专利名称：复合弹性体弹簧和固定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合弹性体弹簧装置，具体讲涉及在某些负荷条件下能提供一条弹簧负荷与变形量的比率变化的曲线的中空复合弹性体弹簧装置。
很多应用场合都希望在(或超过)某些负荷水平或变形量时能获得负荷与变形量比率变化的曲线。由于很多弹性材料尤其是天然橡胶在单轴受压时能提供这种弹性曲线，所以这类应用场合常选择弹性体弹簧。除提供比率可以改变的弹性曲线外，弹性材料还能提供固有的减震性能。弹性体弹簧装置一般采用合成或天然橡胶实心块形式。
当成形为中空或圆筒形并与外界密封时，压缩此中空弹性体内的空间，弹性体弹簧装置会产生附加弹性。例如，在内部承压时，中空弹性体弹簧装置一般可以提供类似气垫的弹性，或在经节流孔等泄掉内部的气压而部分收缩时，又可起减震或减负(荷)作用。对获得的这种可变比率弹性曲线而言，这样得到的弹簧效果提供了附加挠性。
然而，中空弹性体弹簧装置有不稳定的趋势，尤其是用薄的壁形成的弹簧装置更是如此。为了解决这一问题，某些这类结构的弹簧装置设有嵌于该弹性弹簧体壁内的螺旋形线圈弹簧。按此法制得的复合弹性体弹簧装置一般常为设有对置开口端的管状结构。为了在内部承压，必须在两端附近建立连续密封。当该类弹簧的两端在负荷下偏移时和弹簧压缩后恢复其松弛状态时，该密封有泄漏或失效的趋势，但取决于负荷板的(在两负荷板之间弹簧被压缩)结构。
本发明公开的复合弹簧包括一个空心弹性体和一个埋入此体内的螺旋弹簧，该弹性体有一个封闭环状壁，该封闭环状壁在一个开口端和一个至少部分封闭的端壁间纵向延伸，所说螺旋弹簧有在连续延伸的管状壁内的螺旋形部分以及埋在至少部分封闭的端壁内的其直径递减的线圈部分。本发明公开的复合弹簧还包括有在对置的两端(至少有一端是开口的)之间纵向延伸的封闭环状壁的一个中空弹性体;埋入所说弹性体内的并从支承端向开口端延伸的且与开口端隔开一定距离以在该弹性体相邻开口端处提供弹性材料密封部分的一个螺旋弹簧;一个环形圈，该环形圈的径向部分埋入所说环状壁内，环形圈的外部从径向部分延伸到该环状壁的外部，所说径向部分设置在该弹性体支承端与所说密封部分之间;用以把环形圈夹持在平的表面上以在压力下使所说密封部分与该平的表面维持在不透流体状态的装置。
鉴于上述情况而提出的本发明，一方面提供一种复合螺旋弹簧，另一方面提供一种弹性材料以生产既具有螺旋弹簧弹性优点又具有弹性材料弹性优点的复合弹簧。
另一方面本发明提供一种其中的一端不仅是封闭而且是用对所说壁起加强作用的同样簧圈加固的复合弹性体弹簧。
本发明又一目的是提供一种能呈现出种种弹性优点的特殊几何形状的弹簧，例如锥形弹簧。
本发明的另一目的是提供一种具有一开口端和一封闭端及一个在封闭端形成的通道的复合弹性体弹簧，该通道可密封关闭或开启以允许流体进出弹簧内部。
本发明还有一个目的是提供一种改进的压紧结构和密封关闭结构，以用于具有一个或两个开口端的并适宜于所说改进结构的复合弹性体弹簧。
本发明的其他目的和优点一部分在下面的介绍中给出，另一部分或者由于下面的描述而变得显而易见或在实施本发明中将会了解到。借助在待批的权利要求中详细说明的方法和产品便可实现及获得本发明的目的和优点。
正如本发明具体及概括介绍的那样，为了实现本发明的目的及按照本发明的目的，本发明的弹簧包括一个中空弹性体和一个埋于该体中的簧圈，该弹性体至少包括一个开口端和周围封闭的壁。在有一封闭端的环形结构实施方案中，该簧圈包括埋于所说封闭端的直径递减的或螺旋形线圈的部分和埋于所说弹性体轴向延伸壁部分的用以弹性地加强所说空心体的螺旋弹性部分。
本发明的目的也可以借助在两端的并具有任一特定形状的弹簧开口来实现。例如，该弹簧可以采用两对置的喇叭形平截头圆锥(其小的一端连在一起)的形式，也可采用其小端连到中间的圆柱体部分的两个端部平截头圆锥的形式。
