CN1982740B - 盘形弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盘形弹簧，具有一个基体及一些向内指向的舌片。本发明的特征在于：该基体包括至少两个环状的连接体，这些连接体在多个连接部位上相对于一个共同的中心点在径向方向上彼此相连接并且在圆周方向上在这些连接部位之间径向彼此隔开。

Description

盘形弹簧

技术领域

本发明涉及一种具有一个基体及一些向内指向的舌片的盘形弹簧。

发明内容

本发明的任务在于，这样设计一种具有一个基体及一些向内指向的舌片的盘形弹簧，使得可产生不同的弹簧特性曲线。

该任务在具有一个基体及一些向内指向的舌片的盘形弹簧中这样解决：基体包括至少两个环状的连接体，这些连接体在多个连接部位上相对于一个共同的中心点在径向方向上彼此相连接并且在圆周方向上在这些连接部位之间径向彼此隔开。通过优选的两个连接体可使盘形弹簧的固有刚度显著提高。由此可在盘形弹簧的材料厚度保持相同的情况下提高舌片的刚度，就是说尤其是无需提高连接体的刚度。

该盘形弹簧的一个优选实施例的特征在于：至少一个连接体相对于共同的中心点非同心地延伸。由此使设计弹簧特性曲线时的自由度显著提高，而没有限制盘形弹簧的耐久性。

该盘形弹簧的另一个优选实施例的特征在于：这些连接体在圆周方向上在两个连接部位之间不同地弯曲。优选径向外部的连接体在两个连接部位之间向内凹入地弯曲。径向内部的连接体在两个连接部位之间优选向外凸出地弯曲。但径向内部的连接体也可在两个连接部位之间比径向外部的连接体向外凸出更强地弯曲。径向内部的连接体也可在两个连接部位之间向内凹入地弯曲。通过各个区域有针对性的弯出可使在工作中在各个连接体中出现的应力限制在非临界值内。

该盘形弹簧的另一个优选实施例的特征在于：在两个连接部位之间从径向外部的连接体径向向内地延伸出一个附加的舌片。该附加的舌片优选与一个磨损补偿装置共同作用。

该盘形弹簧的另一个优选实施例的特征在于：这些连接体中至少一个、尤其是径向内部的连接体在两个连接部位之间在轴向方向上从该盘形弹簧所在的面中伸出。该面优选是一个锥壳面。

该盘形弹簧的另一个优选实施例的特征在于：连接体在舌片的径向外部各通过两个舌连接接片彼此相连接。优选在舌连接接片之间开设一个透孔，该透孔径向向外地扩宽。

该盘形弹簧的另一个优选实施例的特征在于：内部的环状的连接体具有一个外轮廓，该外轮廓具有在圆周上可变的半径，该半径的最小值小于或等于内部的环状的连接体的内轮廓的在圆周上可变的半径的最大值。该最大值减该最小值的差与该盘形弹簧的厚度的比例优选大于或等于-2并且小于或等于100。优选径向内部的连接体在径向方向上具有相对于径向外部的连接体双倍大的最小延展距离。上述值在本发明的范围内被证明是特别有利的。

