阅读说明：本技术 索环移除组件和方法 (Grommet removal assembly and method ) 是由 斯科特·莱贝尔特 于 2020-01-03 设计创作，主要内容包括：一种索环移除组件包括索环和索环移除工具。该索环包括：主体,该主体限定纵向轴线；从该主体延伸的多个臂,该多个臂限定第一接合斜坡；以及从该主体延伸的多个支腿。该索环移除工具包括轴和多个翼,该多个翼从该轴延伸并且限定多个第二接合斜坡。这些翼的第一接合斜坡能够沿着该多个臂与这些第二接合斜坡接合,以朝向该主体的纵向轴线向内牵动这些臂。(A grommet removal assembly includes a grommet and a grommet removal tool. The grommet includes: a body defining a longitudinal axis; a plurality of arms extending from the body, the plurality of arms defining a first engagement ramp; and a plurality of legs extending from the body. The grommet removal tool includes a shaft and a plurality of wings extending from the shaft and defining a plurality of second engagement ramps. The first engagement ramps of the wings are engageable with the second engagement ramps along the plurality of arms to draw the arms inwardly toward the longitudinal axis of the body.)

索环移除组件和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月4日提交的美国专利申请序列号62/788,235的权益，该专利申请通过援引以其全部内容并入本文。

技术领域

本公开内容涉及包括紧固件和紧固件移除装置的紧固件移除组件，并且更具体地涉及包括索环和索环移除工具的索环移除组件。

背景技术

紧固件可以用于将部件固定在一起。索环是一种类型的紧固件，通常包括环或边带，其通常在每侧上外扩或形成凸缘以将索环保持就位，并且通常由金属、塑料或橡胶制成。在一些情况下，索环可以用于防止穿刺材料的撕裂或磨损，覆盖住穿刺的尖锐边缘，保护穿过其中的电线、电缆或线路的绝缘或将部件固定在一起。

在汽车背景中，通过将索环粘合地固定到第一面板并通过将索环穿过形成在第二面板中的孔卡扣地固定，索环紧固件可以用于将第一面板牢固地连接到第二面板。这样的索环可以包括通道，该通道允许销在配合过程期间从中穿过。当将销相对于索环固定时，索环通道通常适应于销的轴的形状。一种已知的紧固件包括具有四个支腿的索环，当销或其他类型的工具在索环通道内被驱动时，该四个支腿张开。销和/或索环可以配置为被重复使用的。

在一些情况下，索环可以包括依附于主体部分的臂，这些臂在索环投入使用后可缩回和向外伸展。在穿过材料的开口将索环插入之后，臂可以向外伸展，并且可以保持这种构型，直到臂被手动地向内压下，从而允许索环从开口中移除。但是，在挤压之后，压力解除，臂可以张开回到打开状态。这样，当人们尝试移除索环时，张开的臂可能抵靠或钩住部件的保持孔或通道的边缘，从而阻碍或者甚至阻止索环的移除。

当前的索环设计允许利用具有较高保持能力的最小线性施加力进行安装，这是因为在安装索环之后，从索环向外延伸的臂锁定就位，但并不允许有任何方式能够经由索环的主侧或“A侧”从其保持位置移除索环。在许多情况下，必须从后部破坏索环或从后部接近索环，以挤压臂以便开始移除索环。鉴于上述内容，需要改进的索环移除组件和方法。

发明内容

本公开内容的实施例总体上涉及一种索环，该索环包括：主体，该主体限定纵向轴线并具有壁，该壁限定内表面。索环进一步包括：颈环，该颈环从该主体延伸并远离该纵向轴线延伸；以及从该主体延伸的多个支腿。索环还包括多个臂，该多个臂在挠曲接头处从该主体延伸，该多个臂中的每个臂包括在第一状态下与该壁的内表面齐平的内表面、成角度的表面和第一接合斜坡。这些臂在该挠曲接头处可在该第一状态和第二状态之间移动。

