DE3640326A1 - Elektromagnetisches relais mit klappanker - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus einem von einem elektromagnetischen Relais mit einem Klappanker nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei bekannten Relaisausführungen (DE-OS 34 23 269) ist der Klapp­ anker an seinem hinteren Endabschnitt in einer Aussparung des Mag­ netjoches gelagert und durch beidseitig am Klappanker freigestanzte Anschläge gegen axiale Verschiebung nach hinten gesichert, indem diese Anschläge durch eine Kraftkomponente einer Ankerrückstellfeder ständig gegen zwei Befestigungszungen gedrückt sind, die an einem Stirnende des Magnetjochs beidseitig der Lagerstelle in die Grund­ platte des Relais eingreifen. Die Lagerstelle des Klappankers wird dabei einerseits durch die Prägekante an der Aussparung des Magnet­ jochs und deren Auflage auf der ganzen Breite des Klappankers und andererseits durch die seitlichen Anschläge des Klappankers am Mag­ netjoch gebildet. Auf diese Weise bildet die Lagerstelle drei neben­ einander liegende Lagerabschnitte, die durch Fertigungstoleranzen nicht genau auf einer Achse liegen. Das führt bei Betätigung bzw. bei Prellschlägen und Erschütterungen zu unerwünschten Verschie­ bungen des Klappankers im Lagerbereich und damit zu unerwünschtem Kontaktversatz, sowie zu Änderungen der Kontaktkräfte und erhöhtem Kontaktabrieb.

Mit der vorliegenen Lösung wird angestrebt, die Lagerstelle derart zu gestalten, daß sich der Klappanker nur noch um eine definierte Lagerachse bei Betätigung des Relais schwenken läßt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Relais mit den kenzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die neuartige Lagerstelle des Klappankers am Magnetjoch unempfindlich ist gegen Erschütterungen und schwankende Lagerkräfte, indem die Lagerlappen des Klappankers um eine fluchtende Biegeachse scharfkantig abgebogen sind. Außerdem ist die Lagerausnehmung am Magnetjoch durch ein Stanzwerkzeug derart herzustellen, daß eine durchgehend scharfkantige Lagerkante ent­ steht, welche in die Biegekante des Klappankers zur Bildung eines Schneidenlagers eingreift. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch das Schneidenlager eine Verschiebung des Klappankers in der Lagerstelle bei Betätigung des Relais praktisch ausgeschlossen wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stanzfläche an der Lagerkante in der Ausnehmung des Magnet­ joches einen Stanzwinkel zur Auflage von kleiner 90°, vorzugsweise von 88° aufweist, der ohne zusätzlichen Arbeitsgang beim Ausstanzen der Lagerausnehmung am Magnetjoch hergestellt werden kann. Dadurch wird eine flächige und damit undefinierte Auflage des Klappankers an der Lagerausnehmung des Magnetjoches zuverlässig selbst dann ver­ mieden, wenn der noch zulässige Toleranzfall eintritt, bei dem der Spulenkern etwas unterhalb der Lagerebene des Ankerlagers endet. Zum gleichen Zweck ist es weiterhin vorteilhaft, die Biegekante der La­ gerlappen am Klappanker als Lagerpfanne für die Lagerkante des Mag­ netjoches mit einem sehr kleinen Biegeradius von etwa 0,1 mm auszu­ bilden. Da der Öffnungswinkel der abgebogenen Lagerlappen mit vor­ zugsweise 97° um mehr als den Klappwinkel von etwa 4° größer ist als der rechte Winkel an der Lagerkante zwischen angezogenem Klappanker und Magnetjoch, ist gewährleistet, daß weder die abgebogenen Lager­ lappen noch der Klappanker selbst im abgefallenen oder angezogenen Zustand des Klappankers das Magnetjoch flächig berühren können. Um eine Beschädigung oder Verschiebung des Klappankers in der Lager­ stelle bei Erschütterungen, Prellschlägen und dgl. zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Lagerausnehmung des Magnetjochs auf der der Lagerstelle abgewandten Rückseite des Klappankers zwei den Klapp­ anker beidseitig übergreifende Anschlagschultern aufweist. Dabei ist zwischen dem an der Lagerkante des Magnetjochs anliegenden Klapp­ anker und den Anschlagschultern ein Luftspalt vorzusehen, um ein Verklemmen des Klappankers mit Sicherheit zu vermeiden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein elektromagnetisches Klappankerrelais in ver­ größerter Darstellung im Längsschnitt,

