CN107645995A - 可重复使用的紧固夹具组件 - Google Patents

Abstract

一种紧固夹具组件被配置成与部件选择性地连接和断开。所述紧固夹具组件可包含主体，所述主体包含销，所述销具有鼻以及从所述销的部分延伸的至少一个夹具。保持套管接纳所述销并可移除地保持所述销。所述保持套管可包含限定接纳所述鼻的通道的管以及具有锁定头的至少一个翼。当所述紧固夹具组件插入到所述部件的附接孔中时，所述翼向内偏斜。随着所述紧固夹具组件从所述部件的附接孔移除，所述翼由所述夹具向内偏斜。

Description

可重复使用的紧固夹具组件

相关申请

本申请与2015年3月12日申请的题为“可重复使用的紧固夹具组件”的第62/132,083号美国临时专利申请相关并主张其权益，所述美国临时专利申请全文以引用方式并入本文中。

本申请还与2015年7月22日申请的题为“可重复使用的紧固夹具组件”的第62/195,382号美国临时专利申请相关并主张其权益，所述美国临时专利申请全文也以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开的实施例总的来说涉及紧固夹具组件，并且更明确地说，涉及可重复使用的紧固夹具组件。

背景技术

各种组件包含彼此连接的面板或物体。汽车组件例如包含各种面板和结构，其中所述面板和结构连接到其它面板或结构或连接到汽车框架自身。搭扣配合组件可用于将零件连接在一起。此外，紧固件可与部件或面板中的一个预组装，而第二部件或面板可在最终组装期间连接到预组装件。当将相对大的部件连接在一起时，可使用多个紧固件。这些紧固件已以适用于将连接的特定部件的各种形状和配置来提供。

用于将部件连接在一起的一种类型的紧固件是具有W形的插入部分的对称连接器。W形紧固件提供快速且容易的组装。此外，W形紧固件牢固地保持结构面板的成型件，同时还相对容易移除。

另一类型的已知紧固件包含相对的固定构件，其中所述固定构件随着紧固件插入到面板的开口中而轴向压缩。相对的固定构件的轴向压缩允许相对的固定构件穿过开口。

已知的紧固件还描述在名为“肋式夹具(Rib Clip)”的第6,796,006号美国专利、名为“单件式可重复使用的塑料紧固件(One-Piece Reusable Plastic Fastener)”的第6,974,292号美国专利、名为“推进式紧固件组件(Push-In Fastener Assembly)”的第8,613,128号美国专利中。

通常，一旦紧固件插入到开口中进行使用，如果被移除，便不能够重复使用。例如，在移除期间，紧固件的部分可崩断或以其它方式断裂，或简单地说，不再提供充足的保持力。已知W形紧固件包含销，其中销具有向外展开的翼。在移除销时，翼可崩断或以其它方式断裂。此外，在销已被移除之后，紧固件的索环通常在销被移除之后保留在部件的附接孔中。

通常，紧固件不能够重复使用，这是因为在移除之后，销可被损坏。并且，个人可需要使用独立且不同的工具来移除保留在附接孔内的索环，这可损坏部件和/或索环。

发明内容

需要可重复使用的紧固夹具组件。需要在已从部件移除之后不被损坏的紧固夹具组件。需要可从部件移除而不对紧固夹具组件或部件导致损坏的紧固夹具组件。

记着这些需要，本公开的某些实施例提供一种被配置成与部件选择性地连接和断开的紧固夹具组件。所述紧固夹具组件可包含主体，所述主体包含销，所述销具有鼻以及从所述销的部分延伸的至少一个夹具。保持套管接纳所述销并可移除地保持所述销。所述保持套管可包含限定接纳所述鼻的通道的管以及具有锁定头的至少一个翼。当所述紧固夹具组件插入到所述部件的附接孔中时，所述翼向内偏斜。随着所述紧固夹具组件从所述部件的附接孔移除，所述翼由所述夹具向内偏斜。

