Brevet FR2573245A1 — publié le 19860516

257324; Relais La présente invention porte sur un relais électrique com- prenant une ou plusieurs languettes coopérant avec des con- tacts et actionnées par des électro-aimants. Les relais de ce type sont utilisés de manière générale dans divers circuits électriques pour commander diverses fonctions. La structure de base et le mode de fonctionne- ment d'un tel relais sont bien connus de l'homme de métier et il n'est pas nécessaire d'en parler en détail ici. Ce type de relais contient un certain nombre de pièces A assembler pour former un ensemble. En raison de la struc- ture relativement compliquée des pièces du relais et de leur montage pour la réalisation d'un relais complet, le prix de revient du relais représente une partie relative- ment importante du prix de revient du circuit électrique dans lequel le relais est monté. Cela est particulièrement patent dans l'automobile, o le circuit électrique des véhi- cules contient un très grand nombre de relais. Malgré une production en grande série, il a été très difficile jus- qu'ici de réduire le prix de revient des relais, et bien que des efforts permanents aient été faits pour réduire le coût de fabrication de ces relais de véhicules, il n'a pas été possible jusqu'à la présente invention de réduire ra- dicalement leur prix de revient. L'invention le permet gr&ce aux caractéristiques énoncées dans les revendications, qui permettent de produire un relais dont les éléments constitutifs sont très simples et faciles A assembler, tous les éléments supplémentaires tels que fusibles et résistan- ces étant supprimés. L'invention sera décrite en détail sous la forme d'exem- ples illustrés par les dessins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de c8té schématique d'un relais conforme & l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus du relais de la fig. 1, - les figures 3 et 4 sont respectivement une vue de dessus et une vue de côté de l'élément à languettes du relais, - les figures 5, 6 et 7 sont des vues schématiques respec- tivement de dessus, de côté et en bout d'un des éléments de contact du relais, - les figures 8 et 9 montrent schématiquement un électro- aimant du relais, respectivement démonté et sans bobine, et en perspective, et - la figure 10 montre un élément de cet électro-aimant. Le relais représenté sur les figures 1 et 2 comporte un bottier 1 ouvert en haut. Un élément à languettes 3 com- portant ici quatre languettes 4 est fixé & un support iso- lant 2 par des vis ou des rivets. Cet élément a languettes est décrit en détail plus loin. Dans le bottier sont prévus quatre contacts 6 qui coopè- rent avec les pièces de contact 5 des languettes i. Cha- cun de ces contacts 6 est supporté par un support formé d'un côté plan ou partie de paroi 7 et d'un deuxième côté plan ou partie de paroi 8 pourvu d'ouvertures qui corres- pondent à la forme des éléments de contact. De préférence, ces côtés 7 et 8 traversent tout le bottier 1 et sont joints aux trois parois latérales contiguës de celui-ci. Les éléments de contact 6 sont décrits en détail plus loin. En outre, dans le bottier 1 sont prévus quatre électro- aimants 9 destinés à actionner chacun une languette. L'électro-aimant 9 est décrit en détail plus loin et, comme le montre la figure 1, ses bornes sont engagées dans des contacts pour broche plate 10. Comme indiqué sur la la figure 1, une broche plate 11 est reliée par un conduc- teur 12 à l'élément à languettes 3 et un conducteur 13 est connecté A un contact pour broche plate 10. Un conducteur 14 partant de l'autre contact pour broche plate 10 est connec- té à une broche plate 15. Le repère 16 désigne des conduc- teurs connectés aux contacts 6. Le courant de commande qui aimante l'électro- aimant 9 arrive ainsi par les broches plates 11 et 15 tandis que le courant de fonctionnement qui traverse le relais circule entre la broche plate 11 et le conducteur 16. Sur le boîtier I est placé un couvercle 17 étanche A l'humidité et aux poussières et amovible. Ce couvercle 17 peut être entièrement en matière élastique appropriée, ses bords 18 assurant alors l'étanchéité. Le couvercle protège ainsi l'intérieur du relais contre les projections et les poussières. La face plane supérieure 19 du couvercle 17 forme la partie protectrice de celuici et est en matière souple, de préférence de la même matière que les bords 18. Comme le montre la figure 1, la partie pro- tectrice 19 du couvercle est immédiatement au-dessus des languettes flexibles 4. Un moyen de support 20 constitué de préférence d'une plaque en fer est fixé de manière ap- propriée au couvercle. Dans l'exemple représenté, une par- tie de ce moyen de support est rabattue contre les faces opposées 18 du couvercle 17 et par exemple rivée à celles-ci. Lorsque le couvercle sera en place, le moyen de support sera