专利名称：扭力螺旋弹簧的制作方法
技术领域：
本发明涉及对弹簧结构的改进，特别是涉及用于垫子和/或垫座结构的衬垫弹簧或类似件。
现有技术中，已知有多种形式的衬垫弹簧。但是，很多现有弹簧的性能并不令人满意，它不能适应于交替的轻型/中型/重型衬垫结构和/或交替的廉价或高价市场。在很多情况下，需要完全不同种类的弹簧来用于不同的衬垫/垫子结构和/或用于不同价格的市场区域。
一些现有的衬垫弹簧并不适合于进行大批量经济生产和/或不适合用于经济实用的衬垫或垫子结构。衬垫制造业竞争激烈、对价格非常敏感。
现有衬垫弹簧的另一个缺点是必须使用不同截面厚度的弹簧金属丝才能达到不同的弹簧高度或弹性度。从一种金属丝换为另一种金属丝会增加制造时间和制造成本。
本发明的一个目的是提供一种适用于衬垫生产的改进的弹簧，其克服或至少减小了上述现有技术中所存在的问题。
本发明的另一个目的是提供一种适用于衬垫结构的改进的弹簧，对于现有的弹簧和衬垫制造来说，其至少为消费者和衬垫制造商提供了一种选择。
本发明的又一个目的是提供一种适用于衬垫结构的改进的弹簧，其在使用相同截面厚度金属丝的情况下可获得各种不同的弹簧弹性。
本发明的再一个目的是提供一种适用于衬垫结构的改进的弹簧，对于不同厚度的垫子可使用相同截面厚度金属丝。
本发明的另一个目的是提供一种具有各种不同结构的衬垫弹簧，其可满足市场对最终产品功能和/或质量的不同需求。
本发明的又一个目的是提供在其结构中装有所述形式弹簧的垫子、垫座和其它形式的衬垫或类似物。
本发明的这些和其它目的可从下面对本发明的描述中得出，但这并不局限于此。
根据本发明的一个方面，提供一种适用于包括垫子、垫座和类似件在内的衬垫结构的弹簧，在正视图中，该弹簧呈现出名义上的倒U形结构或轮廓，其带有两条相互依存并间隔开的腿部，在两条腿部的上端通过弯曲部分连接在一起，在平面图中，所述弯曲部分从一条所述腿部的前缘沿对角延伸到相邻或另一条支腿部的后缘，其中，在端视图中，其中一条所述腿部具有大致为旋转了90°的M形(或W形)轮廓，所述另一条支腿部具有沿与第一或上述的一条支腿部旋转方向相反的方向旋转了90°的大致为M形(或W形)的轮廓，所述弹簧具有整体的或连接的结构，且每条所述腿部在其结构中至少包括一个螺旋弹簧，并最好位于M或W形轮廓的一个或多个弯曲部分上，其中，每个螺旋弹簧可包括一个或多个螺线圈。
根据本发明的另一个方面，提供一种具有框架的垫子、垫座或其它形式的衬垫或类似件，上述框架在其结构中包括多个上述形式的弹簧。
根据本发明的又一个方面，提供一种适用于包括垫子、垫座和类似件在内的衬垫结构的弹簧，上述弹簧包括至少一条支腿、至少一个上支脚、至少一个下支脚和至少一个螺旋弹簧，其中，所述至少一条支腿将所述至少一个上支脚与所述至少一个下支脚相联，并在沿其长度的一些点处包括所述至少一个螺旋弹簧。
优选是，所述至少一个螺旋弹簧具有大致垂直于所述至少一条支腿定向平面的转动轴线。
优选是，所述至少一个螺旋弹簧包括至少一个360°的圈。
优选是，所述至少一个螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个上支脚之间的接合部。
优选是，所述至少一个螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个下支脚之间的接合部。
优选是，所述至少一个螺旋弹簧在上支脚与下支脚之间的大致中点位置处位于所述至少一条支腿上。
优选是，所述至少一条支腿的外形轮廓包括至少一个尖点或凹点。
优选是，所述至少一条支腿的外形轮廓包括一系列的尖点和凹点。
优选是，所述一系列的尖点和凹点形成大致为Z字形的轮廓。
优选是，所述至少一条支腿包括至少一个位于一个或多个尖点或凹点处的螺旋弹簧。
优选是，所述至少一条支腿具有一个尖点或凹点，并具有大致为V形(或U形)的轮廓。
优选是，所述至少一条支腿包括一个位于其V形(或U形)轮廓尖点或凹点位置处的螺旋弹簧。
