EP3785287A1 - Relais - Google Patents

Relais

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EP3785287A1
EP3785287A1 EP19717829.6A EP19717829A EP3785287A1 EP 3785287 A1 EP3785287 A1 EP 3785287A1 EP 19717829 A EP19717829 A EP 19717829A EP 3785287 A1 EP3785287 A1 EP 3785287A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact
armature
relay
yoke
contact arm
Prior art date
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Application number
EP19717829.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3785287B1 (de
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Ralf Hoffmann
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP3785287A1 publication Critical patent/EP3785287A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3785287B1 publication Critical patent/EP3785287B1/de
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    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/56—Contact spring sets
    • H01H50/58—Driving arrangements structurally associated therewith; Mounting of driving arrangements on armature
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    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
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    • H01H50/04—Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • H01H50/041—Details concerning assembly of relays
    • H01H50/043—Details particular to miniaturised relays
    • H01H2050/044—Special measures to minimise the height of the relay
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/01—Spiral spring

Definitions

  • the present disclosure relates to a relay for mounting in space-reduced terminal blocks.
  • a relay may have electrical connection contacts, which have a minimum distance with respect to minimum insulation distances to be maintained.
  • the electrical connection contacts of the relay are arranged according to the minimum isolation distances in a row. It may be necessary to prevent falling below the minimum insulation distances. Accordingly, an increase in a packing density of side by side, in particular arranged in a terminal block relay can be achieved by reducing a width perpendicular to the row of electrical connection contacts.
  • Typical switching arrangements within a relay for example, have a minimum width of 5-6 mm and can be used for terminal blocks with a minimum terminal width of 6 mm. Accordingly, there is the disadvantage that these relays are not suitable for terminal blocks with a width of 3 mm and a use of these terminal blocks may not be possible.
  • a relay comprising an armature, an armature bearing spring and a yoke, wherein the armature and the yoke are arranged parallel to a support plane and the armature by means of the armature bearing spring in an actuating direction is held perpendicular to the support plane on the yoke.
  • the armature may interact electromagnetically with the yoke to move the armature at least partially along the direction of actuation. With the movement of the armature can be opened via a coupling with an insulating a mechanical switching contact or getting closed. The switching contact can be switched in a direction parallel to the actuating direction.
  • the disclosure relates to a relay for mounting in space-reduced terminal blocks.
  • the relay has an electromagnetic drive assembly comprising an armature, an armature bearing spring and a yoke.
  • the armature is at least partially spaced from the yoke, movably supported, and configured to reduce a distance between the yoke and the armature by the action of an electromagnetic force on the armature.
  • the armature bearing spring is designed to act on the armature with a spring force, which counteracts the electromagnetic force.
  • the yoke is adapted to interact electromagnetically with the armature to apply the electromagnetic force to the armature.
  • the relay has a contact spring, which has a first contact surface and a contact arm.
  • the contact arm is spaced from the first contact surface and configured to abut against the first contact surface with a pressure force acting on the contact arm to establish an electrical connection between the first contact surface and the contact arm.
  • the relay has an insulating element, which is arranged on the armature and rests on the contact arm. The insulating member is adapted to electrically isolate the armature from the contact arm and to actuate the contact arm to effect the pressing force on the contact arm with movement of the armature.
  • the armature, the insulating member, the contact arm and the yoke are each arranged parallel to a support plane, wherein the armature, the insulating member and the contact arm are mounted at least partially vertically movable with respect to the support plane.
  • the relay may correspond to a relay with a standardized size and / or footprint with which a height, a width, a depth and / or a terminal contact arrangement of the relay are defined.
  • the relay may be a narrow network relay (SNR).
  • SNR narrow network relay
  • a width of the relay can be reduced from 6 mm to 3 mm or 3.5 mm.
  • the electromagnetic drive arrangement can be configured to cause a rotation of the armature by receiving electrical energy, which is transmitted via the armature Insulating element is coupled to the contact spring. Accordingly, the contact arm of the contact spring can be moved to interrupt or establish an electrical contact between the contact surface and the contact arm.
  • the amount of rotation of the armature can be different with respect to the amount of translation of the contact arm, since the insulating element can form a lever with which the translation of the contact arm relative to the rotation of the armature can be increased and / or reduced. Furthermore, an electromagnetic force acting on the armature can be transmitted to the contact arm by means of the insulating element, so that the contact arm acts, for example, with a lever force on the contact surface.
  • the leverage may be greater or less than the electromagnetic force.
  • the contact arm, the insulating element and the armature are mounted without play in order to realize an efficient transmission of force from the armature to the contact arm.
  • a coupling between the contact arm and the insulating member may be biased by means of a spring force generated by the contact arm.
  • the insulating element can also be firmly connected, in particular by means of a positive and / or non-positive connection with the armature.
  • the armature may rest on the yoke with a first surface and be spaced from the yoke by a second surface, such that the distance between the second surface and the yoke forms a working gap formed by the rotation of the armature due to the action of the electromagnetic force between the yoke Anchor and the yoke can be overcome.
  • the anchor can overcome the working gap in particular by a tilting movement and / or bending.
  • the insulating element may, for example, form an extension of the armature, wherein the insulating element in particular has a greater distance from the first surface than the second surface of the armature, so that the insulating element traverses a greater distance when overcoming the working gap than defined by the working gap.
  • the contact arm is adapted to deform elastically upon the action of the compressive force perpendicular to the support plane to produce a spring biasing force counteracting the compressive force.
  • An elasticity and / or a bending ability of the contact arm can be adjusted such that the pressure force with which presses the insulating on the contact arm, is large enough to realize a translation of the contact arm in a direction opposite to the spring tension, in particular perpendicular to the support plane.
  • the distance which can be overcome by means of the translation of the contact arm corresponds at least to the distance between the contact arm and the first contact surface in order to establish an electrical connection by means of a mechanical contact between the contact arm and the first contact surface.
  • the contact arm may be movably mounted, in particular be rotatably mounted on the axis of rotation or tilt axis in the action of the pressure force, in order to come into abutment with a rotational or tilting movement on the first contact surface.
  • the contact arm may be connected to the insulating element, in particular by means of a non-positive and / or positive connection, so that the contact arm can follow movements of the insulating in both directions.
  • the contact arm is configured to disconnect the electrical connection of the contact arm with the first contact surface, if the spring tension force is greater than the pressure force.
  • a return movement of the armature from the yoke can be realized by establishing the working gap between the yoke and the armature. Due to the elastic deformation of the armature may have in addition to the spring force and / or the spring tension a tension which reaches a provision of the armature of the yoke.
  • the contact arm is arranged perpendicular to the insulating element.
  • a relay construction length of the relay in the direction of the insulating element or of the armature can advantageously be reduced.
  • an electrical connection contact of the contact which outside a relay housing may be arranged along the orientation of the contact arm. Accordingly, the relay construction length of the relay can be increased only by a width of the contact arm.
  • a further electrical connection contact of the first contact surface can be led out of the relay housing at least partially parallel to the contact arm. Accordingly, only a width of the further electrical connection contact can contribute to an increase in the relay construction length. In addition, possibly prescribed insulation distances between the connection contacts must be taken into account, which prescribe a minimum distance of the contacts, wherein the minimum distance can contribute to an increase in the relay construction length.
  • the yoke is U-shaped and includes a first yoke leg and a second yoke leg, wherein the armature is at least partially resiliently mounted on the first yoke leg by means of the armature bearing spring and spaced from the second yoke leg, and wherein the first yoke leg and the second yoke leg are arranged in the support plane and the armature is arranged perpendicular to the first yoke leg and / or the second yoke leg.
  • the armature may for example rest with the first surface on the first yoke leg and / or the second surface may be aligned with the second yoke leg, so that in the electromagnetic interaction of the armature with the yoke of the armature comes to rest with the second surface on the second yoke leg ,
  • the armature may be frictionally secured to the first yoke leg via the armature bearing spring.
  • the armature bearing spring may be configured to press the first surface of the armature onto the first yoke leg.
  • the armature bearing spring may further counteract the spring biasing force of the contact arm if the armature is spaced from the yoke by means of the spring urging force beyond a rest position. Accordingly, in this case, the spring force of the armature bearing spring may act against the spring biasing force of the contact arm.
  • the armature can for example come to rest at the respective ends of the first yoke leg and the second yoke leg, respectively be aligned with the yoke legs.
  • the anchor may be in relation to a relay height of the relay, to which the yoke legs are aligned in parallel, complete with the yoke or arranged lower to prevent an increase in the height of the relay by the armature.
  • the armature is paramagnetic or ferromagnetic to provide, upon the action of the magnetic force, a distance between the armature and the second yoke leg along a perpendicular of the support plane through movement toward the second yoke leg and / or through deformation in the direction of the second yoke leg To reduce yoke legs.
  • the advantage is achieved that the armature can overcome a working gap between the armature and the second yoke leg to actuate the contact spring via the insulating element.
  • the return movement of the armature can also be achieved by the force applied by the contact arm spring tension force and / or the spring force applied by the armature bearing spring.
  • the relay comprises an electromagnetic coil and a coil support, wherein the electromagnetic coil is arranged with the coil support on the yoke, and wherein the yoke is adapted to enforce the armature with a magnetic field generated by the electromagnetic coil to the electromagnetic force to create.
  • the yoke can in particular form a coil core of the electromagnetic coil, which is traversed by a magnetic field during a current flow through the electromagnetic coil.
  • the yoke may be ferromagnetic or paramagnetic so that the magnetic field can be guided in the yoke.
  • the yoke is shaped such that a magnetic field strength between the second yoke leg and the armature, in particular on the second surface can be increased in order to improve the magnetic coupling of the yoke with the armature.
  • the coil support has a recess parallel to the support plane, in which the electromagnetic coil engages at least partially on the yoke to reduce a width perpendicular to the support plane.
  • a composite of yoke and electromagnetic coil has a minimum width, so that a width of the relay advantageously not increased or is minimal.
  • the inductance of the electromagnetic coil may be proportional to a number of coil windings, with the number of coil windings can also increase the necessary space of the coil in the direction of the relay width.
  • an electromagnetic coupling strength of the armature with the yoke may depend on a width of the yoke. Accordingly, with a given maximum relay width, it may be necessary to maximize the electromagnetic coupling strength between the armature and the yoke. It is therefore advantageous to fill the widest possible width with the yoke and / or the coil windings in the direction of the relay width. Accordingly, the width of the bobbin is minimized with the recess in the direction of the relay width, so that the available space for the electromagnetic coil or for the yoke can be maximized.
  • the coil holder can be configured to hold the electromagnetic coil laterally of the first yoke leg, in particular on the sides of the first yoke leg aligned perpendicular to the relay width.
  • the relay may further comprise a further electromagnetic coil, wherein the electromagnetic coil is arranged on the first yoke leg and the further electromagnetic coil is arranged on the second yoke leg.
  • the electromagnetic coils may be electrically connected to each other in series or in parallel. The coils can be supplied with an electrical signal via two relay connection contacts.
  • the contact spring has a second contact surface, wherein the contact arm is arranged on the second contact surface and designed to electrically separate the second contact surface from the contact arm with the action of the pressure force.
  • the relay can have two closing contacts. In a first switching state, the relay can produce an electrical connection between the first contact surface and the contact arm, and in a second switching state, the relay can produce an electrical connection between the second contact surface and the contact arm.
  • the contact arm is designed to restore the electrical connection of the contact arm with the second contact surface after a decay of the pressure force.
  • the advantage is achieved that the relay is either in the first switching state or in the second switching state, so that in particular a persistence of the contact arm in a position in which the contact arm electrically contacts neither the first contact surface nor the second contact surface can be prevented ,
  • the contact arm is aligned in a bearing direction perpendicular to the armature, wherein the first contact surface along the bearing direction has a smaller distance to the insulating member than the second contact surface.
  • the contact arm may in particular be aligned parallel to the first yoke leg and / or the second yoke leg and include a right angle with the insulating element and / or the armature.
  • the first contact surface and the second contact surface can in particular staggered contact the contact arm electrically.
  • contact points may be provided on the respective contact surface and / or the contact, which have a width in the direction of the relay width. Accordingly, an arrangement of the contact points can be prevented one above the other by an offset arrangement of the contact point of the first contact surface to the contact point of the second contact surface, so that the relay width can be advantageously reduced with this arrangement of the contact points.
  • the relay includes a relay housing having a cup-shaped receiving table for receiving the electromagnetic drive assembly with the insulating member and the contact spring, wherein the contact spring is arranged laterally adjacent to the yoke to reduce a relay width of the relay.
  • the relay housing may in particular be designed to dust-proof and / or terminate the relay in order to protect the electromagnetic drive arrangement and / or the contact spring from external influences, in particular moisture and / or contaminants.
  • the relay can thus also be used in potentially explosive areas.
  • the relay can be assembled under a protective atmosphere and sealed with the relay housing, so that the protective atmosphere within the relay housing preserved.
  • the relay may for example be filled with a protective fluid, in particular a protective gas, in order to prevent contact erosion and / or arcing and / or corrosion at the contact points.
  • the housing may have holding depressions and latching elements, which are designed to hold components of the electromagnetic drive arrangement and / or the contact spring in the relay housing by means of a positive connection and / or frictional connection.
  • the first contact surface on a base of the relay housing the contact arm spaced above the first contact surface and the insulating disposed above or next to the contact arm.
  • the contact arm is arranged in a switching direction perpendicular to the support plane over the first contact surface and / or under the second contact surface.
  • the insulating element may come to rest in this switching direction above the contact arm at this or be connected to this.
  • the insulating element may be laterally connected to the contact arm in order not to project beyond the contact arm in the switching direction.
  • the contact arm includes a contact portion, a crank portion, and a mounting portion, wherein the first contact surface is disposed on the contact portion, and wherein the contact portion is connected to the attachment portion via the crank portion, and wherein the crank portion is formed, the contact portion with respect to be arranged offset on the mounting portion along an axis, which is parallel to the relay width, in particular perpendicular to the support plane, aligned.
