DE3423270C2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetischen Relais nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem derartigen elektromagnetischen Relais (DE-GM 73 26 360) ist der Spulenkern senkrecht zur Grund­ platte angeordnet. Der Klappanker ist am U-förmigen Magnetjoch gelagert und zwischen der Grundplatte und dem zur Grundplatte hin gerichteten freien Ende des Spulenkerns angeordnet. Auf dem Klappanker ist eine Blattfeder befestigt, die an ihrem freien Ende einen Schaltkontakt trägt. Der Schaltkontakt wirkt mit einem auf der Grundplatte befestigten Gegenkontakt zusammen. Das Magnetjoch ist mit freigestanzten Zungen in die Grundplatte eingesetzt.

Bei dem aus der DE 31 48 052 A1 bekannten Klappankerrelais werden die Anschlußteile des Relais in Form von Flachsteckzungen in die Grundplatte eingesenkt, wobei die oberhalb der Grundplatte liegenden Bereiche der Anschlußteile teilweise als Kontaktträger und teilweise als Anschlußfahnen für die Wicklung bzw. für den Schaltkontakt des Klappankers ausgebildet sind. Das vormontierte Magnetsystem, be­ stehend aus einem Magnetjoch, einem Spulenkern, einer Wicklung, einem Spulenrahmen und dem Klappanker wird mit Verankerungszungen des Magnetjochs auf der Grundplatte befestigt. Anschließend werden die Kontaktierungen mit den Anschlußteilen in der Grundplatte und die Justierung des Relais bezüglich Kontaktabstand, Kontaktdruck und Abbrandreserve vorgenommen. Der Spulenkern mit der Wicklung liegt dabei oberhalb der Grundplatte waagerecht und der Klappanker ist am freien Ende des Spulenkernes senkrecht zur Grundplatte angeordnet und seitlich davon am Jochende schwenkbar gelagert.

Aus der DE 31 15 604 A1 ist es bekannt, den Anker eines Relais mittels einer in den Spulenkörper integrierten Feder gegen die Lagerstelle des Magnetjochs zu drücken. Die Feder besteht dabei aus zwei biegsamen Abschnitten, die den Anker hakenförmig umfassen und ihn gegen die Lagerstelle des Magnetjochs drücken.

Aus der DE 25 16 535 B2 ist ein elektromagnetisches Schaltgerät be­ kannt, dessen Spulenkörper aus zwei Flanschen besteht, zwischen denen die Spule eingesetzt wird. In einen der Flansche wird ein Klappanker eingeführt.

Aus der DE 81 26 370 U1 ist ein elektromagnetisches Relais dar­ gestellt, bei dem der Klappanker eine Kontaktfeder trägt, die an einem Ende auf dem Klappanker befestigt ist.

Aus der DE 24 38 084 B2 ist ein elektromagnetisches Relais bekannt, bei dem in die Grundplatte eine Anschlußfahne eingesetzt ist, die einerseits aus dem Gehäuse herausragt und andererseits in das Ge­ häuse hineinragt, wobei der in das Gehäuse hineinragende Teil der Anschlußfahne von dem freien Ende der Kontaktfeder auf dem Klapp­ anker berührt wird, wenn das Relais im eingeschalteten Zustand ist.

Aus der DE 30 12 354 A1 ist ein Verfahren zur Einstellung des festen Kontaktes eines elektrischen Schaltelementes bekannt. Bei dem Ver­ fahren wird durch einfaches oder mehrfaches Prägen des den Kontakt tragenden Steges der Kontaktabstand zum freien Ende der Kontaktfeder des Klappankers eingestellt.

Mit der vorliegenden Lösung soll erreicht werden, daß der Strompfad für den Schaltkontakt des Relais möglichst kurz gehalten und zu­ gleich die Baugröße des Relais bezüglich der Länge und Breite ver­ ringert wird, um bei kostengünstiger Herstellung, Montage und Justierung eine hohe Funktionssicherheit zu erzielen.

