专利名称：紧固件保持器的制作方法
技术领域：
0001本发明总体上涉及一种紧固件保持器，更具体地涉及一
种用于在一个零件与另一个零件的组装和拆卸过程中将紧固件固定到所述零件的紧固件保持器。
背景技术：
00021 本节的内容仅提供与本发明有关的背景信息，其可能构成或不构成现有技术。
0003许多组装操作使用诸如螺栓或螺钉的紧固件将两个独立的零件联接在一起。在许多组装操作中，为了更迅速、更有效地将零件联接在一起，希望在组装或联结两个零件之前将紧固件保持到待联结零件中的 一个。在联结零件之前将紧固件固定到零件中的 一个还通过保证紧固件被应用而改善了质量控制，并且还消除了在安装期间松散的紧固件落入组件中的可能性。此外，将紧固件固定到零件使得组装、清点和装运过程中不会涉及到紧固件。
0004本领域公知的用于将紧固件固定到零件的解决方案包括使用接合螺栓的螺紋部的固位器。然而，在零件装运的过程中或在日常维护期间对零件进行拆卸的过程中，螺栓有可能被旋开。而且，为了保证固位器在螺紋部上的厚度，典型的固位器需要对联结零件进行修改。将紧固件固定到零件的另一种解决方案在授予Gary Vaandrager等的共同受让的美国专利NO. 7096845中被描述。在Vaandrager的方案中，托架用于将专用的锁位螺母固定到零件。虽然对于其预期目的是有用的，但是在本领域中仍然可以作出能够将标准螺栓或其他紧固件固定到零件的紧固件保持器，该紧固件保持器不妨碍螺栓的螺紋、不需要对零件进行修改并且有效且便宜。
发明内容
0005本发明提供一种紧固件保持装置，其具有至少一个零件保持凸缘、螺栓头部或螺母保持凸缘以及至少一个连接凸缘。
0006] 用于将紧固件保持在零件的孔中的装置的实施例包括 第一部分，所述第一部分具有延伸通过其中的孔，其中所述孔具有比 所述紧固件的凸缘的尺寸小的尺寸；具有第一构件的第二部分，所述 第一构件构造成将所述装置联接到所述零件；和第一臂，所述第一臂 在一个端部连接到所述第一部分并且在相反的端部连接到所述第二部 分。所述紧固件至少部分地定位在所述孔内，并且所述紧固件的凸缘 定位在所述零件与所述第一部分之间，并且所述第一部分防止所述紧 固件从所述零件完全移开。
0007在本发明的一个方面，所述第一部分是限定所述孔的扁平环。
0008]在本发明的另一个方面，所述第二部分包括第二构件。
所述第一和第二构件从所述第一臂的与所述第一臂的连接到所述第一 部分的端部相反的端部垂直地延伸。所述第一和第二构件在其端部处 至少部分地弯曲以夹住所述零件的 一对侧面。在本发明的又一个方面，第二臂连接在所述第一部分的
一端部处。
0012在本发明的又一个方面，所述第一臂和所述第二臂是可 弯曲的，并且用作弹簧以允许所述第 一部分相对于所述紧固件和所述 零件运动。 在此描述的附图仅用于说明目的，而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。
0034
图1是组件的立体图，示出了使用根据本发明原理的紧固件保持器固定到示例性零件的示例性紧固件；
[0035图2是根据本发明原理的紧固件保持器的俯视0036图3是沿箭头3-3方向截取的图1中所示的紧固件保持器、紧固件以及零件的截面0037图4是根据本发明原理的用于将示例性紧固件固定在示例性零件上的紧固件保持器的另 一实施例的立体0038图5是根据本发明原理的用于将示例性紧固件固定在示例性零件上的紧固件保持器的又一实施例的立体图。
具体实施例方式
0039下面的描述本质上仅是示例性的，其并非旨在限制本发明、其应用或用途。
