DE3438275C1

DE3438275C1 - Poled electromagnetic relay

Info

Publication number: DE3438275C1
Application number: DE19843438275
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. 8031 Eichenau Dietrich; Ernst Dipl.-Phys. Dr. 8024 Deisenhofen Weber
Original assignee: SDS RELAIS AG
Current assignee: SDS RELAIS AG
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1989-11-23
Also published as: EP0178666A3; EP0178666A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein gepoltes elektromagnetisches Relais der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a polarized electromagnetic relay in the preamble of the claim 1 specified genus.

Zur Verwendung in der elektrischen Ausrüstung von Kraftfahrzeugen werden an das magnetische System derartiger Relais unter anderem folgende Anforderungen gestellt:For use in the electrical equipment of motor vehicles are attached to the magnetic system Such relays have the following requirements, among others:

(a) Bei gegebenem Volumen soll zur Erzielung einer geringen Erregerleistung der für die Relaisspule zur Verfügung stehende Raum möglichst groß sein.(a) For a given volume, the one for the relay coil should be used to achieve a low excitation power the available space should be as large as possible.

(b) Trotz geringer Erregerleistung sollen sich hohe Kontaktkräfte erzielen lassen.(b) Despite the low excitation power, it should be possible to achieve high contact forces.

(c) Die Relais sollen hinsichtlich der Anzahl an Einzelteilen und ihrer Montage einfach sein und ein kleines Gesamtvolumen aufweisen.(c) The relays should be simple and small in number of parts and assembly Have total volume.

(d) Die Relais sollen auch in mechanischer Hinsicht unempfindlich gegen Erschütterungen sein, so daß bei Schüttel- und Schockbeanspruchung keine Kontaktzustandsänderungen auftreten.(d) The relays should also be mechanically insensitive to vibrations, so that no contact changes occur when exposed to shaking or shock.

Aus dem Buch »Engineers' Relay Handbook«, sponsored by The National Association of Relay Manufacturers, Hayden Book Company, Inc., New York, 1966, Seite 90 ist ein gepoltes elektromagnetisches Relais der eingangs bezeichneten Gattung bekannt. Zwar ist dort das Relais im wesentlichen nur schematisch dargestellt, doch ergibt sich aus prinzipiellen Überlegungen, daß von den obigen Anforderungen mindestens die unter (a) genannte nicht optimal erfüllt ist. Ferner läßt die schematische Darstellung dieses bekannten Relais nicht erkennen, daß die Anforderungen (b) bis (d) in brauchbarer Weise erfüllt wären.From the book "Engineers' Relay Handbook", sponsored by The National Association of Relay Manufacturers, Hayden Book Company, Inc., New York, 1966, page 90 is a polarized electromagnetic relay of the initially known genus. Although there the relay is essentially only shown schematically, however, it follows from fundamental considerations that of the above requirements at least those under (a) mentioned is not optimally fulfilled. Furthermore, the schematic representation of this known relay does not reveal that requirements (b) to (d) would usefully be met.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 32 32 679 ist ferner ein elektromagnetisches Relais bekannt, das zwar für Kraftfahrzeuge bestimmt, jedoch ungepolt ist und daher bei gegebener Erregerleistung nur verhältnismäßig geringe Kontaktkräfte erzielt. Infolge seines Aufbaus ist das Relais außerdem bei üblichen Fertigungstoleranzen anfällig für Erschütterungen.From the German Offenlegungsschrift No. 32 32 679 an electromagnetic relay is also known that Although it is intended for motor vehicles, it is not polarized and is therefore only proportionate for a given excitation power low contact forces achieved. As a result of its structure, the relay also has the usual manufacturing tolerances prone to shocks.

Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Relais nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, ein gepoltes elektromagnetisches Relais der eingangs genannten Gattung anzugeben, das bei vorgegebenem Volumen und im wesentlichen würfelförmigem Gesamtaufbau größtmöglichen Spulenraum aufweist, einfach aufzubauen und problemlos zu montieren ist.The invention is based on the general object of the disadvantages, as in comparable relays according to the State of the art occur to be at least partially eliminated. A more specific object of the invention can can be seen in specifying a polarized electromagnetic relay of the type mentioned above, the largest possible with a given volume and an essentially cube-shaped overall structure Has coil space, easy to assemble and easy to assemble.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegeben.The solution to this problem according to the invention is specified in the characterizing part of claim 1.

