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Elektromaqnetisches Relais
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit
einem eine Wicklung tragenden Spulenkörper, einem axial im Spulenkörper angeordneten
Kern, einem winkelförmigen Joch und einem am Joch gelagerten flachen Anker, mit
einer am Anker befestigten Kontaktfeder und mit mindestens einem Gegenkontaktelement,
ferner mit einem die Unterseite des Relais abschließenden, flachen Sockel aus Isolierstoff
sowie mit Anschlußelementen für die Kontaktfedern, das Gegenkontaktelement und die
Wicklung, welche alle in Form von Flachsteckern an der Unterseite des Sockels austreten.
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Derartige Relais sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt,
beispielsweise aus der DE-AS 26 19 002. Beim Einsatz derartiger Relais als Kraftfahrzeugrelais
oder auch als Netztrennrelais werden hohe Anforderungen an die elektrische und mechanische
Belastbarkeit gestellt. D. h., daß die Flachstecker in ihrem Querschnitt zum Führen
hoher Ströme ausgelegt sein müssen und daß sie darüber hinaus einen guten Festsitz
zur Aufnahme von hohen Steckkräften aufweisen müssen. Bei bekannten Relais dieser
Art sind deshalb die Flachstecker im Sockel eingespritzt oder sonstwie fest verankert,
wobei die mit dem Anker verbundene Kontaktfeder erst nach der Montage des Spulenkörpers
auf dem Sockel mit ihrem Anschlußelement verbunden und gegenüber den Gegenkontaktelementen
justiert werden kann.
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Auch die Spulenanschlüsse müssen in herkömmlicher Weise nach dieser
Montage mit ihren Anschlußsteckern verlötet werden.
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Bekannt sind allerdings auch ähnlich aufgebaute Relais (z. B. DE-GM
81 10 213), bei denen die Anschlußelemente im Spulenkörper verankert sind. Dort
handelt es sich jedoch nicht um Flachstecker für Steckmontage, sondern um einfache
Anschlußfahnen zum Einlöten in Leiterplatten. In diesen Fällen sind die mechanischen
Belastungen der Anschlußelemente wesentlich geringer; außerdem enthalten diese Relais
keinen Sockel.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art
mit Sockel und mit Flachsteckern so auszubilden, daß die Flachstecker stabil verankert
sind, daß jedoch gleichzeitig eine einfache automatische Montage durchgeführt werden
kann, wobei insbesondere nach der Montage des Spulenkörpers auf dem Sockel keine
Kontaktjustierung mehr erforderlich ist. Dabei soll es auch möglich sein, zusätzliche
Bauelemente im Sockel unterzubringen, ohne dadurch den Montageablauf zu erschweren.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anschlußelemente
für die Kontaktfeder und das Gegenkontaktelement im Spulenkörper in nach unten offenen
Taschen bzw. Nuten positioniert und zusätzlich in eng bemaßten Durchführungen des
Sockels fixiert sind, daß die Anschlußelemente für die Wicklung in Durchführungen
des Sockels verankert sind und an der Oberseite des Sockels mittels abgewinkelter
Querstege in Ausnehmungen des Spulenkörpers eingreifen, wobei diese Querstege als
Klemmleisten mit Aufnahmekerben zur Kontaktierung von Wicklungsanschlußdrähten ausgebildet
sind.
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Bei dem erfindungsgemäßen Relais sind also die Flachstekker für die
Kontaktelemente in den Taschen des Spulenkörpers lagerichtig positioniert, so daß
das Magnetsystem mit den Kontaktelementen am Spulenkörper fertig justiert werden
kann, bevor der Spulenkörper mit dem Sockel ver-
bunden wird. Der
Sockel selbst kann mit denpule'nanschlußsteckern und evtl. mit zusätzlichen Bauelementen
bestückt werden. Bei der Montage des Spulenkörpers auf dem Sockel, die voll mechanisiert
durchgeführt werden kann, werden die Kontaktanschlußstecker zusätzlich in den Durchführungen
des Sockels verankert, während die auf dem Sockel befestigten Spulenanschlußstecker
zusätzlich in Ausnehmungen des Spulenkörpers eingreifen. Alle Anschlußstecker werden
somit zwischen dem Spulenkörper und dem Sockel eingeklemmt und stabil befestigt,
so daß die beim Stecken auftretenden hohen Kräfte aufgenommen werden können. Auf
dem Sockel können dabei zusätzliche Klemmrippen für die Kontaktanschlußelemente
vorgesehen werden; außerdem ist es zweckmäßig, ineinandergreifende Positionierelemente
am Sockel und am Spulenkörper vorzusehen. Die Flachstecker können mittels angeformter
Widerhaken zusätzlich im Sockel verankert sein. Weiterhin ist es zweckmäßig, die
an den Spulenanschlußsteckern vorgesehenen Klemmleisten mit Aufnahmekerben zur lötfreien
Befestigung der Spulenanschlußdrähte und gegebenenfalls von zusätzlichen Bauelementen
auszubilden. Die Klemmbefestigung der Anschlußelemente zwischen Spulenkörper und
Sockel wird noch verbessert durch eine zusätzliche Kappe, welche über den Spulenkörper
gestülpt wird und mittels Rastnasen den Sockel umgreift, wobei der Spulenkörper
an der Oberseite der Kappe anliegt und durch diese gegen den Sockel gepreßt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais
in perspektivischer Ansicht mit aufgeschnittener Kappe, Fig. 2 eine Detailansicht
des Spulenkörpers von unten mit einem Gegenkontaktelement vor der Montage,
Fig.
