ЗАЩЕЛКИВАЕМАЯ ОБШИВКА ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДВЕРИ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И ДВЕРЬ, ОБОРУДОВАННАЯ ТАКОЙ ОБШИВКОЙ
SNAPS PANELLING MADE OF POLYMER MATERIALS OF DOORS AND DOOR OF VEHICLE, EQUIPPED WITH SUCH PANELLING

Изобретение относится к защелкиваемой обшивке из полимерных материалов двери автотранспортного средства, и к двери, оборудованной такой обшивкой.
Обшивки дверей транспортных средств состоят из различных частей, которые соединены между собой, а затем закреплены на двери. В основном, обшивка двери состоит из соединения основной обшивки, которая покрывает почти всю поверхность листа материала, образующего дверь и вспомогательной обшивки, жестко соединенной с основной обшивкой, при этом эта вспомогательная обшивка может образовывать подлокотник или иметь любое другое функциональное предназначение для двери, например ящичек для мелких вещей, цветной медальон или верхняя окантовка.
Соединение различных частей, образующих обшивку должно быть надежным. Обшивка должна выдерживать очень сильные нагрузки в вертикальном направлении на уровне подлокотника и должна помимо этого брать на себя нагрузку при раскрытии боковых подушек безопасности, так, чтобы одна из ее частей не оторвалась под воздействием этого раскрытия, что может поранить пассажира, сидящего рядом с дверью.
Эти обшивки обычно сделаны из полимерных материалов, а их части могут быть собраны разными способами.
Первый способ состоит в использовании технологии ультразвуковой пайки, называемой также клепальной обжимкой, которая заключается в сочетании опорного давления с ультразвуковой вибрацией. Энергия, выделяемая ультразвуком, вызывает сильный нагрев материала, который плавиться в области соединения. Преимущество этой технологии в том, что она обеспечивает надежность, но требует значительных затрат на станки, предназначенные для сборки.
Другой способ состоит в свинчивании всех частей обшивки между собой. Этот способ имеет преимущество в том, что не требует больших вложений в средства сборки, но рабочим требуется много времени на саму сборку. Кроме этого повторяемость результатов сборки хуже, чем в предыдущем способе и стоимость болтов тоже довольно значительная.
Рассматривался также способ сборки различных частей обшивки путем защелкивания, преимуществом которого является то, что не требуется больших затрат на детали сборки. Однако конструктивное исполнение оказалось сложным и риск старения полимерных материалов, используемых для соединений не позволили пока претворить его в жизнь, такое старение могло бы привести к разрыву соединений, именно во время удара.
Эта чувствительность к старению необходимо учитывать при использовании дешевых полимеров, таких как ненаполненные полипропилены, часто используемые для изготовления обшивок, в частности в недорогих автотранспортных средствах, поставляемых на рынок. Эти дешевые полимерные материалы со временем меняют свои свойства и могут деформироваться при неблагоприятных условиях, в которых они находятся. Следовательно, от очень сильной деформации могут возникнуть зазоры между различными частями, образующими обшивку двери. Из-за таких зазоров происходят небольшие смещения деталей, которые могут вызывать шум во время использования автотранспортного средства, что является нежелательным.
Задача изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков, за счет создания обшивки двери транспортного средства из полимерных материалов, средства сборки которой тоже выполнены из полимерных материалов, что позволит получить прочную сборку посредством защелкивания.
Поставленная задача решена в обшивке двери транспортного средства, выполненной из полимерных материалов, вышеуказанная обшивка состоит из основной части, которая образует основание, и вспомогательной части, которая образует подлокотник, закрепленный на основной части, при этом вспомогательная часть представляет собой периферическую монтажную полосу для соединения с основной частью, проходящую по всему ее периметру, и поверхность опоры, расположенная по существу горизонтально, при этом обшивка прикреплена к двери, а дверь к автомобилю, а что касается основной части и вспомогательной, то они закреплены одна на другой посредством сборочных деталей, соединяющих вышеназванную периферическую монтажную полосу с основной частью, эти сборочные детали, состоящие каждая из двух элементов, один из которых жестко связан с одной из частей, основной или вспомогательной, а другой элемент жестко связан с другой из двух частей, основной или вспомогательной. В частности, каждый элемент сборочных деталей производится вместе с одной из частей, основной или вспомогательной, например, путем отливки.
Согласно изобретению эти сборочные детали включают:
- по меньшей мере два главных короба восприятия нагрузки, которые имеют определенную конфигурацию и расположены так, чтобы воспринимать нагрузки, направленные в одном по существу перпендикулярном направлении по отношению к поверхности опоры, главные короба восприятия нагрузки, располагаются по линии поверхности опоры,
- множество защелкивающих деталей равномерно распределено по вышеуказанной периферической монтажной полосе.
Такое расположение обеспечивает надежное крепление двух частей обшивки, главные короба восприятия нагрузки позволяют распределить нагрузки, которые испытывает поверхность опоры вспомогательной части. Они как раз расположены вдоль линии поверхности опоры, иначе говоря, на той же высоте по вертикали, что эта поверхность опоры на периферической монтажной полосе, или же они могут быть расположены прямо над или под этой поверхностью опоры на периферической монтажной полосе. Расположения, описанные выше, могут комбинироваться и должны выбираться в зависимости от формы периферической монтажной полосы и от наличия свободного места.
Достаточно иметь по одному главному коробу восприятия нагрузки с каждой стороны поверхности опоры.
