KR20000025488A - 판 스프링 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판 스프링 장착구조에 관한 것으로, 종래에는 판 스프링이 장착되는 케이스의 내부에 판 스프링이 나사에 의해 체결되도록 하기 위한 장착돌기부가 돌출되도록 형성됨으로써 그 형상이 복잡하여 가공하기가 어려울 뿐만 아니라 판 스프링의 테두리부가 소정의 면적을 갖는 케이스의 장착면인 경계면 및 장착돌기부에 접촉됨으로써 판 스프링과 케이스의 접촉면적이 넓어져 마찰 손실이 커질 뿐만 아니라 판 스프링의 특성이 저하되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 판 스프링이 고정 결합되는 케이스의 구조를 단순화하고 케이스와 판 스프링사이에 판 스프링과 접촉을 최소화하면서 판 스프링의 체결이 가능하도록 한 받침부재를 삽입한 구조로 판 스프링의 접촉면적을 최소화함으로써 판 스프링의 변위를 최대한 확보함과 아울러 마찰손실을 줄여 판 스프링의 특성을 극대화하고, 또한 판 스프링을 장착하기 위한 부품의 가공을 수월하게 하여 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

판 스프링 장착구조

본 발명은 판 스프링 장착구조에 관한 것으로, 특히 판 스프링을 장착하기 위한 가공이 간단하고 수월하게 하며 장착시 접촉 면적을 최소화할 수 있도록 한 판 스프링의 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 스프링은 탄성변형이 큰 재료의 탄성을 효율 좋게 이용하여 외력을 흡수하고, 탄성 에너지로서 축적하는 특성이 있으며, 동적으로 고유진동을 가지고 충격을 흡수,완화하든지 진동을 방지하는 기능을 가진다. 또한 축적한 에너지를 외부로 향하여 작동하기도 한다.

상기 스프링의 종류에는 그 외형에 따라 원통형 스프링(helical spring), 원뿔형 스프링(conical spring), 볼류트 스프링(volute spring), 나선형 스프링(spiral spring), 판 스프링(leaf spring), 겹판 스프링(multiple spring), 접시형 스프링(coned disk spring), 비틀림 스프링(torsional spring) 등이 있다.

상기 스프링에서 판 스프링은 평판 형태의 탄성 판재 내부에 소정 형상의 관통홈이 형성된 형태로 이루어지며, 이와 같이 형성된 판 스프링은 소정의 형상을 갖는 케이스에 장착되어 나사에 의해 체결,고정되어 스프링 역할을 하게 된다.

도 1은 소정의 형상을 갖는 케이스내부에 판 스프링이 장착되는 구조의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 종래 판 스프링 장착구조는 다음과 같다.

먼저, 케이스(10)는 소정의 형상으로 형성되며 그 가운데 제1 직경을 갖도록 관통된 제1 관통구(11)에 이어 제1 관통구(11)보다 직경이 작게 관통된 제2 관통구(12)가 구비되어 형성된 케이스 몸체의 제2 관통구(12) 내주면에 소정의 폭으로 돌출된 장착돌기부(13)가 형성되어 이루어진다. 상기 제1 관통구(11)와 제2 관통구(12)의 경계면(14)은 직각으로 형성되며 그 경계면(14)은 제1 관통구(11)와 제2 관통구(12)의 직경차에 의해서 형성되며 그 경계면(14)은 판 스프링(20)이 접촉되는 장착면이 된다. 상기 장착돌기부(13)는 상기 경계면(14)에 연장 돌출되며 그 돌출된 장착돌기부(13)는 보통 등간격으로 4개 형성된다. 또한 상기 장착돌기부(13)에는 각각 암나사산공(15)이 형성된다.

그리고 상기 판 스프링(20)은 일정 두께를 갖는 원판 형태로 내부에 소정의 형상을 갖는 관통홈(21)이 형성되고 그 가장자리에 테두리부(22)가 형성됨과 아울러 그 테두리부(22)에 상기 암나사산공(15)에 상응하는 나사공(23)이 형성되어 이루어진다.

