CN110043539A - 一种快速连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速连接装置,包括设置在第一部件上的连接柱、设置在第二部件上的连接座以及增力结构,连接座上开设有供连接柱插设的插槽;增力结构能在连接柱插入过程中被连接柱或连接座驱动并将驱动力放大若干倍后作用于连接柱和/或连接座上,从而使得连接柱和连接座之间至少局部紧固。如此在将连接柱插入插槽的过程中,连接柱或连接座施加极小的力于增力结构上、即能使得增力结构作用于连接座和/或连接柱上的力数倍放大,从而使得连接柱和连接座至少局部紧定而无法轻易脱开,进而保证分别与连接座和连接柱连接的两个部件牢固装配在一起,避免了因连接不牢而出现影响正常使用的现象。
Description
技术领域
本发明属于部件快速连接领域,具体涉及一种快速连接装置。
背景技术
在人们生活中经常会用到体积大、重量重的大宗物品,如桌、沙发、床等,其整体体积较大,在搬运时耗费人力物力且成本较高,并且对于消费者而言,在不使用时,也无法做到拆解后收纳,而造成大量空间被不当占据。
于是,有业者将物品拆解后分成多个较小的部件,部件之间能拆卸地相连,或者部件单元之间可以根据空间和人数的需要相互拼装。以组装家具为例,家具的各部件之间通过螺纹连接,但是螺纹连接需要借助工具,拆装不便,并且长时间使用后,连接处易磨损,影响连接牢固性;或者各部件之间通过能够相互配合插装的连接柱和插槽来实现拆装,但是连接柱容易相对插槽产生轴向移动和周向转动,导致部件之间连接不牢。
或者为了加强部件间连接的牢固性,专利号为ZL201610948907.X(公开号为CN106438624A)的中国发明专利公开的《一种家具配件的连接结构》所示,其包括第一配件和第二配件,第一配件上具有卡接部,卡接部的底部设有卡接槽,第二配件上设有插孔,插孔的底部设有卡舌,卡舌的一侧面上具有斜面,卡接部的卡接槽向下卡接在插舌上,且卡接槽与卡舌一侧面的斜面配合并相互楔紧。
该专利存在的缺陷在于:在将卡舌与卡接槽相互楔紧时,需要费力的将卡接槽压紧在卡舌上,否则容易导致第一配件和第二配件之间连接不牢,可能还需要借助工具;另外,在将卡舌与卡接槽楔紧后,若需要拆解第一配件和第二配件,又会极为费力甚至损坏部件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种较为省力即能实现部件之间牢固连接的快速连接装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种快速连接装置,位于第一部件和第二部件之间,包括
连接柱,用来设置在第一部件上;
连接座,用来设置在第二部件上,所述连接座上开设有供连接柱插设的插槽;
其特征在于,还包括有
增力结构,能在连接柱插入过程中被连接柱或连接座驱动并将驱动力放大若干倍后作用于连接柱和/或连接座上,从而使得连接柱和连接座之间至少局部紧固。
所述增力结构可以采用多种增力的方式,优选地,所述增力结构设于插槽内,包括能摆动的杠杆以及设于杠杆的第一端的挤压部,所述杠杆第一端距杠杆的支点的距离小于连接柱在杠杆上的着力点距杠杆的支点的距离,所述连接柱在杠杆上的着力点位于杠杆的第二端与杠杆的支点之间,在所述杠杆受到连接柱挤压后摆动的状态下,所述挤压部随之摆动并限位连接座和连接柱,使连接座和连接柱紧固连接。杠杆第一端距杠杆的支点的距离(即阻力臂)小于连接柱在杠杆上的着力点距杠杆的支点的距离(即动力臂),如此采用杠杆的原理进行增力,使得挤压部作用于连接柱上的力远大于杠杆受到的连接柱的力。
增力结构的第一种结构形式为:所述插槽的内侧壁上设有用于容置增力结构的第一容置槽,所述第一容置槽包括沿连接柱的插入方向设置的相连通的第一槽和第二槽,所述第一槽和第二槽之间形成有台阶,所述杠杆的支点支撑于台阶上,所述挤压部呈凸轮状并容置于第一槽内,且在杠杆第二端容置于第二槽内的状态下,所述挤压部局部伸出第一槽并压紧在连接柱的侧壁上。该增力结构涉及部件少、结构简单,在插槽内的占用空间小。
为进一步提高增力结构的增力效果,所述连接柱的底壁和侧壁的相接处呈弧形过渡连接,如此连接柱在杠杆上的着力点更靠近杠杆的第二端,连接柱在杠杆上的着力点距杠杆的支点的距离增大(即动力臂增大),根据杠杆原理,挤压部施加于连接柱上的力将更大;并且弧形结构的设计也便于连接柱顺畅的插入插槽内。
增力结构的第二种结构形式为:所述插槽的内侧壁上设有容置所述挤压部的第二容置槽,所述杠杆的支点支撑于插槽的底面上或插槽内侧壁上,所述连接柱的侧壁和所述挤压部之间设有能相互卡合的限位槽和凸块。通过凸块与限位槽的限位配合,从而防止连接柱相对连接座轴向移动或周向转动,并且该增力结构涉及部件少、结构简单,在插槽内的占用空间小。
增力结构的第三种结构形式为:所述杠杆的支点支撑于插槽的底面上或插槽内侧壁上,所述挤压部设计成迎着连接柱的插入方向逐渐变薄的楔形结构,所述插槽的内侧壁和连接柱之间具有供该挤压部插入的与并该挤压部形状相适配的间隙。通过将挤压部楔紧在间隙内,从而防止连接柱相对连接座轴向移动或周向转动,并且楔形结构的设置使得随着连接柱的继续插入,挤压部越来越紧的挤压在间隙内。
