JP3822485B2

JP3822485B2 - レール取付機構

Info

Publication number: JP3822485B2
Application number: JP2001346619A
Authority: JP
Inventors: 賢治岩野; 直武倉田
Original assignee: Digital Electronics Corp
Current assignee: Schneider Electric Japan Holdings Ltd
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: JP2003152353A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレール取付機構に関し、より詳細には、例えばレールを介して制御ボックスやマシンコントローラ内に入出力ターミナルユニットやその他の電子部品を取り付ける際等に用いられるレール取付機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来のこの種レール取付機構（特開平６−２３０８０７）を示した概略図であり、（ａ）はレール取付機構及びレールを示した正面図、（ｂ）はレール取付機構の可動係合手段近傍を拡大して示した正面図である。レール３０はアルミニウム合金等を用いて形成され、平板形状をしたレール本体３１の所定箇所には長円形の孔部３１ｂが複数個、長さ方向に並んで形成されている。レール本体３１の幅方向上下部からは、長さ方向に沿って側面視Ｌ字形状をした係止部３２、３３がそれぞれ延設されており、レール３０の幅はＷに設定されている。レール３０は制御ボックス等の垂直な取り付け面（図示せず）に対してレール本体３１ａを密接させた後、孔部３１ｂを介してねじ止め（図示せず）を行うことにより、制御ボックス等の内部に水平方向に対して平行に取り付けられるようになっている。
【０００３】
入出力ターミナル等の構成部品である取付基体４１は合成樹脂材料を用いて略平板形状に形成され、取付基体４１の略中央には幅がＷの溝部４１ａが横方向に形成されており、この溝部４１ａにはレール３０が挿入可能となっている。溝上縁部４１ｂの所定箇所には、略鈎形状をした係合部４２が形成されており、この係合部４２にはレール３０の係止部３２が係合されるようになっている。又、取付基体４１の所定箇所には凹部４３が形成され、凹部４３の長さ方向はレール３０の長さ方向に対して直交しており、凹部４３の両側にはスライド溝４３ａ、４３ｂがそれぞれ形成されている。凹部４３の所定箇所には正面視略くの字形状をした２個のカム溝４４ａ、４４ｂが並設されており、カム溝４４ａ、４４ｂの一端部側には、これに臨んで２個の直線状のガイド溝４５ａ、４５ｂが略平行に形成されており、ガイド溝４５ａ、４５ｂの深さはカム溝４４ａ、４４ｂに近づくにつれ、次第に浅くなるように設定されている。
【０００４】
凹部４３内には可動係合手段４６が配設され、可動係合手段４６は弾性を有する合成樹脂材料を用いて形成されている。可動係合手段４６は枠体４７を備え、枠体４７の両側にはスライド部４７ａ、４７ｂが形成されており、スライド部４７ａ、４７ｂがスライド溝４３ａ、４３ｂに摺動可能に挿入されることにより、枠体４７が図中矢印Ａ、Ｂ方向に摺動し得るようになっている。枠体４７のレール３０側には略鈎形状をしたテーパ部を有する係合部４７ｃが形成されており、この係合部４７ｃをレール３０の係止部３３に係合させるようになっている。枠体４７の上下所定箇所からは細長いアーム部４８、４９が長さ方向に沿って延設され、アーム部４８、４９の先端には突起部４８ａ、４９ａが形成されており、突起部４８ａ、４９ａがカム溝４４ａ、４４ｂ内に挿入されるようになっている。これら枠体４７、スライド部４７ａ、４７ｂ、係合部４７ｃ、アーム部４８、４９、突起部４８ａ、４８ｂ等を含んで可動係合手段４６が構成されている。これら取付基体４１、可動係合手段４６を含んでレール取付機構４０が構成されている。
