DE102019101078A1

DE102019101078A1 - Niet-befestigungselementanordnung und verfahren zu ihrer verwendung

Info

Publication number: DE102019101078A1
Application number: DE102019101078.0A
Authority: DE
Inventors: Joel R. Lee; Mark O. Lepper
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2018-01-16
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2019-07-18
Also published as: US20220213914A1; US12006958B2

Abstract

Eine Niet-Befestigungselementanordnung ist ausgelegt, eine oder mehrere Komponenten sicher miteinander zu verbinden. Die Niet-Befestigungselementanordnung umfasst einen Stift und einen Nietkörper mit einem Kragen und einer Säule, die sich von dem Kragen erstreckt. Der Nietkörper weist ferner einen Kragenanschlag auf, der ausgelegt ist, ein positives Positionierungsmerkmal für den Stift nach der Montage bereitzustellen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Befestigungselemente und insbesondere Befestigungselemente, die ausgelegt sind, eine oder mehrere Komponenten miteinander zu verbinden, wie beispielsweise Platten innerhalb eines Fahrzeugs, die während des Herstellungsprozesses des Fahrzeugs miteinander verbunden werden.
Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung
Befestigungselemente können bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich des Automobilbaus. So können beispielsweise während eines Herstellungsprozesses für ein Fahrzeug verschiedene Komponenten durch ein Befestigungselement oder eine Befestigungselementanordnung miteinander verbunden werden. Besondere Beispiele können eine innere Rahmenplatte einschließen, die an einer äußeren Türplatte befestigt werden kann, oder eine Airbaganordnung, die an einer inneren Türplatte oder einer Handschuhfachplatte befestigt werden kann. Als weiteres Beispiel kann eine Radabdeckung an einem Fahrzeugblech oder einem Kotflügel-Radkasten befestigt werden. Typischerweise werden Komponenten durch ein oder mehrere Befestigungselemente oder Befestigungselementanordnungen, wie beispielsweise kunststoffnietenartige Befestigungselemente, miteinander verbunden.
Viele bekannte Kunststoffnieten-Befestigungselemente sind so ausgelegt, dass sie in ein Loch einer bestimmten Größe passen. Für den Fall, dass ein Loch nicht von bestimmter Größe ist, wird das Bauteil typischerweise modifiziert, um das Befestigungselement oder die Befestigungselementanordnung aufzunehmen, was zu einer übermäßigen Belastung während des Herstellungsprozesses führt. Darüber hinaus verlieren viele Befestigungselemente nach dem Stand der Technik im Laufe der Zeit an Haltekraft, wenn eine Last oder Kraft auf die Befestigungselemente aufgebracht wird oder wenn eine Last oder Kraft auf Bereiche ausgeübt wird, die an die Befestigungselemente angrenzen oder sogar entfernt von ihnen liegen. Darüber hinaus kann das Verfahren oder der Prozess der Befestigung von Komponenten untereinander unter Verwendung eines Befestigungselements oder einer Befestigungselementanordnung immer verbessert oder vereinfacht werden.
Es besteht daher Bedarf an einer Niet-Befestigungselementanordnung, die keine Änderung eines Lochs einer Komponente erfordert, um verwendet zu werden. Darüber hinaus besteht Bedarf an einer Niet-Befestigungselementanordnung, die so ausgelegt ist, dass sie mit vorhandenen Verkleidungs- und Plattenbohrungen verwendet werden kann, und die zur Verbindung von Komponenten mit Löchern oder Öffnungen in variablen Formen und Größen verwendet werden kann. Außerdem besteht Bedarf an einer Niet-Befestigungselementanordnung, die ohne Spezialwerkzeuge installiert werden kann, und noch weiter besteht Bedarf an einer Niet-Befestigungselementanordnung mit den oben genannten Eigenschaften, die während eines Herstellungsprozesses leicht installiert oder entfernt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt ist eine Niet-Befestigungselementanordnung ausgelegt, eine oder mehrere Komponenten sicher miteinander zu verbinden. Die Niet-Befestigungselementanordnung weist einen Stift und einen Nietkörper mit einem Kragen und einer Säule auf, die sich vom Kragen aus erstreckt. Der Nietkörper weist weiterhin einen Kragenanschlag auf, der ausgelegt ist, eine positive Fixierfunktion für den Stift nach der Montage zu gewährleisten.
Bei verwandten Ausführungsformen ist ein Durchgang durch den Kragen und die Säule definiert, wobei die Säule einen ersten Satz von Beinen aufweist, die ausgelegt sind, sich zusammenzufalten, um die eine oder die mehreren Komponenten direkt zu kontaktieren, wenn sie zusammengefaltet sind, und einen zweiten Satz von Beinen, die ausgelegt sind, den ersten Satz von Beinen zusammenzufalten und zu verstärken, wenn sie zusammengefaltet sind. Darüber hinaus können der erste Satz von Beinen und der zweite Satz von Beinen Ausbuchtungen umfassen, die radial nach außen ragen, sowie innere vertiefte Bereiche. Darüber hinaus kann der Stift eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen und eine abgeschrägte Nase aufweisen. Der Stift kann auch einen Vorsprung aufweisen, der sich in der Nähe eines ersten distalen Endes des Stiftes befindet, und zwar zwischen den ringförmigen Vorsprüngen und der abgeschrägten Nase. Der Vorsprung kann ausgelegt sein, mindestens ein Bein des ersten Satzes von Beinen oder des zweiten Satzes von Beinen vorzubiegen. Es wird auch erwogen, dass der Nietkörper eine Vielzahl von Nuten beinhalten kann, die ausgelegt sind, mit den ringförmigen Vorsprüngen zu verriegeln, und dass diese Nuten in der Nähe des Kragenanschlags liegen. Es ist ferner vorgesehen, dass der Stift einen Absatz beinhalten kann, der ausgelegt ist, in den Kragenanschlag einzugreifen.
In einem weiteren Aspekt ist eine Niet-Befestigungselementanordnung ausgelegt, eine oder mehrere Komponenten sicher miteinander zu verbinden. Die Niet-Befestigungselementanordnung beinhaltet einen Stift und einen Nietkörper mit einem Kragen und einer Säule. Der Kragen hat eine Öffnung und die Säule erstreckt sich vom Kragen und hat einen inneren Kanal. Die Öffnung ist mit dem inneren Kanal verbunden, und ein Durchmesser der Öffnung ist kleiner als ein Durchmesser des inneren Kanals.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Säule auch einen ersten Satz von Beinen mit radialen Zwischenräumen dazwischen und einen zweiten Satz von Beinen mit radialen Zwischenräumen dazwischen aufweisen. Der erste Satz von Beinen und der zweite Satz von Beinen können auch radial nach außen gerichtete Ausbuchtungen und innere vertiefte Bereiche beinhalten. Der Stift kann auch einen Längsschaft, einen Absatz und eine Vielzahl von Umfangsringen beinhalten, die sich von dem Absatz aus erstrecken. Weiterhin kann der Längsschaft einen ersten Durchmesser aufweisen, und der Absatz kann einen zweiten Durchmesser aufweisen, der sich vom ersten Durchmesser unterscheidet. Der Stift kann ferner eine abgeschrägte Nase mit einem unteren Rand mit einem dritten Durchmesser beinhalten, der einen anderen Durchmesser als der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser aufweisen kann. Der Stift kann auch einen konvexen Ring aufweisen, der einen ersten Rand der Vielzahl von Umfangsringen umschließt, und der konvexe Ring kann sich in der Nähe des zweiten Satzes von Beinen befinden.
In einem weiteren Aspekt bietet die vorliegende Offenbarung eine Niet-Befestigungselementanordnung mit einem Stift und einem Nietkörper. Der Stift hat einen Längsschaft, einen Sicherungsabschnitt und einen knollenartigen Kopf. Der Nietkörper hat einen Kragen mit einer ersten Öffnung und eine Säule. Die Säule beinhaltet Komponenteneingriffsbeine, Verstärkungsbeine, einen inneren Durchgang, der sich zwischen der ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung erstreckt, und einen Verriegelungsabschnitt nahe der ersten Öffnung des Kragens. Weiterhin hat die erste Öffnung einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Sicherungsabschnitts.
