两件式紧固组件的制作方法

两件式紧固组件
1.本技术是于2019年7月11日提交的第16/509,270号美国专利申请的部分继续申请。上述美国专利申请的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
2.本公开涉及一种被设计为将具有卡接部(doghouse)的板接合到具有孔的支撑件的两件式紧固组件。


背景技术：

3.本部分提供与本公开相关但不一定是现有技术的背景技术信息。
4.被设计为将具有卡接部的板接合到具有孔的支撑件的现有的两件式紧固组件通常要求在卡接部与支撑件之间具有相对大量的间隙。在一些汽车应用中，没有足够的间隙来容纳这种现有的两件式紧固组件。此外，这种汽车应用可能需要紧固件的两个件之间的相关的结合力和分离力保持一致，以允许在板后面反复接近。


技术实现要素：

5.本部分提供本公开的总体概述，而并非是本公开的全部范围或本公开的所有特征的全面公开。
6.在本公开的一方面中，提供了一种两件式紧固组件，该两件式紧固组件被设计为将具有卡接部的板接合到具有孔的支撑件。两件式紧固组件包括卡接紧固件和孔紧固件。卡接紧固件可具有被设计为将卡接紧固件结合到卡接部的卡接头和从卡接头延伸的卡接轴。孔紧固件可具有中间头和从中间头的一侧延伸的孔轴。多个孔保持臂可远离孔轴向外延伸，并且可被设计为将支撑件保持在孔保持臂与中间头之间。接纳部可包括从基部延伸的环形壁以及多个板保持表面，所述多个板保持表面面向所述基部并且由所述环形壁支撑并定位在所述环形壁的内部。接纳部可从作为孔紧固件的一部分的中间头和作为卡接紧固件的一部分的卡接轴的相对侧中的第一侧延伸。结合板可通过多个板保持表面被接合和保持在接纳部内，以将卡接紧固件和孔紧固件结合在一起。结合板可从作为孔紧固件的一部分的中间头和作为卡接紧固件的一部分的卡接轴的相对侧中的第二侧延伸。接纳部和结合板中的一个可提供将结合板和接纳部结合在一起和分离从而相应地将卡接紧固件和孔紧固件结合在一起和分离所需的柔性。
7.在本公开的另一方面中，提供了一种两件式紧固组件，该两件式紧固组件被设计为将具有卡接部的板接合到具有孔的支撑件。两件式紧固组件包括卡接紧固件和孔紧固件。卡接紧固件可具有被设计为将卡接紧固件结合到卡接部的卡接头以及从卡接头延伸的卡接轴。卡接紧固件可具有接纳部，所述接纳部包括从具有板形形状的基部延伸的环形壁。接纳部的基部可由卡接轴支撑，并且接纳部可具有多个板保持表面，所述板保持表面由环形壁支撑并定位在环形壁的内部并面向基部。孔紧固件能够具有中间头和从中间头的一侧延伸的孔轴。多个孔保持臂可远离孔轴向外延伸，并且可被设计为将支撑件保持在孔保持
臂和中间头之间。孔紧固件可具有从中间头的相对侧延伸的板轴以及由板轴支撑的结合板。结合板可通过多个板保持表面被接合并保持在接纳部内，以将卡接紧固件和孔紧固件结合在一起。接纳部的环形壁可包括多个壁区段，所述多个壁区段由位于其间的间隙分隔开。壁区段可柔性地支撑接纳部的板保持表面，以提供将结合板和接纳部结合在一起和分离从而相应地将卡接紧固件和孔紧固件结合在一起和分离所需的柔性。
8.在本公开的另一方面中，一种单件式w基紧固件可包括头以及从头的一侧延伸的孔轴。多个孔保持臂可远离孔轴向外延伸。插入端可定位在孔保持臂下方，并且可具有整体锥形形状。插入端部可包括穿过其的开口。开口可具有封闭的内部终止端，封闭的内部终止端被定位为使插入端的第一横向半部的第一部分分隔开并且将插入端的第一横向半部的第二部分作为连接桥而保留在孔保持臂中的第一孔保持臂下方。开口可包括通道，通道从封闭的内部终止端延伸到敞开的外部终止端，以将插入端的在孔保持臂中的第二孔保持臂下方的第二横向半部分隔开。通道的敞开的外部终止端下方的插入端可横向延伸超过由第二孔保持臂的外部纵向侧的横向最外点限定的外部直线。
9.通过在此提供的描述，其它领域的适用性将变得易于理解。本发明内容中的描述和具体示例意图仅出于说明性目的，而不意图限制本公开的范围。
附图说明
10.在此描述的附图仅出于对选择的实施例而非所有可能的实施方式的说明性目的，并且不意图限制本公开的范围。
