RU2241147C2

RU2241147C2 - Fastener

Info

Publication number: RU2241147C2
Application number: RU2002109258/11A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Кочеров (RU); В.Н. Кочеров; А.В. Домненко (RU); А.В. Домненко; А.Г. Лысенко (RU); А.Г. Лысенко
Original assignee: Кочеров Валерий Николаевич; Домненко Александр Владимирович; Лысенко Александр Геннадьевич
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2004-11-27
Also published as: RU2002109258A

Abstract

FIELD: automotive industry.

SUBSTANCE: invention relates to fasteners used for connecting thin-walled parts in automotive industry. Proposed fastener has support part 1, attachment devices 2 and fixing member 3 consisting of four elastic lobes 7 with outer meeting sides 8, inner surfaces 9 pointed inwards the space limited by lobes, and side surfaces 10, 11. Each lobe is connected by one end to plate support part and is connected by other end to the rest of lobes, thus forming end face 12. Lobes are provided with mounting cavities 14 and are arranged on support part uniformly relative to axis of fastener. AT least one pair of lobes installed opposite to each other relative to axis 13 of member is located at different sides of plane containing the axis. Side surfaces of indicated pair of lobes are parallel to each other and to indicated plane. Inner surface of each lobe is pointed to gap between its adjacent and opposite lobes. Each lobe is made with decrease of size from one side surface to the other in plane of section perpendicular to axis.

EFFECT: improved reliability of fastener.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для соединения конструктивных элементов и может использоваться в автомобилестроении в качестве детали крепления обивки на тонкостенной детали кузова автомобиля.The invention relates to devices for connecting structural elements and can be used in the automotive industry as a mounting part of the upholstery on a thin-walled part of the car body.

Известен крепежный элемент, описанный в патенте США №3745612 (публ. 17.07.73 г.), содержащий головку и сжимаемый хвостовик, который можно вставить в круглое отверстие панели. Хвостовик состоит из центрального стержня, проходящего вдоль оси хвостовика от головки, и два фланца, соединенных со стержнем так, что они могут упруго прижиматься к стержню. В любом поперечном сечении основная часть хвостовика имеет S-образную форму.A known fastener described in US patent No. 3745612 (publ. July 17, 73), containing a head and a compressible shank that can be inserted into a round hole in the panel. The shank consists of a central shaft extending along the axis of the shank from the head, and two flanges connected to the shaft so that they can be elastically pressed against the shaft. In any cross section, the main part of the shank is S-shaped.

Недостатком этого решения является сложность и высокая точность пресс-формы, необходимой для изготовления крепежного элемента.The disadvantage of this solution is the complexity and high precision of the mold required for the manufacture of the fastener.

Из заявки ФРГ №2049476 (публ. 29.05.80 г.) известен крепежный палец с закругленным концом, состоящий из головки и стержня, образованного двумя элементами, упругопрогибающимися в радиальном направлении и соединенными с головкой. Конец одного из элементов крюкообразно отогнут таким образом, что совпадает со свободным концом другого элемента, образуя общее гладкое округление. На элементах выполнены заплечики для фиксирования стержня в отверстии панели.From the application of Germany No. 2049476 (publ. 05.29.80), a fixing finger with a rounded end is known, consisting of a head and a rod formed by two elements elastically bending in the radial direction and connected to the head. The end of one of the elements is hook-bent in such a way that it coincides with the free end of the other element, forming a common smooth rounding. The elements are made shoulders for fixing the rod in the hole of the panel.

В описанной конструкции напряжение изгиба элементов стержня концентрируется в месте их соединения с головкой, что повышает вероятность излома элементов при установке или в процессе эксплуатации.In the described construction, the bending stress of the rod elements is concentrated at the place of their connection with the head, which increases the likelihood of fracture of the elements during installation or during operation.