所述主体和所述保持套管可合作以提供从所述部件的附接孔进行的两阶段释放。在至少一个实施例中，所述保持套管包含两个相对的翼。所述锁定头可包含至少一个斜坡表面。

所述保持套管可包含被配置成保持所述销的鼻的锥形销保持器。在至少一个实施例中，所述锥形销保持器包含由槽分开的多个壁段。所述鼻和所述保持套管可包含将所述紧固夹具组件导引到所述附接孔中的斜表面。

在至少一个实施例中，所述锁定头的外表面是圆形的。所述锁定头的外部边缘可不具有直角。例如，所述锁定头的外部边缘可以是圆形的。所述锁定头的外表面的至少一部分可与所述附接孔的形状相符。

本公开的某些实施例提供一种选择性固定系统，其中所述选择性固定系统可包含：部件，具有附接孔；以及紧固夹具组件，与所述部件选择性地连接和断开。所述紧固夹具组件可包含：主体，包含销，所述销具有鼻以及从所述销的插入体延伸的两个相对的夹具；以及保持套管，接纳所述销并可移除地保持所述销。所述保持套管可包含限定接纳所述鼻的通道的管以及两个相对的翼。所述相对的翼中的每一个可包含锁定头。当所述紧固夹具组件插入到所述部件的附接孔中时，所述相对的翼向内偏斜。随着所述紧固夹具组件从所述部件的附接孔移除，所述相对的翼由所述相对的夹具向内偏斜。

附图说明

图1图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的前视图，其中主体与保持套管分开。

图2图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的前视图，其中主体固定到保持套管。

图3图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的立体侧视图，其中主体固定到保持套管。

图4图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图。

图5图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图，其中紧固夹具组件与部件的附接孔对齐。

图6图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图，其中紧固夹具组件初始穿过部件的附接孔。

图7图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图，其中紧固夹具组件中等穿过部件的附接孔。

图8图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图，其中紧固夹具组件完全安装并连接到部件。

图9图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图，其中紧固夹具组件初始从部件的附接孔移除。

图10图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图，其中紧固夹具组件中等从部件的附接孔移除。

图11图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的立体前视图。

图12图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件的轴向横截面图。

图13图示根据本公开的实施例的保持套管的翼的锁定头的立体侧视图。

在详细解释本公开的实施例之前，应理解，本公开的应用不限于以下描述中所阐述或附图中所图示的部件的构造和布置的细节。本公开能够具有其它实施例，并且以各种方式实践或进行。并且，应理解，本文所使用的用语和术语是出于描述的目的且不应视为限制性的。“包含”和“包括”及其变化的使用希望涵盖之后列出的项目与其等同物以及额外项目与其等同物。

具体实施方式

本公开的实施例提供被配置成进行维修并重复使用的紧固夹具组件。因此，紧固夹具组件可从部件(例如，面板)的附接孔移除，并重新插入到同一附接孔或另一附接孔中。本公开的实施例提供一种紧固夹具组件，其中所述紧固夹具组件可被配置成提供两阶段释放机构，所述两阶段释放机构在从部件移除期间防止损坏，并且允许重复使用紧固夹具组件。

本公开的实施例提供一种紧固夹具组件，其中所述紧固夹具组件可多次插入到部件的附接孔中以及从部件的附接孔移除而不断裂，同时维持功能性。即，紧固夹具组件可重复使用，同时维持保持力。

图1图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件100的前视图，其中主体102与保持套管(例如，翼体)104分开。主体102和保持套管104可例如由塑料形成。紧固夹具组件100可形成并成型为两个独立零件(例如图1所示)，或整体成型并形成为单个零件。例如，主体102可整体成型、形成并经由闪光连接(flash connection)而连接到保持套管104的一部分，其中所述闪光连接被配置成随着主体102被驱动到保持套管104中而断裂。

主体102可包含连接头106以及从头106延伸的销108。头106可包含由中央梁114分开的相对的保持套环110和112。保持套环110和112合作以在两者之间固定到结构(例如，面板、钩、线、绳等)。

