КРЕПЁЖНАЯ ДЕТАЛЬ Российский патент 2004 года по МПК F16B19/00 

Изобретение относится к устройствам для соединения конструктивных элементов и может использоваться в автомобилестроении в качестве детали крепления обивки на тонкостенной детали кузова автомобиля.

Известен крепежный элемент, описанный в патенте США №3745612 (публ. 17.07.73 г.), содержащий головку и сжимаемый хвостовик, который можно вставить в круглое отверстие панели. Хвостовик состоит из центрального стержня, проходящего вдоль оси хвостовика от головки, и два фланца, соединенных со стержнем так, что они могут упруго прижиматься к стержню. В любом поперечном сечении основная часть хвостовика имеет S-образную форму.

Недостатком этого решения является сложность и высокая точность пресс-формы, необходимой для изготовления крепежного элемента.

Из заявки ФРГ №2049476 (публ. 29.05.80 г.) известен крепежный палец с закругленным концом, состоящий из головки и стержня, образованного двумя элементами, упругопрогибающимися в радиальном направлении и соединенными с головкой. Конец одного из элементов крюкообразно отогнут таким образом, что совпадает со свободным концом другого элемента, образуя общее гладкое округление. На элементах выполнены заплечики для фиксирования стержня в отверстии панели.

В описанной конструкции напряжение изгиба элементов стержня концентрируется в месте их соединения с головкой, что повышает вероятность излома элементов при установке или в процессе эксплуатации.

Наиболее близкой по технической сущности является крепежная деталь, описанная в заявке Японии №63-5605В (публ.04.02.88 г.), взятая за прототип. Крепежная деталь содержит жесткую опорную часть, диаметр опорной части больше диаметра отверстия панели, на которой устанавливается крепежная деталь. Деталь устанавливается в отверстии панели посредством фиксирующего элемента, расположенного с одной стороны опорной части, с другой стороны опорной части образованы средства для крепления второй панели. Указанные средства состоят из упругой тонкостенной шляпки, соединенной опорной ножкой с опорной частью, а также упругих ограничителей, установленных с двух сторон от ножки, концы которых расходятся по мере удаления от опорной части. Концы ограничителей, соединенные с тонкостенной шляпкой, снабжены противоположно направленными выемками, соединяющимися со стенками отверстия второй панели. Фиксирующий элемент крепежной детали выполнен в виде двух сходящихся упругих лепестков, каждый из которых одним концом соединен с опорной частью, а другим концом соединен со вторым лепестком, образуя закругленный торец, которым крепежная деталь вводится в отверстие на панели. Между лепестками установлена поперечная пластина, соединяющая закругленный торец с опорной частью и придающая жесткость фиксирующему элементу. Лепестки расположены на опорной части симметрично относительно оси крепежной детали, каждый лепесток на наружной стороне около конца, соединенного с опорной частью, снабжен выемкой, в которой располагается край отверстия панели, таким образом выемки образуют установочный габарит. Каждый лепесток ограничен наружной стороной, внутренней поверхностью, обращенной к оси детали, и боковыми поверхностями.

Однако надежность описанной крепежной детали при ее многократном использовании недостаточна. Излом одного из лепестков фиксирующего элемента при неоднократном разделении и соединении панелей ведет к необходимости замены крепежной детали в целом. Повышение прочности фиксирующего элемента при сохранении его установочного габарита за счет увеличения толщины лепестков (радиального размера в поперечном сечении относительно оси детали) или длины сегмента, определяющего ширину лепестка (в том же сечении), приводит к пропорциональному увеличению жесткости лепестков, что затрудняет установку и вывод крепежной детали из отверстия панели.

Задачей изобретения является повышение надежности крепежной детали при условии сохранения установочного габарита фиксирующего элемента.

