本发明专利技术涉及一种长行程、变化的弹性系数的组合弹簧，包括两个不同弹性系数的弹簧，以端对端的方式连接，从而直到活塞与中部凸缘件的确定的接合，低弹性系数弹簧才被压缩，随后高弹性系数弹簧被压缩。每一个弹簧可以分离地组装，并且与连接器连接在一起，以产生组合弹簧，容许不同种类弹簧被组合以满足特定应用的需要。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种弹簧，更具体地涉及一种机械压缩弹簧，用于在例如凸轮操作模具中提供回程力。在成形压力机中的模具上安装的凸轮操作工具中，通过挤压运动操纵滑块，以驱动用于在部件上形成轮廓的工具。一个或多个回程弹簧随着由滑块产生的端面跳动而提升的该工具而压缩。当压板被分开时，该压缩的弹簧或多个弹簧起到缩回滑块的作用。在金属成形过程中，有时采用相当大的力从工件上缩回穿孔工具，从而在回收运动开始时，需要很大的回收弹簧力。同时，需要实质的滑动行程。由于厚的横截面需要展至较大的弹性系数，所以非常硬的螺旋弹簧对于给定的空间而言，可用的行程有限。需要较长的行程和较大的峰值荷重的组合导致“氮气”弹簧的发展和使用，其中压缩的氮气密封在气缸中，并且进而通过具有承受负载的凸出杆的活塞而压缩，产生液压弹簧。氮气弹簧能够产生相当大的力，同时容许实质的行程，从而在模具凸轮元件中广泛地用作回位弹簧。然而，氮气弹簧具有一些缺点，包括其高昂的初始费用以及需要定期保养，并且由于增加了过度的热量，其高循环率的事实也并不实际。氮气弹簧必须在高压下采用氮气预先加压，从而具有很高的初始的弹性系数。当凸轮元件通过凸轮传动器压紧时，因为对于由氮气弹簧的预加压力造成的凸轮运动存在相对较高的初始阻力，该很高的初始的弹性系数产生很大的震动力。氮气弹簧的这些缺点导致在美国专利No.5,390,903中描述的可调作用力型弹簧组件的发展，而该专利技术转让给了与本专利技术相同的受让人。在美国专利No.5,390,903中公开的设计将不同硬度的弹簧容纳在被设置以接连地压缩弹簧的压缩壳中，这些弹簧套在一起，容许以初始地较小的力的大范围的移动，并且在行程的一段展至非常高的力。一堆盘形弹簧被用作高弹性系数弹簧。包括机器外壳和其它部件使得该装置制造费用花费较高，并且由于外壳和其它部件对于每一种应用必须重新设计因而并不易于适用于变化的应用。而且，盘形弹簧并不能很好的适用于高循环率，因此当盘形弹簧经受到这种应用时，通常会发生疲劳破坏。因此，至今尚未出现任何可用的成为商业上成功的氮气弹簧的替代产品的机械弹簧装置本专利技术的目的是提供一种机械弹簧组合，具有长行程，在其压缩的初始阶段具有初始的较低的弹性系数，并且在弹簧组合的第二更短的压缩行程中发展为高弹力。
技术实现思路
上述目的和其它目的在阅读了下述说明书和权利要求的基础上将变得清晰明了，其通过将两个弹簧对接以串联的关系组合而实现，每个弹簧具有实质上不同的弹性系数。当低弹性系数弹簧通过活塞上端的凸缘而被压缩，活塞在较低弹性系数弹簧内是可滑动的。活塞在销上是可滑动的，该销从弹簧组合的另一端凸出，通过高弹性系数弹簧并且深入到活塞中。该销具有附加的第一凸缘，由此邻接于高弹性系数弹簧的低端，并且具有中部凸缘，位于高弹性系数弹簧之上，通过固定在销的肩部而被支撑抵住高弹性系数弹簧的另一端。在一段预定长度的行程之后，活塞移入与支撑抵住高弹性系数弹簧的上端的第二凸缘的邻接中，并且随后在其剩余的行程中只压缩高弹性系数弹簧。高弹性系数弹簧通过第二凸缘通常地预加荷载至一定程度，从而其并不由于低弹性系数弹簧施加的额外的压力而弯曲，并且并不进一步被压缩，直到活塞与中部凸缘接合。可替换地，当合成的弹性系数受到作用时，高弹性系数弹簧可以被预加荷载至较低的程度，从而容许弯曲，同时低弹性系数弹簧在高弹性系数弹簧的预压缩阶段之后而伸展，直到活塞的邻接部抵靠中部凸缘的发生，并且随后只有高弹性系数的弹簧被压缩。在第二实施例中，分离的弹簧组件每一个均具有活塞，连接销以及预压缩凸缘彼此端对端连接，其中通过压合连接销与邻接凸缘中的孔相配合。这容许各种弹簧的不同的组合，从而易于提供以适合不同应用。