CN103369883A - 改进壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于驱动单元的壳体（100）。壳体（100）具有多个端面并且布置成容纳部件。所述多个端面中的第一端面包括外面部分和至少一个凹进部分。第一凸起设置成从第一端面的凹进部分突出。此外，所述第一凸起布置成用于接合待安装壳体（100）的结构。

Description

改进壳体

技术领域

本发明涉及改进壳体，尤其涉及具有用于将改进壳体安装至DIN导轨上的一体式成形件的改进壳体。

背景技术

DIN导轨是公知的。一般来说，它们是细长结构，大致水平安装在诸如壁的表面上或安装在设备舱内部，并且用于安装设备。例如，能够利用DIN导轨安装诸如驱动单元的控制设备。通常，DIN导轨是金属的。例如，它们能够由碳钢制成，和/或可以是锌镀层的。DIN导轨可以由金属板滚压成任何适合的截面形状。例如，能够将DIN导轨实施为C截面、G截面和顶帽截面形状。

驱动单元（也简称为“驱动器”）是公知的设备件，使用在大范围的机械系统中。驱动单元包括和/或连接至电机，电机在机械系统中移动负载。驱动单元包括用于控制电机操作的控制器件。驱动单元包括电子部件，电子部件完全容纳在壳体内或者至少部分地被壳体覆盖。驱动单元的壳体通常是立方体状或盒状，具有前、后端面，顶、底端面以及两个对置的侧端面。但是其他壳体形状也是可行的。

公知的是，通过使用成形件来将驱动单元安装至DIN导轨，成形件诸如夹具，其能够连接至驱动单元的端面（通常是后端面），以及钩在DIN导轨上或以其他方式接合DIN导轨。这种夹具设置成与常规驱动单元分离，并且能够以任何适当方式连接至驱动单元，例如通过使用额外部件诸如螺栓和/或螺丝，以形成牢固联接。夹具的截面形状能够选择成配合待安装驱动单元的DIN导轨的截面形状。

当将常规驱动单元安装至DIN导轨时，驱动单元和DIN导轨之间的联接器件会占用空间，通常会建立驱动单元的后端面和DIN导轨之间不需要的间隙。这意味着整个组件比驱动单元正确起作用所需的更笨重。当驱动单元安装至设备舱内或空间非常宝贵的任何其他位置时，该浪费的空间是不方便的并且具有潜在成本。此外，需要一种分离的成形件诸如夹具来将常规驱动单元安装至DIN导轨，这使得对于用户来说安装程序更复杂且更耗时。

发明内容

根据一个方面提供了用于驱动单元的壳体，所述壳体具有多个端面并且布置成容纳例如发热部件的部件，其中所述多个端面中的第一端面包括外面部分和至少一个凹进部分，其中第一凸起设置成从第一端面的凹进部分突出，所述第一凸起布置成用于接合待安装壳体的结构。

壳体可以还包括从第一端面的凹进部分突出的第二凸起，所述第二凸起也布置成用于接合待安装壳体的结构。第一凸起和第二凸起可以从不同相应凹进部分突出，或从第一端面的同一凹进部分的相应第一部分和第二部分突出。第一凸起和第二凸起可以布置成将待安装壳体的结构的至少一部分定位在它们之间。

第一凸起和/或第二凸起可以设置成与所述第一端面是一体的。第一端面可以是壳体的后端面。

第一凸起可以包括位于相应凹进部分远侧的自由端，其中所述自由端没有延伸出第一端面的外面部分之外。第二凸起可以包括位于相应凹进部分远侧的外表面，其中所述外表面没有延伸出第一端面的外面部分之外。

凸起可以包括任何合适的互相接合器件。第一凸起可以包括夹子。第二凸起可以包括钩子。

壳体可以还包括设置在其端面上的至少一个通气口。其可以容纳至少一个冷却部件，诸如散热片。壳体可以容纳电子电路以及用于保护所述电子电路免受空气流影响的装置，所述装置包括用于覆盖电子电路的至少一部分的盖器件以及用于引导空气流围绕电子电路的引导器件。

