專利名稱：用于保持緊固件的組件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在將部件連接到表面之前相對(duì)于部件暫時(shí)保持緊 固件的組件和方法，從而便于將部件安裝到有限空間或區(qū)域內(nèi)。
背景技術(shù)：
在制造過程中可以限制或約束物理的進(jìn)入組件或系統(tǒng)中各個(gè)元件 和區(qū)域。例如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)先前安裝好的部件之間的最小可用空間 和/或有限間隙，發(fā)動(dòng)機(jī)部件連接或附接到發(fā)動(dòng)機(jī)表面會(huì)造成問題。柔性 的空氣或液體管道或其他設(shè)備安裝在相對(duì)緊湊系統(tǒng)中，無論該安裝本質(zhì) 上是否為自動(dòng)推動(dòng)的，也相對(duì)很難以有效方式實(shí)現(xiàn)。
為了便于匹配元件或部件在組裝過程中在這種有限空間內(nèi)的定位， 定位器突出有時(shí)用在匹配部件上。例如，襯墊或密封件可被設(shè)置有與緊 固件桿部的螺紋直接嚙合的內(nèi)突出或內(nèi)齒。然而，對(duì)于特定應(yīng)用或特定 目的，干涉配合保持方法不是最佳的，例如在緊固件桿部最小程度地伸
入連接和/或保持部件時(shí)。例如Axi-Rad⑧熱塑性保持器的其他設(shè)備可用 來抓持(capture)緊固件。然而，這種設(shè)備將保持器在安裝后留在原地 作為部件的一部分，因此對(duì)于特定目的不是最佳的。比如，永久緊固件 需要對(duì)部件的改進(jìn)，同時(shí)在用于特定高溫應(yīng)用時(shí)不是最佳的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，提供一種將部件連接到較大系統(tǒng)或母系統(tǒng)(parent system ) 表面的組件。該組件包括將部件連接到表面的緊固件，和暫時(shí)抓持緊固 件并在組裝前和組裝過程中將該組件固定到部件的保持器。使用部件的 突出部分或延伸部分，或者經(jīng)常用來密封部件和部件所要附接的表面之 間的接觸面的那類襯墊的突出部分，將該保持器固定并保持在部件上， 例如部件的基本扁平的底座或底板上。通過這種方式，緊固件、保持器 和部件在部件的運(yùn)輸過程和/或?qū)⒉考惭b到母系統(tǒng)的過程中相對(duì)于彼 此被暫時(shí)保持，從而使緊固件和部件對(duì)準(zhǔn)以便于安裝。當(dāng)在將部件連接 到表面過程中緊固緊固件時(shí)，保持器與緊固件和部件自動(dòng)分開。該部件可以是具有大體扁平部分的任何部件，例如板或底座。該部 件可以是但不限于法蘭組件，例如可用來連接車輛中廢氣收集設(shè)備的不 同部分的法蘭組件。當(dāng)該部件被設(shè)置為這種廢氣收集設(shè)備的法蘭組件 時(shí)，表面可以是發(fā)動(dòng)機(jī)表面，例如氣缸蓋或一個(gè)或多個(gè)其他車輛表面。 不管該部件本身怎么構(gòu)造，緊固件是具有臺(tái)肩或永久墊圈的螺栓，并且 保持器包括用來容納墊圈從而抓持緊固件的缺口 。保持器包括夾持部 分，該夾持部分具有大體成C形的外形或適合于抓持緊固件的桿部或軸 的另一種夾持結(jié)構(gòu)或類型。根據(jù)特定實(shí)施例，該夾持部分可包括一組齒 或突出，用于嚙合桿部的螺紋。
保持器包括槽縫，適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)其尺寸和/或形狀來抓持部件底座或襯 塾的突出部分以便進(jìn)一步將保持器固定到部件上。在通過與驅(qū)動(dòng)裝置和 /或緊固裝置和/或墊圈接觸實(shí)現(xiàn)部件安裝的過程中，該保持器與緊固件 和部件自動(dòng)分開。該保持器可包括在組裝過程中保持器分開之后回收保 持器的回收構(gòu)件，例如通孔和繩索或其他合適的構(gòu)件。
保持器包括用來抓持緊固件的帶螺紋的桿部的中間部分，用來抓持 部件或襯墊的突出部分的下部，以及上部。當(dāng)在將部件連接到表面的過 程中緊固緊固件時(shí)，通過緊固件和/或驅(qū)動(dòng)裝置沿一個(gè)方向?qū)ι喜渴┝Α?上部的移動(dòng)自動(dòng)地使中間部分與帶螺紋的桿部分開以及使下部與突出 部分分開。
