KR100912327B1

KR100912327B1 - 작업기의 축받이 장치

Info

Publication number: KR100912327B1
Application number: KR1020010075169A
Authority: KR
Inventors: 하마구찌마사히코; 시마다요시아키; 콘도우몬타
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2009-08-14
Also published as: CN1360160A; JP4454839B2; JP2002188174A; CN100374745C; CN101117977A; US6698932B2; US20020081046A1; KR20090027714A; CN101117977B; KR20020051825A

Abstract

양호한 축받이 성능과 뛰어난 내구성 및 양호한 정비성(整備性)을 가지는 작업기의 축받이 장치를 제공한다.

보스(boss)부(13a) 및 브래킷(bracket)부(15a)에 각각 플랜지 부시(flanged bush)(21, 24)를 그 플랜지부가 서로 대면하도록 삽통(揷通)하고, 양 플랜지 부시(

21, 24)의 플랜지부가 대면하는 접동(摺動)면의 적어도 어느 한 쪽에 내마모층(26)을 설치한다. 보스부(13a)에 삽통하는 플랜지 부시가 플랜지 원통부재(41a, 51a)와 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재(41b)를 가지는 2중구조로 한 플랜지 부시(41, 51)이더라도 좋다. 또한, 보스부(13a)에 플랜지 부시(41, 51)를 그 플랜지부가 브래킷부(15a)에 대면하도록 삽통하고, 플랜지 부시(41, 51)는 상기 2중구조로 해도 좋다.

Description

작업기의 축받이 장치{BEARING APPARATUS FOR WORK MACHINE}

도 1은 제1실시예의 축받이 장치의 요부(要部)단면도.

도 2는 도 1의 N-N 단면도.

도 3은 제2실시예의 축받이 장치의 요부단면도.

도 4는 제3실시예의 축받이 장치의 요부단면도.

도 5는 제4실시예의 축받이 장치의 요부단면도.

도 6은 제5실시예의 축받이 장치의 요부단면도.

도 7은 유압 셔블(shovel)의 측면도.

도 8은 종래기술의 축받이 장치의 요부단면도.

도 9는 종래기술의 다른 실시예를 나타내는 축받이 장치의 요부 부분단면도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

13 : 암(arm)(제1부재) 13a : 보스(boss)부

13b : 단면(端面) 15 : 버킷(bucket)(제2부재)

15a : 브래킷(bracket)부 15c : 단면

21 : 플랜지 부시(flanged bush) 24 : 플랜지 부시

26 : 내마모층 26a : 세그먼트(segment)내마모판

26b : 내마모층 27 : 연결핀

34 : 플랜지 부시 34a : 접동(摺動)부

41 : 플랜지 부시 41a : 플랜지 원통부재

41b : 접동부재 41c : 플랜지부 단면

44 : 플랜지 부시 51 : 플랜지 부시

51a : 플랜지 원통부재 61 : 부시

71,72,86,87 : 내마모층 83,84 : 링(ring)형상 부재

85 : 볼트(volt)

본 발명은 작업차량 등의 작업기의 축받이(軸受) 장치에 관한 것이다.

건설기계 등의 작업차량의 작업기의 회동부분에는 제1부재와 제2부재를 핀에 의해 회동 자재하게 연결한 축받이 장치가 배설(配設)되어 있고, 동(同) 축받이 장치는 일반적으로 제2부재의 1쌍의 브래킷(bracket)부(이하, 단지 브래킷부라고 한다.)간에 제1부재의 보스(boss)부(이하, 단지 보스부라고 한다.)를 사이에 두고 연결핀에 의해 회동가능하게 연결하고 있다. 도 7은 유압 셔블(shovel)의 예를 나타내고 있고, 이 유압 셔블은 차체{상부 선회체(4)}의 전부(前部)에 상하방향으로 요동(搖動)자재하게 연결된 붐(boom)(11), 암(arm)(13) 및 버킷(bucket)(15)을 가지는 작업기를 구비하고 있고, 각각의 연결부에 축받이 장치가 배설되어 있다.

종래의 축받이 장치로서는 예컨대, 특개평 9-184518호 공보에 개시된 것이 알려져 있고, 이하 동 공보에 의해 설명한다. 도 8∼도 9는 동 공보에 기재된 축받이 장치의 요부(要部)단면도이고, 예컨대 도 7의 M-M단면도를 나타낸다.

도 8에 나타난 바와 같이, 상기 암(13)의 선단부(先端部)에는 보스부(13a)가 설치되어 있고, 보스부(13a)의 좌우 양(兩)단부에는 그 내주면이 연결핀(27)과 접동(摺動)자재하게 된 부시(bush)(61, 61)가 압입(壓入) 감합(嵌合)되어 있다. 또한, 버킷(15)의 기단부(基端部)에 설치한 좌우 1쌍의 브래킷부(15a, 15a)에는 각각 보스부(15b, 15b)가 형성되어 있고, 좌우의 보스부(15b, 15b) 및 부시(61, 61)를 관통하여 연결핀(27)이 삽통(揷通)되어 있다.

