專利名稱：用于將塑料連接部件牢固連接在一起的連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接裝置，用于剛性鎖定兩個互補連接部件，所述兩個連接部件中至少第一個部件是由模壓的塑料制成，該連接裝置包括一個與第一連接部件同時進行模壓將其連接到所述第一連接部件上的凹形部件，以及一個連接到第二連接部件上的凸形部件。
近幾十年來，電子裝置、至少是中小型裝置的外殼常常是由兩個塑料連接部件連接在一起構(gòu)成的。在開始時，組裝是采用螺紋連接實現(xiàn)的，這通常是金屬外殼連接方式的一種延續(xù)。逐漸地，發(fā)展為模壓的塑料連接部件的工藝，并且可以通過卡住一起裝配到兩個連接部件中的互補部件而使至少部分的連接部件連接在一起，這些互補件是通過與它們的連接部件同時模壓而成的，借助塑料材料的彈性所允許的預(yù)變形，可利用壓力來實現(xiàn)它們之間的相互連接。
很顯然，中等尺寸的裝置可以是電視接收器，音像設(shè)備或個人電腦的各種元件，電話基站(telephone base station)；而小型裝置是指掌上型計算器，紅外線遙控器以及更近期的如手持蜂窩或無繩電話。
用螺紋將各連接部件相互連接起來的優(yōu)點是可以提供適宜的裝配強度，并且保證不會在由于明顯地如掉落而引起的沖擊時使連接的部分松脫，這對于自控式的小型電子裝置的確是事實，因為它們帶有電池并且是手持式的。
然而，用螺紋連接兩個連接部件也有許多缺點它意味著需要許多零散的部件，即螺釘；并且需要很長的、與螺釘數(shù)目成正比的裝配時間，螺釘數(shù)目通常不止四個，因此，使得組裝成本很高；還有一個缺點是，這個缺點也許沒有前兩個明顯，但它可能是最主要的，即，對于所有人都很容易將其分成兩部分，例如被某個個人打開，在被打開的情況下，會使裝置的可靠性失去保證。
為了平衡螺紋連接和卡緊連接的彼此相反的優(yōu)點和缺點，通常會導(dǎo)致采用一種兼顧的方案，在該方案中主要部件采用卡緊連接同時至少保留一個螺釘，以實現(xiàn)連接。
然而，現(xiàn)在，人們希望不僅將最小尺寸的裝置而且包括容易掉落的小尺寸裝置利用卡緊連接將連接部件整體連接在一起。
利用所述傳統(tǒng)的卡緊連接，例如，在美國專利5,536,917中，特別是參考該專利說明書的

圖1，各連接裝置由位于一個連接部件上的凸部和位于另一個連接部件上的凹部構(gòu)成，以便代替螺釘，在各連接部件上有一個足夠窄的凸起，并且組裝時需要各連接件的一個單一的面就可以簡單地實現(xiàn)卡緊。在這些條件下，如果裝置掉落，則連接部件沿擴展方向扭曲到一個位置，在該位置，它們沿著連接部件做相對運動，連接部件從這里脫開連接。這種連接件也會由于沖擊而斷裂。更進一步，連接件的模制操作變得更為精密，允許制成很小的厚度(大約為2mm)，這更加劇了在沖擊時的變形。為了對此進行補救，在保留前述卡接形式的同時，可以通過增加連接裝置的尺寸，特別是增加它們的厚度及數(shù)量來對其進行加強。這減少了掉落時斷裂和松脫的危險，但依然沒有解決完全省略螺釘?shù)募夹g(shù)問題，并且因此也給不得不進行手工裝配的人帶來了一個新的問題連接裝置的加強需要一定的壓力，因此導(dǎo)致壓力較高，而超過一個閾值的壓力是不允許的。
本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)兩個塑料連接部件的快速組裝，所述連接部件全部或部分地免除使用螺釘組裝而形成一個電子裝置的外殼。