図示しないが、取付基体４１の他主面側にはプリント配線基板が取り付けられ、このプリント配線基板を含んで入出力ターミナルユニットやその他の電子部品が構成されるようになっている。
【０００５】
このように構成されたレール取付機構４０を組み立てる場合、可動係合手段４６の突起部４８ａ、４９ａを取付基体４１側のガイド溝４５ａ、４５ｂの一端部に挿入すると共に、スライド部４７ａ、４７ｂをスライド溝４３ａ、４３ｂに挿入し、可動係合手段４６を図中矢印Ｂ方向に移動させる。すると突起部４８ａ、４９ａがガイド溝４５ａ、４５ｂを通り、カム溝４４ａ、４４ｂの一端部に嵌入される。さらに可動係合手段４６をＢ方向に移動させると、突起部４８ａ、４９ａがカム溝４４ａ、４４ｂの他端部に納まり、レール取付機構４０が組み立てられる。
【０００６】
一方、レール取付機構４０を分解する場合、アーム部４８、４９の弾性力を利用しに抗して２個の突起部４８ａ、４９ａを同時に手前側に持ち上げつつ可動係合手段４６をＡ方向に移動させ、突起部４８ａ、４９ａをガイド溝４５ａ、４５ｂの他端部に挿入する。次に可動係合手段４６をさらにＡ方向に移動させると、スライド部４７ａ、４７ｂがスライド溝４３ａ、４３ｂを通り抜け、レール取付機構４０が取付基体４１と可動係合手段４６とに分解される。
【０００７】
このように構成されたレール取付機構４０を用いて入出力ターミナルユニット等をレール３０に取り付ける場合、まず係合部４２をレール３０の係止部３２に引っ掛け、溝部４１ａをレール本体３１に嵌合させた後、取付基体４１をレール３０に押し付ける。すると係合部４７ｃのテーパ面がレール３０の係止部３３に当接して可動係合手段４６が少しだけ下方に押し下げられ、係合部４７ｃが係止部３３に係合して前記入出力ターミナルユニット等がレール３０に取り付け、固定される。又、レール３０から前記入出力ターミナルユニットを取り外す場合は、可動係合手段４６を図中矢印Ｂ方向に押し下げる。突起部４８ａ、４９ａが屈曲点４４ｃ、４４ｄに到達するまでは、アーム部４８、４９が右方向に次第に撓んで反発力が増大する。そして屈曲点４４ｃ、４４ｄを過ぎると、アーム部４８、４９の左方向への付勢分力とカム溝４４ａ、４４ｂの方向とが一致するため、突起部４８ａ、４９ａが自動的、かつ急速にカム溝４４ａ、４４ｂの下端部側に移動する。すると可動係合手段４６の係合部４７ｃがレール３０の係止部３３から外れ、レール３０から入出力ターミナルユニット等が取り外される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したレール取付機構４０においては、カム溝４４ａ、４４ｂがくの字形状に曲がっており、取り付け・取り外しの２行程において、アーム部４８、４９が左右いずれか一方向のみに撓まされる。するとアーム部４８、４９に内部応力が蓄積され、アーム部４８、４９の弾性、強度が劣化し、可動係合手段４６の押し上げ力が減少するおそれがある。
【０００９】
又、これらの弾性、強度の劣化を補うため、通常２個のアーム部４８、４９が形成されており、製造が面倒となっている。又修理等のために可動係合手段４６を取付基体４１から取り外す際、一人で２個の突起部４８ａ、４９ａを同時にカム溝４４ａ、４４ｂからガイド溝４５ａ、４５ｂに移すのが著しく困難である。
【００１０】
