EP4625464A1 - Procédé de traitement de surface d'une armature de déclencheur électromagnétique, armature et déclencheur électromagnétique associés - Google Patents

Procédé de traitement de surface d'une armature de déclencheur électromagnétique, armature et déclencheur électromagnétique associés

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Publication number
EP4625464A1
EP4625464A1 EP24315111.5A EP24315111A EP4625464A1 EP 4625464 A1 EP4625464 A1 EP 4625464A1 EP 24315111 A EP24315111 A EP 24315111A EP 4625464 A1 EP4625464 A1 EP 4625464A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
surface treatment
armature
geometric pattern
zone
during
Prior art date
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Pending
Application number
EP24315111.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Benjamin Charles
Bastien DOLISY
Pascal FRITSCH
Frédéric Hoffbeck
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Hager Electro SAS
Original Assignee
Hager Electro SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Hager Electro SAS filed Critical Hager Electro SAS
Priority to EP24315111.5A priority Critical patent/EP4625464A1/fr
Publication of EP4625464A1 publication Critical patent/EP4625464A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H01H51/01—Relays in which the armature is maintained in one position by a permanent magnet and freed by energisation of a coil producing an opposing magnetic field
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    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
    • H01H50/40—Branched or multiple-limb main magnetic circuits

Definitions

  • the invention relates to the field of surface treatment methods for an electromagnetic trigger armature, the field of armatures and the field of electromagnetic triggers.
  • This air gap can be achieved by an air gap by precisely positioning the two pieces of the armature relative to each other or by inserting an intermediate non-magnetic material between the two pieces with a thickness equal to the desired air gap.
  • EP4266340A1 shows a method of manufacturing a magnetic relay for low voltage electrical systems, and discloses an armature two-piece magnetic in the form of two plates, with a quantity of magnetic material inserted between the plates.
  • This solution has the disadvantage of requiring the addition of additional material which complicates the assembly and the disadvantage of requiring numerous adjustments involving capacitance measurements.
  • the document EP0984477A2 discloses a method for manufacturing an armature for a magnetic trigger device.
  • the magnetic armature is in two pieces in the form of two yoke sheets which are held at a given spacing and are fixed at an average spacing, to determine the magnetic properties of the actuator, after application of test probes.
  • the capacitance formed by the sheets and the air gap is periodically determined and compared to a predefined nominal value.
  • the two sheets are separated by an air gap and not by an added material, it has the disadvantage of requiring numerous complex adjustment steps involving in particular capacitance measurements.
  • the invention also relates to an electromagnetic trigger comprising at least: a magnetic circuit comprising the armature and a movable pallet, a return element, a magnet, and a coil characterized in that the armature is according to the invention.
  • the invention relates to a method for surface treatment of an armature 1 of an electromagnetic trigger 2, said armature 1 made of magnetic material being at least in two parts 3, 4, a first part 3 and a second part 4, which are provided, at least at a juxtaposition zone 5, to be arranged at a distance from each other so as to form an air gap 6.
  • the invention proposes to produce this air gap 6 by carrying out a treatment on at least one of the first and/or second surfaces 7, 10 of the two parts, called first part 3 and second part 4 of the armature 1 in contact with the air gap 6.
  • a treatment on at least one of the first and/or second surfaces 7, 10 of the two parts, called first part 3 and second part 4 of the armature 1 in contact with the air gap 6.
  • No addition of material is necessary for the creation of the geometric pattern 9 which facilitates the assembly and which simplifies the process, since it avoids for example having to add a sheet interposed between the first part 3 and the second part 4 of the armature 1 as is the case in the prior art.
  • the air gap 6 which results from the assembly of the first part 3 and the second part 4 thus depends on the height h1 of the geometric pattern 9. It is also not necessary to use capacitance measurements as in the prior art to adjust the thickness e of the air gap 6, that is to say the distance between the first surface 7 and the second surface 10.
  • each localized zone 8 is spaced from one another and surface treated so as to obtain said at least one geometric pattern 9 in relief on the first surface 7 without adding additional material.
  • This treatment is carried out only in one or certain localized areas 8 to limit the impact on the magnetic characteristics as much as possible.
  • said at least one localized area 8 of the first surface is structured by at least one laser to form said at least one geometric pattern 9 in relief in the form of at least at least one structuring in said at least one localized zone 8 of the first surface 7.
  • said at least one formed structure comprises at least one peak and/or one rib and/or one hollow.
  • the geometry of said at least one structuring is dependent on the power of the laser and the exposure time to the laser beam of the first surface 7 in said localized zone 8, the exposure time preferably being between 0.1 seconds and 2 seconds.
  • the power, time and shape of the pattern model define the geometry of the geometric pattern 9 obtained and thus the resulting air gap 6 once the geometric pattern 9 is in contact with the second surface 10 of the second part 4 of the armature 1.
  • the height of the structuring is between 10 micrometers and 100 micrometers.
  • the first surface is embossed by at least one boss structure forming a flat support to obtain said at least one geometric pattern 9 in relief in the form of at least one boss in said at least one localized zone 8 of the first surface 7.
  • Strikes make it possible to produce bulges on one of the first/second surfaces 7, 10 in contact with the air gap 6.
  • the surface treatment step and the assembly step are carried out in an environment with uncontrolled dust density.
  • Washing and assembly can be removed from a controlled area, simplifying the process.
  • the surface treatment method further comprises a grinding step, during which the flatness of the first surface 7 is ground.
  • the grinding step preferably takes place before the assembly step.