本發(fā)明的另一個目的是利用由模壓的連接裝置實現(xiàn)兩個塑料連接部件的組裝，該連接裝置是與連接部件同時模壓制成的，在掉落時這些連接部件不會松脫。
本發(fā)明的另一個目的是利用由模壓成的連接裝置來實現(xiàn)兩個完全由塑料制成的連接部件的組裝，該連接裝置是與連接部件同時模壓制成的，連接部件的組裝所需的力保持在一個較低值的范圍內(nèi)。
借助在前面所描述的連接裝置，可以實現(xiàn)上述目的并克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，所述連接裝置的特征為，所述凹形部件由至少兩個相對對稱設(shè)置的鉤狀物構(gòu)成，在它們之間沿縱向確定出凸形部件可被推入其中的兩個空間，一個喇叭口形的第一插入空間，和一個稱為卡緊空間的矩形縱向截面的第二空間，所述喇叭口在其自由端具有最大的直徑，在所述第一和第二空間之間的界面上形成至少兩個用于所述鉤狀物的凹形臺肩；并且位于相對位置上的與之互補的凸形部件具有一個插入端，該插入端具有比所述喇叭口的最大直徑略小的直徑，并且該直徑逐漸變大，直至達到凸形部件的一個通用臺肩。
每個連接裝置各部分的對稱設(shè)計且連接部件的壁是獨立的，可以防止連接裝置松脫。實際上，如果在沖擊時連接裝置一側(cè)的兩個部件有松脫的傾向，則另一側(cè)的夾持效果被加強，在沖擊之后，兩側(cè)依然緊固地連接在一起。值得注意的是，對于一般拿在手中并且比中等尺寸的裝置更易掉落的小型裝置而言，連接部件連接在一起的可靠性的增強是很重要的。而且，小型裝置，例如手持移動電話被設(shè)計為可防震型，并且在各種不同情況的掉落之后可繼續(xù)進行操作。這更要求在掉落之后，甚至是相當(dāng)劇烈的掉落之后，裝置的外殼不會脫開。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的特征在于，所述的凹形部件由一個具有兩個相對于一個對稱面對稱的鉤狀物的卡具構(gòu)成；并且，在所述對稱面上，垂直于所述鉤狀物的縱向伸展的所述凸形部件具有一個截面，其截面形狀由一個圓弧形插入部分和兩個可略微縮回的平面構(gòu)成，相對于與其插入部分互補的相對部分，這兩個平面形成所述凸形部件的通用臺肩。
該實施例對于小型裝置相當(dāng)有益，因為它特別適于小型化。對于包含有電池的小型裝置，主要是移動物品，可很容易地將這種連接裝置放入一個其容積被電池占據(jù)的部分內(nèi)，并可以在將其拆開后插入到外殼內(nèi)。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的特征是，所述凹形部件由大體為圓柱形的套管構(gòu)成，并且包括至少三個被縱向凹槽分開的鉤狀物，所述第一空間形成一個截錐體，所述第二空間為圓柱狀；并且由一個具有一錐形端的卡爪連接件形成凸形部件。
本發(fā)明的這一優(yōu)選實施例非常適合于并不將小型化作為首要考慮因素的中等尺寸的裝置。并且，它還可以從裝置的外部解除連接裝置的鎖緊，這是利用為此目的而設(shè)計的工具來實現(xiàn)的，這種工具不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
值得注意的是，對于前面所述的兩個實施例來說，連接裝置的凸形部件是堅固的且只能有很小的變形。這使得可以將兩個連接部件連接起來，兩個連接部件中的一個是由塑料、最好是ABS制成，它包含所述連接裝置的凹形部件，而另一個連接部件可以由金屬制成并包括互補的金屬制的凸形部件。
參考下面對實施例的描述，將闡明本發(fā)明的以上及其它方面，并使它們更為清楚。