Наиболее близкой по технической сущности является крепежная деталь, описанная в заявке Японии №63-5605В (публ.04.02.88 г.), взятая за прототип. Крепежная деталь содержит жесткую опорную часть, диаметр опорной части больше диаметра отверстия панели, на которой устанавливается крепежная деталь. Деталь устанавливается в отверстии панели посредством фиксирующего элемента, расположенного с одной стороны опорной части, с другой стороны опорной части образованы средства для крепления второй панели. Указанные средства состоят из упругой тонкостенной шляпки, соединенной опорной ножкой с опорной частью, а также упругих ограничителей, установленных с двух сторон от ножки, концы которых расходятся по мере удаления от опорной части. Концы ограничителей, соединенные с тонкостенной шляпкой, снабжены противоположно направленными выемками, соединяющимися со стенками отверстия второй панели. Фиксирующий элемент крепежной детали выполнен в виде двух сходящихся упругих лепестков, каждый из которых одним концом соединен с опорной частью, а другим концом соединен со вторым лепестком, образуя закругленный торец, которым крепежная деталь вводится в отверстие на панели. Между лепестками установлена поперечная пластина, соединяющая закругленный торец с опорной частью и придающая жесткость фиксирующему элементу. Лепестки расположены на опорной части симметрично относительно оси крепежной детали, каждый лепесток на наружной стороне около конца, соединенного с опорной частью, снабжен выемкой, в которой располагается край отверстия панели, таким образом выемки образуют установочный габарит. Каждый лепесток ограничен наружной стороной, внутренней поверхностью, обращенной к оси детали, и боковыми поверхностями.The closest in technical essence is the fastener described in Japanese application No. 63-5605B (publ. 04.02.88), taken as a prototype. The fastener contains a rigid support part, the diameter of the support part is larger than the diameter of the hole of the panel on which the fastener is mounted. The part is installed in the panel opening by means of a fixing element located on one side of the support part, and means for fastening the second panel are formed on the other side of the support part. These means consist of an elastic thin-walled cap connected by a support leg to the support part, as well as elastic stops installed on both sides of the leg, the ends of which diverge with distance from the support part. The ends of the stops connected to the thin-walled hat are provided with oppositely directed recesses connecting to the walls of the openings of the second panel. The fixing element of the fastener is made in the form of two converging elastic petals, each of which is connected to the supporting part by one end and connected to the second petal by the other end, forming a rounded end with which the fastener is inserted into the hole on the panel. Between the petals there is a transverse plate connecting the rounded end to the supporting part and stiffening the locking element. The petals are located on the support part symmetrically with respect to the axis of the fastener, each petal on the outside near the end connected to the support part is provided with a recess in which the edge of the panel opening is located, so that the recesses form an installation dimension. Each petal is bounded by the outer side, the inner surface facing the axis of the part, and side surfaces.

Однако надежность описанной крепежной детали при ее многократном использовании недостаточна. Излом одного из лепестков фиксирующего элемента при неоднократном разделении и соединении панелей ведет к необходимости замены крепежной детали в целом. Повышение прочности фиксирующего элемента при сохранении его установочного габарита за счет увеличения толщины лепестков (радиального размера в поперечном сечении относительно оси детали) или длины сегмента, определяющего ширину лепестка (в том же сечении), приводит к пропорциональному увеличению жесткости лепестков, что затрудняет установку и вывод крепежной детали из отверстия панели.However, the reliability of the described fastener when it is reused is insufficient. The kink of one of the petals of the fixing element with repeated separation and connection of the panels leads to the need to replace the fastener as a whole. An increase in the strength of the fixing element while maintaining its installation dimension by increasing the thickness of the petals (radial size in the cross section relative to the part axis) or the length of the segment determining the width of the petal (in the same section) leads to a proportional increase in the stiffness of the petals, which makes installation and output difficult fasteners from the panel hole.

Задачей изобретения является повышение надежности крепежной детали при условии сохранения установочного габарита фиксирующего элемента.The objective of the invention is to increase the reliability of the fastener, while maintaining the installation dimension of the locking element.

