ES2933181T3

ES2933181T3 - Resorte helicoidal

Info

Publication number: ES2933181T3
Application number: ES18748627T
Authority: ES
Inventors: Shinichi Nishizawa
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2038-01-26
Also published as: RU2735389C1; MX2019008839A; EP3578846A4; CN110168246A; PL3578846T3; JPWO2018143105A1; WO2018143105A1; EP3578846A1; KR102229066B1; HUE060011T2; JP6790130B2; US20180215226A1; CN110168246B; US10144261B2; KR20190112087A; EP3578846B1

Abstract

Un resorte helicoidal (2) de acuerdo con una realización comprende una porción de espiral de extremo inferior (20) en contacto con un asiento de resorte inferior (10), una porción de espiral de extremo superior (21) en contacto con un asiento de resorte superior (11) , y una porción efectiva (22) entre la porción de bobina de extremo inferior (20) y la porción de bobina de extremo superior (21). En forma libre de no estar comprimido, el resorte helicoidal (2) tiene una forma cilíndrica alrededor del eje de la porción efectiva (22). Además, en una forma comprimida de ser comprimido a una altura específica, el resorte helicoidal (2) tiene una forma cilíndrica que tiene un paso fijo en la dirección del eje Z con respecto a un sistema de coordenadas en el que el eje de carga (FL) es el Eje Z. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Resorte helicoidal

Campo técnico

La presente invención se refiere a un resorte helicoidal que puede utilizarse en la suspensión de un vehículo, por ejemplo.

Técnica Anterior

Como procedimiento de producción de un resorte helicoidal, se conoce un procedimiento de formación del resorte helicoidal por trabajo en caliente y un procedimiento de formación del resorte helicoidal por trabajo en frío. El resorte helicoidal formado por trabajo en caliente se forma en forma helicoidal enrollando un alambre que se calienta a una alta temperatura (por ejemplo, una temperatura de austenización del acero) alrededor de un mandril (barra de núcleo) con un paso predeterminado. La longitud del alambre equivale a la de un resorte helicoidal. En la presente memoria, un aparato que produce un resorte helicoidal por medio de trabajo en caliente se denomina máquina de bobinado por formación en caliente, y el resorte helicoidal formado por trabajo en caliente se denomina resorte helicoidal formado en caliente. Dado que la máquina de bobinado en caliente enrolla un alambre que se ha ablandado como resultado del calentamiento alrededor del mandril, es adecuada para producir un resorte helicoidal que tenga un diámetro de alambre relativamente grande.

Por el contrario, un resorte helicoidal formado por trabajo en frío se produce de tal manera que un alambre que tiene una longitud equivalente a la de los resortes helicoidales múltiples se suministra entre un primer mandril y un segundo mandril de la máquina de bobinado, y el alambre se forma en forma de arco continuamente entre el primer mandril y el segundo mandril. Cuando el alambre se forma en un resorte helicoidal, el alambre se corta con un cortador. En la presente memoria, un aparato que produce un resorte helicoidal por trabajo en frío se denomina máquina de bobinado por formación en frío, y el resorte helicoidal formado por trabajo en frío se denomina resorte helicoidal formado en frío. La máquina de bobinado en frío puede producir un resorte helicoidal de una forma especial distinta a la forma cilíndrica.

La FIG. 13A muestra esquemáticamente un ejemplo de resorte helicoidal convencional 100. Una porción de enrollamiento del extremo inferior 100a del resorte helicoidal 100 se apoya en un asiento del resorte inferior 101. Una porción de enrollamiento del extremo superior 100b del resorte helicoidal 100 se apoya en un asiento del resorte superior 102. Las posiciones de los asientos del resorte 101 y 102 se determinan de acuerdo con las especificaciones de los componentes homólogos que soportan el resorte helicoidal. Como el alambre está enrollado helicoidalmente, el resorte helicoidal 100 no es simétrico con respecto al centro del resorte. En consecuencia, cuando se aplica una carga de compresión F1 al resorte helicoidal 100, se sabe que una porción efectiva 100c se deforma en una dirección indicada por la flecha f1, y que se produce el llamado arqueamiento o pandeo. El arqueamiento tiende a producirse especialmente en un resorte helicoidal con un número reducido de enrollamientos o vueltas (por ejemplo, cuando el número de enrollamientos es de cinco o menor). El resorte helicoidal 100 que tiene la curvatura puede interferir con los componentes circundantes, y por lo tanto, tal resorte helicoidal 100 no es deseable.

