JP6004542B2 - Dinレール取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、電気機器をDINレールに取り付けるためのDINレール取付構造に関し、詳細には、その構造の改良に関する。
PLC(プログラマブルロジックコントローラ)や各種コントローラ、リレー、タイマ等の電気機器を制御盤内に取り付けるために、制御盤内に配設されたDIN(ドイツ工業規格)レール(IECレールとも呼称する)を利用することが一般に行われている。
電気機器のDINレール取付構造として、例えば特開平8−339756号公報には、電気機器の筺体の底面に一体に形成した鉤部と、底面にスライド自在に設けられかつ押しばねにより鉤部側に付勢される係止爪とを備えたものが記載されている(同公報の段落[0011]〜[0014]、ならびに図1、図3および図4参照)。また、特開平10−163644号公報には、制御機器のケースの後壁面にレール係合部を有し、当該レール係合部が、後壁面と一体に形成された上側レールフック部と、後壁面に着脱自在に設けられかつばね部の作用で上下動可能な下側レールフック部とから構成されたものが記載されている(同公報の段落[0017]、[0028]、[0031]および[0050]ならびに図3参照)。係止爪または下側レールフック部には、これらの移動量(ストローク量)に応じて押しばねまたはばね部からのばね荷重が作用するようになっている。
機器をDINレールに取り付ける際には、機器と一体に設けられた鉤部(または上側レールフック部)をDINレールの一方の縁部に係合させた後、機器に可動部材として設けられた係止爪(または下側レールフック部)をDINレールの他方の縁部に係合させることで、機器のDINレールへの取付けがワンタッチで行えるようになっている。
しかしながら、上記各公報に記載のものでは、係止爪や下側レールフック部が電気機器の筺体やケースとは別個に設けられた別部材であるため、部品点数が多い。とくに、特開平8−339756号公報に記載のものでは、押しばねが係止爪とは別個に設けられているため、部品点数がさらに多くなっている。
一方、特開平10−163644号公報に記載のものでは、S字状のばね部から下側レールフック部に作用するばね荷重は、下側レールフック部のストローク量に応じてリニアに変化しておらず、下側レールフック部の小さなストローク量の中で或るストローク量を超えると急激に大きくなっている。したがって、同公報に記載のものでは、機器の取付時に安定したばね性が得られない場合がある。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、部品点数を削減できるばかりでなく、取付時に安定したばね性を得ることができるDINレール取付構造を提供することにある。また、本発明は、このようなDINレール取付構造において操作性を向上させようとしている。
上記課題を解決するため、本発明に係るDINレール取付構造は、電気機器本体を保持する保持体を備え、当該保持体が、DINレールの一方の取付用フランジ部に係合する固定係合部と、DINレールの他方の取付用フランジ部に係脱自在に係合する可動係合部と、保持体の側面に沿いつつ当該保持体の底面側に延設され、その先端に可動係合部を有する延設部とを有しており、延設部が複数本の帯状部から構成されるとともに、各帯状部の基端が保持体のいずれかの側面の上部に一体に形成され、各帯状部の先端が互いに連結されて操作部を構成しており、各帯状部の先端が当該各帯状部を介して基端の回りを回動することにより、可動係合部が固定係合部に対して接近離反可能に設けられている(請求項1参照)。ここで、上記文言中、「保持体の側面に沿いつつ」とは、保持体の側面に平行の場合のみならず、保持体の側面に平行ではないが実質的に側面に沿う、つまり延設部が湾曲しつつ下方に延びている場合や直線状に斜め下方に延びている場合などをも含む趣旨であり、この点は、本明細書全体を通じて同様である。
本発明において、電気機器本体をDINレールに取り付ける際には、電気機器本体を保持した保持体の固定係合部をDINレールの一方の取付用フランジ部に係合させた後、可動係合部をDINレールの他方の取付用フランジ部に係合させるが、このとき、可動係合部が設けられた延設部の各帯状部の先端が各帯状部を介して基端の回りを回動するので、保持体のDINレールへの取付けがワンタッチで行われる。
