CN107000657A - 用于将线束安装至车辆的支撑结构上的自紧固支架以及包括该自紧固支架的车辆 - Google Patents
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Abstract
一种适合将线束(H)安装在车辆(2)的支撑结构(60)上的固定装置(1)，包括：刚性部分(21)，所述刚性部分(21)适合夹紧所述线束(H)；和柔性臂(26)，所述柔性臂(26)适合将所述固定装置夹紧在所述支撑结构(60)上，以便将所述支撑结构(60)夹在柔性臂(60)和刚性部分(21)之间。
Description
技术领域
本发明涉及：一种用于将线束安装至车辆的支撑结构上的自紧固支架、一种使用所述自紧固支架安装这种线束的方法、诸如该自紧固支架的固定装置的使用、以及一种包括这种自紧固支架的车辆。
背景技术
本发明涉及机动车辆，尤其涉及中型或重型车辆，例如卡车、大客车和施工设备。虽然将针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可用于其它车辆，例如轿车。本发明涉及任何类型的车辆，包括混合动力车辆、电动车辆，以及以耗油发动机为动力的车辆。
更特别地，本发明可应用在车辆电配线系统中。已知的车辆电配线系统通常被构造成向整个车辆上的各种电部件提供电力和/或控制信号。例如，线束可以传输电力和/或控制信号，以驱动电动机、加热器和灯、内部及外部通信装置。为了限制线束在车辆运行期间的运动，采用线缆扎带和支架将线束固定在车辆的支撑结构(例如底盘)上。
典型地，CA-A-2 814 456公开了一种支架，这种支架包括：扎带部分，该扎带部分被构造成允许扎带缠绕所述线束以便将其固定至支架；和安装部分，所述安装部分被构造成将支架固定至车辆的支撑结构。在本实例中，该支架的扎带部分专用于借助于条带来扎紧线束。该扎带部分完全独立于所述安装部分。该安装部分被另一固定装置(例如，螺钉)固定至支撑结构。在上述文献中，螺钉被插入到所述安装部分的开口中并接合在支撑结构的带有螺纹的开口中。
当使用这种支架时，需要两种不同的操作以将线束固定至车辆的支撑结构。第一操作是夹紧该扎带部分以将线束的电线保持在一起，第二操作是旋转地驱动所述螺钉，以将所述安装部分固定在支撑结构上。此外，这可能需要提前对所述安装部分和/或支撑结构进行攻丝(tapping)。考虑到固定在车辆中的线缆的数量，将所有这些线缆安装至车辆的支撑结构非常耗时。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支撑部件或固定装置，其允许通过快速的过程将线束安装至车辆的支撑结构。优选地，通过一个步骤来执行安装。
为此，本发明涉及一种用于将线束安装在车辆的支撑结构上的自紧固支架，所述自紧固支架包括：
-刚性部分，所述刚性部分适于夹紧线束，和
-较柔性部分或柔性臂，其适于将所述自紧固支架夹紧在支撑结构上。该柔性臂以如下方式在一端处联接至刚性部分：即，当扎紧线束时，该柔性臂的第二端朝着刚性部分移动，以便将所述支撑结构夹在该柔性臂和刚性部分之间。
本发明的自紧固支架适合接收线缆扎带，所述线缆扎带将线束固定在刚性部分上，同时允许在扎紧线束时将柔性臂夹紧在所述支撑结构上。实际上，在扎紧线束时，该柔性臂朝着刚性部分移动，并且以虎头钳的形式将所述支撑结构卡在该柔性臂和刚性部分之间。
根据本发明的其它方面，该固定装置可包括下列特征中的一个或几个：
-该柔性部分或柔性臂是柔性突片，并且通过弹性变形而移动。
-该柔性臂包括适合使扎带穿过的通道开口。
-该刚性部分具有L形状。
