CN106211742B - 用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具 - Google Patents

Abstract

用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具。系统包括（i）被配置成被安装在面板（102）上的模块（106）以及（ii）夹具（110）。夹具包括配置成接收并夹持螺纹结构（208，308，408）的夹持部分（202，302，402）。夹持部分还被配置为连接到模块并抵靠着模块施加力。夹具还包括配置成接触面板并抵靠着面板施加力的接触部分（206，306，406）。夹具进一步包括连接夹持部分和接触部分的连接部分（204，304，404）。连接部分被配置成允许螺纹结构的一部分接触接触部分，以便创建抵靠着面板和模块施加的力。连接部分可以是弹性的，使得夹持部分和接触部分的间隔随着螺纹结构抵靠着接触部分推压而改变。

Description

用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具

技术领域

本公开一般涉及安装设备，更具体地，本公开涉及用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具。

背景技术

各种类型的系统包括安装到面板的一个或多个电子模块。电子模块可以取决于系统而支持各种各样的功能。时常地，夹具用来帮助将电子模块安装到面板。然而，用于安装电子模块的常规夹具经常遭受各种缺点。例如，常规夹具当用在经历大量振动的环境中时可能不充分地将电子模块固定到面板。而且，常规夹具对于组装或拆卸可能是复杂的或困难的。此外，常规夹具对连接或接触夹具的面板和电子模块的部分可能具有负面影响。

发明内容

本公开提供了用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具以及相关的系统和方法。

在第一实施例中，装置包括配置成连接到安装在面板上的模块的夹具。夹具包括配置成接收并夹持螺纹结构的夹持部分。夹持部分还被配置为连接到模块并抵靠着该模块施加力。夹具还包括配置成接触面板并抵靠着面板施加力的接触部分。夹具进一步包括连接夹持部分和接触部分的连接部分。连接部分被配置成允许螺纹结构的一部分接触接触部分，以便创建抵靠着面板和模块施加的力。

在第二实施例中，系统包括：（i）模块，被配置成被安装在面板上，以及（ii）夹具。夹具包括被配置成接收和夹持螺纹结构的夹持部分。夹持部分还被配置成连接到模块并抵靠着该模块施加力。夹具还包括配置成接触面板并抵靠着面板施加力的接触部分。夹具进一步包括连接夹持部分和接触部分的连接部分。连接部分被配置为允许螺纹结构的一部分接触接触部分，以便创建抵靠着面板和模块施加的力。

在第三实施例中，方法包括通过面板的开口插入模块，将至少一个夹具连接到模块，以及使用至少一个夹具牢固地将模块安装到面板。每个夹具包括配置成接收和夹持螺纹结构的夹持部分。夹持部分还被配置成连接到模块并抵靠着模块施加力。每个夹具还包括配置成接触面板并抵靠着面板施加力的接触部分。每个夹具进一步包括连接夹持部分和接触部分的连接部分。连接部分被配置成允许螺纹结构的一部分接触接触部分，以便创建抵靠着面板和模块施加的力。

根据下面的图、描述和权利要求，其它技术特征对于本领域技术人员来说可以是容易地显而易见的。

附图说明

为了更完全地理解本公开，现在结合附图参考下面的描述，在所述附图中：

图1A至1C图示了使用根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具的示例系统；

图2A至2C图示了根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的第一示例夹具；

图3图示了根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的第二示例夹具；

图4A和4B图示了根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的第三示例夹具；

图5图示了用于使用根据本公开的至少一个夹具将电子模块或其它设备安装到面板的示例方法。

具体实施方式

下面讨论的图1A到5和用来描述在本专利文献中的本发明的原理的各种实施例仅作为例证，且不应当以任何方式被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解本发明的原理可以以任何类型的合适布置的设备或系统来实施。

图1A至1C图示了使用根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的夹具的示例系统100。如图1A和1B中所示，系统100包括限定一个或多个开口104的面板102。如下面更详细地描述的，电子模块106可以被插入到每个开口104中并被安装到面板102。

