BR102019000439A2

BR102019000439A2 - tampão de furo leve

Info

Publication number: BR102019000439A2
Application number: BR102019000439-8A
Authority: BR
Inventors: Siragusa George; Mamelson Gregory; Wang Tao; Michael Chlystek Thomas
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2019-11-05
Also published as: DE102019100052A1; DE102019100052B4; US11054032B2; US20190211929A1; KR20190085875A

Abstract

tampão de furo leve. um tampão de furo inclui uma tampa e uma estrutura de fixação. a estrutura de fixação se estende a partir da tampa. a estrutura de fixação inclui primeira e segunda pernas de suporte, primeiro e segundo conectores, e um corpo de trava. o primeiro conector é engatado com a primeira perna de suporte. o segundo conector é engatado com a segunda perna de suporte. o corpo de trava é engatado com os primeiro e segundo conectores.

Description

“TAMPÃO DE FURO LEVE”

PEDIDO RELACIONADO [001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. No. 62/616.006, depositado em 11 de janeiro de 2018, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO [002] Esta invenção se refere em geral a tampões de furo, e, mais particularmente, a tampões de furo que são leves e robustos.

ANTECEDENTES [003] Várias montagens incluem painéis, blocos, e outros componentes conectados um no outro. Montagens de automóvel, por exemplo, incluem vários painéis e estruturas conectadas a outros painéis ou estruturas, ou em uma carroceria de automóvel.

[004] Certos componentes, tais como blocos e painéis, possuem furos formados nos mesmos. Durante um processo de montagem, os furos podem receber e reter fixadores, ou permitir que tubulação, fiação, ou similar passem através dos mesmos. Em alguns casos, no entanto, um furo pode não ser utilizado. Similarmente, em alguns casos, o furo pode ser reservado para uma aplicação futura.

[005] Tampões de furo são frequentemente usados para cobrir e fechar de forma segura os furos formados dentro de painéis de um dispositivo. Um tampão de furo típico é formado de um material resiliente, tal como borracha, que permite que o tampão de furo encaixe firmemente no furo.

[006] Certos tampões de furo conhecidos são tipicamente dimensionados e formatados para encaixa em um furo de tamanho específico, e não são ajustáveis. Isto é, certos tampões de furo conhecidos tipicamente não são configurados para serem modificados. Além disso, quando inseridos em furos, certos tampões de furo

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2/10 conhecidos podem ser suscetíveis a remoção inadvertida dos furos. Adicionalmente, certos tampões de furo utilizam excessivamente grandes quantidades de material para tampar o furo. Este material em excesso aumenta o custo dos tampões de furo conhecidos. Além disso, quando os tampões de furo conhecidos são usados em uma aplicação automotiva, o excesso de material tem um efeito negativo em economia de combustível.

[007] Portanto, existe uma necessidade de um tampão de furo mais leve. Além disso, existe uma necessidade de um tampão de furo que possa ser adaptado e modificado. Adicionalmente, existe uma necessidade de um tampão de furo que permaneça travado firmemente em um furo.

SUMÁRIO [008] Em um aspecto, é descrito um tampão de furo que inclui uma tampa e uma estrutura de fixação. A estrutura de fixação se estende a partir da tampa. A estrutura de fixação inclui primeira e segunda pernas de suporte, primeiro e segundo conectores, e um corpo de trava. O primeiro conector é engatado com a primeira perna de suporte. O segundo conector é engatado com a segunda perna de suporte. O corpo de trava é engatado com os primeiro e segundo conectores.

[009] Em um aspecto diferente, é descrito outro tampão de furo que inclui uma tampa e uma estrutura de fixação, a estrutura de fixação se estende a partir da tampa. A estrutura de fixação inclui uma perna de suporte, um conector, e um corpo de trava, o conector é engatado com a perna de suporte. O corpo de trava é engatado com o conector. O corpo de trava inclui vários dentes e uma perna de batente.

[010] Em ainda outro aspecto, é descrito outro tampão de furo que inclui uma tampa, uma perna de suporte arqueada, um conector arqueado, e um corpo de trava. A perna de suporte arqueada se estende a partir da tampa. O conector arqueado se estende a partir da perna de suporte arqueada. O corpo de trava é

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3/10 engatado com o conector arqueado. O corpo de trava inclui uma perna de batente se estendendo internamente.