상기 판 스프링(20)은 케이스(10)의 제1 관통구(11)에 삽입되어 판 스프링(20)의 테두리부(22)가 경계면(14) 및 장착돌기부(13)에 접촉 지지됨과 아울러 판 스프링(20)의 나사공(23)과 장착돌기부(13)에 형성된 암나사산(15)이 일치된 상태에서 나사(30)에 의해 체결 고정되어 장착된다.

상기 케이스(10)에 장착된 판 스프링(20)의 가운데는 축이나 기타 질량체가 결합되어 축이나 질량체(m)에 작용하는 충격을 흡수,완화하거나 그 흡수되어 축적된 탄성에너지를 고유진동를 가지면서 외부로 출력하게 된다. 상기 판 스프링(20)의 특성은, 도 2에 도시한 바와 같이, 판 스프링(20) 면 전체가 변위를 가지고 있으며 그 가운데의 변위가 가장 크고 가장자리로 갈수록 변위가 작아지게 된다. 이때 판 스프링(20)의 특성을 극대화하기 위해서는 판 스프링(20)이 장착되는 케이스(10)와 판 스프링(20)의 접촉 면적을 최소화하여야 한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 판 스프링(20)이 장착되는 케이스(10)의 내부에 판 스프링(20)이 나사(30)에 의해 체결되도록 하기 위한 장착돌기부(13)가 돌출되도록 형성됨으로써 그 형상이 복잡하여 가공하기가 어려운 단점이 있고, 또한 판 스프링(20)의 테두리부(22)가 장착면인 경계면(14) 및 장착돌기부(13)에 접촉됨으로써 판 스프링(20)과 케이스(10)의 접촉면적이 넓어져 마찰 손실이 커질 뿐만 아니라 판 스프링의 특성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 판 스프링을 장착하기 위한 가공이 간단하고 수월하게 하며 장착시 접촉 면적을 최소화할 수 있도록 한 판 스프링의 장착구조를 제공함에 있다.

도 1a는 종래 판 스프링 장착구조를 도시한 정단면도,

도 1b는 도 1a의 평단면도,

도 2는 일반적인 판 스프링의 작동 상태를 도시한 판 스프링 정단면도,

도 3a는 본 발명의 판 스프링 장착구조를 도시한 정단면도,

도 3b는 도 3a의 평단면도,

도 4a, 4b는 본 발명의 판 스프링 장착구조를 구성하는 받침부재의 정단면도 및 평면도,

도 5a는 본 발명의 판 스프링 장착구조의 다른 실시예를 도시한 정단면도,

도 5b는 도 5a의 평단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

20 ; 판 스프링 23 ; 판 스프링 나사공

40 ; 케이스 41,42 ; 케이스 관통구

43 ; 케이스 단턱면부 44 ; 케이스 암나사산공

50 ; 받침부재 51 ; 받침부재 나사공

52 ; 받침부재 링부 53 ; 받침부재 돌기부

60 ; 체결부재 51' ; 링 나사공

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 소정의 형상으로 형성된 케이스 몸체의 내부에 내경이 다른 두 개의 관통구의 경계면에 의해 이루어진 단턱면부가 형성되고 그 단턱면부에 형성된 복수개의 암나사산공을 구비하여 이루어진 케이스와, 일정 두께를 갖도록 형성되며 그 내부에 상기 암나사산공에 상응하는 나사공이 형성되어 상기 케이스의 암나사산공과 나사공이 일치하도록 단턱면부에 안착되는 받침부재와, 상기 케이스의 암나사산공과 상응하는 나사공이 형성되어 받침부재에 안착되는 판 스프링과, 복수개의 체결부재로 구성되어, 상기 케이스의 암나사산공와 받침부재 및 판 스프링의 나사공을 일치시켜 상기 체결부재로 체결한 것을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조가 제공된다.

상기 받침부재는 일정 두께와 폭을 갖도록 형성된 링부의 내주면에 내측으로 연장된 복수개의 돌기부가 형성되고 상기 돌기부에 나사공이 관통 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조가 제공된다.

