CN101356379A - 具有插入板材的孔中的扣合脚部的紧固件 - Google Patents

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Abstract

紧固件(1)包括头部(2)和扣合脚部(3)，所述脚部(3)包括刚性芯部(4)和弯曲的挠性翼(5、6、9、10)。每个翼(5、6、9、10)具有由所述芯部(4)、纵向端面(16)和横向端面(7)界定的凸面(15)。由看着所述凸面(15)的观察者来看，每个纵向端面(16)具有尖端朝向外面的V形形状，该尖端位于所述偏转面(25)上。该芯部是轮轴(4)，至少三个所述翼(5、6、10)在其周围规则地间隔开。每个翼(5、6、10)包括角板，该角板由所述纵向端面(16)和肩部限定，比角板薄的腹板位于轮轴(4)和肩部之间。每个翼(5、6、10)适于通过弹性变形朝向邻近翼(5、6、10)的凸面(15)挠曲。

Description

具有插入板材的孔中的扣合脚部的紧固件
技术领域
本发明通常涉及一种用于将部件固定到板材上的紧固件，该板材例如为车体板金属板材。
背景技术
已知的现有的这种紧固件具有扣合脚部，该扣合脚部用于插入到板材的预定直径的孔中。
这类紧固件尤其可以从文献FR2 789 454中获知，其中这种紧固件具有头部和扣合脚部，该扣合脚部包括平的刚性芯部和两个弯曲的挠性翼。该刚性芯部具有两个聚合到尖端的纵向端面，而通过其另一端连接到紧固件的余下部分。每个翼沿着该芯部的两个纵向端面中的一个连接到该芯部，并具有面向该芯部的各自平面的内表面，该内表面通过该平面、该翼的纵向端面和该翼的横向端面界定。该脚部的外表面各自在横向定向于该脚部轴线方向的偏转面的一侧朝向该翼的自由端和横向端面逐渐缩小脚部。该脚部的外表面在偏转面上具有大致椭圆的形状，其中小宽度位于沿着芯部的中轴平面的地方，大宽度位于沿着横向定向于该芯部的中轴平面的轴平面的地方。为了能够将脚部扣合到孔中，每个翼适于通过朝向轮轴芯部的面向其内表面的平面的弹性变形而挠曲。每个翼的内表面是凹的，每个翼的纵向端面从位于平行于面向其内表面的芯部的平面观察者来看具有V形形状，该形状的指向外面的尖端位于偏转面上，脚部的外表面在该偏转面的每一侧逐渐缩小。
这样的紧固件是非常满意的，因为其能够使得脚部插入孔中所需的力最小，并使得扣合脚部提供的防止紧固件的拔出的保持力最大。
发明内容
本发明旨在提供相同类型的紧固件，但是在对施加于其上的拔出力的阻力方面具有改进的性能，同时使制造和使用尤其简单和方便。
为此，本发明提供了设置有头部和用于穿过板材上的孔的扣合脚部的紧固件，所述脚部包括从所述头部延伸的刚性芯部和弯曲挠性翼，每个所述翼具有由所述芯部、纵向端面和面向所述头部的横向端面界定的凸面，所述脚部在横向定向于所述芯部的偏转面的每一侧上朝向各自向所述芯部的自由端和所述横向端面逐渐缩小，其特征在于：从看向所述凸面的观察者看，每个所述纵向端面具有尖端朝向外面的V形形状，该尖端位于所述偏转面上，所述芯部是轮轴，至少三个所述翼在其周围规则地间隔开，每个所述翼包括角板，该角板由在所述偏转面每一侧的所述纵向端面和肩部限定，所述肩部和角板的表面位于所述纵向端面之间，且所述肩部在所述凸面的相反侧，每个所述翼还包括比所述角板细的腹板，该腹板位于所述轮轴和所述肩部之间，为了允许将所述脚部扣合到所述孔中，每个所述翼适于通过弹性变形朝向位于所述肩部相同侧的邻近翼的凸面挠曲。
