DE4326685A1

DE4326685A1 - Cap-shaped insulator for electromagnetic relay - is insertable on magnetic system end facing contact structure

Info

Publication number: DE4326685A1
Application number: DE4326685A
Authority: DE
Inventors: Johannes Oberndorfer; Herbert Elsinger; Shigeru Tajima
Original assignee: Euro Matsushita Electric Works AG
Current assignee: Panasonic Electric Works Europe AG
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2013-08-10
Also published as: DE9210790U1; DE4326685C3; DE4326685C2

Abstract

The relay has a cap-shaped insulator (16) between the magnetic system (11) and the contact structure (12). The insulator is insertable on the magnetic system end, facing the contact structure and containing two mutually insertable parts (20, 21) with basic and extra voltage strength values. Pref. a spacer is formed on one facing bottom part of the two cap parts. One of the facing sides of the cap parts may have a plastics edge for their interlocking. The two cap parts are typically of identical plastics of thickness corresp. to the respective voltage strength. ADVANTAGE - Compact design, safeguarding specified creep and air paths.

Description

Aus DE 90 16 264 U1 und ähnlich aus DE 89 14 910 U1 ist ein elektromagnetisches Relais bekannt, bei dem das Magnetsy stem und die Kontaktanordnung durch eine Trenneinrichtung elektrisch voneinander isoliert sind. Die Trenneinrichtung besteht dabei aus zwei Zwischenwandelementen, von denen eine am Grundkörper und das andere an der Gehäusekappe angeformt ist. Im zusammengebauten Zustand verlaufen die beiden Wand elemente parallel zueinander. Um bei den unvermeidbaren Fer tigungstoleranzen das Aufsetzen der Gehäusekappe auf den Grundkörper mit Sicherheit zu gewährleisten, müssen zwischen den beiden Wandelementen sowie zwischen diesen und dem Ma gnetsystem einerseits und der Kontaktanordnung andererseits ausreichende Spielräume eingeplant werden, die größer als zur elektrischen Isolierung eigentlich nötig und vom Standpunkt der Raumausnutzung insbesondere bei Miniaturrelais uner wünscht sind.From DE 90 16 264 U1 and similar from DE 89 14 910 U1 an electromagnetic relay known in which the Magnetsy stem and the contact arrangement by a separator are electrically isolated from each other. The separator consists of two partition elements, one of which molded on the base body and the other on the housing cap is. When assembled, the two walls run elements parallel to each other. In order for the inevitable Fer tolerances when placing the housing cap on the To ensure basic body with certainty, must the two wall elements and between these and the Ma gnetsystem on the one hand and the contact arrangement on the other Sufficient scope is planned, which is larger than for electrical insulation actually necessary and from the standpoint the space utilization especially with miniature relays are desired.

Die Isolierung eines elektromagnetischen Relais unter liegt hinsichtlich Kriech- und Luftstrecken Normenvorschrif ten, wie sie in VDE 0700 festgelegt sind. Danach können die erforderlichen Werte entweder durch eine einfache Isolierung erreicht werden, die bei einer Spannungsfestigkeit des ver wendeten Werkstoffs von mindestens 3,75 kV eine Dicke von mindestens 1 mm aufweist, wobei der Abstand zwischen den von einander zu isolierenden, elektrisch leitenden Teilen minde stens 2 mm betragen muß. Alternativ kann mit einer doppelten Isolierung gearbeitet werden, bei der das eine Basisisolie rung bildende Isolierelement eine Spannungsfestigkeit von mindestens 1,25 kV und das die Zusatzisolierung bildende Iso lierelement eine solche von mindestens 2,5 kV aufweisen muß.The isolation of an electromagnetic relay under is a standard requirement with regard to creepage distances and clearances as defined in VDE 0700. Then you can required values either by simple insulation can be achieved with a dielectric strength of ver used material of at least 3.75 kV a thickness of has at least 1 mm, the distance between those of mutually insulated, electrically conductive parts must be at least 2 mm. Alternatively, a double Insulation work, which is a basic insulation insulation element with a dielectric strength of at least 1.25 kV and the insulation that forms the additional insulation lierelement must have a minimum of 2.5 kV.

