DE4035586A1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, das zum Öffnen und Schließen eines Schaltkreises verwendet wird, in dem ein Anker aufgrund einer Erregung einer Spule betrieben wird.

Bisher wurde ein elektromagnetisches Relais, wie zum Beispiel in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt, verwendet.

Bei einem in den Figuren gezeigten elektromagnetischen Relais 100 ist eine Basis 101 mit einem Rahmen 102 zur Bildung eines magnetischen Kreises befestigt, der Rahmen 102 ist an einem Eisenkern 103a einer Spule 103 befestigt und feste Kontaktanschlüsse 106 und 107, die mit jeweils festen Kontakten 104 und 105 versehen sind, sind in der Basis 101 durch eine Einformung befestigt.

Ein leitfähiges Scharnier 108, das eine Steifigkeit aufweist, ist mit einem Vorsprung 102b verbunden, der auf einer Oberseite 102a des Rahmens 102 in Fig. 6 an einem Ende desselben verbunden ist, und ist mit dem Anker 109 am anderen Ende desselben verbunden. Der Anker 109 ist so ausgelegt, daß er um den Vorsprung 102b, der auf dem Rahmen 102 vorgesehen ist, rotieren kann, innerhalb eines Bereiches, der durch Berühren eines Zwangsführungsteils 108a des Scharniers 108 mit dem Rahmen 102 begrenzt wird.

Eine Spulenfeder 110 ist zwischen einem Haken 109a, der an dem oberen Ende des Ankers 109 vorgesehen ist, und einem Haken 102d eingefügt, der an dem oberen Ende einer Seitenwand 102c des Rahmens 102 auf der rechten Seite in Fig. 6 vorgesehen ist.

Zwei bewegliche Teile 113 und 114, welche mit beweglichen Kontakten 111 und 112 jeweils an unteren Enden derselben in Fig. 6 an dem Anker 109 über einen Block 109b befestigt sind, der aus nicht leitendem Material besteht, so daß sie von dem Anker 109 isoliert und mit dem Anker 109 verbunden sind.

Die beweglichen Kontaktstücke 113 und 114 sind mit den Enden von Gewebedrähten 115 und 116 an oberen Enden derselben durch Punktschweißen jeweils wie in Fig. 6 gezeigt verbunden, und die anderen Enden der jeweiligen Gewebedrähte 115 und 116 sind ähnlich durch Punktschweißen an entsprechende bewegliche Kontaktanschlüsse 117 und 118 angeschlossen, welche gegenüber den festen Kontakten 104 und 105 in der Basis 101 durch Einformung befestigt sind.

Darüber hinaus ist jedes Ende eines gewickelten Drahtes 103b der Spule 103 an die entsprechenden Spulenanschlüsse 119 und 120 angeschlossen, die ähnlich in der Basis 101 befestigt sind.

Das elektromagnetische Relais 100 ist so strukturiert, daß es in den Zustand zusammengebaut wird, in dem der Anker 109 von dem Eisenkern 103a durch Befestigen des Rahmens 102 an der Basis 101 mit einer Schraube (nicht gezeigt) getrennt ist, während die entsprechenden beweglichen Kontaktstücke 113 und 114 die entsprechenden Bewegungskontaktanschlüsse 117 und 118 in dem Zustand berührt, in welchem der Anker 109 mit dem Rahmen 102 durch das Scharnier 108 und die Spulenfeder 110 verbunden ist.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten unerregten Zustand der Spule 103 wird der Anker 109 in der Uhrzeigerrichtung um das eine Ende des Scharniers 108 durch die Ziehkraft der Spulenfeder 110 angetrieben, und die entsprechenden beweglichen Kontaktstücke 113 und 114 sind in Kontakt mit den entsprechenden Bewegungskontaktanschlüssen 117 und 118.

