电子设备的制作方法

文档序号:13742974阅读:140来源:国知局
技术领域本发明涉及一种电子设备,其具有:基础模块和以可拆卸方式可插接到基础模块上的电子模块,其中基础模块具有绝缘材料壳体,所述绝缘材料壳体具有锁定脚和在侧壁上的插接接触部,所述锁定脚用于将基础模块卡到承载轨道上,并且其中电子模块具有绝缘材料壳体并且在插接到基础模块上的状态下能够与基础模块的所配设的插接接触部连接,并且其中基础模块和电子模块具有共同作用的锁定元件,以用于当电子模块插接到基础模块上时将基础模块和电子模块彼此锁定。

背景技术:
这种电子设备尤其用于分散式的模块化的控制设施。一定数量的这种电子设备在此彼此并排地套装到承载轨道上。在此,在这样一串电子设备的始端处的头端模块构成为现场总线耦联器或现场总线控制器。在现场总线控制器中于是能够运行控制程序,所述控制程序控制可连接到各个电子设备上的现场总线用户或者检测现场总线用户的数据并且借助控制程序评估所述数据并且用于进一步控制现场设备。这种现场设备可以是执行器、传感器或其他设备。借助于侧壁上的插接接触部建立数据总线,借助所述数据总线可以在电子设备和头端模块之间交换数据并且必要时可以在电子设备本身之间交换数据。所述数据可以是控制数据、测量数据和其他数据。借助于电子设备的侧壁上的插接接触部还为电子设备提供连续的电压供应,以便对电子设备的电子器件供应电功率。此外,侧壁上的插接接触部优选可以与用于数据总线和系统电压供应的插接接触部间隔开地存在,以便提供功率供应,借助所述功率供应对连接到电子设备上的现场总线用户供应电功率。插接接触部通常针对比用于系统电压供应和用于数据总线的插接接触部显著更高的电通量来设计。例如从DE102011110182A1中已知模块化的控制设备,其中电子设备三件式地借助基础模块、可插接在其上的电子模块和可插到电子模块上的导体连接模块构成。导体连接模块在此具有用于连接电导体的导体连接接触部。在导体连接模块的插接到电子模块上的状态下,各个导体连接接触部导电地与电子模块连接。通过将电子模块插接到基础模块上,电子模块导电地与基础模块的侧壁上的插接接触部连接。基础模块具有用于将基础模块套装到承载轨道上的锁定脚。导体连接模块能够从电子模块中取下,使得为了例如在电子装置故障的情况下更换电子模块而不必将电线路单独地从电子设备中断开。在此,导体连接模块在端侧壁上与电子模块以旋转铰接的方式连接。电子模块就其而言在相对置的侧上能够与基础模块以旋转铰接的方式连接。导体连接模块可枢转地容纳在支架中,所述支架存在于电子模块的弹性回弹的锁定臂上。锁定臂具有没入基础模块的锁定开口中的锁定凸肩。因此,电子模块连同导体连接模块一起通过操作锁定臂能够从基础模块向下枢转。在已知的电子设备中,在运行中极其简单也可行的是:电子模块连同导体连接模块一起从基础模块中取出。当在当前运行中例如不期望进行取出时,这会引起受控的设施中的显著问题。

技术实现要素:
基于上述内容,本发明的目的是实现一种改进的电子设备,其中在无工具的情况下以尽可能简单的方式并且还保险地进行电子模块的更换。所述目的通过具有权利要求1的特征的电子设备来实现。有利的实施方式在从属权利要求中予以描述。对于相关类型的电子设备提出:电子模块的锁定元件在电子设备的第二端侧上具有操作凸肩,并且电子模块在其与第二端侧相对置的第一端侧上具有握持凸肩,并且基础模块和电子模块具有彼此共同作用的线性引导部,其中电子模块借助线性引导部能线性移动地保持在基础模块上并且能够容纳在基础模块上。通过设置在彼此相对置的端侧上的一对操作凸肩和握持凸肩,结合基础模块和电子模块上的线性引导部实现:电子模块可以在操作凸肩和握持凸肩处用手抓取并且可以近似垂直地从基础模块向上抽出。