КРЕПЕЖНОЕ СРЕДСТВО (ВАРИАНТЫ)
FASTENER (VERSIONS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к крепежному средству и, в частности, к состоящему из двух частей крепежному средству, включающему в себя штифт и крепежную втулку.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Крепежные средства широко использовались для скрепления или соединения двух или более деталей в различных применениях, в том числе, автомобильной промышленности.
Патент US 5,201,623 (МПК F16B19/10, опубл. 13.04.1993) показывает двухэлементную заклепку, содержащую штифт для взаимодействия с крепежной втулкой, при этом штифт снабжен увеличенной центральной частью.
Патентная заявка US 2013/287517 A1 (МПК F16B19/10, опубл. 31.10.2013) описывает еще одно решение для состоящей из двух деталей клипсы, содержащей крепежную втулку и штифт.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к состоящей из двух частей крепежному средству, позиционируемой для относительно более надежной установки и большей рабочей готовности.
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, предложено крепежное средство, содержащее:
крепежную втулку, содержащую стержневую часть; и
штифт, содержащий головную часть, хвостовую часть и основную часть, причем основная часть расположена между головной частью и хвостовой частью и предназначена для контактирования со стержневой частью в первом и втором рабочих положениях, при этом головная часть и хвостовая часть каждая имеет наружную окружность, большую, чем максимальная наружная окружность основной части.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором основная часть содержит первый и второй уступы, причем первый уступ расположен меду головной частью и вторым уступом.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором стержневая часть крепежной втулки заканчивается нижней концевой частью, имеющей выпуклую поверхность.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором хвостовая часть содержит хвостовую поверхность, причем выпуклая поверхность стержневой части контактирует с хвостовой поверхностью хвостовой части в третьем рабочем положении.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором выпуклая поверхность стержневой части содержит поверхностную точку, находящуюся в контакте с хвостовой поверхностью, причем поверхностная точка является самой наружной из всех точек на штифте от крепежной втулки в продольном направлении.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором штифт расположен с возможностью осевого вращения в любом из первого, второго и третьего положений.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором первый уступ содержит первую скошенную поверхность и вторую скошенную поверхность, расположенную между первой скошенной поверхностью, причем первая скошенная поверхность образует угол B2 поверхности, а вторая скошенная поверхность образует угол A1 поверхности относительно центральной продольной оси, соответственно.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором второй уступ содержит третью скошенную поверхность и четвертую скошенную поверхность, расположенную между третьей скошенной поверхностью и хвостовой частью, третья скошенная поверхность образует угол B1 поверхности, а четвертая скошенная поверхность образует угол A2 поверхности относительно центральной продольной оси, соответственно.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором первая и третья скошенные поверхности имеют разные углы относительно общей продольной оси.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором вторая и четвертая скошенные поверхности имеют разные углы относительно общей продольной оси.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором первый уступ дополнительно содержит первую концевую поверхность, образованную между первой и второй скошенными поверхностями.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором второй уступ дополнительно содержит вторую концевую поверхность, образованную между третьей и четвертой скошенными поверхностями.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором вторая и третья скошенные поверхности вместе образуют первое сужающееся углубление, чтобы принимать часть стержневой части в рабочем положении.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором четвертая скошенная поверхность и хвостовая часть вместе образуют второе сужающееся углубление, чтобы принимать часть стержневой части в рабочем положении.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором стержневая часть имеет нижнюю концевую часть, самую наружную от крепежной втулки, причем нижняя концевая часть расположена между хвостовой частью и головной частью в любом из первого, второго и третьего рабочих положений.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложено крепежное средство с центральной продольной осью, содержащее:
крепежную втулку, содержащую стержневую часть, которая заканчивается нижней концевой частью; и
штифт, содержащий головную часть, хвостовую часть и основную часть, причем основная часть содержит первый уступ, образованный первой и второй скошенными поверхностями, и второй уступ, образованный третьей и четвертой скошенными поверхностями, при этом вторая и четвертая скошенные поверхности имеют разные углы относительно центральной продольной оси.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором первая и третья скошенные поверхности имеют разные углы относительно центральной продольной оси.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором первый и второй уступы дополнительно содержат первую концевую поверхность, образованную между первой и второй скошенными поверхностями, и вторую концевую поверхность, образованную между третьей и четвертой скошенными поверхностями, соответственно.
