DE69802955T2

DE69802955T2 - Electromagnetic relay

Info

Publication number: DE69802955T2
Application number: DE69802955T
Authority: DE
Inventors: Matthew Halter
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: CN1129940C; WO1998035371A2; CN1246957A; EP1021814A2; WO1998035371A3; EP1021814B1; KR20000070845A; JP2001510628A; DE69802955D1; TW405137B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft, eine ein elektromagnetisches Relais aufweisende Struktur und Verfahren, die verschiedenen Komponenten des Relais während des Zusammenbaus und des Betriebs zusammenzuhalten. Ein elektromagnetisches Relais gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise in der US-A-5587693 beschrieben.The present invention relates to a structure comprising an electromagnetic relay and methods of holding the various components of the relay together during assembly and operation. An electromagnetic relay according to the preamble of claim 1 is described, for example, in US-A-5587693.

Description of the state of the art

Elektromagnetische Relais sind bekannt und in der Elektroindustrie weit verbreitet. Elektromagnetische Relais umfassen im allgemeinen einem Spulenkörper, eine darauf gewickelte Spule, einen Kern, einen Permanentmagneten, einen Anker, einen beweglichen Kontakt und wenigstens einen festen Kontakt. Diese Komponenten sind zusammengesetzt, um eine Elektromagnet-Einheit zu bilden. Die Elektromagnet-Einheit ist zusammen mit den verbleibenden Komponenten auf einer Grundplatte montiert. Die Grundplatte weist auch eine Buchse zum elektrischen Verbinden von Anschlüssen von den Kontakten und der Elektromagnet-Einheit mit Ansteuer- und Lastschaltungen auf. Eine Abdeckung ist üblicherweise über dem Relais angeordnet und mit der Grundplatte verbindbar, um ein geschlossenes Gehäuse zu bilden.Electromagnetic relays are well known and widely used in the electrical industry. Electromagnetic relays generally comprise a bobbin, a coil wound thereon, a core, a permanent magnet, an armature, a movable contact and at least one fixed contact. These components are assembled to form an electromagnet unit. The electromagnet unit is mounted on a base plate together with the remaining components. The base plate also has a socket for electrically connecting terminals from the contacts and the electromagnet unit to drive and load circuits. A cover is usually arranged over the relay and connectable to the base plate to form a closed housing.

Um korrekt zu funktionieren müssen die Komponenten des elektromagnetischen Relais unter Einhaltung genauer Toleranzen zusammengebaut und betrieben werden. Bedauerlicherweise sind die Einsatzumgebungen bei vielen elektromagnetischen Relais nicht dazu geeignet, genaue Toleranzen einzuhalten (zum Beispiel in Fahrzeugen, Fabriken, Produktionsstätten und Kraftwerken usw.). Umgebungsbedingungen, wie Temperaturunterschiede, Vibrationen, Feuchtigkeit und Staub bewirken häufig ein Verschieben oder Bewegen der verschiedenen Komponenten eines Relais und führen dadurch zu einer Änderung der geforderten Toleranzen und beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit des Relais. Beispielsweise muss der Abstand zwischen dem beweglichen und dem festen Kontakt, d. h. der Kontaktspalt (contact gap); die durch den beweglichen Kontakt an dem stationären Kontakt hervorgerufene Belastung, d. h. die Überauslenkung (overtravel); und der Abstand, um welchen der Anker sich zu dem Kontakt des Elektromagneten bewegt, d. h. der Ankerspalt; eingestellt und innerhalb exakter Grenzen gehalten werden. Alle diese Entwurfsparameter stehen durch die Bewegung der verschiedenen Komponenten miteinander in Beziehung. Daher führt ein unerwünschtes Verschieben letztlich oft zu Fehlern des Relais und der angeschlossenen elektrischen Schaltungen.To function correctly, the components of the electromagnetic relay must be assembled and operated within precise tolerances. Unfortunately, the environments in which many electromagnetic relays are used are not conducive to precise tolerances (for example, in vehicles, factories, production plants and power stations, etc.). Environmental conditions such as temperature differences, vibration, humidity and dust often cause the various components of a relay to shift or move, thereby changing the required tolerances and affecting the relay's functionality. For example, the distance between the movable and the fixed contact, i.e. the contact gap; the stress induced by the moving contact on the stationary contact, i.e. the overtravel; and the distance by which the armature moves to the contact of the electromagnet, i.e. the armature gap; must be adjusted and kept within precise limits. All of these design parameters are related to each other through the movement of the various components. Therefore, undesirable displacement often ultimately leads to failures of the relay and the connected electrical circuits.

