CN106369032B - 载体上的紧固件夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及载体上的紧固件夹具。紧固件夹具系统包括载体和被构造成配合在载体上的紧固件夹具。紧固件夹具包括至少一个翼部。翼部包括接合区域，接合区域包括被构造成抵靠槽口固定的凹陷部分。

Description

载体上的紧固件夹具

相关申请

本申请要求美国专利申请US14/806,651的优先权。美国专利申请US14/806,651是部分继续申请，其要求以下优先权：

上述引用的专利和/或专利申请在此通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明总体涉及用于紧固物体的装置，且更特别地涉及一种用于插入到接合结构中的紧固件夹具组件，所述接合结构诸如车辆底盘、中空衬底、壁、板或任何合适的表面。

背景技术

当前可获得许多装置和紧固件用于将诸如车身面板和汽车内饰板等的面板紧固到车辆的底盘。在本文使用时，例如，本体面板是指车辆上的任何内部或外部本体面板、塑料内饰件、顶篷或任何内饰件。此外，该面板可以是任何合适的外部本体面板，诸如挡泥板、保险杠、四开板或门面板。车辆的底盘可以包括任何衬底、板、本体面板、结构框架、底盘组件或子组件、壁或任何合适的物体。

这些车身面板通常要求用相对低水平的插入力附接到汽车底盘，同时提供适于保持面板附接到底盘的高水平抽出力。然而，这些传统的紧固件装置却提供大致相对等同水平的插入力和抽出力。此外，传统紧固件通常并不足够地将面板固定到全部具有带有不同曲率或厚度的金属板的车辆底盘。此外，传统紧固件并不适合各种环境条件，诸如存在各种水平的振幅和频率下的振动时。例如，该紧固件装置应该防止或者减少嗡嗡声、咔嗒声或可引起车辆驾驶员的注意或削弱该附接的任何其它类型噪音的量。此外，传统紧固件并不足够地适应各种水平的生产公差，诸如例如在车身壁板以及车辆底盘中的各种尺寸。因此，传统紧固件装置通常不足够地紧固到一系列金属板厚度并且不减少或消除嗡嗡响和咔嗒声，并且不足够地适应生产公差中的变化。

诸如金属弹簧紧固件的紧固件夹具已知被用于将本体面板附接到汽车底盘。例如，紧固件夹具是已知具有基板和从该基板延伸的四个台阶形臂。每个台阶形臂包括适于使车辆底盘中的槽口与每个臂上的一个台阶接合的四个递进梯级(台阶)。然而，该递进梯级允许在这四个离散台阶位置的仅一个中而不是在连续范围的接合位置上的接合。此外，每个台阶都具有相对较大的上升，并且延伸，使得一旦插入，可发生该紧固件夹具在台阶尺寸范围内的移动，导致磨损和/或噪音的产生，包括由于在车辆内发生振动而产生嗡嗡声和咔嗒声。此外，该台阶通常在制造期间切削到每个臂上，并且需要紧固件夹具上的每个翼部的扭转，以在车辆底盘中接合槽口。因此，仅每个台阶的边缘或一部分边缘接合车辆槽口中的孔。

如果金属板厚度变化或如果在车辆底盘或在装饰件槽口的生产中存在公差，例如，那么底盘中孔的一部分与一个臂的接合可能不提供合适的摩擦接合或另外地导致运动。此外，将少于所有四个臂与车辆底盘的槽口接合。本体面板的扭转将可能更普遍，因为实际上与车辆底盘的槽口形成少于四个触点。因此，可导致磨损、尖叫声、咔嗒声、嗡嗡声、腐蚀以及弹性损失和密封损失，特别在车辆操作和暴露于振动以及其它环境条件多年后。

发明内容

紧固件夹具包括第一脚部和第二脚部以及从第一脚部和第二脚部延伸的第一对和第二对横向偏移腿部。至少一个第一翼部从第一对横向偏移的腿部延伸。所述至少一个第一翼部具有接合区域。至少一个第二翼部从第二对横向偏移的腿部延伸。所述至少一个第二翼部也具有接合区域。接合区域包括凹陷部分，凹陷部分可操作以适于槽口的变化或运动。在一些实施例中，紧固件夹具可主要由金属制成。在其它实施例中，可以使用硬塑料材料。也可以使用其它合适的材料。

