CN104704257B - 弧形弹簧及其成形方法 - Google Patents

Abstract

一种有多个卷绕圈的弧形弹簧，各卷绕圈的构造和尺寸做成为使弹簧在自由状态具有弧形的形状且基本上没有会迫使各卷绕圈变成直线对齐的内应力。这种弹簧是设计成能够在载荷条件下发挥作用，同时能保持其自然的弧形形状。这种弹簧可用感应加热过程来加热。

Description

弧形弹簧及其成形方法

与相关申请的关系

本发明声索2012年7月6日提交的美国临时专利申请No.61/668/658的优先权，其被纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种改进的弧形弹簧和一种用于成形弧形弹簧的方法。

技术背景

车辆驱动链中的振动一直是一个长期存在的问题，因而需要用一种扭转振动阻尼器组件来抑制源于车辆发动机的可能引起令人厌烦的冲击载荷、振动、噪声等的任何扭转振动。

扭转振动阻尼器组件迄今通常包括直的弹性装置，诸如卷绕弹簧，通过使用夹子、楔形件、弹簧隔离件或间隔件之类的零件强力地使弹簧弯曲而得到所需要的弧形形状。另外，有时是沿着应该由较长的弓弯弹簧占据的路径用多个较短的直弹簧来替代较长的弓弯弹簧。但是，这样的结构配置是复杂的，因为需要用多个精确的零件来构成所需的组件。因此，这类组件难以制造、维护和应用，而这又将转化为较高的产品成本。

为解决这一迄今存在的问题，美国专利5,052,664披露了曾开发的一种弧形弹簧，现将其并入本文。该’664专利披露采用弧形展开工艺过程来成形弧形弹簧。弧形展开工艺过程是标准的弧形弹簧制造工艺过程中的关键步骤，但是，那种弧形展开工艺过程是非常耗时的。

鉴于弧形弹簧成形技术的现有状态，有必要改进弧形弹簧的成形过程，提高弧形弹簧的性能，以及降低弧形弹簧的制造成本。

发明内容

为适应以上指出的当前的客观需要，本发明提供一种弧形弹簧和制造这种弧形弹簧的方法。

本发明提供一种用于成形弹簧的改进的制造工艺过程，这种弹簧的整个长度或一部分长度有弧形的形状(例如圆弧形的、S形的、U形的、C形的、等等)。应能理解，用本发明可以成形的弹簧的各种形状是非限制性的。包括至少一个弧形部分的所有弹簧在下文都将统称为“弧形弹簧”。本发明的改进的工艺过程不是把弹簧展开成弧形的工艺过程而是用感应加热淬火工艺过程使弹簧成形为弧形的。一般地说，本发明的弧形弹簧是成形为有多个卷绕圈的螺旋形弹簧，各卷绕圈的构形和尺寸做成为使这种弹簧在自由或称自然状态具有弧形的形状。应能理解，这种弹簧可以有除螺旋形状之外的形状。这种弧形弹簧的各圈基本上没有会迫使它们变成直线对齐的内应力。这种弧形弹簧一般是设计成使其强度足以弹性地吸收和/或释放沿着弧形路径在任一弧线方向上的作用力。

在本发明的一个非限制性实施例中，这种弧形弹簧是用可淬(火)硬的或已淬硬的钢丝来制造。应能理解，这种弧形弹簧可以用其它材料来成形。一般地说，用于成形这种弹簧的弧形部分的材料是可被感应加热的材料。这种弧形弹簧一般是设计成能够达到至少Rc20乃至约Rc80的洛氏硬度，典型地是在Rc40到Rc60之间，但不要求一定如此。这种弧形弹簧的拉伸强度一般至少是90,000磅每平方英寸，典型的是至少约100,000磅每平方英寸，更典型的是至少约190,000磅每平方英寸，但不要求一定如此。这种弧形弹簧的尺寸、形状和长度都是非限制性的。弹簧圈的截面形状和尺寸也是非限制性的。这种弹簧的弧形半径也是非限制性的。

