EP0707332B1 - Verfahren zu Herstellung eines elektromagnetischen Relais - Google Patents

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EP0707332B1
EP0707332B1 EP95113200A EP95113200A EP0707332B1 EP 0707332 B1 EP0707332 B1 EP 0707332B1 EP 95113200 A EP95113200 A EP 95113200A EP 95113200 A EP95113200 A EP 95113200A EP 0707332 B1 EP0707332 B1 EP 0707332B1
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EP
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coil core
relay
coil
magnet yoke
core
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Siegfried Schneider
Manfred Mitsch
Theodor Sturm
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
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    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
    • H01H2050/367—Methods for joining separate core and L-shaped yoke
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H49/00—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of relays or parts thereof

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a Electromagnetic relay according to claim 1.
  • DE-A-32 10 031 describes a generic method for Making an electromagnetic relay with a Non-cutting deformable coil core known by Cross-section reduction with a radial contact surface is provided, one of which is coaxial with the coil core an undercut provided pin.
  • a Coil core is for attachment to a flat leg a two-legged magnetic yoke and to hold one Coil determined.
  • the second, parallel to the coil core running leg of the magnetic yoke ends in one Cutting edge bearing for a folding anchor of the relay, which by energizing the coil against the end of the Coil core is movable.
  • the coil core of the relay is therefore between the Contact surface and its end remote from the spigot with excess length manufactured.
  • Part of the displaced material is said to be of the yoke leg in the undercut of the pin flow and also enclose this closely.
  • Another relay known from DE-A-28 32 507 has one rod or bolt-shaped, essentially cylindrical Coil core that carries a coil and one of them Forehead with the shorter leg of an L-shaped Anchor plate is riveted.
  • a relay contacts bearing Folding anchor can be swiveled around a swivel axis on the free one End face of the coil core arranged. He is from one Spring kept at a distance from the coil core and at current-carrying coil against the spring force to one Free face of the coil core forming the pole face used.
  • the adjustment is made in that the position of the swivel axis of the hinged anchor is precisely measured and the coil core by wobble rivets of its free Forehead is brought to the required length.
  • the coil is on the Coil core attached.
  • the tumbling rivet forms a flange on the free end face of the coil core, the at the same time the coil is fixed in the axial direction.
  • the tumbling rivet described has the disadvantage that it must be carried out very precisely to the coil core as exact as possible to the required length. she does not cause you due to the necessary precision negligible effort and thereby carries one considerable contribution to the cost of relay production.
  • a coil core whose for the The position of the hinged anchor in relation to the coil core is decisive Length before the coil core is connected to the Magnet yoke is adapted exactly to the required length. A There is no need to adjust the individual parts.
  • the coil core of the Relay has a contact surface for contact with the magnetic yoke, which ensures that the position for the hinged anchor with regard to the coil core, the relevant length of the Coil core when connecting the coil core to the Magnet yoke not changed.
  • the connection of the coil core with the magnetic yoke for example by riveting Screwing, by soldering, welding or gluing.
  • the invention also has the advantage that the high Investment costs and to be carried out with great effort Tumbling riveting is eliminated. Furthermore, the one pole face forming free end face of the coil core after it Connection with the magnetic yoke no longer processed. Rejects due to surface defects such as abrasion or Flaking of the pole face as a result of their processing omitted. Is a cycle time of one second or less possible when installing the relay according to the invention.