Con el fin de evitar la aparición de arqueamientos, como se indica en otro ejemplo convencional mostrado en la FIG.

13B, también se ha propuesto un resorte helicoidal 110, que está formado en forma de C o de S en su forma libre no sometida a la aplicación de carga. El objetivo es hacer que una porción efectiva 110c sea recta, ya que la porción efectiva 110c del resorte helicoidal 110 se deforme en una dirección indicada por la flecha f2 en un estado en el que se aplica la carga de compresión F1.

Listado de citas

Literatura de patentes

Literatura de Patentes 1: JP H01-156119 A

Literatura de Patentes 2: JP 2642163 B

Literatura de Patentes 3: EP 0135808 A2

Sumario de la Invención

Problema técnico

La Literatura de patentes 1 (JP H01-156119 A) o la Literatura de Patentes 2 (JP 2642163 B) divulga un resorte helicoidal formado en forma de C. Dado que a veces es difícil producir realmente un resorte helicoidal con una forma tan especial mediante una máquina bobinadora en caliente, se utiliza la máquina bobinadora en frío. Sin embargo, cuando un resorte helicoidal con un gran diámetro de alambre debe ser producido por la máquina de bobinado en frío, deben tomarse medidas particulares en relación con la estructura y el control de la máquina de bobinado. La Literatura de Patentes 3: EP 0135808 A2 divulga un resorte helicoidal según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un resorte helicoidal que pueda ser producido por una máquina de bobinado en caliente, y en el que se suprima el arqueamiento.

Solución al problema

Una realización de la presente invención se refiere a un resorte helicoidal que incluye un alambre formado en forma helicoidal, y que está dispuesto entre un asiento del resorte inferior y un asiento del resorte superior, y el resorte helicoidal comprende: una porción de enrollamiento del extremo inferior que está en contacto con el asiento del resorte inferior; una porción de enrollamiento del extremo superior que está en contacto con el asiento del resorte superior; una porción efectiva entre la porción de enrollamiento del extremo inferior y la porción de enrollamiento del extremo superior; y una línea de fuerza, que es una línea recta, que conecta un centro de fuerza aplicado a la porción de enrollamiento del extremo inferior y un centro de fuerza aplicado a la porción de enrollamiento del extremo superior en un estado en el que la fuerza que comprime la porción efectiva se aplica a la porción de enrollamiento del extremo inferior y a la porción de enrollamiento del extremo superior. La porción efectiva es cilíndrica alrededor de un eje de la porción efectiva en su forma libre (sin carga aplicada) en un estado en el que el resorte helicoidal no está comprimido. Es decir, el resorte helicoidal es cilíndrico en torno al eje de la porción efectiva como su eje central en un estado en el que no se aplica ninguna carga. Además, con respecto a un sistema de coordenadas en el que el eje de la porción efectiva se asume como un eje Z, la porción efectiva tiene un paso constante en una dirección a lo largo del eje Z en su forma libre (sin carga aplicada) que no es comprimido.

Además, con respecto a un sistema de coordenadas en el que la línea de fuerza se asume como un eje Z, la porción efectiva es cilíndrica (cilíndrica alrededor de la línea de fuerza como su eje central) con un paso constante en una dirección a lo largo del eje Z en su forma comprimida (estado comprimido) a una altura especificada. Además, en este resorte helicoidal, un centro de cada una de la porción de enrollamiento del extremo inferior y de la porción de enrollamiento del extremo superior debe desviarse preferentemente de un centro del resorte de acuerdo con una diferencia entre la línea de fuerza y un centro del asiento del resorte inferior y una diferencia entre la línea de fuerza y un centro del asiento del resorte superior, y las inclinaciones de la porción de enrollamiento del extremo inferior y de la porción de enrollamiento del extremo superior a la altura especificada deben hacerse preferentemente para corresponder a las del asiento del resorte inferior y del asiento del resorte superior, respectivamente.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con el resorte helicoidal de la presente realización, en un estado en el que el resorte helicoidal se comprime hasta la altura especificada, la porción efectiva no tiene arqueamiento. Por consiguiente, en un estado en el que el resorte helicoidal se incorpora a la suspensión de un vehículo, por ejemplo, se puede evitar que el resorte helicoidal interfiera con los componentes circundantes. Además, el resorte helicoidal de la presente realización puede ser producido por una máquina de bobinado en caliente.

