(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル本体（１）が、２個のフランジ（１２，１３）を有するコイル管（１１）を形成し、且つ該コイル管（１１）上に巻線（２）を担持し、
前記２個のフランジのうち第１フランジが、コイルの軸と平行なベース側面（１５）によりスイッチ空間（１４）を形成し、
前記スイッチ空間（１４）に向った電極面を形成すると共に第２フランジ（１３）の領域でＬ字状継鉄（２０）に接続された軸芯（１６）が、前記コイル管（１１）内に配置されており、
前記軸芯（１６）の前記電極面と作業空気間隙を形成する板状電機子（２２）のために、前記継鉄（２０）が、その自由端に、前記スイッチ空間の領域で前記ベース側面（１５）に直交する支持縁（２１）を形成し、
第１固定コンタクトを担持する少なくとも１個の固定コンタクト支持部（３）が、前記電機子の移動端近傍の前記コイル本体内に固定されており、
平坦材料板から形成されたコンタクトばね（２３；３３）が、前記電機子（２２）に接続され、前記電機子の前記移動端領域の一方の自由端で可動コンタクト（２５）を担持し、接続部（２３ｃ；３３ｃ）を介してリレーのコンタクトばね接続ピン（５）に接続されている電磁リレーにおいて、
前記コンタクトばね接続ピン（５）及び前記少なくとも１個の固定コンタクト支持部（３，４）が、絞り加工された又はロール加工されたワイヤで構成され、前記コイル本体（１）内に埋め込まれており、
前記コンタクトばね（２３）は、留め部（２３ｂ）により前記継鉄（２０）上に固定され、
前記留め部（２３ｂ）上に折り返された接続部（２３ｃ）が、前記接続ピン（５）へ案内されていることを特徴とする電磁リレー。
【請求項２】
前記留め部（２３ｂ）は、少なくとも１個のリベット（２６）又は溶接点により前記継鉄（２０）上に留められ、 前記接続部（２３ｃ）は、前記リベット（２６）又は溶接点の各々の領域に凹部（２７）を有することを特徴とする請求項１記載のリレー。
【請求項３】
第２固定コンタクト（７）を有する第２固定コンタクト支持部（４）が、前記可動コンタクト（２５）が前記２個の固定コンタクト（６，７）間で切換えできるように、前記第１コイルフランジ（１２）内に埋め込まれていることを特徴とする請求項１又は２記載のリレー。
【請求項４】
前記コンタクトばね接続ピン（５）は、前記第１コイルフランジ（１２）内に埋め込まれており、
前記コンタクトばね（２３；３３）の前記接続部（２３ｃ；３３ｃ）は、前記支持縁（２１）と平行に延びる前記接続ピン（５）の一部の上に直接留められていることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のリレー。
【請求項５】
前記コンタクトばね接続ピン（５）及び前記固定コンタクト支持部（３，４）は、正方形ワイヤ又は円形ワイヤからなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項記載のリレー。
【請求項６】
前記固定コンタクト（６，７）は、コンタクト板の部分の形態をなし、前記コンタクト支持部（３，４）上に溶接又は硬質半田付けされることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項記載のリレー。
【請求項７】
前記軸芯（１６）は、前記電機子取付け部に向って偏心する形状の電極板（１７）を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項記載のリレー。
【請求項８】
前記軸芯（１６）は、前記コイル本体（１）内に埋め込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項記載のリレー。
【請求項９】
前記軸芯（１６）は、前記コイル管内に挿入され、ボス出しされた凸部（１６ａ）により固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項記載のリレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、以下の特徴を有する電磁リレーに関する。
・コイル本体が、２個のフランジを有するコイル管を形成し、且つこのコイル管上に巻線を担持すること、
・２個のフランジのうち第１フランジが、コイルの軸と平行なベース側面を有するスイッチ空間を形成すること、
・スイッチ空間に向った電極面を形成すると共に第２フランジの領域でＬ字状の継鉄（ヨーク）に接続された軸芯が、コイル管内に配置されていること、