Der Vorteil einer derartigen doppelten Isolierung be steht darin, daß hinsichtlich der Wandstärken der beiden Iso lierelemente keine Mindestwerte vorgesehen sind und zwischen dem auf der Seite der Zusatzisolierung befindlichen elek trisch leitenden Teil und der diesem Teil zugewandten Fläche der Basisisolierung ein Mindestabstand von nur 1 mm vorge schrieben ist. Da sich die für die Basisisolierung erforder liche Spannungsfestigkeit von 1,25 kV unter Verwendung übli cher Isolierstoffe bereits mit Wandstärken von 0,3 bis 0,4 mm erreichen läßt, ergibt sich für die von der Isolierung insge samt beanspruchte Dicke ein Wert von 1,3 bis 1,4 mm und somit gegenüber der verstärkten Isolierung eine Einsparung von 0,6 bis 0,7 mm.The advantage of such double insulation be is that with regard to the wall thicknesses of the two Iso no minimum values are provided and between the elec. on the side of the additional insulation tric conductive part and the surface facing this part the basic insulation a minimum distance of only 1 mm is written. Because that is necessary for the basic insulation dielectric strength of 1.25 kV using usual insulation materials with wall thicknesses of 0.3 to 0.4 mm can be achieved, results for the total of the insulation together with the claimed thickness a value of 1.3 to 1.4 mm and thus a saving of 0.6 compared to the reinforced insulation up to 0.7 mm.

Der Grund dafür, daß bei einer doppelten Isolierung hin sichtlich der Wandstärken der Isolierelemente und des gesam ten Isolierabstandes geringere Anforderungen zulässig sind, beruht auf der geringen Wahrscheinlichkeit, daß in zwei ge trennten Isolierelementen Spannungsrisse oder sonstige Fehler an der gleichen Stelle vorliegen.The reason for double insulation visually the wall thickness of the insulating elements and the whole insulation requirements lower requirements are permissible, is based on the low probability that in two ge separated insulation cracks or other faults are in the same place.

Die Isolierung in dem oben beschriebenen bekannten Re lais stellt zwar eine doppelte Isolierung dar; wegen der er läuterten Fertigungs- und Montagetoleranzen läßt sich aber die bei einer doppelten Isolierung an sich mögliche bessere Raumausnutzung nicht erreichen.The isolation in the known Re described above lais represents double insulation; because of it refined manufacturing and assembly tolerances can the better possible with double insulation Do not achieve space utilization.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kappenför miges Isolierteil zur elektrischen Isolierung zwischen Ma gnetsystem und Kontaktanordnung eines elektromagnetischen Re lais anzugeben, das bei Einhaltung der vorgeschriebenen Kriech- und Luftstrecken eine verbesserte Raumausnutzung ge stattet.The invention has for its object a kappenför insulating part for electrical insulation between dimensions gnetsystem and contact arrangement of an electromagnetic Re lais to indicate that in compliance with the prescribed Creepage and clearance distances an improved space utilization ge equips.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kenn zeichenteil des Anspruchs 1 angegeben. Das danach ausgebil dete Isolierelement stellt eine aus zwei ineinander geschach telten Teilen aufgebaute Kappe dar, die sich als solche auf das der Kontaktanordnung zugewandte Ende des Magnetsystems aufstecken läßt. Die entsprechend den vorgeschriebenen Span nungsfestigkeiten von Basis- und Zusatzisolierung dimensio nierten Kappenteile lassen sich so gestalten, daß die insge samt vorgeschriebenen Kriech- und Luftstrecken auch dann er reicht werden, wenn die Kappe das Magnetsystem dicht um schließt und die Kontaktanordnung unmittelbar angrenzt. The inventive solution to this problem is in the characteristic part of claim 1 indicated. The trained afterwards The isolating element is one of two chess Parts of the built-up cap represent themselves as such the end of the magnet system facing the contact arrangement can be put on. The corresponding to the prescribed span strength of basic and additional insulation dimensio nated cap parts can be designed so that the total including prescribed creepage distances and clearances be enough if the cap tightly around the magnet system closes and the contact arrangement is immediately adjacent.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 bezieht sich auf eine zweckmäßige Maßnahme, den vorgeschriebenen ge samten Isolationsabstand auch bei einer insgesamt dünnwandi gen und leichten Isolierkappe zu gewährleisten.The development of the invention relates to claim 2 refer to an appropriate measure, the prescribed ge entire insulation distance even with an overall thin-walled and light insulating cap.

