CN101312859B - 一种紧固件及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于与汽车气囊附接系统一起使用的紧固件，所述紧固件(10)包括用于在安装过程中接合车辆结构的钩(11)和将所述紧固件(10)锁定在合适位置的销(12)。优选地，所述钩(11)可以快速安装，并且将支撑气囊组件，同时允许在通过按压销(12)直到它完全接合在车辆结构中来锁定紧固件(10)之前进行任何的位置调整。本发明的一个实施方式既包含防止紧固件被脱离接合的锁定方法，又包含如果需要为了维修而释放这种锁定的方法。本发明的另一个方面提供了通过在所述紧固件处于部分安装结构时防止锁定以减少不正确安装部件的可能性的方法。

Description

一种紧固件及其使用方法
相关申请的互相参考
本非临时申请要求2005年12月7日提交的60/748,057号美国临时申请的权益。
技术领域
本发明总体涉及紧固件，特别是涉及适于用在车辆气囊附接系统(automobile air bag attachment systems)中的紧固件。
背景技术
已知，气囊(air bag)被用在车辆中，以在意外事故发生时为乘客提供安全。还已知，气囊附接系统被用来将气囊固定到车辆结构上。通常，已知的气囊附接系统包括紧固件，该紧固件使用金属插入物来为车辆结构提供气囊需要的高保持力。有些已知的设计包括金属插入物，并且使用螺钉来将紧固件附接到车辆结构上。这种紧固件存在缺点和弊端。例如，金属插入物和螺钉的使用增加了紧固件部件在车辆的使用过程中发出嗡嗡声、发出吱吱声并且发出卡嗒声的可能。此外，金属插入物的设计不可能有利于气囊紧固件的目视检查，以保证紧固件完全且正确的安装。
本发明针对与车辆气囊系统一起使用的已知紧固件的这些以及其它的缺点，  提供了与气囊一起使用的独特的塑性紧固件组件，所述紧固件组件容易安装，具有较好的锁定部件，并且在车辆结构和紧固件之间具有大区域的连通(a large area of communication)。
发明内容
在本发明的一个方面，用于将气囊附接到车辆结构上的紧固件提供了气囊到车辆结构的可靠附接，并且提供了允许气囊正确张开的释放带(releasablestrap)。本发明形成了容易安装的耐用的附接，提供了高的保持力，并且防止卡嗒声和其它噪音的产生。此外，本发明的紧固件降低了紧固件部分安装的可能性，并且提高了紧固件的可视检查，以确保正确安装。
在另一方面，通过提供在车辆结构和塑性紧固件的刚性部分之间的较大干涉，本发明的将气囊附接到车辆上的方法消除了金属插入物的需要。本发明还包括了将紧固件锁定在该位置以防止它脱离接合的技术，以及如果需要为了维修用于释放这种锁定的技术。本发明的附接方法通过使用钩部分而简化了气囊系统的组装，所述钩部分可以快速安装到车辆上，并且将支撑系统，同时允许在将紧固件锁定到车辆上之前进行任何位置调整。
在阅读了下面的具体说明、权利要求和附图时，本发明的其它特征和优势对于本领域的技术人员将是显而易见的，图中，相同的数字被用来表示相同的部件。
附图说明
图1显示了本发明的紧固件的典型实施方式的侧视图。
图2显示了图1的实施方式的紧固件组件的透视图。
图3显示了本发明的一个实施方式的紧固件组件的部件的侧视图。
图4显示了本发明的典型实施方式的紧固件组件的钩和销扣合部件(hookand pin catch features)的透视图。
图5显示了本发明的实施方式的销的透视图。
图6显示了图5的销的侧视图。
图7显示了包括本发明的实施方式的气囊组件的透视图。
图8显示了包括本发明的实施方式的气囊组件在附接到车辆上之前的透视图。
图9显示了气囊组件的透视图，其中典型紧固件的钩被插入到车辆结构中。
图10显示了气囊组件的透视图，其中典型紧固件的钩被插入到车辆结构中并且滑进接合位置中。
图11显示了根据本发明的实施方式完全安装的气囊组件的透视图。
图12显示了根据本发明的实施方式位于完全安装的气囊组件中的典型紧固件的辅助槽口(service notch)的透视图。
图13显示了具有宽基部的紧固件的透视图，并且显示了根据本发明的实施方式的气囊突起(air bag tab)的附接。
