DE10300036B4 - Magnetic system, in particular for an electromagnetic relay - Google Patents
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Abstract
Magnetsystem (1), insbesondere für Relais,
wobei das Magnetsystem (1) eine Spule (2) mit einem Spulenkörper (5) und einem darin kippbar angeordneten, ebenen, in einem Ankerlager (12) gelagerten Kernanker (4) sowie ein überwiegend außerhalb des Spulenkörpers (5) angeordnetes Joch (3) aufweist und
wobei zwischen Polflächen (8', 9') des Kernankers (4) und des Jochs (3) sowie im Ankerlager (12) ein erster und zweiter Luftspalt (10, 11) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Luftspalte (10, 11) auf in Bewegungsrichtung des Kernankers (4) gegenüberliegenden Seiten desselben und die Polflächen (8', 9') außerhalb des Spulenkörpers (5) angeordnet sind und vorzugsweise dessen Breite aufweisen,
dass am lagerseitigen Ende des Kernankers (4) ein vorzugsweise mittig angeordneter Lagerzapfen (16) vorgesehen ist, der flankierend angeordnete Lagerschultern (17) des Kernankers (4) überragt und mit Spiel in eine Aussparung (18) eines lagernahen Schenkels (13) des Jochs (3) eingreift, während die beiden Lagerschultern (17) sich auf dessen spulennaher...Magnetic system (1), in particular for relays,
wherein the magnet system (1) has a coil (2) with a coil former (5) and a tiltable, planar core anchor (4) mounted in an anchor bearing (12) and a yoke (3) arranged predominantly outside the coil former (5). and
wherein between the pole faces (8 ', 9') of the core anchor (4) and the yoke (3) and in the armature bearing (12) a first and second air gap (10, 11) are provided, characterized in that
the air gaps (10, 11) on the same in the direction of movement of the core anchor (4) sides of the same and the pole faces (8 ', 9') are arranged outside of the bobbin (5) and preferably have its width,
that at the bearing end of the core anchor (4) a preferably centrally arranged bearing pin (16) is provided, the flanking arranged bearing shoulders (17) of the core anchor (4) surmounted and play into a recess (18) of a bearing near leg (13) of the yoke (3) engages, while the two bearing shoulders (17) on its coil-near ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem, insbesondere nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a magnet system, in particular according to the preamble of claim 1
In
der
Das Joch weist eine unsymmetrische U-Form auf, mit einem kurzen Schenkel im Spulenkern und einem langen Schenkel, der parallel zur Spule angeordnet ist und diese um ein Jochstück überragt.The Yoke has an asymmetrical U-shape, with a short leg in the coil core and a long leg, which is parallel to the coil is arranged and this towers over a Jochstück.
Das Ankerlager befindet sich im Bereich dieses Jochstücks. Die Stirnfläche des kurzen Schenkels des Kernankers ist rechtwinklig zu diesem kurzen Schenkel angeordnet, so dass dessen spulenferne Kante als Lagerkante auf dem Jochstück ruht. Zwischen dem Jochstück und der Stirnfläche des kurzen Schenkels des Kernankers befindet sich der zweite Luftspalt, der sich beim Anziehen des Kernankers schließt.The Anchor bearing is located in the area of this yoke piece. The face the short leg of the core anchor is perpendicular to this short Leg arranged so that its coil edge remote as a bearing edge on the yoke piece rests. Between the yoke piece and the face the short leg of the core anchor is the second air gap, which closes when tightening the core anchor.
Durch einen Hinterschnitt der Stirnfläche kann auch die spulennahe Kante des kurzen Schenkels des Kernankers als Lagerkante dienen. Bei entsprechender Auslegung des Hinterschnitts liegt die Stirnfläche des kurzen Schenkels bei abgefallenem Kernanker an dem Jochstück satt an. Beim Anziehen des Kernankers öffnet sich dann der zweite Luftspalt, wodurch ein Gegenmoment zum Moment des ersten Luftspalts erzeugt wird.By an undercut of the face can also the coil-near edge of the short leg of the core anchor as Serve edge of the warehouse. With appropriate design of the undercut lies the face of the short leg fed with fallen core anchor on the yoke piece at. When tightening the core anchor then opens the second Air gap, creating a counter-moment to the moment of the first air gap is produced.
Das Ankerlager kann auch mittels bombierter Stirnfläche ausgeführt werden, die in einer entsprechenden Ausnehmung des Jochstücks ruht.The Anchor bearing can also be executed by means of a cambered end face, which in a corresponding Recess of the yoke piece rests.
