紧固件系统的制作方法

本申请要求2014年6月9日提交的美国临时申请No.62/009,762以及2014年3月27日提交的美国临时申请No.61/971,495的权益，这两个申请的全文通过引用方式合并于此。

技术领域

本发明一般地涉及紧固件系统，并且更特别地涉及一种用于将两个面板彼此固定的紧固件系统。

背景技术：

诸如Airbus A320或Boeing 737的商用飞机通常由模块化部件构成，其大小、重量和构造根据多方面考虑来规定，包括机身尺寸、美感和安全性。这些要求中的许多要求是按法律或法规而规定的。飞机部件，诸如高架式储物箱、座椅、盥洗室、厨房、灯光系统等，都要求在严格限定的空间内运作。

飞机制造商总是细化飞机内部设计，在关于成本、重量、维修停机时间和安全性的运营商规定的约束内为乘客和机组人员实现更大的舒适度和实用性。制造商通过利用可互换的立体空间(monument)构造内部来实现一些目的。商业乘客飞机通常包括由乘客和机组人员使用的盥洗室，这些是立体空间的一个示例。

常规的盥洗室具有矩形的足迹、马桶和水槽。常规的盥洗室通常还具有：四个复合面板壁，其可成型为适合飞机的曲率；以及带内置灯具的屋顶。盥洗室立体空间经由各种系杆和支架固定到飞机上，并且设计成独立地符合FAA载荷标准。盥洗室几十年来已经是商用飞机上的标准立体空间。盥洗室立体空间通常构造为一个单元，然后安装到飞机上。在使用后，常规的盥洗室立体空间随后作为一个单元从飞机上移除且替换。

如上所述，飞机制造商总是细化飞机内部设计。因此，如果飞机制造商能够在安装后继续细化或改善立体空间，而不是更换整个立体空间，则将具有更高的成本效益。例如，如果飞机制造商可以迅速且容易地更换已经能够安装的盥洗室立体空间内的模块和/或面板将是有帮助的。

技术实现要素：

本发明是一种能够用于接合尤其是飞机内部中的面板的紧固件系统。根据本发明的第一方面，提供了一种用于将第一物件和第二物件接合的紧固件系统。该紧固件系统包括母型紧固件组件，其包括壳体，壳体具有上表面、下表面和限定于壳体中的通道。母型紧固件组件还包括开关构件，该开关构件能够在壳体中的通道内在移除位置与紧固位置之间移动。开关构件包括其中限定有柱开口的接纳部以及开关部。该壳体包括限定于其中的下开口，该下开口延伸贯通壳体的下表面并且与通道连通。柱开口包括紧固部和移除部。当开关构件处于移除位置时，移除部与下开口对准，而当开关构件处于紧固位置时，紧固部与柱开口对准。紧固系统还包括公型紧固件组件，其中包含柱，柱中限定有槽。柱的至少一部分被接纳穿过壳体中的下开口和柱开口，使得槽与通道对准。当开关构件处于紧固位置时，该槽接纳所述接纳部的一部分。

在优选的实施例中，开关部被向上弹性偏置。优选地，开关部包括从其至少一侧向外延伸的轴，壳体中限定有槽，该槽与通道对准，并且当开关构件处于紧固位置时，轴被接纳在槽中。在优选的实施例中，壳体的下开口是自对准开口并且至少部分地由倾斜表面限定，使得当柱插入下开口时，倾斜表面将柱引导到下开口中。优选地，柱还包括倾斜表面，当柱插入所述下开口时，所述柱的倾斜表面接合壳体的倾斜表面。

在优选的实施例中，柱开口的移除部具有比柱开口的紧固部的宽度大的宽度。优选地，柱具有比柱开口的移除部的宽度和壳体的下开口的宽度小的周长，但是比紧固部的宽度大的周长。在优选的实施例中，公型紧固件组件包括从柱向下延伸的插件。

根据本发明的另一方面，提供了一种将第一物件和第二物件接合的方法，所述第一物件具有紧固到其上的母型紧固件组件，所述第二物件具有紧固到其上的公型紧固件组件。该方法包括：将公型紧固件组件的柱穿过第一物件中的开口、母型紧固件组件的壳体的下开口以及开关构件中的柱开口而插入。开关构件包括开关部和接纳部，并且柱开口被限定在接纳部中。该方法还包括：将开关构件在壳体中限定的通道内从移除位置移动到紧固位置，使得限定在柱中的槽接纳所述接纳部的一部分。在优选的实施例中，开关部被向上弹性偏置，并且当开关构件移动到紧固位置时，开关部向上移动，使得与开关部关联的轴被接纳到限定于壳体中的槽中。

