KR20240046117A - 스프링 캐리어 - Google Patents

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KR20240046117A
KR20240046117A KR1020237044579A KR20237044579A KR20240046117A KR 20240046117 A KR20240046117 A KR 20240046117A KR 1020237044579 A KR1020237044579 A KR 1020237044579A KR 20237044579 A KR20237044579 A KR 20237044579A KR 20240046117 A KR20240046117 A KR 20240046117A
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KR
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hollow body
spring
coil spring
spring carrier
carrier
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KR1020237044579A
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English (en)
Inventor
필립 샤베르
다비드 다라스
Original Assignee
사노피 윈쓰롭 인더스트리
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    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/048—Springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

제조 프로세스에서 코일 스프링을 수용, 보유 및 배출하기 위한 스프링 캐리어이며, 코일 스프링을 수용하도록 구성된 내부 공동을 형성하는 세장형 중공 본체, 및 내부 공동 내로 그리고 그로부터의 코일 스프링의 삽입 및 인출을 위한 중공 본체의 제1 근위 단부에 있는 개구를 포함하는 스프링 캐리어. 중공 본체는 제1 근위 단부에 대향하는 제2 원위 단부를 포함한다. 중공 본체는 코일 스프링이 내부 공동 내에 위치될 때 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하도록 구성된 자기 부재를 포함한다. 그러한 스프링 캐리어를 포함하는 기기, 및 그러한 스프링 캐리어를 이용하여 코일 스프링을 조작하는 방법이 또한 개시된다.

Description

스프링 캐리어
본 발명은 스프링을 하기 보유하기 위한 장치, 그러한 장치를 포함하는 기기, 및 그러한 장치 및 기기의 사용 방법에 관한 것이다.
많은 장치는 하나 이상의 스프링을 필요로 하고, 그러한 장치의 조립을 위한 방법 및 기기는 그러한 스프링의 정확하고 반복된 회수, 이동 및 배치를 필요로 한다. 그러한 조립체 내에 하나 이상의 스프링을 포함하는 장치는 약제 주입 장치를 포함한다. 그러한 장치는 약물 투여 메커니즘의 동작, 또는 약제 전달 프로세스 전후 또는 도중의 하나 이상의 안전 특징부의 전개를 포함하는, 장치의 다양한 기능을 용이하게 하기 위한 스프링을 포함할 수 있다.
스프링은 벌크 방식으로 함께 저장 또는 반송되는 경우 쉽게 얽힐 수 있고, 스프링을 제조되고 있는 장치에 조립할 필요가 있을 때 스프링을 분리하는 것은 어렵고 시간 소모적일 수 있으며, 따라서 제조 프로세스 면에서 비효율적이고 비용이 많이 든다. 대량 제조 프로세스에서, 조립 라인의 오류 또는 예를 들어 기계류의 잼(jam) 또는 고장으로 인한 생산 라인의 중단 필요성은 바람직하지 않은데, 이는 생산 시간의 손실, 생산성 및 생산량의 손실, 및 제조 및 생산 비용에 영향을 주기 때문이다.
따라서, 하나 이상의 스프링을 포함하는 제품의 제조 프로세스에 있어서, 그러한 프로세스에서 사용하기 위한 그러한 스프링의 반복적이고 신뢰할 수 있는 회수, 운반, 및 배치를 용이하게 하고 및/또는 스프링 완전성을 보호 및 보장하는 것을 도울 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시내용에 따르면, 제조 조립 프로세스에서 코일 스프링을 수용, 보유 및 배출하기 위한 스프링 캐리어가 제공되며, 스프링 캐리어는 코일 스프링을 수용하도록 구성된 내부 공동을 형성하는 세장형 중공 본체, 및 내부 공동 내로 그리고 내부 공동으로부터의 코일 스프링의 삽입 및 인출을 위해 중공 본체의 제1 근위 단부에 있는 개구로서, 중공 본체는 제1 근위 단부에 대향하는 제2 원위 단부를 포함하는, 개구를 포함하고, 중공 본체는 코일 스프링이 내부 공동 내에 위치될 때 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하도록 구성된 자기 부재를 포함한다.
자기 부재는 중공 본체의 제2 단부 근위에 배치될 수 있다. 자기 부재는 중공 본체의 제1 단부에 근접하여 배치되거나, 중공 본체의 제1 단부와 제2 단부 중간에 배치될 수 있다.
자기 부재는 내부 공동 내에 배치될 수 있다. 자기 부재는 내부 공동 외부의 중공 본체 상에 배치될 수 있다. 자기 부재는 중공 본체 내에 매립될 수 있다.
자기 부재는 영구 자석을 포함할 수 있다.
자기 부재는 자성 유도가 가능한 자기 재료를 포함할 수 있다.
자기 부재는 전자석을 포함할 수 있다. 스프링 캐리어는 전자석에 전력을 공급하기 위해 자기 부재에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 전기 접점을 더 포함할 수 있다.
중공 본체는, 중공 본체의 제1 근위 단부에 있으며 중공 본체로부터 방사상 외측으로 연장하는 플랜지를 포함할 수 있다.
플랜지는 중공 본체의 주연부 주위에서 중단 없이 연장될 수 있다. 플랜지는 중공 본체의 최근위 위치에 배치될 수 있다.
중공 본체는 단면이 원형인 원통형 튜브일 수 있다.
중공 본체는 그의 길이를 따라 단면 치수가 실질적으로 균일할 수 있다.
중공 본체는 실질적으로 강성일 수 있고, 그의 단면 형상으로부터 쉽게 변형 가능하지 않을 수 있다.
스프링 캐리어는 중공 본체의 제2 원위 단부에 개방부를 포함할 수 있다.
중공 본체의 제2 원위 단부에 있는 개방부는 내부 공동의 단면 치수와 동일한 단면 치수를 가질 수 있다.
중공 본체의 제2 원위 단부에 있는 개방부는 내부 공동의 단면 치수보다 작은 단면 치수를 가질 수 있다.
중공 본체의 제2 원위 단부는 적어도 부분적으로 폐쇄될 수 있다.
하나 이상의 돌출부는 중공 본체의 제2 원위 단부에 있는 개방부를 적어도 부분적으로 가로질러 내측으로 연장될 수 있다.
스프링 캐리어는 중공 본체의 측벽에 적어도 하나의 윈도우를 포함할 수 있으며, 이 윈도우를 통해 스프링 캐리어 내에 위치된 코일 스프링을 스프링 캐리어 외부로부터 볼 수 있다. 윈도우 또는 각각의 윈도우는 중공 본체의 측벽에 형성될 수 있고, 중공 본체의 제1 근위 단부와 제2 원위 단부 사이의 위치에서 중공 본체의 측벽에 형성될 수 있다.
중공 본체의 제1 근위 단부에 있는 개구는 제1 개구가 제1 근위 단부를 향해 확장되도록 테이퍼 형성된 영역을 포함할 수 있다. 테이퍼 형성된 영역은 스프링 캐리어(10)의 축(X-X)에 대해 10도와 40도 사이의 각도로 연장될 수 있고, 15도와 35도 사이일 수 있으며, 약 24도일 수 있다.
중공 본체의 제2 원위 단부는 중공 본체로부터 내측으로 연장되는 하나 이상의 돌기를 포함할 수 있다. 돌기 또는 각각의 돌기는 중공 본체의 제2 원위 단부에 있는 개구를 적어도 부분적으로 가로질러 연장할 수 있다. 중공 본체의 제2 원위 단부는 제2 원위 단부에 있는 개구 주위로 적어도 부분적으로 연장되는 내측으로 돌출한 립을 포함할 수 있다. 중공 본체의 제2 원위 단부는 단부 벽에 의해 부분적으로 또는 완전히 폐쇄될 수 있다.
스프링 캐리어는 스프링 캐리어가 사용될 수 있는 기기 상의 대응하는 배향 특징부와 협동하도록 구성된 하나 이상의 배향 특징부를 포함할 수 있다. 배향 특징부(들)는 스프링 캐리어가 사용 시 정확하게 정렬되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 배향 특징부(들)는 플랜지 내에 하나 이상의 리세스 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 이러한 배향 특징부(들)는 플랜지 내에 정반대로 대향하는 슬롯을 포함할 수 있다.