상기 받침부재는 일정 두께와 면적을 갖도록 형성되고 그 내부에 나사공이 관통 형성된 링 형태로 이루어지며 그 링이 케이스의 암나사산공과 상응하는 개수로 이루어짐을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조가 제공된다.

상기 받침부재의 최대 폭 길이는 단턱면부의 폭보다 같거나 작게 형성됨을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 판 스프링 장착구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 판 스프링 장착구조는, 도 3a, 3b에 도시한 바와 같이, 소정의 형상으로 형성된 케이스 몸체의 내부에 내경이 다른 두 개의 관통구(41)(42)의 경계면에 의해 이루어진 단턱면부(43)가 형성되고 그 단턱면부(43)에 형성된 복수개의 암나사산공(44)을 구비하여 이루어진 케이스(40)와, 일정 두께를 갖도록 형성되며 그 내부에 상기 암나사산공(44)에 상응하는 나사공(51)이 형성되어 상기 케이스(40)의 암나사산공(44)과 나사공(51)이 일치하도록 단턱면부(43)에 안착되는 받침부재(50)와, 상기 케이스(40)의 암나사산공(44)과 상응하는 나사공(23)이 형성되어 받침부재(50)에 안착되는 판 스프링(20)과, 복수개의 체결부재(60)로 이루어진다.

상기 단턱면부(43)는 두 개의 관통구(41)(42)의 반경차에 의해 형성됨과 아울러 축방향에 수직면을 이루도록 형성된다. 상기 단턱면부(43)에 형성되는 암나사산공(44)은 등간격으로 형성됨이 바람직하고, 그 수는 4개로 함이 바람직하다.

상기 받침부재(50)는, 도 4a, 4b에 도시한 바와 같이, 일정 두께와 폭을 갖도록 형성된 링부(52)의 내주면에 내측으로 연장된 복수개의 돌기부(53)가 형성되고 상기 돌기부(53)에 나사공(51)이 관통 형성되어 이루어진다. 상기 복수개의 돌기부(53)는 상기 케이스(40)의 암나사산공(44)과 상응하는 개수로 형성된다. 상기 받침부재(50)의 두께는 상기 판 스프링(20)의 진동시 판 스프링(20)이 케이스(40)에 접촉되지 않는 두께로 형성된다. 그리고 상기 받침부재(50)의 최대 폭, 즉 링부(52)와 돌기부(53)로 이루어지는 폭은 상기 단턱면부(43)보다 같거나 작게 형성됨이 바람직하다.

상기 판 스프링(20)은 종래의 판 스프링(20)과 같이 이루어지며, 테두리부(22)에 상기 케이스(40)의 암나사산공(44)과 상응하는 나사공(23)이 형성된다.

상기 체결부재(60)는 소정의 길이를 갖는 체결나사로 함이 바람직하다.

상기한 바와 같은 각 구성요소가 결합되는 과정은 먼저, 케이스(40)의 단턱면부(43)에 받침부재(50)의 나사공(51)과 암나사산공(44)이 일치하도록 안착시키고, 이어 판 스프링(20)의 나사공(23)을 받침부재(50)의 나사공(51)과 일치하도록 판 스프링(20)을 받침부재(50)에 안착시키게 된다. 이어 체결부재(60)인 체결나사를 일치된 케이스(40)의 암나사산공(44)과 받침부재(50) 및 판 스프링(20)의 나사공(51)(23)에 체결하여 받침부재(50) 및 판 스프링(20)을 케이스(40)에 고정하게 된다.

또한, 상기 받침부재(50)는 그 다른 변형예로서, 도 5a, 5b에 도시한 바와 같이, 일정 두께와 면적을 갖도록 형성되고 그 내부에 나사공(51')이 관통 형성된 링 형태로 이루어지며 그 링(50')이 케이스(40)의 암나사산공(44)과 상응하는 개수로 이루어진다. 그리고 상기 링(50')의 외경은 케이스(40)의 단턱면부(43)보다 같거나 작게 형성된다.

