FR2517464A1

FR2517464A1 - Electromagnetic relay requiring less space for contacts - has two pivoting L=shaped armatures and contact assembly above core

Info

Publication number: FR2517464A1
Application number: FR8122215A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-27
Filing date: 1981-11-27
Publication date: 1983-06-03
Also published as: FR2517464B1

Abstract

The relay coil (2) is wound around an axial magnetic core (3) in a moulded housing (1a). Two flat, angled armatures (4a,14a) have bends at angles slightly greater than 90 degrees which sit on the protruding corners (5a,5b) of the housing. The armatures are able to rock about the corners under the action of the magnetic pull of the relay core. Springs (6a,6b), which bear against moulded ledges (7a, 7b) keep the armature hinges in position. Pods (8) on the top of the armatures push on contact blades (11) positioned just above the assembly. When the armatures rock, the electrical contacts (12,9) are broken. The two armature sections remain in contact along the adjoining faces (4c,14c) when both at rest and when displaced. The forces are shaped in a cylindrically curved profile having the pivot points as axes.

Description

La présente invention concerne un relais électromagnétique, du genre comprenant, dans un boîtier, une bobine munie d'un noyau axial et une armature coudée en L, mobile en rotation autour d'un axe situé dans son angle. The present invention relates to an electromagnetic relay, of the type comprising, in a housing, a coil provided with an axial core and a bent L-shaped armature, movable in rotation about an axis located in its angle.

Une branche de cette armature constitue une palette qui coopère magnétiquement avec une extrémité du noyau, et l'autre branche s'étend le long de la bobine et comporte des poussoirs pour actionner un ou plusieurs contacts mobiles. One branch of this armature constitutes a pallet which cooperates magnetically with one end of the core, and the other branch extends along the coil and comprises pushers for actuating one or more movable contacts.

En général, des pattes de connexion sortent du boîtier par une face opposée à la seconde branche précitée de l'armature par rapport à la bobine. Connectés à une plaque de circuit imprimé, ces relais présentent, en hauteur, un encombrement du notamment à la bobine, à la branche d'armature qui longe cette bobine,aux contacts et aussi à une culasse appliquée le long de la bobine pour fermer le circuit magnétique. In general, connection tabs exit from the housing by a face opposite the aforementioned second branch of the armature relative to the coil. Connected to a printed circuit board, these relays have, in height, a space requirement, notably to the coil, to the armature branch which runs along this coil, to the contacts and also to a cylinder head applied along the coil to close the magnetic circuit.

D'autre part, en position de repos, il existe un entrefer entre palette et noyau et un entrefer entre palette et culasse, soit, pour les relais à deux armatures, quatre entrefers nuisibles au rendement électromagnétique du relais. On the other hand, in the rest position, there is an air gap between pallet and core and an air gap between pallet and cylinder head, that is, for relays with two frames, four air gaps harmful to the electromagnetic efficiency of the relay.

Une telle disposition exige en outre une excellente précision dans le dimensionnement de la culasse et dans son positionnement. Such an arrangement also requires excellent precision in the dimensioning of the cylinder head and in its positioning.

Enfin, le fonctionnement synchrone des relais à deux armatures est toujours difficile à réaliser. Finally, the synchronous operation of relays with two armatures is always difficult to achieve.

La présente invention vise à réaliser un relais d'encombrement réduit, de fabrication économique et permettant un fonctionnement synchrone quand il comporte deux armatures. The present invention aims to achieve a compact relay, economical to manufacture and allowing synchronous operation when it has two frames.

Ce résultat est obtenu, conformément à l'invention, au moyen d'une armature auxiliaire, également coudée en L et mobile en rotation autour d'un axe situé dans son angle, dont une branche constitue une palette coopérant magnétiquement avec l'autre extrémité du noyau et dont l'autre branche s'etend le long de la bobine jusqu'à toucher, en position de repos du relais, l'extrémité de la branche correspondante de l'armature principale. This result is obtained, in accordance with the invention, by means of an auxiliary frame, also bent in L and movable in rotation around an axis located in its angle, one branch of which constitutes a pallet cooperating magnetically with the other end. of the core and the other branch of which extends along the coil until it touches, in the relay rest position, the end of the corresponding branch of the main armature.

