KR0150744B1

KR0150744B1 - A variable spring

Info

Publication number: KR0150744B1
Application number: KR1019950062771A
Authority: KR
Inventors: 전민수
Original assignee: 김태구; 대우자동차주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1998-09-15
Also published as: KR970046148A

Abstract

본 발명은 가변 스프링에 관한 것으로, 특히 외부에서 공급되는 압력에 의해 요구되는 탄성력을 가감할 수 있는 가변 스프링에 관한 것으로서, 길이방향으로 완충공간(12)을 갖으며 나선형으로 권선되는 가변부재(10)와, 상기 가변부재(10)의 주연에 길이방향으로 배열되는 탄성부재(20)와, 상기 완충공간(12)내로 압력을 공급하거나 빼내는 압력 발생수단(30)을 구비하여 탄성력을 가변토록 하여 순간적인 탄성력의 중대나 또는 감소를 필요로 하는 경우에 효과적으로 실시될 수 있는 것이다.The present invention relates to a variable spring, and more particularly to a variable spring capable of adding or subtracting an elastic force required by an externally supplied pressure, the variable member having a buffer space 12 in the longitudinal direction and spirally wound ), An elastic member 20 arranged in the longitudinal direction at the periphery of the variable member 10, and a pressure generating means 30 for supplying or extracting pressure into the buffer space 12 to vary the elastic force. It can be effectively carried out in the case where the momentary elasticity of the momentary force or reduction is required.

Description

Adjustable spring

제1도는 본 발명에 따른 가변스프링의 바람직한 일실시예의 구성을 보인 사시도.1 is a perspective view showing the configuration of a preferred embodiment of a variable spring according to the present invention.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제3도는 본 발명에 따른 가변 스프링의 탄성 제어상태를 설명하기 위한 개략도.3 is a schematic view for explaining an elastic control state of the variable spring according to the present invention.

제4도는 제2도에 상당하는 부분으로 본 발명에 따른 가변부재의 다른 실시예의 구성을 보인 단면도.4 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the variable member according to the present invention in a portion corresponding to FIG.

제5도는 본 발명에 따른 가변스프링의 공압사용시의 실시예의 구성을 보인 개략도.Figure 5 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the pneumatic use of the variable spring according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 가변부재 12 : 완충공간10: variable member 12: buffer space

14 : 결합홈 20 : 탄성부재14: coupling groove 20: elastic member

30 : 압력발생수단 32 : 유압실린더30: pressure generating means 32: hydraulic cylinder

34 : 공압발생수단 40 : 공급관34: pneumatic generating means 40: supply pipe

42 : 솔레노이드밸브42: solenoid valve

본 발명은 가변 스프링에 관한 것으로서, 특히 외부에서 공급되는 압력에 의해 요구되는 탄성력을 가감할 수 있는 가변 스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a variable spring, and more particularly, to a variable spring capable of adding or subtracting an elastic force required by an externally supplied pressure.

통상적으로 스프링은 여러가지 종류가 개발되어 있는데, 예를 들면 판스프링 또는 코일스프링 등이 있다. 본 발명은 상기 코일스프링에 관계된 것으로, 이러한 코일스프링은 주로 고정물과 탄성을 부여할 대상물(이하 탄성물이라 약칭함) 사이에 개재되어 상기 탄성물이 고정물에 대해 탄성을 부여하거나 또는 탄성물과 탄성물사이에 개재되어 상호간에 완충등을 필요로 할 때 사용하게 되고, 뿐만 아니라 이러한 코일스프링은 산업 각 분야에서 여러가지 용도로 널리 사용되고 있는 매우 중요한 요소중의 하나이다.In general, various types of springs have been developed, for example, leaf springs or coil springs. The present invention relates to the coil spring, and the coil spring is mainly interposed between the fixture and the object to be given elasticity (hereinafter, abbreviated as "elastic material") so that the elastic material provides elasticity to the fixture or the elastic material and elasticity. It is used when there is a need for buffering between each other by being interposed between water, as well as this coil spring is one of the very important elements that are widely used in various fields in the industry.

