一种涡卷弹簧的制作方法

本实用新型涉及一种弹簧，特别涉及一种涡卷弹簧。

背景技术：

涡卷弹簧的作用，总的来讲就是利用材料的弹性和弹簧结构的特点，使它在产生或恢复变形时，能够把机械功或动能转变为形变能，或者把形变能转变为机械功或动能。由于这种特性，使弹簧可用于机械产品的减震或缓冲、控制运动、贮存能量、测量力和扭矩，并可作为机械的动力。在电机中，常把涡卷弹簧作为电刷的能量源，压迫电刷与高速转动的换向器保持接触状态。

申请号为CN201020151368的中国实用新型公开了一种双层恒力涡卷弹簧，包括第一弹簧本体及第二弹簧本体，所述第一弹簧本体、第二弹簧本体均为涡卷形态，第一弹簧本体的起始端与第二弹簧本体的起始端重叠设置，第一弹簧本体的末端与第二弹簧本体的末端重叠设置或错开设置，以使第一弹簧本体与第二弹簧本体叠置构成所述双层恒力涡卷弹簧。该涡卷弹簧为单卷式，在使用时电刷只有一边受力，因此蜗卷弹簧出力不够稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种涡卷弹簧，变单卷为双卷，使其出力更稳定。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种涡卷弹簧，包括弹簧本体，弹簧本体包括第一涡卷部和第二涡卷部，第一涡卷部和第二涡卷部之间连接有定位部，第一涡卷部、第二涡卷部与定位部的连接处分别设有过渡圆弧。

通过采用上述技术方案，将现有的单卷式涡卷弹簧改成双卷式，通过定位部将涡卷弹簧固定在电刷上，在涡卷弹簧使用时，第一涡卷部和第二涡卷部分别位于电刷的两侧面，因为双卷式左右对称，因此涡卷弹簧出力时更加稳定；此外，要得到相同弹力下，双卷式更省体积；另一方面，应用双卷式涡卷弹簧后，电刷的可用长度增加，即涡卷弹簧的展开长度增加，因此相对程度上涡卷弹簧上受到的最大应力值降低，减小了超过极限应力值而导致涡卷弹簧发生断裂的可能性，延长了涡卷弹簧的使用寿命；过渡圆弧使得第一涡卷部和第二涡卷部在与定位部连接处能够顺滑连接，不易出现应力集中现象。

优选的，第一涡卷部和第二涡卷部呈阿基米德螺旋线设置。

通过采用上述技术方案，根据阿基米德螺旋线结构设置的涡卷弹簧，由多圈弹簧形成第一涡卷部和第二涡卷部，结构紧凑，适应小型电机微型化要求；另外，阿基米德螺旋线能够在一定的装配空间内尽可能多地设置弹簧圈数，而弹簧圈数越多，涡卷弹簧的最大应力值可以得到明显降低，由此能够显著减少涡卷弹簧因应力值过大造成的断裂现象。

优选的，第一涡卷部和第二涡卷部可根据实际需要设置成相同的或不同的阿基米德螺旋线。

通过采用上述技术方案，根据实际情况选择第一涡卷部和第二涡卷部的阿基米德螺旋线，以便涡卷弹簧能够适应不同的工作环境，使其达到最优的出力效果。

优选的，第一涡卷部和第二涡卷部得到弹簧圈数至少为4圈。

通过采用上述技术方案，在涡卷弹簧的使用过程中，其受到的弯曲应力值是影响其寿命的主要因素，而提高涡卷弹簧的寿命的可靠方法之一就是在不改变涡卷弹簧的外形尺寸和装配空间的前提下，降低其受到的最大应力值，而降低最大应力值最直接有效的手段之一就是增加涡卷弹簧的圈数；当涡卷弹簧的圈数增加一圈时，其受到的最大应力值就可以得到较大的下降。因此在不增大外形尺寸和装配空间的前提下，增加第一涡卷部和第二涡卷部的弹簧圈数能够显著降低涡卷弹簧受到的最大应力值，大大提高涡卷弹簧的寿命和可靠性。

