CN1296226C - 固定夹和使用这一固定夹的固定结构 - Google Patents

Abstract

一种固定夹10用来将一个隔热罩板4固定到一个外下板2上。该外下板2具有一个从一个地板孔道2a伸出的螺栓5。该隔热罩板4有一个允许螺栓5的杆部5a通过的螺栓孔4a。固定夹10有一个夹体11，夹体11具有一个邻接隔热罩板4的邻接部件13。邻接部件13有一个螺栓5的杆部5a可通过的杆孔12。固定夹10还包括六片啮合爪10A-10F，它们从夹体11的内周向内伸出。啮合爪10A-10F的各个啮合顶端10a-10f沿固定夹10的轴向彼此间隔开，大致为圆锥形。当沿螺栓15的轴向使隔热罩板4推向外下板2时，啮合爪10A-10F与杆部5a的螺纹弹性的啮合。

Description

固定夹和使用这一固定夹的固定结构

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的固定夹和使用这一固定夹的固定结构。

背景技术

图1-4图示了一种用于固定汽车组件的固定夹，如用于消音器等隔热的隔热罩板。在车辆下易于受到热的影响。

在采用这样的固定夹的固定结构中，在车身1a的下侧1a有一个“被固定的”下外板2。

该下外板2在车辆的宽度的大致中心处有一个向上隆起的地板孔道2a，其横截面为帽形。

在地板孔道2a下固定有一个隔热罩板4，其作为一个“固定”件，保护下外板2免受消音器3的热量。

在下外板2上布置有向下伸出的螺栓5，它们穿过隔热罩板4的通孔4a。

每个螺栓5穿过隔热罩板4，其杆部5a与一个固定夹6啮合。固定夹6有一个圆环盘式的邻接部件6a，与隔热罩板4的下面相邻接。邻接部件6a的中心有一个杆孔6b，螺栓5的杆部5a插入其中。

在圆环邻接部件6a的周边有一对爪部件6c、6c，当它们之间插入杆孔6b时，它们向外延伸。在向外延伸过程中，每个爪部件6c、6c向后折叠，并向下发生弹性变形。

爪部件6c、6c分别有斜边6d、6d，在折叠状态，以一个预定角度倾斜，以便与杆部5a上的相应的螺纹脊的角度相一致。

另外，固定夹6在邻接部件6a和杆孔6b间有一个倾斜的引导部件6e。在制造中，这个倾斜的引导部件6e在对一个金属片冲孔形成固定夹6的同时形成。备选地，倾斜的引导部件6e可以在金属片的冲孔操作后挤压而成。

当将地板孔道2a布置在隔热罩板4上时，所形成的固定夹6安装到从隔热罩板4的通孔4a向下伸出的螺栓5的杆部5a上。

在安装固定夹6的过程中，螺栓5的杆部5a的引导端接触倾斜的引导部件6e。然后，由于其倾斜的轮廓，倾斜引导部件6e引导杆部5b的引导部进入杆孔6b，从而使螺栓5对准固定夹6，使杆部5b容易地插入杆孔6b。

随后，爪部件6c、6c的斜边6d、6d越过杆部5a上的螺纹脊，因此，螺栓5与固定夹6啮合。

在隔热罩板4固定于下外板3的下面的状态中，爪部件6c、6c的弹性力沿螺栓5的轴向向下外板2加力，进而支承固定夹6，使其不脱离螺栓5。

这样，固定夹6在早期的技术中使工人能容易地固定隔热罩板4于下外板2上，并且在受限的工作环境下，如车辆下部是看不见的也能如此。

注意由于固定夹6与树脂的夹相比是由金属的具有高的耐热性的材料制成，尽管直接与阻隔来自消音器3热量的隔热罩板4接触也不可能熔化。

发明内容

但是，应该注意到由于倾斜的引导部件6e的存在，上述固定夹6中的杆孔6b被布置地低于邻接部件6a。

同样应该注意到爪部件6c、6c从圆环邻接部件6a的周边延伸，向杆孔6b的内和下反折。

因此，由于爪部件6c、6c的相应的顶端又布置在杆孔6b下，而构成固定夹6的各个部件又采用上述布置，因此整个固定夹6高度增大，进而具有较大的尺寸。相应地，用于啮合固定夹6的螺栓5必需设计为加大高度的螺栓5a。

