ES2908211T3

ES2908211T3 - Muelle helicoidal hueco, y dispositivo de suspensión para vehículo

Info

Publication number: ES2908211T3
Application number: ES17775323T
Authority: ES
Inventors: Masahiro Umezawa; Daisuke Takeda
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: EP3438494B1; US20190030973A1; CN108884893A; JP6613366B2; US11254177B2; KR102092498B1; US20220041027A1; EP3438494A1; HUE058028T2; US11685211B2; JPWO2017170789A1; WO2017170789A1; KR20180117159A; MX2018011712A; EP3438494A4; CN108884893B

Abstract

Un muelle helicoidal hueco (10) constituido por un alambre hueco (20) enrollado de manera helicoidal, el muelle helicoidal hueco (10) que comprende una porción sellada terminal (30) (30A) (30B) formada en una porción de extremo del alambre (20), en el que la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual un eje (X1) que pasa a través de un centro del alambre (20) es un eje simétrico, y en una sección transversal a lo largo del eje (X1), la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) comprende: una porción de pared de extremo (41) que incluye una cara de extremo (40); una superficie curvada en forma de arco (42) formada entre la cara de extremo (40) y una superficie periférica exterior (20c) del alambre (20); y una porción de cierre de centro de extremo distal (43) existente en el eje (X1) en un centro de la porción de pared de extremo (41); y caracterizado porque la cara de extremo (40) es sustancialmente plana y es perpendicular al eje (X1); y la superficie curvada en forma de arco (42) conecta entre la superficie periférica exterior (20c) del alambre (20) y la cara de extremo (40) mediante la formación de una superficie curvada lisa.

Description

DESCRIPCIÓN

Muelle helicoidal hueco, y dispositivo de suspensión para vehículo

Campo técnico

La presente invención se refiere a un muelle helicoidal hueco capaz de contribuir a reducir el peso de una suspensión para un vehículo, tal como un automóvil, y a una suspensión de vehículo que comprende el muelle helicoidal hueco.

Técnica Anterior

La suspensión para un vehículo, tal como un automóvil, comprende un muelle helicoidal, un asiento de muelle superior y un asiento de muelle inferior. El asiento superior del muelle soporta un extremo superior del muelle helicoidal. El asiento inferior del muelle soporta un extremo inferior del muelle helicoidal. El muelle helicoidal se comprime entre el asiento del muelle inferior y el asiento del muelle superior. Además, el muelle helicoidal se extiende y se retrae de acuerdo con la magnitud de una carga aplicada entre el asiento del muelle inferior y el asiento del muelle superior. A fin de reducir el consumo de combustible de un vehículo, o mejorar las prestaciones de conducción, existe una creciente demanda de reducción del peso de los vehículos. El muelle helicoidal que constituye la suspensión no es una excepción, y reducir su peso es un requisito inevitable.

Como el medio para reducir el peso de un muelle helicoidal, la Bibliografía de Patentes 1 describe un muelle helicoidal hueco mediante el uso de un alambre hueco. En el muelle helicoidal hueco de la Bibliografía de Patentes 1, una abertura en un extremo distal del alambre está cerrada por un capuchón, que es una parte separada del alambre. Por consiguiente, cuando el extremo distal del alambre está fijado por un mandril de un dispositivo de fabricación de muelles helicoidales, el capuchón puede ser aplastado. También, el capuchón se puede desprender. La Bibliografía de Patentes 2 describe la tecnología de cierre de una abertura en el extremo distal de un alambre de un muelle helicoidal hueco por medio de hilado. El extremo distal del alambre está formado de forma semiesférica (en forma de cúpula) por el hilado.

El documento EP 2647449 A1 se refiere a un muelle helicoidal hueco y a un procedimiento de fabricación del mismo, en particular a un procedimiento de sellado del muelle helicoidal hueco.

El documento KR 20120037591 A se refiere a un procedimiento de sellado para una parte de extremo de un material hueco para un muelle helicoidal.

El documento DE 102011 002065 A1 se refiere a una disposición de rodamiento para un muelle, en particular para un muelle de un chasis de vehículo, y a un procedimiento para formar tal disposición de rodamiento.

