ES2283915T3 - Elemento de sujecion con fijacion elastica. - Google Patents
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Abstract
Una fijación (10) para asegurar una primera estructura (80) a una segunda estructura (82), comprendiendo la fijación: una porción de retención (14) con un par de estructuras de acoplamiento (30) que están dispuestas en lados opuestos con respecto a un eje de inserción(32), incluyendo cada una de las estructuras de acoplamiento una lengüeta de acoplamiento (36) y un par de aletas (38), incluyendo la lengüeta de acoplamiento (36) un extremo libre (40), que está deformado hacia fuera desde el eje de inserción, y un elemento de distribución de carga (44) asociado con el extremo libre (40), extendiéndose las aletas (38) en una dirección que se extiende hacia el eje de inserción y hacia arriba a partir de una lengüeta de acoplamiento asociada (36), estando las aletas (38) configuradas para co-acoplarse con un borde (88) de un orificio formado en una de la primera y segunda estructuras, caracterizada por el hecho de que las aletas (38) finalizan en un borde de acoplamiento (60) que se extiende desde la estructura de acoplamiento (30) en una dirección que se extienden hacia el eje de inserción (32) y hacia arriba desde el extremo libre (40) de una lengüeta de acoplamiento asociada (36), estando las aletas (38) configuradas para co-acoplarse con su borde de acoplamiento (60) un borde (88) de un orificio formado en una de la primera y segunda estructuras en una posición a lo largo de una longitud de su borde de acoplamiento (60) para resistir la extracción desde ésta, estando el elemento de distribución de carga (44) configurado para contactar de forma adicional con una de la primera y segunda estructura en respuesta a la aplicación de una fuerza de retención ejercida sobre la fijación (10) a fin de distribuir la fuerza de retención sobre un área sensiblemente mayor que un área sobre la cual las aletas (38) contactan con una de la primera y segunda estructuras.
Description
Elemento de sujeción con fijación elástica.
La presente invención se refiere en general a
elementos de sujeción con fijación elástica y más en particular a
elementos de sujeción con fijación elástica que emplean una
pluralidad de aletas para fijar el elemento de sujeción con
fijación elástica a una estructura. Más en particular, la presente
invención se refiere a un elemento de sujeción con fijación
elástica que tiene una construcción que utiliza aletas y lengüetas
de acoplamiento permitiendo que el elemento de sujeción se coloque
con una fuerza de colocación relativamente baja mientras resiste
fuerzas de retención relativamente elevadas de un manera que
distribuye la fuerza de retención sobre un área relativamente
grande.
Son conocidos en la técnica elementos de
sujeción con fijación del tipo que emplean aletas para acoplar el
borde de un agujero en una estructura. Dichos elementos de sujeción
con fijación tienen áreas de acoplamiento relativamente pequeñas
con la estructura a las cuales se fijan, que tiende a reducir la
fuerza necesaria para la instalación del elemento de sujeción con
fijación a la estructura. Un inconveniente de esta configuración es
que una fuerza de retención aplicada al elemento de sujeción con
fijación es distribuida sobre un área relativamente pequeña.
Una fijación del tipo referida en el preámbulo
de la reivindicación 1 es conocida a partir de la patente
EP-A-0 743 461. Esta fijación es
adecuada para montar una pieza sobre una pared y tiene una abertura
en su interior para alojar una parte a ser montada y también tiene,
posterior a esa abertura, un par de aletas con una sección
transversal en general con forma de U y que comprende una primera
sección empujada de forma elástica hacia fuera con respecto a la
fijación y teniendo un borde adaptado para acoplarse en la parte
posterior de la pared. Las segundas secciones de las aletas
incluyen además lengüetas de acoplamiento que se extienden hacia
dentro y hacia arriba y están adaptadas para acoplarse en un borde
de una abertura que aloja una fijación en la pared a fin de limitar
el movimiento hacia fuera de la segunda sección cuando la fijación
está montada en la abertura de la pared. La instalación de esta
fijación conocida requiere una fuerza de inserción relativamente
elevada para presionar profundamente la fijación en la abertura de
la pared que las segundas secciones de las aletas pueden saltar de
forma elástica hacia fuera en su posición de retención.