Fig. 2 das gleiche Relais im Schnitt nach II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 zeigt den Lagerbereich des Klappankers am Magnetjoch in raumbildlicher Darstellung und

Fig. 4 zeigt den Lagerbereich des Klappankers am Magnetjoch in stark ver­ größerter Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in den Fig. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab dargestellte elektromagnetische Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge ist ein Wechslerrelais mit einer Grundplatte 10 aus Isolierstoff, in der mehrere, die Anschlußteile des Relais bildende Flachsteckzungen 11 befestigt sind. Die Grundplatte 11 trägt ferner ein L-förmiges Mag­ netjoch 12, das an einem Stirnende mit Befestigungszungen 13 in ent­ sprechende Taschen der Grundplatte 10 verankert ist. Eine Relais­ wicklung 14 ist auf einem Spulenrahmen 15 aufgebracht, der von einem Spulenkern 16 getragen wird. Der Spulenkern ist mit seinem oberen Ende am Magnetjoch 12 festgenietet. Vor dem unteren Ende 16 a des Spulenkernes 16 ist ein Klappanker 17 angeordnet, der mit seinem einen Ende am Magnetjoch 12 schwenkbar gelagert ist. Auf dem Klapp­ anker 17 ist eine Kontaktfeder 18 festgenietet, deren freies, über das andere Ende des Klappankers 17 hinausragendes Ende einen Schalt­ kontakt 19 trägt. Der Schaltkontakt 19 wirkt mit zwei Gegenkontakten zusammen, von denen der Ruhekontakt 20 durch einen oberhalb der Grundplatte 10 liegenden Bereich einer Flachsteckzunge 11 gebildet wird. Ein Arbeitskontakt 21 ist als Teil eines Kontaktträgers 22 mit einer anderen Flachsteckzunge 11 fest verbunden. Die Enden der Re­ laiswicklung 14 sind jeweils an einem am Spulenrahmen 15 befestigten Anschlußdraht 23 angelötet. Das andere Ende der beiden anschluß­ drähte 23 ist jeweils mit einer Anschlußfahne 24 verschweißt, die in nicht erkennbarer Weise an jeweils eine Flachsteckzunge 11 angeformt ist. Die Kontaktfeder 18 ist im Bereich der Lagerstelle 25 des Klappankers 17 am Magnetjoch 12 mit dem Ende einer kurzen Kupfer­ litze 26 verschweißt, deren anderes Ende mit dem in der Grundplatte 10 verankerten Teil einer weiteren Flachsteckzunge 11 verschweißt ist. Die Grundplatte 10 ist von einem das Magnetsystem und die Re­ laiskontakte umgebenden Isolierstoffgehäuse 27 eingefaßt. In Fig. 1 und 2 ist das Relais im Einschaltzustand dargestellt, wobei der Klappanker 17 am unteren Ende 16 a des Spulenkerns 16 aufliegt und der Schaltkontakt 19 am Arbeitskontakt 21 anliegt. In ausgeschal­ tetem Zustand des Relais wird der Klappanker 17 durch eine Anker­ rückstellfeder 28 in seine Ruhelage geschwenkt, wobei der Schalt­ kontakt 19 dann am Ruhekontakt 20 anliegt. Die Ankerrückstellfeder 28 besteht hier aus einem Federdraht 29, dessen oberes Ende 29 a an einer freigestanzten und abgebogenen Zunge 30 des Magnetjochs 21 und dessen unteres Ende 29 b an einer über die Lagerstelle 25 des Klapp­ ankers 17 am Magnetjoch 12 hinausragenden Zunge 31 des Klappankers 17 eingehängt ist.

