專利名稱：一種電磁繼電器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁繼電器的制造方法，該繼電器具有-一個線圈，該線圈通過一個鐵心并具有一個繞組和連接銷，其中，該鐵心在線圈外面的兩端上構(gòu)成極片；-一個銜鐵，該銜鐵在工作氣隙構(gòu)成的情況下跨接該極片；-一個接觸裝置，該裝置具有一個由該銜鐵操作的接觸彈簧以及至少一個與該接觸彈簧共同作用的固定接觸元件。
專利EP 0531 890 A1描述了一種開關(guān)繼電器及其制造方法，上述那種繼電器元件設(shè)置在一個兩部分的外殼中。在該處，這兩個外殼部分不構(gòu)成一個封閉的外殼，而只是一塊底板和一個蓋板部分，該底板主要是一塊具有整體成形的側(cè)壁的印制電路板，在該兩塊板連接后，其間仍有一個外殼間隙。該處的繼電器優(yōu)先設(shè)計成具有并排磁系統(tǒng)的多極點繼電器，其中，一個共同的鐵心極片位于底座上，并構(gòu)成一排垂直凸出的鐵心段，在該鐵心段上，分別套裝一個線圈。此外，每個系統(tǒng)都具有一個U形銜鐵，該銜鐵裝在鐵心極片上，并與接觸彈簧呈框架狀圍住該線圈。該蓋板部分具有插入靜接觸元件和彈簧架的槽，這些槽同樣也是密封的。一般地，該處的繼電器采用一種常規(guī)的加工技術(shù)，其中，單個元件事后通過插裝、鉚接或類似方法固定在一個或另一個殼體部分上。
本發(fā)明的目的是，廉價制造適用于不同尺寸和使用場合的上述那類繼電器，并達到機構(gòu)的繼電器參數(shù)的高的加工精度，而不需要一道本身的調(diào)節(jié)工序。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的是用一種包括下列步驟的方法來實現(xiàn)的-帶有鐵心的線圈用其連接銷灌封在塑料中，以構(gòu)成第一半外殼；-接觸彈簧的一個彈簧架和至少一個固定接觸元件灌封在塑料中，以構(gòu)成第二半外殼；-銜鐵嵌入上述兩半外殼之一中；-上述兩半外殼用其邊緣疊置密封連接。
由于本發(fā)明提出繼電器外殼用塑料制成兩半外殼的形式而將功能元件通過灌封固定在該兩半外殼中，所以不但實現(xiàn)了所有部件的位置精確的固定，同時也實現(xiàn)了外殼的簡單和有效的密封，因為繼電器的連接件全部都已經(jīng)通過灌封進行了密封封閉和兩半外殼的邊緣只需以易于密封的塑料表面的形式疊置即可。最好全部部件都通過注塑安裝制成或相互連接。這樣可達到高的加工精度，因為精確的注塑模預(yù)先給定了單個部件的位置誤差。這些單個部件最好用平的帶鋼加工。然后或同時進行灌封。這種注塑安裝特別適用于有節(jié)奏地灌封連接在帶鋼上的件的加工，從而可相當價廉地制造大批量的件。
這個通用的制造方法的各個實施方案及改進在各項從屬權(quán)利要求中進行了說明。
下面結(jié)合附圖所示的實施例來詳細說明本發(fā)明。其中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明方法制造的一種繼電器的透視圖，部分剖開示出；圖2表示帶有部分自由切削的鐵心-磁軛疊片的一條帶鋼；圖3表示帶有自由切削的鐵心-磁軛疊片以及線圈-連接銷的兩條帶鋼，在其上通過灌封構(gòu)成線圈架；圖4表示帶有已部分繞好的線圈架的一條帶鋼；圖5表示帶有已繞的并部分用塑料灌封的線圈架構(gòu)成第一外殼部分的圖4的一條帶鋼；圖6表示相對于圖5旋轉(zhuǎn)的分離的第一外殼部分的外觀圖；圖7表示一個制成的第二半外殼；圖8表示兩排齒狀的部分自由沖壓的固定接觸元件的一條接觸帶鋼；圖9表示連接在一條帶鋼上的一排分開的固定接觸元件；圖10表示通過灌封固定接觸元件和彈簧架構(gòu)成第二半外殼；圖11表示在帶鋼上自由沖壓的具有一個銜鐵的一排接觸彈簧；圖12表示在一條帶鋼上連接著的一排配有一個彈簧-銜鐵單元的第二半外殼；圖13表示一個彈簧-銜鐵單元的改型結(jié)構(gòu)；圖14表示一半外殼的一種改型結(jié)構(gòu)在一個注塑模中的截面示意圖；圖15表示通過兩半外殼疊置完成的一個繼電器從銜鐵剖開的一個截面；圖16表示按本發(fā)明制造的繼電器的一種改型結(jié)構(gòu)型式的透視圖。