  • the distance from the magnetic yoke formed pivot axis of a base of the Magnet yoke on which the coil core is attached in Measure the direction of the axis of the coil core. So it will the height of the swivel axis over the base of the Magnet yoke measured. This is just a measure of one Measure part of the relay. With this measure, the location of the Anchor set in relation to the coil core, so that from this dimension determines the required length of the coil core can be.
  • the coil core by upsetting on the required length from its contact surface to the pole surface brought, with the coil core on the contact surface is supported.
  • the upsetting represents a quick and represents a simple process with which the coil core is positioned precisely the desired length can be brought.
  • the relay shown in FIG. 1 has a base plate 10 made of insulating material, on which an L-shaped, as a bent sheet metal part manufactured magnetic yoke 12 is attached.
  • a base plate 10 made of insulating material, on which an L-shaped, as a bent sheet metal part manufactured magnetic yoke 12 is attached.
  • the coil core 14 has a annular shoulder surface as a contact surface 116, which around a rivet pin 18 is arranged around for riveting serves with the magnetic yoke 12.
  • the coil core 14 has a flange 20, the free End face as a pole face 22 of the coil core 14 crowned is arched.
  • the coil core 14 carries a coil 24 which is in axial Direction between the short leg of the L-shaped Magnetic yoke 12 and the flange 20 of the coil core 14 is fixed.
  • a hinged anchor 26 At the free end of the longer leg of the magnetic yoke 12 is a hinged anchor 26 in a recess 28 of the Magnet yoke 12 pivotally mounted.
  • pivot axis 32 for the hinged anchor 26 too reach is a base area 30 of the recess 28 inclined to the longitudinal direction of the longer leg of the Magnet yoke 12 manufactured.
  • the length 1 (Figure 2) of the coil core 14 from its Contact surface 16 up to its pole face 22 is for the Relay exactly at a height h (FIG. 3) of the pivot axis 32 over a base 34 of the shorter leg of the Magnet yoke 12, on which the coil core 14 with its Bearing surface 16 rests, coordinated.
  • This will make the location the hinged armature 26 in relation to the coil core 14, in particular on the pole face 22 exactly what for an exact function of the relay according to the invention and especially for a matching response Relay of a production series according to the invention indispensable is.
  • a leaf spring 36 extends in an arc around the free end of the longer leg of the magnetic yoke 12 and that in it supported end of the hinged anchor 26 around.
  • the leaf spring 36 is connected to the hinged anchor 26 by means of two rivets 38. With the longer leg of the magnetic yoke 12 is they are connected by a spot weld 40.
  • the leaf spring 36 lifts the hinged anchor 26 from the pole face 22 of the Coil core 14 from. In FIG. 1 there is one on the pole face 22 shown position of the hinged anchor 26, in the it with current-carrying coil 24 due to magnetic force pivots against the spring force of the leaf spring 36.
  • the leaf spring 36 extends over a free end of the Folding anchor 26 out. It serves as a carrier for a mobile Double contact 42 of the electromagnetic Relay.
  • the double contact 42 is located between two fixed contacts 44, 46 of the relay, which with the Base plate 10 are connected via sheet metal tongues 48, 50.
  • the Double contact 42 is in that shown in Figure 1 Switch position of the relay on one of the two fixed Contacts 46 on. In a rest position, not shown of the relay comes the double contact 42 at the other fixed Contact 44 to the system.
  • the two sheet metal tongues 48, 50 are for the electrical connection of the relay through the Base plate 10 passed, which is not in the drawing is visible.
