DE3938226C1 - Miniature switching relay of H=section - providing double insulated chamber for magnet and contact systems - Google Patents

Miniature switching relay of H=section - providing double insulated chamber for magnet and contact systems

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Abstract

A miniaturised electro-mechanical relay has a magnetic core (14) within a former (80) wound with a coil. An L-shaped armature (18) is supported within a sleeve (22) and pivots about the corner when the excitation field is generated. The contact assembly is located in a separate chamber (50) in the base of the device and has a moving contact (28) on a leaf spring carrier (24). A pin of insulating material (68) is displaced by the armature to move the contact between a pair of fixed contacts (26,30). A wall (12) separates the two isolating chambers (48,50). ADVANTAGE - Suitable for fully automatic prodn. and testing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kleinschaltrelais nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a small switching relay according to the Preamble of claim 1.

Ein derartiges Relais ist aus der EP 49 088 B1 bekannt.Such a relay is known from EP 49 088 B1.

Zur elektrischen Trennung von Eingangskreis (Magnet­ system) und Ausgangskreis (Kontaktsystem) sind bei dem bekannten Relais sich überlappende Trennwände vorgese­ hen, die sich von einer Relaiswanne in Richtung zum ge­ genüberliegenden Deckel und vom Deckel in Richtung zum Boden der Relaiswanne hin erstrecken und ineinandergrei­ fen. Eine ähnliche labyrinthartige Isolierung zwischen Eingangs- und Ausgangskreis eines Kleinschaltrelais ist auch aus der EP 1 33 977 B1 bekannt. Bei beiden bekann­ ten Relais bildet das aus Relaiswanne und Deckel beste­ hende Gehäuse einen Funktionsteil des Relais, so daß dieses nur in geschlossenem Zustand des Gehäuses funk­ tionsfähig ist und auch nur in diesem Zustand geprüft werden kann. Ferner ist bei den bekannten Relais beim Zusammenbau der einzelnen Teile von Magnetsystem, Kon­ taktsystem und Gehäuse keine einheitliche Fügerichtung vorgegeben. Durch diese Tatsachen werden eine vollauto­ matische Fertigung und Prüfung der bekannten Relais er­ schwert.For electrical isolation from the input circuit (magnet system) and output circuit (contact system) are with the known relay pre-overlapping partitions hen extending from a relay pan towards the ge opposite lid and from the lid towards Extend the bottom of the relay trough and interlock fen. A similar labyrinthine isolation between Input and output circuit of a small switching relay is also known from EP 1 33 977 B1. With both The best relay consists of the relay tray and cover housing a functional part of the relay, so that this radio only when the housing is closed is capable and only checked in this condition can be. Furthermore, in the known relays Assembly of the individual parts of magnet system, Kon clock system and housing no uniform joining direction  given. These facts make a full car matic manufacture and testing of the known relay sword.

Ein aus der DE 27 28 509 C2 bekanntes Relais zeigt einen einstückigen Kontaktblock mit einem U-förmigen Gehäuseansatz aus Isoliermaterial. Auch dieses bekannte Relais besitzt keine einheitliche Fügerichtung. Das Magnetsystem ist nur funktionsfähig, wenn Anker und Ankerfeder in einen Gehäuseansatz eingeschoben und durch eine Schnappverbindung verriegelt sind. Eine Funktionsprüfung kann nur in diesem Zustand erfolgen. Eventuell notwendige Korrekturen können aber nicht vorgenommen werden, weil Anker und Ankerfeder nicht mehr zugänglich sind.A relay known from DE 27 28 509 C2 shows one one-piece contact block with a U-shaped housing attachment made of insulating material. This well-known relay also has no uniform joining direction. The magnet system is only functional when anchor and anchor spring in one housing extension inserted and locked by a snap connection are. A functional test can only be carried out in this state respectively. Any necessary corrections can, however not be made because the anchor and anchor spring are not are more accessible.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Kleinschalt­ relais geschaffen werden, das eine vollautomatische Fer­ tigung und Prüfung erleichtert und trotzdem eine Redu­ zierung seiner Abmessungen bei Einhaltung der vorge­ schriebenen Isolationswerte ermöglicht.By the present invention, a small switching relays are created, which is a fully automatic Fer It is easier to carry out inspection and testing and still a reduction adornment of its dimensions in compliance with the pre insulation values.

Diese Aufgabe wird bei einem Kleinschaltrelais der ein­ gangs genannten Art erfindungsgemäß durch die mit Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This task is the one with a small switching relay gangs mentioned invention according to the invention with claim 1 marked features solved.