  • the contact arm in particular the Kröpfungsabêt may be stepped, for example z-shaped or s-shaped to overcome a distance in the direction of the relay height between the second contact surface and the attachment portion.
  • the Kröpfungsabêt may comprise a spring element and / or be designed to be elastic in order to generate at a deflection of the spring arm via the insulating a restoring force, which drives the contact arm back to an initial position.
  • the attachment portion may be configured to be secured to a portion receptacle with a rivet, weld, solder, adhesive and / or snap connection.
  • the section receptacle is in particular designed to be electrically conductive and connected to a switching contact connection via which the contact arm can be acted upon by an electrical signal.
  • the offset between contact portion and crank portion achieved by the crank portion may be smaller than the relay width in particular.
  • the contact portion has the contact points for electrical connection to the first contact surface and the second contact surface
  • the contact arm has a receiving arm, which is integrally formed on the contact portion and / or the Kröpfungsabites, wherein the receiving arm is adapted to receive the insulating at least partially, to form a positive connection and / or frictional connection with the insulating.
  • the advantage is achieved that the mechanical connection to the insulating element can be spatially decoupled from the electrical contacting of the contact arm with the first contact surface and / or the second contact surface. Accordingly, the receiving arm can be arranged such that the available space can be used optimally and in particular a space requirement (footprint) and / or the relay width of the relay are not increased.
  • the receiving arm may extend in a quarter-circle manner from the contact arm, in particular parallel to the support plane. Further, the receiving arm may comprise a positive connection, with which the receiving arm can be positively and / or non-positively connected to the insulating element.
  • the receiving arm may further form a semicircle, wherein the receiving arm crosses at a vertex of the semicircle with the contact arm, so that the contact arm in each case forms a curved, in particular quarter-circular arm on both sides of the contact arm and parallel to the support plane.
  • the contact arm may be displaced with respect to the contact portion of the contact arm along an axis parallel to the relay height to arrange the contact arm in particular closer to the bottom plate of the relay housing or closer to a side wall closing the relay.
  • FIG. 1 shows a relay in one embodiment
  • Fig. 2a, 2b a relay in one embodiment
  • 3 shows a relay in one embodiment
  • Fig. 4a, 4b a relay in one embodiment
  • Fig. 5 shows a relay in one embodiment
  • Fig. 6a, 6b a relay in one embodiment
  • Fig. 7 shows a relay in one embodiment
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a relay 100 for mounting in space-reduced terminal blocks.
  • the relay 100 includes an electromagnetic drive assembly 101 that includes an armature 103, an armature bearing spring 105, and a yoke 107.
  • the armature 103 is at least partially spaced, movably mounted and configured with respect to the yoke 107 to reduce a distance between the yoke 107 and the armature 103 with the action of an electromagnetic force on the armature 103.
  • the armature bearing spring 105 is designed to act on the armature 103 with a spring force which counteracts the electromagnetic force. Furthermore, the yoke 107 is formed to interact electromagnetically with the armature 103 to urge the armature 103 with the electromagnetic force.
  • the relay 100 comprises a contact spring 109, which has a first contact surface 11 1-1 and a contact arm 113.
  • the contact arm 113 is spaced from the first contact surface 11 1-1 arranged and formed, with a force acting on the contact arm 1 13 pressing force on the first Contact surface 11 1-1 come to the plant to establish an electrical connection between the first contact surface 11 1-1 and the contact 113.
  • the relay 100 comprises an insulating element 15, which is arranged on the armature 103 and rests on the contact arm 13.
  • the insulating member 1 15 is adapted to electrically isolate the armature 103 from the contact arm 1 13 and to actuate the contact arm 113 to cause the pressure force on the contact arm 1 13 with a movement of the armature 103.
  • the armature 103, the insulating member 1 15, the contact arm 1 13 and the yoke 107 are each arranged parallel to a support plane 1 17 and the armature 103, the insulating member 115 and the contact arm 1 13 are at least partially perpendicular with respect to the support plane 1 17 movably mounted.
  • the contact arm 113 is formed to deform elastically at the action of the compressive force perpendicular to the support plane 1 17 to produce a spring tension, which counteracts the pressure force. Further, the contact arm 113 is formed to separate the electrical connection of the contact arm 1 13 with the first contact surface 11 1-1, if the spring tension force is greater than the pressure force.
  • the contact arm 1 13 is arranged perpendicular to the insulating member 115.
  • the yoke 107 is U-shaped and comprises a first yoke leg 119-1 and a second yoke leg 119-2, wherein the armature 103 is resiliently mounted on the first yoke leg 119-1 by means of the armature bearing spring 105.
  • the first yoke leg 119-1 and the second yoke leg 119-2 are arranged in the support plane 17 and the armature 103 is arranged perpendicular to the first yoke leg 119-1 and the second yoke leg 119-2.
  • the relay 100 further includes two electromagnetic coils 121-1, 121-2 and two coil supports 123-1, 123-2.
  • the electromagnetic coil 121-1 is arranged with the coil support 123-1 on the first yoke leg 1 19-1 and the further electromagnetic coil 121-2 is arranged with the further coil support 123-2 on the second yoke leg 119-2.
  • the yoke 107 is configured to penetrate the armature 103 with a magnetic field generated by the electromagnetic coil 121-1 to generate the electromagnetic force.
  • the coil supports 123-1, 123-2 have parallel to the support plane 117 each have a recess 125 in which the respective electromagnetic coil 121-1, 121-2 engages the respective yoke legs 119-1, 119-2, to a width the composite consisting of the respective yoke leg 119-1, 119-2, the respective electromagnetic coil 121-1, 121-2 and the respective bobbin 123-1, 123-2 perpendicular to the support plane 117 to reduce.
  • the contact spring 109 has a second contact surface 11 1-2, and the contact arm 1 13 is arranged and formed on the second contact surface 11 1-2, with the action of the pressing force, the second contact surface 11 1-2 of the contact arm 1 13 to electrically separate.
  • the contact arm 113 is further configured, after a decay of the pressure force, the electrical connection of the contact arm 113 with the second contact surface 11 1-2 restore. Furthermore, the contact arm 113 is aligned in a bearing direction 127 perpendicular to the armature 103, and the first contact surface 11 1-1 has a smaller distance to the insulating member 115 along the bearing direction 127 than the second contact surface 11 1-2.
  • the relay 100 further includes a relay housing 129 having a cup-shaped receiving recess 131 for receiving the electromagnetic drive assembly 101 with the insulating member 115 and the contact spring 109.
  • the contact spring 109 is disposed laterally adjacent to the yoke 107 to reduce a relay width of the relay 100. With respect to the relay width, the first contact surface 111-1 on a base 133 of the relay housing 129, the contact arm 113 spaced above the first contact surface 1 1 1-1 and the insulating member 1 15 above the contact arm 1 13 arranged.
  • the contact arm 113 has a contact portion 135, a Kröpfungsabrough 137 and a mounting portion 139, wherein the first contact surface 11 1-1 below the contact portion 135 and the second contact surface 1 1 1-2 are arranged above the contact portion 135.
  • the contact portion 135 is connected to the attachment portion 139 via the crank portion 137, and the crank portion 137 is configured to stagger the contact portion 135 with respect to the attachment portion 139 along an axis that is parallel to the relay width and perpendicular to the support plane 1 17 ,
  • the contact arm 1 13 has a receiving arm 307, which is integrally formed on the contact portion 135 and / or the Kröpfungsabêt 137, and wherein the receiving arm 307 is formed to receive the insulating member 15 at least partially, a positive connection and / or frictional connection to form with the insulating element 1 15.
  • the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 are each integrally formed from an electrically conductive Blechplatinen consultancy, which has round attachment points, in particular rivet points.
  • the first contact surface 11 1-1 is L-shaped with one end of the shorter leg aligned with the contact arm 13.
  • a switch contact terminal 145-1 is formed, which protrudes from the relay housing 129 and is adapted to be inserted into a contact plug, to act on the first contact surface 11 1-1 with an electrical signal.
  • the second contact surface 11 1-2 is angled, wherein a first angled leg 149 is aligned with the contact arm 1 13 and another angled leg 150 spaced parallel to the contact arm 1 13 is arranged. On the further angled leg 150, a further switching terminal contact 145-3 is formed, which protrudes from the relay housing 129 and is designed to be inserted into a contact plug to act on the second contact surface 11 1-2 with an electrical signal.
  • the second contact surface 11 1-2 further includes an offset portion 147, which connects the angled legs 149, 150 and is formed to arrange the two angled legs 149, 150 along the relay width, respectively perpendicular to the support plane 1 17 offset. Accordingly, the angled leg 149 is disposed above the contact arm 1 13 and the further angled leg 150 is arranged in a plane, in particular the support plane 117 with the first contact surface 11 1-1. Accordingly, a number of the respective attachment points of the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 is arranged in the support plane 117.
  • the relay 100 further has another switching terminal contact 145-2, which is arranged parallel to the switching terminal contacts 145-1 and 145-3, and protrudes from the relay housing 129.
  • the further switching terminal contact 145-2 is electrically connected to the contact arm 1 13.
  • the relay 100 further has two relay pads 143-1, 143-2 electrically connected to the electromagnetic coils 121-1, 121-2 for applying an electric signal to the electromagnetic coils 121-1, 121-2.
  • FIG. 2 a shows a schematic cross-sectional view of the relay 100, wherein the cross-sectional plane runs along the sectional plane 141 shown in FIG. 1.
  • the relay 100 includes a relay housing 129 having a cup-shaped receiving recess 131 for receiving the electromagnetic drive assembly 101 with the first yoke leg 119-1 and the second yoke leg 1 19-2.
  • the electromagnetic coil 121-2 is disposed with the bobbin 123-2 on the second yoke leg 119-2.
  • the yoke 107 is configured to penetrate the armature 103 with a magnetic field generated by the electromagnetic coil 121-1 to generate the electromagnetic force.
  • the coil support 123-2 has parallel to the support plane 117 has a recess 125 in which the electromagnetic coil 121-2 engages the second yoke leg 119-2 to reduce a width perpendicular to the support plane 117.
  • the armature 103 is arranged at a distance from the second yoke limb 119-2, so that a working gap 201 exists between the armature 103 and the second yoke limb 119-2. With the action of the electromagnetic force, the working gap 201 can be overcome by a movement of the armature 103, so that the armature 103 comes into contact with the second yoke leg 119-2. Further, the relay terminal contact 143-1 is shown, which extends parallel to the support plane 117.
  • FIG. 2b shows a schematic cross-sectional view of the relay 100, wherein the cross-sectional plane runs along the sectional plane 127 shown in FIG.
  • the relay 100 includes a relay housing 129 having a cup-shaped receiving recess 131 for receiving the electromagnetic drive assembly 101 with the insulating member 115 and the contact spring 109, With respect to the relay width, the first contact surface 11 1-1 on a base 133 of the relay housing 129, the contact arm 1 13 spaced above the first contact surface 11 1-1 and the insulating member 1 15 above the contact arm 1 13 arranged.
  • the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 contact the contact arm 1 13 offset from one another.
  • At contact surfaces of the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 with the contact arm 1 13 are at the respective contact surface 11 1-1, 11 1-2 and on the contact arm 1 13 contact points 203-1, 203-2 , 203-3, 203-4, which have a width in the direction of the relay width. Accordingly, by an offset arrangement of Contact point 203-3 of the first contact surface 11 1-1 to the further contact point 203- 4 of the second contact surface 11 1-2 a superposed arrangement of the contact point pairs 203-1, 203-3 and 203-2, 203-4 are prevented.
  • the relay width is advantageously reduced with this arrangement of the contact points 203-1, 203-2, 203-3, 203-4.
  • the contact arm 113 has a contact portion 135, a Kröpfungsabrough 137 and a mounting portion 139, wherein the first contact surface 11 1-1 below the contact portion 135 and the second contact surface 1 1 1-2 are arranged above the contact portion 135.
  • the contact portion 135 is connected to the attachment portion 139 via the crank portion 137, and the crank portion 137 is configured to stagger the contact portion 135 with respect to the attachment portion 139 along an axis that is parallel to the relay width and perpendicular to the support plane 117.
  • the switch contact terminal 145-2 is electrically conductively connected via a rivet connection 205 to the attachment portion 139 of the contact arm 113.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a relay 100 for mounting in space-reduced terminal blocks.
  • the relay 100 includes an electromagnetic drive assembly 101 that includes an armature 103, an armature bearing spring 105, and a yoke 107.
  • the armature 103 is at least partially spaced from the yoke 107, movably mounted.
  • the relay 100 comprises a contact spring 109, which has a first contact surface 11 1-1, a second contact surface 11 1-2 and a contact arm 113.
  • the contact arm 1 13 is spaced from the first contact surface 11 1-1 arranged.
  • the relay comprises an insulating element 115, which is arranged on the armature 103 and rests on a receiving arm 307 of the contact arm 113.
  • the insulating member 1 15 is adapted to electrically isolate the armature 103 from the contact arm 113 and to actuate the contact arm 1 13 via the receiving arm 307 to cause the pressure force on the contact arm 13 with a movement of the armature 103.
  • the armature 103, the insulating member 115, the contact arm 113 and the yoke 107 are each arranged parallel to a support plane 117 and the armature 103, the insulating member 15 and the contact arm 113 are at least partially vertically movable with respect to the support plane 117.
  • the yoke 107 is U-shaped and comprises a first yoke leg 119-1 and a second yoke leg 119-2, wherein the armature 103 is resiliently mounted on the first yoke leg 119-1 by means of the armature bearing spring 105.
  • the first yoke leg 119-1 and the second yoke leg 119-2 are arranged in the support plane 17 and the armature 103 is arranged perpendicular to the first yoke leg 119-1 and the second yoke leg 119-2.
  • the relay 100 further includes two electromagnetic coils 121-1, 121-2 and two coil supports 123-1, 123-2.
  • the electromagnetic coil 121-1 is arranged with the coil support 123-1 on the first yoke leg 1 19-1 and the further electromagnetic coil 121-2 is arranged with the further coil support 123-2 on the second yoke leg 119-2.
