密封联接的紧固件组件的制作方法

本申请主张2018年4月19日申请的第62/659,736号美国临时申请以及2018年7月17日申请的第62/699,514号美国临时申请的权益，两个美国临时申请的全部内容以引用方式并入本文中。

本公开的实施例总的来说涉及被配置成将部件连接在一起的紧固件组件，并且更明确地说，涉及被配置成联接到夹的紧固件组件。

背景技术：

各种部件由紧固件固定在一起。例如，面板、板材、框架等可经由紧固件组件而固定在一起，其中紧固件组件包含与阳紧固构件和阴紧固构件，所述阴紧固构件与所述阳紧固构件牢固地配合。

紧固件组件可用于将例如金属板材或面板等第一部件固定到例如装饰嵌条等第二部件。更具体来说，紧固件组件中的阴紧固构件可例如被推动到面板的槽中。阳紧固构件可因此例如连接到装饰嵌条，并锁定到阴紧固构件中，这产生紧固的结构。可接收在面板的槽内的这些类型的紧固件组件可用于车辆的各种部件，例如，外夹条、保险杠踏板、车门槛嵌条、置物箱、车门扶手、椅背附件、仪表板等。

然而，已发现水分可经由已知的紧固件组件而渗入已固定的部件之间。例如，水汽可经由紧固件组件的各种通道、间隙等而进入到阳紧固部件和阴紧固部件中的一个或两个中。此水分可导致泄漏并使紧固件组件和面板劣化。此外，某些已知紧固件组件可能需要相对大的力来安装，这可减小那些紧固件组件的固持力。

此外，当在第一面板与第二面板之间进行盲连接时，可难以将紧固件的边缘对准。这可能导致组装困难并浪费时间。此外，本领域中已知的紧固件可在重复组装之后具有性能问题，这可导致紧固件使用一次并接着被丢弃。

鉴于上述缺陷，需要提供一种克服这些缺点的紧固件组件。

技术实现要素：

本公开的实施例提供一种被配置成牢固地联接到一个或更多个部件的紧固件组件。紧固件组件包括：主体，具有凸缘；以及垫圈，其固定到所述凸缘。主体被配置成牢固地联接到夹。主体包含一个或更多个特征，所述特征被配置成与夹的一个或更多个互补特征合作以提高保持强度。

在一些实施例中，被配置成牢固地联接到一个或更多个部件的紧固件组件包含：主体，限定内部容积；凸缘，从主体的下端延伸并包含多个孔口；以及垫圈，固定到凸缘。主体被配置成牢固地联接到夹，并且主体包含一个或更多个特征，所述特征被配置成与夹的一个或更多个互补特征合作以提高保持强度。

在其它实施例中，一种紧固件组件包含：主体，限定内部容积；垫圈，包含固定到凸缘并牢固地密封到部件的密封边沿；以及至少两个接合特征，设置在主体的内壁上以与不同部件的一个或更多个互补特征合作。凸缘从主体的下端延伸并包含多个孔口。主体包括牢固地紧固到部件的一个或更多个保持臂，并且被配置成接收不同部件。

在其它实施例中，一种对紧固件组件进行紧固的方法包含以下步骤：提供被配置成接收紧固件组件的第一部件；提供被配置成与紧固件组件的内部容积对准的第二部件；以及穿过第一部件而插入紧固件组件。紧固件组件的保持臂将第一部件固定到紧固件组件。额外步骤包含：将第二部件插入到紧固件组件的内部容积中，其中内部容积的接合特征联接到第二部件的互补特征；以及从紧固件组件移除第二部件。第二部件能够多次地插入紧固件部件以及从紧固件部件移除。

