CN105594310A - 闩锁系统 - Google Patents

Abstract

一种偏转或卡扣配合式闩锁系统，可抵抗在至少三个轴上的分离。该卡扣配合式闩锁系统可包括配置为在结合时形成卡扣配合连接的第一构件和第二构件，所述构件中的至少一个包括偏转臂。在第一构件上的T形特征可包括杆和头部。当第一构件和第二构件结合时，第二构件上的槽可滑动地接收所述T形特征的杆，使得第二构件被夹在第一构件和T形特征的头部之间。该卡扣配合连接可抵抗在第一个轴上的分离，并且组合的T形特征和槽抵抗在另外两个轴上的分离。所述卡扣配合式闩锁系统可以是例如存储装置之类的外壳的一部分。

Description

闩锁系统

背景技术

不同类型的设备使用偏转闩锁系统以将两个零件保持在一起。它们在电子工业中是常用的，并且通常用于代替例如螺钉之类的紧固件。偏转闩锁系统的使用可加快组装过程，降低生产成本，并减少零件的数量。偏转闩锁系统也可称为卡合闭锁(snaplatch)、钩型偏转闩锁、卡扣配合或其它名称。

附图说明

这些和其它特征、方面和优点在下面参照附图进行说明，其旨在说明而不是限制本发明。在附图中，相同的附图标记始终在所有相似的实施方式中表示相应的特征。

图1是存储驱动器的局部分解图。

图2示出了组装状态下的图1的存储驱动器。

图3示出了在第一位置的闩锁系统。

图4示出了在第二位置的闩锁系统。

图5示出了外壳的顶部和底部。

图6是外壳底部的俯视图。

图7和8分别是外壳的横截面和详细视图，分别示出了在第一和第二位置的闩锁系统。

图9是外壳底部的横截面、细节和俯视图，示出了闩锁系统的一部分。

图10示出了外壳的横截面、细节和俯视图，该闩锁系统在第二位置。

图11和12分别是外壳的横截面和详细视图，分别示出了在第一和第二位置的闩锁系统的另一实施方式。

具体实施方式

不同类型的设备使用偏转闩锁系统以将两个零件保持在一起。它们在电子工业中是常用的，并且通常用于代替例如螺钉之类的紧固件。偏转闩锁系统的使用可加快组装过程，降低生产成本，并减少零件的数量。偏转闩锁系统也可称为卡合闭锁、钩型偏转闩锁、卡扣配合或其它名称。

图1和2示出了装置100，其包括偏转闩锁系统10。所示的装置100是存储驱动器；虽然该装置可以是许多不同的装置，例如电子设备、器械、汽车等。使用或可使用偏转闩锁系统的各种不同的装置是真正无限制的。

通常，偏转闩锁系统10利用配合零件连接两个部件2,4。在图1-2所示的例子中，外壳100的顶部2和底部4可与偏转闩锁系统10连接。在偏转闩锁系统10中，两个零件彼此相向移动，直到闩锁系统的第一零件(例如偏转臂)在配合零件(例如钩形特征)上偏转。如果该系统保持张力，该闩锁系统将抵抗两零件的分离直到有力克服臂的偏转强度。另一种描述偏转闩锁系统的方法是机械接合系统，其中利用定位和锁定特征(约束特征)来完成零件到零件的连接，该定位和锁定特征与被接合元件中的一个或另一个是同质的。接合需要(柔性)锁定特征移到旁边来与配合零件结合，随后朝向其原始位置回转锁定特征以实现将部件锁定在一起所需的干涉。配合零件可以是定位器特征，并且可通过具有比所述锁定特征较差的柔韧性提供连接中的强度和稳定性。虽然，并非总是如两个柔性锁定特征也可彼此结合的情况。

