Conexión por rosca con perno roscado y tuerca.

Una conexión por rosca que tiene un perno roscado (20) y una tuerca (1) que se puede roscar sobre el mismo,

en el que el perno roscado (20) está provisto de una rosca exterior (21) que comprende una arista de la rosca (22) a la manera de una rosca trapezoidal y tiene flancos (23, 24) que son de perfil recto y que convergen radialmente hacia fuera y una superficie limítrofe radialmente más exterior (25) colocada entre ellos, la tuerca (1) tiene un taladro (6) provisto en por lo menos parte de su longitud con una rosca interior (8) formada por una ranura de la rosca (9), con la ranura de la rosca (9) estando provista de secciones del flanco (13, 14) que son de perfil recto y que convergen radialmente hacia fuera a la manera de una rosca trapezoidal, dichas secciones de los flancos formando transición radialmente hacia fuera de una manera continua a una sección redonda (15) que forma la base de la rosca de la ranura de la rosca (9),

se utiliza un material para la tuerca (1) que es más blando, por lo menos en la zona de la rosca interior (8) que el material utilizado para el perno roscado (20), por lo menos en la zona de la rosca exterior (21),

la rosca exterior (21) del perno roscado (20) y la rosca interior (8) de la tuerca (1) tienen una inclinación igual y un ángulo del flanco igual,

el diámetro exterior (da) de la rosca exterior del perno roscado (20) es mayor que el diámetro (Di) de un cilindro imaginario cuya superficie separa las secciones de los flancos (13, 14) de la rosca interior (8) de la tuerca (1) antes de ser roscada sobre el perno roscado (20) a partir de la sección redonda (15) que forma la base de la rosca de la ranura de la rosca (9), de tal modo que, en el momento en el que la tuerca (1) está siendo roscada sobre el perno roscado (20), la rosca exterior (21) del perno roscado (20) desplaza material en la zona de la base de la rosca de la rosca interior (8) de la tuerca (1),

un espacio hueco (17) se mantiene libre entre la superficie limítrofe radialmente más exterior (25) de la arista de la rosca (22) del perno roscado (20) y la base de la rosca de la ranura de la rosca (9) de la tuerca (1) a fin de acomodar el material desplazado.

Conexión por rosca con perno roscado y tuerca

La invención se refiere a una conexión por rosca con un perno roscado y una tuerca que puede ser roscada sobre el mismo, con la rosca exterior del perno roscado y la rosca interior de la tuerca teniendo la misma inclinación y el mismo ángulo de la rosca y con el material que se utiliza para la tuerca siendo más blando, por lo menos en la zona de la rosca interior, que el material que se utiliza para el perno roscado, por lo menos en la zona de la rosca exterior. La invención adicionalmente se refiere a una tuerca fabricada de plástico para una conexión por rosca de este tipo.

Una conexión por rosca del tipo mencionado antes en este documento es conocida a partir del documento DE 198 57 225 A1. Esta conexión por rosca se utiliza para unir un módulo del pedal del gas a la carrocería de un vehículo a motor y está pensado para procesos automáticos de fijación con pernos. En esta conexión roscada, el perno roscado tiene una rosca unificada normalizada métrica que tiene un ángulo de la rosca de 60 grados en la rosca interior de la tuerca, antes de ser roscadas sobre el perno roscado, tiene un diámetro exterior que es menor que el diámetro exterior de la rosca exterior del perno roscado. En este caso, las roscas interior y exterior deben ser dimensionalmente muy estables de modo que la tuerca no esté sobrecargada.

La solicitud publicada de patente alemana DE 2,903,845 A1 revela diversas formas de realización de una conexión por rosca con una rosca que no está completamente tallada. En las formas de realización descritas, sin embargo, el ángulo de la rosca de la rosca interior de la tuerca y el ángulo de la rosca de la rosca exterior del perno son diferentes, de modo que la deformación de las puntas de los hilos de la rosca exterior del perno no causa una interferencia entre el perno y la tuerca. La durabilidad de la conexión por rosca se reduce por estos diferentes ángulos de rosca.

