MX2015000172A

MX2015000172A - Resorte arqueado de alta fatiga.

Info

Publication number: MX2015000172A
Application number: MX2015000172A
Authority: MX
Inventors: Eugenio Ferreira Cunha; Sergio Roveri
Original assignee: Barnes Group Inc
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-08-12
Also published as: CN104704257A; MX2020001444A; JP2015523515A; EP2869950A4; PL2869950T3; BR112015000087A2; US10508700B2; KR102011176B1; CN104704257B; EP2869950B1; KR20150029018A; WO2014008466A2; US20140015179A1; WO2014008466A3; BR112015000087B1; EP3680039A1; JP6469005B2; EP2869950A2

Abstract

Un resorte arqueado que tiene una pluralidad de vueltas las cuales se configuran y dimensionan para proporcionar una forma arqueada al resorte y que están libres de tensiones internas las cuales tenderían a llevar las vueltas a una alineación lineal. El resorte se diseña para funcionar bajo condiciones de carga al tiempo que mantiene su forma arqueada natural. El resorte se puede calentar utilizando un proceso de calentamiento de inducción.

Description

RESORTE ARQUEADO DE ALTA FATIGA Campo de la invención La presente invención reclama prioridad de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos con No. de serie 61/668,658 presentada el 06 de julio de 2012, que se incorpora a la presente.

La presente invención está dirigida a un resorte arqueado mejorado y un método para formar un resorte arqueado.

Antecedentes de la invención La vibración en un tren de manejo vehicular ha sido un problema a largo plazo, y un ensamble amortiguador de vibración torsional es deseable para neutralizar cualquier vibración torsional que surja del motor vehicular que podría resultar en cargas de impacto indeseables, vibración, ruido, etc.

Los ensambles amortiguadores de vibración torsional por lo general comprenden medios elásticos rectos, tales como resortes embobinados, que se curveaban forzadamente a través del uso de sujetadores, cuñas, separadores de resortes o divisores, o similares para obtener la forma arqueada deseada. Adicionalmente, una pluralidad de resortes rectos más cortos se sustituían a veces por los resortes inclinados más largos a lo largo del trayecto que hubiera sido ocupado por los resortes inclinados más largos. Tales configuraciones, sin embargo, eran complicadas, y requerían una pluralidad de partes precisas para completar el ensamble. Por lo tanto, tales ensambles eran difíciles de fabricar, mantener y operar, lo cual se traducía en mayores costos de producción.

Para dirigirse a este problema del pasado, se ha desarrollado un resorte arqueado como se describe en US 5, 052,664 que se incorpora en la presente. La "patente 664" describe el uso de un proceso de abertura de arco para formar el resorte arqueado. El proceso de abertura de arco es el paso crítico del resorte arqueado estándar en el proceso de fabricación; sin embargo, tal proceso de abertura de arco consume mucho tiempo.

En vista del estado actual del arte de la formación de resortes arqueados, hay una necesidad de mejorar el proceso para la formación de resortes arqueados, resortes arqueados que tienen desempeño mejorado, y un proceso para aminorar los costos de fabricación del resorte arqueado.

Sumario de la invención La presente invención se dirige a un resorte arqueado y método para fabricar el resorte arqueado que se dirige a las necesidades actuales que se establecen arriba.

La presente invención es un proceso de fabricación mejorado para formar un resorte en el cual todo o una porción del resorte tiene una forma arqueada (por ejemplo, forma de arco, forma de s, forma de u, forma de c, etc.). Como se puede apreciar, varias de las formas del resorte que pueden formarse mediante la presente invención no son limitativas. Todos estos resortes que incluyen al menos una porción arqueada serán referenciados en la presente como "resortes arqueados". El proceso mejorado elimina el proceso de abertura de arco y por el contrario utiliza un proceso de endurecimiento de inducción para formar el arco en el resorte. El resorte arqueado de la presente invención es por lo general un resorte en forma helicoidal formado de una pluralidad de bobinas que se configuran y dimensionan para proporcionar una forma arqueada al resorte en su estado libre o natural. Como se puede apreciar, el resorte puede tener una forma diferente a la forma helicoidal. Las bobinas del resorte arqueado por lo general están libres de tensiones internas que tenderían a empujar las bobinas en la alineación lineal. El resorte arqueado por lo general está diseñado para tener una resistencia que es suficiente para absorber la elasticidad y/o las fuerzas de liberación en cualquier dirección arqueada a lo largo de un trayecto arqueado.