Указанная задача для крепежной детали, содержащей опорную часть, на одной стороне которой установлены средства крепления, а на другой стороне образован фиксирующий элемент, выполненный в виде упругих лепестков с наружными сходящимися сторонами, внутренними поверхностями, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками, и боковыми поверхностями, каждый из лепестков одним концом соединен с опорной частью, а противоположные концы выполнены образующими общий торец, лепестки снабжены установочными выемками на наружных сторонах около концов, соединенных с опорной частью, каждая выемка ограничена в осевом направлении с одной стороны поверхностью опорной части, а с другой стороны - пологим скосом наружной стороны соответствующего лепестка, решается тем, что фиксирующий элемент выполнен состоящим из четырех лепестков, расположенных на опорной части равномерно относительно оси крепежной детали и соединенных вместе общим торцом, по крайней мере одна пара лепестков, установленных друг против друга относительно оси крепежной детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось крепежной детали, боковые поверхности этой же пары лепестков параллельны друг другу, а внутренняя поверхность каждого лепестка обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками.The indicated task is for a fastener containing a support part, on one side of which fastening means are installed, and on the other side a fixing element is formed, made in the form of elastic petals with external converging sides, internal surfaces facing inward of the space bounded by the petals, and side surfaces, each of the petals at one end is connected to the supporting part, and the opposite ends are made forming a common end face, the petals are provided with mounting recesses on the outer sides near the ends connected to the support part, each recess is axially bounded on one side by the surface of the support part, and on the other hand, by a gentle bevel on the outside of the corresponding petal, it is decided that the fixing element is made up of four petals arranged uniformly on the support part relative to the axis of the fastener and connected together by a common end face, at least one pair of petals mounted against each other relative to the axis of the fastener is located on opposite sides of the pl the teeth containing the axis of the fastener, the side surfaces of the same pair of petals are parallel to each other, and the inner surface of each petal is facing the lumen between its adjacent and opposite petals.

Каждый лепесток в плоскости сечения, перпендикулярного оси детали, выполнен преимущественно с уменьшением размера от одной боковой поверхности к другой.Each petal in the plane of the section perpendicular to the axis of the part is made predominantly with decreasing size from one side surface to another.

Средства крепления могут быть выполнены в виде эксцентриковой пластины, расположенной параллельно опорной части и установленной на ножке.The fastening means can be made in the form of an eccentric plate located parallel to the supporting part and mounted on the leg.

Опорная часть выполнена, как правило, тарельчатой, при этом фиксирующий элемент установлен на внутренней стороне днища, а средства крепления образованы на наружной стороне днища.The supporting part is generally dish-shaped, with the fixing element mounted on the inside of the bottom, and the fastening means formed on the outside of the bottom.

Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, совокупность отличительных признаков, приводящая к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому заявляемое техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".The above set of features in comparison with the prior art allows us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of "novelty." At the same time, the combination of distinctive features, leading to the solution of the problem, does not explicitly follow from the prior art, therefore, the claimed technical solution meets the condition of "inventive step".

Изобретение поясняется следующими чертежами крепежной детали: на фиг.1, 2 изображены виды сбоку на крепежную деталь со сдвигом на 90°; на фиг.3 показан вид на крепежную деталь со стороны средств крепления; на фиг.4, 5 приведены виды на крепежную деталь в аксонометрии со стороны средств крепления и со стороны фиксирующего элемента.The invention is illustrated by the following drawings of the fastener: figure 1, 2 shows side views of the fastener with a shift of 90 °; figure 3 shows a view of the fastener from the side of the fastening means; Figures 4 and 5 show views of a fastener in a perspective view from the side of the fastening means and from the side of the fixing element.