・芯の電極面と作業空気間隙を形成する板状の電機子（アーマチャ）のために、継鉄が、その自由端に、スイッチ空間の領域でベース側面に直交する支持縁を形成すること、
・第１固定コンタクトを担持する少なくとも１個の固定コンタクト支持部が、電機子の移動端近傍にコイル本体内に固定されていること、及び
・平坦材料板から形成されたコンタクトばねは、電機子に接続され、電機子の移動端領域の一方の自由端で可動コンタクトを担持し、接続部を介してリレーのコンタクトばね接続ピンに接続されていること。
【０００２】
このように構成されたリレーは、例えば米国特許第４５９６９７２号明細書から公知である。ここで、コンタクトばねは、円弧状に実装している電機子を取り囲み、その接続部によって継鉄に留められる。他方、継鉄は、下向きの接続ピンを形成する。負荷電流が継鉄を介して案内されるこのタイプのリレーでは、接続部へのリレー内の電流路が比較的長く、また、継鉄の強磁性材料は制限された導電性を有する。このことは、比較的小さな断面を有する接続ピンも同じ材料から製造される場合、大電流を切換える能力にとっては望ましくない。また、リレーのハウジングが封止される場合、継鉄上に形成された接続ピンは付加的費用を発生させる。
【０００３】
大負荷電流用に設計された同様に構成されたリレーの場合、ベースに留められた接続ピンから、柔軟性のある銅線を介してコンタクトばねに及びその上に留められたコンタクト片に、直接大電流を案内することが公知である（独国特許第３４２８５９５号明細書参照）。このように、継鉄は、負荷電流を担持する必要はない。しかし、柔軟性のあるワイヤは、材料及び組立のために付加的費用を要する。
【０００４】
この公知のリレーでは、固定コンタクト支持部及び任意のコンタクトばね接続ピンは、プレスされた部品として製造され、予め形成されたダクト及びコイル本体又はベースの開口内に挿入され、次に嵌め込み（ノッチ）工程又は固有のプレス工程により固定される。この設計は、許容差の理由により部品がプラスチック部品にインタロック手法では嵌まらないこと、又は部品がオーバラップすることにより、組立の際に粒子が摩耗することの欠点を有する。これら粒子は、その後、リレー内の例えばコンタクト上、電機子支持部内、又は作動空気間隙に問題を引き起こす可能性がある。そして、吹付け又は引抜き装置により、生じた粒子を無くすために、製造の際に大きな費用が生ずる。
【０００５】
金属板からコンタクト支持部等の個々の部品をプレスし、個別に又は板状にリンクされた状態で、成形機内で押出し塗工する他のリレーが公知である。この製造法は、部品を射出成形機内に挿入しなければならないという欠点を有する。また、板状に製造することは材料を大量に消費する。射出成形をプレス工具に適用する両ケースにおいて、プレスのバリの領域で成形品を継鉄封止できるようにするために高い費用を要する。
【０００６】
本発明は、より少ない部品数で容易に製造できる、最初に述べたタイプの簡単な設計のリレーを創造することを目的とする。特に、その構造は、特に望ましい半完成材料の使用と、材料を特に経済的にする、廃棄物のない製造工程を可能にするので、リレーは特に経済的であるが高品質に製造できる。
【０００７】
本発明によれば、この目的は、コンタクトばね接続ピン及び少なくとも１個の固定コンタクト支持部が、絞り加工された又は円形ワイヤからなると共にコイル本体に埋め込まれる点で、最初に述べたタイプのリレーで達成される。
【０００８】
負荷回路接続部用のワイヤ接続要素の発明による使用は、材料が経済的であるリレーの特に安価な製造を可能にする。半完成ワイヤが供給ロールから射出成形機内に直接挿入され、そこに埋め込まれると、プレス用及び曲げ用の工具を必要としない。通常の手法で使用されるコイル接続部も、同じ手法で成形機内に好適には押出し塗工される。ワイヤは、押出し塗工の前又は後のいずれかに、廃棄物を形成することなく、射出成形工具により直接分離できる。射出成形の封止は、プレスのバリ等が許容する必要がないように、好適には円形又は矩形側面を有する簡単な絞り加工された又はロール加工されたワイヤを使用することにより、問題とならない。リレーが、プレスにより形成された挿入部品を有していないので、組立の際に、接触面又は電極面を損傷しかねないプラスチック粒子を削ぎ取ることがない。
【０００９】
最も簡単な形態のリレーは、閉成又は遮断コンタクトとしてのコンタクトばねと相互作用し、可動コンタクトを有するばね端の一側又は他側に配置される唯一の固定コンタクトを有する。しかし、閉成及び遮断コンタクトも同様に製造することができ、この場合には第２固定コンタクトを有する第２固定コンタクト支持部が第１固定コンタクト支持部の反対側に同じコイル本体フランジに固定される。