還提供 一 種便于將部件連接到表面的方法。該方法包括將螺紋緊固 件至少部分地插入部件的底板或底座中，將螺紋緊固件抓持在保持器的 夾持部分中，使保持器表面鄰近底座定位，和將底座或襯墊的突出或延 伸部分插入形成在保持器中的槽縫中。通過這種方式，在將部件連接到 表面之前使保持器相對(duì)于底座被保持或固定。緊固該緊固件從而將部件 連接到表面，緊固件的緊固促使保持器離開緊固件和突出部分從而使保 持器與部件分開。
結(jié)合附圖，根據(jù)接下來對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述， 本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)以及其他特征和優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。


圖l是示例性部件的透視圖，該部件具有底座和根據(jù)本發(fā)明用于將
緊固件暫時(shí)保持在部件上的組件；圖2是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的圖1所示的示例性部件的透視圖； 圖3是可用于圖1和2所示的組件的保持器的透視圖； 圖4是可用于圖1和2所示的組件的可選保持器的透視圖；和 圖5是圖1所示的部件的一部分的透視圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于幾幅附圖中相同或類似的部 件，在圖1中顯示了適于結(jié)合或連接較大系統(tǒng)或母系統(tǒng)中不同部分、設(shè) 備、表面的部件IO。部件10包括大體扁平的板或底座12,并且根據(jù)特 定應(yīng)用還可以包括圓形開口或法蘭B。部件IO的底座12可連接或附接 到例如發(fā)動(dòng)4幾、真空系統(tǒng)、流體系統(tǒng)、空調(diào)采暖通風(fēng)(HVAC)系統(tǒng)的 表面20或具有可連接或附接到這種底座12的表面20的其他任意合適 系統(tǒng)的表面20。
為了便于這種連接，尤其是在相對(duì)有限或拘束的空間中，提供具有 保持器134和緊固件28的組件5(h接下來所述的圖3和5中的保持器 134或者可選保持器34,是由注模塑料或其他合適并且至少部分具有彈 性的材料模制的、成形的或構(gòu)成的，在運(yùn)輸期間和/或?qū)⒉考蘒O連接到 較大系統(tǒng)或母系統(tǒng)(未示出)的表面20期間，保持器134暫時(shí)抓持緊 固件28和/或?qū)⒕o固件28保持在部件10上。使用襯墊14的延伸部分或 突出部分14A使保持器134進(jìn)一步抓持或固定到部件10，該襯墊插入 形成在如圖1所示的保持器134中的槽縫60中?？蛇x地，如果這種襯 墊14不用于特定應(yīng)用，可以使用底座12的延伸部分或突出部分12A或 部件10的其他合適部分，如圖2所示。
在一個(gè)實(shí)施例中，緊固件28是現(xiàn)有技術(shù)中已知的法蘭頭螺栓，即 具有靠近頭部30的臺(tái)肩或墊圈31，例如六角頭或其他合適的頭部設(shè)計(jì)。 緊固件28包括螺紋軸或桿部29。保持器134在桿部29或其周圍抓持緊 固件28,如接下來參考圖3所述，并在安裝前使緊固件28對(duì)準(zhǔn)底座12。 當(dāng)安裝部件10時(shí)，使用扳手或驅(qū)動(dòng)器70或其他合適設(shè)備沿箭頭B的方 向上緊緊固件28，用大體由箭頭C所示的適當(dāng)轉(zhuǎn)矩量使扳手或驅(qū)動(dòng)器 70等轉(zhuǎn)動(dòng)。緊固件28的上緊最終促使驅(qū)動(dòng)器70、墊圈31和/或頭部30 與保持器134直接接觸，因此沿箭頭A的方向，即遠(yuǎn)離緊固件28的方 向推動(dòng)或移動(dòng)保持器134,從而使保持器134在底座12處與部件10自動(dòng)分開或拆開。 一旦分開，可以使用任意的回收構(gòu)件62來回收或收集 保持器134。例如， 一定長(zhǎng)度的繩索40，或者線、鏈，或者其他合適的 設(shè)備都可被連接到與部件IO—起使用的每個(gè)保持器134。
表面20可以是內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋的表面，或者車輛(未示出)中任何 其他合適的表面，該內(nèi)燃機(jī)或車輛包括部件10和任何必需的鑄件、風(fēng) 箱、管道或抓持并引導(dǎo)從氣缸蓋排出的任何高溫廢氣以及根據(jù)需要引導(dǎo) 該廢氣的其他部分。然而，表面20沒有意欲限制為這個(gè)特定實(shí)施例， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以4艮容易地想象到本發(fā)明范圍內(nèi)的其他母系統(tǒng) 和表面20。例如，部件10可以連接到采暖和/或空調(diào)管道的表面20,連 接到泵或其他流體動(dòng)力源，連接到真空組件的真空腔和/或任何合適的母 系統(tǒng)，不管是機(jī)動(dòng)車、用電設(shè)備、商業(yè)設(shè)備或其他，這些系統(tǒng)可以使用 參考圖1和2如上所述的底座12和一個(gè)或多個(gè)緊固件28。
