Brevet FR2943845A1 — publié le 20101001

TITRE DE L'INVENTION Relais de surcharge thermique. RENVOI A UNE DEMANDE APPARENTÉE Cette demande repose sur la demande de brevet japonais N° 2009-079396, déposée le 27 mars 2009 et en revendique la priorité dont le contenu est incorporé au présent mémoire par renvoi. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un relais de surcharge thermique pour inverser un contact après détection d'une surintensité. 2. Description de la technique apparentée Le document de brevet 1 décrit, par exemple, un relais de surcharge thermique que l'on fait fonctionner en détectant une surintensité passant dans le circuit principal. Le relais de surcharge thermique du document de brevet 1 est décrit en se rapportant à la Figure 4. Ce relais de surcharge thermique comprend, dans un boîtier 1 isolant en un moulage en résine, des bilames 2 principaux insérés dans un circuit électrique biphasé et sur lesquels sont enroulés des dispositifs 2a de chauffage, un dispositif 3 de déplacement relié aux extrémités libres des bilames 2 principaux et supporté de façon mobile sur le boîtier 1 isolant, un mécanisme 4 de commutation disposé dans le boîtier 1 isolant et permettant la liaison à une extrémité du dispositif 3 de 1 déplacement, et un mécanisme 5 d'inversion des contacts pour inverser des contacts en faisant fonctionner le mécanisme 4 de commutation. Le mécanisme 4 de commutation comprend : un bilame 7 de compensation de la température à relier à l'une des extrémités du dispositif 3 de déplacement, un levier 8 de déclenchement auquel l'autre extrémité du bilame 7 de compensation de la température est fixée, et une came 12 d'ajustement se reliant au levier 8 de déclenchement par une broche 9 d'articulation faisant saillie à l'extrémité inférieure du mécanisme d'ajustement et butant sur la surface circonférentielle d'une came lia excentrique d'un cadran 11 d'ajustement monté à rotation dans le boîtier 1 isolant à l'extrémité supérieure de la came 12 d'ajustement. Un angle de rotation du levier 8 de déclenchement est réglé en faisant varier une position de butée de la came 12 d'ajustement sur la surface circonférentielle de la came lia excentrique du cadran 11 d'ajustement par ajustement du cadran 11 d'ajustement, en faisant ainsi tourner légèrement la came 12 d'ajustement autour d'un arbre 13 de support. Le mécanisme 5 d'inversion des contacts comprend : un ressort 14 d'inversion fixé, à l'extrémité inférieure du ressort d'inversion, au levier 8 de déclenchement et s'étendant vers le haut, un coulisseau 17 se reliant à la pointe du ressort 14 d'inversion et déplaçant une pièce 15b latérale mobile de contact ouverte normalement et une pièce 16a latérale mobile de contact fermée normalement et une barre 18 de remise à l'état initial pour déplacer manuellement le coulisseau 17 et l'amener à la position normale. Le ressort 14 d'inversion est un élément ayant un hublot poinçonné (non représenté à la figure) formé en poinçonnant un mince matériau pour ressort et une surface courbée ayant une forme de ressort à disque autour du hublot poinçonné. Le ressort 14 d'inversion est courbé en étant convexe vers le côté droit à l'état normal représenté à la Figure 4. Lorsque le bilame 2 se courbe par la chaleur engendrée par le dispositif 2a de chauffage en raison d'une surintensité dans la structure décrite ci-dessus, le dispositif 3 de déplacement se décale dans la direction indiquée par la flèche P à la Figure 4, en raison d'un déplacement de l'extrémité libre du bilame 2 principal. Le décalage du dispositif 3 de déplacement pousse une extrémité libre du bilame 7 de compensation de la température et fait tourner le levier 8 de déclenchement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de la broche 9 de pivotement. Au fur et à mesure que se poursuit la rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre du levier 8 de déclenchement, le ressort 1.4 d'inversion se déforme en se courbant de manière convexe vers le côté gauche. La déformation du ressort 14 d'inversion