CN109469675B - 带有压力限制的安装元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装元件，其能实现模块在基体上可靠的安装，其中，作用到模块或基体上的压紧力不超过最大压力，该安装元件包括调节机构、弹性的夹紧元件和操纵元件，其中，调节机构具有压力元件和对应压力元件并且弹性的夹紧元件与压力元件和对应压力元件连接。操纵元件具有带有安装空隙部的工具接纳部并且在沿拧紧方向或松脱方向操纵时增加或减少在压力元件和对应压力元件之间的弹性的夹紧元件的压紧力。安装元件此外具有挤出元件，该挤出元件与夹紧元件连接，并且一旦压紧力超过最大压力就填充工具接纳部的安装空隙部。

Description

带有压力限制的安装元件

技术领域

本发明涉及一种安装元件，所述安装元件包括调节机构、弹性的夹紧元件和操纵元件，其中，调节机构具有压力元件和对应压力元件，并且弹性的夹紧元件与压力元件和对应压力元件连接，并且操纵元件具有带有安装空隙部的工具接纳部，并且在沿拧紧方向或松脱方向对操纵元件进行操纵时，增加或减少弹性的夹紧元件在压力元件和对应压力元件之间的压紧力。此外，本发明涉及一种用于在基体上安装或拆卸模块的方法，其中，夹紧元件在与模块处于嵌接中的压力元件和与基体处于嵌接中的对应压力元件之间施加压紧力，其中，安装工具引入操纵元件的工具接纳部的安装空隙部中并且沿拧紧方向或松脱方向被操纵，以便增加或减少压紧力。

背景技术

用于工业电子设备的模块、例如面板、键盘或其他的输入/输出单元必须经常固定在基体、例如柜壁上。为此使用安装元件，所述安装元件与要紧固的模块卡住。这些安装元件分别具有一个螺钉，所述螺钉拧入相应的安装元件的内螺纹中并且朝向要夹紧的基体或基体的区段指向。若所述螺钉被拧紧，则所述螺钉从安装元件的内螺纹中朝基体的方向移出，由此基体向模块的反压力面夹紧并且固定，并且模块在基体上的位置被固定。此外也经常可以通过夹紧确保指定的保护形式(例如防潮)，例如通过压缩模块和基体之间的密封件。

作用到螺钉上的转矩应该不超过最大的转矩、例如0.1Nm，否则这可以导致安装元件或模块的超载或甚至破坏，尤其是当使用完全不合适的安装工具、例如电动螺丝刀进行安装时。为了限定作用的转矩，当然可以使用或规定转矩扳手作为安装工具。然而借此不可以排除操作错误，因为使用者在转矩扳手上调节不合适的转矩，或可能完全弃用转矩扳手。此外转矩扳手具有关于调节的转矩的散布，这主要由于不同的摩擦系数造成。文献US 4,692,075 A、DE 298 12 351U1、DE 19903 539A1、US 6,238,155 B1和DE 10 2011 106696A1公开了具有集成的转矩限制部的安装元件。在此，在安装元件中的锁定机械装置用于限定作用的转矩。这基本上表示，转矩限定部从安装工具(即转矩扳手)转移到安装元件上，由此确保，即使在不使用转矩扳手的情况下也不会超过最大转矩。

