EP1583130A1 - sous-ensemble magnétique d'un appareil électrique interrupteur - Google Patents

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EP1583130A1
EP1583130A1 EP05102436A EP05102436A EP1583130A1 EP 1583130 A1 EP1583130 A1 EP 1583130A1 EP 05102436 A EP05102436 A EP 05102436A EP 05102436 A EP05102436 A EP 05102436A EP 1583130 A1 EP1583130 A1 EP 1583130A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radial
magnetic
axis
opening
movable core
Prior art date
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Granted
Application number
EP05102436A
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German (de)
English (en)
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EP1583130B1 (fr
Inventor
José Garcia
Patrick Larcher
Arnaud Rivals
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1583130A1 publication Critical patent/EP1583130A1/fr
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Publication of EP1583130B1 publication Critical patent/EP1583130B1/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2463—Electromagnetic mechanisms with plunger type armatures
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
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    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/24—Electromagnetic mechanisms
    • H01H71/2454—Electromagnetic mechanisms characterised by the magnetic circuit or active magnetic elements

Definitions

  • the present invention relates to a low switch electrical apparatus circuit-breaker or contactor-breaker, which can be used in particular for control and / or control of an electrical load such as a motor. More particularly, the invention relates to a subset of protection magnetic device of such a switch device for protecting the electrical charge by case of circulation of a high current.
  • Magnetic protection subassemblies used in this type electrical devices are well-known devices, described in particular in documents FR2779567, EP0501844. They are responsible for opening quickly and abruptly the electrical contacts of a switch device in case of overload electrical power, typically when the current rises above a threshold of predetermined magnetic trip, for example thirteen times the rated current. For this, they include an electromagnet, sometimes called striker, whose coil is covered by the current to control. The moving core of the striker stores energy as the ampere-turns increase in the coil then, when the current exceeds the tripping threshold, releases suddenly this energy, so as to be able to separate efficiently and quickly the movable contacts of the fixed contacts of the device.
  • the disadvantage of existing devices is that the threshold level of magnetic tripping is usually difficult to adjust and reproduce from a device to another, while the value of this threshold is obviously important for that the device can guarantee the safety of goods and people.
  • manufacturing tolerances must be reduced to maintain high accuracy of dimensions and magnetic bonding areas between fixed and moving parts, which may require rectification, which penalizes the manufacture and the cost of such subassemblies.
  • In some devices is obliged to add thin insulating spacers. It is also difficult in these devices to properly center the mobile core all the way through without implement sophisticated guidance to minimize gaming.
  • the invention aims to find a simple and economical solution which on the one hand to effectively guide the mobile core of the firing pin to ensure of his good sliding during all his race while keeping his position precise with respect to fixed elements, such as the bolt of the firing pin.
  • the invention also aims at the possibility of easily adjusting the threshold of magnetic tripping for a given caliber without the disparities in the dimensions of the different rooms and without the need to add elements additional, such as air gap rings.
  • the solution avoids also complicate the manufacture of parts, especially the shape of the core mobile.
  • a magnetic subassembly for switch electrical apparatus comprising a magnetic circuit consisting of a breech, a fixed core and a movable core sliding along a longitudinal axis X inside an insulating sheath between a triggered position and a rest position under the action of an induction coil disposed around the sheath.
  • the mobile core has a radial crown separating a first part and a second part of different radial section.
  • the cylinder head has a radial face substantially perpendicular to the X axis with an aperture centered on the X axis and traversed by the first part of the mobile core.
  • Said opening has a corrugated rim composed of a plurality of teeth directed towards the X axis, hollow zones situated between each tooth receiving one end of the insulating sheath.
  • the superposition between the radial ring of the movable core and the teeth of the opening form, in the rest position, an area radial magnet for the circulation of an axial magnetic flux. Moreover, he there is a fixed radial gap between a leading edge of each tooth and the first part mobile core, allowing the circulation of a radial magnetic flux.
  • the end of the sheath has a plurality of protuberances axial forces held by wedging in the hollow areas of the opening.
  • the invention also discloses an electrical switch device having least one mobile contact cooperating with at least one fixed contact, and having a such magnetic subassembly acting on the movable contact (s).
  • a magnetic subassembly 1 is for controlling a power current flowing in a switch device and to trigger suddenly when this current exceeds a certain threshold, called the threshold of trigger.
