CN100424377C - 弹簧组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种弹簧组件的制造方法，用来将环形板和压缩盘簧组装在一起。该方法包括在环形板上形成具有锥形部分的凸起，以及将冲头从锥形部分的顶端侧插入到该凸起中以扩大该锥形部分的至少一部分，其中该冲头包括直径大于锥形部分顶端内径的第一部分。扩大锥形部分的至少一部分涉及到沿着压缩盘簧端部磨平圈的表面扩大凸起的基部，其中所述基部与该锥形部分连续，并且其内径大于锥形部分的顶端的内径。

Description

弹簧组件及其制造方法
本申请与在2002年10月21日提交的日本专利申请No.2002-305315以及在2003年7月2日提交的日本专利申请No.2003-190077相关，这些申请的全部内容在这里被引用作为参考。
技术领域
本发明涉及一种弹簧组件及其制造方法，例如，该弹簧组件在机动车的自动传动装置的离合器机构中用作多板离合器活塞的回复弹簧部件。
背景技术
一般来说，尽管在图中没有显示，但是这种弹簧组件一般包括两块环形板和多个压缩弹簧，这些压缩弹簧以有规律的间隔沿着这些环形板的圆周方向设置并固定在这些环形板上。在实际装配中，压缩盘簧的端部磨平圈设置在形成在每块环形板内侧表面上的凸起的外周边上，从而彼此相对。然后通过使用敛缝用的冲头使每个凸起向外扩大，从而凸起的外周边和这些环形板的内表面固定压缩盘簧的端部磨平圈。
利用这种结构，在压缩盘簧的一个端部磨平圈连接至一块环形板的过程中，可以很容易使敛缝用的冲头接近该凸起。因此，可以相对容易地将该凸起敛缝。另一方面，在压缩盘簧的另一个端部磨平圈连接至另一块环形板的过程中，敛缝用冲头不容易插入到环形板之间的区域中。在这种情况下，需要非常困难且麻烦的操作。
为了避免这一问题，已经提出了一种方法，其中当将压缩盘簧的一个端部磨平圈连接至一块环形板时，通过利用普通的敛缝冲头和前面一样来使凸起敛缝。另一方面，当将压缩盘簧的另一个端部磨平圈连接至另一块环形板时，通过利用纵向分开的冲头和直径可胀式销来对凸起进行敛缝。
具体的说，纵向分开的冲头的外径略小于凸起的内径。通过形成可扩大的分割槽来分割其顶端。直径可胀式销具有足以插入到另一块环形板的凸起中的外径，其尖锐的顶端被引导进纵向分开的冲头的分割槽中，从而可以扩大该纵向分开的冲头的顶端。
在可胀式销的尖锐顶端面对着要进行敛缝操作的另一块环形板的凸起的同时，插入并穿过位于已敛缝的一块环形板上的凸起的纵向分开的冲头的顶端下降。结果，可胀式销的尖锐顶端被引导进分割槽中，从使纵向分开的冲头的顶端扩大。因此，可以向外扩大该凸起并且将该凸起敛缝(参见日本专利No.3288458)。
因此，在传统的制造方法中，通过采用纵向分开的冲头和直径可胀式销，可以容易地对另一块环形板的凸起进行敛缝。因此，可以改善组装另一块环形板和压缩盘簧的操作。但是，当凸起敛缝时，凸起的整个外周不是均匀的直径扩大，而是该凸起仅在由分割槽分开的纵向分开的冲头的顶端处发生部分扩大。因此降低了压缩盘簧在另一块环形板上的保持力。另外，由于纵向分开的冲头自身的顶端通过分割槽来分开，因此该顶端的强度低，从而该顶端容易断裂或者磨损。
发明内容
本发明用于解决上述问题。根据本发明的第一方面，提供一种将环形板和压缩盘簧组装在一起的弹簧组件的制造方法。该方法包括从所述环形板的一孔开始，形成具有圆柱形基部的凸起，并使得所述凸起的顶端变形为锥形部分，该锥形部分具有小于所述凸起内径的内径；以及将冲头从该顶端插入到该凸起中，从而扩大该顶端的至少一部分，其中该冲头具有直径大于锥形部分顶端内径的第一部分，其中，所述扩大该顶端涉及到沿着所述压缩盘簧的端部磨平圈的表面向外扩大该凸起的基部，其中所述基部与所述顶端邻近。
根据本发明的第二个方面，在本发明的第一发明中，所述环形板是两块环形板；所述形成步骤为在每块环形板上形成所述凸起；所述插入步骤为将所述冲头插入一块环形板的凸起；该方法还包括：将压缩盘簧的一个端部磨平圈设置在上述的一块环形板的凸起上；将压缩盘簧的另一个端部磨平圈设置在另一块环形板的凸起上；以及将该冲头穿过所述一块环形板的已扩大凸起后插入到所述另一块环形板的凸起中，以扩大该另一块环形板的凸起的至少一部分。
根据本发明的第三个方面，在本发明的第一和第二方面中的一种情况下，所述凸起具有直至与压缩盘簧端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处的平行圆柱形的形状。所述凸起在高于金属丝直径的高度处为锥形。
