KR20170043505A

KR20170043505A - 핀 및 그로밋 패스너 조립체

Info

Publication number: KR20170043505A
Application number: KR1020177002140A
Authority: KR
Inventors: 그레고리 에스 플린
Original assignee: 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2015-06-13
Publication date: 2017-04-21
Also published as: WO2016028369A1; DE112015002697T5; BR112017001804A2; US10221873B2; US20170234343A1

Abstract

패스너 조립체는 말단 팁(distal tip)에 연결된 중심축을 포함하는 핀과, 적어도 하나의 다리부를 포함하는 그로밋을 포함할 수 있다. 상기 핀 및 그로밋은, 상기 패스너 조립체가 구성 요소에 견고하게 고정되는 팽창 상태, 그리고 상기 다리부(들)가 상기 중심축 쪽으로 당겨져서 상기 다리부(들)의 축방향 엔벨로프(axial envelope)가 감소되는 수축 상태에 위치되도록 구성된다.

Description

핀 및 그로밋 패스너 조립체{PIN AND GROMMET FASTENER ASSEMBLY}

관련 출원

본 출원은, 그 전문이 본원에 참고로 인용되며 2014년 8월 18일자로 출원된 "핀 및 그로밋 패스너 조립체(pin and grommet fastener assembly)"라는 명칭의 미국 가출원 번호 제62/038,450호에 관한 것으로 그 우선권의 이익을 주장한다.

개시 내용의 실시예의 분야

본 개시 내용의 실시예는 개괄적으로 패스너 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 핀 및 그로밋 패스너 조립체에 관한 것이다.

패스너는 다양한 구성 요소를 함께 고정하는 데 사용된다. 예를 들어, 패스너는 제1 패널을 제2 패널에 견고하게 연결하는 데 사용될 수 있다. B-필라 아플리케(B-pillar appliques)와 같은 커버 패널은 하나 이상의 패스너를 통해 자동차의 도어 프레임 또는 패널에 고정될 수 있다.

제1 패널을 제2 패널에 고정하기 위해, 핀 및 그로밋 패스너가 사용될 수 있다. 패스너는 그로밋 내에 고정되는 핀을 포함할 수 있다. 그로밋이 제2 패널에 형성된 구멍 내에 스냅 가능하게 고정되는 동안, 핀의 상부 평면 부분은 제1 패널에 접착식으로 고정될 수 있다. 통상, 그로밋은 결합 과정 중에 핀이 통과하게 할 수 있는 통로를 포함한다. 통로는 일반적으로 핀이 그로밋에 대해 고정될 때의 핀 샤프트의 형상을 따른다.

공지된 핀 및 그로밋 패스너 조립체는 패널에 설치된 후에 오랜 기간 동안 펴지고 세팅되는 그로밋 다리부를 포함한다. 이러한 공지된 핀 및 그로밋 패스너 조립체가 패널의 구멍으로부터 제거될 때, 그로밋 다리부는 개방되게 펼쳐진 위치로 설정되어 유지된다. 즉, 그로밋 다리부의 외향 바이어스(outward bias)는 그로밋 다리부를 영구적으로 외향 편향된 상태로 만들 수 있다. 외향 편향된 다리부들 사이의 거리는 패널 내의 구멍보다 넓을 수 있다. 이에 따라, 패스너 조립체는 패널의 구멍에 용이하게 다시 삽입될 수 없는데, 이는 펼쳐진 그로밋 다리부가 구멍을 둘러싸는 패널의 엣지 부분 상에 걸릴 수 있기 때문이다.

따라서, 패널의 구멍에 효율적으로 용이하게 삽입 및 재삽입될 수 있는 그로밋에 대한 요구가 존재한다.

본 개시 내용의 특정 실시예는 구성 요소에 고정되도록 구성되는 패스너 조립체를 제공한다. 패스너 조립체는 말단 팁(distal tip)에 연결된 중심축을 포함하는 핀 및 적어도 하나의 다리부를 갖는 그로밋을 포함할 수 있다. 핀 및 그로밋은 패스너 조립체가 구성 요소에 견고하게 고정되는 팽창 상태, 그리고 다리부(들)가 중심축 쪽으로 당겨져 다리부(들)의 축방향 엔벨로프(axial envelope)를 감소시키는 수축 상태에 위치되도록 구성된다.

중심축의 적어도 일부는 팽창 상태 및 수축 상태에서 그로밋의 핀 통로를 통해 유도 및/또는 배치될 수 있다. 또한, 핀 및 그로밋은, 중심축이 핀 통로 외부에 있는 사전 설치 상태로 배치될 수도 있다.