待安装壳体的结构可以包括DIN导轨。

附图说明

现在将参考附图描述实施例和示例，其中：

图1示出了改进壳体包括一体式夹子。

具体实施方式

概述

总体上，提供了一种改进壳体，所述改进壳体适用于驱动单元。改进壳体利于以直观有效的方式将驱动单元安装至诸如DIN导轨的结构。

改进壳体优选在其至少一个端面上包括凹进部分，所述端面通常为后端面。改进壳体还包括从该凹进部分突出的诸如夹子的成形件，其中该成形件适用于将改进壳体安装至DIN导轨。夹子优选设置成与壳体是一体的。

改进壳体优选还包括第二成形件，诸如钩子，第二成形件从夹子所突出的至少一个端面的凹进部分突出。例如，夹子可以从凹进部分的下部分突出，钩子可以从其上的凹进部分的上部分突出，其中夹子和钩子相对于彼此定位成以便在二者间容纳（至少部分）DIN导轨。第一成形件不必须是夹子。其可以是卡掣、钩子或任何其他合适的接合件和特征件或接合特征件的组合。第二成形件不必须是钩子。其可以是能够接合DIN导轨的一部分以用于将改进壳体牢固至导轨上的多个钩子或任何其他接合特征件（一个或更多个）。

壳体适用于容纳电子部件。部件在壳体内的排列和/或位置可以选择成使得壳体的表面的部分凹进，以使得诸如夹子的一个或多个成形件可以从其突出，而不会显著增加壳体的最大外径。优选地，夹子（和/或其他成形件（一个或更多个））不应该延伸出夹子所突出的壳体端面的任何其他部分之外，以便不会增加壳体的最大外径。机械屏障设备和/或智能通气装置能够用来进一步改善壳体内的部件的排列和/或提供壳体形状和尺寸的更大自由度。

通过提供从驱动单元的端面的凹进部分突出诸如夹子的一个或多个成形件，能够以紧凑方式安装驱动单元，驱动单元从前到后的深度尽可能的小。夹子能够接合DIN导轨（或其他结构），而不需要工具或额外固定器件诸如螺丝或螺栓。此外，其能够使用户以直观且快速的方式从DIN导轨上拆卸驱动单元，但同时将保持驱动单元牢固地联接至DIN导轨，除非用户期望拆除驱动单元。在结合夹子提供诸如钩子的第二成形件的情况下，两个成形件能够一起工作以提供壳体至DIN导轨的稳固联接。

通过提供与驱动单元一体的夹子，不需要额外固定器件，诸如螺丝或螺栓。这增强了驱动单元能够安装至DIN导轨的简易性和速度。此外，这降低了制造商需要制造和/或提供给终端用户的部件部分的数量。提供诸如钩子的第二一体式成形件也提供了这种优势。

详细说明

参考图1能够更好地理解用于驱动单元的改进壳体。

图1给出的壳体100的视图是从壳体100的后面和右后方看的。如此处所示，壳体100包括第一侧端面102、后端面104以及顶端面106。虽然未示出，根据实施例，壳体100还包括大致上与第一侧端面对置的第二侧端面、底端面以及前端面，前端面可以包括例如用于提供至驱动单元的控制输入的用户接口。根据实施例，壳体不必包括六个端面。例如，底端面可以省略。

图1中的第一侧端面102包括用于允许热空气离开壳体100内的通气口108。如本领域的技术人员可以理解的是，许多项电气设备以及电子部件（诸如驱动单元内部的那些设备和部件）在操作期间产生热。重要的是，在驱动单元的操作期间要尽可能高效地排出壳体100中产生的热，以优化驱动单元的操作。此处描述的改进壳体100中设置的通气装置能够是任何合适的类型。例如，如图1所示，壳体100的第一侧端面102中的通气口108能够设置在第一侧端面102的凹进部分中，以提供用于热空气离开壳体100的间隙，即使是在两个这种壳体直接并排设置或即使第一侧端面102贴靠一表面安装的情况下。该情况在共同待审的申请号1205781.6、申请人为控制技术有限公司（Control Techniques Ltd）的英国专利申请中进一步进行了描述，其全文通过引用合并于此。

尽管图1未示出，额外通气口可以设置在壳体100中。例如，通气口可以设置在壳体100的第二侧端面上、顶端面上和/或后端面上。这种通气口可以设置在壳体100的底切口或凹进部分中。这种通气口可以包括诸如在图1中作为通气口108的部分所示出的板条或挡板，以至少局部覆盖通气口中的相应开口，从而降低污染驱动单元内的部件的风险。