BREVE DESCRIÇÃO DE DESENHOS [011] A Figura 1 é uma vista isométrica de um tampão de furo exemplar, de acordo com uma modalidade exemplar.

[012] A Figura 2 é outra vista isométrica do tampão de furo da Figura 1.

[013] A Figura 3 é uma vista isométrica adicional do tampão de furo das Figuras 1 e 2.

[014] A Figura 4 é uma vista isométrica aumentada de conectores do tampão de furo das Figuras 1-3.

[015] A Figura 5 é uma vista em seção transversal do tampão de furo das Figuras 1-3, tomada ao longo da linha 5-5 da Figura 3.

[016] A Figura 6 é uma vista em seção transversal do tampão de furo da Figura 5 como instalado em um painel.

DESCRIÇÃO DETALHADA [017] Como explicado aqui, a presente invenção fornece um tampão de furo que é comparativamente mais leve e utiliza menos material que tampões de furo conhecidos. O tampão de furo exibe uma força de inserção baixa e inclui um recurso de travamento que provê o tampão de furo com força de extração alta. Como exemplos não limitantes, o tampão de furo pode ter um diâmetro entre e incluindo 15 mm a 51 mm. Opcionalmente, o tampão de furo pode ser dimensionado e formatado para ter um diâmetro que é menor que 15 mm, ou maior que 51 mm. O tampão de furo pode também encher um formato oval em vez de ou em adição a um diâmetro de furo redondo.

[018] Como mostrado nas Figuras 1-6, o tampão de furo 100 inclui uma tampa 102 e primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106. As primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106 se estendem para fora da tampa 102. Deve

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4/10 ser entendido que as primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106 se estendem para fora da tampa 102. Deve ser entendido que as primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106 são substancialmente idênticas. Assim, cada recurso descrito em maior detalhe abaixo com respeito à primeira estrutura de fixação 104 também está incluído na segunda estrutura de fixação 106. Como mostrado nas Figuras 1-3, a primeira estrutura de fixação 104 não é uma parede contígua. Em vez disto, como melhor mostrado na Figura 2, a primeira estrutura de fixação 104 define uma abertura 108 que reduz o peso total do tampão de furo 100.

[019] Com referência particular às Figuras 1 e 5, a tampa 102 inclui um corpo superior 112 e uma parte de anel 114. A parte de anel 114 é retida no corpo superior 112 para definir uma cavidade de alavanca 116 e um poço 118. deve ser entendido que uma ferramenta pode ser inserida na cavidade de alavanca 116 para remover o tampão de furo 100 de um painel 120 (ver Figura 6).

[020] Com referência ás Figuras 1, 2 e 5, as primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106 são dispostas parcialmente no poço 118 e se estendem a partir do corpo superior 112. A primeira estrutura de fixação 104 inclui primeiro e segundo conectores 122, 124 (ver Figura 4), primeira e segunda pernas de suporte 126, 128 (ver Figuras 1 e 2), e um corpo de trava 130. O corpo de traça 130 está localizado centralmente na primeira estrutura de fixação 104. Os primeiro e segundo conectores 122, 124 têm primeiras extremidades acopladas em extremidades opostas do corpo de trava 130. Os primeiro e segundo conectores 122, 124 adicionalmente, têm segundas extremidades acopladas nas primeira e segunda pernas 126, 128. As primeira e segundas estruturas de fixação 104, 106 são arqueadas. Assim, os primeiro e segundo conectores 122, 124, as primeira e segunda pernas 26, 128 e as partes do corpo de trava 130 são arqueados. As primeira e segunda pernas de suporte 126, 128 conectam-se a e se estendem a partir do corpo superior 112 da tampa 102. As primeira e segunda pernas de suporte

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126, 128 são imagens de espelho uma da outra e respectivamente têm primeira e segunda extremidades inferiores 132, 134 e primeira e segunda superfícies arqueadas voltadas para dentro 136, 138.

[021] Com referência particular à Figura 1, a primeira perna de suporte 126 da primeira estrutura de fixação 104 se opõe a e acopla a segunda perna de suporte 128 da segunda estrutura de fixação 106. Assim, a primeira perna de suporte 126 da primeira estrutura de fixação 104 e a segunda perna de suporte 128 da segunda estrutura de fixação 106, definem um primeiro arco 140. Mais especificamente, a primeira superfície arqueada voltada para dentro 136 da primeira estrutura de fixação 104 une a segunda superfície arqueada voltada para dentro 138 da segunda estrutura de fixação 106 para formar o primeiro arco 140.

