BR0203819B1 - montagem de conexão roscada hermética a fluidos, ajustável e com trava automática. - Google Patents
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Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MONTAGEMDE CONEXÃO ROSCADA HERMÉTICA A FLUIDOS, AJUSTÁVEL E COMTRAVA AUTOMÁTICA".
FUNDAMENTOS
A presente invenção refere-se a uma montagem de conexãoroscada compreendendo uma porca e um parafuso.
Um grande número de várias montagens de conexão roscadastornou-se conhecido. Para certas aplicações, deseja-se ter uma montagemde conexão roscada cujo parafuso possa ser ajustado com relação à porca eque tenha uma trava automática quando na posição ajustada. Além disso,pode ser desejável que a montagem de conexão roscada seja e permaneçahermética a fluidos quando a montagem de conexão roscada está sendoajustada.
Esta montagem de conexão roscada pode ser usada, por exem-pio, para a montagem de uma lanterna traseira de um veículo em uma folhametálica do corpo de veículo. De modo geral, existe uma abertura entre alanterna traseira e outros membros de corpo de veículo, abertura esta quedeve ser mina por motivos estéticos. A minimização da dita abertura é per-mitida por meio do ajuste da montagem de conexão roscada. A fim de segarantir que a lanterna traseira permaneça em sua posição ajustada inde-pendente de impactos e vibrações do corpo de veículo, a montagem de co-nexão roscada deve apresentar uma trava automática. Finalmente, a monta-gem de conexão roscada deve ser desenhada de modo que nenhum líquidoou outros contaminantes vaze através da montagem de conexão roscadapara o interior da lanterna traseira.
SUMÁRIO
É um objeto da presente invenção prover uma montagem de co-nexão roscada que seja hermética a fluidos, adaptada de modo a ser ajustá-vel em posição e ter uma trava automática.
A presente invenção provê uma montagem de conexão roscadacompreendendo uma porca adaptada de modo a ficar inserida e montadaem um furo de um primeiro membro estrutural e tendo um furo compreen-dendo uma porção roscada e uma porção lisa, e um parafuso compreenden-do uma haste roscada adaptada de modo a engatar de uma forma roscada adita porção roscada do furo de porca, uma primeira porção de acoplamentoadaptada de modo a ficar conectada em uma segunda porção de acopla-mento de um segundo membro estrutural, e uma porção intermediária posi-cionada entre o dito eixo roscado e a dita primeira porção de acoplamento.
De acordo com a presente invenção, a porção intermediária doparafuso é provida com um ou uma pluralidade de beiços de vedação cir-cunferenciais dimensionados com relação a uma porção lisa, de preferênciacilíndrica do furo de porca de tal modo a engatar de uma forma resiliente adita porção lisa do furo de porca de modo que a montagem de conexão ros-cada tenha uma trava automática e seja hermética a fluidos estando em suaposição ajustada.
De preferência, o parafuso é feito de um material plástico resis-tente a impactos, como, por exemplo, uma poliamida, incluindo um reforçode fibra, em particular um reforço de fibra de vidro, a fim de permitir a defle-xão resiliente dos beiços de vedação do parafuso. A porca pode ser feita dematerial metálico ou plástico.
A porca pode ser uma porca de rebite cego. Como uma alterna-tiva, a porca pode compreender um grampo adaptado de modo a entrar deuma forma em encaixe em um furo do membro estrutural associado.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Com a finalidade de facilitar e se entender a invenção que sebusca proteger, são ilustradas nos desenhos em anexo modalidades damesma, a partir de uma inspeção dos quais, quando considerados com rela-ção à descrição a seguir, que vem a ser a invenção que se quer proteger,sua construção e operações, e muitas de suas vantagens devem ser pron-tamente entendidas e apreciadas.
A Figura 1 mostra uma primeira modalidade de uma montagemde conexão roscada em uma condição montada;
A Figura 2 é uma vista em elevação lateral de um parafuso damontagem de conexão roscada da Figura 1;A Figura 3 é uma vista de fundo do parafuso da Figura 2;
A Figura 4 é uma vista de topo do parafuso da Figura 2;
A Figura 5 é uma vista ampliada de um detalhe dentro de umcírculo V da Figura 1;
A Figura 6 é uma vista em seção parcial de uma segunda moda-lidade de uma montagem de conexão roscada em uma condição montada;
A Figura 7 mostra um furo de um dos dois membros estruturais aserem conectados um ao outro por meio da montagem de conexão roscadada Figura 6;
A Figura 8 é uma seção longitudinal através da porca da monta-gem de conexão roscada da Figura 6;
A Figura 9 é uma vista em seção transversal no plano IX - IX daFigura 8;
A Figura 10 é uma vista em elevação lateral da porca da Figura8 ao ser montada em um membro estrutural.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Com referência à Figura 1, é ilustrada uma montagem de cone-xão roscada para a conexão de um membro estrutural 2 e de um membroestrutural 4. O membro estrutural 2, que é provido com um furo 3, é, porexemplo, uma folha metálica de um corpo de veículo (não mostrado), en-quanto o membro estrutural 4 é, por exemplo, um prendedor para uma lan-terna traseira (não mostrada) do veículo. Conforme apresentado acima, alanterna traseira e outras peças de veículo são separadas umas das outraspor uma folga (não mostrada) que deve ser minimizada por meio do ajusteda montagem de conexão roscada. A fim de garantir que a montagem deconexão roscada permaneça em sua posição ajustada independente de im-pactos e vibrações do veículo, a montagem de conexão roscada deve ser detrava automática. Além disso, a mesma deve ser hermética a fluidos demodo que nenhum fluido, como, por exemplo, água, óleo e/ou vapores decombustível, etc possa entrar no interior 6 do corpo de veículo a partir domeio ambiente 8.
