TORNILLO PARA LA FIJACIÓN DE ROSCAS A CHAPAS.

1. Tornillo (1) para la fijación de roscas a chapas, que comprende una cabeza de remachado (2),

un vástago (3) provisto de una parte roscada, un alojamiento anular (4) en la zona de transición de la cabeza (2) al vástago (3) para el alojamiento de material de fijación desplazado en la fase de remachado y unas protuberancias (5) en la superficie inferior de la cabeza (2) destinadas a deformar y desplazar material de chapa en el alojamiento anular (4), caracterizado por el hecho de que las protuberancias (5) tienen, en planta, una sección creciente en la dirección radial hacia fuera, siendo la anchura en el lado más externo de las protuberancias mayor o igual al doble de la anchura en el lado más interno.

2. Tornillo según la reivindicación 1, en el que las protuberancias (5) tienen dos tramos, un primer tramo (51) que va desde el lado más interno de la protuberancia hasta una sección intermedia (53) y un segundo tramo (52) que va desde está sección intermedia (53) hasta el lado más externo, siendo la altura del primer tramo (51) creciente en la dirección radial hacia fuera y siendo la altura del segundo tramo (52) decreciente en la dirección radial hacia fuera.

3. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las protuberancias (5) tienen un contorno, visto en planta, de cola de milano.

4. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ocho protuberancias (5) equi-espaciadas angularmente.

5. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el alojamiento anular está delimitado superiormente por la superficie inferior de la cabeza y por un hilo de rosca (41) anular que forma parte del vástago (3).

6. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabeza (2) es cilíndrica con el canto superior redondeado.

7. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el vástago comprende un tramo (6) sin roscado.

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TORNILLO PARA LA FIJACIÓN DE ROSCAS A CHAPAS

La presente invención se refiere a tornillo para la fijación de roscas a chapas.

Antecedentes de la invención

Son conocidos los tornillos para la fijación de roscas a chapas de acero, que comprenden una cabeza de remachado, un vástago provisto de una parte roscada, un alojamiento anular en la zona de transición de la cabeza al vástago para el alojamiento de material de fijación desplazado en la fase de remachado y unas protuberancias en la superficie inferior de la cabeza destinadas a deformar y desplazar material de chapa en el alojamiento anular.

En general, cuando se requiere fijar sobre chapa fina mediante una tuerca (sin autorroscado) , se inserta en el acero un vástago mediante presión. Estas chapas suelen ser de espesores inferiores a los 4 mm y normalmente se utilizan en componentes de chasis para automoción.

El sistema de fijación consiste en dos atributos básicos añadidos a la configuración de un tornillo métrico estándar:

Elemento de deformación: normalmente se trata de unas estrías que, al insertar la pieza a presiones generalmente superiores a 20 KN, deforman la chapa, de manera que el material se desplaza hacia al agujero en la chapa, reduciendo su diámetro inicial.

Anillo de retención: consiste en un hilo de rosca anular sobre el que se aloja el material desplazado por las estrías durante la inserción. De este modo, el anillo impide que la pieza se desprenda, ya que el material en él alojado lo impide.

El proceso de instalación se realiza del siguiente modo:

1. Colocar el tornillo de clipado en el agujero pasante de la chapa base.

2. Remachar a presión el tornillo contra la pieza (bloqueo-retención) -la estría deforma la 35 pieza y desplaza el metal.

3. Colocar la pieza tapa a ensamblar sobre la chapa base.

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4. Atornillar una tuerca para unir la pieza a la chapa a través del tornillo clipado.

Sin embargo, los tornillos del estado de la técnica presentan los siguientes inconvenientes:

-Que la fuerza de retención no sea suficiente y se desprenda el tornillo durante la manipulación de la chapa, también llamado pushout. -Que el tornillo no soporte el esfuerzo de torsión de la tuerca final y se desprenda por rotación torqueout. -Que si las chapas base son finas se deformen por la excesiva presión del remachado.

Para evitar los dos primeros problemas, en general se utilizan fuerzas de remachadoinserción muy elevadas, de modo que aseguren el máximo desplazamiento de material por la estría y eviten el desprendimiento ya sea por empuje o por torsión. Pero en este caso, esas elevadas fuerzas de inserción no son compatibles con chapas finas (espesor de 2 mm

o inferior) , que se deforman en exceso.

Este tipo de piezas son relativamente comunes en el mercado, como por ejemplo PEM (p.ej. modelos HFE y HFH) , ACUMENT (STRUX® y RIVTEX®) y RIFAST (EPB) .

La mayoría de fabricantes aportan estrías radiales rectas (RIFAST) o lobulares (STRUX®) , que no permiten superar del todo los inconvenientes del estado de la técnica.

Descripción de la invención

Para superar las carencias del estado de la técnica, la presente invención propone un tornillo para la fijación de roscas a chapas, que comprende una cabeza de remachado, un vástago provisto de una parte roscada, un alojamiento anular en la zona de transición de la cabeza al vástago para el alojamiento de material de fijación desplazado en la fase de remachado y unas protuberancias en la superficie inferior de la cabeza destinadas a deformar y desplazar material de chapa en el alojamiento anular, que se caracteriza por el hecho de que las protuberancias tienen, en planta, una sección creciente en la dirección radial hacia fuera, siendo la anchura en el lado más externo de las protuberancias mayor o igual al doble de la anchura en el lado más interno.

