KR20100017559A

KR20100017559A - 압축성 탄성 스프링

Info

Publication number: KR20100017559A
Application number: KR1020097025120A
Authority: KR
Inventors: 로널드 스프라니스; 마이클 이 링; 브래들리 앤더슨; 조나손 말로우
Original assignee: 웹텍 홀딩 코포레이션
Priority date: 2007-05-01
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2010-02-16
Also published as: US8096432B2; UA101477C2; AU2008248198A1; AU2008248226B2; US8783670B2; CN101730638B; RU2467874C2; MX2009011718A; US20090308829A1; MX2009011723A; CA2684384A1; AU2008248276A1; KR20100016564A; AU2008248198B2; CN101674968B; CN101801759B; US8136683B2; ZA200906746B; RU2489289C2; KR20100022965A

Abstract

에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링은 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 복수 개의 탄성 패드 및 복수 개의 분리판들을 포함하고, 각 분리판은 한 쌍의 인접한 패드 사이에 배치된다. 복수 개의 제1 프롱은 플레이트를 하나의 패드에 부착하기 위해 각 분리판의 제1 표면과 일체로 형성되거나 또는 고정되고, 복수 개의 제2 프롱은 플레이트를 맞은편 패드에 부착하기 위해 제2 표면과 일체로 형성되거나 고정된다. 축의 구멍은 또한 상기 축의 구멍의 가장자리에 교차 방식으로 위치한 프롱들을 갖는 각 플레이트를 관통하여 형성된다. 돌출부들은 플레이트의 각 표면에 구비되어, 각 분리판을 여러 쌍의 패드에 추가적으로 부착시키기 위해 분리판을 관통하여 이어지는 축의 구멍에 맞게 개조된다.

Description

압축성 탄성 스프링 {COMPRESSIBLE ELASTOMERIC SPRING}

관련 출원들의 상호 참조

본 출원은 2007년 5월 1일 출원된 가특허출원 번호 60/926,987에 관한 것으로 이로부터 우선권을 주장하는 바이다. 본 출원은 보다 상세하게는 함께 동시에 출원된 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 판상 부재"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 패드"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링의 제조 방법"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 탄성 패드의 제조 방법"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "결합 요크 및 탄성 드래프트 기어"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "결합 요크 및 마찰 장치를 갖는 탄성 드래프트 기어"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "하우징을 갖는 탄성 드래프트 기어"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호에 관한 것이다. 이들 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 이들 동시계속출원의 공개는 본 명세서에 참조되어 진다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 에너지를 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 탄성 스프링에 관한 것으로, 보다 특히, 본 발명은 여객 또는 화물 철도차량의 운행중에 에 너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 탄성 스프링에 관한 것이며, 보다 더 특히, 본 발명은 서로 일렬로 축방향으로 배치된 탄성 패드 및 판상 부재를 중심에 집중시켜 부착시키는 신규한 배열을 갖는 압축성 탄성 스프링에 관한 것이다.

일반적으로 공지된 바와 같이, 압축성 탄성 스프링은 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 다양한 용도로 이용되고 있다. 가하여진 동적 충격 부하는 스프링의 특정 사용으로 인한 충격 및/또는 진동으로 인한 것이다.

최근, 압축성 탄성 스프링은 여객 및 화물 철도차량 분야에 널리 수용되어 왔다. 구체적으로, 압축성 탄성 스프링은 세로 중심선 둘레에서 철도차량의 "난조(hunting)" 또는 "가로 흔들림(rolling)" 움직임을 제한하기 위한 사이드 베어링 조립체의 중요한 부분으로 사용되도록 고안되었다. US 특허 제7,338,034호 (Aspengren et al.) 및 US 특허 제6,792,871호 (O' Donnell et al.)는 사이드 베어링 조립체에서 사용 가능한 상기 스프링의 대안 유형을 공개한다.

더욱 중요한 것으로, 압축성 탄성 스프링은 열차조성의 조립 및 운행 중에 2 개의 인접한 철도차량 간에 충격 에너지를 완충시키기 위해 철도차량 버퍼 조립체 (railcar buffer assembly), 드래프트 기어 조립체 (draft gear assembly) 및 차량 연결봉 조립체 (drawbar assembly)에 자주 이용되어 왔다.

한쌍의 두 인접한 철도차량 사이에 존재하는 동적 충격 부하로부터의 에너지 를 적어도 흡수 및 완충시키기 위한 용도로 사용하기 위해, 압축성 탄성 스프링은 일반적으로 서로 삽입된 적층 관계로 정렬된 금속판상 부재와 일련의 탄성 패드를 이용한다. 그러나, 본 발명의 개념과 디자인에 앞서, 측면 안전성과 만족스런 성능을 제공하기 위해 압축성 탄성 스프링은 압축 및 신장 움직임 동안 가이던스 (guidance)를 필요로 한다. 일반적으로, 상기 가이던스(guidance)는 각 패드 및 판상 부재의 중앙 구멍을 통해 삽입된 금속 막대에 의해 이루어는데, 상기 스프링을 하우징(housing)내에 넣고 하우징의 내벽 표면과 인접 관계에 있도록 금속판상 부재의 가장자리를 배치하거나 또는 하우징과 중심 막대(center rod)를 결합하여 사용한다. 그러나 하우징 및/또는 금속 막대의 사용은 초기 조립체의 제조 비용 뿐 아니라 철도차량 운행시 사용 기간 동안 유지 비용을 증가시킨다. 하우징 및/또는 금속 막대의 사용은 또한 충격 에너지 흡수 조립체의 중량을 증가시킨다. 각 철도차량의 부하 용량을 늘이기 위한 지속적인 요구가 있어왔기 때문에, 하우징 및/또는 막대와 관련된 중량은 상기 부하 용량에 부정적인 영향을 미친다.