优选的，第一涡卷部、第二涡卷部和定位部连接处分别设有过渡圆弧，且过渡圆弧的半径在1mm~2mm之间。

通过采用上述技术方案，要有效降低涡卷弹簧受到的最大应力值，除了增加涡卷弹簧的圈数以外，还有一个有效方法就是增大第一涡卷部和定位部之间的过渡圆弧半径，以及第二涡卷部和定位部之间的过渡半径，因为这两处是涡卷弹簧最容易发生应力集中的地方，因此这两处是涡卷弹簧最容易失效或断裂的地方，在不影响涡卷弹簧的性能的前提下适当增大这两处的过渡圆弧半径有利于减少应力集中导致的涡卷弹簧断裂或失效现象。

优选的，弹簧本体的截面为矩形，且矩形的四角设有倒圆角。

通过采用上述技术方案，在弹簧本体的截面矩形的四角设置倒圆角后，在涡卷弹簧收卷或放卷的过程中，邻圈的弹簧片之间由于倒圆角的存在就不会完全贴合在一起，由此便可以减小邻圈弹簧片之间的摩擦，使涡卷弹簧可以更加顺滑顺利地收卷或放卷；此外，由于减小了邻圈之间的接触面积，还起到了减小涡卷弹簧的磨损损耗，延长其使用寿命的作用。

优选的，弹簧本体的厚度在0.2mm~0.8mm之间。

通过采用上述技术方案，涡卷弹簧的厚度影响着其受到的最大应力值的大小，在保证涡卷弹簧的外形尺寸和装配空间的前提下，通常情况下，厚度在0.2mm~0.8mm之间的弹簧本体，既有利于收卷和放卷，也有利于保证涡卷弹簧的强度和使用性能，使得最大应力值不会太大。

优选的，弹簧本体由双层钢带层压而成。

通过采用上述技术方案，涡卷弹簧的弹力可以通过增加弹簧数量、改善弹簧材料等手段实现，但弹簧数量的增加一般会受到安装空间的限制，弹簧材料的改善一般也会大大增加制造成本，因此上述手段在很多情况下无法满足客户的需求，而采用双层钢带层压得到的弹簧本体仍旧适用于较小的安装空间，同时又可以增大涡卷弹簧的弹力，延长使用寿命。

优选的，弹簧本体为硬度值不低于560HV的不锈钢带。

通过采用上述技术方案，当不锈钢带的硬度值不低于560HV时，涡卷弹簧具有相当的耐磨性能，表面不易磨损，使用寿命长；另一方面，一定的硬度还保证了涡卷弹簧具有良好的弹性性能。

优选的，定位部通过焊接或铆钉固定在电刷上。

通过采用上述技术方案，在涡卷弹簧使用时需要固定在电刷上，可以根据实际安装情况灵活选择固定方式。

综上，本实用新型所述的一种涡卷弹簧，特有的双卷形式使得其在使用过程中相比于现有的单卷式涡卷弹簧出力更稳定；同时，涡卷弹簧受到的最大应力值得到了显著降低，有效减少了涡卷弹簧的应力集中现象，降低涡卷弹簧发生断裂或失效的可能性。

附图说明

图1为涡卷弹簧的立体示意图

图2为弹簧本体的截面示意图。

附图标记：1、弹簧本体；11、第一涡卷部；12、定位部；13、第二涡卷部；14、过渡圆弧；15、倒圆角。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

如图1~2所示，一种涡卷弹簧，包括弹簧本体1，弹簧本体1的截面为矩形，且矩形的四角设有倒圆角15。弹簧本体1由双层不锈钢带层压而成，厚度在0.2mm~0.8mm之间，不锈钢带的硬度值不低于560HV。

弹簧本体1包括第一涡卷部11，第一涡卷部11呈阿基米德螺旋线设置，且第一涡卷部11的弹簧圈数不少于4圈。

第一涡卷部11连接有定位部12，且连接处的过渡圆弧14半径在1mm~2mm之间。定位部12的另一端连接有第二涡卷部13，且连接处的过渡圆弧14半径也在1mm~2mm之间。

第二涡卷部13同样呈阿基米德螺旋线设置，而第二涡卷部13与第一涡卷部11具体的阿基米德螺旋线根据涡卷弹簧的实际使用情况确定是相同的还是不同的。第二涡卷部13的弹簧圈数也不少于4圈。

安装时，将涡卷弹簧的定位部12通过焊接或铆钉的方式固定在电机的电刷上。在涡卷弹簧的使用过程中，电刷接触涡卷弹簧的定位部12来回运动，第一涡卷部11和第二涡卷部13同时收卷或放卷，由于其特殊的对称双卷形式，使得涡卷弹簧在出力时更加稳定。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。