BR102019013138A2 - prendedores - Google Patents

Abstract

prendedores. a presente invenção refere-se a exemplos de prendedores (100) tais como descritos. o prendedor (100) inclui um corpo (108) formado pelas costelas (110) que formam uma curva em u (120). as costelas (110) são substancialmente paralelas uma à outra. o prendedor (100) inclui uma ponte (136) que liga as costelas (110) uma à outra na curva em u (120), e também uma porção de haste (112) estendida a partir do corpo (108). a porção de haste tem braços (114), e cada braço (114) fica em cantiléver em uma extremidade livre de uma costela (110). o braço (114) se estende a partir da costela (110) em uma direção para fora do corpo 108 de modo a poder se articular em torno do braço (114). o desenho da ponte (136) e da pluralidade de costelas (110) regulam pelo menos uma força de inserção do prendedor, e o desenho de um ponto de conexão entre cada braço (114) e a costela (110) poderá regular pelo menos uma força de separação do prendedor.

Description

PRENDEDORES

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [001] Vários tipos de prendedores são usados para a fixação de componentes. Por exemplo, no caso de um painel de instrumentos de um veículo, prendedores poderão ser usados no sentido de fixar painéis adjacentes em conjunto ou prender um ou mais objetos sobre os painéis. Um prendedor de tal tipo é utilizável, tendo furos de diferentes tipos, tamanhos, e formas providos nos componentes para que os mesmos possam ficar presos em conjunto. Em outras palavras, para que tal prendedor possa fixar os componentes, pelo menos um dos componentes é provido com um furo. Um dos componentes é montado sobre o prendedor e outro componente com o furo acomoda o conjunto de componentes de fixação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [002] A descrição detalhada a seguir é provida com referência às figuras em anexo. Deve-se notar que a presente descrição e as figuras são simplesmente exemplos da presente invenção e não têm a intenção de representar a presente invenção por si só.

[003] A Figura 1A e a Figura 1B ilustram um prendedor para a fixação de componentes, de acordo com um exemplo da presente invenção.

[004] A Figura 2 ilustra uma vista de topo do prendedor, de acordo com um exemplo da presente invenção.

[005] A Figura 3A e a Figura 3B ilustram características do prendedor concebido considerando as exigências de força do prendedor, de acordo com os exemplos da presente invenção.

[006] A Figura 4A ilustra o prendedor, de acordo com um exemplo da presente invenção.

[007] A Figura 4B ilustra o prendedor, de acordo com um outro exemplo da presente invenção.

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2/19 [008] Ao longo de todos os desenhos, numerais de referência idênticos designam elementos similares, porém não necessariamente idênticos. As Figuras não se encontram necessariamente em escala, e o tamanho de algumas partes poderá ser exagerado no sentido de ilustrar de maneira mais clara o exemplo mostrado. Além disso, os desenhos provêem exemplos e/ou implementações consistentes com a descrição; no entanto, a presente descrição não se limita aos exemplos e/ou às implementações providas nos desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [009] Prendedores usados para a montagem de um componente em um outro componente dotado de um furo são úteis para diversas finalidades. Um componente é montado no prendedor, esse conjunto sendo referido como uma montagem de fixação. O furo no outro componente acomoda a montagem de fixação, desta maneira acoplando os dois componentes.

[010] Esses prendedores, de modo geral, incluem uma porção de corpo na qual o componente é montado e incluem uma haste que é encaixada no furo do outro componente. A haste inclui braços em cantiléver dotados de uma trava de encaixe automático em sua respectiva extremidade distal da porção de corpo. Os braços em cantiléver podem ser inclinados de modo a se estender para além do tamanho do furo no qual a haste deve ser encaixada. A estrutura em cantiléver permite que os braços se tornem flexíveis de tal modo que a trava de encaixe automático consiga se encaixar em uma peça complementar, por exemplo, em torno do furo que recebe o prendedor. Por conseguinte, quando a montagem de fixação deve ser presa no componente, a haste é forçada para dentro do furo. À medida que a haste entra e desliza através do furo, os braços em cantiléver se movimentarão levemente para dentro de modo a permitir a inserção do prendedor até que as travas de encaixe automático dos braços se encaixem no componente.

[011] Esses prendedores são geralmente limitados em termos de desenho

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3/19 com relação ao grau de facilidade ou dificuldade com o qual o prendedor poderá se posicionado no, por conseguinte, ser retirado do furo do componente. Em outras palavras, o desenho dos prendedores é feito de tal modo que, quando os prendedores são facilmente posicionados, os mesmos poderão ser facilmente, e, às vezes, inadvertidamente, retirados, ou quando os prendedores são feitos de modo a serem difíceis de serem retirados, os mesmos serão também difíceis de ser colocados. Por conseguinte, os prendedores que são concebidos de modo a se tornarem ergonomicamente viáveis poderão ser considerados como não tendo a capacidade de fixar de maneira adequada os componentes em conjunto, enquanto que os prendedores que são capazes de apropriadamente prender os componentes em conjunto poderão não ser de um uso ergonômico.