Listado de citas

Bibliografía de patentes

Bibliografía de Patentes 1: JP 2007-127227 A

Bibliografía de Patentes 2: JP 2012-117612 A

Sumario de la Invención

Problema Técnico

Cuando se comprime un muelle helicoidal, se genera un par de torsión alrededor de un eje helicoidal en una porción de giro de extremo del muelle helicoidal. Cuando la porción de giro de extremo dispuesta en un asiento de muelle se gira alrededor del eje helicoidal por el par de torsión, se desplaza un eje de carga (posición de la línea de fuerza) del muelle helicoidal. Un muelle helicoidal con el eje de carga desplazado puede no ser capaz de desempeñar plenamente una función predeterminada. Por consiguiente, en un muelle helicoidal para una suspensión, se proporcionan medios de prevención de la rotación para evitar la rotación de la porción de giro de extremo. Un ejemplo de los medios de prevención de la rotación es una porción de escalón que tiene una pared de tope formada en el asiento del muelle. Al poner en contacto un extremo distal de un alambre de la porción de giro de extremo con la pared del tapón, se impide la rotación de la porción de giro de extremo.

En la Bibliografía de Patentes 2, un extremo distal de la porción de giro de extremo se forma en una forma semiesférica por el hilado. Por consiguiente, cuando se aplica un par de torsión que hace girar la porción de giro de extremo, el extremo distal de la porción de giro de extremo puede atravesar la pared del tapón. Cuando el extremo distal de la porción de giro de extremo pasa por la pared del tapón, la porción de giro de extremo se desplaza de una posición normal. Si se desplaza la posición de la porción de giro de extremo, se modifica un eje de carga (posición de la línea de fuerza) del muelle helicoidal. Por consiguiente, existe la posibilidad de que el muelle helicoidal no pueda desempeñar plenamente la función requerida como muelle helicoidal de suspensión. Además, cuando la porción de giro de extremo rota en relación con el asiento de muelle, puede generarse un sonido anormal por la fricción entre el asiento de muelle y la porción de giro de extremo, o el asiento de muelle está desgastado.

Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un muelle helicoidal hueco, que puede evitar que un extremo distal de una porción de giro de extremo se mueva de una posición predeterminada con respecto a un asiento de muelle, y también suprimir el daño al asiento de muelle, y una suspensión de vehículo que comprende el muelle helicoidal hueco.

Solución al Problema

Una realización de la presente invención se refiere a un miembro de muelle hueco constituido por un alambre hueco, e incluye una porción sellada terminal en una porción de extremo del alambre. La porción sellada terminal tiene una forma rotacionalmente simétrica en la que un eje que pasa por el centro del alambre es un eje simétrico, e incluye una porción de pared de extremo que incluye una cara de extremo, una porción de cierre de centro de extremo distal y un rebaje formado en una superficie interior de la porción de pared de extremo. La porción de pared de extremo incluye una cara de extremo que es sustancialmente plana y que es perpendicular al eje. La superficie curvada en forma de arco está formada entre la cara de extremo y una superficie periférica exterior del alambre. La superficie curvada en forma de arco conecta entre la superficie periférica exterior del alambre y la cara de extremo mediante la formación de una superficie curvada lisa. La porción de cierre del centro del extremo distal se forma en el eje en el centro de la porción de pared del extremo. En una superficie interior de la porción de pared de extremo, puede estar incluido un rebaje de una forma rotacionalmente simétrica sobre el eje. Se puede formar una porción de procesamiento de biselado en un lado interno o un lado externo de una porción de extremo distal del alambre por adelantado, antes de que se forme la porción sellada terminal. Al formar la porción de procesamiento de biselado por adelantado, se puede formar el rebaje como se desea al formar la porción sellada terminal.

Se lleva a cabo el hilado para formar la porción sellada terminal de la presente realización. El hilado es el procedimiento que hace que un alambre calentado gire alrededor del eje, y pone en contacto una plantilla de hilado con una superficie periférica exterior del alambre. Mientras la plantilla de hilado se mueve en una dirección a lo largo del eje hacia un extremo distal del alambre, la plantilla de hilado se mueve hacia el centro del alambre. Por medio de la repetición del hilado más de una vez, se forma gradualmente una porción de abertura de extremo distal del alambre. Finalmente, la porción de abertura de extremo distal del alambre se une en el eje (centro de rotación) y se forma como una parte integral. De este modo, se forma la porción de cierre de centro de extremo distal que se cierra herméticamente. Además, la plantilla de hilado se mueve en una dirección radial del alambre. Alternativamente, mediante una plantilla de prensado de superficie que es diferente de la plantilla de hilado, la porción sellada terminal se presiona en la dirección a lo largo del eje. De este modo, se forma la cara de extremo.

