CN201096136Y - 快速螺钉及采用快速螺钉的连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速螺钉和采用该快速螺钉的快速连接结构。该快速螺钉包括：螺钉头部，具有顶端面和与该顶端面相对的螺钉头部结合面；螺钉杆，在该螺钉头部结合面上在与该结合面垂直的方向上突伸出来；和至少一对配合齿面，在该螺钉杆远离该螺钉头部的一端的相对侧面上突伸出来。该快速连接结构包括：快速螺钉；面板，具有供螺钉杆和配合齿面穿过的螺钉通孔；底板，具有供该螺钉杆和配合齿面穿过的螺钉通孔；和弹性元件，弹性变形地设置在该快速螺钉的螺钉头部结合面和该面板之间。当该快速螺钉的配合齿面穿过该面板和该底板的通孔后，以预定的角度旋转该螺钉来实现连接，而该螺钉回转后解除连接。

Description

快速螺钉及采用快速螺钉的连接结构

技术领域

本实用新型涉及一种快速螺钉及采用该快速螺钉的连接结构，使用该快速螺钉和连接结构可使得被连接件之间的连接简单、省时和可靠。

背景技术

很多电气产品都带有例如为中空六面体或柱体形状的外壳体。该外壳体具有为一端开口的六面体或柱体的下壳体和封闭该下壳体的面板。通常待装完机芯或接线之后，再将面板通过螺钉与下壳体固定。

图1为现有技术的面板和底板连接结构的分解透视图，其中下壳体的用于连接的底板通过将其侧壁的一部分垂直弯曲形成。如图1所示，现有技术的面板和底板连接结构包括带有螺钉通孔240的面板200、带有螺纹孔310的底板300及连接面板200和底板300的螺纹螺钉100。在这种情况下，为了将面板200固定到底板300上，操作人员需要将面板200上的螺钉通孔240与底板300上的螺纹孔310对准，插入螺纹螺钉100并且用螺丝刀拧螺纹螺钉100数圈紧固后，才能实现固定。

现有技术用细螺纹螺钉连接面板和下壳体时，由于对准困难、螺钉需要旋转多圈等而造成连接的耗时和费力。特别是，有些电气产品的下壳体要预埋在墙体中，待墙体完工后才能组装面板。管理上稍加疏忽就可能造成螺钉的丢失而误工。另外，预埋下壳体的面板安装可能为高空作业，螺纹螺钉连接给操作人员带来很大的不便。

传统上采用金属螺钉连接面板和下壳体的方式，还会因为该电气设备的使用环境潮湿等造成金属螺钉的锈蚀。这会给电气设备的维修和拆卸造成更大的困难，甚至不得已而强行破坏面板。

因此，现实生活中亟需一种简便、快捷和可靠的新型连接结构。

实用新型内容

针对传统技术中的连接结构耗时、费力以及操作不方便的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种简便、快捷和可靠的新型连接结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种快速连接结构，其包括：快速螺钉、面板、底板和弹性元件。该快速螺钉包括：螺钉头部，具有顶端面和与该顶端面相对的螺钉头部结合面；螺钉杆，在该螺钉头部结合面上在与该结合面垂直的方向上突伸出来；和至少一对配合齿面，在该螺钉杆远离该螺钉头部的一端的相对侧面上突伸出来。面板具有供该螺钉杆和配合齿面穿过的螺钉通孔。底板具有供该螺钉杆和配合齿面穿过的螺钉通孔。弹性元件，弹性变形地设置在该快速螺钉的螺钉头部结合面和该面板之间。其中，该快速螺钉的螺钉杆和配合齿面穿过该面板和该底板的螺钉通孔，并且该配合齿面抵靠在该底板的表面上从而实现该面板和底板之间的连接。