déplace le dispositif 17 de déplacement relié à la pointe du ressort 14 d'inversion de manière à faire passer la pièce 15b de contact latérale mobile ouverte normalement et la pièce 15a latérale de contact fixe ouverte normalement à l'état fermé et à faire passer la pièce 16a de contact latérale mobile fermée normalement et la pièce 16b latérale de contact fixe fermée normalement à l'état ouvert. Sur la base de l'information de l'état fermé de la pièce 15b latérale de contact mobile ouverte normalement et de la pièce 15a, de contact latérale fixe ouverte normalement et de l'information de l'état ouvert de la pièce 16a de contact latérale mobile fermée normalement et de la pièce 16b de contact latérale fixe fermée normalement, obtenues par l'effet d'inversion du mécanisme 4 de commutation, un contacteur électromagnétique (qui n'est pas représenté aux figures), par exemple connecté dans le circuit principal, est ouvert pour interrompre la surintensité. [Document de brevet 1] Publication de brevet japonais examiné N° H7-001665. Dans le mécanisme 5 d'inversion des contacts du relais de surcharge thermique habituel décrit ci-dessus, le dispositif 17 de déplacement inverse le contact ouvert normalement (la pièce 15b de contact latérale mobile ouverte normalement et la pièce 15a de contact latérale fixe ouverte normalement) et le contact fermé normalement (la pièce 16a de contact latérale mobile fermée normalement et la pièce 16b de contact latérale fixe fermée normalement) est placé à plat dans la région sur les bilames 2 dans le boîtier 1 isolant. En outre, le ressort 14 d'inversion peut déplacer le dispositif 17 de déplacement et est placé dans une région différente. Il faut donc beaucoup d'espace dans le boîtier 1 isolant, ce qui pose problème si l'on cherche à réduire la dimension d'un relais de surcharge thermique. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Compte tenu des problèmes irrésolus décrits ci-dessus dans les exemples habituels de la technologie, la présente invention vise un relais de surcharge thermique, dans lequel un espace pour placer un contact ouvert normalement et un contact fermé normalement est réduit dans le boîtier, en minimisant ainsi la dimension d'un relais de surcharge thermique. On y parvient suivant l'invention par un relais de 30 surcharge thermique comprenant : un boîtier ; des bilames principaux se déplaçant par déformation en flexion après détection d'un courant de surcharge ; un levier de déclenchement agissant en fonction du déplacement d'un dispositif de déplacement, qui se déplace en suivant le déplacement de bilames principaux ; et un mécanisme d'inversion de contacts pour inverser des contacts par rotation du levier de déclenchement ; les trois derniers éléments étant disposés dans le boîtier, caractérisé en ce que le mécanisme d'inversion des contacts comprend : une plaque mobile supportée en un point de support à une de ses extrémités et pouvant pivoter à l'autre extrémité ; un ressort d'inversion tendu entre le côté de l'autre extrémité de la plaque mobile et un support de ressort, l'autre extrémité de la plaque mobile et le support de ressort étant opposés l'un à l'autre par rapport au point support et inversant la plaque mobile par couplage au levier de déclenchement tourné ; et une plaque d'interverrouillage tournant autour d'un arbre de support avec le déplacement de la plaque mobile ; et les contacts ont une pièce de contact ouverte normalement et une pièce de contact fermée normalement disposée à proximité d'une surface avant et à proximité d'une surface arrière de la plaque d'interverrouillage. Suivant l'invention mentionnée ci-dessus, le contact ouvert normalement et le contact fermé normalement sont inversés en faisant tourner la plaque d'interverrouillage et ces contacts sont disposés à proximité de la surface avant et de la surface arrière de la plaque d'interverrouillage. L'espace pour mettre les contacts dans le boîtier est ainsi réduit significativement par rapport au dispositif habituel, en minimisant ainsi la dimension d'un