Una suspensión de vehículo de acuerdo con una realización comprende el muelle helicoidal hueco, y un asiento de muelle que soporta una porción de giro de extremo del muelle helicoidal hueco. La porción de giro de extremo está dispuesta en el asiento de muelle en un estado tal que la cara de extremo de la porción sellada terminal es opuesta a la pared del tapón. Un ejemplo del asiento de muelle incluye un miembro de base metálico, y un miembro de lámina no metálico tal como una lámina de caucho montada en el miembro de base, y la porción sellada terminal entra en contacto con el miembro de lámina.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con el muelle helicoidal hueco de la presente invención, es posible evitar que la porción de extremo del alambre atraviese la pared de tope del asiento de muelle por la cara de extremo de la porción sellada del terminal. Un muelle helicoidal sólido convencional incluye una superficie de corte obtenida al cortar un extremo distal de un alambre sólido en una dirección radial del mismo. Por esta razón, cuando una esquina de la superficie cortada entra en contacto con la lámina de caucho del asiento de muelle, un miembro de la lámina de caucho puede resultar dañado. Por el contrario, en el muelle helicoidal hueco de la presente invención, dado que se forma una superficie curvada en forma de arco entre la cara de extremo de la porción sellada del terminal y la superficie periférica exterior, incluso si la porción sellada terminal entra en contacto con un miembro de lámina no metálico, tal como una lámina de caucho, es posible suprimir el daño al miembro de lámina.

Breve Descripción de los Dibujos

La FIG. 1 es una vista en perspectiva que muestra una parte de una suspensión de un vehículo que comprende un muelle helicoidal hueco de acuerdo con una primera realización.

La FIG. 2 es una vista en sección transversal de una porción de extremo del muelle helicoidal hueco de la suspensión mostrada en la FIG. 1.

La FIG. 3 es una vista frontal de la porción de extremo del muelle helicoidal hueco mostrado en la FIG. 2.

La FIG. 4 es una vista en sección transversal de una parte de la suspensión mostrada en la FIG. 1.

La FIG. 5 es una vista lateral que muestra esquemáticamente una parte de un aparato de hilado.

La FIG. 6 es una vista en sección transversal que muestra un ejemplo de una porción de extremo de un alambre antes de que se forme la porción sellada terminal.

La FIG. 7 es una vista en sección transversal que muestra una plantilla de hilado del aparato de hilado mostrado en la FIG. 5 y la porción de extremo del alambre.

La FIG. 8 es una vista en sección transversal que muestra un ejemplo de un alambre que incluye una porción biselada en un lado interior de la porción de extremo.

La FIG. 9 es una vista en sección transversal que muestra un ejemplo de un alambre que incluye una porción biselada en un lado exterior de la porción de extremo.

La FIG. 10 es una vista en sección transversal que muestra la porción de extremo del alambre y una plantilla de prensado de superficie.

La FIG. 11 es una vista en sección transversal de una porción sellada terminal de acuerdo con una segunda realización.

La FIG. 12 es una vista en sección transversal de una porción sellada terminal de acuerdo con una tercera realización.

Modo para Llevar a Cabo la Invención

Un muelle helicoidal hueco de acuerdo con una primera realización, y una suspensión de vehículo que comprende este muelle helicoidal hueco se describirán con referencia a las FIGS. 1 a 7.

La FIG. 1 muestra una parte de una suspensión de tipo puntal McPherson 1, como un ejemplo de suspensión de un vehículo. La suspensión 1 de la presente realización comprende un muelle helicoidal hueco 10, un asiento de muelle inferior 11, un asiento de muelle superior 12 y un amortiguador 13. El asiento inferior del muelle 11 soporta una porción de giro del extremo inferior 10a del muelle helicoidal hueco 10. El asiento superior del muelle 12 soporta una porción de giro del extremo superior 10b del muelle helicoidal hueco 10. El amortiguador 13 funciona como un puntal. El muelle helicoidal hueco 10 se puede utilizar para una suspensión diferente a la del tipo puntal McPherson.

El muelle helicoidal hueco 10 mostrado en la FIG. 1 se instala en la carrocería del vehículo en un estado tal que se comprime entre el asiento inferior del muelle 11 y el asiento superior del muelle 12 (es decir, un estado en el que se aplica una precarga). El muelle helicoidal hueco 10 soporta elásticamente una carga aplicada desde arriba en la carrocería del vehículo. El muelle helicoidal hueco 10 se comprime entre los asientos del muelle 11 y 12 en función de la magnitud de la carga. En consecuencia, la distancia entre los asientos del muelle 11 y 12 varía en función de la carga.