Преимущественно и без всяких ограничений, крепежные детали имеют по меньшей мере два вспомогательных короба восприятия нагрузки определенной конфигурации для принятия прилагаемых усилий в направлении, перпендикулярном поверхности опоры, эти вспомогательные короба восприятия нагрузки распределены сверху и снизу от поверхности опоры. Эти вспомогательные короба восприятия нагрузки удалены от поверхности опоры, и тем самым от главных коробов восприятия нагрузки, и могут участвовать в стабилизации поверхности опоры. Иначе говоря, их наличие способствует поддержанию этой поверхности опоры в по существу ровном положении. Они должны быть распределены равномерно, чтобы способствовать стабилизации поверхности опоры. Например, можно предусмотреть два вспомогательных короба восприятия нагрузки, расположенных над поверхностью опоры и два вспомогательных короба восприятия нагрузки, расположенных под поверхностью опоры, эти четыре короба распределяются равномерно в направлении параллельном поверхности опоры.
Крепежные детали имеют, по меньшей мере, другой вспомогательный короб восприятия нагрузки с конфигурацией, определенной для принятия усилий, прилагаемых в направлении, почти перпендикулярном к плоскости, образуемой основной частью (т.е. в направлении, поперечном к автотранспортному средству), по меньшей мере один из этих вспомогательных коробов восприятия нагрузки располагается под поверхностью опоры. Такие вспомогательные короба восприятия нагрузки могут способствовать прочности соединения между основной и вспомогательной частями обшивки при нагрузках, прилагаемых в горизонтальном направлении, например, во время раскрытия боковой подушки безопасности.
Один вспомогательный короб восприятия нагрузки такого типа предусматривается, например, под поверхностью опоры, а именно по существу на уровне середины поверхности опоры.
Преимущественно и без всяких ограничений, крепежные детали имеют, по меньшей мере одну крепежную деталь, предназначенную для крепления обшивки к листу металла, образующему дверь. Такое крепление позволяет также усиливать прочность соединения между основной и вспомогательной частями обшивки при нагрузках, прилагаемых в горизонтальном направлении, например, во время раскрытия боковой подушки безопасности.
Преимущественно и без всяких ограничений, защелкивающие детали расположены на одинаковом расстоянии от 40 до 130 мм, например 100 мм. Такое расположение помогает получить прочное соединение двух частей обшивки.
Главные и вспомогательные короба восприятия нагрузки могут быть идентичными, только может быть изменена их ориентация.
Вспомогательные короба восприятия нагрузки могут быть просты по конструкции. Они могут включать одну охватываемую деталь в форме креста, в частности креста, перекладины которого расположены под прямым углом, и одну охватывающую деталь, имеющую, например, отверстие, по форме дополняющее крест.
Вспомогательные короба восприятия нагрузки могут также иметь более сложную форму, как это представлено ниже.
Например, каждый главный или вспомогательный короб восприятия нагрузки может состоять из одного элемента восприятия нагрузки, жестко связанного с одной из частей, основной или вспомогательной, и может включать один элемент приема этого элемента восприятия нагрузки, жестко связанного с другой частью, основной или вспомогательной, а также:
- элемент восприятия нагрузки имеет коробчатую пустотелую деталь в форме параллелепипеда с верхней стенкой и нижней стенкой, которые связаны боковыми стенками, по меньшей мере четыре из которых попарно параллельные плоские боковые стенки, при этом одна из боковых стенок является открытой; пустотелая коробчатая деталь имеет на своей верхней стенке перегородки, образующие разметочный крест с четырьмя перекладинами, при этом каждая перекладина вытягивается перпендикулярно к одной из вышеуказанных четырех боковых плоских стенок коробчатой детали и по меньшей мере две противоположные перекладины разметочного креста имеют, каждая, свободный конец, который образует плоскость, проходящую по всей внешней стороне прилегающей боковой плоской стенки, и
- принимающий элемент включает донную стенку и боковые стенки, по меньшей мере четыре из которых попарно параллельные плоские боковые стенки, а донная и боковые стенки образуют выемку для принятия элемента восприятия нагрузки, при этом этот принимающий элемент имеет такую форму, чтобы, когда элемент восприятия нагрузки помещался в вышеуказанную выемку:
- боковые стенки принимающего элемента соприкасались бы с боковыми стенками коробки элемента восприятия нагрузки,
- нижняя стенка принимающего элемента соприкасалась бы с разметочным крестом элемента восприятия нагрузки,
- по меньшей мере две противоположные плоские стенки принимающего элемента соприкасались бы со свободными плоскими концами двух противоположных перекладин разметочного креста элемента восприятия нагрузки.
Такое расположение двух элементов, охватываемого и охватывающего, позволяет уменьшить размеры этих элементов и одновременно обеспечить функцию разметки и принятия нагрузок двумя собираемыми частями, полностью сохраняя их внешний вид.
Изготовление пустотелой детали коробчатой формы на элементе восприятия нагрузки позволяет избежать при производстве появления усадочных раковин на внешней стороне нижней стенки, которая может быть видимой. Элемент восприятия нагрузки может таким образом находиться в жестком соединении с основной частью обшивки.
Эта пустотелая коробка и разметочный крест выполняют функцию передачи усилий за счет взаимодействия с выемкой, определяющей вышеописанный принимающий элемент. Испытываемые нагрузки распределяются, в частности, внутри деталей, содержащих элемент восприятия нагрузки и принимающий элемент, частично благодаря тесному контакту между боковыми стенками принимающего элемента, боковыми плоскими стенками пустотелой коробки и плоскими концами разметочного креста. Такое распределение нагрузок позволяет, в частности, избежать признаков обесцвечивания на темных полимерных материалах, в местах воздействия нагрузок.
Кроме этого, восприятие нагрузки более значительно в зависимости от направления, параллельного направлению перекладин, свободный конец которого проходит по всей внешней стороне соседней плоской боковой стенки. Это особое распределение позволяет увеличить в значительной степени восприятие нагрузки в этом направлении, что может быть особо необходимо, когда сборные детали испытывают повышенные, повторяющиеся воздействия нагрузок в основном направлении.
