ES2332240T3 - Disposicion para el ensamblado de dos piezas por atornillado mediante un conjunto tornillo-tuerca. - Google Patents
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Abstract
Disposición (10) para el ensamblado de dos piezas (12, 14) por atornillado mediante un conjunto tornillo-tuerca (16, 18, 24), que comprende: - una primera pieza plana (12) vertical de orientación general longitudinal, y - una segunda pieza (14) de orientación general transversal, ortogonal al plano de la primera pieza (12), que comprende al menos una primera superficie de apoyo (50) y una segunda superficie de apoyo (52) que, en posición ensamblada, cooperan respectivamente con una superficie de reacción (54) de la primera pieza (12) y con una superficie de apriete (56) del tornillo (18) cuyo vástago roscado (22) del tornillo (18) se extiende axialmente a través de la segunda pieza (14) de manera que una parte (28) del tornillo (18) aplica una fuerza axial de apriete sobre dicha segunda superficie de apoyo (52) para inmovilizar las piezas primera y segunda (12, 14), caracterizada por el hecho de que la primera pieza comprende un alojamiento (44) que se extiende axialmente según un eje de atornillado contenido en el plano vertical de orientación longitudinal de la primera pieza (12) y en el cual son recibidos el tornillo (18) y el perno (24) del cual al menos una parte (32, 34) coopera con una superficie de tope (46) del alojamiento (44) para inmovilizar axialmente el perno (24) durante la aplicación de una fuerza de apriete.
Description
Disposición para el ensamblado de dos piezas por
atornillado mediante un conjunto
tornillo-puerta.
La presente invención se refiere a una
disposición para el ensamblado de dos piezas por atornillado
mediante un conjunto tornillo-tuerca, según el
preámbulo de la reivindicación 1. Esta disposición es conocida del
documento US-A-5 674 023.
Se conocen numerosas soluciones para ensamblar
dos piezas metálicas entre sí, tales como, por ejemplo, la
soldadura, el remachado o también el atornillado.
En el caso de un ensamblado por el extremo de
una primera pieza plana ortogonalmente con una segunda pieza, las
soluciones conocidas no son totalmente satisfactorias.
Efectivamente, el remachado o la soldadura
necesitan, para su realización, una parte de fijación plegada en
"L" para formar un borde o unas patas, la cual se realiza por
ejemplo en un extremo de la primera pieza y se extiende entonces
globalmente paralelamente al plano de la segunda pieza, en especial
para permitir la colocación de los remaches en el primer caso o una
buena fijación mecánica en el segundo.
La realización de una tal parte de fijación en
la primera pieza aumenta su coste global de fabricación y se notará
además que estos dos modos de ensamblado presentan el inconveniente
de que no permiten un desmontaje simple y cómodo de las dos piezas
así ensambladas de manera que, en función de las aplicaciones, se
preferirá un ensamblado por atornillado.
El documento
US-A-5 674 023 describe un
ensamblado en un extremo de una primera pieza plana con una segunda
pieza mediante un gancho que presenta globalmente una forma en
"U", también llamado "clip", que garantiza el
mantenimiento entre las dos piezas ortogonalmente entre sí.
El gancho de ensamblado en "U" comprende
una parte intermedia de unión que se conecta respectivamente a una
parte superior provista en su extremo libre de un brazo de enganche
y una parte inferior que forma una base para la fijación del
gancho.
Tal como se puede ver en las figuras 1 y 2 de
este documento, el brazo de enganche del gancho está destinado a
atravesar a la primera pieza que comprende a tal efecto un agujero,
mientras que la parte que forma la base es llevada a fijarse a la
segunda pieza, en especial mediante un tornillo que atraviesa a las
partes superior e inferior.
El extremo del vástago roscado del tornillo de
fijación del gancho a la segunda pieza es recibida en un agujero
fileteado complementario del que está provista la segunda pieza y la
cabeza del tornillo ejerce una fuerza axial de apriete en la parte
superior del gancho de manera que el brazo de enganche coopera con
una parte de la primera pieza adyacente al agujero.
Cuando, tal como se ilustra en la figura 3, la
segunda pieza presenta un espesor reducido que no permite realizar
un tal agujero fileteado, entonces el vástago roscado del tornillo
de fijación atraviesa a la segunda pieza para ser inmovilizado
mediante una tuerca.