因而，在受限的工作环境中，如要固定于车身1的下面1a的夹6可能与路面发生干涉时，这种固定夹6不再适合于固定组件。

另外，固定夹6非折叠时的轮廓大，需要冲下许多材料，如图3所示。

换言之，由于固定夹6的爪部件6c、6c开始从圆环邻接部件6a的周边向外延伸，再向内向后折叠，因此爪部件6c、6c所占的面积与邻接部件6a所占的圆环面积的比率较大。

因此，在制造固定夹6的过程中，倾向于增大材料成本，并且难于从一片金属片冲出几个夹6，进而使制造夹6的生产率降低。

另外，有一个问题，即增大了啮合爪部件6c、6c的重量。

关于制造工序，注意到倾斜的引导部件6e是在对一个材料冲孔的同时或之后向内挤压而成，以便夹6能弹性变形。

另外，在挤压倾斜的引导部件6e后，啮合爪6c、6c必须向后向杆孔6b的下侧折叠。这样，完成几个制造工序后才能制造出上述夹6。

因此，同样从这个观点，存在一个问题，即制造成本被提高。

还注意到，由于该圆环邻接部件6a的环形宽度是预定的，因此，上述固定夹6与隔热罩板4面接触。因此，由于夹10与隔热罩板4间的接触面积大，夹10易于生锈。

在上述环境下，本发明的一个目的是提供一种固定夹，其能在一个受限的安装空间中使用，如车辆的下侧，并能抑制制造成本的增大，具有轻量、加强隔热和耐生锈的特性。另外，本发明的另一目的是提供一种采用这样的一个固定夹的固定结构。

根据本发明，一种将第一元件固定到第二元件上的固定夹，螺栓从第二元件伸出，该第一元件有允许该螺栓的杆部在轴向通过的螺栓孔，该固定夹包括：

夹体，有邻接第一元件的邻接部件，该夹体具有用于螺栓的杆部通过的杆孔和在夹体的外周形成的外凸缘，其中所述邻接部件形成有邻接线，该邻接线平行于所述外凸缘的外周边缘延伸并沿该轴向延伸离开所述夹体，所述夹体离开所述外凸缘预定的距离，在轴向上延伸离开所述夹体，由此，使夹体和外凸缘具有台阶状的截面；和

多个在杆孔周围形成的啮合爪，啮合爪从夹体的内周沿径向朝向杆孔内侧伸出，并向夹体倾斜，这样啮合爪的各个啮合顶端沿固定夹的轴向离开夹体，从而使啮合爪整体大致为锥形，

其中，当沿螺栓轴向向第二元件推该第一元件时，啮合爪能与第二元件的螺栓的杆部啮合，

其中，所述啮合爪包括至少两个沿杆孔周向毗连的指定爪，

其中，所述两个指定爪的啮合顶端彼此间隔预定的距离，在该轴向方向延伸离开所述夹体，

其中，预定距离等于一个或多个螺栓杆部螺纹的螺距。

根据本发明也提供一种固定结构，包括：

第一元件，具有允许螺栓的杆部轴向通过的第一螺栓孔；

第二元件，一体形成有具有根部和从根部延伸的杆部的螺栓；和

固定夹，其可与螺栓啮合，将第一元件固定于第二元件上，固定夹包括夹体，该夹体有邻接第一元件的邻接部件，允许螺栓的杆部通过的杆孔，和在夹体的外周形成的外凸缘，其中所述邻接部件形成有邻接线，该邻接线平行于所述外凸缘的外周边缘延伸并沿该轴向延伸离开所述夹体，所述夹体离开所述外凸缘预定的距离，在轴向上延伸离开所述夹体，由此，使夹体和外凸缘具有台阶状的截面；该固定夹还包括多个形成在杆孔周围的啮合爪，啮合爪沿杆孔的径向向内从夹体的内周伸出，啮合爪向夹体倾斜，以便啮合爪的各个啮合顶端沿固定夹的轴向离开夹体，从而使啮合爪整体为大致锥形，

