CN109996968A - 面板安装紧固件 - Google Patents

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CN109996968A CN201780072873.5A CN201780072873A CN109996968A CN 109996968 A CN109996968 A CN 109996968A CN 201780072873 A CN201780072873 A CN 201780072873A CN 109996968 A CN109996968 A CN 109996968A
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Abstract

一种用于将连接器安装到面板的紧固件和方法，该紧固件具有外套管壳体和内部销构件，该外套管壳体具有安装衬套部分和带有可塌陷端部的锁定部分，该内部销构件容纳在外套管壳体中并且能够在外套管壳体中在锁定位置和解锁位置之间轴向移动。内部销构件具有主体，该主体具有与外套管壳体的安装衬套部分配合的头部端和与外套管部分的锁定部分配合的锁定端。当内部销构件处于解锁位置时，允许外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部塌陷。当内部销构件处于锁定位置时，内部销构件的锁定端防止了外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部的塌陷。

Description

面板安装紧固件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年10月6日提交的美国专利申请序列号15/727,285以及于2016年10月10日提交的美国临时申请号62/406,150的权益，两者的标题均为“面板安装紧固件”，两者的全部内容通过参引并入本文。
技术领域
本发明涉及用于在不使用工具的情况下将电连接器快速且容易地安装到面板的紧固件、带有该紧固件的连接器组件以及用于安装连接器的方法。
背景技术
电连接器、例如电源连接器通常安装至面板，例如作为设备一部分的面板等。然而，这种安装在狭小的空间可能很困难，特别是当必须使用工具时，这对于传统的电连接器安装很常见。此外，安装公差可能很紧，因此进一步增加了安装连接器的时间和难度。
因此，需要一种紧固件和方法，其允许将电连接器快速且容易地安装到面板，其中不需要工具来进行安装，并且提供足够的浮动以进一步便于安装。
发明内容
因此，本发明可提供一种用于将连接器安装到面板的紧固件，其包括外套管壳体和内部销构件，该外套管壳体具有安装衬套部分和锁定部分，其中锁定部分具有可塌陷端部，该内部销构件被容纳在外套管壳体中并且能够在锁定位置和解锁位置之间相对于外套管壳体轴向移动。内部销构件具有主体，该主体具有与外套管壳体的安装衬套部分配合的头部端和与外套管壳体的锁定部分配合的锁定端。当内部销构件处于解锁位置时，其锁定端离开外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部，使得可塌陷端部被允许塌陷。当内部销构件处于锁定位置时，其锁定端容纳在外套管壳体的可塌陷端部中，从而防止可塌陷端部的塌陷。
在优选实施方式中，弹簧设置在外套管壳体的安装衬套部分中，与内部销构件相关联，使得弹簧将内部销构件偏置在锁定位置。当内部销构件处于解锁位置时，弹簧可以被内部销构件的头部端朝向外套管壳体的锁定部分压缩；并且，当内部销构件处于锁定位置时，弹簧可以伸长，以将头部端推离外套管壳体的锁定部分。
