DE2939178A1

DE2939178A1 - Elektromagnetisches klapprelais

Info

Publication number: DE2939178A1
Application number: DE19792939178
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Iketani
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1978-11-01
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2939178C2; JPS5562635A; JPS5815893B2; US4267540A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Klapprelais und richtet sich insbesondere auf ein verbessertes elektromagnetisches Klapprelais mit hoher dielektrischer Durchschlagfestigkeit und ausreichender Isolation.

Das herkömmliche miniaturisierte elektromagnetische Klapprelais, dessen elektrische Teile, wie Elektromagnetwicklung, stationärer Kontakt, beweglicher Kontakt, Joch und dergleichen» in Kompaktbauweise montiert sind, hat den Nachteil, daß bei Anliegen eines äußeren Spannungsstoßes oder eines Impulses an die Elektromagnetwicklung ein Funkenüberschlag von dieser her auftritt und die dielektrische Durchschlagsfestigkeit verschlechtert, was zu einer beschleunigten Verschlechterung der elektrischen Teile und zu Schwierigkeiten beim Arbeiten des Relais führt.

Demgegenüber schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Klapprelais, bei welchem selbst bei Anlegen eines äußeren Spannungsstoßes oder Impulses an seine Wicklung ein elektrischer Funkenüberschlag zwischen Wicklung und anderen elektrischen Teilen infolge eines die Wicklung abdeckenden elektrisch isolierenden Abdeckungselements nicht auftritt, wodurch das Arbeiten des Relais fehlerfrei gehalten und eine Verschlechterung der elektrischen Teile vermindert wird.

Ferner schafft die Erfindung ein elektromagnetisches Klapprelais, bei welchem eine stationäre Kontaktanordnung und eine Elektromagnetanordnung einen einzigen Block bilden, der leicht zusammenbaubar ist.

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Hierzu schlägt die Erfindung ein elektromagnetisches Relais gemäß Anspruch 1 vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist

Fig. 1 ein Längsschnitt einer Ausführungsform des elektromagnetischen Klapprelais gemäß der Erfindung, 10

Fig. 2 ein Querschnitt längs Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein Querschnitt längs Linie 3-3 der Fig. 1 und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer beim Relais der Fig. 1 verwendeten elektrisch isolierenden Abdeckung.

Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches Gleichspannungs-Klapprelais gemäß der Erfindung, bei welchem ein Kern TO in einer Spule 11 sitzt, die aus einem oberen Flansch 26, einem Mittelteil 27 und einem unteren Flansch 31 besteht, wobei ein Basisende 12 des Kerns an einer Basis 14 eines Jochs 13 durch Verstemmung befestigt ist. Eine Gelenkfeder 15 ist an ihrer Basis durch eine Schraube 16' am Joch 13 befestigt und mit einem Anker 18 gegenüber einer Magnetpolfläche 17, die auf dem Kopf des Kerns 10 ausgebildet ist, vernietet. Die Gelenkfeder 15 bildöban einem ihrer Enden eine sich nach vorne erstreckende bewegliche Lamelle 19 und an ihrem anderen Ende einen sich nach unten erstreckenden Außenanschluß 20 aus.

Eine elektrisch isolierende Abdeckung 21 ist ein Kunststofformteil in der Form einer am Boden offenen Uberdeckung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, und umgibt die Spule 11 und eine darauf gewickelte Wicklung 22. Ein

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Kopfteil 23 der Abdeckung 21 weist ein Loch 24 zur Aufnahme des Kerns 10 auf, wobei der Kern 10 durch das Loch 24 in die Spule 11 eingesetzt wird. Das Kopfteil 23 der Abdeckung 21 liegt zwischen einer ringförmigen Auskragung 25 des Kerns 10 und dem oberen Flansch 26 und wird durch die ringförmige Auskragung 25 und das Basisende 12 des Kerns 10 festgelegt. Da der Kern 10 durch Verstemmung am Joch 13 befestigt ist, ist also die Abdeckung 21 mit ihrem Kopfteil 23 am oberen Flansch 26 festgelegt.