И наконец, разметочный крест позволяет помечать части обшивки при сборке, усиливая перекладины в структурном отношении. Помимо этого, распределение этих различных элементов между собой позволяет уменьшить размер сборки, в состав которой входит элемент восприятия нагрузки и принимающий элемент, что обеспечивает его использование при сборке двух частей в особо неблагоприятных условиях. Перекладины разметочного креста могут быть перпендикулярными по отношению друг к другу.
Таким образом, становится возможным изготовить короб восприятия нагрузки, размеры которого могут быть значительно уменьшены по сравнению с известными коробами восприятия нагрузки:
- самое большое расстояние между двумя плоскими стенками, параллельными принимающему элементу, перпендикулярно к донной стенке этого принимающего элемента, обычно колеблется между 18 и 30 мм, например 22 мм.
- самое маленькое расстояние между двумя плоскими стенками, параллельными принимающему элементу, перпендикулярно донной стенке этого принимающего элемента, обычно колеблется между 14 и 20 мм, например 15 мм.
- расстояние, перпендикулярно донной стенке принимающего элемента, именно вдоль оси винтового соединения, начиная от видимой стороны (со стороны, противоположной коробке) нижней стенки элемента восприятия нагрузки, и до видимой стороны (внешней) донной стенки принимающего элемента, обычно колеблется между 15 и 20 мм, например 17 мм.
Принимающий элемент и элемент восприятия нагрузки могут быть преимущественно конфигурированы так, чтобы исключить зазор при взаимодействии между их боковыми плоскими стенками, в частности, в направлении перекладин разметочного креста, свободные плоские концы которых проходят по всей внешней стороне боковых плоских стенок, примыкающих к пустотелой коробке элемента восприятия.
Преимущественно и без всяких ограничений, элементы восприятия нагрузки ориентированы так, чтобы перекладины разметочного креста, свободные плоские концы которых проходят по всей внешней стороне боковых плоских стенок, прилегающих к пустотелой коробке элемента восприятия, были направлены по существу перпендикулярно к поверхности опоры вспомогательной части обшивки. Это более надежно обеспечивает сопротивление сборочных деталей усилиям, прикладываемым к поверхности опоры так, чтобы такое расположение было бы особенно использовано для изготовления главных коробов восприятия нагрузки и в ряде случаев вспомогательных коробов восприятия нагрузки, которые должны распределять получаемые нагрузки в направлении, по существу перпендикулярном к поверхности опоры.
Преимущественно и без всяких ограничений, пустотелая коробка элемента восприятия нагрузки имеет на внешней стороне своей верхней стенки цилиндр с резьбовой сквозной расточкой, данная резьбовая расточка проходит сквозь верхнюю стенку, при этом каждая перекладина разметочного креста находится в жесткой связи с внешней стороной цилиндра, а ось расточки совпадает с осью схождения перекладин разметочного креста. Донная стенка принимающего элемента имеет в таком случае сквозное отверстие, выполненное так, чтобы его ось совпадала с осью цилиндра элемента восприятия нагрузки, тогда как указанный элемент помещен в выемку, а это отверстие имеет диаметр, равный или больший диметру расточки цилиндра.
Такое расположение позволяет скрепить элемент восприятия нагрузки с принимающим элементом, который крепится сверху при помощи болта, что позволяет уменьшить риск появления вибраций между двумя элементами с течением времени из-за старения используемых полимерных материалов. Кроме этого, перекладины, образующие разметочный крест, усиливают структуру цилиндра.
Можно, в частности, предусмотреть, что только главные короба восприятия нагрузок будут иметь болты крепления своих элементов и в случае необходимости, вспомогательные короба восприятия нагрузок, предназначенные для восприятия нагрузок, производящихся в условно горизонтальном направлении.
Детали защелкивания могут быть любого типа, они включают один охватываемый элемент, жестко соединенный с одной из частей, основной или вспомогательной, и один охватывающий элемент с формой, заданной для взаимодействия с охватываемым элементом в направлении соединения посредством защелкивания, этот охватывающий элемент тесно связан с другой из двух частей, основной или вспомогательной.
Преимущественно и без всяких ограничений, охватываемый и охватывающий элементы представляют собой плоскость симметрии, по которой проходит линия защелкивания тогда, когда они находятся в защелкнутом состоянии, и:
- охватываемый элемент располагается в направлении линии защелкивания и снизу до верха находится в линии защелкивания: головка, средняя часть, основание поперечного сечения, увеличивающееся к низу, плоская опора, перпендикулярная плоскости симметрии; при этом головка имеет коническую форму в сечении, перпендикулярном плоскости симметрии и расположена в направлении защелкивания, при этом верхушка конуса направлена к верху, а головка имеет по меньшей мере две плоские нижние стенки, симметричные по отношению к вышеназванной плоскости симметрии, при этом вышеуказанные нижние плоские стенки связаны, каждая, с боковой плоской стенкой средней части, а эти боковые плоские стенки симметричны по отношению к плоскости симметрии, причем каждая нижняя стенка головки образует с боковой стенкой средней части угол от 100 до 120°, а ширина головки в направлении, перпендикулярном к плоскости симметрии, больше высоты головки, следуя направлению линии защелкивания,
- охватывающий элемент имеет плоскую опору с приемным отверстием для охватываемого элемента, причем этот охватывающий элемент сконструирован так, что когда опора охватываемого элемента опирается на опору охватывающего элемента, края отверстия соприкасаются с нижними стенками головки охватываемого элемента и боковыми стенками средней части охватываемого элемента, без зазоров по линии защелкивания.
