CN101952608B - 紧固件组件 - Google Patents

Abstract

一种适于将第一部件连接到第二部件的紧固件。所述紧固件包括第一连接端(12)，其适于与所述第一部件的狭槽孔(46)接合，和第二连接端(14)，其适于压配插入所述第二部件中的孔(64)。所述第一连接端包括限定了背对着所述第二连接端的凹面的卷边环(36)和相对的平台表面(40)，所述平台表面设置在所述卷边环上方并与所述卷边环隔开一定距离，在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸有杆状构件(42)。所述第一连接端适于以将所述第一部件夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间的方式来保持所述第一部件。所述卷边环包括具有多个切口(54)的分段的周壁(38)，所述多个切口限定了在所述切口之间的大体上独立的具有弹性的段。

Description

紧固件组件

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2008年2月22日，申请号为61/030,731的美国临时申请的优先权，由此该临时申请的内容如同在此全部阐述一样通过引用而被并入。

技术领域

本发明大体涉及用作相互并列设置的第一部件和第二部件之间的中间连接器的紧固件。更具体地，本发明涉及压入式紧固件，其包括适于按限定的方向接合第一部件的头部和远离头部延伸并适于接合第二部件的基部，该第二部件例如可以是面板或其他结构。

背景技术

在许多组件中，常常需要将一个面板或者物件与另一个面板或物件进行连接。例如，在装配汽车的过程中，各种面板和结构经常被连接至其他的面板或者结构或被连接至汽车的车架。为了便于装配，使用扣合式紧固件是已知的。同样，预先将紧固件与部件中的一个安装在一起，然后再在总装期间将第二个部件连接到该紧固件上也是已知的。这样的紧固件可以具有一个基部结构，该基部结构具有大体上呈“W”形的外形，这些也是已知的。在使用这样的紧固件的时候，该紧固件的头部可以被连接至一个部件上的连接结构，该连接结构例如是箱体、回油板或类似物，该紧固件的“W”形基部向外突出，用于插入到第二部件内的孔中以完成连接。

被这种类型的紧固件所连接的零部件通常是在不同的设备上用不同的生产技术生产出来的。已连接至一个部件的紧固件在连接至另一个部件之前可能在运输和操作过程中具有发生移位的倾向。而且，环境的变化可能导致紧固件和/或与其连接的部件发生膨胀或收缩。这种相对的膨胀和收缩可能会使紧固件脱离要求的位置。紧固件的这种即能使其限制在连接结构内的所要求的位置、同时又允许其可以进行一定程度的移动以适应热胀冷缩的能力有助于进行最后的装配。这在安装人员无法看见紧固件进入相配的面板或者其他部件的孔中，即所谓的“盲”装配时尤为重要。

在本领域中，许多在先的部件连接装置和技术已被知晓和公开。它们包括专利号为6,715,185、7,0167,239和7,152,281的美国专利和申请号为2007/0166127的美国专利申请所公开的连接装置和技术，所有这些如同在此充分阐述一样通过引用而被并入。尽管这些结构具有各种优点，但是进一步的改进仍然是值得期待的。特别地，提供更能防止在连接结构和紧固件之间移位的同时又能适应膨胀的改进的结构是值得期待的。对一些应用来说，提供具有更好的稳定性的基部的结构也是值得期待的。

