와셔는 둥근 링 모양으로, 너트와 볼트를 조이기 전 스터드나 볼트에 끼웁니다. 조인트, 나사 등의 체결력을 확보하고 너트·볼트 풀림을 쉽게 하며 나사산을 보호합니다.
볼트 직경보다 구멍이 다소 커도 와셔 덕분에 너트·볼트를 쉽게 조일 수 있습니다.
산업용 너트·볼트 종류, 나사산 설계 시 나사 종류, 드라이버 종류도 참고하세요.
와셔의 종류
용도와 기능에 따른 와셔 분류:
스프링 와셔(Spring Washer)
벨빌 또는 원뿔 와셔(Belleville/Conical)
돔 스프링 와셔(Dome Spring)
웨이브 스프링 와셔(Wave Spring)
핑거 스프링 와셔(Finger Spring)
초승달 스프링 와셔(Crescent Spring)
락 와셔(Lock Washer)
스플릿 락 와셔(Split Lock)
외부 치형 락 와셔(External Tooth)
내부 치형 락 와셔(Internal Tooth)
평와셔(Plain Washer)
토크 와셔(Torque)
평와셔(Flat)
펜더 와셔(Fender)
마감/카운터싱크 와셔(Finishing/Countersunk)
숄더 와셔(Shoulder)
C-와셔(C-Washer)
1. 스프링 와셔
스프링 강철을 잘라 만든 링 형태로 양끝이 스프링 장력으로 위아래로 들려 있습니다. 너트나 볼트 위아래에 놓고 조여 양끝이 마주 보며 평평해질 때까지 조입니다.
너트 풀림 방지용으로 진동이나 충격이 있는 곳에서 사용합니다. 너트 쪽으로 압력을 가해 너트가 돌지 않고 풀리는 것을 막습니다.
싱글 패턴, 표준 패턴, 더블 패턴, 그립 패턴, 거더 패턴 등 여러 구조가 있으며 각각 장점이 있습니다.
#1 벨빌 또는 원뿔 와셔
작은 변위로 매우 큰 하중을 지지합니다. 원뿔 스프링 와셔라고도 합니다. 열팽창·수축 시 장력을 유지하는 배열에 사용됩니다. 높이와 두께 비율에 따라 하중-변위 특성이 결정되며, 열팽창 프로젝트에 쓰입니다.
#2 돔 스프링 와셔
벨빌 와셔와 유사하나 측면이 둥급니다. 비교적 작은 변위 범위에서 매우 높은 하중 능력을 냅니다. 연마된 곡면으로 더 평평한 지지면을 만듭니다. 초승달 와셔를 쓰되 더 평평한 면이 필요할 때 사용합니다.
#3 웨이브 스프링 와셔
두 방향으로 파도 모양을 이룹니다. 적절한 하중 용량과 변위량을 가지며 축의 쿠션 스프링이나 스페이서로 쓰입니다. 평균적 하중 용량과 변위 한계를 가지며 주로 쿠션이나 스페이서로 사용됩니다.
#4 핑거 스프링 와셔
세 개의 곡면 플랜지로 구성됩니다. 회전 부품의 댐핑·소음, 과도 마모, 진동, 미끄러짐 마모를 줄입니다. 탄소강으로 만들며 케이싱 와셔의 유연성과 웨이브 와셔의 하중 지점을 결합합니다.
#5 초승달 스프링 와셔
평와셔를 약간 휘어 가벼운 압력을 주면서 유연성을 유지합니다. 곡면 스프링 와셔라고도 합니다. 넓은 변위 범위에서 작은 하중을 지지하며 변위 범위에서 균일한 스프링 레이트와 선형 하중-변위 특성을 가집니다. 유연하고 하중 순환이 있는 제품에 필수이며 변위 흡수에도 쓰입니다.
2. 락 와셔
너트·볼트 고정용으로 여러 형태가 있습니다. 일반적으로 6개 이상의 돌출부가 와셔 주경 밖으로 나와 너트나 볼트 측면에 구부려 고정합니다. 자동차, 트럭 등에 주로 쓰입니다.
#1 스플릿 락 와셔
양끝이 반대 방향으로 약간 바깥으로 기울어진 불연속 링입니다. 조이면 양끝이 맞물림 면에 파고듭니다. 헬리컬 와셔라고도 합니다. 조일 때 스크류에 예압을 생성해 진동과 부식으로 인한 풀림을 방지합니다. 볼트 고정용입니다.
#2 외부 치형 와셔
외경에 많은 이가 있어 표면을 파고들어 압축을 유지합니다. 이의 스트럿 작용으로 패스너 헤드 풀림을 방지합니다. 대두 나사에 가장 적합하며 최대 비틀림 저항을 제공합니다. 깊이 있는 패스너 고정용입니다.
#3 내부 치형 와셔
내경에 이가 있어 너트나 볼트를 파고듭니다. 이의 스트럿 작용으로 패스너 헤드 풀림을 방지하며 충격과 진동도 흡수합니다. 얕은 헤드 패스너 고정용입니다.
3. 평와셔(Plain Washer)
중앙에 구멍이 있는 평평한 디스크로 볼트, 스터드, 세트스크류가 통과합니다. 볼트나 너트 아래 면을 평평하게 하여 너트 압력이 전체 면에 고르게 분포되게 합니다. 표준 치수는 다음과 같습니다.
와셔 외경 = 2D + 1/8 (D = 볼트 직경)
와셔 두께 = 1/8 D
챔퍼 각도 = 30°
내경 = 볼트 직경
#1 토크 와셔
사각 구멍과 외부 포크가 있어 볼트가 회전하지 않게 합니다. 주로 목공용 캐리지 볼트와 함께 사용됩니다.
#2 평와셔(Flat Washer)
중앙에 구멍이 있는 얇고 평평한 원형입니다. 하중을 넓은 면적에 분산시키고 작은 헤드 나사를 지지합니다. A형 평와셔라고도 하며 가장 일반적인 와셔입니다.
#3 펜더 와셔
작은 구멍과 상대적으로 큰 외경을 가진 평와셔로, 일반 평와셔보다 더 넓은 면적에 하중을 분산시킵니다. 표지판, 패널, 건식벽체, 자동차, 배관, 판금, 전기 작업에 쓰이며 보통 얇은 금속입니다. 자동차 펜더에 흔히 쓰여 붙여진 이름입니다.
#4 마감/카운터싱크 와셔
패스너를 고정하도록 설계된 상부를 가지며 카운터싱크 와셔라고도 합니다. 상부에 90° 또는 120° 카운터싱크가 있습니다. 플랫 헤드 카운터싱크 나사용 평와셔 역할을 하여 나사 머리가 평평하게 마감되게 합니다.
#5 숄더 와셔
숄더 구조를 가지며 나사, 와이어, 기타 요소를 어셈블리 나머지로부터 보호합니다. 유리섬유, 페놀, 나일론, PCTFE, PTFE, 금속 등 다양한 재질로 제공됩니다.
#6 C-와셔
평와셔 같으나 중심 구멍에서 슬롯이 잘려 'C'자 형태입니다. 볼트나 축 위에서 슬라이드하여 탈착할 수 있습니다. 패스너를 제거하지 않고 언제든 와셔를 조정·교체해야 할 때 사용합니다.
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결론
와셔는 중앙에 구멍이 있는 디스크 모양 평판으로 넓은 면적에 하중을 분산시킵니다. 주로 스페이서, 스크류 예압, 스프링, 진동 감소용으로 쓰입니다.
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