DE68908738T2 - Verbindungsstruktur für eine Spule in einem elektromagnetischen Relais. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 2.
• Ein konventionelles elektromagnetisches Relais, das den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 entspricht, ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
• Das heißt, ein Spulenkerndraht 1 ist um den Außenumfang eines Wickelkörpers 2 gewickelt, an den ein Paar Flansche 3 beidseitig des Wickelkörpers so angefügt sind, daß sie sich stirnseitig gegenüberstehen. Ein Paar Aufnahmeteile 5, die aus Schlitzen bestehen, die von beiden Seitenteilen des Flansches 3 eingeschnitten sind, sind in einem der Flansche 3 ausgebildet.
• Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b, von denen jeder durch Herausziehen des Spulenkerndrahtes 1 oder durch Verdrillen einer Vielzahl von Spulenkerndrähten 1 und Herausziehen des verdrillten Drahtes ausgebildet wird, werden in die Aufnammeteile 5 eingefügt. Der Spulenzuleitungsdraht 1a auf der Anfangsseite wird von oben her in einen der Aufnahmeteile 5 eingesetzt und sein Endteil wird um die obere Fläche einer Spulenklemme 7a gewickelt, die in eine Klemmengrundplatte 6 fest eingesetzt ist, und an der Klemme 7a angelötet (siehe Fig. 7 und 8).
• Der Spulenzuleitungsdraht 1b auf der Endseite wird in den anderen Aufnahmeteil 5 eingsetzt und sein Endteil um die obere Fläche einer anderen Spulenklemme 7b gewickelt, die in der Klemmengrundplatte 6 fest eingesetzt ist, und wird in einer ähnlichen Art und Weise wie beim Spulenzuleitungsdraht 1a auf der Anfangsseite angelötet (siehe Fig. 7).
• Die Isolierung zwischen der Anfangsseite 1a und Endseite 1b des Spulenzuleitungsdrahtes 1 wird mit Hilfe eines Isolierungsteils 4 erzielt, das auf den oberen Flächen der Aufnahmeteile 5 ausgebildet ist.
• Bei der oben genannten Spulenverbindungsstruktur wird der Spulenkerndraht 1 mit den Spulenklemmen 7a und 7b unter Verwendung der Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b verbunden, von denen jeder ein Endteil des Spulenkerndrahtes 1 ist oder durch Verdrillen einer Vielzahl von Spulenkerndraht- Endteilen ausgebildet ist. Deshalb besteht ein Problem derart, daß, wenn sich aufgrund der Zugspannung oder Schwingung eine sich wiederholende Biegekraft an die Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b angelegt wird, diese leicht ermüden und aufgrund der Spannungskonzentration brechen können.
• Außerdem können die Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b sogar in dem Fall, bei dem die Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b mit den Eckteilen der Aufnahmeteile 5 in Berührung gelangen und die Zugspannung an sie angelegt wird, leicht durch die spitzen Eckteile abgetrennt werden.
• Darüber hinaus besteht, weil die Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b flexibel sind, auch ein Problem derart, daß die verdrillten Kerndrähte herausragen und die gute Isolationseigenschaft nicht erhalten bleibt.
• Angenommen, die Endteile von solchen Spulenzuleitungsdrähten 1a und 1b werden geschmolzen und mit den Spulenklemmen 7a und 7b verbunden, so vermindern sich aufgrund der Zersetzung bzw. Auflösung ferner die Querschnitte der Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b und ihre Festigkeit wird geschwächt. Deshalb ist es ungünstig, die Spulenzuleitungsdrähte mittels des Schmelzbondverfahrens zu verbinden. Folglich werden die Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b bisher allgemein mit den Spulenklemmen 7a und 7b mittels Löten verbunden.
• Im Fall des Verbindens der Spulenzuleitungsdrähte 1a und 1b mit den Spulenklemmen 7a und 7b mittels Löten bestehen Probleme derart, daß das Flußmittel, das beim Löten erzeugt wird, verteilt wird und sich auf Kontakten (nicht dargestellt) des elektromagnetischen Relais so niederschlägt, daß ein fehlerhafter Kontakt oder dergleichen verursacht wird.
