CN203979228U - 交错式波形弹簧 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交错式波形弹簧，旨在提供一种适合承受拉力的波形弹簧，其技术方案要点是一种交错式波形弹簧，包括簧圈，所述簧圈包括波峰及波谷，所述每一层簧圈的波峰与上一层簧圈的波谷相交错，所述每一层簧圈的波谷与下一层簧圈的波峰相交错，本实用新型适用于高强度作业环境、汽车避震及机床等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种弹簧的制造领域，更具体地说，它涉及一种交错式波形弹簧。
背景技术
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等，弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧等，其中螺旋弹簧最为广泛应用于机器、仪表中，波形弹簧相比于普通螺旋弹簧具有更大的弹性系数，能用更短的行程吸收相同的压力，具有节约空间、受力均匀、强度高、寿命长等优点。
目前，申请号为CN201020300294.7的中国专利公开了一种用于压缩机气阀的波形弹簧，它是通过一根长条形片状的本体经过螺旋弯曲而成，其整体形成圆柱状，其特征在于，所述的本体在沿着螺旋弯曲的同时沿轴向叠加正弦波形的上下弯曲，且上述的正弦波形的波峰处与其上一个圈的正弦波形的波谷处相接触。
这种波形弹簧虽然受力点均衡稳定，承载力大，但主要用于吸收压力，无法在承载拉力时也具有相同的结构优势，不适合用于需要吸收大量拉力的工作环境。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种适合承受拉力的交错式波形弹簧。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种交错式波形弹簧，包括簧圈，所述簧圈包括波峰及波谷，所述每一层簧圈的波峰与上一层簧圈的波谷相交错，所述每一层簧圈的波谷与下一层簧圈的波峰相交错。
通过采用上述技术方案，所述波形弹簧在承受拉力时，上下交错的波峰与波谷相互抵触并改变弹簧整体受力结构，弹簧由波峰及波谷吸收大量弹性势能，实现在拉力环境下与普通波形弹簧在压力环境下具有相同结构优势，提高波形弹簧在承受拉力时的性能，
同时本实用新型还可设置为双段式k值，让波峰与波谷之间保持适当距离后，弹簧在受到较小力时，波峰与波谷互不接触，弹簧整体弹性接近普通螺旋弹簧，k值较小，当受到较大力时，弹簧压缩或拉伸，相互交错的波峰与波谷相互抵触，弹簧整体弹性接近波形弹簧，k值提高，具有十分广泛的应用前景，
该实用新型也可设置为自限位弹簧，在弹簧行程达到限位值后，波峰与波谷相接触，弹簧弹力提高达到限位效果，相比普通限位具有限位更柔和、产生噪音低、保护性好等优点。
本实用新型进一步设置为：所述每一层波峰与上一层波谷具有夹角，所述每一层波谷与下一层波峰具有夹角。
通过采用上述技术方案，减小波峰及波谷间因拉伸和压缩所造成的相对位移时的摩擦力，提高弹簧精密度，提高弹性势能利用率，同时降低弹簧发热，提高产品性能。
本实用新型进一步设置为：所述每一个波峰与该波峰的顶点到簧圈轴线的垂线所构成的夹角大小相同且方向一致，所述每一个波谷与该波谷的顶点到弹簧轴线的垂线所构成的夹角大小相同且方向一致。
通过采用上述技术方案，使弹簧结构更加平衡，受力均匀，提高弹簧本体强度，增长寿命。
本实用新型进一步设置为：所述每一个波峰的顶点到与该波峰相交错的波谷的顶点的连线与簧圈轴线平行。
通过采用上述技术方案，弹簧在拉伸时波峰的顶点与波谷的顶点相接触，提高弹簧整体结构稳定性，顶点相互接触最大化波形弹力，增加弹簧弹性势能存贮能力，增加产品实用性。
本实用新型进一步设置为：所述每一层簧圈波峰的顶点到与该波峰最接近的其他簧圈波峰的顶点连线与簧圈的轴线平行。
通过采用上述技术方案，使本实用新型在承受压力时也能具有一般波形弹簧的特性，压缩时上下波峰与波谷的顶点相互抵触，形成波形弹簧受力结构，使产品既能适用拉力环境，也能使用压力环境，提高了实用性。
本实用新型进一步设置为：所述波峰及波谷为正弦波。
通过采用上述技术方案，增加波形结构弹力，优化弹簧性能，同时使产品便于加工生产，降低生产成本。
本实用新型进一步设置为：所述的交错式波形弹簧两端设有平垫圈，所述平垫圈与簧圈一体成型设置。
通过采用上述技术方案，使弹簧便于安装拆卸，同时使弹簧受力更均匀，提高产品适用性。
本实用新型进一步设置为：所述簧圈轴向截面为圆形。
通过采用上述技术方案，用圆形截面增加波形结构弹力，平衡受力关系，在使用拉力的工作环境下使弹簧具有更佳的表现，提高产品性能。
本实用新型进一步设置为：所述簧圈材料为弹簧钢。
通过采用上述技术方案，采用上述材料具有高疲劳强度、弹性好、承载力好、耐高温、低温及耐腐蚀性等特点。
附图说明
图1为本实用新型交错式波形弹簧实施例的结构示意图；
图2为侧视图；
图3为俯视图。