Такое расположение обеспечивает сборку без зазоров между двумя элементами, охватываемым и охватывающим, по линии защелкивания, частично благодаря тому, что края отверстия охватывающего элемента опираются на стенки охватываемого элемента, образуя между собой угол от 100 до 120°, что обеспечивает особо стойкое взаимодействие между краями отверстия охватывающего элемента и охватываемым элементом, в то время, как охватываемый элемент защелкнут в охватывающем элементе, после введения головки охватываемого элемента в отверстие охватывающего элемента.
Такое расположение деталей защелкивания обеспечивает также хорошую устойчивость к отрыву по той же самой линии защелкивания, хорошую устойчивость к поперечным воздействиям (перпендикулярным к плоскости симметрии). Сверх этого, эти детали защелкивания мало чувствительны к продольным воздействиям (перпендикулярным к поперечным воздействия и к линии защелкивания).
Кроме этого, из-за особой формы головки охватываемого элемента, она мало или совсем не подвержена деформациям во время ее изготовления. Коническая форма обеспечивает также регулировку и центровку охватываемого элемента, когда он подводится к охватывающему элементу.
И наконец, такое расположение позволяет уменьшить высоту охватываемого элемента: этот элемент может таким образом иметь полную высоту (размер по направлению линии защелкивания головки, средней части и основания) от 13 до 17 мм, например 15 мм. Это особо выгодно, когда охватывающий элемент служит для сборки деталей, которые подвергаются внешнему воздействию, как обшивки салонов автотранспортных средств.
Преимущественно и без всяких ограничений, отверстие охватывающего элемента имеет по меньшей мере два плоских гребня, симметричных по отношению к плоскости симметрии, при этом каждый свободный конец одного гребня образован двумя плоскими концевыми стенками с тем же углом уклона, что и угол, образованный между каждой нижней стенкой головки охватываемого элемента и боковой стенкой, примыкающей к средней части, таким образом, что эти концевые стенки полностью подгоняются под нижние и боковые стенки охватываемого элемента, когда этот элемент защелкивается в охватывающем элементе. Эта особая форма может также способствовать тому, чтобы не было образования зазоров по линии защелкивания между охватывающим и охватываемым элементами в собранном состоянии.
Гребни охватывающего элемента могут соединяться с опорой через более тонкий участок материала, толщина которого меньше толщины опоры и/или толщины гребня, например толщины основания и гребня.
Такой более тонкий участок материала позволяет обеспечить некоторую гибкость гребней, что облегчает установку охватываемого элемента через отверстие охватывающего элемента, и также может способствовать стабилизации концов гребней под головкой охватываемого элемента, чтобы уменьшить или убрать зазор по линии защелкивания.
Этот более тонкий участок материала может находиться на заранее определенном расстоянии от опоры основания охватываемого элемента, когда охватываемый элемент защелкнут в охватывающем элементе. В частности, это расстояние может быть рассчитано для возможного приложения силы на основание охватывающего элемента по линии защелкивания, эта сила прилагается между опорой и более тонким участком материала и обеспечивает защелкивание охватываемого элемента в охватывающем элементе. Опора основания охватываемого элемента может быть образована по меньшей мере двумя выступающими опорами в перпендикулярном положении по отношению к стороне плоского основания охватываемого элемента, жестко соединенного с базовой поверхностью, расположенной симметрично по обе стороны базовой поверхности по отношению к плоскости симметрии. Такие опоры могут располагаться вдоль базовой поверхности и образовывать тем самым выступы по обе стороны охватываемого элемента.
Расстояние между опорой основания охватываемого элемента и более тонким участком материала охватывающего элемента может быть от 2,5 мм до 5 мм, например 3,5 мм.
Изобретение включает также дверь автотранспортного средства, которая состоит из листового материала и обшивки согласно изобретению.
Далее следует описание со ссылками на неограничивающие прилагаемые чертежи:
на фиг. 1 схематично показана обшивка двери автотранспортного средства согласно изобретению;
на фиг. 2 и 3 показан элемент восприятия нагрузки главного короба восприятия нагрузки, два общих вида в перспективе с противоположных сторон;
на фиг. 4 показан принимающий элемент, накрывающий сверху элемент восприятия нагрузок, показанный на фиг. 2 и 3, общий вид сверху;
на фиг. 5 показан вид в разрезе по линии АА, показанной на фиг. 4;
на фиг. 6 показана сборка двух деталей из полимерного материала, выполненная посредством одного охватываемого элемента и одного охватывающего элемента согласно варианту осуществления изобретения, общий вид;
на фиг. 7 показан охватываемый элемент и охватывающий элемент, представленные на фиг. 6, перпендикулярно их плоскости симметрии, вид в поперечном разрезе;
на фиг. 8 показана головка и средняя часть охватываемого элемента, представленного на фиг. 6 и 7, увеличенный вид в поперечном разрезе;
на фиг. 9 показаны гребни охватывающего элемента, представленного на фиг. 6 и 7, увеличенный вид в поперечном разрезе.
В данном описании термины передний, задний, верхний, нижний, относятся к направлению вперед и назад автотранспортного средства, когда обшивка закреплена на двери, установленной на автотранспортном средстве (дверь расположена по существу вертикально). Оси Χ, Y, Z, соответствуют продольной оси (от передней к задней), поперечной и вертикальной, транспортного средства.
Под словами условно горизонтальный, продольный или вертикальный подразумевается направление /плоскость, образующая угол не выше ±10°, или даже порядка ±5°, например ±1°, с направлением /горизонтальной плоскостью, продольной или вертикальной.
На фиг. 1 показана обшивка 10 двери, состоящая из основной части 12, которая образует основу и вспомогательной части 14, образующей подлокотник, закрепленный на основной части 12. Вспомогательная часть 14 устанавливается по существу в центре основной части 12.
