-
Die Offenbarung betrifft ein Relais mit einer reduzierten Bautiefe für den Einsatz in Reihenklemmen, welche insbesondere eine Anschlussbreite kleiner gleich 3.5 mm aufweisen.
-
Elektromagnetische Schalter, insbesondere Relais weisen typischerweise einen mechanischen Schaltkontakt auf, welcher mittels eines Elektromagneten schaltbar ist. Zum Schalten des mechanischen Schalters muss für gewöhnlich eine vorbestimmte Kraft aufgebracht werden. Hierzu kann der mechanische Schalter mit einem Anker verbunden werden, welcher typischerweise eine hohe magnetische Permeabilität aufweist. Der Anker kann gefedert mit dem Elektromagneten gekoppelt werden, sodass bei einem Stromfluss durch den Elektromagneten der Anker von dem Elektromagneten ausgelenkt wird und bei einem Abschalten des Stromflusses der Anker mittels einer Haltefeder in die Ruhelage und ein Lager gedrückt wird.
-
Mit dem mechanischen Schalter kann eine minimal notwendige Schaltkraft definiert sein, welche eine Verkleinerung der Anker-Joch-Anordnung beschränken kann, da das von dem Joch generierte Magnetfeld proportional zu der Größe des Jochs sein kann und eine magnetische Kraft zwischen dem Joch und dem Anker unter anderem proportional zu der Größe des Ankers sein kann. Ferner kann durch die Haltefeder der Bauraum der Anker-Joch-Anordnung nachteilig vergrößert sein, da die Halterfeder das Joch und den Anker zumindest teilweise umschließen kann. Die Haltefeder kann eine Flachform-Feder sein, welche auf dem Anker und auf dem Joch aufliegt. Zur Befestigung der Haltefeder können an dem Anker und/oder an dem Joch Befestigungsvorrichtungen für die Haltefeder vorgesehen sein, welche den Bauraum der Joch-Anker-Anordnung weiter nachteilig vergrößern können.
-
Die Druckschrift,
AT 410 855 B , betrifft eine Ankerfeder für ein Magnetsystem für ein Relais mit einem Magnetsystem, einem abgewinkelten, zumindest zweischenkeligen Anker, einem Joch und einer Ankerfeder, wobei ein Teil der Ankerfeder abgewinkelt ist. Der zweischenkelige Anker ist auf einer Kante des Jochs gelagert und mittels der an einem Schenkel des Jochs gehaltenen Ankerfeder gegen diese Kante gedrückt. Die Ankerfeder weist drei Zungen auf, von denen die mittlere aus der Ebene der beiden anderen ausgekröpft ist und einen parallel zu den beiden übrigen Zungen verlaufenden Bereich aufweist. Die drei Zungen der Ankerfeder sind E-förmig angeordnet, sodass lediglich die mittlere Zunge abgewinkelt ist und über einen kürzeren Schenkel hinweg auf einen längeren Schenkel des Ankers greift. Die beiden übrigen Zungen sind auf dem kürzeren Schenkel des Ankers abgestützt.
-
Die Druckschrift,
EP 3 367 412 A1 , offenbart ein Relais mit einem elektromagnetischen Antrieb mit einer um einen eine Ebene definierenden Eisenkern angeordneten Erregerspule und einem Joch. Der elektromagnetische Antrieb wirkt mit einem beweglichen Anker zusammen, der einen beweglichen elektrischen Kontakt über eine Betätigungsanordnung schalten kann. Der Anker ist um eine Drehachse senkrecht zur Ebene des Eisenkerns verschwenkbar, sodass das Relais niedriger gebaut sein kann als konventionelle Relais. Die Ankerlagerfeder ist integral mit dem Anschlagsteil hergestellt, indem ein rechteckförmiges Stück entlang dreier Kanten aus dem Anschlagsteil ausgeschnitten oder ausgestanzt und derart umgebogen ist, dass es in einem Winkel aus der Ebene des Anschlagsteils herausragt. Ein Randabschnitt der Ankerhaltefeder ist zudem zusätzlich umgebogen. Mit diesem Randabschnitt kann die Ankerhaltefeder in eine an der Außenseite des Ankers vorgesehene Vertiefung eingreifen und den Anker an die Stirnseite des Jochs drücken.
-
Die Druckschrift,
EP 2 187 418 A2 , offenbart ein elektromagnetisches Relais mit einem Gehäuse, welches eine Öffnung aufweist und ein Relaiskernelement, das zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes ausgebildet ist und durch die Öffnung in das Gehäuse eingesetzt ist. Ferner umfasst das Relais einen Betätigungssatz, der in das Relaiskernelement eingesetzt ist, von dem Gehäuse freigelegt ist und durch eine magnetische Anziehungskraft angetrieben werden kann, die dem elektromagnetischen Feld zugeordnet ist. Das Relais umfasst weiterhin einen Anschlusssatz, der an dem Gehäuse angeordnet ist und von dem Betätigungssatz betätigt werden kann, um dadurch als Schaltmechanismus zu wirken.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ein Relais zu schaffen, welches eine effizientere Form und Anordnung der elektromechanischen Kopplung realisiert, wobei insbesondere ein reduzierter Bauraum des Relais erreicht werden kann.
-
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch ein Relais gelöst werden kann, welches eine versenkte Anordnung einer Klemmfeder zur gefederten Lagerung des Ankers an dem Joch aufweist. Die Klemmfeder ist ferner derart ausgebildet, dass eine Spannkraft über federelastische Klemmschenkel auf das Joch und auf den Anker übertragen werden können, wobei mittels einer wellenförmigen Lasche eine bauraumreduzierte, gefederte Lagerung der Klemmfeder an dem Anker realisiert werden kann. Zusätzlich ist die Klemmfeder in einer Aufnahmevertiefung des Ankers angeordnet, sodass mit der Befestigung der Klemmfeder an dem Anker eine Bauhöhe des Ankers unverändert sein kann.
-
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Relais, mit einem Anker und einem Joch, welches mit dem Anker elektromagnetisch koppelbar ist, wobei der Anker zumindest teilweise flächig auf dem Joch aufliegt, wobei in dem Anker abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung gebildet ist. Weiterhin umfasst das Relais eine bügelförmige Klemmfeder, welche den Anker und das Joch stirnseitig umgreift, um den Anker auf dem Joch zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder weist einen ersten Klemmschenkel, welcher in der Aufnahmevertiefung angeordnet ist, und einen zweiten Klemmschenkel auf, welcher auf dem Joch aufliegt. Ferner weist der erste Klemmschenkel eine abgewinkelte Lasche auf, welche in eine in der Aufnahmevertiefung des Ankers ausgebildete Ausnehmung federnd eingreift.
-
Das erfindungsgemäße Relais realisiert den Vorteil, dass eine schmale Bauweise des Relais realisiert werden kann, welche eine Klemmenbreite von 3,5 mm respektive 3,0 mm nicht überschreitet, sodass das Relais in einer Reihenklemme mit einem entsprechend schmalem Rastermaß eingesetzt werden kann. Mit der bügelförmigen Klemmfeder kann eine Rückstellung des Ankers nach einer elektromagnetischen Auslenkung des Ankers relativ zu dem Joch realisiert sein, sodass nachfolgend eine erneute Auslenkung möglich ist. Eine Auslenkung des Ankers kann derart erfolgen, dass der Anker und das Joch einen spitzen Winkel einschließen.