  • the invention also relates to an armature 1 of an electromagnetic trigger 2, said armature 1 made of magnetic material being at least in two pieces 3, 4, the first piece 3 and the second piece 4, which are at least at the level of a juxtaposition zone 5 arranged at a distance from each other so as to form said air gap 6.
  • the first part 3 and/or the second part 4 are preferably made of a magnetic material, preferably with high magnetic permeability, generally composed of an alloy of Iron and Nickel.
  • the first part 3 and/or the second part 4 preferably have thicknesses e2 of between 0.8 millimeters and 2 millimeters.
  • the first surface 7/the second surface 10 are preferably flat, at least before the surface treatment step.
  • only the first surface 7 of at least one localized zone 8 of the first part 3 is surface treated so as to obtain at least one geometric pattern 9 in relief on the first surface 7 without adding additional material.
  • the first surface 7 is flat outside the localized zone(s) 8 and the second surface 10 is preferably flat.
  • the first surface 7 of at least one localized zone 8 of the first part 3 is surface treated so as to obtain at least one geometric pattern 9 in relief on the first surface 7 without adding additional material and the second surface 10 of at least one additional localized zone of the second part 4 is surface treated so as to obtain at least one additional geometric pattern in relief on the second surface 10 without adding additional material.
  • the first surface 7 and the second surface 10 are flat outside the localized zone(s) 8.
  • only the second surface 10 of at least one additional localized zone of the second part 4 is surface treated so as to obtain at least one additional geometric pattern in relief on the second surface 10 without adding additional material.
  • the number of localized zones 8 on the first surface 7 or the second surface 10 is preferably three to achieve a flat support function.
  • the localized zones 8 are preferably distributed on the first surface 7 or the second surface 10 in a balanced manner and preferably being close to the edges of the first part 3 /second part 4 in order to obtain a stable plane support function.
  • the localized zone 8 preferably has a surface with a width I1 of between 0.5 millimeters and 5 millimeters and preferably equal to 1.5 millimeters and a length I2 of between 0.5 millimeters and 5 millimeters and preferably equal to 1.5 millimeters.
  • the geometric pattern(s) 9 are preferably on the first surface 7 of the first part 3 and/or on the second surface 10 of the second part 4.
  • the geometric pattern(s) 9 have a thickness e1 preferably between 20 micrometers and 200 micrometers.
  • the height h1 of the geometric pattern(s) 9 is preferably between 10 micrometers and 100 micrometers.
  • the geometric pattern 9 preferably forms an elevation of height h1 relative to the area of the first surface 7 and/or second surface 10 devoid of geometric pattern 9.
  • the geometric pattern(s) 9 are obtained without adding material, i.e. from the material of the first surface 7 or the second surface 10 and i.e. this material of the first surface 7 or the second surface 10 is deformed and/or restructured by sublimation locally in the localized zone 8. In all cases, there is preferably no formation of dust in the solid state.
  • the geometric pattern(s) 9 may comprise peaks and/or ribs and/or troughs and/or waves.
  • the peaks and/or ribs and/or troughs and/or waves extend longitudinally preferably in the length direction I1 ( Figures 1 and 2 ) and/or in the width direction I2.
  • the geometric pattern(s) 9 are preferably formed by a basic pattern which repeats with a regular pitch preferably between 5 and 200 micrometers.
  • Geometric pattern 9 may not be homogeneous.
  • the geometric pattern(s) 9 are furthermore located in the air gap 6 and thus form a wedge or wedges making it possible to keep the first surface 7 of the first part 3 at a distance from the second surface 10 of the second part 4.
  • the height h1 of the geometric pattern(s) 9 is preferably equal to the thickness e of the air gap 6.
  • the laser used in the surface treatment step is, for example, a pulsed laser or a marking laser.
  • a pulsed laser or a marking laser is, for example, a pulsed laser or a marking laser.
  • short laser pulses with very high pulsed power thus generate such energy densities that the material of the first part 3/second part 4 generally vaporizes directly.
  • Each laser pulse then creates a small notch and melting is primarily avoided.
  • the laser power is preferably between 100 and 600 watts, and is preferably 200 watts.
  • the grinding step is preferably carried out by grinding the first part 3.
  • THE figures 1 to 4 illustrate the first part 3 of the frame 1 according to an example of the invention and which can be obtained by the method according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate the first part 3 of the frame 1 which comprises three localized zones 8 with a geometric pattern 9 in relief at the level of the first surface 7.
  • the localized zones 8 are distant from each other.
  • the first part 3 is in the form of a plate.
  • the first surface 7 is flat and smooth in appearance outside the localized zones 8.
  • the localized zones 8 are rough unlike the zone devoid of geometric pattern 9 which is smooth.
  • the localized zones 8 are locally raised or depressed compared to the zone devoid of geometric pattern 9 which is smooth, but generally in relief relative to it.
  • a localized zone 8 has a surface area of 5X5 millimeters.
  • only the first surface 7 of three localized zones of the first part 3 is surface treated so as to obtain the three geometric patterns 9 in relief on the first surface 7 without adding material.
  • THE figures 3 And 4 illustrate a sectional view of the first part 3 of the frame 1.
  • the first part 3 has a thickness e2 which is greater than the thickness e1 of the geometric pattern 9 as can be seen in detail A.
  • Each geometric pattern 9 generally forms an elevation of height h1 relative to the area of the first surface 7 devoid of geometric pattern 9.
  • the geometric pattern 9 is substantially identical in the three localized areas 8.
