CN1808773A - 用于将电气设备锁定到支撑轨上的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将电气设备(1)锁定到具有两相对凸起边缘(23，24)的支撑轨(2)上的装置，所述装置具有至少两个连接机构，第一连接机构用于与支撑轨(2)的一个凸起边缘(23)接触，第二连接机构用于与支撑轨(2)的相对凸起边缘(24)接触，这些连接机构可移动并能够在支撑轨(2)的相应凸起边缘(23，24)上处于锁定位置或者解锁位置。该装置包括操作机构(3)，所述操作机构(3)将第一连接机构(36)连接于第二连接机构(5，6)并且能够将第一连接机构的平移运动转变为第二连接机构的旋转运动。

Description

用于将电气设备锁定到支撑轨上的装置
技术领域
本发明涉及一种用于将电气设备连接到具有两相对凸起边缘的支撑轨上的装置。本发明特别适于将电气设备连接到DIN(德国工业标准)导轨上。
背景技术
美国专利5775955公开了一种用于将电子模块连接到具有两相对共面的凸起边缘的DIN导轨上的装置。该连接装置包括两不同并独立的板件，所述板件用于滑入形成于模块主体上的两横向开口中。各个板件可以使模块到达并锁定到导轨的凸起边缘上。在该专利中，模块的连接并不非常实用，因为其需要两个连续的操作。
通过美国专利5704805也公知一种用于将电气设备连接到具有两相对的凸起边缘的DIN导轨的装置，其包括单个控制点。为此，该装置包括两个钩子和一个致动器，各个钩子用于接纳导轨的凸起边缘，致动器能够控制两个钩子的同步移动。致动器包括借助板件作用在两个钩子上的螺钉。拧紧/拧松螺钉致使板件移动，进而致使钩子移动。
在此类装置中，即使控制机构是一个并且同样用于将该设备锁定到导轨的两凸起边缘上，也需要特定的控制机构，这显著地增加了制造其所必须的零件数量。此外，在此结构的情况下，用户必须借助螺丝刀对螺钉进行操作同时将电气设备保持在导轨上，已证实在使用中这是不方便的。最后，仅在电气设备内部才能接近此类连接装置，从而当例如关闭该设备并准备使用时，就不可能进行操作。
文献US 6293820、DE 19709811、US 5842889和WO 00/62385均提出了包括致动机构的联接装置，操作者可以从外部接近该致动机构并且可以在导轨的各个凸起边缘上同时致动两个联接装置。文献US 5842889特别描述了一种连接装置，其包括可平移的杆件，该杆件的一端用于支撑，另一端与致动机构相互作用，该致动机构主要包括连接该设备的两柔性分支部并且设置有联接装置。杆件在导轨方向上的平移致使分支部伸展并且致使该设备夹持于导轨上。
在后来的文献中，致动件也是特定的并且可以同时致动支撑轨的各个凸起边缘上的两联接机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于将电气设备锁定到支撑轨上的装置，其设计和使用简单，同时允许与电气设备的非常良好的联接。
这一目的是通过一种用于将电气设备锁定到具有两相对凸起边缘的支撑轨上的装置实现的，所述装置具有至少两个连接机构，第一连接机构用于与支撑轨的一个凸起边缘接触，第二连接机构用于与支撑轨的相对凸起边缘接触，这些连接机构可移动并能够在支撑轨的相应凸起边缘上处于锁定位置或者解锁位置，所述装置的特征在于，其包括操作机构，所述操作机构将第一连接机构连接于第二连接机构并且能够将第一连接机构的平移运动转变为第二连接机构的旋转运动。
根据本发明的锁定装置可以利用单一操作而使电气设备到达并锁定于支撑轨上，同时借助第一连接机构的运动导致第二连接机构的运动。
根据本发明，从而，通过控制第一连接机构平移就同时致动第二连接机构旋转。
根据第一具体特征，操作机构包括能够产生与第一连接机构的运动整合(integral with)的平移运动的致动件。根据本发明，从而，由操作者执行以将电气设备联接于支撑轨上的致动件的平移运动就可以致动第一连接机构。与现有技术不同，从而使用单一部件来致动该装置并且进行向支撑轨的凸起边缘之一的联接。
根据另一具体特征，致动件的平移运动垂直于支撑轨的轴线并平行于由支撑轨的凸起边缘形成的支承面进行。在文献DE 19709811和US 5842889中，致动件的运动是垂直于支撑轨的轴线并垂直于由支撑轨的凸起边缘形成的支承面进行的。
根据另一具体特征，第二连接机构包括位于支撑轨的凸起边缘上的两个不同连接点。从而，电气设备在三个不同的点处锁定到支撑轨上，这可以使设备获得在支撑轨上的完美的稳定性。根据本发明，设备在三点处锁定到支撑轨上是通过单一控制运动实现的。
