CN109296905B - 具有螺母保持槽的电气装置 - Google Patents

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Abstract

一种电气装置(100)，包括具有凸缘(106)的外壳(102)。所述凸缘具有顶侧(114)、相反的底侧(116)、以及在所述顶侧和所述底侧之间延伸的外侧(118)。所述凸缘限定从所述底侧朝向所述顶侧延伸的螺栓孔(128)。所述凸缘包括所述凸缘内的螺母保持槽(124)。所述螺母保持槽的尺寸和形状配置为通过沿着所述凸缘的外侧的开口(126)在其中接收螺母(122)。所述螺栓孔相对于所述螺母保持槽定位以与设置在所述螺母保持槽内的螺母的螺纹中心孔(218)对齐，以允许螺栓(206)穿过所述螺栓孔插入所述螺母的螺纹中心孔中。

Description

具有螺母保持槽的电气装置
技术领域
本文的主题总体上涉及配置为安装到墙壁或面板的电气装置。
背景技术
电气装置通常经由使用螺栓和螺母安装到墙壁、台子、壳体等。例如，电气装置可以抵靠平板放置，螺栓通过装置和面板中的对齐的开口插入，并且螺栓与螺母螺纹连接。结果，电气装置的一部分和面板夹在螺母和螺栓的头部之间。
电气装置与面板的典型螺母和螺栓安装有几个缺点。例如，为了拧紧螺母和螺栓组件，通常必须使用两个不同的扳手，一个扳手与螺母接合，另一个扳手与螺栓的头部接合，以确保螺栓相对于螺母旋转。但是，安装电气装置的人员可能难以接近和操作位于面板的相反侧上的两个不同的扳手。此外，由于振动、张力、材料膨胀和收缩以及其他应力，随着时间的推移，螺母相对于螺栓有松动的危险。常规的装置使用单独的螺母保持部件来将螺母相对于螺栓锁定在位，例如锁定垫圈、弹簧垫圈、开口销、次级锁紧螺母、干涉环、带、等等。但是，由于额外的部件成本和组装成本，这些单独的螺母保持部件增加了成本。另外，由于面板和电气装置的一部分夹在螺母和螺栓的头部之间，在电气装置的表面上可以看到螺母和/或螺栓的头部，这在美学上是不可取的。
对于提供高效且具有成本效益的螺母保持的可安装的电气装置仍然存在需求。
发明内容
在实施例中，提供一种电气装置，其包括具有凸缘的外壳。所述凸缘具有顶侧、相反的底侧、以及在所述顶侧和所述底侧之间延伸的外侧。所述凸缘限定从所述底侧朝向所述顶侧延伸的螺栓孔。所述凸缘包括所述凸缘内的螺母保持槽。所述螺母保持槽的尺寸和形状配置为通过沿着所述凸缘的外侧的开口在其中接收螺母。所述螺栓孔相对于所述螺母保持槽定位以与设置在所述螺母保持槽内的螺母的螺纹中心孔对齐，以允许螺栓穿过所述螺栓孔插入所述螺母的螺纹中心孔中。
附图说明
图1是根据实施例形成的电气装置的前部透视图。
图2是根据实施例的准备安装到面板的电气装置的一部分的截面侧视图。
图3是根据实施例的电气装置的凸缘的俯视截面图，示出了凸缘的对应的螺母保持槽内的螺母。
图4是根据实施例的电气装置的一部分的侧视图，示出了一个螺母保持槽中的螺母。
图5是根据实施例的电气装置的外壳的截面透视图，示出了一个螺母保持槽。
具体实施方式
现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中，
图1是根据实施例形成的电气装置100的前部透视图。电气装置100配置为安装到面板，例如墙壁、台子、壳体等。电气装置100包括外壳102。外壳102相对于垂直轴线191、纵向轴线192、以及横向或深度轴线193取向。轴线191-193互相垂直。可以理解的是，轴线191-193不需要相对于重力和/或外壳102的周围环境具有任何特定的取向。
外壳102具有基部104和从基部104向外延伸的安装凸缘106。外壳102在顶端107和相反的底端108之间沿着垂直轴线191延伸一定高度。外壳102的底端108限定安装端，在安装时，该安装端面向面板。基部104延伸外壳102的高度。基部104在顶端107处具有顶面110，并且在底端108处具有底面112(如图2所示)。如本文所使用的，诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“上部”和“下部”的相对或空间术语仅用于区分电气装置100的参考元件，且不需要相对于重力和/或电气装置100的周围环境的特定位置或方位。例如，如果电气装置100翻转180度以安装到台子或天花板的下侧，则顶端107可以相对于重力在底端108下方。
尽管在图1中不可见，但电气装置100可以包括保持在外壳102内的一个或多个电气部件。可以保持在外壳102内的电子部件的非限制性示例包括电导体、电路板、微处理器、电容器、晶体管、电池等。在所示的实施例中，电气装置100是电熔丝和/或继电箱，并且外壳102包括延伸穿过顶面110和底面112之间的基部104的通道120的阵列。通道120在其中保持熔丝和/或继电导体(未示出)。在一个或多个替代实施例中，电气装置100可以是除了熔丝和/或继电箱以外的其他类型的可安装电气装置，例如面板安装的电气插头连接器、无线路由器、恒温器、显示装置、等等。
