EP0780870A2 - Elektromagnetisches, monostabiles Kleinrelais - Google Patents

Elektromagnetisches, monostabiles Kleinrelais Download PDF

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EP0780870A2
EP0780870A2 EP96118482A EP96118482A EP0780870A2 EP 0780870 A2 EP0780870 A2 EP 0780870A2 EP 96118482 A EP96118482 A EP 96118482A EP 96118482 A EP96118482 A EP 96118482A EP 0780870 A2 EP0780870 A2 EP 0780870A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
armature
base
coil
relay according
base body
Prior art date
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Application number
EP96118482A
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English (en)
French (fr)
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EP0780870A3 (de
Inventor
Michael Dittmann
Jens Heinrich
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0780870A2 publication Critical patent/EP0780870A2/de
Publication of EP0780870A3 publication Critical patent/EP0780870A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/14—Terminal arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/24—Parts rotatable or rockable outside coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/22—Polarised relays
    • H01H51/2272—Polarised relays comprising rockable armature, rocking movement around central axis parallel to the main plane of the armature
    • H01H51/2281—Contacts rigidly combined with armature

Definitions

  • a relay with this structure is known in various embodiments, for example from WO 94/22156 A1.
  • polarized relays which in principle have a bistable switching characteristic due to the symmetrical structure of the magnet system with a permanent magnet.
  • additional measures such as asymmetrical adjustment of the permanent magnet, asymmetrical arrangement of separating plates and asymmetrical use of restoring spring forces.
  • this is relatively expensive, since the permanent magnet itself is already expensive and the additional measures mentioned cost additional material and production costs.
  • the aim of the present invention is to provide a relay of the type mentioned with a rocker arm system that is as simple and inexpensive in construction, the construction being largely the same as that of a bistable, polarized system, so that construction parts and manufacturing steps from that bistable system can also be adopted for the monostable relay, but at the same time cost savings can be achieved by saving the permanent magnet.
  • the relay should be designed so that, on the one hand, the insulation between the contacts and the coil is improved and, on the other hand, the construction as a whole is made as stable as possible, so that the desired characteristics of the relay can be set in a simple manner and when handling or operating the Relays can be safely retained.
  • a basic construction is also to be created which is suitable only for the installation of different connection elements both for solder pin connection and for SMT connection and for press-in connection.
  • this goal is achieved in a relay of the type mentioned at the outset in that the first of the two yokes has an L-shaped angled bearing leg which extends parallel to the coil axis and forms a bearing point for the armature below the coil center, while the second yoke forms the only working air gap with the armature, and that a return spring biases the armature into a rest position on the first yoke.
  • the construction according to the invention creates a monostable system, in which the rocker armature, like most other construction parts, is designed like a bistable system, but an asymmetry of the magnetic circuit is produced by the angled extension of the first yoke.
  • a permanent magnet is not required in this case; In its place, a return spring that is very inexpensive compared to the permanent magnet is inserted. It can be connected to the anchor by riveting pegs or by resistance welding and can be supported, for example, with T-shaped cross-legs on corresponding support surfaces of the base.
  • a base body made of insulating material forms a partition wall parallel to the base plane - with bushings for the yokes - between the armature and the coil, that the base body by means of side walls with the base is nested and forms an at least partially closed switching space with it and that the base body has a shoulder on either side of the armature, under which the contact pins arranged in a row are located and which is suitable as a support area for these pins if necessary.
  • the base body has an essentially H-shaped cross section, the coil being arranged in an upwardly open, trough-shaped coil space. There, it can preferably be embedded in potting, which not only ensures a seal, but also improves the heat dissipation from the coil.
  • the contact spring arrangement preferably comprises two contact springs arranged in one plane, each contact spring each having a flexible connecting section which is led out laterally in the bearing area of the armature and is connected to a connecting pin anchored in the base and at the same time serves as a bearing band for the armature.
  • connection elements In order to form the connection elements, it can be provided in a manner known per se that conductor tracks of a pre-punched circuit board embedded in the base in each case form supports for the fixed contacts, possibly upwardly bent connection sections for the contact springs and connection pins which are led out vertically downwards.
  • the basic body structure mentioned is particularly effective when connecting pins are used which extend vertically upwards from the socket up to the respective supporting region of the basic body.
