КРЕПЕЖНАЯ КНОПКА ДЛЯ КРЕПЕЖНОГО УЗЛА И КРЕПЕЖНЫЙ УЗЕЛ (ВАРИАНТЫ)
FASTENING BUTTON FOR FASTENING UNIT AND FASTENING UNIT (VERSIONS)

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к крепежной кнопке для крепежного узла и к крепежному узлу (варианты), включая, например, крепежные элементы для крепления изолирующего покрытия, крепежные элементы для крепления изолирующего покрытия самолетов, и, включая сюда, например, устройство и способы изготовления и использования крепежных элементов для крепления облицовки.
Уровень техники
Во многих самолетах такие участки корпуса как фюзеляж, пассажирские отсеки и/или грузовые отсеки облицовывают изолирующими панелями и/или покрытиями. Панели удерживаются на месте с помощью множества крепежных узлов, которые устанавливаются на заклепках, приклеиваются или иным образом крепятся к конструкции фюзеляжа, такой как балка, стрингеры, рамы и т.п. Крепежные узлы прессуются из нейлона или других пластиков и обычно включают в себя диск и крепежную кнопку, имеющую участок основания и острие, при этом острие может использоваться, к примеру, для прокалывания покрытия. Острие обычно включает в себя множество кольцевых выступов или зубцов для зацепления с отверстием диска, расположенного поверх острия. Множество выступов позволяет помещать диск в одно из ряда осевых положений вдоль острия, в зависимости от толщины изолирующей панели. Например, нажатие на диск на острие за пределами конкретного выступа на острие может обеспечивать удерживание изолирующей панели на месте, но дополнительное прижатие диска к изолирующей панели может привести к перемещению диска вдоль острия к другому выступу для удерживания изолирующей панели на месте.
Крепежная кнопка может поддерживаться от участка основания на участке фюзеляжа, на стрингере, на стойке рамы и т.п. Конфигурация участка основания, в общем, предназначена для размещения профиля нижележащей опорной конструкции.
Раскрытие изобретения
Крепежную кнопку и крепежный узел, т.е. крепежный элемент и диск крепежного узла, например, для крепления изолирующего покрытия самолетов, можно изготавливать более надежно и более легко, обеспечивая больший срок его службы даже в тяжелых условиях эксплуатации. В некоторых примерах такого устройства крепежные элементы и/или диски могут быть образованы из металлов, при этом каждый из них может быть образован как цельная металлическая конструкция, и каждый из них может быть установлен также легко, как и обычные конструкции. Приводится описание нескольких примеров таких конструкций, а также дается описание примеров способов изготовления и использования таких примерных конструкций.
В одном из примеров крепежная кнопка, например, для крепежного узла изолирующего покрытия, является металлическим крепежным элементом, имеющим вытянутый элемент, такой как стойка, и опорную конструкцию для поддерживания вытянутого элемента на нижележащей опоре. В примере вытянутый элемент включает в себя первый и второй боковые участки, по меньшей мере, один из которых имеет множество удерживающих элементов, расположенных линейно вдоль вытянутого элемента. Удерживающие элементы могут удерживать диски, пластины или другие конструкции для удерживания на месте покрытия или другой конструкции. В других примерах удерживающие элементы могут быть поверхностями упора, рифлением, фланцами, ступенчатыми поверхностями, зубцами, захватами или другими поверхностями, которые могут быть сконфигурированы для надежного ограничения перемещения диска или другой конструкции по вытянутому элементу от опорной конструкции. В другом примере обе боковые стороны включают в себя удерживающие элементы, и в другом примере каждая боковая сторона включает в себя удерживающий элемент на заданном расстоянии от опорной поверхности. В другом примере, по меньшей мере, один боковой участок имеет, по меньшей мере, столько же удерживающих элементов, как и другой боковой участок, и в другом примере имеет одинаковое количество таких элементов. В примере удерживающих элементов, по меньшей мере, один удерживающий элемент включает в себя, по существу, плоскую поверхность, по существу, параллельную участку опорной поверхности или участку основания, поддерживающего вытянутый элемент. В другом примере удерживающий элемент имеет наклонную поверхность, продолжающуюся от плоской поверхности в сторону от основания крепежного элемента, и в другом примере каждый удерживающий элемент расположен на некотором расстоянии от смежного удерживающего элемента.
В ряде примеров крепежных элементов, например, для крепежного узла изолирующего покрытия, крепежный элемент включает в себя основание, имеющее, по существу, плоскую периферийную часть. В другом примере такого крепежного элемента основание может включать в себя приподнятый или более высоко расположенный участок между периферийным участком основания и вытянутым элементом крепежного элемента. В другом примере основание может включать в себя вытянутый опорный участок и наклонный или зажимной участок для поддерживания основания и ограничения перемещения основания относительно опорной конструкции, например, такой опорной конструкции как стрингер, I-образная балка, Т-образная балка, L-образная балка или другого входящего в контакт профиля. В другом примере крепежный элемент может быть вытянутым элементом, в котором опора является втулкой или утолщением на вытянутом элементе, и втулка или утолщение сконфигурировано таким образом, чтобы оно контактировало с опорной конструкцией. Если вытянутый элемент является, например, прямой кнопкой, опора может быть стаканом или втулкой вокруг части кнопки для контакта с поддерживающей конструкцией, например, когда крепежный элемент и втулку вставляют в стрингер или конструкционную балку или пропускают через них. Прямая кнопка или другой вытянутый элемент может иметь полукруглую или полностью круглую конструкцию поверхности раздела, на которую опирается втулка.
В ряде примеров крепежных элементов, например, для крепежного узла изолирующего покрытия, крепежный элемент может включать в себя вытянутый элемент, имеющий, по существу, U-образный элемент, такой как стойка, шпилька, вытянутый элемент или другая конструкция, продолжающаяся в осевом направлении. В других примерах крепежный элемент может включать в себя зубцы или другие удерживающие конструкции, такие как описанные здесь конструкции, которые могут продолжаться от краевых поверхностей U-образного профиля. Зубцы или другие конструкции могут поддерживаться криволинейным соединительным участком, и в примере криволинейный соединительный участок может быть, по существу, полукруглым. Соединительный участок или другая конструкция между удерживающими элементами может включать в себя один или несколько собственных элементов для поддерживания диска или другого удерживающего элемента крепежного узла. Например, соединительный участок может включать в себя зубцы или другие выступы, продолжающиеся от наружной поверхности соединительного участка, которые, например, могут быть образованы за счет перфорирования материала, образующего часть соединительного участка. В некоторых примерах соединительный участок может иметь такое же количество зубцов (или других выступов), как и количество зубцов (или других выступов) на любой другой поверхности вытянутого элемента, и в других примерах соединительный участок может иметь только удерживающие элементы на продолжающейся в осевом направлении конструкции, и они могут быть расположены в осевом направлении вдоль конструкции. В некоторых примерах, где множество удерживающих элементов, например, зубцов, расположено в заданном положении по оси, каждый из зубцов или других выступов в заданном осевом положении или на заданной высоте на вытянутом элементе может быть расположен приблизительно под углом 120°, или, например, на равном удалении от смежных зубцов.
В ряде примеров крепежные кнопки, например, для крепежных узлов изолирующего покрытия, могут быть образованы как монолитные конструкции. Например, они могут быть легко отштампованы или вырезаны из листового металла и подвергнуты формообразованию до желаемой формы. Окончательная конструкция имеет значительную прочность и надежность при ожидаемых условиях эксплуатации и достаточно проста в изготовлении. Таким способом может быть образован ряд конфигураций крепежной кнопки.
В другом примере крепежная кнопка, например, для крепежных узлов изолирующего покрытия, образуется как монолитная металлическая крепежная кнопка, имеющая основание и стойку. Основание включает в себя первый и второй боковые участки, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга и имеющие соответствующие упоры или удерживающие поверхности для удерживания на месте удерживающих элементов изолирующего покрытия, например, удерживающих дисков. В одной конфигурации каждый упор на первой стороне стойки включает в себя соответствующий упор на втором боковом участке, и соответствующие упоры, по существу, находятся на равном расстоянии от поверхности основания. В такой конфигурации диск, удерживаемый на крепежной кнопке, может быть расположен приблизительно параллельно основанию.
В другом примере крепежная кнопка, например, для крепежных узлов изолирующего покрытия, может быть образована со стойкой, имеющей первую и вторую группы упоров или удерживающих поверхностей для удерживающих элементов изолирующего покрытия на открытых краевых поверхностях между первой и второй группами. Например, первая и вторая группы упоров могут находиться на открытых краевых поверхностях U-образной стойки, и дополнительные упоры могут быть расположены на криволинейном участке U-образной стойки. В первой конфигурации соответствующие группы упоров образованы на их соответствующих поверхностях в одном и том же осевом положении вдоль стойки. В другой конфигурации соответствующие группы упоров могут включать в себя соответствующие поверхности упоров, например, обращенные в направлении, по существу, параллельном оси стойки, и, кроме того, такие поверхности упоров могут быть плоскими или могут иметь другие конфигурации, так чтобы соответствовать поверхности удерживающего элемента изолирующего покрытия, такого как диск. В примере конфигурации поверхность упора поддерживается опорной конструкцией, имеющей наклонную поверхность или скошенную поверхность, что облегчает перемещение по стойке удерживающего элемента изолирующего покрытия, например, диска.
