ES2246119A1 - Tuerca de fijacion rapida. - Google Patents

Abstract

Tuerca de fijación rápida. De aplicación a procesos de ensamblado por atornillado entre una pieza de plástico (1) y un soporte base (3), por ejemplo una carrocería, del que sobresale perpendicularmente un perno (4). Está constituida por una base circular (5) y un cuerpo hexagonal (6) atravesados por un taladro central pasante (7) que cuenta con un tramo principal (8) y un ensanchamiento (9) en el que se encuentran unas protuberancias internas (10) con ligera curvatura que constituyen los medios de fijación para vinculación de la tuerca al perno (4) tras un ligero giro o presión de la primera y determina la fijación y posicionamiento provisional de la pieza de plástico (1) respecto del soporte base (3) previamente a su atornillado. Durante la operación de atornillado el efecto cortante que ejerce el perno (4) metálico sobre las paredes de plástico del taladro (7) da lugar a una rosca.

Description

Tuerca de fijación rápida.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una tuerca de fijación rápida de aplicación fundamentalmente al campo de la automoción, en especial para facilitar las labores de montaje de piezas complementarias de complicada manipulación, preferentemente piezas de plástico, a un soporte base, como puede ser la carrocería de un vehículo, durante la fase de ensamblado.

Es objeto de la invención que la tuerca de fijación rápida disponga de medios que faciliten su fijación a un perno que sobresale del soporte base del vehículo al objeto de vincular provisionalmente la pieza complementaria al soporte base sin que se precisen medios auxiliares mecánicos o manuales para sujeción de dicha pieza complementaria previamente a su atornillado final al soporte base.

Es asimismo objeto de la invención que la tuerca empleada se configure en material plástico inicialmente carente de rosca y que la rosca se conforme durante su atornillado al perno.

Antecedentes de la invención

Durante la fase de montaje en la fabricación de vehículos se lleva a cabo el ensamblado entre distintas piezas, resultando habitual la unión mediante tuerca y tornillo entre la pieza a vincular y la carrocería del vehículo, tal es el caso de los laterales de las puertas, bajos del vehículo y otros componentes.

En el caso de piezas sencillas la solución de unión no supone mayor problema, ya que el operario puede sujetar la pieza con una mano al mismo tiempo que emplea la otra mano para sujetar el atornillador con el que introduce la tuerca en el tornillo que sobresale de la carrocería. Sin embargo cuando se trata de fijar piezas de grandes dimensiones a la carrocería, como sucede con los bajos del vehículo que pueden tener del orden de 1 a 1,5 metros de longitud, el operario se encuentra con serios problemas para soportar la pieza en alto al mismo tiempo que atornilla las tuercas a la carrocería del vehículo que se aproxima en una cadena elevada sobre el suelo, necesitando normalmente la ayuda de otro operario para efectuar esta operación.

Al objeto de resolver la problemática descrita son conocidos algunos medios de fijación provisional de piezas a los pernos que sobresalen de la carrocería, como los que describe la Patente de Invención EP 1 273 811.

Estos medios de fijación consisten en un primer elemento tubular de material plástico que dispone de un taladro interior axial de sección hexagonal y de cuya base parten unas porciones abombadas de material resiliente que se deforman y rompen cuando el primer elemento tubular es presionado hacia el perno, de modo que las porciones quedan dentro del primer elemento tubular y constituyen las paredes sobre las que va a practicar una rosca durante su apriete sobre el perno. Asimismo los medios de fijación comprenden un segundo elemento tubular, dispuesto a continuación de las porciones, que consiste en una base circular dotada de unas pestañas que sobresalen superiormente destinadas a acoplarse al primer elemento tubular, tras la rotura de las porciones, y posterior desplazamiento del primer elemento tubular hacia el segundo elemento tubular.

Las denominadas porciones abombadas entre las que se define un taladro interior cumplen la misión, en primera instancia, de acoplarse al perno para de esta forma establecer una fijación provisional de la pieza a la carrocería. Seguidamente tras aplicar presión sobre el primer elemento tubular y provocar la rotura de las porciones, dicho elemento tubular desciende hasta engarzar en las pestañas del segundo elemento tubular. A continuación el primer y el segundo elemento tubular aprietan solidariamente sobre el perno.

Por medio de este sistema de fijación no se consigue un buen apriete con el perno, ya que puede desenroscarse como consecuencia de las vibraciones.