附图说明

图1是根据本公开的第一实施例的紧固件组件的等角视图；

图2是图1的紧固件组件的主体的等角视图；

图3是图1的紧固件组件的垫圈的等角视图；

图4是图1的紧固件组件的前视图；

图5是通过图4的线5-5截取的紧固件组件的横截面图；

图6是图1的紧固件组件的仰视图；

图7是通过图6的线7-7截取的紧固件组件的横截面图；

图8是与第一部件和第二部件对准的图1的紧固件组件的等角分解图；

图9是紧固系统的等角视图，其中所述紧固系统包括固定到第一部件的图8的紧固件组件以及固定到第二部件的夹；

图10是处于组装配置的图9的紧固系统的俯视图；

图11是图10的紧固系统的前视图；

图12是通过图10的线12-12截取的紧固系统的横截面图；

图13是通过图10的线13-13截取的紧固系统的横截面图；

图14是通过图10的线14-14截取的紧固系统的横截面图；

图15是根据本公开的另一实施例的另一紧固件组件的等角视图；

图16是图15的紧固件组件的主体的等角视图；

图17是图16的主体的横截面图；

图18是图15的紧固件组件的垫圈的等角视图；

图19是图18的垫圈的另一等角视图。

图20是与第一部件和第二部件对准的图15的紧固件组件的等角分解图；

图21是紧固系统的前视图，其中所述紧固系统包括与第一部件和第二部件联接的图20的紧固件组件；

图22是根据本公开的又一实施例的紧固件组件的等角视图；

图23是图22的紧固件组件的主体的等角侧视图；

图24是图22的紧固件组件的垫圈的等角视图；

图25是通过图22的线25-25截取的紧固件组件的横截面图；

图26是与第一部件和第二部件对准的图22的紧固件组件的等角分解图；

图27是根据本公开的又一实施例的紧固系统的前视图；

图28是根据本公开的另一实施例的紧固件组件的前视、俯视、右视等角视图；

图29是图28的紧固件组件的主体的等角视图；

图30是图28的紧固件组件的垫圈的等角视图；

图31是通过图28的线31-31截取的紧固件组件的横截面图；

图32是与第一部件和第二部件对准的图28的紧固件组件的等角分解图；以及

图33是处于组装配置下的紧固系统的前视图，其中所述紧固系统包括图28的紧固件组件以及第一部件和第二部件。

在详细解释本公开的实施例之前，应理解，本公开的应用不限于以下描述中所阐述或附图中所图示的部件的构造和布置的细节。本公开能够具有其它实施例，并且以各种方式实践或执行。并且，应理解，本文所使用的用语和术语是出于描述的目的且不应视为限制性的。“包含”和“包括”及其变化形式的使用希望涵盖之后列出的项目与其等同物以及额外项目与其等同物。

具体实施方式

本公开的实施例提供被配置成将第一部件(例如，第一面板)固定到第二部件(例如，第二面板)的紧固件组件。例如，第一部件可以是车辆中的金属车身面板，而第二部件可以是内部装饰部件。一个示范性实施方案是图1到图14所示的紧固件组件100，相比现有技术解决方案提供了许多优点。

现参照图1，紧固件组件100包含主体102以及密封联接到主体102的垫圈104。主体102具有上端106和下端108。主体102总体呈具有圆角边缘的梯形棱柱形状，但可包括允许主体102将两个部件牢固地紧固在一起的其它几何形状。主体102的上端106具有圆角边缘110，这使得在紧固件组件100插入到材料的孔口中时容易安装紧固件组件100。圆角边缘110与主体102的顶侧112连接。此外，主体102具有相对的侧壁114和相对的横向壁116，其中相对的侧壁114和相对的横向壁116共同在它们之间限定内部容积或腔室118(参见图5)。凹陷部120定位在每一侧壁114内，并且伸入到腔室118中以产生将在下文中更详细地论述的接合特征122(参见图5)。圆形凹陷部124也设置在主体102的顶侧112内。

仍参照图1，横向保持臂126从每一横向壁116向外延伸以将紧固件组件100固定在位。横向臂126相对于横向壁116以锐角从横向壁116突出。当保持臂126呈延伸配置时，在横向保持臂126与横向壁116之间产生空隙128(参见图4)，以使得横向保持臂126可向内或向外挠曲，这有助于组装和移除。每一横向保持臂126在其端部处包括末端130。末端130用于在组装期间将第一部件132(参见图13)牢固地锁定在位。指状物134从横向保持臂126的末端130延伸，以进一步帮助将第一部件132相对于紧固件组件100保持居中。横向保持臂126可采取定位在横向壁116上的翼状物的形状。然而，此配置不是限制性的，并且横向保持臂126可采取任何形状以便帮助将第一部件132固定到紧固件组件100。