Das erfindungsgemäße elektromagnetische Relais mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß es erstens aus zwei vormontierten Baueinheiten (Magnetsystem und Bodengruppe) gebildet ist, die dann bei dem Montagevorgang zusammengefügt werden. Dadurch wird erreicht, daß die Funktions- und Maßprüfung für die einzelnen Baueinheiten getrennt durchgeführt werden kann und somit den speziellen Anforderungen der einzelnen Baueinheiten angepaßt sein kann. Zweitens ist es vorteilhaft, daß das Magnetsystem ein L-förmiges Joch aufweist, wodurch die Baugröße verringert ist. Weiterhin vorteilhaft ist, daß am Magnetsystem der Spulenrahmen zwei seitlich an ihm angeformte, über das freie Ende des Spulenkerns vorstehende Leisten aufweist, die als Anschlag für den Klappanker diesen beidseitig hakenförmig umfassen. Dadurch ist der Klappanker gegen Stoß und Prellschlag gesichert. Weiterhin vorteilhaft ist, daß die Blattfeder an ihrem am Klappanker festgenieteten Ende mit einem Ende einer Leitungslitze verschweißt ist, deren anderes Ende an einem ihm zugeordneten Anschlußteil der Grundplatte angeschweißt ist. Dadurch wird eine feste, dauerhafte und funktionssichere Kontaktierung gewährleistet. Für eine kostengünstige Herstellung, Montage und Justierung des Relais ist es vorteilhaft, das Relais so auszubilden, daß Montage und Justierung maschinell auf miteinander verketteten Automaten erfolgen kann, indem die dafür benötigten Teile des Relais von außen durch entsprechende Werkzeuge und Meßeinrichtungen frei zugänglich sind. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, daß die Grundplatte mit Ausnehmungen versehen ist, die das Anschlußteil im Bereich der Schweißstelle beidseitig für den Zugang eines Schweißwerkzeuges frei lassen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen elektromagnetischen Relais möglich. So ist es vorteilhaft, zur Einstellung des Kontaktabstandes zwischen dem Schaltkontakt und dem Arbeitskontakt in der Ruhelage des Relais diesen durch eine Prägung am Ruhekontakt auf mindestens einer Seite eines Loches in dem aus der Grundplatte nach oben vorstehenden Ende eines Anschlußteiles mittels eines Prägewerkzeuges einzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in vergrößerter Darstellung Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elektromagnetisches Relais im Längsschnitt, Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte Relais im Schnitt nach II-II, Fig. 3 das in Fig. 2 dargestell­ te Relais teilweise im Schnitt um 180° gedreht, Fig. 4 zeigt die zwei vormontierten Baugruppen des Relais vor dem Zusammensetzen und Fig. 5 zeigt das Magnetsystem des Relais mit Blick auf den Klappanker.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte elektromagnetische Relais dient als Wechslerrelais zum Ein- oder Umschalten von elektrischen Verbrauchern in Kraftfahrzeugen. Es be­ steht aus einer Grundplatte 10 aus Isolierstoff, in der eine Anzahl, als Flachsteckzungen 11 ausgebildeter Kon­ taktteile eingebettet ist. Die Flachsteckzungen 11 stehen an der Unterseite der Grundplatte 10 heraus, so daß sie in entsprechende Flachsteckhülsen auf einem nicht darge­ stellten Stecksockel einzusetzen sind. Wie Fig. 4 zeigt, besteht das Relais aus zwei vormontierten Baugruppen, der Bodengruppe 12 und dem Magnetsystem 13. Zur Bodengruppe 12 gehört die Grundplatte 10 mit den Flachsteckzungen 11 und alternativ ein Widerstand oder eine Freilaufdiode 14, die zwischen zwei Flachsteckzungen 11 antiparallel zur Relaiswicklung 15 geschaltet ist. Die Freilaufdiode 14 liegt in einer Mulde der Grundplatte 10 und ist oberhalb der Grundplatte 10 an einer Anschlußfahne 16 der betreffen­ den Flachsteckzungen 11 verschweißt. Das Magnetsystem 13 besteht aus einem L-förmigen Magnetjoch 17, an dessen ab­ gewinkelten kurzen Schenkel - wie Fig. 1 zeigt - ein Spulenkern 18 angenietet ist, der einen Spulenrahmen 19 mit der Relaiswicklung 15 trägt. Die Wicklungsenden der Relaiswicklung 15 sind jeweils mit einem Massivdraht 20 kontaktiert, der am Spulenrahmen 19 festgelegt ist. Am Ende des längeren Schenkels des Magnetjochs 17 befindet sich eine Lagerstelle 21 für einen Klappanker 22, der vor dem freien Ende 18a des Spulenkerns 18 schwenkbar an­ geordnet ist. Im vormontierten Zustand des Magnetsystems 13 sind als Anschlag und Führung für den Klappanker 22 an der vorderen Stirnseite des Spulenrahmens 19 zwei seitlich davon angeformte, über das freie Ende 18a des Spulenkernes 18 vorstehende Leisten 23 angeformt, die den Klappanker 22 beidseitig hakenförmig umfassen. Der Klappanker 22 trägt einen Schaltkontakt 24, der am freien Ende einer Blattfeder 25 eingenietet ist, deren anderes Ende durch eine Schälnietung 26 im Bereich der Lagerstelle 21 am Klappanker 22 festgenietet ist. Die Befestigung der Blattfeder 25 am Klappanker 22 erfolgt durch eine recht­ eckförmige Ausstanzung der Blattfeder 25, durch die eine aus dem Klappanker 22 herausgeprägte rechteckförmige Warze 27 hindurchragt, welche die Blattfeder 25 durch die Schälnietung 26 an beiden Seiten der Warze 27 festlegt. Durch diese Schälnietung 26 ist die Blattfeder 25 ohne Laibungs- und Verspannkräfte am Klappanker 22 befestigt. Außerdem ist durch diese eine Nietstelle 26 im Bereich der Lagerstelle 21 des Klappankers 22 die Federlänge für die Blattfeder 25 in bezug auf den Schaltkontakt 24 möglichst groß gewählt, damit sich der Kontaktdruck bei einem Kon­ taktabbrand nicht zu stark ändert. Um eine möglichst gleiche Biegebeanspruchung auf der ganzen Länge der Blatt­ feder 25 zu erzielen, hat die Blattfeder 25 von der Niet­ stelle 26 bis zum Schaltkontakt 24 hin eine parabelförmig abnehmende Breite. Für den elektrischen Anschluß des Schaltkontaktes 24 ist - wie Fig. 5 zeigt - die Blatt­ feder 25 an ihrem am Klappanker 22 festgenieteten Ende mit einem Ende einer Kupferlitze 28 verschweigt.

