ES2282984T3 - Procedimiento de ensamblaje de una espiga de engarce y espiga de engarce obtenida por un procedimiento de ese tipo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de ensamblaje de los componentes de una espiga (1) de engarce en un soporte (14), espiga de engarce (1) que comporta una varilla cilíndrica roscada (2), que termina en una cabeza (4), y un casquillo (3), unido a la varilla roscada (2) por deformación y que comporta sucesivamente una zona de ensamblaje (9) del casquillo (3) en la varilla roscada (2), en contacto con la cabeza (4), una zona de retención (8), destinada a la formación de una pestaña (15) de engarce de la espiga (1) y un collar de apoyo (5), comportando la varilla roscada (2), frente a la zona de ensamblaje (9), una parte moleteada (10) constituida por una pluralidad de ranuras (11) longitudinales, procedimiento de ensamblaje caracterizado PORQUE las ranuras longitudinales (11) están realizadas sobre el roscado de la varilla (2), de manera que forman una pluralidad de ranuras helicoidales, y PORQUE el ensamblaje del casquillo (3) en la varilla roscada (2) se efectúa mediante un procedimiento de estrechamiento, antes del engarce en dicho soporte (14).
Description
Procedimiento de ensamblaje de una espiga de
engarce y espiga de engarce obtenida por un procedimiento de ese
tipo.
La invención se refiere a un procedimiento de
ensamblaje de los componentes de una espiga de engarce en un
soporte, espiga de engarce que comporta una varilla cilíndrica
roscada, que termina en una cabeza, y un casquillo, unido a la
varilla roscada por deformación y que comporta sucesivamente una
zona de ensamblaje del casquillo en la varilla roscada, en contacto
con la cabeza, una zona de retención, destinada a la formación de
una pestaña de engarce de la espiga, y un collar de apoyo,
comportando la varilla roscada, frente a la zona de ensamblaje, una
parte moleteada constituida por una pluralidad de ranuras
longitudinales.
La invención se refiere también a una espiga de
engarce obtenida por un procedimiento de ensamblaje de ese
tipo.
Una espiga de engarce es una espiga destinada a
ser unida por engarce a un soporte de poco grosor. El soporte puede
ser de cualquier naturaleza, sobre todo metálica o de materia
plástica. La materia de la espiga de engarce puede escogerse entre
el acero, el acero inoxidable, el aluminio y el latón.
Como se representa en la figura 1, la espiga de
engarce 1 está constituida de forma clásica por dos componentes,
una varilla roscada 2 y un casquillo 3. La varilla roscada 2 puede
comportar una cabeza 4 y el casquillo 3, en contacto con la cabeza
4, está constituido por un collar 5 y por un tronco 6. El collar 5
del casquillo 3 puede ser de cualquier naturaleza, por ejemplo
plano, fresado, elíptico o poligonal, y el tronco 6 puede ser de
cualquier tipo, por ejemplo cilíndrico, liso, moleteado, hexagonal o
semihexagonal. El casquillo 3 está unido a la varilla roscada 2,
por ejemplo, por engarce. La espiga de engarce 1 se divide en ese
caso en cuatro zonas distintas, a saber, una zona roscada 7 formada
en la parte de la varilla 2 que sobresale del casquillo 3, el
collar 5, una zona de retención 8 y una zona de ensamblaje 9.
La zona roscada 7 representa la parte funcional
de la espiga 1 tras el engarce sobre un soporte 14 (figura 4) y
debe ser suficientemente resistente para poder sufrir sin deformarse
las cargas aplicadas a una tuerca normalizada atornillada en la
varilla 2.
El collar 5 está destinado a entrar en contacto
con el soporte 14 (figura 4) en el que se instalará la espiga 1 y a
servir de apoyo a otra pieza, que se ensamblará posteriormente al
soporte por medio, por ejemplo, de una tuerca.
La zona de retención 8, o zona de engarce, está
destinada a deformarse bajo la acción de una fuerza axial aplicada
sobre el casquillo 3 por medio de la varilla roscada 7, y debe ser
suficientemente plástica y dúctil para deformarse de forma
simétrica, sin romperse, bajo una carga ajustada en función del
diámetro del roscado de la varilla 2 y de la naturaleza del
material que constituye la espiga de engarce 1. Como se representa
en la figura 4, la zona de retención 8 se transforma, después de la
deformación, en una pestaña de engarce 15, que aprieta el soporte
14 contra el collar 5, asegurando así el mantenimiento de la espiga
1 sobre el soporte 14.