图14显示了具有宽基部的紧固件的透视图，并且显示了根据本发明的另一个实施方式的气囊突起的附接。
具体实施方式
本发明可以多种形式实施。参照附图，其描述了本发明的各种方面。本发明的一个实施方式包括紧固件10，其例如适于用在车辆气囊附接系统中。参照图1和图2，紧固件10包括具有平坦表面的基部13以及用于将基部13安装到车辆上的钩11和销12。钩11可以被安装到基部13上，以使得钩被设置在基部13的下侧或者底表面上。销12可以临近钩11设置，并且配置成穿过基部13上的孔28(图4)滑动，所述孔28由内壁限定，构成为容纳销12的外部尺寸。下面将描述紧固件10及其部件到车辆上的组装和安装。注意到，紧固件10可以被制成为一体的部件或者可以以如此处所述的单个元件而组装。例如，在一个实施方式中，销12可以被制成与钩11和基部13为一体的部件，以提供单一部件。
紧固件10可以包括由编织材料或者任何其它合适的挠性材料制成的带14。紧固件的剩余元件可以由弹性塑胶(resilient plastic)或者其它具有基本结构一体性的合适材料制成。紧固件10还形成(define)了配合端30，其辅助将气囊固定到车辆上。
如图9所示，紧固件10可以通过将气囊缠绕在带14中并且将端30扣合到设置在紧固件基部13的顶表面上的带保持器15上而附接到气囊25上。在一个实施方式中，带保持器15配置形成为挠性指(flexible finger)，该挠性指形成开口以接收并且保持带14的配合端30。带保持器15可以由这样一种材料构成，该材料具有足够的挠性，以在安装过程中由施加的力向外移动以插入配合端30，并且在气囊张开过程中排出配合端，该材料还具有足够的刚性，以在车辆的标准操作过程中保持配合端30。在另一个实施方式中，带保持器15和带的配合端30可以形成各种形状和其它结构，以适应用来根据特定的应用需求从保持器15释放端30所需的释放力。例如，带保持器15可以包括基本超出基部13的表面而向外延伸的形状。在本发明的一个方面中，两个带14可以附接到紧固件10上，每个带缠绕气囊的相对侧，并且例如在中部连接，其中一个带在带保持器15上终止，另一个带在配合端30上终止。
在典型的实施方式中，气囊25也可以以图13所示的方式附接到紧固件10上。如图13所示，当气囊被卷起或者折叠以备安装时，它可以包括一个或者多个突起31，每个突起形成一个孔32，用于提供到紧固件10的附接。在一个实施方式中，突起31可以滑动穿过基部13上的槽33，并且随后可以设置在钩11的上方。一旦该组件被安装到车辆上，那么气囊突起31可以保持在主钩11和车辆结构之间，由此提供可靠附接。
在另一方面，气囊25可以以图14所示的方式附接到紧固件10上，除了使用了基部13上的接合突起31的一个或者多个轴栓(peg)34之外，图14所示的方式类似于图13所示的附接。轴栓34可以是钩，并且将气囊25的突起31保持到紧固件10上，以进一步将突起31固定到紧固件上。类似于图13的实施方式，突起31可以滑动穿过基部13上的槽33，然后可以设置在钩11的上方。一旦该组件被安装到车辆上，那么突起31可以被保持在钩11和车辆结构之间，并且可以由轴栓34所保持。
如上所述，在气囊25和紧固件10之间可以有两种附接。一种可以是如上所述且如图13和14所示的气囊突起附接，第二种可以是带14和带保持器15，它们将气囊保持在合适的位置，直到气囊张开。一旦本发明的紧固件10附接到气囊上，那么它随后可以作为气囊组件的一部分而移动(ship)。气囊组件通常包含几个紧固件10，以在不同的位置附接在车辆中。
参照图3和7-11，为了将本发明的一个实施方式的气囊紧固件组件安装到车辆上，钩11被插入到车辆结构40的已有的安装区域或者孔42中。这可以通过形成于钩11的表面17和紧固件基部13的底表面之间的接合区域16(图3)而实现。接合区域16是开口，用于接收车辆结构40的壁。换句话说，当安装时，车辆结构40的壁将位于表面17和紧固件基部13的底表面之间。表面17还可以包括设置在表面17的端上的导入斜面(lead-in ramp)，以便于通过提供最初接合车辆结构的壁边缘到其中的较大区域而使车辆结构的壁插入到表面17和紧固件基部13的底表面之间。