A montagem de conexão roscada compreende uma porca 10 eum parafuso 12. Na modalidade mostrada na Figura 1, a porca 10 é umaporca de rebite cego de um tipo substancialmente convencional. Conformemostrado, a porca 10 compreende um corpo 14 e um flange integral 16, e éprovida com um furo de saída 18. O furo de saída 18 (vide Figura 5) com-preende uma porção roscada 18a e uma porção cilíndrica lisa adjacente 18bde um diâmetro aumentado. A porção cilíndrica lisa 18b do furo de saída 18é de uma extensão axial substancialmente grande pelos motivos apresenta-dos abaixo.
Conforme mostrado na Figura 1 e em particular na Figura 2, oparafuso 12 compreende uma haste roscada 20, uma porção de acopla-mento 22 e uma porção intermediária 24. A porção intermediária 24 é co-nectada à porção de acoplamento 22 por meio de uma porção cilíndrica 32.A porção de acoplamento 22 é formada como uma parte macho de formatoesférico que é recebida dentro de uma parte fêmea de formato esférico deuma porção de acoplamento 5 do membro estrutural 4 quando a montagemde conexão roscada se encontra em sua condição montada (Figura 1). Asporções de acoplamento 5 e 22 formam um acoplamento liberável entre oparafuso 12 e o membro estrutural 4 a fim de permitir movimentos em pivôtridimensionais, limitados entre estes componentes. Deve-se notar, no en-tanto, que o acoplamento liberável entre o parafuso 12 e o membro estrutu-ral 4 pode ser de qualquer outro tipo adequado.
A porção de acoplamento 22 do parafuso 12 tem um meio deacionamento 26 feito como um recesso hexagonal com lados arredondados(Figura 4). A porção roscada 20 tem sua extremidade longe da porção deacoplamento 22 provida com o meio de acionamento 28 que é feito comouma projeção hexagonal com lados arredondados (Figura 3). O meio de aci-onamento 26 e 28 permite ajustes grossos e finos do parafuso, conformeserá explicado abaixo.
A porção intermediária 24 tem três beiços de vedação circunfe-renciais 30. Deve-se notar que podem ser providos mais ou menos beiçosde vedação para outras aplicações. Os beiços de vedação 30 servem, porum lado, como um meio de vedação e, por outro lado, como um meio de fi-xação de modo a impedir que o parafuso se afrouxe, conforme será explica-do em mais detalhes abaixo.
Para a montagem da montagem de conexão roscada mostradana Figura 1, a porca 10 é inserida a partir de cima para dentro do furo 3 domembro estrutural 2. O furo 3 da porca 10 é de um formato não circular demodo a impedir que a porca 10 gire. A porca 10 é uma porca de rebite cegoe fica presa entre o flange 16 e o membro estrutural 2 por meio de uma fer-ramenta de ajuste de rebite cego convencional (não mostrada) que é usadapara inserir um eixo de montagem de aço na porção roscada 18a do furo deporca 18 e dobrar a porca de modo a formar um friso 15. Em seguida, o pa-rafuso 12 pode ser engatado de forma roscada no furo de porca 18.
Na modalidade da Figura 1, o furo de porca 18 é um furo de saí-da de modo que fique aberto nas duas extremidades. O parafuso 12 tem seumeio de acionamento 28 projetando para além da extremidade de fundo daporca 10. Como um resultado, o meio de acionamento 26 da porção de aco-plamento 22 permite os ajustes grossos do parafuso 12. Quando o membroestrutural 4 for conectado no parafuso 12 via as porções de acoplamento 5 e22, o meio de acionamento 28 na extremidade de fundo do parafuso 12permite os ajustes finos da montagem de conexão roscada.