  • the geometric pattern 9 is a repetition of rectilinear hollows and waves with a pitch of a few micrometers, preferably equal to around ten micrometers.
  • the first part 3 comprising the three geometric patterns 9 in relief is arranged opposite and at a distance from the second surface 10 of the second part 4 in said at least one juxtaposition zone 5 to form the air gap 6 whose thickness e is determined by the height h1 of the geometric patterns 9, in this example the thickness e of the air gap 6 corresponds to the height h1 of the geometric patterns 9.
  • the armature 1 has a U shape.
  • the first armature part 3 has a first polar face 14 and the second armature part 4 comprises a second polar face 15.
  • the electromagnetic trip device 2 further comprises the coil 13.
  • the second armature part 4 has a U shape with an arm 16 surrounded by said coil 13.
  • the electromagnetic trip device 2 2 further comprises the magnet 12 surrounded by first and second magnetic tabs 17, 18, which as well as the magnet 12 are located in the extension of a first end face 19 of said armature 1 opposite the second end face 20 of the armature located on the side of the arm 16 surrounded by said coil 13.
  • the electromagnetic trigger 2 comprises the movable pallet 11 pivotally mounted relative to the armature 2.
  • the first polar face 14 and the second polar face 15 are coplanar. In the untriggered position which is not illustrated, the movable vane 11 is in contact with the first polar face 14 and the second polar face 15 to close the magnetic circuit comprising the movable vane 11 and the armature 2.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement de surface d'une armature en deux pièces, une première pièce (3) et une deuxième pièce, lesquelles sont prévues pour être disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former un entrefer, caractérisé en ce qu'il comprend :- une étape de traitement de surface, lors de laquelle une première surface (7) d'une zone localisée (8) de la première pièce (3) est traitée en surface de sorte à obtenir un motif géométrique (9) en relief à la première surface (7) sans apport de matière supplémentaire,- une étape d'assemblage, lors de laquelle la première pièce (3) et la deuxième pièce de l'armature sont assemblées, de sorte que la première pièce (3) comprenant ledit un motif géométrique (9) soit disposée en regard et à distance d'une deuxième surface de la deuxième pièce dans ladite zone de juxtaposition pour former ledit entrefer dont l'épaisseur est déterminée au moins par la hauteur du motif géométrique (9).

Description

  • L'invention concerne le domaine des procédés de traitement de surface d'une armature de déclencheur électromagnétique, le domaine des armatures et le domaine des déclencheurs électromagnétiques.
  • Pour permettre l'ajustage d'un déclencheur électromagnétique de type relais à des faibles puissances, d'environ 25microVA, et pour conserver une stabilité face aux vibrations et aux chocs, il est connu de shunter le champ magnétique de l'aimant à travers un entrefer, l'on parle d'entrefer shunt entre les deux pièces de l'armature, les deux pièces étant de préférence éloignées d'environ 10 micromètres à 100 micromètres avec une tolérance de 10 pourcents.
  • Cet entrefer peut être réalisé par une lame d'air en positionnant avec précision les deux pièces de l'armature l'une par rapport à l'autre ou alors en insérant un matériau amagnétique intermédiaire entre les deux pièces avec une épaisseur égale à l'entrefer souhaité.
  • Dans l'état de l'art discuté ci-après, plusieurs réalisations sont proposées, comme l'ajout d'une feuille de cuivre ou d'aluminium entre les deux pièces de l'armature ou le positionnement des deux pièces de l'armature en s'appuyant sur une mesure électrique de capacitance.
  • Les publications DE2056627A1 et DE102018204673A1 divulguent une armature en deux pièces sous la forme de deux branches juxtaposées pour former un entrefer et qui comprend une feuille en matériau non magnétique entre ces deux branches. Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter l'ajout d'une pièce supplémentaire ce qui complexifie l'assemblage et réclame une planéité maîtrisée des plaques et l'absence de poussière lors du montage. Cela induit des étapes supplémentaires, comme la rectification des plaques et l'assemblage dans un environnement avec une densité de poussière contrôlée.
  • Le document EP4266340A1 montre un procédé de fabrication d'un relais magnétique pour systèmes électriques basse tension, et divulgue une armature magnétique en deux pièces sous la forme de deux plaques, avec une quantité de matériaux magnétiques insérée entre les plaques. Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter l'ajout d'une matière supplémentaire ce qui complexifie l'assemblage et l'inconvénient de nécessiter de nombreux réglages impliquant des mesures de capacité.
  • Le document EP0984477A2 divulgue un procédé de fabrication d'une armature pour un dispositif de déclenchement magnétique. L'armature magnétique est en deux pièces sous la forme de deux tôles de culasse lesquelles sont maintenues à un espacement donné et sont fixées à un espacement moyen, pour déterminer les propriétés magnétiques de l'actionneur, après application de pointes de touche. Avant l'application des pointes de touche, la capacité formée par les tôles et l'entrefer est périodiquement déterminée et comparée à une valeur nominale prédéfinie. Bien que dans cette solution les deux tôles soient séparées par une lame d'air et non par un matériau rapporté, elle présente l'inconvénient de nécessiter de nombreuses étapes de réglages complexes impliquant notamment des mesures de capacité. Dans le cas d'un entrefer réglé avec une lame d'air, la poussière et la planéité ne sont plus un problème car le positionnement des tôles qui est basé sur une mesure de capacité électrique, qui est l'image de l'entrefer magnétique, vient compenser les défauts de planéité. L'inconvénient est la lenteur du procédé qui réduit fortement la cadence de fabrication.
