ELEMENTO DE UNIÓN "PRESS FIT" Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACIÓN.

Elemento de unión Press fit, con un eje (2), con una cabeza (3) contigua al eje (2),

y con un tramo de Press fit (4) previsto en el eje (2) con un perfil helicoidal (5) que da varias vueltas alrededor del eje, con una zona de entrada (6), caracterizado porque el tramo de Press fit (4), además de la zona de entrada (6) presenta una zona de crecimiento (8), en la que el diámetro exterior del tramo de Press fit (4) crece en la dirección a la cabeza (3) hasta un diámetro exterior máximo, disponiéndose la zona de crecimiento (8) por lo menos asimismo en el exterior de la zona de entrada (6), y porque el diámetro exterior máximo de la zona de crecimiento (8) del tramo de Press fit (4) se dispone distanciada de la cabeza (3)

La presente invención se refiere a un elemento de unión “Press fit” (encaje a presión) con un eje, una cabeza contigua al eje y un tramo de Press fit previsto en el eje con un perfil helicoidal que da varias vueltas alrededor del eje con una zona de entrada.

Dichos elementos de unión Press fit sirven, en combinación con un orificio 5 correspondiente practicado en un elemento, para la realización de una unión Press fit. Independientemente de la formación del par de tolerancias de la unión Press fit existente en el caso particular concreto, en comparación con el diámetro interior del orificio, el diámetro exterior del tramo del Press fit presenta siempre un cierto sobredimensionamiento, y a partir del mismo resulta el encaje a presión seguro pretendido. 10

ESTADO DE LA TÉCNICA

Un elemento de unión Press fit, en particular un perno de rueda, se conoce a partir del documento DE 4318494C1. El elemento de unión Press fit comprende un eje, una cabeza contigua al eje y un tramo de Press fit previsto en el eje con un perfil helicoidal de filete múltiple. El perfil helicoidal presenta, como cualquier rosca, una zona de entrada y una zona de salida. El perfil helicoidal 15 comprende varias vueltas de rosca con el paso correspondiente. Con el elemento de unión Press fit conocido se puede realizar de una forma segura la unión Press fit pretendida, si el orificio correspondiente en el elemento se ha realizado con una tolerancia relativamente pequeña. En los orificios existentes, debe entenderse por una tolerancia pequeña de dichas características una tolerancia del orden de aproximadamente IT7 o inferior según la serie de tolerancias ISO. Una realización precisa de dichas 20 características del diámetro del orificio requiere un repaso de acabado de la superficie interior realizado a continuación del taladrado propiamente dicho del orificio, por ejemplo mediante un escariado. Por supuesto, dicha segunda etapa de mecanizado adicional incrementa los costes de fabricación para la realización del elemento y, con ello, de los elementos de la unión Press fit.

El elemento de unión Press fit conocido se emplea siempre en combinación con 25 un orificio escariado practicado en el elemento. Teóricamente podría renunciarse a un repasado por escariado del orificio, o bien el orificio podría presentar, por otros motivos, una tolerancia relativamente grande. Un orificio no repasado mediante escariado, de dichas características, presenta en este caso una tolerancia dentro del margen comprendido entre IT10 y IT12. Ello significa que la diferencia entre los valores del diámetro interior del mayor orificio realizado dentro del margen de tolerancia y del menor 30 orificio realizado dentro del margen de tolerancia es relativamente grande. Si el elemento de unión Press fit conocido se introdujera a presión en un orificio de dichas características en el elemento con un diámetro interior comparativamente grande, la superposición, y la fricción resultante de la misma, sería insuficiente para garantizar de una forma segura el asiento del Press fit. Existiría el riesgo de que el elemento de unión Press fit se desprendiera del orificio sin que ello se pretendiera. Por el contrario, si el 35 elemento de unión Press fit conocido se hubiera introducido a presión en un orificio de dichas características con un diámetro interior comparativamente pequeño, se producirían necesariamente unas deformaciones elástico-plásticas fuertes, tanto del tramo de Press fit del elemento de unión Press fit como asimismo del orificio del elemento. Debido a ello se originan unas tensiones no pretendidas en el elemento y en el elemento de unión Press fit. Tras haberse desprendido por primera vez la unión Press fit, 40 el elemento de unión Press fit y/o el elemento provisto del orificio correspondiente prácticamente ya no se pueden volver a emplear para volver a realizar un nueva unión Press fit segura.

