CN104564965A - 紧固件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种紧固元件,具有夹紧部;多个夹紧元件,从所述夹紧部延伸;支撑部,由至少一个支撑部壁限定,所述支撑部壁从所述夹紧部沿与所述夹紧元件的方向相反的方向延伸,所述支撑部的支撑部宽度小于所述夹紧部的夹紧部宽度,使得由所述夹紧部相对于所述支撑部在所述紧固元件的至少一侧上形成顶部凸缘;以及锚固部,从至少一个支撑部壁的远端延伸并且平行于所述夹紧部,以便相对于所述支撑部在所述至少一侧上形成对应于所述顶部凸缘的底部凸缘。
Description
技术领域
本发明涉及紧固件,尤其涉及为锚固部件而构造的滑动式紧固件。
背景技术
在各产业中,紧固件在各种产品的组装中发挥着关键作用,并且通常期望使这样的紧固件能被松开,以便允许维护与紧固件相关联的部件或被这样的紧固件固定的区域内包围的部件。虽然期望使这样的紧固件能被松开,但是使这样的紧固件在应力和负载变化的条件下保持牢固,同时保持不因为振动而产生噪音等也很重要。
例如,在汽车产业中,车辆的许多零件紧固到车辆的其他零件上,例如,将顶蓬紧固到车顶,并且这些紧固件具有较高的闭合强度同时保持安静很重要。还期望这些紧固件易于安装同时在需要修理时便于移除。
美国专利US7695057公开了一种塑料垫片/立管,以增加一种可重新闭合的紧固系统的可用高度,诸如3MTMDualLockTM或钩环产品。该垫片/立管适于利用热熔胶声波焊接、压敏粘合剂、丙烯酸泡绵胶带或螺钉而保持在外部基板的适当位置。然而,这样的技术可以导致在变化的振动期间之后,装置最终故障。
发明内容
因此,本发明的主要目的是提供一种易于安装、快速保持到被紧固的元件并且仅在需要时便于移除的紧固件。
根据本发明,提供了一种紧固元件。该紧固元件可以包括夹紧部;多个夹紧元件,从所述夹紧部延伸;以及支撑部,由至少一个支撑部壁限定,所述支撑部壁从与所述夹紧元件的方向相反的方向延伸,所述支撑部的支撑部宽度小于所述夹紧部的夹紧部宽度,使得所述夹紧部相对于所述支撑部在所述紧固元件的至少一侧上形成顶部凸缘。所述紧固元件还包括锚固部,其从至少一个支撑部壁的远端延伸并且平行于所述夹紧部,以便相对于所述支撑部在所述至少一侧上形成对应于所述顶部凸缘的底部凸缘。
所述紧固元件、所述多个夹紧元件、所述支撑部以及所述锚固部能够一同整体形成,并且所述支撑部能够由至少两个支撑部壁限定。
所述支撑部可以包括在两个所述支撑部壁之间延伸的横档,并且所述横档可以包括凸起部,所述凸起部延伸超出包括所述锚固部和所述横档的平面。
由所述支撑部壁限定的内部容积可以大致是空的,例如,没有材料和/或任何结构。
所述支撑部宽度可以在所述夹紧部宽度的5%与95%之间,可以在25%至75%之间,甚至在60%至95%之间。例如,根据一些实施例,所述支撑部宽度可以在1.5mm与5mm之间。
所述夹紧部和所述锚固部的至少其他两侧没有任何凸缘,例如,矩形可以三侧没有凸缘。
所述紧固元件的厚度被定义为从包括第一面的顶部的平面到包括所述锚固部的底面的平面的距离,所述紧固元件的厚度在4mm与10mm之间。
所述夹紧部的投影呈现四边形的二维形状,例如,形状可以是具有20mm与30mm之间的长度尺寸和25mm与35mm之间的宽度尺寸的矩形。
根据本发明的一些实施例,提供了一种紧固元件。所述紧固元件可以具有夹紧部,其具有第一面和第二面,所述夹紧部的所述第一面包括多个夹紧元件;以及锚固部,自所述第二面偏置并且平行于所述第二面延伸,以便形成凸缘部,其中所述凸缘部包括位于所述凸缘部的末端部分(terminal section)的至少一个倒角。