Die danach vorgesehene Lage von Spule, Dauermagnetanordnung und Anker relativ zueinander erlaubt es, bei vorgegebenen Abmessungen des Relais den Wickelraum der Spule groß zu machen. Die dadurch ermöglichte große Windungszahl gestattet bei gegebener Erregerleistung einen geringeren Strom, was zu einer geringeren Verlustleistung und einem höheren Wirkungsgrad der Spule führt. Anders ausgedrückt, läßt sich zur Erzielung einer vorgegebenen magnetischen Durchflu-Uing der Spule deren Leistungsaufnahme verringern.The position of the coil, permanent magnet arrangement and armature relative to one another, which is then provided, allows to make the winding space of the coil large for given dimensions of the relay. That made it possible A large number of turns allows a lower current for a given excitation power, which leads to a lower current Loss of power and a higher efficiency of the coil leads. In other words, can be used to Achieving a predetermined magnetic flow rate reduce the power consumption of the coil.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 2, 3 und 7 beziehen sich auf unterschiedliche Ausführungen der Dauermagnetanordnung, wobei die Gestaltung nach den Ansprüchen 2 und 3 wegen der geringeren Anzahl an Einzelteilen für den Magnetaufbau und die Ausgestaltung nach Anspruch 7 im Hinblick auf die unabhängige Einstellbarkeit einer Ruhelage des Ankers von Vorteil ist. Die Ansprüche 4 und 8 enthalten dabei Maßnahmen zur Erzielung eines monostabilen Schaltverhaltens. Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 5 und 10 dienen der weiteren Verbesserung des Magnetflusses. Die Merkmale der Ansprüche 6, 11, 13 und 14 dienen dazu, die verschiedenen Einzelteile des Relais mit möglichst einfachen Mitteln relativ zueinander zu positionieren. Die Ansprüche 9 und 12 sind vom Standpunkt einer weiteren Vergrößerung des Spulenwickelraums von Vorteil.The developments of the invention according to claims 2, 3 and 7 relate to different designs the permanent magnet arrangement, the design according to claims 2 and 3 because of the lesser Number of items for the magnet structure and the configuration according to claim 7 with regard to the independent adjustability of a rest position of the armature is advantageous. Claims 4 and 8 contain it Measures to achieve a monostable switching behavior. The configurations according to the claims 5 and 10 serve to further improve the magnetic flux. The features of claims 6, 11, 13 and 14 serve to the different items of the relay to be positioned relative to one another with the simplest possible means. Claims 9 and 12 are from the standpoint a further enlargement of the coil winding space is advantageous.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtPreferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein gepoltes elektromagnetisches Relais gemäß der Schnittlinie I-I nach F i g. 3;F i g. 1 shows a longitudinal section through a polarized electromagnetic Relay according to the section line I-I according to FIG. 3;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das gleiche Relais gemäß der Schnittlinie H-Il der F i g. 3;F i g. 2 shows a longitudinal section through the same relay according to the section line H-II of FIG. 3;

F i g. 3 einen Querschnitt durch das Relais gemäß der Schnittlinie IN-III in F ig.l;F i g. 3 shows a cross section through the relay according to the section line IN-III in F ig.l;

F i g. 4 eine Seitena nsicht einer Jochplatte;F i g. 4 is a side view of a yoke plate;

Fig.5a eine Schnittdarstellung und Fig.5b eine Draufsicht auf die untere Polplatte; F i g. 6 eine Draufsicht auf den Anker; F i g. 7a einen Schnitt und F i g. 7b eine Draufsicht auf die Sockelplatte;FIG. 5a is a sectional view and FIG. 5b is a Plan view of the lower pole plate; F i g. 6 is a plan view of the anchor; F i g. 7a shows a section and FIG. 7b is a plan view of FIG the base plate;

F i g. 8 und 9 Varianten des Relais in der F i g. 1 ähnlichen Darstellungen des unteren Teils des Relaisaufbaus; undF i g. 8 and 9 variants of the relay in FIG. 1 similar representations of the lower part of the relay assembly; and

Fig. 10 und 11 weitere Varianten des Relais in der F i g. 1 ähnlichen Darstellungen des oberen Teils des Relaisaufbaus.Fig. 10 and 11 further variants of the relay in the F i g. 1 similar representations of the upper part of the relay structure.

Wie aus F i g. 1 besonders klar ersichtlich, ist das Relais aus folgenden Bauteilen aufgebaut:As shown in FIG. 1, the relay is made up of the following components:

5555

6060

6565

1010 — Sockelplatte- base plate 1111th — Gehäusekappe- Housing cap 1212th — Spulenkörper- bobbin 1313th — Wicklung- winding 1414th — Kern- Core 1515th — Dauermagnet- permanent magnet 16,1716.17 — Jochplatten- yoke plates 1818th — obere Polplatte- upper pole plate 1919th — untere Polplatte- lower pole plate 2020th — Anker- Anchor 2121 — Kontaktbrücke- Contact bridge 2222nd — Druckfeder- compression spring 23 bis 2623 to 26 — Festkontaktanschlüsse- Fixed contact connections 27,2827.28 — Spulenanschlüsse- coil connections