0040参考图1，根据本发明原理的紧固件保持器组件的俯视图总体上以附图标记5标示。紧固件保持器组件5总体上包括固定到示例性零件13的紧固件保持器10和紧固件11。如下面将更详细地描述的，紧固件保持器10用于将紧固件11保持或固定到零件13。紧固件11优选地是标准的螺栓或相似的紧固件，其具有定位在凸缘17的一侧上的第一端部或柄部16和从凸缘17的与柄部16相反的一侧延伸的第二端部或头部15。凸缘17从头部15和柄部16径向地向外延伸。多个螺紋21定位在柄部16上。应当知道，在不偏离本发明范围的情况下，本发明可使用总体上具有头部、凸缘和柄部部分的各种其他类型的紧固件ll。替代性地，在不偏离本发明范围的情况下，紧固件ll可具有代替凸缘17的锁位垫圏。紧固件11用于使用旋柠到螺紋21上的螺母(未示出)将零件13固定到另一个独立的零件或构件18。本实施例中提供的零件13是棘爪簧和滚子的组件并且零件18是变速器箱体或壳体的一部分。然而，应当知道，在不偏离本发明范围的情况下，零件13、 18可采取各种形式。零件13大体包括第一部分23、第二部分25、顶侧27、底側29和側壁31。而且，零件13包括定位在第一部分23和第二部分25之间并且在顶侧27和底側29之间延伸的孔33。如下面将详细描述的，孔33是尺寸被设置成在其中接收紧固件11的紧固件 孔。在所提供的示例中，第二部分25具有比第一部分23的宽度更大 的宽度，尽管在不偏离本发明范围的情况下所述宽度可以相等。
[0041参考图2，现在将更详细地描述紧固件保持器10。紧固 件保持器10包括环形部分19、第一连接器部分20和第二连接器部分 22。环形部分19是扁平环，该扁平环包括延伸穿过其中的孔24。孔 24具有宽度或直径"X"。宽度X大于紧固件11的头部15的宽度或直 径但小于凸缘17的宽度或直径。第一连接器部分20包括第一臂26和 一对第一凸缘28。第一臂26在其一个端部连接到环形部分19并在相 反的端部连接到第一凸缘28。如在图1和3中最好地看到的，第一臂 26相对于环形部分19和第一凸缘28成一定角度，使得第一凸缘28定 位在独立于环形部分19的平面上。第一凸缘28从第一臂26的相对侧 垂直延伸以形成近似"T，，形的型式。如下面将更详细地描述的，第一 凸缘28可操作以接合零件13。第二连接器部分22与第一连接器部分 20基本相似，并且定位在环形环19的与第一连接器部分20相反的一 側上。第二连接器部分22包括第二臂30和一对第二凸缘32。第二臂 30在其一个端部连接到环形部分19并在相反的端部连接到第二凸缘 32。如在图1和3中更好地看到的，第二臂30相对于环形部分19和 第二凸缘32成一定角度，使得第二凸缘32定位在与第一凸缘28相同 的平面上。第二凸缘32从第二臂30的相对侧垂直延伸以形成近似"T" 形的型式。如下面将更详细地描述的，第二凸缘32可操作以接合零件 13。而且，第二凸缘32优选地具有比第一凸缘28的长度更大的长度。 然而，应当知道，在不偏离本发明范围的情况下，凸缘28、 32可具有 相等的长度。紧固件保持器IO优选地形成为沖压的钢质整体件。然而， 在不偏离本发明范围的情况下，可以使用其他材料和制造方法。
0042现在转到图3,并继续参考图l和2，将详细描述紧固件 保持器IO和紧固件11到零件13的组装。首先，将紧固件ll插入零 件13的孔33中，使得柄部16延伸通过孔33并且凸缘17抵接零件13 的顶表面27。在这种情况下，紧固件11并未固定到零件13，当零件 13被联接到构件18时紧固件11可能掉落。如上所述，紧固件保持器 10用于在将零件13安装到构件18之前将紧固件11保持到零件13。 因此，紧固件保持器IO定位成使得紧固件11的头部15延伸通过定位在紧固件保持器10中的孔24。紧固件保持器10的第一部分20定位在零件13的第一部分23上并且紧固件保持器10的第二部分22定位在第二部分25上。凸缘28、 32被巻曲并弯折使得凸缘28、 32中的每个都环绕零件13的侧面31延伸到底表面29。以此方式，凸缘28、 32夹住零件13并且将紧固件保持器10固定到零件13。