부시(61)에 보유성(保油性)이 좋은 재료를 이용하고 있고, 이에 의해 연결핀(27)과의 사이에서 큰 레이디얼(radial) 하중을 지승(支承:받혀 줌)하면서 접동하는 때에도 늘어 붙음(燒付:seizure)을 방지하고, 「명음(鳴音:요란한 울음소리)」이나 용착(溶着) 마모의 발생을 방지할 수 있는 것으로 하고 있다.

또한, 보스부(13a)의 좌우 양단면(13b, 13b)과 좌우 브래킷부(15a, 15a)의 각 보스부(15b)의 상기 단면(13b)에 대면한 내측 단면(15c, 15c)에는 텅스텐 카바이드 등의 초경(超硬) 합금재료 또는 세라믹재료를 용사(溶射; thermal spraying; 용융 상태의 금속이나 세라믹 등의 입자군을 피처리물의 표면에 뿜어서 적층 피막을 형성시키는 피복법. 방식(防蝕), 내마모, 내열 등의 목적에 쓰인다)하여 내마모층(71, 72)이 각각 형성되어 있고, 이 내마모층(71, 72)은 토사에 길항(拮抗:버티고 대항함)하는 경도를 가지므로 내마모층(71, 72) 사이에 토사알맹이(土砂粒) 등이 침입한 때에도 할큄상처(引搔傷)가 생기기 어렵고 소위 긁힘(abrasive) 마모가 방지될 수 있는 것으로 하고 있다.

또한, 도 9는 상기 공보의 다른 실시예를 나타내고 있고, 동 도면에서, 보스 부(13a)의 좌우 양단면(13b, 13b)과 좌우 브래킷부(15a, 15a)의 보스부(15b, 15b)의 내측 단면(15c)에는 각각 환형상 홈(環狀溝)(81, 82)을 배설하고, 환형상 홈(81, 82)내에는 각각 링 형상 부재(83, 84)를 끼워 넣어 볼트(85)로 취착(取着)함과 동시에, 링 형상 부재(83, 84)가 서로 대향하는 면 위에는 미리 초경 합금재료 또는 세라믹 재료의 용사처리에 의해 내마모층(86, 87)을 형성하고 있다.

그러나, 상기 특개평 9-184518호 공보에 개시된 종래기술에는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 내마모층(71, 72)이나 내마모층(86, 87)은 초경 합금재료 또는 세라믹 재료를 용사하여 형성되어 있으므로, 그 경도는 토사에 포함되는 알루미나, 실리카, 석영 및 장석 등의 단단한 재질에 길항하는 경도를 가지지만, 압도적으로 우수한 경도는 아니므로 마모는 진행된다. 그리고 용사에 의해 형성되는 일반적인 두께는 수십 미크론∼수백 미크론이므로 마모수명은 비교적 짧다. 또한, 내마모층(71, 72) 및 내마모층(86, 87)의 두께는 상기와 같이 비교적 얇기 때문에 내마모층(71)과 내마모층(72)의 사이 또는 내마모층(86)과 내마모층(87)의 사이에 수 밀리 미터정도의 단단한 돌(石) 등이 잠입한 상태로 스러스트(thrust)력에 의해 끼워지게 되면, 이에 의한 압흔(壓痕:눌린 상처자국)은 모재부(母材部)에 미치므로 내마모층(7

1, 72, 86, 87)은 압흔부를 기점으로 하여 균열 및 박리를 일으킬 가능성이 높다.

(2) 상기(1)에서 내마모층(71, 72, 86, 87)이 마모하거나 손상한 경우에 작업현장에서 이것을 보수하는 것은 매우 곤란하고, 정비성에 문제가 있다.

(3) 내마모층(86, 87)이 형성되어 있는 링 형상 부재(83, 84)를 볼트(85)로 취착하는 구성(도 9)에서는 버킷(15)의 요동에 따라 링 형상 부재(83, 84)의 접동 방향은 반전을 반복하므로 볼트(85)에는 방향이 반전하는 횡 하중이 반복하여 가해지고, 그 위에 스러스트 하중으로 링 형상 부재(83, 84)가 억눌려질 때마다 볼트(8

5)의 체부력(締付力)(장력)이 감소하므로 볼트(85)가 느슨하여 빠져 나올 가능성이 있고, 내구성에 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로 양호한 축받이 성능과 뛰어난 내구성 및 양호한 정비성을 가지는 작업기의 축받이 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 제1발명은 제1부재의 보스부와 제2부재의 브래킷부를 연결핀에 의해 회동 자재하게 연결한 작업기의 축받이 장치에 있어서, 보스부 및 브래킷부에 각각 플랜지가 붙어 있는 부시(flanged bush: 이하, 단지 "플랜지 부시"라고 한다)를 그 플랜지부가 서로 대면하도록 삽통하고, 양 플랜지 부시의 플랜지부가 대면하는 접동면의 적어도 어느 한 쪽에 내마모층을 설치한 구성으로 하고 있다.

제1발명에 의하면, 다음의 작용 및 효과가 얻어진다.

(1) 플랜지 부시를 이용하므로 브래킷부와 보스부의 접동면으로 이루어지는 플랜지부의 탈락을 방지할 수 있음과 동시에 플랜지부가 손상하거나 또는 마모한 경우에 플랜지 부시만을 용이하게 교환할 수 있으므로 정비성이 매우 좋다.

