CN107438540A - 一种组合弹簧双向多级缓冲系统 - Google Patents

Abstract

一种组合弹簧双向多级缓冲系统，包括至少一个缓冲组件(1)，每一所述缓冲组件(1)包括缓冲轴(11)、套设在所述缓冲轴(11)外的轴套(12)，以及设置在所述缓冲轴(11)与轴套(12)之间的多级弹簧(13)；所述轴套(12)的内壁上设有多个用于隔离所述多级弹簧(13)的每一级弹簧的隔板(121)，所述缓冲轴(11)的外壁上设有多个用于在外力作用下逐步推动所述每一级弹簧做功的挡板(111)，所述挡板(111)与所述隔板(121)在自然状态下一一对应且间隙配合以使所述挡板(111)能够穿过所述隔板(121)的间隙。上述缓冲系统的缓冲轴(11)可以在轴套(12)内双向运动，从而实现缓冲系统中组合的多级弹簧(13)的双向缓冲。

Description

发明名称：一种组合弹簧双向多级缓冲系统 技术领域

[0001] 本发明属于缓冲技术领域， 尤其涉及一种用于防撞、 减震、 防坠、 助力的组合 弹簧双向多级缓冲系统。

背景技术

[0002] 现有技术中， 弹簧常用于缓冲结构， 但大多采用的是一级弹簧， 缓冲效果不佳 。 有些采用多级弹簧也只能实现单向缓冲， 不能满足如汽车防撞、 汽车减震、 电梯防坠、 模具加工、 油缸助力等领域对力度和双向缓冲的的需求。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足， 提供了一种组合弹簧双向多级缓 冲系统， 其实现了组合弹簧双向多级缓冲系统中多级弹簧的双向缓冲。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明的技术方案是： 提供了一种组合弹簧双向多级缓冲系统， 包括至少一个 缓冲组件， 每一所述缓冲组件包括缓冲轴、 套设在所述缓冲轴外的轴套， 以及 设置在所述缓冲轴与轴套之间的多级弹簧； 所述轴套的内壁上设有多个用于隔 离所述多级弹簧的每一级弹簧的隔板， 所述缓冲轴的外壁上设有多个用于在外 力作用下逐步推动所述每一级弹簧做功的挡板， 所述挡板与所述隔板在自然状 态下一一对应且间隙配合以使所述挡板能够穿过所述隔板的间隙。

[0005] 进一步地， 所述缓冲系统由两个或两个以上的所述缓冲组件组合而成。

[0006] 进一步地， 所述隔板固定在所述轴套的内壁上， 且包括至少两部分， 每一部分 的边缘与所述缓冲轴相切。

[0007] 进一步地， 每一所述缓冲组件还包括套设在缓冲轴内的附加缓冲轴， 以及设置 在所述缓冲轴与附加缓冲轴之间的附加多级弹簧； 所述附加缓冲轴的外壁上设 有附加挡板， 所述缓冲轴的内壁上设有附加隔板。

[0008] 进一步地， 所述轴套内等距离间隔设有多个所述隔板， 且所述缓冲轴上设有多 个分别与所述隔板对应的挡板以使所述轴套与缓冲轴之间的空间被分成多个缓 冲腔， 所述多级弹簧分设在所述缓冲腔内。

[0009] 进一步地， 所述多级弹簧位于所述轴套端部的第一级弹簧充满所述缓冲腔， 且 位于所述第一级弹簧之后的每一级弹簧依次递减等距离长度。

[0010] 进一步地， 所述多级弹簧位于所述轴套端部的第一级弹簧未充满所述缓冲腔， 且位于所述第一级弹簧之后的每一级弹簧依次递减等距离长度。

[0011] 进一步地， 所述缓冲系统包括并排设置的四个所述缓冲组件， 且内侧的两个所 述缓冲组件与外侧的两个所述缓冲组件的弹簧级数不同。

[0012] 进一步地， 左侧两个所述缓冲组件与右侧两个所述缓冲组件之间均设置有阻尼 螺旋丝杆。

[0013] 进一步地， 所述多级弹簧为五级弹簧， 包括依次设置在五个所述缓冲腔内的第 一弹簧、 第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧和第五弹簧， 所述第一弹簧充满所述 缓冲腔， 所述第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧和第五弹簧依次递减等距离长度

[0014] 进一步地， 所述第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧和第五弹簧依次递减 35mm。