11.图1是根据本公开的一个示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的立体图。
12.图2是图1的示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的另一立体图。
13.图3是图1的示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的立体图。
14.图4是图1的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的另一立体图。
15.图5是图1的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的侧视图。
16.图6是图1的示例性两件式紧固组件的仰视平面图。
17.图7是沿着图6的线7-7截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
18.图8是沿着图6的线8-8截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
19.图9是根据本公开的第二示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的立体图。
20.图10是图9的示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的另一立体图。
21.图11是图9的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的立体图。
22.图12是图9的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的另一立体图。
23.图13是图9的示例性卡接紧固件的仰视平面图。
24.图14是图9的示例性两件式紧固组件的侧视图。
25.图15是图9的示例性两件式紧固组件的仰视平面图。
26.图16是沿着图15的线16-16截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
27.图17是沿着图15的线17-17截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
28.图18是根据本公开的第三示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的立体图。
29.图19是图18的示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的另一立体图。
30.图20是图18的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的立体图。
31.图21是图18的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的另一立体图。
32.图22是图18的示例性两件式紧固组件的侧视图。
33.图23是图18的示例性两件式紧固组件的仰视平面图。
34.图24是沿着图23的线24-24截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
35.图25是沿着图23的线25-25截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
36.图26是根据本公开的第四示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的立体图。
37.图27是图26的示例性两件式紧固组件的各个件彼此分离的另一立体图。
38.图28是图26的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的立体图。