  • the coil supports 123-1, 123-2 have parallel to the support plane 1 17 each have a recess 125 in which the respective electromagnetic coil 121-1, 121-2 engages the respective yoke leg 119-1, 119-2, to a Width to reduce perpendicular to the support plane 117.
  • the relay 100 further includes a relay housing 129 having a cup-shaped receiving recess 131 for receiving the electromagnetic drive assembly 101 with the insulating member 1 15 and the contact spring 109. Furthermore, the contact arm 1 13 is aligned in a bearing direction 127 perpendicular to the armature 103, and the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 are aligned along a common axis parallel to the support plane 117 to each other. Accordingly, there is a stacked arrangement of the spring contact switch 109 starting with the first contact surface 1 1 1-1, which is arranged on a base 133 of the relay housing 129, resting thereon or spaced from the contact arm 113 and resting on the contact arm 1 13 or spaced the second contact surface 11 1-2.
  • the contact arm 113 has a contact portion 135, a Kröpfungsabrough 137 and a mounting portion 139, wherein the first contact surface 11 1-1 below the contact portion 135 and the second contact surface 1 1 1-2 are arranged above the contact portion 135.
  • the contact portion 135 is connected to the attachment portion 139 via the crank portion 137, and the crank portion 137 is configured to stagger the contact portion 135 with respect to the attachment portion 139 along an axis that is parallel to the relay width and perpendicular to the support plane 117.
  • the contact arm 1 13 has a receiving arm 307, which is integrally formed on the contact portion 135 and / or the Kröpfungsabêt 137, and wherein the receiving arm 307 is formed to receive the insulating member 15 at least partially, a positive connection and / or frictional connection to form with the insulating element 1 15.
  • the first contact surface 11 1-1 is L-shaped with one end of the shorter leg aligned with the contact arm 13. At the longer leg, a switch contact terminal 145-1 is formed, which protrudes from the relay housing 129.
  • the second contact surface 11 1-2 is angled, in particular Z-shaped, wherein a first angled leg 149 is aligned with the contact arm 113 and another angled leg 150 spaced parallel to the contact arm 1 13 is arranged. At the further angled leg 150, a further switching terminal contact 145-3 is formed
  • the second contact surface 11 1-2 further includes an offset portion 147, which connects the angled legs 149, 150 and is formed to arrange the two angled legs 149, 150 along the relay width, respectively perpendicular to the support plane 1 17 offset. Accordingly, the angled leg 149 is disposed above the contact arm 1 13 and the further angled leg 150 is arranged in a plane, in particular the support plane 117 with the first contact surface 11 1-1.
  • the relay 100 further has another switching terminal contact 145-2, which is arranged parallel to the switching terminal contacts 145-1 and 145-3, and protrudes from the relay housing 129.
  • the further switching terminal contact 145-2 is electrically connected to the contact arm 1 13.
  • the relay 100 further has two relay pads 143-1, 143-2 electrically connected to the electromagnetic coils 121-1, 121-2 for applying an electric signal to the electromagnetic coils 121-1, 121-2.
  • FIG. 4 a shows a schematic cross-sectional view of the relay 100, wherein the cross-sectional plane runs along the section line 301 shown in FIG. 3.
  • the relay 100 includes a relay housing 129, which has a cup-shaped receiving tables 131 for receiving the electromagnetic drive assembly 101 with the first yoke leg 119-1 and the second yoke leg 119-2 has.
  • the armature 103 is spaced from the second yoke leg 119-2 and partially spaced from the first yoke leg 119-1 so that the working gap 201 exists between the armature 103 and the second yoke leg 119-2. With the action of the electromagnetic force, the working gap 201 can be overcome by a movement of the armature 103, so that the armature 103 comes into contact with the second yoke leg 119-2.
  • the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 contact the contact arm 1 13 congruent to each other.
  • At contact surfaces of the first contact surface 11 1-1 and the second contact surface 11 1-2 with the contact arm 1 13 are at the respective contact surface 11 1-1, 11 1-2 and at the contact arm 113 contact points 203-1, 203-2, 203-3, 203-4 provided, which have a width in the direction of the relay width.
  • a width of the contact spring 109 below the relay width.
  • the pad pairs 203-1, 203-3 and 203-2, 203-4 have a common axis of symmetry 403.
  • the receiving arm 307 has a recess in which a coupling element 401 of the insulating member 1 15 engages to realize a positive connection between the insulating member 1 15 and the contact arm 113.
  • the insulating member 115 and the second contact surface 11 1-2 do not exceed a maximum height of the armature 103 in the direction of the relay height, so that the second contact surface 11 1-2 and the insulating member 115 does not increase the relay height.
  • FIG. 4 b shows a schematic cross-sectional view of the relay 100, wherein the cross-sectional plane runs along the section line 303 shown in FIG. 3.
  • the relay 100 includes a relay housing 129 having a cup-shaped receiving recess 131 for receiving the electromagnetic drive assembly 101 with the second yoke leg 119-2.
  • the coupling element 401 is hemispherical shaped and engages in a recess of the receiving arm 307 a.
  • the coupling element 401 and the recess of the receiving arm 307 each have a radius of 0.5 mm.
  • the electromagnetic coil 121-2 is disposed on the coil support 123-2 and encloses the second yoke leg 119-2 cylindrical. Furthermore, the Relay terminal contact 143-1 shown, with which the electromagnetic coil 121-2 can be acted upon with an electrical signal.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the relay 100 with a relay housing 129, which in particular is trough-shaped open with one in the direction of the relay connection contacts 143-1, 143-2 and the switch contact terminals 145-1, 145-2, 145-3.
  • a side wall 505 is further arranged, which closes the relay housing 129 laterally.
  • the side wall 505 has a recess 501, with which in particular the insulation distances and creepage distances between adjacent relay 100 in the region of
  • Switching connection contacts 145-1, 145-2, 145-3 can be increased, in particular without increasing a respective relay width.
  • the composite of relay housing 129 and side wall 505 is closed by the bottom plate 503, so that the relay housing 129 with the side wall 505 and the bottom plate 503 has a closed interior.
  • the abutting edges between the bottom plate 503 with the side wall 505 and the relay housing 129 may in particular be sealed in order to seal the relay housing 129 against dust, moisture or other environmental influences.
  • a fastener 509-3 are formed on the relay housing 129 fasteners 509-1, 509-2, 509-4 and on the side wall 505, a fastener 509-3 are formed.
  • the fastening elements 509-1, 509-2, 509-3, 509-4 may in particular be latching noses, barbs, latching connectors, clamping connectors and / or plug connectors.
  • a distance between the bottom plate 503 and a relay insertion connector may be defined, so that after plugging in the relay 100 in the relay connector, which is in particular a terminal, a Gap is formed between the relay housing 129 and the relay male connector.
  • the relay housing 129, the side wall 505 and the bottom plate 503, which is offset in particular in relation to the relay housing 129 and the side wall 505 in the direction of the interior of the relay housing 129, can form a trough on the connection contact side.
  • This tub can be filled with a flowable insulating material or sealing material to the relay housing 129, the switch connection contacts 145-1, 145-2, 145-3 and / or the relay connection contacts 143-1, 143-2 seal.
  • the insulating or sealing material may cure after filling to produce a solid and / or elastic seal of the relay 100.
  • the bottom plate 503 has contact receiving recesses 513-1, 513-2, 513-3, 513-4, 513-5, into which the switch connection contacts 145-1, 145-2, 145-3, respectively, the relay connection contacts 143-1, 143- 2 intervene.
  • the side wall 505 has an embossment 507.
  • the relay housing 129 further includes a form-locking connector 511, which engages in a guide groove in the side wall 505 and the side wall 505 positively connected to the relay housing 129.
  • the positive connection of the side wall 505 with the relay housing 129 by means of the form-fitting connector 505 may in particular circulate the circumference of the side wall 505. Furthermore, the positive connection can be sealed by introducing a sealant.
  • the form-locking connector 511 is L-shaped and formed integrally with the relay housing 129.
  • the relay 100 has, in particular, a relay construction length 515 which is defined along a line parallel to a connection line of the switching connection contacts 145-1, 145-2, 145-3 and / or a longitudinal edge of the relay housing 129.
  • the relay construction length 515 is in particular 28 mm.
  • the relay has a relay height 517, which is defined along a further longitudinal edge of the relay housing 129 and in particular may include the fastening element 509-1.
  • the relay height 517 is in particular 15 mm to 15.5 mm.
  • FIG. 6 a shows a schematic side view of the relay according to the embodiment shown in FIG. 5.
  • a relay width 601 is defined across a width of the relay case 129 and a width of the side wall 505.
  • the relay width 601 is in particular 3 mm.
  • the relay housing 129 has a fastening element 509-1, which is formed integrally with the relay housing 129.
  • the switch contact terminal 145-1 rests on the base 133 of the relay 100.
  • Fig. 6b shows a schematic perspective view of the side wall 505 with the bottom wall 503.
  • the recess 501 forms a closed with side walls stage, which projects into the interior of the relay housing 129.
  • the bottom wall 503 is attached to the side wall 505 perpendicular thereto.
  • the side wall 505 also has an impression 507.
  • the fastener 509-2 is flat in one Plane with the side wall 505 attached to this.
  • the bottom plate 503 hastechnischernischen 513-1, 513-2, 513-3, 513-4, 513-5, with which switching contacts and / or relay contacts of the relay can be led to the outside.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a relay 100 according to the embodiment shown in FIG. 3.
  • the contact arm 113 has a receiving arm 307, which is laterally formed on the contact portion 135 and / or the Kröpfungsabêt 137.
  • the receiving arm 307 has an opening 701, which is formed to receive the insulating element 15 at least partially, in order to form a positive connection and / or frictional connection with the insulating element 15.
  • the insulating member 1 15 can enforce the, in particular slot-shaped aperture 701 at least partially.
  • the aperture 701 may be formed by embossing in the receiving arm 307, for example.
  • the coil carrier 123-1 and the further coil carrier 123-2 are connected to one another via a connecting element 707.
  • the bobbins 123-1, 123-2 may be formed integrally with the connector 707.
  • FIG. 8 a shows a schematic cross-sectional view of the relay 100 according to the embodiment shown in FIG. 7, the cross-sectional plane running along the section line 703 shown in FIG. 7.
  • the receiving arm 307 has an opening 701, in which a coupling element 401 of the insulating member 1 15 engages to realize a positive connection between the insulating member 1 15 and the receiving arm 307.
  • the coupling element 401 is cylindrical and / or conically shaped and is designed to pass through the opening 701 in order to realize a force and / or positive connection between the insulating element 15 and the receiving arm 307.
  • the coupling element 401 After insertion of the coupling element 401 in the opening 701, in particular such that the coupling element 401 passes through the opening 701, the coupling element 401 has a projection in the direction of the relay housing 129.
  • the coupling element 401 may be anchored by means of a snap-in connection in the opening 701 in order to prevent a release of the connection between insulating element 115 and receiving arm 307.
  • the supernatant may be in a range of 0.05 to 0.5 mm.
  • FIG. 8 b shows a schematic cross-sectional view of the relay 100, wherein the cross-sectional plane runs along the section line 705 shown in FIG. 7.
  • the Coupling element 401 has a tapering in the direction of the insulating 115 cross-section.
  • the coupling element 401 may in particular be conical, trapezoidal, pyramidal or peg-shaped in order to engage in the opening 701 in a form-fitting manner.
  • the aperture 701 of the receiving arm 307 has a radius in a range of 0.1 to 1 mm in a contact region with the aperture 701.

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Abstract

Die Offenbarung umfasst ein Relais (100) zur Montage in bauraumreduzierten Reihenklemmen, mit: einer elektromagnetischen Antriebsanordnung (101), welche einen Anker (103), eine Ankerlagerfeder (105) und ein Joch (107) umfasst, wobei der Anker (103) gegenüber dem Joch (107) zumindest teilweise beabstandet, beweglich gelagert und ausgebildet ist, mit dem Wirken einer elektromagnetischen Kraft auf den Anker (103) einen Abstand zwischen dem Joch (107) und dem Anker (103) zu reduzieren, wobei die Ankerlagerfeder (105) ausgebildet ist, den Anker (103) mit einer Federkraft zu beaufschlagen, welche der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt, wobei das Joch (107) ausgebildet ist, mit dem Anker elektromagnetisch zu wechselwirken, um den Anker (103) mit der elektromagnetischen Kraft zu beaufschlagen, einer Kontaktfeder (109), welche eine erste Kontaktfläche (111-1) und einen Kontaktarm (113) aufweist, wobei der Kontaktarm (113) beabstandet von der ersten Kontaktfläche (111-1) angeordnet und ausgebildet ist, mit einer auf den Kontaktarm (113) wirkenden Druckkraft auf der ersten Kontaktfläche (111-1) zur Anlage zu kommen, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche (111-1) und dem Kontaktarm (113) herzustellen, und einem Isolierelement (115), welches an dem Anker (103) angeordnet ist und auf dem Kontaktarm (113) aufliegt, wobei das Isolierelement (115) ausgebildet ist, den Anker(103) von dem Kontaktarm (113) elektrisch zu isolieren und den Kontaktarm (113) zu betätigen, um mit einer Bewegung des Ankers (103) die Druckkraft auf den Kontaktarm (113) zu bewirken, wobei der Anker (103), das Isolierelement (115), der Kontaktarm (113) und das Joch (107) jeweils parallel zu einer Auflageebene (117) angeordnet sind, und wobei der Anker (103), das Isolierelement (115) und der Kontaktarm (113) in Bezug auf die Auflageebene (117) zumindest teilweise senkrecht bewegbar gelagert sind.

Description

Relais
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Relais zur Montage in bauraumreduzierten Reihenklemmen.