-该柔性臂的一端在L形刚性部分的第一分支处联接至刚性部分，并且，该柔性臂的第二端适于在扎紧所述线缆扎带时朝着L形刚性部分的第二分支移动。
-L形刚性部分的第一分支设有适合使扎带穿过的至少一个通道开口。所述通道开口设置在L形刚性部分的所述第一分支上的柔性臂附接点下方。
-该柔性臂通过可变形元件联接至L形刚性部分的第一分支，所述可变形元件允许柔性臂相对于所述刚性部分被铰接。
-将柔性部分联接至刚性部分的该可变形元件是薄突片，其厚度相对于柔性部分的厚度被减小。
-该可变形元件与所述柔性臂和刚性部分被一体地形成。
-该柔性臂是弯曲的。
-固定线束的所述线缆扎带可以是塑料带。
-所述柔性臂与刚性部分被一体地形成。
本发明还涉及一种配备有本文所述的自紧固支架的车辆。
本发明的目的还在于提供一种用于安装线束的避免腐蚀的装置。车辆的金属支撑件上的螺纹开口可能提供对腐蚀更敏感的一些区域。此外，使用螺钉或任何类型的金属支架以夹紧在车辆的支撑件上可能损伤漆面并因此引起或导致腐蚀。本发明的自紧固支架允许安装线缆而避免被腐蚀的风险。
本发明的又一目的在于提供一种轻巧且廉价的安装线缆的装置。由于现代车辆中的线缆和管道的数目较多，所以需要许多固定装置。当它们为金属时，这些固定装置代表着可能增加燃料消耗的重量。本文公开的自紧固支架具有轻巧且因此允许节省一部分重量的优点。
虽然本发明的自紧固支架可以用于电缆，但该自紧固支架也能够用于安装可以是刚性或柔性的任何类型的管道或管子或者相关设备。因此，本发明的目的还在于使用多功能固定装置(例如，本文的自紧固支架)来限制车辆中使用的固定装置的多样性。
本发明还提供一种在车辆上快速地安装线束、管道或管子或者相关设备的高效方法。特别地，该方法允许如下的安装：其中，线束、管道或者管子被直接夹紧在车辆的支撑件上，而不需要在支撑件上拧紧或固定的额外步骤。在特定实施例中，本发明的方法允许通过单个步骤在固定装置上固定电线、线束、管道、管子或相关设备，以及将固定装置固定在车辆的支撑件上。因此，允许将电线、线束、管道、管子和相关设备固定在固定装置上且同时将固定装置固定在支撑件上的步骤是用扎带扎紧电线。更特别地，本发明的方法包括下列步骤：
a)将固定装置定位在支撑件上，
b)将电线、线束、管道、管子或者相关设备定位到步骤a)中使用的固定装置上，
c)围绕电线、线束、管子、管道或者相关设备扎紧扎带，其中，该扎带穿过设在固定装置上的专用通道。
上述步骤a)和b)可以反过来，即，步骤b)能够在步骤a)之前进行。
附图说明
现在将对应于附图来解释本发明，这些图代表了例示性实例而非限制本发明的目的。在附图中：
-图1是卡车的侧视图，该卡车包括根据本发明的至少一个未示出的固定装置。
-图2是根据本发明的具有线缆扎带和线束的固定装置的透视图，其被示出为处于图1的车辆的支撑结构上的安装位置。
-图3是本发明的被示出为处于释放位置且不带有线缆扎带的固定装置的透视图。
-图4是具有电线和线缆扎带的固定装置的、沿着图2的箭头看到的截面图。
-图5是可以与图2所示的固定装置一起使用的扎带(tie)的侧视图。
-图6是图5中的圆VI的详图。
具体实施方式
卡车2包括牵引单元或车头6。车头6拖曳挂车4，并且可以包括一对、两对或更多对车轮10。挂车4也可以包括两对或更多对后轮10。卡车2包括支撑结构60，在该支撑结构60上安装有至少一个固定装置。所述固定装置可以是自紧固支架1。图2中可以看到自紧固支架1和支撑结构60。车辆2的支撑结构60可以是底盘。支撑结构60可以是与所述牵引单元或拖车相关的任何竖直结构或水平结构。
自紧固支架1适于将线束H安装到卡车2的支撑结构60上。线束H包括用于传输电力或信号的数根电线W，其可以是电缆。替选地，自紧固支架1也适合安装可用于供应流体(如空气、压缩空气、油、燃料或其它流体)的管道或管子。通过这些管子或管道供应的流体可以是冷的或温热的。
