CN107013550A - 紧固件组件 - Google Patents

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Abstract

一种紧固件组件包括用于紧固到第一部件上的第二部件。所述第一部件和第二部件具有用于彼此对齐的开口。第二部件具有与其开口间隔开的多个狭槽。螺母保持器被安装到第二部件。所述保持器具有基部和多个从所述基部突出的柔性腿部。每一个腿部适于被插入通过所述狭槽的相应的一个并且将保持器保持到所述第二部件。所述基部具有六边形形状的开口。所述组件还包括六角螺母和螺栓。所述螺母由所述六边形开口不可旋转地接纳。所述螺栓的螺纹轴延伸穿过第一开口和第二开口并且由所述螺母螺纹地接纳，从而第一部件被保持在所述螺栓头部和第二部件之间。

Description

紧固件组件
技术领域
本公开涉及一种用于通过机械和电连接将两个部件紧固在一起的紧固件组件，例如将电气或电子模块的触头或端子紧固到电路板的相应导电迹线或部分。
背景技术
将电触头连接到电路板的当前方法包括创建允许机器或人员接近电路板的底部和顶部的夹具。然后，夹具放置螺栓连接所需的所有部件，并允许制造人员进行连接。这增加了组装的成本并且增加了完成组装所需的时间。这还增加了在将部件从夹具转移到外壳组件期间部件可能被损坏的风险。标准电子螺栓连接的另一个问题是，如果选择不制造夹具而在紧固过程中使用外壳来保持部件，则必须提供额外的空间以允许制造工具被安装和移除。这损害了正在尝试构建的电源模块的功率密度。
作为选择，螺母可以部分地焊接到电路板。这不是优选的，因为它需要特殊的制造工艺以确保已正确形成焊接接头。此外，已经使用具有允许它们被压入金属物体(PEM螺母、螺栓和螺柱)的结构的螺母，这需要基部由金属制成。此外，螺母保持器已经与特殊定制螺母一起使用，该特殊定制螺母被设计成安装在金属薄板(sheet metal)物体中，例如保持特殊螺母的小金属薄板弯曲部件。
发明内容
根据本公开的一个方面，紧固件组件包括其中具有第一开口的第一部件和用于紧固到第一部件的第二部件。第二部件在其中具有用于与第一开口对准的第二开口。第二部件还具有形成在其中的多个槽。螺母保持器安装到第二部分。螺母保持器包括基部和从基部突出的多个柔性腿部。每个腿部适于插入通过槽的相应的一个并将螺母保持器保持在第二部件上。所述基部具有在其中的非圆形第三开口或另一第三开口，该第三开口与螺母(例如，带键螺母或开槽螺母(notched nut))接合或互锁以保持螺母并且紧固螺母防止相对旋转。在一个实施例中，非圆形螺母被第三开口不可旋转地接纳并且被防止穿过保持器。螺栓具有头部和螺纹轴。所述轴延伸穿过第一和第二开口，并且由螺母螺纹地接纳，使得第一部件保持在头部和第二部件之间。
所述螺母包括本体和从本体的一端径向向外突出的凸缘。所述凸缘接合保持器以防止螺母穿过保持器。每个腿部具有形成在其端部上的尖头。尖头从较窄端到较宽端倾斜。较宽端位于保持器基部和较窄端之间。尖头具有台肩表面，该台肩表面面向保持器的基部，并且当尖头插入通过槽时该台肩表面接合所述第二部件。螺母的主体和第三开口优选地是六边形形状。
附图说明
图1为体现本发明的紧固件组件的立体视图；
图2为图1的发明的分解组件视图；
图3为图1的保持器部件的放大的俯视立体视图；
图4为图1的保持器部件的放大的仰视立体视图；以及
图5为沿着图1的线5-5的剖视图。
具体实施方式
通过参考附图的图1至图5来理解本公开的主题的至少一个示例性的实施例。
参见图1，电子模块10包括壳体12和从壳体12的侧面18突出的一对第一部件或扁平电触头14和16。所述触头被紧固到第二部件，例如电路板，基板，或印刷电路板(PCB)板20上。如图所示，电路板20具有导电条22和24，导电条22和24分别接合触头14和16，并且覆盖在电介质基板(dielectric substrate)上。
如图2中最佳所示，触头14和16具有穿过其延伸的相应的开口或孔26和28。开口26和28适于分别接纳优选为螺栓的紧固件34的螺纹轴30。每个螺栓包括六角形头部38和凸缘或垫圈40。
