ЗАГЛУШКА ДЛЯ ОТВЕРСТИЯ

Полезная модель относится к заглушке, в первую очередь для перекрытия отверстия в панели кузова транспортного средства, например легкового автомобиля, выполненной из синтетического материала.
Заглушка препятствуют попаданию через отверстие, например в полость кузова транспортного средства, грязи, всевозможной агрессивной жидкости, а также играет роль теплозвукоизолирующего элемента.
Известно техническое решение заглушки для отверстия (аналог - международная заявка РСТ 86/0372 1, кл. В62В 25/20, опубл. 03.07.86 г., приоритетная заявка Германии (BE), IГ2 3446151), выполненной монолитной из синтетического материала, в частности из полиэфироуретана. В заявке показаны несколько вариантов выполнения заглушки, в одном из которых (см. фиг.4) заглушка включает в себя корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, по периметру верхней кромки которого выполнена уплотняющая губка, против которой расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, основание, представляющее собой горизонтальную поверхность, примыкающую по периметру к внутренней поверхности корпуса, а именно к основанию уплотняющей губки. Формы основания и фиксирующего кольца представлены различными вариантами исполнения, что в совокупности направлено на надежное перекрытие отверстия в панели, например кузова транспортного средства, без дополнительного процесса расплавления отдельных элементов заглушки. Однако недостаточная жесткость вышеописанной заглушки, может привести к затруднению ее многоразового использования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой конструкции относится заглушка для отверстия (ближайший аналог - патент РФ №2141423, опубл. 20.11.99 г. Бюл.№32) выполненная монолитной и содержащая корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, по периметру верхней кромки которой размещена уплотняющая губка, против которой расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, основание, содержащее центральную часть куполообразной формы поперечного сечения, переходящую по периметру в горизонтальную часть, примыкающую по периметру к внутренней поверхности корпуса, ребра жесткости, расположенные на внутренней поверхности корпуса, посредством которых нижняя часть корпуса соединена с горизонтальной частью основания, размещенной между уплотняющей губкой и фиксирующим кольцом.
Описанную заглушку можно устанавливать неоднократно на любом этапе конвейерной сборки и при этом обеспечивается безупречное надежное гидроизолирующее уплотнение отверстия даже после тепловой обработки с последующей окраской. Однако, для повышения удобства монтажа, что особенно актуально в массовом производстве, необходимо повысить жесткость этой заглушки.
Задача изобретения повышение эксплуатационных характеристик заглушки. Технический результат заключается в повышенной жесткости конструкции заглушки.
Технический результат достигается тем, что заглушка для отверстия, выполнена монолитной и включающая в себя корпус, имеющий цилиндрическую поверхность, по периметру верхней кромки которого размещена уплотняющая губка, против которой расположено фиксирующее кольцо, выполненное по периметру наружной поверхности корпуса, основание, содержащее центральную часть куполообразной формы поперечного сечения, переходящую по периметру в горизонтальную часть, примыкающую по периметру к внутренней поверхности корпуса, ребра жесткости, расположенные на внутренней поверхности корпуса, посредством которых нижняя часть корпуса соединена с горизонтальной частью основания, размещенной между основаниями уплотняющей губки и фиксирующего кольца, при этом центральная часть основания выполнена радиусом 10 мм, по периметру наружной поверхности нижней периферийной части корпуса выполнен скос под углом 20 градусов к вертикальной оси, а фиксирующее кольцо расположено под углом 45 градусов к центральной горизонтальной оси, при этом заглушка содержит не менее восьми ребер жесткости толщиной 0,5 мм и выполнена из термоэластопласта полиуретанового TPU или композиции SEBS+PELD.
Сущность технического решения поясняется на чертежах.
Фиг.1 - поперечный разрез заглушки.
фиг.2 - вид сверху на заглушку.
Фиг.3 - изображена заглушка, установленная в отверстии панели, например транспортного средства.
Фиг.4 - изображен увеличенный фрагмент заглушки.
Заглушка 1 для круглого или другого вида отверстия 2 в панели 3, преимущественно кузова транспортного средства, выполнена монолитной и содержит корпус 4, основание 5, уплотняющую губку 6, фиксирующее кольцо 7, канавку 8, фасонный элемент 9, ребра жесткости 10, дополнительные ребра жесткости 11, всего не менее 8 шт.толщиной не менее 0,5 мм.
Корпус 4 имеет цилиндрическую поверхность. По периметру верхней кромки корпуса 4 выполнена уплотняющая губка 6, а по периметру наружной поверхности нижней периферийной части корпуса 4 выполнен скос 12 под углом 20° к вертикальной оси, облегчающий позиционирование заглушки 1 к отверстию 2 в панели 3, что особенно актуально при сборке на конвейере.