  • the connecting pins each protrude into grooves in the base body and are fixed there by means of a hardenable sealing compound. So it is possible that after mounting the armature with a precise adjustment of the contact spacing, the magnet system connected to the base body can be pushed onto the base until the armature lies exactly against the bearing leg of the first yoke or the predetermined air gap to it second yoke.
  • the base body can then be sealingly connected to the base by pouring in adhesive or potting compound, the connecting pins being cast in the aforementioned grooves in a preceding or simultaneous operation.
  • This control room also has a very small air volume compared to relays with a similar design, since the coil space is not included. This is particularly advantageous in the case of strong heat, such as with Soldering the relay, especially when reflow soldering SMT connections.
  • the base body thus forms closed side walls at least around the contact space, so that the housing cap which would otherwise be required can be dispensed with.
  • An embodiment in which the base body has an H-shaped cross section and thus also accommodates the coil in an upwardly open, trough-shaped coil space is particularly advantageous.
  • This coil space is expediently completely or at least partially filled with potting compound, which further increases the rigidity of the construction.
  • the relay is provided with press-in connection pins which are anchored in the base body in the manner mentioned above.
  • the press-in tool can press directly onto the encapsulated coil space, the press-in forces being transmitted to the connecting pins via the base body and there being no fear of impairment of the adjustments in the relay.
  • a cover plate can be attached to the top of the coil space.
  • This can be metallic or have a metallic outer layer in order to act as a heat shield, in particular in the case of surface mounting (SMT).
  • the relay shown in Figures 1 to 3 consists essentially of a base 1 with an armature 3 pivotably arranged above the base and a coil 7.
  • a base body 5 receives the base 1 from below and forms a closed contact space 4 therewith the base body 5 forms an upwardly open coil space 6, in which the coil 7 is inserted.
  • the base 1 has a flat bottom 11, which defines the base level of the relay, and partially raised peripheral sides 12.
  • contact carriers 13 with exposed fixed contacts 14 are punched out parallel to the base level 8 and stamped out by a sheet metal plate.
  • pins 15 for the fixed contacts and contact spring pins 16 are anchored in the base. These connecting pins can be formed in one piece with the contact carriers from the sheet metal plate 13 and bent or, as in the example shown, inserted as prefabricated pins with a rectangular or round cross section in the base and connected to the contact carriers.
  • the armature 3 consists of an essentially elongated ferromagnetic sheet metal, with pole faces 32 being slightly beveled at the ends.
  • a movable contact arrangement with an insulating jacket 33 is arranged, in which two elongated contact springs 34 are embedded next to each other in a plane, such that their ends are exposed below the armature ends and each carry movable contacts 35, which with the underlying fixed contacts 14 work together.
  • Each contact spring 34 has a bearing band 36 which emerges from the casing 33 in the side region, is curved in the region of the armature bearing and is angled into a vertical position, which is welded to a bearing support 16a by a corresponding fastening section 37 or is otherwise conductively connected to the latter.
  • the two bearing supports 16a are each part of the associated one Contact spring pin 16 or in any case conductively connected to it.
  • the insulating sheath 33 has upwardly formed pins 38 which are inserted through bores in the armature 3 and deformed on the upper side thereof, so that the movable contact arrangement with the contact springs 34 is firmly connected to the armature 3 and thus takes part in its switching movement.
  • a restoring spring 39 is fastened to the armature in the area below the bearing leg 156, for example by riveting pins of the armature or by resistance welding.
  • the return spring 39 is T-shaped in the present example, a longitudinal leg 39a lying flat on the armature and being connected to it, while the ends 39b of the transverse leg rest on corresponding support surfaces 17 of the base body
  • the base body 5 made of insulating material has a generally H-shaped cross section with a partition 51 parallel to the base plane and circumferential side walls 52, which together with the partition 51 form the switching space 4 mentioned below and the coil space 6 upwards.
  • two bushings 53 are recessed into which two ferromagnetic yokes 154 and 155 are inserted.
  • the yoke 154 is arranged vertically as a flat sheet, while the yoke 155 is also arranged vertically with one leg, but has an additional, L-shaped angled bearing leg 156 which runs below the coil parallel to its axis and extends approximately to Spool center extends where its end portion 157 is bent slightly downward and thus forms a bearing edge 158 for the armature 3 with its end edge.
  • the two yokes 154 and 155 are fastened in the base body by means of clamping ribs 56.
  • paragraphs 57 are formed below the partition 51, which lie above the connecting pins 15 and 16 and, if necessary, can serve as support areas for correspondingly extended connecting pins.
