CN115399082A - 将组件保持在电子设备中的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于将多个组件(334,348)保持在电子设备内的紧固件(100)，包括：具有底端和顶端的主体(102)，其中该底端包括与该底端一体形成的机械互锁特征(104)，而该顶端包括与该顶端一体形成的头部(106)。在头部(106)和机械互锁特征(104)之间，该主体包括一体形成的肩部(108)。颈部(110)位于该肩部(108)和该头部(106)之间，其中颈部外径小于头部外径和肩部外径。

Description

将组件保持在电子设备中的系统和方法

背景技术

背景和相关技术

移动、可穿戴和便携式计算设备将越来越多的组件封装到一个小体积中。各组件以堆叠的形式放置在壳体或其他电路板上，各组件之间和设备壳体内的可用空间很小。现代电子设备的各组件的布置和组装由于组件与壳体和彼此之间的低效连接而变得复杂。

发明内容

在一些实施例中，一种用于将多个组件保持在电子设备内的紧固件，包括：具有底端和顶端的主体；其中底端包括与该底端一体形成的机械互锁特征；而顶端包括与该顶端一体形成的头部。在头部和机械互锁特征之间，该主体包括一体形成的肩部。颈部位于肩部和头部之间，其中颈部外径小于头部外径和肩部外径。

在一些实施例中，用于将组件保持在电子设备中的系统包括紧固件和支架。该紧固件包括：具有底端和顶端的主体；其中底端包括与该底端一体形成的机械互锁特征；而顶端包括与高顶端一体形成的头部。在头部和机械互锁特征之间，该主体包括一体形成的肩部。颈部位于肩部和头部之间，其中颈部外径小于头部外径和肩部外径。支架包括：从中穿过的孔以及至少一个保持机构。该孔具有大于紧固件的头部外径的宽度。该保持机构被定位在该孔中并被构造成与该紧固件的颈部接合。

在一些实施例中，一种制造电子设备的方法，该方法包括：相对于壳体定位第一组件并使用紧固件将该第一组件固定到该壳体。该紧固件包括：具有底端和顶端的主体；其中底端包括与该底端一体形成的机械互锁特征；而顶端包括与该顶端一体形成的头部。在头部和机械互锁特征之间，该主体包括一体形成的肩部。颈部位于肩部和头部之间，其中颈部外径小于头部外径和肩部外径。该方法进一步包括相对于第一组件和紧固件定位支架；其中该支架包括：从中穿过的孔以及至少一个保持机构。该孔具有大于紧固件的头部外径的宽度。该保持机构被定位在该孔中并被构造成与该紧固件的颈部接合。该方法包括对支架施加朝向紧固件的力以将支架固定到紧固件上。

提供本公开内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式中还描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附加特征和优点将在以下描述中阐述，且部分会从描述中显而易见，或者可以通过实践本文中的示教来习得。本公开的特征和优点可借助于在所附权利要求书中特别指出的仪器和组合来实现和获得。本公开的特征将从以下描述和所附权利要求书中变得更完全的显见，或者可以通过如下文所阐述的本公开的实践来习得。

附图说明

为了描述可以获得本公开的上文所列举的及其他特征的方式，将通过参考附图中所例示的其特定实施例来呈现更具体的描述。为了更好地理解，贯穿各个附图，相同的元素已由相同的附图标记来指定。尽管一些附图可以是概念的示意性或夸大的表示，但至少一些附图可按比例绘制。可以理解附图描绘了一些示例实施例，将通过使用附图以附加特征和细节来描述和解释这些实施例，在附图中：

图1是根据本公开的至少一些实施例的紧固件的透视图；

图2是根据本公开的至少一些实施例的图1的紧固件的侧截面图；

图3是根据本公开的至少一些实施例的图1的紧固件的另一侧截面图；

图4是根据本公开的至少一些实施例的紧固件和支架的透视图；

图5是根据本公开的至少一些实施例的图4的紧固件和支架的侧截面图；

图6是根据本公开的至少一些实施例的图4的紧固件和支架的俯视图；

图7是根据本公开的至少一些实施例的包括紧固件和支架的电子设备的侧截面图；

图8是根据本公开的至少一些实施例的一种制造电子设备的方法的流程图；以及

图9是根据本公开的至少一些实施例的包括紧固件和支架的系统的侧截面图。

具体实施方式

本公开总体上涉及用于耦合和保持组件的紧固件。更具体地，本公开涉及用于通过将紧固件固定到板、壳体或支撑件来将组件保持在电子设备中的系统和方法，其中紧固件将至少两个组件连接到板、壳体或支撑件。在一些实施例中，紧固件提供压力以保持第一组件，同时第二组件连接或耦合到紧固件的颈部。在一些实施例中，首先将紧固件固定到板上，随后将第二组件连接或耦合到紧固件的颈部。

在一些实施例中，电子元件包括相对于板或壳体沿竖直方向堆叠的多个组件。在传统的电子设备中，第一和第二组件被定位在板或壳体上，并然后通过将紧固件穿过两个组件连接到板或壳体来保持这两者。此设计要求在连接紧固件之前两个组件都被定位。此外，移除紧固件将使两个组件失去连接。然而，用户可能希望仅固定一个组件，例如以便在不移除第一组件的情况下更换或修理第二组件。组件的不必要移动可能会损坏组件的元件，诸如连接插脚、电线、晶体管、电容器或组件电路系统的其他元件。