发明内容

本发明的任务是，给出一种备选的安装元件，其能够实现模块在基体上可靠的安装，其中，作用到模块或基体上的压紧力不会超过最大压力。

该任务按照本发明解决，其方式为，安装元件具有挤出元件，所述挤出元件与夹紧元件连接，并且一旦压紧力超过最大压力，则填充工具接纳部的工具接纳区域。此外，该任务通过一种方法解决，其方式为，一旦压紧力超过最大压力，则挤出元件填充安装空隙部，从而安装工具从安装空隙部中挤出，由此操纵元件不再可以通过安装工具操纵。借此能实现模块在基体上的可靠的安装，其中，模块或基体、但也还有安装元件被保护以防过高的压紧力和与此伴随的材料疲劳或折断。此外不需要使用转矩扳手，因为压紧力无法超过最大压力。在压力体和反压力体之间的最大压力(其进一步作用到模块和基体上)可以通过合适的选择的夹紧元件调节。夹紧元件通过对操纵元件操纵来张紧或卸载，以此调整作用的压紧力。基本上在使用按照本发明的安装元件的情况下能实现模块的更快的安装，例如当使用电动螺丝刀作为安装工具时。在达到最大压力之后，操纵元件通过工具接纳部的例如六边形的安装空隙部的操纵不再可能，因为安装工具、例如内六角扳手不再可以引入安装空隙部中，因为所述安装空隙部通过挤出元件填充。然而填充在此不表示，必须填充安装空隙部的完整的体积，而是所述安装空隙部仅至少部分地在安装工具可以引入的深度中填充。如果安装空隙部具有一定的深度和一定的横截面，则足够的是，所述深度部分地通过挤出元件填充。但不强制需要，将安装空隙部的整个的横截面填充，以便挤出安装工具。

有利地，工具接纳部具有拆卸空隙部，所述拆卸空隙部在安装空隙部填充有挤出元件的情况下能够实现操纵元件沿松脱方向的操纵，以便减少压紧力。

操纵元件可以因此在使用拆卸工具的情况下通过拆卸空隙部进一步操纵，然而仅沿松脱方向操纵。借此能实现安装元件的拆卸，这在使用安装元件的情况下不再可能，因为在安装空隙部中的挤出元件不再允许使用安装工具。

拆卸空隙部例如可以具有沿拧紧方向倾斜的侧面。这原则上可以对应于一次性狭槽螺钉头的结构的反转。然而在本发明中阻止沿拧紧方向的拧紧，对此在一次性狭槽螺钉中阻止松脱，其方式为螺钉头沿松脱方向具有倾斜的侧面。借此，操纵元件沿松脱方向的操纵例如能够通过作为松脱工具的狭槽螺丝刀实现，因为拆卸工具与侧面的边缘进入挡靠。沿拧紧方向的操纵被阻止，因为拆卸工具通过侧面的斜面滑转。

拆卸空隙部可以具有比安装空隙部更小的深度。当安装空隙部和拆卸空隙部在工具接纳部的横截面的共同的部分上延伸时，这是有利的。如果安装空隙部例如对中心并且拆卸空隙部是环形的(必要时带有倾斜的侧面)，则安装空隙部和拆卸空隙部可以具有不同的深度或甚至安装空隙部具有比拆卸空隙部更小的深度。当然，拆卸空隙部必须构造成，使得其在以挤出元件填充安装空隙部的情况下不同样在所述深度中填充，从而拆卸工具被挤出。

有利地，压力元件可以设计为带有中央的轴向连续的空隙部的套筒并且在压力元件的空隙部上的轴向的第一端部上设置有内螺纹。

这在如下情况下是特别有利的：操纵元件以外螺纹拧紧到压力元件的内螺纹中。借此，操纵元件与压力元件处于嵌接中，由此对应压力元件也通过夹紧元件与操纵元件弹性耦合。这样压紧力可以通过内螺纹和外螺纹的螺纹位置调整，以此能够实现作用的压紧力的连续的调整。

此外，压力元件和对应压力元件可以沿压紧力的方向相对于彼此可运动。这样可能的是，将安装元件设置就位，其中，暂且无须存在与模块和基体的接触。在沿拧紧方向对操纵元件操纵时，压力元件和对应压力元件(根据实施形式)彼此相向或彼此分开地运动，直至压力元件与模块接触并且对应压力元件与基体接触。一旦存在这样的接触，则压力元件和对应压力元件不再可以相对于彼此运动并且在沿拧紧方向对操纵元件操纵时进一步在压力元件和对应压力元件之间形成压紧力，直至压紧力达到最大压力。在该设计中，模块和基体的不同的几何结构可以借助柔性的和长度可变的安装元件彼此固定。如果压力元件和对应压力元件相对于彼此不可运动，则压力元件和对应压力元件的几何结构必须与模块和基体的几何结构适配。