relativement immobile par rapport au relais. Le moyen de support 20 présente des pattes 21 dont le nombre corres- pond au nombre de languettes 4 que contient le relais. La partie protectrice 19 du couvercle 17 a été pourvue sur sa face supérieure sur la figure 2 de quatre zones ayant une couleur contrastant avec celle de la partie protectrice et situées chacune au-dessus d'une languette. Dans l'exem- ple représenté, ces zones ont été pourvues de lettres for- mant le mot "TEST". Si le relais tombe en panne, on presse dans un ordre donné les zones marquées, la partie protectrice étant alors pressée élastiquement dans la zone de la mar- que, de sorte que la languette 4 est abaissée contre le contact 6 associé. On peut ainsi trouver de façon très simple et très rapide laquelle des fonctions du relais est défaillante. S'il n'est pas possible de corriger le défaut immédiatement et sur place et que la fonction du relais est néanmoins né- cessaire, on peut la rétablir assez bien parfois pour une durée désirée jusqu'à réparation ou remplacement du relais en courbant vers le bas la patte 21 du moyen de support 20 située au-dessus de la languette 4 qui ne fonctionne pas de façon, par l'intermédiaire de la partie protectrice flexi- ble, & maintenir en permanence la languette 4 située sous la patte en contact avec le contact 6 associé. Le couvercle peut naturellement avoir dans le cadre de l'invention une autre forme en ce qui concerne les côtés et la partie protectrice, et le moyen de support peut naturel- lement aussi être conçu et fixé au couvercle d'une manière autre que celle représentée et décrite. Dans l'exemple représenté, l'élément A languettes 3 a quatre languettes (voir fig. 3). Cet élément comporte un élément de fixation comprenant une partie principale 22 et, dans l'exemple représenté, quatre parties fusibles 23 et quatre parties de transition 24. Une rallonge faisant corps avec chaque partie de transition 24 forme une partie languette 25 qui supporte à son extrémité une pièce de contact 5. Dans l'exemple représenté, l'élément de fixation 22, 23, 24 est découpé dans une plaque d'alliage de cuivre approprié ayant la conductivité appropriée et les parties fusibles 23 sont caractérisées par une largeur réduite. La section des conducteurs peut ainsi être fixée ici en fonction du cou- rant qui sera admis à passer. La figure 3 montre un exemple dans lequel trois valeurs différentes de fusion de fusible ont été données à l'élément à languettes, les deux parties fusibles centrales ayant la même valeur nominale. Les par- ties languettes 25 sont par exemple en fer et font chacune corps avec la partie de transition 24 associée. Les parties languettes ont la même largeur et la même épaisseur que les parties de transition. Chaque partie languette est pourvue de quatre entailles 26 partant alternativement de l'un et de l'autre grands côtés opposés de la languette. La section est ainsi réduite le long d'un trajet en zigzag, de sorte que chaque languette a une résistance en série incorporée. La partie principale 22 de l'élément de fixation a des trous de fixation 27 qui permettent de fixer par des vis l'élément & languettes sur le support 2 du relais. En outre, l'élément a languettes est fixé par une bride 28 qui peut être fixée au relais par des vis, et qui est placé sur le dessus des parties de transition et bloque celles-ci contre le support 2 du relais. Ainsi les parties fusibles 23 ne peuvent pas être actionnées par des contraintes de flexion. Si un flexible fond, l'élément à languettes entier peut être remplacé très simplement et rapidement par un nouveau. Le contact 6 précité est formé d'un corps cylindrique et d'une partie de connexion 29 de même axe que lui qui tient solidement de manière appropriée le conducteur isolé 16 connecté coaxialement à l'élément de contact 6. L'élément de contact cylindrique 6 est en contact par une surface latérale avec le côté plan ou partie de paroi 7 mentionné précédemment du support recevant l'élément de contact. L'autre côté est formé d'un disque 8 qui est pourvu d'une ouverture 30. Le côté 8 est situé à une dis- tance supérieure au rayon de l'élément de contact cylin- drique 6 et l'ouverture 30 est dimensionnée de façon que l'élément de contact ne puisse pas passer à travers elle, mais qu'une partie de la surface latérale de l'élément de contact 6 soit à découvert à l'extérieur du côté 8. En outre, l'ouverture 30 a une longueur un peu plus grande que celle de l'élément de contact 6 avec la partie de conne- xion 29. L'ouverture 30 peut,comme représenté, être adaptée à la dimension plus petite de la partie de connexion 29. L'élément de contact 6 avec le support de l'invention est placé dans le relais, la surface latérale de l'élément de contact 6 à découvert à l'extérieur du côté 8 étant desti- née à être touchée par la pièce de contact