根据本发明的第一实施例，对于其连接点中的每一个，第二连接机构包括固定地连接于电气设备上并旋转地(in rotation)安装于其上的杆件，所述杆件包括安装在形成于致动件中的导向轨中的一端和能够将所述电气设备锁定到支撑轨的凸起边缘上的一自由端。
根据本发明第二实施例，对于其连接点中的每一个，第二连接机构包括固定地连接于电气设备并旋转地安装于其上的杆件，所述杆件和致动件借助可弹性变形部件进行连接。
根据该第二实施例的具体特征，杆件、可弹性变形部件和致动件形成为单一部件。
根据本发明，致动件的平移运动在相对方向上旋转两个杆件。
有利地，根据本发明的连接装置包括两个相同的杆件，所述杆件平行地、相对于致动件的平移轴对称地安装。以此结构，电气设备在三个不同点处锁定到支撑轨上，一个点位于支撑轨的顶部凸起边缘上，两个点位于支撑轨的底部凸起边缘上。
有利地，在杆件的自由端，杆件具有肋，当第二连接机构处于其锁定位置时，支撑轨的凸起边缘能够接纳于肋中。这使得可以改进电气设备在支撑轨上的锁定。
根据本发明另一具体特征，致动件是手动控制的。例如，可以从电气设备的外部接近致动件。例如，其可以是拉片，可以推或者拉所述拉片以致动所述致动件，从而致动连接于致动件的杆件。因此，致动件的单一运动可将设备正确地锁定在支撑轨上。
有利地，第一连接机构包括至少一个形成于致动件上并用于接纳支撑轨的凸起边缘的联接凹口或钩子。从而，由该钩子形成的第一连接机构的平移运动对应于致动件的平移运动。
有利地，连接装置包括能够同时将连接机构保持在它们的锁定位置或者解锁位置的装置。例如，其可以包括在致动件平移过程中可弹性变形的加强点(hard point)。
根据本发明的装置特别适于在支撑轨上锁定多个电子模块，例如模块化可编程逻辑控制器的各种模块，它们通过侧连接器连接在一起，如美国专利5775955中所述。在此结构中，当第一模块位于支撑轨上时，使必须连接于该第一模块的第二模块抵靠在支撑轨的凸起边缘上并且使其滑动直到连接于第一模块。一旦已经连接了第二模块，其连接装置就受到致动，以将其锁定于支撑轨上。从而，根据本发明的连接装置允许使用者以最少的操作快速连接并锁定大量的模块。
附图说明
其他特征和优点将在随后结合实施例的详细说明中变得明显，所述实施例作为示例给出并由附图示出，其中：
图1A和1B以透视图分别示出处于从支撑轨上解锁的位置和锁定到支撑轨上的位置的、设置有根据本发明连接装置的电气设备内部。
图2A和2B以正视图分别示出处于从支撑轨上解锁的位置和锁定到该支撑轨上的位置的、设置有根据本发明连接装置的电气设备内部。
图3表示以电气设备和用于安装到所述设备上的连接装置的透视图示出的分解图。
图4A和4B以分别沿着图2A和2B的线A-A剖开的剖视图分别示出处于锁定到支撑轨上的位置和从支撑轨上解锁的位置的电气设备。
图5以正视图示出连接到支撑轨的电气设备的后部。
图6详细示出用于根据本发明的连接装置中的板件。
图7示出用于本发明的连接装置中的杆件。
具体实施方式
现在将结合附图1A至7对本发明进行说明。
本发明包括一种用于将电气设备1连接到支撑轨2上的装置。支撑轨2沿着主轴线A延伸，受到挤压并弯曲，以具有帽形横截面。其具有连接两平行凸缘21、22的中心腹板20，所述凸缘21、22弯曲以形成两凸起边缘23、24，所述凸起边缘23、24在中心腹板任一侧位于一个相同平面中。支撑轨的顶部凸起边缘23形成顶边25，支撑轨的底部凸起边缘24形成底边26。支撑轨可以支撑多个电气设备，所述电气设备彼此相邻设置并且如果必要则彼此连接。
电气设备1包括壳体，其具有前板(未示出)，后板10，两侧板11、12，顶板13和底板14。后板10具有形成导向通道的凹陷103，支撑轨2的两凸起边缘23、24支撑在凹陷底部。该导向通道形成于壳体的整个宽度上，并且从其顶面到其底面的间隙稍大于支撑轨2的宽度。从而，导向通道在壳体后板10的外表面确定平坦底部100、顶面101和底面102，其中支撑轨2的两凸起边缘23、24抵靠在底部100上，顶面101和底面102与导向通道的底部形成稍大于90°的角(附图4A和4B)。电气设备1通过其后板10连接，并且因为这是沿着垂直于由支撑轨2的两凸起边缘23、24形成的支承面的轴线进行的，所以支撑轨2的轴线A平行于壳体的宽度，并且支撑轨2的凸起边缘23、24抵靠在形成于壳体后板10上的导向通道的底部100上。