• Ferner offenbart US-A-4,347,493 per se eine Spulenanordnung, die einen Wickelkörper aufweist, auf dessen beiden Seiten ein Flansch vorgesehen ist und um dessen Außenumfang ein Spulenkerndraht gewickelt ist. In beiden Seitenteilen von einem der Flansche ist ein Paar Schlitze vorgesehen, um Verbindungsklemmen darin auf zunehmen. Die Anfangsseite und die Endseite des Spulenkerndrahtes werden mit entsprechenden Ösen der Verbindungsklemmen durch Löten verbunden. Solche Spulenanordnungen werden jedoch bei Synchronmotoren verwendet.
• Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der zuvor genannten Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektromagnetisches Relais mit einer Spulenverbindungsstrukur vorzusehen, die eine solche Zähigkeit aufweist, daß sie nicht durchtrennt wird, selbst wenn eine sich wiederholende Biegekraft aufgrund einer Zugspannung oder Schwingung angelegt wird, und bei der ein Schmelzbonden an Spulenklemmen durchgeführt werden kann.
• Die Aufgabe wird durch das elektromagnetische Relais und das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 2 gelöst.
• Das heißt, gemäß der Erfindung wird die Verbindung mit den Spulenklemmen, die in die Klemmengrundplatte fest eingesetzt sind, nicht direkt mittels der Spulenzuleitungsdrähte durchgeführt, die aus dem Spulenkerndraht wie bei dem konventionellen Relais herausgezogen werden, sondern durch einen Verbindungsaufbau derart erreicht, daß eine nahezu L- förmige Verbindungsklemme, die eine Dicke, die fast gleich einer Breite des Schlitzes des Aufnahmeteils ist, und auch einen Vorsprung aufweist, vorgesehen ist, wobei die Verbindungsklemme mit Druck in den Aufnahmeteil eingesetzt wird. Die Verbindungsklemme wird demzufolge in den ersten Schlitz und den zweiten Schlitz des Aufnahmeteils eingesetzt und kann sicher befestigt werden. Gleichzeitig kann, selbst wenn aufgrund einer Spannung oder Schwingung eine sich wiederholende Biegekraft angelegt wird, die Ermüdung und das Ausbrechen der Verbindungsklemme verhindert werden.
• Andererseits kann, da die Verbindungsklemme plattenförmig ausgebildet ist, ihr unterer Teil in einen Flächenkontakt mit der oberen Fläche der Spulenklemme gelangen, und die Verbindung mit der Spulenklemme kann mittels Schmelzbondens ausgeführt werden. Deshalb kann die Verbindungsarbeit leicht durchgeführt und ein Problem, wonach sich das verteilte Flußmittel auf den Verbindungsflächen niederschlägt und ein fehlerhafter Kontakt wie beim Fall des Lötens verursacht wird, beseitigt werden.
• Deshalb ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Spulenverbindungsstruktur zu schaffen, bei der die Betriebssicherheit der Betätigung eines Kontaktes verbessert und die Verbindungsarbeit leicht durchgeführt werden kann.
• Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, bei denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Spule gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Befestigungszustand einer anfangsseitigen Verbindungsklemme gemäß der Erfindung veranschaulicht;
• Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie III-III in Fig. 2 ist;
• Fig. 4 eine Seitenansicht ist, die ein elektromagnetisches Relais mit einer erfindungsgemäßen Spulenverbindungsstruktur darstellt;
• Fig. 5 und 6 perspektivische Ansichten sind, die ein Beispiel einer Spule gemäß eines konventionellen elektromagnetischen Relais veranschaulichen;
• Fig. 7 eine Vorderansicht ist, die ein Beispiel einer Spulenverbindungsstruktur eines konventionellen elektromagnetischen Relais verdeutlicht; und
• Fig. 8 eine Seitenansicht der Fig. 7 darstellt.
• Bei den Fig. 1 und 2 ist ein Spulenkerndraht 10 um den Außenumfang eines Wickelkörpers 11 gewickelt, an dem ein Paar Flansche 12 beidseitig des Wickelkörpers angebracht ist. Auf beiden Seiten des Spulenkerndrahtes 10 sind relativ kurze Spulenzuleitungsdrähte 10a und 10b auf der Anfangs- bzw. Endseite direkt aus dem Spulenkerndraht 10 herausgezogen oder, nachdem eine Vielzahl von Spulenkerndrähten 10 verdrillt wurde, herausgezogen.