在根据本公开的连接系统的一些实施例中，紧固件提供将第一组件保持在板或壳体上的压力和第二组件固定在其中或其上的连接点。在特定实施例中，紧固件通过第一组件中的孔被连接到板，并且紧固件的肩部接触第一组件以将第一组件固定到板上。在一些实施例中，紧固件允许第二组件相对于紧固件主体纵向地连接到紧固件。在一些实施例中，紧固件允许第二组件相对于紧固件主体横向地连接到紧固件。

在一些实施例中，紧固件包括具有纵向轴的主体。主体具有沿纵向轴定位在相对端处的第一端和第二端。主体的第一端包括允许紧固件连接到板、壳体或电子设备的其他部分的机械互锁特征(例如，螺纹表面)。主体的第二端包括头部。在一些实施例中，头部被构造成接收扭矩以驱动紧固件驱动进入电子设备的板、壳体或其他部分中。

图1是根据本公开的紧固件100的实施例的透视图。紧固件100具有主体102，主体102具有位于底端的机械互锁特征104和位于相对的顶端的头部106。主体102具有从主体102的纵向轴109横向突出的一体形成的肩部108。颈部110位于头部106和肩部108之间。

在一些实施例中，主体由导电材料制成或包括导电材料。在一些实施例中，导电材料是铁、铝、钛、铜、镁或其合金，诸如钢。在一些实施例中，导电材料是浸渍有导电细丝或颗粒的聚合物或其他导电材料。在一些实施例中，主体由非导电材料制成或包括非导电材料。在一些实施例中，非导电体是聚合物或复合材料。在主体由导电材料构成的实施例中，系统可被布置成使得紧固件为第一和第二组件中的一者或两者提供到电接地的路径，同时第一和第二组件被连接到紧固件。在主体由非导电材料构成的实施例中，系统可被布置成使得紧固件是为位于屏蔽内的组件(例如，第一和/或第二组件)提供屏蔽以减少电磁干扰(EMI)的布置的一部分。

在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括螺纹表面。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括与板和/或壳体接合的凹槽。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括与板和/或壳体接合的突起。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括适于与板或壳体的凹面互锁的凸面，反之亦然。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括与板和/或壳体接合的扭锁特征，诸如BNC连接器的凸耳和沟槽。紧固件的机械互锁特征可以是允许主体的第一端与板和/或壳体接合并在纵向方向上施加压力的任何特征。

紧固件的头部与主体的其余部分一体形成。在一些实施例中，紧固件的头部被构造成从螺丝刀或其他工具接收扭矩以旋转紧固件。在一些实施例中，头部包括沟槽或凹槽以容纳平头、Phillips、Torx、Allen或其他格式螺丝刀。在一些实施例中，头部被构造成接收纵向力。纵向力可以沿纵向方向压紧固件和/或将紧固件压到板和/或壳体上。

在图1所例示的紧固件100的实施例中，头部106具有Torx plus凹槽以容纳Torxplus格式的螺丝刀。围绕纵向轴109的扭矩和沿纵向轴109的纵向力促使机械互锁特征104的螺纹接合并连接到电子设备的板或壳体。

紧固件的肩部可以接触第一组件并且沿纵向方向向第一组件施加力。在一些实施例中，紧固件的肩部接触第一组件的电衬垫以提供从第一组件到板和/或壳体的电通路(例如，到电接地的路径)。肩部垂直于纵向方向横向地从主体突出并且与主体一体形成。在一些实施例中，肩部具有基本上彼此平行的上表面和下表面。在一些实施例中，肩部具有垂直于纵向的下表面和相对于下表面弯曲或成角度的上表面。在一些实施例中，肩部具有垂直于纵向的上表面和相对于上表面弯曲或成角度的下表面。在一些实施例中，肩部具有相对于横向方向弯曲或成角度的上表面和相对于上表面弯曲或成角度的下表面。

根据本公开的紧固件具有纵向定位在头部和肩部之间的颈部。在一些实施例中，颈部允许第二组件与紧固件连接并由紧固件保持。颈部是头部和肩部之间的凹槽，保持机构可以接合到该凹槽中以保持第二组件。

图2以侧截面图例示图1的紧固件100。在一些实施例中，紧固件100在横向方向上的直径沿纵向方向变化以形成紧固件100的各部件，同时保持整体的一体形成的紧固件100具有比其上堆叠有垫片或垫圈的螺纹杆更大的强度。在一些实施例中，紧固件100的头部、颈部、肩部和主体由单件材料一体形成。例如，紧固件100可通过冷成型一段材料以形成头部106、颈部110和肩部108特征。在此示例中，主体102随后被螺纹轧制(thread-rolled)以产生机械互锁特征104。

肩部108具有大于头部外径114的肩部外径112。如下文详细描述的，肩部外径大于头部外径允许支架在耦合到颈部110的同时阻止支架接触第一组件。在一些实施例中，肩部外径112和头部外径114具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的肩部直径比，该上限值和下限值包括1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.75、2.0、2.25、2.5、2.75、3.0或其间的任何值。在一些实施例中，肩部直径比大于1.1。在一些实施例中，肩部直径比小于3.0。在一些实施例中，肩部直径比在1.1和3.0之间。在一些实施例中，肩部直径比在1.5和2.5之间。如下文进一步描述的，在一些实施例中，肩部直径比大于1.5是至关重要的，例如，使得支架的机械互锁特征(例如夹子)可以接触并偏向紧固件的肩部和头部两者。