壳体100的后端面104不是扁平或平面状的。相反，存在有最后部110（示出为图1中的后端面104的左下侧部分），最后部110从后端面104的其他部分向后突出。在图1的最后部110的右方存在有下凹进部分112，在最后部110和下凹进部分112的上方存在有后端面104的上凹进部分114。上凹进部分延伸了图1中的壳体100的后端面104的宽度。壳体100的后端面不是必须看起来完全像是此处图1中所示的特定后端面104。但是优选的是，壳体100的后端面包括至少一个凹进部分，以利于将壳体100安装至DIN导轨或其他结构上，这将从下面的说明中进一步理解。

夹子116设置成从壳体100的后端面104突出。在图1所示实施例中，夹子116位于后端面104的下凹进部分112和上凹进部分114之间。夹子116不是必须完全如图1所示定位。但是夹子116应该优选从后端面104的一部分突出，而不是从其最后部110突出，以使得夹子116本身的尺寸不会增加壳体100从后至前的深度，或者至少使得其尽量少地增加该深度。

在实际应用中，DIN导轨通常安置在大致扁平的垂直表面上。当壳体100安装至DIN导轨上时，壳体的最后部110也将贴靠该表面安置。DIN导轨本身将被壳体100的后部的凹进部分容纳。在图1所示实施例中，DIN导轨能够被上凹进部分114容纳。存在图1中的凹进部分114上方示出的悬挂件或钩子118，其能够卡到DIN导轨的上部分上。于是夹子116能够扣到DIN导轨的下边缘上。结果，DIN导轨将牢固地位于钩子118和夹子116之间，因此将牢固地联接壳体100，壳体100的最后部110大致平坦贴靠DIN导轨本身所突出的表面（其可以是以上讨论的设备舱的壁或端面）。

钩子118可以是大致沿如图1所示壳体100的后端面104的宽度延伸的单个连续成形件。可替换地，其可以仅延伸横跨壳体100的后部的一部分宽度。可替换地或额外地，多个钩子可以设置用于接合DIN导轨的顶部分。一个或多个钩子118优选形成为壳体100的后端面104的一体部分，如图1所示。但是相反地，钩子118可以与壳体100的主体分离，例如用于简易和安全地包装和/或运输驱动单元。

钩子118的截面形状应该选择成匹配其接合的DIN导轨的上部分的截面形状。钩子118的形状和尺寸以及其相对于壳体100的其他部分的位置应该优选选择成能够使钩子118（结合夹子116，以下还将描述）形成壳体100和DIN导轨之间可靠安全的联接。

夹子116从壳体的后端面104大致垂直突出，使得在多数情形下当驱动单元安装至DIN导轨或其他结构时夹子116将包括大致水平凸起。夹子116优选形成为壳体100的后端面104的一体部分，如图1所示。但是相反地，夹子可以与壳体100的主体分离，例如用于简易和安全地包装和/或运输驱动单元。在夹子能够与壳体的主体分离的情况下，应该通过任何合适的器件将其牢固地联接至壳体，例如压配合件或搭扣配合件，优选不需要诸如螺丝或螺栓等的固定器件。

夹子116的截面形状应该选择成匹配（至少部分）DIN导轨或者待安装驱动单元的其他结构的截面形状。在图1中，夹子116的自由端位于后端面104的夹子116从其突出的这部分的远侧，夹子116的自由端是楔形的。这允许夹子116与DIN导轨的一部分形成搭扣配合联接，以将驱动单元锁定于适当位置上。

在操作中，用户在根据情况将钩子118和/或夹子116与DIN导轨的一部分排布对齐之后，能够朝着DIN导轨横向地滑动或推动驱动单元，于是钩子118和/或夹子116将接合DIN导轨以牢固地将壳体100安装至DIN导轨上。在一些情况下，为了将夹子116装配于DIN导轨的下部分处的适当位置上从而将壳体100牢固至导轨上，用户在然后朝着DIN导轨移动壳体100的主体之前需要将钩子118定位在DIN导轨的上部分上。可替换地，在一些情形下，优选的是首先将夹子116与DIN导轨接合，然后推动或枢转壳体100以进一步使钩子118与DIN导轨的上部分结合。

由于夹子116的自由端的楔形状，仅通过沿离开DIN导轨的方向横向移动，不能使驱动单元脱离DIN导轨。如果在正常操作期间驱动单元被碰撞或振动，驱动单元也不会脱离DIN导轨。钩子118还能够助于防止壳体100因横向移动或偶然力而脱离DIN导轨。因此驱动支架稳固地联接至DIN导轨。

