ES2317143T3 - Rele electromagnetico. - Google Patents

Abstract

Un relé electromagnético que comprende: una armadura (60, 70) que tiene una plaquita móvil (70) movida por un fragmento de hierro móvil (60); una bobina (33) enrollada alrededor de un tambor (41) de un núcleo de hiero (40) para abrir y cerrar un contacto (22, 28) estando un extremo del fragmento de hierro móvil (60) soportado sobre uno de los polos magnéticos (44, 45) dispuesto en ambos extremos del tambor (41), estando el otro extremo del fragmento de hierro móvil (60) opuesto al otro de los polos magnéticos (44, 45) de manera que el otro extremo del fragmento de hierro móvil (60) de la armadura puede ser atraído hacia el otro de los polos magnéticos (44, 45), en el que el núcleo (40) comprende: dos brazos (48) dispuestos en ambos extremos del tambor (41) de un material magnético con forma de placa (49); caracterizado porque el material magnético (49) ha sido estampado mediante presión de trabajo para tener sustancialmente forma de U, los polos magnéticos (44, 45) están formados doblando las bases de los brazos (49) y doblando las partes intermedias de las partes verticales (42, 43) de los brazos (48) en un ángulo agudo, y las superficies (44a, 45a) del polo magnético forman un ángulo recto con el tambor (41) que tiene una sección transversal oblonga.

Description

Relé electromagnético.

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Campo de la invención

La presente invención se refiere a un relé electromagnético, y más concretamente a una forma de núcleo de hierro utilizado en este relé electromagnético.

Técnica anterior

Como núcleo de hierro incluido en un relé electromagnético, se usa habitualmente un núcleo de hierro 5 fabricado mediante el método ilustrado en las Figs.12A a 12C, por ejemplo. En este método, un producto intermedio 2 que tiene sustancialmente forma de I visto desde la parte superior es estampado a partir de un material magnético con forma de placa 1, mediante presión de trabajo. Entonces, los polos magnéticos 4 que tienen una anchura grande son conformados plegando y levantando las partes verticales 3 situadas en ambos extremos del producto intermedio 2 para obtener el núcleo de hierro (véase el documento JP-A-6-196072).

En el proceso de estampado mediante presión de trabajo, sin embargo, no es fácil estampar el producto intermedio 2 mediante presión de trabajo de manera que la anchura del producto intermedio 2 sea más pequeña que el espesor del material con forma de placa, y de este modo, es extremadamente difícil obtener el núcleo de hierro 5 que tiene una anchura más pequeña que la altura en un tambor 6. Por tanto, cuando una cantidad predeterminada de bobina 7 está enrollada alrededor del tambor 6 del núcleo de hierro 5 de manera que se asegure la fuerza de atracción deseada, la bobina 7 sobresale en la dirección horizontal así como en la dirección vertical como se observa en la Fig. 12D. Por consiguiente, no se fabrican de este modo un bloque de electroimán delgado 8, y un relé electromagnético.

La Patente Austriaca 382739, describe en relación con la Fig. 1 de dicha patente, un núcleo magnético de un relé de una pieza. El núcleo comprende una parte central 1 y placas 2, 3 que forman los polos del núcleo. Los polos 2, 3 tienen cada uno una superficie de polo 4 y 5, respectivamente. Las superficies de polo 4, 5 tienen direcciones principales de superficies de polo 6, 7, respectivamente. La parte central 1 y las placas 2 y 3, que forman los polos están formadas fuera de una placa de hierro, que está cortada y doblada para formar una parte central 1 y el polo 2, 3. Las placas 2 y 3 que forman los polos son perpendiculares a la anchura de la parte central 1. La dirección común longitudinal 6, 7 es perpendicular a la dirección longitudinal 8 de la parte central 1. Además, un plano de simetría 9 paralelo a la superficie principal de la placa plana 1 que forma la parte central 1, es perpendicular a las placas de polo 2, 3. Una línea 10 de intersección de las superficies 4, 5 de los polos 2, 3 con el plano 9 está situada en la parte media de ambas superficies de polo 4, 5. En un ejemplo representado en la Fig. 3 el núcleo se obtiene cortando y doblando una placa de material. En el relé, una armadura 33 tiene una parte en una abertura 29 de un flanco 27 de un devanado 20 de una bobina 32 y otra parte en una abertura 29 del otro franco del devanado 20 de la bobina 32. Cuando la corriente es enviada a la bobina 32, la armadura 33 gira y empuja un actuador 36 hacia una parte móvil de un sistema de contacto 35.