在钩11被安装到车辆结构中之后，销12然后可以穿过基部13上的孔28而被插入。这可以通过从基部上方的脱离接合位置(图9和10)将销12按压到接合位置(图11和12)而获得，其中在接合位置，销头19的下侧基本与基部13的顶表面连通(communication)。如图5所示的销头19由设置在销杆20的顶部并且与其垂直的(normal)平面元件形成，其具有从超出销杆的外部尺寸的所有侧而向外延伸的唇缘部分，以防止销12完全滑过基部13。
参照图5和6，在本发明的诸多方面，销12还可以形成预安装突起21、收紧斜面(tightening ramp)22、锁定突起23、辅助槽口(service notch)24或者其组合。预安装突起21可以设置在销杆20的相对侧的下端。当销12处于脱离接合位置时，突起21构成为被保持在形成于基部13上并且由钩11形成的销锁钩(catch)18(图4)中。销锁钩18构成为用于保持突起21，这样销12处于脱离接合位置，以防止在一定的安装步骤过程中由销12阻塞(obstruction)。当销12被按压并且移动到接合位置，且进入车辆结构40中的孔42中时(如图10和11所示)，沿着销杆20的一个面基本垂直设置并且基本垂直于(normalto)销头19的收紧斜面22可以提供与车辆结构40上的孔42的轻微地干涉配合(interference)，以保证适贴(snug)接合且没有卡嗒声(rattle-free)接合。该收紧斜面22可以是例如在销杆20上的楔形，从而杆的顶部的宽度稍大于杆的底部的宽度。收紧斜面22在一个实施方式中可以是挠性的或者弹性的，或者在另外的实施方式可以是非挠性结构。
当销12完全定位时，在本发明的一个方面，平行于收紧斜面22并且设置在收紧斜面22之间的锁定突起23接合车辆结构40上的孔42，以保证紧固件组件可靠固定到车辆上(如图11所示)。锁定突起23可以是挠性突起，其在组装和在最后的安装过程中的随后的弹回(snap-back)时可以向里移动，或者该突起可以具有轻微的弹性，或者构成为允许销的插入并且还在最后的安装过程中卡住或者接合车辆结构40的下侧的其它结构。在另一方面，销12通过销锁钩18锁在基部13上，以将紧固件组件固定到车辆上。
如果需要更换组件的任何部件，那么本发明的一个实施方式包括使用辅助槽口24(图5和12)。槽口24可以形成于销头上，并且可以在锁定突起23上方形成开口，以允许工具(例如小螺丝刀或者其它类似工具)被插入到其中来释放锁定突起23并且撬起销头19。在另一方面，槽口24位于基部13上，形成开口，从而可以插入小工具，以在销处于完全接合位置时释放临近基部的销锁定突起23。当销12返回到脱离接合位置时，钩11随后可以被移除。对于有些应用，可以不需要适用性(serviceability)，并且可以除去辅助槽口。
注意到这点是很重要的，就是如果钩11仅部分安装在车辆结构的孔中(图9)，那么结果就是销杆20和车辆结构之间存在干涉，这防止了销12被驱动通过孔。因此，简单的直观检查以保证销12完全定位(图11)，这可以使你确信该部件被合适插入。该确认特征是本发明的典型优势。
当气囊25张开时，带保持器15以预定的力释放端30，并且带14的端30被施力而偏离出。如上所述，紧固件组件和车辆结构之间的安装结构形成了紧固件到车辆的可靠附接，从而防止了紧固件在气囊张开过程中从车辆结构上自由脱离(break)。在另一个实施方式中，气囊可以固定到紧固件上而不需要使用带。虽然已经针对气囊系统描述了本发明，但是应该理解，典型紧固件10可以被用于固定或者接收任何数量的各种结构，并且可以被用在大量其它应用中。
前述的更动和变型均落在本发明的范围内。应该理解，公开并且在此描述的本发明延伸到从说明书和/或附图中提到或者显而易见的各个特征的两个或者多个的所有的各种组合。所有这些不同的组合组成了本发明的各种不同的方面。此处描述的实施方式解释了用于实现本发明的最佳方式，并且使得本领域的其它技术人员能够实现本发明。权利要求被解释为包括延伸到已有技术允许的范围的各种实施方式。