根据本发明的一优选实施方案，所说壁在所说开口端和封闭端间有一大致圆柱形的部分，所说的螺旋弹簧至少有一埋于所说圆柱形部分的直径恒定的螺旋形圈部分。根据本发明的另一优选实施方案，所说壁在开口端和封闭端间设有一大致圆锥形的部分，这时所说螺旋弹簧相应地有一圆锥螺旋形部分并且至少另外还有一个埋于所说圆锥部分小端的直径递减的螺旋形部分。弹簧的封闭端可以设置(但不是必需)能将适宜的受压流体引入弹簧内或将其从弹簧内排出的通道及可密封此通道的装置。
根据本发明的其他实施方案，不管是圆柱形的还是圆锥形的弹性体都设有从开口端向外凸出的环形肩状凸出部分。一个压紧圈可以部分埋于该肩状凸出部分内或覆盖在该肩状凸出部分上。在向下表面牵引此压紧圈时，此肩状凸出部分在所说开口端周围以连续密封的方式压住所说下表面。根据本发明的一优选实施方案，所说压紧圈设有一凸缘形加劲唇，当压紧圈被压向表面时，它覆盖所说肩状凸出部分的外缘并容纳其凸出部分。此唇还对肩状凸出部分的进一步变形起止挡作用。在埋入后并借助一个螺旋弹簧的最外圈支撑时，对于模压此弹性体来说，该压紧圈也起定位器的作用。在压紧圈的另一实施方案中，外加劲唇向上延伸并且不阻止该肩状凸出部分的弹性材料凸出。如在不埋入时，此压紧圈最好设置一与肩状凸出部分啮合并使肩状凸出部分仅沿其内缘或沿相邻的壁的外表面变形的凸缘。
在另一实施方案中，环形肩状凸出部分有沿此肩状凸出部分径向面周向延伸的凸出的弹性棱。在此肩状凸出部分及封闭件间压缩此棱时即能确保所说弹性体和封闭件间的气密密封。
为了确保该弹性体及封闭件之间的密封均匀和连续及确保承载对称的特点，埋于此体内的螺旋弹簧最好用机械方法(如磨光)予以平整，这样簧圈至少在其开口端或其两端呈现出基本平的支承面。
这样，本发明提供了一种其封闭端能承受负荷并能直接把所受负荷转移到弹簧壁的复合弹性体弹簧。根据所使用场合的需要，得到的这种弹性效果可为也可不为弹簧的内压所补偿，如使用场合必须使其高度最低，由于弹簧高度的降低所引起的弹性承荷支承的损失可通过构成圆锥形的弹性体所补偿，如有必要，还可增加壁厚并使螺旋弹簧紧靠所说壁的外表面。
作为本发明组成部分之一的附图用于说明本发明并同说明书一道对发明目的、优点和原理予以解释。
附
图1是本发明优选实施方案的纵剖面图;
附图2是本发明第二优选实施方案的纵剖面图;
附图3是图2所示的其结构经修改的弹簧的部分纵剖面图;
图4是示于图1的其结构经修改的压紧圈的部分纵剖面图;
图5是描述将图1所示的弹簧用于轻型货车平衡负荷体系(在未负荷条件下)的透示图;
图6是介绍图5体系(负荷条件下)的透示图;
图7是介绍所说簧圈另一实施方案的部分剖面图，其中示出了在所说弹性体中央增加的闭合的第二个压缩件;
图8是有开口的第二个压缩件的弹性体的部分剖面图;
图9是介绍压紧装置与所说封闭板联接方法的部分剖面图;
图10是较详细介绍图9所示联接的部分剖面图;
图11是介绍所说压紧装置和封闭板第三联接实施方案的部分剖面图;
图12是设置有用于将压紧装置固定到封闭板上的支架的压紧圈的部分透示图;
图13是图12的部分剖面图;
图14为一部分示图，示出了在所说压紧装置中孔口的位置，这样封闭板即可容易地和压紧装置分开;
图15为设于压紧装置中的孔口的剖面图;
图16为压紧装置另一实施方案的剖面图，示出了可动虎钳圈的固定装置;
图17是图16的装置的俯示图;
图18是另一实施方案的透示图，其中示出了具有两个用中部的园柱部分相联的向外扩张成锥形的端部的簧圈;
图19是一等角示图，表现簧圈有两向外扩张的端部，但其中部无园柱部分;
图20为本发明复合弹性弹簧的一个实施方案的等角示图，其中，上部的园柱部分是从平截头园锥部分延伸出来的;
图21为本发明的具有非对称结构形状的复合弹性体弹簧的等角示图。
图1示出的本发明的优选实施方案中有标号为10的中空弹性体和埋入体10内的标号为12的螺旋弹簧。体10包括开口端14、封闭端16和环形横剖面壁18。螺旋弹簧12的一端有相邻开口端14的埋于壁18中的直径不变的螺旋形圈20，螺旋弹簧12的另一端有埋于封闭端16中的直径递减的螺旋形圈22，所说实施方案中的螺旋形圈22有4匝。
