Brevet FR2792108A1 — publié le 20001013

1i 2792108 La présente invention concerne un électroaimant à courant continu, notamment pour appareil interrupteur de puissance en basse tension tel qu'un contacteur, comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique solidaire à au moins une extrémité d'une armature en forme de palette à face polaire plane et doté d'une culasse présentant une joue à face polaire plane associée à celle de la palette avec un entrefer axial. Elle concerne aussi un procédé simple de fabrication d'un tel électroaimant. Les électroaimants à courant continu, notamment utilisés dans des contacteurs, présentent des formes diverses. Au circuit magnétique de tels électroaimants est souvent adjoint au moins un aimant permanent qui permet de polariser le circuit magnétique. Dans le document FR-2 586 324 est décrit un tel, les palettes étant emmanchées sur le noyau et arrêtées contre des épaulements usinés sur le noyau. Lorsque l'électroaimant comprend deux couples de faces polaires, dont l'un est formé par la palette et la culasse et l'autre par une autre palette ou épanouissement polaire du noyau et par la culasse, l'ajustement relatif de la position des couples de faces polaires est nécessaire. L'invention a pour but de simplifier la réalisation d'un électroaimant à courant conti- nu et l'ajustement des couples de faces polaires d'un tel électroaimant. Selon l'invention, le noyau est lisse et la palette est emmanchée et fixée sur l'extré- mité du noyau lisse dans une position ajustable déterminée par application sur la face polaire plane de la joue de culasse associée. De préférence, le circuit magnétique présente deux palettes parallèles fixées aux deux extrémités du noyau, à savoir une première palette ajustable et une deuxième palette mise en position de référence; l'ajustement de la première palette s'obtient par pose préalable de la deuxième palette, solidarisée avec le noyau, sur la face polaire de la joue associée, puis glissement de la première palette sur le noyau lisse jusqu'à une position de butée sur la face polaire de la joue associée, et fixation dans cette position de butée. Les deux palettes peuvent coopérer avec des joues du circuit magnétique dont les faces polaires sont orientées dans le même sens, la première palette étant appli- 2 2792108 quée sur la première joue du côté extérieur du circuit magnétique et la deuxième palette appliquée sur la deuxième joue sur le côté intérieur du circuit magnétique. La description va être faite ci-après d'un mode de réalisation non limitatif de l'inven- tion, en regard des dessins annexés. La figure 1 représente en coupe un électroaimant conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en perspective éclatée de l'électroaimant. L'électroaimant représenté est destiné à être intégré à un contacteur à courant con- tinu afin d'actionner des contacts en réponse à l'excitation et la désexcitation de sa bobinelO. La bobine 10 comprend un enroulement conducteur disposé sur une carcasse isolante 11 et un circuit magnétique 20 destiné à canaliser le flux magné- tique engendré par le passage d'un courant continu dans l'enroulement. Le circuit magnétique 20 est en fer ou métal magnétique et comporte un noyau ma- gnétique 21 de forme générale cylindrique d'axe X et des armatures en forme de palettes. Le noyau 21 a sur toute sa longueur une portée lisse 21a sans disconti- nuité, c'est-à-dire dépourvue de butée pour les palettes 22,23. Ceci permet de dé- couper le noyau dans une barre ordinaire. Les palettes sont des plaquettes en matériau magnétique fritté à faces polaires pla- nes 22a,23a solidarisées avec des endroits choisis des deux extrémités du noyau. La palette 23 est munie sur sa face polaire 23a d'une pièce d'entrefer 23b plaquée sur cette face 23a au niveau de la collerette et autour de celle-ci. La pièce d'entrefer 23b est une pièce en U montée par exemple par pincement sur la collerette 30 ou par encliquetage sur la palette. La pièce d'entrefer 23b est élastique, notamment métallique, et joue à la fois le rôle de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer visant à procurer une assistance à la retombée de l'électroaimant. Une autre disposition usuelle d'entrefer peut aussi être prévue. Le circuit magnétique 20 comporte une culasse 24 constituée d'une ou deux pièces de culasse en forme d'étrier en U 24 formant des joues 25,26 à faces polaires pla- nes 25a,26a associées respectivement aux faces polaires 22a,23a des palettes 3 2792108 22,23 avec un entrefer axial qui peut atteindre une valeur maximale el; les pièces en étrier 24 présentent chacune une aile 27 et à chaque aile est associé un aimant permanent 28 destiné a polariser le circuit magnétique. Les aimants 28 sont dispo- sés sur des plaquettes 29 entretoisant les ailes 1 la,11 b de la carcasse de bobine 11. Dans une autre forme d'exécution, il n'est pas prévu d'aimant permanent et le circuit magnétique n'est pas polarisé. Il convient d'observer que les palettes 22,23 coopèrent avec des faces polaires a,26a des joues 25,26 tournées dans la même