在将扣合脚部插入板材中的孔时，孔的轮廓和翼之间的协作结果是，通过与孔的轮廓接触时每个翼的弹性变形，每个翼位于尖端和偏转面之间的始端部向邻接翼的凸面挠曲。该翼这样随着插入逐渐挠曲，直至翼的始端部上的尖端通过该孔。然后，每个翼放松，在位于偏转面和横向端面之间的保持部上，孔的轮廓和角板之间的协作结果为在插入方向上推进该脚部，直至紧固件的剩余部分通过截头圆锥形液密轴环邻接板材的表面，该板材位于紧固件从中引入的一侧。
一旦安装后，当该用于固定的部件和板材之间的相对运动或拆解时，该紧固件可能受到不是严格轴向的拔出力的作用。由于每个翼与孔的轮廓接触，当紧固件受到这样的力时，几个邻近的翼可能变形并有助于抵抗该力。
需要注意的是，在上述已有的紧固件中，孔的轮廓与刚性芯部的端面和每个翼的外表面接触。该紧固件给出了非常高的抵抗力，以使其在刚性芯部的平面方向上定向。另一方面，不在该平面方向上定向的力将遇到很小的抵抗力，因为该抵抗力只由单一翼提供。
根据实现对于制造和使用都是特别简单和方便的特征：
——所述纵向端面包括位于所述偏转面每侧的分部，所述分部在所述角板上具有收敛的轮廓，并在所述偏转面上具有尖端；并且可能地
——所述分部位于所述自由端和所述偏转面之间的始端部，该分部包括属于所述腹板的第一分部部分和属于所述角板的第二分部部分，该角板具有与所述凸面的连接区域，所述连接区域位于与所述第一分部部分接续的位置；和/或
——对于每个所述翼，所述横向端面在所述轮轴和所述肩部之间面向所述头部伸展；和/或
所述纵向端面包括在每个所述翼的位于所述自由端和所述偏转面之间的始端部，该分部比在该翼的位于所述偏转面和所述翼的所述横向端面之间的保持部的分部长；和/或
——所述肩部是直线的；和/或
——所述腹板具有恒定的厚度；或
——所述腹板朝向所述横向端面的厚度比朝向所述自由端的厚度大；和/或
——每个所述翼具有相同的形状；和/或
——所述紧固件包括六个所述的翼。
附图说明
本发明的特征和优点将通过结合附图对下面的优选但非限制的例子的说明呈现，其中：
图1是根据本发明的紧固件的正面图；
图2是从下面看的该紧固件平面图；
图3-9是该紧固件脚部在图1标示的从III-III到IX-IX的各个平面截取的脚部的截面图，其中没有表示出液密轴环；
图10是所述紧固件将要固定于其上的板材的平面图，表示了该扣合脚部将要插入的孔的周围区域；
图11是位于将于固定到的部件中并扣合到板材上的紧固件的正面图，该部件和板材以横截面表示；和
图12和13是根据变型实施例的紧固件的脚部的横截面视图，类似于图4和7的视图，并从两个不同的平面截取，这两个平面位于与图1标示的平面IV-IV和VII-VII相同的高度。
具体实施方式
该紧固件1为模制成单一件的塑性材料。其包括头部2和扣合脚部3。
该扣合脚部3包括轮轴4和六个相同的翼5-10。
该轮轴4横向于头部2延伸。该轮轴4是圆柱形的，并具有轴线A，该轴线更通常地为该紧固件1的主轴线。该轮轴4的一端连接到头部2，而另一端11是自由的。
翼5-10连接到轮轴4并绕着该轮轴规则分布，两个连续翼之间间隔60°角板。
现在将描述该翼5。下面对翼5的说明也适用于翼6-10，该六个翼5-10是相同的。
翼5包括腹板12和角板13。该腹板12连接到轮轴4，该角板13连接到腹板12。
该腹板12是薄圆柱形的壁部；该角板13是实心的较厚部分。该角板13整体上是刚硬的，而腹板12更加柔韧并适于挠曲。
该翼5在不受到外部偏压时具有静止的位置。
由于该扣合脚部3适于插入孔中，当翼5进入与孔的轮廓接触并且该孔的轮廓支承在翼5上时，该腹板12挠曲，该角板13移向邻近翼6的腹板12。