Quando o parafuso 12 é roscado dentro da porca 10, os beiçosde vedação 30 se movimentam dentro da porção cilíndrica lisa 18b do furode porca 18. Conforme mostrado em particular na Figura 5, os beiços devedação 30 são dimensionados com relação ao diâmetro da porção cilíndri-ca lisa 18b de tal modo que os mesmos sejam impulsionados contra a pare-de da porção cilíndrica lisa 18b por meio de uma força predeterminada demodo a ficar ligeiramente defletida. Deve-se notar que tal deflexão resilientedos beiços de vedação 30 foi exagerada na Figura 5 por motivos de clareza.O diâmetro externo dos beiços de vedação 30 é escolhido de tal modo que,independente de quaisquer tolerâncias de fabricação, uma força de engatesuficiente será gerada a fim de prover a trava automática da montagem deconexão roscada.
A fim de permitir que os beiços de vedação 30 realizem estafunção dupla, os mesmos devem ficar defletidos de forma resiliente similaràs molas de Belleville. Para este fim, o parafuso 12 é feito de um materialplástico resistente a impactos, como, por exemplo, uma poliamida. O materi-al plástico contém fibras de reforço, como, por exemplo, um reforço de fibrade vidro. A porca de rebite cego 10 é feita de metal, em particular de aço, e,de modo geral é fabricado por um processo de forjamento frio.
As Figuras 6 a 10 mostram uma segunda modalidade de umamontagem de conexão roscada para a conexão dos membros estruturais 2 e4. Os componentes que são similares aos componentes da modalidade pre-cedente foram designados pelos mesmos numerais de referência. Compará-veis, no entanto, os componentes modificados foram designados pelos nu-merais de referência da modalidade precedente, porém, acrescidos em 100.
A modalidade das Figuras 6 a 10 se difere da modalidade pre-cedente basicamente pelo desenho da porca 110. A porca 110 é um grampoque pode ser encaixado no furo do membro estrutural 2. Para este fim, aporca 10 tem a sua extremidade superior provida com um disco de mola 116integral com o corpo 114. Além disso, o corpo 114 tem um meio de encaixeintegral 115. O meio de encaixe 115 compreende um braço de mola 115aque se estende a partir de um lado do corpo 114 para cima sob um ânguloagudo, e uma projeção de encaixe sólida 115b provida no lado do corpo 114oposto ao braço de mola 115a e tendo um ombro de encaixe. A extremidadelivre do braço de mola 115a e o ombro de encaixe do projeção de encaixe115b ficam dispostos em um plano radial comum que fica espaçado no ladode fundo do disco de mola 116 de tal modo que o membro estrutural emforma de chapa 2 fique preso entre o disco de mola 116 e as extremidadessuperiores do meio de encaixe 115 quando a montagem de conexão rosca-da é montada.
Para montar a montagem de conexão roscada, a porca 110 éencaixada no furo 3 do membro estrutural 2. O furo 3 é de uma seção trans-versai quadrada conforme mostrado na Figura 7, com a seção transversal daporca 10 sendo formada de forma correspondente. Para encaixar a porca110 no furo 3 do membro estrutural 2, a porca 110 é inserida no furo 3 quan-do é inclinada para o mesmo, de tal modo que o ombro de encaixe da pro-jeto de encaixe 115b engate sob o membro estrutural 2 conforme mostradona Figura 10. Em seguida, a porca 110 é impulsionada no sentido descen-dente por engate no lado oposto. Como um resultado distorção, o braço demola 115a é defletido para dentro. Quando a porca 110 é completamenteinserida no furo 3, o braço de mola 115 se encaixa para fora, de modo que omembro estrutural 2 fique preso de uma forma resiliente entre o disco demola 116 e as extremidades superiores do meio de encaixe 115. Devido àresiliência do braço de mola 115a, a porca 110 pode se encaixar pronta-mente no furo 3 do membro estrutural 2, enquanto a projeção de encaixesólida 115b no lado oposto garante que a porca 10 fique estritamente presae retida pelo membro estrutural 2.
Conforme mostrado nas Figuras 8 e 9, o eixo geométrico centralda porção cilíndrica lisa 118b do furo de porca 118 fica posicionado de modoa ficar em desvio com relação ao eixo geométrico central da porção roscada118a a uma distância a. Como um resultado, a porca 10 pode ser ajustadaem uma direção transversal em uma quantidade de 2 χ a ao ser girada emtorno de seu eixo geométrico longitudinal a fim de compensar os desalinha-mentos do membro estrutural 4 com relação ao membro estrutural 2.
Uma outra diferença da modalidade das Figuras 6 a 10 da mo-dalidade precedente é que a porca 10 tem uma extremidade inferior fechada119. Em vista distorção, o parafuso 12 não possui nenhum meio de aciona-mento inferior 28. No entanto, deve-se entender que também nesta modali-dade o furo 118 da porca 110 pode ser aberto nas duas extremidades, en-quanto na modalidade das Figuras 1 a 5 o furo 18 da porca 10 pode ter umaextremidade inferior fechada.
