ES2331977T3 - Elemento de fijacion para piezas de automovil. - Google Patents
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Abstract
Elemento de fijación (1) para piezas de vehículo (5), en particular para fijar un escudo térmico a un medio de fijación en forma de bulón (13) de una carrocería, preferentemente a un piso de un automóvil, - con un disco de garras (2) y una arandela elástica (3) sujeta en las garras (2.1) del disco de garras, - presentando el disco de garras (2) un orificio (6) y pudiendo enclavarse la arandela elástica (3) con el medio de fijación en forma de bulón (13), caracterizado porque - el disco de garras (2) presenta por lo menos un elemento de grapa (8) correspondiente al orificio (6) y orientado en dirección alejada de la arandela elástica (3), - estando realizado el por lo menos un elemento de grapa (8) para pasar a través de una penetración (7) en la pieza del vehículo (5) o del escudo térmico, y - presentando el por lo menos un elemento de grapa (8) un destalonado (10) para su enclavamiento con la zona del borde de la penetración (7) de la pieza del vehículo (5) o del escudo térmico.
Description
Elemento de fijación para piezas de
automóvil.
La invención se refiere a un elemento de
fijación para piezas de automóvil, en particular para la fijación
de un escudo térmico a un medio de fijación en forma de bulón de una
carrocería, con un disco de garras y una arandela elástica sujeta
en las garras del disco de garras, presentando el disco de garras un
orificio y pudiendo enclavarse la arandela elástica con el medio de
fijación en forma de bulón. Por otra parte la invención se refiere
a una pieza de vehículo, en particular un escudo térmico, dotado de
un elemento de fijación de esta clase.
Un elemento de fijación de la clase citada se
conoce por el documento DE 101 38 354 C1 y comprende una arandela
elástica que va fijada en un disco de garras realizado como parte
superior, así como una pieza contraria al disco de garras realizada
como pieza inferior. Para aplicar el elemento de fijación conocido
en un revestimiento en forma de placa que se trata de fijar se
coloca primeramente el disco de garras sobre un orificio del
revestimiento. A continuación se enclava la parte inferior desde el
otro lado del revestimiento con el disco de garras. Para ello la
parte inferior presenta una pluralidad de lengüetas dotadas de
salientes de enclavamiento que se conducen a través del orificio y
que por la cara opuesta del revestimiento se enclavan con un escalón
exterior del disco de garras realizado para esto. A continuación se
coloca también la arandela elástica en el disco de garras antes de
aplicar el revestimiento mediante un elemento de fijación a un bulón
roscado de una carrocería.
Lo que no es satisfactorio en esta clase de
elementos de fijación es el trabajo relativamente intenso que se
precisa para el montaje del elemento de fijación en el revestimiento
o en la parte del vehículo y los altos costes de fabricación para
los diferentes componentes del elemento de fijación. Aquí es preciso
fabricar siempre varios componentes en paralelo entre sí con alta
precisión para poder evitar en lo posible errores en el curso del
posterior montaje. En relación con el montaje del elemento de
fijación a una pieza de automóvil existe todavía más potencial de
mejora en cuanto a los tiempos de ciclo que se precisan para ello.
Una ligera reducción de los tiempos de ciclo ya da lugar a una
mejora considerable de la rentabilidad si el número de elementos de
fijación montados o el número de las piezas de vehículo dotadas de
elementos de fijación, en particular revestimientos, se puede
incrementar en conjunto claramente. El documento EP 1 101 957 A2 da
a conocer un elemento de fijación conforme al preámbulo de la
reivindicación 1. La presente invención tiene por lo tanto como
objetivo crear un elemento de fijación de la clase citada
inicialmente que se pueda montar más rápidamente y fabricar más
económicamente que lo que es el caso en los elementos de fijación
convencionales de esta clase.
Este objetivo se resuelve por medio de un
elemento de fijación que presenta las características de la
reivindica-
ción 1.
ción 1.