Die in Anspruch 3 angegebene Maßnahme dient dazu, die beiden Kappenteile durch eine Art Klemmsitz ineinander zu be festigen.The measure specified in claim 3 serves the to be two parts of the cap into each other by a kind of clamp consolidate.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 4 und 5 können vom Standpunkt der Herstellung zweckmäßig sein. Wird die Isolierkappe nach Anspruch 5 einteilig hergestellt, so ist die Maßnahme des Anspruchs 6 insofern vorteilhaft, als sie das Ineinanderklappen der beiden Kappenteile erleichtert, wobei der in diesem Fall entfernte Seitenwandbereich eines der Kappenteile deshalb entbehrlich ist, weil es in diesem Bereich nur auf die von der Kappe vermittelte Kriechstrecke ankommt.The developments of the invention according to claims 4 and 5 may be useful from a manufacturing standpoint. If the insulating cap according to claim 5 is made in one piece, so the measure of claim 6 is advantageous in that it facilitates the folding of the two parts of the cap, the side wall region removed in this case being a the cap parts is dispensable because it is in this Area only on the creepage distance mediated by the cap arrives.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigtAn embodiment of the invention is shown below explained in more detail with reference to the drawings. In it shows

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein elektro magnetisches Relais, Fig. 1 is a partial longitudinal sectional view of an electromagnetic relay,

Fig. 2 eine Darstellung der in dem Relais nach Fig. 1 verwendeten Isolierkappe im Zuge ihrer Herstellung, Fig. 2 is an illustration of the insulating used in the relay of FIG. 1 in the course of their production,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch die Isolierkappe in etwas anderer Ausführung, und Fig. 3 is a sectional view through the insulating cap in a slightly different version, and

Fig. 4 eine Unteransicht der Isolierkappe nach Fig. 3. Fig. 4 is a bottom view of the insulative cap of FIG. 3.

Das in Fig. 1 teilweise veranschaulichte elektromagne tische Relais umfaßt einen Sockel 10, ein darauf angeordnetes Magnetsystem 11, eine ebenfalls am Sockel 10 befestigte Kon taktanordnung 12, einen Betätiger 13, der die Bewegung des (nicht gezeigten) Ankers des Magnetsystems 11 auf eine beweg bare Kontaktfeder 14 der Kontaktanordnung 12 überträgt, und eine das Relais verschließende Gehäusekappe 15. Auf das in Fig. 1 linke Ende des Magnetsystems 11 ist eine Isolierkappe 16 aufgesteckt, die das Magnetsystem 11 gegenüber der Kon taktanordnung 12 elektrisch isoliert. Der Betätiger 13 ver läuft oberhalb des Magnetsystems 11 und weist eine den oberen Bereich der Isolierkappe 16 freigebende Aussparung 17 auf.The electromagnetic relay partially illustrated in FIG. 1 comprises a base 10 , a magnet system 11 arranged thereon, a contact arrangement 12 also attached to the base 10 , an actuator 13 which moves the (not shown) armature of the magnet system 11 to a move bare contact spring 14 transmits the contact arrangement 12 , and a housing cap 15 closing the relay. To the left in FIG. 1, the end of the magnet system 11, an insulating cap 16 is mounted, the pull arrangement, the magnet system 11 relative to the Kon 12 is electrically isolated. The actuator 13 ver runs above the magnet system 11 and has a recess 17 which releases the upper region of the insulating cap 16 .