Um das lang bestehende Problem dieser schädlichen Auswirkungen auf Relais und deren zugehörige elektrische Schaltungen zu lösen, besteht ein Bedürfnis nach elektromagnetischen Relais die eine derartige Struktur aufweisen und derart zusammengebaut sind, dass sie den Widrigkeiten rauer Einsatzumgebungen widerstehen, während genaue Toleranzen beibehalten werden. Strukturelle Verbesserungen bei verschiedenen Komponenten des elektromagnetischen Relais, die die Bewegung zwischen den Komponenten verhindern und daher ein zuverlässigeres Relais zur Verfügung stellen, sind hierin beschrieben.To solve the long-standing problem of these deleterious effects on relays and their associated electrical circuits, there is a need for electromagnetic relays that are structured and assembled to withstand the rigors of harsh operating environments while maintaining precise tolerances. Structural improvements to various components of the electromagnetic relay that prevent movement between components and therefore provide a more reliable relay are described herein.

SUMMARY OF THE INVENTION

Das Hauptziel dieser Erfindung ist es, ein elektromagnetisches Relais zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, rauen Umgebungsbedingungen zu widerstehen, während genaue Toleranzen zwischen dessen diversen Komponenten eingehalten werden. Das Hauptziel wird erreicht durch verschiedene Verbesserungen an der Struktur eines elektromagnetischen Relais, wie es im folgenden beschrieben ist.The main object of this invention is to provide an electromagnetic relay capable of withstanding harsh environmental conditions while maintaining precise tolerances between its various components. The main object is achieved by various improvements to the structure of an electromagnetic relay as described below.

Die vorliegende Erfindung stellt ein elektromagnetisches Relais zur Verfügung mit einer Grundplatte und einer Elektromagnet-Einheit auf der Grundplatte, wobei die Elektromagnet- Einheit einen Spulenkörper mit einem Kern, wenigstens eine Wicklung um den Kern und ein Paar plattenartiger Polstücke, die sich senkrecht von den Enden des Kerns weg erstrecken, aufweist. Der Spulenkörper weist weiterhin ein Paar von Endflanschen auf, die jeweils benachbart zu einem der Polstücke angeordnet sind. Eine Einrichtung zum Befestigen der Endflansche an den Polstücken steht zur Verfügung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich ein Vorsprung, oder ähnliches, senkrecht weg von jedem Endflansch, um passend in eine Vertiefung oder dergleichen in jedem der Polstücke eingefügt zu werden. Diese Einrichtung zum Verbinden der Endflansche mit den Polstücken schließt die Möglichkeit aus, dass die Komponenten umgekehrt zusammengefügt werden.The present invention provides an electromagnetic relay comprising a base plate and an electromagnet unit on the base plate, the electromagnet unit comprising a coil body with a core, at least one winding around the core and a pair of plate-like pole pieces, extending perpendicularly from the ends of the core. The bobbin further includes a pair of end flanges each disposed adjacent to one of the pole pieces. Means are provided for securing the end flanges to the pole pieces. In a preferred embodiment, a projection or the like extends perpendicularly from each end flange to be snugly inserted into a recess or the like in each of the pole pieces. This means for securing the end flanges to the pole pieces eliminates the possibility of the components being assembled in reverse.

Die vorliegende Erfindung bietet weitere vorteilhafte strukturelle Merkmale der Grundplatte und des Spulenkörpers eines elektromagnetischen Relais. Diese Merkmale umfassen eine Grundplatte mit einem darin angeordneten Loch und einen Spulenkörper, der einen sich senkrecht von diesem weg erstreckenden Vorsprung aufweist, der passend in das Loch der Grundplatte eingeführt ist. Wenn der Spulenkörper mit der Grundplatte zusammengefügt ist, kann ein Epoxyharz in das Loch eingefüllt werden. Die bevorzugte Ausführungsform ist ein konischer Ansatz, der sich von dem Spulenkörper weg erstreckt. Das spitze distale Ende des konischen Ansatzes dringt in den Meniskus des Epoxyharzes innerhalb des Loches ein und bewirkt, dass das Epoxyharz den von dem Spulenkörper ausgehenden Ansatz umfließt. Weiterhin ist eine Ausnehmung zwischen einem Abschnitt des Spulenkörpers und der Grundplatte ausgebildet. Das Epoxyharz fließt weiterhin in Längsrichtung des Ansatzes und füllt die Ausnehmung. Der Spulenkörper ist dauerhaft an der Grundplatte befestigt nachdem das Epoxyharz aushärtet und kann sich damit nicht mehr in Bezug auf die Grundplatte bewegen.The present invention provides further advantageous structural features of the base plate and coil body of an electromagnetic relay. These features include a base plate having a hole therein and a coil body having a projection extending perpendicularly therefrom which is fitted into the hole of the base plate. When the coil body is assembled to the base plate, an epoxy resin can be filled into the hole. The preferred embodiment is a tapered extension extending from the coil body. The pointed distal end of the tapered extension penetrates the meniscus of the epoxy resin within the hole and causes the epoxy resin to flow around the extension extending from the coil body. Furthermore, a recess is formed between a portion of the coil body and the base plate. The epoxy resin continues to flow in the longitudinal direction of the extension and fills the recess. The coil body is permanently attached to the base plate after the epoxy resin has cured and can therefore no longer move in relation to the base plate.

