МОДУЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ С ДРУГИМ МОДУЛЬНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2018 года по МПК H01H71/00 

Изобретение относится к электрически устройствам и, в частности, к модульному электрическому устройству, содержащему соединительные элементы для соединения с другим модульным электрическим устройством, как определено в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Как известно, в современных электрических системах широко используются модульные электрические устройства, каждое из которых предназначено для выполнения специальной функции. Посредством соответствующего совместного комбинирования таких модульных устройств можно получить относительно более сложные группы, обеспечивающие выполнение нескольких функций.

Например, несколько идентичных модульных однополюсных электрических выключателей могут быть соединены между собой для образования многополюсного электрического выключателя, например, двух- или трехполюсного.

Другой пример комбинации модульных электрических устройств относится к случаю, когда существует необходимость в выполнении основным устройством вспомогательной функции, например, когда автоматический выключатель механически соединяется со вспомогательным устройством, например, вспомогательным контактом, модулем дистанционного управления двигателем, дифференциальным выключателем, сигнальным устройством и т.д., способным к выполнению требуемой вспомогательной функции.

Среди известных технических решений, которые используются для взаимного соединения двух модульных электрических устройств, известны решения, основанные на использовании жестких и/или гибких зубьев, выступающих от одной из боковых стенок корпуса одного из двух соединяемых модульных электрических устройств.

Например, известно модульное электрическое устройство, имеющее пару соединительных зубьев, которые предназначены для сцепления с соответствующими соединительными углублениями, выполненными в другом модульном электрическом устройстве, для соединения двух устройств.

При этом известно, что одно из электрических устройств имеет по существу жесткий зуб и по существу упруго изгибающийся зуб. В этом случае можно взаимно соединять электрические устройства посредством размещения таких устройств рядом друг с другом вдоль двух соответствующих боковых сторон, вставляя жесткий зуб в соответствующее соединительное углубление и, наконец, защелкивая изгибающийся зуб в соответствующем соединительном углублении посредством незначительного поворота электрического устройства.

Также известно, что одно из двух модульных электрических устройств имеет пару упруго изгибающихся соединительных зубьев. В этом случае можно взаимно соединять два модульных электрических устройства посредством установки таких устройств рядом друг с другом вдоль двух соответствующих боковых сторон и путем защелкивания изгибающихся зубьев в соответствующих соединительных углублениях, размещая боковые стороны устройств рядом друг с другом с целью соединения посредством поступательного перемещения.

Для разъединения вышеуказанных электрических устройств, имеющих соединительные жесткие и/или гибкие зубья, после их соединения требуется воздействовать на гибкие соединительные зубья инструментом, например отверткой, для выведения таких зубьев из зацепления с соответствующими соединительными углублениями.

Недостаток описанных выше известных технических решений, основанных на использовании по существу неподвижных жестких и/или гибких соединительных зубьев, выступающих от боковой стенки устройства, состоит в том, что разъединение электрических устройств после их соединения является относительно сложным.

В документе ЕР 2180945 описано модульное электрическое устройство, содержащее соединительные средства для соединения с другим модульным электрическим устройством. Такое устройство имеет соединительные средства, которые обеспечивают скользящее перемещение двух соединительных крючков вдоль боковой стенки устройства. Каждый из этих крючков может перемещаться со скольжением между соединенным и разъединенным положениями для обеспечения взаимного соединения и разъединения двух модульных электрических устройств относительно легким способом без необходимости использования инструментов с обеспечением прочного и надежного соединения.

Задача изобретения в разработке модульного электрического устройства, содержащего соединительные элементы для соединения с другим модульным электрическим устройством, которое может устранить или по меньшей мере частично уменьшить недостатки, описанных выше известных модульных электрических устройств, имеющих жесткие и/или гибкие соединительные зубья.

Эта и другие задачи решаются с помощью модульного электрического устройства, охарактеризованного в пункте 1 формулы изобретения в наиболее общей форме и в зависимых пунктах формулы изобретения в нескольких конкретных вариантах выполнения.

Объектом настоящего изобретения также является группа компонентов, как представлено в пункте 10 формулы изобретения.

Изобретение станет более понятным из дальнейшего подробного описания вариантов его осуществления, представленных в качестве примера без какого-либо ограничения, со ссылкой на чертежи.

