DE102005030044A1 - Electromagnetic relay, has core fitted to core retainer opened in longitudinal direction of spool, where retainer is designed in spool body, and core has clamping lug at outer circumference of core or at inner circumference of retainer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einer Spule, einem die Spule tragenden Spulenkörper und einen Kern, der in eine im Spulenkörper ausgebildete, sich in Längsrichtung der Spule öffnende Kernaufnahme eingesetzt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Montieren eines Relais, bei dem ein Kern in eine Kernaufnahme eines Spulenkörpers eingesetzt wird.The The invention relates to an electromagnetic relay with a coil, a spool carrying the spool and a core which is in one in the bobbin trained, in the longitudinal direction the coil is opening Core recording is used. The invention further relates to a method for mounting a relay, in which a core in a core receptacle of a bobbin is used.
Bei
der Montage von Relais, die in Großserie gefertigt werden, beispielsweise
nach dem Verfahren der
Dieser Werkzeugverschleiß führt insbesondere bei dem Presswerkzeug für die Fertigung des Kerns dazu, dass die Kerne mit steigender Fertigungszahl dicker werden. Bei dem meist in Guß- oder Spritzgussverfahren hergestellten Spulenkörper wird die im Spulenkörper eingeformte Kernaufnahme mit zunehmendem Werkzeugverschleiß dagegen immer enger. Folglich erschwert sich mit zunehmendem Alter der Werkzeuge und mit fortschreitender Großserienfertigung der Zusammenbau von Kern und Spulenkörper.This Tool wear leads in particular at the pressing tool for the production of the core meant that the cores with increasing production number get fatter. In the mostly by casting or injection molding produced bobbin is in the bobbin Molded core receptacle with increasing tool wear against it ever closer. Consequently, the tools become more difficult with age and with progressive mass production the assembly of core and bobbin.
Zu diesem Problem tritt noch hinzu, dass aufgrund von unvermeidbaren Fertigungstoleranzen die Lage der Relaiskontakte innerhalb eines vorbestimmten Toleranzfeldes variiert. Diese Variationen müssen beim Zusammenbau ausgeglichen werden, um die möglichst gleichmäßigen Schaltkräfte und Schaltzeiten zu erreichen. Hierzu wird beim Zusammenbau des Relais ein Überhub einkalkuliert, so dass ein über die Großserie gleichmäßiger Schaltvorgang bei einer Betätigung des Relais auch dann gewährleistet ist, wenn die Abmessungen der einzelnen Komponenten an den jeweiligen Maximalgrenzen des Toleranzfeldes liegen.To This problem also occurs because of unavoidable Manufacturing tolerances the location of the relay contacts within a predetermined tolerance field varies. These variations need to be Assembly are balanced to the most uniform switching forces and switching times to reach. For this, an overstroke is taken into account when assembling the relay, leaving an over the mass production uniform switching process at one operation the relay is guaranteed even then is when the dimensions of each component to the respective Maximum limits of the tolerance field are.
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, bei einem Relais der eingangs genannten Art einen Toleranzausgleich zu schaffen, der sowohl zur Kompensation der mit zunehmender Stückzahl abnehmenden Fertigungsgenauigkeit von Kern und Kernaufnahme sowie zur Einstellung des Überhubs geeignet ist.Of the Invention is therefore the object of a relay of the type mentioned above to create a tolerance compensation, which both to compensate for the decreasing with increasing number Production accuracy of core and core holder as well as for adjustment suitable for the overstroke is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Relais dadurch gelöst, dass der Kern an seinem Außenumfang und/oder die Kernaufnahme an ihrem Innenumfang wenigstens einen Klemmvorsprung aufweist und an der Stelle des wenigstens einen Klemmvorsprungs die Dicke des Kerns die lichte Weite bei nicht eingesetztem Kern übersteigt.These Object is according to the invention for the beginning solves said relay, that the core is on its outer circumference and / or the core receptacle on its inner circumference at least one Clamping projection and at the location of the at least one clamping projection the thickness of the core exceeds the clear width when the core is not inserted.
