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Elektrisches Relais, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Relais, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einem Gehäuse, in dem zwei Kontaktfahnen befestigt sind, und mit einer Schmelzsicherung,
die außen am Gehäuse sitzt und mit jedem ihrer beiden Anschlußkontakte mit einer
der beiden Kontaktfahnen verbunden ist.
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Normalerweise sind die Sicherungen für die elektrischen Einrichtungen
eines Kraftfahrzeugs zentral in einem Sicherungskasten untergebracht.
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Unter Umständen ist es jedoch vorteilhafter, eine Sicherung räumlich
unmittelbar einem Relais zuzuordnen, das zu einem bestimmten elektrischen System
des Kraftfahrzeugs gehört. Damit eine verbrauchte Sicherung leicht gegen eine neue
ausgetauscht werden kann, ordnet man die Sicherung außen am Gehäuse des Relais an.
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Das DE-GM 71 16 983 zeigt ein elektrisches Relais, bei dem die Kontaktfahnen
durch ffnungen im Gehäuse nach außen geführt sind. Eine zylinderförmige Schmelzsicherung
ist mit ihren Stirnflächen zwischen den beiden sich einander gegenüberstehenden
Kontaktfahnen eingeklemmt.
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Kontaktfahnen und Schmelzsicherung sind, vor allem damit die Kontaktstellen
zwischen ihnen nicht schädlichen Unwelteinflüssen und Schmutz völlig ungeschützt
ausgesetzt sind, mit einer Kappe abgedeckt, die auf das Relaisgehäuse aufyeklipst
ist. Die Kappe schützt auch vor Verletzungen, die bei einer Wartung des Fahrzeugs
die Kontaktfahnen verursachen könnten. Ist dagegen die Kappe entfernt, um zum Beispiel
eine Sicherung auszutauschen, so besteht dabei durchaus noch die Gefahr sich an
siZn Kontaktfahnen zu verletzen. Die zwischen der Schutzkappe und dem Relaisgehäuse
eingeschlossene, kaum im Austausch mit der Atmosphäre stehende Luft bedingt außerdem,
daß entstehehde Wärme nur schlecht abgeleitet werden kam und so ein vorzeitiger
Ausfall der Sicherung droht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisches Relais, das die Merkmale
aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, so weiterzuentwickeln, daß auch ohne
Kappe die Kontaktstellen zwischen den Kontaktfahnen und der Sicherung geschützt
sind und Verletzungen vermieden werden können.
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AJch soll die entstehende Wärme leicht abgeführt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß bei einem Relais
mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Sicherung eine Sicherung
mit parallel zueinander verlaufenden Steckkontakten ist und die Steckkontakte im
Inneren des Gehäuses mit den beiden dort befindlichen Kontaktfahnen verbunden sind.
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Bei einem erfindungsgemäßen Relais wird also eine Sicherung mit Steckkontakten,
die auch bei anderen elektrischen Geräten zum Beispiel Schaltern benutzt werden,
verwendet. Mit einer solchen Sicherung ist es möglich, die Kontaktstellen zwischen
den Kontaktfahnen und der Sicherung in das Innere des Relaisgehäuses zu verlegen,
so daß sie auch ohne eine zusätzliche Schutzkappe gegen schädliche Umwelteinflüsse
abgeschirmt sind. Die Kontaktfahnen können im Innern des Gehäuses verbleiben und
entfallen deshalb als außerhalb des Relaisgehäuses befindliche Verletzungsquelle.
