DE3148052A1

DE3148052A1 - Elektromagnetisches relais und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3148052A1
Application number: DE19813148052
Authority: DE
Inventors: Olaf 8540 Schwabach Schmid
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-06-09
Also published as: FR2517877A3; FR2517877B3; IT8223527V0

Description

-H-

■3U8052

11.11. 1981 Ws/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Elektromagnetisches Relais und Verfahren zu seiner Herstellung -

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetischen Relais nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem derartigen "bekannten Klappankerrelais (DE-OS 28 32 507) wird die Länge des Spulenkernes und damit der Auflagepunkt des Klappankers am Stirnende des Spulenkernes durch eine Taumelnietung so eingestellt, daß die erforderliche Kontaktabbrandreserre und der Kontaktdruck erreicht wird. Dabei wird die Lagerstelle des Klappankers am Magnetjoch zunächst ausgemessen. Aufgrund dieser Messung wird die Länge des Spulenkernes durch die Taumelnietung auf das erforderliche Maß gebracht.

Bei dieser Ausführung ist es jedoch nachteilig, daß der Klappanker erst nachträglich am Magnetjoch befestigt wird. Dadurch können die Toleranzen in der Dicke des

» φ · ο α ο α« «ο»

Klappankers, der darauf aufgenieteten Kontaktfeder_sdes Kontaktnietes und der Blattfeder-ÜTietstellen selbst bei der Taumelnietung nicht berücksichtigt werden. Zum Ausgleich dieser Toleranzen werden gegebenenfalls die Klappanker und die Magnetjoche getrennt durch Maschinen gemessen und gepaart. Diese Justiermethode kann daher zu wiederholten Kachstellungen der Maschinen für die Taumelnietung oder zu einer Nachjustierung von Hand führen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektromagnetische Relais mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß unabhängig von den Fertigungs- und Montagetoleranaen der Auflagepunkt des Klappankers am Spulenkern so exakt eingestellt werden kann;, daß jedes Relais die notwendige Kontaktabbrandreserve und den vorgegebenen Kontaktdruck bei angezogenem Anker aufweist. Durch das Verdrehen des Spulenkernes kann dieser in seiner Längsachse in einem relativ großen Bereich justiert werden. Das hat den Vorteil, daß sowohl bei der Herstellung als auch beim Zusammenbau der einzelnen Teile größere Toleranzen zugelassen werden können.

Aus dem DE-GM Jk OT 510 ist zwar bekannt ₅ am jochseitigen Ende des Spulenkernes ein Gewinde anzubringen, mit dem Spulenkern, Joch und Grundplatte zusammengebaut werden. Bei dieser bekannten Lösung ragt der Gewindeansatz des Spulenkernes durch eine Bohrung im Magnetjoch sowie durch eine Bohrung in der Grundplatte, wobei diese Teile durch eine auf den Gewindeansatz aufgeschraubte Mutter zusammengehalten werden. Eine Längsverschiebung des Spulenkernes zur Einstellung des Kontaktabstandes und des Kontaktdruckes ist hierbei aber nicht möglich.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais läßt sich in vorteilhafter Weise das Magnetjoch, der Klappanker, die Relaiswicklung sowie der Spulenkern zu einer Baugruppe vormontieren, indem in aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten der den Schaltkontakt tragende Klappanker an einem Ende des Magnetjochs schwenkbar befestigt wird, der Spulenkörper am anderen Ende des Magnetjochs aufgesetzt wird sowie der Spulenkern von unten durch die Gewindebohrung des Magnetjochs hindurch in den Spulenkörper eingesetzt und auf ein bestimmtes Maß in die Gewindebohrung eingeschraubt wird. Diese vormontierte und vorjustierte Baugruppe wird dann zusammen mit den Anschlußteilen und den Kontaktträgern auf der Grundplatte des Relais montiert und schließlich wird durch Verdrehen des Spulenkernes der vorgegebene Wert für den Kontaktüber_l>ub (Abbrandreserve) eingestellt.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale sind durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 das erfindungsgemäße Relais in d«r Draufsicht im Querschnitt, Figur 2 das gleiche Relais in der Seitenansicht und Figur 3 eine Baugruppe des Relais aus Magnetj och, Klappanker, Relaiswicklung und Spulenkern vor dem Zusammenbau.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Das in der Zeichnung dargestellte Kleinrelais für Kraftfahrzeuge hat eine Grundplatte 10 aus Isolierstoff, in der mehrere, die Anschlüsse des Relais bildende Flach-