附图说明

本发明的其它优点、特征及细节从下面参照附图对不同实施例进行详细描述的说明中得到。附图表示：

图1根据第一实施例的盘形弹簧的俯视图；

图2图1中盘形弹簧的侧视图；

图3沿图1中线III-III的一个剖面的视图；

图4根据另一个实施例的与图1至图3中相似的盘形弹簧的俯视图；

图5图4中盘形弹簧的前视图；

图6图4中盘形弹簧的侧视图；

图7沿图4中线VII-VII的一个剖面的视图；

图8图4至图6中盘形弹簧的一个立体视图；

图9根据另一个实施例的盘形弹簧的俯视图；

图10沿图9中线X-X的一个剖面的视图；

图11根据另一个实施例的盘形弹簧的俯视图；

图12根据另一个实施例的与图11中相似的盘形弹簧的俯视图；

图13根据另一个实施例的与图11及图12中相似的盘形弹簧的俯视图；

图14图1中的一个放大局部；及

图15图9中的一个放大局部。

具体实施方式

图1至图3中以不同的视图示出了根据第一实施例的一个盘形弹簧1。盘形弹簧1包括一个基体2。在传统的盘形弹簧中，基体例如具有一个圆环盘的构型，从该圆环盘径向向内延伸出多个舌片。根据本发明的一个基本观点，基体2包括两个环状的连接体4及5，这些连接体彼此连接成一体。环状的连接体4设置在环状的连接体5的径向外部。因此，连接体4也被称为径向外部的连接体。类似地，连接体5被称为径向内部的连接体。而根据本发明的另一个观点，这两个连接体4、5不具有圆环盘的构型，而是具有一些带不同曲率的区域及一些这样的连接区域，在这些连接区域中这两个连接体4及5彼此连接成一体。

从径向内部的连接体5径向向内地延伸出一些舌片6至11。舌片6至11均匀地分布在径向内部的连接体5的圆周上。在舌片11的径向外部将一个长形孔12开设在基体2中，该长形孔径向向外地扩宽。径向外部的连接体4在长形孔12的径向外部延伸。径向内部的连接体5在长形孔12的径向内部延伸。舌片11与径向内部的连接体5连接成一体。在圆周方向上观察，长形孔12在侧面由两个舌连接接片14、15限定边界。舌连接接片14、15在径向方向上延伸并且在舌片11的区域中使两个连接体4及5彼此连接成一体。在舌片6的径向外部设置有一个长形孔16，该长形孔由两个舌连接接片17、18限定边界。长形孔16及舌连接接片17、18各具有与长形孔12及舌连接接片14、15相同的构型。盘形弹簧1在其它舌片7至10的区域中类似地设计。

舌连接接片15及17在圆周方向上限定一个透孔20的边界，该透孔开设在盘形弹簧1的基体2中。透孔20在径向外部由径向外部的连接体4的连接体区段21限定边界。透孔20在径向内部由径向内部的连接体5的连接体区段22限定边界。连接体区段21相对于盘形弹簧1的中心点24向内凹入地弯曲。连接体区段22相对于盘形弹簧1的中心点24向外凸出地弯曲。通过连接体区段21及22的弯曲的构型使长形孔20在该俯视图中得到一个基本上骨头状的构型。盘形弹簧1围绕中心点24点对称地设计。此外，盘形弹簧1围绕一个垂直于纸平面穿过中心点24延伸的旋转轴线旋转对称地构造。

图4至图8中以不同的视图示出了一个与图1至图3中相似的盘形弹簧。相同的参考标号用来标记相同的部分。为了避免重复，参考以上对图1至图3的说明。以下仅详细说明两个实施例之间的区别。

在图1至图3中所示的实施例中，盘形弹簧1在其立体的总体上看基本上具有一个锥壳的构型。在图4至图8中所示的实施例中，连接体4、5就像例如在图7中的部位26上及在图6中的部位27上所示的那样从盘形弹簧1的平面中拱曲出来。由此可获得连接体4、5的有针对性的的轴向弯出。

图9及图10中以不同的视图示出了一个具有基体32的盘形弹簧31。基体32包括两个环状的连接体34及35。环状的径向外部的连接体34基本上具有一个圆环盘的构型，该圆环盘相对于盘形弹簧31的中心点33同心地布置。从径向内部的连接体35径向向内地延伸出八个舌片36至43。这些舌片与径向内部的连接体35连接成一体。径向内部的连接体35在舌片43的区域中与一个舌连接接片44连接，该舌连接接片在舌片43的延长部分中径向向外地扩宽并且使径向内部的连接体35与径向外部的连接体34连接成一体。在舌连接接片44的延长部分中从径向外部的连接体34径向向外地延伸出一个悬臂45。两个连接体34及35以相同的方式在舌片36的径向外部通过舌连接接片46彼此连接成一体。在舌连接接片46的延长部分中从径向外部的连接体34径向向外地延伸出另一个悬臂47。

两个舌连接接片44及46在圆周方向上限定基体32中的一个透孔48。透孔48在径向外部由径向外部的连接体34的一个连接体区段49限定边界。透孔48在径向内部由径向内部的连接体35的一个连接体区段50限定边界。连接体区段49相对于盘形弹簧31的中心点33同心地设置。内部的连接体35的径向内部的连接体区段50相对于盘形弹簧31的中心点33向外凸出地弯曲。盘形弹簧31相对于中心点33点对称地及相对于一个垂直于纸平面穿过中心点33延伸的旋转轴线旋转对称地设计。

