EP0914665A1 - Elektromagnetisches relais und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Elektromagnetisches relais und verfahren zu dessen herstellung

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EP0914665A1
EP0914665A1 EP97931621A EP97931621A EP0914665A1 EP 0914665 A1 EP0914665 A1 EP 0914665A1 EP 97931621 A EP97931621 A EP 97931621A EP 97931621 A EP97931621 A EP 97931621A EP 0914665 A1 EP0914665 A1 EP 0914665A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
contact
spring
housing part
relay according
Prior art date
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EP97931621A
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English (en)
French (fr)
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EP0914665B1 (de
Inventor
Josef Kern
Angelo Polese
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0914665A1 publication Critical patent/EP0914665A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0914665B1 publication Critical patent/EP0914665B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/14—Terminal arrangements

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay
  • first housing part which carries a coil and a core which passes through the coil and forms pole plates outside the coil at its two ends
  • a second housing part in which at least one spring support and at least one mating contact element are anchored, the spring support being one with the mating contact element cooperating contact spring carries
  • An armature which is connected to the contact spring and bridges the pole plates with the formation of working air gaps.
  • the invention also relates to a method for producing such a relay.
  • a switching relay is described in EP 0 531 890 AI, which basically has a structure of the type mentioned at the beginning.
  • the two housing parts do not form a closed housing there, but are merely a base, which is preferably a printed circuit board with an integrally formed side wall, and a cover part, between which a large housing gap remains open even after assembly.
  • the relay there is preferably designed as a multiple relay with a row of magnet systems lying next to one another, a common core pole plate lying on the base and forming a row of vertically projecting core sections, each having a coil attached to it.
  • Each system also has a U-shaped anchor attached to the Core pole plate is mounted and encloses the coil frame-shaped with the contact spring.
  • the cover part has slots with inserted mating contact elements and spring supports, these slots also not being tight. The contacts are obviously adjusted there through the large housing opening in the area of the contacts.
  • a relay is already known from WO 91/07770, in which the magnet system is fastened in the upper region of a housing, while a contact system is pushed in from the open underside until the contact closes when the magnet system is excited. After this contact system has been pushed in by a predetermined amount to generate a desired overstroke, it is fastened in the housing. In this way, manufacturing tolerances are compensated for during assembly, so that subsequent adjustment is no longer necessary.
  • the aim of the present invention is to create a relay of the type mentioned at the outset with a flat structure, which is designed for different sizes and applications and which can be produced very inexpensively in large quantities using appropriate manufacturing processes. Due to the design, a high level of accuracy should already be achieved in production, so that even without subsequent adjustment, the relay characteristic values are maintained with only slight scatter.
  • this goal is achieved in such a relay in such a way that the two housing parts as approximately trough-shaped half-shells made of plastic with their edges are sealed together, while the connections for the coil winding and for the contact elements are each led through the wall of their associated housing part to the outside.
  • the two half-shells not only form an easily sealed housing, but they also serve as a carrier for the functional elements of the relay, these functional elements, i.e. the magnet system in one part and the contact system in the other part, already during the manufacture of the respective one Half shell can be positioned very precisely.
  • the main joining planes between the two housing parts are preferably perpendicular to the switching movement of the contact spring, so that the distance between the magnet system and the contacts can be adjusted by joining the two housing parts.
  • the fixing of the functional parts in the housing and the sealing of the connections are achieved particularly simply by the fact that they are embedded in the respective housing half-shell.
  • the joining planes consist of plastic, preferably thermoplastic, so that a tight connection, for example with ultrasound, can be achieved in a simple manner.
  • the magnet system consists of a U-shaped core yoke plate which, like at least two coil connections, is preferably embedded in a plastic coil body.
  • the pole plates formed at both ends of the core then extend perpendicular to the coil axis in the area next to the coil, where they are bridged by an armature lying next to the coil.
  • This anchor can be designed more or less as a flat sheet be bent at both ends to different heights in order to cooperate with correspondingly staggered pole plates. In this way, the space in the housing can be optimally used to accommodate the contacts and the various connections.
  • An L-shaped contact spring which extends with one leg on the end face in front of the coil and with the other leg next to the coil below or above the armature, results in a large spring length in a narrow space; the armature is preferably fastened to the contact spring in the transition area between the two spring legs.
