DE3233254C2

DE3233254C2 - Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Miniatur-Relais

Info

Publication number: DE3233254C2
Application number: DE3233254A
Authority: DE
Inventors: Albert Leslie Freeman; Roy Edward Rodney Bishop's Stortford Hertfordshire Smith; Brian Henry Harlow Essex Taylor
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: PED Ltd
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1986-04-24
Also published as: GB2106716B; NZ201852A; DE3233254A1; EP0075393B2; EP0075393B1; BE894461A; AU556583B2; US4486727A; DE3268285D1; GB2106716A; AR229365A1; AU8845782A; EP0075393A1; JPS5866226A

Abstract

Bei einem DIL-Relais ist in ein Gehäuse (1) mit an der Unterseite entsprechend der Anordnung der Anschlußelemente in zwei Reihen vorgesehene Öffnungen eine aus einer Spule, einem Kunststoffspritzteil mit eingebetteten An schluß elementen (18, 21), an deren einen Seite die Enden der Spulenwicklung (20) angeschlossen sind, einem Magnetkern (22) und einem Joch (23) bestehende Antriebseinheit (2) so eingesteckt, daß deren Anschlußelemente (28, 21) durch zwei Öffnungen hindurchragen und die Antriebseinheit (2) dadurch in ihrer Lage im Gehäuse (1) fixieren, und daß zwischen der Antriebseinheit (2) und den angrenzenden Seitenwänden (1a) des Gehäuses (1) je ein Zwischenraum (25) vorhanden ist, in den je ein Seitenteil (14, 14a) eingeschoben ist, das aus Kunststoff mit einem eingespitzten leitenden Gerüst für die äußeren Anschlußelemente (15, 16, 17, 15a, 16a, 17a), die Festkontakte (8, 9; 11, 12) und die beweglichen Kontakte (6, 7) besteht und die Seitenteile durch die Anschlußelemente lagefixiert und in der Einstecktiefe durch einen Kleber fixiert sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Miniatur-Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiges Relais ist bekannt aus der DE-OS 08 887. Um die mit den Anschlußelementen versehenen Seitenteile mit dem Magnetsystem zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen, sind dort im Joch des Magnetsystems Durchbrechungen vorgesehen. In diese greifen winklig an die Seitenteile angeformte Rasthaken ein. Hierdurch wird der magnetische Fluß gestört, so daß ein größerer Querschnitt des Joches notwendig wird, wenn keine hohen Streuverluste in Kauf genommen werden sollen. Außerdem ist die hergestellte bauliche Einheit dort aus vier Teilen zusammengesetzt, nämlich den beiden getrennten Seitenteilen, der Magnetspule und dem Joch. Diese Einheit wird vormontiert in ein wannenförmiges Gehäuseteil eingesetzt. Dabei müssen die Seitenteile von der Seite her eingerastet werden und bei der Montage so ausgerichtet werden, daß die Anschlüsse genau in die Öffnungen des wannenförmigen Gehäuses eingesetzt werden können.

Ein derartiges bekanntes Relais eignet sich daher nicht sehr gut für eine automatische Fertigung, wenn nicht komplizierte Fertigungsautomaten dafür konstruiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Relais der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art in einfacher Weise hergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Maßnahmen. Hierbei müssen zwar drei Teile, jedoch in der gleichen Richtung eingesetzt werden, was eine einfache Einsetzungsweise bedeutet und eine einfachere Konstruktion von Fertigungsautomaten bedingt Das Einsetzen wird noch erleichten durch die beim Einstecken der Antriebseinheit gebildeten Zwischenräume, da durch diese eine Führung der Seitenteile erreicht wird.

ίο Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Explosionsansicht der wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Miniatur-DIL-Relais.

F i g. 2 die Antriebseinheit der F i g. 1 und
F i g. 3 eine Staubkappe.

Das Relais enthält ein aus Kunststoff gespritztes oder gegossenes Gehäuse, das an der unteren Fläche zwei Reihen von je vier Öffnungen (nicht dargestellt) aufweist, die die Anschlußelemente 15, 16, 17, 18; 15a 16a, 17a und 21 des Relais aufnehmen. In das Gehäuse 1 sind eine Antriebseinheit 2, die deutlicher in F i g. 2 dargestellt ist, und ein am Ende eines Magnetjoches 4 der Antriebseinheit 2 vorgesehener Anker 3 eingesetzt.

