КРЕПЕЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ МОДУЛЯ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2012 года по МПК B60K11/02 

Изобретение касается крепежного устройства, с помощью которого модуль автомобиля, например, компенсационный резервуар для охлаждающей среды системы охлаждения двигателя автомобиля, может крепиться на кузове или других компонентах автомобиля без использования винтов.

DE 10343697 A1 описывает крепежное устройство, с помощью которого шарообразный компенсационный резервуар может быть закреплен на кузове автомобиля. Резервуар содержит в своей нижней области выступ, который входит в отверстие крепежного устройства. Сбоку крепежное устройство содержит по меньшей мере один выступ, который входит в ответное отверстие компенсационного резервуара (или наоборот). Гибкий защелкивающийся элемент фиксирует компенсационный резервуар в его верхней области.

Задачей изобретения является предоставление крепежного устройства для крепления модуля автомобиля на автомобиле, который может без использования винтов надежно фиксироваться во всех трех пространственных направлениях.

Другая задача заключается в предоставлении модуля автомобиля, который может крепиться с помощью названного выше крепления.

Решение этих задач осуществляется с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования и другие варианты осуществления определяются признаками зависимых пунктов.

Первый аспект изобретения касается крепежного устройства для крепления модуля автомобиля на автомобиле. Крепежное устройство содержит крепежный участок, с помощью которого модуль может быть укреплен на автомобиле, и отогнутый от него опорный участок, предназначенный для установки на него модуля. Расположенный, например, горизонтально опорный участок содержит приемный элемент, в который в вертикальном направлении может входить цапфа модуля, причем во введенном состоянии цапфа может продольно перемещаться в приемном элементе в предварительно заданном направлении. Крепежный участок содержит, с одной стороны, приемный элемент, в который может вводиться накладка модуля при его движении в названном предварительно заданном направлении, и, с другой стороны, кронштейн, который выполнен для соединения с геометрическим замыканием с согласованным с модулем стопорным блоком.

Предложенное крепежное устройство представляет для модуля автомобиля трехточечное крепление, то есть модуль фиксируется крепежным устройством в трех местах, а именно двумя приемными элементами и кронштейном. Тем самым, модуль, с одной стороны, закреплен по горизонтали без возможности поворота и, с другой стороны, надежно зафиксирован в вертикальном направлении.

Модуль автомобиля содержит на своей нижней стороне выступающую вниз и, например, отформованную цапфу. Цапфа может приниматься приемным элементом опорного участка. Этот приемный элемент выполнен таким образом, что цапфа после своего введения направляется вдоль названного предварительно заданного направления и может смещаться продольно, например, с помощью канавки или шлица.

После первого монтажного этапа вертикального опускания модуля автомобиля осуществляется простое продольное смещение в предварительно заданном направлении. За счет продольного смещения обеспечивается одновременная фиксация во всех трех названных крепежных точках. В ходе необязательного третьего этапа, при желании, с помощью стопорного средства, например, скобы, можно фиксировать соединение с геометрическим замыканием, которое осуществляется между кронштейном крепежного устройства и соответствующим стопорным блоком модуля.

В соответствии с этим монтаж модуля осуществляется несложным образом с помощью двух поочередно выполняемых движений в различных пространственных направлениях. При этом отсутствует необходимость в дополнительных крепежных средствах, например, винтах, в результате чего время монтажа является непродолжительным при минимальном количестве использующихся частей. Монтаж удается обеспечить надежно также в том случае, если пространство вокруг заданной позиции модуля ограничено. Кроме того, монтаж может производиться как вручную, так и с помощью роботов, и может производиться, тем самым, в зависимости от местоположения производства всегда с незначительными расходами.

Крепежное устройство обеспечивает возможность точного позиционирования модуля в автомобиле с незначительными проблемами допуска. Если крепежное устройство в автомобиле, например, кузове, закреплено с помощью сварки, то за счет хорошей посадки крепежного устройства на длительное время могут быть предотвращены стуки и колебания.

Во втором варианте осуществления цапфа после своего продольного перемещения через приемный элемент опорного участка фиксируется в вертикальном направлении посредством геометрического замыкания. При этом приемный элемент может представлять собой, например, оснащенный осевым шлицем продольный полый профиль, в который может вводиться цапфа в продольном направлении. После ввода цапфа фиксируется в шлицевой области в вертикальном направлении посредством геометрического замыкания.

