CN104712629A - 用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件 - Google Patents
用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104712629A CN104712629A CN201410780239.5A CN201410780239A CN104712629A CN 104712629 A CN104712629 A CN 104712629A CN 201410780239 A CN201410780239 A CN 201410780239A CN 104712629 A CN104712629 A CN 104712629A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hole
- fastening piece
- component
- projection
- matching block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- -1 pottery Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000004507 Abies alba Nutrition 0.000 description 1
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005483 Hooke's law Effects 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920007019 PC/ABS Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000013212 metal-organic material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
- F16B21/06—Releasable fastening devices with snap-action
- F16B21/08—Releasable fastening devices with snap-action in which the stud, pin, or spigot has a resilient part
- F16B21/086—Releasable fastening devices with snap-action in which the stud, pin, or spigot has a resilient part the shank of the stud, pin or spigot having elevations, ribs, fins or prongs intended for deformation or tilting predominantly in a direction perpendicular to the direction of insertion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
- F16B5/10—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of bayonet connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B19/00—Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
- F16B19/002—Resiliently deformable pins
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
- F16B5/06—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips
- F16B5/0607—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other
- F16B5/0621—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other in parallel relationship
- F16B5/0628—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of clamps or clips joining sheets or plates to each other in parallel relationship allowing for adjustment parallel or perpendicular to the plane of the sheets or plates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T24/00—Buckles, buttons, clasps, etc.
- Y10T24/45—Separable-fastener or required component thereof [e.g., projection and cavity to complete interlock]
- Y10T24/45225—Separable-fastener or required component thereof [e.g., projection and cavity to complete interlock] including member having distinct formations and mating member selectively interlocking therewith
- Y10T24/45251—Resilient element [e.g., with spring]
- Y10T24/45257—Snap with cavity
Abstract