不管在其中存在表面20的母系統(tǒng)的特定結(jié)構(gòu)和功能，至少一個(gè)底 座12是使用一個(gè)或多個(gè)緊固件28可剛性連接到表面20的。密封件或 襯墊14可按需要被設(shè)置在底座12和表面20之間的接觸面11或邊界或 者沿該接觸面或邊界設(shè)置，以便在底座12和表面20之間提供充分類型 和數(shù)量的密封性能。襯墊14可由本領(lǐng)域中已知的多層鋼(MLS)構(gòu)成 從而在高溫下提供足夠的密封性能，例如在如上所述使用廢氣收集系統(tǒng) 時(shí)，但是根據(jù)特定的密封環(huán)境，其他材料也可用作襯墊14。
參考圖2，盡管是從不同角度圖示的，可選部件IOA與圖1中的部 件IO基本相同，部件10A不包括襯墊14 (見圖1 )。這種實(shí)施例例如 可以用在這種應(yīng)用中底座12主要用來將部件10沿箭頭B的方向安裝 在相對(duì)表面20上而不需要位于其間的襯墊14或任何類型的流體密封， 但是仍舊希望具有相對(duì)于部件10A固定的緊固件28。部件10A包括通 過底座12與法蘭13連通的開口 72。在這個(gè)實(shí)施例中，部件10A的合 適部分(例如底座12 )的突出部分12A用來^^替襯墊14的突出部分14A (見圖1 )從而進(jìn)一步將保持器134固定到部件IOA上。
參考圖3,保持器134包括夾持部分151，該夾持部分具有大體C 形的橫截面形狀，即具有一對(duì)以距離"d"分開的相對(duì)側(cè)面或肋37。夾 持部分151適用于在肋37之間抓持或容納緊固件28的螺紋桿部29(見 圖1和2)。每個(gè)肋37具有內(nèi)表面153,當(dāng)緊固件28抓持在肋37中時(shí) 該內(nèi)表面鄰近緊固件28的螺紋桿部29定位(見圖1和2)。在圖3所示的實(shí)施例中，內(nèi)表面153基本是平滑的，即不與桿部29(見圖1和2) 的螺紋干涉。然而，如接下來圖4中所示，與桿部29各個(gè)螺紋的干涉 配合可以作為可選設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)。
保持器134包括分別與中間部分(即肋37)—體形成或相連的上部 135和下部36。下部包括槽縫60,該槽縫容納或抓持襯墊14的延伸部 分或突出部分14A (見圖1 ),或者容納或抓持底座12的突出部分12A (見圖2)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，襯墊14 (見圖1)經(jīng)常構(gòu) 造有這種突出部分14A從而便于襯墊14在安裝后的品質(zhì)檢測(cè)，并且此 時(shí)襯墊14的大部分表面區(qū)域從視圖上被隱藏起來。因此保持器134可 被構(gòu)造為利用現(xiàn)有的突出部分14A,或者不用襯墊14，部件10A的突出 部分12A (見圖2)。
下部36的內(nèi)表面39鄰近底座12 (見圖1和2)被定位，在將底座 12和部件10, IOA(分別見圖l和2)安裝到較大系統(tǒng)或母系統(tǒng)(未示 出)之前，緊固件28部分地?cái)Q入或安裝到底座12中。通過這種方式， 組件50 (見圖1和2)和部件10可以作為一個(gè)單元封裝并運(yùn)輸，足夠 數(shù)量的保持器134使緊固件28相對(duì)于底座12保持。當(dāng)上部135如上所 述沿箭頭A的方向移動(dòng)時(shí)，保持器134自動(dòng)地與緊固件28和部件10， 10A (見圖1和2)分開。然后回收構(gòu)件62可被用來便于保持器134在 分開后的回收，如接下來參考圖l所述。
參考圖4，可選保持器34包括用來以如上所述的一種方式抓持緊固 件28 (見圖1和2 )的肋37。保持器34包括一體的上部33和35,與 如上參考圖3所述的保持器134類似，通過與墊圈31 (見圖1和2)接 觸而使上部沿箭頭A的大致方向推進(jìn)、推動(dòng)或移動(dòng)該一體的上部33和 35。下部36包括如上所述用來抓持突出部分14A (見圖1 )或12A (見 圖2)的槽縫60。在這個(gè)實(shí)施例中，保持器34具有多個(gè)突出、螺紋或 齒57，用來與桿部29(見圖1, 2和4)的螺紋接合或嚙合從而以另一 種方式抓持緊固件28 (見圖1, 2和4)。在圖4和5的每個(gè)實(shí)施例中， 肋37的高度、寬度和/或距離d可以根據(jù)一起使用的緊固件28的尺寸按 需^皮改變。