该紧固件夹具可被构造成配合在载体上。在一些实施例中，载体可由各种塑料或橡胶成分制成。载体可被构造成为紧固件夹具提供额外的支撑，同时为该紧固件夹具提供一些弹性。在一些实施例中，载体能够使夹具组件和载体具有对咔嗒声、嗡嗡声和普通振动的更多抵抗。在一些实施例中，载体可包括被构造成分别与顶表面和底表面形成密封的顶部密封件和底部密封件，其中顶表面和底表面是使用紧固件夹具紧固的表面。

在一些实施例中，载体可主要由橡胶制成。可以使用各种硬度水平的橡胶材料。在其它实施例中，可以使用不同类型的塑料。也可以使用其它材料。在一些实施例中，载体可被喷射模制在紧固件夹具将要紧固的表面中的一个表面的叶片上。

在一些实施例中，载体可被构造成配合在叶片上，该叶片被构造成将载体(以及因此紧固件夹具)保持在适当位置并提供额外的支撑。在一些实施例中，紧固件夹具被构造成将其自身固定到叶片(例如，使用在紧固件夹具上的倒钩)。在一些实施例中，叶片可被附接到或被模制到待通过紧固件夹具组件紧固的两个物体中的一个(例如，诸如本体面板)上。

除了其它优点之外，紧固件夹具组件具有高水平抽出力，然而牢固地且相对容易地促进本体面板的附接，诸如内部或外部的本体面板与诸如车辆底盘的第一接合结构的附接。该紧固件夹具也可适于在重型应用中使用，诸如遮阳板安装、顶篷和拉手紧固件。该翼部具有接合区域、诸如宽度、长度、厚度的尺寸以及枢转点，从而提供非常高的抽出力水平，而插入力水平相对较低。

此外，该紧固件夹具可与不同的金属板厚度和曲率一起使用。例如，车辆可在车辆的不同部分处具有不同的金属板厚度。槽口厚度的范围从最小厚度到最大厚度连续地变化。例如，最小厚度可以是0.25毫米或更少，并且最大厚度可以是6.0毫米或更多。紧固件夹具可操作用于插入到在第一接合结构诸如车辆底盘中限定的槽口中。由于紧固件夹具自动地适应不同的金属板厚度和曲率，所以可以在整个汽车中使用相同的紧固件夹具，因此消除了对用于具体槽口厚度的具体紧固件夹具的需求。

接合部分与在每个翼部上的可选接合突出部(tab)一起允许紧固件夹具相对容易地插入到形成在车辆底盘内的槽口中，同时提供从车辆底盘抽出的相对较高的抽出力。本体面板到车辆底盘上的装配需要与抽出力相比相对较低水平的插入力，因此提供了许多人体工程学优点。例如，相对较低水平的插入力对于重复地将本体面板插入到车辆底盘上的装配线操作者是特别有利的。将本体面板插入到车辆底盘上所需要的相对低水平插入力可对装配工人产生更少伤害，包括与重复应力综合征相关的损伤。通过消除紧固到顶板的传统螺钉，用紧固件将遮阳板和顶篷装配到顶板显著地减少了装配和维修时间和成本。此外，通过消除用于不同金属板厚度的多个紧固件，消除/减少了在装配期间的混乱，这是因为相同类型的紧固件可用于所有槽口。因此，装配工人不需要担心对于不同槽口厚度选择错误的紧固件。

表征该紧固件夹具的相对高水平的抽出力将诸如内饰件或顶篷的本体面板牢固地附接到车辆底盘，诸如顶板。此外，该紧固件夹具不断地适应环境条件的变化，诸如车辆挠曲、振动和热膨胀。例如，该紧固件夹具可适应热膨胀变化，特别是由于就车辆底盘组件而言在相异金属之间或者金属对塑料和/或在诸如附接到金属车辆底盘的内饰板的塑料部件之间的热膨胀率差异而引起的热膨胀变化。另一优势是，该紧固件夹具使用相对廉价的制造工艺和材料相对容易地制造。该紧固件夹具的使用减少了生产成本，增加了工人的生产力和效率并减少了总体汽车装配成本。该紧固件夹具将任何合适的本体面板牢固地附接到车辆底盘，使得该紧固件夹具提高了短期和长期的可靠性，同时进一步提高了车辆的安全性和质量。

