Resumen
Elastic device with variable stiffness, actuator with variable stiffness and coupling with variable stiffness. The invention relates to an elastic device (10) comprising a first spiral spring (20a), connected to a casing (22) and a shaft (21), and a second spiral spring (20b), connected to a casing (22) and to a shaft (21), where: the shaft (21) or, alternatively, the casing (22), is common to both springs (20a, 20b); the stiffness of the spring (20a) depends on the relative position between the shaft (21) and the casing (22) to which said spring (20a) is attached; The stiffness of the spring (20b) depends on the relative position between the shaft (21) and the casing (22) to which said spring (20b) is attached and where the turns of the spring (20a) run in the opposite direction to the turns of the spring (20b). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. Dispositivo elástico (10) con rigidez variable, que comprende: - Un primer resorte (20a) de torsión, con forma espiral, que define una pluralidad de espiras, estando dicho primer resorte (20a) unido por uno de sus extremos a una carcasa (22) y estando unido por su extremo opuesto a un árbol de rotación (21), estando dicho árbol (21) configurado de forma tal que puede rotar y variar su posición relativa con respecto a la carcasa (22) para someter a dicho primer resorte (20a) a una precarga; - Un segundo resorte (20b) de torsión, con forma espiral, que define una pluralidad de espiras, estando dicho segundo resorte (20b) unido por uno de sus extremos a una carcasa (22) y estando unido por su extremo opuesto a un árbol de rotación (21), estando dicho árbol (21) configurado de forma tal que puede rotar y variar su posición relativa con respecto a la carcasa (22) para someter a dicho segundo resorte (20b) a una precarga; caracterizado por que - el primer resorte (20a) está configurado de forma que su rigidez a torsión puede variarse modificando la posición relativa entre el árbol (21) de rotación y la carcasa (22) a los que está unido dicho primer resorte (20a); - el segundo resorte (20b) está configurado de forma que su rigidez a torsión puede variarse modificando la posición relativa entre el árbol (21) de rotación y la carcasa (22) a los que está unido dicho segundo resorte (20b); - el primer resorte (20a) y el segundo resorte (20b) de torsión están unidos a un mismo árbol común (21) o, alternativamente, están unidos a una misma carcasa común (22), estando dispuestos además, dichos resortes (20a, 20b) de modo que las espiras del primer resorte (20a) discurren en sentido contrario a las espiras del segundo resorte (20b); y - están provistos medios de bloqueo (24a, 24b), configurados para retener el árbol o árboles (21) y la carcasa o carcasas (22) en sus posiciones relativas, una vez que el primer resorte (20a) y el segundo resorte (20b) torsión se han sometido a una precarga. 2. Dispositivo elástico (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer resorte (20a) tiene una rigidez que varía a lo largo de su longitud. 3. Dispositivo elástico (10) según cualquier de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo resorte (20b) tiene una rigidez que varía a lo largo de su longitud. 4. Dispositivo elástico (10) según cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en el que la anchura; el espesor; la sección transversal, la composición química o cualquier combinación de estas magnitudes varía a lo largo de la longitud del primer resorte (20a), del segundo resorte (20b) o de ambos resortes (20a, 20b). 5. Dispositivo elástico (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer resorte (20a) y el segundo resorte (20b) están unidos a un mismo árbol común (21) estando, además, el primer resorte (20a) unido a una primera carcasa (22) y estando el segundo resorte (20b) unido a una segunda carcasa (22) diferente. 6. Dispositivo elástico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las carcasas disponen de unos chaveteros que permiten, en las circunstancias adecuadas, obtener rigidez nula. 7. Dispositivo elástico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que existen medios para desacoplar temporalmente los resortes de sus carcasas y/o de sus árboles de giro, permitiendo de este modo obtener rigidez nula. 8. Dispositivo elástico (10) con rigidez variable, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que está hecho mediante un procedimiento de fabricación aditiva. 9. Dispositivo elástico (10) con rigidez variable, según la reivindicación 6, caracterizado por que el procedimiento de fabricación aditiva es impresión tridimensional. 10. Actuador (100) de rigidez variable, caracterizado por que comprende al menos un dispositivo elástico (10) con rigidez variable, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y dos medios de accionamiento (72, 73, 75, 76), estando los medios de accionamiento (72, 73, 75, 76) configurados para fijar a voluntad las posiciones del árbol o árboles (21) y la carcasa o carcasas (22). 11. Actuador (100) de rigidez variable según la reivindicación 8, en el que los medios de accionamiento comprenden motores eléctricos (73, 76), actuadores lineales, actuadores neumáticos, o actuadores hidráulicos. 12. Actuador (100) de rigidez variable según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, en el que los medios de accionamiento disponen de medios de transmisión (72, 75). 13. Actuador (100) de rigidez variable según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el árbol (21) de al menos un dispositivo elástico (10) está unido a un elemento de una cadena cinemática mediante un acoplamiento (79). 14. Actuador (100) de rigidez variable según la reivindicación 11, en el que el acoplamiento (79), es un acoplamiento no permanente y accionable a voluntad. 15. Acoplamiento (200) de rigidez variable, caracterizado por que comprende al menos un dispositivo elástico (10) con rigidez variable, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; un único medio de accionamiento (72, 73, 75, 76), estando dicho medio de accionamiento configurado (72, 73, 75, 76) para fijar a voluntad las posiciones relativas del árbol o árboles (21) y la carcasa o carcasas (22); y unos medios de bloqueo (80) para evitar giros opuestos a los que se den en la dirección deseada. 16. Uso de al menos un actuador (100) de rigidez variable según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en una suspensión de un vehículo o una máquina, una barra de torsión, un exoesqueleto, un robot, una llave dinamométrica, una máquina de musculación o una máquina de rehabilitación. 17. Uso de al menos un acoplamiento (200) de rigidez variable según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en una suspensión de un vehículo o una máquina, una barra de torsión, un exoesqueleto, un robot, una llave dinamométrica, una máquina de musculación o una máquina de rehabilitación.