根据本发明的第四方面，在本发明的第一和第二方面中的一种情况下，所述凸起具有直至与压缩盘簧端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处的平行圆柱形的形状。所述凸起在高于金属丝直径的高度处为倒锥形，它向内并且向下倾斜。
根据本发明的第五方面，在本发明的第一和第二方面中的一种情况下，所述凸起具有直至与压缩盘簧端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处的平行圆柱形的形状。所述凸起在高于金属丝直径的高度处为向内弯曲90度的形状。
根据本发明的第六方面，提供一种弹簧组件，它包括环形板以及压缩盘簧。使在所述环形板上形成的凸起敛缝，从而将该环形板和压缩盘簧组装在一起；所述凸起具有圆柱形基部和顶端，其向内折叠，以及在敛缝之后，所述顶端在超过压缩盘簧端部磨平圈的金属丝半径的高度处向外扩大，并与所述基部的邻近扩大部分重叠。
因此，在本发明的第一方面，当冲头从凸起的锥形部分的顶端侧插入并下降时，凸起的锥形部分由于冲头的直径作用而扩大。同时，具有较大直径并且与锥形部分相连的凸起基部沿着压缩盘簧的端部磨平圈的表面的整个周边扩大。因此，可以安全可靠的保持压缩盘簧的端部磨平圈。
在本发明的第二方面中，通过为这两块环形板中的每一块形成锥形部分，这两块环形板可以一起使用，直至最后的步骤。因此，包括所用的冲头在内，该制造方法是非常经济的。另外，同样可以实现沿着整个圆周的敛缝状态。因此，可以安全可靠的保持压缩盘簧的端部磨平圈。
在本发明的第三至第五方面，由于所述凸起在与压缩盘簧端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处具有平行圆柱形的形状。并且所述凸起为锥形、向内和向下倾斜的倒锥形或者为向内弯曲90度的形状。因此，该结构有利于促进凸起在整个圆周上的直径的增加。
在本发明的第六方面，该凸起在超过压缩盘簧端部磨平圈线半径的高度处向内折叠，因此它双重叠置。这样使该弹簧组件具有对压缩盘簧的强保持力。
附图说明
图1A和1B用于说明在本发明第一实施方案的制造方法中相对于环形板而形成凸起的步骤；
图2用于说明通过附加步骤而相对于另一块环形板来形成锥形部分的步骤；
图3A用于说明对压缩盘簧的一个端部磨平圈和一块环形板进行敛缝的步骤；图3B用于说明敛缝状态；
图4A用于说明对压缩盘簧的另一个端部磨平圈和另一块环形板进行敛缝的步骤；图4B用于说明敛缝状态；
图5A和5B用于说明锥形凸起的另一个示例；
图6用于说明另一个示例的锥形凸起的敛缝状态；
图7用于说明在本发明第二实施方案的制造方法中这两块环形板的每一块的凸起为锥形的状态。
具体实施方式
现在将参照这些附图对本发明的各个实施方案进行详细说明。根据第一实施方案的弹簧组件包括两块环形板1A和1B以及多个压缩弹簧2，压缩弹簧2以有规律的间隔沿着这些环形板1A和1B的圆周方向布置并且固定在这些环形板1A和1B上。一种用于制造弹簧组件的方法，该方法包括使形成在这两块环形板1A和1B上的每个凸起4A和4B扩大，从而这些凸起4A和4B的外周边和这些环形板1A和1B的内表面保持压缩盘簧2的端部磨平圈2a和2b。
在第一实施方案中，在相互面对的两块环形板1A和1B的内表面上形成圆柱形凸起4A和4B的情况中，这些圆柱形凸起高于压缩盘簧2的端部磨平圈的金属丝半径延伸，采用冲头8和模具9对环形板1A和1B进行冲孔加工，从而形成如在图1A中所示的孔3。之后，如在图1B中所示一样，采用比冲头8稍大的冲头10进行去毛刺加工，从而形成圆柱形且平行的凸起4A和4B，这些凸起朝着配对的环形板1A和1B伸出。到这个步骤位置，由于这两块环形板1A和1B采用了相同的步骤，所以这些环形板1A和1B一起被使用，因此比较经济。
因此，实际上使用了一块环形板1A。另一方面，如在图2中所示一样，采用用于挤压的冲头11进行附加加工，从而在凸起4B的顶端部分处形成锥形部分5。在该情况中，优选的是，该凸起具有直至压缩盘簧2的端部磨平圈的金属丝直径的平行圆柱形形状，并且在超过该直径的高度处具有所述锥形部分5。但是，如果压缩盘簧2的端部磨平圈的金属丝(wire)被切掉的话，则使凸起4B的高度低于端部磨平圈的金属丝半径。