  • La présente invention a pour but de pallier au moins l'un des inconvénients précités et de proposer une solution de création d'entrefer ne nécessitant pas l'apport de matière.
  • A cet effet, l'invention concerne un procédé de traitement de surface d'une armature de déclencheur électromagnétique, ladite armature en matériau magnétique étant au moins en deux pièces, une première pièce et une deuxième pièce, lesquelles sont prévues, au moins au niveau d'une zone de juxtaposition, pour être disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former un entrefer, caractérisé en ce que le procédé de traitement comprend au moins :
    • une étape de traitement de surface de la première pièce de l'armature, lors de laquelle au moins une première surface d'au moins une zone localisée de la première pièce est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique en relief à la première surface sans apport de matière supplémentaire,
    • une étape d'assemblage, lors de laquelle la première pièce et la deuxième pièce de l'armature sont assemblées, de sorte que la première pièce comprenant ledit au moins un motif géométrique soit disposée en regard et à distance d'une deuxième surface de la deuxième pièce dans ladite au moins une zone de juxtaposition pour former ledit entrefer dont l'épaisseur est déterminée au moins par la hauteur du motif géométrique.
  • L'invention concerne également une armature de déclencheur électromagnétique, ladite armature en matériau magnétique étant au moins en deux pièces, la première pièce et la deuxième pièce, lesquelles sont au moins au niveau d'une zone de juxtaposition disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former ledit entrefer ,
  • ladite armature est caractérisée :
    • en ce qu'au moins la première surface d'au moins la zone localisée de la première pièce est traitée en surface et comporte au moins le motif géométrique en relief à la première surface sans apport de matière supplémentaire, et
    • en ce que la première pièce et la deuxième pièce de l'armature sont assemblées, de sorte que la première pièce comprenant ledit au moins un motif géométrique en relief soit disposée en regard et à distance de la deuxième surface de la deuxième pièce dans ladite au moins une zone de juxtaposition pour former ledit entrefer dont l'épaisseur est déterminée au moins par la hauteur du motif géométrique.
  • L'invention concerne également un déclencheur électromagnétique comprenant au moins :
    un circuit magnétique comprenant l'armature et une palette mobile, un élément de rappel, un aimant, et une bobine caractérisé en ce que l'armature est selon l'invention.
  • L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
    • [Fig. 1] la figure 1 représente une vue en perspective d'une première pièce d'une armature de déclencheur électromagnétique selon l'invention comprenant une première surface comportant plusieurs zones localisées avec un motif géométrique,
    • [Fig. 2] la figure 2 représente une vue de face de la première pièce de l'armature selon l'invention illustrée à la figure 1,
    • [Fig. 3] la figure 3 représente une vue en coupe de la première pièce de l'armature selon l'invention illustrée à la figure 1,
    • [Fig. 4] la figure 4 représente une vue agrandie du détail A de la figure 3,
    • [Fig. 5] la figure 5 représente une vue en perspective d'un déclencheur électromagnétique selon l'invention,
    • [Fig. 6] la figure 6 représente une vue de dessous du déclencheur électromagnétique de la figure 5,
    • [Fig. 7] la figure 7 représente une vue agrandie du détail B de la figure 6,
    • [Fig. 8] la figure 8 représente une vue de face du déclencheur électromagnétique de la figure 5, et
    • [Fig. 9] la figure 9 représente une vue en perspective et en éclaté du déclencheur électromagnétique de la figure 5.
  • L'invention concerne un procédé de traitement de surface d'une armature 1 de déclencheur électromagnétique 2, ladite armature 1 en matériau magnétique étant au moins en deux pièces 3, 4, une première pièce 3 et une deuxième pièce 4, lesquelles sont prévues, au moins au niveau d'une zone de juxtaposition 5, pour être disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former un entrefer 6.
  • Conformément à l'invention, le procédé de traitement est caractérisé en ce qu'il comprend au moins :
    • une étape de traitement de surface, lors de laquelle au moins une première surface 7 d'au moins une zone localisée 8 de la première pièce 3 est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique 9 en relief à la première surface 7 sans apport de matière supplémentaire,
    • une étape d'assemblage, lors de laquelle la première pièce 3 et la deuxième pièce 4 de l'armature 1 sont assemblées, de sorte que la première pièce 3 comprenant ledit au moins un motif géométrique 9 soit disposée en regard et à distance d'une deuxième surface 10 de la deuxième pièce 4 dans ladite au moins une zone de juxtaposition 5 pour former ledit entrefer 6 dont l'épaisseur e est déterminée au moins par la hauteur h1 du motif géométrique 9.
  • L'invention propose de réaliser cet entrefer 6 en réalisant un traitement sur au moins l'une des première et/ou deuxième surfaces 7, 10 des deux pièces, dites première pièce 3 et deuxième pièce 4 de l'armature 1 en contact avec l'entrefer 6. Aucun apport de matière n'est nécessaire pour la création du motif géométrique 9 ce qui facilite l'assemblage et ce qui simplifie le procédé, puisqu'on évite par exemple d'avoir à rapporter une feuille interposée entre la première pièce 3 et la deuxième pièce 4 de l'armature 1 comme c'est le cas dans l'art antérieur. L'entrefer 6 qui résulte de l'assemblage de la première pièce 3 et de la deuxième pièce 4 dépend ainsi de la hauteur h1 du motif géométrique 9. Il n'est pas non plus nécessaire d'utiliser des mesures de capacité comme dans l'art antérieur pour régler l'épaisseur e de l'entrefer 6, c'est-à-dire la distance entre la première surface 7 et la deuxième surface 10.