La Solicitud de Patente Alemana 24 28 109 describe, con relación a las Figs. 1-3 de dicha solicitud, un pequeño relé electromagnético que tiene un núcleo magnético 11 con forma de S. El núcleo tiene una primera pata exterior 11 que porta una armadura 26. Un devanado 10 para una bobina 20 está presente alrededor de una pata central 14 y una segunda para exterior 17 del núcleo 11 con forma de S. La unión entre la parte central 14 y la segunda pata exterior 17 está formando un polo 15.

La memoria descriptiva de Patente de Gran bretaña 1 435 937 describe con relación a la Fig. 5 un relé eléctrico 10 que tiene un bastidor de relé 11 fabricado de un material aislante y que comprende un tubo de soporte de bonina 13. El relé comprende un núcleo de una pieza 18 obtenido por golpeo a partir de una única lámina de material ferromagnético que incluye una brida de montaje 37 y dos patas de núcleo separadas paralelas 40, 41, que se extiende perpendicularmente desde la brida de montaje 37. La pata del núcleo 40 se extiende axialmente a través y sobresale del tubo de soporte de bobina 18. Un conjunto de armadura pivotable 17 está unido de una manera articulada a una pata del núcleo 41 adyacente al extremo libre del mismo. El conjunto de armadura 17 incluye una parte electromagnética que se extiende desde adyacente a la pata de núcleo 41 y se solapa en relación espaciada con el extremo libre de la pata 40. El conjunto de armadura 17 comprende una tira conductora eléctrica 43 que tiene una parte de brazo 44 que se puede mover mediante un muelle que porta en su extremo libre 45 una barra de contacto 46. La barra de contacto 46 puede cooperar con un contacto complementario 56 en un bastidor de relé 11.

Sumario de la invención

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un relé electromagnético que tiene una fuerza de atracción deseada.

Varios aspectos de la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un relé electromagnético desmontado de una primera realización de acuerdo con la invención.

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La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una parte principal desmontada del relé electromagnético mostrado en la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista en perspectiva de los detalles de la parte principal desmontada del relé electromagnético de la Fig. 1

La Fig. 4 es una vista en perspectiva de la parte principal del relé electromagnéticos mostrado en la Fig. 1 visto desde un ángulo diferente.

Las Figs. 5A y 5B son una vista en planta y una vista delantera de la parte principal del relé electromagnético mostrado en la Fig. 4, respectivamente.

La Fig. 6 ilustra esquemáticamente la vista frontal mostrada en la Fig. 5B.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de un bloque de electroimán desmontado mostrado en la Fig. 4.

La Fig. 8A es una vista frontal el bloque de electroimán mostrado en la Fig. 4; la Fig. 8B es una vista en sección transversal parcial de la Fig. 8A; y la Fig. 8C es una vista se sección transversal aumentada de la Fig. 8B.

La Fig. 9 es una vista en prospectiva del bloque de electroimán desmontado mostrado en la Fig. 4.

Las Figs. 10A a 10E son vistas en perspectiva que muestran procesos para fabricar un núcleo de hierro de acuerdo con la invención.

Las Figs. 11A y 11B son vistas esquemáticas en sección transversal de acuerdo con la invención; y la Fig. 11C es una vista esquemática en sección transversal de un ejemplo de comparación.