在一些实施例中，在该第二状态下，该多个臂的这些成角度的表面与该壁的外表面齐平。在一些实施例中，这些第一接合斜坡中断这些臂的成角度的表面，并且，这些第一接合斜坡被配置为接合住沿索环移除工具的第二接合斜坡。在一些实施例中，该多个臂被位于该多个臂中的每个臂与该主体之间的至少一个开口围绕。在一些实施例中，纵向槽将从该主体延伸的该多个支腿隔开。在一些实施例中，该多个支腿包括朝向该纵向轴线成角度的向内倾斜的末端。在一些实施例中，该多个臂被窗口包围，并且，这些窗口的第一部段和第二部段沿着该多个臂的第一侧和第二侧设置。在一些实施例中，该多个臂仅包括两个臂，该两个臂布置在该索环的相对两侧。

在一些实施例中，一种索环移除工具包括头部，该头部限定头部表面、基部和末端。进一步地，索环移除工具包括：颈部，该颈部从该头部的基部在肩部处延伸；颈环，该颈环将该颈部与轴接合；以及从该轴延伸的多个翼，该多个翼限定第一接合斜坡。该头部的基部的直径大于该颈部的直径，并且该颈环的直径大于该颈部的直径。

在一些实施例中，该多个翼的第一接合斜坡被配置为与沿着索环的臂的第二接合斜坡接合。在一些实施例中，该多个翼设置在侧向止动件和该索环移除工具的头部之间。在一些实施例中，该多个翼仅包括两个翼，并且其中，该两个翼是彼此的镜像。

在一些实施例中，一种索环移除组件包括索环和索环移除工具。该索环包括：主体，该主体限定纵向轴线；从该主体延伸的多个臂，该多个臂限定第一接合斜坡；以及从该主体延伸的多个支腿。该索环移除工具包括轴和多个翼，该多个翼从该轴延伸并且限定多个第二接合斜坡。这些翼的第二接合斜坡能够沿着该多个臂与这些第一接合斜坡接合，以朝向该主体的纵向轴线向内牵动这些臂。

在一些实施例中，在第一状态下，该多个臂的内表面与该主体的内表面齐平，在第二状态下，该多个臂的内表面不与该主体的内表面齐平。在一些实施例中，该索环移除工具包括头部，该索环包括多个支腿，并且，当这些翼的第二接合斜坡沿这些臂与这些第一接合斜坡接合时，该索环移除工具的头部穿过由该多个支腿限定的开口被插入。在一些实施例中，该多个支腿的末端朝向该纵向轴线向内倾斜。

在一些实施例中，窗口围绕从该主体延伸的多个臂的侧部。在一些实施例中，该多个臂进一步限定成角度的表面，并且，这些成角度的表面相对于这些第一接合斜坡成角度。在一些实施例中，当这些臂已通过这些翼的斜坡被牵动时，这些成角度的表面与该主体的外表面齐平。在一些实施例中，在这些臂被这些翼的斜坡向内牵动之前，这些臂的内表面与该主体的内表面齐平。

附图说明

图1是根据本公开内容的实施例的索环的俯视立体图；

图2是图1的索环的底部仰视立体图；

图3是图1的索环的立面侧视图；

图4是图1的索环的立面正视图；

图5是图1的索环的俯视平面视图；

图6是图1的索环的仰视平面视图；

图7是通过图3的剖切线7-7截取的立面截面视图；

图8是通过图3的剖切线8-8截取的立体截面视图；

图9是根据本公开内容的索环移除工具的俯视立体图；

图10是图9的工具的立面正视图；

图11是图9的工具的立面侧视图；

图12是图9的工具的俯视平面视图；

图13是图9的工具的仰视平面视图；

图14是在将工具插入索环之前的第一状态下索环移除组件的立体图，该索环移除组件包括与图1至图8的索环相似的索环以及与图9至图13的索环移除工具相似的索环移除工具；

图15是处于第二状态的图14的索环移除组件的立体图，其中工具被部分地插入索环中；

图16是处于第二状态的图15的索环移除组件的立面侧视截面视图；

图17是处于第三状态的图14的索环移除组件的立体图，其中工具被完全插入索环中；并且

图18是处于第三状态的图17的索环移除组件的立面侧视截面视图。

具体实施方式

在详细说明本公开内容的实施例之前，应理解的是，本公开内容并不将其应用限制于以下说明书中阐述的或在附图中展示出的部件的构造和布置的细节。本公开内容能够具有其他实施例并且能够以多种不同的方式来实践或实施。另外，应理解的是，在本文中使用的用词和术语是用于描述的目的，而不应被视为是限制性的。使用“包含”和“包括”及其变化形式的意思是涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目及其等同物。在整个公开内容中，术语“大约”和“接近”是指每个这样的术语后面的数字的正负5％。