Bei verwandten Ausführungsformen kann ein Durchmesser des knollenartigen Kopfes größer sein als ein Durchmesser der zweiten Öffnung. Der Nietkörper kann ferner eine Ringwand beinhalten, die die erste Öffnung definieren kann.
Das Vorstehende und andere Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich. In der Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, die einen Teil davon bilden und in denen zur Veranschaulichung eine bevorzugte Konfiguration der Offenbarung dargestellt ist. Eine solche Konfiguration stellt jedoch nicht unbedingt den vollen Umfang der Offenbarung dar, weshalb auf die hierin enthaltenen Ansprüche zur Auslegung des Umfangs der Offenbarung verwiesen wird.
Figurenliste
Die Erfindung wird besser verstanden und andere als die oben genannten Merkmale, Aspekte und Vorteile werden deutlich, wenn die folgende detaillierte Beschreibung betrachtet wird. Diese detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die folgenden Zeichnungen.

1A ist eine isometrische Ansicht einer Befestigungselementanordnung von vorne, oben und rechts, die einen Stift und einen Nietkörper beinhaltet, wobei die Befestigungselementanordnung in einer unmontierten Konfiguration dargestellt ist;
1B ist eine isometrische Ansicht der Befestigungelementanordnung von 1A von hinten, oben und rechts;
2A ist eine Querschnittsansicht des Stiftes der 1A und 1B längs der Linien 2-2;
2B ist eine Querschnittsansicht des Nietkörpers der 1A und 1B längs der Linien 2-2;
3 ist eine isometrische Ansicht der Befestigungselementanordnung von 1 von vorne, oben und rechts in einer ersten montierten Konfiguration;
4 ist eine Vorderansicht der Befestigungselementanordnung von 3;
5 ist eine rechte Seitenansicht der Befestigungselementanordnung von 3;
6 ist eine Querschnittsansicht längs der Linien 6-6 von 5;
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus 6;
8 stellt die Befestigungselementanordnung von 3 in einer zweiten, montierten Konfiguration dar;
9 stellt die Befestigungselementanordnung von 3 in einer dritten, montierten Konfiguration dar;
10 ist eine Querschnittsansicht längs der Linien 10-10 von 9;
11 stellt die Befestigungselementanordnung von 3 in einer vierten, montierten Konfiguration dar;
12 ist eine Querschnittsansicht längs der Linien 12-12 von 11;
13 stellt die Befestigungselementanordnung von 3 dar, die mit einer Öffnung einer ersten und zweiten Komponente ausgerichtet ist;
14 stellt die Befestigungselementanordnung von 13 dar, die zunächst mit der ersten und zweiten Komponente verbunden ist, wobei Teile der ersten und zweiten Komponente zur besseren Übersichtlichkeit entfernt wurden;
15 stellt die Befestigungselementanordnung von 14 dar, nachdem der Bolzen teilweise nach oben gezogen wurde, im Verhältnis zum Nietkörper;
16 stellt die Befestigungselementanordnung von 15 dar, nachdem der Bolzen vollständig nach oben, im Verhältnis zum Nietkörper, gezogen und segmentiert wurde;
17 stellt die Befestigungselementanordnung von 3 dar, worbei die Befestigungselementanordnung verwendet wird, um eine erste, zweite und dritte Komponente miteinander zu verbinden;
18 ist eine Ansicht von 17 von unten;
19 ist eine Querschnittsansicht längs der Linien 19-19 von 18; und
20 stellt eine alternative Ausführungsform der Befestigungselementanordnung von 3 in Zusammenwirkung mit einer ersten, zweiten und dritten Komponente dar, nachdem der Stift vollständig nach oben, im Verhältnis zum Nietkörper, gezogen und segmentiert wurde.

Bevor die Ausführungsformen der Offenbarung im Detail erläutert werden, ist zu verstehen, dass sich die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung dargestellten oder in den Zeichnungen dargestellten Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt. Die Offenbarung ist in der Lage, andere Ausführungsformen zu verwenden und auf verschiedene Weise praktiziert zu werden oder ausgeführt zu werden. Es ist auch zu verstehen, dass die hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Die Verwendung von „einschließlich“ und „umfassend“ und Variationen davon soll die nachfolgend aufgeführten Gegenständen und deren Äquivalente sowie zusätzliche Gegenstände und Äquivalente davon umfassen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Niet-Befestigungselementanordnung dar, die keine Änderung eines Lochs einer Komponente erfordert, um verwendet zu werden. Stattdessen ist die Niet-Befestigungselementanordnung so ausgelegt, dass sie mit vorhandenen Verkleidungs- und Plattenbohrungen verwendet werden kann und mit Komponenten mit einem größeren Bereich an Lochformen und -größen. Darüber hinaus kann die Niet-Befestigungselementanordnung ohne Spezialwerkzeuge installiert werden, und die Niet-Befestigungselementanordnung kann so ausgelegt werden, dass sie leicht gewartet und entfernt werden kann.
Die 1A, 1B, 2A und 2B veranschaulichen eine Befestigungselementanordnung 100 und deren Komponenten in einem unmontierten Zustand und gemäß der vorliegenden Offenbarung. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Befestigungselementanordnung 100 einen Nietkörper oder eine Tülle 102 und einen Stift oder eine Stange 104, die in und durch den Nietkörper 102 eingeführt werden kann. So stellen beispielsweise die 3-6 die Befestigungselementanordnung 100 in einer ersten, montierten Konfiguration dar und insbesondere eine Ausführungsform der Befestigungselementanordnung 100, die den innerhalb des Nietkörpers 102 positionierten und sich durch diesen erstreckenden Stift 104 beinhaltet. Der Nietkörper 102 und der Stift 104 können jeweils einzeln aus einem Kunststoff, wie Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyoxymethylen (POM), gebildet sein. In weiteren Ausführungsformen können der Nietkörper 102 und der Stift 104 beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), hochdichtem Polyethylen (HDPE), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen mit geringer Dichte (LDPE) und/oder Polypropylen (PP) gebildet sein.
Unter besonderer Bezugnahme auf 2A kann der Stift 104 einen abgerundeten Kopf 106, eine Längsschaft 108, einen Absatz 110 benachbart zu einem Sicherungsabschnitt 112, einen bauchigen Kranz 114, eine Zwischenschaft 116 und eine abgeschrägte Nase 118 umfassen. In dieser Ausführungsform ist der abgerundete Kopf 106 ein halbkugelförmiger Vorsprung nahe einem vorderen distalen Ende 120 des Längsschaftes 108. In anderen Ausführungsformen kann das vordere distale Ende 120 des Stiftes 104 jedoch eine ebene, distale Fläche sein.
Die abgeschrägte Nase 118 erstreckt sich von einem hinteren distalen Ende 122 des Stiftes 104, das zum vorderen distalen Ende 120 entgegengesetzt ist. Die abgeschrägte Nase 118 kann auch eine Umfangslippe 124 beinhalten, die sich von einem unteren Rand oder Kranz 126 erstreckt, und einen abgerundeten Kopf 127, der sich von der Umfangslippe 124 aus erstreckt und nach innen abgewinkelt ist. Weiterhin ist der untere Rand 126 der abgeschrägten Nase 118 im Allgemeinen flach und senkrecht zur Achse 2-2 (siehe 1A und 1B).
In besonderen Ausführungsformen, wie sie in den 1A, 1B, 2A und 2B dargestellt sind, weist die Umfangslippe 124 einen Durchmesser auf, der größer ist als ein Durchmesser des Längsschafts 108, des Sicherungsabschnitts 112 und/oder des abgerundeten Kopfes 106 des Stiftes 104. In weiteren Ausführungsformen ist der Durchmesser der Umfangslippe 124 größer als der Durchmesser eines beliebigen anderen Abschnitts des Stiftes 104.
Immer noch unter Bezugnahme auf 2A kann der Längsschaft 108 einen Durchmesser D1 aufweisen, der Absatz 110 einen Durchmesser D2, der bauchige Kranz 114 einen Durchmesser D3 und die Umfangslippe 124 einen Durchmesser D4. In dieser speziellen Ausführungsform ist der Durchmesser D4 größer als der Durchmesser D1, der Durchmesser D2 und der Durchmesser D3. Weiterhin ist in dieser Ausführungsform der Durchmesser D3 größer als der Durchmesser D1 und der Durchmesser D2, und der Durchmesser D2 ist größer als der Durchmesser D1.
