KR20150115677A - A coil spring and the method for producing it - Google Patents

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KR20150115677A
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김형우
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Abstract

The present invention relates to a coil-shaped spring such as a compressive spring or extension spring and a method of manufacturing the same. The method of manufacturing the same includes: a step of preparing a rod made of spring steel; a step of boring an inner diameter of a spring in a longitudinal direction with respect to the rod; and a step of forming a coil-shaped part by spirally cutting an outer surface of the rod to an inner diameter part. According to the present invention, the coil-shaped spring and the method of producing the same can manufacture a coil-shaped spring having relatively excellent elasticity, high stiffness, and durability compared to a size of the existing coil spring. Also, according to the present invention, since a coil-shaped upper part is formed in the center of the rod, and both ends of the coil-shaped part form a cylindrical tube part, a specific shape coil-shaped spring can be manufactured so that a coil-shaped part is partially formed in a body of the coil-shaped spring and a coil-shaped part is not formed in the rest of them. A diameter of the outer diameter forms other curved part by forming a concave structure or a convex structure on an outer circumferential surface, and a coil-shaped spring with a specific shape in which the coil part is formed in the curved part can be manufactured.

Description

코일형상스프링과 그 제작방법{A COIL SPRING AND THE METHOD FOR PRODUCING IT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a coil spring,

본 발명은 기존의 압축 코일스프링 또는 인장 코일스프링과 같은 압축력이나 인장력 또는 밴딩력을 이용할 수 있는 코일형상의 나선형스프링과 그 제작방법에 관한 것으로 기존의 코일스프링과는 구조와 제작방법이 다르다. 보다 상세히는 기존의 코일스프링은 스프링 선재를 감아서 제작하며 그로 인해 그 구조는 코일스프링의 내경이 적어도 외경의 1/4보다 커야하며 코일스프링부 선재의 단면(또는 직경)이 어느 부위에서나 일정하고 코일스프링부에서 선재의 수평두께가 선재의 수직두께보다 4배 이상 크지 않는 구조이며 봉이나 관 중간부위에 봉이나 관과 일체형으로 되는 코일스프링을 제작 할 수 없는 구조이지만 본 발명의 코일형상스프링은 스프링강을 절삭 가공하여 만드는 방식이며 코일형상스프링의 내경이 외경의 1/4보다 적고, 즉 코일형상스프링의 코일형상부 외경수평단면적이 내경수평단면적의 15배가넘는 코일형상스프링을 제작할 수 있고, 코일형상부의 선재의 단면이 부위별로 일정치 않게 제작할 수 있으며, 필요에 따라서는 코일형상부의 선재의 수평두께가 선재의 수직두께보다 4배 이상 큰 구조를 형성 할 수 있으며, 봉이나 관의 중간 부위에 봉이나 관과 일체형으로 된 코일형상스프링을 형성 시킬 수 있다. 이와 같이 형성된 코일형상스프링은 위와 같은 구조로 인해 기존의 코일 스프링이 구현하지 못했던 여러 가지 특수한 기능들을 구현할 수 있으며, 동일한 외경크기의 기존 코일스프링에 비해 매우 큰 탄성력과 강성 및 큰 밴딩력을 갖출 수 있으며 내구성 또한 현저히 개선된 코일형상스프링과 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coil-shaped helical spring capable of utilizing a compressive force, a tensile force, or a bending force, such as a conventional compression coil spring or a tension coil spring, and a manufacturing method thereof, and the structure and manufacturing method are different from those of a conventional coil spring. More specifically, a conventional coil spring is manufactured by winding a spring wire material. Therefore, the structure of the coil spring must be such that the inner diameter of the coil spring is at least larger than 1/4 of the outer diameter, and the cross section (or diameter) of the coil spring wire material is constant The coil spring having a structure in which the horizontal thickness of the wire rod is not greater than four times the vertical thickness of the wire rod in the coil spring portion and the coil spring which is integrated with the rod or tube in the middle portion of the rod or tube can not be manufactured. Shaped spring having a coil-shaped spring whose inner diameter is smaller than 1/4 of the outer diameter, that is, the coil-shaped outer-diameter outer-diameter cross-sectional area of the coil-shaped spring is greater than 15 times the inner- The cross section of the wire of the coil-shaped portion can be made uniformly for each portion, and if necessary, the wire- To may form an at least 4 times greater than the vertical thickness of the pre-existing structure, and it is possible to form a rod or a tube or rod tube integrally with the coil-like spring in the middle part of. The coil-shaped spring thus formed can realize various special functions that the conventional coil spring can not realize due to the above structure, and can provide a very large elastic force, rigidity and large bending force compared with the conventional coil spring having the same outer diameter. The present invention relates to a coil-shaped spring having improved durability and a manufacturing method thereof.

일반적으로 코일스프링은 단면이 원형이나 각형의 선재(線材)를 코일 상태로 감아 만든 스프링으로서, 하중을 가하는 방향에 의해서 인장 코일스프링과 압축 코일스프링이 있다. 그리고 이와 같은 기존의 코일스프링은, 코일의 권수, 사용된 재질의 특성과 두께, 그리고 스프링의 외경과 내경 및 핏치 등이 스프링의 특성을 결정짓게 된다.Generally, a coil spring is a spring formed by winding a circular or rectangular wire member in a coil state, and has a tension coil spring and a compression coil spring depending on a direction in which the load is applied. Such conventional coil springs determine the characteristics of the coil, the characteristics and thickness of the materials used, the outer diameter, inner diameter and pitch of the springs.

이와 같은 일반적인 코일스프링은 직선기에 스프링강으로 이루어진 선재(線材)를 통과시켜서 직선화한 후, 서보모터 또는 캠에 의해 위치결정되는 포밍 툴을 이용하여 미리 설정된 벤딩각도로 포밍하면서 원하는 턴수로 제조되거나, 선재를 가열 시킨 후 선재를 감아서 제조된다.Such a general coil spring may be manufactured in a desired number of turns while forming a straight wire by passing a wire made of spring steel through a straight line and forming the wire by a predetermined bending angle using a forming tool positioned by a servo motor or a cam, The wire is manufactured by heating the wire and winding the wire.

이와 같이 코일스프링의 제조에 사용되는 선재는 그 단면형태가 원형 또는 사각형으로 된 것을 주로 사용하게 되는데, 특히 사각의 선재는 단일의 성형롤러에 의해 한번에 압축성형되기 때문에 단면의 급격한 변화로 응력이 발생되어 이를 코일스프링에 이용하는 경우 프레스 금형이나 자동차의 현가장치, 엔진의 흡배기 밸브와 같이 중하중이 빈번하게 작용되는 사용조건하에서는 잔류응력으로 인하여 균열이 발생되면서 수명이 짧아지게 되는 문제점이 있었다.The wire rod used in the manufacture of the coil spring has a circular or square shape in cross section. In particular, since the square wire rod is compressed and formed by a single forming roller in one stroke, And when it is used for a coil spring, there is a problem that cracks are generated due to the residual stress and the life is shortened under the use conditions under which heavy loads are frequently applied, such as press molds, suspension devices for automobiles, and intake and exhaust valves for engines.

도 1a에는 이와 같은 종래의 일반적인 코일스프링(1)이 기재되어 있다. 이와 같이 종래의 롤러 성형 방법으로 제조된 코일스프링(1)은 잔류 응력에 의한 크랙을 제거시키기 위하여 열처리를 하는 기술도 제안되어 있다.In Fig. 1A, such a conventional conventional coil spring 1 is described. In the coil spring 1 manufactured by the conventional roller forming method as described above, there is also proposed a technique of performing heat treatment to remove cracks due to residual stress.

