一种镂空碟形弹簧的制作方法

1.本发明涉及碟形弹簧领域，具体的涉及一种镂空碟形弹簧。


背景技术：

2.碟形弹簧又称贝氏弹簧，是用金属板材或带材冲压而成的在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧，具有轴向尺寸紧凑，径向尺寸较大，刚度较大的特点。在一些特定场合下，普通碟形弹簧的刚度超过了需求值，为了解决这一问题，市面上出现了开槽碟形弹簧，图1a展示了一种常见的开槽碟形弹簧20，包括碟簧本体21和内圆周上开设的若干个槽22。虽然开槽碟形弹簧20能有效降低普通碟形弹簧的刚度，但由于开槽碟形弹簧20的内圆周为断开结构导致其无法沿内圆周缘进行对合，故开槽碟形弹簧20的对合数目最大为2个(如图1b)，无法满足有较大行程需求的情况。因此，针对特定应用场合，提供一种具有与开槽碟形弹簧的刚度相近，同时又能进行多片对合以满足较大行程需求的碟形弹簧，是本领域需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服采用开槽结构降低碟形弹簧自身刚度后，无法实现多片碟形弹簧对合组合以满足较大行程要求的现有技术缺陷，提供了一种镂空碟形弹簧。
4.为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：本发明提供了一种镂空碟形弹簧，其特征在于，包括：碟簧本体，呈圆锥环状；多个镂空结构，所述镂空结构等间距开设在所述碟簧本体的环体上，且所述镂空结构的总面积为所述碟簧本体面积的1/3～3/4。
5.在一实施例中，所述碟簧本体的内圆周直径为10～50mm，外圆周直径为20～100mm，厚度为0.5～3mm，自由高度为1.15～6.2mm。
6.在一实施例中，所述镂空结构为“t”型，相邻两个所述镂空结构朝向相反。
7.在一实施例中，所述镂空结构包括第一镂空和第二镂空，所述第一镂空和第二镂空的中心点不共圆，所有所述第一镂空的中心点共圆且靠近所述碟簧本体的内圆周一侧，所有所述第二镂空的中心点共圆且靠近所述碟簧本体的外圆周一侧。
8.在一实施例中，所述第一镂空和第二镂空的数量不相同。
9.在一实施例中，所述第一镂空和第二镂空的数量相同。
10.在一实施例中，所述第一镂空和第二镂空为间隙交错布置或中心点同轴布置。
11.在一实施例中，所述第一镂空和第二镂空为不同尺寸的相同形状。
12.在一实施例中，所述第一镂空和第二镂空为完全不同的形状。
13.本发明中所述镂空结构的设计使得所述碟簧本体的刚度与开槽碟形弹簧的刚度相近，同时所述镂空结构不破坏所述碟簧本体的内圆周和外圆周连续性，相较于开槽碟形弹簧，能完成2片以上镂空碟形弹簧的对合组合，获得大于开槽碟形弹簧对合组合下的变形行程。本发明结构简单、使用方便，具有良好的使用和推广价值。
附图说明
14.图1a显示为现有技术中一种开槽碟形弹簧的示意图。
15.图1b显示为现有技术中一种开槽碟形弹簧在对合组合方式下的示意图。
16.图2显示为单片碟形弹簧及其不同组合方式下的轴向剖面示意图。
17.图3a显示为实施例1的结构示意图。
18.图3b显示为实施例2的结构示意图。
19.图3c显示为实施例3的结构示意图。
20.图4a显示为实施例1的主视图。
21.图4b显示为实施例1在对合组合方式下的主视图。
22.图5显示为实施例4的结构示意图。
23.图6显示为实施例5的结构示意图。
具体实施方式
24.请参阅图2至图6。以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
25.如图2所示，碟形弹簧10采用不同的组合方式，能使弹簧特性在很大范围内变化，通常组合方式可采用对合、叠合等，一组单片碟形弹簧10按照相同方向叠合使用则为叠合组合碟形弹簧；一组单片碟形弹簧按照不同方向交替对合使用则为对合组合碟形弹簧。如图2中的(a)为单片碟形弹簧10的轴向剖面示意图，(b)为三片碟形弹簧10叠合状态下的轴向剖面示意图，(c)为三片碟形弹簧10对合状态下的轴向剖面示意图。在叠合的组合方式下，碟形弹簧组的变形量与单片碟形弹簧基本相同，给定变形量下的载荷则是单片碟形弹簧的n倍(n为碟形弹簧组内单片碟形弹簧的片数)，故在安装空间有限，而又要求达到较高的承载能力时，通常采用叠合组合碟形弹簧。在对合的组合方式下，碟形弹簧组的变形为碟形弹簧组内单片碟形弹簧变形量的总和，载荷则与单片碟形弹簧相同，故当单片碟形弹簧不能达到行程要求时，通常采用对合组合碟形弹簧。此外，在一些对碟形弹簧载荷和总形变量均有较高要求时，还可以采用叠合与对合相结合的组合方式，如图2中的(d)为6片碟形弹簧10两两叠合后再进行对合的碟形弹簧组。
26.如图3所示，为了获得与开槽碟形弹簧20刚度相近，同时又能实现如图2(c)和(d)中对合组合方式，本发明提供了一种镂空碟形弹簧30。所述镂空碟形弹簧30包括碟簧本体31和镂空结构32，所述碟簧本体31呈圆锥环状，所述碟簧本体31的环体上等间距开设有多个所述镂空结构32。虽然所述镂空结构32的形状示出为等腰梯形，但这并非必需的，所述镂空结构32的形状还可以是圆形、椭圆形和其他多边形。所有所述镂空结构32的总面积为所述碟簧本体31面积的1/3～3/4(图3a、3b和3c分别显示为所述镂空结构32的总面积为所述碟簧本体31面积的3/5、1/3和3/4)，此时所述镂空碟形弹簧30的刚度可以是112～501n/mm，例如112n/mm、201n/mm、303n/mm、501n/mm等，若所有所述镂空结构32的总面积小于所述碟簧本体31面积的1/3，则所述镂空碟形弹簧30的刚度下降程度不明显，无法替代开槽碟形弹簧进行应用，若所有所述镂空结构32的总面积大于所述碟簧本体31面积的3/4，则所述镂空