적어도 하나의 실시예에서, 핀은 수축 상태에서 중심축을 향해 다리부(들)를 내측으로 끌어당겨 유지하도록 구성된 적어도 하나의 유지 램프(retaining ramp)를 포함할 수 있다. 유지 램프(들)는 수축 상태에서 다리부(들)를 잡을 수 있다. 상기 유지 램프(들)는 중심축의 외부면으로부터 핀의 중심 종축을 향해 경사진 경사면을 포함할 수 있다. 경사면 위로 중심축 내에 채널이 형성될 수 있다. 채널은, 다리부(들)의 적어도 일부가 수축 상태로 유지되도록 하기 위한 공간을 제공한다.

적어도 하나의 실시예에서, 핀은 구성 요소의 구멍 내에 패스너 조립체를 팽장 상태로 안정화시키도록 구성된 적어도 하나의 신축 부재(예컨대, 암, 날개, 빔, 탭 및/또는 이와 유사한 것)를 포함할 수 있다. 신축 부재(들)는 중심축에 연결된 신축성 기저부와 신축성 스템으로부터 소정 각도로 외측으로 연장되는 자유 단부를 포함할 수 있다.

상기 그로밋은 핀 통로를 둘러싸는 플랜지를 포함할 수 있다. 다리부(들)는 플랜지로부터 연장될 수 있다. 다리부(들)는 내측으로 경사진 말단부를 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 패스너 조립체의 정면도를 나타낸다.
도 2는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 핀의 정면도를 나타낸다.
도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 그로밋의 평면도를 나타낸다.
도 4는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 그로밋의 정면도를 나타낸다.
도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 수축 위치에서의 패스너 조립체의 정면도를 나타낸다.
도 6은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 수축 위치에서의 패스너 조립체의 축방향 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라, 핀의 유지 램프에 의해 유지되는 그로밋 다리부의 정면도를 나타낸다.
도 8은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라, 핀의 유지 램프에 의해 유지되는 그로밋 다리부의 축방향 단면도를 나타낸다.
도 9는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 팽창 상태의 패스너 조립체의 정면도를 나타낸다.
도 10은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 팽창 상태의 패스너 조립체의 축방향 단면도를 나타낸다.
도 11은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 패스너 조립체의 상부 사시도를 나타낸다.
도 12는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 패스너 조립체의 정면도를 나타낸다.
도 13은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 사전 설치 상태로 배치된 핀의 전방 사시도를 나타낸다.
도 14는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 수축 상태에서의 그로밋의 전방 사시도를 나타낸다.
본 개시 내용의 실시예를 상세히 설명하기 전에, 본 개시 내용은 그 적용에있어서 다음의 설명에서 설명되거나 도면에 예시된 구성 요소의 구성 및 배열의 상세에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 개시 내용은 다른 실시예가 가능하고 다양한 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 어구 및 전문 용어는 설명의 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. "포함하는" 및 "구비하는" 그리고 그 변형의 사용은, 그 뒤에 열거된 항목 및 그 등가물뿐만 아니라 그 추가 항목 및 그 균등물을 포함하는 것을 의미한다.

본 개시 내용의 실시예는 패널과 같은 구성 요소에서 패스너 조립체를 제거할 때 (예컨대, 밀어넣기, 잡아당기기 또는 기타 방식에 의해) 그로밋 다리부를 안쪽으로 당겨서 고정하도록 구성된 하나 이상의 램프(ramp)를 갖는 핀을 포함할 수 있는, 핀 및 그로밋 패스너 조립체를 제공한다. 그로밋 다리부를 내측으로 고정하는 것에 의해, 본 개시 내용의 실시예는 그로밋 다리부가 외측으로 펼쳐진 위치에 놓여질 가능성을 방지하거나 달리 감소시킴으로써, 패스너 조립체가 구성 요소의 개구 또는 구멍 내로 용이하게 재삽입될 수 있게 한다.

적어도 하나의 실시예에서, 핀 및 그로밋 패스너 조립체는, 패스너 조립체가 패널과 같은 구성 요소로부터 제거될 때 그로밋 다리부를 내측으로 고정시키도록 램프(들)와 협력하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 신축 부재(예컨대, 암, 탭, 날개, 빔, 포스트 등)를 또한 포함할 수 있다. 선택적으로, 패스너 조립체는 상기 신축 부재(들)를 포함하지 않을 수 있다.

도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 패스너 조립체(100)의 정면도를 나타낸다. 패스너 조립체(100)는 핀(102) 및 그로밋(104)을 포함할 수 있다.

핀(102)은 중심축 또는 빔(108)을 중심으로 위치된 암(arm) 또는 날개 등의 대향하는 신축 부재(106)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 신축 부재(106)는 중심축 또는 빔(108)의 하부로부터 칼라(110)를 향해 상측으로 외측을 향해 기울어져 있을 수 있으며, 칼라는 감소된 직경의 목부(107)만큼 캡(105)으로부터 떨어져 있을 수 있다. 핀(102)은 패널을 통해 구멍을 형성하는 엣지가 목부(107) 주변에 고정될 수 있도록 하기 위해 캡(105)과 칼라(110) 사이에 패널의 일부분을 견고하게 고정시키도록 구성될 수 있다.