在操纵元件上可以设置中央的、轴向连续的空隙部，其中，在操纵元件的轴向的第一端部上设置安装空隙部并且挤出元件设置在操纵元件的空隙部中。

此外可以在对应压力元件上设置中央的轴向伸出的芯轴，所述芯轴构成挤出元件并且设置在操纵元件的空隙部中。

备选地设置销栓，所述销栓的轴向的第一端部上构成挤出元件，所述挤出元件设置在操纵元件的空隙部中，并且其对置的轴向的第二端部构成对应压力元件，所述对应压力元件穿过在压力元件上的空隙部。

此外，夹紧元件可以设置在操纵元件和对应压力元件之间，这能够实现压力在压力元件和对应压力元件的横截面上的更均匀的分布。

此外，夹紧元件可以设计为弹簧、优选设计为螺旋弹簧。在选择具有期望的参数、如弹簧力的适合的弹簧时，能实现期望的最大压力的特别准确的调节。

此外，本发明还涉及一种将模块安装在基体上的应用，其中，所述压力元件与模块接触并且对应压力元件与基体接触，并且在沿拧紧方向对操纵元件操纵时，在压力元件和对应压力元件之间建立压紧力，直至所述压紧力达到最大压力。

附图说明

接着参考图1至5进一步解释本发明，附图示例性地、示意性地并且非限制性地示出本发明的有利的设计方案。在此示出：

图1a、1b为示意性的安装元件；

图2a、2b为安装元件的第一设计方案；

图3a、3b、3c为安装元件的第二设计方案；

图4a、4b、4c为安装元件的工作原理；

图5为安装元件的工具接纳部。

具体实施方式

图1a和1b示出按照本发明的安装元件1的示意性的构造。在此，调节机构4具有压力元件41和对应压力元件42，它们相对于彼此可运动地设置并且与弹性的夹紧元件6连接。夹紧元件6在此作用到压力元件41和对应压力元件42上并且为此用于将压紧力施加到压力元件41和对应压力元件42上。压力元件41和对应压力元件42通过夹紧元件6相互连接，不强制性地表示这必须直接进行，而是仅表示，通过夹紧元件6可以在压力元件41和对应压力元件42之间施加压紧力p。这例如也可以通过其他的构件(例如操纵元件5，如下面进一步说明的那样)的间接连接实现。夹紧元件6为此例如也可以设置在压力元件41和对应压力元件42之间。压力元件41和对应压力元件42在此构成为单独的构件，但也可以仅构成调节机构4的相对于彼此可运动的区段。在该情况中，调节机构4必须是弹性的，从而压力元件41和对应压力元件42相对于彼此可运动并且在压力元件41和对应压力元件42之间可以产生压紧力p。于是也可设想，夹紧元件6也集成到调节机构4中，调节机构4、即压力元件41、对应压力元件42和夹紧元件6联合成一个弹性的构件。

安装元件1的操纵元件5具有带有安装空隙部511的工具接纳部51，安装工具7、例如螺丝刀或内六角扳手可以引入所述安装空隙部中。在借助安装工具7沿拧紧方向A或松脱方向B对操纵元件5操纵时，可以增加或减少在压力元件41和对应压力元件42之间的弹性的夹紧元件6的压紧力p。为此，操纵元件5合适地作用在安装元件1上，以便使夹紧元件6张紧或卸载。拧紧方向A和松脱方向B可以根据操纵机构的实现构成旋转的、线性的或其他的方向。

