ES2250752T3 - Dispositivo de muelle anular. - Google Patents
Dispositivo de muelle anular.Info
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Abstract
Un dispositivo de resorte que comprende un par de chapas de soporte anulares espaciadas primera y segunda (10, 12) que definen un anillo con un eje central; entre las chapas anulares se dispone una pluralidad de resortes en espiral orientados paralelos circunferencialmente espaciados (30) que tienen asociados a los mismos una altura de libre estado para dichos resortes en espiral; y, una pluralidad de montajes guía (40, 42, 44, 46) situados en posiciones circunferencialmente espaciadas en torno a dicho anillo, incluyendo cada uno de estos montajes guía una primera aleta (52) que se extiende desde una de las chapas (12) hacia la otra chapa (10), una segunda aleta (50) que se extiende desde esa otra chapa (10) hacia la primera chapa (12) para formar un contacto generalmente deslizante entre las aletas primera y segunda cuando las chapas espaciadas se desplazan verticalmente para comprimir y soltar los resortes en espiral, que se caracteriza por que la primera aleta (52) tiene una ranura guiadora (70) con una anchura determinada y se extiende en dirección perpendicular a las chapas y la segunda aleta (50) lleva un elemento guía alargado ensamblado (60) que se extiende radialmente desde dicho anillo y a través de dicha ranura (70) para guiar el movimiento vertical entre dichas chapas.
Description
Dispositivo de muelle anular.
La presente invención se relaciona con un
dispositivo de resorte, de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1, y más particularmente con un dispositivo de
resorte del tipo que se usa en transmisiones automáticas para
automóviles. Las transmisiones automáticas para automóviles suelen
incluir una pluralidad de resortes en espiral que se adaptan para
aplicar una fuerza de derivación contra discos de embrague que
controlan el acoplamiento de varios engranajes durante la
transmisión. Estos resortes en espiral se ensamblan en un
dispositivo circular que comprende dos chapas anulares que tienen
una multiplicidad de resortes en espiral de compresión paralelos
circunferencialmente espaciados montados entre ellas. Dicho
dispositivo de resorte circular se describe en la Patente
Estadounidense Nº 5.306.086 (Orlowski), que se menciona en la
presente memoria descriptiva como los antecedentes básicos a los que
se destina la presente invención.
En el dispositivo de resorte circular descrito en
la Patente Estadounidense Nº 5.306.086, hay un par de chapas de
soporte anulares espaciadas primera y segunda que definen la forma
de anillo del dispositivo de resorte. Entre las chapas anulares se
dispone una pluralidad de resortes en espiral orientados paralelos
circunferencialmente espaciados para que el movimiento vertical de
una chapa hacia la otra comprima los resortes. Para interconectar
las chapas, se forma un gancho integral en una chapa y se forma
integralmente una anilla en la otra chapa. El gancho y la anilla
están diseñados de forma que el dispositivo se pueda ensamblar
simplemente colocando los diversos resortes en espiral y presionando
después una chapa hacia la otra. El gancho encaja a presión en la
anilla para fijar las chapas una a la otra, con los resortes en
espiral parcialmente comprimidos. Sin embargo, cuando se ensambla
en una transmisión, el dispositivo de resorte circular se comprime
más para que el gancho se desprenda realmente de la anilla. Por
consiguiente, durante el funcionamiento repetitivo del montaje del
resorte durante muchos años, los resortes en espiral individuales
pueden ladearse de forma que se reduce la constante del resorte y se
causan daños o fuerzas de derivación no previstas. Al comprimir el
dispositivo de resorte para desplazar los engranajes de la
transmisión automática, se magnifica la distorsión de los resortes
en espiral en la dirección anular. Por consiguiente, el anterior
dispositivo de resorte circular, como se muestra en la Patente
Estadounidense Nº 5.306.086, solo emplea el concepto de medios de
interconexión integrales y no aborda el problema de controlar el
movimiento anular de las chapas espaciadas durante el funcionamiento
a largo plazo del dispositivo de resorte.
La Patente Estadounidense Nº 5.772.191 A describe
un remedio para la distorsión de los resortes en espiral en
dirección angular. A este efecto, un primer montaje guía está
situado en el borde periférico exterior de la primera chapa anular
perpendicularmente a esa chapa hacia la segunda chapa anular. Una
contraparte correspondiente consta de un segundo montaje guía que se
proporciona en el borde periférico exterior de la segunda chapa
anular con respecto al primer montaje guía de la primera chapa
anular. El segundo montaje guía invade el primer montaje guía
opuesto. Por tanto, se impide una distorsión anular de los resortes
en espiral.
