一种锁附装置及LED显示模组的制作方法

本申请涉及机械连接领域，特别涉及锁附装置及led显示模组。

背景技术：

在传统的led显示模组设计中，通常会用到对接的强磁结构将灯板模组和箱体进行可拆卸的连接，这种设计关键在于在灯板模组和箱体上分别固定相互吸引的强磁结构，当灯板模组和箱体靠近时，由于两个强磁结构的吸引力而连接在一起。这种强磁结构的设计虽然能够实现灯板模组和箱体的可拆卸连接，但是强磁结构的自身磁场也会对箱体内部的电路造成一定磁场干扰，严重时会影响箱体内部的电器元件的信号接收，导致整个显示模组画面异常。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种锁附装置，仅在解锁其限位销的时候利用外部的强磁结构，避免了外部的强磁结构对安装环境造成的磁场干扰。

第一方面，本申请提供一种锁附装置，包括：壳体，所述壳体内形成有容置空间，所述壳体上开设有通孔；卡合件，所述卡合件收容于所述容置空间内；弹性抵持组件，所述弹性抵持组件收容于所述容置空间内，并抵持所述卡合件；限位销，所述限位销开设有凹槽；在锁附时，所述限位销的一部分通过所述通孔位于所述容置空间内，所述凹槽与所述壳体形成限位空间，所述卡合件收容于所述限位空间内。实施例中的锁附装置人为分为两个部分，第一部分是由壳体、弹性抵持组件及卡合件组成的锁附结构，第二部分为限位销，两个部分分别连接于两个待安装的部件上，在使用的过程中，限位销的一部分通过壳体的通孔进入容置空间内部，而开设在限位销上的凹槽也一同进入容置空间，这样壳体就和凹槽形成了限位空间，当需要进行锁附工作时，只需要将卡合件收容于限位空间内即可。实施例中，限位销可以自由移动，通过限位销的自由移动，可以改变限位空间的大小，以使卡合件在适当位置进入限位空间，同样，弹性抵持组件的作用在于对卡合件施加持续的抵持力，这个抵持力会帮助卡合件在适当位置进入限位空间，限位销和抵持件的相互配合，以确保卡合件能够在合适位置进入限位空间，形成对限位销的锁附效果。

在一个具体的实施例中，所述壳体包括底板、顶板以及侧板，所述底板与所述顶板相对设置，所述侧板固定连接在所述底板与所述顶板之间，所述底板、所述顶板以及所述侧板围成所述容置空间，所述底板到所述顶板的方向为第一方向，在所述第一方向上，所述侧板的截面面积逐渐减小。实施例中的侧板的内壁在垂直于第一方向上的截面面积随着远离底板而变小，这样当限位销位于不同高度时，限位销与侧板的内壁的距离也会发生变化，同样伴随变化的是限位空间的大小，而限位销与侧板内壁的距离代表了限位空间入口的大小，即从而达到调整限位销的高度完成锁附和解锁的过程。

为了更好的理解实施例，将锁附和解锁过程进行说明：

锁附过程，限位销穿过壳体上开设的通孔，沿着第一方向朝向底板运动，此时限位销部分进入容置空间，需要说明的是，在部分限位销没有进入容置空间之前，卡合件在弹性抵持组件的抵持作用下位于远离底板的位置，当限位销进入容置空间后，限位销会对卡合件进行挤压，使卡合件沿着第一方向向底板运动。当限位销沿着第一方向运动时，由于侧板的截面面积发生变化，对应限位销上凹槽和内壁形成的限位空间大小也在发生变化，对应的限位空间的入口也在变化，当限位销运动到合适的位置时，卡合件就会在弹性抵持组件的作用下进入限位空间，即完成了限位销的锁附安装。

解锁过程，在锁附过程中提到由于卡合件被挤入凹槽和壳体形成的限位空间，导致限位销不能沿着第一方向远离底板运动，但是此时限位销可以继续沿着第一方向朝向底板运动，限位销运动带动卡合件运动，此时在底板背离侧板的一侧用强磁结构对卡合件进行吸引，卡合件就会从限位空间里出来，此时限位销就摆脱了卡合件和壳体的限制，可以沿着第一方向背离底板运动，完成限位销的解锁过程。

