Скрытый нажимной штифт для блокировки инерции

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для присоединительной сборки облицовочной панели, в частности относится к скрытому нажимному штифту для блокировки инерции.

Уровень техники

Автомобильные транспортные средства обычно содержат декоративную облицовочную панель, закрепляемую на внутренней панели множеством разных способов. Такая облицовочная панель должна соответствовать стандартам установки и удаления для обслуживания, а также соблюдению стандартов, касающихся задерживающей способности в случае нанесения удара. Зачастую для обеспечения надежного крепления облицовочной панели к внутренней панели используются винты или другие механические крепления, однако видимые винты или крепежные элементы не желательны с эстетической точки зрения. Другие облицовочные панели прикрепляют к внутренней панели скрытыми крепежными деталями, однако они не обеспечивают удерживающей силы, достаточной для того, чтобы в случае удара полностью удержать облицовочную панель.

Соответственно, целью настоящего изобретения является устройство, имеющее вышеупомянутые преимущества и позволяющее преодолеть и/или устранить вышеупомянутые недостатки.

Раскрытие изобретения

В первом раскрытом варианте осуществления изобретения представлен узел штифта для крепления облицовочной панели к внутренней панели, содержащий полый нажимной штифт, содержащий ребро на поверхности нажимного штифта, в котором ребро выполнено с возможностью прогиба в полость. Узел штифта дополнительно содержит первую пружину, расположенную рядом с первым концом нажимного штифта, вторую пружину, расположенную рядом со вторым концом нажимного штифта, и инерционный штифт, расположенный по существу внутри нажимного штифта.

В другом раскрытом варианте осуществления изобретения представлен узел штифта для крепления автомобильной облицовочной панели к внутренней панели, содержащий полый нажимной штифт, содержащий передний конец, задний конец и совокупность гибких ребер, расположенных на расстоянии друг от друга по внешнему периметру полого нажимного штифта, в котором каждое из совокупности гибких ребер выполнено с возможностью прогиба в соответствующую полость. Узел штифта дополнительно содержит инерционный штифт, расположенный внутри полого нажимного штифта, который содержит первый конец, вставляемый в отверстие внутренней панели, в котором первый конец сужается с целью облегчения установки в отверстие, второй конец, выполненный с возможностью соединения с автомобильной облицовочной панелью, стержневую часть рядом со вторым концом, плунжерную часть рядом с первым концом и зауженную часть между стержневой частью и плунжерной частью. Узел штифта дополнительно содержит переднюю пружину, расположенную по существу между первым концом инерционного штифта и передним концом полого нажимного штифта, и заднюю пружину, расположенную между грузом и задним концом полого нажимного штифта.

В другом раскрытом варианте осуществления изобретения представлен узел штифта для крепления облицовочной панели к внутренней панели, содержащий цилиндрический нажимной штифт с полой внутренней частью, в котором цилиндрический нажимной штифт содержит по меньшей мере один гибкий элемент, содержащий наклонную поверхность, выполненную с возможностью изгибания в полость при удалении облицовочной панели с внутренней панели. Узел штифта дополнительно содержит инерционный штифт, расположенный с возможностью скольжения внутри внутренней части цилиндрического нажимного штифта, в котором инерционный штифт содержит плунжерную часть на первом конце, которая по существу заполняет полую внутреннюю часть цилиндрического нажимного штифта, стержневую часть на втором конце, которая по существу заполняет полую внутреннюю часть цилиндрического нажимного штифта и зауженную часть между плунжерной частью и стержневой частью, и в котором зауженная часть выровнена по оси по меньшей мере с одним из гибких элементов, когда инерционный штифт находится в статическом положении.