Una fijación para un elemento de sujeción
adaptado para utilizar con un elemento de sujeción roscado asociado
se describe en US-A-4 610 588. La
fijación comprende una porción de cabeza que tiene una abertura a
través de la cual el elemento de sujeción se extiende y un par de
patas separadas solidarias que se extienden desde un lado de la
porción de cabeza. Cada pata incluye una primera y segunda porción
con una segunda porción que está echada hacia atrás sobre la
primera porción en una posición separada hacia fuera. Una porción
dedo se sitúa en un extremo libre de la segunda porción y se
extiende hacia dentro hacia y a través de una abertura en la
primera porción. Cuando se impone una carga de tensión sobre la
fijación por el elemento de sujeción roscado, las zonas de conexión
entre la primera y segunda porción de cada pata están desviadas
hacia cada una de ellas para aplicar una fuerza de agarre al
elemento de sujeción que se extiende entre ellos. También, las
porciones dedo están desplazadas en posiciones que mejoran el
asentamiento de la fijación en una pieza a manipular asociada.
Además, la patente
EP-A-1 087 150 describe un elemento
de sujeción con tuerca de apriete que tiene una porción base
sensiblemente plana a partir de la cual un casquillo cilíndrico es
conducido e internamente roscado. Un par de patas inclinadas se
extienden desde bordes laterales opuestos de la porción de base,
incluyendo cada una la lengüeta que se extiende lateralmente que se
extienden parcialmente en un espacio formado entre la pata para
acoplar las roscas de un elemento de sujeción macho de unión. Las
patas están definidas por secciones interiores y exteriores,
incluyendo cada sección de pata exterior una sección inclinada hacia
dentro que se acopla con los bordes de un orificio de montaje de un
panel en el que el elemento de sujeción con tuerca de apriete está
asentado durante el montaje.
La patente
EP-A-0 930 440 describe un elemento
de sujeción con tuerca para montarse en una obertura situada en la
parte central de un panel que incluye un casquillo, lengüetas de
freno elásticas y medios de fijación del borde del panel que se
extienden desde lados opuestos de la tuerca. Cuando la tuerca está
posicionada dentro de la obertura, las lengüetas de freno obstruyen
la extracción desde la obertura. Un perno que está roscado en el
casquillo se acopla con los extremos de las lengüetas de freno y las
separa provocando por ello que las lengüetas y los medios de
fijación del extremo se acoplen por contacto al panel.
La instalación de los fijadores de elementos de
sujeción descritos en las patentes anteriormente mencionadas
US-A-4 610 588,
EP-A-1 087 150 y
EP-A-0 930 440 requiere el apriete
de un elemento de sujeción roscado asociado o perno con el fin de
obtener el asentamiento adecuado en la abertura de la pieza a
manipular asociada. Por ello, la instalación resulta más complicada
y limitada para aplicaciones que permiten el acceso para el apriete
del elemento de sujeción roscado en la posición final de
instalación.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un elemento de sujeción con fijación mejorado que puede
ser instalado con fuerzas de colocación relativamente bajas pero
resistiendo fuerzas de retención relativamente elevadas de una
manera que distribuye la fuerza de retención sobre un área
relativamente grande.
De acuerdo con la presente invención este objeto
es resuelto mediante una fijación que comprende las características
descritas en la reivindicación 1.