En una unidad no limitativa de la invención, el resorte arqueado está hecho de un acero endurecido o que se pueda endurecer. Como puede apreciarse, el resorte arqueado puede formarse con otros materiales. Por lo general, el material utilizado para formar la porción arqueada del resorte es un material que puede calentarse inductivamente. El resorte arqueado está diseñado por lo general para ser capaz de lograr una dureza Rockwell C de al menos aproximadamente 20 y hasta aproximadamente 80, y por lo general entre aproximadamente 40 y 60; sin embargo, esto no es un requisito. El resorte arqueado por lo general tiene una resistencia tensional de al menos 90,000 psi, por lo general al menos aproximadamente 100,000 psi, y más típicamente al menos aproximadamente 190,000 psi; sin embargo, esto no es un requisito. El tamaño, la forma y la longitud del resorte arqueado no son limitativos. La forma en sección transversal y el tamaño de las bobinas del resorte no son limitativos. El radio del arco del resorte no es limitativo.

En otra modalidad y/o modalidad alternativa no limitante de la invención, se proporciona un método para producir un resorte arqueado mediante la formación inicial de un resorte recto; una pretensión del resorte a una forma arqueada; el tratamiento con calor del resorte mediante calentamiento por inducción a temperaturas elevadas durante un tiempo suficiente para liberar la tensión en el resorte y para formar un resorte arqueado; y luego el enfriamiento del resorte arqueado a bajas temperaturas (por ejemplo, ambiente). El resorte se pretensiona por lo general mediante el uso de un sujetador. El tipo de sujetador no es limitativo. El resorte puede tratarse con calor después de pretensionarse mediante el sujetador y/o calentarse antes de pretensionarse mediante el sujetador. Por lo general, el resorte se calienta después de pretensionarse mediante el sujetador. El paso de tratamiento con calor por lo general incluye calentar una o más porciones del resorte mediante un proceso de calentamiento por inducción. De manera opcional, los tipos adicionales de procesos de tratamiento con calor pueden usarse para calentar una o más porciones del resorte. El paso de tratamiento con calor incluye un paso de enfriamiento del resorte. En una disposición no limitativa, el paso de enfriamiento incluye enfriar el resorte en un fluido (por ejemplo, aire, gas, liquido, etc.). En un ejemplo no limitante, el fluido de templado es un liquido (por ejemplo, agua, aceite, mezcla de agua y aceite, etc.). En otro ejemplo no limitante, el fluido de templado es un gas (por ejemplo, nitrógeno argón, aire, etc.). El resorte durante el proceso de enfriamiento se enfria rápidamente por lo general (por ejemplo, se enfria en 0.01-5 minutos, etc.) mediante el fluido de templado a una temperatura que es por lo general de +150°F a -50°F (65.55°C a -45.55°C) de la temperatura ambiente (por ejemplo, 60 a 90°F (15.55 a 32.22°C)). En un ejemplo no limitante, el resorte durante el proceso de enfriamiento se enfria rápidamente (por ejemplo, se enfria en 0.01-2 minutos) mediante el fluido de templado a una temperatura que es por lo general de aproximadamente ±30°F (±1.1°C) de la temperatura ambiente (por ejemplo, 60-90°F (15.55 a 32.22°C)). Por lo general el resorte se libera del sujetador después y/o durante el paso de templado.

Como se menciona arriba, la presente invención es una mejora sobre los métodos del arte previo para formar un resorte arqueado. Los procesos del arte previo actuales para formar un resorte arqueado involucran los pasos de: 1. Enfriar el alambre para formar un resorte helicoidal recto; 2. Liberar la tensión del resorte helicoidal recto formado; 3. Suavizar por granallado el resorte helicoidal recto; 4. Pulir los extremos del resorte helicoidal recto; 5. Suavizar con granallado el resorte helicoidal recto en un segundo momento; 6. Precalentar el resorte helicoidal recto; 7. Doblar el resorte helicoidal en un sujetador; 8. Calentar el resorte helicoidal doblado en un horno durante 20 minutos mientras está en el sujetador; 9. Templar el resorte helicoidal calentado; y, 10. Remover el resorte helicoidal templado del su etador.

La presente invención es una mejora significativa sobre el proceso del arte previo para formar un resorte arqueado. El proceso de la presente invención involucra los pasos de: a. Enrollar el alambre para formar un resorte recto; b. Calentar el resorte mediante calor por inducción antes de doblar el resorte en un sujetador; c. Doblar el resorte calentado en un sujetador; d. Templar el resorte calentado; y, e. Remover el resorte templado del sujetador.