[0015] 进一步地， 所述多级弹簧为七级弹簧， 包括依次设置在七个所述缓冲腔内的第 一弹簧、 第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧、 第五弹簧、 第六弹簧和第七弹簧， 所述第一弹簧未充满所述缓冲腔， 所述第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧、 第五 弹簧、 第六弹簧和第七弹簧依次递减等距离长度。

[0016] 进一步地， 所述第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧、 第五弹簧、 第六弹簧和第七 弹簧依次递减 20mm。

发明的有益效果

有益效果

[0017] 实施本发明的一种组合弹簧双向多级缓冲系统， 具有以下有益效果： 其通过在 轴套的内壁上设置多个用于隔离多级弹簧的每一级弹簧的隔板， 并在缓冲轴的 外壁上设置多个于隔板对应且用于推动多级弹簧做功的挡板， 该隔板与挡板间 隙配合以使挡板能够穿过隔板的间隙， 进一步使得缓冲轴可以在轴套内双向运 动， 从而实现缓冲系统中组合的多级弹簧的双向缓冲。 对附图的简要说明

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实 施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图 1是本发明实施例提供的缓冲组件的横截面结构示意图；

[0020] 图 2是本发明一个实施例提供的缓冲组件的纵向截面示意图；

[0021] 图 3是本发明另一个实施例提供的缓冲组件的纵向截面示意图；

[0022] 图 4是本发明另一个实施例提供的缓冲组件的纵向截面示意图；

[0023] 图 5是本发明实施例提供的阻尼螺旋丝杆的结构示意图；

[0024] 图 6是本发明实施例提供的机动车辆的结构示意图。

本发明的实施方式

[0025] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0026] 需要说明的是， 当元件被称为 "固定于"或"设置于"另一个元件， 它可以直接在 另一个元件上或者间接在该另一个元件上。 当一个元件被称为是 "连接于"另一个 元件， 它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

[0027] 还需要说明的是， 本发明实施例中的左、 右、 上、 下等方位用语， 仅是互为相 对概念或是以产品的正常使用状态为参考的， 而不应该认为是具有限制性的。

[0028] 如图 1至图 3所示， 本发明实施例提供的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其可以运 用在机动车辆防撞、 电梯防坠、 模具弹簧和机动车辆验证中。 具体地， 本发明 实施例的组合弹簧双向多级缓冲系统包括至少一个缓冲组件 1， 每一缓冲组件 1 包括缓冲轴 11、 套设在缓冲轴 11外的轴套 12， 以及设置在缓冲轴 11与轴套 12之 间的多级弹簧 13， 多级弹簧 13套设在缓冲轴 11上。 在本发明实施例中， 缓冲轴 1 1和轴套 12的横截面形状相同， 例如均呈圆形或均呈方形。 在轴套 12的内壁上设 有多个用于隔离多级弹簧 13中的每一级弹簧的隔板 121， 即相邻的两个隔板 121 之间设置有一级弹簧。 在缓冲轴 11的外壁上设有多个挡板 111， 且该挡板用于在 外力作用下逐步推动多级弹簧 13的每一级弹簧做功， 上述隔板 121与挡板 111在 自然状态下一一对应且间隙配合以使挡板 111能够穿过隔板 121的间隙， 进一步 使得缓冲轴 11可以在轴套 12内双向运动， 从而实现缓冲系统中组合的多级弹簧 1 3的双向缓冲。

[0029] 进一步地， 隔板 121固定在轴套 12的内壁上， 且包括至少两部分， 每一部分的 边缘与缓冲轴 11相切。 具体地， 在本发明的一个实施例中， 隔板 121焊接在轴套 12的内壁上， 挡板 111焊接在缓冲轴 11的外壁上。 在本实施例中， 隔板 121包括 三部分， 且每一部分的边缘与缓冲轴 11相切， 而挡板 111也分成三部分， 分别与 隔板 121间隙配合， 从而实现隔板 121与挡板 111的间隙配合， 进而使得挡板 111 能够穿过隔板 121的间隙。 可以理解的是， 在本发明的其它实施例中， 隔板 121 与轴套 12可以一体成型， 挡板 111与缓冲轴 11也可以一体成型， 而隔板 121也可 以包括两部分或三部分以上， 只需隔板 121能够与挡板 111实现间隙配合即可。