增力结构的第四种结构形式为:所述增力结构包括至少两根相连的增力片,相邻两根增力片之间通过受挤压能沿增力结构的长度方向变形的第一连接部相连;所述插槽内开设有用于容置增力结构的第三容置槽,沿连接柱的插入方向,所述增力片自第一个至最后一个依次分布,在连接柱插入过程中第一连接部被挤压,而使第一个所述增力片能被压紧在第三容置槽内。通过第一连接部受挤压后变形,从而使第一个所述增力片被压紧在第三容置槽内,以防止连接柱和连接座之间产生相对位移。
为了进一步提高连接柱安装的稳固性,所述第三容置槽呈迎着连接柱的插入方向逐渐缩径的锥状,至少一个所述增力片呈迎着连接柱的插入方向逐渐变薄的楔形结构。楔形结构的设置能随着连接柱的继续插入、越来越紧的楔紧在第三容置槽内。
增力结构的第五种结构形式为:所述增力结构包括有能径向变形的中心部和由中心部向外辐射出的增力条,所述增力条沿连接柱的径向延伸,所述中心部具有凸起,以使前述中心部与增力条之间形成第二连接部,所述插槽的内侧壁上设有供各增力条的末端插入的插置部。通过将增力条插入插置部内,从而防止连接柱相对连接座轴向移动或周向转动。
为了便于安装增力结构,并且使增力结构能受到挤压,所述连接柱的底部与一安装架连接,且连接柱和安装架之间形成供增力条局部插入并与插置部相连通的滑槽,所述滑槽沿连接柱径向延伸,插槽的底部设有能伸入安装架内并挤压所述中心部径向变形的挤压件。
为了进一步提高连接柱装配于插槽内的稳固性,所述增力结构有多个并沿周向分布且依次相连。多个增力结构的设置使得连接柱和连接座之间有多个部位被限位,从而进一步防止连接柱的活动,提高连接柱的装配稳固性;并且多个增力结构相连,便于一次性将增力结构放置于插槽内。
为了进一步提高连接柱装配于插槽内的稳固性,所述增力结构有多个,所有所述增力结构相连呈环状结构,该环状结构的外壁和内壁上分别沿周向间隔开设有多个径向延伸的外径向槽和内径向槽,且外径向槽和内径向槽沿周向依次交错分布,相邻的外径向槽和内径向槽之间形成一个所述的增力结构。多个增力结构的设置使得连接柱和连接座之间有多个部位被限位,从而进一步防止连接柱的活动,提高连接柱的装配稳固性;并且多个增力结构相连,便于一次性将增力结构放置于插槽内,并且外径向槽和内径向槽的设置使得环状结构具有一定的变形余量,进一步便于将增力结构放置于插槽内以及在受到连接柱作用时的适用性变形。
所述增力结构可以采用多种增力的方式,优选地,所述连接座的外侧壁上具有用来与第二部件局部相连的接触点,所述增力结构包括有位于插槽内的第一斜面部,该第一斜面部沿连接柱的插入方向向内倾斜,在所述连接柱接触第一斜面部并继续插入的状态下,所述连接座的上部以接触点为支点朝连接柱摆动,直至所述连接柱和插槽之间至少局部锁定而形成锁定点,所述锁定点距所述接触点的距离小于所述连接柱与第一斜面部的初始接触部位距所述接触点的距离。如此连接座相当于杠杆,在受力摆动后能施加更大的力于连接柱上从而抱紧连接柱。
增力结构的第六种结构形式为:所述插槽的内壁口径设计成沿连接柱的插入方向逐渐缩径的锥状结构从而形成所述第一斜面部,所述连接柱与第一斜面部的初始接触部位位于所述连接座的底端与所述接触点之间,该连接座的插槽内壁的锥状结构和接触点构成了所述的增力结构。通过将插槽设置成锥状,使得连接柱在插入过程中能碰到插槽的侧壁,结构简单,无需再单独设置具有第一斜面部的部件。
增力结构也可以通过斜面进行增力,优选地,所述增力结构包括有位于插槽内的第二斜面部,该第二斜面部沿连接柱的插入方向向内倾斜,在所述连接柱接触第二斜面部并继续插入的过程中,所述连接座的位于第二斜面部或位于第二斜面部上游的部位至少局部朝向连接柱摆动直至所述连接柱和插槽之间至少局部紧固。
增力结构的第七种结构形式为:所述插槽内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座壁厚的容置孔,所述容置孔的孔道由外向内扩口,所述增力结构呈环状并设于该容置孔内,所述增力结构的内壁面至少局部为能使增力结构在受到连接柱推动时朝容置孔外侧移动的所述第二斜面部,所述插槽内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座壁厚的第一通槽,该第一通槽位于容置孔上游,且所述增力结构和容置孔的相接触的接合面为能使增力结构在外移过程中推动连接座的位于第一通槽和容置孔之间的部位摆动的斜面。
增力结构的第八种结构形式为:所述插槽内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座壁厚的至少两个第二通槽,所述插槽的位于相邻两个第二通槽之间的内侧壁面至少局部倾斜而形成所述第二斜面部。
如需要时,为了便于连接柱和连接座的拆卸,该快速连接装置还包括受到较小的力即能解除连接柱和连接座之间的紧固关系的顶出结构,所述连接座上开设有与插槽相连通的通孔,所述顶出结构自通孔处朝向插槽移动或摆动。
顶出结构的第一种结构形式为:所述顶出结构具有斜削面,所述连接柱具有与斜削面斜面配合的第二斜面部,采用斜面配合的方式进行增力。
顶出结构的第二种结构形式为:所述顶出结构设计成等外径的柱体并与所述连接座螺纹连接,采用螺纹连接的方式进行增力。
顶出结构的第三种结构形式为:所述顶出结构包括凸轮和与凸轮相连的把手,所述通孔相对的侧壁之间设有销轴,所述凸轮转动设于销轴上并抵在连接柱的底部,采用杠杆的方式进行增力。
顶出结构的第四种结构形式为:所述顶出结构与所述连接座螺纹连接,所述顶出结构设计成插入端向其根部侧逐渐增大的锥状体,前述锥状体局部的外径大于所述通孔的内径,采用螺纹连接的方式进行增力。
