ЗАКЛАДНАЯ ДЕТАЛЬ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА НА СТЕНКЕ КОРПУСА
EMBEDDED DETAIL FOR FASTENING OF ELECTRICAL COMPONENT ON HOUSING WALL

Область техники, к которой относится изобретение
Предлагаемое изобретение относится к закладной детали для крепления электрического компонента на стенке корпуса бытового электроприбора.
Уровень техники
Закладная деталь указанного рода служит, в частности, для крепления электрического компонента (например, осветительного прибора, датчика температуры и т.п.) на внутренней стенке или стенке внутреннего корпуса холодильного аппарата. Подобная закладная деталь описана, например, в заявке DE 102005021562 A1 (ср. задняя стенка 14 на фигуре 2). Эта закладная деталь располагается за соответствующим отверстием в стенке корпуса и опирается встроенным фланцем, окружающим отверстие, на заднюю сторону стенки корпуса. Крепление закладной детали и герметизация осуществляются путем приклеивания буртика. Такое приклеивание связано с определенными затратами. Кроме того, оно часто не позволяет обеспечить длительную и стойкую герметизацию.
Заявка DE 102006012922 A1 описывает конструкцию со стенкой и деталью, закрепленной в отверстии стенки.
Заявка EP 0892230 A1 описывает холодильный аппарат, причем в выемку внутренней стенки холодильного аппарата вставлено осветительное устройство.
Заявка DE 102009000667 A1 описывает бытовой холодильный аппарат с монтажной полостью, в которой предусмотрен крепежный элемент для фиксации температурного датчика, осветительного устройства и/или термостата.
В описании полезной модели DE 29606772 U1 раскрыто устройство для электрического соединения компонентов холодильного аппарата.
Заявка EP 0615071 A2 описывает пластмассовый крепежный элемент.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка закладной детали подобного рода, которую можно будет крепить простым способом и которая позволит добиться надежной герметизации.
Эта задача решается закладной деталью с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения раскрываются в зависимых пунктах формулы. Согласно дополнительным независимым пунктам формулы задача решается также осветительным устройством, холодильным аппаратом и способом монтажа закладной детали, описываемой изобретением, на стенку корпуса. Вышесказанное в равной степени относится к предпочтительным вариантам исполнения изобретения.
Для решения задачи предложена закладная деталь, которая сконструирована таким образом, чтобы она могла располагаться или крепиться за соответствующим отверстием в стенке корпуса. Закладная деталь содержит корпус и (встроенный) фланец, окружающий отверстие. Закладная деталь опирается этим фланцем на заднюю сторону стенки корпуса. Согласно изобретению кольцевой фланец выполнен в виде эластичной уплотняющей кромки, которая прижимается к задней стороне стенки корпуса с обеспечением герметичности. Для этого закладная деталь снабжена рядом крепежных элементов, которые выступают от корпуса таким образом, чтобы между ними и уплотняющей кромкой образовался зазор. В этот зазор будет входить участок стенки корпуса на кромке отверстия. Предпочтительно крепежные элементы охватывают кромку отверстия в стенке корпуса и/или заходят за нее с задней стороны. Кроме того, эти крепежные элементы распределены таким образом, чтобы на любом участке уплотняющей кромки обеспечивалось достаточное прижимное усилие, гарантирующее надежное и длительное прижатие уплотняющей кромки к задней стороне стенки корпуса, когда закладная деталь закреплена за соответствующим отверстием в стенке корпуса.
Закладная деталь, описываемая изобретением, может крепиться без клея, в результате чего уменьшаются затраты на монтаж и снижается стоимость. Предпочтительно крепежные элементы рассчитаны и расположены таким образом, чтобы обеспечить монтажный допуск относительно отверстия в стенке корпуса. Отказ от клея упрощает снятие закладной детали, описываемой изобретением. Кроме того, достигается надежное крепление и устойчивое уплотнение относительно стенки корпуса. В частности, достигнутое уплотнение непроницаемо для пены, что позволяет заполнять пеной пространство за стенкой корпуса в области закладной детали, не опасаясь выхода вспененного материала (в частности, изоляционной пены) на переднюю сторону этой стенки. В дальнейшем задняя сторона стенки корпуса может называться стороной пены.