Wie in Fig. 2 näher gezeigt, besteht die Isolierkappe 16 aus einem äußeren Kappenteil 20 und einem inneren Kappen teil 21. Die beiden Kappenteile 20, 21 sind in einem Arbeits gang und aus demselben Kunststoff einteilig gespritzt und hängen über ein Filmscharnier 22 miteinander zusammen. Das Filmscharnier 22 verbindet einen Bereich an der freien Kante 23 des äußeren Kappenteils 20 mit dem entsprechenden Bereich an der freien Kante 24 des inneren Kappenteils 21. In Fig. 2 zeigt die Darstellung mit ausgezogenen Linien den Zustand, in dem der innere Kappenteil 21 um das Filmscharnier 22 herum fast vollständig in das äußere Kappenteil 20 hineingeklappt ist. In gestrichelten Linien ist das innere Kappenteil 21 re lativ zu dem äußeren Kappenteil 20 in derjenigen Stellung ge zeigt, in der das Bauteil aus der Spritzgußpresse kommt.As shown in more detail in FIG. 2, the insulating cap 16 consists of an outer cap part 20 and an inner cap part 21 . The two cap parts 20 , 21 are injection molded in one piece from the same plastic and hang together via a film hinge 22 together. The film hinge 22 connects an area on the free edge 23 of the outer cap part 20 to the corresponding area on the free edge 24 of the inner cap part 21 . In FIG. 2, the illustration with solid lines shows the state in which the inner cap part 21 around the film hinge 22 is almost completely folded into the outer cap part 20 . In dashed lines, the inner cap part 21 is shown relatively to the outer cap part 20 in the position in which the component comes from the injection molding press.

Das äußere Kappenteil 20 bildet die Basisisolierung und das innere Kappenteil 21 die Zusatzisolierung der als doppel te Isolierung wirkenden Isolierkappe 16. Die Wandstärke des äußeren Kappenteils 20 ist dabei so gewählt, daß es bei dem verwendeten Kunststoff eine Spannungsfestigkeit von 1,25 kV aufweist, während das innere Kappenteil 21 zur Erzielung der geforderten Spannungsfestigkeit von 2,5 kV im kritischen Be reich eine gegenüber dem äußeren Kappenteil 20 dickere Wand stärke aufweist. Der kritische Bereich der Isolierkappe 16 ist deren Bodenbereich, in dem das Magnetsystem 11 mit seinem Joch 18 der Kontaktanordnung 12 gegenübersteht. Dieser Be reich definiert die "Luftstrecke" der Isolierung. Die Um fangswand der Isolierkappe 16 ist andererseits zur Erzielung der erforderlichen Kriechstrecke zwischen Magnetsystem 11 und Kontaktanordnung 12 maßgeblich.The outer cap part 20 forms the basic insulation and the inner cap part 21 the additional insulation of the insulating cap 16 acting as a double insulation. The wall thickness of the outer cap part 20 is chosen so that it has a dielectric strength of 1.25 kV in the plastic used, while the inner cap part 21 to achieve the required dielectric strength of 2.5 kV in the critical loading area compared to the outer cap part 20 thicker walls. The critical area of the insulating cap 16 is its bottom area, in which the magnet system 11 with its yoke 18 faces the contact arrangement 12 . This area defines the "air gap" of the insulation. To the peripheral wall of the insulating cap 16 , on the other hand, is decisive for achieving the required creepage distance between the magnet system 11 and the contact arrangement 12 .

Die in Fig. 3 und 4 veranschaulichte Isolierkappe 26 unterscheidet sich von der Isolierkappe 16 nach Fig. 1 und 2 insbesondere dadurch, daß an der Außenseite des Bodenbereichs des inneren Kappenteils 31 rippenförmige Abstandselemente 35 angeformt sind, die im ineinander geklappten Zustand beider Kappenteile 30, 31 an der Innenseite des Bodenbereichs des äußeren Kappenteils 30 anliegen. Auf diese Weise wird selbst bei Verwendung sehr dünner Wandstärken (die bei entsprechen dem Material die geforderten Spannungsfestigkeitswerte auf weisen) der vorgeschriebene Mindestabstand von der Innenseite des die Basisisolierung bildenden äußeren Kappenteils 30 zu dem der Innenseite des inneren Kappenteils 31 benachbarten Joch 18 des Magnetsystems eingehalten wird, auch wenn dieses Joch 18 - anders als in Fig. 1 gezeigt - unmittelbar an der Innenfläche des inneren Kappenteils 31 anliegt.The insulating cap 26 illustrated in FIGS. 3 and 4 differs from the insulating cap 16 according to FIGS. 1 and 2 in particular in that rib-shaped spacer elements 35 are formed on the outside of the bottom region of the inner cap part 31 , which in the folded state of both cap parts 30 , 31 bear against the inside of the bottom region of the outer cap part 30 . In this way, the prescribed minimum distance from the inside of the outer cap part 30 forming the basic insulation to the yoke 18 of the magnet system adjacent to the inside of the inner cap part 31 is maintained, even when using very thin wall thicknesses (which have the required dielectric strength values for the material) Even if this yoke 18 - in contrast to that shown in FIG. 1 - bears directly on the inner surface of the inner cap part 31 .

