ES2177478T3 - Elemento para conexion. - Google Patents

Abstract

Elemento de unión (10; 110), en particular para unir un elemento de revestimiento (20) con un elemento de soporte (48; 148) de un automóvil, con una primera pieza de fijación (12; 112) y una segunda pieza de fijación (14; 114; 214), caracterizado porque estáprevisto unelemento intermedio (16; 116; 216) que está unido con el primer elemento de fijación (12; 112) mediante una unión a presión y que está unido con el segundo elemento de fijación (14; 114; 214) mediante una unión de enclavamiento, donde la fuerza de retención de la unión de enclavamiento es considerablemente superior a la fuerza de retención de la unión a presión.

Description

Elemento para conexión.

La invención se refiere a un elemento de conexión, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un elemento de conexión de este tipo se describe, por ejemplo, en la EP 0 421 058 A. En este elemento de conexión, la conexión de enclavamiento está formada por un perno acanalado, que agarra en una entalladura provista de dientes perfilados.

En la DE 197 53 678 A1 se describe un elemento de conexión, en uno de cuyos extremos se encuentra la primera pieza de fijación, que antes del montaje se fija en un elemento de revestimiento. En el otro extremo del elemento de conexión se encuentra la segunda pieza de fijación en forma de un elemento de separación, que en el montaje se inserta en una abertura prevista en la pieza soporte del vehículo. Presionando la pieza de revestimiento el elemento separador se expande por la acción de un cono, con lo que la segunda pieza de fijación se bloquea en la pieza soporte. El cono está provisto de muescas, de forma que la distancia entre la pieza de revestimiento y la pieza soporte se puede ajustar en un tramo determinado. No obstante, si se desmonta la pieza de revestimiento se pierde el ajuste de la distancia, pues la segunda pieza de fijación tiene que separarse de nuevo completamente de la pieza soporte.

La invención tiene como objetivo crear un elemento de conexión mediante el cual la distancia entre las piezas que se unen se pueda ajustar de forma reproducible.

Este objetivo se resuelve con un elemento de conexión con las características de la reivindicación 1. Esta configuración permite ajustar la conexión de enclavamiento obteniéndose la distancia deseada entre las dos piezas que se unen. También podemos separar las dos piezas soltando la unión de resorte y ensamblarlas de nuevo manteniendo la distancia ajustada anteriormente. Dado que un diente de un enclavamiento en una superficie tiene en frente varios dientes a alturas diferentes en la otra superficie, de forma que el elemento macho puede encajar en varios niveles en el elemento hembra, el elemento de conexión ofrece la posibilidad de ajustar fácilmente la distancia de las piezas que se unen. Como, además, en una superficie los distintos dientes de enclavamiento se distribuyen por ella en dirección hacia la periferia, se pueden disponer los dientes de enclavamiento con un menor escalonamiento de alturas, favoreciendo así la posibilidad de un ajuste más fino para la distancia entre las partes que se unen.

Por las subreivindicaciones se deducen otras configuraciones de la invención.

A continuación se describe la invención a la vista de sus formas de realización más frecuentes, haciendo referencia a las ilustraciones que se adjuntan. En éstas muestran:

Figura 1: una vista lateral de un elemento de co-
nexión que no forma parte de la invención, en un estado inicial previo al montaje;

Figura 2: una sección a través del elemento de conexión de la figura 1;

Figura 3: una sección a través del elemento de conexión de la figura 1 en un segundo estado, ya ensamblado;

Figura 4a: una sección a través del elemento de conexión de la figura 1 en un tercer estado;

Figura 4b: una sección a través del elemento de conexión de la figura 1 en un cuarto estado;

Figura 5a: una vista en perspectiva del elemento de conexión de la figura 1 desde un primer ángulo visual;

Figura 5b: una vista en perspectiva del elemento de conexión de la figura 1 desde un segundo ángulo visual;

Figura 6a: una vista en perspectiva de un elemento de conexión según una primera forma de realización de la invención desde un primer ángulo visual;

Figura 6b: una vista en perspectiva del elemento de conexión de la figura 6a, desde un segundo ángulo visual;