스프링 캐리어는 중공 본체의 측벽의 내부 표면으로부터 내측으로 돌출하는 하나 이상의 중심맞춤 러그(centering lug)를 포함할 수 있다. 중심맞춤 러그는 중공 본체의 중심축을 향해 돌출할 수 있다. 중심맞춤 러그는 중공 본체의 측벽의 내주 주위에 균등하게 이격될 수 있다. 중심맞춤 러그 또는 각각의 중심맞춤 러그는 중공 본체의 제2 원위 단부를 향하는 방향으로 내측으로 돌출한 거리가 증가하는 경사면으로서 형성될 수 있다.
또한, 본 개시내용에서, 전술한 바와 같은 스프링 캐리어, 및 스프링 캐리어에 근접하여 배치되도록 구성되고 자기 부재를 유도 자석(induced magnet)으로 만들기 위한 자기장을 발생시키도록 구성된 전자석을 포함하는 기기가 제공된다.
또한, 본 개시내용에서, 전술한 바와 같은 스프링 캐리어, 및 중공 본체로부터의 코일 스프링의 인출을 용이하게 하기 위해 중공 본체 내로의 공기의 유동을 발생시키도록 구성된 공기 유동 발생기를 포함하는 기기가 제공된다.
또한, 본 개시내용에서, 전술한 바와 같은 스프링 캐리어, 및 코일 스프링이 스프링 캐리어로부터 인출되는 동안 스프링 캐리어를 수용하고 스프링 캐리어를 위치시키도록 구성된 스프링 인출 스테이션을 포함하는 제조 기기가 제공된다.
스프링 캐리어는 공기 유동 발생기로부터 중공 본체 내로의 그리고 중공 본체를 통과하는 공기의 유동을 허용하기 위해 중공 본체의 제2 원위 단부에 공기 유동 통로를 포함할 수 있다.
공기 유동 발생기 및/또는 공기 유동 통로는 중공 본체의 중심축에 대해 평행하지 않은 예각으로 중공 본체 내로 공기의 유동을 지향시키도록 구성될 수 있다.
공기 유동 발생기는 중공 본체의 제2 단부에 연결 가능하거나 그 내부로 삽입 가능한 공기 덕트를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시내용에서, 전술한 바와 같은 기기, 및 코일 스프링 제조 기계를 포함하는 조립 시스템이 제공되고, 코일 스프링 제조 기계는 코일 스프링을 생산하도록 구성되고, 시스템은 생산된 코일 스프링을 스프링 캐리어 내로 공급하도록 배열된 삽입 스테이션을 더 포함한다.
조립 시스템은 전술한 인출 스테이션을 포함하는 제조 기기를 더 포함할 수 있다.
삽입 스테이션은 자기 부재 내에 자성(magnetism)을 유도하도록 배열된 전자석을 포함할 수 있다.
자기 부재는 전자석을 포함할 수 있고, 삽입 스테이션은 자기 부재에 연결 가능한 전력 공급부를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시내용에는 제조 조립 프로세스에서 코일 스프링을 수용, 보유 및 배출하기 위해 스프링 캐리어를 사용하여 코일 스프링을 조작하는 방법이 제공되며, 스프링 캐리어는 내부 공동을 형성하는 세장형 중공 본체, 중공 본체의 제1 근위 단부에 있는 개구로서, 중공 본체는 제1 근위 단부에 대향하는 제2 원위 단부를 포함하는, 개구, 및 중공 본체의 제2 단부 근위에 제공되는 자기 부재를 포함하고, 상기 방법은 중공 본체의 제1 단부에 있는 개구를 통해 내부 공동 내로 코일 스프링을 삽입하는 단계 및 자기 부재가 내부 공동 내에서 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하는 단계를 포함한다.
또한, 본 개시내용에서, 전술한 바와 같은 스프링 캐리어를 이용하여 코일 스프링을 조작하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 중공 본체의 제1 단부에 있는 개구를 통해 내부 공동 내로 코일 스프링을 삽입하는 단계 및 자기 부재가 내부 공동 내에서 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하는 단계를 포함한다.
또한, 본 개시내용에는 제조 조립 프로세스에서 코일 스프링을 수용, 보유 및 배출하기 위해 스프링 캐리어를 사용하여 코일 스프링을 조작하는 방법이 제공되며, 스프링 캐리어는 내부 공동을 형성하는 세장형 중공 본체, 중공 본체의 제1 근위 단부에 있는 개구로서, 중공 본체는 제1 근위 단부에 대향하는 제2 원위 단부를 포함하는, 개구, 및 중공 본체의 제2 단부 근위에 제공되는 자기 부재를 포함하고, 상기 방법은 자기 부재가 내부 공동 내에서 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하는 단계, 및 중공 본체의 제1 근위 단부를 향해 중공 본체 내로 그리고 중공 본체를 통해 공기 유동을 발생시킴으로써 중공 본체로부터 코일 스프링을 인출하는 단계를 포함한다.
또한, 본 개시내용에는, 전술한 바와 같은 스프링 캐리어를 사용하여 코일 스프링을 조작하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 자기 부재가 내부 공동 내에서 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하는 단계, 및 중공 본체의 제1 근위 단부를 향해 중공 본체 내로 그리고 중공 본체를 통해 공기 유동을 발생시킴으로써 중공 본체로부터 코일 스프링을 인출하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 자기 부재에 대한 코일 스프링의 자기 견인력을 생성하도록 전자석을 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
자기 부재는 전자석의 자기장 내에 배치됨으로써 유도 자석이 될 수 있다.
자기 부재는 전자석을 포함할 수 있다.
스프링 캐리어는 중공 본체의 측벽 내에 적어도 하나에 윈도우를 포함할 수 있고, 상기 방법은 윈도우 또는 적어도 하나의 윈도우에 의해 중공 본체의 내부 공동 내의 코일 스프링의 존재 또는 부재를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 윈도우(들)에 의해 중공 본체의 내부 공동 내의 코일 스프링의 존재 또는 부재를 검출하는 단계는 윈도우(들)와 정렬된 카메라 또는 광학 센서를 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
이제 실시형태는 단지 예로서, 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 스프링 캐리어의 사시도이다.
도 2는 도 1의 스프링 캐리어의 다른 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 스프링 캐리어의 제2 단부에 있는 영역의 확대 절결 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 스프링 캐리어 내로의 코일 스프링의 삽입 동안의 도 1 내지 도 3의 스프링 캐리어의 사용 단계의 순서를 도시한다.
도 5a 내지 도 5b는 스프링 캐리어로부터 코일 스프링의 인출 동안 도 1 내지 도 4b의 스프링 캐리어의 사용 단계의 순서를 도시한다.
도 6은 일 실시형태의 기기의 수용 부분과 조합된 도 1 내지 도 5b의 스프링 캐리어의 사시도이다.
도 7a는 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 단부의 확대 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 스프링 캐리어의 단부의 단면도이다.
도 8a는 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 단부의 확대 사시도이다.
도 8b는 도 8a의 스프링 캐리어의 단부의 단면도이다.
도 9는 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 측단면도이다.
도 10은 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 측단면도이다.
도 11은 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 단부의 확대 사시도이다.
도 12는 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 단부의 확대 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시형태의 스프링 캐리어의 사시도이다.
도 17은 도 16의 스프링 캐리어의 일부의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시형태의 조립 시스템의 개략도이다.
도 1 내지 도 3은 튜브로서 형성된 측벽(12)을 갖고 내부 공동(13)을 형성하는 중공 본체(11)를 포함하는 본 발명의 일 실시형태의 스프링 캐리어(10)를 도시한다. 중공 본체(11)는 대향하는 제1 근위 및 제2 원위 단부(14, 15)를 포함한다. 중공 본체(11)는 단면이 원형이고 중심축(X-X)을 포함한다. 제1 개구(16)가 제1 근위 단부(14)에 제공되어 내부 공동(13) 내로의 접근을 허용한다. 제2 원위 단부(15)는 중공 본체(11)의 제2 단부(15)를 부분적으로 폐쇄하는 단부 벽(17)을 구비한다. 단부 벽(17)은 제2 단부(15)로부터 내부 공동(13)과 연통하는 개방부(38)를 포함한다.
스프링 캐리어(10)는 중공 본체(11)의 제2 단부(15)에 근접한 자기 요소 또는 부재(18)를 포함한다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 자기 부재(18)는 단부 벽(17)의 내부 표면 상에서 내부 공동(13) 내에 배치되고, 단부 벽(17) 내의 개방부(38)를 둘러싸도록 링 형상이다. 예시적인 실시형태에서, 자기 부재(18)는 영구 자석을 포함한다.