Zur Befestigung des Magnetsystems 13 auf der Bodengruppe 12 sind an dem als Lagerstelle 21 für den Klappanker 22 ausgebildeten Stirnende des Magnetjochs 17 zwei Veran­ kerungszungen 29 freigestanzt, die in entsprechende Aus­ nehmungen 30 der Grundplatte 10 eingesenkt werden. Außer­ dem sind an der vorderen Stirnseite des Spulenrahmens 19 zwei Fixierzungen 31 angeformt, die an entsprechende Nuten 32 an der Grundplatte 10 aufgenommen werden bzw. darin verrasten. Wie Fig. 1 zeigt, wird das Magnetsystem 13 so auf der Bodengruppe 12 befestigt, daß der Spulenkern 18 mit seinem freien Ende 18a mit Abstand oberhalb der Grundplatte 10 und senkrecht zu ihr angeordnet ist. Der Klappanker 22 wird dabei zwischen der Grundplatte 10 und dem unteren freien Ende 18a des Spulenkernes 18 parallel zur Grundplatte 10 angeordnet. Dadurch kann die Breite des Relais bis nahezu auf den Durchmesser der Relaiswick­ lung 15 reduziert werden. Außerdem ist durch diese Anord­ nung des Klappankers 22 eine kurze elektrische Verbindung zwischen der Blattfeder 25 und der ihr zugeordneten Flach­ steckzunge 11 möglich, die unter dem eingespannten Ende der Blattfeder 25 in der Grundplatte 10 angeordnet ist. Damit ist es möglich, die - wie Fig. 5 zeigt - an der Blattfeder 25 angeschweißte Kupferlitze 28 auf eine Länge von wenigen Millimetern zu begrenzen und das andere Ende der Kupferlitze 28 - gemäß Fig. 1 - am oberen Ende der ihr zugeordneten Flachsteckzunge 11 anzuschweißen. Für den Zugang eines Schweißwerkzeuges ist dabei die Grund­ platte 10 im Bereich der Schweißstelle 33 beidseitig mit Ausnehmungen 34 und 35 versehen. Beim Aufsetzen des Magnet­ systems 13 auf die Bodengruppe 12 gemäß Fig. 4 werden außerdem zwei an der Oberseite der Grundplatte 10 nach oben ragende Anschlußfahnen 36 zweier Flachsteckzungen 11 in Führungen 37 des Spulenrahmens 19 aufgenommen, bis sie jeweils unter das freie Ende der beiden Massivdrähte 20 für den Anschluß der Relaiswicklung 15 liegen. Dort wer­ den dann an einer weiteren Montagestation die Anschluß­ fahnen 36 mit den Massivdrähten 20 verschweißt.