-
Der Anker kann ferromagnetisch oder paramagnetisch sein, wobei eine Leistungseffizienz einer elektromagnetisch bewirkten Relativbewegung des Ankers in Bezug zu dem Joch proportional zu der magnetischen Permeabilität des Ankers sein kann. Je höher die magnetische Permeabilität des Ankers, desto geringer kann die magnetische Feldstärke sein, welche zur Auslenkung des Ankers notwendig sein kann. Je kleiner die magnetische Feldstärke sein kann, desto kleiner können die Abmessungen des Relais, insbesondere des Jochs und/oder des Ankers sein.
-
An dem Joch kann zumindest eine elektromagnetische Spule angeordnet sein, wobei das Joch einen Spulenkern bilden kann. Das Joch kann ferromagnetisch sein und insbesondere einteilig oder aus einem Plattenverbund gebildet sein, um eine magnetische Kopplung mittels des von der elektromagnetischen Spule erzeugbaren Magnetfeld und dem Anker zu realisieren und/oder zu verbessern. Weiterhin kann das Joch u-förmig ausgebildet sein, wobei auf jedem Schenkel des u-förmigen Jochs jeweils eine elektromagnetische Spule angeordnet sein kann.
-
Der Anker und/oder die Spule können rechteckförmig geformt sein. Insbesondere im Bereich der bügelförmigen Klemmfeder können der Anker und das Joch deckungsgleich angeordnet sein. Der Anker kann auf dem Joch aufliegen und beide Schenkel des u-förmigen Jochs zumindest teilweise bedecken.
-
Die bügelförmige Klemmfeder kann aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Metall, beispielsweise Stahl, Aluminium oder Kupfer respektive deren Legierungen oder einem Kunststoff, beispielsweise einem Elastomer, Gummi oder faserverstärktem Kunststoff hergestellt sein. Eine Vorspannung des ersten Klemmschenkels und/oder des zweiten Klemmschenkels kann jeweils mittels einer Vorspannungsform erzeugt werden, bei welcher in einem spannungsfreien Zustand der jeweilige Klemmschenkel mit der jeweiligen Auflageoberfläche einen größeren Winkel einschließt als in einem vorgespannten Zustand. Der vorgespannte Zustand kann mittels Anordnen der bügelförmigen Klemmfeder an dem Anker und an dem Joch realisiert werden, wobei die jeweilige Winkeländerung durch eine von dem Anker, respektive Joch aufgebrachte Druckkraft erreicht werden.
-
Die abgewinkelte Lasche kann stufenförmig, insbesondere geschwungen oder wellenförmig ausgebildet sein. Die abgewinkelte Lasche kann mit dieser Form eine Vorspannung des ersten Klemmschenkels realisieren, insbesondere wenn die abgewinkelte Lasche eine Stufenhöhe aufweist, welche eine Bautiefe der Ausnehmung überschreitet. Demnach kann bei einem Eingreifen der abgewinkelten Lasche in die Ausnehmung die abgewinkelte Lasche elastisch verformt und mit einer Federspannung beaufschlagt werden.
-
In einer Ausführungsform weist der Anker einen Steg auf, welcher die Ausnehmung zumindest teilweise überbrückt und/oder plan mit der Aufnahmevertiefung abschließt.
-
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die bügelförmige Klemmfeder gegen ein Entfernen und/oder ein Abfallen von dem Anker und/oder dem Joch gesichert sein kann. Ferner kann durch eine Relativbewegung zwischen dem Anker und dem Joch die bügelförmige Klemmfeder gedehnt werden. Insbesondere bei einer winkligen Bewegung zwischen Anker und Joch kann dementsprechend die abgewinkelte Lasche angehoben und möglicherweise aus der Ausnehmung gedrückt werden. Der Steg kann eine Bewegung der abgewinkelten Lasche, insbesondere parallel zu der Ankerbewegung begrenzen, sodass die abgewinkelte Lasche durch den Steg in der Ausnehmung gehalten werden kann.
-
Weiterhin kann die abgewinkelte Lasche in einem spannungsfreien Zustand eine weniger geschwungene oder gerade Form aufweisen als in einem gespannten Zustand. Der gespannte Zustand kann durch Eingreifen der abgewinkelten Lasche in die Ausnehmung realisiert werden, wobei die abgewinkelte Lasche derart gespannt ist, dass die abgewinkelte Lasche eine Druckkraft auf den Steg ausübt. Demnach kann die abgewinkelte Lasche einen Hebel bilden, mit welchem der erste Klemmschenkel in die Aufnahmevertiefung gedrückt werden kann.
-
In einer Ausführungsform weist die bügelförmige Klemmfeder eine Verbindungsplatte auf, welche den ersten Klemmschenkel mit dem zweiten Klemmschenkel verbindet, und wobei die Verbindungsplatte an einer Ankerstirnseite und/oder an einer Jochstirnseite aufliegt.
-
Mit einer Auflage der Verbindungsplatte auf der Ankerstirnseite respektive der Jochstirnseite, kann ein Bauraum der bügelförmigen Klemmfeder senkrecht zur Ankerstirnseite respektive der Jochstirnseite vorteilhaft reduziert sein. Insbesondere kann die Ankerstirnseite und/oder die Jochstirnseite eine Vertiefung für die Aufnahme der Verbindungsplatte aufweisen. Die Verbindungsplatte kann über das Joch hinausragen um eine winklige Anbindung des zweiten Klemmschenkels an das Joch zu realisieren. Insbesondere kann der zweite Klemmschenkel einen spitzen Winkel mit der Verbindungsplatte einschließen.
-
Ferner kann die abgewinkelte Lasche einen nahezu rechten Winkel mit der Verbindungsplatte einschließen. Der Anbindungswinkel des jeweiligen Klemmschenkels an die Verbindungsplatte kann mit einer Relativbewegung zwischen dem Anker und dem Joch variieren. Weiterhin kann die Verbindungsplatte stoffschlüssig mit dem ersten Klemmschenkel und/oder dem zweiten Klemmschenkel verbunden sein und beispielsweise mit diesen einteilig gebildet sein.
-
Die bügelförmige Klemmfeder kann einen Lagerpunkt des Ankers an dem Joch bilden. Vorteilhafter Weise ist eine Relativbewegung des Ankers in Bezug auf das Joch bei einer elektromagnetischen Auslenkung des Ankers durch das Joch an dem Lagerpunkt gleich null oder nahezu null. Dadurch kann eine Kippbewegung des Ankers relativ zu dem Joch realisiert werden und eine Hebelwirkung maximiert werden, welche zum Schalten des mechanischen Schalters genutzt werden kann.