3 und 4 den fertig montierten Spulenkörper mit dem Magnetsystem in zwei Seitenansichten,
Fig. 5 und 6 den Sockel mit Spulenanschlußsteckern in zwei Ansichten, Fig. 7 und
8 das fertig montierte Relais in zwei Seitenansichten (mit aufgeschnittener Kappe).
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Das in Fig. 1 gezeigte Relais besteht aus einem Spulenkörper 1 als
Träger für das Magnetsystem, einem Sockel 2 und einer diese beiden Teile zusammenhaltenden
Kappe 3.
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Der Spulenkörper trägt eine Wicklung 4, ein winkelförmiges Joch 5
und einen an diesem Joch gelagerten Anker 6.
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Mit dem Anker ist eine Kontaktfeder 7 verbunden, die mit ihrem abgewinkelten
Fortsatz 8 an einem zur Justierung verbiegbaren Jochzahn 9 eingehängt ist und damit
gleichzeitig als Rückstellfeder dient. Weiterhin sind in den Spulenkörper Spulenanschlußstifte
10 eingespritzt; auf einer Seite ist auch ein Anschlag 11 zur Hubbegrenzung für
den Anker angeformt.
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Die Kontaktfeder 7 ist über eine Litze 12 mit einem winkelförmigen
Anschlußelement 13 verbunden, an welchem nach unten ein Flachstecker 14 angeformt
ist. Außerdem ist im Spulenkörper ein Gegenkontaktelement 15 mit einem Flachstecker
16 befestigt. Die beiden Kontaktelemente 13 und 15 sind jeweils in Taschen des Spulenkörpers
1 von der Unterseite her eingesteckt und positioniert. Somit sind bereits bei der
Fertigung und Montage des Magnetsystems am Spulenkörper der Ankerhub und der Kontaktabstand
durch geringe Toleranzen eines Spritzgießteiles justierfrei gegeben. Beim Zusammenfügen
von Spulenkörper 1 und Sockel 2 werden dann die Flachstecker 14 und 16 in enge Durchführungen
des Sockels 2 eingepreßt, wobei die Kontaktan-
schlußelemente 13
und 15 zwischen dem Spulenkörper 1 und dem Sockel 2 eingeklemmt und fixiert werden.
In Fig. 2 ist in einer Detailansicht die Positionierung des Gegenkontaktelementes
15 mit dem Flachstecker 16 im Spulenkörper 1 gezeigt. Das Gegenkontaktelement wird
dabei von unten in eine Tasche 17 eingesteckt, welche in einer seitlich offenen
Ausnehmung 18 mündet, um den Kontaktniet 19 frei zugänglich zu halten; mit den Sicken
15b wird es dabei in der Tasche 17 positioniert und fixiert. Außerdem ist am Gegenkontaktelement
15 ein Quersteg 20 angeformt, der in einer weiteren Tasche oder Nut 21 des Spulenkörpers
positioniert wird. Beim Aufeinandersetzen von Spulenkörper 1 und Sockel 2 wird der
Flachstecker 16 in einer Durchführung des Sockels mittels Widerhaken 22 verankert.
Dabei wird das Gegenkontaktelement 15 mit der oberen Kante 15a gegen den Rand 18a
im Spulenkörper und der Quersteg 20 mit seiner Oberkante 20a gegen den Rand 21a
gedrückt und somit zwischen Spulenkörper und Sockel festgeklemmt. Entsprechend wird
auch das in Fig. 1 gezeigte Anschlußelement 13 mit dem Flachstecker 14 zunächst
in Ausnehmungen des Spulenkörpers positioniert und später zwischen Spulenkörper
und Sockel festgeklemmt.
