Brevet FR2619956A1 — publié le 19890303

La présente invention porte sur une commande de relais pour relais polarisé comportant une armature mobile dans au moins un entrefer de travail prévu entre deux faces polaires d'une culasse en plusieurs parties, au moins un aimant permanent, et une bobine traversée par des parties de la culasse ou par un noyau joint directe- ment à celles-ci. Une telle commande de relais est connue par exemple d'après le DD-A-73 359. Dans ce dispositif connu, aux deux faces frontales du noyau entouré par la bobine sont fixées des parties de culasse entre lesquelles est prévu un entrefer de travail. Sur une partie de culasse est placé un aimant permanent sur la deuxième face polaire duquel est appliquée une plaque conductrice sur laquelle est mon- tée l'armature non polarisée. L'armature s'étend au-delà de la partie de culasse jointe à l'aimant permanent et, dans une position extrême, s'appuie sur celle-ci, de sorte qu'elle forme un court-circuit magnétique pour l'aimant permanent. Cette construction connue a par conséquent l'inconvé- nient d'avoir une faible sensibilité, car pour l'écartement de l'armature de sa position court-circuitant l'aimant permanent, la bobine doit appliquer une aimantation cor- respondante. La solution connue pour un relais polarisé bistable est basée sur un relais neutre et peut être réalisée à partir d'un tel relais par coudage d'une partie de culasse existant sur le relais neutre de type correspondant et de l'armature et adJonction d'une partie de culasse supplé- mentaire et de l'aimant permanent, mais cela n'a vraiment d'importance que pour la fabrication des éléments et leur montage. Un changement de type d'un relais polarisé, par exemple sa transformation de relais monostable en relais bistable, n'est par contre pas possible avec la concep- tion connue. Le but de l'invention est de proposer une.commande de relais du type indiqué plus haut qui se distingue par une haute sensibilité et une construction simple et permette de façon simple un changement de type d'un relais polarisé. Selon l'invention, cela est atteint grace au fait qu'au moins une face polaire coopérant avec l'armature ou située sur celle-ci est formée par une face polaire de l'aimant permanent, et une autre face polaire coopérant avec l'armature ou située sur celle-ci est formée par une face polaire, au choix, d'un autre aimant permanent ou d'une pièce en fer doux, cette pièce en fer doux pouvant &tre remplacée par un aimant permanent de mêmes dimensions. De cette manière, un court-circuitage de l'aimant per- manent par l'armature est strement évité, ce qui donne une haute sensibilité au relais. En outre, il n'y a alors qu'un seul entrefer de rémanence par aimant permanent, ce qui augmente l'efficience de l'aimant permanent. En outre, avec la constitution de l'invention, on se tire d'affaire avec un minimum de partie de culasse, d'o résulte une faible résistance magnétique, ce qui également augmente la sensibilité d'un tel relais. En outre, la constitution selon l'invention permet de changer le type du relais polarisé en remplaçant simple- ment la pièce en fer doux par un autre aimant permanent, ou l'inverse. Si ces éléments sont fixés par des moyens démontables comme par exemple vis ou systèmes à déclic, ce changement peut même être fait ultérieurement. Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut être prévu que l'armature, non polarisée, soit en U et s'engage par chacune de ses deux branches dans un entre- fer de travail, l'un des entrefers de travail soit limité par une face polaire de l'aimant permanent et l'autre limité par une face polaire, au choix, de l'autre aimant permanent ou de la pièce en fer doux et, dans le premier cas, les aimants permanents soient reliés par leurs faces polaires de polaritésdifférenteSpar au moins une partie de la culasse, de sorte qu'on ait un montage en série des aimants permanents. De cette manière, on bénéficie de conditions magnéti- ques très avantageuses, l'armature pouvant être très petite et légère, de sorte que le danger de rebondissement de celle-ci est dans une très large mesure évité. Dans un relais dans lequel la culasse présente deux pattes relevées latéralement et reliées et une languette s'engageant entre celles-ci, laquelle constitution est connue par exemple d'après l'EU-Al-157 029, mais dans lequel l'âme de l'armature est formée par un aimant