  • a groove 63 is formed below each of these shoulders 57, which is delimited by the outer wall 52 of the base body and by a wall web 59.
  • This wall web 59 also forms an insulation between the metal parts of the armature and the connection elements or bearing strips 36 of the contact springs. Potting compound 160 can be poured into these grooves 63 in order to firmly anchor projecting connecting pins 15 and 16 with their upper sections in the base body; this also increases the rigidity of the housing.
  • connection pins on the underside can be designed as normal soldering pins or as SMT connections.
  • the coil 7 has a coil body 71 made of insulating material, on which a winding 73 is arranged between flanges 72.
  • a core 74 is arranged in an axial through opening of the coil former.
  • each coil terminal pins 75 are anchored in the flanges 72.
  • the coil 7 is inserted into the coil space 6 of the base body from above, the coil connection pins 75 being inserted through corresponding holes (not visible) in the base body.
  • the core 74 comes into contact at its ends with the two yokes 154 and 155. It would also be conceivable to manufacture the core 74 and the angled yoke 155 in one piece, in which case a corresponding opening in the Basic body for assembly should be saved.
  • the coil After the coil has been installed, it is fixed in the base body with encapsulation 160, the yokes 154 and 155 also being glued; the bushings 53 are also sealed. Filling the coil space 6 with potting compound creates its very stable bond, which is also able to absorb high mechanical forces.
  • a plate 76 is placed above the coil, which offers a flat surface for labeling. The plate can be made of metal or be coated with metal so that it forms a heat shield when the relay is exposed to strong heat radiation, for example in SMT assembly.
  • the base which has been preassembled with the armature 3, is then inserted into the switching space 4 of the base body, the side walls 52 of the base body engaging in a box shape over the side walls 12 of the base.
  • the base 1 is inserted so far that the armature 3 bears more or less on the bearing edge 158 and can perform a switching movement around this bearing edge.
  • the base 1 is firmly connected to the base body 5, preferably by pouring casting compound or adhesive into the edge gap between the respective side walls.

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Abstract

Das Relais besitzt einen zwischen einem Sockel (19) und einer Spule (7) angeordneten Wippanker, der mit seinem Mittelabschnitt am Ende eines L-förmigen Joches (155,156) gelagert ist und mit einem zweiten Joch (154) einen Arbeitsluftspalt bildet. Mit dem Anker sind Kontaktfedern (34) verbunden, die mit im Sockel verankerten Festkontakten (14) zusammenwirken. Eine Rückstellfeder (39) ist mit dem Anker verbunden und spannt den Anker in eine Ruheposition an dem ersten Joch vor. Zur Stabilisierung der Konstruktion und zur Trennung zwischen einem Kontaktraum (4) und einem Spulenraum (6) ist ein Grundkörper mit vorzugsweise H-förmigem Querschnitt vorgesehen, der den Sockel (1) schachtelförmig übergreift und beiderseits des Ankers Abstützungen für die Anschlußstifte des Sockels bildet. Auf diese Weise wird ein monostabiles Relais geschaffen, das mit ein und derselben Bauform sowohl herkömmliche Lötstiftanschlüsse, SMT-Anschlüsse und Einpreßanschlüsse aufweisen kann. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit
    • einem Sockel aus Isolierstoff, der mit seiner Bodenseite eine Grundebene definiert und in dem Träger für Festkontakte sowie Kontakt-Anschlußstifte verankert sind,
    • einem über dem Sockel angeordneten Wippanker, der mittig beiderseits mit zur Grundebene paralleler Drehachse gelagert ist,
    • einer oberhalb des Ankers angeordneten Spule mit zur Grundebene paralleler, zur Ankerdrehachse senkrechter Achse,
    • einem in der Spule axial angeordneten Kern mit an beiden Enden senkrecht zur Grundebene nach unten gerichteten Jochen, deren Enden mit dem Anker zusammenwirken und
    • einer über eine Isolierstoff-Umhüllung mit dem Anker fest verbundenen Kontaktfederanordnung, die entsprechend der Ankerbewegung mit den Festkontakten des Sockels zusammenwirkt.