所述至少一个倒角可沿平行于所述第二面的方向延伸,并且可以与垂直于所述第二面的平面形成范围在1°与60°的角,例如,20°与45°之间。
所述凸缘部可以在所述端面处包括至少两个倒角,所述至少两个倒角中的一个可以在与所述第二面成锐角的平面延伸,所述锐角的范围可以在10°至30°之间。
根据本发明的一些实施例,提供了一种具有本体的紧固元件。所述紧固元件可以包括:夹紧部;多个夹紧元件,延伸远离所述夹紧部;锚固部,与所述夹紧部相对并且平行于所述夹紧部延伸,以便相对于所述夹紧部形成凸缘部以及在所述锚固部与所述夹紧部之间形成凹槽;以及至少一个突出部,其中,所述至少一个突出部从包括所述锚固部的底面的平面延伸并且超出所述紧固元件的本体的包络面,或者所述至少一个突出部在所述凹槽内延伸。
所述至少一个突出部可以包括至少两个突出部,并且所述至少两个突出部中的至少一个可以在所述凹槽内延伸。
所述至少一个突出部可以被构造为在安装所述紧固元件后,在所述凸缘部上施加反作用力。
所述至少一个突出部的边缘的至少一部分可以是弧形,并且进一步,所述至少一个突出部可以至少部分是球形。
所述至少一个突出部可以具有范围在14mm与18mm之间的曲率半径。
所述至少一个突出部可以位于所述平面的几何中心处。
本发明的其他目的和优点将部分在随后的描述阐述,部分将通过描述变得显而易见,或者可以通过实践本发明而习得。借由所附权利要求书中具体指出的元件和组合,可以实现和取得本发明的目的和优点。
应该理解的是,如所声明的,上面的概括描述和下面的详细描述仅是示例性和解释性的,而非限制本发明。
附图说明
附图并入说明书中并构成本说明书的一部分,其示出了本发明的一个(几个)实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A是根据本发明的实施例的示例性紧固装置的立体俯视图;
图1B是根据本发明的实施例的示例性紧固装置的立体仰视图;
图1C是根据本发明的实施例的另一示例性紧固装置的立体仰视图;
图2是从A点观察图1A中所示的紧固装置的正视图;
图3是根据本说明书中的实施例的示例性紧固装置的视图,突出显示示例性顶部凸缘;
图4A和4B表示与安装壳体和紧固装置有关的实施例;
图5是根据本发明的实施例的另一示例性紧固件的视图;
图6是突出显示根据本发明的实施例的突出部的放置的示意图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的本示例性实施例,其示例在附图中图示出。附图中将始终尽可能用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图1A是根据本发明的实施例的示例性紧固件1的立体俯视图,而图1B和图1C是根据本文公开的实施例的示例性紧固件的立体仰视图。紧固件1可使用例如热塑性塑料、复合材料和/或其他合适的材料的各种材料模制,例如注模。根据本发明的实施例,热塑性材料可以包括聚丙烯或聚氨酯。例如,对于聚丙烯,可以选择由50%的均聚物和50%的共聚物构成的不饱和聚酯的混合物,其具有熔融状态下22g/10mn的流动性指数并具有130,000至150,000psi的弯曲模量。其他可能的材料包括Atofina公司的聚丙烯PPC5660,其具有熔融状态下7的流动性指数并具有175,000psi的弯曲模量;BPAmoco公司的丙烯共聚物(Acclear8949和Acctuf耐冲击共聚物3934X),其具有熔融状态下35到100的流动性指数值并具有190,000至250,000psi的弯曲模量;聚苯乙烯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯;高密度聚乙烯;线性低密度聚乙烯;聚碳酸酯等。熔融状态下的指数在1与100之间,弯曲模量在30,000与1,140,000之间,优选在100,000与1,000,000之间,进一步优选在300,000与1,000,000之间。