[00431 如上所述，紧固件保持器10布置在零件13上，使得紧固件11的头部15突伸通过紧固件保持器10的孔24。头部15不受紧固件保持器10的阻碍，从而允许头部15与驱动工具或承槽(socket)(未示出)接合。紧固件11的凸缘17布置在紧固件保持器IO的环形部分19和零件13之间。由于凸缘17具有比紧固件保持器10的孔24的宽度或直径X更大的宽度或直径，所以紧固件保持器IO的环形部分19将凸缘17锁位在环形部分19和零件13之间。因此，由于紧固件11受到零件13和紧固件保持器10的限制，紧固件11被阻止从零件13完全分开。更具体地，当紧固件ll从零件13松动时，紧固件ll可以移动使得凸缘17不再抵接零件13的顶表面27。当紧固件ll移动远离零件13时，头部15能够穿过孔24。然而，具有比孔24更大尺寸的凸缘17将无法穿过孔24,而是接触环形部分19。这种接触在柄部16仍定位在零件13的孔33内时发生，从而阻止紧固件11从零件13的孔33完全退出。替代性地，在凸缘17抵接零件13的顶表面27的同时，环形部分19接触凸缘17，从而防止紧固件11的柄部从零件13的孔33移开。
0044总体而言，紧固件保持器IO的显著优点是紧固件保持器10不妨碍紧固件11上的拧低和扭转操作。例如，在紧固件ll被拧紧从而使凸缘17与零件13的顶表面27贴合时，环形部分19由紧固件保持器10的成角度的臂26、 30支撑在头部15上方，从而在紧固件11与紧固件保持器IO之间形成间隙50。间隙50允许紧固件ll在不受紧固件保持器10实体干扰的情况下被拧紧到特定的扭矩极限。最后，臂26、 30用作环形部分19的弹簧，使得在紧固件11被拧紧时可通过驱动工具或承槽朝零件13压缩环形部分19。在替代性实施例中，环形部分19在紧固件11被拧紧的同时接触凸缘17，只要紧固件保持器10不干涉为实现紧固件11上的合适扭矩而在紧固件11上进行的拧低和扭转操作。0045参考图4，紧固件保持器组件的另一实施例的立体图总体 上以附图标记100标示。紧固件保持器组件100包括紧固件11、示例 性零件113和紧固件保持器114。零件113与图1-3中所示的零件13 相似，其具有第一部分123、第二部分125、顶侧127、底侧129和侧 壁131。然而，在零件113中第一部分123相对于第二部分125成一定 角度，从而形成拐角或"L"形。
[0046紧固件保持器114包括环形部分119、第一连接器部分 120和第二连接器部分122。环形部分119包括延伸穿过其中的孔124。 第一连接器部分120包括第一臂126和一对第一凸缘128。第一臂126 在其一个端部连接到环形部分119并在相反的端部连接到第一凸缘 128。如在图1和3中最好地看到的，第一臂126相对于环形部分119 和第一凸缘128成一定角度，使得第一凸缘128定位在独立于环形部 分119的平面上。第一凸缘128从第一臂126的相对侧垂直延伸以形 成近似"T，，形的型式。以如上所述用于图1-3中示出的本发明的实施 例的相同方式，第一凸缘128可操作以接合零件113。第二连接器部分 122与第一连接器部分120基本相似，并且以与由零件113的第一部分 123和第二部分125形成的角度相等的角度定位在环形环119的侧面 上。