[012] São descritas abordagens para os prendedores usados na fixação de dois componentes em conjunto. Um dos componentes poderá ser montado sobre o prendedor e um outro componente poderá ter um furo a fim de acomodar o prendedor que terá o componente montado no mesmo. O componente montado no prendedor é referido como um componente filho, enquanto que o componente no qual o furo é provido para o recebimento do prendedor é referido como um componente mãe. De acordo com um exemplo, os componentes podem fazer parte de um painel de instrumentos de um veículo. Por exemplo, o componente mãe poderá ser um painel de bordo e o componente filho poderá ser uma ventoinha de calefação, ventilação e ar condicionado (HVAC) a ser montada no painel de bordo. De acordo com um aspecto, essas abordagens envolvem um desenho de prendedor de tal maneira que o prendedor seja ergonômico em termos de sua inserção no furo de um componente, enquanto que, no momento da sua separação ou retirada do furo, o prendedor poderá envolver uma quantidade de força consideravelmente alta em comparação com a força para a sua inserção. Em outras palavras, o prendedor é desenhado de modo a apresentar uma baixa força de inserção, porém de modo a apresentar uma alta força

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4/19 de separação.

[013] O prendedor pode incluir um corpo moldado com uma pluralidade de costelas moldadas paralelas uma à outra formando um formato em U. O prendedor poderá incluir ainda uma porção de haste estendida a partir do corpo. A porção de haste poderá ter uma pluralidade de braços estendidos para fora do corpo. Em outras palavras, cada extremidade livre da pluralidade de costelas poderá ser acoplada a um braço, ou seja, ao braço que se estende em uma direção para fora do corpo. Cada braço pode ficar em cantiléver no corpo, por exemplo, na extremidade livre da costela à qual o braço é fixado, e, sendo assim, poderá se articular em torno de um ponto de conexão com a costela. As extremidades livres da pluralidade de braços podem formar uma extremidade do prendedor referida como uma primeira extremidade. Uma extremidade do prendedor com uma curva em U na pluralidade de costelas pode formar uma outra extremidade do prendedor referida como uma segunda extremidade, e fica oposta à primeira extremidade. A segunda extremidade do prendedor pode ser formada como sendo afunilada para a inserção do prendedor no furo do componente mãe.

[014] Na primeira extremidade do prendedor, as extremidades da pluralidade de braços em ambos os lados da curva em U podem ser conectadas uma à outra por um elemento de conexão. O prendedor, nesse caso, poderá ter dois elementos de conexão na primeira extremidade, em ambos os lados da curva em U, que ligam as extremidades dos respectivos braços no respectivo lado da curva em U. Em adição, o prendedor poderá ter suportes de montagem através dos quais o componente filho pode ser montado no prendedor. De acordo com um exemplo, pelo menos um suporte de montagem poderá ser provido na primeira extremidade em ambos os lados da curva em U, suportado pelo ou acoplado ao elemento de conexão. Cada suporte de montagem pode ter um assento, os assentos de ambos os suportes de montagem nos dois lados da curva em U formando uma cavidade em forma de balde para o

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5/19 recebimento do componente filho a ser montado sobre o prendedor. De acordo com um exemplo, o componente filho poderá incluir uma torre de grampos formada como uma saliência que pode cooperar com a cavidade em forma de balde dos suportes de montagem a fim de montar o componente filho no prendedor. O prendedor que tem o componente filho montado no mesmo poderá, em seguida, ser inserido no furo do componente mãe, desta maneira fixando os dois componentes em conjunto.

[015] Na segunda extremidade do prendedor, ou seja, na curva em U, a pluralidade de costelas pode ser ligada por uma ponte. De acordo com um aspecto, um tamanho da ponte poderá ser selecionado com base em uma força de inserção a ser aplicada para a inserção do prendedor no furo do componente mãe. Em outras palavras, o tamanho da ponte poderá ser determinado com base na força de inserção para a qual o prendedor é desenhado. Por exemplo, uma largura ou uma altura ou ambas as medidas de largura e altura da ponte poderão ser selecionadas no sentido de determinar uma força de inserção para o prendedor. A largura da ponte poderá ser a dimensão da ponte que se estende em ambos os lados da curva em U, e a altura da ponte poderá ser a dimensão da ponte que se estende em uma direção ao longo da primeira e segunda extremidades do prendedor.

[016] Por conseguinte, como um exemplo, uma vez que o tamanho da ponte é pequeno, a flexibilidade das costelas na curva em U poderá ser alta, e, assim, requerer que uma baixa força de inserção seja aplicada para a inserção do prendedor no componente mãe. Em adição, o tamanho da ponte poderá ainda ser determinado de tal modo que o prendedor não se submeta a falhas ou quebra ao se inserir ou retirar o prendedor do componente mãe. Sendo assim, o tamanho da ponte do prendedor poderá ser determinado com base em uma decisão de escolha entre a força de inserção e a falha do prendedor. De acordo com um exemplo, o tamanho da ponte pode ser decidido com base em um material do prendedor, devidamente considerando, em adição, os fatores acima apresentados. De acordo com um aspecto

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6/19 adicional, as costelas podem ser desenhadas de modo a apresentar um formato afunilado ao longo do seu comprimento a fim de aumentar ainda mais a sua capacidade de flexão sem comprometer a resistência das costelas. Sendo assim, em adição ao tamanho da ponte, o afunilamento das costelas poderá ainda determinar a força de inserção a ser aplicada para a inserção do prendedor no furo do componente mãe.

