CN205231264U - 用于车辆的电气接地组件以及紧固件 - Google Patents

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Abstract

一种电气接地组件包括形成开孔的车辆部件和紧固件。紧固件包括凸缘和圆筒，凸缘形成完全延伸穿过其中的孔并且圆筒设置在开孔内。圆筒包括压缩的环状锁定环，该压缩的环状锁定环与部件的和凸缘相对的侧部接合以形成机械互锁。焊料设置在孔内以形成部件与紧固件之间的电桥。本实用新型还提供了一种用于车辆的紧固件以及另一种电气接地组件。本实用新型至少能够实现提供紧固件与车辆部件之间的充足的电导率。

Description

用于车辆的电气接地组件以及紧固件
技术领域
本公开涉及用于连接至机动车辆部件的电气接地组件，并且更具体地，涉及无需焊接的电气接地组件。
背景技术
目前的规章和经济环境已经增加了机动车辆燃料效率和功能性的重要性。减少车辆燃料消耗的一种方式为降低车辆重量。铝合金典型地比钢合金具有较高的强度重量比。使用铝来替代钢提供了重量降低的可能性。
车辆电气系统可包括以电气接地组件连接至车辆框架或其他车辆部件的接地电线。典型的接地组件包括焊接至钢车辆部件的螺母。接地电线典型地连接至孔眼，该孔眼容纳螺纹连接至螺母中的螺栓。为了产生强的电连接，螺母典型地焊接至车辆部件。
铝部件限制了与焊接的兼容性。例如，对铝进行焊接是昂贵的。不需要焊接的诸如铆钉螺母的其它紧固件更适用于铝部件。紧固件通过在紧固件的安装期间所产生的机械互锁连接至铝部件。机械互锁提供了强的机械连接，但并未提供紧固件与车辆部件之间的充足的电导率从而提供令人满意的电气接地。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供电气接地组件和用于车辆的紧固件，以至少实现提供紧固件与车辆部件之间的充足的电导率。
在一个实施例中，电气接地组件包括形成开孔的车辆部件和紧固件。紧固件包括凸缘和圆筒，凸缘形成完全延伸穿过其中的孔并且圆筒设置在开孔内。圆筒包括压缩的环状锁定环，该压缩的环状锁定环与部件的和凸缘相对的侧部接合以形成机械互锁。焊料设置在孔内以形成部件与紧固件之间的电桥。
根据本实用新型的一个实施例，进一步包括连接至紧固件的接地接片。
根据本实用新型的一个实施例，孔为槽口。
根据本实用新型的一个实施例，凸缘进一步包括接合车辆部件的第一面、与第一面相对的第二面、以及在第一面与第二面之间延伸的周界面，并且其中，孔为凹入至周界面内且在第一面与第二面之间延伸的槽口。
根据本实用新型的一个实施例，压缩的环状锁定环包括在弯折部处接合的第一重叠段与第二重叠段，并且其中第二重叠段与车辆部件的侧部接合。
根据本实用新型的一个实施例，焊料为具有低于840摄氏度的熔融点的金属合金。
根据本实用新型的一个实施例，圆筒进一步包括沿着圆筒的内部轴向地延伸的螺纹段，并且其中电气接地组件进一步包括通过容纳在螺纹段内的螺栓连接至紧固件的接地接片。
根据本实用新型的一个实施例，圆筒和凸缘形成具有与凸缘相对的封闭端的钻孔，并且其中紧固件进一步包括螺纹螺栓，螺纹螺栓连接至封闭端并设置在钻孔内且延伸穿过凸缘。
在另一个实施例中，用于车辆的紧固件包括电气接地铆钉螺母，该电气接地铆钉螺母具有管状圆筒和连接至圆筒的凸缘。圆筒包括被构造成在安装期间弯曲以形成压缩的环状锁定环的侧壁。凸缘形成完全延伸穿过凸缘的至少一个槽口。
根据本实用新型的一个实施例，进一步包括设置在至少一个槽口内的焊料。
根据本实用新型的一个实施例，凸缘进一步包括被构造成接合车辆的部件的第一面、与第一面相对的第二面、以及在第一面与第二面之间延伸的周界面，并且其中，槽口凹入至周界面中且在第一面与第二面之间延伸。
根据本实用新型的一个实施例，压缩的环状锁定环包括在弯折部处接合的第一重叠段与第二重叠段，并且其中第二重叠段与车辆的部件接合。
根据本实用新型的一个实施例，紧固件进一步包括连接至紧固件的接地接片。
根据本实用新型的一个实施例，管状圆筒的侧壁进一步包括被构造成容纳螺栓或螺钉的螺纹段。
根据本实用新型的一个实施例，管状圆筒和凸缘形成具有与凸缘相对的封闭端的钻孔，并且其中，电气接地铆钉螺母进一步包括螺纹螺栓，螺纹螺栓连接至封闭端并设置在钻孔内且延伸穿过凸缘。