本公开内容的实施例提供了索环和用于简单地移除索环的专用移除工具。具体地，沿着工具布置的翼或斜坡与索环的头部内的窗口对准，并且当将工具插入索环中时，工具挤压从索环的主体延伸的臂(即，箱形叉)，而在移除索环时，将索环保持在缩回状态。本文所述的特征允许使用工具挤压沿着索环的侧部的臂，该工具可以从主侧或A侧插入，从而允许将索环从与索环联接的材料移除而不会损坏索环或材料表面，在一些情况下前述材料可以是金属板。

图1至图8展示了根据本公开的紧固件或索环20。参照图1和图2，分别示出了索环20的俯视立体图和仰视立体图。图1展示了索环20的俯视立体图，索环20包括主体22，该主体22是大体圆柱形的。索环20可以整体模制并形成为单件材料，比如注射模制塑料。索环20包括通道24，该通道由位于第一端或上端28的第一开口或上端开口26和位于第二端或底端32的第二开口或下端开口30限定。通道24部分地由壁36的内表面34限定，该壁是大体圆柱形的或可以是稍微锥形的，壁36在上端开口26和下端开口30之间延伸、具有若干中断部分，如下面更详细地概述。参照图3，上端开口26的直径D1大于下端开口30的直径D2。进一步地，纵向轴线A延伸穿过通道24的中心。

再次参照图1和图2，多个支脚42从主体22延伸到邻近下端开口30的位置。支脚42由大体限定支脚42的多个纵向槽44隔开。更进一步地，臂46从主体22向外延伸。颈环48围绕主体22的上端28周向布置，并从主体22径向向外延伸。在颈环48内设置有多个长形孔口50，长形孔口可以提供用于将索环20附接至比如钢板(未示出)的物体。可以以多种不同的配置来提供多个长形孔口50，并且可以包括任何数量的长形孔口50。替代性地，索环20可以不包括沿着颈环48的孔口50。凸缘54从颈环48和主体22的相交部、在相对于纵向轴线A基本平行的方向上向外延伸。

具体参照图2，其中更清楚地示出了索环20的主体22，并且展示了在颈环48和主体22之间形成连接的圆角56。圆角56围绕纵向轴线A径向地延伸，并且在直径上相对的前侧和后侧被窗口58打断，窗口限定索环20的主体22内的开口。尽管本实施例包括两个这样的窗口58，但是相同的附图标记适用于如下文所述的每个窗口58的类似元件。这样，本文仅描述和指示单个窗口58，但是，多个窗口58是相同的，并且一个窗口的描述与另一个窗口的描述相关联。

仍然参照图2，窗口58从颈环48朝向主体22的底端32延伸，窗口58呈音叉的形状。参照图3，窗口58包括：第一侧部段和第二侧部段60，大体是纵向的且相对于彼此平行；中央部段62，与侧部段60接合并相对于侧部段60正交；以及顶部部分64，由主体22的向外延伸的中间侧面66限定，该向外延伸的中间侧面66从中央部段62朝圆角56向外扩。侧部段60和中央部段62大体限定一轮廓，臂46设置在该轮廓内。主体22的相对两侧上的臂46也相同，并且为了便于描述，在下文中仅描述其中一个臂46。

如图2展示的，索环20可以包括从主体22延伸的四个支腿42。替代性地，索环20可以包括比所示更多或更少的支腿42。槽44形成在支腿42之间。每个支腿42可以包括延伸梁70和从延伸梁70延伸的向内倾斜的末端72。在操作中，固定支腿42被配置为当工具或其他物体移动到中央通道24中时围绕挠曲接头74向外枢转，所述挠曲接头74将支腿42与主体22连接。槽44可以沿着索环20的不同高度延伸，并且不一定局限于图中所展示的尺寸。在一些实施例中，主体22的高度H(见图3)减小，并且槽44保持相同的长度，因此，槽44沿着索环20的更大比例延伸。固定支腿42能够在挠曲接头74处向外枢转以展开，以便将索环20固定到比如面板的部件的开口中。支腿的挠曲接头74还允许将索环移除工具穿过下端开口30插入，以在将索环移除期间保持索环20，如以下在下文中更详细地描述的。