提供了一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件。所述紧固件包括基部。所述紧固件还包括从基部延伸的凸起，其中，凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔和第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，第一孔和第二孔对齐。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械紧固件，并且更具体而言，涉及一种用于耦接可匹配部件的可弹性变形的紧固件。
背景技术
当前，在制造过程中要匹配在一起的部件基于部件之间的匹配布置而受到位置变化的影响。一种常见的布置包括：通过2向和/或4向的凸形对齐特征来相对于彼此相互定位的部件；凸形对齐特征通常是欠尺寸的结构，其被接收到相对应的过尺寸的凹形对齐特征（例如形式为开口和/或槽的孔）中。替代地，可以采用双面胶、粘合剂或焊接过程来匹配零部件。不论精确的匹配布置如何，在所述对齐特征的至少一部分之间都存在空隙，所述空隙被预定成匹配由制造（或建造）方差引起的匹配特征的预期的尺寸和位置变化公差。结果，在匹配部件之间发生显著的位置变化是可能的，这可以导致存在不期望地大和变化的间隙以及另外的不良配合。对齐特征和附接特征之间的空隙可以导致匹配部件之间的相对运动，这导致不良的感知品质。其它不期望的影响可以包括例如匹配部件的吱吱声和嘎嘎声。
发明内容
在一个示例性实施例中，提供了一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件。所述紧固件包括基部。所述紧固件还包括从基部延伸的凸起，其中，凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔和第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，第一孔和第二孔对齐，并且其中，在凸起通过第一孔和第二孔插入时，第一可匹配部件和第二可匹配部件被保持到彼此。
在另一个示例性实施例中，提供了一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件。所述紧固件包括具有第一侧和第二侧的基部。所述紧固件也包括从基部的第一侧延伸的第一凸起，其中，第一凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔插入时弹性变形。所述紧固件还包括从基部的第二侧延伸的第二凸起，其中，第二凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，第一凸起和第二凸起各自被构造成提供第一可匹配部件和第二可匹配部件的保持和对齐中的至少一种。
在又一个示例性实施例中，一种用于可匹配部件的弹性保持组件包括具有第一孔的第一部件。也包括具有第二孔的第二部件，其中，第二部件被构造成与第一部件匹配。还包括构造成操作性地将第一部件耦接至第二部件的可弹性变形的紧固件，所述可弹性变形的紧固件具有基部和远离基部延伸的至少一个凸起，其中，所述至少一个凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在利用第一孔和第二孔中的至少一个插入时弹性变形，并且其中，在凸起通过第一孔和第二孔插入时，第一可匹配部件和第二可匹配部件被保持到彼此。
本发明还包括下述方案：
1. 一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件，所述紧固件包括：
基部；以及
从所述基部延伸的凸起，其中，所述凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔和第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，所述第一孔和所述第二孔对齐，并且其中，在所述凸起通过所述第一孔和所述第二孔插入时，所述第一可匹配部件和所述第二可匹配部件被保持到彼此。
2. 如方案1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括大于所述第一孔和所述第二孔的孔宽度的凸起宽度。
3. 如方案1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括球形构件。
4. 如方案1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括构造成使所述第一孔和所述第二孔对齐的管状构件。
5. 如方案1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括多裂片构件。
6. 如方案1所述的紧固件，其特征在于，所述第一孔通过第一孔壁限定，并且所述第二孔通过第二孔壁限定，其中，所述第一孔壁和所述第二孔壁中的至少一个包括为便于所述凸起插入的成一定角度倾斜的部分。
7. 如方案1所述的紧固件，其特征在于，所述基部包括基本上平坦的构件。
8. 一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件，所述紧固件包括：
具有第一侧和第二侧的基部；以及
从所述基部的第一侧延伸的第一凸起，其中，所述第一凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔插入时弹性变形；以及
从所述基部的第二侧延伸的第二凸起，其中，所述第二凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，所述第一凸起和所述第二凸起各自被构造成提供所述第一可匹配部件和所述第二可匹配部件的保持和对齐中的至少一种。
9. 如方案8所述的紧固件，其特征在于，所述第一凸起包括大于所述第一孔的第一孔宽度的第一凸起宽度。
10. 如方案8所述的紧固件，其特征在于，所述第二凸起包括大于所述第二孔的第二孔宽度的第二凸起宽度。
11. 如方案8所述的紧固件，其特征在于，所述第一凸起和所述第二凸起中的至少一个包括球形构件。
12. 如方案8所述的紧固件，其特征在于，所述第一凸起和所述第二凸起中的至少一个包括管状构件。