一种可能的实施例中，所述侧板的内壁呈圆台型，所述凹槽为环形凹槽，卡合件包括多个金属球。当侧板的内壁呈圆台型时，在垂直于第一方向上的截面为圆形，这样当金属球被限位销挤到两侧时，内壁和限位销的外壁在不同径向上的距离保持一致，同时，凹槽为首尾相接的环形凹槽这样也便于金属球从不同径向角度进入凹槽。由于在底板到顶板的方向上，侧板的截面面积逐渐减小，此时底板到顶板的方向即为第一方向，即为侧板的内壁的内径d1在第一方向上随着远离底板而变小，这样侧板的内壁在第一高度范围处的内径d11就会小于第二高度范围处的内径d12。当金属球因为限位销的挤压进入限位空间后，此时的限位销也被金属销锁住无法沿着第一方向背离底板运动，但如果继续让限位销沿着第一方向朝向底板运动，必然带动金属球一起向着底板运动，即金属球从第一高度范围行至第二高度范围，此时侧板内壁的内径d1就会变大，侧板内壁的内径变大至金属球可以从限位空间自由脱出，此时在底板背离顶板的一侧放置强磁结构，就可以让金属球克服弹性抵持组件的抵持力从限位空间吸出，对应被金属球锁附的限位销就可沿着第一方向背离底板运动，完成限位销的解锁过程。

一种可能的实施例中，所述弹性抵持组件包括挡片和与所述挡片连接的弹性件，所述弹性件的一端与所述底板连接，另一端与所述挡片连接，所述挡片在所述第一方向上抵持多个所述金属球。实施例中，弹性抵持组件包括挡片和弹性件，弹性件的作用在于在第一方向上位金属球提供抵持力，挡片的作用是便于将弹性件的抵持力有效传递给多个金属球，这里的弹性件可以是弹簧或者弹片。这里选用多个金属球的作用是为了让受力更为均匀，优选的金属球数量为四个。

一种可能的实施例中，在所述第一高度范围内，所述内径d1、所述限位销的销径d2和所述金属球的球径d3满足关系式：d1＜d2+2d3；在所述第二高度范围内，所述内径d1、所述销径d2和所述球径d3满足关系式：d1＞d2+2d3。在第一高度范围内，当内径d1、限位销的销径d2和金属球的球径d3满足关系式d1＜d2+2d3时，这样金属球就被限位销挤入内壁和凹槽形成的限位空间，此时的金属球位于内壁和凹槽之间，形成相互锁附状态，在此状态下，限位销不能沿着第一方向远离底板运动。在第二高度范围内，内径d1、销径d2和球径d3满足关系式：d1＞d2+2d3，由于侧板内壁的内径d1大于销径d2和两个球径d3的和，所以此时金属球在外部强磁结构的吸引下，会克服弹性抵持组件的抵持力从限位空间中脱离，从而实现对限位销的解锁。

一种可能的实施例中，所述凹槽的内凹面为圆弧面，用于和所述金属球的球面相贴合，所述金属球部分收容于所述凹槽内。圆弧面的凹槽所形成的限位空间更容易对金属球进行收容，便于金属球的挤入和吸出。实施例中让金属球部分收容于凹槽内是为了确保金属球能够保持与内壁的接触，这样就能够通过内壁的挤压形成对定位销的锁附。

一种可能的实施例中，所述挡片开设有挡片通孔，所述挡片通孔的孔径d4大于所述销径d2。挡片开设通孔的目的是为了便于定位销的部分穿过，由于在锁附状态下，金属球部分收容于销头的凹槽内，而为了保持挡片对金属球的抵持作用，避免定位销端部对挡片发生抵持，所以在挡片上开设一个挡片通孔，这样挡片就可以一直对金属球进行抵持，直到金属球进入定位销的凹槽内。这里让挡片通孔的孔径d4大于销径d2也是为了便于定位销的销头在通孔处的穿设，避免二者发生接触，导致挡片无法抵持金属球。