(2) 구조부재인 브래킷부 및 보스부의 재질에 관계없이 플랜지 부시의 재료를 내마모성이나 접동성을 고려하여 임의로 선택할 수 있다.

(3) 보스부에 삽통하는 플랜지 부시는 축받이에 최적한 재료를 선택한 경우에도 그 플랜지부 단면의 브래킷부에 대면하는 접동면에는 내마모성을 형성하므로 긁힘 마모에 대한 내구성을 가지게 할 수 있다. 이 결과 양호한 축받이 성능과 높은 내구성이 양립할 수 있다.

(4) 부품 단일체(單體)의 상태에서 플랜지 부시의 플랜지부 단면의 접동면에 내마모층을 형성할 수 있으므로 예컨대, 초경 합금재료를 용사하여 형성하는 경우에도 취급이 좋고 제작이 용이하며, 저렴한 코스트로 높은 내구성이 얻어진다.

(5) 부품 단일체의 플랜지 부시는 열당량(熱當量)이 작으므로 가열로(爐) 등에서 용이하게 가열할 수 있기 때문에 예컨대, 미리 초경 합금재료를 원환(圓環)박판 형상으로 소결 성형하여 제작한 내마모판을 플랜지부 단면의 접동면 위에 가열 로우붙임(brazing; 접합점에, 모재(母材)보다 저융점의 필러(filler; 용가봉(溶加棒))를 이용하여, 금속을 접합하는 것)하여 내마모층을 형성하는 것이 용이하게 될 수 있다. 이 결과, 내마모층의 두께를 두껍게 할 수 있으므로 마모 수명을 대폭으로 향상할 수 있음과 동시에 압흔에 의한 내마모층의 균열 및 박리 등의 손상을 방지할 수 있고, 메인티넌스 프리(maintenance free)의 플랜지 부시로 할 수 있다. 이에 의해 기계의 가동률을 중요시하는 대형작업차량 등에도 적용할 수 있고, 범용성이 넓다.

(6) 브래킷부에 삽통하는 플랜지 부시는 연결핀을 지승(支承)하는 것만으로 좋으므로 모재(母材)로서 통상의 강재를 이용하고 그 플랜지부 단면에는 상기 (5)와 마찬가지의 방법 등으로 내마모층을 형성함으로써 긁힘 마모에 대한 높은 내구 성을 부여할 수 있다. 이에 의해 저렴한 코스트로 높은 내구성을 얻을 수 있다.

(7) 보스부 및 브래킷부의 플랜지 부시의 내마모성에 차이를 가지게 하는 것이 가능해진다. 이에 의해 예컨대, 코스트가 저렴한 브래킷부의 플랜지 부시를 저 경도로서 정기정비를 받을 때에는 이 저렴한 플랜지 부시만을 교환하면 좋으므로 전체로서 내구성을 가지고, 또한 토털 코스트를 저감할 수 있다.

이상의 결과, 저렴한 코스트로 양호한 축받이 성능과, 뛰어난 내구성 및 양호한 정비성을 가지는 작업기의 축받이 장치가 얻어진다.

제2발명은 제1발명에 의거, 상기 보스부에 삽통하는 플랜지 부시가 플랜지가 붙어 있는 원통부재(이하, 단지 "플랜지 원통부재"라고 한다)와 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재를 가지는 2중구조로 한 플랜지 부시인 것을 특징으로 한다.

제2발명에 의하면, 제1발명의 효과에 더하여 다음의 작용효과가 얻어진다.

(1) 보스부의 플랜지 부시를 플랜지 원통부재와 그 원통부 내주에 설치한 접동부재의 2중구조로 했으므로, 플랜지부와 연결핀 접동부의 재질을 임의로 선택할 수 있다. 이에 의해 「명음」이나 용착 마모가 없는 접동성이 좋은 부재와, 긁힘 마모나 충격에 대해 강한 내마모층을 동일한 모재로 조합할 수 있고, 양호한 축받이 성능과 높은 내구성이 양립할 수 있다. 또한, 플랜지 원통부재 및 접동부재의 내(內)손상이나 마모한 쪽의 부재만을 교환하면 좋으므로 교환비용(메인티넌스 코스트)을 저렴하게 할 수 있다.

(2) 보스부에 삽통하는 플랜지 원통부재의 재료 및 제작방법은 제1발명에서의 브래킷부의 플랜지 부시의 경우와 마찬가지로 코스트를 고려한 내구성 및 메인 티넌스 방법에 의거하여 자유롭게 선택할 수 있다.

이상의 결과, 보스부의 플랜지 부시도 저렴한 코스트로 양호한 축받이 성능, 뛰어난 내구성, 양호한 정비성을 가진다.

제3발명은 제1부재의 보스부와 제2부재의 브래킷부를 연결핀에 의해 회동 자재하게 연결한 작업기의 축받이 장치에서, 보스부에 플랜지 부시를 그 플랜지부가 브래킷부에 대면하도록 삽통하고, 플랜지 부시는 플랜지 원통부재와 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재를 가지는 2중구조로 한 구성으로 하고 있다.