더욱이, 부하 용량 증가에 대한 상기와 같은 지속적인 요구는 열차 조성의 운행 및 조립중에 에너지 흡수 조립체가 받게 되는 동적 충격 부하에 더하여진다. 결과적으로, 그렇게 더 높아진 동적 충격 부하는 직접적으로 압축성 탄성 스프링에 전달된다. 더 나아가, 열차 조성의 조립중에 지정된 최대 속도를 초과하는 것은 다양한 완충 장치에 의해 흡수 및 완충되는 동적 충격 부하를 더 증가시키는 것으로 알려져 왔다. 그러나, 현재 사용중인 압축성 탄성 스프링은 가해질 수 있는 동적 충격 부하를 모두 흡수하는 데 있어 신뢰성이 떨어진다. 그러므로, 가이드 목 적을 위한 금속 막대 또는 하우징을 사용하지 않고 충격 에너지 부하를 흡수할 수 있는 저렴하고 신뢰할만한 압축성 탄성 스프링에 대한 지속적인 필요가 있어 왔다.

발명의 요약

본 발명의 목적에 따르면, 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링을 제공한다. 압축성 스프링은 중심축을 형성(defining)하고 한 쌍의 축단부를 갖는 압축성 탄성 패드를 포함한다. 패드는 소정의 재료로부터 제조되고, 소정의 재료의 최대 인장 강도의 약 130%를 초과하는 동적 충격 부하를 반복적으로 흡수 및 분산시킬 수 있는 소정의 형상 계수(shape factor)를 갖는다. 한 쌍의 단부 부재가 또한 구비된다. 상기 한 쌍의 단부 부재 각각은 한 쌍의 축단부 중 하나와 인접하여 접촉하는 표면을 갖는다. 부가적으로, 상기 한 쌍의 단부 부재 각각을 패드에 부착시키기 위한 부착 수단이 존재한다.

본 발명의 다른 목적에 따르면, 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링을 제공한다. 압축성 스프링은 중심축을 형성하며 한 쌍의 축단부를 갖는 압축성 탄성 패드를 포함한다. 한 쌍의 단부 부재 또한 구비된다. 상기 한 쌍의 단부 부재 각각은 한 쌍의 축단부 중 하나와 인접하여 접촉하는 표면을 갖는다. 소정의 복수 개의 프롱(prong)은 또한 최소 하나가 단부 부재와 일체로 형성되어 그의 표면에 고정된다. 소정의 복수 개의 제1 프롱 각각은 사다리꼴 형상을 가지며 각 단부 부재를 패드의 각 축단부에 부착하기 위해 제1 표면에 대해 소정의 각도로 패드내로 표면상 돌입한다.

본 발명의 또 다른 목적에 따르면, 중심축을 따라 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링을 제공한다. 압축성 스프링은 동축으로 및 서로 일렬로 배열된 소정의 복수 개의 탄성 패드를 포함한다. 각 패드는 둘레측 표면 및 한 쌍의 축단부를 갖는다. 한 쌍의 축단부 각각은 중심축에 수직으로 배치된 표면을 갖는다. 또한 소정의 복수 개의 분리판상 부재를 구비한다. 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각은 한 쌍의 패드 사이에 배치된다. 각 분리판상 부재는 하나의 패드의 축단부에 인접하여 접촉하는 제1 평면(flat surface)을 갖는다. 그의 반대편 제2 표면은 인접한 패드의 축단부에 인접하여 접촉한다. 패드 및 분리판상 부재가 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택(multi-tiered stack)을 형성한다. 동적 충격 부하가 스프링에 가해지고 제거되는 경우, 각 패드는 중심축을 따라 압축되고 신장되면서, 분리판상 부재가 중심축을 따라 움직이게 된다. 소정의 복수 개의 제1 프롱이 구비되어, 그의 하나 이상이 판상 부재와 일체로 형성되고 그의 제 1 표면에 고정된다. 소정의 복수 개의 제1 프롱 각각은 사다리꼴 형상을 가지며, 분리판상 부재 각각을 한 쌍의 패드 중 하나에 부착시키기 위해 제 1 표면에 대해 소정의 각도로 표면상 돌입한다. 소정의 복수 개의 제2 프롱이 구비되어, 그의 하나 이상이 판상 부재와 일체로 형성되고 그의 제2 표면에 고정된다. 소정의 복수 개의 제 2 프롱 각각은 사다리꼴 형상을 가지며, 각 분리판상 부재를 한 쌍의 패드 중 맞은편 패드에 부착시키기 위해 제 2 표면에 대해 소정의 각도로 표면상 돌입한다.

본 발명의 또 다른 목적에 따르면, 중심축을 따라 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링을 제공한다. 압축성 스프링은 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 소정의 복수 개의 탄성 패드를 포함한다. 각 패드는 둘레측 표면 및 한 쌍의 축단부를 갖는다. 한 쌍의 축단부 각각은 중심축에 수직으로 배치된 표면을 갖는다. 소정의 복수 개의 분리판상 부재도 구비된다. 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각은 한 쌍의 패드 사이에 배치된다. 각 분리판상 부재는 하나의 패드의 축단부에 인접하여 접촉하는 제1의 실질적 평면 및 인접한 패드의 축단부에 인접하여 접촉하는 반대편 제2의 실질적 평면을 갖는다. 패드 및 분리판상 부재가 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택을 형성한다. 동적 충격 부하가 스프링에 가해지고 제거되는 경우 각 패드는 중심축을 따라 압축되고 신장되어 분리판상 부재가 중심축을 따라 움직이게 된다. 축의 구멍은 스택의 중심축을 중심으로 하는 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각을 관통하여 형성된다. 마지막으로, 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각에 고정되고, 각 분리판상 부재를 상기 한 쌍의 패드 각각에 부착시키기 위한 축의 구멍의 가장자리에 위치하는 수단을 구비한다.

본 발명의 다른 목적에 따르면, 중심축을 따라 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링을 제공한다. 압축성 스프링은 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 소정의 복수 개의 탄성 패드를 포함한다. 각 패드는 둘레측 표면 및 한 쌍의 축단부를 갖는다. 상기 한 쌍의 축단부 각각은 중심축에 수직으로 배치된 표면을 갖는다. 각 패드는 또한 소정의 재료로부터 제조되어 재료의 최대 인장 강도의 약 130%를 초과하는 동적 충격 부하의 반복적인 흡수 및 분산을 가능하게 하는 소정의 형상 계수를 갖는다. 또한 소정의 복수 개의 분리판상 부재가 구비된다. 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각은 한 쌍의 패드 사이에 배치된다. 각 분리판상 부재는 하나의 패드의 축단부에 인접하여 접촉하는 제1의 실질적 평면과 인접한 패드의 축단부에 인접하여 접촉하는 반대편 제2의 실질적 평면을 갖는다. 패드 및 분리판상 부재는 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택을 형성한다. 동적 충격 부하가 스프링에 가해지고 제거되는 경우 각 패드는 중심축을 따라 압축되고 신장되어 분리판상 부재가 중심축을 따라 움직이게 된다. 복수 개의 분리판상 부재 각각을 상기 한 쌍의 패드에 부착하기 위한 수단이 구비된다.