附图标记：1、簧圈；2、平垫圈；3、波峰；4、波谷。
具体实施方式
参照图1至图3对本实用新型交错式波形弹簧实施例做进一步说明。
如图1至图3所示，一种交错式波形弹簧，包括簧圈1，所述簧圈1包括波峰3及波谷，所述每一层簧圈1的波峰3与上一层簧圈1的波谷相交错，所述每一层簧圈1的波谷与下一层簧圈1的波峰3相交错，所述波形弹簧在承受拉力时，上下交错的波峰3与波谷相互抵触并改变弹簧整体受力结构，弹簧由波峰3及波谷吸收大量弹性势能，实现在拉力环境下与普通波形弹簧在压力环境下具有相同结构优势，提高波形弹簧在承受拉力时的性能。
同时本实用新型还可设置为双段式k值，让波峰3与波谷之间保持适当距离后，弹簧在受到较小力时，波峰3与波谷互不接触，弹簧整体弹性接近普通螺旋弹簧，k值较小，当受到较大力时，弹簧压缩或拉伸，相互交错的波峰3与波谷相互抵触，弹簧整体弹性接近波形弹簧，k值提高，具有十分广泛的应用前景。
该实用新型也可设置为自限位弹簧，在弹簧行程达到限位值后，波峰3与波谷相接触，弹簧弹力提高达到限位效果，相比普通限位具有限位更柔和、产生噪音低、保护性好等优点。
所述每一层波峰3与上一层波谷具有夹角，所述每一层波谷与下一层波峰3具有夹角，所述每一个波峰3与该波峰3的顶点到簧圈1轴线的垂线所构成的夹角大小相同且方向一致，所述每一个波谷与该波谷的顶点到弹簧轴线的垂线所构成的夹角大小相同且方向一致。
通过夹角的设置减小波峰3及波谷间因拉伸和压缩所造成的相对位移时的摩擦力，提高弹簧精密度，提高弹性势能利用率，同时降低弹簧发热，提高产品性能，相同的夹角大小及方向能使弹簧结构更加平衡，受力均匀，提高弹簧本体强度，增长寿命。
所述每一个波峰3的顶点到与该波峰3相交错的波谷的顶点的连线与簧圈1轴线平行，弹簧在拉伸时波峰3的顶点与波谷的顶点相接触，提高弹簧整体结构稳定性，顶点相互接触最大化波形弹力，增加弹簧弹性势能存贮能力，增加产品实用性，
所述每一层簧圈1波峰3的顶点到与该波峰3最接近的其他簧圈1波峰3的顶点连线与簧圈1的轴线平行，使本实用新型在承受压力时也能具有一般波形弹簧的特性，压缩时上下波峰3与波谷的顶点相互抵触，形成波形弹簧受力结构，使产品既能适用拉力环境，也能使用压力环境，提高了实用性。
所述波峰3及波谷为正弦波，正弦波设置增加波形结构弹力，优化弹簧性能，同时使产品便于加工生产，降低生产成本，所述的交错式波形弹簧两端设有平垫圈2，所述平垫圈2与簧圈1一体成型设置，通过采用上述技术方案，使弹簧便于安装拆卸，同时使弹簧受力更均匀，提高产品适用性。
所述簧圈1轴向截面为圆形，用圆形截面增加波形结构弹力，平衡受力关系，在使用拉力的工作环境下使弹簧具有更佳的表现，提高产品性能，所述簧圈1材料为弹簧钢，优选硅锰弹簧钢丝，采用上述材料具有高疲劳强度、弹性好、承载力好、耐高温、低温及耐腐蚀性等特点，适用于高负荷工作环境。
以上所述使本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种交错式波形弹簧，包括簧圈，所述簧圈包括波峰及波谷，其特征是：所述每一层簧圈的波峰与上一层簧圈的波谷相交错，所述每一层簧圈的波谷与下一层簧圈的波峰相交错。
2.根据权利要求1所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述每一层波峰与上一层波谷构成夹角，所述每一层波谷与下一层波峰构成夹角。
3.根据权利要求2所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述每一个波峰与该波峰的顶点到簧圈轴线的垂线所构成的夹角大小相同且该夹角方向一致，所述每一个波谷与该波谷的顶点到弹簧轴线的垂线所构成的夹角大小相同且方向一致。
4.根据权利要求3所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述每一个波峰的顶点到与该波峰相交错的波谷的顶点的连线与簧圈轴线平行。
5.根据权利要求4所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述每一层簧圈波峰的顶点到与该波峰最接近的相邻簧圈的波峰的顶点连线与簧圈的轴线平行。
6.根据权利要求5所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述波峰及波谷均呈正弦波状。
7.根据权利要求1～6其中任一项所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述的交错式波形弹簧两端设有平垫圈，所述平垫圈与簧圈一体成型设置。
8.根据权利要求7所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述簧圈轴向截面为圆形。
9.根据权利要求7或8所述的交错式波形弹簧，其特征是：所述簧圈由弹簧钢材料构成。
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