На фиг. 1 показано модульное электрическое устройство по первому варианту выполнения, вид спереди;

на фиг. 2 - фрагмент модульного электрического устройства по фиг. 1, в частности, показан соединительный зуб этого устройства в первой рабочей конфигурации, вид в перспективе;

на фиг. 3 - то же, но во второй рабочей конфигурации соединительного зуба;

на фиг. 4 - модульное электрическое устройство по второму варианту выполнения, вид спереди;

на фиг. 5 - фрагмент модульного электрического устройства по фиг. 4, в частности, показан соединительный зуб этого устройства в первой рабочей конфигурации, вид в перспективе;

на фиг. 6 показано другое модульное электрическое устройство, пригодное для соединения с одним из электрических устройств по фиг. 1 или 4, вид в перспективе;

на фиг. 7 показана группа компонентов, состоящая из соединенных между собой электрического устройства по фиг. 1 и устройства по фиг. 6, вид в перспективе.

В дальнейшем термины «правый» и «левый» будут использоваться только для упрощения описания и не должны истолковываться в ограничительном смысле.

На фиг. 1 показано модульное электрическое устройство по первому варианту выполнения, обозначенное в целом позицией 10. В этом примере устройство 10 является вспомогательным контактом 10 или вспомогательным контактным устройством 10, соединяемым с электрическим выключателем. Вспомогательный контакт для электрического выключателя хорошо известен специалистам в данной области техники, поэтому работа такого устройства в настоящем описании подробно не описывается. Однако следует отметить, что описание настоящего изобретения не ограничивается вспомогательным контактом для электрического выключателя и, в общем, может распространяться на любые модульные электрические устройства, предназначенные для соединения с другим модульным электрическим устройством. В частности, как вариант, устройство 10 может представлять собой, например, электрический выключатель, модуль дистанционного управления двигателем, дифференциальный выключатель или сигнальное устройство. Предпочтительно, устройство 10 является так называемым модульным электрическим устройством по стандарту DIN.

Как показано на фиг. 1, устройство 10 содержит по существу коробчатый корпус 11. Корпус 11 содержит первую соединительную боковую стенку 12 или правую стенку 12 и вторую боковую стенку 13 или левую стенку 13, которая расположена противоположно первой соединительной боковой стенке 12. Кроме того, корпус 11 предпочтительно содержит переднюю стенку 14 и противоположную ей заднюю стенку (не показана), которые соединены с боковыми стенками 12, 13 и расположены между ними. В частности, передняя стенка 14 предпочтительно имеет подвижный элемент 15, например, подвижный рычаг 15, и/или индикаторный элемент 16 для указания на электрическое состояние устройства 10 и/или другого электрического устройства, соединенного с устройством 10.

Устройство 10 содержит соединительные элементы 17, 18 для соединения этого устройства 10 с другим модульным электрическим устройством, так чтобы такие устройства после соединения друг с другом имели две соответствующие размещенные рядом друг с другом боковые стенки.

Соединительные элементы 17, 18 содержат пару упруго изгибающихся соединительных зубьев, которые выступают от правой стенки 12. Предпочтительно, зубья 17, 18 взаимно выровнены и расположены на некотором расстоянии друг от друга по правой стенке 12 устройства 10. Однако следует отметить, что оба зуба 17, 18 необязательно должны быть упруго изгибающимися, и, в общем, достаточно, чтобы по меньшей мере один из соединительных зубьев 17, 18 был упруго изгибающимся. Например, в альтернативном варианте выполнения, являющимся менее предпочтительным, поскольку соединение и разъединение модульных электрических устройств становится менее легким по сравнению с решением, в котором имеются два соединительных упругих зуба, соединительные элементы 17, 18 могут содержать упруго изгибающийся зуб и жесткий зуб. В этом отношении следует отметить, что термин «жесткий зуб» означает относительно жесткий зуб по сравнению с упруго изгибающимся зубом.

Поскольку зубья 17, 18 имеют по существу идентичные конструкцию и функционирование, то для краткости изложения ниже приводится подробное описание конструкции и функционирования только одного из зубьев 17, 18. Таким образом, подразумевается, что приведенное ниже описание со ссылкой на зуб 17 аналогичным образом относится и к зубу 18.