발명의 목적

그러므로, 본 발명의 제1 목적 중 하나는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 탄성 스프링을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탄성 패드의 각 단부에 부착된 한 쌍의 판상 부재를 포함하는 압축성 탄성 스프링을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 서로 삽입되어 적층된 관계로 배열된 일련의 탄성 패드 및 판상 부재를 포함하며 작동중 중심 막대 또는 하우징에 의한 가이던스(guidance)를 필요로 하지 않는 압축성 탄성 스프링을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 서로 삽입되어 적층된 관계로 배열된 일련의 탄성 패드 및 판상 부재를 포함하며 패드의 인접한 단부 표면을 뚫고 그 안으로 돌입되도록 각 판상 부재에 프롱을 채용하는 압축성 탄성 스프링을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 서로 삽입되어 적층된 관계로 배열된 일련의 탄성 패드 및 판상 부재를 포함하며 패드의 인접한 단부 표면을 뚫고 그 안으로 돌입되도록 각 판상 부재를 관통하여 형성된 축의 구멍의 주변 가장자리에 형성된 프롱을 채용하는 압축성 탄성 스프링을 제공하는 것이다.

본 발명의 부가적인 목적은 경제적으로 제조된는 일련의 삽입된 탄성 패드 및 판상 부재를 포함하는 압축성 탄성 스프링을 제공하는 것이다.

상기 어느 정도 구체적으로 설명된 본 발명의 몇몇 목적 및 장점에 더하여, 본 발명의 다른 다양한 목적 및 장점은 첨부된 도면 및 청구항과 함께 설명되는 경우 특히 당업자에게 보다 용이하게 명료해질 것이다.

본 발명의 다양한 구현예의 간단한 설명

본 발명의 보다 상세한 설명을 하기 전에, 명확한 이해를 위해, 동일한 기능을 하는 동일한 구성 요소들은 도면에 도시된 몇몇 도면을 통해 동일한 참조 번호로 식별됨을 주지해야 한다.

철도 차량의 정의는 여객 철도차량, 화물 철도차량, 기관차 및 유사 철도 차량에 적용할 것이나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 방법은 도 1 내지 도 5 내에 도시된 두 구현예의 관점에서 나타날 것이다. 그러나, 본 발명은 기재된 구현예에 국한되지 않으며, 당업자는 본 발명의 다른 많은 구현예들이 본 발명의 기본 개념에서 벗어남 없이 가능하며 그와 같은 어떠한 실시도 본 발명의 범위에 해당한다는 것으로 이해할 것이다. 본 발명의 다른 형태나 구성은 본 발명의 교시에 용이하게 포함될 수 있으며, 단지 몇몇 특정 구성들이 명확성과 공개를 위한 목적으로 제시되어 기재될 것이나, 범위를 제한하지는 않을 것임이 예측된다.

본 발명의 한 구현예에 따라 제조되고, 거기에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 탄성 스프링 (일반적으로 100으로 지정)을 도시한 도 1 및 도 2가 참조 가능하다. 압축성 탄성 스프링(100)은 일반적으로 110으로 지정된 압축성 탄성 패드 및 한 쌍의 단부 부재를 포함하는데, 각 부재는 패드(110)의 각 축단부에 인접하여 맞물리도록 부착된다. 사용 시, 단부 부재는 스프링(100)을 각 매스(mass)에 부착하기 위해 이용된다. 이와 같이, 각 단부 부재의 형상, 재료 및 크기는 특정 용도에 적합하도록 선택될 것이다. 본 발명은 여객 또는 화물 철도차량에 채용 가능한 드래프트 기어 조립체에서 사용될 수 있으며 열차 조성의 조립 및 운행중 동적 충격 부하를 완충시킬 수 있는 한 쌍의 판상 부재와 결합하여 도시되고 설명되지만, 본 발명이 다른 용도로도 이용될 수 있고 본 발명의 스프링(100) 및 단부 부재의 제한 요인으로서 해석되어서는 안 된다는 점은 당업자들에게는 명확할 것이다. 이와 같이, 단부 부재는 일반적으로 150으로 지정된 판상 부재(plate like member)로 도시되고 설명된다. 압축성 탄성 패드(110)는 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 패드"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호에서 공개된 반면, 판상 부재(150)는 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 판상 부재"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호에서 공개되어 있고, 상기 두 문서는 동시에 출원되었다.

간략하면서도 독자의 편의를 위해, 패드(110)는 중심축(112)을 형성(defining)하며 한 쌍의 축방향으로 마주하는 단부 (114) 및 (116)을 갖는다. 패드는 또한 둘레측 표면(peripheral side surface) (122)을 갖는다. 또한 본 구현예에 따르면, 패드(110)는 열가소성 탄성 물질로 제조되며 상기 코폴리에스테르 폴리머 물질의 최대 인장 강도의 130%를 초과하는 동적 충격 부하의 반복적인 흡수 및 분산을 가능하게 하는 소정의 형상 계수를 갖는다. 현재 바람직한 열가소성 탄성체 재료로는 일반적인 상표명 "HYTREL", 구체적으로 "Hytrell 5556" 으로, 델라웨어주, 윌밍턴시의 E.I. DuPont de Nemours & Co 회사에 의해 제조된 코폴리에스테르 폴리머 물질이다. 상기 Hytrell 재료는 평방인치 당 약 5,800 파운드의 최대 인장 강도의 특성을 갖는다.