Bei diesem Zustand wird ein vorbestimmter elektrischer Strom über die Spulenanschlüsse 119 und 120 durch die Spule 103 geführt, indem ein Schalter geschaltet wird (nicht gezeigt). Magnetischer Fluß, der von dem Eisenkern 103a zum Anker 109 über den Rahmen 102 und das Scharnier 108 gelangt, wird durch Erregung der Spule 103 erzeugt, und der Anker 109 wird zum Eisenkern 103a, das heißt entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 6, angezogen.

Dadurch werden die beweglichen Kontaktstücke 113 und 114 von den Bewegungskontaktanschlüssen 117 und 118 getrennt, und die beweglichen Kontakte 111 und 112, die an den beweglichen Kontaktstücken 113 und 114 angeordnet sind, kommen in Kontakt mit den jeweiligen festen Kontakten 104 und 105, so daß die Bewegungskontaktanschlüsse 117 und 118 jeweils elektrisch mit den Festkontaktanschlüssen 106 und 107 verbunden sind.

Bei diesem Zustand wird bei Abschalten der Leistungsversorgung über die Spulenanschlüsse 119 und 120 durch Verändern des Schalters die Spule 103 in den unerregten Zustand gesetzt und der Anker 109 kehrt in die Uhrzeigerrichtung in Fig. 6 durch die Zugkraft der Spulenfeder 110 zurück, so daß die entsprechenden beweglichen Kontakte 111 und 112 von den entsprechenden festen Kontakten 104 und 105 trennen, und die beweglichen Kontaktstücke 113 und 114 kommen in Kontakt mit den Bewegungskontaktanschlüssen 117 und 118. Dadurch kehrt das elektromagnetische Relais 100 zu dem in Fig. 6 gezeigten Zustand zurück.

Jedoch ist das vorher erwähnte konventionelle elektromagnetische Relais 100 so aufgebaut, daß der Anker 109 über das Scharnier 108 in der Richtung vom Eisenkern 103a weg durch die Spulenfeder 110, die zwischen dem Anker 109 und dem Rahmen 102 eingebunden ist, bewegt wird, und die entsprechenden beweglichen Kontaktstücke 113 und 114 sind mit den entsprechenden Bewegungs- Kontaktanschlüssen 117 und 118 durch die Gewebedrähte 115 und 116 verbunden. Entsprechend besteht das Problem, daß der Aufwand ungünstig ist und die Zahl der Teile zu groß ist.

Desweiteren ist es nicht möglich, den Zwischenraum zwischen dem Anker 109 und dem Eisenkern 103a konstant zu halten, aufgrund von Abmessungsfehlern der entsprechenden Teile, wie beispielsweise der beweglichen Kontaktstücke 113 und 114, der Spulenfeder 110, des Scharniers 108 und des Rahmens 102. Es besteht ein weiteres Problem, weil Unterschiede in der Leistungsfähigkeit des Relais bei den verschiedenen Fabrikaten entstehen können.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorher erwähnten Probleme des konventionellen elektromagnetischen Relais gemacht.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektromagnetisches Relais zu schaffen, welches es erlaubt, die Kosten zu reduzieren und welches eine gleichmäßige Leistungsfähigkeit ohne Streuung hat.

Die Konstruktion des elektromagnetischen Relais gemäß dieser Erfindung zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen Rahmen zum Ausbilden eines magnetischen Kreises aufweist, eine Spule mit einem an dem Rahmen befestigten Eisenkern, einen Anker, der durch den Eisenkern bei einer Erregung der Spule angezogen wird, mindestens zwei federnde Teile mit dem Anker verbunden und an dem Rahmen fixiert sind, an den jeweiligen federnden Teilen fixierte bewegliche Kontakte, Bewegungskontaktanschlüsse, die mit den jeweiligen beweglichen Kontakten verbunden werden sollen, feste Kontakte, die in Kontakt oder außer Kontakt mit den jeweiligen beweglichen Kontakten auf ein Anziehen des Ankers hin sind, das durch die Erregung der Spule hervorgerufen wird, Festkontaktanschlüsse, die mit den jeweiligen festen Kontakten versehen sind, und jedes der federnden Teile ist über ein Trennteil an dem Rahmen befestigt und mit dem beweglichen Kontakt an einem Ende versehen, einem Kontaktteil, der mit dem beweglichen Kontaktanschluß am anderen Ende verbunden werden soll, und einem Federteil zum Antreiben des Ankers in der Richtung vom Eisenkern hinweg bei einem unerregten Zustand der Spule an einem mittleren Abschnitt desselben als einheitlicher Körper.