[022] Adicionalmente, a segunda perna de suporte 128 da primeira estrutura de fixação 104 se opõe a e acopla a primeira perna de suporte 126 da segunda estrutura de fixação 106. Assim, a segunda perna de suporte 128 da primeira estrutura de fixação 104 e a primeira perna de suporte 126 da segunda estrutura de fixação 106, definem um segundo arco 140. Mais especificamente, a segunda superfície arqueada voltada para dentro 138 da primeira estrutura de fixação 104 une a primeira superfície arqueada voltada para dentro 136 da segunda estrutura de fixação 106 para formar o segundo arco 142.

[023] Como mostrado na Figura 1, os primeiro e segundo arcos 140, 142, são opostos. Assim, as primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106 não formam uma parede contígua. Os primeiro e segundo arcos 140, 142 fornecem uma estrutura de suporte forte e robusta. Os raios respectivos dos primeiro e segundo arcos 140, 142 podem ser variados para ajustar uma força de extração desejada do tampão de furo 100 de uma abertura 146 no painel 120 (ver Figura 6).

[024] Com referência particular à Figura 5, o corpo de trava 130 inclui uma perna de batente 150, um afunilamento de inserção 152, e vários dentes 154 entre a

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6/10 perna de batente 150 e o afunilamento de inserção 152. Os vários dentes 154 se estendem para fora do corpo de trava 130 e inclui primeiro e segundo dentes 156, 158 embora qualquer número adequado de dentes possa ser utilizado. Os primeiro e segundo dentes 156, 158 são graduados com respeito um ao outro. Em outras palavras, o primeiro dente 156 se estende mais longe para fora do corpo de trava 130 que o segundo dente 158. A perna de batente 150 se estende para dentro e para cima para o corpo superior 112 da tampa 102. O afunilamento de inserção 152 é oposto à perna de batente 150 e é conectado a, e transita para o primeiro dente 156.

[025] Olhando para a Figura 6, os vários dentes 154 são configurados para travar em partes do painel 120 que definem a abertura 146. Adicionalmente, referindo-se às Figuras 1-4, porque o corpo de trava 130 é arqueado, os vários dentes 154 também são arqueados.

[026] Com referência particular à Figura 4, o primeiro conector 122 tem um primeiro raio superior 160 e o segundo conector 124 tem um segundo raio superior 162. O primeiro conector 122 conecta a primeira extremidade inferior 132 da primeira perna de suporte 126 e o corpo de trava 130. Similarmente, o segundo conector 124 conecta a segunda extremidade inferior 134 da segunda perna de suporte 128 no corpo de trava 130. Mais especificamente, os primeiro e segundo conectores 122, 124 conectam as primeira e segunda extremidades inferiores 132, 134 no afunilamento de inserção 152.

[027] Em operação, os primeiro e segundo conectores 122, 124 atuam como molas de torção para impelir a perna de batente 150 para a tampa 102. Assim, o primeiro conector 122 tem uma primeira constante de mola e o segundo conector 124 tem uma segunda constante de mola. Em outras palavras, o corpo de trava 130 é rotativo por mola com relação às primeira e segunda pernas de suporte 126, 128 por meio dos primeiro e segundo conectores 122, 124.

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7/10 [028] Com referência particular à Figura 5, o corpo de trava 130 é mostrado em uma posição relaxada 170. Na posição relaxada 170, os primeiro e segundo conectores 122, 124 são descarregados e a perna de batente 150 contata o corpo superior 112 da tampa 102. Assim, a perna de batente 150 contata o corpo superior 112 da tampa 102 para impedir rotação para fora do corpo de trava 130 além da posição relaxada 170. Em outras palavras, o corpo de trava 130 é impedido de rodar para fora da posição relaxada 170 pela perna de batente 150 contatando a tampa 102.