В одном из вариантов предложено крепежное средство, в котором вторая и третья скошенные поверхности дополнительно образуют между ними первое сужающееся углубление, а четвертая скошенная поверхность и хвостовая часть дополнительно образуют между ними второе сужающееся углубление.
Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения, предложено крепежное средство с центральной продольной осью, содержащее:
крепежную втулку, содержащую стержневую часть, которая заканчивается нижней концевой частью; и
штифт, содержащий головную часть, хвостовую часть и основную часть, причем головная часть и хвостовая часть каждая имеет наружную окружность, большую, чем максимальная наружная окружность основной части, при этом основная часть содержит первый уступ, образованный первой и второй скошенными поверхностями, и первую концевую поверхность, расположенную между ними, второй уступ, образованный третьей и четвертой скошенными поверхностями, и вторую концевую поверхность, расположенную между ними, при этом первая и третья скошенные поверхности имеют разные углы относительно центральной продольной оси, вторая и четвертая скошенные поверхности имеют разные углы относительно центральной продольной оси.
Один или более полезных признаков, как описанные в материалах настоящего описания, будут без труда очевидны из последующего подробного описания одного или более вариантов осуществления, когда воспринимаются вместе с прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для более полного понимания одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения, далее сделана ссылка на один или более вариантов осуществления, подробнее проиллюстрированных на прилагаемых чертежах и описанных ниже, на которых:
фиг.1 иллюстративно изображает общий вид крепежному средству согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.2A иллюстративно изображает вид в поперечном разрезе крепежному средству, показанного на фиг.1, тем временем, находящейся в предустановленном положении;
фиг.2B иллюстративно изображает увеличенный вид в разрезе крепежного средства, показанного на фиг.2A;
фиг.2C иллюстративно изображает еще один увеличенный вид в разрезе крепежного средства, показанного на фиг.2A;
фиг.3 иллюстративно изображает вид в поперечном разрезе крепежного средства, показанного на фиг.1, тем временем, находящейся в установленном положении; и
фиг.4 иллюстративно изображает вид в поперечном разрезе крепежного средства, показанного на фиг.1, тем временем, находящейся в рабочем положении.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В качестве указанных ссылкой на фигурах, одинаковые ссылочные позиции используются для указания идентичных компонентов. В последующем описании, различные рабочие параметры и компоненты описаны для разных конструктивных вариантов осуществления. Эти специфичные параметры и компоненты включены в состав в качестве примеров и не подразумеваются ограничивающими.
В одном или более вариантов осуществления, настоящее изобретение полезно по меньшей мере предоставлением двухэлементным заклепочным крепежным средством нажимного типа с увеличенной головкой и, при необходимости, увеличенной хвостовой частью относительно основной части, основная часть имеет первый и второй уступы, выполненные с разными осевыми углами поверхности, чтобы мог быть предотвращен случайный и/или нежелательный выход из взаимодействия из установленного положения в рабочее положение или предустановленное положение. В дополнение, увеличенные головка и хвостовая часть дополнительно предохраняют штифт от каких бы то ни было чрезмерных вставки в или выхода из взаимодействия с крепежной втулкой. Все из этих признаков помогают обеспечивать улучшенную эксплуатационную пригодность заклепочного крепежного средства, когда существенны временные характеристики работы.
Фиг.1 иллюстративно изображает общий вид крепежного средства, в целом показанного под позицией 100, согласно одному или более вариантов осуществления настоящего изобретения, которое содержит крепежную втулку 120, образующую отверстие 122, и штифт 140, частично расположенный внутри отверстия 122. Крепежная втулка 120 содержит опорную часть 102 и стержневую часть 108. Штифт 140 содержит головочную часть 202, хвостовую часть 206 и основную часть 204, расположенную между головочной частью 202 и хвостовой частью 206.