Предпочтительно вся закладная деталь, то есть вместе с уплотняющей кромкой и крепежными элементами, выполняется как единое целое из холодостойкого полимерного материала. В частности, закладная деталь изготавливается методом литья под давлением.
Кроме того, предпочтительно крепежные элементы имеют форму плоскости и ориентированы приблизительно параллельно уплотняющей кромке и/или параллельно стенке корпуса. Плоскостное исполнение позволяет, в частности, расположить эти крепежные элементы на плоскости, то есть они не будут слишком сильно выступать над передней стороной стенки корпуса, что имеет место, например, при использовании обычных фиксаторов. Кроме того, можно придать крепежным элементам упругоэластичные свойства, что облегчит монтаж закладной детали, в частности, при увеличенной толщине стенки корпуса.
Предпочтительно, крепежные элементы распределены по периметру закладной детали таким образом, чтобы на каждой стороне прямоугольной закладной детали располагался, по меньшей мере, один крепежный элемент. Тем самым гарантируется, что по всему периметру уплотняющей кромки будет обеспечено достаточное прижимное усилие. В качестве альтернативы или дополнения может быть предусмотрено по одному крепежному элементу на углах закладной детали.
Кроме того, предпочтительно, по меньшей мере, один крепежный элемент может одновременно выполнять функции фиксирующего элемента, который фиксирует закладную деталь в предусмотренном и, в частности, идеальном положении относительно отверстия в стенке корпуса. Фиксирующий элемент предотвращает нежелательное смещение закладной детали. В частности, этот фиксирующий элемент выполнен в виде защелки, которую необходимо вывести из зацепления для того, чтобы можно было снять закладную деталь.
Это может быть реализовано, например, за счет того, что на стороне фиксирующего элемента, обращенной к уплотняющей кромке, предусмотрен уступ, определяющий положение фиксации на кромке отверстия. При установке предпочтительно фиксирующий элемент может охватывать кромку отверстия в стенке корпуса вне уступа. Для фиксации крепежный элемент сдвигается таким образом, чтобы его уступ прилегал к кромке отверстия.
Кроме того, предпочтительно уплотняющая кромка имеет форму плоскости, в частности с небольшим уклоном относительно стенки корпуса. Благодаря такому небольшому уклону уплотняющей кромки можно обеспечить надежное прилегание уплотняющей кромки и тем самым устойчивое уплотнение относительно стенки корпуса различной толщины. Это важно, в частности, потому, что производственные допуски обуславливают отклонения (иной раз достаточно большие) толщины стенок внутреннего корпуса, которые не должны приводить к негерметичности. Ширина уплотняющей кромки составляет в идеальном случае, по меньшей мере, 15 мм, предпочтительно, по меньшей мере, 20 мм, в частности, по меньшей мере, 25 мм.
Согласно предпочтительному варианту исполнения изобретения закладная деталь содержит корпус, от которого по периметру выступает уплотняющая кромка. В частности, минимальная длина боковой стороны корпуса составляет, по меньшей мере, 30 мм, предпочтительно, по меньшей мере, 40 мм, в частности, по меньшей мере, 50 мм. Несмотря на такой сравнительно большой корпус, удалось добиться надежного крепления и герметизации закладной детали. Уплотнение более длинного бокового участка можно обеспечить, предусмотрев на этом боковом участке, по меньшей мере, один крепежный элемент, передающий в этой области прижимное усилие на уплотняющую кромку.
Для облегчения монтажа и/или демонтажа на корпусе может располагаться, по меньшей мере, одна рукоятка. Предпочтительно предусмотрено несколько рукояток, что позволяет легко захватывать рукой закладную деталь. Кроме того, предпочтительно корпус имеет оребрение, повышающее механическую стабильность корпуса. Согласно особенно предпочтительному варианту исполнения корпус оснащен встроенным отражателем, предназначенным для отражения и/или распределения излучения источника света. Кроме того, корпус может иметь соединительный элемент, предназначенный для подведения электропитания к источнику света или иному электронному компоненту.
