KR19980014951U - 스프링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 판스프링에 관한 것으로, 본 고안에 따른 판스프링(30)은 다수개의 탄성력을 가진 다리(31)를 구비하며, 이 다리(31)는 볼트(33)와 너트(34)를 구비한 결합수단에 의하여 분리 결합가능하도록 마련된 것이다.

이와 같은 본 고안에 따른 판스프링은 그 제조시에 각각의 다리를 대량으로 양산할 수 있기 때문에 그 제조단가와 제조시간을 줄일 수 있고, 종래와 같이 일체로 형성되어 탄성력을 가지도록 마련되는 것보다, 본 고안과 같이 단순형상의 각각의 다리를 별도로 제작하여 조립할 수 있는 구조로 마련되기 때문에 그 설계작업 또한 보다 단순하게 수행 할 수 있는 효과가 있다.

Description

스프링

본 고안은 판스프링(Flexure spring)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리니어 압축기에 사용되는 판스프링을 개선하여 그 제조를 보다 용이하게 함과 동시에 양산도 가능하도록 한 리니어 압측기용 판스프링에 관한 것이다.

일반적으로 스프링은 작동체에서 발생하는 진동을 완충하여 그 진동에 따른 소음과 손상을 최소화 할 수 있도록 하는 것으로 이러한 스프링 중에서 판스프링(Flexure spring)은 다수의 다리가 방사상으로 연장되어 이 다수의 다리에 의하여 진동이 완충되도록 하는 것이다. 이하에서는 리니어 압축기에 적용된 판스프링을 하나의 실시예로 하여 종래의 판스프링에 대하여 서술하기로 한다.

일반적으로 압축기는 공기조화기나 냉동기 등에 사용되어 조화공기를 생성하도록 하는 것으로 냉매를 압축, 팽창 그리고 증발과정을 반복적으로 수행하여 이에 따라 조화공기를 발생시키도록 하는 장치이다.

이러한 압축기중에서 리니어(Linear)압축기는 자석에서 자속의 방향변화에 의한 상호작용으로 구동하는 선형모터를 구비하여 피스톤을 직선왕복운동시키는 것으로, 이것은 도 1에 도시된 바와 같이 상부와 하부 밀폐용기(10)(11)내에 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축부와 이 압축부에 압축력이 발생하도록 하는 구동부로 대별되어 마련된다.

압축부는 피스톤(12)과 그 내부에서 직선왕복운동하는 이 피스톤(12)이 내설되는 실린더(13)를 구비하고, 실린더(13)의 상측에는 흡입구와 토출구가 마련된 실린더 헤드(14)를 구비한다.

그리고 구동부는 내부고정자(15)와 외부고정자(16)가 마련되고, 이 각각의 고정자(15)(16)사이에는 자장을 발생시키는 코일(17)과 자석(18)이 설치된다. 그리고 자석(18)을 고정시키기 위한 원통상의 구동 플레임(19)이 마련되는데, 이 구동플레임(19)은 피스톤(12)의 하부에서 연장된 결합축(20)이 구동플레임(19)의 바닥면을 관통하여 나사결합되고, 이 결합축(20)의 단부에는 판스프링(21)이 결합된다.

이 판스프링(21)은 다수개의 다리(22)가 굴곡지게 연장되어 방사상으로 뻗어 있고, 이 각각의 다리(22)의 단부에는 결합홀(23)이 마련되어 압축기의 내부 구동체를 지지하고 있다. 그리고 판스프링(21)의 중심에는 피스톤(12)의 결합축(20)이 관통되어 결합되도록 하기 위한 중심홀(24)이 마련되어 있다.

이와 같이 구성된 리니어 압축기의 작동은 먼저 외부의 교류전원이 인가되면 이에 따라 코일(17)의 극성이 공급된 전류의 극성에 따라 변하게 되고, 이로 인하여 자석(18)과의 사이에 일정한 공극을 가지며 구동프레임(19)이 상하 회동하게 된다. 한편 피스톤(12)의 결합축(20)의 단부에 결합된 판스프링(21)은 피스톤(12)이 상하 직선 왕복운동함에 따라 발생하는 진동을 이 판스프링(21)의 복원력에 의하여 완충되게 된다.

