DE2934558C2

DE2934558C2 - Elektromagnetisches Relais

Info

Publication number: DE2934558C2
Application number: DE2934558A
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Ibaraki Osaka Matsushita; Kenji Yawata Kyoto Ono; Minoru Kadoma Osaka Shibata
Original assignee: Individual
Current assignee: SDS-RELAIS AG 8024 DEISENHOFEN DE
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1979-08-27
Publication date: 1986-10-09
Also published as: GB2030366A; GB2030366B; IT7925323A0; FR2435120B1; US4292614A; CA1124283A; FR2435120A1; SE442462B; AU529316B2; DE2934558A1; AU5016879A; IT1122524B; SE7907132L

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem zweiteiligen Gehäuse, bestehend aus einem unteren Gehäuseteil mit einer im Bereich des Randes umlaufenden, nach oben gerichteten Wandung, an deren Außenseite ein oberes, nach unten offenes Gehäuseteil mit einer Unterkante in einer Passung angelagert ist und bei dem die Abdichtung der Kontakt- und Spulenanschlüsse sowie beider Gehäuseteile durch Vergußmittel von der Unterseite des unteren Gehäuseteils erfolgt.

Derartige Gehäuseausbildungen für Relais sind im wesentlichen bekannt, vgl. z. B. die DE-OS 26 22 133. Zur Abdichtung der aus dem Gehäuse nach außen führenden elektrischen Anschlüsse sind diese hierbei entweder in ein Gehäuseteil singespritzt, und zwar so, daß sie mit der Gehäusewand bündig abschließen, oder aber sie sind zwischen die übereinandergreifenden Seitenwände der beiden Gehäuseteile eingelegt und siphonartig um den Rand herumgeführt Abgesehen davon, daß das Einspritzen der Kontakt- und Spulencnschlüsse nicht immer möglich und zudem noch aufwendig ist läßt sich -das Einbetten der genannten Anschlüsse zwischen die Seitenwände der Gehäuseteile nur dann sinnvoll anwenden, wenn beide Gehäuseteile aus Isolierstoff bestehen.

Aus der PT-PS 68 847 (DE-OS 28 51 329) ist ein Verfahren zum dichten Verschließen eines Relais in einem zweiteiligen Gehäuse bekannt bei dem eine eine Gehäuseverbindungsfuge und die Anschlußdurchführungen aufweisende Hauptfläche des Gehäuses mit einem Netz von Rillen versehen ist, die zu einer Dosierstelle führen. Diese Maßnahme ist getroffen, um Vergußmittel einzusparen und die Aushärtezeit abzukürzen. Da jedoch die Abdeckung des Relais am Unterteil nur aufsitzt und die Verbindung&fuge beider Teile mit den Durchführungen im Gehäuseboden in einer Ebene liegt kann davon ausgegangen werden, daß die Qualität der Abdichtung zwischen beiden Teilen begrenzt ist Hinzu kommt noch, daß es mit diesem Verfahren auch nicht möglich ist, ein dichtes, für den Einsatz in Leiterplatten geeignetes Relais mit einem metallischen Oberteil zu schaffen.

Aus dem DE-GM 78 21 508 ist ferner ein Relais mit Grundplatte und Abdeckkappe bekannt, das bezüglich der Abdichtung mit dem Relais nach der PT-PS 68 847 weitgehend übereinstimmt Auch bei diesem liegen die Unterkanten der Abdeckkappe und die Unterseite der Grundplatte in einer Ebene. Es ist zwar im Rundkanal in der Trennfuge zwischen Abdeckkappe und Grundplatte eine Bodenschräge zur Erleichterung des Flusses des Gießharzes vorgesehen, die jedoch keine grundsätzliche Verbesserung der Abdichtung herbeiführt, so daß auch hier die im Zusammenhang mit der PT-PS 68 847 genannten Nachteile dominieren.

Schließlich ist aus dem DE-GM 71 44 972 ein hermetisch abgedichtetes Relais mit einer Metallkappe bekannt, das für den Einsatz in Leiterplatten geeignet ist. Bei diesem Relais überdeckt die Grundplatte die Abschirmkappe, indem diese auf die Oberseite der Grundplatte aufgesetzt ist. Eine gute Abdichtung konnte bei diesem Reedrelais aber nur dadurch erreicht werden, daß der gesamte Zwischenraum zwischen Relaiskörper, Gehäusekappe und Grundplatte mit Vergußmittel ausgefüllt wurde.