Ein elektromagnetisches Relais gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen mit einer Sägezahnverzahnung auf einer oberen Rahmenplatte davon versehen ist, um einen Abstand zwischen dem Anker und dem Eisenkern der Spule gleichmäßig zu machen, indem die Befestigungsposition des an den federnden Stücken befestigten Trennteils gesteuert wird.

Das elektromagnetische Relais gemäß dieser Erfindung ist mit den Federteilen am Rahmen mit dem Trennteil versehen, das Federteil ist in einem Teil vereinigt mit den beweglichen Kontakten an einem Ende und dem Federbereich zum Antreiben des Ankers in der Richtung vom Eisenkern weg an einem mittleren Abschnitt desselben. Und das Federteil führt die gesamte Funktion anstelle des beweglichen Kontaktstücks, der Spulenfeder und des Gewebedrahtes aus, entsprechend sinkt die Zahl der Teile und die Produktionskosten werden verringert. Desweiteren wird die Ungleichmäßigkeit in der Leistungsfähigkeit verringert, weil es möglich ist, die gemessenen Fehler, hervorgerufen durch den Zusammenbau der Teile, zu lösen.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Teilabschnittseitenansicht, die das elektromagnetische Relais gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Aufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte elektromagnetische Relais;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die die Umgebung der federnden Elemente des in Fig. 1 gezeigten elektromagnetischen Relais zeigt;

Fig. 4 und 5 sind Seitenansichten, die den Prozeß des Befestigens der Federteile an dem Rahmen bei dem in Fig. 1 gezeigten elektromagnetischen Relais jeweils darstellen; und

Fig. 6 und 7 sind Teilabschnittseitenansichten und Teilabschnittvorderansichten jeweils des konventionellen elektromagnetischen Relais.

Eine Ausführungsform des elektromagnetischen Relais gemäß dieser Erfindung wird im folgenden auf der Grundlage der Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Ein in den Figuren gezeigtes elektromagnetisches Relais 1 ist mit festen Kontaktanschlüssen 5 und 6 befestigt, die mit festen Kontakten 3 und 4 in einer Basisplatte 2 versehen sind, die aus nicht leitendem Material besteht, an der Position zur linken Seite in Fig. 1 jeweils bewegt, und ein Rahmen 7 zum Bilden eines magnetischen Kreises ist an der Basis 2 an dem mittleren Abschnitt davon durch Drehen einer Schraube (nicht gezeigt) in den Rahmen 7 durch die Basis 2 hindurch befestigt.

Der Rahmen 7 ist mit einem Eisenkern 8a, einer Spule 8 gesichert und mit einem Anker 9 versehen, der zum Eisenkern 8a durch Erregung der Spule 8 angezogen wird, auf der linken Seite in Fig. 1 beim Zustand in Kontakt mit einem linken Seitenende 7a des Rahmens 7 durch federnde Stücke 24 und 25 (was später beschrieben wird).

Die Basis 2 ist mit Spulenanschlüssen 10 und 11 verbunden, die mit jeweiligen Enden des Wickeldrahtes 8b der Spule 8 an beiden Seiten des Rahmens 7 verbunden sind, wie auch in Fig. 2 gezeigt, und mit beweglichen Kontaktanschlüssen 12 und 13 jeweils auf der rechten Seite des Rahmens 7 in Fig. 2 befestigt.

