EP0199119B1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

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EP0199119B1
EP0199119B1 EP86103998A EP86103998A EP0199119B1 EP 0199119 B1 EP0199119 B1 EP 0199119B1 EP 86103998 A EP86103998 A EP 86103998A EP 86103998 A EP86103998 A EP 86103998A EP 0199119 B1 EP0199119 B1 EP 0199119B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
yoke
coil
limb
plane
Prior art date
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Expired
Application number
EP86103998A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0199119A1 (de
Inventor
Michael Dipl.-Ing. Dittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT86103998T priority Critical patent/ATE44112T1/de
Publication of EP0199119A1 publication Critical patent/EP0199119A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0199119B1 publication Critical patent/EP0199119B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02Bases; Casings; Covers
    • H01H50/04Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • H01H50/041Details concerning assembly of relays
    • H01H50/042Different parts are assembled by insertion without extra mounting facilities like screws, in an isolated mounting part, e.g. stack mounting on a coil-support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/36Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements
    • H01H50/60Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02Bases; Casings; Covers
    • H01H50/04Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • H01H50/041Details concerning assembly of relays
    • H01H50/043Details particular to miniaturised relays
    • H01H2050/044Special measures to minimise the height of the relay
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay with a coil body carrying an excitation winding, with a core yoke which is formed in one piece from a flat strip and has at least two legs, of which a core leg is inserted axially through the coil body and from which a yoke leg is axially parallel next to or Extends above the coil winding, with a flat armature, which is supported at one end via a leaf spring at the free end of the yoke leg and forms an air gap with the other end opposite the free end of the core leg, the leaf spring being connected to an electrical connection element via the Kemjoch is and cooperates with its free end extended beyond the movable armature end as a contact spring with at least one fixed counter-contact element.
  • a relay is known from DE-A 2 021 455.
  • the object of the invention is to design a relay of the type mentioned in such a way that a compact design, in particular a particularly narrow design in one axis, can be made possible, this short axis can be placed differently to the installation plane without constructive change in the basic construction, d . that is, either an upstanding relay with a very small width or a flat relay with a very small height is obtained.
  • This compact relay should be sealable in a simple manner in a housing, and in addition to avoid a subsequent adjustment, a tolerance-tolerant assignment of armature, core and contact elements should be made possible from the design.
  • this object is achieved in that the coil axis runs parallel to the connection plane of the relay, that the yoke leg is bent and bent with its main plane into a position perpendicular to the main plane of the core leg, such that its center line is approximately aligned with the main plane of the core leg so that the armature on the side of the yoke leg facing the core leg is pivotally mounted about an axis parallel to the coil axis, extends with the part of the leaf spring lying thereon substantially in a plane parallel to the main plane of the core leg and thereby the working air gap with the flat side of the core leg forms and that the counter-contact element is anchored in the main plane of the core leg in an insertion groove of the coil body.
  • a particularly narrow design is achieved in at least one direction by cutting the core yoke from a flat strip, the core leg carrying the winding determining the narrow design and the yoke leg running parallel to the outside of the winding with its main plane at 90 ° is rotated so that its width lies above or next to the narrow side of the wound coil.
  • the armature is mounted on the yoke leg via the leaf spring and forms a large-area working air gap with its flat side opposite the flat side of the core leg.
  • the plug-in fastening of the core yoke in the coil body and the plug-in fastening of the mating contact element also in an insertion groove of the bobbin results in a tolerance-tolerant assignment between armature, core leg and mating contact element, so that the leaf spring attached to the armature and serving as a bearing spring largely does not have the correct contact distance to be adjusted Counter contact element occupies.
  • the relay has with the one-piece core yoke, on which a connection element for the leaf spring can be molded, the coil body used for the plug-in fastening and the leaf spring serving as a bearing spring for the armature and at the same time serving as a contact spring, an easy to assemble structure with few parts, only for completion still coil pins are required.
  • the relay is expediently arranged in a housing which, for example, consists of two parts made of plastic and can be sealed in the usual way.
  • connection elements for the leaf spring and for the mating contact element extending in the main plane of the core leg.
  • the connection element for the leaf spring can be integrally formed on a connection leg formed in one piece with the core yoke and lying in its plane; Of course, it can also be subsequently connected to the core yoke by welding or comparable processes.
  • the principal plane of the core limb extends parallel to the connecting plane of the relay, wherein a connecting element of the counter-contact element is angled in a direction perpendicular to the connection plane and a connection element for the leaf spring is formed on the yoke leg in its main plane or is subsequently attached to it.
  • the coil body can form a support edge for the armature for mounting the armature in the region of the free end of the yoke leg.
  • the coil body can each have open insertion grooves from the end face for receiving the mating contact element in one coil flange and for receiving the core yoke as well as two coil connecting elements in the area of the other coil flange, both the coil connecting elements and also connecting elements for the contact spring and the mating contact element in recesses in one Housing base are guided to the connection level of the relay.
  • the anchor bearing can also be designed so that the yoke leg forms a bearing notch in the region of its free end with a laterally angled rag, in which the anchor is mounted by means of a molded-on bearing edge. It is expedient that the bearing notch lies outside the main plane of the core leg and anchor and that the bearing notch is formed on an angled bearing section of the anchor.
  • the contact arrangement of the relay can be designed so that the leaf spring attached to the armature is substantially flat with its free end and forms a make contact with the mating contact element.