예를 들면, 대한민국 공개특허공보 특2002-0019737호의 "코일스프링 및 그 제작방법"에 의하면, 도 1a에 도시된 바와 같은 기존의 코일스프링에 대해 잔류응력과 취성을 제거하고, 코일스프링의 내구성을 향상시킬 수 있는 기술을 제안하고 있다.For example, according to Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0019737, "coil spring and its manufacturing method ", residual stress and brittleness are removed from the conventional coil spring as shown in Fig. 1A and the durability And a technology that can be improved.

이러한 코일스프링(1)에 대해서, 상기와 같은 선행 기술은 스프링 강재의 선재를 코일링하기 전 또는후에 응력을 제거하는 뜨임처리를 하도록 구성되어 코일링 과정에서 크랙발생을 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.With respect to the coil spring 1, the prior art as described above is configured to perform a tempering treatment for removing stress before or after coiling the spring steel material, thereby minimizing the occurrence of cracks during the coiling process, Is obtained.

그러나, 도 1a에 기재된 일반적인 코일스프링(1)은 코일부(10)의 선재의 직경(D2)이 코일스프링(1)의 내경(D1)보다 대부분이 작은 것이 일반적인 규격이며 이로 인해 기존의 코일스프링은 내경(D1)이 외경(D)의 1/3보다 큰 것이 일반적이다. 또한 기존의 코일스프링 제작 방법으로는 스프링의 외경(D)에서 내경(D1)을 뺀 수치의 1/2, 즉 선재의 수평두께(T)가 선재의 수직두께(D2)에 비해 4배 이상의 수치를 갖도록 제작할 수 없는 것이 일반적이다.However, in the general coil spring 1 shown in Fig. 1A, the diameter D2 of the wire rod of the coil portion 10 is generally smaller than the inner diameter D1 of the coil spring 1, The inner diameter D1 is generally larger than 1/3 of the outer diameter D. In the conventional coil spring manufacturing method, 1/2 of the value obtained by subtracting the inner diameter D1 from the outer diameter D of the spring, that is, the horizontal thickness T of the wire rod is four times or more the vertical thickness D2 of the wire rod It can not be fabricated to have such a structure.

그 이유는 이와 같은 코일스프링(1)은 선재를 감아서 제작되기 때문에, 스프링이 제작되는 동안 스프링 강재가 휘어져서 소성변형되고, 이때 파단되지 않고 크랙이 발생되지 않기 위한 최대 곡률내에서 성형이 이루어져야 하기 때문이다. 즉 선재를 코일 형태로 감았을 때 스프링의 외경에 해당되는 선재부위의 길이는 늘어나게 되고 스프링 내경에 접하고 있는 선재부위는 길이가 줄어들게 되는데 이러한 형태 및 체적의 변화가 선재에 아주 심각한 크랙이나 균열을 일으키지 않고 스프링을 형성 할 수 있는 조건이 위와 같은 조건이기 때문이다.The reason for this is that since the coil spring 1 is manufactured by winding the wire material, the spring steel is bent and plasticized during the manufacture of the spring. In this case, the molding must be performed within the maximum curvature . That is, when the wire is wound in the form of a coil, the length of the wire part corresponding to the outer diameter of the spring is increased and the length of the wire part contacting with the inner diameter of the spring is reduced. Such a change in shape and volume causes a very serious crack or crack in the wire. This is because the condition that the spring can be formed is the above-described condition.

이와 같은 종래의 기술은 위와 같은 이유로 인해 일정 직경의 선재를 가지고 기존의 방식으로 만드는 코일스프링은 내경의 크기를 줄일 수 있는데는 한계가 있었으며 이로 인해 일정 직경의 선재로 탄성력이나 강성 및 밴딩령을 아주 크게하는데는 한계가 있었으며, 또한 제한된 좁은 공간에 쓰여질 수 있는 아주 강한 탄성력을 갖는 작은 외형크기의 스프링이 필요할 때 또는 스프링이 필요할 부위와 스프링이 일체형으로 제작되어져야 할 때 기존의 제조방법으로는 전혀 제작이 불가능 하였다. 또한 스프링 각 부위의 선재의 직경이 다른 스프링은 제작이 불가능 하였고, 뿐만 아니라 코일형상 스프링의 내경중심축과 외경중심축이 일치하지 않는 특수한 코일형상 스프링이 필요할 때 즉 내경중심축을 기준으로 코일형상부의 좌우 수평두께가 서로 다르거나, 스프링부의 같은 수직위치에서 내경 중심축을 기준으로 서로 마주보는 선경의 단면적이 서로 다른 코일 형상 스프링은 기존 제작방법으로는 제작할 수 없는 문제점이 있었다. 그리고 또한 스프링의 내경은 일정하고 외경의 형태 및 수치가 일정하지 않은 코일 형상의 스프링은 기존방법으로는 제작할 수 없는 문제점 등이 있었다. 뿐만 아니라 내경의 형태가 원형이 아닌 "+"과 같은 십자형이나 굴곡이 있는 특수한 형태의 코일형상스프링은 기존 방법으로는 제작할 수 없는 문제점이 있었다.Such a conventional technique has a limitation in that it can reduce the inner diameter of the coil spring, which is made of a conventional wire rod with a predetermined diameter, because of the above-mentioned reasons. As a result, the elastic spring, the stiffness, When there is a limit to be large and when a small external size spring having a very strong elastic force which can be used in a limited narrow space is required or when a spring needs to be formed integrally with a part requiring a spring, Production was impossible. In addition, when a special coil-shaped spring whose inner diameter central axis and outer diameter center axis of the coil-shaped spring do not coincide with each other is required, that is, the coil-shaped spring Shaped spring having a different horizontal thickness and a different cross-sectional area of a diametric center line of the inner diameter at the same vertical position of the spring portion can not be manufactured by the conventional manufacturing method. Also, there is a problem that a coil-shaped spring in which the inner diameter of the spring is constant and the shape and numerical value of the outer diameter are not constant can not be manufactured by the conventional method. In addition, there has been a problem that a special coil shape spring having a cross shape or a curved shape such as "+ ", which is not a circular shape, can not be manufactured by conventional methods.

예를 들어 아주 좁은 공간에서 강한 압축력을 필요로 하여 외경(D)이 2mm 이내이고, 내경(D1)이 0.3mm 또는 그 이내의 매우 작은 내경을 갖는 코일형상의 나선형 스프링이 요구되어질 수 있다. 즉 선재 수평두께(T)가 0.8mm이상이고 내경(D1)이 0.3mm인 코일 형상 스프링이 요구되어 질 때 코일부(40)의 내경이 외경의 1/4보다 작으므로 기존 제작 방법으로는 전혀 제작이 불가능하였고, 설령 선재를 감아서 만들었다 하여도 선재의 변형이 너무 커 재료의 심한 내부 균열 등으로 인해 내구성이 나오지 않게 되는 문제점이 있었다.For example, a spiral spring in the form of a coil having a very small inner diameter (D) of 2 mm or less and an inner diameter (D1) of 0.3 mm or less may be required, requiring a strong compressive force in a very narrow space. That is, when a coil shaped spring having a wire rod horizontal thickness T of 0.8 mm or more and an inner diameter D1 of 0.3 mm is required, the inner diameter of the coil portion 40 is smaller than 1/4 of the outer diameter, And even if the wire rod is wound around the wire rod, the deformation of the wire rod is too large and the durability of the wire rod can not be obtained due to the intrinsic cracks of the material.