在某些实施方式中，外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部可以包括通过锁定部分中的纵向槽形成的挠性指状部；内部销构件的锁定端可包括肩部，该肩部的外径定尺寸成当内部销构件的锁定端被容纳在锁定位置时防止挠性指状部的塌陷；并且外套管壳体的安装衬套部分可以包括相对的第一凸缘和第二凸缘，其中，当内部销构件在锁定和解锁位置之间移动时，第一凸缘与内部销构件的头部端配合。在其他实施方式中，外套管壳体可包括在外套管壳体的安装衬套部分和锁定部分之间的环形凹陷区域；并且外套管壳体可以包括止动构件，该止动构件的外径比锁定部分更大。
本发明还可以提供一种连接器组件，其包括具有壳体的连接器和至少一个紧固件，该壳体具有至少一个安装孔，所述至少一个紧固件能够容纳在所述至少一个安装孔中，用于将连接器安装到面板。连接器组件的至少一个紧固件可以包括外套管壳体和内部销构件，该外套管壳体具有安装衬套部分和锁定部分，其中锁定部分具有可塌陷端部，该内部销构件容纳在外套管壳体中并且能够在锁定位置和解锁位置之间相对于外套管壳体轴向移动。内部销构件具有主体，该主体具有与外套管壳体的安装衬套部分配合的头部端和与外套管部分的锁定部分配合的锁定端。当内部销构件处于解锁位置时，其锁定端离开外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部，使得可塌陷端部被允许塌陷。当内部销构件处于锁定位置时，其锁定端容纳在外套管壳体的可塌陷端部中，从而防止可塌陷端部的塌陷。
在优选实施方式中，弹簧设置在紧固件的外套管壳体的安装衬套部分中并与内部销构件相关联，使得弹簧将内部销构件偏置在锁定位置。当内部销构件处于解锁位置时，连接器组件的弹簧可以被内部销构件的头部端朝向外套管壳体的锁定部分压缩；并且，当内部销构件处于锁定位置时，弹簧可以伸长以将头部端推离外套管壳体的锁定部分。
在连接器组件的某些实施方式中，外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部可以包括通过锁定部分中的纵向槽形成的挠性指状部；内部销构件的锁定端可以包括肩部，该肩部的外径定尺寸成当内部销构件的锁定端被容纳在锁定位置时防止挠性指状部的塌陷；并且外套管壳体的安装衬套部分可以包括相对的第一凸缘和第二凸缘，其中，当内部销构件在锁定位置和解锁位置之间移动时，第一凸缘与内部销构件的头部端配合，并且第二凸缘与连接器的壳体在所述至少一个安装孔处配合。
在连接器组件的一个实施方式中，紧固件的外套管壳体包括在安装衬套部分和外套管壳体的锁定部分之间的环形凹陷区域，其中环形凹陷区域限定了紧固件的外套管壳体和连接器的安装孔之间的空间，为安装孔内的紧固件提供径向和轴向的浮动。在另一个实施方式中，紧固件的外套管壳体包括邻近环形凹陷区域的止动构件，并且止动构件的外径构造成比面板中的孔更大，紧固件穿过该孔***。
本发明还可以提供一种将连接器安装到面板的方法，包括如下步骤：提供用于将连接器安装到面板的至少一个紧固件，该紧固件包括外套管壳体和内部销构件，该外套管壳体具有带有弹簧的安装衬套部分以及带有可塌陷端部的锁定部分，该内部销构件容纳在外套管壳体中并能够在其中轴向移动，该内部销构件具有带有头部端和锁定端的主体；将内部销构件的头部端推向外套管壳体的锁定部分，从而压缩弹簧，直到内部销构件的锁定端离开外套管壳体的可塌陷端部为止；在推动内部销的头部端的步骤之后，将紧固件***穿过连接器的安装孔并穿过面板中的相应的安装孔，使得外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部位于面板的与外套管构件的安装衬套部分相反的一侧；以及在将紧固件***穿过面板的安装孔的步骤之后，释放内部销构件的头部端，从而允许弹簧伸展并将头部端推离面板，直到内部销构件的锁定端位于外套管壳体的锁定部分的可塌陷端部内部为止，以防止锁定部分塌陷，从而锁定紧固件并将连接器固定在面板上。
