提供构件附接的卡扣部件的制作方法
【专利摘要】一种卡扣组件，可包括悬臂卡扣和保持体。悬臂卡扣可包括位于第一构件的表面中的孔口。该孔口可限定在侧壁之间。悬臂卡扣可还包括悬伸倾斜突出部，该悬伸倾斜突出部在侧壁之间延伸并相对于表面以一角度延伸出孔口。保持体可附接至第二构件，并且保持体构造成从第一构件的与悬伸倾斜突出部远离的第一构件的侧面相对的侧面插入孔口中，以将保持体固定至悬臂卡扣。保持体可包括保持延伸部，该保持延伸部包括保持组件。保持组件可包括多个齿，多个齿排列形成逐步远离保持体的接触面的一系列阶梯状突出部。
【专利说明】提供构件附接的卡扣部件
【技术领域】
[0001]实例性实施方式大体上涉及用于连接构件的机构，并且更特别地，涉及一种可用于通过相对小的插入力牢固地连接两个构件的卡扣部件。
【背景技术】
[0002]在装配许多产品(特别是使用塑料构件的那些产品)的过程中，有必要将相邻的零件彼此固定。作为实例，在装配户外动力设备(诸如骑乘式割草机)的过程中，可能存在多个可能需要固定至彼此、固定至框架和/或其他构件的本体板(body panel,板体)。
[0003]典型地,可使用五金器件(hardware)(例如,连接相邻塑料件的金属扣、卡扣或带扣)或塑料卡扣来实现构件的连接。虽然五金器件通常可提供牢固连接，并且可能相对容易使用，但是由于五金器件实际上是与连接的塑料构件分离的，因此五金器件的使用会增加构件的数量，并且五金器件必须单独制造，然后还可能在装配时更费力。塑料卡扣可采用传统的悬臂卡扣设计，由于塑料卡扣的安装力的大小通常会随材料的硬度和所需的接合量而增加，因此塑料卡扣可需要改变力的大小来进行安装。因此，在需要大量保持力的情况下，典型地，必须使用需要大的力且难以安装的塑料卡扣。此外，在许多情况中，卡扣可能需要相应的孔或附接部件，该相应的孔或附接部件对于卡扣的最宽部分来说足够大以进行配合。因此，卡扣头可穿过孔而回装(fit back)，并且两个构件可拆开。
[0004]此外，一些卡扣设计需要将卡扣、孔以及构件制造得具有非常小的公差，以便卡扣将构件紧紧地保持在一起。有时这些小公差的偏差可导致卡扣松散地配合在孔中(在两个构件之间产生松配合)，或者可能完全阻碍卡扣锁定在孔中(阻碍两个构件在该卡扣位置处的连接)。在存在上述一些问题的情况下，可能希望提供能够解决这些情况中的至少一些的卡扣部件。
[0005]一些实例的简要概述
[0006]一些实例性实施方式可提供一种卡扣部件，该卡扣部件以相对小的插入力来提供构件附接，但是不存在相应小的拉出力。在这点上，在一些情况中，实例性实施方式的卡扣部件实际上可提供非常大的拉出力。因此，根据实例性实施方式的卡扣部件可用来连接户外动力设备(诸如骑乘式草坪护理车或其他所制造的产品)的塑料构件。
[0007]在一个实例性实施方式中，提供了一种卡扣组件。卡扣组件可包括悬臂卡扣和保持体。悬臂卡扣可包括限定于第一构件的表面中的孔口。该孔口可限定在侧壁之间。悬臂卡扣可还包括悬伸倾斜突出部，该悬伸倾斜突出部在侧壁之间延伸并相对于表面以一角度延伸出孔口。保持体可附接至第二构件，并且保持体可构造成从第一构件的与悬伸倾斜突出部延伸远离的第一构件的一侧相对的一侧插入孔口中，以将保持体固定至悬臂卡扣。保持体可包括保持延伸部，该保持延伸部包括保持组件，所述保持组件位于与保持体所在的平面成一角度的平面中。
[0008]在一些实施方式中，保持组件包括多个齿，多个齿排列形成连续逐步地远离保持体的接触面的一系列阶梯状突出部。每个阶梯状突出部构造成与悬伸倾斜突出部接合以将保持体保持在孔口内。在这点上，一系列阶梯状突出部中的每个都限定离散的保持点，保持体能保持在该保持点处，每个离散的保持点与保持体的远端具有相应的不同距离。
[0009]一些实例性实施方式可提高制造商易于制造但牢固地装配所制造的具有塑料构件的产品的能力。
[0010]附图的多个示图的简要说明
[0011]已经概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图无需按比例绘制，并且在附图中:
[0012]图1示出了根据实例性实施方式的位于第一构件上的悬臂卡扣的透视图；
[0013]图2示出了根据实例性实施方式的在其上具有保持装置的第二构件的透视图，该保持装置能够与悬臂卡扣接合以将第一构件固定至第二构件；