  • the magnetic subassembly 1 comprises a magnetic circuit composed of a magnetic yoke 10, a fixed core 39 and a movable core 30 which are made of ferromagnetic material.
  • the fixed core 39 and the movable core 30 are aligned along a longitudinal axis X and are surrounded by a cylindrical insulating sheath 20.
  • the movable core 30 slides inside this insulating sheath 20 along the longitudinal axis X between a position rest, schematized in Figure 3, and a triggered position, shown schematically in Figure 4.
  • the movable core 30 moves under the action of an induction coil 25 arranged around the insulating sheath 20, but not shown in Figure 1.
  • the movable core moves quickly from the rest position to the position triggered.
  • a return member such as a return spring 29, brings the movable core 30 back to its rest position.
  • the mobile core is composed of a first part 31 and a second part 32 juxtaposed towards the fixed core 39.
  • the first and second portions 31, 32 are cylindrical and the diameter of the second part 32 is adjusted to be able to just slide inside the cylindrical sheath 20 without creating a game.
  • the first and second cylindrical portions 31,32 have a different radial section, in the occurrence of the diameter of the portion 31 is less than that of the portion 32.
  • the the diameter of the second portion 32 is substantially equal to that of the fixed core 39. parts 31 and 32 are therefore separated by a flange of the part 32 which thus forms a radial crown 33.
  • the core mobile 30 also comprises a striker member 35, for example placed in the extension of the first part 31, which is responsible for transmitting the movement mobile core to the mobile contact (s) of the switch device, in order to the (s) separate (or) contact (s) fixed (s) corresponding (s), when the mobile core 30 goes into the triggered position.
  • a striker member 35 for example placed in the extension of the first part 31, which is responsible for transmitting the movement mobile core to the mobile contact (s) of the switch device, in order to the (s) separate (or) contact (s) fixed (s) corresponding (s), when the mobile core 30 goes into the triggered position.
  • the magnetic yoke 10, partially shown in FIG. 1, forms a substantially rectangular frame surrounding the coil 25 and the sheath 20, composed of two longitudinal planes 13, 14 substantially parallel to the axis X, surrounded by two radial faces 11, 12 substantially perpendicular to the axis X.
  • the fixed core 39 is attached to one of the radial faces 12.
  • the other radial face 11 has an opening 19 radial centered on the X axis and traversed by the first portion 31 of the movable core.
  • the diameter of the second part 32 of the mobile core is on the other hand sufficiently important to prevent it from crossing the opening 19.
  • a magnetic striker type subassembly magnetic is the following.
  • the core mobile 30 In the absence of current in the coil 25, the core mobile 30 is held by the small return spring 29 in the rest position (see figure 3), which distances it from the fixed core 39. In this position, the radial crown 33 is pressed against the radial face 11 of the cylinder head 10, thus creating a bonding zone radial magnetic.
  • a current begins to flow in the coil 25, it is creates a magnetic field passing from the fixed core 39 to the breech 12,13,14,11 then preferably passing from the radial face 11 directly to the crown 33 in the axial direction, as represented by the arrows 5 of FIG.
  • the axial gap existing between the radial face 11 and the ring 33 is less than the fixed radial air gap between the radial face 11 and the circumference of the first part 31 of the movable core 30.
  • the movable core 30 thus undergoes a force of attraction towards the fixed core 39 but also an opposite retaining force directed towards the face radial 11 of the magnetic yoke.
  • the retention force is predominant and the movable core 30 remains substantially still, the axial air gap is always lower than the radial gap.
  • the radial opening 19 has an inner periphery groove constituted by a plurality N of teeth 17 directed towards the axis X, distributed on this surrounding and surrounded by a plurality N of hollow areas 15 between each tooth 17 (see Figures 1 and 2).
  • the dimensions of the teeth 17 are studied so that the first portion 31 of the movable core 30 can freely traverse the opening 19 in the interior space between the teeth 17, but so that the teeth 17 can by against retaining the second part 32.
  • the radial crown 33 is pressed against the teeth 17, thus creating a very low axial air gap.
  • the radial magnetic bonding zone created by the superposition of the radial ring 33 with teeth 17, allows the circulation of a magnetic flux axial 5.
  • This radial magnetic zone is discontinuous because of the fluted periphery of the opening 19, which avoids having too much restraining force applied to the movable core 30 by the axial magnetic flux 5. This discontinuity goes further allow to adjust very easily the restraining force.