Um auf 2B zurückzukommen, kann der Nietkörper 102 einen ringförmigen Kragen 128 und eine Aufnahmesäule 130 aufweisen. In bevorzugten Ausführungsformen kann sich die Aufnahmesäule 130 von einer hinteren Fläche 132 des Kragens 128 erstrecken und koaxial mit dem ringförmigen Kragen 128 ausgerichtet sein. Weiterhin beinhaltet der Kragen 128 in der vorliegenden Ausführungsform eine allgemein ringförmige Konfiguration, d.h. eine kreisförmige Außengeometrie mit einer durchgehenden Öffnung 134. E sind jedoch auch andere äußere Geometrien vorstellbar, z.B. ein Quadrat, ein Rechteck, ein Oval oder eine andere Form. Die hintere Fläche 132 des Kragens 128 ist im Allgemeinen flach und senkrecht zur Achse 2-2 (siehe 1A und 1B), und eine Seitenwand 136 erstreckt sich zwischen der Rückseite 132 und einer abgeschrägten Oberfläche 138, die im Allgemeinen linear ist. In anderen Ausführungsformen kann die abgeschrägte Oberfläche 138 andere lineare Formen annehmen, kurvenförmig oder eine Kombination aus beidem sein.
Immer noch unter Bezugnahme auf 2B kann eine Nut 140 nahe der Öffnung 134 liegen und durch eine oder mehrere Wände definiert sein. So kann beispielsweise in der vorliegenden Ausführungsform die Nut 140 durch eine Außenwand 142 und eine Innenwand 144 definiert werden, die zusammen eine Spalte dazwischen bilden. In anderen Ausführungsformen kann die Nut 140 zahlreiche andere Formen annehmen, wie sie von den Fachleuten vorstellbar sind. Nicht einschränkende Beispiele können eine Nut mit einer Außenwand, einer Innenwand und einer konkaven Fläche, die sich zwischen der Außenwand und der Innenwand erstreckt, oder eine Nut mit einem parabolischen Querschnitt sein.
Der Nietkörper 102, und insbesondere sein Kragen 128, können auch eine oder mehrere Merkmale aufweisen, die es einem Benutzer ermöglichen, die Befestigungselementanordnung 100 schnell und einfach zu warten, z.B. von einer oder mehreren Komponenten zu entfernen. Wie beispielsweise in den 3 und 4 am besten dargestellt, kann der Nietkörper 102 einen oder mehrere Schlitze 148 und eine oder mehrere Laschen 150 beinhalten, die innerhalb der Schlitze 148 angeordnet sind, wobei die Schlitze 148 die Laschen 150 dazwischen begrenzen können.
Im Allgemeinen können die Schlitze 148 ausgelegt sein, operative Teile eines Werkzeugs aufzunehmen, z.B. eine Flachzange, so dass die Laschen 150 bei Bedarf von der Befestigungselementanordnung 100 entfernt werden können. Und, wie hierin näher erläutert, kann das Entfernen der Laschen 150 einen Rückhaltedruck vom Stift 104 lösen, was dazu führen kann, dass sich der Stift 104 frei innerhalb, durch und vom Nietkörper 102 bewegt. Somit kann die Befestigungselementanordnung 100 demontiert und von einer oder mehreren Komponenten entfernt werden. In dieser Ausführungsform sind die Laschen 150 zwei U- oder C-förmige Komponenten, die einander auf einer ersten und zweiten Seite des Kragens 128 gegenüberliegend angeordnet sind, und die Schlitze 148 sind freie U- oder C-förmige Bereiche, die die Laschen 150 umgeben. Optional können die Schlitze 148 und die Laschen 150 eine andere Größe und Form haben als die dargestellten. In weiteren Ausführungsformen kann der Nietkörper 102 einen oder mehrere Schlitze 148 und eine oder mehrere Laschen 150 aufweisen, die denen in der PCT/US2017/041636 ähnlich sind, die die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/374,129 beansprucht.
Mit Bezug auf die 1 bis 4 und 6 kann der Nietkörper 102 auch eine Ringwand 170 beinhalten, die sich radial nach innen in einem vorbestimmten Abstand von der Innenwand 144 des Kragens 128 erstreckt (siehe 2B). Die Ringwand 170 kann allgemein auch die Öffnung 134 definieren. In diesen Ausführungsformen kann die Ringwand 170 auch eine Innenfläche oder einen Anschlag 172 beinhalten (siehe 2B und 6). In bevorzugten Ausführungsformen ist die Öffnung 134 innerhalb der Ringwand 170 zentriert und konzentrisch zur Achse 2-2 (siehe 1A und 1B). Weiterhin kann die Aufnahmesäule 130 auch einen inneren Kanal 174 beinhalten, der an die Öffnung 134 angrenzt oder mit ihr in Verbindung steht (siehe 2B). Insbesondere kann sich der innere Kanal 174 zwischen der Öffnung 134 und einer zweiten Öffnung 176 erstrecken und konzentrisch um die Achse 2-2 angeordnet sein (siehe 1A und 1B). In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Öffnung 134, der innere Kanal 174 und die zweite Öffnung 176 alle konzentrisch angeordnet und erstrecken sich um die Achse 2-2.
Wie im Folgenden näher erläutert, kann die Ringwand 170 als innerer Kragenanschlag fungieren und so ausgelegt sein, dass sie ein positives Fixiermerkmal für den Stift 104 bietet. Insbesondere wenn eine Kraft auf den Stift 104 ausgeübt wird, wie beispielsweise eine in 6 dargestellte Zugkraft F, kann sich der Stift 104 zurückziehen oder in eine Vorwärtsrichtung gedrängt werden, bis der Absatz 110 des Stiftes 104 die Innenfläche 172 des Kragenanschlags oder der Ringwand 170 berührt. So kann beispielsweise die Öffnung 134 einen Durchmesser kleiner als ein Durchmesser des Innenkanals 174 aufweisen und dadurch die Vorwärtsbewegung des Stiftes 104 bei Bedarf stoppen.
In besonderen Ausführungsformen, wie sie in den 1A, 1B, 2A und 2B dargestellt sind, weist der innere Kanal 174 einen durch die zweite Öffnung 176 definierten Durchmesser und einen Durchmesser auf, der größer als ein Durchmesser der ersten Öffnung 134 ist. Unter besonderer Berücksichtigung von 2B kann die erste Öffnung 134 einen Durchmesser D5 und die zweite Öffnung 176 (und/oder der innere Kanal 174) einen Durchmesser D6 aufweisen. Weiterhin kann in dieser Ausführungsform der Durchmesser D6 größer sein als der Durchmesser D5.
In einigen Ausführungsformen ist ein Durchmesser D6 des Innenkanals 174 einbis fünfmal größer als ein Durchmesser D5 der Öffnung 134, oder ein- bis zweimal größer als ein Durchmesser D5 der Öffnung 134, oder ein- bis 1,5-mal größer als ein Durchmesser D5 der Öffnung 134, oder 1,2- bis 1,4-mal größer als ein Durchmesser D5 der Öffnung 134.
Weiterhin kann, wie hier unter Bezugnahme auf 2A erläutert, der Längsschaft 108 einen Durchmesser D1 aufweisen, der Absatz 110 einen Durchmesser D2, der bauchige Kranz 114 einen Durchmesser D3 und die Umfangslippe 124 einen Durchmesser D4. In besonderen Ausführungsformen kann ein Durchmesser D5 der ersten Öffnung 134 größer sein als ein Durchmesser D1 des Längsschafts 108; ein Durchmesser D6 der zweiten Öffnung 176 (und/oder des inneren Kanals 174) kann größer sein als ein Durchmesser D2 des Absatzes 110 und/oder ein Durchmesser D3 des bauchigen Kranzes 114; ein Durchmesser D4 der Umfangslippe 124 kann größer als ein Durchmesser D6 der zweiten Öffnung; und ein Durchmesser D2 des Absatzes 110 und/oder ein Durchmesser D3 des bauchigen Kranzes 114 kann größer sein als ein Durchmesser D5 der ersten Öffnung 134.