Фиг.2A иллюстративно изображает вид в поперечном разрезе крепежного средства 100, показанного на фиг.1, тем временем, находящейся в первом, предустановленном положении. Головная часть 202 и хвостовая часть 206 каждая имеет наружную окружность, большую, чем максимальная наружная окружность основной части 204. Термин «окружность» применяется в материалах настоящего описания для указания ссылкой на линейное расстояние по кромке замкнутой кривой профиля, который может быть круглым, овальным, квадратным, прямоугольным или любыми другими профилями. Эта конфигурация предполагается полезной для уменьшения и устранения нежелательной возможности, при которой головная часть 202 случайно вдавливается внутрь или вниз внутри отверстия 122, или что основная часть 204 наряду с хвостовой частью 206 случайно вытягивается наружу или вверх, чтобы полностью выводиться из взаимодействия с отверстием 122. Эта конфигурация может быть осуществлена, когда линейный размер «L1» поперечного сечения головной части 202 и линейный размер «L3» поперечного сечения стержневой части 206 каждый больше, чем линейный размер «L2» поперечного сечения основной части 204. В качестве альтернативы, эта конфигурация может быть осуществлена, когда как «L1» и «L3» являются большими, чем линейный размер «L4» поперечного сечения отверстия 122.
Штифт 140 и крепежная втулка 120, в каждой из своей полноты или любой их части, могут иметь любые пригодные профили и размеры. Только с целью краткости, штифт 140 и крепежная втулка 120 изображены в форме круга или овала.
Дополнительно, как показано на фиг.2A, штифт 200 дополнительно может включать в себя реберную часть 205 для предохранения стержневой части 108 от ненужного сплющивания. Реберная часть 205 расположена ниже по ходу от головной части 202 и возможно поблизости от опорной части 102 крепежной втулки 120, чтобы отверстие 122, образованное опорной частью 102 и стержневой частью 108, эффективно предохранялось от нежелательного сплющивания с применением реберной части 205.
Со ссылкой на фиг.2A, основная часть 204 содержит первый уступ 208 и второй уступ 210, расположенные рядом друг с другом, и оба являются принимаемыми внутри отверстия 122. В этом предустановленном положении, как иллюстративно изображено на фиг.2A, нижняя концевая часть 118 стержневой части 108 может поддерживаться на хвостовой части 206. Наоборот, хвостовая часть 206 предохраняется от случайного вывода из взаимодействия с крепежной втулкой 120 посредством непосредственного контакта с подходящим сопротивлением со стороны нижней концевой части 118. В некоторых вариантах осуществления, и принимая во внимание фиг.2A, непосредственный контакт реализуется посредством зоны 128 контакта, которая содержит самую дальнюю или самую наружную точку (не показана) на стержневой части 108 от опорной части 102. В этой конфигурации, зона 128 контакта представляет собой выпуклую наружную поверхность нижней концевой части 118.
В некоторых вариантах осуществления, а кроме того, принимая во внимание фиг.2B, хвостовая часть 206 содержит хвостовую поверхность 206a, а стержневая часть 108 содержит поверхность 138 пятки, две поверхности, 206a и 138 на данном поперечном разрезе, таком как поперечный разрез, показанный на фиг.2B, образует угол «α», и угол α - острый угол.
При необходимости, острый угол α, кроме того, может указывать ссылкой на разность углов между углом α1 и углом α2, при этом угол α1 образован хвостовой поверхностью 206a, принимая во внимание центральную продольную ось «X»; а угол α2 определен поверхностью 138 пятки, принимая во внимание центральную продольную ось «X». В некоторых вариантах осуществления, угол α или разность углов между α1 и α2 является не большей, чем 25 градусов, 20 градусов или 15 градусов. Это полезно по меньшей мере потому, что хвостовая часть 206 штифта 140 может встречаться с нижней концевой частью 118 посредством относительно большей площади поверхности вместо одиночной острой кромки, которая может деформироваться и становиться расплюснутой со временем.
Преимущество может дополнительно усиливаться, когда угол α является не большим, чем 10 градусов, 5 градусов или 1 градус. То есть, когда максимальный возможный контакт осуществляется между поверхностями с хвостовой части 206 и нижней концевой части 118. Когда в этом положении, хвостовая часть 206 становится плоской фаской, которая дает поверхность, которая в достаточной мере параллельна поверхности 138 контакта нижней концевой части 118. Соответственно, хвостовая часть 206 в форме плоской фаски должна дополнительно уменьшать какое бы то ни было нежелательное разделение между штифтом 140 и крепежной втулкой 120. Это полезно, так как теперь есть большая площадь поверхности, чтобы контактировала нижняя часть штифта, вместо одиночной острой кромки, которая может деформироваться и становиться постоянно расплюснутой со временем. Преимуществом был бы жесткий стопор, который предохраняет нижнюю часть штифта 140 от проталкивания за нижнюю часть крепежной втулки 120 и разделения штифта 140 и крепежной втулки 120 постоянно или излишне.
