本公開涉及一種用于通過機械和電連接將兩個部件緊固在一起的緊固件組件,例如將電氣或電子模塊的觸頭或端子緊固到電路板的相應導電跡線或部分。
背景技術:
將電觸頭連接到電路板的當前方法包括創(chuàng)建允許機器或人員接近電路板的底部和頂部的夾具。然后,夾具放置螺栓連接所需的所有部件,并允許制造人員進行連接。這增加了組裝的成本并且增加了完成組裝所需的時間。這還增加了在將部件從夾具轉移到外殼組件期間部件可能被損壞的風險。標準電子螺栓連接的另一個問題是,如果選擇不制造夾具而在緊固過程中使用外殼來保持部件,則必須提供額外的空間以允許制造工具被安裝和移除。這損害了正在嘗試構建的電源模塊的功率密度。
作為選擇,螺母可以部分地焊接到電路板。這不是優(yōu)選的,因為它需要特殊的制造工藝以確保已正確形成焊接接頭。此外,已經使用具有允許它們被壓入金屬物體(pem螺母、螺栓和螺柱)的結構的螺母,這需要基部由金屬制成。此外,螺母保持器已經與特殊定制螺母一起使用,該特殊定制螺母被設計成安裝在金屬薄板(sheetmetal)物體中,例如保持特殊螺母的小金屬薄板彎曲部件。
技術實現(xiàn)要素:
根據本公開的一個方面,緊固件組件包括其中具有第一開口的第一部件和用于緊固到第一部件的第二部件。第二部件在其中具有用于與第一開口對準的第二開口。第二部件還具有形成在其中的多個槽。螺母保持器安裝到第二部分。螺母保持器包括基部和從基部突出的多個柔性腿部。每個腿部適于插入通過槽的相應的一個并將螺母保持器保持在第二部件上。所述基部具有在其中的非圓形第三開口或另一第三開口,該第三開口與螺母(例如,帶鍵螺母或開槽螺母(notchednut))接合或互鎖以保持螺母并且緊固螺母防止相對旋轉。在一個實施例中,非圓形螺母被第三開口不可旋轉地接納并且被防止穿過保持器。螺栓具有頭部和螺紋軸。所述軸延伸穿過第一和第二開口,并且由螺母螺紋地接納,使得第一部件保持在頭部和第二部件之間。
所述螺母包括本體和從本體的一端徑向向外突出的凸緣。所述凸緣接合保持器以防止螺母穿過保持器。每個腿部具有形成在其端部上的尖頭。尖頭從較窄端到較寬端傾斜。較寬端位于保持器基部和較窄端之間。尖頭具有臺肩表面,該臺肩表面面向保持器的基部,并且當尖頭插入通過槽時該臺肩表面接合所述第二部件。螺母的主體和第三開口優(yōu)選地是六邊形形狀。
附圖說明
圖1為體現(xiàn)本發(fā)明的緊固件組件的立體視圖;
圖2為圖1的發(fā)明的分解組件視圖;
圖3為圖1的保持器部件的放大的俯視立體視圖;
圖4為圖1的保持器部件的放大的仰視立體視圖;以及
圖5為沿著圖1的線5-5的剖視圖。
具體實施方式
通過參考附圖的圖1至圖5來理解本公開的主題的至少一個示例性的實施例。
參見圖1,電子模塊10包括殼體12和從殼體12的側面18突出的一對第一部件或扁平電觸頭14和16。所述觸頭被緊固到第二部件,例如電路板,基板,或印刷電路板(pcb)板20上。如圖所示,電路板20具有導電條22和24,導電條22和24分別接合觸頭14和16,并且覆蓋在電介質基板(dielectricsubstrate)上。
如圖2中最佳所示,觸頭14和16具有穿過其延伸的相應的開口或孔26和28。開口26和28適于分別接納優(yōu)選為螺栓的緊固件34的螺紋軸30。每個螺栓包括六角形頭部38和凸緣或墊圈40。
電路板20具有彼此間隔開并且與板20的邊緣46間隔開的開口或孔42和44。圍繞開口42形成狹槽48、50、52和54。圍繞開口44形成狹槽56、58、60和62。開口和狹槽延伸穿過板20。
一對螺母保持器64保持六角螺母66或其他合適的保持件或螺紋保持件。每個螺母66具有凸緣68。螺母保持器64適于附接到板20并且可以形成為塑料夾子。