Las Figs. 12A a 12C son vistas en perspectiva que muestran procesos de fabricación de un núcleo de hierro de la técnica referida; y la Fig. 12D es una vista en sección transversal que muestra el núcleo de hierro y la bobina enrollada alrededor del núcleo de hierro de la técnica referida.

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Descripción de la realización preferida

Una realización preferida de acuerdo con la invención está descrita más adelante con referencia a los dibujos adjuntos de las Figs. 1 a 11.

Como está ilustrado en las Figs. 1 a 11, un relé electromagnético de acuerdo con la invención incluye una base 10, un terminal de contacto fijo 20, un terminal de contacto móvil 25, un bloque de electroimán 30, un fragmento de hierro móvil 60, una plaquita 70 y una carcasa 80. Un alojamiento del relé electromagnético de acuerdo con la invención es de 5 mm de anchura, 12,5 mm de altura y 20 mm de longitud.

La base 10 tiene una pared de separación aislante 11 (Fig. 7) que está formada integralmente con la base 10. La pared de separación aislante 11 tiene una sección transversal sustancialmente con forma de U que se abre hacia el lado de una parte intermedia de la base 10, y promociona un espacio inferior 12 y un espacio superior 13, abriéndose ambos hacia los lados opuestos. Como se ilustra en la Fig. 3, las ranuras de fijación a presión 14 y 15 a las que el terminal de contacto fijo 20 y el terminal de contacto móvil 25, que se describirán más adelante, pueden ser fijados a presión desde el lado, respectivamente, están dispuestas dentro del espacio inferior 12 a lo largo de una dirección de montaje.

Como se ilustra en la Fig. 7, dispuesto dentro del espacio superior 13 de la base 10 hay un saliente de colocación 16a que se acopla con la muesca 32a formada en un borde 32 del bloque de electroimán 30 que se describirá más adelante de manera que posiciona el bloque de electroimán 30 cuando el bloque de electroimán 30 es descendido desde arriba para ser unido. Para fijar el bloque de electroimán 30, un saliente de acoplamiento 16b y una muesca de acoplamiento 16c están formados en la base 10. Las ranuras de terminal 17 y 18 en las cuales pueden ser insertados un primer terminal de bobina 50 y un segundo terminal de bonina 55 unido al bloque de electroimán 30 desde arriba, respectivamente, están provistas en la base 10. Además, un orificio de funcionamiento 19 para conectar verticalmente el espacio superior 12 y el espacio inferior 13 está formado en la base 10.

Como se ilustra en la Fig. 3, el terminal de contacto fijo 20 está doblado para tener forma sustancialmente de L. Un contacto fijo 22 del terminal de contacto fijo 20 está retacado en la punta de fragmento de contacto fijo con forma de bastidor 21 que se extiende en la dirección horizontal. para fijar el terminal de contacto fijo 20 a la base 10, el terminal de contacto fijo 20 es ligeramente movido desde el lado, y un terminal 23 del terminal de contacto fijo 20 es fijado a presión en la ranura de fijación a presión 14.

El terminal de contacto móvil 25 está doblado para tener sustancialmente forma de L. Un orificio de acoplamiento 27 está dispuesto en la punta del fragmento de contacto móvil 26 que se extiende en la dirección longitudinal, y un contacto móvil 28 está retacado en el fragmento de contacto móvil 26 en las proximidades del orificio de acoplamiento 27. Cuando el terminal de contacto móvil 25 es fijado a presión en la ranura de fijación a presión 15 desde el lado y fijado al mismo, el contacto móvil 28 se sitúa opuesto al contacto fijo 22 de manera que el contacto móvil 28 puede contactar de manera liberable con el contacto fijo 22.

Aunque un mecanismo normalmente abierto está formado por el terminal de contacto fijo 20 y el terminal de contacto móvil 25 en esta realización, puede estar formado un mecanismo de contacto normalmente cerrado o un mecanismo de contacto normalmente abierto o normalmente cerrado.