39.图29是图26的示例性两件式紧固组件的各个件彼此结合的另一立体图。
40.图30是图26的示例性两件式紧固组件的侧视图。
41.图31是图26的示例性两件式紧固组件的仰视平面图。
42.图32是沿着图31的线32-32截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
43.图33是沿着图31的线33-33截取的具有板和支撑件的一部分的截面图。
44.图34是根据本公开的w基紧固件(诸如，孔紧固件)的示例的立体图。
45.图35是图34的示例性w基紧固件的前侧视图，w基紧固件的前侧视图基本上是相对的后侧视图的镜像。
46.图36是图34的示例性w基紧固件的右侧视图。
47.图37是图34的示例性w基紧固件的左侧视图。
48.图38是根据本公开的w基紧固件(诸如孔紧固件)的另一示例的立体图。
49.图39是图38的示例性w基紧固件的前侧视图，w基紧固件的前侧视图基本上是相对的后侧视图的镜像。
50.图40是图38的示例性w基紧固件的右侧视图。
51.图41是图38的示例性w基紧固件的左侧视图。
52.在附图的若干视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
53.现在将参照附图更充分地描述示例性实施例。
54.参照图1-图8，下面描述用于将具有卡接部14的板12接合到具有孔18的支撑件16的两件式紧固组件10的一个示例。两件式紧固组件10包括卡接紧固件20和孔紧固件22。卡接紧固件20可包括卡接头24和卡接轴26，卡接头24被设计为将卡接紧固件20结合到卡接部14，卡接轴26从卡接头24轴向地延伸。如在此所使用，“件”是单独且独立的部件。因此，每个件(或者单独且独立的部件)承载或支持该件的特征或要素。
55.卡接紧固件20还可以包括接纳部28，接纳部28包括从基部32延伸的环形壁30。接纳部28的基部32可具有整体的盘形形状或板形形状，并且可从卡接轴26延伸并由卡接轴26轴向地支撑。接纳部28可具有从环形壁30向内定位或延伸的多个板保持臂34。每个板保持臂34可提供面向基部32的板保持表面36。
56.孔紧固件22可具有中间头(intermediate head)38以及从中间头38的孔侧延伸的孔轴40。作为示例，中间头38可具有盘形或板形，或者可具有伞形形状。多个孔保持臂42可以远离孔轴40向外延伸，并且可被设计为将支撑件16保持在保持臂42与中间头38之间。
57.孔紧固件22还可包括结合板44，结合板44被多个板保持臂34接合并保持，以将卡接紧固件20和孔紧固件22结合在一起。结合板44可由从中间头38的相对侧或卡接部侧延伸的板轴46支撑。
58.可选地，结合板44可以是卡接紧固件20的一部分，并且接纳部28可以是孔紧固件22的一部分。例如，结合板44可由卡接轴26支撑，并且孔紧固件22的中间头38可形成接纳部28的基部32。
59.如在该示例性结合组件10的实施例中，接纳部28可包括三个板保持臂34，这三个板保持臂34可围绕接纳部28的环形壁30的直径等距地间隔开。在一些情况下，接纳部28可包括两个、四个或更多个板保持臂34。如在该示例性结合组件10的实施例中，板保持臂34可以是宽度大于长度的突起。如上所述，每个板保持臂34可包括面向基部32的板保持表面36。
60.板保持臂34捕获并保持结合板44，且板保持表面36抵靠接合结合板44的配合板保持表面48。在一些情况下，板保持表面36和配合板保持表面48中的每个可相对于与紧固件10的中心轴线垂直的平面以一定角度(该角度从0度、3度和5度中的任意一个到20度、30度、40度、50度和60度中的任意一个)定向或延伸。在大多数情况下，板保持表面36的角度与配合板保持表面48的角度不同，以便于卡接紧固件20与孔紧固件22的分离。
61.可提供各种附加的特征或要素以帮助调节两个件20、22之间的结合力和分离力。例如，环形壁30可由通过间距或间隙50彼此间隔开的多个环形段形成。如在该示例性结合组件10的实施例中，这些间距或间隙50可具有将环形壁30分为多个区段的扇形形状(pie shape)。这些间距或间隙50可额外地部分延伸到基部32中。
