CN117628033A - 紧固组件及包括该紧固组件的紧固*** - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种具有公差补偿功能的紧固组件，包括补偿元件和隔离件。补偿元件包括主体和保持凸缘。主体具有接收孔，保持凸缘设置在主体的第一端，其从接收孔的孔壁向内延伸而出并具有与接收孔沿轴向连通的保持孔。隔离件由金属制成，其包括套筒部。套筒部限定通道，通道被配置使得从补偿元件的主体的第二端***的紧固元件能够进入通道中、并能够在通道中沿垂直于纵向方向的一个或多个横向方移动，以补偿沿着一个或多个横向方向的公差。套筒部***保持孔中，并与保持孔相配合将隔离件在所述补偿元件上。紧固元件通过套筒部将补偿元件紧固至第二部件，套筒部被配置为承受紧固元件对补偿元件的保持凸缘所施加的轴向紧固力。

Description

紧固组件及包括该紧固组件的紧固***

技术领域

本公开的实施例大体上涉及紧固组件，并且更具体地涉及配置为用于将第一部件紧固至第二部件的能够补偿公差的紧固组件。

背景技术

具有公差补偿功能的紧固组件能够在紧固两个部件的同时补偿因制造和安装造成的公差。这种紧固组件通常包括螺纹紧固元件，通过螺纹紧固元件的扭矩实现部件之间的紧固。

发明内容

根据本公开的第一方面，本公开提供了一种紧固组件，用于与紧固元件相配合将第一部件紧固至第二部件。紧固组件包括补偿元件和隔离件。补偿元件包括主体和保持凸缘，主体具有相对的第一端和第二端，并具有贯穿所述第一端和第二端的接收孔。保持凸缘设置在所述主体的第一端，所述保持凸缘从所述接收孔的孔壁向内延伸而出并具有与所述接收孔沿轴向连通的保持孔，所述补偿元件被配置为能够连接至所述第一部件并且能够相对于所述第一部件沿纵向方向移动，以补偿沿着纵向方向的公差。隔离件由金属制成。所述隔离件包括套筒部，所述套筒部限定通道，所述通道被配置使得从所述补偿元件的主体的第二端***的所述紧固元件能够进入所述通道中、并能够在所述通道中沿垂直于所述纵向方向的一个或多个横向方移动，以补偿沿着所述一个或多个横向方向的公差。所述套筒部***所述保持孔中，并与所述保持孔相配合将所述隔离件保持在所述补偿元件上。所述紧固元件通过所述套筒部将所述补偿元件紧固至所述第二部件，所述套筒部被配置为承受所述紧固元件对所述补偿元件的保持凸缘所施加的轴向紧固力。

根据上述第一方面的紧固组件，套筒部具有相对的第一轴向端和第二轴向端。所述第一轴向端和第二轴向端中的一者承受所述紧固元件施加的压力，所述第一轴向端和第二轴向端中的另一者承受所述第二部件施加的压力。

根据上述第一方面的紧固组件，所述隔离件还包括从所述套筒部的第一轴向端向外突出的法兰部。所述法兰部位于所述补偿元件的保持凸缘的外侧和内侧的其中一侧，所述套筒部的第二轴向端伸入所述保持凸缘的保持孔中并朝向所述保持凸缘的外侧和内侧的另一侧延伸至与所述保持凸缘的该侧的表面齐平或略微延伸超出该侧的表面。

根据上述第一方面的紧固组件，所述保持孔的孔壁上设有数个保持肋，所述套筒部的外表面与所述保持肋过盈配合，以将所述隔离件保持在所述补偿元件上。

根据上述第一方面的紧固组件，所述数个保持肋围绕所述保持孔的周向均匀布置，并且每个所述保持肋沿纵向方向延伸。

根据上述第一方面的紧固组件，所述补偿元件的主体为筒形，且所述主体部的外表面上设有螺旋槽，所述主体部通过所述螺旋槽将所述补偿元件与所述第一部件连接。所述补偿元件包括分别设置在所述主体的第一端和第二端的第一止挡结构和第二止挡结构，所述第一止挡结构和第二止挡结构被配置为使得所述补偿元件能够***所述第一部件的孔中，并能够阻挡所述补偿元件从所述第一部件的孔中脱落，以将所述紧固组件预组装在所述第一部件上。