  • the teeth 17 each have a front edge 18 directed towards the X axis and whose the shape is preferably complementary to the periphery of the first part 31 of the mobile core 30, which is in this case an arcuate shape.
  • the radial gaps existing between the front edge 18 of the different teeth 17 and the perimeter of the first part 31 must remain constant.
  • the axial movement of the movable core 30 must not be disturbed by jamming or otherwise, so that the striking member 35 acts effectively.
  • the centering the movable core 30 along its entire stroke along the X axis is crucial. he is ensured thanks to the guidance of the insulating sheath 20 which surrounds at most just the second part 32 of the mobile core 30. However, this centering is difficult since requires firmly securing the two ends of the insulating sheath 20 by relative to the magnetic yoke 10.
  • a first end of the insulating sheath 20 is easily attached to the face 12.
  • the other opposite end of the insulating sheath 20 is advantageously fluted thanks to a plurality of N protuberances 21 which extend the insulating sheath in an axial direction X.
  • These protuberances 21 engage in the N hollow areas 15 between the teeth 17 and are there maintained for example by simple jamming.
  • Each hollow zone 15 comprises a rear wall 16 directed towards the axis X. The dimension of the hollow zones 15 is studied so that the protuberances 21 are thus pressed against the rear walls 16, preventing any radial movement of the sheath 20.
  • This simple device makes it possible to keep the insulating sheath perfectly centered in relation to the X axis and therefore avoid the variations of the radial air gap and to ensure a good sliding of the mobile core 30. It is then easier to guarantee high reproducibility and reliability. performance of the magnetic subassembly 1.
  • the number N of teeth 17 and zones hollow 15 is equal to three.
  • the three hollow zones 15 cooperate with three protuberances 21 of the sheath 20.
  • the teeth 17 are regularly distributed around the X axis and of equal width, to balance the radial forces due to the magnetic flux radial 6 passing through the radial air gaps and thus to maintain the centering of the first part 31 of the movable core 30 inside the opening 19.
  • a number N different from three such as an opening 19 comprising two teeth 17 symmetrically opposite to the X axis and two protuberances 21 also symmetrical at the end of the sheath 20, as well as the suggest in Figures 3 and 4.
  • the preferred embodiment describes a subset the insulating sheath, the fixed core and the movable core all possess circular radial sections.
  • Other solutions could also be considered for these elements, such as radial sections of substantially square. They would then be associated with an opening 19 also of a shape square, with a fluted rim of four teeth (one on each side of the square) on which would come to rest the square radial crown of the nucleus mobile, the four teeth being surrounded by four hollow areas (in each corner square) cooperating with four corresponding prominences at the end of the insulating sheath.

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Abstract

Sous-ensemble magnétique pour appareil électrique interrupteur, comprenant une culasse magnétique (10), un noyau fixe (39) et un noyau mobile (30) coulissant suivant un axe (X) à l'intérieur d'une gaine isolante (20) sous l'action d'une bobine à induction (25) disposée autour de la gaine (20). Le noyau mobile (30) possède une couronne radiale (33) séparant une première partie (31) et une seconde partie (32) de section radiale différente, la culasse magnétique (10) comporte une face radiale (11) perpendiculaire à l'axe (X) avec une ouverture radiale (19) centrée sur l'axe (X) et traversée par la première partie (31) du noyau mobile (30). L'ouverture (19) comporte un pourtour cannelé composé d'une pluralité de (N) dents (17) dirigées vers l'axe (X), des zones creuses (15) situées entre chaque dent (17) accueillant une extrémité de la gaine isolante (20).

Description

La présente invention se rapporte à un appareil électrique interrupteur basse tension, de type disjoncteur ou contacteur-disjoncteur, utilisable notamment pour le contrôle et/ou la commande d'une charge électrique telle qu'un moteur. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un sous-ensemble de protection magnétique d'un tel appareil interrupteur destiné à protéger la charge électrique en cas de circulation d'un courant élevé.