在以下文献中讨论了用于闩锁系统的基于配合部件的示例偏转：RobertA.Malloy,PlasticPartDesignforInjectionMolding§6.3SnapJointAssemblies(1994)(用于注射成型的塑件设计§6.3快速接头组件(1994))；SolvaySpecialtyPolymers,TechnicalBulletin,Snap-FitLatchDesign(2012)(技术公报，卡扣配合闩锁设计(2012))；BASFCorp.,TechnicalExpertiseSeries,Snap-FitDesignManual(2007)(专业技术系列，卡扣配合设计手册(2007))；BayerMaterialScience,EngineeringPolymers-Thermoplastics-ADesignGuide,PartandMoldDesign85-88(2000)(工程聚合物-热塑性塑料-设计指南，零件和模具设计85-88(2000))以及DSMEngineeringPlastics–TechnicalGuide,SnapFitDesign(2005)(DSM工程塑料-技术指南，卡扣 配合设计(2005))。所有这些文献都通过引用的方式结合于此，并且被认为是本说明书的一部分。特别是，这些指南示出了基于偏转闩锁或卡扣配合系统的配合元件的、用于偏转的各种不同设计，这些都被认为是本说明书的一部分。

偏转闩锁系统可用于连接塑料与塑料、金属与金属、金属与塑料或其它材料。

图3和4示出了偏转闩锁系统10的一个实施方式。示出了两个配合零件2和4。底部零件4包括在T形特征8的任一侧上的两组钩形闩锁6。顶部零件2包括在配合T形槽14的任一侧上的两个环形闩锁12。顶部零件2还示出了与环形闩锁12相邻的可选择的槽16。环形闩锁12可定位在偏转臂18上。可选择的槽16可用于使偏转臂18的偏转定位。不论可选择的槽16是否存在，它可以是材料选择、零件厚度和长度以及其它因素的因素。例如，由刚性金属制成的零件可能需要(一个或多个)槽16，而由塑料制成的同样零件可能不需要。

图4示出了配合零件2和4，其中钩形闩锁6在环形闩锁12中并且T形特征8在T形槽14中。如上面已经描述的，移动所述两个配合零件2和4到一起，偏转臂18可弯曲到平面外，直至它通过钩形闩锁6。然后，偏转臂18可回复到其原来的形状，同时钩形闩锁6定位在环形闩锁12中。以这种方式，两个配合零件2和4可被固定在一起。

应该理解的是，许多不同的形状和构造可用于形成基于闩锁系统10的配合元件的偏转。在示出的实施方式中，三个三角形突起20(最佳参见图3)用于形成斜坡，该斜坡有助于偏转臂18在零件穿过彼此时弯曲到平面外，直到环12的底部已通过突起20且环12的开口围绕该突起20。这允许偏转臂18卡扣回它原来不弯曲的位置。在其它实施方式中，这两个零件可包括偏转臂18，或仅具有突起20的零件可包括偏转臂。在这些实施方式的一些中，一个或两个零件可包括彼此结合的斜坡或钩。以上通过引用的方式结合的引用指南包括基于闩锁系统的配合元件的、用于偏转的各种不同设计，其中任何一个可以是各种实施方式的一部分。

基于配合元件的偏转可被认为是根据本发明的闩锁系统的第一部分。第二部分现在将参照T形特征8进行描述。

T形特征8可滑动地与T形槽14结合。T形特征8可具有杆22和头部24。根据某些实施方式的T形特征8可以是字母“T”的形状，基本上是具有扩大头部的杆。头部24可采用从所述杆延伸的一对翼的形式。杆22可从零件4的壁或其它特征向外延伸，使得头部24与所述壁隔开。T形槽14可成形为与所述杆22结合。T形槽14周围的材料厚度也应该使得零件2可安装在保持T形特征8的零件4和T形特征8的头部24之间。应当理解，槽14和T形8可在任一零件上；这通常不取决于哪个零件具有闩锁系统的环或闩锁。美学、可制造性或其它原因可决定哪个零件2或4具有哪个(哪些)特征。