Figura 7: una sección a través de un elemento de conexión de las figuras 6a y 6b;

Figura 8a: una vista lateral del elemento hembra del elemento de conexión de las figuras 6a y 6b;

Figura 8b: una vista desde arriba del elemento hembra de la figura 8a;

Figura 8c: una sección a través del elemento hembra de la figura 8b a lo largo de la línea VIII;

Figura 9a: una vista del elemento macho del elemento de conexión de las figuras 6a y 6b;

Figura 9b: una sección a través del elemento macho de la figura 9a a lo largo de la línea IX;

Figura 10: una vista en perspectiva del elemento hembra del elemento de conexión de las figuras 6a y 6b;

Figura 11a: una vista en perspectiva del elemento macho de un elemento de conexión según una segunda forma de realización; y

Figura 11b: una vista en perspectiva del elemento hembra de un elemento de conexión según una segunda forma de realización de la invención.

En la figura 1 está representado un elemento de conexión 10, que no forma parte del ámbito de la invención pero que se describe a continuación para una mejor comprensión de aquella. El elemento de co-
nexión 10 se compone de una primera pieza de fijación 12, una segunda pieza de fijación 14, y un elemento intermedio 16, que están dispuestos a lo largo de un eje longitudinal A, pero no unidos entre sí, que permite ver mejor los detalles de cada pieza.

La primera pieza de fijación 12 puede ir fijada a una pieza de revestimiento 20, por ejemplo, a un revestimiento de puerta de un vehículo. La fijación puede realizarse de diversas maneras que ya conoce el especialista, por lo que en el marco de esta descripción no se entrará en más detalles al respecto. En el presente caso están previstas en la pieza de fijación 12, perpendiculares y centradas con respecto al eje A, una arandela inferior 17 y paralela a la misma, y a una distancia d, una arandela superior 15. Las dos arandelas 17, 15 están unidas entre sí por medio de una pieza distanciadora cilíndrica 19. La pieza de fijación va unida con las dos arandelas 17, 19 a un puente 21, inyectado en la pieza de revestimiento 20, y que en un orificio aloja la pieza distanciadora 19, siendo el espesor del material del puente 21 aproximadamente igual a la distancia d. La arandela inferior 17 está situada en el lado del puente 21 alejado de la pieza de revestimiento 20 y tiene en su perímetro un labio elástico 18 que en el caso de un eventual intersticio entre la arandela 17 y el puente 21 produce una tensión inicial, evitando de esta manera un traqueteo. Por el lado de la arandela inferior 17 alejado de la pieza de revestimiento 20 está formada una cazoleta de rótula expansible 22, compuesta por un trozo de casquete esférico, dividido en cuatro segmentos por medio de cuatro ranuras 24.

El elemento intermedio 16 se compone de un elemento macho circular 28, con una superficie exterior 29 que forma el perímetro del cilindro y una cara frontal 31 en la superficie base del cilindro orientada hacia la primera pieza de fijación 12. Sobre la cara frontal 31 está formada una cabeza de rótula 30, de forma esencialmente esférica, estando la media esfera orientada hacia la primera pieza de fijación 12, muy aplanada, con el fin de acortar la longitud de construcción de la pieza de unión 10 en la dirección del eje A. La cabeza de rótula 30 puede ser abrazada por los segmentos de la cazoleta de rótula 22, tal como se puede ver en la figura 3, donde está representado el elemento de conexión ensamblado, con lo cual la cazoleta de rótula 22 y la cabeza de rótula 30 forman una conexión de resorte separable. En la superficie exterior 29 del elemento macho 28 están previstos cuatro dientes de enclavamiento 32 paralelos que rodean a modo de anillo al elemento macho y que tienen un perfil asimétrico. La superficie base del cilindro opuesta a la cabeza de rótula 30 está realizada como fondo rebajado 33, de manera que entre la superficie exterior 29 y la superficie interior se forma una pared 35. En su eje longitudinal, el elemento intermedio 16 lleva un agujero de centraje 34, cuya finalidad se verá en el curso de la descripción.