在本发明的另一个和/或供选择的实施例中，提供一种用于制造弧形弹簧的方法，其包括：先成形直的弹簧；把直的弹簧以预应力方式弯曲成弧形的形状；用感应加热以升高的温度加热弯成弧形的弹簧足够长时间以消除弹簧内的应力而成形弧形弹簧；以及随后将弧形弹簧冷却至较低(例如周围环境)的温度。一般是用夹具来弯曲弹簧而其内产生预应力。夹具的类型是非限制性的。可以紧跟在夹具使弹簧内产生预应力之后对弹簧进行热处理和/或在夹具造成预应力之前对弹簧进行加热。热处理步骤一般包括用感应加热工艺加热弹簧的一个或多个部分。作为选项，可以用其它各种类型的热处理工艺过程来加热弹簧的一个或多个部分。热处理步骤包括冷却弹簧的步骤。在一种非限制性安排中，冷却步骤包括把弹簧投入流体(例如空气、气体、液体、等等)里去激冷淬火。在一个非限制性例子中，淬火流体是液体(例如水、油、水和油的混合物、等等)。在另一个非限制性例子中，淬火流体是气体(例如氮气、氩气、空气、等等)。弹簧在冷却过程中一般是被淬火流体迅速地(例如在0.01-5分钟内)冷却到通常是周围环境温度(例如60-90℉)+150℉到﹣50℉的温度。在一个非限制性例子中，弹簧在冷却过程中一般是被淬火流体迅速地(例如在0.01-2分钟内)冷却到通常是周围环境温度(例如60-90℉)±30℉的温度。一般是在淬火步骤之后和/或过程中把弹簧从夹具释放出来。

如上所述，本发明是对已有技术的弧形弹簧成形方法的一种改进。当下已有技术的弧形弹簧成形工艺过程包括以下步骤：

1.把钢丝卷绕成直的螺旋弹簧；

2.消除成形了的直的螺旋弹簧的应力；

3.对直的螺旋弹簧进行喷丸处理；

4.磨平直的螺旋弹簧的两端；

5.第二次对直的螺旋弹簧进行喷丸处理；

6.给直的螺旋弹簧预热；

7.在夹具里弯曲螺旋弹簧；

8.在加热炉内加热弯曲了的螺旋弹簧20分钟以上同时使其保持在夹具里；

9.对加热了的螺旋弹簧进行淬火；以及

10.从夹具里取出经淬火的螺旋弹簧。

本发明是对已有技术的弧形弹簧成形工艺过程的一种重大改进。本发明的工艺过程包括以下步骤：

a.把钢丝卷绕成直的弹簧；

b.在用夹具使直的弹簧弯曲之前用感应加热工艺加热弹簧；

c.使加热了的弹簧在夹具里弯曲；

d.对加热了的弹簧进行淬火；

e.从夹具里取出经淬火的弹簧。

本发明的弧形弹簧成形工艺根本地不同于已有技术的弧形弹簧成形工艺，因为是先用感应加热工艺加热弹簧而后才把弹簧放进夹具。应能理解，可以在加热之前或过程中把弹簧放进夹具。在弹簧被感应加热时，弹簧一般是在其为直的情况下被加热。弹簧的感应加热时间一般小于约5分钟，典型的是小于约2分钟，更典型的是小于约1分钟，更甚典型的是小于约30秒，但也可以用其它的加热时长。感应加热的加热时间明显地小于用加热炉进行加热的常规加热时间，已有技术的加热时间在10分钟以上，典型的是至少20分钟。本发明中，在把直的形状的弹簧感应加热之后，一般是在感应加热之后小于约5分钟之内把加热了的直弹簧在夹具里成形为弧形的形状，典型的是在感应加热之后小于约2分钟之内，更典型的是在感应加热之后小于约1分钟之内，更甚典型的是在感应加热之后小于约30秒之内，但也可以用其它的时间长度。采用本发明的工艺过程加热和淬火的弹簧，与在传统的加热炉里加热的弹簧相比，残余应力比率明显地改善了。

