专利名称：耐用w型基体紧固件的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种紧固件，特别涉及W型基体紧固件。
背景技术：
已知紧固件用于多种应用以实现多种功能。还已知有多种类型的紧固件用于多种汽车应用。已知广泛用于车辆的普通紧固件是W型基体夹子或W型叉头紧固件(下称“W型基体紧固件”)。W型基体紧固件类型及其紧固方案对许多紧固需求提供了简单有效方法。其结果，紧固件因经济实用被汽车制造业广泛接受。受让人均为Illinois Tool Works，Inc的美国第5,8510,97和5,797,714号专利公开了示例性的W型基体紧固件。
不管其尺寸或复杂度，W型基体紧固件都利用一些基本的紧固原理。这些原理包括在安装于孔中时压向通用构件的多个腿且多个腿贴在构件上。这些腿与安装紧固件的孔的后侧啮合以使紧固件保持于孔内的安装位置上。紧固件还包括允许将物品安装到紧固件上的头或类似结构。W型紧固件提供具有突出插拔比的优良保持方法。
然而，在维护和更换已知W型紧固件时存在一个已知缺点。该问题发生在插入紧固件的孔的后侧不易接近来拔出腿时。在这种通常会在车辆上出现的情况下，孔可能在拔出W型基体紧固件时损坏，从而导致孔失效。通过提供一种将W型基体紧固件固定于孔中的装置，如果需要，可以选择维护和更换紧固件，并且在拔出紧固件时不损坏孔，本发明克服了该问题。
发明内容
本发明涉及W型基体紧固件，其可用于多种应用，包括汽车制造业中的许多应用。本发明提供了一种紧固件，其将W型基体紧固件的功能和其它紧固件的耐用性相结合。实际上，本发明提供维护W型基体紧固件的能力，而不损坏插入紧固件的板或孔。
本发明通过提供引入第二连接的W型基体紧固件来实现所需的耐用性。第二连接可以是实现该耐用性目的的多个实施例中的一个。在插入时，本发明的W型基体紧固件以与已知W型基体紧固件设计相似的方式发挥功能。即腿通过由孔的边缘作用于腿的压力而向内弯向共用构件。在完全穿过孔后，腿向外弯曲以在孔的后侧和腿之间产生干涉配合，由此将紧固件固定到孔中。在将紧固件从孔中拔出之前，通过提供将腿向内拉的技术，第二连接使紧固件可以容易地拔出，这样，紧固件可以自由穿过孔而不会引起孔损坏。
本领域技术人员通过下面的详细描述、权利要求及附图可以明白本发明的其它特征，附图中相同的标记用于表示相同的部件。
图1是本发明的W型基体紧固件的示范性实施例的等角视图。
图2是图1中W型基体紧固件的剖视图。
图3是图1中W型基体紧固件的侧视图。
图4是图1中W型基体紧固件的另一侧视图。
图5是图1中W型基体紧固件的仰视图。
图6是图1中W型基体紧固件处于待使用、预驱动状态的侧视图。
图7是图1中W型基体紧固件穿过板上示例性的孔而安装时的侧视图。
图8是图1中W型基体紧固件从板上示例性的孔中拔出过程中的侧视图。
图9是本发明的W型基体紧固件的另一种实施例。
在详细说明本发明实施方案前，应当理解，本发明不限于应用在下面描述或图示的构造细节和部件配置中。本发明可以具有其他实施方案，并能以多种方式实施或执行。还应当理解，在此使用的措词和术语用于说明而不应当认为是限制。“包括”、“包含”及其变型的使用意味着包括此后所列对象及其等同物，以及另外的对象及其等同物。
具体实施例方式
本发明能以多种形式实施，在图1中描述的一个示范性实施例中，本发明涉及W型基体紧固件或夹子10，如下所述，其提供维护W型基体紧固件的能力，而不损坏插入紧固件的面板或孔。此外，本发明使传统W型基体紧固件的功能具有了其它紧固件的耐用性。
如图1和3-5所示，W型基体紧固件10可由塑料或其它适当材料制造，其包括头20、本体22、通过多个系带26而连接到本体22上的多个腿24。头20用于防止紧固件10完全穿过安装紧固件的板或孔。头20可形成多种形状和结构，包括所描述的多个盘形结构。头20可分别形成第一、第二和第三盘形头部20a、20b、20c。如图2中进一步所示，第一头部20a可形成盘形倾斜延伸的接触面23，接触面23在使用中用于防止紧固件20完全穿过安装紧固件10的板或孔。这通过头部20a的结构来实现，一半部分20a形成了大于安装紧固件的孔直径的直径。在安装到板上时，头部20a的倾斜结构可提供类似于弹性垫圈的弹性以将紧固件10进一步固定到板上。
