ES2960710T3 - Dispositivo de suspensión de resorte en espiral - Google Patents

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Taisuke Suwa
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Abstract

Este dispositivo de resorte helicoidal de suspensión (1) está provisto de un resorte helicoidal de compresión (10) que tiene una película de revestimiento; una goma antivibraciones (20); y una capa adhesiva para unir el resorte helicoidal de compresión (10) y el caucho antivibración (20), en donde la capa adhesiva es un producto curado de un adhesivo a base de fusión en caliente que se funde a 80-100°C, y el ablandamiento La temperatura del adhesivo a base de fusión en caliente es inferior a la temperatura resistente al calor de la película de revestimiento, y la temperatura de reblandecimiento del adhesivo a base de fusión en caliente es inferior a la temperatura resistente al calor del caucho antivibración (20). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de suspensión de resorte en espiral
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de suspensión de resorte en espiral que se utiliza en un mecanismo de suspensión de un vehículo, como un automóvil.
Se reclama prioridad sobre la Solicitud de Patente Japonesa Núm. 2018-157584, presentada el 24 de agosto de 2018. Antecedentes técnicos
Un dispositivo de resorte de suspensión que tiene un resorte en espiral de compresión se utiliza en un mecanismo de suspensión de un vehículo, como un automóvil. Cuando un vehículo en movimiento choca con una piedra en la carretera u otro objeto similar, el resorte de compresión puede romperse. Por esta razón, la superficie del resorte de compresión está protegida por una película de recubrimiento.
En el dispositivo de resorte de suspensión, el resorte de compresión se sostiene mediante un asiento de resorte que absorbe la vibración. En algunos casos, sustancias extrañas, como arena, quedan atrapadas entre el resorte de compresión y el asiento del resorte. La película de recubrimiento se forma en la superficie del resorte en espiral de compresión, pero cuando el resorte en espiral de compresión se expande y contrae en un estado en el que sustancias extrañas duras, como arena, quedan atrapadas entre el resorte en espiral de compresión y el asiento del resorte, la película de recubrimiento se desprende y se forma óxido, o la superficie del resorte en espiral de compresión se daña por las sustancias extrañas, en algunos casos. Cuando la cantidad de óxido formado en una parte dañada aumenta, el resorte de compresión puede romperse.
Se propone en la Literatura de Patentes 1 un dispositivo de resorte de suspensión en el cual se adjunta un aislador de vibraciones de caucho a un resorte de compresión con el fin de proporcionar protección entre el resorte de compresión y un asiento de resorte. En el dispositivo de suspensión de resorte en espiral de la Literatura de Patente 1, el resorte en espiral de compresión y el aislador de vibraciones de caucho están unidos entre sí mediante un adhesivo.
Lista de citas
Literatura de Patente 1
Solicitud de patente japonesa no examinada, primera publicación núm. 2015-190538.
Resumen de la invención
Problema Técnico
Sin embargo, cuando la fuerza (adhesión) que une el resorte de compresión y el aislador de vibraciones de caucho entre sí es débil, en algunos casos pueden ingresar sustancias extrañas, como arena, entre el resorte de compresión y el aislador de vibraciones de caucho.
En la fabricación de un dispositivo de suspensión de resorte en espiral, es necesario unir el resorte en espiral de compresión y el aislador de vibraciones de caucho entre sí en un corto período de tiempo y mejorar la productividad. Además, es necesario unir el resorte de compresión y el aislador de vibraciones de caucho entre sí sin deteriorar la película de recubrimiento en la superficie del resorte de compresión y el aislador de vibraciones de caucho.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de suspensión de resorte en espiral que incluye una capa adhesiva que tiene una excelente adherencia y suprime el deterioro de una película de recubrimiento y un aislador de vibraciones de caucho, y tiene una excelente productividad.
Solución al Problema
Como resultado de estudios repetidos, el presente inventor ha descubierto que los problemas mencionados anteriormente pueden resolverse utilizando un adhesivo termofusible específico como adhesivo para unir el resorte de compresión y el aislador de vibraciones de caucho del dispositivo de resorte de suspensión entre sí.