Помимо всего сказанного, вышеупомянутая задача решается осветительным устройством, которое содержит закладную деталь, описываемую изобретением, и соединяемую с ней верхнюю часть. При этом, в частности, речь идет о внутреннем осветительном устройстве для холодильного аппарата, которое крепится на внутреннюю стенку (стенку внутреннего корпуса) охлаждаемой внутренней полости. Предпочтительно верхняя часть может соединяться с закладной деталью разъемным образом. В частности, под верхней деталью понимается только светопроницаемая крышка, в то время как источник света и относящиеся к нему контакты, а возможно, еще и блок управления, располагаются в закладной детали.
Кроме того, вышеупомянутая задача решается холодильным аппаратом или бытовым электроприбором, который содержит, по меньшей мере, одну закладную деталь, описываемую изобретением, и/или, по меньшей мере, одно осветительное устройство в одном из описанных выше вариантов исполнения. В частности, речь идет о бытовом холодильном аппарате, например холодильнике, винном погребке, морозильнике и т.п.
Кроме того, вышеупомянутая задача решается способом монтажа закладной детали, описываемой изобретением, на стенку корпуса бытового электроприбора. Согласно этому способу закладная деталь вставляется с задней стороны в соответствующее отверстие в стенке корпуса, после чего сдвигается в противоположном направлении в плоскости стенки корпуса до тех пор, пока все крепежные элементы закладной детали не охватят кромку отверстия в стенке корпуса и/или не зайдут за нее. Этот способ монтажа существенно отличается от традиционного способа, предусматривающего вставку детали. Важным преимуществом можно считать то, что монтаж и/или демонтаж можно легко и рационально выполнять даже в условиях ограниченного пространства. Предпочтительно закладная деталь вставляется с задней стороны под углом в соответствующее отверстие стенки корпуса и сдвигается вперед до упора таким образом, чтобы все крепежные элементы прошли через отверстие. Затем закладная деталь сдвигается в противоположном направлении в плоскости стенки корпуса таким образом, чтобы все крепежные элементы, по меньшей мере, частично прилегали к передней стороне стенки корпуса или зажимали участок стенки корпуса между собой и уплотняющей кромкой. В особенно предпочтительном варианте продвижение закладной детали в этом направлении ограничено положением фиксации фиксирующего элемента, в котором, например, кромка отверстия входит в зацепление с уступом фиксирующего элемента.
Краткое описание чертежей
Прочие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже примерно описания одного из вариантов исполнения с учетом прилагаемых фигур, на которых изображено:
Фигура 1: вид сверху на закладную деталь, описываемую изобретением.
Фигура 2: разрез закладной детали, показанной на фигуре 1, в плоскости сечения, указанной на фигуре 1.
Фигура 3: увеличенный схематичный разрез крепежного элемента.
Фигура 4: контур отверстия в стенке корпуса с видом на заднюю сторону.
Фигура 5: закладная деталь (см. фиг.1), закрепленная на стенке корпуса; перспективный вид на переднюю сторону.
Фигура 6: закладная деталь (см. фиг.1), закрепленная на стенке корпуса; перспективный вид на заднюю сторону.
Осуществление изобретения
Указания направлений, использующиеся в нижеследующем описании, относятся к изображениям, представленным на фигурах.
На фигуре 1 представлена закладная деталь 10. Закладная деталь 10 имеет прямоугольный в плане корпус 11, на котором расположена эластичная уплотняющая кромка 12, полностью окружающая его по периметру. На представленном виде сверху очень хорошо видно плоскостное исполнение уплотняющей кромки 12. Корпус 11 служит несущим элементом, по меньшей мере, для одного электрического компонента.
