Brevet FR2877137A1 — publié le 20060428

DECLENCHEUR ELECTROMAGNETIQUE ET APPAREIL DE PROTECTION ELECTRIQUE LE COMPORTANT. La présente invention concerne un déclencheur électromagnétique comprenant un berceau supportant une armature en forme de U dont les extrémités forment deux surfaces polaires coopérant avec une palette pivotante par rapport à ladite armature, ladite palette étant apte à être amenée sur lesdites surfaces polaires pour fermer le circuit magnétique constitué par l'armature et la palette, une bobine de déclenchement montée autour d'une carcasse entourant le circuit magnétique apte à contrecarrer la force de l'aimant de manière à déplacer la palette, ledit déclencheur comportant également un téton de réarmement de la palette monté coulissant dans un support. Aujourd'hui, le téton du relais est relié mécaniquement et fonctionnellement à la palette du relais par l'intermédiaire de plusieurs pièces, à savoir un boîtier, une platine, l'armature, la 15 carcasse de bobine ou l'articulation. On connaît par exemple des déclencheurs du genre précédemment mentionné tels que ceux décrits dans les brevets EP 0829895,EP 0786789,EP 0643410, EP 4110660 dans lesquels le support du téton est le boîtier. Tous ces déclencheurs mettent en service un nombre de pièces important. Pour que le téton se trouve dans une zone qui permette un fonctionnement optimum du relais, il faut que les pièces citées respectent un grand nombre de tolérances dimensionnelles, ce qui diminue la sûreté du relais. La présente invention résout ces problèmes et propose un déclencheur électromagnétique, 25 ainsi qu'un appareil de protection électrique le comportant présentant un nombre de pièces réduit d'où il résulte une fiabilité améliorée. A cet effet, la présente invention a pour objet un déclencheur, ce déclencheur étant caractérisé en ce que le berceau précité comporte le support de téton précité. Selon une caractéristique particulière, le berceau précité comporte la carcasse précitée. Selon une autre caractéristique, le berceau comporte une partie supportant l'armature, laquelle partie est reliée à la carcasse, ladite carcasse étant reliée au support du téton. Selon une autre caractéristique, la carcasse de la bobine comporte un fût comportant une ouverture longitudinale apte à recevoir l'une des branches du U de l'armature. Selon une autre caractéristique, l'ouverture précitée est délimitée par deux parois opposées de la carcasse destinées à coopérer avec deux surfaces opposées de la branche précitée de l'armature. Selon une autre caractéristique, le berceau comporte un élément formant une attache ressort 10 venu de matière avec ledit berceau. Selon une autre caractéristique, le berceau comporte des picots reliés par l'une de leurs extrémités au bobinage de la bobine précitée. Selon une autre caractéristique, le berceau comporte un moyen de positionnement et de maintien de l'aimant. Selon une autre caractéristique, le déclencheur comporte en outre une pièce métallique soudée sur l'armature et comportant une attache-ressort. Selon une autre caractéristique, l'aimant précité est soudé sur la pièce métallique précitée. Selon une autre caractéristique, la pièce métallique précitée forme une butée d'articulation de la palette. Selon une autre caractéristique, ce déclencheur comporte des moyens de clipsage prévus sur le berceau pour réaliser la fixation amovible de l'armature sur le berceau. Selon une autre caractéristique, le berceau comporte une paroi constituant une butée en translation du téton. Selon une autre caractéristique, le berceau comporte une partie coopérant à étanchéité avec l'ouverture du boîtier destinée au passage du téton. Selon une autre caractéristique, le sous ensemble armature/berceau est monté sur une platine coopérant à étanchéité avec un boîtier. L'invention a encore pour objet un appareil de protection électrique tel un interrupteur ou 5 un disjoncteur comportant un déclencheur comportant les caractéristiques précédemment mentionnées prises seules ou en combinaison. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre 10 d'exemple et dans lesquels: - La figure 1 est une vue de côté d'un déclencheur selon l'invention, - La figure 2 est une vue partielle, en perspective, d'un même déclencheur montrant le berceau et l'armature, - La figure 3 est une vue de dessous du berceau, -La figure 4 est une vue en perspective du même déclencheur préalablement à la mise en place d'un boîtier, - La figure 5 est une vue en perspective du même déclencheur après mise en place du boîtier et avant la fermeture d'un capot de protection, - La figure 6 est une vue en perspective du même déclencheur après la fermeture du capot, 20 -La figure 7 est une vue partielle en perspective, illustrant une autre réalisation d'un déclencheur selon l'invention, - La figure 8 est une vue de côté du même appareil, - La figure 9 est une vue de dessus du même appareil, - La figure 10 est une vue en perspective, illustrant une autre réalisation d'un déclencheur 25 selon l'invention, dans laquelle ce dernier comporte une platine destinée