【００１０】
本発明の好適な実施形態において、コンタクトばね接続ピンも第１コイルフランジ、換言するとスイッチ空間の領域に埋め込まれ、コンタクトばねの接続部は、継鉄の支持縁に平行に延びる接続ピンの部分上に直接留められる。電機子は、この場合の継鉄端部及び接続ピン間の支持端で横たわるが、他方、コンタクトばねの接続部は、電機子の支持端部を過ぎて接続ピンに案内され、好適にはその上に溶接又は硬質半田で留められる。
【００１１】
有利な形態において、コンタクトばね接続ピンは、固定コンタクト支持部と同様に断面正方形のワイヤからなる。この場合、一方のコンタクトばね及び他方の固定コンタクトは、大きな過渡面積で支持部に溶接又は半田付けできる。固定コンタクト自体も、好適には部分としての半完成コンタクト板から分離されるので、いずれも廃棄物が生じない。
【００１２】
コイル管内に配置された芯は、好適には、電機子取付け部に向って偏心して拡大された電極面を有する電極板を有する。それ故、リレー寸法が小さい場合であっても、一方で固定コンタクトからの十分な絶縁距離を、他方で十分に大きな電極面を作ることができる。有利な形態において、芯は、コイル本体の製造の際にコイル本体内に埋め込むことができ、その結果、挿入工程を不要にする。この場合、芯は、円形又は矩形の断面を有することができる。しかし、後の段階で円形（又は矩形）の芯をコイル部材の貫通口内に挿入することも可能である。この場合、電極板の近傍の芯表面に、ボス出した凸部を設けることが有利である。これら凸部は、芯本体の熱可塑性材料の後の応力緩和の際にインタロック嵌めを形成し、従って芯電極面及び継鉄の支持縁を往復方向の所定位置に固定する。
【００１３】
本発明の有利な形態において、コンタクトばねも、所定角度で電機子取付け部を取り囲む留め部により継鉄上に留められ、留め部を超えて折り返される接続部は、接続ピンに案内されると共に接続される。これにより、大負荷電流をリレーの接続ピンに案内するために、大きなばね断面が利用できる。
【００１４】
１個のコイルフランジの領域で全ての負荷接続部を埋め込んだ結果、接続部は、既にスイッチ空間のベースを通って下方にきつく案内される。このため、コイル本体に載置されたキャップは、コイルフランジの外形に沿って単に封止の必要があるだけである。同じことが反対側の第２フランジにも適用され、射出成形されたコイル接続ピンも既にきつく埋め込まれている。従って、コイル巻線の下には、板により容易に閉鎖されその縁に沿って封止され得る空間しか残っていない。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明に従って設計されたリレー（ハウジングキャップを除く）の斜視図である。図２は、部分的に組み立てられた状態の図１のリレー（ハウジングキャップ付き）を示す斜視図である。図３は、組立完了した図１のリレーの横断面図である。図４は、図２のリレー用の挿入芯を示す斜視図である。図５は、図４の芯を有する図１のリレー縦断面図である。図６は、柔軟性をもって形成されたベース板を有する、ハウジングキャップの変形例を示す斜視図である。図７は、コンタクトばねの変形例を有する図１に対応するリレーを示す斜視図である。図８は、２連リレーを形成するハウジングを有する２個の図１のリレーの配置を示す斜視図である。
【００１６】
図１ないし図５に示されるリレーは、支持部品としてコイル管１１を有するコイル本体１、第１フランジ１２、及び第２フランジ１３を具備する。第１フランジ１２は突起を形成し、この突起内にはベース１５により底面で閉じられたスイッチ空間１４が形成され、それ故、リレーの接続側面を形成する。巻線２は、コイル管１１上に配置されている。
【００１７】
２個の固定コンタクト支持部３，４及び１個のコンタクトばね接続ピン５は、押出し塗工により第１フランジ１２の突起内に埋め込まれ、例えば角ワイヤの銅等の高導電性材料から作られた半完成製品として設計されている。図示の断面正方形ワイヤの代わりに、断面矩形（長方形）又は円形のワイヤも使用可能である。２個の固定コンタクト支持部は、相対する面に固定コンタクト、即ちカウンタ閉成コンタクトとして動作する第１固定コンタクト６と、カウンタ遮断コンタクトとして動作する第２固定コンタクト７がそれぞれ設けられる。これらのコンタクトは、半完成品コンタクト材料の板からそれぞれコンタクト片として切断され、溶接されるか、又は好適には固定コンタクト支持部３，４上に硬質半田付けされる。
【００１８】