Крепежная деталь содержит опорную часть 1, на одной стороне которой установлены средства 2 крепления, а на другой стороне образован фиксирующий элемент 3. Опорная часть 1 выполнена предпочтительно тарельчатой, при этом фиксирующий элемент 3 установлен на внутренней стороне днища 4, а средства 2 крепления расположены на наружной стороне днища 4. Средства 2 крепления могут быть выполнены в виде эксцентриковой пластины 5, расположенной параллельно опорной части 1 и установленной на ножке 6. Фиксирующий элемент 3 образован четырьмя упругими лепестками 7 с наружными сходящимися сторонами 8, внутренними поверхностями 9, обращенными внутрь пространства, ограниченного лепестками 7, и боковыми поверхностями 10, 11. Каждый из лепестков 7 одним концом соединен с опорной частью 1, а другим концом соединен с остальными лепестками, образуя торец 12, как правило, закругленный. Лепестки 7 расположены на опорной части 1 равномерно относительно оси 13 крепежной детали и снабжены установочными выемками 14 на наружных сторонах 8 около концов, соединенных с опорной частью 1. В радиальном относительно оси 13 детали направлении выемки 14 определяют габарит отверстия, в которое вводится фиксирующий элемент 3, а размер выемок 14 в осевом направлении определяет толщину листа, в частности, кузовной детали, на которую устанавливается крепежная деталь. Каждая выемка 14 ограничена в осевом направлении с одной стороны поверхностью опорной части 1, а с другой стороны - пологим скосом 15 наружной стороны 8 соответствующего лепестка 7. По крайней мере одна пара лепестков 7, установленных друг против друга относительно оси 13 детали, расположена по разные стороны плоскости, содержащей ось 13 детали, боковые поверхности 10 указанной пары лепестков 7 параллельны друг другу. Внутренняя поверхность 9 каждого лепестка 7 обращена к просвету между его соседним и противоположным лепестками 7, при этом плоскость, содержащая по крайней мере часть примыкающей к опорной части 1 внутренней поверхности 9 любого лепестка 7, параллельна плоскости, содержащей аналогичную часть внутренней поверхности лепестка, установленного напротив него относительно оси 13 детали. Каждый лепесток 7 в плоскости сечения, перпендикулярного оси 13 детали, выполнен с уменьшением размера от одной боковой поверхности 10 к другой боковой поверхности 11.The fastener comprises a support part 1, on one side of which the fastening means 2 are installed, and a fixing element 3 is formed on the other side. The support part 1 is preferably made disk-shaped, while the fixing element 3 is mounted on the inside of the bottom 4, and the fastening means 2 are located on the outer side of the bottom 4. The fastening means 2 can be made in the form of an eccentric plate 5 located parallel to the supporting part 1 and mounted on the leg 6. The fixing element 3 is formed by four elastic sculptures kami 7 with outer converging sides 8, inner surfaces 9 facing inward of the space bounded by the petals 7, and side surfaces 10, 11. Each of the petals 7 is connected at one end to the support part 1, and at the other end is connected to the remaining petals, forming an end face 12 usually rounded. The petals 7 are located on the support part 1 evenly relative to the axis 13 of the fastener and are provided with mounting recesses 14 on the outer sides 8 near the ends connected to the support part 1. In the radial direction relative to the axis 13 of the part, the recess 14 determines the size of the hole into which the fixing element 3 is inserted and the size of the recesses 14 in the axial direction determines the thickness of the sheet, in particular, the body part on which the fastener is mounted. Each recess 14 is axially bounded on one side by the surface of the support part 1, and on the other hand, by a gentle slope 15 of the outer side 8 of the corresponding petal 7. At least one pair of petals 7, set against each other relative to the axis 13 of the part, is located on different side of the plane containing the axis 13 of the part, the side surfaces 10 of the specified pair of petals 7 are parallel to each other. The inner surface 9 of each petal 7 faces the lumen between its adjacent and opposite petals 7, while the plane containing at least a portion adjacent to the supporting part 1 of the inner surface 9 of any petal 7 is parallel to the plane containing a similar part of the inner surface of the petal mounted opposite it relative to the axis 13 of the part. Each petal 7 in the plane of the section perpendicular to the axis 13 of the part is made with decreasing size from one side surface 10 to another side surface 11.

