ES2613503T3 - Muelle helicoidal - Google Patents

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ES2613503T3 ES11800727.7T ES11800727T ES2613503T3 ES 2613503 T3 ES2613503 T3 ES 2613503T3 ES 11800727 T ES11800727 T ES 11800727T ES 2613503 T3 ES2613503 T3 ES 2613503T3
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Takayuki Matsuoto
Kazuhisa Michibata
Satoshi Ieiri
Takashi Yajima
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Abstract

Un muelle (1) helicoidal que comprende: una sección (11) efectiva que funciona como un muelle cuando se aplica una carga en la dirección del eje de hélice; secciones (12) de giro finales que están formadas en ambos extremos de la sección (11) efectiva; y secciones (13) crecientes que están formadas entre la sección (11) efectiva y las secciones (12) de giro finales, en el que las secciones (13) crecientes están formadas de tal manera que, cuando θ1 representa el ángulo de paso de las secciones (13) crecientes y θ2 representa el ángulo de paso de la sección (11) efectiva, el ángulo de paso θ1 > ángulo de paso θ2 es aplicable en al menos una de las secciones (13) crecientes, en donde las secciones (13) crecientes están configuradas de tal manera que cuando la sección (11) efectiva está comprimida de manera que las espiras contactan, sustancialmente, unas con las otras, existen huecos entre las secciones (12) de giro finales y las secciones (13) crecientes, en donde las secciones que forman las secciones (12) de giro finales, en una varilla (W) de alambre que forma el muelle (1) helicoidal, se convierten en secciones (14) cónicas cuya dimensión en una dirección ortogonal a la dirección de enrollado de la varilla (W) de alambre se hace más pequeña hacia su extremo, caracterizado porque las secciones (14) cónicas son iguales de o mayores de 0,5 vueltas e iguales de o menores de 0,6 vueltas, y porque un diámetro de la varilla de alambre es de 25 a 90 mm.

Description

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Muelle helicoidal Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un muelle helicoidal y en particular se refiere a muelle helicoidal de extremo abierto que es, de forma particular, adecuado para utilizarse como un muelle de pista en un tren de rodadura de una oruga.
Antecedentes del estado de la tecnica
Como un muelle de pista que soporta elasticamente una polea loca y que exhibe una funcion de amortiguacion en un tren de rodadura de una oruga fijada a una excavadora o similar, hay un muelle de pista en el cual el paso del muelle se hace diferente en algunas secciones de la helice de todo el muelle helicoidal con respecto a otras secciones de la helice, de manera que se forman secciones de prevencion mordida, las cuales pueden impedir la mordida de tierra, arena, y similares (JP-ANo. 2006-044561).
El muelle de pista anteriormente mencionado es tambien un muelle helicoidal de extremo abierto que tiene huecos entre sus secciones finales y sus secciones iniciales en un estado libre. FR 2 550 295 A1 ademas, da a conocer un muelle helicoidal con las caracterfsticas del preambulo de la reivindicacion 1.
Divulgacion de la invencion
Problema tecnico
Sin embargo, en un muelle helicoidal de extremo abierto convencional, los huecos entre las secciones finales del muelle y las secciones helicoidales iniciales no son suficientes, de manera que ha habido problemas en los mismos, cuando se ha proporcionado un granallado despues de que se haya enrollada una varilla de alambre, no se hayan producido golpes por un impacto, y hayan surgido desgastes y ruidos durante el uso.
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un muelle helicoidal de extremo abierto al que se pueda proporcionar un granallado fiable, en el que no surjan desgastes ni ruidos durante el uso y en el que se ahorren recursos y se haga ligero en correspondencia a los problemas medioambientales en los ultimos anos.
Solucion al problema
Una invencion de acuerdo con la reivindicacion 1 se refiere a un muelle helicoidal que comprende: una seccion efectiva que funciona como un muelle cuando se aplica una carga en la direccion axial del muelle; secciones de giro finales que estan formadas a ambos lados de la seccion efectiva; y secciones crecientes que estan formadas entre la seccion efectiva y las secciones de giro finales, en donde las secciones crecientes estan formadas de tal manera que, cuando 01 representa el angulo de paso de las secciones crecientes y 02 representa el angulo de paso de la seccion efectiva, el angulo de paso 01 > angulo de paso 02 es aplicable en al menos una de las secciones crecientes, en donde las secciones crecientes estan configuradas de tal manera que cuando la seccion efectiva es comprimida, de manera que las espiras contacten unas con otras, existan huecos entre las secciones de giro final y las secciones crecientes y en donde el diametro de la varilla de alambre es de 25 a 90 mm, en donde las secciones que forman las secciones de giro finales en la varilla de alambre que forma el muelle helicoidal se convierten en secciones conicas cuyas dimensiones, en una direccion ortogonal a la direccion de enrollado de la varilla de alambre, se hacen mas pequenas hacia su extremo.