• Ein Paar Aufnahmeteile 13 ist auf der Innenseite eines der Flansche 12 ausgebildet. Die Empfangs- bzw. Aufnahmeteile 13 sind durch erste Schlitze 13a ausgebildet, die parallel zum Flansch in beiden Seitenflächen des Flansches 12 eingekerbt sind.
• Andererseits ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, ein zweiter Schlitz 13b, der mit dem ersten Schlitz 13a in Verbindung steht, an einem Teil des Bodens des ersten Schlitzes 13a ausgebildet. Ferner sind der obere Teil, der untere Teil und der Seitenteil des ersten Schlitzes 13a offen.
• Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Verbindungsklemme, die in den Aufnahmeteil 13 eingesetzt ist. Die Verbindungsklemme 14 weist einen geradlinigen Teil 14a, der in den ersten Schlitz 13a eingesetzt ist, und einen vorspringenden Teil 14b auf, der von dem oberen Teil des geradlinigen Teils 14a wegragt und in den zweiten Schlitz 13b eingesetzt ist. Das heißt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Verbindungsklemme 14 fast L-förmig ausgebildet. Die Spulenzuleitungsdrähte 10a auf der Anfangsseite und die Spulenzuleitungsdrähte 10b auf der Endseite sind entsprechend um die geradlinigen Teile 14a der Verbindungsklemmen 14 gewickelt.
• Andererseits werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, die unteren Teile der Verbindungsklemmen 14, um die der Spulenzuleitungsdraht 10a auf der Anfangsseite bzw. der Spulenzuleitungsdraht 10b auf der Endseite gewickelt sind, mit Spulenklemmen 16a (bzw. 16b) verbunden, die fest in eine Klemmengrundplatte 15 eingesetzt sind, und mit Hilfe eines Hochfrequenz-Schmelzbondverfahrens oder dergleichen aufgeschmolzen und gebondet.
• In Fig. 4 ist eine elektromagnetische Spule an der Klemmengrundplatte 15 befestigt. Ein Eisenkern 17 ist in den Wickelkörper 11 eingesetzt und darin befestigt. Wenn ein Strom über den Spulenkerndraht 10 zugeführt wird, wird ein Arm 21 gegen eine Kraft einer Feder 24 an den Eisenkern 17 gezogen. Deshalb wird ein bewegliches Kontaktelement 22, das einen beweglichen Kontakt 22a aufweist und am Arm 21 befestigt ist, verschwenkt und der bewegliche Kontakt 22a von einem feststehenden Kontakt 23a entfernt und mit einem feststehenden Kontakt 23b in Kontakt gebracht. Die feststehenden Kontakte 23a und 23b sind für Klemmen 24a bzw. 24b vorgesehen. Andererseits ist der bewegliche Kontakt 22a über das bewegliche Kontaktelement 22 mit einer Klemme 24c verbunden.
• Da die Erfindung, wie vorstehend erwähnt, ausgestaltet ist, werden der Spulenzuleitungsdraht 10a der Anfangsseite und der Spulenzuleitungsdraht 10b der Endseite des Spulenkerndrahtes 10 entsprechend um die Verbindungsklemmen 14 gewickelt, die Verbindungsklemmen 14 unter Druck in die Aufnahmeteile 13 eingefügt und flächig mit den oberen Teilen der Spulenklemmen 16a bzw. 16b verbunden, so daß beide Oberflächen der Klemmen 14 und 16a (16b) mit Hilfe des Schmelzbondverfahrens verbunden werden können.
• Wie oben beschrieben, ist entsprechend der erfindungsgemäßen Spulenverbindungsstruktur der zweite Schlitz in dem Aufnahmeteil ausgebildet und die nahezu L-förmige Verbindungsklemme mit dem vorspringenden Teil mit Druck in den Aufnahmeteil eingesetzt. Deshalb kann die Verbindungsklemme sicher in dem Aufnahmeteil befestigt werden. Sogar wenn eine sich aufgrund der Spannung oder Schwingung wiederholende Biegekraft angelegt wird, tritt eine Ermüdung und ein Ausbrechen der Verbindungsklemme nicht auf.
• Andererseits kann, weil die Verbindungsklemme mit der Spulenklemme mittels des Schmelzbondverfahrens leicht verbunden werden kann, die Verbindungsklemme sicher und leicht angebracht werden. Darüber hinaus bestehen, da das Flußmittel, das beim Löten verwendet wird, keine Verwendung findet, Vorteile insofern, als die Kontaktfunktion nicht durch die Korrosion der Kontaktflächen und dergleichen verschlechtert wird.