à coopérer avec un boîtier et, La figure 11 est une vue en perspective de ce déclencheur après mise en place du boîtier. Sur la figure 1, on voit un déclencheur électromagnétique D comportant de manière connue en soi, un berceau 1 supportant une armature 2 en forme de U dont les extrémités forment deux surfaces polaires coopérant avec une palette 3 pivotante par rapport à ladite armature 2, ladite palette 3 étant apte à être amenée sur lesdites surfaces polaires pour fermer le circuit magnétique constitué par l'armature 2 et la palette 3. Ce déclencheur D comporte également une bobine de déclenchement 4 montée autour d'une carcasse 5 entourant le circuit magnétique, ladite bobine étant apte à contrecarrer la force d'un aimant 6 de manière à déplacer la palette 3. Ce déclencheur D comporte également un téton de réarmement 7 de la palette 3 apte à agir sur une lame 8 fixée sur la palette 3 et destinée à amortir l'impact des efforts de réarmement, ledit téton servant de déclencheur du mécanisme de l'appareil dans lequel est placé le relais, et un ressort de rappel 9 de la palette 3. Le fonctionnement d'un tel déclencheur D va être décrit ci-après. Au repos, il n'y a pas de courant dans la bobine 4, la palette 3 est maintenue collée sur l'armature 2 par le flux généré par l'aimant 6. Lorsqu'un courant apparaît dans la bobine 4, la palette 3 s'ouvre lorsque ce courant a atteint un certain niveau prédéfini par l'équilibre entre le couple du ressort 9 et le couple magnétique engendré par le flux généré par l'aimant 6. Sur les figures 1 et 2, on voit que le berceau 1 comporte une première partie 10 supportant l'armature 2 et l'aimant 6 et une seconde partie 11 venue de matière avec la première, formant la carcasse 5 de la bobine 4. Conformément à l'invention, le berceau 1 comporte un support 12 de téton 7 venu de matière avec les première 10 et seconde 11 parties précitées. Ce support 12 comporte une première partie 13 reliée à la carcasse 5 et s'étendant sensiblement perpendiculairement à ladite carcasse 5, une seconde partie 14 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la première 13 et une troisième partie 15 s'étendant sensiblement perpendiculairement à la seconde 14 et comportant un orifice 16 de passage du téton 7. La carcasse 5 de la bobine 4 comporte un fût 17 supporté par la première partie 10 du berceau 1 et comportant un évidemment longitudinal 18 destiné à recevoir l'une 19 des branches 19,20 du U de l'armature 2, tandis que l'autre branche 20 du U passe à travers la première partie 10 du berceau 1, cette branche 20 du U étant maintenue par le berceau 1 par l'intermédiaire de deux clips 21,22 tels que représentés sur la figure 3. Le berceau 1 positionne donc l'armature 2 transversalement par appui plan de la face intérieure 23 de l'armature 2 sur la face inférieure 24 du berceau 1, longitudinalement, par l'intermédiaire de centreurs a,b, et latéralement, par ajustement des côtés 25,26 de l'armature 2 avec les côtés intérieurs 27,28 du berceau 1. On voit en particulier sur la figure 2, que afin d'optimiser un volume de cuivre par rapport à un volume donné, d'optimiser le compromis mécanique et fonctionnel entre le volume du bobinage, le nombre de spires et les caractéristiques magnétiques du bobinage, et de fiabiliser l'insertion de l'armature dans le fût du berceau avec un jeu fonctionnel minimum, le fut du berceau est conçu sans matière sur les flancs. Le berceau 1 positionne et maintient l'aimant 6 grâce à l'ajustement de la forme de l'aimant 6 et d'une ouverture 29 prévue dans le berceau 1, telle qu'illustrée sur la figure 2. Le berceau relais 1 supporte aussi les picots 30 qui sont reliés, par l'une 31 de leurs extrémités, au bobinage 4. Le berceau 1 comporte en outre une paroi 32 (fig.1) formant butée permettant au relais de rester fonctionnel sans boîtier ni platine, en fournissant un appui à la palette 3 lorsqu'elle bascule sur son articulation en position ouverte. Une forme spécifique 33 du berceau 1 permet d'attacher le ressort 9. En se reportant aux figures 4 à 6, on voit que, selon une réalisation particulière, le berceau 1, de par ses formes spécifiques, assure de conception l'étanchéité du relais avec un boîtier 34 au niveau notamment de la partie supérieure 35 du support 12 du téton 7, laquelle coopére avec un orifice 36 prévu dans le boîtier 34. En se reportant aux figures 7,8 et 9, on voit que, selon une réalisation particulière du déclencheur D, celui-ci comporte en outre une pièce métallique 37 soudée sur l'armature 2. La forme accroche-ressort 38 est obtenue par découpe et cambrage d'une partie de cette pièce métallique 37. Cette dernière permet aussi le positionnement de l'aimant 6 par la forme de ses deux pattes 39,40, le maintien de l'aimant 6 par soudure, et réalise une butée arrière d'articulation 41 du sous-ensemble palette-lame. Selon une autre réalisation illustrée sur les figures 10 et 11, le sousensemble armature 2 et berceau 1 est maintenue sur une platine 42, cette dernière servant aussi de couvercle à un boîtier 43 venant s'emboîter sur ladite platine 