-
Um eine translatorische Bewegung des Ankers an dem Lagerpunkt zu unterbinden und/oder nur eine rotatorische Bewegung zuzulassen kann die Verbindungsplatte in einer Längsrichtung starr ausgebildet sein und senkrecht zu der Längsrichtung biegbar ausgebildet sein. Mit der starren Ausbildung der Verbindungsplatte entlang der Längsrichtung kann insbesondere eine Dehnung mit einer Längenänderung der Verbindungsplatte unterbunden sein, sodass der Abstand zwischen dem Anker und dem Joch an dem Lagerpunkt konstant sein kann. Mit einer biegeelastischen Ausbildung der Verbindungsplatte kann eine Rotation des Ankers um den Lagerpunkt realisiert sein. Die Verbindungsplatte kann insbesondere gegenüber an Verbindungsstellen mit dem ersten Klemmschenkel und oder dem zweiten Klemmschenkel angreifenden Kräften biegeelastisch ausgebildet sein.
-
Die Verbindungsplatte kann in Längsrichtung eine Wölbung aufweisen, um eine Rotation des Ankers um die Längsrichtung der Verbindungsplatte zu ermöglichen. Ferner kann die Verbindungsplatte in Abschnitten flexibler als der erste Klemmschenkel und/oder der zweite Klemmschenkel ausgebildet sein, um eine elastische gefederte Pressverbindung des ersten Klemmschenkels an den Anker und des zweiten Klemmschenkels an das Joch zu realisieren.
-
In einer Ausführungsform ist eine Aufnahmetiefe der Aufnahmevertiefung zumindest gleich oder größer einer Bautiefe des in der Aufnahmevertiefung angeordneten ersten Klemmschenkels, um die bügelförmige Klemmfeder ankerseitig unterhalb einer Oberfläche des Ankers anzuordnen.
-
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die bügelförmige Klemmfeder im Bereich der Aufnahmevertiefung nicht über die Oberfläche des Ankers hinausragt. Somit kann der Anker auch mit eingebrachter bügelförmiger Klemmfeder eine plane Oberfläche aufweisen, sodass insbesondere eine Bauhöhe des Ankers mit der Oberfläche abschließt. Demnach kann eine Bauhöhe des Relais durch die Oberfläche des Ankers begrenzt sein.
-
Die Aufnahmevertiefung kann sich bis zu der Ankerstirnseite hin erstrecken und/oder lateral einseitig oder beidseitig geöffnet sein. Die bügelförmige Klemmfeder kann über die laterale Öffnung der Aufnahmevertiefung auf den Anker aufgeschoben werden. Bei einer einseitigen Öffnung der Aufnahmevertiefung kann die geschlossene Seite der Aufnahmevertiefung einen Anschlag für das Aufschieben der bügelförmigen Klemmfeder bilden, sodass mit der Breite der geschlossenen Seite eine Endposition der bügelförmigen Klemmfeder bestimmt sein kann.
-
In einer Ausführungsform weist die bügelförmige Klemmfeder eine Klemmrichtung auf, welche bei elektromagnetischer Aktivierung des Jochs parallel zu einer Bewegungsrichtung des Ankers ausgerichtet ist oder mit der Bewegungsrichtung des Ankers einen spitzen Winkel einschließt, wobei der erste Klemmschenkel und/oder der zweite Klemmschenkel zumindest teilweise senkrecht zu der Klemmrichtung ausgerichtet sind.
-
Der erste Klemmschenkel kann einer Bewegung des Ankers folgen, da der erste Klemmschenkel in der Aufnahmevertiefung, insbesondere mittels der abgewinkelten Lasche in der Ausnehmung an dem Anker fixiert sein kann. Demnach kann eine Klemmrichtung auch der Bewegung, insbesondere einer rotatorischen Bewegung, des Ankers folgen und eine gefedert angeklemmte Lagerung des Ankers an dem Joch bewirken.
-
Falls der erste Klemmschenkel zumindest teilweise gewinkelt gegenüber dem Anker und/oder falls der zweite Klemmschenkel zumindest teilweise gewinkelt gegenüber dem Joch angeordnet ist, kann die Klemmrichtung, welche durch die beiden Klemmschenkel bewirkt wird, von einer Bewegungsrichtung des Ankers abweichen und die Ankerbewegungsrichtung kann mit der Klemmrichtung einen spitzen Winkel einschließen. Demnach ergibt sich eine relative, insbesondere reduzierte Klemmkraft der bügelförmigen Klemmfeder in Richtung der Bewegungsrichtung des Ankers. Die bügelförmige Klemmfeder kann ausgebildet sein auch bei nicht parallelen Bewegungen des Ankers zu der Klemmrichtung der bügelförmigen Klemmfeder eine ausreichend hohe Klemmkraft aufzubringen, um den Anker klemmend auf dem Joch zu lagern. Insbesondere eine Relativbewegung des Ankers in Bezug auf das Joch in dem Lagerpunkt kann somit unterbunden sein.
-
In einer Ausführungsform weist die bügelförmige Klemmfeder eine Federkraft auf, welche bei einer Auslenkung der bügelförmigen Klemmfeder proportional, insbesondere linear proportional, zu einer Auslenkungsdistanz ist, und wobei die bügelförmige Klemmfeder ausgebildet ist, eine Relativbewegung des Ankers ohne eine elektromagnetische Aktivierung des Jochs zu unterbinden.
-
Die Federkraft kann insbesondere positiv proportional oder nahezu konstant zu der Auslenkungsdistanz sein, sodass für eine initiale Bewegung des Ankers von einer Anfangsposition eine niedrigere Kraft, welche insbesondere elektromagnetisch mittels des Jochs erzeugt wird, notwendig sein kann als eine Kraft für eine Rückstellung des Ankers von einer Endposition zu der Anfangsposition, welche insbesondere durch die gespannte bügelförmige Klemmfeder aufgebracht wird. Dadurch kann eine effiziente und zuverlässige Bewegung des Ankers realisiert werden. Die bügelförmige Klemmfeder ist insbesondere eine Gleichkraftfeder.
-
Beispielsweise kann das von elektromagnetischen Spulen generierte Magnetfeld nach Beginn eines Stromflusses durch die elektromagnetischen Spulen eine reduzierte, ansteigende Magnetfeldstärke aufweisen. Bereits diese reduzierte Magnetfeldstärke kann mit einer positiv proportionalen Ausbildung der Federkraft zur Bewegung des Ankers genutzt werden, um den Anker auszulenken. Mit zunehmender Auslenkungsdistanz der bügelförmigen Feder kann auch die zu überwindende Federkraft ansteigen, welche jedoch durch die mit steigendem Spulenstrom steigende Magnetfeldstärke kompensiert werden kann. Ebenso kann ein nach dem Abschalten eines Stromflusses durch die elektromagnetischen Spulen weiterhin bestehendes Magnetfeld, welches in der Magnetfeldstärke abnimmt, bereits eine Bewegung des Ankers aus der Endposition in Richtung Anfangsposition initiieren. Nähert sich der Anker nach einer Zeit dem Joch, kann das Magnetfeld des Jochs bereits ausreichend reduziert sein, um den Anker mit der Federkraft in die Anfangsposition zu bewegen.