面板102通常表示配置成接收和保持（hold）一个或多个电子模块或其它设备的任何合适的结构。面板102可以由任何合适的（多种）材料（诸如金属）形成。面板102还可以以任何合适的方式（诸如通过机器加工）来形成。面板102可以表示集成结构或由耦合在一起的多个部件形成的结构。

每个开口104可以具有任何合适的尺寸、形状和尺度。虽然此处示出了具有两个尺寸的开口104，但是可以将任何数目的尺寸用于开口104。而且，每个开口104可以以任何合适的方式（诸如通过对形成面板102的（多种）材料进行机器加工）来形成。此外，此处示出的开口104的数目和布置仅用于例证。面板102可以包括采用任何合适布置的任何合适的开口。

如图1A和1B中可以看到的，将每个电子模块106通过其相关联的开口104插入。在本示例中，可以将每个电子模块106的背面通过其相关联的开口104插入，并且在该电子模块106的前面的更宽的支架（bracket）108接触面板102。而且，一个或多个夹具110耦合至每个电子模块106，并且每个夹具110抵靠着面板102和相关联的电子模块106施加力。夹具110因此帮助在其开口104中固定电子模块106，由此帮助牢固地将电子模块106安装到面板102。每个电子模块106可以耦合至单个夹具110或多个夹具110。在一些实施例中，定位在每个电子模块106的相对侧的两个夹具110被用来牢固地将该电子模块106安装到面板102。

每个支架108包括比将电子模块插入其中的开口更宽的电子模块中的任何合适的结构。每个支架108例如可以表示附着至电子模块的更窄的框架的前盖或者比框架的其它部分更宽的电子模块中的框架的部分。

如图1C中所示，夹具110可以可去除地附着至相关联的电子模块106。此处夹具110包括两个突出部分112a-112b，其可以与电子模块106的两个开口114a-114b咬合（engage）。在此示例中，突出部分112a大于突出部分112b，并且开口114a大于开口114b。而且，突出部分112a形成钩类型结构，其锁到电子模块106的一部分上，而突出部分112b表示简单的延长。这些特性仅用于例证，并且突出部分112a-112b和开口114a-114b可以具有任何其它合适的形式。例如，两个突出部分112a-112b可以形成锁到电子模块106的部分上的钩类型结构。

夹具110通过将突出部分112a-112b插入到开口114a-114b中并接着朝向电子模块106的背面推压夹具110来耦合至电子模块106。这将突出部分112a固定到电子模块106上，而突出部分112b帮助确保夹具110仅在电子模块106上线性地移动且不能够显著地旋转。夹具110可以通过以下步骤来从电子模块106去除：朝向电子模块106的前面推压夹具110，以及从开口114a-114b去除突出部分112a-112b。

如下面更详细地描述的，夹具110被设计成将在夹具110的一侧上提供的螺旋力（screw force）转化成在夹具110的相对侧处施加的力。这引起夹具110的接触部分在一个方向上抵靠着面板102推压，而夹具110的突出部分112a-112b在相反方向上抵靠着电子模块106推压。这样，夹具110可以用来牢固地将电子模块106安装到面板102。在本专利文献中短语“螺旋力”被用来指代通过使螺纹结构旋转而创建的任何基本上线性的力，而无论螺纹结构表示螺钉、螺栓还是其它设备。

每个夹具110可以由任何合适的（多种）材料形成。在一些实施例中，夹具110的至少一部分可以使用塑料或其它弹性材料来形成。在特定的实施例中，整个夹具110可以使用塑料或其它弹性材料来形成。在其它实施例中，夹具110可以被形成为多件组件（multi-piece assembly），其可以包括或可以不包括塑料或其它弹性材料。每个夹具110还可以以任何合适的方式形成，诸如通过使用注入成型或机器加工。

