连接系统、以及自定位紧固件的制作方法

连接系统、以及自定位紧固件的制作方法
【专利摘要】一种用于将装饰部件安装至具有孔的车身面板的连接系统，该连接系统包括固定至装饰部件的自定位紧固件。该紧固件包括终止于肩部的半球形头部，半球形头部包括多个腿，该多个腿由缝隙间隔开并构造成可回弹地向内偏斜。半球形头部构造成在安装期间提供装饰部件相对于车身面板的定位，并且肩部构造成在安装时与孔接合。还提供一种用于将车顶盖内饰板安装至具有孔的车顶结构的连接系。另又提供一种用于将装饰部件紧固至车身面板的自定位紧固件。本实用新型的任一连接系统以及自定位紧固件能够以盲安装方式实现装配时的定位。
【专利说明】连接系统、以及自定位紧固件
【技术领域】
[0001]本实用新型总体涉及具有半球形头部紧固件的车辆连接系统，更具体地，涉及用于将装饰部件安装至车身面板(如，将车顶盖内饰板安装至车顶结构)的具有半球形头部的紧固件。
【背景技术】
[0002]车顶的车身结构通常包括车顶面板和多根车顶顶梁及弯梁，它们是沿车辆车顶长度并横跨车辆车顶宽度延伸的稳固至车辆车身的封闭件或通道状结构，以对车顶面板提供支撑。车顶盖内饰板通常连接至车顶结构的内侧，以对车辆内部提供美观外观。车顶盖内饰板通常以各种方法连接至车辆的车顶，这包括使用螺钉或卡入式紧固件、粘合剂、磁铁以及诸如VELCRO的钩形和环形紧固件。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种用于将装饰部件安装至具有孔的车身面板的连接系统、用于将车顶盖内饰板安装至具有孔的车顶结构的连接系统、以及用于将装饰部件紧固至车身面板的自定位紧固件，以通过具有设有多个腿的半球形头部的自定位紧固件能够以盲安装方式实现装配时的定位。
[0004]一方面，本实用新型包括一种用于将装饰部件安装至具有孔的车身面板的连接系统。该连接系统包括固定至装饰部件的自定位紧固件，该紧固件包括终止于肩部的半球形头部。半球形头部包括多个腿，该多个腿由缝隙间隔开并构造成可回弹地向内偏斜。另外，半球形头部构造成在安装期间提供装饰部件相对于车身面板的定位，并且肩部被构造成在安装期间与孔接合。
[0005]优选地，所述半球形头部包括四个腿。
[0006]优选地，所述装饰部件以盲安装操作安装至所述车身面板。
[0007]优选地，所述半球形头部的直径大于或等于所述半球形头部的高度，以使得所述半球形头部具有低轮廓。
[0008]优选地，所述半球形头部的直径与高度之比在1-3的范围之内。
[0009]优选地，所述半球形头部的直径与高度之比约为2。
[0010]优选地，所述紧固件还包括轴和基部，其中，所述半球形头部、所述轴和所述基部同轴对齐，所述轴在所述半球形头部和所述基部之间延伸。
[0011]优选地，所述基部固定至所述装饰部件。
[0012]优选地，所述紧固件还包括设置在所述肩部和所述轴之间的锥形部。
[0013]优选地，所述锥形部构造成减小将所述紧固件从所述车身面板的孔中移除所需的力。
[0014]另一方面，本实用新型包括一种用于将车顶盖内饰板安装至具有孔的车顶结构的连接系统。该连接系统包括固定至车顶盖内饰板的自定位紧固件，该紧固件包括终止于肩部的半球形头部。半球形头部包括多个腿，该多个腿由缝隙间隔开并构造成可回弹地向内偏斜。另外，半球形头部构造成在安装期间提供车顶盖内饰板相对于车顶结构的定位，并且肩部构造成在安装时与孔接合。
[0015]优选地，所述半球形头部包括四个腿。
[0016]优选地，所述车顶盖内饰板构造成以盲安装操作安装至所述车顶结构。
[0017]优选地，所述半球形头部的直径大于或等于所述半球形头部的高度，以使得所述半球形头部具有低轮廓。
[0018]优选地，所述半球形头部的直径与高度之比在1-3的范围之内。
[0019]优选地，所述半球形头部的直径与高度之比约为2。
[0020]优选地，所述紧固件还包括轴和基部，其中，所述半球形头部、所述轴和所述基部同轴对齐，所述轴在所述半球形头部和所述基部之间延伸。
[0021 ] 优选地，所述基部固定至所述车顶盖内饰板的外表面。
[0022]优选地，所述紧固件还包括设置在所述肩部和所述轴之间的锥形部。
[0023]优选地，所述锥形部构造成减小将所述紧固件从所述车顶结构移除所需的力。
