강도와 유연성이 적절한 균형을 이루는 코일 스프링 핀

Christie L. Jones, SPIROL 시장 개발 관리자

코일 스프링 핀은 1948년에 Herman Koehl이 발명했습니다. 고유한 2¼ 코일 단면으로 인해 쉽게 구분되는 코일 핀은 호스트 부품에 장착 시 방사 장력으로 고정되며, 삽입 후 균일한 유연성과 강도를 갖는 유일한 핀입니다.

흔히 롤 핀이라고 하는 코일 스프링 핀은 일반적으로 솔리드 핀이 조립되는 곳에 자주 사용됩니다. “솔리드 핀은 항상 코일 핀보다 강하다”는 잘못된 인식이 일반적으로 퍼져 있습니다. 사실은 대부분의 애플리케이션에서 저탄소강 솔리드 핀을 사용하며, 코일 핀을 사용하는 애플리케이션에서는 열처리된 고탄소강 표준 하중 코일 핀이 가장 일반적입니다.

저탄소강 솔리드 핀과 고탄소강 표준 하중 코일 핀의 강도를 비교하면 코일 핀의 강도가 더 높습니다. 이것은 코일 핀 재료의 조합과 열처리 재료로 인해 그렇습니다. 열처리는 강도와 유연성을 코일 핀에 제공하며, 코일 핀의 강도를 솔리드 핀보다 (평균) 15% 높게 만듭니다(표 1).

핀직경	저탄소강 홈이 파진 핀	고탄소강 코일 핀	솔리드 핀과 비교한 강도(%)
핀직경	이중 전단강도(kN)		솔리드 핀과 비교한 강도(%)
1.5	1.2	1.45	+20.8
2	2.2	2.5	+13.6
2.5	3.5	3.9	+11.4
3	5	5.5	+10.0
4	8.8	9.6	+9.1
5	13.8	15	+8.7
6	19.9	22	+10.5
8	31.2	39	+25.0
10	48.7	62	+27.3
12	70.2	89	+26.8

표 1
솔리드 핀과 비교한 표준 하중 코일 핀의 강도

코일 핀이 솔리드 핀보다 뛰어난 점 중 하나는 코일 핀은 3가지 "하중"으로 제공되므로, 설계자가 강도, 유연성 및 직경의 최적의 조합을 선택하여 다양한 호스트 재료와 사용처의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 적절히 설계할 경우 코일 핀은 어셈블리 사용 중 생성되는 힘을 견디기에 충분할 정도로 강하며 구멍 손상을 방지하기에 충분할 정도로 유연합니다. 코일 핀은 단면 전체에 정적/동적 하중이 균등하게 분산되므로 특정 지점에 응력이 집중되지 않습니다. 또한, 유연성과 전단 강도가 작용 하중 방향의 영향을 받지 않으므로 조립 시 최대 성능을 얻기 위해 구멍에서 핀 방향을 조정할 필요가 없습니다.

동적 어셈블리에서 충격 하중 및 마모는 단단한 구성품에서 종종 결함을 유발하기도 합니다. 코일 핀은 장착 후 유연성을 유지하도록 설계되었으며 어셈블리 내에서 활성 구성품입니다. 코일 핀의 충격/충돌 하중 및 진동 완화 기능은 구멍 손상을 방지하여 어셈블리의 사용 수명을 연장해줍니다.

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