CN102483085B - 速动板紧固件 - Google Patents

Abstract

一种板紧固件，其由两个单独形成的协作部件组成，即，板固定件和致动销件。固定件利用渐进式冲压技术用钣金制成。固定件和销件共同工作以形成用于将两块板固定在一起的紧固件，所述紧固件可以非永久性地快速扣入第一块板，然后夹紧第一块板，之后可选择性地从第二块板上移除。通过扩展可实现第二块板的连接，之后通过在自锁定位置之间转动凸轮形扩展器来收缩固定件的支脚以松开第二块板。扩展器销件的头部可构成为便于手致动、只用工具致动或是两者兼之。固定件利用渐进式冲压技术用钣金制成。

Description

速动板紧固件

相关申请

本专利申请涉及于2009年7月24日提交的名称为“速动板紧固件”的美国临时专利申请，申请号为61/228,314，在此要求其优先权。

技术领域

本发明涉及一种可松解的板紧固件，其具有本体构件以及在本体构件内可手动旋转的心轴。使用时，本体构件从已连接的第一平面板延伸穿过第二板中的孔而形成可松解的接合，以达到可松解地互连这两块板的目的。

背景技术

现有技术中已经有速动板紧固件的例子，它们是将紧固件插入穿过两块板中已对准的孔，然后转动该紧固件的其中一个构件，从而以面对面的方式可松解地接合这两块板。这些紧固件有时被称为“直角回转”板紧固件。首先将上板几乎是永久性地固定到紧固件的保持部件上。接着，通过指压或是用工具可以转动一个致动器，从而使下面的第二板固定到上板的背面。现有技术中这类紧固件的若干例子包括有授权予Armstrong等人的美国专利3,406,431以及授权予Barina等人的美国专利6,955,515。市场上可以买到一种由DIRAK GMBH公司出售的D-SnapTM捕捉式快速连接紧固件，它是一种具有上述板连接性能的零件。为了制作较低成本而高效能的板紧固件，已经试图使用金属冲压件的例子包括有：授权予Slobodecki等人的美国专利7,086,125以及授权予Giuguliano的美国专利7,188,392。但不知道这项技术是否已成功应用于直角回转式板紧固件。

虽然现有技术中的这些尝试是为了提供速动或直角回转式板紧固件，但这些零件的制造非常昂贵。尚未有已知的速动板紧固件具有由单一钣金冲压件制成的固定件，因此，现有技术中需要一种速动板紧固件，它能够有效和固定地将两块板面对面地接合，且是高效和制造上经济的，并易于使用。

发明内容

为了满足现有技术的需求，设计了本发明的板紧固件，其具有单独形成且相互作用的两个部件：板固定件和致动销件。固定件是使用渐进式冲压技术以钣金形成的。固定件和销件一起工作形成紧固件，它能够非永久性地快速扣入第一板内，接着夹紧第二板，然后可选择性地从第二板上移除。固定件快速扣入第一板上的成形孔内并附着于第二板，这可以通过转动一个旋钮来实现或解除，其中所述旋扭将销件转动到定位自锁位置中。销件的头部可配置成为手驱动式、唯工具驱动式、或两者兼之。本发明紧固件的成本超低，利用了渐进式冲压的固定件和冷锻造的旋钮和销件。

更特别的是，本申请人已设计了一种板紧固件，其包括单一的冲压钣金固定件，该固定件具有中心转动式致动销件。固定件的本体部分包括数个可向外偏转的弹性倒钩，以便通过方形孔对第一板提供宽松卡扣保持力，所述方形孔具有用于在插入时接合所述倒钩的导向凸舌(deflector tabs)。在固定件上的数个弹性支脚可侧向扩展，以便与贯穿第二板的方形孔的背面接合，用于将第一板面对面地固定到第二板上。销件转动式固定到固定件的本体部分上，而且它可在接合和脱离这两个选定位置之间手动式转动。所述销件的端部设有凸轮，该凸轮与诸支脚上的从动件共同合作，以便选择性地移动诸支脚使之成展开状态，即，使销件处于接合位置。当其处于展开状态时，固定件的诸支脚施加弹性夹力紧贴第二板的背面。为了加强其操作，可扩展的固定件的数个对立面设有数个叉状凸轮从动件，用于在销件处于接合位置时捕捉凸轮的相对的凸部(lobe)，由此保持销件处于锁定位置。