  • the contact spring between the free end of the armature and the mating contact element can also be bent so that it intersects their common plane between the armature and mating contact element and forms an opener with the mating contact element.
  • the housing of the relay is expediently formed in two parts.
  • a base is provided which receives the connection elements for the contact-making parts and for the coil in openings and forms the housing together with a protective cap put on.
  • the housing can also be formed from two essentially identical halves, the parting plane of which runs perpendicular to the connection plane of the relay.
  • the connection elements for the leaf spring, for the mating contact element and for the coil connections which are arranged in one plane, to be clamped in the parting plane between the two housing halves.
  • a space for accommodating additional components can be formed in the housing or in the coil former.
  • the relay shown in FIGS. 1 to 5 has a coil body 1 with flanges 2 and 3, which have different insertion grooves for receiving the other functional elements of the relay.
  • a core yoke 4 cut and shaped in one piece from flat strip material has an elongated core leg 5 and a yoke leg 6 running parallel to the core leg, which is rotated by 90 ° by an offset and bend 7 with its main plane such that its center line 6a is essentially in the Main plane of the core leg 5 lies.
  • a connecting leg 8 is formed parallel to the core leg 5 and in a plane therewith, on which a connection element in the form of a flat connector 9 is formed, which extends downwards perpendicularly to the installation plane of the relay.
  • the core yoke 4 is inserted into the latter in the axial direction, the core limb 5 being inserted into an axial through opening 10 of the coil former, so that its free end 5a comes to lie in a recess 11 in the coil flange 2.
  • a defined pole face is thus formed for an armature 12, which is mounted on the inner side 6b of the yoke leg 6 facing the core leg and extends perpendicular to the axial direction of the coil in the region of the coil flange 2, forming a working air gap with the end 5a of the core leg and on a bearing edge 13 of the bobbin is pivotally mounted about an axis parallel to the coil axis.
  • the armature is held by a leaf spring 14, which serves both as an armature bearing spring and as a contact spring and for this purpose is fastened with its section 14a to the yoke leg 6 by welding or the like, while its free end 14b projects beyond the free armature end and a contact piece 15 wears.
  • This contact piece 15 is opposite a contact piece 16 of a counter-contact element 17, which is fastened in an insertion groove 18 of the coil body flange 2.
  • the insertion groove 18 for the mating contact element 17 as well as the groove 11 for the end 5a of the core leg is formed in the coil body 1, wherein the two grooves expediently form contact surfaces for the parts mentioned in the same plane, there is a defined assignment of the pole face 5b to the surface of the mating contact element 17, as a result of which the leaf spring 14 connected to the armature 12 assumes the predetermined contact distance even without subsequent adjustment.
  • the yoke leg 6 lies centrally over the narrow side of the winding 19 applied to the coil former, so that overall a construction which is as narrow as possible is ensured.
  • the connecting leg 8 lies in one plane with the mating contact element 17 in the groove 20, while the coil connecting elements 21 and 22 are fastened in corresponding grooves 23 and 24 of the coil body flange 3 by insertion.
  • the ends 21 a and 22 a of the coil connecting elements 21 and 22 are initially angled outwards in order to enable easy winding of the coil ends (FIG. 5). Then they are bent into the recesses 3a and 3b of the bobbin flange 3 (Fig. 1, 4).
  • a base 25 with openings 26 is plugged onto the mating contact element 17, the connection element 9 and the coil connection elements 21 and 22.
  • a cap 27 is placed over this base 25, the edge grooves between the base and cap as well as the openings 26 can be sealed with potting compound.
  • This relay has a coil body 31 which is provided with the flanges 32 and 33 and is shaped essentially the same as the coil body 1 of the previously described embodiment.
  • a core yoke 34 is inserted into this coil former 31, said core yoke having a core leg 35 and a yoke leg 36 which is rotated by 90 ° relative thereto and connected via an offset 37.
  • the core leg 35 is received by the coil former 31 in its axial through opening 40, while the yoke leg 36 extends laterally next to the winding, lies with its center line 36a approximately in the main plane of the core leg 35 and with a nose 36b at its free end with an extension 31 a of the bobbin is engaged.
  • the anchor 12 from the previous embodiment is used here in the same shape and function.
  • the leaf spring 14 serves with its fastening section 14a for holding the armature 12 and with its free end 14b as a contact spring for receiving the contact piece 15.
  • the connecting element for the leaf spring is not formed in the plane of the core leg 35, but in the plane of the yoke leg 36 as a connecting pin 39. Parallel to this, a connecting pin 47 of a mating contact element 45 is also fastened with a contact piece 46 in a groove 48.
  • the coil body 31 provided with a winding 49 is inserted into a base 50 after the insertion of the core yoke 4 and the mating contact element 45 and after the application of the armature 12 with the leaf spring, the connecting pins 39 and 47 being inserted into corresponding openings 50a in the trough-shaped base body .
  • coil connection elements 51 and 52 are each arranged on the coil flange 33 and inserted through openings 50a of the base 50.
  • the middle part of the connection elements is in each case parallel to the installation plane, that is to say the section 51a in a recess 33a below the coil flange 33, while the section 52a lies flat on the coil flange 33a.
  • the respective solder pins 51b b and 52b are bent perpendicular to the connection plane and inserted through the corresponding recesses 50a of the base body.
