KR102053062B1 - 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치 - Google Patents

향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일부재의 양단을 중첩되게 삽입하여, 양단부의 안정적인 결속상태가 형성되도록 한 가터 스프링과, 이를 정형화되게 조립하는 가터 스프링 조립장치에 관한 것이다.

Description

향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치{Garter springs having improved assembly stability and garter spring assembling apparatus for manufacturing the same}
본 발명은 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일부재의 양단을 중첩되게 삽입하여, 양단부의 안정적인 결속상태가 형성되도록 한 가터 스프링과, 이를 정형화되게 조립하는 가터 스프링 조립장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 가트스프링(Garter Spring)은 관 사이의 환형(環形) 간격을 유지하기 위하여 관의 외벽 길이방향으로 삽입된 환형 조립된 스프링으로, 특허문헌 1과 같이 씰이나 조인트 부트에 끼워져 기밀이 유지되도록 유도하는 역할을 한다.
이러한 가터스프링은 선재가 설정한 직경과 피치대로 감겨져 코일 스프링으로 제작되고, 코일 스프링의 양단을 서로 결합시켜 환형 조립체를 형성한다. 여기서 양단의 결합방식에 따라 이음형과 고리형 그리고 경사형으로 구분된다.
상기 이음형은 스프링의 양단에 삽입 가능한 별도의 스프링을 이용하여 환형으로 완성하고, 상기 고리형은 스프링의 일단과 타단에 고리를 일체로 연장되게 제작해 둠으로써 이들을 이용하여 환형으로 완성한다.
그리고 삽입형은 도 1처럼 스플링의 일단을 경사지게 제작해 둠으로써 경사진 일단을 타단에 결합시켜 환형으로 완성한다.
즉, 이음형은 별도의 스프링이 필요하므로 공정과 부품의 증가로 전반적인 제작비용이 증가하는 문제가 있고, 고리형은 완성되었을 때 고리부분으로 인해 완전한 환형을 이루지 못하는 문제가 있다. 따라서 최근에는 별도의 부품이 불필요하면서도 완전한 환형으로 완성할 수가 있는 삽입형의 방식의 제작을 선호하고 있다.
한편, 상술한 바와 같이 삽입형 가터스프링을 완성하기 위해서는 작업자가 일일이 일단과 타단을 삽입하는 과정을 거쳐 제작이 이루어짐에 따라, 제작시간이 길어지고 인력의 낭비를 초래할 뿐만 아니라 불량의 증가로 전반적인 품질이 저하되는 문제가 있다. 따라서 이러한 삽입형의 가터스프링의 제작과정을 자동으로 수행할 수가 있는 전용장치의 개발이 시급한 실정이다.
그리고, 종래 코일부재의 일단부에 타단부를 삽입하여 양단부를 중첩되게 조립한 가터 스프링은, 외력에 의해 양단부의 결속상태가 해체되기도 하고, 또 중첩길이가 증감되어 가터 스프링 자체의 직경의 변화가 야기될 수 있는 문제점이 지적되기도 한다.
한국 등록특허공보 제10-1260777호 (발명의 명칭: 환형의 스프링이 일체화된 엔진헤드커버용 오일씰을 제조하는 장치 및 방법) 한국 등록특허공보 제10-2015-0091847호 (발명의 명칭: 코일 스프링 조립 장치)
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 코일부재의 양단이 중첩되게 삽입된 양단의 보다 안정된 조립상태를 확보한 가터 스프링과, 이를 자동으로 조립하는 가터 스프링 조립장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링은,
코일부재의 일단부 내에 타단부를 중첩되게 삽입하여 환형 조립체를 형성한 가터 스프링에 있어서,
상기 코일부재의 타단부의 내경부에는, 코일부재의 내경부에 외접하여 견착되는 연결봉부와; 상기 연결봉부의 일편에 형성되어 코일부재의 일단부의 내경부에 견착되는 견착편부가 일체로 형성된 결속부재가 삽입하여 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 결속부재를 구성하는 연결봉부는 가열에 의해 열간 융착되는 열가소성 재질로 이루어져, 코일부재의 타단부 내경면에 삽입된 상태에서 열간 융착되도록 구성한다.
보다 바람직하게는, 상기 결속부재를 구성하는 연결봉부에는 강구가 돌출되게 형성되어, 연결봉부는 돌출된 강구를 통해 코일부재의 타단부 내경에 견착하여 고정된다.