紧固件夹具在载体的帮助下抑制了振动，从而消除或基本减少了嗡嗡声、吱吱声和咔嗒声。紧固件夹具和载体不断地适于环境条件的变化，诸如车辆挠曲、振动和热膨胀。例如，紧固件夹具和载体可适应热膨胀变化，特别是由于就车辆底盘组件而言在相异金属之间和/或在诸如被附接到该金属车辆底盘的内饰板的塑料部件之间的热膨胀率差异而引起的热膨胀变化。紧固件夹具还可紧固到塑料和/或金属结合结构。紧固件夹具和载体可由诸如塑料或被处理金属的耐腐蚀材料制成，从而提供很长的可靠使用寿命。

附图说明

在阅读详细描述和参考附图后，本发明的其它目的和优势可变得显而易见。

图1是根据一些实施例的紧固件夹具的透视图。

图2是根据一些实施例的紧固件夹具的另一透视图。

图3是根据一些实施例的载体的透视图。

图4是根据一些实施例的载体的另一透视图。

图5是根据一些实施例的紧固件夹具组件的分解视图。

图6是根据一些实施例的紧固件夹具组件的另一分解视图。

图7是根据一些实施例的紧固件夹具组件的装配图。

具体实施方式

虽然本发明可以有各种变型和替代形式，其具体实施例作为示例在附图和相应的详细描述中示出。然而，应该理解的是，附图和详细描述并不意图将本发明限制到特定实施例。相反，本发明意图覆盖落入由权利要求限定的本发明范围内的所有变型、等同物和替代。

图1是根据一些实施例的紧固件夹具的透视图。图2是根据一些实施例的紧固件夹具的另一透视图。

紧固件夹具100包括第一脚部和第二脚部20以及分别从第一和第二脚部20延伸的第一对和第二对横向偏移的腿部30。至少一个第一翼部40从第一对横向偏移的腿部30延伸。所述至少一个第一翼部40具有接合区域50。至少一个第二翼部40从第二对横向偏移的腿部30延伸，所述至少一个第二翼部40也带有接合区域50。所述至少一个第一翼部40靠近与所述第一和第二脚部20相对的顶部90从第一对横向偏移的腿部30延伸。类似地，所述至少一个第二翼部40靠近与该第一和第二脚部20相对的顶部90从第二对横向偏移的腿部30延伸。

在一些实施例中，该紧固件夹具100可被构造成配合在载体上，用于额外的支撑和柔性(除其它原因之外)。

顶部90可以朝向该紧固件夹具100的第一侧和第二侧向下倾斜，使得该紧固件夹具可更容易地插入到在待被紧固的表面中的一个表面中的对应的槽口中。

尽管附图标记30指两对腿部并且附图标记40指在这两对腿部30上的翼部40，但是应该理解的是，所述至少一个第一翼部40对应于第一对腿部30，并且所述至少一个第二翼部40对应于第二对腿部30。

尽管该紧固件夹具100被示出带有四个腿部30和两个翼部40，但是可以使用任何合适数目的腿部30和翼部40。例如，可使用两个腿部30和两个翼部40，可使用两个腿部30和四个翼部40，可使用三个腿部30、四个腿部30等。根据一个实施例，腿部30可具有任何合适的形状，诸如例如，腿部是锥形、平直、弯曲的或任何合适的形状。

该翼部40具有诸如宽度、长度、厚度的尺寸以及枢转点42，以提供非常高的抽出力水平，而插入力水平相对很低。例如，可通过刻痕、冲压、弯曲或切割，或在翼部40上的任何合适方法来弱化枢转点42，从而确保翼部40按需要向内翘曲，使得插入力相对于抽出力是低的。由于翼部40在抽出期间处于压缩中，所以被削弱的枢转点42并不显著地削弱抽出力，而插入力被降低。此外，该翼部40的宽度可被增加以进一步增加该翼部的强度，且因此增加抽出力以及增加接合区域的尺寸。可替代地，可减少该翼部的宽度，或该翼部可具有不同的宽度和接合区域50以实现任何插入力，抽出力或比值。