T形特征8可采用许多不同形式的任一种。例如，T形特征8可具有半哑铃的形状，其具有棒和在端部上的球或盘。T形特征可以为锥形，以便在保持该T形特征的零件4的壁附近具有小尺寸，并在与那里间隔开的地方具有较大尺寸。T形特征可以是半“T”的形式，以仅将另一零件2伸出在杆的一侧上。此外，杆或头部可在一个或多个维度上比另一个更大或更小。因此，头部可在一个、两个、三个或四个方向上大致垂直于(或以一些其它角度)杆延伸。

参照图4(x和z轴)，T形特征8可消除或降低零件左右分开以及在页面的里外分开的能力。同时，钩和环形闩锁可消除或降低零件垂直分开的能力(y轴)。在图示的实施方式中，钩和环形闩锁也可消除或降低零件里外分开的能力(z轴)，尽管基于配合元件的偏转的其它样式(例如没有附加特征的一对配合钩)可能没有这个能力。

当力线沿着偏转臂的长轴居中时，偏斜型闩锁能够很好地保持。当力线垂直于偏转臂的长轴时，它们通常不能很好地保持。这种情况可导致闩锁系统的配合表面简单地彼此滑离，释放闩锁。例如，通过该装置与闩锁臂成锐角的自由落下而引起的冲击可导致两个配合零件在垂直于偏转臂中心线的方向上移动或滑动，有效地释放所述闩锁。

当处于冲击条件下时，使用钩型偏转闩锁卡扣在一起的外壳(塑料或金属或任何其它材料)沿其偏转轴线(闩锁承受拉力)非常有效地将顶盖和底座保持。它们往往在涉及两个或更多个自由度(通常是相对于闩锁轴的剪切运动)的冲击条件下失效。通过集成两个特征的解决方案，例如钩型偏转闩锁加上T形特征，所述闩锁系统沿所有三个轴(X，Y和Z)的完整性得到了改善。

改进的闩锁系统可有利地消除或减少钩型闩锁系统中的固有弱点，即由配合零件的侧向运动或闩锁周围的零件变形引起的冲击下的失效。当T形特征被添加到闩锁系统中时，得到了更强的闩锁系统。当被应用到外壳上时，所述外壳能更好地承受更大的冲击而不会破裂。

在一些实施方式中，将T形特征添加到模制零件对零件没有影响或有有限的成本影响，不会增加装配时间，但是极大地提高了外壳的结构完整性。在一些实施方式中，槽和T形特征不会构成制造障碍，并很好地适应于大批量的生产。不需要特殊的制造工艺来将这些特征添加到闩锁系统中。

在一些实施方式中，把一个具有配合T形的零件中的简单槽合并到钩环闩锁中，消除了在由自由下落冲击引起的剪切载荷下钩闩锁的脱开。

图5-12示出了具有闩锁系统10的外壳100的一个实施方式。具体参照图5和6可看出，外壳的四个配合侧壁的每一个包括T形特征8和偏转型闩锁6。在一些实施方式中，外壳100可包括在外壳的每一配合侧壁上的偏转闩锁系统10，使得每侧可具有至少一个T形特征8、相应的槽14和卡扣配合闩锁6，12。

图5示出了分离状态下的外壳100，其中可看出所有具有环形闩锁12的偏转臂18。此外，也可看出很多T形特征8和偏转型闩锁6。图6示出了外壳100的底部零件4的俯视图。还可看出外壳100具有几种不同变化的偏转型闩锁6，其具有一个、二个或三个突起20和相应的不同尺寸的环12。这在下面的图7-12中以更详细的剖面视图示出。

现在来看图7和9，示出了外壳100的一部分，其中偏转闩锁系统10处于分离状态。图8和10示出了在连接状态下的相同部分。在图9和10所示的俯视图中，可看到一个零件2如何被夹持在另一零件4上的壁和头部24之间，其中该头部24向外延伸，像T形特征8上的一对翼。杆可在基部连接到所述壁上并延伸到所述头部。