Wenn aber bei einem Relais der eingangs genannten Art, bei dem zum Zwecke der magnetischen Abschirmung das obere Gehäuseteil aus magnetisch leitfähigem Material besteht, mit wenigen Arbeitsschritten gleichzeitig eine Abdichtung, sowohl zwischen oberem und unterem Gehäuseteil als auch der Anschlüsse, gegenüber dem unteren Gehäuseteil erfolgen soll, und zwar bei günstigster Verteilung des Flußmittels, dann ist dieses erfindungsgemäß dadurch möglich, daß das untere Gehäuseteil an seiner Unterseite im Bereich der Bohrungen für die Kontakt- und Spulenanschlüsse mit rinnenartigen Vertiefungen versehen ist, derart, daß die Bohrungen am Boden dieser rinnenartigen Vertiefungen austreten, und daß von oben nach unten verlaufende Durchbrüche vorgesehen sind, die einerseits am Boden der rinnenartigen Vertiefungen und andererseits jeweils an der Außenseite der umlaufenden Wandungen austreten.

Die Oberfläche des im Relaisinnern austretenden Vergußmittels wird dabei extrem verringert, so daß eine Ausgasung aus dem Vergußmittel auf ein für die Kon-

takte im Relaisinnern unschädliches Maß reduziert ist

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Boden der rinnenartigen Vertiefungen, zwischen den unteren Austrittsöffnungen der Bohrungen und der von oben nach unten verlaufenden Durchbrüche, jeweils nach unten ragende Trennwände vorgesehen, wobei die Höhe der Trennwände geringer als die Tiefe der rinnenartigen Vertiefungen gewählt ist Man erreicht hierdurch ein gleichmäßiges Vergußmittelniveau in den rinnenartigen Vertiefungen, sowie besseren Halt des Vergußmittels bei mechanischer Beanspruchung der Anschlüsse.

Ferner ist vorgesehen, daß das untere Gehäuseteil an seiner Oberseite mit einem niedrigen Vorsprung versehen ist welcher die Bereiche umgibt in die Vergußrnittel eingefüllt ist, und daß an der Innenseite der umlaufenden Wandung Nuten in Form von schmalen prismatischen Ausnehmungen eingearbeitet sind, oder daß an der Außenseite der unteren umlaufenden Kante des oberen Gehäuseteiis eine Riffelung angebracht ist, und daß die Innenseite der umlaufenden Wandung des unteren Gehäuseteils und die Außenseite der umlaufenden Kante des oberen Gehäuseteils miteinander in Kontakt stehen.

Das Vergußmittel wird durch diese Maßnahmen auf den Bereich der Anschlüsse beschränkt, so daß eine mechanische Beanspruchung der Spule durch das aushärtende Vergußmittel nahezu vollkommen vermieden wird. Die schmalen prismatischen Ausnehmungen an der Wandung des unteren Gehäuseteils bzw. die Riffelung an der Kante des oberen Gehäuseteils bewirken eine Verbesserung des Flusses des Vergußmittels, sowie eine Vergrößerung der Oberflächen der Gehäuseteile in den Bereichen, in denen eine dichte Verbindung entstehen soll.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Explosionszeichnung eines gepolten Reedumschaltrelais mit zugehörigem Gehäuse,

F i g. 2 eine Darstellung der Unterseite eines in F i g. 1 verwendeten unteren Gehäuseteils,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch das in F i g. 1 dargestellte Relais,

Fig.4 einen teilweisen Längsschnitt durch das in F i g. 1 dargestellte Relais,

F i g. 5, 6 Querschnitte durch das in F i g. 4 gezeigte Relais gemäß den Schnittlinien X-X, Y-Y,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht der Unterseite eines unteren Gehäuseteils,

F i g. 8 eine Explosionszeichnung eines weiteren Ausführungsbeispiels, sowie

F i g. 9 und 10 einen Quer- bzw. Längsschnitt von dem in F i g. 8 dargestellten Relais.

Das in Fig. 1—6 dargestellte polarisierte Reedrelais besitzt einen Spulenkörper 1, dessen Wickelbereich von einem mittleren hohlen Steg 11 und einstückig an beiden Enden dies Steges angeformten Flanschbereichen 12,13 gebildet ist und in dem vier Spulenanschlüsse 23, ein Erdungsanschluß 21, ein gemeinsamer Anschluß 26, der mit einem AnschluUteil 10 für eine Kontaktzunge 4 verbunden oder Bestandteil dessen ist, eingebettet sind.