Les sous-ensembles de protection magnétiques utilisés dans ce genre d'appareils électriques sont des dispositifs bien connus, décrits notamment dans les documents FR2779567, EP0501844. Ils sont chargés d'ouvrir rapidement et brutalement les contacts électriques d'un appareil interrupteur en cas de surcharge électrique, typiquement lorsque le courant s'élève au-delà d'un seuil de déclenchement magnétique prédéterminé, par exemple treize fois le courant nominal. Pour cela, ils comportent un électroaimant, parfois appelé percuteur, dont la bobine est parcourue par le courant à contrôler. Le noyau mobile du percuteur emmagasine de l'énergie au fur et à mesure que les ampères-tours augmentent dans la bobine puis, lorsque le courant dépasse le seuil de déclenchement, libère soudainement cette énergie, de façon à être capable de séparer efficacement et rapidement les contacts mobiles des contacts fixes de l'appareil.
L'inconvénient des dispositifs existants est que le niveau du seuil de déclenchement magnétique est généralement difficile à ajuster et à reproduire d'un appareil à l'autre, alors que la valeur de ce seuil est évidemment importante pour que l'appareil puisse garantir la sécurité des biens et des personnes. Pour obtenir un seuil de déclenchement fiable et reproductible, il faut réduire les tolérances de fabrication pour conserver une grande précision des cotes et des zones de collage magnétique entre éléments fixes et mobiles, nécessitant une rectification éventuelle, ce qui pénalise la fabrication et le coût de tels sous-ensembles. Dans certains appareils, on est obligé de rajouter de fines cales isolantes d'entrefer. Il est également difficile dans ces dispositifs de centrer correctement le noyau mobile sur toute sa course, sans mettre en oeuvre un guidage sophistiqué pour minimiser les jeux.
L'invention a pour but de trouver une solution simple et économique qui permette d'une part guider efficacement le noyau mobile du percuteur pour s'assurer de son bon coulissement durant toute sa course tout en gardant son positionnement précis par rapport aux éléments fixes, tels que la culasse du percuteur.
L'invention a aussi pour but la possibilité d'ajuster facilement le seuil de déclenchement magnétique pour un calibre donné en s'affranchissant des disparités dans les cotes des différentes pièces et sans nécessiter de rajouter des éléments supplémentaires, tels que des bagues d'entrefer notamment. La solution évite également de complexifier la fabrication des pièces, en particulier la forme du noyau mobile.
C'est pourquoi l'invention divulgue un sous-ensemble magnétique pour appareil électrique interrupteur, comprenant un circuit magnétique constitué d'une culasse, d'un noyau fixe et d'un noyau mobile coulissant suivant un axe longitudinal X à l'intérieur d'une gaine isolante entre une position déclenchée et une position repos sous l'action d'une bobine à induction disposée autour de la gaine. Le noyau mobile possède une couronne radiale séparant une première partie et une seconde partie de section radiale différente. La culasse comporte une face radiale sensiblement perpendiculaire à l'axe X avec une ouverture centrée sur l'axe X et traversée par la première partie du noyau mobile. Ladite ouverture comporte un pourtour cannelé composé d'une pluralité de dents dirigées vers l'axe X, des zones creuses situées entre chaque dent accueillant une extrémité de la gaine isolante.
Selon une caractéristique, la superposition entre la couronne radiale du noyau mobile et les dents de l'ouverture forme, en position repos, une zone magnétique radiale permettant la circulation d'un flux magnétique axial. Par ailleurs, il existe un entrefer radial fixe entre un bord avant de chaque dent et la première partie du noyau mobile, permettant la circulation d'un flux magnétique radial. Selon une autre caractéristique, l'extrémité de la gaine comporte une pluralité de protubérances axiales maintenues par coincement dans les zones creuses de l'ouverture.
L'invention décrit également un appareil électrique interrupteur doté d'au moins un contact mobile coopérant avec au moins un contact fixe, et comportant un tel sous-ensemble magnétique agissant sur le ou les contacts mobiles.
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaítre dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 représente une vue éclatée en perspective d'un sous- ensemble magnétique conforme à l'invention,
  • la figure 2 détaille une vue simplifiée de face montrant l'ouverture dans la face radiale de la culasse magnétique,
  • les figures 3 et 4 schématisent de façon simplifiée un exemple d'un sous- ensemble dans une vue axiale (ou longitudinale), respectivement en position repos et en position déclenchée.
En référence aux figures 1, 3 et 4, un sous-ensemble magnétique 1 est destiné à contrôler un courant de puissance circulant dans un appareil interrupteur et à déclencher brutalement lorsque ce courant dépasse un certain seuil, appelé seuil de déclenchement. Le sous-ensemble magnétique 1 comprend un circuit magnétique composé d'une culasse magnétique 10, d'un noyau fixe 39 et d'un noyau mobile 30 qui sont réalisés en matériau ferromagnétique.