  • the coil 24 is electrically conductive via solder joints 52, 54 connected with two sheet metal tongues 56, 58, which also for electrical connection passed through the base plate 10 are (not visible). In the same way it is Double contact 42 electrically conductive via the leaf spring 36 with a soldering point 60 also through the base plate 10 passed through sheet metal tongue 62.
  • the coil core 14 is exactly the required length 1 has been brought, it is inserted through the coil 24 and riveted to the shorter leg of the magnetic yoke 12. Only the rivet pin 18 of the coil core is used 14 deformed, the length 1 of the coil core 14 changes Not.
  • a distance d between the pivot axis 32 and the Pole surface 22 in the direction of a longitudinal axis 70 of the Coil core 14 is the inventive Manufacturing process exactly and one for each relay Series set the same size, regardless of tolerances of single-part production. This is also the later situation of the hinged armature 26 in relation to the coil core 14 and whose pole face 22 is precisely specified.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais nach dem Anspruch 1.
Aus DE-A-32 10 031 ist ein gattungsbildendes Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais mit einem spanlos nicht verformbaren Spulenkern bekannt, der durch Querschnittsminderung mit einer radialen Anlagefläche versehen ist, von der gleichachsig zum Spulenkern ein mit einer Hinterschneidung versehener Zapfen ausgeht. Der Spulenkern ist zur Befestigung an einem ebenen Schenkel eines zweischenkligen Magnetjochs und zur Aufnahme einer Spule bestimmt. Der zweite, parallel zum Spulenkern verlaufende Schenkel des Magnetjochs endet in einem Schneidenlager für einen Klappanker des Relais, welcher durch Erregen der Spule gegen das zapfenferne Ende des Spulenkerns bewegbar ist.
Um eine exakte Funktion des Relais und ein übereinstimmendes Schaltverhalten aller Relais einer Serie zu gewährleisten, ist es notwendig, den Spalt zwischen Klappanker und Spulenkern in Abhängigkeit von der Lage der Schwenkachse des Klappankers einzustellen. Fertigungs- und Montagetoleranzen müssen durch Justieren der Einzelteile des Relais kompensiert werden.
Der Spulenkern des Relais ist daher zwischen der Anlagefläche und seinem zapfenfernen Ende mit Überlänge gefertigt. Um einen in Längsrichtung des Spulenkerns gemessenen Rücksprung des Spulenkernendes gegenüber dem Schneidenlager einzustellen, wird der Spulenkern bei der Montage am Magnetjoch mit seinem auf die Anlagefläche folgenden Abschnitt unter plastischer Verformung des Magnetjochschenkels in diesen mehr oder weniger tief eingepreßt. Dabei soll ein Teil des verdrängten Werkstoffs des Jochschenkels in die Hinterschneidung des Zapfens fließen sowie auch diesen eng umschließen.
Diese Technik der Abstimmung des Spulenkernrücksprungs ist nachteilig, denn die Ebenheit des ersten Jochschenkels sowie die Parallelität des zweiten Jochschenkels bezüglich des Spulenkerns kann hierunter leiden. Außerdem kann bei geringer Einpreßtiefe des Spulenkerns in den Jochschenkel die Festigkeit der Verbindung unzureichend sein.
Ein anderes, aus DE-A-28 32 507 bekanntes Relais weist einen stab- oder bolzenförmigen, im wesentlichen zylindrischen Spulenkern auf, der eine Spule trägt und dessen eines Stirnende mit dem kürzeren Schenkel eines L-förmigen Ankerblechs vernietet ist. Ein Relaiskontakte tragender Klappanker ist um eine Schwenkachse schwenkbar an der freien Stirnseite des Spulenkerns angeordnet. Er wird von einer Feder in Abstand vom Spulenkern gehalten und bei stromdurchflossener Spule gegen die Federkraft an die eine Polfläche bildende freie Stirnseite des Spulenkerns herangezogen.
Bei diesem bekannten Relais erfolgt die Justage dadurch, daß die Lage der Schwenkachse des Klappankers genau ausgemessen wird und der Spulenkern durch Taumelnieten seines freien Stirnendes auf die erforderliche Länge gebracht wird. Der Kern ist während der Taumelnietung bereits mit dem L-förmigen Magnetjoch vernietet, die Spule ist auf den Spulenkern aufgesteckt. Durch die Taumelnietung bildet sich ein Flansch an der freien Stirnseite des Spulenkerns, der zugleich die Spule in axialer Richtung fixiert.