Die im Querschnitt im wesentlichen H-förmige Doppeliso­ lierkammer ersetzt die isolierenden Abschnitte des beim Stand der Technik erforderlichen Gehäuses, so daß für die Montage und Prüfung des Relais ein äußeres Gehäuse nicht erforderlich ist. Ein solches kann zwar nach der Prüfung über das ganze Relais geschoben und festgelegt werden, dient aber nur zum Schutz gegen Berührung und Verschmutzung. Der die Trennwand bildende Mittelsteg der H-förmigen Doppelisolierkammer sorgt für eine Ein­ haltung der vorgeschriebenen Isolierwerte.The essentially H-shaped double iso in cross section lierkammer replaces the insulating sections of the at State of the art required housing so that for the assembly and testing of the relay an outer housing is not required. Such can be done according to the Test pushed and fixed over the whole relay be, but only serves to protect against touch and Pollution. The central web that forms the partition the H-shaped double isolation chamber ensures an on compliance with the prescribed insulation values.

Nach Anspruch 2 nehmen die beiden nach entgegengesetz­ ten Seiten offenen Kammern der Doppelisolierkammer das Kontaktsystem und das Magnetsystem wenigstens so weit auf, daß eine zur Einhaltung der vorgeschriebenen Werte ausreichende gegenseitige Isolierung eingehalten wird.According to claim 2, the two take contrary chambers of the double insulation chamber open on the sides Contact system and the magnet system at least so far on that one to comply with the prescribed values sufficient mutual insulation is observed.

Anspruch 3 gibt bevorzugte Werte für die einzuhaltenden Abstände und Wandstärken an. Claim 3 gives preferred values for those to be observed Distances and wall thicknesses.  

Weitere zusätzliche Isoliermaßnahmen sind in den Ansprü­ chen 4 und 5 unter Schutz gestellt.Further additional insulation measures are in the claims Chen 4 and 5 under protection.

Durch alle diese Maßnahmen wird ein gegenüber dem Stand der Technik äußerst kleinbauendes Kleinschaltrelais ge­ schaffen, das einfach herstellbar und prüfbar ist und trotzdem hervorragende Isolierwerte zeigt.Through all of these measures, one is compared to the state the small switching relay is extremely small create that is easy to manufacture and test and nevertheless shows excellent insulation values.

Anhand der Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigtA preferred embodiment is shown in the figures game of the invention explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Relais längs der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 1 shows a longitudinal section through the relay along the line II in Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a longitudinal section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 3 shows a cross section along the line III-III in Fig. 2 and

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1. Fig. 4 is a cross section along the line IV-1 IV in Fig..

Das allgemein mit 10 bezeichnete Magnetsystem weist einen aus Spule 12, Magnetkern 14 und L-förmigem Joch 16 bestehenden Elektromagneten sowie einen etwa L-för­ migen Anker 18 auf. Der außerhalb des Joches 16 angeord­ nete Schenkel 20 des Ankers 18 weist eine Umhüllung 22 aus elektrisch isolierendem Material auf. The magnet system, generally designated 10 , has an electromagnet consisting of coil 12 , magnetic core 14 and L-shaped yoke 16 and an approximately L-shaped armature 18 . The outside of the yoke 16 angeord designated leg 20 of the armature 18 has a sheath 22 made of electrically insulating material.

Das allgemein mit 24 bezeichnete Kontaktsystem weist einen Schließkontakt 26, einen Umschaltkontakt 28 und einen Öff­ nerkontakt 30 auf. Der Umschaltkontakt 28 sitzt an einer langgestreckten Schaltkontaktfeder 32. In an sich bekannter Weise sind die Spule 12 an Anschlußpins 34 und die drei Kontakte 26, 28, 30 an Anschlußpins 36 angeschlossen.The contact system, generally designated 24 , has a make contact 26 , a changeover contact 28 and an open contact 30 . The changeover contact 28 is seated on an elongated switch contact spring 32 . In a manner known per se, the coil 12 is connected to connection pins 34 and the three contacts 26 , 28 , 30 to connection pins 36 .