La presente invención se relaciona con un
dispositivo de resorte circular. Como se muestra en la Patente
Estadounidense Nº 5.306.086, hay una pluralidad de montajes guía
situados en posiciones circunferencialmente espaciadas en torno al
anillo. Cada uno de estos montajes guía incluye una primera aleta
que se extiende desde una de las chapas hacia la otra chapa, una
segunda aleta que se extiende en dirección opuesta desde la otra
chapa para formar un contacto generalmente deslizante entre las
aletas primera y segunda cuando las chapas espaciadas se desplazan
verticalmente para comprimir y soltar los resortes en espiral. La
primera aleta tiene una ranura guiadora con una anchura determinada.
La ranura se extiende en dirección perpendicular a las chapas. La
segunda aleta lleva un elemento guía alargado ensamblado que se
extiende radialmente a través de la ranura guiadora para guiar
positivamente el movimiento vertical entre las dos chapas. No hay
medios de interconexión integrales ya que las dos aletas de las
chapas están unidas mediante un tercer elemento que es un elemento
guía alargado ensamblado La ranura guiadora tiene un extremo
alejado de la chapa desde la que se extiende la segunda aleta. La
distancia entre este extremo y la chapa causa la compresión de los
resortes en espiral mediante la acción del elemento guía cuando se
monta el dispositivo. Por tanto, los resortes están posicionados
entre las dos chapas anulares y las chapas están orientadas con las
aletas espaciadas de una chapa en contacto deslizante con las aletas
especiadas de la otra chapa. Después, los resortes se comprimen y el
elemento guía alargado se ajusta a presión a través de una aleta y
se extiende dentro de la ranura guiadora de la otra aleta. Para
soportar el elemento guía, la segunda aleta incluye una superficie
interior definida por un refuerzo extruído que permite un ajuste a
presión del elemento guía en el refuerzo para mantener el elemento
guía en la posición horizontal adecuada. El procedimiento de montaje
de la estructura y el funcionamiento de la presente invención
difieren del dispositivo de resorte circular de la Patente
Estadounidense Nº 5.306.086. Estas características añadidas dan
lugar a la ventaja de poder mantener la orientación anular adecuada
entre las chapas espaciadas durante el funcionamiento a largo plazo
del dispositivo de resorte en una transmisión automáti-
ca.
ca.
De acuerdo con una realización de la presente
invención, hay un número par de montajes guía en torno a la
circunferencia de las chapas anulares de adaptación. Un grupo de
montajes guía tiene la primera aleta extendiéndose desde la primera
chapa y el segundo grupo tiene la primera aleta extendiéndose desde
la segunda chapa. Utilizando dos grupos de montajes guía, las aletas
de una chapa se alternan entre una aleta con la ranura guiadora y
una aleta con el elemento guía. Las aletas están integralmente
formadas en las chapas guía por lo que las dos chapas son idénticas.
En la realización preferida, se usan cuatro montajes guía teniendo
las aletas integrales que están en la posición de las doce en punto
y en la posición de las seis en punto una construcción y las aletas
que están en la posición de las tres en punto y en la posición de
las nueve en punto la configuración opuesta. Indexando simplemente
las chapas en 90, se pueden usar chapas idénticas al construir el
dispositivo de resorte circular.
En otra realización de la presente invención, la
provisión de un dispositivo de resorte circular que tiene dos chapas
anulares se utiliza para capturar y localizar resortes en espiral
espaciados circunferencialmente, y dicho dispositivo de resorte guía
el movimiento de las chapas anulares cuando los resortes se
comprimen o se sueltan.
Otra realización de la presente invención es un
dispositivo de resorte, definido previamente, el cual utiliza una
clavija independiente en una ranura para controlar el movimiento de
una aleta en una chapa con respecto a un aleta deslizante en la otra
chapa.
Otra realización de la presente invención tiene
la característica de un dispositivo de resorte circular en el que
las chapas anulares espaciadas se fijan unas a otras mediante
montajes guía que tienen elementos que limitan el movimiento entre
las chapas a un movimiento deslizante generalmente vertical cuando
las chapas se desplazan verticalmente para comprimir y/o soltar los
resortes en espiral.
Estos y otros objetivos y ventajas se harán
evidentes a partir de la siguiente descripción y los dibujos
adjuntos.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de la
realización preferida de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva parcial
ampliada de la realización preferida de la presente invención.
La Figura 3 es una vista en planta desde lo alto
que muestra la mitad del dispositivo de resorte circular construido
de acuerdo con la realización preferida de la presente
invención.