第二连接器部分122包括第二臂130和一对第二凸缘132。第二臂 130在其一个端部连接到环形部分119并在相反的端部连接到第二凸缘 132。如在图1和3中最好地看到的，第二臂130相对于环形部分119 和第二凸缘132成一定角度，使得第二凸缘132定位在与第一凸缘128 相同的平面上。第二凸缘132从第二臂130的相对侧垂直延伸以形成 近似"T"形的型式。以如上所述用于图1-3中示出的本发明的实施例 的相同方式，第二凸缘132可操作以接合零件113。而且，第二凸缘 132可具有比第一凸缘128的长度更大的长度。然而，应当知道，在不 偏离本发明范围的情况下，凸缘128、 132可具有相等的长度。以与图 l-3所示的紧固件保持器IO基本相似的方式，紧固件保持器110被组 装到零件113上并且操作以将紧固件11固定到零件113。应当知道， 第一连接器部分120与第二连接器部分122之间的角度可以变化，只 要该角度大致等于零件113的第一部分123与零件113的第二部分125 之间的角度。
13[0047现在参考图5，紧固件保持器組件的另一实施例的立体图 总体上以附图标记200标示。紧固件保持器组件200包括用于将紧固 件11固定到零件13的紧固件保持器214。
[0048紧固件保持器214包括环形部分219、连接器部分220和 偏移器部分222。环形部分219包括延伸穿过其中的孔224。连接器部 分220包括第一臂226和一对第一凸缘228。第一臂226在其一个端部 连接到环形部分219并在相反的端部连接到第一凸缘228。第一臂226 相对于环形部分219和第一凸缘228成一定角度，使得第一凸缘228 定位在独立于环形部分219的平面上。第一凸缘228从第一臂226的 相对侧垂直延伸以形成近似"T"形的型式。如下面将更详细地描述的， 第一凸缘228可操作以接合零件13。偏移器部分222定位在环形部分 219的与连接器部分220相反的一侧。偏移器部分222包括成角度部分 230,成角度部分230使偏移器部分222的端部232隆升到紧固件11 的头部15的高度的上方。
0049现在将更详细地描述紧固件保持器214和紧固件11到零 件13的组装。首先，将紧固件11插入孔33中，使得柄部16延伸通 过孔33并且凸缘17抵接零件13的顶表面27。在这种情况下，紧固件 11并未固定到零件13，当零件13借助紧固件ll联接到其他部件或构 件(未示出)时紧固件ll可能掉落。如上所述，紧固件保持器214用 于在将零件13安装到其他部件之前将紧固件11保持到零件13。因此， 紧固件保持器214定位成使得紧固件11的头部15延伸通过定位在紧 固件保持器214中的孔224。在凸缘228被预先巻曲的情况下，紧固件 保持器214的第一部分220定位在零件13的第一部分23上，其中第 一部分23的宽度比被巻曲的凸缘228窄。偏移器部分222用于在紧固 件保持器214从零件13的第一部分23滑向零件13的第二部分25时 偏移紧固件保持器214。当紧固件保持器214的孔224套过紧固件11 的头部15时，环形部分219便卡在紧固件的凸缘17上。以此方式， 当前在第二部分25上的凸缘228夹住零件13并且将紧固件保持器214 固定到零件13。