La segunda pieza de fijación 14 tiene en su extremo orientado hacia el elemento intermedio 16 un elemento hembra 40 de sección circular, con un fondo 42 y una superficie interior 44 que forma el perímetro interior. En el extremo opuesto de la segunda pieza de fijación 14 va un anclaje 46 mediante el cual se puede fijar la segunda pieza de fijación 14 en una pieza soporte 48 de un vehículo, por ejemplo, la pared interior de una puerta. Para ello se ha previsto en la pieza soporte 48 un orificio 50, de forma especial, a través del cual se pasa el anclaje 46, bloqueándolo después al girar la segunda pieza de fijación 14 alrededor del eje A. Una junta 51 en la cara del elemento hembra 40 orientada hacia el soporte 48, asienta apretada contra la pared del soporte 48. La junta se puede fabricar ventajosamente mediante un procedimiento de inyección de dos componentes, junto con la segunda pieza de fijación 14. La forma de colocación de la segunda pieza de fijación 14 es conocida para el especialista, por lo que no es necesario describirla con mayor detalle. Obviamente la fijación en la pieza de fijación 48 puede efectuarse también de cualquier otra manera conocida.

En la cara interior 44 del elemento hembra 40 está previsto un reborde periférico, que forma un diente de enclavamiento 52. Desde el fondo 42 se extiende verticalmente y centrada con respecto al eje A una espiga de centrado 54. La espiga de centrado 54 puede penetrar en el orificio de centrado 34, con lo cual el elemento intermedio 16 va guiado desplazable a lo largo del eje A.

El elemento macho 28 puede penetrar en el elemento hembra 40 con lo cual el diente de enclavamiento 52 engancha detrás de uno de los dientes de enclavamiento 32 del elemento macho 28. Debido al perfil de los dientes de enclavamiento, la unión de enclavamiento formada de esta manera entre el elemento macho 28 y el elemento hembra 40 es difícil de separar. Dado que en la superficie exterior del elemento macho 28 hay varios dientes de enclavamiento 32 dispuestos a diferente altura, el elemento macho 28 puede encajar en el elemento hembra 40 a distintos niveles y de esta manera se ofrece la posibilidad de ajustar la longitud del elemento de conexión 10 en la dirección del eje longitudinal A, y por lo tanto la distancia entre la pieza de revestimiento 20 y la pieza soporte 48.

Resulta ventajoso que el elemento intermedio 16 y la segunda pieza de fijación 14 queden ensambladas durante la fabricación y se suministren como una unidad, en la que el elemento macho 28 está encajado en el elemento hembra 40 hasta la primera posición de enclavamiento.

Antes de proceder al montaje del revestimiento se fija primeramente la primera pieza de fijación 12 en la pieza de revestimiento 20, y la segunda pieza de fijación 14 junto con el elemento intermedio 16 que ha quedado enclavado en el primer escalón, en la pieza soporte 48 del vehículo. Para montar la pieza de revestimiento 20 se establece la conexión de resorte entre la cabeza de rótula 30 y la cazoleta de rótula 22. Tal como se describirá más adelante con mayor detalle, la conexión de resorte puede estar realizada de tal manera que su fuerza de retención, y por lo tanto también la fuerza necesaria para encajar la unión de resorte, puede ser considerablemente menor que la fuerza necesaria para el enclavamiento o para seguir introduciendo la conexión de enclavamiento. Por eso se puede montar el revestimiento 20 sin que cambie el ajuste de la unión de enclavamiento entre la segunda pieza de fijación 14, y el elemento intermedio 16.

A continuación se puede ajustar la distancia entre la pieza de revestimiento 20 y la pieza soporte 48, por ejemplo para obtener una dimensión de nivel uniforme entre piezas de revestimiento contiguas, por ejemplo entre el revestimiento de la puerta y el salpicadero. Para ello se ejerce sobre el elemento de conexión una fuerza en dirección axial, que es considerablemente superior a la fuerza necesaria para encajar la conexión de resorte. De esta manera, el elemento macho 28 penetra un número de escalones correspondiente a una mayor profundidad dentro del elemento hembra, con lo cual la longitud axial del elemento de conexión 10 se reduce de tal manera que se obtiene la distancia deseada entre la pieza de revestimiento 20 y la pieza soporte 48.