De acuerdo con la reivindicacion 1, los huecos entre las secciones de giro finales y las secciones helicoidales iniciales que incluyen las secciones crecientes se toman mas grandes que aquellas en un muelle helicoidal de extremo abierto convencional, de manera que cuando se ha proporcionado el granallado, no se presente la porcion en la que el golpe de impacto es insuficiente. Ademas, no hay contacto entre las secciones de giro finales y las secciones crecientes incluso durante el uso a una carga maxima, de manera que se proporciona un muelle helicoidal que puede evitar, de forma efectiva, la aparicion de desgaste y de sonidos anormales durante el uso.
Una invencion de acuerdo con la reivindicacion 2 se refiere al muelle helicoidal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que, cuando w representa la anchura y t representa el espesor de la varilla de alambre en las caras extremas de las secciones conicas, 1 < w/t < 1,6 es aplicable.
En un muelle helicoidal en el que las secciones de giro finales se convierten en secciones conicas, las secciones de giro finales se hacen inestables en el caso en el que w/t, en las caras extremas, es igual o menor que 1 y la rigidez en las secciones de giro finales cae cuando w/t, en las caras extremas, excede 1,6, y en ambos casos es mas facil para el muelle helicoidal colapsarse, pero en el muelle helicoidal de la reivindicacion 2, w/t en las caras extremas
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tiene una relacion de 1 < w/t < 1,6, de manera que se proporciona un muelle helicoidal en el cual la rigidez de las secciones de giro finales en la direccion del eje de helice es alta.
De acuerdo con la reivindicacion 1, las secciones conicas se hacen iguales a o mayores de 0,5 vueltas e iguales o menores de 0,6 vueltas.
Con el fin de que un muelle helicoidal de extremo abierto no colapse, es necesario que la longitud de las secciones conicas sea igual o mayor de 0,5 vueltas, pero cuando las secciones conicas llegan hasta las secciones crecientes, hay un peligro de que el muelle helicoidal se rompa, por lo que se prefiere que la longitud de las secciones conicas sea igual o menor de 0,6 vueltas. En la invencion de la reivindicacion 3, la longitud de las secciones conicas se hace igual o mayor de 0,5 vueltas e igual o menor de 0,6 vueltas, de manera que se puede evitar el colapso y se proporciona un muelle helicoidal ligero.
La reivindicacion 3 se refiere al muelle helicoidal acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que al menos una de las secciones de giro finales esta dotada de una curvatura en forma de rabo de cerdo.
De acuerdo con la reivindicacion 3, dando a la seccion de giro final una curvatura en forma de rabo de cerdo, se proporciona un muelle helicoidal en el cual el espacio entre las secciones de giro finales, a las que se le ha dado la curvatura en forma de rabo de cerdo, y la seccion helicoidal inicial adyacente a la seccion de giro final, no se cierra facilmente.
Efectos ventajosos de la invencion
Tal y como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la presente invencion, se proporciona un muelle helicoidal de extremo abierto sobre el cual se puede proporcionar un granallado adecuado, en el que no se produzcan desgastes y ruidos durante el uso, y en el que se ahorren recursos y sea ligero.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es una vista lateral que muestra una configuracion de un muelle helicoidal perteneciente al ejemplo de modo de realizacion 1;
La figura 2 es una vista lateral que muestra una configuracion con respecto a un ejemplo en el que una seccion de giro final, en un lado, esta dotada de una curvatura en forma de rabo de cerdo y se forma una seccion creciente en el muelle helicoidal que pertenece al ejemplo de modo de realizacion 1;
La figura 3 es una vista lateral y una vista extrema que muestra la configuracion de una seccion conica de la varilla de alambre que forma el muelle helicoidal de un ejemplo de modo de realizacion 1;
La figura 4 es una vista extrema del muelle helicoidal que pertenece al ejemplo de modo de realizacion 1;
La figura 5 es una vista lateral que muestra un estado en el cual el muelle helicoidal, que pertenece al ejemplo de modo de realizacion 1, ha sido comprimido a lo largo de su eje de helice;
La figura 6 es una vista lateral que muestra la configuracion de un muelle helicoidal de extremo abierto convencional;
La figura 7 es una vista lateral que muestra un estado en el cual el muelle helicoidal, mostrado la figura 6, ha sido comprimido a lo largo de su eje de helice;
La figura 8 es una vista lateral y una vista extrema que muestra la configuracion de una seccion conica de la varilla de alambre que forma el muelle helicoidal de la figura 6; y
La figura 9 es una vista extrema del muelle helicoidal de la figura 6.
