FR2589623A1 - ELECTROMAGNETIC RELAY - Google Patents

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Abstract

RELAIS ELECTROMAGNETIQUE 10 COMPORTANT UN CIRCUIT MAGNETIQUE CONSTITUE D'UNE CULASSE 16 A DEUX BRANCHES VERTICALES 20, 22 ENTRE LES BASES 26, 28 DESQUELLES EST DISPOSE UN AIMANT PERMANENT, ET D'UN VOLET MOBILE DE FERMETURE DU CIRCUIT MAGNETIQUE, ET UN CIRCUIT DE COMMANDE BOBINE SUR L'UNE 20 DES BRANCHES VERTICALES 20, 22 DE LA CULASSE, CARACTERISE EN CE QUE LES BASES 28 DESDITES BRANCHES VERTICALES 20, 22 SONT RELIEES ENTRE ELLES PAR UNE BRANCHE 34 HORIZONTALE DE SHUNT MAGNETIQUE PARALLELE AUX LIGNES DE FORCES DU FLUX MAGNETIQUE CREE PAR L'AIMANT PERMANENT.ELECTROMAGNETIC RELAY 10 INCLUDING A MAGNETIC CIRCUIT CONSISTING OF A CYLINDER HEAD 16 WITH TWO VERTICAL BRANCHES 20, 22 BETWEEN THE BASES 26, 28 WHICH IS PROVIDED WITH A PERMANENT MAGNET, AND A MOBILE SHUTTER FOR CLOSING THE MAGNETIC CIRCUIT, AND A CONTROL CIRCUIT COIL ON ONE 20 OF THE VERTICAL BRANCHES 20, 22 OF THE CYLINDER HEAD, CHARACTERIZED IN THAT THE BASES 28 OF THE said VERTICAL BRANCHES 20, 22 ARE CONNECTED TO ONE Another BY A HORIZONTAL BRANCH 34 OF MAGNETIC SHUNT PARALLEL TO THE STRENGTH LINES OF THE MAGNETIC FLOW CREATED BY THE PERMANENT MAGNET.

Description

La présente invention concerne un relais électromagnétique. Elle vise plusThe present invention relates to an electromagnetic relay. It aims more

particulièrement un relais dit "différentiel" destiné à assurer l'ouverture d'un disjoncteur qui coupe l'alimentation d'un circuit lors de  particularly a so-called "differential" relay intended to ensure the opening of a circuit breaker which cuts the supply to a circuit during

l'apparition d'un courant de défaut dans ce circuit d'utilisation.  the appearance of a fault current in this operating circuit.

La demande de brevet FR-A-2 371 766 décrit et représente un relais électromagnétique comportant un circuit magnétique constitué d'une culasse à deux branches verticales entre les bases desquelles est disposé un aimant permanent et d'un volet mobile de fermeture du circuit magnétique, et un circuit de commande bobiné sur l'une des branches verticales de la culasse. Un ressort soumet le volet mobile à une force de rappel-élastique  Patent application FR-A-2 371 766 describes and represents an electromagnetic relay comprising a magnetic circuit consisting of a cylinder head with two vertical branches between the bases of which a permanent magnet is disposed and a movable flap for closing the magnetic circuit , and a control circuit wound on one of the vertical branches of the cylinder head. A spring subjects the movable flap to an elastic restoring force

légèrement inférieure à la force d'attraction au collage due au flux magné-  slightly lower than the bonding force due to the magnetic flux

tique créé par l'aimant permanent.  tick created by the permanent magnet.

Ce document propose de s'affranchir de la nécessité de shunter  This document proposes to get rid of the need to shunt

l'aimant permanent par une branche de shunt, en utilisant un aimant perma-  the permanent magnet by a shunt branch, using a permanent magnet

nent dans un matériau semi-rémanent très coûteux; de plus il ne propose qu'un schéma de principe de la structure du circuit magnétique sans en  are made from a very expensive semi-remanent material; moreover it only offers a schematic diagram of the structure of the magnetic circuit without

proposer de mode de réalisation facilement industrialisable.  propose an easily industrializable embodiment.