La presente invención proporciona una fijación
para asegurar una primera estructura a una segunda estructura. La
fijación incluye una porción de retención con un par de estructuras
de acoplamiento que están dispuestas en lados opuestos con respecto
a un eje de colocación. Cada estructura de acoplamiento incluye una
lengüeta de acoplamiento y un par de aletas. La lengüeta de
acoplamiento incluye un extremo libre, que está deformado hacia
fuera desde el eje de colocación, y un elemento de distribución de
carga que está asociado con el extremo libre. Las aletas finalizan
en un borde de acoplamiento que se extiende en una dirección hacia
el eje de colocación y en sentido ascendente desde el extremo libre
de la lengüeta de acoplamiento asociada. Las aletas están
configuradas para co-acoplarse en un borde de un
orificio formado en una de las primera y segunda estructuras en una
posición a lo largo de una longitud de su borde de acoplamiento
para resistir la extracción. Los elementos de distribución de carga
están configurados para contactar una de la primera y segunda
estructura en respuesta a la aplicación de una fuerza de retención
en la fijación para distribuir así la fuerza de retención sobre un
área básicamente más grande que un área sobre la cual las aletas
contactan con una de la primera y segunda estructura.
Otras áreas de aplicabilidad de la presente
invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada
provista en esta memoria. Se sobreentiende que la descripción
detallada y los ejemplos concretos, mientras que indican la
realización preferida de la invención, son pretendidas con fines
solamente ilustrativos y no como una limitación al ámbito de la
invención.
Ventajas y características adicionales de la
presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente
descripción y las reivindicaciones adjuntas, tomadas conjuntamente
con los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 es una vista en alzado lateral de
una fijación elástica construida de acuerdo con las indicaciones de
la presente invención;
La figura 2 es una vista en alzado frontal de la
fijación elástica de la figura 1;
La figura 3 es una vista en planta superior de
la fijación elástica de la figura 1;
La figura 4 es una vista en perspectiva
explosionada de la fijación elástica de la figura 1 en relación con
una primera estructura y una segunda estructura;
La figura 5 es una vista en alzado lateral en
sección parcial que ilustra la fijación elástica de la figura 1 que
está instalada en la primera y segunda estructura con una fuerza de
retención aplicada en ésta;
La figura 6 es una vista en alzado lateral de
una segunda fijación elástica construida de acuerdo con las
indicaciones de la presente invención;
La figura 7 es una vista en alzado frontal de
una tercera fijación elástica construida de acuerdo con las
indicaciones de la presente invención;
La figura 8 es una vista en alzado lateral de la
fijación elástica de la figura 7 que está instalada en una pieza a
manipular; y
La figura 9 es una vista en perspectiva de la
fijación elástica de la figura 7.
Con referencia a las figuras 1 hasta la 3 de los
dibujos, un elemento de sujeción o fijación elástica construido de
acuerdo con las indicaciones de la presente invención se indica de
forma general con la referencia numérica 10. En el ejemplo
particular provisto, la fijación elástica 10 está formada de manera
solidaria a partir de una chapa metálica e incluye un resalte de
instalación 12 y una porción de retención 14.
El resalte de instalación 12 es principalmente
plano e incluye una abertura 20 para alojar a través de ésta un
elemento de sujeción roscado convencional 22 (Figuras 4 y 5). En la
realización particular ilustrada, la abertura 20 tiene en general
una forma de bocallave, con un reborde helicoidal 24 para el
acoplamiento de las roscas del elemento de sujeción roscado 22.
La porción de retención 14 incluye un par de
estructuras de acoplamiento 30 que están situadas en lados opuestos
con respecto a un eje de colocación 32 a lo largo del cual se
instala la fijación elástica 10. Cada estructura de acoplamiento 30
incluye una lengüeta de acoplamiento 36 y una pluralidad de aletas
38.
La lengüeta de acoplamiento 36 incluye un
extremo libre 40, que está deformado hacia fuera desde el eje de
colocación 32, y un elemento de distribución de carga 44 que está
asociado con el extremo libre 40. En el ejemplo provisto, las
lengüetas de acoplamiento 36 tienen una forma en general de U,
teniendo un extremo fijado 48 opuesto al extremo libre 40 que está
firmemente acoplado al resalte de instalación 12 y una superficie
exterior básicamente plana 52 mientras que el elemento de
distribución de carga 44 está formado de manera íntegra con el
extremo libre 40 de la lengüeta de acoplamiento 36, siendo un borde
de la chapa metálica a partir del cual está formada la sujeción
elástica 10. La configuración de la lengüeta de acoplamiento 36 en
el ejemplo proporcionado es tal que incluye una pata interior 54 y
una pata exterior 56, en el que la pata interior 54 está inclinad
con respecto al eje de instalación 32 de modo que un extremo
proximal de la pata interior 54 (es decir, el extremo fijado 48 de
la lengüeta de acoplamiento 36) está relativamente más alejada del
eje de inserción 32 que del extremo distal de la pata interior 54.