Sin embargo, esta solución no es totalmente
satisfactoria, en especial debido a la resistencia mecánica de este
ensamblado cuando las piezas son sometidas a unas restricciones
considerables, como por ejemplo para realizar la estructura de una
máquina, o también debido a su coste de fabricación.
En especial, la invención tiene como objetivo
resolver estos inconvenientes y proponer una disposición para el
ensamblado de dos piezas por atornillado que permita en especial
ensamblar dos piezas por un extremo, ortogonalmente una con
respecto a la otra, cuando al menos una de las piezas presenta un
espesor reducido, y, sin embargo, sin precisar elemento de
ensamblado alguno, tal como un gancho o clip, aparte del conjunto
tornillo-tuerca.
Con este objetivo, la invención propone una
disposición para el ensamblado de dos piezas por atornillado
mediante un conjunto tornillo-tuerca,
caracterizada por el hecho de que comprende:
- una primera pieza plana vertical de
orientación general longitudinal provista de un alojamiento que se
extiende axialmente según un eje de atornillado contenido en el
plano vertical de orientación longitudinal de la primera pieza y en
el cual son recibidos el tornillo y el perno, del cual al menos una
parte coopera con una superficie de tope del alojamiento para
inmovilizar axialmente el perno durante la aplicación de una fuerza
de apriete, y
- una segunda pieza de orientación general
transversal, ortogonal al plano de la primera pieza, provista de al
menos una primera superficie de apoyo y una segunda superficie de
apoyo que, en posición ensamblada, cooperan respectivamente con una
superficie de reacción de la primera pieza y con una superficie de
apriete del tornillo cuyo vástago roscado del tornillo se extiende
axialmente a través de la segunda pieza de manera que una parte del
tornillo aplica una fuerza axial de apriete sobre dicha segunda
superficie de apoyo para inmovilizar las piezas primera y
segunda.
Según otras características de la invención:
- las superficies de apoyo primera y segunda y
las superficies de reacción y de apriete se extienden cada una
globalmente en un plano vertical de orientación transversal
ortogonal al plano de la primera pieza;
- la superficie de tope está en un primer
extremo axial distal del alojamiento;
- la superficie de reacción está en el otro
extremo axial proximal del alojamiento;
- la superficie de apriete del tornillo es la
superficie anular de la cabeza a partir de la cual se extiende el
vástago roscado;
- el alojamiento desemboca por su extremo
proximal en un extremo de la primera pieza que constituye la
superficie de reacción;
- el alojamiento se obtiene por recorte láser de
la primera pieza plana;
- las piezas primera y segunda comprenden medios
complementarios de ensamblado por cooperación de formas, tales como
unos salientes y unas muescas, para asegurar el centrado y limitar
la deformación de las piezas durante el apriete;
- la fuerza axial de apriete se aplica según un
eje de atornillado que está contenido en el plano vertical de
orientación longitudinal de la primera pieza.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán con la lectura de la descripción detallada siguiente
para cuya comprensión se hará referencia a los dibujos adjuntos en
los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva que
representa en despiece un ejemplo de realización de una disposición
según la invención;
- las figuras 2 y 3 son unas vistas en sección,
respectivamente por un plano vertical y por un plano horizontal, de
la disposición según la figura 1 representada en posición
ensamblada;
- la figura 4 es una vista en perspectiva que
representa en despiece una variante del ejemplo de realización
según la figura 1;
- las figuras 5 y 6 son unas vistas en sección,
respectivamente por un plano vertical y por un plano horizontal, de
la variante de la disposición según la figura 4 representada en
posición ensamblada.
Por convención, y a título no limitativo, se
utilizarán los términos "axial", "proximal" o
"distal" y las direcciones "longitudinal",
"vertical" o "transversal" para designar respectivamente
elementos según las definiciones proporcionadas en la descripción y
con respecto al triedro (L, V, T) representado en las figuras.
En lo que sigue de la descripción, elementos
similares o idénticos se designarán por las mismas referencias.
Se ha representado en las figuras 1 a 3, un
ejemplo de realización de una disposición 10 para el ensamblado por
un extremo de al menos una primera pieza 12 y de una segunda pieza
14 por atornillado mediante un conjunto
tornillo-tuerca 16.
Según el triedro (L, V, T) de la figura 1, la
primera pieza 12 se extiende verticalmente según la dirección
longitudinal y la segunda pieza 14 se extiende verticalmente según
la dirección transversal, ortogonalmente a la primera pieza 12.