Ein weiteres vorteilhaftes strukturelles Merkmal betrifft die Formen der Bohrung und des Kerns innerhalb des Spulenkörpers. Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Bohrung mit einem nicht gleichmäßigen langgestreckten Querschnittsabschnitt.Another advantageous structural feature relates to the shapes of the bore and core within the bobbin. The present invention describes a bore with a non-uniform elongated cross-sectional portion.

Weiterhin sind eine Vielzahl von Abflachungen entlang der Länge der Bohrung ausgebildet. Diese mehreren Abflachungen verjüngen sich konisch umgekehrt zu dem zugehörigen nicht gleichförmigen Querschnittsbereich longitudinal zu der Bohrung, um longitudinale Stege zu bilden, die einen gleichmäßigen zylindrischen Querschnittsbereich zum Aufnehmen eines Kerns mit einem entsprechenden gleichmäßigen zylindrischen Querschnittsbereich definieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der nicht gleichmäßige Querschnittsbereich der Bohrung konisch. Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch einen zylindrischen Kern mit einem zentralen Abschnitt und zwei Endabschnitten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Endabschnitte axial ausgerichtet mit dem zentralen Abschnitt und besitzen einen Durchmesser der kleiner ist als ein Durchmesser des zentralen Abschnittes. Ein abgestufter Wechsel im Durchmesser ist vorhanden, um Schulterabschnitte des Kerns an den Punkten des Wechsels zu definieren. Die Schulterabschnitte stellen eine geeignete Verbindung zwischen dem Kern und einem Paar von Polstücken sicher. Genauer stellt die bevorzugte Ausführungsform sicher, dass die Polstücke des Relais fluchtend gegenüber dem Ende der Elektromagnet-Einheit angeordnet sind, um dadurch die "nicht arbeitenden" Luftspalte zu minimieren.Furthermore, a plurality of flats are formed along the length of the bore. This plurality of flats tapers conically inversely to the associated non-uniform cross-sectional area longitudinally of the bore to form longitudinal lands defining a uniform cylindrical cross-sectional area for receiving a core having a corresponding uniform cylindrical cross-sectional area. In a preferred embodiment, the non-uniform cross-sectional area of the bore is conical. The present invention also includes a cylindrical core having a central portion and two end portions. In a preferred embodiment, the end portions are axially aligned with the central portion and have a diameter smaller than a diameter of the central portion. A stepped change in diameter is present to define shoulder portions of the core at the points of change. The shoulder portions ensure a proper connection between the core and a pair of pole pieces. More specifically, the preferred embodiment ensures that the pole pieces of the relay are aligned with the end of the electromagnet assembly, thereby minimizing the "non-working" air gaps.

Die vorliegende Erfindung bietet weiterhin ein weiteres strukturelles Merkmal des Spulenkörpers eines elektromagnetischen, wie oben beschriebenen, Relais. Dieses Merkmal betrifft einen Spulenkörper mit einem Paar von Endflanschen, wobei die Endflansche eine Anzahl von daran angeordneten Vertiefungen aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform stehen zwei Vertiefungen zur Verfügung, um sicherzustellen, dass ein Abstand zwischen Last- und Steuerschaltungen eingehalten ist.The present invention further provides another structural feature of the coil body of an electromagnetic relay as described above. This feature involves a coil body having a pair of end flanges, the end flanges having a number of recesses arranged thereon. In a preferred embodiment, two recesses are provided to ensure that a clearance is maintained between load and control circuits.

Die vorliegende Erfindung betrifft noch ein weiteres strukturelles Merkmal des Spulenkörpers eines elektromagnetischen, wie oben beschriebenen, Relais. Bei einem Spulenkörper, der ein Paar von Endflanschen und einen zentralen Flansch aufweist, weist jeder der Flansche einen darin eingeschmolzenen Spulenanschlussdraht auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wicklung um den Kern des Spulenkörpers durch eine Vertiefung/Aussparung in dem zentralen Flansch geführt und mit jedem der Spulenanschlussdrähte verbunden, während sie um den Kern gewickelt ist. Nachdem eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Wicklungsdraht und den Spulenanschlussdrähten hergestellt wurde, werden die Anschlussdrähte vorwärts geformt (formed forward). Ein Vorteil einer vorwärts geformten Verbindung ist eine Zugentlastung des Drahtes.The present invention relates to yet another structural feature of the coil body of an electromagnetic relay as described above. In a coil body which a pair of end flanges and a central flange, each of the flanges having a coil lead wire fused therein. In a preferred embodiment, the winding around the core of the bobbin is passed through a recess in the central flange and connected to each of the coil lead wires while wound around the core. After a permanent connection is made between the winding wire and the coil lead wires, the lead wires are formed forward. An advantage of a formed forward connection is strain relief of the wire.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun Bezug genommen auf die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform und die beigefügten Zeichnungen, in den Zeichnungen ist:For a better understanding of the invention, reference is now made to the following description of an exemplary embodiment and the accompanying drawings, in which:

Fig. 1: eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektromagnetischen Relais in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;Fig. 1: an exploded perspective view of an electromagnetic relay in accordance with a preferred embodiment of the present invention;

Fig. 2A: eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung eines Endflansches mit einem sich von diesem weg erstreckenden Ansatz;Fig. 2A: an enlarged partial view of an end flange with a projection extending away from it;

Fig. 2BS eine vergrößerte Seitenansicht eines Endflansches mit einem sich von diesem weg erstreckenden Ansatz;Fig. 2BS is an enlarged side view of an end flange with a lug extending therefrom;

Fig. 3A: eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung eines typischen Polstücks mit einer darin ausgebildeten Vertiefung;Fig. 3A: an enlarged fragmentary view of a typical pole piece with a recess formed therein;

Fig. 3B: eine vergrößerte Seitenansicht eines typischen Polstücks mit einer darin ausgebildeten Vertiefung;Fig. 3B: an enlarged side view of a typical pole piece with a recess formed therein;

Fig. 4: eine vergrößerte ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Spulenkörpers mit einem Ansatz und einer Grundplatte mit einem Loch;Fig. 4: an enlarged partial perspective view of a coil body with a projection and a base plate with a hole;

Fig. 4A: eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Abschnitts der Grundplatte, der ein Loch definiert;Fig. 4A: an enlarged perspective view of a portion of the base plate defining a hole;

Fig. 4B: eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Ansatzes an einer Spule;Fig. 4B: an enlarged perspective view of a lug on a coil;

Fig. 5: eine vergrößerte Darstellung eines Spulenkörpers mit einem Ansatz, der in eine Grundplatte eingefügt ist, die ein Loch mit Epoxyharz in dem Loch aufweist;Fig. 5: an enlarged view of a bobbin with a lug inserted into a base plate having a hole with epoxy resin in the hole;

Fig. 5A: eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung eines Spulenkörpers mit einem Ansatz, der in einer Grundplatte eingefügt ist, die ein Loch mit einem Epoxyharz in dem Loch aufweist;Fig. 5A: an enlarged partial view of a coil body with a lug inserted into a base plate having a hole with an epoxy resin in the hole;

Fig. 6: eine vergrößerte Darstellung von Epoxyharz, das eine Ausnehmung zwischen einem Spulenkörper und einer Grundplatte ausfüllt;Fig. 6: an enlarged view of epoxy resin filling a recess between a coil former and a base plate;

Fig. 6A: eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung eines Epoxyharzes, das eine Ausnehmung zwischen einem Spulenkörper und einer Grundplatte ausfüllt;Fig. 6A: an enlarged partial view of an epoxy resin filling a recess between a coil body and a base plate;

Fig. 7: eine ausschnittsweise Draufsicht auf einen Spulenkörper und eine auf diesen gewickelte Wicklung;Fig. 7: a partial top view of a coil body and a winding wound on it;

Fig. 8: eine ausschnittsweise Seitenansicht eines Spulenkörpers und eine um diesen gewickelte Wicklung;Fig. 8: a partial side view of a coil body and a winding wound around it;

Fig. 9: eine ausschnittsweise Querschnittsdarstellung eines Spulenkörpers und einer Wicklung entlang einer Linie 9-9 gemäß Fig. 8;Fig. 9: a partial cross-sectional view of a coil body and a winding along a line 9-9 according to Fig. 8;

Fig. 10: eine ausschnittsweise Querschnittsdarstellung eines Spulenkörpers mit einer Bohrung von konischer Form;Fig. 10: a partial cross-sectional view of a coil body with a bore of conical shape;

Fig. 11: eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Paares von befestigten Anschlüssen mit Übermaß aufweisenden Ansätzen.Fig. 11: a partial perspective view of a pair of fixed connectors with oversized lugs.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches Relais gemäß der vorliegenden. Erfindung, das allgemein mit 8 bezeichnet ist. Das Relais weist eine Grundplatte 10 auf, die eine Haupt- oder Bodenplatte für das Relais definiert. Ein Paar stationärer oder fester Kontaktanschlüsse 12 und 14 sind an der Grundplatte 10 befestigt; diese festen Anschlüsse 12 und 14 sind senkrecht zu der Ebene der Grundplatte 10 ausgebildet und weisen daran befestigte Kontakte 16 und 18 auf. Die festen Anschlüsse 12 und 14 sind in Schlitze 20 in der Grundplatte 10 eingefügt und sind befestigt durch Abdichten, durch Epoxyharz oder durch eine anderes geeignetes Dichtmittel oder ein anderes geeignetes Verfahren. Weiterhin sind Spulenanschlüsse 22 und 24 an einem gemeinsamen Spulenanschluss 26 an der. Grundplatte auf ähnliche Weise befestigt. Ein Paar von Unterdrückungswiderständen 28 oder andere Komponenten können auf der Grundplatte 10 angeordnet und mit den Spulenanschlüssen 22, 24 und 26 verbunden sein.Fig. 1 shows an electromagnetic relay according to the present invention, generally designated 8. The relay includes a base plate 10 which defines a main or bottom plate for the relay. A pair of stationary or fixed contact terminals 12 and 14 are secured to the base plate 10; these fixed terminals 12 and 14 are formed perpendicular to the plane of the base plate 10 and have contacts 16 and 18 secured thereto. The fixed terminals 12 and 14 are inserted into slots 20 in the base plate 10 and are secured by caulking, by epoxy or by other suitable sealant or method. Furthermore, coil terminals 22 and 24 are secured to a common coil terminal 26 on the base plate in a similar manner. A pair of suppression resistors 28 or other components may be disposed on the base plate 10 and connected to the coil terminals 22, 24 and 26.

