固定楔和包括这样的楔的电气外壳的制作方法

本发明涉及用于在电气外壳中安装附件的固定楔。

背景技术：

已知使用框架(通常是金属框架)制造电气外壳，面板附接至该外壳以封闭该外壳的面，而为装配铰接在框架上的门留下了自由面。将面板固定到电气外壳的框架的一种已知方法包括将自攻螺钉插入形成在该面板中的孔口中，并将这些螺钉旋入形成在框架上的孔中。这些固定方法在实施方面是有限制性的。面板的孔口必须面向框架的孔并同时插入螺钉而保持对齐，这是不可行的。在拆卸面板时，特别是为了维护操作或为了更换外壳中包含的某些装置，螺钉会与面板分离，并可能丢失，这会造成浪费时间和金钱。

此外，已知使用水平横梁构件，这些横梁构件被组装到框架的竖直立柱，并且通过螺钉和垫圈将安装轨道固定到这些横梁构件。在安装时需要花费一些时间来装配螺钉和垫圈，因为轨道必须同时保持在位，这是不可行的，并且螺钉和垫圈在拆卸时可能丢失，再次造成浪费时间和金钱。

正是因为这些缺点，本发明更特别地旨在通过提出一种用于电气外壳的固定楔来进行补救，该固定楔使得在安装时可以容易地定位待组装的部件，并且避免了拆卸时丢失部件。

技术实现要素：

为此，本发明涉及一种固定楔，其设计成接收具有圆柱形径向凸起的固定构件。根据本发明，楔包括：第一壁，在第一壁中形成第一凹口，第一凹口具有u形；第二壁，在第二壁中形成第二凹口，第二凹口具有u形，第一壁和第二壁叠置且正交于楔的主轴线，第一凹口和第二凹口具有类似的形状且沿着主轴线对齐，每个凹口具有限定嘴部的内边缘和以主轴线为中心的圆形的倒圆的基部。固定楔还包括u形的弯曲的分隔部，弯曲的分隔部将第一壁连接到第二壁，平行于主轴线且以从凹口的内边缘后退的方式延伸，弯曲的分隔部限定在第一凹口和第二凹口上对齐的中心壳体，而所述中心壳体包括前开口和端壁，前开口的宽度大于u形凹口的嘴部的宽度，所述弯曲的分隔部具有形成在弯曲的分隔部的厚度中的凹部，该凹部相对于前开口扩大了中心壳体，该凹部具有与主轴线同轴的圆柱形状和大于前开口的宽度的直径。

借助本发明，楔使得可以相对于待组装的部件预定位固定构件，并且不需要工具就可以进行楔的组装。

根据本发明的有利但非强制性方面，这样的外壳可以包含以下特征中的一个或多个，它们可采取任何技术上可接受的组合：

-中心壳体由轴向引导件沿着主轴线轴向地界定，该轴向引导件在前开口的方向上轴向地张开。

-轴向引导件通过倒圆的部分附接至正面，该倒圆的部分在前开口的方向上轴向地张开。

-第一壁和第二壁具有定向垫，该定心垫平行于内缘且配置为与安装轨道没有游隙地相互作用。

-前开口能够在正交于主轴线的方向上弹性变形。

-固定楔由合成材料制造为单个部件，优选由不含填料的聚氨酯制造。

本发明还涉及一种电气外壳。

-外壳包括至少一个如前述权利要求中任一项所述的固定楔以及固定构件，固定构件包括柄和同轴地链接到柄的圆柱形径向凸起，柄与第一壁或第二壁的u形凹口中的至少一个的倒圆的基部相互作用，而圆柱形径向凸起与中心壳体相互作用。

-电气外壳包括至少一个面板，该面板具有外面、内面和将内面连接到外面的孔口，其中固定构件是螺钉，螺钉包括头部和带螺纹的柄，头部在柄的侧面上具有肩部，圆柱形径向凸起是在头部和柄的端部之间同轴地形成在柄上的套环，面板的孔口的直径大于套环的直径且小于螺钉的头部的直径，面板通过螺钉附接至该框架，螺钉的头部位于面板的外面的那一侧上，楔在面板的内面的那一侧上在套环上处于组装状态，且螺钉的柄穿过面板的孔口并被旋入框架中。