  • De préférence, lors de ladite étape de traitement de surface, lors de laquelle plusieurs zones localisées 8 de la première surface 7 sont traitées en surface, chaque zone localisée 8 est espacée l'une de l'autre et traitée en surface de sorte à obtenir ledit au moins un motif géométrique 9 en relief à la première surface 7 sans apport de matière supplémentaire.
  • Ce traitement est effectué uniquement dans une ou certaines zones localisées 8 pour limiter au maximum l'impact sur les caractéristiques magnétiques.
  • De préférence, lors de ladite étape de traitement de surface, ladite au moins une zone localisée 8 de la première surface est structurée par au moins un laser pour former ledit au moins un motif géométrique 9 en relief sous la forme d'au moins une structuration dans ladite au moins une zone localisée 8 de la première surface 7.
  • Cette technique n'est pas sensible à la poussière ce qui est un avantage car aucun lavage n'est nécessaire après l'étape de traitement de surface. Elle consiste à structurer un motif géométrique 9 en relief avec un laser sur une ou plusieurs zones localisées 8 de la première surface 7. La structuration laser de surface ne nécessite pas d'utiliser des agents chimiques ou de sablage supplémentaires, qui devraient être éliminés de manière fastidieuse et onéreuse. Le laser permet d'obtenir des structures contrôlées, d'une précision de l'ordre du micromètre, très faciles à reproduire. Il en résulte une précision et une reproductibilité améliorée. Contrairement aux outils mécaniques, qui souffrent d'usure, le laser travaille sans contact ce qui limite son usure. Il en résulte une réduction de la maintenance. Enfin, il n'y a pas de masse fondue ou d'autres résidus sur la première pièce 3/ deuxième pièce 4. Lors de cette étape, la matière est fondue de manière contrôlée par le faisceau laser et se solidifie en une structure définie. En effet, le rayonnement laser touche la première surface 7 de la première pièce 3. Puis, le rayonnement laser chauffe la matière absorbante. Le ou les motifs géométriques 9 en relief sous la forme d'au moins une structuration sont créés par la solidification de la masse fondue.
  • De préférence, lors de ladite étape de traitement de surface, ledit au moins un laser est disposé en regard de ladite au moins une zone localisée 8 de la première surface 7, ladite au moins une zone localisée 8 de la première surface 7 étant balayée par au moins un faisceau lumineux émanant du laser lequel déforme la première surface 7 pour former ladite au moins une structuration dans ladite au moins une zone localisée 8 de la première surface 7.
  • La structuration se fait de préférence par balayage d'une ou plusieurs zones localisées 8 de la première surface 7. Il en résulte que le procédé est rapide comparativement à l'art antérieur puisqu'une zone localisée 8 peut être balayée en quelques millisecondes par exemple entre 1 milliseconde et 10 millisecondes.
  • Préférentiellement, lors de ladite étape de traitement de surface, ladite au moins une structuration formée comprend au moins un pic et/ou une nervure et/ ou un creux.
  • Cette technique permet de créer des creux et/ou des pics avec le laser sur une ou plusieurs zones localisées 8 de la première surface 7.
  • De préférence, lors de ladite étape de traitement de surface, la géométrie de ladite au moins une structuration est dépendante de la puissance du laser et du temps d'exposition au faisceau laser de la première surface 7 dans ladite zone localisée 8, le temps d'exposition étant de préférence compris entre de 0,1 seconde à 2 secondes.
  • La puissance, le temps et la forme du modèle de motif définissent la géométrie du motif géométrique 9 obtenu et ainsi, l'entrefer 6 en résultant une fois le motif géométrique 9 en contact avec la deuxième surface 10 de la deuxième pièce 4 de l'armature 1.
  • Préférentiellement, lors de ladite étape de traitement de surface, la hauteur de la structuration est comprise entre 10 micromètres et 100 micromètres.
  • On obtient ainsi avantageusement un entrefer 6 dont l'épaisseur e est comprise entre 10 micromètres et 100 micromètres.
  • De manière alternative, lors de ladite étape de traitement de surface, la première surface est embossée par au moins une structuration de bossage formant un appui plan pour obtenir ledit au moins un motif géométrique 9 en relief sous la forme d'au moins un bossage dans ladite au moins une zone localisée 8 de la première surface 7.
  • Des frappes permettent de réaliser des bombages sur une des première/deuxième surfaces 7, 10 en contact avec l'entrefer 6.
  • De préférence, l'étape de traitement de surface et l'étape d'assemblage sont réalisées dans un environnement avec une densité de poussière non contrôlée.
  • Il est possible de se soustraire du lavage et de l'assemblage dans une zone contrôlée, ce qui simplifie le procédé.
  • Préférentiellement, le procédé de traitement de surface comprend en outre une étape de rectification, lors de laquelle la planéité de la première surface 7 est rectifiée.
  • Comme il n'est pas possible de corriger les défauts de planéité de la pièce, il est préférable d'effectuer rectification pour assurer la planéité et régler l'épaisseur e de l'entrefer 6. L'étape de rectification a lieu de préférence avant l'étape d'assemblage.
  • L'invention concerne également une armature 1 de déclencheur électromagnétique 2, ladite armature 1 en matériau magnétique étant au moins en deux pièces 3, 4, la première pièce 3 et la deuxième pièce 4, lesquelles sont au moins au niveau d'une zone de juxtaposition 5 disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former ledit entrefer 6.