与现有技术相比,本发明的优点:1、本发明通过设置被驱动后能将作用力呈若干倍放大的增力结构,如此在将连接柱插入插槽的过程中,连接柱或连接座施加极小的力于增力结构上、即能使得增力结构作用于连接座和/或连接柱上的力数倍放大,从而使得连接柱和连接座至少局部紧定而无法轻易脱开,进而保证分别与连接座和连接柱连接的两个部件牢固装配在一起,避免了因连接不牢而出现影响正常使用的现象;并且本发明的增力结构是在连接柱插入插槽的过程中被连接座或连接柱驱动,无需用户进行其他的操作来驱动,操作简单快速,也保证了连接座和连接柱之间的快速连接;2、本发明设置有顶出结构,在相连的两个部件需要拆解时,因连接座和连接柱牢固连接,会造成拆卸工作较为费力,甚至在拆卸过程中会损坏部件,而本发明的顶出结构也采用增力的原理,仅需施加较小的力于连接柱上,即能解除连接座和连接柱之间的紧定关系。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图;
图2为图1的分解示意图;
图3为图2中的增力结构的结构示意图;
图4为图1的剖视图(挤压部未压紧连接柱);
图5为图1的剖视图(挤压部压紧连接柱);
图6为图1的连接座和顶出结构的分解示意图;
图7为本发明实施例2的连接座和顶出结构的分解示意图;
图8为本发明实施例3的连接座和顶出结构的结构示意图;
图9为本发明实施例4的连接座和顶出结构的结构示意图;
图10为本发明实施例5的分解示意图;
图11为图10中的增力结构的结构示意图;
图12为本发明实施例5的剖视图;
图13为本发明实施例6的分解示意图;
图14为图13中的增力结构的结构示意图;
图15为本发明实施例6的剖视图;
图16为图15的A处放大图;
图17为本发明实施例7的剖视图(连接柱未装配完成状态);
图18为本发明实施例7的剖视图(连接柱装配完成状态);
图19为本发明实施例7的分解示意图(连接座与套筒螺纹连接);
图20为本发明实施例7的分解示意图(连接座与套筒局部接触而非螺纹连接);
图21为本发明实施例8的分解示意图;
图22为图21中的增力结构的结构示意图;
图23为本发明实施例8的剖视图(去掉套筒);
图24为图23的B处放大图;
图25为本发明实施例9的剖视图(连接柱未装配完成状态);
图26为图25的E处放大图;
图27为本发明实施例9的剖视图(连接柱装配完成状态)。
图28为本发明实施例10的分解示意图(增力片为两根);
图29为图28中的增力结构的结构示意图;
图30为本发明实施例10的剖视图(去掉套筒);
图31为图30的C处放大图;
图32为本发明实施例10的增力片的受力示意图;
图33为本发明实施例10的增力片大于两根的剖视图;
图34为图33的D处放大图;
图35为本发明实施例11的分解示意图;
图36为本发明实施例11的剖视图;
图37为图36的分解示意图;
图38为本发明实施例11的增力条的受力示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
为便于理解,本发明的实施例以组装家具为例,比如通过本发明各实施例的快速连接装置能实现桌子的第一部件和第二部件的快速拆卸连接,第一部件可以为桌板,第二部件可以为桌腿。当然,本发明的快速连接装置并不局限于家具领域,也可用于其他领域。
实施例1
如图1~5所示,本优选实施例的快速连接装置包括设于第一部件上的连接柱1a和设于第二部件上的连接座2a,连接座2a上开设有供连接柱1a插设的插槽21a,且插槽21a内设有增力结构3a,该增力结构3a在连接柱1a插入过程中被驱动并将驱动力放大若干倍后作用于连接柱1a上,从而使得连接柱1a和连接座2a至少局部紧固,连接柱1a和连接座2a的局部紧固是通过连接柱1a的侧壁与插槽21a的内侧壁局部紧固实现。
本实施例中,增力结构3a包括杠杆31a以及成型于杠杆31a的第一端的挤压部32a,挤压部32a呈凸轮状,且杠杆31a的支点距杠杆31a第一端的支臂距离小于连接柱1a作用于杠杆31a上的着力点距杠杆31a第二端的支臂距离,前述着力点是指杠杆31a在连接柱1a插入过程中接触连接柱1a的部位,杠杆31a的支点距杠杆31a第一端的支臂即为阻力臂,连接柱1a作用于杠杆31a上的着力点距杠杆31a的支点的支臂即为动力臂。
当然,挤压部32a也可与杠杆31a分体设计,只要能被杠杆31a的第一端驱动即可;或者挤压部32a也可是杠杆31a第一端的能够压紧连接柱1a的面或点;连接柱1a作用于杠杆31a上的着力点可以是连接柱1a直接挤压杠杆31a,也可以是连接柱1a通过其他部件施力于杠杆31a上,即连接柱1a间接驱动杠杆31a。
本实施例中,上述插槽21a的内侧壁上设有用于容置增力结构3a的第一容置槽22,该第一容置槽22包括沿连接柱1a的插入方向设置的相连通的第一槽22a和第二槽22b,第一槽22a和第二槽22b之间形成有台阶22c,该台阶22c可以呈斜坡状、曲面或直角面,杠杆31a的支点支撑于台阶22c上,挤压部32a容置于第一槽22a内,在连接柱1a未插入的状态下,杠杆31a的第二端突出于第二槽22b并伸入插槽21a内(参见图4),在连接柱1a插入过程中,杠杆31a的邻近第二端的位置(即为着力点)受到连接柱1a挤压而向第二槽22b内摆动,与此同时,挤压部32a随之向远离第一槽22a方向摆动(参见图5);当挤压部32a压紧在连接柱1a的侧壁上时,连接座2a和连接柱1a紧固连接,即连接柱1a插装完成、且不能相对插槽21a轴向移动或周向转动。