Mediante el por lo menos un elemento de grapa se
tiene la posibilidad de colocar el disco de garras de forma
sencilla sobre una pieza del vehículo que se trata de fijar, en
particular sobre un escudo térmico. Para ello basta con introducir
el por lo menos un elemento de grapa a través del orificio. Sin
recurrir a medios adicionales, el disco de garras y por lo tanto el
elemento de fijación como tal, queda enclavado con la pieza del
vehículo, ya que debido al encaje del por lo menos un elemento de
grapa, la pieza del vehículo llega a la zona del por lo menos un
destalonado. Ahí la pieza del vehículo queda sujeta hacia ambos
lados impidiendo que se suelte involuntariamente la unión de
enclavamiento.
Dicho con otras palabras, el elemento de
fijación se puede unir simplemente desde un lado con la pieza del
vehículo que se trata de fijar, por ejemplo con un escudo térmico o
con un revestimiento de insonorización. Ya no se necesita unir de
forma engorrosa dos piezas desde lados opuestos de la pieza del
vehículo que se trata de fijar. Basta con introducir a presión el
elemento de fijación desde uno de los lados en un orificio adecuado
de la pieza del vehículo. Al hacerlo se deforman plásticamente al
menos de forma parcial el por lo menos un elemento de grapa y/o la
pieza del vehículo. Una vez que se haya pasado el elemento de
fijación a través del orificio esta deformación se recupera al
menos parcialmente y la pieza del vehículo encaja por tramos en el
destalonado. Por este motivo también se puede hablar de
"engrapar" el elemento de fijación.
El elemento de fijación queda a continuación
unido de forma imperdible con la pieza del vehículo ya que la unión
solamente se puede soltar mediante una nueva deformación. Pero para
esto se necesitan unas fuerzas que son claramente superiores a las
fuerzas que actúan sobre el elemento de fijación al aplicar la pieza
del vehículo a la carrocería de un automóvil.
Esto sin embargo no excluye que el elemento de
fijación se pueda volver a separar aplicando de modo controlado una
fuerza que se oponga a la utilizada para unir el elemento de
fijación con la pieza del vehículo, y a continuación se vuelva a
utilizar o sea sustituida por otro dispositivo de fijación.
Finalmente se consigue por medio de la invención también una
flexibilidad claramente superior en cuanto a un eventual desmontaje
del elemento de fijación.
Otra de las ventajas de la invención es que ya
solamente se necesitan dos componentes para formar un elemento de
fijación que se pueda enclavar con un bulón, en particular un bulón
roscado. Dado que en conjunto es necesario fabricar un número menor
de componentes y con ello también se requiere menos cantidad de
material, se pueden ahorrar costes en cantidad considerable. Tal
como ya se había expuesto anteriormente estos ahorros tampoco
quedan anulados por un mayor trabajo de montaje. Sucede precisamente
lo contrario.
La invención no se limita a elementos de
fijación para piezas especiales de vehículos, en particular piezas
de revestimiento. Los elementos de fijación conforme a la invención
son igualmente ventajosos para la fijación de escudos térmicos y
para absorbedores acústicos, ya que éstos se montan con frecuencia
deslizando elemento de fijación de la clase citada inicialmente
sobre bulones, en particular bulones roscados o bulones perfilados
con estrías. En consecuencia, el medio de fijación también es
preferentemente un bulón de esta clase, si bien cabe imaginar otros
elementos de fijación conocidos por el estado de la técnica y
adecuados para la aplicación correspondiente.
El elemento de fijación es además especialmente
adecuado para aplicar un revestimiento a un suelo de un automóvil.
En particular se pueden disponer allí escudos térmicos en las
proximidades de piezas calientes del escape para proteger contra el
calor el piso o los componentes contiguos. También se pueden aplicar
allí junto a las fuentes acústicas revestimientos realizados como
absorbedores del sonido, mediante uno o varios de los elementos de
fijación conformes a la invención con el fin de reducir el nivel de
ruidos en el habitáculo del automóvil.