  • the winding pins 51 and 52c for receiving the coil ends are each bent at a right angle to wind the coil in order to enable easier winding. They are then bent into a plane parallel to the installation plane and introduced into the base with the coil former, as can be seen in FIG. 9.
  • the housing is closed with an attached cap 53, which overlaps the base 50, the edge joint 54 and the openings 50a being able to be sealed in the customary manner.
  • FIGS. 12 to 17 A further modification is shown in FIGS. 12 to 17.
  • the basic structure is similar to that in FIGS. 1 to 5.
  • the coil body 61 has a largely rectangular cross section in its central part, which is arranged upright.
  • Flanges 62 and 63 are each formed on the coil former with corresponding insertion grooves and recesses for receiving the other parts.
  • a core yoke 64 with a core leg standing perpendicular in its main plane and a yoke leg 66 rotated by 90 ° in its main plane is fastened, as in the previous exemplary embodiments, by inserting the core leg 65 into an axial passage of the coil former; as there, an offset 67 is also provided on the core yoke, as a result of which the yoke leg comes to lie approximately centrally over the core leg.
  • the yoke leg has at its free end a lateral bend 68, which forms a bearing notch 69 for an armature 70 on its inside.
  • This armature 70 is slightly angled in itself, the bearing section 70a forming a bearing cutting edge 70b and the armature section 70c forming the working air gap with the core leg 65.
  • By bending the armature 70 its axis of rotation lies outside the plane formed by the core pole face and the contact point. This has a certain frictional effect when switching, with a self-cleaning effect of the contact.
  • a leaf spring 71 is fastened at its end 71a to the yoke leg 66, connected at its central portion 71b to the armature and carries at its free end 71 a contact piece 72 which is opposite the contact piece 73 of a mating contact element 74. The latter is in the manner previously described Coil body flange 62 fixed by inserting.
  • connection element 75 for the leaf spring 71 is not formed in one piece with the core yoke 64, but is formed as an additional part and subsequently attached to it. Between the fastening end 75b and the plug end 75a, this connection element 75 is angled and angled several times and held in recesses in the coil body such that the plug end 75a lies in one plane with the connection element 74.
  • coil connection elements 76 and 77 with their plug ends 76a and 77a are also arranged in corresponding recesses 78 and 79 of the coil flange 63 in the same plane, so that the relay has only plug pins in this one plane to the outside.
  • a two-part housing consisting of two halves 80 and 81 with a vertical parting plane, takes up the entire relay, with flat notches 82 being provided on the underside in both housing halves, in which the connecting elements 74a, 75a, 76a and 77a between the two housing halves be clamped.
  • the housing can be sealed along the circumferential joint by introducing a sealing compound.
  • this housing has a molded-on handle 83, with which the relay can be pulled out of a socket, for example.
  • a further space 84 is recessed within the housing in the area of the coil flange 63, in which an additional component can be arranged, for example a capacitor 85 connected between the coil connections.
  • an additional component can be arranged, for example a capacitor 85 connected between the coil connections.
  • the connection elements can of course also have solder pins . Such solder connections can be formed, for example, by partially disconnecting the plug parts along the dashed lines 86 shown in FIG. 12.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit einem eine Erregerwicklung tragenden Spulenkörper, mit einem einstückig aus einem Flachband geformten, mindestens zwei Schenkel aufweisenden Kernjoch, von dem ein Kernschenkel in Axialrichtung durch den Spulenkörper gesteckt ist und von dem ein Jochschenkel sich achsparallel neben bzw. oberhalb der Spulenwicklung erstreckt, mit einem flachen Anker, der mit einem Ende über eine Blattfeder am freien Ende des Jochschenkels gelagert ist und mit seinem anderen Ende einen Luftspalt gegenüber dem freien Ende des Kernschenkels bildet, wobei die Blattfeder über das Kemjoch mit einem elektrischen Anschlußelement verbunden ist und mit ihrem über das bewegliche Ankerende hinaus verlängerten freien Ende als Kontaktfeder mit mindestens einem feststehenden Gegenkontaktelement zusammenwirkt. Ein derartiges Relais ist aus der DE-A 2 021 455 bekannt.
  • Aus der GB-A 1 440 359 ist ferner bekannt, dass die Ebene des Kernschenkels mit der Ebene des Jochschenkels einen Winkel von 90° bildet.