壁18在开口端14和封闭端16间有一圆柱部分，在此实施方案中，螺旋弹簧12在直径恒定的20和直径递减的22间设有另外三个直径恒定的螺旋形圈24、26和28。同20一样，如图1所示，这三个螺旋形圈埋入壁18的圆柱部分。如图1所示，可通过压开口端14使其靠向下表面30来实现14和30间的密封。可用部分嵌入从开口端14径向向外凸出的肩状凸出部分34中的压紧圈32来实现这一实施方案。对压紧圈32的支撑是沿其内凸边通过圈20的经机械平整的无效圈来实现的。如果把圈32适当地置于圈20上，当模压弹簧10时，圈32可在确保圈12的适当定位中起到导向作用。在体10的内部受压时，圈32可刚性地防止肩状凸出部分34的内径向内翻卷。
圈20平整的无效圈是用一般的成形方法(如成形或磨)予以成形的。从把螺旋弹簧倾斜的若干圈转变为基本上与该螺旋弹簧轴线方向垂直的端部支撑这一角度看，本发明的弹簧的这一特点很重要。
压紧圈32还包括一凸缘形唇36。当圈32被向下向肩状凸出物牵引时，唇36最好盖住34的外缘并限定34向外的凸出部分，正如将予以介绍的那样，唇36可以朝上，同图1所示的方向相反使34的凸出部分不受限制。此种结构也有助于给圈32提供所希望的刚性。在图1所示的例子中，当唇36与表面30接触时，36还起止挡的作用。从而防止34进一步压缩。两个如圈32那样结构相同或类似的圈可用于使开口管的两端保持密封状态并实现密封。
几个固定螺栓等距离地置于34周围，当压紧时，向下牵引圈32到34上并将34压到表面30上。图1中仅示出了两个螺栓，其标号为38和40。这些螺栓贯穿在34上形成的孔并由表面30下面的螺母(未示出)固定。为了有利于表面30和肩状凸出部分34间实现紧的压力密封，34的底表面有一个或多个形状可变的环形台阶42，当压向表面30时，台阶42在开口端14的开口周围形成一连续的密封。
图4示出了另一种形式的压紧圈，此结构中，压紧圈有与相邻34底部的壁18的外表面相配套的实心凸缘44。当图4中的压紧圈被向下向表面30牵引时，34紧压表面30并形成一连续的密封，与图1所示的压紧圈32不同，凸缘44把集中的压力沿其内缘施于34的上表面。当弹簧内部承压时，压紧力的这种集中有助于阻止34的上升。与图1中所示的34不同，图4中的34在缘46(在螺栓38的暴露部分)终止。这允许34在螺栓38间不受限制地凸出，却使弹性体横向受限。当体10的内部增压时，防止了34的内径向里翻卷。
图1中的体10是细长的，然而在某些使用场合，希望降低弹簧的高度，而且希望通过减小直径或减少埋在封闭端的螺旋形圈所得到的回弹弹性效果能得以维持。根据本发明的第二个优选实施方案。所说弹簧的壁在所说开口端和封闭端间有一大致锥形的部分，并且螺旋弹簧12可以至少有一个附加的埋于该锥形部分的直径递减的螺旋形圈22，该实施方案示于图2中，为简要起见，示于图2中的相应于图1中的部件在这里不再作进一步介绍。但其编号相同，仅在这些部件的编号的右上方加有“′”符号。
如图2所示，于开口端14′和封闭端16′间的外壁18′大致为圆锥形的。在此实施方案中，螺旋弹簧12′(圆锥形螺旋圈)有三个埋于壁18′中的直径递减的螺旋形圈48、50和52。图2中的弹簧可用图1或4的压紧圈夹紧。然而，如果弹簧10的内部不承压，则不需要压紧。
示于图2的螺旋弹簧的力-变形量曲线可如图3所示通过改变壁18′的厚度或外形来控制，也可以通过改变12′与18′的内外表面的相对位置来改变。如将弹簧螺旋线圈48，50，52和22′靠近18′的外表面设置，所说力-变形量曲线则会更陡。即弹簧10响应轴向变形量的刚性增加。
