專利名稱:槽內(nèi)卡合緊固件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于連接兩構(gòu)件的緊固件;更具體地涉及具有用于連接兩個殼體構(gòu)件的卡合結(jié)構(gòu)的舌槽式緊固件。
背景技術(shù):
典型的殼體組件通過將兩個或多個殼體構(gòu)件連結(jié)在一起而形成。常規(guī)舌槽式緊固件通常用于以簡單且有效的方式將兩個殼體構(gòu)件連結(jié)和密封。在典型的舌槽緊固件中,舌片沿一殼體構(gòu)件的連結(jié)表面設(shè)置,而槽沿另一殼體構(gòu)件的相應(yīng)連結(jié)表面設(shè)置。將殼體構(gòu)件的連結(jié)表面對準(zhǔn)并然后將舌片插入槽內(nèi)以連接和固定殼體構(gòu)件以形成完整的殼體組件。對于非加壓式殼體組件,舌槽式緊固件可能足以保持兩殼體構(gòu)件之間的連接。但是,對于加壓式殼體組件,僅舌槽式緊固件可能是不夠的。例如,在正常操作條件下,加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)殼體的內(nèi)部空氣壓力可能大于殼體外部的環(huán)境空氣壓力。更大的內(nèi)部空氣壓力作用在HVAC殼體內(nèi)表面上將殼體構(gòu)件推開,由此將舌片與槽分離開。舌片與槽分離可能造成明顯的空氣泄漏,這會不利地影響HVAC系統(tǒng)的總體效率,或者甚至造成兩殼體構(gòu)件的完全分離;因此需要與舌槽式緊固件結(jié)合作用的附加緊固件來保持固定連接。授予Gilliam等人的美國專利第5,699,601號(Gilliam ‘601)披露了與舌槽式緊固件結(jié)合使用的外部卡合緊固件以將第一殼體構(gòu)件與第二殼體構(gòu)件連接以形成HVAC殼體組件。舌槽式緊固件提供基本上氣密密封,而外部卡合緊固件保持兩殼體構(gòu)件之間的連接以防止舌片與槽分離。與舌槽式緊固件結(jié)合使用的外部卡合緊固件的缺點(diǎn)在于各部件的組合本身導(dǎo)致復(fù)雜且臃腫的結(jié)構(gòu)。臃腫結(jié)構(gòu)或者減少HVAC殼體的容量(如果卡合結(jié)構(gòu)位于殼體內(nèi)部)或者減少包裝空間(如果卡合結(jié)構(gòu)位于HVAC殼體外部)。長久已來感覺需要一種具有緊湊結(jié)構(gòu)的緊固件,但仍能夠提供兩殼體構(gòu)件之間的牢固連接。還需要一種能夠提供和保持大致氣密密封的緊湊緊固件。還仍需要一種允許容易地組裝殼體構(gòu)件的緊湊緊固件。然而,仍還需要一種成本有效且制造簡單的緊湊緊固件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種槽內(nèi)式卡合緊固件,用于可靠地連接兩個殼體構(gòu)件并用于提供大致氣密密封。槽內(nèi)式卡合緊固件包括從第一殼體構(gòu)件延伸的第一槽構(gòu)件和第二槽構(gòu)件并在它們之間限定有槽。槽構(gòu)件之一包括朝向另一槽構(gòu)件定向的凸起表面,且另一槽構(gòu)件限定孔。具有一體式舌部和鎖定部的凸片構(gòu)件沿槽方向從第二殼體構(gòu)件延伸。凸片構(gòu)件能插入槽內(nèi),其中舌部與槽構(gòu)件的凸起表面協(xié)配以提供形成大致氣密密封的在槽構(gòu)件之間的過盈配合。凸起表面還將凸片構(gòu)件的鎖定部推壓至與另一槽構(gòu)件的孔協(xié)配,以將第一殼體構(gòu)件固定至第二殼體構(gòu)件。設(shè)置在槽構(gòu)件限定的槽內(nèi)(槽內(nèi))的具有與鎖定部一體的舌部的凸片構(gòu)件以緊湊包裝提供既具有舌槽式緊固件功能又具有卡合式緊固件功能的單個緊固件。