L'ensemble des deux armatures ferme le circuit magnétique et joue donc le rôle d'une culasse. On peut donc supprimer cette dernière, ce qui procure un gain de place appréciable. En outre, les deux entrefers entre la culasse classique et les palettes (dans les relais à deux armatures) sont supprimés et remplacés par l'entrefer unique qui sépare les extrémités coopérantes des armatures, d'ou une amélioration du rendement magnétique. Par ailleurs, la difficulté d'usinage et de positionnement précis de la culasse est supprimée. Enfin, dans les relais à deux armatures, la liaison magnétique ainsi créée entre ces dernières assure le synchronisme de leur mouvement. The assembly of the two armatures closes the magnetic circuit and therefore plays the role of a cylinder head. We can therefore remove the latter, which provides a significant saving of space. In addition, the two air gaps between the conventional cylinder head and the paddles (in the relays with two frames) are eliminated and replaced by the single air gap which separates the cooperating ends of the frames, thereby improving the magnetic efficiency. Furthermore, the difficulty of machining and precise positioning of the cylinder head is eliminated. Finally, in relays with two armatures, the magnetic link thus created between them ensures the synchronism of their movement.

Suivant une réalisation préférée de l'invention, les angles des coudes des armatures sont déterminés de manière telle que les extrémités des branches qui sont en contact en position de repos restent en regard l'une de l'autre en position de travail. According to a preferred embodiment of the invention, the angles of the elbows of the reinforcements are determined so that the ends of the branches which are in contact in the rest position remain opposite one another in the working position.

Si les armatures ne sont pas de la même longueur, il convient de donner aux angles (légèrement obtus) des L des valeurs convenables pour que, dans leurs trajectoires, les extrémités coopérantes restent en regard l'une de l'autre
Suivant une première forme de réalisation de l'invention, les extrémités en contact des branches d'armatures présentent une surface plane sensiblement perpendiculaire à la direction des branches respectives.If the reinforcements are not of the same length, the (slightly obtuse) angles of L should be given suitable values so that, in their trajectories, the cooperating ends remain opposite one another
According to a first embodiment of the invention, the contacting ends of the armature branches have a flat surface substantially perpendicular to the direction of the respective branches.

Cette forme particulièrement économique assure une coopération magnétique suffisante malgré le léger déplacement angulaire des faces planes l'une par rapport à l'autre. This particularly economical form ensures sufficient magnetic cooperation despite the slight angular displacement of the planar faces relative to each other.

Suivant une seconde forme de réalisation de l'invention, les extrémités en contact des branches d'armatures présentent une surface formant une partie d'un cylindre de révolution ayant pour axe l'axe de rotation de l'armature correspondante. According to a second embodiment of the invention, the ends in contact with the armature branches have a surface forming part of a cylinder of revolution having the axis of rotation of the corresponding armature.

Dans ces conditions, au cours de leur mouvement, les extrémités en contact roulent l'une sur l'autre, ce qui assure la permanence d'un entrefer pratiquement nul. Under these conditions, during their movement, the ends in contact roll over one another, which ensures the permanence of a practically zero air gap.

Suivant une réalisation préférée de l'invention, les angles intérieurs des armatures sont appliqués par des ressorts sur des arêtes d'un bloc de matériau plastique dans lequel la bobine est surmoulée. According to a preferred embodiment of the invention, the interior angles of the reinforcements are applied by springs to the edges of a block of plastic material in which the coil is overmolded.

Cette disposition assure un pivotement autour d'un axe parfaitement défini en évitant la complication d'un système de pivots et de paliers pour maintenir l'armature en place. This arrangement ensures pivoting around a perfectly defined axis, avoiding the complication of a system of pivots and bearings to hold the armature in place.