具体参照图3和图4，示出了索环20的立面侧视图和立面正视图。具体参照图3，更详细地示出了索环20的侧面。具体地参照索环20的上端28，凸缘54以立面图示出，凸缘54具有大体截头圆锥形的外轮廓、朝着纵向轴线A稍微向内延伸。颈环48也以立面图示出，颈环48本质上大体是圆柱形的，并且具有沿相对于纵向轴线A共线的方向延伸的外围侧面80。在颈环48和主体22之间的连接处的圆角56也被更清楚地示出，圆角56大体为圆滑的。圆角56在相对两侧上被窗口58的顶部部分64中断。主体22从圆角56向下延伸，并被窗口58的部段60中断。臂46从其与主体22相交的位置向上延伸。还示出了限定支腿42的其中一个槽44，槽44具有与底端32相邻的口部82，该口部比延伸到主体22中的槽44部分更宽。

参照图4，更详细地示出了索环20的正面。凸缘54、颈环48和所展示的槽44以与图3所描绘的相同元件大体相同的取向设置。当从正面观察时，圆角56大体被窗口58中断，并且臂46从主体22向外延伸。如以下在下文中更详细地描述的，臂46是柔性的，并且形成为当通过使用索环移除工具84(见图9)而在索环通道中被牵动时缩回到索环20的通道24中。臂46和主体22之间的相交部或接头86大体是柔性的，并且一旦施加力，允许臂46向内缩回至缩回位置，在该缩回位置，臂46的外表面88大体与主体22的外表面90齐平。

参照图5和图6，展示了索环20的俯视平面视图和仰视平面视图。具体参照图6，更清楚地示出了沿着臂46设置的第一接合斜坡94，第一接合斜坡94被形成以接纳索环移除工具84的一部分，如上面所指出的并且在下面更详细地描述。第一接合斜坡94从臂46的末端向外延伸，并允许沿着工具84(参见图9)设置的第二接合斜坡96向上滑动过第一接合斜坡94，并向内朝向纵向轴线A牵动臂46。第一接合斜坡94大体中断臂46的中间部分。

第一接合斜坡94可以相对于纵向轴线A限定约15度至约35度之间的角度。在一些实施例中，第一接合斜坡94可以相对于纵向轴线A限定约5度和约60度之间的角度，或在约10度和约50度之间的角度，或约25度。接合斜坡94的角度可以与设置在索环移除工具84上的第二接合斜坡96的角度相同。为此，第一接合斜坡94和第二接合斜坡96可以限定互补的角度，并且可以进一步包括附加的互补或锁定结构-键特征。

例如，在一些实施例中，接合斜坡94、96可以包括附加特征，比如凹面、凸面、一个或多个突起、一个或多个狭缝或另一种类型的非平面特征，它们可以帮助向接合斜坡94、96提供锁定结构-键特征。这样，接合斜坡94、96可以限定允许斜坡组合实现预期功能的各种互补特征。更进一步，在一些实施例中，第一斜坡94包括具有轻微引入结构的竖直壁，该轻微引入结构允许斜坡96沿着移除工具84向着纵向轴线A向内牵动臂46。

参照图7和图8，分别以立面截面视图和立体截面视图更清楚地示出了索环20的部件。具体地，示出了臂46远离纵向轴线A从接头86向外延伸。图7的索环20以未缩回的第一状态示出。每个臂46包括内表面100，该内表面在第一状态下大体与壁36的内表面34齐平。每个臂46进一步包括下表面102，该下表面从内表面100向外延伸并与成角度的表面104交汇，该成角度的表面在接头86处与主体22的外表面90相交。臂46的成角度的表面104在第一状态下相对于主体22的外表面90偏移，而在第二或缩回状态下大体与主体22的外表面90齐平并且重合(参见图18)。在第一状态下，臂46的成角度的表面104相对于主体22的外表面90以大于约30度但小于约170度的角度设置。