[017] Em adição, o prendedor poderá ainda apresentar características que poderão determinar a força de separação para o prendedor, ou seja, a força a ser aplicada sobre o prendedor para a retirada do prendedor do componente mãe. De acordo com um aspecto, o ponto de conexão entre a costela e o braço para cada uma dentre a pluralidade de costelas pode ser concebido com base na força de separação do prendedor. Em outras palavras, a força de separação pode ficar sujeita ao desenho das costelas e dos braços do prendedor. De acordo com um exemplo, um tamanho do ponto de conexão entre as costelas e os braços pode ser selecionado de modo a determinar a força de separação para o prendedor.

[018] Tal como acima mencionado, o braço poderá se articular em torno de um ponto de conexão com a costela à qual o mesmo está conectado. Por exemplo, uma largura ou espessura ou ambas as medidas de largura e espessura do ponto de conexão, quando elevadas, poderá reduzir uma flexibilidade, e, por conseguinte, a capacidade de articulação, dos braços com relação às costelas, e, desta maneira requerer uma alta força de separação para a remoção do prendedor do componente. No entanto, tal como acima mencionado, o tamanho dos pontos de conexão pode ser determinado com base em uma decisão de escolha entre a força de separação e a falha do prendedor. De acordo com um exemplo, o tamanho dos pontos de conexão poderá ser decidido com base em um material do prendedor, considerando devidamente em adição os fatores acima apresentados.

[019] Por conseguinte, o prendedor poderá ser concebido de uma maneira

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7/19 que a força de inserção e a força de separação para o prendedor possam ser independentemente controladas. Como um exemplo, e não como uma limitação, o prendedor poderá ter uma força de inserção nominal de cerca de 30 N a 40 Newtons (N), mas poderá ser desenhado de modo a apresentar uma força de separação de cerca de 40 N a 70 N em um caso, e de cerca de 70 N a 90 N em um outro caso, dependendo do desenho do prendedor. Em outras palavras, o desenho do prendedor é feito de tal modo que a força de inserção do prendedor não tenha qualquer relação com a força de separação do prendedor ou vice versa. Tal como se deve entender, os valores das forças de inserção e de separação acima apresentados são providos como exemplos e não devem ser interpretados como uma limitação.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [020] Os aspectos acima serão mais bem ilustrados nas Figuras e explicados na presente descrição a seguir. Deve-se notar que a descrição e as figuras basicamente ilustram os princípios da presente invenção. Sendo assim, várias disposições que abrangem os princípios da presente invenção, embora não explicitamente descritas ou mostradas no presente documento, poderão ser criadas a partir da descrição e estão incluídas em seu âmbito de aplicação. Em adição, a palavra “acoplado” é usada ao longo do presente documento para fins de clareza na descrição e poderá incluir uma conexão direta ou uma conexão indireta.

[021] A Figura 1A e a Figura 1B ilustram um prendedor 100 para a fixação dos componentes 102, 104, de acordo com um exemplo da presente invenção. A Figura 1A ilustra uma vista em perspectiva do prendedor 100 em um estado montado com os componentes 102, 104, enquanto que a Figura 1B ilustra uma vista em seção transversal frontal do prendedor 100 no estado montado. Para fins de brevidade e com o objetivo de facilitar o entendimento, a Figura 1A e a Figura 1B são descritas em conjunto, uma com relação à outra.

[022] Tal como mostrado na Figura 1B, um dos componentes 102 pode ser

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8/19 montado sobre o prendedor 100, e o outro componente 104 pode ter um furo 106 a fim de acomodar o prendedor 100 que tem o componente 102 montado no mesmo. O componente 102 montado no prendedor 100 será referido, daqui em diante, como um componente filho 102, enquanto que o componente 104 no qual o furo 106 é provido para o recebimento do prendedor 100 será referido, daqui em diante, como um componente mãe 104. De acordo com um exemplo, os componentes 102, 104 podem ser partes de um painel de instrumentos de um veículo. Por exemplo, o componente mãe 104 pode ser um painel de bordo e o componente filho 102 poderá ser um conjunto de instrumentos a ser montado no painel de bordo. De acordo com um exemplo, o componente filho 102 ou o componente mãe 104 ou ambos os componentes poderão ser feitos de material plástico. Por exemplo, o material plástico poderá incluir polipropileno (PP), acrilonitrila butadieno estireno (ABS), policarbonato (PC), polimetacrilato de metila (PMMA), polioximetileno (POM), ou uma combinação dos mesmos.

[023] De acordo com um aspecto da presente invenção, o prendedor 100 é concebido de tal maneira que o prendedor 100 seja ergonômico em termos de sua inserção no furo 106 do componente mãe 104, enquanto que, no momento de sua separação ou retirada do furo 106, o prendedor 100 poderá precisar de uma quantidade de força consideravelmente alta em comparação com a força para a sua inserção. Em outras palavras, o prendedor 100 é desenhado de modo a apresentar uma baixa força de inserção e, por outro lado, terá uma força de separação relativamente elevada. Ao mesmo tempo, a força de inserção e a força de separação para as quais o prendedor 100 é desenhado poderão não ter qualquer relação uma com a outra.