Закладная деталь 10 предназначена для того, чтобы устанавливаться за соответствующим отверстием в стенке корпуса, причем корпус 11 располагается, по существу, за этим отверстием, а уплотняющая кромка 12 прилегает к задней стороне стенки корпуса вокруг отверстия. Для крепления корпус 11 закладной детали 10 оснащен восемью крепежными элементами 14a-14h, которые имеют форму планки, расположены по периметру корпуса и охватывают кромку отверстия в стенке корпуса с задней стороны и/или заходят за нее (см. далее).
Распределение или расположение крепежных элементов 14a-14h на каждом участке уплотняющей кромки 12 создает достаточное прижимное усилие, благодаря чему эта кромка надежно и устойчиво прижимается к задней стороне стенки корпуса на всем своем протяжении. Крепежные элементы 14b, 14d, 14f и 14h находятся в угловых областях корпуса 11. Крепежные элементы 14a, 14c, 14e и 14g расположены по центру соответствующих боковых сторон корпуса 11. Длина левых крепежных элементов 14a, 14b и 14h больше длины правых крепежных элементов 14d, 14e и 14f.
Плоскостное исполнение уплотняющей кромки 12 обеспечивает оптимальную опору и прежде всего непроницаемое для пены уплотнение с задней стороны стенки корпуса, что позволяет проводить заполнение пеной области закладной детали 10, при котором иногда развивается высокое давление, не опасаясь выхода вспененного материала на переднюю сторону.
На фигуре 2 представлен разрез закладной детали 10. На этом изображении очень хорошо показано тонкостенное и плоское исполнение уплотняющей кромки 12 (например, общая высота уплотняющей кромки 12 составляет не более 1,5 мм). Уплотняющая кромка 12 имеет небольшой уклон (примерно 5-15°) в сторону своей наружной кромки. Кроме того, толщина уплотняющей кромки уменьшается по направлению к ее наружной кромке. И то, и другое выгодно с точки зрения уплотняющего действия. Кроме того, на фигуре 2 хорошо видно, что крепежные элементы 14a и 14e имеют плоскую и сравнительно пологую форму, а также располагаются приблизительно параллельно уплотняющей кромке 12. Это справедливо для всех крепежных элементов.
Под закладной деталью 10, показанной на фигурах, понимается закладная деталь осветительного устройства, которая рассчитана на установку источника света в область 15. Кроме того, закладная деталь 10 содержит отражающий участок 16 и соединительный элемент 17, предназначенный для установления электрического соединения. На задней стороне отражающего участка 16 имеются ребра 18 жесткости. Рукоятки 19 предназначены для упрощения захвата детали рукой при монтаже или демонтаже.
Ниже на основании фигуры 2 описывается монтаж закладной детали 10 на стенке 20 корпуса с выполненным в ней отверстием 30 (см. также фиг.3). В установленном состоянии левая кромка 31 отверстия 30 находится в зазоре, образованном левым крепежным элементом 14a и уплотняющей кромкой 12. Правая кромка 33 отверстия 30 находится в зазоре, образованном правым крепежным элементом 14e и уплотняющей кромкой 12. Это показано стрелками x и y. При этом крепежные элементы 14a и 14e (как и все прочие крепежные элементы) служат как бы вспомогательной опорой для уплотняющей кромки 12, прилегающей к задней стороне стенки 20 корпуса, и способствуют тем самым прижиманию уплотняющей кромки 12. При этом уплотняющая кромка 12 эластично деформируется и, со своей стороны, за счет эластичной противодействующей силы опирается на заднюю сторону стенки 20 корпуса.
