DE3829035A1

DE3829035A1 - Verfahren zur herstellung eines kontaktfederaufbaus eines elektromagnetischen relais

Info

Publication number: DE3829035A1
Application number: DE3829035A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hikita
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3829035C2; US4887347A; KR890007341A; KR910003657B1; JPH01102827A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein elektromagnetisches Relais und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktfedereinrichtung eines elektromagnetischen Mikro relais, wie beispielsweise eines Steuerrelais, das an einer Leiterplatte einer gedruckten Schaltung befestigt werden kann.

In herkömmlicher Weise wird eine Kontaktfederanordnung eines elektromagnetischen Relais in der Weise hergestellt, daß eine bewegliche Kontaktfeder und eine feststehende Kontakt feder getrennt voneinander gebildet werden und dann mit Hilfe von Einpressen, Einbetten und dgl. zusammengebaut werden.

Ein elektromagnetisches Relais, welches als Steuerrelais, beispielsweise für eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle einer elektronischen Schaltung oder dgl., verwendet wird, muß miniaturisiert sein, da generell elektronische Bauteile miniaturisiert sind bzw. hochintegriert sind. Es wird daher ein Mikrosteuerrelais hergestellt mit beispielsweise Außen abmessungen von 5 mm (Dicke) × 20 mm (Breite) × 18 mm (Höhe). Die Handhabung von Kontaktfedern eines derartigen Mikro relais ist schwierig, da eine bewegliche Kontaktfeder so dünn und so klein ausgebildet ist, daß sie beispielsweise etwa 0,08 mm in der Dicke, etwa 3 mm in der Breite und etwa 18 mm in der Länge mißt. Eine Schwierigkeit beim herkömm lichen Herstellungsverfahren, bei welchem eine bewegliche Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder getrennt voneinander gebildet werden, und dann auf einer Unterlage zusammengebaut werden, besteht darin, daß nicht nur die Produktivität äußerst gering ist, sondern auch die Ergeb nisse bei der Zuverlässigkeitsprüfung aufgrund mangelhaften Zusammenbaus unbefriedigend sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Her stellung eines Kontaktfederaufbaus eines elektromagnetischen Relais zu schaffen, bei dem zur Vermeidung dieser Schwierig keit eine hohe Produktivität und gute Ergebnisse bei der Sicherheitsprüfung erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein Verfah ren geschaffen, mit dem wirkungsvoll ein Kontaktfederaufbau für ein elektromagnetisches Gerät erreicht wird.

Ferner ist es von Vorteil, daß Kontaktfederanordnungen für elektromagnetische Relais mit hoher Qualität erreicht wer den.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktfederaufbaus für ein elektromagnetisches Relais ge schaffen, bei welchem eine bewegliche Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder mit Hilfe eines gegossenen Harz trägers einander gegenüberliegend gehalten werden, wobei das Ausstanzen der beweglichen Kontaktfeder und der fest stehenden Kontaktfeder aus einem plattenförmigen Material in der Weise erfolgt, daß die bewegliche und feststehende Kontaktfeder teilweise über einen Verbindungsteil miteinan der verbunden sind, die ausgestanzte bewegliche und fest stehende Kontaktfeder, die einander gegenüberliegend mit einer vorbestimmten Konfiguration sind, gebogen werden, die bewegliche und feststehende Kontaktfeder in einen gegossenen Grundkörper eingebettet werden, und der Verbindungsteil nach dem Vergießen des Grundkörpers aufgetrennt wird.

Bei der Erfindung werden die bewegliche Kontaktfeder und die feststehende Kontaktfeder eingegossen, so lange die be wegliche Kontaktfeder und die feststehende Kontaktfeder noch miteinander zu einem einzigen Bauteil verbunden sind. Sie werden erst nach dem Gießen des Grundkörpers voneinander ge trennt. Auf diese Weise wird die Handhabung der Kontaktfedern erleichtert und besser handhabbar. Außerdem läßt sich die Positionierung der beweglichen Kontaktfeder gegenüber der feststehenden Kontaktfeder gleichförmig beibehalten.

Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht zur Erläuterung des Stanz schrittes;

Fig. 2(A) eine Draufsicht zur Erläuterung des Biege schrittes;

Fig. 2(B) eine Ansicht von vorne in Richtung eines Pfeiles P der Fig. 2(A);

Fig. 3(A) eine Draufsicht zur Erläuterung des Form gebungs- bzw. Gießschrittes und des Trenn vorgangs;

Fig. 3(B) eine Vorderansicht in Richtung eines Pfeiles Q der Fig. 3(A);

Fig. 4 eine Draufsicht zur Erläuterung des Stanz schrittes;

Fig. 5(A) eine Draufsicht zur Erläuterung des Biege vorgangs;

Fig. 5(B) eine Vorderansicht in Richtung eines Pfeiles R der Fig. 5(A);

Fig. 6 eine Vorderansicht zur Erläuterung des Gieß vorgangs;

Fig. 7 eine Vorderansicht zur Erläuterung des Trenn vorgangs; und

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

Die Fig. 1, 2(A), 2(B), 3(A) und 3(B) zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines Kontaktfeder aufbaus nach der Erfindung in der Reihenfolge der Herstel lungsschritte. Die Fig. 8 zeigt das Konzept einer automatisch arbeitenden Vorrichtung zur Herstellung des Kontaktfeder aufbaus unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 1 zeigt den Zustand, bei welchem die beweglichen und feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 aus einem platten förmigen Material 1 mit der dargestellten Konfiguration ausgestanzt sind. Das plattenförmige Material 1 kann in Form eines langen Bandes aus Phosphorbronze mit einer Dicke von 0,08 mm, das zu einer Vorratsrolle, wie sie in Fig. 8 ge zeigt ist, aufgewickelt ist, vorliegen. Das plattenförmige Material 1 wird fortlaufend vom einen Ende her bearbeitet.

Vor dem Stanzvorgang der Fig. 1 werden ein beweglicher Kontakt 4 und ein feststehender Kontakt 5 durch Einstemmen an den dargestellten Stellen in das plattenförmige Material 1 eingebracht. Diese Stellen liegen an dem Teil des platten förmigen Materials, aus welchem die bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende Kontaktfeder 3 beim Stanzschritt ge formt werden. Die beiden Kontakte 4 und 5 werden nacheinan der durch Einstemmen gebildet. Dies erfolgt in einem Ein stemmabschnitt 12 einer Herstellungsvorrichtung 11, die in der Fig. 8 dargestellt ist, am plattenförmigen Material 1, welches automatisch vorgerückt wird.

Das plattenförmige Material 1, welches in dem Kontakteinstemm abschnitt 12 mit den Kontakten 4 und 5 versehen worden ist, wird zu einem Stanzabschnitt 13 weitergeleitet, so daß dort eine Ausstanzung erfolgt, bei der der in der Fig. 1 darge stellte Aufbau gewonnen wird. Die Kontaktfedern 2 und 3 be sitzen Kontaktteile 2 a und 3 a, welche die Kontakte 4 und 5 tragen. Trägerteile 2 b und 3 b werden in einen Trägerkörper eingebettet und durch diesen Trägerkörper gestützt, wie es noch erläutert wird. Klemmenteile 2 c und 3 c können in einer Leiterplatte für eine gedruckte Schaltung oder dgl. einge setzt werden. Der Kontaktteil 2 a der beweglichen Kontakt feder 2 ist in eine längliche Gestalt geformt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, so daß er sich beim Öffnen und Schließen eines Relais elastisch in seiner Gestalt ändern kann.

Positionierungsöffnungen 1 b zum automatischen Liefern des plattenförmigen Materials 1 sind in regelmäßigen Abständen in einem Materialteil 1 a eingeformt. Dieser Materialteil verbleibt von dem plattenförmigen Material 1 nach dem Stanz schritt. Nach dem Stanzschritt sind die Kontaktfedern 2 und 3 über den Materialteil 1 a an Verbindungsteilen 2 d und 3 d an den Endteilen der Klemmenteile 2 c und 3 c miteinander ver bunden.