Auf einem Randteil der Bodenöffnung 29 der Abdeckung

21 ist zwischen der Spule 22 und dem Joch 13 ein Vorsprung 30 ausgebildet, der in eine im unteren Flansch 31 ausgebildete Ausnehmung 32 eingreift, wodurch die Abdeckung 21 auf der Spule 11 positioniert und fixiert und eine Isolationskriechstrecke zwischen der Wicklung

22 und dem Joch 13 vergrößert wird.

Die öffnung 29 wird durch den unteren Flansch 31 verschlossen. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind zwei Wicklungsanschlüsse 60 und 61 mit ihren Fußenden 35 und 36 in den unteren Flansch 31 eingebettet und mit ihren Kopfenden 33 und 34 mit zwei Enden 37 und 38 der Wicklung 22 durch Ausschnitte 39 und 40 der Abdeckung 21 hindurch verbunden. Die Ausschnitte 39 und 40 sind, wie dies in den Fign. 2 und 4 gezeigt ist, in den Seitenwänden in der Abdeckung 21 ausgebildet und so eingerichtet, daß Wärme der Wicklung 22 durch diese hindurch abstrahlen kann.

In den Fign. 1, 3 und 4 ist ein Anschlußbock 41 zu sehen, der in der Abdeckung 21 als ein diese fortsetzender Abschnitt ausgebildet ist. Im Anschlußbock 41 sind zwei öffnungen 4 2 und 4 3 ausgebildet, die von oben her von zwei Anschlüssen 44 und 4 5 stationärer Kontakte durchsetzt werden. Die Stationärkontaktan-

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Schlüsse 44 und 45 weisen einen abgebogenen Abschnitt 46 bzw. 47 auf, die an Flächen 48 und 49 der Oberseite des Anschlußbockes 41 angreifen und verhindern, daß die Anschlüsse 44 und 45 nach unten abfallen. Die Anschlüsse 44 und 45 weisen eine gebogene Zunge 52 bzw. 53 auf, die an Stufenabschnitten 50 und 51 des Anschlußbockes 41 ancjre Lfcn und verhindern, daß die Anschlüsse 44 und 45 herausrutschen.

Bei der Montage werden, nachdem die Anschlüsse 44 und 4 5 in die öffnungen 4 2 und 4 3 geschoben worden sind, die Zungen 52 und 53 zu den Stufenabschnitten 50 und 51 hin abgebogen. Wenn es möglich ist, die Anschlüsse 44 und 4 5 ohne die Zungen 52 und 53 fest am Bock 41 anzubringen, können die Zungen im Hinblick auf eine einfachere Montage des Relais auch weggelassen sein.

Die abgebogenen Abschnitte 46 und 47 tragen jeweils einen stationären Kontakt 54 bzw. 55, wobei ein von der beweglichen Lamelle 19 getragener beweglicher Kontakt 26 zwischen diesen liegt. Wie in den Fign. 3 und 4 gezeigt, ist in einem Bodenabschnitt der Abdeckung 21 in einer Lage zwischen den Stationärkontaktanschlüssen 44 und 45 ein Vorsprung 57 ausgebildet, um so einen erhöhten Kriechabstand zwischen diesen Kontaktanschlüssen zu schaffen. Ferner weist die Abdeckung 21, wie in den Fign. 1 und 3 gezeigt, an einer Bodenfläche einen Vorsprung 82 auf, der einen weiteren erhöhten Kriechabstand zwischen den Anschlüssen 44 und 45 schafft. Die dielektrische Durchschlagsfestigkeit zwischen den Stationärkontaktanschlüssen 44 und 45 ist also verbessert. Zwei in der in Fig. 2 gezeigten Weise am unteren Flansch 31 ausgebildete Vorsprünge 80 und 81 liefern erhöhte Kriechabstände zwischen der Basis 14 des Jochs 13 und dem Wicklungsanschluß 60 bzw. der Basis 14 und dem Wicklungsanschluß