즉, 이와 같이 코일스프링(30)의 탄성력이나 강성 또는 밴딩력을 크게 하기 위해서는 코일부(40)의 스프링 외경(D)을 코일스프링의 내경(D1)보다 상대적으로 크게 형성하는 것이 유리한데, 기존의 제작방식으로는 원하는 강한 탄성력과 고강성과 밴딩력을 갖춘 내구성을 갖는 코일스프링을 제작하는데 한계가 있는 문제점이 있었다.That is, in order to increase the elastic force, the stiffness or the bending force of the coil spring 30, it is advantageous to form the spring outer diameter D of the coil portion 40 relatively larger than the inner diameter D1 of the coil spring. There is a problem in manufacturing a coil spring having a desired strong elasticity, high strength and durability with a bending force.

뿐만 아니라, 종래의 성형방식으로 제작된 코일스프링(1)은 전체적으로 선재를 감아서 제작되기 때문에, 코일스프링(1) 전체가 코일부(10)를 형성하는 구조이다.In addition, since the coil spring 1 manufactured by the conventional molding method is manufactured by winding the wire rod as a whole, the entire coil spring 1 forms the coil portion 10.

따라서, 코일스프링(1)의 몸체 중, 부분적으로 코일부(10)를 형성하고, 나머지 부분은 코일부를 형성하지 않고, 선재 직경 이상의 봉형상이나 원통형 형상 또는 다른 형태의 비스프링부 몸체를 갖는 특수 형태의 코일스프링을 제작할 수는 없는 기술적인 한계를 갖는 것이었다. 뿐만 아니라 스프링 외경이 내경에 비해 적어도 4배이상 크거나, 즉 코일형상부의 외경수평단면적이 내경수평단면적의 15개 넘거나 스프링부의 선재의 수평두께가 스프링부의 선재의 수직두께보다 적어도 4배 이상 큰 탄성력과 고강성 및 밴딩력을 갖춘 내구성이 우수한 코일스프링이 요구될 때 기존제작방법으로는 코일형상의 나선형 스프링을 제작할 수 없는 기술적인 한계가 있었다.Therefore, it is possible to form the coil part 10 partially in the body of the coil spring 1, and the remainder part does not form a coil part, but has a special shape with a bar-shaped or cylindrical shape or other non- Type coil springs can not be manufactured. In addition, the spring outer diameter is at least four times larger than the inner diameter, that is, the outer diameter horizontal cross-sectional area of the coil-shaped portion is more than 15 times the inner diameter horizontal cross-sectional area, or the horizontal thickness of the spring portion is at least 4 times larger than the vertical thickness of the spring portion. When a coil spring having excellent durability with elasticity, high rigidity and bending force is required, there is a technical limitation that a coiled spiral spring can not be manufactured by the conventional manufacturing method.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 코일형상의 나선형스프링의 외경이 내경의 적어도 4배 이상 크거나 선재의 수평두께가 선재의 수직두께보다 적어도 4배 이상 큰, 기존 코일 스프링 제작방법에 의해 제작된 코일 스프링에 비해 상대적으로 매우 큰 탄성력과 고강성 및 밴딩력을 갖추면서도 내구성을 갖는 코일형상스프링과 그 제작방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art by providing a spiral spring having an outer diameter larger than the inner diameter by at least four times, Shaped spring having a relatively large elastic force, a high rigidity and a bending force in comparison with a coil spring manufactured by a coil spring manufacturing method, and a method of manufacturing the same.

그리고 본 발명의 다른 목적은 코일형상의 나선형스프링의 몸체 중, 부분적으로 코일형상부를 형성하고, 나머지 부분은 코일형상부를 형성하지 않는 관 타입(tube type)을 갖는 특수 형태의 코일형상의 나선형스프링 및 그 제작방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a coil-shaped spiral spring of a special type having a tube type in which a coil-shaped portion is partially formed and a remaining portion is not formed of a coil-shaped portion among the coil- And a manufacturing method thereof.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 일정한 직경이나 형태를 갖는 선재뿐만 아니라 부분마다 다른 직경과 다른 형태를 갖는 다양한 형태의 금속에도 코일형상의 나선형스프링 구조를 형성시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다. 즉 코일형상부의 선재의 단면적이 부위마다 다른 코일형상스프링과 그 제작방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a method of forming a coil-like helical spring structure on not only wire having a constant diameter and shape but also various types of metal having different diameters and different shapes from part to part. That is, coil-shaped springs whose cross-sectional areas of the coil-shaped portions vary from part to part, and a method of manufacturing the same.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 하나의 코일형상스프링에 내경과 선재의 수직두께 및 수평두께 등의 크기가 여러 가지를 가지는 특수한 형태의 코일형상스프링 구조를 제공하고 또한 제작할 수 있는 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing and providing a coil-shaped spring structure of a specific shape having a plurality of sizes such as a vertical thickness and a horizontal thickness of the inner diameter and the wire rod in one coil- .

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 코일형상스프링의 외경 중심축과 내경 중심축이 일치하지 않는 특수한 코일형상스프링을 제공하고 또한 그 것을 제작할 수 있는 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a special coil-shaped spring in which the outer diameter central axis and the inner diameter center axis of the coil-shaped spring do not coincide with each other and to provide a method of manufacturing the same.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 코일형상스프링을 형성할 때 감아서 만들지 않고 절삭 가공 함으로써 제조시 선재에 크랙이나 응력을 발생시키지 않음으로서 우수한 내구성을 달성함에 있다.Still another object of the present invention is to achieve excellent durability by not generating a crack or stress in a wire rod during manufacture by cutting the wire when forming a coil-shaped spring without forming it by winding.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 스프링 제조에 사용되는 금속재질에 관계없이 쉽게 코일 형상의 스프링을 제조할 수 있는 방법을 제공함에 있다. 예를 들어, Ni-Ti(니켈-티타늄) 합금은 초탄성 특성으로 인해 다루기가 어려워 이 재질을 이용한 굵은 선재의 스프링 제조가 쉽지 않은데 이러한 재질을 사용하여 다양한 크기와 다양한 형태의 코일 형상 스프링의 구조를 제작할 수 있는 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a method of easily manufacturing a coil-shaped spring regardless of the metal material used for manufacturing the spring. For example, Ni-Ti (nickel-titanium) alloys are difficult to handle due to their superelastic properties, making it difficult to manufacture coarse wire springs using this material. Using these materials, various shapes and shapes of coil- And a method for manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스프링 외경이 내경에 비해 적어도 4배 이상 크거나 코일형상부의 외경수평단면적이 내경수평단면적에 비해 적어도 15배 이상 큰 코일형상의 스프링을 제공하거나, 코일형상부의 선재의 수평두께가 선재의 수직두께보다 적어도 4배 이상 큰 코일형상의 스프링을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a coil-shaped spring having a spring outer diameter at least four times larger than an inner diameter, or a coil-shaped outer diameter horizontal cross-sectional area at least 15 times larger than an inner diameter horizontal cross- And the horizontal thickness of the negative wire is at least four times greater than the vertical thickness of the wire.

