产生张紧的多螺柱紧固装置和紧固该装置的方法与流程

本发明涉及用于紧固到从基板突出的带螺纹的螺柱的装置。该紧固装置尤其可以用于将附件安装在机动车车身上。

背景技术：

从文献ep1538350、jps63115612、fr2699237、fr2736976和fr2765280已知一种一体式吻合钉(staple)，该吻合钉被用于卡扣到从基板突出的带螺纹的螺柱上。这些吻合钉通常包括接纳和引导螺柱的保持架(cage)。保持架由带有缺口的柔性臂组成，当将螺柱插入到保持架中时，缺口在螺柱的钳口中闭合。

然而，已知的解决方案具有的缺点是它们适用于具有精确确定的直径和/或螺纹类型的螺柱。因此，如果需要将这些吻合钉固定到具有多种直径或具有多种类型螺纹的螺柱，则需要若干种类型的吻合钉。就操作者而言，这些解决方案可能还需要很大的努力以锁定到螺柱上，并且不能总是足够地维持它们所提供的保持力。

技术实现要素：

本发明的目的是提供至少部分地克服这些缺点的紧固装置。尤其是，本发明旨在提供一种紧固装置，其能够附接到带螺纹的螺柱，其能够适应于不同的螺柱直径或螺纹类型，其不需要过多的努力来装配，或者其可以将装置牢固地保持在螺柱上。

为了实现该目的，本发明的目标是提供用于紧固到从基板突出的带螺纹的螺柱的装置，该紧固装置包括：

-主部件，其由用于围绕螺柱的刚性保持架形成并且具有上部、多个可变形柔性爪和用于支承在基板上的下部，所述多个可变形柔性爪分别包括旨在容纳在该螺柱的螺纹中的第一自由端、与保持架集成的第二端以及位于第一端与第二端之间的中心部分；

-包覆部件，其包括限定了壳体的内表面，该壳体被配置成通过嵌置在刚性保持架上来接纳主部件，该壳体的内表面设置有至少一个抵接区域，用于支承在可变形柔性爪的中心部分上，并且使可变形柔性爪的第一端彼此靠近从而将其定位在螺柱的螺纹中，并且用于使可变形柔性爪7变形并使主部件张紧，包覆部件还包括至少一个柔性凸片，用于将包覆部件卡扣到主部件上，从而将紧固装置固定到螺柱。

这意味着紧固装置可以适应于不同的螺柱直径。主部件可以通过包覆部件张紧，爪牢固地保持在螺柱的螺纹中。可以通过将包覆部件卡扣到位来维持主部件中的张紧。

根据本发明的其它有利和非限制性的特征，分别地或以任何技术上可行的组合来考虑：

-刚性保持架由通过横梁保持在一起的多个立柱来限定；

-下部包括凸耳，该凸耳形成与基板的接触表面；

-柔性可变形爪的第一端具有圆弧形切口；

-柔性可变形爪的第一端被布置在相对于由螺柱限定的主轴线而倾斜的平面中；

-各个爪的中心部分被弯曲，该弯曲指向刚性保持架的外侧并从刚性保持架突出；

-包覆部件具有使得易于利用工具来夹持的形状；

-包覆部件具有螺柱释放开口；

-柔性凸片带有缺口，该缺口被设计成，当包覆部件完全嵌置在主部件上时，装配在保持架的上横梁下方；

-中心工件包括四个可变形爪；

-柔性可变形爪的第一端能够接合在可能具有多种直径或多种螺纹类型的螺柱的螺纹中；

-壳体设置有用于在运送配置(deliveryconfiguration)中保持包覆部件部分地嵌置在主部件上的部件。

本发明的目的还涉及将这种紧固装置锁定到从基板突出的螺柱上的方法，该方法包括：

-定位步骤，使螺柱轴向地穿入到刚性保持架中，并将下支承部放置为与基板接触；

-压缩步骤，其中，将包覆部件夹紧到刚性保持架的上部上，以将柔性可变形爪定位在螺柱的螺纹中，使柔性可变形爪变形并使主部件张紧；

-卡扣步骤，其中，将包覆部件与主部件集成以维持主部件的张紧。

该过程可以包括在卡扣步骤之后拧松螺柱紧固装置的步骤。

附图说明

根据参照附图对本发明的以下详细描述，本发明的其它特征和优点将显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的紧固装置的整体视图；