На фиг. 2 и 3 показан в увеличенном масштабе фрагмент устройства 10 с зубом 17. Зуб 17 может выборочно занимать первое рабочее положение или соединенное положение (фиг. 2) и второе рабочее положение или разъединенное положение (фиг. 3). В соединенном положении (фиг. 1 и 2) зуб 17 упруго не нагружен или по существу упруго не нагружен, и предпочтительно он выступает в направлении, которое по существу расположено под прямым углом к правой стенке. В разъединенном положении (фиг. 3) зуб 17 отклоняется и упруго нагружается относительно соединенного положения. Следует отметить, что зубья 17, 18 расположены таким образом, чтобы они изгибались в противоположных направлениях, когда они перемещаются в разъединенное положение, при этом зубья 17, 18 будут находиться на большем расстоянии друг от друга по сравнению с тем, когда зубья расположены в соединенном положении.

Как показано на фиг. 1, зуб 17 содержит конец 17', соединенный с левой стенкой 13, противоположный конец 17'', выступающий от правой стенки 12, и промежуточный участок, расположенный между указанными концами 17', 17'' зуба.

Как показано на фиг. 1, зуб 17 содержит участок 17А основания, который простирается между правой и левой стенками 12, 13, и соединительный участок 17В или крюкообразный участок 17В, который соединен с участком основания и выступает от правой стенки 12. Участок 17А основания зуба 17 по существу имеет форму мостика. Такая конфигурация в форме мостика показана на фиг. 7, и она по существу соответствует конфигурации участка 117А основания соединительного зуба 117, показанного на фиг. 5. Однако фиг. 5 относится ко второму варианту выполнения, который будет подробно описан ниже. Следует отметить, что участок основания соединительного зуба 17 в форме мостика преимущественно обеспечивает как придание улучшенной упругости зубьям 17, 18, так и образование соединительного гнезда, пригодного для взаимодействия с соединительными элементами, выполненными на модульном электрическом устройстве (не показаны), предназначенном для соединения с левой стенкой 13 устройства 10.

Как показано на фиг. 2 и 3, устройство 10 содержит удерживающие или фиксирующие элементы, выполненные с возможностью удержания соединительных зубьев 17, 18 в разъединенном положении и их освобождения. На фиг. 2 и 3 показаны удерживающие элементы 21, 22 зуба 17 по предпочтительному варианту выполнения. В примерном варианте выполнения на соединительно зубе 18 имеются удерживающие элементы, идентичные или по существу идентичные с точки зрения конструкции и функциональности элементам 21, 22.

Удерживающие элементы 21, 22 функционально расположены между правой стенкой 12 и соединительным зубом 17. Удерживающие элементы 21, 22 включают в себя пару выступов 21, 22, которые расположены напротив друг друга и выполнены с возможностью при их механическом взаимодействии фиксации соединительного зуба 17 в разъединенном положении. Однако, количество пар выступов 21, 22 может не ограничиваться только одной парой, хотя достаточно и одной пары выступов 21, 22. Например, как показано на фиг. 2 и 3, с противоположной стороны зуба 17 могла бы быть выполнена и другая пара выступов 21, 22. Предпочтительно выступы 21, 22 представляют собой пару острых выступов 21, 22. По предпочтительному варианту выполнения выступы 21, 22 расположены на соединительном зубе 17 и на правой стенке 12, соответственно. Предпочтительно, выступ 21, расположенный на соединительном зубе 17, выступает от вышеуказанного промежуточного участка такого зуба. В отношении примера, показанного на фиг. 2, следует отметить, что в соединенном положении зуба 17 выступы 21, 22 выступают в поперечном направлении и, более предпочтительно, в направлении, по существу перпендикулярном к преимущественному направлению длины зуба 17.

Как показано на фиг. 1, устройство 10 содержит препятствующие пластической деформации элементы 23, 24, предназначенные для уменьшения изгиба зубьев 17, 18, когда они переходят из соединенного положения в разъединенное. Предпочтительно препятствующие пластической деформации элементы 23 содержат пару выступающих участков 23, 24 правой стенки 12, образующие отверстия 23, 24, через которые избирательно перемещаются зубья 17, 18. В частности, на фиг. 2 показано отверстие 23, связанное с зубом 17. В этом примере отверстие 24 идентично или по существу идентично отверстию 23.

Как показано на фиг. 1, устройство 10 имеет пару освобождающих вырезов 25, 26, каждое из которых связано с соответствующим зубом 17, 18. Через освобождающие вырезы 25, 26 может быть вставлен инструмент, например отвертка, пригодный для взаимодействия с зубьями 17, 18 таким образом, чтобы переместить их в разъединенное положение.

