專利名稱：包括安裝單元的控制元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括安裝單元的控制元件，所述安裝單元具有面板和保持元件。
背景技術(shù)：
這類安裝單元應(yīng)用在由指令控制控制設(shè)備(例如按鈕、選擇開關(guān)等對控制裝置產(chǎn) 生作用的指令控制設(shè)備)控制的機(jī)器或電氣設(shè)備上。這些控制設(shè)備安裝在配電盤、操作面 板、開關(guān)柜門或外殼蓋上?？刂圃O(shè)備一般都采用模塊化結(jié)構(gòu)；亦即，控制設(shè)備由執(zhí)行器、固定 部件(例如環(huán)形螺母或安裝夾具)和一或多個(gè)實(shí)施為常閉開關(guān)元件或常開開關(guān)元件的開關(guān) 元件構(gòu)成。安裝時(shí)一般都是從前面將執(zhí)行器穿入配電盤上的孔口內(nèi)，再從后面用固定部件 加以固定。開關(guān)元件則是用螺釘、卡鉤或鎖銷等元件機(jī)械連接在執(zhí)行器或固定部件上。開 關(guān)元件與控制裝置之間通過接線端子建立電氣連接。在安全應(yīng)用領(lǐng)域，例如緊急停止控制設(shè)備，要求通過斷開強(qiáng)制斷開觸點(diǎn)來產(chǎn)生信 號。也就是說，當(dāng)緊急停止控制設(shè)備未受操縱時(shí)，觸點(diǎn)和與之對應(yīng)的電路處于閉合狀態(tài)。在 故障或緊急情況下，通過擊拍布置在配電盤前面的緊急停止執(zhí)行器來斷開動(dòng)斷觸點(diǎn)，從而 使設(shè)備或機(jī)器轉(zhuǎn)入安全狀態(tài)。但是，這一點(diǎn)只有在可以確保執(zhí)行器與開關(guān)元件之間的空間 配置的情況下才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)安裝存在缺陷或者在強(qiáng)烈的外力作用下，可能會出現(xiàn)開關(guān)元件 與執(zhí)行器機(jī)械分離的情況。此時(shí)，緊急停止指令設(shè)備將不再正常工作，也就是說，緊急情況 下對其進(jìn)行操縱時(shí)，觸點(diǎn)將不再斷開，因而也就無法排除險(xiǎn)情。這會引發(fā)極大的人員及設(shè)備 損傷。因此，確保執(zhí)行器與開關(guān)元件之間的可靠連接至關(guān)重要。為此，DE 37 09 970 C2揭示了一種可以插入配電盤上的孔口的外殼。為了將這 個(gè)外殼固定在容置壁上，邊緣區(qū)域內(nèi)兩個(gè)相對布置的側(cè)壁中設(shè)有多個(gè)凹槽，這些凹槽分別 以其末端與相鄰?fù)鈿っ嫦噙B。這些凹槽內(nèi)豎插著一個(gè)彈簧夾形式的固定元件。凹槽的深度 基本與該彈簧夾的寬度相等，凹槽寬度僅略大于彈簧夾的材料厚度。凹槽大體位于加強(qiáng)肋 區(qū)域內(nèi)，因而有足夠的材料用來容置這些凹槽。彈簧夾的中間縱長段豎直位于凹槽內(nèi)，兩個(gè) 外側(cè)縱長段突出于相鄰側(cè)壁外，這些縱長段構(gòu)成緊鄰容置壁的彈性元件且呈弧形延伸，使 其末端再度或多或少地靠近外殼側(cè)壁。DE 100 34 253 Cl描述一種可固定在控制面板中的指令設(shè)備，這種指令設(shè)備的一 個(gè)中間元件在正面通過外側(cè)支承元件緊鄰控制面板布置，其內(nèi)側(cè)支承元件伸入或穿過該控 制面板上的一個(gè)槽隙。信號傳感器在正面通過支承區(qū)緊鄰內(nèi)側(cè)支承元件布置并在一個(gè)貫穿 區(qū)內(nèi)穿過中間元件和控制面板。用于信號傳感器的保持器可從背面加裝到控制面板上，并 且可用所述貫穿區(qū)予以夾緊。DE 43 42 512 Al揭示一種用于對開關(guān)、插頭或配電器等電氣組件進(jìn)行電氣安裝 的暗裝式電氣安裝盒。該案提供的是一種不需要擰緊和/或夾緊元件就可以插入安裝孔并 得到固定的通用型暗裝式安裝盒。該暗裝式安裝盒在其外護(hù)套沿徑向布置的平整區(qū)上具有 多個(gè)支承元件，這些支承元件的自由端與一個(gè)呈弧形彎曲且?guī)в旋X部的壓桿相連，其中，該 壓桿的端面一直延伸至支承邊緣的附近。