Si fuera necesario retirar la pieza de revestimiento 20 sólo se tendría que superar la fuerza de conexión de la conexión de resorte. Pero la fuerza de retención ha de ser en algunos casos bastante alta, según el material y la forma del revestimiento, para que el revestimiento esté sujeto con seguridad incluso si está sometido a tensiones en estado montado debido a deformaciones internas causadas por tolerancias de fabricación, ejerciendo por lo tanto un esfuerzo de tracción sobre el elemento de conexión 10, en particular sobre la co-
nexión de resorte. La fuerza de retención de la co-
nexión de resorte depende entre otras cosas de la longitud de las ranuras 24. Éstas pueden llegar hasta la arandela inferior 17, si se desea una fuerza de retención reducida. En cambio, si se exige una fuerza de encaje muy alta, en un caso extremado, éstas incluso pueden omitirse totalmente o consistir sólo en un menor espesor de pared de la cazoleta de rótula 22, en determinadas partes, de manera que sea sólo la elasticidad del material la que permita la dilatación de la cazoleta de rótula 22. No obstante, la fuerza de retención de la conexión de enclavamiento ha de ser siempre mayor que la fuerza de retención de la conexión de resorte, para que al desmontar el revestimiento o volver a montarlo no se altere el ajuste de la distancia entre el elemento de revestimiento 20 y el soporte 48. Pero la fuerza de retención de la conexión de resorte depende también del diámetro del elemento hembra y del elemento macho, de manera que con un mayor diámetro se pueda conseguir una mayor fuerza de retención.

Para que el revestimiento se pueda desmontar más fácilmente, la conexión de resorte está construida de tal manera que la primera pieza de retención 12 y el elemento intermedio 16 se puedan inclinar mutuamente, doblando para ello ligeramente la pieza de revestimiento en las proximidades del elemento de conexión 10. De este modo, la cazoleta de rótula 22 gira sobre la cabeza de rótula 30, hasta que el borde de la cazoleta tropiece con la superficie frontal 31 (figura 4a). Al seguir inclinando la primera pieza de retención 12 se abre la cazoleta de rótula 22 (figura 4b), con lo cual y debido al efecto de palanca de la cazoleta de rótula 22, que se apoya contra la superficie frontal 31, la fuerza que hay que aplicar puede ser menor que la fuerza de retención de la conexión de resorte. De esta manera, el revestimiento se puede soltar con facilidad, a pesar de que la fuerza de retención de la conexión de resorte puede ser muy alta.

Al volver a montar la pieza de revestimiento 20 solamente es preciso volver a establecer la conexión de resorte, para lo cual se precisa, tal como ya se ha mencionado, una fuerza considerablemente menor que para encajar la conexión de enclavamiento entre el segundo elemento de fijación 14 y el elemento intermedio 16. Por esto, al montar la pieza de revestimiento 20 no se desajusta la conexión de enclavamiento, de manera que al volver a montar se obtiene automáticamente de nuevo la distancia antes ajustada, y por lo tanto también por ejemplo la dimensión de nivel uniforme deseada.

En las formas de realización de la invención descritas a continuación se emplean, para los elementos de construcción ya conocidos, unas referencias incrementadas en cada caso en 100.

En las figuras 5a, 5b hasta 9a, 9b está representada una primera forma de realización del elemento de conexión objeto de la invención, en el que la conexión de resorte y la conexión de enclavamiento están dispuestas al revés, a diferencia del elemento de conexión descrito anteriormente. Esto significa que en el elemento intermedio 116 (figuras 6, 6b) están colocadas la cazoleta de rótula 122 y el elemento hembra 140, mientras que la cabeza de rótula 130 va en la primera pieza de fijación 112, y el elemento macho 122 está previsto en la segunda pieza de fijación.