Указанная задача для крепежной детали, содержащей опорную часть, на одной стороне которой установлены средства крепления, а на другой стороне образован фиксирующий элемент, выполненный в виде упругих лепестков с наружными сходящимися сторонами, внутренними поверхностями, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями, каждый из лепестков одним концом соединен с опорной частью, а противоположные концы выполнены образующими общий торец, лепестки снабжены установочными выемками на наружных сторонах около концов, соединенных с опорной частью, каждая выемка ограничена в осевом направлении с одной стороны поверхностью опорной части, а с другой стороны - пологим скосом наружной стороны соответствующего лепестка, решается тем, что фиксирующий элемент выполнен состоящим из четырех лепестков, расположенных на опорной части равномерно относительно оси крепежной детали и соединенных вместе общим торцом, по крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси крепежной детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось крепежной детали, боковые поверхности этой же пары лепестков параллельны друг другу, а внутренняя поверхность каждого лепестка обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками.

Каждый лепесток в плоскости сечения, перпендикулярного оси детали, выполнен преимущественно с уменьшением размера от одной боковой поверхности к другой.

Средства крепления могут быть выполнены в виде эксцентриковой пластины, расположенной параллельно опорной части и установленной на ножке.

Опорная часть выполнена, как правило, тарельчатой, при этом фиксирующий элемент установлен на внутренней стороне днища, а средства крепления образованы на наружной стороне днища.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому заявляемое техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется следующими чертежами крепежной детали: на фиг.1, 2 изображены виды сбоку на крепежную деталь со сдвигом на 90°; на фиг.3 показан вид на крепежную деталь со стороны средств крепления; на фиг.4, 5 приведены виды на крепежную деталь в аксонометрии со стороны средств крепления и со стороны фиксирующего элемента.

Крепежная деталь содержит опорную часть 1, на одной стороне которой установлены средства 2 крепления, а на другой стороне образован фиксирующий элемент 3. Опорная часть 1 выполнена предпочтительно тарельчатой, при этом фиксирующий элемент 3 установлен на внутренней стороне днища 4, а средства 2 крепления расположены на наружной стороне днища 4. Средства 2 крепления могут быть выполнены в виде эксцентриковой пластины 5, расположенной параллельно опорной части 1 и установленной на ножке 6. Фиксирующий элемент 3 образован четырьмя упругими лепестками 7 с наружными сходящимися сторонами 8, внутренними поверхностями 9, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками 7, и боковыми поверхностями 10, 11. Каждый из лепестков 7 одним концом соединен с опорной частью 1, а другим концом соединен с остальными лепестками, образуя торец 12, как правило, закругленный. Лепестки 7 расположены на опорной части 1 равномерно относительно оси 13 крепежной детали и снабжены установочными выемками 14 на наружных сторонах 8 около концов, соединенных с опорной частью 1. В радиальном относительно оси 13 детали направлении выемки 14 определяют габарит отверстия, в которое вводится фиксирующий элемент 3, а размер выемок 14 в осевом направлении определяет толщину листа, в частности, кузовной детали, на которую устанавливается крепежная деталь. Каждая выемка 14 ограничена в осевом направлении с одной стороны поверхностью опорной части 1, а с другой стороны - пологим скосом 15 наружной стороны 8 соответствующего лепестка 7. По крайней мере одна пара лепестков 7, установленных друг против друга относительно оси 13 детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось 13 детали, боковые поверхности 10 указанной пары лепестков 7 параллельны друг другу. Внутренняя поверхность 9 каждого лепестка 7 обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками 7, при этом плоскость, содержащая по крайней мере часть примыкающей к опорной части 1 внутренней поверхности 9 любого лепестка 7, параллельна плоскости, содержащей аналогичную часть внутренней поверхности лепестка, установленного напротив него относительно оси 13 детали. Каждый лепесток 7 в плоскости сечения, перпендикулярного оси 13 детали, выполнен с уменьшением размера от одной боковой поверхности 10 к другой боковой поверхности 11.