因着力点位于杠杆31a的第二端与杠杆31a的支点之间,根据杠杆原理,则挤压部32a施加于连接柱1a上的力会远大于杠杆31a受到的连接柱1a对杠杆31a的力,以达到增力的效果。
为进一步加大挤压部32a施加于连接柱1a上的力,连接柱1a的底壁和侧壁的相接处呈弧形过渡连接,即连接柱1a的底壁和侧壁的相接处具有角度较大的倒角,如此连接柱1a在杠杆31a上的着力点更靠近杠杆31a的第二端,即连接柱1a作用于杠杆31a上的着力点距杠杆31a的支点距离会更大。当然,连接柱1a的底壁和侧壁的相接处也可呈斜面过渡连接,连接柱1a的底壁与斜面的夹角较大,或者连接柱1a的底壁与斜面的连接点靠近连接柱1a的轴线,以使得连接柱1a在杠杆31a上的着力点更靠近杠杆31a的第二端。
第一容置槽22也可不分第一槽和第二槽,只要第一容置槽22的侧壁有足够摩擦力即可。
本实施例中,增力结构3a有多个并沿插槽21a的周向分布,且相邻两个增力结构3a依次一体成型从而使得所有增力结构3a围成未封闭的环状结构,为了使所有增力结构3a相连在一起,方便安装,又确保各增力结构3a具有一定的变形余量,在上述未封闭的环状结构的外壁和内壁上分别沿周向间隔开设有多个径向延伸的外径向槽331和内径向槽332,且外径向槽331和内径向槽332沿周向依次交错分布,相邻的外径向槽331和内径向槽332之间形成一个所述的增力结构3a,如此以便于将所有的增力结构3a能一次性快速地置于开设于插槽21a的内侧壁上的第一容置槽22内。当然,外径向槽331和内径向槽332并不局限于沿周向依次交错分布。
当然,增力结构3a也可呈封闭的环状,但优选其为具有一定变形余量的未封闭环状结构;因增力结构3a呈环状,故第一容置槽22沿插槽21a周向设置有一圈,即第一槽22a和第二槽22b均沿插槽21a周向设置有一圈。
在拆装第一部件和第二部件时,因为连接柱1a和连接座2a在增力结构3a的作用下连接牢固,不易脱离,故需借助受到较小的力即能解除连接柱1a和连接座2a之间的紧固关系的顶出结构5a。
如图6所示,本实施例中,连接座2a底部开设有与插槽21a相连通并供顶出结构5a伸入的通孔23a,顶出结构5a设计成等外径的柱体,它与通孔23a的内周壁螺纹连接并能相对通孔23a轴向移动,在顶出结构5a自通孔23a伸入插槽21a后,继续旋转顶出结构5a、而使得顶出结构5a推顶连接柱1a朝向插槽21a插入端方向移动,在连接柱1a产生轻微移动后,连接柱1a和插槽21a之间的紧固关系即被解除,随后可轻松拔出连接柱1a。
本实施例是通过螺纹连接实现增力,施加较小的力在顶出结构5a上,使其与通孔23a螺纹连接的过程中,顶出结构5a就能施加更大的力于连接柱1a上,将连接柱1a向插槽21a插入端顶出。
连接座2a上的通孔23a并不局限于开设在连接座2a的底部,也不局限于是与通孔23a的内周壁螺纹连接。如连接座下端部外壁设计有外螺纹,柱体侧外壁上延伸与该外螺纹相螺纹连接的螺套,如此,旋转顶出结构,同样可以使上述顶出结构的柱体的顶部通过通孔23a推动连接柱1a朝向插槽21a插入端方向移动。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于:顶出结构的结构不同。
如图7所示,本实施例中,顶出结构5b设计成插入端向其根部侧逐渐增大的锥状体,前述锥状体局部的外径大于通孔23b的内径,连接座2b底部的周壁上开设有至少一条轴向延伸的条形孔24,该条形孔24便于连接座2b在顶出结构5b作用下胀大。当然,根据连接座2b的弹性情况,当其弹性较好时,连接座2b底部的周壁上也可不开设条形孔24。
顶出结构5b的工作过程如下:顶出结构5b通过与通孔23b的螺纹传动而朝向插槽21b移动,因为顶出结构5b呈锥状体且其局部的外径大于通孔23b的内径,故随着顶出结构5b轴向移动行程的增加,连接座2b底部口径被顶出结构5b撑大,插槽21b和连接柱1b之间产生间隙、二者的紧固关系被解除,即可轻松拔出连接柱1b,并且在连接柱1b拔出过程中,增力结构3b摆动恢复至初始状态。
因螺纹连接转动的过程即能实现增力,故施加较小的力在顶出结构5b上使其与通孔23b螺纹连接的过程中,顶出结构5b就能施加更大的力于连接座2b上将连接座2b胀大。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于:顶出结构的结构不同。
如图8所示,本实施例中,顶出结构5c包括凸轮51和与凸轮51相连的把手52,通孔23c相对的内侧壁之间设有销轴53,凸轮51转动设于销轴53上并抵在连接柱1c的底部,随着凸轮51的转动其大径部推顶连接柱1c,从而使连接柱1c朝向插槽21c插入端方向移动。本实施例的顶出结构5c采用杠杆增力的原理,该实施例中,销轴53处相当于杠杆的支点,销轴53距凸轮51大径部的外壁的距离要小于销轴53距把手52自由端端部的距离,在操作顶出结构5c时,着力点靠近把手52自由端的端部。
实施例4
实施例4与实施例2的区别在于:顶出结构的结构不同。
如图9所示,本实施例中,通孔23d设于连接座2的侧壁上,顶出结构5d具有斜削面54,连接柱1d的底壁呈与斜削面54斜面配合的第二斜面部11。本实施例中,斜削面54和第二斜面部11均沿连接柱1d的插入方向自连接柱1d的径向一侧向径向另一侧倾斜,如此顶出结构5d呈自插槽21d向通孔23d厚度逐渐增加的楔形块,顶出结构5d自通孔23d伸入插槽21d后,斜削面54沿着第二斜面部11移动,会推顶连接柱1d朝向插槽21d插入端方向移动。本实施例的顶出结构5d采用斜面配合的方式实现增力。