颈部110具有小于头部外径114的颈部外径116。如下文详细描述的，颈部外径小于头部外径允许第二组件在耦合到颈部110的同时阻止第二组件与紧固件失去连接。在一些实施例中，颈部外径116和头部外径114具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的颈部直径比，该上限值和下限值包括0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.95或其间的任何值。在一些实施例中，颈部直径比大于0.3。在一些实施例中，颈部直径比小于0.95。在一些实施例中，颈部直径比在0.3和0.9之间。在一些实施例中，颈部直径比在0.5和0.75之间。在一些实施例中，颈部直径比小于0.8是至关重要的。在一些实施例中，颈部直径大于底端和机械互锁特征的直径是至关重要的，以便通过与颈部啮合来为支架提供足够的稳定性。在一些实施例中，颈部和肩部具有相同的外径(例如，颈部外径和肩部外径相等)。

图3以侧截面图例示图1和图2的紧固件100。在一些实施例中，紧固件100的各部件在纵向方向上的高度提供了比其上堆叠有垫片或垫圈的螺纹杆更大的强度的整体的一体形成的紧固件100。

在一些实施例中，紧固件100具有在纵向方向上从第一端到第二端(例如，从机械互锁特征到头部)的总高度118。肩部108具有肩部高度120。在一些实施例中，肩部高度120和总高度118具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的肩部高度比，该上限值和下限值包括0.05、0.075、0.10、0.125、0.15、0.175、0.20、0.25或其间的任何值。在一些实施例中，肩部高度比大于0.05。在一些实施例中，肩部高度比小于0.25。在一些实施例中，肩部高度比在0.05和0.25之间。在一些实施例中，肩部高度比在0.10和0.20之间。在一些实施例中，肩高比大于0.10是至关重要的，以保持肩部108相对于紧固件100的其他区域的足够比例的强度，因此肩部108在施加到紧固件100的其他区域的力下不会屈曲、折叠、弯曲或以其他方式变形。

在一些实施例中，肩部高度120在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括0.3毫米(mm)、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、任一者或其间的任何值。在一些实施例中，肩部高度120大于0.3mm。在一些实施例中，肩部高度120小于0.8mm。在一些实施例中，肩部高度120在0.3mm和0.8mm之间。在一些实施例中，肩部高度120在0.4mm和0.6mm之间。

在一些实施例中，颈部110具有颈部高度122。在一些实施例中，颈部高度122和总高度118具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的颈部高度比，该上限值和下限值包括0.025、0.05、0.075、0.10、0.125、0.15、0.175、0.20或其间的任何值。在一些实施例中，颈部高度比大于0.025。在一些实施例中，颈部高度比小于0.20。在一些实施例中，颈部高度比在0.025和0.20之间。在一些实施例中，颈部高度比在0.05和0.10之间。在一些实施例中，颈部高度比大于0.05是至关重要的，以保持支架的保持特征和紧固件100之间的接触的足够比例的强度。

在一些实施例中，颈部高度122在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、中的任一者或其间的任何值。在一些实施例中，颈部高度122大于0.25mm。在一些实施例中，颈部高度122小于0.6mm。在一些实施例中，颈部高度122在0.3mm和0.5mm之间。在一些实施例中，颈部高度122在0.3mm和0.4mm之间。

在一些实施例中，从肩部108的底面到头部106的顶部(例如肩部、颈部和头部)的纵向距离限定了连接器高度124。在一些实施例中，连接器高度124和总高度118具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的连接器高度比，该上限值和下限值包括0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70或其间的任何值。在一些实施例中，连接器高度比大于0.10。在一些实施例中，连接器高度比小于0.70。在一些实施例中，连接器高度比在0.10和0.70之间。在一些实施例中，连接器高度比在0.25和0.6之间。在一些实施例中，连接器高度比小于0.50是至关重要的，使得紧固件不需要增加安装它的设备的尺寸(z高度)。

在一些实施例中，连接器高度124在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm中的任一者或其间的任何值。在一些实施例中，连接器高度124大于0.5mm。在一些实施例中，连接器高度124小于1.5mm。在一些实施例中，连接器高度124在0.5mm和1.5mm之间。在一些实施例中，连接器高度124在1.0mm和1.4mm之间。在一些实施例中，连接器高度124小于1.3mm是至关重要的，例如使得紧固件不需要增加安装它的设备的尺寸(z高度)。

在一些实施例中，总高度118在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括1.5mm、1.75mm、2.0mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3.0mm中的任一者或其间的任何值。在一些实施例中，总高度118大于1.5mm。在一些实施例中，总高度118小于3.0mm，例如使得紧固件不需要增加安装它的设备的尺寸(z高度)。在一些实施例中，总高度118在1.5mm和3.0mm之间。在一些实施例中，总高度118在2.0mm和3.0mm之间。

根据本公开的保持系统可以包括根据本文所描述的任何实施例的紧固件和连接到紧固件的第二端(例如，连接到紧固件的颈部)的支架。在一些实施例中，支架是刚性的、半刚性的、弹性的或其组合。在一些实施例中，支架向电子组件或电子设备的其他组件施加压力以将组件保持在适当位置。在一些实施例中，支架是电子设备的电子组件。例如，支架可以是印刷电路板或其他电子组件。在一些实施例中，支架连接到紧固件以促进板对板B2B连接。在一些实施例中，支架是不透射线的并且为被支架覆盖的电子组件提供电磁(EM)屏蔽。

