à l'extré- mité libre de la culasse ne fasse indésirablement - saillie au-dessus du plan passant par la surface supé- rieure de la culasse. Ainsi, un autre but de la présente inven- tion est de proposer une structure de relais dans laquelle l'armature est efficacement supportée par la culasse sans compronet Ae la disposition compacte annon- cée plus haut. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, les ergots d'articulation sont conformés pour avoir une section transversale ayant une arête définissant ledit axe de pivotement autour duquel pivote l'armature Ainsi, l'arête sert de pivot s'appuyant sur les saillies de la culasse en un point fixe, de façon à empêcher le déplacement indésirable de l'axe de pivotement pendant le fonctionnement du relais. Ainsi, un autre but de la présente inven- tion est de proposer une structure de relais assurant à l'armature un mouvement de pivotement stable rendant plus précises les opérations de commutation du relais. D'autres particularités et avantages de la présente invention ressortiront encore de la descrip- tion ci-après Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure 1 est une vue très schématique en coupe longitudinale d'un relais selon l'état de la technique; les figures 2 et 3 sont des vues en pers- pective de différentes directions montrant un relais dont le couvercle a été enlevé, selon un mode de réa- lisation préféré de la présente-invention; la figure 4 est une vue en perspective éclatée, partiellement en coupe, montrant une culasse et une armature employées dans le relais précité; la figure 5 est une vue en élévation durelais précité, partiellement en coupe; la figure 6 est une vue de dessus du relais après enlèvement du couvercle; la figure 7 est une vue laté- rale de gauche du relais,-partiellement en coupe; la figure 8 est une vue latérale de droite du relais partiellement en coupe; et la figure 9 est une vue partielle montrant la zone o l'armature est montée à pivotement sur la culasse. En référence tout d'abord aux figures 2 et 3, il est représenté un relais selon un mode de réalisa- tion préféré de la présente invention Le relais est du type ayant un dispositif de contact à simple coupure et à deux directions et comprend une culasse 10 ayant la forme générale d'un L montée sur un socle 8, et un bobinage d'excitation 20 comprenant un enroulement solénoïde 21 supporté par un bobine 22 à travers laquelle s'étend un noyau 23, la bobine 22 étant montée rigidement sur le socle 8 pour maintenir le bobinage 20 en position La culasse 10 comprend un bras de culasse montant il auquel est fixée l'une des extrémités du noyau 23,et un élément de culasse supérieur 12 s'éten- dant à partir de l'extrémité supérieure du bras il parallèlement au bobinage 20, la liaison entre le bras de culasse montant il et le noyau 23 est appropriée pour définir un entrefer entre l'extrémité opposée du noyau 23 et l'extrémité libre de l'élément de culasse supérieur 12 et pour que la culasse 10 soit montée fixement sur le socle 8 au moyen de la bobine 22. Comme le montre mieux la figure 4, l'élément supérieur de culasse 12 présente une entaille centrale allongée 13 qui s'étend sur toute sa longueur pour présenter à ses deux extrémités longitudinales des ouvertures respectives de façon à diviser l'élément supérieur de culasse 12 en deux segments latéraux 14 parallèles l'un à l'autre Chaque extrémité libre des segments latéraux 14 est subdiviséepour forimer un prolongement droit 15 et une griffe 16 s'étendant vers le bas et vers l'extérieur, le prolongement se terminant en arrière de la pointe de la griffe 16 qui est limée pour avoir une face d'extrémité en biseau Une arma- ture 30 ayant la forme générale d'un L, qui coopère avec la culasse 10, est constituée d'une patte 31 et d'un bras actionneur 32 s'étendant à partir de l'extré- mité supérieure de la patte 31, à angle droit relative- ment à cette dernière Une paire d'ergots de pivotement 33 alignés horizontalement et opposés part latéralement de l'extrémité supérieure de la patte 31 pour reposer sur les griffes respectives 16 de la culasse 10 de manière à supporter de façon pivotante l'armature 30 à l'extrémité libre de l'élément de culasse supérieur 12, de façon que la patte 31 s'étende dans l'entrefer tan- dis que le bras actionneur 32 est logé dans renta Me 13 ménagée dans l'élément de culasse supérieur 12 Un couvercle 9 renfermant les constituants sur le socle 8 est attaché hermétiquement au socle 8 comme le montrent les figures 5, 7 et 8. Une fine plaque de contact 40 faite en matière électriquement conductrice est disposée sur l'élément supérieur de culasse 12, ses zones latérales étant rivetées respectivement