Suivant une variante de réalisation de l'invention, l'armature auxiliaire comporte également des poussoirs pour actionner des contacts mobiles et est analogue à l'armature principale. According to an alternative embodiment of the invention, the auxiliary frame also includes pushers for actuating movable contacts and is similar to the main frame.

On réalise ainsi un relais classique à deux armatures. This produces a classic relay with two frames.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Other features and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un relais conforme à l'invention, à une armature principale, en position de repos;
la figure 2 est une vue du même relais en position de travail;
la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant III-III de la figure 1;
les figures 4 et 5 sont des vues a plus grande
échelle montrant la coopération des extrémités des armatures, respectivement en position de repos et en position de travail;
les figures 6 et 7 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 d'un relais à deux armatures, respectivement en position de repos et en position de travail;
les figures 8 et 9 montrent une variante de réalisation des armatures, en position de repos et en position de travail;;
la figures 10 et 11 sont des vues à plus grande échelle d'une partie des figures 3 et 9.In the appended drawings, given by way of nonlimiting examples:
Figure 1 is a longitudinal sectional view of a relay according to the invention, to a main frame, in the rest position;
Figure 2 is a view of the same relay in the working position;
Figure 3 is a cross-sectional view along III-III of Figure 1;
Figures 4 and 5 are larger views
scale showing the cooperation of the ends of the armatures, respectively in the rest position and in the working position;
Figures 6 and 7 are views similar to Figures 1 and 2 of a relay with two frames, respectively in the rest position and in the working position;
Figures 8 and 9 show an alternative embodiment of the frames, in the rest position and in the working position;
FIGS. 10 and 11 are views on a larger scale of part of FIGS. 3 and 9.

En référence aux figures 1 à 3, un relais comprend, dans un boîtier 1, une bobine 2 munie d'un noyau axial 3. La bobine est surmoulée dans le-boitier et une armature 4 coudée en L et formée d'une seule pièce de matériau magnétique présente une branche 4a formant palette pour coopérer avec une extrémité 3a du noyau 3 et une branche 4b s'étendant le long de la bobine. Referring to Figures 1 to 3, a relay comprises, in a housing 1, a coil 2 provided with an axial core 3. The coil is overmolded in the housing and an armature 4 bent in L and formed in one piece of magnetic material has a branch 4a forming a pallet to cooperate with one end 3a of the core 3 and a branch 4b extending along the coil.

L'angle intérieur de l'armature est maintenu appliqué sur une arête 5a d'un bloc de matériau plastique la formant monobloc avec le boîtier et dans lequel la bobine est surmoulée. Cette application est réalisée par un ou plusieurs ressorts tels que 6a prenant appui sur un bossage 7 du boîtier et sur l'extérieur de l'angle de l'armature. The internal angle of the armature is kept applied to an edge 5a of a block of plastic material forming it in one piece with the housing and in which the coil is overmolded. This application is carried out by one or more springs such as 6a bearing on a boss 7 of the housing and on the outside of the angle of the frame.

La branche 4b de l'armature porte des poussoirs 8 pour actionner des contacts mobiles 9 portés par des lames flexibles 11 et coopérant avec des contacts fixes 12. The branch 4b of the frame carries pushers 8 for actuating movable contacts 9 carried by flexible blades 11 and cooperating with fixed contacts 12.

Sur la face du boitier opposée à la branche 4b par rapport à la bobine, sortent des pattes de connexion 13 servant à l'alimentation de la bobine et à la connexion des contacts. On the face of the case opposite to the branch 4b relative to the coil, there exit connection tabs 13 serving for the supply of the coil and for the connection of the contacts.