销108可包含从与套环110相对的套环112的外表面116向外延伸的延伸梁114。延伸梁114可与主体102的中心纵轴118同轴对齐。膨胀插入体120从延伸梁114的远端端部122延伸。插入体120包含相对的夹具124，其中夹具124接近延伸梁114的远端端部122从插入体120横向并向上延伸。

插入体120还可包含连接到鼻128的锥形中间部分126。鼻128可包含环形脊130，其中环形脊130经由斜锥体134而连接到远端末端132，斜锥体134从环形脊130到远端末端132而渐缩。

保持套管104可包含环形管140，其中环形管140具有穿过其中而形成的中央通路142。相对的翼144从管140的上边沿145向外且向上延伸。每个翼144可包含具有远端锁定头148的向外展开的臂146，其中远端锁定头148可包含外部斜坡表面150。锥形销保持器152与上边沿146相对从管140向下延伸。销保持器152可包含由一个或更多个槽156分开的锥形壁段154。

在操作中，主体102在箭头方向A上被推动到保持套管104中。随着主体102在箭头方向A上被推动，鼻128进入到中央通路142中。随着主体102继续在箭头方向A上被推动到中央通路142中，斜锥体134滑动经过壁段154的内表面，壁段154可向内挠曲以适应斜锥体134的移动。随着斜锥体134穿过销保持器152向下移动经过壁段154，壁段154可往回挠曲到其静止位置，并且环形脊130邻接在销保持器152的远端边缘158上，因此防止主体102在箭头方向B上相对于保持套管104不合需要地缩回。应注意，个人可将充足的断开力施加到主体102中以从远端边缘158移除环形脊130。通过施加到主体102中的充足的力，壁段154向外挠曲，因此脱离环形脊130，因此允许主体102相对于保持套管104向上移位。

图2图示紧固夹具组件100的前视图，其中主体102固定到保持套管104。如图2所示，主体102与保持套管104完全配合。在完全配合状态中，鼻128延伸穿过销保持器152，以使得鼻128的环形脊130邻接在销保持器152的远端边缘158上。

图3图示紧固夹具组件100的立体侧视图，其中主体102固定到保持套管104。图4图示紧固夹具组件100的轴向横截面图。参照图3和图4，翼144中的每一个可包含穿过其中而形成的通道160。插入体120的边缘162可邻接到保持套管104的下凸耳164中，其中下凸耳164限定通道160的底部边界。明确地说，夹具124的下边缘162可邻接到凸耳164中。插入体120的边缘162与凸耳164之间的邻接关系防止主体102在箭头方向A上进一步进入到保持套管104中，而鼻128的环形脊130与销保持器152的远端边缘158之间的邻接关系防止主体102在箭头方向B上穿过保持套管104不合需要地缩回。此外，延伸梁114的远端边缘170可邻接到保持套管104的上边沿145中。因此，保持套管104牢固地保持主体102。

如图4所示，凹处190可形成在夹具124与延伸梁114的外表面之间。凹处190被设定大小并塑形以当主体102相对于保持套管104向上滑动时将锁定头148保持在凹处190中。凹处190相对于锁定头148呈相反形状。当充足的断开力在箭头方向B上施加到主体102中时，脊130的角度迫使壁段154张开。如图所示，脊的角度可并不垂直于纵轴118。实际上，脊130的角度可从内部基部131到外部边缘133向下倾斜。因此，当在箭头方向A上施加断开力时，脊130不会钩住壁段154，而是使壁段张开，以使得鼻128在箭头方向B上在壁段154之间向上滑动。

随着鼻128与销保持器152分开并在箭头方向A上向上移动，夹具的内表面191在锁定头148的外表面上滑动，因此将相对的锁定头148朝向延伸梁114挤压，并减小锁定头148之间的包络185。锁定头148可保持在凹处190内。如下文参照图9和图10所解释，此移动允许紧固夹具组件100从部件移除。移除过程可以是两阶段过程，其中鼻128首先脱离与销保持器152的牢固连接，并且接着夹具124将锁定头148向内压缩。