安装凸缘106(本文称为凸缘106)用于将外壳102安装到面板。凸缘106位于外壳102的底端108。凸缘106具有顶侧114和相反的底侧116。在实施例中，凸缘106的底侧116与基部104的底面112齐平。凸缘106比基部104短，使得凸缘106的顶侧114从基部104的顶面110凹陷。凸缘106从基部104向外延伸到凸缘106的外侧118。外侧118在顶侧114和底侧116之间延伸，并且表示凸缘106的周边。
电气装置100包括多个螺母122，其保持在凸缘106内并用于将电气装置100安装到面板。螺母122保持在凸缘106的螺母保持槽124中。螺母保持槽124各自具有配置为接收单个螺母122的尺寸和形状。螺母保持槽124沿着凸缘106的外侧118敞开。螺母122通过沿着外侧118的开口126插入螺母保持槽124中。图1中示出了两个螺母保持槽124，但在其他实施例中，电气装置100可具有多于两个螺母保持槽124。凸缘106还限定多个螺栓孔128，其配置为接收穿过其的螺栓以安装电气装置100。螺栓孔128在顶侧114和底侧116之间垂直地延伸穿过凸缘106。每个螺母保持槽124与对应的螺栓孔128中的一个对齐。因此，接收在一个螺栓孔128中的螺栓配置为接合并紧固到与螺母孔128对齐的螺母保持槽124内的螺母122。
图2是根据实施例的准备安装到面板202的电气装置100的一部分的截面侧视图。电气装置100的所示部分示出了保持在对应的螺母保持槽124中的一个螺母122。外壳102抵靠面板202放置，使得凸缘106的底侧116和基部104的底面112接合面板202的顶侧210。与螺母保持槽124相关联的螺栓孔128相对于螺母保持槽124定位，使得螺栓孔128与螺母122的中心孔218对齐。螺母保持槽124和螺栓孔128与面板202中的安装孔204对齐。螺栓紧固件206位于面板202的底侧208下方。螺栓紧固件206包括螺纹杆212和头部214。
为了将电气装置100安装到面板202，螺纹杆212穿过安装孔204插入到螺栓孔128中，并且接合保持在螺母保持槽124内的螺母122。螺纹杆212接合螺母122的中心孔218内的螺纹216。螺栓紧固件206的头部214例如通过手或扳手旋转，以经由螺纹杆212与螺母122的螺纹216的接合将螺栓紧固件206联接到螺母122。头部214接合面板202的底侧208，其将凸缘106的一部分固定到头部214和螺母122之间的面板202，从而将电气装置100安装到面板202。
螺母保持槽124具有沿着限定在凸缘106的上部内表面220和凸缘106的相反的下部内表面222之间垂直轴线191(如图1所示)的高度。例如，如图2所示，当螺母122处于水平取向时，螺母保持槽124的高度稍高于螺母122的高度。上部内表面220和下部内表面222限制螺母122在槽124内的垂直移动。由于上部内表面220和下部内表面222，螺母122仅能通过凸缘106的外侧118中的开口126进入螺母保持槽124。在实施例中，螺母保持槽124与凸缘106的顶侧114和底侧116中的每一个垂直间隔开。螺栓孔128延伸穿过螺母保持槽124的上部内表面220和下部内表面222。例如，螺栓孔128具有在上部内表面220和凸缘106的顶侧114之间延伸的第一部分230，以及在凸缘106的底侧116和下部内表面222之间延伸的第二部分232。在所示的实施例中，第一部分230完全延伸到凸缘106的顶侧114，使得螺栓孔128沿着顶侧114敞开。在替代实施例中，第一部分230不完全延伸到顶侧114，因此螺栓孔128不沿着凸缘106的顶侧114暴露。
螺栓孔128的直径大于螺母保持槽124内的螺母122的螺纹中心孔218的直径。因此，螺纹杆212可以干净利索地通过凸缘106的螺栓孔128插入，并且仅联接到螺母122的螺纹216。螺栓孔128的直径小于螺母122的外径(且小于螺母保持槽124的尺寸)，所以螺母122不会从螺母保持槽124掉出到螺栓孔128中。
图3是根据实施例的电气装置100的凸缘106的俯视截面图，示出了对应的螺母保持槽124内的一个螺母122。螺母保持槽124具有由沿着凸缘106的外侧118的开口126限定的周边、从开口126延伸的两个相反的侧壁302、以及设置在侧壁302之间且跨越开口126的两个成角度的后壁304。在所示的实施例中，螺母保持槽124具有五边形截面形状。侧壁302从开口126的相反侧306横向地(例如，沿着图1中所示的横向轴线193)延伸到凸缘106中。螺母保持槽124的宽度328被限定在侧壁302之间并且纵向延伸。在所示的实施例中，宽度328等于开口126的宽度。