如图2和图4至图6所示，自紧固支架1允许扎带40缠绕在线束H上，以便将线束H的电线W夹紧或组合在一起。扎带40使得能够如图4中的箭头E1所示地在将柔性臂26朝着支撑结构60推动的同时将线束H固定到自紧固支架1，因此将自紧固支架1夹紧在支撑结构60上。在附图的实例中，扎带40是塑料带，但也可以使用任何其他等效的用于扎紧的装置，例如张紧或拉伸装置或元件。已经存在数种适合扎紧电线的系统。图5和图6提供了一个例示性实例，其中，扎带40包括用于防止带40由于车辆正常使用中的振动而松脱的装置。扎带40的末端41和42彼此协作以封闭该带40。带40的末端41限定有用于接收另一末端42的盒体。盒体41是中空的并界定用于另一末端42的通道。末端42设有一系列齿42a，该一系列齿42a适合与盒体41的锁定突片44协作。锁定突片44能够弹性变形并接合在两个相邻的齿42a之间。锁定突片44不阻碍所述带的扎紧，因为它能够弯曲而使带40的末端42沿所述通道的方向移动。然而，突片44被定向成阻挡所述带40在相反方向D2(即，所述松脱的方向)上的移位。
如图3中所示，自紧固支架1包括L形刚性部分21和柔性臂26，该柔性臂26联接至L形刚性部分21的第一分支24并与L形刚性部分21的第二分支22协作以夹紧在车辆的支撑结构60上。它允许将自紧固支架1固定至车辆的支撑结构60。自紧固支架1可以由合成材料、例如能够模制或热成型的塑料、热塑性塑料、聚合物或树脂制成。作为一个实例，可以使用聚丙烯酰胺，特别是聚丙烯酰胺PA66。自紧固支架1也可以包括金属元件或金属合金，或者具有适合于本发明目的的柔性/刚性的其它材料。自紧固支架1也可以完全由这种材料制成。
柔性臂26和L形刚性部分21优选一体地形成。柔性臂26和刚性部分21优选由相同材料制成。可以通过降低臂26相对于刚性部分21的厚度而使臂26获得与刚性部分21相比更高的柔性。通常，当自紧固支架1由聚丙烯酰胺、特别是PA66制成时，臂26的厚度有利地为约1mm至约3mm，优选为1.7mm至2.2mm。该刚性部分的厚度可为约2mm至约4mm，优选为3mm至3.5mm。取决于具体要求，臂26与刚性部分21的厚度之间的比值是可变的。在特定实施例中，柔性臂26的厚度比刚性部分21的厚度小10％至30％。换言之，柔性臂26的厚度为刚性部分21的厚度的70％至90％。在另一特定实施例中，柔性臂26的厚度为刚性部分21的厚度的60％至70％。能够获得如下的更柔性的臂26：其中，它的厚度为所述刚性部分的厚度的约30％至约50％。
应明白，在所述自紧固支架由不同于聚丙烯酰胺的另一材料制成时，可针对该材料的自然刚度来改变厚度。
在上文和下文中，臂26和刚性部分21的柔性是指它们在给定力下弹性地改变其形状的能力。柔性臂26的意思是允许该臂26在所施加的力下容易地改变其形状。所施加的这种力可以是用所述扎带扎紧电线或线束的扎紧力。相反，刚性部分21是指在一定的约束下(例如用线缆扎带扎紧线束时)其形状不显著改变的部分。因此，以如下方式来设计自紧固支架1：即，由于扎紧该线缆扎带40，柔性臂26弹性变形，而刚性部分21(包括第一分支24和第二分支22)保持基本笔直且不变形。
将柔性臂26联接至刚性部分21的接头260比柔性臂26更具有柔性，从而提供了允许柔性臂26相对于刚性部分21旋转的铰链。在本发明的特定实施例中，该铰链或接头260所具有的厚度为约0.3mm至约1mm，优选为0.4mm至0.5mm。在另一实施例中，铰链或接头260的厚度为臂26的厚度的10％。在另一实施例中，铰链或接头260的厚度为臂26的厚度的10％至25％。在又一实施例中，铰链或接头260的厚度为臂26的厚度的30％至50％。