En una realización especialmente preferida del
elemento de fijación, el por lo menos un elemento de grapa está
prolongado entre el destalonado y el extremo libre, como pieza
distanciadora. De este modo se asegura una separación mínima entre
la pieza del vehículo y la carrocería. Esto es ventajoso por ejemplo
cuando se vayan a aplicar revestimientos metálicos, en particular
escudos térmicos, a una carrocería también metálica. En particular
al utilizar metales diferentes se excluye de este modo con seguridad
el riesgo de que se produzca corrosión de contacto.
En una configuración preferente del elemento de
fijación conforme a la invención está previsto que el extremo libre
del por lo menos un elemento de grapa sobresalga respecto a un tramo
del disco de garras destinado para asentar en la pieza del vehículo
o en el escudo térmico una longitud que sea como mínimo el doble del
grueso de la zona del borde enclavada de la pieza del vehículo o
del escudo térmico.
En otra realización preferida el elemento de
fijación presenta en el extremo libre del por lo menos un elemento
de grapa una superficie de asiento preferentemente de forma anular
para asentar en la carrocería. Esta superficie de asiento asegura
que la distancia eventualmente deseada entre la carrocería y la
pieza del vehículo montada en ella se mantenga con seguridad. En
cambio si el elemento de fijación se apoyase en la carrocería sólo
de forma puntual, este apoyo se podría correr o doblar con lo cual
se podría reducir inadmisiblemente la distancia entre la pieza del
vehículo y la carrocería.
Con el fin de que el montaje del elemento de
fijación pueda realizarse sin un gran trabajo procede que el disco
de garras presente fuera del orificio un asiento plano para asentar
sobre la pieza de vehículo que se trata de fijar, y que el por lo
menos un elemento de grapa sobresalga hacia el exterior en dirección
perpendicular al asiento plano. Entonces se pueden crear por
ejemplo dos caras separadas entre sí del elemento de fijación,
estando realizada una de ellas para recibir la arandela elástica y
la otra para introducir y engrapar en el orificio. Estos dos lados
están entonces finalmente separados entre sí por el asiento plano.
Ninguna de las zonas del elemento de fijación puede constituir
entonces un obstáculo en cuanto a la funcionalidad de la otra forma
respectiva.
Si el elemento de fijación presenta varios
elementos de grapa entonces es especialmente conveniente que los
elementos de grapa estén previstos distribuidos uniformemente a lo
largo del perímetro del orificio. De este modo las fuerzas que se
transmiten al elemento de fijación se pueden transmitir a la pieza
del vehículo y viceversa, sin que se produzcan puntas de carga.
Para incrementar los esfuerzos que se precisan
para volver a separar el elemento de fijación de la pieza del
vehículo, el por lo menos un elemento de grapa puede estar realizado
en forma de un cuello esencialmente cerrado. Esto significa que el
cuello presenta esencialmente una forma cerrada semejante a un trozo
de tubo o similar.
En el cuello puede suceder que éste presente una
ranura o incluso varias ranuras, cuya anchura se reduce al encajar
el elemento de fijación, debido a la deformación del cuello. Si
están previstas varias ranuras éstas también estarán distribuidas
preferentemente de modo uniforme a lo largo del perímetro del
cuello. Pero el cuello también se puede realizar totalmente
cerrado, lo que entre otras cosas ofrece la ventaja de que el
cuello presenta entonces unas propiedades preferentes en cuanto a su
función como pieza distanciadora. Debido a la forma cerrada, que es
preferentemente una forma cilíndrica, el cuello puede soportar
grandes esfuerzos sin que exista el riesgo de que se produzca una
deformación y que a continuación se reduzca la distancia mínima
entre la pieza del vehículo y la carrocería.