正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的，圖4所示實(shí)施例的其他特征或 方面可以根據(jù)特定應(yīng)用按需變化，和/或與圖3所示實(shí)施例的特征相結(jié) 合。例如，根據(jù)特定的強(qiáng)度要求和/或應(yīng)用的封裝限制，圖4中的下部36可以是如圖所示的基本直的延伸部分，或者如圖3所示的L形形狀。 類似地，根據(jù)插入在槽縫60中的突出部分12A或14A(見圖1和2)的 特征，槽縫60可以是圖4中所示的筆直槽縫，圖3所示的十字形槽縫， 或者另一種形狀、尺寸和/或結(jié)構(gòu)。再次取決于封裝空間或其他限制，圖 4中的上部33和35可以構(gòu)造為基本配合圖3中的缺口 25和上部135, 例如用來進(jìn)一步便于上部33和35沿箭頭A方向的任一運(yùn)動(dòng)。而且，才艮 據(jù)需要，在不脫離本發(fā)明的預(yù)期范圍的情況下，圖3中的內(nèi)表面153可 以改變?yōu)榘▓D4中的齒57,或者圖4中的齒57可以構(gòu)造為如圖3所 示的平滑表面。
參考圖5,保持器34圖示于在使用襯墊14的突出部分14A固定到 底座12時(shí)會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)可能應(yīng)用中。肋37抓持緊固件28的桿部29, 并且在頭部3(M皮上緊時(shí)，上部33 (見圖4)和35如上所述地沿箭頭A 方向移動(dòng)。當(dāng)緊固件28繼續(xù)被緊固時(shí)，肋37離開桿部29移動(dòng)，然后 該桿部經(jīng)過由距離"d"表示的肋37間的間隙。當(dāng)保持器34繼續(xù)沿箭 頭A方向被移動(dòng)或推動(dòng)時(shí)，突出部分14A(如果襯墊14不用于圖2，則 為12A)保持靜止，并且保持器34自動(dòng)地與底座12、襯墊14和緊固件 28分開。
以這種方式，每個(gè)保持器134相對(duì)于底座12使不同的緊固件28對(duì) 準(zhǔn)和/或保持該緊固件28。如果使用襯墊14,保持器134根據(jù)需要正確 定位襯墊14和/或使襯墊14與緊固件28和底座12對(duì)準(zhǔn)，以便于如在前 所述地那樣在有限空間環(huán)境內(nèi)安裝部件10 (見圖l和2)。為了便于在 部件IO的安裝后回收各個(gè)保持器134,每個(gè)保持器134設(shè)有或構(gòu)造有回 收構(gòu)件62，例如如圖所示的通孔，或者可選擇的夾線柱、孔眼、鉤子或 其他合適的零件。 一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)度的規(guī)定路線的或定向的繩索40和/或 拉鏈、鏈、線或其他合適的連接裝置可用來連結(jié)或連接各個(gè)保持器134， 因此使得在保持器134與部件10如下所述地分開之后收集保持器134 變得更容易。
雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，所屬領(lǐng)域技術(shù)人 員會(huì)想到落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的、用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種可選設(shè)計(jì) 和實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種用于將具有底座的部件連接到表面的組件，該組件包括緊固件；和保持器，具有構(gòu)造為抓持該緊固件的中間部分和構(gòu)造為將該緊固件和該保持器固定到該底座的下部；其特征在于，響應(yīng)于該部件連接到該表面的過程中該緊固件的緊固，該保持器自動(dòng)地與該緊固件和該底座分開。
2. 如權(quán)利要求l所述的組件，其特征在于該底座包括突出部分，并 且該下部包括用來容納該突出部分從而將該保持器固定到該底座的槽 縫。
3. 如權(quán)利要求l所述的組件，包括用于密封該底座和該表面之間的 接觸面的襯墊，該襯墊包括突出部分，并且該下部包括用于容納該突出 部分從而將該保 器固定到該底座的槽縫。
4. 如權(quán)利要求l所述的組件，其特征在于該部件是車輛的廢氣收集 設(shè)備，并且該表面是發(fā)動(dòng)才幾表面。
