Tuerca con cuello deformable.

Dispositivo de apriete (100) de piezas a ensamblar que comprende:

- una tuerca (300) que comprende un cuerpo (310) prolongado por una base anular (320),

- un vástago fileteado (220) que se puede roscar en la tuerca (300), y

- una pieza de frenado (400) que coopera con la tuerca (300) y el vástago fileteado (220),

estando la pieza de frenado (400) destinada a ser aplicada entre dicha tuerca (300) y una de las piezas a ensamblar,caracterizado porque la tuerca (300) comprende además un cuello (710) continuo deformable destinado a cooperarcon el vástago fileteado (220) y situado a lo largo de una periferia radial interna de la tuerca (300), en resalte de unacara de la base (320) opuesta al cuerpo (310) de la tuerca (300),

estando dicho cuello (710) adaptado para presentar una posición de reposo, antes del apriete de la tuerca, con undiámetro interno superior al diámetro externo del fileteado del vástago fileteado (220) y una posición de trabajo,después del apriete de la tuerca y deformación consiguiente, en la que su diámetro interno es inferior al diámetroexterno del fileteado del vástago fileteado (220) de manera que, durante el apriete, una entalla (430) localizada en laperiferia radial interna del cuello (710) se forme por la intersección con por lo menos un vértice de fileteado delvástago fileteado (220) y que el cuello (710) penetre en unos fondos de fileteados adyacentes al vértice de fileteadodel vástago fileteado.

Tuerca con cuello deformable. La presente invención se refiere a un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1 (FR 2 047 142 A) . Se conocen numerosos dispositivos de apriete a base de vástago fileteado asociado a una tuerca para ensamblar

varias piezas.

Los problemas asociados en estos dispositivos son en particular prevenir o impedir la pérdida de la tuerca por ejemplo bajo la acción de fuertes vibraciones externas, choques o esfuerzos continuos. Se han propuesto ya numerosas soluciones para resolver estos problemas. Así, se conocen unos dispositivos que permiten evitar el desenroscado de la tuerca por frenado de la propia tuerca.

Estos dispositivos proponen generalmente unas tuercas con deformación radial y unas tuercas convencionales que presentan un anillo de nylon que se acopla con el tornillo para crear una resistencia a la rotación e impedir la pérdida de la tuerca.

Otro enfoque para evitar el desenroscado de la tuerca consiste en utilizar unas arandelas de freno o elementos

equivalentes dispuestos entre la tuerca y el tornillo. Se proponen así unas arandelas que presentan sobre su periferia radial interna una o varias patas de fijación que se deformarán elásticamente, durante el apriete del sistema tuerca/tornillo, entre los fileteados del tornillo para evitar la pérdida de la tuerca.

Se encontrarán unos ejemplos de dichos dispositivos en particular en los documentos US nº 4.139.038, GB 325 251 y JP 11315820. Sin embargo, los dispositivos conocidos no son siempre totalmente satisfactorios. En consecuencia, un objetivo de la presente invención es mejorar los dispositivos de apriete existentes.

Otro objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de apriete económico y simple de utilizar. Otro objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de apriete que permita evitar de manera fiable que el conjunto tornillo/tuerca se separe conduciendo a una pérdida de la tuerca bajo el efecto de vibraciones.

Este objetivo se alcanza, en el marco de la presente invención, gracias a un dispositivo según la reivindicación 1. La invención se comprenderá mejor y otras ventajas se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la lectura de la descripción siguiente, dada a titulo de ejemplos no limitativos y gracias a los planos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en sección longitudinal de un dispositivo de apriete dispuesto sobre dos piezas a ensamblar antes del apriete;

- la figura 2 es una vista en perspectiva de una tuerca del dispositivo de apriete de la figura 1;

- la figura 3 es una vista en perspectiva de una arandela de frenado del dispositivo de apriete de la figura 1;

- la figura 4 es una vista en sección longitudinal del dispositivo de apriete de la figura 1 después del apriete;

- la figura 5 es una vista en perspectiva con detalle a escala ampliada de la cooperación entre un vástago fileteado y una arandela de frenado del dispositivo de la figura 1 durante el apriete;

- las figuras 6 a 8 son unas vistas en sección transversal que muestran la evolución de la cooperación entre un vástago fileteado y una arandela de frenado del dispositivo de la figura 1 durante el apriete, según un plano de corte VI-VI de la figura 1 que pasa por el vértice de un cuello,

- la figura 9 muestra una vista en sección longitudinal de un dispositivo de apriete de acuerdo con la presente invención dispuesto sobre dos piezas a ensamblar antes del apriete;

- la figura 10 representa una vista en perspectiva y en sección de una tuerca del dispositivo de la figura 9;

- la figura 11 muestra una vista en sección longitudinal de un dispositivo de apriete;

-la figura 12 es una vista en perspectiva de una arandela de frenado del dispositivo de apriete de la figura 11;

-la figura 13 es una vista axial de una arandela y de una tuerca del dispositivo de apriete de la figura 11.

