全文摘要
本实用新型提供了一种弹性机构，该弹性机构具有两个动态承载端，且两个所述动态承载端之间的弹性本体迂回回旋形成；与相应所述动态承载端相连的所述弹性本体的形变区域配置为：承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布。本方案通过结构优化，能够有效兼顾其弹性力学性能及合理外形尺寸要求。具有结构简单可靠、工艺性较好的特点，制造成本可控。
主设计要求
1.一种弹性机构，其特征在于，所述弹性机构具有两个动态承载端，且两个所述动态承载端之间的弹性本体迂回回旋形成；与相应所述动态承载端相连的所述弹性本体的形变区域配置为：承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布。
设计方案
1.一种弹性机构，其特征在于，所述弹性机构具有两个动态承载端，且两个所述动态承载端之间的弹性本体迂回回旋形成；与相应所述动态承载端相连的所述弹性本体的形变区域配置为：承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布。
2.根据权利要求1所述的弹性机构，其特征在于，所述弹性本体的形变区域为非等截面几何形态。
3.根据权利要求2所述的弹性机构，其特征在于，两个所述动态承载端相对于所述弹性本体位于居中设置。
4.根据权利要求3所述的弹性机构，其特征在于，所述弹性本体迂回回旋一圈交汇后相向延伸形成两个所述动态承载端。
5.根据权利要求3所述的弹性机构，其特征在于，所述弹性本体迂回回旋至少两圈交汇后相向延伸形成两个所述动态承载端。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的弹性机构，其特征在于，所述形变区域的孤线长度为所述弹性本体的迂回回旋孤线长度的50％-85％。
7.根据权利要求6所述的弹性机构，其特征在于，所述两个动态承载端之间设置有横向限位部。
8.根据权利要求7所述的弹性机构，其特征在于，所述横向限位部配置为：交汇位置处的弹性本体中，一者上包覆于另一者外侧的外延伸段。
9.根据权利要求8所述的弹性机构，其特征在于，所述横向限位部配置为：套装于两个所述动态承载端外侧的限位环。
10.根据权利要求1所述的弹性机构，其特征在于，所述弹性本体的横截面为圆形、椭圆形或矩形。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种弹性机构。
背景技术
现有技术中，传统弹性件主要包括碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等，随着制造业的快速发展，作为基础件的弹性件得以广泛应用，以适应不同应用情境的载荷需求。然而，传统弹性件类型受各自结构特点的限制，要获得较好的力学性能，均需要较大的外形尺寸，占用装配空间相应较大。
有鉴于此，亟待针对现有弹性件进行结构优化，在合理控制外形尺寸的基础上，有效兼顾其弹性力学性能。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种弹性机构，通过结构优化，能够有效兼顾其弹性力学性能及合理外形尺寸要求。
本实用新型提供的弹性机构，所述弹性机构具有两个动态承载端，且两个所述动态承载端之间的弹性本体迂回回旋形成；与相应所述动态承载端相连的所述弹性本体的形变区域配置为：承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布。
优选地，所述弹性本体的形变区域为非等截面几何形态。
优选地，两个所述动态承载端相对于所述弹性本体位于居中设置。
优选地，所述弹性本体迂回回旋一圈交汇后相向延伸形成两个所述动态承载端。
优选地，所述弹性本体迂回回旋至少两圈交汇后相向延伸形成两个所述动态承载端。
优选地，所述形变区域的孤线长度为所述弹性本体的迂回回旋孤线长度的50％-85％。
优选地，所述两个动态承载端之间设置有横向限位部。
优选地，所述横向限位部配置为：交汇位置处的弹性本体中，一者上包覆于另一者外侧的外延伸段。
优选地，所述横向限位部配置为：套装于两个所述动态承载端外侧的限位环。
优选地，所述弹性本体的横截面为圆形、椭圆形或矩形。
与传统弹性件相比，本方案提供的弹性机构进行创新性优化，其弹性本体迂回回旋形成，且与两侧相应动态承载端相连的弹性本体为形变区域，也即承载端随载荷变化而动态适应，且承载形变时，形变区域自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布，也即形成于各截面的应力趋于一致。如此设置，本方案采用迂回回旋的方式构建弹性本体，可完全规避延展结构可能导致的大尺寸外形，能够合理控制整体外形尺寸；与此同时，形变区域横截面配置为满足应力趋于一致的应力设定，可充分利用迂回回旋的弹性本体，在确保自体形变维度的基础上，能够最大限度地扩大弹性本体的实际形变区域，全方位连贯传递载荷，提高整体承载能力。而传统弹性件无法实现各截面趋于等应力分布。由此，在获得良好弹性承载力学性能的同时，得以合理控制机构外形尺寸，以满足不同应用情境的需要。具有较好的应用前景。
在本实用新型的优选方案中，两个动态承载端之间设置有横向限位部，确保工作状态下的弹性机构整体姿态，以获得可靠的承载能力，即便在非常态下的冲击载荷下，同样具有良好的工作稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为第一实施例所述弹性机构的示意图；
图2示出了弹性本体的形变区域布局示意图；
图3为第二实施例所述弹性机构的示意图；
图4为第三实施例所述弹性机构的示意图。