在一些实施例中，紧固件夹具100还可包括倒钩75和倒钩85。在一些实施例中，倒钩85可被构造成将该紧固件夹具100固定到载体，该紧固件被构造成配合在该载体上。在一些实施例中，倒钩75可被构造成将该紧固件夹具固定到叶片上，该载体和该紧固件夹具被构造成配合在所述叶片上。在一些实施例中，倒钩75和85朝向紧固件夹具的内侧弯曲。通过将紧固件夹具插入在载体和叶片上，倒钩向后弯曲并“戳进(dig)”到载体和叶片中，以防止紧固件夹具被移除。

图3是根据一些实施例的载体的透视图。图4是根据一些实施例的载体的另一透视图。

在一些实施例中，载体200被构造成接纳被构造成配合在该载体200上的紧固件夹具100。在一些实施例中，载体可被构造成为紧固件夹具提供额外的支撑以及为紧固件夹具提供更多的柔性，并使紧固件夹更不倾于振动和发出格格的响声。在一些实施例中，该载体可包括被构造成分别与顶表面和底表面形成密封的顶唇110和底唇120，其中顶表面和底表面是可使用紧固件夹具组件紧固在一起的表面。

在一些实施例中，该载体200还可包括顶表面160和至少一个通道140。在一些实施例中，通道140被构造成从紧固件夹具接纳对应的倒钩。倒钩可穿过在载体中的通道，并将紧固件夹具固定在载体下方的叶片上。

在一些实施例中，该载体还可包括槽口150。槽口150可被构造成接纳叶片，所述叶片被附接到待通过紧固件夹具紧固的表面(诸如本体面板)。

在一些实施例中，载体可由橡胶制成。在其它实施例中，载体可由塑料制成。在还其它实施例中，载体可由塑料和橡胶材料的组合制成。在还其它实施例中，可在制造载体中使用其它合适的材料。

图5是根据一些实施例的紧固件夹具组件的分解视图。图6是根据一些实施例的紧固件夹具组件的另一分解视图。

在一些实施例中，紧固件夹具100被构造成配合在载体200上。载体200可被构造成为紧固件夹具100提供额外的支撑且为紧固件夹具100提供更多的柔性，并使该紧固件夹具100较不易倾于振动，同时将表面接合和紧固在一起。在一些实施例中，载体可包括顶唇110和底唇120。顶唇110和底唇120可被构造成分别与顶表面和底表面形成密封，其中使用紧固件夹具将顶表面和底表面紧固。

在一些实施例中，紧固件夹具100和载体200被构造成将顶表面300和底表面400紧固在一起。在底表面400上的叶片210被构造成接纳载体200，并且载体200被构造成接纳紧固件夹具100。在一些实施例中，叶片210可被模制到表面400上。在其它实施例中，叶片210可使用各种装置被附接到表面400。

紧固件夹具100被构造成插入通过顶表面300的槽口250，且被构造成将其自身固定到顶表面300，如前所述。在一些实施例中，图5和6所示的紧固件夹具组件被构造成将顶表面300和底表面400紧固在一起。

在一些实施例中，表面400可以是本体面板的一部分，并且表面300可以是汽车框架的一部分。因此，该紧固件夹具组件可被构造成将表面300和表面400紧固在一起。

在一些实施例中，可使用诸如橡胶的材料使用喷射模塑来制造载体200。在该过程中可使用模制叶片，诸如由金属制成的叶片。该叶片可与该模具的其它部分组合以形成载体。

图7是根据一些实施例的紧固件夹具组件的装配图。

紧固件夹具100和载体200被构造成将两个表面诸如表面300和400结合在一起。在图7中示出的是紧固件夹具、载体和两个结合表面300和400的装配形式。此外，紧固件夹具100和载体200可被构造成配合在被附接到表面400的叶片上。

需要理解的是，在其各个方面中，本发明的其它变体和变型的实施对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的，并且本发明并不限于所描述的具体实施例。因此需要考虑通过本发明覆盖落入本文所公开和要求保护的基本潜在原理的精神和范围内的任何和所有变型、变化或等同物。

以上描述了本发明的一个或更多个实施例。应该注意的是，这些和其它实施例是示例性的，并且意图示意本发明而非限制。虽然本发明广泛地适用于各种类型的系统，本领域技术人员将会认识到，不可能在本说明书中包括所有的可能实施例和在本发明中的发明内容。在阅读本发明后，本发明的许多替代实施例对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。