也可在连接座内预设第二斜面部11,并不一定要成型于连接柱1d上。
实施例5
实施例5与实施例1的区别在于:增力结构的结构不同。
如图10~12所示,本实施例中,插槽21e的内侧壁上设有容置挤压部32e的第二容置槽25,杠杆31e的支点支撑于插槽21e的底面上,且连接柱1e的侧壁上开设有朝向插槽21e内侧壁的限位槽12,挤压部32e上设有在杠杆31e摆动状态下能卡设于限位槽12内的凸块321。
本实施例中,插槽21e底部封闭,当然插槽21e底部也可半封闭,只要能够支撑杠杆31e的支点即可;杠杆31e的支点也可支撑于插槽21e内侧壁上,只要能保证挤压部32e摆动而使得凸块321卡设于限位槽12内。
增力结构3e的工作过程如下,在杠杆31e第二端(即着力点)受到连接柱1e挤压摆动时,挤压部32e朝远离第二容置槽25方向移动,直至凸块321卡设于限位槽12内,此时连接柱1e和连接座2e局部紧固。
当然,连接柱1e上也可不开设限位槽12,只要凸块321能限位连接柱1e就可以。
本实施例中增力结构3e上的外径向槽335和内径向槽336的设置方式可参考实施例1。
实施例6
实施例5与实施例1的区别在于:增力结构的结构不同。
如图13~16所示,增力结构3f还包括环形圈34,最好该环形圈34未封闭以使其具有一定的变形余量。各增力机构的杠杆31f均成型于该环形圈34上,即各杠杆31f通过环形圈34连成一体,各杠杆31f的第二端均伸向该环形圈34的中心。本实施例中,挤压部32f设计成迎着连接柱1f的插入方向逐渐变薄的楔形结构(此处迎着并不局限于挤压部32f的变薄方向与连接柱1f的插入方向完全相向,二者也可具有一定夹角),插槽21f的内侧壁上开设有凹槽26,该凹槽26形成位于插槽21f的内侧壁与连接柱1f的侧壁之间的、与挤压部32f形状相适配的间隙261。杠杆31f的支点支撑在插槽21f的底面上,当连接柱1f底部挤压杠杆31f的第二端(即着力点)时,挤压部32f沿连接柱1f的轴向向上移动、并挤压部32f插设和限位于前述间隙261内,即随着挤压部32f的上移,类似于楔子打入间隙,使连接柱1f与连接座2f更加紧紧地相连。
优选的,挤压部32f和杠杆31f之间通过柔性结构连接,当挤压部32f的移动方向没有与间隙261完全对准而存在位置偏差、导致挤压部32f不能完全楔紧在间隙261内时,柔性结构可以起到一定的调节作用,改变挤压部32f和间隙261的相对位置使得二者紧配。
挤压部32f并不局限于楔形结构,也可以是其他不同的形状,只要能插入间隙261内形成紧配合即可。
当然,杠杆31e的支点也可支撑于插槽21e内侧壁上,只要能保证挤压部32f插设和限位于间隙261内。
实施例7
如图17~19所示,实施例7与实施例1的区别在于:增力结构的结构不同,并且第二部件4g上开设有供连接座2g插装的安装槽41g,且连接座2g的外侧壁上具有用来与安装槽41g的内侧壁局部相连的接触点A,连接座2g外壁与安装槽41g内壁螺纹连接,前述接触点A所在的部位为连接座2g外壁与安装槽41g内壁的螺纹连接处,该螺纹连接沿连接柱1g轴向方向上的距离较短。
本实施例中,插槽21g的内壁口径设计成沿连接柱1g的插入方向逐渐缩径的锥状,即插槽21g的内侧壁形成沿连接柱1g的插入方向向内(内指朝向插槽21g中心线方向)倾斜的第一斜面部35g,连接柱1g与第一斜面部35g的初始接触部位位于连接座2g的底端与接触点A之间。
在连接柱1g接触第一斜面部35g并继续插入的状态下,连接座2g的上部以接触点A为支点朝连接柱1g摆动,直至连接柱1g和插槽21g之间至少局部锁定而形成锁定点,且锁定点距所述接触点A的距离小于所述连接柱1g与第一斜面部35g的初始接触部位距接触点A的距离,故连接座2g摆动时相当于杠杆,能够施加更大的力于连接柱1g上。由此可知,插槽21g的内壁的锥状结构和接触点A构成了增力结构3g,能够达到增力的效果。
另外,插槽21g内侧壁和连接柱1g之间具有相互配合卡合的卡凸27和卡槽13。本实施例中,卡凸27设于插槽21g的内侧壁上,卡槽13设于连接柱1g侧壁上,在连接柱1g和插槽21g之间至少局部锁定的状态下,卡凸27卡设于卡槽13内。
当然,也可不设置该相互卡合的卡凸27和卡槽13;连接座2g和安装槽41g也可局部接触限位二者的相对位置即可,无需在连接座2g外周壁上设置螺纹部201使得连接座2g和安装槽41g螺纹连接,如图20所示。
连接座2g侧壁上开设有与插槽21g相连通的多条胀缝28,前述胀缝28沿插槽21g的轴向延伸以便于连接座2g抱紧连接柱1g,此时连接座2g相当于胀套。
实施例8
实施例8与实施例7的区别在于:增力结构的结构不同,连接座2h的外壁设计成沿连接柱1h的插入方向逐渐缩径的锥状,连接座2h插装于第二部件4h的安装槽41h内,且连接座2h外壁的大径部与安装槽41h的内壁局部接触以实现对连接座2h的定位。当然,连接座2h的外壁并不局限于锥状,只要能与安装槽41h的内壁局部接触实现定位即可。
如图21~24所示,插槽21h的内侧壁上沿周向设有容置孔29,前述容置孔29的部分区段贯通连接座2h的壁厚,即容置孔29的部分区段为贯通孔,另一部分为凹槽状,容置孔29的孔道由外向内扩口。并且插槽21内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座2h壁厚的第一通槽212,该第一通槽212位于容置孔29上游。