direction Xl. La face 25a est tournée vers l'intérieur du circuit magnétique 20 (vers l'autre joue 26) et la face 26a est tournée vers l'extérieur du circuit magnétique. A une partie mobile du circuit magnétique 20, qui peut être la palette extérieure 23 ou qui pourrait être la culasse, peut être assemblé un porte-contacts mobile propre au contacteur et non repré- senté. On comprend que dans tous les cas l'ensemble 21,22,23 et l'ensemble 24-27 sont susceptibles d'une translation relative selon la direction X. Dans le cas présent, les pièces 10,24,28,29 sont fixes et l'équipage 21,22,23 est mobile. Chaque palette 22,23 est emmanchée puis fixée dans une position prédéterminée sur le noyau 21 et présente du côté de la joue 25,26 du circuit magnétique 20 qui lui est associée une collerette 30,31 de renforcement de flux. La fixation des palettes sur le noyau s'effectue de préférence par soudage, mais peut aussi avoir lieu par collage ou autre mode de fixation analogue. La collerette 30,31 a une hauteur hl sensiblement égale à l'épaisseur h2 de la palette 22,23 dont elle fait partie et à l'épaisseur h3 de la joue associée 25,26 du circuit magnétique. Pour simplifier la réalisation, les palettes 22,23 sont de préférence identiques. Dans la position avalée du noyau, les collerettes 30,31 sont situées au droit d'ou- vertures respectives 32,33 des joues 25,26, la section extérieure des collerettes étant légèrement inférieure à celle des ouvertures, de manière à former un entrefer radial e2. L'électroaimant est assemblé de la manière suivante. Le noyau cylindrique 21 est obtenu de façon très simple par découpe d'une barre cylindrique, sans nécessiter d'usinage visant à former une butée de palette. La palette 22 est emmanchée et fixée sur le noyau lisse 21, par exemple par serrage et/ou par soudage, pour être calée dans une position de référence déterminée, puis elle est mise en butée sur la face polaire 25a de la première joue 25. La palette 23, préalablement emmanchée 4 2792108 sur le noyau 21, est ensuite poussée selon la direction X2 opposée à Xl pour être ajustée par glissement sur le noyau jusqu'à l'application de la pièce d'entrefer 23b contre la face polaire 26a de la deuxième joue 26, puis elle est soudée sur le noyau. La fixation des palettes 22,23 s'effectue de préférence par soudage laser. 2792108 Revendications 1. Electroaimant comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique (21) solidaire à au moins une extrémité d'une armature en forme de palette (22,23) à face polaire plane (22a,23a) et doté d'une culasse présentant une joue (25,26) à face polaire plane (25a,26a) associée à celle de la palette avec un entrefer axial, caractérisé parle fait que le noyau (21) est lisse et que la palette (22, 23) est em- manchée et fixée sur l'extrémité du noyau lisse dans une position ajustable déter- minée par application sur la face polaire plane (25a,26a) de la joue associée (25,26). 2. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit ma- gnétique présente deux palettes parallèles, à savoir une première palette (23) ajustable emmanchée et fixée et une deuxième palette (22) solidarisée avec le noyau à son autre extrémité, I'ajustement de la première palette (23) s'obtenant par pose préalable de la deuxième palette (22) sur la face polaire (25a) de la joue as- sociée (25) puis glissement de la première palette (23) sur le noyau lisse jusqu'à une position de butée sur la face polaire (26a) de la joue associée (26), et fixation dans cette position de butée. 3. Electroaimant selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux palet- tes (22,23) coopèrent avec des joues (25,26) du circuit magnétique dont les faces polaires (25a,26a) sont orientées dans le même sens, la première palette (22) étant appliquée sur la première joue (25) du côté intérieur du circuit magnétique et la deuxième palette appliquée sur la deuxième joue (25) sur le côté extérieur du circuit magnétique. 4. Electroaimant selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre la palette (23) et la face polaire associée (26a) est située une pièce élastique d'entrefer (23b) à double fonction de cale d'entrefer et de ressort d'entrefer. 6 2792108 5. Procédé de fabrication d'un électroaimant comprenant un circuit magnétique doté d'un noyau magnétique (21) solidaire à ses deux extrémités d'une première palette ajustable (23) à face polaire plane (23a) et d'une deuxième palette (22) à face po- laire plane (23a) et doté d'une culasse présentant une première joue (26) et une deuxième joue (25) à faces polaires planes parallèles (26a,25a) associées à celles des palettes, caractérisé par le fait que la deuxième palette (22) est emmanchée et fixée sur le noyau lisse (21) dans une position de référence déterminée, puis appliquée sur la deuxième joue (25), la première palette (23) étant ensuite emmanchée sur le noyau et ajustée par glissement sur le noyau jusqu'à butée contre la première joue (26), puis fixée au noyau. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la fixa- tion de la première palette s'effectue par soudage.