发明内容

根据本发明的一方面，本发明提供了一种适于将第一部件连接到第二部件的紧固件。所述紧固件包括第一连接端，其适于与所述第一部件的狭槽孔接合，和第二连接端，其适于压配插入所述第二部件中的孔。所述第一连接端包括限定了背对着所述第二连接端的凹面的卷边环和相对的平台表面，所述平台表面设置在所述卷边环上方并与所述卷边环隔开一定距离，在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸有杆状构件。所述第一连接端适于以将所述第一部件夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间的方式来保持所述第一部件。所述卷边环包括具有多个切口的分段的周壁，所述多个切口限定了在所述切口之间的大体上独立的具有弹性的段。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种紧固件组件，其包括具有狭槽孔的第一部件，该第一部件具有成形表面，该成形表面包括凹陷通道，该凹陷通道以设置在所述狭槽孔的径向外侧的方式延伸。该紧固件组件还包括紧固件，其适于将第一部件连接到第二部件。该紧固件包括保持在所述第一部件的狭槽孔中的第一连接端，以及适于压配插入所述第二部件中的开口的第二连接端。所述第一连接端包括限定了背对着所述第二连接端的凹面的卷边环和相对的平台表面，所述平台表面设置在所述卷边环上方并与所述卷边环隔开一定距离。在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸有杆状构件，所述卷边环包括具有多个切口的分段的周壁，所述多个切口限定了在所述切口之间的大体上独立的具有弹性的段。所述第一部件被设置为夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间，其中所述卷边环的至少一部分设置在横过所述第一部件且在所述成形表面上的凹陷通道内。所述第二连接端包括一对可压缩的翅状部件，所述可压缩的翅状部件从中心杆结构的末端向上远离所述中心杆结构的末端延伸，所述可压缩翅状部件在朝向和远离所述中心杆结构的运动路径方向上是可移动的。所述第二连接端进一步包括从所述中心杆结构的第一侧沿第一方向向外突出的第一侧肋，以及从所述中心杆结构的第二侧沿第二方向向外突出的第二侧肋，其中所述第一方向大体上与所述第二方向相对。所述第一侧肋和第二侧肋各自设置在由所述翅状部件限定的运动路径之外的平面上，其中所述第一侧肋和第二侧肋被设置在由所述翅状部件限定的运动路径的相对的侧面。

附图说明

图1是表示与本发明相一致的紧固件的典型实施例的剖开分解图；

图2是图1所示的紧固件的装配图；

图3是图2所示的装配好的紧固件的立体透视图；

图4是表示适于与图2中装配好的紧固件接合的一个典型连接结构的底面轮廓的视图；

图5是大体沿图4中线5-5方向的视图；

图6是表示图4所示的连接结构与图2所示的装配好的紧固件接合的装配图；

图7是表示装配好的紧固件与图4所示的连接结构的安装关系、以及向下方的面板上的孔插入的视图；

图8沿图7中线8-8方向的视图；

图9是图2中沿线9-9方向的视图；以及

图10与图3相似，表示与本发明一致的另一个典型紧固件的实施例的视图。

在详细描述本发明的典型实施例之前，应当理解，本发明决不局限于在下文所描述或者附图所表示的部件的细节和布置中的应用或构造。相反，本发明还可以有其他的实施例以及用多种方法来实施或实现。同样，应当理解，此处使用的措辞和术语仅是为了描述本发明，而不应当认为是对本发明的限制。在此使用的术语例如“包括”和“包含”以及与它们相等同的术语的涵义是包含随后列出的部件和与它们相等同的部件，而且还包含附加的部件及与其等同的部件。

具体实施方式

参见附图，其中在全部的附图中，相同的部件尽可能地用了相同的参考编号进行标示。图1-3示出了紧固件10，如图所示，紧固件10包括限定第一连接端的头部12和限定第二连接端的主体部分14，该第二连接端朝远离头部的方向延伸。在图示的典型设置中，头部12包括适于接收凸形构件18的凹形接收通道16，所述凸形构件18沿主体部分14的中心轴线向上延伸。