Breve Descripción de los Dibujos

La FIG. 1 es una vista en sección transversal de una suspensión que comprende de un resorte helicoidal de acuerdo con una primera realización.

La FIG. 2 es una vista en sección transversal de un resorte helicoidal de la FIG. 1.

La FIG. 3 es una vista lateral del resorte helicoidal comprimido al máximo.

La FIG. 4 es una vista lateral del resorte helicoidal extendido al máximo.

La FIG. 5 es una ilustración que muestra esquemáticamente un asiento del resorte inferior y un resorte superior de la suspensión mostrada en la FIG. 1.

La FIG. 6 es un gráfico que muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo de un alambre de cada uno de los tres tipos de resortes helicoidales y una distancia desde una línea de fuerza. La FIG. 7 es un gráfico que muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo de un alambre del resorte helicoidal mostrado en la FIG. 2 y un paso.

La FIG. 8 es un gráfico que muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo del alambre de cada uno de los tres tipos de resortes helicoidales y una altura.

La FIG. 9 es una vista en planta de una parte de una máquina de bobinado en caliente.

La FIG. 10 es una vista en planta de resorte helicoidal de acuerdo con una quinta realización.

La FIG. 11 es una vista en sección transversal de un resorte helicoidal de la FIG. 10 siendo comprimido al máximo.

La FIG. 12 es una vista en sección transversal de un resorte helicoidal de la FIG. 10 extendido al máximo. La FIG. 13A es una vista en sección transversal de un resorte helicoidal convencional.

La FIG. 13B es una vista en sección transversal de otro resorte helicoidal convencional.

Modo para llevar a cabo la invención

Un muelle helicoidal 1 de acuerdo con una de las realizaciones de la presente invención se describirá a continuación con referencia a la FIGS. 1 a 9.

La suspensión 1 tipo columna McPherson mostrada en la FIG. 1 comprende un resorte helicoidal de suspensión 2 (en lo sucesivo denominado simplemente resorte helicoidal 2), y una columna 3 formada por un amortiguador. El resorte helicoidal 2 está formado por un alambre 4 de acero para resorte con forma helicoidal. El resorte helicoidal 2 está montado en la suspensión 1 en un estado en el que está comprimido entre un asiento del resorte inferior 10 y un asiento del resorte superior 11. Un extremo superior de la columna 3 está montado en la carrocería del vehículo 13 a través de un aislante de montaje 12. En la parte inferior de la columna 3 hay un soporte 15. En el soporte 15 está montado un miembro de rótula 16 (del que sólo se muestra una parte) para soportar un eje. La columna 3 está montada en el cuerpo del vehículo 13 en un estado tal que un lado extremo superior de la columna 3 está inclinado, más específicamente, el eje X0 está inclinado hacia el lado interior del vehículo según un ángulo de 01 con respecto a una línea vertical XL de gravedad.