图5图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件100的轴向横截面图，其中紧固夹具组件100与部件200(例如，面板、片材、壁等)的附接孔202对齐。紧固夹具组件100被配置成固定到部件200以提供选择性固定系统201，其中紧固夹具组件100可与部件200选择性地连接和断开(例如，重复地断开和重复使用)。为了将紧固夹具组件100插入到附接孔202中，紧固夹具组件100被对齐，以使得纵轴118与附接孔202的中心204对齐(例如，居中在附接孔202的中心204)。如果没有以此方式对齐，那么随着紧固夹具组件100在箭头方向A上被推动到附接孔202中，鼻128和销保持器152的斜表面自动将紧固夹具组件100导引到附接孔202中，并且锥形表面在限定附接孔202的部件200的内部边缘206上滑动。

图6图示紧固夹具组件100的轴向横截面图，其中紧固夹具组件100初始穿过部件200的附接孔202。随着翼144的向外展开的臂146在内部边缘206上滑动，臂146向内挠曲，并且通道160上方的锁定头148的斜坡下表面180在内部边缘206上滑动。

图7图示紧固夹具组件100的轴向横截面图，其中紧固夹具组件100中等穿过部件200的附接孔202。通过在箭头方向A上持续推动，翼144朝向彼此偏斜。在此位置中，锁定头148的内部平坦表面182可压缩在延伸梁114上，因此将锁定头148之间的距离减到最小，以使得在相对的锁定头148之间横跨的压缩包络185小于附接孔202的直径。因此，翼144可穿过附接孔202。

图8图示紧固夹具组件100的轴向横截面图，其中紧固夹具组件100完全安装并连接到部件200。通过在箭头方向A上持续推动(示出在图7中)，锁定头148的下表面180穿过附接孔202，并且翼144向外挠曲。锁定头148的外部斜坡表面184邻接在部件200的内部边缘206上。应注意，锁定头148之间的膨胀包络185大于附接孔202的直径，因此将紧固夹具组件100固定到部件200。锁定头148的外部脊186确保如果在箭头方向B上施加不合需要的力，紧固夹具组件100保持固定到部件200。例如，如果在箭头方向B上施加力，那么紧固夹具组件100可在箭头方向B上向上滑动，但脊186卡在部件200的下表面210上，因此防止紧固夹具组件100从附接孔202退出。

图9图示紧固夹具组件100的轴向横截面图，其中紧固夹具组件100初始从部件200的附接孔202移除。图10图示紧固夹具组件100的轴向横截面图，其中紧固夹具组件100中等从部件200的附接孔202移除。参照图9和图10，随着紧固夹具组件100从部件200移除，锁定头148保留在附接孔202内，直到充足的力将销保持器152从主体102的鼻128的脊130释放为止。此移动允许锁定头148朝向中央梁114向内挠曲，如图9所示。

明确地说，随着主体102在箭头方向B上相对于保持套管104向上移位，夹具124在锁定头148的外表面上滑动，因此将锁定头148朝向彼此压缩，如上文参照图4所述。锁定头148向内压缩以使得锁定头148之间的包络185小于附接孔202的直径，因此允许紧固夹具组件100从附接孔202释放。在锁定头148在箭头方向B上穿过附接孔202之后，保持套管104的翼144返回到静止位置，从而允许紧固夹具组件100从部件200移除并视需要重新安装，如图10所示。

应注意，如图9所示，随着销保持器152从鼻128的脊130释放，主体102在箭头方向B上相对于保持套管104向上滑动。因此，夹具124接合锁定头148，并且将锁定头148朝向彼此挤压。锁定头148可由夹具124压缩并滑动到凹处190中，其中凹处190将锁定头148保持在适当位置中。随着夹具124完全接合锁定头148，夹具124将锁定头148朝向彼此压缩，以使得锁定头148之间的压缩包络185小于附接孔202的直径，因此允许紧固夹具组件100从部件200移除。