该翼5由轮轴4、朝向外面的纵向端面16和面向头部2的横向端面17界定。
该翼5具有两个主要表面：凸面15和表面20，该凸面15的横向于脚部3的轴线方向的截面脚部具有通常的圆弧形状，该表面20在凸面15的相反侧。所述表面20包括属于腹板12的表面部21。所述表面部21是凹的，并具有对应于表面15的轮廓。表面20也包括直线肩部22，该直线肩部连接到表面21，并通常横向于表面21定向。该表面20还包括连接到肩部22并由纵向端面16界定的表面部23。
在脚部3的轴线方向上，该翼5包括位于自由端11和横向于轮轴4的偏转面25之间的始端部和位于偏转面25和横向端面17之间的保持部。
该纵向端面16包括在自由端11和偏转面25之间延伸的第一分部30与在偏转面25和横向端面17之间延伸的第二分部31。分部31比分部30短。
在角板13上，这两个分部30、31较宽。它们具有会聚于一点的轮廓和尖端32。分部30、31的每个尖端32都位于偏转面25上。
在偏转面25的每一侧，脚部3的外表面各自向自由端11和翼5-10的横向端面17逐渐变细。
这样，对于看着表面15的观察者，纵向端面16具有其尖端朝向外面的V形形状，该尖端位于所述偏转面25上，从而该翼5具有位于偏转面25上的顶点36。
表面15、20远离轮轴4的端是尖的，并位于平面25上。而且，表面15、20和分部30、31会合于翼5的顶点36。
如在图2中可以看到的，分部30具有属于腹板12的部分33和属于角板13的部分34。
圆的且属于腹板12的部分33相对于部分34的宽度来说是薄的。
属于角板13的部分34包括与表面15连接的薄的区域35。该区域35是圆的，并在与部分33接续且位于该部分33和顶点36之间的地方延伸。
属于腹板12的该横向端面17位于邻接头部2所在的端部。
如在图3-9中可以看到的，脚部3的横截面具有大致圆形的轮廓，其直径随着朝平面25的接近而增加。
从脚部3的相反端开始，该头部2包括凸缘40、轴杆41、板42和液密轴环43，这些不同部件是同轴的，且每一个大致为圆形。
位于凸缘40和板42之间绕着轴杆41的环形空间用于接收装饰件45(图11)，例如车体侧装饰，该装饰具有钥匙孔形的开口，其圆形部分具有对应于凸缘40的直径，延长部分具有对应于轴杆41的宽度。
具有钥匙孔开口的部件45的壁厚对应于凸缘40和板42之间的间隔，部件45的安装这样实现：将凸缘40推进通过钥匙孔开口的圆形部分，然后平行于钥匙孔开口延长部分的方向滑动该部件45，从而使轴杆41结合在延长部分。
所述液密轴环43通常具有截头圆锥形，但是具有特别小的厚度。板42从而包括超出其与轴环43连接部分向外的延伸部，从而能够避免头部2持续推进到钥匙孔开口的圆形部超出板42(如果部件45的壁直接邻接轴环43，其挠性将意味着轴环43能够通过该钥匙孔开口的圆形部分)。
轴环43通过轴杆48连接到轮轴4。在其邻接到脚部3的端，该轴杆48是圆柱形的，而在与轴环43连接的地方，该轴杆48轻微向外张开，直至与轴环43的面向脚部3的表面具有共同的交线49。
用于固定紧固件1(图11)的板材46具有特定直径的圆形轮廓的孔47。
该脚部3用于插入到该孔47中，首先是端部11，然后该脚部3经由纵向端面16的部分34与孔47的轮廓接触。
当脚部3插入孔47中时，分部30的部分33然后34与孔47的轮廓接触。在施加的压力作用下，并通过角板13的刚性和翼5-10的始端部的形状，该腹板12像铰链一样使得每个翼5-10能够朝向邻近翼的凸面15逐渐挠曲。该挠曲使得孔47的外围与脚部3外围在该孔47的高度上一致，从而脚部3可以进一步推进，直至抵达偏转面25的高度。