플랜지(28)가 중공 본체(11)의 외부 표면에 제공되고, 중심축(X-X)에 수직인 방향으로 방사상 외측으로 연장된다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 플랜지(28)는 중공 본체(11)의 제1 단부(14)의 최원위 영역에 위치된다.
제조 및 조립 프로세스 중의 사용 시, 스프링 캐리어(10)는 코일 스프링(C)을 수용, 보유, 반송 및 배출하는데 사용된다. 그러한 제조 프로세스는, 예를 들어, 코일 스프링(C)이 약물 투여 메커니즘을 작동시키거나 약물이 투여된 후에 바늘 안전 메커니즘을 작동시키기 위한 편의 부재(biasing member)로서 요구될 수 있는 약제 전달 장치를 제조하는 방법을 포함할 수 있다. 이제 도 4a 내지 도 4b 및 도 5a 내지 도 5b를 참조하여 스프링 캐리어(10)의 사용이 설명될 것이다.
스프링 캐리어(10)는 본 발명의 기기의 일부로서 사용되도록 의도된다. 그러한 기기는 스프링 캐리어 기기를 포함할 수 있고, 의료 장치를 위한 조립 시스템 또는 기기의 일부를 포함할 수 있고, 약제 주입 장치를 위한 조립체 및/또는 제조 기기/시스템의 일부를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 의료 장치 분야에 제한되도록 의도되지 않고, 하나 이상의 스프링이 취급 및 반송되도록 요구될 수 있는 임의의 기술 분야에 적용 가능하다.
도 4a 내지 도 4b는 스프링 캐리어(10) 내로의 코일 스프링(C)의 삽입의 방법 단계를 도시한다. 도 4a에 도시된 제1 단계에서, 스프링 캐리어(10)는 제1 단부 내의 제1 개구(16)가 가장 높은 상태로 배열되고, 코일 스프링(C)이 빈 내부 공동(13) 내로 도입된다. 이 코일 스프링(C)은 내부 공동(13) 내로 배치되거나 내부 공동(13) 내로 낙하될 수 있어서, 코일 스프링은 자중에 의해 내부 공동(13) 내로 낙하한다. 코일 스프링(C)은 중공 본체(11)의 단부 벽(17)에 있는 자기 부재(18)에 대해 안착될 때까지 화살표(B)에 의해 도시된 방향으로 내부 공동(13) 내로 삽입된다.
코일 스프링(C)은 자기적으로 견인 가능한 금속, 예를 들어 강철과 같은 강자성 재료(ferro-magnetic material)로 이루어진다. 이와 같이, 코일 스프링(C)은 자기 부재(18)로 견인되고 그에 대해 자기적으로 유지된다. 자기 부재(18)는 코일 스프링(C)의 중량보다 큰 견인력을 코일 스프링(C)에 제공할 수 있다. 이로 인해, 코일 스프링(C)은 스프링 캐리어(10) 내에 견고하게 보유되고, 코일 스프링(C)이 사용될 위치 및 제조/조립 기기로 스프링 캐리어(10) 내에서 반송될 수 있다.
스프링 캐리어(10)로부터의 코일 스프링(C)의 인출 프로세스가 이제 도 5a 내지 도 5b를 참조하여 설명될 것이다. 인출 프로세스가 시작되기 전에, 그리고 코일 스프링(C)을 요구하는 조립 또는 제조 프로세스의 선행 단계에서, 제1 단부(14)가 가장 낮고 제2 단부(15)가 가장 높은 상태로 스프링 캐리어(10)가 배향되도록 스프링 캐리어(10)는 도 4a 및 도 4b삽입 방법 단계에서 도시된 배향으로부터 반전된다. 스프링 캐리어(10)는 또한 코일 스프링(C)이 각각의 조립/제조 프로세스를 위해 놓여질 위치 바로 위에 위치설정된다. 예컨대, 스프링 캐리어(10)는 인출 프로세스를 위해 수직으로 정렬될 수 있다. 이는 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10)로부터, 즉 중공 본체(11)의 중심축(X-X)과 정렬된 방향으로 일관되고 곧게 인출되는 것을 도울 수 있다.
도 5a에 도시된 제1 단계에서, 스프링 캐리어(10)는 제1 단부(14)가 가장 낮은 반전 위치에 있고, 코일 스프링(C)은 자기 부재(18)로의 자기 견인에 의해 내부 공동(13) 내에 보유된다.
제2 단계에서, 코일 스프링(C)은 스프링 캐리어(10)로부터 인출된다. 이는 본 발명의 범주 내에서 다양한 수단에 의해 달성될 수 있다. 코일 스프링(C)을 인출하기 위해, 자기 부재(18)와 코일 스프링(C) 사이의 견인력을 극복하기에 충분한 힘이 도 5b의 화살표(D)에 의해 도시된 인출 방향으로 코일 스프링(C)에 가해질 필요가 있다. 이러한 인출력은 코일 스프링(C)과 맞물려서 스프링 캐리어(10) 외부로 코일 스프링(C)을 당기는 당김 수단(도시되지 않음)에 의해 제공될 수 있거나, 이러한 기기는 코일 스프링(C)을 흔들어 스프링 캐리어(10) 외부로 코일 스프링(C)을 인출되게 하는 충격력을 스프링 캐리어(10) 상에 제공하도록 구성된 충격 수단(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
도 5b에 도시된 예시적인 실시형태에서, 스프링 캐리어(10)로부터의 코일 스프링(C)의 인출을 용이하게 하기 위한 수단은 코일 스프링(C)을 자기 부재(18)와의 자기적 맞물림에서 벗어나서 스프링 캐리어(10) 외부로 분출시키기에 충분한 공기 유동 힘을 코일 스프링(C)에 가하기 위해 공기 유동을 내부 공동(13)을 통해 발생시키는 공기 유동 소스 또는 공기 제트(A)를 포함한다. 공기 유동 소스(A)는 중공 본체(11)의 제2 단부(15)를 통해 배치되거나 그에 연결될 수 있는 공기 덕트 또는 공기 통로(35)를 포함할 수 있다. 그러한 공기 통로(35)는 스프링 캐리어(10)의 단부 벽(17) 내로 개방부(38)를 통해 삽입 가능하거나 그를 통해 배치될 수 있다. 공기 통로(35)는 가압 공기의 소스(A)에 연결되거나 연결 가능할 수 있다. 사용 시, 공기 소스(A)는 연결되거나 켜질 수 있어, 공기 통로(35)를 통해 중공 본체(11)의 내부 공동(13) 내로 공기의 유동(도 5b에 화살표(A)로 도시됨)을 송출한다. 이어서, 공기 유동(A)이 코일 스프링(C)에 충돌할 수 있고, 코일 스프링(C)을 자기 부재(18)와의 자기적 맞물림에서 벗어나서 그리고 스프링 캐리어(10)의 외부로 강제할 수 있다.
복수의 공기 통로(35)가 제공될 수 있고, 및/또는 복수의 공기 통로 출구(36)가 제공될 수 있다. 공기 통로(들)(35) 및/또는 공기 유동 출구(36)는 사용 시 중공 본체(11)의 중심축(X-X)과 실질적으로 평행하게 정렬될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 공기 유동 출구(36) 및/또는 공기 유동 통로(35)는 사용 시 중공 본체(11)의 중심축(X-X)에 대해 소정 각도로 배향될 수 있다. 후자의 경우에, 각도 형성된 공기 유동 출구(36)/통로(35)는 공기 유동이 코일 스프링(C)의 코일에 충돌하도록 조장하여, 스프링 캐리어(10)로부터 코일 스프링(C)의 방출을 조장할 수 있다. 중공 본체(11)의 중심축(X-X)에 대해 소정 각도로 공기의 유동을 발생시키기 위한 각도 형성된 공기 유동 통로(35) 또는 출구(36)를 갖는 실시형태에서, 이러한 각도는 중심축(X-X)에 수직 또는 평행하지 않은 예각일 수 있고, 예를 들어 0도와 45도 사이일 수 있고, 5도와 30도 사이일 수 있다. 중심 축방향 공기 유동 통로(35)/출구(36)가 제공되는 실시형태에서, 코일 스프링을 통과하는 공기 유동의 난류가 코일 스프링(C)의 코일에 대한 공기 유동의 충분한 충돌을 여전히 야기할 수 있어서, 자기 부재(18)로부터의 코일 스프링(C)의 맞물림 해제 및 스프링 캐리어(10)로부터의 코일 스프링(C)의 방출을 달성한다.