Nachdem die beweglichen Kontaktfedern 2 und die feststehen den Kontaktfedern 3 durch Stanzen aus dem plattenförmigen Material 1 geformt worden sind, werden die Kontaktfedern in einen Biegeabschnitt 14 in der Vorrichtung der Fig. 8 weiter transportiert. In diesem Biegeabschnitt wird die jeweilige bewegliche Kontaktfeder 2 gebogen, beispielsweise in die Form des dargestellten Ausführungsbeispiels. Der Biegevor gang wird so durchgeführt, daß die Kontaktfedern 2 und 3, welche in einer Ebene aus dem plattenförmigen Material 1 durch Stanzen geformt worden sind, einander in einer vorbe stimmten dreidimensionalen Anordnung gegenüberliegen. Um eine derartige, in den Fig. 2(A) und 2(B) dargestellte Anord nung zu erhalten, wird die bewegliche Kontaktfeder 2 an einer in der Fig. 1 gezeigten Biegelinie 7 gebogen und zu rückgefaltet. Die bewegliche Kontaktfeder 2 wird dann an einer weiteren Biegelinie 8 um einen geringen Betrag nach oben gebogen und dann an einer Biegelinie 9 zurückgebogen, so daß sie wieder parallel zur feststehenden Kontaktfeder 3 verläuft. Hieraus ergibt sich, daß die bewegliche Kontakt feder 2 und die feststehende Kontaktfeder 3 in einer Stel lung sich befinden, bei der sie einander gegenüberliegen und um einen bestimmten Abstand D voneinander entfernt sind, wie es in Fig. 2(B) dargestellt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein Einschalt-Ausschalt-Betrieb zwischen den Kontakten 4 und 5 möglich ist.

Die gebogene bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende Kontaktfeder 3 werden einem Formgießabschnitt 15 der Fig. 8 zugeführt, in welchem das Formgießen des Trägerkörpers 6, welcher in den Fig. 3(A) und 3(B) dargestellt ist, durch geführt wird. Dieses Formgießen erfolgt so, daß die Kontakt federn 2 und 3 im Trägerkörper 6 eingebettet sind. Das Form gießen kann so durchgeführt werden, daß die Trägerteile 2 b und 3 b der Kontaktfedern 2 und 3 in eine Gießform einer nicht näher dargestellten Spritzgußmaschine eingebracht wer den und fließfähiges thermoplastisches Harz, wie beispiels weise PDT oder dgl., in die Gießform eingebracht wird. Das Harz wird dann ausgehärtet.

Die bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende Kontakt feder 3, welche von dem gegossenen Trägerkörper 6 getragen werden, werden einem Trennabschnitt 16 der Fig. 8 zugeführt. In diesem Trennabschnitt werden die Verbindungsteile 2 d und 3 d vom plattenförmigen Material 1 abgetrennt, wie es in Fig. 3(A) dargestellt ist. Hierdurch wird die bewegliche Kontaktfeder 2 elektrisch von der feststehenden Kontaktfeder 3 getrennt.

Eine elektromagnetische Einheit, enthaltend eine Spule, ein Joch und einen Anker oder dgl., wird unter Anwendung von Druck am Trägerkörper 6 für den Kontaktfederaufbau be festigt. In diesem Kontaktfederaufbau werden die Kontakt federn 2 und 3 durch den Trägerkörper 6 gehalten, wie es oben beschrieben ist. Um die Anordnung wird eine Verunreini gungen verhindernde Umhüllung angebracht, so daß dann die Herstellung des elektromagnetischen Relais vervollständigt ist. Die bewegliche Kontaktfeder 2 wird über eine Antriebs platte mit dem Anker verbunden, so daß ein Einschalt-Aus schalt-Betrieb mit der beweglichen Kontaktfeder 2 und der feststehenden Kontaktfeder 3 durchgeführt werden kann.

In den Fig. 4 bis 7 sind die Herstellungsschritte eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem ein elektromagnetisches Relais hergestellt wird, darge stellt. In diesen Figuren sind für gleiche Bauteile die gleichen Bezugsziffern verwendet wie in den Fig. 1 bis 3.

Die Fig. 4 zeigt einen Zustand, bei welchem der Stanzschritt schon durchgeführt worden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine bewegliche Kontaktfeder 2 direkt an einem Verbin dungsteil 2 d mit einer feststehenden Kontaktfeder 3 verbun den. Ferner ist die bewegliche Kontaktfeder 2 an einem Ver bindungsteil 2 e mit einem Materialteil 1 a verbunden.