62.作为另一示例，窗52可延伸穿过接纳部28的盘形或板形的基部32，且邻近于每个板保持臂34。可调节这些窗52的尺寸，以便帮助调节结合力和分离力。例如，较大的窗52可增大承载板保持臂34的环形壁30的柔性，而较小尺寸的窗52倾向于降低板保持臂的柔性。
63.如在该示例性结合组件10的实施例中，结合板44可以是相对刚性的结合部件，而接纳部28可以是相对柔性的结合部件。换句话说，接纳部28实际上可提供将卡接紧固件20和孔紧固件22结合和分离分别所需的所有柔性。
64.当使用应力集中调节特征(如窗52和形成分段式环形壁30的间隔或间隙50)时，可期望将相对柔性的结合部件在结合和分离期间发生的塑性变形的程度最小化。在一些情况下，为了提供能够重复分离和重新结合在一起的结合，后续的分离力可以是初始或先前的分离力的80％、90％、95％或更多。
65.如在该示例性结合组件10的实施例中，结合板44可具有环形形状，并且结合板44可由类似地具有环形形状的板轴46支撑。接纳部28可包括中心凸台54，中心凸台54与环形结合板44和环形板轴46的中心凹部56配合。这种配合可被设计为使结合板44在接纳部28内居中并使其保持居中。结果，结合板44与板保持臂的相互作用以及在件20、22之间产生的结合力和分离力可被保持得更一致。
66.除了结合板44之外，基部32、结合板44和中间头38均可以是板形形状的，这有助于使卡接部14与支撑件16之间所需的间隙最小化或减小。此外，卡接头24也可以是板形形状的，以进一步帮助使板12(卡接部14从板12延伸)与支撑件16之间所需的间隙最小化或减小。类似地，卡接轴26的轴向长度和板轴46的轴向长度可仅被保持为容纳整个组件所需的轴向长度。这也有助于最小化或减小卡接部14与支撑件16之间所需的间隙。
67.参照图9-图17，提供了用于将具有卡接部14的板12接合到具有孔18的支撑件16的两件式紧固组件10的另一示例。即使相应的要素或特征不相同，也在此使用相同的附图标记来标识和描述本公开的各个示例实施例中的每个中的相应要素或特征。另外，尽管先前提供的各种相应的要素或特征的描述应用于其他示例实施例，但是可以不在此重复，以减少或避免其不必要的重复。
68.如在该示例性结合组件10的实施例中，卡接紧固件20可包括接纳部28，并且孔紧固件22可包括结合板44。另外，结合板44可以是相对刚性的结合部件，而接纳部28可以是相对柔性的结合部件。接纳部28的这种结合柔性可至少部分地通过利用柔性的板保持臂34来支撑板保持表面36的事实提供。换句话说，板保持臂34独立于接纳部28的支撑环形壁30挠曲或运动。
69.板保持臂34的这种相对柔性的一个原因可在于板保持臂34具有远离环形壁30延伸的总长度，该总长度大于垂直于长度方向的总截面宽度。可提供或调节各种其他的特征或要素，以帮助调节板保持臂34的柔性以及两个件20、22之间的结合力和分离力。例如，窗52可延伸穿过接纳部28的环形壁30，且邻近于柔性板保持臂34中的每个。类似于上面讨论的窗52，可调节邻近于窗52的这些臂的尺寸，以帮助调节结合力和分离力。
70.作为另一示例，每个柔性板保持臂34可包括横向向内延伸的近部58和成角度的远部60，且近部58将柔性板保持臂34结合到接纳部28的环形壁30，并且柔性板保持臂34的远部60相对于基部或近部58以一定角度从基部或近部58延伸。近部58可像跳水板一样起作用，近部58的尺寸可被调节为帮助调节结合力和分离力。例如，具有较小截面和较大长度的近部58可增大板保持臂34的柔性，反之亦然。类似地，可调节远部的尺寸和角度，以调节保持臂的柔性并帮助调节结合力和分离力。
71.多个轴向延伸的凹槽62可设置在接纳部28的环形壁30中，以向环形壁30提供额外的柔性并且帮助调节件20、22之间的结合力和分离力。例如，环形壁30中的这种轴向延伸的凹槽62可设置在每个板保持臂30的两侧或相对侧上。每个凹槽62相对于环形壁30的相邻部分提供薄壁部。诸如凹槽62、窗52和相邻的跳水板近部58的特征属于该示例性结合组件10的应力集中调节特征。