Une armature auxiliaire 14 est disposée de la même manière que l'armature principale 4. Elle est également coudée en L et comprend une branche 14a formant palette pour coopérer magnétiquement avec l'autre extrémité 3b du noyau 3, et une branche 14b qui s'étend le long de la bobine. Son angle intérieur s'applique sur une arête 5b du bloc la et y est maintenu appliqué par un ressort 6b prenant appui sur un bossage 7b du boîtier 1. An auxiliary frame 14 is arranged in the same way as the main frame 4. It is also bent in L and comprises a branch 14a forming a pallet to cooperate magnetically with the other end 3b of the core 3, and a branch 14b which s extends along the coil. Its internal angle is applied to an edge 5b of the block 1a and is held there applied by a spring 6b bearing on a boss 7b of the housing 1.

Les angles des armatures sont légèrement obtus de manière qu'en position de travail les palettes 4a et 14a soient un peu éloignées des extrémités 3a et 3b du noyau 3 (figure 1) et qu'en position de travail (figure 2), ou ces palettes viennent coller au noyau, les branches 4b et 14b se soulèvent, la branche 4b venant actionner la lame 11 par l'intermédiaire des poussoirs 8. The angles of the reinforcements are slightly obtuse so that in the working position the pallets 4a and 14a are a little distant from the ends 3a and 3b of the core 3 (FIG. 1) and that in the working position (FIG. 2), or these pallets stick to the core, the branches 4b and 14b are raised, the branch 4b coming to actuate the blade 11 by means of the pushers 8.

Les extrémités libres 4c et 14c des branches 4b et 14b sont planes et sensiblement perpendiculaires auxdites branches. Les longueurs respectives de ces branches 4b et 14b sont telles qu'en position de repos (figure 1) les extrémités 4c et 14c viennent sensiblement au contact l'une de l'autre, en présentant un écart inappréciable à l'oeil (figure 4). The free ends 4c and 14c of the branches 4b and 14b are planar and substantially perpendicular to said branches. The respective lengths of these branches 4b and 14b are such that in the rest position (FIG. 1) the ends 4c and 14c come substantially into contact with one another, presenting an inappreciable distance to the eye (FIG. 4 ).

L'armature 14 ne jouant pas de rôle d'actionnement, les deux armatures ne sont pas symétriques, et l'angle de l'armature 14 est plus grand que celui de l'armature 4, de manière qu'en position de travail (figure 5), les faces 4c et 14c restent en regard l'une de l'autre. The armature 14 not playing an actuating role, the two armatures are not symmetrical, and the angle of the armature 14 is greater than that of the armature 4, so that in the working position ( Figure 5), the faces 4c and 14c remain opposite one another.

En position de repos (figure 1), les deux armatures sont pratiquement au contact l'une de l'autre et jouent le rôle d'une culasse, ne laissant subister que deux entrefers entre chaque palette 4a, 14a et les extrémités correspondantes du noyau. In the rest position (Figure 1), the two frames are practically in contact with one another and play the role of a cylinder head, leaving only two gaps between each pallet 4a, 14a and the corresponding ends of the core .

A l'excitation, les armatures pivotent autour des arêtes 5a, 5b en subissant constamment une attraction mutuelle par leurs faces coopérantes 4c, 14c qui restent en regard l'une de l'autre, ce qui assure le synchronisme de leur déplacement. On excitation, the frames pivot around the edges 5a, 5b while constantly undergoing mutual attraction by their cooperating faces 4c, 14c which remain opposite one another, which ensures the synchronism of their movement.

La suppression de la culasse classique est ainsi rendue possible, ce qui fait gagner de la place en hauteur et ou outre, supprime l'opération d'usinage précis de cette culasse et son positionnement précis dans le relais. The elimination of the conventional cylinder head is thus made possible, which saves space in height and or more, eliminates the precise machining operation of this cylinder head and its precise positioning in the relay.