La pata exterior 56 está acoplada en el extremo distal de la pata
interior 54, extendiéndose hacia arriba y lejos de ésta.
Cada aleta 38 finaliza en un borde de
acoplamiento 60 que se extiende desde la estructura de acoplamiento
30 en una dirección que se extiende hacia el eje de colocación 32 y
hacia arriba desde el extremo libre 40 de una lengüeta de
acoplamiento asociada 36. En consecuencia, los bordes de
acoplamiento 60 están torcidos con respecto al eje de colocación
32. En la realización ilustrada, los bordes de acoplamiento 60 son
planos y las aletas 38 están acopladas en los lados laterales
opuestos 38a de su lengüeta de acoplamiento asociada 36 con un
ángulo incluido 64 entre éstos de aproximadamente 90 grados.
La instalación de la fijación elástica 10 se
ilustra de forma general en las figuras 4 y 5. El elemento de
sujeción roscado 24 es inicialmente empleado para instalar la
fijación elástica 10 en una primera estructura 80, como por
ejemplo, un asidero de un automóvil. De forma breve, el elemento de
sujeción roscado 22 está insertado a través de la primera
estructura 80 y acoplado por roscado al reborde helicoidal 24.
Debería observarse que pese a que en la representación del elemento
de sujeción roscado 22 se extiende sensiblemente a través de la
fijación elástica 10, el elemento de sujeción roscado 22 no toca la
porción de retención 14 (es decir, el elemento de sujeción roscado
22 no contacta con las estructuras de acoplamiento 30). Después, el
conjunto (es decir, la fijación elástica 10, el elemento de
sujeción roscado 22 y la primera estructura 80) se posiciona en
relación a una segunda estructura 82, tal como una carrocería de un
vehículo, de modo que la porción de retención 14 de la fijación
elástica 10 puede colocarse en una abertura 86 en la segunda
estructura 82. El contacto entre la superficie exterior 52 de las
patas exteriores 56 de las lengüetas de acoplamiento 36 y los
bordes 88 de la abertura 86 en la segunda estructura 82 presiona las
lengüetas de acoplamiento 36 y las aletas 38 hacia dentro en
dirección al eje de instalación 32. Cuando la porción de retención
14 de la fijación elástica 10 ha sido suficientemente ajustada, las
aletas 38 saltan hacia fuera (debido a las lengüetas de
acoplamiento elásticas 36 en el ejemplo proporcionado) tal que el
borde de acoplamiento 60 de cada aleta 38 se acopla con un borde 88
de la abertura 86 en la segunda estructura 82. De esta manera, las
aletas 38 asociadas con cada una de las lengüetas de acoplamiento
36 se acoplan con la segunda estructura 82.
Cuando se aplica una fuerza de retención en la
fijación elástica 10 (es decir, una fuerza en una dirección que
tiende a retener la fijación elástica 10 de la segunda estructura 82
de manera que los elementos de distribución de carga 44 contactan
con la segunda estructura 82), la porción de retención 44 resiste
ligeramente la segunda estructura 82 tal que los bordes de
acoplamiento 60 y los elementos de distribución de carga 44 están en
contacto con la segunda estructura 82. El área de superficie
adicional de los elementos de distribución de carga incrementan
enormemente el área de superficie total sobre la cual la fuerza de
retención se transmite a la segunda estructura 82. Ya que la
deformación de la segunda estructura 82 es una función tanto de la
magnitud de la fuerza de retención como del área sobre la cual se
aplica la fuerza de retención (en la segunda estructura 82), el
incremento substancial en el área de transmisión de carga
proporcionado por los elementos de distribución de carga 44 reduce
substancialmente la posibilidad de que la segunda estructura 82 se
deforme como resultado de la aplicación de la fuerza de retención
en la fijación elástica 10.