根据上述第一方面的紧固组件，所述第一止挡结构和所述第二止挡结构中的一者为设置在所述螺旋槽的末端的第一止挡块，所述第一止挡结构和所述第二止挡结构中的另一者包括可偏置的臂以及设置在所述可偏置的臂上的第二止挡块。

根据上述第一方面的紧固组件，所述可偏置的臂大体上平行于所述螺旋槽延伸。

根据本公开的第二方面，本公开提供了一种紧固***，用于将第一部件紧固至第二部件。该紧固***包括根据上述第一方面的紧固组件、紧固元件以及设置在第二部件上的螺母装置。所述紧固元件与所述螺母装置接合以将所述第一部件紧固至所述第二部件。

根据上述第二方面的紧固***，还包括金属垫片，所述金属垫片被夹持在所述紧固元件的头部与所述保持凸缘之间。

附图说明

图1A是根据本公开的一个实施例的紧固***的立体图；

图1B是图1A所示的紧固***的部分分解图；

图1C是显示图1A所示的紧固***的装配过程的示意图；

图2A是根据本公开的一个实施例的紧固组件的立体图；

图2B是图2A所示的紧固组件的分解图；

图3A是图2A所示的紧固组件的补偿元件的第一个视角的立体图；

图3B是图2A所示的紧固组件的补偿元件的第二个视角的立体图；

图3C是图2A所示的紧固组件的沿轴向剖切的剖面图；

图4A是图2A所示的紧固组件的隔离件的第一个视角的立体图；

图4B是图2A所示的紧固组件的隔离件的第二个视角的立体图；

图5是图2A所示的紧固组件沿轴向剖切的剖面图；

图6是根据本公开的另一个实施例的紧固组件沿轴向剖切的剖面图；

图7是图2A所示的紧固组件与第一部件预组装的立体图；

图8是图1A所示的紧固***在使用状态时沿轴向剖切的剖面图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本公开的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本公开中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等描述本公开的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本公开所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。

本公开的实施例提供一种紧固组件，用于与紧固元件(例如螺钉)相配合将第一部件(例如车辆的隐形门把手模块)紧固至第二部件(例如车门)，并且该紧固组件还具有公差补偿的功能，能够补偿部件的制造和安装所产生的公差。本公开的实施例还提供了包括上述紧固组件的紧固***。

图1A-1C示出了根据本公开的一个实施例的紧固***100的整体结构，其中图1A是紧固***100的立体图，图1B是紧固***100的部分分解图，图1C是显示紧固***100的装配过程的示意图。如图1A-1C所示，紧固***100用于将第一部件130紧固至第二部件140。第一部件130例如为车辆的隐形门把手模块，为了更清楚地示出本公开的紧固***，图中示出了第一部件130和第二部件140的简化的结构。紧固***100包括紧固组件110、紧固元件120和金属垫片150，紧固元件120例如为螺栓，其具有头部122和杆部125。紧固组件110能够预组装在第一部件130上，第二部件140上设有螺母装置145，紧固元件120能够穿过紧固组件110与第二部件140上的螺母装置145接合，将紧固组件110的一部分夹持在垫片150与第二部件140之间，从而通过紧固***100将第一部件130紧固至第二部件140。在紧固操作过程中，紧固组件110能够相对于第一部件130沿纵向方向Y移动，以补偿沿着纵向方向Y的公差，而紧固元件120能够在紧固组件110中沿垂直于纵向方向Y的一个或多个横向方向X，Z移动，以补偿沿着一个或多个横向方向X，Z的公差。因此，紧固***100在能够将第一部件130紧固至第二部件140的同时，能够补偿紧固操作过程中因制造产生的各个方向的公差。当第一部件130上的安装点位不止一个时，上述补偿公差的功能尤为重要，因为每个点位都需要一个紧固***，如果一个点位存在制造公差而不加以补偿，会导致其他点位处的部件无法对齐而导致无法在该点位进行紧固操作。