El proceso de formación de acuerdo con la presente invención es fundamentalmente diferente del previo proceso de formación de resorte arqueado en que el resorte primero se calienta mediante calentamiento por inducción antes de que el resorte se coloque en un sujetador. Como se puede apreciar, el resorte puede colocarse en un sujetador antes y durante el calentamiento. Cuando el resorte se calienta inductivamente, el resorte se calienta por lo general mientras que el resorte es un resorte recto. El calentamiento por inducción del resorte por lo general toma menos de aproximadamente 5 minutos, por lo general menos de aproximadamente de 2 minutos, más típicamente menos de aproximadamente 1 minutos, y aún más típicamente menos de aproximadamente 30 segundos; sin embargo, se pueden utilizar otros periodos de tiempo. El tiempo de calentamiento que utiliza un proceso de calentamiento por inducción es significativamente menor que el periodo de tiempo de calentamiento convencional que ocurre en un horno, cuyos tiempos de calentamiento previos excedían de los 10 minutos, y por lo general al menos 20 minutos. Después de que el resorte se calienta inductivamente cuando está en una forma recta, el resorte recto calentado se forma por lo general en un sujetador con una forma arqueada en menos de aproximadamente 5 minutos después de que se pone en calor inductivamente, por lo general en menos de aproximadamente 2 minutos después de calentarse inductivamente, más típicamente menos de aproximadamente 1 minuto después de calentarse inductivamente, y aún más típicamente menos de aproximadamente 30 segundos después de calentarse inductivamente; sin embargo, pueden usarse otros periodos de tiempo. El resorte que se calentó y endureció mediante el proceso de acuerdo con la presente invención exhibió índices de tensión residuales mejoradas en comparación con los resortes que se calentaron en un horno de calentamiento tradicional.

Pueden usarse uno o más procesos adicionales para formar el resorte arqueado de la presente invención. Tales pasos adicionales, opcionales incluyen: i. Liberar la tensión del resorte formado antes y/o después del calentamiento por inducción. ii. Suavizar por granallado el resorte una o más veces antes y/o después del calentamiento por inducción. iii. Precalentar el resorte antes de calentamiento por inducción. iv. Pulir los extremos del resorte antes y/o después del calentamiento por inducción. v. Anexar una tapa de extremo a uno o más extremos del resorte con o sin pulir los extremos del resorte.

Un objeto no limitante de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados.

Otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que tienen desempeño mejorado.

Incluso otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que aminoran el costo de fabricación de los resorte arqueados.

Incluso oottrrooss oobbjjeettooss no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que reducen el riesgo de fallas de inclusión con mejor perfil de tensión residual inducida por el tratamiento de calor por inducción.

Incluso aún otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que incrementan la dureza del material, generando un resorte arqueado de alta fatiga (es decir, propiedades de fatiga mejorada).

Otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que pueden también generar formas de resortes únicas (por ejemplo, forma de s, forma de c, forma de u, etc.).

Incluso otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que tienen propiedades mecánicas mejoradas.

Incluso otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que reduce el tiempo de formación de los resortes arqueados.

Incluso aún otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que usan calor por inducción para formar los resortes arqueados.

Otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que usa tapas de extremo en uno o más extremos del resorte para eliminar o reducir la necesidad de pulido de uno o ambos extremos de los resortes arqueados.

Incluso otros objetos no limitantes y/o alternativos de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que incluye los pasos de a) enrollar el alambre para formar un resorte recto; b) calentar el resorte mediante calentamiento por inducción; c) doblar el resorte calentado en un sujetador; d) templar el resorte calentado; y, e) remover el resorte templado del sujetador.

Incluso otro objeto no limitante y/o alternativo de la presente invención es proporcionar un proceso mejorado para formar resortes arqueados que incluye uno o más procesos adicionales/opcionales de pasos que incluyen i) liberar la tensión del resorte formado antes y/o después del calentamiento por inducción; ii) suavizar con granallado el resorte una o más veces antes y/o después del calentamiento por inducción; iii) precalentar el resorte antes del calentamiento por inducción; iv) pulir los extremos del resorte antes y/o por el calentamiento por inducción; y/o v) añadir una tapa de extremo a uno o más de los extremos del resorte con o sin pulir los extremos del resorte.