可将一个或多个附加的工艺过程步骤用于成形本发明的弧形弹簧。这些任选的附加步骤包括：

i.在感应加热之前和/或之后，消除成形了的弹簧的应力。

ii.在感应加热之前和/或之后，对弹簧进行一次或多次喷丸处理。

iii.在感应加热之前，给弹簧预热。

iv.在感应加热之前和/或之后磨平弹簧的两端。

v.把端帽连接于弹簧的经磨平的或未经磨平的一端或两端。

本发明的一个非限制性目的是提供一种改进的弧形弹簧成形工艺过程。

本发明的另一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形具有改善的性能的弧形弹簧的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且能降低弧形弹簧的制造成本的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且能以通过感应加热处理而得到更好的残余应力分布曲线从而降低内在失效危险的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且能提高材料硬度从而提高弧形弹簧的疲劳强度(即改善疲劳特性)的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且还能使弧形弹簧具有独特的弹簧形状(例如S形、C形、U形、等等)的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且能使其具有改善的机械性质的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且能缩短用于成形弧形弹簧的时间的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧而且是用感应加热来成形弧形弹簧的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且在弧形弹簧的一端或两端加上端帽从而可无需或较少地需要磨平弧形弹簧的一端或两端的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且包括a)把钢丝卷绕成直的弹簧、b)用感应加热方式加热弹簧、c)使加热了的弹簧在夹具里弯曲、d)对加热了的弹簧进行淬火、e)从夹具里取出经淬火的弹簧等步骤的改进的工艺过程。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种用于成形弧形弹簧且包括一个或多个附加的/任选的工艺过程步骤的改进的工艺过程，附加的/任选的工艺过程步骤包括：i)在感应加热之前和/或之后，消除成形了的弹簧的应力；ii)在感应加热之前和/或之后，对弹簧进行一次或多次喷丸处理；iii)在感应加热之前，给弹簧预热；iv)在感应加热之前和/或之后磨平弹簧的两端；和/或v)把端帽连接于弹簧的经磨平的或未经磨平的一端或两端。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种具有多个卷绕圈的弧形弹簧，而且各卷绕圈的构造和尺寸做成为使弹簧具有弧形的形状且基本上没有会迫使各卷绕圈成为直线对齐的内应力。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种具有多个卷绕圈的弧形弹簧，而且各卷绕圈构造和尺寸做成为使弹簧具有弧形的形状且有连接于其经磨平的或未经磨平的一端或两端的端帽。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种可采用感应加热热处理来成形的弧形弹簧。