Auch
in der
In das lagerferne Ende des Spulenkörpers ragt das Joch mit seiner Jochpolfläche hinein, die gegenüber der Ankerpolfläche angeordnet ist.In the bearing remote end of the bobbin protrudes the yoke with its yoke pole surface in, the opposite the armature pole face is arranged.
Zwischen den Polflächen des Kernankers und Jochs befindet sich der erste Luftspalt, zwischen der Ausnehmung des Jochs und der Polflächenseite des Ankers liegt der zweite Luftspalt. Beim Anziehen des Kernankers werden beide Luftspalte geschlossen, wodurch deren magnetische Momente entgegengerichtet sind, da die Luftspalten auf der gleichen Seite des Kernankers liegen.Between the pole faces the core anchor and yoke is the first air gap, between the Recess of the yoke and the Polflächenseite the anchor is located the second air gap. When tightening the core anchor both Air gaps closed, thereby opposing their magnetic moments are because the air gaps are on the same side of the core anchor.
Die
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Magnetsystem zu schaffen, das einen einfachen Aufbau mit einer hohen Anzugskraft verbindet.Of the Invention is based on the object, a generic magnet system to create a simple structure with a high tightening force combines.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Die ebene Ausbildung des Kernankers ermöglicht eine kostengünstige Fertigung desselben. Die Lage des ersten und zweiten Luftspalts auf in Bewegungsrichtung des Kernankers gegenüberliegenden Seiten desselben verursacht beim Anziehen der Polflächen ein gleichzeitiges Schließen der beiden Luftspalte und dadurch ein im gleichen Sinne wirkendes Drehmoment. Daraus folgt eine erhöhte Anzugs- und Haltekraft des Magnetsystems.The Task is solved by the features of claim 1. The planar design of the core anchor allows a cost-effective Production of the same. The location of the first and second air gaps on the same in the direction of movement of the core anchor sides thereof caused when tightening the pole faces a simultaneous closing the Both air gaps and thus acting in the same sense torque. This results in an increased Tightening and holding force of the magnet system.
Da beide Polflächen außerhalb des Spulenkörpers angeordnet sind, können sie gegenüber einer Lage im Spulenkörper freizügig dimensioniert werden. Sie können z. B. die Breite des Magnetsystems ausnutzen. Vor allem dadurch wird die Magnetkraft des Magnetsystems erhöht und das Schalten großer Stromstärken ermöglicht.Since both pole faces are arranged outside the bobbin, they can be freely dimensioned relative to a layer in the bobbin. You can z. B. exploit the width of the magnet system. Above all, this is the magnet increased by the magnet system and allows the switching of high currents.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass am lagerseitigen Ende des Kernankers ein vorzugsweise mittig angeordneter Lagerzapfen vorgesehen ist, der flankierend angeordnete Lagerschultern des Kernankers überragt und mit Spiel in einer Aussparung eines lagernahen Schenkels des Jochs eingreift, während die beiden Lagerschultern sich auf dessen spulennaher Seite abstützen. In der Aussparung erfährt der Kernanker über seinen Lagerzapfen eine seitliche Führung, während die Lagerschultern zur axialen Stützung dienen.A Development of the invention is that on the bearing side End of the core anchor a preferably centrally arranged bearing pin is provided, the flanking arranged bearing shoulders of the core anchor projects beyond and with play in a recess of a bearing near leg of the yoke engages while the two bearing shoulders are supported on its coil-near side. In the recess learns the core anchor over his journals a lateral guidance, while the bearing shoulders to axial support serve.
Dadurch, dass der Lagerzapfen und die Aussparung einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und dass an dem spulennahen Rand der Aussparung dessen polflächenferne Kante als Kippkante für den Kernanker ausgebildet ist, ergeben sich fertigungstechnische Vorteile und gleichzeitig ein guter Wirkungsgrad des Systems. Die Kippkante, um die der Kernanker kippbar ist, wird durch die rechteckige Ausbildung des Lagerzapfens und der Aussparung ermöglicht. Die Lage der Kippkante führt zur Ausbildung des Kernankers als zweiarmigen Hebel, dessen Luftspalte sich gleichzeitig schließen und zur Addition der Einzelmomente führen.Thereby, that the bearing pin and the recess has a rectangular cross-section have and that on the coil near edge of the recess of the polflächenferne Edge as tilting edge for the core anchor is formed, resulting in manufacturing technology Advantages and at the same time a good efficiency of the system. The Tilting edge, around which the core anchor is tilted, is due to the rectangular shape allows the trunnion and the recess. The position of the tilting edge leads to Formation of the core anchor as a two-armed lever whose air gaps close at the same time and lead to the addition of individual moments.
