機(jī)動(dòng)車的電-機(jī)械緊固設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車的電-機(jī)械緊固設(shè)備。電-機(jī)械緊固件包括緊固件本體，該本體具有連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成。該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的厚度不大于該電-機(jī)械緊固件被連接到的基板的厚度的三倍大。該至少一個(gè)安裝構(gòu)件被構(gòu)造成且被設(shè)置成通過焊接連接被連接到該基板。
【專利說明】機(jī)動(dòng)車的電-機(jī)械緊固設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2012年8月27日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/693，380的優(yōu)先權(quán)，該文獻(xiàn)通過引用全部并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及說涉及機(jī)動(dòng)車的電-機(jī)械緊固設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]機(jī)動(dòng)車包括數(shù)個(gè)電部件，它們接地。許多接地是通過到機(jī)動(dòng)車內(nèi)的部件的接地連接建立的。接地連接經(jīng)常采取被螺接入薄金屬面板或用來將電部件連接到大地的其它結(jié)構(gòu)的夾子、鉚螺母(rivenut)和螺釘?shù)男问?。?jīng)常，電部件和接地連接之間的連接，或者在接地連接和被接地的基板之間的連接由于振動(dòng)而變松。松弛的連接導(dǎo)致了到大地的連接的損失。到大地的連接的損失可以是完全的或斷斷續(xù)續(xù)的。在任一種情況中，到大地的連接的損失可導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)的電部件的不正確的操作。松弛的連接在將電部件連接到薄鋁基板上時(shí)甚至更加常見。連接到薄基板的緊固件沒有很多材料來接合。而且，將安裝部件焊接到薄金屬上是困難的。由焊接產(chǎn)生的熱量可在鋁基板上產(chǎn)生孔。因此，可取的是，提供一種緊固件，其可被用于將電設(shè)備安裝到薄鋁基板，該緊固件既提供了機(jī)械結(jié)合又提供了到大地的電連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電-機(jī)械緊固件包括緊固件本體,該本體具有連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成。該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的厚度不大于該電-機(jī)械緊固件被連接到的基板的厚度的三倍大。該至少一個(gè)安裝構(gòu)件被構(gòu)造成且被設(shè)置成通過焊接連接被連接到該基板。
[0005]在另一示例性實(shí)施例中，機(jī)動(dòng)車包括具有第一厚度的基板，連接到該基板的模塊，和一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件，它們連接模塊和基板。該一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件包括緊固件本體，該本體具有連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成。該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有第二厚度，該第二厚度不大于第一厚度的三倍大。該至少一個(gè)安裝構(gòu)件被通過焊接連接連接到該基板。
[0006]在又一示例性實(shí)施例中，在機(jī)動(dòng)車中將模塊連接到基板的方法包括將電-機(jī)械緊固件定位在機(jī)動(dòng)車中的具有第一厚度的基板上。電-機(jī)械緊固件包括緊固件本體，該本體具有連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有第二厚度，該第二厚度不大于第一厚度的三倍大。該方法還包括將至少一個(gè)安裝構(gòu)件焊接到基板，并且將模塊在電-機(jī)械緊固件上連接到該安裝構(gòu)件，以建立與基板的機(jī)械結(jié)合和電連接。[0007]通過參照附圖閱讀下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，會(huì)很容易理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明還提供了如下方案:
方案1.一種電-機(jī)械緊固件，包括:
緊固件本體，其包括連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的厚度不多于該電-機(jī)械緊固件被連接到的基板的厚度的三倍大，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件被構(gòu)造成且被設(shè)置成通過焊接連接被連接到該基板。
[0009]方案2.如方案I所述的電-機(jī)械緊固件，其中，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件包括從所述連接部分延伸的第一安裝構(gòu)件和從所述連接部分與第一安裝構(gòu)件相對(duì)地延伸的第二安裝構(gòu)件。