本发明的再一个和/或供选择的非限制性目的是，提供一种由于采用感应加热热处理而具有提高的疲劳寿命和更好的材料性质的弧形弹簧。

附图说明

下面来参照附图描述本发明，各附图图示出本发明的几个非限制性实施例，其中：

图1是本发明的弧形弹簧的立体图；

图2是图1的弧形弹簧的前视图；

图3是沿着图2中的线3-3的剖视图；

图4是沿着图2中的线4-4的剖视图；

图5是本发明的一种弹簧夹具的前视立体图；

图6是本发明的一种端帽的前视立体图；

图7是图6的端帽的顶视图；以及

图8-15是本发明的几个非限制性的弧形弹簧的侧视图。

具体实施方式

本发明提供弧形弹簧及其制造方法，现在参照图1-15，它们图示出本发明的几个非限制性实施例。弧形弹簧可用在各种应用场合。一种非限制性应用是把弧形弹簧用在美国专利5,052,664所述的扭转振动阻尼器组件里，本文引用该专利。与采用被强力地弯曲的直弹簧的扭转振动阻尼器组件的工作相比，采用弧形螺旋弹簧的扭转振动阻尼器的工作更为平稳。被强力地弯曲的直弹簧总是存在有内应力，其会迫使弯曲的弹簧变直。因此，被强力地弯曲的直弹簧总是要摩擦扭转振动阻尼器组件的侧壁并与之发生干涉，这就会造成工作不平稳。同样是由于这一原因，与采用直弹簧的常规振动阻尼器组件相比，用在扭转振动阻尼器组件上的弧形弹簧还将能改善弹簧振动的衰减或阻尼。另外，弧形弹簧压缩到“压死(solid)”状态即毗邻各圈互相接触时，就表现为系统中的一个止档，而与其它装置的应用不相干。由于这种弧形弹簧的弧形形状是在弹簧成形过程中采用感应加热而定形的，所以这种弧形弹簧中避免了讨厌的内应力，因而可改善振动阻尼器组件的有效应用。被强力地弯曲而装在组件上的直弹簧由于是非自然状态的安装而存在有内应力，所谓非自然状态安装是指安装方向与弹簧因用在扭转振动阻尼器组件里而出现的应力方向相反。以这种方式安装的弹簧在阻尼器装置处于停靠状态那个单一方向经受应力。随着扭矩施加于阻尼器装置并增大，弹簧将偏斜弯曲，直至应力逐渐减小到零那一点。进一步的加载和偏斜弯曲将引起在相反方向逐渐增大的应力。这种双向应力的情况可减小能避免弹簧在使用中可能经受过度松弛或破坏的应力。与之相反，弧形弹簧的本体将只经受常态的单一方向的应力，因为弧形弹簧是以其自然的弧形状态安装在阻尼器外壳里。因此，弧形弹簧不会出现应力过大的情况，因而可增加振动阻尼器组件的工作能力和使用寿命。还能延长振动阻尼器组件的耐久性，这是因为减少了工作需要的弹簧数目。弹簧各端部历来容易在端面磨平的簧圈末端附近发生弯曲疲劳破坏。本发明在采用本发明的新颖端帽时不需要像以往那样把弹簧端头磨平。在传统的扭转振动阻尼器组件中，采用多个直弹簧，这相应地要增加弹簧磨平端头的数目，因而增多了疲劳破坏的机会。但是，用单个弧形弹簧取代多个较短的直弹簧可减少弹簧端头的数目。并且，通过利用从阻尼器零部件的小型化节省出来的空间，还可增强仅有的弹簧两端。因此，采用这种弧形弹簧可减少潜在的疲劳部位的数目并可延长阻尼器组件的寿命和耐久性。

参照图1-4和8-15，本发明的弧形弹簧10可以用各种不同的工艺过程来制造。图1-4和15图示出成形为弧形的弹簧，而图8-14图示出成形为S形的弹簧(图8-9和14)、成形为C形的弹簧(图10和13)、成形为U形的弹簧(图11)、以及成形为波浪形的弹簧(图12)。图8-11中穿过弹簧的实线仅仅是沿着弹簧的中心轴线的一条线，其表示弹簧的形状而不代表弹簧的任何结构型式。应能理解，本发明的弹簧可以有其它各种形状，包括弧形的形状。在一种非限制性方法中，用传统的螺旋弹簧制造技术来成形常规卷绕的直弹簧。这样的技术包括从所需要的任何截面的退火的或预淬火和回火(pre-hardened and tempered)的材料开始。当下可用的材料包括但不限于1070、6150、改良的6150、以及9254等牌号的钢，由这些钢加工而成的适当质量的弹簧钢丝。一般地说，可以用经预淬火和回火(洛氏硬度Rc45-55)的圆形截面6150钢丝。应能理解，也可用其它材料。还应能理解，材料可不必退火、预淬火和/或回火。还应能理解，材料可以有不同的Rc数值。

在成形出直的螺旋形弹簧之后，用感应加热工艺对弹簧进行热处理。例如，就经过预淬火和回火的6150钢来说，采用感应加热的热处理应在小于约1分钟内把材料加热到至少约700℉。可采用任何标准的感应加热工艺过程。

在把弹簧感应加热之后，采用一种夹具将其弯曲而迫使其成为弧形。可采用任何类型的夹具。一般地说，夹具是由金属材料和/或陶瓷材料制成，但也可用其它或另外材料。一种非限制性夹具结构图示于图5。夹具结构20包括一个夹紧机构，它有两个弧形轮廓的表面30、40，它们分别定位在弹簧10的两侧。照此，当加紧机构的两个弧形轮廓的表面被向一起拉时，直弹簧就被定位在两个弧形轮廓的表面之间，接触弹簧的两侧的两个弧形轮廓的表面将使弹簧弯曲成所需要的弧形形状。用于制成两个弧形轮廓的表面的材料是非限制性的。例如，在要成形S形的弹簧时(见图8-9和14)，两个弧形轮廓的表面可以有S形的轮廓。用于成形C形的弹簧(图10和13)、U形的弹簧(图11)、波浪形的弹簧(图12)等时，两个弧形轮廓的表面可以有相应的形状。通常，与弹簧的第一侧接触的弧形轮廓的表面40的曲率半径大于与弹簧的另一侧接触的弧形轮廓的表面30的曲率半径。弧形轮廓的表面30图示为用两个安装件32、34安装在一个固定位置，但不要求一定如此。弧形轮廓的表面40图示为可被两个臂42、44在一个夹紧位置和一个放开位置之间移动，但不要求一定如此。应能理解，两个弧形轮廓的表面之一或两者可设计成可移动的。应能理解，夹具可以有其它形状。例如，夹具可包括采用紧配合的弯成弧形的杆或销，其自由角度和圆弧半径不同于所需要的弧形弹簧成品的自由角度和圆弧半径。应能理解，可以在加热过程之前，用其它夹具(例如弯曲成弓形或弧形的管子、与弹簧形状相应的模子、模筒或模芯、等等)来把弹簧弯曲成所需要的弧形。