-框架包括：具有孔的至少一个横向构件、具有端壁和横向壁的安装轨道，安装轨道限定外侧和内侧，第二孔口形成在端壁中，其中固定构件是包括具有直径的头部和带螺纹的柄的螺钉，固定构件的圆柱形径向凸起是螺钉的头部，第二孔口的直径大于螺钉的头部的直径d102，安装轨道通过螺钉附接至横向构件，螺钉的柄穿过安装轨道的第二孔口且旋入横向构件的孔中，楔在螺钉的头部上处于组装状态，楔的第一壁或第二壁中的一个支承在安装轨道的端壁的内侧上，而轨道的端壁的外侧支承在横向构件上，定心垫与安装轨道的两个横向壁相互作用。

-电气外壳包括至少一个面板，该面板附接到该框架上且具有内面、具有端壁和两个横向壁的安装轨道，该安装轨道限定外侧和内侧，第二孔口形成在安装轨道的端壁中，其中固定构件是螺柱，该螺柱包括柄、基部和头部，固定构件的圆柱形径向凸起是螺柱的头部，螺柱的基部焊接到面板的内面，第二孔口的直径大于螺柱的头部的直径，螺柱的柄穿过安装轨道的第二孔口，楔在螺柱的头部上处于组装状态，楔的第一壁或第二壁中的一个支承在安装轨道的端壁的内侧上，而轨道的端壁的外侧支承在面板的内面上，定心垫与安装轨道的两个横向壁相互作用。

附图说明

通过以下对根据本发明的原理的固定楔的实施例以及包括这种楔的电气外壳的描述(仅通过示例的方式给出)并参考附图，将更好地理解本发明，并且其进一步的优点将变得更加显而易见，其中：

[图1]图1是根据本发明的实施例的电气外壳的透视图；

[图2]图2是沿着图1的箭头ii所见的图1的外壳的细节的剖视图；

[图3]图3是图1的细节iii的透视图；

[图4]图4是属于图1的外壳的根据本发明的实施例的楔的透视图；

[图5]图5是在图4的平面v上的图4的楔的截面图；以及

[图6]图6是图4的平面vi上的图4的楔的截面图。

具体实施方式

电气外壳2如图1所示。根据通过示例给出的实施例，电气外壳2是设计为包含用于电流分配或用于控制机器的电气设备的外壳。这些电气设备可以包括电流分配器、断路器、自动机以及其他硬件。

电气外壳2被示为放置在水平表面上，并且包括框架4和附接到框架4的面板6。

框架4由金属结构形成，该金属结构包括连接两个矩形的水平框架构架10的四个竖直立柱8，一个框架构架10被放置在地面上。

面板6可以是固定的横向面板，例如框架4的右侧的图1所示的面板6，在这种情况下，面板6通过诸如螺钉的固定构件固定到框架4，面板6的类型和固定方法不受限制。面板6还可以是封闭框架的框架构架10的盖以限定其顶盖，如图1的顶部所示，替代地，是可移动的横向面板，例如门，如图1的左侧所示，在这种情况下，面板6安装在铰链上且可选地设置有保持滑动件和/或锁。

框架4还包括两个横向构件12，它们水平地连接两个连续的立柱。自然地，图1中所示的横向构件12的数量和布置不受限制，并且可以根据要在外壳2中安装的装置的类型和数量在框架4上安装其他横向构件12。

在下文中，将对外壳2右侧的面板6连接到框架4的方式进行更详细的描述，该面板在图1至图3中可见。通过扩展，此描述适用于其他面板6。

如从图2可以清楚地看到，面板6借助于固定子组件14附接到框架4。固定子组件14包括第一固定构件16和楔18。在图2的示例中，第一固定构件16是螺钉20。固定子组件14在图2中以p2示出，称为“组装配置”，其中第一固定构件16与楔18相互作用，该相互作用的原理在下文详细描述。