제3발명에 의하면, 다음의 작용 및 효가가 얻어진다.

(1) 보스부에 플랜지 부시를 삽통했으므로 플랜지부의 탈락방지, 마모나 손상시의 교환 용이성이 도모된다. 또한 구조부재인 보스부의 재질에 구애되는 일없이 원통부의 접동성과 플랜지부 단면의 접동면 내마모성을 고려하여 플랜지 부시의 재료를 자유롭게 선택할 수 있다. 따라서 양호한 접동성능과 높은 내구성이 얻어진다.

(2) 보스부의 플랜지 부시를 플랜지 원통부재와 그 원통부 내주에 설치한 접동부재의 2중구조로 했으므로 플랜지부와 연결핀 접동부의 재질을 임의로 선택할 수 있다. 따라서, 「명음」이나 용착 마모가 없는 접동성이 좋은 부재와, 긁힘 마모나 충격에 대해 강한 내마모층을 동일한 모재로 조합할 수 있고, 양호한 축받이 성능과 높은 내구성이 양립할 수 있다. 또한, 구조부품인 보스부 자체의 보수의 필요가 없고, 플랜지 원통부재와 접동부재의 어느 한 쪽의 손상이나 마모한 쪽의 부재를 교환하면 좋으므로 교환비용을 저렴하게 할 수 있다.

(3) 예컨대, 보스부에 삽통하는 플랜지 원통부재의 플랜지부 단면의 경도가, 그 플랜지부 단면이 대면하는 브래킷부 단면에 형성한 내마모층의 경도보다도 낮아지도록 플랜지 원통부재의 플랜지부와 브래킷부 단면의 내마모층 사이의 재료 및/또는 제작방법을 선택함으로써 정기정비를 받을 때에는 보스부의 플랜지 부시의 플랜지 원통부재 또는 접동부재를 교환하면 좋으므로 전체로서 내구성을 가지고 또한 토털 코스트를 저감할 수 있다.

제4발명은 제3발명에 의거, 상기 플랜지 부시의 플랜지부의 브래킷부에 대면하는 접동면에 내마모층을 설치한 구성으로 하고 있다.

제4발명에 의하면, 제3발명의 효과에 더하여 다음의 효과가 얻어진다.

보스부의 플랜지 부시(플랜지 원통부재)의 플랜지부의 브래킷부에 대면하는 접동면에 내마모층을 설치했으므로 브래킷부와의 접동면에 대한 내마모성을 확보할 수 있음과 동시에 이 내마모층에 관해서는 긁힘 마모에 대한 내구성을 고려하여 재료 및 제작방법을 임의로 선택할 수 있다. 따라서, 코스트를 고려한 내구성과 메인티넌스 방법을 자유로이 폭 넓게 선택할 수 있다.

(실시예)

이하에, 본 발명의 실시예에 관해, 도 1∼도 6을 참조하여 상술한다. 또, 작업차량으로서 도 7에 나타내는 유압 셔블을 예로 설명한다.

우선 도 1∼도 2에 의해, 제1실시예에 관해 설명한다.

도 1은 본 실시예의 축받이 장치의 요부 단면도로서 도 7의 M-M단면도를 나타내고, 도 2는 도 1의 N-N 단면도이다. 또, 도 7과 동일구성요소에는 동일 부호(符號)를 붙여 이하에서의 설명을 생략한다.

도 l에서 암(이하, 제1부재라고 한다.)(l3)의 선단부에는 연결핀(27)을 삽통하는 보스부(13a)가 배설되고, 보스부(13a)의 좌우 양단부에는 플랜지 부시(2l, 21)가 압입 감합되어 있고, 이 플랜지 부시(2l, 21)의 내주면은 연결핀(27)과 접동자재하게 되어 있다. 버킷(이하, 제2부재라고 한다.)(15)의 좌우 한 쌍의 브래킷부

(l5a, 15a)의 관통공에는 연결핀(27)을 지승하는 플랜지 부시(24, 24)가 각각 압입 감합되어 있고, 연결핀(27)은 이들의 플랜지 부시(24, 24) 및 플랜지 부시(2l, 2 l)를 관통하여 삽통되어 있다. 또한, 도면 중 좌측의 브래킷부(l5a)의 외측면에는 연결핀(27)용 삽통공(28a)을 가지는 록 플레이트(lock plate)(28)가 볼트(28b)로 취착되어 있고, 록 플레이트(28)와 연결핀(27)을 지름방향으로 관통한 볼트(29)를 너트(29a)로 체착(締着)하여, 연결핀(27)의 회전과 빠져나감을 방지하고 있다. 그 위에, 플랜지 부시(24)의 플랜지부와 플랜지 부시(21)의 플랜지부가 대면하는 단면에는, 각각 내마모층(26, 26)을 형성하고 있다.