根据本发明的又一方面，提供了一种紧固件系统，该紧固件系统包括第一物件和母型紧固件组件，第一物件中限定有开口，母型紧固件组件固定到第一物件上。母型紧固件组件包括壳体以及开关构件，壳体具有上表面、下表面和限定于壳体中的通道，所述开关构件能够在壳体中的通道内在移除位置与紧固位置之间移动。开关构件包括其中限定有柱开口的接纳部和开关部。壳体包括限定于其中的下开口，该下开口延伸贯通壳体的下表面，与通道连通，并且与第一物件中的开口对准。柱开口包括紧固部和移除部，并且当开关构件处于移除位置时，移除部与下开口对准，而当开关构件处于紧固位置时，紧固部与柱开口对准。紧固系统还包括第二物件，以及紧固到第二物件的公型紧固件组件，公型紧固件组件包括其中限定有槽的柱。柱的至少一部分被接纳穿过第一物件中的开口、壳体中的下开口以及柱开口，使得槽与通道对准，并且当开关构件处于紧固位置时，槽接纳所述接纳部的一部分。

根据本发明的另一方面，提供一种使用紧固件系统将具有开口的第一物件和第二物件接合的方法，所述紧固件系统包括母型紧固件组件，该母型紧固件组件包括壳体和开关构件，所述壳体具有下开口、通道和与通道连通的槽，并且所述开关构件具有接纳部和开关部，所述接纳部中限定有柱开口，并且开关部被向上弹性偏置并且具有在至少一侧延伸穿过开关构件的轴，以及公型紧固件组件，其具有柱，柱中限定有槽。该方法包括：将母型紧固件组件固定到第一物件，将公型紧固件组件固定到第二物件，将公型紧固件组件的柱穿过壳体的下开口、待接合的第一物件的开口以及柱开口插入，以及使得开关构件在通道内移动，直至开关部的轴被壳体的槽接纳。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施例的处于紧固位置的紧固件系统的立体图；

图2是图1的紧固件系统的分解立体图；

图3A是根据本发明的优选实施例的紧固件系统的正视剖面图，开关构件处于紧固位置，固定到第一面板和第二面板上并且将第一面板和第二面板彼此固定；

图3B是图3A的紧固件系统处于固定到第一和第二面板上的移除位置的正视剖面图；以及

图4是在开关构件处于移除位置的情况下从开关端看到的图2的紧固件系统的端部正视图。

具体实施方式

下面的说明书和附图是示例性的，而不应解释为限制。描述了若干具体的细节来提供本公开的全面理解。然而，在一些实例中，为了避免混淆说明，没有描述公知的或常规的细节。在本公开中提到一个或多个实施例可以是但不一定是对同一实施例的提及；并且该提及意味着至少一个实施例。

在该说明书中提到一个实施例或实施例意指与该实施例相结合描述的特定的特征、结构或特性包含在公开的至少一个实施例中，在说明书各处出现的术语“在一个实施例中”不一定都指代同一实施例，也不是与其它实施例相互排斥的单独的或替代的实施例。而且，描述了可由一些实施例而不是由其它实施例展现的各个特征。类似地，描述了可以是一些实施例的要求而不是其它实施例的要求的各个要求。

在本说明书中使用的术语一般具有其在本领域、在公开的上下文内以及在使用每个术语的具体上下文中的普通含义。用来描述公开内容的某些术语将在下文进行论述，或者在说明书的其它地方进行论述，从而为从业人员提供有关公开的说明的额外的引导。为了方便，可以突出显示一些术语，例如使用斜体和/或引号：突出显示的使用对术语的范围和含义无影响；术语的范围和含义在相同的上下文中是相同的，而无论是否被突出显示。

将意识到，相同的事物能够以多于一种的方式来叙述。因此，对于本文论述的任意一个或多个术语，可以使用替选的语言和同义词。无论术语在本文中是详细阐述还是论述，不加以特殊强调。提供了用于一些术语的同义词。一个或多个同义词的记述不排除其它同义词的使用。在本说明书中任意地方的示例的使用，包括本文论述的任何术语的示例，仅为示例性的，而不意在进一步限定公开的范围和含义或者任何示范性的术语的范围和含义。同样，公开不限于在本说明书中给出的各个实施例。

无意进一步限定公开的范围，下面给出根据本公开的实施例的器械、装置、方法及其相关结果的示例。注意，为读者方便可以在示例中使用标题或副标题，这绝不是限制公开的范围。除非特别限定，否则在本文所使用的全部技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。在冲突的情况下，以包含定义的本文档为准。

将理解的是，注意本文所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“侧”、“短”、“长”、“上”、“下”、“尾”、“向前”、“内侧”、“外侧”和“下方”仅易于理解且指代如图所示的部件的方位。应当理解，本文所描述的部件的任何方位在本发明的范围内。