Diese Lösung ist in konstruktiver Hinsicht einfach und kostengünstig und löst sowohl das Problem des mit dem Werkzeugalter zunehmend dicker werdenden Kerns und der zunehmend enger werdenden Kernaufnahme als auch das Problem der Einstellung des Überhubs aufgrund der Fertigungstoleranzen. Durch den wenigstens einen Klemmvorsprung an Kern und/oder Kernaufnahme kann nämlich sowohl eine Variation in der Dicke des Kerns und in der Weite der Kernaufnahme durch eine Verstärkung oder Verringerung der Klemmwirkung kompensiert als auch eine variable Positionierung des Kerns aufgrund der Klemmwirkung im Spulenkörper vorgenommen werden. Die Klemmwirkung führt ferner dazu, dass der Kern bis zur endgültigen, dann üblicherweise nicht mehr zerstörungsfrei lösbaren Verbindung des Kerns mit dem Spulenkörper aufgrund der Klemmkraft fest, aber verschieblich in der Spulenaufnahme gehalten wird.These solution is structurally simple and inexpensive and solves both the problem of becoming increasingly fatter with the age of the tool Kerns and the increasingly close core recording as well as the Problem of adjusting the overstroke due to the manufacturing tolerances. By the at least one clamping projection At core and / or core recording can namely both a variation in the thickness of the core and in the width of the core receptacle by a reinforcement or reducing the clamping action compensated as well as a variable Positioning of the core made due to the clamping action in the bobbin become. The clamping action leads furthermore, that the core until the final, then usually no longer destructive releasable Connection of the core with the bobbin due to the clamping force firmly, but slidably held in the coil holder.
Hinsichtlich des eingangs genannten Montageverfahrens wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zunächst der Kern in die Kernaufnahme eingesetzt und mit der Kernaufnahme klemmend in Eingriff gebracht wird, dann der Kern in der Kernaufnahme bei sich in Endstellung befindlichem Spulenkörper verschoben wird, um den Überhub auszugleichen, und schließlich der Kern mit der Kernaufnahme unverschieblich verbunden wird.Regarding of the above-mentioned assembly method becomes the above object according to the invention thereby solved, that first the core inserted into the core receptacle and clamping with the core receptacle is then engaged, then the core in the core recording at is displaced in the end position bobbin to compensate for the overstroke, and finally the core is connected to the core recording immovably.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch die folgenden weiteren, jeweils für sich vorteilhaften Ausgestaltungen weiter verbessert werden. So können die Klemmvorsprünge grundsätzlich eine spitze oder scharte Form aufweisen, wie sie beispielsweise entstehen kann, wenn sie am Kern durch Kneifzangen oder Krimpwerkzeuge durch plastische Verformung ausgeformt wird. Derartige spitze Klemmvorsprünge schneiden jedoch in den meist aus einem Kunststoff bestehenden, weichen Spulenkörper ein und führen somit zu einer lediglich lokal begrenzten, in erster Linie plastischen und erst in zweiter Linie elastischen Verformung. Der Nachteil derartig ausgestalteter Klemmvorsprünge liegt folglich dann, dass gerade in der Großserienfertigung die zum Einsetzen dieser Klemmvorsprünge nötige Kraft stark variiert, da diese Kraft stark von der exakten Form des Klemmvorsprungs, wie beispielsweise der Schärfe und Spitze seiner Kanten, abhängt. Bereits geringe Abweichungen von der Sollform können zu starken Änderungen der Klemmkraft führen.The inventive solution can by the following further, each for themselves advantageous embodiments be further improved. So can the clamping projections in principle have a pointed or sharp shape, as it may arise, for example, if they are at the core by pliers or crimping tools by plastic Deformation is formed. Cutting such pointed clamping projections However, in the usually made of a plastic, soft bobbin one and to lead thus to a merely localized, primarily plastic and only secondarily elastic deformation. The disadvantage of this designed clamping projections Consequently, it is then that in mass production especially for the insertion of this clamping projections necessary Power varies greatly, as this force is greatly affected by the exact shape the clamping projection, such as the sharpness and tip of its edges, depends. Even small deviations from the nominal shape can lead to strong changes lead the clamping force.