电路板20具有彼此间隔开并且与板20的边缘46间隔开的开口或孔42和44。围绕开口42形成狭槽48、50、52和54。围绕开口44形成狭槽56、58、60和62。开口和狭槽延伸穿过板20。
一对螺母保持器64保持六角螺母66或其他合适的保持件或螺纹保持件。每个螺母66具有凸缘68。螺母保持器64适于附接到板20并且可以形成为塑料夹子。
现在参见图3-5，每个螺母保持器64包括基部70。如图所示，非圆形中心开口72延伸穿过基部70。例如，开口72是大致多边形形状并且可以是大致六边形形状。然而，在替代实施例(未示出)中，中心开口72具有任何合适的形状(例如，具有切口或突起的基本圆形或椭圆形)和尺寸以与螺母(例如，带键螺母或带凹口螺母以替换六角螺母66)接合或互锁以保持螺母并且固定螺母防止相对旋转。
在一个实施例中，基部70的包围开口72的部分74接合六角螺母66的凸缘68并防止螺母66穿过保持器64。或者，如果使用无凸缘的螺母，则开口72可以是锥形的以防止该螺母(未示出)穿过保持器64。每个螺母保持器64还包括从基部70的角部突出的多个柔性腿部74。每个腿部74大致平行于开口72的中心轴线延伸。
每个腿74具有形成在其端部上的尖头76。尖头76从外部的较窄端78到内部的较宽端80倾斜。较宽端80位于保持器基部70和较窄端78之间。每个尖头76具有台肩表面82，该台肩表面82面向保持器64的基部70，并且当尖头76插入穿过狭槽48-62中的一个时，该台肩表面82可与第二部分20的上表面接合。尖头76可以相对于狭槽48-62是可压缩的并且被配置为卡扣配合连接器，使得尖头76压缩以配合到狭槽48-62中的相应一个中。
在操作中，带凸缘的六角螺母66放置在螺母保持器64的基部70中的六边形开口72中，其中凸缘68向上定向，如图2最好地所示。然后将具有螺母66的螺母保持器64组装到电路板20，使得尖头76插入穿过或夹入相应的槽48-62中，使得台肩表面82接合板20的上表面。在这一点上，螺母66将保持与开口26、28和42、44对准，不需要组装者的进一步注意或动作。然后，螺栓38和螺栓36可以插入穿过相应的开口并拧入对应的螺母68中，从而将触头14和16固定到板20。
在螺母保持器64和螺母6被夹入到电路板20中之后，板20然后可以在壳体附近(未示出)自由地移动并安装到壳体中。这允许附加的连接部件，例如螺栓34、36被安装在电路板20的顶部上，而不必访问或操纵螺母。
因此，螺母保持器64将带凸缘的螺母66(或其它类型的紧固件)保持到板20诸如大功率电路板的底侧。在带凸缘的螺母66被安装到螺母保持器64中并且螺母保持器64被附接到功率电路板20之后，功率电路板然后可以安装到外壳(未示出)中。
作为替代，螺母保持器可以被更改以保持多个螺母。而且，螺母保持器可以使螺母和螺栓的从带凸缘的螺母的底部突出的部分与外壳以及其它部件绝缘。这将允许外壳的结构更靠近连接触头定位。这种连接可以用高达大约700伏特的、需要间隙和绝缘的电信号供电。如果螺母保持器是由介电材料(例如陶瓷，塑料，聚合物或填充纤维的塑料或聚合物)组成的绝缘部件，则任何外壳可变得更小，从而增加功率密度。螺母保持器也可以设计成接纳附加部件，例如带凸缘的螺母和Bellville垫圈。螺母保持器可以设计成与不同的紧固件一起使用，例如用于需要螺柱以突出穿过电路板的应用的螺栓。而且，槽可以在两个部件中形成，使得保持器的腿部将延伸穿过这两个部件。
虽然已经在附图和前面的描述中详细地示出和描述了本公开，但是如所预料这样的说明和描述被认为是示例性的而不是限制性的，应当理解，已经示出和描述了示例性实施例，并且所有落入本公开的思想内的改变和修改都期望被保护。应当注意，本公开的替代实施例可以不包括所描述的所有特征，而仍然从这些特征的优点中的至少一些中获益。本领域的普通技术人员可以容易地设计出包括本公开的一个或多个特征的他们自己的实施方式，这些实施方式落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

Claims (11)