Eine Elektromagnet-Einheit 30, die auf der Grundplatte 10 angeordnet ist, weist einen Spulenkörper 32 mit einem Paar von darauf gewickelten Wicklungen 34 und 36 zwischen Endflanschen 38 und 40 und einem zentralen Flansch 42 auf. Die Endflansche 38 und 40 weisen Vertiefungen 37 auf. Ein Eisenkern 44 von zylindrischer Form ist in axialer Richtung in den Spulenkörper 32 und die Wicklungen 34 und 36 eingefügt und ist an seinen Enden mit einem Paar plattenförmiger Polstücke 46 und 48 verbunden, die mit Ausnehmungen 50 und 52 versehen sind, die passend angeordnet sind, zu Ansätzen 54 und 56 an den Endflanschen 38 und 40, und die Polstücke 46 und 48 weisen jeweils Durchgangslöcher 58 und 60 auf, die im Durchmesser mit dem Kern 44 übereinstimmen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kern 44 einen zentralen Abschnitt 45 und zwei Endabschnitte 47 und 49. Die Endabschnitte 47 und 49 sind in axialer Richtung ausgerichtet auf den zentralen Abschnitt 45. Die Endabschnitte 47 und 49 weisen einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser des zentralen Abschnittes 45. Der Übergang im Durchmesser ist abgestuft, um dadurch Schultern an dem Übergang zu bilden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Löcher 58 und 60 in den Polstücken 46 und 48 einen Durchmesser, der dem Durchmesser der Endabschnitte 47 und 49 entspricht. Die Fig. 2A und 2B veranschaulichen ein Detail einer bevorzugten Ausführungsform der Ansätze 54 und 56 an den Endflanschen 38 und 40. Die Fig. 3A und 3B veranschaulichen ein Detail einer bevorzugten Ausführungsform der Ausnehmungen 50 und 52 an den Polstücken 46 und 48.An electromagnet unit 30, which is arranged on the base plate 10, has a coil body 32 with a pair of windings 34 and 36 wound thereon between end flanges 38 and 40 and a central flange 42. The end flanges 38 and 40 have recesses 37. An iron core 44 of cylindrical shape is axially inserted into the coil body 32 and the windings 34 and 36 and is connected at its ends to a pair of plate-shaped pole pieces 46 and 48 provided with recesses 50 and 52 which are matingly arranged with lugs 54 and 56 on the end flanges 38 and 40, and the pole pieces 46 and 48 each have through holes 58 and 60 which match in diameter with the core 44. In a preferred embodiment, the core 44 comprises a central portion 45 and two end portions 47 and 49. The end portions 47 and 49 are axially aligned with the central portion 45. The end portions 47 and 49 have a diameter which is smaller than the diameter of the central portion 45. The transition in diameter is stepped to thereby form shoulders at the transition. In a preferred embodiment, the holes 58 and 60 in the pole pieces 46 and 48 have a diameter corresponding to the diameter of the end portions 47 and 49. Figures 2A and 2B illustrate a detail of a preferred embodiment of the lugs 54 and 56 on the end flanges 38 and 40. Figures 3A and 3B illustrate a detail of a preferred embodiment of the recesses 50 and 52 on the pole pieces 46 and 48.