Эти и другие особенности, объекты и признаки настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области техники после изучения следующего описания, формулы изобретения и сопроводительных чертежей.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показан вид в перспективе спереди узла штифта для крепления облицовочной панели к внутренней панели;

На Фиг.2 показан вид в перспективе спереди в разобранном виде узла штифта;

На Фиг.3 показан вид в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта до установки в отверстие внутренней панели;

На Фиг.4 показан вид в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта, частично вставленного в отверстие внутренней панели;

На Фиг.5 показан вид в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта, частично вставленного в отверстие внутренней панели;

На Фиг.5А показано увеличенное изображение узла штифта, частично вставленного в отверстие внутренней панели;

На Фиг.6 показан вид в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта, полностью вставленного в отверстие внутренней панели;

На Фиг.6А показано увеличенное изображение узла штифта, полностью вставленного в отверстие внутренней панели;

На Фиг.7 показан вид в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта в первом положении ударного воздействия;

На Фиг.7А показано увеличенное изображение вида в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта в первом положении ударного воздействия;

На Фиг.8 показан вид в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта во втором положении ударного воздействия;

На Фиг.8А показано увеличенное изображение вида в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта во втором ударном положении;

На Фиг.9 показан вид в перспективе спереди второго варианта осуществления узла штифта для крепления облицовочной панели к внутренней панели; и

На Фиг.9А показано увеличенное изображение вида в перспективе спереди в поперечном сечении узла штифта для крепления облицовочной панели к внутренней панели.

Осуществление изобретения

В настоящем подробном описании раскрыты варианты осуществления настоящего изобретения; однако следует понимать, что раскрываемые варианты осуществления изобретения являются примерами осуществления изобретения, которое может быть воплощено в различных альтернативных вариантах осуществления. Представленные фигуры не обязательно являются изображениями в деталях; некоторые схематичные изображения могут быть представлены увеличенными или уменьшенными для общего предоставления о функциональном назначении. Таким образом, раскрытые в настоящем документе конкретные структурные и функциональные подробности не должны толковаться как ограничение, а просто восприниматься в качестве характерной основы для обучения специалиста в данной области техники тому, как в различной степени использовать настоящее изобретение.

Ссылочной позицией 10 (на Фиг.1-3) обозначен узел штифта для крепления облицовочной панели 12 к внутренней панели 26, такой как, например, дверная панель. В представленном варианте осуществления изобретения узел штифта содержит полый нажимной штифт 14, содержащий ребро 20 на поверхности нажимного штифта 14, при этом ребро 20 выполнено с возможностью прогиба внутрь полости 22 в нажимном штифте 14. Узел 10 штифта также содержит первую пружину 40, расположенную рядом с первым концом 16 нажимного штифта 14. Узел 10 штифта дополнительно содержит вторую пружину 42, расположенную рядом со вторым концом 18 нажимного штифта 14. Узел 10 штифта содержит также инерционный штифт 24, расположенный по существу внутри нажимного штифта 14.

В показанном варианте осуществления изобретения полый нажимной штифт 14 выполнен в форме цилиндра и содержит цилиндрическую пустотелую часть. Полый нажимной штифт 14 содержит передний конец 16 и задний конец 18. На уровне или рядом с задним концом 18 полого нажимного штифта 14 два цилиндрических диска 50, 52 радиально выступают наружу от полого нажимного штифта 14. Диски 50, 52 могут быть использованы в качестве соединительного элемента для облицовочной панели 12 или зауженной части, которая крепит облицовочную панель 12 к полому нажимному штифту 14, и таким образом - к узлу 10 штифта. Хотя полый нажимной штифт 14, а также диски 50, 52, описаны как имеющие круглое поперечное сечение, для любого или всех этих компонентов может быть использована другая геометрическая форма поперечных сечений. Полый нажимной штифт 14 обычно представляет собой литую пластиковую деталь, однако могут быть использованы другие материалы в альтернативном варианте осуществления изобретения.