한편, 본 발명에 따른 가터 스프링 조립장치는,
코일부재의 일단부를 협지하여 고정하는 단부 고정부와; 협지부재를 통해 코일부재의 타단부를 협지한 다음 선회시켜 코일부재를 일단부와 타단부가 마주하는 "C"으로 절곡한 다음, 마주하는 코일부재의 일단부에 협지된 코일부재의 타단부를 삽입하여 환형 결속하는 회동 결속부를 포함하여 구성하되,
상기 단부 고정부와 회동 결속부 사이에 형성된 결속공간부에 배치되어, 회동 결속부에 고정된 코일부재의 타단부에 결속부재를 삽입하는 결속부재 공급부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 코일부재의 양단부를 중첩되게 삽입한 가터 스프링을 구현함에 있어, 상기 중첩되는 양단부에 독특한 구조의 결속부재를 부가하여 결속부재에 의해 코일부재의 양단부가 보다 정형화된 중첩된 상태로 결속되도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 가터 스프링은 중첩하여 결속된 양단부의 정형화된 조립이 이루어지고, 결과적으로 운반이나 사용 중에 양단부가 해체되는 현상이 방지되고, 또 양단부는 정형화된 중첩길이를 형성하므로 항시 일정한 직경을 유지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 가터 스프링 조립장치는 코일부재의 양단부에 결속부재를 정형화되게 삽입한 다음 이들을 조립하도록 구성되어, 결속부재를 포함하여 구성된 가터 스프링의 연속적인 제조가 가능하다.
도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링을 구성하는 결속부재의 세부 구조를 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가터 스프링 조립장치를 모식적으로 보여주는 전체 구성도이고,
도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링의 제조과정을 순차적으로 보여주는 작용 상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링을 구성하는 결속부재의 세부 구조를 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가터 스프링 조립장치를 모식적으로 보여주는 전체 구성도이고, 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링의 제조과정을 순차적으로 보여주는 작용 상태도이다.
본 발명에 따른 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링(1)은, 와이어를 나선구조로 권취한 코일부재(200)의 양단부(210, 220)를 중첩되게 삽입하여 결속한 환형 조립체로 구성되며, 이러한 가터 스프링은 주로 중공의 오일씰이나 조인트 부쉬 등지에 삽입되어 결합부품과 밀착된 오일씰이나 조인트 부쉬를 탄력적으로 지지하여, 이들 결합부위의 기밀성을 유지하는 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 가터 스프링(1)은, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이 상기 코일부재(200)의 양단부(210, 220)를 중첩되게 삽입하여 결속함에 있어, 이들 사이에 결속력을 증진시키는 개량된 연결구조를 제안 및 부가하여서, 양단부(210, 220)가 결속하여 제조된 가터 스프링(1) 운반이나 조립과정에 결속된 양단부가 해체되거나, 사용과정에 양단부(210, 220)의 중첩길이가 증감되어 직경이 임의로 변경되는 현상없이 항시 일정한 직경 치수를 유지하도록 한다.
이를 위해, 본 발명에서는 상호 중첩되게 결합되는 코일부재(200)의 양단부(210, 220)를 물리적으로 고착하는 독특한 결속부재(20)를 제안 및 부가하여, 이들 사이의 안정적인 결합을 도모하는 한편, 사용과정에 양단부(210, 220)의 중첩길이가 증감되는 것을 방지하여 코일부재(200)의 직경이 임의로 변경되는 현상을 방지하고, 또는 중첩하여 결속된 코일부재(200)의 양단부(210, 220)가 해체되는 현상이 방지되도록 한다.
상기 결속부재(20)는, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 코일부재(200)의 타단부(220)에 삽입되어 타단부(220) 내경에 외접하여 견착되는 연결봉부(21)와; 상기 연결봉부(21)의 일편에 형성되어 코일부재(200)의 일단부(210)에 삽입되어 일단부(210) 내경에 견착되는 견착편부(22)가 형성된 "T"형의 조립체로 구성된다.
본 실시예에서는 상기 연결봉부(21)를 유연성을 겸비하면서 가열에 의해 열간 용융하는 열가소성 수지로 제작하고, 상기 견착편부(22)는 일편에 개구부(22a)가 형성된 금속재의 스냅링으로 구성하여서, 상기 견착편부(22)는 열가소성 수지로 이루어진 연결봉부(210)의 단부에 개구부(22a)를 통해 삽입하여 조립되도록 한다.
특히, 본 실시예에서는 상기 타단부(220)에 삽입되어 코일부재(200)의 타단부의 내벽에 열간 융착되는 연결봉부(21)에, 연결봉부(21) 보다 상대적으로 직경이 큰 강구(21a)를 내설하여, 후술되는 바와 같이 열간 융착된 연결봉부(21)는 연결봉부(21)의 외벽에 돌출된 강구(21a)를 통해 코일부재(200)의 타단부(220)에 정형화되게 견착되도록 한다.