각각의 신축 부재(106)의 상부 말단(111)은 자유단[예를 들어, 칼라(110)에 부착되지 않을 수 있음]일 수 있는 반면, 신축 부재(106)의 하부 기저부(113)는 중심축(108)에 탄력적으로 고정된다. 이에 따라, 하부 기저부(113)는, 신축 부재(106)가 중심축(108)으로부터 멀어지게 그리고 중심축을 향해 신축될 수 있게 하는 피봇 영역을 제공한다. 선택적으로, 핀(102)은 신축 부재(106)를 포함하지 않을 수 있다.

중심축(108)의 그로밋 체결 단부(115)는 중심축(108) 상에 또는 내부에 형성 될 수 있는 하나 이상의 가이드 또는 유지 램프(112)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유지 램프(112)를 형성하는 채널이 중심축(108)의 외부면을 통해 그리고 중심축(108)의 내부 안으로 형성될 수 있다. 그로밋 체결 단부(115)는 칼라(110)로부터 멀리 위치될 수 있으며, 핀(102)의 하단에 있을 수 있다(도 1에 도시됨). 신축 부재(106) 및 유지 램프(112)는 협력하여, 패스너 조립체(100)가 패널과 같은 구성 요소로부터 제거된 후에 수축 위치로 그로밋 다리부(114)[예를 들어, 4개의 그로밋 다리부(114)]를 복귀시킬 수 있다. 상기 유지 램프(112)는 그로밋 다리부(114)들을 내측으로 상기 핀(102)의 중심축(108)에 고정시키도록 작용할 수 있다. 예를 들면, 유지 램프(112)는 아래 설명되는 바와 같이 패스너 조립체(100)의 중심을 향해 그로밋 다리부(114)를 이동시키도록 작용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 핀(102) 및 그로밋(104)은 사전 설치 상태에 있다. 사전 설치 상태에서, 핀(102)의 중심축(108)는 그로밋(104)의 핀 통로 외부에 있을 수 있다[핀(102)의 말단 팁은 적어도 부분적으로 핀 통로 내에 있을 수 있음]. 핀(102)은 성형 공정 중에 형성될 수 있는 플래싱(flashing)과 같은 재료의 얇은 층을 통해 그로밋(104)에 대해 매달려 있을 수 있다. 패스너 조립체(100)는 사전 설치 상태로 최종 사용자에게 선적될 수 있다.

패스너 조립체(100)를 작동시키기 위해, 핀(102)은 그로밋(104) 내로 하향 유도되어, 핀(102)과 그로밋(104) 사이의 현수 연결을 끊어, 핀(102)이 선택적으로 그로밋(104)의 핀 통로 내외로 이동될 수 있게 한다. 패스너 조립체(100)는, 핀(102)이 핀 통로 내로 완전히 유도되어 다리부(114)가 패스너를 소정의 구성 요소에 견고하게 체결하는 외향 바이어스 상태로 되게 하는 팽창 상태로 이동될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 패스너 조립체(100)는 또한 [패스너 조립체(100)가 구성 요소로부터 제거될 때와 같이] 수축 위치로 이동될 수 있으며, 이 수축 위치에서 핀(102)의 하나 이상의 부분은 다리부(114)들의 축방향 엔벨로프를 감소시키도록 그로밋(104)의 다리부(114)를 내측으로 당기게 된다(예컨대, 수축시킴).

도 2는 본 개시 내용의 실시예에 따른 핀(102)의 정면도를 나타낸다. 핀(102)은 유지 램프(112) 아래에 경사진 인입 팁(lead-in tip; 116)을 포함할 수 있다. 인입 팁(116) 위로는 중심축(108) 주변으로 원주 렛지(ledge; 118)가 환형으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 인입 팁(116)은 렛지(118)로부터 아래로 연장될 수 있다.

각각의 유지 램프(112)는 중심축(108)의 외측부(122)로부터 핀(102)의 중심 종축(124)을 향하여 하향 경사진 경사면(120)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 경사면(120)은 팁(116)의 경사각에 대해 평행하거나 거의 평행할 수 있다. 선택적으로, 경사 각도는 도시된 것보다 크거나 작을 수 있다. 경사면(120)은 다리부(114)의 말단부(134)의 외형에 일치하는 왕복 채널을 제공할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 다리부(114)의 말단부(134)는 경사면(120)에 의해 형성된 채널 내에 안착되도록 구성될 수 있다.

채널(126)은 유지 램프(112) 위에 형성되거나 그렇지 않으면 유지 램프(112)에 의해 달리 획정될 수 있다. 채널(126)은 그로밋 다리부(114)(예컨대, 도 1에 도시됨)의 일부가 통과하여 유지되는 공간을 제공한다.

