[发明专利]复合弹性体弹簧和固定装置

说明书

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。