专利名称：包括安装单元的控制元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括安装单元的控制元件，所述安装单元具有面板和保持元件。
背景技术：
这类安装单元应用在由指令控制控制设备(例如按钮、选择开关等对控制装置产 生作用的指令控制设备)控制的机器或电气设备上。这些控制设备安装在配电盘、操作面 板、开关柜门或外壳盖上。控制设备一般都采用模块化结构；亦即，控制设备由执行器、固定 部件(例如环形螺母或安装夹具)和一或多个实施为常闭开关元件或常开开关元件的开关 元件构成。安装时一般都是从前面将执行器穿入配电盘上的孔口内，再从后面用固定部件 加以固定。开关元件则是用螺钉、卡钩或锁销等元件机械连接在执行器或固定部件上。开 关元件与控制装置之间通过接线端子建立电气连接。在安全应用领域，例如紧急停止控制设备，要求通过断开强制断开触点来产生信 号。也就是说，当紧急停止控制设备未受操纵时，触点和与之对应的电路处于闭合状态。在 故障或紧急情况下，通过击拍布置在配电盘前面的紧急停止执行器来断开动断触点，从而 使设备或机器转入安全状态。但是，这一点只有在可以确保执行器与开关元件之间的空间 配置的情况下才能实现。当安装存在缺陷或者在强烈的外力作用下，可能会出现开关元件 与执行器机械分离的情况。此时，紧急停止指令设备将不再正常工作，也就是说，紧急情况 下对其进行操纵时，触点将不再断开，因而也就无法排除险情。这会引发极大的人员及设备 损伤。因此，确保执行器与开关元件之间的可靠连接至关重要。为此，DE 37 09 970 C2揭示了一种可以插入配电盘上的孔口的外壳。为了将这 个外壳固定在容置壁上，边缘区域内两个相对布置的侧壁中设有多个凹槽，这些凹槽分别 以其末端与相邻外壳面相连。这些凹槽内竖插着一个弹簧夹形式的固定元件。凹槽的深度 基本与该弹簧夹的宽度相等，凹槽宽度仅略大于弹簧夹的材料厚度。凹槽大体位于加强肋 区域内，因而有足够的材料用来容置这些凹槽。弹簧夹的中间纵长段竖直位于凹槽内，两个 外侧纵长段突出于相邻侧壁外，这些纵长段构成紧邻容置壁的弹性元件且呈弧形延伸，使 其末端再度或多或少地靠近外壳侧壁。DE 100 34 253 Cl描述一种可固定在控制面板中的指令设备，这种指令设备的一 个中间元件在正面通过外侧支承元件紧邻控制面板布置，其内侧支承元件伸入或穿过该控 制面板上的一个槽隙。信号传感器在正面通过支承区紧邻内侧支承元件布置并在一个贯穿 区内穿过中间元件和控制面板。用于信号传感器的保持器可从背面加装到控制面板上，并 且可用所述贯穿区予以夹紧。DE 43 42 512 Al揭示一种用于对开关、插头或配电器等电气组件进行电气安装 的暗装式电气安装盒。该案提供的是一种不需要拧紧和/或夹紧元件就可以插入安装孔并 得到固定的通用型暗装式安装盒。该暗装式安装盒在其外护套沿径向布置的平整区上具有 多个支承元件，这些支承元件的自由端与一个呈弧形弯曲且带有齿部的压杆相连，其中，该 压杆的端面一直延伸至支承边缘的附近。在一个采用倾斜设计的护套段上设有多个沿径向布置的管座，这些管座所采用的设计方式使得多个需要相邻安装的暗装式安装盒可以通过 一个弹性中间件彼此相连。只需要将该暗装式安装盒简单地压入安装孔就可以对其进行固 定且位置精确，在此过程中，压杆和与之相邻的安装孔壁之间建立起了一个稳定的夹紧式 形状配合连接。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装单元经改进且可实现单手安装的控制元件。具有权利要求1所述特征的控制元件是达成这个目的的解决方案。从属权利要求 给出的是可以单独或组合应用的有利设计方案及改进方案。本发明用以达成上述目的的解决方案如下一种包括安装单元的控制元件，所述 安装单元具有面板和保持元件，其中，所述控制元件优选设计为电开关且具有至少一个卡 合元件，所述控制元件可以穿过所述面板上的开口或穿孔插入所述保持元件，并借助所述 至少一个卡合元件与所述保持元件卡合。所述控制元件优选具有两个用塑料制成的卡合元件。将控制元件沿轴向压入所述 面板优选呈圆柱形的穿孔时，优选具有弹性的边缘元件被插入所述保持元件。设计为塑料 翼的卡合元件优选具有多个插入斜面和插入球面。将控制元件插入面板穿孔时，这些塑料 翼抵靠在面板穿孔的壁上。