13. 如方案8所述的紧固件，还包括第一凸起和第二凸起的完全接合位置，其中，所述完全接合位置包括所述凸起中每一个的凸起表面与所述孔之间的接触干涉，其中，在所述完全接合位置中所述第一凸起和所述第二凸起的变形量在总体上被平均。
14. 如方案8所述的紧固件，其特征在于，所述第一孔通过第一孔壁限定，并且所述第二孔通过第二孔壁限定，其中，所述第一孔壁和所述第二孔壁各自包括为便于所述第一凸起和所述第二凸起的插入的成一定角度倾斜的部分。
15. 如方案8所述的紧固件，其特征在于，所述基部包括基本上平坦的构件。
16. 一种可设置在可匹配部件之间的弹性保持组件，包括：
具有第一孔的第一部件；
具有第二孔的第二部件，其中，所述第二部件被构造成与所述第一部件匹配；
构造成操作性地将所述第一部件耦接至所述第二部件的可弹性变形的紧固件，所述可弹性变形的紧固件具有基部和远离所述基部延伸的至少一个凸起，其中，所述至少一个凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在插入所述第一孔和所述第二孔中的至少一个时弹性变形，并且其中，在所述凸起通过所述第一孔和所述第二孔插入时，所述第一可匹配部件和所述第二可匹配部件被保持到彼此。
17. 如方案16所述的弹性保持组件，还包括：
多个可弹性变形的紧固件；以及
所述第一部件的多个孔，这些孔构造成接收所述多个可弹性变形的紧固件。
18. 如方案17所述的弹性保持组件，还包括所述可弹性变形的紧固件中每一个的完全接合位置，其中，所述完全接合位置包括所述多个可弹性变形的紧固件中每一个的凸起表面和所述多个孔之间的接触干涉，其中，所述多个可弹性变形的紧固件的变形量在总体上被平均。
19. 如方案16所述的弹性保持组件，其特征在于，所述第一部件和所述第二部件各自包括机动车部件。
20. 如方案19所述的弹性保持组件，其特征在于，所述第一部件和所述第二部件中的至少一个包括吹模制部件。
当结合附图时，通过以下对本发明的详细描述，本发明的上述特征和优点以及其它的特征和优点是显而易见的。
附图说明
其它的特征、优点和细节仅作为示例呈现在以下对实施例的详细描述中，所述详细描述参考了附图，在附图中：
图1是根据第一实施例的可弹性变形的紧固件的侧视图；
图2是根据第二实施例的可弹性变形的紧固件的透视图；
图3是要通过所述可弹性变形的紧固件来耦接的第一部件和第二部件的透视图；
图4是处于预耦接状态的所述第一部件和所述第二部件的侧视剖切图；
图5是处于部分耦接状态的所述第一部件和所述第二部件的侧视剖切图；
图6是处于完全耦接状态的所述第一部件和所述第二部件的侧视剖切图；
图7是根据第三实施例所述的可弹性变形的紧固件的透视图；
图8是根据第四实施例所述的可弹性变形的紧固件的侧视图；
图9是所述第一部件的透视图；以及
图10是与图7的可弹性变形的紧固件接合的第一部件的部分以虚线示出的透视图。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并不意在限制本公开及其应用或使用。应当理解的是，在整个附图中，相对应的附图标记指示相同或相对应的零部件和特征。
参考图1，紧固件10根据第一实施例被图示。紧固件10至少部分地由可弹性变形的材料形成，如将在下文中详细描述的。紧固件10包括具有第一侧14和第二侧16的基部12。在图示实施例中，基部12是基本上平坦的构件，其具有包括相对而言平的表面的第一侧14和第二侧16二者。然而，要理解的是，非平坦的几何构型也被设想并将适于特定的应用。紧固件10还包括从基部12的第一侧14延伸的凸起18。凸起18是相对而言球形的实心构件。通常，紧固件10是单个一体形成的部件，例如模制部件，但设想的是，凸起18和基部12可以操作性地耦接到彼此。
参考图2，紧固件10的第二实施例被图示，以强调还可以采用许多其它的几何构型和构造来构建紧固件10。在图示实施例中，示出了形式为非平坦构件的支座17。支座17被设置在基部12和凸起18之间。支座17以相对而言梯形的样式形成，但替代的几何构型也可以是合适的。从支座17延伸的是包括相对而言圆柱形的构件的凸起18。要理解的是，可以采用若干其它的凸起几何构型，例如“泪滴状物”、针状物、多裂片构件（即，具有多个裂片状突起的结构）等。此外，如通过图示的和本文所述的实施例例示的，凸起18可以是中空的或实心的。支座17将凸起18从基部12隔开，以便考虑到与紧固件10一起使用的相对厚的匹配部件。
任何合适的可弹性变形的材料都可以被用于紧固件10的凸起18，并可能可以被用于紧固件10的基部12和/或支座17。术语“可弹性变形”指的是包括具有大致弹性变形特性的材料的部件特征的部件或部件的部分，其中，所述材料被构造成响应于力的施加而经历其形状、尺寸或两者的弹性可逆改变。引起材料的弹性可逆变形或弹性变形的力可以包括拉伸力、压缩力、剪切力、弯曲力或扭转力、或者这些力的各种组合。可弹性变形材料可以呈现线性弹性变形，例如根据胡克定律所述的变形，或者呈现非线性弹性变形。
可以至少部分地形成所述部件的材料的许多示例包括各种金属、聚合物、陶瓷、无机材料或玻璃，或者前述材料中任何材料的复合材料，或它们的任何其它组合。预想到许多复合材料，包括各种填充聚合物，包括玻璃、陶瓷、金属和无机材料填充的聚合物，特别是玻璃、金属、陶瓷、无机物或碳纤维填充的聚合物。可以采用任何合适的填充物形态，包括微粒或纤维的所有形状和尺寸。更具体而言，可以使用任何合适类型的纤维，包括连续的和不连续的纤维、编织布和无纺布、毛毡或短麻屑、或者它们的组合。可以使用任何合适的金属，包括各种等级的钢和各种钢的合金、铸铁、铝、镁或钛，或者它们的复合材料，或者它们的任何其它组合。聚合物可以包括热塑性聚合物或热固性聚合物或二者，或者它们的复合材料，或者它们的任何其它组合，包括各种各样的共聚物和聚合物共混物。合适的聚合物的示例包括缩醛（例如，POM）。在一个实施例中，优选的塑料材料是具有弹性属性以便在不断裂的情况下弹性变形的塑料材料，例如，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）聚合物的材料，且更具体而言包括聚碳酸脂ABS聚合物共混物（PC/ABS）的材料，例如ABS丙烯酸。所述材料可以是任何形式的，并可以通过任何合适的过程来形成或制造，包括冲压或成形的金属、复合材料或其它板材、锻件、挤制零部件、压制零部件、铸件或者模制零部件等，以包括本文中所述的可变形特征。所述一种或多种材料可以被选择以提供紧固件10的预定的弹性响应特性。预定的弹性响应特性可以包括例如预定的弹性模量和/或摩擦系数。
