DE19933797A1

DE19933797A1 - Relay with rocker armature

Info

Publication number: DE19933797A1
Application number: DE1999133797
Authority: DE
Inventors: Michael Dittmann; Jens Heinrich
Original assignee: Tyco Electronics Logistics AG
Current assignee: TE Connectivity Solutions GmbH
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2001-03-08
Also published as: EP1073082A2; EP1073082A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem Sockel, einem mittig gelagerten Anker, einer Kontaktfeder, die an einem mittleren Abschnitt mit dem Anker (2) verbunden ist, so daß die Kontaktfeder (3) und der Anker (2) eine gemeinsame Lagerachse besitzen, und die an ihren freien Enden (4) Brückenkontakte (5) trägt. Das Relais ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (3) auf jeder Seite der Lagerachse einen Kontaktraum (6) bildet, der jeweils zwischen der Lagerachse und dem freien Ende (4) einen durch Verengungen gebildeten Torsionssteg (7) aufweist. Die Erfindung ist vorteilhaft, weil Höhentoleranzen der Festkontakte ausgeglichen werden können, ohne daß dadurch der Aufbau der Kontaktfeder (3) aufwendiger wird oder der Strompfad lang, so daß sich der Durchgangswiderstand erhöht.The invention relates to a relay with a base, a centrally mounted armature, a contact spring which is connected at a central portion to the armature (2) so that the contact spring (3) and the armature (2) have a common bearing axis, and which carries at its free ends (4) bridge contacts (5). The relay is characterized in that the contact spring (3) forms a contact space (6) on each side of the bearing axis, which has a torsion bar (7) formed by constrictions between the bearing axis and the free end (4). The invention is advantageous because height tolerances of the fixed contacts can be compensated without the structure of the contact spring (3) becoming more complex or the current path being long, so that the volume resistance increases.

Description

Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem Sockel, durch dessen Boden eine Grundebene festgelegt ist, einem mittig ge lagerten Anker, der Teil eines Magnetsystems ist, und einer Kontaktfeder, die an einem mittleren Abschnitt mit dem Anker verbunden ist, so daß die Kontaktfeder und der Anker eine ge meinsame Lagerachse besitzen, und die an ihrem freien Ende Brückenkontakte trägt.The invention relates to a relay with a base, by the bottom of which is set on a basic level, a central ge stored anchors, which is part of a magnet system, and one Contact spring attached to a middle section with the anchor is connected so that the contact spring and the armature a ge have common bearing axis, and that at their free end Bridge contacts carries.

Derartig aufgebaute Relais sind für viele Anwendungen bereits bekannt, wobei durch die Verwendung von Brückenkontakten das Schaltvermögen für hohe Ströme verbessert wird. Allerdings weisen die Gegenkontakte, die durch die Brückenkontakte ver bindbar sind, fertigungsbedingte Toleranzen insbesondere in der Höhe auf. Dadurch besteht die Gefahr, daß auf die beiden Gegenkontakte ein unterschiedlich großer Kontaktdruck ausge übt wird.Relays constructed in this way are already available for many applications known, by using bridge contacts Switching capacity for high currents is improved. Indeed have the counter contacts that ver through the bridge contacts are binding, production-related tolerances especially in of height. This creates the risk that the two Counter contacts a different sized contact pressure is practiced.