[0024]再一方面，本实用新型提供一种用于将装饰部件紧固至车身面板的自定位紧固件，所述紧固件包括:构造成连接至所述装饰部件的基部；包括多个腿的半球形头部，所述多个腿由缝隙间隔开并被构造成可回弹地向内偏斜；以及在所述基部和所述半球形头部之间的肩部，其中，所述半球形头部构造成在安装期间提供所述车顶盖内饰板相对于所述车身面板的定位，所述肩部构造成在安装期间与所述车身面板中的孔接合。
[0025]相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于，通过具有设有多个腿的半球形头部的自定位紧固件，本实用新型的任一连接系统以及自定位紧固件能够以盲安装方式实现装配时的定位。
[0026]本领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图之后，将理解本实用新型的这些和其它方面、目标和特征。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]在附图中:
[0028]图1是根据一个实施例的将车顶盖内饰板安装至车身面板的连接系统的俯视立体分解图；
[0029]图2是图1中连接系统的紧固件的俯视立体图；
[0030]图3是图1中紧固件的侧视图；
[0031]图4是图1中紧固件的俯视图；以及
[0032]图5是沿图1中线V-V截取的连接系统的截面侧视图。
【具体实施方式】
[0033]出于说明的目的，词语“上” “下” “右” “左” “后” “前” “垂直” “水平” “内部” “夕卜
部”及其派生词语应当依据图1和图2中所定向的连接系统。然而，应理解的是除非明确作出相反说明，本实用新型可采用各种替代的定向。还应理解的是，在附图中显示和在下列说明书中说明的具体设备和工艺仅仅为权利要求书中的权利要求所设定的创造性概念的示例性实施例。因此，涉及这里所公开的实施例的具体尺寸和其它物理特征不应视为限定，除非权利要求中作了其他明示。
[0034]参照图1至图5，参考标号10通常指代的是用于将诸如车顶盖内饰板的装饰部件12安装至机动车辆的车身面板14的连接系统。在所示实施例中，装饰部件12以车顶盖内饰板的形式被示出；然而，根据其他实施例还可以想到包括柱装饰件、内部面板等的其他装饰部件。另外，车身结构14以车顶结构的形式被示出；然而，还可以想到包括柱、车身面板等的其他车身结构。
[0035]车顶盖内饰板12可以是用于安装至车辆的车顶结构14内部的模制成形的车顶盖内饰板，来为车辆内部提供美观悦目的外观。车顶盖内饰板12具有外表面16和相反的内表面18，当安装至车辆中时外表面16朝向支撑车顶结构14，而内表面18经过布置以提供车辆内部的可视装饰表面。车顶盖内饰板12被成形为与车顶结构14相适配，并且可包括用于安装诸如防晒板、头顶控制台、把手、灯等的各种顶置部件的多个轮廓和孔。车顶结构14包括一对间隔开的侧梁20以及至少一个前顶梁22和后顶梁，并且其通常还可以包括其他车顶弯梁。多个孔24位于车顶结构14中。
[0036]现参照图2至图4，连接系统10还包括用于与孔24相配合地接合的一个或多个可自锁的自定位紧固件30。每个自定位紧固件30均具有终止于肩部34的半球形头部32。半球形头部32由多个腿36构成，该多个腿36由缝隙38分隔开。腿36被构造成在紧固件30的安装期间可回弹地向内偏斜。在所示实施例中，紧固件30被示出为具有四个腿36 ;然而，根据其他实施例还可以想到，任何数量的腿36均是可行的，例如两个或三个腿36。紧固件30还包括轴40和位于下端的基部42。半球形头部32、轴40和基部42同轴对齐，轴40在半球形头部32和基部42之间延伸。
[0037]如图3最佳示出的，缝隙38从半球形头部32的顶点延伸至肩部34之下一段距离。然而，还可以想到，缝隙38的具体设计的长度和宽度可以被改变以调整腿36的弹性。本领域技术人员能够容易地理解，缝隙38长度的增加和缝隙38宽度的增加均会引起腿36弹性更强。反之亦然。调整腿36的经设计的弹性可实现对将紧固件30插入孔24所需的力(工业上称为“插入力”)的值更好的控制。
[0038]紧固件30还包括设置在肩部34和轴40之间的锥形部44。锥形部44被构造成减小将紧固件30从车顶结构14的孔24移除所需的力(工业上称为“拔出力”)。锥形部44的具体设计的弧度可以被改变以调整移除紧固件30所需的拔出力。另外，锥形部44可以围绕肩部34和轴40的整个外周延伸，或者其可以是在肩部34和轴40之间延伸的间隔开的肋的形式。在锥形部44由间隔开的肋构成的实施例中，任何数量的肋均是可行的。本领域技术人员能够容易地理解，从轴40向肩部34过渡的锥形部44的弧度越大，将紧固件30移除所需的拔出力就越小；反之亦然。