本発明によれば、固定係合部のみならず可動係合部についても保持体と一体に設けられるので、部品点数を削減できる。また、可動係合部のストローク量を大きくとれるようになるとともに、可動係合部に作用するばね荷重を可動係合部のストローク量に応じてリニアに変化させることができるようになるので、DINレールへの取付時に安定したばね性を得ることができる。また、本発明によれば、電気機器をDINレールから取り外す際には、保持体の延設部の各帯状部の先端に配置された操作部を利用して各帯状部の先端を基端の回りに回動させればよく、このとき、操作部を設けたことで取外し時の操作性を向上できる。
本発明では、各帯状部の先端が配置される側の保持体側面に、各帯状部の先端の回動量を規制する回動規制部が設けられている(請求項参照)。
本発明によれば、回動規制部が延設部の各帯状部の先端の回動時に当該先端の回動量を規制するように作用するので、電気機器をDINレールから取り外す際に、延設部の各帯状部の先端を基端回りに必要以上に回動させてしまうのを防止でき、これにより、延設部の各帯状部の基端に過度の曲げ応力が発生するのを防止して、延設部の耐久性を向上できる。
本発明では、回動規制部が、延設部の各帯状部の先端が配置される側の保持体側面において、各帯状部の先端の左右両側にそれぞれ設けられている(請求項参照)。
本発明によれば、延設部の各帯状部の先端を基端の回りに必要以上に回動させた際には、回動規制部が延設部の各帯状部の先端の左右両側から各帯状部の先端の回動量を規制するので、各帯状部の先端の必要以上の回動を確実に規制できる。
本発明では、延設部の各帯状部が保持体の底面側に向かうにしたがい湾曲しつつ延びている(請求項参照)。
本発明では、延設部の各帯状部が、保持体の底面側に向かうにしたがい保持体側面から徐々に離れる側に延びている(請求項参照)。
本発明では、延設部の各帯状部が保持体の側面に対して平行に延びている(請求項参照)。
以上のように、本発明に係るDINレール取付構造によれば、保持体のDINレールへの取付けがワンタッチで行えるばかりでなく、部品点数を削減でき、DINレールへの取付時に安定したばね性を得ることができる効果がある。
本発明の一実施例によるDINレール取付構造を有する筐体の全体斜視図であって、当該筺体に収容される電気機器本体とともに示している。 前記筺体(図1)の正面図である。 前記筺体(図1)の側面図である。 前記筺体(図1)がDINレールに取り付けられた状態を示す側面図である。 前記筺体(図1)の平面図である。 前記筺体(図1)の底面図である。 前記筺体(図1)がDINレールに取り付けられた状態を示す底面図である。 図5のVI-VI線断面図である。 図5AのVIA-VIA線断面図である。 図6Aにおいて、工具を用いて前記筺体(図1)をDINレールから取り外す際の操作を説明するための図である。 本発明の変形例によるDINレール取付構造を有する筐体の全体斜視図であって、当該筺体に収容される電気機器本体とともに示している。 本発明の別の変形例によるDINレール取付構造を有する筐体の全体斜視図であって、当該筺体に収容される電気機器本体とともに示している。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1ないし図6は、本発明の一実施例によるDINレール取付構造を説明するための図であって、図1〜図3、図4、図5および図6は、本DINレール取付構造を有する筐体(保持体)単体を示しており、図3A、図5A、図6Aおよび図6Bは、当該筺体がDINレールに取り付けられた状態を示している。
図1〜図3、図4、図5および図6に示すように、筺体1は、例えば樹脂製の箱状部材(図示例では有底角筒状部材)であって、電気機器本体Eを収容(保持)するための内部空間1Aを有しており、当該内部空間1Aは上方(図1上方)に開口している。筺体1は、相対する側壁部1a、1bおよび1c、1dと、内部空間1Aの開口部の逆側に配置された底壁部1eとを有しており、内部空間1Aは、これらの側壁部1a、1b、1c、1dおよび底壁部1eで囲繞されている。なお、筺体1および電気機器本体Eにより電気機器が構成されている。