Полый нажимной штифт 14 содержит уплотняющий диск 48, которая радиально выступает наружу от полого нажимного штифта 14. Полый нажимной штифт 14 дополнительно содержит по меньшей мере одно, но обычно несколько гибких ребер 20, которые расположены рядом с передним концом 16 полого нажимного штифта 14. Гибкие ребра 20 прикреплены к полому нажимному штифту 14 с возможностью поворота в точке 54. Соответствующая полость 22 позволяет гибким ребрам 20 поворачиваться или прогибаться внутрь по направлению к продольной оси 44 полого нажимного штифта 14. Каждое гибкое ребро 20 содержит первую наклонную поверхность 58, которая проходит от точки 54, где гибкое ребро 20 шарнирно прикреплено, по направлению к заднему концу 18 полого нажимного штифта 14, при этом также радиально выступая наружу от продольной оси 44 полого нажимного штифта 14. Первая наклонная поверхность 58 заканчивается в точке 56 и переходит во вторую наклонную поверхность 60. Вторая наклонная поверхность 60 проходит от точки 56 по направлению к заднему концу 18 полого нажимного штифта 14 и радиально внутрь по направлению к продольной оси 44 полого нажимного штифта 14. В показанном варианте осуществления и первая, и вторая наклонные поверхности 58, 60 имеют прямолинейный контур, однако первая и вторая наклонные поверхности 58, 60 могут иметь слегка изогнутую геометрию контура. Вторая наклонная поверхность 60 заканчивается рядом с уплотняющим диском 48, и именно это в это небольшое пространство между гибким ребром 20 и поверхностью уплотняющего диска 48 будет помещена внутренняя панель 26, когда узел 10 штифта будет полностью вставлен в отверстие внутренней панели 26.

Инерционный штифт 24 узла 10 штифта содержит первый конец 28, второй конец 32 и выполнен с возможностью находиться по существу внутри пустотелой части полого нажимного штифта 14. В показанном варианте осуществления инерционный штифт 24 имеет круглое поперечное сечение, но, как и в случае с полым нажимным штифтом 14, может быть осуществлено другое геометрическое выполнение. Первый конец 28 инерционного штифта 24 выступает радиально наружу и по направлению ко второму концу 32 инерционного штифта 24. Удерживающая пружину поверхность 62 не выступает и расположена по существу перпендикулярно продольной оси 44 полого нажимного штифта 14. Удерживающая пружину поверхность 62 выступает внутрь и затем переходит в направление, по существу параллельное продольной оси 44 полого нажимного штифта 14. Этот внешний диаметр инерционного штифта 24 по существу соответствует внутреннему диаметру полого нажимного штифта 14.

Плунжерная часть 36 инерционного штифта 24 ограничена удерживающей пружину поверхностью 62 с одной стороны и до вторым концом 32 инерционного штифта 24 с другой стороны. Плунжерная часть 36 содержит два основных участка. Первый участок включает в себя часть, непосредственно прилегающую к удерживающей пружину поверхности 62, и сохраняет внешний диаметр, который по существу соответствует внутреннему диаметру полого нажимного штифта 14. Рядом с гибкими ребрами 20 плунжерная часть 36 начинает конусное сужение внутрь по направлению к продольной оси 44, тем самым постепенно уменьшая внешний периметр инерционного штифта 24. Инерционный штифт 24 при приближении ко второму концу 32 переходит в зауженную часть 38, которая сохраняет относительно постоянный наружный диаметр, тем самым увеличивая полость 22, в которой во время изгиба могут быть расположены гибкие ребра 20. Остальная часть инерционного штифта 24 при приближении ко второму концу 32 состоит из стержневой части 34, которая сохраняет постоянный наружный диаметр относительно близким к внутреннему диаметру полого нажимного штифта 14. Рядом со вторым концом 32 инерционного штифта 24 с помощью винта или защелкивающегося элемента надежно закреплен груз 46 на инерционном штифте 24. Груз 46 обычно представляет собой металл, но может использоваться любой материал, который подходит для данного применения.

