包括安裝單元的控制元件的制作方法

專利名稱：包括安裝單元的控制元件的制作方法
技術領域：
本發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：
這類安裝單元應用在由指令控制控制設備(例如按鈕、選擇開關等對控制裝置產 生作用的指令控制設備)控制的機器或電氣設備上。這些控制設備安裝在配電盤、操作面 板、開關柜門或外殼蓋上。控制設備一般都采用模塊化結構；亦即，控制設備由執行器、固定 部件(例如環形螺母或安裝夾具)和一或多個實施為常閉開關元件或常開開關元件的開關 元件構成。安裝時一般都是從前面將執行器穿入配電盤上的孔口內，再從后面用固定部件 加以固定。開關元件則是用螺釘、卡鉤或鎖銷等元件機械連接在執行器或固定部件上。開 關元件與控制裝置之間通過接線端子建立電氣連接。在安全應用領域，例如緊急停止控制設備，要求通過斷開強制斷開觸點來產生信 號。也就是說，當緊急停止控制設備未受操縱時，觸點和與之對應的電路處于閉合狀態。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行器來斷開動斷觸點，從而 使設備或機器轉入安全狀態。但是，這一點只有在可以確保執行器與開關元件之間的空間 配置的情況下才能實現。當安裝存在缺陷或者在強烈的外力作用下，可能會出現開關元件 與執行器機械分離的情況。此時，緊急停止指令設備將不再正常工作，也就是說，緊急情況 下對其進行操縱時，觸點將不再斷開，因而也就無法排除險情。這會引發極大的人員及設備 損傷。因此，確保執行器與開關元件之間的可靠連接至關重要。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 個外殼固定在容置壁上，邊緣區域內兩個相對布置的側壁中設有多個凹槽，這些凹槽分別 以其末端與相鄰外殼面相連。這些凹槽內豎插著一個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。凹槽大體位于加強肋 區域內，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，兩個 外側縱長段突出于相鄰側壁外，這些縱長段構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壁。DE 100 34 253 Cl描述一種可固定在控制面板中的指令設備，這種指令設備的一 個中間元件在正面通過外側支承元件緊鄰控制面板布置，其內側支承元件伸入或穿過該控 制面板上的一個槽隙。信號傳感器在正面通過支承區緊鄰內側支承元件布置并在一個貫穿 區內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 且可用所述貫穿區予以夾緊。DE 43 42 512 Al揭示一種用于對開關、插頭或配電器等電氣組件進行電氣安裝 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套沿徑向布置的平整區上具有 多個支承元件，這些支承元件的自由端與一個呈弧形彎曲且帶有齒部的壓桿相連，其中，該 壓桿的端面一直延伸至支承邊緣的附近。在一個采用傾斜設計的護套段上設有多個沿徑向布置的管座，這些管座所采用的設計方式使得多個需要相鄰安裝的暗裝式安裝盒可以通過 一個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穩定的夾緊式 形狀配合連接。

發明內容
本發明的目的是提供一種安裝單元經改進且可實現單手安裝的控制元件。具有權利要求1所述特征的控制元件是達成這個目的的解決方案。從屬權利要求 給出的是可以單獨或組合應用的有利設計方案及改進方案。本發明用以達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，所述控制元件優選設計為電開關且具有至少一個卡 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 至少一個卡合元件與所述保持元件卡合。所述控制元件優選具有兩個用塑料制成的卡合元件。將控制元件沿軸向壓入所述 面板優選呈圓柱形的穿孔時，優選具有彈性的邊緣元件被插入所述保持元件。設計為塑料 翼的卡合元件優選具有多個插入斜面和插入球面。將控制元件插入面板穿孔時，這些塑料 翼抵靠在面板穿孔的壁上。塑料翼內由此產生朝面板穿孔定向且從而將控制元件固定在面 板中的應力。本發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。本發明的一 個特征便就是，將控制元件壓入面板穿孔后，施加一個足以將整個保持元件可靠安裝在任 何一個安裝位置的夾緊力。該解決方案的特征便在于，根據面板穿孔、塑料翼或環境溫度的 具體公差，施加一個最大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，也能實現高功能性。本發明卡合元件的插入斜面和插入球面具有定心功能，結合塑料翼的柔性側邊可 以對面板穿孔的較大形狀公差波動進行補償。所述塑料翼還具有對配件進行定位的作用。 為此，所述配件具有多個齒形凹槽并可相對于所述控制元件予以定位。這一功用的實現無 需使用任何輔助部件。本發明塑料翼的材料優選采用Ultramid A3WG7/PA66 GF35。這是一種用于工業產 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)的玻璃纖維增強耐 熱老化注塑料。其耐老化性能使得塑料翼即使經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。本發明塑料翼的高功能性和過程穩定性有助于實現自動化安裝過程。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，塑料翼的 側邊抵靠在配件的齒面上。這樣就可以90°的間距對配件進行相對于指令設備的定位，而 不需要使用其他組件。位置選錯時，只需要簡單地繼續轉動配件就可以在下一位置上最終 實現卡合。在本發明范圍內還可在不采用保持器的情況下實現盲塞的耐久安裝。這類無功能 封閉塞(funktionsloser Verschlussstopfen)內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。 下文將借助實施例和附圖對本發明其他優點及實施方案進行說明。


