CN104019167A - 压缩弹簧推力-拉力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩弹簧推力-拉力转换装置，包括具有中空内腔的筒体、可沿筒体的轴向滑动地穿设在筒体中的拉杆，拉杆包括杆体、固设于杆体后端的大直径端头，杆体的前端露出在筒体的内腔外，大直径端头设于筒体的内腔中，大直径端头与筒体前端内壁之间形成环形空间，杆体上套设有压缩弹簧，该压缩弹簧被限制在上述环形空间内。该转换装置在使用时，当拉杆被拉出且外力去除后拉杆能够自动复位，压缩弹簧的复位力变化较小，使得整个装置具有良好的节能性。此外，该转换装置中，压缩弹簧处于一相对封闭的空间内，外部的异物较难进入，因而相比现有技术的拉伸弹簧复位装置，其不会产生相应的故障，具有良好的使用性能。

Description

压缩弹簧推力-拉力转换装置

  

技术领域

本发明涉及一种压缩弹簧推力-拉力转换装置。

  

背景技术

  在机械装置中，经常利用弹簧在受力变形后所储存的势能，来对某些运动构件进行复位，而复位弹簧有推力弹簧（亦即压缩弹簧）和拉力弹簧两种。传统的拉力弹簧复位装置，其拉力弹簧都是裸露的，工作过程中弹簧螺旋间隙中容易进入异物，从而导致复位装置发生故障，不能有效复位。此外，传统的拉力弹簧其力学特性是线性的，亦即弹簧的复位力与其变形量成正比，所以，弹簧的最小复位力与最大复位力存在较大的差值，从而造成不必要的力浪费。

相对于拉力弹簧来说，推力弹簧的品种很多，不仅具有力学特性为线性的螺旋弹簧，而且还有力学特性为非线性的弹簧，如碟形弹簧。因此，如果能够创新出一种将压缩弹簧的推力转换为拉力的装置，将是对传统拉力弹簧复位装置的一次重要革新。

  

发明内容

本发明的目的是提供一种压缩弹簧推力-拉力转换装置，来实现运动构件的复位。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种压缩弹簧推力-拉力转换装置，所述转换装置包括具有中空内腔的筒体、可沿所述筒体的轴向滑动地穿设在所述筒体中的拉杆，所述拉杆包括杆体、固设于所述杆体后端的大直径端头，所述杆体的前端露出在所述筒体的内腔外，所述大直径端头设于所述筒体的内腔中，所述大直径端头与所述筒体前端内壁之间形成环形空间，所述杆体上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧被限制在所述环形空间内。

优选地，所述压缩弹簧为非线性蝶形弹簧。

优选地，所述筒体包括前端开设有通孔的筒状本体、固设于所述筒状本体后端的后端盖，所述杆体沿轴向可滑动地穿过所述通孔，所述压缩弹簧设于所述筒状本体的后侧壁与所述大直径端头之间。

优选地，所述筒体包括中空状的筒状本体、固设于所述筒状本体后端的后端盖、固设于所述筒状本体前端的前端盖，所述前端盖上开设有可供所述杆体沿轴向滑动地穿过的通孔，所述压缩弹簧设于所述前端盖与所述大直径端头之间。

优选地，所述筒体包括后端封闭且呈中空状的筒状本体、固设于所述筒状本体前端的前端盖，所述前端盖上开设有可供所述杆体沿轴向滑动地穿过的通孔，所述压缩弹簧设于所述前端盖与所述大直径端头之间。

优选地，所述拉杆上，所述杆体与所述大直径端头一体设置，或者所述杆体与所述大直径端头固定连接设置。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）由于压缩弹簧是处于一相对封闭的空间内，异物无法进入，所以该装置相对于现有技术中裸露的拉伸弹簧复位装置，其不会产生相应故障；

（2）由于采用压缩弹簧，其力学特性是非线性的，选取合理的力学特性区间，可以使得压缩弹簧的复位力变化范围大幅度缩小，有利于整个装置的节能；

（3）压缩弹簧可选用蝶形弹簧，而蝶形弹簧可以采用叠片的方式来提高刚度，这使得本装置中弹簧的回复力相对于刚度无法改变的拉伸螺旋弹簧，具有更大的调节范围，从而提高了装置的通用性。

  

附图说明

附图1为本发明实施例1的内部结构示意图一；

附图2为本发明实施例1的内部结构示意图二；

附图3为本发明实施例1的内部结构示意图三；

附图4为本发明实施例2的内部结构示意图；

附图5为本发明实施例3的内部结构示意图。

其中：1、筒体；11、筒状本体；12、后端盖；13、前端盖；

2、拉杆；21、杆体；22、大直径端头；

3、压缩弹簧（蝶形弹簧）。

  

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

实施例1

参见图1至图3所示的一种压缩弹簧推力-拉力转换装置，该转换装置包括具有中空内腔的筒体1、可沿筒体1的轴向滑动地穿设在筒体1中的拉杆2。筒体1包括筒状本体11、固设于筒状本体11后端的后端盖12，筒状本体11的前端开设有通孔。

拉杆2包括杆体21、固设在杆体21后端的大直径端头22，大直径端头22的直径大于杆体21的直径。该大直径端头22可与杆体21一体成型设置，也可以将大直径端头22与杆体21分离加工再固定连接形成拉杆2。拉杆2上大直径端头22设于筒体1的内腔中，其杆体21沿轴向可滑动地穿过筒状本体11前端的上述通孔，且杆体21的前端露出在筒体1的内腔外。