  • Ein weiteres derartiges Relais ist aus der US-A 3,781,729 bekannt. Dabei ist bereits das Kernjoch aus einem Flachband U-förmig gebogen, wobei das nach außen abgewinkelte freie Ende des Jochschenkels über eine Blattfeder einen flachen Anker trägt, der seinerseits mit der schmalen Stirnseite des Kernschenkels einen Arbeitsluftspalt bildet. Die Spule ist dort lediglich über den abgewinkelten Fortsatz des Jochschenkels an einem Sockel befestigt, welcher an einer gegenüberliegenden Seite feststehende Kontaktelemente aufnimmt. Durch diese Anordnung sind die Toleranzen zwischen dem Anker, der Kernpolfläche und den Kontaktelementen nur schwierig zu beherrschen, wobei in jedem Fall eine aufwendige Justierung erforderlich sein dürfte. Andererseits bedingt die dort dargestellte Anordnung der Spule mit senkrecht zur Einbauebene stehender Achse einen ungünstigen räumlichen Aufbau, wodurch ein sehr hohes und breites Gehäuse mit einem großen, jedoch nur teilweise ausgenutztem Innenvolumen erforderlich wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sich ein kompakter Aufbau, insbesondere eine in einer Achse besonders schmale Bauform ermöglichen läßt, wobei ohne konstruktive Änderung des Grundaufbaus diese kurze Achse unterschiedlich zur Einbauebene gelegt werden kann, d. h., daß entweder ein hochstehendes Relais mit sehr geringer Breite oder ein flach liegendes Relais mit sehr geringer Höhe gewonnen wird. Dieses kompakte Relais soll auf einfache Weise in einem Gehäuse abdichtbar sein, außerdem soll zur Vermeidung einer nachträglichen Justierung eine toleranzarme Zuordnung von Anker, Kern und Kontaktelementen von der Konstruktion her ermöglicht werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spulenachse parallel zur Anschlußebene des Relais verläuft, daß der Jochschenkel mit seiner Hauptebene in eine zur Hauptebene des Kernschenkels senkrechte Lage abgekröpft und gebogen ist, derart, daß seine Mittellinie annähernd mit der Hauptebene des Kernschenkels fluchtet, daß der Anker an der dem Kemschenkel zugewandten Seite des Jochschenkels um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar gelagert ist, sich mit dem auf ihm liegenden Teil der Blattfeder im wesentlichen annähernd in einer zur Hauptebene des Kernschenkels parallelen Ebene erstreckt und dabei mit der Flachseite des Kernschenkels den Arbeitsluftspalt bildet und daß das Gegenkontaktelement in der Hauptebene des Kernschenkels in einer Einstecknut des Spulenkörpers verankert ist.
  • Bei der Erfindung erreicht man also eine besonders schmale Bauform in zumindest der einen Richtung dadurch, daß das Kernjoch aus einem Flachband geschnitten ist, wobei der die Wicklung tragende Kernschenkel die schmale Bauform bestimmt und der außerhalb der Wicklung parallel verlaufende Jochschenkel mit seiner Hauptebene um 90° gedreht ist, so daß er mit seiner Breite über bzw. neben der Schmalseite der bewickelten Spule liegt. Der Anker ist über die Blattfeder an dem Jochschenkel gelagert und bildet mit seiner Flachseite gegenüber der Flachseite des Kernschenkels einen großflächigen Arbeitsluftspalt. Durch die Steckbefestigung des Kernjochs im Spulenkörper und durch die Steckbefestigung des Gegenkontaktelementes ebenfalls in einer Einstecknut des Spulenkörpers ergibt sich eine toleranzarme Zuordnung zwischen Anker, Kernschenkel und Gegenkontaktelement, so daß die auf dem Anker befestigte und als Lagerfeder dienende Blattfeder weitgehend ohne Justierung den richtigen Kontaktabstand zum Gegenkontaktelement einnimmt.
  • Das Relais besitzt mit dem einstückigen Kernjoch, an welchem ein Anschlußelement für die Blattfeder mit angeformt sein kann, dem zur Steckbefestigung dienenden Spulenkörper und der als Lagerfeder für den Anker und gleichzeitig als Kontaktfeder dienenden Blattfeder einen einfach montierbaren Aufbau mit wenigen Teilen, wobei zur Vervollständigung lediglich noch Spulenanschlußstifte erforderlich sind. Zweckmäßigerweise wird das Relais in einem Gehäuse angeordnet, welches beispielsweise zweiteilig aus Kunststoff bestehen und in üblicher Weise abgedichtet werden kann.
  • Um ein hochkant stehendes Relais mit schmaler Grundfläche zu erhalten, wird in einer zweckmäßigen Ausführungsform die Hauptebene des Kernschenkels senkrecht zur Anschlußebene des Relais stehend angeordnet, wobei sich die Anschlußelemente für die Blattfeder und für das Gegenkontaktelement in der Hauptebene des Kernschenkels erstrekken. Das Anschlußelement für die Blattfeder kann dabei an einem einstückig mit dem Kernjoch ausgebildeten und in dessen Ebene liegenden Anschlußschenkel angeformt sein; natürlich kann es bedarfsweise auch nachträglich durch Schweißen oder vergleichbare Verfahren mit dem Kernjoch verbunden werden.
  • In einer anderen zweckmäßigen Ausführungs- form, bei der ein flach liegendes Relais mit geringer Bauhöhe erhalten werden soll, erstreckt sich die Hauptebene des Kernschenkels parallel zur Anschlußebene des Relais, wobei ein Anschlußelement des Gegenkontaktelementes in eine zur Anschlußebene senkrechte Richtung abgewinkelt ist und ein Anschlußelement für die Blattfeder am Jochschenkel in dessen Hauptebene liegend angeformt oder nachträglich an diesem befestigt ist.
  • Zur Lagerung des Ankers kann der Spulenkörper in weiterer Ausgestaltung des Relais im Bereich des freien Endes des Jochschenkels eine Auflagekante für den Anker bilden. Außerdem kann der Spulenkörper von der Stirnseite her jeweils offene Einstecknuten zur Aufnahme des Gegenkontaktelementes in dem einen Spulenflansch und zur Aufnahme des Kernjoches sowie zweier Spulenanschlußelemente im Bereich des anderen Spulenflansches aufweisen, wobei sowohl die Spulenanschlußelemente als auch Anschlußelemente für die Kontaktfeder und das Gegenkontaktelement in Ausnehmungen eines Gehäusesockels zur Anschlußebene des Relais geführt sind.