参照图1和图2，凸缘136围绕主体102的下端108的周围延伸，并且包含沿着凸缘136定位的多个孔口138，这些孔口帮助将垫圈104固定到凸缘136。垫圈104设置在凸缘136上，并且大体上是跑道状的，但可包括其它几何形状，这些几何形状可以是规则的(例如，椭圆形或长方形)或不规则的。垫圈104可包含围绕主体102的下端108延伸的密封边沿140(参见图3)。此外，垫圈104可包括从密封边沿140的底部144延伸的一个或更多个隆起142(例如，饰钉、柱、倒钩、凸块等)。垫圈104定位在凸缘136上方，以使得隆起142牢固地保持在孔口138内。此配置将垫圈104锁定到主体102的凸缘136。

仍参照图3，垫圈104可包含相对于凸缘136从密封边沿140向上延伸的内支腿146和外支腿148。支腿146、148在密封边沿140的基座处连接，并且相对于凸缘136向上且向外延伸。外支腿148被定位成高于内支腿146或处于内支腿146上方；然而，支腿146、148可包含任何高度配置，以使得紧固件组件100被牢固地密封以阻止水侵入。

参照图4到图7，空隙128在横向保持臂126下方延伸，并且用以控制各种插入力和应力。为了减少或消除裂纹，球形贯穿部150(参见图7)位于紧固件组件100的横向保持臂126与主体102之间的交叉点之下。球形贯穿部150在安装期间分散力并消除应力点。球形贯穿部150的大小可变化以便控制安装所需的力。

仍参照图4到图7，腔室118设置在主体102内，并允许插入另一部件以将组件紧固在一起。腔室118包括四个内壁152，其中四个内壁152包括使安装变得容易的大型引入特征154。在进行盲连接时，引入特征154使组装变得更容易。此外，接合特征122与对应的凹陷部120相对而从内壁152向内延伸，所述凹陷部120被设置在主体102的侧壁114上。在替代实施例中，可在每一侧壁114上存在不止一个接合特征122和凹陷部120。

主体102可以由刚性材料(例如，硬塑料)形成，并且垫圈104可由较软材料(例如，橡胶或另一弹性材料)形成。在至少一个实施例中，主体102可首先例如经由注射模制工艺而整体形成并模制。垫圈104可接着直接包覆模制到主体102上。然而，在其它实施例中，垫圈104可单独模制并在单独步骤中附接到主体102。

参照图8，紧固件组件100被示出为与第一部件132(例如，金属板)、第二部件156(例如，装饰嵌条)和夹158对准。第一部件132被配置成穿过槽160而接收紧固件组件100。在本实施例中，槽160大体上是椭圆形的，但可包括其它几何形状，这些几何形状可以是规则的(例如，长方形)或不规则的，以使得紧固件组件100可穿过槽160而牢固地装配。槽160包含限定槽160的内边缘162。

仍参照图8，为了将第一部件132与紧固件组件100固定，槽160与主体102的上端106对准。紧固件组件100接着在箭头a的方向上被推动到第一部件132上，以使得主体102的圆角边缘110与第一部件132的内边缘162相互作用。在推动紧固件组件100之后，圆角边缘110通过与槽160的内边缘162对准而将紧固件组件100相对于第一部件132导引到居中位置中。槽160的内边缘162在横向保持臂126上方滑动，这导致臂126向内旋转。随着槽160的内边缘162跨骑在横向保持臂126的末端130上方，横向保持臂126往回挠曲到静止或扩展配置，并将第一部件132勾到紧固件组件100。因此，限定槽160的内边缘162被俘获在横向保持臂126的末端130与垫圈104之间，因此将第一部件132固定到紧固件组件100(参见图13)。具体参照图13，指状物134包含可接合槽160的内边缘162的接触点164。接触点164与指状物134帮助将紧固件组件100定位在槽160内并使之居中。

一旦配置在一起，紧固件组件100和第一部件132便构成子组件a(参见图9)。在此配置中，紧固件组件100与第一部件132被锁定在位，以使得移除将需要显著的力。第一部件132密封到垫圈104以提供密封的液密构造。此外，横向保持臂126在紧固件组件100固定到第一部件132时提供可听见的咔哒声，因此将明确的反馈提供给安装者。

再次参照图8，夹158卡扣到第二部件156的肋塔166上。一旦被配置在一起，夹158和第二部件156便构成子组件b(参见图9)。与子组件b的配置和部件相关的其它细节公开在第6,796,006号美国专利中，所述美国专利的全部内容以引用方式并入本文中。