72.如在该示例性结合组件10的实施例中，多个板定心肋64可从环形壁30径向向内延伸，该肋64被设计为使结合板44在接纳部28内居中并使其保持居中。结果，结合板44与板保持臂34的相互作用以及所产生的结合力和分离力可被保持得更一致。附加地或可选地，接纳部28可包括中心凸台54，中心凸台54与环形结合板44和环形板轴46的中心凹部56配合，中心凸台54被设计为使结合板44在接纳部28内居中并使其保持居中，如上所述。
73.参照图18-图25，提供了用于将具有卡接部14的板12接合到具有孔18的支撑件16的两件式紧固组件10的另一示例。与先前的示例性实施例10一致，卡接紧固件20包括接纳部28，并且孔紧固件22包括结合板44。然而，与先前的示例性实施例10相比，接纳部28可以是相对刚性的结合部件，而结合板44可以是相对柔性的结合部件。换句话说，结合板44实际上可提供将卡接紧固件20和孔紧固件22结合和分离分别所需的所有柔性。
74.如在该示例性结合组件10的实施例中，结合板44可由多个板区段形成，并且每个板区段可由环形板轴46的相应区段支撑。结合板44和板轴46可通过间隙50被分成多个区段，使得孔紧固件22的结合板44可在与卡接紧固件20的接纳部28的非柔性板保持突起或臂
34结合期间向内弯曲。如在所示的实施例中，结合板44和板轴46可被分成两个区段。可选地，结合板44和板轴46可被分成三个、四个、五个或更多个区段。
75.如先前关于前面实施例所述，可选地，结合板44可以是卡接紧固件20的一部分，并且接纳部28可以是孔紧固件22的一部分。例如，结合板44的区段可由与卡接轴26对应的环形轴区段支撑，并且孔紧固件22的中间头38的相对侧可形成接纳部28的基部32。
76.参照图26-图33，提供了用于将具有卡接部14的板12接合到具有孔18的支撑件16的两件式紧固组件10的另一示例。如前所述，在该实施例中，结合板44可以是卡接紧固件20的一部分，并且接纳部28可以是孔紧固件22的一部分。例如，结合板44可由对应于卡接轴26的板轴支撑。接纳部28可使用孔紧固件22的中间头38的相对侧作为接纳部28的基部32而形成。
77.结合板可以是相对刚性的部件，并且接纳部28可以是可提供结合和分离两个件20、22所需的基本所有柔性的相对柔性的结合部件。接纳部28的柔性可通过将接纳部28的环形壁30分成通过间隙50间隔开的环形区段来提供。如在该实施例中，板保持臂34同样可具有可通过间隙50被分成环形区段的环形形状。
78.如图32和33所示，在一些情况下，可将中间环形凸缘66添加到卡接紧固件20。在一些其他情况下，接纳部28的轴向远边缘可直接抵靠接合卡接部14。在一些情况下，可在接纳部的远边缘和中间添加凸缘66或卡接部14之间提供间隙或空间。
79.易于理解的是，可通过如下方式提供模块化：防止一组卡接紧固件20和孔紧固件22分担接纳部28和结合板44的公共连接，但包括用于分别与不同的卡接部14和孔18结合的各种构造和尺寸。
80.参照图34-图37，提供了用于将具有卡接部14的板12接合到具有孔18的支撑件16的两件式紧固组件10的另外四个示例。这些另外的两件式紧固组件10的示例分别与图1至图8、图9至图17、图18至图25和图26至图33中的每者的示例有关，其中，孔紧固件22包括位于孔保持臂42下方且具有整体锥形形状的插入端68(如下文所述)。在这些另外的两件式紧固组件10的示例中的每个中，先前的四个孔紧固件22的示例中的每个的孔轴40和孔保持臂42将被图34-图37的加上锥形形状的插入端68的孔轴40和孔保持臂42替换。