在又一个实施例中，电气接地组件包括车辆部件和紧固件。紧固件包括轴向对齐且由凸缘间隔开的连接部和铆接部。凸缘形成完全延伸穿过其中的孔。铆接部被构造成在安装期间穿透部件并且变形以形成与部件的机械互锁。焊料设置在孔内，并且接合至部件和紧固件以形成在部件与紧固件之间的电桥。
根据本实用新型的一个实施例，凸缘进一步包括被构造成接合车辆部件的第一面、与第一面相对的第二面、以及在第一面与第二面之间延伸的周界面，并且其中，孔为凹入至周界面中且在第一面与第二面之间延伸的槽口。
根据本实用新型的一个实施例，孔为形成在凸缘中的多个孔。
根据本实用新型的一个实施例，进一步包括连接至紧固件的连接部的接地接片。
根据本实用新型的一个实施例，焊料为具有低于840摄氏度的熔融点的金属合金。
本实用新型的有益效果在于：能够提供紧固件与车辆部件之间的充足的电导率从而提供令人满意的电气接地。
附图说明
图1是电气接地铆钉螺母的立体图。
图2是图1的电气接地铆钉螺母的截面图。
图3是通过安装工具安装在车辆部件上的图1和图2的电气接地铆钉螺母的截面图。
图4是包括图1至图3的电气接地铆钉螺母的电气接地组件的截面图。
图5是具有电气接地铆钉螺栓的电气接地组件的立体图。
图6是沿着线6-6截取的截面图。
图7是另一电气接地紧固件的立体图。
图8是具有图7的紧固件的电气接地组件的立体图。
图9是再一电气接地紧固件的立体图。
图10是具有图9的紧固件的电气接地组件的立体图。
具体实施方式
本文中描述了本实用新型的实施例。然而，应理解的是，所披露的实施例仅为示例性并且其他实施例可采取不同和替代的形式。附图并不一定按比例绘制；一些特征可被放大或缩小以示出特定部件的细节。因此，本文所披露的特定结构和功能细节并不理解为限制性，而仅作为用于教导本领域的普通技术人员来多方面地实施本实用新型的代表性基础。本领域的普通技术人员将理解的是，所示出的和参考任意一张附图所描述的不同的特征可以与在一张或更多张其他附图中所示出的特征相结合以产生并未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的结合提供了用于典型应用的代表性实施例。特征的各种组合和修改与本实用新型的教导相一致，然而，可预期用于特定应用或实施。
参照图1和图2，示出了电气接地铆钉螺母(electricalgroundrivet-nut)110。电气接地铆钉螺母110为将铆钉与螺纹插座相结合的紧固件。铆钉螺母允许螺纹插座连接至部件表面，在该表面中螺母和螺纹孔无实际作用。用于紧固件110的示例性应用为在仅具有单侧入口的薄壁部件上。单侧入口防止螺母或其他螺纹部件连接至该部件的内侧，并且薄壁防止螺纹孔使用。紧固件110可连接至薄壁且提供用于容纳另一紧固件的螺纹套筒。紧固件110对于铝部件是有利的，因为其并不需要用于连接的焊接。
紧固件110包括管状圆筒112，在圆筒112的一端处连接至凸缘114。圆筒112可具有圆形横截面。圆筒112包括具有螺纹段118和挤压段120的侧壁116。侧壁116具有外表面122和形成内部腔体的内表面124。侧壁内表面124具有沿着螺纹段118延伸的螺纹部126和沿着挤压段120延伸的大体平滑部128。螺纹段118具有形成在外表面122与内表面螺纹部126之间的第一壁厚。挤压段120具有形成在平滑内表面128与外表面122之间的第二壁厚。第一侧壁厚比第二侧壁厚更厚。如在图2中所示出的，侧壁116的厚度可在螺纹段与挤压段之间骤然地变化，或者可具有在螺纹段与挤压段之间过渡的逐渐减小的厚度。
凸缘114可为平坦的环状主体，其包括部件接合面130和与该部件接合面130相对的暴露面132。周界面133在部件接合面130与暴露面132之间延伸。侧壁内表面124延伸穿过凸缘114且形成在暴露面132中的开口142。凸缘114包括形成在部件接合面130与暴露面132之间的厚度T。
凸缘114形成完全延伸穿过凸缘的厚度的至少一个孔140。在所示出的实施例中，该凸缘114包括围绕凸缘114的周边等间距的四个槽口140。每个槽口140可凹入至周界面133中且在部件接合面130与暴露面132之间延伸。在其他实施例中，孔140可为位于凸缘114的周边内部的圆形开孔。