在用手搭接电子模块使得手的手指一方面位于操作凸肩上并且另一方面位于握持凸肩上时,同时操作与操作凸肩共同作用的锁定元件并且将电子模块与基础模块解锁。以该方式简单地实现将在其他情况下借助至少一个锁定元件紧固在基础模块上的电子模块从基础模块中取出,其中在运行状态下电子模块仍然可靠地锁定在基础模块上。但是仅当电子模块在两侧被抓取时才可以将电子模块从基础模块中抽出。代替仅在一侧上需力作用的枢转开,通过线性引导和与其关联的同时在两个相对置的端侧上的力作用的必要性同时将电子模块紧固在基础模块上。在此,将“凸肩”理解为相对于直接邻接的区域突出的部段。在此,不重要的是:凸肩从通过端侧张开的平面中伸出,这就是说,从端侧壁中突出,或者已经终止于端侧壁的平面之前或平面上。特别有利的是:具有操作凸肩的锁定元件构成为弹性回弹的锁定臂,所述锁定臂设置在电子模块的端侧壁上并且在其自由端部处具有锁定凸肩。弹性回弹的锁定臂的该锁定凸肩于是构成为,使得锁定凸肩在电子模块插接在基础模块上的状态下没入用于将电模块锁紧在基础模块上的构成在基础模块的端侧壁上的锁定开口中。在将突出的操作凸肩朝电子模块的方向挤压时,锁定凸肩从锁定开口中导出并且电子模块与基础模块解锁。于是,可以将所述电子模块垂直于通过基础模块的下侧和通过套装有基础模块的承载轨道所张开的平面向上远离地抽出。在此特别有利的是:弹性回弹的锁定臂与电子模块的绝缘材料壳体整体地成形。锁定臂具有操作凸肩以及在其自由端部上具有锁定凸肩并且借助其自由端部在锁定在基础模块上的插接状态下朝基础模块定向。这具有的优点是:在将电子模块插接到基础模块上时,回弹的锁定臂通过锁定凸肩的倾斜的外侧首先一次性地转向到打开部位中,并且随后在达到锁定开口时在插接状态下通过锁定臂的弹簧弹性自动地复位,使得锁定凸肩没入到锁定开口中并且对锁定臂的自由端部处的锁定开口限界的横杆形成锁定凸肩的止挡部。对此,在基础模块的绝缘材料壳体上设有朝电子模块的方向突出的锁定接片,所述锁定接片具有通过锁定接片的自由端部处的横杆限界的锁定开口。特别有利的是:在电子设备的端侧上设有具有弹性回弹的锁定臂和所配设的锁定开口的锁定元件并且在相对置的端侧上没有设置将电子模块直接锁紧在基础模块上。因此,电子模块仅在一侧上借助弹性回弹的锁定臂与基础模块锁定。相反,相对置的侧不具有在电子模块和基础模块之间的锁定机构。在本文中特别有利的是:电子设备具有带有用于连接电线路的导体连接端子的能插接到电子模块上的导体连接模块。所述导体连接端子于是在导体连接模块插接到电子模块上的运行状态下导电地与电子模块连接。由此,现场总线用户能够经由电线路连接到电子设备上。导体连接模块和基础模块在该优选的实施方式中在与弹性回弹的锁定臂和所配设的锁定开口相对置的第一端侧上具有用于将导体连接模块固定在基础模块上的元件。由此,在一侧上电子模块借助弹性回弹的锁定臂锁定在基础模块上并且在相对置的侧上将导体连接模块与基础模块固定。通过导体连接模块超出电子模块并且直接地在电子模块上具有锁紧部的方式,将电子模块间接地经由将导体连接模块锁紧在基础模块上进行固定并且防止抽出。这具有的优点是:例如不可以通过作用于电导体的过高的拉力无意地拆卸电子设备。电子模块只有在事先通过消除导体连接模块和基础模块之间的固定而从位于其下的电子模块中移除时才能够从基础模块中移除。由此,在单独的第二步骤中作用到突出的操作凸肩和相对置的握持凸肩上的压力能够将电子模块从基础模块中抽出。在另一优选的实施方式中,电子模块的突出的握持凸肩伸入到基础模块的绝缘材料壳体中的开口中。