在用夹具把加热了的弹簧成形为弧形的形状之后，对加热了的弹簧进行淬火(例如在空气和/或淬火液中)使其激冷至周围环境温度±约150℉、典型地是±约30℉的温度，淬火时间应小于约3分钟，典型的是小于约2分钟，更典型的是小于约1分钟，但也可以用其它的淬火时间。如果淬火流体是液体，液体可以是大致处于环境温度的水，也可以用其它水温。淬火过程一般应在弹簧在夹具里成形之后和/或在感应加热过程已完成之后约120秒之内(例如≥60秒、≥30秒、等等)进行。在用水作为淬火液时，其可包括可溶解的油和/或其它类型的聚合物物料，但不要求一定如此。在淬火过程完成之后，把弹簧从夹具取出(例如，使两个弧形轮廓的表面互相离开，拆下杆件，等等)，这时，弹簧保持着弧形的构形，没有或基本上没有倾向于使它变直的任何内应力。在一种非限制性工艺过程中，感应加热的步骤小于约5分钟(例如0.1-3分钟、0.1-2分钟、0.1-1分钟、等等)，在感应加热步骤之后，在夹具里弯曲加热了的弹簧的步骤在小于约5分钟(例如0.1-3分钟、0.1-2分钟、0.1-1分钟、等等)内完成，以及在所述夹具里弯曲所述加热了的弹簧之后，对加热了的弹簧进行淬火的步骤在小于约5分钟(例如0.1-3分钟、0.1-2分钟、0.1-1分钟、等等)内完成。

可以在感应加热过程之前和/或之后任选地磨平弹簧的一端或两端，但不要求一定如此。采用图6-7图示的端帽50，就可避免磨平步骤。端帽50包括底座部分70和凸台部分60。凸台部分设计成可至少部分地插进弹簧卷绕圈内。底座部分有大体上圆形的截面形状，但底座部分也可以有其它形状。底座部分的截面尺寸和形状一般可选择为使底座部分不能完全插进弹簧卷绕圈内，但不要求一定如此。底座部分的厚度是非限制性的。凸台部分60图示为有非均一的截面尺寸，但不要求一定如此。凸台部分图示为有大体上圆形的截面形状，但凸台部分可以有其它形状。凸台部分有上凸台部分62和下凸台部分64，但不要求一定如此。上凸台部分62的顶端可任选地包括截头锥部分61。上凸台部分62图示为其截面尺寸比下凸台部分64的小。一般地说，下凸台部分64的截面尺寸和形状做成为可使下凸台部分64啮合于弹簧卷绕圈的内表面，借以将端帽紧固于弹簧，但不要求一定如此。可以在上凸台部分62和下凸台部分64之间任选地成形一个过渡部分65。若设置了过渡部分65，其可以是锥台或坡台形状的。底座部分的上表面可任选地包括一个螺旋唇72和/或止挡部68。若设置了螺旋唇，其可以有如图7所示的收窄的前端，其设计成可啮合于弹簧卷绕圈的内表面，使端帽可部分地旋进弹簧，但不要求一定如此。若设置了止挡部，其设计成可限制端帽进一步向弹簧内旋进。随着端帽旋进弹簧，弹簧的端部12将抵触止挡部68，借以阻止端帽进一步旋进弹簧。螺旋唇图示为其厚度从收窄的前端向止挡部逐渐增大，如图6所示。端帽可用任何种类的材料制成。若用了端帽，其可保护弹簧的端部进而可延长弹簧的寿命。在弹簧的两端没有恰当地磨平时，在弹簧的使用过程中弹簧的端头可能经受讨厌的应力，以致引起弹簧的过早破坏。给弹簧加上端帽可降低或消除弹簧端头上的讨厌的应力，所以可延长弹簧的可用寿命。