Wie aus F i g. 1 bis 3 und 7b hervorgeht, ist die Sockelplatte 10 im wesentlichen quadratisch und im Bereich ihrer vier Ecken mit Bohrungen 30 zur Aufnahme der Festkontaktanschlüsse 23 bis 26 versehen. Diese Festkontaktanschlüsse werden von oben her eingesetzt, greifen dabei mit einem verbreiteten Kopf 31 in einen vergrößerten Teil der Bohrung 30 ein und werden durch eine Stauchung von unten her verankert. Das obere Ende der Festkontaktanschlüsse 23 bis 26 ist als Kontaktstück, ihr unteres Ende als nach unten aus der Sokkelplatte herausragender Anschlußstift geformt. Die Sockelplatte 10 weist ferner an zwei gegenüberliegenden Seiten mittig zwischen den äußeren Bohrungen 30 weitere Bohrungen 32 zur Duchführung der Spulenanschlüsse 27,28 auf. Gemäß F i g. 7a und 7b ist die Sockelplatte 10 ferner in Abwandlung von der Darstellung nach F i g. 1 mit einer zentrischen Bohrung 33 zur Durchführung eines Kontaktbrückenanschlusses 29 versehen, der — wie weiter unten beschrieben — in der Variante nach F i g. 8 vorgesehen ist.As shown in FIG. 1 to 3 and 7b, the base plate 10 is essentially square and in the area their four corners are provided with bores 30 for receiving the fixed contact connections 23 to 26. These fixed contact connections are inserted from above, while engaging with a widened head 31 in one enlarged part of the bore 30 and are anchored by upsetting from below. The top The end of the fixed contact connections 23 to 26 is as a contact piece, their lower end as downward from the base plate shaped protruding connector pin. The base plate 10 also has two opposite Pages in the middle between the outer bores 30 further bores 32 for the passage of the coil connections 27.28 on. According to FIG. 7a and 7b, the base plate 10 is further modified from the illustration according to FIG. 1 with a central bore 33 for carrying out a contact bridge connection 29 provided, which - as described below - in the variant according to FIG. 8 is provided.

Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, ist mittig an der Sockelplatte 10 ein nach oben ragender Vorsprung 34 angeformt, der zugespitzt ist und eine senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 verlaufende Lagerschneide für die Kontaktbrücke 21 bildet. Gemäß F i g. 7a und 7b sowie der rechten Hälfte von F i g. 2 sind ferner an zwei gegenüberliegenden Seiten der Sockelplatte 10 nach oben ragende Wandelemente 35 angeformt, die mit Durchbrüchen 36 versehen sind.As shown in FIG. 1 and 2, there is an upwardly projecting projection 34 in the center of the base plate 10 integrally formed, which is pointed and a perpendicular to the plane of the FIG. 1 running cutting edge for the contact bridge 21 forms. According to FIG. 7a and 7b and the right half of FIG. 2 are also at two opposite sides of the base plate 10 upwardly projecting wall elements 35 formed with Breakthroughs 36 are provided.

Der die Wicklung 13 tragende Spulenkörper 12 weist, wie aus dem rechten Teil von F i g. 2 ersichtlich, an der Außenseite eines unteren Flansches angeformte Füße 37 auf, die in die Durchbrüche 36 der Sockelplatte 10 einrasten. Durch die zentrische Bohrung des Spulenkörpers 12 verläuft der Kern 14 aus weichmagnetischem Eisen. Der obere Flansch des Spulenkörpers 12 ist mit einer zentrischen Vertiefung 38 versehen, in die die obere Polplatte 18 und auf dieser der Dauermagnet 15 eingelegt sind. Wie in F i g. 1 angedeutet, ist der Dauermagnet 15 derartig magnetisiert, daß er in seinem in F i g. 1 rechten Teil eine von unten nach oben verlaufende N-S-Magnetisierung und in seinem linken Teil eine entgegengesetzt dazu von oben nach unten verlaufende N-S-Magnetisierung aufweist.The bobbin 12 carrying the winding 13 has, as can be seen from the right-hand part of FIG. 2 can be seen on the Feet 37 formed on the outside of a lower flange, which are inserted into the openings 36 in the base plate 10 click into place. The core 14, made of soft magnetic material, runs through the central bore of the bobbin 12 Iron. The upper flange of the bobbin 12 is provided with a central recess 38 into which the upper Pole plate 18 and on this the permanent magnet 15 are inserted. As in Fig. 1 indicated, is the permanent magnet 15 magnetized in such a way that it is in its in F i g. 1 right part an N-S magnetization running from bottom to top and in its left-hand part an N-S magnetization running in the opposite direction from top to bottom having.