Zur Justierung des Relais wird die Stellung des Schalt­ kontaktes 24 bei angezogenem und abgefallenen Anker 25 ausgemessen und anschließend wird ein Kontaktträger 38 in das Relais eingesetzt, der U-förmig gestaltet ist und im mittleren Bereich den Arbeitskontakt 39 des Relais bildet. Die beiden seitlichen Schenkel des Kon­ taktträgers 38 werden nun oberhalb der Grundplatte 10 an zwei Anschlußfahnen 40 angeschweißt, die an der mitt­ leren Flachsteckzunge 11 angeformt und beidseitig vom Kontaktträger 38 hochgewinkelt sind. Der Schaltkontakt 24 wirkt außerdem mit einem Ruhekontakt 41 zusammen, der durch das aus der Grundplatte 10 nach oben vorstehen­ de Ende der ihm zugeordneten Flachsteckzunge 11 gebildet ist. Durch die Lage des Ruhekontaktes 41 wird bei abge­ fallenem Relais der Abstand des Schaltkontaktes 24 vom Arbeitskontakt 39 eingestellt. Diese Einstellung erfolgt - wie Fig. 1 zeigt - durch eine Prägung 42 am Ruhekon­ takt 41, durch die auf einer Seite eines in das obere Ende der Flachsteckzunge 11 eingestanzten Loches 43 der Ruhekontakt 41 angehoben wird. Auch hier ist durch eine entsprechende Ausnehmung 44 der Grundplatte 10 sicherge­ stellt, daß geeignete Prägestempel maschinell an das Loch 43 herangeführt werden können. Um beim eingeschalteten Relais den Klappanker 22 in einer definierten Ruhelage zu halten, ist hinter der Lagerstelle 21 eine mäander­ förmig gebogene Ankerückstellfeder 45 angeordnet, deren eines Ende an einer freigestanzten Zunge 46 des Klapp­ ankers 22 und deren anderes Ende an einer weiteren frei­ gestanzten und ausgebogenen Zunge 47 des Magnetjochs 17 eingehängt ist. Die Ankerrückstellfeder 45 wird außerdem durch einen Federbügel 48 aus elastischem Kunststoff zum Magnetjoch 17 hin durchgebogen, um einer axialen Verschie­ bung des Klappankers 22 an der Lagerstelle 21 entgegenzu­ wirken. Der Federbügel 48 ist mit hakenförmigen Enden auf das Magnetjoch 17 aufgeklipst und dort durch Nuten 49 begrenzt.