[0010]方案3.如方案I所述的電-機(jī)械緊固件，其中，所述連接部分包括的厚度大于所述至少一個(gè)安裝構(gòu)件的厚度。
[0011]方案4.如方案I所述的電-機(jī)械緊固件，其中，所述連接部分包括由內(nèi)壁限定的開口，該內(nèi)壁被構(gòu)造成且被設(shè)置成接收機(jī)械緊固件。
[0012]方案5.如方案I所述的電-機(jī)械緊固件，其中，所述緊固件本體由鋁形成。
[0013]方案6.—種機(jī)動(dòng)車,包括:
具有第一厚度的基板；
被連接到該基板的模塊；以及
一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件，其連接所述模塊和所述基板，該一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件包括:
緊固件本體，其包括連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的第二厚度不多于第一厚度的三倍大，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件通過焊接連接被連接到所述基板。
[0014]方案7.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，該基板被接地，該一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件建立了在模塊和基板之間的機(jī)械結(jié)合和電連接。
[0015]方案8.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，第二厚度不多于第一厚度的兩倍。
[0016]方案9.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，第二厚度基本上等于第一厚度。
[0017]方案10.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件包括布置成鄰近第二電-機(jī)械緊固件的第一電-機(jī)械緊固件。
[0018]方案11.如方案10所述的機(jī)動(dòng)車，其中，第一電-機(jī)械緊固件的至少一個(gè)連接部分被定位成直接鄰近第二電-機(jī)械緊固件的至少一個(gè)連接部分。
[0019]方案12.如方案10所述的機(jī)動(dòng)車，其中，第一電-機(jī)械緊固件的連接部分被定位成直接鄰近第二電-機(jī)械緊固件的連接部分。
[0020]方案13.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件包括從所述連接部分延伸的第一安裝構(gòu)件和從所述連接部分與第一安裝構(gòu)件相對(duì)地延伸的第二安裝構(gòu)件。
[0021]方案14.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，連接部分包括由內(nèi)壁限定的開口。
[0022]方案15.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，基板和電-機(jī)械緊固件中的每一個(gè)都由鋁形成。
[0023]方案16.如方案6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，模塊包括天線模塊。[0024]方案17.—種將模塊連接到機(jī)動(dòng)車內(nèi)的基板的方法，該方法包括:
將電-機(jī)械緊固件定位在機(jī)動(dòng)車內(nèi)的基板上，該基板具有第一厚度，該電-機(jī)械緊固件包括緊固件本體，該本體具有連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的第二厚度不多于第一厚度的三倍大；
將至少一個(gè)安裝構(gòu)件焊接到基板；以及
將模塊連接到該電-機(jī)械緊固件上的安裝構(gòu)件上，以建立與基板的機(jī)械結(jié)合和電連接。
[0025]方案18.如方案17所述的方法，其中，焊接至少一個(gè)安裝構(gòu)件到基板包括電阻焊接該至少一個(gè)安裝構(gòu)件到該基板。
[0026]方案19.如方案17所述的方法，其中，連接模塊到安裝構(gòu)件包括連接天線模塊到安裝構(gòu)件。
[0027]方案20.如方案17所述的方法，其中，焊接至少一個(gè)安裝構(gòu)件到基板包括焊接由鋁形成的至少一個(gè)安裝構(gòu)件到鋁基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]其它特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)僅以舉例方式出現(xiàn)在下面對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述中，該詳細(xì)描述參考下面附圖，其中:
圖1是機(jī)動(dòng)車的平面圖，其包括通過根據(jù)示例性實(shí)施例的電-機(jī)械緊固件被安裝到基板的模塊；
圖2是圖1的電-機(jī)械緊固件的透視圖；
圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面的電-機(jī)械緊固件的透視圖；
圖4是說明了根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面被連接到基板的多個(gè)電-機(jī)械緊固件的透視圖；以及
圖5是說明了根據(jù)示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面被連接到基板的多個(gè)電-機(jī)械緊固件的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并非用于限定本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。應(yīng)該理解，在全部附圖中，對(duì)應(yīng)的參考數(shù)字指示類似或?qū)?yīng)的零件和特征。