图2是处于运送配置的紧固装置的剖视图；

图3是处于锁定配置的紧固装置的剖视图；

图4示出了根据本发明的紧固装置的实现步骤。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的紧固装置1的整体视图。该装置包括主部件2和包覆部件(claddingpart)3。

主部件2包括被设计成同轴地接纳螺柱并围绕该螺柱的刚性保持架4。刚性保持架4由多个立柱5限定，如图1所示，四个立柱由分别布置在其端部处的上横梁6a和下横梁6b保持在一起。然而，本发明决不限于图1所示的保持架4的配置，尤其是，其可以具有不同的形状、不同数量的立柱5和横梁6a、6b。立柱5也不是必需由横梁6a、6b成对地连接。不管保持架4的形状和限定如何，其都是足够刚性的以允许包覆部件3的卡扣装配，如将在该说明书的后面部分详述的。

刚性保持架4具有下支承部4a，此处四个腿部附接到下横梁6a，形成与基板的接触表面。当装置1附接到螺柱时，凸耳4a确保应力的均匀分布。刚性保持架4还具有上部，此处由4个上横梁6a形成。

图1的主部件2还包括四个柔性可变形爪7，该柔性可变形爪7具有旨在被容纳在螺柱的螺纹中的第一自由端7a、与刚性保持架4集成的第二端7b以及在第一端7a与第二端7b之间的中心部分7c。“柔性可变形爪”意味着爪是可弹性变形的。更一般地，主部件2可以包括多个爪7，例如如在所示示例中为4个或更多个。为了便于将柔性爪7的第一端7a接合在螺柱的螺纹中，柔性爪7具有圆弧形的切口，该切口的尺寸基本上适合于螺柱的尺寸。出于相同的原因，爪7也被弯曲，以使得它们的第一端7a处于相对于由螺柱限定的主轴线而垂直或倾斜的平面中。各个爪7的第二端7b在此附接到刚性保持架4的下横梁6b。如图2所示，当主部件2处于运送配置时，当将螺柱同轴地插入到刚性保持架4中时，爪7的第一端7a足够地间隔开以允许螺柱通过。各个爪7的中心部分7c有利地被弯曲，该弯曲指向保持架4的外侧并从保持架4突出。弯曲的中心部分7c形成易于接近的支承区域，以使柔性爪7变形并使它们的第一端7a靠近在一起。这允许柔性爪7的第一端7a接合在螺柱的螺纹中，以使得主部件2固定地附接到螺柱。不管柔性可变形爪7是否弯曲，压力的施加通过使它们弹性变形而将它们保持为牢固地抵靠螺柱。这导致使这些爪7(更一般地是主部件2)处于张紧状态。应当注意的是，利用爪的可变形特性的优点的这种紧固机构适合于很多种螺柱直径和螺纹类型，这是尤其有利的并且在现有技术方案中没有公开。

出于刚性和易于制造的原因，主部件2有利地是金属的。在这种情况下，可以通过切割和弯曲金属带来制造它。其也可以由塑料制成。

紧固装置1还包括包覆部件3，该包覆部件3有利地由塑料制成并且例如通过注塑成型来制造。如从图2中可以更清楚地看到的，包覆部件3限定壳体8，其尺寸适合于主部件2的尺寸，以使得壳体8可以容纳主部件2。包覆部件3因此能够被装配到刚性保持架4的上部。

壳体8由包覆部件3的内表面限定。内表面具有抵接区域8a，该抵接区域8a被配置成当将包覆部件3放置在主部件2上时抵靠在柔性爪7上，此处抵靠在这些爪的中心部分7c上，以便将柔性爪7叠置(fold)在螺柱上并使其变形。在图2和图3所示的示例中，抵接区域8a由壳体的截锥形部分形成，随后是圆柱部分。这些部分足够大以允许刚性保持架4穿过，但是与柔性爪7的弯曲的中心部分7c接触。

包覆部件3还包括至少一个柔性凸片9，在所示的示例中，四个柔性凸片用于将包覆部件3卡扣到主部件2上，从而将紧固装置1附接到螺柱。如从图2和图3中可以看出的，当包覆部件3完全嵌置在主部件2上时，此处柔性凸片9具有缺口以装配在保持架的顶横梁6a下方，以便将装置1锁定在锁定配置中。