aux segments latéraux 14 de l'élément supérieur de culasse 12 de façon à ne pas accroître inutilement l'épaisseur de l'élément supé- rieur de culasse 12 Une lame de ressort centrale 41 formée monobloc avec la plaque de contact 40 et s'éten- dant sensiblement dans le même plan qu'elle, chevauche le bras actionneur 32 pour rappeler ce dernier vers le bas, et s'étend au-delà de celui-ci pour porter un contact mobile 42 à son extrémité éloignée Une paire de pattes de branchement 44, formées également monobloc avec la plaque de contact 40, s'étendent vers le bas à partir de la face arrière de cette dernière pour passer à travers le socle 8, servant de cosse commune En outre, les bords latéraux de la plaque de contact 40 présentent des languettes de retenue monobloc 45 qui S'étendent vers l'arrière sensiblement dans le plan de la plaque 40 bien que leur extrémité libre soit légère- ment courbée vers le bas pour maintenir vers le bas les ergots de pivotement 33 sur les griffes correspondantes 16 de façon à les positionner. Comme le montrent les figures 2, 5 et 7, le contact mobile 42 porté à l'extrémité libre de la lame de ressort centrale 41 coopère avec un premier et un second contacts fixes 51 et 52 disposés respectivement sur des barrettes 53 et 54 de façon à constituer une structure de contact Les barrettes horizontales 53 et 54 ont des pattes de branchement s'étendant vers le bas 55 et 56, qui sont supportées rigidement au moyen de blocs 25 et 26 moulés monobloc avec la bobine 22 sur le socle 8 de façon à loger la structure de contact dans la hauteur de la culasse 10 ou plus précisément du bras montant il de cette dernière Les pattes de branchement 55 et 56 s'étendent vers le bas à travers le socle 8, servant respectivement de cosse repos et de cosse travail En d'autres termes, le premier contact fixe 51 relié à la patte de branchement 55 est en contact avec le contact mobile 42 dans l'état normal o le bobinage 20 est désexcité, tandis que le,-second contact fixe 52 relié à la patte de branchement 56 est amené en contact avec le contact mobile 42 à l'état excité du bobinage 20 Chacune des pattes de branche- ment 55 et 56 est pliée deux fois entre ses extrémités de façon à présenter une partie oblique 57 o elle est insérée étroitement dans une rainure courbe en zigzag correspondante 27 comme le montre mieux la figure 7 de sorte que chacune des bandes portant les premier et second contacts fixes 51 et 52 n'ont pas de jeu et sont positionnées de façon stable et précise Une paire de bornes de bobinage 28 pour raccorder électriquement les extrémités opposées de l'enroulement solénoïde 21 s'étendent à travers le socle 8 pour recevoir un courant d'excitation. En service, lorsque le bobinage i est désexcité et ne produit pas de force d'attraction entre la patte 31 et le noyau 23, le bras actionneur 32 est rappelé vers le bas par la lame de ressort centrale 41 de façon à amener le contact mobile 42 contre le premier contact fixe 51 et l'écarter du second contact fixe 52, comme représenté à la figure 5 Inversement, lorsque le bobinage 20 est excité de façon à attirer la patte 31, l'armature 30 pivote ce qui presse la lame de ressort centrale 41 vers le haut à l'encontre de la force de rappel de celle-ci, de façon à écarter le contact mobile 42 du premier contact fixe 51 et en même temps l'amener contre le second contact fixe 52. Pendant ce mouvement de pivotement de l'armature 30, le bras actionneur 32 reste sensiblement dans l'entaille 13 prévue dans l'élément de culasse supérieur 12, excepté peut-être que la région la plus extérieure du bras actionneur 32 peut faire légèrement saillie au- dessus du plan passant par la surface supérieure de l'élément supérieur de culasse 12 lorsque le bobinage est excité,mais ne fait pas saillie audelà de l'extrémité arrière de la plaque de contact 40 Ceci permet au bras actionneur 32 de l'armature 30 d'être logé dans l'élément supérieur de culasse 12, ce qui conduit à rendre très compacte la combinaison de la culasse 10 et de l'armature 30 par rapport à la hauteur. En référence aux figures 3 et 9, chacun des o ergots de pivotement 33 a une section transversale carrée pour présenter une arête définissant un axe de pivotement ou pivot qui repose sur la griffe correspon- dante 16 de l'élément supérieur de culasse 12 en un point prédéterminé au moyen de la languette de retenue , de sorte que l'armature 30 pivote autour d'un point fixe ce qui assure un fonctionnement stable et précis. Comme le montrent les figures 3, 4 et 8, chacun des'bras de branchement 44 s'étendant vers le bas à partir de la plaque de contact 40 est plié en une zone intermédiaire pour présenter de l'élasticité dans