또한, 압축 또는 인장 코일형상의 나선형 스프링의 제작방법에 있어서, 봉재의 중심 길이방향으로 스프링의 내경이 될 부위가 천공된 스프링강으로 이루어진 봉재의 준비 단계; 및 상기 봉재의 외면을 스프링 내경이 될 천공부까지 나선형으로 절삭가공하여 코일형상부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a method of manufacturing a helical spring having a compression or tension coil shape, comprising the steps of: preparing a rod made of spring steel in which a portion to be an inner diameter of a spring is drilled in a center longitudinal direction of the rod; And forming a coil-shaped portion by cutting the outer surface of the bar material into a spiral shape up to perforation to be a spring inner diameter.

또한, 본 발명은 바람직하게는, 압축 또는 인장 코일형상의 스프링의 제작방법에 있어서, 스프링강으로 이루어진 봉재를 준비하는 단계; 상기 봉재의 외면을 스프링의 내경이 형성되는 부위까지 나선형으로 코일형상부를 절삭가공형성하는 단계; 및 스프링 내경을 천공하는 단계;를 포함하는 코일형상의 스프링 제작방법을 제공한다.Further, the present invention is preferably a method of manufacturing a spring of compressed or tensile coil shape, comprising the steps of: preparing a rod made of spring steel; Forming an outer surface of the bar material by cutting a coil-shaped portion into a spiral shape up to a portion where an inner diameter of the spring is formed; And a step of drilling the spring inner diameter.

또한, 본 발명은 바람직하게는, 상기 코일형상부는 봉재의 중앙에 형성되고, 상기 코일형상부의 양단은 관을 형성한 코일형상의 스프링과 그 제작방법을 제공한다.Further, the present invention preferably provides a coil-shaped spring in which the coil-shaped portion is formed at the center of the rod and both ends of the coil-shaped portion are formed in a tube, and a method of manufacturing the same.

그리고, 본 발명은 바람직하게는, 상기 봉재는 그 외경이 다른 만곡부를 형성하고, 상기 만곡부에 코일형상부가 형성된 코일형상의 스프링과 그 제작방법을 제공한다.Further, the present invention preferably provides a coil-shaped spring in which the rod member forms a curved portion having a different outer diameter, and a coil-shaped portion is formed in the curved portion, and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 선재의 수직두께 또는 핏치가 부위별로 다르게 형성된 코일 형상 스프링과 그 제작방법을 제공한다.Further, the present invention provides a coil-shaped spring in which the vertical thickness or pitch of the wire rod is formed differently for each part, and a manufacturing method thereof.

그리고, 본 발명은 바람직하게는, 상기 봉재의 축 방향 중심 천공은, 회전공구(tool)을 이용한 선반가공 또는 슈퍼 드릴링 또는 초음파 또는 레이져 가공 같은 천공방식을 이용하여 이루어지며, 상기 코일형상부의 나선형의 절삭가공은 와이어 방전 커팅가공방식 또는 레이져 가공방식 또는 회전공구(tool)을 이용한 선반가공으로 이루어진 코일스프링 제작방법을 제공할 수 있다.In the present invention, preferably, the axial central perforations of the bar material are formed by using a perforating method such as lathe machining using a rotary tool, super drilling, ultrasonic or laser machining, and the helical shape of the coil- The cutting process may be a wire discharge cutting process, a laser machining process, or a lathe machining method using a rotating tool.

또한, 코일형상부의 선재로는 일반적인 스프링강이나 Ni-Ti합금과 같은 탄성을 갖는 특수합금을 사용할 수도 있다.As the wire material of the coil-shaped portion, a special alloy having elasticity such as a spring steel or a Ni-Ti alloy may be used.

본 발명에 의하면, 코일형상의 스프링을 형성할 수 있는 봉재를 준비하고, 이러한 봉재의 중심을 길이방향으로 회전공구(tool)을 이용한 선반가공 또는 슈퍼 드릴링 또는 초음파 가공 또는 레이져 가공 방식에 의해서 천공하며, 천공 후에는 봉재 중심의 천공부까지 외면을 와이어 방전 커팅가공방식 또는 레이져 방식, 또는 회전공구(tool)을 이용한 (선반)가공 방식 등을 이용하여 나선형으로 절삭가공하여 코일형상부를 형성한다. According to the present invention, a rod material capable of forming a coil spring can be prepared, the center of the rod material can be drilled in the longitudinal direction by lathe machining using a rotary tool, super drilling, ultrasonic machining or laser machining After the perforation, the outer surface from the center of the bar to the perforation of the bar is cut into a helical shape using a wire discharge cutting method, a laser method, or a rotating tool (lathe) to form a coil shape.

이와 같이 본 발명에 의하면, 예를 들면 준비된 봉재의 직경이 1mm인 경우, 코일형상 스프링의 코일형상부의 선재의 수직두께가 대략 0.4-0.45mm 이상이며, 봉재의 축방향 중심 천공이 0.1-0.2mm 이하인 코일형상의 스프링을 제작할 수 있음으로써, 기존 코일스프링 제작방법에 의해 제작된 코일 스프링의 규격에 비해 상대적으로 매우 큰 탄성력 및 고강성과 밴딩력과 우수한 내구성을 갖는 코일형상의 스프링을 제작할 수 있게 된다. 뿐만아니라 예를 들면 외경이 5.0mm 내경이 0.3mm이며 코일형상부의 선재의 수직두께가 0.25mm인 즉 외경이 내경의 10배가 넘고 선재의 수평두께가 수직두께의 9배가 넘는 기존제조방식으로는 불가능한 매우 고 기능성의 특수 형태의 코일형상스프링도 제작할 수 있게 된다. 그리고 이러한 형태의 코일형상스프링을 제조하였음에도 불구하고 제작과정에서 기존의 제조방법에서처럼 응력이 발생되지 않고 크랙이 없기 때문에 별도의 뜨임처리가 필요 없고 내구성 또한 현저히 증가한다.As described above, according to the present invention, for example, when the diameter of the prepared rod is 1 mm, the vertical thickness of the wire of the coil-shaped portion of the coil-shaped spring is approximately 0.4-0.45 mm or more, The coil spring having a relatively large elastic force, high strength, bending ability and excellent durability can be manufactured in comparison with the standard of the coil spring manufactured by the conventional coil spring manufacturing method . In addition, for example, it is impossible to manufacture a conventional manufacturing method in which the outer diameter is 5.0 mm, the inner diameter is 0.3 mm, the vertical thickness of the coiled wire is 0.25 mm, that is, the outer diameter is more than 10 times of the inner diameter and the horizontal thickness of the wire is more than 9 times It is possible to manufacture a coil shape spring of a special shape of very high functionality. In spite of the fact that this type of coil-shaped spring is manufactured, no stress is generated and there is no crack in the manufacturing process as in the conventional manufacturing method. Therefore, no separate tempering treatment is required and the durability is also remarkably increased.

뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 코일형상부가 봉재의 중앙에 형성되고, 코일부의 양단은 관부를 형성하는 구조를 갖춤으로써 코일형상의 스프링의 몸체중, 부분적으로 코일형상부를 형성하고, 나머지 부분은 코일형상부를 형성하지 않는 특수형태의 코일형상의 스프링을 제작할 수 있게 된다. 또한 준비된 봉재는 그 외주면에 오목 구조 또는 볼록 구조를 형성하여 그 외경이 다른 만곡부를 형성하고, 상기 만곡부에 코일형상부가 형성된 특수 형태의 코일형상의 스프링도 제작할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 스프링의 각 부위마다 외경을 다르게 형성된 특수형태의 코일형상의 나선형 스프링도 제작할 수 있게 된다. 즉 스프링의 외형이 원기둥 형태뿐만 아니라 육각기둥 같은 다양한 형태의 코일형상의 나선형 스프링도 제작가능하다. 상기와 같이 본 발명에 의한 장점은 선재의 직경이나 스프링의 내경 또는 외경에 전혀 구애받지 않고 원하는 선재의 두께가 두꺼워도, 외경에 비해 내경의 수치가 현저히 적어도 스프링의 외형이 복잡해도 외경 부위마다 다르게 설계되어도 내경의 중심축과 외경의 중심축이 일치하지 않는 스프링이 요구되어도 제작이 가능한 스프링과 그 제조방법이며 동일한 외경 크기를 갖는 기존 코일스프링에 비해 비교할 수 없는 크기의 압축력이나 인장력을 얻을 수 있도록 설계가 가능하다.In addition, according to the present invention, the coil-shaped portion is formed at the center of the bar and both ends of the coil portion have the structure of forming the tube portion to form a coil-shaped portion partially in the body of the coil- It is possible to manufacture a coil-shaped spring of a special shape which does not form a shape. In addition, the prepared rod can be formed with a concave or convex structure on the outer circumferential surface thereof to form a curved portion having an outer diameter different from that of the curved portion, and a special coil-shaped spring having a coil-shaped portion formed in the curved portion. In addition, it is possible to manufacture spiral springs in the form of a coil having a different outer diameter for each part of the spring. In other words, not only the outer shape of the spring is cylindrical, but also various types of coil-shaped helical springs such as a hexagonal column can be manufactured. As described above, according to the present invention, even if the thickness of a desired wire rod is not increased regardless of the diameter of the wire rod, the inner diameter or outer diameter of the spring, the inner diameter is significantly different from the outer diameter, In order to obtain a compressive force or tensile force comparable to that of a conventional coil spring having the same outer diameter, a spring capable of being manufactured even if a spring whose central axis of the inner diameter is not aligned with the center axis of the outer diameter is designed Design is possible.

도 1a는 종래 기술에 따른 일반적인 코일스프링의 단면도이다.
도 1b는 종래 기술의 롤러 성형방식으로는 제작이 불가능한 코일형상부의 외경이 내경의 4배인 코일형상의 스프링을 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 코일형상의 나선형 스프링 제작방법을 단계적으로 도시한 설명도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 코일형상의 나선형 스프링 제작방법중 일부 공정 순서를 다르게 변경시켜서 구현하는 방식을 단계적으로 도시한 설명도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 코일형상의 나선형 스프링 제작방법으로 제작된 인장 코일형상의 나선형 스프링을 도시한 측면도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 코일형상의 나선형 스프링 제작방법으로 제작된 압축 코일형상의 나선형 스프링을 도시한 측면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 코일형상의 나선형 스프링 제작방법으로 제작된 코일형상의 나선형 스프링 중 외면에 오목 구조의 만곡부를 형성하고, 코일형상부를 형성한 구조를 도시한 측면도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 코일형상의 나선형 스프링 제작방법으로 제작된 코일형상스프링중 외면에 볼록 구조의 만곡부를 형성하고, 코일형상부를 형성한 구조를 도시한 측면도이다.1A is a cross-sectional view of a conventional coil spring according to the prior art.
Fig. 1B is a cross-sectional view showing a coil-shaped spring whose outer diameter is four times the inner diameter of the coil-shaped portion which can not be manufactured by the roller molding method of the related art.
FIGS. 2A to 2C are step-by-step illustrations of a coil-shaped spiral spring manufacturing method according to the present invention.
FIGS. 3A to 3C are explanatory diagrams showing steps of a method of manufacturing a coil-shaped helical spring according to the present invention by changing some process sequences in different ways.
FIG. 4A is a side view showing a spiral spring of a tension coil shape manufactured by a method of manufacturing a coil-shaped helical spring according to the present invention. FIG.
FIG. 4B is a side view showing a spiral spring of a compression coil shape manufactured by a coil-shaped spiral spring manufacturing method according to the present invention.
5A is a side view showing a structure in which a curved portion of a concave structure is formed on the outer surface of a coil-shaped helical spring manufactured by the coil-shaped helical spring manufacturing method according to the present invention, and a coil-shaped portion is formed.
FIG. 5B is a side view showing a structure in which a curved portion of a convex structure is formed on an outer surface of a coil-shaped spring manufactured by the coil-shaped helical spring manufacturing method according to the present invention, and a coil-shaped portion is formed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명에 따른 코일형상스프링의 제작방법(100)은, 스프링 내경이 될 부위가 천공되어 형성된 천공부(142)를 가지는 관 타입(type)의 금속재(봉재)를 준비한 후 금속재(봉재) 중심의 천공부(142)까지 외면을 나선형으로 절삭가공하여 코일형상부(120)를 형성하는 방법(미 도시)이 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 먼저 스프링강으로 이루어진 봉재(110)를 준비하는 단계(S1)가 이루어진다.A method (100) for manufacturing a coil-shaped spring according to the present invention is a method for manufacturing a coil-shaped spring according to the present invention, wherein a pipe type metal material (rod material) having a perforation 142 formed by perforating a part to be a spring inner diameter is prepared, There is a method (not shown) of forming the coil-shaped portion 120 by spirally cutting the outer surface to the perforated portion 142. As shown in FIG. 2A, first, a step S1 of preparing a rod 110 made of spring steel is performed.

그리고 다음으로는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 봉재(110)의 중심을 길이방향으로 스프링 내경이 될 부위를 천공하는 단계(S2)가 이루어지는데, 상기 단계(S2)에 의해 상기 봉재(110)에 상하 관통형성되며 코일형상스프링의 내경(D3)과 동일한 직경을 가지는 천공부(142)가 형성된다. 이와 같은 단계(S2)는 회전공구를 이용한 방식이나 슈퍼 드릴링 방식이나 초음파 가공방식 또는 레이져를 이용하여 이루어진다. 이때 이미 길이 방향으로 천공되어 있는 관 타입의 금속재(봉재)를 준비하여 이용할 수 도 있다.Next, as shown in FIG. 2B, a step S2 of puncturing the center of the rod 110 to be a spring inner diameter in the longitudinal direction is performed. In the step S2, 110 and having a diameter equal to the inner diameter D3 of the coil-shaped spring. The step S2 may be performed using a rotating tool, a super-drilling method, an ultrasonic machining method, or a laser. At this time, it is also possible to prepare and use a pipe type metal material (rod material) which has already been drilled in the longitudinal direction.

이와 같은 슈퍼 드릴링 방식은, 예를 들면 대한민국 등록특허 제10-0432098호의 "공작물을 0.1Φ로 천공하기 위한 슈퍼드릴 셋팅 방법"과 같은 방식으로 이루어질 수 있다.Such a super-drilling method can be carried out in the same manner as that described in Korean Patent No. 10-0432098, for example, "a super-drill setting method for drilling a workpiece to 0.1Φ".