根据本公开的支架的各实施例包括其中的孔，紧固件的一部分穿过该孔定位以连接紧固件和支架。在一些实施例中，孔还包括保持机构，该保持机构构造成与紧固件接合以将支架连接到紧固件。保持机构连接到肩部上方的紧固件。在一些实施例中，保持机构与紧固件的颈部接合并且接触头部的邻近颈部的部分以限制和/或防止支架在紧固件的纵向方向上的移动。在一些实施例中，保持机构与支架一体形成。在一些实施例中，保持机构被固定在支架上。在特定实施例中，保持机构被固定在传统电子元件的孔中以允许传统电子组件成为根据本发明的支架并连接至紧固件，如本文所述。

图4是紧固件200和支架226的实施例的透视图。紧固件200可以是本文所述的紧固件的任何实施例(例如，图1的紧固件100)。紧固件200可通过支架226的孔228连接到支架226。图4所示的实施例包括在孔228中与紧固件200接合的一体形成的保持机构230(例如，多个半刚性突起)。

在一些实施例中，孔228和保持机构230允许支架226在紧固件200已经固定到板和/或壳体之后连接到紧固件200。在一些实施例中，保持机构230和紧固件200允许支架226和紧固件200相对于彼此旋转，诸如关于图1至图3例示和描述的紧固件颈部的光滑表面。在一些实施例中，保持机构包括可变形夹子、翼片、凸耳、扣环等，其允许支架卡入头部并与紧固件的颈部接合。在一些实施例中，孔在相对于紧固件的纵向方向的横向方向上是锥形的，并且孔的锥形边缘是保持机构。例如，由于上述头部和肩部的比率，该孔呈锥形以允许具有较大夹子宽度的孔的较宽部分通过头部而不是肩部。然后，锥形将夹子宽度向窄部分减小，第二个较小的夹子宽度小于头部外径并与颈部接合以将支架保持在紧固件上。

在一些实施例中，支架226在支架的边缘处包括凸耳232或其他接合特征。在一些实施例中，边缘远离具有孔228和保持机构230的部分或与具有孔228和保持机构230的部分相对。凸耳可以与板和/或壳体上的狭槽或夹子接合，以在保持机构与紧固件接合之后限制和/或防止第二端相对于板和/或壳体移动。在一些实施例中，保持机构位于支架的第一半部中，与带有凸耳的边缘相对。在一些实施例中，支架包括多个接合特征，诸如凸耳或夹子，以将支架定位和固定在设备内。在一些实施例中，根据本公开，支架具有多个保持机构，该保持机构被配置成与多个紧固件接合。

图5是将第一组件234固定到板236上的图4的紧固件200和支架226的侧视图。在一些实施例中，紧固件200通过螺纹拧入板236和肩部208并施加力。在一些实施例中，支架226的凸耳232位于槽238中和/或槽238的悬挑下方，然后支架226被向下推(绕槽238内的凸耳232旋转)到紧固件200上。

在一些实施例中，保持机构具有夹子宽度，该夹子宽度是穿过孔的最短距离。在一些实施例中，保持机构包括至少一个可弹性变形的夹子，该夹子围绕紧固件的头部弹性变形。在弹性变形状态下，保持机构的夹子宽度大于头部直径。在弹性未变形状态(例如，恢复状态)下，夹子宽度小于头部直径。以此方式，支架在紧固件的颈部与紧固件头部连接，防止支架脱离，并且紧固件肩部防止支架和第一组件之间的接触。

图6是图5和图4的紧固件200和支架226的实施例的俯视图。保持机构230包括多个夹子240，当支架226向下移动时，多个夹子240围绕紧固件200的头部206弹性变形至弹性变形状态以打开保持机构230。夹子240弹性恢复到原始夹子宽度242以卡在头部206下方和颈部210内部。

在一些实施例中，紧固件将电子设备的第一电子组件连接到电子设备的板和/或壳体，而支架是电子设备的第二电子组件。在一些实施例中，紧固件将电子设备的第一电子组件连接到电子设备的板和/或壳体，而支架是用于第一电子组件的EMI屏蔽。在一些实施例中，紧固件将电子设备的第一电子组件连接到电子设备的板和/或壳体，而支架向电子设备的第二电子组件施加压力以保持第二电子组件至第一电子元件，并且任选地为第二电子元件提供散热、电接地和/或EMI屏蔽。

在一些实施例中，与传统组装方法相比，本公开的紧固件和支架允许电子设备的简化组装。在一些实施例中，与传统的拆卸方法相比，本公开的紧固件和支架允许电子设备的简化拆卸(例如，在不移除紧固件和/或第一组件的情况下移除支架和/或第二组件)。在一些实施例中，与传统组装方法相比，本公开的紧固件和支架允许电子设备的更牢固的组装。

图7是根据本公开的具有由紧固件300和支架326保持的多个组件的电子设备的侧剖视图。紧固件300通过螺纹拧入壳体346的凸台346施加压力以将第一组件334固定到壳体344。在紧固件通过螺纹拧入凸台346之后，第二组件348定位在第一组件334上。通过将凸耳332与壳体334的槽338接合并将支架326向下压到紧固件300上，支架326被定位在第二组件348的顶部。支架326的夹子340与颈部310接合以将支架326连接到紧固件300。支架326进一步保持第二组件348与第一组件334接触。

