本實用新型涉及墻壁開關(guān)或墻壁插座結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種固定架及墻壁開關(guān)或墻壁插座。
背景技術(shù):
固定架是墻壁開關(guān)或墻壁插座中的一個關(guān)鍵零件,固定架一般開有安裝螺釘孔,固定架通過安裝螺釘固定于墻壁上。如果固定架的強(qiáng)度不夠,在安裝過程中,就會產(chǎn)生以下后果:(1)在安裝過程中,如果固定架上的螺釘用力擰緊過度,那么固定架很容易因受壓過度而產(chǎn)生變形甚至開裂;(2)由于功能件是通過卡扣與固定架進(jìn)行連接,如果固定架變形過度,功能件在安裝或使用過程中很容易脫離固定架;(3)由于面板是通過卡扣與固定架進(jìn)行連接,如果固定架變形過度,面板可能無法扣上固定架。因此,固定架的變形控制在墻壁開關(guān)或墻壁插座中顯得尤為重要。
現(xiàn)有的一種墻壁開關(guān)或墻壁插座,如圖1所示,包括設(shè)有中心孔0101的回字形本體0100;回字形本體0100包括固定架01和連設(shè)于固定架01上的面板組件02,面板組件02包括面板021和連設(shè)于面板021內(nèi)側(cè)的裝飾框022;固定架01靠近面板組件02的一側(cè)對稱設(shè)置有壓板容納腔011,與壓板容納腔011相匹配的壓板03設(shè)于壓板容納腔011內(nèi),壓板03和固定架01的對應(yīng)位置設(shè)有用于設(shè)置安裝螺釘?shù)墓潭?31;壓板03上的固定孔031遠(yuǎn)離中心孔0101的一側(cè)邊緣處設(shè)有朝向壓板容納腔011外部延伸、且高出壓板03外平面的支撐凸起032。如圖2所示,當(dāng)墻壁開關(guān)或墻壁插座安裝到墻上時,安裝螺釘?shù)念^部內(nèi)端面則會抵在壓板03的支撐凸起032上,安裝螺釘產(chǎn)生的鎖緊力則主要集中在壓板03的支撐凸起032一側(cè),進(jìn)而使安裝螺釘作用到壓板03的支撐凸起032上的力通過壓板03擴(kuò)散到固定架01上壓板容納腔011處。
現(xiàn)有的墻壁開關(guān)或墻壁插座中,由于安裝螺釘?shù)念^部內(nèi)端面抵在壓板03的支撐凸起032上,這樣安裝螺釘產(chǎn)生的軸向作用力通過壓板03間接作用在固定架01上,固定架01受到安裝螺釘對其施加的作用力并沒有減小,雖然可以通過增大壓板03與固定架01的接觸面積來減小固定架01的變形,但由于不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸不同,尤其是安裝有多對安裝螺釘時,這使壓板03與固定架01的接觸面積的增大受到限制,因此,這對固定架01變形的改善有限。另外,現(xiàn)有的墻壁開關(guān)或墻壁插座中,安裝螺釘不能直接安裝在固定架01上,需要增加壓板03,固定架01上因此需要開設(shè)與壓板03配合的壓板容納腔011,這樣不利于降低固定架01的制作成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的實施例提供一種固定架,能夠通過減小螺釘對固定架的軸向作用力來減小固定架的變形。
為達(dá)到上述目的,本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案:
一種固定架,用于墻壁開關(guān)或墻壁插座,包括固定框,所述固定框上形成有固定口,所述固定口周圍的所述固定框上開設(shè)有安裝孔,所述安裝孔用于與安裝盒相連接,所述安裝孔靠近所述固定框的外側(cè)表面的一端設(shè)有沉孔,所述沉孔內(nèi)形成有第一臺階面和第二臺階面,所述第一臺階面相對于所述安裝孔的軸線傾斜設(shè)置,所述第一臺階面用于與螺紋緊固件的頭部相抵靠,所述第二臺階面相對于所述安裝孔的軸線垂直設(shè)置,當(dāng)所述螺紋緊固件的頭部與所述第一臺階面相抵靠時,所述第二臺階面與所述螺紋緊固件的頭部之間存在間隙。