第二头部20b和第三头部20c可用作安装构件以允许相对于第二和第三头部来安装到紧固件10上的其它结构或物品。第二头部20b和第三头部20c可以是盘形或形成其它形状并可由中间部分21连接起来且由其相互隔离。中间部分21形成小于第二头部20b和第三头部20c直径的直径并允许第二头部20b和第三头部20c之间有足够空间的高度。值得称道的是，使用所述构造，物品或其它结构可安装到第二和第三头部之间的中间部分21。本领域技术人员将会发现，头20可形成允许安装其它结构到紧固件20上并防止将紧固件从安装其的孔或板拉出的多种其它已知头构造。因此，所示头20仅是多种可能构造中的一个实例。
与头20连接或与其形成为一体的是本体22或通用构件。本体22可从头部20a向外延伸并形成提供多个系带26可连接的结构的拉长构件。本体22可形成圆柱或矩形构造亦或其它可能构造。在示范性实施例中，多个系带26可连接到本体22上。再有，多个系带26可连接到头20上。在图示实施例中，本体22形成促进紧固件10插入到安装紧固件10的板或孔中的相对的锥形部分36。本体22进一步形成设于本体22端的保持凸片32。保持凸片32可以是两个相对的韧性构件，其被设计成相向弯曲并在形成于腿24的共用端38处孔20(图2)内抓紧以提供本体22和孔30之间的可释放连接。如后面进一步描述，保持凸片32和孔30之间的可释放固定以及从而允许本体22相对于腿24的共用端38移动这两点使得便于不损伤孔地从板上的孔取下紧固件10。
系带26从本体22向外延伸以提供本体22和腿24之间的连接。如所述，一个系带26在本体22和每个腿24之间延伸。然而，可使用一个或多个系带来将每个腿24连接到本体22上。系带26连接于腿24的端附近，在使用时，其用于在本体22相对于腿24的共用端38移动时将腿24向内拉并拉向本体22。系带26可形成多种构造以用于将本体22连接到每个腿24并提供用于将每个腿24拖向或拉向本体22的技术。
腿24连接到共用端38，共用端38形成或限定了被设计成便于将紧固件10插入安装紧固件的板或孔的点或尖端。如图2所示，端38形成被设计成允许保持凸片32将本体22抓紧于端38上的孔30。孔30和保持凸片32之间的相互作用正是允许紧固件10不损伤板或孔地自安装紧固件的板或孔维护或取下之处。更具体地，保持凸片32可释放地啮合于孔30中。在完全啮合的位置，保持凸片32完全插入孔30中，系带26使腿24向外延伸或远离本体22。在解除啮合位置，就是当将保持凸片32从孔30拉出时，系带26致使腿24被向内拉或拉向本体22。在该解除啮合位置，就是当腿被向内拉向本体22时，紧固件10可从插入或安装紧固件的板或孔中除去。可以理解的是，将保持凸片32拉出孔30所需的应力，也就是从啮合位置到解除啮合位置所需应力小于将已安装的紧固件10从安装其的板或孔中拔出所需的拔出应力。
通过进一步阐明，孔30和保持凸片32之间的可释放连接将提供所需等级的保持力但不是足以导致安装紧固件的板或其它材料损伤的保持力。例如，如果施加100磅的拔出应力则0.8英寸厚的金属板上的孔将变形。如果具体的应用需要50磅保持力而W型基体紧固件需要120磅应力作用于紧固件上以将其拔出，那么当将120磅应力作用于紧固件上以将其从孔中取下时板上的孔将损坏。本发明通过提供保持凸片32和孔30之间的连接来缓解该问题，这样，保持凸片32将在所需的50磅和最大值100磅之间从孔30中释放。一旦发生该释放，本体22的移动将拉动系带26，既然腿24连接到系带26上，那么系带26接着将腿24拉向本体22，因此，使腿从安装紧固件的板的后侧解除啮合。移动处于该位置，本体22和腿24将自由穿过孔。然后，如果需要，则紧固件10可以复位并在相同应用中重复使用。
本发明的原理将由图6-8进一步阐明，参照图6，紧固件10表示为“待驱动”状态，就是说，保持凸片32已被插入到孔30中。在该状态下，腿24处于远离本体22的位置处。
参照图7，当紧固件10被插入到形成于板82上的孔80中时，紧固件10的动作与已知W型基体紧固件相似。就是说，腿24通过由孔80的边缘作用于腿上的压力而向内弯曲。在完全穿过孔后，腿24向外弯曲以在板82后侧和腿24之间产生干涉。头部20a将接触板82的前侧，腿24接触板82后侧和头部20a接触板82前侧相结合而将紧固件固定于板82上。
参照图8，为将紧固件10从孔拔出，将头20从板82拔出引起保持凸片32从孔30释放。这将转化到本体22上，并接下来引起系带26将腿26向内拉向本体22直到腿与孔的边缘不接触，从而允许紧固件10不损坏孔80或板82地从孔中除去。