图8是示出根据本公开的一些实施例的制造电子设备的方法450的实施例的流程图。在一些实施例中，方法450包括利用本文所述的紧固件的任何实施例将电子设备的第一组件固定(452)到电子设备的板或壳体上。在固定第一组件之后，支架(其可以是电子设备的电子组件、电子设备的电磁屏蔽、电子设备的散热部件或结构部件)然后相对于第一组件和紧固件被定位(454)。该方法进一步包括向支架施加(456)力以相对于紧固件移动支架并将支架连接到紧固件。

在一些实施例中，力被施加到支架并且使支架在紧固件的纵向方向(例如，向下)上移动。在一些实施例中，力被施加到支架并且使支架在紧固件的横向方向(例如，侧向)上移动。在一些实施例中，力被施加到支架并且使支架在紧固件的纵向和横向方向上移动。

图9是用于在电子设备中保持元件的系统的另一实施例的系统图。在一些实施例中，紧固件500的颈部外径等于肩部外径。肩部508抵靠壳体544接触第一组件534并将压力施加到第一组件534。在一些实施例中，支架526接触并连接到头部506下表面下方颈部510和/或肩部508的侧面，以将支架526固定在紧固件500的头部506下方，并且对第二组件548施加压力，以将第二组件548固定在第一组件534上。在一些实施例中，支架526是本文描述的支架的任何实施例。

工业实用性

本公开总体上涉及用于耦合和保持组件的紧固件。更具体地，本公开涉及用于通过将紧固件固定到板、壳体或支撑件来将组件保持在电子设备中的系统和方法，其中紧固件将至少两个组件连接到板、壳体或支撑件。在一些实施例中，紧固件提供压力以保持第一组件，同时第二组件连接或耦合到紧固件的颈部。在一些实施例中，首先将紧固件固定到板上，随后将第二组件连接或耦合到紧固件的颈部。

在一些实施例中，电子元件包括相对于板或壳体沿竖直方向堆叠的多个组件。在传统的电子设备中，第一和第二组件被定位在板或壳体上，并然后通过将紧固件穿过两个组件连接到板或壳体来保持这两者。此设计要求在连接紧固件之前两个组件都被定位。此外，移除紧固件将使两个组件失去连接。然而，用户可能希望仅固定一个组件，例如以便在不移除第一组件的情况下更换或修理第二组件。组件的不必要移动可能会损坏组件的元件，诸如连接插脚、电线、晶体管、电容器或组件电路系统的其他元件。

在根据本公开的连接系统的一些实施例中，紧固件提供将第一组件保持在板或壳体上的压力和第二组件固定在其中或其上的连接点。在特定实施例中，紧固件通过第一组件中的孔被连接到板，并且紧固件的肩部接触第一组件以将第一组件固定到板上。在一些实施例中，紧固件允许第二组件相对于紧固件主体纵向地连接到紧固件。在一些实施例中，紧固件允许第二组件相对于紧固件主体横向地连接到紧固件。

在一些实施例中，紧固件包括具有纵向轴的主体。主体具有沿纵向轴定位在相对端处的第一端和第二端。主体的第一端包括允许紧固件连接到板、壳体或电子设备的其他部分的机械互锁特征(例如，螺纹表面)。主体的第二端包括头部。在一些实施例中，头部被构造成容纳扭矩以驱动紧固件进入电子设备的板、壳体或其他部分中。

在一些实施例中，主体由导电材料制成或包括导电材料。在一些实施例中，导电材料是铁、铝、钛、铜、镁或其合金，诸如钢。在一些实施例中，导电材料是浸渍有导电细丝或颗粒的聚合物或其他导电材料。在一些实施例中，主体由非导电材料制成或包括非导电材料。在一些实施例中，非导电体是聚合物或复合材料。在主体由导电材料构成的实施例中，系统可被布置成使得紧固件为第一和第二组件中的一者或两者提供到电接地的路径，同时第一和第二组件被连接到紧固件。在主体由非导电材料构成的实施例中，系统可被布置成使得紧固件是为位于屏蔽内的组件(例如，第一和/或第二组件)提供屏蔽以减少电磁干扰(EMI)的布置的一部分。

在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括螺纹表面。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括与板和/或壳体接合的凹槽。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括与板和/或壳体接合的突起。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括适于与板或壳体的凹面互锁的凸面，反之亦然。在一些实施例中，紧固件的机械互锁特征包括与板和/或壳体接合的扭锁特征，诸如BNC连接器的凸耳和凹槽。紧固件的机械互锁特征可以是允许主体的第一端与板和/或壳体接合并在纵向方向上施加压力的任何特征。

紧固件的头部与主体的其余部分一体形成。在一些实施例中，紧固件的头部被构造成从螺丝刀或其他工具接收扭矩以旋转紧固件。在一些实施例中，头部包括沟槽或凹槽以容纳平头、Phillips、Torx Plus、Allen或其他格式螺丝刀。在一些实施例中，头部被构造成接收纵向力。纵向力可以沿纵向方向压紧固件和/或将紧固件压到板和/或壳体上。

紧固件的肩部可以接触第一组件并且沿纵向方向向第一组件施加力。在一些实施例中，紧固件的肩部接触第一组件的电衬垫以提供从第一组件到板和/或壳体的电通路(例如，到电接地的路径)。肩部垂直于纵向方向横向地从主体突出并且与主体一体形成。在一些实施例中，肩部具有基本上彼此平行的上表面和下表面。在一些实施例中，肩部具有垂直于纵向的下表面和相对于下表面弯曲或成角度的上表面。在一些实施例中，肩部具有垂直于纵向的上表面和相对于上表面弯曲或成角度的下表面。在一些实施例中，肩部具有相对于横向方向弯曲或成角度的上表面和相对于上表面弯曲或成角度的下表面。