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明方法制造的一個繼電器，它由第一半外殼1和第二半外殼2組成。其中，第一半外殼1由一個線圈3，即帶一個繞組34的一個線圈架31灌封構(gòu)成，第二半外殼由一個彈簧架21以及兩個固定接觸元件22和23灌封構(gòu)成。在該彈簧架21上固定一個具有兩邊41和42的L形接觸彈簧4，該彈簧本身帶有一個銜鐵5。接近于Z形彎曲的銜鐵5用其兩端分別構(gòu)成具有兩個極片61和62的兩個極面63和64的工作氣隙，該極片是U形鐵心6的一部分，其中，該極片62從鐵心平面向上彎起。
在下面的各圖中示出了制造圖1所示的繼電器的單個工藝步驟。例如圖2表示鐵心-磁軛疊片6的制造，這些疊片從一條軟磁鐵-帶鋼60上按加工節(jié)奏先后自由切割和彎制而成。圖3表示帶有鐵心-磁軛疊片6的該帶鋼6的下一個加工階段，但這時該鐵心-磁軛疊片仍然連接著。其中，該鐵心-磁軛疊片6已用一種熱塑性塑料灌封，所以分別這樣構(gòu)成一個線圈架31，即兩個極片61和62沒有塑料灌封。此外，在線圈架31中灌封了兩個連接銷32和33，這兩個連接銷同樣也是在一條帶鋼30上連接著的。此外，在該線圈架中留出連接段32b和33b，以便以后接通繞組端。這里應(yīng)當指出，一方面線圈連接銷32和33，另一方面鐵心-磁軛疊片6都可從一條共同的軟磁帶鋼加工，并在灌封后以適當?shù)姆绞竭M行分離。
在下步工序中，把通過灌封構(gòu)成的線圈架單元一側(cè)例如從帶鋼60鋸開，這樣就只在一側(cè)上例如按圖4還連接在帶鋼30上。在這種情況中，線圈單元逐漸完成繞組36，并將繞組末端與連接段32b和33b連接。
緊接著將線圈單元按圖5用一定的加工節(jié)奏逐漸用一種熱塑性塑料灌封構(gòu)成一半外殼1，如圖5所示。灌封后的一半殼體1仍與帶鋼30連接。然后將單個一半殼體從帶鋼上分開，并將自由切割的線圈連接銷32、33彎邊，如圖6以另一個視圖示出的那樣?，F(xiàn)在線圈包括繞組完全被第一半殼體1的塑料覆蓋，其中只有極片61和62的極面沒有塑料。
圖7表示繼電器的第二半殼體2處于完成狀態(tài)。其后的各圖表示在其制造過程中的各個工藝步驟。例如圖8表示從一條帶鋼20加工固定接觸元件22和23，該帶鋼的中間一條20C用接觸材料例如AgNiO15、AgSnO2或類似材料電鍍。該接觸材料層20C作為鍍嵌物鍍?nèi)朐搸т?0中，所以不形成表面隆起，從而可將接觸元件輕易密封在注塑模中。為了盡可能節(jié)省材料，固定接觸元件22和23按圖8呈拉鏈狀從電鍍的帶鋼20自由切割，這樣就能最佳地利用鍍層20C的貴金屬成分。用這種方法產(chǎn)生兩條接觸帶20A和20B，其中一條帶具有常開接點-固定接觸元件22，而另一條帶則具有常閉接點-固定接觸元件23。圖9表示從連接體上分開的具有部分自由切割的固定接觸元件22及其接觸接通區(qū)22C的一條接觸帶20A。
如圖10所示，相互扭轉(zhuǎn)的接觸帶20A、20B用第二半外殼2的塑料材料灌封，其中，電鍍段22C和23C是相互面對著的。由于固定接觸元件22、23的不對稱的設(shè)計，接觸接通段22C和23C相互疊置，而其連接端22a和23a則相互錯開位于一半外殼2的壁上。此外，在澆注一半外殼2時將彈簧架21一起注入，該彈簧架同樣也連接在一條共同的帶鋼10上。這些彈簧架21分別具有一個直角彎起的固定片44，該固定片是為稍后還要述及的接觸彈簧設(shè)置的。
第二半外殼構(gòu)成一個用來安置活動銜鐵-彈簧單元4、5的空腔，如圖11所示。其中，圖11a表示一條彈簧帶鋼40，用它按一定加工節(jié)奏逐步自由切割和彎制成單個接觸彈簧4并設(shè)置有動觸點43。最后，把同樣用鋼板切成和彎制的銜鐵5例如通過一個焊接點51固定在接觸彈簧上。然后將這些銜鐵-接觸彈簧單元布置在彈簧架21上的第二半外殼中，并例如通過一個焊接點46加以固定(圖12)。