Asimismo las complicaciones funcionales de estos medios de fijación están asociadas al hecho de que no se consiga la rotura de las porciones por el lugar adecuado, en el punto de separación entre las porciones y el primer elemento tubular, así como por el hecho de que no se establezca un acoplamiento robusto y estable entre el primer elemento tubular y el segundo elemento tubular al engarzar una pieza sobre la otra.

La posibilidad de desarrollar una tuerca de fijación de construcción sencilla y efectiva al objeto de conseguir su fijación rápida al perno de un soporte, tal como una carrocería, hacen factible la invención que a continuación se describe.

Descripción de la invención

La tuerca de fijación rápida que propone esta invención es de aplicación en la industria del automóvil o en cualquier otra en la que interviene un proceso de ensamblado por atornillado de piezas de complicada manipulación y propone optimizar las condiciones de montaje entre piezas al objeto de minimizar los medios auxiliares de sustentación, ya sean mecánicos o manuales, empleados durante el montaje.

La tuerca de fijación rápida normalmente se encontrará vinculada a la pieza complementaria a montar, por ejemplo mediante unas pestañas que permiten una cierta movilidad de la tuerca pero que establecen su vinculación a la misma evitando su caída. Por otra parte en el soporte base (que puede ser la carrocería de un vehículo), al que se quiere vincular dicha pieza complementaria, se encuentra normalmente solidario un perno que sobresale perpendicularmente.

Pues bien la característica fundamental de la tuerca objeto de esta invención viene definida por el hecho de que dispone de medios que permiten su fijación al perno tras un ligero giro o presión, de modo que si esta operación se realiza en un mínimo de dos tuercas de la pieza a montar sobre cada tornillo correspondiente, se conseguirá la vinculación provisional entre la pieza complementaria y el soporte base, sin necesidad de contar con medios auxiliares de apoyo o sustentación de la pieza durante la siguiente fase de atornillado.

De esta manera se consigue liberar al operario o a los operarios de la necesidad de soportar la pieza durante el atornillado, consiguiendo una optimización de recursos en especial cuando se trata de manipular grandes piezas.

La tuerca se constituye fundamentalmente por una amplia base circular de la que parte un cuerpo hexagonal dotado de un taladro central que asimismo atraviesa la base, taladro que puede mostrar una sección esencialmente triangular de esquinas redondeadas o de cualquier otra forma y que cuenta en las proximidades de la base con un escalonamiento que determina un ensanchamiento de paredes concéntricas en el que se establecen unas protuberancias internas con ligera curvatura, situadas en correspondencia con las esquinas redondeadas, que constituyen los medios de fijación en primera instancia de la tuerca al perno tras un ligero giro o presión de la primera.

La pieza queda entonces posicionada, por lo que el operario puede soltar la pieza y coger el atornillador para atornillar las tuercas, que girarán en torno a los pernos de tal manera que al mismo tiempo se irá practicando una rosca en las paredes que definen el taladro central por el efecto cortante que ejerce el perno metálico sobre las paredes de plástico.

Durante el proceso de atornillado mediante atornillador eléctrico, neumático u otros se genera una presión excesiva y un calor suficiente como para provocar una soldadura entre la tuerca de material plástico y la pieza plástica a unir. Si la superficie exterior de la base de la tuerca es plana, como sucede en la mayoría de las tuercas, entonces se producen unas soldaduras parciales que redundan en una falta de perpendicularidad entre la tuerca y la superficie de la pieza. La tuerca objeto de esta invención resuelve esta problemática contando en la cara inferior de su base con unos resaltes circunferenciales concéntricos, que pueden ser dentados, que contribuyen a facilitar la fijación lineal y uniforme entre la base de la tuerca y la pieza.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de la tuerca de fijación rápida dispuesta en un entrante de una pieza complementaria que se vincula a un soporte base que podría consistir en una carrocería de un vehículo.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado seccionado de la tuerca, con la pieza complementaria, fijada al perno del soporte base en posición previa al atornillado.

Figura 3.- Muestra una vista en alzado seccionado correspondiente a la situación de unión entre la pieza complementaria y el soporte base, en la que se observa la tuerca tras roscarse en el perno y formar la rosca en su taladro central.

Figura 4.- Muestra una vista en planta de la tuerca de fijación rápida vista por debajo, así como se muestra en detalle la entrada del taladro por el que penetrará el perno donde se aprecian las protuberancias de fijación.