perma- nent et l'on a par conséquent deux entrefers de rémanence, il peut, selon une autre caractéristique de l'invention, être prévu que les aimants permanents, ou l'aimant perma- nent et la pièce en fer doux, soient placés sur les faces en regard des pattes relevées de la culasse. Ces mesures permettent de réaliser la commande très étroite et l'on bénéficie alors pour l'armature de très petites dimensions et donc aussi de très petites masses, de sorte que le danger de rebondissement de celleci est une large mesure évité. En principe, le ou les aimants permanents ou la pièce en fer doux peuvent être placés sur la languette, mais l'armature a alors une plus grande masse du fait que cela rend son âme plus longue. Dans un relais dans lequel la culasse est en E et la bobine est placée sur la branche du milieu de celle-ci, connu par exemple d'après l'EU-A2-130 423, mais en associa- tion avec une armature dont l'âme est formée par un aimant permanent, il peut en outre être prévu que les aimants permanents, ou l'aimant permanent et la pièce en fer doux, soient placés sur les faces en regard des branches exté- rieures de la culasse. Cela permet la construction d'un relais très plat avec également l'avantage d'une armature très petite et donc de faible masse. Naturellement, dans le cas aussi d'une telle forme de réalisation, les aimants permanents ou l'aimant permanent et la pièce en fer doux peuvent être placés sur la bran- che du milieu de la culasse. Dans une commande de relais dans lequel l'armature, garnie d'au moins un aimant permanent, s'engage par ses branches dans deux entrefers de travail déterminés par la culasse non polarisée, il peut, selon une autre caracté- ristique de l'invention, être prévu que les deux aimants permanents, ou l'aimant permanent et la pièce en fer doux, soient placés sur les branches de l'armature qui s'enga- gent dans les entrefers de travail, qui sont reliées par une &me en fer doux, et,dans le premier cas, les aimants permanents soient reliés par leurs faces polaires de pola- ritédifférentespar l'Ame an fer doux de l'armature, de sorte qu'on ait un montage en série des aimants permanents. Cela permet de placer les aimants permanents de ma- nière qu'ils soient reliés par une très petite résistance magnétique. Dans une commande de relais dans lequel l'armature est une armature battante et est montée pivotante sur une partie de la culasse et s'engage à son extrémité libre dans un entrefer de travail limité par des faces polaires de la culasse, il peut, selon une autre caractéristique de l'invention, être prévu que les deux aimants permanents, ou l'aimant permanent et la pièce en fer doux, soient pla- cés sur les faces en regard limitant l'entrefer de travail de la culasse, qui de préférence présente une partie à section en F limitant l'entrefer de travail, et, dans le premier cas, les aimants permanents soient reliés par leurs faces polaires de polaritédifférentes par ladite partie de la culasse, de sorte qu'on ait un montage en série des aimants permanents, et,dans le second cas, la pièce en fer doux soit éventuellement pourvue d'un anneau de court- circuit, l'armature étant montée dans une rainure d'une plaque conductrice jointe au noyau. Cette solution présente l'avantage qu'il n'existe qu'un seul entrefer de rémanence qui est formé par la zone de montage. Il en résulte une sensibilité de commande particulièrement élevée d'un tel relais. On bénéficie aussi de cet avantage si les deux aimants permanents, ou l'aimant permanent et la pièce en fer doux, sont placés sur les deux faces polaires de l'armature qui s'engagent dans l'entrefer de travail, et, dans le premier cas, les aimants permanents sont reliés par leurs faces polaires de polaritésdifférente par l'armature, de sorte qu'on a un montage en série des aimants permanents, et, dans le second cas, la pièce en fer doux ou la face polaire de la culasse coopérant avec elle est éventuelle- ment pourvue d'un anneau de court-circuit, l'armature étant montée dans une rainure d'une plaque conductrice jointe au noyau. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide des dessins, sur lesquels: les fig. 1 et 2 montrent deux variantes d'une première forme de réalisation de relais monostable, les fig. 3 et 4 montrent deux variantes d'une première forme de réalisation de relais bistable, les fig. 5 et 6 montrent deux variantes d'une deuxième forme de réalisation de relais monostable, les fig. 7 et 8 montrent deux variantes d'une deuxième forme de réalisation de relais bistable, les fig. 9 et 10 montrent des variantes monostable et bistable d'une troisième forme de réalisation, les fig. 11 à 13 montrent des variantes d'une quatrième forme de réalisation et les fig. 14 à 16 montrent des variantes d'une cinquième forme de réalisation. Dans le cas de la forme de réalisation des fig. 1 et 3,est prévue une culasse 1 en E sur la branche du milieu 2 de laquelle est placée une bobine 3 à laquelle peuvent être envoyés des signaux en courant continu. Dans le cas de la forme de réalisation de la fig. 1, sur les faces polaires en regard 4, 5 des branches exté- rieures de la culasse lsont placés respectivement un aimant permanent 6 et une pièce en fer doux 7, celle-ci étant fixée de manière amovible à la culasse 1 et pouvant être remplacée par un autre aimant permanent 6' comme on le voit sur la fig. 3, qui montre une constitution autre- ment identique de la commande de relais. La constitution de la fig. 1 a un comportement mono- stable tandis que celle de la fig. 3 a un comportement bistable. Dans le cas de la seconde, les aimants perma- nents 6, 6' sont reliés par leurs faces polaires de pola- ritédifférentespar la culasse 1, de sorte que leurs faces polaires de polaritésdifférenteslimitent chacune un entrefer 8, 9 dans lequel s'engage par ses branches ltarma- ture non polarisée 10. C'est la même chose pour les fig. 2 et 4, qui diffèrent des fig. 1 et 2 seulement en ce que l'aimant permanent 6 et la pièce en fer doux 7, ou les aimants permanents 6, 6', sont placée sur la branche du milieu 2 de la culasse 1, les aimants permanents 6, 6' étant appliqués sur cette branche 2 par leurs faces polaires de polaritésdifférentes. C'est en principe la m8me chose pour les formes de réalisation des fig. 5 à 8. Dans le cas de celles-ci, cependant, est prévue une culasse 1 en L dont une branche 11 présente dans la zone de son extrémité libre des sail- lies latérales 12 qui se terminent par des pattes relevées 13. Dans le cas des formes de réalisation des fig. 5 et 7, les faces polaires en regard de ces pattes 13 portent un aimant permanent 6 et une pièce en fer doux 7, ou deux aimants permanents 6, 6', dont les faces polaires libres coopèrent avec l'armature 10. A la deuxième branche 14 de la culasse 1 en L est fixée une languette 15 sur laquelle est placée la bobine 3 et qui entre dans l'entrefer limité par les faces polaires des éléments 6, 7, 6', ou par les faces polaires 4, 5 des pattes relevées 13, et divise cet entrefer en les entrefers 8, 9. Dans le cas des formes de réalisation des fig. 9 et , qui correspondent pour l'essentiel à celles des fig. 5 à 8, l'armature 10' porte l'aimant permanent 6 et la pièce en fer doux 7, ou les deux aimants permanents 6, 6', lesquels éléments sont placés sur les faces polaires en regard des branches de cette armature 10'. Dans le cas des formes de réalisation des fig. ll à 16, le noyau 20 sur lequel est placée la bobine 3 est joint à une plaque conductrice 21 et à une culasse 22 sen- siblement en F. Les branches 23, 24 de cette culasse 22 limitent un entrefer dans lequel s'engage à son extrémité libre une armature battante 25 qui est montée dans une rainure 26 de la plaque conductrice 21. Dans le cas des formes de réalisation des fig. ll à 13, l'aimant permanent 6 et la pièce en fer doux 7, ou les deux aimants permanents 6, 6', sont placés sur les faces polaires en regard des branches 23, 24 de la culasse 22 et forment des faces polaires pour l'armature 25. Sur la fig. 12, la pièce en fer doux 7 est pourvue d'un anneau de court-circuit 27, de sorte que ce relais peut aussi fonc- tionner en courant alternatif. Les formes de réalisation des fig. 14 à 16 diffèrent de celles des fig. 11 à 13 uniquement en ce que l'aimant permanent 6 et la pièce en fer doux 7, ou les deux aimants permanents 6, 6', sont placés sur les faces polaires oppo- sées de l'armature 25'. Toutefois, sur la fig. 15, l'anneau de courtcircuit 27 est placé dans la face polaire de la branche 24 de la culasse. REVENDICATIONS 1 - Commande de relais pour relais polarisé compor- tant une armature mobile dans au moins un entrefer de travail prévu entre deux faces polaires d'une culasse en plusieurs parties, au moins un aimant permanent, et une bobine traversée par des parties de la culasse ou par un noyau joint directement à celles-ci, caractérisée par le fait qu'au moins une face polaire coopérant avec l'arma- ture (10, 25) ou située sur celle-ci est formée par une face polaire de l'aimant permanent (6), et une autre face polaire coopérant avec l'armature ou située sur celle-ci est formée par une face polaire, au choix, d'un autre aimant permanent (6') ou d'une pièce en fer doux (7), cette pièce en fer doux (7) pouvant être remplacée par un aimant permanent (6') de mêmes dimensions. 