在下文中，应将方向“向上”和“向下”视为是相对于图2和图3的构造而言的。应理解，该实例不是限制性的，并且自紧固支架1例如可以倒过来安装。自紧固支架1也可以安装在竖直结构上。
L形刚性部分21包括第一分支24，该第一分支24垂直于第二分支22延伸并且限定用于使扎带40穿过的两个通道开口O24和O’24。开口O24设置在分支24的靠近分支22的端部处。开口O’24设置成靠近第一分支24的相反的另一端。开口O24和O’24布置在柔性臂26的一个末端的两侧，柔性臂26通过该末端连接至L形刚性部分21。在图2和图3的构造中，第一分支24竖直地延伸，而第二分支22水平地延伸。
L形刚性部分21的第二分支22适于接触支撑结构60的底部部分。当自紧固支架1安装到支撑结构60上时，第二分支22的上表面面向所述支撑结构60。所述上表面可以设有抓持栅板220，以增强对支撑结构60的底表面的抓持。所述上表面还可以设有提高该自紧固支架的抓握的一层材料。这种材料可以是橡胶、弹性体或其它等效的材料。在安装于支撑件60上的安装阶段之前，这层材料能够通过胶水或者其它等效的方式固定在第二分支22上，或套到分支22上。替选地，所述一层材料可以在安装过程期间插入到L形刚性部分21的第二分支22和支撑结构60之间。在该特定情况下，不需要将该层固定在该自紧固支架上的额外步骤。虽然图3示出了第一分支24比第二分支22长，但取决于具体应用，也可存在其它构造。例如，可以增大第二分支22的长度，以更好地抓持在车辆结构60上。另一方面，第一分支24的长度必须适配于线束的尺寸。
第一分支24可以具有端部240，该端部240是弯曲的或包括朝着第二分支22定向的曲线。这允许匹配线束H的圆形形状并改善与线束H的接触，以便增强线束的夹紧。
柔性臂26可以是其末端通过接头260附接至第一分支24的柔性突片。更确切地，柔性臂26在开口O24和O’24之间附接至第一分支24的中间部分。柔性臂26包括通道开口O26，该通道开口O26优选位于柔性臂26的未联接至L形刚性部分21的端部附近并允许扎带40穿过。柔性臂26是弯曲的。柔性臂26的曲率符合于L形刚性部分21的第一分支24的末端240的曲率并且与其具有相同的定向。对于分支24，柔性臂26的曲率允许匹配于线束H的圆形形状。
当用扎带40扎紧所述电线时，柔性臂26可通过附接点260的弹性变形而移动。这允许将支撑结构60夹在柔性臂26与L性刚性部分21的第二分支22之间。更确切地，在用扎带40扎紧电线之前，柔性部分26的下侧接触或紧邻支撑件60的上侧。当用扎带40扎紧电线时，在第一步骤中，如果还未接触，则柔性臂26由于接头260而接触支撑件60，如图3和图4中的箭头A2所示。在第二步骤中，当用扎带40更有力地扎紧电线时，柔性臂26以与支撑件60的接触面积增大的方式弹性变形，同时，由L形刚性部分的第二分支22和柔性臂26施加在支撑件60的两侧上的力量增大。因此，由于传递至臂26的牵拉力，臂26在支撑结构60上施加力E1，并且支撑结构60被卡紧在由臂26和支架21的分支22形成的虎头钳中。这对应于安装位置，其中，线束H被固定至车辆2内的支撑结构60。当扎带40被最大程度地扎紧时，自紧固支架1和所述线束被牢靠地固定到支撑结构60上。当扎紧该扎带40时，以连续的方式执行上述第一步骤和第二步骤，从而一起形成绕所述电线扎紧该扎带的独一步骤(unique step)。
在一个特定实施例中，如此安装的自紧固支架能够抵抗最高达约30kg的拉力。优选地，安装有线束的自紧固支架1抵抗最高达约20kg，更优选最高达约10kg的拉力。该拉力是指导致自紧固支架1滑出支撑结构60的任何牵拉力。