Es decir, un aspecto de la presente invención tiene la siguiente configuración.
[1] Un dispositivo de resorte de suspensión que incluye un resorte de compresión con una película de revestimiento, un aislador de vibraciones de caucho y una capa adhesiva que une el resorte de compresión y el aislador de vibraciones de caucho entre sí, en el cual la capa adhesiva es un producto curado de un adhesivo termofusible que se derrite a 80 °C a 100 °C, el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor de la película de revestimiento, y el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho.
[2] El dispositivo de suspensión de resorte en espiral de acuerdo con [1], en el que los componentes del adhesivo termofusible incluyen uno o más seleccionados entre copolímero de etileno-vinilo acetato, poliamida, elastómero termoplástico de estireno-butadieno, polietileno, polipropileno y poliéster.
Efectos Ventajosos de la Invención
El dispositivo de suspensión de resorte en espiral de la presente invención incluye una capa adhesiva que tiene una excelente adherencia y suprime el deterioro del recubrimiento y el aislador de vibraciones de caucho, y tiene una excelente productividad.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una modalidad de un dispositivo de suspensión de resorte en espiral de la presente invención.
La Figura 2 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea II-II mostrada en la Figura 1.
Descripción de las modalidades
Dispositivo de suspensión de resorte en espiral
Un dispositivo de suspensión de resorte en espiral de la presente invención incluye un resorte en espiral de compresión, un aislador de vibraciones de caucho y una capa adhesiva.
A continuación, se describirá en detalle una modalidad del dispositivo de resorte de suspensión de la presente invención con referencia a las figuras.
Como se ilustra en la Figura 1, un dispositivo de resorte de suspensión 1 de la presente modalidad incluye un resorte de compresión 10 y un aislador de vibraciones de caucho 20. El resorte en espiral de compresión 10 está formado en una forma de espiral, e incluye una primera porción terminal 10a y una segunda porción terminal 10b.
Como se muestra en la Figura 2, la primera porción terminal 10a y el aislador de vibraciones de caucho 20 están unidos entre sí mediante una capa adhesiva 30. La segunda porción terminal 10b puede ser alojada en un miembro de retención de resorte (no ilustrado). El dispositivo de resorte de suspensión 1 se puede utilizar, en particular, en un mecanismo de suspensión de un automóvil, y en este caso, amortigua o atenúa el movimiento vertical de un vehículo en cooperación con un amortiguador.
En el resorte de compresión 10, se forma una película de revestimiento 14 que protege un alambre 12 de colisiones con una piedra en el camino (un obstáculo) y de la corrosión. La película de revestimiento 14 en la primera porción terminal 10a y el aislador de vibraciones de caucho 20 están unidos entre sí a través de la capa adhesiva 30.
Muelle de compresión de bobina
El resorte de compresión 10 incluye el alambre 12 y la película de revestimiento 14 en la superficie del alambre 12.
El alambre 12 tiene una sección transversal circular. Ejemplos de un material para el alambre 12 incluyen acero para resortes, acero para resortes curado y plástico reforzado con fibra.
Ejemplos de un material para la película de recubrimiento 14 incluyen una resina epoxi.
La temperatura resistente al calor de la película de recubrimiento 14 es preferiblemente de 160 °C a 210 °C. En el caso de que la temperatura resistente al calor de la película de recubrimiento 14 sea igual o superior al valor límite inferior, es poco probable que la película de recubrimiento 14 se deteriore al unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí utilizando un adhesivo. Cuando la temperatura resistente al calor de la película de recubrimiento 14 es igual o inferior al valor límite superior, un material para la película de recubrimiento 14 se adhiere fácilmente al alambre 12.
En la presente memoria descriptiva, la temperatura resistente al calor se refiere a una temperatura en la cual un producto de caucho mantiene su función sin deformarse o degradarse en un estado en el que no ha recibido fuerza.
La temperatura resistente al calor de la película de recubrimiento 14 se mide de acuerdo con el documento JIS K 5600-6-3.
Aislador de vibración de caucho
El aislador de vibraciones de caucho 20 se forma en una región que incluye un extremo inferior de la primera porción terminal 10a del resorte en espiral de compresión 10. El aislador de vibraciones de caucho 20 está formado para elevarse a lo largo de una superficie lateral externa del resorte en espiral de compresión 10.