优选是，所述至少一条支腿包括一个第一螺旋弹簧和一个第二螺旋弹簧，所述第一螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个上支脚之间的接合部，所述第二螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个下支脚之间的接合部。
最好包括一个位于所述至少一条支腿的尖点或凹点位置处的第三螺旋弹簧。
优选是，所述至少一个上支脚在沿其长度的一些点处包括至少一个曲折点，以避免所述弹簧在固定到垫子体上时产生移动。
优选是，所述至少一个下支脚在其自由端包括至少一个曲折点，以避免所述弹簧在固定到垫子的主体框架上时产生移动。
根据本发明的再一个方面，提供一种基本上如此处所述的弹簧，该弹簧包括第一支腿、第一上支脚、第一下支脚、第二支腿、第二上支脚、第二下支脚、至少一个螺旋弹簧和连结装置，其中，所述第一支腿将所述第一上支脚与所述第一下支脚相联，并在沿其长度的一些点处具有至少一个螺旋弹簧，所述第二支腿将所述第二上支脚与所述第二下支脚相联，并在沿其长度的一些点处具有至少一个螺旋弹簧，所述连结装置连结所述第一上支脚和所述第二上支脚。
优选是，所述第一支腿、第一上支脚和第一下支脚分别与所述第二支腿、第二上支脚和第二下支脚具有大致相同的形状。
优选是，所述连结装置将所述第一上支脚的一个端部与所述第二上支脚的一个端部相联。
优选是，所述连结装置将所述第一上支脚的端部与所述第二上支脚的端部相联，这样，所述第一支腿、第一上支脚和第一下支脚相对于所述第二支腿、第二上支脚和第二下支脚大致成180°定位。
优选是，所述连结装置大致从所述第一上支脚的端部沿对角延伸到所述第二上支脚的端部。
优选是，所述弹簧具有整体的或连接的结构。
优选是，所述弹簧由一根金属丝或类似材料制成。
下面将结合附图并根据本发明的三个优选实施例对本发明进行详细描述，但这些实施例并不是限制性的。
图1是本发明第一优选实施例的透视图；图2是本发明第一优选实施例的正视图；图3是本发明第一优选实施例的后视图；图4是本发明第一优选实施例的侧视图；图5是本发明第一优选实施例的顶视图；图6是本发明第一优选实施例的底视图；图7是本发明第二优选实施例的透视图；图8是本发明第二优选实施例的正视图；图9是本发明第二优选实施例的后视图；图10是本发明第二优选实施例的侧视图；图11是本发明第二优选实施例的顶视图；图12是本发明第二优选实施例的底视图；图13是本发明第三优选实施例的透视图；图14是本发明第三优选实施例的正视图；图15是本发明第三优选实施例的后视图；图16是本发明第三优选实施例的侧视图；图17是本发明第三优选实施例的顶视图；图18是本发明第三优选实施例的底视如图1-6所示，本发明第一优选实施例的弹簧1包括两条支腿2、两个上支脚3、两个下支脚4、两个螺线圈5、一个连杆6、两个曲折点7和两个弯曲部8。两个下支脚4端部处的曲折部或“曲折点”7可防止弹簧1的底部从用于将弹簧固定在垫子(未示出)主体框架上的连结件和/或固定件中滑脱出来。曲折部或曲折点7的长度和角度可根据所用的连结件和/或固定件进行变化。在一些情况下，如果不需要曲折部或曲折点7，则金属丝是直的，不带有“曲折点7”。
当弹簧1被压缩时，两条支腿2底部和顶部处的圆角9可避免在这些点处产生应力集中，并可根据作为一个整体的弹簧1中所需的挠曲度而进行变化。
螺线圈5通常但并不总是设置在整个高度的中部，其直径是变化的，从而在各个应用场合得到所需的较硬或较软的弹簧。较小的直径可获得较硬的弹簧1，而较大的直径可获得较软的弹簧1。如果需要特软的弹簧1，则可用两圈乃至三圈的螺线圈5来代替图示的单圈螺线圈5。
与曲折点7的用途相似，下支脚4末端处的弯曲部8可防止弹簧1在固定到垫子(未示出)体上时其顶部产生移动。这些弯曲部8的宽度、深度和位置也由用于将弹簧1固定在垫子(未示出)主体框架上的连结件和/或固定件来确定。对于一些固定方式来说，不必设有弯曲部8，金属丝可以是直的。