  • Ein Relais mit diesem Aufbau ist in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, beispielsweise aus der WO 94/22156 A1. Dort, wie bei ähnlichen Systemen mit Wippanker, handelt es sich in der Regel um polarisierte Relais, die durch den symmetrischen Aufbau des Magnetsystems mit einem Dauermagneten prinzipiell eine bistabile Schaltcharakteristik aufweisen. Es ist zwar auch möglich, durch zusätzliche Maßnahmen, wie unsymmetrischen Abgleich des Dauermagneten, unsymmetrische Anordnung von Trennblechen und unsymmetrischen Einsatz von Rückstell-Federkräften, ein monostabiles Schaltverhalten zu erzeugen. Dies ist jedoch verhältnismäßig aufwendig, da der Dauermagnet selbst bereits teuer ist und die genannten zusätzlichen Maßnahmen einen weiteren Material- und Fertigungsaufwand kosten.
  • Es sind auch Systeme mit Wippanker bekannt, bei denen durch unsymmetrische Anordnung eines Dauermagnten ein monostabiles Schaltverhalten vorgegeben ist; beispielsweise zeigt die US-3 317 871-A ein derartiges unsymmetrisches System. Der Wippanker ist dort in einer Ausführungsform auf einem L-förmig abgewinkelten Jochschenkel gelagert, während der Dauermagnet zwischen einem zweiten Jochschenkel und einem zusätzlich unsymmetrisch angeordneten Polschuh liegt. Auch in diesem Fall ist also für das monostabile System ein Dauermagnet erforderlich.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art mit einem Wippankersystem zu schaffen, das möglichst einfach und preiswert im Aufbau ist, wobei die Konstruktion weitgehend die gleiche ist wie bei einem bistabilen, polarisierten System, so daß Konstruktionsteile und Fertigungsschritte von dem bistabilen System auch für das monostabile Relais übernommen werden können, zugleich aber durch die Einsparung des Dauermagneten Kostenvorteile erzielbar sind.
  • Außerdem soll das Relais konstruktiv so gestaltet werden, daß einerseits die Isolation zwischen den Kontakten und der Spule verbessert und andererseits die Konstruktion insgesamt möglichst stabil gestaltet wird, so daß die gewünschten Kennwerte des Relais auf einfache Weise eingestellt und bei der Handhabung bzw. beim Betrieb des Relais sicher beibehalten werden. Insbesondere soll dabei auch eine Grundkonstruktion geschaffen werden, die lediglich durch den Einbau unterschiedlicher Anschlußelemente sowohl für Lötstiftanschluß als auch für SMT-Anschluß und für Einpreß-Anschluß geeignet ist.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem Relais der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das erste der beiden Joche einen L-förmig abgewinkelten Lagerschenkel aufweist, der sich parallel zur Spulenachse erstreckt und unterhalb der Spulenmitte eine Lagerstelle für den Anker bildet, während das zweite Joch den einzigen Arbeitsluftspalt mit dem Anker bildet, und daß eine Rückstellfeder den Anker in eine Ruheposition am ersten Joch vorspannt.
  • Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird ein monostabiles System geschaffen, bei dem der Wippanker ebenso wie die meisten anderen Konstruktionsteile wie bei einem bistabilen System ausgebildet sind, durch die abgewinkelte Verlängerung des ersten Joches jedoch eine Unsymmetrie des Magnetkreises erzeugt wird. Ein Dauermagnet ist in diesem Fall nicht erforderlich; an seiner Stelle wird eine im Vergleich zum Dauermagneten sehr preiswerte Rückstellfeder eingefügt. Sie kann mit dem Anker durch Vernieten von Zapfen oder durch Widerstandsschweißung verbunden werden und sich beispielsweise mit T-förmig angeformten Querschenkeln auf entsprechenden Stützflächen des Sockels abstützen.
  • Zur Erreichung einer hohen mechanischen Stabilität der Gesamtkonstruktion ist in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Relais vorgesehen, daß ein Grundkörper aus Isolierstoff eine zur Grundebene parallele Trennwand - mit Durchführungen für die Joche - zwischen dem Anker und der Spule bildet, daß der Grundkörper mittels Seitenwänden mit dem Sockel verschachtelt ist und mit diesem einen zumindest teilweise geschlossenen Schaltraum bildet und daß der Grundkörper beiderseits des Ankers einen Absatz aufweist, unter dem sich die jeweils in einer Reihe angeordneten Kontakt-Anschlußstifte befinden und der im Bedarfsfall als Abstützbereich für diese Anschlußstifte geeignet ist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung besitzt der Grundkörper einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt, wobei die Spule in einem nach oben offenen, wannenförmigen Spulenraum angeordnet ist. Sie kann dort vorzugsweise in Vergußmase eingebettet sein, welche nicht nur eine Abdichtung gewährleistet, sondern auch die Wärmeableitung von der Spule verbessert.