Более того, действующая сила, требуемая для проталкивания штифта 140 в крепежную втулку 120, может регулироваться, чтобы случайный выброс или освобождение штифта 140 из крепежной втулки 120 могли эффективно предотвращаться посредством относительно большей поверхности контакта. В случаях, где закрепляющий выступ встречается с потребностью в строгой норме времени, нежелательное расцепление компонента крепежного средства, такое как расцепление штифта 140 с крепежной втулкой 120, наверное является последней вещью, с которой оператор желает иметь дело. Настоящая конструкция помогает принять меры в ответ на такую ситуацию.
Фиг.3 иллюстративно изображает вид в поперечном разрезе крепежного средства 100, показанного на фиг.1, тем временем, находящегося в установленном положении. Из предустановленного положения, показанного на фиг.2A, штифт 140 проталкивается в направлении нижней концевой части 118 крепежной втулки 120. Как результат проталкивания вниз, нижняя концевая часть 118 наряду с остальной частью стержневой части 108 перемещается относительно вверх. Во время перемещения вверх, нижняя концевая часть 118 перемещается за второй уступ 210 и должна достигать первого сужения 215, образованного между первым и вторым уступами 208, 210. В одном из неограничивающих примеров, первое сужение 215 имеет большую окружность, чем второе сужение 315 между хвостовой частью 206 и вторым уступом 210. Посредством оставления стержневой части 108 на первом сужении 215, стержневая часть 108 теперь вынуждается деформироваться и расширяться наружу от общей продольной оси «X» в установленном положении.
В дополнение, и как иллюстративно изображено на фиг.4, головная часть 202 штифта 140 принимается внутри углублении 106 и останавливается посредством дна 306 углублении 106, при этом как углубление 106, так и его дно 306 образованы опорной частью 102 и стержневой частью 108 крепежной втулки 120, чтобы избегать непреднамеренного касания/нажимания головной части 202 штифта во время использования.
Фиг.4 иллюстративно изображает вид в поперечном разрезе крепежного средства 100, показанного на фиг.1, тем временем, находящейся в третьем, рабочем положении. Как показано на фиг.4, штифт 140 проталкивается дальше из установленного положения, показанного на фиг.3, так чтобы стержневая часть 108 крепежной втулки 120 покинула первое сужение 215 и прошла первый уступ 208, чтобы оставаться в зоне между первым уступом 208 и головной частью 202 штифта 140. В этом рабочем положении, стержневая часть 108 возвращается обратно в менее деформированное или свое исходное состояние.
Фиг.2C иллюстративно изображает увеличенный вид первого уступа 208 и второго уступа 210 штифта 140, как иллюстративно изображено на фиг.2A, фиг.3 и фиг.4. Изображено, что первый уступ 208 должен включать в себя и, таки образом, определен первой скошенной поверхностью 207 и второй скошенной поверхностью 209. Первая и вторая скошенные поверхности 207, 209 обе могут составлять первый стоповый торец 214. В некоторых вариантах осуществления, первый стоповый торец 214 может быть сокращен до линии вместо видимой зоны. Когда построен в качестве зоны, предполагается, что первый стоповый торец 214 должен помогать уменьшать износ стержневой части 108, когда последняя перемещается через первый уступ 208.
В некоторых вариантах осуществления, первая и вторая скошенные поверхности 207 и 209 могут принимать любые пригодные модификации поверхности. Например, первая скошенная поверхность 207 и/или вторая скошенная поверхность 209 могут частично включать в себя вогнутую форму или выпуклую форму, или могут включать в себя образованную шероховатость, чтобы придавать усиленное трение. Усиленное трение может применяться для модификации силы, желательной для подведения баланса между легкостью перемещать штифт 140 относительно крепежной втулки 120 и удерживанием против нежелательного перемещения между рабочими положениями.