На фиг. 7 показана группа компонентов, обозначенная в целом позицией 30, которая содержит соединенные между собой одно модульное электрическое устройство 10 и другое модульное электрическое устройство 31. Например, устройство 31 может содержать многополюсный электрический выключатель 31. Выключатель 31, отсоединенный от устройства 10, показан на фиг. 6. В частности, на этой фигуре показаны соединенные соединительные элементы 32, 33, предпочтительно два соединительных углубления 32, 33, которые выполнены на боковой стенке 34 выключателя 31 и которые пригодны для взаимодействия с зубьями 17, 18 для разъемного соединения устройства 10 и выключателя 31.

Процесс соединения и разъединения устройств 10 и 31 осуществляется следующим образом.

Принимая, что зубья 17, 18 устройства 10 находятся в положении соединения, для соединения между собой устройства 10 и выключателя 31 достаточно выполнить следующие действия:

- расположить правую стенку 12 устройства 10 таким образом, чтобы она была обращена к стенке 34 выключателя 31 для выравнивания соединительных зубьев 17, 18 с соответствующими соединительными углублениями 32,33;

- переместить правую стенку 12 устройства 10 и стенку 34 выключателя 31 ближе друг к другу посредством поступательного перемещения до тех пор, пока соединительные зубья 17, 18 не защелкнутся в соединительных углублениях 32, 33 для получения устойчивого соединения устройства 10 и выключателя 31.

Следует отметить, что в процессе соединения с защелкиванием зубьев 17, 18 последние отклоняются или частично изгибаются, но не принимают разъединенного положения. Однако как вариант, соединение устройств 10 и 31 также может выполняться посредством предварительного перемещения зубьев 17, 18 в разъединенное положение и последующего перемещения зубьев 17, 18 в соединенное положение при их вставлении через соединительные углубления 32, 33.

Для разъединения устройства 10 и выключателя 31 после их соединения достаточно перевести соединительные зубья 17, 18 в разъединенное положение, обеспечивающее отсоединение или освобождение зубьев 17, 18 из зацепления с соединительными углублениями 32, 33. Например, это можно сделать посредством вставления инструмента, например отвертки, через освобождающие вырезы 25, 26 и воздействия на соединительные зубья 17, 18. После фиксации зубьев 17, 18 в разъединенном положении с помощью вышеуказанных выступов, устройство 10 может быть просто отсоединено от выключателя 31 за счет перемещения стенок 12 и 34 друг от друга посредством поступательного перемещения.

На фиг. 4 показано модульное электрическое устройство 100 по второму варианту выполнения. Устройство 100 по существу идентично устройству 10, поэтому его подробное описание не приводится. В частности, устройство 100 отличается от устройства 10 по существу различной компоновкой удерживающих элементов, которые предназначены для удерживания соединительных гибких зубьев 117, 118 в разъединенном положении. Поскольку соединительные зубья 117, 118 и удерживающие элементы, связанные с таким зубьями, являются по существу идентичными, то для краткости ниже приводится подробное описание только зуба 117 и соответствующих удерживающих элементов 121, 122. Таким образом, понятно, что описание применительно к зубу 117 также относится с необходимыми изменениями и к соединительному зубу 118.

В частности, на фиг. 5 детально показан зуб 117 и удерживающие элементы 121, 122 в виде двух пар выступов 121, 122, которые расположены напротив друг друга относительно центральной линии преимущественного направления длины соединительного зуба 117, когда зуб перемещается в соединенное положение. В частности, в отличие от описанного выше устройства 10, можно отметить, что в соединенном положении (фиг. 4 или 5) зуба 117 выступы 121, 122 выступают в преимущественном направлении длины соединительного зуба. В частности, в примере по фиг. 5 в каждой паре выступов 121,122 выступ 121 выступает от участка 117А основания зуба 117, а выступ 122 выступает от препятствующего пластической деформации элемента 123, или отверстия 123. Однако следует отметить, что удерживающие элементы 121 и 122 необязательно должны содержать две пары выступов. Например, в альтернативном варианте, между зубом 117 и отверстием 123 может быть расположена только одна пара выступов 121, 122.

Что касается способов соединения и разъединения устройства 100 и другого модульного электрического устройства, например, описанного выше выключателя 31 (фиг. 6), то такие способы соединения и разъединения по существу идентичны способам, описанным выше со ссылкой на устройство 10. По этой причине такие способы соединения и разъединения повторно не описываются.