Durch eine Rückstellfeder 5 kann der Anker 3 in eine Lage gebracht werden, in der die beweglichen Kontaktfedern 6 und 7 in ihrer Ruhelage an den unteren Festkontakten 8 bzw. 9 anliegen und der Anker 3 besitzt einen Kunststoffsteg 10. der die beweglichen Kontaktfedem 6, 7 während der Arbeitsphase anhebt. Wenn das Relais in Betrieb nt. sind die beweglichen Kontaktfedern 6,7 mit Festkontakten 12 bzw. 11 in Kontakt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Festkontakte 8 und 11 und ein Montageteil 13 für die bewegliche Kontaktfeder 6 aus einem leitenden Gerüst geformt, das aus einem kontinuierlichen Band aus leitendem Material ausgestanzt und in ein Seitenteil 14 aus Kunststoff eingebettet ist. Die Festkontakte 8 und 11 und das Montageteil 13 sind mit entsprechenden Ansch'.ußelementen 15,16 und 17 verbunden, die durch die vorgeiidnnten nicht dargestellten Öffnungen in der Unterseite des Gehäuses 1 hindurchragen, wenn das Seitenteil 14 in einen Zwischenraum 25 zwischen der Außenwand la des Gehäuses und der angrenzenden Seite der Antriebseinheit 2 eingesetzt wird. Diese drei Anschlußelemente 15,16,17 bilden zusammen mit einem weiteren Anschlußelement 18 eine Reihe der Anschlußelemente des Dual-in-line-Relais.

Das Anschlußelement 18 ist nicht in das Seitenteil 14 eingebettet, sondern ist stattdessen, wie in F i g. 2 gezeigt, an einem Endteil 19 der Spule bzw. deren Spulenträger der Antriebseinheit 2 befestigt. Das obere Ende dieses Anschlußelements 18 bildet einen Drahtanschluß 18a für ein Ende 20b der Wicklung 20 der Antriebseinheit 2. Gleichermaßen ist ein weiteres Anschlußelement 21 auf der anderen Seite der Antriebseinheit 2 am Endteil 19 vorgesehen und mit dessen oberem Drahtanschluß 21a ist das andere Ende 20a der Wicklung 20 der Antriebseinheit 2 verbunden. Beide Anschlußelemente 18 und 21 sind, wie erwähnt, am Endteil 19 der Spule bzw. des Spulenträgers angebracht und besteht im vorliegenden Fall aus einem Kunststoff-Spritzgußteil. Die Anschlußelemente 18, 21 weisen einen verformten beispielsweise verdrillten Abschnitt auf, der sich in einer Aushöhlung oder einer Rille des Endteils 19 verklemmt oder sie können auch wahlweise während des Spritzgußprozesses bei der Herstellung der Endteile 19 mit eingebettet sein. In beiden Fällen sind sie fest und unver-

rückbar zur Antriebseinheit 2 angebracht Dies ermöglicht es, die Wicklung, die für 48 V Betriebsspannung ausgelegt ist, mit sehr feinem Drahtdurchmesser in der Größenordnung von 0,0.3 bis 0,09 mm automatisch zu wickeln und zu kontaktieren. Wenn die Wicklung gewikkelt und angeschlossen (oder angeklemmt) ist, werden diese angelötet, worauf die Spule auf einen magnetischen Eisenkern 22 montiert wird, auf den ein Joch 23 an dessen in de. Zeichnung in F i g. 2 rechts gezeigtem Ende aufgesteckt und an ihm befestigt ist.

Es sei bemerkt, daß die Drahtanschlüsse 18a und 21a nach innen gebogen sind, um die Wicklungsenden 20a und 206 zu arretieren, wie in F i g. 1 gezeigt.

Wenn die Antriebseinheit 2 getestet ist wird sie. wie Fig. 1 zeigt, in das Gehäuse 1 eingesetzt, so daß die Anschlußelemente 18, 21 durch die entsprechenden nicht dargestellten Öffnungen an der Unterseite des Gehäuses 1 herausragen. So bewirken die Anschlußelemente 18, 21 zusammen mit dem Endteil 19 die genaue Lagefixierung der Antriebseinheit 2 im Gehäuse 1, wobei auf jeder Seite ein Zwischenraum 25 von genau der richtigen Größe für die Aufnahme der Seitenteile 14 und 14a belassen wird.