参照图9，另一种实施例包括紧固件70，其浇铸为具有可释放构件的单体刚性单元，紧固件70可包括在本体22上位于锥形部分36端处的两个V形凹口86。凹口86在该位置创造断裂接头。当拔出紧固件70时，本体22将在这些V凹口处断裂。一旦断裂，本体22将与端部分88分离并将通过系带26来拉动腿24以允许紧固件从安装其的孔或板去除，且不损坏孔或板。然而，一旦除去紧固件70，紧固件将不可重复使用，因为本体22在凹口86处断裂。该实施例的优点是，对于需要紧固件具有高拔出应力的应用，该紧固件可设计成具有比以上实施例高的拔出应力。紧固件70的其它特征与上述应当理解，本发明的第二连接不限于孔和保持凸片构造或断裂接头的使用。其它实施例和构造也可以提供第二连接或类似的可释放连接并被认为在本发明的范围内。
前述的变动和修改都在本发明的范围之内。应当理解，在此公开和限定的发明可扩展到本文和/或附图提及或从中可明显得出的两个或多个独立特征的所有可选组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可选方面。在此描述的实施方案解释了实施本发明的已知最佳方式，并能使本领域技术人员应用本发明。应当认为权利要求包括了现有技术允许范围内的可选实施方案。
本发明的各种特征列于随附的权利要求中。
权利要求
1.一种W型基体紧固件，包括形成第一端和第二端的紧固件本体，第一端包括固定器；由紧固件本体的第二端形成的头；结合于共用端的多个腿，共用端形成接收固定器的孔；和连接于所述多个腿的多个系带，由此，紧固件本体的移动引起所述多个腿的移动。
2.根据权利要求1所述的W型基体紧固件，其中所述多个系带连接于紧固件本体。
3.根据权利要求2所述的W型基体紧固件，其中紧固件本体形成至少一个倾斜表面。
4.根据权利要求1所述的W型基体紧固件，其中固定器扣合入所述孔。
5.根据权利要求1所述的W型基体紧固件，其中所述头形成多个头部。
6.根据权利要求5所述的W型基体紧固件，其中所述多个头部之一形成接触表面。
7.一种W型基体紧固件，包括形成第一端和第二端的紧固件本体，第一端包括固定器；由紧固件本体的第二端形成的头；结合于共用端的多个腿，共用端形成接收固定器的孔；和多个系带，连接于所述多个腿并连接于紧固件本体，由此，固定器移入所述孔引起所述多个腿从紧固件本体移开，并且固定器移出所述孔引起所述腿移向紧固件本体。
8.根据权利要求7所述的W型基体紧固件，其中紧固件本体的移动引起所述多个腿的移动。
9.根据权利要求7所述的W型基体紧固件，其中紧固件本体形成至少一个倾斜表面。
10.根据权利要求7所述的W型基体紧固件，其中固定器扣合入所述孔。
11.根据权利要求7所述的W型基体紧固件，其中所述头形成多个头部。
12.根据权利要求7所述的W型基体紧固件，其中所述多个头部之一形成接触表面。
13.一种紧固件，包括形成第一端和第二端的紧固件本体，第一端包括可释放构件；由紧固件本体的第二端形成的头；连接于共用端的多个腿，可释放构件连接于共用端；和多个系带，连接于所述多个腿并连接于紧固件本体，由此，紧固件本体的移动引起所述多个腿的移动。
14.根据权利要求13所述的紧固件，其中所述多个腿从共用端倾斜地向外延伸。
15.根据权利要求13所述的紧固件，其中紧固件本体形成至少一个倾斜表面。
16.根据权利要求13所述的紧固件，其中可释放构件是扣合入共用端内的孔的固定器。
17.根据权利要求13所述的紧固件，其中可释放构件包括断裂接头。
18.根据权利要求17所述的紧固件，其中断裂接头包括至少一个凹口。
19.根据权利要求13所述的紧固件，其中所述头形成多个头部。
20.根据权利要求13所述的紧固件，其中共用端形成尖端。
全文摘要
一种W型基体紧固件，将W型基体紧固件的功能与其它紧固件的耐用性相结合，可用于多种应用，包括整个汽车工业中的许多应用。本发明的W型基体紧固件提供了维护W型基体紧固件的能力，而不损坏插入紧固件的面板或孔。这通过将第二连接引入W型基体紧固件中来实现。在将紧固件从孔中拔出前，通过提供将W型基体紧固件的腿向内拉的技术，该第二连接可使紧固件易于拔出。
文档编号F16B19/00GK1847676SQ20061006633
公开日2006年10月18日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年4月15日
发明者博克·T.·库利, 韦恩·M.·哈森 申请人:伊利诺斯器械工程公司