上述的固定件优选用于保持两块板在一起。这种组件包括具有第一贯穿孔的第一板和具有第二贯穿孔的第二板，其中，第一板和第二板面对面地定位，且它们各自的孔相互对齐。第一板包括向内朝向第一孔的中心延伸的一对相对的凸舌，其在固定件插入第一孔内时接合倒钩。固定件的支脚优选为是从主壁向上翻折形成的。主壁从本体和支脚向下延伸，通过第二孔，当将扩展器转动至接合位置时，主壁与第二板的背面接合。每个支脚的面向上的端缘邻接第二板的背面。每个支脚可以包括一弯曲部，其为支脚提供纵向弹性，由此在支脚处于接合位置时对第二板的背面施加向上的偏置力。

在此方面，在详细说明至少一个实施方案之前，应当理解的是，本发明并不受限于下文或附图所描述的各部件的结构及布置的细节的应用。本发明还可以有其它实施方案，并且能够以各种不同的方式实施和实现。而且，也应当理解，本文所用的措词和术语是为了说明的目的，而不应被视为是限制。

这样，本领域的技术人员应将意识到，本发明所依据的概念可以很容易地被利用作为用于实现本发明的多个目的的其它的结构、方法和系统的设计基础，。因此，很重要的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，权利要求应被视为包括此类等同结构。

附图说明

图1为底前左侧透视组装图。

图2为组装后的本发明前面局部剖视图。

图3为宽松附着到第一板上的紧固件的底前左侧等角视图。

图4为插入贯穿两块板并位于接合和锁定位置的紧固件的底部左前侧等角视图。

具体实施方式

现参见图1和图2，本发明的紧固件由以下两个部件组成：致动销件11和固定件13。销件11的端部带有椭圆形凸轮17，该凸轮具有两个相隔180°的凸部，提供一个窄截面和一个宽截面，它们相隔90°。销件的杆部7在销件的凸轮和头部9之间延伸。在销件的头部和杆之间为凸缘16，该凸缘具有沿着其外围的锁定特征部分15，所述特征部分包括相对于固定件中的接纳孔定制的置换部和底切部，以允许销件在保持轴向捕捉的同时仍可转动。头部9可以包含许多用于转动销件的特征部分，诸如滚花旋扭10，以便如本实施方案所示的手动操作和/或用工具驱动。其它的选项包括：T型柄销件、十字槽或插槽。销件是用冷锻造技术制造。

现参见图1和2的固定件13，该固定件的本体部分8为销件11的头部9以下部分提供支持，销件11藉由接纳孔18居中地位于该固定件上。装配时，携带特征部分15的凸缘16被插入和锁定到所述孔内。该固定件是通过渐进式冲压钣金坯料制成的，由此切割和折制坯料，以产生如下述的不同操作特征部分。

固定件的本体8大致呈方形，其具有一对经180度对折的相对的侧缘12，而余下的一对相对的侧部14则是向下卷曲90度，以在这些侧部位提供间隙(standoff clearance)。这种构型提供了与两块板中的第一块板(以下称为“第一板”)的顶面接触的数个接触表面，全都位于同一平面内，以便稳固地支持固定件，如图2更清楚的显示。

固定件的对折侧部12的材料延伸形成一对向下伸延的主壁19，在固定件的每侧上各有一个。从每个主壁向内延伸的部分为对抗凸轮从动件20。改变主壁的宽度会改变固定件的闭合力，该闭合力是在凸轮17的相对侧上提供夹紧接合。诸主壁19延长固定件余下的长度，并向外和向上地向后翻折形成用于固定第二块板(以下称为“可松解板”)的数个保持支脚21(下文将详细描述)。

现参见图3，第一板32的方孔31包括数个面向内的凸舌33。在第二板或称可松解板(此图中未示)中的孔，除了没有凸舌外，其具有与第一板中的孔相同的外径。通过数个导引指形件35可以实现两块板的孔与固定件的诸侧部的插置对齐，所述指形件是从固定件本体的每个角部向下延伸形成的。指形件的排列与两块板中的孔的角部相配，且每个指形件被斜切，有助于它们在被插入通过每块板时对齐。