Крепежные кнопки, например, для крепежных узлов изолирующего покрытия, в нескольких примерах могут быть образованы с помощью резки или штамповки листового материала для образования плоского участка, имеющего секцию для образования основания и секцию для образования выступающего участка. Основание может быть, по существу, плоским или может быть образовано таким образом, чтобы оно имело другой профиль для опирания на неплоскую опорную конструкцию. Например, основание может быть подвергнуто формообразованию до получения зажима с целью крепления на стрингере. Выступающий участок может быть образован, например, посредством гибки или вальцевания с целью получения двух сторон с множеством суживающихся сегментов, которые, например, могут использоваться для удерживания удерживающего элемента изолирующего покрытия, например, диска. Выступающий участок также может быть образован таким образом, чтобы он продолжался под углом к основанию, например, перпендикулярно или под другим углом, а также может быть предусмотрено изгибание выступающего участка, так чтобы суживающиеся сегменты на двух сторонах были обращены, по меньшей мере, частично, в одном и том же направлении. В первом примере все суживающиеся сегменты на открытых краевых поверхностях выступающего участка обращены в одном и том же направлении, и в другом примере все суживающиеся сегменты включают в себя относительно плоские поверхности, обращенные к основанию. В другом примере выступающая часть подвергается штамповке или резке и включает в себя дополнительные сегменты, которые, например, могут использоваться для удерживания удерживающего элемента изолирующего покрытия, и такие дополнительные сегменты могут быть вырезаны в соединительном участке на выступающем участке, соединяя открытые краевые поверхности выступающего участка, или элементы соединительного участка могут быть только удерживающими элементами на выступающем участке. По меньшей мере, в одном примере суживающиеся сегменты могут быть вырезаны, таким образом, чтобы каждый сегмент включал в себя участок плоской поверхности, например, обращенный к основанию крепежной кнопки, и скошенный или наклонный участок, продолжающийся в сторону от участка плоской поверхности. Смежные суживающиеся сегменты могут быть удалены друг от друга на равное расстояние.
В другом примере компонента для крепежного узла, например, для крепежного узла изолирующего покрытия, предусматривается плоский элемент, например, диск с отверстием, проходящим через элемент, и свободной периферией на наибольшем удалении плоского элемента. Периферия является закругленной кромкой, сконфигурированной таким образом, чтобы наиболее удаленная периферия плоского элемента была изгибом, например, между средним участком плоского элемента и краем. В первом примере закругленная кромка имеет криволинейную поверхность наружной периферии, и в другом примере закругленная кромка образует двойную толщину плоского материала на определенном радиальном протяжении периметра плоского элемента. В другом примере закругленная кромка является непрерывным радиальным изгибом во внутреннем направлении материала, прижатого к нижележащей поверхности плоского компонента. Если плоский элемент образован из листового металла, например, закругленная кромка способствует уменьшению возможности образования острых краев, опасных для пользователей. В примере диска плоский элемент, по существу, является круглым, и закругленная кромка образует кольцо, добавляя слой толщины к периметру. В примере удерживающего элемента для крепежного узла изолирующего покрытия плоский элемент и включать в себя отверстие с круглой апертурой и может также включать в себя множество сегментов с отверстием, продолжающихся радиально от центра.
В другом примере компонента для крепежного узла, например, для крепежного узла изолирующего покрытия, плоский элемент включает в себя один или несколько неплоских выступов, продолжающихся от одной или нескольких поверхностей плоского элемента. Выступ может быть углублением, ребром, линией, выпуклостью или другим выступом, и выступ может продолжаться от нескольких поверхностей плоского элемента. В примере множественных выступов выступы могут быть равномерно распределены по плоскому элементу, они могут быть размещены рядом с периферией плоского элемента или они могут быть размещены на равном расстоянии от смежных выступов и от периферии плоского элемента. Если плоский элемент покрывается жидким или распыляемым веществом во время группового процесса изготовления вместе со многими другими плоскими элементами, выступы способствуют улучшению равномерного покрытия плоского элемента, уменьшая при этом возможность слипания или соединения множества элементов. Выбор местоположения выступа или выступов частично может быть основан на снижении вероятности контакта плоских поверхностей смежных плоских элементов друг с другом, а также вероятности того, что выступ будет ослаблять компонент. В одном примере выступ на плоском элементе крепежного узла расположен рядом с периферией плоского элемента и может быть выровнен с линейной апертурой с помощью плоского элемента.
В другом примере компонента для крепежного узла, например, для крепежного узла изолирующего покрытия, граничный элемент, например, втулка, позиционирует вытянутую стойку в отверстии в панели или другой конструкции, например, балке, фюзеляже или другой конструкции самолета. Граничный элемент может включать в себя конструкции для размещения различных толщин панели, так чтобы заданная конфигурация граничного элемента могла использоваться в ряде различных конфигураций конструкции. Граничный элемент может включать в себя гибкие ребра, стойки или другие гибкие выступы, продолжающиеся от периферийной поверхности граничного элемента, например, с целью размещения множеств значений ширины панели с одним граничным элементом. Гибкие выступы также способствуют более надежному выбору положения граничного элемента относительно панели.
Эти и другие примеры более полно изложены ниже со ссылкой на чертежи, краткое описание которых приводится ниже.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематичный вид сбоку крепежного узла в рабочем положении по описанному примеру.
Фиг.2 - вид в изометрии крепежного узла из Фиг.1.
Фиг.3 - вид в изометрии сзади сверху крепежного элемента для использования в крепежном узле из Фиг.2.
Фиг.4 - вид сверху крепежного элемента из Фиг.3.
Фиг.5 - вид спереди крепежного элемента из Фиг.3.
Фиг.6 - вертикальный продольный разрез крепежного элемента из Фиг.3 по линии 6-6 из Фиг.5.
Фиг.7 - фрагмент вида в разрезе крепежного элемента из Фиг.6.
Фиг.8 - вид справа крепежного элемента из Фиг.3.
Фиг.9 - вид в изометрии сверху крепежного элемента в виде удерживающего диска для использования в крепежном узле из Фиг.2 или с какими-либо другими описанными здесь крепежными элементами.
Фиг.10 - вид сверху крепежного диска из Фиг.9.
Фиг.11- вид сбоку диска из Фиг.9.
Фиг.12 - поперечный вертикальный разрез диска из Фиг.10 по линии 12-12.
Фиг.13 - фрагмент вида в разрезе компонента из Фиг.12.
Фиг.14 - вид сверху заготовки диска, которая может использоваться для изготовления диска из Фиг.10; показано кольцо, по которому может выполняться гибка для получения загнутой кромки.
Фиг.15 - вид в изометрии слева сверху крепежного элемента, например, для использования с крепежными узлами изолирующего покрытия, по другому описанному примеру.
Фиг.16 - вид спереди крепежного элемента из Фиг.15.
Фиг.17 - вид сверху крепежного элемента из Фиг.15.
Фиг.18 - вид справа крепежного элемента из Фиг.15.
Фиг.19 - вид в изометрии крепежного узла по другому описанному примеру.
Фиг.20 - вид сверху крепежного элемента, такого как крепежная кнопка, используемая в узле из Фиг.19.
Фиг.21 - вид снизу в изомерии крепежного элемента из Фиг.20.
Фиг.22 - вид сверху в изомерии крепежного элемента из Фиг.20.
Фиг.23 - вид сбоку крепежного элемента из Фиг.20.
Фиг.24 - поперечный разрез крепежного элемента из Фиг.20 по линии 24-24.
Фиг.25 - вид сверху в изометрии крепежного элемента в форме втулки для использования с крепежным узлом из Фиг.19.
Фиг.26 - вид сбоку втулки из Фиг.25.
Фиг.27 - вид сбоку слева втулки из Фиг.25.
Фиг.28 - продольный вертикальный разрез втулки из Фиг.25 по линии 28-28 из Фиг.27.
Фиг.29 - вид сверху панели и втулки для пояснения сопряжения втулки с панелью.
Фиг.30 - вид в разрезе комбинации панели и втулки, показанной на Фиг.29, по линии 30-30.
Фиг.31 - вид сверху крепежного элемента, вырезанного из заготовки, перед формообразованием.
Фиг.32 - вид сверху по другому примеру крепежного элемента, вырезанного из заготовки, перед формообразованием.
Фиг.33 - вид сверху по другому примеру крепежного элемента, вырезанного из заготовки, перед формообразованием.
Фиг.34 - вид сверху в изометрии по другому примеру крепежного элемента для использования в крепежном узле, сравниваемого с узлом, показанным на Фиг.2, и являющегося альтернативой крепежному элементу, показанному на Фиг.15.
Фиг.35 - вид справа крепежного элемента из Фиг.34.
Фиг.36 - вид спереди крепежного элемента из Фиг.34.
Фиг.37 - вид в вертикальном продольном разрезе крепежного элемента из Фиг.34 по линии 37-37 из Фиг.36.
Фиг.38 - фрагмент вида в разрезе крепежного элемента из Фиг.37.
Фиг.39 - вид сверху крепежного элемента из Фиг.34.
Фиг.40 - вид снизу крепежного элемента из Фиг.34.
Фиг.41 - вид сзади крепежного элемента из Фиг.34.
Фиг.42 - вид в изометрии снизу сзади крепежного элемента из Фиг.34.
