[发明专利]弧形螺旋弹簧结构

说明书

技术领域

本公开涉及弧形(弯曲的)应用中使用的螺旋弹簧，并且尤其是涉及在弧形应用中使用的具有使与触底相关的磨损和应力最小化的线圈横截面的螺旋弹簧。

背景技术

本部分的描述仅提供有关本公开的背景信息，并且可能构成或可能不构成现有技术。

螺旋压缩弹簧广泛用作动力系部件中的能量储存装置，在动力系部件中它们暂时地吸收传动系的瞬态并使动力传动平顺。它们是手动变速器离合器的常见和普通部件，设置在驱动和从动部件之间，在那里它们减少传动系震动并使离合器接合平顺。

在这些应用中，螺旋弹簧通常不被安装为直线螺旋构造，而是弧形，其曲率半径取决于与离合器的(旋转的)中心轴线的距离。将螺旋压缩弹簧安装为弧形产生了大量工程、设计和服务的问题。

例如，常规直螺旋线圈弹簧的触底(bottoming)基本上沿着相邻线圈之间的接触螺旋线无处不在，而弧形螺旋弹簧的触底仅在线圈更接近其未压缩状态的区域中的接近其内径处。事实上，每个线圈仅非常小的区域会承受触底载荷。因此，对于相同的触底载荷，由于每个线圈只有一部分承受载荷，弧形螺旋弹簧的线圈相比于直螺旋弹簧承受了更高的应力。

另一个工程问题涉及弧形螺旋弹簧的外表面。几乎无一例外，弧形螺旋弹簧被限制在引导件或壳体之中，其将弹簧保持在端点之间的合适的位置。特别是，弧形螺旋弹簧的外表面必须被限制，并且这通常通过至少部分地包围弧形弹簧的弯曲的壳体来实现。因此，弧形弹簧的外表面和弯曲的弹簧壳体的内表面之间通常存在显著的力和摩擦。

本发明旨在解决这些问题并提高弧形螺旋弹簧的性能和使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种具有提高的性能和使用寿命的弧形螺旋弹簧。为了通过减小被触底时的应力来提高弧形螺旋弹簧的性能，制造线圈的线的横截面为大致梯形，使得当触底时，线圈的成角度的平面侧壁邻抵并承受分布在相对大的表面积上的触底载荷。从空间几何的角度来看，相邻线圈之间的接触沿着半径线而不是圆形线现有技术弹簧的相邻线圈之间的点接触。梯形横截面线的侧壁的角度选择成使得当弹簧被置于弧形中时，弹簧的内侧线圈的成角度的侧壁与半径线重合。应当理解的是，替换实施例的侧壁结构，例如互补倾斜的或互补凹的和凸的表面，其当弹簧被完全压缩或触底时沿着接触线邻抵，落入本发明的范围内。

此外，弧形螺旋弹簧的线圈的外侧表面的半径与保持弧形弹簧的引导件或壳体的内侧表面的半径相一致，从而接触面积为大，因此使向外导向的弹簧力分布在相对大的面积上，减小了单位面积的力并提高了接触表面上的润滑保持。

因此，本发明一方面旨在提供一种具有横截面为大致梯形的线圈线的弧形压缩弹簧。

本发明另一方面旨在提供一种具有线圈线的弧形螺旋弹簧，该线圈线具有当弹簧触底时平行接触的侧壁。

本发明另一方面旨在提供一种具有线圈线的弧形螺旋弹簧，该线圈线具有当弹簧触底时邻抵径向接触线的侧壁。

本发明另一方面旨在提供一种具有线圈线的弧形螺旋弹簧，该线圈线具有径向的和倾斜的侧壁或凹的和凸的侧壁。

本发明另一方面旨在提供一种具有线圈线的弧形螺旋弹簧，该线圈线具有与壳体的内表面的半径相一致的圆弧形外表面。

本发明另一方面旨在提供一种当触底时具有提高的应力承载能力的弧形螺旋弹簧。

本发明另一方面旨在提供一种在弹簧和壳体之间具有提高的润滑以及减小的摩擦的弧形螺旋弹簧。

本申请进一步提供了以下方案：

1、一种用于旋转阻尼器的弧形弹簧和壳体，组合地包括：

壳体，具有用于接收弧形弹簧的区域，所述区域具有限定出半径的外侧的、弯曲的弹簧接合表面，以及在所述弹簧接收区域的每一端处的止挡件，以及

置于所述区域中在所述止挡件之间的弧形弹簧，所述弧形弹簧限定多个线圈，所述线圈由具有侧壁的弹簧线制造，所述侧壁构造为当被完全压缩时沿着线彼此接触，并且所述弹簧线的外表面的曲率半径大致等于所述壳体的所述弯曲的弹簧接合表面的所述半径。

2、如方案1所述的弧形弹簧和壳体，其特征在于，所述弹簧线的横截面为梯形，并且当所述多个线圈被置于所述壳体中时，所述侧壁以与半径线相一致的角度设置。

3、如方案1所述的弧形弹簧和壳体，其特征在于，所述壳体包括第一驱动部分和第二从动部分，并且其中所述止挡件之一与所述第一驱动部分连接以及所述止挡件的另一个与所述第二从动部分连接。

4、如方案1所述的弧形弹簧和壳体，其特征在于，所述弹簧线的所述侧壁为会聚的、倾斜的以及互补弯曲中之一。