OBJETIVO DE LA PRESENTE INVENCIÓN

El objetivo de la presente invención es proporcionar un elemento de unión Press fit que, con un buen efecto de inmovilización y reutilizabilidad, se pueda introducir a presión asimismo en 45 un orificio practicado con una tolerancia relativamente grande.

RESOLUCIÓN

El objetivo de la presente invención se alcanza, conforme a la invención, mediante un elemento de unión Press fit con las características de la reivindicación independiente 1 y mediante un procedimiento para la realización de un elemento de unión Press fit con las características de 50 la reivindicación independiente 12.

ULTERIOR ESTADO DE LA TÉCNICA

Además, a partir del Folleto de la Solicitante “Pernos de rueda. Para automóviles y vehículos industriales; KAMAX une en todo el mundo” (Edición del 2000) se conoce un perno de rueda con un moleteado axial. El perno de rueda moleteado puede emplearse para realizar una unión Press fit 55 con un orificio correspondiente de un cubo de rueda practicado con una tolerancia relativamente grande. El perno de rueda con un moleteado axial presenta, en lugar de un perfil helicoidal en el tramo de Press fit, un tramo de Press fit moleteado con unas estrías que se extienden axialmente, es decir con una pluralidad de nervios y surcos contiguos que se extienden paralelos entre sí. Si un perno de rueda con un moleteado axial de dichas características se introduce a presión axialmente en un orificio con un diámetro interior relativamente pequeño de un cubo de rueda realizado a partir de un material comparativamente blando, se originan unas fuertes deformaciones elástico-plásticas en la zona de la superficie interior del orificio del elemento. Debido a la orientación axial de los nervios, ello da como resultado que la superficie 5 interior del orificio quede asimismo “moleteada”. Por el contrario, si el perno de rueda con un moleteado axial conocido se introduce a presión en un orificio relativamente pequeño de un cubo de rueda realizado a partir de un material comparativamente duro, se originan unos efectos de cizallamiento en la zona de las puntas de los nervios del moleteado. En ambos casos mencionados anteriormente, las deformaciones elástico-plásticas considerables constituyen la causa de que ya no pueda reutilizarse el elemento de unión 10 Press fit y/o el elemento, es decir, que no se pueda retirar el elemento de unión Press fit ni volverse a introducir a presión posteriormente.

Un elemento de unión para unir dos elementos bajo pretensado se conoce a partir del documento US 3,418,012. El elemento de unión conocido presenta una zona forjada de forma cónica (“tapered swaging portion”) con unos surcos y nervios dispuestos en la misma, que se extienden 15 sustancialmente axialmente. En contraposición a una rosca o a un perfil helicoidal, los surcos y nervios se disponen o bien exactamente axialmente, es decir con una inclinación de 90º, o bien con una inclinación algo inferior. El elemento de unión se incorpora en dos orificios alineados entre sí en dos elementos dispuestos superpuestos. Para ello, los orificios se realizaron previamente conjuntamente en los dos elementos, de tal modo que el diámetro del orificio cilíndrico sea aproximadamente entre 25 μm [1/1000 20 pulgadas] y 30 μm [12/1000 pulgadas] inferior al diámetro máximo del eje del elemento de unión, inmediatamente debajo de la cabeza. El elemento de unión se incorpora en el orificio haciéndolo girar. De este modo se produce una deformación elástico-plástica del orificio que antes era cilíndrico que, debido a la geometría en forma troncocónica del eje del elemento de unión, presenta asimismo una configuración cónica. 25

Unos elementos de unión Press fit con un eje, con una cabeza contigua al eje, y con un tramo de Press fit previsto en el eje con un moleteado se conocen a partir de los documentos GB 891,807 y US 3,252,495. El moleteado está constituido por unos tramos de moleteado distanciados, paralelos, giratorios alrededor del eje del tornillo. Los tramos de moleteado presentan unos elementos de moleteado que se extienden sustancialmente en la dirección del eje del tornillo. Los elementos de 30 moleteado se disponen, preferentemente, inclinados un ángulo de aproximadamente 10º con respecto al eje del tornillo, a fin de garantizar una rotación del elemento de unión Press fit al incorporarse en un orificio correspondiente.