安装元件1的挤出元件8与夹紧元件6以合适的方式连接，从而一旦压紧力p超过预定的最大压力pmax，所述挤出元件就填充工具接纳部51的安装空隙部511。挤出元件8例如可以通过夹紧元件6移动、是弹性的或以其他的方式促动。在图1a中，压紧力p小于或等于最大压力pmax，因此操纵元件5还可以利用安装工具7通过工具接纳部51的安装空隙部511沿拧紧方向A或松脱方向B操作。图1b构成压紧力p大于最大压力pmax的情况。在该情况中，挤出元件8填充安装空隙部511，因此安装空隙部511不再可以利用安装工具7操作。“填充”不一定要表示完全填充安装空隙部511，而是仅尽可能需要地填充，以便防止安装工具7可以到达与安装空隙部511的嵌接中，以便对操纵元件5操纵。

在图2a中描绘了按照本发明的安装元件1的有利的第一设计方案的分解视图，并且在图2b中描绘了组装的安装元件1的纵剖视图。调节机构4由在此设计为单独构件的压力元件41和对应压力元件42组成。此外设置销栓9，其第一端部构成对应压力元件42并且对置的第二端部构成挤出元件8。这样对应压力元件42和挤出元件8在该设计方案中设计为共同的构件。操纵元件5具有带有安装空隙部511的工具接纳部51(以六角形表示)，以用于接纳安装工具7。工具接纳部51的可能的设计方案下面进一步在参考图5更准确地说明。压力元件41设计为套筒，该套筒具有在套筒的空隙部上的内螺纹40。在操纵元件5上在一个端部上设置外螺纹50，所述外螺纹拧紧到压力元件41的内螺纹40中。在操纵元件5的另一个轴向的端部上设置工具接纳部51。借此，操纵元件5可以通过工具接纳部51拧入或旋出压力元件41。

不仅在操纵元件5上而且在压力元件41上设置轴向连续的、中央的空隙部，以用于接纳销栓9，所述销栓构成压力元件41和挤出元件8。对应压力元件42(销栓9的第一端部)在此设置在压力元件41的接纳部中并且轴向从压力元件41中伸出。挤出元件8(销栓9的第二端部)设置在操纵元件5的空隙部中。在销栓9上设置径向接片420，所述径向接片将销栓9轴向分成对应压力元件42和挤出元件8。附加地，径向接片420作为用于夹紧元件6的第一端部的轴向止挡部起作用，所述夹紧元件在此设计为螺旋弹簧。夹紧元件6的另一个端部贴靠在操纵元件5的空隙部的轴向止挡部上。夹紧元件6借此在该设计中通过操纵元件5连接压力元件41和对应压力元件42。同时夹紧元件6产生压紧力p。

通过内螺纹40和外螺纹50螺纹位置调节操纵元件5和压力元件41的延伸长度并且弹性的夹紧元件6(在此螺旋弹簧)张紧或卸载。如果压力元件41位置固定地保持(例如通过与基体连接的连接元件43)并且同时销栓9的轴向的移动在调节器件4的确定的长度d时被阻止，则夹紧元件6取决于操纵元件5和压力元件41的纵向延伸长度x产生确定的压紧力p。借此通过内螺纹40和外螺纹50的螺纹位置调节由夹紧元件6在压力元件41和对应压力元件42之间施加的压紧力p。

操纵元件5可以通过引入安装空隙部511中的安装工具7沿拧紧方向A操纵，以便增加在压力元件41和对应压力元件42之间的弹性的夹紧元件6的压紧力p。在沿松脱方向B对操纵元件5操纵时，压紧力类似地减少。在示出的设计中，拧紧方向A是操纵元件5的内螺纹50到压力元件41的外螺纹40中的拧入方向，其中，松脱方向B与拧紧方向A相反。