筺体1の側壁部1aには、当該側壁部1aに沿いつつ下方(図1下方)に向かって延設された弾性変形可能な一対の延設部10、11が設けられている。各延設部10、11は、徐々に湾曲しつつ下方に延びている(図1、図3および図6参照)。
各延設部10、11の各基端(各上端)10a、11aは、側壁部1aに連設されており、各延設部10、11はその弾性変形により各基端10a、11aの回りを回動可能になっている。各基端10a、11aが側壁部1aに連設される上下方向位置は、好ましくは、筺体1の底壁部1eから上方に離れた位置、より好ましくは、側壁部1a上において上下方向中央位置よりも上方の位置に配置されており、図示した例では、側壁部1a上において内部空間1Aの開口縁部寄りの位置に配置されている。
各延設部10、11の各先端(各下端)10b、11bは、筺体1の底壁部1eを越えて下方に配置されており(図5および図6参照)、当該下方位置で互いに連結されている(図5参照)。各先端10b、11bには、内側に向かって突出する可動爪部(可動係合部)12が設けられている(図3、図4、図5および図6参照)。可動爪部12は、各延設部10、11の弾性変形により、後述する固定爪部(固定係合部)13に対して接近・離反可能に設けられている。可動爪部12と底壁部1eとの間には、所定の間隙eが形成されている。可動爪部12の下面12aは、底壁部1eに向かって斜め上方に傾斜する傾斜面になっている。
一方、筺体1の側壁部1aと対向する側壁部1bには、当該側壁部1b下部から底壁部1eを越えて下方に延びるとともに、側壁部1dから側壁部1cにかけて延設されたガイド部13Aが設けられており、ガイド部13Aには、内側に向かって突出する固定爪部13が設けられている(図1、図3、図5および図6参照)。固定爪部13は、図示した例では、間隔を隔てた一対の爪部から構成されており、各固定爪部13は、延設部10、11の各先端10b、11bと概略対向する位置に配置されている。各固定爪部13と底壁部1eとの間には、所定の間隙eが形成されている。また、底壁部1e上において各固定爪部13の側方には、下方に突出する微小突起14がそれぞれ設けられている。
各延設部10、11の各先端10b、11bには、当該先端から外側(内側でも可)に張り出す操作部15が設けられている。操作部15は、筺体1の側壁部1aと概略平行に延びる前面15aと、筺体1の底壁部1eと概略平行に延びる下面15bとを有しており、これら前面15aおよび下面15bは概略直交している。なお、前面15aは、曲面から構成するようにしてもよい。また、操作部15は、上方に開口するスリット15cと、スリット15c内に開口する半円状の孔15dとを有している。これらのスリット15cおよび孔15dは、筺体1をDINレールから取り外す際にドライバーやその他の工具の先端を挿入して係止させるためのものである。
筺体1の側壁部1aの左右端部には、側壁部1aから外側に張り出す脚部16、17が設けられており、側壁部1bの左右いずれかの端部には、ガイド部13Aから外側に張り出す脚部18が設けられている。脚部16、17は、延設部10、11および操作部15の左右両側方にそれぞれ配置されており、脚部18は、図示した例では、底壁部1eに平行な面内において脚部17の対角線上に配置されている。脚部17、18には、取付ネジ(図示せず)を挿入するための取付孔17a、18aがそれぞれ形成されている。これらの取付孔17a、18aは、筺体1をDINレール以外の他の設置面にネジ止め固定する場合に用いられるものである。また、脚部16、17には、各々の対向側に向かって突出する突起(回動規制部)16b、17bがそれぞれ設けられており、これらの突起16b、17bは、延設部10、11の各先端10b、11bと対向する位置に配置されている。
次に、本実施例の作用効果について説明する。
電気機器本体Eを収容した筺体1(つまり電気機器)をDINレールに取り付ける際には、図3A、図5Aおよび図6Aに示すように、筺体1の固定爪部13と底壁部1eとの間の間隙e(図3参照)に、DINレール2の一方の取付用フランジ部2aを臨ませ、この状態から、可動爪部12の下面12aを、DINレール2の他方の取付用フランジ部2bに当接させて押し込む。