除丙烯基树脂之外的可能合适的树脂包括:耐冲击聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚碳酸酯和烯烃类热塑性树脂。也可以提供由长玻璃纤维增强的聚丙烯,其具有非常高的弯曲模量(StaMax公司出售的树脂30YM240/10010具有856,000psi的弯曲模量,而树脂40YM240/10010具有1,140,000psi的弯曲模量)。在这种情况下,长玻璃纤维不迁移到腔体(长纤维太小或太薄而不能穿透到其中),并且获得带有柔性钩的非常坚固的板。
根据某些实施例,紧固件1是使用单步工艺注模而成的,使得所形成的装置为整体结构,即紧固件1的所有元件一体形成。这样的形成可以产生所需的强度并且易于制造,还消除了在基层上组装多个层部(例如夹紧部层)的需要。所述装置可以包括可见的浇口。
图2是从A点观察图1A中所示的紧固装置的正视图。紧固件1可以具有夹紧部5、支撑部10和锚固部15等。为本发明之用,夹紧部5、支撑部10和锚固部15可以统一称之为紧固件1的本体9,并且本体9的厚度T应视为紧固件1的厚度。根据一些实施例,厚度T可以在约2mm与30mm之间、4mm与10mm之间甚至5mm与8mm之间。
夹紧部5可以具有第一面6和第二面7,夹紧部5为任何合适的几何形状并且具有横跨夹紧部5的面测量的夹紧部宽度GPW。例如,夹紧部5可以具有第一面6和第二面7,其中第一面6和第二面7彼此平行并且基本上形状(例如,矩形)和尺寸相同。夹紧部宽度GPW则可以横跨夹紧部5的第一面6,穿过第一面6和/或第二面7的几何中心测量。
夹紧部5可以设置有从夹紧部5(例如,从第一面6)延伸的多个夹紧元件20。根据一些实施例,夹紧元件20可以远离夹紧部5垂直延伸,使得夹紧元件20的远端与第一面6和第二面7以预定距离间隔开。重要的是,本领域技术人员将理解,夹紧元件20可沿为获得期望的紧固的任何期望方向延伸,并且所有多个夹紧元件20不需要沿相同的方向延伸。夹紧元件20的任何这样的构造旨在落入本发明的范围内。
夹紧元件20可以包括钩和/或环,其特征使得夹紧元件20能够与另一期望的表面获得紧固,另一期望的表面例如包括设计为与多个夹紧元件20相互作用以实现这样的紧固的环或钩的表面。夹紧元件20可按行、列进行排列,由此夹紧元件20排列为其头部根据行的交替排布,以便于与第二面紧固。重要的是,夹紧元件20可以不按行、列来组织,并且可以视需要在第一面6和第二面7上散布。
夹紧元件20可以覆盖与第一面6相关联的大致区域。例如,夹紧元件20可以覆盖第一面6的至少50%、60%、70%、80%以及甚至90%。本领域技术人员将认识到,可以实施夹紧元件20的任何期望的覆盖量,而不脱离本发明的范围。
紧固件1还可以包括支撑部10,支撑部10可以由从夹紧部5(例如,第一面6或第二面7)朝夹紧元件20的方向(例如,垂直于第二面7)的相反方向延伸,即远离夹紧元件20延伸的至少一个支撑部壁11(例如,大致平面壁)限定。重要的是,虽然支撑部10、锚固部15和夹紧部5在本文被称为单独的部分,但是本领域技术人员将理解,紧固件1被整体地形成,这样称仅为了便于理解,并不旨在这些部分被确实分离。