Realización preferente de la invención

La tuerca de fijación rápida que constituye el objeto de esta invención es de aplicación en la industria del automóvil o en cualquier otra industria en la que interviene un proceso de ensamblado por atornillado entre una pieza complementaria (1), que puede ser de plástico u otro material, dotada de medios de vinculación (2) a la tuerca y un soporte base (3), que puede consistir en la carrocería de un vehículo, del que sobresale perpendicularmente un perno (4), estando constituida la tuerca a partir de una base circular (5) y un cuerpo hexagonal (6) que se prolonga centrado y superiormente a la base circular (5).

A partir de esta configuración básica la tuerca de fijación rápida destaca fundamentalmente porque dispone de un taladro central pasante (7), que atraviesa el cuerpo hexagonal (6) y la base circular (5), que cuenta con un tramo principal (8) y con un escalonamiento en las proximidades de la base circular (5) que determina un ensanchamiento (9) en el que se encuentran unas protuberancias internas (10) con ligera curvatura que constituyen los medios de fijación para vinculación de la tuerca al perno (4) tras un ligero giro o presión de la primera y determina la fijación y posicionamiento provisional de la pieza complementaria (1) respecto del soporte base (3) previamente a su atornillado, que se efectúa a continuación por el efecto cortante que ejerce el perno (4) metálico dando lugar a una rosca en las paredes del taladro (7).

El tramo principal (8) del taladro (7) puede mostrar cualquier sección, contemplándose en una posible realización que dicha sección sea esencialmente triangular de esquinas redondeadas que gira en torno al perno (4) durante la operación de atornillado de la tuerca.

El ensanchamiento (9) del taladro (7) muestra una sección concéntrica a la del tramo principal (8) y las protuberancias internas (10) se encuentran situadas en correspondencia con las esquinas redondeadas que puedan encontrarse en el ensanchamiento (9).

La base circular (5) de la tuerca cuenta en su cara inferior con unos resaltes circunferenciales (11) concéntricos, que pueden ser dentados, que contribuyen a facilitar la fijación uniforme entre la base circular (5) y la pieza complementaria (1) una vez atornillada la tuerca.

Claims (6)

1. Tuerca de fijación rápida de aplicación en la industria del automóvil o en cualquier otra industria en la que interviene un proceso de ensamblado por atornillado entre una pieza complementaria (1) dotada de medios de vinculación (2) a la tuerca y un soporte base (3), que puede consistir en la carrocería de un vehículo, del que sobresale perpendicularmente un perno (4), estando constituida la tuerca a partir de una base circular (5) y un cuerpo hexagonal (6) que se prolonga centrado y superiormente a la base circular (5), caracterizada porque dispone de un taladro central pasante (7), que atraviesa el cuerpo hexagonal (6) y la base circular (5), que cuenta con un tramo principal (8) y con un escalonamiento en las proximidades de la base circular (5) que determina un ensanchamiento (9) en el que se encuentran unas protuberancias internas (10) con ligera curvatura que constituyen los medios de fijación para vinculación de la tuerca al perno (4) tras un ligero giro o presión de la primera y determina la fijación y posicionamiento provisional de la pieza complementaria (1) respecto del soporte base (3) previamente a su atornillado, que se efectúa a continuación por el efecto cortante que ejerce el perno (4) metálico dando lugar a una rosca en las paredes del taladro (7).

2. Tuerca de fijación rápida según reivindicación 1 caracterizada porque el tramo principal (8) del taladro (7) muestra una sección esencialmente triangular de esquinas redondeadas que gira en torno al perno (4) durante la operación de atornillado.

3. Tuerca de fijación rápida según reivindicaciones 1 y 2 caracterizada porque el ensanchamiento (9) del taladro (7) muestra una sección concéntrica a la del tramo principal (8).

4. Tuerca de fijación rápida según reivindicaciones 1, 2 y 3 caracterizada porque las protuberancias internas (10) se encuentran situadas en correspondencia con las esquinas redondeadas del ensanchamiento (9).

5. Tuerca de fijación rápida según reivindicación 1 caracterizada porque la base circular (5) de la tuerca cuenta en su cara inferior con unos resaltes circunferenciales (11) concéntricos, que contribuyen a facilitar la fijación uniforme entre la base circular (5) y la pieza de plástico (1) una vez atornillada la tuerca.

6. Tuerca de fijación rápida según reivindicación 5 caracterizada porque los resaltes circunferenciales (11) son dentados.