[0014]图3示出了根据实例性实施方式的通过悬臂卡扣与保持装置的接合而连接在一起的第一构件和第二构件的透视图。
【具体实施方式】
[0015]现在将在下文中参考附图更充分地描述一些实例性实施方式，在附图中示出了一些但并非所有的实例性实施方式。实际上，不应将这里描述和示出的实例视为对本公开的范围、适用性或结构是限制性的。相反，提供这些实例性实施方式使得本公开将满足可适用的法律要求。贯穿全文，相同的参考标号指代相同的元件。此外，如这里使用的，术语“或者”解释为只要其一个或多个操作数为真，则结果为真的逻辑算子。如这里使用的，应将可操作的耦接理解为与直接或间接的连接相关，在任一种情况中，该连接都使得彼此可操作地耦接的构件能够在功能上互相连接。
[0016]现在将参考图1至图3描述实例性实施方式。在这点上，图1示出了根据实例性实施方式的位于第一构件上的悬臂卡扣的透视图。图2示出了根据实例性实施方式的在其上具有保持装置的第二构件的透视图，该保持装置能够与悬臂卡扣接合以将第一构件固定至第二构件。图3示出了根据实例性实施方式的通过悬臂卡扣与保持装置的接合而连接在一起的第一构件和第二构件的透视图。
[0017]首先参考图1，悬臂卡扣100示出为设置于第一构件110处。在实例性实施方式中，第一构件110和悬臂卡扣100可均由相同的材料(例如,塑料)形成。此外,在一些情况中，可在第一构件Iio中工具加工或机械加工出悬臂卡扣100，以使得悬臂卡扣100和第一构件110整体地形成在相同的一块材料中。
[0018]可提供第一构件110，并且在图1中第一构件110的一表面大体可见。第一构件110可包括孔口 120，该孔口完全穿过第一构件110的表面。两个侧壁122可形成在第一构件中以限定孔口 120的侧部(在图1中仅清楚地示出了一个侧壁122的部分)。在实例性实施方式中，悬伸倾斜突出部130可从第一构件110延伸穿过孔口 120的一部分，并且还可在孔口 120的大部分上延伸。在这点上，例如，悬伸倾斜突出部130的宽度可基本上在侧壁122之间延伸，并且悬伸倾斜突出部130的长度可延伸远离第一构件110的表面以覆盖孔口120的大部分。因此，悬伸倾斜突出部130可延伸成与第一构件110的表面形成一角度(例如，锐角)。在一些实施方式中，该角度可在大约35度与大约75度之间。
[0019]在实例性实施方式中，悬伸倾斜突出部130可包括设置于其远端处的接合面132。接合面132可设置成基本上面向对准肋140，该对准肋可设置成在侧壁122之间并在孔口120的一部分处延伸，该一部分与悬伸倾斜突出部130从其延伸的孔口 120的部分相对地设置。对准肋140可从第一构件110的表面延伸，悬伸倾斜突出部130从该相同的表面延伸。此外，对准肋140可限定接合表面142，该接合表面基本上在侧壁之间延伸并且还基本上平行于悬伸倾斜突出部130的接合面132的延伸方向延伸。在一些实施方式中，接合面132和接合表面142可设置成面向彼此，并且均可基本上位于基本彼此平行的相应平面内，以便限定能够接收保持装置的接收区域150，如下面更详细地描述的。在一些情况中，悬伸倾斜突出部130的远端(例如，邻近接合面132)可形成相对尖锐的边缘152。
[0020]图2示出了实例性实施方式的保持装置200。保持装置200可与第二构件210邻接。在实例性实施方式中，第二构件210和保持装置200可均由相同的材料(例如，塑料)形成。此外，在一些情况中，可在第二构件210中工具加工、机械加工或模制出保持装置200，以使得保持装置200和第二构件210整体地形成在相同的一块材料中。
[0021]保持装置200可延伸远离第二构件210的表面以形成舌部或保持体220。在实例性实施方式中，可从近端222到远端224测量保持体220的长度，其中该近端与第二构件210的表面接触，该远端距离第二构件210的表面最远。保持体220的宽度(w)可基本上定义为保持体220的接触面226的宽度，该接触面在保持体220的侧向边缘228之间沿着保持体220的长度延伸。在实例性实施方式中，在保持体220的整个长度上保持体220的宽度(《)可保持不变。保持体220的厚度(t)可定义为保持体220的接触面226与该保持体的背面(未在图2中示出)之间的距离。换句话说，保持体220的厚度(t)可通过侧向边缘228的宽度来定义。在一些实施方式中，厚度(t)可能随着保持体220从近端222延伸至其远端224而减小。然而，在替代的实施方式中，厚度(t)可能在保持体220的长度上保持不变。此外，在一些实施方式中，宽度(w)可能和厚度(t) 一起变化。