Um auf 2B zurückzukommen, in dieser speziellen Ausführungsform, ist die Innenfläche 172 eine planare oder ebene Fläche. Bei einigen Ausführungsformen kann die Innenfläche 172 jedoch auch ein alternatives Anschlagmerkmal auf der Innenfläche 172 beinhalten, wie beispielsweise ein Rampenmerkmal, einen Absatz, eine Klammer, eine Rippe oder dergleichen, das in den Absatz 110 eingreift oder ihn berührt. Wie sich bei der weiteren Erläuterung hier deutlicher zeigen wird, kann die Wechselwirkung zwischen dem Absatz 110 des Stiftes 104 und der Innenwand 172 des Kragens 128 die Position des Stiftes 104 gegenüber dem Nietkörper 102 steuern und insbesondere eine Anschlagsposition für den Stift 104 definieren. Insbesondere stellt der Kragenanschlag oder die Ringwand 170 eine Störung dar, die die weitere Vorwärtsbewegung des Stiftes 104 durch den Nietkörper 102 stoppt oder behindert, auch wenn eine Kraft (z.B. weitere Zugkraft in Richtung der in 6 dargestellten Zugkraft F) auf den Stift 104 ausgeübt wird. Wie hierin erwähnt, kann der Stift 104 auch den Sicherungsabschnitt 112 sowie den bauchigen Kranz 114 beinhalten. In besonderen Ausführungsformen kann der Sicherungsabschnitt 112 ein oder mehrere Rückhalteelemente beinhalten, die ausgelegt sind, sicher mit wechselseitigen Gegenstücken innerhalb des Nietkörpers 102 zu koppeln. So ist beispielsweise in der vorliegenden Ausführungsform, die in den 1 bis 7 dargestellt ist, der Sicherungsabschnitt 112 des Stiftes 104 eine Vielzahl von ringförmigen oder Umfangsringen, -vorsprüngen, -gewinden, -bolzen, -widerhaken oder -rippen 178, die in die inneren Gewinde oder Nuten 180 innerhalb der Aufnahmesäule 130 eingreifen, gewindemäßig eingreifen, verriegeln oder in einen Eingriff mit Innengewinden oder Nuten 180 eingreifen können, wie hierin näher erläutert wird (z.B. siehe 10 und 12). Die inneren Nuten 180 können sich in der Nähe eines vorderen Endes der Aufnahmesäule 130 befinden und können in der Nähe (oder unmittelbar angrenzend) der Ringwand 170 oder der Öffnung 134 sein. Weiterhin winkeln die Gewinde oder ringförmigen Vorsprünge 178 in dieser Ausführungsform nach hinten oder zum hinteren distalen Ende 122 des Stiftes 104 hin ab. In weiteren Ausführungsformen kann der Sicherungsabschnitt 112 des Stifts 104 ausgelegt sein, mit einem Innenabschnitt der Aufnahmesäule 130 unter Verwendung anderer Verbindungen, wie beispielsweise einer Eingriffs- oder Presspassung, einer Nut- oder Federverbindung, einer Rippen- und Schlitzverbindung oder einer anderen Konfiguration, die von einem Fachmann vorstellbar ist, in Eingriff zu gelangen.
Unter besonderer Berücksichtigung der 1-3, 5 und 6 kann die Aufnahmesäule 130 auch eine Vielzahl von Beinen beinhalten, wie beispielsweise einen ersten Satz von Beinen 182 mit radialen Zwischenräumen 184 dazwischen, und einen zweiten Satz von Beinen 186 mit radialen Zwischenräumen 188 dazwischen. Wie hierin näher erläutert wird, kann der erste Satz von Beinen 182 Komponenteneingriffsbeine aufweisen, die den zweiten Satz von Beinen 186 überlagern, welche Verstärkungsbeine aufweisen können, die den ersten Satz von Beinen 182 tragen. Insbesondere kann der erste Satz von Beinen 182 mit einer oder mehreren Komponenten interagieren oder diese berühren (sobald montiert), und der zweite Satz von Beinen 184 kann ausgelegt sein, den ersten Satz von Beinen 182 zu falten, daran anzuliegen oder zu verstärken (sobald zusammengefaltet), wodurch eine starke und robuste Befestigungselementanordnung und Verbindung entsteht. Wie hierin auch näher erläutert, kann beispielsweise die Befestigungselementanordnung 100 so ausgelegt sein, dass sie an mehreren Platten befestigt wird und sie miteinander verbindet.
In einer Ausführungsform kann der erste Satz von Beinen 182 einen oder mehrere flexible, lineare Träger 190 (in einem unmontierten Zustand) beinhalten, die durch die radialen Zwischenräume 184 getrennt sind, und der zweite Satz von Beinen 186 kann einen oder mehrere flexible, lineare Träger 192 (in einem unmontierten Zustand) beinhalten, die durch die radialen Zwischenräume 188 getrennt sind. In einer bestimmten Ausführungsform kann der erste Satz von Beinen 182 zwei flexible, lineare Träger (in einem unmontierten Zustand) aufweisen, die durch radiale Zwischenräume getrennt sind, und der zweite Satz von Beinen 186 kann zwei flexible, lineare Träger (in einem unmontierten Zustand) aufweisen, die durch radiale Zwischenräume getrennt sind. Weiterhin beinhaltet der erste Satz von Beinen 182 in der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform vier flexible, lineare Träger 190 (im unmontierten Zustand), die durch vier radiale Zwischenräume 184 getrennt sind, und der zweite Satz von Beinen 186 vier flexible, lineare Träger 192 (im unmontierten Zustand), die durch vier radiale Zwischenräume 188 getrennt sind. In anderen Ausführungsformen können der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 eine beliebige Anzahl von flexiblen Trägern aufweisen, die von Fachleuten vorstellbar sind.
Darüber hinaus ist in dieser besonderen Ausführungsform der erste Satz von Beinen 182 länger als der zweite Satz von Beinen 186. Anders ausgedrückt, in der in den 1 bis 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Satz von Beinen 186 kürzer als der erste Satz von Beinen 182, die dadurch im eingeklappten Zustand eine steifere, robustere und im Vergleich zu längeren Beinen weniger biegeempfindliche Verstärkungsstütze bieten. Daher kann der zweite Satz von Beinen 186 im eingeklappten Zustand eine steife und robuste Unterstützung für den ersten Satz von Beinen 182 bieten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Satz von Beinen 182 mindestens 1,25-mal länger als der zweite Satz von Beinen 186, oder mindestens 1,5-mal länger als der zweite Satz von Beinen 186, oder mindestens 2-mal länger als der zweite Satz von Beinen 186. In anderen Ausführungsformen kann der erste Satz von Beinen 182 ungefähr die gleiche Länge wie der zweite Satz von Beinen 186 haben, oder der zweite Satz von Beinen 186 kann länger sein als der erste Satz von Beinen 182. In noch weiteren Ausführungsformen kann der erste Satz von Beinen 182 Beine (oder flexible lineare Träger 190) unterschiedlicher Länge und der zweite Satz von Beinen 186 Beine (oder flexible lineare Träger 192) unterschiedlicher Länge aufweisen. So kann beispielsweise in solchen Ausführungsformen der erste Satz von Beinen 182 Beine einer vorbestimmten Länge aufweisen und der zweite Satz von Beinen 184 kann länger oder kürzer als die vorbestimmte Länge sein.
Weiterhin ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 zwischen dem ersten Satz von Beinen 182 und dem zweiten Satz von Beinen 186 ein ringförmiger Zwischenkranz 194 und unter dem zweiten Satz von Beinen 186 ein unterer ringförmiger Kranz 196 nahe eines äußeren Randes 198, der die zweite Öffnung 176 begrenzen kann, angeordnet.
Es sollte klar sein, dass die Begriffe erste und zweite, wie hier verwendet, austauschbar sind. So kann beispielsweise der erste Satz von Beinen 182 als zweiter Satz von Beinen betrachtet werden, während der zweite Satz von Beinen 186 als erster Satz von Beinen betrachtet werden kann.