其中，当第一元件插入夹体和第二元件间，并沿螺栓的轴向向第二元件推动该第一元件时，啮合爪与螺栓的杆部啮合，

其中，所述啮合爪包括至少两个沿杆孔周向毗连的指定爪，

其中，所述两个指定爪的啮合顶端，彼此间隔预定的距离，在该轴向方向延伸离开所述夹体，

其中，预定距离等于一个或多个螺栓杆部螺纹的螺距。

附图说明

图1是表示早期技术中的一个固定夹和采用这种固定夹的固定结构的基本部件的分解透视图；

图2是表示图1的固定夹的后侧的透视图；

图3是图1的固定夹在冲孔后未折叠状态中的平面图；

图4是沿车辆的宽度方向对图1的固定夹和固定结构所取的横截面图，图示出车辆的下部下的固定结构；

图5是根据本发明的第一实施例的一个固定夹的透视图；

图6是沿车辆的宽度方向对图1的固定夹所取的横截面图，图示出车辆的下部下的固定结构；

图7是表示第一实施例的固定夹和采用这种固定夹的固定结构的基本部件的放大横截面图；

图8是第一实施例的固定夹的仰视图；

图9是从图8的IX箭头方向所看到的第一实施例的固定夹的侧视图；

图10是沿图8的X-X线所取的第一实施例的固定夹的横截面图；

图11是沿图8的XI-XI线所取的第一实施例的固定夹的横截面图；

图12是第一实施例的固定夹的侧视图，说明夹紧夹的一个把手的一个竖起部件的状况。

图13是一个固定夹的透视图，为了与第一实施例的具有不同高度的啮合爪的固定夹相比较，该固定夹的啮合爪具有相同的高度。

图14是螺栓的杆部的侧视图，其用于第一实施例的固定夹和采用这种夹的固定结构。

图15是第一实施例的固定夹的示意图，其中图示出(a)固定夹的啮合爪的侧视图，(b)啮合爪的平面图，和(c)是用于说明相应于图(a)啮合爪的高度的样式图；

图16是第一实施例的第一变型的固定夹的示意图，其中图示出(a)固定夹的啮合爪的侧视图，(b)啮合爪的平面图，和(c)是用于说明相应于图(a)啮合爪的高度的样式图。

具体实施方式

参照附图，下面将说明本发明的一个实施例。

图5至15是根据本发明第一实施例的一个固定夹和采用上述固定夹的一个固定结构的视图。

注意与早期技术中的上述夹和固定结构类似的元件分别用相同的附图标记表示。

在这些附图中，图5图示出第一实施例的固定夹，而图6图示出一对分别采用图5的固定夹的固定结构。

类似地，在图6中，有一个车身1a，其有一个作为“被固定”件的下外板2(第二元件)。

在下外板2内有一个地板孔道2a，沿车辆的宽度方向在大致中心处向上隆起，截面为帽形。

一个隔热罩板4固定于地板孔道2a下，保护下外板免受消音器3的热量，是一个“固定”件(第一元件)。

一对螺栓5布置在下外板2上，于消音器3的两侧，穿过隔热罩板4的通孔4a(第一螺栓孔)向下伸出。注意，下外板2也有螺栓5穿过的通孔(第二螺栓孔)。

如图7所示，构成每个螺栓5根部的头部件5b预先焊接到下外板2的地板孔道2a上。

螺栓5有一个插入隔热罩板4的通孔4a的杆部5a。在布置时，隔热罩板4夹在地板孔道2a和固定夹10间。啮合时，夹10的啮合爪10A至10F与螺栓5的杆部5a啮合。

由于啮合爪10A至10F的弹性排斥力，促使隔热罩板4沿螺栓5的轴向向外下板3加力，这样，能保持隔热罩板4固定于下外板3上。

固定夹10有一个大致为圆环盘式的夹体11。在夹体11的大致中心处，有一个允许螺栓5的杆部5a通过的杆孔12。

从杆孔12的内边沿夹10的径向向内伸出有六片啮合爪10A至10F。如图8所示，啮合爪10A至10F大致为三角形，它们的顶点分别由啮合顶端10a至10f组成。夹体11是锥形，这样，啮合爪10A至10F沿夹10的轴向逐渐地离开下外板2。