En esta forma de realización, el elemento macho 128 y el elemento hembra 140 tienen sección octogonal. De este modo, las superficies exteriores y las superficies interiores del elemento macho 128 y del elemento hembra 140 están subdivididas respectivamente en ocho superficies parciales. De esta manera se puede manejar más fácilmente el elemento de conexión 110. Con esta forma de sección se obtienen otras ventajas en la fabricación del elemento hembra 140, tal como se describirá con mayor detalle más adelante. La superficie exterior del elemento macho 128 lleva un diente de enclavamiento 132 todo alrededor. En cambio, tal como se puede ver en la figura 10, en cada una de las superficies parciales interiores 144 del elemento hembra 140 van situados dos dientes de enclavamiento 152. Los dientes de enclavamiento contiguos 152 están decalados entre sí en altura, de tal manera que el elemento macho 128 vuelve a poder enclavarse en el elemento hembra 140, en varios niveles. En esta forma de realización especial, la disposición de los dientes de enclavamiento 152 es idéntica en superficies parciales 144 opuestas entre sí diametralmente, de manera que en cada nivel de enclavamiento ajustan dos dientes 152 con el diente de enclavamiento 132 del elemento macho. De esta manera queda asegurada una distribución de fuerzas simétrica; es menor el peligro de que el elemento macho se acuñe en el elemento hembra y por este motivo se llegue a soltar la conexión de enclavamiento. Resulta especialmente ventajosa una disposición en la que los dientes 152 decalados entre sí 90º se encuentran a igual altura, de manera que haya siempre cuatro dientes enclavados, puesto que de esta manera se obtiene una distribución de fuerzas especialmente uniforme. Para el primer nivel de enclavamiento, en el que se encuentra el elemento de conexión antes del montaje, basta sin embargo con que dos de los dientes de enclavamiento 152 estén acoplados con el diente de enclavamiento 132.

Esta disposición de los dientes de enclavamiento 152 presenta la ventaja de que los dientes de enclavamiento pueden estar decalados entre sí en altura, en unos escalones que sean inferiores a la longitud de la base de la sección del diente de enclavamiento. De esta manera, para la conexión con enclavamiento se obtiene una división con escalones menores, y por lo tanto unas posibilidades de ajuste de mayor precisión para la dimensión de distancia entre la pieza de revestimiento y la pieza soporte. La realización de varios dientes de enclavamiento distribuidos por la superficie interior en dirección periférica se puede aplicar naturalmente también a otra sección interior poligonal o también redonda.

En el fondo 142 del elemento hembra 140 están realizados unos orificios 160 (figuras 9, 9b), que en caso de la fabricación como pieza inyectada permiten de forma ventajosa utilizar machos postizos para los destalonados de los dientes 152. La forma octogonal permite emplear machos postizos rectos, y por lo tanto más sencillos en comparación con una forma redonda. Además, la fabricación del elemento hembra 140 como pieza inyectada resultaría mucho más costosa en el caso de varios dientes dispuestos unos sobre otros en la cara interior, debido a los destalonados.

Igualmente se puede ver especialmente en las figuras 7 y 10 que desde el fondo 142 se extiende un puente 170 de trazado paralelo a la pared de la pieza hembra. El puente 170 está separado de las superficies interiores 144, de manera que se obtiene un espacio intermedio 156, de una anchura D. Este puente 170 sirve por un parte para guiar mejor el elemento macho 128 al introducirlo en el elemento hembra 140, ya que la distancia D es algo mayor que el espesor de la pared 135 del elemento macho 128 y de la altura del diente de enclavamiento 132 (figura 7). Por otra parte evita la deformación elástica del elemento macho 128 cuando se produce el enclavamiento de los dientes 132, 152. Dado que la pared del elemento hembra 140 se puede deformar elásticamente en la zona de los tramos de superficie 144, debido a los orificios de inserción 160, los dientes de enclavamiento 152 presentan mayor flexibilidad en comparación con el diente 52 antes descrito del elemento hembra 40 de sección redonda. Esta flexibilidad queda sin embargo compensada por el efecto de apoyo del puente 170 que impide en gran medida la flexión de la pared 135 del elemento macho 128 en la zona de los dientes 132.