[0022]在实例性实施方式中，保持体220可包括保持延伸部230。保持延伸部230可设置在接触面226的与第二构件210的表面隔开的一部分处。在一些实施方式中，保持延伸部230与第二构件210的表面隔开的距离可至少部分地基于第一构件110的厚度和/或基于通过将保持装置200插入悬臂卡扣100中而将第一构件110与第二构件210连接在一起所需的紧密度来确定。当保持装置200插入悬臂卡扣100的孔口 120中且穿过保持延伸部230时，保持延伸部230可延伸通过边缘152，使得保持体220的位于近端222与保持延伸部之间的一部分可保持在接收区域150中。保持延伸部230可将保持体220相对于悬臂卡扣100保持在位，以使得第一构件110与第二构件210保持为相对紧密地贴近并且还相对紧靠。
[0023]在一些实施方式中，保持延伸部230可包括引入部232和保持组件240。引入部232可以是位于与接触面260形成一角度的平面中的面。在实例性实施方式中，保持体220的远端222可从与悬伸倾斜突出部130和对准肋140延伸远离第一构件110的表面的方向相反的方向插入孔口。因此，随着远端222插入接收区域150，并且然后保持体220穿过接收区域150前进直到边缘152触及引入部232，保持体220可相对自由地移动，这是因为边缘152与对准肋140之间的距离可比保持体220的厚度(t)略大。引入部232可逐渐增加保持体220在保持延伸部230的区域中的视厚度(apparent thickness),并且随着保持延伸部230移动穿过接收区域150，悬伸倾斜突出部130可开始被迫远离对准肋140。在这点上，例如，在一些情况中，保持体200的厚度可能在引入部232的长度上线性地增加。因为引入部232平顺地倾斜，所以边缘152可在引入部232上滑动，并且随着保持体220的厚度增加至最大厚度点250而继续在接合面132与接合表面142之间延伸一距离。在达到最大厚度点250之后，保持组件240可与边缘152接合，以防止保持体220在插入方向上往回移动。因此，最大厚度点250可将保持组件240与引入部232隔开。
[0024]在实例性实施方式中，保持组件240可包括齿242，这些齿构造成在边缘152经过每个相应的一个齿242之后而与边缘152接合，以防止保持体220在插入方向上往回移动。齿242可布置为设置在相对于接触面226的倾斜部上的一系列阶梯状突出部和交替的凹入部(valley)。因此，齿242所在的平面(并且因此为保持组件240沿其排列的平面)可设置成相对于保持体220的平面(或接触面226的平面)成一角度。虽然不需要，但是在一些实施方式中，齿242可布置为一系列阶梯(如图2和图3所示)，在这些阶梯中，每个阶梯与一个齿242对应，并且每个阶梯包括提供了两个面的一个部分，其中一个面位于与接触面226所在的平面基本垂直的平面中，另一个面位于与接触面226所在的平面基本平行的平面中。因此，随着保持体220被拉动穿过接收区域150以使得悬伸倾斜突出部130偏转而允许引入部232通过接收区域150直到边缘152触及保持组件240，边缘152可能够经过形成齿242的连续的阶梯中的每个。边缘152可简单地滑过位于与接触面226所在的平面基本上平行的平面中的每个面，并且位于与接触面226所在的平面基本上垂直的平面中的面可防止保持体220在插入方向上往回移动。
[0025]众所周知，在相对于接触面226以一角度倾斜的同时，每个齿或阶梯还与近端222具有不同的距离。因此，随着近端222接近，边缘152依序与每下一个阶梯的接合实际上使第一构件110更靠近第二构件210(用于第一构件110与第二构件210之间更紧密的接合)，同时，因为边缘152将去除甚至更多的阶梯以允许分离，所以使得更难以释放悬臂卡扣100与保持装置200之间的接合。实际上，在一些情况中，可证明在不损坏或破坏悬臂卡扣100和保持装置200的情况下，在接合之后，悬臂卡扣和保持装置不可能分离。