  • Die Ankerlagerung kann aber auch so gestaltet sein, daß der Jochschenkel im Bereich seines freien Endes mit einem seitlich abgewinkelten Lappen eine Lagerkerbe bildet, in welcher der Anker mittels einer angeformten Lagerschneide gelagert ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Lagerkerbe außerhalb der Hauptebene von Kernschenkel und Anker liegt und daß die Lagerkerbe an einem abgewinkelten Lagerabschnitt des Ankers ausgebildet ist.
  • Die Kontaktanordnung des Relais kann so gestaltet sein, daß die auf dem Anker befestigte Blattfeder mit ihrem freien Ende im wesentlichen eben verläuft und mit dem Gegenkontaktelement einen Schließer bildet. Ebenso kann aber auch die Kontaktfeder zwischen dem freien Ende des Ankers und dem Gegenkontaktelement so abgekröpft sein, daß sie zwischen Anker und Gegenkontaktelement deren gemeinsame Ebene schneidet und mit dem Gegenkontaktelement einen Öffner bildet.
  • Das Gehäuse des Relais ist, wie oben ausgedrückt, zweckmäßigerweise zweiteilig ausgebildet. In einer Ausführungsform ist dabei ein Sockel vorgesehen, der die Anschlußelemente für die kontaktgebenden Teile und für die Spule in Durchbrüchen aufnimmt und zusammen mit einer übergestülpten Schutzkappe das Gehäuse bildet. In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann das Gehäuse aber auch aus zwei im wesentlichen gleichen Hälften gebildet sein, deren Trennebene senkrecht zur Anschlußebene des Relais verläuft. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß die in einer Ebene angeordneten Anschlußelemente für die Blattfeder, für das Gegenkontaktelement und für die Spulenanschlüsse in der Trennebene zwischen den beiden Gehäusehälften eingeklemmt werden. Außerdem kann im Gehäuse bzw. im Spulenkörper ein Raum zur Aufnahme zusätzlicher Bauelemente eingeformt sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in stehender bzw. Hochkantausführung in perspektivischer Darstellung (ohne Kappe),
    • Fig. 2 bis 4 das Relais von Fig. 1 in verschiedenen Schnittansichten (mit Kappe),
    • Fig. 5 das Relais von Fig. 1 in Explosionsdarstellung;
    • Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relais in flachliegender Ausführung, und zwar in perspektivischer Darstellung ohne Kappe,
    • Fig. 7 bis 10 das Relais von Fig. 6 in verschiedenen Schnittansichten,
    • Fig. 11 das Relais von Fig. 6 in Explosionsdarstellung;
    • Fig. 12 bis Fig. 17 eine gegenüber den Fig. 1 bis 5 abgewandelte Ausführungsform eines hochkant stehenden Relais,
    • Fig. 18 und 19 eine Abwandlung des Relais von Fig. 12 in einer Ausführung mit Ruhe- bzw. Öffnerkontakt.
  • Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Relais besitzt einen Spulenkörper 1 mit Flanschen 2 und 3, welche verschiedene Einstecknuten zur Aufnahme der übrigen Funktionselemente des Relais aufweisen. Ein in einem Stück aus Flachbandmaterial geschnittenes und geformtes Kernjoch 4 besitzt einen langgestreckten Kemschenkel 5 sowie einen parallel zum Kernschenkel verlaufenden Jochschenkel 6, der durch eine Abkröpfung und Biegung 7 mit seiner Hauptebene derart um 90° gedreht ist, daß seine Mittellinie 6a im wesentlichen in der Hauptebene des Kernschenkels 5 liegt. An der Unterseite des Kernjochs ist parallel zum Kernschenkel 5 und in einer Ebene mit diesem liegend ein Anschlußschenkel 8 angeformt, an welchem ein nach unten senkrecht zur Einbauebene des Relais verlaufendes Anschlußelement in Form eines Flachsteckers 9 ausgebildet ist.
  • Das Kernjoch 4 wird nach dem Bewickeln des Spulenkörpers 1 in Axialrichtung in diesen eingesteckt, wobei der Kernschenkel 5 in eine axiale Durchgangsöffnung 10 des Spulenkörpers gesteckt wird, so daß sein freies Ende 5a in eine Vertiefung 11 des Spulenflansches 2 zu liegen kommt. Damit wird eine definierte Polfläche für einen Anker 12 gebildet, welcher an der dem Kernschenkel zugewandten Innenseite 6b des Jochschenkels 6 gelagert ist und sich senkrecht zur Axialrichtung der Spule im Bereich des Spulenflansches 2 erstreckt, wobei er mit dem Ende 5a des Kernschenkels einen Arbeitsluftspalt bildet und auf einer Lagerkante 13 des Spulenkörpers um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar gelagert ist.
