CN101180488A - 带有枞树型固定件的缆线扎带 - Google Patents

Abstract

一种单件式缆线扎带(111)包括锁定头(113)和固定舌带(115)，所述锁定头(113)在扎带(111)形成封闭环时适于接收和选择性啮合部分舌带(115)。所述缆线扎带(111)包括形成在锁定头(113)上的枞树紧固件(141)，紧固件(141)尺寸和形状适于配合地穿过面板中四分之一英寸圆形开口。紧固件(141)包括杆(145)和多个形成在杆(145)上的凹槽(151)，其方式是在紧固件配合地穿过面板中的开口时，它们不相互干扰。因为紧固件(141)在穿过面板开口时不受凹槽(151)干扰，因此紧固件(141)特征为具有相对低的插入力(即，将紧固件插入面板开口所需要的力)同时保持相对高的抽取力(即，从面板开口抽回紧固件所需要的力)。

Description

带有枞树型固定件的缆线扎带

技术领域

【0001】本发明涉及扎带，更具体地涉及可形成到闭合环(closed loop)中的扎带。

背景技术

【0002】扎带是本领域公知的并广泛用在不同应用中。

【0003】一种公知并广泛使用的扎带(tie)是缆线扎带(cable tie)。缆线扎带通常在商业上用来捆扎多个物体，如一组平行的电线。

【0004】本领域公知的一种类型的缆线扎带包括穿过带孔头的锯齿状舌带(strap)。在使用中，缆线扎带可通过将锯齿状舌带插入带孔头而形成闭合环。随着锯齿状舌带穿过带孔头，内棘爪，或锁定舌片(tang)位于可锁定地啮合舌带锯齿的带孔头内从而防止舌带退出带孔头(apertured head)。以这种方式，内棘爪与锯齿状舌带啮合以闭合环配置固定缆线扎带。

【0005】上述类型的缆线扎带通常以下面的方式捆扎多个平行线。具体地，在将多个线聚集在一起之后，缆线扎带的舌带绕线束包裹。然后舌带的自由端被插入带孔头，以便形成围绕所述线束的闭合环。在缆线扎带形成闭合环后，舌带的自由端被推进通过带孔头从而使缆线扎带紧握线束。

【0006】在某些应用中，通常需要利用缆线扎带紧靠平整表面保持一组线束。具体地，在汽车工业中，通常需要将一组电线束利用缆线扎带紧靠汽车面板固定保持，从而防止在操作汽车过程中线束在车体内移动(即，散乱)。

【0007】因此，缆线扎带通常提供有插入紧固件，其可耦合到汽车面板上。通常，插入紧固件直接整体形成在缆线的头部并且尺寸和形状适于穿过汽车面板上现有的开口。当穿过开口布置时，插入紧固件上的保持元件啮合汽车面板以便固定插入紧固件在面板上适当位置。以这种方式，由缆线扎带捆束到一起的多个线进而紧靠着汽车面板被保持，这是非常必要的。

【0008】插入紧固件通常是以多种不同的构型制造的。一种通常形成在传统缆线扎带自由端的公知类型的插入紧固件是圣诞树(Christmas-tree)紧固件(本领域也称为松树紧固件或枞树紧固件)。提供有圣诞树型紧固件的缆线扎带的例子在授予J.C.Benoit等人的美国专利No.5,921,510和授予R.Speedie等人的美国专利No.4,342,438中描述，这两个所述专利通过参考并入本文。

【0009】现参考图1(a)和1(b)，它们分别以横向横截面视图和顶视图示出枞树型紧固件，其是本领域公知的，该紧固件通常由标识号11标识。枞树型紧固件11包括具有纵轴15的延长杆13。延长杆13的一端整体形成到凹型软盘17的顶表面上。延长杆13的相对端成形为圆形尖端19。

【0010】多个软凹槽21(通常也称为持留钩或径向翼)沿其长度以等距离隔开的方式整体形成在杆13上。每个凹槽21以相对纵轴15成锐角α1(在远离圆形尖端19的方向上)径向延伸远离杆13，以便提供紧固件11的总设计，其与传统圣诞树相似(其中每个凹槽21类似于圣诞树的枝条)。

【0011】所设计的圣诞树紧固件11具有这样的轮廓，该轮廓使其能够适配地穿过车辆面板P的圆形开口O，其中开口O的直径D约为0.25英寸(更特别地，开口O的直径范围在0.244英寸到0.272英寸之间)，且其中面板P的厚度T约为0.059英寸。然而，可以理解，枞树紧固件通常可以多种形状和尺寸构造从而能够与多种不同开口和/或面板结合使用，从而增加其潜在的应用范围。

