用于悬挂系统的Σ弹簧技术方案

本发明专利技术涉及一种具有大写字母∑形状的弹簧，在静态或动态负荷条件下，质量能够垂直悬挂在该弹簧上。本发明专利技术的弹簧能够减轻冲击，允许车轮适应路面凹凸，在车辆运行期间承受所有施加到车辆上的水平外力，在任何给定的车辆底盘截面上降低从车轮传递到车辆底盘的负荷，这些负荷可能导致车辆底盘的横截面尺寸减小，以及减弱可能由于各半主动车辆悬挂弹簧的配合引起的噪音。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及悬挂系统和车辆悬挂系统。特别地，本专利技术涉及至车辆底盘的负荷传递元件，其可由金属合金、金属基复合材料或具有纳米大小元素的异质复合金属玻璃基质制造。此外，本专利技术涉及在微机电系统(MEMS)和在纳米级的纳米机电系统(NEMS)的应用。
技术介绍
最初，1900年公开的Parfrey，W.的专利号为US662876的专利描述了一种具有恒定厚度的中央加载波纹单板簧，其由中心水平部分构成，从该中心水平部分的两侧纵向对称延伸出向上弯曲部分，从该向上弯曲部分延伸出一个半圆形部分，该半圆形部分终止于延伸部，该延伸部被用来固定至车辆。该专利还包括稳定装置，该稳定装置由套筒和立柱构成。该专利技术由未回火钢制成。最近1914年公开的Winkler,F.G.的专利号为US1096582的专利描述了一种中央加载波纹单板簧，包括枢转杆、桥连接构件和持续提供耐负荷的半刚性构件。该专利包括持续提供耐负荷的复合弹簧的弹性环。该专利技术由钢制成。1974年公开的Curtis等人的专利号为US3815887的专利公开了一种塑料弹簧。该专利描述了一种薄壁孔和提供非线性率的伸缩作用的塑料波纹弹簧。该塑料弹簧由聚丙烯制成且主要应用于座椅和靠背应用上。1979年公开的Jarret,J.M.等人的专利号为US4172590的专利。该专利描述了S或C形弹簧，包括金属材料芯，该金属材料芯被紧紧嵌入充填有弹性体的扁平部分的弹性管内。该专利的弹性管的热膨胀系数比所述弹性体的热膨胀系数高，从而当承受静压力时，保持了弹簧的基本恒定的工作特性。该专利的弹性件的厚度基本上是恒定的。1989年公开的Doller等人的专利号为US4850464的专利，提出了一种辊子离合器蓄势弹簧，其具有保护褶。该专利描述了一种手风琴式滚子离合器蓄势弹簧，其具有当该类型弹簧的不摆正端叶倾斜时发生侧推力以安装入座体的优点。1989年公开的Rose等人的专利号为US4805885的专利，展示了一种蜿蜒弹簧。该专利描述了一种呈大致E形或蜿蜒布置的用于开关致动组件的弹簧。1991年出版的Spedding的专利号为US5013013的专利示出一种弹簧组件。该专利描述了由增强形纤维塑料材料条制成的之字形弹簧，其具有通过弯折部分连接的分支。1996年出版的Miller的专利号为US5540418的专利提出了一种具有可折叠蜿蜒弹簧的可折叠床。该专利描述了一种可折叠床，其在展开位置与折叠位置之间移动，在展开位置中，相互连接的座椅、腔体、主体部分基本水平对齐并具有基本均匀的深度，在折叠位置中，主体部分水平设置，座椅部分是基本直立的并在主体部分和座椅部分之间延伸。1996年出版的Miller的专利号为US5535460的专利展示了一种用于座椅和床的弹簧组件。该专利描述了一种结合可收缩弹簧使用的滑丝，该滑丝包括多个大致平行并大致对齐的滑动部分。爱思唯尔科技有限公司在1999年出版，卷号为S0263-8223(98)00136-6中公开的Sancaktar,E.和Gratton,M.的题为“Design,Analysis,andOptimizationofCompositeLeafSpringsforLightVehicleApplications”的出版物，其特征在于用于轻型车辆应用的复合板簧设计。Sancaktar的出版物描述了复合板簧的设计和制造的各个方面，其替代传统的钢制半椭圆多板簧。作者为Sardou，MA和Ptricia，D，题为“LightandLowCostCompositeCompressionC-springsforVehicleSuspension”的著作由汽车工程师协会(SAE)发表在2000年的卷2000-01-0100上，其展示了用于车辆悬架应用的C形复合弹簧的设计。该Sardou的著作描述了C形复合弹簧的设计和制造的各方面，其作为传统的钢制半椭圆形多板簧和复合板簧的替代。虽然上述现有技术在本领域改进了弹簧设计和结构，但是仍需要一种弹簧，其在紧凑空间条件下提供优异的变形能力从而有助于振动隔离，以及根据负荷情况在同一个紧凑空间内提供可控的弹簧刚度，同时保持高的强度-重量比、高承载能力、轻重量以及低成本。现有技术的弹簧形状和结构不能实现这些理想的特征的完美平衡。现有技术的弹簧结构和材料被认为可提供在大空间要求下的被证实的变形功能和引起相对较高水平的应力，或在紧凑空间要求下的拙劣的变形能力和引起较低水平的应力。Parfrey的专利号为US662876的专利技术的缺点包括：该专利技术的波纹形状和弹簧圈使得在弹簧的整个展开长度使用一个以上的叶片不切实际，因为叶片在负荷下预期滑动的预期阻断，并且其整个弹簧展开长度的恒定厚度的拙劣设计表现出在整个弹簧展开长度的高应力部分的高诱导应力，从而导致较低的弹簧耐久性。Winkler的专利号为US1096582的专利技术的缺点包括：由于弹簧结构具有枢转部分而不是连续结构，因此弹簧的预期耐久性降低。Curtis等人的专利号为US3815887的专利技术的缺点包括：因为在整个弹簧长度的统一的厚度导致的低负荷承载能力，以及在紧凑空间条件下的弱变形能力。Jarret的专利号为US4172590的专利技术的缺点包括：提出的S或C形外臂最初采取水平位置以及在负荷下向内变形到低于与弹簧圈相遇点的位置，从而引起弹簧的运行问题，诸如与悬挂质量摩擦。Doller等人的US4850464专利的缺点包括：因为大侧运动而导致的大空间要求和因为贯通整个弹簧长度的统一厚度而导致的低负荷承载能力。Rose等人的专利号为US4805885的专利技术的缺点包括：因为弹簧的两个外臂最初是水平的，从而在外部自由端的外部负荷导致的弹簧外部的不安全压缩模式、因为弹簧的大曲率半径的U形位于外部自由端的负荷线导致的弱变形能力、以及没有提及如何通过设置弹簧在不同负荷水平的几何结构来控制弹簧刚度。Spedding的专利号为US5013013的专利技术的缺点包括：因为沿整个弹簧长度的统一的厚度导致的低负荷承载能力，以及因为整个U形弹簧具有相等的曲率半径导致的弱变形能力。Miller的专利号为US5540418的专利技术的缺点包括：由于整个弹簧长度的统一厚度导致的低负荷能力以及大空间需求。Miller的专利号为US5535460的专利技术的缺点包括：因为弹簧变形能力依赖于有限的金属丝的弹性应变，导致弱变形能力，和大空间需求。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的是减轻冲击。本专利技术的另一个目的是允许车轮适应路面凹凸。本专利技术的还有一个目的是在车辆运行期间的承受所有施加到车辆上的水平外力。本专利技术的还有一个目的是在任何给定的车辆底盘截面上降低从车轮传递到车辆底盘的负荷，这些负荷可能导致车辆底盘的横截面尺寸减小。本专利技术的还有一个目的是减弱可能由于各半主动车辆悬挂弹簧的配合引起的噪音。为实现上述目的，本专利技术提供了一种具有大写字母∑形状的弹簧，在静态或动态负荷条件下，质量能够垂直悬挂在所述弹簧上。较佳地，所述弹簧具有两条倾斜臂，以及当所述弹簧处于全负荷条件下时，所述两条倾斜臂的上端和下端变成水平，从而确保安全的压缩模式。较佳地，当所述弹簧处于全负荷条件下时，聚合物行程限位止动件(6)被用来确保安全的压缩模式。较佳地，所述弹簧具有两组相对的不同尺寸的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有大写字母∑形状的弹簧，其特征在于，在静态或动态负荷条件下，质量能够垂直悬挂在所述弹簧上。