因此，在这种结构中，为了将压缩盘簧2安装在环形板1A和1B之间，首先要将该压缩盘簧2的一个端部磨平圈2a安装在一块环形板1A上。在该情况中，与上述现有技术一样，将压缩盘簧2的一个端部磨平圈2a设置在具有简单平行圆柱形形状的凸起4A的外周边上。然后，通过使用其直径D2大于凸起4A的内径D1的冲头12使凸起4A向外扩大。由此，如在图3B中所示一样，压缩盘簧2的一个端部磨平圈2a的整个圆周被夹在凸起4A的周边和环形板1的内表面之间。因此，这时满足了关系D1＜D2。
接着，将压缩盘簧2的另一个端部磨平圈2b安装在另一块环形板1B上。在该情况中，如上述一样，如在图4A中所示，将该压缩盘簧2的另一个端部磨平圈2b设置在锥形凸起4B的外周边上。然后，将冲头13插入并且使之朝着所述另一块环形板1B的凸起4B方向下降穿过已敛缝的环形板1A的凸起4A，冲头13的直径D4大于凸起4B的锥形部分5的内径D3。由此，凸起4B的锥形部分5首先逐渐扩大。锥形部分5的扩大涉及使基部向外扩大，该基部其直径比锥形部分5更大并且与锥形部分5连续。因此，如在图4B中所示一样，压缩盘簧2的另一个端部磨平圈2b简单地由凸起4B的外周边和环形板1B的内表面夹住。在该情况中，满足了关系D3＜D4＜D1。
另外，在这个敛缝状态中，不仅在所述一块环形板1A还在另一块环形板1B中，凸起的整个周边沿着压缩盘簧2的端部磨平圈的表面扩大。因此，与在现有技术中所公开的制造方法中，具体地说可以安全可靠地将压缩盘簧2固定在另一块环形板1B上。还有，可以大大简化安装操作。
顺便说一下，在上述第一实施方案中，凸起4B形成在另一块环形板1B上，以具有直至等于压缩盘簧2的端部磨平圈的金属丝直径的高度处的平行圆柱形形状并且在超过该金属丝直径的高度处具有锥形部分5。但是，本发明并不限于这种结构。例如，如在图5中所示一样，在超过该直径的高度处，可以形成一个向内且向下倾斜的倒锥形部分6。或者，可以形成以直角向内弯曲的部分7。在这些改进中，可以获得相同的敛缝状态。
具体地说，在这些情况中，如在图6中所示一样，在大于压缩盘簧2的端部磨平圈的金属丝直径的高度处将凸起4B向内折叠，从而它双重叠置。这提供了一种在压缩盘簧2上具有强保持力的弹簧组件。
下面将对根据本发明第二实施方案的弹簧组件进行说明。在上述第一实施方案中，对于只是另一块环形板1B而言，作为附加加工在凸起4B的顶端处形成锥形部分5。另一方面，在第二实施方案中，如在图7中所示一样，锥形部分5不仅形成在另一块环形板1B处，而且还形成在一块环形板1A的凸起4A的顶端处。因此，直到最终步骤，这两块环形板1A和1B一起被使用。
因此，不必说与第一实施方案相比，第二实施方案更经济。另外，在实际敛缝中，虽然在该图中没有具体显示出，压缩盘簧2的一个端部磨平圈2a设置在一块环形板1A的凸起4A上，然后从锥形部分侧将其直径D4大于锥形部分5的内径D3的冲头13插入到凸起4A的锥形部分5中。另一方面，压缩盘簧2的另一个端部磨平圈2b设置在另一块环形板1B的凸起4B上。然后，如在图中所示一样，通过一块环形板1A的已扩大的凸起4A、其直径D4大于锥形部分5的内径D3的相同冲头13插入到凸起4B的锥形部分5中，从而使凸起4B扩大。因此，压缩盘簧2的一个端部磨平圈2a和另一个端部磨平圈2b由凸起4A和4B的外周边以及环形板1A和1B的内表面保持。另外，在该情况中，端部磨平圈2a和2b的整个圆周被敛缝。因此，可以安全牢固地固定该压缩盘簧2的端部磨平圈2a和2b。
还有在该第二实施方案中，所述锥形部分5形成在这些凸起4A和4B中的每一个的顶端处。还有在该情况中，可以形成如在图5A中所示的倒锥形部分6或以如图5B所示的直角向内弯曲的部分7。还有在该第二实施方案中，这些凸起4A、4B以平行圆柱形形状形成为直至等于压缩盘簧2的端部磨平圈的金属丝直径的高度，并且在超过直径的高度处具有锥形部分5、6或7。
因此，本发明的这些实施方案采用上述结构。由此，当冲头从凸起的锥形部分侧插入并且下降时，冲头的直径部分的动作使凸起的锥形部分的顶端扩大。同时，具有较大直径并且连续了锥形部分的凸起的基部沿着压缩盘簧的端部磨平圈的整个圆周表面延伸。因此，可以安全牢固地固定该压缩盘簧的端部磨平圈。
还有，将这些锥形凸起形成在两块环形板上。由此，直到最终步骤，这两块环形板都一起使用。因此制造工艺连所使用的冲头在内都非常经济。另外，同样可以实现在整个圆周上的敛缝状态，从而可以安全且牢固地固定该压缩盘簧的端部磨平圈。
另外，凸起在大于压缩盘簧的端部磨平圈的金属丝直径的高度处向内折叠，从而它双重叠置。这就提供了一种在压缩盘簧上具有强保持力的弹簧组件。

