Tirante de control de fuerza.

Tirante (A) de control de fuerza que comprende un alojamiento (10) alargado que tiene un eje y extremos

(12, 14) primero y segundo opuestos axialmente y una cámara interna con una superficie (22) interna, un elemento (50) de barra coaxial a dicho eje y que tiene un extremo (56) interno que puede moverse de manera alternativa dentro de dicho alojamiento (10) y a lo largo de dicha cámara interna y un extremo (52) externo que se extiende hacia fuera de dicho primer extremo (12) de dicho alojamiento (10), un elemento (30) guía sujeto en o cerca de dicho primer extremo (12) de dicho alojamiento (10) para permitir el movimiento alternativo de dicho elemento (50) de barra axialmente en dicho alojamiento (10) entre una posición retraída y una posición extendida en relación con dicho alojamiento (10), un tapón (40) inferior fijado al menos parcialmente en dicha cámara interna en o cerca de dicho segundo extremo (14) de dicho alojamiento (10), un pistón (60) guía sujeto en o cerca de dicho extremo (56) interno de dicho elemento (50) de barra y que puede deslizarse a lo largo de dicha superficie (22) interna de dicha cámara interna, un primer sistema (80) de resortes helicoidales situado i) entre dicho pistón (60) guía y dicho tapón (40) inferior para desviar dicho único elemento (50) de barra en dicha posición extendida en dicho único alojamiento (10) alargado o ii) entre dicho pistón (60) guía y dicho elemento (30) guía para desviar dicho único elemento (50) de barra en dicha posición retraída en dicho único alojamiento (10) alargado, un primer conector (54) externo fijado en o cerca de dicho extremo (52) externo de dicho elemento (50) de barra, un segundo conector (70) fijado en o cerca de dicho tapón (40) inferior, caracterizado por un amortiguador (100) combinado con dicho elemento (50) de barra, incluyendo dicho amortiguador (100) un émbolo (104) que tiene extremos (114) primero y segundo y un pistón (110) de émbolo, estando dicho pistón (110) de émbolo y dicho primer extremo de dicho émbolo (104) montados de manera que se mueven alternativamente en un conducto (102) de control de fuerza alargado dentro de dicho elemento (50) de barra y coaxial a dicho elemento (50) de barra, pudiendo moverse dicho pistón (110) de émbolo en dicho conducto (102) de dicho elemento (50) de barra entre una posición comprimida y una no comprimida, pudiendo acoplarse dicho segundo extremo (114) de dicho émbolo (104) con dicho tapón (40) inferior para forzar dicho pistón (110) de émbolo a moverse en dicho conducto (102) hacia dicha posición comprimida para amortiguar al menos parcialmente el movimiento de dicho elemento (50) de barra en dicho alojamiento (10) a medida que dicho elemento (50) de barra se mueve hacia dicho tapón (40) inferior, incluyendo dicho émbolo (104) una disposición de desvío de émbolo con un resorte (120) helicoidal de émbolo para desviar dicho émbolo (104) a dicha posición no comprimida, estando situado dicho resorte (120) helicoidal al menos parcialmente entre dicho extremo (56) interno de elemento (50) de barra y dicho tapón (40) inferior, incluyendo además una brida (116) de punta en dicho extremo (114) distal de dicho émbolo (104), estando el resorte (120) helicoidal alrededor de dicho émbolo (104) y acoplándose a dicha brida (116) de punta para desviar dicho émbolo (104) hacia fuera.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07003798.

Solicitante: BARNES GROUP, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 123 Main Street Bristol Connecticut 06010-0489 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: ADOLINE,JACK W.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > RESORTES; AMORTIGUADORES; MEDIOS PARA AMORTIGUAR... > F16F13/00 (Conjuntos que comprenden resortes del tipo no de fluido así como amortiguadores de vibraciones, amortiguadores de choque o resortes de fluido (F16F 5/00 tiene prioridad))

PDF original: ES-2458494_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Tirante de control de fuerza La presente invención se refiere a un tirante para controlar el movimiento de un elemento móvil tal como un capó, una tapa, una puerta, una cubierta abisagrada u otros dispositivos, tirante que cambia la fuerza encontrada por el elemento móvil en diversas posiciones para controlar de ese modo el movimiento.