螺钉20包括头部22和柄24。头部22设置有凹陷26并限定朝向柄24定向的肩部28。凹陷26使得可以在螺钉20上施加并且使用自适应工具在该螺钉20上施加旋转驱动力矩，以便旋入到相邻结构上或从相邻结构旋下。作为非限制性示例，凹陷26是十字形凹陷。在未示出的变型中，螺钉20的凹陷26可以是具有六个中空平面的六角形凹陷、或具有六个凸角的凹陷，也称为"torx"凹陷(注册商标)。

柄24具有直径且设置有“自攻”螺纹，其使得螺钉20在被旋入金属部件的孔时形成内螺纹，这确保了螺钉和金属部件之间的良好电接触。因此，螺钉20是“自攻”螺钉。在非限制性示例中，螺钉20是“三叶”自攻螺钉。

螺钉20还包括套环30，其形成为在柄24的外围径向地突出。套环30是与柄24同轴的圆形截面的圆柱体，并且具有大于柄24的直径的直径d30和平行于柄24的轴线测量的高度h30。

换言之，螺钉20是固定构件16的第一示例，其中套环30是形成在该固定构件16上的圆柱形径向凸起。

在图2的示例中，螺钉24穿过形成在面板6中的孔口34且被旋入立柱的孔32中，且肩部28支承在面板6的外面36上。

固定子组件14处于组装状态p2，因此，当将螺钉24从孔32旋下时，与套环30相互作用的楔18将螺钉24保持在孔口34中，从而防止在拆卸面板6时丢失螺钉24。当面板6重新装配到框架4上时，螺钉24已在孔口34中就位，并与立柱8的孔32对齐。

在图3中，所示的外壳2的细节还包括两个安装轨道40，它们安装在面板6的内面38上。在附图的示例中，安装轨道40具有用于安装电气设备的标准的ω形轮廓。安装轨道40也称为"35-mmdin轨道"。

在图3的底部示出的安装轨道40通过包括楔18的固定子组件14和第二固定构件42安装在横向构件12上，第二固定构件42是螺钉44，其头部是圆柱形径向凸起的第二示例。

同时，在图3的顶部示出的安装轨道40通过包括楔18的固定子组件16和固定构件46的第三示例直接安装在面板6的内面38上，固定构件46的第三示例为固定螺柱48，其头部是圆柱形径向凸起的第三示例。

容易理解的是，在所有示例中，所考虑的楔18在每种情况下都具有相同的结构，与固定构件16相互作用，固定构件16根据情况是具有套环30的螺钉20、没有套环的螺钉42或螺柱48，且其在所有情况下都具有圆柱形径向凸起。

现在借助于图4至6详细描述楔18的结构。

楔18是整体式的，即例如通过注射方法作为单个部件制造，而没有规定楔18的制造方法。

楔18由能够通过操作者的作用而弹性变形的材料制成。楔18例如由合成材料制成，该合成材料有利地与注射方法相兼容。

优选地，该合成材料"无填料"，即，其几乎不含填料。填料是添加到合成材料中的矿物或有机颗粒，除了降低材料的总体成本以外，还调节材料的性质，例如，在硬度、导电性或弹性方面，该性质列表不受限制。作为非限制性实例，填料可以包括碳酸钙或二氧化硅粉末、炭黑或诸如玻璃纤维的纤维等。特别地，“具有少量填料”或“无填料”的合成材料比“有填料”的材料(其具有较高的杨氏模量)更容易变形。填料对材料性质的影响不是线性的，包含少量百分比的填料的第一材料的弹性可以与不包含填料的第二材料相同，但是第一材料的成本会较低。

