CN107148519A - 紧固夹具组件 - Google Patents

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Abstract

一种紧固夹具组件被配置以固定到部件，并且所述紧固夹具组件可以包括：四个保持脚，所述四个保持脚被配置以直接接触所述部件的一些部分，从而提供与所述部件的四个接触点；以及中心基座，所述中心基座包括中心梁和从所述中心梁延伸的两条成角度的保持梁。所述两条成角度的保持梁被配置以将三角形的保持力施加到所述部件中。

Description

紧固夹具组件
关联申请
本申请涉及并且要求2014年11月4日递交的、题目为“紧固夹具组件(FasteningClip Assembly)”的美国临时专利申请No.62/074,745的优先权权益，所述美国临时专利申请通过引用以其全部被并入本文。
公开的实施领域
本公开的实施例总体涉及紧固夹具组件。
背景
各种组件包括被连接到彼此的面板或物体。例如，汽车组件包括被连接到其他面板或结构，或者被连接到它自身的汽车机架的各种面板和结构。特别是，可以使用咬配合组件来将零件连接在一起。另外，可以将紧固件与部件或面板中的一个进行预装配，而在最终装配期间第二部件或面板被连接到预装配件。在将相对大的部件连接在一起时，可以使用多个紧固件。这样的紧固件可以以适合于待连接的具体部件的各种形状和配置来提供。
用来将部件连接在一起的一种类型的紧固件是具有带W形状的插入部分的对称的连接件。W形状的紧固件提供快速和简便的装配。另外，W形状的紧固件牢固地保持结构面板的模制品，同时也相对容易移除。
另一种类型的已知紧固件包括在紧固件被插入到面板的开口中时轴向塌陷的对立的固定构件。对立的固定构件的轴向塌陷允许对立的固定构件通过所述开口。
美国专利Nos.6,796,006(题目为“肋状夹具(Rib Clip)”)、6,974,292(题目为“一件式可重复使用的塑料紧固件(One-Piece Reusable Plastic Fastener)”)和8,613,128(题目为“推入式紧固件组件(Push-In Fastener Assembly)”)中也描述了已知的紧固件组件。
一种已知的紧固件组件提供两件式设计，并且针对矩形开口进行配置。另一种已知的紧固件组件提供一件式设计，并且只有两个保持点。
许多已知的紧固件组件包括多个零件。进一步，许多已知的紧固件组件提供不足的保持强度。同样，许多已知的紧固件组件仅针对方形或矩形开口进行配置。
公开的实施方式的概述
本公开的某些实施例提供一种被配置以固定到部件的紧固夹具组件。所述紧固夹具组件可以包括：四个保持脚，所述四个保持脚被配置以直接接触所述部件的一些部分，从而提供与所述部件的四个接触点。中心基座可以包括中心梁和从所述中心梁延伸的两条成角度的保持梁。所述两条成角度的保持梁被配置以施加三角形的保持力到所述部件中。所述两条成角度的保持梁可以形成等腰三角形的两个腰。所述四个保持脚和所述中心基座可以被一体地模制和形成在一起。所述四个保持脚和所述中心基座可以被配置以将所述紧固夹具组件牢固地连接到所述部件的圆形开口。
所述紧固夹具组件还可以包括被连接到所述中心基座的斜切引入鼻端。所述斜切引入鼻端被配置以将所述紧固夹具组件引导到所述部件的圆形开口中。
所述四个保持脚中的每个可以包括被连接到向外延伸的成角度的延伸梁的柔性根部，所述向外延伸的成角度的延伸梁转而连接到向内倾斜的坡面。所述向内倾斜的坡面被配置以挤压方式抵接到所述部件的圆形开口的内部边缘中。所述四个保持脚可以围着所述紧固夹具组件的中心纵轴线规则地间隔开。
所述紧固夹具组件可以包括引入鼻端和环形颈环。在至少一个实施例中，所述中心梁在所述引入鼻端和所述环形颈环之间提供支架支撑。所述支架支撑抵抗冲击。所述紧固夹具组件还可以包括被固定到所述环形颈环的环形密封件。