参考图3，不论紧固件10的精确几何构造如何，紧固件10被构造成操作性地耦接和保持可匹配部件，例如被构造成相对于彼此匹配和对齐的第一部件20和第二部件22。在一个实施例中，第一部件20和第二部件22被用于车辆应用中。然而，要理解的是，所述部件还可以与许多其它的应用和产业相关联，例如家用电器和航空航天应用。在示例性实施例（例如前述的车辆应用）中，第一部件20和/或第二部件22可以是吹模制部件，例如HVAC管。为了对齐和保持的目的，许多替代部件都可以受益于紧固件10的使用。在一个实施例中，第一部件20可以是仪表板，而第二部件22是HVAC管。
如通过本文中的描述将会是显而易见的那样，紧固件10的可弹性变形性质，与所描述的特定定向相结合，通过考虑到由于制造过程而固有存在的部件的保持特征和/或定位特征的位置变化，从而有利于第一部件20相对于第二部件22的精确对齐和保持。与紧固件10的使用相关联的自对齐的益处将在下文中详细描述。
第一部件20包括第一孔24，并且第二部件22包括第二孔26，在匹配所述部件时第二孔26要与第一孔24对齐。
现在参考图4-6，其描绘了处于为匹配第一部件20和第二部件22的插入的各个阶段（图4，预组装；图5，部分组装；以及图6，已组装）中的紧固件10的细节。
在预组装阶段，如图4中所描绘，能够看到的是，实施例包括第二部件22的第一表面50与可弹性变形的凸起18的远端52相互作用的布置。特别地，凸起18在孔26的孔壁32附近接合第二部件22。可以沿孔壁32的一部分包括引入区域（即，成一定角度倾斜的区域）（未示出）以有利于凸起18的插入，其中引入区域提供足够的偏置力，以使凸起18在进入到孔26中时弹性变形。
在部分组装阶段，如图5中所描绘，紧固件10（且更具体而言，凸起18）被插入到第一孔24和第二孔26中。凸起18包括大于第一孔24和第二孔26的孔宽度30的凸起宽度28，从而确保凸起18在移动通过第一孔24和第二孔26时变形。相对于孔宽度30更大的凸起宽度28在组装期间引起干涉状态，所述干涉状态通过如本文所述的弹性变形来克服。
在已组装阶段，如图6中所描绘，紧固件10（且更具体而言，凸起18）进一步插入到第一孔24和第二孔26中，最终通向紧固件10的完全接合位置。在完全接合位置，在紧固件10与第一孔24和第二孔26之间的紧密配合的接合通过凸起18周界的至少一部分与限定了第一孔24和第二孔26的相应的孔壁32之间的接触界面来实现，从而在匹配部件上提供保持力。凸起18和孔壁32之间的干涉引起凸起18周界附近的弹性变形。材料的延展性减少了与位置方差（positional variance）相关联的问题。更具体而言，与通常会导致在插入件周界附近的部分处插入件和接收结构之间的间隙的刚性插入件对比，凸起18有利地变形以保持第一部件20和第二部件22的对齐，同时还减小或消除了与制造挑战相关联的间隙。所述组件还有利地减少了机械紧固件（例如，附接部件所需的螺纹紧固件）的数量，从而减少了成本和部件退化。
如所示，第一部件20和第二部件22可以包括构造成接收多个紧固件的多个凸起的多个孔24、26。所述多个孔中的每一个都被定位成以上文中详细描述的方式对应地接收相应的凸起。所述多个可弹性变形的凸起的弹性变形将第一部件20和第二部件22的任何位置误差弹性平均。换言之，通过利用其它可弹性变形的凸起的过度约束状态来抵消间隙，从而消除了间隙，不然这些间隙将会因与第一部件20和第二部件22的某些部分或部段（特别是定位和保持特征）相关联的位置误差而存在。具体而言，每个凸起和/或孔的位置方差都通过其余的凸起来抵消，以在总体上平均每个凸起的位置方差。弹性平均提供了匹配部件之间的界面（或多个界面）的弹性变形，其中，平均变形提供了精确的对齐，制造位置方差被最小化为Xmin，通过下式限定： ，其中，X是匹配部件的定位特征的制造位置方差，并且N是所插入特征的数量。为了获得弹性平均，可弹性变形部件被构造成具有至少一个特征及其接触表面（或多个接触表面），所述接触表面是过度约束的，并提供与另一个部件的匹配特征及所述匹配特征的接触表面（或多个接触表面）的过盈配合。过度约束状态和过盈配合使所述至少一个特征中的至少一个或所述匹配特征弹性可逆（弹性）变形，或使两种特征都弹性可逆（弹性）变形。部件这些特征的弹性可逆性质允许这些部件的可重复的插入和收回，这有利于它们的组装和拆卸。在一些实施例中，取决于特定实施例的需求，构造成具有本文公开的所述至少一个特征及相关联的匹配特征的可弹性变形的部件可以需要超过一个这样的特征。部件的位置方差可以导致施加在接触表面区域上的变化的力，所述接触表面是过度约束的，并在干涉状态下的部件插入期间被接合。要理解的是，单个插入的部件可以相对于所述部件的周界长度被弹性平均。弹性平均的原理被详细描述在共同持有、共同未决的美国专利申请号13/187,675、现在的美国公开号U.S. 2013-0019455中，其公开内容通过引用被整体地结合于本文中。上文中公开的实施例提供了以下能力，即：将与上述弹性平均原理不相容的、或将进一步利用包括如本文所公开的弹性平均对齐和保持系统来辅助的现有部件，转换成确实有利于弹性平均以及与弹性平均相关联的益处的组件。
参考图7和图8，紧固件10的第三实施例和第四实施例分别被详细地图示。在图示实施例中，紧固件10包括具有第一侧14和第二侧16的基部12，如在上文中详细描述的。图示实施例包括第一凸起40和第二凸起42，而不是具有从第一侧14和第二侧16中的一个延伸的单个凸起。第一凸起40从基部12的第一侧14延伸，并且第二凸起42从基部12的第二侧16延伸。图示实施例操作性地耦接被设置在基部12的相反侧的部件，而不是匹配被定位在基部12的一侧上的部件。具体而言，第一凸起40被构造成通过穿过第一孔24插入来接合第一部件20，而第二凸起42被构造成通过穿过第二孔26插入来接合第二部件22。为清楚起见，仅图示了要匹配的单个部件（图9和图10）。特别地，凸起42在孔26的孔壁32附近接合第二部件22。可以沿孔壁32的一部分包括引入区域（即，成一定角度倾斜的区域）（未示出）以有利于凸起42的插入，其中引入区域提供了足够的偏置力，以使凸起42在进入到孔26中时弹性变形。