不论所用填料的类型如何，楔18的材料中填料的重量浓度小于或等于30％填料。特别地，楔18的材料中的玻璃纤维的浓度小于或等于30％，优选小于或等于20％，更优选小于或等于10％，或再次小于或等于5％。

优选地，楔18由不含填料的聚氨酯制成。

楔18包括上壁50和与上壁50平行的下壁52。上壁50和下壁52是板的形式，具有彼此相通的大致矩形的形式，且放置为彼此面对。上壁50和下壁52分别具有外面54和内面56，内面56转向彼此且彼此面对。

上壁50和下壁52各自具有前边缘58，并且两个前边缘58限定正面60。

为了方便起见，在图4至6中定义了直接正交坐标系x、y、z，该坐标系关联到楔18，并被定向为使得正面60正交于x轴，而外部54和内面56正交于z轴。

如图4中可以容易地看出，第一凹口62形成在第一壁50中，且第二凹口64形成在第二壁52中。第一凹口62和第二凹口64具有类似的u形形式，并且在z轴上对齐，即，第一凹口62可以基本上通过平行于z轴平移第二凹口64而获得。

第一凹口62和第二凹口64中的每一个包括限定嘴部68的内缘66(在这种情况下在楔18的前面)和倒圆的基部70。倒圆的基部70例如是圆形截面的圆柱体的一部分，并且具有与z轴平行的母线。主轴线a72被定义为第一凹口62和第二凹口64中的每一个的倒圆的基部70的母线。第一凹口62和第二凹口64因此在主轴线a72上对齐，在这种情况下平行于z轴。嘴部68具有相对于主轴线a72直辐射地测量的宽度l68。

楔18还包括弯曲的分隔部74。弯曲的分隔部74具有u形的形式，并将第一壁50连接到第二壁52。弯曲的分隔部74在第一壁50和第二壁52的内面56之间平行于主轴线a72以从第一凹口62和第二凹口64的内缘66后退的方式延伸，且内面56的被包含在弯曲的分隔部74和内缘66之间的部分限定轴向引导件76。

弯曲的分隔部74限定前开口78，其具有相对于主轴线a72直辐射地测量的宽度l78。

前开口78的宽度l78大于第一凹口62和第二凹口64的嘴部68的宽度l68。

凹部80形成在弯曲的分隔部74中，凹部80是圆柱形形式，其直径d80以主轴线a72为中心并限定底部82。底部82和前开口78相对于中心轴线a72径向地界定中心壳体84，而壁50和52的相对的轴向引导件76相对于中心轴线a72径向地界定中心壳体84。凹部80的直径d80也是中心壳体84的直径，且直径d80大于弯曲的分隔部74的前开口78的宽度l78。换言之，凹部80形成在弯曲的分隔部74的厚度中并相对于前开口78扩大中心壳体84。

因此，中心壳体84具有圆柱形状且在主轴线a72上对齐。因此，中心壳体84与主轴线a72同轴且也在第一凹口62和第二凹口64上对齐。

与正面60相对，楔18具有后面86。后面86是弯曲的以便于楔18由操作者操纵，尤其是便于施加力从而以接合配置将楔18接合在固定构件16上。楔18还具有定心垫87，其在这种情况下由壁50和52的横向边缘形成，且具有直辐射地相对于主轴线a72的相互平行的面。因此，定心垫87平行于内缘66。

从图5和图6中可以很容易地看出，底部82的高度h82定义为最靠近后面86平行于主轴线a72测得的轴向引导件76之间的距离。

每个轴向引导件76还包括倒圆的部分88和平面部分90。轴向引导件76的平面部分90通过倒圆的部分88附接至正面60。高度h90定义为在正面60的最近点，在主轴线a72上定位为彼此面对的平面部分90之间，平行于主轴线测得的距离。