-
In einer Ausführungsform kann die Federkraft der bügelförmigen Klemmfeder negativ proportional zu der Auslenkungsdistanz sein. Entsprechend kann eine Bewegung des Ankers aus der Anfangsposition bei geringen Magnetfeldstärken unterbunden sein. Die bügelförmige Klemmfeder kann in der Anfangsposition des Ankers eine höhere Federkraft als in der Endposition des Ankers bewirken. Demnach kann die bügelförmige Klemmfeder einen Federkraftschwellwert aufweisen, welcher beispielsweise durch eine auf den Anker wirkende magnetische Kraft kompensiert werden kann, um eine Bewegung des Ankers zu realisieren. Mit einer Vergrößerung des Abstands zwischen dem Anker und dem Joch, kann die auf den Anker wirkende magnetische Kraft reduziert sein. Jedoch kann dann auch die Federkraft, welche der magnetischen Kraft entgegen wirkt reduziert sein, sodass eine weitere Bewegung des Ankers ausgeführt werden kann. Ferner kann mit einer derart ausgebildeten bügelförmigen Klemmfeder ein Prellen zwischen zwei elektrischen Kontakten beim Rückfallen des Relais unterbunden oder zumindest reduziert sein.
-
In einer Ausführungsform ist die abgewinkelte Lasche ausgebildet, mit dem Eingreifen in die Ausnehmung eine Druckkraft auf den Anker und den zweiten Klemmschenkel zu bewirken, wobei die Druckkraft auf den zweiten Klemmschenkel mittels einer Übertragung der Druckkraft über eine Auflagefläche des Ankers, mit welcher der Anker auf dem Joch aufliegt, und einer weiteren Übertragung der Druckkraft über eine Jochauflagefläche, mit welcher das Joch auf dem zweiten Klemmschenkel aufliegt, übertragen ist.
-
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Anker und das Joch mittels der bügelförmigen Klemmfeder kraftschlüssig verbunden sein können. Die von der abgewinkelten Lasche ausgeübte Druckkraft kann durch eine mittels des zweiten Klemmschenkels ausgeübte weitere Druckkraft kompensiert werden, welche der Druckkraft der abgewinkelten Lasche entgegengerichtet ist. Dementsprechend kann der Festsitz des Ankers auf dem Joch durch ein Andrücken mittels des ersten Klemmschenkels, insbesondere mittels der abgewinkelten Lasche, und des zweiten Klemmschenkels verbessert werden.
-
Die abgewinkelte Lasche kann insbesondere federnd in die Ausnehmung eingreifen, sodass auch bei einer relativen Bewegung der abgewinkelten Lasche zu der Ausnehmung, beispielsweise aufgrund einer Bewegung des Ankers, die Druckkraft der abgewinkelten Lasche auf den Anker weiterhin ausgeübt wird.
-
In einer Ausführungsform weist der zweite Klemmschenkel eine in Richtung des Jochs wirkende Vorspannung auf, mit welcher der zweite Klemmschenkel gegen das Joch drückt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der zweite Klemmschenkel positionsfest an dem Joch angeordnet werden kann. Insbesondere kann eine Haftreibung zwischen dem zweiten Klemmschenkel und dem Joch mittels der Vorspannung vorteilhaft erhöht sein.
-
In einer Ausführungsform ist die bügelförmige Klemmfeder einteilig gebildet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Kraftübertragung zwischen dem ersten Klemmschenkel und dem zweiten Klemmschenkel effizient realisiert sein kann. Ferner kann das Gewicht der bügelförmigen Klemmfeder vorteilhaft reduziert sein, da insbesondere der erste Klemmschenkel ohne mechanische Verbindungsstellen mit dem zweiten Klemmschenkel verbunden werden kann. Weiterhin kann die bügelförmige Klemmfeder durch eine Fertigung der bügelförmigen Klemmfeder aus einem kontinuierlichen, gleichförmigen Material kontinuierliche Materialeigenschaften aufweisen. Insbesondere kann eine Elastizität und Verformbarkeit der bügelförmigen Klemmfeder konstant sein.
-
Die bügelförmige Klemmfeder kann aus einem Blechrohling gebildet sein, an welchem mittels Umformen, insbesondere mittels Biegen der erste Klemmschenkel und/oder der zweite Klemmschenkel geformt werden. Ferner kann der Blechrohling nach einem Einlegen in die Aufnahmevertiefung und/oder die Ausnehmung umgeformt werden, um eine winklige Anordnung des ersten Klemmschenkels zu dem zweiten Klemmschenkel und/oder eine Vorspannung der abgewinkelten Lasche, des ersten Klemmschenkels und/oder des zweiten Klemmschenkels zu realisieren. Der Blechrohling kann ferner aus einem planen Blech hergestellt, insbesondere ausgestanzt sein.
-
In einer Ausführungsform weist die bügelförmige Klemmfeder ferner einen Federbügel auf, welcher an der abgewinkelten Lasche angeformt ist und zumindest teilweise auf dem Joch aufliegt, und wobei der Federbügel ausgebildet ist, das Joch mit einer in Richtung des Ankers wirkenden Federkraft zu beaufschlagen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Federkraft und/oder Federkraftkennlinie der bügelförmigen Klemmfeder, welche über den ersten Klemmschenkel und den zweiten Klemmschenkel an dem Anker und an dem Joch gehalten wird, anpassbar sein kann. Mit dem Federbügel kann insbesondere eine lineare Federkraftkennlinie der bügelförmigen Klemmfeder realisiert sein, sodass eine Rückstellkraft der bügelförmigen Klemmfeder linear mit einem Hub des Ankers ansteigt.
-
In einer Ausführungsform ist der Federbügel von dem ersten Klemmschenkel, dem zweiten Klemmschenkel, einer Ankerstirnseite und/oder einer Jochstirnseite zumindest teilweise beabstandet angeordnet. Der Federbügel kann insbesondere lockenförmig geformt sein und zwei Biegungen aufweisen, um zumindest teilweise auf dem Anker und/oder dem Joch aufzuliegen. Mit einem Abstand des Federbügels von der Ankerstirnseite und/oder der Jochstirnseite kann der Federbügel eine größere Hebelwirkung zum Andrücken der bügelförmigen Klemmfeder an den Anker und/oder an das Joch als der erste Klemmschenkel und/oder der zweite Klemmschenkel erreichen. Dadurch kann der Federbügel beispielsweise mit einer geringeren Materialdehnung als der erste Klemmschenkel und/oder der zweite Klemmschenkel eine zumindest gleichgroße Klemmkraft auf den Anker und/oder das Joch ausüben. Mit der lockenförmigen Geometrie des Federbügels kann ein virtueller Drehpunkt des Federbügels auf einer Drehachse des Ankers, insbesondere einem Ankerlager entsprechen. Eine Drehachse des Federbügels kann einer Auflagekante des Ankers auf dem Joch, an welchem die Ankerlagerfeder anliegt, entsprechen.
-
Ferner kann eine mögliche elastische Verformung der Bügelfeder eine höhere Klemmkraft der bügelförmigen Klemmfeder gegenüber dem Anker oder dem Joch erreichen als eine mögliche elastische Verformung des ersten Klemmschenkels und/oder des zweiten Klemmschenkels. Die elastische Verformung des Federbügels, des ersten Klemmschenkels und/oder des zweiten Klemmschenkels, insbesondere mittels Biegen, kann durch einen Übergang zu plastischer Verformung bei einem Biegegrenzwert des Materials der bügelförmigen Klemmfeder bestimmt sein.