Ein Relais kann elektrische Anschlusskontakte aufweisen, welche in Bezug auf einzuhaltende minimale Isolationsstrecken einen Mindestabstand aufweisen. Typischerweise werden die elektrischen Anschlusskontakte des Relais entsprechend der minimalen Isolationsstrecken in einer Reihe angeordnet. Es kann notwendig sein ein Unterschreiten der minimalen Isolationsstrecken zu unterbinden. Entsprechend kann eine Erhöhung einer Packungsdichte von nebeneinander, insbesondere in einer Reihenklemme angeordneten Relais durch reduzieren einer Baubreite senkrecht zu der Reihe der elektrischen Anschlusskontakte erreicht werden. Übliche Schaltanordnungen innerhalb eines Relais weisen beispielsweise eine minimale Baubreite von 5-6 mm auf und können für Reihenklemmen mit einer minimalen Klemmenbreite von 6 mm eingesetzt werden. Demnach ergibt sich der Nachteil, dass diese Relais nicht für Reihenklemmen mit einer Baubreite von 3 mm geeignet sind und eine Verwendung dieser Reihenklemmen nicht möglich sein kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizienteres Relais bereitzustellen, welches insbesondere ein bauraumreduziertes Magnetsystem aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch ein Relais gelöst wird, welches einen Anker, eine Ankerlagerfeder und ein Joch umfasst, wobei der Anker und das Joch parallel zu einer Auflageebene angeordnet sind und der Anker mittels der Ankerlagerfeder in einer Betätigungsrichtung senkrecht zu der Auflageebene auf dem Joch gehalten wird. Der Anker kann mit dem Joch elektromagnetisch wechselwirken, um den Anker zumindest teilweise entlang der Betätigungsrichtung zu bewegen. Mit der Bewegung des Ankers kann über eine Kopplung mit einem Isolierelement ein mechanischer Schaltkontakt geöffnet oder geschlossen werden. Der Schaltkontakt kann in einer Richtung parallel zu der Betätigungsrichtung geschaltet werden.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Relais zur Montage in bauraumreduzierten Reihenklemmen. Das Relais weist eine elektromagnetische Antriebsanordnung auf, welche einen Anker, eine Ankerlagerfeder und ein Joch umfasst. Der Anker ist gegenüber dem Joch zumindest teilweise beabstandet, beweglich gelagert und ausgebildet, mit dem Wirken einer elektromagnetischen Kraft auf den Anker einen Abstand zwischen dem Joch und dem Anker zu reduzieren. Weiterhin ist die Ankerlagerfeder ausgebildet, den Anker mit einer Federkraft zu beaufschlagen, welche der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt. Das Joch ist ausgebildet, mit dem Anker elektromagnetisch zu wechselwirken, um den Anker mit der elektromagnetischen Kraft zu beaufschlagen.
Weiterhin weist das Relais eine Kontaktfeder auf, welche eine erste Kontaktfläche und einen Kontaktarm aufweist. Der Kontaktarm ist beabstandet von der ersten Kontaktfläche angeordnet und ausgebildet, mit einer auf den Kontaktarm wirkenden Druckkraft auf der ersten Kontaktfläche zur Anlage zu kommen, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche und dem Kontaktarm herzustellen. Ferner weist das Relais ein Isolierelement auf, welches an dem Anker angeordnet ist und auf dem Kontaktarm aufliegt. Das Isolierelement ist ausgebildet, den Anker von dem Kontaktarm elektrisch zu isolieren und den Kontaktarm zu betätigen, um mit einer Bewegung des Ankers die Druckkraft auf den Kontaktarm zu bewirken.
Der Anker, das Isolierelement, der Kontaktarm und das Joch sind jeweils parallel zu einer Auflageebene angeordnet, wobei der Anker, das Isolierelement und der Kontaktarm in Bezug auf die Auflageebene zumindest teilweise senkrecht bewegbar gelagert sind.
Das Relais kann insbesondere einem Relais mit einer standardisierten Baugröße und/oder Footprint entsprechen, mit welcher eine Höhe, eine Breite, eine Tiefe und/oder eine Anschlusskontaktanordnung des Relais definiert sind. Beispielsweise kann das Relais ein schmales Netz-Relais (SNR) sein. Insbesondere eine Baubreite des Relais kann von 6 mm auf 3 mm respektive 3.5 mm reduziert sein.
Die elektromagnetische Antriebsanordnung kann ausgebildet sein mit Aufnahme elektrischer Energie eine Rotation des Ankers zu bewirken, welcher über das Isolierelement mit der Kontaktfeder gekoppelt ist. Dementsprechend kann der Kontaktarm der Kontaktfeder bewegt werden, um einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktfläche und dem Kontaktarm zu unterbrechen oder herzustellen.
Der Betrag der Rotation des Ankers kann in Bezug auf den Betrag der Translation des Kontaktarms unterschiedlich sein, da das Isolierelement einen Hebel bilden kann, mit welchem die Translation des Kontaktarms gegenüber der Rotation des Ankers vergrößert und/oder verkleinert werden kann. Weiterhin kann eine auf den Anker wirkende elektromagnetische Kraft mittels des Isolierelements auf den Kontaktarm übertragen werden, sodass der Kontaktarm beispielsweise mit einer Hebelkraft auf die Kontaktfläche einwirkt. Hierbei kann die Hebelkraft größer oder kleiner sein als die elektromagnetische Kraft.
Vorteilhafterweise sind der Kontaktarm, das Isolierelement und der Anker spielfrei gelagert, um eine effiziente Kraftübertragung von dem Anker zu dem Kontaktarm zu realisieren. Insbesondere kann eine Kopplung zwischen dem Kontaktarm und dem Isolierelement mittels einer durch den Kontaktarm erzeugten Federkraft vorgespannt sein. Das Isolierelement kann ferner fest, insbesondere mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Anker verbunden sein.
Der Anker kann mit einer ersten Fläche auf dem Joch aufliegen und mit einer zweiten Fläche von dem Joch beabstandet sein, sodass der Abstand zwischen der zweiten Fläche und dem Joch einen Arbeitsspalt bildet, welcher mittels der Rotation des Ankers aufgrund des Wirkens der elektromagnetischen Kraft zwischen dem Anker und dem Joch überwunden werden kann. Der Anker kann insbesondere durch eine Kippbewegung und/oder ein Verbiegen den Arbeitsspalt überwinden.
Das Isolierelement kann beispielsweise eine Verlängerung des Ankers bilden, wobei das Isolierelement insbesondere einen größeren Abstand zu der ersten Fläche aufweist als zu der zweiten Fläche des Ankers, sodass das Isolierelement bei dem Überwinden des Arbeitsspalts eine größere Distanz zurücklegt als durch den Arbeitsspalt definiert.
In einer Ausführungsform ist der Kontaktarm ausgebildet, sich bei dem Wirken der Druckkraft senkrecht zu der Auflageebene elastisch zu verformen, um eine Federspannkraft zu erzeugen, welche der Druckkraft entgegenwirkt. Eine Elastizität und/oder eine Biegefähigkeit des Kontaktarms kann derart eingestellt sein, dass die Druckkraft mit welcher das Isolierelement auf den Kontaktarm drückt, groß genug ist, um eine Translation des Kontaktarms in eine Richtung entgegen der Federspannkraft, insbesondere senkrecht zur Auflageebene zu realisieren. Die mittels der Translation des Kontaktarms überwindbare Distanz entspricht zumindest der Distanz zwischen dem Kontaktarm und der ersten Kontaktfläche, um eine elektrische Verbindung mittels einer mechanischen Kontaktierung zwischen dem Kontaktarm und der ersten Kontaktfläche herzustellen.
Ferner kann der Kontaktarm beweglich gelagert sein, insbesondere bei dem Wirken der Druckkraft drehbar über eine Drehachse respektive Kippachse gelagert sein, um mit einer Dreh- respektive Kippbewegung an der ersten Kontaktfläche zur Anlage zu kommen. Um die Anlage an der ersten Kontaktfläche zu lösen, kann der Kontaktarm mit dem Isolierelement verbunden sein, insbesondere mittels einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung verbunden sein, sodass der Kontaktarm Bewegungen des Isolierelements in beide Richtungen folgen kann.
In einer Ausführungsform ist der Kontaktarm ausgebildet, die elektrische Verbindung des Kontaktarms mit der ersten Kontaktfläche zu trennen, falls die Federspannkraft größer als die Druckkraft ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass mit einem Abklingen der elektromagnetischen Kraft, welche zwischen dem Joch und dem Anker wirkt, die Auflage des Kontaktarms auf der ersten Kontaktfläche aufgehoben werden kann, um den Kontaktarm von der ersten Kontaktfläche elektrisch zu isolieren.
Insbesondere kann mit der Federspannkraft zusätzlich zu der Federkraft, welche mittels der Ankerlagerfeder auf den Anker wirkt, eine Rückbewegung des Ankers von dem Joch mit Herstellen des Arbeitsspalts zwischen Joch und Anker realisiert sein. Durch die elastische Verformung kann der Anker zusätzlich zu der Federkraft und/oder der Federspannkraft eine Spannung aufweisen, welche eine Rückstellung des Ankers von dem Joch erreicht.
In einer Ausführungsform ist der Kontaktarm senkrecht zu dem Isolierelement angeordnet. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Relaisbaulänge des Relais in Richtung des Isolierelements respektive des Ankers reduziert sein. Mit der senkrechten Ausrichtung des Kontaktarms in der Auflageebene kann ein elektrischer Anschlusskontakt des Kontaktarms, welcher außerhalb eines Relaisgehäuses angeordnet sein kann, entlang der Ausrichtung des Kontaktarms angeordnet sein. Dementsprechend kann die Relaisbaulänge des Relais nur durch eine Breite des Kontaktarms vergrößert sein.
Ferner kann ein weiterer elektrischer Anschlusskontakt der ersten Kontaktfläche zumindest teilweise parallel zu dem Kontaktarm aus dem Relaisgehäuse herausgeführt sein. Demnach kann auch ausschließlich eine Breite des weiteren elektrischen Anschlusskontakts zu einer Vergrößerung der Relaisbaulänge beitragen. Hier sind zusätzlich möglicherweise vorgeschriebene Isolierabstände zwischen den Anschlusskontakten zu berücksichtigen, welche einen Mindestabstand der Kontakte vorschreiben, wobei der Mindestabstand zu einer Vergrößerung der Relaisbaulänge beitragen kann.
In einer Ausführungsform ist das Joch u-förmig gebildet und umfasst einen ersten Jochschenkel und einen zweiten Jochschenkel, wobei der Anker zumindest teilweise auf dem ersten Jochschenkel mittels der Ankerlagerfeder federnd gelagert ist und von dem zweiten Jochschenkel beabstandet angeordnet ist, und wobei der erste Jochschenkel und der zweite Jochschenkel in der Auflageebene angeordnet sind und der Anker senkrecht zu dem ersten Jochschenkel und/oder dem zweiten Jochschenkel angeordnet ist.
Der Anker kann beispielsweise mit der ersten Fläche auf dem ersten Jochschenkel aufliegen und/oder die zweite Fläche kann zu dem zweiten Jochschenkel ausgerichtet sein, sodass bei dem elektromagnetischen Wechselwirken des Ankers mit dem Joch der Anker mit der zweiten Fläche auf dem zweiten Jochschenkel zur Anlage kommt.
Der Anker kann über die Ankerlagerfeder an dem ersten Jochschenkel kraftschlüssig befestigt sein. Insbesondere kann die Ankerlagerfeder ausgebildet sein, die erste Fläche des Ankers auf den ersten Jochschenkel zu pressen. Die Ankerlagerfeder kann ferner der Federspannkraft des Kontaktarms entgegen wirken, falls der Anker mittels der Federspannkraft über eine Ruhelage hinaus von dem Joch beabstandet wird. Demnach kann in diesem Fall kann die Federkraft der Ankerlagerfeder entgegen der Federspannkraft des Kontaktarms wirken.
Der Anker kann beispielsweise an den jeweiligen Enden des ersten Jochschenkels und des zweiten Jochschenkels zur Anlage kommen, respektive zu den Jochschenkeln ausgerichtet sein. Der Anker kann in Bezug auf eine Relaisbauhöhe des Relais, zu welcher die Jochschenkel parallel ausgerichtet sind, mit dem Joch abschließen oder niedriger angeordnet sein, um eine Vergrößerung der Bauhöhe des Relais durch den Anker zu unterbinden.
In einer Ausführungsform ist der Anker paramagnetisch oder ferromagnetisch ausgebildet, um bei dem Wirken der magnetischen Kraft einen Abstand zwischen dem Anker und dem zweiten Jochschenkel entlang einer Senkrechten der Auflageebene durch eine Bewegung zu dem zweiten Jochschenkel hin und/oder durch eine Verformung in Richtung des zweiten Jochschenkels zu reduzieren. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Anker einen Arbeitsspalt zwischen dem Anker und dem zweiten Jochschenkel überwinden kann, um die Kontaktfeder über das Isolierelement zu betätigen.
Die Rückbewegung des Ankers kann ebenso durch die von dem Kontaktarm aufgebrachte Federspannkraft und/oder die von der Ankerlagerfeder aufgebrachte Federkraft erreicht werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Relais eine elektromagnetischen Spule und einen Spulenträger, wobei die elektromagnetische Spule mit dem Spulenträger an dem Joch angeordnet ist, und wobei das Joch ausgebildet ist, den Anker mit einem von der elektromagnetischen Spule erzeugten Magnetfeld zu durchsetzen, um die elektromagnetische Kraft zu erzeugen. Das Joch kann insbesondere einen Spulenkern der elektromagnetischen Spule bilden, welcher bei einem Stromfluss durch die elektromagnetische Spule von einem Magnetfeld durchsetzt ist.
Das Joch kann ferromagnetisch oder paramagnetisch sein, sodass das Magnetfeld in dem Joch geführt werden kann. Vorteilhafterweise, ist das Joch derart geformt, dass eine Magnetfeldstärke zwischen dem zweiten Jochschenkel und dem Anker, insbesondere an der zweiten Fläche erhöht sein kann, um die magnetische Kopplung des Jochs mit dem Anker zu verbessern.