핀(102)은 임의의 수의 유지 램프(112)를 포함할 수 있다. 예컨대, 유지 램프(112)의 수는 그로밋(104)(예컨대, 도 1에 도시됨)의 그로밋 다리부(114)의 수와 동일할 수 있다. 대안적으로, 핀(102)은 도시된 것보다 더 많거나 더 적은 유지 램프(112)를 포함할 수 있다.

도 3은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 그로밋(104)의 평면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 그로밋(104)은 핀 통로(132)를 둘러싸는 원주 플랜지(130)를 포함할 수 있다. 핀 통로(132)는, 핀 통로(132) 내로 그리고 핀 통로(132)를 통해 유도될 수 있는 핀(102)의 팁(116)을 수용하도록 구성된다.

도 4는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 그로밋(104)의 정면도를 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 다리부(114)들은 핀 통로(132) 주위에서 플랜지(130)의 하부면으로부터 하향 연장된다. 각 다리부(114)는 그로밋(104)의 중심축(136)을 향해 내측으로 경사를 이루는 내향 경사진 말단부(134)를 포함한다. 말단부(134)는 패스너 조립체(100)(도 1에 도시됨)가 구성 요소로부터 제거될 때 수축 위치로 핀(102)의 유지 램프(112)에 의해 내측으로 확실하게 유지되도록 구성된다.

도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 수축 위치[예를 들어, 그로밋 다리부(114)가 수축된 위치에 있음]의 패스너 조립체(100)의 정면도를 나타낸다. 수축 위치에서, 그로밋 다리부(114)의 말단부(134)는 핀(102)의 유지 램프(112)에 의해 내측으로 당겨지며, 그로 인해 그로밋 다리부(114)는 핀(102)의 중심 종축(124)을 향해 내측으로 수축된다. 이로써, 그로밋 다리부(114)는 그로밋 다리부(114)의 외부 엔벨로프(outer envelope; 140)를 최소화하거나 달리 줄이기 위해 밀어 넣어지거나 잡아 당겨지거나 그렇지 않으면 내측으로 당겨진다. 수축 위치에서, 내측으로 당겨진 그로밋 다리부(114)의 외부 엔벨로프(140)는 패스너 조립체(100)가 위치될 패널의 구멍의 직경보다 작을 수 있다.

도 6은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라, 수축 위치에 있는 패스너 조립체(100)의 축방향 단면도를 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 신축 부재(106)의 외부면(151)은 핀 통로(132)를 획정하는 그로밋(104)의 내부 엣지(150)와 직접 접촉할 수 있다. 대향하는 신축 부재(106)의 [기저부(113)로부터 자유단(111)까지의] 외향 플레어 각도는 그로밋 다리부(112)의 말단부(134)가 핀(102)의 안내 램프(112)(도 1 및 도 2에 도시됨) 내측으로 안내 램프를 향해 강제되도록 그로밋(104)을 화살표 A의 방향으로 하방으로 가압할 수 있다. 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 다른 실시예에서, 패스너 조립체(100)는 신축 부재(106)를 포함하지 않을 수 있다.

도 7은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 핀(102)의 유지 램프(112)에 의해 유지되는 그로밋 다리부(114)의 정면도를 나타낸다. 도 8은 핀(102)의 유지 램프(112)에 의해 유지되는 그로밋 다리부(114)의 축방향 단면도를 나타낸다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 유지 램프(112)는 그로밋 다리부(114)의 말단부(134)를 수용하여 이들을 핀(102)의 중심 종축(124)을 향해 내측으로 유도한다. 구멍으로부터 패널을 제거하는 중에, 구멍을 형성하는 패널의 내부 엣지는, 그로밋 다리부(114)가 화살표 B의 방향으로 내측으로 압착되는 것을 보장할 수 있으며, 이에 따라 그로밋 다리부(114)의 말단부(134)는 유지 램프(112) 내로 유도된다.

수축 위치에서는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 유지 램프(112)의 각도는 채널(126) 내에 각각의 말단부(134)를 포획하는 각도이다. 예를 들어, 각각의 말단부(134)의 외부면은 개별 유지 램프(112)의 각도를 따를 수 있다. 유지 램프(112)는 중심 종축(124)을 향해 말단부(134)를 내측으로 유도하는 유지력을 말단부(134)로 인가한다. 예를 들면, 말단부(134)는 유지 램프(112)에 의해 채널(126) 내에 쐐기 삽입될 수 있다. 유지 램프(112)는 핀(102)의 중심 종축(124)을 향해 다리부(114)의 말단부(134)를 내측으로 끌어당겨 고정하기 때문에, 유지 다리부(114)의 축방향 엔벨로프(140)는 최소화되거나 달리 감소된다.