如上文中关于其它实施例所述，在部分组装阶段，紧固件10（且更具体而言，凸起42）被插入到孔26中。凸起42包括大于孔26的孔宽度的凸起宽度，从而确保了凸起42在移动通过孔26时变形。相对于孔宽度更大的凸起宽度在组装期间引起干涉状态，所述干涉状态通过如本文所述的弹性变形来克服。
在已组装阶段，紧固件10（且更具体而言，凸起42）进一步插入到孔26中，最终通向紧固件10的完全接合位置。在完全接合位置，在紧固件10和孔26之间的紧密配合的接合，通过凸起42周界的至少一部分和限定了孔26的相应的孔壁32之间的接触界面来实现，从而在匹配部件上提供了保持力。凸起42和孔壁32之间的干涉引起凸起42周界附近的弹性变形。
图7图示了构造成利用两个凸起40、42来提供保持和对齐二者的实施例，而图8图示了构造成利用第一凸起40在至少一侧上提供保持的实施例。第二凸起42提供对齐和/或保持。尽管图示为基本上圆筒形的构件，但第二凸起42可以以替代的构造成形。
要理解的是，可以采用紧固件10（特别是关于第一凸起40和第二凸起42）的许多构造。具体而言，可以使用上面提到的几何构型中的任何构型。此外，还可以采用这样的几何构型的任何组合。球-球（图7）和球-管（图8）的图示实施例仅仅是可以使用的组合的示例。
上述实施例有利地使具有对齐的孔的两个或更多个零部件能够利用一个或多个可弹性变形紧固件以提供了紧密配合和加强的对齐的方式来匹配，从而改善了整体的消费者满意度。例如，本文所述的紧固件10的实施例可以被用于代替损坏的推式紧固件，在行业中推式紧固件常常被称为“圣诞树”紧固件。
虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，可以作出各种改变并且可以用等同物替代本发明的元件，而不脱离本发明的范围。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以作出许多修改以使特定的状况或材料适于本发明的教导。因此，本文并不意在将本发明限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入本申请范围内的所有实施例。
Claims (10)
1.一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件，所述紧固件包括：
基部；以及
从所述基部延伸的凸起，其中，所述凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔和第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，所述第一孔和所述第二孔对齐，并且其中，在所述凸起通过所述第一孔和所述第二孔插入时，所述第一可匹配部件和所述第二可匹配部件被保持到彼此。
2.如权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括大于所述第一孔和所述第二孔的孔宽度的凸起宽度。
3.如权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括球形构件。
4.如权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括构造成使所述第一孔和所述第二孔对齐的管状构件。
5.如权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述凸起包括多裂片构件。
6.如权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述第一孔通过第一孔壁限定，并且所述第二孔通过第二孔壁限定，其中，所述第一孔壁和所述第二孔壁中的至少一个包括为便于所述凸起插入的成一定角度倾斜的部分。
7.如权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述基部包括基本上平坦的构件。
8.一种用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件，所述紧固件包括：
具有第一侧和第二侧的基部；以及
从所述基部的第一侧延伸的第一凸起，其中，所述第一凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第一可匹配部件的第一孔插入时弹性变形；以及
从所述基部的第二侧延伸的第二凸起，其中，所述第二凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在通过第二可匹配部件的第二孔插入时弹性变形，其中，所述第一凸起和所述第二凸起各自被构造成提供所述第一可匹配部件和所述第二可匹配部件的保持和对齐中的至少一种。
9.如权利要求8所述的紧固件，其特征在于，所述第一凸起包括大于所述第一孔的第一孔宽度的第一凸起宽度。
10.一种可设置在可匹配部件之间的弹性保持组件，包括：
具有第一孔的第一部件；
具有第二孔的第二部件，其中，所述第二部件被构造成与所述第一部件匹配；
构造成操作性地将所述第一部件耦接至所述第二部件的可弹性变形的紧固件，所述可弹性变形的紧固件具有基部和远离所述基部延伸的至少一个凸起，其中，所述至少一个凸起由可弹性变形的材料形成，并被构造成在插入所述第一孔和所述第二孔中的至少一个时弹性变形，并且其中，在所述凸起通过所述第一孔和所述第二孔插入时，所述第一可匹配部件和所述第二可匹配部件被保持到彼此。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/109,296 US20150164184A1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Fastener for operatively coupling matable components |