参照图3，车辆部件150包括外表面154和内表面170。车辆部件150可为铝合金。开孔152形成在部件150中且在外表面154与内表面170之间延伸。圆筒112容纳在开孔152内，其中部件接合面130面向外表面154。
安装工具156用于将紧固件110固定至部件150。安装工具156可包括接合构件160和被构造成相对于接合构件160滑动的心轴158。心轴158包括螺纹，该螺纹对应于螺纹段118中的螺纹。接合构件160被构造成接合凸缘114的暴露面132。心轴158插入穿过开口142且螺纹连接至螺纹段118中。接合构件160设置为倚靠凸缘114的暴露面132以使紧固件110固定到位，同时心轴158从圆筒112中拉出。心轴158从圆筒中拉出使得挤压段120弯曲。弯曲的挤压段整体地形成挤压的环状锁定环162，该环状锁定环被轴向地压缩且径向地扩大(见图4)。挤压的环状锁定环162围绕圆筒112的周界延伸。
参照图4，示出了电气接地组件100。该组件包括连接至车辆部件150的紧固件110。环状锁定环162产生与部件150机械互锁以将紧固件110固定至部件150。锁定环162包括在弯折部168处接合的第一重叠段164和第二重叠段166。第一重叠段164与部件150的内表面170接合从而将部件夹在第一重叠部164与凸缘114之间。
紧固件110可钎焊至部件150从而在二者之间产生电桥。钎焊为这样的工艺，即，通过熔融并且使填充金属(焊料)流动至接合点中使得两个或多个金属物品接合在一起。钎焊(soldering)不同于焊接(welding)之处在于钎焊不包含熔融工件。替代地，焊料(其具有低于工件的熔融点)熔融且结合至工件。钎焊非常适用于铝的应用，因为对铝进行焊接是困难的且昂贵的。本文中所使用的，焊料是指具有低于840摄氏度的熔融点的金属合金。术语钎焊包括软焊、银焊以及铜焊。
焊料172设置在每个槽口140内从而产生在紧固件110与部件150之间的电桥。槽口140提供用于钎焊的通路以及用于焊料沉积的袋状部。在没有槽口140的情况下，焊料可仅附接在凸缘114的周界周围。这是小的接触面且并不具有袋状部。由于这些缺陷，因此仅在凸缘114的周界周围的钎焊并不实际用于大规模生产。虽然未示出，然而焊料可应用在凸缘114的周界周围以提供附加的电导率。
接地组件100可包括电连接至车辆电气系统的电路的接地接片174。接地接片174可包括孔眼176，该孔眼通过螺栓或螺杆175连接至紧固件110。电线177在一个端部处连接至孔眼176并且在另一个端部处连接至电路。
参照图5和图6，电气接地组件178包括连接至车辆部件182的电气接地铆钉螺栓180。车辆部件182包括暴露侧184和内侧186。该部件182可为铝合金。开孔188形成在部件182内且在暴露侧184与内侧186之间延伸。紧固件180包括管状圆筒190和凸缘192。管状圆筒190包括具有外表面和内表面的侧壁194。圆筒190包括挤压部，该挤压部被构造成在紧固件180安装至部件182上以形成与部件182的机械互锁时弯曲成管状锁定环193。管状圆筒190和凸缘192形成在紧固件180内延伸的钻孔196。管状圆筒190包括与形成钻孔196的顶端的凸缘192相对的封闭端198。螺纹螺栓200部分地容纳在钻孔196内并且穿过凸缘192延伸出钻孔196。螺栓200包括位于圆筒内的平滑面202和沿着紧固件的外部延伸的连接面204。螺栓200可在封闭端198处且沿着圆筒190的内表面的一部分连接至圆筒。
凸缘192包括与暴露侧184接合的第一面206和与第一面206相对的第二面208。周界面210在第一与第二面206、208之间延伸。凸缘192形成至少一个孔212，诸如多个槽口。每个槽口212可凹入至周界面210中且在第一与第二面206、208之间延伸。槽口212提供用于容纳焊料214的区域，以产生在紧固件180与车辆部件182之间的强的电连接。在没有槽口的情况下，焊料仅可定位为沿着凸缘和部件的薄接触面，这不足以提供在大规模生产中可靠的电连接。
电气接地组件178包括电连接至车辆电气系统的电路的接地接片218。接地接片218可包括容纳在螺栓200上的孔眼220。电线222在一个端部处连接至孔眼220且在另一个端部处连接至电路。螺纹螺母224设置在接地接片218上方且与连接面204接合从而将接地接片218固定至紧固件180。