  • a preferred method for producing the relay is that the first housing part is obtained by embedding the coil with the core including the coil connections according to the invention, that the second housing part is obtained by embedding the spring support and at least one counter-contact element that that with the armature connected contact spring is connected to the spring support, and that the two housing parts are then placed on top of one another with their edges and connected.
  • the coil former is also formed beforehand by embedding the core and the coil connections, with the first housing part being produced by a second embedding after the coil has been wound and after the coil ends have been connected to the coil connections.
  • the armature Before the two housing parts are joined, the armature is connected to the contact spring, depending on the application, an electrically conductive connection by welding or the like or an insulating connection by overmolding is possible.
  • the contact spring is then attached in an electrically conductive manner to the spring support anchored in the second housing part, for example by welding or also by means of a plug-in fastening.
  • a major advantage of the invention is also to be seen in the fact that when the two housing parts are joined, the contact overlap can be set, for example by measuring the pull-through voltage of the armature during the joining and then the joining process when a predetermined electrical characteristic value of the pull-through voltage is reached — a measure for the burn size or the overstroke of the contact - is interrupted.
  • the two half-shells can also be sealed with other technologies, for example by gluing, clamping, casting or by means of an elostomer seal molded on in a two-component injection molding process.
  • FIG. 1 shows a relay designed according to the invention with a partially cut-open housing
  • FIG. 2 shows a coil for the relay from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a first half-shell obtained by extrusion coating the coil
  • FIG. 4 shows a second half-shell with an anchor inserted
  • Figure 5 shows the second half-shell of Figure 4 without anchor in
  • FIG. 6 shows an anchor welded to a contact spring
  • FIG. 7 shows an anchor connected to the contact spring by extrusion coating
  • FIG. 8 the second half-shell in a top view with an anchor and an attached contact spring
  • FIG. 9 shows a section IX-IX from FIG. 8, but with an additional first half-shell attached
  • FIG. 10 shows a relay modified somewhat compared to FIG. 1 when joining the two half-shells
  • Figure 11 shows a further modification of the relay of Figure 1 with a changed connection configuration.
  • the relay shown in FIGS. 1 to 5 consists of a first half-shell 1 and a second half-shell 2, the half-shell 1 being formed by overmoulding a coil 3 and the second half-shell by overmolding a spring support 21 and two mating contact elements 22 and 23.
  • An L-shaped contact spring 4 is attached to the spring support 21 and in turn carries an armature 5.
  • the coil is first obtained by overmolding the central section of the core 6 with thermoplastic material, as a result of which a coil body 31 is formed.
  • the pole plates 61 and 62 are kept free.
  • two coil connections 32 and 33 are also injected into the coil body, in such a way that not only the outwardly directed connection pins 32a and 33a, but also the inner connection surfaces 32b and 33b intended for contacting the winding ends remain free of embedding.
  • After applying a coil winding 34 to the coil The ends of the steering bodies are connected to the connecting surfaces 32b and 33b. The winding ends are protected behind ribs 35 in channels 36 of the bobbin. The entire coil is then overmolded again in order to obtain the first half-shell according to FIG. 3.
  • the pole faces 63 and 64 of the pole plates 61 and 62 also remain free from this extrusion coating, while the remaining parts, in particular also the coil winding 34, are embedded in the plastic 11 of the first half-shell 1.
  • the coil connection pins 32a and 33a are guided close to the outside, where, according to FIG. 1 or FIG. 3, they can be angled downwards or, in a manner not shown, can also be bent in a horizontal plane to form SMT connections.
  • the second half-shell 2 is obtained by overmolding the spring support 21 and the mating contact elements 22 and 23, a space being left free for the coil and for the movable armature contact spring unit.
  • the mating contact elements each have a connecting pin 22a or 23a which is guided close to the outside, while in the interior a fixed contact section 32b or 33b is provided with a noble metal contact layer 32c or 33c.
  • the contact material is plated as an inlay into the surface of the respective contact element, so that a covering is easily possible when encapsulated. Otherwise, other technologies for applying the contact material would also be conceivable.
  • the two mating contact elements 22 and 23 of course, only one mating contact element could be provided to form an opener or a closer.