在成形本发明的弧形弹簧时还可采用一个或多个附加的工艺过程步骤，这些任选的附加步骤包括：

i.在感应加热之前和/或之后，消除成形了的弹簧的应力；

ii.在感应加热之前和/或之后，对弹簧进行一次或多次喷丸处理；

iii.在感应加热之前，给弹簧预热。

至此，将会看到，前面提出的那些目的，特别是已从以上描述显现出来的那些，都可有效地达到，而且，在本发明的精神和范围内可以对这里所描述的结构做某些改变，所以在此申明，以上描述中包含的和各附图中表示的所有内容都应被认为是说明性的而非限制性的。已结合优选的和可替换的实施例描述了本发明。对熟悉本技术领域的人来说，在阅读和理解了这里给出的本发明的详细描述之后，明显地可对本发明做出诸多修改和变化。所以本发明意欲包括属于本发明的范围内的所有修改和变化。还应能理解，权利要求书意欲涵盖本文描述的本发明的所有一般性和特殊性特征，而关于本发明的范围的所有声明可能由于语言的关系而介于上述两者之间。

Claims (17)

1.一种弧形弹簧，其具有纵向长度、多个卷绕圈和穿过所述多个卷绕圈的中心轴线，所述弹簧的构造和尺寸做成为使所述弹簧在所述弹簧处于自由状态时使沿着所述弹簧的所述纵向长度的所述中心轴线具有弧形的形状，并且基本上没有会迫使所述多个卷绕圈变成直线对齐以及迫使所述中心轴线变成直线的内应力，所述弹簧包括第一端和第二端，所述第一端包括连接于所述第一端的端帽，所述第二端包括连接于所述第二端的端帽，每个所述端帽包括底座部分和凸台部分，所述凸台部分构造成可至少部分地插进所述弹簧的卷绕圈的内部，所述底座部分的截面尺寸和形状使所述底座部分不能完全插进所述弹簧卷绕圈的所述内部，

其中，所述底座部分的上表面包括螺旋唇和止挡部，所述螺旋唇构造成可啮合于所述弹簧卷绕圈的内表面而使所述端帽可旋进所述弹簧，所述止挡部构造成可限制所述端帽进一步向所述弹簧里旋进，所述止挡部是定位在所述螺旋唇的一端并且是从所述螺旋唇向上延伸，所述螺旋唇的厚度从收窄的前端向止挡部逐渐增大。

2.如权利要求1所述的弧形弹簧，其中，所述端帽的所述凸台部分和所述底座部分都有大体上圆形的截面形状。

3.如权利要求1所述的弧形弹簧，其中，所述凸台部分有非均一的截面尺寸，所述凸台部分有上凸台部分和下凸台部分，且前者的截面尺寸比后者的小。

4.如权利要求2所述的弧形弹簧，其中，所述凸台部分有非均一的截面尺寸，所述凸台部分有上凸台部分和下凸台部分，且前者的截面尺寸比后者的小。

5.如权利要求1所述的弧形弹簧，其中，所述弹簧的沿着所述弹簧的所述纵向长度的所述中心轴线的至少一部分是弧形的、S形的、波浪形的或U形的。

6.一种用于成形弧形弹簧的方法，包括以下步骤：

a.把弹簧钢丝卷绕成非弧形的弹簧，所述非弧形的弹簧具有纵向长度、多个卷绕圈和穿过所述多个卷绕圈的中心轴线，所述弹簧的构造和尺寸做成为使所述弹簧在所述弹簧处于自由状态时使沿着所述弹簧的所述纵向长度的所述中心轴线具有直的形状，并且基本上没有内应力，所述弹簧包括第一端和第二端；

b.用感应加热方式加热所述非弧形的弹簧；

c.在所述被加热的弹簧处于被加热了的状态时在夹具里弯曲所述被加热的弹簧，以使所述被加热了的弹簧的所述中心轴线变成非直线的形状，所述夹具包括具有第一弧形轮廓表面和第二弧形轮廓表面的夹紧机构，所述两个弧形轮廓表面定位在所述被加热了的弹簧的两侧，至少所述第一弧形轮廓表面和所述第二弧形轮廓表面之一是构造成可在夹紧位置和放开位置之间移动；