Incluso aún otro objeto no limitante y/o alternativo de la presente invención es proporcionar un resorte arqueado que tiene una pluralidad de bobinas que se configuran y dimensionan para proporcionar una forma arqueada al resorte y son substancialmente libres de tensión interna que tendería a empujar las bobinas en una alineación lineal.

Otro objeto no limitante y/o alternativo de la presente invención es proporcionar un resorte arqueado que tiene una pluralidad de bobinas que se configuran y dimensionan para proporcionar una forma arqueada al resorte y que tienen una tapa de extremo conectada a una o más extremos del resorte con o sin pulir los extremos del resorte.

Incluso otro objeto no limitante y/o alternativo de la presente invención es proporcionar un resorte arqueado que puede o se forma mediante el uso de tratamiento por calentamiento de inducción.

Incluso otro objeto no limitante y/o alternativo de la presente invención es proporcionar un resorte arqueado que tiene vida de fatiga incrementada y mejores propiedades materiales debido al tratamiento del calentamiento por inducción.

Estos y otros objetos y ventajas se volverán aparentes para aquellos expertos en el arte después de leer y seguir esta descripción junto con las figuras acompañantes.

Breve descripción de las figuras Se hace referencia ahora a las figuras, que ilustran modalidades no limitantes de la presente invención; La figura 1 es una vista iso del resorte arqueado de acuerdo con la presente invención; La figura 2 es una vista frontal del resorte arqueado de la figura 1; La figura 3 es una vista en sección transversal a lo largo de las lineas 3-3 de la figura 2; y, La figura 4 es una vista en sección transversal a lo largo de las lineas 4-4 de la figura 2; La figura 5 es una vista en elevación frontal de un sujetador de resorte de acuerdo con la presente invención; La figura 6 es una vista en elevación frontal de una tapa de extremo de acuerdo con la presente invención; La figura 7 es una vista superior de la tapa de extremo de la figura 6; y, Las figuras 8 a 15 son vistas laterales de varios resortes con forma arqueada no limitantes de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención Con referencia ahora a las figuras 1 a 15, que ilustran modalidades no limitantes de la presente invención, se proporciona un resorte arqueado y un método para fabricar un resorte arqueado. El resorte arqueado puede usarse en una variedad de diferentes aplicaciones. Una aplicación no limitante es el uso del resorte arqueado en un ensamble amortiguador de vibración torsional como se ilustra en US 5,052,664 que se incorpora por referente a la presente, la operación del ensamble amortiguador de vibración torsional con el resorte helicoidal arqueado será más suave que la operación del ensamble amortiguador de vibración torsional que utiliza resortes rectos arqueados de manera forzada. Un resorte recto arqueado de manera forzada experimenta constantemente tensión interna que tiende a hacer recto el resorte. Por lo tanto, el resorte recto arqueado de manera forzada se frota en contra e interfiere con los lados del ensamble amortiguador de vibración torsional, inhibiendo así la operación suave. El resorte arqueado cuando se usa en un ensamble amortiguador de vibración torsional también proporcionara atenuación mejorada o amortiguamiento de las vibraciones del resorte que el amortiguador de vibración convencional que utiliza los resortes rectos para las mismas razones como se especifica arriba. Adicionalmente, la compresión del resorte arqueado a una configuración "sólida", es decir, en la cual cada bobina hace contacto con cada bobina adyacente, opera como un bloqueo en el sistema independientemente del uso de otros medios. Se evitará también la tensión indeseable en el resorte helicoidal arqueado debido a la forma arqueada del resorte, y mediante el uso del calor por inducción del resorte durante el proceso de formación del resorte, mejorando asi el uso eficiente del ensamble amortiguador de vibración. Un resorte recto arqueado de manera forzada después de las experiencias del ensamble se tensiona debido a una instalación no natural que están opuestos en dirección a la tensión que surge en el resorte con el uso en el ensamble amortiguador de vibración torsional. Los resortes instalados en esta manera experimentan tensión en una dirección con la unidad en el resto. Como la fuerza de torsión se aplica a la unidad que incrementa, los resortes se doblan hasta un punto en el que la tensión disminuye a cero. Más carga y flexión resulta en un incremento de tensiones en dirección opuesta. Esta tensión bidimensional reduce la tensión que se puede permitir para evitar la relajación o el rompimiento excesivo que puede ser experimentado por el resorte en servicio. En contraste, el cuerpo del resorte arqueado experimentará solamente tensión unidireccional normal porque el resorte arqueado es recibido en el alojamiento en su estado arqueado natural. Por lo tanto, el resorte arqueado no se tensionará en exceso, incrementando así la capacidad útil y la vida de servicio del ensamble amortiguador de vibración. La durabilidad del ensamble amortiguador de vibración también puede incrementarse debido a la reducción en el número de resortes requeridos para la operación. Los extremos de los resortes han sido sometidos históricamente a rompimiento de fatiga por doblez cerca de las puntas de las bobinas de extremo de tierra. La presente invención evita el pasado de la necesidad de pulir los extremos del resorte cuando las tapas de extremo nuevo de la presente invención se usan. En ensambles de amortiguadores de vibración torsional convencionales, una pluralidad de resortes rectos se utilizan, incrementando así el número de extremos a tierra y proporcionando mejores oportunidades de fallo. Sin embargo, debido a que un solo resorte arqueado puede remplazar una pluralidad de resortes rectos más cortos, el número de extremos de resortes se reduce. Así mismo, aquellos extremos de resortes restantes pueden reforzarse mediante el uso del espacio ahorrado que resulta de la minimización de los componentes en el amortiguador por lo tanto, el numero de ubicaciones de falla potenciales se reduce y la vida y durabilidad del ensamble puede incrementarse con el uso del resorte arqueado.