Der Spulenkörperflansch 12, in dem der Kontaktzungenanschluß 26 mit dem Anschlußteil 10 eingesetzt ist, ist nach oben und unten offen, derart, daß das Anschlußteil 10, an dem der innerhalb des Steges 11 angeordnete Reedkontakt angeschweißt wird, offen liegt. Der andere Spulenkörperflansch 13 öffnet sich stirnseitig und bildet eine Kammer B für den Dauermagneten 9, die von oberen und unteren dünnen Wänden 30 begrenzt wird. An ihrer anderen Seite geht die Kammer B in eine als Schutzrohr dienende Ausnehmung im mittleren Steg 11 über und besitzt an ihrer inneren Stirnseite Ausnehmungen 39, und zwar jeweils an oberen und unteren Enden der Kammer. Ferner sind Festkontakte 7 aus magnetisch leitfähigem Material die abgewinkelt gleichzeitig ais Polschuhe 6 dienen, in der Kammer angeordnet

ίο Festkontakte 7, Polschuhe 6 und Kontaktanschlüsse 8 sind einstückig zusammenhängend und bilden sogenannte Kontaktblöcke Q bei denen die Festkontakte 7 von den Polschuhen 6, den Festkontaktanschlüssen 8 gegenüberliegend, im rechten Winkel abgewinkelt sind.

Die Pestkontakte 7 können auch mit den Polschuhen 6 verschweißt sein.

Ein derartiges monostabiles Relais arbeitet wie folgt: Die Reedkontaktzunge 4 tritt mit dem unteren Festkontakt 7 durch die Anziehungskraft des Dauermagneten 9 entgegen der Wirkung der eigenen Federkraft in Kontakt Nun wird die Spule 5 erregt um die Kontaktzunge 4 in derselben Polarität aufzumagnetisieren wie der untere Festkontakt Hierdurch bewegt sich die Kontaktzunge von diesem Festkontakt weg und tritt mit dem oberen Festkontakt in Kontakt, dies bedeutet einen Umschaltvorgang. Bei Unterbrechung der Erregung der Spule 5 kehrt die Kontaktzunge 4 in ihre Ruhelage zurück.
Die Montage des Gehäuses, in dem alle elektrischen Teile untergebracht sind, erfolgt derart daß der Relaiskörper A zunächst auf die Oberseite des unteren Gehäuseteils 3 aufgesetzt wird, indem die Relaisanschlüsse in die Bohrungen 33 eingeführt werden. Eine Lage aus Isolierpapier 47 und das obere Gehäuseteil 2 decken den Relaiskörper ab. Das obere Gehäuseteil 2 ist mit seiner Unterkante an die Außenseite der umlaufenden Wandung 31 des unteren Gehäuseteils 3 angepreßt und nachdem beide Gehäuseteile miteinander verbunden sind, wird Vergußmittel 35 in die rinnenartigen Vertiefungen 32 eingefüllt Das Vergußmittel 35 erstarrt und dichtet dabei die Bohrungen 33, die sich am Boden der rinnenartigen Vertiefungen 32 öffnen und in welche die Anschlüse 8 eingesetzt sind, ab. Gleichzeitig fließt Vergußmittel 35 durch die vertikalen Durchbrüche 36, erreicht die Außenseite der Wandung 31 und fließt durch einen winzigen Spalt zwischen dem oberen Gehäuseteil 2 und der Wandung 31, wodurch diese an ihrem ganzen Umfang miteinander verklebt und damit abgedichtet werden. Da das Vergußmittel 35, wenn es in die rinnenartigen Vertiefungen 32 eingebracht ist, gleichzeitig das obere und untere Gehäuseteil und die Umgebung jedes Anschlusses verklebt und damit abdichtet, wird der Montagevorgang vereinfacht und die Durchführbarkeit der Abdichtung verbessert. Auch wird die Oberfläche des Vergußmittels 35 innerhalb des Gehäuses beachtlich reduziert, wodurch die Ausgasung aus dem Vergußmittel 35 nahezu vernachlässigbar ist und so die Kontaktzuverlässigkeit erhöht wird.
Ferner wird das Gehäuseinnere nicht mit Vergußmittel gefüllt, wodurch der zur Verfügung stehende Raum zur Vergrößerung des isoiationswiderstandes nutzbar ist. Da außerdem die Außenseite der umlaufenden Wandung 31 zur Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen oberem und unterem Gehäuseteil genutzt ist, wird die Haftkraft zwischen diesen vergrößert und dadurch die Möglichkeit der Abdichtung verbessert. Hinzu kommt, daß dann, wenn die Anschlüsse des Relais A mit einer gedruckten Leiterplatte verbunden werden, die Unter-