Eine Verbesserung dieser Konstruktion offenbart die JP 53- 6851. Bei diesem Relais weist die Kontaktfeder auf beiden Seiten der Lagerachse jeweils zwei Arme auf, die sich unab hängig voneinander biegen können. Es besteht jedoch das Pro blem, daß der Aufbau komplizierter wird und der Stromfluß über die gesamte Länge der beiden Kontaktfederarme läuft. Die Kontaktfeder muß daher aus einem relativ gut leitfähigen Ma terial bestehen, das aber schlechtere mechanische Eigenschaf ten aufweist.An improvement of this construction is disclosed in JP 53- 6851. With this relay, the contact spring points to both Sides of the bearing axis each have two arms that are independent can bend depending on each other. However, there is a pro blem that the structure is complicated and the flow of electricity runs over the entire length of the two contact spring arms. The Contact spring must therefore from a relatively good conductive Ma exist material, but the poorer mechanical properties ten.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Kontaktfeder möglichst einfach geformt ist, aber trotzdem den gleichen Kontaktdruck an allen Kontaktstellen gewährleistet, und gleichzeitig einen geringen Durchgangswiderstand ermöglicht. The object of the invention is therefore a relay of the input to create the type mentioned, in which the contact spring if possible is simply shaped, but still has the same contact pressure guaranteed at all contact points, and at the same time one low volume resistance.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktfeder auf jeder Seite der Lagerachse einen Kontaktarm bildet, der jeweils zwischen der Lagerachse und dem freien Ende einen durch Verengungen gebildeten Torsionssteg auf weist.According to the invention this object is achieved in that the Contact spring a contact arm on each side of the bearing axis forms, each between the bearing axis and the free End up a torsion bar formed by constrictions has.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kontaktfeder besit zen die Kontaktarme eine verbesserte Torsionsfähigkeit, so daß der Höhenausgleich zu den Festkontakten möglich ist. Wenn die freien Ankerenden stark verbreitert sind, so daß die Kon taktarme ungefähr T-förmig sind, können die Festkontakte re lativ weit auseinander liegen und so eine hohe Spannungsfe stigkeit zueinander aufweisen. Der Strompfad von einem Fest kontakt zu dem anderen verläuft ausschließlich über einen Brückenkontakt, so daß das Material der Kontaktfeder für die Stromtragfähigkeit keine Rolle spielt. Für dieses kann somit ein Material mit mechanisch günstigen Eigenschaften verwendet werden.Besit by the inventive design of the contact spring zen the contact arms improved torsion, so that the height compensation to the fixed contacts is possible. If the free anchor ends are greatly widened, so that the Kon low-tact are approximately T-shaped, the fixed contacts can re are relatively far apart and thus have a high tension show stability to each other. The current path from a festival contact to the other is only through one Bridge contact, so that the material of the contact spring for the Current carrying capacity doesn't matter. For this, therefore uses a material with mechanically favorable properties become.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kontaktfeder in einem mittleren Bereich seitliche Trägerarme auf, die mit einem feststehenden Relaisteil verbunden sind. Dabei können sowohl die Trägerarme als auch die festen Relaisteile zu dem Sockelboden senkrecht stehende Flächen aufweisen, so daß beim Einsetzen der Kontaktfeder der Abstand zwischen den Brücken kontakten und Festkontakt eingestellt und beispielsweise durch Schweißen werden kann.In an advantageous embodiment, the contact spring in a central area on the side support arms with a fixed relay part are connected. You can both the support arms and the fixed relay parts to the Base floor have vertical surfaces so that when Insert the contact spring the distance between the bridges contacts and fixed contact set and for example can be by welding.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further details and refinements of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Relais mit teilweise aufgeschnittenem Gehäuse, Fig. 1 is a three-dimensional view of a relay according to the invention with partially cut open housing,

Fig. 2 die Kontaktfeder des Relais von Fig. 1, und Fig. 2, the contact spring of the relay of Fig. 1, and

Fig. 3 die Sockelbaugruppe des Relais von Fig. 1 mit der Kontaktfeder und dem Anker. Fig. 3 shows the base assembly of the relay of Fig. 1 with the contact spring and the armature.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Relais, wobei ein Teil eines Gehäuses 22 aufgeschnitten ist. Das Gehäuse 22 besteht aus einem Sockel 1 und einer Kappe. Im Inneren ist das Ma gnetsystem 20 mit einer Spule 21, einem Kern 23 mit Polschu hen 24 und einem Dauermagneten 25 erkennbar. Diese Anordnung entspricht der eines üblichen polarisierten Relais. Zwischen dem Dauermagneten 25 und dem Sockel 1 befinden sich ein Anker 2 und ein Kontaktsystem mit einer Kontaktfeder 3. Fig. 1 shows an inventive relay, wherein a part of a housing cut 22nd The housing 22 consists of a base 1 and a cap. Inside the magnetic system 20 with a coil 21 , a core 23 with pole shoes 24 and a permanent magnet 25 can be seen . This arrangement corresponds to that of a conventional polarized relay. An armature 2 and a contact system with a contact spring 3 are located between the permanent magnet 25 and the base 1 .