El resorte helicoidal 2 mostrado en la FIG. 2 está comprimido entre el asiento del resorte inferior y el asiento del resorte superior. La FIG. 3 muestra el estado en el que el resorte helicoidal 2 está comprimido al máximo. La FIG. 4 muestra el estado en el que el resorte helicoidal 2 está extendido al máximo. El resorte helicoidal 2 incluye una porción de enrollamiento de extremo inferior 20 soportada por el asiento del resorte inferior 10, una porción de enrollamiento de extremo superior 21 soportada por el asiento del resorte superior 11, y una porción efectiva 22 entre las porciones de enrollamiento de extremo 20 y 21. Una superficie inferior 20a de la porción de enrollamiento del extremo inferior 20 está en contacto con el asiento del resorte inferior 10. Una superficie superior 21a de la porción de enrollamiento del extremo superior 21 está en contacto con el asiento del resorte superior 11. La porción efectiva 22 es una porción en la que las porciones adyacentes del alambre 4 no entran en contacto entre sí en un estado en el que el resorte helicoidal 2 está comprimido al máximo, y que funciona efectivamente como un resorte. El número de enrollamientos de la porción efectiva 22 es, por ejemplo, cuatro. La porción de enrollamiento del extremo inferior 20 se refiere a una porción que se extiende hasta un punto de aproximadamente de 0,6 a 0,7 enrollamientos, por ejemplo, desde un extremo inferior del alambre 4. La porción de enrollamiento del extremo superior 21 se refiere a una porción que se extiende hasta un punto de aproximadamente 0,8 enrollamientos, por ejemplo, desde un extremo superior del alambre 4. El asiento del resorte inferior 10 puede moverse relativamente al asiento del resorte superior 11 en la dirección del eje X0 de la columna 3.

En un estado en el que el resorte helicoidal 2 está comprimido, el asiento del resorte inferior 10 y la porción de enrollamiento de extremo 20 entran en contacto entre sí y existe un centro de fuerza C1 aplicado a la porción de enrollamiento de extremo 20. El centro de fuerza C1 no es necesariamente el centro del enrollamiento (el centro de curvatura) de la porción de enrollamiento de extremo 20. Es decir, el centro de fuerza C1 depende de una distribución de la fuerza de contacto entre el asiento del resorte 10 y la porción de enrollamiento de extremo 20. Dado que el asiento del resorte superior 11 y la porción de enrollamiento de extremo 21 están en contacto entre sí, existe un centro de fuerza C2 aplicado a la porción de enrollamiento de extremo 21. En la presente memoria, una línea recta que conecta el centro de fuerza C1 aplicado a la porción de enrollamiento del extremo inferior 20 y el centro de fuerza C2 aplicado a la porción de enrollamiento del extremo superior 21 se denominará línea de fuerza FL. La posición de la línea de fuerza (es decir, la posición de la línea de fuerza) puede denominarse FLP, para abreviar. La línea de fuerza FL se encuentra en una posición radialmente desviada del centro del enrollamiento de la porción de enrollamiento del extremo inferior 20 y del centro del enrollamiento de la porción de enrollamiento del extremo superior 21.

En el resorte helicoidal 2 de la presente realización, las formas de las porciones de enrollamiento de los extremos 20 y 21 y una posición descentrada de cada una de las porciones de enrollamiento de los extremos 20 y 21 con respecto al centro de la curvatura se ajustan de manera que el centro del resorte de la porción efectiva 22 coincide con la línea de fuerza FL en el estado comprimido (forma comprimida). Es decir, la porción efectiva 22 del resorte helicoidal 2 es cilíndrica con un diámetro del resorte sustancialmente constante en el que la línea de fuerza FL está en el centro. El significado de "sustancialmente constante" en la descripción anterior es que cuando la porción cilíndrica efectiva 22 se forma enrollando el alambre 4 alrededor de un mandril de una máquina bobinadora en caliente, el error de formación dentro del rango de tolerancia y las variaciones de las formas debidas al retorno elástico son de un nivel insignificante. Un paso P1 (FIG. 2) de la porción efectiva 22 es sustancialmente constante en un sistema de coordenadas en el que la línea de fuerza FL se asume como el eje Z. De este modo, el resorte helicoidal 2 se comprime igualmente alrededor de la línea de fuerza FL en respuesta a una carga de compresión que actúa en la dirección a lo largo del eje Z.

Una línea de puntos y rayas de dos puntos CY1 mostrada en las FIGS. 2 a 4 representa la posición de la circunferencia exterior de la porción efectiva 22. Una línea discontinua CY2 en la FIG. 2 representa la posición de la circunferencia exterior de una porción efectiva de un resorte helicoidal convencional. La porción efectiva del resorte helicoidal convencional está situada más hacia el lado interior de un vehículo en comparación con la porción efectiva 22 de la presente realización. No hay diferencia en las posiciones de los asientos del resorte 10 y 11 entre el resorte convencional y la presente realización.