relais de surcharge thermique. Suivant l'invention mentionnée ci-dessus, même si des perturbations extérieures, telles qu'une vibration et un choc, se produisent, la pièce de contact mobile des contacts dans l'état fermé ne se sépare guère de la pièce de contact fixe, ce qui empêche un mauvais fonctionnement des contacts. Dans le relais de surcharge thermique suivant l'invention, l'un du contact ouvert normalement et du contact fermé normalement a la pièce de contact mobile de l'autre côté de la plaque mobile et l'inversion de la pièce de contact mobile et de la pièce de contact fixe s'effectue en transmettant une rotation de la plaque d'interverrouillage à la plaque mobile en tant que charge pour un effet d'inversion. Suivant cette invention, le nombre de pièces du relais de surcharge thermique est réduit et la place pour mettre les contacts est réduite davantage dans le boîtier. Dans un relais de surcharge thermique suivant la présente invention, le contact ouvert normalement et le contact fermé normalement sont inversés par rotation de la plaque d'interverrouillage et sont disposés à proximité de la surface avant et de la surface arrière de la plaque d'interverrouillage. C'est pourquoi l'espace pour mettre les contacts dans le boîtier réduit significativement par rapport au dispositif classique, en minimisant ainsi la dimension d'un relais de surcharge thermique. DESCRIPTION SUCCINCTE DES DESSINS La Figure 1 est un dessin représentant les pièces essentielles dans un état normal d'un relais de surcharge 30 thermique suivant la présente invention ; La Figure 2(a) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact ouvert normalement (contact-a), qui est dans l'état normal ; La Figure 2(b) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact ouvert normalement (contact-a), qui est dans un état déclenché ; La Figure 3(a) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact fermé normalement (contact-b), qui est dans l'état normal ; La Figure 3(b) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact fermé normalement (contact-b), qui est dans un état déclenché ; La Figure 4 est un dessin représentant des pièces essentielles d'un relais de surcharge thermique habituel dans un état normal. [Description des repères] 1 boîtier isolant (boîtier) 2 bilame principal 2a dispositif de chauffage 3 dispositif de décalage 11 cadran d'ajustement lla : came excentrique 20 mécanisme d'ajustement 21 mécanisme d'inversion des contacts 22 biellette d'ajustement 23 levier de déclenchement 23e : arbre de rotation 23f : pièce poussant le ressort d'inversion 23g : pièce contactant la came 24 bilame de compensation de la température 25 support de liaison 26 : jambage 26a trou de palier 27 arbre de support 32 support du mécanisme d'inversion 32a support du ressort 33 arbre de support 34 plaque d'interverrouillage 34a surface avant de la plaque d'interverrouillage 34b : surface arrière de la plaque d'interverrouillage 35 plaque mobile 35a partie inférieure de la plaque 35 mobile 35b : partie supérieure de la plaque 35 mobile 36 : ressort d'inversion 37 ressort à lame du côté du contact-a 38 contact-a (contact ouvert normalement) 38a : pièce de contact fixe du contact-a (contact ouvert normalement) 38b : pièce de contact mobile du contact-a (contact ouvert normalement) 39a : première broche de liaison 39b : deuxième broche de liaison 40 ressort à lame du côté du contact-b 41 plaque de support du contact 42 contact-b (contact fermé normalement) 42a : pièce de contact fixe du contact-b (contact fermé normalement) 42b : pièce de contact mobile du contact-b (contact fermé normalement) 43 barre de remise à l'état initial 43a : bouton de remise à l'état initial 43b : pente 2943845 DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION On décrit dans ce qui suit le meilleur mode de quelques exemples de réalisation préférés suivant l'invention en détail en se reportant aux dessins 5 annexés. Les pièces du mode de l'exemple de réalisation suivant l'invention semblables aux pièces de la Figure 4 reçoivent