[0030] 进一步地， 如图 4所示， 在本发明的一个实施例中， 每一缓冲组件 1还包括套设 在缓冲轴 11内的附加缓冲轴 14， 以及设置在缓冲轴 11与附加缓冲轴 14之间的附 加多级弹簧 15。 具体地， 在附加缓冲轴 14的外壁上设有附加挡板 （未示出） ， 而在缓冲轴 11的内壁上设有附加隔板 （未示出） ， 且附加缓冲轴 14上的附加挡 板与缓冲轴 11上的附加隔板间隙配合， 以附加缓冲轴 14可以在缓冲轴 11内双向 运动， 进而实现多级弹簧 13的双层缓冲。 可以理解的是， 在本发明的其它实施 例中， 可以在缓冲轴 11内依次套设两个或两个以上的附加缓冲轴 14， 进而实现 多级弹簧 13的多层缓冲。 此吋， 该缓冲系统可以包括一个缓冲组件 1， 并作为独 立的缓冲器， 也可以包括两个或两个以上的缓冲组件 1， 进行组合， 形成缓冲系 统。 此外， 该缓冲系统可应用在汽车防撞缓冲、 电梯防坠等领域。

[0031] 进一步地， 在轴套 12内等距离间隔设有多个隔板 121， 且在缓冲轴 11上设有多 个分别与隔板 121对应的挡板 111， 以使轴套 12与缓冲轴 11之间的空间被分成多 个缓冲腔 131， 多级弹簧被分设在缓冲腔 131内。 多级弹簧 13位于轴套 12端部的 第一级弹簧充满缓冲腔 131， 且位于上述第一级弹簧之后的每一级弹簧依次递减 等距离长度， 或者多级弹簧 13位于轴套 12端部的第一级弹簧未充满缓冲腔 131， 且位于第一级弹簧之后的每一级弹簧依次递减等距离长度。

[0032] 另外， 如图 2和图 3所示， 在缓冲轴 11的两端均设置有一定长度的轴系滑道 112 ， 该轴系滑道 112可以使得缓冲组件 1的缓冲轴 11在做工吋不会因为转动而无法 在轴套 12内来回运动。 具体地， 该轴系滑道 112可以为设在轴套 12内壁上的隔板 121， 该隔板 121位于缓冲轴 11的两端， 且具有一定的厚度， 且其厚度远大于轴 套 12位于缓冲轴 11内部的隔板 121。 此吋的缓冲系统可包括一个缓冲组件 1， 并 应用于汽车减震和模具加工等机械领域。 可以理解的是， 该轴系滑道 112的长度 可根据实际情况确定。

[0033] 具体地， 参见图 1并结合图 2， 在本发明的一个实施例中， 在轴套 12内等距离间 隔设置有六个上述隔板 121， 并在缓冲轴 11上设有六个上述挡板 111， 其位置分 别与六个隔板 121对应， 以使轴套 12与缓冲轴 11之间的空间被分成五个缓冲腔 13 1， 上述多级弹簧 13分设在缓冲腔 131内。 此吋多级弹簧 13为五级弹簧， 包括依 次设置在五个缓冲腔 131内的第一弹簧 131a、 第二弹簧 131b、 第三弹簧 131c、 第 四弹簧 131d和第五弹簧 131e。 其中， 第一弹簧 131a充满缓冲腔 131， 第二弹簧 131 b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 131d和第五弹簧 131e依次递减等距离长度。 在本发 明实施例中， 第二弹簧 131b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 131d和第五弹簧 131e依次 递减的长度可以根据实际需要确定。 优选地， 该递减的长度为 35mm。 可以理解 的是， 在实际应用中， 该尺寸可以按不同的力度参数进行制定。 此吋， 该缓冲 系统可以包括一个缓冲组件 1， 其作为独立的缓冲器， 并应用于汽车减震、 模具 加工等领域， 也可以包括两个或两个以上的缓冲组件 1， 进行组合， 形成缓冲系 统，

