DIN轨道安装外壳组件及使用方法与流程

背景

1.本公开的领域

本公开大体上涉及电子领域，且更具体地，涉及用于将电子部件固定到轨道系统(例如，din轨道系统)和从轨道系统移除电子部件的组件和方法。

2.相关技术的讨论

当前的din安装设备设计有单个din夹具或多个din夹具，该单个din夹具或多个din夹具在从标准35mmdin轨道安装或移除设备时需要工具和两只手。安装或移除这些较大的设备可能是非常困难的，特别是对于具有需要两个或更多个din夹具的尺寸的设备。例如，当试图移除较大的设备时，通常需要使用工具在朝下的方向上推动一个din夹具，以使设备与din轨道脱开。在用一只手握住设备的该部分以防止重新附接时，必须使用另一只手用工具释放另一个din夹具。这种移除可以证明是非常困难、耗时，并且对于用户来说是反直觉的。图1示出了通常表示为5的现有技术安装组件的示例，该安装组件具有如以上所描述的两个常规的din夹具，每个夹具表示为8。

本公开的概述

本公开的一个方面涉及一种配置成将电子部件安装到din轨道上的安装外壳组件。在一个实施方案中，安装外壳组件包括安装支架，该安装支架包括具有狭槽的主体，该狭槽配置成在其中接纳din轨道。安装外壳组件还包括连接到安装支架的主体的锁定机构，该锁定机构配置成选择性地将安装外壳组件接合到din轨道。锁定机构包括释放按钮。锁定机构还包括第一突起(protrusion)，该第一突起定位在狭槽附近并配置成可释放地接合din轨道的第一凸缘。锁定机构还包括连接到释放按钮和第一突起的第一铰接衔铁(hingedarmature)。第一突起配置成当释放按钮被按下时脱开din轨道的第一凸缘。

根据安装外壳组件的某些实施方案，锁定机构还可以包括第二突起和第二铰接衔铁，第二突起与第一突起间隔开，第二突起定位在狭槽附近并且配置成选择性地接合din轨道的第一凸缘，第二铰接衔铁连接到释放按钮和第二突起。第二突起配置成当释放按钮被按下时脱开din轨道的第一凸缘。根据安装外壳组件的某些实施方案，锁定机构可以是关于延伸穿过释放按钮的中心的平面大体上对称的。

根据安装外壳组件的某些实施方案，第一突起可以具有第一倒角边缘(bevelededge)，并且第二突起可以具有第二倒角边缘。根据安装外壳组件的某些实施方案，安装支架的主体还可以包括配置成选择性地接合din轨道的第二凸缘的第三突起，第三突起定位在安装支架的主体的狭槽附近。根据安装外壳组件的某些实施方案，安装支架的主体还可以包括配置成可释放地接合din轨道的第二凸缘的第四突起，第四突起与第三突起间隔开并且定位在安装支架的主体的狭槽附近。

根据安装外壳组件的某些实施方案，第一铰接衔铁可以包括定位在第一突起附近的第一部分、定位在释放按钮附近的第二部分以及定位在第一部分和第二部分之间的铰链。根据安装外壳组件的某些实施方案，第一铰接衔铁的第一部分可以包括凸台，并且安装支架的主体还可以包括用于接纳凸台的凹部。根据安装外壳组件的某些实施方案，第一铰接衔铁的第一部分可以配置成当释放按钮被按下时围绕凸台枢转。

根据安装外壳组件的某些实施方案，铰链可以与第一铰接衔铁的第一和第二部分成一体。根据安装外壳组件的某些实施方案，铰链可以由第一铰接衔铁的第一部分的第一渐缩端和第一铰接衔铁的第二部分的第二渐缩端形成。

根据安装外壳组件的某些实施方案，第一铰接衔铁的第一部分可以定位成与第一铰接衔铁的第二部分成一定角度。根据安装外壳组件的某些实施方案，第一铰接衔铁的第一部分可以定位成大体上垂直于第一铰接衔铁的第二部分。根据安装外壳组件的某些实施方案，当安装外壳组件接合到din轨道时，第一铰接衔铁的第一部分可以在大体上平行于狭槽的方向的方向上延伸。

根据安装外壳组件的某些实施方案，锁定机构还可以包括开口，该开口配置并定位成在其中接纳第一紧固件，使得当第一紧固件定位在开口中时，释放按钮不能被按下。安装支架的主体还可以包括配置成接纳第二紧固件的至少一个孔眼。