大直径端头22与筒体1的前端内壁之间形成环形空间，杆体21上套设有压缩弹簧3，该压缩弹簧3被限制在上述环形空间内，压缩弹簧3的两端分别抵挡在大直径端头22上和筒状本体11的前端内壁上。

以上及以下关于前后方向的定义，均是按照该转换装置工作时拉杆2运动的方向来定义的，拉杆2相对筒体1向外移动的方向为前，反之为后，亦即各附图中的左右方向，其中左方为后，右方为前。

该转换装置在装配时，首先将压缩弹簧3套设在杆体21上，并将杆体21沿轴向从筒状本体11的后端向前穿过，使得杆体21穿过筒状本体11上的通孔，杆体21的前端露出在筒体1的内腔外，再将后端盖12固定在筒状本体11的后端上即可。

该转换装置在初始无外力作用时，参见图1所示，在压缩弹簧3自身的推力的作用下，大直径端头22位于筒体1的后部位置处。当拉杆2受到外部拉力作用时，该拉力便克服压缩弹簧3的推力，使得拉杆2相对筒体1向前运动，压缩弹簧4被压缩，如图2所示。当外部的拉力去除后，压缩弹簧3所储存的势能得以释放，推动拉杆2相对筒体1向后运动，如图3所示，最终回复至图1所示的初始位置，拉杆2复位。这样可使得拉杆2复位时拉动外部的运动构件复位。

在本实施例中，压缩弹簧3采用非线性蝶形弹簧，由于其力学线性是非线性的，选用蝶形弹簧时可根据实际应用的工况来选取合理的力学特性区间，这样可以使得弹簧的复位力变化范围大幅度缩小，有利于整个装置的节能。蝶形弹簧可以采用叠片的方式来提高刚度，这使得本装置中弹簧的回复力相对于刚度无法改变的拉伸螺旋弹簧，具有更大的调节范围，从而提高了装置的通用性。

此外，在本发明中，在拉杆2相对筒体1沿轴向滑动的过程中，压缩弹簧3始终位于筒体1的内腔中，其处于一个相对封闭的空间内，异物无法进入，所以该装置相对于现有技术中裸露的拉伸弹簧复位装置，其不会产生相应故障，具有更好的使用性能；

实施例2

参见图4所示，本实施例与实施例1的区别仅在于筒体1的设置。本实施例中，筒体1包括后端封闭设置且呈中空状的筒状本体11、固设在筒状本体11前端的前端盖13。前端盖13上开设有供拉杆2的杆体21沿轴向滑动地穿过的通孔，压缩弹簧3设于前端盖13与大直径端头22之间。

该转换装置在装配时，仅需将压缩弹簧4套设至拉杆2的杆体21上，然后将拉杆2从筒体1的前方由前向后穿入筒状本体11的内腔中，使得大直径端头22位于筒状本体11的内腔中，接着再将前端盖13套至杆体21上，最后将前端盖13固定在筒状本体11的前端即可。该转换装置的工作原理与实施例1相似，此处不再赘述。

  

实施例3

参见图5所示，本实施例与实施例2的区别仅在于，筒状本体11设置为前后通透的中空状，筒状本体11的后部固定地设有后端盖12。

  

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压缩弹簧推力-拉力转换装置，其特征在于：所述转换装置包括具有中空内腔的筒体、可沿所述筒体的轴向滑动地穿设在所述筒体中的拉杆，所述拉杆包括杆体、固设于所述杆体后端的大直径端头，所述杆体的前端露出在所述筒体的内腔外，所述大直径端头设于所述筒体的内腔中，所述大直径端头与所述筒体前端内壁之间形成环形空间，所述杆体上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧被限制在所述环形空间内。

2.根据权利要求1所述的压缩弹簧推力-拉力转换装置，其特征在于：所述压缩弹簧为非线性蝶形弹簧。

3.根据权利要求1所述的压缩弹簧推力-拉力转换装置，其特征在于：所述筒体包括前端开设有通孔的筒状本体、固设于所述筒状本体后端的后端盖，所述杆体沿轴向可滑动地穿过所述通孔，所述压缩弹簧设于所述筒状本体的后侧壁与所述大直径端头之间。

4.根据权利要求1所述的压缩弹簧推力-拉力转换装置，其特征在于：所述筒体包括中空状的筒状本体、固设于所述筒状本体后端的后端盖、固设于所述筒状本体前端的前端盖，所述前端盖上开设有可供所述杆体沿轴向滑动地穿过的通孔，所述压缩弹簧设于所述前端盖与所述大直径端头之间。

5.根据权利要求1所述的压缩弹簧推力-拉力转换装置，其特征在于：所述筒体包括后端封闭且呈中空状的筒状本体、固设于所述筒状本体前端的前端盖，所述前端盖上开设有可供所述杆体沿轴向滑动地穿过的通孔，所述压缩弹簧设于所述前端盖与所述大直径端头之间。

6.根据权利要求1所述的压缩弹簧推力-拉力转换装置，其特征在于：所述拉杆上，所述杆体与所述大直径端头一体设置，或者所述杆体与所述大直径端头固定连接设置。