Die Lagerstelle 25 des Klappankers 17 am Magnetjoch 12 ist in den Fig. 3 und 4 deutlicher dargestellt. Zur Erzielung einer defi­ nierten Lagerung ist diese Lagerstelle 25 in Form eines Schneiden­ lagers ausgebildet. Dazu ist am unteren Ende 12 a des Magnetjochs 12 eine Lagerausnehmung 32 ausgestanzt, in die der Klappanker 17 in Richtung des Pfeiles A von hinten eingeschoben wird. Durch die La­ gerausnehmung 32 wird am Magnetjoch 17 in Höhe des Spulenkernendes 16 a eine in der Klappankerebene verlaufende Lagerkante 33 herge­ stellt, wobei durch entsprechende Gestaltung des Stanzwerkzeuges die Stanzfläche 34 an der Lagerkante 33 um 2° aus der Senkrechten herausgeneigt ist. Der Stanzwinkel α zwischen der Stanzfläche 34 und der Auflagefläche des Magnetjochs 12 beim Stanzvorgang ist daher kleiner 90°. An der Lagerstelle 25 sind außerdem am Klappankerende 17 a zwei freigestanzte, mit Abstand nebeneinanderliegende Lager­ lappen 35 aus der Klappankerebene gegen das Magnetjoch 12 hin scharfkantig abgebogen. Die Lagerlappen 35 bilden mit dem Klappanker 17 einen Öffnungswinkel β von mehr als 90°, hier z. B. 97°. Die Bie­ gekante der Lagerlappen 35 am Klappanker 17 liegen auf einer fluch­ tenden Lagerachse und bilden dabei jeweils eine Lagerpfanne 36, in welche die Lagerkante 33 des Magnetjochs 12 eingreift. Durch diese Ausbildung der Lagerstelle 25 wird erreicht, daß sich der Klappanker 17 bei Betätigung des Relais in der Lagerpfanne 36 um die Lagerkante 33 des Magnetjochs 12 verschwenkt, ohne daß dabei die abgebogenen Lagerlappen 35 am Magnetjoch 12 bzw. der Klappanker 17 an der Stanz­ fläche 34 des Magnetjochs 12 zur Anlage kommen. Der Winkel zwischen dem Magnetjochschenkel 12 a und dem eingezogenen Klappanker beträgt hier 90°. Durch die Größe und Richtung der auf den Klappanker 17 einwirkenden Rückstellkraft der Rückstellfeder 28 läßt sich ferner erreichen, daß die Lagerkante 33 des Magnetjochs 12 ständig zur Er­ zielung einer definierten und prellschlaggesicherten Lagerstelle 25 in die Lagerpfannen 36 des Klappankers 17 eingreift.