les mêmes repères et on en omet la description. Les Figures 1 à 3 représentent un exemple de réalisation d'un relais de surcharge thermique suivant 10 l'invention. La Figure 1 est un dessin représentant les pièces essentielles dans un état normal d'un relais de surcharge thermique suivant la présente invention ; la Figure 2(a) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact ouvert 15 normalement (contact-a), qui est dans l'état normal ; la Figure 2(b) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact ouvert normalement (contact-a), qui est dans un état déclenché ; la Figure 3(a) est un dessin représentant le mécanisme 20 d'inversion des contacts comprenant un contact fermé normalement (contact-b), qui est dans l'état normal ; la Figure 3(b) est un dessin représentant le mécanisme d'inversion des contacts comprenant un contact fermé normalement (contact-b), qui est dans un état déclenché. 25 Dans le relais de surcharge thermique de ce mode de réalisation tel que représenté à la Figure 1 sont disposés dans le boîtier 1 isolant . un mécanisme 20 d'ajustement, qui agit en fonction du, déplacement d'un dispositif 3 de déplacement relié à une extrémité libre 30 des bilames 2 principaux, un mécanisme 21 d'inversion des contacts, qui inverse des contacts par un effet du -- - --- - -- ---- - mécanisme 20 d'ajustement, et une barre 43 de remise à l'état initial pour remettre le mécanisme 21 d'inversion des contacts à l'état initial. Le mécanisme 20 d'ajustement comprend une biellette 22 d'ajustement, un levier 23 de déclenchement supporté en rotation par la biellette 22 d'ajustement et un bilame 24 de compensation de la température fixé au levier 23 de déclenchement et relié au dispositif 3 de déplacement. La biellette 22 d'ajustement est composée d'un support 25 de biellette supportant le levier 23 de déclenchement et d'un jambage 26 s'étendant vers le bas à partir d'un côté du support 25 de biellette. Un arbre 27 de support fait saillie de la paroi intérieure à la partie inférieure du boîtier 1 isolant en allant à l'intérieur du boîtier 1 isolant. Une pointe de l'arbre 27 de support de diamètre réduit est insérée dans le trou 26a de palier du jambage 26 et toute la biellette 22 d'ajustement est supportée en rotation autour de l'arbre 27 de support du boîtier 1 isolant. Le levier 23 de déclenchement est muni d'un arbre 23e tournant supporté en rotation par un support 25 de la biellette 22 d'ajustement, et d'une pièce 23f poussant un ressort d'inversion et formée dans la partie du levier de déclenchement plus basse que l'arbre 23e tournant, et une pièce 23g de contact de came est formée dans la partie supérieure. L'extrémité supérieure d'un bilame 24 de compensation de la température, dans une extrémité libre se trouvant dans la partie inférieure, est fixée sur le levier 23 de déclenchement. Le mécanisme 21 d'inversion des contacts comprend, comme représenté à la Figure 2(a), un support 32 de mécanisme d'inversion disposé dans le boîtier 1 isolant, une plaque 34 d'interverrouillage disposée à proximité du support 32 du mécanisme d'inversion est supportée à rotation sur un arbre 33 de support formé sur la paroi intérieure du boîtier 1 isolant, une plaque 35 mobile dont la partie 35b supérieure montée pivotante autour de la partie 35a inférieure de la plaque mobile bute sur le support 32 de mécanisme d'inversion et un ressort 36 d'inversion, qui est un ressort hélicoïdal sous tension tendu entre un trou de couplage (non représenté à la Figure) formé dans le côté de la partie 35b supérieure de la plaque 35 mobile et un support 32a de ressort formé dans la partie du support 32 du mécanisme d'inversion plus basse que la partie 35a inférieure de la plaque 35 mobile. La plaque 34 d'interverrouillage a une première broche 39a de liaison et une deuxième broche 39b de liaison aptes à se relier à la plaque 35 mobile dans le côté de la surface 34a avant de la plaque 34 d'interverrouillage, les première et deuxième broches 39a et 39b de liaison faisant tourner la plaque 34 d'interverrouillage