공기 통로(들)(35)는 스프링 캐리어(10)에 대해 기기의 별개의 구성요소일 수 있거나, 더 상세하게 후술되는 것과 같이 스프링 캐리어(10)에 연결되거나 그와 일체로 형성되는 구성요소를 포함할 수 있다.
도 7a 내지 도 8b를 참조하면, 스프링 캐리어(10)의 대안적인 변형예가 도시되어 있다. 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하고, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 도 7a 및 도 7b의 실시형태에서, 중공 본체(11)의 제2 단부(15)는 단부 벽(17)에 의해 부분적으로 폐쇄되지 않고, 여전히 개구 또는 개방부(38)를 포함한다. 개방부(38)의 주연부 주위에는 방사상 내측으로 연장되는 복수의 돌출부(39)가 있다. 사용 시, 돌출부(39)는 자기 부재(18)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 자기 부재(18)는 돌출부(39)에 접합되거나, 기계적으로 체결되거나, 다른 방식으로 고정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 돌출부(39)는 (도 4a 및 도 4b를 참조하여 전술된 바와 같이) 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10) 내로 삽입될 때 코일 스프링(C)이 안착하기 위한 스프링 정지부로서 역할을 할 수 있다. 이는 자기 부재(18)가 중공 본체(11)의 외부에 배치될 수 있는 본 발명의 실시형태의 경우일 수 있다(더 상세하게 후술됨). 개방부(38)는, 공기 유동 소스(A)가 스프링 캐리어(10)로부터의 코일 스프링(C)의 인출을 보조하기 위해 사용되는 본 발명의 변형예에서 공기 유동 덕트 또는 공기 통로(35)가 그를 통해 연장될 수 있는 접근 개방부로서 사용될 수 있다.
도 8a 및 도 8b의 실시형태에서, 단부 벽(17)은 단부 벽(17)을 통해 연장되는 공기 유동 덕트(35)를 포함한다. 공기 유동 덕트(35)는 예컨대 접착, 기계적 체결, 용접 또는 다른 공지된 수단에 의해 단부 벽(17)에 고정된 별개의 구성요소일 수 있다. 대안적으로, 공기 유동 덕트(35)는 단부 벽(17) 및 중공 본체(11)와 일체로 형성될 수 있다. 공기 유동 덕트(35)는 내부 공동(13) 내에 복수의 출구(36)를 포함한다. 출구(36)는 중공 본체의 중심축(X-X)에 수직하거나 평행하지 않은 예각으로 배향된다. 이는 위에서 언급된 장점을 제공하는 것을 도울 수 있다. 출구 배향의 각도는 전술한 것 중 임의의 것일 수 있다. 그러나, 대안적인 실시형태에서, 단지 하나의 출구(36) 또는 2개보다 많은 출구(36)가 있을 수 있고, 및/또는 출구 또는 각각의 출구는 중공 본체(11)의 중심축(X-X)과 실질적으로 평행하게 배향될 수 있다. 공기 유동 덕트(35)는 입구(40)를 포함한다. 사용 시, 가압된 공기 유동(A)은 입구(40)를 통해 공기 유동 덕트(35)로 공급될 수 있다. 입구는 공기 유동 덕트(35)를 공기 유동 소스(A)에 커플링하기 위한 연결부로 구성될 수 있다.
삽입 프로세스 및 인출 프로세스 모두에서, 스프링 캐리어(10)는, 코일 스프링(C)이 원하는 대로 효과적으로 반송되고 스프링 캐리어(10)로부터 예를 들어 코일 스프링(C)이 배출되는 기기로의 인출 시 걸리지 않을 수 있게 하기 위해 코일 스프링(C)이 삽입/인출되는 위치와 정확하게 정렬될 수 있다. 이러한 방식으로, 제조 오류 및/또는 오류를 정정하기 위한 생산 중단이 감소되거나 예방될 수 있다. 도 6은 전술한 스프링 캐리어(10), 및 스프링 캐리어(10)로부터 인출된 코일 스프링(C)을 수용하도록 구성된 수용 부분(19)을 포함하는 본 발명의 기기의 실시형태를 도시한다. 수용 부분(19)은 코일 스프링(C)이 배출될 수 있는 수용 구멍(20)을 포함하고, 수용 구멍은 중심축(Y-Y)을 갖는다. 수용 부분(19)은 정확한 스프링 캐리어(10) 정렬을 돕도록 구성된다. 수용 부분(19)은 스프링 캐리어(10)의 플랜지(28)에 대응하고 이를 수용하도록 형상화된 리세스(37)를 포함한다. 이러한 위치결정 특징부는 중공 본체(11)의 중심축(X-X)이 수용 구멍(20)의 중심축(Y-Y)과 동축이고 그로 인해 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어로부터 정확하게 인출될 수 있는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다.
전술한 예시적인 실시형태에서, 자기 부재(18)는 영구 자석으로서 설명된다. 그러나, 본 발명은 스프링 캐리어(10)의 그러한 구성으로 제한되도록 의도되지 않는다. 다른 대안적인 실시형태가 도 9에 도시되며, 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하며, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 스프링 캐리어(10)는 단부 벽(17)을 포함하지만, 단부 벽(17)에는 개방부(38)가 제공되지 않는다. 자기 부재(18)가 내부 공동(13) 내에 그리고 단부 벽(17)의 내부 표면 상에 제공된다. 자기 부재(18)는 임의의 적절한 형상을 취할 수 있지만, 도시된 예시적인 실시형태에서, 디스크형 구성요소를 포함한다. 이 실시형태에서의 차이는 자기 부재(18)가 영구 자석을 포함하지 않고, 대신에 자화 가능한 재료라는 것이다. 스프링 캐리어(10)는 스프링 캐리어(10)의 제2 단부(15)에 근접하여 배치되는 전자석(21)과 함께 사용될 수 있다. 코일 스프링(C)이 내부 공동(13) 내로 삽입될 때, 전자석(21)은 단부 벽(17)에 근접하여 배치될 수 있고, 자기 부재(18) 내에 자기 효과를 유도하도록 급전될 수 있다. 이로 인해, 코일 스프링(C)이 자기 부재(18)로 견인되어, 스프링 캐리어(10)의 내부 공동(13) 내에 견고하게 보유된다. 실시형태의 사용 시, 도 5a/5b에 도시된 것과 등가의 단계에서, 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10)로부터 인출되어야 할 때, 전자석(21)은 급전 중지되고, 이는 자기 부재(18) 내의 유도된 자기 효과를 중지시키고, 따라서 코일 스프링(C)은 더 이상 스프링 캐리어(10) 내에 보유되지 않아서, 위에서 언급된 임의의 방식으로 스프링 캐리어(10)로부터 인출될 수 있다. 본 실시형태의 변형예는 공기 유동 소스(A)가 스프링 캐리어(10)로부터의 코일 스프링(C)의 인출을 돕기 위해 사용될 수 있도록 전술한 바와 같은 개방부(38)를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
추가의 대안적인 실시형태가 후술되고 도 10에 도시된다. 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하고, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 스프링 캐리어(10)는 단부 벽(17)을 포함하지만, 단부 벽(17)에는 개방부(38)가 제공되지 않는다. 도 10에 도시된 예시적인 실시형태에서, 내부 공동(13) 내에 그리고 단부 벽(17)의 내부 표면 상에 배치되는 자기 부재(18)가 제공된다. 그러나, 자기 부재(18)는 대안적으로 내부 공동(13) 외부에 배치될 수 있거나, 중공 본체(11)의 벽 내에 매립될 수 있다. 자기 부재(18)는 임의의 적절한 형상을 취할 수 있다. 이 실시형태에서의 차이는, 코일 스프링(C)이 자기 부재(18)로 견인되게 하여 스프링 캐리어(10)의 내부 공동(13) 내에 견고하게 보유되게 하기 위해 자기장을 생성하도록 급전될 수 있는 전자석을 자기 부재(18)가 포함한다는 것이다. 자기 부재(18)는 전자석에 급전하기 위한 전력 소스에 대한 연결을 위한 전기 단자(22)를 포함한다. 단자(22)는 스프링 캐리어(10)의 외부 상에 배치될 수 있고, 스프링 캐리어(10)가 사용될 기기, 특히 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10)로부터 인출될 인출 스테이션으로 스프링 캐리어(10)(및 그 내에 보유된 코일 스프링(C))를 반송하는 기기 상에 제공되는 전력 소스에 연결 가능할 수 있다.