Por principio es ventajoso, especialmente si se
trata de una carrocería con una superficie irregular, que la
superficie de asiento en el extremo libre del cuello sea lo más
grande posible. De este modo se reduce el riesgo de un corrimiento
o una deformación. Esto rige con independencia de que el cuello
presente o no una ranura o varias ranuras. También en el caso de
unos elementos de grapa únicamente singulares puede ser ventajosa
una superficie de asiento mayor en el extremo libre de éstos.
En otra realización preferida del elemento de
fijación el destalonado está previsto totalmente alrededor del
cuello. Esta clase de cuellos son fáciles de fabricar y conducen a
una transmisión de fuerza uniforme al efectuar la unión con la
pieza del vehículo o el elemento de fijación así como a una
distribución de fuerza uniforme en el caso de actuar fuerzas
exteriores sobre los componentes unidos a la carrocería. Pero con
independencia de esto puede ser ventajoso en un caso aislado si el
destalonado está parcialmente interrumpido. En determinadas
circunstancias puede estar también dotado el borde del orificio de
la pieza del vehículo que se trata de fijar, de unos resaltes o
escotaduras que se correspondan con los destalonados. De este modo
se tiene por ejemplo la posibilidad de evitar que el elemento de
fijación y la pieza del vehículo que está fijada se pueda girar.
Para la inserción (enclavamiento) del cuello se
prefiere que el cuello presente por lo menos un reborde que forme
el destalonado. Naturalmente se puede realizar en un cuello de forma
alternativa o adicional también un estrangulamiento del mismo para
formar un destalonado. Pero en la mayoría de los casos se prefiere
que esté formado por un reborde. Éste se genera preferentemente
mediante un ensanchamiento local del perímetro del cuello.
Especialmente con relación al empleo de la pieza
del vehículo como escudo térmico procede que el disco de garras o
incluso el conjunto del elemento de fijación esté formado de
aluminio o de un material de aluminio. Dado que el aluminio es un
material relativamente caro importan especialmente las ventajas en
cuanto a los favorables costes de producción del elemento de
fijación conforme a la invención.
El objeto de la presente solicitud es además una
pieza de vehículo, en particular un escudo térmico con un orificio
y un elemento de fijación enclavado en el orificio, según una de las
reivindicaciones 1 a 9.
A continuación se describe la invención con
mayor detalle sirviéndose de un dibujo que representa un ejemplo de
realización. En el dibujo muestran:
Fig. 1 un elemento de fijación con un tramo de
una pieza de vehículo que se trata de fijar, en una sección a lo
largo de la línea A-A de la Fig. 2;
Fig. 2 el elemento de fijación de la Fig. 1
visto en planta; y
Fig. 3 el elemento de fijación de la Fig. 1 en
combinación con un bulón roscado fijado a una carrocería.
En la Fig. 1 está representado un elemento de
fijación 1 que consta de dos partes, que son un disco de garras 2 y
una arandela elástica 3. El disco de garras 2 presenta una
superficie de asiento en forma de disco 4, que asienta sobre una
pieza de vehículo 5 que se trata de fijar, por ejemplo un
revestimiento de insonorización o un escudo térmico. El componente
designado por 5 puede ser en particular una chapa de soporte de un
escudo térmico que presenta varias láminas metálicas.
El disco de garras 2 presenta un orificio
central 6, esencialmente congruente con una penetración o un
orificio 7 en la pieza del vehículo 5. Encima del asiento plano 4
del disco de garras se encuentra un alojamiento para colocar la
arandela elástica 3, que queda sujeta por tres orejetas dobladas 2.1
distribuidas uniformemente por el perímetro del disco de garras 2.
Esto se ve en particular en la Fig. 2.
La arandela elástica 3 presenta unas orejetas
dobladas 2.1 dispuestas uniformemente alrededor del perímetro del
disco de garras 2. Esto se ve especialmente en la Fig. 2.