在一個(gè)采用傾斜設(shè)計(jì)的護(hù)套段上設(shè)有多個(gè)沿徑向布置的管座，這些管座所采用的設(shè)計(jì)方式使得多個(gè)需要相鄰安裝的暗裝式安裝盒可以通過 一個(gè)彈性中間件彼此相連。只需要將該暗裝式安裝盒簡單地壓入安裝孔就可以對其進(jìn)行固 定且位置精確，在此過程中，壓桿和與之相鄰的安裝孔壁之間建立起了一個(gè)穩(wěn)定的夾緊式 形狀配合連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安裝單元經(jīng)改進(jìn)且可實(shí)現(xiàn)單手安裝的控制元件。具有權(quán)利要求1所述特征的控制元件是達(dá)成這個(gè)目的的解決方案。從屬權(quán)利要求 給出的是可以單獨(dú)或組合應(yīng)用的有利設(shè)計(jì)方案及改進(jìn)方案。本發(fā)明用以達(dá)成上述目的的解決方案如下一種包括安裝單元的控制元件，所述 安裝單元具有面板和保持元件，其中，所述控制元件優(yōu)選設(shè)計(jì)為電開關(guān)且具有至少一個(gè)卡 合元件，所述控制元件可以穿過所述面板上的開口或穿孔插入所述保持元件，并借助所述 至少一個(gè)卡合元件與所述保持元件卡合。所述控制元件優(yōu)選具有兩個(gè)用塑料制成的卡合元件。將控制元件沿軸向壓入所述 面板優(yōu)選呈圓柱形的穿孔時(shí)，優(yōu)選具有彈性的邊緣元件被插入所述保持元件。設(shè)計(jì)為塑料 翼的卡合元件優(yōu)選具有多個(gè)插入斜面和插入球面。將控制元件插入面板穿孔時(shí)，這些塑料 翼抵靠在面板穿孔的壁上。塑料翼內(nèi)由此產(chǎn)生朝面板穿孔定向且從而將控制元件固定在面 板中的應(yīng)力。本發(fā)明包括安裝單元的控制元件要求的最大裝配力為8至10牛頓。本發(fā)明的一 個(gè)特征便就是，將控制元件壓入面板穿孔后，施加一個(gè)足以將整個(gè)保持元件可靠安裝在任 何一個(gè)安裝位置的夾緊力。該解決方案的特征便在于，根據(jù)面板穿孔、塑料翼或環(huán)境溫度的 具體公差，施加一個(gè)最大45牛頓、最小12牛頓的夾緊力。這樣即使在安裝條件不利的情況 下，也能實(shí)現(xiàn)高功能性。本發(fā)明卡合元件的插入斜面和插入球面具有定心功能，結(jié)合塑料翼的柔性側(cè)邊可 以對面板穿孔的較大形狀公差波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。所述塑料翼還具有對配件進(jìn)行定位的作用。 為此，所述配件具有多個(gè)齒形凹槽并可相對于所述控制元件予以定位。這一功用的實(shí)現(xiàn)無 需使用任何輔助部件。本發(fā)明塑料翼的材料優(yōu)選采用Ultramid A3WG7/PA66 GF35。這是一種用于工業(yè)產(chǎn) 品(如齒輪、電磁閥外殼、電纜拖鏈、汽車燃料分配器和汽車變速部件)的玻璃纖維增強(qiáng)耐 熱老化注塑料。其耐老化性能使得塑料翼即使經(jīng)過多次安裝后還能施加足以克服所述保持 元件的裝配力的夾緊力。本發(fā)明塑料翼的高功能性和過程穩(wěn)定性有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝過程。如果所述控制元件的外殼是用塑料制成，就將塑料翼直接注射成型在控制元件 上。如果采用壓鑄工藝，就將塑料翼壓緊在金屬插座上。將控制元件壓入配件時(shí)，塑料翼的 側(cè)邊抵靠在配件的齒面上。這樣就可以90°的間距對配件進(jìn)行相對于指令設(shè)備的定位，而 不需要使用其他組件。位置選錯(cuò)時(shí)，只需要簡單地繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)配件就可以在下一位置上最終 實(shí)現(xiàn)卡合。在本發(fā)明范圍內(nèi)還可在不采用保持器的情況下實(shí)現(xiàn)盲塞的耐久安裝。這類無功能 封閉塞(funktionsloser Verschlussstopfen)內(nèi)部可容置注射成型式彈性元件。該彈性元件的兩端形成有夾爪。 下文將借助實(shí)施例和附圖對本發(fā)明其他優(yōu)點(diǎn)及實(shí)施方案進(jìn)行說明。