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Ein Relaiskörper 58 mit dem oben beschriebenen Aufbau ist im Inneren eines Ober- und Untergehäuses 71 und 59 eingeschlossen. Da der Relaiskörper 58 im Untergehäuse 59 eingeschlossen ist, durchsetzen die Anschlüsse 20, 60, 61, 62 und 63 die Bodenwand 64 des Gehäuses 59, die Löcher 65, 66, 67, 68 und 69 enthält, die die Anschlüsse umfangen. Danach wird das Obergehäuse 71 auf dem Untergehäuse 59 über einer öffnung 70 desselben angebracht. Mit der Anbringung des Gehäuses 71 auf dem Gehäuse 59 greifen an der Innenseite einer Seitenwand des Gehäuses 71 ausgebildete Vorsprünge 72 und 73 an Schultern 74 und 75 der Abdeckung 21 an, wodurch der Relaiskörper 58 einschließlich der Abdeckung 21 in dem Aufbau aus den Gehäusen 59 und 71 festgelegt wird. Alternativ kann der Relaiskörper 58 auch allein ohne Gehäuse 59 und 71 als freiliegendes Relais verwendet werden.

Bei Erregung der Wicklung 22 wird der Anker 18 durch die Polfläche 17 des Kerns 10 angezogen und der bewegliche Kontakt 56 verläßt den stationären Kontakt 55 und kommt mit dem stationären Kontakt 54 in Berührung. Wenn umgekehrt die Wicklung 22 entregt wird, verläßt der Anker 18 die Polfläche 17 als Folge einer entgegengesetzt wirkenden Kraft der Gelenkfeder 15, so daß der bewegliche Kontakt 46 den Kontakt 54 verläßt und mit dem Kontakt 55 in Berührung kommt.

Da die Wicklung 22 durch die elektrisch isolierende Abdeckung 21 abgedeckt ist, entsteht selbst mit dem Anlegen eines externen Spannungsstoßes oder Impulses an die Wicklung 22 bei ihrer Erregung kein Lichtbogen zwischen der Wicklung 22 und dem Joch 13 oder zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Anschlüssen 44 und 45, so daß das Relais gemäß dieser Ausführungsform eine hohe dielektrische Durchschlagsfestigkeit hat.

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Der Anschlußbock 41, der die Anschlüsse 44 und 45 der stationären Kontakte trägt, ist als eine Einheit mit der Abdeckung 21 geformt, und die Anschlüsse 44 und 45 und die die Wicklung 22 enthaltende Elektromagnetvorrichtung 76 bilden einen einzigen Block. Auf diese Weise läßt sich der Relaiskörper 58 leicht in der unteren Abdeckung 59 montieren.

Die elektrisch isolierende Abdeckung 21 und die Spule 11 sind durch den Kern 10 zwischen der ringförmigen Auskragung 25 und dem Basisende 12 gegeneinander festgelegt. Zu einer noch stärkeren gegenseitigen Festlegung von Spule 11 und Abdeckung 21 kann der obere Flansch 26 auf seiner Oberseite einen Vorsprung und die Abdeckung 21 im Kopfabschnitt 23 eine dem Vorsprung entsprechende Bohrung aufweisen, so daß Vorsprung und Bohrung durch Anwendung von Wärme miteinander verbunden werden können.