이러한 판스프링은 그 설계 및 가공에 있어서, 각각의 판스프링(21)을 개당 별도로 제작하여야하는데, 이것은 이 판스프링(21)의 형상이 복잡하여 그 절단부위가 너무 많기 때문에 프레스를 사용하여 가공할 경우에는 그 프레스의 용량이 너무 크게 되고, 또한 판스프링(21)의 두께가 약 3mm 정도로 얇기때무에 그 정확한 형상의 기대하는 것 또한 어려운 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 그 제조를 보다 간단히 하며, 또한 그 제조단가를 줄일 수 있도록 한 판스프링을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기를 도시한 단면도이다.

도 2는 종래의 판스프링을 도시한 평면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 판스프링을 도시한 평면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 판스프링이 리니어 압축기의 피스톤에 결합되는 것을 보인 분해사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 판스프링이 또다른 실시예에 따라 리니어 압축기의 피스톤에 결합되는 것을 보인 분해사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

10,11...밀폐용기12...피스톤

13...실린더17...코일

18...자석30...판스프링

31...다리33...볼트

34...너트37...슬리브

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 다수개의 탄성력을 가진 다리를 구비한 스프링에 있어서, 상기 다리는 결합수단에 의하여 분리 결합되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 서술하기로 한다. 이는 리니어 압축기에 적용된 판스프링(Flexure spring)을 한 예로 하여 설명하기로 한다.

일반적으로 압축기는 공기조화기나 냉동기 등에 사용되어 조화공기를 생성하도록 하는 것으로 냉매를 압축, 팽창 그리고 증발과정을 반복적으로 수행하여 이에 따라 조화공기를 발생시키도록 하는 장치이다.

이러한 압축기중에서 리니어(Linear)압축기는 자석에서 자속의 방향변화에 의한 상호작용으로 구동하는 선형모터를 구비하여 피스톤을 직선왕복운동시키는 것으로, 이것은 도 1에 도시된 바와 같이 상부와 하부 밀폐용기(10)(11)내에 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축부와 이 압축부에 압축력이 발생하도록 하는 구동부로 대별되어 마련된다.

압축부는 실린더와 이 실린더 내부에서 직선왕복운동하도록 내설된 피스톤(12)을 구비하고, 실린더의 상측에는 냉동사이클 상에서 흐르는 냉매를 흡입, 토출하는 흡입구와 토출구가 마련된 실린더 헤드(14)를 구비한다.

그리고 구동부는 내부고정자(15)와 외부고정자(16)가 마련되고, 이 각각의 고정자(15)(16)사이에는 자장을 발생시키는 코일(17)과 자석(18)이 설치된다. 그리고 자석(18)을 고정시키기 위한 원통상의 구동플레임(19)이 마련되는데, 구동플레임(19)은 피스톤(12)의 하부에서 연장된 결합축(20)이 구동프레임(19)의 바닥면을 관통하여 나사결합되고, 이 결합축(20)의 단부에는 판스프링(30)이 결합된다.