[0050紧固件11的头部15突伸通过紧固件保持器214的孔224。 头部15不受紧固件保持器214的阻碍，从而允许头部15与驱动工具 或承槽(未示出)接合。紧固件11的凸缘17布置在紧固件保持器214的环形部分219和零件13之间。由于凸缘17具有比紧固件保持器214 的孔224的宽度或直径X更大的宽度或直径，所以紧固件保持器214 的环形部分219将凸缘17锁位在环形部分219和零件13之间。因此， 由于紧固件11受到零件13与紧固件保持器214的协作的限制，紧固 件ll被防止从零件13完全分开。而且，当紧固件11被拧紧从而使凸 缘17与零件13的顶表面27贴合时，环形部分219被紧固件保持器214 的成角度的臂226支撑在头部15上方，从而在紧固件11与紧固件保 持器214之间形成间隙250。间隙250允许紧固件11在不受紧固件保 持器214实体干扰的情况下被拧紧到特定的扭矩极限。最后，臂226 用作环形部分219的弹簧，使得当紧固件11被柠紧时可通过驱动工具 或承槽朝零件13压缩环形部分219。
0051对本发明的描述本质上仅是示例性的，并且不偏离本发 明要点的变型将落入本发明的范围内。这些变型不被认为偏离了本发 明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于将紧固件保持在零件的孔中的装置，所述紧固件具有凸缘，所述装置包括第一部分，所述第一部分具有延伸通过其中的孔，其中所述孔具有比所述紧固件的凸缘的尺寸小的尺寸；具有第一构件的第二部分，所述第一构件构造成将所述装置联接到所述零件；和第一臂，所述第一臂在一个端部连接到所述第一部分并且在相反的端部连接到所述第二部分，并且其中，所述第一部分将所述紧固件的凸缘保持到所述零件。
2. 如权利要求l所述的装置，其中，所述第一部分是限定所述孔的扁平环。
3. 如权利要求l所述的装置，其中，所述第二部分包括第二构件，其中，所述第一构件和所述第二构件从所述第一臂的与所述第一臂的连接到所述第一部分的端部相反的端部垂直地延伸，并且其中所述第一构件和所述第二构件在其端部至少部分地弯曲以夹住所述零件的一对侧面。
4. 如权利要求3所述的装置，其中，所述第一构件和所述第二构件基本平行于所述第一部分。
5. 如权利要求l所述的装置，其中，所述第一臂相对于所述第一部分和所述第二部分成一定角度，使得所述第一部分定位在与所述第二部分不同的平面上。
6. 如权利要求l所述的装置，还包括第二臂，所述第二臂在其一个端部处连接到所述第一部分。
7. 如权利要求6所述的装置，其中，所述第一臂和所述第二臂都是可弯曲的，并且用作弹簧以允许所述第一部分相对于所述紧固件和所述零件运动。
8. 如权利要求6所述的装置，其中，所述第二臂相对于所述第一部分至少部分地成一定角度，使得所述第二臂的与连接到所述第一部分的端部相反的端部定位在所述第一部分上方。
9. 如权利要求6所述的装置，还包括在与连接到所述第一部分的端部相反的端部处连接到所述第二臂的第三部分，其中所述第二臂相对于所述第一部分成一定角度，使得所述第三部分与所迷第二部分在相同的平面上。
10. 如权利要求9所述的装置，其中，所述第三部分包括第三构件和第四构件，所述第三和所述第四构件从所述第二臂的与所述第二臂的连接到所述第一部分的端部相反的端部垂直地延伸，其中所述第三和所述第四构件在其端部至少部分地弯曲以夹住所述零件的一对侧面，并且其中所述第三构件和所述第四构件基本平行于所述第 一部分。
11. 如权利要求10所述的装置，其中，所述第二臂在与所述第一臂连接到所述第一部分处直接相反的位置连接到所述第一部分。
12. 如权利要求10所述的装置，其中，所述第二臂相对于所述第一臂以一定角度连接到所述第一部分。
13. 如权利要求10所述的装置，其中，所述第三构件和所述第四构件中的每个都具有比所述第一构件的长度短的长度。