보스부(13a)의 내주 중앙부에는 그리스(grease) 포켓(pocket)(37)이 형성되고, 그리스 포켓(37)에 그리스 공급(給脂) 파이프(38) 및 그리스 니플(nipple)(39)을 거쳐 그리스의 보급을 가능하게 하고 있다. 또한, 좌우의 플랜지 부시(2l, 21)의 외측단부에는 더스트(dust)실(seal)(23)이 장착되고, 플랜지 부시(24)의 플랜지부와 플랜지 부시(21)의 플랜지부의 접동면 외주부에는 실(25)이 장착되어 있다.

도 2에서 내마모층(26)은 미리 초경 합금재료를 원환 박판형상의 1부를 이루는 세그먼트 박판형상에 소결 성형한 세그먼트 내마모판(26a)을, 플랜지부 단면 위에 원환(圓環) 형상으로 배열하여 가열 로우 붙임하여 구성하고 있다.

또, 내마모층(26)은 미리 초경 합금재료를 원환 박판형상으로 소결 성형하여 플랜지부 단면 위에 가열 로우 붙임해도 좋고, 초경 합금재료를 직접적으로 플랜지부 단면 위에 용사하여 형성해도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 브래킷부(l5a) 및 보스부(13a)가 대면하는 측에 공히 플랜지 부시(24, 21)를 삽통하고 있지만, 다른 실시예로서, 브래킷부(l5a) 및 보스부(13a)의 어느 한 쪽으로 플랜지 부시를 삽통해도 좋다. 이 경우, 다른 쪽의 브래킷부(15a) 또는 보스부(l3a)의 접동면에는 내마모층을 용사 등에 의해 형성해도 좋다.

본 실시예의 구성에 의하면, 이하에 기술하는 작용과 효과가 얻어진다.

(l) 브래킷부(l5a) 및 보스부(13a)의 적어도 어느 한 쪽에 각각 플랜지 부시(24, 2l)를 삽통하고 있기 때문에, 부시의 플랜지부는 사용중에 탈락하는 일이 없고, 게다가 플랜지부가 마모나 손상한 경우에는 플랜지 부시(24, 21)만을 교환하면 좋으므로, 정비성을 대단히 향상할 수 있다.

(2) 플랜지 부시(24, 2l)를 설치함으로써, 구조 부재인 브래킷부(l5a) 및 보스부(13a)의 재질에 구애되는 일없이 접동성, 내마모성 및 코스트 등을 고려하여 플랜지 부시(24, 2l)의 재료를 자유롭게 선택하여 축받이 장치를 구성할 수 있다.

(3) 보스부(13a)에 삽통하는 플랜지 부시(21)는 작업기로부터 가해지는 큰 레이디얼(radial) 하중을 지승함과 동시에 연결핀(27)과 접동해도 늘어붙음 등을 일으키지 않도록 해야할 필요가 있다. 본 발명에 의하면, 플랜지 부시(2l)는 접동성에 알맞은 그다지 단단하지 않은 축받이 재료를 선택할 수 있고, 동시에 그 플랜지부 단면의 브래킷부(15a)와의 접동면에는 내마모층(26)을 형성함으로써 긁힘 마모에 대한 높은 내구성을 부여할 수 있다. 이 결과, 보스부(13a)의 플랜지 부시(2l

)가 양호한 축받이 성능(접동성)과 높은 내구성을 양립시킬 수 있다.

(4) 브래킷부(15a)에 삽통하는 플랜지 부시(24)는 연결핀(27)을 지승하는 것뿐이므로, 플랜지부 단면의 보스부(13a)와의 접동면에 긁힘 마모에 대한 내구성을 가지는 내마모층(26)이 형성가능한 재료를 선택하면 좋다. 따라서 예컨대, 플랜지 부시(24)의 재료는 보통강(普通鋼)으로 하고, 플랜지부 단면에 내마모성이 높은 재료로 제작한 내마모판을 로우 붙임하여 내마모층(26)을 형성해 메인티넌스 프리로 하는, 혹은 플랜지 부시의 재료를 담금질(燒入)강으로 하고, 열처리로 단단하게 한 플랜지부 단면에 내마모층(26)을 용사로 형성하여 정기점검 부품으로 지정하거나, 혹은 플랜지 부시(24)를 침탄(浸炭) 담금질 또는 고주파 담금질의 표면경화 열처리강제로서 정기교환부품으로 지정하는 등과 같이 코스트를 고려한 내구성과 메인티넌스 방법을 자유롭게 선택할 수 있으므로, 설계의 폭이 넓어진다. 그 결과, 저렴한 코스트로 높은 내구성을 얻을 수 있다.