도 10의 실시형태의 사용 시, 도 5a/5b에 도시된 것과 등가의 단계에서, 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10)로부터 인출되어야 할 때, 전자석은 급전 중지되고, 이는 자기 효과를 중지시키고, 따라서 코일 스프링(C)은 더 이상 스프링 캐리어(10) 내에 보유되지 않아서, 전술된 임의의 방식으로 스프링 캐리어(10)로부터 인출될 수 있다. 본 실시형태의 변형예는 공기 유동 소스(A)가 스프링 캐리어(10)로부터의 코일 스프링(C)의 인출을 돕기 위해 사용될 수 있도록 전술한 바와 같은 개방부(38)를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 범주 내에 포함되도록 의도된 스프링 캐리어의 추가의 실시형태가 도 11 및 도 12에 도시되어 있다. 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하고, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 스프링 캐리어(10) 각각은 단부 벽(17)을 포함하고, 단부 벽(17)은 단부 벽(17) 내에 제공된 개방부(38)를 갖는다. 도 11 및 도 12의 실시형태에서의 차이점은, 자기 부재(18)가 전술된 실시형태에서와 같이 내부 공동(13) 내부 대신에 내부 공동(13) 외부에 제공된다는 것이다. 도 11의 실시형태에서, 자기 부재(18)는 영구 자석을 포함하는 링 형상 구성요소를 포함하고, 링 형상 자기 부재(18)의 중심 개방부(23)는 단부 벽(17) 내의 개방부(38)와 정렬된다. 도 12의 스프링 캐리어(10)의 실시형태는 또한 영구 자석이고 내부 공동(13)의 외부에 제공되는 자기 부재(18)를 포함한다. 그러나, 도 12의 실시형태에서, 자기 부재(18)는 단부 벽(17) 상에 배치되지 않고, 중공 본체(11)의 제2 단부(15)에 근접한 중공 본체(11)의 측벽(12) 주위에 원주방향으로 배치된다. 사용 시, 도 11 및 도 12의 실시형태의 스프링 캐리어(10)의 동작은 자기 부재(18)로서 영구 자석을 포함하고 전술된 스프링 캐리어(10)의 작동과 동일하다. 특히, 코일 스프링(C) 인출 프로세스에서, 코일 스프링(C)은 전술된 임의의 수단에 의해 인출될 수 있으며, 이러한 임의의 수단은 코일 스프링(C)과 맞물리고 코일 스프링(C)을 스프링 캐리어(10)의 외부로 당기는 당김 수단(도시되지 않음)에 의해 인출력을 제공하는 것, 또는 코일 스프링(C)을 흔들어 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10)의 외부로 인출되도록 스프링 캐리어(10)에 충격력을 제공하게 구성된 충격 수단(도시되지 않음), 또는 코일 스프링(C)을 자기 부재(18)와의 자기적 맞물림을 벗어나서 스프링 캐리어(10) 외부로 분출시키기에 충분한 공기 유동 힘을 코일 스프링(C)에 가하기 위해 내부 공동(13)을 통과하는 공기 유동을 발생시키기 위한 공기 유동 소스 또는 공기 제트(A)를 포함한다.
도 11 및 도 12의 실시형태에서, 외부 자기 부재는 임의의 적절한 수단에 의해, 예를 들어 중공 본체(11)에 접합되거나, 기계적으로 체결되거나, 중공 본체와 공동 성형되거나, 중공 본체(11) 내에 매립됨으로써 중공 본체(11)에 고정될 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 스프링 캐리어(10)의 실시형태의 변형예에서, 자기 부재(18)는 영구 자석이 아니라, 자화 가능한 재료, 즉 자기 효과가 유도될 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 전술된 것과 같을 수 있다. 자기 효과는 전술한 바와 같이 전자석에 근접하여 배치함으로써 유도될 수 있다. 유도 자기 효과는 코일 스프링(C)이 자기 부재와 직접 접촉하지 않고 스프링 캐리어(10) 내에 코일 스프링(C)을 견인하여 보유하기에 충분히 강해야 한다. 자기 효과는, 단부 벽(17) 또는 중공 본체의 제2 단부(15)에 근접한 측벽(12)의 영역에서, 중공 본체(11)의 재료를 통해서 코일 스프링(C)에 작용할 필요가 있을 것이다.
스프링 캐리어(10), 및 기기 - 상기 기기는 스프링 캐리어(10) 및 상기 기기의 수용 부분(19)을 포함함 - 는 하나 이상의 코일 스프링(C)을 포함하는 장치를 제조하기 위한 더 큰 조립 시스템 또는 기기의 일부일 수 있다. 그러한 시스템은 복수의 조립 기계 또는 스테이션을 포함할 수 있다. 그러한 조립 기계/스테이션은 인라인 프로세스로서 그리고 2개 이상의 별개의 프로세스로서 구성될 수 있다. 예시적인 조립 시스템(50)이 도 13에 개략적으로 도시되어 있다. 조립 시스템(50)은 대체로 51로 표시된 코일 스프링 제조 시스템을 포함한다. 코일 스프링 제조 시스템(51)은 코일 스프링(C)을 생성하는 코일형성 스테이션(52), 스프링의 재료를 템퍼링(tempering)하기 위해 코일 스프링이 가열되는 가열 스테이션(53)을 포함할 수 있다. 그 다음, 가열된 코일 스프링은 코일 스프링을 냉각하기 위해 냉각 스테이션(54)으로 공급된다. 그 후, 컨베이어(55)는 냉각된 코일 스프링(C)을 삽입 스테이션(56)으로 전달한다. 삽입 스테이션(56)에서, 스프링 캐리어(10)는 코일 스프링(C)을 스프링 캐리어(10)에 삽입하기 위해 전술한 바와 같이 동작된다. 삽입 스테이션(56)은 전술한 각각의 실시형태의 스프링 캐리어(10) 내의 전자석 자기 부재(18)의 단자(22)에 연결하기 위한 전자석(21) 또는 전력을 포함할 수 있다. 코일 스프링이 내부에 보유된 스프링 캐리어(10)는 인출 스테이션(57)으로 반송된다. 인출 스테이션(57)에서, 스프링 캐리어(10)는 코일 스프링(C)이 사용되는 후속 장치 조립 단계에서 사용하기 위해 스프링 캐리어(10)로부터 코일 스프링(C)을 인출하도록 전술한 방식 중 임의의 방식으로 동작된다. 인출 스테이션(57)은 코일 스프링(C)을 해제하기 위해 스프링 캐리어(10)를 흔드는 충격기, 또는 스프링 캐리어(10)로부터 코일 스프링(C)을 파지 및 제거하는 기계적 인출기를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태의 스프링 캐리어(10)를 도시하며, 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하며, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 도 13의 실시형태에서의 차이점은 윈도우 또는 절결 영역(60)이 중공 본체(11)의 측벽(12)에 제공되고 측벽을 통해 연장된다는 것이다. 이는 중공 본체(11)의 내부를 스프링 캐리어(10)의 외부로부터 볼 수 있게 한다. 특히, 이는 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10) 내에 수용될 때 코일 스프링(C)을 볼 수 있게 한다. 이는 제조 프로세스에서 스프링 캐리어(10)의 사용에 유익할 수 있다. 예를 들어, 품질 제어 또는 성능 모니터링 프로세스에서, 스프링 캐리어(10) 내의 코일 스프링(C)의 존재는 생산되는 각각의 장치에 대해 확인될 수 있다. 예를 들어, 광학 센서 또는 카메라는 스프링 캐리어(10) 내의 코일 스프링(C)의 존재를 확인할 수 있고, 그러한 확인을 하기 위해 윈도우(60)를 사용하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 제조 프로세스의 어딘가에서의 삽입 고장으로 인해 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10) 내에 없다는 것이 검출되면, 생산되는 장치는 요구되는 코일 스프링(C) 없이는 올바르게 기능하지 않을 가능성이 있고, 따라서 생산 라인에서 자동으로 거부될 수 있다. 하나의 윈도우(60)가 제공될 수 있거나, 복수의 윈도우가 제공될 수 있으며, 스프링 캐리어(10)의 측벽(12) 상의 임의의 적합한 위치에 배치될 수 있다. 윈도우(60)는 또한 각각의 스프링 캐리어(10)를 제조하기 위해 더 적은 재료가 요구되며, 이는 제조 비용을 감소시킬 수 있고 및/또는 또한 스프링 캐리어의 중량을 감소시킬 수 있으며, 이는 스프링 캐리어가 사용될 장치 제조 프로세스에서 유익할 수 있다는 것을 의미한다. 하나 이상의 윈도우(60)의 특징부는 본 명세서에 개시된 본 발명의 임의의 실시형태에 선택적으로 적용될 수 있고 제공될 수 있다.