Con referencia ahora con las figuras 1 a 4 y 8 a 15, el resorte arqueado 10 de la presente invención puede hacerse mediante varios procesos. Las figuras 1 a 4 y 15 ilustran un resorte con forma de arco y las figuras 8 a 14 ilustran tipos de resortes con forma de S (figuras 8 a 9 y 14), un resorte en forma de c (figuras 10 y 13), un resorte en forma de u (figura 11) y un resorte en forma de onda (figura 12). Las lineas sólidas a través de los resortes ilustradas en las figuras 8 a 11 son meramente una linea a lo largo del eje central del resorte para ilustrar la forma del resorte y no representan cualquier tipo de estructura del resorte. Como se puede apreciar, el resorte de acuerdo con la presente invención puede tener otras formas que incluyen una forma arqueada. En un método no limitante, un resorte recto enrollado convencionalmente se forma mediante téenicas de fabricación de resorte helicoidal tradicionales. Tales técnicas incluyen empezar con material templado y preendurecido o en anillo de cualquier sección transversal requerida. Los materiales actuales que pueden usarse incluyen, pero no se limitan a, 1070, 6150, 6150 modificados, y 9254 de aceros, como se procesan en alambre de resorte de calidad adecuado. Por lo general, el acero en sección transversal redondeado, templado y preendurecido (Re 45-55) 6150 puede usarse. Como se puede apreciar, pueden utilizarse otros materiales. Como también puede apreciarse, el material no necesita de ser anular, templado y/o preendurecido. Como se podrá apreciar después, el material puede tener diferentes valores Re.

Después de que se forma el resorte en una forma helicoidal recta, el resorte luego se trata con calor mediante un proceso de calor por inducción. Por ejemplo, en el caso del acero preendurecido y templado 6150, el tratamiento de calor por calentamiento por inducción puede ser menor a aproximadamente 1 minuto y el metal se calentaría a al menos aproximadamente a 700°F (371.11°C). Cualquier proceso de calor por inducción estándar puede usarse.

