BRPI1104251A2 - parafuso para aperto de precisço - Google Patents

Abstract

Parafuso para aperto de precisão. A presente invenção refere-se a um parafuso (10) o qual compreende uma perna (12) com uma rosca e uma cabeça (14) na qual é formado um recesso (16) o qual é destinado a ser engastado por uma ferramenta de aperto e o qual tem um perfil externo do tipo múltiplos - lóbulos compreendendo uma série de lóbulos (20) radiais, afastados por espaços iguais na circunferência, cada um dos quais é delimitado por dois lados (24) radiais que são contidos em respectivos planos que se estendem através do eixo (18) longitudinal do parafuso (10), e por uma face central (26) a qual une as extremidades externas no modo radial dos lados (24); as extremidades internas no modo radial dos lados (24) contíguas a lóbulos (20) adjacentes são unidas por respectivas superfícies de conexão, cada uma das quais tem um perfil em formato de um V formado por duas faces (28) inclinadas as quais unem em um canto (30) o qual fica de face à direção do eixo (18) longitudinal.

Description

Parafuso para aperto de precisão.

A presente invenção refere-se a um parafuso para aperto de

precisão.

Em maior detalhe, um parafuso deste tipo compreende uma perna com uma rosca e uma cabeça na qual é formado um recesso o qual é destinado a ser engastado por uma ferramenta de aperto e o qual tem um perfil externo do tipo múltiplos - lóbulos compreendendo uma série de lóbulos radiais, afastados por espaços iguais na circunferência, cada um dos quais é delimitado por dois lados radiais que são contidos em respectivos planos que se estendem através do eixo longitudinal do parafuso, e por uma face central a qual une as extremidades externas no modo radial dos lados, as extremidades internas no modo radial dos lados adjacentes de lóbulos justapostos sendo unidas por respectivas superfícies de conexão.

Os parafusos conhecidos do tipo acima indicado (os quais são descritos, por exemplo, na Patente Italiana IT - 1 245 285) são operados por ferramentas de aperto especiais, ou seja, ferramentas tendo um formato complementar àquele do recesso e tendo um núcleo central do qual uma pluralidade de dentes afastados por espaços iguais na circunferência ficam protuberantes, no modo radial, para inserção nos respectivos lóbulos do recesso. Na rotação da ferramenta, cada dente pode, conseqüentemente, entrar em contacto com um lado do correspondente lóbulo em correspondência a uma superfície bi - dimensional e não meramente em uma linha, e é assim capaz de transmitir um alto torque.

Entretanto, uma ferramenta de aperto tendo este formato particular não está sempre imediatamente e prontamente disponível de modo que por vezes é necessário usar-se ferramentas convencionais, por exemplo, uma chave hexagonal, para apertar um parafuso com uma cabeça oca que tem seis lóbulos com espaçamento uniforme. De fato, em qualquer plano perpendicular ao eixo longitudinal do parafuso, os contornos das superfícies de conexão correspondem tipicamente às porções centrais dos lados de um hexágono regular que tem seu centro no eixo do parafuso, de modo que a chave hexagonal pode ser inserida na porção central do recesso. Quando a chave é girada para apertar, cada lado do hexágono entra em contacto com um canto da superfície lateral do recesso ao longo de uma linha paralela ao eixo longitudinal do parafuso. Dada a pequenez da superfície de contacto, o torque que pode ser transmitido é conseqüentemente marcadamente menor do que pode ser conseguido com o uso de uma ferramenta mais sofisticada. O objetivo da presente invenção é, por isso, o de capacitar

um parafuso, com uma cabeça oca formada, ser apertado mesmo sem a disponibilidade de uma ferramenta de aperto com um formato exatamente complementar àquele do recesso, e mesmo sem a transmissão de um torque alto. De acordo com a invenção, este objetivo é atingido por meio de um parafuso do tipo indicado no início desta descrição, caracterizado pelo fato de cada superfície de conexão ter um perfil no formato de um V formado por duas faces inclinadas as quais se unem em um canto que fica de face em direção ao acima mencionado eixo longitudinal.

Em uso, após uma chave hexagonal convencional ter sido inserida em um recesso com seis lóbulos afastados de modo uniforme de um parafuso da invenção, a rotação da chave provoca cada lado de seu perfil externo hexagonal entrar em contacto com uma das duas faces inclinadas, a qual forma o perfil em formato de um V da superfície de conexão associada em correspondência de uma superfície bi - dimensional, e não meramente com uma linha.

É assim possível transmitir torques os quais, apesar de não tão altos como com o uso de uma ferramenta de aperto específica, são, não obstante, marcadamente mais altos do que aqueles que podem ser transmitidos como resultado de um contato linear.