В нижней части заглушки 1 по периметру наружной поверхности корпуса 4, в непосредственной близости от скоса 12, а именно у основания скоса 13, размещено фиксирующее кольцо 7 по углом 45 градусов к центральной горизонтальной оси, имеющее в поперечном сечении форму клина, образованного двумя плечиками - верхним 14 и нижним 15, расположенными по отношению друг к другу под острым углом. Нижнее плечико 14 образует со скосом 12 тупой угол. У основания 16 фиксирующего кольца 7 по периметру наружной поверхности корпуса 4 выполнена канавка 8, способствующая прилеганию фиксирующего кольца 7 к наружной поверхности корпуса 4 при установки заглушки 1 в отверстие 2 панели 3. Фиксирующее кольцо 7 и уплотняющая губка 6 расположены друг против друга. Фиксирующее кольцо 7 и уплотняющая губка 6 выполнены тонкостенными, что способствует выравниваю допусков при разной толщине панели 3 и является одним из факторов надежного гидроизолирующего уплотнения.
Основание 5 включает в себя центральную часть 17 куполообразной формы поперечного сечения радиусом не менее 10 мм, переходящую по периметру в горизонтальную часть 18. На фиг.2, на виде сверху на заглушку 1, видна центральная часть 17, имеющая куполообразную форму, переходящую в горизонтальную часть 18, имеющую форму кольца. Такая форма основания 5 способствует выравниваю допусков и минимальной усадке основания 5 при температурном воздействии на заглушку 1.
Основание 5 по периметру горизонтальной части 18 примыкает к внутренней поверхности корпуса 4. Горизонтальная часть 18 основания 5 расположена между основаниями 19 и 16 уплотняющей губки 6 и фиксирующего кольца 7, на таком расстоянии, позволяющем ей, при установленной в отверстии 2 панели 3 заглушки 1, находиться в диапазоне толщины h упомянутой панели 3.
Заглушка 1 снабжена дополнительными ребрами жесткости 11, расположенными на наружной поверхности основания 5 и соединенными с его центральной 17 и горизонтальной 18 частями, а также с внутренней поверхностью верхней части корпуса 4.
Преимущественным вариантом исполнения является соединение дополнительных ребер жесткости 11 с нижней зоной 20 центральной части 17. Дополнительные ребра жесткости 11 расположены в радиальных направлениях от центральной оси Е заглушки 1 и в окружном направлении равноудалены друг от друга. Каждое дополнительное ребро жесткости 11 размещено в одной плоскости, преимущественно вертикальной, с ребром жесткости 10, т.е. каждое дополнительное ребро жесткости 11 размещено над ребром жесткости 10. Наличие дополнительных ребер жесткости 11 и их вышеописанное расположение увеличивает жесткость основания 5, что позволяет сохранить форму заглушки при установки ее в отверстие 2 панели 3 и, как следствие, сократить время на эту установку, что особенно актуально при конвейерной сборке.
По периметру наружной поверхности корпуса 4 выполнен фасонный элемент 9, размещенный между основаниями 19 и 16 уплотняющей губки 6 и фиксирующего кольца 7, соответственно, фасонный элемент 9 может иметь различные формы поперечного сечения, в частности, треугольную или трапециевидную.
Уплотняющая губка 6, фасонный элемент 9 и фиксирующее кольцо 7 расположены друг относительно друга на таком расстоянии и имеют такие размеры, позволяющие, при установленной в отверстии 2 панели 3 заглушки 1, уплотняющей губке 6 плотно прилегать к верхней поверхности панели 3, фиксирующему кольцу 7 упираться в нижнюю поверхность панели 3, а фасонному элементу 9 соприкасаться с кромкой 21 отверстия 2 панели 3.
Заглушка 1 снабжена ребрами жесткости 10, расположенными на внутренней поверхности корпуса 4, посредством которых нижняя часть корпуса 4 соединена с горизонтальной частью 18 основания 5, что направленно на увеличение жесткости заглушки 1 в целом и, как следствие, сохранение ее формы после установки в отверстие 2 панели 3, а также на надежное плотное прилегание фиксирующего кольца 7 к нижней поверхности панели 3. Ребра жесткости 10 расположены в радиальных направлениях от центральной оси заглушки 1, а в окружном направлении равноудалены друг от друга.
Заглушка 1 выполнена монолитной из термоэластопласта полиуретанового TPU или композиции SEBS+PELD.