-
In einer Ausführungsform weist die bügelförmige Klemmfeder einen weiteren Federbügel auf, welcher an der abgewinkelten Lasche angeformt und zumindest teilweise beabstandet von dem ersten Klemmschenkel und/oder dem zweiten Klemmschenkel angeordnet ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die bügelförmige Klemmfeder symmetrisch, insbesondere symmetrisch bezüglich einer Flächennormale der Oberfläche des Ankers, ausgebildet sein kann. Jeweils ein Federbügel kann seitlich der abgewinkelten Lasche angeordnet sein. Ferner können der Federbügel und der weitere Federbügel ähnlich, insbesondere identisch geformt sein, sodass die Federbügel jeweils mit einer vergleichbaren Anpresskraft gegen die Auflagefläche des Jochs respektive des Ankers drücken.
-
In einer Ausführungsform ist der Federbügel mit dem zweiten Klemmschenkel jochseitig verbunden, um eine gemeinsame, auf dem Joch aufliegende Auflagefläche des Federbügels und des zweiten Klemmschenkels zu formen.
-
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass unterschiedliche Anpresskräfte des zweiten Klemmschenkels und des ersten Federbügels über die jochseitige Verbindung ausgeglichen werden können. Insbesondere kann eine Anpresskraft des zweiten Klemmschenkels mit einer Anpresskraft des Federbügels kombiniert werden und als eine kombinierte Anpresskraft auf die Auflagefläche des Jochs drücken.
-
Die Verbindung zwischen dem zweiten Klemmschenkel und dem Joch kann mittels einer jochseitigen Verbindungsplatte realisiert sein, welche zumindest teilweise flächig auf der Auflagefläche des Jochs aufliegt. Der zweite Klemmschenkel und/oder der Federbügel können winklig mit der jochseitigen Verbindungsplatte verbunden sein.
-
In einer Ausführungsform ist der Federbügel zumindest teilweise winklig zu der Aufnahmevertiefung und/oder dem Joch angeordnet, um einen Anpressdruck, mit welchem der Federbügel auf die Aufnahmevertiefung und/oder eine Jochauflagefläche wirkt, zu erhöhen, wobei eine Bauhöhe der winkligen Anordnung des Federbügels in der Aufnahmevertiefung kleiner gleich der Aufnahmetiefe der Aufnahmevertiefung ist. Der Federbügel kann elastisch ausgebildet sein und eine vorgespannte Form aufweisen, welche durch die Auflage des Federbügels an dem Joch und/oder an dem Anker verformt, insbesondere aufgespannt wird. Dadurch kann mittels der Materialelastizität des Federbügels eine Druckkraft auf den Anker und/oder das Joch wirken. Mit einer winkligen Anordnung und/oder Ausbildung des Federbügels, welche eine Aufnahmetiefe der Aufnahmevertiefung nicht erreicht kann der Federbügel an dem Anker angeordnet sein, ohne dass der Bauraum des Relais in Richtung einer Flächennormale der Aufnahmevertiefung erhöht ist.
-
In einer Ausführungsform weist der Federbügel zwei Federbiegeabschnitte auf, mit welchen der Federbügel u-förmig geformt ist, und wobei die zwei Federbiegeabschnitte gegenüber an den ersten Klemmschenkel und/oder an den zweiten Klemmschenkel angeformten Biegeabschnitten jeweils eine kleinere Krümmung aufweisen.
-
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Biegeabschnitte des Federbügels gegenüber den Biegeabschnitten der an den ersten Klemmschenkel respektive an den zweiten Klemmschenkel angeformten Biegeabschnitte eine größere Ausdehnung aufweisen können. Entsprechend kann eine elastische Verformung entgegen einer Biegerichtung der jeweiligen Biegeabschnitte in dem Federbügel im Vergleich zu den Klemmschenkeln auf einen größeren Materialbereich verteilt sein. So kann der Federbügel mit den Biegeabschnitten einen größeren biegeelastischen Bereich aufweisen, als die an den jeweiligen Klemmschenkel angeformen Biegeabschnitte.
-
Der Federbügel kann in Richtung einer Flächennormale der Stirnseite des Ankers und/oder der Stirnseite des Jochs eine, gegenüber den durch die Verbindungsplatte begrenzten Klemmschenkeln, vergrößerte Baubreite aufweisen. Insbesondere kann der Federbügel weiter entfernt von der Stirnseite des Ankers und/oder der Stirnseite des Jochs als der erste Klemmschenkel, der zweite Klemmschenkel und/oder die Verbindungsplatte angeordnet sein.
-
In einer Ausführungsform weist die bügelförmige Klemmfeder eine gebogene Verbindungsplatte auf, welche an dem zweiten Klemmschenkel angeformt ist, und wobei die gebogene Verbindungsplatte eine Wölbung aufweist, welche mit einer konvexen Anlagefläche an der Ankerstirnseite und/oder an der Jochstirnseite anliegt.
-
In einer Ausführungsform ist die gebogene Verbindungsplatte mittels einer stoffschlüssigen Verbindung an dem Joch befestigt, insbesondere an dem Joch angeschweißt ist.
-
Weitere Ausführungsbeispiele werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es Zeigen:
- 1 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 2 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 3 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 4 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 5 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 6 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 7 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 8 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 9 ein Relais in einer Ausführungsform;
- 10 ein Relais in einer Ausführungsform; und
- 11a, 11b, 11 c eine bügelförmige Klemmfeder in einer Ausführungsform.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103, welches mit dem Anker 101 elektromagnetisch koppelbar ist. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1, welcher in der Aufnahmevertiefung 105 angeordnet ist, und einen zweiten Klemmschenkel 109-2 auf, welcher auf dem Joch 103 aufliegt. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in eine in der Aufnahmevertiefung 105 des Ankers 101 ausgebildete Ausnehmung 113 federnd eingreift.
-
Der Anker 101 weist einen Steg 115 auf, welcher die Ausnehmung 113 zumindest teilweise überbrückt und/oder plan mit der Aufnahmevertiefung 105 abschließt. Der Steg 115 bildet an der Ankerstirnseite 119 eine abgeschlossene, rechteckförmige Öffnung, welche von der abgewinkelten Lasche 111 durchsetzt ist. Ferner bildet die Ausnehmung 113 mit dem Steg 115 eine weitere abgeschlossene, rechteckförmige Öffnung in der Aufnahmevertiefung, welche von der abgewinkelten Lasche 111 durchsetzt ist. Die Aufnahmevertiefung 105 ist quaderförmig und weist eine homogene Bautiefe 123 auf.
-
Die abgewinkelte Lasche 111 kann s-förmig geformt, um eine Bautiefendifferenz zwischen der Aufnahmevertiefung 105 und der Ausnehmung 113 zu überwinden. Die abgewinkelte Lasche 111 kann zumindest teilweise auf der Aufnahmevertiefung 105 und einer Bodenfläche der Ausnehmung 113 aufliegen.
-
In einer Ausführungsform durchsetzt die abgewinkelte Lasche 111 die Ausnehmung derart, dass die abgewinkelte Lasche 111 eine Bodenfläche und/oder eine der Seitenflächen der Ausnehmung 113 nicht kontaktiert, insbesondere von diesen beabstandet angeordnet ist.