즉, 스프링강으로 이루어진 봉재(110)의 공작물을 슈퍼드릴(미도시)을 이용해 0.1Φ로 천공하기 위한 전기적인 가공조건을 셋팅하고, 가공시 와이어의 단선을 방지하기 위해 전극의 형상길이를 80-120mm로 하며, 상기 와이어의 상,하에 0.1Φ 특수가이드를 설치하고, 방전 콘덴서의 용량을 70-80Kg/㎠ 로 설정하고, 가공속도를 1-2mm/min 로 하며, 공작기계와 서보모터에 1A의 전류를 공급하고, 전극소모량을(초경5T기준) 15mm로 공급하여 천공할 수 있다.That is, an electrical working condition for drilling the workpiece of the spring steel made of spring steel 110 into 0.1? By using a super drill (not shown) is set, and the shape length of the electrode is set to 80 A special guide of 0.1? Is placed on the wire above and below the wire, the capacity of the discharge capacitor is set to 70-80 kg / cm 2, the machining speed is set to 1-2 mm / min, 1A, and the amount of electrode consumption (at 5T of carbide tip) is supplied at 15 mm, and the hole can be drilled.

따라서, 상기 봉재(110)는 예를 들면 0.2mm 이하, 바람직하게는 0.1-0.2mm, 더욱 바람직하게는 0.1mm 이하의 내경(D3)을 갖도록 천공되어질 수 있다.Thus, the bar 110 may be perforated to have an inner diameter D3 of, for example, 0.2 mm or less, preferably 0.1-0.2 mm, and more preferably 0.1 mm or less.

그리고 다음으로는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 봉재(110) 중심의 천공부(142)까지 외면을 나선형으로 절삭가공하여 나선형태로 이루어진 코일형상부(120)를 형성하는 단계(S3)가 이루어진다. 이때 바람직하게는 봉재를 코일형상부가 시작되는 시작점으로부터 나선형으로 적어도 3회전 이상 즉, 1080° 이상 회전되어 가공되어지도록 한다.Next, as shown in FIG. 2C, a step S3 of forming a spiral-shaped coil-shaped portion 120 by spirally cutting the outer surface to the perforation 142 at the center of the rod 110 . At this time, the bar material is preferably spirally rotated from the starting point of the coil-shaped portion by at least three rotations, that is, by 1080 degrees or more.

이와 같은 나선형의 절삭가공 단계(S3)는, 예를 들면 와이어 방전 커팅가공방식이나 레이져 가공방식 또는 회전공구를 이용한 선반가공 방식을 이용하여 이루어질 수 있다.Such a spiral cutting step S3 may be performed using, for example, a wire discharge cutting method, a laser machining method, or a lathe machining method using a rotary tool.

이와 같은 와이어 방전 커팅가공방식의 예로서는, 대한민국 공개특허공보 제2002-0027597호의 "와이어 방전가공방법"과 같은 방식으로 이루어질 수 있다.An example of such a wire discharge cutting processing method can be performed in the same manner as the "wire electric discharge machining method" of Korean Patent Publication No. 2002-0027597.

이와 같은 와이어 방전가공방법은 0.02~0.3mm의 와이어에 마이너스 전류를 가하고 가공물에 플러스 전류를 가하면서 상기한 와이어와 가공물의 사이에서 발생되는 방전에 의해 소정 형상으로 가공을 하게 된다.In such a wire electric discharge machining method, a minus current is applied to a wire of 0.02 to 0.3 mm, and a positive current is applied to the work, and the wire is processed into a predetermined shape by discharge generated between the wire and the work.

이와 같은 와이어 방전가공방법은, 특히 고정밀도 방전가공작업에 사용하는데 매우 적합한 것으로서, 대한민국 실용신안등록번호 제20-0284494호의 "와이어컷 방전 가공기용 와이어 커팅 장치"에 기재되어 있는 바와 같은 와이어컷 방전 가공기를 사용할 수 있음도 물론이다.Such a wire electric discharge machining method is particularly suitable for use in high-precision electric discharge machining, and is a wire cut discharge as described in Korean Utility Model Registration No. 20-0284494 entitled " Wire Cutting Device for Wire- Of course, it is also possible to use a processing machine.

이와 같은 나선형의 절삭가공 단계(S3)를 거치게 되면, 본 발명에 따른 코일형상스프링 제작방법(100)에 의해서 제작된 코일형상스프링은 상기 코일형상부(120)의 선재(121)의 수평두께(T1)가, 코일형상스프링(코일형상부)의 내경(D3)보다 1.5배 이상 현저하게 크게 형성될 수 있다(T1>>D3). 또는 상기 코일형상부(120)의 외경수평단면적이 내경수평단면적의 15배가 넘는 코일형상스프링을 제작할 수 있다.The coil-shaped spring fabricated by the method 100 for fabricating a coil-shaped spring according to the present invention has a horizontal thickness of the wire 121 of the coil-shaped portion 120 T1) can be formed to be significantly larger than the inner diameter D3 of the coil-shaped spring (coil-shaped portion) by 1.5 times or more (T1 >> D3). Or a coil-shaped spring having an outer diameter and a horizontal cross-sectional area of the coil-shaped portion 120 exceeding 15 times the inner-diameter horizontal cross-sectional area.

한편, 본 발명에 따른 코일형상스프링 제작방법(100)은, 상기와는 다른 순서로 이루어질 수도 있다.Meanwhile, the method 100 for manufacturing a coil-shaped spring according to the present invention may be performed in a different order from the above.

즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저 스프링강으로 이루어진 봉재(110)를 준비하는 단계(S1)가 이루어진다.That is, as shown in FIG. 3A, first, a step S1 of preparing a rod 110 made of spring steel is performed.

그리고 다음으로는 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 봉재(110)의 외면을 스프링 내경을 이룰 부위까지 나선형으로 절삭가공하는 단계(S2)가 이루어질 수 있다.Next, as shown in FIG. 3B, a step S2 of cutting the outer surface of the bar 110 to a portion where the inner diameter of the bar 110 is formed may be spirally machined.

이와 같은 나선형의 절삭가공 단계(S2)에서는 상기에서 설명한 바와 같은, 와이어 방전 커팅가공방식 또는 레이져 가공방식 또는 회전공구(tool)을 이용한 방식 등을 이용하여 이루어질 수 있다.In the spiral cutting step S2, a wire discharge cutting method, a laser machining method, or a method using a rotary tool as described above can be used.

그리고 다음으로는 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 봉재(110)의 중심을 길이방향으로 스프링 내경을 천공하는 단계(S3)가 이루어진다. 상기 단계(S3)를 통해 상기 봉재(110)에 상하 관통형성되며 코일형상스프링의 내경(D3)과 동일한 직경을 가지는 천공부(142)가 형성되고, 나선형태로 이루어진 코일형상부(120)가 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 3C, a step S3 of puncturing the spring inner diameter in the longitudinal direction of the center of the rod 110 is performed. A perforation 142 having a diameter equal to the inner diameter D3 of the coil-shaped spring is formed through the bar 110 through the step S3, and the helical coil- .

이와 같은 봉재(110)의 중심을 길이방향으로 천공하는 단계(S3)는, 상기에서 설명한 바와 같은, 슈퍼 드릴링 방식 이나 초음파 가공방식 또는 레이져 가공방식을 이용하여 이루어진다.The step (S3) of drilling the center of the rod 110 in the longitudinal direction is performed by using a super-drilling method, an ultrasonic machining method, or a laser machining method as described above.

상기와 같은 단계(S1,S2,S3)들을 통하여 제작된 본 발명의 코일형상스프링(140)은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 코일형상부(120)는 봉재(110)의 중앙에 구멍(142)이 형성되고, 상기 코일형상부(120)의 양단은 관부(130)를 형성한 구조일 수 있다.4A and 4B, the coil-shaped spring 140 of the present invention manufactured through the above steps S1, S2, and S3 has the coil-shaped portion 120, A hole 142 may be formed at the center and both ends of the coil-shaped portion 120 may have a tube portion 130 formed therein.