O parafuso da invenção, por isso, garante bom desempenho mesmo que o usuário não tenha ferramentas de aperto sofisticadas.

Mais outras vantagens e aspectos da presente invenção ficarão claros a partir da descrição detalhada a seguir, a qual é provida por meio de exemplo não Iimitativo com referência nos desenhos anexos, nos quais:

- a Figura 1 é uma vista em perspectiva, parcialmente secionada, de um parafuso de acordo com a presente invenção;

- a Figura 2 é uma secção transversal tomada sobre a linha II-II através do parafuso da fig. 1, na cabeça do qual uma ferramenta de aperto é posicionada;

- a Figura 3 é uma secção longitudinal tomada sobre a linha III-III através do parafuso dos desenhos precedentes, na cabeça do qual um transdutor é posicionado;

- a Figura 4 é uma secção transversal similar a da fig. 2 através de um parafuso da arte anterior; e

- a Figura 5 é uma secção longitudinal similar a da fig. 3 através de mais uma configuração do parafuso da invenção.

Um parafuso (10) para aperto de precisão (fig. 1) compreende uma perna (12) com uma rosca e uma cabeça (14) na qual é formado um recesso (16) para o engaste por uma ferramenta de aperto.

O recesso (16) tem um perfil externo do tipo múltiplos - lóbulos e compreende uma porção central a qual se estende ao redor de um eixo (18) longitudinal do parafuso (10) e do qual se estendem no modo radial seis lóbulos (20) afastados por espaços uniformes na circunferência. A superfície (22) da porção central da base do recesso (16) é plana - fig. 3. Cada lóbulo (20) é delimitado (fig. 2) por dois lados (24) radiais os quais são contidos em respectivos planos que se estendem através do eixo (18) longitudinal do parafuso (10) e por uma face central (26) a qual une as extremidades externas, no modo radial, dos lados (24). Tipicamente, em qualquer plano perpendicular ao eixo (18) longitudinal, os contornos das faces centrais (26) dos vários lóbulos (20) constituem respectivos arcos de um circulo comunitário.

As extremidades internas, no modo radial, de lados (24) contíguos dos lóbulos (20) adjacentes são unidas por respectivas superfícies de conexão, cada uma das quais tem um perfil no formato de um V formado por duas faces (28) inclinadas as quais se unem em um canto (30) que fica de face em direção ao eixo (18), formando um ângulo (Cl) de uma amplitude vantajosamente entre 70 0 e 170 0 Um respectivo dente (32), o qual se projeta desde um anel (34) circular externo da cabeça (14), assim é protuberante entre cada par de lóbulos (20) adjacentes. Em particular, cada dente (32) é delimitado pelos lados (24) contíguos dos lóbulos (20) adjacentes e pelas faces (28) inclinadas da respectiva superfície de conexão, de modo a ter um formato convexo.

O perfil em formato de um V de cada superfície de conexão é vantajosamente simétrico uma vez que é formado por duas faces (28) de igual comprimento e inclinação. A extensão de cada superfície de conexão na direção radial é uma fração, preferentemente entre 5 e 20 %, da extensão radial global do respectivo dente (32).

O canto que une cada face (28) do perfil em formato de um V com o respectivo lado (24) é vantajosamente arredondado.

Além disso, as superfícies de topo dos dentes assim como as superfícies adjacentes do anel (34) externo da cabeça (14) são chanfrados, ou seja, inclinadas com relação a um plano horizontal, para facilitar a inserção de uma ferramenta de aperto no recesso (16).

Os parafusos (10) da invenção podem ser apertados por ferramentas de aperto específicas, ou seja, ferramentas de um formato complementar àquele do recesso (16) e que tem um núcleo central desde o qual uma pluralidade de dentes afastados por espaços iguais na circunferência são adequados para a inserção nos respectivos lóbulos (20) do recesso (16) ficam protuberantes no modo radial. Deste ponto de vista, os parafusos (10) da invenção são completamente análogos aos parafusos conhecidos descritos na Patente Italiana IT - 1 245 285 e podem ser apertados com torques muito altos.

Ao mesmo tempo, os parafusos (10) da invenção são marcadamente vantajosos em comparação com os parafusos convencionais quando são apertados com ferramentas convencionais, em particular, com uma chave (36) hexagonal - fig. 2.

Neste caso, uma vez que a chave (36) tenha sido inserida no recesso (16) e girada, cada lado de seu perfil externo hexagonal entra em contacto com uma das duas faces (28) inclinadas a qual forma o perfil em formato de um V da superfície de conexão associada em correspondência a uma superfície bi - dimensional - veja as referências numéricas (38) as quais marcam os contornos lineares destas superfícies no plano de secção transversal.