In Fig. 2 ist die Kontaktfeder 3 detailliert dargestellt. In der Figur ist sie in einem mittleren Bereich in ein Kunst stoffformteil 13 eingebettet. Dieses Kunststoffformteil 13 dient unter anderem zur Verbindung der Kontaktfeder 3 mit dem Anker 2. In ungefähr der Mitte der Kontaktfeder 3 sind seit lich zwei Trägerarme 9 ausgebildet. An diesen Trägerarmen 9 ist die Kontaktfeder 3 an einem feststehenden Relaisteil 10 befestigt, wie in der Beschreibung zu Fig. 3 näher ausge führt ist. Außerdem bilden die Trägerarme 9 eine Rückstellfe der für die Kontaktfeder 3 und den Anker 2. An den freien Kontaktfederenden 4 sind Brückenkontakte 5 befestigt. Je ei ner der Brückenkontakte überbrückt zwei Gegenkontakte 12, die in den Sockel 1 eingebettet sind (vgl. Fig. 3). Ausgehend von der Lagerachse der Kontaktfeder 3, die durch die beiden Trägerarme 9 festgelegt ist, verringert sich die Breite der Kontaktarme 6 hin zu den freien Kontaktfederenden 4, so daß sich ein trapezförmiger Abschnitt 8 ergibt. Die schmalste Stelle der Kontaktarme 6 befindet sich nahe dem freien Kon taktfederende 4, wo die Brückenkontakte 5 aufgesetzt sind. Die Form, die sich für jeden Kontaktarm 6 ergibt, ähnelt der eines T. Durch die Verengung ist an jedem Kontaktarm 9 ein Torsionssteg 7 gebildet, wodurch das Torsionsverhalten der Brückenkontakte 5 zum Ausgleich von Höhentoleranzen der Ge genkontakte 12 verbessert ist. In einer Weiterbildung der Er findung, die jedoch in dem Ausführungsbeispiel nicht gezeigt ist, kann die Kontaktfeder 3 durch beispielsweise an den An ker 2 angeformte Stützlappen, die unter die Kontaktfeder 3 greifen, im Aufreißen der Kontakte 5 und 12 verbessert wer den, auch wenn diese verschweißt sind.In FIG. 2, the contact spring 3 is shown in detail. In the figure, it is embedded in a plastic molded part 13 in a central region. This molded plastic part 13 is used, among other things, to connect the contact spring 3 to the armature 2 . In approximately the middle of the contact spring 3 two support arms 9 are formed since Lich. On these support arms 9 , the contact spring 3 is attached to a fixed relay part 10 , as in the description of FIG. 3 leads out. In addition, the support arms 9 form a Rückstellfe for the contact spring 3 and the armature 2nd Bridge contacts 5 are fastened to the free contact spring ends 4 . Each egg ner of the bridge contacts bridges two counter contacts 12 , which are embedded in the base 1 (see FIG. 3). Starting from the bearing axis of the contact spring 3 , which is fixed by the two support arms 9 , the width of the contact arms 6 decreases towards the free contact spring ends 4 , so that a trapezoidal section 8 results. The narrowest point of the contact arms 6 is near the free con tact spring end 4 , where the bridge contacts 5 are placed. The shape that results for each contact arm 6 is similar to that of a T. By narrowing a torsion web 7 is formed on each contact arm 9 , whereby the torsional behavior of the bridge contacts 5 to compensate for height tolerances of the Ge contacts 12 is improved. In a further development of the invention, which, however, is not shown in the exemplary embodiment, the contact spring 3 can be improved by, for example, integrally formed on the ker 2 support tabs which engage under the contact spring 3 in the tearing of the contacts 5 and 12 , even if these are welded.

