TWI509162B - 快速作用之面板緊固件 - Google Patents

Description

快速作用之面板緊固件

本專利申請案係有關於2009年7月24日提出申請之第61/228,314號臨時專利申請案「快速作用之面板緊固件」，特此主張該案之優先權。

本發明係有關於一可鬆開之面板緊固件，其具有一本體構件及一位於其中之可手動旋轉式心軸。使用時，此本體構件從一已連接之第一平面狀面板處延伸通過一位於一第二面板中之孔而形成可鬆開之啣合，以便達成可鬆釋地相互連接該兩面板之目的。

在與快速作用之面板緊固件有關的技藝中已有許多相關之範例，其用於藉由將緊固件插入通過位於兩個面板中之已對準的孔，並轉動此緊固件的諸元件中之一者，而以面對面方式將此兩面板可釋放地連結。這些緊固件有時被稱為「90°旋轉式」面板緊固件。一頂面板首先被多少有些永久性地固定於此緊固件之一扣件部分上。然後，一作動件可藉由指壓或用工具而轉動，因而使得一放在下面之第二面板變成被固定至此頂面板之背部。與緊固件之技藝相關的許多範例包括：頒予Armstrong等人之美國第3,406,431號專利以及頒予Barina等人之美國第6,955,515號專利。一可在市面上購得之用於提供上述面板連結件能力的部件係由DIRAK公司所販賣之D-Snap^TM 繫留壓扣式 連結緊固件。金屬沖壓部件已被運用在試圖創造低成本但可有效實施之面板緊固件上，例如在頒予Slobodecji等人之美國第7,086,125號專利以及頒予Giuguliano等人之美國第7,188,392號專利中所示者。然而，此技術已成功地被運用在「90°旋轉式」面板緊固件上則還未被知悉。

雖然在本藝中試圖提供一種快速作用或90°旋轉式之面板緊固件，但是這些在製造上都是非常昂貴的。尚未有習知之快速作用面板緊固件可具有一由一單一式沖壓製金屬片所製成之扣件。因此，在本技藝中亟需一種快速作用之面板緊固件，其可有效並牢固地將兩塊面板面對面地相連結，且係有效、製造上經濟合算、且容易使用。

為了滿足本項技藝中之需求，本面板緊固件已設計成具有兩個分開形成之互動部件：一面板扣件及一作動銷件。此扣件係由金屬片利用連續沖壓技術成形。此扣件及銷件一起運作以產生一用於將兩面板固定在一起之緊固件，而此緊固件可被半永久性地壓扣入第一面板內，接著可夾固於一第二面板上，然後可選擇性地自此第二面板上移除。此扣件壓扣入一成形於第一面板上之孔內，且與第二面板間之連結可藉由轉動一可將銷件旋入多個棘爪狀自動鎖定位置中之旋鈕而達成或鬆釋。此銷件之頭部可構形為利於以手作動、僅以工具作動或兩者均可。此緊固件係超低成本，並利用一經連續沖壓而成之扣件及一經冷鍛成形之旋鈕與銷件。

更具體而言，申請人已設計出一種面板緊固件，其包括一單一式經沖壓製成之金屬片扣件，其具有一中心轉動之作動銷件。此扣件之本體部包括多個可向外轉向之倒鉤，其可用於通過一具有多個在插入後可供啣合諸倒鉤用之轉向凸片的方孔而提供一與第一面板間之鬆壓扣固定。 多個位於此扣件上之彈性腳柱可側向地擴張，以便與一貫穿第二面板之方孔的底側相啣合，藉以將第一面板及第二面板面對面地固定。此銷件被可轉動地固定至該扣件之本體部上，且其可手工地轉動於已啣合及已解除啣合之選定位置間。此銷件在其一端部上包括一凸輪，其與多個位於諸腳柱上之從動件共同作用，以便選擇地將諸腳柱移動至一擴張之狀態，其中該銷件係位於已啣合之位置中。在其擴張狀態中，此扣件之諸腳柱施加一彈性夾鉗力抵住第二面板之背側。為強化其操作，此經擴張之扣件的諸對立側包括多個叉狀凸輪從動件，其在銷件處於已啣合之位置時，捕獲此凸輪之諸對立突部，藉以將此銷件保持在一經鎖定之位置上。

