多维减震弹簧的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多维减震弹簧，包括外环、内环、内轴、若干板弹簧单体和螺旋弹簧，所述外环、内环和内轴由外至内依次同轴心设置，所述板弹簧单体的两端分别错位连接在所述内环外侧和所述外环内侧，所述螺旋弹簧套装在所述内轴上。本实用新型可实现平面内和垂直于平面内的二维减震和轴向旋转产生的扭矩减震，螺旋弹簧保证轴向具有减震功能，当板弹簧单体设计成具有扭矩弹性变形功能时，则实用新型的弹簧又具有垂直轴向的二维扭矩减震功能。本实用新型提供了一体高效、实用、安全、可靠的多维减震弹簧，且结构简单，安装更换方便，易标准化生产，大荷载使用时成本更低，可广泛应用于各种车辆、船舶、航空、航天、机电、工业装备需减震的行业领域。
【专利说明】
多维减震弹簧
技术领域
[0001]本实用新型属于机械零部件技术领域，涉及到动态条件下的机械减震弹簧技术，具体地说，涉及一种减震弹簧。
【背景技术】
[0002]目前，在各种车辆、船舶、航空、航天、机电、工业装备等行业，在动态条件下，不可避免的要用到弹簧来减震，目前单体弹簧减震大都是单方向往复减震，对于需要进行二维或三维减震要求的设备则要由多个弹簧空间组合后才能解决，且存在结构复杂，占用空间大，成本高，承载力差，使用条件受限等缺点，因此实用新型多维一体减震弹簧是一项机械行业的重大课题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于填补机械行业缺乏三维及以上减震的多维一体减震弹簧的空白，提供一种可以实现三维及以上减震的多维减震弹簧。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0005]一种多维减震弹簧，包括外环、内环、内轴、若干板弹簧单体和螺旋弹簧，所述外环、内环和内轴由外至内依次同轴心设置，所述板弹簧单体的两端分别错位连接在所述内环外侧和所述外环内侧，所述螺旋弹簧套装在所述内轴上。
[0006]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述内环外侧和外环内侧沿周向均匀设有若干道突出的横截面为Ω形的通槽构成所述板弹簧单体的内外支架，且所述板弹簧单体的两端分别错位插入所述内环、外环的通槽内。
[0007]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述内轴中部设有凸起螺旋环，所述螺旋弹簧中间附近的至少一个螺距卡装在所述凸起螺旋环的沟槽内使其限位在所述内环和所述内轴之间，两侧沿所述内轴延伸向两侧。螺旋弹簧通过内轴中部的凸起螺旋环固定限位。
[0008]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述板弹簧单体整体形成曲面板状结构，其两端设有与所述Ω形通槽相适配的凸头结构。
[0009]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述板弹簧单体为扭转曲面结构，使其具备扭矩功能，该多维弹簧可实现六个方向的减震，包括坐标系中X、Y、Z三个方向以及绕上述三个方向上的扭转方向。板弹簧单体根据工况要求选择设计制作成是否具有扭矩弹性功能。
[0010]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述外环、内环、内轴、若干板弹簧单体和螺旋弹簧分别各自成型。
[0011 ]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述外环、内环和板弹簧单体一体浇注成型；或者所述外环和板弹簧单体一体浇注成型；或者所述内环和板弹簧单体部分一体浇注成型。
[0012]在本实用新型的上述技术方案中，还具有以下技术特征:所述内环、外环的两端面分别设有固定装置，用于对整个减震弹簧两端固定或限位。
[0013]当采用分体结构时，内环、外环和板弹簧单体可分别选用不同的材料，按使用要求分别选择不用类型的曲面板弹簧单体，将板弹簧单体两端凸头部分分别插入外环和内环的Ω形通槽内，将螺旋弹簧镶嵌在内轴居中后插入内环中，两端面分别设有固定装置，如固定螺丝或护板，对单体弹簧两端固定或限位，根据工况要求选择弹簧的减震方式，如果将弹簧的外环固定在基座上，则与弹簧内轴相连接的件为被减震件;若将弹簧内轴固定在基座上，则与弹簧外环上连接的件为被减震件。本实用新型还可根据局部方向荷载的不同增减板弹簧单体和螺旋弹簧的数量和种类，以达到不同方向减震技术的要求。