【0012】枞树型紧固件11被设计成适合以下面的方式穿过面板P中的开口O。特别地，如从图1(a)中清楚看到的那样，杆13的圆形尖端19直接穿过开口O直到最外边凹槽21-1接触绕开口O外围的面板P。随着紧固件11被进一步促动穿过开口O，面板P使凹槽21-1向内弯曲(即向纵轴15)至能够使凹槽21-1穿过开口O的角度。进一步推进紧固件11通过开口O，类似地引起其余凹槽21-2穿过21-7从而在它们穿过开口O时继续向内弯曲。由于凹槽21的弹性构造，每个凹槽21一旦完全通过面板中的开口，则其向外弯曲至其原始构型。可以理解，借助所有穿过开口O的凹槽21，后端凹槽21-7和软盘17与面板P的相对侧邻接以便稳固地将紧固件11保持在开口O中。

【0013】如上面所述，紧固件11上每个凹槽21在远离尖端19的方向上从杆13延伸远离。因为凹槽21的该特殊取向，枞树紧固件11特征为具有插入力(即，要求将紧固件穿过面板中开口的力)，这基本小于其抽取力(extraction force)(即，从面板开口中抽取固定的紧固件所需的力)。

【0014】结合本发明，本申请人已经认识到与上述类型的传统枞树紧固件(如，枞树紧固件11)关联的显著缺点。特别地，本申请人已经认识到传统枞树紧固件是以这样的方式构造的，即在紧固件插入过程中每个凹槽与相邻最后凹槽相互干扰(即，接触)(该状态在这里被简单称为“凹槽干扰(flute interference)”)。如从图1(a)中清楚看到的那样，随着紧固件11穿过开口O，凹槽21-1向内塌陷。然而，应该注意，在凹槽21-1塌陷到穿过开口O必须的程度时，凹槽21-1与相邻的下一凹槽21-2相互干扰或接触。结果，为了使凹槽21-1塌陷到穿过开口O必须的程度，累积力必须施加到凹槽21-1上，该累积力足够大从而使凹槽21-1以及一个或多个连续凹槽(如凹槽21-2，21-3等)类似地弯曲到紧固件11穿过开口O所必须的程度。

【0015】如可理解的那样，上述凹槽干扰条件用来显著增加与紧固件11关联的插入力，这是非常必要的。实际上，已经发现某些传统的具有类似于紧固件11设计的枞树型紧固件要求插入力约为30到40磅。在组装线环境中(如，在汽车制造设备上)，这类紧固件要求的相对插入力可导致对工人的伤害等(如腕管综合症)，这是非常不理想的。

发明内容

【0016】本发明的目的是提供一种新的改进的单件式缆线扎带，其包括穿过带口头的锯齿状舌带。

【0017】本发明的另一个目的是提供上述类型的缆线扎带，其进一步包括枞树紧固件，其被设计来穿过汽车面板中形成的圆形开口。

【0018】本发明的另一个目的是提供上述类型的缆线扎带，其包括枞树紧固件，当该紧固件穿过面板中开口时所需要的插入力相对小。

【0019】本发明另一个目的是提供上述类型的缆线扎带，其包括枞树紧固件，该紧固件在超过面板开口时不会受到凹槽干扰。

【0020】本发明还有一个目的是提供上述类型的缆线扎带，其包括有限数目的部件，易于使用且制造成本低。

【0021】因此，提供了被设计来穿过面板中开口的紧固件，该紧固件包括(a)杆，和(b)杆上形成的多个凹槽，(c)其中所述多个凹槽经配置来在紧固件配合地穿过面板中开口时彼此相互干扰。

【0022】多种其他特征和优点将从下面的描述中看出。在说明书参考作为其一部分的附图，且附图仅以说明的方式示出实践本发明的实施例。实施例被足够详细地说明从而使得本领域技术人员能够实施本发明，且可以理解其他实施例也可使用，并在不偏离本发明范围的前提下做出结构变化。因此，下面的详细说明不是为了限制，且本发明的范围由权利要求最佳地限定。

附图说明

【0023】附图包括在此并构成说明书的一部分，其示出本发明的实施例，并和说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中，相同的标识号表示相同的部件。