In einer Ausführungsform weist der Spulenträger parallel zu der Auflageebene eine Aussparung auf, in welcher die elektromagnetische Spule an dem Joch zumindest teilweise eingreift, um eine Baubreite senkrecht zu der Auflageebene zu reduzieren.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Verbund aus Joch und elektromagnetischer Spule eine minimale Baubreite aufweist, sodass eine Baubreite des Relais vorteilhafterweise nicht erhöht respektive minimal ist. Die von der elektromagnetischen Antriebsanordnung erzeugbare magnetische Kraft, mit welcher der Anker und das Joch koppelbar sind, kann von der Induktivität der elektromagnetischen Spule, der magnetischen Permeabilität und/oder der Ausrichtung zueinander und der Form des Ankers und des Jochs abhängen. Die Induktivität der elektromagnetischen Spule kann proportional zu einer Anzahl an Spulenwicklungen sein, wobei mit der Anzahl der Spulenwicklungen ebenso der notwendige Bauraum der Spule in Richtung der Relaisbreite erhöht kann.
Entsprechend kann eine elektromagnetische Kopplungsstärke des Ankers mit dem Joch von einer Baubreite des Jochs abhängen. Dementsprechend kann es notwendig sein mit einer vorgegebenen maximalen Relaisbaubreite die elektromagnetische Kopplungsstärke zwischen dem Anker und dem Joch zu maximieren. Es ist daher vorteilhaft, in Richtung der Relaisbaubreite eine möglichst große Breite mit dem Joch und/oder den Spulenwicklungen zu füllen. Entsprechend ist die Baubreite des Spulenträgers mit der Aussparung in Richtung der Relaisbreite minimiert, sodass der zur Verfügung stehende Bauraum für die elektromagnetische Spule respektive für das Joch maximiert sein kann.
Der Spulenhalter kann ausgebildet sein, die elektromagnetische Spule seitlich des ersten Jochschenkels, insbesondere an den senkrecht zur Relaisbreite ausgerichteten Seiten des ersten Jochschenkels zu halten.
Das Relais kann ferner eine weitere elektromagnetische Spule aufweisen, wobei die elektromagnetische Spule auf dem ersten Jochschenkel angeordnet ist und die weitere elektromagnetische Spule auf dem zweiten Jochschenkel angeordnet ist. Die elektromagnetischen Spulen können seriell oder parallel miteinander elektrisch verbunden sein. Die Spulen können über zwei Relaisanschlusskontakte mit einem elektrischen Signal beaufschlagt werden.
In einer Ausführungsform weist die Kontaktfeder eine zweite Kontaktfläche auf, wobei der Kontaktarm an der zweiten Kontaktfläche angeordnet und ausgebildet ist, mit dem Wirken der Druckkraft die zweite Kontaktfläche von dem Kontaktarm elektrisch zu trennen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass das Relais zwei Schließkontakte aufweisen kann. In einem ersten Schaltzustand kann das Relais eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche und dem Kontaktarm hersteilen, und in einem zweiten Schaltzustand kann das Relais eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem Kontaktarm hersteilen. In einer Ausführungsform ist der Kontaktarm ausgebildet, nach einem Abklingen der Druckkraft die elektrische Verbindung des Kontaktarms mit der zweiten Kontaktfläche wieder herzustellen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass sich das Relais entweder in dem ersten Schaltzustand oder in dem zweiten Schaltzustand befindet, sodass insbesondere ein Verharren des Kontaktarms in einer Position, in welcher der Kontaktarm weder die erste Kontaktfläche noch die zweite Kontaktfläche elektrisch kontaktiert, unterbunden sein kann.
In einer Ausführungsform ist der Kontaktarm in einer Lagerichtung senkrecht zu dem Anker ausgerichtet ist, wobei die erste Kontaktfläche entlang der Lagerichtung einen kleineren Abstand zu dem Isolierelement aufweist als die zweite Kontaktfläche. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Relaisbaulänge des Relais vorteilhaft reduziert sein kann. Der Kontaktarm kann insbesondere parallel zu dem ersten Jochschenkel und/oder dem zweiten Jochschenkel ausgerichtet sein und einen rechten Winkel mit dem Isolierelement und/oder dem Anker einschließen.
Die erste Kontaktfläche und die zweite Kontaktfläche können insbesondere versetzt zueinander den Kontaktarm elektrisch kontaktieren. An Berührungsflächen der ersten Kontaktfläche und/oder der zweiten Kontaktfläche mit dem Kontaktarm können an der jeweiligen Kontaktfläche und/oder dem Kontaktarm Kontaktstellen vorgesehen sein, welche eine Baubreite in Richtung der Relaisbaubreite aufweisen. Demnach kann durch eine versetzte Anordnung der Kontaktstelle der ersten Kontaktfläche zu der Kontaktstelle der zweiten Kontaktfläche eine Anordnung der Kontaktstellen übereinander unterbunden sein, sodass die Relaisbaubreite mit dieser Anordnung der Kontaktstellen vorteilhaft reduziert sein kann.
In einer Ausführungsform umfasst das Relais ein Relaisgehäuse, welches eine schalenförmige Aufnahmenische zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung mit dem Isolierelement und der Kontaktfeder aufweist, wobei die Kontaktfeder seitlich neben dem Joch angeordnet ist, um eine Relaisbaubreite des Relais zu reduzieren. Das Relaisgehäuse kann insbesondere ausgebildet sein, das Relais staub- und/oder fluiddicht abzuschließen, um die elektromagnetische Antriebsanordnung und/oder die Kontaktfeder vor äußeren Einflüssen, insbesondere Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen zu schützen. Das Relais kann somit auch in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Ferner kann das Relais unter einer Schutzatmosphäre zusammengesetzt werden und mit dem Relaisgehäuse verschlossen werden, sodass die Schutzatmosphäre innerhalb des Relaisgehäuses erhalten bleibt. Das Relais kann beispielsweise mit einem Schutzfluid, insbesondere einem Schutzgas gefüllt sein, um einen Kontaktabbrand und/oder Lichtbogenbildung und/oder Korrosion an den Kontaktstellen zu unterbinden.
Das Gehäuse kann Haltevertiefungen und Rastelemente aufweisen, welche ausgebildet sind Komponenten der elektromagnetischen Antriebsanordnung und/oder der Kontaktfeder in dem Relaisgehäuse mittels einer Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung zu halten.
In einer Ausführungsform ist in Bezug auf die Relaisbaubreite die erste Kontaktfläche auf einer Grundfläche des Relaisgehäuses, der Kontaktarm beabstandet über der ersten Kontaktfläche und das Isolierelement über oder neben dem Kontaktarm angeordnet. Insbesondere ist der Kontaktarm in einer Schaltrichtung senkrecht zu der Auflageebene über der ersten Kontaktfläche und/oder unter der zweiten Kontaktfläche angeordnet. Das Isolierelement kann in dieser Schaltrichtung oberhalb des Kontaktarms an diesem zur Anlage kommen oder mit diesem verbunden sein. Um die Relaisbaubreite weiter zu reduzieren, kann das Isolierelement seitlich mit dem Kontaktarm verbunden sein, um in der Schaltrichtung den Kontaktarm nicht zu überragen.
In einer Ausführungsform weist der Kontaktarm einen Kontaktabschnitt, einen Kröpfungsabschnitt und einen Befestigungsabschnitt auf, wobei die erste Kontaktfläche an dem Kontaktabschnitt angeordnet ist, und wobei der Kontaktabschnitt über den Kröpfungsabschnitt mit dem Befestigungsabschnitt verbunden ist, und wobei der Kröpfungsabschnitt ausgebildet ist, den Kontaktabschnitt in Bezug auf den Befestigungsabschnitt entlang einer Achse versetzt anzuordnen, welche parallel zu der Relaisbaubreite, insbesondere senkrecht zu der Auflageebene, ausgerichtet ist.
Der Kontaktarm, insbesondere der Kröpfungsabschnitt kann stufenförmig, beispielsweise z-förmig oder s-förmig ausgebildet sein, um einen Abstand in Richtung der Relaisbauhöhe zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem Befestigungsabschnitt zu überwinden. Ferner kann der Kröpfungsabschnitt ein Federelement aufweisen und/oder elastisch ausgebildet sein, um bei einer Auslenkung des Federarms über das Isolierelement eine Rückstellkraft zu erzeugen, welche den Kontaktarm in eine Ausgangslage zurücktreibt. Der Befestigungsabschnitt kann ausgebildet sein, mit einer Niet-, Schweiß-, Löt-, Klebe- und/oder Rastverbindung an einer Abschnittsaufnahme befestigt zu werden. Die Abschnittsaufnahme ist insbesondere elektrisch leitend ausgebildet und mit einem Schaltkontaktanschluss verbunden, über welchen der Kontaktarm mit einem elektrischen Signal beaufschlagt werden kann.
Ferner kann der durch den Kröpfungsabschnitt erreichte Versatz zwischen Kontaktabschnitt und Kröpfungsabschnitt insbesondere kleiner sein als die Relaisbaubreite. Der Kontaktabschnitt weist die Kontaktstellen zur elektrischen Verbindung mit der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche auf
In einer Ausführungsform weist der Kontaktarm einen Aufnahmearm auf, welcher seitlich an den Kontaktabschnitt und/oder den Kröpfungsabschnitt angeformt ist, wobei der Aufnahmearm ausgebildet ist, das Isolierelement zumindest teilweise aufzunehmen, um eine Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung mit dem Isolierelement zu bilden.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die mechanische Anbindung an das Isolierelement von der elektrischen Kontaktierung des Kontaktarms mit der ersten Kontaktfläche und/oder der zweiten Kontaktfläche räumlich entkoppelt werden kann. Entsprechend kann der Aufnahmearm derart angeordnet sein, dass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt werden kann und insbesondere ein Platzbedarf (Footprint) und/oder die Relaisbaubreite des Relais nicht erhöht sind.
Der Aufnahmearm kann sich in viertelkreisförmiger Weise von dem Kontaktarm, insbesondere parallel zu der Auflageebene erstrecken. Ferner kann der Aufnahmearm einen Formschlussverbinder aufweisen, mit welchem der Aufnahmearm formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Isolierelement verbunden werden kann. Der Aufnahmearm kann ferner einen Halbkreis bilden, wobei der Aufnahmearm an einem Scheitelpunkt des Halbkreises mit dem Kontaktarm kreuzt, sodass der Kontaktarm jeweils einen gebogenen, insbesondere viertelkreisförmigen Arm beidseits des Kontaktarms und parallel zu der Auflageebene bildet. Der Kontaktarm kann in Bezug auf den Kontaktabschnitt des Kontaktarms entlang einer Achse parallel zu der Relaisbauhöhe verschoben angeordnet sein, um den Kontaktarm insbesondere näher an der Bodenplatte des Relaisgehäuses oder näher an einer das Relais abschließenden Seitenwand anzuordnen. Dadurch kann vorteilhafterweise die Relaisbaubreite und/oder die Relaisbauhöhe reduziert sein. Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Relais in einer Ausführungsform; Fig. 2a, 2b ein Relais in einer Ausführungsform; Fig. 3 ein Relais in einer Ausführungsform;
Fig. 4a, 4b ein Relais in einer Ausführungsform; Fig. 5 ein Relais in einer Ausführungsform; Fig. 6a, 6b ein Relais in einer Ausführungsform; Fig. 7 ein Relais in einer Ausführungsform; und
Fig. 8a, 8b ein Relais in einer Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Relais 100 zur Montage in bauraumreduzierten Reihenklemmen. Das Relais 100 umfasst eine elektromagnetische Antriebsanordnung 101 , welche einen Anker 103, eine Ankerlagerfeder 105 und ein Joch 107 umfasst. Der Anker 103 ist gegenüber dem Joch 107 zumindest teilweise beabstandet, beweglich gelagert und ausgebildet, mit dem Wirken einer elektromagnetischen Kraft auf den Anker 103 einen Abstand zwischen dem Joch 107 und dem Anker 103 zu reduzieren.
Die Ankerlagerfeder 105 ist ausgebildet, den Anker 103 mit einer Federkraft zu beaufschlagen, welche der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt. Weiterhin ist das Joch 107 ausgebildet, mit dem Anker 103 elektromagnetisch zu wechselwirken, um den Anker 103 mit der elektromagnetischen Kraft zu beaufschlagen.
Ferner umfasst das Relais 100 eine Kontaktfeder 109, welcher eine erste Kontaktfläche 11 1-1 und einen Kontaktarm 113 aufweist. Der Kontaktarm 113 ist beabstandet von der ersten Kontaktfläche 11 1-1 angeordnet und ausgebildet, mit einer auf den Kontaktarm 1 13 wirkenden Druckkraft auf der ersten Kontaktfläche 11 1-1 zur Anlage zu kommen, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche 11 1-1 und dem Kontaktarm 113 herzustellen.
Weiterhin umfasst das Relais 100 ein Isolierelement 1 15, welches an dem Anker 103 angeordnet ist und auf dem Kontaktarm 1 13 aufliegt. Das Isolierelement 1 15 ist ausgebildet, den Anker 103 von dem Kontaktarm 1 13 elektrisch zu isolieren und den Kontaktarm 113 zu betätigen, um mit einer Bewegung des Ankers 103 die Druckkraft auf den Kontaktarm 1 13 zu bewirken. Der Anker 103, das Isolierelement 1 15, der Kontaktarm 1 13 und das Joch 107 sind jeweils parallel zu einer Auflageebene 1 17 angeordnet und der Anker 103, das Isolierelement 115 und der Kontaktarm 1 13 sind in Bezug auf die Auflageebene 1 17 zumindest teilweise senkrecht bewegbar gelagert.
Der Kontaktarm 113 ist ausgebildet, sich bei dem Wirken der Druckkraft senkrecht zu der Auflageebene 1 17 elastisch zu verformen, um eine Federspannkraft zu erzeugen, welche der Druckkraft entgegenwirkt. Ferner ist der Kontaktarm 113 ausgebildet, die elektrische Verbindung des Kontaktarms 1 13 mit der ersten Kontaktfläche 11 1-1 zu trennen, falls die Federspannkraft größer als die Druckkraft ist. Der Kontaktarm 1 13 ist senkrecht zu dem Isolierelement 115 angeordnet.