Cuando se aplica una carga de compresión en el eje Z al resorte helicoidal 2, la porción efectiva 22 se comprime entre el asiento del resorte inferior 10 y el asiento del resorte superior 11. El resorte helicoidal 2 de la presente realización no cede al arqueamiento tanto en su forma libre que lo está en su forma no comprimida como en su forma comprimida.

En la forma libre (sin carga aplicada), la porción efectiva 22 es cilindrica alrededor del eje. Es decir, la porción efectiva 22 en la forma libre es cilíndrica alrededor del eje de la porción efectiva 22 como su eje central. Además, con respecto a un sistema de coordenadas en el que el eje de la porción efectiva 22 se asume como un eje Z, la porción efectiva 22 tiene un paso constante en una dirección a lo largo del eje Z en su forma libre.

En el sistema de coordenadas en el que la línea de fuerza FL se asume como el eje Z, la porción efectiva 22 en su forma comprimida que se comprime a una altura especificada es cilíndrica con un paso constante en la dirección a lo largo del eje Z (línea de fuerza FL). Con respecto a un sistema de coordenadas en el que la línea de fuerza FL se asume como un eje Z, la porción efectiva 22 del resorte helicoidal comprimido 2 es cilíndrica alrededor de la línea de fuerza FL con un paso constante.

En comparación con la forma libre, la porción efectiva 22 en la forma comprimida tiene su diámetro del resorte igualmente aumentado alrededor del enrollamiento sobre la línea de fuerza FL. Es decir, cuando el resorte helicoidal 2 se comprime, el resorte helicoidal 2 se agranda igualmente alrededor de la línea de fuerza FL. El resorte helicoidal ampliado 2 tiene menos probabilidades de interferir con los componentes circundantes que un resorte helicoidal que presenta arqueamiento.

Como se muestra en la FIG. 5, el asiento del resorte inferior 10 está inclinado según un ángulo 02 con respecto a un segmento de línea S1 perpendicular a la línea de fuerza FL. El asiento del resorte superior 11 está inclinado según un ángulo 03 con respecto a un segmento de línea S2 perpendicular a la línea de fuerza FL. Es decir, el asiento del resorte inferior 10 y el asiento del resorte superior 11 no son paralelos entre sí.

Además, según la invención, la línea de fuerza FL está inclinada oblicuamente según ángulos 02 y 03 con respecto al asiento del resorte inferior 10 y al asiento del resorte superior 11.

Una cantidad de desviación de la línea de fuerza FL desde el centro de la porción de enrollamiento del extremo a una altura del resorte (altura especificada) a la que no debería producirse el arqueamiento se da como cantidad de descentramiento de cada uno de los asientos del resorte inferior 10 y del asiento del resorte superior 11. Además, los ángulos 02 y 03 se dan como ángulos de la superficie de apoyo del asiento del resorte inferior 10 y del asiento del resorte superior 11, respectivamente. Sin embargo, la dirección de inclinación del resorte helicoidal puede desviarse de la dirección de inclinación de los asientos del resorte 10 y 11. En ese caso, la orientación y el ángulo de la superficie de apoyo de cada uno de los asientos de los resortes 10 y 11 deben corregirse ligeramente inclinando la superficie de apoyo en la dirección de anulación del pandeo.

Por ejemplo, en el resorte helicoidal 2 de la presente realización, el centro de cada una de la porción de enrollamiento del extremo inferior 20 y la porción de enrollamiento del extremo superior 21 se desvía del centro del resorte de acuerdo con una diferencia entre la línea de fuerza FL y el centro del asiento del resorte inferior 10, y una diferencia entre la línea de fuerza FL y el centro del asiento del resorte superior 11. Además, las inclinaciones de la porción de enrollamiento del extremo inferior 20 y de la porción de enrollamiento del extremo superior 21 a la altura especificada se hacen corresponder con las del asiento del resorte inferior 10 y del asiento del resorte superior 11, respectivamente.