又、突起部４８ａ、４９ａの行程が往復共に長く、可動係合手段４６が大きくなり易いという課題があった。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、製造、取り付け、分解作業を容易に行うことができ、可動係合手段の大きさを小さくして取付機構の小形化を図ることができ、しかもアーム部の劣化を抑制し、常時確実にレールに取り付け・固定することができるレール取付機構を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するために本発明に係るレール取付機構（１）は、レールが挿入される溝部と、前記レールの上縁側に係合する第１の係合部とを有する基体と、該基体に摺動可能に配設され、前記レールの下縁側に着脱可能に係合する第２の係合部を有する可動係合手段とを備えたレール取付機構において、前記可動係合手段と対向する前記基体の所定箇所にループ形状のカム溝が形成される一方、前記可動係合手段に長さ方向が前記溝部の長さ方向と直交するアーム部が形成され、該アーム部の先端部が前記カム溝に挿入されるようになっていることを特徴としている。
上記したレール取付機構（１）によれば、前記カム溝における前記溝部に近接する頂点の位置を前記アーム部の長さ方向軸近傍に設定しておくことにより、前記アーム部にこれを撓ませる応力が作用した際、これに応じて該アーム部を元に戻す付勢力が発生し、前記可動係合手段を前記溝部側へ押し付けることができ、前記レールへ確実に取り付けることができる。又、前記カム溝を略円、長円、だ円、あるいは半円等のループ形状に設定することにより、前記アーム部を、取り付け・取り外しの両行程において左右両方に均等に撓ませ得るか、あるいは取り外し行程のみに限定して撓ませ得るため、前記アーム部における弾性、強度の劣化を抑制することができ、取り付け性能を長期間維持することができる。又、前記カム溝のループ形状が略半円形に設定されている場合、取り付け行程が短くなるので、前記可動係合手段の大きさを小さくしてレール取付機構の小形化を図ることができる。
【００１３】
又、本発明に係るレール取付機構（２）は、上記レール取付機構（１）において、前記カム溝の底面が取り付け方向に進むにしたがって次第に浅くなる形状に形成されると共に、前記カム溝における前記溝部に近接した所定箇所に段差が設けられていることを特徴としている。
上記したレール取付機構（２）によれば、前記段差が形成されているので、前記ループ形状をしたカム溝に沿って前記アーム部の先端部を回転させることができる一方、前記アーム部の先端部が逆方向に移動・回転するのを阻止することができ、前記第２の係合部を前記レールの下縁部に確実に係合させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るレール取付機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来例と同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すこととする。
図１は実施の形態（１）に係るレール取付機構を概略的に示した斜視図である。図２は実施の形態（１）に係るレール取付機構及びレールを概略的に示した分解組立図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。取付基体１１は合成樹脂材料を用いて略平板形状に形成され、取付基体１１の略中央には幅がＷの溝部１１ａが横方向に形成されており、この溝部１１ａには図２に示したものと同様のレール３０が挿入可能となっている。溝上縁部１１ｂの所定箇所には、略鈎形状をした係合部１２ａ、１２ｂが形成されており、この係合部１２ａ、１２ｂにはレール３０の係止部３２が係合されるようになっている。
【００１５】
取付基体１１の所定箇所には凹部１３が形成され、凹部１３の長さ方向は溝部１１ａの長さ方向に対して直交しており、凹部１３の両側にはスライド溝１３ａ、１３ｂがそれぞれ形成されている。凹部１３の所定箇所には正面視略半円形状をしたカム溝１４が形成され、半円状のカム溝１４ａは取り外し行程、直線状のカム溝１４ｂは取り付け行程をそれぞれ構成している。カム溝１４ａの底面は略同一深さに形成される一方、カム溝１４ｂの底面は、取り付け方向（溝部１１ａ側に近づく方向）に進むにしたがって次第に浅く形成されている。カム溝１４ｂの上端部には段差１４ｃが形成されており、溝部１１ａに近接するカム溝１４ａの頂部１４ｄはアーム部１８の長軸１８ｂ近傍に設定されている。又、カム溝１４の上端部には、これに臨んで直線状のガイド溝１５が形成されており、ガイド溝１５の深さは、カム溝１４に近づくにつれて次第に浅く設定されている。