La invención implica un tirante alargado que incorpora un resorte o resortes de compresión para controlar la fuerza ejercida sobre un elemento móvil o bien retrayendo o bien extendiendo el tirante. El elemento móvil controla una estructura tal como una puerta o capó pivotado de modo que el tirante controla el movimiento controlando la fuerza. Se conoce utilizar un tirante alargado que tiene un tubo cilíndrico con un elemento de movimiento alternativo desviado por uno o más resortes helicoidales de modo que la fuerza de movimiento cambia en diferentes posiciones lineales. Un tirante representativo se muestra en el documento de Adoline (patente estadounidense n.º 6.773.002) . Tal tirante alargado con resortes helicoidales que controlan la fuerza lineal y, por tanto, el movimiento se ha modificado para proporcionar un mecanismo amortiguador que lleva la barra extensible y retraíble que puede moverse con respecto al alojamiento tubular que constituye la estructura de soporte del tirante. Un tirante amortiguado se describe en la publicación de patente estadounidense n.º US 2004/0222579. Utilizando estos dos elementos patentados, la finalidad y el funcionamiento de un tirante de movimiento controlado es tecnología conocida y no es necesaria su repetición.

Antecedentes de la invención Los tirantes alargados con resortes helicoidales mencionados anteriormente utilizan resortes de compresión; sin embargo, estos tirantes no son eficaces para controlar y amortiguar de manera selectiva el movimiento del elemento al que están unidos. El método de la técnica anterior para controlar el movimiento de un tirante extensible es hacer coincidir las cargas de la barra del resorte de compresión con la carga de aplicación, tal como el peso de un capó o maletero de automóvil.

Debido a la limitación de diseño, no siempre resulta práctico hacer coincidir exactamente o compensar la carga del tirante móvil a medida que oscila a través de su arco de movimiento. Por consiguiente, la velocidad de cierre del capó o puerta de maletero varía a lo largo de la carrera de movimiento de estos dispositivos. Existe la necesidad de controlar el ritmo de movimiento a una velocidad deseada en diversas posiciones del recorrido total.

El documento WO 83/02096 A1 da a conocer un estabilizador de amortiguación de impactos con autocentrado para su conexión entre un punto fijo en un elemento de bastidor principal de vehículo y un punto en movimiento en el varillaje de dirección que interconecta las ruedas orientables del vehículo y el mecanismo de dirección. El estabilizador implementa un cilindro hidráulico junto con un amortiguador de resorte helicoidal que incluye dos espirales opuestas de igual tensión que actúan sobre los extremos opuestos del amortiguador y que también actúan sobre elementos fijos en un extremo del cilindro hidráulico y en el centro del amortiguador. Una barra de pistón está fijada, tal como mediante soldadura o de otro modo, a la placa de extremo de una carcasa o tubo cilíndrico más grande que se dispone de manera telescópica sobre el estabilizador.

La invención La invención se define en las reivindicaciones.

El diseño de la presente invención abarca el concepto de usar una barra de resorte de compresión ampliamente conocida, tal como se muestra en el documento de Adoline (patente estadounidense n.º 6.773.002) , en el que el tirante con resorte de compresión sustituye la barra móvil maciza por una barra que tiene un mecanismo amortiguador interno. La invención utiliza un amortiguador en combinación con la barra del tirante de tipo barra de resorte de compresión de la técnica anterior. El amortiguador usado en la presente invención está diseñado para aplicaciones de control de movimiento, de fuerza baja. El amortiguador puede usarse para permitir que la barra de resorte de compresión se comprima a una velocidad controlada mientras que se extiende sin acción de amortiguación alguna. La invención implica combinar un mecanismo amortiguador con un tipo de tirante de resorte de compresión convencional para proporcionar control de fuerza durante el movimiento de un elemento de barra en el sentido de la compresión.

Según la invención, se proporciona un tirante de control de fuerza que provoca una fuerza controlada durante al menos parte de la carrera de un tirante con resorte de compresión. El tirante de control de fuerza o movimiento comprende un alojamiento alargado que tiene un tubo guía recto con superficie cilíndrica interna y extremos primero y segundo opuestos axialmente. Un elemento de barra tiene un extremo interno que puede moverse de manera alternativa dentro del alojamiento y a lo largo del tubo guía y un extremo externo que se extiende hacia fuera desde el primer extremo del alojamiento. Un elemento guía está sujeto al primer extremo del alojamiento para formar un casquillo que permite el movimiento alternativo del elemento de barra axialmente en el alojamiento entre una posición retraída con la barra metida en el alojamiento y una posición extendida con la barra sobresaliendo del