[0026]将理解，在一些实施方式中，保持组件240的齿242可允许第一构件110与第二构件210紧密地配合在一起，而不管制造过程中产生的卡扣部分和/或构件中的偏差如何。换句话说，本发明的实施方式可允许更大的公差。例如，卡扣可设计成使得悬伸倾斜突出部130与保持组件240的中间附近(即，在最大厚度点250与保持组件和接触面226接触的点之间大约半途的地方)的齿或阶梯242接合。这样设计，如果构件的制造导致保持体220不能和所设计的一样多地插入穿过孔口 120，那么悬伸倾斜突出部130则与更靠近最大厚度点250处的齿242接合，但是第一构件110与第二构件210仍紧密地保持在一起。同样地，如果构件的制造使得保持体220能够比所设计的更多地插入穿过孔口 120，那么悬伸倾斜突出部130则与离最大厚度点250更远处的齿242接合，但是第一构件110与第二构件210仍紧密地保持在一起。因此，在一些实施方式中，齿242的数量和/或保持组件240的长度可表示特定的公差。
[0027]图3示出了响应于保持装置200插入悬臂卡扣100而在悬臂卡扣100与保持装置200之间的接合。如可在图3中看到的，保持装置200的保持体220插入悬臂卡扣100的孔口 120中。孔口 120包括侧壁122和悬伸倾斜突出部130，悬伸倾斜突出部在侧壁122之间延伸，并相对于第一构件110的表面以一角度延伸出孔口 120，悬臂卡扣100是第一构件110的组成部分。悬伸倾斜突出部130面向对准肋140以限定保持体220置于其中的空间(例如，图1的接收区域150)。对准肋140面向悬伸倾斜突出部130以将保持体220夹在它们之间。保持体220从与第一构件110的侧面(悬伸倾斜突出部130延伸远离该侧面)相对的侧面插入，并被拉动穿过该空间直到保持组件240,所述保持组件240位于与保持体220所在的平面成一角度的平面中。
[0028]因此，这些实例性实施方式可提供一种机构，通过该机构使用与相应构件整体形成的卡扣配合件将两个构件附接在一起。此外，与许多通用的悬臂卡扣的设计相反，一些实例性实施方式可在分开的构件上提供悬臂部分(例如，悬伸倾斜突出部130)和底切部(undercut)(例如，保持延伸部230)。例如，在装配各种类型的装置(作为实例，包括诸如割草机的户外动力设备)的过程中，这些实例性实施方式可用于连接相邻的构件或零件。所形成的连接可具有小的插入力需求，但是可提供非常高的去除力。在这点上，当某人试图将组件拉开时，该力可在保持体的长度上向下集中(funnel)，以在卡扣的顶部上产生将仅会使配合变紧的力矩。此外，随着每个阶梯碰击(encounter),阶梯状结构可提供听得见的卡扣声，以便装配人员可能够通过可听的方式来识别出卡扣已经接合。此外，具有多个可能的接合等级(例如，与可连续接合的每个阶梯相应)，因此在仍提供牢固配合的同时，在构件之间能提供的间距中存在一些灵活性。该多个接合等级中的每个都可对应于一系列阶梯状突出部中的相应的一个，每个阶梯状突出部限定离散的保持点，保持体220可保持在该保持点处。每个离散的保持点可与保持体220的远端224具有相应的不同距离。
[0029]本发明对于本领域中的技术人员具有受到前面的描述和关联的附图中呈现的教导的优势，本领域的技术人员将会了解这里阐述的这些发明的许多变型和其他实施方式。因此，将理解，本发明并不限于所公开的特定实施方式，并且变型和其他实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。此外，虽然以上描述和相关附图在元件和/或功能的特定示例性组合的上下文中描述了示例性实施方式，但是应理解，在不背离所附权利要求的范围的前提下，替代实施方式可提供元件和/或功能的不同组合。在这点上，例如，还考虑与以上清楚地描述的那些不同的元件和/或功能的组合，如可在所附权利要求的一些中阐述的。在这里描述了优点、好处或问题的解决方案的情况中，应理解，这种优点、好处和/或解决方案可应用于一些实例性实施方式，但是并非必须是所有实例性实施方式。因此，不应将这里描述的任何优点、好处或解决方案认为是对于所有实施方式或对于这里要求的实施方式来说是关键的、必须的或本质的。虽然这里使用特定术语，但是其仅在一般和描述性的意义上使用，并不是为了限制的目的。