圆角9可避免在金属丝弯曲点处产生应力集中。理想的是，这些圆角9应尽可能地大，同时仍能使弹簧1固定在垫子框架(未示出)上。
弹簧结构1的整体长度确定了每单位长度在垫子框架中的支承数目。较短的整体长度使所用的弹簧结构1较多，从而制得的垫子就较硬。较长的整体长度使所用的弹簧结构1就较少，从而制得的垫子就较软。垫子框架的整体结构也决定了所需的整体长度。
弹簧结构1的整体宽度与作为一个整体的弹簧1的刚度有关。较窄的弹簧1就相对较硬，而较宽的弹簧1就相对较软。垫子框架的整体结构也决定了所需的整体宽度。
弹簧结构1的整体高度由弹簧所装的垫子的厚度来决定。其整体高度也与弹簧1的整体刚度有关。较高的弹簧结构1比较低的弹簧结构要硬。
如图7-13所示，本发明第二优选实施例的弹簧1包括两条支腿2、两个上支脚3、两个下支脚4、四个螺线圈5、一个连杆6、两个曲折点7和两个弯曲部8。两个下支脚4端部处的曲折部或“曲折点”7可防止弹簧1的底部从用于将弹簧固定在垫子(未示出)主体框架上的连结件和/或固定件中滑脱出来。曲折部或曲折点7的长度和角度可根据所用的连结件和/或固定件进行变化。在一些情况下，如果不需要曲折部或曲折点7，则金属丝是直的，不带有“曲折点7”。
螺线圈5的直径是变化的，从而在各个应用场合得到所需的较硬或较软的弹簧1。较小的直径可获得较硬的弹簧1，而较大的直径可获得较软的弹簧1。如果需要特软的弹簧1，则可用两圈乃至三圈的螺线圈5来代替图示的单圈螺线圈5。
圆角9通常但并不总是设置在整个高度的中部，当弹簧1被压缩时，圆角9可避免在这些点处产生应力集中，并且圆角9可根据弹簧1中所需的挠曲度进行变化。
与曲折点7的用途相似，下支脚4末端处的弯曲部8可防止弹簧1在固定到垫子(未示出)体上时其顶部产生移动。这些弯曲部8的宽度、深度和位置也由用于将弹簧1固定在垫子(未示出)主体框架上的连结件和/或固定件来确定。对于一些固定方式来说，不必设有弯曲部8，金属丝可以是直的。
圆角9可避免在金属丝弯曲点处产生应力集中。理想的是，这些圆角9应尽可能地大，同时仍能使弹簧1固定在垫子框架(未示出)上。
弹簧结构1的整体长度确定了每单位长度在垫子框架中的支承数目。较短的整体长度使所用的弹簧结构1较多，从而制得的垫子就较硬。较长的整体长度使所用的弹簧结构1较少，从而制得的垫子就较软。垫子框架的整体结构也决定了所需的整体长度。
弹簧结构1的整体宽度与作为一个整体的弹簧1的刚度有关。较窄的弹簧1就相对较硬，而较宽的弹簧1就相对较软。垫子框架的整体结构也决定了所需的整体宽度。
弹簧结构1的整体高度由弹簧所装的垫子的厚度来决定。其整体高度也与弹簧1的整体刚度有关。较高的弹簧结构1比较低的弹簧结构要硬。
如图13-18所示，本发明第三优选实施例的弹簧1包括两条支腿2、两个上支脚3、两个下支脚4、六个螺线圈5、一个连杆6、两个曲折点7和两个弯曲部8。两个下支脚4端部处的曲折部或“曲折点”7可防止弹簧1的底部从用于将弹簧固定在垫子(未示出)主体框架上的连结件和/或固定件中滑脱出来。曲折部或曲折点7的长度和角度可根据所用的连结件和/或固定件进行变化。在一些情况下，如果不需要曲折部或曲折点7，则金属丝是直的，不带有“曲折点7”。
螺线圈5的直径是变化的，从而在各个应用场合得到所需的较硬或较软的弹簧1。较小的直径可获得较硬的弹簧1，而较大的直径可获得较软的弹簧1。如果需要特软的弹簧1，则可用两圈乃至三圈的螺线圈5来代替图示的单圈螺线圈5。
当弹簧1被压缩时，两条支腿2底部和顶部处的圆角9可避免在这些点处产生应力集中，并且圆角9可根据作为一个整体的弹簧1中所需的挠曲度而进行变化。
与曲折点7的用途相似，下支脚4末端处的弯曲部8可防止弹簧1在固定到垫子(未示出)体上时其顶部产生移动。这些弯曲部8的宽度、深度和位置也由用于将弹簧1固定在垫子(未示出)主体框架上的连结件和/或固定件来确定。对于一些固定方式来说，不必设有弯曲部8，金属丝可以是直的。