En la figura 1, se observa un dispositivo de apriete 100 de acuerdo con la presente invención destinado a ensamblar dos piezas A y B.

Este dispositivo de apriete 100 comprende un conjunto formado por una tuerca 300 y por una pieza de frenado 400 dispuesta para ser montada sobre un tornillo 200.

El tornillo 200 destinado a atravesar las dos piezas a ensamblar A y B comprende un vástago fileteado 220 centrado sobre un eje filar de rotación O-O que se prolonga en un extremo axial por una cabeza ensanchada 210.

El tornillo 200 se introduce por su vástago fileteado 220 respectivamente en dos orificios pasantes coaxiales 500, 510 previstos en las piezas B y A de diámetros internos adaptados hasta que la cabeza 210 del tornillo 200 repose contra la cara de la pieza B opuesta a la pieza A.

La tuerca 300 se acopla sobre el vástago fileteado 220 del tornillo 200 en el extremo axial opuesto a la cabeza 210 del tornillo 200.

Como se ha ilustrado en las figuras 1 y 2, la tuerca 300 comprende clásicamente un cuerpo 310 con caras laterales externas múltiples (típicamente de sección recta hexagonal) para acoplar una herramienta de rotación destinada a aplicar un esfuerzo de tensión al tornillo 200 cuando la tuerca 300 está roscada sobre éste.

Este cuerpo 310 presenta en su centro un orificio mecanizado roscado 311 destinado a cooperar con el vástago fileteado 220 durante el atornillado.

Se prolonga por una base anular 320 en un extremo axial dirigido hacia la cara de la pieza A a ensamblar opuesta a la pieza B (o sea por el lado de la cabeza 210) .

Esta base 320 es un disco plano que sobresale con respecto a la periferia externa del cuerpo 310 de la tuerca 300.

Comprende un vaciado 321 anular centrado sobre el eje filar O-O que presenta una pared lateral cilíndrica de revolución de diámetro superior al diámetro externo del orificio mecanizado roscado 311.

Por otra parte, ventajosamente, la pieza de frenado 400 está destinada a cooperar con la tuerca 300 y el tornillo 200 asegurando un frenado mecánico entre estos dos elementos que permite evitar, en caso de aflojado, la pérdida de la tuerca 300 bajo fuertes vibraciones o choques.

Comprende un medio de frenado 410 y, más precisamente, un cuello 410 continuo y deformable adaptado para cooperar con los fileteados del vástago fileteado 220 del tornillo 200.

Este cuello 410 puede esta realizado en cualquier material apropiado. Por ejemplo, puede estar realizado en aleación metálica o en material plástico.

En las figuras 1, 3 y 4, la pieza de frenado 400 es solidaria a una arandela de frenado 600 acoplada sobre el vástago fileteado 220 entre la base 320 de la tuerca 300 y la pieza A a ensamblar.

La misma puede estar realizada de una pieza con la arandela de frenado 600 o solidarizada por cualquier medio apropiado a esta última.

La arandela de frenado 600 está constituida por un cuerpo anular 610 del que una cara de apoyo descansará contra la cara de la pieza A opuesta a la pieza B.

Este cuerpo anular 610 está provisto de una perforación central 611 y se prolonga en su periferia interna por el cuello 410 destinado a cooperar con el vástago fileteado 220 del tornillo 200.

De forma sustancialmente troncocónica, el cuello 410 converge con respecto al eje filar O-O hacia su extremo libre.

Ventajosamente, el cuello 410 se endereza axialmente en un ángulo α comprendido entre 20º y 160º.

Presenta un espesor constante así como un diámetro interno adaptado para permitir el paso del vástago fileteado 220 del tornillo 200.

Más precisamente, en posición de reposo, es decir antes del apriete de las dos piezas A y B, el cuello 410 presenta un diámetro interno <1 superior al diámetro externo <2 del fileteado del vástago fileteado 220 del tornillo 200 como se ha ilustrado en las figuras 1 y 6.