一个或多个支撑部壁可以是为了分开夹紧部5和锚固部15的任何合适的厚度和任何期望的高度。例如,支撑部壁11的高度可代表紧固件1的总厚度T的20%与70%之间,其中夹紧元件20的高度未包含在紧固件1的厚度计算中。支撑部壁11可以沿着由夹紧部5限定的外周,但是在所需要的地方从夹紧部5的外周偏置。支撑部壁11还可以在支撑壁11内限定内部容积,例如空间13。根据一些实施例,空间13可以大致没有材料。
支撑部10具有与夹紧部宽度GPW相同方向和相同的方式测量的支撑部宽度SPW,支撑部宽度SPW小于夹紧部5的夹紧部宽度GPW。于是,夹紧部5相对于支撑部10在紧固件1的至少一侧形成顶部凸缘12。例如,当支撑部10包括两个支撑部壁时,顶部凸缘12可以在紧固件1的两侧形成,如图3中所突出显示的。重要的是,在图3中突出显示顶部凸缘12,但并不旨在表示顶部凸缘12由不同的材料制造。本领域技术人员将认识到,取决于期望的紧固构造和与夹紧部5的形状相关联的形状,基于支撑部壁11的构造,顶部凸缘12可出现在紧固件1的一侧、两侧、三侧、四侧或更多侧。例如,图5提供了顶部凸缘12只出现在紧固件1的一侧的示例性实施例。另外,夹紧部5的剩余侧可以完全没有任何顶部凸缘12,使得夹紧部5的边缘没有顶部凸缘12而平滑地过渡到支撑部10。
支撑部10可以包括例如用于加固紧固件1的支撑部壁和/或支撑附加特征的附加支撑件,例如一个或多个构造为使紧固件1过盈配合到壳体70中的凸起部。下文将详细描述这些元件。
因此,支撑部10可以包括在支撑部壁11之间延伸的横档14,由此如图1C所示,将由支撑部10限定的空间13划分成分区13'。横档14可以与支撑部壁11垂直,或者可选地以任何期望的角度相交。横档14可以加固支撑部壁11并且还可以增加紧固件1的刚性。
当具有横档14时,空间13可以如上所述被划分为分区13'。与分区13'相关联的内部容积也可以与空间13类似而大致没有材料,或者可以视需要包含进一步限定附加分区13'的附加横档14。
根据一些实施例,支撑部宽度SPW可以在夹紧部宽度GPW的5%与95%之间,并且可以在夹紧部宽度的25%至75%之间,并可能地在夹紧部宽度的65%与95%之间。例如,紧固件1的夹紧部宽度为31mm,这样的紧固件的支撑部宽度可以在1.5mm至28.5mm之间,例如,25mm。取决于与紧固件1相关联的具体紧固件几何形状,夹紧部宽度GPW与支撑部宽度SPW之差例如可以在1.5mm与5mm之间。
如上所述,夹紧部5相对于支撑部10可在紧固件1的任何数量的侧面(例如,两侧)上形成顶部凸缘12,如图3和图5所示。本领域技术人员将理解的是,上述尺寸方案可以基于实施的几何形状,视需要修改或者保持。
锚固部15可以被构造为使紧固件1能够锚固在壳体70内或待紧固的部分的其他合适的部分,或者可选地,锚固到即将紧固部件的表面。因此,锚固部15可以从支撑部壁11的远端部30延伸并且与夹紧部5的第一面6和第二面7平行,以便相对于支撑部10形成对应于顶部凸缘12的底部凸缘35。底部凸缘35的形成可以进一步导致在顶部凸缘12和底部凸缘35之间形成凹槽17。例如,在顶部凸缘12只在一个凸缘侧出现,则锚固部15与顶部凸缘12相同侧上可出现底部凸缘35。
锚固部15可以具有大于支撑部宽度SPW并且小于、等于或大于夹紧部宽度GPW的锚固部宽度APW。具体地,锚固部宽度APW可以被构造为使得在插入壳体70时,底部凸缘35和顶部凸缘12作用为在至少两个方向上限制紧固件1。
如上所述,锚固部15可以与支撑部10和夹紧部5一体形成,使得紧固件1为单件结构。
底部凸缘35可以包括至少一个倒角36。倒角36例如可以被构造为对应于待紧固的部件或者对应于附接待紧固的部件的部件,便于将锚固部15插入壳体70。因此,倒角36可以位于底部凸缘35的末端部分处,例如,可以使与底部凸缘35相关联的每个拐角倒角,使得至少一个倒角沿与夹紧部5的第二面7平行的方向延伸。