도 5 내지 도 8에 예시된 바와 같이, 패스너 조립체(100)는, 그로밋 다리부(114)의 말단부(134)가 유지 램프(112)에 의해 내측으로 끌어 당겨져 고정됨으로써 그로밋 다리부(114)의 축방향 엔벨로프(140)를 최소화하거나 달리 감소시키는 수축 위치에 있을 수 있다. 이러한 방식으로, 패스너 조립체(100)는 그로밋 다리부(114)의 감소된 축방향 엔벨로프가 구멍의 직경보다 작을 수 있기 때문에 패널과 같은 구성 요소의 구멍 내로 신속하고 용이하게 고정될 수 있다. 패스너 조립체(100)를 구멍에 고정시키기 위해, 핀(102)은 그로밋(104)의 핀 통로(132)를 통해 밀어 넣어질 수 있고, 이에 따라 그로밋 다리부(114)가 유지 램프(112)로부터 분리되면서 펼쳐짐으로써 축방향 엔벨로프가 아래에 설명되는 바와 같이 구멍의 직경보다 커진다.

도 9는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 팽창 상태의 패스너 조립체(100)의 정면도를 나타낸다. 도 10은 팽창 상태의 패스너 조립체(100)의 축방향 단면도를 나타낸다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 팽창 상태는, 패스너 조립체(100)가 예컨대, 패널의 구멍 내부와 같이 구성 요소에 견고하게 고정될 수 있는 완전 설치 상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 신축 부재(106)는 패스너 조립체(10)가 고정되는 패널(200)을 관통하여 형성된 구멍을 형성하는 내부 엣지(190)와 내측으로 접촉되어 패스너 조립체(100)를 패널(200)에 대하여 안정화시킬 수 있다. 그로밋 다리부(114)도 또한 내부 엣지(190)와 내측으로 접촉됨으로써 패스너 조립체(100)를 적소에 안정화시킬 수 있다.

핀(102)이 그로밋(104)을 통해 팽창 상태로 유도됨에 따라, 팁(116)은 그로밋(104)에 대해 화살표 A의 방향으로 하향 이동한다. 예를 들면, 그로밋(104)이 적소에 유지될 때, 핀(102)은 그로밋을 통해 화살표 A의 방향으로 선형으로 유도될 수 있다. 팁(116)이 그로밋(104)에 대해 하방으로 이동함에 따라 다리부(114)의 말단부(134)는 유지 램프(112)로부터 분리된다. 핀(102)이 계속해서 화살표 A의 방향으로 하향 유도됨에 따라, 말단부(134)의 내부면이 중심축(108)의 팽창 부분(202) 위로 활주함으로써 다리부(114)는 다리부(114)의 축방향 엔벨로프(140')가 패널(200)의 구멍의 직경보다 큰 팽창 위치로 개방되게 펼쳐지고, 이에 따라 패스너 조립체(100)를 패널(200)에 대하여 제자리에 고정시킨다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 패스너 조립체(100)가 패널(200)로부터 제거될 때, 탄성 신축 부재(106)에 의해 그로밋(104)에 가해지는 힘은 그로밋(104)을 핀(102)의 노즈부(nose; 116) 측으로 하향 가압할 수 있다. 이러한 이동 중에, 그로밋 다리부(114)의 말단부(134)는 안내 램프(112) 내로 압박되며, 안내 램프(112)는 전술 한 바와 같이 그로밋 다리부(114)를 수축 위치로 포획하거나 달리 유지한다. 패널(200)로부터 패스너 조립체(100)를 제거하는 중에, 안내 램프(112)가 그로밋 다리부(114)를 핀(102)의 중심 종촉(124)을 향해 내측으로 끌어 당기는 동안 신축 부재(106)는 그로밋(104)을 핀(102)의 노즈부(116) 측으로 하방 가압할 수 있다. 이러한 방식으로, 수축 위치에서는 그로밋 다리부(114)의 축방향 엔벨로프가 감소되며, 그로밋 다리부(114)가 팽창 위치로 설정되기가 쉽지 않다. 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 다른 실시예에서, 패스너 조립체(100)는 신축 부재(106)를 포함하지 않을 수 있다.

도 11은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 패스너 조립체(300)의 상부 사시도를 나타낸다. 도 12는 패스너 조립체(300)의 정면도를 나타낸다. 패스너 조립체(300)는, 패스너 조립체가 신축 부재를 포함하지 않을 수 있다는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 10과 관련하여 설명된 패스너 조립체(100)와 동일할 수 있다. 요컨대, 도 1 내지 도 10에 관한 설명은, 신축 부재에 관한 설명을 제외하고는 패스너 조립체(300)에 동일하게 적용된다.