(5) 부품 단일체에서의 플랜지 부시(2l, 24)는 질량이 작아, 따라서 열당량이 작으므로, 가열로, 버너(burner) 또는 고주파 코일 등으로 용이하게 가열할 수 있는 결과, 예컨대 미리 초경 합금재료를 원환 박판형상으로 소결 성형하여 제작한 내마모판을, 플랜지부 단면 위에 배치하여 가열 로우 붙임하여 내마모층(26)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 미리 초경 합금재료를 원환 박판형상의 1부를 이루는 세그먼트 박판형상으로 소결 성형하여 제작한 내마모판을, 플랜지부 단면 위에 원환 형상으로 배열하여 가열 로우 붙임하고, 내마모층(26)을 형성하는 것도 용이하게 할 수 있다. 이 결과, 내마모층(26){(세그먼트 내마모판(26a)}을 예컨대 수 밀리 미터의 두께로 두껍게 할 수 있으므로, 마모 수명이 대폭 향상할 뿐만 아니라, 플랜지부의 모재가 축받이로 최적이고 반드시 단단하지 않는 재료이더라도, 플랜지부의 내마모층(26)에는 소석(小石) 등에 의한 압흔(壓痕)이 생기지 않으므로 내마모층(26)의 균열 및 박리 등의 손상이 발생하는 일도 없고, 메인티넌스 프리의 플랜지 부시로 할 수 있다. 이에 의해, 기계의 가동율(稼動率)을 중요시하는 대형작업차량 등에도 적용할 수 있다.

(6) 보스부(13a) 및 브래킷부(15a)의 플랜지 부시(21, 24)의 조합에서, 어느 한 쪽의 예컨대, 보스부(13a)의 플랜지 부시(21)의 플랜지부에는 내마모층(26)을 형성함과 동시에, 다른 쪽의 브래킷부(l5a)의 플랜지 부시(24)에는 내마모층(26)보다도 경도가 낮은 침탄 담금질 또는 고주파 담금질 등의 표면 경화 열처리 강제를 이용하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 플랜지부의 마모는 경도가 낮은 쪽에 집중시키게 되므로, 정기정비를 받을 때에는 브래킷부의 코스트가 저렴한(축받이 성능을 가지지 않기 때문에) 플랜지 부시만을 교환하면 좋으므로, 전체로서 내구성을 가지고, 또한 토털 코스트를 저감할 수 있다.

(7) 내마모층(26)을 면적이 작은 세그먼트 내마모판(26a)으로 구성함으로써, 세그먼트 내마모판(26a)의 소결 성형이 용이하게 됨과 동시에, 소결 성형일 때의 면 뒤틀림(面歪)을 작게 할 수 있으므로, 내마모층(26)의 평면도를 용이하게 확보할 수 있다.

(8) 플랜지 부시(21, 24)는 부품 단일체로 소형이고 취급이 용이하기 때문에, 텅스텐 카바이드 등의 초경 합금재료를 직접적으로 플랜지부 단면 위에 용사하여 내마모층(26)을 형성하는 것도 가능하고, 그 경우는 저렴한 코스트로 내마모층(

26)을 형성할 수 있으므로, 중소형의 작업기 등에 적용하기 쉽다.

이상의 결과, 양호한 축받이 성능, 뛰어난 내구성 및 양호한 정비성을 갖는 작업기의 축받이 장치를 구성할 수 있다.

다음에 도 3에 의해, 제2실시예에 관해 설명한다.

도 3은 도 1과 마찬가지로 제2실시예의 축받이 장치의 요부 단면도이다. 또, 도 l, 도 2와 동일 구성요소에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 이후도 마찬가지로 한다.

도 3에서, 좌우의 브래킷부(15a, l5a)에는 각각 탄소강으로 이루어지는 플랜지 부시(34, 34)를 삽통하고 있고, 이 플랜지 부시(34, 34)의 핀 축심 방향 내측의 플랜지부 단면의 각 접동부(34a)는 침탄 담금질 또는 고주파 담금질 등의 표면처리에 의해 경화하고 있다.

본 실시예에 의하면, 제l 실시예에서의 효과에 더하여 다음 효과가 얻어진다.

(1) 플랜지 부시(34)에는 탄소강을 이용하여, 열처리로 접동부(34a)의 경도 를 확보하고 있으므로, 저렴한 코스트로 긁힘 마모에 대한 내구성을 얻을 수 있다.

(2) 플랜지 부시(34)의 접동부(34a)의 경도는 대면하는 보스부(13a)의 플랜지 부시(2l)의 내마모층(26)(초경 합금재료를 소결 성형한 것)의 경도보다도 낮으므로, 마모는 접동부(34a)측에 집중시킬 수 있다. 그 결과, 정기정비를 받을 때, 접동성을 가지고 있지 않는 재료로 이루어지는 코스트가 저렴한 플랜지 부시(34)만을 교환하면 좋으므로, 토털 코스트를 저감할 수 있다.

다음에 도 4에 의해, 제3실시예에 관해 설명한다. 도 4는 제3실시예의 축받이 장치의 요부 단면도이다.

도 4에서 보스부(13a)의 좌우 양단부에는 각각 플랜지 부시(41, 41)를 삽통하고, 좌우의 브래킷부(l5a, 15a)에는 각각 플랜지 부시(44, 44)를 삽통하고 있다. 플랜지 부시(41)는 플랜지 원통부재(41a)와, 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재

(41b)를 가지는 2중구조에 의해 구성하고 있다. 플랜지 부시(41, 44)는 공히 내마모성을 갖는 단단한 재료로 이루어지고 있다.