特别有利的是,突出的握持凸肩在此也穿过基础模块的绝缘材料壳体中的开口伸出并且从基础模块的端侧中伸出,以便由手指可靠地且简单地经由所属的端侧壁的外侧抓取来抽出电子模块。握持凸肩优选与在运行状态下插接到电子模块上的导体连接模块相邻地设置,这就是说在与基础模块的具有锁定脚的底座远离的位置中。操作凸肩的回弹的锁定臂与同操作凸肩相对置的握持凸肩相比离通过基础模块的具有锁定脚的下侧张开的平面更近。这具有的优点是:电子模块借助弹性回弹的锁定臂朝承载轨道更近地锁紧在基础模块上并且握持凸肩位于在相对置的侧上,使得当在相对置的侧上用一只手的另一手指向下挤压回弹的锁定臂的操作凸肩并且保持以抽出时用相同的手能够够得到所述锁定凸肩。此外有利的是:弹性回弹的锁定臂上的操作凸肩和/或握持凸肩具有槽纹。该槽纹例如可以通过横向于插入方向伸展的且彼此间隔开的横杆形成。此外有利的是,线性引导部至少在一个端侧上倾斜地收尾,以便将电子模块引导到最终位置中。不必要必须设置在端侧壁上的相对置的线性引导部可以要么垂直于基础模块和套装有基础模块的承载轨道的平面延伸地定向要么至少在引入区域中稍微倾斜地收尾。附图说明接下来根据实施例借助于附图详细阐述本发明。附图示出:图1示出三件式的电子设备的立体图;图2示出具有双倍示出的电路板以及不带电子和基础模块的盖的在图1中的三件式的电子设备的分解图;图3示出用于图1和图2中的电子设备的不带盖的电子模块的立体侧视图;图4示出具有电子模块上的弹性回弹的锁定臂和带有基础模块上的锁定开口的所属的锁定接片的图1中的电子设备的端侧壁的前视图;图5示出图1和图4中的电子设备的剖面B-B的侧面剖视图;图6示出图5中的电子设备在部分C中的部分视图。具体实施方式图1可看到电子设备1的立体图,所述电子设备三件式地构成并且具有基础模块2、可插接到基础模块2上的电子模块3和可插接到电子模块3上的导体连接模块4。基础模块2在其下侧具有锁定脚5,所述锁定脚设有可运动的承载轨道锁定凸肩6,以便将基础模块2套装到承载轨道(未示出)上并且夹紧在那里。在基础模块2的彼此相对置的侧壁上存在插接接触部7。该插接接触部7构成用于:当电子模块1彼此并排成一串地锁定在承载轨道上时,与邻接的电子设备1的相邻的插接接触部形成接触。以该方式可以借助于插接接触部7建立穿过该串电子设备1的数据总线。此外,可以借助插接接触部7经由电压供应线路提供对电子模块3供应电能。与该组插接接触部7间隔开地,在导体连接模块4之下设置另一组插接接触部8。该另一组插接接触部构成用于通过更高的电流承载能力为连接到电子设备1上的现场总线用户提供功率能量供应。当电线路穿过导体连接模块4中的导体引入开口9与所配设的导体连接端子(不可见)接触时,该现场总线用户可以经由电线路连接到电子设备1上,其中所述导体连接端子存在于导体连接模块4中。导体连接模块4借助枢转支架10可枢转地铰接在基础模块2的第一端侧11上。对此,突出的支架颈部12在导体连接模块4的自由端部处没入到枢转支架的锁定凹处13中。在与枢转支架10相对置的一侧上存在锁定接片14,借助所述锁定接片可以将导体连接模块4围绕枢转支架10向上翻折离开电子模块3。随后,取消枢转支承并且完全取下导体连接模块4。在锁定接片14的区域中设有锁定部,以便在示出的运行状态下将导体连接模块4固定地锁定或锁紧在电子模块3上。在所示出的运行状态下,容纳在导体连接模块4中的导体连接接触部与电子模块3上的电子装置接触和/或与插接接触部7形成电连接,使得能够以预设的符合规定的方式通过电子模块3控制所连接的现场总线用户或者由现场总线用户接收信号并且经由数据总线转发。例如在故障情况下需要:尽可能迅速并且无工具地更换电子模块3。