Um auf die 1 bis 3, 5 und 6 zurückzukommen, kann der erste Satz von Beinen 182 jeweils einzeln eine flexible Brücke oder ein Zwischenstück 220 mit einem oder mehreren Ausbuchtungen 222 (siehe 2B) und/oder einem oder mehreren Ausschnitten oder Kerben 224 (siehe 2B) beinhalten, die sich gleich wie die radialen Zwischenräume 184 erstrecken. Der zweite Satz von Beinen 186 kann auch eine flexible Brücke oder ein Zwischenstück 226 mit einer oder mehreren Ausbuchtungen 228 (siehe 2B) und/oder einer oder mehreren Kerben 230 (siehe 2B) beinhalten, die sich gleich wie die Zwischenräume 188 erstrecken. In besonderen Ausführungsformen sind die flexiblen Zwischenabschnitte 220, 226 gewölbte, nach außen gewölbte, konvexe oder gekrümmte Wandsegmente, die sich von dem inneren Durchgang oder Kanal 174 des Nietkörpers 102 nach außen erstrecken. Die Zwischenabschnitte 220, 226 können sich über einen gesamten Außenumfang des Nietkörpers 102 auf dem ersten Satz von Beinen 182 und dem zweiten Satz von Beinen 186 einzeln erstrecken. Alternativ können sich die Zwischenabschnitte 220, 226 nur teilweise über den ersten Satz von Beinen 182 bzw. und/oder den zweiten Satz von Beinen 186 erstrecken.
Die flexiblen Zwischenabschnitte 220, 226 des ersten Satzes von Beinen 182 und des zweiten Satzes von Beinen 186 ermöglichen es, dass sich die Beine oder flexiblen Träger 190, 192 während des Betriebs nach außen biegen, wie hierin näher erläutert wird. Insbesondere, wenn eine Kraft (z.B. eine Zugkraft F, wie in 6 dargestellt) auf den Stift 104 ausgeübt wird, spannen die flexiblen Zwischenabschnitte 220 den ersten Satz von Beinen 182 und die flexiblen Zwischenabschnitte 226 den zweiten Satz von Beinen 186 vor, um zu ermöglichen, dass die Kraft nach außen und weg von einer Achse der Anordnung gerichtet wird und die Beine sich in eine beabsichtigte Richtung falten können. Die Zwischenabschnitte 220, 226 reduzieren auch die Kraft, die zum Zusammenklappen der Beine des Nietkörpers 102 erforderlich ist. Somit kann der Stift 104 vollständig durch den Nietkörper 102 geführt werden, so dass der Absatz 110 die Innenfläche 172 berühren und dadurch einen Haltepunkt und eine Anordnung der Befestigungsanordnung ohne unerwünschte Reibung oder Widerstand steuern kann.
Wie in den 1A, 1B, 2A, 6 und 7 am besten dargestellt, weist der Stift 104 einen bauchigen Kranz 114 auf, der in dieser Ausführungsform ein radialer oder umlaufender Vorsprung (z.B. eine bogenförmige Ausbuchtung) mit einer konvexen Außenfläche ist. Der bauchige Kranz 114 kann sich in der Nähe des Sicherungsabschnitts 112 und/oder zwischen dem Sicherungsabschnitt 112 und der abgeschrägten Nase 118 (oder dem hinteren distalen Ende 122) befinden. Weiterhin ist der bauchige Kranz 114 in der in 7 dargestellten Ausführungsform nahe einer Rückseite des zweiten Satzes von Beinen 186 und übt dadurch eine nach außen gerichtete Kraft aus, die den zweiten Satz von Beinen 186 im ersten montierten Zustand leicht nach außen vorspannt. Sobald die Befestigungselementanordnung 100 in einem montierten Zustand ist, kann der bauchige Kranz 114 dazu führen, dass der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen 186 vorgebogen wird, da der bauchige Kranz 114 eine nach außen gerichtete Kraft auf den zweiten Satz von Beinen 186 ausübt oder anlegt. Darüber hinaus ist aufgrund der besonderen Lage des bauchigen Kranzes 114 weniger Kraft erforderlich, um den zweiten Satz von Beinen 186 zu biegen. In anderen Ausführungsformen kann der Stift 104 einen bauchigen Kranz 114 zwischen dem Absatz 110 und dem abgerundeten Kopf 106 des Stiftes 104 oder angrenzend an eine Vorder- oder Rückseite des ersten Satzes von Beinen 182 beinhalten, um dadurch eine nach außen gerichtete Kraft auf den ersten Satz von Beinen 182 in einem ersten montierten Zustand auszuüben. Alternativ kann sich der bauchige Kranz 114 an einer Stelle am Stift 104 befinden, so dass, sobald der Stift 104 durch den Nietkörper 102 eingeführt ist, sich der bauchige Kranz 114 in der Nähe des Zwischenkranzes 194 befindet. In weiteren Ausführungsformen kann der Stift 104 einen oder mehrere bauchige Bereiche oder Kränze 114 beinhalten. Im Wesentlichen kann der bauchige Kranz 114 an einer oder mehreren Stellen entlang des Stiftes 104 positioniert werden, die in Betracht gezogen oder gewünscht werden können, um eine oder mehrere Komponenten oder Bereiche entlang der Säule 130 vorzubiegen.
Bei der Montage der Befestigungselementanordnung 100 kann der abgerundete Kopf 106 des Stiftes 104 axial mit der zweiten Öffnung 176 ausgerichtet werden (siehe 1A und 1B) und in und durch die zweite Öffnung 176 gedrückt werden. Der Stift 104 kann dann weiter in die Aufnahmesäule 130 des Nietkörpers 102 eingeführt und durch diese gedrängt werden, so dass der abgerundete Kopf 106 des Stiftes 104 die Öffnung 134 des Kragens 128 passiert. Der Stift 104 kann sich weiter durch den Nietkörper 102 bewegen, bis der untere Rand 126 der abgeschrägten Nase 118 des Stiftes mit dem unteren äußeren Rand 198 des Nietkörpers 102 in Kontakt kommt, angrenzend oder bündig angeordnet ist (siehe 6). Sobald der untere Rand 126 der abgeschrägten Nase 118 den unteren äußeren Rand 198 des Nietkörpers 102 berührt, wird die weitere Bewegung des Stiftes 104 durch den Nietkörper 102 gestoppt und die Befestigungselementanordnung 100 befindet sich in einem ersten, montierten Zustand, wie in den 3 bis 6 da rgestellt.
Unter besonderer Berücksichtigung der 3 bis 6 und 8 bis 12 kann die Befestigungselementanordnung 100 dann zwischen einem ersten montierten Zustand (siehe 3-6), einem zweiten montierten Zustand (siehe 8), einem dritten montierten Zustand (siehe 9 und 10) und einem vierten montierten Zustand (siehe 11 und 12) wechseln, wie nachfolgend erläutert wird. Insbesondere kann, sobald sich die Befestigungselementanordnung 100 im ersten montierten Zustand befindet, wie in den 3-6 dargestellt, eine Zugkraft F (siehe 6) an den Längsschaft 108 des Stiftes 104 angelegt werden. Und da die Umfangslippe 124 des Stiftes 104 einen Durchmesser D4 aufweist, der größer als ein Durchmesser D6 der zweiten Öffnung 176 ist, kann ein Ziehen des Stiftes 104 auf diese Weise bewirken, dass sich der erste Satz von Beinen 182 oder der zweite Satz von Beinen 186 zusammenfaltet, nach außen abflacht oder zusammenklappt. Anders ausgedrückt, durch Ziehen des Stiftes 104 auf diese Weise drückt die abgeschrägte Nase 118 die Aufnahmesäule 130 nach oben, wodurch der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen 186 zusammenklappt.
In besonderen Ausführungsformen sind die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 220 des ersten Satzes von Beinen 182 flexibler (oder weniger steif) als die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 226 des zweiten Satzes von Beinen 186, und somit klappt der erste Satz von Beinen 182 zuerst zusammen oder flacht ab bevor der zweite Satz von Beinen 186 zusammenklappt oder abflacht. Alternativ sind in anderen Ausführungsformen die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 226 des zweiten Satzes von Beinen 186 flexibler (oder weniger steif) als die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 220 des ersten Satzes von Beinen 182 und damit klappt der zweite Satz von Beinen 186 zusammen oder flacht ab, bevor der erste Satz von Beinen 182 zusammenklappt oder abflacht. In noch weiteren Ausführungsformen weisen die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 220 des ersten Satzes von Beinen 182 die gleiche Flexibilität oder Steifigkeit auf wie die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 226 des zweiten Satzes von Beinen 186, und somit klappen der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 gleichzeitig zusammen.