Вспомогательная часть 14 имеет периферическую полосу 16 для крепления к основной части 12, проходящую по всему ее периметру, и поверхность опоры 18, которая располагается по существу горизонтально, в то время, как обшивка крепится к двери, а дверь крепится к транспортному средству. Эта поверхность опоры 18 символически, обозначена горизонтальной линией на фиг. 1. На этой фиг. 1 также символически представлено направление силы F, воздействующей обычно на эту поверхность опоры 18. Эта сила F обычно может быть приложена к одной части поверхности опоры 18, соответствующей особому участку опоры РА, так как это представлено на фиг. 1.
Фиг. 1 представляет скрытую сторону основной 12 и вспомогательной 14 обшивок, предназначенных для крепления к листовому материалу двери (не представлено). Таким образом, понятно, что основная часть 12 обшивки представляет собой разрез (не представлено), через который устанавливается вспомогательная часть 14 обшивки, а периферическая монтажная полоса 16 вспомогательной части опирается на край этого разреза, со стороны невидимой стороны основной части 12.
Основная часть 12 и вспомогательная 14 соединены одна с другой при помощи крепежных деталей, связывающих периферическую монтажную полосу 16 с основной частью 12. Эти крепежные детали включают каждая два элемента, один из которых жестко соединен с одной из частей основной 12 или вспомогательной 14, а другой элемент соединен с другой из двух частей основной 12 или вспомогательной 14.
Основная и вспомогательная части обшивки и их крепежные детали производятся преимущественно из одного полимерного материала. Используемый полимерный материал может быть из недорогих полимеров, например., ненаполненный полипропилен, обладающий достаточной прочностью, чтобы не деформироваться при рабочих температурах, которые могут варьироваться от -30°С до +100°С.
Крепежные детали, представленные на фиг. 1 включают:
- два главных короба восприятия нагрузок M1, соответственно изготовленные и установленные, чтобы принимать нагрузки, прилагаемые в одном направлении Z, условно перпендикулярном к поверхности опоры 18, эти главные короба восприятия нагрузок M1 расположены вдоль поверхности опоры 18 слева и справа от вспомогательной части 14,
- множество деталей защелкивания М2, равномерно распределенных вдоль периферической монтажной полосы 16, с одинаковым интервалом между двумя соседними деталями защелкивания М2,
- четыре вспомогательных короба восприятия нагрузки М3 выполнены с возможностью восприятия усилий, прилагаемых в направлении Z, условно перпендикулярном к поверхности опоры 18, эти вспомогательные короба восприятия нагрузки М3 расположены сверху и снизу поверхности опоры 18,
- вспомогательный короб восприятия нагрузки М4 выполнен с возможностью восприятия усилий, прилагаемых в направлении X, условно перпендикулярном к плоскости, образуемой основной частью 12, расположенной под поверхностью опоры 18, условно на высоте середины поверхности опоры 18,
- деталь крепления М5 предназначена для крепления обшивки 10 к листовому материалу двери (не представлено).
В представленном примере четыре вспомогательных короба восприятия нагрузки М3 распределены по существу равномерно по направлению оси X вдоль поверхности опоры 18, между двумя главными коробами восприятия нагрузки M1.
Эти короба восприятия нагрузки М3 включают один охватываемый элемент, образованный стенками в форме креста, а именно креста, перекладины которого расположены под прямым углом, и один охватывающий элемент, имеющий отверстие в форме, соответствующей кресту.
Некоторые из крепежных деталей могут устанавливаться рядом друг с другом вертикально по линии Z, так, например, один из вспомогательных коробов восприятия нагрузки М3, один из вспомогательных коробов восприятия нагрузки М4 и одна из крепежных деталей М2 на фиг. 1. В слабой зоне, например, из-за наличия отверстия (обычно для установки и крепления механизма открытия двери) и/или при принятии большого разнообразия форм (стилей) сборных деталей, необходимо комбинировать крепежные детали, совмещая их в определенных зонах и/или размещая их вблизи слабых зон, так, чтобы распределять испытываемые нагрузки и таким образом улучшать соединение. В этом примере указанные крепежные детали дополняют друг друга условно на высоте середины поверхности опоры 18.
Пример изготовления главных коробов восприятия нагрузки M1 представлен на фиг. 2-5.
На фиг. 2 и 3 представлен элемент восприятия нагрузки 10' из полимерного материала.
Этот элемент восприятия нагрузки 10' содержит пустотелую коробку 12' в форме параллелепипеда. Под формой условного параллелепипеда подразумевается, что основные стенки являются составной частью параллелепипеда, но они могут быть связаны с изогнутыми или плоскими стенками, которые не являются частью этого параллелепипеда.
Внешние стороны пустотелой коробки 12' являются видимыми наружными сторонами коробки 12', в противоположность к внутренним сторонам, ограничивающим свободное внутреннее пространство 13' пустотелой коробки 12'.
Эта пустотелая коробка 12' имеет верхнюю стенку 121' и нижнюю стенку 122', которые соединены четырьмя попарно параллельными боковыми плоскими стенками 123', 124', 125', 126', при этом одна 125' из боковых стенок открыта (фиг. 3). Стенки 123' и 125' по существу перпендикулярны стенкам 124', 126'.
Пустотелая коробка 12' имеет также на своей верхней стенке 121' перегородки, образующие разметочный крест 14' с четырьмя перекладинами 16', 17', 18', 19'. В приведенном примере эти перекладины 16'-19' перпендикулярны по отношению друг к другу и к верхней стенке 121' пустотелой коробки.