本公开的某些实施例提供一种固定系统，所述固定系统可以包括：具有圆形开口的部件；以及被固定到所述部件的紧固夹具组件。所述紧固夹具组件可以包括：四个保持脚，所述四个保持脚直接接触所述部件邻近所述圆形开口的一些部分，从而提供与所述部件的四个接触点；和中心基座，所述中心基座包括中心梁和从所述中心梁延伸的两条成角度的保持梁。所述两条成角度的保持梁将三角形的保持力施加到所述部件中。
几幅附图的简述
图1图示说明根据本公开的实施例，紧固夹具组件的立体前视图。
图2图示说明根据本公开的实施例，具有环形密封件的紧固夹具组件的立体前视图。
图3图示说明根据本公开的实施例的紧固夹具组件的前视图。
图4图示说明根据本公开的实施例的紧固夹具组件的侧视图。
图5图示说明根据本公开的实施例的紧固夹具组件的俯视图。
图6图示说明根据本公开的实施例，与面板的圆形开口对齐的紧固夹具组件的立体前视图。
图7图示说明根据本公开的实施例，被固定到面板的紧固夹具组件的立体前视图。
图8图示说明根据本公开的实施例，被固定到面板的紧固夹具组件通过图5的剖切线8-8截取的横截面图。
在详细解释公开的实施例之前，要理解，本公开在其应用中不仅限于下面的说明书中陈述的或者在附图中示出的结构细节和部件布置。本公开能够胜任其他的实施例，并且能够以各种方式被实践或者被实行。同样，要理解本文中使用的措辞和术语是为了说明的目的，而不应被视为限制性的。“包括(including)”和“由……构成(comprising)”及其变体的使用意为包含其后列出的项目及其等同物，以及附加项目及其等同物。
公开的具体实施方式
本公开的实施例提供一种可以作为单件被一体地形成和模制的紧固夹具组件。所述紧固夹具组件可以提供相对于部件(如面板)的四个保持点。同样，所述紧固夹具组件提供三角形的保持力，该保持力允许在面板的圆形开口内的有效插入和牢固保持。
本公开的实施例提供一种紧固夹具组件，该紧固夹具组件将三角形的保持力施加到部件内，如施加到面板的圆形开口内。所述紧固夹具组件被配置以被保持在部件(如面板)的圆形开口之内。紧固夹具组件提供由所述三角形的保持力加强和加固的四个保持点，由此在所有负荷方向提供等同的保持。所述紧固夹具组件还可以包括中心梁(如中心基座、柱等)，所述中心梁防止在紧固夹具组件与面板的开口没对齐的情况下的冲击。本公开的实施例可以用来将汽车的内部门面板附接到(例如)金属板。
图1图示说明根据本公开的实施例的紧固夹具组件100的立体前视图。紧固夹具组件100包括面板接合保持器102，所述面板接合保持器102与环形领环104一体地模制和形成，所述环形领环104转而通过中心柱108一体地连接到支撑底座106。所述紧固夹具组件100可以被一体地模制和形成为单个、单一式主体。例如，所述紧固夹具组件100可以被一体地模制和形成为由注射模制塑料构成的单件。
面板接合保持器102包括斜切引入鼻端110，所述斜切引入鼻端110被配置以将面板接合保持器102引导到部件(如面板)的圆形开口中。四个保持脚112从引入鼻端110和/或中心基座122的端部以向外展开的角度向下延伸。每个脚112包括连接到引入鼻端110的柔性根部114。根部114连接到向下且向外成角度的(如所示出的，其中向外的伸展从顶部朝着底部增加)延伸梁116，所述延伸梁116转而在较低的远端处连接到向内倾斜的坡面118。坡面118朝着紧固夹具组件100的中心纵轴线120向内倾斜。四个保持脚112围着紧固夹具组件100的中心纵轴线120规则地间隔开。
中心基座122从引入鼻端向下延伸，并且连接到环形领环104的中央。中心基座122可以以纵轴线120为中心，并且可以大体与中心柱108对齐。
环形领环104包括底部124，所述底部124具有从底部124向上且向外延伸的直立的、成角度的外缘126。环形密封件可以被固定到外缘126。
图2图示说明根据本公开的实施例，具有环形密封件128的紧固夹具组件100的立体前视图。环形密封件128可以由弹性材料形成。在至少一个实施例中，环形密封件128可以被包覆模制到外缘126上。可替换地，紧固夹具组件100可以不包括环形密封件128。