在图示的结构中，凸形构件18包括被较小直径的颈部24相互分开的基部20和倒角末端22。在安装过程中，倒角末端22被插入凹形接收通道16并被向内压入以便与弹性锁定爪26接合，该弹性锁定爪26与凹形接收通道16的内周壁成一定角度并向上延伸。当倒角末端22经过弹性锁定爪26时，该锁定爪被挤向凹形接收通道16的内壁。一旦倒角末端22通过了锁定爪26，该锁定爪26将迅速复位并环绕在较小直径的颈部24周围，从而能阻止主体部分14的退出。如图1和3所示，凸形构件18可以包括设置在凸形构件18周面上的伸长的表面凹槽30。在图示的结构中，伸长的表面凹槽30被设置用于与肋状构件32形成键入式对准，该肋状构件32沿凹形接收通道16的内周壁延伸。肋状构件32和伸长的表面凹槽30之间的键入式对准有利于凸形构件18以正确的方向插入，并且在连接完成后，能阻止凸形构件18转动。

在图示的典型结构中，主体部分14包括环绕基部20设置的凸缘体34。当凸形构件18插入到凹形接收通道16后，凸缘体34支承着卷边环36的底面。参见图2和3可以最好地看到，图示的卷边环36具有大体呈盘状的带有分段的周壁38的凹面结构，所述分段的周壁38至少部分围绕凹形接收通道16的外部延伸。如图2所示，周壁38的边缘与相对的平台表面40隔开一定的距离以限定出一个杆状形式的颈状结构42，该颈状结构42在卷边环36和相对的平台表面40之间延伸。可以理解，尽管图示和以上描述的紧固件10是扣合在一起的两部件式结构，但是，如果需要的话，紧固件10也可以由单个部件构成。同样紧固件10也可以由三个或者更多的部件构成。

图4表示的是一个典型的用于将紧固件10连接到装饰板或其它部件的连接结构44。如图所示，该典型的连接结构44包括接收狭槽46，该接收狭槽46适于以将在下文进一步描述的方式接收头部12的颈状结构42。在图示的结构中，凹陷通道48从接收狭槽46径向向外设置并部分圆周地包围接收狭槽46。凹陷通道48大体上可以与卷边环36的周壁38的至少一段相配合。在图示的结构中，凹陷通道48的一部分由沿着凹陷通道48的至少一段长度的内侧凸起边界50和外侧凸起边界52限定。当紧固件10和连接结构44如将在下文描述的那样接合时，凹陷通道48适于接收卷边环36的边缘。

现在参考图4和6-8，可以看出在安装时，紧固件10滑入狭槽开口45以进入连接结构44的接收狭槽46内。在这个结构中，紧固件10的限定颈状结构42的杆位于接收狭槽46的相对的侧边之间。参见图4，颈状结构42(未示出)具有一个比接收狭槽46的宽度略小的外径。这种结构允许颈状结构42能在接收狭槽46内作微小的运动。由此紧固件具有一定的活动自由度，这有利于紧固件适应热膨胀并且在随后的插入相邻的开口的过程中便于操作。在图4所示的典型结构中，在接收狭槽46的底部有一个收缩的喉部开口47。尽管在安装或拆卸的过程中，颈状结构42能够被推过收缩的喉部开口47，但在运输或者没有故意施加移动作用力时，颈状结构42被阻止从接收狭槽46中不经意地滑落出来的。

参考图7和8可以最好地看到的，当安装完成时，卷边环36的周壁38的边缘的一部分被设置在位于内侧凸起边界50和外侧凸起边界52之间的凹陷通道48内。周壁38和凹陷通道48之间的嵌套关系提高了紧固件10相对于连接结构44的位置稳定性。卷边环36一般由具有弹性的材料制成，如塑料、弹簧钢或类似材料，从而可以给卷边环36提供一定程度的柔韧性。如图3和8所示，在典型的结构中，卷边环36的周壁38是分段的并且包括围绕周壁排列的切口54，从而限定了位于切口54之间的具有弹性的挠性翅片55的排列，这些挠性翅片55之间可以相互独立地弯曲。可以理解，在连接结构44和紧固件10接合的过程中，如图6所示的接合过程，单个翅片55会根据需要像弹簧一样向下弯曲以便于插入。一旦完成如图7所示的安装，翅片55就会施加一个弹回力从而将连接结构44推向相对的平台表面40，由此加强了受约束的关系。而且，分段的卷边环36能适应连接结构44的尺寸的变化，这种尺寸的变化会在热胀冷缩的时候发生。具体地，当连接结构44经受热胀或冷缩的时候，周壁38的各段会相应地变形以适应热胀或冷缩，但是同时仍然对连接结构44保持一个向上的偏置力。