本发明方法的某些实施方式中，外套管壳体包括相对的第一凸缘和第二凸缘，并且弹簧设置在第一凸缘和第二凸缘之间，当将头部端推向外套管壳体的锁定部分时头部端抵接第一凸缘，并且第二凸缘在安装孔处搁置在连接器的壳体上。在本发明方法的一个实施方式中，可塌陷端部包括通过锁定部分中的纵向槽形成的挠性指状部，并且内部销构件的锁定端具有肩部，该肩部的外径定尺寸成当紧固件被锁定时防止挠性指状部的塌陷。在本发明方法的另一个实施方式中，紧固件在外套管壳体和连接器的安装孔之间的空间中浮动，该空间由位于外套管壳体的安装衬套部分和锁定部分之间的环形凹陷区域限定。在本发明方法的又一个实施方式中，在锁定紧固件之后，克服弹簧的偏置推动内部销构件的头部端，直到内部销构件的锁定端离开锁定部分的可塌陷端部为止，从而解锁紧固件以释放安装在面板上的连接器。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照以下详细描述，将容易地获得本发明及其许多伴随的优点的更完整的理解：
图1是根据本发明示例性实施方式的面板安装紧固件的平面图，示出了用于将电连接器安装到面板的本发明的两个紧固件；
图2是图1的横截面图，示出了处于锁定位置的面板安装紧固件；
图3是根据本发明的面板安装紧固件的透视图，示出了如图2所示的处于锁定位置的面板安装紧固件；
图4是类似于图2的横截面图，示出了处于解锁位置的面板安装紧固件；以及
图5是根据本发明的面板安装紧固件的透视图，示出了如图4所示的处于解锁位置的面板安装紧固件。
具体实施方式
参照图1至图5，本发明涉及一种面板安装紧固件100，其设计成以快速且容易的方式将电连接器10——例如电源连接器——牢固地保持在面板12上的适当位置以及将其断开连接。本发明的紧固件100的优点在于，它不需要使用工具将连接器10安装就位或将其从面板12移除。相反，安装者只需将紧固件100推入到位——例如通过卡入面板12的安装孔14——以接合面板12并将紧固件100释放以锁定紧固件100，从而安装连接器10。优选地，紧固件100包括锁定机构，该锁定机构构造成：当从面板12安装和拆卸电连接器时，允许容易地锁定和解锁紧固件100。因为当连接器10安装在面板12上的适当位置时，紧固件100为连接器10提供浮动，故而本发明的紧固件100是进一步地有利的。
如图1至图5所示，优选地，使用两个紧固件100将连接器10安装到面板12，但是可以使用任何数量的紧固件100、包括使用仅一个紧固件100。每个紧固件100可以接合连接器壳体的安装孔16以安装连接器10。至少一个紧固件100以及连接器10形成本发明的连接器组件。
本发明的紧固件100通常包括外套管壳体102，该外套管壳体102容纳内部销构件104，该内部销构件104能够在锁定位置(图1-3)和解锁位置(图4和5)之间相对于外套管壳体102轴向移动。外套管壳体102和内部销构件104可由任何塑料或金属材料形成。优选地，在外套管壳体102和内部销构件104之间设置有用于将内部销构件104偏置在锁定位置的弹簧106。
外套管壳体102在一端包括安装衬套部分110，并且在另一端包括锁定部分112。安装衬套部分110包括相对的向外延伸的环形凸缘114和116。在优选实施方式中，弹簧106设置在凸缘114和116之间。凸缘116在连接器10的安装孔16处大致抵接连接器10，并且锁定部分112与面板12的安装孔14接合。锁定部分112可以具有可塌陷端部118，以便于紧固件100的锁定和解锁。在优选实施方式中，可塌陷端部118可以包括例如通过外套管壳体102的锁定部分112中的多个纵向槽(图3)形成的多个可塌陷指状部。可塌陷端部118可以具有任何挠性结构，当紧固件100***到面板12的安装孔14中或从面板12的安装孔14移除时，可塌陷端部118可以塌陷。外套管壳体102中的在安装衬套部分110和锁定部分112之间的凹陷区域120a和120b限定外套管壳体102和壳体的安装孔16之间的空间，当连接器10经由紧固件100安装到面板12时，该凹陷区域120a和120b为连接器10提供轴向和径向浮动。可以邻近凹陷区域120b设置止动构件119，以当将紧固件100***面板12的安装孔14中时提供抵靠面板12的止动件。因此，优选地，止动构件119的外径通常大于锁定部分112，并且大于面板安装孔14的直径，如在图2和4中最佳所示。