La zona de ensamblaje 9 representa la zona de
unión entre el casquillo 3 y la varilla roscada 2 de la espiga de
engarce 1, y debe permitir que se garantice la resistencia mecánica
de la espiga de engarce 1 en uso. El ensamblaje del casquillo 3 en
la varilla roscada 2 debe por lo tanto ser lo más resistente
po-
sible.
sible.
Una primera técnica de ensamblaje conocida
consiste en soldar el casquillo 3 a la varilla 2, al nivel de la
zona de ensamblaje 9, antes de efectuar un tratamiento de
superficie, principalmente un tratamiento anticorrosión, sobre la
espiga de engarce 1. En ese caso, la espiga 1 no presenta buenas
características de resistencia a la corrosión, ya que la varilla 2
y el casquillo 3 se han ensamblado antes de ser tratados. Por otra
parte, el procedimiento de soldadura atenúa los rendimientos
mecánicos de la espiga 1.
El engarce es otra técnica de ensamblaje
conocida. La varilla roscada 2 comporta en ese caso una ranura y el
material del casquillo 3 se inserta en dicha ranura para bloquear el
casquillo 3 en traslación y en rotación.
A modo de ejemplo, el documento
FR-A-2699617 describe una espiga de
engarce constituida por casquillo atornillado en un elemento
roscado. Los dos componentes de la espiga se engarzan mediante unas
moletas giratorias. El elemento roscado comporta una ranura y el
engarce provoca la aparición de una corona de engarce, destinada a
bloquear en rotación el casquillo sobre el elemento roscado. En ese
caso, la resistencia mecánica del casquillo en el elemento roscado
no es óptima.
El documento
US-A-4007659 describe otra técnica
de ensamblaje de los componentes de la espiga de engarce. La unión
del casquillo en la varilla roscada se realiza por la forma
complementaria del extremo inferior del casquillo y de la parte
correspondiente de la varilla. En el momento del engarce de la
espiga en el soporte, una parte moleteada presente en la varilla
se llena de materia para asegurar la resistencia del casquillo con
respecto a la varilla. Sin embargo, la resistencia mecánica de una
espiga ensamblada según este procedimiento no es óptima,
dependiendo la calidad del ensamblaje de los componentes de la
espiga de la operación de engarce en el soporte.
El objetivo de la invención es remediar los
inconvenientes antes citados y su objeto es un procedimiento de
ensamblaje de los componentes de una espiga de engarce con una
resistencia mecánica óptima en rotación y en extracción, siendo
independiente de la operación de engarce de la espiga en el
soporte.
Según la invención, este objetivo se logra
mediante un procedimiento de ensamblaje y una espiga de engarce
según las reivindicaciones adjuntas. El objetivo se logra, más
concretamente, por el hecho de que las ranuras longitudinales se
realizan sobre el roscado de la varilla, de manera que forman una
pluralidad de ranuras helicoidales, y por el hecho de que el
ensamblaje del casquillo sobre la varilla roscada se efectúa
mediante un procedimiento de estrechamiento, antes del engarce en
dicho soporte.
Oras ventajas y características se desprenderán
con mayor claridad de la descripción siguiente de un modo concreto
de realización de la invención, ofrecido a modo de ejemplo no
limitativo y representado en los dibujos adjuntos, en los que:
la fig. 1 representa una espiga de engarce según
la técnica anterior;
la fig. 2 representa una vista en sección
parcial según el eje A-A de un modo particular de
realización de una espiga de engarce según la invención;
la fig. 3 representa una vista frontal de la
varilla roscada de la espiga de engarce según la fig. 2;
la fig. 4 representa una vista en sección
parcial según el eje B-B de la espiga según la
figura 2 engarzada en un soporte;
En la figura 2, la espiga de engarce 1 está
constituida de forma clásica por una varilla roscada 2, que termina
en la cabeza 4, y por el casquillo 3, que comporta el collar de
apoyo 5, la zona de retención 8, destinada a transformarse en
pestaña de engarce, y la zona de ensamblaje 9, en contacto con la
cabeza 4 de la varilla roscada 2. La espiga 1 comporta así
sucesivamente cuatro zonas distintas, a saber, la zona roscada 7,
que es su parte funcional en uso, el collar 5, la zona de retención
8 y la zona de ensamblaje 9. El casquillo 3 está unido a la varilla
roscada 2 por deformación al nivel de la zona de ensamblaje 9.