De manera conocida, el conjunto
tornillo-tuerca 16 comprende un tornillo 18 que
comprende principalmente una cabeza 20 solidaria del extremo axial
de un vástago roscado 22 y al menos una tuerca 24.
La cabeza 20 del tornillo 18 comprende
principalmente una superficie vertical anular 28 a partir de la
cual se extiende axialmente el vástago roscado 22 y una superficie
vertical libre 30 opuesta al vástago 22.
Por convención, en la descripción siguiente, un
elemento se denomina "proximal" cuando está cercano
longitudinalmente de las partes de las piezas primera y segunda 12,
14 ensambladas entre sí y "distal" en el caso inverso.
El perno 24 comprende así una cara vertical
distal 32 y una cara vertical proximal 34, opuesta axialmente a la
superficie distal 32.
El perno 24 comprende un agujero fileteado 40
que es preferentemente atravesante, es decir que desemboca en la
cara vertical distal 32 y cuyo fileteado interno es complementario
del fileteado externo del vástago 22 del tornillo 18.
En posición ensamblada, el tornillo 18 y el
perno 24 cooperan juntos y se ensamblan según el eje longitudinal X
de simetría del conjunto tornillo-tuerca 16 que
corresponde al eje de atornillado.
Las caras verticales distal 32 y proximal 34 son
globalmente anulares y rodean al agujero 40 de paso del vástago
roscado 22.
El conjunto tornillo-tuerca 16
constituye ventajosamente unos medios de fijación desmontables que
permiten en especial el ensamblado de las dos piezas 12, 14 en una
posición determinada, en particular una posición en la cual la
primera pieza 12 está dispuesta ortogonalmente con respecto a la
segunda pieza 14.
Efectivamente, tal como se ilustra en las
figuras 2 y 3, el conjunto tornillo-tuerca 16 puede,
en posición ensamblada, ejercer una fuerza axial de apriete, según
la dirección longitudinal, para inmovilizar a dichas piezas primera
y segunda 12, 14.
La primera pieza 12 es plana y forma una placa
vertical de orientación general longitudinal que presenta
transversalmente un espesor muy inferior al diámetro del vástago
roscado 22 del tornillo 18.
La segunda pieza 14 es de orientación general
transversal y se extiende verticalmente, ortogonalmente al plano de
la primera pieza 12.
Según la invención, la disposición 10
comprende:
- una primera pieza plana 12 que comprende un
alojamiento 44 que se extiende axialmente según un eje de
atornillado contenido en el plano de la primera pieza 12 y en el
cual son recibidos el tornillo 18 y el perno 24 del cual al menos
una parte 32, 34 coopera con una superficie de tope 46 del
alojamiento 44 para inmovilizar axialmente el perno 24 durante la
aplicación de una fuerza de apriete, y
- una segunda pieza 14 que comprende al menos
una primera superficie de apoyo 50 y una segunda superficie de
apoyo 52 que, en posición ensamblada, cooperan respectivamente con
una superficie de reacción 54 de la primera pieza 12 y con una
superficie de apriete 56 del tornillo 18 cuyo vástago roscado 22 del
tornillo 18 se extiende axialmente a través de la segunda pieza 14
de manera que una parte 28 del tornillo 18 aplica una fuerza axial
de apriete sobre dicha segunda superficie de apoyo 52 para
inmovilizar a las piezas primera y segunda 12, 14.
La primera pieza 12 comprende un alojamiento 44
que se extiende longitudinalmente según un eje de atornillado
contenido en el plano vertical de la primera pieza 12, es decir en
el plano (L, V) del triedro representado en la figura 1, y en el
cual, en especial, son recibidos el tornillo 18 y el perno 24 del
conjunto tornillo-tuerca 16.
En posición ensamblada ilustrada en la figura 2
ó la 3, al menos una parte de la cara proximal 34 del perno 24
coopera con una superficie de tope 46 del alojamiento 44 para
inmovilizar axialmente el perno 24 durante la aplicación por el
conjunto tornillo-tuerca 16 de una fuerza de
apriete.
Ventajosamente, la superficie de tope 46 está
dispuesta en un primer extremo axial distal 48 del alojamiento
44.
La segunda pieza 14 comprende al menos una
primera superficie de apoyo 50 y una segunda superficie de apoyo 52
que, en posición ensamblada, cooperan respectivamente con una
superficie de reacción 54 de la primera pieza 12 y, directamente o
indirectamente, con una superficie de apriete 56 de la cabeza del
tornillo 20.