图3图示说明根据本公开的实施例的紧固夹具组件100的前视图。如所示出的，中心基座122从引入鼻端110的下面的内部表面延伸到颈环104的底部124(从图3中的视图看不到)。像这样，中心基座122提供托架，该托架保护引入鼻端110使其免于朝着颈环104塌陷。中心基座122提供抵抗冲击的托架支撑。
中心基座122包括中心梁129，以及从中心梁129向下且向外倾斜的两条保持梁130。保持梁130中的每个以角度θ从中心梁129向下延伸。像这样，保持梁130形成三角形结构，所述三角形结构在每个保持梁130连接到中心梁129的点处具有顶点132。保持梁130中的每个形成三角形的一个侧边，其中三角形的底边为在保持梁130的露出的远端136之间延伸的虚线134。
图4图示说明根据本公开的实施例的紧固夹具组件100的侧视图。图5图示说明紧固夹具组件100的俯视图。参考图4和5，中心基座122的中心梁129和保持梁130可以在相邻的(即，最接近的)脚112之间的间隙138内露出。如所示出和描述的，紧固夹具组件100可以包括围着中心纵轴线规则地间隔开的四个脚112(从而相邻的脚的中心垂直平面彼此间隔开45°)，以及两条保持梁130(所述两条保持梁130可以彼此间隔开180°)。
图6图示说明根据本公开的实施例，与面板202的圆形开口200对齐的紧固夹具组件100的立体前视图。圆形开口200的轴向横截面是圆形的。为了将紧固夹具组件100连接到面板202，引入鼻端110与圆形开口200对齐。例如，紧固夹具组件100的中心纵轴线120可以与圆形开口200的中心204对齐。在紧固夹具组件100与圆形开口200对齐之后，紧固夹具组件100在箭头206的方向上被推动到圆形开口中。如果紧固夹具组件100没对齐，当引入鼻端110的斜切表面在面板202限定圆形开口200的内部边缘208之上滑动时，斜切引入鼻端110会自动地引导面板接合保持器，使之对齐。
通过在箭头206的方向上继续推动，脚112在内部边缘208之上滑动。当脚112在内部边缘208之上滑动时，脚112相对于根部114向内枢转，由此朝彼此挤压。通过在箭头206的方向上继续推动，向内倾斜的坡面118在内部边缘208之上滑动，并且当脚114相对于根部114向外枢转时，所述脚朝着最初的位置再次向外张开。
图7图示说明根据本公开的实施例，被固定到面板202的紧固夹具组件100的立体前视图。被固定到面板202的紧固夹具组件100提供固定系统300，该固定系统300可以被配置以将另一个部件牢固地连接到面板202。如所示出的，脚112在圆形开口200周围的区域处朝着面板202的顶部表面210施加向下的力。特别是，坡面118逆着内部边缘208被挤压。脚112的外凸缘150组合以形成外周缘包络区，该外周缘包络区的直径大于圆形开口200的直径，由此防止脚112更深地进入到圆形开口200中。
面板202因此可被挤压地包夹在坡面118和环形密封件128(或者可替换地，如图1中示出的，成角度的外缘126)之间。环形密封件128抵接到面板与顶部表面210相对的下表面212中。
四个脚112在紧固件组件100和面板200之间提供四个接触点。特别是，四个脚112中的每个脚的坡面118直接接触面板200的圆形开口202的内部边缘208。
图8图示说明根据本公开的实施例，被固定到面板202的紧固夹具组件100通过图5的剖切线8-8截取的横截面视图。如所示出的，保持梁130朝着面板200限定圆形开口200的内部边缘208施加向外成角度的保持力。如所示出的，由保持梁130朝着内部外缘208施加的保持力可以为三角形的。保持梁130可以提供等腰三角形，所述等腰三角形在与中心梁129的相交部的中点处具有顶点132，每个保持梁130形成等腰三角形的一个腰，并且虚线134形成等腰三角形的底边。
当在箭头180的方向上施加抽出力时，保持梁130施加抵抗抽出力的三角形的抵抗力。像这样，保持梁130将三角形的保持力施加到面板202中。三角形的保持力允许针对圆形开口200的低的插入力和高的抽出力。像这样，紧固夹具组件100可以快速和简便地被固定到面板202，但是难以随意抽出。由四个保持脚112来获得固定保持，所述四个保持脚112可以使所有角度的抽出负荷相等。