1.一种紧固件组件，包括：
第一部件，所述第一部件在其中具有第一开口；
第二部件，所述第二部件用于紧固到所述第一部件，所述第二部件在其中具有用于与所述第一开口对齐的第二开口，并且所述第二部件具有形成在其中的狭槽；
用于安装至所述第二部件的保持器，所述保持器包括基部以及从所述基部突出以插入通过所述狭槽并将所述保持器保持到所述第二部件的至少一个柔性腿部，所述基部在其中具有第三开口，所述第三开口具有多边形形状；
具有多边形形状的螺母，所述螺母适于被第三开口不可旋转地接纳；以及
螺栓，所述螺栓具有头部和螺纹轴，所述螺纹轴延伸穿过所述第一开口和所述第二开口，并且所述螺纹轴被所述螺母螺纹地接纳，使得所述第一部件被保持在所述头部和所述第二部件之间。
2.根据权利要求1所述的紧固件组件，其中：所述螺母包括多边形形状的主体和从所述主体的一端径向向外突出的凸缘，所述凸缘能够与所述保持器接合以防止所述螺母穿过所述保持器。
3.根据权利要求1所述的紧固件组件，其中：
所述腿部具有形成在其端部上的尖头，所述尖头从较窄端到较宽端倾斜，所述较宽端位于所述保持器基部和所述较窄端之间，所述尖头具有面向所述保持器的基部的台肩表面，并且当所述尖头插入穿过所述狭槽时，所述台肩表面能够与所述第二部件接合。
4.根据权利要求1所述的紧固件组件，其中：
所述螺母的主体为六边形形状，并且所述第三开口为六边形形状。
5.根据权利要求1所述的紧固件组件，其中：所述第一部件为电触头并且所述第二部件为PCB板。
6.根据权利要求1所述的紧固件组件，其中：
所述狭槽与所述第二开口间隔开并且与所述第二开口相邻。
7.一种紧固件组件，包括：
第一部件，所述第一部件在其中具有第一开口；
第二部件，所述第二部件用于紧固到所述第一部件，所述第二部件在其中具有用于与所述第一开口对齐的第二开口，并且所述第二部件在其中具有多个狭槽；
用于安装至所述第二部件的保持器，所述保持器包括基部以及从所述基部突出的多个柔性腿部，每个腿部适于被插入通过狭槽中的相应的一个并将所述保持器保持到所述第二部件，所述基部在其中具有第三开口，所述第三开口具有多边形形状；
具有多边形形状的螺母，所述螺母适于被第三开口不可旋转地接纳；以及
螺栓，所述螺栓具有头部和螺纹轴，所述螺纹轴延伸穿过所述第一开口和所述第二开口，并且所述螺纹轴被所述螺母螺纹地接纳，使得所述第一部件被保持在所述头部和所述第二部件之间。
8.根据权利要求7所述的紧固件组件，其中：
所述螺母包括主体和从所述主体的一端径向向外突出的凸缘，所述凸缘能够与所述保持器接合以防止所述螺母穿过所述保持器。
9.根据权利要求7所述的紧固件组件，其中：
每个腿部具有形成在其端部上的尖头，所述尖头从较窄端到较宽端倾斜，所述较宽端位于所述保持器基部和所述较窄端之间，所述尖头具有面向所述保持器的基部的台肩表面，并且当所述尖头插入穿过所述狭槽时，所述台肩表面能够与所述第二部件接合。
10.根据权利要求7所述的紧固件组件，其中：
所述螺母的主体为六边形形状，并且所述第三开口为六边形形状。
11.一种紧固件组件，包括：
第一部件，所述第一部件在其中具有第一开口；
第二部件，所述第二部件用于紧固到所述第一部件，所述第二部件在其中具有用于与所述第一开口对齐的第二开口；
形成在所述第一部件和所述第二部件中的至少一个中的多个狭槽；
用于安装至第一部件和第二部件中的一个的保持器，所述保持器包括基部以及从所述基部突出的多个柔性腿部，每个腿部适于被插入通过狭槽中的相应的一个并将所述保持器保持到具有所述狭槽的所述部件，所述基部在其中具有第三开口，所述第三开口具有非圆形形状；
具有非圆形形状的螺母，所述螺母适于被第三开口不可旋转地接纳；以及
螺栓，所述螺栓具有头部和螺纹轴，所述螺纹轴延伸穿过所述第一开口和所述第二开口，并且所述螺纹轴被所述螺母螺纹地接纳，使得所述第一部件被保持在所述头部和所述第二部件之间。
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