Ein plattenförmiger langgestreckter Permanentmagnet 62 ist entlang einer lateralen Seite der Spule 32 in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der Grundplatte 10 und sowohl die Endflansche 38 und 40 als auch die Polstücke 46 und 48 überbrückend angeordnet. Der Permanentmagnet 62 ist dreipolig magnetisiert, um die selben magnetischen Pole (Südpole 5) an beiden Enden und den entgegengesetzten Pol (Nordpol N) in dessen Mitte aufzuweisen. Ein langgestreckter plattenförmiger Anker 64, der leicht in eine V-Form gebogen ist, ist auf dem Mittenpol M des Permanentmagnets 62 ausbalanciert, so dass Luftspalte zwischen dessen Endabschnitten und jedem der Polstücke 46 und 48 gebildet sind. Jedes Ende des Ankers 64 ist in ein Paar Beine 66 bzw. 68 durch Einschnitte 72 bzw. 74 unterteilt.A plate-shaped elongated permanent magnet 62 is arranged along a lateral side of the coil 32 in a plane perpendicular to the plane of the base plate 10 and bridging both the end flanges 38 and 40 and the pole pieces 46 and 48. The permanent magnet 62 is tripolarly magnetized to have the same magnetic poles (south poles S) at both ends and the opposite pole (north pole N) at the center thereof. An elongated plate-shaped armature 64, slightly bent into a V-shape, is balanced on the center pole M of the permanent magnet 62 so that air gaps are formed between its end portions and each of the pole pieces 46 and 48. Each end of the armature 64 is divided into a pair of legs 66 and 68 by notches 72 and 74, respectively.

Eine streifenförmige bewegliche Kontaktfeder 76 ist an dem zentralen. Teil des Ankers 64 mittels Nieten 78 oder dergleichen befestigt. Ein streifenförmiges bewegliches erstes Geflecht (braid) 80 kann an der Kontaktfeder 76 angreifen. Ein Paar von beweglichen Kontakten 82 und 84 sind an den Enden des ersten Geflechts 80 durch Schweißen oder ein anderes geeignetes Verfahren befestigt. Ein zweites Geflecht 86 ist an einem ersten Ende an dem ersten Geflecht 80 zwischen den beweglichen Kontakten 82 und 84 befestigt. Das zweite Ende des zweiten Geflechts 86 ist an einem beweglichen Anschluss 88 befestigt, um den Laststrom zwischen den beweglichen Kontakten 82 und 84 und dem beweglichen Anschluss 88 zu führen. Der bewegliche Anschluss 88 ist an der Grundplatte 10 auf ähnliche Weise wie die Anschlüsse 12 und 14 befestigt.A strip-shaped movable contact spring 76 is attached to the central part of the armature 64 by means of rivets 78 or the like. A strip-shaped movable first braid 80 can engage the contact spring 76. A pair of movable contacts 82 and 84 are attached to the ends of the first braid 80 by welding or other suitable method. A second braid 86 is attached at a first end to the first braid 80 between the movable contacts 82 and 84. The second end of the second braid 86 is attached to a movable terminal 88 to carry the load current between the movable contacts 82 and 84 and the movable terminal 88. The movable terminal 88 is attached to the base plate 10 in a similar manner to the terminals 12 and 14.

Wenn die Relaisteile entlang der in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Linie zusammengebaut werden, werden die Windungsanschlüsse 92, 94 und 96, die an den Spulenflanschen 38, 40 und 42 befestigt sind, durch Schweißen oder ein anderes geeignetes Verfahren mit den Spulenanschlüssen 22, 24 und 26 verbunden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bilden Vertiefungen 37 einen vergrößerten Abstand zwischen einem Paar von plattenförmigen Polstücken 46 und 48 und Windungsanschlüssen 92 und 94. Ein Gehäuse 98 kann über dem zusammengebauten Relais angeordnet werden, um ein geschlossenes Gehäuse zusammen mit der Grundplatte 10 zu bilden.When the relay parts are assembled along the dashed line in Fig. 1, the winding terminals 92, 94 and 96 attached to the coil flanges 38, 40 and 42 are connected to the coil terminals 22, 24 and 26 by welding or other suitable method. In a preferred embodiment, recesses 37 form an increased distance between a pair of plate-shaped pole pieces 46 and 48 and winding terminals 92 and 94. A housing 98 can be placed over the assembled relay to form a closed housing together with the base plate 10.

Die Fig. 4, 4A und 4B veranschaulichen Detaildarstellungen einer Grundplatte 100, die ein Loch 102 aufweist, und eines Spulenkörpers 104, der einen Ansatz 106, der sich senkrecht von einem Abschnitt der Spule 104 weg erstreckt aufweist, wobei der Ansatz 106 in das Loch 102 einführbar ist, wenn die Grundplatte 100 und die Spule 104 entlang der dargestellten gestrichelten Linien zusammengebaut werden. Der Ansatz 106 ist in einer bevorzugten konischen Ausführung dargestellt.Figures 4, 4A and 4B illustrate detailed views of a base plate 100 having a hole 102 and a bobbin 104 having a projection 106 extending perpendicularly from a portion of the bobbin 104, the projection 106 being insertable into the hole 102 when the base plate 100 and the bobbin 104 are assembled along the dashed lines shown. The projection 106 is shown in a preferred conical configuration.