그러나 지금까지 실시되고 있는 코일스프링은 그 탄성력이 일정하게 유지되고 있으므로 탄성물의 하중 및 그에 가해지는 충격등을 적절히 고려하여 예상되는 탄성력을 미리 계산하는 것에 의해 적절한 탄성력을 보유시켜야만 하였다. 따라서 상기 탄성력의 변위가 큰 분야 예를 들면, 비교적 중량체인 차체를 지지하며 지면으로부터 전달되는 충격을 흡수하여 차량의 승차감을 유지시키는 자동차용 완충스프링 또는 기차등의 완충스프링등에는 순간적인 부하의 변동이 뒤따르게 되므로 상기와 같은 일정한 탄성력을 갖는 코일스프링만으로는 충분한 완충효과를 부여하는데 어려움이 있는 실정이었다.However, the coil spring, which has been conducted so far, has kept its elastic force constant, so it is necessary to properly hold the appropriate elastic force by pre-calculating the expected elastic force in consideration of the load of the elastic material and the impact applied thereto. Therefore, in the field where the displacement of the elastic force is large, for example, the momentary load fluctuation is applied to a cushioning spring for a car or a spring, which supports a vehicle which is a relatively heavy body and absorbs the shock transmitted from the ground to maintain the ride comfort of the vehicle. This is followed by the situation that the coil spring having a constant elastic force as described above is difficult to give a sufficient cushioning effect.

이에 본 발명은 상기한 문제를 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 있는 탄성력을 필요에 따라 요구되는 탄성력을 크게하거나 작게할 수 있는 가변 스프링을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a variable spring capable of increasing or decreasing the elastic force required as needed.

이러한 본 발명의 목적은 길이방향으로 완충공간을 갖으며 나선형으로 권선되는 가변부재와, 상기 가변부재의 주연에 길이방향으로 배열되는 탄성부재와, 상기 완충공간 내로 압력을 공급하거나 빼내는 압력발생수단을 구비하여 달성될 수 있다.An object of the present invention is to provide a variable member having a buffer space in the longitudinal direction and spirally wound, an elastic member arranged in the longitudinal direction at the periphery of the variable member, and a pressure generating means for supplying or extracting pressure into the buffer space; Can be achieved.

즉, 필요에 따라 완충공간내로 외부에서 압력을 공급하거나 또는 완충공간내의 압력을 배출함으로써 압력변화에 의해 고유의 탄성력을 배가시키거나 또는 감소시켜 탄성력을 변화시킬 수 있게 되는 것이다.That is, by supplying pressure from the outside into the buffer space or by discharging the pressure in the buffer space as necessary, it is possible to change the elastic force by doubling or reducing the inherent elastic force by the pressure change.

본 발명에 따르면 상기 완충공간내로 공급되는 압은 유압 또는 공압을 선택적으로 사용할 수 있을 것이다.According to the present invention, the pressure supplied into the buffer space may selectively use hydraulic pressure or pneumatic pressure.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에는 본 발명에 따른 가변 스프링의 바람직한 실시예의 구성이 도시되어 있는데, 이에 따르면 본 발명은 내측에 완충공간(12)을 갖는 가변부재(10)가 구비된다. 이 가변부재(10)는 주로 고무등으로 제작되는 것으로 사각형의 단면을 갖으며 나선형으로 배열되어 있다. 또한 상기 가변부재(10)의 단면은 사각형 또는 그 이상의 정다각형의 형태를 취할 수 있으며 원형의 단면을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.1 shows a configuration of a preferred embodiment of the variable spring according to the present invention, according to the present invention is provided with a variable member 10 having a buffer space 12 therein. The variable member 10 is mainly made of rubber or the like and has a rectangular cross section and is arranged in a spiral shape. In addition, the cross section of the variable member 10 may take the form of a square or more regular polygons and may be configured to have a circular cross section.

제2도에는 제1도의 A-A선 단면을 취한 상기 가변부재(10)의 단면이 도시되어 있는데, 이에 따르면 상기 가변부재(10)의 외면에 길이방향을 따라 적어도 2개이상의 탄성부재(20)가 설치된다. 이때 상기 탄성부재(20)는 가변부재(10)상에 결합홈(14)을 형성하여 탄성작용시의 유동을 방지함이 좋다. 또한 탄성부재(20)는 상기 결합홈(14)에 고정하는 것도 가능하다.FIG. 2 shows a cross section of the variable member 10 taking the AA line cross section of FIG. 1, whereby at least two elastic members 20 are formed on the outer surface of the variable member 10 along the longitudinal direction. Is installed. At this time, the elastic member 20 is formed to form a coupling groove 14 on the variable member 10 to prevent the flow during the elastic action. In addition, the elastic member 20 may be fixed to the coupling groove 14.