但接觸彈簧4與銜鐵5的連接也可通過共同灌封一層絕緣材料52來實現(xiàn)，如圖13所示。用這種方式也可實現(xiàn)接觸彈簧4和銜鐵5或磁系統(tǒng)之間的電絕緣。
在注塑模中，兩條平面接觸帶鋼20A、20B(圖10)的距離用一把工具滑尺可達到很高的精度，這樣，以后繼電器中的接觸位置不需要調(diào)整。但也可用不用附加滑尺的注塑模。為此目的，繼電器結(jié)構(gòu)在兩半外殼中設(shè)置成使接觸面垂直于第二半外殼。一種相應(yīng)的布置示意圖如圖14所示，在該處的兩半模110、120之間構(gòu)成下半外殼102。在該下半外殼中，這樣設(shè)置兩個具有相應(yīng)鑲嵌接觸層的固定接觸元件122和132，即這兩個固定接觸元件與分型平面130保持垂直。注塑模的一個凸起部111在兩個固定接觸元件122和132之間給出精確的預(yù)定接觸距離a，并很好地密封接觸區(qū)，因為下半外殼102的熱塑性的壓注塑料103的壓力朝這個確定距離的凸起部壓兩個固定接觸元件122和123。
在兩半外殼1和2按圖15連接時，第一半外殼1的周壁12象盒子那樣蓋在第二半外殼2上，該第二半外殼為此目的具有一個內(nèi)環(huán)腹板24。此外，為了達到磁系統(tǒng)和接觸系統(tǒng)之間的距離的精確調(diào)節(jié)，一半外殼具有一條環(huán)形肋25，在兩半外殼連接時，該環(huán)形肋例如借助于超聲波產(chǎn)生變形，并在兩半外殼實現(xiàn)密封連接。用這種方法密封是很簡單的。因為全部接頭已經(jīng)事先密封灌注在相應(yīng)的一半殼體中，而且連接平面由兩半外殼的熱塑性塑料構(gòu)成。在兩半外殼連接過程中測量銜鐵的熔焊電壓，這時銜鐵被吸引到極片61和62的極面63和64上。一旦作為衡量觸點燒蝕量或超行程的尺度的熔焊電壓的預(yù)定特征值達到后，連接過程立即結(jié)束。繼電器就這樣實現(xiàn)了調(diào)節(jié)并同時實現(xiàn)了密封。但兩半外殼的可靠密封也可用其他工藝通過沒有高度差的一個平面的連接縫來實現(xiàn)，例如通過粘接、夾緊、澆注或通過采用兩種成分注塑法在一半外殼上灌封的彈性體密封。
在圖1和圖15中，繼電器的連接銷設(shè)置在外殼的兩個對應(yīng)邊上并垂直向下彎曲。它們可作為焊接連接銷使用，也可通過繼續(xù)彎成水平而作為表面安裝連接件使用。但在結(jié)構(gòu)適當改型的情況下也可是別的連接幾何形狀，所以，必要時全部連接件都可在外殼一側(cè)上引出。當然這些連接件既可做成焊接銷，又可做成扁插頭。
圖16表示繼電器的又一個方案，其中全部接頭都只從外殼一側(cè)引出，且分型面垂直于繼電器的接頭一側(cè)延伸。在這種情況中，第一半外殼201也帶有線圈連接銷232和233的磁系統(tǒng)，而第二半外殼202則帶有接觸連接銷221、222和223的接觸系統(tǒng)。在這種情況中，兩半外殼也沿一個分型面203連接，在適當設(shè)計時，這里也可通過兩半外殼的連接實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1．電磁繼電器的制造方法，該電磁繼電器具有-一個線圈(31、34)，該線圈通過一個鐵心(3)并具有一個繞組(34)和連接銷(32、33)，該鐵心(3)在線圈外部的兩端上構(gòu)成極片(61；62)；-一個銜鐵(5)，該銜鐵在構(gòu)成工作氣隙的情況下跨接上述極片(61、62)；-一個接觸裝置，該裝置具有一個由該銜鐵操作的接觸彈簧(4)以及至少一個與該接觸彈簧共同作用的固定接觸元件；其特征在于，制造方法具有如下步驟-帶有鐵心(3)的線圈(31、34)用其連接銷(32、33)灌封在塑料中，以構(gòu)成第一半外殼(1)；-接觸彈簧(4)的一個彈簧架(21)和至少一個固定接觸元件(22、23)灌封在塑料中，以構(gòu)成第二半外殼；-該銜鐵(5)嵌入兩半外殼的一半外殼(2)中；-兩半外殼(1、2)用其邊緣(12、24)相互疊置密封連接。