Um bei starken Erschütterungen ein Wegschleudern des Klappankers 17 zu vermeiden, ist die Lagerausnehmung 32 des Magnetjochs 12 auf der der Lagerstelle 25 abgewandten Rückseite des Klappankers 17 mit zwei den Klappanker 17 beidseitig übergreifende Anschlagschultern 37 ver­ sehen. Wie aus Fig. 2 erkennbar, ist zwischen dem an der Lagerkante 3 des Magnetjochs 12 anliegenden Klappanker 17 und den Anschlag­ schultern 37 ein Luftspalt 38 vorgesehen, um den Klappanker 17 bei der Montage leichter in die Lagerausnehmung 32 einsetzen zu können und ein Verklemmen des Klappankers 17 zu vermeiden. Durch einen am Magnetjoch 12 einrastbaren Federbügel 39 wird die Ankerrückstell­ feder 28 zur Erzeugung einer auf die Lagerstelle 35 in Längsrichtung des Klappankers 17 wirkenden Kraftkomponente zum Magnetjoch 12 hin durchgebogen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel be­ schränkt, da sowohl der Klappanker, als auch das Ende 12 a des Mag­ netjochs 12 eine andere Gestalt aufweisen kann. Wesentlich ist dabei jedoch, daß am Magnetjoch 12 eine Lagerkante 33 hergestellt wird, die in eine Lagerpfanne 36 am Klappanker 17 eingreift. Um sicher­ zustellen, daß der Klappanker 17 definiert um eine in Höhe des Spu­ lenkernendes 16 a liegende Lagerachse, nämlich um die Achse der La­ gerkante 33 geschwenkt wird, muß eine flächige Auflage der Lager­ lappen 35 am Magnetjoch ebenso wie der Stanzfläche 34 des Magnet­ jochs 12 am Klappanker 17 vermieden werden. Dies wird dadurch er­ reicht, daß der Öffnungswinkel β der Lagerlappen 35 zum Klappanker 17 um mehr als den in Fig. 4 erkennbaren Klappanker γ größer ist als der Winkel zwischen Magnetjoch und angezogenem Anker, welcher wiederum größer sein muß als der Stanzwinkel a der Stanzfläche 34 am Magnetjoch 12. Außerdem kann anstelle einer aus Federdraht 29 gebogenen Rückstellfeder 28 auch eine Blattfeder verwendet werden, die mit einem Ende am Magnetjoch 12 und mit dem anderen Ende am Klappanker 17 befestigt ist und vorzugsweise durch eine entsprechend verlängerte Kontaktfeder 18 realisierbar ist.

Claims (6)

1. Elektromagnetisches Relais mit einer Grundplatte aus Isolierstoff zur Aufnahme von Kontakt- und Anschlußteilen sowie mit einem auf der Grundplatte befestigten L-förmigen Magnetjoch mit einem eine Re­ laiswicklung tragenden Spulenkern und mit einem am Magnetjoch an einem Ende schwenkbar gelagerten Klappanker mit einem Schaltkontakt, der mit mindestens einem Gegenkontakt zusammenwirkt und von einer mit einem Ende am Klappanker angreifenden Rückstellfeder in seine Ruhelage schwenkbar ist, deren anderes Ende am Magnetjoch derart be­ festigt ist, daß der Klappanker bei eingeschalteter Relaiswicklung gegen die Kraft der Rückstellfeder am Ende des Spulenkerns anliegt, dadurch gekenzeichnet, daß die Lagerstelle (25) des Klappankers (17) aus einer am Magnetjoch (12) ausgestanzten Lagerausnehmung (32) mit einer in Höhe des Spulenkernendes (16 a) in der Klappankerebene verlaufenden Lagerkante (33) einerseits sowie aus zwei am Klapp­ ankerende (17 a) freigestanzte, mit Abstand nebeneinanderliegende, aus der Klappankerebene gegen das Magnetjoch (12) hin scharfkantig abge­ bogene Lagerlappen (35) andererseits aufweist, in deren Biegekante (36) die Lagerkante (33) des Magnetjochs (12) zur Bildung eines Schneidenlagers eingreift.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagerlappen (35) des Klappankers (17) an der Biegekante als Lagerpfanne (36) für die Lagerkante (33) des Magnetjochs (12) ausgebildet ist.

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stanzfläche (34) an der Lagerkante (33) in der Lagerausnehmung (32) des Magnetjochs (12) einen Stanzwinkel (α) zur Auflage von kleiner 90° hat.

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Öffnungswinkel (β) der Lagerlappen (35) am Klapp­ anker (17) um mehr als den bei Betätigung des Relais auftretenden Klappwinkel (γ) des Klappankers (17) größer ist als der Winkel zwi­ schen Magnetjoch (12) und angezogenen Klappanker (17) an der Lager­ stelle (25).

5. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerausnehmung ( 32) des Magnetjochs (12) auf der der Lagerstelle (25) abgewandten Rückseite des Klapp­ ankers (17) zwei den Klappanker (17) beidseitig übergreifende An­ schlagschultern (37) aufweist.

6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem an der Lagerkante (33) des Magnetjochs (12) anliegenden Klappankers (17) und den Anschlagschultern (37) ein Luftspalt (38) vorgesehen ist.