ES2575052A1 - Tuerca de compensación - Google Patents
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Abstract
Tuerca de compensación, del tipo de tuercas formando un conjunto de una tuerca (2) y un tornillo (3), utilizada para fijar una aplicación a una superficie o panel pero manteniendo una distancia variable entre dicha superficie y el soporte o chasis donde se fija la tuerca, evitando que al constreñir dicho tornillo de fijaci6n de la aplicación esa distancia se colapse, en que incorpora retenido y ajustado al hueco cilíndrico y axial, interior, de dicho tornillo (3) un cuerpo anular de material plástico ligeramente flexible, como es una camisa sobremoldeada (9) de plástico vulcanizado.
Description
aplicación, el giro de este tornillo de fij ación de la aplicación realice también el arrastre, el giro, del perno de la tuerca compensadora.
El funcionamiento conocido de dicho tipo de tuercas
6 representa que cuando el tornillo de aplicación se rosca en el hueco del perno de la tuerca compensadora, este giro que es dextrógiro produce en primer lugar, como habíamos comentado anteriormente, el retroceso del tornillo de la tuerca compensadora hasta cubrir todo el espacio de separación existente entre el panel de
12 soporte de la aplicación y el bastidor o chasis del vehículo donde está fijada la tuerca compensadora.
La continuación de la acción de apriete del tornillo de f ij ación de la aplicación produce, en segundo lugar, el avance de dicho tornillo en el interior del tornillo de
18 la tuerca de compensación y la fijación de la aplicación a instalar.
La patente EP2796729 describe una tuerca compensadora del tipo descrito en que el tornillo de la tuerca
compensadora dispone de engarces interiores formados por
24 patas dirigidas desde la superficie hacia el eje axial de dicho tornillo. Esta tuerca es de diseño complej o porque siendo el espesor de dicho tornillo de la tuerca compensadora reducido, deben sacrificarse zonas exteriores del fileteado de dicho tornillo para proporcionar material para dichos elementos de engarce
30 interior.
Un problema que presenta la solución descrita tiene
relación con el deterioro del fileteado del tornillo de fijación de la aplicación ocasionada por la fricción de las patas interiores, metálicas, del perno o tornillo de compensación. Ello impide la reutilización del conjunto
6 instalado.
La presente invención tiene como principal objeto inventivo proporcionar un medio más sencillo, económico y eficiente para facilitar el engrane o trabado con capacidad de roscado del tornillo de fijación de la
12 aplicación en el tornillo de la tuerca compensadora, sin un deterioro de dicho tornillo.
Otro de los objetivos perseguidos por la presente invención es obtener una tuerca de compensación más liviana en su conjunto y de menor coste de fabricación.
Estas y otras ventaj as de la presente invención serán
más evidentes a lo largo de la descripción de la misma
que sigue a continuación.
24 BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención desarrolla una tuerca de compensación, siendo las tuercas de compensación un conjunto compuesto de tornillo y tuerca utilizado para fijar una aplicación a una superficie o panel, pero manteniendo una distancia variable entre dicha
30 superficie y el soporte o chasis donde se fija la tuerca, de utilización preferente en la industria del automóvil, en que se ha efectuado un sobremoldeado de material plástico en la pared del interior del tornillo hueco, dicho sobremoldeado presentando un inicio cónico, en su abertura de introducción del tornillo de fijación de una aplicación, para estrecharse en un cuerpo cilíndrico de menor sección vacía que el anterior.
6 La tuerca de compensación es, en su realización preferida, metálica y en concreto de material tratado como es el acero al carbono. La pieza puede recibir un tratamiento contra la corrosión.
12 La parte de tuerca de la tuerca de compensación incluye, en su realización preferente, resortes de fij ación al orificio o ranura habilitado en la superficie de fijación, estando formadas a cada lado, por dos grupos de dos patas unidas por su extremo, estando alineadas de forma que dos de dichas patas de un lado son interiores,
18 encaradas entre sí y las dos restantes son exteriores y actúan elásticamente contra el borde de la ranura, engatillándose. Se trata, gracias al material del resorte así creado, acero al carbono, de una fijación ajustada y firme que no permite holgura respecto del orificio de la ranura de la superficie de fijación y que
24 soporta adecuadamente las vibraciones de trabajo de la pieza. Esto es sustancialmente diferente de otras fijaciones de utilización análoga donde los elementos de fijación son sustancialmente rígidos y ni se ajustan estrechamente al orificio ni soportan adecuadamente las vibraciones del vehículo.
Es de destacar, adicionalmente, que la disposición de los resortes en la presente invención, actuando como
elementos de fijación, alineados en grupos de dos a cada lado de la tuerca, permiten un correcto posicionamiento de la pieza.
La tuerca incluye también un cilindro con fileteado
6 interior cuya base está unida con la superficie base de la tuerca mediante una estructura tipo bóveda que otorga elasticidad a la pieza y una tensión residual adecuada a los esfuerzos de solicitación durante el trabaj o de la tuerca de compensación.
12 Por su parte, la tuerca de compensación incluye un tornillo hueco con una valona superior de la que emerge el eje del tornillo. El fileteado de dicho tornillo y el de la tuerca se corresponden para su roscado, con la particularidad de que son de sentido inverso al estándar. Cuando se gira el tornillo en sentido derecho,
18 dextrógiro, el tornillo retrocede; cuando se gira a izquierda, levógiro, el tornillo avanza. Todo ello en aras de la funcionalidad compensadora descrita anteriormente.
La pared cilíndrica interior de dicho tornillo hueco
24 dispone de ganchos orientados hacia abaj o y hendiduras. Ambos elementos permiten al sobremoldearse el material plástico como una camisa en el hueco del tornillo, proporcionar zonas de agarre entre el sobremoldeado y el tornillo que evitan cualquier desplazamiento relativo, una vez el plástico sobremoldeado se enfría,
30 encogiéndose en la dirección axial.
De este modo se han obtenido todos los objetivos inventivos perseguidos, resultando en una tuerca de compensación que es de costo económico y de material liviano, pues las partes metálicas se confeccionan a partir de una superficie laminar, por deformación y
6 troquelado, y por su misma disposición constructiva.
BREVE EXPLICACION DE LOS DIBUJOS Para una mejor comprensión de la invención se acompaña a la presente memoria descriptiva dos hojas de dibujos
12 aportados únicamente a título ilustrativo y no limitativo de la invención.
La figura 1 es una representación en perspectiva de una tuerca de compensación según la presente invención.
18 La figura 2 es otra vista en perspectiva, esta vez desde un lateral, de la tuerca de compensación de la figura anterior, mostrando una elevación posible del tornillo respecto de la tuerca.
La figura 3 es una vista en perspectiva de otro ejemplo
24 de realización de una tuerca de composición según la presente invención, con un tipo de patas de la tuerca distintos al ejemplo de las figuras precedentes.
La figura 4 es una vista análoga a la de la figura 2, con el tornillo elevado, pero esta vez en referencia de 30 la realización de la figura 3.
La figura 5 es una representación en sección transversal de la parte de tornillo o perno de la tuerca de composición.
La figura 6 es una representación del conj unto de la 6 tuerca de compensación en una sección transversal.
La figura 7 muestra en detalle ampliado la parte central de la sección de la figura anterior.
12 EXPLICACION DETALLADA DE LA INVENCION Consiste la presente invención en una tuerca de compensación, del tipo de tuercas formando un conj unto con una tuerca (2) Y un tornillo (3), utilizado para fijar una aplicación a una superficie o panel pero manteniendo una distancia variable entre dicha
18 superficie y el soporte o chasis donde se fija la tuerca, evitando que al constreñir el tornillo de fijación de una aplicación esa distancia se colapse,
La tuerca (2) en una de las realizaciones preferidas de la invención está formada por una base de la que 24 descienden unos elementos de fij ación en la superficie de soporte, por ej emplo el chasis del vehículo. Estos elementos de fij ación pueden ser de distintos tipos y formas. En la figura 1 se representan unos resortes descendentes formados por pares de patas unidas en su extremo. Estos grupos de pares de patas están alineados, 30 por cada lado de la tuerca, en una única línea, presentando por tanto dos de dichas patas, una de cada grupo, como pata exterior. Cuando dichos resortes (4) se
insertan en las ranuras de fijación provistas en la superficie de fijación, estas patas exteriores actúan como un muelle, de forma elástica comprimiéndose contra el borde del orificio.
6 Estas patas exteriores (41) presentan también un receso
o escalón (42) que sirve de tope de desanclado respecto de la superficie de fijación. Este tipo de construcción es muy favorable para la tuerca de compensación de la invención porque permite un agarre de la tuerca a la superficie de fijación sin holgura alguna y desde
12 cualquier altura de penetración en la ranura habilitada en la superficie de fijación.
En otras realizaciones posibles de la invención, por ejemplo la mostrada en las figuras 3 y 4, pueden utilizarse otro tipo de elementos de agarre, como por
18 ejemplo patas (5) con un tramo descendente (51) y una continuación ascendente (52) que actúa flexiblemente contra la cara superada de la superficie de fijación, por medio de una superficie (53)
En la presente invención, la tuerca de compensación 1 es
24 metálica y está realizada preferentemente en acero al carbono. Puede haber recibido un tratamiento anti corrosivo y/o incluir algún revestimiento como un niquelado. La naturaleza del material formativo de la tuerca de compensación (1) permite que la fij ación de los elementos de fij ación (4 Y 5) a la ranura de la
30 superficie de fij ación sea simultáneamente una fij ación ajustada, sin holguras, y firme, manteniendo un buen comportamiento elástico frente a las vibraciones del
vehículo, por ejemplo, y a díferencía de la técnica conocida donde la sustancial falta de plasticidad y rigidez de su unión facilita la desvinculación respecto del soporte de fij ación de la tuerca de compensación
(1) .
6 La tuerca (2) dispone proyectándose hacia afuera en sentido contrario a la dirección de las patas (5) y resortes (4) un cilindro (7) con fileteado interior, siendo la unión con la base de partida mediante un domo
(6) o cuerpo troncocónico de base de sección circular y
12 de paredes con forma de sección curva. Esta disposición otorga elasticidad y tensión resistente al conj unto de la tuerca (2) frente a los esfuerzos y solicitaciones que debe sufrir en su utilización.
El fileteado interior del cilindro (7) es de sentido
18 contrario al habitual. De forma que cuando un tornillo se gira a derecha en dicho fileteado se aleja de la base de la tuerca, y cuando se gira en sentido levógiro, a la izquierda, se atornilla.
El complemento de esta tuerca (2) es un tornillo (3) de
24 interior formando un cilindro hueco en sentido axial, tornillo que presenta un fileteado exterior antagonista del fileteado de la tuerca (2) a la que se rosca. Como muestran las realizaciones de las figuras, este tornillo dispone de una superficie o base superior de la que parte el eje del tornillo (3).
30 Las figuras 1 y 3 muestran la tuerca de compensación (1) en una posición cerrada y de servicio, en que la altura
de la pieza es mínima; esto es, no totalmente atornillada y apretada a la tuerca con el objeto de permitir su cómodo desatornillado, presentando el tornillo (3) una separación muy reducida. En cambio, en las figuras 2 y 4 esta misma tuerca de compensación (1)
6 se encuentra en una posición desplegada presentando una mayor altura, equivalente al espacio a cubrir entre panel y chasis.
La presente invención incorpora en el hueco cilíndrico y axial, interior del tornillo (3) , una parte 12 sobreinyectada, sobremoldeada (9), de material plástico conveniente que como se muestra en la figura 6, y es visible en el detalle de la figura 7, presenta forma cónica en la dirección de la posición de la tuerca (2). Es decir, dispone de una primera sección (12) más ancha en cuanto al diámetro libre de su interior que una
18 segunda sección (13) de abertura interior más estrecha.
Para evitar que la holgura del tornillo de fij ación de la aplicación en el tramo cónico (12) inicial represente que se necesite sujetarlo para evitar su caída, se dispone en ese tramo de un resalte anular (14) circular
24 que retiene elásticamente este tornillo de aplicación evitando su caída.
Este cono de material plástico sobreinyectado (9) dentro del tornillo (3) de una sección libre considerablemente menor a la de un tornillo de fijación de una aplicación, 30 no mostrado, representa que este tornillo se agarre con fuerza en dicho sobreinyectado (9), interfiera con sobremoldeado (9), engranándose en el mismo y
permitiendo el giro del tornillo hueco (3) en la tuerca (2). La primera sección mayor (12) del hueco de dicho sobreinyectado (9) facilita el posicionamiento del tornillo de fijación de la aplicación en el interior del tornillo (3)
6 El material plástico utilizado es adecuadamente duro para cumplir su función y es también flexible, como una goma dura, porque en la realización preferente ha sido vulcanizado. Cuando el tornillo de aplicación entra en la sección más estrecha del sobremoldeado que su propia
12 métrica, su fileteado se aprieta contra el plástico interfiriendo con dicho material. Ello permite el arrastre del tornillo de compensación (3) por el tornillo de aplicación. Además, cuando se retira el tornillo de aplicación del tornillo de compensación (3), la efectividad para ulteriores usos de dicho tornillo de
18 compensación (3) se mantiene porque la elasticidad del plástico ha experimentado una compresión y sólo un erosionado parcial de su superficie. De hecho, se conoce que son posibles un número no menor a diez operaciones de instalación y desinstalación de la tuerca de compensación según este modo de realización.
En otro modo de realización posible, la invención contempla embutir una pieza similar al sobremoldeado (9), por presión en el interior del tornillo (3). Se entiende que en este caso puede variar la superficie interior del tornillo (3) para mej or adaptarse a esta 30 realización, así como la naturaleza del material plástico utilizado para mejorar la adherencia al tornillo (3). De forma, análoga al caso precedente el
tornillo de aplicación trabaja contra dicho material plástico, por interferencia y no por fricción, asegurando la reutilización del dispositivo.
Cuando se produce el atornillado de fijación de una
6 aplicación, trabado el tornillo de fijación en el sobreinyectado (9), este giro produce en primer lugar el giro por arrastre del tornillo (3), lo que expande la altura de la tuerca de compensación (1) como por ejemplo se ha mostrado e la figura 2, hasta cubrir todo el hueco existente entre el panel y la superficie del chasis.
12 Cuando el giro del tornillo de fijación de la aplicación ya no permite expandir la tuerca de compensación (1), se produce entonces el atornillado de fijación de la aplicación, penetrando este tornillo dentro del tornillo hueco (3).
18 El proceso de desinstalar la aplicación es inverso. El giro levógiro del tornillo de aplicación contrae la tuerca de compensación (1) que una vez cerrada ya no tiene más recorrido en esa dirección, de forma que giros ulteriores liberan la fijación de la aplicación y
24 extraen el tornillo de fij ación de la aplicación del hueco del tornillo (3).
Esta disposición característica de la presente invención es muy conveniente, pues no sólo es de sencilla fabricación, sin las complej idades constructivas de la 30 técnica previa, sino que además aporta un buen agarre del tornillo de aplicación que permite el arrastre del tornillo hueco (3) sin que ello deteriore dicho tornillo
de aplicación y permitiendo, por tanto, la reutilización
de las partes.
Sin embargo, para poder realizar esta conveniente solución se han tenido que superar dificultades 6 aparentemente insalvables. Como puede comprenderse, debido a que la rotación del sobremoldeado (9) ha de poder arrastrar el tornillo hueco (3), girándolo, debe existir una buena vinculación entre el sobreinyectado
(9) y el cuerpo del tornillo hueco (3). Sin embargo, la técnica de sobreinyectar el plástico en forma de camisa
12 interna en el hueco del tornillo (3) presenta la dificultad de que el plástico al enfriarse se contrae y lo hace no expandiéndose hacia las paredes del tornillo hueco (2), sino contrayéndose hacia el eje axial de dicho tornillo, perdiendo vinculación con el mismo.
18 La solución a dicho inconveniente ha sido realizar elementos de agarre en el interior hueco de dicho tornillo (3) en los que se fij a el sobremoldeado (9), envolviéndolos o rellenándolos. Se trata de crear ganchos (10) en las paredes del interior de dicho tornillo hueco (3) Estos ganchos (10) apuntando hacia
24 la posición de la tuerca (2) impidiendo la salida del sobreinyectado (9) hacia afuera.
Debe tenerse en cuenta, adicionalmente, que tanto la tuerca (2) como el tornillo hueco (3) está fabricados partiendo de un material laminar, por deformación y 30 troquelado. La pieza se construye lo más ligera posible para teniendo en cuenta las cualidades del material formativo y de los tratamientos que puede recibir,
ofrezca un adecuado comportamiento mecánico, de acuerdo con la función que debe realizar.
Las paredes del tornillo hueco (3) son por tanto las "donantes" para confeccionar los ganchos (10) Como se 6 muestra en la figura (3), ello es posible gracias a producir un vaciado de material en la pared interior del tornillo (3), creando una hendidura (11) superior a dichos ganchos (10). Tanto las hendiduras (11), como los ganchos respectivos (10) ofrecen excelentes puntos de anclaje para el sobremoldeado (9), de forma que a pesar
12 del leve encogimiento, al enfriarse, de dicho sobreinyectado (9), éste no pierde vinculación ni agarre en relación al tornillo (3).
La naturaleza constructiva de la tuerca de composición
(1) de la presente invención permite durante la
18 instalación convencional del mismo, con herramientas de apriete automáticas, realizar la operación de instalación en una sencilla operación. El operario coloca la tuerca de compensación en el hueco a cubrir y presenta el tornillo de aplicación atravesando el soporte de dicha aplicación, procediendo al atornillado
24 del conjunto. En la práctica esto se realiza en una única operación de atornillado que el operario, en la tuerca de compensación (1) descrita puede aj ustar a un elevado número de revoluciones, incluso las 900 rpm, posible gracias al buen comportamiento de la pieza y a la interferencia realizada entre dicho tornillo de
30 aplicación y el sobremoldeado (9) plástico que proporciona un excelente agarre de tracción.
Se sobreentiende que en el presente caso pueden ser vari<ables cuantos detalles de acabado y forma no alteren ni modifiquen la esencia de la invención.
Claims (10)
- REIVINDICACIONEScompensación (1) presenta ganchos (10) apuntando hacia la posición de la tuerca (2), dichos ganchos (10) recubiertos por dicho cuerpo anular de material plástico(9) .6 5.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque la pared interior de dicho tornillo (3) de la tuerca de compensación (1) presenta hendiduras (11) recubiertas por dicho cuerpo anular de material plástico (9).12 6. -TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque dicho cuerpo anular plástico (9) es una camisa sobremoldeada de plástico vulcanizado.
- 7.- TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las18 reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque dicha tuerca (2) está formada por una base de la que descienden resortes y/o patas flexibles y elásticas (4, 5) de agarre a la superficie o chasis de fijación de la tuerca de compensación (1).24 8.-TUERCA DE COMPENSACION, según la reivindicación anterior, CARACTERIZADA porque dicha tuerca (2) dispone proyectándose hacia afuera en sentido contrario a la dirección de dichos resortes y/o patas flexibles y elásticas (4, 5), un cilindro (7) con fileteado interior, siendo la unión con la base de partida mediante un domo30 (6) o cuerpo troncocónico de base de sección circular y de paredes con forma de sección curva.
- 9.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, CARACTERIZADA porque dichos resortes (4) están formados por grupos de dos pares de6 patas unidas por su extremo, estando dichos resortes (4) alineados en grupos de dos, por cada lado de dicha tuerca (2), en una única línea.
- 10.-TUERCA DE COMPENSACION, según la reivindicación anterior, CARACTERIZADA porque las patas exteriores (41) 12 de dichos resortes (4) presentan un receso o escalón(42) .
- 11.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, CARACTERIZADA porque dichas patas flexibles y elásticas (5) presentan un tramo18 descendente (51) y una continuación ascendente (52) que actúa flexiblemente contra la cara superada de la superficie de fijación, por medio de una superficie (53).
- 12.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque dicho 24 tornillo (3) dispone de una superficie o base superior de la que parte el eje del mismo.
- 13.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque el fileteado de dicho tornillo (3) y el fileteado interior 30 del cilindro (7) de dicha tuerca (2) se corresponden para permitir su roscado mutuo en un sentido contrario al del atornillado del tornillo de aplicación, esto esdextrógiro para extraer el tornillo (3) y levógiro para introducirlo en la tuerca (2).
- 14.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque es 6 metálica.
- 15. -TUERCA DE COMPENSACION, según la reivindicación anterior, CARACTERIZADA porque está realizada en acero al carbono tratado térmicamente.12 16. -TUERCA DE COMPENSACION, según la reivindicación anterior, CARACTERIZADA porque ha recibido un tratamiento anticorrosión y/o un revestimiento.
- 17.-TUERCA DE COMPENSACION, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, CARACTERIZADA porque dicho18 cuerpo anular de material plástico (9) es de dureza y composición adecuada para permitir la utilización de un tornillo de fijación de una aplicación con una velocidad de giro de cuando menos 900 rpm.~---8
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- 2
4 6 _----1--------{41--42-Fig.2Fig.13 8 6 5 5 5Fig.3 Fig.4Fig.5Fig.610 ___ 7Fig.7
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