  • Conformément à l'invention, ladite armature 1 est caractérisée :
    • - en ce qu'au moins la première surface 7 d'au moins la zone localisée 8 de la première pièce 3 est traitée en surface et comporte au moins le motif géométrique 9 en relief à la première surface 7 sans apport de matière supplémentaire, et
    • - en ce que la première pièce 3 et la deuxième pièce 4 de l'armature 1 sont assemblées, de sorte que la première pièce 3 comprenant ledit au moins un motif géométrique 9 en relief soit disposée en regard et à distance de la deuxième surface 10 de la deuxième pièce 4 dans ladite au moins une zone de juxtaposition 5 pour former ledit entrefer 6 dont l'épaisseur e est déterminée au moins par la hauteur h1 du motif géométrique 9.
  • De préférence, l'armature 1 de déclencheur électromagnétique 2 est obtenue par le procédé selon l'invention et tel que décrit précédemment.
  • L'invention concerne également le déclencheur électromagnétique 2 comprenant au moins : un circuit magnétique comprenant l'armature 1 et une palette mobile 11, un élément de rappel, un aimant 12, et une bobine 13 caractérisé en ce que l'armature 1 est selon l'invention et telle que décrite précédemment.
  • Le déclencheur électromagnétique 2 est configuré pour faire partie d'un appareillage électrique de protection différentielle de type disjoncteur différentiel ou interrupteur différentiel. L'appareillage électrique de protection différentielle est de préférence au format modulaire.
  • La première pièce 3 et/ou la deuxième pièce 4 sont de préférence en un matériau magnétique préférentiellement avec une haute perméabilité magnétique composé généralement d'un alliage de Fer et Nickel.
  • La première pièce 3 et/ou la deuxième pièce 4 présentent de préférence des épaisseurs e2 comprise entre 0,8 millimètre et 2 millimètres.
  • La première surface 7/la deuxième surface 10 sont de préférence planes, au moins avant l'étape de traitement de surface.
  • Dans un exemple préféré, lors de l'étape de traitement de surface, seule la première surface 7 d'au moins une zone localisée 8 de la première pièce 3 est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique 9 en relief à la première surface 7 sans apport de matière supplémentaire.
  • Après cette étape de traitement de surface, de préférence la première surface 7 est plane en dehors de la ou des zones localisées 8 et la deuxième surface 10 est de préférence plane.
  • Dans un exemple non illustré, lors de l'étape de traitement de surface, la première surface 7 d'au moins une zone localisée 8 de la première pièce 3 est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique 9 en relief à la première surface 7 sans apport de matière supplémentaire et la deuxième surface 10 d'au moins une zone localisée additionnelle de la deuxième pièce 4 est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique additionnel en relief à la deuxième surface 10 sans apport de matière supplémentaire.
  • Après cette étape de traitement de surface, de préférence la première surface 7 et la deuxième surface 10 sont planes en dehors de la ou des zones localisées 8.
  • Dans un exemple non illustré, lors de l'étape de traitement de surface, seulement la deuxième surface 10 d'au moins une zone localisée additionnelle de la deuxième pièce 4 est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique additionnel en relief à la deuxième surface 10 sans apport de matière supplémentaire.
  • Après cette étape de traitement de surface, de préférence la deuxième surface 10 est plane en dehors de la ou des zones localisées additionnelles et la première surface 7 est de préférence plane.
  • Le nombre de zones localisées 8 sur la première surface 7 ou la deuxième surface 10 est de préférence de trois pour réaliser une fonction d'appui plan.
  • Les zones localisées 8 sont de préférence réparties sur la première surface 7 ou la deuxième surface 10 de façon équilibrées et de préférence en étant proches des bords de la première pièce 3 /deuxième pièce 4 afin d'obtenir une fonction d'appui plan stable.
  • La zone localisée 8 présente de préférence une surface avec une largeur I1 comprise entre 0,5 millimètre et 5 millimètres et de préférence égale à 1,5 millimètres et une longueur I2 comprise entre 0,5 millimètre et 5 millimètres et de préférence égale à 1,5 millimètres.
  • Le ou les motifs géométriques 9 sont de préférence sur la première surface 7 de la première pièce 3 et/ou sur la deuxième surface 10 de la deuxième pièce 4.
  • Le ou les motifs géométriques 9 présentent une épaisseur e1 de préférence comprise entre 20 micromètres et 200 micromètres.
  • La hauteur h1 du ou des motifs géométriques 9 est de préférence comprise entre 10 micromètres et 100 micromètres.
  • Le motif géométrique 9 forme de préférence une surélévation de hauteur h1 par rapport à la zone de la première surface 7 et/ou deuxième surface 10 dépourvue de motif géométrique 9.
  • Le ou les motifs géométriques 9 sont obtenus sans apport de matière, c'est-à-dire à partir du matériau de la première surface 7 ou de la deuxième surface 10 et c'est-à-dire que ce matériau de la première surface 7 ou de de la deuxième surface 10 est déformé et/ou restructuré par sublimation localement dans la zone localisée 8. Dans tous les cas, il n'y a de préférence par de formation de poussières à l'état solide.
  • Le ou les motifs géométriques 9 peuvent comprendre des pics et/ou des nervures et/ ou des creux et/ou des vagues. Les pics et/ou les nervures et/ou les creux et/ou les vagues s'étendent longitudinalement de préférence dans le sens de la longueur I1 (figures 1 et 2) et/ou dans le sens de la largeur I2.
