CN111706635A - 高强度复合弹簧及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高强度复合弹簧及其制造方法，高强度复合弹簧包括内弹簧、外弹簧及若干连接杆。内弹簧与外弹簧的螺距及圈数相同，内弹簧朝开设有若干第一限位槽，外弹簧朝开设有若干第二限位槽。每一连接杆的一端插设于一第一限位槽中，每一连接杆的另一端插设于一第二限位槽中。内弹簧与外弹簧焊接。其制造方法步骤如下：利用弹簧钢分别制成内弹簧及外弹簧，利用钻孔机对内弹簧进行钻孔作业，以形成若干第一限位槽。利用钻孔机对外弹簧进行钻孔作业，以形成若干第二限位槽。将内弹簧穿设于外弹簧中。将各连接杆分别插设入一第一限位槽以及一第二限位槽中。将内弹簧与外弹簧焊接。上述高强度复合弹簧提升了弹性作用力，增强了结构强度。

Description

高强度复合弹簧及其制造方法

技术领域

本发明涉及弹簧的技术领域，特别是涉及一种高强度复合弹簧及其制造方法。

背景技术

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。弹簧在外力作用下会发生形变，当除去外力后又会恢复原状。弹簧一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样，按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧等。压缩弹簧，简称压簧，压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧。压缩弹簧一般分为等节距弹簧和变节距弹簧，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存变形能。

然而，目前的压缩弹簧，当其宽度及长度被限定时，其弹性作用力难以进一步提升，以致于无法满足用户特定需求。另外，当压缩弹簧收到外物冲击时，其结构形态易发生改变，结构强度不足，结构稳定性低。

发明内容

基于此，有必要针对弹性力及结构强度不足的技术问题，提供一种高强度复合弹簧及其制造方法。

一种高强度复合弹簧，该高强度复合弹簧包括：内弹簧、外弹簧以及若干连接杆。所述内弹簧收容于所述外弹簧中，所述内弹簧的螺距及圈数与所述外弹簧的螺距及圈数相同，所述内弹簧朝向所述外弹簧的一侧开设有若干第一限位槽，所述外弹簧朝向所述内弹簧的一侧开设有若干第二限位槽，每一所述第一限位槽朝向一所述第二限位槽。每一所述连接杆的一端插设于一所述第一限位槽中，每一所述连接杆的另一端插设于一所述第二限位槽中。各所述连接杆的一端与所述内弹簧抵接，各所述连接杆的另一端与所述外弹簧抵接。各所述连接杆相平行。所述内弹簧的顶端与所述外弹簧的顶端焊接，所述内弹簧的底端与所述外弹簧的底端焊接。

在其中一个实施例中，所述高强度复合弹簧还包括两个连接件，所述连接件呈U型结构，所述连接件的两端设置有定位块。所述内弹簧的顶端及底端开设有第一定位槽，所述外弹簧的顶端及底端开设有第二定位槽。一所述连接件的两个定位块分别插设于所述内弹簧顶端的第一定位槽以及所述外弹簧顶端的第二定位槽中。另一所述连接件的两个定位块分别插设于所述内弹簧底端的第一定位槽以及所述外弹簧底端的第二定位槽中。各所述连接件分别与所述内弹簧及所述外弹簧焊接。

在其中一个实施例中，所述定位块呈圆柱体结构，所述第一定位槽及所述第二定位槽为圆形凹槽，所述定位块分别与所述第一定位槽及第二定位槽相适配。

在其中一个实施例中，所述连接杆呈圆柱体杆状结构。

在其中一个实施例中，所述第一限位槽为圆形凹槽，所述第一限位槽与所述连接杆相适配。

在其中一个实施例中，所述第二限位槽为圆形凹槽，所述第二限位槽与所述连接杆相适配。

本发明的另一个目的是提供一种上述的高强度复合弹簧的制造方法，该目的是通过以下技术方案实现：

一种高强度复合弹簧的制造方法，包括如下步骤：

步骤一：利用弹簧钢分别制成所述内弹簧及所述外弹簧，利用钻孔机对所述内弹簧的外侧进行钻孔作业，以形成若干所述第一限位槽。利用钻孔机对所述外弹簧的内侧进行钻孔作业，以形成若干所述第二限位槽。