Die Fig. 5 und 5A veranschaulichen einen Spulenkörper 104 mit einem Ansatz 106 in zusammengebauten Zustand mit einer Grundplatte 100, die ein Loch 102 aufweist, wobei der Ansatz 106 in das Loch 102 eingeführt ist. Fig. 5A zeigt ein nicht ausgehärtetes Epoxyharz 108 innerhalb des Lochs 102. Wie dargestellt, dringt ein spitzes distales Ende des Ansatzes 106 in einen Meniskus des nicht ausgehärteten Epoxyharzes 108 ein und bewirkt dadurch, dass das nicht ausgehärtete Epoxyharz entlang der Ränder des Ansatzes 106 fließt. Wie in den Fig. 6 und 6A dargestellt ist, ist eine Ausnehmung 110 zwischen der Spule 104 und der Grundplatte 100 ausgebildet. Das nicht ausgehärtete Epoxyharz 108 fließt von dem Loch 102 in die Ausnehmung 110, wenn das Epoxyharz entlang der Kanten des Ansatzes 106 fließt. Das Epoxyharz innerhalb der Ausnehmung 110 befestigt die Spule 104 an der Grundplatte 100, wenn es aushärtet.5 and 5A illustrate a bobbin 104 having a boss 106 assembled with a base plate 100 having a hole 102, with the boss 106 inserted into the hole 102. FIG. 5A shows an uncured epoxy resin 108 within the hole 102. As shown, a pointed distal end of the boss 106 penetrates a meniscus of the uncured epoxy resin 108, thereby causing the uncured epoxy resin to flow along the edges of the boss 106. As shown in FIGS. 6 and 6A, a recess 110 is formed between the bobbin 104 and the base plate 100. The uncured epoxy resin 108 flows from the hole 102 into the recess 110 as the epoxy resin flows along the edges of the lug 106. The epoxy resin within the recess 110 secures the coil 104 to the base plate 100 as it cures.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen einen Spulenkörper eines elektromagnetischen Relais gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Spule 112 umfasst ein Paar von Wicklungen 114 und 116, die zwischen Endflanschen 118 und 120 und einem zentralen Flansch 122 aufgewickelt sind. Die Endflansche 118 und 120 und der zentrale Flansch 122 weisen jeweils Spulenanschlussdrähte 124, 126 und 128 auf, die darin eingeschmolzen sind. Eine Anfangsleitung 130 der. Wicklung 114 ist an den Anschlussdraht 124 durch Löten oder auf andere geeignete Weise befestigt und ist auf den Spulenkörper 112 gewickelt. Eine Endleitung 132 der Spule 114 ist durch eine Vertiefung in dem zentralen Flansch 122 geführt und mit dem Spulenanschlussdraht 128 im wesentlichen auf dieselbe Weise verbunden. Eine Anfangsleitung 134 der Spule 116 ist auch mit dem Spulenanschluss 128 im wesentlichen auf dieselbe Weise verbunden und ist dann auf den Spulenkörper 112 gewickelt. Eine Endleitung 136 der Spule 116 ist mit dem Spulenanschlussdraht 126 im wesentlichen auf die selbe Weise wie die obigen Verbindungen verbunden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Spulenanschlussdrähte 128, die Endleitung 132 und die Anfangsleitung 134 vorwärts geformt um eine Zugentlastung für die Drähte zu bilden.7, 8 and 9 show a bobbin of an electromagnetic relay according to the present invention. The coil 112 includes a pair of windings 114 and 116 wound between end flanges 118 and 120 and a central flange 122. The end flanges 118 and 120 and the central flange 122 each have coil lead wires 124, 126 and 128 fused therein. A start lead 130 of the winding 114 is attached to the lead wire 124 by soldering or other suitable means and is wound onto the bobbin 112. A tail lead 132 of the coil 114 is passed through a recess in the central flange 122 and connected to the coil lead wire 128 in substantially the same manner. A starting lead 134 of the coil 116 is also connected to the coil terminal 128 in substantially the same manner and is then wound onto the coil body 112. An end lead 136 of the coil 116 is connected to the coil terminal wire 126 in substantially the same manner as the above connections. In a preferred embodiment, the coil terminal wires 128, the end lead 132 and the starting lead 134 formed forward to provide strain relief for the wires.

Fig. 10 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Spulenkörpers 138 mit einer Bohrung 140, wobei die Bohrung 140 eine konische Form aufweist.Fig. 10 shows a cross-sectional view of a preferred embodiment of a coil body 138 with a bore 140, wherein the bore 140 has a conical shape.

Fig. 11 veranschaulicht eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Paars von festen Anschlüssen 142 und 144 mit Übermaß aufweisenden Vorsprüngen 146. Übermaß aufweisende Vorsprünge 146 stellen eine Übermaßpassung sicher wenn die Anschlüsse 142 und 144 durch Einfügen an der Grundplatte befestigt werden.Figure 11 illustrates a perspective view of a preferred embodiment of a pair of fixed terminals 142 and 144 with interference projections 146. Interference projections 146 ensure an interference fit when terminals 142 and 144 are insert-mounted to the base plate.

