CN116602064A - 电路板紧固件组装件 - Google Patents

Abstract

一种紧固系统，包括用于紧固电子组件的两个互连组件，当一个紧固件组件压靠在承接件上时，这两个互连组件可以通过卡扣配合而接合。该紧固系统由紧固件柱栓和向上延伸的栓杆组成，所述紧固件柱栓在底部具有平坦基部，而所述栓杆在靠近基部处具有直径减小的颈部。该柱栓具有球形部，该球形部在远顶端具有平坦的平顶面。紧固件柱栓与承接件配合，该承接件具有平坦的基部和附接的相对的弹性臂，该弹性臂以旋转轴为中心从基部正交延伸。臂优选具有关于该轴对称的复合形状的内表面。这些表面包括邻近基部的圆柱形部分和邻近臂的远端的球形部分。

Description

电路板紧固件组装件

相关申请

这是2020年12月11日提交的题为“Circuit Board Fasteners and TheirAssembly(电路板紧固件及其组装件)”的临时专利申请序列号63/124433的PCT专利申请，特此要求其优先权。

技术领域

本发明涉及两段式紧固件系统，其具有可拆卸地接合在一起的可拆分组件。更具体地说，本发明涉及用于以彼此间隔开的关系来接合电路板的这种类型的表面安装金属紧固件。

背景技术

在电路板紧固件领域，已知使用被焊接或以其他方式附接(affix)到电路板上的紧固件来接合两个间隔开的电路板。出于各种原因，这些紧固件在满足现代高速机器人组装的要求方面具有各种缺点。这些要求包括与取放机器人的兼容性、通过卷带式馈送来输送到安装地点以及电路板表面安装焊接技术。

发明内容

因此，本发明的主要目的是克服如上所述的电路板紧固领域中的现有缺点。如下面在附图和本发明的一个优选实施例的描述中进一步描述的，本系统由两个分开的相配合的组件的紧固件对组成。这些组件中的一个组件是具有球端的紧固件柱栓(stud)，而另一组件是通过卡扣配合接纳该球端的承接件(retainer)。这些组件以有效的方式利用表面安装技术，实现了以下特性：

1.紧固件组装件对的这两个组件被分开安装，但是可以在中心轴上被组装。

2.紧固件对允许在不需要工具的情况下用手组装和拆卸几个周期。

3.紧固件对可以以一定角度(正交或非正交接近角)被组装。

4.可使得紧固件对在卷带式馈送上可用，并通过SMT(可焊接表面安装技术)被安装。

5.这些组件可以作为保持紧密公差组装的高度的垫片。

6.在放置时，紧固件对可以与组装件的轴成一定角度来定向。

更具体地说，申请人已经发明了用于紧固电子组件的两个互连组件，当紧固件组件压靠在承接件上时，这两个互连组件可以通过卡扣配合来接合。该紧固系统包括紧固件柱栓，该紧固件柱栓在底部具有平坦的基部和向上延伸的栓杆，该栓杆在邻近基部处具有直径减小的颈部。该柱栓具有球形部，该球形部在远端具有平坦的顶面。紧固件柱栓与承接件配合，该承接件具有平坦的基部和附接的相对的弹性臂，该弹性臂以旋转轴为中心从基部正交延伸。臂优选具有关于该轴对称的复合形状的内表面。这些表面包括邻近基部的圆柱形部分和邻近臂的远端的球形部分。承接件和紧固件被构造和布置成使得紧固件通过可拆卸的卡扣配合被接纳在承接件臂之间。承接件臂内表面的球形部分优选与邻近紧固件颈部的紧固件球形部的轮廓相匹配。

在一些实施例中，紧固件柱栓的顶部邻接承接件基部，并且只有两个承接件臂。承接件基部的外表面可以是平面的并与轴正交，而紧固件基部的外表面也是平面的并与轴正交。承接件和固定器基部的外表面优选地适配于在电子组件制造期间的表面安装焊接和取放运输，其中紧固件和/或承接件被焊接到诸如电路板之类的电子组件。

经接合的紧固件和承接件的更大稳定性可以通过这些部件的构造来提供，其中承接件基部的内表面是平面的并且与紧固件顶部邻接，同时承接件臂的端部位于紧固件的颈部附近并且在紧固件的球形部和基部之间。

从以下附图和公开实施例的描述中，电子紧固件领域的技术人员将清楚理解其他目的和优点。

附图说明

图1是经组装的紧固件和承接件的正视图。

图2是如图所示取自图1的剖视图。

图3是承接件元件的正视图。

图4是紧固件柱栓元件的正视图。

图5、6和7是俯视立体图，其示出了孤立地显示的承接件元件的各种旋转位置。

图8是示出了处于正交组装位置的紧固件和承接件元件的取向的侧视图。

图9是示出在组装前的各元件的非正交组装位置的侧视图。

具体实施方式

参照图1和2，以它们的经组装状态示出了本发明的两个主要元件，承接件11和紧固件柱栓13。承接件具有柔性弹性臂15，其通过非破坏性可拆卸的卡扣配合来捕获紧固件栓杆的球形端17。当臂15与紧固件球表面干涉时，臂15弯曲以在组装之际被压在一起时接纳紧固件栓杆。臂具有足够的弹性以返回到如图2的横截面中所示的经组装的休止位置。臂的端部位于紧固件柱栓颈部附近，并且位于紧固件柱栓的球形部和其基部之间。