  • Der Anker wird über eine Blattfeder 14 gehalten, die sowohl als Ankerlagerfeder als auch als Kontaktfeder dient und zu diesem Zweck mit ihrem Abschnitt 14a auf den Jochschenkel 6 durch Schweißen oder dergleichen befestigt ist, während ihr freies Ende 14b über das freie Ankerende hinausragt und ein Kontaktstück 15 trägt. Dieses Kontaktstück 15 liegt einem Kontaktstück 16 eines Gegenkontaktelementes 17 gegenüber, welches in einer Einstecknut 18 des Spulenkörperflansches 2 befestigt ist. Da die Einstecknut 18 für das Gegenkontaktelement 17 ebenso wie die Nut 11 für das Ende 5a des Kernschenkels im Spulenkörper 1 ausgebildet ist, wobei die beiden Nuten zweckmäßigerweise Auflageflächen für die genannten Teile in der gleichen Ebene bilden, ergibt sich eine definierte Zuordnung der Polfläche 5b zur Oberfläche des Gegenkontaktelementes 17, wodurch die mit dem Anker 12 verbundene Blattfeder 14 auch ohne nachträgliche Justierung den vorgegebenen Kontaktabstand einnimmt.
  • Nach der Montage des Kernjochs 4 liegt der Jochschenkel 6 mittig über der Schmalseite der auf den Spulenkörper aufgebrachten Wicklung 19, so daß insgesamt eine möglichst schmale Bauform gewährleistet wird. Der Anschlußschenkel 8 liegt dabei in einer Ebene mit dem Gegenkontaktelement 17 in der Nut 20, während die Spulenanschlußelemente 21 und 22 in entsprechenden Nuten 23 und 24 des Spulenkörperflansches 3 durch Einstecken befestigt sind. Die Enden 21 a und 22a der Spulenanschlußelemente 21 und 22 sind zunächst nach außen abgewinkelt, um ein leichtes Anwickeln der Spulenenden zu ermöglichen (Fig. 5). Danach werden sie in die Ausnehmungen 3a und 3b des Spulenkörperflansches 3 hineingebogen (Fig. 1, 4).
  • Von der Anschlußseite des Relais wird noch ein Sockel 25 mit Durchbrüchen 26 auf das Gegenkontaktelement 17, das Anschlußelement 9 und die Spulenanschlußelemente 21 und 22 aufgesteckt. Über diesen Sockel 25 wird eine Kappe 27 gestülpt, wobei die Randnuten zwischen Sockel und Kappe ebenso wie die Durchbrüche 26 mit Vergußmasse abgedichtet werden können.
  • In den Fig. 6 bis 11 ist eine etwas abgewandelte Ausführungsform des Relais dargestellt, wobei der Grundaufbau beibehalten, jedoch um 90° gedreht wurde, so daß das Relais flach auf der Einbauebene liegt und eine sehr geringe Bauhöhe aufweist. Dieses Relais besitzt einen Spulenkörper 31, der mit den Flanschen 32 und 33 versehen und im wesentlichen genauso geformt ist wie der Spulenkörper 1 des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels. In diesen Spulenkörper 31 wird ein Kernjoch 34 eingesteckt, welches einen Kernschenkel 35 und einen gegenüber diesem um 90° verdrehten und über eine Abkröpfung 37 verbundenen Jochschenkel 36 aufweist. Der Kernschenkel 35 wird vom Spulenkörper 31 in dessen axialer Durchgangsöffnung 40 aufgenommen, während der Jochschenkel 36 sich seitlich neben der Wicklung erstreckt, mit seiner Mittellinie 36a etwa in der Hauptebene des Kernschenkels 35 liegt und mit einer Nase 36b an seinem freien Ende mit einem Fortsatz 31 a des Spulenkörpers in Eingriff ist.
  • Der Anker 12 aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird in gleicher Gestalt und Funktion auch hier verwendet. Wie dort dient die Blattfeder 14 mit ihrem Befestigungsabschnitt 14a zur Halterung des Ankers 12 und mit ihrem freien Ende 14b als Kontaktfeder zur Aufnahme des Kontaktstücks 15.
  • Da das Relais nicht hochkant stehend, sondern flach eingebaut wird, ist das Anschlußelement für die Blattfeder nicht in der Ebene des Kernschenkels 35, sondern in der Ebene des Jochschenkels 36 als Anschlußstift 39 angeformt. Parallel dazu ist auch ein Anschlußstift 47 eines Gegenkontaktelements 45 mit einem Kontaktstück 46 in einer Nut 48 befestigt.
  • Der mit einer Wicklung 49 versehene Spulenkörper 31 wird nach dem Einstecken des Kemjochs 4 und des Gegenkontaktelements 45 sowie nach dem Aufbringen des Ankers 12 mit der Blattfeder in einen Sockel 50 eingelegt, wobei die Anschlußstifte 39 und 47 in entsprechende Durchbrüche 50a des wannenförmigen Grundkörpers gesteckt werden. Außerdem werden auch Spulenanschlußelemente 51 und 52 jeweils am Spulenflansch 33 angeordnet und durch Offnungen 50a des Sockels 50 gesteckt. Dabei liegt der Mittelteil der Anschlußelemente jeweils parallel zur Einbauebene, also der Abschnitt 51a in einer Ausnehmung 33a unterhalb des Spulenflansches 33, während der Abschnitt 52a flach auf dem Spulenflansch 33a aufliegt. Die jeweiligen Lötanschlußstifte 51b b bzw. 52b sind senkrecht zur Anschlußebene abgebogen und durch die entsprechenden Ausnehmungen 50a des Grundkörpers gesteckt. Die Anwickelstifte 51 bzw. 52c zur Aufnahme der Spulenenden sind zum Bewickeln der Spule jeweils rechtwinkelig abgebogen, um ein leichteres Anwickeln zu ermöglichen. Danach werden sie in eine zur Einbauebene parallele Ebene gebogen und so mit dem Spulenkörper in den Sockel eingebracht, wie in Fig. 9 zu sehen ist. Mit einer aufgesetzten Kappe 53, welche den Sockel 50 übergreift, wird das Gehäuse geschlossen, wobei die Randfuge 54 und die Durchbrüche 50a in üblicher Weise abgedichtet werden können.