在附圖中圖1是一個平面圖，表示結(jié)合本發(fā)明的第一個實施例的未裝電池的手持無繩電話的外殼，圖2是沿圖1的Ⅱ-Ⅱ截面的視圖，圖3是結(jié)合本發(fā)明的圖2的部分放大視圖，圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的連接裝置在連接前的透視圖，圖5中，A表示圖4中的裝置的平面圖，B和C表示圖5A的B-B截面和C-C截面，圖6是圖5的Ⅵ-Ⅵ截面圖，以及圖7是通過兩個連接部件鎖定在一起而組裝好的與圖4中裝置相似的裝置的剖開透視圖。
圖1和圖2表示手持無繩電話的外殼1，該外殼通過將兩個連接部件連接到一起而形成，其中一個連接部件稱為前部2，另一個連接部件稱為背部3，這只有在圖1中才能看到，在手機的上部4中設(shè)置有剛性鎖緊元件(未示出)，用于以已知方式將兩個連接部件2和3鎖定在一起，所述剛性鎖緊元件借助于與外殼底部的細長小口對應(yīng)的連接部件上相互作用位置處的一個凹槽一起起作用。為了從這一半開位置實現(xiàn)連接部件的鎖定，設(shè)置有本發(fā)明的連接裝置，所述連接裝置可以在手機電池蓋所在位置處的外殼1的下部看到，該位置對應(yīng)于圖1和圖2中背部3上的凹槽5。
所述兩個裝置位于旁側(cè)，并且各自包括一個與前部2緊固相連的凹形部件6和一個與背部3緊固相連的凸形部件7。值得注意的是，部件6和7是與各自的連接部件同時模壓制成的，模壓制品最好是采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)制成。還應(yīng)當(dāng)注意到，凸形部件7和凹形部件6不是直接牢固地固定連接到其連接部件的側(cè)壁上，而至少對凹形部件6而言，應(yīng)當(dāng)固定連接到連接部件的底部。
圖3是將圖2中部分8放大六倍后得到的，可以從該圖中更好地觀察連接裝置。凹形部件具有兩個彈性鉤狀物11和12，其相互對稱地相對設(shè)置，在鉤狀物之間確定出的空間可以被凸形部件7逐漸推開，在這種情況下，凸形部件7是一個利用其兩個端部與連接部件3相連的桿件。所述的兩個空間包括一個喇叭口形的第一插入空間13和一個稱為夾持空間的第二空間14，第一插入空間13的喇叭口形狀是在其兩端部處形成的V-形開口，而插入空間終止于第二空間14內(nèi)。在空間13和14的交界處設(shè)有兩個由其凹狀臺肩15和16確定的鉤狀物。凸形部件7具有一個插入端17，如圖3所示，該插入端17從底部向上逐漸變大，而部件7的尺寸與喇叭口13的尺寸相對應(yīng)，以便當(dāng)其第一次被插入時可嵌入喇叭口13中，將連接部件鎖緊在一起。在其上部，凸形部件7終止于該凸形部件的一個通用的臺肩18。
更精確地說，圖1至圖3所示的本發(fā)明的實施例是由對稱的鉤狀物11和12形成的卡具構(gòu)成的。桿狀的凸形部件7大體在鉤狀物11和12的對稱面上延伸，與鉤狀物11和12的縱向垂直，并且其截面向下形成一個圓弧，在截面上面由一弦將該圓弧的端部連接起來，該弦相當(dāng)于所述的臺肩。最好，通用臺肩18由兩個略微縮回的扁平件形成，它具有與空間13的方向相同的傾角，當(dāng)由于桿7從空間13向空間14穿過而鎖定時，使得部件7對于臺肩15和16有更好的防止返回的效果或類似魚叉的效果，因為各扁平件與臺肩15或16的接觸分別縮減成圖3剖面中的一點，而不是一條線，所以在沖擊時可在部件6和7之間提供更緊固的連接。