그리고, 상기 강구(21a)를 내설한 연결봉부(21)는 후술되는 가열과정을 통해 열간 융착되어서, 코일부재(200)의 타단부(220) 내벽에 열간 융착된다.
이와 같이 구성하면, 상기 연결봉부(21)는 일단은 코일부재(200)의 일단부(210) 내경에 견착된 견착편부(22)에 의해 코일부재(200)의 일단부(210) 내경에 견착하여 고정되고, 또 타단부(220)는 코일부재(200)의 타단부(220) 내경부에 견착된 강구(21a)에 의해 코일부재(200) 타단부(220) 내경에 견착하여 고정된다.
따라서, 상기 코일부재(200)의 타단부(220)에 삽입된 연결봉부(21)는 도 5와 같이 삽입된 다음 가열공정에 의해 열간 융착하여 코일부재(200) 타단부(220)에 열간 융착하여 결합되고, 상기 연결봉부(21)의 단부에 조립된 견착편부(22)는 코일부재(200)의 일단부(210)에 삽입되어 가장자리를 통해 코일부재(200)의 일단부(210) 내벽에 정형화되게 견착하여 고정된다.
그리하여, 상기 일단부(210)와 타단부(220)를 상호 중첩하여 결합된 가터 스프링(1)의 양단부(210, 220)는, 도 5와 같이 연결봉부(21)와 견착편부(22)에 의해 정형화된 연결상태를 형성하고, 결과적으로 운반이나 사용과정에 외력에 의한 당김이 발생되거나 압축되더라도 중첩량이 증감되거나 해체되지 아니하므로, 이를 포함하여 구성된 가터 스프링은 항시 일정한 직경을 유지할 수 있다.
그리고, 상기 결속부재(20)를 구성하는 연결봉부(21)는 가열에 의해 코일부재(200)의 타단부(220)에 열간 융착된 관계로, 안정된 유연성이 확보되어 코일부재(200)의 타단부(220)는 안정적인 탄성 변형이 가능하다.
한편, 본 발명에서는 이와 같이 결속부재(20)를 포함하여 구성된 가터 스프링(1)을 자동으로 조립하는 가터 스프링 조립장치(100)를 제안하여 가터 스프링(1)의 제작에 따른 신속성과 안정성이 확보되도록 하고 있으며, 하기에서는 이를 상술하기로 한다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 가터 스프링 조립장치(1)는, 도 4와 도 5에서 보는 바와 같이 협지부재(111)를 통해 코일부재(200)의 일단부(210)를 협지하여 고정하는 단부 고정부(110)와; 협지부재(121)를 통해 코일부재(200)의 타단부(220)를 협지한 다음 선회시켜 코일부재(200)를 일단부(210)와 타단부(220)가 마주하는 "C"으로 절곡한 다음, 마주하는 코일부재(200)의 일단부(210)에 협지된 코일부재(200)의 타단부(220)를 삽입하여 환형 결속하는 회동 결속부(220)를 포함하며, 이들 단부 고정부(210)와 회동 결속부(220)는 종래의 것과 대동소이하다.
다만, 본 실시예에서는 이와 같이 구성된 가터 스프링 조립장치(100)에, 상기 단부 고정부(110)와 회동 결속부(120) 사이에 형성된 결속공간부(101)에 배치되어, 회동 결속부(220)에 고정된 코일부재(200)의 타단부(220)에 결속부재(20)를 삽입하는 결속부재 공급부(130)와; 상기 결속부재를 열간 융착하는 열간 융착부(140)을 부가하여, 결속부재(20)에 의해 중첩된 코일부재(200)의 양단부(210, 220)가 연결된 가터 스프링(1)을 제조하도록 한다.
본 실시예에 따른 결속부재 공급부(130)는, 결속부재(20)를 낱개씩 공급하는 공급 가이드(131)와, 상기 공급 가이드(131)를 통해 배출되는 결속부재(20)를 낱개씩 안착하여 결속공간부(101)에 위치시켜, 코일부재(200)의 타단부(220)와 결속부재(20)를 일렬로 정렬하는 트레이 부재(132), 및 상기 트레이 부재(132)에 안착된 결속부재(20)를 고정하는 스토핑 부재(133)를 포함한다.
상기 트레이 부재(132)는, 승강유닛(132b)을 통해 승강구조로 배치되어 공급 가이드(131)를 통해 낱개씩 배출되는 결속부재(20)를 안착한 다음, 상승하여 결속공간부(101)에 안착된 결속부재(20)를 정위치하도록 한다.