La superficie de reacción 54 está dispuesta en
otro extremo axial proximal 58 del alojamiento 44, es decir
axialmente en la parte opuesta de la superficie de tope 46.
El extremo distal 48 del alojamiento 44 está
conformado para presentar globalmente un contorno en "U", de
dimensiones complementarias a las del vástago roscado 22 del perno
24 al cual recibe.
Preferentemente, el alojamiento 44 comprende
medios de retención del perno que cooperan con una parte
complementaria del perno 24 para permitir, antes de la operación de
apriete, al menos un montaje del perno 24 con la primera pieza 12
para formar un subconjunto unitario.
Ventajosamente, el perno 24 previamente
ensamblado es así susceptible de ser montado previamente en el
alojamiento 44 antes del ensamblado de las piezas primera y segunda
12, 14.
Preferentemente, los medios de retención
bloquean al perno 24 o al conjunto 16 según al menos una de las
direcciones transversal y/o vertical y permiten ventajosamente
asegurar un montaje de tipo imperdible.
Las superficies de apoyo primera y segunda 50,
52 de la segunda pieza 14 están consecuentemente constituidas por
unas porciones de superficies de las caras transversales distal 84 y
proximal 86.
Durante el atornillado, la longitud axial del
conjunto tornillo-tuerca disminuye de manera que
cuanto más crece la fuerza axial de apriete ejercida por la
superficie de apriete 56 de la cabeza del tornillo 20 más fuerzas
de sentido opuesto se aplican por reacción entre la parte de la cara
proximal 34 del perno 24 y la superficie de tope 46 del alojamiento
44 lo cual tiende a inmovilizar automáticamente el perno 24, en
especial en rotación con respecto al eje X de atornillado.
Ventajosamente, la disposición 10 presenta una
compacidad óptima, efectivamente el conjunto
tornillo-tuerca 16 es enteramente recibido en el
alojamiento 44 de manera que la ocupación de espacio según la
dirección transversal corresponde sensiblemente al de la primera
pieza 12.
Ventajosamente, el alojamiento 44 se obtiene por
recorte láser de la primera pieza plana 12 que está constituida por
una chapa cuyo espesor está por ejemplo comprendido entre 2 mm y 8
mm.
La fabricación del alojamiento 44 y/o de la
primera pieza 12 mediante este procedimiento de recorte es de
realización especialmente simple, rápida y económica.
Según una característica especialmente ventajosa
de la disposición 10, la fuerza de apriete aplicada por la
superficie de apriete 56 de la cabeza 20 del tornillo 18,
directamente o indirectamente sobre la segunda superficie de apoyo
52 es siempre ortogonal al plano vertical de orientación transversal
de la segunda pieza 14, cualquiera que sea la posición de la
primera pieza 12.
El alojamiento 44 desemboca, por su extremo
axial proximal 58, en un extremo de la primera pieza 12 que
constituye a la superficie de reacción 54.
El extremo de la primera pieza 12 está formada
por un borde vertical 70 que determina, según el espesor de la
primera pieza 12, la superficie vertical de reacción 54. El borde
vertical 70 comprende una abertura axial 72 para permitir, en
posición ensamblada, la introducción axial del vástago roscado 22
del tornillo 18 en el alojamiento 44.
El alojamiento 44 de forma general oblonga
comprende, axialmente entre la abertura 72 y su extremo axial
distal 48, una muesca vertical 74 en la cual es recibido el perno 24
y que es en el caso presente de forma paralelepipédica
complementaria del perno 24.
Más concretamente, la muesca 74 presenta una
simetría con respecto al eje longitudinal X de atornillado y está
delimitada verticalmente por un borde longitudinal 76 y
longitudinalmente o axialmente por un borde vertical distal 78 que
forma una superficie vertical distal 82 y por un borde vertical
proximal 80 que comprende la superficie de tope 46.
Ventajosamente, el perno 24 está montado
solidario de la primera pieza 12 para permitir en especial montajes
"a ciegas" de las piezas 12, 14.
Preferentemente, el perno 24 está montado a
presión con una arandela elástica 23 que puede expandirse
longitudinalmente en la muesca vertical 74 del alojamiento 44 para
permitir, recuperando el juego axial, inmovilizar el perno 24 en la
muesca 74 y ello al menos hasta que se proceda al ensamblado de las
piezas 12, 14 y hasta que el vástago 22 del tornillo 18 quede
encajado en el perno 24.