Steckzungen 11 "befestigt sind. Die Grundplatte 10 trägt ferner ein L-förmiges Magnetjoch 12, das stirnseitig mit Befestigungszungen in entsprechende Taschen der Grundplatte' 10 verankert ist. Eine Relaiswicklung 13 ist auf einem Spulenrahmen 1^ aufgebracht, der auf einen Spulenkern 15 sitzt. Vor der gewölbten Stirnfläche 15a am vorderen Ende des Spulenkernes 15 befindet sich ein Klappanker 16, der in einer nicht erkennbaren Ausnehmung am langen Sehenkel des MagnetJoches 12 schwenkbar gelagert ist. Auf dem Klappanker 16 ist eine Kontaktfeder 17 festgenietet, deren hinteres, abgewinkeltes Ende mit einer Punkt schweißung am Magnetjoch 12 befestigt ist und deren vorderes Ende einen Schaltkontakt 18 trägt. Der Schaltkontakt 18 wirkt mit zwei Gegenkontakten 19 und 20 zusammen₅ die jeweils am Ende eines Kontaktträgers 21 und 22 angeordnet sind. Die Kontaktträger 21 und 22 sind in die Grundplatte 10 eingesetzt und verankert. Ihre freien Enden sind, wie Figur 2 zeigt, als Flachsteckzungen 11 ausgebildet, die durch entsprechende Schlitze der Grundplatte 10 hindurchragen. Zwei weitere, in der Grundplatte 10 verankerte Flachsteckzungen 11 sind mit ihren oberhalb der Grundplatte liegenden Bereichen 11a über Lötstellen 23 mit zwei Lötfahnen 2k elektrisch verbunden₉ die in den Spulenrahmen 1 ^ eingeschoben und jeweils mit einem Ende der Relaiswicklung 13 verlötet sind.

Zur Fixierung und zur Einengung von Toleranzen sind die Gegenkontakte 19 und 20, die mit den vom Klappanker 16 betätigten Schaltkontakt 18 zusammenwirken, in einem Turm 25 der Grundplatte spielfrei aufgenommen. Der zwischen den beiden Gegenkontakten 19 und 20 angeordnete Schaltkontakt 18 des Klappankers 16 liegt in seiner Ruhestellung am Gegenkontakt 20 und in seiner in Figur 1 dargestellten Arbeitsstellung an den Gegenkontakt 19 an»

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Der Kontaktdruck zwischen dem Schaltkontakt 18 und dem Gegenkontakt 19b t)ei angezogenem Klappanker 16 gemäß Figur 1 wird so festgelegt, daß eine ausreichende Abbrandreserve an den Kontakten vorhanden ist. Das heißt, daß der im Laufe der Zeit an den Kontakten auftretende Abbrand nicht dazu führen darf, daß sich der Übergangswiderstand zwischen den Kontakten 18 und 19 durch einen zu geringen Kontaktdruck bei eingezogenem Klappanker 16 unzulässig erhöht. Um bei der Einstellung des Kontaktdruckes die Fertigungstoleranzen an der Lagerstelle des Klappankers 16, die Toleranzen der Klappankerdicke und die der Kontaktniethöhe ausgleichen zu können, muß die Auflagestelle 3C zwischen Klappanker 16 und Spulenkern 15 in. Achsrichtung des Spulenkernes 15 einstellbar sein. Zu diesem Zweck trägt das am Magneto och 12 befestigte Ende des Spulenkernes 15 ein Feingewinde 26 M7xQ,5, das in eine entsprechende Gewindebohrung 27 im kurzen Schenkel des Magnetjoches 12 eingeschraubt ist. Zur Einstellung des Auflagepunktes }C__ist der Spulenkern 15 in der Gewindebohrung verdrehbar. Der Spulenkern 15 ist, wie Figur 2 zeigt, an der gewindeseitigen Stirnfläche 15b mit einem Kreuzschlitz 28 versehen, in dem ein Werkzeug zur Einstellung des Auflagepunktes X angesetzt werden kann. Der Durchmesser des Spulenkernes 15 ist mit 6,3 mm kleiner als der Innendurchmesser der Gewindebohrung 27 im Magnetjoch 12. Der Spulenrahmen 1U, in dem der Spulenkern 15 eingeschoben ist, wird gegen eine axiale Verschiebung sowie gegen Verdrehen gesichert, indem an seinem jochseitigen Ende Vorsprünge 29 angeformt sind, die am kurzen Schenkel des Magnetjoches 12 dessen Ende umfassen.