El muelle helicoidal hueco 10 de la presente realización incluye un alambre hueco (alambre hueco) 20 que está formado de manera helicoidal (enrollado). El alambre 20 está fabricado con acero para muelles. La forma específica del muelle helicoidal hueco 10 no se limita a la cilíndrica, y el muelle helicoidal hueco 10 se puede formar de diversas maneras como, por ejemplo, un muelle helicoidal en forma de barril, un muelle helicoidal en forma de reloj de arena, un muelle helicoidal cónico, un muelle helicoidal de escalón variable y muelles de otras formas.

Un material del alambre 20 es un material de acero para un muelle que se puede procesar por trabajo en caliente (por ejemplo, en un intervalo de temperatura en el que el acero se austeniza). Aunque el tipo de material de acero no está particularmente limitado, se puede utilizar, por ejemplo, un material de acero para un muelle helicoidal de suspensión general. Además del acero para muelles, se puede utilizar acero de alta resistencia o acero para carburación, por ejemplo. Alternativamente, en algunos casos, se puede utilizar un acero de bajo carbono con una concentración de carbono de aproximadamente 0,15% a 0,60% en peso. En otras palabras, se pueden aplicar varios materiales de acero.

En ambos extremos del muelle helicoidal hueco 10, más específicamente, en las porciones de extremo 20a y 20b del alambre 20, se forman porciones selladas terminales 30, respectivamente. Las porciones selladas terminales 30 son formadas por adelantado por un aparato de hilado 60 antes de que el alambre 20 sea formado (enrollado) de manera helicoidal.

La FIG. 2 muestra una sección transversal de la porción sellada terminal 30 a lo largo de un eje. La FIG. 3 es una vista frontal de la porción sellada terminal 30 mostrada en la FIG. 2. Una sección transversal obtenida en una dirección radial perpendicular al eje X1 del alambre 20 es circular. Como se muestra en la FIG. 2, la porción sellada terminal 30 tiene una forma rotacionalmente simétrica en la que el eje X1 que pasa por un centro C (FIG. 3) del alambre 20 es un eje simétrico. Más específicamente, la porción sellada terminal 30 tiene una forma tal que su sección transversal a lo largo del eje X1 no cambia incluso si la porción sellada terminal 30 se gira en un ángulo arbitrario alrededor del eje X1. La sección transversal a lo largo del eje X1 se pretende como una sección transversal obtenida en una dirección longitudinal que pasa por el centro C (eje X1) del alambre 20. En el interior del alambre 20, se forma un espacio cerrado 31.

La porción sellada terminal 30 incluye una porción de pared de extremo 41, y una superficie curvada en forma de arco 42. La porción de pared de extremo 41 incluye una cara de extremo 40 sustancialmente plana. La cara de extremo 40 es perpendicular al eje X1 (eje simétrico). La superficie curvada en forma de arco 42 está formada en una forma de arco entre una superficie periférica exterior 20c del alambre 20 y la cara de extremo 40. La superficie curvada en forma de arco 42 conecta entre la superficie periférica exterior 20c del alambre 20 y la cara de extremo 40 mediante la formación de una superficie curvada lisa. Una superficie interior 20d del alambre 20 tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual el eje X1 es el eje simétrico, al igual que la superficie periférica exterior 20c.

En el eje X1 en el centro de la porción de pared de extremo 41, se forma una porción de cierre de centro de extremo distal 43. Un extremo distal (porción de abertura de extremo distal) 20e del alambre hueco 20 converge hacia el eje X1 por medio del hilado. Cuando el extremo distal (porción de abertura de extremo distal) 20e del alambre 20 sometido a hilado se fusiona en el eje X1 para que se una y forme una parte integral, se forma la porción de cierre de centro de extremo distal 43. El extremo distal 20e del alambre hueco 20 está sellado herméticamente en la porción de cierre de centro de extremo distal 43. En una superficie interior de la porción de pared del extremo 41, se forma un rebaje 45 que tiene una forma rotacionalmente simétrica en la que el eje X1 es el eje de simetría. El centro del rebaje 45 (es decir, un extremo distal 45a del rebaje 45) está situado en el eje X1 (eje simétrico), al igual que la porción de cierre de centro de extremo distal 43.