따라서, 도 5a와 같이 상기 결속부재 공급부(130)에 의해 결속공간부(101)에 낱개의 결속부재(20)가 위치되면 스토핑 부재(133)는 결속부재(20)를 구속하고, 이 상태에서 도 5b와 같이 코일부재(200)의 타단부(220)를 협지한 회동 결속부(120)의 협지부재(121)는 일측으로 1차 전진하여서, 결속부재(20)의 연결봉부(21)를 코일부재(200)의 타단부(220)에 삽입한다.
이후, 상기 결속부재 공급부(130)를 구성하는 스토핑 부재(133)는 결속부재(20)의 구속을 해제하고, 이와 동시에 트레이 부재(132)는 하강한다.
그리고, 도 5c와 같이 상기 코일부재(200)의 타단부(220)를 협지한 회동 결속부(120)의 협지부재(122)는 일측으로 2차 전진하여서, 결속부재(20)가 조립된 코일부재(200)의 타단부(220)를 단부 고정부(110)에 의해 고정된 코일부재(200)의 일단부(210) 내에 삽입한다.
이때, 상기 코일부재(200) 타단부(220)에 조립된 결속부재(20)의 견착편부(22)는 코일부재(200) 일단부(210)의 내경면에 견착되고, 이 상태에서 도 5d와 같이 열간 융착부(240)는 중첩된 코일부재(200)의 양단부(210, 220)에 열기를 제공하여 코일부재(200)의 타단부(220)에 삽입된 결속부재(20)의 연결봉부(21)가 열간 융착하여 고착되도록 한다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 가터 스프링(1)은 열간 융착된 결속부재(20)와, 결속부재(20)에 형성된 견착편부(22), 및 강구(21a)에 의해 안정적인 결속상태를 형성하고, 또 상기 중첩된 양단부(210, 220)는 열간 융착된 연결봉부(21)에 의해 안정적인 유연성을 확보하면서 결속이 이루어져, 안정된 굽힘성능을 겸비하면서도 정형화된 치수를 갖는다.
1. 가터 스프링
10. 코일부재 11. 일단부
12. 타단부
20. 결속부재 21. 연결봉부
21a. 강구 22. 견착편부
22a. 개구부
100. 가터 스프링 조립장치 101. 결속공간부
110. 단부 고정부 111. 협지부재
120. 회동 결속부 121. 협지부재
130. 결속부재 공급부 131. 공급 가이드
132. 트레이부재 132a. 승강유닛
133. 스토핑 부재 140. 열간 융착부
200. 코일부재 210. 일단부
220. 타단부

Claims (4)

  1. 코일부재의 일단부 내에 타단부를 중첩되게 삽입하여 환형 조립체를 형성한 가터 스프링에 있어서,
    상기 코일부재의 타단부의 내경부에는, 코일부재의 내경부에 외접하여 견착되는 연결봉부와; 상기 연결봉부의 일편에 형성되어 코일부재의 일단부의 내경부에 견착되는 견착편부가 일체로 형성된 결속부재가 삽입하여 형성되고,
    상기 결속부재를 구성하는 연결봉부는 가열에 의해 열간 융착되는 열가소성 재질로 이루어져, 코일부재의 타단부 내경면에 삽입된 상태에서 열간 융착되도록 구성한 것을 특징으로 하는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 결속부재를 구성하는 연결봉부에는 강구가 돌출되게 형성되어, 상기 연결봉부는 돌출된 강구를 통해 코일부재의 타단부 내경에 견착하여 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링.
  4. 코일부재의 일단부를 협지하여 고정하는 단부 고정부와; 협지부재를 통해 코일부재의 타단부를 협지한 다음 선회시켜 코일부재를 일단부와 타단부가 마주하는 "C"으로 절곡한 다음, 마주하는 코일부재의 일단부에 협지된 코일부재의 타단부를 삽입하여 환형 결속하는 회동 결속부를 포함하여 구성하되,
    상기 단부 고정부와 회동 결속부 사이에 형성된 결속공간부에 배치되어, 회동 결속부에 고정된 코일부재의 타단부에 결속부재를 삽입하는 결속부재 공급부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가터 스프링 조립장치.
KR1020180125682A 2018-10-22 2018-10-22 향상된 조립 안정성을 갖는 가터 스프링과, 이를 제조하는 가터 스프링 조립장치 KR102053062B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10318332A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Exedy Corp ダンパー組立体
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EP1990565B1 (de) * 2007-05-04 2014-07-16 Carl Freudenberg KG Dichtring und Dichtungsanordnung, umfassend den Dichtring
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