图11中以俯视图示出了一个具有基体52的盘形弹簧51。基体52包括两个环状的连接体54及55，这些连接体彼此连接成一体。径向外部的连接体54基本上具有一个圆环盘的构型，该圆环盘相对于盘形弹簧51的中心点53同心地布置。从径向内部的连接体55径向向内地延伸出一些舌片56至63。在舌片63的延长部分中，一个舌连接接片64在径向方向上在两个连接体54与55之间延伸。在舌连接接片64的延长部分中，从径向外部的连接体54径向向外地延伸出一个悬臂65。在舌片56的延长部分中，一个舌连接接片66以相同方式在径向方向上在两个连接体54与55之间延伸。在舌连接接片66的延长部分中，从径向外部的连接体54径向向外地延伸出一个悬臂67。在舌片57的延长部分中，两个连接体54与55通过另一个舌连接接片68相连接。在舌连接接片68的延长部分中，从径向外部的连接体54径向向外地延伸出另一个悬臂69。在圆周方向上在两个舌连接接片64及66之间在基体52中开设有一个长形孔70，该长形孔在径向外部由径向外部的连接体54的一个同心的连接体区段71限定边界。长形孔70在径向内部由径向内部的连接体55的一个也同心地延伸的连接体区段72限定边界。长形孔70在圆周方向上延伸。

两个舌连接接片66及68在圆周方向上限定一个透孔74的边界。从径向外部的连接体54起一个附加的舌片75在径向内部延伸进入到透孔74中。一个舌片77以类似方式在舌片62与63的径向外部延伸且在它们之间进入到一个类似的透孔中。附加的舌片77构造得比附加的舌片75稍窄。此外，附加的舌片75装备有两个透孔。在盘形弹簧51的装入状态中，附加的舌片75及77与一个(未示出的)磨损补偿装置共同作用。透孔74在径向方向上由径向外部的连接体54的一个同心地延伸的连接体区段78限定边界。透孔74在径向内部由径向内部的连接体55的一个连接体区段79限定边界。连接体区段79相对于盘形弹簧51的中心点53向内凹入地弯曲。

图12及图13中示出了一些与图11中相似的实施例。相同的参考标号用来标记相同的部分。为了避免重复，参考以上对图11的说明。以下仅详细说明各个实施例之间的区别。

在图12中所示的实施例中，透孔70中没有设置附加的舌片，这些透孔设计得与图11中所示的实施例中不同。在图12中，径向内部的连接体55在两个舌连接接片64与66之间的连接体区段72向内凹入地弯曲。

图13中所示的实施例不包括附加的舌片。出于这个原因，透孔74构造得与透孔70相同。从连接体区段78没有附加的舌片延伸到透孔74中。

本发明的一个主要观点是非同心地布置这些连接体中的至少一个。通过至少两个也被称为“力边缘”的连接体可使盘形弹簧的固有刚度显著地提高。非同心地布置至少一个力边缘创造了力边缘之间所需的柔软度，以便使各个力边缘中的应力限制在非临界值内。这通过在轴向方向或径向方向上有针对性地弯出各个力边缘区域或两个力边缘之间的区域来实现。在非同心地布置力边缘时，该效果也可通过径向和非径向地布置的区域的组合来实现。

根据本发明的盘形弹簧的另一个基本特征是，径向内部的连接体或力边缘通过确定的外轮廓及内轮廓来描述。

图14中放大地示出了图1中的一个局部。如在图14中可看到的那样，径向内部的连接体具有一个内轮廓，该内轮廓具有可变的内半径。此外，径向内部的连接体5具有一个外轮廓，该外轮廓具有也可变的外半径。外轮廓的外半径的最小值用Ra来标记。内轮廓的内半径的最大值用Rb来标记。在本发明的范围内，对于Rb和Ra的差与盘形弹簧的厚度t之间的比例，下面的值被证明是特别有利的：