Fig. 3 zeigt, wie die Sockelbaugruppe eines erfindungsgemä ßen Relais aussehen könnte. In dem Sockel 1 sind in einem mittleren Bereich zwei Trägerstifte 10 vorgesehen. Die Trä gerarme 9 und die Trägerstifte 10 weisen zueinander parallele Flächen auf, die senkrecht zu der Grundebene stehen. Diese Anordnung birgt den Vorteil, daß bei der Montage die Baugrup pe aus Kontaktfeder 3 und Anker 2 von oben eingesetzt und so weit nach unten verschoben werden kann, bis der Abstand zwi schen den Brückenkontakten 5 und den Gegenkontakten 12 einem vorgegebenen Maß entspricht. Durch beabsichtigtes Schrägeein setzen der Baugruppe aus Kontaktfeder 3 und Anker 2 kann ein monostabiles Verhalten des Relais erreicht werden. Bei schräg eingesetzter Kontaktfeder 3 ist bei unerregtem Magnetsystem ein definierter Brückenkontakt 5 in Kontakt mit den zugehöri gen Gegenkontakten 12. Fig. 3 shows what the base assembly of an inventive relay could look like. In the base 1 , two support pins 10 are provided in a central area. The Trä gerarme 9 and the support pins 10 have mutually parallel surfaces that are perpendicular to the base plane. This arrangement has the advantage that during assembly the assembly pe from contact spring 3 and armature 2 is inserted from above and can be moved downwards until the distance between the bridge contacts 5 and the counter contacts 12 corresponds to a predetermined dimension. By intentionally inserting the assembly consisting of contact spring 3 and armature 2 , the relay can be monostable. When the contact spring 3 is inserted at an angle, a defined bridge contact 5 is in contact with the associated counter contacts 12 when the magnet system is not excited.

Die Verbindung des Ankers 2 mit der Kontaktfeder 3 ist auf vorteilhafte Weise dadurch realisiert, daß das die Kontaktfe der 3 im mittleren Bereich umgebende Kunststoffformteil 13 zwei Zapfen 14 aufweist, auf die der Anker 2 mit entsprechen den Ausnehmungen aufgesetzt und durch Verformen der Zapfen 14 befestigt ist. Der Anker 2 weist im mittleren Bereich eine Wölbung 11 nach oben auf. Diese Wölbung 11 verläuft in unge fähr der Form eines Halbzylinders und liegt an einem festen Relaisteil, in diesem Ausführungsbeispiel dem Dauermagneten 25, an, so daß sie auf diesem abrollen kann. Dies ist inso fern ein weiterer Vorteil, daß so die Trägerarme 9 nur für die Rückstellung der Kontaktfeder 3 und des Ankers 2 zustän dig sind, und nicht noch zusätzliche Kräfte, die durch das erregte Magnetsystem 20 auf den Anker 2 wirken, aufnehmen müssen. Zudem ist auf diese Weise ein enger Kontakt des An kers 2 mit der Kernanordnung gegeben, was sich positiv auf die Effizienz des Magnetsystems 20 auswirkt.The connection of the armature 2 with the contact spring 3 is realized in an advantageous manner in that the plastic molded part 13 surrounding the contact area of the 3 in the central region has two pins 14 on which the armature 2 is placed with corresponding recesses and fastened by deforming the pin 14 is. The armature 2 has an upward curvature 11 in the central region. This curvature 11 extends approximately in the shape of a half cylinder and is located on a fixed relay part, in this embodiment the permanent magnet 25 , so that it can roll on it. This is so far a further advantage that the carrier arms 9 are only digi dig for the return of the contact spring 3 and the armature 2 , and do not have to absorb additional forces which act on the armature 2 by the excited magnet system 20 . In addition, close contact of the core 2 with the core arrangement is provided in this way, which has a positive effect on the efficiency of the magnet system 20 .

Für den Fall, daß ein erfindungsgemäßes Relais einen Mit telanschluß besitzen soll, kann die Kontaktfeder 3 aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen, beispielsweise einer Kupferlegierung. In diesem Fall könnten die Trägerstif te 10, mit denen die Trägerarme 9 der Kontaktfeder 3 ver schweißt sind, als Anschlußelemente ausgeführt werden.In the event that a relay according to the invention should have a telecommunications connection, the contact spring 3 can consist of an electrically highly conductive material, for example a copper alloy. In this case, the carrier pins 10 , with which the support arms 9 of the contact spring 3 are welded, could be designed as connecting elements.