Después de que el resorte se calienta inductivamente, el resorte helicoidal recto se dobla y empuja en un arco mediante el uso de un sujetador. Cualquier tipo de sujetador puede usarse. Por lo general el sujetador es un material formado de metal y/o un material de cerámica; sin embargo, pueden usarse otros materiales adicionales. Una disposición de sujetador no limitante se ilustra en la figura 5. La disposición de sujetador 20 incluye una disposición de abrazadera que tiene 2 superficies de perfil arqueado 30, 40 que se colocan en lados opuestos del resorte 10. Como tal, las dos superficies de perfil arqueado del arreglo de abrazadera se atraen juntos mientras que el resorte recto se posiciona entre las dos superficies de perfil arqueado, las dos superficies de perfil arqueado después de contacto con los lados del resorte provocaran que se doble en la forma arqueada deseada. Los materiales usados a la forma de las dos superficies de perfil arqueada no son limitantes. Por ejemplo, cuando el resorte en forma de S (ver figuras 8, 9 y 14) se va a formar, las dos superficies de perfil arqueada pueden tener un perfil de forma S. Las dos superficies de perfil arqueado también pueden tener formas para formar el resorte en forma de C (ver figuras 10 y 13), los resortes en forma de U (ver figura 11), los resortes en forma de onda (figura 12), etc. Por lo general el radio de la cobertura da de la superficie de perfil arqueado 40 que tiene contacto con un primer lado del resorte es mayor que el radio de cobertura de la superficie de perfil arqueado 30 que tiene contacto con el lado opuesto del resorte. La superficie de perfil arqueado 30 se ilustra al momento de ser montada en una superficie fija mediante los montajes 32, 34; sin embargo, esto no es requerido. La superficie de perfil arqueado 40 se ilustra de manera movible mediante brazos 42, 44 entre una posición sujetada y no sujetada; sin embargo, esto no es requerido; como se puede apreciar, ya sea cualquiera de las superficies de perfil arqueado o ambas pueden diseñarse para ser movibles. Como se puede apreciar, el sujetador puede tener otras formas. Por ejemplo, el sujetador puede incluir el uso de una barra o pasador curveado de cierre hermético de un radio de arco y ángulo libre diferentes al ángulo y radio de arco libres deseados del resorte de arqueado terminado. Esta barra de abrazadera curveada de cierre hermético se inserta en el resorte. Como se puede apreciar, pueden usarse otros sujetadores para provocar que el resorte se doble en un arco deseado antes del proceso de calentamiento (por ejemplo, tubo, troquel, tambor o eje de torno arqueado o curveado alrededor de cualquier resorte, etc.).

Después de que el resorte calentado se forma en arco mediante el sujetador, el resorte calentado se templa (por ejemplo, templado y/o por aire) a una temperatura de aproximadamente ±150°F (±65.55°C) de temperatura ambiente, y por lo general aproximadamente ±30°F (±1.1°C) de temperatura ambiente en menos de aproximadamente 3 minutos, por lo general menos de aproximadamente 2 minutos, y más típicamente menos de aproximadamente 1 minuto; sin embargo, otros momentos de templado pueden usarse. Si el fluido de templado es un liquido, el liquido puede ser agua a aproximadamente temperatura ambiente; sin embargo, otras temperaturas del agua pueden usarse. El proceso de templado por lo general ocurre dentro de aproximadamente 120 segundos (por ejemplo, ³60 segundos; ³30 segundos, etc.) después de que el resorte se forma en el sujetador y/o después del que el proceso de calor por inducción sea completado. El agua, cuando se usa, puede incluir un aceite soluble y/u otro tipo de material polimérico; sin embargo, no es un requisito. Después de que el proceso de templado se completa, el resorte se remueve del sujetador (por ejemplo, las dos superficies de perfil arqueado de nuevo se separan la una de la otra, también se remueve la barra, etc.), en cuyo momento el resorte se retiene en una configuración arqueada, libre o substancialmente libre de cualquier tensión interna que tendería a hacer recto el resorte. En un proceso no limitante el paso de calor por inducción es menor a aproximadamente 5 minutos (por ejemplo, 0.1 a 3 minutos, 0.1 a 2 minutos, 0.1 a 1 minuto, etc.), el paso de doblez del resorte calentado en el sujetador se completa en menos de aproximadamente 5 minutos (por ejemplo, 0.01 a 2 minutos, 0.01 a 1 minuto, 0.01 a 0.05 minutos, etc.) después del paso de calor por inducción, y el paso de templado del resorte calentado se completa en menos de aproximadamente 5 minutos (por ejemplo, 0.1 a 3 minutos, 0.1 a 2 minutos, 0.1 a 1 minuto, etc.), después de doblado del resorte calentado en el sujetador.