[0039]紧固件30被认为具有低轮廓(low profile),这意味着半球形头部32的宽度和高度之比至少等于I。在一个实施例中，半球形头部32的直径等于或大于半球形头部32的高度。在另一个实施例中，半球形头部32的直径和高度之比在1-3的范围内。在又一个实施例中，半球形头部32的直径和高度之比近似为2。无论如何，半球形头部32的直径最小应等于其高度。另外，轴40基本很短，以使得半球形头部32可定位成相对接近于紧固件30要安装的表面。[0040]现参照图5，紧固件30被示出安装至车顶盖内饰板12。紧固件30的基部42可通过热熔性粘合层，或任何其他适当的胶、粘合剂或将基部42连接至车顶盖内饰板12的方法，来结合至车顶盖内饰板12的外表面16。在一个实施例中，基部42可包括用于插入托架50的底板46。底板46与基部42分隔开，并且轴40在二者之间延伸。托架50包括位于上壁52的锁眼形开口。托架50可通过热熔性粘合层，或任何其他适当的胶、粘合剂或将托架50连接至车顶盖内饰板12的方法，来结合至车顶盖内饰板12的表面16。通过将底板46插入上壁52上的锁眼，使紧固件30装配至托架50。设置基部42和底板46之间的空间大小并将该空间构造成容纳托架50的上壁52。
[0041]在车辆的装配期间，通过结合至车顶盖内饰板12的外表面16的紧固件30安装车顶盖内饰板12。紧固件30和孔24分别位于车顶盖内饰板12和车顶结构14上，从而当车顶盖内饰板12安装至车辆上时，紧固件30和孔24相互对齐。当车顶盖内饰板12被定位为基本对齐以用于安装时，紧固件30被插入孔24，当半球形头部32穿过孔24时可回弹的腿36向内弯曲。紧固件30的肩部34被构造成与孔24的周边接合，从而将车顶盖内饰板12保持至车顶结构14。
[0042]本文所描述的连接系统10，尤其是半球形头部32，被构造成在车辆安装期间提供车顶盖内饰板12相对于车顶结构14的定位。一方面半球形头部32的弧度可使紧固件30 “自定位”。在安装期间，紧固件30和孔24的精确对齐并非关键性的，因为通常来说，只要半球形头部32的一部分与孔24接触，半球形头部32的表面的弧度就会引导紧固件30进入正确的对齐位置。在顾及到在相应部件设计期间必须考虑的设计公差时，这是有益的。
[0043]另外，在将装饰部件12装配至车身面板14为盲安装(blind installation)操作时，自定位紧固件30是特别有益的。当操作员在安装过程中不能看到紧固件30或孔24时，装配部件的过程被称为“盲安装”。装饰部件经常通过盲安装来装配，这是因为它们通常具有在车辆内部不可见的紧固件。将车顶盖内饰板12装配至车顶结构14就是一个盲安装的很好的实例。当操作员将车顶盖内饰板12移动就位(在他/她头上方)时，紧固件30就不可见。然后操作员必须在看不见的情况下将紧固件30引导进入孔24中。这就是为什么半球形头部32的弯曲表面在将紧固件30引导至孔24中时是很有帮助的。
[0044]本领域技术人员应当理解，所述的连接系统和其他部件的结构不局限于任何特定材料。本文公开的本实用新型的其他示例性实施例可以由多种材料形成，除非本实用新型另有描述。
[0045]还应当注意，示例性实施例中所示的连接系统的部件的结构和设置仅是示例性的。尽管本公开中仅详细描述了一些本实用新型的实施例，但是本领域技术人员阅读过本公开后可以很容易地意识到，在不实质性偏离所述主题的新颖教导和优势的情形下，可以有多种变形(例如，改变多种部件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，安装方式，材料的使用，颜色，定向等)。例如，示出为整体形成的构件可以由多个部件构成，或者示出为多个部件的构件可以整体形成；接合的操作可以颠倒或做出其它改变；结构件和/或构件的长度或宽度、或者系统中的连接器或其它构件均可以改变；构件之间的调整位置的种类或数量也可以改变。应当注意，系统的部件和/或组件可以由可提供足够的强度或耐用性的多种材料中的任一种构成，该材料可以具有多种颜色、质地和组合。因此，所有的这些变形均包括在本实用新型的范围之内。可以对期望的以及其它示例性实施例在设计、操作条件、布置方式作出其它替代、修改、变化和省略，而不偏离本实用新型的精神。
[0046]应该理解，所述工艺中任何所述工序或步骤可以与其它公开的工序或步骤相结合以形成本实用新型范围内结构。本文公开的示例性结构和工序均是出于示例性的目的并且不应视为限定。
[0047]还应该理解，在不背离本实用新型构思的情况下，可以对上述结构和方法进行变化和修改，并且可以进一步理解，除非另外指定，否则这些构思被权利要求所覆盖。
【权利要求】
1.一种用于将装饰部件安装至具有孔的车身面板的连接系统，其特征在于，所述连接系统包括: 固定至所述装饰部件的自定位紧固件，所述紧固件包括终止于肩部的半球形头部； 所述半球形头部包括多个腿，所述多个腿由缝隙间隔开并构造成可回弹地向内偏斜，其中，所述半球形头部构造成在安装期间提供所述装饰部件相对于所述车身面板的定位，所述肩部构造成在安装时与所述孔接合。
2.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部包括四个腿。
3.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部的直径大于或等于所述半球形头部的高度，以使得所述半球形头部具有低轮廓。
4.根据权利要求3所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部的直径与高度之比在1-3的范围之内。
5.根据权利要求4所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部的直径与高度之比为2。
6.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述紧固件还包括轴和基部，其中，所述半球形头部、所述轴和所述 基部同轴对齐，所述轴在所述半球形头部和所述基部之间延伸。
7.根据权利要求6所述的连接系统，其特征在于，所述紧固件还包括设置在所述肩部和所述轴之间的锥形部。
8.一种用于将车顶盖内饰板安装至具有孔的车顶结构的连接系统，其特征在于，所述连接系统包括: 固定至所述车顶盖内饰板的自定位紧固件，所述紧固件包括终止于肩部的半球形头部; 所述半球形头部包括多个腿，所述多个腿由缝隙间隔开并构造成可回弹地向内偏斜，其中，所述半球形头部构造成在安装期间提供所述车顶盖内饰板相对于所述车顶结构的定位，所述肩部构造成在安装时与所述孔接合。
9.根据权利要求8所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部包括四个腿。
10.根据权利要求8所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部的直径大于或等于所述半球形头部的高度，以使得所述半球形头部具有低轮廓。
11.根据权利要求10所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部的直径与高度之比在1-3的范围之内。
12.根据权利要求11所述的连接系统，其特征在于，所述半球形头部的直径与高度之比为2。
13.根据权利要求12所述的连接系统，其特征在于，所述紧固件还包括轴和基部，其中，所述半球形头部、所述轴和所述基部同轴对齐，所述轴在所述半球形头部和所述基部之间延伸。
14.根据权利要求13所述的连接系统，其特征在于，所述基部固定至所述车顶盖内饰板的外表面。
15.根据权利要求13所述的连接系统，其特征在于，所述紧固件还包括设置在所述肩部和所述轴之间的锥形部。
16.一种用于将装饰部件紧固至车身面板的自定位紧固件，其特征在于，所述紧固件包括: 构造成连接至所述装饰部件的基部； 包括多个腿的半球形头部，所述多个腿由缝隙间隔开并被构造成可回弹地向内偏斜；以及 在所述基部和所述半球形头部之间的肩部，其中，所述半球形头部构造成在安装期间提供所述车顶盖内饰板相对于所述车身面板的定位，所述肩部构造成在安装期间与所述车身面板中的孔接合。·
【文档编号】B60R13/00GK203430928SQ201320423357
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2012年7月17日
【发明者】戴维·许尔克, 贾斯廷·李·希利, 托德·贾里德·科内特, 詹姆斯·艾伦·斯蒂克 申请人:福特环球技术公司