Для установки обивки на кузове автомобиля каждая крепежная деталь устанавливается эксцентриковой пластиной 5 в отверстии на обратной стороне обивки. Поворотом вокруг своей оси 13 деталь закрепляют в обивке. Панель обивки вместе с установленными в ней крепежными деталями устанавливают на кузовной детали автомобиля, совмещая фиксирующие элементы 3 крепежных деталей и отверстия в детали кузова. При нажатии на панель торец 12 фиксирующего элемента 3 заходит в соответствующее отверстие, наружные стороны 8 лепестков 7 взаимодействуют с кромкой отверстия, лепестки 7 прогибаются навстречу друг другу по мере их движения через отверстие. Когда отверстие совмещается с зоной выемок 14, лепестки 7 фиксирующего элемента 3 прогибаются в обратном направлении, стремясь вернуть начальную форму. Таким образом, фиксирующий элемент 3 крепежной детали выемками 14 в лепестках 7 устанавливается в отверстии кузовной детали и удерживается пологими скосами 15 наружных сторон 8. При необходимости отделения панели обивки от кузовной детали к крепежной детали прилагается усилие, близкое к осевому. Пологие скосы 15 наружных сторон 8 лепестков 7 фиксирующего элемента 3 взаимодействуют с кромкой отверстия, лепестки 7 прогибаются навстречу друг другу, фиксирующий элемент 3 выходит из отверстия.

Описанное выше расположение лепестков 7, а также уменьшение толщины каждого лепестка 7 от одной боковой поверхности 10 к другой боковой поверхности 11 приводят к тому, что деформация каждого лепестка происходит последовательно от края лепестка, примыкающего к более узкой поверхности 11, к краю, примыкающему к более широкой поверхности 10, соответственно, нагрузка при деформации снижается. Однако даже в случае излома одного или даже двух противолежащих лепестков крепежная деталь сохраняет работоспособность.

Таким образом, разработана конструкция крепежной детали, имеющей повышенную надежность в рамках заданного установочного габарита.

Изобретение относится к устройствам для соединения конструктивных элементов и может использоваться в автомобилестроении для скрепления тонкостенных деталей. Крепежная деталь содержит опорную часть 1, средства крепления 2 и фиксирующий элемент 3, состоящий из четырех упругих лепестков 7 с наружными сходящимися сторонами 8, внутренними поверхностями 9, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями 10, 11. Каждый из лепестков одним концом соединен с тарельчатой опорной частью, а другим концом соединен с остальными лепестками, образуя торец 12. Лепестки снабжены установочными выемками 14 и расположены на опорной части равномерно относительно оси крепежного элемента. По крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси 13 элемента, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось, боковые поверхности указанной пары лепестков параллельны друг другу и указанной плоскости. Внутренняя поверхность каждого лепестка обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками. Каждый лепесток в плоскости сечения, перпендикулярного оси, выполнен с уменьшением размера от одной боковой поверхности к другой. Технический результат заключается в повышении надежности соединительного элемента. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Крепежная деталь, содержащая опорную часть, на одной стороне которой установлены средства крепления, а на другой стороне образован фиксирующий элемент, выполненный в виде упругих лепестков с наружными сходящимися сторонами, внутренними поверхностями, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями, каждый из лепестков одним концом соединен с опорной частью, а противоположные концы выполнены образующими общий торец, лепестки снабжены установочными выемками на наружных сторонах около концов, соединенных с опорной частью, каждая выемка ограничена в осевом направлении с одной стороны поверхностью опорной части, а с другой стороны - пологим скосом наружной стороны соответствующего лепестка, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент выполнен состоящим из четырех лепестков, расположенных на опорной части равномерно относительно оси крепежной детали и соединенных вместе общим торцом, по крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси крепежной детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось крепежной детали, боковые поверхности этой же пары лепестков параллельны друг другу, а внутренняя поверхность каждого лепестка обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками.2. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что каждый лепесток в плоскости сечения, перпендикулярного оси крепежной детали, выполнен с уменьшением размера от одной боковой поверхности к другой.3. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что средства крепления выполнены в виде эксцентриковой пластины, расположенной параллельно опорной части и установленной на ножке.4. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что опорная часть выполнена тарельчатой, при этом фиксирующий элемент установлен на внутренней стороне днища, а средства крепления образованы на наружной стороне днища.