Каждая перекладина 16', 17', 18', 19' направлена по существу перпендикулярно к одной из вышеназванных четырех боковых плоских стенок 123', 124', 125', 126' пустотелой коробки 12'. Две противоположные перекладины 16', 18' разметочного креста 14' имеют, каждая, свободный конец 161', 181', образующий плоскость, проходящую соответственно в продолжение плоскости внешней стороны соседней боковой плоской стенки 123', 125'.
Эта пустотелая коробка 12' имеет на своей верхней стенке 121' один цилиндр 20' с резьбовой сквозной расточкой 21'. Эта резьбовая расточка 21' проходит насквозь через верхнюю стенку 121' и выходит в свободное пространство 13', расположенное между верхней стенкой 121' и нижней стенкой 122' (фиг. 3 и 5).
Каждая перекладина 16', 17', 18', 19' разметочного креста 14' жестко соединена с внешней стороной цилиндра 20', при этом ось 22' расточки 21' совпадает с осью схождения перекладин 16', 17', 18', 19' разметочного креста 14'.
Высота цилиндра над верхней стенкой 121' пустотелой коробки 12' по своей оси 22' может превышать высоту перекладин 16', 17', 18', 19' разметочного креста 14', следуя по этой же оси 22', так как это представлено на фиг. 5 данного примера.
На фиг. 4. и 5 также представлен принимающий элемент 30' из полимерного материала, который предназначен для взаимодействия с элементом восприятия нагрузки 10', описанным со ссылкой на фиг. 2, 3 и 5. Только внешние стороны принимающего элемента 30' являются видимыми на фиг. 4.
Этот принимающий элемент 30' имеет одну донную стенку 301' и четыре боковые стенки 303', 304', 305', 306' параллельные друг другу, донная стенка 301' и боковые 303', 304', 305', 306' образуют выемку определенной формы для принятия элемента восприятия нагрузки 10'. Эта выемка имеет таким образом по существу форму параллелепипеда, совпадающую с внешней формой элемента восприятия нагрузки 10'.
Боковые плоские стенки 303', 304', 305', 306' соединены посредством закругления с донной стенкой 301' и по существу перпендикулярны по отношению к этой боковой стенке 301'. Боковые плоские стенки 303' и 305' перпендикулярны боковым плоским стенкам 304' и 306'.
Принимающий элемент 30' выполнен так, чтобы, когда элемент восприятия нагрузки 10' устанавливается в выемке:
- боковые стенки принимающего элемента 30' соприкасались бы с боковыми стенками пустотелой коробки 12' элемента восприятия нагрузки 10',
- донная стенка 301' принимающего элемента 30' была бы в контакте с цилиндром 20' элемента восприятия нагрузки 10',
- две противоположные плоские стенки 303', 305' соприкасались бы со свободными плоскими концами 161', 181' двух противоположных перекладин 16', 18' разметочного креста 14' элемента восприятия нагрузки 10' (см. фиг. 5), а также со сторонами 123' и 125' пустотелой коробки 12' элемента восприятия нагрузки 10'.
Так, как это показано на фиг. 5, не остается никакого зазора между боковыми плоскими стенками при контакте принимающего элемента 30' и элемента восприятия нагрузки 10' по направлению перекладин 16', 18' разметочного креста.
Донная стенка 301' принимающего элемента 30' имеет сквозное отверстие 32', предназначенное для того, чтобы ее ось совпадала с осью 22' цилиндра 20' элемента восприятия нагрузки, когда он установлен в выемке (фиг. 5), при этом это отверстие 32' имеет диаметр, равный или больший, чем диаметр расточки 21' цилиндра 20'.
Представленные принимающий элемент 30' и элемент восприятия нагрузки 10' соединены друг с другом при помощи болта 40'. Конец болта 41' может при необходимости выходить в пространство 13' пустотелой коробки 12', не соприкасаясь с нижней стенкой 122' коробки 12' (фиг. 5).
Согласно непредставленному варианту осуществления у элемента восприятия нагрузки 10' может отсутствовать расточка 20', а у принимающего элемента отсутствует отверстие 32' для установки болта 40'. Перекладины 16'-19' разметочного креста 14' пересекаются в этом случае в центре креста.
Согласно другому варианту две другие противоположные перекладины 17', 19' разметочного креста 14' также могут, каждая, иметь конец, образующий плоскость, проходящую по всей поверхности внешней стороны соседней боковой плоской поверхности 124', 126'. Нагрузка может тогда приниматься в двух направлениях разметочного креста 14'.
Различные представленные варианты могут комбинироваться между собой.
Так, как это представлено на фиг. 2 и 4, элемент восприятия нагрузки 10' является составной частью детали 1', например основной обшивки 12 фиг. 1, и он расположен на стороне сборки 2' этой обшивки. Нижняя стенка 122' пустотелой коробки 12', вышеназванного элемента восприятия нагрузки, является частью этой стороны сборки 2'.
Так, как представлено на фиг. 4, вторая деталь 3', например основная обшивка 14 фиг. 1, представляет принимающий элемент 30' для приема элемента восприятия нагрузки 10' первой детали 1'. В частности, внешние стороны боковых сторон 123', 124', 125', 126' элемента восприятия нагрузки 10' и внутренние стороны боковых стенок 303'-306' принимающего элемента 30' находятся в контакте, когда элемент восприятия нагрузки 10' располагается в принимающем элементе 30' (фиг. 5).
Перекладины 16', 18' разметочного креста, плоские свободные концы которого 161', 181' проходят по всей плоской поверхности соседних боковых стенок 123', 125' пустотелой коробки элемента восприятия нагрузки, направлены параллельно плоскости разреза фиг. 5. Это направление будет преимущественно выбрано для того, чтобы соответствовать направлению самых сильных нагрузок, производимых на соединение детали 1' и 3', например направление Ζ фиг. 1.