autour de l'arbre 33 de support dans l'opération d'inversion et dans l'opération de retour de la plaque 35 mobile. Un ressort 37 à lame latéral de contact ouvert normalement (contact-a) est prévu sur le support 32 du mécanisme d'inversion dans la configuration ayant l'extrémité libre du ressort 37 à lame latéral de contact ouvert normalement (contact-a) s'étendant vers le haut. Une pièce 38a de contact fixe du contact 38a est fixée du côté de l'extrémité libre de ce ressort 37 à lame. Une pièce 38b de contact mobile, qui doit être mise en contact avec la pièce 38a de contact fixe du contact-a 38, est fixée sur la partie 35b supérieure de la plaque 35 mobile. Comme représenté à la Figure 3(a), dans le côté 34b de la surface arrzere par rapport à la plaque 34 d'interverrouillage qui intervient, un ressort 40 à lame latéral de contact fermé normalement (contact-b) est disposé dans la configuration, dans laquelle son extrémité libre s'étend vers le haut, et une plaque 41 de support de contact est disposée en face de ce ressort 40 à lame. La pièce 42b de contact mobile du contact-b 42 est fixée dans le côté de l'extrémité libre du ressort 40 à lame et la pièce 42a de contact fixe du contact-b 42 à relier à la pièce 42b de contact mobile est fixée sur la plaque 41 de support de contact. La barre 43 de remise à l'état initial comprend, comme représenté à la Figure 1, un bouton 43a de remise à l'état initial, qui est poussé manuellement dans le boîtier 1 isolant, et une pente 43b pour retourner la plaque 35 mobile, qui est en contact avec le ressort 37 à lame latéral du contact-a et dans un état déclenché, comme représenté à la Figure 2(b), vient à la position initiale (état normal). On décrira maintenant le fonctionnement du relais de surcharge thermique du mode de réalisation. Lorsque le bilame 2 principal est courbé par la chaleur engendrée dans le dispositif 2a de chauffage par une surintensité, le déplacement de l'extrémité libre du bilame 2 principal déplace le dispositif 3 de déplacement dans la direction de la flèche Q indiquée à la Figure 1. Lorsque l'extrémité libre du bilame 24 de compensation de la température est poussée par le dispositif 3 de déplacement, qui est déplacé, le levier 23 de déclenchement réuni au bilame 24 de compensation de la température tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour des arbres 23d, 23e tournants supportés par la biellette 22 d'ajustement et la partie 23f de poussée du ressort d'inversion du levier 23 de déclenchement pousse le ressort 36 d'inversion. Au fur et à mesure que le levier 23 de déclenchement tourne dans le sens des aiguilles d'une montre au moment où la force de poussée de la partie 23f de poussée du ressort d'inversion dépasse la force du ressort 36 d'inversion, la plaque 35 mobile commence à effectuer un effet d'inversion autour de la partie 35a inférieure. Accompagnant cet effet d'inversion de la plaque 35 mobile, la plaque 34 d'interverrouillage recevant l'effet d'inversion de la plaque 35 mobile transmis par la première broche 39a de liaison tourne autour de l'arbre 33 de support (voir la Figure 2(b) et la Figure 3(b)). Il s'ensuit que la pièce 38a de contact fixe et que la pièce 38b de contact mobile du contact-a 38 dans l'état ouvert, représenté à la Figure 2(a), sont reliées ensemble et que la pièce 42a de contact fixe et la pièce 42b de contact mobile du contact-b 42 dans l'état fermé, tel que représenté à la Figure 3 (a) , sont séparées l'une de l'autre. Sur la base de l'information du contact-a 38 et du contact-b 42, le contacteur électromagnétique (il n'est pas illustré) est ouvert pour interrompre la surintensité dans le circuit principal. Puis, dans l'état où le bilame 2 principal est revenu à la configuration d'origine à partir de l'état courbé après interruption du courant du circuit principal, le bouton 43a de remise à l'état initial est poussé à l'intérieur. Par cette opération manuelle de remise à l'état initial de la barre 43 de remise à l'état initial, la pente 43b de la barre 43 de remise à l'état