根据本公开的紧固件具有纵向定位在头部和肩部之间的颈部。在一些实施例中，颈部允许第二组件与紧固件连接并由紧固件保持。颈部是头部和肩部之间的凹槽，保持机构可以接合到该凹槽中以保持第二组件。

肩部具有大于头部外径的肩部外径。在一些实施例中，肩部外径和头部外径具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的肩部直径比，该上限值和下限值包括1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.75、2.0、2.25、2.5、2.75、3.0或其间的任何值。在一些实施例中，肩部直径比大于1.1。在一些实施例中，肩部直径比小于3.0。在一些实施例中，肩部直径比在1.1和3.0之间。在一些实施例中，肩部直径比在1.5和2.5之间。在一些实施例中，肩部直径比大于1.5是至关重要的。

颈部具有小于头部外径的颈部外径。在一些实施例中，颈部外径和头部外径具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的颈部直径比，该上限值和下限值包括0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、0.95或其间的任何值。在一些实施例中，颈部直径比大于0.3。在一些实施例中，颈部直径比小于0.95。在一些实施例中，颈部直径比在0.3和0.9之间。在一些实施例中，颈部直径比在0.5和0.75之间。在一些实施例中，颈部直径比小于0.8是至关重要的。在一些实施例中，颈部直径比大于底端直径和机械互锁特征是至关重要的。在一些实施例中，颈部和肩部具有相同的外径(例如，颈部外径和肩部外径相等)。

在一些实施例中，紧固件具有在纵向方向上从第一端到第二端(例如，从机械互锁特征到头部)的总高度。肩部具有肩部高度。在一些实施例中，肩部高度和总高度具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的肩部高度比，该上限值和下限值包括0.05、0.075、0.10、0.125、0.15、0.175、0.20、0.25或其间的任何值。在一些实施例中，肩部高度比大于0.05。在一些实施例中，肩部高度比小于0.25。在一些实施例中，肩部高度比在0.05和0.25之间。在一些实施例中，肩部高度比在0.10和0.20之间。在一些实施例中，肩部高度比大于0.10是至关重要的。

在一些实施例中，肩部高度在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括0.3毫米(mm)、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、或其间的任何值。在一些实施例中，肩部高度大于0.3mm。在一些实施例中，肩部高度小于0.8mm。在一些实施例中，肩部高度在0.3mm和0.8mm之间。在一些实施例中，肩部高度在0.4mm和0.6mm之间。

在一些实施例中，颈部具有颈部高度。在一些实施例中，颈部高度和总高度具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的颈部高度比，该上限值和下限值包括0.025、0.05、0.075、0.10、0.125、0.15、0.175、0.20或其间的任何值。在一些实施例中，颈部高度比大于0.025。在一些实施例中，颈部高度比小于0.20。在一些实施例中，颈部高度比在0.025和0.20之间。在一些实施例中，颈部高度比在0.05和0.10之间。在一些实施例中，颈部高度比大于0.05是至关重要的。

在一些实施例中，颈部高度在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、中的任一者或其间的任何值。在一些实施例中，颈部高度大于0.25mm。在一些实施例中，颈部高度小于0.6mm。在一些实施例中，颈部高度在0.3mm和0.5mm之间。在一些实施例中，颈部高度在0.3mm和0.4mm之间。

在一些实施例中，从肩部的底面到头部的顶部(例如肩部、颈部和头部)的纵向距离限定了连接器高度。在一些实施例中，连接器高度和总高度具有在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内的连接器高度比，该上限值和下限值包括0.10、0.15、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70或其间的任何值。在一些实施例中，连接器高度比大于0.10。在一些实施例中，连接器高度比小于0.70。在一些实施例中，连接器高度比在0.10和0.70之间。在一些实施例中，连接器高度比在0.25和0.6之间。在一些实施例中，连机器高度比小于0.50是至关重要的。

在一些实施例中，连接器高度在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm中的任一者或其间的任何值。在一些实施例中，连机器高度大于0.3mm。在一些实施例中，连接器高度小于1.5mm。在一些实施例中，连机器高度在0.3mm和1.5mm之间。在一些实施例中，连机器高度在1.0mm和1.4mm之间。在一些实施例中，连接器高度小于1.3mm是至关重要的，使得紧固件不需要增加安装它的设备的尺寸(z高度)。

在一些实施例中，总高度在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，该上限值和下限值包括1.5mm、1.75mm、2.0mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3.0mm中的任一者或其间的任何值。在一些实施例中，总高度大于1.5mm。在一些实施例中，总高度小于3.0mm。在一些实施例中，总高度在1.5mm和3.0mm之间。在一些实施例中，总高度在2.0mm和3.0mm之间，例如使得紧固件不需要增加安装它的设备的尺寸(z高度)。

根据本公开的保持系统可以包括根据本文所描述的任何实施例的紧固件和连接到紧固件的第二端的支架。在一些实施例中，支架是刚性的、半刚性的、弹性的或其组合。在一些实施例中，支架向电子组件或电子设备的其他组件施加压力以将组件保持在适当位置。在一些实施例中，支架是电子设备的电子组件。例如，支架可以是印刷电路板或其他电子组件。在一些实施例中，支架连接到紧固件以促进板对板B2B连接。在一些实施例中，支架是不透射线的并且为被支架覆盖的电子组件提供电磁干扰(EMI)屏蔽。