图7和图8示出了另一种电气接地组件230，其包括具有连接部234和铆接部236的紧固件232。连接部和铆接部可沿着共同的中心线轴向地对齐并且由凸缘238间隔开。连接部234、铆接部236以及凸缘238可整体成型为单一部件。凸缘238包括第一面244和与第一面244相对的第二面246。周界面248在第一与第二面244、246之间延伸。凸缘238还包括完全延伸穿过凸缘238的至少一个孔250。例如，该至少一个孔250可为凹入至周界面248中且在第一与第二面244、246之间延伸的多个槽口。槽口250被构造成容纳焊料。铆接部236包括形成内部腔体242的管状壁240。连接部234可为自凸缘238延伸的螺栓。螺栓可包括螺纹252。
紧固件232可为驱动至车辆部件254中的自冲紧固件。车辆部件254可为铝合金。替代性地，紧固件232可容纳在形成于部件254内的开孔中。紧固件232可通过将铆接部236驱动至部件254的面板中来安装。管状壁240穿透该面板且变形以形成与部件254的机械互锁256。在安装时，凸缘238的第二面246邻近部件254且连接部234远离部件254向外延伸。在紧固件232安装在部件254上之后，焊料266沉积在槽口212中以产生紧固件232与车辆部件254之间强的电连接。紧固件232还可沿着凸缘238的周界钎焊至部件254。
接地组件230还包括电连接至车辆电气系统的电路的接地接片258。接地接片258可包括孔眼260，其容纳在连接部234上以将电路接地至部件254。电线262在一个端部处连接至孔眼260且在另一个端部处连接至电路。接地接片258可通过螺母264固定至紧固件232，该螺母螺纹连接至连接部234上。
图9和图10示出了再一种车辆电气接地组件270，其包括具有连接部274和铆接部276的紧固件272。连接部和铆接部沿着共同的中心线轴向地对齐并且由凸缘278间隔开。连接部274、铆接部276以及凸缘278可整体成型为单一部件。凸缘278包括第一面280和与第一面280相对的第二面282。周界面284在第一与第二面之间延伸。凸缘278还包括完全延伸穿过凸缘278的至少一个孔286。例如，至少一个孔286可为凹入至周界面284中并且在第一与第二面280、282之间延伸的多个槽口。槽口286可被构造成容纳焊料。铆接部276包括形成内部腔体290的管状壁288。连接部274形成可包括螺纹294的钻孔292。
紧固件272可通过将铆接部276驱动至车辆部件296的面板中来安装。管状壁288容纳穿过面板且变形以产生与部件296的机械互锁299。在安装时，凸缘278的第二面282邻近部件296且连接部274设置在部件296的可接入侧上。在紧固件272安装至部件296上之后，焊料306沉积在槽口286内以产生紧固件272与车辆部件296之间强的电连接。紧固件272还可沿着凸缘278的周界钎焊至部件296。
接地组件270还包括电连接至车辆电气系统的电路的接地接片298。接地接片298可包括孔眼300，其容纳在连接部274上以将电路接地至部件296。电线302在一个端部处连接至孔眼300且在另一个端部处连接至电路。接地接片298可通过螺栓或螺杆304固定至紧固件272，该螺栓或螺杆螺纹连接至连接部274的螺纹294中。
虽然以上描述了示例性实施方式，然而这些实施例并不旨在描述由权利要求所包含的所有可能形式。在本说明书中所使用的词语为描述性的而非限制性词语，并且应理解为在未背离本实用新型的精神和范围的情况下可进行各种改变。如先前所描述的，不同实施例的特征可以结合以形成未明确描述或示出的本实用新型的进一步的实施例。虽然不同的实施例已经描述为提供益处或者在其他实施例上或相对于一个或更多个预期特征的现有技术的实施为优选的，本领域的普通技术人员认识到一个或更多个特征或特性可以折衷以获得预期的整体系统属性，这基于特定应用和实施。这些属性可包括但不限制于，成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、便于安装等。由此，较其他实施例或者相对于一个或更多个特性的现有技术实施描述为不太理想的实施例不在本实用新型的范围之外且对于特定的应用可能是期望的。