  • the L-shaped contact spring 4 has a first spring leg 41, which extends in front of the coil, and a second spring leg 42, which extends laterally next to the coil below the armature and carries a movable contact 43.
  • the first spring leg 41 is fastened to the spring support 21 via a fastening tab 44 which is angled upwards, via a welded connection 46 according to FIG. 4 or via a clamping claw 45 according to FIG. 8.
  • the fastening height of the contact spring 4 on the spring carrier 21 is variable, as a result of which the position of the second spring leg 42 relative to the counter-contact elements can also be adjusted. In this way, the armature restoring force or the rest contact force can be influenced during the assembly process to compensate for tolerances.
  • the contact spring Before the contact spring is fastened to the spring support 21, it is connected to the armature 5, which can be done in an electrically conductive manner, for example according to FIG. If insulation is to be achieved between the contact spring and the magnet system, the connection can be made through an insulating material sheath 52 according to FIG. 7. For certain applications, it is also possible to borrow the current to the contact spring via a wire. For example, higher control strengths can be routed to the contact point with low resistance via such a strand in order to avoid excessive heating of the spring.
  • a peripheral wall 12 engages in a box shape over the lower housing part 2, which has an internally circumferential web 24 for this purpose.
  • one of the housing parts also has a circumferential rib 25 which is deformed by means of ultrasound during the joining and which creates the tight connection between the two half-shells.
  • FIG. 10 shows a variant of the relay from FIG. 1.
  • the two half-shells 101 and 102 are not connected in a single joining plane, but rather with joining planes 103 and 104 which are stepped against one another.
  • the internal structure of the relay is the same as in the previous example, except that a mating contact element, namely a make contact
  • Mating contact plate 105 is injected with its connecting pin 105a into the first half shell with the magnet system.
  • the distance between the mating contacts can be influenced when the two half-shells are joined.
  • welding, rivet and inlay contacts can be provided on the mating contact elements using a slide-free injection mold.
  • the construction of the relay also allows other embodiments of the connection geometry by using the relatively flat parts, so that the connections can be made on only one lay side can emerge from the housing.
  • a first half-shell 110 carries the contact elements with connecting pins 111, 112 and 113 and a second half-shell 120 carries the magnet system with coil connecting pins 121 and 122.
  • Such a relay requires only a small footprint for plugging or soldering.
  • flat plugs could of course also be provided.
  • the connection pins can of course also be designed as surface-mountable SMT connections.

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Description

Beschreibung
Elektromagnetisches Relais und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit
- einem ersten Gehäuseteil, der eine Spule sowie einen die Spule durchsetzenden, außerhalb der Spule an deren beiden Enden Polbleche bildenden Kern trägt, - einem zweiten Gehäuseteil, in welchem mindestens ein Federträger sowie mindestens ein Gegenkontaktelement verankert sind, wobei der Federträger eine mit dem Gegenkontaktelement zusammenwirkende Kontaktfeder trägt, und
- einem Anker, der mit der Kontaktfeder verbunden ist und die Polbleche unter Bildung von Arbeitsluftspalten überbrückt.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Relais.
In der EP 0 531 890 AI ist ein Schaltrelais beschrieben, wel- ches grundsätzlich einen Aufbau der eingangs genannten Art aufweist. Die beiden Gehäuseteile bilden dort allerdings kein geschlossenes Gehäuse, sondern es handelt sich lediglich um eine Basis, die vorzugsweise eine Leiterplatte mit angeformter Seitenwand ist, und einen Deckelteil, zwischen denen auch nach dem Zusammenfügen ein großer Gehäusespalt offen bleibt. Vorzugsweise ist das dortige Relais als Vielfachrelais mit einer Reihe von nebeneinander liegenden Magnetsystemen ausgebildet, wobei eine gemeinsame Kernpolplatte auf dem Sockel liegt und eine Reihe von senkrecht abstehenden Kernabschnit- ten bildet, auf die jeweils eine Spule aufgesteckt ist. Jedes System besitzt außerdem einen U-förmigen Anker, der an der Kernpolplatte gelagert ist und mit der Kontaktfeder die Spule rahmenförmig umschließt. Der Deckelteil weist Schlitze mit eingesteckten Gegenkontaktelementen und Federträgern auf, wobei diese Schlitze ebenfalls nicht dicht sind. Eine Justie- rung der Kontakte erfolgt dort offensichtlich durch die große Gehäuseöffnung im Bereich der Kontakte.