增力结构3h呈环状并设于容置孔29内,增力结构3h和容置孔29的接触面之间为斜面配合,增力结构3h的内壁面至少局部为沿连接柱1h插入方向向内倾斜的第二斜面部39h。
如图24中空心箭头所示,在连接柱1h接触第二斜面部39h并继续插入的状态下,增力结构3h朝向容置孔29外(外指远离插槽21h中心线的方向)侧移动,在增力结构3h外移过程中,因增力结构3h与容置孔29的接触面之间为斜面配合,会推动连接座2h的位于容置孔29和第一通槽212之间的部位朝向连接柱1h摆动翻转,直至连接柱1h和插槽21h之间至少局部锁定。
本实施例是利用斜面增力的原理。容置孔29设计成部分区段贯通连接座2h的壁厚作用在于:容置孔29的未贯通区段能定位增力结构3h,容置孔29的贯通区段一来使连接座2h翻转,因容置孔29的所有区段均不贯通,连接座2h无法翻转;二来使增力结构3h能相对容置孔29的贯通区段移动较长的距离,从而推动连接座2h的位于容置孔29和第一通槽212之间的部位朝向连接柱1h摆动翻转。
在连接柱1h是锥状的情况下,最好使连接柱1h外侧壁的斜率较第二斜面部39h的斜率小,以达到较好的翻转效果。
实施例9
实施例9与实施例8的区别在于:增力结构的结构不同。
如图25~27所示,插槽21k内侧壁上开设有两个沿连接柱1k的插入方向依次分布的第二通槽213,各第二通槽213沿插槽21k周向开设并局部区段贯通连接座2k壁厚,插槽21k的位于相邻两个第二通槽213之间的内侧壁面至少局部倾斜而形成第二斜面部39k,即插槽21k的位于相邻两个第二通槽213之间部位构成增力结构,第二斜面部39k沿连接柱1k插入方向向内倾斜。
如图26中空心箭头所示,在连接柱1k接触第二斜面部39k并继续插入的状态下,插槽21k的位于相邻两个第二通槽213之间部位朝向连接柱1k摆动翻转,直至连接柱1k和插槽21k之间至少局部锁定。
第二通槽213并不局限于两个,可以大于两个但需是偶数个,每两个为一组,插槽21k的位于一组第二通槽213之间的内侧壁面为第二斜面部39k,且位于一组的两个第二通槽213贯通连接座2k壁厚的区段最好有部分是对应的。在连接柱1k是锥状的情况下,最好使连接柱1k外侧壁的斜率较第二斜面部39k的斜率小,以达到较好的翻转效果。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在于:增力结构的结构不同。
如图28~34所示,增力结构3i包括至少两根相连的增力片36i,相邻两根增力片36i之间通过第一连接部37i相连,且第一连接部37i受到连接柱1i挤压时沿增力结构3i的长度方向变形,即第一连接部37i变形后整个增力结构3i的长度增大。插槽21i的内侧壁上开设有第三容置槽20,沿连接柱1i的插入方向,增力片36i自第一个至最后一个依次设置于第三容置槽20内,至少第一个增力片36i呈迎着连接柱1i的插入方向逐渐变薄的楔形结构(增力片36i的变薄方向并不局限与连接柱1i的插入方向平行,也可有夹角),最后一个增力片36i的末端与第三容置槽20的大径端的底壁相接触。第三容置槽20呈迎着连接柱1i的插入方向逐渐缩径的锥状,此处迎着并不仅限于是指第三容置槽20的缩径方向与连接柱1i的插入方向平行,二者之间也可以有夹角。
该增力结构3i的增力原理类似于连杆增力的原理,如图31所示,在第一连接部37i仅有一个时,该第一连接部37i在初始状态突出于第三容置槽20,第一连接部37i在连接柱1i插入过程中被连接柱1i挤压变形,从而使第一个增力片36i朝插槽21i插入端移动直至被压紧在第三容置槽20内,即第一个所述增力片36i被压紧在连接柱1i和连接座2i之间的间隙内。如图32所示,该增力结构3i的增力原理为:第一个增力片36i与插槽21i的轴向截面之间具有夹角α,连接柱1i施加于第一连接部37i的作用力为F1,第一个增力片36i向插槽21i插入端移动的作用力为F2,则F2=F1/tgα,由此可见,该夹角α需小于45°,并且α值越小,F2的值将越大,增力效果越明显。
如图34所示,在第一连接部37i大于一个时,在连接柱1i插入过程中,至少部分第一连接部37i先后接触连接柱1i、并被挤压变形,直至第一个增力片36i被压紧在第三容置槽20内。在连接柱1i插入过程中,位于上游的第一连接部37i较下游的先接触连接柱1i并被挤压,但是位于上游的第一连接部37i需突出于第三容置槽20而位于插槽21i内,否则连接柱1i会先接触位于下游的并突出于第三容置槽20的第一连接部37i;并且无需全部的第一连接部37i都被挤压变形,只要第一个增力片36i被压紧在第三容置槽20内,连接柱1i即装配完成。
第一连接部37i越多,增力结构3i的增力作用越大。因为多个增力片36i与插槽21i的轴向截面之间具有小于45°的夹角,比如这些夹角为α1、α2、α3,则F2=F1/(tgα*tgα1*tgα2*tgα3),如此F2的值将更大。
本实施例中,增力结构3i有多个并沿插槽21i的周向分布,且相邻两个增力结构3i依次一体成型从而使得所有增力结构3i围成未封闭的环状结构,为了使所有增力结构3i相连在一起,方便安装,又确保各增力结构3i具有一定的变形余量,在上述未封闭的环状结构上分别沿周向间隔开设有多个轴向延伸的上轴向槽333和下轴向槽334,且上轴向槽333和下轴向槽334沿周向依次交错分布,相邻的上轴向槽333和下轴向槽334之间形成一个所述的增力结构3i,如此以便于将所有的增力结构3i能一次性快速地置于开设于插槽21i的内侧壁上的第三容置槽20内。