当然,这只允许在受控的设施的正常运行不被危及时才进行。此外,必须防止电子模块3例如通过作用到连接于导体连接模块4上的电导体的拉力从基础模块2抽出。对此,通过如下方式将电子模块3在第一端侧11的区域中紧固在基础模块2上:所述电子模块间接地经由容纳到枢转支架10中的导体连接模块4强制地保持在运行位置中。因此,电子模块3间接地在第一端侧11上固定在基础模块2上。在电子设备1的与第一端侧11相对置的第二端侧15上,当电子模块3插接到基础模块2上时,电子模块3相反直接地与基础模块2锁定在所示出的运行位置中。图2可看到在部分打开的状态中的图1中的电子设备1的立体分解图。明显的是:基础模块2具有由塑料材料制成的绝缘材料壳体16。在第一端侧11上,与具有插接接触部7、8的基础部段相对置地存在枢转支架10,所述枢转支架通过支架凹腔13形成。在绝缘材料壳体16中通过横向伸展的连接套筒17形成位于其上的开口18,电子模块3的绝缘材料壳体20上的突出的握持凸肩19可以没入到所述开口中。在此,该握持凸肩19伸入到开口18中并且优选从通过第一端侧11上的端侧壁限定的平面中在该平面中的外侧突出(在外侧从该平面突出)。明显的是:在突出的握持凸肩19上形成呈横向于插入方向Z延伸的横杆22形式的槽纹21,所述横杆彼此间隔开地设置。借助于所述槽纹21,在搭接电子模块3时可以将压力施加到握持凸肩19上并且电子模块3在握持凸肩19不打滑的情况下被用手指向上牵拉。在相对置的第二端侧15上,在电子模块3的绝缘材料壳体20上设置有弹性回弹的锁定臂23,所述锁定臂在插入方向Z上向下朝基础模块2的方向延伸。在锁定臂23的自由端部上设置有在横截面中为三角形的、锥形收尾的锁定凸肩24,在运行状态下所述锁定凸肩当电子模块3插接到基础模块2上时没入到模制在基础模块2的绝缘材料壳体16上的锁定接片26上的锁定开口25中。由此,电子模块3在运行状态下借助锁定凸肩24锁定在锁定开口25中并且固定在基础模块2上。在弹性回弹的锁定臂23上还设置有突出的操作凸肩27,所述操作凸肩从电子模块3朝端侧壁15向外延伸。在用手搭接电子模块3时可以通过借助用户的手的手指朝电子模块3的内部空间的方向作用到操作凸肩27上的压力将锁定接片23朝电子模块3的中央的方向移动。由此,锁定凸肩24与基础模块2的锁定接片26的锁定开口25脱离接合,使得电子模块3逆着插入方向Z垂直于承载轨道平面、即对应于基础模块2的下侧的平面可以被向上抽出。还可以看到:电子模块3在其绝缘材料壳体20的内部空间中具有电路板28,所述电路板承载电子器件。电路板28还具有插接连接件29,所述插接连接件在插入方向Z上指向基础模块2。基础模块2具有相对应的插接连接件30。在将电子模块3插接到基础模块2上时,插接连接件29、30彼此接合,使得建立电路板28上的电子器件和所配设的插接连接件7之间的导电接触。在相对置的侧上,电路板28向下突出,以便借助电路板28上的接触面直接地与用于功率能量供应的插接连接件8形成导电接触。在电路板28的上棱边上存在接触面31,所述接触面设置用于与导体连接模块4中的导体连接端子32形成接触。以该方式可以将连接到导体连接端子32上的电导体与电路板28上的电子装置电连接。明显的是:导体连接模块4由借助于上部件33和下部件34两件式构成的绝缘材料壳体和容纳在其中的多个导体连接接触部32形成。为了将电子模块3垂直于由基础模块2的下侧和装入其中的承载轨道张开的平面沿插入方向Z引导到基础模块2上,在基础模块2的绝缘材料壳体16和电子模块3的绝缘材料壳体20中存在彼此相对应的线性引导部35a、35b;36a、36b。