-
Ferner weist die bügelförmige Klemmfeder 107 einen Verbindungsplatte 117 auf, welche den ersten Klemmschenkel 109-1 mit dem zweiten Klemmschenkel 109-2 verbindet, und wobei die Verbindungsplatte 117 an einer Ankerstirnseite 119 und/oder an einer Jochstirnseite 121 aufliegt. Die Verbindungsplatte 117 ist rechteckförmig geformt und ist parallel zu der Ankerstirnseite 119 und der Jochstirnseite 121 beabstandet angeordnet. Ferner ist die abgewinkelte Lasche 111 zumindest teilweise senkrecht zu der Verbindungsplatte angeordnet.
-
Eine Aufnahmetiefe 123 der Aufnahmevertiefung 105 ist zumindest gleich oder größer einer Bautiefe des in der Aufnahmevertiefung 105 angeordneten ersten Klemmschenkels 109-1, um die bügelförmige Klemmfeder 107 ankerseitig unterhalb einer Oberfläche 125 des Ankers 101 anzuordnen. Die Bautiefe des ersten Klemmschenkels 109-1 kann durch eine Materialstärke und/oder eine Form des ersten Klemmschenkels 109-1 bestimmt sein.
-
Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist eine Klemmrichtung 127 auf, welche bei elektromagnetischer Aktivierung des Jochs 103 parallel zu einer Bewegungsrichtung des Ankers 101 ausgerichtet ist oder mit der Bewegungsrichtung des Ankers 101 einen spitzen Winkel einschließt, und wobei der erste Klemmschenkel 109-1 und/oder der zweite Klemmschenkel 109-2 zumindest teilweise senkrecht zu der Klemmrichtung 127 ausgerichtet sind.
-
Die bügelförmige Klemmfeder 107 ist ausgebildet, eine Relativbewegung des Ankers 101 ohne eine elektromagnetische Aktivierung des Jochs 103 zu unterbinden und ist ferner einteilig gebildet.
-
Ferner ist die abgewinkelte Lasche 111 ausgebildet, mit dem Eingreifen in die Ausnehmung 113 eine Druckkraft auf den Anker 101 und den zweiten Klemmschenkel 109-2 zu bewirken, wobei die Druckkraft auf den zweiten Klemmschenkel 109-2 mittels einer Übertragung der Druckkraft über eine Auflagefläche des Ankers 101, mit welcher der Anker 101 auf dem Joch 103 aufliegt, und einer weiteren Übertragung der Druckkraft über eine Jochauflagefläche 129, mit welcher das Joch 103 auf dem zweiten Klemmschenkel 109-2 aufliegt, übertragen ist. Der zweite Klemmschenkel 109-2 weist eine in Richtung des Jochs 103 wirkende Vorspannung auf, mit welcher der zweite Klemmschenkel 109-2 gegen das Joch 103 drückt.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103, welches mit dem Anker 101 elektromagnetisch koppelbar ist. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1, welcher in der Aufnahmevertiefung 105 angeordnet ist, und einen zweiten Klemmschenkel 109-2 auf, welcher auf dem Joch 103 aufliegt. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in eine in der Aufnahmevertiefung 105 des Ankers 101 ausgebildete Ausnehmung 113 federnd eingreift.
-
Ferner weist die bügelförmige Klemmfeder 107 einen Federbügel 201 und einen weiteren Federbügel 203 auf, welche jeweils an der abgewinkelten Lasche 111 angeformt sind und jeweils zumindest teilweise auf dem Joch 103 aufliegen. Die Federbügel 201, 203 sind ausgebildet, das Joch 103 mit einer in Richtung des Ankers 101 wirkenden Federkraft zu beaufschlagen. Die Federbügel 201, 203 sind jeweils von dem ersten Klemmschenkel 109-1, dem zweiten Klemmschenkel 109-2, einer Ankerstirnseite 119 und/oder einer Jochstirnseite 121 zumindest teilweise beabstandet angeordnet.
-
Der Federbügel 201 mit dem zweiten Klemmschenkel 109-2 jochseitig verbunden ist, um eine gemeinsame, auf dem Joch 103 aufliegende Auflagefläche des Federbügels 201 und des zweiten Klemmschenkels 109-2 zu formen. Ferner ist der Federbügel 201 zumindest teilweise winklig zu der Aufnahmevertiefung 105 und/oder dem Joch 103 angeordnet, um einen Anpressdruck, mit welchem der Federbügel 201 auf die Aufnahmevertiefung 105 und/oder eine Jochauflagefläche 129 wirkt, zu erhöhen, wobei eine Bauhöhe der winkligen Anordnung des Federbügels 201 in der Aufnahmevertiefung 105 kleiner gleich der Aufnahmetiefe 123 der Aufnahmevertiefung 105 ist.
-
Der Federbügel 201 weist zwei Federbiegeabschnitte 205-1, 207-1 auf, mit welchen der Federbügel 201 u-förmig geformt ist, und wobei die zwei Federbiegeabschnitte 205-1, 207-1 gegenüber an den ersten Klemmschenkel 109-1 und an den zweiten Klemmschenkel 109-2 angeformten Biegeabschnitten 209-1, 209-2 jeweils eine kleinere Krümmung aufweisen. Ferner weist der Federbiegeabschnitt 205-1 eine kleinere Krümmung auf als der Federbiegeabschnitt 207-1. Die Federbiegeabschnitte 205-2, 207-2 des weiteren Federbügels 203 gleichen in Form und Krümmung den entsprechenden Biegeabschnitten 205-1, 207-1 des Federbügels 201.
-
Die Aufnahmevertiefung 105 ist seitlich geöffnet. Damit kann die bügelförmige Klemmfeder 107 beispielsweise seitlich auf den Anker 101 und/oder das Joch 103 aufgeschoben werden. Hierzu kann die Ausnehmung 113 in dem Anker 101 vollständig geöffnet sein, insbesondere nicht durch einen Steg 115 begrenzt sein, um während oder nach dem Aufschieben der bügelförmigen Klemmfeder 107 auf den Anker 101 ein Eintauchen der abgewinkelten Lasche 111 in die Ausnehmung 113 zu ermöglichen. Das Eintauchen der abgewinkelten Lasche 111 in die Ausnehmung 113 kann ferner auch mit dem Steg 115 realisiert sein, falls die abgewinkelte Lasche 111 nach dem Aufschieben der bügelförmigen Klemmfeder 107 auf den Anker 101 mittels einer Umformung, insbesondere mittels Biegen unter dem Steg 115 hindurchgeführt wird.
-
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103, welches mit dem Anker 101 elektromagnetisch koppelbar ist. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1, welcher in der Aufnahmevertiefung 105 angeordnet ist, und einen zweiten Klemmschenkel 109-2 auf, welcher auf dem Joch 103 aufliegt. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in eine in der Aufnahmevertiefung 105 des Ankers 101 ausgebildete Ausnehmung 113 federnd eingreift.