现在参考附图，其中为了说明的目的示出了本发明，而不是限制本发明。图1-4示出了根据本发明的优选实施例的紧固件系统10。

如图1和图2所示，在优选的实施例中，紧固件系统10通常包括母型紧固件组件12和公型紧固件组件36。母型紧固件组件12包括壳体14和开关构件22，公型紧固件组件36包括柱38，其中限定有槽40。壳体14具有上表面16和下表面18。

图2是紧固件系统10的优选实施例的分解立体图。如图2所示，在优选的实施例中，壳体14具有限定于其中的通道20以及限定于其中的下开口30，下开口30延伸贯通下表面18并且与通道20连通。壳体14还优选地包括延伸贯通上表面16的上开口31。进一步如图2所示，在优选的实施例中，母型紧固件组件12包括开关构件22，其包括开关部28、颈部23以及接纳部24。在优选实施例中，接纳部24具有限定于其中的柱开口26。在优选的实施例中，柱开口26包括紧固部32以及移除部34。在优选的实施例中，开关构件22能够在通道20内移动或滑动。在优选的实施例中，开关部28包括接合部25。

在优选的实施例中，柱38是圆柱形的并且包括绕其周向延伸的槽40。在另一实施例中，槽40可以仅绕着柱38部分地延伸。在另一实施例中，柱38可以是另一形状，诸如方形或矩形，并且槽40可以是槽口。如下文所述，当开关构件22移动到紧固位置时，槽40捕获接纳部24的一部分。

在本发明的优选实施例中，如图2和图3所示，柱38可以具有倾斜表面37，并且下开口30可以是自对准开口，其包括与倾斜表面37配合的倾斜表面39，使得即使柱38不直接插入下开口30的中央，倾斜表面39也将柱38引导到下开口30中。

图3A和图3B示出了优选的实施例，其中紧固件系统10用于接合第一面板42和第二面板44。在优选实施例中，母型紧固件组件12固定到第一面板42上，公型紧固件组件36固定到第二面板44上。用于将母型紧固件组件12固定到第一面板42上以及用于将公型紧固件组件36固定到第二面板44上的任何方法在本发明的范围内。例如，可以使用胶水、粘合剂、焊接、螺纹紧固件、铆钉等。如图所示，在优选实施例中，母型紧固件组件12包括从壳体14向外延伸的插件50。公型紧固件组件36也包括从其中延伸的插件50。插件50插入限定于第一面板42和第二面板44中的开口54中并且粘附或装入其中。插件50可以包括位于其上的下凸缘52，帮助将插件50固定在开口54内。插件50还可以包括中间或上凸缘56。

图3B示出了处于移除位置的紧固件系统10的优选实施例。如图3B所示，在优选实施例中，当开关构件22处于移除位置时，公型紧固件组件36的柱38能够自由地穿过壳体14的下开口30以及穿过开关构件22的柱开口26的移除部34(以及穿过上开口31)插入。当开关构件22处于移除位置时，通过将柱38从开关构件22的柱开口26的移除部34和壳体14的下开口30移除，公型紧固件组件36的柱38可以自由地与母型紧固件组件12分离。如图3B所示，在优选的实施例中，当开关构件22处于移除位置时，柱38的槽40不接纳开关构件22的接纳部24的任意部分。开关构件22在壳体14的通道20内移动。如图3A和3B所示以及如本说明书所述接合面板的优选实施例的使用仅为示范性的。本领域普通技术人员将意识到紧固件系统10能够用于接合除了面板之外的物件，包括壁、隔壁、立体空间、搁架以及其它物件。

图3A示出了处于紧固位置的紧固件系统10的优选实施例。如图3A所示，在优选实施例中，当开关构件22处于紧固位置时，公型紧固件组件36的柱38延伸穿过壳体14的下开口30以及穿过开关构件22的柱开口26。柱38的槽40与通道20对准且接纳开关构件22的接纳部24的一部分，从而防止柱38从柱开口26移除。换言之，柱开口26的紧固部32具有比柱38小的宽度或直径。因此，接纳部24的一部分捕获在槽40中。这防止柱38被拉过下开口30，这将柱38紧固在母型紧固件组件12内。将意识到，在移除位置上，柱开口26的移除部34与柱38对准，并且在紧固位置上，柱开口26的紧固部32与柱对准。并且，在紧固位置上，槽40产生了平台，该平台捕获紧固部32的边缘且防止柱38被拉出壳体14。

