코일 스프링 가이드 및 지지면의 주의점

코일 스프링 가이드 및 지지면의 주의점

스프링 가이드 사용

스프링 가이드 없이 사용하면 스프링에 좌굴, 휘어짐 등이 발생해 휘어진 부분의 안쪽이 국부적으로 고응력이 되어 파손된다. 반드시 내/외경 가이드를 사용해야 한다.

스프링의 내경과 내경 가이드

내경가이드와 갭이 작으면 가이드에 의해 스프링의 내경이 마모되어 파손에 이르게 된다. 또한 내경가이드와의 갭이 크면 좌굴 등의 원인이 된다. 내경 가이드를 스프링의 내경으로부터 －1.0 mm 정도로 설정할 것을 권장한다. 또한 자유 길이가 긴 스프링 (자유 길이/외경이 4 이상인 스프링) 은 내경 가이드에 단차를 주어서 스프링 굴곡 시의 내경 접촉을 피해야 한다.

스프링의 외경과 외경 가이드

외경 가이드와 갭이 작으면 스프링이 구부러졌을 때 외경 측으로 부풀기 때문에, 외경이 구속되어 응력 집중에 의해 파손된다. 외경 가이드 직경을 스프링 외경으로부터 +1.5 mm 정도로 설정할 것을 권장한다. 

샤프트 길이/카운터보어 홀 깊이가 짧은 경우

가이드 길이가 짧으면 스프링이 좌굴했을 때 가이드 선단부가 접촉해서 마모에 의해 파손에 이르게 된다. 가이드 길이를 초기 설정 높이×1/2이상으로 할 것을 권장한다. 또한 C3 정도의 면취를 시행해야 한다.

최대 휨을 넘는 사용 (밀착 부근에서의 사용)

최대 휨 조건을 넘어서 사용한 경우, 단면에 계산 이상의 고응력이 발생해서 파손되므로 피하는 것이 좋다. 또한 밀착 길이 부근에서는 유효권부가 점점 밀착해서 스프링 상수가 커지기 때문에, 하중 선도가 상승하므로 고응력이 발생해서 파손에 이르게 된다.

스프링 지지면

스프링과 지지면에 틈새가 있으면 스프링이 상하로 움직여 충격력이 가해져서 굴곡과 좌굴이 발생한다. 스프링의 초기 굴곡을 제거하면 스프링의 상하면이 안정된다. 장착면의 평행도가 나쁘면 스프링의 굴곡이 발생해서 굴곡의 안쪽이 국부적으로 고응력을 띄어 파손에 이르게 된다. 장착면의 평행도를 개선해야 한다.

이물질이 낀 상태에서의 사용

이물질이 끼면 그 부분은 유효 코일로 작용하지 않게 되어 실질적으로 유효 코일이 감소한 것과 같이 되어 고응력이 발생해서 파손에 이르게 된다. 이물질이 들어가지 않도록 주의해야 한다.

출처

https://kr.misumi-ec.com/pdf/tech/mech/1577.pdf