KR101216339B1 - 가이드 부재 - Google Patents

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아쉬.에.에프.
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Abstract

본 발명은 마찰, 분절 및 슬라이딩 중 하나 이상의 능력을 구비한 샤프트(2)를 장착하기 위한 링(1) 형태이며, 지지체의 보어에 장착하기에 적합한 가이드 부재에 있어서, 상기 링 및 샤프트 중 하나 이상은 그의 마찰면이 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리되고, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 마무리 처리 및 소정 처리를 실시하며; 보어(1a)로 형성된 링(1)의 마찰면은 윤활제를 저장하기 위해 사용될 수 있는 수단을 포함하며; 상기 링의 외주부는 지지체의 보어에 맞물릴 수 있는 변형가능한 가요성 부재(3)에 견고하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

가이드 부재{GUIDING ELEMENT}
본 발명은 가이드 부재의 기술분야에 관한 것이다.
하나의 이로운 적용은 높은 부정합 및 충격에서 작동하기에 적합하고, 낮은 진폭 운동으로 진동작용을 받는 조인트에 관한 것이다. 이 형태의 조인트는, 예를 들어, 철도차량 : 기차, 대형 화물차 등에서 발견될 수 있다.
이들 조인트는 일반적으로 피봇팅 및 슬라이딩 중 하나 이상의 능력을 구비한 핀을 장착하기 위한 보어(예를 들면, 링)를 갖는 본체 형태의 가이드 부재로 이루어진다. 본체 및 핀 중 하나 이상은 마모, 재밍(jamming) 및 부식을 피하도록 처리되거나 또는 배치될 수 있다.
본체는, 예들 들면 링 형태로, 부재의 보어에 견고하게 장착된다. 핀의 움직임과 링의 강성 조립으로 인해, 높은 부정합, 충격 또는 진동작용을 수용하는 것이 불가능하다.
본 발명의 목적은 간단하고, 안정하며, 효과적이고 효율적인 방식으로 이들 결함을 개선하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 높은 부정합을 수용하도록 링의 고정 모드에 관해 소정 자유도를 부여하는 것을 제안한다.
상기 문제를 해결하고, 재밍 및 부식을 방지하는 문제를 해결하기 위해, 마찰, 분절 및 슬라이딩 중 하나 이상의 능력을 구비한 핀을 장착하기 위한 링 형태이며, 지지체의 보어에 장착하기에 적합한 가이드 부재는:
- 링 및 핀 중 하나 이상은 적어도 그의 마찰면이 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리되고, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 마무리 표면처리를 실시하며;
- 보어로 이루어지는 링의 마찰면은 윤활제 저장부로써 작용시키기 위한 배치를 가지며;
- 링의 외주부는 지지체의 보어에 맞물리기에 적합한 변형가능한 가요성 재료로 제조된 부재(element)에 결합된다.
유리하게는, 변형가능한 가요성 재료(deformable flexiable material)로 제조된 부재는 강성 재료로 제조된 외부 링내로 삽입된다.
윤활제 저장부로써 작용시키기 위한 배치에 대해 다양한 실시예가 고려될 수 있다. 이들 배치는, 예를 들면, 구멍(hole), 캐비티(cavity), 그리드 또는 쉐브론을 형성하는 홈(groove)으로 이루어질 수 있다.
유리하게는, 윤활제 저장부로써 작용시키기 위한 이들 배치는 링의 보어의 각 단부에 형성된 채널들 사이에 적어도 위치된다.
이 경우에 있어서, 상기 배치가 홈으로 이루어지는 경우 홈은 채널들 중의 적어도 하나와 연통된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 변형가능한 가요성 재료의 부재는 엘라스토머(elastomer)로부터 선택된다. 변형가능한 가요성 재료의 부재는 접착 방법(bonding method)에 의해 링에 결합된다.
또한, 본 발명은 재밍 및 부식 중 하나 이상의 문제점을 해결하기 위해, 핀이 적어도 링과의 마찰면에서 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리되고, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수 및 부식에 대한 민감성(sensitivity) 중 하나 이상을 감소시키기 적합한 처리 및 마무리 처리를 실시한다.
본 발명은 첨부한 도면과 조합하여 이하에서 더욱 상세히 기술된다.
도 1은 가이드 부재의 일 실시예의 종단면도이다.
도 2는 탄성 가이드 부재의 예시적 조립체를 도시하는, 도 1에 유사한, 종단면도이다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은 채널들의 다양한 실시예를 도시하는 도면이다.
본 발명의 가이드 부재는 탄성적으로 변형가능한 가요성 부재(3)와 조합되는 링(1) 및 핀(2)을 포함한다. 예를 들면, 장치는 지지체(O)의 보어에 장착하기에 적합하다.