La cabeza 4 de la varilla roscada 2 comporta,
preferentemente, un chaflán 13 de forma sensiblemente troncocónica,
denominado también cono de entrada. El chaflán 13 facilita la
introducción de la espiga 1 en un soporte. El diámetro de la cabeza
4 de la varilla roscada 2 es sensiblemente idéntico al de la zona de
ensamblaje 9 del casquillo 3, después de la deformación del
casquillo 3 en la varilla roscada 2. Así, en caso de solicitación
en tracción del casquillo 3, la cabeza 4 impide que el casquillo se
separe de la varilla roscada 2. La cabeza 4 garantiza pues un
efecto de antiextracción.
La varilla roscada 2 y el casquillo 3 están
realizados de un material escogido entre el acero, el acero
inoxidable, el aluminio o el latón. El casquillo 3 puede ser por
ejemplo, de cabeza plana fresada, elíptica o poligonal y de tronco
cilíndrico, moleteado, hexagonal o semihexagonal. El casquillo 3
tiene, preferentemente, un tronco moleteado o hexagonal, de forma
que la zona de retención 8 impida la rotación del casquillo 3 en el
soporte 14 (figura 4), tras el engarce de la espiga 1.
Como se representa en las figuras 2 y 3, la
varilla 2, roscada en la totalidad de su longitud, comporta una
parte moleteada 10, constituida de una pluralidad de ranuras 11
longitudinales, realizadas sobre el roscado de la varilla 2, de
manera que forman una pluralidad de ranuras helicoidales. Las
ranuras 11 son todas paralelas al eje A-A de la
varilla roscada 2. La parte moleteada 10 está situada frente a la
zona de ensamblaje 9 del casquillo 3 y puede prolongarse debajo de
una parte de la zona de retención 8 del casquillo 3.
Las ranuras helicoidales, constituidas por el
entrecruzamiento característico del roscado de la varilla 2 y de
las ranuras longitudinales 11, cumplen la función de optimizar el
ensamblaje del casquillo 3 en la varilla roscada 2. Las ranuras
longitudinales 11 garantizan un efecto de antirrotación del
casquillo 3 en la varilla roscada 2 y las ranuras helicoidales
garantizan un efecto de antiextracción del casquillo 3. La parte
moleteada 10 garantiza por lo tanto una buena resistencia mecánica
de la espiga 1 en uso.
La varilla roscada 2 comporta también una ranura
12, realizada entre la cabeza 4 y la parte moleteada 10 de la
varilla roscada 2. La función de la ranura 12 es mejorar el
ensamblaje del casquillo 3 en la varilla roscada 2 y garantizar un
efecto de antiextracción de la varilla roscada 2.
El procedimiento de fabricación de la espiga de
engarce 1 consiste en fabricar por separado la varilla roscada 2 y
el casquillo 3, en aplicarles un tratamiento de superficie,
principalmente un tratamiento anticorrosión, y en ensamblarlos
seguidamente por deformación. A modo de ejemplo, el ensamblaje del
casquillo 3 en la varilla roscada 2 puede efectuarse mediante un
procedimiento de estrechamiento, por ejemplo por engarce, por
matrizado o por martilleo. La espiga de engarce 1 obtenida de este
modo es un producto listo para su empleo, que presente una buena
resistencia a la corrosión, ya que sus dos componentes
constitutivos, a saber, la varilla roscada 2 y el casquillo 3, se
han tratado por separado.
El procedimiento de ensamblaje del casquillo 3
en la varilla roscada 2 se realiza, preferentemente, mediante una
técnica de matrizado. El casquillo 3 se engarza mediante dos
matrices en la varilla roscada 2 en una o varias operaciones, según
ángulos distintos, con el fin de reducir el diámetro exterior del
casquillo 3. En el momento del matrizado del casquillo 3 en la
varilla roscada 2, la materia que constituye el casquillo 3
penetra, por una parte, en la parte moleteada 10 de la varilla
roscada 2 y, por otra parte, llena la ranura 12 debajo de la cabeza
4 de la varilla roscada (figura 2). El objetivo de esta operación de
conformación en frío es endurecer la zona de ensamblaje 9. La
materia conformada en frío y la concepción particular de la varilla
roscada 2 y de la parte moleteada 10 bastan para obtener un
ensamblaje mecánico muy resistente en rotación y en extracción de
los dos componentes constitutivos de la espiga 1.
El procedimiento de ensamblaje de los
componentes de la espiga de engarce 1 se realiza antes del engarzado
de la espiga 1 en el soporte 14, con el fin de garantizar una
resistencia mecánica óptima para la espiga 1.