La FIG. 4 muestra una parte de la suspensión 1 mostrada en la FIG. 1. La FIG. 4 muestra una parte del asiento de muelle inferior 11 y la porción sellada terminal 30. El asiento de muelle 11 incluye un miembro de base metálico 50, y un miembro de lámina no metálico 51. El miembro de lámina 51 está dispuesto sobre el miembro de base 50. El miembro de lámina 51 está formado por un material no metálico, tal como una lámina de caucho. El miembro de lámina 51 puede estar fabricado con una resina sintética.

En el asiento de muelle 11 se forma una porción de escalón 53. La porción de escalón 53 comprende una pared de tope 52. La pared de tope 52 tiene la función de restringir una posición de la porción de giro de extremo 10a del muelle helicoidal hueco 10. La cara de extremo 40 de la porción sellada terminal 30 está dispuesta para ser opuesta a la pared de tope 52 del asiento de muelle 11. Una posición de la cara de extremo 40 de la porción sellada terminal 30 está restringida por la pared de tope 52. De esta manera, se determina el posicionamiento de la porción de giro de extremo 10a, y se suprime la rotación de la porción de giro de extremo 10a alrededor de un eje helicoidal. En el asiento de muelle superior 12, puede formarse una porción de escalón para mantener la porción de giro de extremo superior 10b en una posición predeterminada.

La porción sellada terminal 30 del muelle helicoidal hueco 10 de la presente realización incluye una cara de extremo 40 sustancialmente plana. La cara de extremo 40 es perpendicular al eje X1. La cara de extremo 40 es opuesta a la pared de tope 52 del asiento de muelle 11. Cuando un par de torsión alrededor del eje helicoidal actúa sobre la porción de giro de extremo 10a, la cara de extremo plana 40 hace tope con la pared de tope 52. De esta manera, dado que el movimiento de la porción sellada terminal 30 que se desplaza a través de la porción de escalón 53 puede ser restringido, la posición de la porción de giro de extremo 10a se estabiliza. Como la posición de la porción de giro de extremo 10a está estabilizada, es posible evitar que varíe un eje de carga del muelle helicoidal hueco 10. Además, dado que es posible evitar que la porción de giro de extremo 10a gire alrededor del eje helicoidal con respecto al asiento de muelle 11, es posible evitar la aparición de un sonido anormal causado por la fricción, y evitar que el asiento de muelle 11 se desgaste.

La superficie curvada en forma de arco 42 está formada entre la cara de extremo 40 y la superficie periférica exterior 20c. La porción sellada terminal 30 tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual el eje X1 es el eje simétrico. Cualquiera que sea la posición de rotación en la que se encuentre la porción de extremo 20a del alambre 20 retorcido en el momento del enrollado alrededor del eje X1, la superficie curvada en forma de arco 42 puede estar en contacto con el miembro de lámina 51. Por consiguiente, incluso si la porción de extremo 20a del alambre 20 entra en contacto con un miembro de lámina relativamente suave 51, tal como una lámina de caucho o una lámina de resina, el daño al miembro de lámina 51 puede ser suprimido en virtud de la superficie curvada en forma de arco 42.

La FIG. 5 es una vista lateral que muestra esquemáticamente una parte de un aparato de hilado 60. Por medio del aparato de hilado 60, la porción sellada terminal 30 se forma en la porción de extremo 20a del alambre (alambre hueco) 20. La FIG. 6 es una vista en sección transversal del alambre 20 antes de que se forme la porción sellada terminal 30. Un ejemplo de un diámetro exterior D del alambre 20 es 919 mm, y un ejemplo de un espesor T es 3 mm. El alambre 20 tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual el eje X1 es el eje simétrico.

El aparato de hilado 60 mostrado en la FIG. 5 incluye un torno 61, un medio de calentamiento 62 y un mecanismo de hilado 64. El torno 61 sujeta el alambre 20 y lo hace girar alrededor del eje X1. El medio de calentamiento 62 calienta la porción de extremo 20a del alambre 20. El mecanismo de hilado 64 comprende una plantilla de hilado 63 en forma de rodillo. Un ejemplo del medio de calentamiento 62 es un quemador de gas. Otro ejemplo preferido del medio de calentamiento 62 es una bobina de calentamiento por inducción de alta frecuencia. Para calentar la porción de extremo 20a del alambre 20, se recomienda el uso de la bobina de calentamiento por inducción de alta frecuencia. En un estado en el cual la plantilla de hilado 63 está en contacto con el alambre 20 que está girando, la plantilla de hilado 63 es impulsada a girar alrededor de un eje de rotación 63a.

