CN2339806Y - 压杆弹簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种压杆弹簧,它包括在两端受到相向的压力后能够向垂直于施压方向产生弯曲变形的簧杆,和用销轴连接在上述簧杆两端的承压连接件,上述承压连接件的承受外部压力的受力点,与承压连接件和簧杆连接并向簧杆施加压力的施力点之间,在垂直于施压方向隔开距离。这种弹簧适用于开始变形时就要求有较大的变形抗力的场合。

Description

压杆弹簧

本实用新型涉及一种压缩弹簧，具体的说，涉及一种杆件在受到偏心的压力时，利用它在弹性范围内的变形来起弹簧作用的压杆弹簧。

在现有技术中，弹簧抵抗变形的力都与其变形程度成正比，即，随着弹簧变形量的增大，弹簧抵抗变形的力也增大。一般的螺旋弹簧和叶片弹簧等都是如此。

但是，在实际应用上，常常需要一种在较小的变形程度下或者一开始就具有较大的变形抗力的弹簧，或者，一种随着弹簧变形量的增大，弹簧抵抗变形的力能根据要求发生变化的弹簧。例如，在不平坦的道路上行驶的车辆的减震器上所用的弹簧，如果采用普通的螺旋弹簧，就需要把弹簧的尺寸和刚度设计得很大，这样，就要增加材料的消耗和设备的重量，在技术上和经济上都是很不利的。如果是一种一开始就具有很大变形抗力的弹簧，那么就能充分利用材料的机械性能，减少材料的消耗，减轻机械的重量。

本实用新型的目的是提供一种压杆弹簧，这种弹簧的结构使得它在开始变形时具有较大的变形抗力，而随着弹簧变形量的增大，它的变形抗力却有所减小，或者，按照不同的要求进行变化，因而能把弹簧的尺寸设计得很小，从而减少材料的消耗量，减轻设备的重量。这种弹簧最适用于需要的变形量较小的场合，例如，在不平坦的道路上行驶的自行车、小型摩托车等的减震器上用的，或者其他任何机械上使用的，要求一开始就具有较大的变形抗力，而变形量又不是很大的的弹簧。

为了达到上述目的，本实用新型的压杆弹簧包括在两端受到相向的压力后能够向垂直于施压方向产生弯曲变形的簧杆，和用销轴连接在上述簧杆两端的承压连接件，上述承压连接件的承受外部压力部分的受力点，与承压连接件和簧杆连接并向簧杆施加压力的部分的施力点之间，在垂直于施压方向隔开距离。以上这种在垂直于施压方向隔开距离的作用是使簧杆在受压时不致表现出极大的刚性，而较易于产生弹性变形。因此，这个距离不宜太小，也不宜太大。太小了，压杆弹簧的刚性过大，会失去弹簧应有的作用；太大了，为了获得一定的弹性，就需要增大簧杆的断面尺寸。一般，这一距离应小于簧杆横断面的最小尺寸的20倍。

上述簧杆的断面可以是各种形状，例如，圆形、方形或多角形等。但，从增大簧杆的弹性和簧杆在变形时的受力状态这两个方面来考虑，簧杆的端面以矩形为最佳，并且承压连接件的承受外力部分与向簧杆施压部分之间隔开的距离，在上述簧杆的矩形横断面的短边方向上。

通常，簧杆的矩形横断面的长边与短边之比在10∶1-20∶1的范围内。

为了使簧杆在一开始便容易发生变形，并且使这种变形向着一定的方向进行，可以使簧杆在沿着其长度方向上呈弧形。

上述簧杆可以由单独一根簧杆组成，或者，为了使压杆弹簧在变形过程中的变形抗力的变化符合某种要求，也可以由两根以上的一组簧杆组成。在后一种情况下，离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较远的弧形簧杆的曲率，大于离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较近的弧形簧杆的曲率，这样，在两根簧杆之间便因曲率的不同而形成了一定的间距。当弹簧受到外力的作用时，首先是离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较近的弧形簧杆发生弯曲变形，曲率增大，此时，由于只有一根簧杆变形，所以变形抗力较小。当变形到一定程度时，两根簧杆的曲率基本上相同了，便互相贴紧，于是两根簧杆便一起变形，这时的变形抗力便大大增加。采用这种结构，借助于改变各根矩形断面的弧形簧杆的厚度，和各根簧杆的曲率，也就是各根簧杆之间的间距，就能够使压杆弹簧在变形过程中的变形抗力按照一定的要求进行各种变化。

因此，当具有多根簧杆时，可以根据设计的需要，使离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较远的弧形簧杆的厚度，大于离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较近的弧形簧杆的厚度；也可以相反。

下面，参照附图详细描述本实用新型的实施例。附图中：

图1是本实用新型的压杆弹簧的局部剖开的侧视图；

图2是图1中的K向局部视图。

请参阅图1，图中表示一个由内簧杆6和外簧杆7以及两个承压连接件1组成的压杆弹簧。簧杆6、7与承压连接件1用铆钉状的销轴4连接。

承压连接件1由外壳11、承压钢套2和压簧板5焊接而成。在承压钢套2中压配合一个用粉末冶金制造的含油轴承3，用来与机械中的其他零件连接，以承受外部压力。上述外壳11的一块前壁10和两块侧壁12(图2)与压簧板5一起组成一矩形的插槽，正好能容纳两根簧杆6、7的端部插入，以便用销轴4把它们连接起来。