Das Joch 107 ist u-förmig gebildet und umfasst einen ersten Jochschenkel 119-1 und einen zweiten Jochschenkel 119-2, wobei der Anker 103 auf dem ersten Jochschenkel 119-1 mittels der Ankerlagerfeder 105 federnd gelagert ist. Der erste Jochschenkel 119-1 und der zweite Jochschenkel 119-2 sind in der Auflageebene 1 17 angeordnet und der Anker 103 ist senkrecht zu dem ersten Jochschenkel 119-1 und dem zweiten Jochschenkel 119-2 angeordnet.
Das Relais 100 umfasst ferner zwei elektromagnetische Spulen 121-1 , 121-2 und zwei Spulenträger 123-1 , 123-2. Die elektromagnetische Spule 121-1 ist mit dem Spulenträger 123-1 an dem ersten Jochschenkel 1 19-1 angeordnet und die weitere elektromagnetische Spule 121-2 ist mit dem weiteren Spulenträger 123-2 an dem zweiten Jochschenkel 119-2 angeordnet. Das Joch 107 ist ausgebildet, den Anker 103 mit einem von der elektromagnetischen Spule 121-1 erzeugten Magnetfeld zu durchsetzen, um die elektromagnetische Kraft zu erzeugen. Die Spulenträger 123-1 , 123-2 weisen parallel zu der Auflageebene 117 jeweils eine Aussparung 125 auf, in welcher die jeweilige elektromagnetische Spule 121-1 , 121-2 an dem jeweiligen Jochschenkel 119-1 , 119-2 eingreift, um eine Baubreite des Verbunds bestehend aus dem jeweiligen Jochschenkel 119-1 , 119-2, der jeweiligen elektromagnetischen Spule 121-1 , 121-2 und dem jeweiligen Spulenträger 123-1 , 123-2 senkrecht zu der Auflageebene 117 zu reduzieren.
Die Kontaktfeder 109 weist eine zweite Kontaktfläche 11 1-2 auf, und der Kontaktarm 1 13 ist an der zweiten Kontaktfläche 11 1-2 angeordnet und ausgebildet, mit dem Wirken der Druckkraft die zweite Kontaktfläche 11 1-2 von dem Kontaktarm 1 13 elektrisch zu trennen. Der Kontaktarm 113 ist ferner ausgebildet, nach einem Abklingen der Druckkraft die elektrische Verbindung des Kontaktarms 113 mit der zweiten Kontaktfläche 11 1-2 wieder herzustellen. Weiterhin ist der Kontaktarm 113 in einer Lagerichtung 127 senkrecht zu dem Anker 103 ausgerichtet, und die erste Kontaktfläche 11 1-1 weist entlang der Lagerichtung 127 einen kleineren Abstand zu dem Isolierelement 115 auf als die zweite Kontaktfläche 11 1-2.
Das Relais 100 umfasst ferner ein Relaisgehäuse 129, welches eine schalenförmige Aufnahmenische 131 zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung 101 mit dem Isolierelement 115 und der Kontaktfeder 109 aufweist. Die Kontaktfeder 109 ist seitlich neben dem Joch 107 angeordnet, um eine Relaisbaubreite des Relais 100 zu reduzieren. In Bezug auf die Relaisbaubreite ist die erste Kontaktfläche 111-1 auf einer Grundfläche 133 des Relaisgehäuses 129, der Kontaktarm 113 beabstandet über der ersten Kontaktfläche 1 1 1-1 und das Isolierelement 1 15 über dem Kontaktarm 1 13 angeordnet.
Der Kontaktarm 113 weist einen Kontaktabschnitt 135, einen Kröpfungsabschnitt 137 und einen Befestigungsabschnitt 139 auf, wobei die erste Kontaktfläche 11 1-1 unterhalb des Kontaktabschnitts 135 und die zweite Kontaktfläche 1 1 1-2 oberhalb des Kontaktabschnitts 135 angeordnet sind. Der Kontaktabschnitt 135 ist über den Kröpfungsabschnitt 137 mit dem Befestigungsabschnitt 139 verbunden und der Kröpfungsabschnitt 137 ist ausgebildet, den Kontaktabschnitt 135 in Bezug auf den Befestigungsabschnitt 139 entlang einer Achse versetzt anzuordnen, welche parallel zu der Relaisbaubreite und senkrecht zu der Auflageebene 1 17, ausgerichtet ist.
Ferner weist der Kontaktarm 1 13 einen Aufnahmearm 307 auf, welcher seitlich an den Kontaktabschnitt 135 und/oder den Kröpfungsabschnitt 137 angeformt ist, und wobei der Aufnahmearm 307 ausgebildet ist, das Isolierelement 1 15 zumindest teilweise aufzunehmen, um eine Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung mit dem Isolierelement 1 15 zu bilden. Die erste Kontaktfläche 11 1-1 und die zweite Kontaktfläche 11 1-2 sind jeweils einstückig aus einem elektrisch leitenden Blechplatinenstück geformt, welches runde Befestigungspunkte, insbesondere Nietpunkte aufweist. Die erste Kontaktfläche 11 1-1 ist L-förmig geformt, wobei ein Ende des kürzeren Schenkels zu dem Kontaktarm 1 13 ausgerichtet ist. An dem längeren Schenkel ist ein Schaltkontaktanschluss 145-1 angeformt, welcher aus dem Relaisgehäuse 129 herausragt und ausgebildet ist, in einen Kontaktstecker eingeführt zu werden, um die erste Kontaktfläche 11 1-1 mit einem elektrischen Signal zu beaufschlagen.
Die zweite Kontaktfläche 11 1-2 ist abgewinkelt geformt, wobei ein erster abgewinkelter Schenkel 149 zu dem Kontaktarm 1 13 ausgerichtet ist und ein weiterer abgewinkelter Schenkel 150 beabstandet parallel zu dem Kontaktarm 1 13 angeordnet ist. An dem weiteren abgewinkelten Schenkel 150 ist ein weiterer Schaltanschlusskontakt 145-3 angeformt, welcher aus dem Relaisgehäuse 129 herausragt und ausgebildet ist, in einen Kontaktstecker eingeführt zu werden, um die zweite Kontaktfläche 11 1-2 mit einem elektrischen Signal zu beaufschlagen.
Die zweite Kontaktfläche 11 1-2 weist ferner einen Versatzabschnitt 147 auf, welcher die abgewinkelten Schenkel 149, 150 verbindet und ausgebildet ist, die zwei abgewinkelten Schenkel 149, 150 entlang der Relaisbaubreite, respektive senkrecht zu der Auflageebene 1 17 versetzt anzuordnen. Entsprechend, ist der abgewinkelte Schenkel 149 oberhalb des Kontaktarms 1 13 angeordnet und der weitere abgewinkelte Schenkel 150 ist in einer Ebene, insbesondere der Auflageebene 117 mit der ersten Kontaktfläche 11 1-1 angeordnet. Entsprechend ist eine Anzahl der jeweiligen Befestigungspunkte der ersten Kontaktfläche 11 1-1 und der zweiten Kontaktfläche 11 1-2 in der Auflageebene 117 angeordnet.
Das Relais 100 weist ferner einen weiteren Schaltanschlusskontakt 145-2 auf, welcher parallel zu den Schaltanschlusskontakten 145-1 und 145-3 angeordnet ist, und aus dem Relaisgehäuse 129 herausragt. Der weitere Schaltanschlusskontakt 145-2 ist mit dem Kontaktarm 1 13 elektrisch verbunden.
Das Relais 100 weist ferner zwei Relaisanschlusskontakte 143-1 , 143-2 auf, welche mit den elektromagnetischen Spulen 121-1 , 121-2 elektrisch verbunden sind, um die elektromagnetischen Spulen 121-1 , 121-2 mit einem elektrischen Signal zu beaufschlagen. Fig. 2a zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100, wobei die Querschnittsebene entlang der in Fig. 1 gezeigten Schnittebene 141 verläuft. Das Relais 100 umfasst ein Relaisgehäuse 129, welches eine schalenförmige Aufnahmenische 131 zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung 101 mit dem ersten Jochschenkel 119-1 und dem zweiten Jochschenkel 1 19-2 aufweist.
Die elektromagnetische Spule 121-2 ist mit dem Spulenträger 123-2 auf dem zweiten Jochschenkel 119-2 angeordnet. Das Joch 107 ist ausgebildet, den Anker 103 mit einem von der elektromagnetischen Spule 121-1 erzeugten Magnetfeld zu durchsetzen, um die elektromagnetische Kraft zu erzeugen. Der Spulenträger 123-2 weist parallel zu der Auflageebene 117 eine Aussparung 125 auf, in welcher die elektromagnetische Spule 121-2 an dem zweiten Jochschenkel 119-2 eingreift, um eine Baubreite senkrecht zu der Auflageebene 117 zu reduzieren.
Der Anker 103 ist von dem zweiten Jochschenkel 119-2 beabstandet angeordnet, sodass zwischen dem Anker 103 und dem zweiten Jochschenkel 119-2 ein Arbeitsspalt 201 besteht. Mit Wirken der elektromagnetischen Kraft kann der Arbeitsspalt 201 durch eine Bewegung des Ankers 103 überwunden werden, sodass der Anker 103 an dem zweiten Jochschenkel 119-2 zur Anlage kommt. Ferner ist der Relaisanschlusskontakt 143-1 gezeigt, welcher sich parallel zu der Auflageebene 117 erstreckt.
Fig. 2b zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100, wobei die Querschnittsebene entlang der in Fig. 1 gezeigten Schnittebene 127 verläuft. Das Relais 100 umfasst ein Relaisgehäuse 129, welches eine schalenförmige Aufnahmenische 131 zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung 101 mit dem Isolierelement 115 und der Kontaktfeder 109 aufweist, In Bezug auf die Relaisbaubreite ist die erste Kontaktfläche 11 1-1 auf einer Grundfläche 133 des Relaisgehäuses 129, der Kontaktarm 1 13 beabstandet über der ersten Kontaktfläche 11 1-1 und das Isolierelement 1 15 über dem Kontaktarm 1 13 angeordnet.
Die erste Kontaktfläche 11 1-1 und die zweite Kontaktfläche 11 1-2 kontaktieren den Kontaktarm 1 13 versetzt zueinander. An Berührungsflächen der ersten Kontaktfläche 11 1-1 und der zweiten Kontaktfläche 11 1-2 mit dem Kontaktarm 1 13 sind an der jeweiligen Kontaktfläche 11 1-1 , 11 1-2 und an dem Kontaktarm 1 13 Kontaktstellen 203-1 , 203-2, 203-3, 203-4 vorgesehen, welche eine Baubreite in Richtung der Relaisbaubreite aufweisen. Demnach kann durch eine versetzte Anordnung der Kontaktstelle 203-3 der ersten Kontaktfläche 11 1-1 zu der weiteren Kontaktstelle 203- 4 der zweiten Kontaktfläche 11 1-2 eine übereinander liegende Anordnung der Kontaktstellenpaare 203-1 , 203-3 und 203-2, 203-4 unterbunden werden.
Entsprechend ist die Relaisbaubreite mit dieser Anordnung der Kontaktstellen 203-1 , 203-2, 203-3, 203-4 vorteilhaft reduziert.
Der Kontaktarm 113 weist einen Kontaktabschnitt 135, einen Kröpfungsabschnitt 137 und einen Befestigungsabschnitt 139 auf, wobei die erste Kontaktfläche 11 1-1 unterhalb des Kontaktabschnitts 135 und die zweite Kontaktfläche 1 1 1-2 oberhalb des Kontaktabschnitts 135 angeordnet sind. Der Kontaktabschnitt 135 ist über den Kröpfungsabschnitt 137 mit dem Befestigungsabschnitt 139 verbunden und der Kröpfungsabschnitt 137 ist ausgebildet, den Kontaktabschnitt 135 in Bezug auf den Befestigungsabschnitt 139 entlang einer Achse versetzt anzuordnen, welche parallel zu der Relaisbaubreite und senkrecht zu der Auflageebene 117, ausgerichtet ist. Ferner ist der Schaltkontaktanschluss 145-2 über eine Nietverbindung 205 mit dem Befestigungsabschnitt 139 des Kontaktarms 113 elektrisch leitend verbunden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Relais 100 zur Montage in bauraumreduzierten Reihenklemmen. Das Relais 100 umfasst eine elektromagnetische Antriebsanordnung 101 , welche einen Anker 103, eine Ankerlagerfeder 105 und ein Joch 107 umfasst. Der Anker 103 ist gegenüber dem Joch 107 zumindest teilweise beabstandet, beweglich gelagert.
Ferner umfasst das Relais 100 eine Kontaktfeder 109, welche eine erste Kontaktfläche 11 1-1 , eine zweite Kontaktfläche 11 1-2 und einen Kontaktarm 113 aufweist. Der Kontaktarm 1 13 ist beabstandet von der ersten Kontaktfläche 11 1-1 angeordnet. Weiterhin umfasst das Relais ein Isolierelement 115, welches an dem Anker 103 angeordnet ist und auf einem Aufnahmearm 307 des Kontaktarms 113 aufliegt. Das Isolierelement 1 15 ist ausgebildet, den Anker 103 von dem Kontaktarm 113 elektrisch zu isolieren und den Kontaktarm 1 13 über den Aufnahmearm 307 zu betätigen, um mit einer Bewegung des Ankers 103 die Druckkraft auf den Kontaktarm 1 13 zu bewirken. Der Anker 103, das Isolierelement 115, der Kontaktarm 113 und das Joch 107 sind jeweils parallel zu einer Auflageebene 117 angeordnet und der Anker 103, das Isolierelement 1 15 und der Kontaktarm 113 sind in Bezug auf die Auflageebene 117 zumindest teilweise senkrecht bewegbar gelagert. Das Joch 107 ist u-förmig gebildet und umfasst einen ersten Jochschenkel 119-1 und einen zweiten Jochschenkel 119-2, wobei der Anker 103 auf dem ersten Jochschenkel 119-1 mittels der Ankerlagerfeder 105 federnd gelagert ist. Der erste Jochschenkel 119-1 und der zweite Jochschenkel 119-2 sind in der Auflageebene 1 17 angeordnet und der Anker 103 ist senkrecht zu dem ersten Jochschenkel 119-1 und dem zweiten Jochschenkel 119-2 angeordnet.