La porción de extremo 20a del alambre 20 es girada por el torno 61. La porción de extremo 20a del alambre giratoria 20 se calienta, por ejemplo, a la temperatura de austenización, por el medio de calentamiento 62. El alambre calentado 20 se ilumina de rojo, y tiene una suavidad adecuada para el procesamiento. El alambre calentado 20 es girado alrededor del eje X1 por el torno 61. Un extremo distal de la plantilla de hilado 63 está hecho para entrar en contacto con la superficie periférica exterior 20c de la porción de extremo 20a del alambre 20 que se calienta y gira de esta manera. El extremo distal de la plantilla de hilado 63 se pone en contacto con un punto de inicio de hilado P1 (FIGS.

5 y 6), que está a decenas de milímetros (por ejemplo, 20 mm) del extremo distal (porción de abertura de extremo distal) 20e del alambre 20. Además, la plantilla de hilado 63 se mueve en una dirección indicada por la flecha P2 (es decir, una dirección a lo largo del eje X1). Simultáneamente con lo anterior, la plantilla de hilado 63 se mueve en una dirección radial del alambre 20 hacia el eje X1.

Por medio de dicho movimiento de la plantilla de hilado 63, el extremo distal (porción de abertura de extremo distal) 20e del alambre 20 se desplaza plásticamente de forma que se recoge hacia el eje X1 desde la superficie periférica exterior 20c. Además, el extremo distal (porción de abertura de extremo distal) 20e del alambre 20 es moldeado por rotación de forma que el diámetro del extremo distal (porción de abertura del extremo distal) 20e del alambre 20 se reduzca gradualmente. El hilado anterior se realiza varias veces antes de que la temperatura del alambre 20 descienda excesivamente. Al hacerlo, el extremo distal 20e del alambre 20 sometido a hilado se une en el eje X1 y se forma como una parte integral. Como resultado, la porción de cierre del centro del extremo distal 43 que se sella se forma en la porción de pared del extremo 41.

Como se muestra en la FIG. 7 la plantilla de hilado 63 se mueve en una dirección perpendicular (normal) al eje X1 (es decir, una dirección indicada por la flecha P3). Mediante este movimiento, se forma la cara de extremo 40 que es sustancialmente perpendicular al eje X1, y que se ha aplanado. La porción de cierre de centro de extremo distal 43 está formada en el eje X1 en el centro de la porción de pared de extremo 41. La porción de cierre del centro del extremo distal 43 está cerrada herméticamente por el hilado. En consecuencia, es posible evitar que líquidos tales como el agua, el aceite y el gas, entren en el interior del espacio cerrado 31 a través de la porción de cierre del centro del extremo distal 43, desde el exterior de la porción de pared del extremo 41.

La cara de extremo 40 y la superficie curvada en forma de arco 42 de la porción sellada terminal 30 se forman cuando la porción sellada terminal 30 es formada por el aparato de hilado 60. Más específicamente, la cara del extremo 40 y la superficie curvada en forma de arco 42 se pueden formar de acuerdo con un lugar de movimiento de la plantilla de hilado 63 durante el hilado. En consecuencia, no es necesario añadir por separado una etapa diferente, como el mecanizado, para formar la cara del extremo 40 y la superficie curva en forma de arco 42. En una superficie interior de la porción de pared de extremo 41, se forma el rebaje 45 que tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual el eje X1 es el eje simétrico. Al someter el extremo distal (porción de abertura de extremo distal) 20e del alambre 20 al hilado mediante la plantilla de hilado 63, se forma la porción de cierre del extremo distal central 43 en el eje X1. Dado que el rebaje 45 que tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual el eje X1 está en el centro se forma en el lado interior de la porción de la pared de extremo 41, el trabajo de formación de la porción de cierre de extremo distal del centro 43 en el eje X1 puede llevarse a cabo con relativa facilidad.

En las porciones de extremo 20a y 20b del alambre 20, se forman las porciones selladas terminales 30, respectivamente. Después, al enrollar el alambre 20 de manera helicoidal mediante un dispositivo de fabricación de muelles helicoidales, se forma el muelle helicoidal 10. Un ejemplo del dispositivo de fabricación de muelles helicoidales comprende un mandril que gira, una porción de cabeza giratoria, un mandril configurado para fijar un extremo distal del alambre en la porción de cabeza giratoria, una guía que guía el alambre, y similares. El extremo distal (porción sellada terminal 30) del alambre 20 se fija a la porción de cabeza giratoria por medio del mandril. Por medio del movimiento de la guía en una dirección axial del mandril mientras éste gira, el alambre 20 es enrollado alrededor del mandril como una bobina con un paso predeterminado. Más concretamente, el muelle helicoidal 10 se forma helicoidalmente por medio de un trabajo en caliente.