由于由啮合爪10A至10F构成锥形的中空结构，啮合顶端10a至10f适合于进入杆部5a的根部5c(图14)。因此，如图5所示，建立起啮合顶端10a至10f与杆部5a的螺纹5d的侧面的啮合，这样啮合点和邻接部件13间的相应的距离能由杆部5a轴向的不同的距离h1至h3代表。

更详细地，如图15所示，毗连的啮合爪10A，10F和10C，10D的啮合顶端10a，10f和10c，10d的位置彼此沿高度方向不同(水平)，间隔螺纹5d的一个螺距P。

另外，如图8所示，固定夹10沿夹体11的一个外周边有一对外凸缘11c、11c，它们经片簧部件11b与体11相连。

根据本发明的第一实施例，在图8的顶视图中，邻接部件13有半弧形邻接线13c、13c，它们沿外凸缘11c、11c的外边11d、11d延伸。

如图10和11所示，外凸缘11c、11c通过片簧部件11b、11b与夹体11相连，使体部有不同的高度。

沿夹10的高度方向，夹体11如图9所示，距离外凸缘11c、11c一个预定的距离H。

另外，本实施例的夹体11有一对彼此相对处于杆孔12的两侧上的竖直把手14、14。

下面将说明固定夹10和采用这种夹的固定结构的操作。

根据本发明的第一实施例，在固定夹5的制造工序中通过一个冲孔工序，使啮合爪10A至10F分别向夹体11(平部件)倾斜，提供一个圆锥形轮廓。在冲孔时，一起折叠竖直把手14、14。

如图6和7所示，如上构造的固定夹10、10被安装到从隔热罩板4向下伸出的螺栓5的杆部5a上。同时，隔热罩板4被夹在地板孔道2a的下面和每个固定夹10、10间。每个从隔热罩板4的通孔4a(第一螺栓孔)伸出的螺栓5的杆部5a被插入杆孔12中。

在安装固定夹10于从隔热罩板4向下伸出的螺栓5的过程中，螺栓5的杆部5a的顶端由从杆孔12的内周伸出的啮合爪10A至10F引导，最后布置在啮合爪10A至10F之中。

至于螺栓5的杆部5a插入固定夹10的啮合爪10A至10F中，啮合爪10A至10F越过螺纹5d，分别弹性地与根部5d的侧面啮合。由于爪10A至10F的这种弹性排斥力，使隔热罩板4沿螺栓5的杆部5a的延伸方向顶着地板孔道2a的下面。

另外，由于啮合爪10A至10F作为一个整体布置为圆锥形，这样它们的各个顶端10a至10f沿夹10的轴向离开隔热罩板4，即啮合爪10A至10F向夹体11的平部件倾斜，杆部5a的顶端能在由啮合爪10A至10F引导的同时，容易地插于啮合爪10A至10F之中。

因此，甚至当将隔热罩板4固定到一个指定的部件，在几乎不能确保有相适宜的可操作性的地方，如车辆的一侧，只要将向下伸出的杆部5a插入夹10的杆孔12，就能实现板4在这样的部件上的固定。结果，由于固定操作配有一个特定的工具，如填缝工具，不需增加工序量，就能使一个工人进行看不见的装配，因此，改善了可操作性。

这样，由于啮合爪10A至10F起引导螺栓5的杆部5a的顶端的作用，不需象现有那样在固定夹上设置倾斜引导面，并能减少夹从隔热罩板4上的邻接面到顶端10a至10f和杆部5a的啮合位置间的高度。

另外，由于杆部5a通过从三个或更多方向的六片啮合爪10A至10F与夹10啮合，使隔热罩板4逐渐均匀地沿螺栓5的轴向向地板孔道2a加负荷，而能保持固定夹10的最终安装。

相应地，隔热罩板4能确实地固定到下外板2上，而降低板的倾斜和滚动于最小。注意，考虑到达到上述效果，啮合爪10A至10F的数量可以减为三片。

再一，由于啮合爪10A至10F从杆孔12的内周向内伸，固定夹10的非折叠轮廓没有超过夹体11的尺寸。

因此，从一个金属片冲切一个固定夹所需的材料面积与早期技术中的上述固定夹6所需的相比减少了。因此，能从一个金属片冲切出许多固定夹10，由此使材料成本减少，也提高了材料的生产率，而没有增大夹的重量。