图3a至3c示出安装元件1与图1的安装元件类似的设计，其中，图3a示出安装的安装元件1的分解视图，图3b示出其纵剖视图并且图3c示出其透视图。如在按照图2的设计中那样，在此压力元件41也设计为带有中央的空隙部的套筒。对应压力元件42设计为圆柱形的并且带有中央的、轴向伸出的芯轴10，所述芯轴构成挤出元件8。在压力元件41上在第一端部上又设有内螺纹40，操纵元件5以外螺纹50拧入所述内螺纹中。对应压力元件42轴向滑动地设置在压力元件41的第二端部上的中央的空隙部中。在操纵元件5中又设有在中央连续的空隙部，芯轴10的构成挤出元件8的轴向自由端部嵌接到所述空隙部中。在操纵元件5的轴向的第一端部上又设有工具接纳部51。在操纵元件5和对应压力元件42之间设置夹紧元件6，所述夹紧元件以第一端部贴靠在对应压力元件42上并且以对置的第二端部贴靠在操纵元件5上。夹紧元件6在此同样设计为螺旋弹簧。对应压力元件42通过夹紧元件6与操纵元件5弹性地耦合。

在图4a至4c中，模块2在基体3上的安装借助按照在图中3示出的设计的安装单元1说明。压力元件41为此以合适的方式与模块3连接，在此通过在压力元件41上的连接元件43连接，该连接元件在模块2上的空隙部中钩入。在图4a中，对应压力元件42和基体3还彼此处于距离d1中并且调节器件4具有起始长度d0。在没有通过基体3施加到对应压力元件42上的反压力的情况下，弹性的夹紧元件6处于卸压的位置中。在沿拧紧方向A对操纵元件5操纵时，操纵元件5的外螺纹51进一步拧紧到压力元件41的内螺纹40中，由此操纵元件5通过还未压缩的夹紧元件6将对应压力元件42始终进一步朝基体3的方向挤压，因此操纵元件5和对应压力元件42的纵向延伸长度x暂且不改变。然而一旦对应压力元件42贴靠在基体3上，则模块2在基体3上的安装的真正过程可以开始并且在图4b中示出。在沿拧紧方向A对操纵元件5进一步操纵时，夹紧元件6压缩，因此在压力元件41和对应压力元件42之间形成压紧力p，利用所述压紧力使对应压力元件42向基体3挤压。基体3l在此贴靠在模块2的配合夹紧面20上，从而基体3在模块2和对应压力元件42之间夹紧。

夹紧元件6和挤出元件8的几何结构这样选择，使得一旦压紧力p超过预定的最大压力pmax，则挤出元件8填充在操纵元件5上的工具接纳部51的安装空隙部511并且安装工具7从安装空隙部511挤出。借此操纵元件5不可以进一步被操纵，由此达到确定的压紧力pmax。在此，安装元件1的其他构件、尤其是挤出元件8的合适的确定尺寸也是必要的并且必须与夹紧元件6匹配。这样必须保证，一旦夹紧元件6通过内螺纹40和外螺纹50的螺纹位置这样压缩，使得最大压力pmax作为压紧力p作用，则对应压力元件8填充安装空隙部511。

工具接纳部51的一种可能的设计方案在图5中示出。工具接纳部51的安装空隙部511设计用于接纳安装工具7，其中，在此安装空隙部511具有六边形的空隙部，以便接纳作为安装工具7的六边形的内六角扳手。当然也可设想安装空隙部511和适宜的安装工具7的任何其他形状。如果对应压力元件8基于对应于最大压力pmax的压紧力p而填充，则引入安装空隙部511中的安装工具7被挤出。附加地，拆卸空隙部512设置在工具接纳部51中，所述拆卸空隙部轴向邻接于安装空隙部511并且具有用于拆卸工具的作用面513。作用面513例如是拆卸空隙部51，因为拆卸工具与由侧面构成的作用面513进入挡靠中。然而在沿拧紧方向A的操纵时，松脱工具B通过拆卸空隙部512的倾斜的侧面滑转，因此沿拧紧方向A对操纵元件5的操纵是不可能的。明显的是，拆卸空隙部512不应当通过挤出元件8这样填充，使得拆卸工具不能引入。为此，在该设计方案中，安装空隙部511比拆卸空隙部512在工具接纳部51更深地下沉。拆卸空隙部512可以如在图2a中示出的那样延伸直至工具接纳部51的径向边缘亦或如在按照图3或图5的设计方案中那样在工具接纳部51中径向向外被限定。