81.插入端68可包括开口70，开口70横向延伸穿过插入端68。开口70可具有封闭的内部终止端72，内部终止端72被定位为使插入端68的第一横向半部的第一部分分离并且将插入端68的第一横向半部的第二部分作为连接桥74而保留在孔保持臂42中的第一孔保持臂下方。开口70可包括通道76，通道76从封闭的内部终止端72延伸到敞开的外部终止端78，以将第二孔保持臂42下方的插入端68的第二横向半部分隔开。通道76的敞开的外部终止端78下方的插入端68可横向延伸超过由第二孔保持臂42的外纵向侧的横向最外点限定的外部直线80。
82.从开口70在封闭的内部终止端72处的顶部与底部之间的宽度的中点82延伸到敞开的外部终止端78处的开口70的宽度的中点84的线可相对于紧固组件的中心轴线以角度“a”延伸。在各种情况下，角度“a”可大于45度、50度、60度、70度、80度、90度、100度、110度、120度和130度中的任意一个。在一些情况下，角度“a”可高达135度。
83.开口70在通道76处的顶部与底部之间的宽度可具有被设计为响应于施加到孔紧固件22的移除力而闭合(其中，通道76的顶部接触通道76的底部)的尺寸。
84.参照图38-图41，提供了用于将具有卡接部14的板12接合到具有孔18的支撑件16的两件式紧固组件10的另外四个示例。这些另外的两件式紧固组件10的示例分别与图1至图8、图9至图17、图18至图25和图26至图33中的每者的示例相关，其中，孔紧固件22包括位于孔保持臂42下方且具有整体锥形形状的插入端68(如下文所述)。在这些另外的两件式紧固组件10示例中的每个中，先前的四个孔紧固件22示例中的每个的孔轴40和孔保持臂42将被图38-图41的加上锥形形状的插入端68的孔轴40和孔保持臂42替换。
85.上面参照图34-图37的两件式紧固组件10的示例的讨论同样适用于此。与图34-图37的实施例相比，图38-图41的实施例的插入端68的开口70的通道76在封闭的内部终止端72和敞开的外部终止端78之间更迂回且更不直接。
86.包括从头(诸如中间头38)延伸的孔轴40和多个孔保持臂42的孔紧固件22在本领域中被称为w基紧固件。因此，上述两件式紧固组件10的示例性孔紧固件22中的每个是w基紧固件22。
87.另外，图34-图37和图38-图41中的每个的示例可结合到包括单件式紧固件的任何其他w基紧固件22中。在一些情况下，这样的单件式w基紧固件22可被设计为将两个部件结合在一起，这两个部件中的至少一个部件具有穿过其的孔。这样的单件式w基紧固件22的示例中的一些可包括孔轴40和多个孔保持臂42以及从单个头(代替中间头)38延伸的插入端68。例如，孔保持臂42可相对于单个头38定位，并且以其他方式被设计为穿过两个部件中的至少一个并保持在孔保持臂42和单个头38之间。在这样的示例中，将不存在从单个头38延伸的板轴46和结合板44。
88.这样的单件式w基紧固件22示例中的其他示例可涉及用从中间头38延伸的卡接轴26和卡接头24分别替换从中间头38延伸的板轴46和结合板44。在一些情况下，单件式w基紧固件22可被设计为将具有卡接部的板接合到具有孔的支撑件。在这样的示例中，卡接头24以及在中间头38与卡接轴26之间的接纳部28、结合板44和板轴46将被消除，以形成包括孔保持部件和卡接部保持部件两者的单件式w基紧固件22。这样的示例可使得具有卡接部14的板12能够使用单件式w基紧固件22接合到具有孔18的支撑件16。
89.如在此用，“由第二孔保持臂的外纵向侧的横向最外点限定的外部直线”是指在第二孔保持臂之下延伸的横向最外部的线，横向最外部的线可视情况而在延伸穿过两件式紧固组件10或单件式w基紧固件22的中心轴线的平面中连接沿着第二孔保持臂的外纵向侧的两个点。这样的线将不延伸穿过第二孔保持臂的任何内部部分。如在此用，“整体锥形形状”包括在横截面中具有圆形、卵形、椭圆形和类似形状的锥形形状，无论截面形状是由弓形边界、多面区段还是其组合限定。
90.已经出于说明和描述的目的提供了实施例的以上描述。这并不意味着是全面的或限制本公开。即使未被具体示出或描述，特定实施例的各个要素或特征通常不限于该特定实施例，而是在可适用的情况下可互换，并且可用于选择的实施例中。同样还可以以多种方式进行变型。这些变型不应被视为脱离本公开，所有的这些修改意图被包括在本公开的范围之内。