本公开的另一方面涉及一种将安装外壳组件固定到din导轨上和从din导轨释放安装外壳组件的方法。在一个实施方案中，该方法包括：提供安装外壳组件，该安装外壳组件包括锁定机构，该锁定机构具有释放按钮、第一突起和第一铰接衔铁，该第一突起配置成选择性地接合din轨道的第一凸缘，该第一铰接衔铁连接到释放按钮和第一突起；将安装外壳组件固定到din轨道；握紧安装外壳组件；按下释放按钮；当释放按钮被接合时，将安装外壳组件提离din轨道的第一凸缘；以及将安装外壳组件提离din轨道的第二凸缘。

根据该方法的某些实施方案，握紧安装外壳组件可以包括仅用单手握紧安装外壳组件。根据该方法的某些实施方案，按下释放按钮可以包括在握紧安装外壳组件时用单手的拇指操纵释放按钮。根据该方法的某些实施方案，锁定机构还可以包括第二突起和第二铰接衔铁，第二突起配置成可释放地接合din轨道的第一凸缘，第二铰接衔铁连接到释放按钮和第二突起。

附图简述

下面参考附图讨论至少一个实施方案的各种方面，附图并没有被规定为按比例绘制。在附图、详细描述或任何权利要求中的技术特征跟随有参考标记的情况下，该参考标记已被包括以用于增加附图、详细描述和权利要求的可理解性的唯一的目的。因此，参考标记的有无不旨在对任何权利要求元素的范围具有任何限制作用。在附图中，在不同图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相似的数字表示。为了清楚的目的，不是每个部件都在每个附图中被标出。附图被提供用于说明和解释的目的并且不意图成为本公开内容的限制的界定。在附图中：

图1是具有两个常规din夹具的现有技术安装外壳组件的后视透视图；

图2是安装外壳组件的俯视透视图；

图3是具有本公开的实施方案的改进的锁定机构的安装外壳组件的后视透视图；

图4是安装外壳组件的锁定机构的后视透视图；

图5是安装外壳组件的后视透视图，其中锁定机构被移除以暴露下面的基座；

图6是固定到din轨道的安装外壳组件的锁定机构的后视透视图；

图7是锁定机构的前视透视图；

图8是锁定机构的后视透视图；

图9是如用虚线所表示的操作期间安装外壳组件的锁定机构的后视透视图；

图10示出了将安装外壳组件固定到din轨道的方法；以及

图11示出了从din轨道释放安装外壳组件的方法。

详细描述

如上所述，传统的din夹具遭受与从din轨道脱开或以其他方式从din轨道释放安装外壳组件所需的努力有关的缺点。因此，需要更有效的din夹具，也被称为锁定机构。

本文公开的系统和方法提供了实现与两个普通din夹具相同的保持强度的推动按钮锁定机构。锁定机构有利于单手操作，且不需要工具。锁定机构可以由pc/abs塑料树脂模制而成，并且可以在制造期间组装到塑料基座壳体中。

基本操作包括用例如人的拇指推动释放按钮，以使组件与din轨道接合和脱开。当推动释放按钮时，din夹具突起移动远离din轨道，从而使组件与din轨道脱开，并允许在检修时将组件提离或撤除。按下释放按钮使得附接的铰链压缩并且铰接衔铁的至少一部分围绕枢转点旋转，这导致din夹具突起移动远离din轨道的凸缘，从而将设备从凸缘放开。当按钮被释放时，压缩铰链中存储的能量像弹簧一样作用，迫使din夹具回到将组件固定到din轨道的原来位置。

如本文所使用的，din轨道是广泛用于将诸如断路器、功率模块和其它类型的工业控制装备的电子部件安装在装备机架内的标准类型的金属轨道。在一个实施方案中，din轨道可以由具有镀锌和镀铬光亮表面光洁度的冷轧碳钢板制成。din轨道还可以由铝、不锈钢、铜或任何其它合适的导电金属或合金材料制成。术语“din”表示德国的德国标准化学会。din轨道已经被欧洲(en)和国际(iso)标准采用。

现在参考附图，并且更加具体参考图2和图3，安装外壳组件通常表示为10。如图所示，安装外壳组件10包括通常表示为12的安装支架。安装支架12包括具有基座16和盖18的主体，盖18可移除地固定到基座16。如图所示，安装支架12的基座16和盖18在组装时形成大致盒状的结构，该结构被设计成在主体内容纳多个印刷电路板组件(“pcba”)。pcba根据任何数量的方式固定在安装支架12的主体内。例如，内部狭槽可以形成在安装支架12的内表面上，并且pcba可以固定到这些内部狭槽。