[0014]当然，也可将外环、板弹簧单体、内环直接浇注成型为一体的部件，结构更为简单，该减震弹簧主要通过板弹簧单体自身的形状与组合起减震作用，同样可以满足各类三维或多维减震应用的要求。
[0015]本实用新型填补了减震行业的空白，属于全新的技术。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是:本实用新型中的板弹簧单体可实现平面内和垂直于平面内的二维减震和轴向旋转产生的扭矩减震，螺旋弹簧镶嵌在内环和内轴之间，通过与内环两端固定和内轴中间部位的固定保证轴向具有减震功能，当板弹簧单体设计成具有扭矩弹性变形功能时，则本弹簧又具有垂直轴向的二维扭矩减震功能。本实用新型提供了一体高效、实用、安全、可靠的三维及多维减震弹簧，结构简单，安装更换方便，易标准化生产，大荷载使用时成本更低，可广泛应用于各种车辆、船舶、航空、航天、机电、工业装备需减震的行业领域。
【附图说明】
[0017]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0018]图1是本实用新型所述多维减震弹簧具体实施例的立体结构示意图(去掉两端固定装置);
[0019]图2是本实用新型所述多维减震弹簧具体实施例的正面结构示意图(去掉两端固定装置);
[0020]图3是本实用新型所述多维减震弹簧具体实施例的局部剖视结构示意图；
[0021]图4是本实用新型所述多维减震弹簧具体实施例的半剖结构示意图(去掉板弹簧单体)；
[0022]图中的符号及其说明:1、外环；1-1、通槽;2、内环;2-1、通槽;2-2、外螺纹;3、内轴；3-1、凸起螺旋环;4、板弹簧单体;4-1、凸头结构;5、螺旋弹簧;6、护板;7、限位螺母;7_1、螺纹盲孔。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]本实用新型提出一种可以实现三维或多维减震的弹簧，包括外环、内环、内轴、若干板弹簧单体和螺旋弹簧，板弹簧单体为曲面或兼有扭矩功能的弹簧。当弹簧的外环固定时，弹簧的内轴上安装的部件为被减震件；当弹簧的内轴固定时，弹簧外环上安装的部件则为被减震件;这种组合结构可实现三维或多维减震。
[0025]实施例1
[0026]参考图1-4所示，该实施例是一种分体结构的三维减震弹簧，包括外环1、内环2、内轴3、八片板弹簧单体4、螺旋弹簧5，外环1、内环2和内轴3由外至内依次同轴心设置，板弹簧单体4的两端分别错位连接在内环2外侧和外环I内侧，即板弹簧单体4位于内环2和外环I之间，螺旋弹簧5套装在内轴3上后插入内环2中。
[0027]具体来讲，外环1、内环2、内轴3、板弹簧单体4、螺旋弹簧5分别各自成型，具体结构如下:
[0028]外环I内侧沿周向均匀设有若干道突出的横截面为Ω形的通槽1-1，通槽1-1与外环I的整体长度相同；
[0029]内环2外侧沿周向均匀设有与外环I对应的若干道突出的横截面为Ω形的通槽2-1，通槽2-1的长度小于内环的整体长度；
[0030]板弹簧单体4整体为曲面板状结构，具有两道连续圆滑的折弯，其两端设有与Ω形通槽相适配的凸头结构4-1，板弹簧单体4的两端的凸头结构4-1分别错位插入内环2的通槽2-1内及外环I的通槽1-1内，即每一片板弹簧单体4的两端不是插入沿径向正对的通槽内，而是错位，如图2中所示，这样，曲面板状的板弹簧单体4具有了在平面内和垂直于平面内两个方向(即通常所说的X轴、Y轴)的弹性，构成了二维减震；内环2的通槽2-1及外环I的通槽1-1共同构成板弹簧单体4的内外支架。
[0031]内轴3中部设有凸起螺旋环3-1，螺旋弹簧5中间附近的一个螺距卡装在凸起螺旋环3-1的沟槽内使其限位在内环2和内轴3之间，两侧沿内轴3延伸向两侧，组装后，内轴3两端伸出内环2和外环I的两端面。螺旋弹簧5通过内轴3中部的凸起螺旋环3-1固定限位并安装限位在内环2中。把螺旋弹簧5旋入带凸起螺旋环3-1的内轴3后插入内环2中。
[0032]内环2、外环I的两端面分别设有固定装置，用于对整个减震弹簧两端固定。