Le document FR-A-2 448 784 décrit et représente un type de relais électromagnétique couramment utilisé dans le domaine des contacteurs de  The document FR-A-2 448 784 describes and represents a type of electromagnetic relay commonly used in the field of contactors for

sécurité dans lequel l'aimant permanent est disposé en dessous de la bran-  safety in which the permanent magnet is placed below the branch

che inférieure de la culasse magnétique. Cette disposition, outre le fait qu'elle nécessite un aimant permanent plus puissant, augmente la hauteur  lower cheek of the magnetic yoke. This arrangement, in addition to the fact that it requires a stronger permanent magnet, increases the height

globale du relais.overall relay.

La présente invention a pour but de proposer un relais électro-  The object of the present invention is to propose an electro-

magnétique qui remédie aux inconvénients inhérents aux types de relais qui  magnetic which overcomes the disadvantages inherent in the types of relays which

viennent d'Utre décrits.come from Other described.

Dans ce but, l'invention propose un relais électromagnétique, caractérisé en ce que les bases desdites branches verticales sont reliées entre elles par une branche horizontale de shunt magnétique parallèle aux  For this purpose, the invention provides an electromagnetic relay, characterized in that the bases of said vertical branches are connected together by a horizontal branch of magnetic shunt parallel to the

lignes de forces du flux magnétique crée par l'aimant permanent.  lines of force of the magnetic flux created by the permanent magnet.

Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites bran-  According to another characteristic of the invention, said branches

ches verticales et ladite branche horizontale forment une pièce unique en matériau magnétique obtenue par découpe d'une t8le et pliage de celle-ci  vertical ches and said horizontal branch form a single piece of magnetic material obtained by cutting a sheet and folding it

parallèlement à la direction verticale desdites branches.  parallel to the vertical direction of said branches.

Les différents objets, caractéristiques, et avantages de l'in-  The different objects, characteristics, and advantages of the

vention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre,  vention will now be detailed in the description which follows,

faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent:  made by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures which represent:

2 25896232 2589623

- la figure 1, une vue en coupe verticale d'un relais électromagnétique conforme aux enseignements de la présente invention, - la figure 2, une vue de dessus du relais de la figure 1, le couvercle du bottier de ce dernier étant 8té, - la figure 3, une vue en perspective du relais de la figure 1, - la figure 4, une vue en coupe, à plus grande échelle, du couvercle du bottier du relais de la figure 1, - la figure 5, une vue de dessus du couvercle de la figure 4, et - la figure 6, une vue simplifiée en perspective, à plus grande échelle, de  - Figure 1, a vertical sectional view of an electromagnetic relay according to the teachings of the present invention, - Figure 2, a top view of the relay of Figure 1, the cover of the latter being 8té, - Figure 3, a perspective view of the relay of Figure 1, - Figure 4, a sectional view, on a larger scale, of the housing cover of the relay of Figure 1, - Figure 5, a top view of the cover of FIG. 4, and FIG. 6, a simplified perspective view, on a larger scale, of

la culasse du relais de la figure 1.  the relay head of Figure 1.

Le relais électromagnétique 10 représenté aux figures comporte un bottier 12, fermé par un couvercle 14, dans lequel est disposé le circuit  The electromagnetic relay 10 shown in the figures comprises a case 12, closed by a cover 14, in which the circuit is arranged

magnétique du relais et son circuit de comnande.  magnetic relay and its control circuit.

Le circuit magnétique est essentiellement constitué d'une culasse  The magnetic circuit consists essentially of a cylinder head

16 et d'un volet 18 de fermeture du circuit magnétique.  16 and a flap 18 for closing the magnetic circuit.

La culasse 16 comporte deux branches 20, 22 parallèles verticales  The cylinder head 16 has two vertical branches 20, 22 parallel

(en considérant les figures).(considering the figures).

Un aimant permanent 24 est disposé entre les bases respectives 26, 28 des branches verticales 20, 22 de la culasse. L'aimant permanent a  A permanent magnet 24 is disposed between the respective bases 26, 28 of the vertical branches 20, 22 of the cylinder head. The permanent magnet has

la forme d'un parallélépipède rectangle et ses deux faces polaires paral-  the shape of a rectangular parallelepiped and its two parallel polar faces

lèles 30, 32 sont disposées parallèlement au plan vertical dans lequel  lèles 30, 32 are arranged parallel to the vertical plane in which

s'étendent les branches 20 et 22 de la culasse 16.  extend the branches 20 and 22 of the cylinder head 16.