Im nächsten Verfahrensschritt wird der Anker 3 an das Ende des Joches 23 angebracht und die Antriebseinheit wird über ihre Anschlußelemente 18,21 angeschlossen, um den Anker 3 in seiner Betriebsstellung zu halten. Es ist einzusehen, daß dies in einer Fließbandfertigung geschehen kann, wobei die Anschlußelemente 18 und 21 dazu dienen, die Antriebseinheit 2 im Gehäuse 1 sowohl aufzunehmen und weiterzutransportieren als auch die Wicklung an Spannung zu legen.

Anschließend an diese vorgenannten Verfahrensschritte werden die Seitenteile 14 und 14a mit ihren eingebetteten Anschlußelementen, den Festkontakten und den beweglichen Kontakten zum Gehäuse 1 mit der eingesetzten Antriebseinheit 2 gebracht und zwischen die Antriebseinheit 2 und die angrenzenden Außenwände, wie z. B. die Außenwand la in F i g. 1. geschoben, bis die äußeren Anschlußelemente 15, 16, 17 und 15a. 16a und 17a in den entsprechenden öffnungen der Unterseite des Gehäuses 1 angeordnet sind.

An den schmalen Enden der Seitenteile 14 und 14a sind Aussparungen 5a und 5ö zu sehen, in die entsprechende Ansätze 5c bzw. 5dder Rückstellfeder 5 eingreifen. Die Rückstellfeder 5 ist an den Enden der Seitenteile 14, 14a vorgesehen und letztere werden dann weiter in das Gehäuse 1 geschoben, so daß die Rückstellfeder 5 zwischen der Endwand des Gehäuses 1 und den Schlitzen 5a. Sb bzw. den Seitenteilen 14, 14a eingeschlossen ist.

An den entsprechenden Anschlußelementen sind Spreitzzungen i5b. 15c 16f>, 16c und 17c angeformt, die die Anschlußelemente im Gehäuse 1 sicher befestigen.

Die zum Einsetzen der Seitenteile 14, 14a aufzuwendende Kraft kann überlagert werden durch eine Ultraschallenergie, um zwecks leichteren Einsetzens derselben die Reibung zu überwinden und den Kunststoff teilweise zu verflüssigen. Die ohne UltraschaHenergie aufzuwendende Einsetzkraft würde etwa 1 kg betragen. ω

Wenn die Seitenteile 14, 14a in eine bestimmte Tiefe eingesetzt werden, beginnt der Steg 10 des Ankers 3 der noch an Spannung angeschlossenen Antriebseinheit 2 den beweglichen Hebelarm der Kontaktfedern 6 und 7 anzuheben, bis sie von den Festkontakten 8 bzw. 9 abheben und gegebenenfalls mit ihren entsprechenden oberen Festkontakten 11 bzw. <2 in Kontakt kommen.

Die Anschlußelemente 15 und 17 und 15λ und 17;i können in Verbindung mit einem Sensor-Schaltkreis dazu verwendet werden, um festzustellen, wann mit den entsprechenden oberen Kontakten 11, 12 der Kontakt hergestellt ist und dies kann als Signal zur Anzeige der genauen Einsetztiefe der Seitenteile 14,14a ins Gehäuse 1 benutz¹ werden. Um einen richtigen Betrag eines Oberhubs des Ankers 3 während des normalen Betriebes des Relais zu erhalten, werden nach Empfang des Signals, das angibt, daß die oberen Kontakte 11, 12 erreicht sind, die Seitenteile 14, 14a um einen genauen vorherbestimmten Weg weiter eingesetzt, der den richtigen Betrag des Oberhubs des Ankers 3 festlegt. Die Seitenteile 14, 14a werden dann in dieser Lage im Gehäuse 1 festgeklebt um die eingestellte Lage zu fixieren und um die Anschlußelemente in ihren Öffnungen in der Unterseite des Gehäuses 1 abzudichten. Die Anwendung von Ultraschallenergie ermöglicht eine größere Genauigkeit als bisher.

Schließlich wird zur Komplettierung des Relais eine Staubkappe 24. wie sie in der F i g. 3 vorgestellt ist. über die Kante ican der Oberseite des Gehäuses ί gesteckt.