【0024】图1(a)是现有技术枞树紧固件的横向截面图，所示紧固件部份穿过面板中开口，面板是以横截面示出的。

【0025】图1(b)是图1(a)中现有技术紧固件的顶视平面图；

【0026】图2是按照本发明教导构造的缆线扎带的分解透视图，缆线扎带包括所设计的穿过面板开口中的枞树紧固件；

【0027】图3是图2中所示的缆线扎带的顶视平面图；

【0028】图4是图2中所示缆线扎带的分解右端视图；

【0029】图5是图2中所示缆线扎带的分解前视平面图；

【0030】图6是沿图3中线6-6的枞树紧固件截面图；

【0031】图7是图6中所示枞树紧固件的放大截面图，该紧固件部分穿过面板中的开口，该面板以横截面示出；

【0032】图8(a)是图2中所示紧固件的横截面视图，所示紧固件部分插入面板中的开口，该面板是以横截面示出；以及

【0033】图8(b)是图2中所示紧固件的顶视平面图。

具体实施方式

【0034】现参考图2-5，示出了按照本发明教导构造的缆线扎带(这里也称为扎带)，该扎带一般由标识号111标识。作为一种潜在应用，扎带111可用于将一组线束缚到一起并进而紧靠这车辆面板保持所述线束。

【0035】缆线扎带111包括锁定头113和固定舌带(attached strap)115。优选扎带111由塑料材料制造，如尼龙，并用传统注塑技术形成单件。

【0036】锁定头113通常是矩形的并包括顶壁117、底壁119、前壁123、前侧壁125和第二侧壁127。顶壁117、底壁119、前壁121、后壁123、第一侧壁125和第二侧壁127一起限定了接收通道129的舌带，其纵向延伸穿过头113(即，从前壁121到后壁123)。

【0037】锁定头113被成形为包括可回转锁定爪，或舌片，131，其向接收通道129的舌带凸出。可以理解，随着舌带115插入通道129，设计锁定爪131以啮合舌带115从而以其闭合环构型固定扎带111。

【0038】舌带115是伸长的柔性元件，其横截面通常是均匀且为矩形。然而，可以理解舌带115可以其他尺寸和形状构成而不偏离本发明的精神。

【0039】舌带115包括第一端133，第二端(未示出)，前表面135和后表面137。舌带115的第一端133整体连接到头部113的底壁119上以便使扎带111为一体的装置。舌带115进一步包括多个棘齿状齿牙139，其沿前表面135的长度形成，当扎带111形成封闭环时，齿牙139适于被锁定爪131啮合。

【0040】缆线扎带111还包括单件式圣诞树型紧固件141，其整体形成在锁定头113的顶壁117上。如下面详细描述的那样，圣诞树紧固件141(这里也称为紧固件141，松树紧固件141和枞树紧固件141)大小和形状适于保持在圆形开口O中，其形成在汽车面板P中。注意，紧固件141的特殊设计是本发明的主要新颖特征。

【0041】紧固件141包括凹入的软盘143，其整体形成在锁定头113的顶壁117上。盘143用作支撑件，当紧固件141穿过开口O时其紧靠着面板P的下侧。

【0042】紧固件141也包括伸长杆145，其具有纵轴147，如从图6清楚看到的那样。杆145在一端整体形成到盘143的顶表面近似中点处。杆145从盘143对角延伸，杆145的自由端形成圆尖端149。

【0043】多个软凹槽151(这里也称为持留钩(retention barb)或径向翼)沿其长度以等距离隔开的方式整体形成在杆145上。如从图8(a)中清楚看到的那样，每个软凹槽151以相对纵轴147成锐角α(在远离圆形尖端149的方向上)径向延伸远离杆145，以便提供紧固件141的总设计，其与传统圣诞树相似。

【0044】应该注意一对相对垂直的切口153-1和153-2形成在凹槽151中，这两个切口近似180度远离彼此，如从图2和3中看到的那样。切口153形成在凹槽151中从而促进凹槽151在施加适当的向内力后压缩。

【0045】如可理解的那样，枞树紧固件141与现有技术的紧固件11具有相似的设计。然而，如下面进一步详细描述中，紧固件141和紧固件11之间的主要区别在于这样的事实，即在穿过面板P中的开口O时，枞树紧固件141不受凹槽干扰，然而现有技术的紧固件11在穿过面板P中开口O时确受凹槽干扰。

【0046】图7清楚地示出枞树紧固件141在穿过面板P中圆形开口O时避免凹槽干扰的方式(其中开口O的直径D在0.244英寸到0.272英寸之间，且其中面板P厚度约0.059英寸)。具体地，具体如图所示，紧固件141被配置成凹槽151-2基本不接触下一连续凹槽151-3，直到凹槽151-2塌陷到适当穿过开口O所需的程度。其余凹槽151也类似地配置以便提供枞树紧固件141，其具有无干扰构造。结果，应该理解紧固件141(i)具有比现有技术紧固件11显著低的插入力，同时(ii)保持基本与现有技术紧固件11相同的抽取力，这是本发明的主要目的。