[0034] 参见图 1并结合图 3， 在本发明的另一个实施例中， 在轴套 12内等距离间隔设置 有八个上述隔板 121， 并在缓冲轴 11上设有八个上述挡板 111， 其位置分别与八 个隔板 121对应， 以使轴套 12与缓冲轴 11之间的空间被分成七个缓冲腔 131， 上 述多级弹簧 13分设在缓冲腔 131内。 此吋多级弹簧 13为七级弹簧， 包括依次设置 在七个缓冲腔 131内的第一弹簧 131a、 第二弹簧 131b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 1 31d、 第五弹簧 131e、 第六弹簧 131f和第七弹簧 131g。 其中， 第一弹簧 131a未充 满缓冲腔 131， 第二弹簧 131b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 131d、 第五弹簧 131e、 第六弹簧 131f和第七弹簧 131g依次递减等距离长度。 在本发明实施例中， 第二弹 簧 131b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 131d、 第五弹簧 131e、 第六弹簧 131f和第七弹 簧 131g依次递减的长度可以根据实际需要确定。 优选地， 该递减的长度为 20mm 。 可以理解的是， 在实际应用中， 该尺寸可以按不同的力度参数进行制定。 此 吋， 该缓冲系统可以包括一个缓冲组件 1， 并作为独立的缓冲器， 也可以包括两 个或两个以上的缓冲组件 1， 进行组合， 形成缓冲系统。

[0035] 可以理解的是， 在本发明的其它实施例中， 挡板 111和隔板 121的个数可以根据 实际需求确定， 只需挡板 111和隔板 121相互匹配即可。

[0036] 如图 5和图 6所示， 该缓冲系统可以应用于机动车辆中， 该机动车辆包括车体 2 和设置在车体 2底部且如上述所述的缓冲系统。 下面以机动车辆为例详细说明缓 冲系统的应用。

[0037] 进一步地， 上述缓冲系统包括并排设置的四个缓冲组件 1， 且内侧的两个缓冲 组件 1与外侧的两个缓冲组件 1的弹簧级数不同。

[0038] 优选地， 位于内侧的缓冲组件 1的弹簧的空行程与位于外侧的缓冲组件 1的弹簧 的总行程相同。

[0039] 具体地， 在本发明的一个实施例中， 缓冲系统包括并排设置的四个缓冲组件 1 ， 且内侧的两个缓冲组件 1内设有七级弹簧， 外侧的两个缓冲组件 1内设有五级 弹簧。 其中， 上述五级弹簧的第一弹簧 131a充满缓冲腔 131， 第二弹簧 131b、 第 三弹簧 131c、 第四弹簧 131d和第五弹簧 131e依次递减 35mm。 上述七级弹簧的第 一弹簧 131a未充满缓冲腔 131， 且七级弹簧的第一级弹簧具有 175mm的空行程， 即为五级弹簧的总行程。 第二弹簧 131b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 131d、 第五弹 簧 131e、 第六弹簧 131f和第七弹簧 131g依次递减 20mm。 此吋， 当机动车辆受到 碰撞吋， 外侧的五级弹簧先做功， 做功总行程为 175mm之后， 内侧的七级弹簧 幵使做功， 从而实现多个缓冲组件 1的分级缓冲。 可以理解的是， 在本发明的其 它实施例中， 五级弹簧的第二弹簧 131b、 第三弹簧 131c、 第四弹簧 131d和第五弹 簧 131e依次递减的长度可以根据实际需求确定， 七级弹簧的第二弹簧 131b、 第三 弹簧 131c、 第四弹簧 131d、 第五弹簧 131e、 第六弹簧 131f和第七弹簧 131g依次递 减的长度可以根据实际需求确定。

[0040] 进一步地， 缓冲组件 1的两端分别连接在防撞横梁 6上， 并在左侧两个缓冲组件 1之间设有阻尼螺旋丝杆， 在右侧的两个缓冲组件 1之间也设有阻尼螺旋丝杆， 因此在车体 2底部设有四个阻尼螺旋丝杆， 该四个阻尼螺旋丝杆的一端与防撞横 梁 6连接， 另一端向车轴的方向延伸， 该四个阻尼螺旋丝杆用于调节缓冲轴 11的 缓冲行程。 具体地， 阻尼螺旋丝杆可以包括丝杆 3， 设置在丝杆 3上的至少一个 螺母 4， 以及设置在丝杆 3上的至少一个阻尼锁位 5， 每一阻尼锁位 5与每一螺母 4 配合， 且螺母 4的一端成斜面便于通过阻尼锁位 5。 丝杆 3可设计为自动缓慢复位 或人工复位。 阻尼锁位 5设有锁块、 锁块立柱、 锁块轴和锁块复位弹簧。 可以理 解的是， 此处的阻尼锁位 5可以采用现有技术中常用的阻尼锁位， 在此不作详细 说明。 优选地， 分别在缓冲行程 350mm和缓冲行程 200mm位置各安装一个螺母 4 。 可以理解的是， 不同车型可以按所需参数设计安装螺母 4距离和安装螺母 4个 数。