允许在将柔性臂26夹紧在支撑结构60上的同时将线束固定在刚性部分21的第一分支24上的扎带40至少穿过通道O26和O24，并通过形成一个环而围绕待固定的线束H。扎带40还被引导穿过设在刚性部分21的第一分支24的末端处的孔口或通道O’24。
本发明还提供了一种使用廉价的、轻巧且安装快速的固定装置将电线、线束、管道、管子和相关设备安装到车辆上的方法。特别地，本方法的目的在于限制将电线安装在车辆上时的步骤数目和所述步骤的持续时间。作为实例，本方法允许在避免将固定装置拧紧在结构上的情况下在车辆结构上安装线缆、电线、线束、管道或管子。本发明的目的还在于在不使用工具的情况下固定电线，这意味着手动执行电线的固定。
为此，本发明的方法包括下列步骤：
a)将固定装置定位在车辆的支撑件上，所述固定装置包括适合扎带穿过的至少两个专用开口，
b)将电线、线束、管道、管子或相关设备定位到步骤a)中使用的固定装置上，
c)围绕所述电线、线束、管子、管道或相关设备扎紧扎带，其中，该扎带穿过设在固定装置上的所述专用通道并围绕所述电线、线束、管道或管子形成一个环。
本发明的方法还可包括以下步骤：在步骤a)之前或者与步骤a)同时，在所述固定装置和支撑件之间插入抓持改进器。
上述步骤a)和b)可以倒过来或同时进行，即，步骤b)可以在步骤a)之前执行或同时执行。
在步骤a)至c)中，所述固定装置优选是包括柔性臂26的装置，该柔性臂26联接至刚性部分21，该刚性部分21具有包括第一分支24和第二分支22的L形状。该装置可由聚合材料、例如均聚物或杂聚物、模塑聚合物、塑料或热塑性材料制成。所述固定装置优选被一体地形成并且被设计或适配成接收扎带。
在步骤a)至c)中使用的固定装置以下列方式包括处于柔性臂26和刚性部分21之间的铰链：即，柔性臂26相对于L形刚性部分21的第一分支24被铰接。
在步骤c)中扎紧该扎带40允许以一个独一的步骤将所述电线、线束、管道、管子或相关设备组合到固定装置上，同时将该固定装置固定在支撑件60上。
可以手动地执行步骤c)中的扎带的扎紧，并且可以在适于扎紧扎带的工具(例如专用挤压工具)的帮助下增强步骤c)中的扎带的扎紧。可选地，步骤c)之后可以是切除该扎带的延伸出圆VI(参见图6)之外的额外部分。所使用的该扎带可以是优选由塑料制成的条带。
在步骤a)至c)中，所述车辆的支撑件可以是底盘，或者是用于车辆的设计和/或结构的任何其它水平或竖直轨道或者框架或梁。
在优选实施例中，步骤a)至c)的固定装置是本文所述的自紧固支架1。
本发明的进一步目的在于使用一种适合将电线、线束、管道、管子或相关设备安装在车辆上的新颖的固定装置，其中该固定装置允许固定所述电线、线束、管道、管子或相关设备，并且同时将该固定装置固定到支撑件上。特别地，本发明提供了该固定装置的使用，它能够被手动地夹紧在支撑件上，以安装电线、线束、管道、管子或相关设备，其中该固定装置允许线缆扎带穿过。在优选实施例中，本发明提供了固定装置的使用，其中该固定装置是本文所述的自紧固支架1。
应理解，本发明不限于上文所述和附图中所示的实施例。而是，本领域技术人员应明白，可以在所附权利要求的范围内做出许多变化和变型。
此外，本发明的上述不同实施例和替选实施例的技术特征能够组合在一起，以产生本发明的新实施例。
Claims (15)
1.一种用于将线束(H)安装在车辆(2)的支撑结构(60)上的固定装置，所述固定装置包括：
-刚性部分(21)，所述刚性部分(21)适合夹紧所述线束(H)，和
-柔性臂(26)，所述柔性臂(26)适合将所述固定装置夹紧在所述支撑结构(60)上，