또한 간략하게, 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 판상 부재"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호에서 상세하게 기재된 각 판상 부재(150)는 상기 한 쌍의 축방향으로 마주보는 단부들(114), (116)중 하나와 인접하여 접촉하는 표면(152)을 갖는다. 또한, 각 판상 부재(150)를 패드(110)에 부착하기 위한 부착 수단이 구비된다. 종래에 공지된 바와 같이, 상기 부착 수단은 소정의 복수 개의 돌출부(160)를 포함하며, 그중 하나 이상의 돌출부(160)는 판상 부재(150)와 일체로 형성되어 판상 부재(150)의 표면(152)에 고정되고, 그로부터 표면상 돌입한다. 각 돌출부(160)는 원형 단면을 갖는 바디(162) 및 그를 관통하고 또한 판상 부재(150)의 두께를 통과해 형성된 구멍(164)을 갖는다. 돌출부(160)의 상기 환상 고리형 형태는 현재 바람직한 금속 재료로 제조된 판상 부재(150)에 스탬핑 (stamping) 방법에 의해 편리하게 형성된다. 바디(162)의 외경과 구멍(164)의 직경은 패드(110)의 재료와 디자인에 따라 결정되어 상기 스프링(100)의 냉각 성형 공정 동안 상기 재료가 구멍(164)내로 및 바디(162) 둘레로 유입될 수 있도록 한다. 이와 같이, 스프링(100)을 형성한 후, 돌출부(160)가 패드(110)의 두께내로 돌입하여, 본딩 및 접착제를 사용하지 않는 방식으로 판상 부재(150)를 패드(110)와 물리적으로 맞물리도록 한다.

돌출부(160)는 상기 패드(110)의 중심축(112)으로부터 일정한 반경에서 서로 동일 각도에 배치되며, 그들의 양은 작동중 스프링(100)의 측면 균일성을 유지하도록 선택되고, 중심축(112)은 또한 스프링(100)의 중심축을 형성한다.

스프링(100)은 작동중 스프링(100)의 축방향 직진도 및 측면 안전성 또는 강성을 유지하기 위한 수단을 포함한다. 상기 측면 안전성 유지 수단으로는 소정의 복수 개의 프롱(170)을 포함하며, 그중 하나 이상은 판상 부재(150)와 일체로 형성되어 판상 부재(150)의 표면(152)에 고정된다. 각 프롱(170)은 소정의 형상을 가지며, 표면(152)에 대해 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출된다.

스프링(100)의 조립 및 작동 중에 축방향으로 형성된 부하가 판상 부재(150)의 맞은편 표면(154)에 축방향으로 가해지는 경우, 각 프롱(170)의 단부(172)는 프롱(170)의 바디로 각각 축단부(114, 116)의 표면 (118, 120)을 찌르도록 개조되어 패드(110)내로 돌입하게 된다.

판상 부재들(150) 중 하나에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키는 작용시, 패드(110)는 축방향으로 압축되어 둘레측 표면 (122)이 판상 부재들(150) 사이에서 방사상으로 신장된다. 종래 기술에 잘 공지된 바와 같이, 패드(110)가 최대 작용하는 압축가능한 높이에 도달할 때까지 패드(110)는 압축하는 동안 에너지를 흡수 및 분산할 수 있다. 패드(110)는 동적 충격 부하가 제거되면 그의 초기 높이로 신장된다. 판상 부재들(150) 중 하나는 축방향으로 패드(110)와 함께 움직인다.

단부(172)는 프롱(170)이 삼각형 모양이 되도록 하는 꼭지점 (sharp point)일 수 있으나, 단부(172)가 소정의 너비를 갖도록 개조하고 측 테두리 (side edges)(174)를 점점 가늘게 하여 프롱(170)을 사다리꼴 형상으로 하는 것이 바람직하다. 본 문헌에서 추후 설명되는 것처럼, 상기 사다리꼴 형상은 작동중에 프롱(170)과 패드(110) 사이에 표면 접촉을 증가시켜 유리하다. 사다리꼴 형상은 스탬핑 방법에 의해 최근 바람직한 금속 재료로 판상 부재(150)를 경제적으로 제조하는데 더 유리하다. 또한 마찬가지로, 사다리꼴 형상은 축단부(114, 116)의 각 표면(118, 120)을 뚫기에 충분한 것으로 밝혀졌다.

표면(152)에 대한 프롱(170)의 각도는 냉각 성형 공정 동안 프롱(170) 주위로 패드(110)의 재료가 각각 유동되고, 프롱(170)이 패드(110)로 충분히 돌입될 수 있도록 결정된다. 프롱(170)을 일반적으로 판상 부재(150)의 표면(152)에 대해 수직으로 배치하는 것이 현재 바람직하다.

프롱(170)은 패드(110)의 중심축(112)에 대해 서로 동일 각도로 배치된다. 더 나아가, 프롱(170)은 중심축(112)에 근접하면서도 그로부터 일정 거리에 배치되어, 스프링(100)의 집중성을 개선한다. 프롱(172)의 양은 또한 작동중에 스프링(100)의 측면 균일성이 제공되도록 선택된다.

측면 안전성 유지 수단은 중심축(112)을 중심으로 판상 부재(150)를 관통하여 형성된 축의 구멍(180)을 포함하되, 프롱(170)은 상기 축의 구멍(180)의 가장자리(182) 상에 또는 그에 가깝게 배치되며 가장자리(182)에 접하도록 배치된 내부 표면(176)을 갖는다. 추가적으로, 패드(110)는 한 쌍의 축방향 돌출부들(130)을 구비하며, 그중 하나 이상은 패드(110)의 각 단부(114, 116)와 일체로 형성되어 이에 고정된다. 스프링(100)의 조립 및 작동 중에 돌출부(130)는 프롱(170)의 내부 표면들(176) 사이에서 축의 구멍(180)내로 축방향으로 돌입한다. 돌출부(130)의 환형의 둘레측 표면(134)은 프롱(170)의 내부 표면들(176)로 미끄러져 들어가 맞추어지도록 크기가 설정되나, 바람직하게는 상기 둘레측 표면(134)은 상기 내부 표면들(176)과 마찰 물림이 이루어지도록 크기가 설정된다. 상기 마찰 물림은 프롱(170)의 내부 표면들(176) 간의 반경 거리보다 더 큰 돌출부(130)의 측 표면(134) 크기 간에 소정의 간섭 끼움(interference fit)으로 이루어진다. 본 발명은 또한 단부 부재가 판상 부재(150)와 다른 형상을 가지고 있는 경우, 축의 구멍(180)은 180a로 예를 들어 언급된, 단순한 축의 공동(cavity)으로 형성될 수 있음을 고려한다.

