KR101381639B1 - The bush for dispersing thrust - Google Patents

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박승호
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Abstract

The present invention relates to a bush with thrust dispersion, which is inserted to both ends of a shaft, and having an inclined portion with a grade angle in a through-hole so as to simultaneously support power of the axial and circumferential direction of the shaft. The present invention as described above is capable of supporting power of the axial and circumferential direction of the shaft at the same time and additionally forms a coating layer in the bush through-hole for a bush coefficient of friction so that abrasion resistance and durability are improved and there is an effect of saving the number of parts and production costs through bearing replacement due to simplification of a support structure.

Description

추력 분산을 갖는 부시{The Bush For Dispersing Thrust}Bush for Dispersing Thrust

본 발명은 추력 분산을 갖는 부시에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 파킹 브레이크(EPB; Electronic Parking Brake)에 이용되는 샤프트의 양단 지지를 위한 부시로서, 샤프트의 축 방향 및 원주 방향 힘을 동시에 지지 가능하도록 구배 각을 적용한 추력 분산을 갖는 부시에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bush having a thrust dispersion, and more particularly, a bush for supporting both ends of a shaft used in an electronic parking brake (EPB), capable of simultaneously supporting the axial and circumferential forces of the shaft. The present invention relates to a bush having a thrust dispersion to which a gradient angle is applied.

일반적으로 종래에는, 도 1 및 도 2에서와 같이, 기어 시스템에 있어 전자식 파킹 브레이크(EPB)에 이용되는 샤프트(100)와, 이 샤프트(100)의 양측에 삽입 고정되는 웜김어(101) 및 헬리컬기어(102)로 구성되고, 샤프트(100)의 양 끝단을 통상적으로 베어링(미도시)이나, 원통형 부시(200)로 지지하게 된다. Generally, as shown in FIGS. 1 and 2, a shaft 100 used for an electronic parking brake (EPB) in a gear system, a worm gear 101 inserted and fixed to both sides of the shaft 100, and It is composed of a helical gear 102, and both ends of the shaft 100 is typically supported by a bearing (not shown) or a cylindrical bush 200.

이때, 사용되는 베어링의 경우는 일반적으로 샤프트(100)의 회전력과 추력을 감안하여, 대개 스러스트 베어링을 적용하는데, 이는 상당히 고가이다.In this case, in the case of the bearing used, in general, a thrust bearing is generally applied in consideration of the rotational force and the thrust of the shaft 100, which is quite expensive.

이를 대체하기 위해, 원통형 부시(200)를 적용하기도 하지만, 원통형 부시(200)의 경우 관통공(201)의 내측면이 일직선형(202)으로 이루어져 샤프트(100)의 추력에 의한 부시 마모나 손상이 발생하며, 이는 제품의 성능저하 및 파손의 초석이 된다.In order to replace this, the cylindrical bush 200 may be applied, but in the case of the cylindrical bush 200, the inner surface of the through hole 201 is formed in a straight line 202 so that the bush is worn or damaged by the thrust of the shaft 100. This occurs, which is the cornerstone of product degradation and breakage.

그러므로 원통형 부시(200)는 추력 있는 기어 시스템 구조에서는 부적합한 형상으로 판단된다.Therefore, the cylindrical bush 200 is determined to be an inappropriate shape in the thrust gear system structure.

즉, 원통형 부시(200)는 샤프트(100)의 추력 방향 지지가 불가능하고, 마모와 소음 및 진동 발생에 의한 성능이 저하되며, 국부 마찰에 의한 발열이 발생하고, 기어 물림률이 감소하거나 기어 파손에 의해 기어 시스템이 불능하게 된다.That is, the cylindrical bush 200 is unable to support the thrust direction of the shaft 100, the performance due to the wear and noise and vibration is reduced, the heat generated by the local friction, the gear bite rate is reduced or the gear breakage This disables the gear system.

한편, 전자식 파킹 브레이크(EPB; Electronic Parking Brake)에 마련되는 부시와 관련된 안출 기술로는, 공개실용신안 제1999-07435호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.On the other hand, as a drafting technique related to a bush provided in an electronic parking brake (EPB), Korean Utility Model Publication No. 1999-07435 (Patent Document 1) has been disclosed.

상기 특허문헌 1은 마그네틱 브레이크의 브레이크 샤프트 지지구조에 관한 것으로, 상기 브레이크 샤프트가 브레이크하우징의 양측에서 부시를 매개로 지지되어 양단 지지되는 구조임을 특징으로 하는 바, 샤프트를 지지하는 부시의 편마모를 방지한다.The patent document 1 relates to a brake shaft support structure of a magnetic brake, characterized in that the brake shaft is supported by both ends of the brake housing via the bushing to prevent both ends of the bush supporting the shaft. do.

이러한 상기 특허문헌 1의 기술은 부시의 편마모를 방지하는 효과 면에서 본 발명과 유사한 점이 있으나, 샤프트의 축 방향 및 원주 방향 하중을 동시에 지지할 수 없는 구조적 형상을 갖게 됨에 따라 내마모성을 향상시킬 수 없는 단점이 있다.The technique of the patent document 1 is similar to the present invention in terms of the effect of preventing the uneven wear of the bush, but can not improve the wear resistance as it has a structural shape that cannot simultaneously support the axial and circumferential load of the shaft There are disadvantages.