坡面118提供允许移除(如果需要的话)和重复使用紧固夹具组件100的向内倾斜的表面。例如，与勾挂或闩锁到面板上的结构(随后在移除力被施加到紧固夹具组件时所述结构可能被绊住和折断)完全相反，坡面118提供允许期望的移除和重复使用的光滑的、成角度的表面。
另外，在安装期间，在紧固夹具组件100没对齐的情况下，中心基座122保护紧固夹具组件100免于因此而生的冲击。中心基座122在引入鼻端110和领环104之间提供支架支撑，所述支架支撑防止、最小化或以其他方式减少紧固夹具组件100可能在其之上被冲击或塌陷的可能性。
参考图1-8，本公开的实施例提供作为单件一体地形成的紧固夹具组件，所述紧固夹具组件提供针对部件(如面板)的四个保持点，并且所述紧固夹具组件将三角形的保持力施加到部件中。紧固夹具组件特别适合于插入到圆形开口中。
紧固夹具组件提供由三角形的保持力加强和加固的四个保持点，由此在所有负荷方向提供等同的保持。紧固夹具组件还可以包括中心梁(如中心基座、柱等)，在紧固夹具组件与面板的开口没对齐的情况下，所述中心梁防止因此而生的冲击。本公开的实施例可以用来将汽车的内部门面板附接到(例如)金属板。
尽管可以使用各种空间和方向术语来描述本公开的实施例，如顶部、底部、下面的、中间的、侧向的、水平的、竖直的、前面的等等，然而要理解，这样的术语仅仅针对附图中示出的取向而使用。这些取向可以被倒转、旋转或者以其他方式改变，以使上部分是下部分，并且反之亦然，水平的变成竖直的，等等。
前述的变体和修改在本公开的范围之内。要理解本文公开和限定的实施例涵盖各个特征中的两个或更多个的所有可替换的组合，这些特征是文本和/或附图提到的或者是从所述文本和/或附图而变得明显的。所有的这些不同组合构成本公开的各个可替换的方面。本文描述的实施例解释已知的用于实践本公开的最好方式，并且将使得本领域其他技术人员能够利用本公开。权利要求书要被解释为包括到现有技术所允许的程度的可替换的实施例。
在所附的权利要求中所使用的，术语“包括(including)”和“其中(in which)”被用作相应的术语“由……构成(comprising)”和“其特征在于(wherein)”的通俗英语的等同词。此外，在以下的权利要求书中所使用的，术语“第一(first)”、“第二(second)”和“第三(third)”等仅被用作标注，而不是意在对其对象施加数值要求。进一步，对以下的权利要求书中的限制没有以装置加功能的格式撰写，并且不打算基于35U.S.C.§112(f)进行理解，除非和直到这样的权利要求限制明确地使用短语“用于……的装置(means for)”后接功能陈述，而没有进一步的结构。
本公开的各种特征被陈述在以下的权利要求书中。

Claims (20)

1.一种被配置以固定到部件的紧固夹具组件，所述紧固夹具组件包括：
四个保持脚，所述四个保持脚被配置以直接接触所述部件的一些部分，从而提供与所述部件的四个接触点；以及
中心基座，所述中心基座包括中心梁和从所述中心梁延伸的两条成角度的保持梁，其中所述两条成角度的保持梁被配置以将三角形的保持力施加到所述部件中。
2.如权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述四个保持脚和所述中心基座被一体地模制和形成在一起。
3.如权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述四个保持脚和所述中心基座被配置以将所述紧固夹具组件牢固地连接到所述部件的圆形开口。
4.如权利要求1所述的紧固夹具组件，进一步包括被连接到所述中心基座的斜切引入鼻端，其中所述斜切引入鼻端被配置以将所述紧固夹具组件引导到所述部件的圆形开口中。
5.如权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述四个保持脚中的每个脚包括被连接到向外延伸的成角度的延伸梁的柔性根部，所述向外延伸的成角度的延伸梁转而连接到向内倾斜的坡面，其中所述向内倾斜的坡面被配置以受挤压地抵接到所述部件的圆形开口的内部边缘中。