Am Rahmen 7 sind L-förmige Federstücke 24 und 25 befestigt, welche aus leitendem Material bestehen, und mit dem Anker 9 über einen Isolationsblock 26 an jeweiligen Ankersetzteilen 18 und 19 verbunden sind, und welche mit beweglichen Kontakten 14 und 15 versehen sind, um in Kontakt oder außer Kontakt mit den jeweiligen festen Kontakten 3 und 4 an ihrem unteren Ende in Fig. 1 zu kommen. Die Kontaktteile 28 und 29 sind elektrisch mit den Bewegungskontaktanschlüssen 12 und 13 an den entgegengesetzten Enden verbunden und Federteile 22 und 23 sind zum Antreiben des Ankers 9 in der Richtung von dem Eisenkern 8a weg am mittleren Abschnitt als Verbundteil vorgesehen.

Der Anker 9 ist nämlich in den Isolationsblock 26, welcher aus nicht leitendem Material besteht und an den federnden Stücken 24 und 25 befestigt ist, am näherungsweise mittleren Abschnitt eingepaßt, und die federnden Stücke 24 und 25 werden auf dem Rahmen 7 durch Einpassen eines Isolationsmittels 27 gehalten, welches an den federnden Stücken 24 und 25 bei Rahmensetzteilen 20 und 21 befestigt ist.

Das Isolationsmittel 27 hat eine rechteckige prismaähnliche Form und besteht aus nicht leitendem Material und ist an den Rahmensetzteilen 20 und 21 der federnden Stücke 24 und 25 bei Federstückeinpaßteilen 27a befestigt, die in Fig. 1 jeweils auf der oberen Seite desselben angeordnet sind.

Das Isolationsmittel 27 ist an dem Rahmen 7 durch Preßpassung eines rechteckloch-förmigen Rahmen­ einpassungsteils 27b, des in dem Isolationsmittel 27 auf der unteren Seite getrennt von den Federteileinpaßteilen 27a auf einer oberen Rahmenplatte 7b des Rahmens 7 vorgesehen ist, angebracht.

Die Rahmenplatte 7b ist mit Sägezahnkerbverzahnungen 7d versehen, die von den jeweiligen Seitenkanten 7c wie in Fig. 2 gezeigt nach außen ragen, und das Isolationsmittel 27 ist so entworfen, daß es an der vorbestimmten Position durch die Kerbverzahnung 7d eingepaßt werden kann.

Die entsprechenden Federteile 24 und 25 sind nämlich so strukturiert, daß sie auf der vorbestimmten Position auf dem Rahmen 7 durch Preßpassen des Rahmeneinpaßteils 27b befestigt werden, welches in dem Isolationsmittel 27 befestigt mit den Federteilen 24 und 25 versehen ist. Zum Beispiel durch Formeinsetzung oder ähnliches von der linken Seite der Rahmenplatte 7b wie in Fig. 4 gezeigt auf die Kerbverzahnungen 7d, die auf beiden Seitenkanten 7c der oberen Rahmenplatte 7b vorgesehen sind, bis der Abstand zwischen dem Anker 9 und dem Eisenkern 8a mit dem vorbestimmten Abstand übereinstimmt.

Der Anker 9 wird in der Richtung von dem Eisenkern 8a weg durch die Federabschnitte 22 und 23 der entsprechenden federnden Teile 24 und 25 getrieben, und entsprechende Bewegungskontaktabschnitte 16 und 17, die einen Teil der jeweiligen federnden Teile 24 und 25 bilden, werden ebenfalls im Uhrzeigersinn in Fig. 1 bewegt. Die Bewegungskontaktabschnitte 16 und 17 sind in Kontakt mit einem Vorsprung 2a, der auf der Basis 2 gebildet ist, bei dem Zustand, in dem die entsprechenden Bewegungskontaktabschnitte 16 und 17 der federnden Teile 24 und 25 jeweils von den festen Kontakten 3 und 4 getrennt sind.