内部销构件104包括延伸穿过外套管壳体102的主体122。主体122在一端处具有头部端124并且在另一端处具有锁定端126，该头部端124与外套管壳体102的安装衬套部分110配合，该锁定端126与外套管壳体102的锁定部分112配合。头部端124可以包括按压部分128和***部分130，该按压部分128具有大于外套管壳体102的凸缘114的直径，并且该***部分130容纳在外套管壳体112的安装衬套部分110中。锁定端126包括限定肩部132(图2)的外径，其定尺寸成防止外套管壳体102的锁定部分112的指状部118塌陷。优选地，指状部118形成有当紧固件100被锁定时与销构件的肩部132抵接或几乎抵接的内肋134，如在图2中最佳所示。优选地，弹簧106容纳在外套管壳体102的安装衬套部分110的内表面和销构件的主体122之间的环形区域136中。
图1至图3示出了处于锁定位置的紧固件100，用于将连接器10保持在面板12中的适当位置。每个紧固件100***连接器10的相应的安装孔16中并卡入相应的面板孔14中。在该锁定位置，内部销构件104定位成使得其头部端124、特别是按压部分128与外套管壳体102的安装衬套部分110间隔开；并且其锁定端126、特别是肩部132搁置于外套管壳体的指状部118的内部，以防止指状部118的塌陷，如在图2中最佳所示。由于未塌陷的指状部118与面板12及其安装孔14接合，这又防止紧固件100从面板孔14中移除。弹簧106起作用而伸长，并且通过偏置销构件的头部端124远离外套管壳体102的锁定部分112，将紧固件100偏置在其锁定位置，以将锁定端126保持在指状部118内。弹簧106可以抵接头部端124的***部分130，以推动头部端124远离外套管壳体102。
图4和图5示出了处于解锁位置的紧固件100，用于从面板12释放连接器10。通过克服弹簧106的偏置相对于外套管壳体102向内并且朝向面板12推动内部销构件104以释放锁定部分112，从而允许紧固件100从面板孔14中拉出，可以容易地移除每个紧固件100。更具体地，例如通过推动头部端124的按压部分128，将内部销构件104推向面板12和外套管壳体102的锁定部分112，使弹簧106压缩并移动销构件104的锁定端126脱离与锁定部分112及其指状部118的接合，如图4所示。在该位置，头部端124抵接或接近于抵接安装衬套部分110的凸缘114。一旦销构件104的锁定端126、特别是其肩部132离开外套管壳体102的可塌陷端部或指状部118，这些指状部118便可以塌陷，从而使紧固件解锁并允许安装者通过面板的孔14移除紧固件100以及从面板12移除连接器10。
根据本发明的使用一个或多个紧固件100将连接器可释放地安装到面板的方法可以包括如下步骤：将内部销构件104的头部端124推向外套管壳体102的锁定部分112，从而使弹簧106压缩，直到内部销构件104的锁定端126离开外套管壳体102的可塌陷端部118为止。然后，紧固件100可以穿过连接器10的安装孔16并穿过面板12中的相应的安装孔14，使得可塌陷端部或指状部118位于面板12的与外套管构件102的安装衬套部分110相反的一侧上，如在图4中最佳所示。一旦紧固件100穿过面板12的安装孔14***，内部销构件104的头部端124可以被释放以允许弹簧106伸展并将头部端124推离面板12，直到内部销构件104的锁定端126位于外套管壳体102的锁定部分112的可塌陷端部118的内部为止，以防止锁定部分112塌陷，从而锁定紧固件100并将连接器10固定在面板12上。由于凹陷区域120a和120b，当连接器10固定到面板12时，紧固件100可在外套管壳体102和连接器10的安装孔16之间的空间中径向和轴向地浮动。这又有利地为连接器10提供了当安装在面板12上时的径向和轴向的浮动。