Nach der Montage und Justierung des Relais durch eine entsprechende Verkettung von Automaten wird in einem letzten Arbeitsgang ein Kunststoffgehäuse 50 über das Magnetsystem 13 geschoben und mit seinem unteren Rand 51 hinter entsprechende Vorsprünge 52 gemäß Fig. 2 an den Längsseiten der Grundplatte 10 verrastet.

Claims (7)

1. Elektromagnetisches Relais mit in einer Grundplatte aus Isolierstoff verankerten, an der Unterseite herausstehenden Anschlußteilen sowie mit einem Magnetsystem aus einem Magnetjoch mit einem Spulenkern, einem vom Spulenkern getragenen Spulenrahmen mit einer Wicklung und einem am Magnetjoch mit einem Ende schwenkbar gelagerten Klappanker mit einer darauf befestigten Blattfeder, die an ihrem freien Ende einen Schaltkontakt trägt, der mit mindestens einem auf der Grundplatte befestigten Gegenkontakt zusammenwirkt, wobei das Magnetsystem mit am Magnetjoch freigestanzten Verankerungen an der Grundplatte befestigt ist, indem zwei an dem als Lagerstelle für den Klappanker ausgebildetem Stirnende des Magnetjochs freigestanzte Zungen so in die Grundplatte eingesetzt sind, daß der den Spulenrahmen tragende Spulenkern mit Abstand senkrecht oberhalb der Grundplatte angeordnet ist und der Klappanker zwischen der Grundplatte und dem zur Grundplatte hin gerichteten freien Ende des Spulenkerns gelagert ist, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Magnetsystem (13) mit einem L-förmigen Magnetjoch (17) einerseits und eine aus der Grundplatte (10) und den Anschlußteilen (11) bestehende Bodengruppe (12) andererseits zwei vormontierte Baueinheiten bilden,
• b) daß am Magnetsystem (13) der Spulenrahmen (19) zwei seitlich an ihm angeformte, über das freie Ende (18a) des Spulenkerns (18) vorstehende Leisten (23) aufweist, die als Anschlag für den Klappanker (22) diesen beidseitig hakenförmig umfassen
• c) daß die Blattfeder (25) an ihrem am Klappanker (22) festgenieteten Ende mit einem Ende einer Leitungslitze (28) verschweißt ist, deren anderes Ende an einem ihm zugeordneten Anschlußteil (11) der Grundplatte (10) angeschweißt ist und
• d) daß die Grundplatte mit Ausnehmungen (34, 35) versehen ist, die das Anschlußteil (11) im Bereich der Schweißstelle (33) beidseitig für den Zugang eines Schweißwerkzeuges freiläßt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Leitungslitze (23) verschweißte Ende der Blattfeder (25) durch eine Schälnietung (26) am Klappanker (22) im Bereich der Lagerstelle (21) befestigt ist.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine querliegende längliche Ausstanzung der Blattfeder (25) eine aus dem Klappanker (22) herausgeprägte längliche Warze (27) hindurchragt und die Blattfeder (25) durch je eine Schälnietung (26) an beiden Schmalseiten der Warze (27) festliegt.

4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (25) zur Entlastung der Nietstelle (26) von dieser bis zum Schaltkontakt (24) hin eine parabelförmig abnehmende Breite hat.

5. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (24) des Relais mit einem Arbeitskontakt (39) zusammenwirkt, der Teil eines Kontaktträgers (38) ist, welcher an einem in der Grundplatte (10) verankerten Anschlußteil (11) oberhalb der Grundplatte (10) angeschweißt ist.

6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (24) mit einem Ruhekontakt (41) zusammenwirkt, der durch ein aus der Grundplatte (10) nach oben vorstehendes Ende eines Anschlußteils (11) gebildet ist.

7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhelage des Relais der Abstand des Schaltkontaktes (24) vom Arbeitskontakt (39) durch eine Prägung (42) am Ruhekontakt (41) auf mindestens einer Seite eines Loches (43) in dem aus der Grundplatte (10) vorstehenden Ende des Anschlußteils (11) einstellbar ist.