La línea L1 de la FIG. 6 muestra la relación entre una posición de enrollamientos de un extremo del alambre 4 del resorte helicoidal 2 y una distancia de la línea de fuerza FL del mismo. Como se muestra en la línea L1 de la FIG. 6, en la porción efectiva, una distancia de la línea de fuerza FL al alambre es sustancialmente constante alrededor de la línea de fuerza FL. En un ejemplo de la porción de enrollamiento del extremo inferior, como se muestra en W1, la porción de enrollamiento del extremo inferior se expresa en una forma de onda que representa que la distancia de la línea de fuerza FL se incrementa primero y luego se reduce desde el extremo inferior del alambre hacia la porción efectiva. En un ejemplo de la porción de enrollamiento del extremo superior, como se muestra en W2, la porción de enrollamiento del extremo superior se expresa en una forma de onda que representa que la distancia de la línea de fuerza FL se reduce primero y luego aumenta desde el extremo superior del alambre hacia la porción efectiva. La línea L2 de la FIG. 6 muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo de un alambre de un resorte helicoidal convencional (que tiene cuatro enrollamientos) y una distancia desde la línea de fuerza FL. En el resorte helicoidal convencional, la distancia entre la línea de fuerza FL y el alambre varía mucho en torno a la línea de fuerza FL.

La línea L3 de la FIG. 7 muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo del alambre y un paso en el estado en que el resorte helicoidal 2 está comprimido (es decir, en la forma comprimida). La línea ^l4 de la FIG. 7 muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo del alambre y un paso en la forma libre en la que el resorte helicoidal 2 no está comprimido. En la forma comprimida, el paso de la porción efectiva es sustancialmente constante con respecto a la dirección a lo largo de la línea de fuerza FL (dirección del eje Z). En la forma libre en la que no se aplica ninguna carga, el paso de la porción efectiva es sustancialmente constante con respecto al centro del resorte de la porción efectiva.

La línea L5 de la FIG. 8 muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo del alambre cuando el resorte helicoidal 2 está en su forma libre y una altura del mismo. Como se muestra en la línea L5 de la FIG. 8, la altura de la porción efectiva se incrementa gradualmente de acuerdo con la posición de enrollamientos desde el extremo. En un ejemplo de la porción de enrollamiento del extremo inferior, la porción de enrollamiento del extremo inferior se expresa en una forma en la que la altura se incrementa primero en gran medida y luego el incremento se reduce (es decir, se ondula como una onda) desde el extremo inferior del alambre hacia la porción efectiva. En un ejemplo de la porción de enrollamiento del extremo superior, la altura se incrementa hacia el extremo superior del alambre. En cambio, en un ejemplo del resorte helicoidal convencional, como se muestra en la línea L6 de la FIG. 8, la altura de la porción de enrollamiento del extremo inferior y la altura de la porción de enrollamiento del extremo superior casi no cambian, por lo que estas partes se indican como una línea plana.

La FIG. 9 muestra una parte de una máquina de bobinado en caliente 30 para producir un resorte helicoidal. La máquina de bobinado 30 incluye un mandril columnar 31, un cabezal 33 y una porción de guía 35. Una porción de extremo 31a en un lado del mandril 31 tiene una forma que corresponde a la porción de enrollamiento de extremo en un extremo (el lado de inicio de bobinado) del resorte helicoidal. La porción de guía 35 incluye miembros de guía 39a y 39b.

El alambre 4 formado de acero para resortes se corta previamente en una longitud equivalente a la de un resorte helicoidal. El alambre 4 se calienta hasta una temperatura de austenización (es decir, superior al punto de transformación A3 e inferior a 1150°C), y se suministra al mandril 31 mediante un mecanismo de alimentación. El cabezal 33 fija un extremo distal del alambre 4 al mandril 31. La porción de guía 35 controla la posición del alambre 4 enrollado alrededor del mandril 31. La porción de extremo 31a de un lado del mandril 31 está sujeta por un cabezal 40 de accionamiento del mandril. El mandril 31 gira alrededor del eje X1 mediante el cabezal 40 de accionamiento del mandril. Una porción de extremo 31b en el otro lado del mandril 31 está soportada de forma rotativa por un portamandril 50. La porción de guía 35 se mueve en la dirección a lo largo del eje X1 del mandril 31, y guía el alambre 4 de acuerdo con un ángulo de inclinación del resorte helicoidal que se va a formar.