[0030]根據(jù)示例性實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車在圖1中概括地由2指示。機(jī)動(dòng)車2包括車身4，車身4被連接到大地6。大地6通常通過車載蓄電池提供，該蓄電池提供初始起動(dòng)能量以及能量給各種車輛部件。車身4被示出為包括后柱8，后柱8給車頂(未單獨(dú)標(biāo)記)和后窗玻璃(未示出)提供支撐。后柱8由鋼面板10和薄內(nèi)鋁面板12形成。薄內(nèi)鋁面板12包括厚度14(圖2)并支撐電設(shè)備20。在示出的示例性實(shí)施例中，電設(shè)備20采取的是天線模塊22的形式，天線模塊22通過第一電-機(jī)械緊固件30和第二電-機(jī)械緊固件32被固定到薄內(nèi)鋁面板12。
[0031]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，以描述第一電-機(jī)械緊固件30，應(yīng)理解，第二電-機(jī)械緊固件32包括相似的結(jié)構(gòu)。根據(jù)示例性實(shí)施例，第一電-機(jī)械緊固件30包括由鋁形成的緊固件本體40。緊固件本體40包括連接部分44，連接部分44與第一安裝構(gòu)件48和第二相對(duì)的安裝構(gòu)件50材料一體地形成。此時(shí)，應(yīng)該理解的是，雖然第二安裝構(gòu)件50被描述為布置成與第一安裝構(gòu)件48相對(duì)，但是安裝構(gòu)件的具體布置方式可變化。第一安裝構(gòu)件48包括第一端52，其從連接部分44延伸到第二懸臂端53，第二懸臂端53限定了安裝表面55，安裝表面55具有厚度58。類似地，第二安裝構(gòu)件50包括第一端62，其通過安裝表面65延伸到第二端63，安裝表面65具有厚度68。厚度58基本上相似于厚度68。連接部分44包括由內(nèi)壁80限定的開口 78。連接部分44被示出為包括厚度90，其大于厚度58和68。以這種方式，連接部分44給電設(shè)備20提供了穩(wěn)健的附接點(diǎn)。
[0032]根據(jù)示例性實(shí)施例，電-機(jī)械緊固件30被安裝到基板，該基板在實(shí)施的實(shí)施例中，采取的是薄內(nèi)鋁面板12的形式。電-機(jī)械緊固件30被焊接到薄內(nèi)鋁面板12，以建立與車身4的機(jī)械結(jié)合和與大地6的電連接。根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，電-機(jī)械緊固件30是使用電阻焊接工藝焊接的。當(dāng)然，應(yīng)該理解的是，其它的焊接工藝也可被采用。厚度58和68的尺寸被設(shè)置為有利于到薄內(nèi)鋁面板12的附接。根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，厚度58和68不多于厚度14的三倍大。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，厚度58和68不多于厚度14的兩倍大。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，厚度58和68基本上等于厚度14。以這種方式，第一和第二安裝構(gòu)件48和50可快速地消散在焊接期間施加的熱?？焖俚叵岱乐沽撕附庸に嚀p壞薄內(nèi)鋁面板12。一旦被安裝，機(jī)械緊固件，例如自攻螺釘，被與內(nèi)壁80接合以將電設(shè)備20固定到薄內(nèi)鋁面板12。
[0033]現(xiàn)在參照?qǐng)D3，以描述根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面的電-機(jī)械緊固件110。電-機(jī)械緊固件110包括緊固件本體113，緊固件本體113具有連接部分116，連接部分116與安裝構(gòu)件118材料一體地形成。安裝構(gòu)件118包括厚度122。連接部分116包括由內(nèi)壁126限定的開口 125，內(nèi)壁126被構(gòu)造成與機(jī)械緊固件(未示出)接合。連接部分116還被示出為包括厚度129，其大于厚度122。
[0034]以與上面描述類似的方式，厚度122的尺寸被設(shè)置為有利于到薄內(nèi)鋁面板12的附接。根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，厚度122不多于厚度14的三倍大。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，厚度122不多于厚度14的兩倍大。根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，厚度122基本上等于厚度14。以這種方式，安裝構(gòu)件118可快速地消散在焊接期間施加的熱。
[0035]應(yīng)該理解，數(shù)個(gè)電-機(jī)械緊固件可被端對(duì)端地安裝，如在圖4中所示，圖4說明了來自一個(gè)電-機(jī)械緊固件的安裝構(gòu)件被定位成鄰近來自另一電-機(jī)械緊固件的安裝構(gòu)件，并且連接部分被彼此間隔開。當(dāng)然，代替以這種方式連接多個(gè)電-機(jī)械緊固件，也可形成單個(gè)的材料一體的電-機(jī)械緊固件，其具有類似的幾何形狀。數(shù)個(gè)電-機(jī)械緊固件也可被并肩地布置，如圖5所示，相鄰的電-機(jī)械緊固件的連接區(qū)域被直接彼此鄰近。當(dāng)然，代替以這種方式連接多個(gè)電-機(jī)械緊固件，也可形成單個(gè)的材料一體的電-機(jī)械緊固件，其具有類似的幾何形狀。也可采用電-機(jī)械緊固件的其它布置方式或其它的單個(gè)多連接部分電-機(jī)械緊固件。