附图说明图1是根据本专利技术的组合弹簧的侧视图；图2是图1中示出的组合弹簧的局部截面视图；图3是图1和图2中示出的组合弹簧的局部地截面视图，其中低弹性系数弹簧内的活塞移动进入与上凸缘的邻接中，随后通过活塞的继续行进而产生高弹性系数弹簧的压缩； 图4是图1至图3中示出的组合弹簧的局部截面视图，其中弹簧均被压缩；图5是图1至图4中示出的组合弹簧的一种变化的局部截面视图；图6是图1至图4中示出的组合弹簧的另一种变化的局部截面视图；图7是具有安装在其中的根据本专利技术的组合弹簧的模具组件的局部截面视图；图8是根据本专利技术的组合弹簧的第二实施例的局部的横截面中的分解视图；图9是描述根据本专利技术的典型的组合弹簧的力-变形特性的图表，并且用于与传统的氮气弹簧的特性相对比；图10是产生有效的弹性系数的三个阶段的弹簧组合的另一种力-变形曲线的图表。具体实施例方式在下列详细描述中，为了清楚起见将使用一些专有名词，并且根据35 USC 112的需要描述特殊的具体实施例，但可以理解的是其并不用于限制并且由于本专利技术在附属权利要求的范围内采取多种形式和变化是可用的，因而也将不用于做此解释推论。参照附图，具体地参照图1至图4，所示为根据本专利技术的组合弹簧10，包括两个拉伸的、不同弹性系数的螺旋绕组的盘绕压缩弹簧12和14，彼此端对端相连。每个弹簧12和14在分别的端部凸缘16、18和共同的中部凸缘20之间保持压缩。端部凸缘16通过具有在活塞26中而且连接于端部凸缘16的可滑动的头部24的梯级异径销22而固定于共同的中部凸缘20。活塞26在其端部中具有开口，可滑动地装配于销22的较大直径部28，当凸缘16前进时，容许活塞26向下滑动以压缩低弹性系数弹簧12直到移动进入与中部凸缘20的上表面的邻接中。销22的最小直径部30以可滑动的配合延伸通过中部凸缘20的洞中，当压缩高弹性系数弹簧14时，容许凸缘20向下移动。最小直径部30在高弹性系数弹簧14内延伸至端部凸缘18，其通过电铆焊而固定。这防止中部凸缘20移开，而容许高弹性系数弹簧14的预压缩。端部凸缘18具有向上延伸进入高弹性系数弹簧14的下端部中的导引栓32。组合弹簧10安装在一套装置中，从而两个端部凸缘16、18能够一起被压缩。不同弹性系数弹簧能够容易地替换到该组合中，使得以非常低的成本设计而满足不同弹簧需要成为可能，并且对于特定的应用的需要而容易地提供不同的端部装置。在压缩的第一阶段，低弹性系数弹簧14被压缩抵于中部凸缘20，通过高弹性系数弹簧14的预压缩而保持在位置上。如图3中所示，当活塞26的下端接触中部凸缘20时，在距离为X的行程之后，该确定的邻接防止低弹性系数弹簧14的进一步压缩，并且随后出现的组合弹簧10的继续的压缩只压缩高弹性系数弹簧14。如图4中所示，活塞26将中部凸缘20在梯级异径销22上从肩部推落，以开始高弹性系数14的压缩。图9示出了本专利技术的组合弹簧10的力-变形图。如果当低弹性系数弹簧12的压缩停止时，高弹性系数弹簧14的预压缩足够大而超过峰值力的点，将在曲线结果上产生两个不同的线段32A、32B。作为对比，还示出了常规的氮气弹簧的图34。在图10中，低弹性系数弹簧12的初始的压缩图示为线段36A。如果高弹性系数弹簧14的预压缩被设定低于上述示例，从而在低弹性系数弹簧12的压缩过程中，低弹性系数弹簧12中的力在某些点上超过高弹性系数弹簧的力，高弹性系数弹簧的变形将在X点开始，如图10所示，而与此同时低弹性系数弹簧12的变形将继续。这样，如线段36B所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种长行程强力组合弹簧，包括：第一伸长的弹簧；第二伸长的弹簧，具有与所述第一伸长的压缩弹簧不同的弹性系数；所述第一和第二弹簧以插入的中部凸缘件接合所述第一和第二弹簧的并列的端部而端对端设置；分别的端部凸缘件，与每一个弹簧的相对的端部接合；所述中部凸缘件和每个端部凸缘件在其间具有驱动互连，以防止所述凸缘件从初始状态进一步的分离，但容许每一个凸缘件向所述中部凸缘件的压缩相对的移动，以压缩所述第一或第二盘簧；以及活塞，固定于与所述弹簧中的一个相连的所述凸缘件中的一个，并且在所述相关联的弹簧内向所述中部凸缘件突出，所述活塞在一段预定行程之后连接所述中部凸缘件，并且随后进一步的移动以压缩所述其它弹簧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：维克托L春，布赖恩李泰勒，亚历山大B莱布曼，迈克尔哈嘉，
申请(专利权)人：丹利耶姆有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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