虽然图1A至1C图示了将夹具110用于面板安装的电子模块106或其它设备的系统100的一个示例，但是可以对图1A至1C进行各种改变。例如，虽然被描述为与电子模块106和面板102一起使用，但是夹具110可以用来牢固地将任何合适的部件安装到面板。而且，图1A至1C图示了其中一个或多个夹具110可以被用来牢固地安装模块的一个示例环境。可以使用夹具110将包含任何合适的部件的模块安装到任何合适的结构。

图2A至2C图示了根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的第一示例夹具110。为了便于解释，图2A至2C中所示的夹具110被描述为在图1A至1C的系统100中使用。然而，夹具110可以在任何其它合适的系统中使用。

如图2A中所示，夹具110通常包括具有夹持部分202、连接部分204和接触部分206的本体。这些部件202-206可以形成集成本体或者被分开地制造并然后互相连接。

夹持部分202表示用来夹持螺钉208或其它螺纹结构的本体的部分。例如，夹持部分202可以包括与螺钉208的螺纹紧密配合的一个或多个螺纹部分，或者夹持部分202可以接收并夹持具有与螺钉208的螺纹紧密配合的螺纹部分的一个或多个螺母。夹持部分202表示配置成接收并夹持螺纹结构的任何合适的结构。虽然此处描述了螺钉的使用，但是可以使用可以旋转来创建螺旋力的任何其它螺纹结构（诸如螺栓）。如此处示出的，突出部分112a-112b可以形成夹持部分202的一部分。

连接部分204将夹持部分202与接触部分206耦合。连接部分204一般相对于夹持部分202将接触部分206保持就位。如下面更详细地描述的，螺钉208可以延伸通过连接部分204的开口中心部分，以便物理地接触接触部分206。连接部分204还可以是至少部分弹性的，使得在夹持部分202和接触部分206之间的距离可以变化。连接部分204包括物理地连接夹持部分和接触部分的本体的任何合适的部分。在本示例中，连接部分204表示一般在形状上是椭圆形的环，然而连接部分204可以具有任何其它合适的形式。

接触部分206表示物理地接触并抵靠着面板102推压的夹具110的部分。在本示例中，接触部分206表示设计成在彼此分开的多个位置处抵靠着面板102施加力的多点接触。更具体地，此处的接触部分206表示一般具有“T（tee）”形状的三点接触，所述“T”形状具有凸起的中心部分210和从中心部分210延伸的两个臂212-214。臂212-214是可变形的，因为它们可以被朝向连接部分204和夹持部分202向下压。此接触部分206被设计成使得凸起的中心部分210和臂212-214的外部尖端在夹具110的操作期间接触面板102并抵靠着面板102推压。可以使臂212-214的外部尖端变平以支持此功能。应注意的是，虽然接触部分206在此处被示出为表示三点接触，但是接触部分206可以支持任何数目的接触点。此外，接触部分206可以设计成跨接触部分206的整个宽度抵靠着面板102施加力。

由夹具110抵靠着面板102施加的力的量取决于螺钉208接触接触部分206并抵靠着接触部分206推压的程度（degree）。夹具110的示例操作在图2B和2C中被更详细地示出。在图2B中，定位螺钉208，使得螺钉208的钝的尖端216与接触部分206间隔开，并且不抵靠着接触部分206施加压力。因此，连接部分204可以具有如图2B中所示的最小高度218a，并且夹持部分202和接触部分206具有最小的间隔（separation）。而且，接触部分206的臂212-214可以在接触部分206的凸起的中心部分210的上面延伸。

在图2C中，螺钉208已经被旋转，使得它现在处于其尖端216向外抵靠着接触部分206推压并移动接触部分206的位置中。这增加了连接部分204的高度218b，并且远离夹持部分202推压接触部分206，从而增加在夹持部分202和接触部分206之间的间隔。抵靠着面板102对接触部分206施加力引起接触部分206的臂212-214被压下，从而允许臂212-214的尖端和中心部分210两者接触面板102。这因此引起夹具110的接触部分206抵靠着面板102施加力。同时，因为夹持部分202经由突出部分112a-112b固定到电子模块106，所以这还引起夹具110在相反的方向上抵靠着电子模块106施加力。有效地，夹具110抵靠着面板102牵拉电子模块106的较宽的支架108，从而帮助在其开口104内牢固地将电子模块106安装到面板102。