Aus der WO 91/07770 ist bereits ein Relais bekannt, bei dem das Magnetsystem im oberen Bereich eines Gehäuses befestigt ist, während ein Kontaktsystem von der offenen Unterseite her soweit eingeschoben wird, bis bei erregtem Magnetsystem der Kontakt schließt. Nachdem dieses Kontaktsystem zur Erzeugung eines gewünschten Überhubes um einen vorgegebenen Betrag weiter eingeschoben wurde, wird es in dem Gehäuse befestigt. Auf diese Weise werden bereits bei der Montage Fertigungstoleran- zen ausgeglichen, so daß eine nachträgliche Justierung nicht mehr erforderlich ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der ein- gangs genannten Art mit flachem Aufbau zu schaffen, das für unterschiedliche Größen und Anwendungen konzipiert ist und das bei Anwendung entsprechender Fertigungεverfahren in großen Stückzahlen sehr kostengünstig hergestellt werden kann. Dabei soll aufgrund der Konstruktion eine hohe Genauigkeit bereits in der Fertigung erreicht werden, so daß auch ohne nachträgliche Justierung die Relaiskennwerte mit nur geringen Streuungen eingehalten werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem derartigen Relais derart erreicht, daß die beiden Gehäuseteile als annähernd wannenförmige Halbschalen aus Kunststoff mit ihren Rändern abdichtend zusammengefügt sind, während die Anschlüsse für die Spulenwicklung und für die Kontaktelemente jeweils durch die Wand ihres zugehörigen Gehäuseteiles nach außen geführt sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Relais bilden die beiden Halbschalen nicht nur ein leicht abzudichtendes Gehäuse, sondern sie dienen auch als Träger für die Funktionselemente des Relais, wobei diese Funktionselemente, also das Magnetsystem im einen Teil und das Kontaktsystem in dem anderen Teil bereits bei der Fertigung der jeweiligen Halbschale sehr genau positioniert werden können. Vorzugsweise stehen die Haupt -Fügeebenen zwischen beiden Gehäuseteilen senkrecht zur Schaltbewegung der Kontaktfeder, so daß durch das Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile der Abstand zwischen Magnetsystem und Kontakten eingestellt werden kann. Besonders einfach werden die Fixierung der Funktionsteile im Gehäuse und die Abdichtung der Anschlüsse dadurch erreicht, daß diese in die jeweilige Gehäu- se-Halbschale eingebettet sind. Die Fügeebenen bestehen aus Kunststoff, vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff, so daß eine dichte Verbindung, beispielsweise mit Ultraschall, auf einfache Weise zu bewerkstelligen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Magnetsystem aus einem U-förmigen Kern-Jochblech, welches vorzugsweise ebenso wie mindestens zwei Spulenanschlüsse in einen Kunststoff -Spulenkörper eingebettet sind. Die an beiden Enden des Kerns ausgebildeten Polbleche erstrecken sich dann senkrecht zur Spulenachse in den Bereich neben der Spule, wo sie von einem neben der Spule liegenden Anker überbrückt werden. Dieser Anker kann mehr oder weniger als ebenes Blech ausgebildet sein bzw. an beiden Enden in unterschiedliche Höhen abgekröpft sein, um mit entsprechend ebenfalls in der Höhe versetzten Polblechen zusammenzuwirken. Auf diese Weise kann der Raum im Gehäuse für die Unterbringung der Kontakte und der verschiedenen Anschlüsse optimal ausgenutzt werden. Eine L- förmige Kontaktfeder, die sich mit einem Schenkel stirnseitig vor der Spule und mit dem anderen Schenkel neben der Spule unter oder über dem Anker erstreckt, ergibt auf engem Raum eine große Federlänge; der Anker ist vorzugsweise im Uber- gangsbereich zwischen beiden Federschenkeln an der Kontaktfeder befestigt .