El perno 24 es entonces inmovilizado
longitudinalmente entre la superficie de tope 46 y la superficie
vertical distal 82.
Como variante, el perno 24 puede ser
inmovilizado en la muesca 74 mediante cualquier medio apropiado por
ejemplo por pegado o por soldadura.
La segunda pieza vertical 14 comprende una cara
transversal distal 84 y una cara transversal proximal 86 y una
perforación axial 88 que atraviesa a las caras 84, 86.
Tal como se puede ver en las figuras 2 y 3, en
posición ensamblada de las piezas 12 y 14 ortogonalmente una con
respecto a la otra, el vástago roscado 22 del tornillo 18 atraviesa
a la perforación axial 88 y luego a la abertura 72 del alojamiento
44 y finalmente el agujero fileteado 40 del perno 24.
El vástago roscado 22 del tornillo 18 se
extiende así longitudinalmente a través de la segunda pieza 14 y la
cabeza del tornillo 20 se apoya contra la cara transversal proximal
86.
La superficie de apriete 56 está constituida por
la superficie anular 28 de la cabeza del tornillo 20 a partir de la
cual se extiende el vástago roscado 22, la superficie de apriete 56
coopera así directamente con una parte de la cara transversal
proximal 86 adyacente a la perforación 88 que forma la primera
superficie de apoyo 50.
Como variante (no representada), una arandela
está interpuesta axialmente entre la superficie anular 28 de la
cabeza del tornillo 20 y la segunda pieza 14 de manera que la
superficie de apriete 56 no coopera directamente con la parte de la
cara transversal proximal 86, para, en especial, evitar cualquier
riesgo de bruñido.
\newpage
La superficie vertical de reacción 54 del borde
vertical 70 coopera con la segunda superficie de apoyo 52 que está
constituida por una parte de la cara transversal distal 84.
Ventajosamente, las superficies de apoyo primera
y segunda 50, 52 y las superficies de tope 46, de reacción 54 y de
apriete 56 se extienden cada una globalmente en un plano vertical de
orientación transversal, ortogonal al plano de la primera pieza
12.
Preferentemente, las piezas primera y segunda
12, 14 comprenden medios complementarios de ensamblado por
cooperación de formas, por ejemplo del tipo
saliente-muesca.
Ventajosamente, los medios complementarios de
ensamblado garantizan una función de posicionamiento de las piezas
primera y segunda 12, 14 en la posición de ensamblado, en particular
para asegurar el centrado de la perforación 88 y de la abertura 72
del alojamiento 44 respectivamente atravesados por el vástago
roscado 22 del tornillo 18.
Tal como se ilustra en las figuras 2 y 3, la
primera pieza 12 comprende, por ejemplo verticalmente de parte y
otra de la abertura 72 del alojamiento 44, un saliente 90 que se
extiende axialmente y que es recibido en una muesca complementaria
92 de la que está provista, aquí contigua a la perforación 88, la
segunda pieza 14.
La cabeza del tornillo 20 es aquí accesible para
ser manipulada mediante una herramienta de apriete, tal como una
llave, con el fin de proceder al apriete del conjunto
tornillo-tuerca 16.
En el ejemplo de realización, la longitud axial
comprendida entre la cabeza del tornillo 20 y el perno 24 disminuye
cuando aumenta la fuerza de apriete aplicada.
El perno 24 está inmovilizado en rotación por
dos superficies opuestas que cooperan con los bordes longitudinales
76 que delimitan verticalmente a la muesca 74.
Además, el perno 24 tiende a inmovilizarse
axialmente a partir del momento en que se aplica una determinada
fuerza de apriete sobre la cabeza del tornillo 20 puesto que provoca
por reacción una cooperación según una fuerza axial creciente, de
sentido opuesto a la fuerza axial de apriete, entre una parte de la
cara proximal 34 del perno 24 y la superficie de tope 46 del
alojamiento 44.
Como variante (no representada), el tornillo 18
se sustituye por un medio equivalente tal como un vástago roscado
22 asociado a otra tuerca que forma "una cabeza del tornillo
20" ventajosamente móvil axialmente sobre el vástago 22 de
manera que el conjunto tornillo-tuerca 16 está
entonces constituido por el vástago roscado 22 y dos tuercas 20,
24.