En el bloque de electroimán 30, un borde 31 y el borde 32 (Fig. 9) están formados mediante moldeo de inserción de resina en las partes verticales 42 y 43 (Fig. 10E), respectivamente, situadas en ambos extremos de un tambor 41 de un núcleo de hierro 40 como se ilustra en las Figs. 7 a 10. La bobina 33 está enrollada alrededor del tambor 41 del núcleo de hierro expuesto 40. Una línea de extensión del núcleo 33 está unida y soldada al primer y segundo terminales de bobina 50 y 55 unidos al labio 31.

El núcleo de hierro 40 está fabricado mediante el siguiente método como se ha ilustrado en las Figs. 10A a 10E. Un material magnético con forma de placa está estampado mediante presión de trabajo para obtener un material magnético con forma de placa 49 con forma sustancialmente de U (Fig. 10A). Ambos brazos 48 que se extiende desde ambos extremos de una parte lineal como el tambor 41 en la misma dirección están cada uno doblado en las bases de los brazos 48 de manera que los brazos 48 están elevados el mismo ángulo (Fig. 10B). A continuación los polos magnéticos 44 y 45 se forman doblando las partes intermedias como las partes verticales 42 y 43 de los brazos 48 en un ángulo agudo (Fig. 10C). Después, se aplica presión de trabajo sólo a los polos magnéticos 44 y 45 para formar superficies horizontales en los mismos y para incrementar las áreas de atracción (Fig. 10D). Finalmente, las partes escalonadas con forma sustancialmente de U 44b y 45b son formadas en los bordes periféricos de las superficies de polo magnético 44a y 45a mediante presión de trabajo de manera que se evita la adhesión de la resina de moldeo en las superficies de polo magnético 44a y 45a de los polos magnéticos 44 y 45 (Fig. 10E).

De acuerdo con el núcleo de hierro 40 de esta realización, el tambor 41 tiene una sección transversal oblonga como se ilustra en la Fig. 11A. De este modo, una cantidad predeterminada de bobina 33 está enrollada alrededor del tambor 41 del núcleo de hierro 40, la bobina 33 no sobresale mucho en la dirección lateral. Por consiguiente, se puede fabricar el bloque de electroimán 30 que tiene una anchura disminuida, y de este modo un relé electromagnético delgado. Adicionalmente, dado que la superficie de polo magnético 45a del núcleo de imán 45 mostrado en la Fig. 11B es mayor que una superficie sustancialmente con forma de L formada simplemente doblando el brazo 48 (Fig. 11C), se puede obtener la fuerza de atracción deseada. En particular, las características de atracción se pueden controlar fácilmente en esta realización dado que las áreas de polo electromagnético de los polos del imán 44 y 45 se pueden alterar fácilmente variando de forma apropiada la anchura de los brazos 48.

En el primer y segundo terminales de bobina 50 y 55 unidos al borde 31 del bloque de electroimán 30, el primer terminal de bobina 50 es fijado a presión en un orificio de terminal 31a que penetra verticalmente a través del borde 31 desde abajo, y está posicionado mediante un nervio de posicionamiento 51 que está en contacto con la parte inferior del borde 31, como se ilustra en la Fig. 9. Como para el segundo terminal de bobina 55, un extremo superior 56 del segundo terminal de bobina 55 es fijado a presión en un orificio de terminal 31b del borde 31 desde abajo (Fig. 8C) y el segundo terminal de bobina 55 es posicionado mediante el nervio de posicionamiento 57, que está en contacto con la parte inferior del nervio 31. Posteriormente, una línea de extensión de la bobina 33 enrollada alrededor del tambor 41 del núcleo de hierro 40 está unido a un miembro de sujeción 58 que se extiende desde una parte intermedia del segundo terminal de bobina 55 en dirección horizontal. Después, el miembro de sujeción 58 es doblado hacia el núcleo de hierro 40 para completar el bloque de electroimán 30.