参照图9，示出子组件a，其中子组件a包含连接到第一部件132的紧固件组件100。此外，子组件b被描绘为将夹158附接到第二部件156所形成的子组件。为了将两个子组件固定在一起，夹158与紧固件组件100的腔室118(参见图5)对准。夹158和肋塔166在箭头b的方向上被推动到腔室118中，以使得特征可配合在一起。在推动子组件b后，通过抵靠住限定腔室118的内壁152(参见图5)，大型引入特征154将夹158和肋塔166相对于紧固件组件100导引到居中位置中。通过继续推动子组件b，夹158和肋塔166与紧固件组件100卡扣到位。

仍参照图9，紧固件组件100可快速且可靠地固定到第一部件132和第二部件156。主体102的大型引入特征154(参见图5)使安装变得容易，而不管安装者的视角或位置如何。此外，紧固件组件100能够重复维修和使用。

现参照图10和图11，提供紧固系统168，其描绘连接在一起的子组件a和子组件b。第一部件132和第二部件156以密封部件132、156的方式连接到紧固件组件100，因此防止或实质上防止液体从一侧传递到另一侧。在一些实施例中，密封是全密封。

参照图12和图13，示出平行壁特征170，其中平行壁特征170设置在肋塔166上。平行壁特征170与紧固件组件100的内壁152对准以控制紧固件组件100的移动。以类似方式，肋塔166上的平行壁特征172与紧固件组件100的内壁152相互作用以控制如图13所示的相反方向上的移动。因此，肋塔166和夹158牢固地定位在紧固件组件100内以将两个部件完全紧固在一起。平行壁特征170、172可接触紧固件组件100的内壁152。此外，间隙174可存在于平行壁特征170、172与内壁152之间。间隙174可被调整以提供某些部件或车辆的具体移动要求。

参照图14，示出夹158与紧固件组件100之间的连接。如上文所论述，接合特征122从内壁152延伸到腔室118中。接合特征122可按任何角度向内延伸，只要接合特征122的这种布置可成功地固定到夹158即可。每一接合特征122与夹158的互补特征或弯头176接合。弯头176位于夹158的支腿178上。夹158可包含多个弯头176。在安装期间，弯头176被推压到接合特征122上，以将接合特征122钩在弯头176之下。一旦安装，接合特征122便被俘获在弯头176之下以将紧固件组件100与夹158之间的保持力最大化。此配置允许紧固件组件100将第一部件132和第二部件156牢固地固持在一起。

一旦安装，可通过在箭头180的方向上将力施加到子组件b而将子组件b从紧固系统168移除。所施加的力必须足够大以将弯头176拉动到接合特征122上方。紧固件组件100被设计成重复使用而不危及保持强度。接合特征122可在显著磨损之前使夹158接合和脱离许多次。在一个实例中，子组件b可被插入和移除五次或更多次，而不危及保持力。因此，子组件b可在使用同一紧固件组件100时被移除或固定多次。

现参照图15，对于紧固件组件200的替代实施例使用相同附图标记。紧固件组件200包含主体202以及密封联接到主体202的垫圈204。主体202可以由刚性材料(例如，硬塑料)形成，并且垫圈204可由较软材料(例如，橡胶或另一弹性材料)形成。在一些实施例中，主体202可例如经由注射模制工艺而整体形成并模制。垫圈204可直接包覆模制到主体202上。然而，在其它实施例中，垫圈204可单独模制并在单独步骤中附接到主体202。

参照图16，主体202被示出为从垫圈204拆下。主体202包含切除部分206，其中切除部分206位于侧壁114上并形成从上端106延伸的悬垂特征208。此配置允许较容易地制造和安装紧固件组件200。切除部分206部分地围住悬垂特征208以允许悬垂特征208的移动。悬垂特征208位于两个侧壁114上并包含从主体202向外延伸的多个挤出部210以有助于紧固件组件200的制造工艺。挤出部210具有椭圆柱形状，然而，如本文所公开的形状不是限制性的，并且挤出部210可采取任何形状以便与垫圈204牢固地配合。此外，挤出部210在最终用户的最终安装期间实现较低插入力和较容易的对准。