Таким образом, на основании вышеприведенного описания должно быть понятно, как с помощью модульного электрического устройства по настоящему изобретению можно решить указанные выше задачи.

С учетом понимания идеи изобретения варианты его осуществления могут отличаться от описанных и представленных на чертежах неограничивающих примеров без выхода за объем изобретения, определенный формулой изобретения.

Модульное электрическое устройство (10) содержит соединительные элементы (17, 18) для соединения с другим модульным электрическим устройством в конфигурации, при которой соответствующие боковые стенки (12) указанных соединенных устройств (10) размещены рядом друг с другом. Модульное электрическое устройство (10) содержит по существу коробчатый корпус (11), содержащий первую соединительную боковую стенку (13) и вторую боковую стенку, расположенную напротив первой боковой стенки (12). Соединительные элементы (17, 18) содержат по меньшей мере один упруго изгибающийся соединительный зуб (17), выступающий от первой боковой стенки (12) и выполненный с возможностью избирательного принятия соединенного положения, в котором зуб (17) упруго не нагружен, и разъединенного положения, в котором зуб отклонен и упруго нагружен относительно соединенного положения. Модульное электрическое устройство (10) содержит удерживающие элементы, выполненные с возможностью удержания соединительного зуба (17) в разъединенном положении и его освобождения. Техническим результатом является обеспечение прочного и надежного соединения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Модульное электрическое устройство (10; 100), содержащее соединительные элементы (17, 18; 117, 118) для соединения с другим модульным электрическим устройством (31) в конфигурации, при которой соответствующие боковые стенки (12, 34) указанных соединенных устройств (10; 100; 31) размещены рядом друг с другом, и по существу коробчатый корпус (11), включающий в себя первую соединительную боковую стенку (13) и вторую боковую стенку, расположенную противоположно первой боковой стенке (12), причем соединительные элементы (17, 18; 117, 118) содержат по меньшей мере один упруго изгибающийся соединительный зуб (17; 117), выступающий от первой боковой стенки (12) и выполненный с возможностью избирательного принятия соединенного положения, в котором зуб (17; 117) упруго не нагружен, и разъединенного положения, в котором зуб отклонен и упруго нагружен относительно соединенного положения, отличающееся тем, что оно содержит удерживающие элементы (21, 22; 121, 122), выполненные с возможностью удержания соединительного зуба (17; 117) в разъединенном положении и его освобождения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что удерживающие элементы (21, 22; 121, 122) функционально расположены между первой боковой стенкой (12) и соединительным зубом (17; 117).

3. Устройство по любому из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что удерживающие элементы (21, 22; 121, 122) содержат по меньшей мере одну пару расположенных напротив друг друга выступов (21, 22; 121, 122), выполненных с возможностью фиксации соединительного зуба (17; 117) в разъединенном положении при механическом взаимодействии этих выступов, при этом выступы (21, 22; 121, 122) указанной пары расположены на соединительном зубе (17; 117) и на первой боковой стенке (12) соответственно.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что указанная пара выступов (21, 22; 121, 122) представляют собой пару острых выступов (21, 22; 121, 122).

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в соединенном положении соединительного зуба (17) выступы (21, 22) указанной пары выступают в поперечном направлении относительно преимущественного направления длины соединительного зуба.

6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в соединенном положении соединительного зуба (117) выступы (121, 122) указанной пары выступают в преимущественном направлении длины соединительного зуба (117).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что содержит две пары выступов (121, 122), расположенных напротив друг друга относительно центральной линии преимущественной длины соединительного зуба.

8. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что соединительный зуб (17; 117) содержит конец (17′), соединенный со второй боковой стенкой (13), противоположный конец (17′′), выступающий от первой соединительной боковой стенки (12), и промежуточный участок, расположенный между указанными концами (17′, 17′′) зуба, при этом расположенный на соединительном зубе выступ (21; 121) указанной пары выступает из промежуточного участка зуба.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительный зуб (17; 117) содержит участок (17A) основания, простирающийся между первой и второй боковыми стенками (12, 13), и соединительный участок (17B), соединенный с участком (17A) основания и выступающий от первой боковой стенки (12), при этом участок (17A) основания, по существу, имеет форму мостика.

10. Группа соединенных между собой модульных электрических устройств, содержащая модульное электрическое устройство (10; 100) по любому из пп. 1–9 и по меньшей мере одно дополнительное модульное электрическое устройство (31).