Для монтажа закладная деталь 10 сначала вставляется с задней стороны в отверстие 30 под небольшим углом таким образом, чтобы левый крепежный элемент 14a полностью зашел за левую кромку 31 отверстия 30 или охватил ее, а левая кромка 31 упиралась во внутреннюю дугу между крепежным элементом 14a и уплотняющей кромкой 12. Это монтажное движение обозначено стрелкой A. При этом относительное перемещение между закладной деталью 10 и стенкой 20 корпуса составляет несколько миллиметров (например, от 4 до 8 мм, предпочтительно примерно 6 мм). После этого закладная деталь 10 смещается в плоскости стенки 20 корпуса в противоположном направлении таким образом, чтобы правый крепежный элемент 14e зашел за правую кромку 33 отверстия 30 или охватил ее, а правая кромка 33 уперлась во внутреннюю дугу между крепежным элементом 14e и уплотняющей кромкой 12. Это смещающее движение обозначено стрелкой B. Во время такого смещения B может потребоваться прижимать закладную деталь 10 к задней стороне стенки 20 корпуса, противодействуя упругости уплотняющей кромки 12.
Смещение B занимает всего несколько миллиметров (например, от 2 до 4 мм, предпочтительно примерно 3 мм, но в любом случае меньше относительного смещения A). Во время смещения B более длинный левый крепежный элемент 14a проскальзывает относительно левой кромки 31 отверстия 30 вправо до тех пор, пока крепежный элемент 14a не сможет прогнуться в направлении уплотняющей кромки 12, а фиксирующая кромка 141, сформированная на крепежном элементе 14a, не будет прилегать к левой кромке 31 отверстия 30. На фигуре 3 представлен увеличенный вид левого крепежного элемента 14a со встроенной фиксирующей кромкой 141. В результате закладная деталь 10 фиксируется в предусмотренном положении относительно отверстия 30 в стенке 20 корпуса, что имеет смысл, в частности, с точки зрения последующего заполнения пеной. Чтобы разъединить это фиксирующее соединение в целях демонтажа, необходимо нажать рукой на соединительный элемент 17 и/или на левую рукоятку 19. Приложение подобного усилия может также облегчить монтаж закладной детали 10.
На фигуре 4 показан в плане контур отверстия 30 в стенке 20 корпуса с видом на переднюю сторону. Кромки отверстия 30 имеют обозначения 31-34. Закладная деталь 11 вставлена и зафиксирована за отверстием. Заштрихованные участки обозначают области стенки корпуса, которые после смещения закладной детали 10 в направлении B будут охвачены крепежными элементами 14a-14h, что приведет к приблизительно равномерному прижатию уплотняющей кромки 12 к задней стороне стенки 20 корпуса благодаря распределению крепежных элементов. Крепежный элемент 14a одновременно служит фиксирующим элементом, поэтому он имеет удлиненную планку и укороченную плоскую часть 142, между которыми выполнен уступ 141. В зафиксированном состоянии, показанном на фигуре, наружная кромка укороченной части 142 прилегает к кромке 31 отверстия 30 в стенке 20 корпуса.
Наружный контур уплотняющей кромки 12, прилегающей к задней стороне, показан пунктиром и имеет обозначение 121. Хорошо видна сравнительно большая область наложения с наружными кромками 31-34 отверстия 30. Контур отверстия 30 соответствует закладной детали 10. Его форма, например, приблизительно соответствует прямоугольнику. При использовании соответствующих закладных деталей контур отверстия 30 может иметь квадратную, овальную, круглую или иную форму.
На фигуре 5 показана закладная деталь 10, установленная на стенку 20 корпуса, с видом на переднюю сторону. Теперь на закладную деталь 10 можно установить с передней стороны верхнюю часть, в частности светопроницаемую крышку. Крепежные элементы 14a-14h расположены как в угловых областях, так и в расположенных между ними боковых областях. Наличие крепежных элементов в боковых областях позволяет обеспечить достаточное прижимное усилие на соответствующих участках уплотняющей кромки 12. В частности, на закладных деталях большого размера в этих боковых областях может быть предусмотрено несколько крепежных элементов.
На фигуре 6 показана закладная деталь 10, установленная на стенку 20 корпуса, с видом на заднюю сторону. Как показано на фигуре, уплотняющая кромка 12 на всем своем протяжении вокруг не показанного отверстия 30 прилегает плоскостью к задней стороне стенки 20 корпуса и при этом проходит, по существу, параллельно стенке 20 корпуса.