提供所公开实施例的先前描述以使任何本领域技术人员制造或使用本发明。对这些实施例的各种变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文所限定的通用原理可适用于其它实施例，而不背离本发明的精神或范围。因此，本发明并不意图局限于本文所示出的实施例，但要给予与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

以上已经关于具体实施例描述了可由本发明提供的益处和优势。这些益处和优势以及可导致它们发生或变得更明显的任何元素或限制并不被视为任何或所有权利要求的重要或必需的特征。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或其任何其它变型意图被解释为非排他性地包括这些术语之后的元素或限制。因此，包括一组元素的系统、方法或其它实施例并不仅局限于这些元素，并且可包括未明确列出或所要求保护实施例所固有的其它元素。

虽然已经参考特定实施例描述了本发明，应该理解的是，实施例是示意性的，并且本发明的范围并不局限于这些实施例。对上述实施例的许多变体、变型、添加和改进是可能的。应该考虑的是，这些变体、变型、添加和改进落入在权利要求内详细描述的本发明范围内。

Claims (13)

1.一种紧固件夹具系统，包括：

载体，所述载体被构造成配合在被附接到表面的叶片上；以及

紧固件夹具，所述紧固件夹具被构造成配合在所述载体上，其中所述紧固件夹具包括：

至少一个翼部，其中所述至少一个翼部被构造成与另一表面中的槽口接合；

第一组倒钩，所述第一组倒钩朝向所述载体向内弯曲，且被构造成随着所述紧固件夹具配合在所述载体上而将所述紧固件夹具固定到所述载体；以及

第二组倒钩，所述第二组倒钩朝向所述载体向内弯曲，且被构造成穿过所述载体中的对应的通道/开口将所述紧固件夹具固定到所述叶片。

2.根据权利要求1所述的紧固件夹具系统，其中所述紧固件夹具主要由金属构造，并且其中所述载体主要由橡胶或塑料构造。

3.根据权利要求1所述的紧固件夹具系统，其中所述紧固件夹具系统被构造成将所述表面紧固到所述另一表面。

4.根据权利要求3所述的紧固件夹具系统，包括通过在所述叶片上模制橡胶而形成的所述载体。

5.根据权利要求1所述的紧固件夹具系统，其中所述载体包括顶唇和底唇，其中所述顶唇和所述底唇被构造成抵靠接触表面形成密封。

6.一种紧固件组件，包括：

本体面板，所述本体面板包括被附接到所述本体面板的叶片；

载体，所述载体被构造成配合在所述叶片上；

紧固件夹具，所述紧固件夹具被构造成配合在所述载体上并附接到所述载体和所述叶片；以及

底盘部分，所述底盘部分包括槽口，其中所述紧固件夹具被构造成通过所述槽口附接到所述底盘，

其中所述紧固件夹具包括：

第一组倒钩，所述第一组倒钩朝向所述载体向内弯曲，且被构造成随着所述紧固件夹具配合在所述载体上而将所述紧固件夹具固定到所述载体；以及

第二组倒钩，所述第二组倒钩朝向所述载体向内弯曲，且被构造成穿过所述载体中的对应的通道/开口将所述紧固件夹具固定到所述叶片。

7.根据权利要求6所述的紧固件组件，其中所述紧固件夹具包括至少一个翼部，所述至少一个翼部被构造成与槽口接合。

8.根据权利要求6所述的紧固件组件，其中所述紧固件夹具主要由金属构成，并且其中所述载体主要由橡胶或塑料构成。

9.根据权利要求6所述的紧固件组件，其中所述紧固件组件被构造成将所述本体面板紧固到所述底盘部分。

10.根据权利要求9所述的紧固件组件，包括通过在所述叶片上模制橡胶而形成的所述载体。

11.根据权利要求6所述的紧固件组件，其中所述载体包括顶唇和底唇，其中所述顶唇和所述底唇被构造成抵靠接触表面形成密封。

12.一种用于制造根据权利要求6所述的紧固件组件的方法，所述方法包括：

在模制叶片上喷射材料以形成载体；

将所述载体放置在被附接到面板的叶片上；以及

在所述载体上将紧固件夹具附接到所述叶片。

13.根据权利要求12所述的方法，其中基于至少将所述紧固件夹具接合到在表面上的槽口，将所述面板紧固到所述表面。