夹子116和钩子118能够由任何合适材料形成。例如夹子116和/或钩子118可以由热塑性塑料或热固性塑料形成。根据实施例，夹子116由聚碳酸酯和ABS聚合物（PC/ABS）形成。夹子116和钩子118都应该是有强度且足够刚性的，以使得它们在驱动单元的重量下不会明显下垂或折断。但是至少夹子116（优选还有钩子118）应该具有一些柔性以使得其能够被用户例如使用螺丝刀或其它简单工具偏转，以从与DIN导轨接合的状态中释放夹子116的自由端，从而以快速直接的方式拆卸驱动单元。

如上提及的，优选的是，夹子116和钩子118从壳体的后端面104的一个或多个凹进部分突出，因此它们本身的存在不会显著增加驱动单元的深度，以及因此能够使其牢固且紧凑地安装至DIN导轨。此处已经认识到的是，能够对驱动单元作出多种设计选择，即一种选择本身或者这些选择的多种组合，以便使驱动单元壳体100的后端面104的一部分凹进，从而提供用于夹子116和钩子118的空间。例如，能够采用驱动单元内的空气的智能管道，以便安全地减少用于容纳其所有内部部件所需的空间。

本领域的读者可以认识到的，驱动单元内的特定部件是敏感的，为了正确起作用必须保护其免受污染。常规地，要求这种敏感部件定位得远离空气流，例如远离驱动单元内部的发热部件与驱动单元的表面上的通气孔之间的空气流，这使得不能将所有部件紧凑地定位在驱动单元内。

根据实施例，能够提供机械屏障设备以用于以直观且紧凑的方式保护驱动单元内的敏感部件。这种设备在共同待审的申请号1117481.0、申请人为控制技术有限公司的英国专利申请中进行了详细描述，其全文通过引用合并于此。一般来说，机械屏障设备可以包括任何合适的物理特征件的组合，诸如壁、壳体、盖、屏蔽板、开口或管道，以便屏障设备装配在要被保护的电子部件周围、上面和/或之间。屏障设备能够提供物理屏障来保护电子电路系统免受潜在的污染空气的影响。除了提供该保护之外，其能够用来操纵空气流围绕电路系统和/或提供冷却设备诸如散热片和电子电路系统之间的机械连接或定位。

上述机械屏障设备能够用来允许电子电路被空气冷却，同时保护该电路免受物理和化学污染。这是通过如下方式来实现的：如果在选定位置的部件对于污染不是特别敏感的话，可以在选定位置包括间隙或空气孔，以允许空气直接接触这些位置。可替换地或额外地，可以包括开口以允许冷却设备诸如散热片通过其突出，其中这些冷却设备从需要冷却但是对于污染潜在敏感的电子部件延伸。冷却设备是空气冷却型的，而不是直接冷却敏感电子部件（一个或更多个）。结果，空气仍能够在电子电路系统的区域周围流动或流经，或流至它们所连接的冷却设备，从而在操作期间冷却电子部件但同时不会对电路引起物理或化学污染。机械屏障设备可以包括提供电路部件之间的电气和/或热绝缘的壁。机械屏障设备还可以包括部件能够装配入其中或通过其装配的孔或凹进。因而机械屏障设备能够充当用于这些部件的定位器件，并且能够将它们机械连接到诸如PCB的其他特征件。

当驱动单元包括上述机械屏障设备时，其内部部件能够与常规驱动单元之前已经成为可能的方式不同地布置，即通常更紧凑。结果，用于驱动单元的壳体能够更紧凑。尤其，壳体可以包括一个或多个凹进部分，如此处结合图1的改进壳体100示出和描述的。

根据实施例，为了使驱动单元的壳体更紧凑以及引入壳体形状的更大的自由度，能够使用智能通气装置。因此这种智能通气装置能够有助于提供壳体端面诸如其后端面的凹进部分，一体式夹子和/或钩子能够从该凹进部分突出。该智能通气装置在共同待审的申请号1205781.6、申请人为控制技术有限公司的英国专利申请中进行了详细描述，其全文通过引用合并于此。一般来说，一个或多个通气口能够设置在壳体的侧端面或后端面上，或多个这种端面上。

