ES2907975T3

ES2907975T3 - Llave y cavidad asimétrica de sujetador

Info

Publication number: ES2907975T3
Application number: ES14789920T
Authority: ES
Inventors: Rodrigo Pinheiro; Luke Haylock
Original assignee: Howmet Aerospace Inc
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2022-04-27
Anticipated expiration: 2034-10-01
Also published as: US20180252253A1; US9970469B2; CA2921865C; CN204186722U; EP3052821B1; JP6279075B2; WO2015050942A1; CN107288979B; CN104675820A; CN107288979A; US10907677B2; BR112016006320A2; US20150093212A1; BR112016006320B1; CA2921865A1; EP3052821A1; JP2016540160A; CN104675820B; BR112016006320A8

Abstract

Un miembro de pasador (12, 112), que comprende: - una porción de vástago alargada (18) que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo, una porción de vástago cilíndrica lisa (20), una porción roscada (22) ubicada en el segundo extremo y que tiene una pluralidad de roscas externas (24), opcionalmente una cabeza (26) ubicada en el primer extremo, y una cara extrema (30, 130) ubicada en el segundo extremo, la cabeza (26) o la cara extrema (30, 130) que tiene una cavidad (28, 128) formada en la misma, en donde la cavidad (28, 128) incluye una pluralidad de estrías (32, 132) que se extienden axialmente y se ubican circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de una periferia de la misma y se extienden hacia dentro, en donde cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) incluye una primera superficie de soporte (36, 136) y una segunda superficie de soporte (38, 138), en donde la cavidad (28, 128) incluye una pluralidad de cavidades (34, 134) que se extienden axialmente y se forman circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de la periferia, cada una de la pluralidad de cavidades (34, 134) se ubica entre un par correspondiente de la pluralidad de estrías (32, 132), caracterizado porque cada una de las primeras superficies de soporte (36, 136) de cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) de la cavidad (28, 128) se orienta en un primer ángulo que se extiende y se mide desde una línea radial que se extiende desde un punto central de la porción alargada del vástago (18) hasta un primer punto de dicha primera superficie de soporte (36, 136) ubicada próxima a un diámetro interior menor de dicha estría (32, 132) en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte (38, 138) de dicha estría (32, 132), en donde cada una de las segundas superficies de soporte (38, 138) de cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) se orienta en un segundo ángulo que se extiende y se mide desde la línea radial en una dirección de rotación hacia dicha segunda superficie de soporte (38, 138) de tal estría (32, 132), y en donde un par correspondiente de la primera superficie de soporte (36, 136) y la segunda superficie de soporte (38, 138) de cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) son perpendiculares entre sí.

Description

DESCRIPCIÓN

Llave y cavidad asimétrica de sujetador

Referencia cruzada a la solicitud relacionada

Esta solicitud se refiere y reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos Núm.

61/885.227, de propiedad común y co-pendiente, presentada el 1 de octubre de 2013, titulada ASYMMETRIC FASTENER RECESS AND KEY.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a sistemas de sujetador y, más particularmente, a un sistema de sujetador que tiene un miembro de pasador con una cavidad asimétrica de accionamiento estriado para recibir una llave o herramienta coincidente.

Antecedentes de la técnica anterior

Los sujetadores (ver, por ejemplo, el documento US 3481 243 A) vienen en una variedad de tipos, como pasadores o tornillos roscados, que reciben una tuerca con rosca o que se acoplan a un orificio con rosca. Los sujetadores asimétricos y las herramientas utilizan un primer conjunto de superficies de soporte para aflojar el sujetador y un segundo conjunto de superficies de soporte para ajustar el sujetador. Los problemas con los sujetadores asimétricos existentes son las tensiones elevadas del aro, la dilatación del miembro de pasador, la baja resistencia de soporte y la vida útil más corta, las capacidades de bajo torque y la distorsión del soporte en las cavidades del sujetador. Descripción de la invención

La invención es un miembro de pasador de acuerdo con la reivindicación 1 y una llave de acuerdo con la reivindicación 7.

En una modalidad, un sistema de sujeción incluye un miembro de pasador que incluye una porción de vástago alargada que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo, una porción de vástago cilíndrica lisa, una porción roscada ubicada en el segundo extremo y que tiene una pluralidad de roscas externas, y una cara extremo ubicada en el segundo extremo y que tiene una cavidad formada en el mismo, y una cabeza ubicada en el primer extremo, en donde la cavidad incluye una pluralidad de estrías que se extienden axialmente y colocadas circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de su periferia y que se extienden hacia dentro, cada una de la pluralidad de estrías incluye una primera superficie de soporte y una segunda superficie de soporte, en donde la cavidad incluye una pluralidad de cavidades que se extienden axialmente y se forman circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de la periferia, cada una de la pluralidad de cavidades se ubica entre un par correspondiente de la pluralidad de estrías, en donde cada una de las primeras superficies de soporte de cada una de la pluralidad de estrías se orienta en un primer ángulo que se extiende y mide desde una línea radial que se extiende desde un punto central de la porción alargada del vástago del miembro de pasador hasta un primer punto en dicha primera superficie de soporte ubicada cerca del diámetro interior menor de dicha estría del miembro de pasador en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte de dicha estría, en donde cada una de las segundas superficies de soporte de cada una de la pluralidad de estrías se orienta en un segundo ángulo que se extiende y mide desde la línea radial en una dirección de rotación hacia dicha segunda superficie de soporte de dicha estría; y una llave que incluye un eje alargado que tiene un primer extremo, y un segundo extremo opuesto al primer extremo del eje alargado, y una cabeza de llave ubicada en el segundo extremo del eje alargado, en donde la cabeza de la llave incluye una pluralidad de estrías que se extienden axialmente sobre la misma y se encuentran igualmente separadas alrededor de una circunferencia de la misma, cada una de la pluralidad de estrías de la cabeza de la llave tiene una primera superficie de soporte y una segunda superficie de soporte, y en donde la cabeza de la llave incluye una pluralidad de estrías que se extienden axialmente sobre la misma y se encuentran igualmente separadas alrededor de la circunferencia, cada una de la pluralidad de estrías se ubica entre un par correspondiente de la pluralidad de estrías de la cabeza de la llave, en donde cada una de las primeras superficies de soporte de cada una de la pluralidad de estrías de la cabeza de la llave se orienta en un tercer ángulo que se extiende y mide desde una línea radial que se extiende desde un punto central de la llave hasta un primer punto en dicha primera superficie de soporte de dicha estría de la cabeza de la llave ubicada cerca de un diámetro exterior principal de dicha estría de la cabeza de la llave en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte de dicha estría de la cabeza de la llave, en donde cada una de las segundas superficies de soporte de cada una de la pluralidad de estrías de la cabeza de la llave se orienta en un cuarto ángulo que se extiende y mide desde la línea radial de la cabeza de la llave en una dirección de rotación hacia dicha segunda superficie de soporte de dicha estría de la cabeza de la llave, y en donde la cabeza de la llave de la llave se adapta para acoplarse con la cavidad del miembro de pasador de manera que cada una de las primeras superficies de soporte de cada una de la pluralidad de estrías de la cabeza de la llave se dimensiona y configura para acoplarse a la primera superficie de soporte de una correspondiente de cada una de la pluralidad de estrías del miembro de pasador, y cada una de las segundas superficies de soporte de cada una de la pluralidad de estrías de la cabeza de la llave se dimensiona y configura para acoplarse a la segunda superficie de soporte de una correspondiente de cada una de la pluralidad de estrías del miembro de pasador.

En una modalidad, la pluralidad de estrías del miembro de pasador incluye seis de las estrías y en donde la pluralidad de cavidades del miembro de pasador incluye seis de las cavidades, y en donde la pluralidad de estrías de la llave incluye seis de las estrías y la pluralidad de ranuras de la llave incluye seis de las ranuras. En una modalidad, el primer ángulo y el tercer ángulo están cada uno dentro de un intervalo de aproximadamente 1° a aproximadamente 5°. En una modalidad, el segundo ángulo y el cuarto ángulo están cada uno dentro de un intervalo de aproximadamente 30° a aproximadamente 35°.

En una modalidad, la pluralidad de estrías del miembro de pasador incluye ocho de las estrías y en donde la pluralidad de cavidades del miembro de pasador incluye ocho de las cavidades, y en donde la pluralidad de estrías de la llave incluye ocho de las estrías y la pluralidad de ranuras de la llave incluye ocho de las ranuras. En una modalidad, el primer ángulo y el tercer ángulo están cada uno dentro de un intervalo de aproximadamente 1° a aproximadamente 5°. En una modalidad, el segundo ángulo y el cuarto ángulo están cada uno dentro de un intervalo de aproximadamente 40° a aproximadamente 50°. En una modalidad, un par correspondiente de la primera superficie de soporte y la segunda superficie de soporte de cada una de la pluralidad de estrías del miembro de pasador son perpendiculares entre sí, y en donde un par correspondiente del primer soporte y la segunda superficie de soporte de cada una de la pluralidad de estrías de la llave son perpendiculares entre sí.

En una modalidad, el sistema de sujeción incluye una tuerca adaptada para acoplarse de manera roscada con la porción roscada del miembro de pasador. En una modalidad, la tuerca incluye un orificio ubicado en el centro que se dimensiona y conforma para recibir la llave a través del mismo.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de sujeción de acuerdo con una modalidad;

La Figura 2 es una vista en planta inferior de un miembro de pasador empleado por el sistema de sujetador mostrado en la Figura 1;

Las Figuras 3 y 4 son vistas en alzado lateral y en perspectiva, respectivamente, de una llave de sujetador empleada por el sistema de sujetador mostrado en la Figura 1;

La Figura 5 es una vista en perspectiva del Detalle B de la Figura 4;

La Figura 6A es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea A-A y que mira en la dirección de las flechas de la llave de sujetador que se muestra en la Figura 3;

La Figura 6B es una vista ampliada de una porción de la llave de sujetador que se muestra en la Figura 6A;

La Figura 7 es una vista en planta inferior del miembro de pasador que se muestra en la Figura 2 con una sección transversal de la llave que se muestra en las Figuras 3 mediante 6B que se acopla al miembro de pasador;

La Figura 8 es una vista en sección transversal del sistema de sujeción mostrado en la Figura 1 con el miembro de pasador y tuerca acoplada a una pieza de trabajo;

La Figura 9 es una configuración hexagonal estándar superpuesta sobre una configuración de cavidad asimétrica;

La Figura 10 es una vista en planta inferior de otra modalidad de un miembro de pasador;

La Figura 11 es una vista en alzado lateral de otra modalidad de una llave de sujetador;

La Figura 12 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea A-A y que mira en la dirección de las flechas de la llave de sujetador que se muestra en la Figura 11; y

La Figura 13 es una vista en planta inferior del miembro de pasador que se muestra en la Figura 10 con una sección transversal de la llave de sujetador que se muestra en las Figuras 11 y 12 que se acopla al miembro de pasador.

Mejor modo de llevar a la práctica la invención

Con referencia a la Figura 1, en una modalidad, un sistema de sujeción 10 incluye un tornillo o un miembro de pasador 12 (en adelante, "miembro de pasador 12”), una tuerca 14, y una herramienta de instalación de sujetador o llave de sujetador 16 (en adelante, "llave 16"). En una modalidad, el miembro de pasador 12 es un pasador de cizallamiento. En una modalidad, el miembro de pasador 12 incluye una porción de vástago alargada 18 que tiene una porción de vástago cilíndrico liso 20 y una porción roscada 22 tener una pluralidad de roscas externas 24. En una modalidad, el miembro de pasador 12 incluye una cabeza 26 en un extremo y un rebaje o cavidad interna para llave ubicada en el centro 28 formada axialmente dentro de una cara extremo 30 de la porción roscada 22 en un extremo opuesto. En una modalidad, la tuerca 14 incluye un orificio ubicado en el centro 15 que tiene el tamaño y la forma para recibir la llave 16. En una modalidad, la tuerca 14 incluye una pluralidad de roscas internas que se acoplan de manera roscada con las roscas externas 24 del miembro de pasador 12. En una modalidad, el sistema de sujeción 10 se adapta para asegurar una pluralidad de piezas de trabajo entre sí mediante acoplamiento por compresión entre la tuerca 14 en un lado de una de las piezas de trabajo y la cabeza 26 del miembro de pasador 12 en un lado opuesto de otra de las piezas de trabajo cuando la tuerca 14 se aprieta sobre el miembro de pasador 12. Como se discutirá con más detalle a continuación, la cavidad 28 del miembro de pasador 12 tiene el tamaño, la forma y la adaptación para acoplarse y recibir la llave 16, que sostiene el miembro de pasador 12 parado mientras un accionador gira la tuerca 14. En una modalidad, la cavidad 28 reacciona al torque trasladado al miembro de pasador 12 al ajustar la tuerca 14. En otra modalidad, la cavidad 28 puede formarse dentro de la parte superior de la cabeza 26 del miembro de pasador 12 (no se muestra en las figuras).

Con referencia a la Figura 2, la cavidad 28 incluye una pluralidad de estrías 32 ubicadas circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de una periferia de la misma y que se extienden hacia dentro, y una pluralidad de cavidades 34 formadas circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de la periferia de la misma. En una modalidad, la pluralidad de estrías 32 incluye seis (6) de las estrías, mientras que la pluralidad de cavidades 34 incluye seis (6) de las cavidades. Cada una de las estrías 32 incluye una primera superficie de soporte 36 (a veces denominada "flanco de contacto" o "área de contacto") y una segunda superficie de soporte 38. La primera superficie de soporte 36 y la segunda superficie de soporte 38 en cada una de las estrías 32 son sustancialmente perpendiculares entre sí. En una modalidad, cada una de las primeras superficies de soporte 36 es paralela a un plano que contiene la línea central diametral de la cavidad 28, y la primera superficie de soporte 36 se encuentra desplazada de dicho plano. La cavidad 28 tiene el tamaño y la forma para que coincida con la geometría de un extremo de acoplamiento de sujetador de la llave 16, que se describirá en detalle a continuación.

Con referencia a las Figuras 3 a la 5, en una modalidad, la llave 16 incluye un eje 40 alargado que tiene un primer extremo 42, un segundo extremo 44 opuesto al primer extremo 42, y una cabeza de llave de forma troncocónica 46 ubicada en el segundo extremo 44 del eje 40. Con referencia a la Figura 5, la cabeza de la llave 46 incluye una pluralidad de estrías 48 que se extienden axialmente sobre la misma e igualmente separadas alrededor de la circunferencia de la misma, y una pluralidad de ranuras 50 que se extienden axialmente sobre la misma e igualmente separadas alrededor de la circunferencia de la misma, cada una de las cuales se ubica entre dos de las estrías 48. En una modalidad, las estrías 48 y las ranuras 50 son paralelas al eje longitudinal A-A del eje 40. En una modalidad, la pluralidad de estrías 48 incluye seis (6) de las estrías, mientras que la pluralidad de ranuras 50 incluye seis (6) de las ranuras 50.

Con referencia a las Figuras 6A y 6B, en una modalidad, cada una de las estrías 48 de la llave 16 incluye una primera superficie de soporte 52 (o flanco de contacto), una segunda superficie de soporte 54, y una cara exterior 56 que forma una porción del diámetro exterior principal de la llave 16. En una modalidad, la primera superficie de soporte 52 incluye una longitud L (ver la Figura 6A). En una modalidad, cada una de las primeras superficies de soporte 52 es paralela a un plano que contiene la línea central diametral de la llave 16, y la primera superficie de soporte 52 se encuentra desplazada de dicho plano. La primera superficie de soporte 52 de una de las estrías 48 y la segunda superficie de soporte 54 de otra de las estrías 48 que se coloca cerca de y en sentido contrario a las manecillas del reloj (como se muestra en las Figuras 6A y 6B) son perpendiculares entre sí. En una modalidad, la primera superficie de soporte 52 de una de las estrías 48 y la segunda superficie de soporte 54 de otra de las estrías 48 colocada cerca de y en sentido contrario a las manecillas del reloj (como se muestra en las Figuras 6A y 6B) son contiguas por una porción redondeada 58.

En una modalidad, y como se muestra especialmente con mayor detalle en la Figura 6B, la primera superficie de soporte 52 de cada una de las estrías 48 se orienta en un ángulo A. Es decir, el ángulo A se mide a partir de una línea radial R que se extiende desde un punto central C a un punto P en la primera superficie de soporte 52 ubicada cerca de un diámetro exterior principal D1 de tal estría 48. El ángulo A de la primera superficie de soporte 52 de cada una de las estrías 48 se extiende y se mide desde la línea radial R en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte 54 de tal estría 48. El ángulo A a veces se denomina socavación negativa. Es decir, el ángulo A de la primera superficie de soporte 52 se extiende en una dirección como la de la dirección preferencial (por ejemplo, la dirección en la que se aplica la carga al miembro de pasador 12 durante el ajuste de la tuerca 14). En una modalidad, el ángulo A está dentro de un intervalo de aproximadamente 1° a aproximadamente 5°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,5°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,6°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,7°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,8°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,9°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,0°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,1°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,2°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,3°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,4°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,5°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,6°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,7°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,8°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,9°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 3,0°.

Todavía con referencia a la Figura 6B, la segunda superficie de soporte 54 de cada una de las estrías 48 se orienta en un ángulo B. En una modalidad, el ángulo B se mide desde la línea radial R en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte 54 de tal estría 48. En una modalidad, el ángulo B está dentro de un intervalo de aproximadamente 30° a aproximadamente 35°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 30°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 30,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 31°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 31,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 32°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 32,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 33°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 33,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 34°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 34,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 35°.

En una modalidad, como se mencionó anteriormente, la cavidad 28 del miembro de pasador 12 (es decir, las estrías 32 y las cavidades 34) incluye una geometría que es igual (o sustancialmente similar) a la geometría de la cabeza de la llave 46 en el segundo extremo 44, como se describió anteriormente. En una modalidad, la cavidad 28 del miembro de pasador 12 tiene el tamaño y la forma para acoplarse y adaptarse a la recepción de la cabeza de la llave 46 de la llave 16 con las holguras y tolerancias necesarias para que la llave 16 se acople en el miembro de pasador 12.

Con referencia a las Figuras 7 y 8, en una modalidad, cuando el miembro de pasador 12 y la tuerca 14 se colocan en una pieza de trabajo 60 (Figura 8 que muestra la tuerca 14 y la pieza de trabajo 60), la cabeza de la llave 46 de la llave 16 se acopla con la cavidad 28 del miembro de pasador 12 para evitar la rotación del miembro de pasador 12 a medida que la tuerca 14 se hace girar por un accionador (no se muestra en las Figuras). En una modalidad, la llave 16 puede unirse a una herramienta eléctrica o puede usarse para la instalación manual. En una modalidad, las estrías 48 y las ranuras 50 de la llave 16 se acoplan a las cavidades correspondientes 34 y estrías 32 de la cavidad 28 del miembro de pasador 12, respectivamente. En una modalidad, cuando la llave 16 se acopla a la cavidad 28 y se gira/aprieta, cada una de las primeras superficies de soporte 52 de las estrías 48 de la llave 16 entra en contacto con una correspondiente de las primeras superficies de soporte 36 de las estrías 32 de la cavidad 28 del miembro de pasador 12 (ver la Figura 7). En una modalidad, la longitud L de cada una de las primeras superficies de soporte 36 es de una longitud suficiente para mantener dicho contacto. En una modalidad, el contacto entre cada una de las primeras superficies de soporte 52 de las estrías 48 de la llave 16 y la correspondiente de las primeras superficies de soporte 36 de las estrías 32 de las cavidades 28 del miembro de pasador 12 es siempre cara a cara en la preferencia (dirección de apriete), independientemente de las holguras entre el miembro de pasador 12 y la llave 16 (ver la Figura 7). Cuando se acopla de esta manera, hay un ángulo de contacto negativo (ángulo de ataque en la dirección preferencial), debido al ángulo A de cada una de las primeras superficies de soporte 52 de cada una de las estrías 48. Además, cuando la llave 16 se acopla a la cavidad 28 y se aplica un torque, el componente radial de la fuerza de contacto se dirige hacia dentro (la llave 16 tira de la cavidad 28 hacia dentro), y reduce de esta manera las tensiones del aro aplicadas a la cavidad 28 y elimina la dilatación en el miembro de pasador 12. Esto permite que el miembro de pasador 12 se fabrique con una pared más delgada, así como también admitir torques más altos. Además, la resistencia de soporte de la llave 16 se incrementa, lo que favorece una mayor vida útil de los mismos. Además, la distorsión del soporte en la cavidad 28 se alivia, y mejora de esta manera la capacidad de torque.

Cuando se aplica torque en la dirección no preferencial (aflojamiento o dirección inversa), cada una de las segundas superficies de rodamiento 54 de las estrías 48 de la llave 16 hace contacto y se acopla a una correspondiente de las segundas superficies de soporte 38 de las estrías 32 de la cavidad 28 del miembro de pasador 12. En una modalidad, dicho contacto puede configurarse para que coincida con configuraciones poligonales, como un hexágono para una llave de seis lóbulos, como se muestra en la Figura 9, o como un cuadrado doble para una llave de ocho lóbulos.

En otras modalidades, la cavidad 28 del miembro de pasador 12 y la llave 16 cada uno puede incluir otros números de estrías asimétricas 32, 48, respectivamente, como 5, 7, 8 (que se describirán a continuación), 12, etc.

Las Figuras 10 a la 13 muestran una modalidad de un miembro de pasador 112 y una modalidad de una llave 116. Elementos mostrados en las Figuras 10 a la 13 que corresponden, ya sea idéntica o sustancialmente, a los elementos descritos anteriormente con respecto a la modalidad mostrada en las Figuras 1 a la 9 se designaron por los correspondientes números de referencia incrementados en cien, respectivamente. A menos que se indique de cualquier otra manera, la modalidad mostrada en las Figuras 10 a la 13 se estructura y funciona de la misma manera que la modalidad mostrada en las Figuras 1 a la 9.

Con referencia a la Figura 10, en una modalidad, el miembro de pasador 112 incluye una cavidad 128 en una cara extremo 130 y se define por una pluralidad de estrías 132 colocadas circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de una periferia de la misma y que se extienden hacia dentro, y una pluralidad de cavidades 134 formadas circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de la periferia del mismo. En una modalidad, la pluralidad de estrías 132 incluye ocho (8) de las estrías, mientras que la pluralidad de cavidades 134 incluye ocho (8) de las cavidades. En una modalidad, cada una de las estrías 132 incluye una primera superficie de soporte 136 (a veces denominada "flanco de contacto" o "área de contacto") y una segunda superficie de soporte 138. La primera superficie de soporte 136 y la segunda superficie de soporte 138 de cada una de las estrías 132 son sustancialmente perpendiculares entre sí. La cavidad 128 tiene el tamaño y la forma para que coincida con la geometría de un extremo de la llave 116, que se describirá en detalle a continuación.

Con referencia a la Figura 11, en una modalidad, la llave 116 incluye un eje alargado 140 que tiene un primer extremo 142, un segundo extremo 144 opuesto al primer extremo 142, y una cabeza de llave de forma troncocónica 146 ubicada en el segundo extremo 144 del eje 140. El cabeza llave 146 incluye una pluralidad de estrías 148 que se extienden axialmente sobre la misma e igualmente separadas alrededor de la circunferencia de la misma, y una pluralidad de ranuras 150 que se extienden axialmente sobre la misma e igualmente separadas alrededor de la circunferencia de la misma, cada una de las cuales se ubica entre dos de las estrías 148. En una modalidad, las estrías 148 y las ranuras 150 son paralelas al eje longitudinal A-A del eje 140. En una modalidad, la pluralidad de estrías 148 incluye ocho (8) de las estrías 148, mientras que la pluralidad de ranuras incluye ocho (8) de las ranuras 150.

Con referencia a la Figura 12, en una modalidad, cada una de las ranuras 148 incluye una primera superficie de soporte 152 (o flanco de contacto), una segunda superficie de soporte 154, y una cara exterior 156 que forma una porción del diámetro exterior principal de la llave 116. En una modalidad, la primera superficie de soporte 152 incluye una longitud L. En una modalidad, la primera superficie de soporte 152 de una de las estrías 148 y la segunda superficie de soporte 154 de otra de las estrías 148 ubicada próxima y en sentido contrario a las manecillas del reloj (como se muestra en la Figura 12) son perpendiculares entre sí. En una modalidad, la primera superficie de soporte 152 de una de las estrías 148 y la segunda superficie de soporte 154 de otra de las estrías 148 ubicada próxima y en sentido contrario a las manecillas del reloj (como se muestra en la Figura 12) son contiguos por una porción redondeada 158.

La primera superficie de soporte 152 de cada una de las estrías 148 se orienta en un ángulo A. El ángulo A de cada una de las primeras superficies de soporte 152 se mide como el ángulo A de las primeras superficies de soporte 152 de la llave 116, como se describió anteriormente. En una modalidad, el ángulo A de cada una de las primeras superficies de soporte 152 está dentro de un intervalo de aproximadamente 1° a aproximadamente 5°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,5°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,6°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,7°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,8°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 1,9°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,0°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,1°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,2°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,3°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,4°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,5°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,6°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,7°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,8°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 2,9°. En otra modalidad, el ángulo A es de aproximadamente 3,0°.

En una modalidad, las segundas superficies de soporte 154 de cada una de las estrías 148 se orienta en un ángulo B, y se mide de la misma manera que la del ángulo B de cada una de las segundas superficies de soporte 54 de la llave 16, como se describió anteriormente. En una modalidad, el ángulo B está dentro de un intervalo de aproximadamente 40° a aproximadamente 50°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 40°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 40,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 41°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 41,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 42°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 42,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 43°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 43,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 44°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 44,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 45°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 45,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 46°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 46,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 47°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 47,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 48°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 48,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 49°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 49,5°. En otra modalidad, el ángulo B es de aproximadamente 50°.

Con referencia a la Figura 13, en una modalidad, cuando se emplea el miembro de pasador 112 (la tuerca 20 no se muestra), la cavidad 128 del miembro de pasador 112 recibe y acopla la llave 116 para evitar la rotación del miembro de pasador 112 a medida que una tuerca se hace girar por un accionador (no se muestra en la Figura 13). En una modalidad, la llave 116 puede conectarse a una herramienta eléctrica o puede usarse para la instalación manual. En una modalidad, las estrías 148 y las ranuras 150 de la llave 116 acoplan las cavidades correspondientes 134 y estrías 132 de la cavidad 128 del miembro de pasador 112. En una modalidad, cuando la llave 116 se acopla a la cavidad 128 y se hace rotar/girar, cada una de las primeras superficies de soporte 152 de las estrías 148 de la llave 116 hace contacto con una correspondiente de las primeras superficies de soporte 136 de las estrías 132 de la cavidad 128 del miembro de pasador 112. En una modalidad, la longitud L de cada una de las primeras superficies de soporte 136 es de una longitud suficiente para mantener dicho contacto. En una modalidad, el contacto entre cada una de las primeras superficies de soporte 152 de las estrías 148 de la llave 116 y la correspondiente de las primeras superficies de soporte 136 de las estrías 132 de las cavidades 128 del miembro de pasador 112 es siempre cara a cara en la dirección preferencial (dirección de ajuste), independientemente de cualquier holgura entre el miembro de pasador 112 y la llave 116. Cuando se acopla de esta manera, hay un ángulo de contacto negativo (ángulo de ataque en la dirección preferencial). Además, cuando la llave 116 se acopla a la cavidad 128 y se aplica el torque, el componente radial de la fuerza de contacto se dirige hacia dentro (la tecla 116 tira de la cavidad 128 hacia dentro), y reduce de esta manera las tensiones del aro aplicadas a la cavidad 128 y elimina la dilatación en el miembro de pasador 112.

Cuando se aplica torque en la dirección no preferencial (aflojamiento o dirección inversa), cada una de las segundas superficies de soporte 154 de las estrías 148 de la llave 116 hace contacto y se acopla a una correspondiente de las segundas superficies de soporte 138 de las estrías 132 de la cavidad 128 del miembro de pasador 112. En una modalidad, dicho contacto puede configurarse para coincidir con configuraciones poligonales, como un hexágono para una llave de seis lóbulos o un cuadrado doble para una llave de ocho lóbulos.

Debe entenderse que las modalidades descritas en la presente descripción son meramente ilustrativas y que un experto en la técnica puede realizar muchas variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención. Se pretende que todas estas variaciones y modificaciones se incluyan dentro del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un miembro de pasador (12, 112), que comprende:

- una porción de vástago alargada (18) que tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto al primer extremo, una porción de vástago cilíndrica lisa (20), una porción roscada (22) ubicada en el segundo extremo y que tiene una pluralidad de roscas externas (24), opcionalmente una cabeza (26) ubicada en el primer extremo, y una cara extrema (30, 130) ubicada en el segundo extremo, la cabeza (26) o la cara extrema (30, 130) que tiene una cavidad (28, 128) formada en la misma,

en donde la cavidad (28, 128) incluye una pluralidad de estrías (32, 132) que se extienden axialmente y se ubican circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de una periferia de la misma y se extienden hacia dentro, en donde cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) incluye una primera superficie de soporte (36, 136) y una segunda superficie de soporte (38, 138),

en donde la cavidad (28, 128) incluye una pluralidad de cavidades (34, 134) que se extienden axialmente y se forman circunferencialmente e igualmente separadas alrededor de la periferia, cada una de la pluralidad de cavidades (34, 134) se ubica entre un par correspondiente de la pluralidad de estrías (32, 132), caracterizado porque

cada una de las primeras superficies de soporte (36, 136) de cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) de la cavidad (28, 128) se orienta en un primer ángulo que se extiende y se mide desde una línea radial que se extiende desde un punto central de la porción alargada del vástago (18) hasta un primer punto de dicha primera superficie de soporte (36, 136) ubicada próxima a un diámetro interior menor de dicha estría (32, 132) en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte (38, 138) de dicha estría (32, 132), en donde cada una de las segundas superficies de soporte (38, 138) de cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) se orienta en un segundo ángulo que se extiende y se mide desde la línea radial en una dirección de rotación hacia dicha segunda superficie de soporte (38, 138) de tal estría (32, 132), y

en donde un par correspondiente de la primera superficie de soporte (36, 136) y la segunda superficie de soporte (38, 138) de cada una de la pluralidad de estrías (32, 132) son perpendiculares entre sí.

2. El miembro de pasador (12, 112) de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la pluralidad de estrías (32, 132) incluye seis de las estrías (32, 132) y en donde la pluralidad de cavidades (34, 134) incluye seis de las cavidades (34, 134).

3. El miembro de pasador (12, 112) de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la pluralidad de estrías (32, 132) incluye ocho de las estrías (32, 132) y en donde la pluralidad de cavidades (34, 134) incluye ocho de las cavidades (34, 134).

4. El miembro de pasador (12, 112) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3,

en donde el primer ángulo está dentro de un intervalo de aproximadamente 1° a aproximadamente 5°.

5. El miembro de pasador (12, 112) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 4,

en donde el segundo ángulo está dentro de un intervalo de aproximadamente 40° a aproximadamente 50°, y en donde preferentemente el segundo ángulo está dentro de un intervalo de aproximadamente 30° a aproximadamente 35°.

6. El miembro de pasador (12, 112) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5,

en donde una tuerca (14) se adapta para acoplarse de manera roscada con la porción roscada (22), en donde la tuerca (14) incluye un orificio (15) ubicado en el centro que se dimensiona y conforma para recibir una llave (16, 116) a través del mismo.

7. Una llave (16, 116), que comprende:

- un eje alargado (40, 140) que tiene un primer extremo (42, 142) y un segundo extremo (44, 144) opuesto al primer extremo (42, 142) del eje alargado (40, 140), y una cabeza de llave (46, 146) ubicada en el segundo extremo (44, 144) del eje alargado (40, 140),

en donde la cabeza de la llave (46, 146) incluye una pluralidad de estrías (48, 148) que se extienden axialmente sobre la misma y se encuentran igualmente separadas alrededor de una circunferencia de la misma, cada una de la pluralidad de estrías (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146) que tiene una primera superficie de soporte (52, 152) y una segunda superficie de soporte (54, 154), y en donde la cabeza de la llave (46, 146) incluye una pluralidad de ranuras (50, 150) que se extienden axialmente sobre la misma y se encuentran igualmente separadas alrededor una circunferencia de la misma, cada una de la pluralidad de ranuras (50, 150) se ubica entre un par correspondiente de la pluralidad de estrías (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146),

en donde cada una de las primeras superficies de soporte (52, 152) de cada una de la pluralidad de estrías (48, 148) se orienta en un primer ángulo (A) que se extiende y mide desde una línea radial (R) que se extiende desde un punto central (C) de la llave (16, 116) a un primer punto (P) en dicha primera superficie de soporte (52, 152) de dicha estría (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146) ubicada próxima a un diámetro exterior principal (DI) de dicha estría (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146) en una dirección de rotación hacia la segunda superficie de soporte (54, 154) de dicha estría (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146), en donde cada una de las segundas superficies de soporte (54, 154) de cada una de la pluralidad de estrías (48, 148) se orienta en un segundo ángulo (B) que se extiende y mide desde la línea radial (R) de la cabeza de la llave (46, 146) en una dirección de rotación hacia dicha segunda superficie de soporte (54, 154) de dicha estría (48, 148), y

en donde un par correspondiente de la primera superficie de soporte (52, 152) y la segunda superficie de soporte (54, 154) de cada una de la pluralidad de estrías (48, 148) son perpendiculares entre sí.

8. La llave (16, 116) de acuerdo con la reivindicación 7,

en donde la pluralidad de estrías (48, 148) incluye seis de las estrías (48, 148) y la pluralidad de ranuras (50, 150) incluye seis de las ranuras (50, 150).

9. La llave (16, 116) de acuerdo con la reivindicación 7,

en donde la pluralidad de estrías (48, 148) incluye ocho de las estrías (48, 148) y la pluralidad de ranuras (50, 150) incluye ocho de las ranuras (50, 150).

10. La llave (16, 116) de acuerdo con la reivindicación 8 o 9,

en donde el primer ángulo (A) está dentro de un intervalo de aproximadamente 1° a aproximadamente 5°.

11. La llave (16, 116) de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10,

en donde el segundo ángulo (B) está dentro de un intervalo de aproximadamente 40° a aproximadamente 50°, y en donde preferentemente el segundo ángulo (B) está dentro de un intervalo de aproximadamente 30° a aproximadamente 35°.

12. Un sistema de sujeción (10), que comprende:

- un miembro de pasador (12, 112) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6; y

- una llave (16, 116) de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 11,

en donde la cabeza de llave (46, 146) de la llave (16, 116) se adapta para acoplarse con la cavidad (28, 128) del miembro de pasador (12, 112) de manera que cada una de las primeras superficies de soporte (52, 152) de cada una de la pluralidad de estrías (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146) se dimensiona y conforma para acoplarse a la primera superficie de soporte (36, 136) de una correspondiente de la pluralidad de estrías (32, 132) del miembro de pasador (12, 112), y cada una de las segundas superficies de soporte (54, 154) de cada una de la pluralidad de estrías (48, 148) de la cabeza de la llave (46, 146) se dimensiona y configura para acoplarse a la segunda superficie de soporte (38, 138) de una correspondiente de la pluralidad de estrías (32, 132) del miembro de pasador (12, 112).