Claims (2)

1. Elektromagnetisches Relais mit

- einem Wickelkörper (11), an dessen beiden Seiten ein Flansch (12) vorgesehen ist und um dessen äußeren Umfang ein Spulenkerndraht (10) gewunden ist;

- einem Paar erster Schlitze (13a), die in beiden Seitenteilen eines der Flansche (12) sich gegenüberliegend angeordnet sind; und

- Spulenklemmen (16a, 16b), die in einer Grundplatte (15), die den Wickelkörper (11) trägt, fest eingesetzt sind; dadurch gekennzeichnet,

- daß ein weiterer Schlitz (13b) an einem Teil des Bodens jedes ersten Schlitzes (13a) vorgesehen ist;

- daß ein Paar Verbindungsklemmen (14) vorgesehen ist, von denen jede eine Dicke, die fast der Spaltbreite in der Richtung der Breite der Schlitze (13a, 13b) entspricht, und einen Vorsprung (14b) aufweist, der in den weiteren Schlitz (13b) einzufügen ist, wenn die entsprechende Verbindungsklemme unter Druck in den ersten Schlitz (13a) eingefügt wird;

- daß eine Anfangsseite (10a) des Spulenkerndrahtes (10) um eine der Verbindungsklemmen (14) und eine Endseite (10b) des Spulenkerndrahtes um die andere Verbindungsklemme (14) gewickelt ist; und

- daß die Verbindungsklemmen (14) mittels Schmelzbondens mit den Endteilen der Spulenklemmen (16a, 16b) verbunden sind.

2. Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais, das die Schritte aufweist:

- Versehen eines Wickelkörpers (11) mit einem Flansch (12) auf beiden Seiten;

- Winden eines Spulenkerndrahtes (10) um einen Außenumfang des Wickelkörpers;

- Vorsehen eines Paares von ersten Schlitzen (13a) in beiden Seitenteilen von einem der Flansche (12); und

- Einsetzen von Spulenklemmen (16a, 16b) in eine Grundplatte (15), die den Wickelkörper (11) trägt; gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Vorsehen eines weiteren Schlitzes (13b) an einem Teil des Bodens von jedem ersten Schlitz (13a);

- Vorsehen eines Paares von Verbindungsklemmen (14), von denen jede eine Dicke, die fast der Spaltbreite in der Richtung der Breite der Schlitze (13a, 13b) entspricht, und einen Vorsprung aufweist, der in den weiteren Schlitz (13b) einzufügen ist, wenn die entsprechende Verbindungsklemme unter Druck in den ersten Schlitz (13a) eingefügt wird;

- Winden einer Anfangsseite (10a) des Spulenkerndrahtes (10) um eine der Verbindungsklemmen (14) und einer Endseite (10b) des Spulenkerndrahtes um die andere Verbindungsklemme (14);

- Einfügen der Verbindungsklemmen (14) unter Druck in die ersten Schlitze (13a); und - Verbinden der Verbindungsklemmen (14) mit den Endteilen der Spulenklemmen (16a, 16b) mittels Schmelzbondens.