對于本發(fā)明的各種實施例，提供有連接部件的拆除方法。對于上述圖1至圖3所示的實施例，在電話裝置(手機)的電池已經(jīng)被取下之后，可以更容易地接觸到連接裝置。為了拆除部件6和7，只要用手或者最好是為此而設(shè)計的工具將鉤狀物11和12的自由端取下即可。為了便于拆卸，可以使鉤狀物11和12的自由端按喇叭形延長。
實現(xiàn)連接裝置的鎖定所需的力應(yīng)保持在合理的限度內(nèi)。該力與這些連接裝置的數(shù)目同時也與凹形部件6之鉤狀物11和12的剛性成比例?？梢酝ㄟ^改變鉤狀物的有效長度和/通過改變它們在垂直于圖2和3平面方向上的厚度來改變所述剛性。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的連接裝置最好用于比手機大的電子裝置，即，如圖4至7所示的中等尺寸的裝置。它具有與第一個實施例相同的本發(fā)明的基本特征，即
凹形部件19包括各鉤狀物20，21和22，喇叭形第一插入空間23，矩形截面的第二夾持空間24，和三個凹形臺肩25,26,27，其中凹形臺肩25和26可在圖6中看到，凸形部件28包括一個與插入空間23相應(yīng)的插入端29，該插入端29逐漸變寬直到其到達凸形部件30的一個通用臺肩為止。
更準(zhǔn)確地說，圖4至7的實施例由一個圓形套管19構(gòu)成，該套管19具有三個由縱向凹槽31,31,33分隔開的鉤狀物20,21,22。第一插入空間23呈截錐形，第二夾持空間24為圓柱形。凸形部件28由一個具有圓錐端部36的卡爪連接件35構(gòu)成。
圖5A的平面圖和圖5B、5C及圖6的剖面圖表示本發(fā)明第二實施例的特定細節(jié)。很明顯地(參見圖5)，錐形端部36和第一插入空間23具有直徑基本相同的小基座，而端部36的大基座比空間23的總基座大，并且，兩個截錐形23和36還具有基本相同的高度。另一方面，根據(jù)第一個變型，可以從圖6中看出，端部36的大直徑與第二夾持空間24的直徑基本相同。因此，在部件19和28牢固地相互連接之后(未示出)，臺肩30沒有任何橫向間隙地頂住臺肩25,26和27，并且在沒有沖擊時，鉤狀物20,21，和22不會被沿徑向向外推動。與圖1至3所示的第一實施例一樣，使臺肩30略微縮回對于改善該凸形臺肩對凹形臺肩25,26和27的鎖定是有益的。還應(yīng)該注意，鉤狀物20,21和22的剛性是通過它們的曲線形狀來加強的，所述的曲線形狀起著加強肋的效果。與第一個實施例相似，可通過改變鉤狀物的長度和/具有恒定徑向厚度的套管19的直徑來改變所述剛性，而如果所述長度較長和/或所述直徑較小則可判斷剛性較差。
圖7表示本發(fā)明第二實施例的另一個變型，其中所述裝置的凸形部件28和凹形部件39在被裝入之后分別與它們的連接部件40和41相連接。應(yīng)當(dāng)注意到，在該圖中，第二空間43終止于第一連接部件41的外側(cè)。進而，該第二空間具有向外逐漸變寬的喇叭形的形狀，而為了模壓套管39，和其支承部件41一樣，需要有幾度的傾斜角。這一喇叭口形狀可用于借助一個適當(dāng)?shù)墓ぞ邔⒀b置拆開。這種工具的形狀與凸形部件28相匹配，但尺寸較大，在操作時，使其穿過第二空間43，以便逐漸移出凹形部件39的鉤狀物的端部，直至錐形端部36被松脫開，工具的頭部可繼續(xù)將套管向外推出，以便完全脫開連接。
本發(fā)明不僅限于上述實施例。注意到在圖7的第二個實施例中凸形部件28和連接部件40通常由ABS塑料制成，并且最好是由普通的模壓制成的。然而，凸形部件28可被設(shè)計為一個單獨的金屬元件，并且借助其基座以任何已知的方式緊固地連接到一個塑料或金屬連接件上。后一種變型使其例如可以將輪轂蓋連接到一個車輪的輪轂上。