La Figura 4 es una vista transversal ampliada
tomada generalmente a lo largo de la línea 4-4 de la
Figura 3 que muestra una parte del montaje del resorte circular con
un resorte en espiral en sección transversal y el montaje
precomprimido para instalarlo en una transmisión.
La Figura 4A es una vista similar a la Figura 4
que muestra el dispositivo de resorte más comprimido y con una aleta
de control de movimiento deslizante separada.
La Figura 5 es una vista transversal tomada
generalmente a lo largo de la línea 5-5 de la Figura
3.
La Figura 6 es una vista transversal tomada
generalmente a lo largo de la línea 6-6 de la Figura
3; y
La Figura 7 es una vista parcial despiezada que
muestra el funcionamiento del montaje usado en la realización
preferida de la presente invención.
Con respecto a los dibujos, con los que se
pretende ilustrar una realización preferida de la invención
exclusivamente sin limitar la misma, la Figura 1 y la Figura 3
muestran las chapas anulares espaciadas 10, 12 con los bordes
exteriores 14, 16, respectivamente. Las aletas de bordes curvados 20
de la chapa 10 y las aletas 22 de la chapa 12 están plegadas hacia
abajo para situar en posiciones circunferencialmente espaciadas una
serie de resortes en espiral 30. Las aletas de soporte de los
resortes 20, 22 se muestran más claramente en las Figuras 2, 4, 6 y
7. Tienen bordes espaciados 20a, 22a con una distancia entre ellos.
La altura de aletas perforadas integrales 20, 22 mantiene una
distancia entre los bordes 20a, 22a. La anchura W de las aletas de
fijación de los resortes, que se muestra en la Figura 1, es solo
ligeramente superior a los diámetros del paso central de los
resortes 30. Cualquier número de aletas y resortes puede estar
circunferencialmente espaciado en torno a las chapas 10, 12. En la
realización preferida, se emplean veinte resortes y se sitúan en
grupos de cinco. Entre los grupos de resortes se posicionan cuatro
montajes guía 40, 42, 44 y 46. Todos los montajes guía son
esencialmente iguales, con la excepción de que se forman en
direcciones opuestas en posiciones alternas. En la realización
preferida, los montajes guía 40, 44 están orientados en una
orientación y los montajes guía 42, 46 están orientados en la
dirección opuesta. Cada uno de los montajes guía tiene la misma
estructura básica. Se pueden tener todos los montajes guía con la
misma orientación; sin embargo, para obtener chapas idénticas 10, 12
para su uso en lados opuestos del dispositivo A, se usa la
orientación alternativa de los montajes guía. Por consiguiente, en
la realización preferida, las chapas 10 y 12 son estructuralmente
las mismas. Las chapas 10, 12 están posicionadas una frente a la
otra y se giran 90º para crear los montajes guía 40, 42, 44 y 46. La
ventaja de este concepto que utiliza chapas idénticas se puede
obtener con cualquier número par de montajes guía equiespaciados
alrededor del anillo conformado por las chapas 10, 12.
Haciendo referencia más específicamente a las
Figuras 2, 5 y 7, todos los montajes guía son idénticos. Sólo se
describirá detalladamente el montaje guía 40 y esta descripción se
aplica a los demás montajes guía. Las aletas integrales de contacto
deslizante 50, 52 se proporcionan en las chapas opuestas 10, 12.
Cuando las chapas se montan con los resortes 30 en las ubicaciones
deseadas, las aletas 50, 52 generalmente se desplazan una con
respecto a la otra. La aleta 50 incluye un refuerzo extruído 54 que
define una superficie interior generalmente cilíndrica 56. El
elemento guía que se extiende radialmente en forma de clavija 60
tiene una parte del cuerpo 62 con una superficie exterior rugosa 62a
para que la clavija pueda encajar a presión en la superficie
interior 56 de la aleta 50. La cabeza 64 de la clavija empalma con
la superficie exterior del refuerzo 56 para definir la posición
extendida hacia dentro de la clavija 60. Esta clavija tiene una
anchura o diámetro que generalmente se adapta a la anchura de la
ranura guiadora vertical 70 de forma que la clavija 60 y la ranura
70 coactúan para guiar el movimiento vertical de las chapas 10, 12
cuando la acción de transmisión comprime el dispositivo A entre la
posición que se muestra en la Figura 4 y la posición que se muestra
en la Figura 4A. Para definir la condición ensamblada del
dispositivo A que se muestra en la Figura 4, la ranura 70 incluye un
extremo remoto 72 espaciado a una distancia a de la chapa 12, que
se muestra en las Figuras 5 y 7. El otro extremo o extremo inferior
74 de la ranura 70 está a una distancia de separación y normalmente
no se pone en contacto con la clavija 60 ni siquiera cuando las
chapas 10, 12 se comprimen como se muestra en la Figura 4A. Tras
encajar a presión la clavija 60 en la superficie interior 56, como
se muestra más claramente en la Figura 5, el cuerpo 62 constituye
una coactuación del elemento guía con la ranura vertical 70 para
guiar verticalmente el movimiento de las dos chapas. El montaje 40
tiene la aleta ranurada 52 sobre la chapa 12. Los montajes
alternatos 42, 46 tienen la aleta ranurada sobre la chapa 10. Por
lo demás, los montajes guía son iguales. Utilizando los montajes
guía, las chapas 10, 12 se mueven únicamente en dirección vertical.