2．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，首先把一個用帶鋼(60)自由切割的鐵心(6)以及同樣用一條帶鋼(30)自由切割的線圈連接銷(32、33)用塑料灌封構(gòu)成一個線圈架(31)，其中，在該鐵心(6)兩端上構(gòu)成的極片(61、62)保留，然后纏繞該線圈架(31)。
3．按權(quán)利要求2的方法，其特征在于，多個繼電器的鐵心(6)和線圈連接銷(32、33)分別在其相應(yīng)的一條帶鋼(60；30)上連接著按一定的加工節(jié)奏灌封。
4．按權(quán)利要求3的方法，其特征在于，在一條共同帶鋼(30)上的多個線圈架(31)懸掛著進行纏繞。
5．按權(quán)利要求4的方法，其特征在于，在一條共同帶鋼(30)上的多個線圈(31、34)懸掛著按一定加工節(jié)奏灌封構(gòu)成第一半外殼(1)。
6．按權(quán)利要求2至5任一項的方法，其特征在于，鐵心(6)和線圈連接銷(32、33)用相同帶鋼(60)切割、共同灌封并在事后分開。
7．按權(quán)利要求1至6任一項的方法，其特征在于，分別將一個懸掛在帶鋼(10)上的彈簧架(21)和至少一個同樣懸掛在一條帶鋼(20A、20B)上的固定接觸元件(22、23)用塑料灌封，以制造第二半外殼(2)。
8．按權(quán)利要求7的方法，其特征在于，為了制造固定接觸元件(22、23)，將一條帶鋼(20)沿一個中間段(20C)鍍接觸材料，然后將單個固定接觸元件(22、23)交替反向這樣自由切割，即其接觸接通端(22C、23C)呈拉鏈狀搭接著中間段(20C)的一部分，而其連接端(22a、23a)則交替與兩個留下的固定接觸條(22、23)的一條保持連接。
9．按權(quán)利要求8的方法，其特征在于，固定接觸元件(22、23)分別在帶鋼平面內(nèi)用其接觸接通區(qū)(22b、23b)相對于其連接端(22a、23a)的軸不對稱地構(gòu)成一個整體，并在制造具有兩個固定接觸元件(22、23)的第二半外殼(2)時，兩個固定接觸片(20A、20B)相互以一定角度這樣重疊布置，使接觸接通段(22b、23b)用其鍍層一側(cè)相向，且連接端(22a、23a)相互錯開平行。
10．按權(quán)利要求1至9任一項的方法，其特征在于，在第二半外殼(2)注塑時，兩個固定接觸元件(122、132)之間的距離(a)通過注塑模(110、120)的一個元件(111)精確固定。
11．按權(quán)利要求1至10任一項的方法，其特征在于，在兩半外殼(1、2)連接時測量銜鐵行程和/或超行程，并在達到預(yù)定值時結(jié)束連接過程。
12．按權(quán)利要求11的方法，其特征在于，在兩半外殼連接時，至少一半外殼(1)的邊緣或在該邊緣上構(gòu)成一體的一條肋(25)一直產(chǎn)生變形直至達到預(yù)定的銜鐵行程或超行程為止。
13．按權(quán)利要求12的方法，其特征在于，在兩半殼體連接時，一半殼體的邊緣或肋(25)用超聲波產(chǎn)生變形。
全文摘要
繼電器由兩半殼體組成,該殼體通過用塑料灌封功能元件而成。其中,第一半殼體(1)通過灌封一個具有U鐵心(6)的線圈(3)構(gòu)成,而第二半殼體(2)則通過灌封一個彈簧架(21)和至少一個固定接觸元件(22,23)構(gòu)成。一個具有扁平銜鐵的接觸彈簧(4)固定在該彈簧架上。通過兩半殼體(1、2)的連接實現(xiàn)繼電器的調(diào)節(jié),并同時實現(xiàn)密封。
文檔編號H01H50/02GK1225190SQ97196239
公開日1999年8月4日 申請日期1997年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月10日
發(fā)明者J·克爾恩 申請人:西門子公司