En la porción sellada terminal 30 en el extremo distal del alambre 20, se forma la porción de pared de extremo 41 que tiene la cara de extremo 40 que es perpendicular al eje X1. La porción sellada terminal 30 que tiene la porción de pared de extremo 41 puede exhibir una gran rigidez contra una carga aplicada en la dirección radial del alambre 20. Por consiguiente, cuando la porción sellada terminal 30 es sujetada por el mandril del dispositivo de fabricación de muelle helicoidal, es posible evitar que la porción sellada terminal 30 sea aplastada o deformada. Por consiguiente, el alambre 20 puede enrollarse alrededor del mandril en un estado en el que se mantiene la forma de la porción sellada terminal 30.

La FIG. 8 muestra un ejemplo en el cual se forma una porción biselada 70 en un lado interior de la porción de extremo 20a del alambre 20. Cuando el alambre 20 tiene un diámetro exterior D de 919 mm, y un espesor T de 3 mm, la longitud L1 de la porción biselada 70 se establece en 2 mm. La porción biselada 70 puede tener una longitud diferente a la indicada anteriormente. La porción sellada terminal 30 mostrada en la FIG. 2 se puede formar por medio de la realización del hilado en la porción de extremo 20a del alambre 20, que tiene la porción biselada 70 en el lado interior del alambre 20 como en este ejemplo, por el aparato de hilado 60 mostrado en la FIG. 5.

La FIG. 9 muestra un ejemplo en el que se forma una porción biselada 71 en un lado exterior de la porción de extremo 20a del alambre 20. Cuando el alambre 20 tiene un diámetro exterior D de 919 mm, y un espesor T de 3 mm, la longitud L2 de la porción biselada 71 se establece en 2 mm. La porción biselada 71 puede tener una longitud diferente a la indicada anteriormente. La porción sellada terminal 30 mostrada en la FIG. 2 se puede formar por medio de la realización del hilado en la porción del extremo 20a del alambre 20, que tiene la porción biselada 71 en el lado exterior del alambre 20 como en este ejemplo, por el aparato de hilado 60 mostrado en la FIG. 5.

La FIG. 10 muestra una plantilla de prensado de superficie 80 utilizada como el otro medio para formar la cara de extremo 40. La plantilla de prensado de superficies 80 se presiona contra la porción de pared de extremo 41 en la dirección a lo largo del eje X1 (es decir, una dirección indicada por la flecha P4 en la FIG. 10). En algunos casos, la plantilla de prensado de superficie 80 puede formar una cara de extremo 40 sustancialmente plana.

La FIG. 11 muestra una sección transversal de una porción sellada terminal 30A de acuerdo con una segunda realización. La porción sellada terminal 30A también tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual un eje X1 de un alambre 20 es el eje simétrico, al igual que la porción sellada terminal 30 de la primera realización. Más específicamente, la porción sellada terminal 30A incluye una porción de pared del extremo 41, una superficie curvada en forma de arco 42, una porción de cierre del centro del extremo distal 43, y un rebaje 45 en una sección transversal a lo largo del eje X1 (eje de simetría). La porción de pared de extremo 41 incluye una cara de extremo 40 perpendicular al eje X1. La superficie curvada en forma de arco 42 es contigua a la cara de extremo 40 y a una superficie periférica exterior 20c. La porción de cierre del centro del extremo distal 43 está formada en el eje X1 en el centro de la porción de pared del extremo 41. Además, la porción sellada terminal 30A incluye una porción agudizada 90 formada entre la pared de extremo 40 y la superficie curvada en forma de arco 42.

La FIG. 12 muestra una sección transversal de una porción sellada terminal 30B de acuerdo con una tercera realización. La porción sellada terminal 30B también forma una forma rotacionalmente simétrica en la cual un eje X1 de un alambre 20 es un eje simétrico. Más específicamente, la porción sellada terminal 30B incluye una porción de pared del extremo 41, una superficie curvada en forma de arco 42, una porción de cierre del centro del extremo distal 43, y un rebaje 45 en una sección transversal a lo largo del eje X1 (eje de simetría). La porción de pared de extremo 41 incluye una cara de extremo 40 perpendicular al eje X1. La superficie curvada en forma de arco 42 es contigua a la cara de extremo 40 y a una superficie periférica exterior 20c. La porción de cierre del centro del extremo distal 43 está formada en el eje X1 en el centro de la porción de pared del extremo 41.