Le noyau fixe 39 et le noyau mobile 30 sont alignés selon un axe longitudinal X et sont entourés par une gaine cylindrique isolante 20. Le noyau mobile 30 coulisse à l'intérieur de cette gaine isolante 20 selon l'axe longitudinal X entre une position repos, schématisée en figure 3, et une position déclenchée, schématisée en figure 4. Le noyau mobile 30 se déplace sous l'action d'une bobine à induction 25 disposée autour de la gaine isolante 20, mais non représentée en figure 1. Lorsque l'intensité du courant à contrôler circulant dans la bobine 25 dépasse le seuil de déclenchement, le noyau mobile se déplace alors rapidement de la position repos vers la position déclenchée. En cas de disparition du courant dans la bobine 25, un organe de rappel, tel qu'un ressort de rappel 29, ramène le noyau mobile 30 dans sa position repos. Le noyau mobile est composé d'une première partie 31 et d'une seconde partie 32 juxtaposée en direction du noyau fixe 39.
Dans le mode réalisation préféré, les première et seconde parties 31,32 sont cylindriques et le diamètre de la seconde partie 32 est ajusté pour pouvoir juste coulisser à l'intérieur de la gaine cylindrique 20 sans créer de jeu. Les première et seconde parties cylindriques 31,32 possèdent une section radiale différente, en l'occurrence le diamètre de la partie 31 est inférieur à celui de la partie 32. Le diamètre de la seconde partie 32 est sensiblement égal à celui du noyau fixe 39. Les parties 31 et 32 sont donc séparées par un rebord de la partie 32 qui forme ainsi une couronne radiale 33. De façon connue dans ce type de sous-ensemble, le noyau mobile 30 comprend également un organe percuteur 35, par exemple placé dans le prolongement de la première partie 31, qui est chargé de transmettre le mouvement du noyau mobile vers le (ou les) contact(s) mobile(s) de l'appareil interrupteur, afin de le(s) séparer du (ou des) contact(s) fixe(s) correspondant(s), lorsque le noyau mobile 30 passe en position déclenchée.
La culasse magnétique 10, partiellement représentée en figure 1, forme un cadre sensiblement rectangulaire entourant la bobine 25 et la gaine 20, composé de deux plans longitudinaux 13,14 sensiblement parallèles à l'axe X, entourés de deux faces radiales 11,12 sensiblement perpendiculaires à l'axe X. Le noyau fixe 39 est fixé à l'une des faces radiales 12. L'autre face radiale 11 possède une ouverture 19 radiale centrée sur l'axe X et traversée par la première partie 31 du noyau mobile. Le diamètre de la seconde partie 32 du noyau mobile est par contre suffisamment important pour l'empêcher de traverser l'ouverture 19.
Le fonctionnement d'un sous-ensemble magnétique de type percuteur magnétique est le suivant. En l'absence de courant dans la bobine 25, le noyau mobile 30 est maintenu par le petit ressort de rappel 29 en position repos (voir figure 3), ce qui l'éloigne du noyau fixe 39. Dans cette position, la couronne radiale 33 est plaquée contre la face radiale 11 de la culasse 10, créant ainsi une zone de collage magnétique radiale. Lorsqu'un courant commence à circuler dans la bobine 25, il se crée un champ magnétique passant du noyau fixe 39 vers la culasse 12,13,14,11 puis passant préférentiellement de la face radiale 11 directement vers la couronne 33 dans le sens axial, comme représenté par les flèches 5 de la figure 3. En effet, en position repos, l'entrefer axial existant entre la face radiale 11 et la couronne 33 est inférieur à l'entrefer radial fixe entre la face radiale 11 et la circonférence de la première partie 31 du noyau mobile 30. Le noyau mobile 30 subit donc une force d'attraction vers le noyau fixe 39 mais également une force de retenue opposée dirigée vers la face radiale 11 de la culasse magnétique. Tant que le courant à contrôler reste faible, la force de retenue est prépondérante et le noyau mobile 30 reste sensiblement immobile, l'entrefer axial étant toujours inférieur à l'entrefer radial.