このとき、可動爪部12の傾斜面である下面12aに取付用フランジ部2bから押付力が作用して、可動爪部12が外側に移動しようとし、その結果、延設部10、11が外側に弾性変形して延設部10、11の各先端10b、11bが各基端10a、11aの回りを回動する。そして、取付用フランジ部2bが可動爪部12の下面12aを乗り越えると、取付用フランジ部2bが可動爪部12と底壁部1eとの間の間隙e内に入り込むとともに、弾性変形していた延設部10、11が戻り変形することにより、可動爪部12が取付用フランジ部2bに係合する。一方、このとき、取付用フランジ部2aは、固定爪部13と底壁部1eとの間の間隙e内に完全に嵌入して固定爪部13に係合されるとともに、固定爪部13と底壁部1e側の微小突起14との間で押圧挟持される。このようにして、筺体1がDINレール2にワンタッチで取り付けられる。
この場合には、可動爪部12が、筺体1の側壁部1aにその基端10a、11aが連設された延設部10、11の先端に設けられるので、固定爪部13のみならず可動爪部12についても筺体1の一部分として筺体1と一体に形成でき、これにより、部品点数を削減できる。その結果、組立工数および金型コストを削減でき、製造コストを低減できる。
また、延設部10、11は、先端10b、11bに可動爪部12が設けられるとともに、先端10b、11bと逆側の端部である基端10a、11aで筺体1に連設されているので、例えば先端と基端の間で筺体1に連設されている場合などと比べて、回動中心から可動爪部12までの距離を長くとることができる。これにより、可動爪部12のストローク量を大きくとれるようになるとともに、可動爪部12に作用するばね荷重を可動爪部12のストローク量に応じてリニアに変化させることができるようになる。このようにして、DINレール2への取付時に、可動爪部12のストローク量に比例したばね荷重を得ることができ、ばね性を安定させることができる。また、回動中心(基端10a、11a)から可動爪部12までの距離が長いことにより、延設部10、11の弾性変形時に延設部10、11の基端10a、11aに作用する曲げ応力を小さくできる。その結果、延設部10、11について、耐温度性等を含む耐環境性、ばね荷重の安定性および耐疲労性等を向上できる。
さらに、可動爪部12のストローク量を大きくとれることで、取付用フランジ部2bへの可動爪部12の掛かりしろを大きくすることができ、重量のある電気機器をDINレール2に取り付ける場合でも、強固な取付けが可能である。
なお、筺体1のDINレール2への取付時には、DINレール2の取付用フランジ部2bおよび可動爪部12がいずれも上方から見えているため、可動爪部12がDINレール2の取付用フランジ部2bに完全に引っ掛かったかどうかは、作業者が容易に視認できる。これにより、電気機器の落下の危険を回避でき、作業者の安全を確保できる。
また、延設部10、11がそれぞれ基端10a、11aから下方に延設されるとともに、可動爪部12および操作部15がいずれも延設部10、11の各基端10a、11aの下方に配置されているので、物や手が当たることにより、筺体1の外部から延設部10、11を内側に向かって押圧する方向の押付力が作用した場合でも、可動爪部12はDINレール2の取付用フランジ部2bと係合する側に移動するだけなので、可動爪部12がDINレール2から外れることはない。
さらに、筺体1において延設部10、11が配設された側に脚部16、17を設けたことで、作業時に作業者が誤って筺体1を床に落下させた場合でも、図3に示すように、延設部10、11と床面Fとの間にはクリアランスが形成されるようになっており、これにより、延設部10、11が直接床面Fと衝突することで延設部10、11が損傷したり破損したりするのを防止できる。この場合、仮に延設部10、11が床面Fと接触して床面Fから延設部10、11に押付力が作用した場合でも、上述したように、可動爪部12はDINレール2の取付用フランジ部2bと係合する側に移動するだけなので、可動爪部12がDINレール2から外れることはない。
その一方、筺体1をDINレール2から取り外す際には、作業者が筺体1の操作部15を上方に持ち上げるように操作すると、操作部15を介して延設部10、11が弾性変形し、延設部10、11の先端10b、11bが基端10a、11aの回りを回動する。これにより、筺体1に斜め上方向(つまり筺体1が外れる方向)の力が加わるとともに、操作部15の内側に配置された可動爪部12がDINレール2の取付用フランジ部2bから外れるので、筺体1をDINレール2からワンタッチで取り外すことができ、脱着時の操作性を向上できる。
