Kontaktanordnung für ein Relais hoher Schaltleistung

Abstract

 Bei einer Kontaktanordnung für ein Relais hoher Schaltleistung ist eine zwischen zwei Gegenkontaktelementen (3,4) bewegbare Mittelkontaktfeder (2) mit zwei Kontaktstükken (10,11) versehen. Das eine der Kontaktstücke (11) ragt über die Breite der Kontaktfeder (2a) und des anderen Kontaktstücks (10) hinaus und bildet somit eine Auflagefläche (12) zum Anschweißen einer Kupferlitze (9), welche das Kontaktstück unmittelbar mit einem Anschlußelement (8) verbindet. Damit läßt sich bei einem Umschaltekontakt der Schaltstrom verlustarm über den Mittelkontakt führen, ohne daß eine teuere Mittelkontaktfeder mit guter Leitfähigkeit verwendet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für ein Relais hoher Schaltleistung, bei dem eine bewegliche Kontaktfeder mindestens einem Gegenkontaktelement gegenübersteht, wobei ein auf dem freien Ende der Kontaktfeder befestigtes Kontaktstück hoher Leitfähigkeit unmittelbar mit einer Anschlußleitung verbunden ist.

[0002] Zum Schalten hoher Ströme, beispielsweise in Kraftfahrzeugrelais, werden im Schaltkreis große Leitungsquerschnitte aus elektrisch gut leitendem Werkstoff benötigt, um den Spannungsabfall und die Erwärmung klein zu halten. Da bewegliche Kontaktfedern-in derartigen Relais vielfach diesen Anforderungen aufgrund ihres Werkstoffes und ihres relativ geringen Querschnitts nicht genügen, ist man bereits dazu übergegangen, den Strom von einem Anschlußelement über eine Kupferlitze unmittelbar an die Kontaktstelle zu führen, wobei die Kupferlitze direkt mit dem Kontaktstück verbunden wird.

[0003] In dem DE-GM 81 09 089 ist beispielsweise eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art beschrieben. Dort ist das Kontaktstück der Kontaktfeder nietartig in einem Durchbruch durch das Material der Kontaktfeder geführt und auf der gegenüberliegenden Seite unmittelbar mit einer Anschlußleitung verbunden.

[0004] Eine ähnliche Kontaktanordnung ist in der DE-PS 29 27 879 beschrieben. Dort ist eine flexible Litze durch einen Durchbruch der Kontaktfeder geführt und an ihrem Ende selbst zum Kontaktstück geformt. In beiden Fällen handelt es sich jedoch um Kontaktanordnungen mit nur einem Gegenkontaktelement, so daß lediglich ein Schließer bzw. ein Öffner gebildet werden kann. Da bei diesen Konstruktionen die Anschlußleitung jeweils an die dem Kontaktstück gegenüberliegende Seite der Kontaktfeder herangeführt ist, bleibt kein Platz für ein zweites Kontaktstück, welches für einen Umschaltkontakt benötigt würde. Wenn deshalb bei derartigen Relais ein Umschaltkontakt mit zwei gegenüberliegenden Kontaktstücken auf der Kontaktfeder benötigt wurde, mußte die Anschlußleitung bisher an die Kontaktfeder selbst angeschweißt werden. Das bedeutete aber, daß die Kontaktfeder aus einem teueren Werkstoff, nämlich einer Kupferlegierung mit Federeigenschaften, hergestellt werden mußte, wollte man nicht einen hohen Widerstand im Schaltkreis in Kauf nehmen.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktanordnung der eingangs genannten Art für die Verwendung als Umschaltkontakt auszubilden, wobei ein hoher Schaltstrom über den Mittelkontakt verlustarm geführt werden kann, ohne daß für die Kontaktfeder ein gut leitender und damit teuerer Federwerkstoff verwendet werden muß.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktfeder als Mittelkontaktfeder beiderseits je ein Kontaktstück trägt, wovon das eine über die Breite der Kontaktfeder und des gegenüberliegenden Kontaktstücks hinausragt, und daß die Anschlußleitung an den überstehenden Teil des betreffenden Kontaktstücks geschweißt ist.