如图3中的虚线54和56所示，所获得的弹性曲线也可通过所画的18′的内表面来予控制。如虚线54所示，如果壁18′的上部分比下部分薄，所得到的力-变形量曲线趋于更陡，或者说弹簧的刚性更大。相反，如虚线56所示的那样，如果18′的上部分比下部分厚，则弹簧的刚性较小。
如图2所示，封闭端16′设有卸荷通道58。在弹簧10内部承压的使用场合，该通道可以被密封关闭。仅当弹簧10固定并密封到一个底面30上时10的内部才会承压。在图示的例子中，用向上穿过卸荷通道58的螺栓62使垫圈60紧压封闭端16′以密封卸荷通道58。62也穿过盖在上面的负荷板64。螺母66固定到螺栓62的凸出的暴露端，并且当螺母66固紧螺栓62时，将垫圈60紧紧压向封端16′的内部，从而将58密封。如希望开启58，则松开螺栓62，这样受压流体通过螺栓62穿过58。
如图5、6所示，示于图1的弹簧用作轻型货车车架68的平衡负荷悬挂。作此种运用时，将该弹簧充气，为负荷底板提供承载能力和平衡负载能力，底板在支撑后轮轴72的两后片弹簧的上面或与片簧相邻。图中仅示出了一个后片弹簧，其编号为70。同以往的与负荷底板在任何时候(包括震动或回弹条件下)均保持接触的平衡负荷装置不同，本发明申请的平衡负荷装置仅当所说车架或负荷底板负荷时并且相对底盘偏移预先确定的量后才提供弹性负荷支承。一旦此种情况发生，平衡负荷悬挂即生效并能对增加的重物提供支承负荷和平衡负荷的能力。此种场合需要两个弹簧组件，分别在后轮轴72每一端的附近，或在两后片弹簧附近或覆盖在该两后片弹簧上。为绘图方便，仅示出了左侧的弹簧组件并作了详细描绘。对于在图1中已作了说明的相应部件编以相同的序号，但在右上角注有“′”符号。
参见图5和6，图1所示的弹簧垂直装于两隔开的承负支座间，封闭端16面朝上，该弹簧也可放置于片簧70和车架68间，上支座74从68横向伸出并固定于68上，下支座76用两个U形螺栓78和80固定并且与后轮轴72成横向关系放置于片簧70上。在图5所示的未负荷条件下，封闭端16和支座74之间形成一空间。
如图6所示，轻型货车装载到一定重量时，车架68向下偏移直至支座74慢慢与封闭端16接触，如图所示，如果还要装载，负荷底板68进一步偏移从而压缩在68和76间或在74和76间的弹簧。随着偏移程度加大，除了片簧或货车的其他悬挂件外，所说弹簧也提供负荷支承。然而，由于图1所示的弹簧提供的弹簧刚度是可变的，在接触到底之间悬挂就变硬了。这比仅用片弹簧提供了更符合希望的减震性能。
为了调平车架68，可通过外压源(未示出)或所说货车所带的压源送入流体以使图5所示的弹簧承压。如需要的话，经压力管线82送入弹簧内部的工作流体的量可根据送入对置的弹簧组件(未画出)内的工作流体的量来控制，以在货车一侧或另一侧上产生不同的感应于压力的力。这可以将68调平到希望的程度。这种悬挂装置可用于其他类型车辆，以相对底盘调平弹性体即升降该弹性体。
图2所示的弹簧10是作为刚度递增的承载弹簧(例如用于靠椅中的)来使用的。图2所示的弹簧10特别适用于弹簧的高度或长度受到空间严格限制的场合。这时，当沿弹簧中心轴线施力使圈22′偏移时，直径递减的圈22′会向里偏移足够的量以对弹性负荷提供支承。可以在也可以不在内部对图2所示的弹簧施加压力。
图1和2所示两种结构的优点是螺旋弹簧10和弹性体分担不同程度的负荷。当图1所示的弹簧替代气垫或作为气垫的替换品时，可按一定尺寸制造该螺旋弹簧，这样，即使外压源损失或拆去了，它也仍具有足以维持运行的承载能力。
如图7所示，中空弹性体10具有凸出于封闭端16内表面的第二个压缩件112。图7介绍了密封或封闭的第二个压缩件112，而图8示出了开口的第二个压缩件112，其中设有当压缩弹性体10时可让工作流体溢出的孔口114。设置的孔口114也可让液压减震器的轴或汽车悬架支柱通过。图7和8示出的第二个压缩件112和带或不带直径递减的圈22的封闭端16相联。
在前面介绍的实施方案中，本发明的弹簧在其开口端的封闭是通过这样的方法实现的，即，使圈32紧压装置的板状部件的表面，该部件如图5和6所示的实施例中的负荷支座76一样限定下表面。图9-20示出了各种独立的弹簧实施方案。