In der in den 3 bis 12 dargestellten Ausführungsform kann der Stift 104 jedoch mit einer Kraft F kontinuierlich gezogen werden, bis der erste Satz von Beinen 182 gefaltet oder abgeflacht wird, wie in 8 dargestellt ist, an welchem Punkt sich die Befestigungselementanordnung 100 im zweiten montierten Zustand befindet. Mit anderen Worten, die Befestigungselementanordnung 100 kann sich im zweiten, montierten Zustand befinden, wenn einer des ersten Satzes von Beinen 182 oder des zweiten Satzes von Beinen 186 abgeflacht ist oder sich nach außen erstreckt.
Unter besonderer Berücksichtigung der 9 und 10 kann ein Nutzer den Stift 104 der Befestigungselementanordnung 100 weiter ziehen, bis der Absatz 110 des Stiftes 104 die Innenfläche 172 der Ringwand 170 berührt (siehe 10). Daher kann in diesen Ausführungsformen eine Position des Absatzes 110 auf dem Stift 104 das Ausmaß oder die Länge steuern, in der der Stift 104 durch den Nietkörper 102 gezogen werden kann, und somit das Ausmaß, in dem der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 zusammenklappen oder sich falten können. Insbesondere fungiert der Anschlag oder die Innenfläche 172 als innerer Kragenanschlag und kann konfiguriert werden, um eine positive Positionierungsfunktion für den Stift 104 bereitzustellen. Somit kann die Innenfläche 172 eine Übererstreckung des Stiftes 104 durch den Nietkörper 102 verhindern und verhindern, dass der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen 186 über eine gewünschte Position hinaus gefaltet oder gebogen wird.
In einigen Ausführungsformen kann der Stift 104 so konstruiert sein, dass sein Absatz 110 in der Nähe einer gewünschten Position entlang des Stiftes 104 liegt, die verhindert, dass der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen 186 über eine gewünschte Position hinaus gefaltet oder gebogen wird. Wie ein Fachmann es zu schätzen wissen wird, je näher der Absatz 110 am abgerundeten Kopf 106 oder am vorderen distalen Ende 120 des Stiftes 104 liegt, desto eher berührt der Absatz 110 die Innenfläche 172 und desto früher stoppt der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beine 186 das Falten. Wenn alternativ der Absatz 110 näher an der abgeschrägten Nase 118 oder dem hinteren distalen Ende 122 des Stiftes 104 liegt, kann der Stift 104 noch länger gezogen werden, so dass der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen 186 für einen längeren Zeitraum weiter zusammenklappen können. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Absatz 110 in der Nähe einer Position entlang des Stiftes 104, so dass der Absatz 110 zeitgleich, simultan oder gleichzeitig mit dem Anschlag oder der Innenfläche 172 in Kontakt kommt, wenn der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 vollständig abgeflacht sind. Mit anderen Worten, in dieser bevorzugten Ausführungsform sind, wenn der Absatz 110 die Innenfläche 172 berührt, der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 vollständig abgeflacht.
In alternativen Ausführungsformen ist der Absatz 110 jedoch in der Nähe einer Position entlang des Stiftes 104, so dass sich der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen 186 nur teilweise biegen. So sind beispielsweise in der in 20 dargestellten Ausführungsform der zweite Satz von Beinen 186 V-förmig oder können als mit einer Biegung von 20 bis 50 Grad gekennzeichnet werden. In weiteren Ausführungsformen ist der Absatz 110 in der Nähe einer Position entlang des Stiftes 104, so dass, wenn der Absatz den Anschlag oder die Innenfläche 172 berührt, der erste Satz von Beinen 182 und/oder der zweite Satz von Beinen eine Biegung von 10 bis 170 Grad, oder eine Biegung von 10 bis 90 Grad oder eine Biegung von 10 bis 40 Grad aufweisen.
Wie vorstehend erwähnt, befindet sich die Befestigungselementanordnung 100 im dritten montierten Zustand, wenn der Absatz 110 den Anschlag oder die Innenfläche 172 berührt und/oder wenn sowohl der erste Satz von Beinen 182 als auch der zweite Satz von Beinen 186 vollständig abgeflacht oder gefaltet sind. In der Ausführungsform, in der die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 220 des ersten Satzes von Beinen 182 die gleiche Flexibilität aufweisen wie die flexible Brücke oder die Zwischenabschnitte 226 des zweiten Satzes von Beinen 186, würde die Befestigungselementanordnung 100 einfach vom ersten montierten Zustand in den dritten montierten Zustand übergehen, da der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 gleichzeitig zusammenklappen und als solche niemals in einen zweiten montierten Zustand eintreten würden, wie hierin beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform dienen die Kerben 224 und 230 auch dazu, das Zusammenklappen des ersten Satzes von Beinen 182 und des zweiten Satzes von Beinen 186 zu steuern oder zu erleichtern. So können beispielsweise die Kerben 224 eine auf die Zwischenabschnitte 220 ausgeübte Kraft auf einen starren Abschnitt des ersten Satzes von Beinen 182 umleiten, z.B. auf einen nicht flexiblen Abschnitt des ersten Satzes von Beinen 182.
Wie in den 9 und 10 dargestellt, kann sich eine Länge L1 des Längsschafts 108 des Stiftes 104 im dritten montierten Zustand von der Öffnung 134 des Kragens 128 erstrecken. Dieser Abschnitt oder diese Länge L1 des Stiftes 104 oder seines Längsschafts 108 kann entfernt werden, beispielsweise durch Brechen oder Schneiden. Insbesondere kann der Stift 104 bei der Montage an einer Stelle in der Nähe der Ringwand 170 und des Absatzes 110 mit ausreichender Kraft gebrochen werden. Somit erstreckt sich der Stift 104 nach dem Bruch nicht mehr aus der Öffnung 134 nach außen.
Nach dem Entfernen kann sich die Befestigungselementanordnung 100 dann im vierten montierten Zustand befinden, wie in den 11 und 12 dargestellt. Wie weiter in 12 dargestellt, kann der Sicherungsabschnitt 112 des Stiftes 104 mit den Innengewinden oder Nuten 180 des Nietkörpers 102 in Eingriff stehen, wodurch der Stift 104 innerhalb des Nietkörpers 102 gesichert ist. Insbesondere der Eingriff zwischen dem Sicherungsabschnitt 112 des Stiftes 104 und den Innengewinden oder Nuten 180 des Nietkörpers 102 verhindert eine axiale oder laterale Bewegung des Stiftes 104 und des Nietkörpers 102 relativ zueinander. Wie hier erwähnt, kann in anderen Ausführungsformen der Sicherungsabschnitt 112 des Stiftes 104 ausgelegt sein, in einen inneren Abschnitt der Aufnahmesäule 130 einzugreifen, wobei andere Verbindungen verwendet werden, wie beispielsweise ein Presssitz oder eine Presspassung, eine Nut- oder Federverbindung, eine Rippen- und Schlitzverbindung oder eine andere Konfiguration, die von einem Fachmann vorstellbar ist.
Obwohl die Befestigungselementanordnung 100 der vorliegenden Ausführungsform unter Anwendung einer Zugkraft F zwischen den montierten Zuständen übergeht, ist vorgesehen, dass der Stift 104 alternativ mit dem Nietkörper 102 zusammenwirken kann, um den ersten Satz von Beinen 182 und den zweiten Satz von Beinen 186 zusammenzuklappen oder abzuflachen. So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Befestigungselementanordnung 100 zwischen den montierten Zuständen durch Drehbewegung entweder des Nietkörpers 102 oder des Stiftes 104 oder durch Aufbringen einer Druckkraft übergehen kann. So können beispielsweise der Nietkörper 102 und der Stift 104 Gewindeabschnitte oder radiale Vorsprünge beinhalten, die sich entlang kooperativer Eingriffsmerkmale bewegen, die eine Längsverschiebung des unteren Kranzes 196 in Richtung des Kragens 128 und damit eine Abflachung des ersten Satzes von Beinen 182 und des zweiten Satzes von Beinen 186 ermöglichen.