【技术特征摘要】
1.一种具有大写字母∑形状的弹簧，其特征在于，在静态或动态负荷条件下，质量能够垂直悬挂在所述弹簧上。2.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧具有两条倾斜臂，以及当所述弹簧处于全负荷条件下时，所述两条倾斜臂的上端和下端变成水平，从而确保安全的压缩模式。3.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，当所述弹簧处于全负荷条件下时，聚合物行程限位止动件(6)被用来确保安全的压缩模式。4.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧具有两组相对的不同尺寸的圈数，曲率半径较小的一组位于所施加的外部负荷的作用线的一侧，而相对的另一组则具有大的曲率半径，从而最大化弹簧的垂直变形能力。5.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧的厚度沿整个展开长度逐渐变化，从而最小化由于冲击引起的应力、重量和成本。6.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，通过增加或减少所述弹簧的圈数，能够将所述弹簧的刚度调整到一个理想值。7.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧的刚度随负荷增加而增加，从而允许较小的潜在动能并提供较好的振动隔离。8.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于，所述弹簧具有以下四种应用：被动车辆悬挂系统，其具有相同自阻尼特征的两个相对的∑弹簧；具有液...

【专利技术属性】
技术研发人员：贤善，
申请(专利权)人：贤善，
类型：发明
国别省市：埃及;EG