中心壳体84适配为以仅在组装间隙的情况下接收固定构件16的圆柱形径向凸起。

因此，在图2的示例中，高度h82大于或等于套环30的高度h30，更一般而言，大于或等于圆柱形径向凸起的高度。

在组装配置中，可以有意地在圆柱形径向凸起和轴向引导件76之间留出轴向间隙，尤其是在图2的示例中，以便于固定子组件不会干涉螺钉20经由孔口34穿过面板6的旋转。

在未示出的变型中，自然地，可以将高度h82选择为等于或甚至略小于圆柱形径向凸起的高度，以便圆柱形径向凸起在没有轴向间隙的情况下保持在中心壳体84中。

有利地，高度h90大于或等于高度h82，尤其是当通过将合成材料注射到模具中来制造楔18时，便于楔18的脱模。在这种情况下，平面部分90不正交于主轴线a70，而是形成“拔模”角。因此，轴向引导件76(其在主轴线a72上轴向地界定中心壳体84)在前开口78的方向上轴向地张开。

相对于主轴线a72彼此相对定位的倒圆的部分88在靠近正面60时彼此分开。换言之，将轴向引导件76连接到正面60的倒圆的部分88在正面60的方向上轴向地张开。

在图2的示例中，中心壳体84的直径d80大于或等于套环30的直径d30。更一般而言，中心壳体84的直径d80大于或等于圆柱形径向凸起的直径。因此，在仅有组装间隙的情况下，楔18相对于固定构件16围绕主轴线a72的旋转1不会被在组装配置中圆柱形径向凸起与中心壳体84的相互作用所干扰。

现在将描述图3的示例。

图3所示的两个安装轨道40是构造彼此相同的两个金属型材。每个安装轨道40包括具有外侧93和内侧94的底部92、两个横向壁96和两个外缘98。孔100形成在每个安装轨道40的底部92中。

每个螺钉44具有基本上圆柱形的头部102，具有直径d102和高度h102。每个螺钉44的头部102具有外面104，凹陷形成在其中，肩部朝向柄定位，未参考该肩部。在图3的非限制性示例中，该凹陷是先前定义的六凸角凹陷。螺钉44还包括未在图中参考的带螺纹的柄，其有利的是自攻的。

孔106形成在横向构件12中。螺钉44部分地旋入孔106中。

图3中的下轨道40的右侧示出的楔18不与相邻的螺钉44接触，因此处于所谓的“未组装配置”p1。通过在箭头f1的方向上的平移运动，楔18的前开口78与相邻的螺钉44的头部102接触，而定心垫87与安装轨道40的横向壁96相互作用，以使轨道40相对于螺钉44横向地居中。

通过操作者在相对于主轴线a72的径向向心的方向上施加在后面86上的压力的作用，弯曲的分隔部74弹性变形，且前开口78在相对于主轴线a72的直辐射方向上扩大并允许螺钉44的头部102通过，而楔18的倒圆的部分88且然后轴向引导件76的平面部分90有助于使螺钉44的头部相对于主轴线72轴向地居中。然后，螺钉44的柄穿过楔18的第一凹口62或第二凹口64中的一个的嘴部68。

楔18在箭头f1的方向上继续平移运动，直到螺钉44的头部102容纳在中心壳体84中且然后螺钉44的柄容纳在楔18的第一凹口62或第二凹口64中的一个的倒圆的基部70中。换言之，螺钉44的柄容纳在第一壁50或第二壁52的u形凹口62或64中的至少一个的底部中，而圆柱形径向凸起接收在中心壳体84中。

该配置对应于位于图3的左下方的固定子组件14的组装状态p2。头部102的轴线，也就是圆柱形径向凸起的轴线，然后与主轴线a72同轴。

在组装状态p2，弯曲的分隔部74弹性恢复与未组装状态p1中相同的初始形状，并防止螺钉44的头部102通过在与箭头f1相反的方向上平移而从中央壳体84中重新出现，而无需操作者一方的行动。螺钉44相对于楔18在主轴线a72上的平移运动通过轴向引导件76的平面部分90在外面94上和在螺钉44的头部102的肩部上的止动动作而固定。