  • Eine weitere Abwandlung ist in den Fig. 12 bis 17 gezeigt. Der Grundaufbau ist dabei ähnlich wie in den Fig. 1 bis 5. Der Spulenkörper 61 besitzt in seinem Mittelteil einen weitgehend rechteckigen Querschnitt, welcher hochkant stehend angeordnet ist. Am Spulenkörper sind jeweils Flansche 62 und 63 mit entsprechenden Einstecknuten und Ausnehmungen zur Aufnahme der übrigen Teile ausgebildet. Ein Kernjoch 64 mit einem in seiner Hauptebene senkrecht stehenden Kernschenkel und einem dazu in seiner Hauptebene um 90° gedrehten Jochschenkel 66 ist wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch Einstecken des Kernschenkels 65 in einen axialen Durchgang des Spulenkörpers befestigt; wie dort ist auch am Kernjoch eine Abkröpfung 67 vorgesehen, wodurch der Jochschenkel etwa mittig über dem Kernschenkel zu liegen kommt. Außerdem besitzt der Jochschenkel an seinem freien Ende eine seitliche Abwinkelung 68, welche an ihrer Innenseite eine Lagerkerbe 69 für einen Anker 70 bildet. Dieser Anker 70 ist in sich leicht abgewinkelt, wobei der Lagerabschnitt 70a eine Lagerschneide 70b bildet und der Ankerabschnitt 70c den Arbeitsluftspalt mit dem Kernschenkel 65 bildet. Durch die Abwinkelung des Ankers 70 liegt dessen Drehachse außerhalb der durch die Kernpolfläche und die Kontaktstelle gebildeten Ebene. Das hat beim Schalten eine gewisse Reibungswirkung mit einem Selbstreinigungseffekt des Kontaktes zur Folge. Eine Blattfeder 71 ist mit ihrem Ende 71a auf dem Jochschenkel 66 befestigt, mit ihrem Mittelabschnitt 71 b mit dem Anker verbunden und trägt an ihrem freien Ende 71 ein Kontaktstück 72, welches dem Kontaktstück 73 eines Gegenkontaktelementes 74 gegenüberliegt. Letzteres ist in der vorher beschriebenen Weise im Spulenkörperflansch 62 durch Einstecken befestigt.
  • Das Anschlußelement 75 für die Blattfeder 71 ist in diesem Fall nicht einstückig mit dem Kernjoch 64 ausgebildet, sondern als zusätzliches Teil geformt und nachträglich an diesem befestigt. Zwischen dem Befestigungsende 75b und dem Steckerende 75a ist dieses Anschlußelement 75 mehrmals abgewinkelt und abgekröpft und so in Ausnehmungen des Spulenkörpers gehalten, daß das Steckerende 75a in einer Ebene mit dem Anschlußelement 74 liegt. Außerdem sind Spulenanschlußelemente 76 und 77 mit ihren Steckerenden 76a und 77a ebenfalls in entsprechenden Ausnehmungen 78 und 79 des Spulenflansches 63 in der gleichen Ebene liegend angeordnet, so daß das Relais nur Steckerstifte in dieser einen Ebene nach außen aufweist.
  • Ein zweiteiliges Gehäuse, bestehend aus zwei Hälften 80 und 81 mit einer senkrechten Trennebene nimmt das gesamte Relais auf, wobei an der Unterseite in beiden Gehäusehälften jeweils flache Einkerbungen 82 vorgesehen sind, in denen die Anschlußelemente 74a, 75a, 76a und 77a zwischen den beiden Gehäusehälften festgeklemmt werden. Das Gehäuse kann durch Einbringen einer Dichtmasse entlang der umlaufenden Trennfuge abgedichtet werden. An der Oberseite besitzt dieses Gehäuse ein angeformtes Griffstück 83, mit welchem das Relais beispielsweise aus einer Fassung herausgezogen werden kann.
  • Innerhalb des Gehäuses ist im Bereich des Spulenflansches 63 ein weiterer Raum 84 ausgespart, in welchem ein zusätzliches Bauelement angeordnet werden kann, beispielsweise ein zwischen die Spulenanschlüsse geschalteter Kondensator 85. Anstelle der Steckanschlüsse 74a, 75a, 76a und 77a können die Anschlußelemente natürlich auch Lötstifte aufweisen. Solche Lötanschlüsse können beispielsweise durch teilweises Abtrennen der Steckerteile entlang der in Fig. 12 gezeigten gestrichelten Linien 86 gebildet werden.