Estas estrías presentan un diseño radial curvo y progresivo, de modo que:

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- Durante el remachado su rampa de progresión desplaza más material hacia el agujero, reduciéndolo considerablemente más que con otro tipo de estría. -En caso de recibir un desapriete, la estría radial soporta un mayor par y si el par de desapriete es muy elevado, favorece el desplazamiento de más material hacia el agujero, cerrándolo más y por tanto aumentando su resistencia al pushout y al torqueout.

El tornillo según la invención puede presentar opcionalmente alguna de las características siguientes, que se podrán combinar siempre que sea técnicamente posible:

-las protuberancias tienen dos tramos, un primer tramo que va desde el lado más interno de la protuberancia hasta una sección intermedia y un segundo tramo que va desde esta sección intermedia hasta el lado más externo, siendo la altura del primer tramo creciente en la dirección radial hacia fuera y siendo la altura del segundo tramo decreciente en la dirección radial hacia fuera.

- las protuberancias tienen un contorno, visto en planta, de cola de milano.

- El tornillo ocho protuberancias equi-espaciadas angularmente.

-el alojamiento anular está delimitado superiormente por la superficie inferior de la cabeza y por un hilo de rosca anular que forma parte del vástago.

- la cabeza es cilíndrica con el canto superior redondeado.

-el vástago comprende un tramo sin roscado.

Breve descripción de las figuras

Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, 30 esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización del tornillo de la invención.

La figura 1 es un alzado de un tornillo según la invención.

La figura 2 es una vista según el eje longitudinal del tornillo y desde abajo del tornillo de la invención.

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Las figuras 3 y 4 son perspectivas desde diferentes ángulos del tornillo según la invención.

La figura 5 es una ampliación de un saliente de la cabeza de tornillo. 5 La figura 6 es otro alzado del tornillo.

La figura 7 muestra un detalle de sección del tornillo.

Descripción de una realización preferida

Tal como puede apreciarse en las figuras, la invención se refiere en general a un tornillo 1 para la fijación de roscas a chapas, que comprende una cabeza de remachado 2, un vástago 3 provisto de una parte roscada, un alojamiento anular 4 en la zona de transición de la cabeza 2 al vástago 3 para el alojamiento de material de fijación desplazado en la fase de remachado y unas protuberancias 5 en la superficie inferior de la cabeza 2 destinadas a deformar y desplazar material de chapa en el alojamiento anular 4.

Concretamente, tal como puede apreciarse por ejemplo en la figura 2, las protuberancias 5

tienen, en planta, una sección creciente en la dirección radial hacia fuera, siendo la anchura en el lado más externo de las protuberancias mayor o igual al doble de la anchura en el lado más interno.

Como puede apreciarse en la figura 6, las protuberancias 5 tienen dos tramos, un primer tramo 51 que va desde el lado más interno de la protuberancia hasta una sección intermedia 53 y un segundo tramo 52 que va desde esta sección intermedia 53 hasta el lado más externo, siendo la altura del primer tramo 51 creciente en la dirección radial hacia fuera y siendo la altura del segundo tramo 52 decreciente en la dirección radial hacia fuera.

Aunque son muchas las opciones posibles según el concepto inventivo reivindicado de forma independiente, se prefiere que las protuberancias 5 tengan un contorno, visto en planta, de cola de milano, con los lados ligeramente cóncavos.

En la realización ilustrada, se prevén ocho protuberancias 5 equi-espaciadas angularmente.

Ahora bien, también se podría prever un número mayor o menor según lo determine el experto en la materia en función de las necesidades.

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Tal como puede verse en las figuras 1 y 6, el alojamiento anular está delimitado superiormente por la superficie inferior de la cabeza y por un hilo de rosca 41 anular que forma parte del vástago 3.

En la realización ilustrada en la figura 1, la cabeza 2 es cilíndrica con el canto superior redondeado.

Como puede verse en los alzados de las figuras 1 y 5, el vástago comprende un tramo 6 sin 10 roscado, cuya longitud se determinará en función de las necesidades.

En resumen, el tornillo de la invención permite ensamblar la pieza con una menor fuerza de inserción, lo cual minimiza el riesgo de deformación de la chapa. Asimismo,...

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1. Tornillo (1) para la fijación de roscas a chapas, que comprende una cabeza de remachado (2) , un vástago (3) provisto de una parte roscada, un alojamiento anular (4) en la zona de transición de la cabeza (2) al vástago (3) para el alojamiento de material de fijación desplazado en la fase de remachado y unas protuberancias (5) en la superficie inferior de la cabeza (2) destinadas a deformar y desplazar material de chapa en el alojamiento anular (4) , caracterizado por el hecho de que las protuberancias (5) tienen, en planta, una sección creciente en la dirección radial hacia fuera, siendo la anchura en el lado más externo de las protuberancias mayor o igual al doble de la anchura en el lado más interno.

2. Tornillo según la reivindicación 1, en el que las protuberancias (5) tienen dos tramos, un primer tramo (51) que va desde el lado más interno de la protuberancia hasta una sección intermedia (53) y un segundo tramo (52) que va desde esta sección intermedia (53) hasta el lado más externo, siendo la altura del primer tramo (51) creciente en la dirección radial hacia fuera y siendo la altura del segundo tramo (52) decreciente en la dirección radial hacia fuera.

3. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las protuberancias

(5) tienen un contorno, visto en planta, de cola de milano.

4. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ocho protuberancias (5) equi-espaciadas angularmente.

5. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el alojamiento anular está delimitado superiormente por la superficie inferior de la cabeza y por un hilo de rosca (41) anular que forma parte del vástago (3) .

6. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cabeza (2) es cilíndrica con el canto superior redondeado.

7. Tornillo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el vástago comprende un tramo (6) sin roscado.