| US14/109296 | 2013-12-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104712629A true CN104712629A (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=53192834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410780239.5A Pending CN104712629A (zh) | 2013-12-17 | 2014-12-17 | 用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20150164184A1 (zh) |
| CN (1) | CN104712629A (zh) |
| DE (1) | DE102014118724A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9812684B2 (en) | 2010-11-09 | 2017-11-07 | GM Global Technology Operations LLC | Using elastic averaging for alignment of battery stack, fuel cell stack, or other vehicle assembly |
| US9863454B2 (en) | 2013-08-07 | 2018-01-09 | GM Global Technology Operations LLC | Alignment system for providing precise alignment and retention of components of a sealable compartment |
| US9457845B2 (en) | 2013-10-02 | 2016-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Lobular elastic tube alignment and retention system for providing precise alignment of components |
| US9511802B2 (en) | 2013-10-03 | 2016-12-06 | GM Global Technology Operations LLC | Elastically averaged alignment systems and methods |
| US9669774B2 (en) | 2013-10-11 | 2017-06-06 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable vehicle interior assembly |
| US9657807B2 (en) | 2014-04-23 | 2017-05-23 | GM Global Technology Operations LLC | System for elastically averaging assembly of components |
| US11725666B2 (en) * | 2021-10-11 | 2023-08-15 | Hunter Fan Company | Ceiling fan and mounting assembly for ceiling fan |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4874276A (en) * | 1987-09-14 | 1989-10-17 | Nifco, Inc. | Fastener |
| CA2206681A1 (en) * | 1996-06-03 | 1997-12-03 | Daiwa Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Fastener |
| JP2005016162A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Kubota Corp | 連結装置 |
| DE10224973B4 (de) * | 2002-06-05 | 2007-10-25 | Metzeler Automotive Profile Systems Gmbh | Vorrichtung zur formschlüssigen Befestigung von geformten oder extrudierten Kunststoffteilen, insbesondere an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs |
| CN101815876A (zh) * | 2007-07-25 | 2010-08-25 | A·雷蒙德公司 | 用于连接支撑件与安装件的紧固件 |
| CN101952608A (zh) * | 2008-02-22 | 2011-01-19 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 紧固件组件 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US31967A (en) * | 1861-04-09 | Improvement in cotton-presses | ||
| US292288A (en) * | 1884-01-22 | Feedeeick dietz | ||
| US1556233A (en) * | 1923-08-27 | 1925-10-06 | Briggs Mfg Co | Fastener |
| US8695201B2 (en) | 2011-07-21 | 2014-04-15 | GM Global Technology Operations LLC | Elastic tube alignment system for precisely locating components |
-
2013
- 2013-12-17 US US14/109,296 patent/US20150164184A1/en not_active Abandoned
-
2014
- 2014-12-16 DE DE102014118724.5A patent/DE102014118724A1/de not_active Withdrawn