2 - Commande de relais selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que l'armature (10), non polarisée, est en U et s'engage par chacune de ses deux branches dans un entrefer de travail (8, 9), l'un des entrefers de tra- vail (8, 9) est limité par une face polaire de l'aimant permanent (6) et l'autre limité par une face polaire, au choix, de l'autre aimant permanent (6') ou de la pièce en fer doux (7) et, dans le premier cas, les aimants perma- nents (6, 6') sont reliés par leurs faces polaires de polarité différentespar au moins une partie de la culasse, de sorte qu'on a un montage en série des aimants permanents. 3 - Relais selon la revendication 2, dans lequel la culasse présente deux pattes relevées latéralement et reliées et une languette s'engageant entre celles-ci, caractérisé par le fait que les aimants permanents (6, 6'), ou l'aimant permanent (6) et la pièce en fer doux (7), sont placés sur les faces en regard des pattes relevées (13) de la culasse. 4 - Relais'selon la revendication 2, dans lequel la culasse est en E et la bobine est placée sur la branche du milieu de celle-ci, caractérisé par le fait que les aimants permanents (6, 6'), ou l'aimant permanent (6) et la pièce en fer doux (7), sont placés sur les faces en regard des branches extérieures de la culasse (1). - Relais selon la revendication 1, dans lequel l'ar- mature, garnie d'au moins un aimant permanent, s'engage par ses branches dans deux entrefers de travail déterminés par la culasse non polarisée, caractérisé par le fait que les deux aimants permanents (6, 6'), ou l'aimant perma- nent (6) et la pièce en fer doux (7), sont placés sur les branches de l'armature (O10) qui s'engagent dans les entre- fers de travail (8, 9), qui sont reliées par une âme en fer doux, et dans le premier cas, les aimants permanents (6, 6') sont reliés par leurs faces polaires de polarités différentespar l'âme en fer doux de l'armature O10), de sorte qu'on a un montage en série des aimants permanents (6, 6'). 6 - Relais selon la revendication 1, dans lequel l'ar- mature est une armature battante et est montée pivotante sur une partie de la culasse et s'engage à son extrémité libre dans un entrefer de travail limité par des faces polaires de la culasse, caractérisé par le fait que les deux aimants permanents (6, 6'), ou l'aimant permanent (6) et la pièce en fer doux (7), sont placés sur les faces en regard limitant l'entrefer de travail de la culasse (21, 22), qui de préférence présente une partie à section en F (22) limitant l'entrefer de travail, et, dans le premier cas, les aimants permanents (6, 6') sont reliés par leurs faces polaires de polaritésdifférente par ladite partie (22) de la culasse, de sorte qu'on a un montage en série des aimants permanents, et dans le second cas, la pièce en fer doux (7) est éventuellement pourvue d'un anneau de court-circuit (27), l'armature (10) étant montée dans une rainure (26) d'une plaque conductrice (21) jointe au noyau (20). 7 - Relais selon la revendication 1, dans lequel l'ar- mature est une armature battante et est montée pivotante sur une partie de la culasse et s'engage à son extrémité libre dans un entrefer de travail limité par des faces polaires de la culasse, caractérisé par le fait que les deux aimants permanents (6, 6'), ou l'aimant permanent (6) et la pièce en fer doux (7), sont placés sur les deux faces polaires de l'armature (25') qui s'engagent dans l'entrefer de travail, et, dans le premier cas, les aimants permanents (6, 6') sont reliés par leurs faces polaires de polaritésdifférentes par l'armature (25'), de sorte qu'on a un montage en série des aimants permanents, et dans le second cas, la pièce en fer doux (7) ou la face polaire de la culasse coopérant avec elle est éventuelle- ment pourvue d'un anneau de court-circuit (27), l'arma- ture (25) étant montée dans une rainure (26) d'une plaque conductrice (21) jointe au noyau (20).