Ueber die Steckkontakte kann eventuell an den Kontaktstellen entstehende Wärme nach
außen geführt und dort ohne Dämmung durch ein Luftpolster an die Umgebung abgegeben
werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen elektrischen
Relais kam man den Unteransprüchen entnehmen. Gute Mögli.chkeiten im Hinblick auf
die Gestaltung der Kontaktstellen zwischen den Kontaktfahnen und den Steckkontakten
ergeben sich, wenn gemäß Anspruch 2 die Kontaktfahnen, vorzugsweise auf gleicher
Höhe, senkrecht zur Längsrichtung der Steckkontakte verlaufen. Ublicherweise sind
die Kontaktfahnen als Fortsetzungen von auch bei Relais ohne Sicherung im Gehäuse
vorhandenen Metallstreifen ausgebildet. Eine günstige Zuordnung der Kontaktfahnen
zu diesen Metallstreifen erhält man, wenn gemäß Anspruch 3 die Kontaktfahnen aufeinander
zugerichtet sind und im Abstand voneinander enden. Sind die Steckkontakte der Sicherung
Flachs tecker, so verlaufen die Kontaktfahnen vorteilhafterweise parallel zu den
großen Seitenflächen der Flachstecker.
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Die Ansprüche 5 bis 7 beziehen sich auf Ausführungen eines erfindungsgemäßen
elektrischen Relais, bei denen die Kontaktgabe zwischen den Steckern der Sicherung
und den Kontaktfahnen in vorteilhafter Weise mit Hilfe jeweils einer zusätzlichen
Klemme hergestellt ist. Es sind in den Kontaktfahnen Durchbrüche vorhanden, in die
die Klemmen eingesetzt sind. Wc tiere Durchbrüche gemäß Anspruch
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einen geschlossenen Rand aufweisen, besteht keine Möglichkeit, daß die Klemmen etwa
dann, wenn eine Sicherung ausgetauscht wird, von den Kontaktfahnen abrutschen kömen.
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Wem eine Sicherung eingesetzt wird, wird auf die Kontaktfahnen ein
gewisser Druck ausgeübt. £hne zusätzliche Maßnahmen würde dabei die Gefahr bestehen,
daß die Kontaktfahnen beziehungsweise die Metallstreifen, an denen sie sich befinden,
verschwenkt werden und in direkten elektrischen Kontakt miteinander kommen. Unter
Umständen würden sie nach einer Verbiegung sogar in dauerhaftem, direkten elektrischen
Kontakt stehen, so daß die Sicherung ihrer Wirkung beraubt werden. Um derartige
Fehler auszuschließen, ist es vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 8 zwischen den beiden
Kontaktfahnen hindurch ein Trennsteg aus elektrisch isolierendem Material verläuft.
Damit ist keine direkte elektrische Kontaktgabe mellr zwischen den Kontaktfahnen
möglich. Bei einer Ausbildung gemäß Anspruch 9 verhindert der Steg auch, daß sich
die Klemmen für die Steckkontakte der Sicherung berühren. Von besonders großen Vorteil
ist es, wenn gemäß Anspruch 10 der Trennsteg auf seinem den Kontaktfahne benachbarten
Seiten, von der Sicherung aus betrachtet, hinter den Kontaktfahnen verbreitert ist,
so daß Anschläge entstehen, die die Kontaktfahnen hintergreifen. Beim Einsetzen
einer Sicherung kömen sich nun die Kontaktfahnen auf die Anschläge legen und den
auf sie ausgeubten Druck leicht auf den Trennsteg übertragen. Eine dauerhafte Verbiegung
der Kontaktfahnen kann man dadurch ausschließen.
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Grundsätzlich ist es möglich, für jeden Steckkontakt der Sicherung
im Gehäuse eine Öffnung vorzusehen, durch die hindurch der Steckkontakt in das Innere
des Gehäuses tritt. Einfacher erscheint es jedoch, wenn das Gehäuse nur eine Öffnung
aufweist, in der sich das Gehäuse der Sicherung teilweise befindet. Das Gehäuse
der Sicherung kann nun dazu beitragen, der Sicherung einen festen Sitz zu geben.
Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 14 wird gewährleistet, daß der Trennsteg das
Einsetzen einer Sicherung nicht behindert. Will man den Sitz der Sicherung noch
verbessern und den Schutz des Relais inneren vor Staub noch erhöhen, so kann man
dies dadurch erreichen, daß gemäß Anspruch 15 die Öffnung im Gehäuse nach außen
hin von einem Kragen umrandet ist.