また、筺体1のDINレール2からの取外し時には、、DINレール2の取付用フランジ部2bおよび可動爪部12がいずれも上方から見えているため、可動爪部12がDINレール2の取付用フランジ部2bから外れたかどうかは、作業者が容易に視認できる。これにより、電気機器の落下の危険を回避でき、作業者の安全を確保できる。
なお、筺体1の取外し時に、作業者が操作部15を介して各延設部10、11の先端10b、11bを必要以上に回動させた際には、先端10b、11bがこれらと対向配置された脚部16、17の対応する各突起16b、17bに当接することで、延設部10、11の先端10b、11bの回動量が規制されるようになっている。これにより、延設部10、11の先端10b、11bを基端10a、11aの回りに必要以上に回動させてしまうのを防止でき、その結果、延設部10、11の基端10a、11aに過度の曲げ応力が発生するのを防止でき、延設部10、11の耐久性を向上できる。
筺体1をDINレール2から取り外す際には、ドライバー等の工具を用いるようにしてもよい。この場合には、図6Bに示すように、ドライバー等の工具Dの先端を操作部15のスリット15cまたは孔15d内に挿入してスリット15cまたは孔15d内の壁面に係合させ、この状態から、工具Dの先端を筺体1の外側(図示左側)に向かって移動させると、工具Dの先端とともに操作部15が筺体1の外側に向かって移動して、可動爪部12がDINレール2の取付用フランジ部2bから外れることになる。また、この場合、図6Bに示すように、スリット15cおよび孔15dのそれぞれの底壁面(下面)が、DINレール2の取付用フランジ部2bの上面に対して面一かまたはわずかに上方に配置されているので、工具Dの操作時に工具Dの先端を誤って逆方向(つまり図示右側)に操作した場合でも、工具Dの先端がDINレール2の取付用フランジ部2bと干渉することはない。
以上、本発明に好適な実施例について説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明には種々の変形例が含まれる。以下に変形例のいくつかの例を挙げておく。
前記実施例では、可動係合部および固定係合部として、いずれも爪状の部材からなる可動爪部12および固定爪部13を例にとって説明したが、これら可動係合部および固定係合部としては、爪形状以外の他の形状を有するものを用いるようにしてもよい。
前記実施例では、各延設部10、11が底壁部1eの側に向かうにしたがい徐々に湾曲しつつ延びている例を示したが、これらの延設部は、図7の各延設部10’、11’に示すように、底壁部1eの側に向かうにしたがい側壁部1aから徐々に離れつつ直線状に斜め下方に向かって延びていてもよい。各延設部10’、11’の基端10’a、11’aは、アール部を介することなく側壁部1aに連設されている。これに対して、前記実施例では、各延設部10、11の基端10a、11aは、アール部を介して側壁部1aに連設されている。
前記実施例では、延設部10、11が、上下方向において、側壁部1aと平行に配設されていない例を示したが、これらの延設部10、11は、上下方向において、側壁部1aと平行に配設されていてもよい。
前記実施例では、各延設部10、11が、正面方向から見て、いずれもI字状の部材から構成された例を示したが、これらの延設部10、11は、図8の各延設部10”、11”に示すように、正面方向から見て、L字状および逆L字状の部材から構成されていてもよい。各延設部10”、11”の基端10”a、11”aは、側壁部1aの左右両端部に配置されており、各延設部10”、11”は、基端10”a、11”aから左右方向に延びる横行部10”A、11”Aと、各横行部10”A、11”Aの先端から下方に延びる垂設部10”B、11”Bとを有している。
前記実施例では、延設部が一対の延設部10、11から構成された例を示したが、当該延設部は単一の部材から構成してもよく、または3つ以上の部材から構成してもよい。あるいは、延設部の上端を分岐させて一対(または3つ以上)の基端を設けるとともに、延設部の下端は単一の部材にして単一の先端を設けるようにしてもよい。
前記実施例では、脚部16、17が筺体1の側壁部1aの左右両側部にそれぞれ設けられた例を示したが、これらのうちのいずれかの脚部(例えば脚部16)を省略することも可能である。