[029] Olhando particularmente a figura 6, os corpos de trava 130 das primeira e segunda estruturas de fixação 104, 104 são mostrados em uma posição carregada 172. Na posição carregada 172, o corpo de trava 130 da primeira estrutura de fixação 104 é rodado em uma primeira direção A em torno dos primeiro e segundo conectores 122, 124. Similarmente, na posição carregada 172, o corpo de trava 130 da segunda estrutura de fixação 106 é rodado em uma segunda direção B em torno dos primeiro e segundo conectores 122, 124. Na modalidade ilustrada, as primeira e segunda direções A, B são em geral opostas. Em outras palavras, na posição carregada 172, o corpo de trava 130 da primeira estrutura de fixação 104 é rodada internamente com relação à primeira estrutura de fixação 104 e o corpo de trava 130 da segunda estrutura de fiação 106 é rodada para dentro com relação à segunda estrutura de fixação 106. Em ainda outras palavras, na posição carregada 172, os corpos de trava 130 das primeira e segunda estruturas de fixação 104, 106 são rodadas uma na direção da outra em torno de seus primeiro e segundo conectores respectivos 122, 124. Esta rotação dos corpos de trava 130 torce os primeiro e segundo conectores 122, 124. Assim, as pernas de batente 150 são distanciadas da tampa 102 e os primeiro e segundo conectores 122, 124 são carregados por torção para impelir os vários dentes 154 contra o painel 120. Assim, o corpo de trava 130 pode rodar entre a posição relaxada 170 da Figura 5 e a

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8/10 posição carregada 172 da Figura 6.

[030] Olhando novamente na Figura 4, deve ser entendido que a primeira constante de mola do primeiro conector 122 está relacionada com o primeiro raio superior 160. Adicionalmente, a segunda constante de mola do segundo conector 124 está relacionada com o segundo raio superior 162. Em alguns exemplos, as primeira e segunda constantes de mola são respectivamente proporcionais aos primeiro e segundo raios 160, 162. Assim, as forças de inserção e extração do tampão de furo 100 para dentro e para fora da abertura 146 são relacionadas com os primeiro e segundo raios 160, 162. Em outras palavras, os primeiro e segundo raios 160, 162 podem ser configurados para produzir uma força de inserção desejada e/ou uma força de extração desejada.

[031] Com referência à Figura 6, em operação, para prender o tampão de furo 100 dentro da abertura 146 do painel 120, o tampão de furo 100 é alinhado com um centro da abertura 146, e pressionado na abertura 146 manualmente ou por máquina. Como o tampão de furo 100 é pressionado dentro do furo, um ou mais cliques audíveis e/ou táteis são emitidos por um ou mais dos vários dentes 154 como o tampão de furo 100 é acoplado de modo encaixado em uma parte do painel 120, desse modo fornecendo retorno positivo que o tampão de furo 100 está preso na abertura 146. Quando o tampão de furo 100 é assentado na abertura 146, a parte de anel 114 contata uma parte externa do painel 120. Em algumas modalidades, a parte de anel 114 é revestida com adesivo para engatar de modo adesivo com o painel 120.

[032] A força para inserir o tampão de furo 100 na abertura 146, isto é, a força de inserção, é relativamente baixa comparada com certos tampões de furo conhecidos. A força de inserção é baixa devido a ter menos material nas primeira e segunda estruturas de fixação 14, 106, em contraste com uma parede circunferencial contígua.

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9/10 [033] Para formar o tampão de furo 100, somente duas corrediças em uma ferramenta de formação são necessárias, em contraste com as quatro corrediças necessárias para formar tampões de furo mais conhecidos. Adicionalmente, o tampão de furo 100 é relativamente fino comparado com certos tampões de furo conhecidos, desse modo permitindo tempos de ciclo mais rápidos em um molde de formação. De fato, verificou-se que o tampão de furo 100 é pelo menos 40% mais leve que certos tampões de furo conhecidos, enquanto fornece o mesmo ou melhor desempenho de tampar.

[034] A partir do exposto, será apreciado que o tampão de furo leve 100, descrito acima, reduz o material total e pode assim ajudar a reduzir os custos de fabricação associados e ajudar no aumento da economia de combustível em um veículo. Adicionalmente, porque a força de inserção do tampão de furo 100 pode ser ajustada, ajustando os primeiro e segundo raios superiores 160, 162 dos primeiro e segundo conectores 122, 124 durante a fabricação, o tampão de furo 100 pode ser usado através de uma ampla faixa de materiais de painel e aplicações. Adicionalmente, porque o corpo de trava 130 e perna de batente 150 apresentam significantemente aumento de força de extração do tampão de furo 100, a perda do tampão de furo 100 pode ser impedida. O tampão de furo leve 100 pode assim ajudar no aperfeiçoamento da aerodinâmica de um veículo e desse modo aumentar a economia de combustível do veículo.