在一个实施方案中，基座16包括后壁20和从后壁20延伸的连续的外围外壁22。类似地，盖18包括前壁24和从前壁延伸的连续的外围外壁26。当组装以形成统一的结构或主体时，基座16的外壁22和盖18的外壁26在外围边缘处彼此接合。如图2中所示，安装支架12的盖18的前壁24包括具有显示面板30的升高部分28，显示面板30显示关于容纳在安装外壳组件10内的电子部件(例如，pcba)的相关信息。如图3中所示，安装支架12的基座16的后壁20包括由形成在基座中的凹入狭槽32界定的安装构型。尽管安装支架12被示出并描述为具有基座16和配合盖18，但是应理解，安装支架12可以是任何尺寸或形状的盒或外壳，并且仍然落在本公开的范围内。

安装支架12的基座16可以形成有突起42，以帮助将安装支架12的基座16固定到din轨道40，如图6中所示。安装支架12的基座16的后壁20包括通常由46表示的锁定机构，以将安装外壳组件10可释放地锁定到din轨道40。下面详细讨论锁定机构46的结构和操作。

盖18通过每个由62表示的凸片可释放地固定到基座16，凸片从基座16的外壁22向基座的拐角附近延伸。凸片62接纳在各自的开口中，每个开口以64表示，开口在盖18的拐角附近形成在盖18中。

如另外参考图4-6所示，锁定机构46附接到安装外壳组件10的基座16。如图所示，锁定机构46的突起82延伸到基座16的狭槽32中并且配置成将安装外壳组件10固定到din轨道40。在图6中，锁定机构46的突起82设计成接合din轨道40的第一凸缘110，定位在安装支架12的横跨狭槽32的基座16上的固定的突起42的组定位成与din轨道40的第二凸缘115接合。图5示出了锁定机构46被移除以露出下面的基座16。每个凹部87定位成从锁定机构46接纳对应的凸台86(图7所示)。

图7和图8示出了与安装外壳组件10隔离的锁定机构46。锁定机构46包括释放按钮96。释放按钮96通过衔铁80连接到突起82。在一个实施方案中，衔铁80是铰接衔铁。衔铁80配置成将按下按钮96的力转换成突起82远离din轨道凸缘110的旋转移动。铰接衔铁80包括位于靠近突起82的第一部分84和靠近释放按钮96的第二部分94之间的铰链90。当按钮96被释放时，铰链90弹性地起作用以将机构46返回到固定位置。铰接衔铁80的相应部分84、94的渐缩端88、92形成铰链90。第一部分84定位成与第二部分94成一定角度。例如，第一部分84定位成大体上垂直于第二部分94，如图所示。

锁定机构46包括第二突起82以有助于进一步将组件10(特别是在诸如组件10的较大的组件)固定到din轨道40。根据一些实施方案，第二突起82通过第二铰接衔铁80附接到释放按钮96。第二铰接衔铁80可以是第一衔铁80的镜像。例如，锁定机构46可以关于延伸穿过释放按钮96的中心的假想平面是大体上对称的。

如图7和图8所示，突起82是倒角的。突起82的倒角边缘83有助于接合din轨道40的凸缘110。倒角边缘83使突起82在其接触凸缘110时缩回。然后，在经过凸缘110之后，突起82回弹并锁定到适当位置中。倒角边缘83可以允许突起接合凸缘110，而操作者不必首先按下释放按钮96。然而，一旦锁定机构46接合到凸缘110，则倒角边缘83不会危及固定接合。

释放按钮96还包括开口98以在其中接纳紧固件。紧固件可以是例如螺钉、钉、大头钉、螺栓或用于阻挡释放按钮按下的任何类似元件。紧固件在经过释放按钮96中的开口之后紧固到另一个表面。该表面可以是例如壁、地板或桌面。参考图3，该图示出了延伸穿过锁定机构46中的开口98以帮助将组件10固定到表面的可选的紧固件43。在一些实施方案中，紧固件43可以结合可选的紧固件44操作，紧固件44固定到安装支架12的基座16上的孔眼45，孔眼45用作锚定点。在这样的实施方案中，组件10可以在三个点处附接到表面。

锁定机构46的第一部分84还包括凸台86，该凸台86被设计成与安装支架12的主体中的凹部87相配合。图5示出了在主体的基座16部分中的这种凹部87的非限制性示例。在操作中，凸台86和凹部87之间的这种配合联接用作锁定机构46的枢转点。按下释放按钮96导致铰接衔铁80围绕枢转点旋转，这导致铰链90压缩。该动作导致din夹具突起82移动远离din轨道凸缘110，从而放开组件10。当释放按钮96被释放时，压缩的铰链90中存储的能量像弹簧一样作用，迫使锁定机构46回到原来位置，以将组件10的基座16固定到din轨道40。

图6示出了组件10，其中改进的锁定机构46接合到din轨道40。在该实施方案中，来自锁定机构46的一对突起82接合din轨道40的第一凸缘110。同时，从安装支架12的主体的基座16延伸的第二组突起42接合din轨道40的第二凸缘115。组件10以这样的方式固定到din轨道40，直到操作者操纵锁定机构46以移除组件10。