Daher sind die Klemmvorsprünge vorzugsweise so ausgestaltet, dass es bei in die Kernaufnahme eingesetztem Kern zu einer vornehmlich elastischen Verformung der gesamten Innenkontur, also nicht bloß zu einer auf den Bereich des Klemmvorsprungs lokal begrenzten Verformung, kommt. Dies führt zu über die Großserie weitgehend konstanten Montagekräften und zu einer relativ großen Unempfindlichkeit gegenüber Fertigungstoleranzen in den Abmessungen des Kerns und der Kernaufnahme.Therefore, the clamping projections are preferably designed so that when in the Kernaufnah me inserted core to a primarily elastic deformation of the entire inner contour, so not just to a limited to the region of the clamping projection deformation occurs. This leads to the mass production largely constant assembly forces and a relatively large insensitivity to manufacturing tolerances in the dimensions of the core and the core receptacle.
Eine besonders gleichmäßige Montagekraft über die Großserie lässt sich erreichen, wenn an der Stelle des wenigstens einen Klemmvorsprungs der Außenumfang des Kerns kleiner ist als der Innenumfang der Kernaufnahme an der Stelle des Klemmvorsprungs bei eingesetztem Kern. Dabei ist bei der Bestimmung des Außenumfangs bzw. des Innenumfangs der Umfangszuwachs durch den Klemmvorsprung am Außenumfang des Kerns und/oder am Innenumfang der Kernaufnahme jeweils zu berücksichtigen. Diese Bemessungsregel führt auch bei einer bereits seit einiger Zeit laufenden Großserie trotz Werkzeugverschleiß zu leicht einsetzbaren Kernen und verhindert das Auftreten von zu großen Montagekräften.A particularly uniform mounting force over the high volume let yourself reach, if at the location of the at least one clamping projection the outer circumference of the core is smaller than the inner circumference of the core receptacle on the Position of the clamping projection with inserted core. It is at the determination of the outer circumference or the inner circumference of the circumferential increase by the clamping projection on the outer circumference of the core and / or on the inner circumference of the core receptacle, respectively. This design rule leads even with a large series already running for some time despite tool wear too light usable cores and prevents the occurrence of excessive assembly forces.
Es kommt durch die Verzerrung des ursprünglich kreisförmigen Querschnitts zu einer abschnittsweisen Anlage der beiden Flächen von Kern und Rohr. Die unvermeidlichen Durchmesserschwankungen von Kern und Rohr beeinflussen die aus der Verspannung resultierende Klemmkräfte nur schwach, solange der Kernumfang kleiner ist als der Um fang des Innenrohrs, da die durch die elastische Verformung der Kontur eingebrachten Spannungen senkrecht zur Richtung der größten Festigkeit wirken.It comes through the distortion of the original circular cross-section to a section-wise installation of the two surfaces of core and tube. The Influence inevitable diameter variations of core and tube the clamping forces resulting from the tension only weak, as long as the Core circumference is smaller than the order of the inner tube, since the through the elastic deformation of the contour introduced stresses perpendicular to the direction of greatest strength Act.
Insbesondere können die Klemmvorsprünge so ausgestaltet und angeordnet sein, dass die vorzugsweise gesamte Innenkontur der Kernaufnahme bei nicht eingesetztem Kern im Wesentlichen kreisförmig und bei eingesetztem Kern nicht kreisförmig, beispielsweise elliptisch oder oval, verformt ist. Dies kann beispielsweise durch mehrere, vorzugsweise drei, über den Umfang verteilte Klemmvorsprünge erreicht werden, die großflächig an der Innenkontur anliegen.Especially can the clamping projections so be configured and arranged that the preferably entire Inner contour of the core holder with not inserted core essentially circular and when the core is not circular, for example elliptical or oval, deformed. This can be done, for example, by several preferably three, about the circumference distributed clamping projections be reached, the large area the inner contour abut.
Die Höhe des wenigstens einen Klemmvorsprungs in Richtung weg vom Innenumfang der Kernaufnahme in deren Innenraum und/oder weg vom Außenumfang des Kerns nach außen kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung höchstens 5 % der lichten Weite der Kernaufnahme und/oder des Kerndurchmessers an dieser Stelle betragen. Bei größeren Vorsprüngen nimmt die Verformung des Spulenkörpers so zu, dass die Klemmkräfte für eine problemlose Montage zu groß werden.The Height of at least one clamping projection in the direction away from the inner circumference the core receptacle in the interior and / or away from the outer periphery of the core to the outside can according to another advantageous embodiment at most 5% of the inside diameter of the core and / or the core diameter at this point. For larger projections takes the deformation of the bobbin so too, that the clamping forces for a hassle-free Mounting too big.