또, 접동부재(41b)는 일반적으로 미리 원통 형상으로 성형한 후에 플랜지 원통부재(41a)의 원통부 내주에 압입 감합하도록 하고 있지만, 예컨대 압입 감합 후에 열처리로 고착해도 좋고, 또는 느슨하게 감합하여 로우 붙임 등으로 고착해도 좋다. 또한, 접동부재(4lb)는 플랜지 부시(4l)의 원통부 내주에 직접적으로 접동성이 좋은 재료를 소결하여 형성한 접동재층으로 구성해도 좋다.

본 실시예에 의하면, 다음의 효과가 얻어진다.

(1) 브래킷부(15a) 및 보스부(13a)의 적어도 어느 한 쪽에 플랜지 부시(44, 41)를 삽통함으로써, 제l실시예의 (1)(2)와 마찬가지로 탈락방지, 교환 용이성 및 재료선택의 자유성에 의한 접동성과 내구성의 확보가 용이하는 등의 효과가 얻어진다.

(2) 보스부(13a)에 삽통하는 플랜지 부시(4l)를 플랜지 원통부재(4la)와 그 원통부 내주에 설치한 접동부재(4lb)를 2중구조로 하였기 때문에, 플랜지부와 연결 핀 접동부의 재질을 임의로 선택할 수 있다. 즉, 접동부재(41b)에는 접동에 최적인 재료를 사용함으로써, 작업기로부터 가해지는 큰 레이디얼 하중을 지승하면서, 연결핀(27)과의 접동시의「명음」이나 용착 마모를 방지할 수 있다. 이와 동시에, 플랜지 부시(41)의 플랜지 원통부재(41a)에 관해서는 플랜지부 단면(41c)의 긁힘 마모에 대한 내구성을 고려하여 재료 및 제작방법을 임의로 선택할 수 있다. 따라서, 저렴한 코스트로 양호한 축받이 성능과 높은 내구성을 양립시킬 수 있다. 또한, 플랜지 원통부재와 접동부재 중 어느 것인가 한 쪽의 손상이나 마모한 쪽의 부재만을 교환할 수 있기 때문에, 교환비용(메인티넌스 코스트)을 저렴하게 할 수 있다.

(3) 브래킷부(15a)에 삽통하는 플랜지 부시(44)는, 연결핀(27)을 지승하는 것뿐이므로, 플랜지부 단면의 접동면(44a)의 긁힘 마모에 대한 내구성을 고려하여 재료 및 제작방법을 자유롭게 선택할 수 있다.

(4) 상기 (2)와(3)에 의해, 보스부(13a)에 삽통하는 플랜지 부시(4l)의 플랜지 원통부재(4la)와 브래킷부(15a)에 삽통하는 플랜지 부시(44)는 각각 재료 및 제작방법을 임의로 선택할 수 있으므로, 제1실시예와 마찬가지로 하여 예컨대, 플랜지 원통부재(41a) 및 플랜지 부시(44)의 재료는 보통강으로 하고, 그 플랜지부 단 면에 미리 초경 합금재료로 소결 성형한 내마모판을 로우 붙임하여 내마모층을 형성하여 메인티넌스 프리로 하거나, 혹은 그 재료를 담금질 강으로서, 열처리로 단단하게 한 플랜지부 단면에 내마모층을 용사하여 정기점검부품으로 지정하거나, 혹은 침탄 담금질 또는 고주파 담금질 등의 표면경화 열처리를 실시한 강(鋼)에 의해 제작하여 정기교환부품으로 지정하는 등과 같이 코스트를 고려한 내구성과 메인티넌스 방법을 자유롭게 선택할 수 있다.

(5) 상기 (4)의 내구성과 메인티넌스 방법의 선택에서 예컨대, 플랜지 부시(4l)의 플랜지 원통부재(41a)의 플랜지부 단면(41c)의 경도에 대해, 플랜지 부시(44)의 플랜지부 단면(44a)의 경도 쪽이 낮아지도록, 서로의 재료 및/또는 열처리방법을 선택하면, 정기정비를 받을 때에는 코스트가 저렴한 쪽의 플랜지 부시(44

)만을 교환하면 좋으므로, 전체로서 내구성을 갖고, 또한 토털 코스트를 저감할 수 있다.

다음에 도 5에 의해, 제4실시예에 관해 설명한다. 도 5는 본 실시예의 축받이 장치의 요부 단면도이다.

도 5에서 보스부(13a)의 좌우 양 단부에는 각각 플랜지 부시(51, 5l)를 삽통하고, 좌우의 브래킷부(15a, 15a)에는 각각 플랜지 부시(24, 24)를 삽통하고 있다. 플랜지 부시(5l)는 플랜지 원통부재(51a)와, 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재(

41b)를 가진 2중구조에 의해 구성하고 있다. 또한, 플랜지 원통부재(51a)와 플랜지 부시(24)의 서로 대면하는 단면에는 각각 내마모층(26)을 형성하고 있다.

본 실시예에 의하면, 제3실시예의 효과에 더하여, 다음 효과가 얻어진다.

(1) 플랜지 부시(24) 및 플랜지 원통부재(51a)의 재료로서 공히 보통강을 이용하더라도, 각각에 형성한 내마모층(26)에 의해 긁힘 마모에 대한 높은 내구성을 확보할 수 있으므로, 저렴한 코스트로 높은 내구성을 실현할 수 있다.