槽內(nèi)卡合緊固件的緊湊性使HVAC殼體容量的減少最小化以改進(jìn)總體HVAC性能以及由于較少的材料用量而節(jié)省成本并降低制造復(fù)雜度。通過閱讀本發(fā)明的實(shí)施例的以下具體說明,本發(fā)明的另一些特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚,參照附圖并以非限制性實(shí)例方式給出該說明。
將參考附圖來進(jìn)一步描述本發(fā)明,其中圖1示出具有用于連接兩殼體構(gòu)件的外部卡合緊固件的現(xiàn)有技術(shù)舌槽式緊固件的立體圖。圖2示出沿剖面線2-2截取的圖1的現(xiàn)有技術(shù)緊固件的橫截面圖。圖3示出具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的槽內(nèi)卡合緊固件的兩個分離開的殼體構(gòu)件的立體圖。圖4示出用將殼體件鎖定就位的槽內(nèi)卡合緊固件將圖3的殼體構(gòu)件組裝在一起的立體圖。圖5示出沿圖3的剖面線5-5截取的組裝之前槽內(nèi)卡合緊固件的橫截面圖。圖6示出當(dāng)插入槽內(nèi)時圖5的槽內(nèi)卡合組件的橫截面圖。圖7示出完全插入第一殼體的槽內(nèi)的第二殼體構(gòu)件的凸片件,其中舌部和凸片件的鎖定部與槽構(gòu)件配合。
具體實(shí)施例方式圖1中示出用于連接HVAC模塊的兩個殼體構(gòu)件12、14的現(xiàn)有技術(shù)卡合凸片緊固件10的立體圖。圖2示出沿剖面線2-2截取的圖1的卡合凸片緊固件10的橫截面圖。如圖1中最清楚示出的,從第一殼體構(gòu)件12延伸有舌片16和與舌片16相鄰并定位在舌片16 上方的環(huán)框22。從第二殼體構(gòu)件14延伸有其間限定有槽32的第一槽構(gòu)件觀和第二槽構(gòu)件30。槽32朝向第一殼體構(gòu)件12定向,并適于接納從第一殼體構(gòu)件12延伸的舌片16以形成大致氣密密封。從第一槽構(gòu)件觀延伸有凸片52,該凸片52包括具有斜坡端M的鎖定構(gòu)件55。斜坡端M適于使環(huán)框22彈性變形以將鎖定構(gòu)件55定位成將凸片52鎖定至環(huán)框 22,由此將第一殼體構(gòu)件12固定至第二殼體構(gòu)件14。在凸片52的鎖定構(gòu)件55提供固定連接以保持舌片16和槽32連結(jié)的整體性時, 舌片16和槽32提供相對氣密密封。還已知分裂式舌片(未示出)用于提供更牢靠的氣密密封。但是,現(xiàn)有技術(shù)卡合凸片緊固件10的缺點(diǎn)在于凸片52設(shè)置在舌槽式連結(jié)部56外部上;如圖2最清楚所示。通常使用多個卡合凸片緊固件10來連接殼體構(gòu)件以形成HVAC殼體。由卡合凸片緊固件10占據(jù)的累積體積量或者減少HVAC殼體的容量(如果卡合凸片緊固件10的凸片52位于HVAC殼體內(nèi))或者減少可利用的包裝空間量(如果凸片52位于 HVAC殼體外部上)。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例,參照圖3至7的是一種緊湊式槽內(nèi)卡合緊固件100,該緊固件100包括凸片構(gòu)件120,該凸片構(gòu)件120具有一體式舌部122和鎖定部124,舌部122 與槽構(gòu)件110、112協(xié)配以提供大致氣密密封,鎖定部124與形成在槽構(gòu)件110、112之一內(nèi)的孔116協(xié)配以將第一殼體構(gòu)件102固定至第二殼體構(gòu)件104。具有與鎖定部IM —體的舌部122的凸片構(gòu)件120設(shè)置在由槽構(gòu)件110、112限定的槽114內(nèi)或槽內(nèi),提供緊湊的緊固件。換言之,凸片構(gòu)件120既用作舌片又用作鎖定件;由此減少所需部件的數(shù)量;因此形成較小的緊固件。