Das Relais 100 umfasst ferner zwei elektromagnetische Spule 121-1 , 121-2 und zwei Spulenträger 123-1 , 123-2. Die elektromagnetische Spule 121-1 ist mit dem Spulenträger 123-1 an dem ersten Jochschenkel 1 19-1 angeordnet und die weitere elektromagnetische Spule 121-2 ist mit dem weiteren Spulenträger 123-2 an dem zweiten Jochschenkel 119-2 angeordnet. Die Spulenträger 123-1 , 123-2 weisen parallel zu der Auflageebene 1 17 jeweils eine Aussparung 125 auf, in welcher die jeweilige elektromagnetische Spule 121-1 , 121-2 an dem jeweiligen Jochschenkel 119-1 , 119-2 eingreift, um eine Baubreite senkrecht zu der Auflageebene 117 zu reduzieren.
Das Relais 100 umfasst ferner ein Relaisgehäuse 129, welches eine schalenförmige Aufnahmenische 131 zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung 101 mit dem Isolierelement 1 15 und der Kontaktfeder 109 aufweist. Weiterhin ist der Kontaktarm 1 13 in einer Lagerichtung 127 senkrecht zu dem Anker 103 ausgerichtet, und die erste Kontaktfläche 11 1-1 und die zweite Kontaktfläche 11 1-2 sind entlang einer gemeinsamen Achse parallel zu der Auflageebene 117 zueinander ausgerichtet. Entsprechend ergibt sich eine gestapelte Anordnung des Federkontaktschalters 109 beginnend mit der ersten Kontaktfläche 1 1 1-1 , welcher auf einer Grundfläche 133 des Relaisgehäuses 129 angeordnet ist, darauf aufliegend oder beabstandet der Kontaktarm 113 und auf dem Kontaktarm 1 13 aufliegend oder beabstandet die zweite Kontaktfläche 11 1-2.
Der Kontaktarm 113 weist einen Kontaktabschnitt 135, einen Kröpfungsabschnitt 137 und einen Befestigungsabschnitt 139 auf, wobei die erste Kontaktfläche 11 1-1 unterhalb des Kontaktabschnitts 135 und die zweite Kontaktfläche 1 1 1-2 oberhalb des Kontaktabschnitts 135 angeordnet sind. Der Kontaktabschnitt 135 ist über den Kröpfungsabschnitt 137 mit dem Befestigungsabschnitt 139 verbunden und der Kröpfungsabschnitt 137 ist ausgebildet, den Kontaktabschnitt 135 in Bezug auf den Befestigungsabschnitt 139 entlang einer Achse versetzt anzuordnen, welche parallel zu der Relaisbaubreite und senkrecht zu der Auflageebene 117, ausgerichtet ist. Ferner weist der Kontaktarm 1 13 einen Aufnahmearm 307 auf, welcher seitlich an den Kontaktabschnitt 135 und/oder den Kröpfungsabschnitt 137 angeformt ist, und wobei der Aufnahmearm 307 ausgebildet ist, das Isolierelement 1 15 zumindest teilweise aufzunehmen, um eine Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung mit dem Isolierelement 1 15 zu bilden.
Die erste Kontaktfläche 11 1-1 ist L-förmig geformt, wobei ein Ende des kürzeren Schenkels zu dem Kontaktarm 1 13 ausgerichtet ist. An dem längeren Schenkel ist ein Schaltkontaktanschluss 145-1 angeformt, welcher aus dem Relaisgehäuse 129 herausragt. Die zweite Kontaktfläche 11 1-2 ist abgewinkelt, insbesondere z-förmig geformt, wobei ein erster abgewinkelter Schenkel 149 zu dem Kontaktarm 113 ausgerichtet ist und ein weiterer abgewinkelter Schenkel 150 beabstandet parallel zu dem Kontaktarm 1 13 angeordnet ist. An dem weiteren abgewinkelten Schenkel 150 ist ein weiterer Schaltanschlusskontakt 145-3 angeformt
Die zweite Kontaktfläche 11 1-2 weist ferner einen Versatzabschnitt 147 auf, welcher die abgewinkelten Schenkel 149, 150 verbindet und ausgebildet ist, die zwei abgewinkelten Schenkel 149, 150 entlang der Relaisbaubreite, respektive senkrecht zu der Auflageebene 1 17 versetzt anzuordnen. Entsprechend, ist der abgewinkelte Schenkel 149 oberhalb des Kontaktarms 1 13 angeordnet und der weitere abgewinkelte Schenkel 150 ist in einer Ebene, insbesondere der Auflageebene 117 mit der ersten Kontaktfläche 11 1-1 angeordnet.
Das Relais 100 weist ferner einen weiteren Schaltanschlusskontakt 145-2 auf, welcher parallel zu den Schaltanschlusskontakten 145-1 und 145-3 angeordnet ist, und aus dem Relaisgehäuse 129 herausragt. Der weitere Schaltanschlusskontakt 145-2 ist mit dem Kontaktarm 1 13 elektrisch verbunden.
Das Relais 100 weist ferner zwei Relaisanschlusskontakte 143-1 , 143-2 auf, welche mit den elektromagnetischen Spulen 121-1 , 121-2 elektrisch verbunden sind, um die elektromagnetischen Spulen 121-1 , 121-2 mit einem elektrischen Signal zu beaufschlagen.
Fig. 4a zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100, wobei die Querschnittsebene entlang der in Fig. 3 gezeigten Schnittlinie 301 verläuft. Das Relais 100 umfasst ein Relaisgehäuse 129, welches eine schalenförmige Aufnahmenische 131 zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung 101 mit dem ersten Jochschenkel 119-1 und dem zweiten Jochschenkel 119-2 aufweist.
Der Anker 103 ist von dem zweiten Jochschenkel 119-2 und teilweise von dem ersten Jochschenkel 119-1 beabstandet angeordnet, sodass zwischen dem Anker 103 und dem zweiten Jochschenkel 119-2 der Arbeitsspalt 201 besteht. Mit Wirken der elektromagnetischen Kraft kann der Arbeitsspalt 201 durch eine Bewegung des Ankers 103 überwunden werden, sodass der Anker 103 an dem zweiten Jochschenkel 119-2 zur Anlage kommt.
Die erste Kontaktfläche 11 1-1 und die zweite Kontaktfläche 11 1-2 kontaktieren den Kontaktarm 1 13 deckungsgleich zueinander. An Berührungsflächen der ersten Kontaktfläche 11 1-1 und der zweiten Kontaktfläche 11 1-2 mit dem Kontaktarm 1 13 sind an der jeweiligen Kontaktfläche 11 1-1 , 11 1-2 und an dem Kontaktarm 113 Kontaktstellen 203-1 , 203-2, 203-3, 203-4 vorgesehen, welche eine Baubreite in Richtung der Relaisbaubreite aufweisen. Hier unterschreitet eine Baubreite der Kontaktfeder 109 die Relaisbaubreite. Die Kontaktstellenpaare 203-1 , 203-3 und 203- 2, 203-4 weisen eine gemeinsame Symmetrieachse 403 auf.
Der Aufnahmearm 307 weist eine Vertiefung auf, in welche ein Kupplungselement 401 des Isolierelements 1 15 eingreift, um eine Formschlussverbindung zwischen dem Isolierelement 1 15 und dem Kontaktarm 113 zu realisieren. Das Isolierelement 115 und die zweite Kontaktfläche 11 1-2 überschreiten eine maximale Bauhöhe des Ankers 103 in Richtung der Relaisbauhöhe nicht, sodass die zweite Kontaktfläche 11 1-2 und das Isolierelement 115 die Relaisbauhöhe nicht vergrößern.
Fig. 4b zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100, wobei die Querschnittsebene entlang der in Fig. 3 gezeigten Schnittlinie 303 verläuft. Das Relais 100 umfasst ein Relaisgehäuse 129, welches eine schalenförmige Aufnahmenische 131 zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung 101 mit dem zweiten Jochschenkel 119-2 aufweist. Das Kupplungselement 401 ist halbkugelförmig geformt und greift in eine Vertiefung des Aufnahmearms 307 ein. Das Kupplungselement 401 und die Vertiefung des Aufnahmearms 307 weisen jeweils einen Radius von 0.5 mm auf.
Die elektromagnetische Spule 121-2 ist auf dem Spulenträger 123-2 angeordnet und umschließt den zweiten Jochschenkel 119-2 zylinderförmig. Ferner ist der Relaisanschlusskontakt 143-1 gezeigt, mit welchem die elektromagnetische Spule 121-2 mit einem elektrischen Signal beaufschlagt werden kann.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Relais 100 mit einem Relaisgehäuse 129, welches insbesondere wannenförmig mit einer in Richtung der Relaisanschlusskontakte 143-1 , 143-2 und der Schaltkontaktanschlüsse 145-1 , 145-2, 145-3 offen ist. Auf dem Relaisgehäuse 129 ist ferner eine Seitenwand 505 angeordnet, welche das Relaisgehäuse 129 seitlich abschließt. Im Bereich der
Schaltanschlusskontakte 145-1 , 145-2, 145-3 weist die Seitenwand 505 eine Ausnehmung 501 auf, mit welcher insbesondere die Isolationsstrecken und Kriechstrecken zwischen benachbart angeordneten Relais 100 im Bereich der
Schaltanschlusskontakte 145-1 , 145-2, 145-3 erhöht werden können, insbesondere ohne eine jeweilige Relaisbaubreite zu erhöhen.
Der Verbund aus Relaisgehäuse 129 und Seitenwand 505 wird durch die Bodenplatte 503 geschlossen, sodass das Relaisgehäuse 129 mit der Seitenwand 505 und der Bodenplatte 503 einen abgeschlossenen Innenraum aufweist. Die Stoßkanten zwischen der Bodenplatte 503 mit der Seitenwand 505 und dem Relaisgehäuse 129 können insbesondere versiegelt sein, um das Relaisgehäuse 129 gegen Staub, Feuchtigkeit oder andere Umwelteinflüsse abzudichten.
An dem Relaisgehäuse 129 sind Befestigungselemente 509-1 , 509-2, 509-4 und an der Seitenwand 505 ein Befestigungselement 509-3 ausgebildet. Die Befestigungselemente 509-1 , 509-2, 509-3, 509-4 können insbesondere Rastnasen, Widerhaken, Einrastverbinder, Klemmverbinder und/oder Steckverbinder sein. Ferner kann mit den Befestigungselementen 509-1 , 509-2, 509-3, 509-4 ein Abstand zwischen der Bodenplatte 503 und einem Relaiseinsteckverbinder definiert sein, sodass nach einem Einstecken des Relais 100 in den Relaissteckverbinder, welcher insbesondere eine Reihenklemme ist, ein Spalt zwischen dem Relaisgehäuse 129 und dem Relaiseinsteckverbinder gebildet ist.
Das Relaisgehäuse 129, die Seitenwand 505 und die Bodenplatte 503, welche insbesondere gegenüber dem Relaisgehäuse 129 und der Seitenwand 505 in Richtung Innenraum des Relaisgehäuses 129 versetzt ist, können anschlusskontaktseitig eine Wanne bilden. Diese Wanne kann mit einem fließfähigen Isoliermaterial respektive Dichtmaterial gefüllt werden, um das Relaisgehäuse 129, die Schaltanschlusskontakte 145-1 , 145-2, 145-3 und/oder die Relaisanschlusskontakte 143-1 , 143-2 abzudichten. Das Isolier- respektive Dichtmaterial kann nach dem Einfüllen aushärten, um eine feste und/oder elastische Dichtung des Relais 100 herzustellen.
Die Bodenplatte 503 weist Kontaktaufnahmenischen 513-1 , 513-2, 513-3, 513-4, 513-5 auf, in welche die Schaltanschlusskontakte 145-1 , 145-2, 145-3 respektive die Relaisanschlusskontakte 143-1 , 143-2 eingreifen. Ferner weist die Seitenwand 505 eine Prägung 507 auf. Das Relaisgehäuse 129 weist ferner einen Formschlussverbinder 511 auf, welcher in eine Führungsnut in der Seitenwand 505 eingreift und die Seitenwand 505 formschlüssig mit dem Relaisgehäuse 129 verbindet. Die Formschlussverbindung der Seitenwand 505 mit dem Relaisgehäuse 129 mittels des Formschlussverbinders 505 kann insbesondere den Umfang der Seitenwand 505 umlaufen. Weiterhin kann die Formschlussverbindung durch Einbringen eines Dichtmittels abgedichtet werden. Der Formschlussverbinder 511 ist L-förmig ausgebildet und einteilig mit dem Relaisgehäuse 129 gebildet.
Das Relais 100 weist insbesondere eine Relaisbaulänge 515 auf, welche entlang einer Parallelen zu einer Verbindungslinie der Schaltanschlusskontakte 145-1 , 145-2, 145-3 und/oder einer Längskante des Relaisgehäuses 129 definiert ist. Die Relaisbaulänge 515 beträgt insbesondere 28 mm. Ferner weist das Relais eine Relaisbauhöhe 517 auf, welche entlang einer weiteren Längskante des Relaisgehäuses 129 definiert ist und insbesondere das Befestigungselement 509-1 einschließen kann. Die Relaisbauhöhe 517 beträgt insbesondere 15 mm bis 15.5 mm.
Fig. 6a zeigt eine schematische Seitenansicht des Relais gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform. Eine Relaisbaubreite 601 ist über eine Baubreite des Relaisgehäuses 129 und eine Baubreite der Seitenwand 505 definiert. Die Relaisbaubreite 601 beträgt insbesondere 3 mm. Das Relaisgehäuse 129 weist ein Befestigungselement 509-1 auf, welches einstückig mit dem Relaisgehäuse 129 gebildet ist. Der Schaltkontaktanschluss 145-1 liegt auf der Grundfläche 133 des Relais 100 auf.