Фиг.43 - вид сбоку по другому примеру крепежного элемента для использования в крепежном узле, сравниваемого с узлом, показанным на Фиг.2, и являющегося альтернативой крепежному элементу, показанному на Фиг.3.
Фиг.44 - вид в изометрии слева сзади крепежного элемента из Фиг.43.
Фиг.45 - вид сбоку по другому примеру крепежного элемента для использования в крепежном узле, сравниваемого с крепежной кнопкой, показанной на Фиг.19, и являющегося альтернативой этой крепежной кнопке.
Фиг.46 - вид в изометрии снизу крепежного элемента из Фиг.45.
Фиг.47 - вид сверху другого крепежного элемента, подобного крепежному элементу из Фиг.31 и вырезанного из заготовки, перед формообразованием; показана альтернативная конфигурация удерживающего элемента.
Фиг.48 - вид сбоку крепежной кнопки, имеющей установочную конфигурацию, аналогичную конфигурации из Фиг.1-8, конфигурацию выступающего участка, подобную конфигурации из Фиг.34-42, но альтернативную конфигурацию для удерживающих элементов на выступающем участке.
Фиг.49 - вид в изометрии сверху крепежной кнопки из Фиг.48.
Фиг.50 - вид спереди прямой крепежной кнопки такого типа, который показан на Фиг.19-30 и 45-46, но показывающий альтернативную конфигурацию для удерживающих элементов.
Фиг.51 - вид сбоку прямой крепежной кнопки из Фиг.50.
Фиг.52 - вид в изометрии прямой крепежной кнопки из Фиг.50.
Осуществление изобретения
В этом описании со ссылкой на чертежи приводятся примеры устройства и способов, включающих в себя несколько аспектов настоящих изобретений, так чтобы специалист в этой области техники мог изготовить и использовать эти изобретения. В этих примерах описаны режимы, предусматриваемые для осуществления изобретений, хотя следует понимать, что в пределах параметров настоящих изобретений могут быть выполнены различные модификации.
Описаны примеры крепежных узлов и способы изготовления и использования крепежных узлов. В зависимости от того, какая отличительная характеристика или характеристики внедрены в данную конструкцию и данный способ, могут быть получены выгоды в отношении конструкции или способа. Например, крепежные узлы, в которых используется формованный металл, могут показывать улучшения при ожидаемых условиях эксплуатации. Они также могут иметь более длительные ожидаемые сроки службы.
Крепежные узлы, изготовленные по одному или нескольким описываемым способам, также могут быть менее сложными в отношении изготовления, чем в случае изготовления по другим способам с применением тех же материалов. Они также могут быть более простыми в эксплуатации, и один или несколько компонентов крепежного узла, возможно, могут использоваться повторно, а не отбраковываться, например, после регулярного технического обслуживания.
В некоторых конфигурациях одного или нескольких описанных крепежных узлов также могут быть получены улучшения при сборке, и в некоторых конфигурациях относительно меньшее количество компонентов может использоваться для получения большего количества конфигураций некоторых крепежных узлов.
Эти и другие выгоды станут более понятными после изучения описания приведенных примеров. Однако следует понимать, что не все выгоды или отличительные характеристики, описываемые в отношении конкретного примера, должны внедряться в инструмент, компонент или способ, чтобы получить одну или несколько выгод, рассматриваемых в этих примерах. Кроме того, следует понимать, что отличительные характеристики примеров могут быть внедрены в инструмент, компонент или способ для получения некоторой степени конкретной выгоды, даже если выгода не может быть оптимальной по сравнению с другими возможными конфигурациями. Например, одна или несколько выгод могут быть не оптимизированы для конкретной конфигурации, чтобы обеспечить снижение расходов, производительность или что-либо иное, известное лицу, определяющему конкретную конфигурацию продукта или способ.
Описаны примеры ряда конфигураций крепежных узлов или крепежных элементов и способов изготовления и использования крепежных узлов или крепежных элементов, и некоторые из них имеют конкретные выгоды при совместном использовании. Однако даже если эти устройство и способы на данном этапе рассматриваются совместно, не существует никаких требований, что они комбинировались, использовались совместно или чтобы один компонент или способ использовался с каким-либо другим компонентом или способом или комбинацией. Кроме того, следует понимать, что конкретный компонент или способ могут комбинироваться с другими конструкциями или способами, специально здесь неописанными, но, тем не менее, позволяющие получить желаемые результаты.
Описаны крепежные узлы, которые могут иметь конкретное применение для использования крепежа изолирующего покрытия, и они могут включать в себя одну или несколько отличительных характеристик и обеспечивать некоторые из описанных здесь выгод в случае использования для этих целей. Однако будет описано только несколько применений крепежа изолирующего покрытия. В отношении крепежных узлов, которые не относятся к крепежу изолирующего покрытия, могут быть извлечены выгоды из одного или нескольких настоящих изобретений.
Следует понимать, что терминология, используемая для ориентации, например, передний, задний, боковой, левый и правый, верхний и нижний и т.т.п., служит только для облегчения понимания и ссылки, и не используется в качестве исключительных терминов в отношении описываемых и показанных конструкций.
Крепежные изделия для облицовки, такие как изделия, которые могут использоваться в качестве крепежных изделий для изолирующих покрытий, имеют ряд применений, но настоящие примеры крепежных узлов описываются в контексте изолирующих покрытий, таких как покрытия, используемые в самолетах. Следует понимать, что описанные здесь крепежные узлы также могут использоваться в других конструкциях и могут крепить или удерживать другие конструкции или материалы. В примере крепежного узла крепежный узел 100 (Фиг.1-14) опирается на соответствующую опорную поверхность 98, выбираемую разработчиком, которая является частью опорной конструкции 96. Опорная конструкция 96 в контексте самолета может быть фюзеляжем, балкой, стрингером или другой конструкцией, на которую должно опираться изолирующее покрытие. Во всех примерах описанных здесь крепежных узлов эти крепежные узлы опираются на конструкцию. Конструкция может иметь ряд форм, профилей или конфигураций, и конструкция крепежного узла может быть сконфигурирована таким образом, чтобы она соответствовала конкретной конфигурации поверхности опорной конструкции. Специалисты в этой области техники после изучения примеров смогут определить, как можно адаптировать примеры настоящего изобретения к опорным конструкциям, отличающимся от описанных здесь конструкций, используя при этом одну или несколько отличительных характеристик изобретения.
В примере на Фиг.1 опорная конструкция показана как относительно плоская конструкция, и крепежный узел 100 сконфигурирован соответствующим образом. Крепежный узел поддерживается на опорной поверхности 98 с помощью клея, заклепок или других крепежных изделий, зажимов или других средств для крепления смежной части крепежного узла к опорной поверхности. Все описанные здесь конфигурации крепежного узла могут быть изготовлены по индивидуальному заказу или модифицированы по техническим условиям заказчика с целью крепления к соответствующей опорной поверхности согласно пожеланиям заказчика.
Крепежный узел 100 крепит и фиксирует местоположение облицовки, такой как изолирующее покрытие 94 (Фиг.1). Как здесь отмечено, крепежные узлы, описанные в качестве примеров, могут использоваться или модифицироваться для крепления и поддержки ряда конструкций.
Описанные здесь крепежные узлы включают в себя крепежную кнопку и элемент, удерживающий облицовку или покрытие, и наряду с тем, что в показанных здесь примерах имеется два совместно используемых элемента, один или другой элемент также может использоваться для сборки с другими конструкциями. В примере, показанном на Фиг.1-14, крепежный узел 100 включает в себя крепежную кнопку 102 (Фиг.1-8 в настоящем примере) и удерживающий элемент 104 (Фиг.1-2 и 9-13 в настоящем примере). Будет описано несколько кнопок, имеющих несколько конфигураций, но во всех этих примерах такие крепежные кнопки будут использоваться с описанным здесь удерживающим элементом 104, при этом следует понимать, что для образования крепежного узла с крепежными кнопками могут использоваться другие удерживающие элементы. Крепежные узлы, в которых используются описанные здесь крепежные кнопки, могут использоваться для крепления и фиксации местоположения облицовки или изолирующего покрытия таким способом, как описано со ссылкой на Фиг.1.
В настоящем примере крепежная кнопка 102 включает в себя опорный участок 106 для опирания крепежной кнопки и, таким образом, крепежного узла на опорную поверхность. Крепежная кнопка 102 также включает в себя выступающую часть 108, поддерживаемую опорным участком 106; вокруг которой продолжается изолирующее покрытие и вдоль которой может перемещаться и крепиться в требуемом месте удерживающий элемент 104 для удерживания изолирующего покрытия. В настоящем примере опорный участок 106, по существу, является плоским и выступающая часть 108 продолжается, по существу, перпендикулярно опорному участку. Однако понятно, что выступающая часть 108 может продолжаться в направлении, которое не является перпендикулярным опорному участку. Кроме того, любая из описанных здесь выступающих частей может поддерживаться не в перпендикулярном направлении к ее соответствующему опорному участку. Помимо этого, любая из конфигураций выступающей части может быть сконфигурирована таким образом, чтобы ее можно было использовать с любой из описанных здесь опор. В примерах описанных здесь крепежных кнопок, включая сюда настоящий пример, крепежная кнопка образована из листового металла.