한편, 본 발명은 상기 완충공간내로 공급되는 압력을 발생하는 압력발생수단(30)을 필요로 한다. 이 압력발생수단(30)은 유압 또는 공압을 이용할 수 있으나, 유압을 이용할 경우에는 통상의 유압실린더(32)의 피스톤로드를 가압하거나 후퇴시키는 것에 따라 완충공간내의 압력을 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 상기 압력발생수단(30)은 본 발명이 적용될 탄성물의 조건에 따라 자율적으로 압력 조절이 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 또한 이러한 것은 최근 개발되어 있는 각종 센서 및 마이크로콤퓨터등에 의해 충분히 실현될 수 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.On the other hand, the present invention requires a pressure generating means 30 for generating a pressure supplied into the buffer space. The pressure generating means 30 may use hydraulic pressure or pneumatic pressure, but when hydraulic pressure is used, the pressure in the buffer space may be increased or decreased by pressing or retracting the piston rod of the conventional hydraulic cylinder 32. . The pressure generating means 30 is preferably configured to autonomously adjust the pressure in accordance with the conditions of the elastic material to which the present invention is applied. In addition, this can be fully realized by various sensors, microcomputers, and the like, which have been recently developed, and a detailed description thereof will be omitted.

그리고 본 발명은 상기 가변부재(10)는 적어도 어느 일측에 개방단을 형성하여 상기 압력발생수단(30)에서 발생되는 압을 안내하는 공급관(40)으로부터 공급되는 압력을 손실없이 받아들이기 위하여 적절한 형태의 연결구조를 필요로 한다.And the present invention, the variable member 10 is formed at least on one side to form an open end suitable for receiving the pressure supplied from the supply pipe 40 for guiding the pressure generated by the pressure generating means 30 without loss It requires a connection structure of.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 제3도에 도시된 바와 같이 유압실린더(32)가 전진작동하여 오일이 완충공간내로 유입되어 완충공간내의 압력이 상승하게 되면 상기 가변부재(10)는 화살표 A방향으로 확장(상기 압력 공급단을 고정단으로 하였을 경우)되려는 힘을 갖는다. 이때 상기 탄성부재(20)는 가변부재(10)의 확정되려는 힘에 의해 함께 확장되려는 힘을 받게 될 것이다. 따라서 외부의 부하변위에 대해 탄성력을 적절히 변화시켜 이상적인 탄성력을 보유할 수 있게 된다.According to the present invention having such a configuration, as shown in FIG. 3, when the hydraulic cylinder 32 moves forward and oil flows into the buffer space to increase the pressure in the buffer space, the variable member 10 moves in the direction of arrow A. FIG. To have a force to be expanded (when the pressure supply end is a fixed end). At this time, the elastic member 20 will be subjected to a force to be expanded together by the force to be determined of the variable member 10. Therefore, it is possible to maintain the ideal elastic force by appropriately changing the elastic force against the external load displacement.

예를 들어 고정물에 대한 탄성물의 부하가 증가하고 있다고 하면 통상의 상태에서는 상기 가변부재(10)가 압축되어야 하나 본 발명에서는 완충공간내에 공급되는 압력으로 가변부재(10)의 압축력을 보상하게 되어 그 압축정도가 줄어들게 되므로 탄성물과 고정물간의 공간은 변화되지 않게 될 것이다. 즉, 다시말해 상기 유압에 의해 가변부재의 탄성력이 증대되므로 부하증가에 따른 탄성물의 변위는 크지않게 된다. 반대로 상기 탄성물의 부하가 감소하는 경우에는 상기 유압실린더(32)가 후퇴작동하여 완충공간내에서 오일을 빼내게 되어 상대적으로 탄성력이 작아지게되므로 역시 탄성물의 변위를 흡수하게 된다.For example, if the load of the elastic material to the fixture is increased, the variable member 10 should be compressed in a normal state, but in the present invention, the compression force of the variable member 10 is compensated by the pressure supplied in the buffer space. As the degree of compression is reduced, the space between the elastomer and the fixture will not change. In other words, since the elastic force of the variable member is increased by the hydraulic pressure, the displacement of the elastic material due to the increase in load is not large. On the contrary, when the load of the elastic material decreases, the hydraulic cylinder 32 is retracted to draw oil out of the buffer space, so that the elastic force becomes relatively small to absorb the displacement of the elastic material.