[024] O prendedor 100 pode incluir um corpo 108 moldado com uma pluralidade de costelas 110 moldadas paralelas uma à outra formando um formato em U. O prendedor 100 poderá incluir ainda uma porção de haste 112 estendida a partir

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9/19 do corpo 108. A porção de haste 112 poderá ter uma pluralidade de braços 114, cada braço 114 sendo acoplado a uma extremidade livre de uma costela 110 e estendendose a partir das mesmas em uma direção para fora do corpo 108. Cada braço 114 pode ficar em cantiléver na extremidade livre da costela 110 à qual aquele braço 114 é fixado. Por conseguinte, o braço 114 poderá se articular em torno de um ponto de conexão 116 com a costela 110. Em outras palavras, o braço 114 poderá se articular em torno de uma junção entre o braço 114 e a costela 110.

[025] As extremidades livres da pluralidade de braços 114 podem formar uma primeira extremidade 118 do prendedor 100, enquanto que uma extremidade do prendedor 100 em uma curva em U 120 da pluralidade de costelas 110 poderá formar uma segunda extremidade 122 do prendedor 100 oposta à primeira extremidade 118. A segunda extremidade 122 do prendedor 100 pode ser formada como sendo afunilada para a inserção do prendedor 100 no furo 106 do componente mãe 104 ao qual o prendedor 100 deverá ser encaixado.

[026] Na primeira extremidade 118 do prendedor 100, as extremidades da pluralidade de braços 114 sobre um lado da curva em U 120 podem ser conectadas uma à outra, assim como as extremidades da pluralidade de braços 114 no outro lado da curva em U 120 poderão ser conectadas uma à outra. Em outras palavras, nos dois lados da curva em U 120, as extremidades dos braços poderão ser conectadas uma à outra por um elemento de conexão 124. O prendedor 100, sendo assim, poderá incluir dois elementos de conexão 124 na primeira extremidade 118 do prendedor nos dois lados da curva em U 120. Os elementos de conexão 124 nos dois lados podem se estender em uma direção do elemento de conexão 124 sobre o outro lado de modo a formar um recurso de retenção que impedirá que o componente filho 102 se desencaixe do prendedor 100 quando os mesmos são montados no prendedor 100.

[027] Em adição, a fim de montar o componente filho 102 no prendedor 100, o prendedor 100 poderá ter uma pluralidade de suportes de montagem 126. De acordo

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10/19 com um exemplo, pelo menos um suporte de montagem 126 poderá ser provido em ambos os lados da curva em U 120, os suportes de montagem 126 sendo suportados no elemento de conexão 124 na primeira extremidade 118. De acordo com o dito exemplo, a fim de acomodar o componente filho 102, cada suporte de montagem 126 poderá ter um assento 128. Além disso, os assentos 128 de ambos os suportes de montagem 126 nos dois lados da curva em U 120 poderão formar a cavidade em forma de balde 130 para o recebimento do componente filho 102 a ser montado sobre o prendedor 100. Por exemplo, o componente filho 102 poderá incluir uma torre de grampos 132 formada como uma saliência que poderá cooperar com a cavidade em forma de balde 130 dos suportes de montagem 126 a fim de montar o componente filho 102 no prendedor 100. De acordo com um exemplo, a torre de grampos 132 poderá ter uma porção de assento 134, por exemplo, formada como uma fenda de modo a se assentar na cavidade em forma de balde 130 do prendedor 100. O prendedor 100 que tem o componente filho 102 montado no mesmo poderá, em seguida, ser inserido no furo 106 do componente mãe 104, desta maneira fixando os dois componentes 102, 104 em conjunto.

[028] Além disso, tal como acima mencionado, o prendedor 100 poderá ser inserido no furo 106 do componente mãe 104 em uma direção da segunda extremidade 122 que é inserida primeiro. Na segunda extremidade 122 do prendedor 100, ou seja, na curva em U 120, a pluralidade de costelas 110 poderá ser ligada por uma ponte 136. De acordo com um aspecto, a ponte 136 pode ser concebida de tal maneira que a mesma comunique uma capacidade de flexão às costelas 110 para que as mesmas possam ser inseridas no furo 106, uma vez que o furo 106 poderá ser de um tamanho maior que a extensão das costelas 110 em ambos os lados da curva em U 120. De acordo com um aspecto adicional, as costelas 110 podem ser desenhadas de modo a apresentar um formato afunilado ao longo do seu comprimento a fim de aumentar ainda mais a sua capacidade de flexão sem

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11/19 comprometer a sua resistência. Em outras palavras, as costelas 110 podem ser feitas suficientemente flexíveis para se curvar e entrar no furo 106, mas que, depois de entrar no furo, poderão recuperar o seu tamanho quase original, sem que fiquem sujeitas a falhas no processo. Tal como será explicado em detalhe mais adiante, a capacidade de flexão das costelas 110, de acordo com o desenho da ponte 136, determina uma força que deve ser aplicada para a inserção do prendedor 100 no furo 106.