패스너 조립체(300)는 전술한 바와 같이 핀(302) 및 그로밋(304)을 포함할 수 있다. 핀은 전술한 바와 같이 그로밋 다리부(314)의 말단부(334)를 수축 위치로 내측으로 끌어당기도록 구성된 유지 램프(312)[유지 램프(112)와 동일할 수 있음]를 포함할 수 있다.

도 13은 본 개시 내용의 일 실시예에 따라, 사전 설치 상태로 배치된 핀(302)의 전방 사시도를 나타낸다. 도 14는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른, 수축 상태의 그로밋(304)의 정면 사시도를 나타낸다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 핀(302)은, 패스너 조립체(300)가 구성 요소의 구멍으로부터 인출될 때 그로밋(304)의 다리부(314)를 내측으로 끌어당기는 유지 램프(312)를 포함한다. 예를 들면, 패스너 조립체(300)가 구멍으로부터 인출될 때, 핀(302)은 그로밋(304)의 핀 통로를 통해 상측으로 활주된다. 계속 압박하면, 말단부(334)는 유지 램프(312) 위의 채널에 의해 형성되는 오목한 영역을 향해 활주한다. 구멍을 획정하는 외부 엣지는, 다리부(114)의 말단부(334)가 채널 내로 활주되어 유지 램프(312)에 의해 내측으로 끌어당겨지도록 다리부(114)를 내측으로 가압하게 작용한다. 이러한 방식으로, 다리부(314)의 축방향 엔벨로프가 감소됨으로써 그로밋(304)이 구멍 외부로 활주될 수 있다. 유지 램프(312)는, 감소된 축방향 엔벨로프를 유지하도록 (전술한 바와 같이) 그로밋 다리부(304)를 수축 위치에 유지하며, 이에 따라 패스너 조립체(300)는 구멍 주변의 구성 요소의 영역에 걸리지 않으면서 구멍 또는 다른 구멍 내에 나중에 재설치될 수 있다

도 1 내지 도 14를 참조하면, 본 개시 내용의 실시예는 구성 요소로부터 반복적으로 설치 및 제거되도록 구성된 패스너 조립체를 제공한다. 패스너 조립체는 (예컨대, 패널에 대하여 패스너 조립체를 안정화시키는 신축 부재에 의한) 설치 중에 양의 피드백(positive feedback)을 제공할 수 있다. 패스너 조립체는 다양한 크기, 구멍 공차 범위 등을 비롯하여 다양한 패널에 사용될 수 있다. 또한, 실시예들은 탄성중합체 재료로 수밀되도록 오범몰딩(overmolding)될 수 있다.

본 개시 내용의 실시예는, 심지어 여러 차례의 제거 후에도, 구성 요소로부터 제거되어 그 구성 요소 또는 다른 구성 요소에 재설치되도록 구성된 패스너 조립체를 제공한다. 유지 램프는 제거 중에 그로밋 다리부를 수축시키거나 그렇지 않으면 접어 넣도록 하기 때문에, 패스너 조립체는 (패스너 조립체의 1차 사용 시에 비해) 삽입력이 거의 증가되지 않거나 전혀 증가하지 않는 상태에서 반복적으로 사용되어 구성 요소의 구멍 내로 삽입될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 신축 부재는, 특히 구멍 또는 개구가 비교적 큰 공차 직경 크기를 가질 때 해당 구멍 또는 개구를 형성하는 패널의 내부 엣지에 접촉함으로써 안정성을 제공한다. 신축 부재 및/또는 유지 램프는 공구 금형 다이의 코어 공동(core-cavity) 또는 이러한 특징부를 형성하는 슬라이드에 대해 정렬되도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 성형 공구에 복잡성이 부가되지 않는다. 언급 된 바와 같이, 패스너 조립체는 신축 부재를 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.

본 개시 내용의 실시예에 의해 제공된 패스너 조립체는 사전 설치 상태(핀이 핀 통로 내로 유도되지 않음)로부터, 그로밋 다리부가 개방되게 펼쳐져 패스너 조립체가 패널과 같은 구성 요소에 고정되는 팽창 상태로 이동될 수 있다. 구성 요소로부터 패스너 조립체를 제거하는 중에, 패스너 조립체는 그로밋 다리부가 핀을 향해 내측으로 접혀져서 그로밋 다리부의 축방향 엔벨로프가 감소되는 수축 위치로 이동될 수 있다. 예를 들면, 핀은 그로밋 다리부의 일부가 수축 상태로 유지되는 유지 램프에 의해 형성된 경사진 채널을 포함할 수 있다. 상기 수축 상태는 그로밋 다리부의 축방향 엔벨로프를 감소시키고, 그로밋 다리부가 팽창 위치로 영구적으로 설정되는 것을 방지한다. 적어도 하나의 실시예에서, 패스너 조립체는 팽창 상태의 패스너 조립체를 구성 요소의 구멍 내에 안정화시키도록 구성될 수 있는 신축 부재를 포함할 수 있다.