측면 안전성 유지 수단은 각 돌출부(130)의 둘레측 표면(134) 주위의 표면 (118, 120)에 각각 형성된 한 쌍의 홈 (groove)(140)을 더 포함하고, 프롱(170)은 각 홈 (groove)(140)에 나란히 정렬된다.

하나의 판상 부재(150)에서 프롱(170)은 맞은편 판상 부재(150)에 있는 프롱(170)과 나란히 정렬될 수 있으나, 판상 부재(150)의 프롱들(170)을 맞은편 판상 부재(150)의 프롱(170)과 서로 교차하는 방식으로 삽입하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 삽입된 프롱(170)은 패드(110)내로 돌입되는 일반적으로 환상 고리형 배열을 형성한다. 삽입된 관계는 또한 프롱(170)의 작동 높이를 증가시킬 수 있다.

프롱(170)이 확실히 삽입될 수 있도록, 스프링(100)은 판상 부재들(150)을 정렬시키기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게는, 상기 정렬 수단은 각 판상 부재(150)를 관통하여 형성된 정렬 구멍(188)을 포함하여, 한 쌍의 정렬 구멍(188)은 스프링(110)의 조립중 중심축(112)과 동축으로 나란히 정렬된다. 스프링(100)의 조립 및 작동중 시각적 정렬 식별을 쉽게 하기 위해서 판상 부재(150)의 가장자리에 근접하도록 상기 정렬 구멍(188)을 배치하는 것이 더 바람직하다.

상기 설명된 구현예에 따라 제조된 스프링(100)은, 예를 들어, 참조로 본 문서에 포함된 5,351,844 (Carlstedt)에 공개된 일반형의 기존 드래프트 기어로 간단히 개조될 수 있다.

본 발명은 또한 스프링(100)의 주변 가이던스(guidance)가 활용될 수 있는 이용에 있어서, 프롱(170)은 돌출부(160)의 필요 없이 판상 부재들(150)을 패드(110)에 부착하기에 충분할 것임을 고려한다. 또한 마찬가지로, 돌출부(160)는 프롱(170) 없이 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 도 3 내지 도 5에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 일반적으로 102로 지정된 스프링을 제공한다. 스프링(102)은 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 복수 개의 패드(110)를 포함한다. 스프링(102)은 또한 일반적으로 190으로 지정된 복수 개의 분리판상 부재(separator plate like member)를 포함하며, 이들 각각은 한 쌍의 패드(110) 사이에 배치된다. 각 분리판상 부재(190)는 또한 발명의 명칭 "압축성 탄성 스프링을 위한 판상 부재"의 동시계속 US 특허 출원 제_________호에 공개되어 있으며, 하나의 패드(110)의 축단부(114, 116)와 인접하여 접촉하는 제1의 실질적 평면(192) 및 인접한 패드(110)의 축단부(114, 116)와 인접하여 접촉하는 반대편의 제2의 실질적 평면(194)을 갖는다. 패드(110)와 분리판상 부재(190)가 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택을 형성하고, 그에 의해 각 패드(110)는 가해진 동적 충격 부하로부터 에너지를 흡수 및 분산하는 중에 중심축(112)을 따라 압축하는데, 동적 충격 부하가 스프링(102)에 가해지는 경우, 스택의 일정 초기 높이를 감소시키고 중심축에 따라 분리판상 부재(190)를 움직하게 한다.

상기 판상 부재(190)가 160a로 표기된 소정의 복수 개의 제1 돌출부들을 가지며, 그중 하나 이상이 판상 부재(190)와 일체로 형성되고 그의 제 1 표면(192)에 고정되는 경우를 제외하고, 분리판상 부재(190)는 상기에 설명된 판상 부재(150)와 사실상 동일하게 제조된다. 상기 복수 개의 제1 돌출부(160a)는 제 1 표면(192)으로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 160b으로 표기된 소정의 복수 개의 제2 돌출부들 중 하나 이상은 판상 부재(190)와 일체로 형성되어, 그의 제2 표면(194)에 고정된다. 상기 복수 개의 제2 돌출부(160b)는 제2 표면(194)으로부터 바깥쪽으로 돌출되어, 복수 개의 제1 돌출부(160a)와 교차 방식으로 배치된다.

판상 부재(190)는 170a으로 표기된 소정의 복수 개의 제1 프롱 및 170b로 표기된 소정의 복수 개의 제2 프롱을 더 가지는데, 제 1 프롱 중 최소 하나는 판상 부재(190)와 일체로 형성되어 그에 고정되고, 상기 제 1 표면(192)에 대해 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출되고, 제2 프롱 중 최소 하나는 판상 부재(190)와 일체로 형성되어 그에 고정되고, 상기 제2 표면(194)에 대해 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출된다.

제2 프롱(170b)은 제1 프롱(170a)과 교차 방식으로 삽입된다. 이와 같이, 스프링(100)을 형성할 때, 돌출부(160a, 160b) 및 프롱(170a, 170b)은 패드(110)의 각 인접한 표면(118, 120)을 뚫고 들어가 그 속으로 돌입한다. 노출된 단부 패드(110)를 포함하는 스프링(102)은 두 매스(mass) 사이에 설치되거나 또는 특정 용도에 필요한 경우, 판상 부재(150) 또는 (190)를 스프링(102)의 각 단부에 또한 배치시킬 수도 있다.