[0007] Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung der Mittelkontaktfeder mit dem einen über die Feder hinausragenden Kontaktstück ist es möglich, dieses Kontaktstück unmittelbar mit einer Anschlußlitze zu verbinden, so daß die Kontaktfeder selbst den Schaltstrom nicht führt und somit aus billigerem Federstahl hergestellt werden kann. Auch für das gegenüberliegende, kürzere Kontaktstück bildet die Kontaktfeder keinen großen Widerstand, da hierbei der Strom von der Anschlußlitze über das längere Kontaktstück und dann durch die verhältnismäßig dünne Feder mit großem Querschnitt fließt.

[0008] In weiterer Ausgestaltung kann auch der Widerstand über die Feder noch dadurch verringert werden, daß zumindest eines der Kontaktstücke einen Ansatz aufweist, mit dem es durch ein Loch in der Mittelkontaktfeder hindurchgreifend unmittelbar mit dem anderen Kontaktstück verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung der Kontaktanordnung sind also beide Kontaktstücke unmittelbar miteinander leitend verbunden, während das verlängerte Kontaktstück wiederum mit der Anschlußleitung, beispielsweise einer Litze, verschweißt ist. Der Widerstandswert der Mittelkontaktfeder, die zweckmäßigerweise aus einem Federstahl relativ geringer Leitfähigkeit besteht, spielt somit keine Rolle.

[0009] Grundsätzlich wäre es möglich, beide Kontaktstücke mit einem Ansatz auszustatten, wobei die beiden Ansätze von den beiden Seiten her in das Loch der Mittelkontaktfeder eingreifen könnten. Es ist jedoch einfacher, lediglich eines der Kontaktstücke mit einem Ansatz auszustatten, der etwa der Dicke der Mittelkontaktfeder entspricht. Zweckmäßigerweise wird das kleinere der beiden Kontaktstücke nietförmig ausgebildet und mit einem entsprechenden Ansatz durch das Loch der Mittelkontaktfeder gesteckt. Die beiden Kontaktstücke sind in diesem Bereich zweckmäßigerweise unmittelbar miteinander und auch mit der Mittelkontaktfeder verschweißt.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäß gestaltete Kontaktanordnung,

Fig. 2 eine Detaildarstellung des freien Endes der Kontaktfeder mit den beiden aufzubringenden Kontaktstücken,

Fig. 3 eine Detaildarstellung des freien Endes der Mittelkontaktfeder mit einem gegenüber Fig. 2 abgewandelten Kontaktstück,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Ende der Mittelkontaktfeder mit den beiden aufgebrachten Kontaktstücken von Fig. 3.

[0011] Die in Fig. 1 dargestellte Kontaktanordnung ist Teil eines Relais, wie es beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster 83 25 986 mit seinem Magnetsystem allgemein dargestellt ist. An dem Anker 1 eines derartigen Magnetsystems ist eine Kontaktfeder 2 befestigt, welche auch als Ankerrückstellfeder dient. Das freie, im Querschnitt verringerte Ende 2a dieser Kontaktfeder 2 dient als Mittelkontaktfeder in einer Wechselkontaktanordnung. Die Kontaktfeder 2 ist dabei zwischen zwei Gegenkontaktelementen 3 und 4 umschaltbar. Jedes der beiden Gegenkontaktelemente ist über eine Anschlußfahne, z.B. 5, in einem nicht dargestellten Sockel oder Grundkörper verankert. Auf den Gegenkontaktelementen sind Kontaktstücke 6 bzw. 7 als Niet- oder Schweißkontakte aufgebracht.