- 2014-12-17 CN CN201410780239.5A patent/CN104712629A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4874276A (en) * | 1987-09-14 | 1989-10-17 | Nifco, Inc. | Fastener |
| CA2206681A1 (en) * | 1996-06-03 | 1997-12-03 | Daiwa Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Fastener |
| DE10224973B4 (de) * | 2002-06-05 | 2007-10-25 | Metzeler Automotive Profile Systems Gmbh | Vorrichtung zur formschlüssigen Befestigung von geformten oder extrudierten Kunststoffteilen, insbesondere an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs |
| JP2005016162A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Kubota Corp | 連結装置 |
| CN101815876A (zh) * | 2007-07-25 | 2010-08-25 | A·雷蒙德公司 | 用于连接支撑件与安装件的紧固件 |
| CN101952608A (zh) * | 2008-02-22 | 2011-01-19 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 紧固件组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102014118724A1 (de) | 2015-06-18 |
| US20150164184A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104712629A (zh) | 用于操作性地耦接可匹配部件的紧固件 | |
| CN104235126A (zh) | 用于待配合在一起的部件的可弹性变形定位钩及组装方法 | |
| CN104100619A (zh) | 弹性配合组件和弹性地组装可配合部件的方法 | |
| CN104514784A (zh) | 用于所配合部件的可维护的对准和自保持弹性构件及方法 | |
| US20140369743A1 (en) | Elastic retaining assembly for matable components and method of assembling | |
| US9243655B2 (en) | Elastic attachment assembly and method of reducing positional variation and increasing stiffness | |
| US9481317B2 (en) | Elastically deformable clip and method | |
| US9488205B2 (en) | Alignment arrangement for mated components and method | |
| US9067625B2 (en) | Elastic retaining arrangement for jointed components and method of reducing a gap between jointed components | |
| CN104100613B (zh) | 用于可配合部件的弹性保持组件及组装方法 | |
| CN104728574A (zh) | 可弹性变形模块安装组件 | |
| CN104100611B (zh) | 用于配合部件的弹性管状附接组件及配合部件的方法 | |
| CN104421254A (zh) | 弹性平均对准系统和方法 | |
| US9556890B2 (en) | Elastic alignment assembly for aligning mated components and method of reducing positional variation | |
| US20140298638A1 (en) | Elastic clip retaining arrangement and method of mating structures with an elastic clip retaining arrangement | |
| US9429176B2 (en) | Elastically averaged alignment systems and methods | |
| CN104728223A (zh) | 弹性平均对准构件 | |
| CN104728225A (zh) | 弹性平均对准系统和方法 | |
| CN104776089A (zh) | 用于关闭应用的弹性平衡组件 | |
| US20150167717A1 (en) | Alignment and retention system for providing precise alignment and retention of components | |
| CN104097561A (zh) | 可弹性变形凸缘定位器机构和降低位置波动的方法 | |
| CN104948546A (zh) | 弹性平均对准系统和方法 | |
| CN104728227A (zh) | 弹性保持组件和方法 | |
| CN104514781A (zh) | 用于提供部件的精确的四向对准的弹性孔口对准系统 | |
| CN101833685A (zh) | 部件结合结构、ic卡和连接器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150617 |