槽內(nèi)卡合緊固件100的緊湊性在車輛內(nèi)提供更多的包裝空間并使HVAC 殼體容量的減少最小化以改進(jìn)總體HVAC性能以及由于較少的材料用量而節(jié)省成本并降低制造復(fù)雜度。圖3示出與第二殼體構(gòu)件104間隔開的第一殼體構(gòu)件102的立體圖,其中第一殼體構(gòu)件102和第二殼體構(gòu)件104中的每個包括限定相應(yīng)開口的周界103、105。第一殼體構(gòu)件102的周界103對應(yīng)于第二殼體構(gòu)件104的周界105,使得第一殼體102和第二殼體104 可連結(jié)以形成完整或部分殼體組件。從第一殼體構(gòu)件102的周界103沿第二殼體構(gòu)件104 方向延伸有其間限定有槽114的第一槽構(gòu)件110和第二槽構(gòu)件112。第二槽構(gòu)件112限定沿第一殼體構(gòu)件102的周界103大致均勻間隔開的多個孔116。圖3所示的孔116設(shè)置在殼體外部上。在殼體外部設(shè)置孔116的優(yōu)點(diǎn)在于需要時可接近鎖定部124以使兩殼體構(gòu)件 102、104能夠分離。一替代實(shí)施例(未示出)在殼體構(gòu)件102、104的內(nèi)部上設(shè)置孔116以防止接近鎖定部124 ;其優(yōu)點(diǎn)在于防止槽內(nèi)卡合緊固件100意外脫開。從第二殼體構(gòu)件104的周界延伸有凸片構(gòu)件120。凸片構(gòu)件120包括圍繞第二殼體構(gòu)件104的周界105的舌部122,其中舌部122朝向由第一槽構(gòu)件110和第二槽構(gòu)件112 限定的槽114定向并能插入該槽114內(nèi)。凸片構(gòu)件120還包括多個鎖定部124,多個鎖定部 IM對應(yīng)于限定在第一殼體構(gòu)件102的第二槽構(gòu)件112內(nèi)的各孔116的位置。每個鎖定部 IM將第二殼體構(gòu)件104可靠地配合并鎖定至第一殼體構(gòu)件102,如圖4所示。圖5示出在凸片構(gòu)件120插入槽114之前沿線5-5截取的圖3的橫截面圖。第一殼體構(gòu)件102包括端部106,該端部106沿A軸線延伸并過渡到第一槽構(gòu)件110。從端部 106徑向延伸有橋接部113,該橋接部113過渡到第二槽構(gòu)件112,第二槽構(gòu)件112大致平行于第一槽構(gòu)件110延伸。第一槽構(gòu)件110和第二槽構(gòu)件112在其間限定槽114。第二槽構(gòu)件112的橋接部113限定孔116,孔116具有搭接表面118,該搭接表面118大致垂直于第一槽構(gòu)件110并面向背離第二殼體構(gòu)件104的方向。第一和第二槽構(gòu)件110、112各包括向內(nèi)朝向槽114傾斜的遠(yuǎn)端132、133。第一槽構(gòu)件110還包括朝向第二槽構(gòu)件112定向的凸起表面111。凸起表面111朝向第一槽構(gòu)件110的遠(yuǎn)端132相對于A軸線以角度θ傾斜, 下文將詳細(xì)討論其重要性。參照圖5和6,凸片構(gòu)件120沿朝向第一殼體構(gòu)件102的槽114的方向從第二殼體構(gòu)件104延伸。凸片構(gòu)件120從第二殼體構(gòu)件104軸向延伸或凸片構(gòu)件120可包括凸片橋接部分128,該凸片橋接部分1 從第二殼體構(gòu)件104延伸并然后平行于第二殼體構(gòu)件104 過渡。凸片橋接部分1 提供將凸片件120與第一殼體構(gòu)件102的槽114對準(zhǔn)的徑向偏移量。凸片構(gòu)件120包括舌部122和限定鎖定部124的遠(yuǎn)端。凸片構(gòu)件120還可包括限定分裂式舌片的兩個平行的舌部。舌部122可在對應(yīng)于第一殼體構(gòu)件102的槽114的第二殼體構(gòu)件104的整個或部分周界105上延伸。鎖定部IM繞第二殼體構(gòu)件104的周界105的位置對應(yīng)于各孔116繞第一殼體構(gòu)件102的周界103的位置。鎖定部IM包括楔形部1 和沿第二殼體構(gòu)件104的方向定向的平坦邊緣126。 鎖定部124的平坦邊緣1 穿過第二槽構(gòu)件112的孔116插入并與孔116的搭接表面118 配合,如圖7所示。
