Brevet FR2618598A1 — publié le 19890127

La présente invention concerne un relais comprenant un ensemble magnétique comportant un noyau, une culasse, une bobine disposée sur un corps compor- tant des joues, ainsi qu'une palette, et des contacts maintenus sur un support et dont l'un peut être actionné à l'aide de la palette. Dans des relais connus de ce genre, l'isola- tion entre la bobine et les contacts, ou bien les ressorts les portant, et d'autres parties conductrices de tension du ou des circuits à commander est assurée au moyen d'une paroi séparatrice disposée entre l'ensemble de ressorts de contacts et la bobine et qui est reliée d'une seule pièce avec un corps de base portant l'ensemble de ressorts et l'ensemble magnétique. A cet égard on rencontre cependant l'incon- vénient que, à cause de différentes prescriptions, une paroi séparatrice de ce genre doit être relativement épaisse et produit un encombrement correspondant. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de créer un relais du type précité qui soit caractérisé par un encombrement très petit malgré une grande résistance à la tension. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait qu'une isolation se composant d'au moins trois couches est disposée entre la bobine et les contacts. Par ces moyens, il est possible, en accord avec les prescriptions imposées, de réduire l'épaisseur de l'isolation entre l'ensemble de ressorts et la bobine. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que les couches isolantes soient constituées par des pièces de forme sensiblement rigides et réalisées de préférence en matière plastique. Cela permet un montage du relais qui est très simple et qui peut être le cas échéant réalisé automa- tiquement, car seulement des pièces de forme connues et rigides sont utilisées. Dans le cas d'un relais o le support de contacts comporte une paroi séparant les contacts, ou bien lès ressorts les portant, de la bobine, il est possible, selon une autre caractéristique de l'inven- tion, de faire en sorte que, en dehors du support de contacts, les autres pièces de forme soient constituées par un chapeau isolant pouvant être embotté sur la culasse et un bottier de bobine dans lequel l'ensemble magnétique, y compris le chapeau isclant, peut être engagé et qui comporte avantageusement un logement pour un ressort de palette. De cette manière, on obtient une très bonne isolation avec un très faible encombrement. A cet égard, il est possible d'être assuré d'un montage très simple de la palette en disposant des moyens de rete- nue pour la mise en place d'un ressort de palette. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse d'un relais de ce genre, il est prévu que le support de contacts ait sensiblement une forme de L et s'accroche par une de ses branches sur le bottier de bobine en recouvrant les contacts, y compris les ressorts de contacts, par rapport au bottier de bobine. On est ainsi assuré de créer dans la zone critique une isolation à trois couches et d'autre part on évite un besoin inutile de matière et de place. A cet égard, il peut en outre être prévu que le support de contacts soit réalisé sensiblement en forme de L et s'accroche par une de ses branches sur le bottier de bobine en s'appliquant par l'autre branche du côté frontal contre le bottier de bobine, la branche qui s'accroche sur le bottier de bobine recouvrant les contacts, y compris les ressorts de contacts, par rapport au bottier de bobine. 3. 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 référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente en vue éclatée un relais conforme à l'invention, et la Figure 2 est une vue en coupe partielle d'un relais tel que celui de la Figure 1, dont l'assemblage est complet. 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 tôle 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 lOa, lla 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 oobine 5 est disposé un profil de guidage 5d ainsi que des fentes Sa, 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 îO et leurs conducteurs de sortie. Les saillies 5c et Se servent à recevoir et maintenir le ressort de 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 Sf 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 Se. 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, qui sont disposés dans les parties latérales du ressort de Dalette 8 profilé sensiblement en forme de M. Ainsi le ressort de palette est solidement maintenu dans le boîtier de bobine. La lèvre centrale du ressort de palette 8 est reliée par l'intermédiaire d'une âme avec les parties latérales et elle sert de ressort de positionne- ment 8c. Celui-ci s'accroche dans un creux 6f de la palette 6, qui est pourvue d'un renflement 6c formé par empreinte et contre lequel s'appuie le ressort de positionnement 8c comportant un décrochement. En variante, le ressort de positionnement 8c peut égale- ment 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 la palette un moment de rétraction à l'opposé 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 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 X 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 boîtier 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 têtons d'arrêt 7b qui s'engagent dans des évidements correspondants, auquel cas cependant 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'appendice en forme de T 6b, en correspondance une longueur plus grande que celle des têtons d'arrêt 7b. A l'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. 