프롱(170a, 170b)이 사다리꼴 모양이고, 일반적으로 판상 부재(190)의 각 표면에 대해 수직으로 축의 구멍(180)의 가장자리 상에 또는 이에 근접하게 위치하고, 서로에 대해 교차하는 형식으로 위치하며, 패드(110)가 돌출부(130) 및 홈(140)을 구비하고 있는 판상 부재(190) 및 패드(110)의 형상은 상기 중심 막대의 증가된 비용 및 중량으로 인해 불리하지 않게, 통상적인 중심 막대 구상과 유리한 경쟁관계에 있다는 사실을 테스트하는 동안 발견했다. 본 발명의 패드(110) 및 플레이트(150, 190)의 구조는 하나의 패드로부터 다른 패드로 패드(110)의 중심의 축을 이전하는 수단을 제공하므로, 사실상 축방향으로 곧게 및 측면으로 안정적인 탄성체 칼럼(column) 또는 소정 높이의 스택을 창조할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 프롱(170a, 170b)의 양은, 스프링(100)의 흡수 용량을 기반으로, 상기 축방향으로 곧게 및 측면으로 안정적인 상태를 제공하기 위해 일반적으로 결정된다.

상기 구조는 스프링(102)이 최적의 측면 안전성을 달성하는 것을 가능하게 하며 더 나아가 스프링(102)이 주변의 가이딩 필요 없이도 가해진 동적 부하를 반복적으로 흡수 및 분산하는 것을 가능하게 한다는 것을 테스트하는 동안 확인했다.

측면 안전성 또는 강성은 복수 개의 돌출부(160a, 160b)를 각각의 다수개의 프롱(170a, 170b)에 대해 소정의 각도로 방사상으로 정렬하므로써 더 향상된다.

이제 도 6을 참조하여, 본 발명의 또 다른 구현예로, 압축성 탄성 스프링은, 판상 부재(150)가 한 쌍의 판상 부재(190)로 대체되는 것을 제외하고, 일반적으로 도 1 및 도 2의 압축성 탄성 스프링(100)과 동일하게 제조된다는 것을 설명하고자 한다. 바깥쪽으로 돌출된 프롱(170b) 및 돌출부(160b)는 도 6의 스프링을 한 쌍의 매스(mass) (나타내지 않음)에 부착하는데 유리할 수도 있다. 또한 마찬가지로, 한 쌍의 판상 부재(190)는 도 3 내지 도 5의 압축성 탄성 스프링(102)의 단부에 이용될 수 있다.

상기 스프링 구조의 장점은 동시에 출원된, 발명의 명칭 "결합 요크 및 탄성 드래프트 기어"의 동시계속출원 US 특허 출원 제 호, 발명의 명칭 "결합 요크 및 마찰 장치를 갖는 탄성 드래프트 기어"의 동시계속출원 US 특허 출원 제_________호, 발명의 명칭 "하우징을 갖는 탄성 드래프트 기어"의 동시계속출원 US 특허 출원 제_________호에 공개된 드래프트 기어의 사용으로 명확해질 것이다.

프롱 (170) (170a, 170b)의 사다리꼴 형상 및 판상 부재(150, 190)의 표면에 대한 그의 수직 방향은 패드(110)의 과도한-압축을 제어하기 위한 수단을 제공하기 위해서 또한 이용될 수 있다. 이를 달성하기 위해서, 프롱(170) (170a, 170b)의 높이는 일반적으로 패드(110)의 최대 작용하는 압축가능한 높이와 동일하거나 그보다 약간 높다. 이와 같이, 패드(110)가 상기 최대 작용하는 압축가능한 높이로 압축되는 경우, 상기 직선 단부(172)는 그의 축방향 움직임을 방지하도록 판상 부재(150)의 표면에 인접하여 접촉한다.

본 발명은 또한 돌출부(160) (160a, 160b)가 패드(110)의 과도한-압축을 제어할 수 있는 크기로 제조될 수 있음을 고려한다. 더 나아가, 돌출부(160) (160a, 160b) 및 프롱(170) (170a, 170b)은 축방향으로 마주한 돌출부 및/또는 프롱이 패드(110)의 과도한-압축을 제어하기 위해 서로 접촉하도록 크기가 설정되어 배치될 수 있다.

Sommerfeld로 발행되고 본 발명의 양수인에 의해 소유된 US 특허 제7,258,243호의 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같은 방식으로 판상 부재(150, 190)의 하나 이상의 가장자리에 하나 이상의 스톱(stop)을 고정시키는 것도 본 발명의 범위 내에 포함된다. US 특허 제7,258,243호의 내용은 참조로 이에 포함된다.

본 발명이, 프롱(170, 170a, 170b)이 패드(110)의 단부 표면, 돌출부(130) 또는 홈(140)의 측면을 뚫고 들어가므로, 판상 부재들(150, 190)을 패드(110)에 부착시킨다는 관점에서 나타낸 것이라 해도, 본 발명은 판상 부재들(150, 190)을 패드(110)에 부착시키는 다른 방법에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 단지 예시적으로, 홈(140)은 압입형 방식(slip-fit manner)으로 프롱(170)을 간단하게 수용하도록 크기가 설정될 수 있다. 이와 같은 정렬은 축방향으로 형성되는 압력이 스프링의 한 단부에 가해지는 것을 제거하고, 사용시에 스프링의 조립을 또한 가능하게 할 수 있다. 주변의 가이던스가 이용가능하고, 판상 부재들(150, 190)이 스프링들(100, 102)의 작동중에 상기 주변의 가이던스를 제공하도록 크기가 결정되는 상기 정렬이 또한 적합할 수 있다.

다른 예시로, 복수 개의 공동(cavity) 또는 구멍(bore)은 프롱(170)과 일렬로 패드(110)에 간단하게 형성되어, 상기 기재된 효과를 나타내는 압입형 방식으로 프롱(170)을 수용할 수 있다.

더욱이, 철도차량의 드래프트 기어 내에서 스프링들(100, 102)을 사용할 때, 판상 부재들(150)의 두께는 약 1.00 인치 내지 약 2.00 인치 사이로 선택될 수 있으며, 이는 상기 드래프트 기어들에 채용된 후방 및 전방 (커플러) 팔로우어(followers) 또는 블록(block)의 두께를 나타낸다. 본 출원에서, 돌출부(160) 및 프롱(170)은 직접 또는 중간 부재의 사용을 통하여 각 팔로우어의 한 표면에 접합(weld)될 수 있다. 예를 들어, 프롱은 전방 팔로우어의 후방 표면에 접합된 고리의 가장자리상에 형성될 수 있다. 팔로우어들은 스프링의 각 단부에 위치하며, 상기 기재된 방식으로 그의 일부로서 형성된다.