Таким образом, когда принимающий элемент 30' и элемент восприятия нагрузки 10', описанные выше, используются как главные короба восприятия нагрузок M1, и при необходимости, как вспомогательные короба восприятия нагрузок М3, перекладины 16', 18' разметочного креста 14' направлены вертикально по оси Ζ фиг. 1.
Когда принимающий элемент 30' и элемент восприятия нагрузки 10', описанные выше, используются как вспомогательный короб восприятия нагрузок М4, перекладины 16', 18' разметочного креста 14' направлены по оси X фиг. 1.
Чтобы исключить любой риск появления усадочных раковин на видимой стороне 4' детали 1' в момент изготовления путем формирования этой детали, пустотелая коробка 12' может иметь канавку 24', проходящую по боковым внутренним стенкам боковых стенок 123-126 пустотелой коробки 12' на достаточном расстоянии от нижней стенки 122' (фиг. 3).
Пример производства крепежных деталей защелкивания М2 представлен со ссылкой на фиг. 6-9.
В описании этих фиг. 6-9, термины верхний, соответственно высокий, и нижний, соответственно низкий, подразумевают направление защелкивания охватываемого и охватывающего элементов. Это направление линии защелкивания соответствует направлению сближения, охватываемого и охватывающего элементов, которые необходимо соединить. На фиг. 6-9 это направление защелкивания соответствует вертикальному направлению Ζ'' ортогонального единичного базиса осей Χ'', Y'', Ζ''.
Фиг. 6 представляет сборку 1'' двух деталей 2'', 3'' из полимерного материала, соединенных посредством по меньшей мере пары элементов, охватываемого 10'' и охватывающего 20''.
В данном примере охватываемый элемент 10'' является частью детали 2'', нижняя сторона которого 142'' должна быть видимой. Охватывающий элемент 20'' является частью детали 3''. Эти детали 2'' и 3'' являются, например, частями обшивки салона автотранспортного средства.
Охватываемый элемент 10'' располагается в направлении линии защелкивания Ζ'' и имеет по меньшей мере одну плоскость симметрии Р, в которую входит направление линии защелкивания Z''.
Этот охватываемый элемент 10'' включает от верха и до низа по линии защелкивания Z'': головку 11'', среднюю часть 12'', основание 13'' с увеличивающимся поперечным сечением к низу и плоскую опору 14'', перпендикулярную плоскости симметрии Р.
Головка 11'' имеет коническую форму по сечению, перпендикулярному плоскости симметрии Р и расположена в направлении соединения путем защелкивания (как это видно на фиг. 7 и 8), вершина конуса направлена к верху.
Головка 11'' имеет по меньшей мере две нижние плоские стенки 111'' и 112'', симметричные по отношению к плоскости симметрии Р.
Верхний конец 113'' головки 11'', который соответствует оконечности конической формы, может быть закругленным, что позволит облегчить введение головки в отверстие охватывающего элемента.
Угол верхушки 10'' конической формы головки 11'' составляет от 70° до 90°, например 80°, это необходимое соотношение между монтажными нагрузками и выигрыш в размерах по всей высоте.
Нижнее окончание конической формы головки 11'' может быть связано с нижними плоскими стенками 111'', 112'' головки 11'' посредством боковых плоских стенок 114'', 115'' параллельных плоскости симметрии Р, что позволяет облегчить введение головки 11'' в отверстие охватывающего элемента 20''.
Средняя часть 12'' состоит из двух боковых стенок 121'', 122'', симметричных по отношению к плоскости симметрии Р. В этом примере эти боковые стенки 121'', 122'' параллельны плоскости симметрии Р.
В данном примере эти боковые стенки 121'', 122'' средней части 12'' и нижние стенки 111'', 112'' головки 11'' по существу одинакового размера по сечению, перпендикулярному плоскости симметрии и следуют направлению линии защелкивания (сечение соответствует сечению, представленному на фиг. 7). Этот размер не может ограничиваться только размером от 1 до 3 мм, чаще от 2 до 2,5 мм.
Основание 13'' имеет форму, расширяющуюся к низу. Она может быть образована двумя боковыми плоскими стенками 131'', 132'', симметричными по отношению к плоскости симметрии Р, так, как это представлено на фигурах.
Кроме этого, основание 13'' может быть, по меньшей мере частично, иметь выемку по своему центру вдоль вышеназванной опоры 14'', причем эта выемка расположена параллельно плоскости симметрии Ρ и перпендикулярно направлению линии защелкивания Ζ''. Такая выемка может позволить сделать так, чтобы основание 13'' было видимым на стороне 142'' опоры 14'', противоположной стороне 141'', поддерживающей основание 13'', в частности, из-за усадочных раковин, образующихся во время формовки охватываемого элемента 10''.
В данном примере основание 13'' имеет полую часть 133'' по своему центру вдоль плоской опоры 14'', как это видно на фиг. 6 и 7.
Эти боковые стенки 131'', 132'' образуют угол β с опорой 14'' от 100° до 130°, например 115°. Толщина боковых стенок 131'', 132'' может быть от 0,8 до 1,5 мм на уровне полой части 133''.
Плоская опора 14'' охватываемого элемента 10'' имеет верхнюю сторону 141'' и противоположную нижнюю 142'', эта сторона является видимой стороной детали 2''. Основание 13'' выполнено одним целым с верхней стороной 141'' в данном примере.
Эта плоская опора 14'' может включать два упора 143'', 144'', расположенные симметрично с обеих сторон основания 13'' относительно к плоскости симметрии Р. Эти упоры 143'', 144'' расположены параллельно плоскости симметрии Р, по всей длине охватываемого элемента 10'' (иначе говоря по всему его размеру в перпендикулярном направлении по отношению к линии защелкивания Ζ'' и параллельно плоскости симметрии Р, а именно оси X'' фиг. 6-9). Размер упоров 143'' по линии защелкивания Ζ'' 144'' составляет обычно от 0,5 до 12 мм, следуя ориентации видимой стороны 142 по отношению к сборочной оси всего набора зажимов одной детали, при этом в простом примере осуществления, плоская опора 21'' расположена параллельно плоской опоре 14'' и размер составляет 1 мм.