上述緊固件較佳地用以將兩面板固持在一起。此總成包括：一第一面板，其具有一貫穿其中之第一孔；及第二面板，其具有一貫穿其中之第二孔；且此第一及第二面板被面對面地安置，並使得其各自之孔相互對準。第一面板包括一對向內延伸至第一孔之中心之相對立凸片，其在將扣件插入第一孔內之後便隨即啣合諸倒鉤。此扣件之諸腳 柱較佳地從諸主壁處被向上摺疊。從本體部向下延伸之諸壁及諸腳柱會穿過第二孔，並在擴張件被轉至該已啣合位置時，啣合第二面板之背側。一位於各腳柱之端部處的朝上邊緣緊靠第二面板之背側。各腳柱可包括一彎曲部，其提供此腳柱縱向彈性，藉以使一向上偏壓力可在諸腳柱位於已啣合位置時，作用至第二面板之背側。

在此方面，於詳細說明本發明之至少一實施例前，先必須理解的是本發明在其運用上並不受限於將在下文中提出或圖式中所顯示之構造的細節及諸組件的配置。本發明可有其他實施例並可用許多不同之方式予以實施並實現。再者，亦必須理解的是在此所運用之措詞及術語均係為了說明之目的所為，而不應被視為用來限定。

據此，凡熟習本技藝之人士將可察覺本發明所依據之觀念可輕易地被利用作為其他用於實現本發明之多項目的的結構、方法及系統之設計基礎。因此，很重要的是本案申請專利範圍應被視為涵蓋此類並沒有脫離本發明之精神與範圍的均等結構。

現參照第1及2圖，本緊固件係由兩組件所組成，即一作動銷件11與一扣件13，該銷件11係作用為一擴張件。此銷件11之端部配備一具有兩個呈180°分開之突部的橢圓形凸輪17，此提供相互呈90°分開之一狹截面及一寬截面。此銷件之身部7延伸於此凸輪與此銷件的頭部9之間。 介於此銷件之頭部及身部間者係一沿著其外圍具有咬緊結構15之凸緣16，而此咬緊結構則包括在尺寸上係呈相對於一位於扣件之本體部中的收納孔而定之一置換部及一底切部，藉此允許作動銷件在維持軸向受制之同時仍可轉動。此頭部9可包含任何數目之可供轉動此銷件用結構(諸如一有凸邊之旋鈕10)，以利於如同在此實施例中所示般地以手動之方式操作及/或利於以工具來驅動。其他選擇包括：T柄銷件、十字槽、或一狹槽。此銷件係用冷鍛技術所製成。

現參照第1及2圖之扣件13，此扣件之本體部8提供對銷件11之頭部9底側的支撐，而此底側則藉由收納孔18而被居中地安置在此本體上。在組裝期間，配備有咬緊結構15之凸緣16被插入並咬住此孔。此扣件係藉由連續沖壓一金屬片胚料製成，藉此胚料被切割並摺疊，以便產生各種如下文中將被述及之操作結構。

此扣件本體部8大致呈矩形，其具有一對經180°彎摺而形成雙層結構之相對立側緣12，而另一對相對立側緣14則被向下捲曲90°，以便在這些側邊處提供一基準餘隙。此構造提供複數個接觸表面，使得兩個面板中之第一個(下文中被稱為第一面板)的頂側全都位於同一平面上，以便可如第2圖中所示般地穩定支撐該扣件。

此扣件之經雙層摺疊的側緣12延續形成一對向下延伸之主壁19，其各位於此扣件之一側上。從此諸主壁之每 一者處向內延伸者係成對立之凸輪從動件20。改變諸主壁之寬度將會改變此扣件供應來抓住並啣合凸輪17之諸對立側的閉合力。諸主壁19延長此扣件之其餘長度，並接著被向外及向上地回摺以便形成多個定位腳柱21，其以下文中詳述之方式固定一第二面板(以下被稱為可釋放面板)。

現參照第3圖，第一面板32之一方孔31包括多個朝內之凸片33。位於第二面板或可釋放面板中之孔(未示於此圖中)，除了未配備有多個凸片33外，具有與位於第一面板中之孔相同之外徑。兩面板中之孔與此緊固件之諸側邊間的插置對準係藉由多個自此緊固件本體之各隅角處向下延伸之導引指部35而達成。此陣列之指部匹配位於兩面板中之孔的諸隅角，且各指部係呈斜面以有助於在其被插置貫穿各面板時之對準。