【权利要求】
1.一种卡扣组件，包括: 悬臂卡扣，包括限定于第一构件的表面中的孔口，所述孔口限定在侧壁之间，所述悬臂卡扣还包括悬伸倾斜突出部，所述悬伸倾斜突出部在所述侧壁之间延伸并相对于所述表面以一角度延伸出所述孔口；以及 保持体，附接至第二构件，并且所述保持体构造成从所述第一构件的与所述悬伸倾斜突出部延伸远离的所述第一构件的侧面相对的侧面插入所述孔口中，以将所述保持体固定至所述悬臂卡扣，所述保持体包括保持延伸部，所述保持延伸部包括位于与所述保持体所在的平面成一角度的平面中的保持组件。
2.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述保持延伸部还包括引入部，所述引入部相对于所述保持体的接触面形成倾斜的表面，所述接触面响应于所述保持体插入所述孔口中而与所述悬伸倾斜突出部接触，所述引入部响应于所述保持体插入所述孔口中而能滑动地与所述悬伸倾斜突出部接触。
3.根据权利要求2所述的卡扣组件，其中，所述引入部设置在所述保持组件附近，所述引入部比所述保持组件更接近所述保持体的远端。
4.根据权利要求2所述的卡扣组件，其中，所述保持体的厚度在所述引入部的长度上线性地增加。
5.根据权利要求4所述的卡扣组件，其中，所述保持体的最大厚度点将所述引入部与所述保持组件隔开。
6.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述保持组件包括多个齿。
7.根据权利要求6所述的卡扣组件，其中，所述多个齿中的每个齿包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于与所述保持体所在的平面基本上垂直的平面中，所述第二部分位于与所述保持体所在的平面基本上`平行的平面中。
8.根据权利要求6所述的卡扣组件，其中，所述多个齿排列形成一系列阶梯状突出部，所述阶梯状突出部连续逐步地远离所述保持体的接触面。
9.根据权利要求8所述的卡扣组件，其中，一系列所述阶梯状突出部中的每个限定离散的保持点，所述保持体能保持在所述保持点处，每个离散的所述保持点与所述保持体的远端具有相应的不同距离。
10.根据权利要求8所述的卡扣组件，其中，所述悬伸倾斜突出部包括边缘部分，所述边缘部分与相应的一个所述阶梯状突出部接合，以防止所述保持体在与所述保持体插入所述孔口中的方向相反的方向上移动。
11.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述悬臂卡扣还包括对准肋，所述对准肋面向所述悬伸倾斜突出部，以将所述保持体夹在所述对准肋与所述悬伸倾斜突出部之间。
12.根据权利要求11所述的卡扣组件，其中，所述对准肋限定接合表面，所述接合表面位于与所述悬伸倾斜突出部的接合面所在的平面基本上平行的平面中。
13.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述悬伸倾斜突出部包括边缘部分，所述边缘部分设置于所述接合面附近以与所述保持组件接合，从而防止所述保持体在与所述保持体插入所述孔口中的方向相反的方向上移动。
14.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述第一构件和所述第二构件是户外动力设备的构件。
15.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述第一构件和所述第二构件是割草机的构件。
16.根据权利要求1所述的卡扣组件，其中，所述第一构件和所述第二构件通过将所述保持体插入所述孔口中并至少达到所述保持组件与所述悬伸倾斜突出部接触的点而固定至彼此。·
【文档编号】E05C19/06GK103827425SQ201180073704
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年7月27日 优先权日:2011年7月27日
【发明者】埃里克·卡农热, 约翰·索思韦尔 申请人:富世华消费者户外产品北美公司