Alternativ können das Joch 13 und der Kern 10 eine U-förmige kontinuierliche Einheit, ohne die ringförmige Auskragung 25, bilden, wobei die Abdeckung 21 und Spule 11 zusammen mit der U-förmigen Einheit durch ein Befestigungselement befestigt werden können, welches an dem Ende der U-förmigen Einheit angreift, das durch das Loch 24 der Abdeckung 21 ragt. Wenn ein Wechselstromrelais mit einem Abschattunas- bzw. Abschirmunqsteil verwendet wird, kann das Abschirmungsteil als Befestigungselement zur Befestigung des Kerns 10 an Abdeckung 21 und Spule 11 verwendet werden.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß das elektromagnetische Klapprelais gemäß der Erfindung eine extrem hohe dielektrische Durchschlagfestigkeit hat und leicht montierbar ist.

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Claims

WILHELMS & KIi-IAiM PATENTANWÄLTE OMRON TATEISI ELECTRONICS CO. KYOTO, JAPAN OR. ROLF E.WILHELMS DR. HELMUT KILIAN OEBELSTRASEE β BOOO MÜNCHEN TELEFON «0 OB) 47 40 73· TELEX 02 34 07 (mOp-ci) patrans München 898-DE Elektromagnetisches Klapprelais Priorität:

1. NOVEMBER 1978 - JAPAN - 135222/1978

PATENTANSPRÜCHE

11J Elektromagnetisches Klapprelais mit einem mit einem ersten und einem zweiten Flansch versehenen Spulenelement, auf welches eine Wicklung gewickelt ist, einem Kernelement, welches sich durch ein im Spulenelement ausgebildetes Loch erstreckt, einem Ankerelement, welches bei Erregung der Wicklung durch das Kernelement angezogen wird, einem Jochelement, welches zwischen dem Kernelement

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und dem Ankerelement angeschlossen ist/ einem vom Ankerelement getragenen beweglichen Kontaktelement und einem dem beweglichen Kontaktelement entsprechenden stationären Kontaktelement, gekennzeichnet durch eine elektrisch nicht leitende Kunststoffabdeckungseinheit (21) mit offener Unterseite zur Aufnahme des Spulenelements (11), wobei die Abdeckungseinheit ein das stationäre Kontaktelement tragende Stationärkontaktanschlußelement hält , die Unterseite der Abdeckungseinheit durch den zweiten Flansch (31) verschlossen ist und der zweite Flansch mit Wicklungsanschlußelementen (60, 61) zur Verbindung mit der Wicklung (22) versehen ist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Kernelement (10) in seinem Kopfteil eine Auskragung (25) aufweist und an seinem unteren Ende am Jochelement (13) durch Verstemmung befestigt ist, wodurch die Abdeckungseinheit (21) und das Spulenelement (11) durch die Auskragung und das untere Ende des Kernelements aneinander befestigt werden.

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Flansch (31) eine Ausnehmung (32) zwischen der Wicklung (22) und dem Jochelement (13) aufweist und daß die Ausnehmung zur Aufnahme eines Vorsprungs (30) der Abdeckungseinheit (21) ausgebildet ist, wobei der Vorsprung um die Bodenöffnung (29) der Abdeckungseinheit ausgebildet ist.

4. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Stationärkontaktanschlußelement mehrere Anschlüsse (44, 45) umfaßt und daß die Abdeckungseinheit (21) zwischen den Anschlüssen der stationären Kontakte zur Schaffung einer erhöhten Kriechstrecke zwischen diesen einen Vorsprung (57) aufweist.

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5. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Flansch (31) an seiner Unterseite einen Vorsprung (60; 61) zwischen dem Jochelement (13) und den Anschlußelementen (60, 61) zur Schaffung einer erhöhten Kriechstrecke dazwischen aufweist.

6. Relais nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes Gehäuseteil (71) und ein zweites Gehäuseteil (59), die zusammen einen Kasten zur Aufnahme des Relais bilden, wobei das zweite Ge- , häuseteil an seiner Unterseite Löcher aufweist, durch welche sich alle Anschlußelemente nach außen erstrecken, und das erste Gehäuseteil wenigstens ein Element zur Festlegung des Relais in seiner Stellung in Bezug auf das erste und das zweite Gehäuseteil aufweist.

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