如图1、2和9所最好地示出的典型结构中，紧固件10的主体部分14的基本结构大体上呈“W”形。该结构包括具有第一翅状部件62和第二翅状部件63的中心杆结构60，第一翅状部件62和第二翅状部件63从中心杆结构60的末端向上、并且远离所述中心杆结构60的末端延伸。翅状部件62和63能够向内弯曲以允许通过面板66或其它部件上的孔64(图7)。一旦插入之后，翅状部件62会向外压迫孔64的侧边缘以将面板66固定在适当的地方，这种固定方式对于本领域的技术人员来说是公知的。

在图示的典型结构中，中心杆结构60包括从中心杆结构60向外突出的第一侧肋68和从与第一侧肋68相反的方向突出的第二侧肋69。如图9所最好地示出的一样，第一侧肋68和第二侧肋69设置在位于翅状部件62和63的相对的侧面的大致平行的平面上，从而形成了大致呈“Z”形或“S”形的纵剖面。在图示的典型结构中，第一侧肋68被设置在大体上位于第一翅状部件62的后面的平面上，第二侧肋69被设置在大体上位于第二翅状部件63的前面的平面上。在这种设置方式中，第一翅状部件62和第二翅状部件63可以沿着朝向中心杆结构60的圆弧形的运动路线向内被压缩，而不会接触到侧肋68和69。

在紧固件10的使用中，可能时常会希望将紧固件10和与其连接的面板66或其它部件相互分离，这可以通过翅状部件62和63的压缩以使紧固件10可以从面板66中拆下来实现。在这一拆卸的过程中，侧肋68和69有助于维持紧固件10在所述孔64内的中心位置，这样紧固件就不会倾斜过大的角度。这也有助于提供直线的拆卸方式，从而避免对主体部分14施加过度的弯曲应力。尽管紧固件10的拆卸可以如所描述的在紧固件10保持单一结构的情况下实现，但是对于多件组装的紧固件也可以将其分成数件以实现分离。举例来说，但并不局限于该例子，在紧固件10是图1所示的两部件式结构的情况下，该紧固件可以通过在用以施加足够的力将头部12从主体部分14中拔出的设计好的受控制的力的作用下分离而拆卸。

本发明也适于控制紧固件相对于连接结构的旋转定位。举例来说，但并不局限于该例子，图3示出了横跨头部12表面的矩形导轨72。这些导轨大体上呈矩形凸起形状，这种矩形凸起形状可以与可操作地连接到连接结构44的部件(未示出)内的相匹配的凹陷接合，以确保紧固件10和连接结构44以预先确定的想要的关系进行连接。

卷边环的结构也可以被调整以有助于以预定的方向插入连接结构。举例来说，但并不局限于该例子，图10表示紧固件110的典型结构，其中与前面描述的部件相对应的部件以相似的100系列的参考号标记。在这个结构中，卷边环136包括沿其相对的侧边缘延伸的长度扩大的切口154。这种长度扩大的切口使卷边环136具有大体上矩形的结构，该大体上矩形的结构在一些情况下具有便于相对于连接结构定位的作用。

图10所示的典型的紧固件110可以用于与图4所表示的以及所描述的连接结构44连接。可选地，图10所示的典型的紧固件110可以用于与可选的连接结构连接，连接结构没有加入收缩的喉部开口以阻塞颈状结构的通道。相反，可选的连接结构包括一个或更多的堵塞棘爪，如图10所示，这些堵塞棘爪被定位在紧固件110的长度扩大的切口154内部。堵塞棘爪用于阻止紧固件110沿着接收狭槽退出。举例来说，但并不局限于该例子，堵塞棘爪具有斜坡结构。当用于与图10的紧固件110连接时，周壁138的各段在紧固件最初插入接收狭槽的过程中能够通过堵塞棘爪。一旦紧固件110到了适当位置后，紧固件沿着接收狭槽作一定程度的运动是允许的。然而，如果试图将紧固件110沿着接收狭槽退出，那么这种退出将会受到堵塞棘爪的阻挡。当然，如果需要的话，也可以使用除斜坡以外的阻挡部件。