一种可能的实施例中，所述限位销在所述凹槽槽底处的销径为销径d2’，所述销径d2’、所述球径d3和所述孔径d4满足关系式：d4＜d2’+2d3。当限位销处于锁附状态时，金属球位于限位销的凹槽内，而挡片依旧需要对金属球进行抵持，这里如果挡片的通孔孔径d4大于限位销在凹槽处的销径为d2’与两倍球径d3的和，则此时的金属球就会从通孔处穿设而出，无法形成有效的抵持作用。

一种可能的实施例中，在所述第二高度范围内，所述内径d1、所述挡片的外径d5和所述金属球的球径d3满足关系式：d1＜d5+2d3。在第二高度范围内，此时的金属球在强磁结构的作用下克服弹性抵持组件的抵持力而脱离限位空间，由于内壁的内径d1越靠近底板越大，对应的挡片的边沿于内壁之间的间隙也会越来越大，如果不进行限制，会导致金属球从挡片的边沿和内壁的间隙处进入挡片的另一侧，导致挡片无法对其进行抵持。

第二方面，本申请提供led显示模组，包括灯板模组、箱体和上述的锁附装置，所述壳体固定于所述灯板模组，所述限位销螺纹连接于所述箱体，通过所述锁附装置，所述灯板模组与所述箱体可拆连接。当需要将灯板模组和箱体进行安装连接时，只需要旋动限位销，让其沿着第一方向朝向底板运动，运动到锁附位置时，卡合件会进入侧板内壁和限位销凹槽形成的限位空间，从而形成对限位销的锁附，实现灯板模组和箱体的固定安装；当需要将灯板模组从箱体上拆卸下时，继续旋动限位销，让其沿着第一方向朝向底盘运动，同时在底板的背离顶板的一侧放置强磁机构，该强磁结构会对卡合件带来吸引，当限位销运动到解锁位置时，卡合件脱离限位空间形成对限位销的解锁，此时灯板模组可以从箱体上分离。

本申请提供的锁附装置，只需要调整限位销的位置，即可完成锁附功能，在解锁时，只需提供一个强磁结构，即可完成解锁，避免了强磁结构一直存在对周围造成的磁场干扰。

附图说明

图1是本申请一个实施例中锁附装置的结构示意图；

图2是本申请一个实施例中锁附装置的爆炸图；

图3是本申请一个实施例中锁附装置中容置空间的分区范围图；

图4是本申请一个实施例中锁附装置处于分离状态的结构示意图；

图5是本申请一个实施例在锁附过程中限位销处于临界位置时锁附装置的结构示意图；

图6是本申请一个实施例中锁附装置处于锁附状态时的结构示意图；

图7是本申请一个实施例中锁附装置处于解锁状态时的结构示意图；

图8是本申请一个实施例中led显示模组的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本申请具体实施方式的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于下述的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或者位置关系是基于附图所显示的方位或位置关系。这些方位或者位置关系的限定术语是为了更好地描述本实用新型的实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或者组成部分必须具有特定的方位，或者以特定的方位进行构造和操作。

并且，上述部分属于除了可以用于表示方位或者位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”，在某些情况下表示某种依附关系或者连接关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体的使用环境理解这些术语在实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要使用区分不同的装置、元件或者组成部分，并非用于表明或者暗示所指示装置、元件或者组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或者两个以上。