虽然已经选择特定实施方式来说明本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以在其中进行各种改变和修改。

Claims (20)

1.一种用于将连接器安装到面板的紧固件，所述紧固件包括：
外套管壳体，所述外套管壳体具有安装衬套部分和锁定部分，所述锁定部分具有可塌陷端部；以及
内部销构件，所述内部销构件容纳在所述外套管壳体中并且能够在锁定位置和解锁位置之间相对于所述外套管壳体轴向移动，所述内部销构件具有主体，所述主体具有与所述外套管壳体的所述安装衬套部分配合的头部端以及与所述外套管部分的所述锁定部分配合的锁定端，
其中，当所述内部销构件位于所述解锁位置时，所述内部销构件的所述锁定端离开所述外套管壳体的所述锁定部分的所述可塌陷端部，并且所述可塌陷端部被允许塌陷；并且，当所述内部销构件位于所述锁定位置时，所述内部销构件的所述锁定端被容纳在所述外套管壳体的所述可塌陷端部中，从而防止所述可塌陷端部的塌陷。
2.根据权利要求1所述的紧固件，还包括弹簧，所述弹簧设置在所述外套管壳体的所述安装衬套部分中并与所述内部销构件相关联，其中，所述弹簧将所述内部销构件偏置在所述锁定位置中。
3.根据权利要求2所述的紧固件，其中，
当所述内部销构件位于所述解锁位置时，所述弹簧被所述内部销构件的所述头部端向所述外套管壳体的所述锁定部分压缩；并且
当所述内部销构件位于所述锁定位置时，所述弹簧伸长以将所述头部端推离所述外套管壳体的所述锁定部分。
4.根据权利要求1所述的紧固件，其中，
所述外套管壳体的所述锁定部分的所述可塌陷端部包括挠性指状部，所述挠性指状部通过所述锁定部分中的纵向槽形成，并且
所述内部销构件的所述锁定端包括肩部，所述肩部的外径定尺寸成当所述内部销构件的所述锁定端被容纳在所述锁定位置时防止所述挠性指状部的塌陷。
5.根据权利要求1所述的紧固件，其中，所述外套管壳体的所述安装衬套部分包括相对的第一凸缘和第二凸缘，当所述内部销构件在所述锁定位置与所述解锁位置之间移动时，所述第一凸缘与所述内部销构件的所述头部端配合。
6.根据权利要求5所述的紧固件，其中，所述外套管壳体包括在所述外套管壳体的所述安装衬套部分和所述锁定部分之间的环形凹陷区域。
7.根据权利要求6所述的紧固件，其中，所述外套管壳体包括止动构件，所述止动构件具有比所述锁定部分更大的外径。
8.一种连接器组件，所述连接器组件包括：
连接器，所述连接器具有带有至少一个安装孔的壳体；以及
至少一个紧固件，所述至少一个紧固件能够容纳在所述至少一个安装孔中，用于将所述连接器安装到面板，所述至少一个紧固件包括：
外套管壳体，所述外套管壳体具有安装衬套部分和锁定部分，所述锁定部分具有可塌陷端部；以及
内部销构件，所述内部销构件容纳在所述外套管壳体中并且能够在锁定位置和解锁位置之间相对于所述外套管壳体轴向移动，所述内部销构件具有主体，所述主体具有与所述外套管壳体的所述安装衬套部分配合的头部端以及与所述外套管部分的所述锁定部分配合的锁定端，
其中，当所述内部销构件位于所述解锁位置时，所述内部销构件的所述锁定端离开所述外套管壳体的所述锁定部分的所述可塌陷端部，并且所述可塌陷端部被允许塌陷；并且，当所述内部销构件位于所述锁定位置时，所述内部销构件的所述锁定端被容纳在所述外套管壳体的所述可塌陷端部中，从而防止所述可塌陷端部的塌陷。
9.根据权利要求8所述的连接器组件，还包括弹簧，所述弹簧设置在所述外套管壳体的所述安装衬套部分中并与所述内部销构件相关联，其中，所述弹簧将所述内部销构件偏置在所述锁定位置中。
10.根据权利要求9所述的连接器组件，其中，
当所述内部销构件位于所述解锁位置时，所述弹簧被所述内部销构件的所述头部端向所述外套管壳体的所述锁定部分压缩；并且
当所述内部销构件位于所述锁定位置时，所述弹簧伸长以将所述头部端推离所述外套管壳体的所述锁定部分。
11.根据权利要求9所述的连接器组件，其中，