Die beschriebene Taumelnietung hat den Nachteil, daß sie sehr präzise durchgeführt werden muß, um den Spulenkern möglichst exakt auf die erforderliche Länge zu bringen. Sie verursacht infolge der notwendigen Präzision einen nicht zu vernachlässigenden Aufwand und trägt dadurch einen beachtlichen Anteil zu den Kosten der Relaisfertigung bei.
Vorteile der Erfindung
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais nach dem Anspruch 1 wird in vorteilhafter Weise ein Spulenkern verwendet, dessen für die Lage des Klappankers in Bezug auf den Spulenkern maßgebliche Länge bereits vor der Verbindung des Spulenkerns mit dem Magnetjoch exakt der erforderlichen Länge angepaßt ist. Ein Justieren der Einzelteile erübrigt sich. Der Spulenkern des Relais weist eine Anlagefläche zur Anlage am Magnetjoch auf, die sicherstellt, daß sich die für die Lage des Klappankers in Bezug auf den Spulenkern maßgebliche Länge des Spulenkerns beim Verbinden des Spulenkerns mit dem Magnetjoch nicht verändert. Die Verbindung des Spulenkerns mit dem Magnetjoch kann beispielsweise durch Nieten, durch Schrauben, durch Löten, Schweißen oder Kleben erfolgen.
Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß die mit hohen Investitionskosten und mit großem Aufwand durchzuführende Taumelnietung entfällt. Weiterhin wird die eine Polfläche bildende freie Stirnfläche des Spulenkerns nach dessen Verbindung mit dem Magnetjoch nicht mehr bearbeitet. Ausschuß durch Oberflächenfehler wie Abrieb oder Abplatzungen der Polfläche infolge ihrer Bearbeitung entfallen. Eine Taktzeit von einer Sekunde oder weniger ist bei der Montage des erfindungsgemäßen Relais möglich.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem Anspruch 1.
Um die erforderliche Länge des Spulenkerns festzustellen, genügt es gemäß Anspruch 2 den Abstand der vom Magnetjoch gebildeten Schwenkachse von einer Grundfläche des Magnetjochs, auf der der Spulenkern befestigt wird, in Richtung der Achse des Spulenkerns zu messen. Es wird also die Höhe der Schwenkachse über der Grundfläche des Magnetjochs gemessen. Dazu ist lediglich ein Maß an einem Teil des Relais zu messen. Mit diesem Maß ist die Lage des Ankers in Bezug auf den Spulenkern festgelegt, so daß aus diesem Maß die erforderliche Länge des Spulenkerns bestimmt werden kann.
Gemäß Anspruch 3 wird der Spulenkern durch Stauchen auf die erforderliche Länge von seiner Anlagefläche bis zu Polfläche gebracht, wobei der Spulenkern an der Anlagefläche abgestützt wird. Das Stauchen stellt ein schnelles und einfaches Verfahren dar, mit dem der Spulenkern exakt auf die gewünschte Länge gebracht werden kann.
Zeichnung
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Relais darstellt.
Es zeigen
  • Figur 1 eine Draufsicht auf ein Relais;
  • Figur 2 das Stauchen eines Spulenkerns für ein Relais; und
  • Figur 3 den Spulenkern aus Figur 2, eine Spule und ein Magnetjoch in zusammengesetztem Zustand.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    Das in Figur 1 dargestellte Relais hat eine Grundplatte 10 aus Isolierstoff, auf der ein L-förmiges, als Blechbiegeteil gefertigtes Magnetjoch 12 befestigt ist. Mit dem kürzeren Schenkel des Magnetjochs 12 ist ein im wesentlichen zylinderförmiger Spulenkern 14 vernietet. An seinem mit dem Magnetjoch 12 vernieteten Ende weist der Spulenkern 14 eine ringförmige Schulterfläche als Anlagefläche 116 auf, die um einen Nietzapfen 18 herum angeordnet ist, der zum Vernieten mit dem Magnetjoch 12 dient. An seinem freien Stirnende weist der Spulenkern 14 einen Flansch 20 auf, dessen freie Stirnfläche als Polfläche 22 des Spulenkerns 14 ballig gewölbt ausgebildet ist.
    Der Spulenkern 14 trägt eine Spule 24, die in axialer Richtung zwischen dem kurzen Schenkel des L-förmigen Magnetjochs 12 und dem Flansch 20 des Spulenkerns 14 fixiert ist.
    Am freien Ende des längeren Schenkels des Magnetjochs 12 ist ein Klappanker 26 in einer Ausnehmung 28 des Magnetjochs 12 schwenkbar gelagert. Um eine genau definierte Schwenkachse 32 für den Klappanker 26 zu erreichen, ist eine Grundfläche 30 der Ausnehmung 28 geneigt zur Längsrichtung des längeren Schenkels des Magnetjochs 12 gefertigt.