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Relais besteht darin, daß der erste Gehäuseteil durch erfindungsgemäßen Ein- betten der Spule mit dem Kern einschließlich der Spulenanschlüsse gewonnen wird, daß der zweite Gehäuseteil durch Einbetten des Federträgerε und mindestens einen Gegenkontaktelementes gewonnen wird, daß die mit dem Anker verbundene Kontaktfeder mit dem Feder- träger verbunden wird, und daß dann die beiden Gehäuseteile mit ihren Rändern aufeinandergelegt und verbunden werden. Vorzugsweise wird dabei auch der Spulenkörper bereits vorher durch Einbetten des Kerns und der Spulenanschlüsse gebildet, wobei nach dem Wickeln der Spule und nach dem Verbinden der Spulenenden mit den Spulenanschlüssen durch eine zweite Einbettung der erste Gehäuseteil hergestellt wird. Vor dem Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile wird der Anker mit der Kontaktfeder verbunden, wobei je nach dem Anwendungsfall eine elektrisch leitende Ver- bindung durch Schweißen oder dergleichen oder eine isolierende Verbindung durch Umspritzen möglich ist. Die Kontaktfeder wird dann an dem im zweiten Gehäuseteil verankerten Federträger elektrisch leitend befestigt, beispielsweise durch Schweißen oder auch über eine Steckbefestigung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß beim Fügen der beiden Gehäuseteile der Kontaktüberhub eingestellt werden kann, indem beispielsweise beim Fügen die Durchzugsspannung des Ankers gemessen und dann der Füge- vorgang beim Erreichen eines vorgegebenen elektrischen Kennwertes der Durchzugsspannung - der ein Maß für die Ab- brandgrδße bzw. den Überhub des Kontaktes ist - unterbrochen wird. Anstelle der Verbindung über Ultraschall oder ein sonstiges Schweißverfahren können die beiden Halbschalen aber auch mit anderen Technologien, beispielsweise durch Kleben, Klemmen, Vergießen oder mittels einer im Zweikomponenten- Spritzgießverfahren angespritzten Elostomerdichtung abgedichtet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an- hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse,
Figur 2 eine Spule für das Relais von Figur 1,
Figur 3 eine durch Umspritzen der Spule gewonnene erste Halb- schale,
Figur 4 eine zweite Halbschale mit eingesetztem Anker,
Figur 5 die zweite Halbschale von Figur 4 ohne Anker in
Draufsicht,
Figur 6 einen mit einer Kontaktfeder verschweißten Anker, Figur 7 einen mit der Kontaktfeder durch Umspritzen verbundenen Anker, Figur 8 die zweite Halbschale in Draufsicht mit Anker und aufgesteckter Kontaktfeder,
Figur 9 einen Schnitt IX- IX aus Figur 8, jedoch mit zusätzlich aufgesetzter erster Halbschale, Figur 10 ein etwas gegenüber Figur 1 abgewandeltes Relais beim Fügen der beiden Halbschalen,
Figur 11 eine weitere Abwandlung des Relais von Figur 1 mit geänderter Anschlußkonfiguration.
Das in den Figuren 1 bis 5 gezeigte Relais besteht aus einer ersten Halbschale 1 und einer zweiten Halbschale 2, wobei die Halbschale 1 durch Umspritzen einer Spule 3 und die zweite Halbschale durch Umspritzen eines Federträgers 21 sowie zweier Gegenkontaktelemente 22 und 23 gebildet ist. An dem Feder- träger 21 ist eine L-förmige Kontaktfeder 4 befestigt, die ihrerseits einen Anker 5 trägt. Der annähernd Z-förmig abgebogene Anker 5 bildet mit seinen Enden jeweils Arbeits- luftspalte mit zwei Polflächen63 und 64 der Polbleche 61 und 62, die Teil eines U-förmigen Kerns 6 sind, wobei aber das Polblech 62 aus der Kernebene nach oben abgekröpft ist.