본 개시 내용의 실시예를 설명하기 위해 상부, 바닥, 하부, 중앙, 측면, 수평, 수직, 전방 등과 같은 다양한 공간 용어 및 방향 용어가 사용될 수 있지만, 이러한 용어는 단지 도면에 나타낸 배향과 관련하여 사용됨을 이해하여야 한다. 이러한 배향은 상부가 하부가 되거나, 하부가 상부가 되거나, 수평이 수직이 되는 등등으로 반전되거나, 회전되거나, 달리 변경될 수 있다.

전술한 변형 및 변경은 본 개시 내용의 범위 내에 있다. 여기에 개시되고 한정된 실시예는 설명 및/또는 도면에서 언급되었거나 또는 이로부터 명백한 2개 이상의 개별 특징부의 모든 대안적인 조합까지 확장됨을 알아야 한다. 이러한 상이한 조합들 모두는 본 개시 내용의 다양한 대안적인 양태들을 구성한다. 여기에 기술된 실시예는 본 개시 내용을 실시하기 위해 공지된 최선의 모드를 설명하고 있으며, 당업자가 본 개시 내용을 활용할 수 있게 할 것이다. 청구 범위는 선행 기술에 의해 허용되는 범위까지 대안적인 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

첨부된 청구범위에 사용된 범위에서, "포함하는" 및 "여기서"라는 표현은 "포함하는" 및 "이때"와 동등한 표현으로서 사용된다. 또한, 이하의 청구범위에 사용되는 범위에서, "제1", "제2"및 "제3" 등의 표현은 단지 라벨로서 사용되며, 그들 대상물에 대해 수치적인 요건을 부여하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하의 청구범위의 기재는, 해당 청구범위의 기재가 추가의 구성 없이 기능을 언급한 후에 "하기 위한 수단"이란 표현을 명시적으로 사용하지 않는 경우에는 그리고 그러한 표현을 명시적으로 사용할 때까지는, 기능식(means-plus-function)으로 기재되지 않고, 35 USC §112(f)에 의거하여 해석되도록 의도된 것이 아니다.

본 개시 내용의 다양한 특징은 다음의 청구범위에 언급된다.