現(xiàn)在參見圖3-5,每個螺母保持器64包括基部70。如圖所示,非圓形中心開口72延伸穿過基部70。例如,開口72是大致多邊形形狀并且可以是大致六邊形形狀。然而,在替代實施例(未示出)中,中心開口72具有任何合適的形狀(例如,具有切口或突起的基本圓形或橢圓形)和尺寸以與螺母(例如,帶鍵螺母或帶凹口螺母以替換六角螺母66)接合或互鎖以保持螺母并且固定螺母防止相對旋轉。
在一個實施例中,基部70的包圍開口72的部分74接合六角螺母66的凸緣68并防止螺母66穿過保持器64?;蛘撸绻褂脽o凸緣的螺母,則開口72可以是錐形的以防止該螺母(未示出)穿過保持器64。每個螺母保持器64還包括從基部70的角部突出的多個柔性腿部74。每個腿部74大致平行于開口72的中心軸線延伸。
每個腿74具有形成在其端部上的尖頭76。尖頭76從外部的較窄端78到內部的較寬端80傾斜。較寬端80位于保持器基部70和較窄端78之間。每個尖頭76具有臺肩表面82,該臺肩表面82面向保持器64的基部70,并且當尖頭76插入穿過狹槽48-62中的一個時,該臺肩表面82可與第二部分20的上表面接合。尖頭76可以相對于狹槽48-62是可壓縮的并且被配置為卡扣配合連接器,使得尖頭76壓縮以配合到狹槽48-62中的相應一個中。
在操作中,帶凸緣的六角螺母66放置在螺母保持器64的基部70中的六邊形開口72中,其中凸緣68向上定向,如圖2最好地所示。然后將具有螺母66的螺母保持器64組裝到電路板20,使得尖頭76插入穿過或夾入相應的槽48-62中,使得臺肩表面82接合板20的上表面。在這一點上,螺母66將保持與開口26、28和42、44對準,不需要組裝者的進一步注意或動作。然后,螺栓38和螺栓36可以插入穿過相應的開口并擰入對應的螺母68中,從而將觸頭14和16固定到板20。
在螺母保持器64和螺母6被夾入到電路板20中之后,板20然后可以在殼體附近(未示出)自由地移動并安裝到殼體中。這允許附加的連接部件,例如螺栓34、36被安裝在電路板20的頂部上,而不必訪問或操縱螺母。
因此,螺母保持器64將帶凸緣的螺母66(或其它類型的緊固件)保持到板20諸如大功率電路板的底側。在帶凸緣的螺母66被安裝到螺母保持器64中并且螺母保持器64被附接到功率電路板20之后,功率電路板然后可以安裝到外殼(未示出)中。
作為替代,螺母保持器可以被更改以保持多個螺母。而且,螺母保持器可以使螺母和螺栓的從帶凸緣的螺母的底部突出的部分與外殼以及其它部件絕緣。這將允許外殼的結構更靠近連接觸頭定位。這種連接可以用高達大約700伏特的、需要間隙和絕緣的電信號供電。如果螺母保持器是由介電材料(例如陶瓷,塑料,聚合物或填充纖維的塑料或聚合物)組成的絕緣部件,則任何外殼可變得更小,從而增加功率密度。螺母保持器也可以設計成接納附加部件,例如帶凸緣的螺母和bellville墊圈。螺母保持器可以設計成與不同的緊固件一起使用,例如用于需要螺柱以突出穿過電路板的應用的螺栓。而且,槽可以在兩個部件中形成,使得保持器的腿部將延伸穿過這兩個部件。
雖然已經在附圖和前面的描述中詳細地示出和描述了本公開,但是如所預料這樣的說明和描述被認為是示例性的而不是限制性的,應當理解,已經示出和描述了示例性實施例,并且所有落入本公開的思想內的改變和修改都期望被保護。應當注意,本公開的替代實施例可以不包括所描述的所有特征,而仍然從這些特征的優(yōu)點中的至少一些中獲益。本領域的普通技術人員可以容易地設計出包括本公開的一個或多個特征的他們自己的實施方式,這些實施方式落入由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內。