Conformément à la présente invention, les deux branches verti-  According to the present invention, the two vertical branches

cales 20 et 22 sont reliées entre elles par une branche horizontale de shunt magnétique 34 qui s'étend perpendiculairement au plan vertical des deux branches dont elle relie les bases 26, 28, et parallèlement aux lignes de  wedges 20 and 22 are interconnected by a horizontal branch of magnetic shunt 34 which extends perpendicular to the vertical plane of the two branches of which it connects the bases 26, 28, and parallel to the lines of

forces du flux magnétique crée par l'aimant permanent 24.  magnetic flux forces created by the permanent magnet 24.

Comme on peut le constater aisément à la figure 6, et conformé-  As can easily be seen in Figure 6, and in accordance with

ment à l'invention; la culasse 16 est avantageusement constituée d'une pièce unique formée des deux branches verticales 20, 22 et de la branche  ment to the invention; the cylinder head 16 is advantageously made up of a single piece formed by the two vertical branches 20, 22 and the branch

de liaison 34.34.

La culasse 16 peut être réalisée de manière très simple par  The cylinder head 16 can be produced very simply by

découpe dans une tôle épaisse en matériau magnétique de la structure dé-  cutting out of a thick sheet of magnetic material the structure

veloppée de la culasse, puis par deux opérations successives de pliage  veloppée of the breech, then by two successive operations of folding

selon une direction parallèle à la direction verticale des deux branches.  in a direction parallel to the vertical direction of the two branches.

Le volet de fermeture 18 est articulé sur la culasse 16 au voi-  The closing flap 18 is articulated on the cylinder head 16 as shown.

sinage de l'extrémité libre de la branche 22 à l'aide d'une pièce de fixa-  tiling of the free end of the branch 22 using a fixing piece

tion 36 sertie sur cette même branche.  tion 36 set on this same branch.

3 25896233 2589623

En position dite "collée" le volet repose sur les faces horizon-  In the so-called "glued" position, the flap rests on the horizontal faces-

tales d'extrémités libres des branches 20, 22. Il est maintenu dans cette position par le flux magnétique crée par l'aimant permanent 24 qui est guidé  tales of free ends of the branches 20, 22. It is held in this position by the magnetic flux created by the permanent magnet 24 which is guided

dans le circuit magnétique.in the magnetic circuit.

Un ressort de rappel 38 dont une extrémité est fixée sur la pièce de fixation, et dont l'autre extrémité est fixée sur le volet 18 exerce sur ce dernier une force de rappel élastique légèrement inférieure à la force  A return spring 38, one end of which is fixed to the fixing piece, and the other end of which is fixed to the flap 18 exerts on the latter an elastic return force slightly less than the force

d'attraction au collage due à l'aimant permanent 24.  bonding attraction due to permanent magnet 24.

Le circuit de commande du relais est ici consitué par une bobine  The relay control circuit is here constituted by a coil

40 entourant la branche 20 de la culasse.  40 surrounding the branch 20 of the cylinder head.

Lorsqu'un courant de commande parcourt la bobine 40, cette der-  When a control current flows through the coil 40, this latter

nière crée un flux magnétique inverse de celui dû à l'aimant qui suffit à provoquer le basculement du volet 18 qui vient alors occuper sa position de commande du disjoncteur, représentée en trait mixte à la figure 1, dans  nière creates a reverse magnetic flux from that due to the magnet which is sufficient to cause the flap 18 to tip over which then occupies its position for controlling the circuit breaker, shown in phantom in Figure 1, in

laquelle le doigt de poussée 42 agit mécaniquement sur un composant du dis-  which the pushing finger 42 acts mechanically on a component of the device

joncteur. Les relais différentiels du type de celui qui vient d'être décrit sont des relais à haute sensibilité, et afin de maintenir celle-ci la plus  trunk. Differential relays of the type just described are high sensitivity relays, and in order to maintain this most

constante possible au cours du temps, il est nécessaire d'assurer un posi-  constant possible over time, it is necessary to ensure a posi-

tionnement sûr de l'aimant permanent par rapport à la culasse.  safe operation of the permanent magnet in relation to the cylinder head.