实施例11
实施例11与实施例10的区别在于:增力结构的结构不同。
如图35~38所示,增力结构3j包括有中心部38和由中心部38的周面上向外辐射出的至少两个增力条36j,即增力条36j是沿连接柱1j的径向延伸的,在本实施例中,所述增力条36j有四个,而中心部38具有凸起,以使该中心部38与增力条36j之间形成第二连接部37j,该第二连接部37j可以是连接点,对应各增力条36j,插槽21j内侧壁上设有供各增力条36j的末端插入的插置部211。增力条36j端部和插置部211之间的配合类似于楔块楔紧的原理,插置部211的形状做成匹配增力条36j端部的形状,以形成二者的固接。当然,增力条36j的数量并不局限于四个。
中心部38上的凸起可以是中心部38上设有凸起部,也可以是中心部38呈凸起状,并且该凸起的方向可以是朝向或背向插槽21j底部侧。
连接柱1j的底部与一安装架6螺纹连接,在安装架6装配于连接柱1j上的状态下,连接柱1j和安装架6之间形成与插置部211相连通的滑槽61,滑槽61的数量与增力条36j的数量相同,也即各滑槽61均沿连接柱1j径向延伸,每个增力条36j对应插入一个滑槽61内,安装架6的中部中空供中心部38容置,插槽21j底部设有能伸入安装架6内并挤压中心部38径向变形的挤压件7。
如图36所示,在挤压件7接触增力结构3j的中心部38,并在连接柱1j继续插入的过程中,中心部38径向变形,使得各根增力条36j朝向插槽21j内侧壁移动直至插入插置部211内。
如图38所示,该增力结构3j的增力原理为:类似于连杆结构,增力条36j与插槽21j径向截面之间具有夹角β,连接柱1j施加于第二连接部37j的作用力为F3,增力条36j向插置部211移动的作用力为F4,则F4=F3/tgβ,由此可见,该夹角β需小于45°,并且β值越小,F4的值将越大,增力效果越明显。
所述增力结构可以是杠杆,连杆,斜面或其它增力结构等的任何一种或几种,在连接柱插入过程中,此结构克服连接柱和连接座之间空隙,产生过渡或者过盈配合;并且上述实施例中的顶出结构也可以一种或几种同时使用,在连接柱插入过程中,此结构破坏连接柱和连接座之间的过渡或者过盈配合,使得连接柱和连接座之间产生空隙,便于拔出连接柱。
综上所述,本申请的增力结构包括用于将力增大的增力部(比如杠杆)以及用于锁紧连接柱和插槽的锁紧部(比如凸轮、楔形块),增力部和锁紧部可以一体设计也可是分体设计,但本申请并不只是图示的案例,本申请包括未展示出的增力结构,同时,增力部和锁紧部可以根据实际情况,自由搭配,并不局限在本申请这些配合;并且增力结构可以是除连接柱和连接座之外的部件,也可以是连接柱和连接座自身的某个部位。
本申请中各实施例的增力结构可以有1个或相连的多个。
本申请中各实施例中,连接座和连接柱可以是分别设于第一部件和第二部件上的单独的部件;也可以是比如第一部件上成型有柱状的结构作为连接柱,第二部件上开设槽以形成连接座的插槽,此时第二部件相当于连接座。
由上述实施例可以看出,本发明的增力结构和顶出结构均涉及部件少、结构简单,但均能达到很好的增力效果。
Claims (20)
1.一种快速连接装置,位于第一部件和第二部件之间,包括
连接柱,用来设置在第一部件上;
连接座,用来设置在第二部件上,所述连接座上开设有供连接柱插设的插槽;
其特征在于,还包括有
增力结构,能在连接柱插入过程中被连接柱或连接座驱动并将驱动力放大若干倍后作用于连接柱和/或连接座上,从而使得连接柱和连接座之间至少局部紧固。
2.根据权利要求1所述的快速连接装置,其特征在于:所述增力结构设于插槽内,包括能摆动的杠杆以及设于杠杆的第一端的挤压部,所述杠杆第一端距杠杆的支点的距离小于连接柱在杠杆上的着力点距杠杆的支点的距离,所述连接柱在杠杆上的着力点位于杠杆的第二端与杠杆的支点之间,在所述杠杆受到连接柱挤压摆动的状态下,所述挤压部随之摆动并限位连接座和连接柱,使连接座和连接柱紧固连接。
3.根据权利要求2所述的快速连接装置,其特征在于:所述插槽(21a)的内侧壁上设有用于容置增力结构(3a)的第一容置槽(22),所述第一容置槽(22)包括沿连接柱(1a)的插入方向设置的相连通的第一槽(22a)和第二槽(22b),所述第一槽(22a)和第二槽(22b)之间形成有台阶(22c),所述杠杆(31a)的支点支撑于台阶(22c)的上,所述挤压部(32a)呈凸轮状并容置于第一槽(22a)内,且在杠杆(31a)第二端容置于第二槽(22b)内的状态下,所述挤压部(32a)局部伸出第一槽(22a)并压紧在连接柱(1a)的侧壁上。
4.根据权利要求2所述的快速连接装置,其特征在于:所述插槽(21e)的内侧壁上设有容置所述挤压部(32e)的第二容置槽(25),所述杠杆(31e)的支点支撑于插槽(21e)的底面上或插槽(21e)内侧壁上,所述连接柱(1e)的侧壁和所述挤压部(32e)之间设有能相互卡合的限位槽(12)和凸块(321)。
5.根据权利要求2所述的快速连接装置,其特征在于:所述杠杆(31f)的支点支撑于插槽(21f)的底面上或插槽(21e)内侧壁上,所述挤压部(32f)设计成迎着连接柱(1f)的插入方向逐渐变薄的楔形结构,所述插槽(21f)的内侧壁和连接柱(1f)之间具有供该挤压部(32f)插入的与并该挤压部(32f)形状相适配的间隙(261)。