Aplicabilidad industrial

No hace falta decir que al llevar a cabo la presente invención, no sólo la forma y la disposición específicas del muelle helicoidal hueco, sino también la posición y la forma de la porción sellada terminal, y la forma, la disposición, etc., del asiento de muelle superior y del asiento de muelle inferior que constituyen la suspensión pueden modificarse de forma variada. El muelle helicoidal hueco de la presente invención, tal como se define en el pliego de reivindicaciones adjunto, puede aplicarse a una suspensión para un vehículo que no sea un automóvil, y también puede utilizarse para una suspensión diferente a la suspensión de tipo McPherson. Sin embargo, la invención está definida por las reivindicaciones.

Listado de Signos de Referencia

1—Suspensión, 10—Muelle helicoidal hueco, 10a, 10b— Porción de giro de extremo, 11—Asiento inferior de muelle, 12—Asiento superior de muelle, 20—Alambre, 20a—Parte de extremo, 20c—Superficie periférica exterior, 20d— Superficie interior, 20e—Extremo distal, 30, 30A, 30B—Porción sellada terminal, 31—Espacio cerrado, 40—Cara de extremo, 41—Porción de pared final, 42—Superficie curvada en forma de arco, 43—Porción de cierre de centro de extremo distal, 45—Rebaje, 50—Miembro de base, 51—Miembro de lámina, 52—Pared de tope, 53—Porción de escalón, 60—Aparato de hilado, 61—Torno, 62—Medios de calentamiento, 63—Guía de hilado, 64—Mecanismo de hilado, 70—Porción biselada interna, 71—Porción biselada externa, 80—Guía de prensado de superficie, X1—Eje (eje simétrico) del alambre

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un muelle helicoidal hueco (10) constituido por un alambre hueco (20) enrollado de manera helicoidal, el muelle helicoidal hueco (10) que comprende una porción sellada terminal (30) (30A) (30B) formada en una porción de extremo del alambre (20), en el que

la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual un eje (X1) que pasa a través de un centro del alambre (20) es un eje simétrico, y

en una sección transversal a lo largo del eje (X1), la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) comprende: una porción de pared de extremo (41) que incluye una cara de extremo (40);

una superficie curvada en forma de arco (42) formada entre la cara de extremo (40) y una superficie periférica exterior (20c) del alambre (20); y

una porción de cierre de centro de extremo distal (43) existente en el eje (X1) en un centro de la porción de pared de extremo (41); y

caracterizado porque

la cara de extremo (40) es sustancialmente plana y es perpendicular al eje (X1); y

la superficie curvada en forma de arco (42) conecta entre la superficie periférica exterior (20c) del alambre (20) y la cara de extremo (40) mediante la formación de una superficie curvada lisa.

2. El muelle helicoidal hueco (10) de la reivindicación 1,

en el que el muelle helicoidal hueco (10) incluye un rebaje (45) de una forma rotacionalmente simétrica existente en el eje (X1), en una superficie interior de la porción de pared de extremo (41) de la porción sellada terminal (30) (30A) (30B).

3. Una suspensión de vehículo que comprende:

un muelle helicoidal hueco (10) constituido por un alambre hueco (20) enrollado de manera helicoidal, y que comprende una porción de giro de extremo (10a); y

un asiento de muelle (11) que soporta la porción de giro de extremo (10a), en la que

el muelle helicoidal hueco (10) incluye una porción sellada terminal (30) (30A) (30B) formada en una porción de extremo del alambre (20),

la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) tiene una forma rotacionalmente simétrica en la cual un eje (X1) que pasa a través de un centro del alambre (20) es un eje simétrico,

en una sección transversal a lo largo del eje (X1), la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) comprende:

una porción de pared de extremo (41) que incluye una cara de extremo (40);

el asiento del muelle (11) incluye una pared de tope (52), y

la porción de giro de extremo (10a) está dispuesta en el asiento de muelle (11) en un estado tal que la cara de extremo (40) es opuesta a la pared de tope (52),

caracterizada porque

4. La suspensión de vehículo de la reivindicación 3, en la que el asiento de muelle (11) incluye un miembro de base metálico (50) que incluye la pared de tope (52), y un miembro de lámina no metálico (51) montado en el miembro de base (50), y la porción sellada terminal (30) (30A) (30B) está en contacto con el miembro de lámina (51).

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