在以这种方式进行操作期间，将来自螺钉208的螺旋力转化成抵靠着面板102的力。例如，可以在接触部分206的凸起的中心部分210处抵靠着面板102施加螺旋力，并且可以通过接触部分206的变形的臂212-214来抵靠着面板102施加接触力。夹具110因此提供与常规夹具相比更稳定的紧密和牢固的连接，即使在经历大量的振动的环境中。而且，由夹具110抵靠着面板102施加的力的量可以容易地仅通过旋转螺钉208来变化，并且夹具110可以容易被组装和拆卸。此外，胜于使用螺钉208（其小且通常锋利）来接触面板102，由接触部分206抵靠着面板102施加的力可以被分布在接触部分206的大得多的表面上。因此，夹具110可以更有效地保护面板102和电子模块106免受损坏。

图3图示了根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的第二示例夹具110。为了容易解释，图3中所示的夹具110被描述为在图1A至1C的系统100中使用。然而，夹具110可以在任何其它合适的系统中使用。

如图3中所示，图3中的夹具110类似于图2A至2C中所示的夹具。图3中的夹具110包括夹持部分302、连接部分304和接触部分306。夹持部分302表示用来夹持螺钉308或其它螺纹结构的本体的部分。接触部分306表示与凸起的中心部分310和两个延伸的臂312-314的三点接触。这些部件302-314可以与上面描述的对应部件202-214相同或类似。

图3中的夹具110附加地包括在接触部分306中的凹槽320。凹槽320被配置成接收螺钉308的尖端316，并且帮助防止尖端316滑动到接触部分306的外部。在本示例中，凹槽320部分地跨接触部分306的内表面延伸，然而它可以具有其它形式（诸如完全地跨接触部分306的内表面延伸的圆形凹槽或凹槽）。而且，凹槽320的内表面可以朝向接触部分306的中心倾斜，以帮助在接触部分306中将螺钉308的尖端316保持为中心。凹槽320可以具有任何合适的尺寸、形状和尺度。凹槽320还可以以任何合适的方式形成。

图4A和4B图示了根据本公开的用于面板安装的电子模块或其它设备的第三示例夹具110。为了容易解释，图4A和4B中所示的夹具110被描述为在图1A至1C的系统100中使用。然而，夹具110可以在任何其它合适的系统中使用。

如图4A中所示，夹具110包括夹持部分402、连接部分404和接触部分406。夹持部分402表示用来夹持螺钉408或其它螺纹结构的夹具110的部分。接触部分406表示在接触部分406的末端处接触面板102的两点接触。然而，应注意的是，可以使用其它形式的接触部分，诸如上面描述的三点接触。可以以如上面描述的方式使螺钉408旋转，以改变在夹持部分402和接触部分406之间的间隔。接触部分406还包括凹槽420，其被配置为接收螺钉408的尖端416。在本示例中，凹槽420一般表示圆形凹槽，然而可以使用其它形式的凹槽420。

夹持部分402和接触部分406表示使用连接部分404进行连接的夹具110的多个件（piece）。如图4B中所示，在本示例中，连接部分404使用两个螺栓422a-422b来实施。通过夹持部分402的开口424a-424b插入螺栓422a-422b，并且螺栓422a-422b的螺纹端与接触部分406的螺纹插孔426a-426b紧密配合。螺栓422a-422b因此允许在夹持部分402和接触部分406之间的间隔变化直到最大间隔，其被限定为螺栓422a-422b的头部使夹持部分402远离接触部分406的移动停止的位置。然而，应注意的是，此形式的连接部分404仅用于例证，并且其它机制可以用来连接夹持部分402和接触部分406，同时允许在那些部分之间的间隔变化。