[0041] 综上所述， 实施本发明的一种组合弹簧双向多级缓冲系统， 其通过在轴套 12的 内壁上设置多个用于隔离多级弹簧 13的每一级弹簧的隔板 121， 并在缓冲轴 11的 外壁上设置多个于隔板 121对应且用于推动多级弹簧 13做功的挡板 111， 该隔板 1 21与挡板 111间隙配合以使挡板 111能够穿过隔板 121的间隙， 进一步使得缓冲轴 11可以在轴套 12内双向运动， 从而实现缓冲系统中多级弹簧 13的双向缓冲。

[0042] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换或改进等， 均应包含在本发明的保 护范围之内。

Claims (14)

1. 权利要求书
2. [权利要求 1] 一种组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 包括至少一个缓冲组 件， 每一所述缓冲组件包括缓冲轴、 套设在所述缓冲轴外的轴套， 以 及设置在所述缓冲轴与轴套之间的多级弹簧； 所述轴套的内壁上设有 多个用于隔离所述多级弹簧的每一级弹簧的隔板， 所述缓冲轴的外壁 上设有多个用于在外力作用下逐步推动所述每一级弹簧做功的挡板， 所述挡板与所述隔板在自然状态下一一对应且间隙配合以使所述挡板 能够穿过所述隔板的间隙。
3. [权利要求 2] 如权利要求 1所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 缓冲系统由两个或两个以上的所述缓冲组件组合而成。
4. [权利要求 3] 如权利要求 1所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 隔板固定在所述轴套的内壁上， 且包括至少两部分， 每一部分的边缘 与所述缓冲轴相切。
5. [权利要求 4] 如权利要求 1所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 每一 所述缓冲组件还包括套设在缓冲轴内的附加缓冲轴， 以及设置在所述 缓冲轴与附加缓冲轴之间的附加多级弹簧； 所述附加缓冲轴的外壁上 设有附加挡板， 所述缓冲轴的内壁上设有附加隔板。
6. [权利要求 5] 如权利要求 1所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 轴套内等距离间隔设有多个所述隔板， 且所述缓冲轴上设有多个分别 与所述隔板对应的挡板以使所述轴套与缓冲轴之间的空间被分成多个 缓冲腔， 所述多级弹簧分设在所述缓冲腔内。
7. [权利要求 6] 如权利要求 5所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 多级弹簧位于所述轴套端部的第一级弹簧充满所述缓冲腔， 且位于所 述第一级弹簧之后的每一级弹簧依次递减等距离长度。
8. [权利要求 7] 如权利要求 5所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 多级弹簧位于所述轴套端部的第一级弹簧未充满所述缓冲腔， 且位于 所述第一级弹簧之后的每一级弹簧依次递减等距离长度。
9. [权利要求 8] 如权利要求 6或 7所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所 述缓冲系统包括并排设置的四个所述缓冲组件， 且内侧的两个所述缓 冲组件与外侧的两个所述缓冲组件的弹簧级数不同。
10. [权利要求 9] 如权利要求 8所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 左侧 两个所述缓冲组件与右侧两个所述缓冲组件之间均设置有阻尼螺旋丝 杆。
11. [权利要求 10] 如权利要求 6所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 多级弹簧为五级弹簧， 包括依次设置在五个所述缓冲腔内的第一弹簧 、 第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧和第五弹簧， 所述第一弹簧充满所 述缓冲腔， 所述第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧和第五弹簧依次递减 等距离长度。
12. [权利要求 11] 如权利要求 10所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧和第五弹簧依次递减 35mm。
13. [权利要求 12] 如权利要求 7所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 多级弹簧为七级弹簧， 包括依次设置在七个所述缓冲腔内的第一弹簧 、 第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧、 第五弹簧、 第六弹簧和第七弹簧 ， 所述第一弹簧未充满所述缓冲腔， 所述第二弹簧、 第三弹簧、 第四 弹簧、 第五弹簧、 第六弹簧和第七弹簧依次递减等距离长度。
14. [权利要求 13] 如权利要求 12所述的组合弹簧双向多级缓冲系统， 其特征在于， 所述 第二弹簧、 第三弹簧、 第四弹簧、 第五弹簧、 第六弹簧和第七弹簧依 次递减 20mm。