도 14는 전술된 실시형태와 유사한 다른 실시형태의 스프링 캐리어(10)를 도시하며, 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하며, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 도 14의 실시형태에서의 차이는 플랜지(28)가 배향 특징부(61)를 포함한다는 것이다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 배향 특징부(61)는 제1 단부(14)의 방향을 향하는 플랜지(28)의 표면 내에 형성된 한 쌍의 방사상 슬롯을 포함한다. 이러한 배향 특징부(61)는 그 중심축(X-X)에 대한 스프링 캐리어(10)의 정확한 회전 위치설정을 용이하게 할 수 있는데, 이는 사용 시 스프링 캐리어(10)의 기능, 예를 들어 코일 스프링(C)의 삽입 또는 인출에 유익할 수 있다. 또한, 이러한 배향 특징부(61)는 제조 프로세스 동안 윈도우(60)와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 스프링 캐리어(10) 내의 코일 스프링(C)의 존재를 검출하는 데 사용되는 광학 센서 또는 카메라는 제조 기기/시스템 또는 조립 라인 상의 특정 위치에 위치될 수 있고, 따라서 윈도우(60)를 광학 센서 또는 카메라와 정렬시키기 위해 스프링 캐리어(10)의 정확한 배향을 필요로 한다. 배향 특징부(61)는 사용 시 스프링 캐리어(10)의 정확한 위치설정을 보장하기 위해 배향 특징부(61)의 슬롯 내에 수용될 수 있는 돌기와 같은 대응 특징부(도시 생략)와 협동할 수 있다. 이러한 배향 특징부(61)는 본 명세서에 개시된 본 발명의 임의의 실시형태에 선택적으로 적용될 수 있고 제공될 수 있다.
도 15는 전술된 실시형태와 유사한 다른 실시형태의 스프링 캐리어(10)를 도시하며, 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하며, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 도 15는 전술된 실시형태의 도 5a의 도면과 유사한 도면이지만, 도 15의 실시형태와의 차이는 스프링 캐리어의 제1 단부(14)에 있는 제1 개구(16)가 제1 개구(16)가 제1 근위 단부를 향하는 방향으로 확장되도록 테이퍼 형성된 영역(16A)을 포함한다는 것이다. 이는 전술한 삽입 단계 동안 코일 스프링(C)을 제1 개구(16) 내로 안내하는 것을 도울 수 있다. 이러한 특징부는 본 명세서에 개시된 본 발명의 임의의 실시형태에 선택적으로 적용될 수 있고 제공될 수 있다. 도 15로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 개구(16)의 테이퍼 형성된 영역(16A)은 스프링 캐리어(10)의 축(X-X)에 대해 각도(θ1)로 연장된다. 각도(θ1)는 본 발명의 범주 내에서 변경될 수 있지만, 10도 내지 40도 사이일 수 있고, 15도 내지 35도 사이일 수 있으며, 약 24도일 수 있다.
도 16 및 도 17은 도 1 내지 도 3의 스프링 캐리어와 유사한 본 발명의 다른 실시형태의 스프링 캐리어(10)를 도시하며, 유사한 특징부는 동일한 참조 번호를 유지하며, 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 도 16 및 도 17의 스프링 캐리어에서의 차이는 중공 본체(11)의 측벽(12)의 내부 표면이 중공 본체(11)의 중심축(X-X)을 향해 내측으로 돌출하는 복수의 중심맞춤 러그(68)를 포함한다는 것이다. 도 16은 전술된 실시형태의 도 3의 도면과 유사한 도면이며, 이들 중심맞춤 러그(68)가 보이도록 절결된 측벽(12)의 일부를 도시한다. 도시된 실시형태에서, 4개의 중심맞춤 러그(68)가 제공된다. 그러나, 4개보다 많거나 적은 개수의 중심맞춤 러그(68)가 제공될 수 있고, 중심맞춤 러그(68)는 선택적으로 측벽(12)의 내주 주위에 균등하게 이격될 수 있다.
중심맞춤 러그(68)는 만곡된 표면을 갖는 경사면으로서 형성되고, 중심맞춤 러그(68)가 스프링 캐리어(10)의 제2 원위 단부(15)를 향해 연장됨에 따라 내측으로 돌출하는 거리가 증가한다. 사용 시, 중심맞춤 러그(68)는 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10) 내에서 중심에서 정확하게 보유되도록 스프링 캐리어(10) 내에 유지되는 코일 스프링(C)과 접촉 및 코일 스프링(C)을 중심맞춤하는 역할을 한다. 중심맞춤 러그(68)는 코일 스프링(C)의 외경과 내부 공동(13)의 내경 사이의 임의의 공차를 보상하여, 코일 스프링(C)과 스프링 캐리어(10) 사이의 유격을 감소시킬 수 있다. 이는 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10) 내로의 코일 스프링(C)의 삽입 중에 정확하게 위치되도록 보장하는 것을 도울 수 있고, 그에 따라 코일 스프링(C)이 자기 부재(18)에 의해서 견고하게 맞물림될 수 있도록 보장하는 것을 도울 수 있다. 이는 스프링 캐리어(10)의 운송 중에 또는 코일 스프링이 제조 중인 장치 내로 정확하게 인출 및 위치설정될 것이 요구되는 제조 프로세스 중에 우발적인 또는 조기 스프링 인출을 예방하는 것을 도울 수 있다. 이는 제조 오류 및/또는 가동 중단을 방지하는 것을 도울 수 있다. 중심맞춤 러그(68)의 특징부는 본 명세서에 설명된 본 발명의 임의의 실시형태에 선택적으로 적용될 수 있고 제공될 수 있다.
본 명세서에 개시된 임의의 실시형태에서, 스프링 캐리어(10)는 축(X-X)의 방향으로 50mm 내지 90mm 사이의 총 길이를 포함할 수 있으며, 이는 60mm 내지 80mm 사이일 수 있고, 약 70.5mm 또는 약 73.5mm일 수 있다.
본 명세서에 개시된 임의의 실시형태에서, 플랜지(28)는 축(X-X)의 방향으로 1mm 내지 5mm 사이의 높이(d3)를 포함할 수 있고, 이는 2mm 내지 4mm 사이일 수 있으며, 약 3mm일 수 있다.
본 명세서에 개시된 임의의 실시형태에서, 하나 이상의 윈도우(60)를 포함할 때, 윈도우(60) 또는 적어도 하나의 윈도우(60)는 5mm 내지 25mm 사이의 축(X-X)의 방향으로의 길이를 포함할 수 있고, 이는 10mm 내지 20mm 사이일 수 있고, 약 15mm일 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시형태에서, 자기 부재(18)는 중공 본체(11)의 제2 원위 단부(15)에 근접하여 배치되는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성으로 제한되도록 의도되지 않고, 본 개시내용의 범주 내에서 의도된 다른 실시형태에서, 자기 부재(18)는 중공 본체(11)의 제1 근위 단부(14)에 근접하게 배치될 수 있거나, 중공 본체(11)의 제1 단부(14)와 제2 단부(15) 중간에 배치될 수 있다.
중공 본체(11)는 단면이 원형인 원통형 튜브로서 구성되는 것으로 도시되고 설명된다. 이는 종래의 원형 형태의 코일 스프링(C)을 긴밀하게 수용하는 것을 허용한다. 이는 또한 코일 스프링(C)의 삽입의 용이성, 및 코일 스프링(C)의 인출을 위한 스프링 캐리어(10)의 정렬을 용이하게 할 수 있는데, 이는 사용 시 스프링 캐리어(10)의 정확한 위치설정을 위해 중심축(X-X)에 대한 특정 회전 배향이 요구되지 않기 때문이다. 그러나, 본 발명은 스프링 캐리어의 그러한 구성으로 제한되도록 의도되지 않고, 타원형, 삼각형 또는 정사각형, 또는 다른 다각형과 같은 다른 치수 및 단면 형상이 가능하다.