Mientras que la fijación ha sido ilustrada y
descrita hasta aquí en el contexto de una realización particular,
aquellos expertos en la materia apreciarán que la invención, en sus
aspectos más amplios, puede construirse en cierta medida de forma
diferente. Por ejemplo, puede emplearse un radio de filete en la
intersección de cada borde de acoplamiento 60 y un elemento de
distribución de carga 44 como se ilustra en la figura 6. También
puede emplearse un radio para eliminar los cantos vivos en la parte
superior de cada una de las aletas 38.
El ejemplo de las figuras 7 a 9 ilustra aún otra
fijación elástica 10b construida de acuerdo con las indicaciones de
la presente invención. La fijación elástica 10b se ilustra para
incluir un resalte de instalación 12b y una porción de retención
14b.
El resalte de instalación 12b incluye una
porción de cuerpo básicamente en forma de U 200 y un par de patas
en forma de L 202 que están acopladas en los extremos opuestos de la
porción de cuerpo 200 penden en sentido descendente desde ésta.
Como se muestra mejor en la figura 8, la bases 202a de cada pata 202
está configurada para contactar una estructura de pieza a manipular
82b cuando la fijación elástica 10b se inserta para evitar que la
fijación elástica sea introducida en la estructura de la pieza a
manipular 82b. El extremo distal de cada pata 202 se estrecha hacia
dentro hacia la línea central lateral 206 del resalte de instalación
12b. En el ejemplo proporcionado, ganchos 210, que están formados
de forma solidaria con cada pata 202, se emplean para fijar
firmemente las patas 202 unas a otras de un modo que resulta bien
conocido en la técnica. De forma breve, el gancho 210 de una pata
202 surge del extremo distal de la otra pata 202 y el gancho 210
está plegada para fijar la otra pata 202 al gancho 210.
El resalte de instalación 12b también puede
incluir una abertura (no mostrada) para alojar una fijación (no
mostrada) a través de ésta o puede incluir un elemento roscado 220
que está configurado para acoplarse por roscado a un elemento de
sujeción (no mostrado). En el ejemplo proporcionado, el elemento
roscado 220 está formado de forma solidaria con la porción de
cuerpo 200 y más concretamente, es extrusionado, por ejemplo en una
matriz progresiva, y roscado. Aquellos expertos en la materia
apreciarán a partir de esta descripción que pueden emplearse otras
técnicas para asociar una forma roscada con la porción de cuerpo
200, como por ejemplo una tuerca de jaula, una tuerca de soldadura
o un reborde helicoidal del tipo que se ilustra en relación con la
fijación elástica de la figura 1.
La porción de retención 14b es similar a la
porción de retención 14 de la figura 1, excepto que cada estructura
de acoplamiento 30 incluye primeras y segundas porciones de
estructura 30a y 30b, respectivamente, que están dispuestas en
lados opuestos de una pata asociada 202. Debido a las similitudes
entre la porción de retención 14b y la porción de retención (que se
ha expuesto de forma detallada anteriormente), no resulta necesaria
una exposición adicional de la porción de retención 14b.