    Die Länge 1 (Figur 2) des Spulenkerns 14 von seiner Anlagefläche 16 bis zu seiner Polfläche 22 ist für das Relais exakt auf eine Höhe h (Figur 3) der Schwenkachse 32 über einer Grundfläche 34 des kürzeren Schenkels des Magnetjochs 12, an welcher der Spulenkern 14 mit seiner Anlagefläche 16 anliegt, abgestimmt. Dadurch wird die Lage des Klappankers 26 in Bezug auf den Spulenkern 14, insbesondere auf dessen Polfläche 22 genau festgelegt, was für eine exakte Funktion des erfindungsgemäßen Relais und insbesondere für ein übereinstimmendes Ansprechverhalten erfindungsgemäßer Relais einer Fertigungsserie unerläßlich ist.
    Eine Blattfeder 36 reicht bogenförmig um das freie Ende des längeren Schenkels des Magnetjochs 12 und das in ihm gelagerte Ende des Klappankers 26 herum. Die Blattfeder 36 ist mittels zweier Niete 38 mit dem Klappanker 26 verbunden. Mit dem längeren Schenkel des Magnetjochs 12 ist sie durch eine Punktschweißung 40 verbunden. Die Blattfeder 36 hebt den Klappanker 26 von der Polfläche 22 des Spulenkerns 14 ab. In Figur 1 ist eine an der Polfläche 22 anliegende Stellung des Klappankers 26 dargestellt, in die er bei stromdurchflossener Spule 24 aufgrund Magnetkraft entgegen der Federkraft der Blattfeder 36 schwenkt.
    Die Blattfeder 36 erstreckt sich über ein freies Ende des Klappankers 26 hinaus. Sie dient als Träger für einen beweglichen Doppelkontakt 42 des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais. Der Doppelkontakt 42 befindet sich zwischen zwei Festkontakten 44, 46 des Relais, die mit der Grundplatte 10 über Blechzungen 48, 50 verbunden sind. Der Doppelkontakt 42 liegt in der in Figur 1 dargestellten Schaltstellung des Relais an einem der beiden feststehenden Kontakte 46 an. In einer nicht dargestellten Ruhestellung des Relais kommt der Doppelkontakt 42 am anderen feststehenden Kontakt 44 zur Anlage. Die beiden Blechzungen 48, 50 sind für den elektrischen Anschluß des Relais durch die Grundplatte 10 hindurchgeführt, was in der Zeichnung nicht sichtbar ist.
    Die Spule 24 ist über Lötstellen 52, 54 elektrisch leitend mit zwei Blechzungen 56, 58 verbunden, die ebenfalls zum elektrischen Anschluß durch die Grundplatte 10 hindurchgeführt sind (nicht sichtbar). Auf gleiche Weise ist der Doppelkontakt 42 über die Blattfeder 36 elektrisch leitend mit einem Lötpunkt 60 einer ebenfalls durch die Grundplatte 10 hindurchgeführten Blechzunge 62 verbunden.
    Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Relais
    Das Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Relais wird anhand der Figuren 2 und 3 erläutert. Zunächst wird die Höhe h der am Ende des längeren Schenkels des L-förmigen Magnetjochs 12 gebildeten Schwenkachse 32 für den Klappanker 26 über der Grundfläche 34 am kürzeren Schenkel des Magnetjochs 12 exakt gemessen (Figur 3). Diese Höhe h bestimmt die Länge 1 des Spulenkerns 14 von seiner Anlagefläche 16 bis zu seiner Polfläche 22. Die erforderliche Länge 1 wird durch Stauchen des Spulenkerns 14 mit einem Stempel 64 exakt für das Relais hergestellt (Figur 2). Der Spulenkern 14 stützt sich während des Stauchvorgangs mit seiner Anlagefläche 16 an einem Gegenhalter 66 ab, der eine Bohrung 68 für den Nietzapfen 18 des Spulenkerns 14 aufweist.
    Nachdem der Spulenkern 14 genau auf die erforderliche Länge 1 gebracht worden ist, wird er durch die Spule 24 gesteckt und mit dem kürzeren Schenkel des Magnetjochs 12 vernietet. Dabei wird ausschließlich der Nietzapfen 18 des Spulenkerns 14 verformt, die Länge 1 des Spulenkerns 14 verändert sich nicht. Ein Abstand d zwischen der Schwenkachse 32 und der Polfläche 22 in Richtung einer Längsachse 70 des Spulenkerns 14 ist durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren exakt und für jedes Relais einer Serie gleich groß festgelegt, unabhängig von Toleranzen bei der Einzelteilfertigung. Damit ist auch die spätere Lage des Klappankers 26 in Bezug auf den Spulenkern 14 und dessen Polfläche 22 exakt vorgegeben.