如果提供的压力在该点之前停止，翼5-10将弹性松弛，也就是说它们将开始伸展以恢复到它们的静止位置，其效果将使该脚部3在对着推进的方向上运动。
如果通过了脚部3对应于偏转面25的水平，通过持续推进，分部31进入与孔47的轮廓接触的状态。在剩下部分，脚部3的外表面向横向端面17逐渐缩小，从而该脚部3推进得越多，翼5-10越能够伸展到它们的静止位置。
在该阶段，推进压力和翼的弹性放松的影响共同作用，从而即使停止施加推进压力，翼5-10将伸展以恢复到它们的静止位置，其结果将在推进方向上移动该脚部3。
推进将继续，直至在板材46的面上发生邻接，该面位于脚部3的推进已经实现一侧，其中该液密轴环43应用于抵靠该板材46。
由于该轴环43的薄度，在部件45上而不是在紧固件1上提供有用于停止脚部3推进运动的止挡件(未示出)。
如果拔该紧固件1，分部31与孔47的轮廓接触，翼5-10都在相同方向上围着轮轴4挠曲。直至抵达偏转面25的水平，该脚部3拔出孔47。
如果在那个点之前停止拉拔，翼5-10将恢复它们的静止位置，其效果将是在推进方向上(对着拔的方向)移动该脚部3。
如果通过了脚部3对应于偏转面25的水平，则翼5-10可以继续恢复它们的静止位置，因为脚部3的外表面向自由端11逐渐缩小。
在该阶段，对脚部3的拉拔和翼5-10的弹性放松的影响结合在一起，从而即使停止拔动，翼5-10将恢复到它们的静止位置，其结果是将在拔出方向上移动该脚部3。
分部30和31倾斜的不同有助于使得脚部以相对适中的力推进而在孔47中具有相对高的保持力。
当紧固件1在合适的位置并能够将部件45固定到板材46上时，孔47的轮廓与分部31接触。
使用中，部件45和板材46可以引起相互运动。由于具有横向元件作用于脚部3，这些运动会在取出紧固件1的方向上产生力。当该取出不是沿着脚部3的轴线进行时，具有这样的组件的力也是存在的。
由于所有翼5-10绕着轮轴4的规则分布，也由于端面16的厚度在与孔47的轮廓接触的水平，该力可以通过几个翼5-10的变形吸收。
这可以避免紧固件被损坏或甚至破坏，即使其受到很大的那种类型的力。尽管保持力相对较高并且紧固件很少沿着其轴线拔出，但是在不损坏紧固件的情况下将其拔出是可能的。
现在将说明图12和13所示的实施例的变形。
对于该变形，与前面相同的标记保持用于相似的部件，只是增加了100。
腹板112邻接到横向端面(对应于图1-9和11中代表的实施例中的横向端面17)的厚度大于邻接自由端(对应于图1-9和11中代表的实施例中的自由端11)的厚度，更特别地，该厚度朝向横向端面有规则地增加。该腹板112邻接横向端面的厚度使得腹板112在那里比邻接自由端处更难以挠曲。该厚度上的不同，除了分部倾斜不同的影响之外，有助于使脚部能够以相对适中的力推进，而保持力相对较高。
根据另外一个没有示出的变形，该腹板具有邻接横向端面的第一厚度和邻接自由端的第二厚度。这两个厚度是不同的，且该腹板在距横向端面特定距离处具有横向肩部。
在其他没有示出的变形中，该紧固件包括不等于六个的多个翼，并且至少等于三个，例如五个或七个，所述翼绕着轮轴规则分布。
在其他变形中，不仅作为单件模制，头部模制在脚部上。
根据具体情况可以有多个其他变形，尤其在头部2的结构上，其例如可以被用作固定缆线或管线的头部所代替，而不是具有钥匙孔开口的修饰件。
本发明不限于所描述和说明的实施例，而是覆盖任何的变形形式。

Claims (10)