Además el documento FR 1,343,518 A revela una tuerca de auto sujeción, la rosca Interior de la cual tiene un diámetro interior ligeramente menor y un diámetro exterior ligeramente menor comparados con la rosca unificada normalizada. Esto pretende generar un momento de torsión suficiente contra el aflojamiento cuando se fija en un perno roscado con una rosca unificada normalizada correspondiente. El diseño conocido no es adecuado para sujetar tuercas fabricadas de plástico contra el aflojamiento debido a su alto grado de elasticidad y al comportamiento de flujo en frío del plástico.

El documento JP 09-112,522 A revela un perno roscado fabricado de plástico cuya rosca exterior es una rosca trapezoidal provista de flancos de diferentes anchos y una superficie limítrofe radialmente más exterior que está inclinada hacia el eje central del perno roscado a fin de facilitar la fuerza de ajuste del perno roscado en el Interior de un taladro de recepción.

El objeto de la invención es crear una conexión por rosca del tipo mencionado al comienzo en la cual la tuerca roscada sobre el perno roscado se sujeta contra el aflojamiento mediante un momento de torsión, con únicamente una cantidad relativamente pequeña de momento de torsión siendo requerida para roscar la tuerca sobre el perno roscado. Además, la tuerca se debe evitar que se rompa mientras está siendo roscada.

Este objeto se logra según la invención mediante una conexión por rosca que tiene las características relacionadas en la reivindicación 1. Formas de realización ventajosas de la conexión por rosca se describen en las reivindicaciones 2 a 14.

La conexión por rosca según la invención comprende un perno roscado y una tuerca para ser roscada sobre el mismo, con el perno roscado estando provisto de una rosca exterior provista de una arista de la rosca al estilo de una rosca de trapecio que tiene flancos que convergen radlalmente hacia fuera que son de perfil recto y una superficie limítrofe radialmente exterior colocada entre ellos, con la tuerca estando provista de un taladro provisto sobre por lo menos parte de su longitud con una rosca interior formada por una ranura de rosca, con la ranura de rosca estando provista de flancos que convergen radialmente hacia fuera que son de perfil recto, los cuales forman transición radialmente hacia fuera de un modo continuo a una sección redonda que forma la base de la rosca de la ranura de rosca, siendo utilizado un material para la tuerca que es más blando, por lo menos en la zona de la rosca interior, que el material utilizado para el perno roscado, por lo menos en la zona de su rosca exterior, con el diámetro exterior de la rosca exterior del perno roscado siendo mayor que el diámetro de un cilindro coaxial imaginario cuya superficie exterior separa las secciones de los flancos de la rosca Interior de la tuerca antes de ser roscada sobre el perno roscado a partir de la sección redonda que forma la ranura de rosca, de tal modo que, cuando la tuerca es roscadas sobre el perno roscado, la rosca exterior del perno roscado desplaza el material en la zona de la base de la rosca de la rosca interior de la tuerca, manteniéndose libre un espacio abierto entre la superficie limítrofe radialmente más exterior de la arista de la rosca del perno roscado y la base de la rosca de la ranura de rosca de la tuerca para acomodar el material desplazado. En este caso, el diámetro exterior de la rosca Interior de la tuerca es el diámetro de un cilindro imaginario que es coaxial con la rosca Interior y cuyas líneas de superficie tocan la base de la rosca de la rosca interior y el diámetro exterior de la rosca exterior del perno roscado es Igual al doble del radio más grande de la superficie limítrofe radialmente más exterior de la arista de la rosca de la rosca exterior.

La conexión por rosca según la invención permite una fijación con pernos fácil y fiable y logra un alto grado de momento de auto bloqueo después de la fijación con el perno. La carga radial en la tuerca permanece relativamente pequeña y la forma de la rosca interior reduce el riesgo de ruptura de la tuerca.