Claims (13)

1.一种安装元件(1)，该安装元件包括调节机构(4)、弹性的夹紧元件(6)和操纵元件(5)，其中，调节机构(4)具有压力元件(41)和对应压力元件(42)，并且弹性的夹紧元件(6)与压力元件(41)和对应压力元件(42)连接，操纵元件(5)具有带有安装空隙部(511)的工具接纳部(51)并且能在通过安装空隙部(511)沿拧紧方向(A)或松脱方向(B)对操纵元件(5)进行操纵时被操作，并且增加或减少弹性的夹紧元件(6)在压力元件(41)和对应压力元件(42)之间的压紧力(p)，其特征在于，安装元件(1)具有挤出元件(8)，所述挤出元件与夹紧元件(6)连接，并且一旦压紧力(p)超过最大压力(pmax)，则所述挤出元件填充工具接纳部(51)的安装空隙部(511)。

2.按照权利要求1所述的安装元件(1)，其特征在于，工具接纳部(51)具有拆卸空隙部(512)，所述拆卸空隙部在安装空隙部(511)填充有挤出元件(8)的情况下能够实现沿松脱方向(B)对操纵元件(5)的操纵，以便减少压紧力(p)。

3.按照权利要求2所述的安装元件(1)，其特征在于，所述拆卸空隙部(512)具有沿拧紧方向(A)倾斜的侧面。

4.按照权利要求2或3所述的安装元件(1)，其特征在于，所述拆卸空隙部(512)具有比安装空隙部(511)更小的深度。

5.按照权利要求1至3之一所述的安装元件(1)，其特征在于，所述压力元件(41)设计为带有中央的轴向连续的空隙部的套筒并且在压力元件(41)的空隙部上的轴向的第一端部上设置有内螺纹(40)。

6.按照权利要求5所述的安装元件(1)，其特征在于，操纵元件(5)以外螺纹(50)拧紧到压力元件的内螺纹(40)中。

7.按照权利要求6所述的安装元件(1)，其特征在于，在操纵元件(5)上设有中央的、轴向连续的空隙部，其中，在操纵元件(5)的轴向的第一端部上设置安装空隙部(511)并且挤出元件(8)设置在操纵元件(5)的空隙部中。

8.按照权利要求7所述的安装元件(1)，其特征在于，在对应压力元件(42)上设有中央的轴向伸出的芯轴，所述芯轴构成挤出元件(8)并且所述芯轴设置在操纵元件(5)的空隙部中。

9.按照权利要求7所述的安装元件(1)，其特征在于，设有销栓，所述销栓的轴向的第一端部构成挤出元件(8)，所述挤出元件设置在操纵元件(5)的空隙部中，并且所述销栓的对置的轴向的第二端部构成对应压力元件(42)，所述对应压力元件穿过在压力元件(41)上的空隙部。

10.按照权利要求8或9所述的安装元件(1)，其特征在于，所述夹紧元件(6)设置在操纵元件(5)和对应压力元件(42)之间。

11.按照权利要求10所述的安装元件(1)，其特征在于，所述夹紧元件设计为弹簧。

12.按照权利要求11所述的安装元件(1)，其特征在于，所述夹紧元件设计为螺旋弹簧。

13.按照权利要求1至12之一所述的安装元件(1)用于将模块(2)安装在基体(3)上的应用，其中，所述压力元件(41)与模块(2)接触并且对应压力元件(42)与基体(3)接触，并且在沿拧紧方向(A)对操纵元件(5)操纵时，在压力元件(41)和对应压力元件(42)之间建立压紧力(p)，直至所述压紧力(p)达到最大压力(pmax)。

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