如上所述，成角度的表面104从主体22的外表面90延伸到臂46的下表面102。臂46的成角度的表面104和下表面102被斜坡94中断，该斜坡限定了斜坡表面106，该斜坡表面从与成角度的表面104的相交处向内延伸到与臂46的内表面100相邻的点。成角度的表面104和斜坡表面106在两个表面之间限定约70度和约160度之间或者在约90度和约140度之间或者约130度的角度。

现在参照图9至图13，详细示出了索环移除工具84。具体参照图9，示出了工具84的立体图。工具84可以整体模制并形成为单件材料，比如注射模制塑料。工具84包括圆锥形形状并限定末端122的头部120。头部表面124从末端122朝向头部120的基部126延伸，头部的基部126限定头部120的最大直径。工具84的颈部128在肩部130与合头部120交汇。颈部128大体是圆柱形的，并且从头部120朝向颈环132延伸。参照图10，头部120的基部126具有头部直径D3，颈部128具有颈部直径D4，并且颈环132具有颈环直径D5。头部直径D3略小于颈环直径D5，但是，头部直径D3和颈环直径D5可以相同。颈部直径D4小于头部直径D3和颈环直径D5中的每一个。颈部直径D4小于头部直径D3和颈环直径D5两者，使得在移除索环20期间，颈部128可以通过支腿42保持在索环20的下端开口30内。

仍然参照图10，上段轴136从颈环48朝向翼138延伸，这些冀从轴136向外延伸。翼138是彼此的镜像，因此包括相似或相同的元件。翼138限定如上所述的第二接合斜坡96。翼138进一步限定外表面140。在优选实施例中，翼138的外表面140之间的距离D6等于或小于索环20的上端开口26的直径D1。第二接合斜坡96还优选地以与第一接合斜坡94的角度互补的角度形成。然而，如本领域普通技术人员将意识到的，为了实现经由索环移除工具84对索环20的移除，本文所述的各个表面的角度不需要那么准确。

翼138还与工具84的腰部144交汇，腰部144从轴136延伸到侧向止动件146。侧向止动件146通常被配置为在移除索环期间防止工具84过度伸入索环20中，并且包括从腰部144向外延伸的两个侧向平面部段。如图14至图18中展示的，止动件146位于距工具84的头部120一定距离处，以防止工具过度伸入索环20中，但是也允许在移除过程期间索环20的头部120穿过索环20的下端开口30。在一些实施例中，工具84不需要包括止动件146，或者止动件146可以以不同的取向进行配置或设置。工具84的下段轴148从止动件146延伸到工具84的远端150，并且大体呈细长的带圆角的正方形或矩形的延伸杆的形状。下段轴148可以被配置为插入工具的卡盘中，或者以其他方式插入或联接至移除设备。在一些实施例中，工具84的下段轴148可以被成形为允许下段轴148插入快速释放式手柄(未示出)中。下段轴148可以具有本文未具体公开的许多配置。

参照图11，示出了工具84的立面侧视图。更清楚地示出了其中一个翼138，其中示出了翼138从一端到另一端变窄。翼138的变窄轮廓允许在将工具插入索环20以移除索环20之前和之时工具的配置方面的一些变化。在优选实施例中，翼138的一部分具有窄轮廓，并且翼138的轮廓大体远离工具84的头部120向外变宽。当从侧面观察时，翼138的一部分可以限定大体三角形的形状。在一些实施例中，翼138可以不包括变窄部分，而是翼138可以自始至终包括相同或基本相同的截面宽度。图12和图13展示了工具84的俯视图和仰视图，并且出于说明性目的而给出。

现在参照图14至图18，示出了索环移除组件152，该索环移除组件包括图1至图8的索环20以及图9至图13的工具84。在将工具84的头部120插入索环20的上端开口26中之前，翼138大体与臂46的斜坡94对准，但是，工具84的翼138的变窄特征可以允许一定的变化，所述变化对应于为了实现在索环20中的对准插入翼138必须有多接近中心。参照图14，示出了索环移除组件152处于第一状态，其中工具84尚未插入索环20中，并且索环20处于第一或非缩回状态。示出工具84的翼138与索环20的臂46的第一接合斜坡94大体对准。