步骤二：将所述内弹簧穿设于所述外弹簧中。

步骤三：将各连接杆的两端分别插设入所述内弹簧的一所述第一限位槽以及所述外弹簧的一所述第二限位槽中。

步骤四：将所述内弹簧的顶端与所述外弹簧的顶端焊接，将所述内弹簧的底端与所述外弹簧的底端焊接，从而使得高强度复合弹簧。

在其中一个实施例中，所述步骤一中，所述内弹簧及所述外弹簧均由合金弹簧钢制成。

在其中一个实施例中，所述步骤一中，所述内弹簧及所述外弹簧均由碳素弹簧钢制成。

在其中一个实施例中，所述连接杆由硬质合金制成。

上述高强度复合弹簧，通过若干连接杆将内弹簧与外弹簧连接，并利用各连接杆保障了内弹簧与外弹簧的相对位置的稳定性。通过内弹簧与外弹簧增强了轴向的弹性作用力，通过各连接杆及内弹簧的支撑作用，增强了外弹簧的侧面抗冲击性能，进而增强了结构稳定程度。该高强度复合弹簧提升了弹性作用力，增强了结构强度。

附图说明

图1为一个实施例中高强度复合弹簧的结构示意图；

图2为一个实施例中高强度复合弹簧的结构拆分示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请一并参阅图1和图2，本发明提供了一种高强度复合弹簧10，该高强度复合弹簧10包括：内弹簧100、外弹簧200以及若干连接杆300。内弹簧100收容于外弹簧200中，内弹簧100的螺距及圈数与外弹簧200的螺距及圈数相同，内弹簧100朝向外弹簧200的一侧开设有若干第一限位槽110，外弹簧200朝向内弹簧100的一侧开设有若干第二限位槽210，每一第一限位槽110朝向一第二限位槽210。每一连接杆300的一端插设于一第一限位槽110中，每一连接杆300的另一端插设于一第二限位槽210中。各连接杆300的一端与内弹簧100抵接，各连接杆300的另一端与外弹簧200抵接。各连接杆300相平行。内弹簧100的顶端与外弹簧200的顶端焊接，内弹簧100的底端与外弹簧200的底端焊接。

上述高强度复合弹簧10，通过若干连接杆300将内弹簧100与外弹簧200连接，并利用各连接杆300保障了内弹簧100与外弹簧200的相对位置的稳定性。通过内弹簧100与外弹簧200增强了轴向的弹性作用力，通过各连接杆300及内弹簧100的支撑作用，增强了外弹簧200的侧面抗冲击性能，进而增强了结构稳定程度。该高强度复合弹簧10提升了弹性作用力，增强了结构强度。

内弹簧100位于该高强度复合弹簧的中心区域，外弹簧200位于该高强度复合弹簧的外侧区域。内弹簧100穿设于外弹簧200中，及外弹簧200围绕内弹簧100设置，内弹簧100与外弹簧200共同增强了轴向的弹性作用力。

连接杆300用于连接内弹簧100与外弹簧200，从而保障内弹簧100与外弹簧200的相对位置的稳定性。通过各连接杆300及内弹簧100的支撑作用，增强了外弹簧200的侧面抗冲击性能，进而增强了该高强度复合弹簧结构稳定程度。

一实施例中，连接杆300呈圆柱体杆状结构。各连接杆300相平行，从而使得内弹簧100能够直接承受对外弹簧200的冲击。具体的，通过设定内弹簧100的螺距及圈数与外弹簧200的螺距及圈数相同，以确保各连接杆300的两端分别与内弹簧100及外弹簧200连接时，各连接杆300所在的平面相平行。

第一限位槽110用于固定连接杆300的一端，第二限位槽210用于固定连接杆300的另一端。在本实施例中，第一限位槽110为圆形凹槽，第一限位槽110与连接杆300相适配。进一步地，第二限位槽210为圆形凹槽，第二限位槽210与连接杆300相适配。这样，在第一限位槽110与第二限位槽210的限位作用下，各连接杆300分别与内弹簧100与外弹簧200稳固地抵接。如此，保证了高强度复合弹簧的结构稳定性。