  • Le ou les motifs géométriques 9 sont de préférence formés par un motif de base qui se répète avec un pas régulier compris de préférence entre 5 et 200 micromètres.
  • Le motif géométrique 9 peut ne pas être homogène.
  • Le ou les motifs géométriques 9 sont en outre situés dans l'entrefer 6 et forment ainsi une cale ou des cales permettant de garder à distance la première surface 7 de la première pièce 3 de la deuxième surface 10 de la deuxième pièce 4. La hauteur h1 du ou des motifs géométriques 9 est de préférence égale à l'épaisseur e de l'entrefer 6.
  • Le laser utilisé lors de l'étape de traitement de surface est par exemple un laser pulsé ou un laser de marquage. Avantageusement, de courtes impulsions laser à très forte puissance pulsée génèrent de la sorte de telles densités d'énergie que le matériau de la première pièce 3/deuxième pièce 4 se vaporise en général directement. Chaque impulsion laser crée alors une petite encoche et la fusion est avant tout évitée.
  • La puissance du laser est de préférence comprise entre 100 et 600 watts, et vaut de préférence 200 watts.
  • L'étape de rectification est de préférence réalisée par meulage de la première pièce 3.
  • Les figures 1 à 4 illustrent la première pièce 3 de l'armature 1 selon un exemple de l'invention et pouvant être obtenue par le procédé selon l'invention.
  • Les figures 1 et 2 illustrent la première pièce 3 de l'armature 1 qui comprend trois zones localisées 8 avec un motif géométrique 9 en relief au niveau de la première surface 7. Les zones localisées 8 sont distantes l'une de l'autre. La première pièce 3 se présente sous la forme d'une plaque. La première surface 7 est plane et d'aspect lisse en dehors des zones localisées 8. Les zones localisées 8 sont rugueuses contrairement à la zone dépourvue de motif géométrique 9 qui est lisse. Les zones localisées 8 sont localement réhaussées ou en dépression par rapport à la zone dépourvue de motif géométrique 9 qui est lisse, mais globalement en relief par rapport à celle-ci. Une zone localisée 8 présente une surface de 5X5 millimètres. Dans cet exemple, lors de l'étape de traitement de surface du procédé selon l'invention, seule la première surface 7 de trois zones localisées de la première pièce 3 est traitée en surface de sorte à obtenir les trois motifs géométriques 9 en relief à la première surface 7 sans apport de matière.
  • Les figures 3 et 4 illustrent une vue en coupe de la première pièce 3 de l'armature 1. La première pièce 3 présente une épaisseur e2 qui est supérieure à l'épaisseur e1 du motif géométrique 9 comme cela est visible au niveau du détail A. Chaque motif géométrique 9 forme globalement une surélévation de hauteur h1 par rapport à la zone de la première surface 7 dépourvue de motif géométrique 9. Le motif géométrique 9 est sensiblement identique dans les trois zones localisées 8. Le motif géométrique 9 est une répétition de creux et de vagues rectilignes avec un pas de quelques micromètres de préférence égale à une dizaine de micromètres.
  • Les figures 5 à 9 illustrent un exemple de déclencheur électromagnétique 2 qui n'est pas limitatif qui comprend l'armature 1 avec la première pièce 3 selon l'exemple de l'invention illustré dans les figures 1 à 4 et pouvant être obtenue par le procédé selon l'invention. L'armature 1 est en deux pièces 3, 4. La première pièce 3 et la deuxième pièce 4 sont au moins au niveau de la zone de juxtaposition 5 disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former l'entrefer 6. La première pièce 3 et la deuxième pièce 4 de l'armature 1 sont assemblées par exemple par soudure. La première pièce 3 comprenant les trois motifs géométriques 9 en relief est disposée en regard et à distance de la deuxième surface 10 de la deuxième pièce 4 dans ladite au moins une zone de juxtaposition 5 pour former l'entrefer 6 dont l'épaisseur e est déterminée par la hauteur h1 des motifs géométriques 9, dans cet exemple l'épaisseur e de l'entrefer 6 correspond à la hauteur h1 des motifs géométriques 9. L' armature 1 présente une forme de U. La première pièce d'armature 3 comporte une première face polaire 14 et la deuxième pièce d'armature 4 comprend une deuxième face polaire 15. Le déclencheur électromagnétique 2 comprend en outre la bobine 13. La deuxième pièce d'armature 4 présente une forme de U avec un bras 16 entouré par ladite bobine 13. Le déclencheur électromagnétique 2 comprend en outre l'aimant 12 entouré par des première et deuxième pattes magnétiques 17, 18, lesquelles ainsi que l'aimant 12 sont situées dans le prolongement d'une première face d'extrémité 19 de ladite armature 1 opposée à la deuxième face d'extrémité 20 de l'armature située du côté du bras 16 entouré par ladite bobine 13. Le déclencheur électromagnétique 2 comprend la palette mobile 11 montée pivotante par rapport à l'armature 2. La première face polaire 14 et la deuxième face polaire 15 sont coplanaires. Dans la position non déclenchée qui n'est pas illustrée, la palette mobile 11 est au contact de la première face polaire 14 et la deuxième face polaire 15 pour fermer le circuit magnétique comportant la palette mobile 11 et l'armature 2. L'aimant 12 permanent permet de générer un flux magnétique dans le circuit magnétique pour soumettre la palette mobile 11 à une force d'attraction dans un sens opposé à celle de la force de rappel exercée par l'élément de rappel de préférence un ressort (non représenté). La position déclenchée qui est visible aux figures 5 et 8 montrent que la palette mobile 11 est à distance de la première face polaire 14 et de la deuxième face polaire 15 et que la palette mobile 11 est en appui sur le poussoir 21 du déclencheur électromagnétique 2. Dans cet exemple notamment la disposition de la palette mobile 11, de l'aimant 12, de la bobine 13 ne sont pas limitatives. Les première et deuxième pattes magnétiques 17, 18 sont optionnelles.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (13)