중공 본체(11)는 제1 단부(14)로부터 제2 대향 단부(15)까지 그의 길이를 따라 실질적으로 일정한 단면을 갖는 것으로 도시되고 설명된다. 이는 스프링 캐리어(10)가 사용되어야 하는 조립 또는 제조 프로세스에서 제조 및 조작의 용이성 및 비용에 도움이 될 것이다. 그러나, 본 발명은 그러한 구성으로 제한되도록 의도되지 않고, 대안적인 실시형태에서, 스프링 캐리어(10)는 그의 길이를 따라 단면 치수가 변경될 수 있다. 예를 들어, 단면은 스프링 캐리어의 길이를 따라 상이한 직경을 갖는 원형일 수 있고, 및/또는 단면은 스프링 캐리어의 길이의 일부를 따라 원형 이외의 형상일 수 있다. 예를 들어, 내경은 제2 단부(15)의 영역에서보다 코일 스프링(C)이 삽입 및 인출되는 제1 단부(14)의 영역에서 더 클 수 있다. 이는 코일 스프링(C)을 스프링 캐리어(10) 내로 정확하게 안내하는 것을 추가로 도울 수 있다. 이는 제공되는 경우 테이퍼 형성된 영역(16A)으로부터의 보조에 추가될 수 있다. 이는 또한 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10)의 제2 단부(15)의 영역 내에 더 긴밀하게 구속되는 것을 허용할 수 있다. 그러나, 그 반대가 본 발명의 범주 내에 있을 수 있으며, 제1 단부(14)에서의 내경이 제2 단부(15)에서의 내경보다 더 작을 수 있어서, 내부 공동(13)이 스프링 캐리어(10)의 제1 단부(14)의 영역 내에서 약간 더 협소하다.
내경이 중공 본체(11)의 길이를 따라 실질적으로 균일한 예시적인 실시형태에서, 내경은 7mm 내지 14mm 사이일 수 있고, 8mm 내지 13mm 사이일 수 있으며, 9mm 내지 12m 사이일 수 있고, 10mm 내지 11mm 사이일 수 있으며, 약 10.5mm 또는 약 11.5mm일 수 있다.
내경이 중공 본체의 길이를 따라 균일하지 않은 예시적인 실시형태에서, 중공 본체의 일 단부에서의 내경은 9mm 내지 14mm 사이일 수 있고, 10mm 내지 13mm 사이일 수 있고, 11mm 내지 12m 사이일 수 있고, 약 11.5mm일 수 있다. 중공 본체의 다른 단부에서의 내경은 8mm 내지 13mm 사이일 수 있고, 9mm 내지 12mm 사이일 수 있고, 10mm 내지 11m 사이일 수 있고, 약 10.5mm일 수 있다.
본 명세서에 설명된 본 발명의 모든 실시형태에서, 사용 시 스프링 캐리어(10)의 전이, 이동, 및 배향 변화 및 반전 중에 스프링 캐리어(10) 내에 보유되는 코일 스프링(C)을 위해, 자기 부재(18)는 코일 스프링(C)의 중량보다 큰 자기 견인력을 코일 스프링(C)에 가할 수 있어야 한다는 것이 이해될 것이다. 추가적으로, 자기 부재(18)가 코일 스프링(C)에 가하는 자기 견인력은, 코일 스프링(C)이 제조 프로세스에서 그리고 제조 기기 및 시스템 내에서 스프링 캐리어(10)의 이동 및 취급 동안 스프링 캐리어(10) 내에 견고하게 보유되도록 잔류하는 것을 허용하기 위한 힘 마진만큼 코일 스프링(C)의 중량을 초과할 수 있다. 이러한 힘 마진은 스프링 캐리어(10) 내의 코일 스프링(C)의 견고한 보유를 달성하도록 선택될 수 있지만, 노킹(knocking) 또는 다른 기계적 요동, 전술된 바와 같은 공기 유동의 힘, 또는 제조 프로세스 중의 다른 기계적 인출 중 하나에 의해 코일 스프링(C)의 신뢰성 있는 인출을 가능하게 한다. 이러한 힘 마진은 5% 내지 50% 사이, 예를 들어 10% 내지 30%일 수 있다. 최소 힘 마진은 5%일 수 있다.
스프링 캐리어(10)를 형성하는 다양한 재료가 선택될 수 있으며, 이러한 다양한 재료는 플라스틱 및 금속을 포함하고, 폴리프로파일렌, 폴리에스테르, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴로-부타디엔-스티렌(ABS) 또는 폴리카르보네이트를 포함하는 다양한 폴리머를 포함할 수 있다. 스프링 캐리어는 또한 폴리카르보네이트로 형성될 수 있고, 재활용된 폴리카르보네이트를 포함할 수 있다.
스프링 캐리어(10)의 중공 본체(11)는 단일 성형 구성요소, 즉 단일의 일체형 구성요소로서 도시되고 설명된다. 이는 제조 용이성 및 감소된 비용의 장점을 제공할 수 있다. 자기 부재(18)는 스프링 캐리어(10)에 접합되거나 기계적으로 체결될 수 있거나, 중공 본체(11)와 공동 성형될 수 있거나, 중공 본체(11) 내에 매립될 수 있다.
중공 본체(11)의 측벽(12) 및 단부벽(17)은 예를 들어 사용 중에 충분한 구조적 강도를 제공하지만, 또한 취급의 용이성 및 제조 비용을 위해 재료의 과도한 사용을 최소화하고 경량을 유지하는 치수를 갖는다. 벽 두께는 0.3mm 내지 1.5mm 사이, 예를 들어 0.5mm 내지 1mm 사이의 두께일 수 있다.
본 개시내용의 스프링 캐리어 및 관련 기기/시스템의 실시형태는 코일 스프링(C)을 그 안에 견고하게 보유하고 코일 스프링(C)의 인출을 신뢰성있고 정확하게 허용하도록 구성된다. 코일 스프링이 견고하게 보유될 뿐만 아니라 정확하게 인출될 수 있도록, 스프링 캐리어는 코일 스프링(C)의 외경과 내부 공동(13)의 내벽 사이에 특정 틈새가 제공되도록 구성될 수 있다. 이러한 틈새는 내부 공동(13) 내로/로부터의 코일 스프링(C)의 실질적으로 방해 받지 않는 삽입 및 인출을 허용하지만, 또한 내부 공동 내의 코일 스프링(C)의 측방향 유격 또는 이동을 최소화하도록 설정될 수 있어, 코일 스프링이 요구되는 경우에 정확하게 배출될 수 있다. 일 실시형태에서, 이러한 틈새는 0.05mm 내지 0.3mm, 예를 들어 0.1mm 내지 0.2mm 사이일 수 있다. 이러한 틈새는 도 4a에서 치수 d1로서 도시된다. 일 실시형태에서, 내부 공동(13)에 수용될 코일 스프링(C)은 9.95mm의 최대 외경을 갖는다. 따라서, 내경(d2)(도 4a에 도시됨)은 약 10.0mm 내지 12.95mm, 예를 들어 약 10.05mm 내지 11.05mm일 수 있다.
본 명세서에 설명된 스프링 캐리어(10)의 실시형태는 플랜지(28)를 포함한다. 이는 전술한 바와 같은 정렬 또는 스프링 캐리어(10)의 다른 방식의 취급 및 조작과 같은 스프링 캐리어의 사용을 유리하게 도울 수 있다. 그러나, 본 개시내용은 플랜지(28)를 갖는 스프링 캐리어(10)로 제한되도록 의도되지 않고, 다른 실시형태에서, 플랜지(28)는 생략될 수 있다.
본 명세서에 설명된 스프링 캐리어(10)의 일부 실시형태는 전자석과 함께 동작하며, 이때 전자석(21)이 스프링 캐리어의 자기 부재(18)에 자기 효과를 유도하거나, 자기 부재(18) 자체가 전자석을 포함한다. 본 개시내용은 전자석에 제공되는 전력을 변화시킴으로써 제어될 수 있는 가변 자기력을 발생시킬 수 있는 그러한 전자석 실시형태를 제공할 수 있는 것으로 예상된다. 이러한 자기력의 변화는 스프링 캐리어(10)가 상이한 크기, 질량 또는 재료의 코일 스프링과 함께 동작하게 할 수 있다. 본 개시내용의 기기 또는 시스템은 사용 시 발생되는 자기력을 제어하기 위해 전자석(21) 또는 전자기 자기 부재(18)에 연결되거나 연결 가능한 제어기를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 스프링 캐리어(10)의 실시형태는 중공 본체(11)의 내부 공동(C) 내에 코일 스프링(C)을 견인하여 보유하기 위한 자기 부재(18)를 포함한다. 본 개시내용의 범주 내에서, 자기 요소 또는 자기 부재(18)라는 용어는 자기적으로 견인 가능한 재료로 이루어진 코일 스프링(C)의 자기 견인을 위한 자기장을 발생시키거나 발생시킬 수 있는 구성요소를 포함하도록 의도된다. 이러한 자기 부재(18)는 단일 구성요소 또는 전자석과 같은 메커니즘 또는 장치를 포함할 수 있다. 이러한 자기 부재는 임의의 공지된 재료의 영구 자석, 예컨대 전자기 유도에 의해 자화 가능하거나 자기장을 발생시키도록 자기 재료일 수 있는 재료의 구성요소, 및 전자석을 포함하는 구성요소를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 제일철 금속(ferrous metals), 또는 재료를 구성할 때 분산(dispersion)에 의한 또는 다른 방식으로 제공된 제일철 금속을 포함하는 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 강철, 철, 코발트, 또는 임의의 다른 공지된 자기 또는 자화 가능한 재료를 포함할 수 있다.