在使用时，组装的固定件最初是被插入第一板32，该第一板通过倒钩36的扣入动作接纳固定件，所述倒钩是从主壁19以向上倾角向内延伸形成的。当固定件快速扣入第一板时，诸倒钩向外屈曲，从第一板中的凸舌33的侧部边缘37挤过去。倒钩36不能在相反的拆除方向上绕过凸舌，因为它们在处于自由状态时其间存在间隙，该间隙小于凸舌的宽度。因此，固定件只可以用工具非破坏性地移除，使用工具将诸倒钩向外屈曲，以摆脱第一板上的凸舌。当固定件处于图示的放松状态并以这种近乎永久固定方式宽松地固定至第一板后，开始接合第二可松解板。处于放松状态时，凸轮的窄侧面占据从动件20的定位槽，而保持支脚21则保持向内缩拢，以在可松解板的孔内提供间隙。

一旦与第一板如图3所示般接合，可松解板就会紧靠在第一板的背面。如图4所示，当两板面对面地保持时，接着在任一个方向上使销件转动90度，令保持支脚21向外移动至锁定可松解板41的位置，使得可松解板41排齐地对合贴靠第一板32。造成保持支脚21的这种向外移动的原因是，凸轮17的横向宽度增加而向外推固定件的保持支脚21，使得保持支脚21紧贴在可松解板41下面。当转动凸轮时，每个主壁19的向内的偏置弹力夹紧对抗从动件20的叉状端，使其与凸轮持续接合。从动件的叉状端部形成接纳凸轮凸部的定位槽。这些定位槽提供了触觉和听觉的定位回应，用于表示销件己完全接合和稳定定位。为了增加它们的功效，保持支脚21的成角端部42屈曲贴靠可松解板41的背面，提供向上的偏置弹力，由此产生的夹紧力使两块板弹性地保持在一起。之后转动销件来松开或解除装配，能够使可松解板从组件上分开并移除。

因此，上述应被视为只是用于说明发明原理。此外，对本领域的技术人员而言，可以很容易作出许多修改和变型，因此，不要将本发明限制为图示和所述的确切构造及操作，相应地，可被采用的所有适当的修改和等同方案均可被视为落在本发明的保护范围内。

以下所附为要求受美国专利证书保护的新的权利要求。

Claims (20)

1.一种板紧固件,其包括:

单一的固定件,所述固定件包括本体部分,所述本体部分具有可向外偏转的数个弹性倒钩,以便延伸穿过第一板中的第一孔为所述第一板提供快速卡扣保持并且与所述第一板的背面接合；

在所述固定件上可侧向扩展的数个弹性支脚,它们用于与贯穿第二板的孔的背面接合,以便使所述第一板面对面地可松解地固定到所述第二板上；以及

轴向地固定到所述固定件本体部分上的可转动销件,所述销件在选定的接合和脱离位置之间可手动转动,所述销件包括与所述支脚上的从动件共同合作的凸轮装置,用于选择性地移动所述支脚成扩展状态,即,使所述销件处于所述接合位置。

2.如权利要求1所述的板紧固件,其特征在于,在所述固定件上还包括两对对置的叉状从动件,用于在所述销件处于所述接合位置时捕捉所述凸轮装置的相对的凸部,由此保持所述销件处于锁定位置。

3.如权利要求1所述的板紧固件,其特征在于,所述固定件用折迭冲压金属板构成。

4.一种板紧固件组件,其包括:

具有第一贯穿孔的第一板；

具有第二贯穿孔的第二板,所述第一板和第二板被面对面地定位且所述孔对齐；

所述板紧固件的单一的固定件,所述固定件的本体具有可弹性向外偏转的数个倒钩,所述倒钩通过第一贯穿孔,藉由延伸通过所述第一板并且所述倒钩与所述第一板的背面的接合对所述第一板提供快速卡扣保持；以及

所述固定件还包括一对侧向相对的可向外弹性偏转的支脚,所述支脚从主壁向上翻折,所述主壁从所述本体向下延伸,所述支脚的面向上的端缘弹性接合所述第二板的背面。

5.如权利要求4所述的组件,其特征在于,还包括轴向地固定到所述本体上的可转动扩展器,所述扩展器在所述支脚之间从所述本体向下延伸,所述扩展器转动式操作,以将所述支脚向外推动到与所述第二板接合的选定位置。

6.如权利要求5所述的组件,其特征在于,所述扩展器包括具有凸部的凸轮,所述凸轮可与所述主壁的面向内的部分接合,所述扩展器可以转动,以选择所述支脚的接合和脱离位置。