6.根据权利要求1所述的快速连接装置,其特征在于:所述增力结构(3i)包括至少两根相连的增力片(36i),相邻两根增力片(36i)之间通过受挤压能沿增力结构(3i)的长度方向变形的第一连接部(37i)相连;所述插槽(21i)内开设有用于容置增力结构(3i)的第三容置槽(20),沿连接柱(1i)的插入方向,所述增力片(36i)自第一个至最后一个依次分布,在连接柱(1i)插入过程中挤压第一连接部(37i),而使第一个所述增力片(36i)能被压紧在第三容置槽(20)内。
7.根据权利要求6所述的快速连接装置,其特征在于:所述第三容置槽(20)呈迎着连接柱(1i)的插入方向逐渐缩径的锥状,至少一个所述增力片(36i)呈迎着连接柱(1i)的插入方向逐渐变薄的楔形结构。
8.根据权利要求1所述的快速连接装置,其特征在于:所述增力结构(3j)包括有能径向变形的中心部(38)和由中心部(38)向外辐射出的增力条(36j),所述增力条(36j)沿连接柱(1j)的径向延伸,所述中心部(38)具有凸起,以使前述中心部(38)与增力条(36j)之间形成第二连接部(37j),所述插槽(21j)的内侧壁上设有供各增力条(36j)的末端插入的插置部(211)。
9.根据权利要求1~8中任一权利要求所述的快速连接装置,其特征在于:所述增力结构有多个并沿周向分布且依次相连。
10.根据权利要求3或4所述的快速连接装置,其特征在于:所述增力结构有多个,所有所述增力结构相连呈环状结构,该环状结构的外壁和内壁上分别沿周向间隔开设有多个径向延伸的外径向槽和内径向槽,且外径向槽和内径向槽沿周向依次交错分布,相邻的外径向槽和内径向槽之间形成一个所述的增力结构。
11.根据权利要求1所述的快速连接装置,其特征在于:所述连接座的外侧壁上具有用来与第二部件局部相连的接触点,所述增力结构包括有位于插槽内的第一斜面部,该第一斜面部沿连接柱的插入方向向内倾斜,在所述连接柱接触第一斜面部并继续插入的状态下,所述连接座的上部以接触点为支点朝连接柱摆动,直至所述连接柱和插槽之间至少局部锁定而形成锁定点,所述锁定点距所述接触点的距离小于所述连接柱与第一斜面部的初始接触部位距所述接触点的距离。
12.根据权利要求11所述的快速连接装置,其特征在于:所述插槽(21g)的内壁口径设计成沿连接柱(1g)的插入方向逐渐缩径的锥状结构而形成所述第一斜面部(35g),该连接座(2g)的插槽(21g)内壁的锥状结构和接触点构成了所述的增力结构。
13.根据权利要求1所述的快速连接装置,其特征在于:所述增力结构包括有位于插槽内的第二斜面部,该第二斜面部沿连接柱的插入方向向内倾斜,在所述连接柱接触第二斜面部并继续插入的过程中,所述连接座的位于第二斜面部或位于第二斜面部上游的部位至少局部朝向连接柱摆动,直至所述连接柱和插槽之间至少局部锁定。
14.根据权利要求13所述的快速连接装置,其特征在于:所述插槽(21)内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座(2h)壁厚的容置孔(29),所述容置孔(29)的孔道由外向内扩口,所述增力结构(3h)呈环状并设于该容置孔(29)内,所述增力结构(3h)的内壁面至少局部为能使增力结构(3h)在受到连接柱(1h)推动时朝容置孔(29)外侧移动的所述第二斜面部(39h),所述插槽(21)内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座(2h)壁厚的第一通槽(212),该第一通槽(212)位于容置孔(29)上游,所述增力结构(3h)和容置孔(29)的相接触的接合面为能使增力结构(3h)在外移过程中推动连接座(2h)的位于第一通槽(212)和容置孔(29)之间的部位摆动的斜面。
15.根据权利要求13所述的快速连接装置,其特征在于:所述插槽(21k)内侧壁上沿周向开设有局部区段贯通连接座(2k)壁厚的至少两个第二通槽(213),所述插槽(21k)的位于相邻两个第二通槽(213)之间的部位构成所述增力结构(3k),所述插槽(21k)的位于相邻两个第二通槽(213)之间的内侧壁面至少局部倾斜而形成所述第二斜面部(39k)。
16.根据权利要求1所述的快速连接装置,其特征在于:该快速连接装置还包括受到较小的力即能解除连接柱和连接座之间的紧固关系的顶出结构,所述连接座上开设有与插槽相连通的通孔,所述顶出结构自通孔处朝向插槽移动或摆动。
17.根据权利要求16所述的快速连接装置,其特征在于:所述顶出结构(5d)具有斜削面(54),所述连接柱(1d)具有与斜削面(54)斜面配合的第二斜面部(11)。
18.根据权利要求16所述的快速连接装置,其特征在于:所述顶出结构(5b)设计成等外径的柱体并与所述连接座(2b)螺纹连接。
19.根据权利要求16所述的快速连接装置,其特征在于:所述顶出结构(5c)包括凸轮(51)和与凸轮(51)相连的把手(52),所述通孔(23c)相对的侧壁之间设有销轴(53),所述凸轮(51)转动设于销轴(53)上并抵在连接柱(1c)的底部。
20.根据权利要求16所述的快速连接装置,其特征在于:所述顶出结构(5a)与所述连接座(2a)螺纹连接,所述顶出结构(5a)设计成插入端向其根部侧逐渐增大的锥状体,前述锥状体局部的外径大于所述通孔(23a)的内径。
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