La arandela elástica 3 presenta unas solapas de
asiento 3.2 orientadas radialmente hacia el exterior que por medio
de unos brazos elásticos 3.3 están unidos a una parte anular 3.4
periférica interior. En la parte anular 3.4 están formadas unas
lengüetas de enclavamiento 3.5 dirigidas radialmente hacia el
interior, que entre ellas definen un alojamiento 3.6 realizado en
forma de estrella. Las lengüetas de enclavamiento 3.5 son elásticas
igual que los brazos elásticos 3.3. La realización de la arandela
elástica 3 naturalmente no se limita a la forma representada. La
arandela elástica 3 también puede presentar unas lengüetas de
enclavamiento con otras formas que eventualmente no definan un
alojamiento 3.6 en forma de estrella, sino por ejemplo un
alojamiento ovalado o elíptico. Tampoco es preciso que haya varias
lengüetas de enclavamiento 3.5 dispuestas uniformemente alrededor
del perímetro, sino que también puede bastar con prever por ejemplo
sólo dos lengüetas de enclavamiento opuestas entre sí que entre
ellas definan el alojamiento correspondiente.
Antes de colocar la arandela elástica 3 en el
alojamiento del disco de garras 2, las orejetas para doblar
(garras) 2.1 sobresalen primeramente en dirección esencialmente
perpendicular al asiento plano 4. Una vez que está colocada la
arandela elástica 3 se doblan las garras 2.1 en el sentido del
orificio 6 de modo que la arandela elástica 3 queda unida de forma
imperdible con el disco de garras 2. El disco de garras 2 y en
particular la posición de las orejetas dobladas 2.1 está
dimensionado de tal modo que la arandela elástica 3 colocada en el
disco de garras 2 quede sujeta con posibilidad de girar.
El orificio 6 del disco de garras 2 va rodeado
de un cuello 8 que sobresale hacia el exterior perpendicularmente
respecto al tramo 4 en forma de disco, y se aparta de la arandela
elástica 3. El cuello 8 está realizado como elemento de grapa.
Presenta un reborde 9 y un destalonado 10. En el elemento de
fijación 1, que aquí está representado ya montado, el cuello 8 se
extiende totalmente a través de la penetración o el orificio 7
mientras que las restantes partes del disco de garras 2, es decir
el asiento plano y el alojamiento para la arandela elástica 3 están
situados en el lado opuesto a la pieza del vehículo 5.
El elemento de fijación 1 está realizado
esencialmente con simetría de rotación. En consecuencia la
penetración 7 en la pieza del vehículo 5 es de forma circular, y el
cuello 8 del disco de garras 2 es cilíndrico, si no se tiene en
cuenta el reborde 9 y el destalonado 10 que viene a continuación de
éste. Esta realización es la preferente pero no obligatoriamente
necesaria.
El reborde 9 del cuello 8 está formado por el
hecho de que en un punto se ha aumentado el diámetro del cuello 8.
Esto se realiza preferentemente mediante una deformación plástica
del cuello 8, desde el interior hacia fuera. A continuación del
reborde 9 y por el lado orientado hacia la arandela elástica, se
obtiene el destalonado 10 por el ensanchamiento del cuello 8.
La distancia entre el asiento plano 4 y el
reborde 9 está elegido de tal modo que se corresponda
aproximadamente con el grueso de la pieza del vehículo 5. La
distancia naturalmente también se puede elegir algo menor que el
grueso de la pieza del vehículo 5.
La Fig. 1 muestra además que el cuello 8 es más
largo de lo que sería necesario para el engrapado propiamente dicho
del elemento de fijación 1 en la penetración 7 de la pieza del
vehículo 5. Debido a esta mayor longitud, que cumple la función de
una pieza distanciadora, se asegura que la pieza del vehículo 5
queda dispuesta en estado montado con separación respecto a la
carrocería que la soporta (véase la Fig. 3). En el extremo libre
del cuello 6 hay una superficie de asiento 11 para asentar sobre una
chapa de carrocería 12.