[029] Em adição, a fim de manter o prendedor 100 no furo 106, tal como acima mencionado, os braços 114 poderão se articular sobre o ponto de conexão 116 com a respectiva costela 110 à qual os mesmos estão conectados. De maneira similar à ponte 136, o ponto de conexão 116 entre a costela 110 e o braço 114 para cada qual dentre o conjunto de costelas 110 e de braços 114 conectados entre si pode ser concebido de modo a prover uma capacidade de flexão aos braços 114 com relação às costelas 110, bem como a fim de prover uma contenção do prendedor 100 no furo 106. De acordo com um exemplo, quando o prendedor 100 é inserido no furo 106, o prendedor 100 poderá ser assentado com os braços 114 adjacentes ao furo 106. Por conseguinte, os braços 114 são concebidos de modo a exercer uma força de polarização considerável sobre as bordas do furo 106 de modo a prender com firmeza o prendedor 100 dentro do furo 106. Em adição, o ponto de conexão 116 poderá ter um perfil 138 que suplementa os braços 114 na fixação segura do prendedor 100 e que impedirá a remoção do prendedor 100 do furo 106 a menos que uma quantidade de força considerável seja aplicada para essa remoção. De acordo com um exemplo, o perfil 138 pode se estender em uma direção lateral externa com relação a um plano 202 (mostrado na Figura 2) que passa através do prendedor 100 e que faz uma curva em U 120 através das costelas 110. O perfil 138 poderá, deste modo, formar uma área de trava na qual o prendedor 100 se fixará quando posicionado no furo 106 e da qual ficará impedido de se destacar, deste modo evitando que o componente filho 102 se

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12/19 desloque do componente mãe 104.

[030] Além disso, o prendedor 100 poderá incluir pelo menos um elemento de aperto 140 em ambos os lados da curva em U 120, os elementos de aperto 140 sendo acoplados à ponte 136 e estendidos a partir da ponte em direção à primeira extremidade 118 do prendedor 100. Em outras palavras, os elementos de aperto 140 podem se estender ao longo do corpo 108, ou seja, na direção ao longo da qual o corpo 108 do prendedor 100 se estende. Os elementos de aperto 140, tal como o nome sugere, podem funcionar no sentido de apertar o componente filho 102 que é montado sobre o prendedor 100. De acordo com um aspecto, o elemento de aperto 140 poderá ter uma face de contato 142 que poderá entrar diretamente em contato com a superfície do componente filho 102 a fim de apertar o componente filho 102. A face de contato 142 pode ser moldada de modo a se afunilar na direção a partir da primeira extremidade 118 para a segunda extremidade 122. Em outras palavras, a face de contato 142 pode ser moldada de modo a se afunilar na direção a partir da curva em U 120 ao longo do corpo 108, ou seja, ao longo da direção através da qual o corpo 108 do prendedor 100 se estende. O afunilamento sobre a face de contato 142 poderá também complementar o formato afunilado das costelas 110 a fim de alinhar o componente filho 102, por exemplo, a torre de grampos 132 do componente filho 102, em direção ao centro da curva em U 120 quando o componente filho 102 está sendo montado no prendedor 100. Isso irá garantir uma efetiva montagem do componente filho 102 no prendedor 100.

[031] Além disso, o desenho do prendedor 100 pode ser feito com base em uma força de inserção a ser aplicada para a inserção do prendedor 100 no furo 106 e em uma força de separação a ser aplicada no sentido de remover o prendedor 100 do furo 106. De acordo com um aspecto, o prendedor 100 pode ser concebido de tal maneira que a força de inserção do prendedor não tenha qualquer relação com a força de separação do prendedor 100 e vice versa. Por exemplo, o prendedor 100 poderá

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13/19 requerer uma força de inserção nominal a fim de tornar o prendedor ergonômico para uso por parte de um usuário, e ao mesmo tempo, o desenho poderá ser feito também de tal modo que o prendedor 100 precise de uma força de separação consideravelmente elevada em comparação com a força de inserção. Os recursos de desenho do prendedor são apresentados em detalhe com relação à Figura 2, à Figura 3A, à Figura 3B, à Figura 4, e à Figura 5.

[032] De acordo com um aspecto, um tamanho da ponte 136 pode ser selecionado com base em uma força de inserção para a qual o prendedor 100 é desenhado. Em outras palavras, o tamanho da ponte 136 poderá ser determinado com base na força de inserção a ser aplicada para a inserção do prendedor 100 no furo 106 do componente mãe 104. Isso é ilustrado na Figura 2. A Figura 2 ilustra uma vista de topo do prendedor 100 mostrado na Figura 1. Tal como se pode observar a partir da Figura 2, uma largura W ou uma altura H (mostrada na Figura 1) ou ambas as medidas de largura e altura da ponte 136 poderão determinar uma força de inserção aplicável ao prendedor 100. Em outras palavras, começando a partir da força de inserção, a força de inserção poderá ser um fator com base no qual a largura W ou a altura H ou ambas as medidas de largura e altura da ponte 136 poderão ser desenhadas. A largura W da ponte 136 poderá ser a dimensão da ponte 136 que se estende em ambos os lados da curva em U 120, tal como mostrado na Figura 2. A altura H da ponte 136 poderá ser a dimensão da ponte 136 que se estende em uma direção ao longo da primeira extremidade 118 e da segunda extremidade 122 do prendedor 100, tal como mostrado na Figura 1.