倒角36可以与垂直于第二面7的平面形成1°与60°之间范围的角,例如,在20°与45°之间。在锚固部15安装到壳体70中时,位于底部凸缘35的末端部上的倒角36能出现在锚固部15的引导部。
可选地,或者除倒角36之外,底部凸缘35可以包括在与倒角36一起形成在底部凸缘35的末端部处的顶部倒角37。当相对于第二面7测量时,这样的顶部倒角37可以形成锐角,例如在约10°与30°之间。顶部倒角37可能是期望的,例如锚固部15即将安装到通道型或其他较小高度的壳体70中的情况。
根据一些实施例,紧固件1可以包括一个或多个突出部40,突出部40被构造为在安装时导致锚固部15过盈配合在壳体中。突出部40可以在紧固件1上的特定位置处形成为附加的材料,并且可以具有各种形状和尺寸。例如,突出部40可以与紧固件1整体形成并且还可以为弧形或部分球形形状。
图6是突出显示根据本发明的实施例的一个或多个突出部40的布置的示意图。一个或多个突出部40可以在紧固件1的不同位置处形成,例如,从包括锚固部15的底表面的平面延伸并且超出本体9的包络面(例如,从横档14延伸)。根据一些实施例,突出部40可以位于包括锚固部15的底表面的平面的几何中心处。此外,或可选地,突出部40可以位于凹槽17内,并且可以垂直于或平行于第二面7延伸。
重要的是,可以实施一个或多个突出部40的位置的任何组合而不脱离本发明的范围。
突出部40实施为弧形或部分球形形状时,突出部40可以具有紧固件1的厚度T的2倍与3倍之间的曲率半径。例如,突出部可以具有10mm与30mm之间、14与18mm之间的曲率半径,例如16mm。本领域技术人员将认识到,例如在第二面7和锚固部15的顶表面上实施相对的突出部40,则此曲率半径可以被修改为便于安装紧固件1,同时继续提供安装部之间期望的过盈度。
本领域技术人员将认识到,在阅读本发明时,紧固件1可以实施为实现紧固的任何数量的设计。例如,可以牢固地紧固汽车的顶蓬、门内衬以及其他元件,同时使得当维修或者由其他条件要求时能够容易地移除。
另外,通过实施突出部40,所产生的过盈可以减小或者消除紧固件在其安装状态的颤动和移动。
虽然本文已参照具体的实施例描述了本发明,但是应当理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的解释。
例如,本文所描述的紧固件可以由包括注模的技术的组合形成。在这样的实施例中,通过注模可以一同形成锚固部15、支撑部10和没有夹紧元件20的夹紧部5。在制造这三个部分之后,可以使具有夹紧元件20的层,例如粘接剂,与夹紧部5的第一面6接触,得到完整的紧固件1。每部分可实现类似的组装技术,得到各种尺寸和形状的集合。然后可以执行每部分的随后的组装,以得到期望形状和尺寸的紧固件。
在整个说明书中,包括权利要求书,除非另外说明,术语“包括一”应理解为与“包括至少一个”同义。此外,除非另外说明,说明书包括权利要求书中阐述的任何范围应理解为包括其端值。除非本文另外指明,所描述元件的具体值应理解为在本领域的技术人员已知的可接受的制造或工业公差内,并且术语“基本”和/或“约”和/或“大致”的任何使用应理解为意指落入这样的可接受公差内。
在参照任何国家标准机构、国际标准机构或者其他标准机构的标准(例如,ISO等)时,这样的参照旨在参照由该国家标准机构或国际标准机构在本说明书优先权日时定义的标准。无意用随后对这些标准的任何实质性修改来更改本发明和/或权利要求的范围和/或限定。