圆角9可避免在金属丝弯曲点处产生应力集中。理想的是，这些圆角9应尽可能地大，同时仍能使弹簧1固定在垫子框架(未示出)上。
弹簧结构1的整体长度确定了每单位长度在垫子框架中的支承数目。较短的整体长度使所用的弹簧结构1较多，从而制得的垫子就较硬。较长的整体长度使所用的弹簧结构1较少，从而制得的垫子就较软。垫子框架的整体结构也决定了所需的整体长度。
弹簧结构1的整体宽度与作为一个整体的弹簧1的刚度有关。较窄的弹簧1就相对较硬，而较宽的弹簧1就相对较软。垫子框架的整体结构也决定了所需的整体宽度。
弹簧结构1的整体高度由弹簧所装的垫子的厚度来决定。其整体高度也与弹簧1的整体刚度有关。较高的弹簧结构1比较低的弹簧结构要硬。
对于弹簧和衬垫制造商来说，本发明弹簧可由本领域所知的适当金属丝牌号制成。类似地，可利用衬垫制造商已知的技术来制造采用这种弹簧的衬垫。
尽管结合实例和与本发明的优选实施例有关的附图对本发明进行了描述，但是，看到本说明书的人可以理解，本发明并不局限于此，在不脱离本发明所公开的宗旨或范围的情况下，可对所述的特征作出多种的变化和变型。所有的这种变化和变型都应属于本发明的一部分。
权利要求
1．一种适用于包括垫子、垫座和类似件在内的衬垫结构的弹簧，在正视图中，该弹簧呈现出名义上的倒U形结构或轮廓，其带有两条相互依存并间隔开的腿部，在两条腿部的上端通过一弯曲部分连接在一起，在平面图中，所述弯曲部分从一条所述腿部的前缘沿对角延伸到相邻或另一条腿部的后缘，其中，在端视图中，其中一条所述腿部具有旋转了90°的基本上呈M形(或W形)的轮廓，所述另一条腿部具有沿与第一或上述的一条腿部旋转方向相反的方向旋转了90°的基本上呈M形(或W形)的轮廓。
2．根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧具有整体的或连接的结构。
3．根据权利要求1或2所述的弹簧，其特征在于，每条所述腿部在其结构中至少包括一个螺旋弹簧。
4．根据权利要求1-3之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个螺旋弹簧位于M或W形轮廓的一个或多个弯曲部分上。
5．根据权利要求1-4之一所述的弹簧，其特征在于，每个螺旋弹簧可包括一个或多个螺线圈。
6．一种适用于包括垫子、垫座和类似件在内的衬垫结构的弹簧，所述弹簧包括至少一条支腿、至少一个上支脚、至少一个下支脚和至少一个螺旋弹簧，其中，所述至少一条支腿将所述至少一个上支脚与所述至少一个下支脚相联，并在沿其长度的一些点处包括所述至少一个螺旋弹簧。
7．根据权利要求6所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个螺旋弹簧具有基本上垂直于所述至少一条支腿定向平面的转动轴线。
8．根据权利要求6或7所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个螺旋弹簧包括至少一个360°的圈。
9．根据权利要求6-8之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个上支脚之间的接合部。
10．根据权利要求6-8之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个下支脚之间的接合部。
11．根据权利要求6-8之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个螺旋弹簧位于所述至少一条支腿上并在上支脚与下支脚之间基本上位于中点位置处。
12．根据权利要求6～11之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一条支腿的外形轮廓包括至少一个尖点或凹点。
13．根据权利要求12所述的弹簧，其特征在于，所述至少一条支腿的外形轮廓包括一系列的尖点和凹点。