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Zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele eines elektrischen Relais
sind in der Zeichnung dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnung soll die
Erfindung nun näher erläutert werden.
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Es zeigen Figur 1 eine erste Ausführung mit aufeinander zugerichteten
Kontaktfahnen und einem Trennsteg zwischen ihnen, Figur 2 eine zweite Ausführung,
bei der der Trennsteg Anschläge für die Kontaktfahnen aufweist und Figur 3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III aus Figur 2.
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Die in den Figuren -dargestellten elektrischen Relais weisen ein weitgehend
quaderförmiges Gehäuse 10 auf, das sich aus einem Topf 11 und einer den Topf verschließenden
Bodenplatte 12 zusammensetzt. Diese trägt die üblicherweise zu einem Relais gehörenden
Elemente, von denen das Magnetjoch 13, der Anker 14, eine Rückstellfeder 15 für
den Anker und eine Litze 16, die eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem
Joch 13 und dem Anker 14 herstellt, in Figur 1 sichtbar sind. An zwei gegenüberliegenden
Seiten des Topfes 11 stehen zwei Metallstreifen 17 und 18 hoch, die knapp unterhalb
der Gehäusedecke 19 rechtwinklig zu zwei aufeinander zuweisenden Kontaktfahnen 20
und 21 abgebogen sind, die in einem gewissen Abstand voneinander enden. Die beiden
Kontaktfahnen befinden sich auf gleicher Höhe und liegen parallel zur Decke 19.
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Eine an sich bekannte Schmelz sicherung 30 stellt eine elektrische
Verbindung zwischen den beiden Kontaktfahnen 20 und 21 her. Diese Sicherung weist
zwei parallel zueinander verlaufende, flache Metallstreifen 31 und 32 auf, die einstückig
über einen dünnen, die eigentliche Schmelzsicherung bildenden Metallsteg 33 miteinander
verbunden sind. Ober die Anordnung der Metallstreifen 31 und 32 und des Steges 33
ist ein quaderförmiges, schmales und längliches Gehäuse 34 gestülpt, das die Metallstreifen
31 und 32 als Flachstecker 35 verlassen.
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Wie man insbesondere auch in Verbindung mit Figur 3 erkennen kann,
ist in jeder Kontaktfahne 20 bzw. 21 ein Durchbruch 40 mit einem allseits geschlossenen
Rand geschaffen. In jeden Durchbruch 40 ist eine im wesentlichen U-förmige Klemme
41 eingesetzt, die mit Anschlägen 42 auf der der Gehäusedecke 19 zugewandten Flachseite
der Kontaktfahnen aufliegt und die andere Seite der Kontaktfahnen mit Rastnasen
43 hintergreift. Beide Klemmen 41 befinden sich im wesentlichen auf der der Gehäusedecke
19 abgewandten Seite der Kontaktfahnen 20 und 21. Der Abstand der beiden Klemen
41 voneinander entspricht genau dem Abstand der beiden Flachstecker 35 der Sicherung
30, so daß die Flachstecker 35 beim Einsetzen einer Sicherung 30 durch die Durchbrüche
40 in den Kontaktfahnen 20 und 21 hindurch in die Klemmen 41 hineingeschoben werden
können. Damit die Sicherung eingesetzt werden kann, ist in der Decke 19 des Relaisgehäuses
10 eine Öffnung 44 vorgesehen, die in ihren Abmessungen wenigstens annähernd einem
Querschnitt des Sicherungsgehäuses 34 entspricht. Dieses Gehäuse befindet sich teilweise
in der Öffnung 44, so daß es diese verschließt, und sitzt auf den Anschlägen 42
der Klemmen 41 auf. Die Öffnung 44 ist nach außen hin von einem Kragen 45 umrandet,
der für eine zusätzliche Lagestabilität der Sicherung 30 sorgt und mithilft, schädliche
Umwelteinflüsse vom Innern des Gehäuses 10 fernzuhalten.