Bei der Herstellung wird zunächst die Spule gewonnen, indem der Mittelabschnitt des Kerns 6 mit thermoplastischem Kunststoff umspritzt wird, wodurch ein Spulenkörper 31 gebildet wird. Die Polbleche 61 und 62 werden dabei freigehalten. Außerdem werden in den Spulenkörper zwei Spulenanschlüsse 32 und 33 mit eingespritzt, und zwar so, daß nicht nur die nach außen gerichteten Anschlußstifte 32a und 33a, sondern auch die inneren, zur Kontaktierung der Wicklungsenden bestimmten Verbindungsflachen 32b und 33b frei von der Einbettung bleiben. Nach dem Aufbringen einer Spulenwicklung 34 auf den Spu- lenkörper werden deren Enden mit den Verbindungsflächen 32b und 33b verbunden. Die Wicklungsenden werden dabei geschützt hinter Rippen 35 in Kanälen 36 des Spulenkörpers geführt. Anschließend wird die gesamte Spule nochmals umspritzt, um so die erste Halbschale gemäß Figur 3 zu gewinnen. Die Polflächen 63 und 64 der Polbleche 61 und 62 bleiben auch von dieser Umspritzung frei, während die übrigen Teile, insbesondere auch die Spulenwicklung 34, in den Kunststoff 11 der ersten Halbschale 1 eingebettet werden. Die Spulenanschlußstifte 32a und 33a sind in dieser erneuten Einbettung dicht nach außen geführt, wo sie gemäß Figur 1 oder Figur 3 nach unten abgewinkelt oder in nicht dargestellter Weise auch zur Bildung von SMT-Anschlüssen in eine waagerechte Ebene abgekröpft werden können .
Die zweite Halbschale 2 wird, wie bereits erwähnt, durch Umspritzen des Federträgers 21 sowie der Gegenkontaktelemente 22 und 23 gewonnen, wobei ein Hohlraum für die Spule und für die bewegliche Anker-Kontaktfedereinheit freigespart ist. Die Gegenkontaktelemente besitzen dabei jeweils einen dicht zur Außenseite geführten Anschlußstift 22a bzw. 23a, während im Inneren jeweils ein Festkontaktabschnitt 32b bzw. 33b mit einer Edelmetall-Kontaktschicht 32c bzw. 33c versehen ist. Im vorliegenden Beispiel ist das Kontaktmaterial als Inlay in die Oberfläche des jeweiligen Kontaktelementes hineinplattiert, so daß eine Abdeckung beim Umspritzen leicht möglich ist . Ansonsten wären auch andere Technologien zur Aufbringung des Kontaktmaterials denkbar. Anstelle der zwei Gegenkontaktelemente 22 und 23 könnte natürlich auch nur ein Gegenkon- taktelement zur Bildung eines Öffners oder eines Schließers vorgesehen werden. Die L-förmig gestaltete Kontaktfeder 4 besitzt einen ersten Federschenkel 41, der sich stirnseitig vor der Spule erstreckt, sowie einen zweiten Federschenkel 42, der sich seit- lieh neben der Spule unterhalb des Ankers erstreckt und einen beweglichen Kontakt 43 trägt. Der erste Federschenkel 41 ist über einen nach oben abgewinkelten Befestigungslappen 44 an dem Federträger 21 über eine Schweißverbindung 46 gemäß Figur 4 oder über eine Klemmkralle 45 gemäß Figur 8 befestigt. Durch diese Verbindungstechnik ist die Befestigungshöhe der Kontaktfeder 4 auf dem Federträger 21 variabel, wodurch auch die Lage des zweiten Federschenkels 42 gegenüber den Gegen- kontaktelementen eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann die Anker-Rückstellkraft bzw. die Ruhekontaktkraft wäh- rend des Montagevorgangs zum Ausgleich von Toleranzen beeinflußt werden.
Vor der Befestigung der Kontaktfeder an dem Federträger 21 wird sie mit dem Anker 5 verbunden, was beispielsweise gemäß Figur 6 über eine Schweißverbindung 51 elektrisch leitend geschehen kann. Soll eine Isolierung zwischen der Kontaktfeder und dem Magnetsystem erreicht werden, so kann die Verbindung durch eine Isolierstoff-Umhüllung 52 gemäß Figur 7 vorgenommen werden. Für bestimmte Auswendungsfälle ist es auch mög- lieh, den Strom zur Kontaktfeder über eine Litze zu führen. So können beispielsweise höhere Steuerεtärken über eine derartige Litze niederohmig zur Kontaktstelle geführt werden, um eine zu starke Erwärmung der Feder zu vermeiden.