도 4a에 도시된 구조에서는, 코일(121)의 핏치(L)가 작게 형성되어 인장 코일스프링으로서 사용되는 구조가 도시되어 있다.In the structure shown in Fig. 4A, the pitch L of the coil 121 is formed to be small so that it is used as a tension coil spring.

반면에 도 4b에 도시된 구조에서는, 코일형상부(120)의 핏치(L)가 상대적으로 크게 형성되어 압축 코일스프링으로서 사용되는 구조가 도시되어 있다. 이때 핏치(L)와 선재(121)의 수직두께(D4)는 각 부위별로 다르게 형성시킬 수 도 있다.On the other hand, in the structure shown in Fig. 4B, a structure in which the pitch L of the coil-shaped portion 120 is formed relatively large to be used as a compression coil spring is shown. At this time, the vertical thickness D4 of the pitch L and the wire 121 may be formed differently for each portion.

이와 같이 본 발명에 의하면 코일형상부(120)가 봉재(110)의 중앙 부근에 형성되고, 코일형상부(120)의 양단은 관 형태의 관부(130)를 형성하는 구조를 갖춤으로써 코일형상스프링의 몸체 중, 부분적으로 코일형상부(120)를 형성하고, 나머지 부분은 코일부(120)를 형성하지 않는 관 형태의 관부(130)를 가지는 특수 형태의 코일형상스프링을 제작할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the coil-shaped portion 120 is formed near the center of the rod 110, and both ends of the coil-shaped portion 120 have the structure of forming the tube- Shaped coil spring 120 having a tubular tube portion 130 in which the coil portion 120 is partially formed and the remaining portion is not formed of the coil portion 120. [

또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 봉재(110)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 그 외경(D5)의 직경이 다른 만곡부(150)를 형성하고, 상기 만곡부(150)에 코일형상부(120)가 형성된 구조로 형성될 수 있다.5A and 5B, the bar 110 may have a curved portion 150 having an outer diameter D5 different from that of the outer diameter D5, and the curved portion 150 may have a coil shape (120).

즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 봉재(110)는 그 외주면에 오목구조를 형성하여 그 외경의 직경이 다른 만곡부(150)를 형성하고, 상기 만곡부(150)에 코일형상부(120)가 형성된 특수 형태의 코일형상스프링으로 제작될 수 있다.5A, the bar 110 has a concave structure on its outer circumference to form a curved portion 150 having a different outer diameter, and the coiled portion 120 is formed on the curved portion 150, Shaped coil-shaped spring having a special shape.

뿐만 아니라, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 봉재(110)는 그 외주면에 볼록 구조를 형성하여 그 외경의 직경이 다른 만곡부(150)를 형성하고, 상기만곡부(150)에 코일형상부(120)가 형성된 구조로도 제작될 수 있는 것이다.5B, the bar 110 may have a convex structure on its outer circumference to form a curved portion 150 having a different outer diameter, and the curved portion 150 may have a coil shape portion 120 ) Can be formed.

상기와 같이 구성된 본 발명의 코일형상스프링 제작방법(100)에 의해서 제작된 코일형상스프링(140)은 코일형상부(120)의 선재(121)의 수직두께(D4)가 상기 코일형상부(120)의 내경(D3), 즉 코일형상스프링(140)의 내경(D3)보다 크게 형성되어 고강성과 내구성을 우수하게 확보할 수 있다.The coil-shaped spring 140 manufactured by the method 100 for fabricating a coil-shaped spring according to the present invention having the above-described structure is formed such that the vertical thickness D4 of the wire 121 of the coil- The inner diameter D3 of the coil-shaped spring 140, that is, the inner diameter D3 of the coil-shaped spring 140, thereby ensuring high strength and durability.

예를 들면, 본 발명에 의해서 제작된 코일형상스프링(140)은, 상기 봉재(110)의 직경이 1mm 라고 가정하면, 상기 봉재(110)의 축방향 중심 천공부(142)은 0.2mm, 바람직하게는 0.1-0.2mm, 더욱 바람직하게는 0.1mm 이하의 내경(D3)으로 이루어질 수 있다.For example, assuming that the diameter of the rod 110 is 1 mm, the coil-shaped spring 140 manufactured according to the present invention has a center axial perforation 142 of the rod 110 of 0.2 mm, (D3) of 0.1 to 0.2 mm, more preferably 0.1 mm or less.

그러나, 코일형상부(120)의 선재(121)의 수직두께(D4)는 대략 0.4mm 이상으로 이루어질 수 있으며, 이는 명백하게 코일형상부(120)의 내경(D3)에 비하여 현저하게 큰 것이다.However, the vertical thickness D4 of the wire member 121 of the coil-shaped portion 120 may be approximately 0.4 mm or more, which is obviously significantly larger than the inner diameter D3 of the coil-shaped portion 120. [

상기와 같이 본 발명에 의하면, 스프링강으로 이루어진 봉재(110)를 준비하고, 이러한 봉재(110)의 중심을 길이방향으로 스프링의 내경이 될 부위를 슈퍼 드릴링 방식에 의해서 천공하며, 봉재(110)의 외면은 나선형으로 와이어 방전 커팅가공방식으로 절삭가공하여 코일형상부(120)를 형성한다.As described above, according to the present invention, the rod 110 made of spring steel is prepared, the portion of the rod 110, which becomes the inner diameter of the spring in the longitudinal direction, is drilled by a super drilling method, The outer surface of the coil-shaped portion 120 is spirally cut by a wire discharge cutting process.

따라서, 코일형상부(120)의 선재(121)의 수직두께(D4)가 코일부(120)의 내경(D3)보다 1.5배 이상 현저하게 큰 코일형상스프링(140)을 제작할 수 있음으로써, 기존 제조방법에 의해 형성된 코일 스프링에 비해 상대적으로 매우 큰 탄성력과 고강성과 내구성을 가질 수 있게 된다. 또한 본 발명은 코일형상부를 형성한 후 전해연마와 같은 공정을 통해 코일형상부 형성시 생길 수 있는 다른 금속으로 인한 오염층이나 거치른 표면을 연마하여 최종 처리할 수 있다.Therefore, since the coil-shaped spring 140 having the vertical thickness D4 of the wire member 121 of the coil-shaped portion 120 is 1.5 times or more larger than the inner diameter D3 of the coil portion 120, It is possible to have a relatively large elastic force, high strength and durability as compared with the coil spring formed by the manufacturing method. In addition, the present invention can polish a contaminated layer or a rough surface due to another metal that may be formed when a coil-shaped portion is formed through a process such as electrolytic polishing after forming a coil-shaped portion, and final treatment can be performed.