Die entsprechenden federnden Teile 24 und 25 sind mit den Kontaktabschnitten 28 und 29 an entgegengesetzten Enden zu den Enden, die mit den beweglichen Kontakten 14 und 15 versehen sind, versehen, indem die Enden in eine L-Form gebogen sind, und die Kontaktabschnitte 28 und 29 sind an den beweglichen Kontaktanschlüssen 12 und 13 befestigt.

Weiter ist bei dem Zustand, in dem die Spule 8 nicht erregt ist, wie in Fig. 1 gezeigt, der Anker 9 von dem Eisenkern 8a durch die entsprechenden Federabschnitte 22 und 23 der federnden Teile 24 und 25 getrennt, und daher sind die beweglichen Kontakte 14 und 15 von den festen Kontakten 3 und 4 jeweils getrennt.

Bei diesem Zustand wird durch Zuführen einer vorbestimmten elektrischen Leistung zu der Spule 8 über die Spulenanschlüsse 10 und 11 durch Verändern eines Schalters (nicht gezeigt) die Spule 8 erregt und ein magnetischer Fluß gelangt von dem Eisenkern 8a zum selben Eisenkern 8a über den Rahmen 7 und den Anker 9. Der Anker 9 wird zum Eisenkern 8a angezogen (in der rechten Richtung in Fig. 1).

Wenn der Anker 9 zur Seite des Eisenkerns 8a angezogen wird, drehen sich die entsprechenden beweglichen Kontaktabschnitte 16 und 17 entgegen dem Uhrzeigersinn über die Federteile 22 und 23 in Fig. 1 und trennen sich von dem Vorsprung 2a. Weiter kommen die entsprechenden beweglichen Kontakte 14 und 15 in Kontakt mit den entsprechenden festen Kontakten 3 und 4 durch Drehung der beweglichen Kontaktabschnitte 16 und 17 der federnden Teile 24 und 25 entgegen dem Uhrzeigersinn.

Dadurch sind der feste Kontaktanschluß 5 und der Bewegungskontaktanschluß 12 elektrisch verbunden und ein weiterer fester Kontaktanschluß 6 und ein weiterer Bewegungskontaktanschluß 13 sind ebenfalls elektrisch verbunden.

Bei diesem Zustand wird durch Unterbrechen der Leistungszufuhr über die Spulenanschlüsse 10 und 11 für die Spule 8 durch Verändern des Schalters die Spule 8 nicht mehr erregt und unterbricht das Anziehen des Ankers 9, so daß der Anker 9 in der Uhrzeigerrichtung zusammen mit den entsprechenden beweglichen Kontaktabschnitten 16 und 17 der federnden Teile 24 und 25 durch das Federn der entsprechenden Federabschnitte 22 und 23 zurückkehrt.

Entsprechend zum Zurückkehren des Ankers 9 kommen die entsprechenden beweglichen Kontaktabschnitte 16 und 17 in Kontakt mit dem Vorsprung 2a und unterbrechen jeweils die beweglichen Kontakte 14 und 15 von den festen Kontakten 3 und 4, so daß die elektrische Verbindung zwischen dem festen Kontaktanschluß 5 und dem Bewegungs- Kontaktanschluß 12 und die elektrische Verbindung zwischen dem anderen festen Kontaktanschluß 6 und dem anderen Bewegungskontaktanschluß 13 ebenfalls unterbrochen wird. Das elektromagnetische Relais 1 kehrt in den in Fig. 1 gezeigten Zustand zurück.

Bei dem elektromagnetischen Relais 1 gemäß der Erfindung sind die federnden Teile 24 und 25 über dem Rahmen 7 an vorbestimmten geeigneten Positionen befestigt, um so den Abstand zwischen dem Anker 9 und dem Eisenkern 8a gleichmäßig zu machen. Daher ist es möglich, das elektromagnetische Relais mit einer hohen und gleichmäßigen Leistungsfähigkeit ohne Streuung zwischen entsprechenden Produkten herzustellen.