图2A-5示出了图1A的紧固***100的紧固组件110的一个实施例的具体结构。图2A和2B分别用立体图和分解图示出了紧固组件110的总体结构，如图2A和2B所示，紧固组件110包括补偿元件210和隔离件220，隔离件220被保持在补偿元件210上。补偿元件210由塑料材料制成，隔离件220由金属材料制成。

图3A-3C示出了紧固组件110的补偿元件210的具体结构，其中，图3A和3B分别为补偿元件210的不同视角的立体图，图3C为补偿元件210沿轴向剖切的剖视图。如图3A-3C所示，补偿元件210包括筒状的主体310和设置在筒状的主体310上的保持凸缘320。主体310具有接收孔315，用于接收紧固元件120。主体310还包括分别位于其轴向两端的第一端361和第二端362。保持凸缘320设置在主体310的第一端361，并从接收孔315的孔壁向内延伸而形成。保持凸缘320具有与接收孔315沿轴向连通的保持孔325。因此，保持凸缘320呈环形，保持孔325的径向尺寸小于接收孔315的径向尺寸。在保持孔325的孔壁上设有数个保持肋335，每个保持肋335大体上沿纵向方向Y延伸，并且数个保持肋沿保持孔325的周向均匀布置。保持凸缘320具有相对的内侧表面322和外侧表面324。

补偿元件210的主体310的外表面上设有螺旋槽350，螺旋槽350用于与第一部件130的孔中设置的凸起(如图7所示的凸起720)相配合，用于将补偿元件210与第一部件130连接，并使补偿元件210能够相对于第一部件130沿纵向方向Y运动。补偿元件210包括分别设置在其第一端361和第二端362的第一止挡结构和第二止挡结构，第一止挡结构和第二止挡结构被配置为使得补偿元件210能够***第一部件130的孔中，并能够阻挡补偿元件210从第一部件130的孔中脱落，以将紧固组件110预组装在第一部件130上。在图中所示的实施例中，第一止挡结构为设置在螺旋槽350的末端的第一止挡块352。该第一止挡块352位于螺旋槽350中，即，位于第一部件130的凸起720在螺旋槽350中的行进路径中，因此能够阻挡第一部件130的凸起720从螺旋槽350中移出。第二止挡结构包括位于螺旋槽350之外的可偏置的臂355以及位于可偏置的臂355上的第二止挡块356。可偏置的臂355的近端连接至主体310，第二止挡块356设置在可偏置的臂355的远端的外表面上。可偏置的臂355通过在主体310上设置开口而形成，其大体上平行于螺旋槽350延伸。

由于可偏置的臂355受压能够围绕其近端向内朝向主体310的接收孔315偏置，可偏置的臂355上的第二止挡块352可以从其阻挡位置偏移，因此，补偿元件210可以从设置可偏置的臂355的一端(第二端362)***第一部件130的孔中。并且可以通过可偏置的臂355回弹而将第二止挡块352回复到其阻挡位置，从而阻挡第一部件130从补偿元件210的主体310的第二端362与补偿元件210脱离。第一止挡块352则可以通过与第一部件130的孔中设置的凸起720相配合阻挡第一部件130从补偿元件210的主体310的第一端361与补偿元件210脱离。由此，通过第一止挡结构和第二止挡结构不仅不影响补偿元件210连接至第一部件130，而且能够阻挡补偿元件210从第一部件130的孔中脱落，从而能够将紧固组件110预组装在第一部件130上。

尽管在图示的实施例中，第一止挡结构为设置在螺旋槽中的止挡块，第二止挡结构包括可偏置的臂和设置在可偏置的臂上的止挡块，但是在其他的实施例中，第一止挡结构和第二止挡结构的形成方式可以互换。第一止挡结构和第二止挡结构的数量可以分别设置为一个或者一个以上。第一止挡结构的数量与螺旋槽350的数量有关，可以在每条螺旋槽250的末端设置一个第一止挡结构。当第二止挡结构的数量为一个以上时，第二止挡结构围绕主体310的轴线均匀布置。