Die 13-16 veranschaulichen ein Verfahren zur Verwendung der Befestigungselementanordnung 100, und insbesondere ein Verfahren, bei dem die Befestigungselementanordnung 100 eine erste Komponente 250, z.B. eine erste Platte, zusammen mit einer zweiten Komponente 252, z.B. eine zweite Platte, befestigt oder verbindet.
Zuerst kann ein Nutzer, wie in den 13 und 14 dargestellt, die montierte Befestigungselementanordnung 100 mit einer oder mehreren Bohrungen oder Öffnungen ausrichten, z.B. einer ersten Bohrung 254 der ersten Komponente 250 und einer zweiten Bohrung (nicht dargestellt) der zweiten Komponente 252 (siehe 13), und dann die montierte Befestigungselementanordnung 100 in Richtung eines Pfeiles 256 durch die Bohrungen oder Öffnungen einsetzen (siehe 14). Die Befestigungselementanordnung 100 kann in und durch das Loch 254 gedrückt werden, bis die hintere Fläche 132 des Kragens 128 an einer Außenfläche 258 der ersten Komponente 250 anliegt, die das Loch 254 umgibt. Insbesondere kann die Befestigungselementanordnung 100 durch die Löcher der ersten und zweiten Komponenten 250, 252 so positioniert werden, dass der Kranz oder die hintere Fläche 132 benachbart und in Kontakt mit einer Außenfläche 258 der ersten Komponente 250 ist.
Wie hierin weiter ausgeführt wird, kann eine Größe oder Form der Bohrungen oder Öffnungen der Komponenten 250, 252 variieren und die Befestigungsanordnung 100 kann verwendet werden, um Komponenten mit Bohrungen unterschiedlicher Größe miteinander zu verbinden. Bei besonderen Ausführungsformen muss jedoch der Kragen 128 des Nietkörpers 100 einen Durchmesser größer als die Bohrung 254 der ersten Komponente 250 aufweisen, und der erste Satz von Beinen 182 muss sich im eingeklappten Zustand nach außen erstrecken oder eine Spannweite 260 (siehe 17 und 19) aufweisen, die größer ist als der Durchmesser einer Bohrung einer zu befestigenden unteren Komponente, z.B. der zweiten Komponente 252 in der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 15 dargestellt, kann ein Nutzer nach dem Einsetzen der Befestigungselementanordnung 100 durch die ersten und zweiten Bohrungen der ersten und zweiten Komponenten 250, 252 eine Zugkraft F auf den Stift 104 ausüben. Bei Aufbringung der Zugkraft F auf den Stift 104 bewegt sich die abgeschrägte Nase 118 (und damit der untere ringförmige Kranz 196 des Nietkörpers 102) in Längsrichtung zum Kragen 128, wie hierin erläutert. Eine fortgesetzte Bewegung des unteren ringförmigen Kranzes 196 bewirkt, dass sich der flexible Zwischenabschnitt 220 des ersten Satzes von Beinen 182 nach außen biegt, wie in 15 dargestellt, und eine noch weitere kontinuierliche Bewegung des unteren ringförmigen Kranzes 196 kann dazu führen, dass sich der flexible Zwischenabschnitt 226 des zweiten Satzes von Beinen 186 nach außen biegt, wie in 16 dargestellt. Wie hierin erläutert, kann sich der zweite Satz von Beinen 186 nach außen biegen, so dass der zweite Satz von Beinen 186 in der Nähe des ersten Satzes von Beinen 182 liegt und dafür Halt bietet. Als solches, wie auch hierin erläutert, kann der zweite Satz von Beinen 186 ein steiferes oder robusteres Material beinhalten als der erste Satz von Beinen 182.
Ein Nutzer kann eine Zugkraft F auf den Stift 104 ausüben, bis eine Oberseite des ersten Satzes von Beinen 182 eine Rückseite 264 der zweiten Komponente 252 berührt, und kann weiterhin eine Zugkraft F auf den Stift 104 ausüben, bis der Absatz 110 des Stiftes 104 die Innenfläche 172 des Kragenanschlags 170 berührt. Nachdem der Absatz 110 in die Innenfläche 172 eingreift, wird die weitere Bewegung des Stiftes 104 durch den Nietkörper 102 gestoppt und der Abschnitt des Stiftes 104, der sich über den Kragen 128 erstreckt, kann entfernt werden.
Mit Bezug auf die 17 bis 19 ist eine Befestigungselementanordnung 100 in Zusammenwirkung mit einer ersten Komponente 280, einer zweiten Komponente 282 und einer dritten Komponente 284 dargestellt, wobei die Befestigungselementanordnung 100 die erste Komponente 280, die zweite Komponente 282 und die dritte Komponente 284 zusammen befestigt oder verbindet. Die in den 17 bis 19 dargestellte Befestigungselementanordnung 100 ist im vierten montierten Zustand dargestellt, wobei der Absatz 110 mit der Innenfläche 172 des Kragenanschlags 170 in Kontakt ist und der Sicherungsabschnitt 112 in Zusammenwirkung mit den Nuten 180 (siehe 19). Weiterhin sind in dieser besonderen Ausführungsform der erste Satz von Beinen 182 und der zweite Satz von Beinen 186 vollständig gefaltet. Unter besonderer Berücksichtigung von 19 weisen die erste Komponente 280 und die dritte Komponente 284 Bohrungen bzw. Öffnungen 286, 288 mit einem ersten Durchmesser und die zweite Komponente 282 eine Bohrung oder eine Öffnung 290 mit einem zweiten Durchmesser auf, der sich vom ersten Durchmesser der Öffnungen 286, 288 unterscheidet. Als solches ist 19 ein Beispiel, bei welchem die Befestigungselementanordnung 100 verwendet werden kann, um Komponenten mit Löchern unterschiedlicher Größe miteinander zu verbinden.
Nach dem Zusammenspannen der ersten Komponente 280, der zweiten Komponente 282 und der dritten Komponente 284 kann eine Last 292 auf die erste Komponente 280 aufgebracht werden. Anschließend kann die Last 292 auf den ersten Satz von Beinen 182 übertragen werden und dadurch bewirken, dass sich der erste Satz von Beinen auf die Positionen 294 des zweiten Satzes von Beinen 186 biegt. Das heißt, wenn eine Last auf die erste Komponente 280 aufgebracht wird, kann sich der erste Satz von Beinen 182 bei Aufbringen der Last 292 in oder auf eine Stelle entlang des zweiten Satzes von Beinen 186 (z.B. der Stelle 294) biegen. Der zweite Satz von Beinen 186 kann auch die Biegepunkte des ersten Satzes von Beinen 182 verändern, indem er die Last 292 über einen gefalteten Abstand oder eine Spannweite von 296 des zweiten Satzes von Beinen 186 verteilt (siehe 17 und 19).
Wie vorstehend erörtert, kann in einigen Ausführungsformen der Absatz 110 des Stiftes 104 in der Nähe einer Stelle entlang des Stiftes 104 sein, so dass der zweite Satz von Beinen 186 (oder der erste Satz von Beinen 182) V-förmig ist oder eine abgewinkelte Biegung aufweist. Als veranschaulichendes Beispiel stellt 20 eine Befestigungselementanordnung 100 dar, die eine erste Komponente 298, eine zweite Komponente 300 und eine dritte Komponente 302 zusammen sichert, wobei der zweite Satz von Beinen 186 eine Biegung von etwa 25 bis 45 Grad aufweist.