Нижние плоские стенки 111'', 112'' головки соединены, каждая соответственно, с боковой плоской стенкой 121'', 122'', средней части 12'', каждая нижняя стенка 111'', 112'' головки 11'' образует с соседней боковой стенкой 121'', 122'' средней части угол от 100° до 120°, например 108°, как это представлено на фиг. 8.
Ширина L головки 11'', по направлению, перпендикулярному плоскости симметрии Ρ (соответствует оси Υ'' фиг. 6-9), больше высоты Η головки по линии защелкивания Ζ'', как это видно на фиг. 7 и 8.
Эта высота Η может быть от 2 до 6 мм, например 3,8 мм. Ширина L может от 5 до 8 мм, например 2,5 мм.
Таким образом, общая высота охватываемого элемента, соответствующая его размеру по направлению линии защелкивания Ζ'' начиная от верхней стороны 141'' опоры 14'' и до верхнего окончания 113'' головки 11'', может составлять от 13 до 17 мм, например 15 мм. Весь узел может быть представлен параллелепипедом 25×15×15 мм. Толщина Е2 опоры 14'' может быть от 2 до 3,5 мм, например 2,5 мм.
Охватывающий элемент 20'' находится в той же плоскости симметрии Р и расположен в направлении линии защелкивания Z'', как и охватываемый элемент 10'', причем последний защелкнут в охватывающем элементе 20''.
Охватывающий элемент 20'' состоит из плоской опоры 21'' с принимающим отверстием 22'' охватываемого элемента.
Охватывающий элемент 20'' сконструирован так, чтобы, когда опора 14'' охватываемого элемента 10'' упирается в опору 21'' охватывающего элемента 20'', края принимающего отверстия 22'' соприкасались бы с нижними стенками 111'', 112'' головки и с боковыми стенками 121'', 122'' средней части 12'' охватываемого элемента 10'', не создавая зазоров по линии защелкивания Z''.
В приведенном примере, принимающее отверстие 22'' включает два плоских гребня 23'', 24'', симметричных по отношению к плоскости симметрии Р.
Каждый свободный конец 231'', 241'' гребня 23'', 24'' образован соответственно двумя плоскими концевыми стенками 232'', 233'', 242'', 243'', с одинаковым углом наклона α, при этом угол α образован между каждой нижней стенкой 111'', 112'' головки 11'' охватываемого элемента 10'' и прилегающей боковой стенкой 121'', 122'' средней части 12''. Таким образом, как это представлено на фиг. 7, эти плоские концевые стенки 232'', 233'', 242'', 243'' примыкают к нижним стенкам 111'', 112'' и боковым плоским стенкам 121'', 122'' охватываемого элемента 10'', когда этот элемент защелкнут охватывающим элементом 20''.
Каждый гребень 23'', 24'' связан соответственно с опорой 21'' посредством более тонких участков 25'', 26'' в материале, по отношению к толщине по E1 опоры 21'' и к толщине е гребня 23'', 24''.
Этот более тонкий участок 25'', 26'' в материале расположен между концом гребня 231'', 241'' и упором 143'', 144'' опоры 14'' охватываемого элемента 10'', когда охватываемый элемент 10'' защелкнут в охватывающем элементе 20''.
В данном примере, этот более тонкий участок 25'', 26'' в материале достигается путем изготовления канавки 27'', 28'' на верхней стороне 211'' опоры 21'' обхватывающего элемента 20'', у основания каждого гребня 23'', 24'' по всей длине гребня (размер по оси X на фигурах). Эта канавка 27'', 28'' имеет поперечное закругленное сечение. Более тонкий участок 25'', 26'', представленный на фигурах, находится в отдалении от верхней стороны 211'' опоры 21'' на расстояние одной пятой половины толщины E1. Толщина е гребней 23'', 24'' равняется, например, четырем пятым толщины E1 опоры 21'', эта толщина, в частности, колеблется от 1,5 мм до 3 мм (включая пределы).
Каждый более тонкий участок 25'', 26'' отделен от упоров 143'', 144'', относящихся к охватываемому элементу 10'', на расстояние от 2,5 до 5 мм, например 3,5 мм.
Угол наклона γ гребней 23'', 24'' по отношению к плоскости опоры 21'' может быть от 100 до 130°, например 118°. Обычно имеется отклонение между углом β боковых стенок 131'', 132'' основания 13'' и углом (180-γ) от 1 до 5°, например 3°, чтобы гарантировать контакт концевой части 232'' и 242'' гребней 23'' и 24'' с охватываемым элементом 10''.
В качестве примера возможно изготовить охватывающий элемент 20'' следующих размеров:
Толщина е гребня 23'', 24'': 2 мм
Толщина Ε опоры 21'': 2,5 мм
В примере, представленном на фиг. 1, охватываемый элемент 10'' и охватывающий элемент 20'', описанные выше, когда они используются как защелкивающие детали М2, направлены таким образом, чтобы линия защелкивания Ζ'' фиг. 6-9 соответствовала поперечному направлению Υ, показанному на фиг. 1. Кроме этого, все охватываемые элементы 10'' и охватывающие элементы 20'' ориентированы в одном направлении, иначе говоря, их плоскости симметрии Ρ параллельны друг другу. На примере фиг. 1, их плоскости симметрии Ρ параллельны плоскости ΧΥ фиг. 1.