另外，由于啮合爪10A至10F是圆锥形的，这样它们的各个顶端10a至10f在冲孔(冲切)时沿夹10的轴向离开隔热罩板4，这能减少制造固定夹10的工序数。

同样因为这个原因，能降低制造成本的增加。

另外，由于外凸缘11c、11c设置有邻接线13a、13a，还由凸缘11c、11c和夹体11形成台阶形截面，而使夹体11能离开外凸缘11c、11c一个预定的距离，因此，能确保夹10的邻接部件13与啮合爪10A至10F的顶端10a至10f间在与螺栓5的杆部5a啮合时，沿固定夹19的高度方向的距离较大。也就是说，能增大啮合爪10A至10F和片簧11b、11b啮合时的弹性变形量。

因此，能增大固定夹10的弹性排斥力，由此增强保持隔热罩板4的推力。

而且，由于设置了这种邻接线13a、13a，固定夹10与隔热罩板4是线接触，这允许减少接触面积。

因此，由于夹10和板4间的接触面积减少，能抑制邻接处生锈，改善固定夹10的抗生锈能力。

再一，由于形成在夹体11上的那对竖直把手14、14彼此在杆孔12的两侧上相对，这种布置允许工人在装或卸固定夹10时容易地从夹10的两侧捏住把手14、14。

重复地，如图15所示，两对啮合爪10A、10F和10C、10D沿夹10周向毗连，具有啮合顶端10a、10f和10c、10d，这些顶端沿固定夹10的高度方向彼此间隔螺纹5d的一个螺距P，甚至在从螺栓5上拆下固定夹10而转动固定夹10时，啮合爪10A至10F的啮合顶端10a至10f也能沿杆部5a上的螺纹平滑的转动，从而改善拆卸操作的可操作性。

作为一个实例，图13示例出一个用于与上述夹10比较的固定夹。注意，与固定夹10相似的元件分别采用相同的附图标记。在图13的固定夹中，啮合爪10A至10F的啮合顶端10a至10f的高度彼此相同。

如果以上面的方式，使啮合爪10A至10F的啮合顶端10a至10f的高度彼此相同，这种啮合夹的一个或多个顶端(如图13的顶端10c)在螺纹5d上运行，而其它的顶端(如图13的顶端10a、10b)进入根部5c。接着，在所示的情形中，顶端10c发生弹性的大的变形，进而翘曲，从而使它的与螺纹5d的一个牙顶面接触。

因此，当从螺栓上拆下夹时，顶端10c由于上述的面接触而不能受到螺栓的螺旋引导，尽管此时其它的进入根部5c的顶端10a、10b正以一种螺旋的方式沿螺纹5d的脊线转动。因此，在顶端10a、10b沿图13箭头所示的方向转动时，啮合顶端10c如图13的双点划线所示从螺纹5c的牙顶5c转移到上根部5c。

这样，比较上述的固定夹，由于所谓的“台阶离去”现象在转动固定夹时按次序在顶端10c、10b、10a……发生，因此可能几乎不能拆下固定夹或者尽管转动夹10很长时间也不能从螺栓5上拆下固定夹。

将理解到，由于上述彼此间隔一个螺距的啮合顶端10a、10f和10c、10d的布置，本实施例的固定夹能从螺栓5容易地拆下。

另外，根据第一实施例的固定夹10，既然每个构成螺栓根部的头部件5b是焊在下外板2的地板孔道2a的上面的，但与固定夹固定到隔热罩板的固定夹的布置相比由于螺栓5的厚度，而使固定夹难于受到焊接热量的影响，允许螺栓5进行一定的焊接。

第一变型

图16图示出本发明的第一实施例的一个变型。

根据本变型，一个固定夹110设置有六片用于与一个螺栓(无图示)啮合的啮合爪110A至110F。在这个固定夹110中，两对沿夹110周向毗连的啮合爪110A、110F和110E、110D具有啮合顶端110a、110f和110e、110d，它们彼此沿固定夹110的高度方向，间隔螺纹5d的一个螺距P(图14)，而沿夹110的周向毗连的一对啮合爪110B、110C的啮合顶端110b、110c彼此间隔两个螺距2P。

