Brevet FR2618601A1 — publié le 19890127

La présente invention concerne un relais comprenant un ensemble magnétique comportant un noyau, une culasse, une bobine et une palette et qui s'accroche sur, et commande, un ressort de contact portant un contact mobile, notamment un contact de commutation, ledit contact mobile coopérant avec des contacts antagonistes et étant relié de façon électriquement conductrice à une fiche de connexion. Dans des relais classiques, les contacts portés par des ressorts sont réunis directement sous forme d'un ensemble, dans lequel les ressorts de contacts sont directement fixés en place. Cette structure est cependant affectée par l'inconvénient consistant dans le fait que, lorsqu'il est éventuellement nécessaire d'effectuer un réglage du contact ou du ressort le portant, celui-ci doit être cintré en correspondance. Il se produit alors obliga- toirement une déformation plastique du ressort, de sorte que sa caractéristique est modifiée, ce qui rend à nouveau difficile un réglage correct et ce qui diminue la durée de service du ressort. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de créer un relais du type défini ci-dessus, qui permette un réglage simple des contacts sans altération de la caractéristique des ressorts. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le ressort de contact est fixé sur un support qui comporte une âme de réglage, qui est fabriquée en un matériau électriquement conducteur et facilement déformable. Par ces moyens, il est possible de faire varier la position du contact par rapport aux contacts antagonistes coopérant avec lui, ce qui est nécessaire notamment pour des contacts de commutation en vue du réglage des pressions de contacts, sans avoir à déformer ú à cet égard le ressort de contact proprement dit. On obtient en outre l'avantage que le réglage est effec-- tué sur une partie constitue d'un matériau facilement déformable et n'ayant pratiquement pas de retrait élastique, ce qui fait la différence avec les ressorts relativement raides et à fort retrait élastique qui interviennent dans les relais classiques. Comme maté- riaux pour l'âme de réglage, il s'est avéré particu- lièrement efficace d'utiliser, entre autres, du cuivre demi-dur et du laiton. Pour permettre un réglage particulièrement simple et sans difficulté, on peut en outre prévoir que l'âme de réglage soit disposée dans une zone coudée du support du ressort de contact, qui est prévue entre la fiche de connexion et le point de jonction du support du ressort de contact avec ce dernier. Cea permet d'effectuer le réglage avec une force relativement petite, auquel cas, du fait de la déformation plastique du matériau dans la zone de l'âme de réglage à cause de la prévision du coude, il ne se produit aucun mouvement important de retrait élastique du support du ressort de contact. En principe, l'âme de réglage peut cependant être également disposée différemment et elle peut le cas éch4ant être constituée par une zone d'affaiblisse- ment du support du ressort de contact. Avantageusement, la liaison du ressort de contact avec son support est réalisée par une soudure au laser, ce qui permet de maintenir d'une façon étroi- tement limitée la sollicitation du matériau du ressort. Dans un relais conforme à l'invention dans lequel les contacts sont maintenus dans un corps de support, qui est pourvu de fentes servant à l'accrochage des contacts ou des parties les portant, il est possible, selon une autre caractéristique de l'invention, d'accrocher le support du ressort de contact dans des fentes du corps de support de contacts, auquel cas l'âme de réglage traverse avec un jeu important une fente ouverte sur le bord de manière à créer un accès à l'âme de réglage pour un outil. Ces mesures permettent un réglage simple du contact ou de son support également dans la condi- tion de montage. Pour l'ancrage solide du support du ressort de contact, on peut en outre prévoir que le support du ressort de contact comporte des tétons servant à augmenter la pression surfacique dans les fentes du corps de support de contacts. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, il est prévu que l'âme de réglage, disposée dans un coude, soit placée entre une partie du support de ressort de contact, placée à la suite de la fiche de connexion, accrochée solidement dans le corps de support de contacts et avantageusement pourvue de tétons, et une partie dudit support de ressort de contact qui soit étroitement guidée dans le corps de support de contacts mais qui soit cependant maintenue avec possibilité de déplacement dans sa direction longitudinale. Par ce moyen, on est assuré que le support du ressort de contact puisse, lors d'un ajustement de son âme de réglage, se déplacer dans une direction déterminée par rapport au corps de support de contacts avec sa zone reliée au ressort de contact, sans qu'il se