好適にはより小さい断面を有するさらに２本のワイヤが、第１フランジ又は第２フランジにコイル接続ピン９，１０として対角方向にずれており、負荷接続部と同様に埋め込まれている。好適にはこれらコイル接続ピンが正方形の断面を有するので、巻線の端部における最初の巻回は、材料により接続される前により良好に固定される。好適にはこの接続部がＷＩＧ溶接又はＷＩＧ半田付けにより製造されるので、フラックスのない、従って粒子のない接続が達成される。
【００１９】
コイル管１１は、一体的形状の電極板１７を有する円形又は矩形の柔らかい磁石の芯１６を含む。電極板１７の外形から、断片が線１８に沿って一側で切れている。このため、特に電機子取付け部に向った側で大きな電極面が得られる一方、反対側では固定コンタクト支持部３から十分に大きな絶縁距離が確保される。電極板の反対側の芯端部１９は、コイル管から突出し、Ｌ字状継鉄２０の一方のアーム２０ａに接続されている。Ｌ字状継鉄２０の第２アーム２０ｂは、コイル軸に平行に横方向に延び、その端部で電機子２２用の支持縁２１を形成する。
【００２０】
コイル本体１の中空については、芯１６がその中、換言するとコイル管１１に埋め込み可能であるので、その後の挿入作業が不要である（図３参照）。この場合、コイル本体を超えて突出する芯端部１９は、射出成形機内で芯の中心出しとして作用する。
【００２１】
押出し塗工された芯の場合に閉成コンタクトの寿命に対して電機子の侵食（オーバトラベル）を防止するために、電機子は可動コンタクトばね端部の下の領域に自由エンボス２２ｂを有する。このため、コンタクトばね２３及び電機子２２間に空気間隙２８が形成される。設定された曲げ点も、横方向の括れ２２ｃにより決定される。コイル軸の力により電機子が容易に曲げられる場合、オーバトラベルを増大できる。
【００２２】
しかし、図２に示される後の段階で芯をコイル管内に挿入することも可能である。この場合、図４及び図５に示されるように、電極板１７近傍で筒状（又は矩形）の芯の周辺に凸部１６ａをボス出しすることが有利である。これら突出した凸部１６ａは、組立状態ではコイルフランジ１２の領域で特大の寸法を有し、熱可塑性材料の後の応力緩和の際に、インタロック嵌めを形成する。従って、芯電極面は電極板１７及びコイル本体内の継鉄の支持縁２１上の所定位置に、コイル本体内に埋め込まれた固定コンタクト支持部に関連して固定される。２個の部品の許容差はなくなり、電極板１７の電極面及び継鉄の支持縁２１が互いに整合するようにコイルフランジ１３の領域で、芯及び継鉄が例えば嵌込み（ノッチ）接続により接続されるので、電機子に対して最大磁気引力が得られる。許容差の補償及びオーバトラベルの調整は、電機子のオーバトラベルが設定値に達するまで、ノッチが形成された継鉄及び芯のユニットがコイル管に軸方向に挿入されるように行われる。作動中に最適に整合された面と電機子取付けの空気間隙との往復方向の配置は、変化しない。磁石システムのみがコンタクト組立体の位置に適合される。コイル本体の熱可塑性材料の応力緩和は、コイル軸に対して直交するコイルフランジ１２（図５参照）の対向側面に付加的な力Ｆの作用により加速され得るので、フランジ１２の領域の芯の固定は、調整の後に確実にされる。
【００２３】
コンタクトばね２３は、リベット加締めされた結合部２４により電機子２２に接続される。結合部２４は、電機子を超えて突出するその端部２３ａで、中心コンタクトとしての２個の固定コンタクト６，７と相互作用する可動コンタクト２５を担持する。図示の実施形態にあるように、リベット加締めされたコンタクトとして設計されること、あるいは互いに溶接又ははんだ付けされ高級金属板により分離された２個のコンタクト片により形成されることも可能である。電機子取付け部の領域では、コンタクトばね２３は留め部２３ｂを有する。留め部２３ｂは、電機子の取付け端部を超えて巻き（カール）又は環（ループ）を形成して曲げられ、リベット加締めされた凸部２６（又は溶接点）によって継鉄アーム２０ｂ上に平坦に留められる。コンタクトばねのこの留め部２３ｂは、電機子の偏倚による復原力を形成する。また、コンタクトばね２３は、留め部２３ｂを超えて延び、留め部２３ｂ上に１８０°折曲げられ、溶接又は硬質半田により接続ピン５に端部で留められる接続部２３ｃを有する。ばねのこの接続部は、電流を流すためにのみ使用され、電機子の復原力には影響を与えない。リベット凸部２６（又は溶接点）の領域に開口２７が設けられるので、共加締めされない。衝撃を防止するために、電機子２２は、留め部２３ｂにプレスされた矩形孔２３ｄ内を貫通し且つコイルに対して軸方向に電機子を固定する固定ノーズ２２ａを有する。
【００２４】