其它的结构和效果类似于第一实施例，因此省略重复的说明。

在上文中，本领域技术人员将理解到上述说明只是一个实施例和所公开的夹的变型。除这些实施例外，本发明可以作出不脱离本发明的范围的各种变动和变型。

例如，尽管第一实施例的固定夹10为六片啮合爪10A…，但在变型中固定夹10可以有四片、五片或三片或更多片啮合爪。另外，关于外形、啮合爪10A…的数量和材料，它们只要从杆孔12的内周向内伸出可以不限于第一实施例和变型中的那样。例如，啮合爪10A…可以是梯形、扇形、舌形等。

在此参照2002年8月9日申请的日本专利申请第2002-232343的全文。

Claims (5)

1.一种将第一元件固定到第二元件上的固定夹，螺栓从第二元件伸出，该第一元件有允许该螺栓的杆部在轴向通过的螺栓孔，该固定夹包括：

夹体，有邻接第一元件的邻接部件，该夹体具有用于螺栓的杆部通过的杆孔和在夹体的外周形成的外凸缘，其中所述邻接部件形成有邻接线，该邻接线平行于所述外凸缘的外周边缘延伸并沿该轴向延伸离开所述夹体，所述夹体离开所述外凸缘预定的距离，在轴向上延伸离开所述夹体，由此，使夹体和外凸缘具有台阶状的截面；和

多个在杆孔周围形成的啮合爪，啮合爪从夹体的内周沿径向朝向杆孔内侧伸出，并向夹体倾斜，这样啮合爪的各个啮合顶端沿固定夹的轴向离开夹体，从而使啮合爪整体大致为锥形，

其中，当沿螺栓轴向向第二元件推该第一元件时，啮合爪能与第二元件的螺栓的杆部啮合，

其中，所述啮合爪包括至少两个沿杆孔周向毗连的指定爪，

其中，所述两个指定爪的啮合顶端彼此间隔预定的距离，在该轴向方向延伸离开所述夹体，

其中，预定距离等于一个或多个螺栓杆部螺纹的螺距。

2.根据权利要求1所述的固定夹，其特征在于，啮合爪数至少是三个。

3.根据权利要求1所述的固定夹，其特征在于，夹体设有至少一对彼此在杆孔的两侧相对的竖直把手。

4.根据权利要求1所述的固定夹，其特征在于，第一元件包括隔热罩板，第二元件包括车辆的下外板。

5.一种固定结构，包括：

第一元件，具有允许螺栓的杆部轴向通过的第一螺栓孔；

第二元件，一体形成有具有根部和从根部延伸的杆部的螺栓；和

固定夹，其可与螺栓啮合，将第一元件固定于第二元件上，固定夹包括夹体，该夹体有邻接第一元件的邻接部件，允许螺栓的杆部通过的杆孔，和在夹体的外周形成的外凸缘，其中所述邻接部件形成有邻接线，该邻接线平行于所述外凸缘的外周边缘延伸并沿该轴向延伸离开所述夹体，所述夹体离开所述外凸缘预定的距离，在轴向上延伸离开所述夹体，由此，使夹体和外凸缘具有台阶状的截面；该固定夹还包括多个形成在杆孔周围的啮合爪，啮合爪沿杆孔的径向向内从夹体的内周伸出，啮合爪向夹体倾斜，以便啮合爪的各个啮合顶端沿固定夹的轴向离开夹体，从而使啮合爪整体为大致锥形，

其中，当第一元件插入夹体和第二元件间，并沿螺栓的轴向向第二元件推动该第一元件时，啮合爪与螺栓的杆部啮合，

其中，所述啮合爪包括至少两个沿杆孔周向毗连的指定爪，

其中，所述两个指定爪的啮合顶端，彼此间隔预定的距离，在该轴向方向延伸离开所述夹体，

其中，预定距离等于一个或多个螺栓杆部螺纹的螺距。

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