Claims (18)

1.一种电气接地组件，其特征在于，包括：
车辆部件，所述车辆部件形成开孔；
紧固件，所述紧固件包括凸缘和圆筒，所述凸缘形成完全延伸穿过所述凸缘的孔并且所述圆筒设置在所述开孔内，其中所述圆筒包括压缩的环状锁定环，所述压缩的环状锁定环与所述车辆部件的和所述凸缘相对的侧部接合以形成机械互锁；以及
设置在所述孔内以形成所述车辆部件与所述紧固件之间的电桥的焊料。
2.根据权利要求1所述的电气接地组件，其特征在于，进一步包括连接至所述紧固件的接地接片。
3.根据权利要求1所述的电气接地组件，其特征在于，所述孔为槽口。
4.根据权利要求1所述的电气接地组件，其特征在于，所述凸缘进一步包括接合所述车辆部件的第一面、与所述第一面相对的第二面、以及在所述第一面与所述第二面之间延伸的周界面，并且其中，所述孔为凹入至所述周界面内且在所述第一面与所述第二面之间延伸的槽口。
5.根据权利要求1所述的电气接地组件，其特征在于，所述压缩的环状锁定环包括在弯折部处接合的第一重叠段与第二重叠段，并且其中所述第二重叠段与所述车辆部件的所述侧部接合。
6.根据权利要求1所述的电气接地组件，其特征在于，所述圆筒进一步包括沿着所述圆筒的内部轴向地延伸的螺纹段，并且其中所述电气接地组件进一步包括通过容纳在所述螺纹段内的螺栓连接至所述紧固件的接地接片。
7.根据权利要求1所述的电气接地组件，其特征在于，所述圆筒和所述凸缘形成具有与所述凸缘相对的封闭端的钻孔，并且其中所述紧固件进一步包括螺纹螺栓，所述螺纹螺栓连接至所述封闭端并设置在所述钻孔内且延伸穿过所述凸缘。
8.一种用于车辆的紧固件，其特征在于，包括：
电气接地铆钉螺母，所述电气接地铆钉螺母包括管状圆筒和连接至所述管状圆筒的凸缘，所述管状圆筒包括被构造成在安装期间弯曲以形成压缩的环状锁定环的侧壁，并且所述凸缘形成完全延伸穿过所述凸缘的至少一个槽口。
9.根据权利要求8所述的紧固件，其特征在于，进一步包括设置在所述至少一个槽口内的焊料。
10.根据权利要求8所述的紧固件，其特征在于，所述凸缘进一步包括被构造成接合所述车辆的部件的第一面、与所述第一面相对的第二面、以及在所述第一面与所述第二面之间延伸的周界面，并且其中，所述槽口凹入至所述周界面中且在所述第一面与所述第二面之间延伸。
11.根据权利要求8所述的紧固件，其特征在于，所述压缩的环状锁定环包括在弯折部处接合的第一重叠段与第二重叠段，并且其中所述第二重叠段与所述车辆的部件接合。
12.根据权利要求8所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件进一步包括连接至所述紧固件的接地接片。
13.根据权利要求8所述的紧固件，其特征在于，所述管状圆筒的所述侧壁进一步包括被构造成容纳螺栓或螺钉的螺纹段。
14.根据权利要求8所述的紧固件，其特征在于，所述管状圆筒和所述凸缘形成具有与所述凸缘相对的封闭端的钻孔，并且其中，所述电气接地铆钉螺母进一步包括螺纹螺栓，所述螺纹螺栓连接至所述封闭端并设置在所述钻孔内且延伸穿过所述凸缘。
15.一种电气接地组件，其特征在于，包括：
车辆部件；
紧固件，所述紧固件包括轴向对齐且由凸缘间隔开的连接部和铆接部，所述凸缘形成完全延伸穿过所述凸缘的孔，其中，所述铆接部被构造成在安装期间穿透所述车辆部件并且变形以形成与所述车辆部件的机械互锁；以及
焊料，所述焊料设置在所述孔内并且接合至所述车辆部件和所述紧固件以形成在所述车辆部件与所述紧固件之间的电桥。
16.根据权利要求15所述的电气接地组件，其特征在于，所述凸缘进一步包括被构造成接合所述车辆部件的第一面、与所述第一面相对的第二面、以及在所述第一面与所述第二面之间延伸的周界面，并且其中，所述孔为凹入至所述周界面中且在所述第一面与所述第二面之间延伸的槽口。
17.根据权利要求15所述的电气接地组件，其特征在于，所述孔为形成在所述凸缘中的多个孔。
18.根据权利要求15所述的电气接地组件，其特征在于，进一步包括连接至所述紧固件的所述连接部的接地接片。
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