本發(fā)明可以減少用于緊固連接兩個連接部件的螺釘，甚至完全省去為此目的而采用的螺釘，此外，對于第二實施例，可以很容易地從外部拆開連接部件。
權(quán)利要求
1.一種用于剛性鎖定兩個互補連接部件的連接裝置，所述兩個連接部件中至少第一個部件是由模壓的塑料制成的，該連接裝置包括一個與第一連接部件同時進行模壓而連接到所述第一連接部件上的凹形部件，以及一個連接到第二連接部件上的凸形部件，其特征在于，所述凹形部件是由至少兩個相互對稱地相對設(shè)置的兩個鉤狀物形成，以便在其之間沿縱向確定凸形部件可推入其中的兩個空間，包括一個喇叭口形的第一插入空間，和一個矩形縱向截面的被稱為夾持空間的第二空間，所述喇叭口在其自由端具有大的直徑，所述第一和第二空間之間的交界面上形成至少兩個所述鉤狀物的凹形臺肩；并且位于相對位置處的互補凸形部件具有一個插入端，該插入端具有比所述喇叭口的大直徑略小的直徑，并且該直徑逐漸變大直至達到凸形部件的一個通用臺肩。
2.如權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，所述凹形臺肩在橫截面上具有稍微傾斜的形狀，具有與所述插入空問相同的傾斜度，以便在凸形部件和凹形部件相互卡住之后產(chǎn)生一種類似魚叉的效果。
3.如權(quán)利要求1或2所述的連接裝置，其特征在于，所述的凹形部件由一個具有相對于一對稱面對稱的兩鉤狀物的卡具構(gòu)成；并且，在所述對稱面上垂直于所述鉤狀物的縱向伸展的所述凸形部件具有一個截面，其形狀由一個針對其插入部分的圓弧形和兩個略微縮回的平面構(gòu)成，該略微縮回的平面針對與其插入部分互補的相對部分且形成所述凸形部件的通用臺肩。
4.用于蜂窩或無繩電話手機、或用于紅外線遙控器的連接部件，其特征在于，包括至少兩個如權(quán)利要求3所述的連接裝置，其可以從所述手機或遙控器的可拆卸電池的下面觸及到。
5.如權(quán)利要求1或2所述的連接裝置，其特征在于，所述凹形部件由一個基本為圓柱形的套管構(gòu)成，并且包括至少三個被縱向凹槽分離開的鉤狀物，所述第一空間形成一個截錐形并且所述第二空間形成一個圓柱形；并且由一個具有錐形端的卡爪連接件形成凸形部件。
6.如權(quán)利要求5所述的連接裝置，其特征在于，所述凹形部件的第二空間朝向所述第一連接部件的外部逐漸變寬。
7.用于例如用于無繩電話基站、電視接受器、個人計算機或音像設(shè)備其它部件等電子裝置的連接部件，包括至少兩個如權(quán)利要求6所述的連接裝置。
8.如權(quán)利要求1、2、3、5、6中任一項所述的連接裝置，其特征在于，所述凸形部件為一個金屬元件。
全文摘要
兩個由模壓塑料制成的連接部件包括裝置的凹形部件和凸形部件。各部件在模壓其連接部件的同時通過模壓制成。凹形部件包括至少兩個對稱的鉤狀物,在其間確定了用于插入凸形部件的其形狀向自由端漸寬的第一空間及矩形或三角形截面的稱為夾持空間的第二空間。在這兩個部件的界面上包含兩個用于鉤狀物的凹形臺肩。與凹形部件相對的凸形部件包括插入端,該插入端與第一插入空間相適應(yīng),其端部終止于凸形部件的通用臺肩。
文檔編號B29C65/58GK1219465SQ9812294
公開日1999年6月16日 申請日期1998年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月28日
發(fā)明者P·塞爾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司