En esta realización, el primer terminal de bobina 50 está dispuesto adyacente a una uña 62 del fragmento de hierro móvil 60 que se describirá más tarde (Fig. 5A), y el segundo terminal de bobina 55 está dispuesto debajo del borde 31 (Fig. 5B). De este modo, el primer terminal de bobina 50 está contenido dentro de un contorno externo de la plaquita 70 en la dirección longitudinal como se observa desde el lado y el segundo terminal de bobina 55 está contenido dentro de un contorno exterior del bloque de electroimán 30 como se observa desde la partes superior. Dado que el espacio excedente para posicionar el primer y segundo terminales de bobina 50 y 55 en la dirección de la anchura y la dirección longitudinal es innecesario, se puede fabricar un relé electromagnético delgado, corto y en miniatura. Adicionalmente, dado que el miembro de sujeción 58 del segundo terminal 55 está finalmente acomodado dentro del espacio superior 13 y posicionado debajo del bloque de electroimán 30, el aislamiento entre el miembro de sujeción 58 y el mecanismo de contacto se puede asegurar.

Posteriormente, como se ilustra en las Figs. 3 y 7, el bloque de electroimán 30 es ajustado dentro del espacio superior 13 de la base 10 desde arriba, y el primer y segundo terminales de bobina 50 y 55 son insertados en las ranuras de terminal 17 y 18 de la base 10, respectivamente, después, la muesca 32a del borde 32 es fijada al saliente de posicionamiento 16a, y la muesca de acoplamiento 31bdel borde 31 y el saliente de acoplamiento 32b del borde 32 son fijados al saliente de acoplamiento 16b y la muesca 16c de la base 10, respectivamente, para completar la unión del bloque de electroimán 30. en esta condición, una ranura de inserción 10a está formada entre la cara extrema lateral del borde 32 y el bloque de electroimán 30 y una pared externa de la base 10 (Fig. 5A).

En el fragmento de hierro móvil 60, la uña de acoplamiento 62 que tiene sustancialmente forma de T vista desde la parte superior, está dispuesta en un extremo 61 de un material magnético con forma de placa que es sustancialmente rectangular según se ve desde la parte superior, para extenderse sobre el mismo, y un muele de bisagra 64 doblado para tener sustancialmente forma de V está retacado en las proximidades del otro extremo 63 del material magnético con forma de placa ilustrado en la Fig. 2. un fragmento de lengüeta eléctrica 66 está cortado y elevado desde una parte que se extiende verticalmente 65 del muelle de bisagra 64. La barra de acoplamiento 62 está dispuesta desplazada del centro del fragmento de hierro móvil 60 de manera que se asegura un espacio para acomodar el primer terminal de bobina 50 (Fig. 5A).

En la condición en la que la parte que se extiende sustancialmente de forma vertical 65 del muelle de bisagra 64 está fijada a presión en la ranura de inserción 10a, el otro extremo 63 del fragmento de hierro móvil 60 está soportado por la bisagra. Simultáneamente, un extremo 61 se sitúa opuesto al polo magnético 44 del núcleo de hiero 40 de manera que un extremo 61 se puede unir al polo magnético 44, y la uña de acoplamiento 62 se coloca para ser posicionada justo encima del orificio de funcionamiento 19.

Como se ilustra en la Fig. 2, un par de brazos elásticos 71 que se acopan elásticamente con la uña de acoplamiento 62 de fragmento de hierro móvil 60 están formados en el extremo superior de la plaquita 70 y un saliente de acoplamiento 72 que se acopla con el orificio de acoplamiento 27 del fragmento de contacto móvil 26 está dispuesto en el extremo inferior de la plaquita 70.

La conexión entre el fragmento de hierro móvil 60 y el fragmento de contacto móvil 26 está hecha fijando el saliente de acoplamiento 72 al orificio de acoplamiento 27 del terminal de contacto móvil 25 y fijando eléctricamente el par de brazos elásticos 71 a la uña de acoplamiento 62 del fragmento de hierro móvil 60 (Fig. 6).