Mientras que la invención ha sido descrita en la
memoria e ilustrada en los dibujos con referencia a una realización
preferida, se sobreentenderá por aquellos expertos en la materia que
pueden realizarse diversos cambios y elementos equivalentes pueden
ser substituidos por elementos sin apartase del ámbito de la
invención que se define en las reivindicaciones. Además, pueden
realizarse diversas modificaciones para adaptar una situación
particular o material a las indicaciones de la invención sin
apartarse del ámbito esencial de la misma. Por lo tanto, está
previsto que la invención no sea limitada a la realización
particular ilustrada por los dibujos y descrita en la memoria como
la mejor forma ahora contemplada para llevar a cabo esta invención,
aunque la invención incluirá cualquier realización que caiga dentro
de la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Una fijación (10) para asegurar una primera
estructura (80) a una segunda estructura (82), comprendiendo la
fijación:
una porción de retención (14) con un par de
estructuras de acoplamiento (30) que están dispuestas en lados
opuestos con respecto a un eje de inserción(32), incluyendo
cada una de las estructuras de acoplamiento una lengüeta de
acoplamiento (36) y un par de aletas (38), incluyendo la lengüeta de
acoplamiento (36) un extremo libre (40), que está deformado hacia
fuera desde el eje de inserción, y un elemento de distribución de
carga (44) asociado con el extremo libre (40), extendiéndose las
aletas (38) en una dirección que se extiende hacia el eje de
inserción y hacia arriba a partir de una lengüeta de acoplamiento
asociada (36), estando las aletas (38) configuradas para
co-acoplarse con un borde (88) de un orificio
formado en una de la primera y segunda estructuras,
caracterizada por el hecho de que las aletas (38) finalizan
en un borde de acoplamiento (60) que se extiende desde la
estructura de acoplamiento (30) en una dirección que se extienden
hacia el eje de inserción (32) y hacia arriba desde el extremo
libre (40) de una lengüeta de acoplamiento asociada (36), estando
las aletas (38) configuradas para co-acoplarse con
su borde de acoplamiento (60) un borde (88) de un orificio formado
en una de la primera y segunda estructuras en una posición a lo
largo de una longitud de su borde de acoplamiento (60) para
resistir la extracción desde ésta, estando el elemento de
distribución de carga (44) configurado para contactar de forma
adicional con una de la primera y segunda estructura en respuesta a
la aplicación de una fuerza de retención ejercida sobre la fijación
(10) a fin de distribuir la fuerza de retención sobre un área
sensiblemente mayor que un área sobre la cual las aletas (38)
contactan con una de la primera y segunda estructuras.
2. Fijación de la reivindicación 1, en el que
cada par de aletas (38) está acoplado a su lengüeta de acoplamiento
asociada (36).
3. Fijación de la reivindicación 2, en el que
cada aleta (38) en uno de los pares de aletas está acoplada a un
lado lateral opuesto de su lengüeta de acoplamiento (36)
asociada.
4. Fijación de la reivindicación 3, en el que un
ángulo interior entre cada una de las aletas (38) en uno de los
pares de aletas y su lengüeta de acoplamiento (36) asociada es
aproximadamente 90 grados.
5. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que una superficie exterior (52)
de la lengüeta de acoplamiento (36) es esencialmente plana.
6. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los bordes de acoplamiento
(60) son planos.
7. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de distribución
de carga (44) está formado de manera solidaria con el extremo libre
(40) de la lengüeta de acoplamiento (36).
8. Fijación de la reivindicación 7, en el que el
elemento de distribución de carga (44) es un borde de una chapa
metálica que forma la lengüeta de acoplamiento (36).
9. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende un resalte de instalación
(12) acoplado a la porción de retención (14).
10. Fijación de la reivindicación 9, en el que
las lengüetas de acoplamiento (6) tiene una forma general en
"U" y en el que un extremo (48) de cada lengüeta de
acoplamiento opuesto a su extremo libre (40) está acoplado al
resalte de instalación (12).
11. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones 9 o 10, en el que el resalte de instalación (12)
incluye una abertura roscada (20) que está configurada para
acoplarse por roscado a un elemento de sujeción roscado (22).
12. Fijación de la reivindicación 10, en el que
la abertura roscada (20) tiene una forma en general de bocallave
con un reborde helicoidal formado al menos parcialmente alrededor de
ésta.
13. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la lengüeta de acoplamiento
(36) tiene una forma en general en U, estando acoplada una primera
pata (54) de ésta a un resalte de instalación (12) y una segunda
pata (56) de ésta formando el elemento de distribución de carga
(44).
14. Fijación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el resalte de instalación
(12) y la porción de retención (14) con sus estructuras de
acoplamiento (30) están formadas de forma unitaria de una chapa
metálica elástica.
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