Для введения заглушки 1 в отверстие 2 панели 3 первоначально совмещается нижняя часть корпуса 4 с отверстием 2, при этом скос 11 помогает центрировать заглушку 1 в отверстии 2. После этого под давлением Р на центральную часть 17 основания 5 корпус 4 подается внутрь отверстия 2, при этом фиксирующее кольцо 7 прижимается к наружной поверхности корпуса 4, позволяя последнему далее проходить в отверстие 2, а уплотняющая губка 6 отгибается вверх, прижимаясь к верхней поверхности панели 3. После того, как фиксирующее кольцо 7 полностью пройдет сквозь отверстие 2, давление Р на центральную часть 17 основания 5 прекращается и уплотняющая губка 6, разгибаясь, подает заглушку 1 в обратном направлении, при этом фиксирующее кольцо 7 отгибается вниз и упирается в нижнюю поверхность панели 3. Таким образом, создается три зоны уплотнения: между уплотняющей губкой 6 и верхней поверхностью панели 3, между фиксирующим кольцом 7 и нижней поверхностью панели 3, а также между фасонным элементом 9 и кромкой 21 отверстия 2 панели 3.
Выше описанная заглушка 1 для отверстия 2 в панели 3, например кузова транспортного средства, может быть использована многократно, при этом она сохраняет ранее упомянутые в описании преимущества, обеспечивая тем самым безупречное гидроизолирующее уплотнение отверстия 2.
Для нахождения оптимального варианта трех элементов конструкции заглушки, которые обеспечивают наилучшие показатели ее функциональных свойств - повышение жесткости и обеспечивают удовлетворительный монтаж с целью унифицированного применения заслонки на весь модельный ряд автомобилей ОАО «АВТОВАЗ» были проведены испытания. Испытания проведены на стенде, представляющим собой имитацию кузова-металлическую пластину толщиной 1±0,3 мм с 10 отверстиями диаметром 2±0,2 мм и отобрано 10 опытных образцов заглушек.
1 испытание:
отобрано 10 опытных образцов деталей заглушка - центральная часть основания выполнена радиусом 10 мм, по периметру наружной поверхности нижней периферийной части корпуса выполнен скос под углом 30 градусов к вертикальной оси, а фиксирующее кольцо расположено под углом 60 градусов к центральной горизонтальной оси, при этом заглушка содержит не менее четырех ребер жесткости толщиной 0,5 мм. Результат:
При монтаже заглушка упирается скосом 12 в кромку отверстия в пластине и требуется приложение значительного усилия для монтажа детали. Под усилием нажатия во время монтажа куполообразная центральная часть 17 сильно деформируется внутрь. Заглушка фиксируется в отверстие выше фасонного элемента 9.Установка заглушки в отверстие произошла выше фасонного элемента 9 под уплотняющей губкой 6. Фиксирующее кольцо 7, обеспечивающее герметизацию отверстия, не плотно прилегает к кузову. Заключение:
1. Для облегчения захода заглушки в отверстие требуется уменьшить угол скоса 12 к вертикальной оси.
2. Требуется обеспечить прилегание фиксирующего элемента 7 к кузову.
2 испытание:
отобрано 10 опытных образцов деталей заглушка- центральная часть основания выполнена радиусом 10 мм, по периметру наружной поверхности нижней периферийной части корпуса выполнен скос под углом 15 градусов к вертикальной оси, а фиксирующее кольцо расположено под углом 30 градусов к центральной горизонтальной оси, при этом заглушка содержит не менее восьми ребер жесткости толщиной 0,5 мм. Результат:
Во время монтажа заглушки в момент центрирования в отверстие происходит замин по нижней части скоса. Фиксирующее кольцо 7, обеспечивающее герметизацию отверстия, не плотно прилегает к кузову из-за маленького угла наклона по отношению к цилиндрической части детали.
Заключение:
1. Требуется обеспечить жесткость нижней кромки скоса 12.
2. Жесткость центральной части куполообразной формы 17 удовлетворительна.
3. Требуется обеспечить прилегание фиксирующего кольца к кузову для чего необходимо увеличить угол его положения
3 испытание:
отобрано 10 опытных образцов деталей заглушка - центральная часть основания выполнена радиусом 10 мм, по периметру наружной поверхности нижней периферийной части корпуса выполнен скос под углом 20 градусов к вертикальной оси, а фиксирующее кольцо расположено под углом 45 градусов к центральной горизонтальной оси, при этом заглушка содержит не менее восьми ребер жесткости толщиной 0,5 мм. Результат:
Монтаж заглушек произведен с приложением незначительного усилия. Фиксация заглушки в отверстии происходит между фиксирующим кольцом 7 и фасонным элементом 9. Кромка фиксирующего кольца 7 прилегает к кузову.
Заключение:
Данная заглушка удовлетворяет требованию- повышение жесткости конструкции
Таким образом, абсолютные размеры, приведенные в формуле полезной модели подтверждают возможность достижения технического результата - повышение жесткости конструкции.