根据本实用新型的快速连接结构，该弹性元件可以包括弹簧、弹性垫片。

根据本实用新型的快速连接结构，该弹性元件可以包括从该螺钉杆邻近该螺钉头部的相对侧面上径向突伸出来的弹片。

根据本实用新型的快速连接结构，该快速螺钉的螺钉杆上形成有通透槽。

根据本实用新型的快速连接结构，在该快速螺钉的至少一对配合齿面中，同侧的配合齿面具有相同的截面形状和宽度，而两侧的配合齿面具有不同的宽度。

根据本实用新型的快速连接结构，该面板上的螺钉通孔具有对应于该螺钉至少一对配合齿面处的截面形状。

根据本实用新型的快速连接结构，该快速螺钉的螺钉杆上设有与该面板的螺钉通孔相作用的止退凸台。

根据本实用新型的快速连接结构，该止退凸台具有环形形状，且外径稍大于该面板的螺钉通孔的内径。

根据本实用新型的快速连接结构，该快速螺钉在螺钉杆上配合齿面所在的侧面上设有限转动突起。

根据本实用新型的快速连接结构，该面板的螺钉通孔的侧壁上开设有容放该快速螺钉的限转动突起的凹槽。

根据本实用新型的快速连接结构，在该面板与该快速螺钉的弹片接触的表面上，或者在所述底板与所述快速螺钉的配合齿面接触的表面上，形成有限制该快速螺钉转动的突起。

本实用新型还提供了一种快速螺钉，其包括：螺钉头部，具有顶端面和与该顶端面相对的螺钉头部结合面；螺钉杆，在该螺钉头部结合面上在与该结合面垂直的方向上突伸出来；和至少一对配合齿面，在该螺钉杆远离该螺钉头部的一端的相对侧面上突伸出来。

根据本实用新型的快速螺钉，还可以包括从该螺钉杆邻近该螺钉头部的相对侧面上径向突伸出来的弹片。

根据本实用新型的快速螺钉，还可以包括形成在该螺钉杆上的通透槽。

根据本实用新型的快速螺钉，还包括形成在该螺钉杆上的止退凸台。

采用本实用新型的快速螺钉及采用该快速螺钉的快速连接结构，可简便、快捷和可靠地实现例如底板和面板的连接件之间的连接。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚，并更容易理解，其中：

图1为现有技术的面板和底板连接结构的分解透视图；

图2为本实用新型第一实施例的面板和底板连接结构的分解透视图；

图3为本实用新型第一实施例的面板和底板连接结构的装配透视图；

图4为本实用新型第二实施例的面板和底板连接结构的分解透视图；

图5为本实用新型第二实施例的面板和底板连接结构的装配透视图；

图6为本实用新型优选实施例的面板和底板连接结构的分解透视图；和

图7为本实用新型优选实施例的面板和底板连接结构的装配透视图。

具体实施方式

下面将根据优选实施例对本实用新型进行更加详细的说明。在所有附图中，相同的元件以相同的标号指代。这些附图和相关的描述仅仅是说明性的而非限制性的。

本实用新型的实施例以墙壁式开关箱的面板连接为例予以说明。

<第一实施例>

图2为本实用新型第一实施例的面板和底板连接结构的分解透视图，而图3为沿着图2所示B-B线剖取的本实用新型第一实施例的面板和底板连接结构的装配截面图。

参见图2和图3，根据本实用新型第一实施例的面板和底板连接结构包括：快速螺钉100、面板200、底板300和为弹簧的弹性元件400。

快速螺钉100包括：螺钉头部110，其顶端面111上开有例如“一”型或“十”型凹槽113，供通用的螺丝刀(未示出)插入后旋转该快速螺钉，其另一端面为螺钉头部结合面112；螺钉杆120，在该螺钉头部110的结合面112的中央位置在与该端面垂直的方向上突伸出来；至少一对配合齿面130，在该螺钉杆120远离该螺钉头部的一端的相对侧面上突伸出来。快速螺钉100优选由聚合材料整体注塑形成，也可由金属等材料形成。

面板200具有上表面210、与上面板210相对的下表面220及从该下表面220向下突伸出来的螺钉结合部分230。在该螺钉结合部分230的中心位置，该面板200提供有供该螺钉杆120和该配合齿面130穿过的螺钉通孔240及与该螺钉头部110配合的向下延伸的凹槽250。在实现安装之后，该螺钉的头部隐藏在凹槽250之中，如图3所示。

底板300具有该快速螺钉100的配合齿面130在一定的角度范围内可以穿过的螺钉通孔310，并且该螺钉通孔310在快速螺钉100的配合齿面130插入螺钉通孔310并旋转预定的角度后，限制快速螺钉100从底板300的螺钉通孔310中抽出。如果要退出快速螺钉100，例如将该快速螺钉100回转相同角度之后即可以从该通孔310中抽出。在图2中，该螺钉通孔310的形状为两个延伸端为方形的纺锤形。该底板300具有上表面320和下表面330。该底板300可以由高强度和刚度的任何材料形成，优选由钢板通过冲压形成，以便减小上表面320和下表面330之间的距离，即降低其厚度。该底板300通过直角弯曲下壳体的壁的一部分形成。显然，该底板300可以独立形成，然后固定在下壳体上。

