DE2536706C2

DE2536706C2 - Kontaktfedersatz für elektromagnetische Relais

Info

Publication number: DE2536706C2
Application number: DE19752536706
Authority: DE
Inventors: Peter Guttenberger; Helmut 8000 München Möller; Helmut 8206 Högling Schedele; Harry 8025 Unterhaching Schröder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1975-08-18
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS5245043A; JPS5630650B2; DE2536706A1

Description

Gegenstand des Hauptpatents 25 36 740 ist ein Kontaktfedersatz für elektromagnetische Relais mit einem Isolierstoffkörper als Träger für die einzelnen Kontaktfedern, welche in Kanälen des Trägers eingesteckt und mittels federnder Befestigungslappen verspannt sind, wobei die an einer Längsseitc offenen Kanäle mit Quernuten versehen sind, an deren senkrecht zur jeweiligen Kontaktfederebene verlaufenden Wänden die in Querrichtung eingesteckten Kontaktfedern mit jeweils mindestens zwei in Längsrichtung der Kontaktfedern gegeneinander wirkenden Befestigungslappen verspannt sind.

Beim Gegenstand des Hauptpatents ist die Verspannung der Befestigungslappen in Längsrichtung der Kontaktfedern wesentlich. Soweit diese krafischlüssige Verspannung allein in Längsrichtung ausgenutzt wird müssen die Befestigungslappen relativ starr sein. Da aber die Federn selbst eine weiche Charakteristik haben sollen, werden bei den Ausführungsformen des Hauptpatents jeweils zusätzliche Stützbleche verwendet, welche eine erheblich größere Steifigkeit als die eigentlichen Kontaktfedern haben können. Bei Verwendung bestimmter Kunststoffe besteht allerdings die Gefahr, daß allzu steife Befestigungslappen den Kunststoff überlasten, so daß der Träger brechen kann. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Weiterbildung des Kontaktfedersatzes nach dem Hauptpatent in der Weise, daß zur Befestigung der Kontaktfedei η keine zusätzlichen Stützblcche erforderlich sind und daß andererseits auch durch eine weichere Charakteristik der Befestigungslappen die mechanische Belastung des Trägers nicht zu groß wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Befestigungslappen aus dem Federmaterial einstückig mit der jeweiligen Kontaktfeder geformt sind, wobei die Kontaktfeder selbst jeweils durch die Befestigungslappen zusätzlich an die den Quernuten gegenüberliegende Wand des jeweiligen Kanals angepreßt wird.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die Befestigungslappen also unmittelbar und in einem Stück aus dem Federmaterial gewonnen. Sie werden wie die Befestigungslappen nach dem Hauptpatent in Längsrichtung verspannt, zusätzlich jedoch auch in Querrichtung, da wegen der weicheren Federcharakteristik die Verspannung allein in Längsrichtung nicht ausreichen würde. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat einerseits den Vorteil, daß kein zusätzlicher Metallträger hergestellt und mit der Feder verbunden werden muß, andererseits wird mit dem weichen Federmaterial die Gefahr vermieden, daß durch allzu steife Befestigungselemente die Belastung des Kunststoffträgers zu hoch wird. Aufgrund der Deformierbarkeit der Befestigungslappen können Fertigungstoleranzen in Kauf genommen werden. Durch das kraftschlüssige Vcrspreizen der Befestigungslappen in den Kanälen des Trägers wird trotzdem gewährleistet, daß die Kontaktfedern einen

genügenden Festsitz im Träger erhalten. Durch dieses Verspannen werden also die Kontaktfedern einerseits in ihrer Längsrichtung gesichert, andererseits definiert gegen eine Wand im Trägereinschnitt gepreßt.

Bei einer vorteilhalten Ausführungsform der Erfindung sind die Befestigungslappen an einem durch Faltung der Kontaklieder im Bereich der Einspannung gebildeten Befestigungsabschnitt vorgesehen. Dadurch wird die eigentliche Kontaktfeder durch die Befestigungselemente nicht in ihrem Querschnitt geschwächt. Die Befestigungslappen selbst sind in einer Ausführungsform gegenläufig in spitzem Winkel zur Längsrichtung der Kontaktfeder abgebogen. Zweckmäßigerweise erhalten sie in ihrer Querrichtung jeweils einen Knick, so daß beim Einspannen Fertigungstoieranzen ohne weiteres ausgeglichen werden können. In ihren am Träger angreifenden Endkanten erhalten die Lappen zweckmäßigerweise jeweils in der Mitte eine Aussparung, um einen einwandfreien Sitz der Kanten im äu3eren Bereich zu erzielen. In der Nähe der Endkanten können diese Lappen auch noch fersterförmige Ausnehmungen besitzen, wodurch die Slauchquerschnitte verändert werden können. Auf diese Weise ist es möglich, bei dickem Federblech die Steifigkeit und damit die Festsitzkräfte abzustimmen.