produise cependant un déplacement de la fiche de connexion. On est ainsi assuré que toute modification de position de l'âme de réglage par rapport à la fiche de connexion ait directement une-influence sur le régla- ge des contacts. Dans un relais conforme à l'invention o le ressort du contact mobile comporte deux parties élastiques partant d'une racine commune et dont - l'une porte le contact tandis que l'ensemble magné- tique s'accroche sur l'autre partie, entourant la première de préférence avec une forme d'étrier, les deux parties précitées étant précontraintes en direc- tion d'une position de repos et pouvant être écartées élastiquement l'une de l'autre, il est possible selon une autre particularité de l'invention que la partie de racine du ressort de contact soit reliée à la fiche e connexion par l'intermédiaire du support du ressort te contact, qui est réalisé avantageusement d'une seule pièce avec la tige de connexion. Il est ainsi possible d'obtenir avec de tels contacts, ou avec de tels ressorts de contacts, un réglage très simple des contacts, dans lequel on peut se passer d'une flexion de ressorts raides. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en relation avec le dessin annexé qui représente, en vue éclatée, un relais conforme à l'invention. Le noyau 1 de l'ensemble magnétique traverse le corps de bobine 3 pourvu de la bobine 3a et est relié à la culasse 2 de préférence par rivetage; la palette 6 est montée dans-la condition d'assemblage sur le bord d'appui 2a de la culasse 2. Ce bord comporte un arrondi et il représente une partie d'une enveloppe cylindrique sensiblement exacte. Celle-ci est réalisée, à la suite du poinçonnage de la culasse dans une t8le correspondante, par la formation d'une empreinte 2b dans une zone proche du bord, en utilisant une forme appropriée pour éviter la création d'un bombement de la surface frontale. On obtient ainsi un positionne- ment très précis de la palette 6 et par conséquent seulement un faible frottement entre celle-ci et le bord d'appui 2a. Sur la culasse 2 est emmanché un chapeau isolant 4, qui forme une troisième couche isolante entre la bobine 3a et les contacts iOa, lia et 13a, ou leur support. Les deux autres couches isolantes sont constituées par le corps de bobine 3 ou bien par sa joue et le bottier de bobine 5, qui comporte un fond fermé et dans lequel est engagé l'ensemble magnétique, y compris le chapeau isolant. Du fait de la structure à trois couches de l'isolation, il est possible de réduire son épaisseur totale, ce qui est avantageux notamment dans le cas de petits relais à plaques conductrices. Sur le bottier de bobine 5 est disposé un profil de guidage 5d ainsi que des fentes 5a, dont les limites servent de butées pour les saillies 2c de la culasse 2. Les évidements situés à l'extrémité d'emman- chement du bottier de bobine 5 ont un contre-profil en relation avec le profil des différentes saillies prévues sur le côté frontal du corps de bobine 3 et sont agencés pour recevoir les fiches de connexion 3b de la bobine 3a et leurs conducteurs de sortie. Les saillies 5c et 5e servent à recevoir et maintenir le ressort de la palette 8, qui comporte deux lèvres d'appui 8b, symétriques, reliées entre elles par l'intermédiaire de l'âme 8a et qui sont pourvues d'évi- dements d'arrêt 8d. Ces évidements d'arrêt 8d coopèrent avec des ergots d'arrêt 5f disposés sur le côté inté- rieur de la saillie 5c, qui ont une forme de dent de scie et qui se déplacent en oblique, dans la direction de poussée du ressort de palette 8, dans la fente subsistant entre les saillies 5c et 5e. Il se produit ainsi, lors de la poussée du ressort de palette 8, un accrochage des ergots d'arrêt du bottier de bobine dans les évidements d'arrêt 8d du ressortde la palette 8. Ainsi le ressort de la palette est solidement maintenu dans le bottier de bobine. La lèvre centrale du ressort de la palette 8 sert de ressort de positionnement 8c et s'accroche dans un creux 6f dela palette - 6, qui est pourvue d'un renflement formé par empreinte et contre lequel s'appuie le ressort de positionnement 8c comportant un décrochement. En variante, le ressort de posi- tionnement 8c pourrait également avoir un profil rectiligne. Le ressort de positionnement 8c s'accroche en dessous du bord d'appui 2a de la culasse 2 et exerce sur celle-ci un petit couple ayant tendance à pousser vers l'arrière de la paletteen direction de sa position basse. Du fait que la largeur de la partie du ressort de positionnement 8c s'accrochant dans l'empreinte 6f correspond à la largeur de l'empreinte, le ressort de la palette 8 ou son ressort de positionnement servent également, en plus de l'application de la palette 6 contre le bord d'appui de la culasse 2, également à la fixation en position de la palette dans la direction du bord d'appui 2a. La branche de la palette 6 en forme de L, qui s'applique