根据本实用新型的快速连接结构，该快速螺钉100还具有设置在螺钉杆120靠近螺钉头部110一侧的弹性元件400。在该快速螺钉100插入螺钉通孔240和310后以将该面板200和该底板300连接起来，弹性元件400位于螺钉头部110的结合面112和面板200之间，并弹性地抵靠在面板200上，为该连接结构提供主要的和恒定的张紧力。该弹性元件400除图2中所示出的弹簧之外，例如还可以包括弹性垫片或弹片等。

该快速螺钉100的至少一对配合齿面130的每个齿都具有基本上为矩形的截面，包括上齿面131、下齿面132、齿端面133和一对侧齿面134。本实用新型不限于此，齿面的截面形状可以为任何形状，例如半圆形、半椭圆形或多边形等。

该快速螺钉头部110的结合面112和结合齿面130的上表面131之间的距离为该螺钉100的有效长度。该有效长度优选等于面板200和底板300之间的连接距离与弹性元件400被压缩后的长度之和。在本实施例中，面板200和底板300之间的连接距离为面板200的凹槽250的底部表面和底板300的下表面330之间的距离。

可以根据面板200和底板300之间的距离的公差来确定齿面的对数和弹性元件400的弹性系数及变形度。在面板200和底板300之间的距离的公差不大的情况下，可以选择一对齿面130，而通过增加弹性元件400的弹性系数和变形度来提高连接强度。在面板200和底板300之间的距离的公差较大的情况下，可以选择多对齿面130，优选为二对至四对，更优选为三对。这样，可以选择其中的一对齿面来连接面板200和底板300。快速螺钉100各对齿间的距离应该大于将被连接的底板300的厚度，以便任何一对齿面130都可以与底板300选择性地结合，以适应不同的距离。

快速螺钉100的每对齿面130可以具有相同的截面，优选地，同侧的齿面130具有相同的截面和宽度，而两侧的齿面宽度不同，即齿侧面134之间的距离不同。在这种情况下，面板200的螺钉通孔240的形状对应于快速螺钉100在其齿面130处的截面形状，例如也为两个延伸端为方形的纺锤形。这样，快速螺钉200只能在一个方位上插入面板200的螺钉通孔240中。

同时，在快速螺钉100的头部111上标有指示快速螺钉100安装和拆卸位置的方位标示114。而且，在螺钉头部111上还可以带有指明快速螺钉100旋转角度的文字或标示(未示出)。这样，操作人员会很方便地按着这些指示进行操作，并且避免误操作。作为选择，各种操作标记和说明可以设置在面板200的上表面210上，如开/关位置标示211和212。

与面板200的螺钉通孔240的形状相类似，底板300的螺钉通孔310的形状对应于快速螺钉100在其齿面130处的截面形状。然而，为了便于快速螺钉100的顺利就位，底板300的螺钉通孔310可以略大于面板200的螺钉通孔240。

在快速螺钉100的齿面130经过面板200的螺钉通孔240插入底板300的螺钉通孔310后，克服弹性元件400的弹力将快速螺钉100旋转一个预定的角度后即可实现面板200和底板300之间的连接，此时齿面130被抵靠在底板300的下表面330上。从受力均匀的角度讲，优选左旋或右旋90度；从“左出右进”的螺纹连接习惯来讲，优选右旋90度。相反，拆卸螺钉100时，与固定该快速螺钉的情况相反操作即可实现。也就是说，右旋90度固定，反之左旋90度即可拆卸。

<第二实施例>

本实用新型的第二实施例除了弹性元件400外具有与第一实施例基本相同的结构。因此，下面主要描述第二实施例的弹性元件400，而省略对其他部件的描述。

图4为本实用新型第二实施例的面板和底板连接结构的分解透视图，而图5为沿着图4所示B-B线剖取的本实用新型第二实施例的面板和底板连接结构的装配透视图。

参见图4和5，在本实用新型第二实施例的面板和底板连接结构中，不是采用单独的弹性元件400，而是将弹性元件400和快速螺钉100结合起来，并且由相同的材料一体形成。