在下面的权利要求中将陈述本发明的各种特征。

Claims (14)

1.一种与气囊系统一起使用的紧固件，包括：
基部，包括平坦表面，并且形成孔；
钩，设置在所述基部的平坦表面的下侧上，并且穿过所述孔；
钩接合区域，其还包括开口，所述开口由所述基部的底表面和所述钩的顶表面的一部分所限定，以接合车辆的结构壁；
销，形成销头、销杆和唇缘部分，所述销设置在所述基部的孔中并且构成为允许所述销杆滑动穿过所述孔，而所述销头的所述唇缘部分从所述杆向外延伸，以防止所述销滑动完全通过所述基部；
带，包括挠性材料，并且形成配合端；以及
带保持器，形成开口，所述开口形成为用于保持所述带的所述配合端，所述带保持器设置在临近所述孔的基部的顶表面上。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其中，所述钩形成导入斜面，以增加所述基部的下侧和所述钩的顶表面之间的距离，用来提供最初接合车辆的结构壁到其中的较大开口。
3.根据权利要求2所述的紧固件，其中，所述销还包括锁定突起，所述锁定突起设置在所述销杆的表面上，以在按压所述销使其通过所述孔时向里挠性移动，并且在所述销处于完全压入位置时返回以接合车辆的结构壁。
4.根据权利要求3所述的紧固件，其中，所述销头包括辅助槽口，所述辅助槽口包括孔，以允许工具被插入来释放所述锁定突起，撬起所述销头，并且为维修紧固件而移除所述钩。
5.根据权利要求1所述的紧固件，其中，所述销还包括预安装突起，其设置在所述杆的相对侧的下端上。
6.根据权利要求5所述的紧固件，其中，所述基部还包括设置在所述基部的孔的壁上的至少一个销锁钩，所述销锁钩构成为用于保持预安装突起，以防止所述销垂直运动进所述孔中。
7.根据权利要求1所述的紧固件，其中，所述销还包括收紧斜面，所述收紧斜面沿着所述销杆的一个面基本垂直设置并且基本垂直于所述销头，以提供与所述车辆结构上的安装孔的轻微的干涉配合，用于确保适贴且没有卡嗒声的接合。
8.根据权利要求7所述的紧固件，其中，所述收紧斜面包括在所述销杆的面上的楔形，从而所述杆的顶部的宽度大于所述杆的底部的宽度。
9.根据权利要求7所述的紧固件，其中，所述收紧斜面包括挠性材料。
10.一种将气囊紧固到车辆上的方法，包括：
如权利要求1至9任一项所述的紧固件；
将所述紧固件的钩插入到车辆结构的安装孔中；
引导所述钩到所述结构壁上，并且将其导入所述接合区域；以及
从所述基部的上方的脱离接合位置使所述销按压通过所述基部的孔到达在安装孔中的接合位置；
由此，所述销可以被目视检查，以确保所述销头与所述基部处于基本连通。
11.一种与气囊系统一起使用的紧固件，包括：
基部，形成顶表面、底表面和开口；
钩，形成顶表面，并且包括接合区域，所述接合区域由所述基部的底表面和所述钩的顶表面的一部分所限定，以接合车辆的结构壁并且稳定紧固件；
销，设置在所述基部的开口中，所述销形成销杆和沿着所述销杆的一个表面设置的收紧斜面，以提供与所述车辆结构的轻微的干涉，并且保证适贴且没有卡嗒声接合；
锁定突起，设置在所述销杆的一个表面上，以在按压所述销使其通过所述开口时挠性向里移动，并且在所述销处于压入位置时接合所述基部的所述底表面；
第一带，包括挠性材料，并且形成配合端；以及
第二带，包括挠性材料，并且形成带保持器，所述带保持器形成孔，所述孔形成为用于保持所述第一带的配合端。
12.根据权利要求11所述的紧固件，其中，所述销包括销头，所述基部还包括辅助槽口孔，以允许工具被插入来释放所述锁定突起，撬起所述销头，并且为维修紧固件而移除所述钩。
13.根据权利要求12所述的紧固件，其中，所述钩形成导入斜面，以增加所述基部的下侧和所述钩的顶表面之间的距离，用于提供最初接合车辆的结构壁到其中的较大开口。
14.根据权利要求13所述的紧固件，其中，所述销还包括预安装突起，其设置在所述杆的相对侧上，并且所述基部还包括设置在所述基部的孔的内壁中的至少一个销锁钩，以保持预安装突起，用于防止由所述销阻塞所述孔。
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