殼體構(gòu)件中102、104的任一個或兩個由諸如聚丙烯、TFPP、尼龍等的彈性材料制成。圖6中示出正在插入第一殼體構(gòu)件102的槽114內(nèi)的第二殼體構(gòu)件104的凸片構(gòu)件 120。第二殼體構(gòu)件104的凸片構(gòu)件120的一部分可具有稍大于第一槽構(gòu)件110與第二槽構(gòu)件112之間寬度距離(w)的寬度(W)以提供如圖7所示的過盈配合(I)。槽構(gòu)件110、112 的傾斜遠(yuǎn)端132、133有助于將凸片構(gòu)件120定位和引導(dǎo)到槽114內(nèi)。當(dāng)鎖定部IM插入槽114時,鎖定部IM或槽構(gòu)件110、112或兩者彈性變形,允許凸片構(gòu)件120進(jìn)入槽114,在槽114內(nèi),舌部122過盈配合在槽構(gòu)件110、114之間。凸片構(gòu)件120的鎖定部IM卡入被鎖定位置,如圖7所示,產(chǎn)生卡合聲以給出凸片構(gòu)件120完全插入且殼體構(gòu)件102、104鎖定在一起的聽覺指示。如圖7所示,一旦凸片構(gòu)件120完全插入,則鎖定部124的平坦邊緣126與孔116 的搭接表面118配合,由此鎖定并防止凸片構(gòu)件120從槽114滑出。此外,第一殼體構(gòu)件 102和第二殼體構(gòu)件104中的每個包括朝向由殼體限定的空腔定向的內(nèi)表面140。在正常運(yùn)行條件下,HVAC殼體內(nèi)的空氣壓力增加到環(huán)境空氣壓力以上。增加的空氣壓力作用在第一殼體構(gòu)件102和第二殼體構(gòu)件104的內(nèi)表面140上并使殼體構(gòu)件102、104向外撓曲。第一殼體構(gòu)件102的向外撓曲推壓第一槽構(gòu)件110的凸起表面111密封抵靠凸片構(gòu)件120的舌部122,由此形成殼體內(nèi)部與外部之間的大致氣密密封。具有角度θ的凸起表面111將凸片部分120抵靠第二槽構(gòu)件112楔入并將鎖定部120的平坦邊緣1 抵靠孔116的搭接表面118楔入。本文披露的槽內(nèi)卡合固定件沒有特征構(gòu)件內(nèi)的挖切部,且構(gòu)件的起模斜度允許槽內(nèi)卡合緊固件沿單個拔模方向模制而成。這無需模制過程所需的滑動件、提升件或?qū)S霉ぞ摺1景l(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供具有緊湊外部尺寸同時提供兩殼體構(gòu)件之間牢靠的大致氣密連結(jié)的卡配結(jié)構(gòu)。另一優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提供既具有舌槽式緊固件功能又具有卡合緊固件功能的單個緊固件。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是由于減少材料用量而降低材料成本。除此之外,另一優(yōu)點(diǎn)在于凸片構(gòu)件120和槽構(gòu)件110、112在鑄模工藝的拔模方向內(nèi);因此,降低了模具復(fù)雜度并減少了模制過程的操作次數(shù)。