[033] Por conseguinte, como um exemplo, o tamanho da ponte 136 poderá ser selecionado para um tamanho pequeno, de maneira que a flexibilidade das costelas 110 na curva em U 120 possa ser de uma alta flexibilidade, por conseguinte requerendo que uma baixa força de inserção seja aplicada para a inserção do prendedor 100 no componente mãe 104. Em adição, o tamanho da ponte 136 poderá

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14/19 ainda ser determinado de tal modo que, durante a fabricação do prendedor 100, o mesmo não sofra falhas ou quebra no momento da inserção ou da retirada do prendedor 100 do componente mãe 104, por exemplo, quando a inserção e a remoção são feitas em cinco ciclos. Sendo assim, o tamanho da ponte 136 do prendedor 100 poderá ser determinado com base em uma decisão de escolha entre a força de inserção e a falha do prendedor 100. Por conseguinte, o material do prendedor 100 poderá ser um fator adicional na determinação do tamanho da ponte 136, com devida consideração aos fatores acima apresentados.

[034] Além disso, tal como acima mencionado, a força de inserção poderá ainda ser um fator no desenho das costelas 110. Por exemplo, a fim de aumentar a capacidade de flexão das costelas 110 sem comprometer a sua resistência, as costelas 110 poderão ser desenhadas de modo a apresentar um formato afunilado ao longo do seu comprimento. A alta capacidade de flexão das costelas 110 facilita ainda mais no desenho do prendedor 100 que o mesmo apresente uma força de inserção nominal de tal modo que as costelas 110 possam se tornar flexíveis ou suficientemente flexíveis para se curvar e entrar no furo 106 de maneira ergonômica e, depois de entrar, poderão quase que totalmente recuperar a sua forma original, sem o risco de falha no processo.

[035] Em adição, o prendedor 100 poderá ainda apresentar recursos que poderão ser desenhados com base na força de separação para o prendedor 100, ou seja, na força a ser aplicada sobre o prendedor 100 para a retirada do prendedor 100 do componente mãe 104. A Figura 3A e a Figura 3B ilustram tais recursos do prendedor 100 que são desenhados considerando a força de separação para o prendedor 100 de acordo com um exemplo da presente invenção. De acordo com um aspecto, o ponto de conexão 116 entre a costela 110 e o braço 114 para cada qual dentre a pluralidade de costelas 110 poderá ser o recurso concebido no sentido de regular a força de separação do prendedor 100. Em outras palavras, a força de

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15/19 separação poderá ser um fator no desenho das costelas 110 e os braços 114 do prendedor 100. De acordo com um exemplo, um tamanho do ponto de conexão 116 entre as costelas 110 e os braços 114 poderá ser selecionado no sentido de determinar a força de separação para o prendedor 100. Por exemplo, uma largura ou espessura ou ambas a largura e a espessura do ponto de conexão 116, quando elevadas, poderão reduzir a flexibilidade, e, por conseguinte, a capacidade de articulação, dos braços 114 com relação às costelas 110, e, desta maneira, requerer uma alta força de separação para a remoção do prendedor 100 do componente. No entanto, tal como acima mencionado, o tamanho dos pontos de conexão 116 poderá ser determinado com base em uma decisão de escolha entre a força de separação e a falha do prendedor 100. De acordo com um exemplo, o tamanho dos pontos de conexão 116 poderá ser decidido com base em um material do prendedor 100, devidamente considerando os fatores acima apresentados em adição.

[036] De acordo com um exemplo da presente invenção, tal como mostrado na Figura 3A e na Figura 3B, o perfil 138 provido no ponto de conexão 116 entre a costela 110 e o braço 114 poderá ser concebido para uma determinada força de separação do prendedor 100. Tal como acima mencionado, o perfil 138 tem a função de complementar os braços 114 na fixação segura do prendedor 100 e na prevenção da retirada do prendedor 100 do furo 106 a menos que uma quantidade de força considerável seja aplicada para essa remoção.

[037] A Figura 3A ilustra o prendedor 100, de acordo com um exemplo, desenhado para uma força de inserção nominal e uma alta força de separação. De acordo com o dito exemplo, a força de separação para o prendedor 100 poderá ser da faixa de cerca de 70N a 90N, enquanto que a força de inserção poderá ser menor que cerca de 40N. Tal como se deve entender, os valores acima apresentados com relação às forças de inserção e de separação são providos como exemplos e não devem ser interpretados como uma limitação. Sendo assim, por exemplo, dependendo

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16/19 do desenho e da aplicação, os valores da força de inserção nominal e da alta força de separação poderão ficar fora das faixas acima mencionadas. Em adição, de acordo com o dito exemplo, um ângulo de inserção para o prendedor 100, ou seja, um ângulo de aproximação para a inserção do prendedor 100 no furo 106 poderá ser de aproximadamente 15 graus em ambos os lados do furo 106. Em outras palavras, o plano 202 (mostrado na Figura 2) que passa através do prendedor 100 e faz um corte através da curva em U 120 entre as costelas 110 poderá ser no máximo de aproximadamente +15 graus e -15 graus com relação a um plano (não mostrado) ao longo de uma direção de inserção em um sentido reto. A direção de inserção no sentido reto pode ser entendida como sendo ao longo de uma linha perpendicular ao furo 106 (ou o eixo geométrico central que passa através do plano do furo). No entanto, um ângulo de inserção é provido como um exemplo, e o prendedor 100 poderá ser desenhado para ângulos de inserção maiores ou menores que os valores acima mencionados.