[035] Verificou-se que certos tampões de furo conhecidos podem ser usados com painéis tendo uma espessura de 0,6 mm a 2,3 mm, o tampão de furo 100 da presente invenção pode ser usado com painéis tendo espessuras de 0,6 mm a 3,0 mm, por exemplo, desse modo fornecendo um aumento de 0,7 mm (isto é, mais de 30%).

[036] Enquanto vários termos espaciais e direcionais, tais como topo, fundo, meio, lateral, horizontal, vertical, frente e similares, podem ser usados para

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10/10 descrever exemplos da presente invenção, é entendido que tais termos são meramente usados com respeito às orientações mostradas nos desenhos. As orientações podem ser invertidas, rodadas, ou de outro modo mudadas, de modo que uma parte superior é uma parte inferior e vice versa, horizontal se torna vertical, e similar.

[037] Variações e modificações do precedente estão dentro do escopo da presente invenção. É entendido que os exemplos descritos e definidos aqui se estendem a todas as combinações alternativas de dois ou mais recursos individuais mencionados ou evidentes a partir do texto e/ou desenhos. Todas estas combinações diferentes constituem vários aspectos alternativos da presente invenção. Os exemplos descritos aqui explicam os melhores modos conhecidos para praticar a invenção e permitirão que outros versados na técnica utilizem a invenção. As reivindicações devem ser construídas para incluir exemplos alternativos na medida do permitido pela técnica anterior.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Tampão de furo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma tampa; e uma estrutura de fixação que se estende a partir da tampa, em que a estrutura de fixação compreende:

primeira perna de suporte, uma segunda perna de suporte, um primeiro conector engatado com a primeira perna de suporte, um segundo conector engatado com a segunda perna de suporte, e um corpo de trava engatado com os primeiro e segundo conectores.
2. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de fixação é uma primeira estrutura de fixação e ainda compreende uma segunda estrutura de fixação, as primeira e segunda estruturas de fixação definindo um arco.
3. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda estrutura de fixação é oposta à primeira estrutura de fixação, o arco é um primeiro arco, e as primeira e segunda estruturas de fixação definem um segundo arco oposto ao primeiro arco.
4. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava compreende um dente para engatar uma abertura em um painel.
5. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava compreende uma perna de batente.
6. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a perna de batente contata seletivamente a tampa.
7. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a perna de batente contata a tampa, a perna de batente impede a

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2/3 rotação para fora do corpo de trava com relação às primeira e segunda pernas de suporte.
8. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava é rotativo com relação às primeira e segunda pernas de suporte por meio dos primeiros e segundo conectores.
9. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro conector e o segundo conector atual como molas de torção, e em que o primeiro conector tem uma primeira constante de mola e o segundo conector tem uma segunda constante de mola.
10. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro conector tem um primeiro raio superior e o segundo conector tem um segundo raio superior, e em que a primeira constante de mola é relacionada com o primeiro raio superior e a segunda constante de mola é relacionado com o segundo raio superior.
11. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tampa e a estrutura de fixação definem uma abertura.
12. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava compreende um afunilamento de inserção.
13. Tampão de furo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma tampa; e uma estrutura de fixação que se estende a partir da tampa, em que a estrutura de fixação compreende:

uma perna de suporte, um conector engatado com a perna de suporte, e em que um corpo de trava inclui vários dentes e uma perna de batente.
14. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tampa e a estrutura de fixação definem uma abertura.

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15. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que um primeiro dente da pluralidade de dentes se estende mais para fora que um segundo dente da pluralidade de vários dentes.
16. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o conector atua como uma mola de torção para impelir a perna de batente na direção da tampa.
17. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava ainda compreende um afunilamento de inserção oposto à perna de batente.
18. Tampão de furo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

uma tampa;

uma perna de suporte arqueada se estendendo a partir da tampa;

um conector arqueado se estendendo a partir da perna de suporte arqueada; e um corpo de trava engatado com o conector arqueado, o corpo de trava compreendendo uma perna de batente se estendendo para dentro.
19. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava inda compreende um dente se estendendo para fora.
20. Tampão de furo, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo de trava ainda compreende um afunilamento de inserção conectado ao dente se estendendo para fora e oposto à perna de batente.