Claims (9)

1. 一种弹簧组件的制造方法，用于将环形板(1B)和压缩盘簧(2)组装在一起，该方法包括：
从所述环形板的一孔(3)开始，形成具有圆柱形基部的凸起(4B)，并使得所述凸起(4B)的顶端(5，6，7)变形为锥形部分，该锥形部分具有小于所述凸起(4B)内径的内径(D3)；以及
将冲头(13)从该顶端插入到该凸起(4B)中，从而扩大该顶端的至少一部分，其中该冲头具有直径(D4)大于锥形部分顶端内径(D3)的第一部分，其中，
所述扩大该顶端涉及到沿着所述压缩盘簧(2)的端部磨平圈(2b)的表面向外扩大该凸起(4B)的基部，其中所述基部与所述顶端邻近。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述环形板(1A，1B)是两块环形板(1A，1B)；
所述形成步骤为在每块环形板(1A，1B)上形成所述凸起(4A，4B)；
所述插入步骤为将所述冲头插入一块环形板(1A，1B)的凸起；
该方法还包括：
将压缩盘簧(2)的一个端部磨平圈(2a)设置在上述的一块环形板(1A)的凸起(4A)上；
将压缩盘簧(2)的另一个端部磨平圈(2b)设置在另一块环形板(1B)的凸起(4B)上；以及
将该冲头(13)穿过所述一块环形板(1A)的已扩大凸起(4A)后、插入到所述另一块环形板(1B)的凸起(4B)中，以扩大该另一块环形板的凸起(4B)的至少一部分。
3. 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：
所述凸起(4B)具有平行圆柱形的形状，该平行圆柱形一直延伸到与压缩盘簧(2)的端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处；并且
所述凸起(4B)在高于金属丝直径的高度处为锥形。
4. 如权利要求2所述的制造方法，其特征在于：
所述两块环形板(1A，1B)的所述凸起(4A，4B)具有平行圆柱形的形状，该平行圆柱形一直延伸到与压缩盘簧(2)的端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处；
所述两块环形板(1A，1B)的所述凸起在高于金属丝直径的高度处为锥形(5)。
5. 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：
所述凸起(4B)具有平行圆柱形的形状，该平行圆柱形一直延伸到与压缩盘簧(2)的端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处；
所述凸起在高于金属丝直径的高度处为向内向下倾斜的倒锥形(6)。
6. 如权利要求2所述的制造方法，其特征在于：
所述两块环形板(1A，1B)的所述凸起(4A，4B)具有平行圆柱形的形状，该平行圆柱形一直延伸到与压缩盘簧(2)的端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处；
所述两块环形板(1A，1B)的所述凸起在高于金属丝直径的高度处为向内向下倾斜的倒锥形(6)。
7. 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于：
所述凸起(4B)具有平行圆柱形的形状，该平行圆柱形一直延伸到与压缩盘簧(2)的端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处；
所述凸起在高于金属丝直径的高度处为向内弯曲90度的形状。
8. 如权利要求2所述的制造方法，其特征在于：
所述两块环形板(1A，1B)的所述凸起(4A，4B)具有平行圆柱形的形状，该平行圆柱形一直延伸到与压缩盘簧(2)的端部磨平圈的金属丝直径相等的高度处；
所述两块环形板(1A，1B)的所述凸起在高于金属丝直径的高度处为向内弯曲90度的形状。
9. 一种弹簧组件，它包括：
环形板(1A，1B)；以及
压缩盘簧(2)，其中
将在所述环形板上形成的凸起(4A，4B)敛缝，从而将该环形板和压缩盘簧组装在一起；
其特征在于，所述凸起(4A，4B)具有圆柱形基部和顶端(5，6，7)，其向内折叠，以及在敛缝之后，所述顶端在超过压缩盘簧端部磨平圈的金属丝半径的高度处向外扩大，并与所述基部的邻近扩大部分重叠。
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