El aislador de vibraciones de caucho 20 está hecho de un material con elasticidad de caucho. Ejemplos del material para el aislador de vibraciones de caucho 20 incluyen caucho natural, caucho de butadieno, caucho de estirenobutadieno, caucho de isopreno, caucho de cloropreno, caucho de nitrilo y caucho de uretano.
La temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20 es preferiblemente de 80 °C a 300 °C, y más preferiblemente de 120 °C a 180 °C. En el caso de que la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20 sea igual o superior al límite inferior, es poco probable que el aislador de vibraciones de caucho 20 se deteriore al unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí utilizando un adhesivo. Cuando la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20 es igual o inferior al valor límite superior, el aislador de vibraciones de caucho 20 se forma fácilmente.
La temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20 se mide de acuerdo con el documento JIS K 6257:2017.
Capa adhesiva
La capa adhesiva 30 une entre sí el resorte en espiral de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20. La capa adhesiva 30 se encuentra entre el resorte en espiral de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20.
La capa adhesiva 30 es un producto curado de un adhesivo termofusible. En la presente memoria descriptiva, el adhesivo termofusible significa un adhesivo que tiene la propiedad de fundirse cuando se calienta a 80 °C a 100 °C y de curarse cuando se enfría a temperatura ambiente (25 °C).
Ejemplos de componentes del adhesivo termofusible incluyen uno o más seleccionados de copolímero de etilvinilacetato, poliamida, elastómero termoplástico de estireno-butadieno, polietileno, polipropileno y poliéster.
El punto de reblandecimiento del adhesivo termofusible es preferiblemente de 40 °C a 200 °C, y con mayor preferencia de 100 °C a 180 °C. Cuando el punto de reblandecimiento del adhesivo termofusible es igual o mayor que el valor límite inferior, la resistencia de la capa adhesiva 30 se mejora fácilmente. Cuando el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es igual o inferior al valor límite superior, se puede suprimir fácilmente el deterioro del film de recubrimiento 14 y del aislador de vibraciones de caucho 20. Además, el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 se unen fácilmente entre sí en un corto período de tiempo.
En la presente memoria descriptiva, el punto de ablandamiento se refiere a la temperatura en la cual una sustancia sólida amorfa que no tiene un punto de fusión claro comienza a ablandarse y deformarse.
El punto de ablandamiento se obtiene mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). Específicamente, el punto de ablandamiento se puede medir utilizando el DSC DSC7000X fabricado por Hitachi High-Tech Corporation, que utiliza calorimetría diferencial de barrido, bajo una velocidad de aumento de temperatura: 10 °C/min, un rango de temperatura: -100 °C a 250 °C, y una atmósfera: gas nitrógeno 40 mL/min.
El punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor de la película de revestimiento 14. Una diferencia (AT-i) entre la temperatura resistente al calor de la película de revestimiento 14 y el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es preferiblemente de 10 °C o más, y con mayor preferencia, de 30 °C o más. En el caso en que AT<1>sea igual o mayor que el valor límite inferior, es poco probable que la película de recubrimiento 14 se deteriore al unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí. El valor límite superior de AT<1>no está especialmente limitado y, por ejemplo, es preferiblemente de 100 °C.
El punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20. Una diferencia (AT<2>) entre la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20 y el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es preferiblemente de 10 °C o más, y con mayor preferencia, de 30 °C o más. En el caso en que AT<2>sea igual o mayor que el valor límite inferior, es poco probable que el aislador de vibraciones de caucho 20 se deteriore al unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí. El valor límite superior de AT<2>no está especialmente limitado y, por ejemplo, es preferiblemente de 100 °C.
El grosor de la capa adhesiva 30 es preferiblemente de 5 a 3.000 pm, y más preferiblemente de 100 a 3.000 um. Cuando el grosor de la capa adhesiva 30 es igual o mayor que el valor límite inferior, el resorte en espiral de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 se unen fácilmente entre sí de manera suficiente. Cuando el grosor de la capa adhesiva 30 es igual o menor que el valor límite superior, la resistencia de la capa adhesiva 30 se mejora fácilmente.