La carcasa 80 es un componente con forma de caja moldeado a partir de resina y es capaz de acoplarse con la base 10. En conjunto, los componentes internos tales como el bloque de electroimán 30 están unidos a la base 10, y después la carcasa 80 está fijada a la base 10 y obturada con la misma para completar el conjunto del relé electromagnético.

A continuación, se describirá el funcionamiento del relé electromagnéticos en esta realización.

Cuando no se aplica voltaje a la bobina 33, el contacto móvil 28 está separado del contacto fijo 22 por la fuerza del muele del fragmento de contacto móvil 26. también, el extremo 16 del fragmento de hierro móvil 60 está separado del polo magnético 44 del núcleo de hiero 40 por la fuerza de empuje hacia arriba aplicada a la plaquita 70.

Cuando se aplica voltaje a la bobina 33, el extremo 61 del fragmento de hiero móvil 60 es atraído hasta el polo magnético 44 del núcleo de hierro 40 por lo que el fragmento de hierro móvil 60 gira. dado que el extremo 61 del fragmento de hierro móvil 60 que gira de este modo desciende la plaquita 70, la plaquita 70 empuja hacia abajo la punta del fragmento de contacto móvil 26. Entonces, el contacto móvil 28 del fragmento de contacto móvil 26 entra en contacto con el contacto fijo 22 para cerrar el circuito.

Cuando se deja de aplicar voltaje a la bobina 33, el fragmento de contacto móvil 28 empuja hacia arriba la plaquita 70 por la fuerza del muele para girar el fragmento de hierro móvil 60. El fragmento e contacto móvil 28 es entonces separado del contacto fijo 22 para volver a la condición original.

Se ha de afirmar que esta invención es aplicable a otros relés electromagnéticos, así como a los descritos aquí.

Claims (3)

1. Un relé electromagnético que comprende:

una armadura (60, 70) que tiene una plaquita móvil (70) movida por un fragmento de hierro móvil (60);

una bobina (33) enrollada alrededor de un tambor (41) de un núcleo de hiero (40) para abrir y cerrar un contacto (22, 28) estando un extremo del fragmento de hierro móvil (60) soportado sobre uno de los polos magnéticos (44, 45) dispuesto en ambos extremos del tambor (41), estando el otro extremo del fragmento de hierro móvil (60) opuesto al otro de los polos magnéticos (44, 45) de manera que el otro extremo del fragmento de hierro móvil (60) de la armadura puede ser atraído hacia el otro de los polos magnéticos (44, 45), en el que el núcleo (40) comprende:

dos brazos (48) dispuestos en ambos extremos del tambor (41) de un material magnético con forma de placa (49);

caracterizado porque

el material magnético (49) ha sido estampado mediante presión de trabajo para tener sustancialmente forma de U,

los polos magnéticos (44, 45) están formados doblando las bases de los brazos (49) y doblando las partes intermedias de las partes verticales (42, 43) de los brazos (48) en un ángulo agudo, y

las superficies (44a, 45a) del polo magnético forman un ángulo recto con el tambor (41) que tiene una sección transversal oblonga.

2. Un relé electromagnético como el expuesto en la reivindicación 1, en el que la parte escalonada para evitar la entrada de resina de moldeo en la superficies de polo magnético está dispuesta en al menos una parte del borde periférico de la superficie de polo magnético.

3. El método de fabricación de un núcleo de hierro (40) para un relé electromagnético de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 a partir de una placa de material magnético (49), caracterizado porque comprende las etapas de:

estampar mediante presión de trabajo el material magnético con forma de placa (49) para hacer que tenga sustancialmente forma de U;

doblar ambos brazos (48), que se extienden desde ambos extremos del tambor (41), en las bases del brazo (48) de manera que los brazos (48) sean elevados al mismo ángulo; y

doblar cada brazo (48) en las partes intermedias de las partes verticales (42, 43) de los brazos (48) un ángulo agudo para formar las superficies de polo magnético (44a, 45a) que forman un ángulo recto con el tambor (41) que tiene una sección transversal oblonga.