Wie oben erwähnt, weist das elektromagnetische Relais gemäß der Erfindung einen Rahmen zum Bilden eines magnetischen Kreises auf, eine Spule mit einem Eisenkern befestigt an dem Rahmen, einen Anker, der durch den Eisenkern entsprechend einer Erregung der Spule angezogen wird, mindestens zwei federnde Teile, die an dem Kern angebracht und an dem Rahmen befestigt sind, bewegliche Kontakte, die an den entsprechenden federnden Teilen befestigt sind, Anschlüsse für die beweglichen Kontakte, die mit den entsprechenden beweglichen Kontakten verbunden sind, feste Kontakte, die in Kontakt oder außer Kontakt mit den entsprechenden beweglichen Kontakten auf ein Anziehen des Ankers hervorgerufen durch die Erregung der Spule gebracht werden sollen, Anschlüsse der festen Kontakte, die mit den entsprechenden festen Kontakten versehen sind. Jedes der federnden Teile ist an dem Rahmen über ein Trennteil befestigt und mit dem beweglichen Kontakt an einem Ende versehen, einem Kontaktabschnitt zur Verbindung mit dem beweglichen Kontaktanschluß am anderen Ende, und einen Federabschnitt zum Bewegen des Ankers in der Richtung von dem Eisenkern weg bei einem unerregten Zustand der Spule an einem mittleren Abschnitt davon als ein einheitliches Teil. Daher ist es möglich, die Zahl der Teile zu reduzieren, weil einige Teile wie das Scharnier, die Spulenfeder und die Drahtgewebe im Vergleich mit dem konventionellen elektromagnetischen Relais nicht benötigt werden.

Entsprechend werden hervorragende Wirkungen dadurch erzielt, daß es möglich ist, die Herstellungskosten und die Streuung in der Leistungsfähigkeit der elektromagnetischen Relais zu reduzieren, weil die gemessenen Fehler hervorgerufen durch Zusammenbauen der Teile abgesenkt sind.

Claims (2)

1. Elektromagnetisches Relais mit

• - einem Rahmen (7) zum Bilden eines magnetischen Kreises;
• - einer Spule (8) mit einem an dem Rahmen (7) befestigten Eisenkern (8a);
• - einem Anker (9), der durch den Eisenkern (8a) bei einer Erregung der Spule (8) angezogen wird;
• - mindestens zwei federnden Teilen (24, 25), die mit dem Anker (9) zusammengefügt und an dem Rahmen (7) befestigt sind;
• - beweglichen Kontakten (14, 15), die an den entsprechenden federnden Teilen (24, 25) befestigt sind;
• - Anschlüssen (5, 6) der beweglichen Kontakte zur Verbindung mit den entsprechenden beweglichen Kontakten (14, 15);
• - festen Kontakten (3, 4), die in Kontakt oder außer Kontakt mit den entsprechenden beweglichen Kontakten (14, 15) als Reaktion auf ein Anziehen des Ankers (9) aufgrund der Erregung der Spule (8) kommen sollen;
• - Festkontaktanschlüssen (5, 6), die mit den entsprechenden festen Kontakten (3, 4) versehen sind; und
• - wobei jedes der federnden Teile (24, 25) an dem Rahmen (7) über ein Trennteil (27) befestigt und mit dem beweglichen Kontakt (14, 15) an einem Ende versehen ist, mit einem Kontaktbereich (28, 29) zur Verbindung mit dem beweglichen Kontaktanschluß (12, 13) am anderen Ende, und mit einem Federabschnitt (22, 23) zum Antreiben des Ankers (9) in der Richtung von dem Eisenkern (8a) weg bei einem unerregten Zustand der Spule, als Verbundteil am mittleren Abschnitt derselben.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) mit einer Sägezahnkerbverzahnung (7b, 7d) an einer oberen Rahmenplatte desselben versehen ist, um einen Abstand zwischen dem Anker (9) und dem Eisenkern (8a) der Spule gleichmäßig zu machen, indem die Befestigungsposition des an den federnden Teilen verbundenen Trennteils (27) gesteuert wird.