Beim Zusammenfügen der beiden Halbschalen 1 und 2 (siehe Figur 9) greift eine Umfangswand 12 schachtelförmig über den unteren Gehäuseteil 2, der zu diesem Zweck einen innen umlaufenden Steg 24 aufweist. Um eine genaue Justierung der Abstände zwischen Magnetsystem und Kontaktsystem zu erreichen, besitzt einer der Gehäuεeteile außerdem eine umlaufende Rippe 25, die während des Fügens mittels Ultraschall deformiert wird und die dichte Verbindung zwischen beiden Halbschalen herstellt. Beim Fügen der beiden Halbschalen wird dabei die Durchzugsspannung des Ankers gemessen, wobei der Anker an die Polflächen 63 und 64 der Polbleche 61 und 62 angezogen wird. Sobald ein vorgegebener Kennwert der Durchzugsspannung als Maß für die Abbrandgröße bzw. den Überhub des Kontaktes erreicht ist, wird der Fügevorgang beendet. Das Relais ist damit justiert und zugleich abgedichtet.
In Figur 10 ist eine Variante des Relais von Figur 1 gezeigt. In diesem Fall sind die beiden Halbschalen 101 und 102 nicht in einer einzigen Fügeebene, sondern mit gegeneinander abgestuften Fügeebenen 103 und 104 verbunden. Der Innenaufbau des Relais ist der gleiche wie im vorherigen Beispiel, abgesehen davon, daß ein Gegenkontaktelement, nämlich ein Schließer-
Gegenkontaktblech 105 mit seinem Anschlußstift 105a in die erste Halbschale mit dem Magnetsystem eingespritzt ist. Beim Fügen der beiden Halbschalen kann in diesem Fall der Abstand der Gegenkontakte beeinflußt werden. Bei dieser Variante kön- nen durch eine schieberlose Spritzgießform sowohl Schweiß-, Niet- als auch Inlay-Kontakte an den Gegenkontaktelementen vorgesehen werden.
Der Aufbau des Relais gestattet durch die Anwendung der rela- tiv planen Teile auch andere Ausführungsformen der Anschlußgeometrie, so daß die Anschlüsse auch auf nur einer Re- laisseite aus dem Gehäuse austreten können. Eine solche Möglichkeit ist in Figur 11 gezeigt, wobei eine erste Halbschale 110 die Kontaktelemente mit Anschlußstiften 111, 112 und 113 und eine zweite Halbschale 120 das Magnetsystem mit Spulenan- schlußstiften 121 und 122 trägt. Ein solches Relais benötigt zum Stecken oder zum Löten nur eine kleine Grundfläche. Anstelle der in Figur 11 gezeigten Lötanschlußstifte könnten natürlich auch Flachstecker vorgesehen werden. Wie bereits früher erwähnt wurde, können die Anschlußstifte natürlich auch als oberflachenmontierbare SMT-Anschlüsse ausgeführt sein .

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnetisches Relais mit
- einem ersten Gehäuseteil (1) , der eine Spule (3) sowie ei- nen die Spule durchsetzenden, außerhalb der Spule an deren beiden Enden Polbleche (61,62) bildenden Kern (6) trägt,
- einem zweiten Gehäuseteil (2), in welchem mindestens ein Federträger (21) sowie mindestens ein Gegenkontaktelement (22,23) verankert sind, wobei der Federträger (21) eine mit dem Gegenkontaktelement (22,23) zusammenwirkende Kontaktfeder (4) trägt, und
- einem Anker (5) , der mit der Kontaktfeder (4) verbunden ist und die Polbleche (61,62) unter Bildung von Arbeits- luftspalten überbrückt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Gehäuseteile (1,2) als annähernd wannenförmige Halbschalen aus Kunststoff mit ihren Rändern abdichtend zusammengefügt sind, während die Anschlüsse (21a, 22a, 23a, 32a, 33a) für die Spulenwicklung (34) und für die Kontaktelemente (21,22,23) jeweils durch die Wand ihres zugehörigen Gehäuseteiles (1,2) nach außen geführt sind.
2. Relais nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Haupt - Fügeebenen zwischen beiden Gehäuseteilen (1,2) senkrecht zur Schaltbewegung der Kontaktfeder (4) stehen.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die aus einem Spulenkörper (31) mit Wicklung (34) gebildete Spule (3) zusammen mit dem Kern (6) in den Kunststoff des ersten Gehäuseteiles (1) - unter Freisparung von Polflächen (63,64) im Bereich der Arbeitsluftspalte - eingebettet ist, während der Federträger (21) und das mindestens eine Gegenkontaktelement (22,23) in den Kunststoff des zweiten Gehäuseteiles (2) eingebettet sind.