  1. Procédé de traitement de surface d'une armature (1) de déclencheur électromagnétique (2), ladite armature (1) en matériau magnétique étant au moins en deux pièces (3, 4), une première pièce (3) et une deuxième pièce (4), lesquelles sont prévues, au moins au niveau d'une zone de juxtaposition (5), pour être disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former un entrefer (6), caractérisé en ce que le procédé de traitement comprend au moins :
    - une étape de traitement de surface, lors de laquelle au moins une première surface (7) d'au moins une zone localisée (8) de la première pièce (3) est traitée en surface de sorte à obtenir au moins un motif géométrique (9) en relief à la première surface (7) sans apport de matière supplémentaire,
    - une étape d'assemblage, lors de laquelle la première pièce (3) et la deuxième pièce (4) de l'armature (1) sont assemblées, de sorte que la première pièce 3 comprenant ledit au moins un motif géométrique (9) soit disposée en regard et à distance d'une deuxième surface (10) de la deuxième pièce (4) dans ladite au moins une zone de juxtaposition (5) pour former ledit entrefer (6) dont l'épaisseur (e) est déterminée au moins par la hauteur (h1) du motif géométrique (9).
  2. Procédé de traitement de surface selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, lors de laquelle plusieurs zones localisées (8) de la première surface (7) sont traitées en surface, chaque zone localisée (8) est espacée l'une de l'autre et traitée en surface de sorte à obtenir ledit au moins un motif géométrique (9) en relief à la première surface (7) sans apport de matière supplémentaire.
  3. Procédé de traitement de surface selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, ladite au moins une zone localisée (8) de la première surface est structurée par au moins un laser pour former ledit au moins un motif géométrique (9) en relief sous la forme d'au moins une structuration dans ladite au moins une zone localisée (8) de la première surface (7).
  4. Procédé de traitement de surface selon la revendication 3, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, ledit au moins un laser est disposé en regard de ladite au moins une zone localisée (8) de la première surface (7), ladite au moins une zone localisée (8) de la première surface (7) étant balayée par au moins un faisceau lumineux émanant du laser lequel déforme la première surface (7) pour former ladite au moins une structuration dans ladite au moins une zone localisée (8) de la première surface (7).
  5. Procédé de traitement de surface selon la revendication 4, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, ladite au moins une structuration formée comprend au moins un pic et/ou une nervure et/ ou un creux.
  6. Procédé de traitement de surface selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, la géométrie de ladite au moins une structuration est dépendante de la puissance du laser et du temps d'exposition au faisceau laser de la première surface (7) dans ladite zone localisée (8), le temps d'exposition étant de préférence compris entre de 0,1 seconde à 2 secondes.
  7. Procédé de traitement de surface selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, la hauteur de la structuration est comprise entre 10 micromètres et 100 micromètres.
  8. Procédé de traitement de surface selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que lors de ladite étape de traitement de surface, la première surface est embossée par au moins une structuration de bossage formant un appui plan pour obtenir ledit au moins un motif géométrique (9) en relief sous la forme d'au moins un bossage dans ladite au moins une zone localisée (8) de la première surface (7).
  9. Procédé de traitement de surface selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'étape de traitement de surface et l'étape d'assemblage sont réalisées dans un environnement avec une densité de poussière non contrôlée.
  10. Procédé de traitement de surface selon l'une quelconque
    des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de rectification, lors de laquelle la planéité de la première surface (7) est rectifiée.
  11. Armature (1) de déclencheur électromagnétique (2), ladite armature (1) en matériau magnétique étant au moins en deux pièces (3, 4), la première pièce (3) et la deuxième pièce (4), lesquelles sont au moins au niveau d'une zone de juxtaposition (5) disposées à distance l'une de l'autre de sorte à former ledit entrefer (6),
    ladite armature (1) est caractérisée :
    - en ce qu'au moins la première surface (7) d'au moins la zone localisée (8) de la première pièce (3) est traitée en surface et comporte au moins le motif géométrique (9) en relief à la première surface (7) sans apport de matière supplémentaire, et
    - en ce que la première pièce (3) et la deuxième pièce (4) de l'armature (1) sont assemblées, de sorte que la première pièce (3) comprenant ledit au moins un motif géométrique (9) en relief soit disposée en regard et à distance de la deuxième surface (10) de la deuxième pièce (4) dans ladite au moins une zone de juxtaposition (5) pour former ledit entrefer (6) dont l'épaisseur (e) est déterminée au moins par la hauteur (h1) du motif géométrique (9).
  12. Armature (1) de déclencheur électromagnétique selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
  13. Déclencheur électromagnétique (2) comprenant au moins :
    un circuit magnétique comprenant l'armature (1) et une palette mobile (11), un élément de rappel, un aimant (12), et une bobine (13) caractérisé en ce que l'armature (1) est selon l'une quelconque des revendications 11 à 12.
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