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
1. Ejemplo de modo de realizacion 1
Un ejemplo de un muelle helicoidal que pertenece a la presente invencion se ha descrito a continuacion.
Un muelle 1 helicoidal que pertenece al ejemplo del modo de realizacion 1 es un muelle helicoidal de extremo abierto y es un muelle helicoidal que esta formado mediante el enrollado de una varilla W de alambre en espiras; tal y como se muestra en la figura 1, el muelle 1 helicoidal tiene una seccion 11 efectiva que funciona como un muelle cuando se ha aplicado una carrera en la direccion del eje de helice, secciones 12 de giro finales que estan formadas mediante el enrollado angularmente de la varilla W de alambre a un angulo de paso de 0 en ambos extremos de la
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seccion 11 efectiva, y secciones 13 crecientes en las cuales la varilla de alambre crece desde las secciones 12 de giro finales hacia la seccion 11 efectiva.
La seccion 13 creciente puede estar dispuesta en ambas secciones 12 de giro finales, tal y como se muestra en la figura 1, o puede estar dispuesta solo en una de las secciones 12 de giro finales, tal y como se muestra en la figura 2.
Tal y como se muestra en la figura 1 y en la figura 2, las secciones 13 crecientes y la seccion 11 efectiva estan formadas de tal manera que, cuando 01 representa el angulo de paso de las secciones 13 crecientes y 02 representa el angulo de paso de la seccion 11 efectiva, la relacion del angulo de paso 01 > el angulo de paso 02, es aplicable.
Las secciones 14 conicas, que son secciones que se han convertido en secciones 12 de giro finales en la varilla W de alambre, tienen una forma conica cuya dimension a lo largo de la direccion del eje de helice se hace mas corta hacia las caras 15 extremas, tal y como se muestra en la figura 3 y en la figura 4. Adicionalmente, las secciones 14 conicas son conicas de tal manera que, en las caras 15 extremas de las secciones 14 conicas, una relacion w/t entre la anchura w y el espesor t de la varilla W de alambre esta en el rango de 1 < w/t < 1,6.
Las secciones 14 conicas tienen una longitud correspondiente igual o mayor de 0,5 vueltas e igual a o menor de 0,6 vueltas.
Tal y como se muestra en la figura 4, la cual muestra los extremos del muelle 1 helicoidal, las secciones 12 de giro finales tambien se hacen iguales de o mayores de 0,5 vueltas e iguales de o menores de 0,6 vueltas y se hacen iguales de o menores de 1 vuelta incluso, cuando las secciones 13 crecientes se anaden a las secciones 12 de giro finales. Sin embargo, si las secciones 14 conicas exceden a las secciones 12 de giro en finales y llegan hasta las secciones 13 crecientes, hay un riesgo de que el muelle helicoidal se rompa, de manera que la longitud de la secciones 14 conicas se hace mas corta que la longitud de las secciones 12 de giro finales, y se asegura que las secciones 14 conicas no lleguen hasta las secciones 13 crecientes.
El calibre de la varilla W de alambre se puede decidir de forma apropiada de acuerdo con el uso previsto del muelle 1 helicoidal. Por ejemplo, si el muelle helicoidal es un muelle helicoidal para la construccion de maquinaria tal como un muelle de pista, se prefiere que el diametro de la varilla W de alambre sea aproximadamente de 25 mm a 90 mm.
La figura 5 muestra un estado en el cual se ha aplicado una carga en la direccion del eje de helice al muelle 1 helicoidal del modo de realizacion 1, de manera que el muelle 1 helicoidal se ha comprimido. Por otra parte, la figura 6 muestra un muelle 100 helicoidal de extremo abierto convencional, en el cual el angulo de paso 01 de las secciones 13 crecientes es mas pequeno que el angulo de paso 02 de la seccion 11 efectiva, y la figura 7 muestra un estado en el cual se ha aplicado una carga en la direccion del eje de helice al muelle 100 helicoidal de manera que el muelle 100 helicoidal se ha comprimido.