圖1為本發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所示卡合元件的側視圖的剖面5為圖3中包含有本發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。
具體實施例方式圖1為本發明包括安裝單元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可實施為按鈕5，特別是雙按鈕。控制元件1優選具有一個由兩部 分構成的外殼，該外殼包括插座6和插在該插座上的前環7。插座6具有圓柱形主體，實施 為外殼下部。用作控制元件1的外殼上部的前環7優選設計為超橢圓形狀，因而是橢圓和 矩形的混合體。前環7具有一個布置在其底側的支承面8，該支承面分別在左右兩側突伸在 居中布置于前環7下方的插座6以外。前環7中設有至少一個按鈕5。插座6上設有至少 一個卡合元件9。卡合元件9優選設計成翼形，具有兩個平行分布且分別與一個插入斜面 11鄰接的側邊10。這些插入斜面11與卡合元件9的邊緣區域12鄰接。面板3優選采用一體式設計，具有兩個優選互成90°角布置的面13、14。面板3 的面13上設有圓柱形穿孔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進行端部固定。保持元件4具有一個可將保持元件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。這個設計為插座6的主體優選具有多 個翼形卡合元件9，這些卡合元件位于插座6的上方三分之一部，緊鄰前環7布置。插座6 的外輪廓采用結構化設計，亦即，插座6的外緣上既存在平滑面17，又設有槽隙18。卡合元 件9布置在插座6的一個同樣設計為翼形的凹槽19中，該凹槽與導槽20連通。圖3為控制元件1的圓柱形主體的剖面圖，其中包含有本發明卡合元件9的正視 圖。卡合元件9布置在相似形狀的凹槽19中，該凹槽與導槽20連通。導槽20由兩個形成 在導槽20左右兩側的邊緣結構21、22構成。這些邊緣結構21、22具有導引斜面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中包含有本發明卡合元件9的部分的放大剖面圖。圖中主要展示了這 個翼形卡合元件的側邊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 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 在插座上的實施方案。為了能夠將卡合元件9壓緊在插座6上，插座6上優選設有一個圓 頂狀突出部26。按壓塑料翼時，該突出部沈卡入一個優選居中布置在塑料翼上的開孔元件 27內。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，卡合元件9的側邊10抵靠在配件觀的齒面四 上。這些齒面四優選以規定間距(例如間隔90° )布置，在此情況下，不需要使用其他組 件就可按照規定間距對控制元件1進行相對于配件觀的定位。位置選錯時，只需要簡單地 繼續轉動配件觀就可以在下一位置上最終實現卡合。圖12為設計成無功能封閉塞30的控制元件1的透視圖。無功能封閉塞30(又稱 “盲塞”)內部可容置注射成型式彈性元件31。控制元件1的圓柱形主體的外側設有多個具 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。本發明的控制元件具有經改進的安裝單元，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卡合元件(9)與所述保持元件卡合。
2.根據權利要求1所述的控制元件，其特征在于，所述面板( 通過所述至少一個卡合元件(9)防松脫地固定在所述控制元件(1)上。
3.根據權利要求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.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述至少一個卡合元件(9)采用彈性設計。
5.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)設計為包含有復數個插入斜面(11)的翼。
6.根據上述權利要求中任一項權利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)具有復數個插入球面05)。
7.根據上述權利要求中任一項權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( 和一插座(6)，所述至少一個卡合元件(9)注射成型 在所述插座上。
8.根據上述權利要求中任一項權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，所述至少一個卡合元件(9)就壓緊在所述金屬 插座上。
9.根據權利要求1所述的控制元件，其特征在于，所述控制元件設計為包含有插座(6)的無功能封閉塞(30)。
全文摘要
本發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)。本發明的特征在于，所述控制元件(1)具有至少一個卡合元件(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 優先權日2008年7月15日
發明者弗蘭克·希施貝格爾, 龍尼·貝克 申請人:西門子公司