이 판스프링(30)은 다수개의 탄성력을 가지는 다리(31)가 굴곡지게 연장되어 방사상으로 뻗어 있고, 이 각각의 다리(31)의 외측단부에는 결합홀(32)이 마련되어 압축기의 내부 구동체를 지지하고 있다. 그리고 판스프링(30)의 중심에는 피스톤(12)의 결합축(20)이 결합되는데, 도 3은 본 고안에 따른 판스프링을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 판스프링이 리니어 압축기의 피스톤에 결합되는 것을 보인 분해사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 판스프링(30)의 각각의 다리(31)의 결합단부는 이 각각의 다리(31)를 결합고정하는 결합수단에 의하여 결합되어 판스프링(30)의 전체적인 형상이 이루어 지도록 마련되는데, 이 결합수단은 그 중심부가 관통된 홀을 구비한 볼트(33)와 이 볼트(33)의 외주연에 삽입 결합되는 너트(34)로 구비된다. 이러한 결합수단을 구비한 판스프링(30)은 먼저 피스톤(12)의 하단부에 있는 결합축(20)에 삽입되도록 홀을 구비한 볼트(33)와 이 볼트(33)에 결합되는 너트(34)사이에 개제되도록 마련되며, 판스프링(30)의 다리(31)의 결합단부가 볼트(33)와 너트(34)사이에 개제되어 고정되면 판스프링(30)의 전체적인 형태가 완료된다. 그리고 피스톤(12)의 결합축(20)에 고정되는 보조너트(39)를 결합하여 고정하면 판스프링(30)이 피스톤(12)의 결합축(20)에 고정결합되게 된다.

이와 같이 구성된 리니어 압축기의 작동은 먼저 외부의 교류전원이 인가되면 이에 따라 코일(17)의 극성이 공급된 전류의 극성에 따라 변하게 되고, 이로 인하여 자석(18)과의 사이에 일정한 공극을 가지며 구동프레임(19)이 상하 회동하게 된다. 이에 따라 발생하는 피스톤(12)의 구동진동은 피스톤(12)의 결합축(20)의 단부에 결합된 판스프링(30)의 상하 복원력에 의하여 완충되게 된다.

한편 도 5는 본 고안에 따른 판스프링이 또다른 실시예에 따라 리니어 압축기의 피스톤에 결합되는 것을 보인 분해사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 보다 발전한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 판스프링(30)의 결합수단을 보다 보완한 것으로 결합수단의 볼트(33)에 결합돌기(36)를 구비하고, 이 결합돌기(36)에 삽입되도록 다수의 결합홀(38)을 구비한 슬리브(37)를 구비한다. 그리고 각각의 다리(31)의 결합단부에는 결합홀(35)을 구비하여 이 다리(31)의 결합홀(35)을 볼트(33)의 결합돌기(36)에 삽입하고, 계속해서 슬리브(37)를 삽입하면 다리(31)의 결합단부는 슬리브(37)와 볼트(33)사이에 개제되게 된다. 그런 후에 결합너트(34)를 볼트(33)에 삽입 고정하면 판스프링(30)의 고정결합이 완료되게 된다. 그리고 최종적으로 보조너트(39)를 결합축(20)에 결합고정하면 그 결합이 완료되게 된다.

이와 같은 본 고안에 따른 판스프링은 그 제조시에 각각의 다리를 대량으로 양산할 수 있기 때문에 그 제조단가와 제조시간을 줄일 수 있고, 종래와 같이 일체로 형성되어 탄성력을 가지도록 마련되는 것보다, 본 고안과 같이 단순형상의 각각의 다리를 별도로 제작하여 조립할 수 있는 구조로 마련되기 때문에 그 설계작업 또한 보다 단순하게 수행 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수개의 탄성력을 가진 다리를 구비한 스프링에 있어서,

   상기 다리(31)는 결합수단에 의하여 분리 결합가능하도록 마련된 것을 특징으로 하는 스프링.
2. 제 1항에 있어서, 상기 결합수단은 볼트(33)와 너트(34)로 마련되어 각각의 상기 다리(31)의 결합단부가 상기 볼트(33)와 너트(34)사이에 개제되어 고정되는 것을 특징으로 하는 스프링.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 볼트(33)의 일측면에는 다수개의 결합돌기(36)가 마련되고, 상기 결합돌기(36)에는 이에 삽입되는 다수개의 결합홀(38)을 구비한 슬리브(37)를 구비하여 상기 볼트(33)의 결합돌기(36)가 상기 다리(31)의 결합홀(35)과 상기 슬리브(37)의 결합홀(38)를 관통하여 상기 너트(34)에 의하여 고정결합되도록 마련된 것을 특징으로 하는 스프링.