盡管就本發(fā)明的較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明,但其不意在作出限制,而是意在下面權(quán)利要求書中闡釋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種槽內(nèi)卡合緊固件,用于將第一殼體構(gòu)件連接至第二殼體構(gòu)件,所述槽內(nèi)卡合緊固件包括第一槽構(gòu)件和第二槽構(gòu)件,所述第一槽構(gòu)件和所述第二槽構(gòu)件從所述第一殼體構(gòu)件的端部延伸,在所述第一槽構(gòu)件和所述第二槽構(gòu)件之間限定槽,其中所述第一槽構(gòu)件包括朝向所述第二槽構(gòu)件突出的凸起表面;凸片構(gòu)件,所述凸片構(gòu)件從所述第二殼體構(gòu)件的端部朝向所述槽延伸并能與所述槽構(gòu)件配合,使得所述第一槽構(gòu)件的所述凸起表面推壓所述凸片構(gòu)件抵靠所述第二槽構(gòu)件,由此將所述第一殼體構(gòu)件固定至所述第二殼體構(gòu)件并形成大致氣密密封。
2.如權(quán)利要求1所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于所述第二槽構(gòu)件限定孔;所述凸片構(gòu)件包括鎖定部,所述鎖定部能與所述孔配合從而將凸片構(gòu)件固定至所述第二槽構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于所述孔包括搭接表面,所述搭接表面面向背離所述第二殼體構(gòu)件的方向;以及所述鎖定部包括突出邊緣,所述突出邊緣能插入穿過所述孔并能與所述搭接表面配合,從而防止所述凸片構(gòu)件從所述槽退出。
4.如權(quán)利要求3所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于所述第二槽構(gòu)件包括朝向所述第一槽構(gòu)件的所述凸起表面定向的內(nèi)表面;所述凸片構(gòu)件包括壓縮在所述第一槽構(gòu)件的所述凸起表面與所述第二槽構(gòu)件的所述內(nèi)表面之間的舌部,提供所述凸片構(gòu)件在所述槽構(gòu)件之間的過盈配合。
5.如權(quán)利要求4所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于所述槽從第一殼體構(gòu)件的所述端部從所述端部軸向偏移并大致平行于所述端部;以及所述凸片構(gòu)件從所述第二殼體構(gòu)件軸向偏移并與所述槽對準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求5所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于所述第一槽構(gòu)件與第一殼體構(gòu)件軸向?qū)?zhǔn),以及所述第二槽構(gòu)件從所述第一殼體構(gòu)件徑向偏移并大致平行于所述第一槽構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求2所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于,所述第一槽構(gòu)件和第二槽構(gòu)件中的每個槽構(gòu)件包括彈性材料。
8.如權(quán)利要求3所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于,所述鎖定部位于所述凸片構(gòu)件的遠(yuǎn)端。
9.如權(quán)利要求3所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于,所述第一槽構(gòu)件的所述凸起表面相對于通過所述第一殼體構(gòu)件部分延伸的軸線以角度θ傾斜,其中所述凸起表面的所述傾斜推壓所述鎖定部分以與所述孔的所述搭接表面可靠地配合。
10.如權(quán)利要求9所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于,所述凸片構(gòu)件的所述鎖定部分包括適于與所述孔的所述搭接表面配合的平坦邊緣和與所述平坦邊緣相對的楔形部分。