Magnetsystem 10 und Kontaktsystem 24 sind durch eine sich im wesentlichen über die ganze Längserstreckung des Relais parallel zur Spulenachse 38 sich erstreckende Doppelisolier­ kammer voneinander getrennt, die allgemein mit 40 bezeichnet ist. Die Doppelisolierkammer 40 weist quer zu ihrer Längser­ streckung einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt auf, der aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Den Querbalken des H bildet eine durchgehende, isolierende Trennwand 42 von mindestens 1 mm Stärke. Von beiden Längsrändern der Trenn­ wand 42 stehen nach entgegengesetzten Richtungen je zwei parallele Seitenwände 44 bzw. 46 senkrecht ab, welche die Schenkel des H bilden. Die Seitenwände 44 schließen zwischen sich eine nach außen (in den Fig. 3 und 4 oben) offene Kammer 48 ein, während die in entgegengesetzter Richtung abstehenden parallelen Seitenwände 46 eine nach außen (in den Fig. 3 und 4 unten) offene Kammer 50 einschließen. Während die Kammer 50 das Kontaktsystem 24 im wesentlichen vollständig aufnimmt, wird das Magnetsystem 10 von der Kammer 48 nur teilweise aufgenommen, wobei Teile von Spule 12, Kern 14, Joch 16 und Anker 18 aus der Kammer 48 heraus­ ragen. Vollständig in der Kammer 48 sind jedoch der mit der isolierenden Umhüllung 22 umkleidete Schenkel 20 des Ankers 18 sowie die zur Trennwand 42 hinweisenden Abschnitte der übrigen Teile des Magnetsystems 10 angeordnet. Magnet system 10 and contact system 24 are separated from one another by a double insulation chamber which extends generally over the entire longitudinal extent of the relay parallel to the coil axis 38 and is generally designated by 40 . The double insulation chamber 40 has a substantially H-shaped cross section transverse to its longitudinal extension, which can be seen from FIGS. 3 and 4. The crossbar of the H forms a continuous, insulating partition 42 of at least 1 mm in thickness. From both longitudinal edges of the dividing wall 42 , two parallel side walls 44 and 46 protrude in opposite directions, which form the legs of the H. The side walls 44 enclose between them an outwardly open chamber 48 (in FIGS. 3 and 4), while the parallel side walls 46 projecting in the opposite direction enclose an outwardly open chamber 50 (in FIGS. 3 and 4 below) . While the chamber 50 essentially completely receives the contact system 24 , the magnet system 10 is only partially received by the chamber 48 , parts of the coil 12 , core 14 , yoke 16 and armature 18 projecting out of the chamber 48 . Completely in the chamber 48 , however, the leg 20 of the armature 18 covered with the insulating sheath 22 and the sections of the remaining parts of the magnet system 10 pointing toward the partition 42 are arranged.

Die Dicke 52 der Trennwand 42 beträgt über ihre ganze Aus­ dehnung mindestens 1 mm und der Abstand der metallischen Teile 20 und 30, die durch die Trennwand 42 voneinander elektrisch isoliert sind, beträgt mindestens 2 mm.The thickness 52 of the partition 42 is at least 1 mm over its entire extension and the distance between the metallic parts 20 and 30 , which are electrically insulated from one another by the partition 42 , is at least 2 mm.

Die beiden Kammern 48 und 50 sind, wie aus Fig. 1 ersicht­ lich, auch an den senkrecht zur Längserstreckung verlaufen­ den Stirnseiten wenigstens teilweise durch von der Trennwand 42 senkrecht ausgehende Wände 54, 56, 58 und 60 abgeschlos­ sen. Dadurch wird auf kleinstem Raum eine außerordentlich gute gegenseitige Isolierung von Magnetsystem 10 und Kon­ taktsystem 24 erreicht.The two chambers 48 and 50 are, as shown in FIG. 1 ersicht Lich, also on the perpendicular to the longitudinal extension of the end faces at least partially from the partition wall 42 vertically extending walls 54, 56, 58 and 60 sen abgeschlos. As a result, extremely good mutual insulation of the magnet system 10 and contact system 24 is achieved in the smallest space.