图9所示的是本发明的一个独立的实施方案，其中经修改的压紧圈132与有向下并向外成喇叭形的周缘96的封闭板94连接。132有一上部径向凸缘132b(为了固定在模压的弹性体10中，132b上设有隔开的槽132c)和一垂挂的围裙部分132d。132d有向内呈环形的啮合凸缘92以挡住和啮合封闭板94的周缘96。
如图10所示，限定弹性体10开口端的肩状凸出部分34有一径向端面，从此端面伸出一对连续的环形棱90。将封闭板94压入圈132时，弹性环形棱90弹性变形同封闭板94密封状啮合使中空弹性体10周围形成气密性密封。
为简化安装，封闭板94最好在周缘96上设置彼此隔开的槽98。这些槽98使封闭板94的周缘96具有柔性从而有利于将板94插入压紧圈132。由于用力迫使围裙部分132d向外翻将与压紧圈132固有的抗压能力和围裙132d的自然弯曲相对抗，所以在压紧圈132的围裙部分132d上设置一些缺口则不能获得同样的柔性。
图9与11主要在压紧圈132周裙部分和封闭板94的结构上稍有不同。如图9所示，啮合凸缘92由一个从压紧圈132的周裙部分132d向里压制出的偏移的边缘部分形成，如图11所示，在压紧圈132″围裙部分132d″上的凸缘92″是围裙周缘向里变曲的一部分。
图12示出了板94和所说压紧圈的另一种固定方式。如图13所示，压紧圈132'''有多个从向下延伸的围裙部分132d'''向里凸的周向间隔的支架100，支架100向里延伸到可以与封闭板94的周缘96啮合的地方以防止封闭板94与压紧圈132'''脱离。围裙132d'''设有相互隔开的槽102以便使压紧圈132'''具有更大的柔性。
在图9-13所示的每一实施方案中，凸缘92或支架100以一定方式啮合板94的周缘96以达到这样的程度，即在装配好板94和圈132以后，密封棱90被压缩。这样，如果所说板和圈的尺寸适当，即能获得棱90和板94间的最佳密封压力。
还应注意到圈132的径向凸缘部分从弹性体10的肩状凸出部分34内部向外延伸。由于径向凸缘部分这样向外延伸，从而提供了一个向上的外夹紧表面，在装配过程中，借助此表面，用合适的工具，不用压缩弹性体10(相反利用弹性体10)即可把板94拽入圈132内。
图14、15示出了本发明图9的实施方案，增加的特征是贯穿压紧圈132围裙部分的孔104。如将工具106放到此孔104中即能从压紧圈132中卸下封闭板94。这样即能将封闭板94与中空弹性体10分开。
图16、17是本发明的另一实施方案，在此实施方案中，环状的、完全绕所说体10开口端延伸的压紧圈232的径向断面为大致半圆形的，从而形成了相对平的中心部分232a，压紧圈232有孔或槽232b，以便能固定在体10的弹性材料内，压紧圈232还有圆形的内外缘232c和232d，在此实施方案中，由于圆形周缘294a的原因，所以封闭板294为盘形结构。294a在截面上是圈232的外缘232d的镜像，这样，当封闭板294与圈232对准时，该板和圈在其外缘处成一向外的凸形。由于这种拼合成的凸形，借助一个带式卡236即能使封闭板294和圈232彼此有效受压，这样环状棱90压紧封闭板294而实现密封。由于在夹紧压力下封闭板294和压紧圈232不能相互穿过，所以封闭板294和压紧圈232不会使环形圈90超载。
在图16和17的实施方案中，封闭板294可用焊点298固定于设有凹状交叉通道302(有接纳装配螺栓306的开口向外的槽304)的安装支架300上。此外，通道302还起容纳和保护部件308的作用，加压液体可经308及封闭板被引入。