参照图16和图17，主体202在每一侧壁114上包含凹陷部212以帮助产生接合特征122，其中接合特征122将紧固件组件200牢固地联接到子组件b(参见图14)。此实例是非限制性的，并且主体202可包含任何数量的凹陷部212。此外，腔室118包含两个内部肋特征214(在图17中仅可观察到其中的一个)，其中内部肋特征214从内壁152延伸并允许与肋塔166上的平行壁特征172(参见图13)的对准。内部肋特征214从腔室118的底部216延伸并朝向彼此凹入地成角度。此配置在组装期间实现主体202与肋塔166之间的较紧公差。

现参照图18和图19，垫圈204被示出为与紧固件组件200分开。垫圈204包含与密封边沿140连接的支撑结构218。支撑结构218包含两个侧壁220和顶壁222，其中两个侧壁220和顶壁222在它们之间构成具有倒置的u形横截面轮廓的内部区域223。侧壁220包含与主体202的挤出部210对准的多个孔口224。挤出部210可延伸穿过孔口224并与垫圈204齐平对准。在替代实施例中，挤出部210可完全延伸穿过孔口224并经过垫圈204的侧壁220。垫圈204包括位于内部区域223中的内部特征226，其中内部特征226在垫圈204的模制期间与主体202的切除部分206配合。此外，垫圈204包含延伸到垫圈204的内部区域223中的三角形突起228。三角形突起228与主体202上的凹陷部212配合。

参照图20和图21，紧固件组件200以与上文针对紧固件组件100概述的工艺类似的工艺而安装。在接合特征122与夹158的弯头176(参见图17)接合时，第一部件132的内边缘162固定在横向保持臂126之下。因此，第一部件132和第二部件156可使用紧固件组件200而固定在一起以产生紧固系统230。

再次参照图16、图20和图21，这种紧固件组件200设计由于切除部分206而较容易安装。切除部分206允许悬垂特征208相对于主体202向内和向外挠曲。在子组件b的安装期间，悬垂特征208能够随着夹158和肋塔166插入到紧固件组件200中而向外挠曲。一旦插入，悬垂特征便挠曲回其原始位置并与夹158的弯头176接合。由于紧固件组件200的挠曲能力，用于安装紧固件组件200的安装力可减小。

现参照图22，对于紧固件组件300的另一实施例使用相同附图标记。紧固件组件300包含主体302以及密封联接到主体302的垫圈304。主体302可以由刚性材料(例如，硬塑料)形成，并且垫圈304可由较软材料(例如，橡胶或另一弹性材料)形成。在至少一个实施例中，主体302可首先例如经由注射模制工艺而整体形成并模制。垫圈304可直接包覆模制到主体302上。然而，在其它实施例中，垫圈304可单独模制并在单独步骤中附接到主体302。

参照图23，主体302被示出为从垫圈304拆下。紧固件组件300包括从主体302的侧壁114延伸的前保持臂306。前保持臂306在主体302的下端108处以一定角度向外延伸。此外，前保持臂306用于以与上文关于紧固件组件100的横向保持臂126所述的方式类似的方式而将紧固件组件300锁定在第一部件132的内边缘162内(参见图26)。主体302在每一横向壁116上包括切除部308。此外，柱310从主体302的凸缘136延伸以与垫圈304配合。

参照图24，垫圈304被示出为与紧固件组件300分开。垫圈304包含从密封边沿140延伸的支撑件312。支撑件312被定位成与设置在主体302上的切除部308配合。此外，垫圈304包括主体302的凸缘136的延伸部314。孔316接收主体302的柱310以将垫圈304进一步固定到主体302。在一些实施例中，垫圈304可与主体302一起模制以形成单个紧固件组件。

参照图25，接合特征318位于主体302的腔室118中。在本实施例中，接合特征318朝向侧壁114向内延伸以接收夹158的弯头176(参见图26)。接合特征318以与紧固件组件100的接合特征122类似的方式操作以便将子组件b牢固地固持在位(参见图14)。

参照图25到图27，紧固件组件300以与上文关于紧固件组件100概述的方式类似的方式而安装。在接合特征318与夹158的弯头176接合时，第一部件132的内边缘162被固定在前保持臂306之下。因此，第一部件132和第二部件156可使用紧固件组件300而固定在一起以产生紧固系统320。此外，一旦插入肋塔166和夹158，前保持臂306便向外挠曲到第一部件132上以给予紧固件组件300额外的强度。紧固件组件300设计使得在模制和加工工艺期间较容易制造。