Die Übertragung der Bewegung des Ankerschenkels 20 auf die Umschaltkontaktfeder 32 erfolgt über einen Betätigungssteg 62, der im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist, wobei der Querbalken 64 des Betätigungssteges 62 in der Kammer 50 angeordnet ist, während der Standfuß 66 des Betätigungsste­ ges 62 durch einen Durchbruch 68 der Trennwand 42 geführt und in dem Durchbruch gleitend verschiebbar ist. Ein Ende des Standfußes 66 wirkt mit der Umschaltkontaktfeder 32 zusammen, während das entgegengesetzte Ende mit der Umhül­ lung 22 des Ankerschenkels 20 zusammenwirkt. Die Umhüllung weist einen zur Wand 54 hinweisenden Fortsatz 70 sowie zu beiden Seiten je einen von der Trennwand 42 wegweisenden Schirmteil 72 auf, die für die Einhaltung der geforderten Luft- und Kriechstrecken zwischen Magnetsystem und Kontakt­ system sorgen.The transmission of the movement of the armature leg 20 to the changeover contact spring 32 takes place via an actuating web 62 which is T-shaped in cross section, the transverse bar 64 of the actuating web 62 being arranged in the chamber 50 , while the base 66 of the actuating web 62 is arranged by a Opening 68 of the partition 42 is guided and slidably in the opening. One end of the pedestal 66 interacts with the changeover contact spring 32 , while the opposite end cooperates with the envelope 22 of the armature leg 20 . The enclosure includes a pointing towards the wall 54 the extension 70 as well as on both sides a facing away from the partition wall 42 shield part 72, which ensure compliance with the required clearance and creepage distances between the magnet system and the contact system.

Die Kammer 50 ist nach außen durch eine isolierende Boden­ platte 74 abgeschlossen, welche mit dazu senkrechten Längs­ wänden 76 an der Außenseite der Seitenwände 46 anliegt und die Längserstreckung der Kammer 50 wenigstens teilweise abschließende Querwände 78 aufweist. The chamber 50 is closed to the outside by an insulating bottom plate 74 , which is perpendicular to the longitudinal walls 76 on the outside of the side walls 46 and the longitudinal extent of the chamber 50 has at least partially final transverse walls 78 .

Auch hierdurch wird die elektrische Isolierung weiter verbessert und die geforderten Luft- und Kriechstrecken zwischen Magnetsystem 10 und Kontaktsystem 24 können trotz der außerordentlich geringen Abmessungen des Relais eingehalten werden. Die Längswände 76 und Quer­ wände 78 dienen insbesondere zum Abschotten des Kontakt­ systems 24 gegenüber den Anschlußpins 34 und 36.This also further improves the electrical insulation and the required air and creepage distances between the magnet system 10 and the contact system 24 can be maintained despite the extremely small dimensions of the relay. The longitudinal walls 76 and transverse walls 78 are used in particular to seal off the contact system 24 with respect to the connecting pins 34 and 36th

Zur weiteren Isolierung ist der Spulenkörper 80 einstüc­ kig mit einer Ummantelung 82 aus Kunststoff gespritzt, wobei insbesondere die Anschlußpins 34 für die Spule 12 in die Ummantelung 82 eingebettet sind. Ein lediglich dem Schutz gegen Berührung und Verschmutzung dienendes, im wesentlichen kubisches Gehäuse 84 schließt zusammen mit der Bodenplatte 74 das Relais allseitig nach außen ab und wird erst nach Montage und Prüfung des gesamten Relais aufgeschoben und mittels einer abdichtenden Schicht 86 festgelegt.For further insulation, the coil body 80 is injection molded in one piece with a sheath 82 made of plastic, in particular the connection pins 34 for the coil 12 being embedded in the sheath 82 . An essentially cubic housing 84 , which only serves to protect against contact and contamination, closes the relay on all sides together with the base plate 74 and is only pushed on after assembly and testing of the entire relay and is fixed by means of a sealing layer 86 .

Vor dem Aufbringen des Gehäuses 84 gestaltet sich die Montage des Kleinschaltrelais sehr einfach, da die Füge­ richtung stets senkrecht zur Trennwand 42 verläuft und das Einfügen der Teile gleichzeitig von beiden Seiten der Doppelisolierkammer 40 her erfolgen kann. Nach der vollautomatischen Montage kann ein ebenso vollautomati­ sches Prüfverfahren des bis auf das Gehäuse 84 fertigen Relais in gleichfalls einfacher Weise erfolgen, und erst anschließend wird das Gehäuse 84 ebenfalls wieder in der gleichen Fügerichtung aufgeschoben und festgelegt.Before the housing 84 is mounted, the assembly of the small switching relay is very simple, since the joining direction is always perpendicular to the dividing wall 42 and the parts can be inserted simultaneously from both sides of the double insulation chamber 40 . After the fully automatic assembly, an equally fully automatic test method of the relay except for the housing 84 can also be carried out in a simple manner, and only then is the housing 84 also pushed back and fixed in the same joining direction.