상기 링(50')은 링의 나사공(51')이 케이스(40)의 단턱면부(43)의 암나사산공(44)과 일치하도록 단턱면부(43)위에 복수개 위치하게 되며 그 위에 판 스프링(20)이 안착되어 체결부재(60)인 체결나사에 의해 체결 고정된다.

이하, 본 발명의 판 스프링 장착구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 판 스프링 장착구조는 케이스(40)에 장착된 판 스프링(20)의 가운데에 축이나 기타 질량체(m)가 결합되어 축이나 질량체(m)에 작용하는 충격을 흡수,완화하거나 그 흡수되어 축적된 탄성에너지를 고유진동를 가지면서 외부로 출력하게 된다.

본 발명은 종래의 구조에 비해 판 스프링(20)을 지지하고 고정할 수 있도록 받침부재(50)를 케이스(40)와 판 스프링(20)사이에 결합하게 됨으로써 판 스프링(20)의 접촉 면적을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 판 스프링(20)을 장착하기 위한 가공이 수월하게 된다. 즉, 본 발명은 케이스(40)를 가공시 케이스(40)내부에 직경이 다른 두 개의 관통구(41)(42)를 가공하고 이어 암나사산공(44)만 가공하면 되고 또한 받침부재(50)는 프레스 가공 등으로 쉽게 대량 생산이 가능하게 되어 그 가공이 수월하게 되는 반면, 종래의 경우 두 개의 관통구(11)(12) 뿐만 아니라 내측으로 돌출된 장착돌기부(13)를 형성하고 그에 암나사산공(15)을 가공해야하므로 그 형상이 복잡하여 가공이 어렵다. 그리고 종래에는 케이스(10)에 장착면인 경계면(14)에 나사(30)를 체결하기 위한 암나사산공(15)이 형성됨과 아울러 그 경계면(14)에 판 스프링(20)이 접촉되므로 판 스프링(20)의 결합시 접촉면적이 넓어질 수 밖에 없지만, 본 발명은 케이스(40)의 단턱면부(43)에 체결부재(60)인 체결나사가 체결되는 암나사산공(44)을 형성하고 판 스프링(20)과 접촉되는 부분에는 별도의 받침부재(50)를 결합하게 됨으로써 받침부재(50)와 판 스프링(20)의 접촉면적을 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 판 스프링 장착구조는 판 스프링의 접촉면적을 최소화함으로써 판 스프링의 변위를 최대한 확보함과 아울러 마찰손실을 줄여 판 스프링의 특성을 극대화할 수 있게 되며, 또한 판 스프링을 장착하기 위한 부품의 가공이 간단하고 수월하게 되어 제작 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 소정의 형상으로 형성된 케이스 몸체의 내부에 내경이 다른 두 개의 관통구의 경계면에 의해 이루어진 단턱면부가 형성되고 그 단턱면부에 형성된 복수개의 암나사산공을 구비하여 이루어진 케이스와, 일정 두께를 갖도록 형성되며 그 내부에 상기 암나사산공에 상응하는 나사공이 형성되어 상기 케이스의 암나사산공과 나사공이 일치하도록 단턱면부에 안착되는 받침부재와, 상기 케이스의 암나사산공과 상응하는 나사공이 형성되어 받침부재에 안착되는 판 스프링과, 복수개의 체결부재로 구성되어, 상기 케이스의 암나사산공와 받침부재 및 판 스프링의 나사공을 일치시켜 상기 체결부재로 체결한 것을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 받침부재는 일정 두께와 폭을 갖도록 형성된 링부의 내주면에 내측으로 연장된 복수개의 돌기부가 형성되고 상기 돌기부에 나사공이 관통 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 받침부재는 일정 두께와 면적을 갖도록 형성되고 그 내부에 나사공이 관통 형성된 링 형태로 이루어지며 그 링이 케이스의 암나사산공과 상응하는 개수로 이루어짐을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조.
4. 제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서, 상기 받침부재의 최대 폭 길이는 단턱면부의 폭보다 같거나 작게 형성됨을 특징으로 하는 판 스프링 장착구조.