-
Ferner weist die bügelförmige Klemmfeder 107 einen Federbügel 201 auf, welcher an der abgewinkelten Lasche 111 angeformt ist und zumindest teilweise auf dem Joch 103 aufliegt. Der Federbügel 201 ist ausgebildet, das Joch 103 mit einer in Richtung des Ankers 101 wirkenden Federkraft zu beaufschlagen. Weiterhin weist der Anker 101 eine Vertiefung 301 auf in welcher das Joch 103 oder zumindest ein Schenkel des Jochs 103 angeordnet ist. Der Federbügel 201 ist in Bezug auf die Aufnahmetiefe 123 vollständig in der Aufnahmevertiefung 105 angeordnet. Auch die Abschnitte des Federbügels 201, welche in Richtung einer Flächennormale der Ankerstirnseite 119 über den Anker 101 hinausragen, erreichen mit ihrer Bauhöhe nicht die Aufnahmetiefe 123, sodass der Federbügel 201 eine Bauhöhe des Relais 100 in Richtung der Aufnahmetiefe 123 vorteilhafterweise nicht vergrößert.
-
Ferner ist die abgewinkelte Lasche 111 ausgebildet, mit dem Eingreifen in die Ausnehmung 113 eine Druckkraft auf den Anker 101 und den zweiten Klemmschenkel 109-2 zu bewirken, wobei die Druckkraft auf den zweiten Klemmschenkel 109-2 mittels einer Übertragung der Druckkraft über eine Auflagefläche 305 des Ankers 101, mit welcher der Anker 101 auf dem Joch 103 aufliegt, und einer weiteren Übertragung der Druckkraft über eine Jochauflagefläche 129, mit welcher das Joch 103 auf dem zweiten Klemmschenkel 109-2 aufliegt, übertragen ist. Der zweite Klemmschenkel 109-2 weist eine in Richtung des Jochs 103 wirkende Vorspannung auf, mit welcher der zweite Klemmschenkel 109-2 gegen das Joch 103 drückt.
-
4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103, welches mit dem Anker 101 elektromagnetisch koppelbar ist. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1, welcher in der Aufnahmevertiefung 105 angeordnet ist, und einen zweiten Klemmschenkel 109-2 auf, welcher auf dem Joch 103 aufliegt. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in eine in der Aufnahmevertiefung 105 des Ankers 101 ausgebildete Ausnehmung 113 federnd eingreift.
-
Ferner weist die bügelförmige Klemmfeder 107 einen Federbügel 201 und einen weiteren Federbügel 203 auf, welche jeweils an der abgewinkelten Lasche 111 angeformt sind und jeweils zumindest teilweise auf dem Joch 103 aufliegen. Die Federbügel 201, 203 sind ausgebildet, das Joch 103 mit einer in Richtung des Ankers 101 wirkenden Federkraft zu beaufschlagen. Weiterhin weist der Anker 101 eine Vertiefung 301 auf in welcher das Joch 103 oder zumindest ein Schenkel des Jochs 103 angeordnet ist.
-
Jochseitig ragen sowohl der zweite Klemmschenkel 109-2 als auch der Federbügel 201 über eine Jochauflagefläche 129 hinaus. Dies führt jedoch nicht zu einer Vergrößerung der Bautiefe des Relais 100 in Richtung der Aufnahmetiefe 123, da auf zumindest einem Jochschenkel 303 eine elektromagnetische Spule 401 angeordnet ist, welche eine Spulenbautiefe 403 aufweisen. Der zweite Klemmschenkel 109-2 und/oder der Federbügel 201 können die vorhandene Spulenbautiefe 403 mit den jeweiligen Biegeabschnitten 209-1 respektive 207-1 ausnutzend geformt sein, um mit einer jeweiligen vorgespannten Biegung über die Jochauflagefläche 129 eine Druckkraft auf das Joch 103 und/oder den Anker 101 auszuüben.
-
5 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen zweiten Klemmschenkel 109-2 auf, welcher auf dem Joch 103 aufliegt.
-
Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen plattenförmigen Jochauflageabschnitt 501 auf, welcher den Federbügel 201 und den weiteren Federbügel 203 mit dem zweiten Klemmschenkel 109-2 verbindet. Der plattenförmigen Jochauflageabschnitt 501 liegt plan auf der Jochauflagefläche 129 auf und schließt mit einer Kante des Jochschenkels 303 ab. Auf dem Jochschenkel 303 ist ferner die elektromagnetische Spule 401 angeordnet.
-
Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist eine Klemmrichtung 127 auf, welche bei elektromagnetischer Aktivierung des Jochs 103 mittels der elektromagnetischen Spule 401 parallel zu einer Bewegungsrichtung des Ankers 101 ausgerichtet ist oder mit der Bewegungsrichtung des Ankers 101 einen spitzen Winkel einschließt. Eine Stoßlinie zwischen der Stirnseite 119 des Ankers 101 und der Stirnseite 121 des Jochs kann eine Drehachse für eine Auslenkung des Ankers 101 bilden.
-
6 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1 auf, welcher auf dem Anker 101 aufliegt. Der Anker 101 weist einen Steg 115 auf, welcher die Ausnehmung 113 zumindest teilweise überbrückt und/oder plan mit der Aufnahmevertiefung 105 abschließt.
-
Die Federbügel 201, 203 sind jeweils von dem ersten Klemmschenkel 109-1, dem zweiten Klemmschenkel 109-2, einer Ankerstirnseite 119 und/oder einer Jochstirnseite 121 zumindest teilweise beabstandet angeordnet. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in die Ausnehmung 113 federnd eingreift.
-
Weiterhin ist der Verbund aus Anker 101, Joch 103 und bügelförmiger Klemmfeder 107 in einem Relaisgehäuse angeordnet, welches das Relais 100 abschließt. Insbesondere ist das Relais 100 mit dem Gehäuse dichtend abgeschlossen, sodass das Relais vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Staub und Feuchtigkeit, welche die Funktion der mechanischen und elektrischen Komponenten des Relais beeinträchtigen könnten geschützt ist.
-
7 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1 auf, welcher auf dem Anker 101 aufliegt. Der Anker 101 weist einen Steg 115 auf, welcher die Ausnehmung 113 zumindest teilweise überbrückt und/oder plan mit der Aufnahmevertiefung 105 abschließt.
-
Die Federbügel 201, 203 weisen in Richtung einer Flächennormale der Ankerstirnseite 119 eine gegenüber dem durch die Verbindungsplatte 117 begrenzten ersten Klemmschenkel 109-1 vergrößerte Baubreite auf. Insbesondere sind die Federbügel 201, 203 weiter entfernt von der Stirnseite 119 des Ankers 101 als der erste Klemmschenkel 109-1 und die Verbindungsplatte 117 angeordnet. Jedoch ist die Baubreite der Federbügel 201, 203 kleiner als eine Baubreite der elektromagnetischen Spule 401 auf dem Jochschenkel 303, sodass mit der Baubreite der Federbügel 201, 203 eine resultierende Baubreite des Relais 100 vorteilhafterweise nicht vergrößert ist. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in die Ausnehmung 113 federnd eingreift. Die Ausnehmung 113 ist zumindest teilweise durch den Steg 115 begrenzt.
-
8 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1 auf, welcher auf dem Anker 101 aufliegt. Der Anker 101 weist einen Steg 115 auf, welcher die Ausnehmung 113 zumindest teilweise überbrückt und/oder plan mit der Aufnahmevertiefung 105 abschließt.
-
Ferner weist die bügelförmige Klemmfeder 107 einen Verbindungsplatte 117 auf, welche den ersten Klemmschenkel 109-1 mit dem zweiten Klemmschenkel 109-2 verbindet. Die Verbindungsplatte 117 an einer Ankerstirnseite 119 und/oder an einer Jochstirnseite 121 aufliegt. Die Verbindungsplatte 117 ist rechteckförmig geformt.