Bei dem Verfahren zur Herstellung des magnetischen Relais nach Figur 1 und 2 werden das Magnetjoch 12, der Klappanker 16, die Relaiswicklung 18 mit dem Spulenrahmen 1k

und der Spulenkern 15 zu einer Baugruppe vormontiert und vorjustiert. Dabei bildet der Spulenrahmen 1k mit aufgebrachter Relaiswicklung 13 und kontaktierten Lötfahnen 2h einen Spulenkörper 30. Figur 3 zeigt die Teile vor dem Zusammenbau der Baugruppe, Der den Schaltkontakt 18 tragende Klappanker 16 ist bereits in einem ersten Verfahrenssschritt am oberen Ende des Magnetjochs 12 schwenkbar befestigt. Anschließend wird der Spulenkörper 30 in Richtung des Pfeiles A am unteren Ende des Magnetjochs 12 aufgesetzt, wobei die Vorsprünge 29 äes Spulenrahmens 1^ das Ende des Magnetjochs 12 umfassen» Nun wird der Spulenkern 15 von unten durch die Gewindebohrung 27 des Magnetjochs 12 hindurch in die Bohrungs 31 des Spulenrahmens \h eingesetzt und schließlich wird der Spulenkern

15 mit seinem Feingewinde 26 ein bestimmtes Maß in die Gewindebohrung 27 eingeschraubt. Durch diese Verfahrensschritte ist es möglich., die Kontaktfeder 17 des Klappankers Τβ am langen Schenkel des MagnetJoches 12 ohne Behinderung durch den Spulenkörper 30 maschinell anzuschweißen .

In weiteren Fertigungsschritten werden nun die vormontierte Baugruppe sowie die Flachsteckzungen 11 und die Kontaktträger 21, 22 mit den Gegenkontakten 19 und 20 auf der Grundplatte 10 des Relais befestigt. In einem weiteren Fertigungsschritt wird der Schaltkontakt 18 auf seinen Qegenkontakt 19 aufgelegt und es wird der dabei zwischen dem Klappanker 16 und der gewölbten Oberfläche 15a des Spulenkernes 15 vorhandene Ankerabstand gemessen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Klappanker 16 magnetisch angezogen oder von außen auf den Spulenkern 15 gedrückt und dabei der zurückgelegte Weg gemessen wird. Da der Abstand des Schaltkontaktes 18 von der Lagerstelle des Klappankers

16 sowie die Elastizität der Kontaktfeder 17 vorgegeben

-κ-

ist, muß zur Erzeugung eines bestimmten Kontaktdruckes und einer vorgegebenen Abbrandreserve der Klappanker 16 nach der Kontaktauflage einen bestimmten Weg zurücklegen. Der Ankerabstand muß folglich auf einen Sollwert gebracht werden. Der gemessene Ankerabstand wird daher mit diesem Sollwert verglichen und durch Verdrehen des Spulenkernes 15 wird der Ankerabstand auf den Sollwert eingestellt. Zu diesem Zweck ist ein nicht dargestellter Schrittmotor vorgesehen, dessen Werkzeug in den Kreuzschlitz 28 des Spulenkernes 15 eingreift und aufgrund der gemessenen Sollwertabweichung mit einer Schrittdrehung von 6 den Auflagepunkt X mit einer Toleranz von weniger als 0,01 mm einstellt. Außerdem wird auf das Feingewinde 26 des Spulenkernes ein Fixiermittel, z.B. ein Acrylester aufgetragen.

Der Anmeldungsgegenstand ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel und auch nicht auf das beschriebene Herstellverfahren beschränkt, da der Zusammenbau des Relais auch in einer anderen Schrittfolge möglich ist und da ferner die einzelnen Relaisteile anders gestaltet sein können. So ist es möglicherweise zweckmäßig, zur Verlängerung der Gewindebohrung 27 das Magnetj och 12 in diesem Bereich mit einem Durchzug zu versehen. Statt eines Kreuzschlitzes 28 kann auch am gewindeseitigen Ende des Spulenkernes 15 ein Innensechskant, Innenvierkant, ein Diagonalschlitz oder eine andersartige Ausnehmung für die Aufnahme eines Werkzeuges vorgesehen werden. Des Weiteren kann anstelle des Acrylesters ein anderes Fixiermittel für das Feingewinde- 26 verwendet werden oder der Spulenkern 15 wird nach Einstellung des Auflagepunktes X durch eine auf der Rückseite des Magnetjoches 12 angebrachten Kontermutter gegen Verdrehen gesichert.