contre la culasse 2 ou contre une paroi du bottier de bobine 5 qui est parallèle à celle-ci, compor- te une protubérance 6a en matière plastique. Cette pro- tubérance 6a est pourvue, à son extrémité opposée à la zone de coin formée par les deux branches de la palette, d'un appendice 6b ayant en section droite une forme de T et sur lequel peut être engagée une partie d'accouple- ment 7. Cette partie d'accouplement 7 comporte une rainure en forme de T 7a, ouverte sur le bord seulement sur le côté dirigé vers le bottier de bobine 5 et elle peut être engagée sur l'appendice 6b de telle sorte que cet appendice s'accroche dans la rainure 7a. Pour faciliter le montage de la partie d'accouplement 7, celle-ci comporte des tâtons d'arrêt 7b qui s'engagent dans des évidements correspondants, auquel cas cepen- dant les évidements permettent un déplacement relatif de la partie d'accouplement 7 par rapport à l'appendice 6b et ont, dans la direction longitudinale de l'appen- dice en forme de T 6b, en correspondance une longueur plus grande que celle des têtons d'arrêt 7b. A 'extrémité opposée à la palette 6, la partie d'accouplement 7 comporte une fente 7d, disposée entre les appendices 7c et dans laquelle, dans la condition d'assemblage, vient s'accrocher avec du jeu un ressort de commutation 13 au moyen de sa partie de prolongement 13e. Le ressort de contact 13 porte un contact de commutation 13a coopérant avec deux contacts antagonistes lOa et lia disposés sensiblement rigide- ment. L'inclinaison des surfaces de glissement 6g de l'appendice 6b à l'opposé de la direction de déplace- ment de la palette _ est plus petite que l'angle de frottement du couple de matières plastiques sélectionné et est par conséquent choisie de telle sorte qu'il ne se produise aucun blocage irréversible mais qu'au contraire une possibilité de déplacement relatif de l'appendice par rapport à la partie d'accouplement soit conservée. On est ainsi assuré d'un entraînement de la partie d'accouplement 7 par la palette 6 sous l'effet de l'obturation de la rainure 7a au moyen d'une paroi dans la direction de traction de la palette 6 alors que par contre, dans la direction de descente de la palette, celle-ci est initialement entraînée par l'intermédiaire de la partie d'accouplement 7 sous l'effet de l'engage- ment du ressort de commutation 13 dela palette avec du jeu dans la fente 7d, l'appendice 6b s'appliquant obtu- rant la rainure 7a. Après terminaison du mouvement du ressort de commutation 13 sous l'effet de l'application du contact de commutation 13a contre le contact fixe associé lla, la palette 6 peut cependant poursuivre son mouvement à cause de son inertie pondérale et alors il se produit un changement de la paroi de la fente 7d s'appliquant contre le ressort 13, sans qu'il en résulte une tension du ressort 13 sous l'effet des 1s forces exercées par la palette sur celui-ci. Cela est conditionné par le fait que, à partir de l'instant d'application du contact de commutation 13a contre le contact fixe lla, il se produit dans une large mesure un désaccouplement de la partie d'accouplement 7 par rapport à la palette 6 et celle-ci peut continuer à se déplacer dans la direction de descente par rapport à la partie d'accouplement. L'énergie cinétique dela palette est alors absorbée ou convertie en chaleur par le frottement des surfaces de glissement 6g de l'appendice 6b contre les surfaces correspondantes de la rainure 7a de la partie d'accouplement 7, ainsi que sous l'eft du frottement de la partie d'accouplement 7, ou de sa paroi de fente, contre le ressort 13 lorsque la partie d'accouplement 7 se déplace en direction du ressort 13 sous l'effet de l'inclinaison de l'appendice 6b en opposition à la direction de déplacement de la palette. De cette manière, on évite un rebondissement du contact de commutation 13a sous l'effet de l'inertie pondérale de la palette. En outre, un rebondissement dela palette 6 est empêché en relation avec le couple de rétraction du úessort de la.Dalette8 - - Du fait du désaccouplement possible de la palette 6 par rapport à la partie d'accouplement 7, la résistance aux vibrations du relais est cependant également augmentée car ainsi, à la différence des 26180O1 relais classiques, la palette ne constitue pas avec le ressort de contact un système oscillant fermé mais ilest possible d'avoir un désaccouplement entre lesdites parties et il ne peut par conséquent pas se produire un phénomène de résonance. En outre, il se produit égale- ment une répartition des masses, de sorte que, sous l'effet de vibrations, les énergies pouvant s'accumu- ler dans les différentes masses partielles ne peuvent pas s'additionner à cause du désaccouplement. Un corps de support de contacts 9 de l'ensemble de contacts comporte une série de fentes et d'évidements qui servent à recevoir les supports de contacts 10, 11 et 12 et qui sont agencés