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Fig. 1 zeigt weiterhin die Spulenanschlußstecker 23 und 24, welche
im Sockel 2 verankert sind und an der Oberseite des Sockels Querstege bilden, die
ebenfalls zwischen Sockel und Spulenkörper eingeklemmt werden. Diese Querstege sind
außerdem als Klemmleisten, z. B. 25, ausgebildet, wobei die Spulenanschlußdrähte
10 in Kerben 26 lötfrei eingeklemmt werden können. Nach dem Zusammenbau von Sockel
und Spulenkörper wird die Kappe 3 aufgesetzt, welche mit nicht dargestellten Nasen
am Sockel 2 einrastet und dabei mit ihrer Oberseite auf die Oberkanten la und ib
der Spulenflansche drückt, wodurch die erwähnte Klemmbefestigung der Kontaktanschlußelemente
noch verbessert wird.
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Die Fig. 3 bis 6 zeigen Einzelansichten des Spulenkörpers mit Magnetsystem
einerseits und des Sockels andererseits, wobei die Anschlußkonfiguration gegenüber
dem Relais von Fig. 1 etwas verändert ist, d. h., daß beispielsweise die Flachstecker
für die Kontaktfeder und die Spulenanschlußstecker im Sockel anders angeordnet sind.
Das Prinzip der Gestaltung und Befestigung der Teile ist jedoch gleich geblieben.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen in zwei Seitenansichten wiederum den Spulenkörper
1 mit dem Magnetsystem, dessen Teile wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Auch das Gegenkontaktelement
15 ist wie vorher gestaltet und befestigt. In Abwandlung zu Fig. 1 ist die Litze
12 an ein T-förmig gestaltetes Anschlußelement 33 mit einem Flachstecker 34 geführt,
welches mit seinen Querstegen in Taschen der Spulenkörperansätze 35 positioniert
ist. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich, ist am Spulenkörper 1 ein Positionierzapfen
28 angeformt, der in ein entsprechendes Loch 29 (siehe Fig.
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6) des Sockels eingesetzt wird und zur lagerichtigen Verbindung der
beiden Teile beiträgt.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen den Sockel 2 in Seitenansicht und in Draufsicht.
Dieser Sockel aus Kunststoff ist flach ausgebildet und trägt auf seiner Oberseite
Vorsprünge und Rippen zur Fixierung der Kontaktelemente. Zur Durchführung des Flachsteckers
16 ist ein Durchbruch 30 vorgesehen, während zur zusätzlichen Fixierung des Quersteges
20 (siehe Fig. 2) Rippen 31 und 32 angeformt sind. In ähnlicher Weise dienen für
die Fixierung des Flachsteckers 34 ein Durchbruch 36 sowie eine Rippe 37 und die
bereits erwähnten Ansätze 35.
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Als Spulenanschlußelemente sind die Flachstecker 38 und 39 in Durchbrüchen
40 und 41 verankert. An ihren Oberseiten bilden diese Flachstecker Klemmleisten
42 und 43 in
Form von abgewinkelten bzw. abgekröpften Querstegen,
welche beim Aufsetzen des Spulenkörpers in entsprechend-e Ausnehmungen eingreifen
und sich in diesen abstützen. In den Klemmleisten sind Aufnahmekerben 44 zur klemmenden,
lötfreien Kontaktierung der Spulenanschlußdrähte 10 vorgesehen. Weitere Kerben 45
dienen zur Kontaktierung der Anschlußstifte 46 von weiteren Bauelementen, beispielsweise
eines Widerstands 47 oder einer nicht dargestellten Diode. Das bereits erwähnte
Positionierloch 29 besitzt Rippen 29a zur spielfreien Befestigung des Positionierzapfens
28.
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Den Zustand des Relais nach dem Zusammenfügen des Spulenkörpers 1
mit dem Sockel 2 zeigen die Fig. 7 und 8 in zwei Ansichten, die den Fig. 3 und 4
entsprechen. Bei der Montage des Spulenkörpers, der einen vollständigen, bereits
fertig justierten und geprüften Relaiseinsatz trägt, werden die Spulenanschlußdrähte
10 lötfrei in die Klemmkerben 44 gedrückt, und danach werden die beiden Baugruppen
über die mit Rastnasen 27 versehene Kappe 3 formschlüssig verbunden. Durch die justierfreie
Anordnung des Magnetsystems mit den Kontaktteilen in dem als Spritzgießteil gefertigten
Spulenkörper und durch den formschlüssig über die einrastbare Kappe 3 gewährleisteten
Festsitz der Flachstecker zwischen der Sockelbaugruppe und dem Spulenkörper kann
eine wirtschaftliche, automatisierte Fertigung des Relais erreicht werden.
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6 Patentansprüche 8 Figuren
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