La capa adhesiva 30 preferiblemente no tiene pegajosidad. La pegajosidad significa la adherencia que ocurre en la superficie de una sustancia. Cuando la capa adhesiva 30 no tiene pegajosidad, la adhesión de sustancias extrañas como la arena se suprime fácilmente. La adherencia puede evaluarse, por ejemplo, al pegar cinta adhesiva en la superficie de la capa adhesiva 30 y medir la fuerza al despegar la cinta adhesiva.
Método de fabricación de dispositivo de resorte de suspensión
Un método de fabricación del dispositivo de resorte de suspensión 1 de la presente invención tiene un paso de formar la película de recubrimiento 14 en el alambre 12 y un paso de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí.
Ejemplos del paso de formar la película de recubrimiento 14 en el alambre 12 incluyen un paso de tratar el alambre 12 con fosfato de zinc, luego recubrir el alambre con un material de recubrimiento, que es un material para la película de recubrimiento 14, y secar el material de recubrimiento (recubrimiento único). El doble recubrimiento también se puede utilizar como paso para formar la película de recubrimiento 14 en el alambre 12. También es posible utilizar un doble recubrimiento como paso para adherir una capa base delgada (capa base) a una capa de fosfato de zinc, y luego adherir una capa exterior (capa superior) más gruesa que la capa base.
Ejemplos del material de recubrimiento incluyen pintura en polvo de epoxy.
A través del paso de formar la película de recubrimiento 14 en el alambre 12, se obtiene el resorte en espiral de compresión 10 en el cual se forma la película de recubrimiento 14 en la superficie del alambre 12.
Ejemplos del paso de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí incluyen un paso de proporcionar un rebaje en el aislador de vibraciones de caucho 20, verter el adhesivo termofusible calentado en el rebaje, y ajustar el resorte de compresión 10 al rebaje y luego enfriar y curar el adhesivo termofusible.
Una temperatura a la cual se vierte el adhesivo termofusible es preferiblemente más baja que la temperatura resistente al calor de la película de recubrimiento 14. Una diferencia (AT<3>) entre la temperatura resistente al calor de la película de revestimiento 14 y la temperatura a la que se vierte el adhesivo termofusible es preferiblemente de 10 °C o más, y con mayor preferencia, de 30 °C o más. En el caso en que AT<3>sea igual o mayor que el valor límite inferior, es poco probable que la película de recubrimiento 14 se deteriore al unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí. El valor límite superior de AT<3>no está especialmente limitado y, por ejemplo, es preferiblemente de 100 °C.
La temperatura a la que se vierte el adhesivo termofusible caliente es preferiblemente más baja que la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20. Una diferencia (AT<4>) entre la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20 y la temperatura a la que se vierte el adhesivo termofusible es preferiblemente de 10 °C o más, y con mayor preferencia, de 30 °C o más. En el caso en que AT<4>sea igual o mayor que el valor límite inferior, es poco probable que el aislador de vibraciones de caucho 20 se deteriore al unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí. El valor límite superior de AT<4>no está especialmente limitado y, por ejemplo, es preferiblemente de 100 °C.
Ejemplos de un método de enfriamiento del adhesivo termofusible incluyen un método de mantener una temperatura atmosférica al verter el adhesivo termofusible a temperatura ambiente (25 °C), un método de hacer que la temperatura atmosférica sea más baja que la temperatura ambiente después de verter el adhesivo termofusible, y un método de soplar aire y enfriar el adhesivo termofusible vertido en el hueco. Desde la perspectiva de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí en un período de tiempo más corto, el método de soplar aire y enfriar el adhesivo termofusible vertido en la cavidad es preferible como método de enfriamiento del adhesivo termofusible.