Опорный участок 106 крепежной кнопки (Фиг.2-8) образован как частично круглая пластина 110, имеющая периферийный участок 112, продолжающийся на протяжении 315° относительно центра панели. Круглый участок панели заканчивается у первой и второй поверхностей 114 и 116, обработанных резанием (Фиг.4), продолжающихся наружу панели, по существу, перпендикулярно диаметру (не показано). Поверхности 114 и 116, обработанные резанием, позволяют образовывать выступающую часть 108 из того же листа или части материала, как и пластину 110, тем самым, позволяя образовывать крепежную кнопку в виде монолитного компонента, например, без сварки, соединения или иного сближения двух отдельных частей для образования крепежной кнопки. Поверхности 114 и 116, обработанные резанием, заканчиваются у соответствующих участков 118 и 120 снятия напряжений.
Пластина 110 может включать в себя одну или несколько конструкций, способствующих установке или удерживанию крепежной кнопки на опорной поверхности. В примере, показанном на Фиг.2-8, пластина 110 включает в себя первое и второе отверстия 122 и 124, которые могут использоваться для крепления крепежной кнопки на опорной поверхности. В настоящем примере отверстия образованы на диаметре окружности, которая является частью пластины 110 (см., например. Фиг.31). В отверстиях 122 и 124 могут быть помещены заклепки или другие механические крепежные элементы для крепления крепежной кнопки к опорной поверхности. Помимо этого или как альтернативный вариант, в отверстия может быть помещен клей или другой связующий материал для удерживания на месте крепежной кнопки. Пластина 110 также может включать нижнюю шероховатую поверхность (не показано), способствующую креплению крепежной кнопки к опорной поверхности, например, с помощью клея. Пластина 110 также может быть образована, например, с помощью гибки, пробивки отверстий или другого формообразующего процесса для более близкого соответствия опорной поверхности, например, если опорная поверхность имеет дополнительно изогнутые или другие поверхности. Пластина 110 может иметь другие конфигурации для более надежного опирания крепежной кнопки на опорную поверхность.
Выступающий участок 108 крепежной кнопки образован как одно целое с пластиной 110 и продолжается в настоящем примере без ограничения, по существу, перпендикулярно от верхней поверхности пластины (Фиг.2-8). Выступающий участок 108 образован как, по существу, прямая стойка 126 перпендикулярно пластине. Стойка 126 соединяется с пластиной через криволинейные участки 128, образованные во время гибки или формообразующего процесса, и затем продолжается, по существу, перпендикулярно пластине 110 с первым и вторым, или левым и правым, как показано на Фиг.5, боковыми участками 130 и 132, соответственно. Боковые участки поддерживаются снизу криволинейными участками 128 и сзади, как показано на виде сверху на Фиг.4, соединительным участком 134. Соединительный участок поддерживается снизу криволинейными участками 128 и в настоящем примере изогнут в виде полуокружности. Форма соединительного участка в виде полуокружности способствует обеспечению сопротивления удлинительного участка 108, например, изгибу, боковому (например, перпендикулярно выступающему участку 108) удару и т.п. Форма соединительного участка также может иметь другие конфигурации, но форма наружной поверхности в виде полуокружности способствует направлению удерживающего элемента 104 с помощью его соответствующего круглого отверстия, более подробно описанного ниже.
Стойка 126 включает в себя, по существу, плоскую торцевую поверхность 136, образующую конец стойки, и толщина стенки соединительного участка, а также остальной части стойки, по существу, является постоянной. Плоская торцевая поверхность 136 заканчивается на конце 138, который будет идентифицирован в настоящем примере в качестве конца соединительного участка и начала опорных участков первой и второй сторон.
В настоящем примере первая и вторая стороны включают в себя множество удерживающих поверхностей 140 для способствования удерживанию удерживающего элемента 104 в требуемом месте на стойке 126. Конструкции удерживающих поверхностей в каждом из описанных здесь примеров являются, по существу, одинаковыми и, в общем, включают в себя относительно плоскую обращенную вниз поверхность (Фиг.7). В полностью собранном крепежном узле 100, имеющем, в общем, перпендикулярно расположенное плоское основание 110, поверхность 142, по существу, параллельна плоскому основанию 110 и также, по существу, параллельна плоскости удерживающего элемента 104, который, в свою очередь, может быть, в общем, параллелен изолирующему покрытию, удерживаемому на месте крепежным узлом. Однако следует понимать, что для способствования надлежащему удерживанию удерживающего элемента 104 на месте на стойке 126 могут использоваться другие конфигурации удерживающих поверхностей. Удерживающие поверхности 140 могут быть образованы как фланцевые элементы, рифление или другие выступы для препятствования смещению удерживающего элемента 104.
В нескольких примерах описанных здесь крепежных узлов (Фиг.1-30) удерживающие поверхности 140 образованы как части зубцов 144 треугольной формы (Фиг.7). Удерживающие поверхности 140 образуют один участок прямоугольного треугольника, продолжающийся, по существу, параллельно центральной оси стойки. Удерживающая поверхность 140 и продолжение вертикальной поверхности 146 образуют перпендикулярные стороны прямоугольного треугольника, гипотенуза которого является наклонной поверхностью 148, продолжающейся наружу и вниз от смежной вертикальной поверхности 146. Если бы удерживающие поверхности 140 не образовывали сторону треугольника, поверхность 146 могла быть наклонной поверхностью, скошенной поверхностью, криволинейной поверхностью или другой переходной поверхностью между соответствующей удерживающей поверхностью и остальной частью стойки. В настоящих примерах наклонная поверхность 148 заканчивается у удерживающей поверхности 142 через закругленный угол 150. Наклонная поверхность 148 позволяет направлять удерживающий элемент 104 по оси вдоль стойки к пластине 110, а закругленный угол 150 позволяет легко удалять вручную удерживающий элемент 104, например, для выполнения технического обслуживания. Материал зубцов треугольной формы обеспечивает конструкционную опору для удерживающих поверхностей 142 на опорном участке первой и второй боковых стенок. Толщина зубцов является такой же, как и толщина нижележащей опорной конструкции и соединительного участка.
Зубцы опираются на нижележащую опорную конструкцию, которая непрерывно связана с зубцами и непрерывно связана с соединительным участком 134, например, по той причине, что все эти элементы образованы из одного листа материала, и крепежная кнопка является монолитной. Можно считать, что нижележащая опорная конструкция начинается с вертикальной поверхности 146 и продолжается до пересечения с соединительным участком 134, например, у вертикальной линии, продолжающейся вниз от концов 138 соединительного участка. Как показано на Фиг.2 и 6, каждый самый верхний зубец 144 имеет наклонную поверхность 148, неразрывно соединенную с верхней наклонной поверхностью 152. Верхняя наклонная поверхность 152 начинается в том месте, где заканчивается зубец, и заканчивается у другого конца у соответствующего конца 138 соединительного участка. Верхние наклонные поверхности 152 позволяют направлять удерживающий элемент 104 вдоль стойки после размещения удерживающего элемента 104 поверх конца стойки. Верхние наклонные поверхности 152 также могут иметь другие конфигурации.
Каждый зубец расположен на некотором расстоянии от смежного зуба с помощью соответствующего участка вертикальной поверхности 146. В настоящих примерах все вертикальные поверхности 146 имеют, по существу, равную длину, так чтобы вертикальные смежные зубцы находились приблизительно на равном расстоянии друг от друга (имели бы равный шаг). Вертикальная длина каждой вертикальной поверхности 146 должна быть больше толщины удерживающего элемента 104 в том месте, где удерживающий элемент продолжается вокруг стойки. В примере, где толщина внутренней части удерживающего элемента составляет примерно 0,25 мм (0,0098 дюйма), высота заданной вертикальной поверхности может составлять примерно 2,8 мм (0,1102 дюйма) или равняться примерно 10-кратной толщине удерживающего элемента. В других примерах удерживающий элемент может составлять 10-50% от высоты вертикальных поверхностей 146. Могут использоваться другие относительные размеры. Кроме того, расположение, образуемое вертикальными поверхностями, или межцентровые расстояния для смежных зубцов заданного крепежного элемента могут изменяться, хотя зубцы, расположенные по периметру, предпочтительно остаются в одинаковом осевом положении относительно друг друга. Другими словами, шаг зубцов может изменяться по оси крепежного элемента.
В каждом из примеров и как показано на Фиг.2-8, первый и второй боковые участки имеют идентичное количество зубцов. В этих примерах боковые участки являются зеркальными отображениями друг друга относительно вертикали, плоскости, проходящей от передней стороны к задней стороне, например, плоскости, образующей разрез, показанный на Фиг.6. Крепежная кнопка симметрична относительно этой плоскости. Каждый зубец, соответствующий зубцу на другом боковом участке, образует пару зубцов. Каждая пара зубцов имеет удерживающие поверхности 142 на стойке в одном и том же осевом положении, и в настоящих примерах удерживающие поверхности 142 в паре зубцов находятся в плоскости, параллельной удерживающим поверхностям в других парах зубцов. Кроме того, все удерживающие поверхности продолжаются, по существу, на одно и то же расстояние от их соответствующих вертикальных поверхностей 146, и все наклонные поверхности образуют такой же угол с вертикальными поверхностями 146, как и остальные углы. Кроме того, поскольку первая и вторая стороны расположены на некотором расстоянии друг от друга, в пространстве между парами зубцов нет никаких зубцов и, следовательно, никаких удерживающих поверхностей 142. Аналогичным образом, нет никакого опорного материала, продолжающегося непосредственно между опорными участками для соответствующих групп зубцов. В описываемых примерах соединительный участок 134 и плоский участок 110 образуют единственные жесткие соединения между первой и второй сторонами и их соответствующими зубцами. Кроме того, в примерах, показанных на Фиг.2-33, удерживающий элемент 104 блокируется или удерживается параллельными поверхностями в двух единственных положениях, а именно, каждая пара зубцов удерживает удерживающий элемент 104, и соединительный участок 134 служит в качестве третьей точки площади контакта с удерживающим элементом 104.