所述外套管壳体的所述锁定部分的所述可塌陷端部包括挠性指状部，所述挠性指状部通过所述锁定部分中的纵向槽形成，并且
所述内部销构件的所述锁定端包括肩部，所述肩部的外径定尺寸成当所述内部销构件的所述锁定端被容纳在所述锁定位置时防止所述挠性指状部的塌陷。
12.根据权利要求9所述的连接器组件，其中，所述外套管壳体的所述安装衬套部分包括相对的第一凸缘和第二凸缘，并且所述弹簧设置在所述第一凸缘与所述第二凸缘之间。
13.根据权利要求12所述的连接器组件，其中，当所述内部销构件在所述锁定位置与所述解锁位置之间移动时，所述第一凸缘与所述内部销构件的所述头部端配合，并且所述第二凸缘在所述至少一个安装孔处与所述连接器的所述壳体配合。
14.根据权利要求9所述的连接器组件，其中，所述外套管壳体包括在所述外套管壳体的所述安装衬套部分和所述锁定部分之间的环形凹陷区域，所述环形凹陷区域限定了在所述外套管壳体和所述连接器的所述安装孔之间的空间，所述空间为在所述安装孔内的所述紧固件提供了径向和轴向的浮动。
15.根据权利要求14所述的连接器组件，其中，所述外套管壳体包括邻近所述环形凹陷区域的止动构件，所述止动构件的外径构造成大于在所述面板中的由所述紧固件***穿过的孔。
16.一种将连接器安装到面板的方法，所述方法包括如下步骤：
提供用于将所述连接器安装到所述面板的至少一个紧固件，所述紧固件包括外套管壳体和内部销构件，所述外套管壳体具有带有弹簧的安装衬套部分以及带有可塌陷端部的锁定部分，所述内部销构件容纳在所述外套管壳体中并能够在所述外套管壳体中轴向移动，并且所述内部销构件具有带有头部端和锁定端的主体；
将所述内部销构件的所述头部端推向所述外套管壳体的所述锁定部分，从而使弹簧压缩，直到所述内部销构件的所述锁定端离开所述外套管壳体的所述可塌陷端部为止；
在推动所述内部销的所述头部端的步骤之后，将所述紧固件***穿过连接器的安装孔并穿过所述面板中的相应的安装孔，使得所述外套管壳体的所述锁定部分的所述可塌陷端部位于所述面板的与所述外套管构件的所述安装衬套部分相反的一侧；以及
在将所述紧固件***穿过所述面板的所述安装孔的步骤之后，释放所述内部销构件的所述头部端，从而允许所述弹簧伸展并将所述头部端推离所述面板，直到所述内部销构件的所述锁定端位于所述外套管壳体的所述锁定部分的所述可塌陷端部的内部为止，以防止所述锁定部分塌陷，从而锁定所述紧固件并将所述连接器固定在所述面板上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述外套管壳体包括相对的第一凸缘和第二凸缘，并且所述弹簧设置在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间，当将所述头部端推向所述外套管壳体的所述锁定部分时，所述头部端抵接所述第一凸缘，并且所述第二凸缘在所述安装孔处搁置在所述连接器的壳体上。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述可塌陷端部包括通过所述锁定部分中的纵向槽形成的挠性指状部，并且所述内部销构件的所述锁定端具有肩部，所述肩部的外径定尺寸成当所述紧固件被锁定时防止所述挠性指状部的塌陷。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述紧固件在所述外套管壳体和所述连接器的所述安装孔之间的空间中浮动，所述空间由位于所述外套管壳体的所述安装衬套部分和所述锁定部分之间的环形凹陷区域限定。
20.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括如下步骤：在锁定所述紧固件之后，克服所述弹簧的偏置推动所述内部销构件的所述头部端，直到所述内部销构件的所述锁定端离开所述锁定部分的所述可塌陷端部为止，从而解锁所述紧固件以释放安装到所述面板的所述连接器。
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