【００１６】
凹部１３内には可動係合手段１６が配設され、可動係合手段１６は弾性を有する合成樹脂材料を用いて形成されている。可動係合手段１６は枠体１７を備え、の両側にはスライド部１７ａ、１７ｂが形成されており、スライド部１７ａ、１７ｂがスライド溝１３ａ、１３ｂに摺動可能に挿入されることにより、枠体１７が図中矢印Ａ又はＢ方向に摺動し得るようになっている。枠体１７の溝部１１ａ側には略鈎形状をしたテーパ部を有する係合部１７ｃが形成されており、この係合部１７ｃをレール３０の係合部３３に係合させるようになっている。枠体１７下部の所定箇所からは細長いアーム部１８が長さ方向に沿って延設され、アーム部１８の先端には突起部１８ａが形成され、突起部１８ａはカム溝１４内に挿入されている。突起部１８ａは常時図中矢印Ｇ方向に付勢されており、又突起部１８ａが図中矢印Ｄ又はＥ方向に偏位すると、アーム部１８の弾性力により突起部１８ａが長軸１８ｂ上に戻るようになっている。これら枠体１７、スライド部１７ａ、１７ｂ、係合部１７ｃ、アーム部１８、突起部１８ａ等を含んで可動係合手段１６が構成されている。これら取付基体１１、係合部１２ａ、１２ｂ、カム溝１４、可動係合手段１６等を含んでレール取付機構１０が構成されている。
図示しないが、取付基体１１の他主面側にはプリント配線基板が取り付けられ、このプリント配線基板を含んで入出力ターミナルユニットやその他の電子部品が構成されるようになっている。
【００１７】
このように構成されたレール取付機構１０を組み立てる場合、可動係合手段１６の突起部１８ａを取付基体１１側のガイド溝１５の一端部に挿入すると共に、スライド部１７ａ、１７ｂをスライド溝１３ａ、１３ｂに挿入し、可動係合手段１６をＢ方向に移動させる。すると突起部１８ａがガイド溝１５を通り、カム溝１４ａの頂部１４ｄに嵌入される。さらに可動係合手段１６をＢ方向に移動させると、突起部１８ａがカム溝１４ａの下端部に納まり、レール取付機構１０が組み立てられる。
【００１８】
一方、レール取付機構１０を分解する場合、アーム部１８の弾性力を利用して突起部１８ａを手前側に持ち上げつつＡ方向に移動させ、ガイド溝１５の他端部に挿入する。次に可動係合手段１６をさらにＡ方向に移動させると、スライド部１７ａ、１７ｂがスライド溝１３ａ、１３ｂを通り抜け、レール取付機構１０が取付基体１１と可動係合手段１６とに分解される。
【００１９】
このように構成されたレール取付機構１０を用いて入出力ターミナルユニット等をレール３０に取り付ける場合、予め可動係合手段１６をＡ方向に押し上げ、突起部１８ａをカム溝１４ａの頂部１４ｄに嵌入させておく。次に係合部１２ａ、１２ｂをレール３０の係止部３２に引っ掛け、溝部１１ａをレール本体３１に嵌合させた後、取付基体１１をレール３０に押し付ける。すると係合部１７ｃのテーパ面がレール３０の係止部３３に当接して可動係合手段１６が少しだけ下方に押し下げられ、係合部１７ｃが係止部３３に係合する。突起部１８ａは、段差１４ｃによりカム溝１４ｂ方向に移動不能となり、アーム部１８の弾性力によりカム溝１４ａ方向への移動も阻止され、この結果、レール３０にレール取付機構１０が取り付け・保持される。
【００２０】
上記説明から明らかなように、実施の形態（１）に係るレール取付機構１０では、カム溝頂部１４ｄの位置をアーム部１８の長軸１８ｂ近傍に設定しておくことにより、アーム部１８にこれを撓ませる応力が作用した際、これに応じてアーム部１８を元に戻す付勢力が発生し、可動係合手段１６を溝部１１ａ側へ押し付けることができ、レール３０へ確実に取り付けることができる。又、カム溝１４を略半円のループ形状に設定することにより、アーム部１８を取り外し行程１４ａのみに限定して撓ませ得るため、アーム部１８における弾性、強度の劣化を抑制することができ、取り付け性能を長期間維持することができる。又、カム溝１４のループ形状が半円形に設定され、取り付け行程１４ｂが短くなるので、可動係合手段１６の大きさを小さくして、取付機構の小形化を図ることができる。