由于有了这种插槽式的连接结构，当承压连接件1向簧杆6、7施加压力时，簧杆的端头就不会发生扭转，各簧杆的端头之间也不会产生错移等情形。

由图1中可见，当在两个承压连接件1上施加相向的外力F时，承压连接件1的含油轴承3上承受外部压力部分的受力点，与承压连接件1通过销轴4与簧杆6、7连接并向其施加压力的施力点之间，在垂直于施压方向隔开了距离e。这样，在这种压杆弹簧受到外力的作用时，就易于使它产生变形。

内簧杆6和外簧杆7的横断面都呈矩形，内簧杆6的横断面矩形的长边为18毫米，短边为1.5毫米，外簧杆7的横断面矩形的长边为18毫米，而短边为2毫米。它们的长边与短边之比分别为12∶1和9∶1。显然，外簧杆7的刚度大于内簧杆6。

内簧杆6和外簧杆7都呈弧形，以便引导两根簧杆的变形都向着弧形外凸(X)的方向进行。并且，外簧杆7的曲率大于内簧杆6的曲率，这样，便在这两根簧杆之间形成了间距。在整个簧杆的长度上，上述间距是变化的，在簧杆中间部分的间距d最大。在本实施例中，该最大间距d大约在1.5-2毫米之间。

当本实施例的压杆弹簧受到外力F的作用时，由于内簧杆6较薄，刚度较小，所以在受力后它首先变形。由于簧杆本身原来就呈弧形，所以它向弧形的凸出方向(X方向)变形。在经过一段变形过程之后，内簧杆的曲率增大，于是两根簧杆之间的间距便消失，互相紧贴在一起，并且一起进行变形。显然，此时整个压杆弹簧的刚度又增大了，也就是它的变形抗力增大了。

因此，本实施例的压杆弹簧在一开始受力变形时，虽然就其结构来说，变形抗力是比较大的，但是，由于内簧杆6比较薄，所以相对于整个压杆弹簧而言，还是处在比较容易变形的状态。经过一段变形过程之后，由于外簧杆7也参加了变形过程，于是大大地增大了变形抗力。这种组合式压杆弹簧的优点是，一方面，开始变形时变形抗力较小，从而能减小零件所受到的冲击力；另一方面，在经过一段缓冲的变形过程之后，压杆弹簧的变形抗力又大大增加了，从而能以较小的变形吸收很大的能量。

很明显，按照上述原理和方式，本技术领域的技术人员能对这种压杆弹簧的簧杆的组合作出各种不同的变型，例如，改变簧杆的根数，改变簧杆的断面形状，改变各簧杆的曲率，等等，以适应对弹簧的各种不同力学要求。

Claims (10)

1．一种压杆弹簧，其特征在于，它包括在两端受到(Y方向)相向的压力后能够向垂直于施压方向(X方向)产生弯曲变形的簧杆，和用销轴连接在上述簧杆两端的承压连接件，上述承压连接件的承受外部压力部分的受力点，与承压连接件和簧杆连接并向簧杆施加压力部分的施力点之间，在垂直于施压方向隔开距离(e)。

2．如权利要求1所述的压杆弹簧，其特征在于，上述承压连接件的承受外部压力部分的受力点，与承压连接件和簧杆连接并向簧杆施加压力部分的施力点之间，在垂直于施压方向隔开的距离小于上述簧杆横断面的最小尺寸的20倍。

3．如权利要求1或2所述的压杆弹簧，其特征在于，上述簧杆的横断面形状呈矩形，并且上述距离(e)在上述簧杆的矩形横断面的短边方向上。

4．如权利要求3所述的压杆弹簧，其特征在于，上述簧杆的矩形横断面的长边与短边之比在5∶1-20∶1的范围内。

5．如权利要求3所述的压杆弹簧，其特征在于，上述矩形横断面的簧杆是一根，并且沿着簧杆的长度方向呈弧形。

6．如权利要求3所述的压杆弹簧，其特征在于，上述矩形横断面的簧杆至少两根，并且都沿着簧杆的长度方向成弧形，并且，离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较远的弧形簧杆的曲率，大于离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较近的弧形簧杆的曲率。

7．如权利要求6所述的压杆弹簧，其特征在于，由于上述离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较远的弧形簧杆的曲率大于离开承压连接件的承受外部压力部分的受力点较近的弧形簧杆的曲率，而在两根簧杆之间形成的最大间距在1-5毫米的范围内。

8．如权利要求6或7所述的压杆弹簧，其特征在于，上述各根簧杆的厚度是各不相同的。

9．如权利要求5或6或7所述的压杆弹簧，其特征在于，上述承压连接件的与簧杆连接的部分具有能容纳簧杆插入，使得该簧杆不能发生扭转和摆动的插孔。

10．如权利要求5或6或7所述的压杆弹簧，其特征在于，上述承压连接件的承受外部压力的部分上装有含油轴承。