[發明專利]螺旋彈簧及其制造方法

有效

• 申請號: 201880054967.4
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN111465778B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: R·富尼耶;F·馬森;L·德賈斯丁;G·貝朗格
• 申請（專利權）人: 瑞索茲麗伯特有限公司
• 主分類號: F16F1/366
• 分類號: F16F1/366;B29C70/24;B29C70/70;F16F1/04
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務所(普通合伙) 33239
• 代理人: 周積德

復合彈簧，由在卷繞方向上繞彈簧軸線彎曲的縱軸的線材制成以及該復合彈簧的制造方法，該彈簧的線材包括芯；圍繞芯纏繞的纖維層，以及選擇沿著芯的長度每個纖維層相對于彈簧軸線的角定位，具體取決于線材圍繞彈簧軸線的卷繞方向，以便至少調整以下一項：彈簧的高固有頻率，抗屈曲性以及彈簧的壓縮載荷所引起的抗拉伸和壓縮應力分量。

技術領域

本發明涉及螺旋彈簧。更具體地，本發明涉及復合螺旋彈簧及其制造方法。

背景技術

彈簧通常用于存儲能量，然后釋放能量，以吸收沖擊或保持接觸表面之間的力。它們在施加的載荷下變形，并在卸載時恢復其自然長度。彈簧種類繁多，包括設計用來抵抗壓縮的壓縮螺旋彈簧，設計用來抵抗拉伸的拉伸/延伸螺旋彈簧，設計用來抵抗扭曲作用的扭力螺旋彈簧，通常用于輪式車輛懸架的板簧、錐形盤簧、貝氏(Belleville)彈簧等。

當用于汽車工業時，彈簧通常由鋼制成，并設計成可以滿足目標機械應力和疲勞特性。通過選擇彈簧的材料、所用線材和/或彈簧的幾何形狀、制造方法等，努力減少彈簧的重量，同時增加對疲勞或最大載荷的抵抗力。

復合材料近來已例如在板簧和驅動軸方面越來越多地用于汽車工業。

在本領域中仍然存在對螺旋彈簧及其制造方法的需求。

發明概述

更具體地，根據本公開，提供了一種復合彈簧，該復合彈簧由縱軸的線材制成，該縱軸的線材在卷繞方向上圍繞彈簧軸線彎曲，該線材包括：芯；纖維層，纏繞在芯上；其中，根據芯圍繞彈簧軸線的卷繞方向，沿著纖芯的長度選擇每一個纖維層相對于彈簧軸線的角度定位，以調節以下至少一項：彈簧的高固有頻率、抗屈曲性、以及對由彈簧上的壓縮載荷引起的拉伸應力和壓縮應力分量的抵抗力。

還提供了制造復合彈簧的方法，該方法包括制造包括芯和至少兩個纖維層的復合未固化預成型件；選擇性地將未固化預成型件成形為彈簧；以及固化。

本公開的其他目的、優點和特征在閱讀以下對本發明的特定實施方式的非限制性描述之后將變得更加顯而易見，所述非限制性描述僅作為示例參照附圖給出。

附圖說明

在附圖中：

圖1是具有右卷繞方向的壓縮螺旋彈簧的示意圖。

圖2是具有左卷繞方向的壓縮螺旋彈簧的示意圖。

圖3示出了具有左右卷繞方向的類似螺旋彈簧之間的手性。

圖4A是在壓縮載荷作用下具有左卷繞方向的壓縮螺旋彈簧的示意圖。

圖4B是在壓縮載荷作用下具有右卷繞方向的壓縮螺旋彈簧向的示意圖。

圖4C是圖4A的細節。

圖4D是圖4B的細節。

圖5是線材上的扭轉力矩和直接剪力的示意圖。

圖6A是具有左卷繞方向的壓縮螺旋彈簧上的壓縮載荷在螺旋彈簧的內表面上的作用的示意圖。

圖6B是具有左卷繞方向的壓縮螺旋彈簧上的壓縮載荷在螺旋彈簧的外表面上的作用的示意圖。

圖6C是具有右卷繞方向的壓縮螺旋彈簧上的壓縮載荷在螺旋彈簧的內表面上的作用的示意圖。

圖6D是具有右卷繞方向的壓縮螺旋彈簧上的壓縮載荷在螺旋彈簧的外表面上的作用的示意圖。

圖7示出了根據本公開的一方面的實施方案的彈簧的預成型件的纖維的角定位；

圖8是具有右卷繞方向的封閉式壓縮螺旋彈簧的示意圖。

圖9A是根據本公開的一方面的實施方案的圖8沿線A-A的截面圖。