  • Die Kontaktfederanordnung umfaßt vorzugsweise zwei in einer Ebene angeordnete Kontaktfedern, wobei jede Kontaktfeder jeweils einen seitlich im Lagerbereich des Ankers herausgeführten flexiblen Anschlußabschnitt aufweist, der mit einem im Sockel verankerten Anschlußstift verbunden ist und zugleich als Lagerband für den Anker dient.
  • Zur Bildung der Anschlußelemente kann in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, daß im Sockel in einer Ebene eingebettete Leiterbahnen einer vorgestanzten Platine jeweils Träger für die Festkontakte, gegebenenfalls nach oben gebogene Anschlußabschnitte für die Kontaktfedern und senkrecht nach unten herausgeführte Anschlußstifte bilden.
  • Besonders wirksam ist der erwähnte Grundkörperaufbau jedoch dann, wenn Anschlußstifte verwendet werden, die sich vom Sokkel senkrecht nach oben bis zu dem jeweiligen Abstützbereich des Grundkörpers erstrecken. Um bei einer Fertigung eine Überbestimmung zu vermeiden, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Anschlußstifte jeweils in Nuten des Grundkörpers hineinragen und dort mittels aushärtbarer Vergußmasse fixiert werden. So ist es möglich, daß nach der Montage des Ankers mit einer genauen Einstellung der Kontaktabstände das mit dem Grundkörper verbundene Magnetsystem auf den Sockel so weit aufgeschoben werden kann, bis der Anker exakt an dem Lagerschenkel des ersten Joches anliegt bzw. den vorgegebenen Luftspalt zu dem zweiten Joch erreicht hat. Durch Eingießen von Klebstoff bzw. Vergußmasse kann dann der Grundkörper mit dem Sockel abdichtend verbunden werden, wobei die Anschlußstifte in den erwähnten Nuten in einem vorausgehenden oder gleichzeitigen Arbeitsgang vergossen werden. Es entsteht so ein dichter und stabiler Schaltraum, der gegenüber der Spule isoliert ist. Dieser Schaltraum besitzt auch im Vergleich zu ähnlich aufgebauten Relais ein sehr geringes Luftvolumen, da der Spulenraum nicht mit eingeschlossen ist. Dies ist besonders vorteilhaft bei starker Wärmeeinwirkung, wie etwa beim Löten des Relais, insbesondere beim Reflowlöten von SMT-Anschlüssen.
  • Der Grundkörper bildet somit zumindest um den Kontaktraum geschlossene Seitenwände, so daß die sonst erforderliche Gehäusekappe entfallen kann. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, bei der der Grundkörper einen H-förmigen Querschnitt besitzt und so auch die Spule in einem nach oben offenen, wannenförmigen Spulenraum aufnimmt. Dieser Spulenraum wird zweckmäßigerweise ganz oder zumindest teilweise mit Vergußmasse gefüllt, wodurch die Steifigkeit der Konstruktion weiter erhöht wird. Dies ist besonders von Vorteil, wenn das Relais mit Einpreß-Anschlußstiften versehen ist, die in der oben erwähnten Weise im Grundkörper verankert werden. In diesem Fall kann das Einpreßwerkzeug unmittelbar auf den vergossenen Spulenraum drücken, wobei die Einpreßkräfte über den Grundkörper auf die Anschlußstifte übertragen werden und eine Beeinträchtigung der Justierungen im Relais nicht zu befürchten ist. An der Oberseite des Spulenraums kann bedarfsweise eine Abdeckplatte angebracht werden. Diese kann metallisch sein oder eine metallische Außenschicht aufweisen, um insbesondere bei Oberflächenmontage (SMT) als Hitzeschild zu wirken.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
    • Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais im Längsschnitt durch die Spulenachse,
    • Figur 2 die Hauptbaugruppen des Relais von Figur 1 vor dem Zusammenbau in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung und
    • Figur 3 das Relais von Figur 2 in zusammengebautem Zustand, teilweise geschnitten.
  • Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Relais besteht im wesentlichen aus einem Sockel 1 mit einem über dem Sockel schwenkbar angeordneten Anker 3 und einer Spule 7. Ein Grundkörper 5 nimmt den Sockel 1 von unten auf und bildet mit diesem einen geschlossenen Kontaktraum 4. Außerdem bildet der Grundkörper 5 einen nach oben offenen Spulenraum 6, in welchen die Spule 7 eingesetzt wird.