Стойка в примерах на Фиг.2-8 имеет в поперечном сечении, по существу, U-образный профиль. Однако могут быть использованы другие профили. Наружная поверхность стойки между первой и второй сторонами, по существу, является гладкой.
Для образования крепежного узла каждая описанная здесь крепежная кнопка может быть скомбинирована с элементом, удерживающим изолирующее покрытие, таким как удерживающий элемент 104 на Фиг.2. Крепежный узел будет включать в себя крепежную кнопку и крепежный элемент, такой как крепежный элемент 104. Крепежный элемент может быть плоским или неплоским и может иметь ряд наружных профилей, включая сюда круглый, треугольный, прямоугольный, многоугольный, шестиугольный, а также другие профили, постоянные или непостоянные. Удерживающий элемент может быть, по существу, плоским, или может иметь выступы, удлинения или другие конструкции, что позволяет получить неплоский удерживающий элемент. В описанных здесь настоящих примерах с заданной крепежной кнопкой будет использоваться описанный здесь удерживающий элемент 104 (Фиг.9-13). Однако следует понимать, что в крепежных узлах любая из описанных здесь крепежных кнопок может быть использована с удерживающим элементом, отличающимся от описанного здесь удерживающего элемента, и что описанный здесь удерживающий элемент 104 может быть использован с рядом других крепежных кнопок, отличающихся от описанных здесь крепежных кнопок.
Удерживающий элемент (Фиг.2 и 9-13) является элементом, сконфигурированным для взаимодействия с крепежной кнопкой с целью удерживания изолирующего покрытия на месте вблизи крепежного узла. Удерживающий элемент 104, по существу, является плоским в процентном отношении на большой части площади поверхности удерживающего элемента. Первая группа неровностей поверхности образована множеством углублений или других выступов, образованных в удерживающем элементе снаружи от центра, но в пределах периметра удерживающего элемента. Вторая неровность поверхности образована у периметра удерживающего элемента для уменьшения или устранения участков с острыми краями по периметру удерживающего элемента. Одна или обе описанные неровности поверхности могут быть исключены, но каждая может при желании приносить выгоду.
В настоящем примере удерживающий элемент 104, по существу, является круглым по наружному профилю. В настоящих примерах удерживающий элемент 104 имеет форму диска и может быть образован из относительно тонкого металлического листа. Диаметр и толщина диска и материал диска выбираются таким образом, чтобы они обеспечивали достаточную надежность удерживания изолирующего покрытия, с которыми используется диск. Удерживающие элементы могут иметь другие конфигурации, что было бы понятно специалисту в этой области техники, изучающему описание, включая сюда конфигурации, отличающиеся от конфигурации в форме круга, плоской и других конфигураций, описываемых здесь в качестве примеров. Различные описанные здесь примеры будут включать в себя диски, по существу, самые обычные для схем крепления, используемых в примерах.
Удерживающий элемент 104 включает в себя стенку 200, образующую отверстие 202, в котором размещается стойка крепежной кнопки. Стенка 200 включает в себя множество радиально продолжающихся прорезей или канавок 204, продолжающихся наружу от центра диска. Каждая канавка 204 заканчивается, по существу, в круглом отверстии 206, образующем точки снятия напряжений для каждой канавки 204. В примере удерживающего элемента 104 в диске на некотором диаметре попарно образованы 4 канавки, при этом два диаметра перпендикулярны друг другу. Смежные канавки образуют между собой гибкие краевые участки 208. Канавки 204 обеспечивают некоторую степень гибкости гибких краевых участков 208, окружающих отверстие 202, так чтобы краевые участки 208 могли изгибаться, когда диск проходит по зубцам стойки 108. Толщина удерживающего элемента и материал, из которого он образован, а также длины канавок 204 будут влиять на гибкость краевых участков 208.
Диск включает в себя основную часть или сердцевину 10, продолжающуюся наружу от отверстия 202 к краю 212, образующему периметр, который в настоящем случае является периферийным краем. Сердцевина, по существу, является плоской и имеет равномерную толщину, за исключением неровности поверхности в форме выемок. В настоящем примере сердцевина имеет толщину приблизительно 0,25 мм.
В примерах, показанных на Фиг.2, 9-13 и 19, сердцевина диска включает в себя множество, в настоящем случае, выступов 214, каждый из которых образует неровность поверхности в сердцевине. В настоящем примере выступы расположены ближе к наружному периметру диска, чем к центру, и расположены на соответствующем радиусе диска. В примерах, показанных на чертежах, выступы 214 распределены равномерно, и в настоящем примере они расположены на одном и том же радиусе в качестве выступов, соответствующих канавкам 204. Конфигурация предусматривает пары выступов, при этом каждая пара расположена на диаметре, перпендикулярном диаметру другой пары. В другом примере (не показан) пары выступов расположены на соответствующих диаметрах, ориентированных под 45° от диаметров, на которых расположены канавки 204. В примерах, показанных на чертежах, выступы также продолжаются наружу в одном и том же направлении от плоскости диска, например, вверх от первой поверхности 216 и от второй поверхности 218, как показано на Фиг.11 и 12. Выступы способствуют удерживанию смежных дисков на некотором расстоянии друг от друга, например, во время некоторых процессов производства, при хранении и т.п.
В другом примере (не показан), по меньшей мере, один выступ в случае множества выступов и, например, приблизительно половина выступов образована в сердцевине и обращена в одном направлении от сердцевины, и другие выступы обращены в противоположном направлении от сердцевины. Выступы, обращенные в разных направлениях от сердцевины, уменьшают возможность гнездования выступов на смежных дисках или выступов на смежных дисках, обращенных только в противоположных направлениях. Выступы могут быть частично сферическими выступами от поверхности сердцевины диска, или они могут иметь другие конфигурации. Выступы могут быть ребрами и/или канавками или углублениями, гофрами, линиями, лунками или другими неровностями поверхности, продолжающимися от поверхности сердцевины. Высота каждого выступа от плоской поверхности сердцевины может превышать или быть равной толщине сердцевины плюс величина, немного превышающая приблизительную толщину покрытия (описывается ниже), нанесенного на удерживающий элемент 104. Высота каждого выступа может быть выбрана таким образом, чтобы плоские участки сердцевин смежных дисков и закругленные края смежных дисков не контактировали друг с другом на большом протяжении площади поверхности, тем самым, уменьшая возможность соединения дисков, например, посредством сухого покрытия на дисках.
Диск удерживающего элемента 104 включает в себя неровность 220 по периметру. В настоящем примере край сердцевины загнут вниз, например, ко второй стороне 218 сердцевины, для образования загнутого края 222. Загнутый край образует периметр и в примере круглого удерживающего элемента периферийный край диска. Загнутый край 222 в настоящем примере образует в профиле сечения, по существу, полукруглый закругленный край, который полностью продолжается по периметру диска удерживающего элемента. Закругленный край уменьшает образование острых краев и улучшает условия манипулирования. Загнутый край сердечника продолжается на значительное радиальное расстояние под второй стороной 218 диска, что также обеспечивает дополнительную прочность диска. Как показано на Фиг.13, открытый край 224 сердцевины продолжается радиально внутрь более чем на половину расстояния между загнутым краем 222 и окружностью, содержащей самые удаленные от центра края выступов 214.
Удерживающий элемент 104 образован посредством резки круглого диска, такого как диск 226 на Фиг.14. Закругленный край образован посредством первой гибки кольцевого участка 228 у наружного периметра диска 226, например под 90° вниз по линии гибки, обозначенной окружностью 230. Изогнутый кольцевой участок 228 затем подгибается, так чтобы он продолжался под диском и примыкал ко второй стороне 218, как показано на Фиг.13. Теперь открытый край 224 сердцевины продолжается во внутреннем направлении. Отверстие 202 и канавки 204 в центре диска вырезаются или пробиваются от центра диска, и первое множество выступов образуется за второй стороной 218. Порядок этапов обработки может быть выбран по усмотрению. На следующем этапе во время группового этапа на множество дисков может быть нанесено соответствующее покрытие. Выступы 214 способствуют уменьшению непрерывной площади поверхности, на которой контактируют смежные диски. Они способствуют уменьшению возможности соединения смежных дисков. Диск может быть образован из известных металлов, включая сюда, например, CRES 304 и А1 2024. Наносимое покрытие может быть кадмиевым или алюминиевым покрытием или неметаллическим покрытием, например, нейлоном или другим полимерным покрытием или лакокрасочным материалом.
В другом примере крепежной кнопки, например, кнопки, которая может присоединяться к опорной конструкции (Фиг.15-18), крепежная кнопка 300 включает в себя стойку 108, имеющую первую и вторую боковые стенки 130 и 132, соответственно, соединенные и поддерживаемые соединительным участком 134. Стойка также включает в себя множество удерживающих поверхностей 140 на первой и второй боковых стенках. Стойка 108 имеет такие же конструкции и функции, как стойка 108, конструкции и функции которой описаны со ссылкой Фиг.2-8, и это описание включено сюда посредством ссылки.