В третьем варианте осуществления в качестве приемного элемента опорного участка предусмотрена сужающаяся в предварительно заданном направлении выемка. За счет этого сужения цапфа дополнительно фиксируется посредством силового замыкания.

В другом варианте осуществления в качестве приемного элемента опорного участка предусмотрено сквозное продольное отверстие с различной или изменяющейся шириной. Цапфа модуля вводится в это отверстие и смещается в продольном направлении. При этом может быть реализована фиксация с геометрическим замыканием в вертикальном направлении за счет того, что цапфа оснащена окружным пазом. Сквозное отверстие предоставляет упрощающую в креплении модуля автомобиля тактильную проверку, находится ли цапфа в правильной позиции, чтобы перемещаться в продольном направлении.

В другом варианте осуществления крепежный участок содержит выдавливание, которое вместе с частью автомобиля, например, участком кузова, на котором может закрепляться крепежный участок, образует приемный элемент (крепежного участка). При минимальном расходе материала это обеспечивает простую возможность создания, например, продольного приемного элемента, в который язычок модуля может вводиться в осевом и при этом, например, также в горизонтальном направлении. Из описанных выше вариантов следует, что продольное направление приемного элемента крепежного участка совпадает с предварительно заданным направлением приемного элемента опорного участка, в результате чего модуль через обе эти точки крепится с помощью единственного продольного движения.

Другой вариант осуществления предусматривает далее, что для фиксации соединения с геометрическим замыканием предусмотрен стопорный элемент. Соединение с геометрическим замыканием между стопорным блоком модуля и кронштейном, которое предпочтительно представляет собой геометрическое замыкание во всех трех пространственных направлениях, препятствует рассоединению соединения в результате вызванных тряской движений автомобиля.

Второй аспект изобретения касается модуля автомобиля для крепления на автомобиле с помощью крепежного устройства по одному из описанных выше вариантов осуществления. Модуль автомобиля, который в рамках настоящего отображения называется просто модулем, состоит, например, из пластмассы, например, полипропилена. Модуль автомобиля имеет донную поверхность и боковую поверхность. Донная поверхность содержит выступающую и, например, отформованную цапфу, которая служит для ввода в приемный элемент опорного участка описанного выше крепежного устройства. Боковая поверхность содержит язычок, который выполнен таким образом, что при движении в предварительно заданном направлении входит в приемный элемент, согласованный с крепежным участком крепежного устройства, а также стопорный блок, который выполнен для вхождения в соединение с геометрическим замыканием с согласованным с крепежным устройством кронштейном, когда язычок введен в приемный элемент.

Предложенный модуль при взаимодействии с описанным выше крепежным устройством может быстро встраиваться при изготовлении автомобиля и не нуждается в значительном сервисном обслуживании. В остальном варианты для крепежного устройства имеют место и для данного объекта.

В одном варианте осуществления цапфа содержит окружный паз. За счет этого цапфа может вводиться в первую, имеющую более значительный диаметр область приемного элемента опорного участка и вследствие наличия паза посредством продольного движения переводиться во вторую область с меньшим диаметром. Одновременно паз за счет геометрического замыкания препятствует непреднамеренному покиданию указанного приемного элемента в вертикальном направлении.

Другой вариант предусматривает далее, что модуль выполнен в качестве резервуара для тормозной жидкости, воды омывателя стекол или охлаждающей жидкости. В случае компенсационного резервуара для охлаждающей жидкости последний может быть закреплен с помощью описанного выше крепежного устройства на пружинном куполообразном выступе. Альтернативно модуль может представлять собой аккумуляторную батарею автомобиля.

Другие признаки и преимущества заявленного изобретения приведены в последующем детальном описании со ссылкой на приложенные чертежи, которые в последующем приведены в качестве неограниченных примеров. При этом использование ссылочных позиций на фигурах не следует понимать, исходя из того, что они ограничивают объем защиты заявленного изобретения.

Фиг.1 - вид сбоку и в перспективе крепежного устройства, закрепленного на пружинном куполообразном выступе;

Фиг.2 - вид сбоку и в перспективе крепежного устройства по Фиг.1 на первом монтажном этапе;

Фиг.3 - крепежная область крепежного устройства из пружинного куполообразного выступа.