在图1A和1B中，也可以看出壳体具有贯穿其顶板13和底板14的通气槽130、140。
将根据本发明的连接装置置于电气设备1的壳体内并且连接于壳体后板10的内表面(图3)。根据本发明的连接装置的特别有利之处在于不妨碍形成于电气设备1壳体的底板14上的通气槽140。
连接装置包括致动件，该制动部件包括在形成于壳体内的滑道中滑动的细长板件3。如图1A和1B所示，板件3配合壳体后板10的内部形状。参照附图3和6，从而，板件主要具有顶部30、底部31和中部32，其中顶部30和底部31在后板10的凹陷103内表面的任一侧在后板10的内表面上延伸，中部32围绕(espouse)凹陷103的所述内表面。中部32的长度大于由凹陷103形成的两内部平行边缘之间的间距，以在板件3平移中为板件3提供自由度。
形成滑道，以使板件3可以沿着其沿垂直于支撑轨2轴线A的轴线的长度移动，其中电气设备1置于支撑轨2的凸起边缘23、24上并且平行于由支撑轨2的凸起边缘23、24形成的支承面。该滑道包括在凹陷103上方形成于壳体后板10的内表面上的导轨40，板件3的顶部30在该导轨中滑动，以及包括两个凸榫41、42。第一凸榫41(图3)与形成在板件3的上部30的第一导向件33相互作用，第二凸榫42(图3)与形成在板件3的下部31上的第二导向件34相互作用。
根据本发明，形成在板件3的上部30的第一导向件33具有两个连续的收缩部或者突起330，在板件3的平移过程中所述收缩部或者突起330形成可弹性变形的加强点(图6)。板件3在滑道中平移的过程中，这些加强点可以对准板件3的不同位置。在将电气设备1锁定到支撑轨2上的方向上，第二导向件34的移动末端的顶端形成板件3在滑道中平移的阻止部。
为了可以由使用者控制，板件3具有形成拉片35的顶端，所述拉片通过贯穿壳体顶板13的开口突出到壳体外侧。
板件3也包括第一连接机构，其包括钩子36(图4B)，用于接纳支撑轨2的凸起边缘23，并且形成为与贯穿壳体后板10形成的开口104相对，所述开口在位于电气设备1的导向通道的顶面101和该通道的底部100之间的拐角处(图3)。在板件3在锁定电气设备1的方向上平移的过程中，该钩子36将在壳体外侧从开口104中突出，以到达并且接合于支撑轨2的顶部凸起边缘23上。
在板件3的与拉片35相对的端部，板件3在其底部31上具有两个对称翼部36、37(图6)，所述翼部与板件3的底部31形成于相同平面上。在各个翼部36、37中，形成沿着垂直于板件3平移轴的轴线定向的长圆形开口360、370。这些长圆形开口360、370中的每一个形成用于接纳杆件5、6的端部52(图7)的滑轨。这些杆件5、6形成将电气设备1连接到支撑轨2上的第二机构，并且它们中的每一个在支撑轨2上形成不同连接点。相对于板件3的平移轴对称地，这些杆件5、6是相同的、固定地连接于壳体并且旋转地安装于壳体后板10的内表面上。杆件5、6的旋转轴50、60垂直于由支撑轨后板10的内表面形成的平面。各个杆件5、6的相对于固定地连接于板件3的端部定位于其旋转轴之外的自由端面向形成于壳体上的开口7、8设置。这些开口7、8(图3)形成于板件3的任一侧，穿过壳体的后板10，并在形成于壳体导向通道的底部100和该导向通道的底面102之间的拐角处。
有利的是，杆件5、6在它们旋转轴的任一侧包括两个刚性连接并成角度偏置的部件。也有利的是，各个杆件5、6的自由端可以具有用于接纳支撑轨2的底部凸起边缘的肋51(图7)。
在板件3的两翼部36、37之间，第二导向件34形成为与在壳体后板10的内表面上形成的凸榫42相互作用，以引导板件3相对于壳体平移。例如，该第二导向件34将成形为类似于锁孔，以更易于组装/拆卸板件3。
根据本发明，一旦支撑轨2的两凸起边缘23、24抵靠在电气设备1壳体的导向通道的底部100上，使用者就将所述壳体锁定到支撑轨2上。为了进行这种锁定，使用者对板件3的拉片35进行操作。在解锁位置上，拉片35是凸起的并且板件3处于凸起位置。通过按压拉片35，板件3由形成于壳体后板10的内表面上的滑道引导，平行于由支撑轨2的凸起边缘23、24形成的支承面并垂直于主轴线A滑动。在移动的同时，板件3的钩子36突出于开口104的外侧并且将与支撑轨2的顶部凸起边缘23相接合。板件3的平移也导致杆件5、6的各个端部滑入形成于板件3的翼部36、37的长圆形开口360、370中。杆件5、6端部的这种滑动导致杆件5、6绕其旋转轴50、60旋转。