【００２１】
又、段差１４ｃが形成されているので、ループ形状をしたカム溝１４に沿ってアーム部１８の突起部１８ａを回転させることができる一方、アーム部１８の突起部１８ａが逆方向に移動・回転するのを阻止することができ、係合部１７ｃをレール３０の下縁部３３に確実に係合させることができる。
【００２２】
尚、実施の形態（１）に係るレール取付機構１０では、カム溝１４ａの底面が略同一深さに形成される一方、カム溝１４ｂが次第に浅くなる場合について説明したが、カム溝１４の形状は何らこれに限定されるものではなく、別の実施の形態では、カム溝１４ａよりカム溝１４ｂにかけて、次第に浅くなっていてもよい。
【００２３】
図３は実施の形態（２）に係るレール取付機構の可動係合手段近傍を拡大して示した正面図であり、図中２１は取付基体を示している。取付基体２１の所定箇所には凹部２３が形成され、凹部２３の長さ方向は溝部２１ａの長さ方向に対して直交している。凹部２３の所定箇所には正面視略長円形状をしたカム溝２４が所定角傾いて形成されており、例えば左半分のカム溝２４ａは取り外し行程、右半分のカム溝２４ｂは取り付け行程をそれぞれ構成している。カム溝２４におけるアーム部長軸２８ｂ近傍には段差２４ｃがそれぞれ形成されており、カム溝２４ａ、カム溝２４ｂの深さは段差２４ｃに向かってそれぞれ次第に浅く設定されている。
【００２４】
凹部２３内には可動係合手段２６が配設され、可動係合手段２６は弾性を有する合成樹脂材料を用いて形成されている。可動係合手段２６は枠体２７を備え、枠体２７下部の所定箇所からは細長いアーム部２８が長さ方向に沿って延設され、アーム部２８の先端には突起部２８ａが形成され、突起部２８ａはカム溝２４内に挿入されている。突起部２８ａは常時紙面方向に付勢されており、又突起部２８ａが図中矢印Ｄ又はＥ方向に偏位すると、アーム部２８の弾性力により長軸２８ｂ上に戻るようになっている。その他の構成は図１、図２に示したものと略同様であるので、ここではその構成の詳細な説明は省略することとする。これら係合部１７ｃ、枠体２７、アーム部２８、突起部２８ａ等を含んで可動係合手段２６が構成されている。これら取付基体２１、カム溝２４、可動係合手段２６を含んで実施の形態（２）に係るレール取付機構が構成されている。
【００２５】
このように構成された実施の形態（２）に係るレール取付機構を用いて、入出力ターミナルユニット等をレール３０に取り付ける場合、予め可動係合手段２６をＡ方向に押し上げ、突起部２８ａをカム溝２４ｂ上部に嵌入させておく。次に取付基体２１をレール３０に押し付ける。すると係合部１７ｃのテーパ面がレール３０の係止部３３に当接して可動係合手段２６が少しだけ押し下げられ、係合部１７ｃが係止部３３に係合する。突起部２８ａは、段差２４ｃによりカム溝２４ｂ方向へ移動不能となり、アーム部２８の弾性力によりカム溝２４ａ方向への移動も阻止され、この結果、レール３０に入出力ターミナルユニット等が取り付け、保持される。
【００２６】
上記説明から明らかなように、実施の形態（２）に係るレール取付機構では、カム溝２４頂部の位置をアーム部長軸２８ｂ近傍に設定しておくことにより、アーム部２８にこれを撓ませる応力が作用した際、これに応じてアーム部２８を元に戻す付勢力が発生し、可動係合手段２６を溝部２１ａ側へ押し付けることができ、レール３０へ確実に取り付けることができる。又、カム溝２４を略長円のループ形状に設定することにより、アーム部２８を、取り付け・取り外しの両行程２４ａ、２４ｂにおいて左右両方に均等に撓ませ得るため、アーム部２８における弾性、強度の劣化を抑制することができ、取り付け性能を長期間良好な状態に維持することができる。