В случае фигур, которые в общем обозначают одинаковыми ссылочными позициями одинаковые предметы, Фиг.1 показывает крепежное устройство 1 из стального листа, которое закреплено на пружинном куполообразном выступе 2. Крепежное устройство 1 содержит опорный участок 3 и отогнутый от него крепежный участок 4, причем последний соединен сваркой с пружинным куполообразным выступом 2.

Фиг.2 показывает крепежное устройство 1 с Фиг.1 в перспективном виде сбоку и снизу на первом монтажном этапе для модуля 5 автомобиля в форме компенсационного резервуара для охлаждающей среды. Он содержит донную поверхность 18 и боковую поверхность 19. На этом первом монтажном этапе модуль 5 автомобиля опускается противоположно направлению стрелки z, которая обозначает вертикальное направление. При этом сформованная на донной поверхности 19 цапфа 6 вводится в приемный элемент 7.

Из Фиг.1 видно, что приемный элемент 7 опорного участка 3 содержит сквозное отверстие с изменяющейся шириной относительно продольного направления, то есть направления х. Отверстие приблизительно имеет форму замочной скважины. На втором монтажном этапе модуля 5 автомобиля этот модуль перемещается в направлении стрелки х, которая обозначает направление х. В случае этого перемещения вследствие наличия окружного паза 20 цапфы 6 (не изображена) обеспечивается фиксация в вертикальном направлении посредством геометрического замыкания.

Из Фиг.1 видно, что крепежный участок 4 крепежного устройства 1 содержит приемный элемент 8, а также кронштейн 11. Если цапфа 6 вставлена до упора в приемный элемент 7 путем введения в направлении х, то на крепежном участке 4 возникает крепежная ситуация, которая изображена на Фиг.3. При этом Фиг.3 показывает крепежное устройство из перспективы внутри пружинного куполообразного выступа 2.

Фиг.1 показывает вместе с Фиг.3, что крепежный участок 4 содержит приемный элемент 8, в который может входить сформованный на модуле 5 автомобиля язычок. Приемный элемент 8 образован выдавливанием 17 крепежного участка 4, в результате чего он дистанцирован от пружинного куполообразного выступа 2 в области выдавливания и там образован продольный канал для язычка 9. Язычок 9 может посредством движения модуля 5 временно вводиться в направлении х в приемный элемент 8 тогда, когда модуль 5 автомобиля после введения цапфы 6 смещается в приемный элемент 7 в направлении х.

Кроме того, крепежный участок 4, который приварен с помощью окружных сварных пятен 10 к пружинному куполообразному выступу 2, имеет кронштейн 11. Он служит для того, чтобы входить со стопорным блоком 12 модуля 5 автомобиля в соединение с геометрическим замыканием, в результате чего может точно поддерживаться заданная позиция модуля 5 автомобиля.

В выполнении соединения с геометрическим замыканием согласно Фиг.3 геометрическое замыкание достигается во всех трех пространственных направлениях: оба вертикальных ребра 13 и 14 препятствуют за счет геометрического замыкания движению кронштейна 11 в направлении х. С помощью выступа 15 достигается геометрическое замыкание в направлении z. Скоба 16 фиксирует кронштейн 11 в направлении у.

В случае изображенного на Фиг.1-3 варианта осуществления монтаж модуля 5 автомобиля осуществляется на первом этапе за счет того, что он опускается в направлении z и на втором этапе перемещается в направлении х. На необязательном третьем этапе соединение с геометрическим замыканием кронштейна 11 со стопорным блоком 12 осуществляется с помощью стопорного элемента 16 в форме скобы. Не считая стопорного элемента 16, монтаж осуществляется без дополнительных крепежных средств и возможен даже в том случае, когда вокруг модуля 5 в автомобиле окружающее свободное пространство мало.