[0036]此時(shí)，應(yīng)該理解的是，示例性實(shí)施例提供了用于在電設(shè)備和基板之間建立電和機(jī)械連接的系統(tǒng)。根據(jù)示例性實(shí)施例的電-機(jī)械緊固件包括將安裝一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的尺寸被具體設(shè)置以消散熱并且能在薄、重量輕的基板上使用焊接操作。還應(yīng)該理解的是，雖然被描述為提供了電和機(jī)械連接，但是電-機(jī)械緊固件也可僅被采用以僅用作機(jī)械支撐件，或者替換地，僅作為電連接。而且，由于由鋁形成，電-機(jī)械緊固件還用作散熱器以消散來自相關(guān)聯(lián)的電設(shè)備的熱。還應(yīng)該理解的是，電-機(jī)械緊固件可由鋁以外的材料形成并且可被結(jié)合到由相似材料形成的基板，或者由不相似的材料形成的基板。而且，雖然被描述為與自攻機(jī)械緊固件一起被采用，但是開口的內(nèi)壁可帶螺紋，使得該電-機(jī)械緊固件可與非自攻機(jī)械緊固件一起被采用。
[0037]雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改并且等同方式可用來替換本發(fā)明中的元件。而且，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可進(jìn)行許多改進(jìn)以使特定的情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，并不意圖將本發(fā)明限定為所公開的特定的實(shí)施例，而本意是本發(fā)明將包括所有落入本申請(qǐng)的范圍內(nèi)的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種電-機(jī)械緊固件，包括: 緊固件本體，其包括連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的厚度不多于該電-機(jī)械緊固件被連接到的基板的厚度的三倍大，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件被構(gòu)造成且被設(shè)置成通過焊接連接被連接到該基板。
2.如權(quán)利要求1所述的電-機(jī)械緊固件，其中，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件包括從所述連接部分延伸的第一安裝構(gòu)件和從所述連接部分與第一安裝構(gòu)件相對(duì)地延伸的第二安裝構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1所述的電-機(jī)械緊固件，其中，所述連接部分包括的厚度大于所述至少一個(gè)安裝構(gòu)件的厚度。
4.如權(quán)利要求1所述的電-機(jī)械緊固件，其中，所述連接部分包括由內(nèi)壁限定的開口，該內(nèi)壁被構(gòu)造成且被設(shè)置成接收機(jī)械緊固件。
5.如權(quán)利要求1所述的電-機(jī)械緊固件，其中，所述緊固件本體由鋁形成。
6.—種機(jī)動(dòng)車,包括: 具有第一厚度的基板； 被連接到該基板的模塊；以及 一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件，其連接所述模塊和所述基板，該一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件包括: 緊固件本體，其包括連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的第二厚度不多于第一厚度的三倍大，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件通過焊接連接被連接到所述基板。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，該基板被接地，該一個(gè)或多個(gè)電-機(jī)械緊固件建立了在模塊和基板之間的機(jī)械結(jié)合和電連接。
8.如權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，第二厚度不多于第一厚度的兩倍。
9.如權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車，其中，第二厚度基本上等于第一厚度。
10.一種將模塊連接到機(jī)動(dòng)車內(nèi)的基板的方法，該方法包括: 將電-機(jī)械緊固件定位在機(jī)動(dòng)車內(nèi)的基板上，該基板具有第一厚度，該電-機(jī)械緊固件包括緊固件本體，該本體具有連接部分，該連接部分與至少一個(gè)安裝構(gòu)件材料一體地形成，該至少一個(gè)安裝構(gòu)件具有的第二厚度不多于第一厚度的三倍大； 將至少一個(gè)安裝構(gòu)件焊接到基板；以及 將模塊連接到該電-機(jī)械緊固件上的安裝構(gòu)件上，以建立與基板的機(jī)械結(jié)合和電連接。
【文檔編號(hào)】B60R16/02GK103625382SQ201310377761
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】D.R.佩特魯奇, E.D.摩斯, S-H.施, L.梅利, R.E.麥克利里 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司