Крепежная кнопка 300 включает в себя опорный элемент 302 для поддерживания стойки на нижележащей опорной конструкции. Опорный элемент 302 включает в себя, по существу, плоскую пластину 304, поддерживающую стойку, по существу, перпендикулярно плоской пластине. Плоская пластина 304 включает в себя канавки 306 для снятия напряжений на соответствующих сторонах опорных боковин вокруг стойки 108. Плоская пластина 108 продолжается наружу к левому и правому криволинейным участкам 308 и 310, соответственно, которые обеспечивают переход к соответствующим к левой и правой наклонным пластинам 312 и 314, продолжающимся от передней стороны к задней стороне опорного элемента 302. Наклонные пластины 312 и 314 представляют собой пластины для оказания давления на нижележащую опорную конструкцию для удерживания крепежной кнопки на месте на нижележащей опорной поверхности. Наклонные пластины 312 и 314 затем изгибаются наружу к соответствующим наклонным пластинам 316 и 318. Наклонные пластины 316 и 318 способствуют направлению перемещения крепежной кнопки по соответствующей опорной конструкции.
Крепежная кнопка 300 может быть образована из такого же материала, что и крепежная кнопка 102, с помощью аналогичных процессов. Кроме того, крепежная кнопка 300 может использоваться в крепежном узле с удерживающим элементом 104 с помощью способа, аналогичного способу, описанному со ссылкой на крепежный элемент 102. Крепежная кнопка 300 также может использоваться с другими удерживающими элементами.
В другом примере крепежного узла крепежный узел 400 (Фиг.19-30) включает в себя прямую крепежную кнопку 402, опору 404 в сборе и, по существу, расположенные с противоположных сторон удерживающие элементы 104, идентичные или схожие с описанными здесь удерживающими элементами. Крепежная кнопка 402 включает в себя стойки 406 и 408, по существу, идентичные стойке 108 на крепежной кнопке 102 из Фиг.2-8. Стойки 406 и 408 включают в себя первую и вторую боковые стенки 130 и 132, соответственно, соединенные и поддерживаемые соответствующими соединительными участками 134. Стойки также включают в себя соответствующие множества удерживающих поверхностей 140 на первой и второй боковых стенках. Стойки 406 и 408 имеют такие же конструкции и функции, как стойка 108, конструкции и функции которой описаны со ссылкой Фиг.2-8, и это описание включено сюда посредством ссылки.
Прямая крепежная кнопка 402 дополнительно включает в себя опорный граничный участок 410, образованный как единое целое со стойками 406 и 408, и включает в себя соединительный элемент 412 (Фиг.21), продолжающийся совместно с соединительными элементами 134 на стойках 406 и 408. Опорный граничный участок 410 также включает в себя дуговидные участки 414 и 416, поддерживаемые соединительным элементом 412. Соединительный элемент 412 и участки 414 и 416 образуют частичную или полную окружность для опорного граничного участка 410.
Опорный граничный участок 410, в свою очередь, поддерживает граничный участок конструкции, в настоящем примере - втулку 418 (Фиг.19 и 25-30), и они совместно образуют опору 404 в сборе. Опора 404 в сборе поддерживает стойки 406 и 408 относительно опорной конструкции. В настоящем примере опорной конструкцией является панель 420 (Фиг.29-30), которая может быть конструкционным элементом. Прямая крепежная кнопка 402 продолжается через отверстие 422 в панели и, в свою очередь, поддерживает, например, изолирующее покрытие. В настоящем примере опора 404 в сборе включает в себя описанную здесь втулку 418, но для поддержания стоек в отверстии, таком как отверстие 422 в панели, могут использоваться другие конструкции.
Втулка 418 является относительно гибким и частично цилиндрическим элементом. Она имеет, по существу, цилиндрический корпус 424 с продолжающейся в осевом направлении прорезью или канавкой 426 по всей осевой длине втулки. Прорезь образует во втулке первую и вторую обращенные друг к другу стороны 428 и 420, соответственно (Фиг.427), чтобы втулка была только частично цилиндрическим элементом. Внутренняя поверхность 432 является, по существу, гладкой поверхностью, которая продолжается в осевом направлении и заканчивается у одного конца, по существу, цилиндрического кольца 434, продолжающегося радиально наружу от внутренней поверхности к первой наружной кольцевой поверхности 436. Цилиндрическое кольцо 434 ограничивает первую торцевую поверхность 438, образующую первый конец втулки по направлению оси.
Внутренняя поверхность 432 заканчивается у второго конца у второй торцевой поверхности 440, которая также образует конец секции 442 усеченного конуса, продолжающейся в осевом направлении вдоль втулки ко второму цилиндрическому кольцевому участку 444. Второй цилиндрический кольцевой участок 444 способствует направлению втулки в отверстие панели. Первое и второе цилиндрические кольца 434 и 444 образуют в радиальном направлении наружные границы втулки, и кольца образуют в осевом направлении наружные границы промежуточного участка 446 с канавками, продолжающегося вокруг корпуса втулки. Участок с канавками включает в себя множество колец, состоящих из ребер 448.
Ребра являются гибкими относительно панели, в которой помещена втулка. В настоящем примере каждое кольцо включает в себя множество ребер, и все ребра конкретного кольца расположены в одном и том же осевом направлении относительно друг друга. Все ребра конкретного кольца отделены от смежных ребер того же кольца канавкой или зазором, продолжающимся в осевом направлении, чтобы ребра кольца были расположены на некотором расстоянии друг от друга. Наружный размер каждого ребра является, по существу, таким же, как наружный диаметр втулки, и в настоящем примере профиль сечения каждого ребра, по существу, является прямоугольным треугольником. В примере, где наружный диаметр втулки составляет примерно 0,3740 дюйма, высота ребра от нижней части втулки может составлять приблизительно 0,0311 дюйма и скошенная поверхность или гипотенуза треугольника может составлять приблизительно 0,0326 дюйма, и основание треугольника может составлять приблизительно 0,0100 дюйма, или могут быть использованы подобные соотношения. В настоящем примере глубина участка канавки составляет 0,0311 дюйма, и осевая длина канавки - приблизительно 0,1720 дюйма для общей осевой длины втулки примерно 0,3120 дюйма. Длина и внутренний диаметр втулки выбираются таким образом, чтобы обеспечить точную подгонку по опорному граничному участку 410 и между смежными концами стоек кнопки, обеспечивая относительно небольшое осевое перемещение между втулкой и прямой кнопкой. Для втулки могут быть использованы другие размеры, имеющие аналогичные соотношения. В настоящем примере каждое кольцо имеет восемь ребер, но в конкретном кольце могут быть использованы другие количества ребер, и они все они могут иметь одинаковые или разные размеры, например, в зависимости от близости к зазору 426.
В примере втулки, показанной на Фиг.25-30, втулка включает в себя первое кольцо 450 с наклонными или скошенными поверхностями ребер, обращенными к первому цилиндрическому кольцу 434. Втулка включает в себя три дополнительных кольца 452, при этом каждое из них имеет скошенные поверхности ребер, обращенные ко второму цилиндрическому кольцу 444 в направлении, противоположном направлению, в котором обращены скошенные поверхности ребер первого кольца 450. Кроме того, первое кольцо с ребрами 450 расположено на большем расстоянии от других колец 452, чем расстояния, на которых кольца 452 расположены друг от друга. Это расстояние обеспечивает относительно большую кольцевую канавку 454 для размещения ширины панели 420. Это пространство 454 выбирается таким образом, чтобы оно приблизительно равнялось ширине панели. Первое кольцо 450 может быть сконфигурировано таким образом, чтобы оно способствовало смещению втулки относительно панели для обеспечения более надежного позиционирования крепежного узла. Дополнительные кольца 452 также предназначены для смещения панели, а также для использования той же втулки на ряде более толстых панелей, чем те, для которых она предназначена, с целью подгонки втулки. Таким образом, конфигурация втулки позволяет использовать отдельную втулку с панелями различной толщины. Например, размер, количество и расстояния между кольцами с ребрами могут быть сконфигурированы для размещения панелей, толщина которых изменяется с шагом 1/16 дюйма или с другим шагом, например, в зависимости от ожидаемой толщины панели. В примере кольца с ребрами могут быть расположены на таком расстоянии, чтобы плоские поверхности ребер в конкретном кольце немного изгибались в сторону от панели с помощью толщины панели, так чтобы кольцо с ребрами, контактирующее с панелью, смещало панель к кольцу с ребрами на противоположной стороне панели. В другом примере кольца могут быть размещены на таком расстоянии, чтобы толщина панели была немного меньше расстояния между кольцами с ребрами, выходящими за пределы поверхностей панели, как показано на Фиг.30.
Втулка может быть изготовлена из относительно мягкого и гибкого упругого материала, например, из нейлона. Втулка может иметь конфигурации внутреннего профиля и/или наружного профиля, которые не являются цилиндрическими. Один или оба профиля могут использоваться для обеспечения требуемой ориентации втулки относительно прямой кнопки и/или втулки относительно панели. Втулка может быть зафиксирована на опорном граничном участке 410 прямой кнопки, а также, если требуется, может быть использована повторно, например, после снятия для выполнения технического обслуживания.