これまで説明した図１のオープン印刷回路基板リレーは、図２の保護キャップ２９を具備することができる。底面でコイル巻線空間を覆うベース板３０は、２個のフランジ１２，１３の間のベース領域に付加的に挿入可能である。そして、キャップ２９、ベース板３０及びコイル本体１間の間隙は、鋳込み（キャスト）混合物により封止可能である。コイル空間のみを覆うベース板３０は、ワイヤ形状の接続部、即ち固定コンタクト支持部としての粒子の摩耗を生じない。コンタクトばね接続ピン５及びコイル接続ピン９，１０は、フランジ内に埋め込まれるので、ベース板の開口を要しない。また、ベース板３０は、図７の膜状ヒンジ（蝶番）３１によりキャップ２９に一体的に接続することができる。この場合、キャップの組立及び封止の後に、コイル空間上に回転する。
【００２５】
図７は、図１のものと同様のリレーを示すが、変更されたコンタクトばね３３を有している。折曲げられた接続部２３ｃにより大電流用の大導電断面が設けられた上述のコンタクトばね２３と比較すると、コンタクトばね３３の単純化された形態により、より小負荷電流用に使用できる。この場合、コンタクトばね３３は、電機子取付け部上に曲げられた支持部３３ｂを有するが、留め目的にも使用される接続部３３ｃは、ばねの中央領域から切断され、継鉄面と平行にコンタクトばね接続ピン３３ｃに直接案内される。溶接点又は半田付け点３４は、コンタクトばねの留めと、電気的接続との両方の目的に使用される。継鉄上での個々の止めは不要である。残りのばねアーム３３ｄ，３３ｅは、電機子のコンタクトばねユニットの復原力を生成する。それ以外の点で、この図７のリレーは、上述のリレーと同一の方法で構成される。
【００２６】
リレーは、共通のハウジングを有する２連リレーとして提供することもできる。この場合、図８に示されるように、図１のコイル本体１を各々有する２個のリレーは、それらのコイル軸が平行になるように横並びに配置され、共通のキャップ３５及び共通のベース板３６を具備する。一方のキャップ及びベース板間の間隙と、他方のコイル本体間の間隙は、従来の方法でキャスト混合物により封止される。２個の切換えコンタクトを有するこのタイプの２連リレーは、好適には直流モータ用の反転リレーとして使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って設計されたリレー（ハウジングキャップを除く）の斜視図である。
【図２】部分的に組み立てられた状態の図１のリレー（ハウジングキャップ付き）を示す斜視図である。
【図３】組立完了した図１のリレーの横断面図である。
【図４】図２のリレー用の挿入芯を示す斜視図である。
【図５】図４の芯を有する図１のリレー縦断面図である。
【図６】柔軟性をもって形成されたベース板を有する、ハウジングキャップの変形例を示す斜視図である。
【図７】コンタクトばねの変形例を有する図１に対応するリレーを示す斜視図である。
【図８】２連リレーを形成するハウジングを有する２個の図１のリレーの配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１              コイル本体
２              巻線
３              第１固定コンタクト支持部
４              第２固定コンタクト支持部
５              コンタクトばね接続ピン
６              固定コンタクト
７              第２固定コンタクト
１１            コイル管
１２            第１フランジ
１３            第２フランジ
１４            スイッチ空間
１５            ベース
１６            芯
１６ａ          ボス出しされた凸部
２０            継鉄
２１            支持縁
２２            電機子
２３，３３      コンタクトばね
２３ａ          自由端
２３ｂ          留め部
２３ｃ，３３ｃ  接続部
２５            可動コンタクト
２６            リベット
２７            凹部
２９            ハウジングキャップ
３０            ベース板
３１            膜状ヒンジ
３３ｂ          支持部
３５            共通キャップ
３６            共通ベース板
【図１】
0004100658.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004100658.tif 000008
【図８】
0004100658.tif 000009