如上文参照图9和图10所述，紧固夹具组件100提供允许重复使用紧固夹具组件100的两阶段释放机构。明确地说，保持套管104的销保持器152闩锁到主体102的鼻128，直到充足的力分开它们之间的连接为止。作为响应，主体102的夹具124向内推动锁定头148，直到紧固器组件100从附接孔202释放为止。

图11图示根据本公开的实施例的紧固夹具组件300的立体前视图。图12图示紧固夹具组件300的轴向横截面图。紧固夹具组件300类似于上文所示出和描述的紧固夹具组件100。紧固夹具组件300包含主体302和保持套管304，如上所述。

图13图示根据本公开的实施例的保持套管304的翼344的锁定头348的立体侧视图。参照图11和图13，锁定头348是圆形的、平滑的、钝化的，等等。例如，锁定头348的外部边缘400是圆形的。也就是说，外部边缘400可并不包含锐利边缘，例如，可钩住围绕孔的部件的部分的垂直连接。圆形边缘400的形状可与孔的曲率相符，以便允许穿过其中而不会钩住。圆形外部边缘400消除、最小化或以其它方式减小锁定头348钩住部件的可能性，而锁定头348钩住部件原本可导致锁定头348和/或翼344挫伤保持套管304。已发现，锁定头348可重复地插入到孔中以及从孔移除，而不断裂。

如图13所示，锁定头348的外周边402可以是圆形的，例如，平滑的且钝化的。外周边402可以不具有锐利边缘，例如，直角连接。锁定头348的上表面404也可以是圆形的，例如，具有圆弧形表面，而不是平坦表面。明确地说，上表面404可具有圆形外表面，其中所述圆形外表面被配置成与部件的附接孔的曲率匹配、相符或以其它方式合作。

参照图1到图13，本公开的实施例提供被配置成进行维修并重复使用的紧固夹具组件。紧固夹具组件可从部件(例如，面板)的附接孔移除，并重新插入到同一附接孔或另一附接孔中。紧固夹具组件可被配置成提供两阶段释放机构，其中所述两阶段释放机构在从部件移除期间防止损坏，并且允许重复使用紧固夹具组件。

此外，垫圈密封件可固定到紧固夹具组件。视情况或作为替代，弹性材料可成型到紧固夹具组件。垫圈密封件或弹性材料可用于在紧固夹具组件固定在附接孔中时，防止水分、灰尘、蒸气等穿过附接孔。

相比先前已知的紧固器夹具，本公开的实施例提供可重复使用的紧固夹具组件。此外，所述紧固夹具组件在已从部件移除之后不被损坏。所述紧固夹具组件可从部件移除而不对紧固夹具组件或部件导致损坏。

虽然各种空间和方向术语(例如，顶部、底部、下部、中间、横向、水平、垂直、前部等)可用于描述本公开的实施例，但应理解这些术语仅关于附图所示的取向来使用。所述取向可颠倒、旋转或另外改变，以使得上部部分是下部部分，且反之亦然，水平变成垂直，等等。

前述内容的变化和修改处于本公开的范围内。应理解，本文所公开且定义的实施例延伸到所描述或从文字和/或附图知悉的个别特征中的两个或两个以上的所有替代组合。所有这些不同组合构成本公开的各种替代方面。本文所述的实施例解释已知用于实践本公开的最佳模式，并且将使本领域的技术人员能够利用本公开。权利要求书应被解释为在现有技术所允许的程度内包含替代实施例。

在用在随附权利要求书中的程度内，术语“包含”和“其中(in which)”用作相应术语“包括”和“其中(wherein)”的简洁英语等同物。此外，在用在随附权利要求书中的程度内，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并且不希望对其对象强加数值要求。此外，随附权利要求书的限制未以装置加功能格式来书写，并且不希望基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非并且直到这些权利要求书限制明确使用后面接着不含其它结构的功能叙述的用语“用于……的装置”。

本公开的各种特征阐述在随附权利要求书中。

Claims (20)