零件4的壁和头部24之间的间距D2可取决于许多特征。例如，它可取决于定位在零件4上的壁和头部24之间的零件2的厚度D1。另外，其可取决于卡扣配合闩锁的配合部件的特征，例如它们的相对尺寸或它们结合所需的偏转量。在一些实施方式中，零件4的壁和头部24之间的间距D2可约为定位在零件4上的壁和头部24之间的零件2的厚度D1的1倍、2倍或3倍。如图10所示，零件4的壁和头部24之间的间距D2稍小于定位在零件4上的壁和头部24之间的零件2的厚度D1的2倍。在一些实施方式中，零件4的壁和头部24之间的间距D2可等于定位在零件4上的壁和头部24之间的零件2的厚度D1加上当结合卡扣配合连接时由一个或两个零件偏转所需的距离。

现在参照图11和12，示出了外壳100的不同部分，其中偏转闩锁系统10先后处于分离状态和连接状态。如可看到的，图11和12的偏转闩锁系统10的某些特征不同于图7-10中所示的偏转闩锁系统10的那些特征。例如，之前示出了用于偏转型闩锁6的三个突起20，在这里示出了一个和两个突起20，其中具有相应较小尺寸的环12。

此外，其中一个槽16是圆形的，并且另一个形成基本上比其它槽16大的开口。然而，这些槽仍然可用于使偏转臂18的偏转定位。此外，T形槽14也用作槽16来使偏转臂18的偏转定位，而不需要单独的槽。

在一些实施方式中，T形特征8可与偏转型闩锁6相邻，如图11和12所示。在一些实施方式中，T形特征可与偏转型闩锁间隔开。同时，这两个特征应当定位得足够近，以防止沿所有三个轴的分离。这两个特征之间的间距可变化很大，并且可取决于各种因素，例如材料、材料厚度、零件长度、装置的大小、偏转型闩锁和T形特征的形状和类型等。通常，优选地使得被连接的装置的每一侧壁上具有各特征中的至少一个。例如，外壳可具有定位在拐角的任一侧壁上的偏转型闩锁，使得两个偏转型闩锁在外壳的每一侧壁上。外壳还可包括在每一侧壁上的至少一个T形特征。T形特征可定位在同一侧壁上的两个偏转型闩锁之间。在一些实施方式中，T形特征可与每个偏转型闩锁相关联或相邻。

按键特征与闩锁系统一起使用，以提供进一步的支撑。该按键特征(肋、销或片)可位于与第二零件相配合的一个零件上，可帮助抵抗在冲击条件下零件之间的侧向滑移。如果冲击引起闩锁系统周围的结构弯曲或变形，从而允许闩锁的局部表面分离，则它们可能变得无效。T形特征可以是一种按键特征，并且可提供额外的好处。

T形特征可消除或减少零件在冲击条件下的二维的侧对侧移动(相对于偏转臂长轴的两个方向)。T形特征优选战略性地定位于靠近偏转闩锁，以在冲击条件期间消除结构弯曲或变形。因此，即使在冲击条件期间第一偏斜闩锁将要分离，T形特征可帮助防止连锁反应，在该连锁反应中，第一个分离之后，下一个最接近的偏转闩锁分离，如此等等，直到外壳完全不再被固定到一起。相反，由于对沿不同轴的运动的额外控制，冲击波传递到T形特征但是被减弱了。这可防止冲击波传递到相邻的偏转闩锁用足够的力使得相邻的偏转闩锁分离。

在一些实施方式中，闩锁系统用于将第一外壳部分固定到第二外壳部分，所述闩锁系统可包括具有钩形闩锁的T形特征以及具有环形闩锁的配合T形槽，其中该钩形闩锁用于连接第一外壳部分，该环形闩锁用于连接第二外壳部分。