en corres- pondance à la disposition désirée des fiches 10c, 11c, 12c formées sur eux. Pour l'ancrage des supports de contacts, ceux-ci comportent des têtons lOb, lb et 12b, qui sont destinés à être emmanchés de façon correspondante dans des fentes ou des rainures 9a du corps de support de contacts 9, et par conséquent pour assurer un maintien solide des supports de contacts. Le contact de repos lia et le contact de travail lOa sont respectivement fixés directement sur leurs supports 11 et 10. Le contact de commutation 13a est par contre fixé sur un ressort de contact de commutation 13, qui est de son c8té relié au support de contact de commutation 12, de préférence par un soudage au laser. La fiche 12c et les parties 12d et 12e du support 12 du ressort 13 sont guidées dans des fentes étroites du corps de support de contacts 9 alors que par contre l'âme de réglage coudée 12a est placée dans un plus gros évidement du corps de support de contacts de façon à permettre un ajustement du contact de commutation, notamment de la pression contre le contact de repos, par flexion de l'âme de réglage. A cet égard, la partie 12d placée à la suite de la fiche de connexion 12c et de l'âme de réglage est maintenue solidement et de façon sensiblement indéplaçable dans une fente correspondante du corps de support de contacts 9, tandis que par contre les parties 12e sont guidées étroitement dans une fente du corps de support de contacts 9, en pouvant cependant être déplacées longitudinalement dans celui-ci. Cela fait en sorte que, lors d'un réglage de l'âme de réglage 12a, seulement la position des parties 12e et par consé- quent également du r-ssort 13 par rapport au corps de - support de contacts szit modifiée, mais non cependant la position de la fiche de connexion. Lors du réglage du contact 13a, il suffit par conséquent seulement de plier l'âme de réglage, qui peut être fabriquée en un matériau facilement déformable, comme par exemple du cuivre demi-dur ou du laiton. On peut ainsi éviter également une influence défavorable de la caractéristique du ressort par le réglage. Le ressort de contact de commutation 13 proprement dit est agencé comme un double ressort, entre les branches d'étrier 13d duquel est disposée une languette élastique 13f portant le contact de commuta- tion 13a, l'étrier 13d étant pourvu d'un appendice 13e qui s'accroche dans la fente 7d de la partie d'accouplement. A cet effet, il est prévu une partie incurvée 13b entre la zone de serrage 13c et la languette élastique 13f. Du fait de l'agencement du ressort de contact de commutation sous la forme d'un double ressort, il est possible d'agencer le contact de travail comme un contact rigide car le dépassement de course peut être absorbe par la languette élastique 13f, qui peut s'infléchir élastiquement par rapport à l'étrier 13d. En outre, pour le ressort de contact de commutation 13 représenté, on obtient également une réserve d'usure qui est assurée par l'appendice 13e, également élasti- quement flexible, de l'étrier 13d. Ainsi, par comparai- son à une structure classique d'un relais comportant un contact élastique de travail, il est possible de réaliser une économie en pièces car on supprime la limitation de course qui est nécessaire dans le cas de contacts élastiques de travail. Du fait que les deux parties du ressort sont évidemment précontraintes ensembleen direction d'une -os-tion de repos, ce qui est obtenu par la précontrain- te de la zone de racine commune, placée à la suite du coude 13b et qui relie les branches de létrier 13d l'une avec l'autre ainsi qu'avec la languette élasti- que 13f, les parties du ressort peuvent cependant être déviées élastiquement l'une vers l'autre et on obtient également un découplage important des forces agissant sur les différentes parties du ressort. Il est ainsi possible d'absorber les vibrations se produisant éventuellement dans la palette par un dépassement de course, de sorte qu'il peut se produire seulement de faibles variations de la pression d'application contre le contact de repos, mais non cependant une séparation du contact mobile 13a par rapport au contact de repos lia. On obtient ainsi un haut degré de résistance aux vibrations du relais conforme à l'invention. Pour l'accouplement du corps de support de contacts 9 avec le bottier de bobine 5, ce dernier comporte sur sa paroi extérieure des ergots d'arrêt 5b qui coopèrent avec des bras élastiques 9b du corps de support de contacts 9. Lors de l'engagement du bottier de bobine 5 dans le guide constitué par les saillies 9c et 9d, les bras 9b sont déviés latéralement par les ergots d'arrêt 5b et s'appliquent à nouveau, après le franchissement des ergots d'arrêt, contre la paroi du boîtier de bobine et ils sont accrochés en arrière par les ergots d'arrêt. Ainsi une position relative définie est établie en toute sécurité de cette manière par