圖1為本發(fā)明包括安裝單元的控制元件的分解圖；圖2為該控制元件的透視圖；圖3為所述控制元件包含有本發(fā)明卡合元件的正視圖的剖面圖；圖4為所述控制元件包含有圖3所示卡合元件的側(cè)視圖的剖面5為圖3中包含有本發(fā)明卡合元件的部分的放大剖面圖；圖6為帶有注射成型式塑料翼的控制元件的倒置透視圖；圖7為圖6的局部放大透視圖；圖8為帶有插接式塑料翼的控制元件的倒置透視圖；圖9為圖8的局部放大透視圖；圖10為帶配件控制元件的透視圖；圖11為圖10所示的帶配件控制元件的底視圖；圖12為實(shí)施為無功能封閉塞的控制元件的透視圖；以及圖13為圖12所示的無功能封閉塞的底視圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明包括安裝單元2的控制元件1的分解圖，該安裝單元具有面板3和 保持元件4。控制元件1可實(shí)施為按鈕5，特別是雙按鈕?？刂圃?優(yōu)選具有一個(gè)由兩部 分構(gòu)成的外殼，該外殼包括插座6和插在該插座上的前環(huán)7。插座6具有圓柱形主體，實(shí)施 為外殼下部。用作控制元件1的外殼上部的前環(huán)7優(yōu)選設(shè)計(jì)為超橢圓形狀，因而是橢圓和 矩形的混合體。前環(huán)7具有一個(gè)布置在其底側(cè)的支承面8，該支承面分別在左右兩側(cè)突伸在 居中布置于前環(huán)7下方的插座6以外。前環(huán)7中設(shè)有至少一個(gè)按鈕5。插座6上設(shè)有至少 一個(gè)卡合元件9?？ê显?優(yōu)選設(shè)計(jì)成翼形，具有兩個(gè)平行分布且分別與一個(gè)插入斜面 11鄰接的側(cè)邊10。這些插入斜面11與卡合元件9的邊緣區(qū)域12鄰接。面板3優(yōu)選采用一體式設(shè)計(jì)，具有兩個(gè)優(yōu)選互成90°角布置的面13、14。面板3 的面13上設(shè)有圓柱形穿孔15。這樣就可以通過插座6從上方穿過穿孔15將控制元件1插 入面板3。隨后將控制元件1的插座6卡入布置在面板3下方的保持元件4，以此來對控制 元件1進(jìn)行端部固定。保持元件4具有一個(gè)可將保持元件4夾緊固定在面板3上的夾緊螺 釘16。圖2為控制元件1的圓柱形主體的透視圖。這個(gè)設(shè)計(jì)為插座6的主體優(yōu)選具有多 個(gè)翼形卡合元件9，這些卡合元件位于插座6的上方三分之一部，緊鄰前環(huán)7布置。插座6 的外輪廓采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，亦即，插座6的外緣上既存在平滑面17，又設(shè)有槽隙18?？ê显?件9布置在插座6的一個(gè)同樣設(shè)計(jì)為翼形的凹槽19中，該凹槽與導(dǎo)槽20連通。圖3為控制元件1的圓柱形主體的剖面圖，其中包含有本發(fā)明卡合元件9的正視 圖?？ê显?布置在相似形狀的凹槽19中，該凹槽與導(dǎo)槽20連通。導(dǎo)槽20由兩個(gè)形成 在導(dǎo)槽20左右兩側(cè)的邊緣結(jié)構(gòu)21、22構(gòu)成。這些邊緣結(jié)構(gòu)21、22具有導(dǎo)引斜面23和凹槽M，借此可將插座6定向插入并卡合固定在保持元件4中。圖4為控制元件1的圓柱形主體的剖面圖，其中包含有卡合元件9的側(cè)視圖。除 插入斜面11外，卡合元件9還具有可以簡化插座6的定向插入及卡合固定的插入球面25。圖5為圖3中包含有本發(fā)明卡合元件9的部分的放大剖面圖。圖中主要展示了這 個(gè)翼形卡合元件的側(cè)邊10和插入斜面11。圖6為帶有注射成型式塑料翼的控制元件1的倒置透視圖(即，控制元件1在上， 前環(huán)7在下)，圖7為該塑料翼的放大圖。如果插座6是用塑料制成，就采用這種直接在插 座上注射成型塑料翼的實(shí)施方案。圖8為帶有壓緊式塑料翼的控制元件1的倒置透視圖(即，控制元件1在上，前環(huán) 7在下)，圖9為該塑料翼的放大圖。