6.如权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述四个保持脚关于所述紧固夹具组件的中心纵轴线匀称地间隔开。
7.如权利要求1所述的紧固夹具组件，进一步包括引入前缘和环形颈环，其中所述中心梁在所述引入前缘和所述环形颈环之间提供支柱支撑，其中所述支柱支撑抵抗冲击。
8.如权利要求7所述的紧固夹具组件，进一步包括被固定到所述环形颈环的环形密封件。
9.如权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述两条成角度的保持梁形成等腰三角形的两个腰。
10.一种固定系统，所述固定系统包括：
具有圆形开口的部件；以及
被固定到所述部件的紧固夹具组件，所述紧固夹具组件包括；
四个保持脚，所述四个保持脚直接接触所述部件邻近所述圆形开口的一些部分，从而提供与所述部件的四个接触点；和
中心基座，所述中心基座包括中心梁和从所述中心梁延伸的两条成角度的保持梁，其中所述两条成角度的保持梁将三角形的保持力施加到所述部件中。
11.如权利要求10所述的固定系统，其中所述四个保持脚和所述中心基座被一体地模制和形成在一起。
12.如权利要求10所述的固定系统，其中所述四个保持脚和所述中心基座将所述紧固夹具组件牢固地连接到所述部件的所述圆形开口。
13.如权利要求10所述的固定系统，其中所述紧固夹具组件进一步包括被连接到所述中心基座的斜切引入鼻端，其中所述斜切引入鼻端将所述紧固夹具组件引导到所述部件的所述圆形开口中。
14.如权利要求10所述的固定系统，其中所述四个保持脚中的每个脚包括被连接到向外延伸的成角度的延伸梁的柔性根部，所述向外延伸的成角度的延伸梁转而连接到向内倾斜的坡面，其中所述向内倾斜的坡面受挤压地抵接到所述部件的所述圆形开口的内部边缘中。
15.如权利要求10所述的固定系统，其中所述四个保持脚围着所述紧固夹具组件的中心纵轴线规则地间隔开。
16.如权利要求10所述的固定系统，其中所述紧固夹具组件进一步包括引入鼻端和环形颈环，其中所述中心梁在所述引入鼻端和所述环形颈环之间提供支架支撑，其中所述支架支撑抵抗冲击。
17.如权利要求16所述的固定系统，其中所述紧固夹具组件进一步包括被固定到所述环形颈环的环形密封件。
18.如权利要求16所述的固定系统，其中所述两条成角度的保持梁形成等腰三角形的两个腰。
19.一种被配置以固定到部件的紧固夹具组件，所述紧固夹具组件包括：
四个保持脚，所述四个保持脚被配置以直接接触所述部件的一些部分，从而提供与所述部件的四个接触点，其中所述四个保持脚中的每个脚包括被连接到向外延伸的成角度的延伸梁的柔性根部，所述向外延伸的成角度的延伸梁转而连接到向内倾斜的坡面，其中所述向内倾斜的坡面被配置以受挤压地抵接到所述部件的所述圆形开口的内部边缘中，其中所述四个保持脚围着所述紧固夹具组件的中心纵轴线规则地间隔开；
中心基座，所述中心基座包括中心梁和从所述中心梁延伸的两条成角度的保持梁，其中所述两条成角度的保持梁形成等腰三角形的两个腰，其中所述两条成角度的保持梁被配置以将三角形的保持力施加到所述部件中，其中所述四个保持脚和所述中心基座被配置以将所述紧固夹具组件牢固地连接到所述部件的所述圆形开口；
被连接到所述中心基座的环形颈环；以及
被连接到所述中心基座的斜切引入鼻端，其中所述斜切引入鼻端被配置以将所述紧固夹具组件引导到所述部件的所述圆形开口中，其中所述中心梁在所述引入前缘和所述环形颈环之间提供支架支撑，其中所述支架支撑抵抗冲击，
其中所述四个保持脚、所述中心基座、所述环形颈环和所述斜切引入鼻端作为单件被一体地模制和形成在一起。
20.如权利要求19所述的紧固夹具组件，进一步包括被固定到所述环形颈环的环形密封件。
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