Claims

1. Electromagnetic relay (8) having the following features:

- a base plate (10) forming a bottom plate; an electromagnet unit (30) on the base plate (10) with a core (44), means for energizing a coil (34, 36) comprising a bobbin (32) and at least one winding around the core (44), a pair of pole pieces (46, 48) extending vertically from the ends of the core (44), the coil (32) having a pair of flanges (38, 40) each arranged adjacent to one of the pole pieces (46, 48);

- an elongated armature (64) rotatably supported at a central portion and movable about a central axis of rotation for angular movement between two contact operating states, each end portion of the armature (64) defining an air gap to one of the pole pieces (46, 48) on each side of the axis of rotation;

- a permanent magnet (62) magnetically coupled between the core (44) and the armature (64) to induce the same magnetic poles on both pole pieces (46, 48) and to provide opposite poles near the central portion of the armature (64);

- at least one movable contact spring (76) fixedly mounted on the armature (64) at a portion intermediate its ends and having the contact arms proximate each armature end portion, the contact arms carrying movable contacts (82, 84) which are brought into and out of contact with associated fixed contacts (16, 18) mounted on the base plate (10) in accordance with the armature movement;

and a conductor (80, 86) connecting the contact arms to a movable contact terminal (88) mounted on the base plate (10),

characterized in that

the end flanges (38, 40) have a projection (54, 56) extending perpendicularly therefrom and that the pole pieces (46, 48) have a recess (50, 52), the projection (54, 56) being insertable into the recess (50, 52), the core (44) being cylindrical, the core (44) having a central portion (45) and two end portions (47, 49), the end portions (47, 49) having a diameter that is less than a diameter of the end portion (45), and each of the pole pieces (46, 48) having a hole (58, 60) that matches a diameter of the end portions (47, 49) of the core (44) to insert the two end portions (47, 49) into the holes (55, 60) in the pole pieces (46, 48).

2. Electromagnetic relay (8) according to claim 1, characterized in that the base plate (100) defines a bottom plate and has a hole (102);

and that a projection (106) extends vertically from the coil body (104) and can be inserted into the hole (102) in the base plate (100).

3. Electromagnetic relay (8) according to claim 2, wherein the projection (106) has a conical shape, a distal pointed end of the projection (106) being aligned by insertion into the hole (106) in the base plate (100).

4. Electromagnetic relay (8) according to claim 2 or 3, wherein the hole (102) and the projection (106) define means for securing the coil body (104) to the base plate (100) by inserting an epoxy resin (108) into the hole (102), wherein the tapered projection (106) penetrates a meniscus in the epoxy resin (108) and causes the epoxy resin (108) to surround the projection (106) to fill a cavity formed between the tapered projection (106) and a portion of the base plate (100) surrounding the hole (102).

5. Electromagnetic relay (8) according to claim 4, wherein a recess (110) is formed between the coil body (104) and the base plate (100), the recess (·110) being filled with the epoxy resin (108).

6. Electromagnetic relay (8) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electromagnet unit (30) which is fastened to the base plate (10) comprises the core (44), that the coil body (138) has a bore (140) and at least one winding around the bore (140), wherein the core (44) can be inserted into the bore (140), wherein the bore (140) has a non-uniform cross-sectional section along the length of the bore (140).

7. Electromagnetic relay (8) according to claim 6, wherein the non-uniform cross-sectional portion of the bore (140) is conical.

8. Electromagnetic relay (8) according to claim 6, wherein a number of flat members form a plurality of elongated webs along an axis of the bore (140).

9. An electromagnetic relay (8) according to claim 8, wherein the plurality of flat members have a non-uniform cross-sectional portion along a longitudinal portion of the bore (140) which inversely corresponds to the non-uniform cross-sectional portion of the bore (140) to form longitudinal ridges having a uniform cylindrical cross-sectional area for inserting a core (44) with an associated uniform cylindrical cross-section.

10. Electromagnetic relay (8) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the base plate (10) forms the bottom plate and characterized by means (118, 120) for increasing a distance between the pair of pole pieces (46, 48) and a terminal of the at least one winding.

11. An electromagnetic relay (8) according to claim 10, wherein the means for increasing a distance between a load circuit and a control circuit comprises a pair of end flanges (118, 120) having a number of recesses.

12. Electromagnetic relay (8) according to one of claims 1 to 11, characterized by a central flange (42) between the pair of end flanges (38, 40), the pair of end flanges (38, 40) and the central flange (42) each having a coil terminal (92, 94, 96) fused therein.

13. Electromagnetic relay (8) according to claim 12, wherein the at least one turn around the core (44) is connected to the coil lead wires (38, 40, 42) which is fused into the pair of end flanges (38, 40) and the central flange (42).

14. Electromagnetic relay (8) according to claim 13, wherein the central flange (42) has a recess.

15. Electromagnetic relay (8) according to claim 14, wherein the at least one winding is guided around the core (44) through the recess in the central flange (42).

16. Electromagnetic relay (8) according to claim 15, wherein the connecting wires (38, 40, 42) are formed forward after connection to the at least one winding.