本发明的弹簧可以采用不同的形状以适应不同的及特定的应用场合。图18、19和20分别示出了中空弹性体110a和110b的另外一些实施方案。图18示出的喇叭形弹性体110a的中间部分是一圆柱体120，两端是两个对置的与中间部分的相应端部相连的喇叭形平截头圆锥部分122。图19示出的是小端联接在一起的两个平截头圆锥，中间未设置圆柱部分120。在上述两种情形中，圆锥体部分122a和122b的喇叭口朝向弹性体的两个对置的开口端。图20示出了复合弹簧实施方案110c，其中一个圆柱形的上体部分120c是从一个大致喇叭形的平截头圆锥底部122c延伸出的。图21示出了具有非对称结构弹性体120d的复合弹性体弹簧110d。该弹簧实施方案打算用于下述场合，即由于空间限制和/或在特定负荷条件下的弹簧阻力需要这种非对称弹簧形状的那些场合。虽然在这些附图中未予以详细描绘，但所有实施方案在对置的两端是开口的，而且可用前面介绍的任何一种结构的封闭板予以封闭。
为了说明和解释，前面披露了本发明的优选实施方案，无意穷尽和限制所披露的实施形式的细节，根据上述教导或在实施本发明的实践中可作种种修改或变动，选择和介绍的这些实施方案是为了解释本发明的原理和其实际应用，以使本领域普通技术人员能够利用本发明的各种实施方案以及适合于特定用途的某些特定修改方案。本发明的范围是由其申请待批的权利要求及其等同物限定的。
权利要求
1.一种复合弹簧，该弹簧包括一个中空弹性体和一个埋在所说弹性体中的螺旋弹簧，所说弹性体有一在开口端和至少部分封闭的端壁间纵向延伸的封闭环状壁，所说螺旋弹簧有一个在连续延伸的管状壁内的螺旋形部分以及一个埋在至少部分封闭的端壁内的直径递减的线圈部分。
2.权利要求1的复合弹簧，其中所说的环状壁在所说开口端和所说封闭端壁间大致为圆柱形结构，其中所说的螺旋弹簧的螺旋形部分在所说环状壁的长度上直径不变。
3.权利要求1的复合弹簧，其中所说环状壁在所说开口端和所说封闭端壁间大致为圆锥形结构，其中埋于所说圆锥环状壁中的所说螺旋弹簧的螺旋形部分具有一相应的圆锥形形状，所说直径递减的线圈部分和所说螺旋形部分分别设置在离所说端壁和所说环状壁的外表面比离所说端壁和所说环状壁内表面近的位置上。
4.权利要求3的复合弹簧，其中所说环状壁的厚度在与所说开口端相邻的部分最大，并且向所说封闭端壁方向逐渐减小，或者所说环状壁厚度在与所说封闭端壁相邻的部分最大，向所说开口端方向逐渐减少。
5.权利要求2的复合弹簧，其中所说封闭端壁包括一个通道，还包括用于密封所说通道的装置，其中所说弹性体包括一个从邻近所说开口端的环状壁向外凸出的环形肩状突出部分，还包括使所说肩状突出部分紧贴于一表面上以在所说开口端周围形成连续密封的装置。
6.权利要求3的复合弹簧，其中所说封闭端壁包括一个通道，还包括能密封所说通道的装置，其中所说弹性体包括一个从邻近所说开口端的环状壁向外凸出的环形肩状突出部分，还包括使所说肩状突出部分紧贴于一表面上以在所说开口端周围形成连续密封的装置。
7.权利要求5的复合弹簧，其中所说的使所说肩状突出部分压紧一表面的装置包括一个部分埋于所说肩状突出部分内的圈，所说圈有一个与所说螺旋弹簧啮合的部分及一个当施力于所说圈上使所说肩状突出部分紧贴一表面时使所说圈基本上连续支撑于所说肩状凸出部分的凸缘形加劲唇。
8.权利要求5的复合弹簧，其中所说的使所说肩状凸出部分压紧一表面的装置包括一个可盖在所说肩状凸出部分上的圈，所说圈有一个可与相邻所说肩状凸出部分的所说壁外表面对齐的凸缘，该圈的宽度小于所说肩状凸出部分，这样，施力于所说圈上时，沿所说肩状凸出部分内缘在所说肩状凸出部分上增加变形。
9.一种用于一端有凸缘的管状弹性体弹簧的压紧装置，该压紧装置包括一个埋于所说那一端内的圈，该圈包括一弯曲部分，该部分接在一个唇的与所说凸缘相邻的另一缘上，当压紧力施加到所说圈上时，在所说圈和一个下表面间的所说凸缘被压缩，直到所说唇接触所说表面。