На Фиг.4-5А показана частичная вставка узла 10 штифта во внутреннюю панель 26. После первоначально проникновения в отверстие 30 внутренней панели 26 гибкие ребра 20 в конечном итоге входят в зацепление с внутренней панелью 26. В частности, внешний периметр отверстия 30 внутренней панели 26 входит в зацепление с первой наклонной поверхностью 58 гибкого ребра 20, тем самым вжимая каждое ребро 20 в соответствующую полость 22 путем поворота каждого ребра 20 вокруг поворотной точки 54. За счет дальнейшей вставки узла 10 штифта продолжается процесс скольжения внутренней панели 26 вдоль первой наклонной поверхности 58 гибкого ребра 20 до тех пор, пока гибкое ребро 20 не войдет в отверстие 30 внутренней панели 26. Полная вставка узла 10 штифта достигается, когда уплотняющий диск 48, которая содержит уплотнение 80, входит в зацепление с внутренней панелью 26, а также когда гибкие ребра 20 поворачиваются наружу от продольной оси 44. Наружное изгибание ребер 20 происходит за счет силы смещения, которая приложена рядом с шарнирной точкой 54.

В положении, когда узел 10 штифта полностью вставлен во внутреннюю панель 26 (Фиг.6 и 6А), внутренняя панель находится в зацеплении, или почти соприкасается со второй наклонной поверхностью 60 гибкого ребра 20. В этом положении полной установки облицовочная панель 12 соединена с внутренней панелью 26, и это положение представляет собой статическое положение. В этом статическом положении облицовочная панель 12 может быть при необходимости удалена из внутренней панели 26 для сервисного обслуживания или замены. Для удаления необходимо приложить достаточную силу, чтобы снять узел 10 штифта, в частности, преодолевая силу поворота гибкого ребра 20. Достаточное тяговое усилие заставляет внутреннюю панель 26 скользить вдоль второй наклонной поверхности 60, тем самым вдавливая каждое ребро 20 в соответствующую полость 22 до тех пор, пока узел 10 штифта не будет полностью снят.

Чтобы избежать выпадения узла 10 штифта и тем самым облицовочной панели 12 под воздействием значительной внешней силы, такой как автомобильное столкновение, узел 10 штифта может переходить в положение ударного воздействия (фиг.7 и 7А). В показанном варианте осуществления изобретения первая пружина 40 расположена между удерживающей пружину поверхностью 62 инерционного штифта 24 и передним концом 16 полого нажимного штифта 14. Кроме того, вторая пружина 42 расположена между задним концом 18 полого нажимного штифта 14 и грузом 46. Пружины 40, 42 ограничивают относительное движение инерционного штифта 24 внутри полого нажимного штифта 14 и разрешают такое движение только в случае воздействия на них сил, достаточных для преодоления силы сжатия пружины. Как показано, когда оказывает воздействие такая сила F, инерционный штифт 24 скользит внутри полого нажимного штифта 14, заставляя либо стержневую часть 34, либо плунжерную часть 36 перемещаться в полость 22, где гибкое ребро 20 имеет возможность вращения. За счет блокировки возможности вращения ребер 20, весь узел 10 штифта фактически заблокирован на месте, тем самым предотвращая разъединение узла 10 штифта и облицовочной панели 12 с внутренней панелью 26.

Две пружины имеют одинаковые силы сжатия, таким образом, сохраняя подвижный инерционный штифт 24 в центрированном нейтральном положении, в котором он может быть вставлен и извлечен из отверстия 30 во внутренней панели 26 с меньшими усилиями без постоянного повреждения нажимного штифта 14. При боковом ударе с любой стороны транспортного средства свободно перемещающийся инерционный штифт 24 будет противостоять движению, в то время как нажимной штифт 14, который соединен с внутренней панелью 26 и облицовочной панелью 12, будет двигаться под внешним воздействием. Это приведет к сжатию одной из пружин 40, 42 и удлинению другой из пружин 40, 42, так как инерционный штифт 24 сопротивляется движению, вызванному боковым ударом (это описание относится к инерционному штифту 24, так как в действительности автомобиль и все его компоненты будут находиться в движении, и, как только автомобиль при боковом ударе остановится, инерционный штифт 24 попытается сохранить свою скорость).

На ФИГ. 7 и 7А показан узел 10 штифта, содержащий две пружины 40, 42 и тем самым представляющий собой узел двунаправленного действия. На Фиг.8 и 8а показана работа узла 10 штифта после воздействия силы в противоположном направлении. Также вполне вероятно, что можно использовать однонаправленный узел, просто имея одну пружину в одной из двух показанных позиций.