한편 본 발명은 제4도에 도시된 바와 같이 탄성부재(20)를 가변부재(10)내에 인서트하여 일체로 몰딩성형하는 것도 예상될 수 있으며 그로 인해 탄성부재(20)의 부식들을 방지할 수 있으며, 탄성작용시 탄성부재(20)의 탄성력과 가변부재(10)의 탄성력을 더욱 효과적으로 혼합하여 탄성작용을 향상 시킬 수 있을 것이다.On the other hand, the present invention may be expected to be molded integrally by inserting the elastic member 20 in the variable member 10 as shown in Figure 4, thereby preventing corrosion of the elastic member 20 In the elastic action, the elastic force of the elastic member 20 and the elastic force of the variable member 10 may be mixed more effectively to improve the elastic action.

또한, 제5도에 도시된 바와 같이 공압을 사용할 경우에는 공압발생수단(34)에 발생되는 압력을 공급관(40)을 통해 전달함과 동시에 상기 공급관(40)상에 공압발생수단(34)의 작동개시신호에 의해 상기 완충공간(12)내로의 압력공급을 허용함과 동시에 필요에 따라 상기 완충공간내의 압력을 대기중으로 방출하는 솔레노이드밸브(42)를 설치하여 완충공간내의 압력을 조절할 수 있게 된다.In addition, in the case of using pneumatic pressure as shown in FIG. 5, the pressure generated in the pneumatic generating means 34 is transmitted through the supply pipe 40, and at the same time, the pneumatic generating means 34 is applied to the supply pipe 40. It is possible to adjust the pressure in the buffer space by installing a solenoid valve 42 to allow the pressure supply to the buffer space 12 by the operation start signal and to release the pressure in the buffer space to the atmosphere as needed. .

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 스프링은 완충공간을 갖는 가변부재와 가변부재를 따라 배열되는 탄성부재를 일체로 구성하고, 상기 완충공간내로 압력을 공급하거나 그로부터 압력을 배출시켜야 가변부재의 탄성력을 가감할 수 있도록 하여 순간적인 탄성력의 증대나 또는 감소를 필요로 하는 경우에 효과적으로 대응할 수 있는 효과를 갖는 것이다.As described above, the variable spring according to the present invention is integrally configured with a variable member having a buffer space and an elastic member arranged along the variable member, and the elastic force of the variable member must be supplied to or discharged from the buffer space. It is possible to effectively reduce or reduce the momentary elastic force when the need to have an effect that can effectively respond.

Claims

A variable member 10 having a buffer space 12 in a longitudinal direction and spirally wound, an elastic member 20 arranged in a longitudinal direction at the periphery of the variable member 10, and into the buffer space 12. Variable spring characterized in that it comprises a pressure generating means 30 for supplying or withdrawing pressure.

Variable spring, characterized in that arranged at least two or more elastic members 20 on the periphery of the variable member (10).

The variable spring according to claim 1 or 2, wherein the elastic member (20) is seated in a coupling groove (14) formed in the longitudinal direction at the periphery of the variable member (10).

The variable spring according to claim 1 or 2, wherein the elastic member (20) is insert molded integrally inside the variable member (10).

The variable spring according to claim 1, wherein the variable member (10) is configured to have a regular polygonal cross section.

The variable spring according to claim 1, wherein the variable member (10) forms an open end on at least one side in the longitudinal direction to receive the pressure generated from the pressure generating means.

A variable member 10 having a buffer space 12 in a longitudinal direction and spirally wound, an elastic member 20 arranged in a longitudinal direction at the periphery of the variable member 10, and into the buffer space 12. Pneumatic generating means 34 for supplying pressure and a solenoid valve for allowing pneumatic inflow into the buffer space by the operation signal of the pneumatic generating means 34 and selectively discharging the pneumatic pressure from the buffer space to the atmosphere ( A variable spring, characterized in that it comprises 42).