進(jìn)一步地,所述第一臺階面遠(yuǎn)離所述固定框的外側(cè)表面的一端邊沿到所述固定框的外側(cè)表面的距離小于所述第二臺階面到所述固定框的外側(cè)表面的距離。
進(jìn)一步地,所述第一臺階面位于所述沉孔遠(yuǎn)離所述固定口的一側(cè)。
進(jìn)一步地,所述第一臺階面為斜面,所述第一臺階面與所述安裝孔的軸線的夾角為α,所述α的范圍為30°~60°。
進(jìn)一步地,所述第一臺階面與所述第二臺階面之間通過圓弧面光滑連接。
進(jìn)一步地,所述安裝孔對稱設(shè)置于所述固定口兩側(cè)的所述固定框上。
另一方面,本實用新型實施例還提供了一種墻壁開關(guān)或墻壁插座,包括面板、功能組件、安裝盒和上述任一實施例中所述的固定架,所述功能組件通過卡扣卡接于所述固定口的內(nèi)壁上,所述面板蓋設(shè)于所述固定架上,所述固定架通過所述螺紋緊固件固定于所述安裝盒上。
本實用新型實施例提供的固定架中,由于第一臺階面相對于安裝孔的軸線傾斜設(shè)置,第二臺階面相對于安裝孔的軸線垂直設(shè)置,這樣當(dāng)安裝孔內(nèi)安裝有螺紋緊固件時,螺紋緊固件的頭部就會與第一臺階面相抵靠,又由于第二臺階面與螺紋緊固件的頭部之間存在間隙,這樣,固定框?qū)嶋H受力F1就會小于螺紋緊固件的軸向力F,即為F1=Fsinα,又由于F1的方向與安裝孔的軸線呈一個夾角,因此固定框在垂直于固定框的外側(cè)表面方向所受的力F3=F1sinα=Fsin2α<F,這樣固定框在垂直于固定框的外側(cè)表面方向的受力F3小于螺紋緊固件的軸向力F,由此,固定框變形可以得到減小。相比現(xiàn)有墻壁開關(guān)或墻壁插座的固定架,本實用新型實施例提供的固定架結(jié)構(gòu)簡單,通過改變固定框安裝孔截面形狀來改變螺紋緊固件的受力情況,進(jìn)而減少了固定框的所受軸向力大小,最終達(dá)到減小固定框變形的目的。這種設(shè)計不但節(jié)省材料,最大限度的提高材料的利用率,降低固定框的制作成本,而且還提高固定框的承載力,使固定框的結(jié)構(gòu)更加安全,不容易損壞,提高了固定框?qū)嵱眯浴?/p>
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有的一種墻壁開關(guān)或墻壁插座的爆炸圖;
圖2為現(xiàn)有的墻壁開關(guān)或墻壁插座中固定架的B-B剖視圖;
圖3為本實用新型實施例中的固定架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3中的A-A剖視圖;
圖5為本實用新型實施例中的固定架安裝于安裝盒上時的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實用新型實施例中的固定架受到螺紋緊固件(螺釘)作用力的示意圖一;
圖7為本實用新型實施例中的固定架受到螺紋緊固件(螺釘)作用力的示意圖二;
圖8為本實用新型實施例中的螺紋緊固件(螺釘)受到固定架的飯作用力的示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
在本實用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于實施例安裝位置所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