Альтернативный вариант осуществления изобретения, показанный на Фиг.9 и 9А, облегчает использование пружин. Узел 10 штифта в этом варианте осуществления изобретения похож на ранее описанный вариант осуществления изобретения, но вместо использования пружин для ограничения движения инерционного штифта 24 относительно полого нажимного штифта 14, кольцо 70, в пределах внутреннего диаметра полого нажимного штифта 14 выступает в углубление 64 инерционного штифта 24. Кольцо 70 входит в зацепление с углублением 64, тем самым обеспечивая силу удержания. Подобно варианту осуществления изобретения с пружиной, воздействие внешней силы, достаточной для преодоления силы удержания системы 70, 64 кольцо-ниша приводит к тому, что инерционный штифт 24 скользит внутри полого нажимного штифта в такое положение, которое предотвращает прогиб гибких ребер 20 в полость 22.

Узел 10 штифта является простым автономным узлом, который обеспечивает пользователю простые операции по манипулированию и сборке во время установки и/или сервисного обслуживания.

Следует понимать, что возможны различные модификации и изменения вышеописанной конструкции без выхода за рамки настоящего изобретения, определяемого формулой изобретения.

1. Узел штифта для крепления облицовочной панели к внутренней панели, содержащий:
полый нажимной штифт, содержащий ребро на поверхности нажимного штифта, причем ребро выполнено с возможностью прогиба в полость;
первую пружину, расположенную рядом с первым концом нажимного штифта;
вторую пружину, расположенную рядом со вторым концом нажимного штифта; и
инерционный штифт, по существу расположенный внутри нажимного штифта.

2. Узел штифта по п.1, в котором ребро смещено в положение радиально наружу от продольной оси полого нажимного штифта.

3. Узел штифта по п.1, в котором полый нажимной штифт содержит несколько ребер.

4. Узел штифта по п.1, в котором инерционный штифт содержит стержневую часть рядом с задним концом инерционного штифта, плунжерную часть рядом с передним концом инерционного штифта и зауженную часть, расположенную между стержневой частью и плунжерной частью.

5. Узел штифта по п.4, в котором инерционный штифт выполнен с возможностью скольжения внутри полого нажимного штифта, причем инерционный штифт может находиться в статическом положении или в положении ударного воздействия.

6. Узел штифта по п.5, в котором зауженная часть по существу выровнена по оси с ребром, когда инерционный штифт находится в статическом положении.

7. Узел штифта по п.5, в котором плунжерная часть или стержневая часть по существу выровнена по оси с ребром и полостью, когда инерционный штифт находится в положении ударного воздействия, препятствуя прогибу ребра радиально внутрь к продольной оси полого нажимного штифта.

8. Узел штифта по п.5, в котором ребро содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, причем первая наклонная поверхность находится в зацеплении с возможностью скольжения с внутренней панелью во время установки инерционного штифта во внутреннюю панель.

9. Узел штифта по п.8, в котором вторая наклонная поверхность ребра находится в зацеплении с внутренней панелью, когда инерционный штифт находится в положении ударного воздействия.

10. Узел штифта для крепления автомобильной облицовочной панели к внутренней панели, содержащий:
полый нажимной штифт, содержащий передний конец, задний конец и совокупность гибких ребер, расположенных с интервалом по внешнему периметру полого нажимного штифта, причем каждое из множества гибких ребер выполнено с возможностью прогиба в соответствующую полость;
инерционный штифт, расположенный внутри полого нажимного штифта и дополнительно содержащий:
первый конец, вставляемый в отверстие внутренней панели, причем первый конец имеет коническое сужение для облегчения установки в отверстие;
второй конец, выполненный с возможностью соединения с автомобильной облицовочной панелью;
стержневую часть рядом со вторым концом;
плунжерную часть рядом с первым концом; и
зауженную часть между стержневой частью и плунжерной частью;
переднюю пружину, расположенную по существу между первым концом инерционного штифта и передним концом полого нажимного штифта; и
заднюю пружину, расположенную между грузом и задним концом полого нажимного штифта.