링(1)은 적어도 핀과의 마찰면에서 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리되고, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 적합한 처리 및 마무리 처리를 실시한다. 예를 들면, 확산 표면경화처리는 질화처리(nitriding), 침질탄화처리(nitrocarburizing), 침탄질화처리(carbonitriding), 표면경화처리(case hardening), 크롬산염 처리(chromatizing)로부터 선택된다. 구조 변형에 의한 표면경화처리는 고주파 표면경화법일 수 있다. 마무리 처리는 예를 들면 표면 산화 (surface oxidation) 또는 인산염피복 반응(phosphatation reaction)이며, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수 및 부식에 대한 민감성 중 하나 이상을 감소시키기 위하여 가용성(soluble) 또는 전체 오일 함침(whole oil impregnation)을 하거나 코팅을 표면에 적용시킬 수 있다.
재밍 경향을 감소시키고 마찰계수 및 부식에 대한 민감성을 감소시키기 위한 코팅 또는 처리는 고체 윤활제, 특히 흑연, 몰리브덴 이황화물(molybdenum bisulphide) 또는 PTFE를 선택적으로 함유하는 폴리머층으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 이들 다양한 처리와 조합하여, 링(1)의 보어(1a)는 그리스와 같은 윤활제 저장부로써 작용시키기 위한 구성을 갖는다. 링의 대향 부분을 구성하는 샤프트상에 제조되는 상기 구성은 또한 본 발명의 일부를 형성한다.
다양한 기술적 해법이 고려될 수 있다. 예를 들면, 상기 구성은 보어(1a)의 높이에서 링 두께내에 형성된 구멍 또는 캐비티로 이루어진다. 선택적으로, 상기 구성은 그리드(grid)(도면 참조) 또는 그들의 정점에서 결합 또는 결합되지 않는 V자 형상(chevron)을 형성하도록 적절하게 배향된 홈(1d)으로 이루어진다.
유리하게는, 상기 구성은 그들의 실시예에 관계없이, 링(1)의 보어(1a)의 각 단부(1a1, 1a2)에 형성된 채널들(1b, 1c) 사이에 적어도 위치된다.
홈들(1d)의 경우에 있어서, 상기 홈들은 채널 "1b" 또는 "1c" 중 적어도 하나와 연통한다.
채널들(1b, 1c)은 그리스 또는 다른 윤활제가 마찰면을 빠져나가는 것을 방지하도록 구성된다.
비제한적인 방식으로, 채널들(1b, 1c)의 깊이는 0.3 mm 내지 약 3 mm 사이일 수 있다. 보다 일반적으로, 채널들(1b, 1c)의 깊이는 본체(1) 두께의 대략 최대 1/3이다.
채널들의 프로파일은 다양한 형상, 특히 정사각형(도 3), 직사각형(도 4), 삼각형(도 5), 경사진 또는 경사지지 않은 원형(도 6) 형상일 수 있다.
그리스가 마찰면을 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 채널들(1b, 1c)은 보어의 각 단부(1a1, 1a2)로부터 소정 간격, 예컨대 1 내지 약 6 mm 사이에 위치되어 있다. 유사하게, 채널들(1b, 1c)의 폭은 0.5 내지 약 5 mm 사이이다.
채널들(1,b, 1c)과 홈들(1d)의 조합에 있어서, 상기 채널들과 상기 홈들의 상호연결은 상기 홈들(1d)이 차지한 구역내의 윤활제의 제거를 방지하는 작용을 하며, 또한 채널들은 그리스를 홈들에 재공급하기 위한 그리스 저장부로써 작용한다.
채널들(1b, 1c)의 깊이는 홈들(1d)의 깊이보다 약 1 내지 10배 깊다. 홈들(1d)은 마찰구역의 약 30 내지 70%를 나타내는 구역(예컨대, 쉐브론 또는 그리드)을 차지한다.
본 발명의 다른 중요한 특징에 따르면, 링(1)의 외주부는 부재(O)의 보어에 맞물리기에 적합한 변형가능한 가요성 부재(3)에 결합된다. 이 변형가능한 가요성 부재(3)는 엘라스토머로부터 선택된다. 변형가능한 가요성 부재(3)는 접착 방법에 의해 링(1)의 주변부에 결합된다.
고려되는 적용에 따르면, 링(1)과 엘라스토머의 변형가능한 가요성 부재(3)의 조합은 외부 링(4)에 결합될 수 있다. 전술한 바와 같이, 외부 링(4)은 접착 방법에 의해 변형가능한 가요성 부재(3)에 고정된다. 2개의 링(1, 4)의 표면은 변형가능한 가요성 부재(3)에 고정될 수 있으며, 마이크로-쇼트 블라스팅(micro-shot blasting) 또는 마이크로-샌드 블라스팅(micro-sand blasting)에 의해 미리 제조될 수 있다는 것을 인식하여야 한다.
재밍 또는 부식을 피하기 위해, 핀(2)은 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리되고, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 처리 및 마무리 처리가 실시될 수 있다. 핀(2)의 이러한 처리는 선택적으로 링(1)에 대해 전술한 형태의 윤활제 저장부로써 작용시키기 위한 배치와 조합될 수 있다.
본 발명의 이점은 상세한 설명으로부터 명확하게 나타난다.