当然，前述实施例的变化或者修改也在本发明的保护范围内。因此，应当理解，此处公开和限定的本发明可扩展到本发明的文本和/或附图所提及的、或者明显来自于本发明的文本和/或附图的两个或者多个独立特征的所有可选择的组合。所有这些不同的组合构成了本发明的不同的可选择的方面。本文中所描述的实施例说明了能够用于实施本发明的最佳的方式，并且能使本领域的其他技术人员运用本发明。权利要求将被构造成包括在先技术在一定程度上所允许的可替代的实施例和等同产品。

下面的权利要求列出了本发明的各种特征。

Claims (18)

1.一种适于将第一部件连接到第二部件的紧固件，所述紧固件包括：

第一连接端，其适于与所述第一部件的狭槽孔接合，和第二连接端，其适于压配插入所述第二部件中的孔；

所述第一连接端包括限定了背对着所述第二连接端的凹面的卷边环和相对的平台表面，所述平台表面设置在所述卷边环上方并与所述卷边环隔开一定距离，在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸有杆状构件，所述第一连接端适于以将所述第一部件夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间的方式来保持所述第一部件；

所述卷边环包括具有多个切口的分段的周壁，所述多个切口限定了在所述切口之间的大体上独立的具有弹性的段；

所述紧固件具有多部件式结构；以及

所述第一连接端通过搭扣配合的方式连接到所述第二连接端。

2.如权利要求1所述的紧固件，其中所述卷边环大体上呈圆形。

3.如权利要求1所述的紧固件，其中所述卷边环包括一对沿着所述卷边环的侧边缘延伸的长度扩大的切口。

4.如权利要求1所述的紧固件，其中所述第二连接端包括一对可压缩的翅状部件，所述可压缩的翅状部件从中心杆结构的末端向上远离所述中心杆结构的末端延伸，所述中心杆结构从所述卷边环向下延伸，所述可压缩翅状部件在朝向和远离所述中心杆结构的运动路径方向上是可移动的。

5.如权利要求4所述的紧固件，其中所述第二连接端进一步包括从所述中心杆结构的相对侧向外突出的一对侧肋，所述侧肋设置在由所述翅状部件限定的所述运动路径的相对侧。

6.如权利要求1所述的紧固件，其中第二连接端包括凸形连接构件，所述凸形连接构件被接收于在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸的所述杆状构件内部的接收通道内。

7.如权利要求6所述的紧固件，其中所述凸形连接构件包括倒角末端，在所述接收通道内部设置有多个倾斜锁定爪，一旦所述凸形连接构件插入所述接收通道后，所述多个倾斜锁定爪适于朝向所述倒角末端的尾部迅速移动形成锁定关系。

8.如权利要求6所述的紧固件，其中所述凸形连接构件包括至少一个伸长的表面凹槽，并且其中所述接收通道包括至少一个肋状构件，在所述凸形连接构件插入所述接收通道后，所述至少一个肋状构件适于与所述至少一个伸长的表面凹槽形成键入式接合。

9.一种紧固件组件，包括：

第一部件，其具有狭槽孔；和

紧固件，其适于将所述第一部件连接到第二部件，所述紧固件包括被保持在所述第一部件的狭槽孔内的第一连接端，以及适于压配插入所述第二部件中的孔的第二连接端；

所述第一连接端包括限定了背对着所述第二连接端的凹面的卷边环和相对的平台表面，所述平台表面设置在所述卷边环上方并与所述卷边环隔开一定距离，在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸有杆状构件，所述卷边环包括具有多个切口的分段的周壁，所述多个切口限定了在所述切口之间的大体上独立的具有弹性的段，所述第一部件被设置为夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间；