alojamiento. En el fondo del tubo guía hay un tapón fijo que cierra el extremo del alojamiento. Un pistón guía cilíndrico está fijado al extremo interno de la barra móvil y puede deslizarse a lo largo de la superficie cilíndrica interna del tubo. Entre el pistón y un extremo del alojamiento hay un resorte helicoidal que desvía la barra en un sentido dado en el alojamiento. Según se ha descrito hasta ahora, el tirante es como la barra de resorte de compresión mostrada en el documento de Adoline (patente estadounidense n.º 6.773.002) . El resorte helicoidal fuerza el elemento de barra hacia fuera de modo que el cierre de un elemento usando el tirante se equilibra por la fuerza reactiva del resorte helicoidal. De esta manera, el tirante ejerce una fuerza sobre el elemento móvil controlada por el tirante ya sea en la posición de cierre retraída o en la posición de apertura extendida. Para añadir una fuerza de control adicional durante el movimiento de la barra, un mecanismo amortiguador se combina con la barra móvil. El mecanismo amortiguador incluye un émbolo montado de manera que se mueve alternativamente en un conducto de fuerza controlada alargado dentro de la barra móvil. El émbolo del mecanismo amortiguador puede moverse hacia fuera desde un extremo de la barra dirigida hacia el interior del alojamiento alargado. El extremo distal del émbolo puede acoplarse al tapón inferior que cierra el alojamiento. De esta manera, el émbolo se fuerza al interior del conducto para crear un movimiento de amortiguación de fuerza controlada de la barra operativa en el alojamiento.

En una realización, el resorte helicoidal principal está ubicado entre el tapón inferior y el pistón guía de la barra. En otra realización de la invención, el resorte helicoidal principal está entre el elemento guía y el pistón guía. Por consiguiente, la barra del tirante se desvía o bien a la posición extendida o bien a la posición retraída según la ubicación del resorte helicoidal principal. Para añadir la acción de control de fuerza del mecanismo amortiguador, el extremo distal del émbolo simplemente hace tope contra el tapón inferior a medida que se retrae el elemento de barra. Por consiguiente, la fuerza amortiguadora se produce sólo después de que el movimiento de retracción o de compresión de la barra haya provocado que el émbolo del mecanismo amortiguador se acople al tapón... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Tirante (A) de control de fuerza que comprende un alojamiento (10) alargado que tiene un eje y extremos (12, 14) primero y segundo opuestos axialmente y una cámara interna con una superficie (22) interna, un elemento (50) de barra coaxial a dicho eje y que tiene un extremo (56) interno que puede moverse de manera alternativa dentro de dicho alojamiento (10) y a lo largo de dicha cámara interna y un extremo (52) externo que se extiende hacia fuera de dicho primer extremo (12) de dicho alojamiento (10) , un elemento (30) guía sujeto en o cerca de dicho primer extremo (12) de dicho alojamiento (10) para permitir el movimiento alternativo de dicho elemento (50) de barra axialmente en dicho alojamiento (10) entre una posición retraída y una posición extendida en relación con dicho alojamiento (10) , un tapón (40) inferior fijado al menos parcialmente en dicha cámara interna en o cerca de dicho segundo extremo (14) de dicho alojamiento (10) , un pistón (60) guía sujeto en o cerca de dicho extremo (56) interno de dicho elemento (50) de barra y que puede deslizarse a lo largo de dicha superficie (22) interna de dicha cámara interna, un primer sistema (80) de resortes helicoidales situado i) entre dicho pistón (60) guía y dicho tapón (40) inferior

para desviar dicho único elemento (50) de barra en dicha posición extendida en dicho único alojamiento (10) alargado o ii) entre dicho pistón (60) guía y dicho elemento (30) guía para desviar dicho único elemento (50) de barra en dicha posición retraída en dicho único alojamiento (10) alargado, un primer conector (54) externo fijado en o cerca de dicho extremo (52) externo de dicho elemento (50) de barra, un segundo conector (70) fijado en o cerca de dicho tapón (40) inferior, caracterizado por un amortiguador (100) combinado con dicho elemento (50) de barra, incluyendo dicho amortiguador (100) un émbolo (104) que tiene extremos (114) primero y segundo y un pistón (110) de émbolo, estando dicho pistón (110) de émbolo y dicho primer extremo de dicho émbolo (104) montados de manera que se mueven alternativamente en un conducto (102) de control de fuerza alargado dentro de dicho elemento (50) de barra y coaxial a dicho elemento (50) de barra, pudiendo moverse dicho pistón (110) de émbolo en dicho conducto (102) de dicho 25 elemento (50) de barra entre una posición comprimida y una no comprimida, pudiendo acoplarse dicho segundo extremo (114) de dicho émbolo (104) con dicho tapón (40) inferior para forzar dicho pistón (110) de émbolo a moverse en dicho conducto (102) hacia dicha posición comprimida para amortiguar al menos parcialmente el movimiento de dicho elemento (50) de barra en dicho alojamiento (10) a medida que dicho elemento (50) de barra se mueve hacia dicho tapón (40) inferior, incluyendo dicho émbolo (104) una disposición de desvío de émbolo con un resorte (120) helicoidal de émbolo para desviar dicho émbolo (104) a dicha posición no comprimida, estando situado dicho resorte (120) helicoidal al menos parcialmente entre dicho extremo (56) interno de elemento (50) de barra y dicho tapón (40) inferior, incluyendo además una brida (116) de punta en dicho extremo (114) distal de dicho émbolo (104) , estando el resorte (120) helicoidal alrededor de dicho émbolo (104) y acoplándose a dicha brida (116) de punta para desviar dicho émbolo (104) hacia fuera.