根据本公开的支架的各实施例包括其中的孔，紧固件的一部分穿过该孔定位以连接紧固件和支架。在一些实施例中，孔还包括保持机构，该保持机构构造成与紧固件接合以将支架连接到紧固件。保持机构连接到肩部上方的紧固件。在一些实施例中，保持机构与紧固件的颈部接合并且接触头部的邻近颈部的部分以限制和/或防止支架在紧固件的纵向方向上的移动。在一些实施例中，保持机构与支架一体形成。在一些实施例中，保持机构被固定在支架上。在特定实施例中，保持机构被固定在传统电子元件的孔中以允许传统电子组件成为根据本发明的支架并连接至紧固件，如本文所述。

在一些实施例中，孔和保持机构允许支架在紧固件已经固定到板和/或壳体之后连接到紧固件。在一些实施例中，保持机构包括可变形夹子、翼片、凸耳、扣环等，其允许支架卡入头部并与紧固件的颈部接合。在一些实施例中，孔径在相对于紧固件的纵向方向在横向上呈锥形。例如，该孔呈锥形以允许具有较大夹子宽度的孔的较宽部分通过头部而不是肩部。然后，锥形将夹子宽度向窄部分减小，第二个较小的夹子宽度小于头部外径并与颈部接合以将支架保持在紧固件上。

在一些实施例中，支架包括位于开口和保持机构对面的第二端的凸耳。突片可以与板和/或壳体上的狭槽或夹子接合，以在保持机构与紧固件接合之后限制和/或防止第二端相对于板和/或壳体移动。在一些实施例中，保持机构位于支架的第一半部中，与带有凸耳的第二端相对。在一些实施例中，根据本公开，支架具有多个保持机构，该保持机构被配置成与多个紧固件接合。

在一些实施例中，保持机构具有夹子宽度，该夹子宽度是穿过孔的最短距离。在一些实施例中，保持机构包括至少一个可弹性变形的夹子，该夹子围绕紧固件的头部弹性变形。在弹性变形状态下，保持机构的夹子宽度大于头部直径。在弹性未变形状态(例如，恢复状态)下，夹子宽度小于头部直径。

在一些实施例中，紧固件将电子设备的第一电子组件连接到电子设备的板和/或壳体，而支架是电子设备的第二电子组件。在在一些实施例中，紧固件将电子设备的第一电子组件连接到电子设备的板和/或壳体，而支架是用于第一电子组件的EM屏蔽。在一些实施例中，紧固件将电子设备的第一电子组件连接到电子设备的板和/或外壳上，支架向电子设备的第二电子组件施加压力，以将第二电子组件固定到第一电子组件上。

在一些实施例中，与传统组装方法相比，本公开的紧固件和支架允许电子设备的简化组装。在一些实施例中，与传统组装方法相比，本公开的紧固件和支架允许电子设备的更牢固的组装。

根据本公开的一些实施例，一种制造电子设备的方法包括使用本文描述的紧固件的任何实施例将电子设备的第一组件粘贴到电子设备的板或壳体上。在固定第一组件之后，支架(其可以是电子设备的电子组件、电子设备的EMI屏蔽、电子设备的结构部件)然后相对于第一组件和紧固件被定位。该方法进一步包括向支架施加力以相对于紧固件移动支架并将支架连接到紧固件。

在一些实施例中，力被施加到支架并且使支架在紧固件的纵向方向(例如，向下)上移动。在一些实施例中，力被施加到支架并且使支架在紧固件的横向方向(例如，侧向)上移动。在一些实施例中，力被施加到支架并且使支架在紧固件的纵向和横向方向上移动。