10.一种用于车辆的平衡负荷悬挂装置，该装置包括两隔开的压力操作的平衡负荷组件，这两个组件分别置于一个轴和两个在车身上横向隔开的定位器之间;仅当所说车身负荷超过预定量后，才使所说平衡负荷组件与所说车身和所说轴中的一个接触的装置;用不同流体压力有选择地操作负荷组件来控制这些组件的装置，每一个所说负荷组件包括一个一端封闭的复合弹性体，该弹性体带有一个其中一部分埋于所说封闭端的线圈，当所说车身负荷超过预定量和低于预定量时，与之相应，所说封闭端与所说车身和所说轴中的一个接触和脱开。
11.一种复合弹簧，该弹簧包括一绕中心轴周向封闭形成一中空弹性体的弹性壁，所说弹性体包括轴向偏离第二端的第一端，所说螺旋弹簧大致从第一端延伸至第二端形成一复合弹性体的复合弹性壁。
12.权利要求11的复合弹簧，其中所说复合弹性壁从第一端到第二端至少有一部分平行于中轴并形成至少一部分圆柱体。
13.权利要求11的复合弹簧，其中所说复合弹性壁从第一端向第二端收敛形成一个平截园锥部分。
14.权利要求11的复合弹簧，其中所说复合弹性壁从第一端和第二端沿中轴线收敛于同一点。
15.权利要求11的复合弹簧，其中所说复合弹性壁从第一和第二端分别收敛于第一点和第二点，所说复合弹性壁在所说第一点和第二点之间平行于中轴线。
16.权利要求11的复合弹簧，其中所说复合弹性壁具有不规则的几何形状。
17.权利要求11的复合弹簧，其中所说复合弹性壁的厚度不均匀。
18.权利要求11的复合弹簧，其中所说螺旋形弹簧丝至少一端是经过平整的，这样，所说螺旋弹簧至少在一端有一个基本上平的表面。
19.权利要求11的复合弹簧，其中还包括一个沿周缘与复合弹性壁(至少第一端)相连的弹性端部，其中所说螺旋弹簧至少有一部分螺旋卷绕在弹性端部内，形成一个复合弹性端部;在预先确定的位置上设置的第二个压缩件，该压缩件位于由复合弹性壁形成的腔内，第二个压缩件从弹性端部向第二端部延伸一个预定的距离;一个穿过第二个压缩件将所说腔与复合弹性体外部连通的孔，当复合弹性体被压缩时，该孔能使所说腔内所含气体逸出，或一个能让一细长体可密封地从中贯穿而过的孔，该孔穿过第二个压缩件将所说腔与复合弹性体外部连通。
20.权利要求11的复合弹簧，该复合弹簧包括一密封板，该密封板为一有底、顶和周缘的基本上平的壁，该密封板与复合弹性体的第二端可动啮合，该密封板的周缘与中轴线成一定角度形成一密封板围裙;与所说复合弹性体第二端连接的一个压紧装置，所说压紧装置包括一块有顶、底、内周缘和外周缘的环状板，其中所说外周缘从所说环状板底部与中轴线成一定角度延伸成压紧装置的围裙;一个沿压紧装置周缘设置的唇，该唇的目的是使密封板周缘与压紧装置周缘可动摩擦啮合，这确保了密封板与所说第二端啮合并在第二端和密封板间形成气密性密封，或者不用所说的唇，而用可动的环绕并接触压紧装置围裙和密封板围裙的夹紧圈，加压迫使压紧装置围裙和密封板围裙相互靠紧以保证所说密封板啮合第二端形成气密性密封。
21.权利要求11的弹簧，该弹簧还包括一块有底部、顶部和周缘的基本为一平的壁的密封板，该密封板可移动地啮合所说复合弹性体第二端，密封板的周缘在所说密封板顶部与中轴线成一定角度设置成一密封板围裙;附装在复合弹性体第二端的一个压紧装置，该压紧装置包括一块有顶、底、内周缘和外周缘的环状板，其中，所说压紧装置的外周缘从所说环状板底部与中轴线成一定角度延伸成一压紧装置围裙，为与密封板的周缘可移动啮合，该压紧装置围裙沿周向间隔设置若干支架。
22.权利要求11的复合弹簧，其中还包括至少一个在所说第二端上沿周边设置的与所说密封板可变形啮合的弹性突出部分。
23.权利要求11的复合弹簧，其中还包括若干在密封板的周缘上切出的槽，以便增加柔性和简化与压紧装置的摩擦啮合。
24.权利要求11的复合弹簧，该弹簧包括若干在压紧装置的周缘上切出的槽，以便增加柔性和简化与密封板的摩擦啮合。
25.权利要求11的复合弹簧，该弹簧还包括间隔地设置在所说压紧装置外周缘的若干孔，以便插入工具帮助所说压紧装置从所说密封板上移开。