Claims

구성 요소에 고정되도록 구성된 패스너 조립체로서, 상기 패스너 조립체는,
말단 팁(distal tip)에 연결된 중심축을 포함하는 핀;
적어도 하나의 다리부를 포함하는 그로밋(grommet)
을 포함하며,
상기 핀 및 그로밋은, 상기 패스너 조립체가 상기 구성 요소에 견고하게 고정되는 팽창 상태와 상기 적어도 하나의 다리부가 상기 중심축 쪽으로 당겨져서 상기 적어도 하나의 다리부의 축방향 엔벨로프(axial envelope)가 감소되는 수축 상태에 위치되도록 구성되는 것인 패스너 조립체.
제1항에 있어서, 상기 중심축의 적어도 일부는 상기 팽창 상태와 상기 수축 상태에서 상기 그로밋의 핀 통로를 통해 유도되는 것인 패스너 조립체.
제2항에 있어서, 상기 핀 및 그로밋은, 상기 중심축이 상기 핀 통로의 외부에 있는 사전 설치 상태에 위치되는 것인 패스너 조립체.
제1항에 있어서, 상기 핀은 상기 수축 상태에서 상기 적어도 하나의 다리부를 상기 중심축을 향해 내측으로 끌어당겨 유지하도록 구성된 적어도 하나의 유지 램프(retaining ramp)를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유지 램프는 상기 수축 상태에서 상기 적어도 하나의 다리부를 포획(trap)하는 것인 패스너 조립체.
제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 유지 램프는 상기 중심축의 외부면으로부터 상기 핀의 중심 종축을 향해 경사진 경사면을 포함하며, 상기 경사면 위로 채널이 형성되고, 상기 채널은 상기 적어도 하나의 다리부의 적어도 일부가 상기 수축 상태에서 유지되도록 하기 위한 공간을 제공하는 것인 패스너 조립체.
제1항에 있어서, 상기 핀은 상기 팽창 상태에서 상기 패스너 조립체를 상기 구성 요소의 구멍 내에서 안정화시키도록 구성된 적어도 하나의 신축 부재를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신축 부재는 상기 중심축에 연결된 신축성 기저부와, 신축성 스템으로부터 각도를 형성하면서 외측으로 연장되는 자유 단부를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제1항에 있어서, 상기 그로밋은 핀 통로를 둘러싸는 플랜지를 포함하고, 상기 적어도 하나의 다리부는 상기 플랜지로부터 연장되며, 상기 적어도 하나의 다리부는 내향 경사진 말단부를 포함하는 것인 패스너 조립체.
구성 요소에 고정되도록 구성된 패스너 조립체로서, 상기 패스너 조립체는,
말단 팁에 연결된 중심축을 포함하는 핀으로서, 상기 중심축 상에 또는 내부에 복수의 유지 램프가 형성되어 있는 것인 핀;
복수의 다리부를 포함하는 그로밋
을 포함하며,
상기 핀과 그로밋은, 상기 패스너 조립체가 상기 구성 요소에 견고하게 고정되는 팽창 상태와 상기 복수의 다리부가 상기 중심축 쪽으로 당겨져서 상기 복수의 다리부의 축방향 엔벨로프가 감소되는 수축 상태에 위치되도록 구성되며, 상기 복수의 유지 램프는 상기 수축 상태에서 상기 복수의 다리부를 상기 중심축을 향해 내측으로 끌어당겨 유지하도록 구성되며, 상기 복수의 유지 램프는 상기 수축 상태에서 상기 복수의 다리부를 포획하는 것인 패스너 조립체.
제10항에 있어서, 상기 중심축의 적어도 일부는 상기 팽창 상태와 상기 수축 상태에서 상기 그로밋의 핀 통로를 통해 유도되는 것인 패스너 조립체.
제11항에 있어서, 상기 핀 및 그로밋은 상기 중심축이 상기 핀 통로의 외부에 있는 사전 설치 상태에 위치되는 것인 패스너 조립체.
제11항에 있어서, 상기 복수의 유지 램프는 각각 상기 중심축의 외부면으로부터 상기 핀의 중심 종축을 향해 경사진 경사면을 포함하며, 상기 경사면 위로 채널이 형성되고, 상기 채널은 상기 복수의 다리부 중 하나의 적어도 일부가 상기 수축 상태에서 유지되도록 하기 위한 공간을 제공하는 것인 패스너 조립체.
제11항에 있어서, 상기 핀은 상기 팽창 상태에서 상기 패스너 조립체를 상기 구성 요소의 구멍 내에서 안정화시키도록 구성된 복수의 신축 부재를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제14항에 있어서, 상기 복수의 신축 부재는 각각 상기 중심축에 연결된 신축성 기저부와, 신축성 스템으로부터 각도를 형성하면서 외측으로 연장되는 자유 단부를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제11항에 있어서, 상기 그로밋은 핀 통로를 둘러싸는 플랜지를 포함하고, 상기 복수의 다리부는 상기 플랜지로부터 연장되며, 상기 복수의 다리부는 각각 내향 경사진 말단부를 포함하는 것인 패스너 조립체.
구성 요소에 고정되도록 구성된 패스너 조립체로서, 상기 패스너 조립체는,
말단 팁에 연결된 중심축을 포함하는 핀으로서, 상기 중심축 상에 또는 내부에 복수의 유지 램프가 형성되며, 상기 복수의 유지 램프는 각각 상기 중심축의 외부면으로부터 상기 핀의 중심 종축을 향해 경사진 경사면을 포함하고, 상기 경사면 위로 채널이 형성되는 것인 핀;
핀 통로를 형성하는 플랜지와 상기 핀 통로를 중심으로 상기 플랜지로부터 연장되는 복수의 다리부를 포함하는 그로밋
을 포함하며,
상기 핀과 그로밋은,
(a) 상기 중심축이 상기 핀 통로의 외부에 있는 사전 설치 상태와,
(b) 상기 패스너 조립체가 상기 구성 요소에 견고하게 고정되는 팽창 상태와,
(c) 상기 복수의 다리부가 상기 중심축 쪽으로 당겨져서 상기 복수의 다리부의 축방향 엔벨로프가 감소되는 수축 상태
에 위치되도록 구성되며,
상기 중심축의 적어도 일부는 상기 팽창 상태와 상기 수축 상태에서 상기 그로밋의 핀 통로를 통해 유도되며, 상기 복수의 유지 램프는 상기 수축 상태에서 상기 복수의 다리부를 상기 중심축을 향해 내측으로 끌어당겨 유지하도록 구성되고, 상기 복수의 유지 램프는 상기 수축 상태에서 상기 복수의 다리부를 포획하며, 상기 채널은 상기 복수의 다리부 중 하나의 적어도 일부가 상기 수축 상태에서 유지되도록 하기 위한 공간을 제공하는 것인 패스너 조립체.
제17항에 있어서, 상기 핀은 상기 팽창 상태에서 상기 패스너 조립체를 상기 구성 요소의 구멍 내에서 안정화시키도록 구성된 복수의 신축 부재를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제18항에 있어서, 상기 복수의 신축 부재는 각각 상기 중심축에 연결된 신축성 기저부와, 신축성 스템으로부터 각도를 형성하면서 외측으로 연장되는 자유 단부를 포함하는 것인 패스너 조립체.
제17항에 있어서, 상기 복수의 다리부는 각각 내향 경사진 말단부를 포함하는 것인 패스너 조립체.