In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform sind die Befestigungslappen S-förmig gebogen. Damit wird erreicht, daß die Verspannung nicht an einer einzigen Kante in den Kammern des Trägers erfolgt, sondern daß mindestens jeweils zwei Anlagekanten die Spannkräfte aufnehmen und verteilen. Außerdem können zwischen den Befestigungslappen ein oder mehrere, entgegen der Einsteckrichtung der Kontaktfeder aufgebogene, ebenfalls einstückig mit der Kontaktfeder ausgebildete Stützlappen im Einschnitt des Trägers verteilt sein. Dadurch wird die Anlage der Feder an der gegenüberliegenden Wand verbessert. Zusätzlich kann auch ein im Bereich der Einspannung mit der Kontaktfeder verbundenes Stützblech vorgesehen sein, welche dann Ausnehmungen für die an der Kontaktfeder ausgebildeten Befestigungslappen aufweist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Befestigungslappen als zylindcrförmige Spannhülsen ausgebildet. In diesem Fall können die Kanäle des Trägers dem Querschnitt der Spannhülsen angepaßt sein, so daß die Befestigungskräfte über eine große Fläche verteilt werden.

Die Einschnitte des Trägers und die Kanäle für die Befestigungslappen sind zweckmäßigerweise jeweils mit Einlaufschrägen versehen, so daß eine automatisierte Montage der Kontaktfedern möglich wird. In einer Weiterbildung ist außerdem an einem als Fortsalz der Kontaktfeder ausgebildeten Anschlußstift eine Sollbiegestelle durch Querschnittsschwächung vorgesehen. Damit wird gewährleistet, daß allzu große äußerlich einwirkende Kräfte nicht auf die eigentliche Befestigung übertragen werden können.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1,2 und 3 die Befestigung einer Kontaktfeder in einem Isoliersloffträger in drei Ansichten,

Fig. 4 eine Kontaktfeder gemäß Fig. 1 in etwas abgewandelter Form,

F i g. 5 und 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Kontaktfeder mit geänderten Spannclemcnten,

F i g. 7, 8, 9 ein weilet'es Ausführungsbeispiel für eine KontaktfederbefestiguriB,

Fig. 10 und 11 eine Kontaktfeder gemäß Fig. 7 in etwas geänderter Ausführungoform.

In den Fi g. 1 bis 3 ist als Ausführungsbeispiel für die Erfindung die Befestigung einer Kontaktfeder mit aufgebogenen Befestigungslappen in drei verschiedenen Ansichten dargestellt. Dargestellt ist ein Ausschnitt des duroplaslischcn Trägers 61 mit einem Schlitz 62 und kammerförmigen Erweiterungen 63. in welchen eine Kontaktfeder 64 befestigt ist. Die Kontaktfeder ist aus einem Federband hergestellt und erhält zur Versteifung des Anschlußstiftes 65 eine Faltung 66. die sich bis in den Einschnitt 62 des Kunststoffträgers 61 Fortsetzt. Die Faltung 66 verbindet den Federabschnilt 64, der an seinem Ende den Kontaktniet 67 trägt, mit dem Federabschnitt 68, der zur Befestigung der Kontaktfeder mit Spannelemenien versehen ist.

Als Spannelemente trägt der Federabschnitt 68 zwei Fedc-rlappen 69, die durch Biegungen von etwa 45" gewonnen wurden, wobei die äußeren Kanten 70 annähernd parallel verlaufen. Die Maße d 1 bzw. c 1 der Federlappen 69 sind größer als die Maße a 1 und b 1 der Kammern 63. Beim Einschieben der Kontaktfeder 64 in den Einschnitt 62 bis zu den Anlagestellen 71 ergeben sich Verspannungen auf Grund der Übermaße. Da die Wandungen des Einschnitts 62 im duroplasiischen Träger nichl elastisch sind, werden die Federlappen 69 gestaucht und die vorgesehenen Knickstellen 72 weiter gebogen. Di" dabei auftretenden Kräfte nehmen die äußeren Ecken der Kammern 63 und die gegenüberliegende Wand 73 des Einschnitts 62 auf. Damit wird der Festsitz der Kontaktfeder 64 gewährleistet. Für einen einwandfreien Sitz der Kanten 70 ist in der Mitte jeweils eine Aussparung 74 vorgesehen.