请一并参阅图1至图3，图1是锁附装置100的结构示意图，图2是锁附结构100的爆炸图，图3锁附装置100中容置空间25的分区范围图。实施例中的锁附装置100包括壳体15（底板10、顶板21和侧板20）、弹性抵持组件50、限位销30和卡合件40，壳体15形成容置空间25，具体的壳体15包括底板10、顶板21以及侧板20，底板10与顶板21相对设置，侧板20固定连接在底板10与顶板21之间，为了便于描述，将顶板21朝向底板10的方向设为第一方向x，弹性抵持组件50和卡合件40收容于容置空间25内部，弹性抵持组件50的一端与底板10固定连接，另一端在第一方向x上抵持卡合件40，此时可以将壳体15、弹性抵持组件50和40看作是与限位销30相对应的锁附结构。在壳体15上开设通孔215，限位销30经由通孔215部分收容于容置空间25，限位销30上开设凹槽32，凹槽32与壳体15形成限位空间35。这里需要说明的是，可以壳体15可以是一体成型也可以是分体式结构，具体到本实施中壳体15是由底板10、顶板21及侧板20组合而成的分体式结构。

如图2和图3所示，为了更好地说明锁附和解锁的过程，这里将卡合件40在第一方向x上运动的高度范围分成两端，即第一高度范围和第二高度范围，两端分为交界位置为即为限位销30倍卡合件40锁附的临界高度h。当卡合件40在第一方向x上位于第一高度范围（在第一高度范围内，卡合件40与底板10的距离h1大于临界位置与底板10的临界距离h）时，这里的临界距离h是指限位销30的销头31与侧板20内壁201之间刚好可以穿过卡合件40时的距离。卡合件40收容于限位空间35内，限位销30在第一方向x上的运动被卡合件40限制。如图2和图3所示，卡合件40在第一方向x上位于第二高度范围（在第二高度范围内，卡合件40与底板10的距离h2小于临界位置与底板10的临界距离h）时，卡合件40脱离限位空间35，限位销30在第一方向x上自由移动。这里将锁附装置100看做两个部分，第一部分是由壳体15、弹性抵持组件50及卡合件40组成的锁附结构，第二部分为限位销30，两个部分分别连接于两个待安装的部件上，由于本实施例的应用场景是led显示模组，这里的锁附结构与led显示模组中的灯板模组固定连接，第二部分与led显示模组中的箱体连接。

在一个具体的实施例中，如图1、图2和图3所示，侧板20的内壁201在垂直于第一方向x上的截面面积随着远离底板10而变小，此时，伴随着限位销30沿着第一方向x移动，销头31与内壁201之间的距离发生变化，对应的限位空间35和限位空间35的入口也会发生变化。具体的，侧板20的内壁201呈圆台型，在第一方向x上内壁201的内径d1随着远离底板10而变小，凹槽32为环形凹槽，此时的卡合件40可以为金属球，这样金属球就可以与凹槽32进行配合。当侧板20的内壁201呈圆台型时，内壁201在垂直于第一方向x上的截面为圆形，这样当卡合件40被限位销30的销头31挤到两侧时，内壁201和销头31的外壁311在不同径向上的距离保持一致。同时，凹槽32为环形凹槽这样也便于卡合件40从不同角度进入凹槽32。这里让内壁201的内径d1在第一方向x上随着远离底板10而变小，这样侧板20内壁201在第一高度范围处的内径d11就会小于第二高度范围处的内径d12。当卡合件40因为销头31的挤压进入限位空间35后，此时的限位销30也被卡合件40锁住无法沿着第一方向x背离底板10运动，但如果继续让限位销30沿着第一方向x朝向底板10运动，必然带动卡合件40一起向着底板10运动，即卡合件40从第一高度范围行至第二高度范围，此时内径d1就会变大，当内径d1变大至卡合件40可以从限位空间35自由脱出，此时在底板10背离顶板21的一侧放置强磁结构60，就可以让卡合件40克服弹性抵持组件50的抵持力从限位空间35吸出，对应被卡合件40锁附的限位销30就可沿着第一方向x背离底板10运动，完成限位销30与锁附结构的脱离。

