Двухсторонняя крепёжная деталь

 

Изобретение относится к устройствам для соединения конструктивных панелей и может использоваться в автомобилестроении для скрепления тонкостенных деталей. Двухсторонняя крепежная деталь содержит опорную часть 1, на противоположных сторонах которой образованы фиксирующие элементы 2, состоящие из четырех упругих лепестков 5 с наружными сходящимися сторонами 6, внутренними поверхностями 7, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями 8, 9. Каждый из лепестков одним концом соединен с тарельчатой опорной частью, а другим концом соединен с остальными лепестками, образуя торец 10. Лепестки снабжены установочными выемками 12 и расположены на опорной части равномерно относительно оси крепежной детали. По крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси 11 детали, 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. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для соединения конструктивных элементов и может использоваться в автомобилестроении в качестве детали, соединяющей тонкостенные панели, например обивку и деталь кузова автомобиля.

Известна крепежная деталь, описанная в заявке Японии №63-5605В (опубл. 04.02.88 г.). 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. Кроме того, к панели, на которой крепежная деталь устанавливается при помощи описанных выше средств крепления, должен быть доступ с обеих сторон, поскольку деталь устанавливается с одной стороны, а соединение со второй панелью осуществляется с другой стороны.

Известна наиболее близкая по технической сущности международная заявка №00/52346 (опубл. 08.09.2000 г.), в которой описана двухсторонняя крепежная деталь для соединения панелей, доступ к которым имеется только с одной стороны. Крепежная деталь содержит жесткую опорную часть, диаметр опорной части больше диаметра отверстий соединяемых панелей. Деталь устанавливается в отверстиях панелей посредством фиксирующих элементов, расположенных с обеих сторон опорной части. Каждый фиксирующий элемент крепежной детали выполнен в виде соединенной с серединой опорной части широкой ножки, от наружного торца которой в направлении опорной части образованы два расходящихся упругих лепестка с краевыми отгибами внутрь пространства, ограниченного лепестками. Каждый лепесток ограничен наружной стороной, внутренней поверхностью, обращенной к оси детали, и боковыми поверхностями. Между концами лепестков и опорной частью образованы зазоры.

Однако надежность описанной детали недостаточна, поскольку излом одного из лепестков, соединенного с деталью только одной стороной, приводит к полной потере ее функциональных свойств.

Задачей изобретения является повышение надежности двухсторонней крепежной детали.

Указанная задача для двухсторонней крепежной детали, содержащей опорную часть, с обеих сторон которой расположены фиксирующие элементы, каждый фиксирующий элемент выполнен в виде упругих лепестков с наружными сходящимися сторонами, внутренними поверхностями, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями, лепестки каждого фиксирующего элемента одним концом соединены вместе, образуя общий торец, решается тем, что каждый фиксирующий элемент выполнен состоящим из четырех лепестков, соединенных с опорной частью и расположенных к ней равномерно относительно оси крепежной детали, по крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось детали, боковые поверхности указанной пары лепестков параллельны друг другу и указанной плоскости, а внутренняя поверхность каждого лепестка обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками, все 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.

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

Опорная часть может быть выполнена тарельчатой, при этом первый фиксирующий элемент установлен на внутренней стороне днища, а второй фиксирующий элемент образован 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 двухсторонней крепежной детали: на фиг.1, 2 изображены виды сбоку на двухстороннюю крепежную деталь со сдвигом на 90°; на фиг.3 показан вид на крепежную деталь со стороны одного из фиксирующих элементов; на фиг.4, 5 приведены виды на крепежную деталь в аксонометрии со стороны фиксирующих элементов.

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

Для установки одной панели на другой, например обивки на кузове автомобиля, каждая двухсторонняя крепежная деталь устанавливается одним фиксирующим элементом 2 в отверстии на обратной стороне обивки. При этом торец 10 фиксирующего элемента 2 заходит в соответствующее отверстие, наружные стороны 6 лепестков 5 взаимодействуют с кромкой отверстия, лепестки 5 прогибаются навстречу друг другу по мере их движения через отверстие. Когда отверстие совмещается с зоной выемок 12, лепестки 5 фиксирующего элемента 2 прогибаются в обратном направлении, стремясь вернуть начальную форму. Таким образом, фиксирующий элемент 2 крепежной детали выемками 12 в лепестках 5 устанавливается в отверстии панели обивки и удерживается пологими скосами 13 наружных сторон 6. Панель обивки вместе с установленными в ней двухсторонними крепежными деталями располагают на кузовной детали автомобиля, совмещая вторые фиксирующие элементы 3 крепежных деталей и отверстия в детали кузова. Нажатием на панель обивки вторые фиксирующие элементы 3 вводятся в отверстия, как было описано выше, и закрепляются в них. При необходимости отделения панели обивки от кузовной детали к крепежной детали прилагается усилие, близкое к осевому. Пологие скосы 13 наружных сторон 6 лепестков 5 фиксирующего элемента 2, 3 взаимодействуют с кромкой отверстия, лепестки 5 прогибаются навстречу друг другу, фиксирующий элемент 2, 3 выходит из отверстия.

Описанное выше расположение лепестков 5, а также уменьшение толщины каждого лепестка 5 от одной боковой поверхности 8 к другой боковой поверхности 9 приводят к тому, что деформация каждого лепестка происходит последовательно от края лепестка, примыкающего к более узкой поверхности 9, к краю, примыкающему к более широкой поверхности 8, соответственно нагрузка при деформации снижается. Однако даже в случае излома одного или даже двух противолежащих лепестков двухсторонняя крепежная деталь сохраняет работоспособность.

Таким образом, разработана надежная конструкция двухсторонней крепежной детали, предназначенной, в частности, для соединения панелей с односторонним доступом.

Формула изобретения

1. Двухсторонняя крепежная деталь, содержащая опорную часть, с обеих сторон которой расположены фиксирующие элементы, каждый фиксирующий элемент выполнен в виде упругих лепестков с наружными сходящимися сторонами, внутренними поверхностями, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями, лепестки каждого фиксирующего элемента одним концом соединены вместе, образуя общий торец, отличающаяся тем, что каждый фиксирующий элемент выполнен состоящим из четырех лепестков, соединенных с опорной частью и расположенных на ней равномерно относительно оси крепежной детали, по крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось детали, боковые поверхности указанной пары лепестков параллельны друг другу и указанной плоскости, а внутренняя поверхность каждого лепестка обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками, все 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.

2. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что каждый лепесток в плоскости сечения, перпендикулярного оси детали, выполнен с уменьшением размера от одной боковой поверхности к другой.

3. Крепежная деталь по п.1, отличающаяся тем, что опорная часть выполнена тарельчатой, при этом первый фиксирующий элемент установлен на внутренней стороне днища, а второй фиксирующий элемент образован на наружной стороне днища.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5