Außerdem bewirkt die Ausbildung des Kernankers als zweiarmiger Hebel im Vergleich zu Kernankern mit nur einem jedoch längeren Hebelarm, dass der verkürzte Hebelarm bei gleichem Kippwinkel einen kleineren Luftspalt aufweist. Da sich aber die Anziehungskraft mit kleiner werdendem Luftspalt überproportional vergrößert, liegt das Drehmoment trotz kleineren Hebelarms höher als bei konventionellen Kernankern mit längerem Hebelarm.In addition causes the training of the core anchor as a two-armed lever in comparison to core anchors with only one but longer lever arm that the shortened lever arm has a smaller air gap at the same tilt angle. But there the attraction disproportionately with decreasing air gap enlarged, lies the torque is higher, despite the smaller lever arm, than conventional ones Core anchors with longer Lever arm.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass das Joch das Spulengehäuse U-förmig umgreift und dass auf der jochnahen Seite des Kernankers eine vorzugsweise als Blattfeder ausgebildete Ankerfeder befestigt ist, deren zu den Polflächen gerichtetes freies Federende im Inneren des Spulenrohrs abgestützt und an einer Stufe desselben axial in der Bewegung beschränkt ist. Die Blattfeder bewirkt eine Anlage des abgefallenen Kernankers im Spulenkörper und des Lagerzapfens an der Kippkante der Aussparung des lagernahen Schenkels und vermindert dadurch Geräuschentwicklung und Verschleiß. Das freie Federende, das an der Innenstufe des Spulenrohrs anliegt, verhindert ein Herausfallen des Kernankers aus dem Spulenkörper. Die Funktion der Blattfeder ist besonders bei Einsatz des erfindungsgemäßen Relais unter Schwingungsbeanspruchung, wie sie beim Einbau in Fahrzeugen vorkommt, wichtig.A advantageous embodiment of the invention is that the yoke the coil housing U-shaped surrounds and that on the yoke near side of the core anchor a preferably An armature spring formed as a leaf spring is fixed, whose directed to the pole faces free spring end supported inside the coil tube and is axially limited in movement at one stage thereof. The leaf spring causes a plant of the fallen core anchor in bobbins and the journal on the tilting edge of the recess of the bearing near leg and thereby reduces noise and wear. The free spring end, which rests against the inner stage of the coil tube, prevents the core anchor from falling out of the bobbin. The Function of the leaf spring is particularly when using the relay according to the invention under vibration, as in the case of installation in vehicles occurs, important.
Die ankerfederfernen Kanten der Lagerschultern, die als Lagerschneiden des Ankerlagers ausgebildet sind und die mit der Kippkante fluchten, dienen als Kippachse des Kernankers auf dem lagernahen Schenkel des Jochs.The Ankerfederfernen edges of the bearing shoulders, as a bearing cutting the armature bearing are formed and which are aligned with the tilting edge serve as a tilt axis of the core anchor on the near-side leg of the yoke.
Für den Freigang des Ankerlagers ist es wegen der Fertigungstoleranzen erforderlich, dass am Kernanker, ausgehend von einer der Kippkante gegenüberliegenden Kipplinie des Lagerzapfens und ausgehend von den Lagerschneiden Freischnitte vorgesehen sind, die eine von Toleranzen unbeeinflusste Lage der Kippachse des Kernankers gewährleisten. Dabei ist es von Vor teil, wenn die Winkel der Freischnitte mindestens die Größe des Kippwinkels des Kernankers aufweisen.For the clearance of the anchor bearing it is necessary because of the manufacturing tolerances that on the core anchor, starting from one of the tilting edge opposite Tipping line of the bearing journal and starting from the bearing cutting edges Free cuts are provided, the one uninfluenced by tolerances Ensure the position of the tilt axis of the core anchor. It is from Before part, if the angles of the cutouts at least the size of the tilt angle of Core anchor have.
Es ergeben sich dadurch Fertigungsvorteile, dass die Freischnitte durch Kaltverformung, vorzugsweise durch Prägen des Lagerzapfens und der Lagerschultern des Kernankers herstellbar sind. Da die Freischnitte nur durch Nacharbeit am Kernanker erzeugt werden, kann die Aussparung des Jochs mit einem fertigungsgünstigen 90°-Schnitt gestanzt werden.It resulting in manufacturing advantages that the cutouts by Cold deformation, preferably by embossing the journal and the Bearing shoulders of the core anchor can be produced. Because the free cuts can only be produced by reworking on the core anchor, the recess the yoke with a production-favorable 90 ° cut be punched.