在一种具体的实施例中，如图1所示，弹性抵持组件50包括挡片51和与挡片51连接的弹性件52，弹性件52的一端与底板10连接，另一端与挡片51连接，挡片51在第一方向x上抵持多个卡合件40。实施例中，弹性抵持组件50包括挡片51和弹性件52，弹性件52的作用在于在第一方向x上位卡合件40提供抵持力，弹性件52可以是弹簧或者其他就有弹性的组件，挡片51的作用是便于将弹性件52的抵持力有效传递给多个卡合件40，优选的，挡片51为圆形，这里选用圆形的挡片51是为了和圆台型的内壁201相配合。实施例选用多个卡合件40的作用是为了让受力更为均匀，优选的卡合件40数量为四个。

在一种具体的实施例中，如图2和图3所示，在第一高度范围（卡合件40相对于底板10的高度大于临界h）内，内径d1、销头31的销径d2和卡合件40的球径d3满足关系式：d1＜d2+2d3；在第二高度范围卡合件40相对于底板10的高度小于临界高度h）内，内径d1、销径d2和球径d3满足关系式：d1＞d2+2d3。这里的临界高度h是指在卡合件40在这个临界高度h时，此时的侧板20内壁201的内径d1等于销径d2与两个球径d3的和。在第一高度范围内，当内径d1、销头31的销径d2和卡合件40的球径d3满足关系式d1＜d2+2d3时，这样卡合件40被限位销30挤入内壁201和凹槽32形成的限位空间35，此时的卡合件40位于内壁201和凹槽32之间，形成相互锁附状态，在此状态下，限位销40不能沿着第一方向x远离底板运动。在第二高度范围内，内径d1、销径d2和球径d3满足关系式：d1＞d2+2d3，由于内壁201的内径d1大于销径d2和两个球径d3的和，所以此时卡合件40在外部强磁结构（图中未示出）的吸引下，会克服弹性抵持组件50的抵持力从限位空间中脱离，从而实现对限位销30的解锁。

在一种具体的实施例中，如图1和图2所示，凹槽32的内凹面321为圆弧面，用于和卡合件40的球面相贴合，卡合件40部分收容于凹槽32内。圆弧面的凹槽32所形成的限位空间35更容易对卡合件40进行收容，便于卡合件40的挤入和吸出。实施例中让卡合件40部分收容于凹槽32内是为了确保卡合件40能够保持与内壁201的接触，这样就能够通过内壁201的挤压形成对定位销30的锁附。

在一种具体的实施例中，如图1和图2所示，挡片51开设有挡片通孔512，挡片通孔512的孔径d4大于销径d2。挡片51开设挡片通孔512的目的是为了便于销头31部分的穿过，由于在锁附状态下，卡合件40部分收容于定位销30的凹槽32内，而为了保持挡片51对卡合件40的抵持作用，避免销头31的端部对挡片51发生抵持，所以在挡片51上开设一个挡片通孔512，这样挡片51在弹性件52的作用下，始终保持对卡合件40的抵持，直到卡合件40进入定位销30的凹槽32内。这里让挡片通孔512的孔径d4大于销径d2也是为了便于定位销30的销头31在挡片通孔512处的穿设，避免二者发生接触，导致挡片51无法抵持卡合件40。

在一种具体的实施例中，如图2所示，限位销30在凹槽32槽底处的销径为销径d2’，销径d2’、球径d3和孔径d4满足关系式：d4＜d2’+2d3。当限位销30处于锁附状态时，卡合件40位于限位销30的凹槽32内，而挡片31依旧需要对卡合件40进行抵持，这里如果挡片51的通孔512孔径d4大于限位销30在凹槽处的销径为d2’与两倍球径d3的和，则此时的卡合件40就会从通孔512处穿设而出，无法形成有效的抵持作用。

在一种具体的实施例中，如图1、图2和图3所示，在第二高度范围内，内径d1、挡片51的外径d5和卡合件40的球径d3满足关系式：d1＜d5+2d3。在第二高度范围内，此时的卡合件40在强磁结构（图中未示出）的作用下克服弹性件52的抵持力而脱离限位空间35，由于内壁201的内径d1越靠近底板10越大，对应的挡片51的边沿于内壁201之间的间隙也会越来越大，如果不进行限制，会导致卡合件40从挡片51的边沿和内壁201的间隙处进入挡片51连接弹性件52一侧，导致挡片51无法对其进行抵持。