根据某些实施方式，偏转闩锁系统可包括两个配合零件，这些零件中的至少一个具有用于与另一个零件上的相应特征结合的偏转臂。配合零件中的至少一个可具有垂直于偏转臂的偏转轴线从该零件延伸的T形特征，另一零件可具有相应的用于接收T形特征的杆的槽。

在一些实施方式中，外壳可包括第一和第二配合件以及用于将第一配合件固定至第二配合件的闩锁系统。该闩锁系统可包括偏转臂、T形特征和接收槽。偏转臂可以位于第一配合件和第二配合件中的一个上，并用于与在第一配合件和第二配合件中的另一个零件上的相应特征结合。该偏转臂具有偏转臂表面，所述偏转表面配置为使得在第一和第二配合件朝向结合移动时，当所述偏转臂表面在所述相应特征上移动时，所述偏转臂表面将弯曲并且随着所述偏转臂和所述相应特征的结合再回复其原来的形状，从而将配合件锁定就位。第一配合件上的T形特征可具有头部和杆。所述杆可在头部和第一配合件上的基部之间延伸。所述接收槽可在第二配合件上，以滑动地接收T形特征的杆。当第一和第二配合件被锁定就位时，杆可在主要垂直于偏转臂表面的方向上延伸，并且第二配合件的邻近接收槽的至少一部分被夹在头部和第一配合件的邻近所述杆的基部的一部分之间。

在一些实施方式中，偏转臂可以是环、开口、钩、凸耳、凸缘、边缘和斜坡中的至少一个。例如，偏转臂可以是环，并且相应特征是钩和斜坡中的至少一个。偏转臂可在第一或第二配合件上。偏转槽可定位在偏转臂和接收槽或T形特征之间，以使偏转臂的偏转与接收槽或T形特征隔离。

在一些实施方式中，闩锁系统可包括两个偏转臂和相应特征，以及一个T形特征和接收槽，其中当第一和第二配合件被锁定就位时，T形特征和接收槽定位在两个偏转臂之间。第一和第二配合件中的每一个可包括四个侧壁，所述四个侧壁配置为与另一零件的四个侧壁配合，每对配合的侧壁包括至少一个闩锁系统。

在一些实施方式中，第一和第二配合件中的每一个可包括四个侧壁，所述四个侧壁配置为与另一零件的四个侧壁配合，每对配合的侧壁包括至少一个闩锁系统。

在一些实施方式中，所述头部包括一对翼，每个翼在杆的相对侧上从所述杆径向向外延伸。

在一些实施方式中，外壳包括存储装置。

根据某些实施方式，抵抗在三个轴上的分离的卡扣配合式闩锁系统可包括配置为在结合时形成卡扣配合连接的第一构件和第二构件，所述构件中的至少一个包括偏转臂；在第一构件上的T形特征包括杆和头部；以及在第一和第二构件结合时，第二构件上的槽滑动地接收所述T形特征的杆，使得第二构件被夹在第一构件和T形特征的头部之间。该卡扣配合连接可抵抗在第一个轴上的分离，并且组合的T形特征和槽抵抗在另外两个轴上的分离。

在一些实施方式中，所述卡扣配合连接可包括环和钩，所述环和钩抵抗在所述第一个轴上以及沿另外轴中的一个上的分离。当第一和第二构件结合时，T形特征可垂直于由偏转臂限定的平面。

虽然本发明已经在某些优选实施方式和实例的上下文中公开，但本领域技术人员可以理解，本发明从具体公开的实施方式延伸至其它可选择的实施方式和/或本发明的用途和明显的修改及其等同物。此外，虽然已经示出并详细描述了许多本发明的变型，但在本发明范围内的其它修改基于本公开内容将对本领域的技术人员是显而易见的。还可以设想，可做出实施方式的具体特征和各方面的各种组合或子组合，并且仍然落在本发明的范围之内。因此，应该理解，所公开的实施方式的各种特征和方面可相互结合或替代，以形成所公开发明的不同模式。因此，意图是，本发明在此所公开的范围不应该由上述的特定公开的实施方式所限制。