在使用時，此經組裝之緊固件起初先被插入第一面板32內，藉由多個從諸主壁19處以一向上角度往內延伸之倒鉤36的壓扣作用，該第一面板收納該扣件。隨著此緊固件被壓扣入第一面板內時，諸倒鉤會藉由位於第一面板中之諸凸片33之橫向側緣37的推動而向外屈曲。此諸倒鉤36無法以相反之移除方向通過諸凸片，因為這些倒鉤於自由狀態下會在其間呈現一比諸凸片之寬度小的間隙。因此，只能藉由工具來無破壞地移除緊固件，而此工具則係被用以將諸倒鉤向外屈曲以便可越過位於諸面板上之凸片。藉由緊固件如圖所示處於鬆弛狀態，且以這近乎永久 性方式被鬆弛地固定於第一面板上，可連結第二可釋放面板。在鬆弛狀態中，凸輪之諸狹窄側邊占用了諸位於從動件20中之棘爪，且諸扣件之腳柱21保持被向內收攏之狀態，以便可提供一與位於該可釋放面板中之孔間的餘隙。

一旦如第3圖中所示，與第一面板相啣合，此可釋放面板即抵住第一面板之背側放置以利牢固。如第4圖中所示，在諸面板被面對面固定下，該銷件接著在任一方向上被轉動90°，以便向外移動諸扣件腳柱21至一可將此已配對之可釋放面板41鎖定至與第一面板32齊平相抵的位置。諸腳柱21之向外移動係藉由在凸輪17之側面寬度上之增加而造成，而此凸輪側面寬度之增加則向外推動緊固件之諸腳柱21並抵住可釋放面板41之底面。各主壁19之向內偏壓彈簧力鉗緊諸相對立之從動件20的叉狀端部，以便在凸輪轉動時保持與此凸輪間之連續啣合。諸從動件端部之叉狀形狀將構成多個可收納諸凸輪突部之棘爪。這些棘爪提供一觸覺及聽覺定位回應，其可表示該銷件已到達完全啣合且穩定之位置。增加其效能，諸腳柱21之成角度端部42屈抵可釋放面板41之背側，如此可提供一向上偏壓彈簧力，其會產生一可用彈性方式將諸面板固定在一起之夾鉗負荷。隨後轉動此銷件將會釋放或解除啣合此總成，再度使此可釋放面板與自此總成上分離並移去。

因此，以上所列者被視為僅僅是本發明之原理的說明而已。另外，因為許多修改與改變對於熟習本藝之人士而 言均是易於達成的，所以本文並非用以將本發明限定在所述及所示之確實結構與操作；因此，所有適當之修改型式或均等型式可被認定為落在本發明之範圍內。

7‧‧‧身部

8‧‧‧本體部

9‧‧‧頭部

10‧‧‧旋鈕

11‧‧‧作動銷件

12‧‧‧側緣

13‧‧‧扣件

14‧‧‧側緣

15‧‧‧咬緊結構

16‧‧‧凸緣

17‧‧‧凸輪

18‧‧‧孔

19‧‧‧主壁

20‧‧‧凸輪從動件

21‧‧‧定位腳柱

31‧‧‧孔

32‧‧‧第一面板

33‧‧‧凸片

35‧‧‧導引指部

36‧‧‧倒鉤

37‧‧‧側緣

41‧‧‧第二/可釋放面板

42‧‧‧端部

第1圖係一底前左側立體組合視圖。

第2圖係以組裝之本發明之前平視部分剖面圖。

第3圖係被鬆弛地附接於第一面板上之緊固件的底前左等角視圖。

第4圖係被插穿面板且處於經啣合及鎖定位置上之緊固件的底左前等角視圖。

19‧‧‧主壁

20‧‧‧凸輪從動件

21‧‧‧定位腳柱

31‧‧‧孔

32‧‧‧第一面板

33‧‧‧凸片

35‧‧‧導引指部

36‧‧‧倒鉤

37‧‧‧側緣

Claims (19)