[038] De acordo com o exemplo ilustrado na Figura 3A, o perfil 138 é desenhado de modo a apresentar uma grande curvatura que começa a partir da costela 110 e termina no braço 114. Além disso, o perfil 138 pode formar um ângulo agudo, por exemplo, próximo a 90 graus, com relação ao braço 114. Em outras palavras, a curvatura do perfil 138 pode ser aguda. Como resultado de tal desenho, o prendedor 100 precisa de uma alta força de separação para ser removido do furo 106. Em adição, a fim de apresentar uma alta força de separação, a espessura em seção transversal T (também mostrada na Figura 2) do ponto de conexão 116 poderá ser desenhada como sendo de uma grande espessura de maneira que a flexibilidade dos braços 114 com relação às costelas 110 fique consideravelmente baixa. Por conseguinte, a força de separação para a remoção do prendedor 100 do furo 106 se torna alta. A Figura 4A ilustra um prendedor 100 desenhado com base nos recursos apresentados com referência à Figura 3A.

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17/19 [039] A Figura 3B ilustra o prendedor 100, de acordo com um exemplo, desenhado para uma força de inserção nominal e uma força de separação nominal. De acordo com o dito exemplo, a força de separação para o prendedor 100 pode ser da faixa de cerca de 45N a 65N, enquanto que a força de inserção poderá ser menor que cerca de 40N. Tal como se deve entender, os valores acima apresentados das forças de inserção e de separação são providos como exemplos e não devem ser interpretados como uma limitação. Por conseguinte, por exemplo, dependendo do desenho e da aplicação, os valores da força de inserção nominal e da força de separação nominal poderão ficar fora das faixas acima mencionadas. Em adição, de acordo com o dito exemplo, um ângulo de inserção para o prendedor 100 poderá ser igual ao ângulo apresentado com referência ao exemplo da Figura 3A. Por conseguinte, o ângulo de aproximação para a inserção do prendedor 100 no furo 106 pode ser de aproximadamente 15 graus em ambos os lados do furo 106. Em outras palavras, o plano 202 (mostrado na Figura 2) que passa através do prendedor 100 e que faz um corte através da curva em U 120 entre as costelas 110 pode ser no máximo de aproximadamente +15 graus e -15 graus com relação a um plano ao longo de uma direção de inserção em um sentido reto. A direção de inserção no sentido reto pode ser entendida como sendo ao longo de uma linha perpendicular ao furo 106 (ou o eixo geométrico central que passa através do plano do furo). No entanto, um ângulo de inserção é provido como um exemplo, e o prendedor 100 poderá ser desenhado para ângulos de inserção maiores ou menores que os valores acima mencionados.

[040] De maneira similar ao exemplo da Figura 3A, tal como mostrado na Figura 3B, o perfil 138 provido no ponto de conexão 116 entre a costela 110 e o braço 114 poderá ser o recurso concebido no sentido de regular a força de separação do prendedor 100. De acordo com o exemplo ilustrado na Figura 3B, o perfil 138 é desenhado de modo a apresentar um recurso de retenção curvado 302 entre a costela 110 e o braço 114, o que aumentará ainda mais a capacidade de trava do prendedor

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100 no furo 106. Em adição, o perfil 138 pode formar um ângulo maior que 90 graus com o braço 114 ao encontrar o braço 114. Em outras palavras, o ângulo entre o perfil 138 e o braço 114 é menos agudo e mais gradual. Como resultado, a remoção do prendedor 100 se torna uma operação relativamente fácil com tal desenho, e o prendedor 100, desta maneira, irá requerer uma força de separação nominal.

[041] Em adição, no ponto de conexão 116, uma curvatura 304 poderá ser formada sobre uma borda do ponto de conexão 116 oposta à do perfil 138. De acordo com um exemplo, a curvatura 304 poderá ser formada por meio da remoção do material das costelas 110 e dos braços 114, desta maneira formando uma pequena espessura em seção transversal do braço 114 ou da costela 110 ou de ambos o braço e a costela no ponto de conexão 116. Como resultado de tal desenho, a flexibilidade dos braços 114 com relação às costelas 110 será elevada e, sendo assim, o prendedor 100 irá precisar de uma força de separação nominal para que possa ser removido do furo 106. A Figura 4B ilustra um prendedor 100 desenhado com base nos recursos descritos com referência à Figura 3B.