1.一种被配置成与部件选择性地连接和断开的紧固夹具组件，所述紧固夹具组件包括：

主体，包含销，所述销具有鼻以及从所述销的部分延伸的至少一个夹具；以及

保持套管，接纳所述销并可移除地保持所述销，其中所述保持套管包括限定接纳所述鼻的通道的管以及具有锁定头的至少一个翼，其中当所述紧固夹具组件插入到所述部件的附接孔中时，所述至少一个翼向内偏斜，并且其中随着所述紧固夹具组件从所述部件的所述附接孔移除，所述至少一个翼由所述至少一个夹具向内偏斜。

2.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述主体和所述保持套管合作以提供从所述部件的所述附接孔进行的两阶段释放。

3.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述至少一个翼包括两个相对的翼。

4.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述锁定头包括至少一个斜坡表面。

5.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述保持套管还包括被配置成保持所述销的所述鼻的锥形销保持器。

6.根据权利要求5所述的紧固夹具组件，其中所述锥形销保持器包括由槽分开的多个壁段。

7.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述鼻和所述保持套管包含将所述紧固夹具组件导引到所述附接孔中的斜表面。

8.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述锁定头的外表面是圆形的。

9.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述锁定头的外部边缘不具有直角。

10.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述锁定头的外部边缘是圆形的。

11.根据权利要求1所述的紧固夹具组件，其中所述锁定头的外表面的至少一部分与所述附接孔的形状相符。

12.一种选择性固定系统，包括：

部件，具有附接孔；以及

紧固夹具组件，与所述部件选择性地连接和断开，所述紧固夹具组件包括：

主体，包含销，所述销具有鼻以及从所述销的插入体延伸的两个相对的夹具；以及

保持套管，接纳所述销并可移除地保持所述销，其中所述保持套管包括限定接纳所述鼻的通道的管以及两个相对的翼，其中所述相对的翼中的每一个包含锁定头，其中当所述紧固夹具组件插入到所述部件的所述附接孔中时，所述相对的翼向内偏斜，并且其中随着所述紧固夹具组件从所述部件的所述附接孔移除，所述相对的翼由所述相对的夹具向内偏斜。

13.根据权利要求12所述的选择性固定系统，其中所述主体和所述保持套管合作以提供从所述部件的所述附接孔进行的两阶段释放。

14.根据权利要求12所述的选择性固定系统，其中所述保持套管还包括被配置成保持所述销的所述鼻的锥形销保持器。

15.根据权利要求14所述的选择性固定系统，其中所述锥形销保持器包括由槽分开的多个壁段。

16.根据权利要求12所述的选择性固定系统，其中所述鼻和所述保持套管包含将所述紧固夹具组件导引到所述附接孔中的斜表面。

17.根据权利要求12所述的选择性固定系统，其中所述锁定头的外表面是圆形的。

18.根据权利要求12所述的选择性固定系统，其中所述锁定头的外部边缘不具有直角。

19.根据权利要求12所述的选择性固定系统，其中所述锁定头的外表面的至少一部分与所述附接孔的形状相符。

20.一种被配置成与部件选择性地连接和断开的紧固夹具组件，所述紧固夹具组件包括：

主体，包含销，所述销具有鼻以及从所述销的插入体延伸的两个相对的夹具；以及

保持套管，接纳所述销并可移除地保持所述销，其中所述保持套管包括：(a)管，限定接纳所述鼻的通道，(b)两个相对的翼，其中所述相对的翼中的每一个包含具有至少一个斜坡表面的锁定头，其中所述锁定头的外表面是圆形的，其中所述锁定头的外表面的至少一部分与所述部件的附接孔的形状相符，(c)锥形销保持器，被配置成保持所述销的所述鼻，其中所述锥形销保持器包括由槽分开的多个壁段，

其中当所述紧固夹具组件插入到所述部件的所述附接孔中时，所述相对的翼向内偏斜，其中随着所述紧固夹具组件从所述部件的所述附接孔移除，所述相对的翼由所述相对的夹具向内偏斜，并且其中所述主体和所述保持套管合作以提供从所述部件的所述附接孔进行的两阶段释放。