  • Der Sockel 1 besitzt einen flachen Boden 11, der die Grundebene des Relais definiert, sowie teilweise hochgezogene Umfangsseiten 12. In den Isolierstoff des Sockels sind parallel zur Grundebene von einer Blechplatine 8 freigestanzte Kontaktträger 13 mit freiliegenden Festkontakten 14 eingebettet. Außerdem sind im Sockel Anschlußstifte 15 für die Festkontakte sowie Kontaktfeder-Anschlußstifte 16 verankert. Diese Anschlußstifte können einstückig mit den Kontaktträgern aus der Blechplatine 13 geformt und abgebogen oder, wie im gezeigten Beispiel, als vorgefertigte Stifte mit rechteckigem oder rundem Querschnitt in den Sockel eingesteckt und mit den Kontaktträgern verbunden sein.
  • Der Anker 3 besteht aus einem im wesentlichen langgestreckten ferromagnetischen Blech, wobei an den Enden jeweils Polflächen 32 leicht abgeschrägt sein können. Unterhalb des Ankers ist eine bewegliche Kontaktanordnung mit einer Isolierstoff-Umhüllung 33 angeordnet, in die zwei langgestreckte Kontaktfedern 34 in einer Ebene nebeneinander eingebettet sind, derart, daß sie mit ihren Enden jeweils unterhalb der Ankerenden freiliegen und dort jeweils bewegliche Kontakte 35 tragen, die mit den darunterliegenden Festkontakten 14 zusammenarbeiten. Jede Kontaktfeder 34 besitzt ein im Seitenbereich aus der Umhüllung 33 heraustretendes, im Bereich der Ankerlagerung bogenförmig geformtes und in eine senkrechte Stellung abgewinkeltes Lagerband 36, welches mit einem entsprechenden Befestigungsabschnitt 37 an eine Lagerstütze 16a angeschweißt oder auf andere Weise mit dieser leitend verbunden ist. Die beiden Lagerstützen 16a sind jeweils Teil des zugehörigen Kontaktfeder-Anschlußstiftes 16 oder jedenfalls leitend mit diesem verbunden. Die Isolierstoff-Umhüllung 33 besitzt nach oben angeformte Zapfen 38, welche durch Bohrungen des Ankers 3 gesteckt und an dessen Oberseite verformt sind, so daß die bewegliche Kontaktanordnung mit den Kontaktfedern 34 fest mit dem Anker 3 verbunden ist und so dessen Schaltbewegung mitmacht. Bei der Montage des Ankers 3 auf dem Sockel 1 wird zunächst auf geeignete Weise der gewünschte Kontaktabstand zwischen den beweglichen Kontakten 35 und den Festkontakten 14 eingestellt, bevor die Lagerbänder 36 mit den Lagerstützen 16a der Anschlußstifte 16 verbunden werden.
  • Auf dem Anker ist im Bereich unterhalb des Lagerschenkels 156 eine Rückstellfeder 39 befestigt, beispielsweise durch Vernieten von Zapfen des Ankers oder durch Widerstandsschweißung. Die Rückstellfeder 39 ist im vorliegenden Beispiel T-förmig ausgebildet, wobei ein Längsschenkel 39a flach auf dem Anker aufliegt und mit diesem verbunden ist, während die Enden 39b des Querschenkels auf entsprechenden Stützflächen 17 des Grundkörpers aufliegen
  • Der Grundkörper 5 aus isolierendem Material besitzt einen allgemein H-förmigen Quershcnitt mit einer zur Grundebene parallelen Trennwand 51 und umlaufenden Seitenwänden 52, welche zusammen mit der Trennwand 51 nach unten den erwähnten Schaltraum 4 und nach oben den Spulenraum 6 bilden. In der Trennwand 51 sind zwei Durchführungen 53 ausgespart, in welche zwei ferromagnetische Joche 154 und 155 eingefügt werden. Das Joch 154 ist als ebenes Blech senkrecht stehend angeordnet, während das Joch 155 mit einem Schenkel ebenfalls senkrecht stehend angeordnet ist, jedoch einen zusätzlichen, L-förmig abgewinkelten Lagerschenkel 156 aufweist, der unterhalb der Spule parallel zu deren Achse verläuft und sich bis etwa zur Spulenmitte erstreckt, wo sein Endabschnitt 157 leicht nach unten gebogen ist und so mit seiner Abschlußkante eine Lagerschneide 158 für den Anker 3 bildet. Die beiden Joche 154 und 155 sind mittels Klemmrippen 56 im Grundkörper befestigt.