Uno o más extremos del resorte pueden pulirse opcionalmente antes y/o después del proceso de calor por inducción; sin embargo, no es un requisito. El paso de pulido puede eliminarse mediante el uso de las tapas de extremo 50 como se ilustra en las figuras 6 a 7. La tapa de extremo incluye una porción de base 70 y una nariz 60. La nariz está diseñada para ser al menos parcialmente insertada en el interior de las bobinas de resorte. La porción de base tiene una forma generalmente en versión transversal circular, sin embargo; la porción de base puede tener otras formas. El tamaño en sección transversal y la forma de la porción de base se selecciona generalmente de manera que la porción de base no pueda insertarse por completo en el interior de las bobinas de resorte; sin embargo, no es un requisito. El espesor de la porción de base no es limitante. La porción de nariz 60 se ilustra como que tiene una tamaño en sección transversal no uniforme; sin embargo, no es un requisito. La porción de nariz se ilustra como que tiene una forma en sección transversal generalmente circular; sin embargo, la porción de nariz puede tener otras formas. La porción de nariz tiene una porción de nariz superior 62 y una porción de nariz inferior 64; sin embargo, no es un requisito. La sección superior de la porción de nariz superior puede incluir opcionalmente un estrechamiento 61. La porción de nariz superior 62 se ilustra como que tiene un tamaño en sección transversal menor que la porción de nariz inferior 64. Por lo general la porción de nariz inferior 64 tiene un tamaño en sección transversal y una forma tal que la porción de nariz 64 se engancha con las superficies internas del interior de las bobinas de resorte para facilitar el aseguramiento de la tapa de extremo al resorte; sin embargo, no es un requisito. Una transición 65 puede formarse opcionalmente entre la porción de nariz superior 62 y una porción de nariz inferior 64. La transición, cuando se usa, puede tener opcionalmente una forma estrechada o inclinada. La superficie superior de la porción de base incluye opcionalmente un labio enroscable 62 y/o un tope 68. El labio enroscable, cuando se usa, puede tener una porción frontal estrecha como se ilustra en la figura 7 que está diseñada para engancharse con las superficies internas del interior de las bobinas de resorte de manera que la tapa de extremo pueda enroscarse en el resorte; sin embargo, no es un requisito. El tope, cuando se usa, está diseñado para limitar adicionalmente el enroscamiento de la tapa de extremo en el resorte. Debido a que la tapa de extremo se enrosca en el resorte, el extremo 12 del resorte se enganchará al tope y por lo tanto evitará el enroscamiento posterior de la tapa de extremo del resorte. El labio enroscable como se ilustra que incremente en espesor desde la porción frontal estrecha al tope 68 como se ilustra en la figura 6. La tapa de extremo puede formarse con cualquier tipo de material. La tapa de extremo, cuando se usa, puede usarse para extender la vida del resorte al proteger los extremos del resorte. Cuando los extremos del resorte no se encallan adecuadamente, tensión indeseada puede aplicarse a los extremos del resorte durante el uso del resorte, provocando por lo tanto falla prematura del resorte. El uso de las tapas de extremo en resorte puede reducir o eliminar tal tensión indeseada en los extremos del resorte y por lo tanto extender la vida útil del resorte.

Uno o más procesos adicionales en pasos pueden usarse para formar el resorte arqueado de la presente invención. Tales pasos adicionales, opcionales incluyen: i. Liberación de tensión del resorte formado antes y/o después del calor por inducción. ii. Suavizar por granallado el resorte una o más veces antes y/o después del calor por inducción. iii. Precalentar el resorte antes del calor por inducción.

Por lo tanto se verá que los objetos establecidos anteriormente, entre aquellos realizados de manera aparente de la descripción precedente, se logran eficientemente, y debido a que ciertos cambios pueden hacerse en las construcciones anteriores sin apartarse del espíritu y alcance del invención, se pretende que toda la materia contenida en la descripción anterior y mostrada en las figuras acompañantes debe interpretarse como ilustrativa y no en el sentido limitante. La invención ha sido descrita con referencia a las modalidades referidas y a las alternativas. Las modificaciones y alteraciones se volverán aparentes para aquellos expertos en el arte después de leer y entender la descripción detallada de la invención proporcionada en la presente. Esta invención se pretende que incluya todas las modificaciones y alteraciones en tanto que entren en el alcance de la presente invención. También se entiende que en las siguientes reivindicaciones se pretende que cubran todas las características genéricas y específicas de la invención descrita en la presente y todas las declaraciones del alcance de la invención, que, como materia de lenguaje, puede decirse que caen en las mismas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un resorte arqueado caracterizado porque tiene una longitud longitudinal, una pluralidad de bobinas y un eje central que pasa a través de la pluralidad de bobinas, el resorte está configurado y dimensionado para proporcionar una forma arqueada al eje central a lo largo de la longitud longitudinal del resorte al resorte, mientras que el resorte está en su estado libre y esta substancialmente libre de tensión interna que tendería a empujar las bobinas en una alineación lineal y el eje central a que sea una línea recta, el resorte incluye un primer y segundo extremos, el primer extremo incluye una tapa de extremo que se conecta al primer extremo, el segundo extremo incluye una tapa de extremo que se conecta al segundo extremo, cada una de las tapas de extremo incluye una porción de base y una nariz, la nariz se configura para insertarse al menos parcialmente en un interior de las bobinas de las bobinas de resorte, la porción de base tiene un tamaño en sección transversal y una forma tal que la porción de base no puede insertarse por completo en el interior de las bobinas de resorte.