Eine Kosteneinsparung wird dadurch erzielt, dass der Spulenkörper bis auf die Lage von Stromzuführungspins der Spule spiegelsymmetrisch ausgebildet ist, wobei eine Mittenebene als Symmetrieebene dient, die parallel zur Jochpolfläche angeordnet ist. Auf diese Weise können die Stromzuführungspins ohne zusätzlichen Aufwand zwei unterschiedliche, um 180° verdreht zueinander liegende Positionen zu dem erfindungsgemäßen Magnetsystem einnehmen.A Cost savings are achieved by the bobbin until on the location of power supply pins the coil is mirror-symmetrical, with a center plane serves as a plane of symmetry, which is arranged parallel to the Jochpolfläche. That way you can the power supply pins without additional Expense two different, rotated by 180 ° to each other Positions to the magnet system according to the invention taking.
Wenn eine der Polflächen leicht ballig ausgebildet ist, berühren sich diese in angezogenem Zustand nur punktuell, was zu hohen Haltekräften und immer der gleichen, definierten Endlage führt.If one of the pole faces slightly convex, these touch in tightened Condition only punctually, resulting in high holding forces and always the same, defined end position leads.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.Further Features of the invention will become apparent from the following description and the drawing, in the embodiments of the invention are shown schematically.
Es zeigen:It demonstrate:
Das
Magnetsystem
Die
Spule
Die
Spule
Der
Spulenkörper
Der
lagernahe Schenkel
Der
Kernanker
Am
lagerfernen Ende des Kernankers
Die
Polflächen
Der
Lagerzapfen
Der
zweite Freischnitt
Zwischen
den Lagerschneiden
Auf
der jochnahen Seite des Ankerschaftes
Von
der Kipplinie
Der
erste Freischnitt
Der
Kernanker
Die
Am
lagernahen Flansch
Aus
In
Auch
aus
Am
lagerfernen Ende des Kernankers
- 11
- Magnetsystemmagnet system
- 22
- SpuleKitchen sink
- 33
- Jochyoke
- 44
- Kernankercore armature
- 55
- Spulenkörperbobbins
- 66
- lagernaher Flanschcamp near flange
- 77
- lagerferner Flanschstock further flange
- 88th
- JochpolkopfJochpolkopf
- 8'8th'
- JochpolflächeJochpolfläche
- 99
- AnkerpolkopfAnkerpolkopf
- 9'9 '
- Ankerpolflächearmature pole
- 1010
- erster Luftspaltfirst air gap
- 1111
- zweiter Luftspaltsecond air gap
- 1212
- Ankerlagerarmature bearing
- 1313
- lagernaher Schenkelcamp near leg
- 1414
- spulenparalleler Schenkelspool parallel leg
- 1515
- lagerferner Schenkelstock further leg
- 1616
- Lagerzapfenpivot
- 1717
- Lagerschulterbearing shoulder
- 1818
- Aussparungrecess
- 1919
- Ankerfederarmature spring
- 2020
- StromzuführungspinPower supply Spin
- 2121
- Spulenrohrcoil tube
- 2222
- freies Federendefree spring end
- 2323
- Kippkantetilting edge
- 2424
- spulennaher Randcoil near edge
- 2525
- Lagerschneidestock cutting
- 2626
- Kipplinietilting line
- 2727
- erster Freischnittfirst Clear cut
- 27'27 '
- zweiter Freischnittsecond Clear cut
- 2828
- Mittenebenemidplane
- 2929
- Ausformungformation
- 3030
- Fensterwindow
- 3131
- Stegweb
- 3232
- Ankerschaftanchor shank
- 3333
- Halterungbracket
- 3434
- senkrecht ausgestanzte Wandperpendicular punched out wall
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EP0480908B1 (en) * | 1990-10-12 | 1996-07-10 | Eh - Schrack Components-Aktiengesellschaft | Relay |
-
2003
- 2003-01-03 DE DE2003100036 patent/DE10300036B4/en not_active Expired - Fee Related
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DE10300036A1 (en) | 2003-07-31 |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TE CONNECTIVITY GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: TYCO ELECTRONICS AMP GMBH, 64625 BENSHEIM, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: WILHELM & BECK, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |