PT1504198E - Elemento de fixação - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "ELEMENTO DE FIXAÇÃO" A invenção refere-se a um elemento de fixação destinado à imobilização de um componente numa peça de suporte, comportando uma parte de fixação para o componente a fixar e um pé de ancoragem mediante o qual o elemento de fixação pode ser ancorado numa furação passante da peça de suporte, apresentando o pé de ancoragem uma haste que se projecta na perpendicular a partir da peça de fixação, e pelo menos dois braços de mola situados de lados opostos um ao outro, que se abrem para o lado de fora e que estão ligados por uma das suas extremidades com a parte terminal da haste e que se estendem na direcção da parte de fixação, braços esses em cujas superfícies do lado de fora se encontram configuradas superfícies de encaixe recuadas por meio de degraus em relação àquelas outras superfícies e situadas de lados opostos, superfícies estas que ao inserir o pé de ancoragem na furação da peça de suporte entram em contacto por efeito de mola com a parede da furação, encaixando os degraus simultaneamente no bordo da furação.

Tais elementos de fixação são já em si bem conhecidos, só se prestando no entanto predominantemente para uma fixação num furo com um diâmetro bem definido da peça de suporte. Para furações com diâmetros diferentes do anterior torna-se portanto necessário produzir elementos de fixação especiais que estão adaptados a esse diâmetro. 1

Pelo documento DE 20101328 UI ficou a ser conhecido um elemento de fixação do género acima referido, em que para a fixação de um corpo bidimensional e achatado num segundo corpo também bidimensional e achatado, com o auxilio de vários destes elementos de fixação, se torna possivel obter uma compensação de tolerâncias entre os pontos de fixação, fazendo com que o elemento de fixação tenha uma configuração bipartida e com que o pé de ancoragem seja móvel em relação à parte de fixação numa direcção perpendicular à do eixo central. Uma rotação do pé de ancoragem em relação à parte de fixação é impedida por acção de saliências laterais conformadas na haste. As superfícies do lado de fora dos braços de mola podem, não sendo no entanto obrigatório que isso aconteça, ser subdivididas por um degrau em duas secções, de modo que um dos corpos bidimensionais e achatados pode ocupar durante a montagem em relação ao outro corpo bidimensional e achatado uma posição intermédia ou de pré-montagem, na qual a ligação ainda pode ser solta ou na qual um dos corpos pode ainda ser movido lateralmente. Para esse efeito o diâmetro definido pelas superfícies do lado de fora dos braços de mola é no seguimento do acima referido degrau menor do que o diâmetro da furação aberta no corpo no qual se pretende inserir o pé de ancoragem. A fixação propriamente dita só é então levada a efeito num segundo passo, quando no bordo da furação for encaixado um degrau conformado na extremidade livre dos braços de mola. O documento DE 2153062 AI revela um elemento de fixação no qual as extremidades livres dos braços de mola, que se abrem para o lado de fora, têm uma curvatura côncava no ponto em que devem entrar em contacto com o bordo da furação existente na peça de suporte. Pretende-se conseguir assim que o mesmo elemento de fixação sirva para ser ancorado em furações com 2 diâmetros distintos mas situados dentro de uma determinada faixa de valores. Não é no entanto possivel obter uma ancoragem segura e firmemente imobilizada com a superfície de contacto curva dos braços de mola; isto deve-se também ao facto de no presente caso não se procurar obter uma ancoragem em furações de diferentes diâmetros com um determinado tamanho, mas sim em furações com diâmetros que variam dentro de uma certa faixa de valores. Prolongamentos que se projectam lateralmente e aos pares para o lado de fora, formando ângulos rectos entre si, e que estão configurados na haste só podem impedir um deslocamento horizontal do pé de ancoragem dentro da furação até um determinado diâmetro, isto é, dentro de uma furação de um só tamanho. Não seria sequer possivel montar o elemento de fixação numa furação com um diâmetro menor e no caso de a furação ter um diâmetro maior haveria o perigo de os braços de mola ficarem desengatados devido à existência de uma folga lateral do pé de ancoragem.

Pelo documento US 2424757 ficou a ser conhecido um elemento de fixação mediante o qual um componente de forma cilíndrica pode ser fixado numa peça de suporte em forma de placa. Esse elemento é constituído por uma bucha que é enfiada no componente de forma cilíndrica e do qual se projecta lateralmente para o lado de fora um par de braços de mola que se vai abrindo. As extremidades livres destes braços de mola estão providas de múltiplos escalões. Pretende-se deste modo permitir a ancoragem em peças de suporte de diferentes espessuras. Estes braços de mola também se podem adaptar a determinados diâmetros da furação distintos uns dos outros. Mas também neste caso haveria o perigo de os braços de mola ficarem desenganchados. 3 0 objectivo da invenção é o de criar um elemento de fixação do género de inicio referido no qual o pé de ancoragem garante uma ancoragem segura e com imobilização firme em furações com pelo menos dois diâmetros distintos um do outro, tornando-se nomeadamente impossível que os braços de mola fiquem desenganchados quando o elemento de fixação for sujeito a um esforço lateral.

De acordo com a invenção isto consegue-se fazendo com que nos braços de mola, que se vão abrindo em forma de cone, se encontrem dispostas aos pares superfícies de encosto radialmente recuadas por meio de degraus, situadas de lados contrários a diferentes alturas, que correspondem a furações de diâmetros distintos uns dos outros, que se encontram abertas na peça de suporte, superfícies essas cuja curvatura segue a da correspondente parede de furação, e fazendo com que a haste apresente às mesmas alturas, mas com um desfasamento de 90° em relação aos braços de mola, superfícies de contacto que correspondem aos diâmetros distintos das furações abertas na peça de suporte, superfícies essas cuja curvatura segue a curvatura da correspondente parede de furação, entrando essas superfícies em contacto com a correspondente parede de furação quando o pé de ancoragem for inserido na furação da peça de suporte.

Em virtude disso o elemento de fixação pode ser inserido em furações com diâmetros distintos uns dos outros que se encontram abertas nas peças de suporte; já não se torna necessário produzir e disponibilizar elementos de fixação para cada tamanho específico de furação. Simultaneamente consegue-se que o pé de ancoragem do elemento de fixação seja fixado de maneira segura e com imobilização firme em cada uma das furações através de pelo 4 menos quatro superfícies de contacto configuradas nesse elemento, e isto mesmo que o pé de ancoragem seja submetido a esforços laterais; consegue-se impedir de maneira fiável, por acção das superfícies de contacto conformadas na haste, um desenganchar dos braços de mola no caso de incidirem esforços laterais.

De acordo com uma forma de realização preferida da invenção encontram-se conformadas nos braços de mola e na haste superfícies de contacto para dois diâmetros de furação muito usuais, mas distintos um do outro.

De um modo preferido a haste tem a configuração de um corpo achatado situado entre os braços de mola, haste essa que nos seus dois lados estreitos se alarga a partir da sua extremidade livre de maneira cónica até atingir o diâmetro de um primeiro tamanho de furação, apresentando a seguir uma secção com uma superfície de contacto parcialmente cilíndrica que segue o contorno da parede da primeira furação, secção essa cuja altura corresponde à espessura da peça de suporte, alargando-se então até atingir o diâmetro de um segundo tamanho de furação, apresentando depois disso uma secção com uma superfície de contacto parcialmente cilíndrica que segue o contorno da parede da segunda furação, superfície essa cuja altura corresponde à espessura da peça de suporte. A invenção é de seguida descrita mais em pormenor mediante o desenho anexado.

Fig. 1 a 3 ilustram a problemática que é solucionada pela implementação da invenção. 5

Além disso mostra-se na

Fig. 4 uma vista tridimensional do pé de ancoragem de um elemento de fixação de acordo com a invenção,

Fig. 5 um corte longitudinal de um pé de ancoragem de acordo com a fig. 4,

Fig. 6 o efeito do pé de ancoragem de acordo com a invenção.

Como já se deu a entender, ocorrem nos elementos de fixação do género atrás referido, nomeadamente quando se pretende que os mesmos se adaptem a mais do que um diâmetro de furo, dificuldades muito especificas que até agora não conseguiram ainda ser solucionadas de maneira satisfatória.

Existem no pé de ancoragem fixado na furação de uma peça de suporte quatro graus de liberdade ao longo dos quais o pé se pode mover. Esse pé pode a. mover-se na direcção do seu próprio eixo, pode b. rodar em torno do seu eixo e pode c. e d. mover-se no plano perpendicular ao seu eixo, tanto na direcção x como na direcção y, ou então deslocar-se em qualquer outra direcção deste plano.

Nas figuras 1 e 2 do desenho anexado estas potencialidades de movimento de um pé 2 de ancoragem encontram-se representadas esquematicamente mediante um elemento de fixação do género acima referido, composto por uma peça 1 de suporte e por um pé de ancoragem. O pé 2 de ancoragem encontra-se já fixado numa furação passante que se encontra aberta numa peça 3 de suporte/ 6 esse pé pode limitar o movimento nos graus de liberdade a, c e d, isto é, na direcção axial e no plano perpendicular ao seu eixo, não conseguindo limitar o movimento de rotação em torno do seu eixo, que é o grau de liberdade b. Erroneamente supunha-se até agora que a função fiável do pé de ancoragem, isto é, a ancoragem segura e não separável de maneira inadvertida do pé na peça 3 de suporte só se devia ao efeito dos dois braços 4 de mola. 0 facto é que os braços 4 de mola só limitam o movimento na direcção axial (grau de liberdade a) . A limitação dentro do plano (graus de liberdade c e d) deveria ser assumida a bem dizer pela haste 5. Não se deu até agora devida importância a esta circunstância, não tendo sido devidamente tomada em consideração, nomeadamente quando se trata de elementos de fixação que se pretende que sirvam para serem ancorados em furações com vários diâmetros ou com diâmetros distintos, uma vez que nos elementos de fixação já conhecidos, do género em questão, a haste está conformada e dimensionada de tal maneira que aquando de um esforço lateral que incide sobre o elemento de fixação, por exemplo na direcção da seta F da fig. 3, se pode verificar um desenganchar dos braços 4 de mola, o que faz com que o pé 2 de ancoragem perca a sua sustentação dentro da furação da parte 3 de suporte. Esta situação encontra-se reproduzida esquematicamente na fig. 3.

Para atender a esta circunstância o pé 2 de ancoragem, que ao ser encaixado atravessa uma furação aberta na peça de suporte, apresenta de acordo com a fig. 4 uma haste 5 situada sobre o eixo central desse pé, haste essa que tem um achatamento numa determinada direcção. Na outra direcção, que é perpendicular à anterior, a haste 5 alarga-se à maneira de um cone a partir da sua extremidade livre 6 até atingir uma largura que corresponde ao diâmetro de uma primeira furação de por 7 exemplo 0,5 mm, aberta na peça de suporte. Neste ponto o desenvolvimento cónico é por ora interrompido, seguindo-se uma secção 7 provida em cada um dos seus dois lados estreitos de uma superfície 9 de encosto parcialmente cilíndrica que pode entrar em contacto à justa com a parede interior desta primeira furação. Depois disso a haste 5 alarga-se mais uma vez à maneira de um cone até atingir uma largura que corresponde ao diâmetro de uma segunda furação de por exemplo 6,8 mm, aberta numa peça de suporte, seguindo-se novamente uma secção 8 com uma superfície 10 de encosto parcialmente cilíndrica que entra então em contacto com a parede interior desta segunda furação. Esta secção 8 faz a transição para a ligação com a parte 1 de fixação. Ambas as secções 7 e 8 providas das superfícies de encosto 9 e 10 parcialmente cilíndricas têm uma altura que corresponde à espessura de uma peça de suporte.

Em ambos os lados achatados partem da extremidade livre 6 da haste 5 dois braços 4 de mola situados de lados contrários da haste, braços esses que se abrem de maneira cónica na direcção da parte 1 de fixação. À altura da primeira secção 7 parcialmente cilíndrica da haste 5 ambos os braços 4 de mola apresentam um primeiro degrau 11 (veja-se também a fig. 5), ao qual se segue de cada lado uma superfície 12 de encosto, igualmente com uma forma parcialmente cilíndrica e recuada radialmente por acção do degrau 11, destinada à furação com o diâmetro mais pequeno. A seguir os braços 4 de mola abrem-se ainda mais até à altura da segunda secção 8 parcialmente cilíndrica da haste 5, onde um segundo degrau 13 de cada lado cria mais uma superfície 14 de encosto parcialmente cilíndrica, destinada à furação com o diâmetro maior. 8