-2≤(Rb-Ra)/t≤100。

根据本发明的另一个基本观点，径向内部的连接体的最小宽度，即径向内部的连接体在径向方向上的延展距离，是径向外部的连接体的最小宽度的两倍。

图15中放大地示出了图9中的一个局部。在图15中可看到，半径Ra与Rb相同大小。因此，半径差与盘形弹簧厚度之间的比例等于零。

参考标号清单

1盘形弹簧       27部位

2基体           31盘形弹簧

4连接体         32基体

5连接体         33中心点

6舌片           34连接体

7舌片           35连接体

8舌片           36舌片

9舌片           37舌片

10舌片          38舌片

11舌片          39舌片

12长形孔        40舌片

14舌连接接片    41舌片

15舌连接接片    42舌片

16长形孔        43舌片

17舌连接接片    44舌连接接片

18舌连接接片    45悬臂

20透孔          46舌连接接片

21连接体区段    47悬臂

22连接体区段    48透孔

24中心点        49连接体区段

26部位          50连接体区段

51盘形弹簧        65悬臂

52基体            66舌连接接片

53中心点          67悬臂

54连接体          68舌连接接片

55连接体          69悬臂

56舌片            70长形孔

57舌片            71连接体区段

58舌片            72连接体区段

59舌片            74透孔

60舌片            75舌片

61舌片            77舌片

62舌片            78连接体区段

63舌片            79连接体区段

64舌连接接片

Claims (15)

1.盘形弹簧，具有一个基体及一些向内指向的舌片，其中：该基体包括至少两个环状的连接体，这些连接体在多个连接部位上相对于一个共同的中心点在径向方向上彼此相连接并且在圆周方向上在这些连接部位之间径向彼此隔开，其中，所述连接部位分别连接到一个舌片中；这些连接体(4，5；34，35；54，55)在圆周方向上在两个连接部位之间不同地弯曲。

2.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：至少一个连接体(4，5；34，35；54，55)相对于该共同的中心点非同心地延伸。

3.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：径向外部的连接体(4)在两个连接部位之间向内凹入地弯曲。

4.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：径向内部的连接体(5)在两个连接部位之间向外凸出地弯曲。

5.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：径向内部的连接体(35)在两个连接部位之间比径向外部的连接体(34)向外凸出更强地弯曲。

6.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：径向内部的连接体(55)在两个连接部位之间向内凹入地弯曲。

7.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：在两个连接部位之间从径向外部的连接体(54)径向向内地延伸出一个附加的舌片(75，77)。

8.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：这些连接体(5)中至少一个在两个连接部位之间在轴向方向上从该盘形弹簧(1)所在的面中伸出。

9.根据权利要求1或2的盘形弹簧，其特征在于：这些连接体(4，5)在这些舌片(6～11)的径向外部各通过两个舌连接接片(17，18)彼此相连接。

10.根据权利要求1或2的盘形弹簧，其特征在于：内部的环状的连接体(5；35)具有一个外轮廓，该外轮廓具有在圆周上可变的半径，该可变的半径的最小值小于该内部的环状的连接体(5)的内轮廓的在圆周上可变的半径的最大值。

11.根据权利要求10的盘形弹簧，其特征在于：该连接体(5)的内轮廓的在圆周上可变的半径的最大值减该外轮廓的可变的半径的最小值的差与该盘形弹簧的厚度的比例大于或等于-2。

12.根据权利要求10的盘形弹簧，其特征在于：该连接体(5)的内轮廓的在圆周上可变的半径的最大值减该外轮廓的可变的半径的最小值的差与该盘形弹簧的厚度的比例小于或等于100。

13.根据权利要求1或2的盘形弹簧，其特征在于：径向内部的连接体(5；35)在径向方向上的最小延展距离为径向外部的连接体在径向方向上的最小延展距离的两倍。

14.根据权利要求1或2的盘形弹簧，其特征在于：内部的环状的连接体(5；35)具有一个外轮廓，该外轮廓具有在圆周上可变的半径，该半径的最小值等于该内部的环状的连接体(5)的内轮廓的在圆周上可变的半径的最大值。

15.根据权利要求1的盘形弹簧，其特征在于：径向内部的连接体在两个连接部位之间在轴向方向上从该盘形弹簧(1)所在的面中伸出。

Images