Durante el ensamblado de las dos piezas A y B, la tuerca 300 se acopla mediante un par de apriete sobre el vástago fileteado 220 en una dirección de rotación alrededor del eje filar 220.

El cuello 410 tiende a aplanarse como el cuerpo anular 610 de la arandela 600 contra la pieza A bajo la presión ejercida por unos medios de solicitación 330 aplicados sobre la tuerca 300. Se trata de la posición representada en la figura 4.

Estos medios de solicitación 330 están adaptados para deformar el cuello 410 en los fileteados del vástago fileteado 220.

En la variante ilustrada en las figuras 1 y 4, los medios de solicitación 330 están definidos por la periferia radial interna de la base 320 de la tuerca 300 indicada por el vaciado 321.

Este último presenta un diámetro interno adaptado para permitir solicitar el cuello... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de apriete (100) de piezas a ensamblar que comprende:

- una tuerca (300) que comprende un cuerpo (310) prolongado por una base anular (320) ,

-un vástago fileteado (220) que se puede roscar en la tuerca (300) , y

-una pieza de frenado (400) que coopera con la tuerca (300) y el vástago fileteado (220) ,

estando la pieza de frenado (400) destinada a ser aplicada entre dicha tuerca (300) y una de las piezas a ensamblar,

caracterizado porque la tuerca (300) comprende además un cuello (710) continuo deformable destinado a cooperar con el vástago fileteado (220) y situado a lo largo de una periferia radial interna de la tuerca (300) , en resalte de una cara de la base (320) opuesta al cuerpo (310) de la tuerca (300) ,

estando dicho cuello (710) adaptado para presentar una posición de reposo, antes del apriete de la tuerca, con un diámetro interno superior al diámetro externo del fileteado del vástago fileteado (220) y una posición de trabajo, después del apriete de la tuerca y deformación consiguiente, en la que su diámetro interno es inferior al diámetro externo del fileteado del vástago fileteado (220) de manera que, durante el apriete, una entalla (430) localizada en la periferia radial interna del cuello (710) se forme por la intersección con por lo menos un vértice de fileteado del

vástago fileteado (220) y que el cuello (710) penetre en unos fondos de fileteados adyacentes al vértice de fileteado del vástago fileteado.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además, unos medios de solicitación adaptados para permitir la deformación del cuello (710) en los fileteados del vástago fileteado (220) , uno y/o el otro 25 del cuello (710) o unos medios de solicitación que presentan una forma troncocónica.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de solicitación comprenden una arandela de solicitación (800) , interpuesta entre la tuerca (300) y una pieza a ensamblar, estando dicha arandela (800) adaptada para deformar el cuello (710) en el fileteado del vástago fileteado (220) .

4. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado porque la arandela de solicitación (800) comprende un cuerpo en el que está practicada una abertura central ensanchada (820) hacia una cara de dicho cuerpo (810) dirigida hacia la tuerca (300) , estando dicha abertura central ensanchada (820) destinada a cooperar con un cuello (710) que se extiende paralelamente al vástago fileteado (220) . 35

5. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque la arandela de solicitación (800) comprende un cuerpo en el que está practicada una abertura central (820) cilíndrica de revolución (820) , estando dicha abertura central (820) destinada a cooperar con un cuello (710) de forma troncocónica.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la arandela de solicitación (800) presenta unos medios de acoplamiento con la tuerca (300) adaptados para permitir un movimiento axial relativo limitado de la tuerca (300) con respecto a la arandela (800) permitiendo al mismo tiempo un movimiento relativo de rotación de la arandela (800) con respecto a la tuerca (600) .

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque la arandela de solicitación (800) presenta unos medios de acoplamiento con la tuerca (300) adaptados para permitir un movimiento axial relativo limitado de la tuerca (300) con respecto a la arandela (800) impidiendo al mismo tiempo un movimiento relativo de rotación de la arandela (800) con respecto a la tuerca (300) .

8. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los medios de solicitación comprenden la pieza a ensamblar en contacto con la tuerca (300) , estando dicha pieza a ensamblar adaptada para deformar el cuello (710) en el fileteado del vástago fileteado (220) .

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuello (710) está realizado en 55 material plástico o metálico.

10. Tuerca utilizada en un dispositivo de apriete según una de las reivindicaciones anteriores.

11. Pieza de frenado utilizada en un dispositivo de apriete según una de las reivindicaciones 1 a 9. 60