42. L'étanchéité est réalisée entre la platine 42 et le boîtier 43. On notera que la carcasse de la bobine sans matière sur les flancs permet d'améliorer la sûreté en jouant sur les chaînes de côtes. Ainsi, l'ouverture précitée 18 dans le fût 17 est délimitée par deux parois opposées 44,45 destinées à coopérer avec deux surfaces opposées 46, 47 de la branche précitée 19 de l'armature 2. On a donc réalisé grâce à l'invention un déclencheur électromagnétique comportant un berceau assurant le guidage du téton, l'étanchéité du berceau avec le boîtier, comportant la carcasse du bobinage, supportant les connecteurs du bobinage, maintenant les pièces magnétiques du relais c'est à dire l'aimant et l'armature, comportant une attache-ressort et constituant un référentiel mécanique et fonctionnel du téton par rapport au sous-ensemble comportant l'armature et la palette du relais. Toutes ces fonctions étant assurées par le berceau, cela permet au déclencheur d'être fonctionnel sans son boîtier et sans sa platine. La sûreté du relais est améliorée grâce à la simplification des chaînes de côte, cette simplification étant due au fait que le berceau guide le téton et référence le téton par rapport au sous-ensemble magnétique composé de l'armature et de la palette avec sa lame. Le sous-ensemble fonctionnel comporte le téton, la carcasse, le bobinage, les connecteurs, l'armature, l'aimant, la butée d'articulation, la palette, la lame et le ressort. Ce berceau peut être réalisé par injection plastique. L'invention s'applique particulièrement aux interrupteurs différentiels et disjoncteurs différentiels ainsi qu'à tout autre appareil susceptible d'utiliser un déclencheur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Déclencheur électromagnétique comprenant un berceau supportant une armature en forme de U dont les extrémités forment deux surfaces polaires coopérant avec une palette pivotante par rapport à ladite armature, ladite palette étant apte à être amenée sur lesdites surfaces polaires pour fermer le circuit magnétique constitué par l'armature et la palette, une bobine de déclenchement montée autour d'une carcasse entourant le circuit magnétique apte à contrecarrer la force de l'aimant de manière à déplacer la palette, ledit déclencheur comportant également un téton de réarmement de la palette monté coulissant dans un support, caractérisé en ce que le berceau précité (1) comporte le support (12) de téton (7) précité. 2. Déclencheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le berceau précité (1) comporte la carcasse précitée (5). 3. Déclencheur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le berceau (1) comporte une partie (10) supportant l'armature (2), laquelle partie (10) est reliée à la carcasse (5), ladite carcasse (5) étant reliée au support (12) du téton (7). 4. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la carcasse (5) de la bobine (4) comporte un fût (17) comportant une ouverture longitudinale (18) apte à recevoir l'une (19) des branches (19,20) du U de l'armature (2). 5. Déclencheur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ouverture précitée (18) est délimitée par deux parois opposées (44,45) de la carcasse (5) destinées à coopérer avec deux surfaces opposées (46, 47) de la branche précitée (19) de l'armature (2). 6. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le berceau (1) comporte un élément formant une attache ressort (33) venu de matière avec ledit berceau (1). 7. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le berceau (1) comporte des picots (30) reliés par l'une (31) de leurs extrémités au bobinage de la bobine précitée (4). 8. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le berceau (1) comporte un moyen de positionnement et de maintien de l'aimant (6). 9. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pièce métallique (37) soudée sur l'armature (2) et comportant une attache-ressort (38). 10. Déclencheur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'aimant (6) est soudé sur 15 la pièce métallique précitée (37). 11. Déclencheur selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la pièce métallique précitée (37) forme une butée d'articulation (41) de la palette (3). 12. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de clipsage (21,22) prévus sur le berceau (1) pour réaliser la fixation amovible de l'armature (2) sur le berceau (1). 13. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 25 que le berceau (1) comporte une paroi (32) constituant une butée en translation du téton (7). 14. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, en ce que le berceau (1) comporte une partie (35) coopérant à étanchéité avec l'ouverture (36) d'un 30 boîtier (34) destinée au passage du téton de réarmement (7). 15. Déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sous ensemble comprenant l'armature (2) et le berceau (1) est montée sur une platine (42) coopérant à étanchéité avec un boîtier (43). 16. Appareil de protection électrique comportant un déclencheur selon l'une quelconque des revendications précédentes.