7.如权利要求6所述的组件,其特征在于,所述扩展器还被描述为销件,所述销件的一端具有用于转动所述销件的手动旋钮、从所述旋钮向下延伸的杆以及一对横向延伸的凸轮凸部,所述凸轮凸部固定到所述杆的相对端上。

8.如权利要求7所述的组件,其特征在于,每个主壁包括面向内的从动件,当所述销件被转动至所述接合位置时,所述从动件捕捉所述凸轮凸部的窄端,从而保持所述销件防止在任一方向上的不希望有的转动。

9.如权利要求4所述的组件,其特征在于,所述本体的形状为带角部的矩形,所述形状与所述第一和第二孔的对准的角部的内部尺寸紧密配合,所述本体还包括从所述本体的每个角部向下延伸的导引指形件。

10.如权利要求9所述的组件,其特征在于,每个所述支脚包括提供纵向弹性的弯曲部,从而在所述支脚处于所述接合位置时对所述第二板的背面施加向上偏置力。

11.如权利要求4所述的组件,其特征在于,所述第一板包括一对相对的凸舌,所述凸舌向内朝向所述第一贯穿孔的中心延伸,当所述固定件插入所述第一贯穿孔后,所述凸舌立即与所述倒钩接合,然后所述凸舌的背面将所述固定件固定到所述第一板。

12.如权利要求10所述的组件,其特征在于,所述固定件用单一的折迭冲压的钣金构成。

13.如权利要求7所述的组件,其特征在于,所述销件还包括紧位于所述旋钮下面的头部以及紧位于所述头部下面的锁定连接特征部分,所述锁定连接特征部分通过所述销件与所述固定件的本体的压配合提供转动式连接，导致所述固定件的本体的材料流入所述锁定连接特征部分中。

14.如权利要求13所述的组件,其特征在于,所述销件还包括位于所述锁定连接特征部分下面的圆形的凸缘,所述凸缘的直径与所述固定件本体内的接纳孔的内径密切相符,所述销件伸展通过所述接纳孔。

15.如权利要求14所述的组件,其特征在于,所述接合和脱离位置相隔为所述销件转动90度的距离。

16.如权利要求8所述的组件,其特征在于,每个所述从动件包括叉状端部。

17.一种板紧固件,其包括:

单一的固定件,所述固定件包括本体,所述本体具有可弹性向外偏转向上延伸的数个卡扣配合式倒钩，所述倒钩用于接合板的背面；

所述固定件还包括一对向内相对的可弹性向外偏转的支脚,所述支脚固定至所述本体上；以及

可转动扩展器,所述可转动扩展器轴向地固定至所述本体上并且在所述支脚之间向下延伸，所述扩展器可转动地操作,以选择性地将所述支脚同时向外推动至成稳定的扩展状态。

18.如权利要求17所述的紧固件,其特征在于,所述扩展器包括具有一对径向相对的凸部的凸轮。

19.如权利要求18所述的紧固件,其特征在于,所述扩展器为销件,所述销件的一端具有用于转动所述销件的手动旋钮、从所述旋钮向下延伸的杆以及一对横向延伸的凸轮凸部,所述凸轮凸部固定至所述杆的相对端上。

20.一种板紧固件组件,其包括:

具有第一贯穿孔的第一板；

具有第二贯穿孔的第二板,所述第一板和第二板被面对面地定位且所述孔对齐；

所述板紧固件的单一的固定件,所述固定件的本体具有可弹性向外偏转的数个倒钩,所述倒钩藉由延伸通过所述第一贯穿孔并且所述倒钩与所述第一板的背面的接合对所述第一板提供快速卡扣保持；以及

所述固定件还包括一对侧向相对的可向外弹性偏转的支脚,所述支脚从主壁向上翻折,所述主壁从所述本体向下延伸,所述支脚弹性接合所述第二板的背面；

可转动地固定到所述本体上的扩展器销件,所述扩展器销件在所述支脚之间从所述本体向下延伸,所述扩展器销件转动式操作,以将所述支脚向外推动到与所述第二板接合的选定位置；

所述销件还包括紧位于旋钮下面的头部以及紧位于所述头部下面的锁定连接特征部分,所述锁定连接特征部分通过所述销件与所述固定件的本体的压配合提供转动式连接，导致所述固定件的本体的材料流入所述锁定连接特征部分中。