cette liaison par encliquetage. Une autre fixation de cette position est obtenue par l'engagement du couvercle 14 sur le relais. La partie d'accouplement 6a est réalisée en matière plastique et elle est formée directement par injection sur la palette 6, ce qui permet d'obtenir en toute sécurité une mise en place particulièrement efficace et inamovible de la partie d'accouplement 6a. CEtte partie d'accouplement comporte un appendice 6b venu de matière et ayant en section droite une forme de T. Sur cette partie d'accouplement 6a peut être emboitée la partie d'accouplement mobile 7, qui comporte une rainure 7a de profil inverse correspondant et délimitée à une extrémité par une paroi'. On obtient alors grâce aux têtons 7b, qui sont reçus par des évidements de profil correspondant, et non représentés, de la partie 6a fixée directement sur la palette 2, une liaison qui permet cependant, du fait que les évide- ments sont plus grands dans la direction de translation des deux parties que le dimensionnement correspondant des têtons 7b, une posibilité de mouvement relatif des parties d'accouplement 6a, 7. Grâce à l'agencement du corps-de support de contacts 9 sous la forme d'un composant séparé complète- ment de l'ensemble magnétique mais pouvant cependant être accouplé à celui-ci, il est possible de combiner un système magnétique avec différents supports de contacts. L'invention a été décrite ci-dessus en rela- tion avec un relais de commutation mais cependant l'invention n'est pas limitée à ce type de relais. De la même manière, il est possible d'appliquer l'invention par exemple également à un relais à contact de travail ou à contact de repos. REVENDICATIONS 1. Relais comprenant un ensemble magnétique comportant un noyau, une culasse, une bobine et une palette et qui s'accroche sur, et commande, un ressort de contact portant un contact mobile, notamment un contact de commutation, ledit contact mobile coopérant avec des contacts antagonistes et étant relié de façon électriquement conductrice à une fiche de connexion, caractérisé par le fait que le ressort de contact (13) est fixé sur un support (12) qui comporte une âme de réglage (12a) qui est fabriquée en un matriau élec- triquement conducteur et facilement déforrmable. 2. Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'âme de réglage (12a) est disposée dans une zone coudée du support (12) du ressort de contact (13), qui est prévue entre la fiche de connexion (12c) et le point de jonction du support (12) du ressort de contact (13) avec ce dernier. 3. Relais selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le ressort de contact (13) est relié avec son support (12) au moyen d'une soudure au laser. 4. Relais selon une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les contacts sont maintenus dans un corps de support de contacts, qui comporte des fentes servant à l'ancrage des contacts ou des parties les portant, caractérisé par le fait que le support (12) du ressort de contact (13) est ancré dans des fentes (9a) du corps de support de contacts (9), l'âme de réglage (12a) traversant avec un grand jeu une fente ouverte sur un bord de manière à créer pour un outil un accès à l'âme de réglage (12a). 5. Relais selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le support (12) du ressort de contact (13) comporte des tâtons (12b) servant à augmenter la pression surfacique dans les fentes du corps de support de contacts (9). 6. Relais selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il est prévu que l'âme de réglage (12a), disposée dans un coude, soit placée entre une partie du support de ressort de contact, placée à la suite de la fiche de connexion, accrochée solidement dans le corps de support de contacts et avantageusement pourvue de têtons (12b), et une partie dudit support (12) du ressort de contact (13) qui soit étroitement guidée dans le corps de support de contacts) mais qui soit cependant maintenue avec possibilité de déplacement dans sa direction longitudinale. 7. Relais selon une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le ressort du contact mobile comporte deux parties élastiques partant d'une racine commune et dont l'une porte le contact tandis que sur l'autre partie entourant la premièrede préférence avec une forme d'étrier, s'accroche l'ensemble magnétique, ces deux parties étant précontraintes ensemble en direction d'une position de repos et pouvant être déviées élasti- quement l'une vers l'autre, caractérisé par le fait que la partie racine du ressort de contact (13) est reliée à la fiche de connexion (12c) par l'intermé- diaire du support (12) du ressort de contact (13), qui forme avantageusement une seule pièce avec la fiche de connexion (12c). 8. Relais selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le support (12) du ressort de contact (13) est fabriqué à partir de cuivre demi-dur ou de laiton.