Второй уступ 210 может включать в себя поверхности, такие как поверхности 211, 213 и 217, и выполнять функции, подобные таковым относительно первого уступа 208.
В неограничивающем примере, и как иллюстративно показано на фиг.2C, первая скошенная поверхность 207, вторая скошенная поверхность 209, третья скошенная поверхность 211 и четвертая скошенная поверхность 213 каждая соответственно формирует острый угол поверхности с центральной продольной осью «X», а именно, B2, A1, B1, A2, как показано.
В некоторых случаях, уступы 208 и 210 выполнены, чтобы угол A1 поверхности был менее острым, чем угол A2 поверхности, или так что A1 > A2. Не желая ограничиваться какой бы то ни было конкретной теорией, предполагается, что значение угла A1 должно быть тесно связано с величиной силы, необходимой, чтобы перемещать штифт 140 из установленного положения, такого как показанное на фиг.3, в рабочее положение, такое как показанное на фиг.4. Предполагается, что значение угла A2 должно быть тесно связано с величиной силы, необходимой, чтобы перемещать штифт 140 из предустановленного положения, такого как показанное на фиг.2A, в установленное положение, такое как показанное на фиг.3. Когда A1 больше, чем A2, дополнительная сила может прикладываться для перемещения штифта 140 из установленного положения в рабочее положение, и, соответственно, случайный переход из установленного положения в рабочее положение может избегаться.
В некоторых случаях, и принимая во внимание фиг.2C, угол B1 поверхности больше по значению, чем угол B2 поверхности, или B1 > B2. Не желая ограничиваться какой бы то ни было конкретной теорией, предполагается, что значение угла B1 должно быть тесно связано с величиной силы, необходимой, чтобы перемещать штифт 140 из установленного положения, такого как показанное на фиг.3, в предустановленное положение, такое как показанное на фиг.2A. Предполагается, что значение угла B2 должно быть тесно связано с величиной силы, необходимой, чтобы перемещать штифт 140 из рабочего положения, такого как показанное на фиг.4, в установленное положение, такое как показанное на фиг.3. Когда B1 больше, чем B2, дополнительной силе может быть необходимо прикладываться для перемещения штифта 140 из рабочего положения обратно в установленное положение, и, соответственно, случайный переход из рабочего положения обратно в установленное положение может избегаться.
В некоторых вариантах осуществления, и как иллюстративно изображено на фиг.2C, угол A1 поверхности, сформированный между второй скошенной поверхностью 209 и центральной продольной осью X, по существу равен углу B1 поверхности, сформированному между третьей скошенной поверхностью 211 и центральной продольной осью X. Соответственно, эта конструкция полезна по меньшей мере по той причине, что силы, необходимые для вдавливания и вытягивания, чтобы штифт 140 проходил первое сужение 215, имеют по существу такой же уровень трудности или легкости. Вновь, случайное или нежелательное перемещение штифта 140 относительно крепежной втулки 120 дополнительно уменьшается.
В некоторых вариантах осуществления, штифт 140 расположен для осевого вращения в любом одном из установленного положения, рабочего положения и предустановленного положения. В частности, штифт 140 снабжен гладким цилиндрическим стволом от головной части 202 штифта 140 до туда, где диаметр штифта начинает изменяться. Это предоставляет возможность, чтобы осевое перемещение сквозь крепежную втулку 120 было ограниченным, тем временем, к тому же, предоставляя возможность, чтобы штифт 140 свободно поворачивался внутри крепежной втулки 120. Это предоставляет возможность для легкого использования, так как возможность несоосности между штифтом 140 и крепежной втулкой 120 может быть эффективно уменьшена.
В одном или более вариантах осуществления, раскрытое изобретение, как изложено в материалах настоящего описания, предусматривает тип штифта и крепежной втулки крепежного средства, которое предполагается полезным, при этом различные рабочие положения могут быть получены с относительно большими достоверностью, надежностью и удобством. Однако специалист в данной области техники без труда должен понимать, из такого всестороннего рассмотрения и из прилагаемых чертежей и формулы изобретения, что различные изменения, модификации и варианты могут быть произведены в материалах настоящего описания, не выходя из действительной сущности и справедливого объема изобретения, как определено следующей формулой изобретения.