虽然图2A至4B图示了用于面板安装的电子模块106或其它设备的夹具110的示例，但是可以对图2A至4B作出各种改变。例如，夹具110的表面特征可以根据特别的需要进行变化。而且，诸如当在这些图中的一个或多个中示出的特征与在这些图中的一个或多个其它图中示出的特征相组合时，在这些图中示出的特征的任何组合可以被用在夹具110中。

图5图示了用于使用根据本公开的至少一个夹具将电子模块或其它设备安装到面板的示例方法500。为了容易解释，相对于在图1A至1C的系统100中使用的图2A至4B中所示的夹具110来描述方法500。方法500可以与任何其它合适的夹具一起并在任何其它合适的系统中使用。

如图5中所示，在步骤502通过面板中的开口插入电子模块或其它设备。这可以包括例如人员通过面板102中的开口104插入电子模块106。可以通过开口104插入电子模块106的背面，直到在电子模块106的前面处的更宽的支架108接触面板102为止，然而可以使用任何合适的安装配置。

在步骤504，一个或多个夹具附着至电子模块或其它设备。这可以包括例如人员将一个或多个夹具110的突出部分112a-112b插入到电子模块106的对应开口114a-114b中。这还可以包括人员朝向电子模块106的后方推压（多个）夹具110以将每个夹具110的突出部分112a上闩（latch）到电子模块106上。

在步骤506，使每个夹具的螺钉或其它螺纹结构旋转以延伸该夹具的接触部分，并且在步骤508，使用（多个）夹具牢固地将电子模块或其它设备安装到面板。这可以包括例如人员使用螺丝刀使每一个夹具110的螺钉208、308、408旋转直到该螺钉208、308、408接触并抵靠着该夹具110的接触部分206、306、406推压为止。这还可以包括每个接触部分206、306、406在一个方向上抵靠着面板102施加力并且夹具110在相反方向上抵靠着电子模块106施加力。人员可以上紧（多个）夹具110的（多个）螺钉208、308、408，以便牢固地将电子模块106安装到面板102。

可以使用电子模块或其它设备，直到在步骤510处决定去除设备为止。作为对该决定的响应，在步骤512，使每个夹具的螺钉或其它螺纹结构旋转以缩进每个夹具的接触部分。这可以包括例如人员使用螺丝刀使每个夹具110的螺钉208、308、408旋转直到该夹具110的接触部分206、306、406从面板102移动充分的距离为止。在步骤514，从电子模块或其它设备去除一个或多个夹具，并且在步骤516，从面板去除电子模块或其它设备。

如此处可以看到的，（多个）夹具110的使用允许电子模块106或其它设备被快速且容易地安装到面板102。夹具110还提供与常规设备相比更牢固的安装，包括在经历大量的振动的环境中。

虽然图5图示了用于使用至少一个夹具110将电子模块106或其它设备安装到面板102的方法500的一个示例，但是可以对图5作出各种改变。例如，虽然示出为一系列步骤，但是图5中的各种步骤可以重叠、并行出现、以不同的次序出现或者多次出现。而且，如上所述，任何合适的螺纹结构可以被使用来代替夹具中的螺钉，诸如使用棘轮（ratchet）旋转的螺栓。

阐述遍及本专利文献使用的特定词和短语的定义可能是有利的。术语“包括”和“包含”及其派生词意味着包括的而非限制。术语“或”是包括性的，意味着和/或。短语“与……相关联”以及其派生词可以意味着包括，被包括在……内、与……互连、包含、被包含在……内、连接到或与……连接、耦合至或与……耦合、与……可通信、与……合作、交错、并置、接近于、被绑定到或与……绑定、具有、具有……的性质、具有和……的关系或具有与……的关系等等。当与一系列项目一起使用时，短语“……中的至少一个”意味着可以使用所列出的项目中的一个或多个的不同组合，并且可以仅需要列表中的一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括以下组合中的任何组合：A、B、C；A和B；A和C；B和C以及A和B和C。

虽然本公开已经描述了特定实施例以及一般相关联的方法，但是对本领域技术人员而言，这些实施例和方法的变更和置换将是明显的。因此，示例实施例的上面描述不限定或约束本公开。在不脱离如由以下权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下其它改变、代替和变更也是可能的。