Nas modalidades das Figuras 6 a 10, a porca 110 é feita de ummaterial plástico, como, por exemplo, uma poliamida modificada resistente aimpactos 6 a fim de prover uma resiliência e uma força suficientes à porca,em particular ao disco de mola 116 e ao braço de mola 115a.
Claims (18)
1. Montagem de conexão roscada, compreendendo:uma porca (10, 110) adaptada para ser inserida e montada emum furo (3) de um primeiro membro estrutural (2) e tendo um furo (18, 118)que compreende uma porção roscada (18a, 118a) e uma porção lisa (18b,118b), eum parafuso (12) que compreende uma haste roscada (20) a-daptada para engatar de uma forma roscada a porção roscada (18a, 118a)do furo de porca (18, 118), uma porção de cabeça, e uma porção intermediá-ria (24) posicionada entre o eixo roscado (20) e a porção de cabeça, a por-ção intermediária (24) do parafuso (12) sendo provida com pelo menos umressalto de vedação circunferencial (30) dimensionada em relação à porçãolisa (18b, 118b) do furo de porca (18, 118) de tal maneira que o ressalto devedação (30) engata a porção lisa (18b, 118b) do furo de porca (18,118) du-rante os movimentos de ajuste do parafuso (12) em relação a porca (10,110),caracterizada pelo fato de quea porção de cabeça do parafuso (12) é formado como uma por-ção de acoplamento (22) adaptada para ser conectada a uma porção de a-coplamento (5) de um segundo membro estrutural (4),a porção de acoplamento (22) do parafuso (12) é formada comouma cabeça esférica e a porção de acoplamento (5) do segundo membroestrutural (4) é formada como um copo esférico, eo ressalto de vedação (30) engata a porção lisa (18b, 118b) dofuro de porca (18, 118) em uma relação de auto-travamento durante os mo-vimentos de ajuste do parafuso (12) em relação a porca (10, 110).
2. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 1, caracterizada pelo fato de que a porção intermediária (24) do parafu-so (12) possui três ressaltos de vedação circunferenciais (30) adaptados demodo a engatar a porção lisa (18b, 118b) do furo de porca (18, 118).
3. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a porção de acoplamento (22) doparafuso (12) é provida com uma formação de acionamento (26) para ajustedo parafuso (12).
4. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o furo de porca (18)é aberto nas duas extremidades do mesmo.
5. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 4, caracterizada pelo fato de que uma formação de acionamento (28)para ajustar o parafuso (12) é integralmente provida na porção roscada (20)do parafuso (12).
6. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o furo de porca(118) é aberto em uma extremidade e fechado na outra extremidade.
7. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a porca (10) é umaporca de rebite cego (Figuras 1 a 5).
8. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualquer umadas reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a porca (110) é umgrampo para ser recebido de maneira de encaixe no furo (3) do primeiromembro estrutural (2) (Figuras 6 a 10).
9. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 8, caracterizada pelo fato de que em uma extremidade da porca (110)existe integralmente provido um disco de mola (116) engatando de uma for-ma resiliente um lado do primeiro membro estrutural (2) na condição demontado.
10. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 9, caracterizada pelo fato de que a porca (110) é provida com um meiode trava (115) que engata o outro lado do primeiro membro estrutural (2) nacondição de montado da conexão roscada.
11. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 10, caracterizada pelo fato de que o meio de trava compreende umbraço de mola (115a) que se projeta e se deflete de uma forma resiliente euma projeção de trava (115b) sólida e diametralmente oposta com um res-salto de trava.
12. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a porção lisa(118b) do furo de porca (118) está posicionado de modo a ficar excêntricaem relação à porção roscada (118a) do furo de porca (118) em uma direçãotransversal para ajuste do parafuso (12).
13. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o parafuso(12) é feito de um material plástico resistente a impactos.
14. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 13, caracterizada pelo fato de que o material plástico resistente a im-pactos é poliamida.
15. Montagem de conexão roscada, de acordo com a reivindica-ção 13 ou 14, em que o material plástico resistente a impactos inclui materialreforçado por fibra.
16. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 15, caracterizada pelo fato de que a porca (10,-110) é feita de um material plástico ou metálico.
17. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que o primeiromembro estrutural (2) tem a forma de placa e o furo (3) tem um formato nãocircular de modo a impedir que a porca (10, 110) faça movimentos rotacio-nais.
18. Montagem de conexão roscada, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato de que o segundomembro estrutural (4) é um suporte para uma lanterna traseira de um veícu-lo, uma folga sendo provida entre a lanterna traseira e um outro membro deveículo, cuja folga pode ser minimizada por meio de ajuste da conexão ros-cada.
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