现在参考图3，承接件11被孤立地示出。承接件11包括平面基部25和附接的相对的弹性臂15，弹性臂15以旋转轴14为中心从基部25正交延伸。臂具有关于该轴对称的复合形状的内表面，该内表面由邻近基部25的圆柱形部分27和邻近臂的圆形远端31的球形部分29组成。基部25具有平坦的底面26。圆柱形部分在一定的轴向间距范围内提供了柱栓的横向捕获。

如图4所示，紧固件柱栓具有从基部19向上延伸的柱杆，并且还包括颈部21和部分球形的球端17。紧固件柱栓具有平坦顶部33和平坦底部表面20。如图1所示，当被组装时，这些部分将与紧固件的球形部分17的平坦顶部33对准，与承接件的基部25的平坦内表面35齐平邻接。这种构造向配合附接的结构(例如电路板)提供了固定的垫片(spacer)高度，各个元件的基部25和19在外表面26和20处分别单独被附连到配合附接的结构上。相配合的平坦表面的邻接还通过阻止组装件的离轴倾斜而向附接到互连紧固件/承接件组装件的外表面的各组件提供了更大的稳定性。承接件11可以绕由轴14限定的旋转组装件轴旋转，如图3所示。

在图3和4中看到的平坦表面揭示了本发明的SMT(表面安装技术)的兼容性方面。在这些附图中可以看到表面35、26、33和20，它们是主要的取放表面，通过施加真空来平移每个部件。在真空嘴不能适合在承接件的臂之间的情况下，可以在臂的顶部施加补片(patch)，以便利用该表面进行转移。为了SMT兼容性，这些部件可以分别焊接在基部25和19的外表面26和20上。

图5、6和7示出了承接件的不同取向。本发明允许在承接件绕组装轴的任何取向进行组装，只要球端紧固件也轴向对准。这样，将该部件放在PCB上时就不需要精确对准。

现在参考图7和图8，图7示出了正交组装的示例，当通过沿着方向箭头所示的组装轴将部件11和13压在一起进行组装时，会发生这种正交组装。图8示出了非正交组装，当组件以与承接件的垂直旋转轴倾斜的角度压在一起组装时，就会发生这种非正交组装。承接件的轴向圆形接触点和紧固件球的圆形表面允许这种非正交组装。

对于本领域技术人员来说，本发明的功能优点和目的显然已经从以上描述中实现了。应当理解，所示的实施例仅代表本发明的一种可能的表现形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，利用在此描述的紧固系统的操作的基本原理，存在其他可能的变化和改变，本发明的范围和精神由所附权利要求及其合法等同物确定。

Claims (13)

1.一种由两个互连的元件组成的紧固组装件，所述互连的元件用于接合电子组件，包括：

在底部具有平坦基部的紧固件柱栓和具有邻近所述基部的直径减小的颈部的向上延伸的栓杆，所述栓杆具有球形部，所述球形部在所述紧固件柱栓的远端顶端具有平坦的平面顶部；

承接件，所述承接件具有平坦基部并具有附接的相对的弹性臂，所述弹性臂以旋转轴为中心从所述基部正交延伸，所述弹性臂具有关于所述轴对称的复合形状的内表面，所述复合形状的内表面由邻近所述基部的圆柱形部分和邻近所述臂的远端的球形部分组成；以及

其中承接件臂和紧固件柱栓是通过非破坏性的可拆卸卡扣配合来接合的。

2.根据权利要求1所述的组装件，其特征在于，所述紧固件柱栓的顶部邻接所述承接件基部。

3.根据权利要求1所述的组装件，其特征在于，只存在两个臂。

4.根据权利要求1所述的组装件，其特征在于，所述承接件基部的外表面是平面的，并正交于所述轴。

5.根据权利要求4所述的组装件，其特征在于，所述紧固件柱栓基部的外表面是平面的，并正交于所述轴。

6.根据权利要求5所述的组装件，其特征在于，所述承接件和所述紧固件柱栓基部的外表面被适配用于表面安装焊接和取放输送。

7.根据权利要求6所述的组装件，其特征在于，所述紧固件柱栓和/或所述承接件被焊接到电子组件上。

8.根据权利要求7所述的组装件，其特征在于，所述电子组件是电路板。

9.根据权利要求2所述的组装件，其特征在于，所述承接件基部的内表面是平面的，并且与所述紧固件柱栓顶端邻接。

10.根据权利要求1所述的组装件，其特征在于，所述臂的端部位于所述紧固件柱栓颈部附近，并且位于所述紧固件柱栓的所述球形部和其基部之间。

11.根据权利要求10所述的组装件，其特征在于，所述臂的端部的内表面与所述紧固件球形部的轮廓相匹配。

12.根据权利要求1所述的组装件，其特征在于，所述承接件臂的远端在轴向上是圆形的。

13.根据权利要求11所述的组装件，其特征在于，所述紧固件柱栓和所述承接件被构造和适配成当所述紧固件柱栓相对于旋转轴被倾斜地压靠承接件臂时它们被接合。