快速螺钉100在距接合面112预定距离的位置上，在螺钉杆120的相对两侧，优选在与齿面130相同的两个侧面上，向斜下方突出两个弹片400，作为该连接结构的弹性元件400。

为了增加两个弹片400的变形度，优选在两个弹片400的两侧分别在螺钉杆上形成U型凹槽121和122。两个弹片400远端面之间的距离优选基本上等于螺钉头110的直径。弹片400向下弯曲的程度取决于设计上要求的弹性元件400的变形度，其厚度取决于设计上要求的弹性元件的弹性系数。就是说，弹片400向下弯曲越大，其变形度越大；弹片400的厚度越大，其弹性系数越大。反之亦然。

弹性元件400和快速螺钉100的整体形成既降低了总体制造成本又方便了使用者，并且实现了方便和可靠的连接。

应该注意的是，在本实施例中，快速螺钉的有效长度的定义与第一实施例不同，定义为从弹片400根部的下表面到齿面130的上表面131的距离。

<其它优选实施例>

本实用新型的优选实施例是在本实用新型第一实施例或第二实施例的基础上增加辅助功能的实施例，因此省略相同部件的重复性描述，具体描述如下。

图6为本实用新型优选实施例的面板和快速螺钉结合的分解透视图，而图7为本实用新型优选实施例的面板和快速螺钉结合的装配透视图。

参见图6和7，根据本实用新型优选实施例的快速螺钉100还包括防止快速螺钉100从面板200的螺钉通孔240中退出的止退凸台123，该止退凸台123与弹片400或者螺钉头部110的结合面112相距预定的距离，并且具有环形的形状，其外径稍大于面板200的螺钉通孔240的内径，以便快速螺钉100在被用力压入面板200的螺钉通孔240中后，在面板200下端面的作用下可以防止轻易地从面板200的螺钉通孔中退出。该止退凸台123可以具有任何的截面形状，例如矩形、半圆形等，优选其上端面为平面，而其下端面为曲面。这样，装配起来容易，止退的效果也好。有了止退凸台123，就可以将快速螺钉100与面板200在出厂之前装配在一起即可。这样，在面板200和底板300连接时只需将快速螺钉100旋转预定的角度。

仍参见图6，根据本实用新型优选实施例的快速螺钉100还包括通透槽124。该通透槽124设置在垂直于配合齿面130所在平面的平面上，在螺钉杆120上形成通透的槽。该通透槽124形成为基本上为矩形的形状，其长度和宽度优选为使得螺钉杆120具有各处均匀的厚度。这至少有如下的好处：节省材料；均匀的壁厚可以避免成型过程中产生缺陷；增加了螺钉杆的径向变形度，使得快速螺钉与面板的螺钉通孔之间的装配和拆卸容易。

仍参见图6，根据本实用新型优选实施例的快速螺钉100还包括螺钉方位提示机构。在快速螺钉100的止退凸台123的上方设置有突起125。该突起125优选设置在齿面130所在的侧面上。在快速螺钉100与面板200结合后，突起125容放在面板200的螺钉通孔240的侧槽231中。因此，侧槽231一方面与侧槽232一样用来通过快速螺钉100的齿面130，另一方面可以容放突起125。在与侧槽231相距90度的方位上，面板200的螺钉通孔240开有另一个侧槽233。快速螺钉100在开和锁的位置时，突起125分别处在侧槽231和233中。这样，快速螺钉100从开到锁或从锁到开就会有声音和手感上的就位提示，并且起到一定的限位作用。

为了进一步限定快速螺钉100相对于面板200的转动角度，在快速螺钉100的齿面130和底板300之间，或者快速螺钉100的弹片400和面板200的凹槽250之间可以设置限位机构，从而防止误操作的发生。例如，在快速螺钉100的齿面130相对于插入方向转动90度固定的情形，可以在底板300的下表面330上于螺钉通孔周边相对于插入方向为45、135、225和315度角的位置处设置突起，从而当压缩弹性元件使得快速螺钉100的齿面130越过比如设置在45度角的突起而停止在90度角的位置之后，则快速螺钉由于限位突起而不容易转动。类似的限位机构可以形成在上面板200上，限制比如弹片400的转动。