En référence aux figures 6 et 7, un relais analogue au précédent comporte deux armatures 104, 114 sensiblement identiques l'une à l'autre, qui sont munies de poussoirs 108a, 108b pour actionner chacune des lames flexibles 111a, lllb portant des contacts mobiles 109a, 109b coopérant avec des contacts fixes 112a, 112b. With reference to FIGS. 6 and 7, a relay similar to the previous one comprises two armatures 104, 114 which are substantially identical to one another, which are provided with pushers 108a, 108b for actuating each of the flexible blades 111a, lllb carrying movable contacts 109a, 109b cooperating with fixed contacts 112a, 112b.

Le reste de la structure est sensiblement identique au relais précédent et ne sera pas décrit en détail. The rest of the structure is substantially identical to the previous relay and will not be described in detail.

On a simplement reporté les mêmes numéros de référence augmentés de 100.We simply reported the same reference numbers increased by 100.

Toutefois, dans cette réalisation, les faces coopérantes 104c, 114c des armatures ne sont pas planes mais sont des portions de cylindres de révolution dont les axes sont les axes de rotation des armatures, matérialisés par les arêtes 105a, 105b du bloc 101a (figures 8 et 9). However, in this embodiment, the cooperating faces 104c, 114c of the reinforcements are not planar but are portions of cylinders of revolution whose axes are the axes of rotation of the reinforcements, materialized by the edges 105a, 105b of the block 101a (FIGS. 8 and 9).

Au cours de leur mouvement, les faces 104c et 114c roulent l'une sur l'autre en restant sensiblement tangentes, ce qui minimise l'entrefer entre les armatures et le rend sensiblementconstant. During their movement, the faces 104c and 114c roll on one another while remaining substantially tangent, which minimizes the air gap between the frames and makes it substantially constant.

I1-est évident que les faces planes et les faces cylindriques pourraient être interverties entres les relais des deux types décrits. It is obvious that the flat faces and the cylindrical faces could be inverted between the relays of the two types described.

De même, toute autre variante technologique à la portée de l'homme de l'art doit être considérée comme couverte par l'invention, qui ne se limite pas aux exemples décrits. Similarly, any other technological variant within the reach of ordinary skill in the art should be considered to be covered by the invention, which is not limited to the examples described.

Claims

1. Electromagnetic relay comprising, in a housing (1, 101), a coil (2, 102) provided with an axial core (3, 103) and a main armature (4, 104) bent in L-shape movable in rotation around d '' an axis (5a, 105a) located in its angle, of which a branch (4a, 104a) constitutes a pallet cooperating magnetically with one end (3a, 103a) of the core and of which the other branch (4b, 104b) extends along the coil (2, 102) and comprises pushers (8, 108a) for actuating at least one movable contact (9, 109a) cooperating with a fixed contact (12, 112a), characterized in that it comprises a auxiliary frame (14, 114), also bent in L and movable in rotation around an axis (5b, 105b) located in its angle, of which a branch (14a, 114a) constitutes a pallet cooperating magnetically with the other end ( 3b, 103b) of the core and the other branch (14b, 114b) of which extends along the coil until it touches, in the relay's rest position, the end of the corresponding branch '(4a, 104a) d e the main frame (4, 104).

2. Relay according to claim 1, characterized in that the respective angles of the elbows of the armatures are determined in such a way that the ends (4c, 14c; 104c, 114c) which are in contact in the rest position remain opposite the one another in the working position.

3. Relay according to claim 2, characterized in that the ends (4c, 14c) in contact with the armature arms have a flat surface substantially perpendicular to the direction of the respective arms.

4. Relay according to claim 2, characterized in that the ends (104c, 114c) in contact with the armature branches have a surface forming part of a cylinder of revolution having the axis of rotation as its axis (105a, 105b) of the corresponding reinforcement.

5. Relay according to one of claims 1 to 4, characterized in that the internal angles of the armatures are applied by springs - (6a, 6b; 106a, 106b) on edges (5a, 5b; 105a, 105b) of a block (la, 101a) of plastic material in which the coil (2, 102) is molded.

6. Relay according to one of claims 1 to 5, characterized in that the auxiliary frame (114) also includes pushers (108b) for actuating movable contacts (109b) and is similar to the main frame (104 ).