Dans ce but, et conformément à l'invention, la culasse est insé-  For this purpose, and in accordance with the invention, the cylinder head is inserted

rée verticalement dans des rainures 44, 46 du boîtier qui coopèrent avec les faces latérales 48, 50 en vis-à-vis de la branche verticale 22. De cette manière, la culasse 16 est immobilisée transversalement par rapport au  rée vertically in grooves 44, 46 of the housing which cooperate with the lateral faces 48, 50 vis-à-vis the vertical branch 22. In this way, the cylinder head 16 is immobilized transversely to the

bo[tier 12.bo [tier 12.

La.culasse est insérée dans le boîtier 12 avec l'aimant perma-  The head is inserted into the housing 12 with the permanent magnet.

nent 24 disposé entre les bases 26, 28 et la branche horizontale 34 entre lesquelles il n'est pas encore positionné avec précision. La face inférieure 52 de l'aimant 24 prend appui sur la carcasse de la bobine 20 de façon à définir l'altitude de celui-ci par rapport au plan horizontal délimitant  nent 24 disposed between the bases 26, 28 and the horizontal branch 34 between which it is not yet precisely positioned. The lower face 52 of the magnet 24 is supported on the carcass of the coil 20 so as to define the altitude of the latter relative to the horizontal plane delimiting

les bases 26, 28 des branches verticales 20, 22.  the bases 26, 28 of the vertical branches 20, 22.

Le couvercle 14, dont la position par rapport au boîtier 12 est définie de manière précise lors de la fermeture du bottier, comporte un  The cover 14, the position of which relative to the housing 12 is precisely defined when the case is closed, includes a

logement parallélépipèdique rectangle 54.  rectangular parallelepiped housing 54.

Lorsque le bottier 12 est fermé par le couvercle 14, la partie  When the case 12 is closed by the cover 14, the part

supérieure dépassante de la culasse 16 et de l'aimant permanent 24 est dis-  protruding upper part of the cylinder head 16 and of the permanent magnet 24 is

posée dans le logement 54 qui est de forme et de dimensions adaptées.  placed in the housing 54 which is of suitable shape and dimensions.

Deux pans inclinés 72, 74 situés sur les faces 56 et 58 du logement 54 coopèrent avec les faces planes 82 et 84 des bases 26 et 28 de  Two inclined faces 72, 74 located on the faces 56 and 58 of the housing 54 cooperate with the flat faces 82 and 84 of the bases 26 and 28 of

la culasse 16 pour immobiliser celle-ci dans le boîtier 12.  the cylinder head 16 to immobilize the latter in the housing 12.

Un pan incliné 76 situé sur la face 58 du logement 54 coopère, grâce à un décrochement 86 de la base 28,avec la face polaire 32 de l'aimant 24 afin de repousser ce dernier en appui contre la face interne 62 de la branche verticale 20. De cette façon, l'aimant occupe toujours la même position transversale par rapport aux branches verticales 20, 22 de la culasse 16 et mun entrefer constant est maintenu entre la face polaire  An inclined face 76 located on the face 58 of the housing 54 cooperates, by means of a step 86 of the base 28, with the pole face 32 of the magnet 24 in order to push the latter back against the internal face 62 of the vertical branch 20. In this way, the magnet always occupies the same transverse position relative to the vertical branches 20, 22 of the yoke 16 and a constant air gap is maintained between the pole face.

32 de l'aimant 24 et la face interne 64 de la branche verticale 22.  32 of the magnet 24 and the internal face 64 of the vertical branch 22.

De la mime manière, les positionnements latéral et vertical de l'aimant 24 sont assurés par deux pans inclinés 78 et 80, formés sur la face 68 du logement 54, qui coopèrent avec la face latérale 70 de l'aimant  Likewise, the lateral and vertical positions of the magnet 24 are ensured by two inclined faces 78 and 80, formed on the face 68 of the housing 54, which cooperate with the lateral face 70 of the magnet.

permanent 24.permanent 24.