如果插座6是用金屬制成，就采用這種將塑料翼壓緊 在插座上的實(shí)施方案。為了能夠?qū)⒖ê显?壓緊在插座6上，插座6上優(yōu)選設(shè)有一個(gè)圓 頂狀突出部26。按壓塑料翼時(shí)，該突出部沈卡入一個(gè)優(yōu)選居中布置在塑料翼上的開孔元件 27內(nèi)。圖10為帶有配件28的控制元件1的透視圖。圖11為帶有配件28的控制元件1 的底視圖。將所述控制元件壓入配件觀時(shí)，卡合元件9的側(cè)邊10抵靠在配件觀的齒面四 上。這些齒面四優(yōu)選以規(guī)定間距(例如間隔90° )布置，在此情況下，不需要使用其他組 件就可按照規(guī)定間距對控制元件1進(jìn)行相對于配件觀的定位。位置選錯(cuò)時(shí)，只需要簡單地 繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)配件觀就可以在下一位置上最終實(shí)現(xiàn)卡合。圖12為設(shè)計(jì)成無功能封閉塞30的控制元件1的透視圖。無功能封閉塞30(又稱 “盲塞”)內(nèi)部可容置注射成型式彈性元件31?？刂圃?的圓柱形主體的外側(cè)設(shè)有多個(gè)具 有插入球面31 (圖13)的夾爪32。圖13為圖12所示的無功能封閉塞30的底視圖。本發(fā)明的控制元件具有經(jīng)改進(jìn)的安裝單元，借助所述卡合元件單手即可完成安 裝，十分方便。
權(quán)利要求
1.一種包括一安裝單元的控制元件，所述安裝單元具有一面板C3)和一保持元件G)， 其特征在于，所述控制元件(1)具有至少一個(gè)卡合元件(9)，且可穿過所述面板C3)上的一穿孔 (15)插入所述保持元件G)，并借助所述至少一個(gè)卡合元件(9)與所述保持元件卡合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制元件，其特征在于，所述面板( 通過所述至少一個(gè)卡合元件(9)防松脫地固定在所述控制元件(1)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)用塑料制成。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述至少一個(gè)卡合元件(9)采用彈性設(shè)計(jì)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)設(shè)計(jì)為包含有復(fù)數(shù)個(gè)插入斜面(11)的翼。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)具有復(fù)數(shù)個(gè)插入球面05)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制元件，其特征在于，所述控制元件(1)具有一前環(huán)( 和一插座(6)，所述至少一個(gè)卡合元件(9)注射成型 在所述插座上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制元件，其特征在于，如果所述控制元件(1)具有金屬插座，所述至少一個(gè)卡合元件(9)就壓緊在所述金屬 插座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制元件，其特征在于，所述控制元件設(shè)計(jì)為包含有插座(6)的無功能封閉塞(30)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括安裝單元(2)的控制元件(1)，所述安裝單元具有一面板(3)和一保持元件(4)。本發(fā)明的特征在于，所述控制元件(1)具有至少一個(gè)卡合元件(9)，所述卡合元件可穿過所述面板(3)上的一穿孔(15)插入所述保持元件(4)并與所述保持元件卡合。
文檔編號H02B1/044GK102084562SQ200880130206
公開日2011年6月1日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者弗蘭克·希施貝格爾, 龍尼·貝克 申請人:西門子公司