전술된 본 개시내용의 여러가지 상이한 실시형태로부터 명백한 바와 같이, 스프링 캐리어(10)는 중공 본체(11)의 제2 단부(15)에 있는 개구 또는 개방부(38)를 포함할 수 있거나, 제2 단부는 단부 벽(17), 자기 부재(18), 또는 단부 벽(17) 상에 제공된 자기 부재(18)를 구비한 단부 벽(17) 등에 의해 완전히 폐쇄될 수 있다. 중공 본체(11)의 제2 단부(15)가 개구를 포함하지 않을 수 있는 실시형태는 중공 본체(11)의 외부에 제공되거나 중공 본체(11) 내에 매립된 자기 부재(18)뿐만 아니라 내부 공동(13) 내에 제공된 자기 부재(18)를 포함할 수 있다.
특히 도 4a 및 도 4b에서는, 제1 단부(14)가 가장 높은 상태로 스프링 캐리어(10)가 배향된 상태에서 코일 스프링(C)이 스프링 캐리어(10) 내로 삽입되고, 따라서 코일 스프링이 중공 본체(11)의 제2 단부(15)에 있는 단부 벽(17) 및/또는 자기 부재(18)와 맞닿을 때까지 코일 스프링(C)이 중력 하에서 내부 공동(13) 내로 낙하하도록 구성된 스프링 캐리어(10)가 도시 및 설명된다. 그러나, 본 개시내용의 스프링 캐리어(10)의 사용은 이러한 사용에 제한되지 않는다. 자기 부재(18)가 코일 스프링(C)의 중량을 지지할 수 있도록, 자기 부재(18)는 코일 스프링(C)을 자기적으로 견인할 수 있기 때문에, 코일 스프링(C)은 스프링 캐리어(10)가 임의의 배향 상태에서 내부 공동(13) 내로 삽입될 수 있다.
본 개시내용의 다양한 실시형태는 내부 공동(13) 내에 코일 스프링(C)을 견인하여 보유하기 위해 자기 부재(18)를 사용한다는 것이 이해될 것이다. 이와 같이, 스프링 캐리어(10)는 스프링 캐리어(10)의 사용 시 편향 또는 변형을 요구하는 어떠한 부분도 갖지 않는다. 이는 사용 시 재료 피로 및 손상의 위험이 감소되거나 예방된다는 것을 의미하며, 이는 스프링 캐리어의 유효 수명을 연장하는 것을 도울 수 있다. 이로 인해, 명백하게 비용적 이점을 갖는데, 이는 스프링 캐리어가 교체를 필요로 하기 전에 제조 프로세스에서 더 많은 작업에 사용될 수 있어서, 제조 비용 및 그에 따른 생산되는 제품의 비용을 감소시키는 것을 돕기 때문이다.
본 명세서에 개시된 일부 실시형태는 제1 근위 단부(14)에서 중공 본체(11)의 주연부 주위로 연장되는 플랜지(28)를 포함한다. 이러한 특징부는 본 명세서에서 설명되는 모든 실시형태에 선택적으로 적용 가능할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 특징부로 제한되도록 의도되지 않고, 본 발명의 범주 내에서 예상되는 실시형태는 플랜지(28)를 포함하지 않을 수 있거나, 제1 근위 단부의 원격 단부 외에서, 예를 들어, 제2 원위 단부(15)에서 또는 제1 근위 단부와 제2 원위 단부 중간에서 중공 본체의 길이를 따라 배치된 플랜지를 포함할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 본 명세서에 설명된 장치, 기기, 방법, 및 실시형태의 다양한 구성요소의 수정(추가 및/또는 제거들)이 이러한 수정 및 이들의 임의의 및 모든 등가물을 포함하는 본 발명의 전체 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 제조 프로세스에서 코일 스프링을 수용, 보유 및 배출하기 위한 스프링 캐리어(10)이며,
    코일 스프링(C)을 수용하도록 구성되는 내부 공동(13)을 형성하는 세장형 중공 본체(11); 및
    내부 공동 내로 그리고 내부 공동으로부터의 코일 스프링의 삽입 및 인출을 위해 중공 본체의 제1 근위 단부(14)에 있는 개구(16)로서, 중공 본체는 제1 근위 단부에 대향하는 제2 원위 단부(15)를 포함하는, 개구를 포함하며,
    중공 본체는 코일 스프링이 내부 공동 내에 위치될 때 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하도록 구성된 자기 부재(18)를 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  2. 제1항에 있어서, 자기 부재는 중공 본체의 제2 단부 근위에 제공되는 스프링 캐리어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자기 부재(18)는 내부 공동(13) 내에 배치되는, 스프링 캐리어(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 자기 부재(18)는 영구 자석을 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 자기 부재(18)는 자성 유도가 가능한 자기 재료를 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 자기 부재(18)는 전자석을 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 본체(11)는, 중공 본체의 제1 근위 단부(14)에 있으며 중공 본체로부터 방사상 외측으로 연장하는 플랜지(28)를 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 본체(11)의 제2 원위 단부(15)에 개방부(38)를 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  9. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 돌출부(39)가 중공 본체(11)의 제2 원위 단부(15)에 있는 개방부(38)를 적어도 부분적으로 가로질러 내측 연장되는, 스프링 캐리어(10).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 본체의 측벽에 적어도 하나의 윈도우(60)를 포함하여, 스프링 캐리어 내에 위치된 코일 스프링(C)을 윈도우를 통해 스프링 캐리어 외부로부터 볼 수 있도록 허용하는, 스프링 캐리어(10).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 본체(11)의 제1 근위 단부(14)에 있는 개구(16)는, 제1 개구가 제1 근위 단부를 향해서 확장되도록, 테이퍼 형성된 영역(16A)을 포함하는, 스프링 캐리어(10).
  12. 기기이며,
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 스프링 캐리어(10); 및
    스프링 캐리어에 근접하여 배치되도록 구성되고, 자기 부재(18)를 유도 자석으로 만들기 위한 자기장을 발생시키도록 구성된, 전자석(21)을 포함하는, 기기.
  13. 기기이며,
    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 스프링 캐리어(10); 및
    중공 본체로부터 코일 스프링(C)의 인출을 용이하게 하기 위해 중공 본체(11) 내로 공기의 유동을 발생시키도록 구성된 공기 유동 발생기(A)를 포함하는, 기기.
  14. 제12항 또는 제13항에 따른 기기, 및 코일 스프링 제조 기계(51)를 포함하는 조립 시스템(50)이며, 코일 스프링 제조 기계는 코일 스프링(C)을 생산하도록 구성되고, 상기 시스템은 생산된 코일 스프링을 스프링 캐리어(10) 내로 공급하도록 배열된 삽입 스테이션(56)을 더 포함하는, 조립 시스템(50).
  15. 제조 조립 프로세스에서 코일 스프링을 수용, 보유 및 배출하기 위해 스프링 캐리어(10)를 사용하여 코일 스프링(C)을 조작하는 방법이며, 스프링 캐리어는 내부 공동(13)을 형성하는 세장형 중공 본체(11), 중공 본체의 제1 근위 단부(14)에 있는 개구(16)로서, 중공 본체는 제1 근위 단부에 대향하는 제2 원위 단부(15)를 포함하는, 개구, 및 중공 본체의 제2 단부 근위에 제공되는 자기 부재(18)를 포함하고, 상기 방법은 중공 본체(11)의 제1 단부(14)에 있는 개구(16)를 통해 내부 공동(13) 내로 코일 스프링을 삽입하는 단계, 및 자기 부재(18)가 내부 공동 내에서 코일 스프링을 자기적으로 견인하여 보유하는 단계를 포함하는, 방법.
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