图4A和4B示出了紧固组件110的隔离件220的具体结构，其中，图4A是隔离件220的第一视角的立体图，图4B是隔离件220的第二视角的立体图。如图4A和4B所示，隔离件220由金属制成，其包括套筒部410和法兰部420。套筒部410限定通道415，并具有相对的第一轴向端413和第二轴向端416。通道415被配置为使得从补偿元件310的主体320的第二端362***的紧固元件120能够进入通道415中、并能够在通道415中沿垂直于纵向方向Y的一个或多个横向方X，Z移动，以补偿沿着一个或多个横向方向X，Z的公差。在一些实施例中，套筒部410呈圆筒状，其内径大于紧固元件120的杆部125的外径。法兰部420从套筒部410的第一轴向端413向外突出，并形成大体上为环形的结构。

图5是紧固组件110沿轴向剖切的剖面图，其示出了紧固组件110的补偿元件210和隔离件220的装配关系。如图5所示，隔离件220的法兰部420位于补偿元件210的保持凸缘320外侧并邻接保持凸缘320的外侧表面324，套筒部410的第二轴向端416伸入保持凸缘320的保持孔325中，并朝向保持凸缘的320的内侧延伸至与保持凸缘320的内侧表面322齐平、或者略微延伸超出内侧表面322。隔离件220的套筒部410的外表面与保持凸缘320的保持孔325的孔壁上设置的保持肋335过盈配合，从而能够将隔离件220保持在补偿元件210上。由于隔离件220能够被保持在补偿元件210上，通过补偿元件210的主体310上的螺旋槽350与第一部件130相配合，即能将紧固组件110(包括补偿元件210和隔离件220)预组装在第一部件130上。

图6是根据本公开的另一个实施例的紧固组件610沿轴向剖切的剖面图。图6所示的实施例的紧固组件610也包括补偿元件620和隔离件630，并且补偿元件620与图2A-图5所示的实施例中的补偿元件210的结构相同，隔离件630与图2A-图5所示的实施例中的隔离件220的结构相同。图6所示的实施例的紧固组件610与图2A-图5所示的实施例的紧固组件110的区别仅在于隔离件在补偿元件上的安装方向不同。在图2A-图5所示的实施例的紧固组件110中，隔离件220从补偿元件210的主体310的第一端361(即如图5中从右向左的方向)***补偿元件210中，法兰部420位于保持凸缘320的外侧，而在图6所示的实施例的紧固组件610中，隔离件220从补偿元件210的主体310的第二端362(即如图6中从左向右的方向)***补偿元件210中，法兰部632位于保持凸缘622的内侧。在紧固组件610中，法兰部632邻接保持凸缘622的内侧表面642，套筒部631的第二轴向端655伸入保持凸缘622的保持孔中，并朝向保持凸缘的320的外侧延伸至与保持凸缘320的外侧表面644齐平、或者略微延伸超出外侧表面644。

需要说明的是，根据本公开的隔离件可以仅包括一个套筒部，而不包括法兰部。法兰部用于限制隔离件沿一个方向(在图5中为从右向左的方向、在图6中为从左向右的方向)从补偿元件中脱落，但是由于隔离件的套筒部通过其外表面与补偿元件的保持孔上的保持肋过盈配合，已经能够有效地将隔离件保持在补偿元件上了，因此即使不设置法兰部，隔离件也不容易从补偿元件上脱落。