Es ist ersichtlich, daß durch die Herstellung der Antriebseinheit 2 mit ihren eigenen Anschlußelementen in Verbindung mit den getrennten Seitenteilen 14,14a eine Fließbandtechnik angewendet werden kann, die eine vollautomatische Fertigung ermöglicht. So erhält das Gehäuse 1 zuerst die Antriebseinheit 2. dann wird der Anker 3 an der Antriebseinheit 2 plaziert, die Antriebseinheit 2 wird an Spannung gelegt, dann werden die Seitenteile 14, 14a in die Zwischenräume zwischen den Gehäuseseiten la und den Seiten der Antriebseinheit einen bestimmten Betrag eingesetzt, die Rückstellfeder 5 in die Aussparungen 5a. 5b eingesetzt und darauf die Seitenteile 14, 14a weiter eingeschoben, bis die Rückstellfeder 5 eingeklemmt ist und zwischen den beweglicher. Kontakten 6, 7 und ihren entsprechenden oberen Festkontakten 11,12 der Kontakt hergestellt ist, worauf das durch den Kontaktschluß erzeugte Signal btnutzt wird, um anzuzeigen, daß diese Einschublage erreicht ist, hierauf werden die Seitenteile 14, 14a um ein vorbestim.ntes Maß weiter eingeschoben um den gewünschten Betrag des Überhubs festzulegen, schließlich werden die Seitenteile 14, 14a in ihrer Lage im Gehäuse 1 mittels eines Klebers fixiert und abgedichtet und die Staubkappe 24 auf dem Gehäuseoberteil befestigt.

Die Herstellung der Seitenteile 14, 14a mit ihren eingebetteten Anschlußelementen ist eine an sich bekannte Technik, aber bisher wurden alle vier Anschlußelemente einer Reihe, im Beispiel also einschließlich der für die Wicklung der Anschlußeinheit 2 notwendigen Anschlußelemente, in das Kunststoffseitenteil mit eingebettet. Beim beschriebenen erfindungsgemäßen Relais sind j'Joch die Anschlußelemente der Wicklung der Spule der Antriebseinheit 2 zugeordnet, was eine wesentliche Abkehr dieses Relaistyps vom bisnsrigen bedeutet. Dies hat den großen Vorteil, daß es die automatische Wicklung und Kontaktierung der Spule ermöglicht, weil die AnschluP.elemente sich bereits an der Spule befinden und die Anschlußelemente 18, 21 dazu dienen, die Antriebseinheit 2 im Gehäuse 1 zu positionieren, bevor die Seitenteile 14,14a in das Gehäuse 1 eingesetzt werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Miniatur-Relais mit einem unteren wannenförmigen Gehäuseteil, in dessen Boden emtlang der Längswände Öffnungen zum Durchstecken von Anschlußelementen vorgesehen sind, wobei die Anschlußelememe in flachen Seitenteilen aus Kunststoff eingebettet sind und die Seitenteile im Gehäuseteil neben der elektromagnetischen Antriebseinheit angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinheit (2) verwendet wird, die einen Spulenträger aufweist, in dessen einem Endteil (19) die Anschlußelemente (18, 21) für die Wicklung (20) der Antriebseinheit (2) eingeformt sind, daß die vorgefertigte Antriebseinheit (2) in das Gehäuseteil (1) derart eingesetzt wird, daß sich die Anschlußelemente (18,21) in zwei der Öffmungen in der Unterseite des Gehäuseteils (1) befinden und durch dies-e hindurchragen und die Antriebseinheit (2) im Gehäuseteil (1) in ihrer Lage fixieren, daß anschließend die beiden aus Isoliermaterial bestehenden, die eingebetteten Anschlußelemente (15,16, 17, 15a, 16a. 17a; für die Festkontakte (8, 9; 11, 12) und die beweglichen Kontakte (6, 7) tragenden Seitenteile (14,14a; in zwischen e'er Antriebseinheit (2) und den Außenwänden (la; des Gehäuseteils (1) gebildeten Zwischenräumen (25) derart eingesetzt werden, daß die Anschlußelemente (15, Ki, 17, 15a. 16a, 17a; in den entsprechenden Öffnungen in der Unterseite ij.-s Gehäuseteils (1) stecken und daß die Seitenteile (14,14a;d?uerhaf-· ^;m Gehäuse (1) fixiert werden.