일반기술

코일 스프링 구조물 및 이를 이용한 샌드위치 판재

본 발명은 다수의 코일 스프링이 한 평면 내에서 세 방향의 코일 스프링 무리를 형성하도록 배치된 코일 스프링 구조물에 관한 것이다. 서로 60도 또는 120도 각도를 갖는 3 방향의 평행한 코일 스프링을 조합하여 매트리스 형태로 만든 후 스프링 사이의 교차점을 접착, 와이어 감기, 용접, 납땜, 브레이징, 기타 기계식 체결구 등을 이용하여 고정하여 완성한다. 용도에 따라 상하에 얇은 면판을 부착하여 샌드위치 판재 형태로 쓸 수도 있다. 작은 초기 하중에 대해서는 쉽게 탄성 변형하지만 하중이 커질수록 변형에 대한 저항이 급격히 증가하는 것이 특징이다. 가벼우면서도 기계적으로 강도와 강성도가 높기 때문에 충격흡수성이 있는 경량 구조재로서 활용될 수 있다. 내부의 빈 공간을 유체의 통로, 저장, 배선 등의 용도로 활용할 수 있다. 또한 내부의 빈 공간을 다공성물질이나 수지, 금속 등 고체로 채워 강도 및 강성도, 소음방지성능, 단열성능을 높일 수도 있다.본 발명은 가벼우면서도 적절한 초기탄성이 있는 코일 스프링 구조물과 이를 이용한 샌드위치 판재에 관한 것이다.기존의 샌드위치 판재의 경우 샌드위치 구조물들은 외부 작용하중이 작용하여 어느 한도이상 커지면 갑작스럽게 붕괴되는 경향이 있다. 예를 들면 압축이나 굽힘 하중에 의해 판재의 중간층에 좌굴이 일어나면서 두께 감소와 함께 국부적인 꺽임 현상이 발생한다. 보통 코일스프링을 도 2와 같이 상하방향으로 평면 내에 다수 배치하여 원하는 탄성을 얻는 구조로 되어 있으나 강성도(stiffness)가 지나치게 낮아 기계/건축 구조용으로 사용하기에 부적당하다.따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 작은 초기 하중에 대해서는 쉽게 탄성 변형하여 충격을 흡수하지만 하중이 커질수록 변형에 대한 저항이 급격히 증가하고 불안정 붕괴가 잘 일어나지 않는 기계/건축 구조용 코일 스프링 구조물과 이를 이용하여 샌드위치 판재를 구성하였다.