然后，螺钉44可以被完全旋入，即，直到楔18被夹在螺钉44的头部102与安装轨道40之间。

为了拆卸轨道40，操作者只需松开固定它的螺钉44，然后手动地撤出楔18：然后，轨道40可以移动离开横向构件12，而不必完全拆卸可能丢失的螺钉44。

在图3顶部的示例中，轨道40通过螺柱48附接到面板6。

每个螺柱48具有头部110、柄112和基部114，柄112将基部114连接到头部110。

柄112限定轴线和直径，且头部110具有圆形截面的圆柱形状，其母线与柄112的轴线同轴。头部110具有大于柄112的直径的直径d110和高度h110。

在这种情况下，基部114直接焊接到面板6的内面38。轨道40的孔100的直径大于螺柱48的头部110的直径d110，因此轨道40的外侧93与面板6的内面38接触，而螺柱48的柄112穿过孔100。

位于图3的顶部的轨道50的右侧的楔18处于未组装位置p1。以类似于图3的底部的示例的方式，通过操作者的动作，楔18在由箭头f2指示的方向上平移运动，且前开口78与螺柱48的头部110接触。倒圆的部分88确保相对于螺柱48的头部110在楔18的主轴线a72上的轴向定位，而定心垫87与安装轨道40的横向壁96相互作用。

通过前开口78相对于主轴线a72在正交方向上的弹性变形，头部110前进到弯曲的分隔部74中，直到到达中心壳体84。然后，楔18在螺柱48的头部110上处于组装状态p2。.

然而，楔18弹性地恢复其初始形状，且螺柱48的头部110保持在中心壳体84中。然后，轨道40的底部92的外侧93支承在面板6的内面38上，而楔18，更确切地说是第一壁50或第二壁52的外面54中的一个支承在轨道40的底部92的内侧94上，且定心垫87确保轨道40相对于螺柱48的定位。

因此，通过楔18，轨道40可以由操作者在无需工具的情况下安装和拆卸，而螺柱48焊接到面板6，即不可拆卸。

容易理解的是，图2的螺钉20的套环30以及螺钉44的头部102和图3的螺柱48的头部110仅是在组装位置p2中与楔18的中心壳体84相互作用的圆柱形径向凸起的示例。在变型中，可以使用不必与上述示例中描述的固定构件相同的固定构件16，只要这些固定构件能够与楔18相互作用且为此包括根据上述原理的圆柱形径向凸起即可。

许多实施例是可能的。

在附图的示例中，内缘66在嘴部78的附近具有平面的表面和恒定的宽度l78。在未示出的变型中，内缘的表面不是平面的，而是可以包括在组装配置中有助于固定构件16的保持效果的凸出部。

根据另一变型，内缘66是发散的，即，第一壁50和/或第二壁52的内缘66之间的距离随着靠近前缘58而增加。

在所示的示例中，圆形孔100形成在安装轨道40的底部中，以允许固定构件16的手柄24穿过。在未示出的变型中，孔可以是椭圆形的并且在安装轨道的长度的方向上定向，这使得可以通过支承在安装轨道40的底部上的第一壁50或第二壁52中的一个上滑动来移动安装轨道40。特别地，椭圆形的孔，其直径小于圆柱形径向凸起的直径，在直径大于圆柱形径向凸起的直径的圆形孔口上开口以便形成“锁孔”，使得可以制造可拆卸的滑动件。

在附图的示例中，第一壁50和第二壁52具有相同的厚度。在未示出的变型中，第一壁50和第二壁52可以具有不同的厚度，以适应各种类型的固定构件，特别是如果需要将带有椭圆形孔的安装轨道40相对于固定子组件14平移地移动。

在附图的示例中，楔18的定心垫87的尺寸设定为确保安装轨道40的横向居中，在这种情况下，安装轨道40是具有标准35毫米din轮廓的轨道。当然，定心垫87可以具有其他尺寸以便与具有其他标准或非标准几何形状的安装轨道40相互作用。

可以将上述实施例和变型组合以产生本发明的新实施例。