Die ebenfalls aus Weicheisen bestehenden, im Ausführungsbeispiel L-förmigen Jochplatten 16,17, von denen eine in Seitenansicht, von innen gesehen, in F i g. 4 dargestellt ist, sind derart an dem Spulenkörper 12 eingehängt, daß sie jeweils mit ihrem kürzeren Schenkel auf einer Hälfte des Dauermagneten 15 aufliegen und mit ihrem längeren Schenkel über die Außenseite der Wicklung 13 nach unten verlaufen, den unteren Flansch des Spulenkörpers 12 durchsetzen und gegenüber dessen unterer Fläche etwas nach unten herausragen. Im oberen Bereich des Spulenkörpers werden die Jochplatten 16,17 durch Rücksprünge 39 gehalten, in die — wie aus dem linken oberen Teil der F i g. 1 ersichtlich — hakenartige Anformungen 40 des Spulenkörpers 12 eingreifen. The also made of soft iron, in the embodiment L-shaped yoke plates 16,17, of which a side view, seen from the inside, in FIG. 4 is shown, are suspended on the bobbin 12 in such a way that that they rest with their shorter legs on one half of the permanent magnet 15 and extend with their longer legs over the outside of the winding 13 downwards, the lower flange of the bobbin 12 and protrude slightly downwards from its lower surface. in the In the upper region of the bobbin, the yoke plates 16, 17 are held by recesses 39, in which - like from the upper left part of FIG. 1 can be seen - hook-like protrusions 40 of the bobbin 12 engage.

Wie in F i g. 4 gezeigt, sind die parallel zur Achse des Spulenkörpers verlaufenden Teile der beiden Jochplatten 16,17 mit einer über die gesamte Länge der Spulenwicklung in Axialrichtung verlaufenden zentrischen Aussparung 56 versehen. Diese Aussparung 56 gestattet es, daß die Spule auf einen derartigen Durchmesser gewickelt werden kann, daß ihre in seitlicher Richtung am weitesten herausragenden Teile bis zu einem gewissen Grad in die Aussparung 56 der beiden Jochplatten 16,17As in Fig. 4, the parts of the two yoke plates that run parallel to the axis of the coil body are shown 16,17 with a centric one running over the entire length of the coil winding in the axial direction Recess 56 is provided. This recess 56 allows the coil to be wound to such a diameter may be that its most protruding parts in the lateral direction up to a certain point Degree in the recess 56 of the two yoke plates 16,17

eintreten. Die Aussparung 56 beeinträchtigt den Magnetfluß nicht, da die unteren Enden der Polplatten 16 und 17 — wie aus Fig.3 ersichtlich — ohnehin nur in diesen Bereichen den entsprechenden Flächen des generell H-förmig gestalteten Ankers 20 gegenüberstehen. enter. The recess 56 does not affect the magnetic flux, since the lower ends of the pole plates 16 and 17 - as can be seen from FIG. 3 - only in these areas face the corresponding surfaces of the generally H-shaped armature 20.

Die in F i g. 5a und 5b gezeigte längliche untere Polplatte 19 greift in eine im unteren Spulenkörperflansch vorgesehene Vertiefung 41 (F i g. 1) ein und verläuft mit ihrer größeren Achse senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1. Die Dicke der unteren Polplatte 19 und die vertikale Abmessung der Vertiefung 41 sind so gewählt, daß die Polplatte gegenüber dem Spulenkörperflansch um das gleiche Maß herausragt wie die unteren Enden der Jochplatten 16,17.The in F i g. 5a and 5b shown elongated lower pole plate 19 engages in a lower bobbin flange provided recess 41 (Fig. 1) and runs with its major axis perpendicular to the plane of the drawing F i g. 1. The thickness of the lower pole plate 19 and the vertical dimension of the recess 41 are chosen so that the pole plate protrudes from the bobbin flange by the same amount as the lower ends of the Yoke plates 16.17.

Die gemäß Fig.3 H-artig geformte Kontaktbrücke 21 aus hoch-leitfähigem Federmaterial ist in dem in F i g. 1 gezeigten Schnitt W-formig gestaltet, lagert mit ihrer nach oben weisenden mittleren Vertiefung 42 auf der von dem Vorsprung 34 der Sockelplatte 10 gebildeten Lagerschneide und trägt an ihren vier Armen jeweils ein Kontaktstück 43, das dem am oberen Ende der Festkontaktanschlüsse 23 bis 26 jeweils vorgesehenen Kontaktstück gegenübersteht.The contact bridge shaped like an H according to FIG 21 made of highly conductive spring material is in the FIG. 1 section shown designed W-shaped, stored with its upwardly facing central recess 42 on that formed by the projection 34 of the base plate 10 Bearing cutting edge and carries a contact piece 43 on each of its four arms, which is the one at the upper end of the Fixed contact connections 23 to 26 respectively provided contact piece faces.

Die vier seitlichen Enden der Kontaktbrücke 21 sind nach oben gebogen und weisen in diesem Teil jeweils einen Durchbruch 44 auf, der jeweils von einer entsprechenden Nase 45 des in F i g. 6 in Draufsicht gezeigten Ankers 20 durchsetzt wird. Die Kontaktbrücke 21 ist derart vorgespannt, daß ihre Enden die vier Nasen 45 des Ankers 20 gemäß F i g. 1 nach unten zu ziehen suchen. The four lateral ends of the contact bridge 21 are bent upwards and each point in this part an opening 44, which is in each case of a corresponding nose 45 of the in F i g. 6 shown in plan view Anchor 20 is penetrated. The contact bridge 21 is preloaded in such a way that its ends meet the four lugs 45 of the armature 20 according to FIG. 1 look to pull down.