Любая из описанных здесь крепежных кнопок может быть образована из заготовок из листового металла, которые подвергаются резке и формообразованию до получения требуемых окончательных конфигураций. Они могут быть образованы из известных металлических материалов, включая сюда стальные сплавы, алюминий, нержавеющие стали, титан и другие пригодные металлы. Формообразование может выполняться с помощью ряда способов, включая сюда однооперационную и последовательную штамповку. Металлы могут обрабатываться с помощью известных способов до и после формообразования, включая сюда отпуск или закалку и т.п. Готовое изделие также можно очищать в барабане, на него можно наносить покрытие, шлифовать, полировать или обрабатывать иным образом. Изготовление крепежной кнопки 102 может начинаться с вырубки заготовки, аналогичной заготовке 102А, показанной на Фиг.31, гибки стойки в сторону от опорной плоскости и последующего вальцевания для придания заготовке U-образной формы. Изготовление кнопки 300 может начинаться с вырубки заготовки, аналогичной заготовке 300А, показанной на Фиг.32, гибки стойки, перпендикулярной опорному зажиму, и гибки опорного зажима, изгибаемого до формы, показанной на Фиг.15-18. Изготовление прямой кнопки 402 может начинаться с вырубки заготовки, аналогичной заготовке 402А, показанной на Фиг.33, вальцевания всей заготовки до U-образной формы и гибки сторон 414 и 416 до образования круглого профиля. Несмотря на то, что по желанию можно выбирать различные размеры элементов, следует отметить, что длины в осевом направлении вертикальных стенок 146, показанных на Фиг.31-33, составляют приблизительно 0,030 дюйма (0,762 мм или примерно трехкратная толщина сердцевины удерживающего элемента 104), в то время как длины, показанные на Фиг.2-23, составляют примерно 0,1 дюйма. В примерах, показанных на Фиг.31-33, толщина сердцевины удерживающего элемента 104 составляет примерно 33% расстояния между смежными зубцами стойки. Следует отметить, что относительные размеры линий или элементов на конкретной фигуре изображены в определенном масштабе в пределах той же фигуры, но чертежи на двух разных фигурах показаны не в одном и том же масштабе.
В другом примере крепежной кнопки (Фиг.34-42) крепежная кнопка 500 включает в себя опорный участок 502 и выступающий участок 504, каждый из которых имеет отличительные характеристики, которые могут использоваться в других описанных здесь крепежных кнопках. Например, выступающий участок 504 может использоваться в качестве любой из стоек в крепежных кнопках в других примерах. Кроме того, опорный участок 502 включает в себя приподнятую опору 506 между плоской опорной пластиной 508 и выступающим участком 504, которая может быть внедрена в крепежную кнопку 102.
Крепежная кнопка 500 имеет, по существу, плоскую пластину 508, поддерживающую выступающий участок в перпендикулярном направлении, и включает в себя канавки 510 для снятия напряжений на соответствующих сторонах приподнятой опоры 506. Приподнятая опора 506, по существу, является U-образным профилем из материала (листового металла в этом примере), продолжающимся вверх от плоской пластины 508 для поддержки выступающего участка 504. Отверстия для снятия напряжений (Фиг.34-35, 37 и 42) также могут быть образованы в части приподнятой опоры 506 у концов соответствующих канавок 50 для снятия напряжений.
Плоская пластина 508 продолжается наружу к левому и правому криволинейным участкам 512 и 514, соответственно, которые обеспечивают переход к соответствующим к левой и правой наклонным пластинам 516 и 518, соответственно (Фиг.36), продолжающимся от передней стороны к задней стороне опорного элемента 502. Наклонные пластины 516 и 518 затем изгибаются наружу к соответствующим наклонным пластинам 520 и 522, соответственно. Плоская пластина 508 имеет на виде сверху профиль, как показано, например, на видах сверху на Фиг.39-40, с главным центральным участком и изогнутыми сторонами 508А и 508В, изгибающимися от приподнятой опоры 506 к левому и правому криволинейным участкам 512 и 514, соответственно. Изогнутые стороны 508А и 508В частично образованы изогнутыми передним и задним краями плоской пластины 508. Фактические начальная и конечная точки изогнутых сторон могут изменяться в зависимости от резки заготовки и от того, как образуется элемент в окончательной конфигурации. Профиль опоры способствует поддерживанию крепежного элемента при ожидаемой нагрузке за счет более равномерного распределения нагрузки по нижележащей опорной конструкции.
Выступающий участок 504 крепежной кнопки образован как единое целое с опорным участком 502. Выступающий участок 504 образован, по существу, как прямая стойка 524 перпендикулярно к панели 508. Стойка 524 соединяется с приподнятым участком 506 через криволинейные участки 526 (Фиг.35 и 38), образованные во время гибки или процесса формообразования, и затем продолжается, по существу, перпендикулярно плоскости пластины 508 с первой и второй или левой и правой, как показано на Фиг.36, боковыми участками 528 и 530, соответственно. Боковые участки поддерживаются снизу криволинейными участками 526 и сзади, как показано на виде сверху на Фиг.39, соединительным участком 532. Соединительный участок поддерживается снизу криволинейными участками 526, и в настоящем примере изогнут, по существу, полукругом на значительном участке длины стойки 524 в осевом направлении. Полукруглая форма соединительного участка способствует обеспечению сопротивления выступающего участка 504, например, изгибу, боковому (например, перпендикулярно выступающему участку 504) удару и т.п. Форма соединительного участка также может иметь другие конфигурации, но форма наружной поверхности в виде полуокружности способствует направлению удерживающего элемента 104 с помощью его соответствующего круглого отверстия, более подробно описанного ниже.
Стойка 524 включает в себя, по существу, плоскую торцевую поверхность 534, образующую конец стойки, и толщина стенки соединительного участка, а также остальной части стойки, по существу, является постоянной при изменении от внутренней поверхности к наружной поверхности и перпендикулярно им. Конец соединительного участка переходит в опорные участки первой и второй сторон, например, может начинаться с перехода между плоской торцевой поверхностью 534 и началом скошенной поверхности 536, и можно предполагать, что опорные участки заканчиваются у начальных точек зубцов 38. В настоящем примере первая и вторая стороны включают в себя множество удерживающих поверхностей 540 для способствования удерживанию удерживающего элемента 104 на месте на стойке 524. Конструкции удерживающих поверхностей 540, по существу, являются такими же, как и конструкции удерживающих поверхностей 140, и включают в себя относительно плоскую обращенную вниз поверхность 542. Как и в случае с поверхностью 142, поверхность 542 выбирается таким образом, чтобы она, по существу, была параллельна плоской пластине 508, и она также будет, по существу, параллельна плоскости удерживающего элемента 104, который, в свою очередь, может быть, в общем, параллелен изолирующему покрытию, удерживаемому на месте крепежным узлом. Для способствования надлежащему удерживанию удерживающего элемента 104 на месте на стойке 524 могут быть использованы другие конфигурации удерживающей поверхности. Удерживающие поверхности 540 могут быть образованы как фланцевые элементы, рифление или другие выступы для препятствования смещению удерживающего элемента 104.
Удерживающие поверхности 540 образованы как часть зубцов 538 многоугольной формы (Фиг.38). Удерживающие поверхности 540 образуют один участок многоугольника, имеющего сторону, продолжающуюся перпендикулярно вертикальной поверхности 544, которая продолжается, по существу, параллельно центральной оси стойки. По желанию, многоугольник также может быть образован как треугольник или может иметь другие формы. Удерживающая поверхность 540 и продолжение вертикальной поверхности 544 образуют прямой угол и две стороны многоугольника с продолжающейся в осевом направлении поверхностью 540 и скошенной или наклонной поверхностью 548, продолжающейся наружу и вниз от смежной вертикальной поверхности 544 к смежной поверхности 546. Поверхности 546 и 548 могут быть наклонной поверхностью, скошенной поверхностью, уклоном к поверхности, криволинейной поверхностью или другой переходной поверхностью между соответствующей удерживающей поверхностью и остальной частью стойки. В примерах на Фиг.34-44 поверхность 546 заканчивается у удерживающей поверхности 542 и может включать в себя закругленный угол. Наклонная поверхность 548 способствует направлению удерживающего элемента 104 в осевом направлении вдоль стойки в направлении плоского элемента 508. Материал зубцов 538 обеспечивает конструкционную опору для удерживающих поверхностей 542 на соответствующих опорных участках первой и второй боковых стенок. Толщина зубцов выбирается таким образом, чтобы она равнялась толщине нижележащей опорной конструкции и соединительного участка.
Зубцы опираются на нижележащую опорную конструкцию, которая непрерывно связана с зубцами и непрерывно связана с соединительным участком 524, например, по той причине, что все эти элементы образованы из одного листа материала, и крепежная кнопка является монолитной. Стойка 524, отличающаяся от описанной здесь стойки, имеет такие же конструкции и функции, как стойка 108, описанная со ссылкой на Фиг.2-8. Верхние наклонные поверхности 530 начинаются у верхней поверхности 534 и заканчиваются у начальных точек соответствующих верхних зубцов 538. Верхние наклонные поверхности 530 способствуют направлению удерживающего элемента 104 вдоль стойки после размещения удерживающего элемента 104 поверх конца стойки.