驱动单元内的冷却部件诸如散热片的改进分布和使用还能够用来利于建立壳体100中的凹进。这能够与智能通气装置结合起作用。在壳体的表面上提供多于一个通气口使得在驱动单元内的不同位置使用若干散热片的选择更可行，而不是像过去使用的那样限于一个散热片共用于所有发热部件。这些散热片中的每个能够优选小于现有技术驱动单元中使用的散热片类型。使用多个更小的散热片的潜在性提供了对于选择和布置驱动单元内的部件更大的自由度，使得容纳这些部件的壳体的尺寸和形状具有更大的灵活度。例如，因为所有发热部件不限于在驱动单元的一个部分处呈线性排列，所以驱动单元中的某些部件相反能够重定位以便在驱动单元内更好地分配空气流以及更好且更紧凑地利用壳体内的空间。

尽管此处示出和描述了特定实施例，但是能够作出变型例。例如，改进壳体可以实施为用于其他类型的设备，而不只是用于驱动单元。夹子和/或钩子可以从壳体的任何端面突出，而不仅是从后端面突出。夹子和/或钩子不需要从壳体的端面的凹进部分突出。相反它们可以从该端面的最外面部分突出，或从壳体的大致扁平端面的任何部分突出。夹子和钩子已经描述成配合DIN导轨。它们能够配合任何尺寸或类型的DIN导轨，或其他种类的导轨或待安装壳体的结构。壳体可以包括多于一个夹子和/或多于一个钩子。例如壳体可以在壳体的同一端面上包括两个或更多个夹子，和/或相应夹子可以设置在壳体的两个或更多个不同端面中的每个上。

此处使用术语“夹子”来描述从壳体的端面突出的凸起，使得壳体能够安装至DIN导轨。但是任何其他合适术语可以用于该特征件。

使用术语“钩子”来描述从壳体的端面的上部分突出的凸起，其与夹子一起工作以便使壳体能够安装至DIN导轨。但是，如上所述，该特征不必须是钩子本身，相反任何其他合适术语可以用于该特征。根据实施例，钩子可以不存在，壳体可以简单地经由夹子与结构接合。

此时结合附图使用术语诸如“前”、“后”、“侧”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“后方”、“外”、“垂直”和“水平”，仅用于示意目的。这些术语不旨在于限制。

Claims (17)

1.一种用于驱动单元的壳体，所述壳体具有多个端面并且布置成容纳部件，其中所述多个端面中的第一端面包括外面部分和至少一个凹进部分，其中第一凸起设置成从第一端面的凹进部分突出，所述第一凸起布置成用于接合待安装壳体的结构。

2.根据权利要求1所述的壳体，还包括从第一端面的凹进部分突出的第二凸起，所述第二凸起也布置成用于接合待安装壳体的结构。

3.根据权利要求2所述的壳体，其中第一凸起和第二凸起从第一端面的同一凹进部分的相应第一部分和第二部分突出。

4.根据权利要求2所述的壳体，其中第一凸起和第二凸起布置成将待安装壳体的结构的至少一部分定位在它们之间。

5.根据权利要求1所述的壳体，其中所述第一凸起与所述第一端面是一体的。

6.根据权利要求2所述的壳体，其中所述第二凸起与所述第一端面是一体的。

7.根据权利要求1所述的壳体，其中第一凸起包括位于相应凹进部分远侧的自由端，其中所述自由端没有延伸出第一端面的外面部分之外。

8.根据权利要求2所述的壳体，其中第二凸起包括位于相应凹进部分远侧的外表面，其中所述外表面没有延伸出第一端面的外面部分之外。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的壳体，其中第一凸起包括夹子。

10.根据权利要求2所述的壳体，其中第二凸起包括钩子。

11.根据权利要求1所述的壳体，还包括设置在其端面上的至少一个通气口。

12.根据权利要求1所述的壳体，其中壳体容纳至少一个冷却部件。

13.根据权利要求12所述的壳体，其中所述冷却部件包括散热片。

14.根据权利要求1所述的壳体，其中壳体容纳电子电路以及用于保护所述电子电路免受空气流影响的装置，所述装置包括用于覆盖电子电路的至少一部分的盖器件以及用于引导空气流围绕电子电路的引导器件。

15.根据权利要求1所述的壳体，其中待安装壳体的结构包括DIN导轨。

16.根据权利要求1所述的壳体，其中所述第一端面包括壳体的后端面。

17.根据权利要求1所述的壳体，其中所述壳体布置成容纳发热部件。

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