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 de la 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 forces exercées par l'armature 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 de i 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'eM-t 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 lapalette. 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 de la palette 6 est empêché en relation avec le couple de rétraction du ressort de palette 8. 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 relais classiques, a palette ne constitue pas avec le ressort de contact un système oscillant fermé mais il est 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 0lc, llc, 12c formées sur eux. Pour l'ancrage des supports de contacts, ceux-ci comportent des têtons lob, llb 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 lla 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 côté 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 de contact de commutation 12 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, on obtient l'avantage qu'aucune partie élastiquement flexible ne doit être cintrée car les supports de contacts 10, 11 et 12 peuvent être fabriqués en un matériau facilement déformable, comme par exemple du cuivre demi-dur ou du laiton. Ainsi on évite cependant également une influence de la caracté- ristique d'élasticité du ressort de contact de commu- tation 13 par l'ajustement. 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 associée 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. Pour l'accouplement du corps de support de contacts 9 avec le bottier de bobine 5, ce dernier comporte sur sa paroi exirieure des ergots d'arrêt b, 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 Figure 2 montre nettement que le chapeau isolant 4 reçoit une des branches de la culasse 2 dans sa cavité et recouvre par l'appendice 4a exactement la zone de la culasse dans laquelle se trouve le contact de repos lla, y compris son support de contact 11. Aihsi cet appendice 4a forme la couche de l'isola- tion qui est située le plus à l'intérieur ou qui est la plus proche de la bobine. Les autres couches sont constituées par la paroi du bottier de bobine 5 et par la saillie 9d du corps de support de contacts. En outre, la Figure 2 montre également nettement que le corps de support de contacts 9 recouvre les contacts ou leurs éléments porteurs 11, 10 et 9 par rapport au boîtier de bobine 5 et contribue ainsi à l'isolation des contacts par rapport à la bobine 3a. L'épaisseur des différentes couches peut être maintenue très mince. Ainsi, grâce à la structure à trois couches, l'espacement minimal, défini dans différentes prescriptions, entre deux parties conduc- trices de tension qui sont associées à des circuits électriques différents, peut être observe. 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 disposée sur un corps comportant des joues, ainsi qu'une oalet- te, et des contacts maintenus dans un support et dont au moins un peut être actionné à l'aide de la palet- te, caractérisé par le fait qu'il est prévu entre la bobine (3a) et les contacts (lOa, lla, 13a) une isolation constituée d'au moins trois couches. 2. Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les couches isolantes sont constituées par des pièces de forme sensiblement rigides et de préférence en matière plastique. 3. Relais selon une des revendications 1 ou 2, dans lequel le support de contacts comporte une paroi séparant les contacts, ou les ressorts les portant, de la bobine, caractérisé par le fait que, en dehors du support de contacts (9), les autres pièces de forme sont constituées par un chapeau isolant (4) pouvant être emboîté sur la culasse (2) et un bottier de bobine (5), dans lequel peut être engagé l'ensemble magnétique (1, 2, 3, 6), y compris le chapeau isolant (4), et qui comporte avantageusement un logement (5c) pour un ressort d'armature (8). 4. Relais selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le support de contacts (9) est profilé sensiblement en forme de L et s'accroche par une de ses branches sur le bottier de bobine (5), en s'appli- quant par l'autre branche sur le côté frontal contre le bottier de bobine (5), la branche s'accrochant sur le bottier de bobine recouvrant les contacts, y compris les ressorts de contacts, par rapport au bottier de bobine. 5. Relais selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le chapeau isolant (4) comporte un appendice (4a), qui s'étend au-dessus de la zone que recouvre la branche du support de contacts (9) qui s.'accroche sur le bottier de bobine (5).