On comprend ainsi aisément que, à l'issue de l'assemblage des divers composants du relais et après fermeture par collage ou soudage du couvercle 14 sur le boîtier 12, la position de l'aimant 24 par rapport au  It is thus easily understood that, after the assembly of the various components of the relay and after closing by gluing or welding of the cover 14 on the housing 12, the position of the magnet 24 relative to the

circuit magnétique est assurée de manière précise, fiable et constante.  magnetic circuit is ensured in a precise, reliable and constant manner.

Le réglage final de la sensibilité du relais s'effectue après son assemblage complet et son insertion dans le circuit dont il assure la sécurité, en modifiant l'aimantation de l'aimant permanent. Cette dernière opération est rendue très facile grace à la position de la culasse 16 et de l'aimant 24 située dans le logement 54 du couvercle, de part et d'autre  The final adjustment of the sensitivity of the relay is carried out after its complete assembly and its insertion into the circuit of which it ensures safety, by modifying the magnetization of the permanent magnet. This last operation is made very easy thanks to the position of the cylinder head 16 and of the magnet 24 located in the housing 54 of the cover, on either side.

de laquelle on peut approcher deux branches polaires d'un dispositif d'ai-  from which we can approach two polar branches of a ventilation device

mantation/désaimantation.mantation / demagnetization.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Relais électromagnétique (10) comportant un circuit magnéti-  1. Electromagnetic relay (10) comprising a magnetic circuit que constitué d'une culasse (16) à deux branches verticales (20, 22) entre les bases (26, 28) desquelles est disposé un aimant permanent (24), et d'un  that consists of a cylinder head (16) with two vertical branches (20, 22) between the bases (26, 28) of which is disposed a permanent magnet (24), and a volet mobile (18) de fermeture du circuit magnétique, et un circuit de com-  movable flap (18) for closing the magnetic circuit, and a circuit mande (40) bobiné sur l'une (20) des branches verticales (20, 22) de la culasse, caractérisé en ce que les bases (28) desdites branches verticales (20, 22) sont reliées entre elles par une branche (34) horizontale de shunt magnétique parallèle aux lignes de forces du flux magnétique crée par  strip (40) wound on one (20) of the vertical branches (20, 22) of the cylinder head, characterized in that the bases (28) of said vertical branches (20, 22) are connected together by a branch (34 ) horizontal magnetic shunt parallel to the lines of force of the magnetic flux created by l'aimant permanent.the permanent magnet. 2. Relais selon la-revendication 1, caractérisé en ce que lesdites branches verticales (20, 22) et ladite branche horizontale (34) forment une  2. Relay according to claim 1, characterized in that said vertical branches (20, 22) and said horizontal branch (34) form a pièce unique (16) en matériau magnétique.  single piece (16) made of magnetic material. 3. Relais selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite pièce unique (16) est obtenue par découpe d'une t8le en matériau magnétique et pliage de celle-ci parallèlement à la direction verticale desdites  3. Relay according to claim 2 characterized in that said single piece (16) is obtained by cutting a t8le of magnetic material and folding it parallel to the vertical direction of said branches (20, 22).branches (20, 22). 4. Relais selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac-  4. Relay according to any one of claims 1 to 3, charac- térisé en ce que ledit aimant permanent (24) est un aimant parallélépipè-  terized in that said permanent magnet (24) is a parallelepiped magnet dique rectangle dont les deux faces polaires (30, 32) sont parallèles au  dique rectangle whose two polar faces (30, 32) are parallel to the plan vertical desdites branches. -vertical plane of said branches. - 5. Relais selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac-  5. Relay according to any one of claims 1 to 4, charac- térisé en ce qu'il comporte également un boîtier (12), dans lequel est insérée ladite culasse (16),fermé par un couvercle (14) dans lequel est formé un logement (54) dont des faces (58 et 68) coopèrent avec des faces (32 et 70) en vis-à-vis dudit aimant permanent pour définir la position de  terized in that it also comprises a housing (12), into which said breech (16) is inserted, closed by a cover (14) in which a housing (54) is formed, of which faces (58 and 68) cooperate with faces (32 and 70) facing said permanent magnet to define the position of ce dernier par rapport auxdites branches verticales.  the latter with respect to said vertical branches.
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