Se describirá a continuación, por comparación
con el ejemplo de realización, la disposición 10 representada en
las figuras 4 a 6 que ilustran una variante de realización del
ensamblado de la primera pieza plana 12 y de la segunda pieza 14
por atornillado mediante un conjunto tornillo-tuerca
16.
El conjunto tornillo-tuerca 16
comprende un tornillo 18 idéntico al descrito anteriormente y una
tuerca hendida 124.
Según la variante ilustrada en las figuras 4 a
6, el perno 24 es una tuerca hendida que permite ventajosamente
integrar los medios de retención del perno 24 en la primera pieza
12.
Otras ventajas de la utilización de una tal
tuerca hendida como la inmovilización en rotación tras el montaje
en el alojamiento de la primera pieza se comprenderán mejor con la
lectura de la descripción siguiente.
El perno hendido 124 comprende un cuerpo 125
constituido por una parte distal provista de una cara vertical
distal 132 y de una parte proximal provista de una hendidura
vertical 131.
La hendidura 131 desemboca longitudinalmente en
la superficie cilíndrica externa del cuerpo 125 del perno 124 de
manera que la parte distal del cuerpo 125 está respectivamente
constituida por un primer brazo 127 y por un segundo brazo 129.
La hendidura 131 está delimitada
longitudinalmente por una cara vertical proximal 134 que forma un
fondo y, e la parte opuesta, está abierta axialmente entre el
extremo proximal libre de cada brazo 127, 129 para permitir su
montaje sobre la primera pieza 12.
El perno hendido 124 comprende un agujero
fileteado 140 que se extiende axialmente a través de todo el cuerpo
125, es decir desde el extremo proximal libre de los brazos de
retención 127, 129 hasta la cara vertical distal 132 en la cual
desemboca.
El primer brazo 127 comprende una cara vertical
interior 133 y el segundo brazo 129 comprende una cara vertical
interior 135, extendiéndose dichas caras interiores lateralmente de
parte y otra del agujero fileteado 140.
\newpage
La distancia comprendida transversalmente entre
las caras interiores 133 y 135 corresponde así a una cota
transversal determinada de la hendidura 131, o separación, que es
ventajosamente inferior o sensiblemente igual al espesor de la
primera pieza plana 12 según la dirección transversal.
El agujero fileteado 140 es complementario del
fileteado externo del vástago 22 del tornillo 18 con el cual
coopera cuando el tornillo 18 y el perno hendido 124 son ensamblados
según el eje X del conjunto tornillo-tuerca 16 que
corresponde al eje de atornillado.
La cara vertical distal 132 es globalmente
anular y rodea al agujero fileteado 140 que permite el paso del
vástago roscado 22.
Preferentemente, la cara vertical proximal 134 y
las caras 133, 135 entre las cuales la cara 134 se extiende
verticalmente, son planas de manera que, al ser la cara 134
ortogonal a cada una de las caras 133, 135, la hendidura 131
presenta, en sección por un plano horizontal, globalmente una forma
en "U" tumbada.
Preferentemente, el perno hendido 124 se
introduce axialmente en el alojamiento 44 hasta que la cara
vertical proximal 134 coopera con la cara vertical de tope 46 para
garantizar un montaje correcto del perno 124.
La cara interior 133 del primer brazo superior
127 coopera entonces con la parte enfrentada de la cara lateral de
la primera pieza plana 12 y la cara interior opuesta 135 del segundo
brazos 129 coopera con la parte enfrentada de la otra cara lateral
de la primera pieza plana 12.
Ventajosamente, el perno 124 está montado a
presión en el alojamiento 44 de manera que al ser la hendidura 131
de la que está provisto de dimensión inferior o igual al espesor de
la primera pieza 12, los brazos 127 y 129 "pinzan" a la pieza
12.
El perno 124 queda entonces montado de manera
imperdible en la primera pieza 12 y está inmovilizado en rotación
por los brazos de retención 127, 129 que cooperan con la primera
pieza 12 de manera que se obtiene el apriete para el ensamblado de
las piezas primera y segunda 12, 14 de manera simple y rápida
manipulando únicamente el tornillo 18.
Obviamente en el caso de un montaje a presión
del perno 124, la inmovilización axial se obtiene por cooperación
de formas entre los brazos 127, 129 del perno 124 y la primera pieza
12, coopere o no la cara vertical proximal 134 con la cara vertical
de tope 46.