[0033]其中，固定装置可采用以下结构:外环I的两端面设置用于固定其的护板6，护板6为圆环形板，内环2的两端面伸出外环I的两端面，且在该伸出部分上设有外螺纹2-2，内环2的两端分别连接限位螺母7，限位螺母7用于固定护板6和内环2，及用于限位螺旋弹簧5的两自由端，同时保持板弹簧单体4和螺旋弹簧5安装位置的稳定性。同时还在限位螺母7上设有螺纹盲孔7-1，用于装卸限位螺母7。这样整个弹簧轴向也具备了减震功能，组合完毕则完成了三维减震弹簧。具体安装时，首先将护板6套装在内环2两端的伸出部分上，并贴在外环I的两端面上，然后将限位螺母7连接在内环2两端伸出部分上，同时，由于限位螺母7的一端口径大，另一端口径小，其口径小的一端朝外设置，并包裹在内轴3上，实现对螺旋弹簧5的限位。
[0034]或者，上述固定装置的具体结构中，内环和外环分别具有各自的护环固定;其中的板弹簧单体的固定还可以采用螺丝固定，在板弹簧单体的凸头结构的两侧分别用螺丝固定。或者，螺旋弹簧的固定还可以将其中间焊接在内轴上固定，固定更为牢固。
[0035]在本实用新型的上述实施例中，板弹簧单体4根据工况要求选择设计制作成是否具有扭矩弹性功能，其还可以设计为扭转曲面结构，使其具备扭矩功能，该多维弹簧可实现六个方向的减震，包括坐标系中X、Y、Z三个方向以及绕上述三个方向上的扭转方向。
[0036]其中，在上述实施例中，外环1、内环2和板弹簧单体4数量、种类和位置也可根据工况进行调整和配置。
[0037]当采用分体结构时，外环1、内环2和板弹簧单体4可分别选用不同的材料，按使用要求分别选择不用类型的曲面板弹簧单体4，将板弹簧单体4两端凸头结构4-1分别插入外环I和内环2的Ω形通槽内，将螺旋弹簧5镶嵌在内轴3居中后插入内环2中，两端面分别通过护板6和限位螺母7固定，对单体弹簧两端固定或限位。根据工况要求选择弹簧的减震方式，如果将弹簧的外环I固定在基座上，则与弹簧内轴3相连接的件为被减震件;若将弹簧内轴3固定在基座上，则与弹簧外环I上连接的件为被减震件。
[0038]本实施例还可根据局部方向荷载的不同增减板弹簧单体4和螺旋弹簧5的数量和种类，以达到不同方向减震技术的要求。
[0039]实施例2
[0040]当然，也可将外环1、板弹簧单体4、内环2直接浇注成型为一体的部件，结构更为简单，按使用要求分别选择不用类型的板弹簧单体4和螺旋弹簧5，以满足不同工况的技术要求。该减震弹簧主要通过板弹簧单体4自身的形状与组合起减震作用，同样可以满足各类三维或多维减震应用的要求。
[0041 ]或者部分部件一体浇注成型，比如外环I和板弹簧单体4一体浇注成型;或者内环2和板弹簧单体4 一体浇注成型。
[0042]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种多维减震弹簧，其特征在于:包括外环、内环、内轴、若干板弹簧单体和螺旋弹簧，所述外环、内环和内轴由外至内依次同轴心设置，所述板弹簧单体的两端分别错位连接在所述内环外侧和所述外环内侧，所述螺旋弹簧套装在所述内轴上。2.根据权利要求1所述多维减震弹簧，其特征在于:所述内环外侧和外环内侧沿周向均匀设有若干道突出的横截面为Ω形的通槽构成所述板弹簧单体的内外支架，且所述板弹簧单体的两端分别错位插入所述内环、外环的通槽内。3.根据权利要求1所述多维减震弹簧，其特征在于:所述内轴中部设有凸起螺旋环，所述螺旋弹簧中间附近的至少一个螺距卡装在所述凸起螺旋环的沟槽内使其限位在所述内环和所述内轴之间，两侧沿所述内轴延伸向两侧。4.根据权利要求2所述多维减震弹簧，其特征在于:所述板弹簧单体整体形成曲面板状结构，其两端设有与所述Ω形通槽相适配的凸头结构。5.根据权利要求4所述多维减震弹簧，其特征在于:所述板弹簧单体为扭转曲面板状结构。6.根据权利要求1-5中任一项所述多维减震弹簧，其特征在于:所述外环、内环、内轴、若干板弹簧单体和螺旋弹簧分别各自成型。7.根据权利要求1-5中任一项所述多维减震弹簧，其特征在于:所述外环、内环和板弹簧单体一体浇注成型；或者所述外环和板弹簧单体一体浇注成型；或者所述内环和板弹簧单体一体浇注成型。8.根据权利要求1-5中任一项所述多维减震弹簧，其特征在于:所述内环、外环的两端面分别设有固定装置，用于对整个减震弹簧两端固定或限位。
【文档编号】F16F7/104GK205503847SQ201620209247
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】张鸿翎, 李明生, 单士勇, 祖继宏, 齐小龙
【申请人】青岛军英装备科技有限公司