1.一种紧固件，其具有头部(2)和用于插入板材(46)的孔(47)中的扣合脚部(3)，所述脚部(3)包括从所述头部(2)延伸的刚性芯部(4)，和弯曲的挠性翼(5-10)，每个所述翼(5-10)具有由所述芯部(4)、纵向端面(16)和面向所述头部(2)的横向端面(17)所界定的凸面(15)，所述脚部(3)在横向定向于所述芯部(4)的偏转面(25)的每一侧上各自朝向所述芯部(4)的自由端(11)和所述横向端面(17)逐渐缩小，其特征在于：由看着所述凸面(15)的观察者来看，每个所述纵向端面(16)具有尖端朝向外面的V形形状，该尖端位于所述偏转面(25)上，所述芯部是轮轴(4)，至少三个所述翼(5-10)在其周围规则地间隔开，每个所述翼(5-10)包括角板(13)，该角板由在所述偏转面(25)每一侧的所述纵向端面(16)和肩部(22)所限定，所述肩部(22)和角板(13)的表面(23)位于所述纵向端面(16)之间，且所述肩部(22)在所述凸面(15)的相对侧，每个所述翼(5-10)还包括比所述角板(13)薄的腹板(12)，该腹板设置在所述轮轴(4)和所述肩部(22)之间，为了允许将所述脚部(3)扣合到所述孔(47)中，每个所述翼(5-10)适于通过弹性变形朝向位于所述肩部(22)相同侧的邻近翼(5-10)的凸面(15)挠曲。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述纵向端面(16)包括位于所述偏转面(25)每侧的分部(30、31)，所述分部在所述角板(13)上具有收敛的轮廓，并在所述偏转面(25)上具有尖端(32)。
3.根据权利要求2所述的紧固件，其特征在于，所述分部(30)位于在所述自由端(11)和所述偏转面(25)之间的始端部，该分部(30)包括属于所述腹板(12)的第一分部部分(33)和属于所述角板(13)的第二分部部分(34)，所述角板具有与所述凸面(15)的连接区域(35)，所述连接区域(35)位于与所述第一分部部分(33)接续的位置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的紧固件，其特征在于，对于每个所述翼(5-10)，所述横向端面(17)在所述轮轴(4)和所述肩部(22)之间面向所述头部(2)延伸。
5.根据上述任一权利要求所述的紧固件，其特征在于，所述纵向端面(16)包括在每个所述翼(5-10)的位于所述自由端(11)和所述偏转面(25)之间的始端部上的分部(30)，该分部(30)比在该翼(5-10)的位于所述偏转面(25)和所述翼(5-10)的所述横向端面(17)之间的保持部上的分部(31)长。
6.根据上述任一权利要求所述的紧固件，其特征在于，所述肩部(22)是直线的。
7.根据上述任一权利要求所述的紧固件，其特征在于，所述腹板(12)具有恒定的厚度。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的紧固件，其特征在于，所述腹板(120)朝向所述横向端面的厚度比朝向所述自由端的厚度大。
9.根据上述任一权利要求所述的紧固件，其特征在于，每个所述翼(5-10)具有相同的形状。
10.根据上述任一权利要求所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件包括六个所述翼(5-10)。
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