[实用新型]双环双向螺旋弹簧

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺旋弹簧构件，更具体地说，涉及一种人工肌肉用约束弹簧。

背景技术

弹簧用于控制机件运动，缓和冲击，减小震动，贮备能量，测量力的大小，应用十分广泛。

目前，人工肌肉作为仿生关节和机械手的驱动元件，广泛应用于机器人领域、医疗领域、军事领域和工业领域。中国专利ZL200810116379.7公开一种径向膨胀型人工肌肉，中国专利ZL97110134.5公开一种轴向伸长型人工肌肉。径向膨胀型人工肌肉，采用纤维编织网作为约束元件，导致体积大，在小关节上应用受到限制，已有的轴向伸长型人工肌肉，采用高强度纤维螺旋构成管状约束，这种约束结构内腔充气时，螺旋结构会绕其轴线发生扭转，形成有害的内力或宏观扭转，影响肌肉的使用。上述两种约束结构都为单体，即与肌肉是一对一的关系，构成关节时体积较大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种双环双向螺旋弹簧。

一种双环双向螺旋弹簧，其特征在于，设有一根弹簧丝，弹簧沿轴向呈多层分布，立体状态如两个柱体构成，每个柱体轴线独立，横截面如同两个环联成一体，每层甲段成弧形，逆时针沿螺旋线方向上弯，进乙段；乙段的弹簧丝沿同一螺旋角方向，成弧形再逆时针上弯，进丙段；丙段的弹簧丝沿同一螺旋角方向，成弧形顺时针方向上弯，进丁段；丁段的弹簧丝沿同一螺旋角方向，成弧形顺时针方向上弯，进入双环双向螺旋弹簧的另一层；双环双向螺旋弹簧至少为一层；所述弹簧丝成弧形，可以是圆形、椭圆形、不规则曲线型，所述弹簧丝材料可以是碳素钢、不锈钢、铜合金等金属丝，也可以是尼龙、碳素、ABS等非金属材料；所述双环双向螺旋弹簧整体呈柱形，俯视看去，可以是圆柱形、方形、扇形、不规则曲线形；弹簧丝的横截面，可以是圆形、矩形、半圆形、多棱形。

本实用新型有益效果在于，主要作为轴向拉伸和抗弯的弹性元件，较单螺旋弹簧支撑面大，并可以双轴导向，可互为支撑，结构稳定性好，在机器制造产业方面，具有广泛应用前景；用于人工肌肉的径向约束，可防止单螺旋结构受载时，产生的扭转变形或内力，其柔性好，结构简单、紧凑，制作容易、安装方便；还可以用于作为轴向弹性元件和机器减震器件，具有很高的推广应用价值，具有很好的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型卷绕示意图。

图2为本实用新型立体状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本实用新型作出进一步地详细描述。

目前广泛应用的螺旋弹簧是单螺旋结构的柱状弹簧，横截面是一个单环。本实用新型是由一根弹簧丝制成的双螺旋双向双轴的柱状弹簧，横截面是双环结构。

如图所示，由一根弹簧丝做成多层螺旋弹簧，其中每一层均可分成四段，甲段1成弧形，逆时针沿螺旋线方向上弯，进乙段2；乙段2的弹簧丝沿同一螺旋角方向，成弧形再逆时针上弯，进丙段3；丙段3的弹簧丝沿同一螺旋角方向，成弧形顺时针方向上弯，进丁段4；丁段4的弹簧丝沿同一螺旋角方向，成弧形顺时针方向上弯，进入双环双向螺旋弹簧的另一层；双环双向螺旋弹簧至少为一层；所述弹簧丝成弧形，可以是圆形、椭圆形、不规则曲线型，所述弹簧丝材料可以是碳素钢、不锈钢、铜合金等金属丝，也可以是尼龙、碳素、ABS等非金属；所述双环双向螺旋弹簧整体呈柱状，弹簧横截面形状可以是两个圆形、矩形、不规则曲线形、扇形组成的；弹簧丝的断面，可以是圆形、矩形、半圆形、多棱形等形状。

本实用新型中弹簧丝卷绕中每层可以是圆形、则弹簧成规则的直立双柱形状，如果甲段1、丙段3是圆形，而乙段2、丁段4为直线形，则弹簧的俯视状态成扇形；如果各种取折线型，则弹簧的俯视状态成多棱形。

本实用新型在机械制造产业，仪器仪表行业具有广泛推广前景，在机器人、仿生关节、机械手领域应用具有明显优势。