为了提升内弹簧100与外弹簧200的焊接稳定性，在其中一个实施例中，高强度复合弹簧还包括两个连接件400，连接件400呈U型结构，连接件400的两端设置有定位块410。内弹簧100的顶端及底端开设有第一定位槽120，外弹簧200的顶端及底端开设有第二定位槽220。一连接件400的两个定位块410分别插设于内弹簧100顶端的第一定位槽120以及外弹簧200顶端的第二定位槽220中。另一连接件400的两个定位块410分别插设于内弹簧100底端的第一定位槽120以及外弹簧200底端的第二定位槽220中。各连接件400分别与内弹簧100及外弹簧200焊接。进一步地，定位块410呈圆柱体结构，第一定位槽120及第二定位槽220为圆形凹槽，定位块410分别与第一定位槽120及第二定位槽220相适配。这样，将连接件400的两个定位块410分别插入第一定位槽120及第二定位槽220中，以实现与内弹簧100及外弹簧200的定位连接。也就是说，内弹簧100与外弹簧200通过两个连接件400进行定位及固定。将两个连接件400分别与内弹簧100及外弹簧200焊接，从而实现对内弹簧100及外弹簧200的焊接固定。如此，便于快速将内弹簧100与外弹簧200焊接固定，提升了内弹簧100与外弹簧200的连接便利性，提升了内弹簧100与外弹簧200的连接牢固程度，增强了高强度复合弹簧的结构稳定性。

本发明的另一个目的是提供一种上述的高强度复合弹簧的制造方法，该目的是通过以下技术方案实现：

一种高强度复合弹簧的制造方法，包括如下步骤：步骤一：利用弹簧钢分别制成内弹簧100及外弹簧200，利用钻孔机对内弹簧100的外侧进行钻孔作业，以形成若干第一限位槽110。利用钻孔机对外弹簧200的内侧进行钻孔作业，以形成若干第二限位槽210。步骤二：将内弹簧100穿设于外弹簧200中。步骤三：将各连接杆300的两端分别插设入内弹簧100的一第一限位槽110以及外弹簧200的一第二限位槽210中。也就是说，当第一限位槽110及第二限位槽210成型后，通过挤压内弹簧100及外弹簧200，利用内弹簧100及外弹簧200具有的弹性形变性能，以将各连接杆300分别与内弹簧100及外弹簧200安装抵接。步骤四：将内弹簧100的顶端与外弹簧200的顶端焊接，将内弹簧100的底端与外弹簧200的底端焊接，从而使得高强度复合弹簧。

上述高强度复合弹簧的制造方法，极大程度上方便了用户制造该高强度复合弹簧，提升了高强度复合弹簧的制造效率，缩短了生产时间。当内弹簧100、外弹簧200及各连接杆300制造成型后，通组合装配即可完成内弹簧100、外弹簧200及各连接杆300之家的安装连接。最后仅通过焊接方式将内弹簧100及外弹簧200的首尾两端连接处固定。这样，对于该高强度复合弹簧的生产制造十分便利，利于提升制造该高强度复合弹簧的效率。另外，降低了制造成本。内弹簧100、外弹簧200及各连接杆300之间通过巧妙的配合安装连接，以之城了该高强度复合弹簧。提升了弹性作用力，增强了结构强度。

为了增强高强度复合弹簧的结构强度，在其中一个实施例中，步骤一中，内弹簧100及外弹簧200均由碳素弹簧钢制成。碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。这样，通过选择碳素弹簧钢制成内弹簧100及外弹簧200，以提升了弹性作用力，增强了抗应力性能。如此，提升了高强度复合弹簧的结构强度。

为了增强高强度复合弹簧的结构稳定性，在其中一个实施例中，步骤一中，内弹簧100及外弹簧200均由合金弹簧钢制成。合金弹簧钢是在碳素钢的基础上，通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能，以满足制造各种弹簧所需性能的钢。具体的，一实施例中，合金弹簧钢为硅锰弹簧钢。另一实施例中，合金弹簧钢为硅铬弹簧钢。又一实施例中，合金弹簧钢为铬锰弹簧钢。这样，通过选择合金弹簧钢制成内弹簧100及外弹簧200，以进一步地提升弹性作用力，进一步地增强抗应力性能。如此，进一步增强了高强度复合弹簧的结构强度。