2. El resorte arqueado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la nariz y la porción de base de la tapa de extremo tienen una forma generalmente en sección transversal, circular.

3. El resorte arqueado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la nariz tiene un tamaño en sección transversal, no uniforme, la porción de nariz tiene una porción de nariz superior que tiene un tamaño en sección transversal más chico que una porción de nariz inferior.

4. El resorte arqueado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie superior de la porción de base incluye un labio enroscable y un tope, el labio enroscable está configurado para enganchar la superficie interna de las bobinas de resorte de manera que la tapa de extremo puede enroscarse en el resorte, el tope está configurado para limitar más el enroscamiento de la tapa de extremo en el resorte, el tope se posiciona en un extremo del labio enroscable y se extiende hacia arriba del labio enroscable.

5. El resorte arqueado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos una porción del eje central del resorte a lo largo de la longitud longitudinal del resorte incluye una forma de arco, una forma de S, una forma de C, una forma de onda o una forma de U.

6. Un método para formar un resorte arqueado caracterizado porque comprende los pasos de: a. enrollar un alambre para formar un resorte no arqueado, el resorte no arqueado tiene una longitud longitudinal, una pluralidad de bobinas y un eje central que pasa a través de una pluralidad de bobinas, el resorte está configurado y dimensionado para proporcionar una forma recta al eje central a lo largo de la longitud longitudinal del resorte al resorte mientras que el resorte está en su estado libre y está substancialmente libre de tensión interna, el resorte incluye primero y segundo extremos; b. calentar el resorte no arqueado mediante calor por inducción; c. doblar el resorte calentado mientras el resorte calentado está en un estado calentado en un sujetador para provocar que el eje central del resorte calentado tenga una forma no lineal, el sujetador incluye un arreglo de abrazadera que tiene primera y segunda superficies de perfil arqueado que se posicionan en lados opuestos del resorte calentado, al menos una de la primera y segunda superficies de perfil arqueado está configurada para ser movible entre una posición sujeta y no sujeta; d. templar el resorte calentado mientras el eje central del resorte está en una forma no lineal para formar un resorte arqueado que tiene una forma arqueada del eje central a lo largo de la longitud longitudinal del resorte al resorte mientras que el resorte está en su estado libre y está substancialmente libre de tensión interna; y, e. remover el resorte del sujetador después del paso de templado.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el paso de calentamiento por inducción es de al menos aproximadamente 5 minutos, el paso de doblez del resorte calentado en el sujetador se completa en menos de aproximadamente 5 minutos después del paso de calor por inducción, el paso de templado del resorte calentado se completa en menos de aproximadamente 5 minutos después del doblez del resorte calentado en el sujetador.

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, caracterizado porque la primera superficie de perfil arqueado es movible hacia y lejos del segundo perfil arqueado en una dirección que es tangencial al eje central del resorte no arqueado.

9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque incluye el paso de aplicar una tapa de extremo en al menos un extremo del resorte después del paso del templado, la tapa de extremo incluye una porción de base y una nariz, la nariz está configurada para ser al menos parcialmente insertada en un interior de la bobinas de las bobinas de resorte, la porción de base tiene un tamaño en sección transversal y una forma tal que la porción de base no puede insertarse completamente en el interior de las bobinas de resorte.

10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque la superficie superior de la porción de base incluye un labio enroscable y un tope, el labio enroscable está configurado para enganchar la superficie interna de las bobinas de resorte de manera que la tapa de extremo pueda enroscarse en el resorte, el tope está configurado para limitar más el enroscamiento de la tapa de extremo en el resorte, el tope se posiciona en un extremo del labio enroscable y se extiende hacia arriba del labio enroscable.

11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque al menos una porción del eje central del resorte a lo largo de la longitud longitudinal del resorte incluye una forma de arco, una forma de S, una forma de C, una forma de onda o una forma de U.

12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado porque incluye uno o más de los siguientes pasos seleccionados del grupo que consisten de a) liberar la tensión del resorte antes del paso de calentamiento, b) liberar la tensión del resorte después del paso de calentamiento, c) suavizar por granallado el resorte antes del paso del calentamiento, d) Suavizar por granallado el resorte después del paso del calentamiento, e) precalentar el resorte antes del paso del calentamiento, f) pulir al menos uno de los extremos antes del paso del calentamiento, y g) pulir al menos uno de los extremos del resorte después del paso del calentamiento.