la direction de son épaisseur, de sorte que chaque bras de branchement 44 est sollicité en butée avec un trou correspondant (non représenté) à travers lequel il s'étend en bas du socle 8, de façon à assurer une liaison ferme entre chaque bras de branchement 44 et le socle 8 En outre, chaque bras de branchement 44 présente en région intermédiaire une encoche 46 dans laquelle pénètre une saillie 29-de la bobine 22 pour maintenir le bras Ceci est avantageux pour faciliter l'assemblage des bras -de branchement 44 dans le socle 8, à cet effet, on fixe d'abord la plaque de contact 40 à la culasse 10, puis on insère les bras de branchement 44 dans les trous correspondants du socle 8 en les courbant en 48 de façon à mettre en prise les encoches 46 avec les saillies 29. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'entaille 13 dans l'élément de culasse supérieur 12 est représentée sous la forme d'une fente, mais la présente invention n'est pas limitée à ce mode de réa- lisation et l'entaille peut être constituée par une rainure pratiquée dans l'élément supérieur de culasse et ayant une épaisseur suffisante pour recevoir le bras actionneur de l'armature La description ci-dessus et en particulier les dessins ne sont présentés que dans un but illustra 7 tif On comprendra que de nombreuses modifications aux réalisations qui viennent d'être décrites sont évidentes pour l'homme de métier et peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Relais caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: une culasse ( 10) ayant la forme générale d'un L, comprenant un bras de culasse montant ( 11) et un élément de culasse supérieur ( 12) conformé avec une entaille longitudinale ( 13) qui est ouverte aux deux extrémités et divise l'élément de culasse supérieur ( 12) en deux segments ( 14); un bobinage d'excitation ( 20) comprenant un enroulement solénoide ( 21) sur un noyau ( 23) qui est disposé sous l'élément de culasse supérieur ( 12) et sensiblement parallèlement à ce dernier, l'une des extrémités du noyau ( 23) étant reliée au bras de culasse montant ( 11); * une armature ( 30) ayant la forme générale d'un L, comprenant une patte ( 31) faisant face à l'autre extrémité du noyau ( 23) et un bras actionneur ( 32) s'étendant dans l'entaille ( 13) et ayant à son angle un axe transversal de pivotement ( 33) par lequel l'arma- ture ( 30) est supportée à pivotement sur l'extrémité libre de l'élément de culasse supérieur ( 12); une plaque de contact relativement fine ( 40) en matière électriquement conductrice, fixée à l'élément de culasse supérieur ( 12), ayant une lame de ressort central ( 41) qui est monobloc avec la plaque de contact et s'étend à partir de cette dernière de façon à chevaucher le bras actionneur ( 32) de l'armature ( 30) pour solliciter celui-ci vers le bas; et une structure de contact comprenant un contact mobile ( 42) porté à l'extrémité libre de la lame centrale ( 41) et au moins un contact fixe ( 51) capable d'être mis en contact avec le contact mobile ( 42), cette structure de contact étant disposée dans la hauteur de la culasse ( 10); = 2541815 la lame de ressort centrale ( 41) sollicitant l'arma- ture ( 30) dans le sens o la patte ( 31) s'éloigne du noyau ( 23), tandis que lorsque le bobinage ( 20) est excité, l'armature ( 30) pivote autour de son axe de pivotement ( 33) contre la force de rappel de la lame centrale ( 41) dans un sens propre à appliquer la lame de ressort centrale vers le haut et amener le contact mobile ( 42) contre le contact fixe ( 51), et lorsque le-kohinage ( 20) est au repos, l'armature ( 30) pivote dans le sens opposé sous l'effet de la force de rappel précitée de façon à écarter le contact mobile ( 42) du contact fixe ( 51), le bras actionneur ( 32) étant reçu sensiblement dans la hauteur de l'en- taille ( 13) prévue dans l'élément-de culasse supérieur ( 12) pendant le mouvement-pivotant de l'armature ( 30). 2 Relais conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature( 30) présente dans la région d'extrémité supérieure de la patte ( 31) des ergots de pivotement opposés dirigés latéralement définissant ledit axe de pivotement, et en ce que lesdits segments latéraux ( 14) présentent chacun au voisinage de leur extrémité libre des griffes ( 16) s'étendant vers le bas et vers l'extérieur pour rece- voir sur elles lesdits ergots ( 33). 3 Relais selon la revendication 2, carac- térisé en ce que les ergots de pivotement ( 33) ont une section transversale munie d'une arête qui définit ledit axe de pivotement ou pivot de sorte que l'arma- ture ( 30) est supportée sur les griffes ( 16) par ladite arête qui est en butée sur un point fixe des griffes correspondantes.