  • Die Fig. 18 und 19 zeigen eine weitere Abwandlung des Relais gemäß Fig. 12. In diesem Fall ist der Anker 70 mit einer abgewandelten Blattfeder 87 versehen, welche mit ihrem freien Ende 87a abgekröpft und zwischen dem Kernschenkel 65 und dem Gegenkontaktelement 74 hindurchgeführt ist, so daß das auf ihr angeordnete Kontaktstück 88 mit einem entsprechend auf der Gegenseite angeordneten Kontaktstück 89 des Gegenkontaktelements 74 einen Ruhe- bzw. Öffnerkontakt bildet. Im übrigen ist dieses Relais so aufgebaut wie das in den Fig. 12 bis 17 dargestellte. Es braucht auch nicht weiter betont zu werden, daß die in den verschiedenen Figuren dargestellte Abwandlungen auch in beliebiger anderer Kombination verwendet werden können, daß also beispielsweise auch für die Bauformen gemäß den Fig. 12 bis 19 eine Flachbauform durch analoge Abwandlungen möglich ist.

Claims (9)

1. Elektromagnetisches Relais mit einem eine Erregerwicklung tragenden Spulenkörper (1; 31; 61), mit einem einstückig aus einem Flachband geformten, mindestens zwei Schenkel aufweisenden Kernjoch (4; 34; 64), von dem ein Kernschenkel (5; 35; 65) in Axialrichtung durch den Spulenkörper gesteckt ist und von dem ein Jochschenkel (6; 36; 66) sich achsparallel neben bzw. oberhalb der Spulenwicklung erstreckt,
mit einem flachen Anker (12; 70), der mit einem Ende über eine Blattfeder (14; 71; 87) am freien Ende des Jochschenkels gelagert ist und mit seinem anderen Ende einen Luftspalt gegenüber dem freien Ende des Kernschenkels bildet, wobei die Blattfeder über das Kernjoch mit einem elektrischen Anschlußelement (9; 39; 75) verbunden ist und mit ihrem über das bewegliche Ankerende hinaus verlängerten freien Ende als Kontaktfeder mit mindestens einem feststehenden Gegenkontaktelement (17; 45; 74) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenachse parallel zur Anschlußebene des Relais verläuft,
daß der Jochschenkel (6; 36; 66) mit seiner Hauptebene in eine zur Hauptebene des Kernschenkels (5; 35; 65) senkrechte Lage abgekröpft und gebogen ist, derart, daß seine Mittellinie (6a; 36a) annähernd mit der Hauptebene des Kernschenkels fluchtet,
daß der Anker (12; 70) an der dem Kernschenkel (5; 35; 65) zugewandten Seite des Jochschenkels (6; 36; 66) um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar gelagert ist, sich mit dem auf ihm liegenden Teil der Blattfeder (14; 71; 87) im wesentlichen annähernd in einer zur Hauptebene des Kernschenkels parallelen Ebene erstreckt und dabei mit der Flachseite des Kernschenkels den Arbeitsluftspalt bildet und
daß das Gegenkontaktelement (17; 45; 74) in der Hauptebene des Kernschenkels in einer Einstecknut (18; 48) des Spulenkörpers (1; 31, 61) verankert ist.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptebene des Kernschenkels (5; 35; 65) senkrecht zur Anschlußebene des Relais steht und daß sich Anschlußelemente (9; 17; 75a, 74a) für die Blattfeder und für das Gegenkontaktelement in der Hauptebene des Kernschenkels erstrecken.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (9) für die Blattfeder (14) an einem einstückig mit dem Kernjoch (4) ausgebildeten Anschlußschenkel (8) angeformt ist, welcher sich unterhalb der Spule parallel zum Kernschenkel (5) und in dessen Hauptebene erstreckt.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (9) für die Blattfeder (14) in einer Nut (20) des Spulenkörpers (1) steckbar befestigt und mit dem Kernjoch (4) stoffschlüssig verbunden ist.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hauptebene des Kernschenkels (35) parallel zur Anschlußebene des Relais erstreckt, daß ein Anschlußelement (47) des Gegenkontaktelementes (45) in eine zur Anschlußebene senkrechte Richtung abgewinkelt ist und daß ein Anschlußelement (39) für die Blattfeder (14) am Jochschenkel (36) in dessen Hauptebene liegend angeformt ist.
6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (1 ; 31) im Bereich des freien Endes des Jochschenkels (6; 36) eine Auflagekante (13; 43) für den Anker (12) aufweist.
7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (1; 31; 61) jeweils von der Stirnseite her offene Einstecknuten (10, 11, 18, 20, 24; 40, 48) zur Aufnahme des Gegenkontaktelementes (17; 45; 74) in dem einen Spulenflansch (2; 32; 62) und zur Aufnahme des Kernjoches (4; 34; 64) sowie zweier Spulenanschlußelemente (21, 22; 51, 52) in dem anderen Spulenflansch (3; 33; 63) aufweist und daß sowohl die Spulenanschlußelemente als auch Anschlußelemente für die Kontaktfeder und das Gegenkontaktelement in Ausnehmungen eines Gehäusesockels (25; 50) zur Anschlußebene des Relais geführt sind.
8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Jochschenkel (66) im Bereich seines freien Endes mit einem seitlich abgewinkelten Lappen (68) eine Lagerkerbe (69) bildet, in welcher der Anker (70) mittels einer angeformten Lagerschneide (70b) gelagert ist.
9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkerbe (69) außerhalb der Hauptebenen von Kernschenkel (65) und Anker (70) liegt und daß die Lagerschneide (70b) an einem abgewinkelten Lagerabschnitt (70a) des Ankers (70) ausgebildet ist.
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