26.一种复合弹簧，该弹簧包括一个中空弹性体，它有一在对置的两端间纵向延伸的封闭环状壁，所说弹性体至少一端是开口的;一个螺旋弹簧，它埋于所说弹性体内并从一支承端延伸到开口端附近且与开口端隔开一定距离，在所说弹性体开口端附近提供一个弹性材料密封部分;一个环形圈，它有一个埋在所说环状壁内的径向部分和一个从所说径向部分延伸到所说环状壁外部的外部部分，所说径向部分设置在所说弹簧支承端与所说密封部分之间;相对于一个平的表面限制所说环形圈的装置，以便在压力下使密封部分与所说平的表面不透流体地保持接触。
27.权利要求26的复合弹簧，其中所说支承端是由所说螺旋弹簧经平整的无效圈限定的。
28.权利要求26的复合弹簧，其中密封部分在所说环状壁的内表面包括一朝密封唇拔梢的端面。
29.权利要求26的复合弹簧，其中所说环形圈的外部部分有容纳螺栓的环形区域，以将所说密封部分与所说平的表面压紧。
30.权利要求26的复合弹簧，其中所说环形圈的外部部分有一大致轴向的部分，它限制所说径向部分与所说平的表面之间的距离，这样，通过所说轴向部分与平的表面的接触限制了施于所说密封部分上的压力。
31.一种复合弹簧，该弹簧包括一个中空弹性体，它有一在对置的两端间纵向延伸的封闭环状壁，所说弹性体至少一端是开口的;一个螺旋弹簧，它埋于所说弹性体内并从一支承端延伸到开口端附近且与开口端隔开一定距离，在所说弹性体开口端附近提供一个弹性材料密封部分;一个环形圈，它有一个埋在所说环状壁内的径向部分和一个延伸到所说环状壁外的外部部分，所说径向部分设置于所说支承端与所说密封部分之间;一块密封板，它封闭所说开口端且有一个啮合所说密封部分的平的表面;相对于所说平的表面限制所说环形圈的装置，以便在压力下使密封部分与所说平的表面不透流体地保持接触。
32.权利要求31的复合弹簧，其中所说弹性体的至少一个开口端包括至少一条从其上突出的连续密封的棱，所说棱与所说平的表面啮合并密封该表面。
33.权利要求31的复合弹簧，该弹簧包括从所说弹性体至少一个开口端突出以啮合所说平的表面的一对径向隔开的连续密封棱。
34.权利要求31的复合弹簧，其中所说环形圈的外部部分轴向延伸超过所说至少一个的开口端，并且包括一个轴向与至少一个所说开口端相隔开的向内的凸缘，其中所说密封板包括一个由所说平的表面变形成的周缘，以啮合所说凸缘。
35.权利要求34的复合弹簧，该弹簧包括把径向柔性赋予至少一个所说外部部分和所说变形周缘的装置。
36.权利要求31的复合弹簧，其中所说环形圈的外部部分是由所说环形圈的一个周缘限定的，所说环形圈从所说径向部分向所说开口端方向变形，所说密封板有一个补偿变形的周缘，当所说密封部分被压缩时，密封板的周缘啮合所说环形圈的周缘。
37.权利要求36的复合弹簧，该弹簧包括使所说环形圈压紧所说密封板的周边夹紧装置。
38.一种复合弹簧，该弹簧包括一个中空弹性体，它有一在开口端和与开口端对置的另一端之间纵向延伸的封闭环状壁;一个螺旋弹簧，它埋于所说弹性体内并从一支承端延伸到开口端附近且与开口端隔开一定距离，以便在所说开口端附近提供一个弹性材料密封部分;有一块密封板的装置，该密封板紧压所说密封部分以使弹性体开口端密封;一个在所说对置端的弹性封闭壁，它包括轴向向着所说密封板突出的中心部分，以便根据弹性体长度的减少提供辅助压缩件，而弹性体长度的减少归因于作用在所说复合弹簧两对置端的压缩负荷。
39.权利要求38的复合弹簧，其中所说弹性封闭壁的所说中心部分包括一端部孔。
全文摘要
本发明的弹簧包括一个有封闭端和开口端的复合弹性体。一个螺旋弹簧埋在弹性体壁内并对该壁和封闭端起加强作用。该弹性体可根据对弹簧功能的需要而呈圆柱、圆锥或其他形状。也可为沙漏形或两端有凸缘的圆柱形的。除通常获得的变比率的负荷-变形关系外，弹簧还可内部承压，以提供负载平衡能力和气垫效果。此外，可设置一块密封板将螺旋弹簧开口端密封。
文档编号F16F3/10GK1068632SQ92103960
公开日1993年2月3日 申请日期1992年4月28日 优先权日1991年4月29日
发明者H·尼尔·佩顿 申请人:H·尼尔·佩顿