图9示出了锁定机构46的操作原理。实线表示处于原来位置中的锁定机构46——在该位置中按钮96未被按下，并且突起82可以接合到din轨道40的凸缘110。虚线示出了处于释放位置中的锁定机构46——在该位置中释放按钮96被按下并且组件10可以从din轨道40移除。箭头205表示施加到释放按钮96以按下释放按钮96的力的方向。力可以由任何源提供。该力可以例如通过操作者的拇指或手掌来施加。锁定机构46的部件布置成使得线性地施加的力205转变为旋转运动215，该旋转运动移动突起82远离din轨道40。铰链90配置成在施加力时压缩。当铰链90压缩时，铰接衔铁的第一部分围绕枢转点旋转，如箭头210所示。第一部分的枢转210使突起82旋转215远离din轨道凸缘110。

图10示出了将组件10固定到din轨道40的方法。箭头310示出了组件在一个方向上被移动以将组件10的一半固定到din轨道40的凸缘115。组件的基座可以包括接合或重叠din轨道40的凸缘115的至少一个延伸突起(未示出)。箭头320，用户按下组件10的释放按钮96以使至少一个突起(未示出)缩回，从而使得可以如箭头330所示将组件10的第二半部扭转到din轨道40的另一个凸缘110上。一旦组件10已经被降低，使得锁定机构46的至少一个突起在凸缘110下方，则按钮96可以被释放，如箭头340所示。例如，组件10可以以这种方式被固定到din轨道40。可选地，可以消除由箭头320和340表示的运动，这是由于即使没有由操作者按下锁定机构46的按钮96提供的箭头320所示的运动，设备10也可以被成功地固定。例如，在锁定机构46的突起被倒角化的实施方案中，压下按钮96以将组件10固定到din轨道40可能是不必要的。如图10和图11中所示，在操作者不按下锁定机构的按钮96的方法的实施方案中，组件10的形状和结构可以配置成允许操作者用他们的手握紧组件10并且用他们的拇指按下按钮96。

图11示出了从din轨道40释放组件10的方法。将组件10从din轨道40脱开可以通过例如基本上逆转关于图11所描述的步骤来实现。在由箭头410表示的第一步骤中，在用手可能握紧安装外壳组件10之后，操作者按下锁定机构46的释放按钮96。该按下可以通过例如用握紧安装外壳组件10的单手的拇指操纵释放按钮96来实现。在按下释放按钮96并由此缩回从锁定机构46延伸的一个或多个突起之后，用户可以将设备10的该半部提离或扭离其din轨道凸缘110，如箭头420所示。在缩回的突起脱离凸缘110之后的任何点处，操作者可以在步骤430中释放按钮96。在释放按钮96(由箭头430示出)之前或之后，操作者可以在箭头440所示的方向上将组件10的另一半从din轨道40的另一个凸缘115滑出。组件10可以以这种方式从din轨道40移除。

应当理解的是，本文讨论的设备和方法的实施方案在应用上不限于在下面描述中陈述的或在附图中示出的结构的细节和部件的布置。设备和方法能够在其他实施方案中实施，并且能够通过各种途径来实践或执行。本文提供的具体实施的示例仅用于说明性目的且并不意图是限制性的。特别是，关于任何一个或多个实施方案讨论的动作、元件和特征不意图被排除在任何其他实施方案中的类似的作用之外。

另外，本文所用的措辞和术语也是出于描述的目的，并且不应被视为具有限制性。对本文以单数引用的系统和方法的实施方案或元素或行为的任何引用还可以包含包括这些元素中的多个元素的实施方案，并且本文以复数对任何实施方案或元素或行为的任何引用还可以包含仅包括单个元素的实施方案。以单数形式或者复数形式的引用并不意图限制目前公开的系统或者方法、它们的部件、动作或者元素。本文使用的“包括(including)”、“包含(comprising)”或“具有(having)”、“含有(containing)”、“涉及(involving)”及其变型是指包括其后列举的项目及其等价物以及额外的项目。“或”的引用可被解释为包含性的，使得使用“或”所描述的任何术语可以指示所描述的术语的单个、一个以上以及全部中的任何一种。对前和后、左和右、顶和底、上和下、以及竖直和水平的任何引用都是旨在描述的方便，而不是将本系统和方法或其部件限制到任何一个位置或空间方位。

因此，已经描述了本发明的至少一个实施方案的几个方面，需要理解的是，各种变化、修改和改进对于本领域的技术人员来说将是容易想到的。这样的变化、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本发明的范围内。因此，前面的描述和附图仅通过示例的方式，并且本公开的范围应当从所附权利要求书以及其等同物的适当解释中确定。