[發明專利]弧形螺旋彈簧結構在審

申請號：	201310669540.4	申請日：	2013-12-10
公開（公告）號：	CN103867623A	公開（公告）日：	2014-06-18
發明（設計）人：	A·W·菲利普斯	申請（專利權）人：	通用汽車環球科技運作有限責任公司
主分類號：	F16F7/00	分類號：	F16F7/00;F16F1/04;F16F15/30
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	崔幼平;楊炯
地址：	美國密***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	弧形螺旋彈簧結構
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【說明書】：

技術領域

本公開涉及弧形(彎曲的)應用中使用的螺旋彈簧，并且尤其是涉及在弧形應用中使用的具有使與觸底相關的磨損和應力最小化的線圈橫截面的螺旋彈簧。

背景技術

本部分的描述僅提供有關本公開的背景信息，并且可能構成或可能不構成現有技術。

螺旋壓縮彈簧廣泛用作動力系部件中的能量儲存裝置，在動力系部件中它們暫時地吸收傳動系的瞬態并使動力傳動平順。它們是手動變速器離合器的常見和普通部件，設置在驅動和從動部件之間，在那里它們減少傳動系震動并使離合器接合平順。

在這些應用中，螺旋彈簧通常不被安裝為直線螺旋構造，而是弧形，其曲率半徑取決于與離合器的(旋轉的)中心軸線的距離。將螺旋壓縮彈簧安裝為弧形產生了大量工程、設計和服務的問題。

例如，常規直螺旋線圈彈簧的觸底(bottoming)基本上沿著相鄰線圈之間的接觸螺旋線無處不在，而弧形螺旋彈簧的觸底僅在線圈更接近其未壓縮狀態的區域中的接近其內徑處。事實上，每個線圈僅非常小的區域會承受觸底載荷。因此，對于相同的觸底載荷，由于每個線圈只有一部分承受載荷，弧形螺旋彈簧的線圈相比于直螺旋彈簧承受了更高的應力。

另一個工程問題涉及弧形螺旋彈簧的外表面。幾乎無一例外，弧形螺旋彈簧被限制在引導件或殼體之中，其將彈簧保持在端點之間的合適的位置。特別是，弧形螺旋彈簧的外表面必須被限制，并且這通常通過至少部分地包圍弧形彈簧的彎曲的殼體來實現。因此，弧形彈簧的外表面和彎曲的彈簧殼體的內表面之間通常存在顯著的力和摩擦。

本發明旨在解決這些問題并提高弧形螺旋彈簧的性能和使用壽命。

發明內容

本發明提供了一種具有提高的性能和使用壽命的弧形螺旋彈簧。為了通過減小被觸底時的應力來提高弧形螺旋彈簧的性能，制造線圈的線的橫截面為大致梯形，使得當觸底時，線圈的成角度的平面側壁鄰抵并承受分布在相對大的表面積上的觸底載荷。從空間幾何的角度來看，相鄰線圈之間的接觸沿著半徑線而不是圓形線現有技術彈簧的相鄰線圈之間的點接觸。梯形橫截面線的側壁的角度選擇成使得當彈簧被置于弧形中時，彈簧的內側線圈的成角度的側壁與半徑線重合。應當理解的是，替換實施例的側壁結構，例如互補傾斜的或互補凹的和凸的表面，其當彈簧被完全壓縮或觸底時沿著接觸線鄰抵，落入本發明的范圍內。

此外，弧形螺旋彈簧的線圈的外側表面的半徑與保持弧形彈簧的引導件或殼體的內側表面的半徑相一致，從而接觸面積為大，因此使向外導向的彈簧力分布在相對大的面積上，減小了單位面積的力并提高了接觸表面上的潤滑保持。

因此，本發明一方面旨在提供一種具有橫截面為大致梯形的線圈線的弧形壓縮彈簧。

本發明另一方面旨在提供一種具有線圈線的弧形螺旋彈簧，該線圈線具有當彈簧觸底時平行接觸的側壁。

本發明另一方面旨在提供一種具有線圈線的弧形螺旋彈簧，該線圈線具有當彈簧觸底時鄰抵徑向接觸線的側壁。

本發明另一方面旨在提供一種具有線圈線的弧形螺旋彈簧，該線圈線具有徑向的和傾斜的側壁或凹的和凸的側壁。

本發明另一方面旨在提供一種具有線圈線的弧形螺旋彈簧，該線圈線具有與殼體的內表面的半徑相一致的圓弧形外表面。

本發明另一方面旨在提供一種當觸底時具有提高的應力承載能力的弧形螺旋彈簧。

本發明另一方面旨在提供一種在彈簧和殼體之間具有提高的潤滑以及減小的摩擦的弧形螺旋彈簧。

本申請進一步提供了以下方案：

1、一種用于旋轉阻尼器的弧形彈簧和殼體，組合地包括：

殼體，具有用于接收弧形彈簧的區域，所述區域具有限定出半徑的外側的、彎曲的彈簧接合表面，以及在所述彈簧接收區域的每一端處的止擋件，以及

置于所述區域中在所述止擋件之間的弧形彈簧，所述弧形彈簧限定多個線圈，所述線圈由具有側壁的彈簧線制造，所述側壁構造為當被完全壓縮時沿著線彼此接觸，并且所述彈簧線的外表面的曲率半徑大致等于所述殼體的所述彎曲的彈簧接合表面的所述半徑。