Eine weitere Maßnahme zur Begrenzung der Klemmkräfte kann darin liegen, die Länge der Klemmvorsprünge in Längsrichtung des Kerns zu begrenzen. Dies führt zu deutlich geringeren Reibkräften beim Einsetzen des Kerns gegenüber Klemmvorsprünge, die sich beispielsweise über die gesamte Länge des Kerns erstrecken. Allerdings sollte nicht mehr als ein Drittel des Umfangs in Klemmgriff gelangen, damit die Reibung nicht zu hoch wird. Ebenso kann die Klemmfläche, über die die Klemmwirkung zwischen Kern und Kernaufnahme hergestellt wird, sich über wenigstens 2,5 % bis 10 % des Umfangs von Kern und/oder Kernaufnahme erstrecken.A further consequences for limiting the clamping forces may be the length the clamping projections longitudinal of the core. this leads to to significantly lower friction forces when inserting the core opposite Clamping projections, for example, about the entire length of the core. However, not more than a third should reach the circumference in clamping grip, so that the friction is not too high becomes. Likewise, the clamping surface over which the clamping action between core and core receptacle is made, at least over 2.5% to 10% of the circumference of core and / or core receptacle extend.
Im Zuge dieser Maßnahme kann es weiter von Vorteil sein, wenn an einer von einem Anker des Relais abgewandten Seite des Kerns, an der keine Klemmvorsprünge ausgebildet sind, am Umfang des Kerns eine Zentrierfläche ausgebildet ist. Die Zentrierfläche kann im Wesentlichen ohne Verformung des Spulenkörpers und/oder des Kerns in die Kernaufnahme einsetzbar ausgestaltet sein, so dass beim Einsetzen der Kern und der Spulenkörper relativ zueinander exakt ausgerichtet werden.in the Course of this action It may be further advantageous if attached to one of an armature of the relay opposite side of the core, on which no clamping projections formed are formed on the circumference of the core, a centering surface. The centering surface can essentially without deformation of the bobbin and / or the core in the core receptacle be designed to be usable, so that when inserting the core and the bobbin be aligned accurately relative to each other.
Um das Einsetzen des Kerns in die Kernaufnahme zu erleichtern, befinden sich die Klemmabschnitte vorzugsweise an dem entgegen Einsetzrichtung liegenden Ende des Kerns und/oder an dem in Einsetzrichtung liegenden Ende der Kernaufnahme angeordnet. Auf diese Weise kann der Kern zunächst ohne Klemmwirkung eingesetzt werden.Around to facilitate the insertion of the core into the core receptacle the clamping portions preferably in the opposite direction of insertion lying end of the core and / or lying in the insertion direction Arranged at the end of the core recording. In this way, the core can initially without Clamping action can be used.
Der
Kern in der obigen Ausgestaltung kann insbesondere für den Aufbau
eines gepolten Relais verwendet werden, bei dem der Kern mit einem
Magneteinsatz, der ein permanentmagnetisches oder hartmagnetisches
Material enthält,
versehen sein. Damit sind in einer Fertigungslinie sowohl gepolte wie
sie beispielsweise aus der
Ein solcher Magneteinsatz kann in einem, in Längsrichtung betrachtet, Mittenbereich des Kerns angeordnet sein und/oder sich über den gesamten Querschnitt des Kerns erstrecken. Über die Größe und Zusammensetzung des permanentmagnetischen oder hartmagnetischen Werkstoffes kann die Magnetfeldstärke des Magneteinsatzes an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.One Such magnetic insert may be in a longitudinally-centered region the core can be arranged and / or spread over the entire cross-section of the core. about the size and composition of the permanent magnetic or hard magnetic material can the magnetic field strength of the magnetic insert can be adapted to the particular application.
Ein leichtes Einschieben des Kerns in die Kernaufnahme des Spulenkörpers ist möglich, wenn der Magneteinsatz möglichst bündig mit der Außenkontur des Kerns abschließt, so dass keine Kanten und Vorsprünge am Umfang des Kerns entstehen, welche die Reibung beim Einsetzen des Kerns erhöhen.One easy insertion of the core into the core receptacle of the bobbin is possible, if the magnetic insert as possible flush with the outer contour of the core, so no edges and protrusions arise at the periphery of the core, which reduces the friction during insertion of the core.