为了满足一定结构强度的条形下，进一步降低成本，在其中一个实施例中，步骤一中，内弹簧100由合金弹簧钢制成，外弹簧200由碳素弹簧钢制成。由于内弹簧100为承受外部冲击力的核心部件，外弹簧200受到的冲击力通过各连接杆300直接作用于内弹簧100。内弹簧100由合金弹簧钢制成，以增强结构强度，提升抗冲击性能。选择成本较高的合金弹簧钢制成内弹簧100，选择成本较低的碳素弹簧钢制成外弹簧200。如此，优化了高强度复合弹簧的结构，在保障良好的结构强度的条形下，进一步降低制造成本。

为了增强结构稳定性，在其中一个实施例中，连接杆300由硬质合金制成。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性。这样，连接杆300的结构强度更高。如此，进一步增强了高强度复合弹簧的结构稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高强度复合弹簧，其特征在于，包括：内弹簧、外弹簧以及若干连接杆；所述内弹簧收容于所述外弹簧中，所述内弹簧的螺距及圈数与所述外弹簧的螺距及圈数相同，所述内弹簧朝向所述外弹簧的一侧开设有若干第一限位槽，所述外弹簧朝向所述内弹簧的一侧开设有若干第二限位槽，每一所述第一限位槽朝向一所述第二限位槽；每一所述连接杆的一端插设于一所述第一限位槽中，每一所述连接杆的另一端插设于一所述第二限位槽中；各所述连接杆的一端与所述内弹簧抵接，各所述连接杆的另一端与所述外弹簧抵接；各所述连接杆相平行；所述内弹簧的顶端与所述外弹簧的顶端焊接，所述内弹簧的底端与所述外弹簧的底端焊接。

2.根据权利要求1所述的高强度复合弹簧，其特征在于，所述高强度复合弹簧还包括两个连接件，所述连接件呈U型结构，所述连接件的两端设置有定位块；所述内弹簧的顶端及底端开设有第一定位槽，所述外弹簧的顶端及底端开设有第二定位槽；一所述连接件的两个定位块分别插设于所述内弹簧顶端的第一定位槽以及所述外弹簧顶端的第二定位槽中；另一所述连接件的两个定位块分别插设于所述内弹簧底端的第一定位槽以及所述外弹簧底端的第二定位槽中；各所述连接件分别与所述内弹簧及所述外弹簧焊接。

3.根据权利要求2所述的高强度复合弹簧，其特征在于，所述定位块呈圆柱体结构，所述第一定位槽及所述第二定位槽为圆形凹槽，所述定位块分别与所述第一定位槽及第二定位槽相适配。

4.根据权利要求1所述的高强度复合弹簧，其特征在于，所述连接杆呈圆柱体杆状结构。

5.根据权利要求4所述的高强度复合弹簧，其特征在于，所述第一限位槽为圆形凹槽，所述第一限位槽与所述连接杆相适配。

6.根据权利要求5所述的高强度复合弹簧，其特征在于，所述第二限位槽为圆形凹槽，所述第二限位槽与所述连接杆相适配。

7.一种根据权利要求1所述的高强度复合弹簧的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：利用弹簧钢分别制成所述内弹簧及所述外弹簧，利用钻孔机对所述内弹簧的外侧进行钻孔作业，以形成若干所述第一限位槽；利用钻孔机对所述外弹簧的内侧进行钻孔作业，以形成若干所述第二限位槽；

步骤二：将所述内弹簧穿设于所述外弹簧中；

步骤三：将各连接杆的两端分别插设入所述内弹簧的一所述第一限位槽以及所述外弹簧的一所述第二限位槽中；

步骤四：将所述内弹簧的顶端与所述外弹簧的顶端焊接，将所述内弹簧的底端与所述外弹簧的底端焊接，从而使得高强度复合弹簧。

8.根据权利要求7所述的高强度复合弹簧的制造方法，其特征在于，所述步骤一中，所述内弹簧及所述外弹簧均由合金弹簧钢制成。

9.根据权利要求7所述的高强度复合弹簧的制造方法，其特征在于，所述步骤一中，所述内弹簧及所述外弹簧均由碳素弹簧钢制成。

10.根据权利要求7所述的高强度复合弹簧的制造方法，其特征在于，所述连接杆由硬质合金制成。

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