塑料翼内由此产生朝面板穿孔定向且从而将控制元件固定在面 板中的应力。本发明包括安装单元的控制元件要求的最大装配力为8至10牛顿。本发明的一 个特征便就是，将控制元件压入面板穿孔后，施加一个足以将整个保持元件可靠安装在任 何一个安装位置的夹紧力。该解决方案的特征便在于，根据面板穿孔、塑料翼或环境温度的 具体公差，施加一个最大45牛顿、最小12牛顿的夹紧力。这样即使在安装条件不利的情况 下，也能实现高功能性。本发明卡合元件的插入斜面和插入球面具有定心功能，结合塑料翼的柔性侧边可 以对面板穿孔的较大形状公差波动进行补偿。所述塑料翼还具有对配件进行定位的作用。 为此，所述配件具有多个齿形凹槽并可相对于所述控制元件予以定位。这一功用的实现无 需使用任何辅助部件。本发明塑料翼的材料优选采用Ultramid A3WG7/PA66 GF35。这是一种用于工业产 品(如齿轮、电磁阀外壳、电缆拖链、汽车燃料分配器和汽车变速部件)的玻璃纤维增强耐 热老化注塑料。其耐老化性能使得塑料翼即使经过多次安装后还能施加足以克服所述保持 元件的装配力的夹紧力。本发明塑料翼的高功能性和过程稳定性有助于实现自动化安装过程。如果所述控制元件的外壳是用塑料制成，就将塑料翼直接注射成型在控制元件 上。如果采用压铸工艺，就将塑料翼压紧在金属插座上。将控制元件压入配件时，塑料翼的 侧边抵靠在配件的齿面上。这样就可以90°的间距对配件进行相对于指令设备的定位，而 不需要使用其他组件。位置选错时，只需要简单地继续转动配件就可以在下一位置上最终 实现卡合。在本发明范围内还可在不采用保持器的情况下实现盲塞的耐久安装。这类无功能 封闭塞(funktionsloser Verschlussstopfen)内部可容置注射成型式弹性元件。该弹性元件的两端形成有夹爪。 下文将借助实施例和附图对本发明其他优点及实施方案进行说明。
图1为本发明包括安装单元的控制元件的分解图；图2为该控制元件的透视图；图3为所述控制元件包含有本发明卡合元件的正视图的剖面图；图4为所述控制元件包含有图3所示卡合元件的侧视图的剖面5为图3中包含有本发明卡合元件的部分的放大剖面图；图6为带有注射成型式塑料翼的控制元件的倒置透视图；图7为图6的局部放大透视图；图8为带有插接式塑料翼的控制元件的倒置透视图；图9为图8的局部放大透视图；图10为带配件控制元件的透视图；图11为图10所示的带配件控制元件的底视图；图12为实施为无功能封闭塞的控制元件的透视图；以及图13为图12所示的无功能封闭塞的底视图。
具体实施例方式图1为本发明包括安装单元2的控制元件1的分解图，该安装单元具有面板3和 保持元件4。控制元件1可实施为按钮5，特别是双按钮。控制元件1优选具有一个由两部 分构成的外壳，该外壳包括插座6和插在该插座上的前环7。插座6具有圆柱形主体，实施 为外壳下部。用作控制元件1的外壳上部的前环7优选设计为超椭圆形状，因而是椭圆和 矩形的混合体。前环7具有一个布置在其底侧的支承面8，该支承面分别在左右两侧突伸在 居中布置于前环7下方的插座6以外。前环7中设有至少一个按钮5。插座6上设有至少 一个卡合元件9。卡合元件9优选设计成翼形，具有两个平行分布且分别与一个插入斜面 11邻接的侧边10。这些插入斜面11与卡合元件9的边缘区域12邻接。面板3优选采用一体式设计，具有两个优选互成90°角布置的面13、14。面板3 的面13上设有圆柱形穿孔15。这样就可以通过插座6从上方穿过穿孔15将控制元件1插 入面板3。随后将控制元件1的插座6卡入布置在面板3下方的保持元件4，以此来对控制 元件1进行端部固定。保持元件4具有一个可将保持元件4夹紧固定在面板3上的夹紧螺 钉16。图2为控制元件1的圆柱形主体的透视图。这个设计为插座6的主体优选具有多 个翼形卡合元件9，这些卡合元件位于插座6的上方三分之一部，紧邻前环7布置。插座6 的外轮廓采用结构化设计，亦即，插座6的外缘上既存在平滑面17，又设有槽隙18。卡合元 件9布置在插座6的一个同样设计为翼形的凹槽19中，该凹槽与导槽20连通。图3为控制元件1的圆柱形主体的剖面图，其中包含有本发明卡合元件9的正视 图。卡合元件9布置在相似形状的凹槽19中，该凹槽与导槽20连通。导槽20由两个形成 在导槽20左右两侧的边缘结构21、22构成。