2. Tirante de control de fuerza según la reivindicación 1, que comprende únicamente un único alojamiento (10) alargado y un único elemento (50) de barra coaxial a dicho eje de dicho único alojamiento (10) alargado.

3. Tirante de control de fuerza según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho pistón (60) guía divide dicha cámara interna (10) en partes de cámara interna superior e inferior, careciendo dicha cámara interna superior de un sistema de resortes helicoidales.

4. Tirante de control de fuerza según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicho pistón (110)

de émbolo incluye un sistema (112, 210) de orificios para permitir que fluya fluido en al menos un sentido a través de dicho sistema de orificios, pudiendo moverse dicho pistón (110) de émbolo en dicho conducto de control de fuerza dentro de dicho elemento (50) de barra.

5. Tirante según la reivindicación 4, en el que dicho sistema (112, 210) de orificios incluye un conducto (112) , una válvula (210) , o combinaciones de los mismos, permitiendo dicho pistón de émbolo que fluya fluido a través de dicho pistón (110) de émbolo a una velocidad diferente cuando dicho pistón (110) de émbolo se mueve a dicha posición comprimida que cuando dicho pistón (110) de émbolo se mueve a dicha posición no comprimida.

6. Tirante de control de fuerza según la reivindicación 5, en el que dicho sistema (112, 210) de orificios incluye una válvula.

7. Tirante de control de fuerza según la reivindicación 5 ó 6, en el que dicho sistema de orificios en dicho pistón (110) de émbolo incluye orificios (112, 210) primero y segundo, dichos orificios (112, 210) primero y segundo permiten que fluya fluido en al menos un sentido a través de dichos orificios (112, 210) cuando dicho pistón (110) de émbolo se mueve en dicho conducto de control de fuerza alargado dentro de dicho elemento (50) de barra, permitiendo dicho primer orificio (112) flujo de fluido a una velocidad diferente que una velocidad de flujo de fluido a través de dicho segundo orificio (210) cuando dicho pistón (110) de émbolo se mueve a dicha posición comprimida, cuando dicho pistón (110) de émbolo se mueve a dicha 65 posición no comprimida, o combinaciones de las mismas.

8. Tirante de control de fuerza según la reivindicación 7, en el que dicho primer orificio incluye una válvula (210) y dicho segundo orificio (112) no incluye una válvula.

9. Tirante según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que dicho émbolo (104) está diseñado para hacer tope periódicamente contra dicho tapón (40) inferior a medida que dicho pistón (60) guía comprime dicho primer resorte helicoidal mientras se mueve hacia dicho tapón (40) inferior, no estando dicho émbolo (104) conectado a dicho tapón (40) inferior.

10. Tirante según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que dicho émbolo (104) está separado de dicho tapón (40) inferior cuando dicho elemento (50) de barra está en una posición completamente extendida.

11. Tirante de control de fuerza según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que dicho conducto de control de fuerza alargado dentro de dicho elemento (50) de barra carece de un resorte mecánico que actúe 15 sobre dicho pistón de émbolo.

12. Tirante de control de fuerza según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que dicho primer sistema de resortes helicoidales está formado por un primer resorte helicoidal y un segundo resorte helicoidal, teniendo dicho segundo resorte helicoidal un coeficiente de compresión diferente del de dicho primer resorte helicoidal, estando dicho segundo resorte helicoidal enrollado en sentido opuesto a dicho primer resorte helicoidal, o combinaciones de los mismos.