Der Anker 20 weist eine zentrische Bohrung 46 auf, durch die die schraubenförmige Druckfeder 22 verläuft, die mit ihrem unteren Ende die Kontaktbrücke 21 gegen die Lagerschneide drückt und mit ihrem oberen Ende in eine zentrische Bohrung im Kern 14 eingreift. Somit wird die Kontaktbrücke 21 auf der Lagerschneide fixiert und in der Variante nach F i g. 8 gleichzeitig eine sichere Kontaktgabe zwischen der Kontaktbrücke 21 und dem Kontaktbrückenanschluß 29 gewährleistet.The armature 20 has a central bore 46 through which the helical compression spring 22 runs, which presses with its lower end the contact bridge 21 against the bearing edge and with its upper end in a central bore in the core 14 engages. Thus, the contact bridge 21 is fixed on the bearing cutter and in the variant according to FIG. 8 at the same time a secure contact between the contact bridge 21 and the Contact bridge connection 29 guaranteed.

Ferner sucht die Druckfeder 22, über den Kern 14 und die fest mit ihm verbundene untere Polplatte 19 den Spulenkörper 12 von der Sockelplatte 10 wegzudrükken, so daß deren gegenseitige Verrastung (in die Durchbrüche 36 eingreifende Füße 37 — F i g. 2) vorgespannt wird. Dadurch wird auch der von den Bauteilen 14 bis 19 gebildete, durch die Anziehungskraft des Dauermagneten 15 in sich fest gekoppelte Magnetaufbau gegenüber dem Spulenkörper 12 positioniert.Furthermore, the compression spring 22 seeks the core 14 and the lower pole plate 19 firmly connected to it To push the bobbin 12 away from the base plate 10 so that their mutual locking (in the Breakthroughs 36 engaging feet 37 - FIG. 2) is preloaded. This also affects the components 14 to 19 formed by the attraction of the permanent magnet 15 firmly coupled magnet structure positioned opposite the bobbin 12.

In der in Fig.9 gezeigten alternativen Ausführung liegt die Druckfeder 22 an der Unterseite der unteren Polplatte 19', wobei die zentrischen Bohrungen in der Polplatte 19' und im Kern 14 entfallen. Eine feste Verbindung zwischen der unteren Polplatte 19' und dem Kern 14 ist in diesem Fall nicht erforderlich.In the alternative embodiment shown in FIG is the compression spring 22 on the underside of the lower pole plate 19 ', the central bores in the Pole plate 19 'and in the core 14 are omitted. A fixed connection between the lower pole plate 19 'and the Core 14 is not required in this case.

Der Anker 20 ist um eine zur Zeichenebene der F i g. 1 und zur Achse des Spulenkörpers 12 senkrechte Schwenkachse kippbar. Seine beiden Arme 47 und 48 bilden längs dieser Schwenkachse einen stumpfen Winkel miteinander, so daß in jeder Schaltstellung der eine Arm (47 in F i g. 1) bündig an der unteren Polplatte (19 in Fig. 1) sowie am unteren Ende der betreffenden Jochplatte (17 in Fig. 1) anliegt, während der andere Arm (48 in Fig. 1) des Ankers 20 schräg nach unten verläuft. In der in F i g. 1 gezeigten Stellung zieht der linke Arm 47 des Ankers 20 die Kontaktbrücke 21 von den Festkontaktanschlüssen 23 und 26 weg, während der rechte Arm 48 den entsprechenden rechten Teil der Kontaktbrücke 21 freigibt, so daß dort die Kontaktstücke 43 an den Festkontaktanschlüssen 24 und 25 anliegen.The anchor 20 is about a to the plane of the FIG. 1 and perpendicular to the axis of the bobbin 12 Tiltable swivel axis. Its two arms 47 and 48 form an obtuse angle along this pivot axis with each other, so that in each switching position one arm (47 in FIG. 1) is flush with the lower pole plate (19 in Fig. 1) and at the lower end of the relevant yoke plate (17 in Fig. 1), while the other arm (48 in Fig. 1) of the armature 20 runs obliquely downward. In the in F i g. 1 pulls the left arm 47 of the armature 20, the contact bridge 21 from the fixed contact connections 23 and 26 away, while the right arm 48 the corresponding right part of the contact bridge 21 releases so that the contact pieces 43 are in contact with the fixed contact connections 24 and 25 there.

In den beiden Richtungen senkrecht zur Spulenkörperachse wird der Anker 20, wie in Fig.2 ersichtlich, durch nach unten ragende Ausprägungen 49 der unteren Polplatte 19 geführt, die mit Spiel in entsprechende seitliche Einschnitte 50 des Ankers 20 eingreifen.In both directions perpendicular to the coil body axis the armature 20, as can be seen in FIG Pole plate 19 out, which engage in corresponding lateral incisions 50 of the armature 20 with play.