La hendidura 131 del perno 124 se extiende en el
plano de la primera pieza 12, es decir verticalmente según la
dirección longitudinal.
Así, las caras inferior 133 y superior 135 de
los brazos de retención 127, 129 son aquí respectivamente
verticales.
La primera pieza plana 12 comprende un
alojamiento 44 que difiere del ejemplo de realización precedente en
que la muesca vertical 74 en la cual es recibido el perno 124 se
extiende longitudinalmente hasta el extremo distal 48 del
alojamiento 44.
Más concretamente, la muesca 74 de forma
paralelepipédica presenta una simetría con respecto al eje X de
atornillado y está delimitada verticalmente por un borde
longitudinal 76 y longitudinalmente por un borde vertical distal 78
y por un borde vertical proximal 80 del que está provista la
superficie de tope 46.
El montaje del perno 124 se realiza
introduciendo ante todo el perno 124 transversalmente en la muesca
74 del alojamiento y encajándolo a continuación en contacto con la
pieza 12 según un desplazamiento longitudinal del extremo distal 48
hacía el extremo proximal 58 del alojamiento 44 para obtener la
posición representada en las figuras 5 y 6.
Ventajosamente, el perno 124 es preferentemente
montado a presión sobre la primera pieza 12 de espesor de manera
que los brazos 127 y 129 inmovilizan al perno 124 con respecto a la
primera pieza 12.
Por lo tanto, el perno 124 puede ser montado
previamente en la muesca transversal 74 del alojamiento 44 para ser
ventajosamente solidario de la primera pieza 12 y formar un
subconjunto, en particular para permitir montajes "a ciegas"
de las piezas 12, 14.
De manera análoga, la segunda pieza vertical 14
comprende una cara transversal distal 84 y una cara transversal
proximal 86 y una perforación axial 88 que atraviesa a las caras 84,
86.
Tal como se puede ver en las figuras 5 y 6, en
posición ensamblada de las piezas 12 y 14 ortogonalmente una con
respecto a la otra, el vástago roscado 22 del tornillo 18 atraviesa
a la perforación axial 88 luego a la abertura 72 del alojamiento 44
y finalmente al agujero fileteado 40 del perno 124.
El vástago roscado 22 del tornillo 18 se
extiende así axialmente a través de la segunda pieza 14 y la cabeza
del tornillo 20 se apoya contra la cara transversal proximal 86.
La superficie de apriete 56 está constituida por
la superficie anular 28 de la cabeza del tornillo 20 a partir de la
cual se extiende el vástago roscado 22, y de este modo la superficie
de apriete 56 coopera así directamente con una parte de la cara
transversal proximal 86 adyacente a la perforación 88 que forma la
primera superficie de apoyo 50.
La superficie vertical de reacción 54 del borde
vertical 70 coopera con la segunda superficie de apoyo 52 que está
constituida por una parte de la cara transversal distal 84.
Ventajosamente, las superficies de apoyo primera
y segunda 50, 52 y las superficies de tope 46, de reacción 54 y de
apriete 56 se extienden cada una globalmente en un plano vertical de
orientación transversal ortogonal al plano de la primera pieza
12.
Preferentemente, las piezas primera y segunda
12, 14 comprenden medios complementarios de ensamblado por
cooperación de formas por ejemplo mediante salientes 90 recibidos en
unas muescas 92, garantizando los llamados medios ventajosamente
una función de centrado con respecto al eje X de atornillado.
Ventajosamente, la cooperación entre los
salientes 90 de la primera pieza 12 y las muescas 92 de la segunda
pieza 14 garantiza una rigidez de conjunto que limita en especial
los riesgos de deformación de la segunda pieza 14 durante el
apriete del conjunto tornillo-tuerca 16.
La cabeza del tornillo 20 es aquí accesible para
ser manipulada mediante una herramienta de apriete, tal como una
llave, con el fin de proceder al apriete del conjunto
tornillo-tuerca 16.
Como variante, la cabeza del tornillo comprende
un mango de maniobra.
Ventajosamente, en posición ensamblada, el perno
124 está inmovilizado en rotación por cooperación de formas entre
las caras 133, 135 de cada uno de los brazos de retención 127, 129
con una parte enfrentada de las caras verticales de la primera
pieza 12.
Como en el ejemplo de realización, la longitud
axial comprendida entre la cabeza del tornillo 20 y el perno 124
disminuye cuando aumenta la fuerza de apriete aplicado.