Fig. 6b zeigt eine schematische Perspektivansicht der Seitenwand 505 mit der Bodenwand 503. Die Ausnehmung 501 bildet eine mit Seitenwänden abgeschlossene Stufe, welche in das Innere des Relaisgehäuses 129 hineinragt. Die Bodenwand 503 ist senkrecht zu der Seitenwand 505 an diese angefügt. Die Seitenwand 505 weist ferner eine Einprägung 507 auf. Das Befestigungselement 509-2 ist plan in einer Ebene mit der Seitenwand 505 an diese angefügt. Die Bodenplatte 503 weist Kontaktaufnahmenischen 513-1 , 513-2, 513-3, 513-4, 513-5 auf, mit welchen Schaltanschlusskontakte und/oder Relaiskontakte des Relais nach außen geführt werden können.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Relais 100 gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform. Der Kontaktarm 113 weist einen Aufnahmearm 307 auf, welcher seitlich an den Kontaktabschnitt 135 und/oder den Kröpfungsabschnitt 137 angeformt ist. Der Aufnahmearm 307 weist einen Durchbruch 701 auf, welcher ausgebildet ist, das Isolierelement 1 15 zumindest teilweise aufzunehmen, um eine Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung mit dem Isolierelement 1 15 zu bilden. Das Isolierelement 1 15 kann den, insbesondere langlochförmigen Durchbruch 701 zumindest teilweise durchsetzen. Der Durchbruch 701 kann beispielsweise durch eine Prägung in dem Aufnahmearm 307 gebildet sein.
Die Spulenträger 123-1 und der weitere Spulenträger 123-2 sind über ein Verbindungselement 707 miteinander verbunden. Die Spulenträger 123-1 , 123-2 können einteilig mit dem Verbindungselement 707 geformt sein.
Fig. 8a zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100 gemäß der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform, wobei die Querschnittsebene entlang der in Fig. 7 gezeigten Schnittlinie 703 verläuft. Der Aufnahmearm 307 weist einen Durchbruch 701 auf, in welche ein Kupplungselement 401 des Isolierelements 1 15 eingreift, um eine Formschlussverbindung zwischen dem Isolierelement 1 15 und dem Aufnahmearm 307 zu realisieren. Das Kupplungselement 401 ist zylinderförmig und/oder konisch geformt und ist ausgebildet, den Durchbruch 701 zu durchsetzen, um eine Kraft- und/oder Formschlussverbindung zwischen dem Isolierelement 1 15 und dem Aufnahmearm 307 zu realisieren. Nach einem Einführen des Kupplungselements 401 in den Durchbruch 701 , insbesondere derart, dass das Kupplungselement 401 den Durchbruch 701 durchsetzt, weist das Kupplungselement 401 einen Überstand in Richtung des Relaisgehäuses 129 auf. Das Kupplungselement 401 kann mittels einer Einrastverbindung in dem Durchbruch 701 verankert sein, um ein Lösen der Verbindung zwischen Isolierelement 115 und Aufnahmearm 307 zu unterbinden. Der Überstand kann in einem Bereich 0.05 bis 0.5 mm liegen.
Fig. 8b zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Relais 100, wobei die Querschnittsebene entlang der in Fig. 7 gezeigten Schnittlinie 705 verläuft. Das Kupplungselement 401 weist einen sich in Richtung des Isolierelements 115 verjüngenden Querschnitt auf. Das Kupplungselement 401 kann insbesondere konisch, trapezförmig, pyramidenförmig oder zapfenförmig geformt sein, um in den Durchbruch 701 formschlüssig einzugreifen. Der Durchbruch 701 des Aufnahmearms 307 weist in einem Kontaktbereich mit dem Durchbruch 701 einen Radius in einem Bereich von 0.1 bis 1 mm.
Bezugszeichenliste
100 Relais
101 Elektromagnetische Antriebsanordnung 103 Anker
105 Ankerlagerfeder
107 Joch
109 Kontaktfeder
11 1-1 Erste Kontaktfläche
11 1-2 Zweite Kontaktfläche
113 Kontaktarm
115 Isolierelement
117 Auflageebene
119-1 Erster Jochschenkel
119-2 Zweiter Jochschenkel
121-1 Elektromagnetische Spule
121-2 Elektromagnetische Spule
123-1 Spulenträger
123-2 Spulenträger
125 Aussparung
127 Lagerichtung
129 Relaisgehäuse
131 Aufnahmenische
133 Grundfläche
135 Kontaktabschnitt
137 Kröpfungsabschnitt
139 Befestigungsabschnitt
141 Schnittebene
143-1 Relaisanschlusskontakt
143-2 Relaisanschlusskontakt
145-1 Schaltkontaktanschluss
145-2 Schaltkontaktanschluss
145-3 Schaltkontaktanschluss
147 Versatzabschnitt
201 Arbeitsspalt 203-1 Kontaktstelle
203-2 Kontaktstelle
203-3 Kontaktstelle
203-4 Kontaktstelle
205 Nietverbindung
301 Schnittebene
303 Schnittebene
307 Aufnahmearm
401 Kupplungselement 403 Symmetrieachse
501 Ausnehmung
503 Bodenplatte
505 Seitenwand
507 Einprägung
509-1 Befestigungselement 509-2 Befestigungselement 509-3 Befestigungselement 509-4 Befestigungselement 509-5 Befestigungselement 511 Formschlussverbinder 513-1 Kontaktaufnahmenische 513-2 Kontaktaufnahmenische 513-3 Kontaktaufnahmenische 513-4 Kontaktaufnahmenische 513-5 Kontaktaufnahmenische 515 Relaisbaulänge 517 Relaisbauhöhe
601 Relaisbaubreite
701 Durchbruch
703 Schnittebene
705 Schnittebene
707 Verbindungselement

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Relais (100) zur Montage in bauraumreduzierten Reihenklemmen, mit: einer elektromagnetischen Antriebsanordnung (101 ), welche einen Anker (103), eine Ankerlagerfeder (105) und ein Joch (107) umfasst, wobei der Anker (103) gegenüber dem Joch (107) zumindest teilweise beabstandet, beweglich gelagert und ausgebildet ist, mit dem Wirken einer elektromagnetischen Kraft auf den Anker (103) einen Abstand zwischen dem Joch (107) und dem Anker (103) zu reduzieren, wobei die Ankerlagerfeder (105) ausgebildet ist, den Anker (103) mit einer Federkraft zu beaufschlagen, welche der elektromagnetischen Kraft entgegenwirkt, wobei das Joch (107) ausgebildet ist, mit dem Anker (103) elektromagnetisch zu wechselwirken, um den Anker (103) mit der elektromagnetischen Kraft zu beaufschlagen; einer Kontaktfeder (109), welche eine erste Kontaktfläche (111-1 ) und einen Kontaktarm (1 13) aufweist, wobei der Kontaktarm (1 13) beabstandet von der ersten Kontaktfläche (1 11-1 ) angeordnet und ausgebildet ist, mit einer auf den Kontaktarm (1 13) wirkenden Druckkraft auf der ersten Kontaktfläche (1 11-1 ) zur Anlage zu kommen, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Kontaktfläche (1 11-1 ) und dem Kontaktarm (1 13) herzustellen, und einem Isolierelement (1 15), welches an dem Anker (103) angeordnet ist und auf dem Kontaktarm (1 13) aufliegt, wobei das Isolierelement (1 15) ausgebildet ist, den Anker (103) von dem Kontaktarm (1 13) elektrisch zu isolieren und den Kontaktarm (1 13) zu betätigen, um mit einer Bewegung des Ankers (103) die Druckkraft auf den Kontaktarm (1 13) zu bewirken, wobei der Anker (103), das Isolierelement (115), der Kontaktarm (1 13) und das Joch (107) jeweils parallel zu einer Auflageebene (117) angeordnet sind, und wobei der Anker (103), das Isolierelement (115) und der Kontaktarm (1 13) in Bezug auf die Auflageebene (117) zumindest teilweise senkrecht bewegbar gelagert sind.
2. Relais (100) nach Anspruch 1 , wobei der Kontaktarm (1 13) ausgebildet ist, sich bei dem Wirken der Druckkraft senkrecht zu der Auflageebene (1 17) elastisch zu verformen, um eine Federspannkraft zu erzeugen, welche der Druckkraft entgegenwirkt.
3. Relais (100) nach Anspruch 2, wobei der Kontaktarm (1 13) ausgebildet ist, die elektrische Verbindung des Kontaktarms (113)mit der ersten Kontaktfläche (1 11-1 ) zu trennen, falls die Federspannkraft größer als die Druckkraft ist.
4. Relais (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktarm (1 13) senkrecht zu dem Isolierelement (1 15) angeordnet ist.
5. Relais (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Joch (107) u-förmig gebildet ist und einen ersten Jochschenkel (119-1 ) und einen zweiten Jochschenkel (1 19-2) umfasst, und wobei der Anker (103) zumindest teilweise auf dem ersten Jochschenkel (1 19-1 ) mittels der Ankerlagerfeder (105) federnd gelagert ist und von dem zweiten Jochschenkel (1 19-2) beabstandet angeordnet ist, und wobei der erste Jochschenkel (119-1 ) und der zweite Jochschenkel (119-2) in der Auflageebene (1 17) angeordnet sind und der Anker (103) senkrecht zu dem ersten Jochschenkel (1 19-1 ) und/oder dem zweiten Jochschenkel (119-2) angeordnet ist.
6. Relais (100) nach Anspruch 5, wobei der Anker (103) paramagnetisch oder ferromagnetisch ausgebildet ist, um bei dem Wirken der magnetischen Kraft einen Abstand zwischen dem Anker (103) und dem zweiten Jochschenkel (1 19-2) entlang einer Senkrechten der Auflageebene (117) durch eine Bewegung zu dem zweiten Jochschenkel (1 19-2) hin und/oder durch eine Verformung in Richtung des zweiten Jochschenkels (1 19-2) zu reduzieren.
7. Relais (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer elektromagnetischen Spule (121-1 ) und einem Spulenträger (123-1 ), wobei die elektromagnetische Spule (121-1 ) mit dem Spulenträger (123-1 ) an dem Joch (107) angeordnet ist, und wobei das Joch (107) ausgebildet ist, den Anker (103) mit einem von der elektromagnetischen Spule (121-1 ) erzeugten Magnetfeld zu durchsetzen, um die elektromagnetische Kraft zu erzeugen.
8. Relais (100) nach Anspruch 7, wobei der Spulenträger parallel zu der Auflageebene (1 17) eine Aussparung (125) aufweist, in welcher die elektromagnetische Spule (121-1 ) an dem Joch (107) zumindest teilweise eingreift, um eine Baubreite senkrecht zu der Auflageebene (1 17) zu reduzieren.
9. Relais (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfeder (109) eine zweite Kontaktfläche (11 1-2) aufweist, und wobei der Kontaktarm (1 13) an der zweiten Kontaktfläche (11 1-2) angeordnet und ausgebildet ist, mit dem Wirken der Druckkraft die zweite Kontaktfläche (111-2) von dem Kontaktarm (1 13) elektrisch zu trennen.
10. Relais (100) nach Anspruch 9, wobei der Kontaktarm (113) ausgebildet ist, nach einem Abklingen der Druckkraft die elektrische Verbindung des Kontaktarms (1 13) mit der zweiten Kontaktfläche (1 11-2) wieder herzustellen.
1 1. Relais (100) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei der Kontaktarm (1 13) in einer Lagerichtung (127) senkrecht zu dem Anker (103) ausgerichtet ist, und wobei die erste Kontaktfläche (111-1 ) entlang der Lagerichtung (127) einen kleineren Abstand zu dem Isolierelement (1 15) aufweist als die zweite Kontaktfläche (11 1-2).
12. Relais (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Relaisgehäuse (129), welches eine schalenförmige Aufnahmenische (131 ) zur Aufnahme der elektromagnetischen Antriebsanordnung (101 ) mit dem Isolierelement (1 15) und der Kontaktfeder (109) aufweist, wobei die Kontaktfeder (109) seitlich neben dem Joch (107) angeordnet ist, um eine Relaisbaubreite des Relais (100) zu reduzieren.
13. Relais (100) nach Anspruch 12, wobei in Bezug auf die Relaisbaubreite die erste Kontaktfläche (1 11-1 ) auf einer Grundfläche (133) des Relaisgehäuses (129), der Kontaktarm (1 13) beabstandet über der ersten Kontaktfläche (1 11-1 ) und das Isolierelement (1 15) über oder neben dem Kontaktarm (1 13) angeordnet ist.
14. Relais (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktarm (1 13) einen Kontaktabschnitt (135), einen Kröpfungsabschnitt (137) und einen Befestigungsabschnitt (139) aufweist, wobei die erste Kontaktfläche (1 11-1 ) an dem Kontaktabschnitt (135) angeordnet ist, und wobei der Kontaktabschnitt (135) über den Kröpfungsabschnitt (137) mit dem Befestigungsabschnitt (139) verbunden ist, und wobei der Kröpfungsabschnitt (137) ausgebildet ist, den Kontaktabschnitt (135) in Bezug auf den Befestigungsabschnitt (139) entlang einer Achse versetzt anzuordnen, welche parallel zu der Relaisbaubreite, insbesondere senkrecht zu der Auflageebene (117), ausgerichtet ist.
15. Relais (100) nach Anspruch 14, wobei der Kontaktarm (1 13) einen Aufnahmearm (307) aufweist, welcher seitlich an den Kontaktabschnitt (135) und/oder den Kröpfungsabschnitt (137) angeformt ist, und wobei der Aufnahmearm (307) ausgebildet ist, das Isolierelement (115) zumindest teilweise aufzunehmen, um eine Formschluss- und/oder Kraftschlussverbindung mit dem Isolierelement (115) zu bilden.
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