Claims (15)

1.一种用于面板安装的电子模块的装置，包括：

夹具（110），其被配置成连接到将被安装在面板（102）上的模块（106），所述夹具包括：

夹持部分（202，302，402），其被配置成接收并夹持螺纹结构（208，308，408），夹持部分还被配置成连接到模块并抵靠着模块施加力；

接触部分（206，306，406），其被配置成接触面板并抵靠着面板施加力；以及

至少部分弹性的连接部分（204，304，404），其连接夹持部分和接触部分，连接部分被配置成允许螺纹结构的部分延伸通过连接部分并且接触接触部分以便创建抵靠着面板和模块施加的力。

2.权利要求1的装置，其中：

夹具还包括形成螺纹结构的螺钉；并且

螺钉的尖端（216，316，416）被配置成接触接触部分。

3.权利要求1的装置，其中夹具被配置成将使用螺纹结构创建的螺旋力转化成抵靠着面板施加的力。

4.权利要求1的装置，其中接触部分包括配置成在多个分离的位置处接触面板的多点接触。

5.权利要求1的装置，其中接触部分包括凹槽（320，420），其被配置成接收螺纹结构的尖端（216，316，416）。

6.权利要求1的装置，其中连接部分是弹性的，使得夹持部分和接触部分的间隔随着螺纹结构抵靠着接触部分进行推压而变化。

7.权利要求1的装置，其中：

夹持部分和接触部分包括夹具的分离的件；并且

连接部分被配置成允许夹持部分和接触部分的间隔变化。

8.权利要求1的装置，其中夹具还包括：

从夹持部分突出的至少一个突出部分（112a，112b），至少一个突出部分被配置成连接到模块。

9. 一种用于面板安装的电子模块的系统，包括：

模块（106），其被配置成安装在面板（102）上；以及

夹具（110），其包括：

夹持部分（202，302，402），其被配置成接收和夹持螺纹结构（208，308，408），夹持部分还被配置成连接到模块并抵靠着模块施加力；

接触部分（206，306，406），其被配置成接触面板并抵靠着面板施加力；和

至少部分弹性的连接部分（204，304，404），其将夹持部分和接触部分连接，所述连接部分被配置成允许螺纹结构的部分延伸通过连接部分并且接触接触部分，以便创建抵靠着面板和模块施加的力。

10.权利要求9的系统，其中：

模块包括前部分，其比面板中的开口（104）更大；并且

夹具被配置成施加力，以便抵靠着面板保持模块的前部分。

11.权利要求9的系统，其中夹具包括被配置成将模块牢固地安装到面板的多个夹具中的一个（110）。

12.一种用于面板安装的电子模块的方法，包括：

通过面板（102）的开口（104）插入（502）模块（106）；

将至少一个夹具（110）连接（504）到模块；并且

使用至少一个夹具将模块牢固地安装（508）到面板；

其中每个夹具包括：

夹持部分（202，302，402），其被配置成接收并夹持螺纹结构（208，308，408），夹持部分还被配置成连接到模块并抵靠着模块施加力；

接触部分（206，306，406），其被配置成接触面板并抵靠着面板施加力；和

至少部分弹性的连接部分（204，304，404），其连接夹持部分和接触部分，连接部分被配置成允许螺纹结构的部分延伸通过连接部分并且接触接触部分，以便创建抵靠着面板和模块施加的力。

13.权利要求12的方法，其中将模块牢固地安装到面板包括：

旋转（506）每个夹具的螺纹结构以增加夹持部分和接触部分之间的间隔，以便将力施加到面板和模块。

14.权利要求12的方法，还包括：

从模块去除（514）至少一个夹具；并且

从面板的开口去除（516）模块。

15.权利要求14的方法，其中从模块去除至少一个夹具包括旋转（512）每个夹具的螺纹结构来减少夹持部分和接触部分之间的间隔，以便允许将每个夹具的至少一个突出部分从模块的对应开口去除。

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