Die die Η-Form der Kontaktbrücke 21 ergebenden Ausschnitte 51 (Fi g. 3) und die ähnlich geformten Ausschnitte 52 des Ankers 20 ermöglichen die Durchführung der Spulenanschlüsse 27 und 28 zu den Enden der Wicklung 13.The cutouts 51 (FIG. 3) resulting in the Η shape of the contact bridge 21 and the similarly shaped cutouts 52 of the armature 20 enable the coil connections 27 and 28 to be passed through to the ends of the Winding 13.

Der oben beschriebene Aufbau ist von der insgesamt etwa eine Würfelform ergebenden Gehäusekappe 11 abgedeckt, deren unterer Rand die Sockelplatte 10 umgreift und.wie bei 53 in Fi g. 1 und 2 angedeutet, gegenüber dieser abgedichtet ist. Wie in Fi g. 2 gezeigt, weist die Gehäusekappe 11 im Bereich ihrer unteren Innenwand nach innen ragende Vorsprünge 54 auf, die beim Aufsetzen der Gehäusekappe 11 als letztem Montageschritt des Relais von außen her in die Durchbrüche 36 in den Wandelementen 35 der Sockelplatte 10 eingreifen, kurz bevor ein an der oberen Innenfläche der Gehäusekappe 11 angeformter Steg auf dem Dauermagnet 15 aufliegt. Gegenüber dem Spulenkörper 12 ist die Gehäusekappe 11 in ihrem oberen Teil in einer Richtung durch Außenflächen der hakenartigen Anformungen 40 (Fig. 1) und in der anderen Richtung durch Führungsrippen 55 (F i g. 2) positioniert. The structure described above is of the housing cap 11, which overall results in an approximately cube shape covered, the lower edge of which engages around the base plate 10 und.wie at 53 in Fi g. 1 and 2 indicated, opposite this is sealed. As in Fig. 2, the housing cap 11 has in the area of its lower inner wall inwardly protruding projections 54, which when the housing cap 11 is put on as the last assembly step of the relay engage from the outside into the openings 36 in the wall elements 35 of the base plate 10, shortly before a web formed on the upper inner surface of the housing cap 11 on the permanent magnet 15 rests. Opposite the bobbin 12, the housing cap 11 is in its upper part in one direction positioned by outer surfaces of the hook-like protrusions 40 (FIG. 1) and in the other direction by guide ribs 55 (FIG. 2).

In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung bewirkt bei unerregter Wicklung 13 der linke Bereich des Dauermagneten 15 einen Magnetfluß vom N-PoI über die linke Jochplatte 17, den linken Arm 47 des Ankers 20, die untere Polplatte 19, den Kern 14 und die obere Polplatte 18 zum S-Poldes Dauermagneten 15. Demgegenüber ist der vom rechten Bereich des Dauermagneten 15 ausgehende und über die rechte Jochplatte 16 und den rechten Arm 48 des Ankers 20 verlaufende Magnetfluß infolge des großen Luftspaltes zwischen der Jochplatte 16 und dem Anker 20 wesentlich geringer, so daß die hier bewirkte Anziehungskraft vernachlässigbar ist. In der nicht-dargestellten anderen Schaltstellung sind die beschriebenen Verhältnisse umgekehrt. In beiden Schaltstellungen bewirkt somit der Dauermagnet 15, daß der Anker 20 in seiner jeweiligen Stellung im unerregten Zustand der Wicklung 13 sicher gehalten wird, und erzeugt bei entsprechender Materialwahl und Dimensionierung ausreichend hohe Kontaktdrücke an den geschlossenen Kontakten. Wird in der in F i g. 1 gezeigten Stellung die Wicklung 13 so erregt, daß sie eine Durchflutung mit einem S-PoI am oberen und einem N-PoI am unteren Ende des Kerns 14 bewirkt, so wird dadurch der den linken Arm 47 des Ankers 20 durchsetzende Dauermagnetfluß durch einen entgegengesetzt gerichteten Steuerfluß überlagert und mehr oder weniger weitgehend aufgehoben, während der Dauermagnetfluß durch den rechten Arm 48 des Ankers 20 durch den Steuerfluß verstärkt wird, so daß der Anker 20 in seine andere Stellung kippt. Nach Abfall der Wicklung bleibt der Anker durch den Dauermagnetfluß in dieser Stellung gehalten. Zur Erzielung einer monostabilen Schaltcharakteristik kann eine in den Zeichnungen nicht-dargestellte zusätzliche Feder vorgesehen sein, die bei nicht-erregter Wicklung 13 den Anker 20 beispielsweise in die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung zurückstellt.In the switching position shown in FIG. 1, when the winding 13 is unexcited, the left area of the permanent magnet has the effect 15 a magnetic flux from N-PoI via the left yoke plate 17, the left arm 47 of the armature 20, the lower pole plate 19, the core 14 and the upper pole plate 18 to the S-pole permanent magnet 15. Opposite is from the right area of the permanent magnet 15 and over the right yoke plate 16 and the right Arm 48 of armature 20 travels magnetic flux due to the large air gap between yoke plate 16 and the armature 20 is much smaller, so that the force of attraction caused here is negligible. In the Other switching positions not shown are those described The opposite of the situation. In both switching positions thus causes the permanent magnet 15 that the Armature 20 is held securely in its respective position in the de-energized state of the winding 13, and is generated With the appropriate choice of material and dimensioning, sufficiently high contact pressures on the closed Contacts. If in the in F i g. 1 position shown the winding 13 energized so that it flows through with an S-PoI at the upper end and an N-PoI at the lower end of the core 14, this results in the the left arm 47 of the armature 20 penetrating permanent magnetic flux by an oppositely directed Control flow superimposed and to a greater or lesser extent canceled, while the permanent magnetic flux through the right arm 48 of the armature 20 by the control flux is reinforced so that the armature 20 tilts into its other position. After the winding has dropped, the armature remains held in this position by the permanent magnetic flux. To achieve a monostable switching characteristic an additional spring, not shown in the drawings, can be provided which, when not energized Winding 13 resets the armature 20, for example, to the switching position shown in FIG. 1.