Au fur et à mesure que les ampères-tours créés par la bobine 25 vont augmenter, la zone de collage magnétique radiale va devenir saturée et la force d'attraction va alors augmenter plus vite que la force de retenue. Un entrefer axial croissant va apparaítre à cet endroit, au moment où le noyau mobile 30 amorce son mouvement en direction du noyau fixe 39 (ce qui correspond à un courant instantané dans la bobine supérieur au seuil de déclenchement défini). Le champ magnétique va alors préférentiellement circuler de la face radiale 11 vers la première partie 31 du noyau mobile 30 dans le sens radial, comme représenté par les flèches 6 de la figure 4. La force de retenue va alors brutalement tendre vers zéro et le noyau mobile va être entraíné très rapidement par la force d'attraction pour percuter le noyau fixe 39, pratiquement sans résistance autre que celle du ressort de rappel 39 de très faible valeur d'effort résistant.
Selon l'invention, l'ouverture radiale 19 comporte un pourtour intérieur cannelé constitué d'une pluralité N de dents 17 dirigées vers l'axe X, réparties sur ce pourtour et entourées par une pluralité N de zones creuses 15 situées entre chaque dent 17 (voir figures 1 et 2). Les dimensions des dents 17 sont étudiées pour que la première partie 31 du noyau mobile 30 puisse traverser librement l'ouverture 19 dans l'espace intérieur situé entre les dents 17, mais pour que les dents 17 puissent par contre retenir la seconde partie 32. Lorsque le noyau mobile 30 est en position repos, la couronne radiale 33 est donc plaquée contre les dents 17, créant ainsi un très faible entrefer axial.
La zone de collage magnétique radiale, créée par la superposition de la couronne radiale 33 avec les dents 17, permet la circulation d'un flux magnétique axial 5. Cette zone magnétique radiale est discontinue à cause du pourtour cannelé de l'ouverture 19, ce qui évite d'avoir une force de retenue trop importante appliquée au noyau mobile 30 par le flux magnétique axial 5. Cette discontinuité va de plus permettre d'ajuster très simplement la force de retenue. En particulier, en jouant uniquement sur la largeur des dents 17, il est alors possible de modifier la surface zone magnétique radiale et donc régler aisément le seuil de déclenchement du sous-ensemble 1, sans modifier d'autres dimensions ou caractéristiques, en particulier sans nécessiter de modifier et de complexifier la forme du noyau mobile avec des alésages ou des gorges sur la couronne radiale 33, ce qui entraínerait des coûts supplémentaires dans la fabrication d'une telle pièce. D'autre part, cela évite d'avoir à ajouter des cales ou des bagues supplémentaires de grande précision pour augmenter l'entrefer axial entre la couronne radiale 33 et les dents 17.
Les dents 17 présentent chacune un bord avant 18 dirigé vers l'axe X et dont la forme est de préférence complémentaire au pourtour de la première partie 31 du noyau mobile 30, qui est en l'occurrence une forme en arc de cercle. Pour un bon fonctionnement du sous-ensemble 1, les entrefers radiaux existant entre le bord avant 18 des différentes dents 17 et le pourtour de la première partie 31 doivent rester constants. De plus, le mouvement axial du noyau mobile 30 ne doit pas être perturbé par coincement ou autre, pour que l'organe percuteur 35 agisse efficacement. Le centrage du noyau mobile 30 sur toute sa course le long de l'axe X est donc crucial. Il est assuré grâce au guidage de la gaine isolante 20 qui entoure au plus juste la seconde partie 32 du noyau mobile 30. Cependant, ce centrage est difficile puisqu'il nécessite de solidariser fermement les deux extrémités de la gaine isolante 20 par rapport à la culasse magnétique 10.
Une première extrémité de la gaine isolante 20 est aisément fixée à la face radiale 12. Selon l'invention, l'autre extrémité opposée de la gaine isolante 20 est avantageusement cannelée grâce à une pluralité de N protubérances 21 qui prolongent la gaine isolante dans une direction axiale X. Ces protubérances 21 viennent s'engager dans les N zones creuses 15 situées entre les dents 17 et y sont maintenues par exemple par simple coincement. Chaque zone creuse 15 comporte une paroi arrière 16 dirigée vers l'axe X. La dimension des zones creuses 15 est étudiée pour que les protubérances 21 soient ainsi plaquées contre les parois arrière 16, empêchant tout mouvement radial de la gaine 20. Ce dispositif simple permet de maintenir la gaine isolante parfaitement centrée par rapport à l'axe X et donc d'éviter les variations de l'entrefer radial et d'assurer un bon coulissement du noyau mobile 30. Il est alors plus facile de garantir une grande reproductibilité et une bonne fiabilité des performances du sous-ensemble magnétique 1.