图7是图2A所示的紧固组件110与第一部件130预组装的立体图。如图7所示，第一部件130的孔壁上的凸起720伸入补偿元件210的主体310上的螺旋槽350中，并能够沿着螺旋槽350移动。由于补偿元件210的主体310的轴向两端分别设置有第一止挡块352和第二止挡块356，因此补偿元件210不会从第一部件130的孔中脱落，并且由于第二止挡块356设置在可偏置的臂355上，因此虽然主体310的一端设置有第二止挡块356，补偿元件210仍然能从主体310的设有第二止挡块356的一端***第一部件130的孔中。由此，本公开的紧固组件110能够预组装在第一部件130的孔中，而不会从中脱落。通过将紧固组件110预组装在第一部件130上，可以通过紧固组件110和第一部件130形成一个预组装件，有利于第一部件130的制造商直接向终端用户提供一个可以用于最终装配的组装件。例如在第一部件130是车辆的隐形门把手模块的情况下，隐形门把手模块的制造商可以通过向紧固组件的制造商购买紧固组件，并其组装在自己制造的门把手模块上，然后出售给整车制造商，这样，整车制造商可以从一个供应商处得到一个组装件用于最终装配，有利于生产的管理和各种资源的优化配置。预组装在第一部件130上的紧固组件110不容易从第一部件130上脱落，因此有利于第一部件130和紧固组件110所形成的预组装件的运输和在最终装配位置的安装。

图8是图1A所示的紧固***100在使用状态时沿轴向剖切的剖面图。如图8所示，当紧固***100安装就位时，紧固元件120的杆部125伸入第二部件140的螺母装置145中，两者通过螺纹接合相连接，隔离件220通过紧固元件120所施加的轴向紧固力被牢固地夹持在垫片150与第二部件140之间，因此将第一部件130与第二部件140紧固在一起。在紧固***100安装就位的状态下，补偿元件210也被紧固至第二部件140，然而紧固元件210所施加的轴向紧固力主要由隔离件220的套筒部420所承受，而不是主要由补偿元件210的保持凸缘320所承受，也就是说，紧固元件210通过隔离件220的套筒部420将补偿元件210紧固至第二部件，隔离件220的套筒部420能够在其两端分别承受紧固元件施加的压力和第二部件施加的压力。因此，紧固元件120所施加的轴向紧固力不会由塑料制成的补偿元件210所承受，或者补偿元件210仅承受少量的轴向紧固力，这增加了补偿元件210的使用寿命。作为一个比较例，如果紧固组件不具有隔离件，而是仅具有补偿元件，那么紧固元件所施加的轴向力会直接由补偿元件的保持凸缘所承受，随着使用时间的增加，塑料制成的补偿元件会在轴向紧固力的作用下产生蠕变，从而造成紧固元件不再能处于紧固状态。

本领域技术人员可以理解，尽管本公开图示的紧固***的实施例中包括金属垫片，在其他一些实施例中，紧固***也可以不包括金属垫片，只需要将紧固元件的头部的径向尺寸设置得较大即可。设置金属垫片可以有利于选用作为标准件的紧固元件。

尽管已经结合以上概述的实施例的实例描述了本公开，但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言，各种替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案，无论是已知的或是现在或可以不久预见的，都可能是显而易见的。另外，本说明书中所描述的技术效果和/或技术问题是示例性而不是限制性的；所以本说明书中的披露可能用于解决其他技术问题和具有其他技术效果和/或可以解决其他技术问题。因此，如上陈述的本公开的实施例的实例旨在是说明性而不是限制性的。在不背离本公开的精神或范围的情况下，可以进行各种改变。因此，本公开旨在包括所有已知或较早开发的替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案。

Claims (10)

1.一种紧固组件(110)，用于与紧固元件(120)相配合将第一部件(130)紧固至第二部件(140)，所述紧固组件(110)包括：

补偿元件(210)，所述补偿元件(210)包括主体(310)和保持凸缘(320)，所述主体(310)具有相对的第一端(361)和第二端(362)，并具有贯穿所述第一端(361)和第二端(362)的接收孔(315)，所述保持凸缘(320)设置在所述主体(310)的第一端(361)，所述保持凸缘(320)从所述接收孔(315)的孔壁向内延伸而出并具有与所述接收孔(315)沿轴向连通的保持孔(325)，所述补偿元件(210)被配置为能够连接至所述第一部件(130)并且能够相对于所述第一部件(130)沿纵向方向(Y)移动，以补偿沿着纵向方向(Y)的公差；