É assim possível transmitir torques os quais, apesar de não tão altos como com o uso de uma ferramenta específica de aperto, são de qualquer forma marcadamente mais altos do que aqueles que podem ser transmitidos como resultado de um contacto linear, como é o caso com um parafuso conhecido (veja os numerais de referência (40) da fig. 3 os quais marcam os traços pontilhados destas linhas de contacto no plano de secção transversal).

Em testes experimentais, foi possível apertar parafusos tipo M 10 X 1,25 da invenção por meio de uma chave (36) hexagonal convencional com um torque igual a 125 Nm, ou seja, um valor 30 % mais alto do que o torque de 95 Nm que pode ser transmitido com a mesma chave (36) a um parafuso convencional homólogo. Foi por isso provado experimentalmente que o parafuso (10) da invenção garante bom rendimento mesmo se o usuário não tiver ferramentas de aperto sofisticadas. Além disso, como mostrado na fig. 3, a superfície plana (22)

da base do recesso (16) pode vantajosamente ser acoplada com um transdutor (44) móvel de um dispositivo de ultra - som de per si conhecido para medir a tensão axial do parafuso (10).

O uso deste dispositivo tem, de fato, se tornado cada vez mais difundido em campos, por exemplo, de propulsão a motor e aeronáutica, nos quais é crítico verificar - se esta tensão para afirmar que ela corresponde efetivamente à tensão desejada no estágio de apertar e para monitorar qualquer perda em operação.

Alternativamente, ao invés de ser móvel, o transdutor pode ser incorporado ao parafuso (10), como mostrado na fig. 5. Neste caso, ele é construído na forma de uma fina folha (44) fixada firmemente à superfície (22) plana.

Naturalmente, o princípio da invenção permanecendo o mesmo, os detalhes de construção e formas de configuração podem variar grandemente com relação àquilo descrito puramente a guisa de exemplo, sem, por isso, fugir - se do escopo da invenção como definida nas reivindicações anexas.

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Claims (11)

1. Parafuso (10) para aperto de precisão compreendendo uma perna (12) com uma rosca e uma cabeça (14) na qual é formado um recesso (16) o qual é destinado a ser engastado por uma ferramenta de aperto e o qual tem um perfil externo do tipo múltiplos - lóbulos compreendendo uma série de lóbulos (20) radiais, afastados por espaços iguais na circunferência, cada um dos quais é delimitado por dois lados (24) radiais que são contidos em respectivos planos que se estendem através do eixo (18) longitudinal do parafuso (10), e por uma face central (26) a qual une as extremidades externas no modo radial dos lados (24), as extremidades internas no modo radial dos lados (24) contíguas a lóbulos (20) adjacentes sendo unidas por respectivas superfícies de conexão, o parafuso (10) sendo caracterizado pelo fato de cada uma das superfícies de conexão ter um perfil em formato de um V formado por duas faces (28) inclinadas as quais unem em um canto (30) o qual fica de face à direção do dito eixo (18) longitudinal.

2. Parafuso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, entre cada par de lóbulos (20) adjacentes, um respectivo dente (32) estar protuberante, o qual se projeta desde um anel (34) circular externo da cabeça (14), cada dente (32) sendo delimitado pelos lados (24) contíguos dos lóbulos (20) adjacentes e pelas faces (28) inclinadas das respectivas superfícies de conexão de modo a ter um formato convexo.

3. Parafuso, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato da superfície de topo de cada dente (32) ser chanfrada.

4. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de haver seis lóbulos (20) afastados por espaços uniformes.

5. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato do perfil em formato de um V ser simétrico uma vez que é formado por duas faces (28) de igual extensão e inclinação.

6. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 5, caracterizado pelo fato de cada superfície de conexão em formato de um V ter uma extensão na direção radial com uma fração entre 5 e 20 % da extensão radial global do respectivo dente (32), na direção radial.

7. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato do canto que une cada face (28) do perfil em formato de um V com o respectivo lado (24) ser arredondado.

8. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de, em qualquer plano perpendicular ao eixo (18) longitudinal, os contornos das faces centrais (26) constituírem respectivos arcos de um círculo que lhes é comum.

9. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato das faces (28) inclinadas que se unem no canto (30) formarem um ângulo (O) que tem uma amplitude entre 70 °e 170 0

10. Parafuso, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato do recesso (16) ter uma porção central a qual se estende ao redor do eixo (18) longitudinal e desde a qual os lóbulos (20) se estendem no modo radial, a superfície (22) da porção central da base do recesso (16) sendo plana.

11. Parafuso, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de um transdutor (44) ser firmemente fixado à superfície (22) plana.