Für die Funktion der Blattleder 64 ist es .lotwendig, daß sie im Bereich der Einspannung gut an der Wand 73 anliegt. Deshalb ist zusätzlich ein aus dem Federabschnitt 68 herausgerissener Fedcrlappcn 75 vorgesehen, der nach der Steckmontage ebenfalls im Einschnitt 62 verspannt ist. Mit seinem gratigen Luppenende 76. das sich an der Wand 77 verhaken kann, trägt er zum Festsitz bei.

Die Faltung 66 ist gemäß Fig. 1 unter einem spitzen Winkel vorgenommen, um die Anschlußstifte 65 zum Ende zu verjüngt auszubilden und dadurch das Einführen in die Rasterlöcher einer Leiterplatte zu erleichtern. Zur Anpassung an ein Rüster kann auch ein gebogener Anschlußstifi 65' ausgebildet werden, je nach Fertigungsplanung kann die Kontaktfeder 64 auch ohne Fallung 66 hergestellt werden, wobei der Federabschnitt 68 mit den Befestigungslappen 69 aus einem separaten Federband gestanzt wird und mit der Feder 64 durch Punktschwcißung verbunden wird.

Um an die Federlappen 69 keine slörenden Kräfte über die Anschlußstifte 65 heranzuführen, beispielsweise bei unsachgemäßem Einsetzen eines Relais in seine Leiterplatte, wird mit einer Aussparung 78 eine Sollbiegesielle ausgebildet.

Die Fig. 4 zeigt eine etwas geänderte Ausführungsform der Kontaklfederbefestigung von Fig. 1. Die Federlappen 79 sind mit gestanzten Fenstern 80 versehen; mit der Größe dieser Fenster können die Stauchquerschnitte 81 verändert werden, so daß z. B. bei dickem Federblech die Steifigkeit und damit die Befestigungskräfte abgestimmt werden können. Ansonster ist die Kontaktfeder 64 wie in den vorangehenden Figuren ausgebildet.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Gestaltungsmöglichkeit der Kontaktfederbefestigimg. An der

Kontaktfeder 64 ist wiederum eine Faltung 66 vorgesehen, und als Spanneiemente dienen Federlappen 82. Diese Federlappen sind jedoch nunmehr mit S-förmigen Biegungen 83 versehen, welche etwas größere Abmaße als die Nuten 84 des Kunststoffträgers 61 besitzen. Die daraus resuliierenden Verspannungen bewirken nach dem Einsetzen der Kontaktfedern den Festsitz. Bei dieser Ausführung ist jeweils das Federlappenende 85 in der Nutecke 86 und gleichzeitig eine Bogenpartie an der gegenüberliegenden Nutwand 87 abgestützt. Letztere übernimmt zum größten Teil die Lagezentrierung der Kontaktfeder.

Die F i g. 7 bis 9 zeigen wiederum in drei Ansichten eine abgewandelte Befestigung einer Kontaktfeder. Als Träger 91 dient wiederum ein Duroplaslkörper, der mit einem Einschnitt 92 versehen ist. In diesem Einschnitt 92 ist eine Kontaktfeder 93 seitlich eingeschoben und mit Spannelementen gegen die Wand 107 gepreßt. Als Spannelemente sind aus der Kontaktfeder Lappen 94 herausgebogen und hülsenförmig aufgerollt. Diese Spannhülsen 94 sind in runden Quernuten 95 des Trägers 91 verspannt. Der Festsitz wird dadurch erzeugt, daß die Spannhülsen 94 einen größeren Radius besitzen als die Nuten 95. Letztere sind außerdem mit Einlauftrichtern % versehen, damit das Einstecken leicht und auch automatisch erfolgen kann; dem gleichen Zweck dient eine Einlaufschräge 106 auf der gegenüberliegenden Seite.