【００２７】
尚、実施の形態（２）に係るレール取付機構では、段差２４ｃがそれぞれ形成されると共に、カム溝２４ａ、２４ｂの深さが一方の段差２４ｃより他方の段差２４ｃに向かって次第に浅く設定されている場合について説明したが、別の実施の形態では、段差２４ｃがなく、カム溝２４ａ、２４ｂの深さが同じであってもよい。
【００２８】
又、実施の形態（１）、（２）に係るレール取付機構では、取付基体１１、２１や可動係合手段１６、２６がいずれも合成樹脂材料を用いて形成された場合について説明したが、何らこの材料に限定されるものではなく、別の実施の形態では、金属材料等を用いたものであってもよい。
【００２９】
又、実施の形態（１）、（２）に係るレール取付機構では、いずれも係合部１２ａ、１２ｂが２個である場合について説明したが、何ら２個に限定されるものではなく、別の実施の形態では、１個あるいは３個以上であってもよい。
【００３０】
又、実施の形態（１）、（２）に係るレール取付機構では、いずれも枠体１７、２７にアーム部１８、２８が上方に向かって形成されている場合について説明したが、何らこれに限定されるものではなく、別の実施の形態では、アーム部１８、２８が下方に向かって形成されたものであってもよい。
【００３１】
又、実施の形態（１）、（２）に係るレール取付機構では、カム溝１４、２４の形状が半円形、長円形である場合について説明したが、カム溝の形状はループ形状であれば何らこれに限定されるものではなく、別の実施の形態では、カム溝の形状が円形、だ円形等であってもよい。
【００３２】
又、実施の形態（１）、（２）に係るレール取付機構では、いずれもレール取付機構の他主面側に、入出力ターミナルユニットやその他の電子部品が実装されるプリント配線基板が取り付けられている場合を説明したが、何らこれに限定されるものではない。
【００３３】
又、実施の形態（２）に係るレール取付機構では、カム溝２４の長円軸がアーム部２８の長軸２８ｂに対し所定角傾いて形成されている場合について説明したが、別の実施の形態では、カム溝の長円軸、だ円軸はアーム部２８の長軸２８ｂ上にあっても、あるいはこれらに対して略平行であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレール取付機構の実施の形態（１）を概略的に示した斜視図である。
【図２】実施の形態（１）に係るレール取付機構及びレールを概略的に示した分解組立図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】実施の形態（２）に係るレール取付機構の可動係合手段近傍を拡大して示した正面図である。
【図４】従来のレール取付機構を示した概略図であり、（ａ）はレール取付機構及びレールを示した正面図、（ｂ）はレール取付機構の可動係合手段近傍を拡大して示した正面図である。
【符号の説明】
１０レール取付機構
１１取付基体
１１ａ溝部
１２ａ、１２ｂ第１の係合部
１４カム溝
１６可動係合手段
１７ｃ第２の係合部
１８アーム部
３０レール
３２、３３係止部

Claims

レールが挿入される溝部と、前記レールの上縁側に係合する第１の係合部とを有する基体と、該基体に摺動可能に配設され、前記レールの下縁側に着脱可能に係合する第２の係合部を有する可動係合手段とを備えたレール取付機構において、前記可動係合手段と対向する前記基体の所定箇所にループ形状のカム溝が形成される一方、前記可動係合手段に長さ方向が前記溝部の長さ方向と直交するアーム部が形成され、該アーム部の先端部が前記カム溝に挿入されるようになっていることを特徴とするレール取付機構。
前記カム溝の底面が取り付け方向に進むにしたがって次第に浅くなる形状に形成されると共に、前記カム溝における前記溝部に近接した所定箇所に段差が設けられていることを特徴とする請求項１記載のレール取付機構。