En la figura 4, la espiga 1 está engarzada en el
soporte 14. La zona de retención 8 se ha transformado en una
pestaña 15 de engarce, cuya función es mantener la espiga 1 en el
soporte 14. El soporte 14 se mantiene pues entre la pestaña 15 y el
collar de
apoyo 5.
apoyo 5.
Como se representa en las figuras 3 y 4, la
parte moleteada 10 de la varilla roscada 2 presenta,
preferentemente, una altura H correspondiente aproximadamente a la
distancia que separa la ranura 12 de la varilla roscada 2 del
soporte 14, tras el engarce de la espiga 1. No obstante, la altura H
no debe en ningún caso extenderse debajo del collar 5 después del
engarce, es decir, sobre la parte funcional de la
espiga 1.
espiga 1.
La espiga de engarce 1 presenta de este modo las
ventajas siguientes. A la finalización del ensamblaje del casquillo
3 en la varilla roscada 2, antes del engarce en el soporte 14, la
espiga 1 es un producto acabado, listo para embalar, ya que el
tratamiento anticorrosión se ha efectuado previamente. Además, el
estrechamiento efectuado para el ensamblaje del casquillo 3 en la
varilla 2 facilita la introducción de la espiga 1 en los
alojamientos predeterminados de las aplicaciones propias de cada
cliente, sobre todo en el caso de la puesta en automático de la
espiga 1.
El ensamblaje por matrizado supone una
resistencia mecánica superior a un ensamblaje por soldadura o por
cualquier otro principio de engarce localizado, con una dispersión
y una variabilidad mínimas. La colocación de la espiga 1 en el
soporte 14 es de mejor calidad, ya que la zona de ensamblaje 9
resiste mejor los esfuerzos de colocación. Al realizarse el
ensamblaje de los componentes de la espiga 1 antes del engarzado en
el soporte 14, la espiga 1 no corre el riesgo de verse dañada por
el engarce en el soporte 14. Por último, la resistencia mecánica de
la espiga 1 se optimiza, gracias a la ranura 12 y a la parte
moleteada 10, realizada en el roscado de la varilla 2 frente a la
zona de ensamblaje 9.
El casquillo de engarce 1 se adapta
particularmente a la industria automovilística, que desea utilizar
espigas de engarce que presenten las ventajas antes descritas, a
saber, una buena resistencia a la corrosión y una buena resistencia
mecánica a las solicitaciones.
Claims (6)
1. Procedimiento de ensamblaje de los
componentes de una espiga (1) de engarce en un soporte (14), espiga
de engarce (1) que comporta una varilla cilíndrica roscada (2), que
termina en una cabeza (4), y un casquillo (3), unido a la varilla
roscada (2) por deformación y que comporta sucesivamente una zona de
ensamblaje (9) del casquillo (3) en la varilla roscada (2), en
contacto con la cabeza (4), una zona de retención (8), destinada a
la formación de una pestaña (15) de engarce de la espiga (1) y un
collar de apoyo (5), comportando la varilla roscada (2), frente a
la zona de ensamblaje (9), una parte moleteada (10) constituida por
una pluralidad de ranuras (11) longitudinales, procedimiento de
ensamblaje caracterizado porque las ranuras longitudinales
(11) están realizadas sobre el roscado de la varilla (2), de manera
que forman una pluralidad de ranuras helicoidales, y PORQUE el
ensamblaje del casquillo (3) en la varilla roscada (2) se efectúa
mediante un procedimiento de estrechamiento, antes del engarce en
dicho soporte (14).
2. Procedimiento de ensamblaje según la
reivindicación 1, caracterizado porque comporta un
tratamiento anticorrosión de la varilla roscada (2) y del casquillo
(3), antes del ensamblaje del casquillo (3) en la varilla roscada
(2).
3. Espiga de engarce (1) realizada por un
procedimiento de ensamblaje según una de las reivindicaciones 1 ó
2, caracterizada porque comporta una ranura (12) realizada
entre la cabeza (4) y la parte moleteada (10) de la varilla roscada
(2).
4. Espiga según la reivindicación 3,
caracterizada porque el diámetro de la cabeza (4) de la
varilla roscada (2) es sensiblemente idéntico al diámetro externo
de la zona de ensamblaje (9) del casquillo (3), tras el ensamblaje
del casquillo (3) en la varilla roscada (2).
5. Espiga según una de las reivindicaciones 3
y 4, caracterizada porque la cabeza (4) de la varilla roscada
(2) comporta un chaflán (13) de forma sensiblemente
troncocónica.
6. Espiga según una cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la varilla
roscada (2) y el casquillo (3) están realizados en un material
escogido entre el acero, el acero inoxidable, el aluminio o el
latón.
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