Der Magneteinsatz kann ferner als separat vorgefertigter Körper zwischen zwei weichmagnetischen Kernteilen angeordnet, insbesondere verklebt sein. Dies führt zu einem konstruktiv einfachen Aufbau des Kerns und des Magneteinsatzes. Um eine Anformung der Klemmvorsprünge am Magneteinsatz zu vermeiden, kann der Magneteinsatz vorzugsweise in einem Bereich des Kerns angeordnet sein, in dem keine Klemmvorsprünge vorhanden sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass die meist wenig festen Dauer- oder Hartmagnetwerkstoffe hohen mechanischen Belastungen unterworfen sind.The magnetic insert can also be used as a separately prefabricated body between two weichmagneti arranged core parts, in particular be glued. This leads to a structurally simple construction of the core and the magnetic insert. In order to prevent the clamping projections from forming on the magnet insert, the magnet insert may preferably be arranged in a region of the core in which no clamping projections are present. In this way it is prevented that the usually less solid or hard magnetic materials are subjected to high mechanical loads.
Als Klebstoff kann ein warmaushärtendes Epoxydharz verwendet werden.When Adhesive can be a thermosetting epoxy resin be used.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Die beschriebene Ausführungsform stellt dabei lediglich eine mögliche Ausgestaltung dar, bei der jedoch die einzelnen Merkmale wie oben beschrieben ist unabhängig voneinander realisiert oder weggelassen werden können.in the Below, the invention with reference to an embodiment with reference to the Drawings closer by way of example explained. The described embodiment represents only one possible Embodiment in which, however, the individual features as above is described independently can be realized or omitted from each other.
Es zeigen:It demonstrate:
Zunächst wird
der Aufbau eines erfindungsgemäß ausgestalteten
Relais
Eine
separate Bodenplatte
Der
Spulenkörper
Das
Relais
Der
Magneteinsatz
Mit
seinem hinteren Ende
Das
Joch
Ein
weiteres Paar von Schaltstromkontakten
Durch
den Kern
Schließlich ist
eine Kontaktfeder
Im
Folgenden wird kurz die Montage des Relais
Nach
dem Zusammenbau von Spulenkörper
Das
Einschieben des Kerns
Ausgehend von dieser Kontaktgabe wird der Anker und damit auch der Kern um einen definierten Weg weiter geschoben und der Kern dann im Joch fixiert. Der nach der Kontaktgabe zugestellte Weg erzeugt dann den für die Schaltaufgabe notwendigen Überhub. Die relative Lage und die Toleranzen von Kern, Kontakt, Anker, Feder und Joch werden ausgeglichen, da die Überhubeinstellung zur tatsächlichen Kontaktgabe referenziert wird.outgoing from this contact, the anchor and thus the core around a defined way further pushed and the core then in the yoke fixed. The delivered after the contact path then generates the for the Shift task necessary overstroke. The relative position and tolerances of core, contact, anchor, spring and yoke are compensated because the overstroke setting for actual contact is referenced.
Der
Kern
Nach
Ausgleich des Überhubs
wird der Kern
Im
Betrieb wird der Anker
Eine
weitere Ausführungsform
des Kerns
Im
Unterschied zum Kern
Der
Kern
An
seinem vorderen, der Stirnfläche
Die
Klemmvorsprünge
Wie
in
An
seinem dem Anker
Zur
Vermeidung einer lokalen plastischen Deformation an der Stelle der
Klemmvorsprünge
Innerhalb
des Erfindungsgedankens sind Abweichungen von den oben beschriebenen
Ausführungsformen
möglich.
So können
die Klemmvorsprünge
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---|---|---|---|
DE102005030044.8A DE102005030044B4 (en) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | Relay with a core provided with clamping projections |
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---|---|---|---|
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DE102005030044A1 true DE102005030044A1 (en) | 2007-01-04 |
DE102005030044B4 DE102005030044B4 (en) | 2019-06-19 |
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---|---|
DE (1) | DE102005030044B4 (en) |
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- 2005-06-27 DE DE102005030044.8A patent/DE102005030044B4/en active Active
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