Несмотря на то, что выше был описан конкретный вариант осуществления, специалисту понятно, что описание этого варианта осуществления не ставит целью ограничение изобретения в указанном виде. Более того, изобретение должно охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы, которые подпадают под объем защиты заявленного изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 Крепежное устройство 2 Пружинный куполообразный выступ 3 Опорный участок 4 Крепежный участок 5 Модуль автомобиля 6 Цапфа 7 Приемный элемент 8 Приемный элемент 9 Язычок 10 Сварное пятно 11 Кронштейн 12 Стопорный блок 13 Ребро 14 Ребро 15 Выступ 16 Стопорный элемент 17 Выдавливание 18 Донная поверхность 19 Боковая поверхность 20 Паз

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно к крепежному устройству для крепления модуля автомобиля к автомобилю, модулю автомобиля для крепления на автомобиле с помощью такого крепежного устройства и к системе с крепежном устройством и модулем автомобиля. Крепежное устройство включает крепежный участок и отогнутый от него опорный участок для расположения на нем модуля. Опорный участок содержит приемный элемент, в который в вертикальном направлении может вводиться цапфа модуля. Во введенном состоянии цапфа выполнена с возможностью продольного перемещения в приемном элементе в предварительно заданном направлении. Крепежный участок содержит приемный элемент, в который могут вводиться язычок модуля и кронштейн, который выполнен для установления соединения с геометрическим замыканием с согласованным с модулем стопорным блоком. Модуль содержит донную поверхность и боковую поверхность, при этом донная поверхность содержит выступающую цапфу. Боковая поверхность содержит язычок, который выполнен для вдвигания в согласованный с крепежным устройством приемный элемент, и стопорный блок, выполненный для установления соединения с кронштейном. Система состоит из крепежного устройства и модуля автомобиля. Достигается повышение надежности крепления автомобильных устройств на транспортном средстве. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Крепежное устройство (1) для крепления модуля (5) автомобиля на автомобиле с крепежным участком (4), с помощью которого модуль может крепиться на автомобиле, и с отогнутым от него опорным участком (3) для расположения на нем модуля, причем опорный участок
a) содержит приемный элемент (7), в который в вертикальном направлении (z) может вводиться цапфа (6) модуля,
b) причем во введенном состоянии цапфа выполнена с возможностью продольного перемещения в приемном элементе в предварительно заданном направлении (х), причем крепежный участок
c) содержит приемный элемент (8), в который может вводиться язычок (9) модуля при движении в упомянутом предварительно заданном направлении (х), и
d) содержит кронштейн (10), который выполнен для установления соединения с геометрическим замыканием с согласованным с модулем стопорным блоком (11).

2. Крепежное устройство по п.1, в котором цапфа после своего продольного перемещения через приемный элемент опорного участка зафиксирована в вертикальном положении с геометрическим замыканием.

3. Крепежное устройство по п.1 или 2, в котором в качестве приемного элемента опорного участка предусмотрена выемка, сужающаяся в предварительно заданном направлении.

4. Крепежное устройство по п.3, в котором выемка выполнена в форме сквозного продольного отверстия с различной шириной.

5. Крепежное устройство по п.1, в котором крепежный участок содержит выдавливание (17), которое вместе с участком (2) кузова, на котором закреплен крепежный участок, образует приемный элемент крепежного участка.

6. Крепежное устройство по п.1, в котором приемный элемент (8) крепежного участка выполнен для горизонтального вдвигания язычка (9) модуля в упомянутом направлении.

7. Крепежное устройство по п.1, в котором предусмотрен стопорный элемент (16) для фиксации соединения с геометрическим замыканием между стопорным блоком и кронштейном.

8. Модуль (5) автомобиля для крепления на кузове автомобиля с помощью крепежного устройства (1) по одному из пп.1-7 с донной поверхностью (18) и боковой поверхностью (19), причем донная поверхность содержит выступающую цапфу (6), причем боковая поверхность
a) содержит язычок (9), который выполнен для вдвигания при движении в предварительно заданном направлении в согласованный с крепежным устройством приемный элемент (8),
b) имеет стопорный блок (12), выполненный для установления соединения с геометрическим замыканием с согласованным с крепежным устройством кронштейном (11), когда язычок введен в приемный элемент.

9. Модуль автомобиля по п.8, в котором цапфа содержит окружной паз (20).

10. Модуль автомобиля по п.8, выполненный в качестве резервуара для тормозной жидкости, воды омывателя стекол или охлаждающей жидкости.

11. Модуль автомобиля по п.8, выполненный в качестве аккумуляторной батареи.

12. Система с крепежным устройством (1) по п.1 и модулем (5) автомобиля по п.8.