Selon le mode de réalisation présenté, le nombre N de dents 17 et de zones creuses 15 est égal à trois. Les trois zones creuses 15 coopèrent avec trois protubérances 21 de la gaine 20. Les dents 17 sont régulièrement réparties autour de l'axe X et de largeur égale, pour équilibrer les forces radiales dues au flux magnétique radial 6 passant par les entrefers radiaux et donc pour maintenir le centrage de la première partie 31 du noyau mobile 30 à l'intérieur de l'ouverture 19. On pourrait aussi envisager un nombre N différent de trois, comme par exemple une ouverture 19 comprenant deux dents 17 symétriquement opposées par rapport à l'axe X et deux protubérances 21 également symétriques à l'extrémité de la gaine 20, ainsi que le suggèrent les figures 3 et 4. Dans une autre variante, on pourrait aussi avoir plusieurs dents de différentes largeurs associées à un positionnement non régulièrement réparti autour de l'axe X, de façon à assurer néanmoins un bon équilibrage des forces radiales magnétiques sur le noyau mobile.
Par ailleurs, le mode de réalisation préféré décrit un sous-ensemble magnétique dont la gaine isolante, le noyau fixe et le noyau mobile possèdent tous des sections radiales circulaires. On pourrait également envisager d'autres solutions pour ces éléments, comme par exemple des sections radiales de forme sensiblement carrée. Ils seraient alors associés avec une ouverture 19 également d'une forme carrée adaptée, présentant un pourtour cannelé de quatre dents (une sur chaque côté du carré) sur lesquelles viendrait s'appuyer la couronne radiale carrée du noyau mobile, les quatre dents étant entourées de quatre zones creuses (dans chaque coin du carré) coopérant avec quatre proéminences correspondantes à l'extrémité de la gaine isolante.
Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.

Claims (8)

  1. Sous-ensemble magnétique pour appareil électrique interrupteur, comprenant un circuit magnétique constitué d'une culasse (10), d'un noyau fixe (39) et d'un noyau mobile (30) coulissant suivant un axe longitudinal (X) à l'intérieur d'une gaine isolante (20) entre une position déclenchée et une position repos sous l'action d'une bobine à induction (25) disposée autour de la gaine (20),
    le noyau mobile (30) possédant une couronne radiale (33) séparant une première partie (31) et une seconde partie (32) de section radiale différente,
    la culasse (10) comportant une face radiale (11) sensiblement perpendiculaire à l'axe (X) avec une ouverture (19) centrée sur l'axe (X) et traversée par la première partie (31) du noyau mobile (30),
       caractérisé en ce que ladite ouverture (19) comporte un pourtour cannelé composé d'une pluralité (N) de dents (17) dirigées vers l'axe (X), des zones creuses (15) situées entre chaque dent (17) accueillant une extrémité de la gaine isolante (20).
  2. Sous-ensemble magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la superposition entre la couronne radiale (33) du noyau mobile (30) et les dents (17) de l'ouverture (19) forme, en position repos, une zone magnétique radiale permettant la circulation d'un flux magnétique axial (5).
  3. Sous-ensemble magnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il existe un entrefer radial fixe entre un bord avant (18) de chaque dent (17) et la première partie (31) du noyau mobile (30), permettant la circulation d'un flux magnétique radial (6).
  4. Sous-ensemble magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la gaine (20) comporte une pluralité (N) de protubérances axiales maintenues par coincement dans les zones creuses (15) de l'ouverture (19).
  5. Sous-ensemble magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents (17) de l'ouverture (19) ont une largeur sensiblement identique.
  6. Sous-ensemble magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine (20), le noyau fixe (39) et le noyau mobile (30) possèdent des sections radiales circulaires.
  7. Sous-ensemble magnétique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ouverture (19) comporte trois dents (17) régulièrement réparties autour de l'axe (X) et l'extrémité de la gaine (20) comporte trois protubérances (21) engagées dans les zones creuses (15).
  8. Appareil électrique interrupteur doté d'au moins un contact mobile coopérant avec au moins un contact fixe, caractérisé en ce qu'il comporte un sous-ensemble magnétique (1) selon l'une des revendications précédentes agissant sur le ou les contacts mobiles.
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