Bei monostabilem Betrieb können beispielsweise die Festkontakte 23 und 26 als Arbeitskontakte mit Doppel-In monostable operation, for example, the fixed contacts 23 and 26 can be used as normally open contacts with double

unterbrechung und die Festkontakte 24 und 25 als Ruhekontakte mit Doppelunterbrechung eingesetzt werden. interruption and the fixed contacts 24 and 25 are used as normally closed contacts with double interruption.

Die in Fig.8 gezeigte Variante unterscheidet sich von der nach F i g. 1 dadurch, daß die von dem Vorsprung 34 gebildete Lagerschneide gemäß F i g. 8 von dem mittleren Kontaktbrückenanschluß 29 geformt wird. In diesem Fall ist zusätzlich zu den beiden genannten Schaltfunktionen (Arbeitskontakt oder Ruhekontakt) der Betrieb des Relais als Umschaltkontakt möglieh, wobei in beiden Schaltstellungen ein Doppelkontakt zur Verfugung steht.The variant shown in Fig. 8 differs of the according to FIG. 1 in that the bearing edge formed by the projection 34 according to FIG. 8 of the middle contact bridge terminal 29 is formed. In this case it is in addition to the two mentioned Switching functions (normally open contact or normally closed contact) the relay can be operated as a changeover contact, a double contact is available in both switch positions.

Die Ausführungsform des Relais nach Fig. 10 unterscheidet sich von der nach F i g. 1 dadurch, daß die Verliefung 38' im oberen Flansch des Spulenkörper 12 exzentrisch angeordnet ist, so daß der in die Vertiefung 38' eingesetzte, vierpolige Dauermagnet 15 asymmetrisch angeordnet ist. Um einen genügenden Luftspalt zwischen der Jochplatte 16' und dem entgegengesetzten Pol des Dauermagneten 15 und der Polplatte 18 zu gewährleisten, ist in dieser Ausführungsform die Jochplatte 16' in ihrem oberen Teil nach außen gekröpft und über einen nach außen verlängerten Ansatz 57 am oberen Flansch des Spulenkörpers 12 hinweggeführt. Infolge der asymmetrischen Anordnung des Dauermagneten 15 hat der Dauermagnetfluß die größere Tendenz, sich über die Jochplatte 16' zu schließen, so daß der Anker 20 bei nicht-erregter Spule 13 in diejenige Stellung verschwenkt wird, die der in Fig. 1 gezeigten Ankerstellung entgegengesetzt ist. Auf diese Weise ist ein monostabiles Schaltverhalten realisiert.The embodiment of the relay according to FIG. 10 differs differs from that according to FIG. 1 in that the run 38 'in the upper flange of the bobbin 12 Is arranged eccentrically, so that the four-pole permanent magnet 15 inserted into the recess 38 'is asymmetrical is arranged. To ensure a sufficient air gap between the yoke plate 16 'and the opposite one To ensure pole of the permanent magnet 15 and the pole plate 18 is the yoke plate in this embodiment 16 'cranked outward in its upper part and an outwardly elongated shoulder 57 on the upper part Flange of the bobbin 12 passed away. As a result of the asymmetrical arrangement of the permanent magnet 15, the permanent magnetic flux has the greater tendency to close over the yoke plate 16 ', so that the armature 20 when the coil 13 is not energized, it is pivoted into that position which is the armature position shown in FIG is opposite. In this way, a monostable switching behavior is achieved.