Tal y como se ha mostrado la figura 5, en el muelle 1 helicoidal del modo de realizacion 1, incluso en el estado en el que la seccion 11 efectiva ha sido comprimida a un estado en el cual las espiras contactan sustancialmente unas a otras, existen huecos entre las secciones 12 de giro finales y las secciones 13 crecientes. Por el contrario, en el muelle 100 helicoidal, tal y como se muestra la figura 7, las secciones 12 de giro finales y las secciones 13 crecientes contactan unas con otras antes de que la seccion 11 efectiva este suficientemente, comprimida completamente
Por consiguiente, mientras que en el muelle 11 helicoidal del modo de realizacion 1, se evita la aparicion de desgaste y de ruidos resultantes de las secciones 12 de giro finales que contactan con la secciones 13 crecientes, en el muelle 100 helicoidal las secciones 12 de giro finales contactan con las secciones 13 crecientes cada vez que la seccion 11 efectiva es comprimida mediante una carga, de manera que se produce desgaste y se generan ruidos.
Ademas, en el muelle 1 helicoidal del ejemplo del modo de realizacion 1, se puede tomar huecos mas grandes entre las secciones 12 de giro finales y las secciones helicoidales iniciales que incluyen a las secciones 13 crecientes que en el muelle 100 helicoidal de extremo abierto convencional, de manera que se puede reducir el numero de vueltas de la helice con respecto a las alturas del muelle requeridas por los clientes, y el muelle helicoidal se hace ligero.
Por otra parte, se realiza un granallado fiable y un recubrimiento en el momento de la fabricacion, y se reduce la presion por contacto y se evita el dano de la pelfcula de recubrimiento durante el uso, de manera que se reduce de forma significativa el riesgo de rotura por corrosion.
Ademas, en el muelle 1 helicoidal del ejemplo del modo de realizacion 1, tal y como el mostrado en la figura 3, la relacion entre la anchura w y el espesor t de las caras 15 extremas de la varilla W de alambre es mayor que 1 igual que o menor que 1,6 y la longitud de las secciones conicas se hace igual de o mayor de 0,5 vueltas e igual de o menor de 0,6 vueltas, pero en el muelle 100 helicoidal del extremo abierto convencional, w/t excede 1,6, tal y como se muestra en la figura 8 y la longitud de las secciones conicas excede 0,6 vueltas tal y como se muestra en la figura
9. Por consiguiente, en el muelle 1 helicoidal del ejemplo de modo de realizacion 1, en contraste con el muelle 100 helicoidal de extremo abierto convencional, la rigidez de las secciones 12 de giro finales, en la direccion del eje de helice, es alta, de manera que es diffcil, para las secciones 12 de giro finales, deformarse. Por consiguiente, se obtiene una caracterfstica de elasticidad estable.
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Lista de signos de referencia
I Muelle helicoidal
II Seccion efectiva
12 Secciones de giro finales
13 Secciones crecientes
14 Secciones extremas
15 Caras extremas

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un muelle (1) helicoidal que comprende:
    una seccion (11) efectiva que funciona como un muelle cuando se aplica una carga en la direccion del eje de helice;
    secciones (12) de giro finales que estan formadas en ambos extremos de la seccion (11) efectiva; y
    5 secciones (13) crecientes que estan formadas entre la seccion (11) efectiva y las secciones (12) de giro finales,
    en el que las secciones (13) crecientes estan formadas de tal manera que, cuando 01 representa el angulo de paso de las secciones (13) crecientes y 02 representa el angulo de paso de la seccion (11) efectiva, el angulo de paso 01 > angulo de paso 02 es aplicable en al menos una de las secciones (13) crecientes, en donde
    las secciones (13) crecientes estan configuradas de tal manera que cuando la seccion (11) efectiva esta comprimida 10 de manera que las espiras contactan, sustancialmente, unas con las otras, existen huecos entre las secciones (12) de giro finales y las secciones (13) crecientes, en donde las secciones que forman las secciones (12) de giro finales, en una varilla (W) de alambre que forma el muelle (1) helicoidal, se convierten en secciones (14) conicas cuya dimension en una direccion ortogonal a la direccion de enrollado de la varilla (W) de alambre se hace mas pequena hacia su extremo, caracterizado porque las secciones (14) conicas son iguales de o mayores de 0,5 vueltas e 15 iguales de o menores de 0,6 vueltas, y porque un diametro de la varilla de alambre es de 25 a 90 mm.
  2. 2. El muelle (1) helicoidal de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que cuando w representa la anchura y t representa el espesor de la varilla (W) de alambre en las caras extremas de las secciones (14) conicas, 1 < w/t < 1,6 es aplicable.
  3. 3. El muelle (1) helicoidal de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que al menos una de las 20 secciones (12) de giro finales esta dotada de una curvatura en forma de rabo de cerdo.
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