Leerseite

Claims

A AC·

* a * m

11 . 11 .1981 Ws/Hm

ROBERT BOSCH GMBH₅ TOOO STUTTGART 1

Ansprüche

#1»/Elektromagnetisches Relais mit einer elektrische Anschlußteile tragenden Grundplatte aus Isolierstoffs einem darauf "befestigten Magnet joch mit einem Spulenkörper ₉ einem mit einem Ende am Magnetjoch befestigten Spulenkern mit ballig gewölbter Stirnfläche und einem vor der Stirnfläche des Spulenkerns angeordneten, an einem Jochende gelagerten Klappanker mit einem Schaltkontakt, der mit wenigstens einem auf der Grundplatte befestigten Gegenkontakt zusammenwirkt, wobei der Kontaktdruck durch Einstellung des Auflagepunktes des Klappankers mit der Stirnfläche des Spulenkernes auf einen vorgegebenen Wert gebracht ist_s dadurch gekennzeichnet, daß das am Magnetjoch (12) befestigte Ende des Spulenkernes (15) ein Feingewinde (26) trägt, das in eine entsprechende Gewindebohrung (27) im Magnetjoch (12) eingeschraubt ist und daß zur Einstellung des Auflagepunktes (X) der Spulenkern (15) mit seinem Feingewinde (26) in der Gewindebohrung (27) verdrehbar ist.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einstellung des Auflagepunktes (X) der Spulenkern (15) gegen Verdrehen gesichert ist.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (15) durch auf das Feingewinde (26) aufgetragenes Fixiermittel, vorzugsweise durch Acryiester gesichert ist.
k. Relais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Spulenkernes (15) kleiner als der Innendurchmesser der Gewindebohrung (27) im Magnetjoch (12) ist.
5. Relais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (15) an. der gewindeseitigen Stirnfläche ( 15"b) mit einem Kreuzschlitz zur Werkzeugaufnahme versehen ist.
6. Relais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklung (13) auf einem Spulenrahmen (1^) angeordnet ist, der an seinem jochseitigen Ende Vorsprünge (29) aufweist, die ein Ende des Magnetjoches (12) umfassen und die den Spulenrahmen (1¹O mit der Relaiswicklung (13) gegen Verdrehen und axiales Verschieben sichern.
7. Relais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetjoch (12) im Bereich der Gewindebohrung (27) mit einem Durchzug versehen ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Magnetjoch (12), Klappanker (16), Spulenrahmen (lh) mit Relaiswicklung (13) und Spulenkern (15) zu einer Baugruppe vormontiert werden, indem in aufeinanderfolgenden Schritten der dem Schaltkontakt (18) tragende Klappanker (16) an einem Ende des Magnetj ochs (12) schwenkbar befestigt wird, der Spulenrahmen (1h) mit der Relaiswicklung (13) am anderen Ende des Magnetjochs (12) aufgesetzt sowie der Spulenkern (15) von unten durch die Gewindebohrung (27) des Magnetjochs (12) hindurch in den Spulenrahmen (1k) eingesetzt wird und der Spulenkern (15) mit seinem Feingewinde (26) ein bestimmtes Maß in die Gewindebohrung (27) eingeschraubt wird.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vormontierte Baugruppe sowie Anschlußteile (11) und Kontaktträger (21, 22) mit den Gegenkontakten (19, 20) auf der Grundplatte (10) des Relais befestigt werden und daß danach durch Verdrehen des Spulenkernes (15) der vorgegebene Wert für den Kontaktdruck und die Kontaktabbrandreserve eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9_S dadurch gekennzeichnet₉ daß ein Schrittmotor mit einem Werkzeug in den Kreuzschlitz (28) des Spulenkernes (15) eingreift und mit einer Schrittdrehung von 6° den Auflagepunkt (X) mit einer Toleranz von kleiner 0,01 mm einstellt. ^₁,.