-
9 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Anker 101 und einem Joch 103. Der Anker 101 liegt zumindest teilweise flächig auf dem Joch 103 auf und in dem Anker 101 ist abschnittsweise eine Aufnahmevertiefung 105 gebildet. Weiterhin umfasst das Relais 100 eine bügelförmige Klemmfeder 107, welche den Anker 101 und das Joch 103 stirnseitig umgreift, um den Anker 101 auf dem Joch 103 zu fixieren. Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist einen ersten Klemmschenkel 109-1 auf, welcher auf dem Anker 101 aufliegt. Der Anker 101 weist einen Steg 115 auf, welcher die Ausnehmung 113 zumindest teilweise überbrückt und/oder plan mit der Aufnahmevertiefung 105 abschließt.
-
Die Federbügel 201, 203 sind jeweils von dem ersten Klemmschenkel 109-1, dem zweiten Klemmschenkel 109-2, der Ankerstirnseite 119 zumindest teilweise beabstandet angeordnet. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf, welche in die Ausnehmung 113 federnd eingreift.
-
Die bügelförmige Klemmfeder 107 weist eine gebogene Verbindungsplatte 117 auf, welche an dem zweiten Klemmschenkel 109-2 angeformt ist, und wobei die gebogene Verbindungsplatte 117 eine Wölbung 901 aufweist, welche mit einer konvexen Anlagefläche an der Ankerstirnseite 119 und/oder an der Jochstirnseite 121 anliegt. Ferner ist die gebogene Verbindungsplatte 117 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung an dem Joch 103 befestigt, insbesondere an dem Joch 103 angeschweißt. Die bügelförmige Klemmfeder kann eine Wölbung 901, insbesondere löffelförmige Form aufweisen und mit einer konvexen Fläche an der Ankerstirnseite 119 anliegen.
-
10 zeigt eine perspektivische Darstellung des Relais gemäß der in 9 gezeigten Ausführungsform. Die Federbügel 201, 203 sind ausgebildet, das Joch 103 mit einer in Richtung des Ankers 101 wirkenden Federkraft zu beaufschlagen. Weiterhin weist der Anker 101 eine Vertiefung 301 auf in welcher das Joch 103 oder zumindest ein Schenkel des Jochs 103 angeordnet ist. Mit der Vertiefung 301 kann zwischen dem Joch 103 und dem Anker 101 ein Arbeitsspalt geformt sein, welcher mit zunehmendem Abstand von der Ankerstirnseite 119 größer wird, sodass der Abstand zwischen dem Joch 103 und dem Anker 101 zunimmt. Eine Auflagekante des Ankers 101 an einer Kante zwischen der Ankerstirnseite 119 und der Jochstirnseite 121 kann eine Drehachse des Ankers 101 und/oder der bügelförmigen Klemmfeder 107 bei elektromagnetischer Betätigung des Relais 100 sein.
-
11a zeigt eine schematische Aufsicht der bügelförmigen Klemmfeder 107, welche einen ersten Klemmschenkel 109-1 und einen zweiten Klemmschenkel 1092 aufweist. Die Federbügel 201, 203 sind jeweils von dem ersten Klemmschenkel 109-1 und dem zweiten Klemmschenkel 109-2 zumindest teilweise beabstandet angeordnet. Ferner weist der erste Klemmschenkel 109-1 eine abgewinkelte Lasche 111 auf.
-
Ferner weist die bügelförmige Klemmfeder 107 einen Verbindungsplatte 117 auf, welche an dem zweiten Klemmschenkel 109-2 angeformt ist. In einer Ausführungsform ist die Verbindungsplatte 117 von der abgewinkelten Lasche 111 beabstandet angeordnet, sodass die abgewinkelte Lasche 111 an einem möglichen Stoßpunkt mit der Verbindungsplatte 117 nicht verbunden sein kann. Weiterhin weist die Verbindungsplatte 117 eine Wölbung 901 in Form einer zumindest teilweise abgesenkten Form mit einer mittig angeordneten zylinderförmigen Vertiefung auf, sodass die Verbindungsplatte 117 ankerstirnseitig mit einer konvexen Fläche an der Ankerstirnseite 119 anliegt. Die Wölbung 901 kann sich in Richtung des ersten Klemmschenkels 109-1 bis zu einem Ende der Verbindungsplatte 117 erstrecken, sodass die Verbindungsplatte 117 ein geschwungenes Kantenprofil aufweist.
-
11b zeigt eine schematische Profilansicht der bügelförmigen Klemmfeder 107 gemäß der in 11a gezeigten Ausführungsform. Mit der Wölbung 901 kann eine Anlagefläche der Verbindungsplatte 117 an der Ankerstirnseite oder an der Jochstirnseite reduziert sein.
-
Ferner kann die Verbindungsplatte 117 über den Biegeabschnitt 209-2 mit einer Federspannkraft beaufschlagt werden, um stirnseitig gegen den Anker und/oder das Joch zu drücken. Mit einer Reduzierung der Anlagefläche kann bei gleicher Anpresskraft der Verbindungsplatte 117 gegen den Anker und/oder das Joch entsprechend ein Anpressdruck erhöht sein.
-
Weiterhin kann die Wölbung 901 einen Montagepunkt für eine Verbindung der bügelförmigen Klemmfeder 107 mit dem Joch und/oder dem Anker bilden. Beispielsweise kann die Wölbung 901 als Führung für ein Schweißgerät und/oder zur Aufnahme eines Schweißmittels dienen.
-
11c zeigt eine schematische Frontalansicht der bügelförmigen Klemmfeder 107 gemäß der in 11a gezeigten Ausführungsform. Die Wölbung 901 weist in Richtung des zweiten Klemmschenkels 109-2 einen halbkreisförmigen Abschluss auf, welcher die Wölbung 901 begrenzt. Die bügelförmige Klemmfeder 107 kann insbesondere Ankerlagerfeder sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Relais
- 101
- Anker
- 103
- Joch
- 105
- Aufnahmevertiefung
- 107
- Bügelförmige Klemmfeder
- 109-1
- Erster Klemmschenkel
- 109-2
- Zweiter Klemmschenkel
- 111
- Abgewinkelte Lasche
- 113
- Ausnehmung
- 115
- Steg
- 117
- Verbindungsplatte
- 119
- Ankerstirnseite
- 121
- Jochstirnseite
- 123
- Aufnahmetiefe
- 125
- Oberfläche
- 127
- Klemmrichtung
- 129
- Jochauflagefläche
- 201
- Federbügel
- 203
- Weiterer Federbügel
- 205-1
- Federbiegeabschnitt
- 205-2
- Federbiegeabschnitt
- 207-1
- Federbiegeabschnitt
- 207-2
- Federbiegeabschnitt
- 209-1
- Biegeabschnitt
- 209-2
- Biegeabschnitt
- 301
- Vertiefung
- 303
- Jochschenkel
- 305
- Auflagefläche
- 401
- Elektromagnetische Spule
- 403
- Spulenbautiefe
- 501
- Plattenförmiger Jochauflageabschnitt
- 601
- Relaisgehäuse
- 901
- Wölbung