kante des oberen metallischen Gehäuseteils 2 über dem Boden des unteren Gehäuseteils 3 positioniert wird, wodurch die Kriechstrecke vom oberen Gehäuseteil 2 zu den Leiterbahnen auf der Leiterplatte vergrößert wird. Des weiteren ist der magnetische Widerstand zwischen dem oberen Polschuh 6 an der Arbeitskontaktseite und der Reedkontaktzunge 4 durch das obere magnetisch leitende Gehäuseteil 2 viel kleiner als der magnetische Widerstand zwischen dem Polschuh 6 an der Ruhekontaktseite und der Reedkontaktzunge 4 wegen der oberen und unteren Gehäuseteile 2 und 3. Deshalb ist die vom Festkontakt 7 der Ruhekontaktseite auf die Reedkontaktzunge 4 wirkende Anziehungskraft, in Verbindung mit dem bereits erwähnten kurzgeschlossenen Magnetfluß bei nicht erregter Spule 5, größer als jene, die vom Festkontakt 7 der Arbeitskontaktseite auf den Reedkontakt 4 wirkt Da die untere Kante des aus magnetisch leitendem Metall bestehenden oberen Gehäuseteils 2 sich nahezu auf dem Niveau des Polschuhs 6 an der Ruhekontaktseite befindet, während die untere Kante des oberen Gehäuseteils 2 beachtlich tiefer als der Polschuh 6 an der Arbeitskontaktseite liegt, wird die Differenz in der Anzugskraft bei nicht erregtem Relais zwischen Ruhe- und Arbeitskontakt größer. Man erhält deshalb monostabiles Schaltverhalten. In diesem Falle sind nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Abmessungen a, b, c und d in F i g. 3 wie folgt gewählt: a : £> = 8 :1 - 3 und c/: c = 1 :1 -0.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 7 gezeigt, in der eine Vielzahl von Trennstegen 37 innerhalb der rinnenartigen Vertiefungen 32 an der Unterseite des unteren Gehäuseteils 3 vorgesehen sind. Die Trennstege 37 trennen jede Bohrung 33 und die durchgehenden Durchbrüche 36 voneinander, so daß sichergestellt ist, daß das Vergußmittel 35 in jedem Abschnitt gleich hoch steht Auf diese Weise ist Vorsorge getroffen, daß sich ausgehärtetes Vergußmittel 35 bei Biegebeanspruchung der Anschlüsse lösen kann und dadurch der dichte Verschluß des Gehäuses aufgehoben wird Da die Trennstege 37 niedriger als die rinnenartigen Vertiefungen 32 sind, wird dabei der Fluß des Vergußmittels nicht behindert

In F i g. 8 umgibt ein schmaler Steg 48 die Bohrungen 33, um zu gewährleisten, daß das Vergußmittel in die Bohrungen eindringt Riffelung 49, die z. B. durch ein Rändelwerkzeug an der Außenseite einer umlaufenden Kante des oberen Gehäuseteils 2 eingeformt ist, oder Ausnehmungen 50 (Fig. 10), die an der Innenseite der umlaufenden Wandung des unteren Gehäuseteils eingearbeitet sind, zielen darauf ab, die Füllung mit Vergußmittel und damit den luftdichten Verschluß an der Anlagerstelle des oberen Gehäuseteils 2 am unteren Gehäuseteil 3 zu verbessern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit einem zweiteiligen Gehäuse, bestehend aus einem unteren Gehäuseteil mit einer im Bereich des Randes umlaufenden, nach oben gerichteten Wandung, an deren Außenseiten ein oberes, nach unten offenes Gehäuseteil mit einer Unterkante in einer Passung angelagert ist und bei dem die Abdichtung der Kontakt- und Spulenanschlüsse sowie beider Gehäuseteile durch Vergußmittel von der Unterseite des unteren Gehäuseteils erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Gehäuseteil (2) aus magnetisch leitfähigem MetaH besteht und daß das untere Gehäuseteil (3) an seiner Unterseite im Bereich der Bohrungen (33) für die Kontakt- und Spulenanschlüsse mit rinnenartigen Vertiefungen (32) versehen ist, derart, daß die Bohrungen am Boden dieser rinnenartigen Vertiefungen austreten und daß von oben nach unten verlaufende Durchbrüche (36) vorgesehen sind, die einerseits am Boden der rinnenartigen Vertiefungen und andererseits jeweils an der Außenseite der umlaufenden Wandungen (3t) austreten (F i g. 1 und 2).

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der rinnenartigen Vertiefungen (32) zwischen den unteren Austrittsöffnungen der Bohrungen (33) und der von oben nach unten verlaufenden Durchbräche (36) jeweils nach unten ragende Trennwände (37) vorgesehen sind, und daß die Höhe der Trennwände geringer als die Tiefe der rinnenartigen Vertiefungen (32) gewählt ist (F ig. 7).

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Gehäuseteil an seiner Oberseite mit einem niedrigen Steg (48) versehen ist, welcher die Bereiche umgibt, in die Vergußmittel eingefüllt ist, und daß an der Innenseite der umlaufenden Wandung Nuten in Form von schmalen prismatischen Ausnehmungen (50) eingearbeitet sind, oder daß an der Außenseite der unteren umlaufenden Kante des oberen Gehäuseteils eine Riffelung (49) angebracht ist, und daß die Innenseite der umlaufenden Wandung des unteren Gehäuseteils und die Außenseite der umlaufenden Kante des oberen Gehäuseteils miteinander in Kontakt stehen (F i g. 8 und 10).