前記実施例では、側壁部1bに脚部18のみが設けられた例を示したが、脚部18に加えてまたは脚部18のかわりに、側壁部1bの他方の側部に別の脚部を設けるようにしてもよい。
前記実施例では、脚部17、18に取付孔17a、18aが形成され、脚部16には取付孔が形成されていない例を示したが、取付孔はいずれの脚部に形成されていてもよい。好ましくは、取付孔は、対角線上に配置された各脚部に形成される。
前記実施例では、延設部10、11の先端10b、11bの回動量を規制するための回動規制部としての突起16b、17bを筺体側壁部1aの脚部16、17にそれぞれ設けた例を示したが、これらの突起16b、17bのうちいずれか一方を省略するようにしてもよい。また、回動規制部は、脚部16、17を利用して設ける場合に限らず、脚部以外の部位、たとえば筺体側壁部1aに直接設けるようにしてもよい。なお、回動規制部としては、突起には限定されず、その他の形状を有する部材であってもよい。
前記実施例では、電気機器本体Eを内部に収容した筺体1にDINレール取付構造を設けた例を示したが、本発明に係るDINレール取付構造は、電気機器本体のいずれかの面を支持(保持)する支持体(保持体)に設けるようにしてもよい(例えばリレーソケットなど)。
以上のように、本発明は、電気機器をDINレールに取り付けるためDINレール取付構造に有用であり、とくに、部品点数の削減および取付時の安定したばね性を要求されるDINレール取付構造に適している。
1: 筐体(保持体)
1a: 側壁部
1e: 底壁部
10、11: 延設部
10a、11a: 基端
10b、11b: 先端
10’、11’: 延設部
10”、11”: 延設部
12: 可動爪部(可動係合部)
13: 固定爪部(固定係合部)
15: 操作部
16b,17b: 突起(回動規制部)

2: DINレール
2a、2b: 取付用フランジ部

E: 電気機器本体
特開平8−339756号公報(段落[0011]〜[0014]、ならびに図1、図3および図4参照) 特開平10−163644号公報(段落[0017]、[0028]、[0031]および[0050]、ならびに図3参照)

Claims (6)

  1. 電気機器をDINレールに取り付けるためのDINレール取付構造であって、
    電気機器本体を保持する保持体を備え、
    前記保持体が、DINレールの一方の取付用フランジ部に係合する固定係合部と、DINレールの他方の取付用フランジ部に係脱自在に係合する可動係合部と、前記保持体の側面に沿いつつ当該保持体の底面側に延設され、その先端に前記可動係合部を有する延設部とを有し、
    前記延設部が複数本の帯状部から構成されるとともに、前記各帯状部の基端が前記保持体のいずれかの側面の上部に一体に形成され、前記各帯状部の先端が互いに連結されて操作部を構成しており、
    前記各帯状部の前記先端が当該各帯状部を介して前記基端の回りを回動することにより、前記可動係合部が前記固定係合部に対して接近離反可能に設けられている、
    ことを特徴とするDINレール取付構造。
  2. 請求項1において、
    前記各帯状部の前記先端が配置される側の前記保持体の側面には、前記先端の回動量を規制する回動規制部が設けられている、
    ことを特徴とするDINレール取付構造。
  3. 請求項において、
    前記回動規制部が、前記各帯状部の前記先端が配置される側の前記保持体の側面において、前記先端の左右両側にそれぞれ設けられている、
    ことを特徴とするDINレール取付構造。
  4. 請求項において、
    前記各帯状部が、前記保持体の前記底面側に向かうにしたがい湾曲しつつ延びている、
    ことを特徴とするDINレール取付構造。
  5. 請求項1において、
    前記各帯状部が、前記保持体の前記底面側に向かうにしたがい前記保持体の側面から徐々に離れる側に延びている、
    ことを特徴とするDINレール取付構造。
  6. 請求項1において、
    前記各帯状部が前記保持体の側面に対して平行に延びている、
    ことを特徴とするDINレール取付構造。
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