【0047】枞树紧固件141的构造在四个方面与枞树紧固件11不同，这几个方面都用来消除/最小化紧固件141中凹槽干扰的出现。四个主要设计改进(即，优化)如下：

【0048】(1)增加的凹槽间距：如从图1(a)和8(a)中看到的那样，枞树紧固件141中连续凹槽151之间的间隔S或间距显著大于现有技术紧固件11中连续凹槽21之间的间隔S1，或间距。具体的，枞树紧固件141中连续凹槽151之间的间距S约为0.085英寸。相反，现有技术紧固件11中连续凹槽21之间间距S1约为0.071英寸。

【0049】(2)减小的凹槽角度：如从图1(a)和8(a)，每个凹槽151延伸远离枞树紧固件141中杆145的角度α基本小于每个凹槽21延伸远离现有技术紧固件11中杆13的角度α1。具体地，对于枞树紧固件141，每个凹槽151延伸远离杆145的纵轴147的角度α约为40度。相反，对于现有技术紧固件11，每个凹槽21延伸远离杆13的纵轴15的角度α1约为46度。

【0050】(3)增加的凹槽长度：如图1(a)和8(a)看到的那样，枞树紧固件141中每个凹槽151的长度L基本大于现有技术紧固件11中每个凹槽21的长度L1。具体的，枞树紧固件141中每个凹槽151的长度L约为0.095英寸。相反，现有技术紧固件11中每个凹槽21的长度L1约为0.060英寸。

【0051】(4)增加的切口角度：如从图1(b)和8(b)中看到的那样，枞树紧固件141的凹槽151中形成的切口角度β基本大于现有技术紧固件11的凹槽21中形成的切口角度β1。具体地，枞树紧固件141的凹槽151中形成的每个切口153的角度β约为15度。相反，现有技术紧固件11的凹槽21中形成的每个切口22的角度β1约为10度。

【0052】也可以注意到枞树紧固件141中凹槽151的数目小于枞树紧固件11中凹槽21的数目。具体的，枞树紧固件141具有六个凹槽，然而，现有技术紧固件11具有七个凹槽21。可以理解，枞树紧固件141中凹槽151的数目减小以便使紧固件141的总长度基本等于紧固件11的总长度。

【0053】上面所描述的本发明实施例仅是示例性的，本领域技术人员能够不偏离本发明精神做出无数变化和修改。所有这些变化和修改都在所附权利要求限定的本发明范围内。

Claims (15)

1.一种紧固件，其被设计来穿过面板中的开口，该紧固件包括：

(a)杆，和

(b)在所述杆中形成的多个凹槽，

(c)其中所述多个凹槽被配置成不会在紧固件配合地穿过面板中的开口时相互干扰。

2.如权利要求1所述的紧固件，其中所述面板中的所述开口是圆形的。

3.如权利要求2所述的紧固件，其中所述圆形开口具有约0.25英寸的直径。

4.如权利要求2所述的紧固件，其中所述圆形开口具有范围在0.244英寸和0.272英寸之间的直径。

5.如权利要求2所述的紧固件，其中所述多个凹槽是沿所述杆的长度以隔开的关系形成。

6.如权利要求5所述的紧固件，其中所述杆上连续凹槽之间的间隔约为0.085英寸。

7.如权利要求2所述的紧固件，其中所述杆具有纵轴。

8.如权利要求7所述的紧固件，其中每个凹槽延伸远离所述杆的所述纵轴的角度约为40度。

9.如权利要求2所述的紧固件，其中所述多个凹槽中的每个凹槽的长度约0.095英寸。

10.如权利要求2所述的紧固件，其中至少一个纵向切口在所述多个凹槽中形成。

11.如权利要求10所述的紧固件，其中所述至少一个纵向切口的角度约为15度。

12.如权利要求2所述的紧固件，其中所述紧固件由塑料构造。

13.如权利要求12所述的紧固件，其中所述紧固件形成为单件。

14.如权利要求2所述的紧固件，其中所述紧固件耦合到缆线扎带。

15.如权利要求14所述的紧固件，其中所述缆线扎带包括：

(a)包括接收通道的伸长舌带的头部，，所述舌带接受具有纵轴的通道，所述头部包括锁定元件，其被设置成向接受通道的舌带凸出，和

(b)具有第一端和第二端的舌带，所述第一端形成在所述头部上，所述舌带尺寸和形状适于插入到接收通道的舌带，因此所述缆线扎带形成封闭环，所述舌带适于在缆线扎带形成为封闭环时与所述锁定元件啮合。

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