本公开涉及根据至少以下各节中提供的示例用于将组件保持在电子设备中的系统和方法：

1.一种用于将多个组件保持在电子设备内的紧固件(例如，紧固件100)，所述紧固件包括：

具有底端和顶端的主体(例如，主体102)，纵向方向(例如，纵向轴109)在所述底端和所述顶端之间延伸；

与所述底端一体形成的机械互锁特征(例如，机械互锁特征104)；

与所述顶端一体形成的头部(例如，头部106)；

与所述主体一体形成并位于所述机械互锁特征和所述头部之间的肩部(例如，肩部108)；以及

位于所述肩部和所述头部之间的颈部(例如，颈部110)，其中颈部外径小于头部外径和肩部外径。

2.如节1所述的紧固件，其中在纵向方向上从所述肩部的底表面到所述头部的顶表面的距离小于1.3毫米。

3.如节1或节2所述的紧固件，其中颈部高度小于0.25毫米。

4.如任一前述节所述的紧固件，其中所述肩部外径大于所述头部外径。

5.如任一前述节所述的紧固件，其中所述主体的总高度小于3毫米。

6.如节5所述的紧固件，其中所述肩部外径大于所述主体的总高度。

7.如任一前述节所述的紧固件，其中肩部高度在所述纵向方向上大于颈部高度。

8.如任一前述节所述的紧固件，其中所述颈部外径大于底端外径。

9.一种用于将组件保持在电子设备内的系统，所述系统包括：

如任一前述节所述的紧固件(例如，紧固件100，200，300)；以及

支架(例如，支架226，326)，所述支架包括：

从中穿过的孔(例如，孔228)，所述孔具有大于所述紧固件的头部外径的宽度，以及

所述孔中的至少一个保持机构(例如，保持机构230)，所述保持机构被构造成与所述紧固件的颈部接合。

10.如节9所述的系统，所述保持机构包括可弹性形变的夹子，其中所述夹子限定了小于所述头部外径的夹子宽度(例如，所述夹子的臂之间的距离)。

11.如节10所述的系统，其中所述夹子宽度在未弹性形变的状态下小于所述颈部外径。

12.如节9-11中任一项所述的系统，其中所述支架是板对板连接器。

13.如节9-12中任一项所述的系统，其中所述保持机构允许所述紧固件相对于所述支架旋转。

14.如节9-13中任一项所述的系统，其中所述保持机构与所述支架一体形成。

15.一种制造电子设备的方法，所述方法包括：

相对于壳体定位第一组件；

使用节1-8中任一项所述的紧固件将所述第一组件固定(452)到所述壳体；

相对于所述第一组件和所述紧固件定位(454)支架；以及

对所述支架施加(456)朝向所述紧固件的力以将所述支架固定到所述紧固件上。

冠词“一”、“一个”和“该”旨在表示在前面的描述中存在各元素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在是包含性的，并表示除所列出的元素以外可以有附加的元素。附加地，将理解，对本公开的“一个实施例”或“一实施例”的引用不旨在被解释为排除也纳入所述特征的附加实施例的存在。例如，相关于本文的一实施例描述的任何元素可以与本文中描述的任何其他实施例的任何元素相组合。本文中所阐述的数字、百分比、比率或其他值旨在包括该值，以及还有“约”或“近似”所阐述的值的其他值，如由本公开的实施例所涵盖的将由本领域普通技术人员所领会的那样。因此，所阐述的值应当被足够宽泛地解释以涵盖至少足够接近用来执行所需功能或实现所需结果的所阐述的值的值。所阐述的值至少包括将在合适的加工或生产过程中预期到的变化，并且可包括在所阐述的值的5％内、1％内、0.1％内或0.01％内的值。

鉴于本公开，本领域普通技术人员将认识到，等同构造不脱离本公开的精神和范围，并且，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本文公开的各实施例进行各种改变、替换和变更。包括功能“装置加功能”条款的等效构造旨在覆盖本文描述为执行所述功能的结构，包括以相同方式操作的结构等同物以及提供相同功能的等效结构两者。申请人的明确意图是，除非在‘用于……的装置’一词与相关联的功能一起出现的情况下，否则不对任何权利要求援引装置加功能或其他功能声明。对权利要求的含义和范围内的各实施例的每个添加、删除和修改都将被权利要求所接受。

应当理解，前面描述中的任何方向或参考系仅仅是相对的方向或移动。例如，对“正面”和“背面”或者“顶部”和“底部”或者“左侧”和“右侧”的任何引用仅仅描述了相关元素的相对位置或移动。

本公开可以以其他具体形式来体现，而不背离其精神或特性。所描述的实施例被认为是说明性的而非限制性的。从而，本发明的范围由所附权利要求书而非前述描述指示。落入权利要求书的等效方案的含义和范围内的改变应被权利要求书的范围所涵盖。

Claims (13)

1.一种用于将多个组件保持在电子设备内的紧固件，所述紧固件包括：

具有底端和顶端的主体，纵向方向在所述底端和所述顶端之间延伸；

与所述底端一体形成的机械互锁特征；

与所述顶端一体形成的头部，所述头部包括用于容纳螺丝刀的沟槽或凹槽并且被构造成从所述螺丝刀接收扭矩以驱动所述紧固件进入板、壳体或电子设备的其他部分中；

与所述主体一体形成并位于所述机械互锁特征和所述头部之间的肩部；以及

位于所述肩部和所述头部之间的颈部，其中颈部外径小于头部外径和肩部外径，

其中所述主体的总高度小于3毫米，并且

其中所述肩部外径大于所述主体的总高度。

2.如权利要求1所述的紧固件，其中在纵向方向上从所述肩部的底表面到所述头部的顶表面的距离小于1.3毫米。

3.如权利要求1或2所述的紧固件，其中颈部高度小于0.25毫米。

4.如任一前述权利要求所述的紧固件，其中所述肩部外径大于所述头部外径。

5.如任一前述权利要求所述的紧固件，其中肩部高度在所述纵向方向上大于颈部高度。

6.如任一前述权利要求所述的紧固件，其中所述颈部外径大于底端外径。

7.一种用于将组件保持在电子设备内的系统，所述系统包括：

如任一前述权利要求所述的紧固件；以及

支架，所述支架包括：

从中穿过的孔，所述孔具有大于所述紧固件的头部外径的宽度，以及

所述孔中的至少一个保持机构，所述保持机构被构造成与所述紧固件的颈部接合。

8.如权利要求7所述的系统，所述保持机构包括可弹性形变的夹子，其中所述夹子限定了小于所述头部外径的夹子宽度(例如，所述夹子的臂之间的距离)。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述夹子宽度在未弹性形变的状态下小于所述颈部外径。

10.如权利要求7-9中任一项所述的系统，其中所述支架是板对板连接器。

11.如权利要求7-10中任一项所述的系统，其中所述保持机构允许所述紧固件相对于所述支架旋转。

12.如权利要求7-11中任一项所述的系统，其中所述保持机构与所述支架一体形成。

13.一种制造电子设备的方法，所述方法包括：

相对于壳体定位第一组件；

使用权利要求1-6中任一项所述的紧固件将所述第一组件固定到所述壳体；

相对于所述第一组件和所述紧固件定位支架；以及

对所述支架施加朝向所述紧固件的力以将所述支架固定到所述紧固件上。

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