상기와 같은 방법을 이용하여 코일형상스프링을 제조하므로, 외경(D5)이 내경(D3)의 적어도 4배 이상 되는 코일형상스프링을 제조할 수 있으며, 코일형상부(120)의 외경에서 내경까지의 수평두께(T1)가 코일형상부(120)의 스프링(121)의 수직두께(D4)보다 적어도 4배 이상 되는 코일형상스프링을 제조할 수 있고, 코일형상스프링의 외경중심축과 내경중심축이 일치하지 않는 코일형상스프링을 제조할 수 있으며, 코일형상스프링의 내경중심축을 기준으로 좌우 코일의 수직 단면이 동일하지 않는 코일형상스프링을 제조할 수 있고, 상하기준으로 외경이 다른 코일형상스프링을 제조할 수 있으며, 중앙에 관 또는 봉이 형성되어 있고 그 양 말단에 코일형상부가 형성되어 있는 스프링을 제조할 수 있다. 본 발명은 금속재질에 관계없이 쉽게 코일 형상의 스프링을 제조할 수 있는데, 예를 들어, Ni-Ti(니켈-티타늄) 합금은 초탄성 특성으로 인해 다루기가 어려워 이 재질을 이용한 굵은 선재의 스프링 제조가 쉽지 않은데 이러한 재질을 사용하여 다양한 크기와 다양한 형태의 코일 형상 스프링의 구조를 제작할 수 있다.Since the coil-shaped spring is manufactured using the above-described method, a coil-shaped spring having an outer diameter D5 of at least four times or more of the inner diameter D3 can be manufactured, and the coil- Shaped spring having a horizontal thickness T1 at least four times greater than the vertical thickness D4 of the spring 121 of the coil-shaped portion 120 can be produced, and the outer diameter central axis and the inner diameter central axis of the coil- Shaped coil spring which can not produce a coincident spring can be manufactured and coil-shaped springs whose vertical sections of the left and right coils are not identical with respect to the inner diameter central axis of the coil-shaped spring can be manufactured, and a coil- A spring in which a tube or a rod is formed at the center and a coil-shaped portion is formed at both ends thereof can be manufactured. For example, Ni-Ti (nickel-titanium) alloys are difficult to handle due to their super elastic properties. Therefore, it is difficult to fabricate springs of coarse wire using this material. It is not easy to fabricate coil shape springs of various sizes and various shapes by using these materials.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 봉재(110)의 외면을 나선형으로 커팅하는 방식은 상기에서 설명된 와이어 방전 커팅가공방식이외의 디스크 방식의 절삭가공을 통해서도 가능할 수 있을 것이다. 또한, 상기에서 설명된 코일형상부(120)의 코일(121)의 수직두께(D4), 수평두께(T1) 또는 외경(D5), 또는 코일형상부(120)의 내경(D3) 크기는 그 적용 분야에 따라서 다른 크기와 규격으로 제작가능할 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such specific structures. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. For example, the method of cutting the outer surface of the bar 110 in a spiral manner may be performed by a disk-type cutting process other than the wire discharge cutting process described above. The vertical thickness D4, the horizontal thickness T1 or the outer diameter D5 of the coil 121 of the coil-shaped portion 120 described above or the inner diameter D3 of the coil- Different sizes and sizes will be available depending on the application. However, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

110: 봉재 120: 코일형상부
121: 선재 130: 관부
140: 코일형상스프링 142: 천공부
150: 만곡부 D3: 내경
D4: 코일형상부의 선재의 수직두께 D5: 외경
L: 핏치 T1: 코일형상부의 선재 수평두께110: rod 120: coiled part
121: wire rod 130:
140: coil-shaped spring 142:
150: Bend D3: Inner diameter
D4: vertical thickness of the wire in the coil-shaped portion D5: outer diameter
L: Pitch T1: Horizontal thickness of wire in coil shape

Claims (12)

압축 또는 인장 코일형상스프링의 제작방법에 있어서,
코일형상스프링의 내경과 동일한 직경을 가지는 천공부가 형성된 봉재의 준비 단계; 및 상기 봉재의 천공부까지 연통되도록 상기 봉재의 외면을 나선형으로 절삭가공하여 코일형상부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형상스프링의 제작방법.A method of manufacturing a compression or tension coil shape spring,
Preparing a bar material having a perforated portion having a diameter equal to an inner diameter of the coil-shaped spring; And forming a coil-shaped portion by spirally cutting the outer surface of the bar material so as to communicate with the perforation of the bar material. 압축 또는 인장 코일형상스프링의 제작방법에 있어서,
스프링강으로 이루어진 봉재를 준비하는 단계;
상기 봉재의 외면을 코일형상스프링의 내경이 될 부위까지 나선형으로 절삭가공하는 단계; 및 상기 봉재를 상하 천공하여 코일형상스프링의 내경과 동일한 직경을 가지는 천공부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형상스프링의 제작방법.A method of manufacturing a compression or tension coil shape spring,
Preparing a rod made of spring steel;
Cutting the outer surface of the bar material into a spiral shape up to a portion to be an inner diameter of the coil-shaped spring; And forming a perforation having a diameter equal to an inner diameter of the coil-shaped spring by vertically drilling the bar material. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일형상부는 상기 봉재의 중앙에 형성되고, 상기 코일형상부의 양단은 관 형태의 관부가 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형상스프링의 제작방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the coil-shaped portion is formed at the center of the bar material, and both ends of the coil-shaped portion are formed with a tube-shaped tube portion. 제1항에 있어서, 상기 코일형상스프링은 그 외경의 상하 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 코일형상스프링의 제작방법.The method according to claim 1, wherein the coil-shaped spring has a different outer diameter. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일형상스프링의 외경은 상기 코일형상스프링의 내경보다 적어도 4배 이상 크게 형성되어 고강성과 내구성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 코일형상스프링의 제작방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the outer diameter of the coil-shaped spring is formed to be at least four times larger than the inner diameter of the coil-shaped spring, thereby improving high strength and durability. 제3항에 있어서,
상기 코일형상스프링의 내경을 이루는 천공부는 슈퍼드릴가공방식 또는 레이져가공방식 또는 회전공구를 이용한 가공방식으로 형성되며,
상기 코일형상부를 형성하기 위한 절삭가공은 와이어 방전 커팅가공방식 또는 레이져방식 또는 회전공구를 이용한 가공방식에 의해 행하여지는 것을 특징으로 하는 코일형상스프링의 제작방법.The method of claim 3,
The perforations forming the inner diameter of the coil-shaped spring are formed by a super-drilling method, a laser machining method, or a machining method using a rotary tool,
Wherein a cutting process for forming the coil-shaped portion is performed by a wire discharge cutting method, a laser method, or a processing method using a rotary tool. 외경이 내경의 적어도 4배 이상 되는 코일형상스프링.A coil-shaped spring whose outer diameter is at least four times the inner diameter. 코일형상부의 선재의 수평두께가 코일형상부의 선재의 수직두께보다 4배 이상 되는 코일형상스프링.A coil-shaped spring in which the horizontal thickness of the wire of the coil-shaped portion is four times or more the vertical thickness of the wire-shaped portion of the coil-shaped portion. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 코일형상스프링의 코일형상부 외경수평단면적이 내경수평단면적의 15배가 넘는 코일형상스프링.The coil-shaped spring according to claim 7 or 8, wherein an outer diameter and a horizontal cross-sectional area of the coil-shaped portion of the coil-shaped spring is more than 15 times an inner diameter horizontal cross-sectional area. 코일형상스프링의 외경중심축과 내경중심축이 일치하지 않는 코일형상스프링.A coil-shaped spring in which the outer diameter central axis and the inner diameter central axis of the coil shape spring do not coincide. 코일형상스프링의 외경이 상하 다르게 형성되는 코일형상스프링.A coil-shaped spring having an outer diameter different from that of the coil-shaped spring. 중앙에 관 또는 봉이 형성되고 그 양 말단에 코일형상부가 형성되는 코일형상스프링.A coil-shaped spring having a tube or rod formed at the center thereof and a coil-shaped portion formed at both ends thereof.
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