所述紧固件具有多部件式结构；以及

所述第一连接端通过搭扣配合的方式连接到所述第二连接端。

10.如权利要求9所述的紧固件组件，其中所述卷边环大体上呈圆形。

11.如权利要求9所述的紧固件组件，其中所述卷边环包括一对沿着所述卷边环的侧边缘延伸的长度扩大的切口。

12.如权利要求9所述的紧固件组件，其中所述第二连接端包括一对可压缩的翅状部件，所述可压缩的翅状部件从中心杆结构的末端向上远离所述中心杆结构的末端延伸，所述中心杆结构从所述卷边环向下延伸，所述可压缩翅状部件在朝向和远离所述中心杆结构的运动路径方向上是可移动的。

13.如权利要求12所述的紧固件组件，其中所述第二连接端进一步包括从所述中心杆结构的相对侧向外突出的一对侧肋，所述侧肋设置在由所述翅状部件限定的所述运动路径的相对的侧面。

14.如权利要求12所述的紧固件组件，其中所述第一部件包括至少一个堵塞棘爪，所述至少一个堵塞棘爪远离所述第一部件的与所述卷边环接合的面延伸，当所述第一部件被设置为夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间时，所述至少一个堵塞棘爪适于穿过所述多个切口中与其对应的一个切口而突出。

15.如权利要求14所述的紧固件组件，其中所述至少一个堵塞棘爪具有斜坡结构。

16.一种紧固件组件，包括：

第一部件，其具有狭槽孔，所述第一部件具有成形表面，所述成形表面包括凹陷通道，所述凹陷通道以设置在所述狭槽孔的径向外侧的方式延伸；以及

紧固件，其适于将所述第一部件连接到第二部件，所述紧固件包括保持在所述第一部件的所述狭槽孔中的第一连接端，以及适于压配插入所述第二部件中的孔的第二连接端；

所述第一连接端包括限定了背对着所述第二连接端的凹面的卷边环和相对的平台表面，所述平台表面设置在所述卷边环上方并与所述卷边环隔开一定距离，在所述卷边环和所述相对的平台表面之间延伸有杆状构件，所述卷边环包括具有多个切口的分段的周壁，所述多个切口限定了在所述切口之间的大体上独立的具有弹性的段，所述第一部件被设置为夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间，其中所述卷边环的至少一部分设置在横过所述第一部件且在所述成形表面上的凹陷通道内；

所述第二连接端包括一对可压缩的翅状部件，所述可压缩的翅状部件从中心杆结构的末端向上远离所述中心杆结构的末端延伸，所述可压缩翅状部件在朝向和远离所述中心杆结构的运动路径方向上是可移动的，所述第二连接端进一步包括从所述中心杆结构的第一侧沿第一方向向外突出的第一侧肋，以及从所述中心杆结构的第二侧沿第二方向向外突出的第二侧肋，所述第一方向大体上与所述第二方向相对，所述第一侧肋和第二侧肋各自设置在由所述翅状部件限定的运动路径之外的平面上，其中所述第一侧肋和第二侧肋被设置在由所述翅状部件限定的运动路径的相对的侧面；

所述紧固件具有多部件式结构；以及

所述第一连接端通过搭扣配合的方式连接到所述第二连接端。

17.如权利要求16所述的紧固件组件，其中所述第一部件包括至少一个堵塞棘爪，所述堵塞棘爪远离所述成形表面延伸，当所述第一部件被设置为夹持在所述卷边环和所述相对的平台表面之间时，所述至少一个堵塞棘爪适于穿过所述多个切口中与其对应的一个切口而突出。

18.如权利要求17所述的紧固件组件，其中所述至少一个堵塞棘爪具有斜坡结构。