杆件5、6平行设置，两杆件5、6在相对方向上旋转。考虑到这种旋转，各杆件5、6的自由端将抵靠在支撑轨2的底边26上。如果各杆件5、6的自由端具有肋51，支撑轨2的底部凸起边缘24将接合于该肋51中。当电气设备1锁定到支撑轨上时，各杆件5、6的位于其旋转轴和其连接于支撑轨2的凸起边缘24的自由端之间的部分沿着垂直于支撑轨2的主轴线A的轴线(参见图2B)。在杆件5、6的这种位置的情况下，电气设备1的锁定是不可逆转的，而无需特意作用于致动件的板件3上。具体而言，在垂直面和沿着垂直于支撑轨2的轴线A的轴线上，施加于电气设备1壳体上的任何不正当的作用力都不能产生形成足够大的扭矩以解锁杆件5、6的作用力。
根据本发明的改变的实施例，板件和杆件形成为单一部件。在这种结构中，各个杆件端部向其相应长圆形开口中的滑动由杆件和板件之间的弹性变形代替。
可以清楚理解的是，在不脱离本发明范围的前提下，可以考虑到其他改变和细节的改进，甚至可以考虑采用同等结构。

Claims (14)

1.用于将电气设备(1)锁定到具有两相对凸起边缘(23，24)的支撑轨(2)上的装置，所述装置具有至少两个连接机构，第一连接机构用于与支撑轨(2)的一个凸起边缘(23)接触，第二连接机构用于与支撑轨(2)的相对凸起边缘(24)接触，这些连接机构可移动并能够在支撑轨(2)的相应凸起边缘(23，24)上处于锁定位置或者解锁位置，所述装置的特征在于，所述装置包括操作机构(3)，所述操作机构(3)将第一连接机构(36)连接于第二连接机构(5，6)并且能够将第一连接机构的平移运动转变为第二连接机构的旋转运动。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，操作机构包括能够产生与第一连接机构的运动整合的平移运动的致动件(3)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，致动件(3)的平移运动垂直于支撑轨(2)的轴线(A)并平行于由支撑轨(2)的凸起边缘(23，24)形成的支承面进行。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，第二连接机构包括位于支撑轨(2)的凸起边缘(24)上的两个不同连接点。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，对于第二连接机构的连接点中的每一个，第二连接机构包括固定地连接于电气设备(1)上并旋转地安装于其上的杆件(5，6)，所述杆件(5，6)包括安装在形成于致动件中的导向轨(360，370)中的一端和能够将所述电气设备(1)锁定到支撑轨(2)的凸起边缘(24)上的一自由端。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，对于第二连接机构的连接点中的每一个，第二连接机构包括固定地连接于电气设备(1)并旋转地安装于其上的杆件，所述杆件和致动件借助可弹性变形部件进行连接。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，杆件、可弹性变形部件和致动件形成为单一部件。
8.如权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，致动件(3)的平移运动在相对方向上旋转两个杆件(5，6)。
9.如权利要求5-8中任一项所述的装置，其特征在于，杆件(5，6)平行地相对于致动件的平移轴对称地安装。
10.如权利要求5-9中任一项所述的装置，其特征在于，在杆件(5，6)的自由端，杆件(5，6)具有肋(51)，当第二连接机构处于其锁定位置时，支撑轨(2)的凸起边缘(24)能够接纳于肋中。
11.如权利要求2-10中任一项所述的装置，其特征在于，致动件是手动控制的。
12.如权利要求2-11中任一项所述的装置，其特征在于，第一连接机构形成于致动件上。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，第一连接机构包括至少一个用于接纳支撑轨(2)的凸起边缘(23)的钩子(36)。
14.如权利要求1-13中任一项所述的装置，其特征在于，其包括能够同时将连接机构保持在它们的锁定位置或者解锁位置的装置。
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