后壁304的数量和长度以及后壁304之间的角度适应螺母122的形状。例如，在所示的实施例中，螺母保持槽124配置为接收六边形螺母122，该六边形螺母122具有六个线性外部侧面310和位于外部侧面310之间的交叉点处的六个角部312。槽124具有两个成角度的后壁304，以容纳螺母122的两个相邻的外部侧面310和一个角部312。例如，两个后壁304之间的角度可以近似等于螺母122的角部312处的角度。在其他实施例中，槽124可具有其他截面形状和不同数量的后壁304，以容纳不同类型的螺母122。例如，在一个替代实施例中，螺母保持槽124可以具有单个后壁，其在两个侧壁302之间延伸，限定四边形周边以容纳方形螺母。在另一个替代实施例中，螺母保持槽124具有三个后壁和六边形周边，以容纳八角形螺母。
螺母保持槽124的侧壁302相互平行地延伸。在所示的实施例中，侧壁302垂直于开口126的平面(例如垂直于凸缘106的外侧118的平面)。替代地，侧壁302可以相对于开口126的平面以非90度的横向角度延伸。
由于螺母122的周边由线性段限定，螺母122具有在最小外径340和最大外径342之间的外径范围。最小外径340被限定在螺母122的相反的外部侧310的中点344之间。最大外径342被限定在螺母122的相反的角部312之间。螺母保持槽124(在两个侧壁302之间)的宽度328大于最小外径340且小于最大外径342。螺母保持槽124的尺寸因此足够大以容纳螺母122，但是也防止螺母122在其中完全旋转。例如，当从螺栓206的螺纹杆212(如图2所示)向螺母122施加扭矩时，槽124的侧壁302抵靠螺母122的对应的外部侧面310，以阻止螺母122在外部侧310与侧壁302之间的间隙内的旋转超过阈值旋转量。由于螺母保持槽124的侧壁302阻止螺母122的旋转，所以螺母保持槽124固有地起到扳手的作用。因此，在安装过程期间，操作者仅致动螺栓紧固件206。操作者不需要也接合螺母122以允许螺栓206和螺母122之间的相对旋转。
螺母保持槽124的侧壁302具有从外侧118处的开口126横向延伸到后壁304的长度350。在所示的实施例中，侧壁302的长度350大于后壁304的长度352和螺母122的外部侧310的长度。在实施例中，螺母122的整体设置在外侧118内部的凸缘106内。例如，当螺母122完全装载在槽124中时，螺母122的任何部分都不会通过开口126凸出到凸缘106之外。螺母保持槽124从开口126向螺母保持槽124的最内端358延伸进入凸缘106一定深度356，该最内端358是槽124的离开口126最远的点。深度356大于螺母122的最大外径342。
图4是根据实施例的电气装置100的一部分的侧视图，示出了一个螺母保持槽124中的螺母122。该侧视图示出了通过凸缘106的外侧118中的开口126的螺母122。螺母122在侧壁302之间纵向地保持在槽124中，并垂直地保持在上部内表面220和下部内表面222之间。在实施例中，侧壁302分别包括相应的挤压肋402。挤压肋402从侧壁302凸出到螺母保持槽124中。挤压肋402接合螺母122的外部侧310，以经由干涉配合将螺母122保持在螺母保持槽124内。例如，挤压肋402是可变形的(或可压缩的)。当螺母122通过开口126插入槽124中时，螺母122的侧面310与挤压肋402接合并使其变形。槽124内的螺母122夹在相反的挤压肋402之间，并且干涉防止螺母122通过开口126无意地离开槽124。在替代实施例中，两个侧壁302中仅一个而不是两个侧壁302包括挤压肋402。在这样的替代实施例中，螺母122夹在一个挤压肋402和相反的侧壁302之间。
挤压肋402由诸如塑料材料的电介质聚合物材料构成。在实施例中，挤压肋402与侧壁302一体。例如，凸缘106可以由电介质聚合物材料构成，并且挤压肋402在诸如注射模制工艺的通用制造工艺中与侧壁302一体地形成。在所示的实施例中，每个侧壁302包括单个挤压肋402，但在其他实施例中，侧壁302可选地可包括多于一个挤压肋402。
图5是根据实施例的电气装置100(如图1所示)的外壳102的截面透视图，示出了一个螺母保持槽124。在所示的实施例中，槽124内没有螺母。在所示实施例中，仅两个侧壁302中的一个上的挤压肋402是可见的，但不可见的、相反的挤压肋402具有与所示的挤压肋402相同的属性和特性。挤压肋402可以在凸缘106的外侧118处的开口126与后壁304之间在侧壁302的大部分长度上延伸。在所示的实施例中，挤压肋402基本上延伸侧壁302的整个长度。后壁304不包括挤压肋。可选地，肋402可以具有靠近开口126的锥形端部502。锥形端部502提供引入部分，以防止当螺母122被装载到螺母保持槽124中时，挤压肋402在螺母122的周边上断根(stubbing)。