initial applique une force de remise à l'état initial par le ressort 37 à lame latéral du contact-a sur la plaque 35 mobile dans l'état déclenché représenté à la Figure 2(b), en retournant ainsi la plaque 35 mobile à la position de l'état initial et en même temps en retournant la plaque 34 d'interverrouillage à la position de l'état initial (état normal) par la deuxième broche 39b de liaison. Le relais de surcharge thermique est remis ainsi à l'état initial. On décrira maintenant les effets du relais de surface thermique du mode de réalisation. Dans le mécanisme 21 d'inversion des contacts du mode de réalisation, le contact-a 38 et le contact-b 42 sont inversés par rotation de la plaque 34 d'interverrouillage et de la plaque 35 mobile et mis à proximité du côté de la surface 34a avant et du côté de la surface 34b arrière de la plaque 34 d'interverrouillage. C'est pourquoi l'espace pour mettre le contact-a 38 et le contact-b 42 dans le boîtier 1 isolant est réduit significativement par rapport à un dispositif classique, ce qui permet d'obtenir une réduction des dimensions d'un relais de surface thermique. En outre, même si des perturbations extérieures, telles qu'une vibration et un choc se produisent dans le relais de surcharge thermique, la pièce 42b de contact mobile du contact-b 42 dans l'état fermé à l'état normal représenté à la Figure 3(a) n'est guère séparée de la pièce 42a de contact fixe, ce qui empêche le contact de mal fonctionner. La pièce 38b de contact mobile du contact-a 38 est prévue sur la partie 35b supérieure de la plaque 35 mobile et l'opération d'inversion du contact-a 38 est conduite par l'effet d'inversion de la plaque 35 mobile. En .conséquence, le nombre de pièces du relais de surcharge thermique est réduit et, en outre, l'espace pour mettre le contact-a 38 est moindre, ce qui réduit encore la dimension du relais de surcharge thermique. Dans le mode de réalisation décrit jusqu'ici, un contact-a 38 est inversé par l'effet d'inversion de la plaque 35 mobile. Mais l'effet d'inversion de la plaque 35 mobile peut inverser le contact-b. REVENDICATIONS1. Relais de surcharge thermique comprenant un boîtier (1) ; des bilames (2) principaux se déplaçant par déformation en flexion après détection d'un courant de surcharge ; un levier (23) de déclenchement agissant en fonction du déplacement d'un dispositif (3) de déplacement, qui se déplace en suivant le déplacement de bilames (2) principaux ; et un mécanisme (21) d'inversion de contacts pour inverser des contacts par rotation du levier (23) de déclenchement ; les trois derniers éléments étant disposés dans le boîtier (1), caractérisé en ce que le mécanisme (21) d'inversion des contacts comprend : une plaque (35) mobile supportée en un point de support à une de ses extrémités (35a) et pouvant pivoter 20 à l'autre extrémité (35b) ; un ressort (36) d'inversion tendu entre le côté de l'autre extrémité (35b) de la plaque (35) mobile et un support (32a) de ressort, l'autre extrémité (35b) de la plaque (35) mobile et le support (32a) de ressort étant 25 opposés l'un à l'autre par rapport au point support et inversant la plaque (35) mobile par couplage au levier (23) de déclenchement tourné ; etune plaque (34) d'interverrouillage tournant autour d'un arbre (33) de support avec le déplacement de la plaque (35) mobile ; et les contacts ont une pièce (38) de contact ouverte normalement et une pièce (42a) de contact fermée normalement, disposées à proximité d'une surface (34a) avant et à proximité d'une surface (34b) arrière de la plaque (34) d'interverrouillage. 2. Relais de surcharge thermique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un du contact (38) ouvert normalement et du contact (42) fermé normalement a la pièce (38b) de contact mobile de l'autre côté de la plaque (35) mobile et l'inversion de la pièce (38b) de contact mobile et de la pièce (38a) de contact fixe est effectuée en transmettant une rotation de la plaque (34) d'interverrouillage à la plaque (35) mobile en tant que charge pour une action d'inversion.20