  • Entlang den beiden Längsseiten des Grundkörpers 5 sind unterhalb der Trennwand 51 jeweils Absätze 57 angeformt, die über den Anschlußstiften 15 und 16 liegen und im Bedarfsfall als Abstützbereiche für entsprechend verlängerte Anschlußstifte dienen können. Unterhalb dieser Absätze 57 ist jeweils eine Nut 63 gebildet, die von der Außenwand 52 des Grundkörpers und von einem Wandsteg 59 begrenzt ist. Dieser Wandsteg 59 bildet zugleich eine Isolierung zwischen den Metallteilen des Ankers und den Anschlußelementen bzw. Lagerbändern 36 der Kontaktfedern. In diese Nuten 63 kann Vergußmasse 160 eingegossen werden, um hineinragende Anschlußstifte 15 bzw. 16 mit ihren oberen Abschnitten fest im Grundkörper zu verankern; auch dadurch wird zusätzlich die Steifigkeit des Gehäuses erhöht. Dies ist besonders wichtig für den Fall, daß die Anschlußstifte als Einpreßstiele ausgebildet sind und durch entspechenden Druck auf das Gehäuse in Kontaktbohrungen einer Leiterplatte eingedrückt werden sollen. Der Relaisaufbau ist aber im übrigen auch für andere Anschlußarten geeignet. So können die Anschlußstifte an der Unterseite als normale Lötstifte oder auch als SMT-Anschlüsse ausgebildet sein.
  • Die Spule 7 besitzt einen Spulenkörper 71 aus Isolierstoff, auf dem eine Wicklung 73 zwischen Flanschen 72 angeordnet ist. In einer axialen Durchgangsöffnung des Spulenkörpers ist ein Kern 74 angeordnet. Außerdem sind in den Flanschen 72 jeweils Spulenanschlußstifte 75 verankert.
  • Bei der Montage wird die Spule 7 von oben in den Spulenraum 6 des Grundkörpers eingesetzt, wobei die Spulenanschlußstifte 75 durch entsprechende Löcher (nicht sichtbar) des Grundkörpers gesteckt werden. Der Kern 74 kommt dabei an seinen Enden mit den beiden Jochen 154 und 155 in Kontakt. Denkbar wäre auch, den Kern 74 und das abgewinkelte Joch 155 in einem Stück zu fertigen, wobei dann eine entsprechende Öffnung im Grundkörper für die Montage freigespart sein müßte. Nach der Montage der Spule wird diese in dem Grundkörper mit Vergußmase 160 fixiert, wobei auch die Joche 154 und 155 verklebt werden; die Durchführungen 53 sind damit auch dicht verschlossen. Durch Ausfüllen des Spulenraums 6 mit Vergußmasse entsteht sein sehr stabiler Verbund, der auch hohe mechanische Kräfte aufzunehmen vermag. Oberhalb der Spule wird beispielsweise eine Platte 76 aufgesetzt, die eine ebene Oberfläche zur Beschriftung bietet. Die Platte kann aus Metall bestehen oder mit Metall beschichtet sein, so daß sie einen Hitzeschild bildet, wenn das Relais beispielsweise in SMT-Montage einer starken Wärmestrahlung ausgesetzt wird.
  • Danach wird der mit dem Anker 3 vormontierte Sockel in den Schaltraum 4 des Grundkörpers eingesetzt, wobei die Seitenwände 52 des Grundkörpers schachtelförmig über die Seitenwände 12 des Sockels greifen. Der Sockel 1 wird soweit eingeschoben, daß der Anker 3 mehr oder weniger an der Lagerschneide 158 anliegt und um diese Lagerschneide eine Schaltbewegung ausführen kann. Nach Einstellung der genauen Position zwischen dem Anker 3 und den Jochen 154 und 155 wird der Sockel 1 mit dem Grundkörper 5 fest verbunden, vorzugsweise durch Eingießen von Vergußmasse oder Klebstoff in den Randspalt zwischen den jeweiligen Seitenwänden.