d.在所述弹簧的所述中心轴线处于所述非直线的形状时，对所述被加热了的弹簧进行淬火，以使其成形为弧形弹簧，该弧形弹簧在其处于自由状态时使沿着其纵向长度的中心轴线具有弧形的形状，并且基本上没有内应力；以及

e.在所述淬火步骤之后从所述夹具里取出所述弹簧。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述感应加热的步骤的时间小于5分钟，在所述夹具里弯曲所述被加热了的弹簧的步骤是在所述感应加热的步骤之后小于5分钟之内完成，对所述被加热了的弹簧进行淬火的步骤是在在所述夹具里弯曲所述被加热了的弹簧的步骤之后小于5分钟之内完成。

8.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一弧形轮廓表面可在切向于所述非弧形的弹簧的所述中心轴线的方向向所述第二弧形轮廓表面移动和离开所述第二弧形轮廓表面。

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一弧形轮廓表面可在切向于所述非弧形的弹簧的所述中心轴线的方向向所述第二弧形轮廓表面移动和离开所述第二弧形轮廓表面。

10.如权利要求6所述的方法，还包括在所述淬火步骤之后把一个端帽施加于所述弹簧的至少一端的步骤，所述端帽包括一个底座部分和一个凸台部分，所述凸台部分构造成可至少部分地插进所述弹簧的卷绕圈的内部，所述底座部分的截面尺寸和形状做成为使所述底座部分不能完全插进所述弹簧卷绕圈的所述内部。

11.如权利要求9所述的方法，还包括在所述淬火步骤之后把端帽施加于所述弹簧的至少一端的步骤，所述端帽包括底座部分和凸台部分，所述凸台部分构造成可至少部分地插进所述弹簧的卷绕圈的内部，所述底座部分的截面尺寸和形状做成为使所述底座部分不能完全插进所述弹簧卷绕圈的所述内部。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述底座部分的上表面包括螺旋唇和一个止挡部，所述螺旋唇构造成可啮合于所述弹簧卷绕圈的内表面而使所述端帽可旋进所述弹簧，所述止挡部构造成可限制所述端帽进一步向所述弹簧里旋进，所述止挡部是定位在所述螺旋唇的一端并且从所述螺旋唇向上延伸。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述底座部分的上表面包括螺旋唇和一个止挡部，所述螺旋唇构造成可啮合于所述弹簧卷绕圈的内表面而使所述端帽可旋进所述弹簧，所述止挡部构造成可限制所述端帽进一步向所述弹簧里旋进，所述止挡部是定位在所述螺旋唇的一端并且从所述螺旋唇向上延伸。

14.如权利要求6所述的方法，其中，所述弹簧的沿着所述弹簧的所述纵向长度的所述中心轴线的至少一部分是弧形的、S形的、波浪形的或U形的。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述弹簧的沿着所述弹簧的所述纵向长度的所述中心轴线的至少一部分是弧形的、S形的、波浪形的或U形的。

16.如权利要求6所述的方法，还包括可从下列一组步骤中选择的一个或多个步骤：a)在所述加热步骤之前消除所述弹簧的应力；b)在所述加热步骤之后消除所述弹簧的应力；c)在所述加热步骤之前对所述弹簧进行喷丸处理；d)在所述加热步骤之后对所述弹簧进行喷丸处理；e)在所述加热步骤之前给所述弹簧预热；f)在所述加热步骤之前磨平所述弹簧的至少一端；以及g)在所述加热步骤之后磨平所述弹簧的至少一端。

17.如权利要求15所述的方法，还包括可从下列一组步骤中选择的一个或多个步骤：a)在所述加热步骤之前消除所述弹簧的应力；b)在所述加热步骤之后消除所述弹簧的应力；c)在所述加热步骤之前对所述弹簧进行喷丸处理；d)在所述加热步骤之后对所述弹簧进行喷丸处理；e)在所述加热步骤之前给所述弹簧预热；f)在所述加热步骤之前磨平所述弹簧的至少一端；以及g)在所述加热步骤之后磨平所述弹簧的至少一端。