Claims

1. Relais mit

- einem Sockel (1), durch dessen Boden eine Grundebene fest gelegt ist,
- einem mittig gelagerten Anker (2), der Teil eines Magnet systems (21) ist, und
- einer Kontaktfeder (3), die an einem mittleren Abschnitt mit dem Anker (2) verbunden ist, so daß die Kontaktfeder (3) und der Anker (2) eine gemeinsame Lagerachse besitzen, und die an ihren freien Enden Brückenkontakte (5) trägt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (3) auf jeder Seite der Lagerachse einen Kontaktarm (6) bildet, der jeweils zwischen der La gerachse und dem freien Ende (4) einen durch Verengungen gebildeten Torsionssteg (7) aufweist.1. Relay with

- a base ( 1 ), through the bottom of which a base plane is fixed,
- A centrally mounted armature ( 2 ) which is part of a magnet system ( 21 ), and
- A contact spring ( 3 ) which is connected at a central portion to the armature ( 2 ), so that the contact spring ( 3 ) and the armature ( 2 ) have a common bearing axis, and which carries bridge contacts ( 5 ) at their free ends ,

characterized in that the contact spring ( 3 ) on each side of the bearing axis forms a contact arm ( 6 ), each between the La gerachse and the free end ( 4 ) has a torsion bar ( 7 ) formed by constrictions.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (6) einen trapezförmig geschnittenen Bereich aufweisen, wobei der Bereich nahe der kürzeren Grundseite des Trapez den Torsionssteg (7) bildet.2. Relay according to claim 1, characterized in that the contact arms ( 6 ) have a trapezoidally cut area, the area near the shorter base of the trapezoid forming the torsion bar ( 7 ).

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Ankerenden (4) derart verbreitert sind, daß die Kontaktarme (6) ungefähr T-förmig sind.3. Relay according to claim 1, characterized in that the free armature ends ( 4 ) are widened such that the contact arms ( 6 ) are approximately T-shaped.

4. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich der Kontaktfeder (3) seitliche Trägerarme (9) gebildet sind, die mit einem feststehenden Relaisteil (10) verbunden sind. 4. Relay according to claim 1, characterized in that in the central region of the contact spring ( 3 ) lateral support arms ( 9 ) are formed, which are connected to a fixed relay part ( 10 ).

5. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerarme (9) einen senkrecht zur Grundebene ste henden Abschnitt aufweisen.5. Relay according to claim 1, characterized in that the support arms ( 9 ) have a section perpendicular to the base plane.

6. Relais nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sockel Trägerelemente (10) vorgesehen sind, die senkrecht zu der Grundebene stehen und die mit den Trä gerarmen (9) verbunden sind.6. Relay according to claim 4 or 5, characterized in that support elements ( 10 ) are provided in the base, which are perpendicular to the base plane and which are connected to the carrier arms ( 9 ).

7. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker im mittleren Bereich einen nach oben gewölb ten Abschnitt (11) aufweist, der an einem festen Relais teil anliegt.7. Relay according to claim 1, characterized in that the armature in the central region has an upward arching section ( 11 ) which abuts a fixed relay part.

8. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe mit dem Anker (2) und der Kontaktfeder (3) in Längsrichtung derart schräg angeordnet und mit den Trägerarmen (9) befestigt ist, daß im Ruhezustand des Re lais einer der Brückenkontakte (5) mit zugehörigen Gegen kontakten (12) in Kontakt ist.8. Relay according to claim 4, characterized in that the assembly with the armature ( 2 ) and the contact spring ( 3 ) is arranged obliquely in the longitudinal direction and fastened with the support arms ( 9 ) that in the idle state of the relay one of the bridge contacts ( 5 ) with associated counter contacts ( 12 ) in contact.

9. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittlerer Bereich der Kontaktfeder (3) in ein Kunststoffformteil (13) eingebettet ist, das Zapfen (14) aufweist, auf die der Anker (2) aufgesetzt ist.9. Relay according to claim 1, characterized in that a central region of the contact spring ( 3 ) is embedded in a plastic molded part ( 13 ), which has pins ( 14 ) on which the armature ( 2 ) is placed.