參見圖3和圖4,本實用新型實施例提供的固定架,用于墻壁開關(guān)或墻壁插座,包括固定框1,固定框1上形成有固定口11,固定口11周圍的固定框1上開設(shè)有安裝孔2,安裝孔2用于與安裝盒相連接,安裝孔2靠近固定框1的外側(cè)表面的一端設(shè)有沉孔21,沉孔21內(nèi)形成有第一臺階面211和第二臺階面212,第一臺階面211相對于安裝孔2的軸線傾斜設(shè)置,第一臺階面211用于與螺紋緊固件的頭部相抵靠,第二臺階面212相對于安裝孔2的軸線垂直設(shè)置,當(dāng)螺紋緊固件的頭部與第一臺階面211相抵靠時,第二臺階面212與螺紋緊固件的頭部之間存在間隙。其中,螺紋緊固件可以是螺釘,也可以是螺栓。
本實用新型實施例提供的固定架中,由于第一臺階面211相對于安裝孔2的軸線傾斜設(shè)置,第二臺階面212相對于安裝孔2的軸線垂直設(shè)置,這樣當(dāng)安裝孔2內(nèi)安裝有螺紋緊固件時,螺紋緊固件的頭部就會與第一臺階面211相抵靠,又由于第二臺階面212與螺紋緊固件的頭部之間存在間隙,這樣,如圖6所示,固定框1實際受力F1會小于螺紋緊固件300的軸向力F,即為F1=Fsinα,如圖7所示,又由于F1的方向與安裝孔2的軸線呈一個夾角,因此固定框1所受的軸向分力F3=F1sinα=Fsin2α<F,這樣固定框1所受軸向分力F3小于螺紋緊固件300的軸向力F,由此,固定框1變形可以得到減小(如圖5所示,這樣由于固定框1安裝在安裝盒200上時呈簡支梁結(jié)構(gòu),即安裝盒200對固定框1的兩端起到支撐作用,固定框1中間部分懸空,那么螺紋緊固件300的安裝位置越靠近固定框1的兩端邊沿,固定框1的變形越小,固定框1變形大小由固定框1所受的軸向分力F3和F3的力臂L的大小所決定,F(xiàn)3越小,L越小,固定框1的變形就越??;反之,固定框1的變形就越大)。相比現(xiàn)有墻壁開關(guān)或墻壁插座的固定架,本實用新型實施例提供的固定架結(jié)構(gòu)簡單,通過改變固定框1安裝孔2截面形狀來改變螺紋緊固件300的受力情況,進(jìn)而減少了固定框1的所受軸向力大小,最終達(dá)到減小固定框1變形的目的。這種設(shè)計不但節(jié)省材料,最大限度的提高材料的利用率,降低固定框1的制作成本,而且還提高固定框1的承載力,使固定框1的結(jié)構(gòu)更加安全,不容易損壞,提高了固定框1實用性。
為了避免螺紋緊固件300的頭部與第二臺階面212相抵靠,從而減小固定框1所受的軸向分力F3,如圖6所示,第一臺階面211遠(yuǎn)離固定框1的外側(cè)表面(即圖中固定框1的上表面)的一端邊沿到固定框1的外側(cè)表面的距離小于第二臺階面212到固定框1的外側(cè)表面的距離(即圖中第一臺階面211的下邊沿高于第二臺階面212)。如果第一臺階面211遠(yuǎn)離固定框1的外側(cè)表面的一端邊沿到固定框1的外側(cè)表面的距離大于第二臺階面212到固定框1的外側(cè)表面的距離(即第一臺階面211的下邊沿低于第二臺階面212),這樣當(dāng)螺紋緊固件300的頭部與第一臺階面211相抵靠時,第二臺階面212就有可能與螺紋緊固件300的頭部相抵靠,從而對減小固定框1所受到軸向分力F3不利,因此,第一臺階面211遠(yuǎn)離固定框1的外側(cè)表面的一端邊沿到固定框1的外側(cè)表面的距離小于第二臺階面212到固定框1的外側(cè)表面的距離,可以避免螺紋緊固件300的頭部與第二臺階面212相抵靠,從而有利于減小固定框1所受到軸向分力F3。
其中,第一臺階面211在沉孔21中所設(shè)的位置并不唯一,比如第一臺階面211可以位于沉孔21靠近固定口11的一側(cè),另外,如圖6所示,第一臺階面211也可以位于沉孔21遠(yuǎn)離固定口11的一側(cè)。相比第一臺階面211位于沉孔21靠近固定口11的一側(cè)的方案,第一臺階面211位于沉孔21遠(yuǎn)離固定口11的一側(cè)的方案,可以減小固定框1所受的軸向分力F3的力臂L,可以進(jìn)一步減小固定框1的變形。
第一臺階面211可以為弧面,也可以為斜面,但相比弧面,斜面更容易制作,有利于降低,固定框1的制作成本。