包覆部件3可以具有便于其由工具来操纵的外部形状，例如六角形或正方形，以允许拆卸紧固装置，如本说明书中稍后所述。除了壳体8的在包覆部件3的一侧上开口、允许将该工件嵌置在主部件2上的开口之外，还可以在与壳体8在其上开口的一侧相对的主侧上设置开口10，以便当螺柱的高度超过包覆部件1的高度时，允许释放包覆部件1的螺柱。还可以提供拆卸开口用于插入工具，以释放凸片9，将该凸片充分向外扩展以释放上横梁中的缺口，并允许从主部件2拆卸包覆部件3。当装置处于锁定配置时，这些拆卸开口位于包覆部件3的与柔性凸片9成直线的面上。

紧固装置1可以以图2所示的运送配置来放置。在该配置中，包覆部件3部分地嵌置在主部件2上。抵接区域8a可以抵靠在柔性爪7的中心部分7c上，然而不会导致这些爪的变形从而它们的第一端阻碍螺柱在刚性保持架4中的轴向通过。同样在该配置中，刚性保持架4的上部可以与布置在壳体8的底部中的柔性凸片9接触，但是包覆部件3没有卡扣到主部件2上，即由凸片9承载的缺口并不位于上横梁6a的下方。可以进行供应来提供包覆部件3，并且在运送配置中，尤其是壳体的内表面，利用至少一个凸片或其它方式来保持包覆部件3部分地嵌置在主部件2上。

紧固装置1可以以图3所示的锁定配置来放置。在该配置中，包覆部件3完全地嵌置在主部件2上。有利地，在该位置，包覆部件3的端部接触或非常靠近抵靠在基板上的接触凸耳，因此包覆部件3保护刚性保持架4和螺柱免受外部环境的影响。当存在这种螺柱时，柔性爪7的第一端7a足够靠近在一起以配合到螺柱的螺纹中。在这种情况下，柔性爪7和主部件2通过由与柔性爪7的中心部分7c强制接触的抵接区域8a施加在其上的弹性变形而张紧。还在这种配置中，包覆部件3被卡扣到主部件2上，即，在所示的安装模式下，凸片9上的缺口位于上横梁6a的下方。

图4示出了将紧固装置1组装到螺柱的多个步骤。

在放置步骤中，将在此预先组装成运送配置的紧固装置1放置在螺柱上。因此，将螺柱轴向地插入到刚性保持架4中，以使得该保持架4围绕螺柱，并且将凸耳4a放置成与基板接触。

在随后的压缩阶段中，将轴向力施加到包覆部件3，该轴向力指向基板。该力导致该包覆部件3相对于主部件2移位，该主部件2借助于接触凸耳被保持为抵靠基板而固定。在该移动期间，抵接区域8a由柔性爪7的中心部分7c支承，这导致使它们的第一端部7更靠近而将其自身定位在螺柱的螺纹中。随着移动包覆部件3，柔性爪7和主部件2逐渐张紧。这确保了主部件2牢固地附接到螺柱。抵接区域的初始部分的截锥形状有利于该压缩阶段，该截锥形状形成了斜坡，爪的中心部分7c的成角度形状抵靠该斜坡可以容易地滑动。当弯曲部进入抵接区域8a的圆柱部分时，爪7的张紧和弹性变形达到饱和。移动包覆部件3并将其嵌置在主部件2上也导致柔性凸片9变形，以允许刚性保持架4进入壳体8的进程。进行这种变形，直到凸片9所承载的缺口处于保持架4的上部下方并且尤其是在上横梁6a下方为止。以这种方式，将包覆部件3卡扣到主部件2上以使它们彼此集成，将紧固装置1放置在紧固配置中，其中，通过维持主部件的张紧将紧固装置1牢牢地保持到螺柱。应当注意的是，包覆部件3的闩锁可能伴随有可听见的响声，以允许操作者确保正确地装配了紧固装置。

在实践中，包覆部件3使紧固装置1从运送配置移动到锁定配置的移动可以是小的幅度，例如，在6mm的范围中，例如4mm至10mm。将装置1锁定在安装配置中所需的轴向力可以相对较小，对于图中所示的装置，约为40n。然而，紧固装置1对螺柱的拉出力可能非常高，超过600n。

处于锁定配置的紧固装置1可以通过拧松而容易地从螺柱移除，或者通过拧紧而重新组装到螺柱上。尤其是在当工件具有例如正方形、八边形或六边形的形状时的情况下，这使得工具更易于夹持。如前所述，包覆部件3也可以从主部件2上解锁。

当然，本发明不限于所描述的实施方式，并且在不脱离如权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以使用另选的解决方案。