Die Fig. 5(A) und (B) zeigen den Zustand, bei welchem der Biegeschritt schon durchgeführt worden ist. Der Biege schritt ist in der Weise durchgeführt worden, daß die fest stehende Kontaktfeder 3 an einer Biegelinie 7 a in der Fig. 4 nach oben gebogen wurde, so daß sie senkrecht zur Zeichen ebene sich erstreckte. Dann wurde die Kontaktfeder an einer Biegelinie 7 b gebogen, so daß sie parallel mit der bewegli chen Kontaktfeder 2 verläuft. Anschließend wurde der Teil der beweglichen Kontaktfeder 2, an welchem der bewegliche Kontakt 4 angebracht ist, an einer Biegelinie 8 nach oben gebogen und dann an einer Biegelinie 9 zurückgebogen, so daß die bewegliche Kontaktfeder wieder parallel zur fest stehenden Kontaktfeder 3 verläuft.

Die Fig. 6 zeigt den Zustand, bei welchem ein Trägerkörper 6 formgegossen ist, und die Fig. 7 zeigt den Zustand, nach dem das Trennen durch Schneiden ausgeführt worden ist. Beim Schneid- bzw. Trennvorgang wird die bewegliche Kontaktfeder 2 an ihrem Verbindungsteil 2 d entlang einer Schnittlinie 10 in der Fig. 6 geschnitten, und ferner wird ein Schneid vorgang an ihrem Verbindungsteil 2 e durchgeführt, so daß sie vom Materialteil 1 a getrennt wird.

Das Herstellungsverfahren nach der Erfindung ist insbesonde re vorteilhaft für die Automation, und es kann daher ein fortlaufendes Arbeiten wirkungsvoll unter Anwendung einer automatischen Maschine ausgeführt werden. Im Falle einer Einzelstationsbearbeitung wird nach dem Stanzschritt die Trennung zwischen der beweglichen Kontaktfeder und der fest stehenden Kontaktfeder am Materialteil 1 a beim ersten Aus führungsbeispiel und am Verbindungsteil 2 e beim zweiten Aus führungsbeispiel durchgeführt. Da die bewegliche Kontakt feder 2 und die feststehende Kontaktfeder 3 vor dem Form gießschritt zu einer Einheit miteinander verbunden sind, ist die Handhabung äußerst einfach im Fall einer Einzel stationsbearbeitung im Vergleich zu dem Fall, bei welchem die bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende Kontakt feder 3 getrennt voneinander gebildet werden.

Bei beiden Fällen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kann der Materialteil 1 a nach dem Stanzschritt durch Schnei den auf geeignete, vorbestimmte Länge getrennt werden, so daß mehrere Sätze von Kontaktfedern 2 und 3 gemeinsam ge handhabt werden können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktfederaufbaus eines elektromagnetischen Relais, bei welchem eine beweg liche Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder durch einen formgegossenen Trägerkörper in einer einander gegenüberliegenden Stellung gehalten werden, dadurch ge kennzeichnet, daß

- eine bewegliche Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder aus dem gleichen plattenförmigen Material in der Weise ausgestanzt werden, daß die bewegliche Kontaktfeder und die feststehende Kontaktfeder teilweise über einen Verbindungsteil miteinander verbunden sind;
- die ausgestanzte bewegliche Kontaktfeder und die fest stehende Kontaktfeder so gebogen werden, daß sie in einer vorbestimmten Anordnung einander gegenüberliegen;
- der Trägerkörper so formgegossen wird, daß ausgewählte Teile der beweglichen Kontaktfeder und der feststehenden Kontaktfeder in ihm eingebettet sind; und
- nach dem Formgießen des Trägerkörpers der Verbindungsteil aufgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Stanzen der feststehenden Kontaktfeder und der be weglichen Kontaktfeder erste und zweite Kontakte auf die feststehende Kontaktfeder und die bewegliche Kontaktfeder aufgebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Formgießen um Teile der beweglichen Kontaktfeder und der feststehenden Kontaktfeder Harz fließt.