따라서, 본 발명은 당업자가 동일한 것을 제작하고 사용하기에 적합하도록 충분하고, 명확하고, 간결하고 정확한 용어들로 설명되었다. 구체적으로 기재된 본 발명의 구현예의 구성 요소들의 변화, 변형, 등가물 및 대체물은 첨부된 청구범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 개념과 범위로부터 벗어나지 않도록 당업자에 의해 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 압축성 탄성 스프링의 측면도;

도 2는 도 1의 선 II-II에 따라 나타낸 압축성 스프링의 단면도;

도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따라 제조된 압축성 탄성 스프링의 사시도;

도 4는 도 3의 압축성 탄성 스프링을 나타내는, 특히 단부 스프링 부재의 사용을 나타내는 사시도;

도 5는 도 4의 V-V선을 따라 나타낸 압축성 스프링의 단면도; 및

도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따라 제조된 압축성 탄성 스프링의 사시 단면도이다.

Claims

하기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링 :

(a) 소정의 재료로 제조되고, 상기 재료의 최대 인장 강도의 약 130%를 초과하는 상기 동적 충격 부하를 반복적으로 흡수 및 분산시킬 수 있는 소정의 형상 계수(shape factor)를 갖는, 중심축을 형성(defining)하며 한 쌍의 축단부(axial ends)를 갖는 하나 이상의 압축성 탄성 패드;

(b) 상기 한 쌍의 축단부들 중 하나에 인접하여 접촉하는 표면을 갖는 한 쌍의 단부 부재들; 및

(c) 상기 한 쌍의 단부 부재 각각을 상기 하나 이상의 패드에 부착시키기 위한 부착 수단.
제 1 항에 있어서,

상기 부착 수단은 하나 이상의 프롱이 상기 한 쌍의 단부 부재 각각과 일체로 형성되고 그 표면에 고정되는 소정의 복수 개의 프롱(prong)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 2 항에 있어서,

상기 소정의 복수 개의 프롱 각각은 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 표면에 대해 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 2 항에 있어서,

상기 소정의 복수 개의 프롱 각각은 상기 표면으로부터 바깥쪽으로, 및 일반적으로 상기 표면에 대해 수직으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 2 항에 있어서,

상기 소정의 복수 개의 프롱은 서로 동일 각도로 상기 중심축으로부터 일정 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍의 단부 부재 각각은 관통하여 형성된 축의 구멍 및 상기 중심축을 중심으로 형성된 축의 공동(cavity)을 하나 이상 포함하고, 상기 부착 수단은 하나 이상의 상기 축의 구멍 및 상기 공동의 가장자리에 위치한 제1 부분 및 상기 축의 구멍 및 상기 공동의 맞은편 가장자리에 위치하는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 6 항에 있어서,

상기 하나 이상의 패드는 그와 일체로 형성된 한 쌍의 돌출부를 포함하는데, 상기 한 쌍의 돌출부 각각은 하나 이상의 상기 축의 구멍 및 상기 공동 안으로 축방향으로 돌입하며, 상기 부착 수단의 각 부분과 마찰 물림이 되도록 크기가 설정된 둘레측 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 7 항에 있어서,

상기 마찰 물림은 소정의 간섭 끼움 (interference fit)인 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
하기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링 :

(a) 중심축을 형성(defining)하며 한 쌍의 축단부들을 갖는 압축성 탄성 패드;

(b) 단부 부재 각각이 상기 한 쌍의 축단부들 중 하나에 인접하여 접촉하는 표면을 갖는 한 쌍의 단부 부재; 및

(c) 하나 이상의 프롱이 상기 단부 부재와 일체로 형성되어 그의 표면에 고정되고, 각각 사다리꼴 형상을 가지며, 각 단부 부재를 상기 패드의 각 축단부에 부착시키기 위해 상기 표면에 대해 소정의 각도로 상기 패드 내로 표면상 돌입하는 소정의 복수 개의 프롱(prong).
하기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중심축을 따라 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링 :

(a) 탄성 패드 각각은 둘레측 표면(peripheral side surface) 및 한 쌍의 축단부를 가지고, 상기 한 쌍의 축단부 각각이 상기 중심축에 수직으로 배치된 표면을 갖는, 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 소정의 복수 개의 탄성 패드;

(b) 분리판상 부재(separator plate like member) 각각이 상기 한 쌍의 패드 사이에 배치되고, 상기 한 쌍의 패드중 하나의 축단부에 인접하여 접촉하는 제1의 실질적 평면 및 상기 한 쌍의 패드중 맞은편의 축단부에 인접하여 접촉하는 반대편 제2의 실질적 평면을 가지는 소정의 복수 개의 분리판상 부재로, 상기 패드들 및 분리판상 부재들은 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택(multi-tiered stack)을 형성하고, 동적 충격 부하가 상기 스프링에 가해지고 제거되는 경우 각 패드는 중심축을 따라 압축되고 신장되어 분리판상 부재가 중심축을 따라 움 직이게 되는, 소정의 복수 개의 분리판상 부재;

(c) 하나 이상의 제1 프롱이 상기 분리판상 부재와 일체로 형성되어 제1의 실질적 평면에 고정되고, 각각 사다리꼴 형상을 가지며 상기 한 쌍의 패드들 중 하나를 각 분리판상 부재에 부착시키기 위해 제1의 실질적 평면에 대해 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출되는 소정의 복수 개의 제1 프롱; 및

(d) 하나 이상의 제2 프롱이 상기 분리판상 부재와 일체로 형성되어 제2의 실질적 평면에 고정되고, 각각 사다리꼴 형상을 가지며 상기 한 쌍의 패드들 중 맞은편 하나를 각 분리판상 부재에 부착시키기 위해 제2의 실질적 평면에 대해 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출되는 소정의 복수 개의 제2 프롱.
하기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중심축을 따라 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링 :

(a) 탄성 패드 각각은 둘레측 표면 및 한 쌍의 축단부를 가지고, 상기 한 쌍의 축단부 각각이 상기 중심축에 수직으로 배치된 표면을 갖는, 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 소정의 복수 개의 탄성 패드;