En una forma de realización de la conexión por rosca, la superficie limítrofe radialmente más exterior de la arista de la rosca de la rosca exterior del perno roscado puede ser parte de una superficie cilindrica, con el diámetro exterior de la rosca exterior del perno roscado siendo menor que el diámetro exterior de la rosca interior de la tuerca.

Sin embargo, se prefiere un diseño de la conexión por rosca en el cual la superficie limítrofe radialmente más exterior de la arista de la rosca de la rosca exterior del perno roscado esté inclinada con relación al eje central del perno roscado de tal modo que el diámetro exterior del flanco de la rosca encarado al extremo roscado sea menor que el diámetro exterior del flanco de la rosca encarado alejado del extremo roscado, con el diámetro exterior de la rosca interior de la tuerca siendo aproximadamente igual a o menor que el diámetro exterior de la rosca exterior del perno roscado. En este caso, los flancos efectivos que soportan la carga de la tuerca y del perno roscado tienen un ancho mayor, de tal modo que la conexión por rosca tiene una resiliencia mayor. Se ha mostrado que es ventajoso que la superficie limítrofe radialmente más exterior de la arista de la rosca esté inclinada de modo que una línea radial que toque la superficie limítrofe radialmente más exterior forme intersección con el eje central del perno roscado a un ángulo de aproximadamente 30 grados.

Según otra recomendación de la invención, el diámetro de un cilindro imaginario que forme intersección con la superficie limítrofe radialmente más exterior inclinada de la arista de la rosca en el centro puede ser menor que el diámetro exterior de la rosca interior de la tuerca. Esto resulta en un espacio hueco entre la superficie limítrofe radialmente más exterior y la base de la rosca de la rosca interior del perno que es capaz de acomodar material desplazado por la arista de la rosca. De este modo, se evita que la tuerca se bloquee demasiado apretadamente mientras esté siendo roscada y se evita que la tuerca soporte una carga demasiado grande.

Además, se puede realizar la provisión de que la rosca interior de la tuerca tenga un diámetro de núcleo original antes de que la tuerca sea roscada sobre el perno roscado que sea mayor que el diámetro del núcleo de la rosca exterior del perno roscado, de tal modo que por lo menos una parte del material desplazado se pueda acomodar en una zona presente entre el diámetro del núcleo original de la tuerca y el diámetro del núcleo del perno.

Según una recomendación adicional de la invención, la conexión por rosca comprende una tuerca fabricada de plástico que tiene un taladro provisto... [Seguir leyendo]

1. Una conexión por rosca que tiene un perno roscado (20) y una tuerca (1) que se puede roscar sobre el mismo, en el que el perno roscado (20) está provisto de una rosca exterior (21) que comprende una arista de la rosca (22) a la manera de una rosca trapezoidal y tiene flancos (23, 24) que son de perfil recto y que convergen radialmente hacia fuera y una superficie limítrofe radialmente más exterior (25) colocada entre ellos,

la tuerca (1) tiene un taladro (6) provisto en por lo menos parte de su longitud con una rosca interior (8) formada por una ranura de la rosca (9), con la ranura de la rosca (9) estando provista de secciones del flanco (13, 14) que son de perfil recto y que convergen radlalmente hacia fuera a la manera de una rosca trapezoidal, dichas secciones de los flancos formando transición radialmente hacia fuera de una manera continua a una sección redonda (15) que forma la base de la rosca de la ranura de la rosca (9),

se utiliza un material para la tuerca (1) que es más blando, por lo menos en la zona de la rosca interior (8) que el material utilizado para el perno roscado (20), por lo menos en la zona de la rosca exterior (21),

la rosca exterior (21) del perno roscado (20) y la rosca interior (8) de la tuerca (1) tienen una inclinación igual y un ángulo del flanco Igual,

el diámetro exterior (da) de la rosca exterior del perno roscado (20) es mayor que el diámetro (Di) de un cilindro imaginario cuya superficie separa las secciones de los flancos (13, 14) de la rosca interior (8) de la tuerca (1) antes de ser roscada sobre el perno roscado (20) a partir de la sección redonda (15) que forma la base de la rosca de la ranura de la rosca (9), de tal modo que, en el momento en el que la tuerca (1) está siendo roscada sobre el perno roscado (20), la rosca exterior (21) del perno roscado (20) desplaza material en la zona de la base de la rosca de la rosca interior (8) de la tuerca (1),

un espacio hueco (17) se mantiene libre entre la superficie limítrofe radialmente más exterior (25) de la arista de la rosca (22) del perno roscado (20) y la base de la rosca de la ranura de la rosca (9) de la tuerca (1) a fin de acomodar el material desplazado.