Claims (16)

  1. 마찰, 분절 및 슬라이딩 능력 중 하나 이상을 구비한 핀(2)을 장착하기 위한 링(1)을 포함하며, 지지체의 보어에 장착하기 위한 가이드 부재에 있어서,
    상기 링(1) 및 핀(2) 중 하나 이상이, 적어도 상기 링 및 핀 중 하나 이상의 마찰면에서, 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리되고, 이어서 표면 산화 또는 인산염피복 반응의 마무리 표면처리를 실시하며, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 처리를 실시하며;
    상기 링(1)의 마찰면은 상기 링(1)의 보어(1a)를 포함하며 그리스 저장부로서 작용하는 홈들(1d)을 가지며, 상기 홈들(1d)은 적어도 상기 링(1)의 보어(1a)의 각 단부에 형성된 채널들(1b, 1c) 사이에 위치되어 상기 채널들과 연통하며, 상기 채널들(1b, 1c)의 깊이는 상기 홈들(1d)의 깊이 보다 1 내지 10배이며;
    상기 링(1)의 외주부는 지지체(0)의 보어에 맞물리는 변형가능한 가요성 부재(3)에 결합되는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형가능한 가요성 부재(3)는 외부 링(4)내로 삽입되어 위치되는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈들(1d)은 그리드를 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈들(1d)은 쉐브론을 형성하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형가능한 가요성 부재(3)는 엘라스토머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형가능한 가요성 부재(3)는 상기 링(1)의 외주부에 접착되는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 처리는 폴리머층의 적용, 또는 가용성 또는 전체 오일 함침을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 폴리머는 고체 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고체 윤활제는 흑연, 몰리브덴 이황화물 및 PTFE 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재.
  14. 마찰, 분절 및 슬라이딩 중 하나 이상의 능력 및 부정합, 충격 및 진동 작용에 저항하는 능력을 구비한 핀(2)을 지지체의 보어에 장착하기 위한 링(1)을 포함하는 가이드 부재를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 링(1)의 마찰면을 확산 또는 구조 변형에 의해 표면경화처리를 실시하며, 이어서 표면 산화 또는 인산염피복 반응의 마무리 표면처리를 실시하며, 이어서 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 처리를 실시하는 단계;
    상기 링(1)의 보어(1a)의 마찰면에 그리스 저장부로서 작용하는 홈들(1d)을 제공하며, 상기 홈들(1d)은 적어도 상기 링(1)의 보어(1a)의 각 단부에 형성된 채널들(1b, 1c) 사이에 위치되어 상기 채널들과 연통하며, 상기 채널들(1b, 1c)의 깊이는 상기 홈들(1d)의 깊이 보다 1 내지 10배인 단계;
    변형가능한 가요성 부재(3)를 상기 링(1)의 외주부에 접착시키는 단계;
    상기 변형가능한 가요성 부재(3)의 외주부를 외부 링(4)의 내면에 접착시키는 단계: 및
    상기 외부 링(4)을 지지체(0)의 보어 내에 장착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재를 제공하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 재밍 경향을 감소시키고 마찰계수를 감소시키기 위한 처리 단계는 고체 윤활제를 포함하는 폴리머층을 적용시키는 단계를 포함하며,
    상기 고체 윤활제는 흑연, 몰리브덴 이황화물 및 PTFE 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재를 제공하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 링(1)의 외주부와 상기 외부 링(4)의 내면을 마이크로-쇼트 블라스팅(micro-shot blasting) 또는 마이크로-샌드 블라스팅(micro-sand blasting)에 의해 미리 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드 부재를 제공하는 방법.
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