[其他]用凸輪控制的彈簧機構

無效

• 申請號: 85107103
• 申請日: 1985-09-23
• 公開（公告）號: CN1005077B
• 公開（公告）日: 1989-08-30
• 發明（設計）人: 胡嘉林
• 申請（專利權）人: 胡嘉林
• 代理公司: 襄樊崇科專利事務所
• 代理人: 孟景前;樊靈芬

一種機械工程上用的彈簧機構，利用不同的凸輪來控制彈性元件使其隨不同的凸輪產生不同的變形，從而使彈簧機構對外呈現不同特性。當彈簧機構受力時，其特性由彈性元件本身的特性和凸輪輪廓曲線來決定，從而解決了現有彈簧無法解決的特殊要求的彈簧特性。由上所述，該彈簧機構的特性可由凸輪控制，一般說來，該彈簧機構可滿足很廣泛的。幾乎是任意的特殊要求。

本發明涉及一種機械用彈簧機構。

現在，機械工程中所使用的拉伸或壓縮彈簧，例如，圓柱形螺旋彈簧，圓環彈簧，碟形彈簧，其彈性特性是由彈簧本身的結構與材料的性質所決定的，因此，一種類型的彈簧，具有唯一的一種特性，又因為彈簧的類型很少，所以彈性特性的類型也很少，不能滿足機械工程的需要，對某些特殊需要的特性，往往要利用彈簧的組合來達到或接近達到所需要的特性，但對于另外一些特殊要求的特性，利用現有的彈簧或組合彈簧，也達不到要求。

本發明的目的是克服現有技術中彈簧特性種類的不足，提供一種可達到更為廣泛的彈性特性的彈簧機構。

本發明由殼體、連桿（或叉桿）、滾輪、凸輪、活動壓板，彈性元件，活塞組成，凸輪和活塞為一整體稱為凸輪活塞組件，連桿（或叉桿）、滾輪對凸輪活塞組件為平面對稱或軸對稱，本發明的要點是：彈性元件沿變形方向放入活塞和活動壓板之間;連桿（或叉桿）通過滾輪壓在凸輪上，彈簧機構的彈性特性由凸輪連桿（或叉桿）系統所確定。當凸輪活塞組件在外力作用下直線位移時，凸輪活塞組件同時還受彈性元件及連桿（或叉桿）通過滾輪作用到凸輪上的力，作用到凸輪上的這個力分解為水平與垂直兩個分力，由于連桿（或叉桿）、滾輪對凸輪活塞組件為對稱布置，水平分為自然平衡，而垂直分力的大小則可以通過設計不同的凸輪輪廊曲線來控制，這個垂直分力與作用到活塞上的彈性元件的作用力的代數和，就是彈簧機構對外表現的作用力，這樣，就可以根據所需要的彈性特性設計相應的凸輪來控制彈性元件，使其隨不同的凸輪輪廓產生不同的變形，從而使彈簧機構對外呈現不同的彈性特性。

附圖的圖面說明如下：

圖1為Ⅰ型的彈簧機構初始狀態示意圖;

圖2為Ⅰ型的彈簧機構工作狀態示意圖;

圖3為Ⅱ型的彈簧機構的初始狀態示意圖;

圖4為Ⅱ的的彈簧機構的工作狀態圖。

本發明下面將結合（附圖）實施例作進一步詳細說明：

彈性元件6，如圓柱形螺旋彈簧，圓環彈簧等，沿變形方向放入活塞7和活動壓板5之間，凸輪4和活塞7為一整體稱為凸輪活塞組件。本彈簧機構在使用時，以外殼1為一端，活塞7作為另一端，當彈簧機構受力時，凸輪活塞組件發生位移H，彈簧機構對外呈現的作用力P為彈性元件對活塞的作用力與連桿（或叉桿）2通過滾輪3作用到凸輪4上的作用力之和。

作用力由凸輪4的輪廊決定，不同的凸輪輪廊，使得彈簧機構具有不同的特性，因此，可以根據機械工程所需要的特性設計出相應的凸輪，以滿足需要。

如果彈簧機構中的連桿（或叉桿）取等長（R）且坐標系x、y，如附圖所示選擇。

設初始時彈性元件變形量為λ_o，λ_o≥0

不計摩擦力，慣性力，根據所選取彈性件類型和使用時所需彈性力P，確定λ_o、R、ε或α。后，即可由下面式（1）或式（2）求出凸輪理論輪廊曲線方程。最后求出實際曲線。

由圖1和圖2得出1型彈簧機構的凸輪理論輪廊曲線方程為：

……（1）

P＝P（H）

P：使用時所需要的彈性力

H：彈簧機構的變形量（即活塞行程量）

F＝f（λ）

λ＝λ_o+△λ

F：彈簧機構中彈性元件的彈性力