La temperatura atmosférica a la que se enfría el adhesivo termofusible es preferiblemente de 1 °C a 40 °C, más preferiblemente de 10 °C a 30 °C, e incluso más preferiblemente de 24 °C a 26 °C. Cuando la temperatura atmosférica a la que se enfría el adhesivo termofusible es igual o mayor que el valor límite inferior, la resistencia de la capa adhesiva 30 se mejora fácilmente. Cuando la temperatura atmosférica a la que se enfría el adhesivo termofusible es igual o inferior al valor límite superior, el resorte en espiral de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 se unen fácilmente entre sí en un período de tiempo más corto. Como resultado, la productividad del dispositivo de resorte de suspensión 1 se mejora fácilmente.
El tiempo requerido para el paso de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí es preferiblemente de 15 segundos o menos. Cuando el tiempo requerido para el paso de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí es igual o menor que el valor límite superior, la productividad del dispositivo de resorte de suspensión 1 se mejora fácilmente. El tiempo requerido para el paso de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí es preferiblemente, por ejemplo, de 5 segundos o más desde la perspectiva de curar suficientemente el adhesivo termofusible.
A través del paso de unir el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 entre sí, se obtiene el dispositivo de resorte de suspensión 1 en el que se dispone una capa adhesiva 30 entre el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20.
Como se describe anteriormente, dado que la capa adhesiva 30 es un producto curado del adhesivo termofusible en el dispositivo de suspensión de resorte en espiral 1 de la presente modalidad, se puede mejorar la adhesión entre el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20.
Además, dado que se utiliza un adhesivo termofusible, el resorte en espiral de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 pueden unirse entre sí en un corto período de tiempo.
Además, dado que el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor de la película de revestimiento 14, el resorte en espiral de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 pueden unirse entre sí sin deteriorar la película de revestimiento 14.
Además, dado que el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho 20, el resorte de compresión 10 y el aislador de vibraciones de caucho 20 pueden unirse entre sí sin deteriorar el aislador de vibraciones de caucho 20.
El alcance técnico de la presente invención no se limita a la modalidad descrita anteriormente, y es posible agregar diversas modificaciones sin salirse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, aunque el resorte en espiral de compresión 10 es un resorte de compresión cilíndrico en la modalidad, se pueden utilizar resortes de compresión en espiral en diversas formas, incluyendo un resorte de forma de barril, un resorte de forma de tambor, un resorte de forma cónica, un resorte de paso desigual y otros resortes, dependiendo de las especificaciones de un vehículo.
Al llevar a cabo la presente invención, las formas, dimensiones y disposición del alambre que configura el resorte de compresión helicoidal, y el aislador de vibraciones de caucho, incluyendo una forma y dimensiones específicas, el número de vueltas, un material y una constante elástica del alambre del resorte de compresión helicoidal, pueden ser modificados de diversas maneras.
Además, la presente invención también puede aplicarse a un mecanismo de suspensión de un vehículo distinto a un automóvil.
Lista de signos de referencia
1 dispositivo de suspensión de resorte en espiral
10 resorte en espiral de compresión
10a primera porción terminal
10b segunda porción terminal
12 alambre
14 película de recubrimiento
20 aislador de vibraciones de caucho
30 capa adhesiva

Claims (2)

  1. REIVINDICACIONES
    iUn dispositivo de suspensión de resorte en espiral (1), que comprende:
    un resorte en espiral de compresión que tiene una película de recubrimiento (14);
    un aislador de vibraciones de caucho (20); y
    una capa adhesiva (30) que une el resorte en espiral de compresión y el aislador de vibraciones de caucho entre sí, caracterizado porque la capa adhesiva es un producto curado de un adhesivo termofusible que se funde a 80 °C a 100 °C,
    el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor de la película de recubrimiento, y
    el punto de ablandamiento del adhesivo termofusible es inferior a la temperatura resistente al calor del aislador de vibraciones de caucho.
  2. 2 El dispositivo de suspensión de resorte en espiral de acuerdo con la reivindicación 1,
    en donde los componentes del adhesivo termofusible incluyen uno o más seleccionados de copolímero de etilvinilacetato, poliamida, elastómero termoplástico de estireno-butadieno, polietileno, polipropileno y poliéster.
ES19852400T 2018-08-24 2019-08-23 Dispositivo de suspensión de resorte en espiral Active ES2960710T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018157584A JP7023200B2 (ja) 2018-08-24 2018-08-24 懸架用コイルばね装置
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