Каждый зубец расположен на некотором расстоянии от смежного зуба с помощью соответствующего участка вертикальной поверхности 544. В настоящих примерах все вертикальные поверхности 544 имеют, по существу, равную длину, так чтобы вертикальные смежные зубцы находились приблизительно на равном расстоянии друг от друга. Вертикальная длина каждой вертикальной поверхности 544 должна быть больше толщины удерживающего элемента 104 в том месте, где удерживающий элемент продолжается вокруг стойки. В примере, где толщина удерживающего элемента составляет примерно 0,25 мм, высота заданной вертикальной поверхности 544 может составлять примерно 0,786 мм. Могут использоваться другие относительные размеры.
В каждом примере и как показано в примерах на Фиг.34-42, первый и второй боковые участки имеют идентичное количество зубцов. Кроме того, каждая боковая сторона имеет зубец на такой же высоте в осевом направлении или положение, как и зубец на другом боковом участке. Боковые участки являются зеркальными отображениями друг друга относительно вертикали, плоскости, проходящей от передней стороны к задней стороне, например, плоскости, образующей разрез, показанный на Фиг.37. Крепежная кнопка симметрична относительно этой плоскости. Каждый зубец, соответствующий зубцу на другом боковом участке, образует пару зубцов. Каждая пара зубцов на соответствующих боковых участках имеет удерживающие поверхности 542 на стойке в одном и том же осевом положении, и в настоящих примерах удерживающие поверхности 542 в паре зубцов на боковых участках находятся в плоскости 550 (Фиг.35), параллельной удерживающим поверхностям в других парах зубцов. Кроме того, все удерживающие поверхности продолжаются, по существу, на одно и то же расстояние от их соответствующих вертикальных поверхностей 544, и все наклонные поверхности образуют такой же угол с вертикальными поверхностями 544, как и остальные углы.
Кроме того, поскольку первая и вторая стороны расположены на некотором расстоянии друг от друга, в пространстве между парами зубцов нет никаких зубцов и, следовательно, никаких удерживающих поверхностей 542. Аналогичным образом, нет никакого опорного материала, продолжающегося непосредственно между опорными участками для соответствующих групп зубцов. В описываемых примерах на Фиг.34-46 соединительный участок 524 и приподнятый участок 506 образуют единственные жесткие соединения между первой и второй сторонами и их соответствующими зубцами. Однако в примерах, показанных на Фиг.34-46, удерживающий элемент 104 блокируется или удерживается параллельными поверхностями более чем в двух положениях, а именно, каждая пара зубцов удерживает удерживающий элемент 104 и, по меньшей мере, один дополнительный удерживающий элемент на соединительном участке, что описывается ниже. Соединительный участок также служит в качестве площади контакта для удерживающего элемента в пределах полукруглой поверхности.
Стойка в примере на Фиг.34-46 имеет, по существу, U-образный профиль в поперечном сечении за исключением дополнительных удерживающих элементов на соединительном участке (или дополнительных удерживающих элементов, которые могут быть по желанию добавлены в другом месте стойки). В примерах, показанных на Фиг.34-46, дополнительная дисковая удерживающая конструкция, такая как зубец 552, образована на соединительном участке, в настоящих примерах на Фиг.34-46 - в плоскости каждого из зубцов в соответствующей паре зубцов в одинаковом осевом положении на стойке. В этих примерах каждый зубец 552 включает в себя удерживающую поверхность 554, продолжающуюся параллельно плоскости 550. Удерживающая поверхность 554 поддерживается опорной конструкцией 556, образующей зубец 552. Зубец 552 также включает в себя скошенную или наклонную поверхность 558, способствующую направлению удерживающего элемента 104. С помощью трех зубцов и их удерживающих поверхностей в заданной плоскости 550, расположенных на U-образной стойке, удерживающие поверхности расположены относительно друг друга под углом приблизительно 120° и обеспечивают относительно уравновешенную опору для удерживающего элемента 104. Каждый зубец 552 может быть получен с помощью перфорирования, резки или штамповки листового металла с целью образования зуба.
В другом примере крепежной кнопки 600 (Фиг.43-44) крепежная кнопка включает в себя плоский опорный участок 602 и приподнятый опорный участок 604, поддерживающий перпендикулярно ориентированную стойку 504, по существу, идентичную стойке 504, описанной выше со ссылкой на Фиг.34-42. Стойка 504 включает в себя все конструкции и функции, описанные со ссылкой на такую же стойку из Фиг.34-42, и может быть использована аналогично крепежной кнопке 102, описанной со ссылкой на Фиг.2-8.
В другом примере прямой крепежной кнопки 700 (Фиг.45-46) крепежная кнопка 700 включает в себя опору в сборе и, по существу, расположенные с противоположных сторон стойки 504А и 504В, по существу, идентичные стойке 504, описанной со ссылкой на Фиг.34-42. Стойка 504А и 504В также включает в себя опорный граничный участок 410, по существу, идентичный опорному граничному участку 410, описанному выше. Крепежная кнопка 700 может использоваться аналогично крепежной кнопке 402, описанной со ссылкой на Фиг.19-30.
В другом примере крепежной кнопки крепежная кнопка образована из заготовки 800 (Фиг.47), отштампованной в конфигурации, показанной на Фиг.47. Крепежная кнопка включает в себя плоский опорный участок 802 и участок 804, который будет образовывать приподнятый опорный участок, аналогичный участку крепежной кнопки из Фиг.34-42, и будет поддерживать перпендикулярно ориентированную стойку 806. После образования стойки эта стойка 806 может использоваться аналогично крепежной кнопке 102, описанной со ссылкой на Фиг.2-8. В настоящем примере конструкция стойки для стойки 806 включает в себя множество отверстий 808, продолжающихся вдоль оси материала, который образует стойку 806. В настоящем примере отверстия 808 образуют только конструкции для удерживающих элементов, которые используются для удерживания крепежного элемента, например, описанных здесь дисков. Отверстия 808 образованы штамповкой или перфорированием материала заготовки стойки, так чтобы отверстие имело требуемую конфигурацию. В настоящем примере каждое из выровненных по оси отверстий имеет прямую, по существу, ориентированную в поперечном направлении стенку 810. Каждая стенка 810, в общем, будет обращена в направлении части опорного участка 802, когда крепежная кнопка примет окончательную конфигурацию. Отверстия 808 также включают в себя криволинейную стенку 812. В настоящем примере криволинейные стенки 812 на виде сверху, как показано на Фиг.47, имеют, по существу, параболический профиль. По желанию могут использоваться другие профили. Прямая стенка 810 позволяет удерживать удерживающие элементы, такие как диск, а криволинейные стенки 812 позволяют устанавливать удерживающий элемент в требуемое положение. Заготовка подвергается формообразованию до заданной формы крепежной кнопки, например, кнопки, показанной на Фиг.43-44.
В другом примере крепежной кнопки 850 (Фиг.48-49) крепежная кнопка включает в себя плоский опорный участок 852 и приподнятый опорный участок 854, поддерживающий перпендикулярно ориентированную стойку 856. Стойка 856 включает в себя удерживающие элементы 858, имеющие конструкцию и функцию, по существу, такие же, как и удерживающие элементы 540, описанные со ссылкой на Фиг.34-42, и дополнительно включает в себя удерживающие элементы 860. В настоящем примере удерживающие элементы 860 образованы на соединительном участке стойки, например, посредством перфорирования или штамповки отверстий, по существу, таких же, как и отверстия 808, описанные со ссылкой на Фиг.47. После штамповки материала стойки его подвергают формообразованию до получения стойки 856, как показано на Фиг.48-49, при этом каждое отверстие будет иметь, по существу, ориентированную в поперечном направлении стенку 862, подобную стенке 810, описанной со ссылкой на Фиг.47, и криволинейную стенку 864, подобную стенке 812, описанной со ссылкой на Фиг.47. Крепежная кнопка 850 может использоваться аналогично крепежной кнопке 102, описанной со ссылкой на Фиг.2-8, и крепежной кнопке 600, описанной со ссылкой на Фиг.43-44.
В другом примере прямой крепежной кнопки 900 (Фиг.50-52) крепежная кнопка 900 включает в себя опору в сборе и, по существу, расположенные с противоположных сторон стойки 902 и 904, по существу, идентичные стойкам 504, описанным со ссылкой на Фиг.34-42 и 45-46, за исключением описанных здесь криволинейных отверстий 906. В настоящем примере криволинейные отверстия 906, по существу, идентичны отверстиям 808 и 860, описанным со ссылкой на Фиг.47-49. Криволинейные отверстия 906 включают в себя, по существу, ориентированные в поперечном направлении стенки 908 и криволинейные стенки 910. Прямые стенки способствуют удерживанию удерживающих элементов, таких как диск, а криволинейные стенки способствуют выбору требуемого положения удерживающего элемента. В остальном крепежная кнопка используется, устанавливается и поддерживается для использования аналогично вышеприведенному описанию для прямых крепежных кнопок.
За счет описания нескольких примерных вариантов внедрения становится понятным, что могут быть выполнены различные изменения и модификации без отклонения от изложенных здесь концепций. Предполагается, что, несмотря на то, что такие изменения и модификации в явной форме не описаны выше, они, тем не менее, соответствуют сущности и объему изобретений. Соответственно, подразумевается, что вышеприведенное описание предназначено только для пояснений.