上述辅助结构可以择一形成在第一和第二实施例的快速连接螺钉之上。

在上述连接结构中，面板200也可以没有容纳螺钉头部的凹槽250以及向下延伸的通孔部分240。例如，面板200最简单的情形为形成有通过快速螺钉的通孔的平板即可，实现连接之后螺钉的头部外露在面板200上。

本实用新型的快速螺钉和采用快速螺钉的连接结构不仅可以适用于开关箱的面板固定，而且也适用于任何机电装置的面板和底板的连接，或者上壳体与下壳体之间的连接等。

本实用新型的优选实施例中的辅助技术特征可以与本实用新型的第一和第二实施例及选择性实施例中的任意一个进行组合而形成本实用新型新的实施例，均属本实用新型的范围。

本实用新型所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，可作各种的改变和替换。因此，本实用新型的保护范围当以权利要求及其等同特征所界定者为准。

Claims (16)

1. 一种采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，包括：

快速螺钉，包括：

螺钉头部，具有顶端面和与该顶端面相对的螺钉头部结合面；

螺钉杆，在该螺钉头部结合面上在与该结合面垂直的方向上突伸出来；和

至少一对配合齿面，在该螺钉杆远离该螺钉头部的一端的相对侧面上突伸出来；

面板，具有供该螺钉杆和配合齿面穿过的螺钉通孔；

底板，具有供该螺钉杆和配合齿面穿过的螺钉通孔；和

弹性元件，弹性变形地设置在该快速螺钉的螺钉头部结合面和该面板之间，

其中，该快速螺钉的螺钉杆和配合齿面穿过该面板和该底板的螺钉通孔，并且该配合齿面抵靠在该底板的表面上从而实现该面板和底板之间的连接。

2. 如权利要求1所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该弹性元件包括弹簧、弹性垫片。

3. 如权利要求1所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该弹性元件包括从该螺钉杆上邻近该螺钉头部的相对侧面径向突伸出来的弹片。

4. 如权利要求1至3任一所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该快速螺钉的螺钉杆上形成有通透槽。

5. 如权利要求1至3任一所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，在该快速螺钉的至少一对配合齿面中，同侧的配合齿面具有相同的截面形状和宽度，而两侧的配合齿面具有不同的截面形状和宽度。

6. 如权利要求1至3任一所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该面板上的螺钉通孔具有对应于该快速螺钉的至少一对配合齿面的截面形状。

7. 如权利要求1至3任一所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该快速螺钉的螺钉杆上设有与该面板的螺钉通孔相作用的止退凸台。

8. 如权利要求7所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该止退凸台具有环形形状，且外径稍大于该面板的螺钉通孔的内径。

9. 如权利要求1至3任一所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该快速螺钉在螺钉杆上配合齿面所在的侧面上设有限转动突起。

10. 如权利要求9所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，该面板的螺钉通孔的侧壁上开设有容放该快速螺钉的限转动突起的凹槽。

11. 如权利要求1至3任一所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，

该快速螺钉的螺钉杆上形成有通透槽；

该快速螺钉的螺钉杆上设有与该面板的螺钉通孔相作用的止退凸台；和

在该止退凸台上方于该快速螺钉在螺钉杆上配合齿面所在的侧面上设有限转动突起。

12. 如权利要求3所述的采用快速螺钉的快速连接结构，其特征在于，在该面板与该快速螺钉的弹片接触的表面上，或者在所述底板与所述快速螺钉的配合齿面接触的表面上，形成有限制该快速螺钉转动的突起。

13. 一种快速螺钉，其特征在于，包括：

螺钉头部，具有顶端面和与其相对的螺钉头部结合面；

螺钉杆，在该螺钉头部结合面上与该结合面垂直的方向上突伸出来；和

至少一对配合齿面，在该螺钉杆远离该螺钉头部的一端的相对侧面上突伸出来。

14. 如权利要求13所述的快速螺钉，其特征在于，还包括从该螺钉杆邻近该螺钉头部的相对侧面上径向突伸出来的弹片。

15. 如权利要求13或14所述的快速螺钉，其特征在于，还包括形成在该螺钉杆上的通透槽。

16. 如权利要求13或14所述的快速螺钉，其特征在于，还包括形成在该螺钉杆上的止退凸台。

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