    Claims (3)

    1. Verfahren zum Herstellen eines elektromagnetischen Relais, das einen eine Spule (24) tragenden Spulenkern (14), ein Magnetjoch (12) und einen Anker (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Lage des Ankers (26) bezüglich des Spulenkerns (14) das Magnetjoch (12) und der Spulenkern (14) des Relais genau vermessen werden und daß der Spulenkern (14) mit einer Länge (1) von einer Anlagefläche (16) des Spulenkerns (14) am Magnetjoch (12) bis zu seinem von der Anlagefläche (16) abgewandten Ende in Abhängigkeit vom Meßergebnis gefertigt wird, bevor der Spulenkern (14) mit dem Magnetjoch (12) spiel- und nachjustagefrei verbunden wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (h) einer Grundfläche (34) des Magnetjochs (12), die zur Anlage der Anlagefläche (16) des Spulenkerns (14) vorgesehen ist, von einer Schwenkachse (32) des Ankers (26) in Achsrichtung des Spulenkerns (14) durch genaues Vermessen des Magnetjochs (12) des Relais ermittelt wird und daß der Spulenkern (14) mit einer Länge (1) von der Anlagefläche (16) bis zu seinem der Anlagefläche (16) abgewandten Ende in Abhängigkeit von diesem Abstand (h) gefertigt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (14) durch Stauchen auf die vorgesehene Länge (1) gebracht wird.
    EP95113200A 1994-10-12 1995-08-23 Verfahren zu Herstellung eines elektromagnetischen Relais Expired - Lifetime EP0707332B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

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    DE4436404A DE4436404A1 (de) 1994-10-12 1994-10-12 Elektromagnetisches Relais und Verfahren zu dessen Herstellung
    DE4436404 1994-10-12

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    EP0707332A1 EP0707332A1 (de) 1996-04-17
    EP0707332B1 true EP0707332B1 (de) 1999-03-17

    Family

    ID=6530548

    Family Applications (1)

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    EP95113200A Expired - Lifetime EP0707332B1 (de) 1994-10-12 1995-08-23 Verfahren zu Herstellung eines elektromagnetischen Relais

    Country Status (4)

    Country Link
    US (1) US5689222A (de)
    EP (1) EP0707332B1 (de)
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