其特征在于，所述柔性臂(26)通过铰链联接至所述刚性部分(21)，所述铰链允许所述柔性臂(26)相对于所述刚性部分(21)旋转。
2.根据权利要求1所述的固定装置，其中所述刚性部分(21)包括垂直于第二分支(22)的第一分支(24)。
3.根据权利要求1或2所述的固定装置，其中所述柔性臂(26)联接至所述刚性部分(21)的第一分支(24)。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的固定装置，其中所述刚性部分(21)设有至少一个开口(O24)，并且其中所述柔性臂(26)设有至少一个开口(O26)，所述开口(O24，O26)适合允许扎带穿过。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的固定装置，其中所述固定装置是自紧固支架，包括设有开口(O26)的柔性臂(26)和设有至少一个开口(O24)的刚性部分(21)，并且还包括在将所述固定装置夹紧在所述支撑结构(60)上的同时扎紧所述线束(H)的装置。
6.根据权利要求5所述的固定装置，其中，所述扎紧所述线束(H)的装置是线缆扎带(40)。
7.一种将电线、线束、管道、管子和相关设备安装在车辆的支撑件上的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将固定装置定位在所述车辆的支撑件上，所述固定装置包括适合使扎带穿过的专用开口，
b)将所述电线、线束、管道、管子或相关设备定位到步骤a)中使用的所述固定装置上，
c)围绕所述电线、线束、管子、管道或相关设备扎紧扎带，其中所述扎带穿过设在所述固定装置上的所述专用通道并围绕所述电线、线束、管道或管子形成环。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤a)中的所述固定装置包括柔性臂(26)，所述柔性臂(26)联接至刚性部分(21)，所述刚性部分(21)具有垂直于第二分支(22)的第一分支(24)。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述固定装置的所述柔性臂(26)通过铰链(260)联接至所述刚性部分(21)。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法，其中所述固定装置由聚合材料制成。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中所述固定装置被形成为整体件。
12.将电线、线束、管道、管子或相关设备安装在车辆的支撑结构(60)上的固定装置的使用，其中所述固定装置包括设有开口(O26)的柔性臂(26)、设有至少一个开口(O24)的刚性部分(21)，其特征在于，所述固定装置被夹紧在所述支撑结构(60)上，同时，所述固定装置固定所述电线、线束、管道、管子或相关设备。
13.根据权利要求12所述的所述固定装置的使用，其中所述固定装置被手动地夹紧在所述支撑结构(60)上。
14.根据权利要求12或13所述的所述固定装置的使用，其中所述固定装置是自紧固支架，并且其中所述自紧固支架被夹紧在所述支撑结构上，同时，所述自紧固支架由于扎带的扎紧而固定所述电线、线束、管道、管子或相关设备。
15.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求1至6中的任一项所述的固定装置，或者根据权利要求7至11中的方法进行配备。
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