[042] De acordo com um exemplo, o prendedor 100 da presente invenção pode ser concebido de modo a atender aos seguintes aspectos: (1) os prendedores 100 têm de ser usados para uma fixação de um acabamento de plástico em um veículo, por exemplo, para a fixação de um componente filho de painel de instrumentos em um painel carregador de instrumentos com diferentes desempenhos de faixas de retenção, tais como com elevadas forças de separação ou com forças de separação nominais e uma força de inserção nominal; (2) o prendedor 100 tem de se fixar em diferentes espessuras dos componentes 102, 104 e prover um desempenho similar de montagem para várias espessuras; (3) o prendedor 100 tem de se fixar em diferentes tamanhos de furo 106 e ao mesmo tempo atender às exigências de força; (4) o prendedor 100 tem de se fixar em diferentes tipos de material dos componentes 102, 104 e ao mesmo tempo atender às exigências de força; (5) o prendedor 100 tem

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19/19 de prover uma retenção dentro de uma faixa predefinida com base no tipo de exigência de força (uma elevada força de separação ou uma força de separação nominal) quando testado para ajuste em furos de diferentes tamanhos 106; (7) o prendedor 100 tem de prover retenção dentro das exigências de força (as forças de inserção bem como as forças de separação) quando testado para ajuste em diferentes tipos de materiais de componentes 102, 104; (8) o prendedor 100 tem de atender às exigências de desempenho e de força quando testado em cinco ciclos com as condições acima indicadas; e (9) o prendedor 100 deve atender às exigências de embalagem atribuídas para um ajuste no componente 102, 104 para as quais o mesmo é desenhado.

[043] Embora tenham sido descritos exemplos de prendedores em uma linguagem específica às características estruturais e/ou aos métodos da presente invenção, deve-se entender que as reivindicações em apenso não se limitam às características especificamente descritas no presente documento. Mas, sim, por outro lado, essas características específicas devem ser interpretadas como exemplos de prendedores.

Claims (16)

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REIVINDICAÇÕES

1. Prendedor (100), CARACTERIZADO pelo fato de compreender:

- um corpo (108) moldado com uma pluralidade de costelas (110) que formam uma curva em U (120) em uma primeira extremidade (118), a pluralidade de costelas (110) sendo substancialmente paralela uma à outra;

- uma ponte (136) que liga a pluralidade de costelas (110) uma à outra na curva em U (120); e

- uma porção de haste (112) estendida a partir do corpo (108), a porção de haste compreendendo uma pluralidade de braços (114), cada braço (114) ficando em cantiléver em uma extremidade livre de uma costela (110) dentre a pluralidade de costelas (110) e estendendo-se a partir das mesmas em uma direção para fora do corpo 108 de modo a poder se articular em torno do braço (114).

- sendo que a ponte (136) e a pluralidade de costelas (110) são desenhadas de modo a regular pelo menos uma força de inserção do prendedor; e

- sendo que um ponto de conexão entre cada braço (114) e a costela (110) é concebido de modo a regular pelo menos uma força de separação do prendedor.

2. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de haste (112) inclui ainda um elemento de conexão (124) que liga as extremidades livres da pluralidade de braços nos dois lados da curva em U (120) uma à outra.

3. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de compreender uma pluralidade de suportes de montagem (126) a fim de montar um componente (102) no prendedor 100, pelo menos um suporte de montagem (126) sendo provido nos dois lados da curva em U (120) e suportado no elemento de conexão (124).

4. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender pelo menos um elemento de aperto (140) nos dois lados da curva

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2/3 em U (120) a fim de apertar um componente (102) montado sobre o prendedor (100), o pelo menos um elemento de aperto (140) sendo acoplado à ponte 136 e estendido a partir da ponte (136) ao longo do corpo (108) do prendedor 100.

5. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o pelo menos um elemento de aperto (140) compreende uma face de contato (142) moldada de modo a se afunilar na direção a partir da curva em U (120) ao longo do corpo (108) a fim de alinhar o componente (102) em direção a um centro da curva em U (120) quando o componente (102) está sendo montado no prendedor 100.

6. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma característica dentre uma largura (W) e uma altura (H) da ponte é concebida de modo a regular pelo menos a força de inserção do prendedor.

7. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das costelas (110) tem um formato afunilado ao longo de um comprimento das mesmas de modo a regular pelo menos a força de inserção do prendedor.

8. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma característica dentre uma largura e uma espessura em seção transversal (T) do ponto de conexão entre cada braço (114) e a costela (110) é concebida de modo a regular pelo menos a força de separação do prendedor.

9. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o ponto de conexão entre cada braço (114) e a costela (110) tem um perfil (138) estendido em uma direção lateral externa de modo a formar uma área de trava do prendedor (100).

10. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o perfil (138) forma um ângulo agudo de aproximadamente 90 graus com o braço (114).

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11. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o prendedor (100) é concebido para uma força de separação em uma faixa de cerca de 70 Newtons e 90 Newtons e para uma força de inserção em uma faixa de cerca de 30 Newtons e 40 Newtons.

12. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o prendedor (100) é desenhado de modo a apresentar um ângulo de inserção de aproximadamente 15 graus nos dois lados de uma direção de inserção em um sentido reto.

13. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o perfil (138) forma um ângulo maior que 90 graus com o braço 114.

14. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o ponto de conexão (116) compreende uma curvatura (304) formada sobre uma borda do ponto de conexão (116) oposta à do perfil (138).

15. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o prendedor (100) é concebido para uma força de separação em uma faixa de cerca de 40 Newtons e 70 Newtons e para uma força de inserção em uma faixa de cerca de 30 Newtons e 40 Newtons.

16. Prendedor (100), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o perfil (138) tem um recurso de retenção curvado (302) entre a costela 110 e o braço (114).