de la languette. Comme représenté et facilement réalisé, l'élément de con- tact 6 avec sa partie de connexion peut facilement tourner dans le support. Par les vibrations par exemple du v&hicule sur lequel le relais est monté, l'élément de contact 6 vi- brera et tournera, de sorte que le point de contact avec la pièce de contact de la languette changera au cours du temps. On peut tourner très simplement l'élément de contact 6 en tournant le conducteur 16 pour mettre à découvert une nou- velle partie de l'élément de contact en face de la pièce de contact de la languette. Les repères 31 et 32 désignent des plaques en fer d'épais- seur appropriée faisant partie de l'électro-aimant 9. Le repère 33 désigne une feuille isolante par exemple en MYLAR. Comme le montrent les figures 8 et 9, les éléments 31 et 32 sont identiques et, quand le noyau est monté, placés tête-bêche. Ces éléments ont la forme d'un H, la partie inférieure d'une jambe étant rallongée en 34 et for- mant là une borne. En outre, une partie de la largeur de la jambe est coupée en 35. L'extrémité inférieure de l'au- tre jambe des éléments 31 et 32 a une rainure 36. A l'as- semblage des éléments 31 et 32 avec la couche isolante 33 entre eux, la partie de l'extrémité de la jambe d'un élé- ment pourvue de la rainure 36 sera A l'extérieur et non couverte par l'extrémité de la jambe de l'autre élément pourvue de l'entaille 35. Sur la figure 9, l'électro- aimant assemblé est représenté en perspective, la bobine étant indiquée schématiquement par le repère 37. Une ex- trémité 38 de la bobine est connectée à un élément de noyau 31 et l'autre extrémité 39 de la bobine est connec- tée à l'autre élément de noyau 32. Ces connexions sont agencées de façon telle que par exemple l'extrémité 38 du conducteur de la bobine 37 est introduite avec l'isola- tion dans la rainure 36, après quoi la matière de la par- tie en fer est refoulée et serre ainsi le conducteur. Dans l'exemple représenté, le refoulement est exécuté de pré- férence par application d'une force dans la direction de la flèche P de la figure 8. La rainure 36 (voir fig. 10) a une section en forme de coin, les bords 40 coupant la couche isolante du conducteur. Le contact est ainsi établi entre l'élément en fer et le conducteur. Comme le conduc- teur, en même temps, sur la figure 10, fait saillie vers la droite, c'està-dire que l'extrémité du conducteur est sur le côté gauche de l'élément en fer 31 (32), on obtient une réduction automatique de la concentration de contrain- tes dans le conducteur quand celui-ci quitte la partie en fer, ce qui élimine la rupture par fatigue du conducteur par vibrations et autres. La rainure peut aussi avoir des parois parallèles en coupe et le refoulement être exécuté avec une force oblique pour produire une inclinaison relative des parois de la rai- nure 36. L'effet sera le même que celui décrit en liaison avec la figure 10. Pour le montage de l'électro-aimant dans le relais, les bornes 34 sont de préférence introduites dans des bornes prévues pour cela, par exemple des contacts pour broche plate 10, prévues dans la partie inférieure du boîtier. Les bornes 34 sont alors connectées automatiquement au circuit de commande 13, 14 du relais. Ainsi, une partie 31 du noyau de fer forme un contact du courant magnétisant de la bobine 37 et l'autre partie en fer 32 forme l'autre contact de la bobine. On voit que le montage de l'électro-aimant dans le relais ne nécessite pas de fixation spéciale de l'électro-aimant ni de connexions spéciales pour le raccordement de la bo- bine. Aussitôt en place dans le relais, l'électro-aimant est en état de fonctionner. Au lieu des bornes 34 formées de broches plates qui sont prêtes à être enfoncées au montage dans les contacts fe- melles 10 fixes dans le relais, des trous peuvent être faits dans la paroi inférieure du bottier et les bornes être soudées aux conducteurs ou A un circuit imprimé ter- miné. REVENDICATIONS 1.- Relais électrique comprenant une ou plusieurs languet- tes, un contact coopérant avec chaque languette et un élec- tro-aimant actionnant chaque languette, caractérisé par le fait qu'il comporte un élément A languette(s) (3) formant la ou les languettes, cet élément A languette(s) (3) fai- sant corps avec au moins une languette (4) qui présente, dans une partie, une zone de section réduite et présente, A son extrémité opposée A l'extrémité libre, une partie entaillée (23) servant de fusible, que la surface du con- tact (6) coopérant avec la pièce de contact (5) de la lan- guette (4) est mobile dans une mesure limitée par rapport a celle-ci, que l'électro-aimant (9) actionnant la lan- guette (4) est constitué de deux plaques en fer (31,32) isolées l'une de l'autre et ayant chacune une borne (34) faisant corps avec elle, la bobine (37) de l'électro-aimant (9) alimentée par le courant de fonctionnement étant connec- tée A une extrémité (38) à une plaque en fer (31) et A l'autre extrémité (39) A l'autre plaque en fer (32), et que le relais est fermé hermétiquement par un couvercle (17) étanche aux poussières et A l'humidité ayant une partie (19) en matière élastique s'étendant près de chaque languette (4) et ayant un moyen de support (20) sensiblement fixe par rap- port au relais, au moins une partie (21) de ce moyen de sup- port pouvant être courbée vers la partie en matière élas- tique (19). 