[0012] Für die Mittelkontaktfeder 2 ist im Grundkörper ein weiteres Anschlußelement 8 verankert, von dem aus eine Litze 9 direkt zum Ende der Kontaktfeder 2a führt. Auf diesem Ende 2a der Kontaktfeder ist zu beiden Seiten jeweils ein Kontaktstück 10 bzw. 11 aufgeschweißt, wobei das Kontaktstück 11 über die Breite der Kontaktfeder an deren Ende 2a und auch über die Breite des Kontaktstücks 9 hinausragt und damit eine freie Oberfläche 12 zur Befestigung der Litze 9 bildet. Über diese Kupferlitze 9 wird somit der Schaltstrom vom Kontaktstück 11 direkt zum Anschlußelement 8 geführt. Auch zum Kontaktstück 10 kann der Strom vom Kontaktstück 11 über das dünne Material der Feder 2 über die gesamte Fläche des Kontaktstücks 10 ohne nennenswerten Widerstand fließen. Wie aus Fig. 2 im einzelnen ersichtlich ist, werden die beiden Kontaktstücke 10 und 11 von dem selben Bandmaterial mit ihren verschiedenen Längen abgetrennt und von beiden Seiten her auf die Kontaktfeder 2 bzw. deren freies Ende 2a aufgeschweißt. Dieses Bandmaterial der beiden Kontaktstücke 10 und 11 besteht aus Kupfer und ist mit einer Edelmetallschicht 13 plattiert. Die Kontaktfeder 2 selbst wird, wie bereits angedeutet, als kostengünstige Stahlfeder mit ausreichender elektrischer Leitfähigkeit und guten Federeigenschaften zur Erreichung des erforderlichen Kontaktdruckes ausgeführt.

[0013] In den Fig. 3 und 4 ist ein etwas abgewandeltes Ausfüh- 'rungsbeispiel dargestellt. Dort werden die beiden Kontaktstücke 20 und 11 von beiden Seiten auf das freie Ende 2a der Kontaktfeder 2 aufgebracht. Das Kontaktstück 20 besitzt nietförmige Gestalt mit einem Schaft oder Ansatz 21, der in seiner Länge etwa der Dicke der Kontaktfeder 2 entspricht. Dieser Schaft 21 wird in ein Loch 22 der Kontaktfeder 2 eingesteckt, während von der anderen Seite der Kontaktfeder 2 her das von einem Bandmaterial abgeschnittene Kontaktstück 11 aufgebracht wird. Die beiden Kontaktstücke liegen im Bereich des Loches 22 unmittelbar aneinander und werden miteinander verschweißt. Beide Kontaktstücke bestehen auch hier beispielsweise aus Kupfer bzw. einer Kupferlegierung und sind mit einer Edelmetallschicht 13 bzw. 23 plattiert. Sie könnten aber auch aus massiven Kontaktmaterial bestehen, z. B. AgNi 0,15.

Ansprüche

1. Kontaktanordnung für ein Relais hoher Schaltleistung, bei dem eine bewegliche Kontaktfeder (2) mindestens einem Gegenkontaktelement (3, 4) gegenübersteht, wobei ein auf dem freien Ende der Kontaktfeder (2a) befestigtes Kon- taktstück (10, 11) hoher Leitfähigkeit unmittelbar mit einer Anschlußleitung (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktfeder (2) als Mittelkontaktfeder beiderseits je ein Kontaktstück (10, 11) trägt, wovon das eine (11) über die Breite der Kontaktfeder (2a) und des gegenüberliegenden Kontaktstücks (10) hinausragt, und daß die Anschlußleitung (9) an den überstehenden Teil (12) des betreffenden Kontaktstücks (11) geschweißt ist.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktstücke (10, 11) von einem mit Edelmetall (13) plattierten Kupferband gebildet sind.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktfeder (2) aus einer Stahllegierung mit guten Federeigenschaften besteht.

4. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest eines der Kontaktstücke (20) einen Ansatz (21) aufweist, mit dem es durch ein Loch (22) in der Mittelkontaktfeder hindurchgreifend unmittelbar mit dem anderen Kontaktstück (11) verbunden ist.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das kleinere der beiden Kontaktstücke (20) nietförmig ausgebildet ist und den durch das Loch (22) der Mittelkontaktfeder greifenden Ansatz (21) aufweist, dessen Länge der DicKe der Mittelkontaktfeder (2) entspricht.

6. Kontaktanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktstücke (11, 20) unmittelbar miteinander verschweißt sind.

Zeichnung