14．根据权利要求13所述的弹簧，其特征在于，所述一系列的尖点和凹点形成基本上为Z字形的轮廓。
15．根据权利要求13或14所述的弹簧，其特征在于，所述至少一条支腿包括至少一个位于一个或多个尖点或凹点处的螺旋弹簧。
16．根据权利要求12所述的弹簧，其特征在于，所述至少一条支腿具有一个尖点或凹点，并具有基本上为V形(或U形)的轮廓。
17．根据权利要求16所述的弹簧，其特征在于，所述至少一条支腿包括一个位于其V形(或U形)轮廓尖点或凹点位置处的螺旋弹簧。
18．根据权利要求16所述的弹簧，其特征在于，所述至少一条支腿包括一个第一螺旋弹簧和一个第二螺旋弹簧，所述第一螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个上支脚之间的接合部，所述第二螺旋弹簧位于所述至少一条支腿与所述至少一个下支脚之间的接合部。
19．根据权利要求18所述的弹簧，其还包括一个位于所述至少一条支腿的尖点或凹点位置处的第三螺旋弹簧。
20．根据权利要求6-19之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个上支脚在沿其长度的一些点处包括至少一个曲折点，以避免所述弹簧在固定到垫子体上时产生移动。
21．根据权利要求6-20之一所述的弹簧，其特征在于，所述至少一个下支脚在其自由端包括至少一个曲折点，以避免所述弹簧在固定到垫子的主体框架上时产生移动。
22．根据权利要求6-21之一所述的弹簧，其包括第一支腿、第一上支脚、第一下支脚、第二支腿、第二上支脚、第二下支脚、至少一个螺旋弹簧和连结装置，其中，所述第一支腿将所述第一上支脚与所述第一下支脚相联，并在沿其长度的一些点处具有至少一个螺旋弹簧，所述第二支腿将所述第二上支脚与所述第二下支脚相联，并在沿其长度的一些点处具有至少一个螺旋弹簧，所述连结装置连结所述第一上支脚和所述第二上支脚。
23．根据权利要求22所述的弹簧，其特征在于，所述第一支腿、第一上支脚和第一下支脚分别与所述第二支腿、第二上支脚和第二下支脚具有基本上相同的形状。
24．根据权利要求22或23所述的弹簧，其特征在于，所述连结装置将所述第一上支脚的一个端部与所述第二上支脚的一个端部相联。
25．根据权利要求24所述的弹簧，其特征在于，所述连结装置将所述第一上支脚的端部与所述第二上支脚的端部相联，这样，所述第一支腿、第一上支脚和第一下支脚相对于所述第二支腿、第二上支脚和第二下支脚基本上成180°定位。
26．根据权利要求24或25所述的弹簧，其特征在于，所述连结装置基本上从所述第一上支脚的端部沿对角延伸到所述第二上支脚的端部。
27．根据权利要求6-26之一所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧具有整体的或连接的结构。
28．根据权利要求27所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧由一根金属丝或类似材料制成。
全文摘要
一种用于包括垫子、垫座和类似件在内的衬垫结构的弹簧,使用相同截面厚度的金属丝就可获得各种不同的弹簧高度和弹性。所述弹簧包括第一支腿(2)、第一上支脚(3)、第一下支脚(4)、第二支腿(2)、第二上支脚(3)、第二下支脚(4)、至少一个螺旋弹簧(5)和连结装置(6)。弹簧的第一支腿将第一上支脚与第一下支脚相联,并在沿其长度的一些点处具有至少一个螺旋弹簧(5)。弹簧的第二支腿将第二上支脚与第二下支脚相联,并在沿其长度的一些点处具有至少一个螺旋弹簧(5)。连结装置连结第一上支脚和第二上支脚,这样,第一支腿、第一上支脚和第一下支脚相对于第二支腿、第二上支脚和第二下支脚大致成180°定位。
文档编号A47C25/00GK1296392SQ99804783
公开日2001年5月23日 申请日期1999年3月31日 优先权日1998年3月31日
发明者格雷戈里·理查德·吉本斯 申请人:乔治·吉本斯股份有限公司