MEMORIA DESCRIPTIVA

El nuevo elemento de unión Press fit comprende un eje, una cabeza contigua al 35 eje y un tramo de Press fit previsto en el eje con un perfil helicoidal que da varias vueltas alrededor del... [Seguir leyendo]

1. Elemento de unión Press fit, con un eje (2), con una cabeza (3) contigua al eje (2), y con un tramo de Press fit (4) previsto en el eje (2) con un perfil helicoidal (5) que da varias vueltas alrededor del eje, con una zona de entrada (6), caracterizado porque el tramo de Press fit (4), además de la zona de entrada (6) presenta una zona de crecimiento (8), en la que el diámetro exterior del tramo de 5 Press fit (4) crece en la dirección a la cabeza (3) hasta un diámetro exterior máximo, disponiéndose la zona de crecimiento (8) por lo menos asimismo en el exterior de la zona de entrada (6), y porque el diámetro exterior máximo de la zona de crecimiento (8) del tramo de Press fit (4) se dispone distanciada de la cabeza (3).

2. Elemento de unión Press fit según la reivindicación 1, caracterizado porque el 10 tramo de Press fit (4) además de la zona de crecimiento (8) comprende una zona de decrecimiento (10) en la que el diámetro exterior del tramo de Press fit (4) decrece en la dirección a la cabeza (3).

3. Elemento de unión Press fit según la reivindicación 2, caracterizado porque el tramo de Press fit (4) presenta una forma de tonel.

4. Elemento de unión Press fit según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, 15 caracterizado porque contiguo a la zona de crecimiento (8) en la dirección a la cabeza (3) se prevé una zona complementaria (21) cilíndrica, que presenta el diámetro exterior máximo.

5. Elemento de unión Press fit según la reivindicación 4, caracterizado porque la zona complementaria cilíndrica (21) se prevé entre la zona de crecimiento (8) y la zona de decrecimiento (19) del tramo de Press fit (4). 20

6. Elemento de unión Press fit según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el perfil helicoidal (5) se configura de varios filetes, en particular, por lo menos de seis entradas.

7. Elemento de unión Press fit según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ángulo de paso del perfil helicoidal (5) está comprendido entre 5º y 30º. 25

8. Elemento de unión Press fit según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el extremo del eje (2) opuesto a la cabeza (3) se prevé un tramo de rosca (14) con una rosca (15) con un diámetro de los flancos, y porque el perfil helicoidal (5) presenta un diámetro menor que es superior o igual al diámetro de los flancos de la rosca (15).

9. Elemento de unión Press fit según por lo menos una de las reivindicaciones 1 30 a 8, caracterizado porque en el extremo del eje (2) opuesto a la cabeza se prevé un tramo de rosca (14) con una rosca (15) y en el extremo del tramo de Press fit (4) opuesto a la cabeza (3) y contiguo a la zona de entrada (6) del perfil helicoidal (5) se prevé un tramo de centraje (11), cuyo diámetro exterior es superior al diámetro exterior de la rosca (15) e inferior al diámetro exterior mínimo del perfil helicoidal (5) en la zona de entrada (6). 35

10. Elemento de unión Press fit según la reivindicación 9, caracterizado porque el tramo de centraje (11) presenta una longitud axial igual a entre el 10% y el 50%, preferentemente el 25%, del diámetro exterior máximo del tramo de Press fit (4).

11. Elemento de unión Press fit según por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el elemento de unión Press fit (1) es un perno de rueda (18). 40

12. Procedimiento para la realización de un elemento de unión Press fit con un eje y una cabeza, con las etapas:

Conformación en frío de un tramo de Press fit previsto en el eje de elemento de unión Press fit para la creación de un perfil helicoidal cilíndrico y calibración sin desprendimiento de viruta del perfil helicoidal para crear una zona de crecimiento, en la que el diámetro exterior del tramo de Press fit crece, en la 45 dirección a la cabeza, hasta un diámetro exterior máximo, de tal modo que el diámetro exterior máximo de la zona de crecimiento del tramo de Press fit se encuentra distanciado de la cabeza.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque el calibrado sin desprendimiento de viruta se realiza mediante un laminado o mediante un enmangado.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, 50 caracterizado porque el perfil helicoidal se realiza con filete múltiple.