5. 如權(quán)利要求l所述的組件，其特征在于該緊固件是具有法蘭頭的 螺栓，并且該保持器包括適用于容納該法蘭頭的缺口。
6. 如權(quán)利要求l所述的組件，其特征在于該保持器構(gòu)造為帶有用于 抓持該緊固件桿部的夾持部分。
7. 如權(quán)利要求l所述的組件，其特征在于該保持器包括適用于便于 在該保持器已經(jīng)與該緊固件分開之后回收該保持器的回收構(gòu)件。
8. 如權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于該回收構(gòu)件包括通過形成 于該保持器中的通孔插入的繩索。
9. 一種用于抓持緊固件桿部并使該緊固件相對(duì)于部件暫時(shí)固定的 保持器，該保持器包括中間部分，構(gòu)造為抓持該桿部；下部，構(gòu)造為將該保持器固定到部件上；和上部，構(gòu)造為在將部件連接到表面的過程中緊固該緊固件時(shí)沿一個(gè) 方向移動(dòng)；其特征在于該上部的移動(dòng)自動(dòng)地使該中間部分與桿部分開并且^f吏 下部與該部件分開。
10. 如權(quán)利要求9所述的保持器，其特征在于該中間部分被構(gòu)造為包括一對(duì)肋的夾子，該中間部分具有大體為C形的橫截面。
11.如權(quán)利要求9所述的保持器，其特征在于該部件包括突出，并且 該保持器的下部包括適用于抓持該突出從而將該保持器固定到該部件 的槽縫。
12. 如權(quán)利要求9所述的保持器，其特征在于該部件包括襯墊，并且 該保持器的下部包括適用于抓持該襯墊的一部分從而將該保持器和襯 墊固定到該部件的槽縫。
13. 如權(quán)利要求9所述的保持器，其特征在于該緊固件包括墊圏，并 且該保持器的上部包括適用于抓持該墊圈的缺口 。
14. 如權(quán)利要求9所述的保持器，其特征在于該保持器被構(gòu)造為在其 與桿部和該襯墊的突出部分分開之后用于循環(huán)使用和再利用中的至少 一種。
15. 如權(quán)利要求9所述的保持器，其特征在于該上部、中間部分和下 部由注模塑料材料一體制成。
16. —種便于部件連接到表面的方法，其中該部件具有底座，該方 法包括將螺紋緊固件至少部分地插入該部件的底座中； 將該螺紋緊固件抓持在保持器的夾持部分中； 使該保持器的表面鄰近該底座定位；和 在將該部件連接到該表面之前將該保持器相對(duì)于該底座固定。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于該底座包括突出部分， 該方法進(jìn)一步包4舌將該突出部分插入到形成在該保持器中的槽縫中從而使該保持器 相對(duì)于該底座固定。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于該部件包括具有突出部 分的襯墊，該方法進(jìn)一步包括將該突出部分插入到形成在該保持器中的槽縫中從而將該保持器 和該襯墊固定到該部件上。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括緊固該螺纟丈緊固件從而將該部件連接到該表面； 其中，所述緊固該螺紋緊固件促使該保持器遠(yuǎn)離該螺紋緊固件和該 突出部分從而使該保持器與該部件分開。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括使一長(zhǎng)度的繩索穿過形成在該保持器中的開口；和用該長(zhǎng)度的繩索在該保持器與該部件分開之后重新取回該保持器。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于保持緊固件的組件和方法。一種用來將具有底座的部件連接到表面的組件包括緊固件和保持器，該保持器具有用于抓持該緊固件桿部并且使該緊固件和可選襯墊與該底座對(duì)準(zhǔn)的夾持部分。在該緊固件被緊固時(shí)，該保持器自動(dòng)地與該緊固件分開，并且包括用來在分開之后回收該保持器的回收構(gòu)件。一種便于將部件和襯墊連接到表面的方法包括將螺紋緊固件插入到該部件的底座中，將該緊固件抓持在保持器的夾持部分中，和將該保持器表面鄰近該底座定位。襯墊或底座的突出部分可插入到該保持器中的槽縫中，從而在將部件連接到表面之前將該保持器固定到該底座。
文檔編號(hào)F16M7/00GK101555974SQ200910134060
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者I·J·里德, R·J·莫蘭, R·穆德爾, T·R·杜爾金 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司