Por lo tanto, el perno 124 tiende a
inmovilizarse axialmente a partir del momento en que se aplica una
determinada fuerza de apriete sobre la cabeza del tornillo 20 porque
provoca por reacción una cooperación según una fuerza axial
creciente, de sentido opuesto a la fuerza axial de apriete, entre la
cara proximal 134 del perno 124 y la superficie de tope 46 del
alojamiento 44.
Obviamente, la invención no se limita de ninguna
manera al ejemplo de realización y la variante descritos y
representados en las figuras únicamente a título de ejemplo.
Es posible en especial invertir los medios
descritos, en particular la cabeza del tornillo 20 y el perno 24 de
manera que la fuerza axial de apriete sea aplicada por el perno
24.
Como variante, la superficie de apriete 56 está
entonces constituida por una de las caras verticales distal 32 o
proximal 34 del perno 24 (o incluso de otra tuerca) y la parte
cooperante con la superficie de tope 46 está constituida por la
superficie libre 30 o la superficie anular 28 de la cabeza del
tornillo 20.
Ventajosamente, la disposición 10 comprende
medios para posicionar las piezas primera y segunda 12, 14 a
ensamblar en una posición de ensamblado determinada.
Preferentemente, los medios de posicionamiento
(no representados) se realizan por cooperación de formas entre un
elemento hembra, por ejemplo solidario de la segunda pieza 14, y un
elemento macho complementario, por ejemplo solidario de la primera
pieza 12 o del conjunto tornillo-tuerca 16.
Ventajosamente, estos medios de posicionamiento
permiten inmovilizar transversalmente a las piezas primera y
segunda 12, 14 en posición ensamblada.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet US 5674023 A [0001] [0006]
Claims (9)
1. Disposición (10) para el ensamblado de dos
piezas (12, 14) por atornillado mediante un conjunto
tornillo-tuerca (16, 18, 24), que comprende:
- una primera pieza plana (12) vertical de
orientación general longitudinal, y
- una segunda pieza (14) de orientación general
transversal, ortogonal al plano de la primera pieza (12), que
comprende al menos una primera superficie de apoyo (50) y una
segunda superficie de apoyo (52) que, en posición ensamblada,
cooperan respectivamente con una superficie de reacción (54) de la
primera pieza (12) y con una superficie de apriete (56) del
tornillo (18) cuyo vástago roscado (22) del tornillo (18) se
extiende axialmente a través de la segunda pieza (14) de manera que
una parte (28) del tornillo (18) aplica una fuerza axial de apriete
sobre dicha segunda superficie de apoyo (52) para inmovilizar las
piezas primera y segunda (12, 14), caracterizada por el
hecho de que la primera pieza comprende un alojamiento (44) que se
extiende axialmente según un eje de atornillado contenido en el
plano vertical de orientación longitudinal de la primera pieza (12)
y en el cual son recibidos el tornillo (18) y el perno (24) del cual
al menos una parte (32, 34) coopera con una superficie de tope (46)
del alojamiento (44) para inmovilizar axialmente el perno (24)
durante la aplicación de una fuerza de apriete.
2. Disposición según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que las superficies de apoyo
primera y segunda (50, 52) y las superficies de reacción (54) y de
apriete (56) se extienden cada una globalmente en un plano vertical
de orientación transversal, ortogonal al plano de la primera pieza
(12).
3. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que la
superficie de tope (46) está en un primer extremo axial distal (48)
del alojamiento (44).
4. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que la superficie de reacción (54) está en el otro extremo axial
proximal (58) del alojamiento (44).
5. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que la superficie de apriete (56) del tornillo (18) es la
superficie anular (28) de la cabeza (20) a partir de la cual se
extiende el vástago roscado (22).
6. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que el alojamiento (44) desemboca por su extremo proximal (58) en
un extremo (70) de la primera pieza (12) que constituye la
superficie de reacción (54).
7. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que el alojamiento (44) se obtiene por recorte láser de la primera
pieza plana (12).
8. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que las piezas primera y segunda (12, 14) comprenden medios
complementarios de ensamblado por cooperación de formas, tales como
unos salientes (90) y unas muescas (92), para asegurar el centrado y
limitar la deformación de las piezas (12, 14) durante el
apriete.
9. Disposición según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que la fuerza axial de apriete se aplica según un eje (X) de
atornillado que está contenido en el plano vertical de orientación
longitudinal de la primera pieza (12).
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