应该理解的是，以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离其范围的情况下，可以作出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。本文描述的尺寸、材料类型、各种部件的取向、以及各种部件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，并且绝不是限制性的，并且仅仅是示例性实施例。在阅读以上描述后，在权利要求的理念和范围内的许多其他实施例和修改对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应该参照所附的权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“在其中”的纯英语等同物。此外，在随附的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标签，并且不旨在对其对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限制不是以手段加功能(means-plus-function)格式撰写的，并且不旨在基于35U.S.C.§112(f)，除非并且直到这样的权利要求限制明确地使用短语“用于......的装置”，然后是功能陈述，而没有进一步的结构。

Claims (7)

1.一种电气装置(100)，包括：
外壳(102)，所述外壳(102)包括基部(104)和从基部(104)向外延伸的凸缘(106)，所述凸缘具有顶侧(114)、相反的底侧(116)、在所述顶侧和所述底侧之间延伸的外侧(118)，凸缘的底侧(116)与基部(104)的底面(112)齐平且配置为接合一面板，所述凸缘限定从所述底侧朝向所述顶侧延伸的螺栓孔(128)，所述凸缘包括所述凸缘内的螺母保持槽(124)，所述螺母保持槽的尺寸和形状配置为通过沿着所述凸缘的外侧的开口(126)在其中接收螺母(122)，
其中，所述螺栓孔相对于所述螺母保持槽定位以与设置在所述螺母保持槽内的螺母的螺纹中心孔(218)对齐，以允许螺栓(206)穿过所述螺栓孔插入所述螺母的螺纹中心孔中，
其中，所述凸缘(106)内的螺母保持槽(124)具有由沿着所述外侧(118)的开口(126)限定的周边、从所述开口延伸的两个相反的侧壁(302)、以及设置在所述两个侧壁之间跨越所述开口的两个成角度的后壁(304)，所述侧壁彼此平行且垂直于所述开口的平面延伸；
其中，所述侧壁(302)中的至少一个包括挤压肋(402)，所述挤压肋从相应的侧壁凸出到所述螺母保持槽(124)中，每个挤压肋配置为接合接收在所述螺母保持槽内的螺母(122)的外部侧(310)，以经由干涉配合将所述螺母保持在所述螺母保持槽中。
2.如权利要求1所述的电气装置(100)，其中，所述凸缘(106)包括电介质材料，每个挤压肋(402)与相应的侧壁(302)一体且可变形。
3.如权利要求1所述的电气装置(100)，其中，接收在所述螺母保持槽(124)内的螺母(122)具有沿着所述螺母的周边的外径范围，所述范围包括最小外径(340)和最大外径(342)，所述螺母保持槽具有在所述两个侧壁(302)之间的宽度(328)，所述宽度大于所述螺母的最小外径且小于所述螺母的最大外径。
4.如权利要求1所述的电气装置(100)，其中，所述凸缘(106)内的螺母保持槽(124)具有限定在所述凸缘的上部内表面(220)和相反的下部内表面(222)之间的高度，所述螺栓孔(128)包括在所述凸缘的顶侧(114)与上部内表面之间延伸的第一部分(230)和在下部内表面与所述凸缘的底侧(116)之间延伸的第二部分(232)。
5.如权利要求1所述的电气装置(100)，其中，所述凸缘(106)内的螺母保持槽(124)位于所述凸缘的顶侧(114)和所述凸缘的底侧(116)之间，所述螺母保持槽与所述顶侧和所述底侧中的每一个垂直间隔开。
6.如权利要求1所述的电气装置(100)，其中，所述螺母保持槽(124)内的螺母(122)的整体设置在所述凸缘(106)内。
7.如权利要求1所述的电气装置(100)，其中，所述凸缘(106)中的螺栓孔(128)的直径大于接收在所述螺母保持槽(124)内的螺母(122)的螺纹中心孔(218)的直径。
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