为了更好的理解实施例，将箱体和灯板模组安装的过程进行说明：

锁附过程，请一定参阅图2、图4、图5和图6，限位销30穿过顶板21上开设的通孔215，沿着第一方向x朝向底板10运动，此时限位销30的销头31进入容置空间25，需要说明的是，在销头31没有进入容置空间25之前，卡合件40在弹性抵持组件50（挡片51和弹性件52）的抵持作用下位于远离底板10的位置，当销头31进入容置空间24后，销头31会对卡合件40进行挤压，使卡合件40沿着第一方向x向底板10运动，同时卡合件40被销头31挤压向两侧移动，从而与侧板20的内壁201接触；如图5所示，当限位销30运动到临界位置（与临界高度相对应的），即此时内壁201的内径d1、销头31的销径d2和卡合件40的球径d3满足关系式：d1=d2+2d3，如图6所示，卡合件40受到了被挡片51的抵持力，从而被挤入限位销30上凹槽32和侧板20内壁201形成的限位空间35内，此时的限位销30就会因为卡合件40的卡位，而不能沿着第一方向x远离底板10运动，即完成对限位销30锁附安装，此时的卡合件40在第一方向x上位于第一高度范围。这里需要说明的一个细节是，当卡合件40被挡片51抵持进入到凹槽32后，由于卡合件40进入凹槽32的过程必然导致其距离底板10的距离增加，即刚进入凹槽32的金属球由于进入一个相对大的空间，此时是无法对限位销30进行锁附，此时限位销30需要沿着第一方向x背离底板10运动小段距离，实现凹槽32的内槽面321与卡合件40的球面贴合，同时卡合件40与侧板20的内壁201相抵持，这样完成了卡合件40对限位销30的锁附。所以可以理解的是，这里卡合件40在锁附状态时与底板10的距离时大于金属球在临界位置时与底板10的距离，即对比图5和图6中卡合件40、限位销30以及弹性抵持组件50的位置有一定的变化。

解锁过程，请一并参阅图2和图7，这里首先进行说明，在上文的锁附过程中提到由于卡合件40被挤入凹槽32和内壁201形成的限位空间35，导致限位销30不能沿着第一方向x远离底板10运动，但此时限位销30可以继续沿着第一方向x朝向底板10运动，限位销30向下运动则带动卡合件40向下运动，此时在底板10的背离顶板21的一侧用强磁结构60对卡合件40进行吸引，当卡合件40在限位销30的带动下再次到达临界位置时，卡合件40就会因为强磁结构60的吸引力从限位空间35里出来，此时限位销30就摆脱了卡合件40的限制，可以沿着第一方向x背离底板10运动，完成整个锁附装置100的解锁过程。

同时，如图8所示，本申请提供led显示模组200，包括灯板模组110、箱体120和上述的锁附装置100，底板10通过螺钉70固定于灯板模组110，限位销30的端部开设有螺纹33，这样限位销30与箱体120螺纹连接，通过锁附装置100，灯板模组110与箱体120可拆连接。当需要将灯板模组110和箱体120进行安装连接时，只需要旋动限位销30，让其沿着第一方向x朝向底板10运动，运动到临界位置时，卡合件40会进入限位空间（图中未示出），然后徐延东限位销30让其沿着第一方向x背离底板10运动，当卡合件40分别于限位销30及侧板20的内壁201发生抵持时，卡合件40对限位销30形成锁附，实现灯板模组110和箱体120的固定安装；当需要将灯板模组110从箱体120上拆卸下时，继续旋动限位销30，让其沿着第一方向x朝向底板10运动，同时在底板10的背离顶板21的一侧放置强磁机构60，该强磁结构60会对卡合件40带来吸引，当限位销30再次运动到临界位置时，卡合件40脱离限位空间35，限位销30被解锁，此时灯板模组110可以从箱体120上分离。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。