En la Fig. 3 está representado el elemento de
fijación 1 en combinación con un bulón roscado (espiga de fijación)
13 aplicado a una chapa de carrocería 12. La Fig. 3 muestra que la
fijación de la rosca 14 en la arandela elástica 3 tiene lugar
siempre con una tensión inicial, al ejercer los brazos elásticos 3.3
y las lengüetas de enclavamiento 3.5 un efecto de tracción sobre el
bulón 13, y con ellos sobre la zona de fijación de la carrocería
12, estando el bulón 13 de este modo unido a la pieza de la
carrocería 5 con la correspondiente tensión elástica.
La realización de la invención no se limita al
ejemplo de realización antes descrito. Caben más bien una multitud
de variantes que pueden hacer uso de la idea de la invención
descrita en las reivindicaciones, aunque difiera la forma. Así por
ejemplo el elemento de grapa realizado como cuello cerrado 8 también
puede estar dotado de una o varias ranuras que entonces pueden
estar dispuestas uniformemente alrededor del perímetro del
orificio.
Claims (10)
1. Elemento de fijación (1) para piezas de
vehículo (5), en particular para fijar un escudo térmico a un medio
de fijación en forma de bulón (13) de una carrocería,
preferentemente a un piso de un automóvil,
- -
- con un disco de garras (2) y una arandela elástica (3) sujeta en las garras (2.1) del disco de garras,
- -
- presentando el disco de garras (2) un orificio (6) y pudiendo enclavarse la arandela elástica (3) con el medio de fijación en forma de bulón (13),
caracterizado porque
- -
- el disco de garras (2) presenta por lo menos un elemento de grapa (8) correspondiente al orificio (6) y orientado en dirección alejada de la arandela elástica (3),
- -
- estando realizado el por lo menos un elemento de grapa (8) para pasar a través de una penetración (7) en la pieza del vehículo (5) o del escudo térmico, y
- -
- presentando el por lo menos un elemento de grapa (8) un destalonado (10) para su enclavamiento con la zona del borde de la penetración (7) de la pieza del vehículo (5) o del escudo térmico.
2. Elemento de fijación según la reivindicación
1,
caracterizado porque
el por lo menos un elemento de grapa (8) está
prolongado como pieza distanciadora entre el destalonado (10) y el
extremo libre.
3. Elemento de fijación según la reivindicación
1 ó 2,
caracterizado porque
el extremo libre del por lo menos un elemento de
grapa (8) sobresale respecto a un tramo del disco de garras (2)
destinado a asentar en la pieza del vehículo (5) o en el escudo
térmico en una longitud que es como mínimo el doble del grueso de
la zona del borde enclavada de la pieza del vehículo (5) o del
escudo térmico.
4. Elemento de fijación según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque
en el extremo libre del por lo menos un elemento
de grapa (8) está prevista una superficie de asiento (11) para
asentar en la carrocería (12).
5. Elemento de fijación según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado
- -
- porque el disco de garras (2) presenta fuera del orificio (6) una superficie plana (4) para asentar en la pieza del vehículo (5), y
- -
- porque por lo menos un elemento de grapa (8) sobresale hacia el exterior esencialmente en dirección perpendicular a la superficie de asiento (4).
6. Elemento de fijación según una de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado
- -
- porque el por lo menos un elemento de grapa (8) está realizado como cuello cerrado o esencialmente cerrado.
7. Elemento de fijación según la reivindicación
6,
caracterizado
- porque el destalonado (10) está previsto rodeando completamente el cuello (8).
\newpage
8. Elemento de fijación según la reivindicación
6 ó 7,
caracterizado
- porque el cuello (8) presenta por lo menos un reborde (9) que forma el destalonado (10).
9. Elemento de fijación según una de las
reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado
- porque el disco de garras (2) es de aluminio o de un material de aluminio.
10. Pieza de vehículo, en particular escudo
térmico, con por lo menos una penetración (7) y un elemento de
fijación (1) enclavado en la penetración (7), según una de las
reivindicaciones 1 a 9.
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