Um das Ineinanderklappen der beiden Kappenteile 20, 21 bzw. 30, 31 zu erleichtern, ist ein Teil der Umfangswand des äußeren Kappenteils 20; 30 an der in Fig. 2, 3 und 4 mit 36 bezeichneten Stelle entfernt. Das Vorhandensein nur eines Isolierteils an dieser Stelle ist zulässig, weil der Umfangs bereich der Isolierkappe 16; 26 nur zur Erzielung ausreichend langer Kriechstrecken benötigt wird, nicht dagegen auf Durch schlag beansprucht wird.To facilitate the folding of the two cap parts 20 , 21 and 30 , 31 , part of the peripheral wall of the outer cap part 20 ; 30 removed at the point designated in Fig. 2, 3 and 4 with 36 . The presence of only one insulating part at this point is permitted because the peripheral area of the insulating cap 16 ; 26 is only required to achieve sufficiently long creepage distances, but is not used to breakdown.

Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, sind ferner an der inneren Umfangsfläche des äußeren Kappenteils 30 schneidenartig nach innen vorspringende Stege 37 angeformt, deren innerste Kanten von dem eingeklappten inneren Kappenteil 31 leicht deformiert werden, so daß die beiden Kappenteile 30, 31 ineinander ver rasten.As shown in FIGS. 3 and 4, the outer cap portion 30 are also cut-like integrally formed inwardly projecting ridges 37 on the inner circumferential surface whose inner edges are slightly deformed from the folded inner cap member 31, so that the two cap parts 30, 31 into each other ver rest.

Werden die beiden Kappenteile nicht über ein Filmschar nier zusammenhängend, sondern gemäß einer weiteren (nicht ge zeigten) Ausführungsform als getrennte Teile hergestellt, so ist mindestens ein dritter schneidenartig nach innen vor springender Steg an der inneren Umfangswand des äußeren Kap penteils 30 in dem Bereich angeformt, in dem sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 das Filmscharnier 22 befindet.If the two cap parts are not connected continuously via a film share, but are produced according to a further (not shown) embodiment as separate parts, then at least a third cutting-like, inwardly protruding web is formed on the inner peripheral wall of the outer cap part 30 in the region , in which the film hinge 22 is in the embodiment of FIGS. 3 and 4.

Ahnliche schneidenartig nach innen vorspringende Stege 38 können gemäß Fig. 3 und 4 an der inneren Umfangsfläche des inneren Kappenteils 31 angeformt sein, um die Kappe 26 gegenüber dem Magnetsystem 11 zu arretieren.Similar cut-like inwardly projecting ribs 38, according to Fig. 3 and 4 may be formed on the inner peripheral surface of the inner cap member 31 to the cap 26 to lock against the magnet system 11.

Claims

1. Cap-shaped insulating part ( 16 ; 26 ) for electrical insulation between the magnet system ( 11 ) and the contact arrangement ( 12 ) of an electromagnetic relay, characterized in that it can be plugged onto the end of the magnet system facing the contact arrangement and two nested cap parts ( 20 , 21 ; 30 , 31 ), which have a basic insulation and additional insulation corresponding dielectric strength values.

2. Insulating part according to claim 1, characterized in that a spacer element ( 35 ) is formed on one of the mutually facing bottom surfaces of the two cap parts ( 30 , 31 ).

3. Insulating part according to claim 1 or 2, characterized in that on one of the mutually facing side wall surfaces of the cap parts ( 30 , 31 ) an interlocking plastic cutting edge ( 37 ) is formed.

4. Insulating part according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cap parts ( 20 , 21 ; 30 , 31 ) consist of the same plastic with the respective dielectric strength values corresponding thicknesses.

5. Insulating part according to claim 4, characterized in that the two cap parts ( 20 , 21 ; 30 , 31 ) are each connected to a part of their free edges ( 23 , 24 ) via a plastic hinge ( 22 ) and are folded around one another.

6. Insulating part according to claim 5, characterized in that a plastic hinge ( 22 ) opposite, on the free edge ( 23 ) adjacent side wall region of the outer cap part ( 20 ; 30 ) is notched.