Aunque se compriman hasta un grado sustancial, como se muestra en la
Figura 4A, se mantiene el control por lo que no habrá movimiento
angular de una chapa con respecto a la otra. Esta ventaja se
obtiene, en la realización preferida, mediante la combinación de una
clavija y una ranura. Obviamente, se podrían hacer otras
modificaciones, como una clavija cilíndrica que está sobre una chapa
que se extiende dentro del paso cilíndrico vertical que está sobre
la otra chapa. De esta forma, la acción deslizante entre un elemento
que está sobre una chapa es controlada hacia una dirección vertical
por un elemento que está en la segunda chapa. Se podrían hacer otras
modificaciones para lograr el mismo funcionamiento.
Claims (7)
1. Un dispositivo de resorte que comprende un par
de chapas de soporte anulares espaciadas primera y segunda (10, 12)
que definen un anillo con un eje central; entre las chapas anulares
se dispone una pluralidad de resortes en espiral orientados
paralelos circunferencialmente espaciados (30) que tienen asociados
a los mismos una altura de libre estado para dichos resortes en
espiral; y, una pluralidad de montajes guía (40, 42, 44, 46)
situados en posiciones circunferencialmente espaciadas en torno a
dicho anillo, incluyendo cada uno de estos montajes guía una primera
aleta (52) que se extiende desde una de las chapas (12) hacia la
otra chapa (10), una segunda aleta (50) que se extiende desde esa
otra chapa (10) hacia la primera chapa (12) para formar un contacto
generalmente deslizante entre las aletas primera y segunda cuando
las chapas espaciadas se desplazan verticalmente para comprimir y
soltar los resortes en espiral, que se caracteriza porque la
primera aleta (52) tiene una ranura guiadora (70) con una anchura
determinada y se extiende en dirección perpendicular a las chapas y
la segunda aleta (50) lleva un elemento guía alargado ensamblado
(60) que se extiende radialmente desde dicho anillo y a través de
dicha ranura (70) para guiar el movimiento vertical entre dichas
chapas.
2. Un montaje del resorte, definido en la
reivindicación 1, que se caracteriza porque dichas
posiciones de los montajes guía (40, 42, 44, 56) están entre dichos
muelles en espiral (30).
3. Un montaje del resorte, definido en la
reivindicación 1 o 2, que se caracteriza porque dichas aletas
(50, 52) están formadas íntegramente de dichas chapas (10, 12)
desde las que se extienden.
4. Un montaje del resorte, definido en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 3, que se caracteriza porque
dicha segunda aleta (50) incluye una superficie interior (56)
definida por un refuerzo extruído (54) y dicho elemento guía (60)
encaja a presión en dicha superficie interior.
5. Un montaje del resorte, definido en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizado
porque dicho elemento guía (60) tiene una anchura transversal que
generalmente se adapta a la anchura determinada de dicha ranura
guiadora (70) pero es inferior a ella.
6. Un montaje del resorte, definido en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 5, caracterizado porque dicha
ranura guiadora (70) tiene un extremo (74) alejado de dicha chapa
(10) desde la que se extiende la segunda aleta (50), estando dicho
extremo espaciado de dicha chapa una distancia para comprimir dichos
resortes en espiral (30) mediante la acción del elemento guía (60)
en dicha ranura (70) de la primera aleta (52).
7. Un montaje del resorte, definido en cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado porque hay un
número par de montajes guía (40, 42, 44, 46) dispuestos en grupos
alternativos; un grupo de los montajes guía tiene la primera aleta
(52) extendiéndose desde la primera chapa (12) y la segunda aleta
(50) extendiéndose desde la segunda chapa (10) y el otro grupo de
montajes guía tiene la primera aleta (52) extendiéndose desde la
segunda chapa (10) y la segunda aleta (50) extendiéndose desde la
primera chapa (12).
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