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Ist eine Sicherung 30 eingesetzt, so sind die beiden Kontaktfahnen
20 und 21 über die Klemmen 41, die Flachstecker 35 und den Steg 33 elektrisch leitend
miteinander verbunden. Diese Verbindung kann eventuell noch dadurch verbessert werden,
das die Klemmen 41 an den Kontaktfahnen 20 und 21 angelötet sind.
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Eine direkte elektrische Verbindung zwischen den Kontaktfahnen 20
und 21 muß unter allen Umständen verhindert werden. Deshalb ist an die Decke 19
des Gehäusetopfes 11 einstückig ein Trennsteg 50 angeformt, der wie der Topf 11
aus elektrisch isolierendem Material besteht und senkrecht zur Längsrichtung der
Kontaktfahnen 20 und 21 zwischen diesen beiden hindurch verläuft. Eine direkte Kontaktgabe
zwischen den beiden Kontaktfahnen ist damit unmöglich gemacht. Vor allem ist diese
direkte Berührung der beiden Kontaktfahnen auch dann unmöglich, wenn beim Einsetzen
einer neuen Sicherung 30 eine Kraft auf die Kontaktfahnen ausgeübt wird, durch die
sie nach unten und aufeinander zu geschwenkt
werden könnten. Der
Steg 50 ragt soweit in das Innere des Gehäuses 10 hinein, daß er unter allen Umständen
auch eine direkte Verbindung zwischen den beiden Klemmen 41 verhindert. Er endet
etwa auf Höhe des Endes der Flachstecker 35. An seinem freien vorderen Ende läuft
der Steg 50 in einer Spitze aus, so daß bei der Montage des Topfes 11 an der Bodenplatte
12, die schon mit allen Bauteilen belegt ist, nicht die Moglichkeit besteht, daß
der Trennsteg voll gegen eine Kontaktfahne 20 oder 21 stößt und so die Montage erschwert.
Damit die Flachstecker 35 weit genug in die Klemmen 41 hineingeschoben werden können,
besitzt der Trennsteg im Bereich der Öffnung 44 eine Aussparung 51, so daß das Sicherungsgehäuvse
34 nicht auf dem Trennsteg 50, sondern auf den Anschlägen 42 der Klemmen 41 aufliegt.
Die Luft zwischen der Unterseite des Gehäuses 34 und dem Boden der Aussparung 51
ist jedoch auf das unbedingt notwendige Maß beschränkt, so daß eine größere äußere
auf das Gehäuse 34 der Sicherung 30 ausgeübte Kraft, durch die die Sicherung etwas
in das Gehäuse hineinbewegt wird, vom Trennsteg 50 aufgefangen werden kann.
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Bei der Ausführung gemäß Figur 1 sind die auf die Kontaktfahnen 20
und 21 zeigenden Seitenflächen 52 des Trennsteges 50 völlig eben. Im Gegensatz dazu
ist an jeder Seitenfläche 52 des Trennsteges 50 geinäß dem Ausführungsbeispiel nach
den Figuren 2 und 3 ein Anschlag 53 ausgebildet, mit dem der Trennsteg 50 jeweils
unter eine der Kontaktfahnen 20 und 21 greift. Oie Anschlagfläche der Anschläge
53 verläuft dabei parallel zu den Kontaktfahnen 20 und 21. Damit die Anschläge 53
ohne zusätzliche Öffnungen im Topf 11 entformt werden können, entspricht ihre Breite
in Längsrichtung des Steges 50 lediglich der Breite der Öffnung 44 in derselben
Richtung. Wird nun beim Einsetzen einer Sicherung 30 eine Kraft auf die Kontaktfahnen
20 und 21 ausgeübt, so stoßen diese sofort gegen die Anschläge 53 und können nicht
mehr weiter verbogen werden.
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Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß durch die Erfindung ein elçktrisches
Relais mit einer Sicherung geschaffen wurde, bei dem die Konta4tstellen zwischen
der Sicherung und den Kontaktfahnen im Relais ohne viel Aufwand geschützt untergebracht
sind, wobei eine gute Wärmeabgabe an die Umgebung gewährleistet ist und die Sicherung
leicht ausgetauscht werden kann.
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