本说明书和示例应仅被视为示例性的,本发明的真正范围由所附权利要求书表示。
Claims (22)
1.一种紧固元件,包括:
夹紧部;
多个夹紧元件,从所述夹紧部延伸;
支撑部,由至少一个支撑部壁限定,所述支撑部壁从所述夹紧部沿与所述夹紧元件的方向相反的方向延伸,所述支撑部的支撑部宽度小于所述夹紧部的夹紧部宽度,使得所述夹紧部相对于所述支撑部在所述紧固元件的至少一侧上形成顶部凸缘;以及
锚固部,从至少一个支撑部壁的远端延伸并且平行于所述夹紧部,以便相对于所述支撑部在所述至少一侧上形成对应于所述顶部凸缘的底部凸缘。
2.根据权利要求1所述的紧固元件,其中所述紧固元件、所述多个夹紧元件、所述支撑部以及所述锚固部一同整体地形成。
3.根据权利要求1所述的紧固元件,其中所述支撑部由至少两个支撑部壁限定。
4.根据权利要求3所述的紧固元件,其中所述支撑部包括在两个所述支撑部壁之间延伸的横档。
5.根据权利要求4所述的紧固元件,其中所述横档包括凸起部,所述凸起部延伸超出包括所述锚固部和所述横档的平面。
6.根据权利要求3所述的紧固元件,其中由所述支撑部壁限定的内部容积大致是空的。
7.根据权利要求1所述的紧固元件,其中所述支撑部宽度在所述夹紧部宽度的5%与95%之间。
8.根据权利要求1所述的紧固元件,其中所述夹紧部和所述锚固部的至少其他两侧没有凸缘。
9.根据权利要求1所述的紧固元件,其中所述紧固元件的厚度被定义为从包括第一面的顶部的平面到包括所述锚固部的底面的平面的距离,所述紧固元件的厚度在4mm与10mm之间。
10.一种紧固元件,包括:
夹紧部,具有第一面和第二面,所述夹紧部的所述第一面包括多个夹紧元件;以及
锚固部,自所述第二面偏置并且平行于所述第二面延伸,以便形成凸缘部,其中所述凸缘部包括位于所述凸缘部的末端部分的至少一个倒角。
11.根据权利要求10所述的紧固元件,其中所述至少一个倒角沿平行于所述第二面的方向延伸。
12.根据权利要求11所述的紧固元件,其中所述至少一个倒角与垂直于所述第二面的平面形成范围在1°与60°之间的角。
13.根据权利要求10所述的紧固元件,其中所述凸缘部包括在所述末端部分处的至少两个倒角。
14.根据权利要求13所述的紧固元件,其中所述至少两个倒角之一在与所述第二面成锐角的平面内延伸。
15.根据权利要求14所述的紧固元件,其中所述锐角的范围在10°与30°之间。
16.一种具有本体的紧固元件,包括:
夹紧部;
多个夹紧元件,远离所述夹紧部延伸;
锚固部,与所述夹紧部相对并且平行于所述夹紧部延伸,以便相对于所述夹紧部形成凸缘部以及在所述锚固部与所述夹紧部之间形成凹槽;以及
至少一个突出部,其中,所述至少一个突出部从包括所述锚固部的底面的平面延伸并且超出所述紧固元件的本体的包络面,或者所述至少一个突出部在所述凹槽内延伸。
17.根据权利要求16所述的紧固元件,其中所述至少一个突出部包括至少两个突出部,所述至少两个突出部中的至少一个在所述凹槽内延伸。
18.根据权利要求16所述的紧固元件,其中所述至少一个突出部被构造为在安装所述紧固元件后,在所述凸缘部上施加反作用力。
19.根据权利要求16所述的紧固元件,其中所述至少一个突出部的边缘的至少一部分是弧形。
20.根据权利要求16所述的紧固元件,其中所述至少一个突出部为至少部分地球形。
21.根据权利要求16所述的紧固元件,其中所述至少一个突出部具有范围在14mm与18mm之间的曲率半径。
22.根据权利要求16所述的紧固元件,其中所述至少一个突出部位于所述平面的几何中心处。
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