In der Ausgestaltung nach F i g. 11 sind der einstückige, vierpolige Dauermagnet 15 und die Polplatte 1.8 der F i g. 10 durch zwei einzelne zweipolige Dauermagnete 58, 59 ersetzt, die durch ein an der oberen Stirnfläche des Kerns 14 anliegendes Polstück 60 voneinander getrennt sind. In diesem Fall verläuft die Magnetisierungsrichtung der beiden Dauermagnete 58 und 59 senkrecht zur Spulenkörperachse, so daß bei jedem Dauermagneten 58,59 die eine Polfläche an dem mittleren Polstück 60 und die andere Polfläche an der betreffenden Jochplatte 16" bzw. 17" anliegt. Die Dauermagnete 58 und 59 sind so eingesetzt, daß sie dem Polstück 60 entgegengesetzte Pole zuwenden. Die Jochplatten 16" und 17" sind in Gegensatz zu der Darstellung nach Fig.4 als ebene Platten ausgeführt, weisen aber die in F i g. 4 gezeigte mittlere Aussparung 56 auf.In the embodiment according to FIG. 11 are the one-piece, four-pole permanent magnet 15 and the pole plate 1.8 of FIG. 10 by two single bipolar permanent magnets 58, 59, which are separated from one another by a pole piece 60 resting against the upper end face of the core 14 are. In this case, the direction of magnetization of the two permanent magnets 58 and 59 is perpendicular to the coil body axis, so that with each permanent magnet 58,59 one pole face is on the central pole piece 60 and the other pole face rests against the relevant yoke plate 16 "or 17". The permanent magnets 58 and 59 are inserted so that they face the pole piece 60 opposite poles. The 16 "and 17" yoke plates are in contrast to the representation according to Figure 4 as executed flat plates, but have the in F i g. 4 shown middle recess 56 on.

In F i g. 11 ist ähnlich wie in F i g. 10 eine Ausführung für monostabiles Schaltverhalten gezeigt, bei der der Dauermagnet 58 schwächer ist als der Dauermagnet 59. Durch Verwendung einer symmetrischen Anordnung mit gleich starken Dauermagneten 58 und 59 läßt sich das gleiche bistabile Schaltverhalten erzielen, wie es in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 angenommen ist.In Fig. 11 is similar to FIG. 10 an embodiment shown for monostable switching behavior, in which the permanent magnet 58 is weaker than the permanent magnet 59. By using a symmetrical arrangement with equally strong permanent magnets 58 and 59 can achieve the same bistable switching behavior as in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is assumed.

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Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Poled electromagnetic relay with a coil (13) with a soft magnetic core (14), two Yoke plates (16, 18), each of which is coupled with one end to the core (14), a rocker armature (20), the arms (47, 48) of which form working air gaps with the other ends of the yoke plate (16, 17) and which can be tilted about an intermediate bearing point, one of which can be actuated by the armature (20) Contact arrangement (21, 23 ... 26), and a permanent magnet arrangement (15; 58, 59) with two in the magnetic circuit the coil (13) inserted and with respect to the same oppositely polarized areas, characterized in that the two permanent magnet areas into the one between the end of the core (14) and one of the ends of the yoke plates (16, 17) facing the rocker armature (20) Magnetic paths are inserted, and that the bearing point of the rocker armature (20) at the other end of the core (14) is arranged.

2. Relay according to claim 1, characterized in that the permanent magnet arrangement consists of an between one end of the core (14) and one end of the yoke plates (16,17) inserted in one piece Magnet disc (15) consists.

3. Relay according to claim 2, characterized in that one ends of the yoke plates (16,17) the Magnet disc (15) overlap and that the magnetic disc (15) on the side of one yoke plate (16) an area magnetized in a first direction parallel to the coil axis and on the side of the other yoke plate (17) one in a second direction opposite to the first direction Has magnetized area.

4. Relay according to claim 2 or 3, characterized in that the magnetic disc (15) is asymmetrical is arranged to the core (14).

5. Relay according to claim 4, characterized in that between the magnetic disc (15) and the Core (14) a pole plate (18) is inserted.

6. Relay according to claim 5, characterized in that the magnetic disc (15) and the pole plate (18) are arranged in an end recess (38) of a coil former (12).

7. Relay according to claim 1, characterized in that the permanent magnet arrangement has two individual magnets (58, 59) which are separated from one another by a pole piece (60) coupled to one end of the core (14).

8. Relay according to claim 7, characterized in that the two individual magnets (58, 59) are different Have strength.

9. Relay according to one of claims 1 to 8, characterized in that the parallel to the coil axis extending parts of the two yoke plates (16, 17) have a recess (56) in their middle area exhibit.

10. Relay according to one of claims 1 to 9, characterized in that at the other end of the A pole plate (19) facing the rocker armature (20) rests against the core (14).

11. Relay according to claim 10, characterized in that that the rocker armature (20) facing pole plate (19) with projections (49) to the side Guide of the armature (20) is provided.

12. Relay according to one of claims 1 to 11,

characterized in that the coil axis is perpendicular to one bearing the fixed contacts (23 ... 26) Base plate (10) runs.

13. Relay according to claim 12, characterized by a coaxial to the coil axis, a central one Bore (46) of the rocker armature (20) penetrating compression spring (22), one end of which is attached to the base plate (10) and at its other end on a component (14; 19) which has a bobbin (12) with respect to the base plate (10) locked with it.

14. Relay according to claim 13, characterized in that the two yoke plates (16, 17) in am Spool body (12) provided projections (40) are locked.