2.- Relais électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément A languettes (3) est formé d'au moins une feuille élastique constituée d'un élément de fixation comportant une partie principale (22), une partie fusible (23) et une partie de transition (24), et d'une par- tie languette (25) qui a un contact (5) A son extrémité li- bre et une partie résistance entre ce contact (5) et la partie de transition (24), la partie fusible (23) ayant une largeur et/ou une épaisseur sensiblement inférieure(s) A la largeur et/ou à l'épaisseur de la partie de transi- tion (24), et la partie résistance faisant corps avec la partie languette (25) et étant constituée d'une section ayant une largeur inférieure A la largeur de la partie languette du fait que cette dernière est pourvue d'un certain nombre d'entailles (26) partant des grands côtés d'elle et situées alternativement de l'un et de l'autre côtés d'elle, que l'élément à languettes est d'une seule pièce, et que l'élé- ment de fixation est en alliage de cuivre de conductivité appropriée et la partie languette (25) est en fer. 3.- Relais électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une série de languettes (25) sont disposées les unes A côté des autres, les parties principales(22) étant combinées de façon homogène et venues d'usinage avec chacune d'elles. 4.- Relais électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le contact (6) est formé d'un corps cylin- drique de section circulaire et d'un support (7, 8) permet- tant la rotation de ce corps et agencé pour laisser A décou- vert une partie arbitraire d'une partie à symétrie de révo- lution de la surface latérale du corps pour le contact de la pièce de contact (5), un conducteur (16) étant connecté coaxialement A une extrémité du corps, et que le corps est placé entre une partie latérale plane (7) du support et un autre côté (8) de celui-ci, lequel autre côté (8) est pour- vu d'une ouverture (30) dimensionnée de façon que la surface latérale du corps puisse en partie la traverser. 5.- Relais électrique selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que le noyau de l'électro- aimant (9) est constitué de deux parties (31, 32) isolées l'une de l'autre, que chaque partie a une borne (36) et qu'une extrémité (38) de la bobine (37) entourant les deux parties (31, 32) du noyau est connectée A une partie (31) et l'autre extrémité (39) de la bobine est connectée A l'autre partie (32), chaque partie (31, 32) ayant la forme d'un H dont l'extrémité inférieure d'une jambe forme la borne (34) de la partie, et qu'à l'assemblage des parties (31, 32) avec une couche intermédiaire (33) les isolant l'une de l'autre, une borne (34) est placée à l'extrémité inférieure de chaque jambe. 6.- Relais électrique selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chaque borne (34) est formée d'un contact mâle plat et que chaque partie (31, 32) est pourvue d'une rainure ouverte (36) se terminant à un bord d'elle dans laquelle l'extrémité (38, 39) de la bobine est placée et fixée grâce au fait que la matière de la partie (31, 32) est refoulée dans la région de la rainure. 7.- Relais électrique selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que ladite partie du couvercle (17) est une partie protectrice (19) en matière flexible qui s'étend près des languettes (4) quand le cou- vercle est en place, de sorte qu'une pression de l'exté- rieur exercée par exemple par un doigt sur cette partie protectrice (19) courbe la languette (4) vers le bas vers le contact (6) associé à elle, et que le moyen de support (20) est fixé au couvercle et a des pattes (21) , en nombre correspondant au nombre de languettes (4), qui peuvent être courbées plastiquement de façon à être appliquées contre la partie protectrice (19) et la languette (4) située des- sous afin de maintenir temporairement la languette en contact avec le contact (6). 8.- Relais électrique selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la partie supérieure couvrante du couvercle forme la partie protectrice flexible (19). - 9.- Relais électrique selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le moyen de support (20) s'étend entre deux côtés opposés du couvercle et est fixé à ceux-ci pour former un ensemble sensiblement immobile par rapport au relais quand le couvercle est en place.