参照图15和图16，分别以立体截面视图和立面截面视图示出了索环移除组件152。在这些视图中，示出了索环移除组件152处于第二状态，其中工具84被部分地插入索环20中。工具84的翼138保持与索环20的斜坡94对准，并且示出了工具84的头部120从索环20的下端开口30部分地延伸出。示出了工具84的颈环132在索环20内，颈环132限定了大体与索环20的壁36的内表面34的直径相同的直径。工具84和索环20的相应尺寸可以允许或提供两个元件之间的紧密联系，一旦索环20和工具84接合，即在图17和图18的第三状态中，则可以允许索环20顺畅的直线缩回。为了说明的目的，在图16和图18中以截面形式示出了材料154，其中示出了索环20被紧固在材料154的孔内。材料154可以是索环20可以穿过其插入的任何材料。

参照图17和图18，示出了索环移除组件152处于第三、缩回状态，其中示出工具84完全插入索环20中，并且索环20能够从其当前与材料154联接的部署中移除。具体参照图18，工具84的头部120穿过索环20的下端开口30被插入，并且示出了工具84的颈部128邻近索环20的支脚42的末端72。为了实现第三状态，将工具84的头部120推动穿过下端开口30，并且索环20的支脚42向外挠曲，从而允许头部120穿过下端开口30。一旦头部120已穿过下端开口30，支脚42挠曲回到标准构型，并且缩回到工具84的颈部128周围。示出了颈环132设置在索环20的主体22内。工具84保持在此构型中，直到索环20从材料154中移除。

仍然参照图18，示出了索环20的斜坡94与工具84的斜坡96互锁。当工具84从图16所示的构型移动至图18所示的构型时，工具84的斜坡96朝着索环20的下端直线移动，并与索环20的斜坡94接合。当工具84的斜坡96朝索环20的支脚42移动时，第一接合斜坡94和第二接合斜坡96彼此接合，并且工具84的斜坡96保持刚性，而沿着臂46的斜坡94经由在接头86处挠曲的臂46是可移动的。由于工具84的直线运动，斜坡94、96的相互作用将索环20的臂46朝着纵向轴线A向内牵动，这使得臂46的外壁36与索环20的主体22的外壁36齐平。在这样的配置中，由于没有元件从主体22向外突出(如若不然将阻止索环20的移除)，因此可以容易地移除索环20。进一步地，由于工具84的头部120已被推动穿过索环20的下端开口30的构型，并且由于头部直径D3大于下端开口30的直径D2，所以工具84处于这样一种构型，在该构型中，反向直线运动可以牵动索环20以使其脱离其固持构型。

尽管本文描述的索环移除组件152是指使用斜坡结构来向内牵动索环20的臂46，但是可以想到向内牵动臂的替代方法。例如，工具84可以包括沿其表面的螺纹结构，该螺纹结构可以与沿索环20的内侧34的螺纹互锁。当将螺纹部分插入索环20中时，这种螺纹组件将允许向内牵动索环20的臂46。

虽然可以使用诸如顶、底、下、中间、侧向、水平、竖直、前等多种不同的空间术语和方向术语来描述本公开内容的实施例，但应理解的是，这样的术语仅是相对于附图中示出的取向来使用的。这些取向可以颠倒、旋转或以其他方式改变，使得上部是下部，反之亦然，水平变为竖直，等等。

前述内容的变型和修改在本公开的范围内。应当理解，本文所公开和限定的实施例扩展到文本和/或附图所提及的或从文本和/或附图中显而易见的两个或更多个特征的所有替代性组合。所有这些不同的组合构成了本公开的多种不同的替代性方面。本文所描述的实施例解释了已知用于实践本公开的最佳模式，并且将使本领域的其他技术人员能够利用本公开。权利要求应被解释为包括现有技术所允许的范围内的替代性实施例。

本领域的技术人员将理解，虽然已经结合特定的实施例和实例如上描述了本发明，但是本发明不必局限于此，并且很多其他的实施例、实例、用途、对实施例、实例和用途的修改和变化都旨在由所附权利要求涵盖。在以下权利要求中阐述了本发明的多种不同的特征和优点。