비틀림 스프링이란?- 정의, 유형 및 용도

토션 스프링이란?

비틀림 스프링은 각도 에너지를 저장 및 방출하거나 신체 중심선의 축을 중심으로 다리를 편향시켜 메커니즘을 제자리에 고정할 수 있습니다. 비틀림이나 회전하는 힘에 대한 저항력을 제공합니다. 이러한 스프링은 제조된 바람의 바람직한 방향으로 편향될 때 본체의 직경을 줄이고 본체의 길이를 약간 증가시킵니다.
비틀림 스프링은 토크 또는 회전력을 가하는 나선형 스프링입니다. 토션스프링의 끝단은 다른 부품에 부착되어 있는데, 이러한 부품이 스프링의 중심을 중심으로 회전하면 스프링이 이를 원래 위치로 되돌리려고 합니다. 이름이 다른 의미를 갖지만 비틀림 스프링은 비틀림 응력보다 굽힘 응력을 받습니다.
이 유형의 스프링은 일반적으로 닫힌 권선을 가지고 있지만 코일 사이의 마찰을 줄이기 위해 피치가 있을 수 있습니다. 비틀림이나 회전하는 힘에 대한 저항력을 제공합니다. 응용 분야에 따라 토션 스프링은 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 작동하도록 설계되어 바람의 방향을 결정할 수 있습니다.

토션스프링 특성

비틀림 스프링 구성은 각도 에너지를 저장 및 해제하거나 신체 중심선의 축을 중심으로 다리를 편향시켜 메커니즘을 제자리에 정적으로 유지하기 위해 만들어졌습니다. 이러한 스프링은 제조된 바람의 바람직한 방향으로 편향될 때 본체의 직경을 줄이고 본체의 길이를 약간 증가시킵니다.
조립하는 동안 레그 베어링/부착 장치의 위치가 왼쪽 또는 오른쪽에 있어야 하기 때문에 제작된 바람의 방향은 비틀림 스프링 응용 분야에서도 중요할 수 있습니다.
토션 스프링은 일반적으로 최종 제품의 이론적인 힌지 라인과 일치하는 로드(맨드릴)로 지지됩니다.

 

 

토션스프링의 종류

비틀림 스프링은 축을 따라 끝을 회전시켜 작동하는 스프링입니다. 즉, 비틀었을 때 기계적 에너지를 저장하는 유연한 탄성 물체입니다. 비틀면 비틀린 양(각도)에 비례하여 반대 방향으로 토크를 가합니다. 몇 가지 유형이 있습니다.

▷ 비틀림 막대는 끝 부분에 가해지는 토크에 의해 축을 중심으로 비틀림(전단 응력)을 받는 금속 또는 고무 막대의 직선 막대입니다.
▷ 비틀림 섬유라고 하는 민감한 기구에 사용되는 보다 섬세한 형태는 장력을 받는 실크, 유리 또는 석영 섬유로 구성되며 축을 중심으로 꼬여 있습니다.
▷ 나선형 비틀림 스프링은 나선(코일) 모양의 금속 막대 또는 와이어로, 끝단에 가해지는 횡력(굽힘 모멘트)에 의해 코일의 축 주위에서 비틀림을 받고 코일을 더 세게 꼬습니다.
▷ 시계는 나선형으로 감긴 비틀림 스프링(코일을 쌓지 않고 서로 감싸는 나선형 비틀림 스프링의 한 형태)을 사용하여 때때로 "시계 스프링" 또는 구어체로 메인 스프링이라고 합니다. 이러한 유형의 비틀림 스프링은 다락방 사다리, 클러치 및 큰 각도 또는 여러 회전에 대해 거의 일정한 토크가 필요한 기타 장치에도 사용됩니다.

 

비틀림 스프링의 용도

몇 가지 친숙한 사용 예는 빨래 집게와 전통적인 스프링 장착 막대 쥐덫을 작동시키는 강한 나선형 비틀림 스프링입니다.
다른 용도는 차고 문의 무게를 견디는 데 사용되는 대형 코일 토션 스프링에 사용되며 유사한 시스템은 일부 세단의 트렁크(트렁크) 덮개를 여는 데 사용됩니다.
소형 코일 비틀림 스프링은 디지털 카메라 및 CD 플레이어와 같은 소형 소비재에서 볼 수 있는 팝업 도어를 작동하는 데 자주 사용됩니다.

기타 보다 구체적인 용도:
▷ 토션 바 서스펜션은 한쪽 끝은 차량 몸체에, 다른 쪽 끝은 휠 액슬에 부착된 레버 암에 부착된 두꺼운 강철 토션 바 스프링입니다. 바퀴가 범프와 고르지 않은 노면을 지날 때 노면 범프를 흡수하여 승객의 여행을 완충합니다. 토션 바 서스펜션은 군용 차량뿐만 아니라 많은 현대식 자동차 및 트럭에 사용됩니다.
▷ 많은 차량 서스펜션 시스템에 사용되는 스웨이 바 역시 토션 스프링 원리를 사용합니다.
▷ 비틀림 진자 시계에 사용되는 비틀림 진자는 철사 비틀림 스프링에 의해 중심에 매달린 바퀴 모양의 추입니다. 추는 일반 진자처럼 스윙하는 대신 스프링의 축을 중심으로 회전하여 비틀립니다. 스프링의 힘은 회전 방향을 바꾸므로 바퀴는 시계의 기어에 의해 상단에서 구동되어 앞뒤로 진동합니다.
▷ 꼬인 로프 또는 힘줄로 구성된 비틀림 스프링은 여러 유형의 고대 무기에 동력을 공급하기 위해 잠재적인 에너지를 저장하는 데 사용되었습니다. 그리스 발리스타와 로마 전갈자리, 오나거와 같은 투석기를 포함합니다.
▷ 기계식 시계의 밸런스 스프링 또는 헤어스프링은 앞뒤로 회전할 때 밸런스 휠을 중앙 위치로 다시 밀어주는 미세한 나선 모양의 비틀림 스프링입니다. 밸런스 휠과 스프링은 시계의 시간을 유지하기 위해 위의 비틀림 진자와 유사하게 기능합니다.
▷ 전류를 측정하기 위해 기계식 포인터형 미터에 사용되는 D'Arsonval 무브먼트는 일종의 비틀림 균형입니다(아래 참조). 포인터에 부착된 와이어 코일은 비틀림 스프링의 저항에 대항하여 자기장에서 꼬입니다. 후크의 법칙은 포인터의 각도가 전류에 비례하도록 합니다.
▷ DMD 또는 디지털 마이크로미러 장치 칩은 많은 비디오 프로젝터의 핵심입니다. 실리콘 표면에 제작된 작은 비틀림 스프링에 수십만 개의 작은 거울을 사용하여 빛을 화면에 반사시켜 이미지를 형성합니다.