2. La conexión por rosca según la reivindicación 1 caracterizada porque la superficie limítrofe radialmente más exterior de la arista de la rosca de la rosca exterior del perno roscado es parte de una superficie cilindrica y el diámetro exterior de la rosca exterior es menor que el diámetro exterior de la rosca interior de la tuerca.

3. La conexión por rosca según la reivindicación 1 caracterizada porque la superficie limítrofe radialmente más exterior (25) de la arista de la rosca (22) de la rosca exterior (21) del perno roscado (20) está inclinada con relación al eje central del perno roscado (20) de tal modo que el diámetro exterior del flanco de la rosca (23) encarado al extremo roscado es menor que el diámetro exterior del flanco de la rosca (24) encarado alejado del extremo roscado.

4. La conexión por rosca según la reivindicación anterior caracterizada porque una línea radial que toca la superficie limítrofe radlalmente más exterior (25) de la arista de la rosca (22) formaría intersección con el eje central del perno roscado (20) a un ángulo de aproximadamente 30 grados.

5. La conexión por rosca según la reivindicación anterior caracterizada porque el diámetro de un cilindro imaginario cuya línea de superficie forma Intersección con la superficie limítrofe radialmente más exterior (25) de la arista de la rosca (22) en el centro es menor que el diámetro exterior de la rosca interior (8) de la tuerca (1).

6. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el ángulo de los flancos de la rosca interior (8) y de la rosca exterior (21) es de 25 a 35 grados, en particular 30 grados.

7. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6 caracterizada porque el diámetro exterior de la rosca interior (8) de la tuerca (1) es aproximadamente Igual a o menor que el diámetro exterior de la rosca exterior (21) del perno roscado (20).

8. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque antes de roscar la tuerca (1) sobre el perno roscado (20), la rosca Interior (8) de la tuerca (1) tiene un diámetro del núcleo original (Dk) que es mayor que el diámetro del núcleo (dk) de la rosca exterior (21) del perno roscado (20), de tal modo que por lo menos parte del material desplazado puede ser acomodado en una zona que está presente antes de la fijación con perno entre el diámetro del núcleo original (Dk) de la tuerca (1) y el diámetro del núcleo (dk) del perno roscado (20).

9. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el perno roscado (20) está fabricado de metal y la tuerca (1) está fabricada de plástico.

10. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el taladro (6) comprende un extremo roscado que tiene una sección de inserción (10) que tiene un diámetro interior de un tamaño tal que la tuerca (1) puede ser colocada con su sección de inserción (10) axialmente sobre el perno roscado

(20) y porque está provista una prolongación de bloqueo en la sección de inserción (10) que tiene una forma y un 5 tamaño de tal modo que la tuerca (1) puede ser sostenida en su sitio mediante unión por bloqueo en la rosca exterior

(21) de un perno roscado (20).

11. La conexión por rosca según la reivindicación 10 caracterizada porque la prolongación de bloqueo es un borde reforzado anular (11) que tiene un plano central que es radial con relación al eje del taladro.

12. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11 caracterizada porque el taladro (6) comprende una sección de centrado (12) que aumenta cónicamente hacia fuera que sigue la sección de inserción (10) hacia fuera.

13. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 caracterizada porque la tuerca (1)

tiene un área de acoplamiento de la herramienta (3) formada en su circunferencia exterior que es coaxial a la rosca Interior (8).

14. La conexión por rosca según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13 caracterizada por un reborde en 20 forma de cubeta (4) dispuesto en el extremo roscado de la tuerca (1).