Claims (11)

  1. Elektromagnetisches Relais mit
    - einem Sockel (1) aus Isolierstoff, der mit seiner Bodenseite (11) eine Grundebene definiert und in dem Träger (13) für Festkontakte (14) sowie Kontakt-Anschlußstifte (15,16) verankert sind,
    - einem über dem Sockel (1) angeordneten Wippanker (3), der mittig beiderseits mit zur Grundebene paralleler Drehachse gelagert ist,
    - einer oberhalb des Ankers (3) angeordneten Spule (7) mit zur Grundebene paralleler, zur Ankerdrehachse senkrechter Achse,
    - einem in der Spule axial angeordneten Kern (74) mit an beiden Enden senkrecht zur Grundebene nach unten gerichteten Jochen (154,155), deren Enden mit dem Anker zusammenwirken, und
    - einer über eine Isolierstoff-Umhüllung (33) mit dem Anker (3) fest verbundenen Kontaktfederanordnung (34), die entsprechend der Ankerbewegung mit den Festkontakten (14) des Sockels (1) zusammenwirkt,
    dadurch gekennzeichnet, daß das erste der beiden Joche (155) einen L-förmig abgewinkelten Lagerschenkel (156) aufweist, der sich parallel zur Spulenachse erstreckt und unterhalb der Spulenmitte eine Lagerstelle (158) für den Anker (3) bildet, während das zweite Joch (154) den einzigen Arbeitsluftspalt mit dem Anker bildet, und daß eine Rückstellfeder (39) den Anker in eine Ruheposition am ersten Joch (155) vorspannt.
  2. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerschenkel (156) des ersten Joches (155) mit seinem freien Ende (157) eine zum Anker hin abgebogene Lagerschneide (158) bildet.
  3. Relais nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (39) eine Blattfeder ist, die auf der dem ersten Joch (155) zugewandten Oberfläche des Ankers befestigt ist und sich am Sockel (1) abstützt.
  4. Relais nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (39) annähernd T-förmig ist, wobei ein Längsschenkel (39a) auf dem Anker (3) befestigt ist und die Enden (39b) des Querschenkels jeweils auf Stützflächen (17) des Sockels (1) aufliegen.
  5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (5) aus Isolierstoff vorgesehen ist, der eine zur Grundebene parallele Trennwand (51) - mit Durchführungen (53) für die Joche (154,155) - zwischen dem Anker (3) und der Spule (7) bildet,
    daß der Grundkörper (5) mittels Seitenwänden (52) mit dem Sockel (1) verschachtelt ist und mit diesem einen zumindest teilweise geschlossenen Schaltraum (4) bildet und daß der Grundkörper (5) beiderseits des Ankers einen Absatz (57) aufweist, unter dem sich die jeweils in einer Reihe angeordneten Kontakt-Anschlußstifte (15,16) befinden und der im Bedarfsfall als Abstützbereich für diese Anschlußstifte geeignet ist.
  6. Relais nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (5) einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Spule (7) in einem nach oben offenen, wannenförmigen Spulenraum (6) angeordnet ist.
  7. Relais nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (7) in dem Spulenraum (6) zumindest teilweise in Vergußmasse eingebettet ist.
  8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederanordnung zwei in einer Ebene angeordnete Kontaktfedern (34) umfaßt, wobei jede Kontaktfeder jeweils einen seitlich im Lagerbereich des Ankers (3) herausgeführten flexiblen Anschlußabschnitt (36) aufweist, der mit einem im Sockel (1) verankerten Anschlußstift (16) verbunden ist, wobei die Anschlußabschnitte (36) zugleich als Lagerbänder für den Anker (3) dienen.
  9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel (1) in einer Ebene eingebettete Leiterbahnen einer vorgestanzten Platine jeweils Träger (13) für die Festkontakte (14), gegebenenfalls nach oben gebogene Anschlußabschnitte (16a) für die Kontaktfedern und senkrecht nach unten herausgeführte Anschlußstifte (15,16) bilden.
  10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel (1) in einer Ebene eingebettete Leiterbahnen jeweils Träger (13) für die Festkontakte bilden und daß senkrecht zur Grundebene stehende Anschlußstifte (15,16) durch die Ebene der Leiterbahnen hindurchtretend mit diesen verbunden sind und sich mit ihren oberen Enden an dem Absatz (57) des Grundkörpers (5) abstützen.
  11. Relais nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die oberseitigen Endabschnitte der Anschlußstifte (15,16) im Bereich des Grundkörper-Absatzes (57) in eine nach unten offene Nut (63) des Grundkörpers hineinragen und in dieser durch ausgehärtete Vergußmasse (60) fixiert sind.
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