Auf Wunsch kann die Befestigungselementanordnung 100 auch eines oder mehrere Merkmale beinhalten, die eine schnelle und einfache Wartung ermöglichen. Wie bereits erwähnt, kann beispielsweise die Befestigungselementanordnung 100 einen oder mehrere Schlitze 148 und eine oder mehrere Laschen 150 beinhalten, die innerhalb der Schlitze 148 angeordnet sind. In diesen Ausführungsformen können die Schlitze 148 Werkzeugeingriffskanäle sein, die durch die abgeschrägte Fläche 138 des Kragens 128 gebildet sind und ausgelegt sind, um operative Teile eines Werkzeugs (z.B. eine Flachzange) aufzunehmen. Während der betrieblichen Nutzung kann ein Benutzer einen operativen Teil eines Werkzeugs in die Schlitze 148 einsetzen und die Laschen 150 entfernen. Nachdem die Laschen 150 entfernt wurden, kann ein Rückhaltedruck vom Stift 104 gelöst werden. So können beispielsweise die Laschen 150 mit Strukturen wie einer Gewindeschnittstelle (z.B. den Innengewinden oder Nuten 180) gekoppelt werden, die den Stift 104 sicher mit dem Nietkörper 102 verbinden, und das Entfernen der Laschen 150 kann den Durchmesser D6 des inneren Kanals 174 vergrößern und die Innengewinde oder die Nuten 180 und den Sicherungsabschnitt 112 des Stifts 104 entkoppeln. So kann der Stift 104 eingedrückt werden und der erste und zweite Satz von Beinen 182, 186 kann sich entfalten, was es der Befestigungselementanordnung 100 ermöglicht aus der ersten, zweiten und dritten Komponente 298, 300, 302 entfernt zu werden.
Wie bereits erwähnt, sind Schlitze und Laschen, die in Verbindung mit der Befestigungselementanordnung 100 verwendet werden können, in der PCT/US2017/041636 offenbart.
Während verschiedene räumliche und richtungsbezogene Begriffe wie oben, unten, untere, mittlere, seitlich, horizontal, vertikal, vorne, hinten und dergleichen verwendet werden können, um Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, versteht es sich, dass solche Begriffe nur in Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtungen verwendet werden. Die Ausrichtungen können umgekehrt, gedreht oder anderweitig geändert werden, so dass ein oberer Abschnitt ein unterer Abschnitt ist, und umgekehrt, horizontal vertikal wird und dergleichen.
Variationen und Modifikationen des Vorstehenden liegen im Umfang der vorliegenden Offenbarung. Es ist klar, dass die hier offenbarte und definierte Offenbarung sich auf alle alternativen Kombinationen von zwei oder mehr der einzelnen Merkmale erstreckt, welche im Text und/oder den Zeichnungen erwähnt wurden oder daraus offensichtlich sind. Alle diese unterschiedlichen Kombinationen stellen verschiedene alternative Aspekte der vorliegenden Offenbarung dar. Die hier beschriebenen Ausführungsformen erläutern die besten bekannten Arten zur Ausübung der Offenbarung und versetzen andere Fachleute in die Lage, die Offenbarung anzuwenden. Die Ansprüche sollen so ausgelegt werden, dass sie alternative Ausführungsformen in dem durch den Stand der Technik erlaubten Maß einschließen.
Wie bereits erwähnt, werden es Fachleuten zu schätzen wissen, dass die Erfindung zwar vorstehend im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen und Beispielen beschrieben wurde, die Erfindung aber nicht unbedingt darauf beschränkt ist, und dass zahlreiche andere Ausführungsformen, Beispiele, Verwendungen, Modifikationen und Abweichungen von den Ausführungsformen, Beispielen und Verwendungen möglich sind, sofern sie unter den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Zahlreiche Änderungen an der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann unter Berücksichtigung der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Dementsprechend ist diese Beschreibung nur zur Veranschaulichung und dient dazu, den Fachleuten die Möglichkeit zu geben, die Erfindung zu machen und zu nutzen und die beste Art der Durchführung zu vermitteln. Die ausschließlichen Rechte an allen Änderungen, die im Rahmen der beigefügten Ansprüche erfolgen, bleiben vorbehalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2017041636 PCT [0023, 0059]
US 62374129 [0023]

Claims

Niet-Befestigungselementanordnung, ausgelegt eine oder mehrere Komponenten sicher miteinander zu verbinden, wobei die Niet-Befestigungselementanordnung umfasst: - einen Stift; und - einen Nietkörper mit einem Kragen, einer Säule, die sich von dem Kragen erstreckt, und einem Kragenanschlag, wobei der Kragenanschlag ausgelegt ist, ein positives Positionierungsmerkmal für den Stift nach der Montage bereitzustellen.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 1, wobei ein Durchgang durch den Kragen und die Säule definiert ist, wobei die Säule umfasst: - einen ersten Satz von Beinen, die ausgelegt sind, die eine oder die mehreren Komponenten zusammenzuklappen und direkt zu kontaktieren, wenn sie zusammengeklappt sind; und - einen zweiten Satz von Beinen, die ausgelegt sind, den ersten Satz von Beinen zusammenzuklappen und zu verstärken, wenn sie zusammengeklappt sind.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stift einen Absatz aufweist, der ausgelegt ist, mit dem Kragenanschlag in Eingriff zu gelangen.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 2, wobei der erste Satz von Beinen und der zweite Satz von Beinen Ausbuchtungen aufweisen, die radial nach außen ragen und innere ausgesparte Bereiche aufweisen.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 2, wobei der Stift eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen und eine abgeschrägte Nase aufweist.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 5, wobei der Stift einen Vorsprung aufweist, der nahe an einem ersten distalen Ende des Stiftes und zwischen den ringförmigen Vorsprüngen und der abgeschrägten Nase liegt.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 6, worin der Vorsprung ausgelegt ist, mindestens ein Bein des ersten Satzes von Beinen oder des zweiten Satzes von Beinen vorzubiegen.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 5, worin der Nietkörper ferner eine Vielzahl von Nuten umfasst, die ausgelegt sind, mit den ringförmigen Vorsprüngen zu verriegeln.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 8, wobei die Nuten in der Nähe des Kragenanschlags liegen.
Niet-Befestigungselementanordnung, die ausgelegt ist, eine oder mehrere Komponenten sicher miteinander zu verbinden, wobei die Niet-Befestigungselementanordnung umfasst: - einen Stift; und - einen Nietkörper mit einem Kragen mit einer Öffnung und einer Säule, die sich von dem Kragen erstreckt und einen inneren Kanal aufweist, wobei die Öffnung mit dem inneren Kanal verbunden ist, und wobei ein Durchmesser der Öffnung kleiner als ein Durchmesser des inneren Kanals ist.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 10, worin die Säule ferner aufweist: - einen ersten Satz von Beinen mit radialen Zwischenräumen dazwischen; und - einen zweiten Satz von Beinen mit radialen Zwischenräumen dazwischen.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 11, wobei der erste Satz von Beinen und der zweite Satz von Beinen radial nach außen gerichtete Ausbuchtungen und innere ausgesparte Bereiche umfassen.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 12, wobei der Stift einen Längsschaft, einen Absatz und eine Vielzahl von Umfangsringen aufweist, die sich vom Absatz aus erstrecken.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 13, wobei der Längsschaft einen ersten Durchmesser aufweist und der Absatz einen zweiten Durchmesser aufweist, der sich vom ersten Durchmesser unterscheidet.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 14, wobei der Stift ferner eine abgeschrägte Nase mit einem unteren Rand mit einem dritten Durchmesser aufweist, und wobei der dritte Durchmesser sich vom ersten Durchmesser und dem zweiten Durchmesser unterscheidet.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 15, wobei der Stift ferner einen konvexen Ring umfasst, der einen ersten Rand der Vielzahl von Umfangsringen umschließt.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 16, worin der konvexe Ring in der Nähe des zweiten Satzes von Beinen liegt.
Niet-Befestigungselementanordnung, wobei die Niet-Befestigungselementanordnung aufweist: - einen Stift mit einem Längsschaft, einem Sicherungsabschnitt, einem knollenartigen Kopf; und - einen Nietkörper mit einer Säule und einem Kragen mit einer ersten Öffnung durch diesen hindurch, wobei die Säule umfasst: - Komponenteneingriffsbeine; - Verstärkungsbeine; - einen inneren Durchgang, der sich zwischen der ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung erstreckt; und - einen Verriegelungsabschnitt in der Nähe der ersten Öffnung, wobei die erste Öffnung einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser des Sicherungsabschnitts ist.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 18, wobei ein Durchmesser des knollenartigen Kopfes größer ist als ein Durchmesser der zweiten Öffnung.
Niet-Befestigungselementanordnung nach Anspruch 18, wobei der Nietkörper ferner eine Ringwand beinhaltet, wobei die Ringwand die erste Öffnung definiert.