(2) 내마모층(26)은 제1실시예에서 상술한 대로, 예컨대 미리 초경 합금재료를 소결 성형하여 제작한 내마모판을 로우 붙임하여 구성함으로써 마모 수명을 대폭 향상할 수 있으므로, 메인티넌스 프리의 축받이 장치가 얻어진다. 이에 의해, 가동율을 중요시하는 대형작업차량 등에 적용한 경우 효과가 크다. 또한, 내마모층(26)을 초경 합금재료로 용사하여 형성하는 경우에는 보다 저렴한 코스트로 높은 내구성을 확보할 수 있으므로, 중소형 작업차량 등으로의 적용에 알맞다.

이상의 결과, 저렴한 코스트로서 더욱 양호한 축받이 성능과, 뛰어난 내구성 및 양호한 정비성을 가지는 작업기의 축받이 장치를 제공할 수 있다.

다음에 도 6에 의해 제5실시예에 관해 설명한다. 본 실시예는 제4 또는 제5실시예에서 좌우의 브래킷부(15a, 15a)의 구조만이 다르므로, 다른 구성만을 설명한다. 또, 도 6은 본 실시예의 축받이 장치의 요부 단면도이고, 도 5에 대하여 다른 실시예를 나타낸다.

보스부(l3a)의 양 단부에는 2중구조의 플랜지 부시(5l){또는 도 4의 플랜지 부시(41), 이하 마찬가지}를 삽통하고, 좌우의 브래킷부(15a, 15a), 보스부(l3a)의 플랜지 원통부재(51a)(또는 4la)의 접동면에는 내마모층(26b)을 형성한다. 내마모층(26b)은 제 1실시예에서 상세하게 설명한 바와 같은, 예컨대 미리 초경 합금재료 등을 소결 성형하여 제작한 내마모판을 브래킷부(15a)에 로우 붙임하고 있다. 또, 플랜지 원통부재(5la)의 플랜지부 단면에는 상기 실시예와 마찬가지의 내마모층(2

6)을 형성하고 있다.

본 실시예에 의하면, 다음 효과가 얻어진다.

(1) 보스부(13a)에 삽통하는 플랜지 부시(51)(또는 41)는 플랜지 원통부재(5

1a)(또는 41a)와, 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재(41b)를 가진 2중구조로 하고 있기 때문에, 제4 또는 제5실시예에서의 플랜지 부시(4l, 51)가 가지는 효과와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

(2) 높은 재료는 내마모층 부분{플랜지 원통부재(5la)의 내마모층(26), 또는 플랜지 원통부재(41a)}과 접동부재(41b)만으로 좋고 적으므로, 저렴한 코스트로 지극히 높은 내구성을 실현할 수 있다.

또, 이상은 유압 셔블을 예로 설명하였지만, 본 발명은 그에 한정되는 것이 아니다. 즉, 제2부재의 브래킷부에서 연결핀의 양 단부를 지승하고, 동 연결핀의 중앙부에서 제1부재의 보스부를 회동 자재하게 연결한 작업기의 축받이 장치에 널리 적용할 수 있고, 상기 마찬가지의 작용효과가 얻어진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저렴한 코스트로 양호한 축받이 성능과 뛰어난 내구성 및 양호한 정비성을 가지며, 코스트를 고려한 내구성과 메인티넌스 방법을 자유로이 폭 넓게 선택할 수 있는 등의 축받이 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
제1부재(13)의 보스(boss)부(13a)와 제2부재(15)의 브래킷(bracket)부(15a)를 연결핀(27)에 의해 회동 자재(自在)하게 연결한 작업기의 축받이(軸受) 장치에 있어서,

양 플랜지 부시(flanged bush)(21, 24)의 플랜지부의 대면하는 접동면(摺動面)의 적어도 어느 한 쪽에 내마모층(26)이 형성된 플랜지 부시(21, 24)를 각각, 그 플랜지부가 서로 대면해서 접동하도록, 보스부(13a) 및 브래킷부(15a)에 삽통하고,

상기 보스부(13a)에 삽통하는 플랜지 부시가 플랜지 원통부재(41a, 51a)와 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재(41b)를 가지는 2중구조로 한 플랜지 부시(41, 51)인

것을 특징으로 하는 작업기의 축받이 장치.
제1부재(13)의 보스부(13a)와 제2부재(15)의 브래킷부(15a)를 연결핀(27)에 의해 회동 자재하게 연결한 작업기의 축받이 장치에 있어서,

플랜지 원통부재(41a, 51a)와 그 원통부의 내주에 설치한 접동부재(41b)를 가지는 2중구조로 된 플랜지 부시(41, 51)를, 그 플랜지부가 브래킷부(15a)에 삽통한 플랜지 부시(24, 44)에 대면해서 접동하도록, 보스부(13a)에 삽통하는, 것을 특징으로 하는 작업기의 축받이 장치.
제 3항에 있어서,

상기 플랜지 부시(51)의 플랜지부의 브래킷부(15a)에 삽통한 플랜지 부시(24, 44)에 대면하는 접동면에 내마모층(26)을 설치한 것을 특징으로 하는 작업기의 축받이 장치.