Claims (5)

1. Kleinschaltrelais mit einem Elektromagnet und Anker aufweisenden Magnetsystem und einem dagegen elektrisch isolierten, Schließkontakt, Umschaltkontakt mit Um­ schaltkontaktfeder und Öffnerkontakt aufweisenden Kon­ taktsystem, wobei der Anker über einen Betätigungssteg mit der Umschaltkontaktfeder in Wirkungsverbindung steht, wobei Magnetsystem und Kontaktsystem in einer Doppelisolierkammer getrennt voneinander angeordnet sind, und wobei die metallisch leitenden Teile von Magnetsystem und Kontaktsystem im Abstand von einer isolierenden Trennwand der Doppelisolierkammer gehalten sind und die Trennwand einen Durchbruch aufweist, durch den ein Standfuß des T-förmig ausgebildeten Betätigungs­ steges geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckt ausgebildete Doppelisolierkammer (40) senkrecht zur Längserstreckung (38) von Magnetsystem (10) und Kontaktsystem (24) einen im wesentlichen H-för­ migen Querschnitt besitzt, daß die beiden von der Dop­ pelisolierkammer (40) gebildeten Kammern (48, 50) in einer von der Trennwand (42) wegweisenden Richtung offen sind, und daß die beiden Kammern (48, 50) an den senk­ recht zur Längserstreckung (38) verlaufenden Stirnseiten mindestens teilweise durch von der Trennwand (42) senk­ recht ausgehende Wände (54, 56, 58, 60) abgeschlossen sind.1. Small switching relay with an electromagnet and armature magnet system and, on the other hand, an electrically insulated, make contact, changeover contact with changeover contact spring and break contact contact system, the armature being in operative connection with the changeover contact spring via an actuating web, the magnet system and contact system being separated from one another in a double insulation chamber are arranged, and wherein the metallic conductive parts of the magnet system and contact system are held at a distance from an insulating partition of the double insulation chamber and the partition has an opening through which a base of the T-shaped actuating web is guided, characterized in that the elongated trained double isolation chamber ( 40 ) perpendicular to the longitudinal extent ( 38 ) of the magnet system ( 10 ) and contact system ( 24 ) has a substantially H-shaped cross-section that the two of the double pelisolierkammer ( 40 ) formed chambers ( 48 , 50 ) are open in a direction pointing away from the partition ( 42 ), and that the two chambers ( 48 , 50 ) at least perpendicularly to the end faces extending perpendicular to the longitudinal extent ( 38 ) through from the partition ( 42 ) perpendicular outgoing walls ( 54 , 56 , 58 , 60 ) are completed. 2. Kleinschaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kontaktsystem (24) vollständig und das Mag­ netsystem (10) wenigstens teilweise innerhalb je einer der beiden Kammern (50, 48) angeordnet ist.2. Small switching relay according to claim 1, characterized in that the contact system ( 24 ) completely and the Mag netsystem ( 10 ) is at least partially arranged within one of the two chambers ( 50 , 48 ). 3. Kleinschaltrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke (52) der Trennwand (42) min­ destens 1 mm und der Abstand der metallischen Teile (20, 30), die durch die Trennwand (42) voneinander elektrisch isoliert sind, mindestens 2 mm beträgt.3. Small switching relay according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness ( 52 ) of the partition ( 42 ) min least 1 mm and the distance of the metallic parts ( 20 , 30 ) which are electrically insulated from one another by the partition ( 42 ) are at least 2 mm. 4. Kleinschaltrelais nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Betäti­ gungssteg (62) in Wirkverbindung stehende Teil (20) des Ankers (18) eine isolierende Umhüllung (22, 70, 72) trägt.4. Small switching relay according to one of the preceding and workman surface, characterized in that the part ( 20 ) with the actuating supply web ( 62 ) in operative connection ( 20 ) of the armature ( 18 ) carries an insulating sheath ( 22 , 70 , 72 ). 5. Kleinschaltrelais nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kontaktsystem (24) enthaltende Kammer (50) nach außen durch eine iso­ lierende Bodenplatte (74) mit wenigstens teilweise zur Trennwand (42) hin hochgezogenen Seitenwänden (76, 78) abgeschlossen ist.5. Small switching relay according to one of the preceding and workman surface, characterized in that the chamber ( 50 ) containing the contact system ( 24 ) to the outside through an iso lating base plate ( 74 ) with at least partially to the partition ( 42 ) pulled up side walls ( 76 , 78th ) is completed.
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