现参照图28，对于紧固件组件400的另一实施例使用相同附图标记。紧固件组件400包含主体402以及密封联接到主体402的垫圈404。主体402可以由刚性材料(例如，硬塑料)形成，并且垫圈404可由较软材料(例如，橡胶或另一弹性材料)形成。在至少一个实施例中，主体402可首先例如经由注射模制工艺而整体形成并模制。垫圈404可接着直接包覆模制到主体402上。然而，在其它实施例中，垫圈404可单独模制并在单独步骤中附接到主体402。

参照图29，主体402被示出为从垫圈404拆下。主体402包含位于相对两侧上的一对前壁406。前壁406包含前表面408和后表面410，其中前表面408相对于后表面410隔开一定距离。前表面408从前表面408的顶部412向外成角度以形成位于前表面408的底部416处的前保持臂414。前保持臂414以与紧固件组件300的前保持臂306(参见图23)类似的方式从主体402延伸。前保持臂414用于将第一部件132锁定到主体402(参见图33)。

参照图31，前表面408和后表面410被设计成能够在不同方向上挠曲。在安装期间，表面408、410向内挠曲，如箭头418所描绘，以允许前保持臂414在第一部件132的内边缘162上卡扣在位(参见图32)。此外，一旦子组件b插入到紧固件组件400中，由于夹158和肋塔166的插入，表面408、410便向外挠曲，如箭头420所描绘。此向外挠曲导致紧固件组件400在使用期间将第一部件132牢固地保持在位。一旦子组件b已插入到紧固件组件400中，可难以从紧固件组件400移除第一部件132。

再次参照图29，主体402还包括位于主体402的每一拐角上的侧壁422。侧壁422帮助在紧固件组件400的制造和使用期间支撑主体402。参照图31，接合特征424被设置在腔室118的内壁152上。接合特征424延伸到主体402的前壁406中。在本实施例中，接合特征424垂直于前壁406，然而，接合特征424可按任何角度成角度以与夹158的弯头176接合(参见图32)。接合特征424类似于紧固件组件300上的接合特征318(参见图25)。

参照图30，垫圈404被示出为与紧固件组件400分开。垫圈404包含与密封边沿140连接的支撑结构426。支撑结构426包括多个支腿428，多个支腿428支撑顶盖430，在多个支腿428与顶盖430之间形成内部区域432。垫圈404可与主体402一起模制以形成单个紧固件组件。紧固件组件400可包含设置在紧固件组件400的端部处的缺口434。缺口434是紧固件组件400的挠曲点，并允许前壁406在安装期间容易挠曲。

参照图32和图33，紧固件组件400以与上文关于紧固件组件100概述的工艺类似的工艺而安装。在接合特征424与夹158的弯头176(参见图31)接合时，第一部件132的内边缘162固定在前保持臂414之下。因此，第一部件132和第二部件156可使用紧固件组件400而固定在一起以产生紧固系统436。

如上所述，本公开的实施例提供密封的紧固件组件100、200、300、400，其用于将部件132、156牢固地联接在一起。此外，紧固件组件100、200、300、400可容易地被制造、安装、提供期望保持强度并阻止水侵入。此外，紧固件组件100、200、300、400可在显著磨损之前使用许多次，并且可在安装时产生可听见的声音以在组装期间为最终用户提供帮助。

虽然各种空间和方向术语(例如，顶部、底部、下部、中间、横向、水平、垂直、前部等)可用于描述本公开的实施例，但应理解这些术语仅关于附图所示的取向来使用。所述取向可颠倒、旋转或另外改变，以使得上部是下部，且反之亦然，水平变成垂直，等等。

前述内容的变化和修改处于本公开的范围内。应理解，本文所公开且定义的实施例延伸到所描述或从文字和/或附图知悉的个别特征中的两个或两个以上的所有替代组合。所有这些不同组合构成本公开的各种替代方面。本文所述的实施例解释已知用于实践本公开的最佳模式，并且将使本领域的技术人员能够利用本公开。权利要求书应被解释为在现有技术所允许的程度内包含替代实施例。

本公开的各种特征阐述在随附权利要求书中。