Im Bereich der Einspannung ist die Kontaktfeder 93 mit einem Stützblech 97 verschweißt oder vernietet, das die Stabilität der Kontaktfeder trolz der herausgebogenen Spannhülsen gewährleistet. Wie die vorhergehenden Ausführungsformen weist auch hierbei der vom Stützblech gebildete Lötanschliiß 98 eine im Querschnitt geschwächte Sollbiegestclle 99 auf. Damit wird verhindert, daß anschlußseitig zu hohe Kräfte auf die Kontaktfeder übertragen werden können. Für die Spannhülsen 94 sind im Stützblech 97 jeweils Durchbrüche 100 vorgesehen. Da die SpannhiilscmJurchmesser der Kontaktfeder größer sind als die Dicke des Slützblcchs, ragen diese Spannhülsen durch das Stützblech hindurch und erzeugen im Träger 91 einen ausreichenden Festsitz für die Kontaktfeder.

Das Stülzblech 97 kann auch entfallen, wenn auf ein kompliziertes Werkzeug für eine gefaltete Kontaktfeder keine Rücksicht genommen zu werden braucht. Eine derartig abgewandelte Kontaktfeder 101 ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Sie weist eine Faltung 102 auf, an der dann die Spannhülsen 103 angeformt sind. Die Einspannung in Nuten eines Kunststoffträgers geschieht in gleicher Weise wie bei den F i g. 7 bis 9. Ein zusätzlicher Federlappen 104 kann entgegen der Einschubrichlung im Träger verkeilt werden, um den Festsitz zu erhöhen.

Die Sollbiegestelle 105 am anschlußseiligen Ende der Kontaktfeder verhindert, daß allzu große, von außen angreifende Kräfte den Festsitz der kontaktfeder beeinflussen können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktfedersatz für elektromagnetische Relais mit einem Isolierstoffkörper als Träger für die einzelnen Kontaktfedern, welche in Kanälen des · Trägers eingesteckt und mittels federnder Befestigungslappen verspannt sind, wobei die an einer Längsseite offenen Kanäle mit Quernuten versehen sind, an deren senkrecht zur jeweiligen Kontaktfederebene verlaufenden Wänden die in Querrich- m tung eingesteckten Kontaktfedern mit jeweils mindestens zwei in Längsrichtung der Kontaktfedern gegeneinander wirkenden Bcfestigungslappen verspannt sind, nach Patent 25 36 740, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen ι■-, (69; 79; 82; 94; 103) aus dem Federmaterial einstückig mit der jeweiligen Kontaktfeder (64; 93; 101) geformt sind, wobei die Kontaktfeder selbst jeweils durch die Befestigungslappen zusätzlich an die den Quernuten (63; 84; 95) gegenüberliegenden Wand (73; 107) des jeweiligen Kanals (62; 92) angepreßt wird.

2. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (69; 79; 82; 103) an einem durch Faltung der Kontaktfeder :■; im Bereich der Einspannung gebildeten Befestigungsabschnitt vorgesehen sind.

3. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Befestigungslappen (69; 79) gegenläufig im spitzen Winkel zur m Längsrichtung der Kontaktfeder (64) abgebogen sind.

4. Kontaktfedersatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (69) jeweils einen Knick (72) in Querrichtung aufweisen. r>

5. Kontaktfedersatz nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (69) in ihren Endkanten (70) mitlige Aussparungen (74) aufweisen.

6. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 3 w bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (79) fensterförmige Ausnehmungen (80) in der Nähe der Endkanten aufweisen.

7. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (83) S-förmig gebogen sind.

8. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Befestigungslappen (69; 79; 82; 103) ein entgegen der Einsteckrichtung der Kontaktfeder aufgeboge- so ner, ebenfalls einstückig mit der Kontaktfeder ausgebildeter, Stützlappen (75; 104) im Einschnitt des Trägers verkeilt ist.

9. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Bereich der Einspannung mit der Kontaktfeder verbundenes Stützblech (97) Ausnehmungen (100) für die an der Kontaktfeder (93) ausgebildeten Befestigungslappen (94) aufweist.

10. Kontaktfedersatz narh einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungs- M lappen zu zylinderförmigen Spannhülsen (94; 103) geformt sind.

11. Kontaktfedersatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Träger (91) vorgesehene Quernuten (95) dem Kreisquerschnitt der Spannhülsen (94) angepaßt sind.

12. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des Trägers (62; 92) und die Quernuten (63; 84; 95) jeweils mit Einlaufschrägen (96; 106) versehen sind.

13. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Kontaktfeder verbundener Lötanschluß (65; 98) mit einer im Querschnitt geschwächten Sollbiegestelle (78;99; 105) versehen ist.