14. 一种定位在零件上的紧固件保持器組件，所述紧固件保持器组件包括紧固件，所述紧固件具有至少部分地定位在所述零件内的第 一端部、至少部分地定位在所述零件外的第二端部以及定位在所述第一端部与所述第二端部之间并与所述零件接触的径向凸缘，其中，所述凸缘具有比头部的尺寸和柄部的尺寸大的尺寸；紧固件保持器，包括第一部分，所述第一部分具有延伸通过其中的孔，其中所述孔具有比所述凸缘的尺寸小的尺寸；具有第一构件的第二部分，所述第一构件构造成将所述紧固件保持器联接到所述零件；和第一臂，所述第一臂在一个端部连接到所述第一部分并且在相反的端部连接到所述第二部分，所述第一臂相对于所述第一部分和所述第二部分成一定角度，使得所述第一部分定位在所述紧固件的凸桑彖上方并且所述孔与所述头部对齐，并且其中，当所述第一端部仍至少部分地定位在所述零件内时所述凸缘接触所述紧固件保持器的第一部分，从而防止所述紧固件从所述零件完全移开。
15. 如权利要求14所述的紧固件保持器组件，其中，所述第一部分是限定所述孔的扁平环。
16. 如权利要求14所述的紧固件保持器组件，其中，所述第二部分包括第二构件，其中，所述第一构件和所述第二构件从所述第一臂的与所述第一臂的连接到所述第一部分的端部相反的端部垂直地延伸，并且其中所述第 一构件和所述第二构件在其端部至少部分地弯曲以夹住所述零件的 一对侧面。
17. 如权利要求16所述的紧固件保持器组件，其中，所述第一构件和所述第二构件基本平行于所述第一部分。
18. 如权利要求14所述的紧固件保持器组件，其中，所述第一臂相对于所述第一部分和所述第二部分成一定角度，使得所述第一部分定位在与所述第二部分不同的平面上。
19. 如权利要求14所述的紧固件保持器组件，还包括第二臂，所述第二臂在其一个端部处连接到所述第一部分。
20. 如权利要求19所述的紧固件保持器组件，其中，所述第一臂和所述第二臂是可弯曲的，并且用作弹簧以允许所述第一部分相对于所述紧固件和所述零件运动。
21. 如权利要求19所述的紧固件保持器组件，其中，所述第二臂至少部分地相对于所述第一部分成一定角度，使得所述第二臂的与连接到所述第一部分的端部相反的端部定位在所述第一部分上方。
22. 如权利要求19所述的紧固件保持器组件，还包括在与连接到所述第一部分的端部相反的端部处连接到所述第二臂的第三部分，其中所述第三部分构造成接合所述零件，并且其中所述第二臂相对于所述第一部分成一定角度，使得所述第三部分与所述第二部分在相同的平面上。
23. 如权利要求22所述的紧固件保持器组件，其中，所述第三部分包括第三构件和第四构件，所述第三构件和所述第四构件从所述第二臂的与所述第二臂的连接到所述第一部分的端部相反的端部垂直地延伸，其中所述第三构件和所述第四构件在其端部处至少部分地弯曲以夹住所述零件的 一对侧面。
24. 如权利要求23所述的紧固件保持器组件，其中，所述第二臂在与所述第一臂连接到所述第一部分处直接相反的位置连接到所述第一部分。
25. 如权利要求23所述的紧固件保持器组件，其中，所述第二臂 相对于所述第一臂以一定角度连接到所述第一部分。
26. 如权利要求23所述的紧固件保持器组件，其中，所述第三构 件和所述第四构件中的每个都具有比所述第一构件的长度短的长度。
全文摘要
本发明提供一种紧固件保持器，所述紧固件保持器能够在组装之前和组装期间将紧固件保持到零件。第一部分接合紧固件的凸缘，同时使紧固件的头部暴露出来用于组装工具接近。第二部分具有接合所述零件的边缘的凸缘。
文档编号F16B35/00GK101634329SQ20091016466
公开日2010年1月27日 申请日期2009年7月27日 优先权日2008年7月25日
发明者B·M·鲍威尔, G·辛格, L·A·沃顿, M·A·克霍拉米 申请人:通用汽车环球科技运作公司