Neste pé 2 de ancoragem encontram-se assim configuradas para cada um dos dois tamanhos de furação guatro superficies 9, 10, 12, 14 de encosto desfasadas de 90° entre si. Quando o pé 2 de ancoragem for inserido na furação mais estreita de uma peça 3 de suporte os braços de mola 4 entram com as suas primeiras superficies 12 de encosto em contacto, por efeito de mola, com a parede da furação, ao gue o primeiro degrau 11 encaixa na peça 3 de suporte. Simultaneamente também entram em contacto com a parede da furação as primeiras superficies 9 de encosto da haste 5, que se encontram desfasadas de 90° em relação aos braços. O mesmo se aplica à segunda superfície 14 de encosto e ao segundo degrau 13 dos braços 4 de mola, bem como às segundas superficies 10 de encosto da haste 5, quando o pé 2 de ancoragem for inserido na furação com o diâmetro maior. Os degraus 11 e 13 dos braços 4 de mola limitam de uma maneira já conhecida o movimento do pé 2 de ancoragem na direcção axial. As superficies 9 e 10 de encosto da haste 5 limitam no entanto também de maneira fiável o movimento do pé 2 de ancoragem num plano perpendicular à direcção axial do elemento, de modo que mesmo sob o efeito de um esforço lateral que incide sobre o pé 2 de ancoragem se torna impossível que os braços 4 de mola fiquem desenganchados, pelo que a ancoragem fica firmemente imobilizada, e isto de maneira segura. Este efeito da haste 5 configurada da maneira acima descrita encontra-se ilustrado esquematicamente na fig. 6. Pelo facto de as superficies 9 ou 10 de encosto da haste 5 encostarem à justa ou só com uma folga muito reduzida à parede 15 da furação, consegue-se limitar o movimento do pé 2 de ancoragem num plano, e isto tanto na direcção x como na direcção y. 9 índices de referência: parte de fixação pé de ancoragem peça de suporte braços de mola haste extremidade livre primeira secção da haste segunda secção da haste primeiras superfícies parcialmente cilíndricas da haste segundas superfícies parcialmente cilíndricas da haste primeiro degrau primeiras superfícies de encosto do braço de mola segundo degrau segundas superfícies de encosto do braço de mola parede da furação

Lisboa, 24 de Janeiro de 2007 10

Claims (3)

1. REIVINDICAÇÕES Elemento de fixação destinado a imobilizar um componente numa peça (3) de suporte, comportando uma parte (1) de fixação para o componente a fixar e um pé (2) de ancoragem mediante o qual o elemento de fixação pode ser ancorado numa furação passante da peça (3) de suporte, apresentando o pé (2) de ancoragem uma haste (5) que se projecta na perpendicular a partir da peça (1) de fixação, e pelo menos dois braços (4) de mola situados de lados opostos um ao outro, que se abrem para o lado de fora e que estão ligados por uma das suas extremidades com a parte terminal da haste e que se estendem na direcção da parte (1) de fixação, braços esses em cujas superfícies do lado de fora se encontram configuradas superfícies (12, 14) de encaixe recuadas em relação àquelas outras superfícies por meio de degraus (11, 13) e situadas de lados opostos, superfícies estas que ao inserir o pé (2) de ancoragem na furação da peça (3) de suporte entram em contacto por efeito de mola com a parede da furação, encaixando os degraus (11, 13) simultaneamente no bordo da furação, caracterizado por nos braços (4) de mola que se vão abrindo em forma de cone se encontram dispostas aos pares superfícies (12, 14) de encosto radialmente recuadas por meio de degraus (11, 13) e situadas de lados contrários a diferentes alturas e cujas curvaturas se distinguem umas das outras, e por a haste (5) apresentar às mesmas alturas, mas com um desfasamento de 90° em relação aos braços (4) de mola, superfícies (12, 14) de contacto parcialmente cilíndricas dos braços (4) de mola, que apresentam superfícies (9, 10) de 1 encaixe que ao inserir o pé (2) de ancoragem na furação da peça (3) de suporte entram em contacto com a correspondente parede (15) da furação.
2. 2. Elemento de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por nos braços (4) de mola e na haste (5) estarem conformadas superfícies (12, 14, 9, 10) de contacto com duas curvaturas distintas.
3. 3. Elemento de fixação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a haste (5) ter a configuração de um corpo achatado que está posicionado entre os braços (4) de mola, corpo esse que nas suas partes estreitas se alarga a partir da sua extremidade livre (6) de maneira cónica até atingir o diâmetro de uma primeira curvatura, apresentando a seguir uma secção (7) com uma superfície (9) de contacto parcialmente cilíndrica que segue o contorno da parede (15) da furação da primeira curvatura e que tem uma certa altura, alargando-se a seguir até atingir o diâmetro de uma segunda curvatura e apresentando depois disso uma secção (8) com uma superfície (10) de contacto parcialmente cilíndrica que segue o contorno da segunda curvatura e que tem a altura da superfície (9) de contacto da primeira curvatura. Lisboa, 24 de Janeiro de 2007 2