El alambre 4 tiene una longitud equivalente a la de un resorte helicoidal. El alambre 4 se calienta a una temperatura adecuada para su conformación en caliente mediante un horno. Un extremo distal del alambre calentado 4 se fija al mandril 31 mediante el cabezal 33. Además de la rotación del mandril 31, la porción de guía 35 se mueve en la dirección a lo largo del eje X1 del mandril 31 en sincronización con la rotación del mandril 31. De este modo, el alambre 4 se enrolla alrededor del mandril 31 con un paso predeterminado. La explicación anterior se aplica a un caso de producción de un resorte helicoidal mediante la máquina de bobinado en caliente 30. El resorte helicoidal de la presente realización también puede ser producido por una máquina de bobinado en frío.

La FIG. 10 muestra un resorte helicoidal 2A según una segunda realización. La FIG. 11 es una vista lateral del resorte helicoidal 2A comprimido al máximo. La FIG. 12 es una vista lateral del resorte helicoidal 2A extendido al máximo. Del mismo modo que el resorte helicoidal 2 de la primera realización, el resorte helicoidal 2A incluye una porción de enrollamiento de extremo inferior 20A soportada por un asiento del resorte inferior 10, una porción de enrollamiento de extremo superior 21A soportada por un asiento del resorte superior 11, y una porción efectiva 22A entre las porciones de enrollamiento de extremo 20A y 21A.

El número de enrollamientos de la porción efectiva 22A es de tres. Un diámetro de resorte de la porción efectiva 22A es mayor que el de la porción efectiva 22 de la primera realización. Como en el caso de la porción efectiva 22 de la primera realización, la porción efectiva 22A tiene una forma (una forma cilíndrica) que no tiene un arqueamiento de aproximadamente una línea de fuerza FL, ya sea en su forma libre o en su forma comprimida. Es decir, la porción efectiva 22A es cilíndrica alrededor de un eje de la porción efectiva 22A en su forma libre que no está comprimida. Además, en un sistema de coordenadas en el que la línea de fuerza FL se asume como el eje Z, la porción efectiva 22A en su forma comprimida que se comprime a una altura especificada es cilíndrica con un paso constante en la dirección a lo largo del eje Z (línea de fuerza FL).

Un diámetro de un alambre 4A de la segunda realización es menor que un diámetro del alambre 4 de la primera realización. Una línea de puntos y rayas de dos puntos CY3 mostrada en las FIGS. 10 a 12 representa la posición de la circunferencia exterior de la porción efectiva 22A. Una línea discontinua CY4 en la FIG. 10 representa la posición de la circunferencia exterior de una porción efectiva de un resorte helicoidal convencional. La porción efectiva del resorte helicoidal convencional está situada más hacia el lado interior de un vehículo en comparación con la porción efectiva 22A de la presente realización. No hay diferencia en las posiciones de los asientos del resorte 10 y 11 entre el resorte convencional y la presente realización.

La línea L17 de la FIG. 6 muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo del alambre del resorte helicoidal 2A de la segunda realización y una distancia desde la línea de fuerza FL del mismo. Como se muestra en la línea L17 de la FIG. 6, en la porción efectiva, una distancia de la línea de fuerza FL al alambre es sustancialmente constante alrededor de la línea de fuerza FL. Como se muestra en W1, la porción de enrollamiento del extremo inferior se expresa en una forma de onda que representa que la distancia de la línea de fuerza FL se incrementa primero y luego se reduce desde un extremo inferior del alambre hacia la porción efectiva. Como se muestra en W2, la porción de enrollamiento del extremo superior se expresa en una forma de onda que representa que la distancia de la línea de fuerza FL se reduce primero y luego aumenta desde un extremo superior del alambre hacia la porción efectiva.