碟形弹簧30的工艺性较差，难以付诸生产。所述镂空结构32的设计使得所述碟簧本体31的刚度明显降低。
27.如图4所示，所述碟簧本体31的内圆周直径d可以是10～50mm，例如25.4mm，外圆周直径d可以是20～100mm，例如50mm，厚度t可以是0.5～3mm，例如1.25mm，自由高度h可以是1.15～6.2mm，例如2.85mm。单片所述镂空碟形弹簧30的行程在所述自由高度h的范围内。所述镂空结构32不破坏所述碟簧本体31的内圆周和外圆周连续性，相较于开槽碟形弹簧20，能完成2片以上镂空碟形弹簧30的对合组合。如图4b中显示为10片镂空碟形弹簧30的对合组合碟形弹簧组，所述对合组合碟形弹簧组的自由高度h为10倍的所述自由高度h。
28.如图5所示，为所述镂空结构32紧密布置的实施例，在该实施例中，所述镂空结构32为“t”型，包括水平端321和竖直端322，相邻两个所述镂空结构32朝向相反，一所述镂空结构32的水平端321靠近所述碟簧本体31的外圆周，则与其相邻的两个所述镂空结构32的竖直端322靠近所述碟簧本体31的外圆周。所述镂空碟形弹簧30的刚度可以是201n/mm。
29.如图6所示，为所述镂空结构32双圈布置的实施例，在该实施例中，所述镂空结构32包括第一镂空33和第二镂空34，所述第一镂空33和第二镂空34的中心点不共圆，所有所述第一镂空33的中心点共圆且靠近所述碟簧本体31的内圆周一侧，所有所述第二镂空34的中心点共圆且靠近所述碟簧本体31的外圆周一侧。所述第一镂空33和第二镂空34的数量示出为相同数量，但这并非必需的，所述第一镂空33和第二镂空34的数量可以不相等。所述第一镂空33和第二镂空34的数量相同时，所述第一镂空33和第二镂空34的布置方式示出为间隙交错布置，但这并非必需的，还可以是中心点同轴布置。所述第一镂空33和第二镂空34的形状示出为不同尺寸的等腰梯形，但这并非必需的，所述第一镂空33和第二镂空34还可以是不同形状，例如所述第一镂空33为圆形而所述第二镂空34为等腰梯形，或者所述第一镂空33为三角形而所述第二镂空34为圆形等。
30.《模型》
31.用于验证的模型即实施例1～5和比较例1～2。图3a示出了实施例1，图3b示出了实施例2，图3c示出了实施例3，图5示出了实施例4，图6示出了实施例5，比较例1为普通碟形弹簧，图1a示出了比较例2(开槽碟形弹簧20)，具体结构参数如表1所示。
32.《评价》
33.本发明对以上实施例和对比例进行了性能评价，评价结果见表1所示。具体评价包括对实施例和对比例的刚度进行测试。
34.表1实施例和对比例性能参数和性能测试表
[0035][0036]
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种镂空碟形弹簧，其特征在于，包括：碟簧本体，呈圆锥环状；多个镂空结构，所述镂空结构等间距开设在所述碟簧本体的环体上，且所述镂空结构的总面积为所述碟簧本体面积的1/3～3/4。2.根据权利要求1所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述碟簧本体的内圆周直径为10～50mm，外圆周直径为20～100mm，厚度为0.5～3mm，自由高度为1.15～6.2mm。3.根据权利要求1所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述镂空结构为“t”型，相邻两个所述镂空结构朝向相反。4.根据权利要求1所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述镂空结构包括第一镂空和第二镂空，所述第一镂空和第二镂空的中心点不共圆，所有所述第一镂空的中心点共圆且靠近所述碟簧本体的内圆周一侧，所有所述第二镂空的中心点共圆且靠近所述碟簧本体的外圆周一侧。5.根据权利要求4所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述第一镂空和第二镂空的数量不相同。6.根据权利要求4所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述第一镂空和第二镂空的数量相同。7.根据权利要求6所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述第一镂空和第二镂空为间隙交错布置或中心点同轴布置。8.根据权利要求4所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述第一镂空和第二镂空为不同尺寸的相同形状。9.根据权利要求4所述的镂空碟形弹簧，其特征在于，所述第一镂空和第二镂空为完全不同的形状。

技术总结
本发明提供了一种镂空碟形弹簧，包括：碟簧本体，呈圆锥环状；多个镂空结构，所述镂空结构等间距开设在所述碟簧本体的环体上，且所述镂空结构的总面积为所述碟簧本体面积的1/3～3/4。本发明能满足同时需要降低碟簧本体刚度和实现较大行程的特定应用场合需求，结构简单、使用方便，具有良好的使用和推广价值。具有良好的使用和推广价值。具有良好的使用和推广价值。


技术研发人员：季乐 严凯 占辰 刘远航 赵昶
受保护的技术使用者：江苏三众弹性技术股份有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/8