11.如權(quán)利要求4所述的槽內(nèi)卡合緊固件,其特征在于,所述凸片構(gòu)件包括第二凸片部分,所述第二凸片部分大致平行于所述凸片部分以限定分裂式舌片。
12.—種槽內(nèi)卡合緊固件,用于將第一殼體構(gòu)件連接至第二殼體構(gòu)件,所述槽內(nèi)卡合緊固件包括第一槽構(gòu)件和第二槽構(gòu)件,所述第一槽構(gòu)件和所述第二槽構(gòu)件從所述第一殼體構(gòu)件的端部延伸,在所述第一槽構(gòu)件和所述第二槽構(gòu)件之間限定槽;孔,所述孔具有搭接部并形成在所述槽構(gòu)件之一內(nèi);凸片構(gòu)件,所述凸片構(gòu)件從所述第二殼體朝向所述槽延伸,其中所述凸片構(gòu)件適于與所述槽構(gòu)件和所述孔協(xié)作,從而將所述第一殼體構(gòu)件固定至所述第二殼體構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求12所述的槽內(nèi)緊固件,其特征在于,所述凸片構(gòu)件包括舌部,所述舌部具有遠(yuǎn)端;以及鎖定部,所述鎖定部從所述舌部的所述遠(yuǎn)端延伸,其中所述凸片構(gòu)件的所述舌部和鎖定部都能插入所述槽內(nèi),其中所述舌構(gòu)件與槽構(gòu)件協(xié)配以形成過盈配合,且所述鎖定構(gòu)件與所述孔的所述搭接部協(xié)配以將所述第一殼體構(gòu)件固定至所述第二殼體構(gòu)件。
14.如權(quán)利要求13所述的槽內(nèi)緊固件,其特征在于所述槽構(gòu)件中的一個包括朝向所述槽構(gòu)件中另一個突出的凸起表面;以及所述孔形成在所述槽構(gòu)件中的另一個內(nèi),其中所述凸起表面推壓所述鎖定部以與所述孔的所述搭接表面可靠地配合。
15.一種殼體組件,包括第一殼體構(gòu)件,所述第一殼體構(gòu)件包括第一殼體周界,所述第一殼體周界具有第一槽構(gòu)件和第二槽構(gòu)件,在所述第一槽構(gòu)件與所述第二槽構(gòu)件之間限定槽;以及第二殼體構(gòu)件,所述第二殼體構(gòu)件包括第二殼體周界,所述第二殼體周界具有凸片構(gòu)件,所述凸片構(gòu)件適于能插入所述槽內(nèi);其中所述第二槽構(gòu)件限定具有搭接部的孔;其中所述凸片構(gòu)件包括舌部和一體式鎖定部,所述舌部能插入所述槽內(nèi)且所述一體式鎖定部能插入所述孔內(nèi)并能與所述搭接部配合以將所述第一殼體構(gòu)件固定至所述第二殼體構(gòu)件。
16.如權(quán)利要求15所述的殼體組件,其特征在于,所述第一槽構(gòu)件包括朝向所述第二槽構(gòu)件定向的凸起表面。
17.如權(quán)利要求16所述的殼體組件,其特征在于,所述凸起表面相對于通過所述第一槽構(gòu)件的軸線以角度θ傾斜。
全文摘要
披露了一種槽內(nèi)卡合緊固件,用于可靠地連接兩個殼體構(gòu)件并用于提供大致氣密密封。槽內(nèi)卡合緊固件包括從第一殼體構(gòu)件延伸的第一槽構(gòu)件和第二槽構(gòu)件,在兩者之間限定有槽。槽構(gòu)件之一包括朝向另一槽構(gòu)件定向的凸起表面,且另一槽構(gòu)件限定孔。具有一體式舌部和鎖定部的凸片構(gòu)件沿槽方向從第二殼體構(gòu)件延伸。舌部與凸起表面協(xié)配以提供形成大致氣密密封的在槽構(gòu)件之間的過盈配合。凸起表面還推壓鎖定部與孔協(xié)配,以將第一殼體構(gòu)件固定至第二殼體構(gòu)件。
文檔編號A44B17/00GK102469850SQ201080033741
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者K·A·薩申, S·M·基林斯基 申請人:德爾福技術(shù)有限公司