La línea L18 de la FIG. 8 muestra la relación entre una posición de enrollamientos desde un extremo del alambre cuando el resorte helicoidal 2A de la segunda realización está en la forma libre y una altura del mismo. Como se muestra en la línea L18 de la FIG. 8, la altura de la porción efectiva se incrementa gradualmente de acuerdo con la posición de enrollamientos desde el extremo. La porción de enrollamiento del extremo inferior se expresa de forma que la altura aumenta primero y luego disminuye (es decir, se ondula como una onda) desde el extremo inferior del alambre hacia la porción efectiva. En la porción de enrollamiento del extremo superior, la altura aumenta hacia el extremo superior del alambre.

Aplicabilidad industrial

El resorte helicoidal puede utilizarse, por ejemplo, en una suspensión de tipo biela, sin limitarse a una suspensión de tipo columna. Además, el resorte helicoidal de la presente realización puede utilizarse en una aplicación distinta de la suspensión.

Listado de signos de referencia

1—Suspensión, 2—Resorte helicoidal, 3—Columna, 4—Alambre, 10—Asiento del resorte inferior, 11—Asiento del resorte superior, 20—Porción de enrollamiento del extremo inferior, 21—Porción de enrollamiento del extremo superior, 22—Porción efectiva, C1, C2—Centro de fuerza, FL—Línea de fuerza

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un resorte helicoidal que incluye un alambre (4) formado en forma helicoidal, y que está dispuesto en un estado en el que el resorte helicoidal es comprimido entre un asiento del resorte inferior (10) y un asiento del resorte superior (11) de una suspensión de tipo columna (1), en el que el asiento del resorte superior (11) no es paralelo al asiento del resorte inferior (10), comprendiendo el resorte helicoidal:

una porción de enrollamiento del extremo inferior (20) que está en contacto con el asiento del resorte inferior (10);

una porción de enrollamiento del extremo superior (21) que está en contacto con el asiento del resorte superior (11);

una porción efectiva (22) entre la porción de enrollamiento del extremo inferior (20) y la porción de enrollamiento del extremo superior (21); y

una línea de fuerza (FL), que es una línea recta, que conecta un centro de fuerza (C1) aplicado a la porción de enrollamiento de extremo inferior (20) y un centro de fuerza (C2) aplicado a la porción de enrollamiento de extremo superior (21) en un estado en el que la fuerza que comprime la porción efectiva (22) es aplicada a la porción de enrollamiento de extremo inferior (20) y a la porción de enrollamiento de extremo superior (21),

en el que

la porción efectiva (22) es cilindrica alrededor de un eje de la porción efectiva (22) con un paso sustancialmente constante a lo largo del eje en su forma libre que no está comprimida, y

con respecto a un sistema de coordenadas en el que la línea de fuerza (FL) se asume como eje Z, la porción efectiva (22) es cilíndrica con un paso sustancialmente constante y un diámetro del resorte sustancialmente constante en una dirección a lo largo del eje Z en su forma comprimida que es comprimida hasta una altura determinada entre el asiento del resorte inferior (10) y el asiento del resorte superior (11) que no es paralela al asiento del resorte inferior (10), caracterizándose el resorte helicoidal porque la línea de fuerza (FL) está inclinada oblicuamente en ángulos (02,03) con respecto al asiento del resorte inferior (10) y al asiento del resorte superior (11).

2. El resorte helicoidal de la reivindicación 1, en el que

un centro de cada una de la porción de enrollamiento del extremo inferior (20) y de la porción de enrollamiento del extremo superior (21) se desvía de un centro del resorte de acuerdo con una diferencia entre la línea de fuerza (FL) y un centro del asiento del resorte inferior (10) y una diferencia entre la línea de fuerza (FL) y un centro del asiento del resorte superior (11), y

las inclinaciones de la porción de enrollamiento del extremo inferior (20) y de la porción de enrollamiento del extremo superior (21) a la altura especificada se hacen corresponder con las del asiento del resorte inferior (10) y del asiento del resorte superior (11), respectivamente.

3. El resorte helicoidal de la reivindicación 1, en el que un diámetro del resorte de la porción efectiva (22) en la forma comprimida se incrementa igualmente alrededor de un enrollamiento de aproximadamente la línea de fuerza (FL) en comparación con un diámetro del resorte de la porción efectiva (22) en la forma libre.