(b) 분리판상 부재 각각이 상기 한 쌍의 패드 사이에 배치되고, 상기 한 쌍의 패드중 하나의 축단부에 인접하여 접촉하는 제1의 실질적 평면 및 상기 한 쌍의 패드중 맞은편의 축단부에 인접하여 접촉하는 반대편 제2의 실질적 평면을 가지는 소정의 복수 개의 분리판상 부재로, 상기 패드들 및 분리판상 부재들은 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택을 형성하고, 동적 충격 부하가 상기 스프링에 가해지고 제거되는 경우 각 패드는 중심축을 따라 압축되고 신장되어 분리판상 부재가 중심축을 따라 움직이게 되는, 소정의 복수 개의 분리판상 부재;

(c) 상기 스택의 중심축을 중심으로 소정의 복수 개의 분리판상 부재들 각각을 관통하여 형성된 축의 구멍; 및

(d) 소정의 복수 개의 탄성 패드 각각의 중심의 축을 하나의 패드로부터 다른 패드로 이전시킬 수 있는 방식으로 각 분리판상 부재를 한 쌍의 상기 패드 각각에 부착시키고 실질적으로 축방향으로 곧게 및 측면으로 안정적인 스택을 제공하기 위한 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각에 고정되고 각 축의 구멍의 가장자리 주변에 위치하는 수단.
제 11 항에 있어서,

상기 부착 수단은 하기를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링:

(a) 하나 이상의 제1 프롱이 상기 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각과 일체로 형성되어 제1의 실질적 평면에 고정되고, 제1의 실질적 평면에 대해 제1 소정의 각도로 바깥쪽으로 돌출되는 소정의 복수 개의 제1 프롱; 및

(b) 하나 이상의 제2 프롱이 상기 소정의 복수 개의 분리판상 부재 각각과 일체로 형성되어 제2의 실질적 평면에 고정되고, 제2의 실질적 평면에 대해 제2 소 정의 각도로 바깥쪽으로 돌출되는 소정의 복수 개의 제2 프롱.
제 12 항에 있어서,

상기 부착 수단은 상기 각 패드의 제1 축단부 표면 내에 형성된 제1 홈 (groove), 및 상기 각 패드의 제2 축단부 표면 내에 형성된 제2 홈을 포함하고, 소정의 복수 개의 제1 프롱 각각은 제1 홈 내로 수용되며 소정의 복수 개의 제2 프롱 각각은 제2 홈 내로 수용되는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 13 항에 있어서,

상기 부착 수단은 상기 각 패드의 각각의 축단부와 일체로 형성된 한 쌍의 돌출부를 더 포함하고, 한 쌍의 돌출부 각각은 인접하여 위치한 분리판상 부재의 각 축의 구멍내로 돌입되고 소정의 복수 개의 프롱 각각과 마찰 물림에 맞도록 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 14 항에 있어서,

상기 부착 수단은 하기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링:

(a) 하나 이상의 제1 돌출부가 소정의 복수 개의 분리판 각각과 일체로 형성 되어 그의 제1의 실질적 평면에 고정되고, 각 분리판상 부재의 제1의 실질적 평면으로부터 바깥쪽으로 돌출되고, 각 제1 돌출부 및 분리판상 부재를 관통하여 각각의 복수 개의 제1 구멍이 형성되는 소정의 복수 개의 제1 돌출부; 및

(b) 하나 이상의 제2 돌출부가 소정의 복수 개의 분리판 각각과 일체로 형성되어 그의 제2의 실질적 평면에 고정되고, 각 분리판상 부재의 제2의 실질적 평면으로부터 바깥쪽으로 돌출되고, 각 제2 돌출부 및 분리판상 부재를 관통하여 각각의 복수 개의 제2 구멍이 형성되는 소정의 복수 개의 제2 돌출부.
제 15 항에 있어서,

상기 소정의 복수 개의 제2 돌출부는 상기 소정의 복수 개의 제1 돌출부와 교차 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 11 항에 있어서,

상기 압축성 스프링 유닛은 상기 스택(stack) 내에 복수 개의 분리판상 부재들을 정렬하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 17 항에 있어서,

상기 정렬 수단은 소정의 복수 개의 분리판상 부재들 각각을 관통하여 형성된 정렬 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
제 11 항에 있어서,

상기 스프링은 각 단부 패드의 외부 표면에 인접하여 접촉하는 표면을 갖는 한 쌍의 외부 판상 부재(outer plate like member) 및 한 쌍의 외부 판상 부재 각각을 상기 각 단부 패드와 부착시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 스프링.
하기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중심축을 따라 압축성 스프링에 가해지는 동적 충격 부하로부터 에너지를 적어도 흡수 및 분산시키기 위한 압축성 스프링 :

(a) 탄성 패드 각각은 둘레측 표면 및 한 쌍의 축단부를 가지고, 상기 한 쌍의 축단부 각각이 상기 중심축에 수직으로 배치된 표면을 가지며, 소정의 재료로 제조되고, 상기 재료의 최대 인장 강도의 약 130%를 초과하는 상기 동적 충격 부하를 반복적으로 흡수 및 분산할 수 있는 소정의 형상 계수를 갖는, 동축으로 및 서로 일렬로 배치된 소정의 복수 개의 탄성 패드;

(b) 분리판상 부재 각각이 상기 한 쌍의 패드 사이에 배치되고, 상기 한 쌍 의 패드중 하나의 축단부에 인접하여 접촉하는 제1의 실질적 평면 및 인접한 패드중 축단부에 인접하여 접촉하는 반대편 제2의 실질적 평면을 가지는 소정의 복수 개의 분리판상 부재로, 상기 패드들 및 분리판상 부재들은 결합하여 소정의 초기 높이를 갖는 다중-계층 스택을 형성하고, 동적 충격 부하가 상기 스프링에 가해지고 제거되는 경우 각 패드는 중심축을 따라 압축되고 신장되어 상기 분리판상 부재가 중심축을 따라 움직이게 되는, 소정의 복수 개의 분리판상 부재;

(c) 상기 복수 개의 분리판상 부재 각각을 상기 한 쌍의 패드에 부착시키기 위한 부착 수단.