La fuerza de retención de la conexión con enclavamiento se ve además incrementada por la forma de los dientes de enclavamiento 132, 152. Y es que su sección en el sentido de inserción tiene forma de diente de sierra (figuras 9b, 10), mirando el flanco agudo del diente siempre hacia el fondo del elemento hembra 140 o del elemento macho 128. De esta manera se obtiene una fuerza de retención óptima entre los dientes 132, 152, ya que la línea de actuación de la fuerza de retención es perpendicular a las superficies de los flancos. Eligiendo adecuadamente el ángulo para el flanco de diente agudo se puede ajustar además la fuerza de inserción, en el sentido de inserción, suficientemente alta para evitar comprimir involuntariamente el elemento de conexión, por ejemplo al volver a montar la pieza de revestimiento.

En las figuras 11a y 11b se puede ver una segunda forma de realización, donde en lugar de la espiga de centrado 54, descrita en relación con a la primera forma de realización, se ha previsto un elemento de guiado distinto. En este caso, el elemento de guiado se compone de un primer puente de guiado 236, que se extiende perpendicularmente desde el fondo 242 del elemento hembra 240. El primer puente de guiado tiene sección circular, pero podría tener también otra forma, tal como octogonal, adaptada a la forma del elemento hembra 240. En correspondencia con éste, en el fondo del elemento macho 228 hay un segundo puente de guiado 238, cuyo diámetro interior es algo mayor que el diámetro exterior del primer puente de guiado 236. Debido al mayor diámetro que tienen los puentes de guiado 236, 238, en comparación con la espiga de centrado, se tiene mayor seguridad contra el acuñado.

Claims (7)

1. Elemento de conexión (110), en particular para unir una pieza de revestimiento (20) con una pieza soporte (48) de un automóvil, con una primera pieza de fijación (112) y una segunda pieza de fijación (114; 214), estando previsto un elemento intermedio (116; 216) que está unido a la primera pieza de fijación (112) mediante una conexión de resorte, y que está unido a la segunda pieza de fijación (114; 214) mediante una conexión de enclavamiento, siendo la fuerza de retención de la conexión de enclavamiento considerablemente superior a la fuerza de unión de la conexión de resorte, estando formada la conexión de enclavamiento por un elemento hembra (140; 240) y un elemento macho (128; 228), que penetra al menos en parte en el elemento hembra, estando dispuesto en la superficie interior (144; 244) del elemento hembra y en la superficie exterior (129; 229) del elemento macho respectivamente por lo menos un diente de enclavamiento (132, 152; 232, 252), donde frente a un diente de enclavamiento (132; 232) en una de las superficies (129; 229) hay varios dientes de enclavamiento (152; 252) dispuestos a distinta altura en la otra superficie (144; 244), de manera que el elemento macho (128; 228) puede quedar enclavado en el elemento hembra (140; 240) en varios escalones, caracterizado porque los distintos dientes de enclavamiento (152; 252) están dispuestos en una superficie en dirección hacia la periferia, repartidos por esta superficie (144; 244), decalados entre sí en altura en unos escalones que son menores que la longitud de la base de la sección del diente de enclavamiento.

2. Elemento de conexión según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento hembra (140) y el elemento macho (128) presentan una sección redonda.

3. Elemento de conexión según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el elemento hembra (140; 240) y el elemento macho (128; 228) presentan una sección poligonal, con lo cual se forman en la superficie interior del elemento hembra y en la superficie exterior (129; 229) del elemento macho unas superficies parciales (144; 244).

4. Elemento de conexión según la reivindicación 3, caracterizado porque los dientes de enclavamiento (152; 252) de una superficie parcial (144; 244) están decalados en altura con respecto a los dientes de enclavamiento de la superficie parcial contigua.

5. Elemento de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la co-
nexión de resorte separable está formada por una cabeza de rótula (130) y una cazoleta de rótula expansible (122).

6. Elemento de conexión según la reivindicación 5, caracterizado porque la cabeza de rótula (130) tiene esencialmente forma esférica.

7. Elemento de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos en una de las dos piezas de fijación está prevista una junta (151; 251).