所述线性引导部垂直向上、即垂直于由基础模块2的下侧张开的平面延伸。因此确保:电子模块3在抽出时通过抓取操作凸肩27和握持凸肩19在不弯曲的情况下向上抽出并且在垂直向下插接时套装到基础模块2上。图3可以看到图2中的打开的电子模块3的侧视图。在此明显的是:握持凸肩19相对于线性引导部35b从电子模块3的端侧中突出。电路板28上的接触面31可以是单独的接触面、单独的接触元件(例如焊接销)或者是电路板28上的印制导线的端部部段。还明显的是:电子模块3具有错位并且在接触面31下方的区域中比在插接连接件29的区域中牵拉得更深。该被更深地牵拉的部段在端侧通过线性引导部35b和36b限界并且借助基础模块2中的相对应的线性引导部35a和26a没入到相对应的容纳开口中。图4可以看到电子模块3的第二端侧15的前视图。明显的是:在所示出的运行状态下电子模块3插接到位于其下的基础模块2上并且与所述基础模块锁定。对此,弹性回弹的锁定臂23的锁定凸肩24没入到锁定接片26的锁定开口25中。该锁定接片26整体地由基础模块2的绝缘材料壳体16的塑料材料形成。锁定开口14通过锁定接片26的自由端部上的横杆37限界。该横杆37形成用于弹性回弹的锁定臂23的锁定凸肩24的止挡部。该弹性回弹的锁定臂23就其而言整体地由电子模块3的绝缘材料壳体20的塑料材料成形。此外明显的是:锁定臂23的操作凸肩27在所示出的运行状态下在锁定接片26的横杆37之上突出。所述操作凸肩从第二端侧15上的端侧壁的平面中伸出或者在第二端侧15中经由开口接近,使得在用手搭接电子模块3时通过用户的手的手指可以将压力施加到突出的操作凸肩27上。于是,通过压力将锁定臂朝电子模块3的中央的方向枢转并且消除锁紧并且电子模块3可以被向上抽出。这通过操作凸肩27和相对置的握持凸肩19来简化,借助其可以将电子模块3用手借助两个手指来抓取和抽出。图4还示出贯穿电子设备1的剖切平面B-B。图5可以看到贯穿电子设备1的根据图4的剖面B-B中的侧面剖面图。在此明显的是:操作凸肩24和握持凸肩19相对置。在此明显的是:操作凸肩27比握持凸肩19离基础模块2的下侧显著更近地设置。因此,握持凸肩19比操作凸肩27离电子设备1的上侧更近。这具有的优点是:操作凸肩27和握持凸肩19之间的环绕的间距减小到,使得在用户的手为正常大小的情况下例如作用于操作凸肩27上的压力可以借助拇指施加和作用于握持凸肩19上的压力可以借助于中指施加并且电子设备1可以舒适地用手来搭接。此外,锁定臂23的长度由此可以保持得相对短,由此节约装入空间并且改进弹性回弹的锁定臂23的锁定特性和偏转特性。尽管在操作凸肩27和握持凸肩19之间存在高度错位,通过线性引导部35a、35b;36a、36b防止将电子模块3从基础模块2中弯曲地抽出或者将电子模块3弯曲地装入到基础模块2中。也明显的是:至少突出的握持凸肩19例如借助其槽纹21从第一端侧11的外面突出。相反,相对置的操作凸肩27终止于第二端侧15的平面中。因此,所述操作凸肩能够良好地用手指来操作和保持,因为在电子模块3的绝缘材料壳体20中围绕突出的操作凸肩27存在足够大的开口。图6可以看到在剖面B-B中的电子设备1在图5中绘制的部分C中的部分视图。在此,还明显的是:当电子模块3符合规定地在所示出的运行状态下套装到基础模块2上时,弹性回弹的锁定臂23借助其自由端部朝基础模块2的方向定向。也明显的是:楔形收尾的锁定凸肩以其隆起部从电子模块3的中央伸出,以便在那里与基础模块2的锁定接片26的横杆37形成共同作用的止挡部。
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