參見圖7,第一臺階面211與安裝孔2的軸線的夾角α不宜過大,也不宜過小,如果α過大,則不利于減小固定框1所受軸向分力F3(F3=Fsin2α)的大??;如果α過小,第一臺階面211則過于陡峭,當(dāng)螺紋緊固件300的頭部與第一臺階面211相抵靠時,不利于對螺紋緊固件300的頭部進(jìn)行軸向支撐。由此,為了當(dāng)螺紋緊固件300的頭部與第一臺階面211相抵靠時,第一臺階面211既對螺紋緊固件300的頭部形成有力的支撐,又可以減小固定框1所受軸向分力F3的大小,螺紋緊固件300的頭部與第一臺階面211與安裝孔2的軸線的夾角α的范圍為30°~60°,這樣第一臺階面211既對螺紋緊固件300的頭部形成有力的支撐,增加了螺紋緊固件300的穩(wěn)固性,又可以減小F3的大小,有利于減小固定框1的變形。
由于第一臺階面211、第二臺階面212與安裝孔2軸線的夾角不同,當(dāng)螺紋緊固件300的頭部與第一臺階面211相抵靠并對其施加作用力時,第一臺階面211、第二臺階面212之間連接處很容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,從而容易使兩者連接處產(chǎn)生變形,為了避免第一臺階面211、第二臺階面212連接處的產(chǎn)生應(yīng)力集中,如圖3所示,第一臺階面211與第二臺階面212之間通過圓弧面光滑連接。兩者通過圓弧面光滑連接,這樣第一臺階面211與第二臺階面212之間就不容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,從而提高了第一臺階面211的承載能力。
為了使固定框1在固定于安裝盒上時兩側(cè)保持受力平衡,如圖3和圖5所示,安裝孔2對稱設(shè)置于固定口11兩側(cè)的固定框1上。這樣當(dāng)固定框1固定在安裝盒200上時,固定口11兩側(cè)的固定框1上會同時受到螺紋緊固件300的軸向力,固定框1的兩端比較容易保持受力平衡。其中,安裝孔2可以為一對,也可以為多對,在此不作限定。
參見圖8,安裝盒200內(nèi)還固定設(shè)有螺母400,螺母400與螺紋緊固件300(螺釘)的螺桿部螺旋配合。根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系,第二安裝孔23中的第一臺階面211也會對螺釘產(chǎn)生側(cè)向力F4'=F1'cosα=F1cosα=Fsinαcosα(圖中F1'=F1),螺釘在側(cè)向力F4'的作用下,這樣增加螺釘與螺母400的摩擦力(由于螺釘?shù)穆輻U部分的螺紋在與螺母400的螺紋配合時難免會有間隙,在F4'的作用下螺釘有順時針的旋轉(zhuǎn)趨勢,這樣螺釘與螺母400相旋合的這部分螺桿的螺紋會因旋轉(zhuǎn)而與螺母400的螺紋配合的更緊密,因此增加螺釘與螺母400的摩擦力),從而消耗螺釘?shù)妮S向力F,有利于進(jìn)一步減小固定框1的變形。
另一方面,如圖5所示,本實用新型實施例還提供了一種墻壁開關(guān)或墻壁插座,包括面板(圖中為示出)、功能組件(圖中未示出)、安裝盒200和上述任一實施例中的固定架100,功能組件通過卡扣卡接于固定口11的內(nèi)壁上,面板蓋設(shè)于固定框1上,固定框1通過螺紋緊固件300固定于安裝盒200上。其中,功能組件可以是開關(guān)或插座。
由于本實用新型實施例中的墻壁開關(guān)或墻壁插座中使用的固定架100與上述任一實施例中的固定架100相同,因此二者能夠解決相同的技術(shù)問題,并達(dá)到相同的預(yù)期效果。相比現(xiàn)有技術(shù),本實用新型實施例中的墻壁開關(guān)或墻壁插座使用的零件少(沒有設(shè)壓板),結(jié)構(gòu)更簡單,有利于降低制作與裝配成本,提高了實用性。
以上僅為本實用新型的具體實施方式,但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。