隔离件(220)，所述隔离件(220)由金属制成，所述隔离件(220)包括套筒部(410)，所述套筒部(410)限定通道(415)，所述通道(415)被配置使得从所述补偿元件(310)的主体(310)的第二端(362)***的所述紧固元件(120)能够进入所述通道(415)中、并能够在所述通道(415)中沿垂直于所述纵向方向(Y)的一个或多个横向方(X，Z)移动，以补偿沿着所述一个或多个横向方向(X，Z)的公差；

其中，所述套筒部(410)***所述保持孔(325)中，并与所述保持孔(325)相配合将所述隔离件(220)保持在所述补偿元件(210)上；并且

其中，所述紧固元件(120)通过所述套筒部(410)将所述补偿元件(210)紧固至所述第二部件(140)，所述套筒部(410)被配置为承受所述紧固元件(120)对所述补偿元件(210)的保持凸缘(320)所施加的轴向紧固力。

2.根据权利要求1所述的紧固组件(100)，其特征在于：

所述套筒部(410)具有相对的第一轴向端(413)和第二轴向端(416)，所述第一轴向端(413)和第二轴向端(416)中的一者承受所述紧固元件(120)施加的压力，所述第一轴向端(413)和第二轴向端(416)中的另一者承受所述第二部件(140)施加的压力。

3.根据权利要求1所述的紧固组件(100)，其特征在于：

所述隔离件(220)还包括从所述套筒部(410)的第一轴向端(413)向外突出的法兰部(420)；

其中，所述法兰部(420)位于所述补偿元件(210)的保持凸缘(320)的外侧和内侧的其中一侧，所述套筒部(410)的第二轴向端(416)伸入所述保持凸缘(320)的保持孔(325)中并朝向所述保持凸缘(320)的外侧和内侧的另一侧延伸至与所述保持凸缘(320)的该侧的表面齐平或略微延伸超出该侧的表面。

4.根据权利要求1所述的紧固组件(110)，其特征在于：

所述保持孔(325)的孔壁上设有数个保持肋(335)，所述套筒部(410)的外表面与所述保持肋(335)过盈配合，以将所述隔离件(220)保持在所述补偿元件(210)上。

5.根据权利要求4所述的紧固组件(110)，其特征在于：

所述数个保持肋(335)围绕所述保持孔(325)的周向均匀布置，并且每个所述保持肋(335)沿纵向方向(Y)延伸。

6.根据权利要求1所述的紧固组件(110)，其特征在于：

所述补偿元件(210)的主体(310)为筒形，且所述主体部(310)的外表面上设有螺旋槽(350)，所述主体部(310)通过所述螺旋槽(350)将所述补偿元件(210)与所述第一部件(130)连接；

所述补偿元件(210)包括分别设置在所述主体(310)的第一端(361)和第二端(362)的第一止挡结构和第二止挡结构，所述第一止挡结构和第二止挡结构被配置为使得所述补偿元件(210)能够***所述第一部件(130)的孔中，并能够阻挡所述补偿元件(210)从所述第一部件(130)的孔中脱落，以将所述紧固组件(110)预组装在所述第一部件(130)上。

7.根据权利要求6所述的紧固组件(110)，其特征在于：

所述第一止挡结构和所述第二止挡结构中的一者为设置在所述螺旋槽(350)的末端的第一止挡块(352)，所述第一止挡结构和所述第二止挡结构中的另一者包括可偏置的臂(355)以及设置在所述可偏置的臂(355)上的第二止挡块(356)。

8.根据权利要求7所述的紧固组件(110)，其特征在于：

所述可偏置的臂(355)大体上平行于所述螺旋槽(350)延伸。

9.一种紧固***(100)，用于将第一部件(130)紧固至第二部件(140)，包括：

根据权利要求1-8中任一项所述的紧固组件(110)；

紧固元件(120)；以及

设置在所述第二部件(140)上的螺母装置(145)；

其中，所述紧固元件(120)与所述螺母装置(145)接合以将所述第一部件(130)紧固至所述第二部件(140)。

10.根据权利要求9所述的紧固***，其特征在于还包括：

金属垫片(150)，所述金属垫片(150)被夹持在所述紧固元件(120)的头部(122)与所述保持凸缘(320)之间。