1. 一種面板緊固件，包括：一單一式扣件，其包括一本體部，而該本體部具有複數個可向外偏轉之彈性倒鉤，以便經由一位於一第一面板中之第一孔壓扣固定至該第一面板間；複數個彈性腳柱，其係位於該扣件上，並可側向擴張以利於與一貫穿一第二面板之孔的背側相啣合，從而可面對面地將該第一面板可釋放地固定至該第二面板上；及一銷件，其被不可釋放地固定至該扣件本體部，並可手動地轉動於已選定之啣合與解除啣合位置之間，而該銷件包括凸輪手段，其與位於該等腳柱上之一對叉狀從動件共同作用，以便於選擇地將該等腳柱移動至一已擴張狀態，其中該銷件係位於該已啣合位置上。
2. 如申請專利範圍第1項之面板緊固件，其另包括位於該扣件上之相對立的一對叉狀從動件，而當該銷件係位於該已啣合位置上並從而將該銷件保持在一已鎖定位置上時，該對叉狀從動件將捕獲該凸輪手段之諸相對立突部。
3. 如申請專利範圍第1項之面板緊固件，其中該扣件係由經摺疊之沖壓製金屬片所構成。
4. 一種面板緊固件總成，其包括： 一第一面板，其具有一貫穿其中之第一孔；一第二面板，其具有一貫穿其中之第二孔，該第一面板與該第二面板被面對面地安置，而使得該等孔對準；一單一式扣件，其包括一具有複數個可向外偏向之彈性倒鉤的本體部，以便可貫穿該第一孔並藉由該第一面板之一背側的阻擋而提供與該第一面板間之壓扣固定；及該扣件另包括一對側向相對立之可向外偏轉的彈性腳柱，其係從複數個主壁處向上摺疊，而該等主壁係從該本體部向下延伸，該等腳柱之朝上端緣則彈性地啣合該第二面板之一背側。
5. 如申請專利範圍第4項之總成，其另包括一不可釋放地固定至該本體部上，並從該本體部處向下延伸於該等腳柱之間的擴張件，而該擴張件被可轉動地操作，以便將該等腳柱向外推進至一與該第二面板相啣合之經選定位置。
6. 如申請專利範圍第5項之總成，其中該擴張件包括複數個凸輪，其具有複數個可與該等主壁之諸朝內部分相啣合的突部，而該銷件可轉動，以便於選擇該等腳柱之已啣合及已解除啣合位置。
7. 如申請專利範圍第6項之總成，其中該擴張件係一銷件，其包括一位於一端部處且可供轉動該銷件用之手動旋鈕、一從該旋鈕處向下延伸之身部、及一對成側向延伸 且被固定於該身部之一相對端部上之凸輪突部。
8. 如申請專利範圍第7項之總成，其中各主壁包括一朝內從動件，其在該銷件被轉動至該已啣合位置時，將捕獲該等凸輪突部之尖端部，藉此抑制該銷件朝任一方向自由轉動。
9. 如申請專利範圍第4項之總成，其中該本體部之形狀係成具有多個隅角之方形，該等隅角緊密地配合該第一孔與該第二孔之內部尺寸，而該本體部另包括一從該本體部之每一個隅角處向下延伸的導引指部。
10. 如申請專利範圍第9項之總成，其中該等腳柱各包括一可提供該等腳柱縱向彈性之彎曲部，藉以使得當該等腳柱係位於該已啣合位置中時，一上偏壓力可被施加至該第二面板之背側。
11. 如申請專利範圍第4項之總成，其中該第一面板包括一對相對立之凸片，其往內延伸朝向該第一孔之中心，而該等凸片在將該扣件插入該第一孔後將隨即啣合該等倒鉤。
12. 如申請專利範圍第10項之總成，其中該扣件係由一單一式經摺疊之沖壓製金屬片所構成。
13. 如申請專利範圍第12項之總成，其中該銷件另包括一緊接在該旋鈕下方之頭部，及複數個緊接在該頭部下方之咬緊結構，而該等咬緊結構提供該銷件與該扣件本體部間之可轉動的壓入配合連接。
14. 如申請專利範圍第13項之總成，其中該銷件另包括一緊位於該等咬緊結構下方之凸緣，該凸緣之直徑緊密地相對應於一位於該扣件之該本體部中之收納孔的內徑，而該銷件則伸展穿過該收納孔。
15. 如申請專利範圍第14項之總成，其中該銷件之該已啣合及已解除啣合位置係藉由將該銷件轉動90°而被分開。
16. 如申請專利範圍第7項之總成，其中該等從動件中之每一者包括一叉狀端部。
17. 一種面板緊固件，其包括：一單一式扣件，其包括一具有複數個可向外偏之壓扣式彈性倒鉤的本體部；該扣件另包括一對向內成對立且可向外偏之彈性腳柱，其被固定於該本體部上；及一擴張件，其被可轉動地固定於該本體部上，並向下延伸於該等腳柱之間，而該擴張件被可轉動地操作，以便選擇地將該等腳柱同時地向外推至一已穩定伸展之狀態。
18. 如申請專利範圍第11項之總成，其中該擴張件包括一凸輪，其具有一對徑向相對立之突部。
19. 如申請專利範圍第18項之總成，其中該擴張件係一銷件，其包括一位於一端部處且可供轉動該銷件用之手動旋鈕、一從該旋鈕處向下延伸之身部、及一對成側向延伸且被固定於該身部之一相對端部上之凸輪突部。