图1-4中：
弹性本体1、弹性本体1′、第一动态承载端2、第一动态承载端2′第二动态承载端3、第二动态承载端3′、外延伸段4、限位环4′。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实用新型的核心在于提供一种弹性机构，该弹性机构具有两个动态承载端，且两个动态承载端之间的弹性本体迂回回旋形成，承载端随载荷变化而动态适应，与相应动态承载端相连的弹性本体的形变区域配置为：承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布。本方案，在获得良好弹性承载力学性能的同时，得以合理控制机构外形尺寸，以满足不同应用情境的需要。下面结合各实施例进行详细说明。
实施例一：
请参见图1，该图为第一实施例所述弹性机构的示意图。
该弹性机构的弹性本体1迂回回旋一圈交汇后，相向延伸形成两个动态承载端；其中，第一动态承载端2与第二动态承载端3相向延伸形成，分别用于与相对位移的应用产品结构或构件连接，在满足承载需求的基础上，提供储能及释能功能。
这里，采用迂回回旋的方式构建弹性本体1，可完全规避延展结构可能导致的大尺寸外形，从而合理地控制了整体外形尺寸；形变区域横截面配置为满足趋于等应力分布，也即形成于各截面的应力趋于一致的设定，具体优选地，形变区域为非等截面几何形态，由此充分利用迂回回旋的弹性本体1，能够最大限度地扩大弹性本体1的实际形变区域，可全方位连贯传递载荷，提高整体承载能力。
作为优选，第一动态承载端2和第二动态承载端3相对于弹性本体1位于居中设置，以避免出现偏载失稳，具有较好的承载稳定性。如图所示，两个动态承载端均沿弹性本体2的回旋方向相对于其对中设置，并在交汇位置呈变截面设置，由此可进一步保持整体宽度尺寸一致，具有较好的可适应性。本方案所述弹性本体1的横截面为矩形。
需要说明的是，该变截面设置同样满足承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面产生的应力趋于一致的核心设计要求。
为进一步提高该弹性机构的承载稳定性，第一动态承载端2和第二动态承载端3之间可以设置有横向限位部，从而限制两者在形变过程中相分离。具体可以采用不同的方式实现，例如但不限于，图中所示的外延伸段4。可以理解的是，如图所示的交汇位置处的两侧弹性本体均设置该外延伸段4，分别包覆于相对侧弹性本体的外侧，显然，单侧设置外延伸段4也可以有效限制前述形变分离，只要能够提高承载稳定性均在本申请请求保护的范围内。
另外，形变区域的孤线长度为弹性本体1的迂回回旋孤线长度的50％-85％。请一并参见图2，该图示出了弹性本体1的形变区域布局示意图。
图中所示，与第一动态承载端2连接的弹性本体形变区域的实际孤线长度为A，与第二动态承载端3连接的弹性本体形变区域的实际孤线长度为B，这里的孤线长度即为沿其回旋方向的孤长。两者之和为弹性本体1的迂回回旋孤线长度的60％-85％为最优方案，在确保自体形变维度的基础上，能够最大限度地扩大弹性本体的实际形变区域，具有较好的整体承载能力。
需要说明的是，弹性本体形变区域非局限于图中所示左右对称分布，具体可以基于具体应用情境的装配关系进行调整，例如，A区域大于B区域，或者，B区域大于A区域。
此外，弹性本体1全区域参与形变，也即整体为形变区域亦符合本申请核心方案构思。
实施例二：
本方案与实施例一所述弹性机构的区别在于：两个动态承载端在延伸方式上的不同。请参见图3，该图为第二实施例所述弹性机构的示意图。需要说明的是，为了清晰示明本方案与实施例的区别和联系，相同功能结构在附图中以同一标记进行标示。
上述两个实施例所述弹性机构的弹性本体1均迂回回旋一圈交汇后形成动态承载端，基于本申请的核心构思也可迂回回旋多圈交汇形成动态承载端。
实施例三：
本方案与实施例一、实施例二区别包括：弹性本体1′迂回回旋三圈交汇后形成第一动态承载端2′和第二动态承载端3′，请参见图3，该图为第二实施例所述弹性机构的示意图。图中所示，本方案所述弹性机构的弹性本体1′横截面为圆形。
同样地，与相应动态承载端相连的弹性本体1′的形变区域配置为：承载形变时，自形变初始位置至形变结束位置的各横截面趋于等应力分布。
另外，第一动态承载端2′和第二动态承载端3′同样相对于弹性本体1′位于居中设置，以具有较好的承载稳定性。
进一步地，本方案的横向限位部采用的是限位环4′的形式，如图4所示，该限位环4′套装于两个动态承载端外侧，为了合理配置结构间空间有效利用，进一步将弹性本体1′套装于限位环4′。其他技术优势与实施例一和实施例二相同，在此不再赘述。
不失一般性，该弹性机构的弹性本体横截面形状不局限于上述实施例优选的椭圆形、矩形或圆形，也可基于具体产品需求进行设定；此外，弹性本体的迂回回旋的具体圈数也可根据具体力学性能要求进行选定，只要符合本方案核心设计构思均在本申请请求保护的范围内。
最后，还需要说明的是，在本文中使用的术语\
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920048293.9
申请日:2019-01-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209430654U
授权时间:20190924
主分类号:F16F 1/00
专利分类号:F16F1/00
范畴分类:27C;
申请人:苏冀
第一申请人:苏冀
申请人地址:100025 北京市朝阳区十里堡北里晨光家曰213楼1608号
发明人:苏冀
第一发明人:苏冀
当前权利人:苏冀
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计