如图3A中的箭头A1所示，在本发明的优选实施例中，开关部28被向上弹性偏置。如图2所示，开关部包括超过其至少一侧延伸的轴46。优选地，轴46延伸穿过开关部28中的开口47并且从其两侧向外延伸。在优选的实施例中，壳体14还包括至少一个以及优选地两个槽48，槽48限定于其中且与通道20连通。由于弹性部38从接纳部24向上偏置，所以当开关构件22处于紧固位置时轴46的相反端被接纳在槽48中且由槽48捕获。本领域普通技术人员将理解，被向上弹性偏置的开关部28与壳体14中的槽48相结合使用仅是示范性的，并且根据本发明可以使用其它将开关构件22固定在紧固位置上的方法。通过非限制示例，弹簧可以用在通道20内，其对开关构件22施加水平力，或者可以使用粘合剂将开关构件22保持在紧固位置。

图4示出了从开关构件22的端部看时本发明的优选实施例的端部正视图。图4示出了其中开关构件22的开关部28突出超过壳体14的上表面16的优选实施例。

现在将对紧固系统10的示范性的使用进行说明。母型紧固件组件12固定到第一面板42，公型紧固件组件14固定到第二面板。开关构件22定位在移除位置上，柱38穿过第一面板42中的开口54、穿过下开口30以及穿过柱开口26的接纳部34插入。开关构件22(以及轴46)则在通道20内移到紧固位置。因为开关部28被向上偏置，所以当轴46的相反端到达槽48时，轴46的相反端被压入槽48中，从而将开关构件22固定在紧固位置上。柱开口的紧固部32同时与柱38对准，并且接纳部24的一部分被接纳在槽40中。

为了将两个面板彼此分离或移除，开关部28被下推，使得轴46的相反端向内脱离槽48而使得轴46的相反端沿着通道20滑动(如图4所示)，直至开关部28处于移除位置。在该位置上，柱开口26的接纳部34与柱38对准。这允许将柱38从柱开口26、下开口30和第一面板42的开口54拉出。

除非上下文明确要求，否则在整篇说明书和权利要求中，措辞“包括”、“包括有”等应在包含的含义上解释，而不是排他性的或穷尽性的含义；也即，含义是“包含，但不限于”。如本文所使用的，措辞“连接”、“耦合”或其任意变化形式意指两个以上元件之间的任何直接或间接的连接或耦合；元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或其组合。另外，措辞“在本文中”、“上文”、“下文”等类似含义的用语，当在本申请中使用时，应当是整体上指本申请，而不是本申请的任何特定的部分。在上下文允许的情况下，在优选实施例的上面详述中使用单数或复数的用语还可以分别包含复数或单数。在提到两个以上项的列表时的用语“或者”涵盖了该用语的以下全部解释：列表中的任意项，列表中的全部项，以及列表中的项的任意组合。

公开的实施例的上文详细说明不旨在穷尽或将教导限于上文公开的确切形式。虽然在上文为示例说明的目的而描述用于本公开的具体实施例和示例，但是，各等同修改都在本公开的范围内，这是本领域技术人员将认识到的。此外，在本文提及的任何具体数字仅是示例：替选的实现方式可采用不同的值、测量或范围。

本文提供的公开内容的教导能够应用于其他系统，不一定是上述系统。上述的各个实施例的元素和动作能够组合以提供另外的实施例。在本文中描述或使用的任何测量值仅为示范性的，而不是限制本发明。可使用其他测量值。此外，在本文提到的任何具体的材料仅为示例：替选的实现方式可采用不同的材料。

上文提到的任何专利和申请以及其他参考文献，包括在随附的提交文本中列出的任何专利和申请以及其他参考文献，其全文都通过引用的方式合并于此。如果有必要，公开的各方面能够进行修改，以采用上述各个参考文献的系统、功能和概念从而提供公开内容的更多的实施例。

可以根据上文对优选实施例的详细说明对本公开做出这些以及其它的改动。虽然上面的说明描述了公开的一些实施例，并且描述了所构思的最佳方式，无论上面的说明以文本形式出现得如何具体，教导能够以多种方式来实践。系统的细节可以在其实现细节上进行大幅地变化，同时仍由文本公开的主题涵盖。如上所提到的，当描述公开的一些特征或方面时所使用的特定的术语不应视为暗指该术语在此被重新定义为限制为与术语关联的公开内容的任何具体的特性、特征或方面。一般地，在所附权利要求中所使用的术语不应解释为将公开内容限于说明书中公开的具体实施例，除非上文的优选实施例的详细说明明确定义了该术语。因此，公开内容的实际范围不仅涵盖了公开的实施例，而且涵盖了所有的在权利要求下实践或实现公开内容的等同方式。

因此，虽然已经示出和描述了本发明的示范性的实施例，应当理解的是，本文所使用的全部术语都是说明性的，而不是限制性的，并且本领域普通技术人员可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出许多的改动、修改和替代。