4. Relais nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kern (6) in den Kunststoff des Spulenkörpers (31) eingebettet ist.
5. Relais nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Anschluße- lemente (32,33) für die Spulenwicklung (34) sowohl in den Spulenkörper (31) als auch in den Kunststoff des ersten Gehäuseteiles (1) eingebettet sind.
6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kern (6) U-förmig ist, wobei ein Mittelabschnitt die Spule (3) trägt und zwei Polbleche (61,62) im wesentlichen senkrecht zur Spulenachse abstehen und daß der Anker (5) sich im wesentlichen parallel zur Spulenachse neben der Spule (3) erstreckt und mit beiden Polblechen (61,62) die Arbeits- luftspalte bildet.
7. Relais nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktfeder (4) L-förmig geschnitten ist, so daß sie zwei im wesentlichen in einer Ebene verlaufende Schenkel (41,42) besitzt, von denen sich der erste stirnseitig vor der Spule und der zweite seitlich neben der Spule erstreckt, wobei dieser zweite Schenkel (42) und der Anker (5) parallel übereinander liegen und im Eckbereich zwischen beiden Schenkeln der Kontaktfeder verbunden sind.
8. Relais nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (5) mit der Kontaktfeder (4) metallisch, nämlich durch Schweißen (51), Nieten oder dergleichen, verbunden ist.
9. Relais nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (5) mit der Kontaktfeder (4) über eine gemeinsame Isolierstoff-Umhüllung (52) verbunden ist.
10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem zweiten Gehäuseteil (2) zwei Gegenkontaktelemente (22,23) verankert sind, die mit der Kontaktfeder (4) einen Umschalt- kontakt bilden.
11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zweites Gegenkontaktelement (105) in dem ersten Gehäuseteil (101! verankert ist, welches mit dem in dem zweiten Gehäuseteil
(102) verankerten Gegenkontaktelement (23) und mit der Kontaktfeder (4) einen Umschaltkontakt bildet.
12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Gehäuseteile (1,2) mit abgestuft ausgebildeten Rändern (103,104) mindestens zwei gegeneinander parallel versetzte Trennebenen aufweisen.
13. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß der erste Gehäuseteil (1) durch Einbetten der Spule (3) mit dem Kern (6) einschließlich der Spulenanschlüsse (32,33) gewonnen wird,
- daß der zweite Gehäuseteil (2) durch Einbetten des Federträgers (21) und mindestens eines Gegenkontaktelementes (22,23) gewonnen wird,
- daß die mit dem Anker (5) verbundene Kontaktfeder (4) mit dem Federträger (21) verbunden wird und
- daß dann die beiden Gehäuseteile (1,2) mit ihren Rändern aufeinandergelegt und verbunden werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zunächst ein Spulenkörper (31) durch Einbetten des Kerns (6) und der Spulenanschlüsse (32,33) gebildet wird, daß dieser Spulenkör- per (31) mit einer Spulenwicklung (34) versehen und dann zur Bildung des ersten Gehäuseteils (1) erneut eingebettet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (5) mit der Kontaktfeder (4) durch Schweißen verbunden und letztere dann mit dem Federträger (21) verbunden wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (5) mit der Kontaktfeder (4) durch Einbettung in Isolierstoff (52) verbunden wird.
17. Relais nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktfeder (4) mit dem Federträger (21) durch Schweißen verbunden wird.
18. Relais nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kontaktfeder (4) mit dem Federträger (21) durch Steckbefestigung verbunden wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Zusammenfügen beider Gehäuseteile (1,2) der Ankerhub und/oder der Überhub indirekt (elektrisch über die Durchzugsspannung) ge- messen und bei Erreichen einer vorgegebenen Größe der Fügevorgang beendet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rand- bereich (25) zumindest einer der beiden Halbschalen (1) beim Fügen bis zum Erreichen des vorgegebenen Überhubes deformiert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Rand bzw. eine am Rand angeformte Rippe (25) einer der beiden Halbschalen (1) beim Fügen durch Ultraschall verformt wird.
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