这些边缘结构21、22具有导引斜面23和凹槽M，借此可将插座6定向插入并卡合固定在保持元件4中。图4为控制元件1的圆柱形主体的剖面图，其中包含有卡合元件9的侧视图。除 插入斜面11外，卡合元件9还具有可以简化插座6的定向插入及卡合固定的插入球面25。图5为图3中包含有本发明卡合元件9的部分的放大剖面图。图中主要展示了这 个翼形卡合元件的侧边10和插入斜面11。图6为带有注射成型式塑料翼的控制元件1的倒置透视图(即，控制元件1在上， 前环7在下)，图7为该塑料翼的放大图。如果插座6是用塑料制成，就采用这种直接在插 座上注射成型塑料翼的实施方案。图8为带有压紧式塑料翼的控制元件1的倒置透视图(即，控制元件1在上，前环 7在下)，图9为该塑料翼的放大图。如果插座6是用金属制成，就采用这种将塑料翼压紧 在插座上的实施方案。为了能够将卡合元件9压紧在插座6上，插座6上优选设有一个圆 顶状突出部26。按压塑料翼时，该突出部沈卡入一个优选居中布置在塑料翼上的开孔元件 27内。图10为带有配件28的控制元件1的透视图。图11为带有配件28的控制元件1 的底视图。将所述控制元件压入配件观时，卡合元件9的侧边10抵靠在配件观的齿面四 上。这些齿面四优选以规定间距(例如间隔90° )布置，在此情况下，不需要使用其他组 件就可按照规定间距对控制元件1进行相对于配件观的定位。位置选错时，只需要简单地 继续转动配件观就可以在下一位置上最终实现卡合。图12为设计成无功能封闭塞30的控制元件1的透视图。无功能封闭塞30(又称 “盲塞”)内部可容置注射成型式弹性元件31。控制元件1的圆柱形主体的外侧设有多个具 有插入球面31 (图13)的夹爪32。图13为图12所示的无功能封闭塞30的底视图。本发明的控制元件具有经改进的安装单元，借助所述卡合元件单手即可完成安 装，十分方便。
权利要求
1.一种包括一安装单元的控制元件，所述安装单元具有一面板C3)和一保持元件G)， 其特征在于，所述控制元件(1)具有至少一个卡合元件(9)，且可穿过所述面板C3)上的一穿孔 (15)插入所述保持元件G)，并借助所述至少一个卡合元件(9)与所述保持元件卡合。
2.根据权利要求1所述的控制元件，其特征在于，所述面板( 通过所述至少一个卡合元件(9)防松脱地固定在所述控制元件(1)上。
3.根据权利要求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.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述至少一个卡合元件(9)采用弹性设计。
5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)设计为包含有复数个插入斜面(11)的翼。
6.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的控制元件，其特征在于， 所述卡合元件(9)具有复数个插入球面05)。
7.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的控制元件，其特征在于，所述控制元件(1)具有一前环( 和一插座(6)，所述至少一个卡合元件(9)注射成型 在所述插座上。
8.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的控制元件，其特征在于，如果所述控制元件(1)具有金属插座，所述至少一个卡合元件(9)就压紧在所述金属 插座上。
9.根据权利要求1所述的控制元件，其特征在于，所述控制元件设计为包含有插座(6)的无功能封闭塞(30)。
全文摘要
本发明涉及一种包括安装单元(2)的控制元件(1)，所述安装单元具有一面板(3)和一保持元件(4)。本发明的特征在于，所述控制元件(1)具有至少一个卡合元件(9)，所述卡合元件可穿过所述面板(3)上的一穿孔(15)插入所述保持元件(4)并与所述保持元件卡合。
文档编号H02B1/044GK102084562SQ200880130206
公开日2011年6月1日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者弗兰克·希施贝格尔, 龙尼·贝克 申请人:西门子公司