Claims (14)

1.一种外壳，包括第一配合件、第二配合件以及用于将所述第一配合件固定至所述第二配合件的闩锁系统，所述闩锁系统包括：

偏转臂，位于所述第一配合件和第二配合件中的一个上，并用于与位于所述第一配合件和第二配合件中的另一个上的相应特征结合，所述偏转臂包括偏转臂表面，所述偏转臂表面配置为使得在所述第一配合件和第二配合件朝向结合移动时，当所述偏转臂表面在所述相应特征上移动时，所述偏转臂表面将弯曲并且随着所述偏转臂和所述相应特征的结合再回复其原来的形状，从而将配合件锁定就位；

T形特征，位于所述第一配合件上，所述T形特征具有头部和杆，所述杆在所述头部和所述第一配合件上的基部之间延伸；以及

接收槽，位于所述第二配合件上以滑动地接收所述T形特征的杆；

其中，当所述第一配合件和第二配合件被锁定就位时，所述杆在主要垂直于所述偏转臂表面的方向上延伸，并且所述第二配合件的邻近所述接收槽的至少一部分被夹在所述头部和所述第一配合件的邻近所述杆的基部的一部分之间。

2.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述偏转臂包括环、开口、钩、凸耳、凸缘、边缘和斜坡中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的外壳，其特征在于，所述偏转臂包括环，并且所述相应特征是钩和斜坡中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述偏转臂在所述第二配合件上。

5.根据权利要求4所述的外壳，其特征在于，所述外壳进一步包括偏转槽，所述偏转槽定位在所述偏转臂和所述第二配合件上的接收槽之间，以使所述偏转臂的偏转与所述接收槽隔离。

6.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述外壳进一步包括偏转槽，所述偏转槽定位在所述偏转臂与所述T形特征和接收槽中的一个之间。

7.根据权利要求1的外壳，其特征在于，所述闩锁系统包括：

两个偏转臂和相应特征；以及

一个T形特征和接收槽，其中当所述第一配合件和第二配合件被锁定就位时，所述T形特征和接收槽定位在所述两个偏转臂之间。

8.根据权利要求7所述的外壳，其特征在于，所述第一配合件和第二配合件中的每一个包括四个侧壁，所述四个侧壁配置为与另一零件的四个侧壁配合，每对配合的侧壁包括至少一个所述闩锁系统。

9.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述第一配合件和第二配合件中的每一个包括四个侧壁，所述四个侧壁配置为与另一零件的四个侧壁配合，每对配合的侧壁包括至少一个所述闩锁系统。

10.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述头部包括一对翼，每个翼在所述杆的相对侧上从所述杆径向向外延伸。

11.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述外壳包括存储装置。

12.一种卡扣配合式闩锁系统，其抵抗在三个轴上的分离，所述卡扣配合式闩锁系统包括：

第一构件和第二构件，配置为在结合时形成卡扣配合连接，所述第一构件和第二构件中的至少一个包括偏转臂；

T形特征，位于所述第一构件上并包括杆和头部；以及

槽，位于所述第二构件上并在所述第一构件和第二构件结合时滑动地接收所述T形特征的杆，使得所述第二构件被夹在所述第一构件和所述T形特征的头部之间；

其中，所述卡扣配合连接抵抗在第一个轴上的分离，并且组合的T形特征和槽抵抗在另外两个轴上的分离。

13.根据权利要求12所述的卡扣配合式闩锁系统，其特征在于，所述卡扣配合连接包括环和钩，所述环和钩抵抗在所述第一个轴上以及沿另外轴中的一个上的分离。

14.根据权利要求12所述的卡扣配合式闩锁系统，其特征在于，当所述第一构件和第二构件结合时，所述T形特征垂直于由所述偏转臂限定的平面。