Для установки обивки на кузове автомобиля каждая крепежная деталь устанавливается эксцентриковой пластиной 5 в отверстии на обратной стороне обивки. Поворотом вокруг своей оси 13 деталь закрепляют в обивке. Панель обивки вместе с установленными в ней крепежными деталями устанавливают на кузовной детали автомобиля, совмещая фиксирующие элементы 3 крепежных деталей и отверстия в детали кузова. При нажатии на панель торец 12 фиксирующего элемента 3 заходит в соответствующее отверстие, наружные стороны 8 лепестков 7 взаимодействуют с кромкой отверстия, лепестки 7 прогибаются навстречу друг другу по мере их движения через отверстие. Когда отверстие совмещается с зоной выемок 14, лепестки 7 фиксирующего элемента 3 прогибаются в обратном направлении, стремясь вернуть начальную форму. Таким образом, фиксирующий элемент 3 крепежной детали выемками 14 в лепестках 7 устанавливается в отверстии кузовной детали и удерживается пологими скосами 15 наружных сторон 8. При необходимости отделения панели обивки от кузовной детали к крепежной детали прилагается усилие, близкое к осевому. Пологие скосы 15 наружных сторон 8 лепестков 7 фиксирующего элемента 3 взаимодействуют с кромкой отверстия, лепестки 7 прогибаются навстречу друг другу, фиксирующий элемент 3 выходит из отверстия.To install the upholstery on the car body, each fastener is mounted with an eccentric plate 5 in the hole on the back of the upholstery. By turning around its axis 13, the part is fixed in the upholstery. The upholstery panel, together with the fasteners installed in it, is mounted on the car bodywork, combining the fixing elements 3 of the fasteners and the holes in the bodywork. When the panel is pressed, the end face 12 of the fixing element 3 enters the corresponding hole, the outer sides 8 of the petals 7 interact with the edge of the hole, the petals 7 bend towards each other as they move through the hole. When the hole is aligned with the area of the recesses 14, the petals 7 of the locking element 3 bend in the opposite direction, trying to return to its original shape. Thus, the fixing element 3 of the fastener by the recesses 14 in the petals 7 is installed in the hole of the body part and is held by the gentle bevels 15 of the outer sides 8. If necessary, the force close to the axial force is applied to the fastener. Flat bevels 15 of the outer sides 8 of the petals 7 of the fixing element 3 interact with the edge of the hole, the petals 7 bend towards each other, the locking element 3 comes out of the hole.

Описанное выше расположение лепестков 7, а также уменьшение толщины каждого лепестка 7 от одной боковой поверхности 10 к другой боковой поверхности 11 приводят к тому, что деформация каждого лепестка происходит последовательно от края лепестка, примыкающего к более узкой поверхности 11, к краю, примыкающему к более широкой поверхности 10, соответственно, нагрузка при деформации снижается. Однако даже в случае излома одного или даже двух противолежащих лепестков крепежная деталь сохраняет работоспособность.The arrangement of the petals 7 described above, as well as the decrease in the thickness of each petal 7 from one side surface 10 to the other side surface 11, leads to the fact that the deformation of each petal occurs sequentially from the edge of the petal adjacent to the narrower surface 11, to the edge adjacent to more wide surface 10, respectively, the load during deformation is reduced. However, even in the event of a break in one or even two opposing petals, the fastener remains operational.

Таким образом, разработана конструкция крепежной детали, имеющей повышенную надежность в рамках заданного установочного габарита.Thus, a fastener design has been developed that has increased reliability within a given installation dimension.

Claims

1. A fastener comprising a support part, on one side of which fastening means are installed, and on the other side a fixing element is formed, made in the form of elastic petals with external converging sides, internal surfaces facing inward of the space bounded by the petals, and side surfaces, each of the petals at one end is connected to the supporting part, and the opposite ends are made forming a common end face, the petals are provided with mounting recesses on the outer sides near the ends, connected connected to the support part, each recess is axially bounded on one side by the surface of the support part, and on the other hand, by a gentle bevel on the outside of the corresponding petal, characterized in that the fixing element is made up of four petals located on the support part evenly relative to the axis of the mounting parts and connected together by a common end face, at least one pair of petals mounted against each other relative to the axis of the fastener is located on different sides of the plane, containing The axis of the fastener, the side surfaces of the same pair of petals are parallel to each other, and the inner surface of each petal faces the lumen between its adjacent and opposite petals.

2. The fastener according to claim 1, characterized in that each lobe in the plane of the cross section perpendicular to the axis of the fastener is made with decreasing size from one side surface to another.

3. The fastener according to claim 1, characterized in that the fastening means is made in the form of an eccentric plate located parallel to the supporting part and mounted on the leg.

4. The fastener according to claim 1, characterized in that the supporting part is made dish-shaped, while the fixing element is installed on the inside of the bottom, and the fastening means are formed on the outside of the bottom.