공개실용신안 제1999-07435호Public utility model No. 1999-07435

전술된 문제점을 해소함에 있어, 본 발명에 의한 추력 분산을 갖는 부시는, 샤프트의 원주 방향과 축 방향의 힘을 동시에 지지할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.In solving the above-mentioned problems, the bush having the thrust dispersion according to the present invention has an object to be able to simultaneously support the force in the circumferential direction and the axial direction of the shaft.

추가로 부시의 마찰을 감소하기 위하여 관통공 내측에 코팅을 형성시킴에 따라 마찰계수 감소로 인한 부시의 내마모성 및 내구성을 증대하도록 함에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to increase the wear resistance and durability of the bush due to the reduction of the friction coefficient by forming a coating inside the through hole in order to reduce the friction of the bush.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 추력 분산을 갖는 부시는, 샤프트의 양단에 삽입되는 부시에 있어서, 샤프트의 축 방향 및 원주 방향 힘을 동시에 지지할 수 있도록 관통공 내측에 구배 각을 적용한 테이퍼 형태의 경사부가 형성되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The bush having a thrust dispersion according to the present invention for achieving the above object, in the bush inserted in both ends of the shaft, applying a gradient angle inside the through hole so as to simultaneously support the axial and circumferential forces of the shaft. It characterized in that the bush having a thrust dispersion formed tapered inclined portion.

상기 경사부에는, 부시의 내마모성 및 내구성이 증대되도록 마찰 감소를 위해 코팅층이 형성되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The inclined portion is characterized in that the bush having a thrust dispersion in which the coating layer is formed to reduce the friction to increase the wear resistance and durability of the bush.

상기 코팅층은, 상기 경사부 표면에 코팅되는 제1 코팅층 및 상기 제1 코팅층 상에 피복되는 제2 코팅층으로 구성되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The coating layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion consisting of a first coating layer coated on the surface of the inclined portion and a second coating layer coated on the first coating layer.

상기 제1 코팅층은, 경질입자층과 결합제층으로 구성되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The first coating layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion consisting of a hard particle layer and a binder layer.

상기 제1 코팅층은, 열처리로 코팅층이 형성되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The first coating layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion in which the coating layer is formed by heat treatment.

상기 경질입자층은, 탄화물, 질화물, 붕화물 중 어느 하나 또는 그 이상을 선택하여서 된 경질의 입자를 갖는 초경합금층으로 이루어지는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The hard particle layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion consisting of a cemented carbide layer having hard particles made by selecting any one or more of carbide, nitride, boride.

상기 결합제층은, 탄소(C)와 붕소(B)와 실리콘(Si)과 크롬(Cr)과 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함한 결합제 분말로 이루어지는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The binder layer is characterized by being a bush having a thrust dispersion made of a binder powder comprising carbon (C), boron (B), silicon (Si), chromium (Cr), iron (Fe), and nickel (Ni).

상기 제2 코팅층은, TiCN층(Titanium Carbonitride Coating), TiN층(Titanium Nitride Coating)과 Al2O3층(Aluminium Oxide Coating)으로 형성되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The second coating layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion formed of a TiCN layer (Titanium Carbonitride Coating), a TiN layer (Titanium Nitride Coating) and Al2O3 layer (Aluminium Oxide Coating).

상기 TiCN층은, 중온화학증착법으로 코팅되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The TiCN layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion coated by mesophilic chemical vapor deposition.

상기 TiN층 및 Al2O3층은, 고온화학증착법으로 코팅되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The TiN layer and the Al 2 O 3 layer is characterized in that the bush having a thrust dispersion is coated by high temperature chemical vapor deposition.

상기 코팅층은, 제1 코팅층 또는 제3 코팅층을 택일하되, 제3 코팅층은 접착코팅법에 의해 강력접착제층을 형성하고, 상기 강력접착제층 상에 초경합금과 세라믹과 다이아몬드의 고경도 분말로 이루어진 고경도분말층을 형성하게 되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The coating layer, the first coating layer or the third coating layer is selected, the third coating layer to form a strong adhesive layer by an adhesive coating method, on the strong adhesive layer is made of a hard carbide powder and high hardness powder of ceramic and diamond It is characterized in that the bush having a thrust dispersion to form a powder layer.

상기 구배각은, 샤프트의 축 방향보다 원주방향 하중이 클 경우에 90도를 초과하여 구배 각도를 크게 하고, 샤프트의 원주방향보다 축 방향 하중이 클 경우에는 90도 미만으로 구배 각도를 작게 하여 샤프트의 축방향 및 원주방향 하중 힘이 차지하는 비중에 따라 구배각을 조절하게 되는 추력 분산을 갖는 부시임을 특징으로 한다.The draft angle is greater than 90 degrees when the circumferential load is greater than the axial direction of the shaft to increase the draft angle, and when the axial load is greater than the circumferential direction of the shaft, the draft angle is less than 90 degrees to reduce the shaft angle. It is characterized in that the bush having a thrust dispersion to adjust the gradient angle according to the specific gravity occupied by the axial and circumferential load force.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 추력 분산을 갖는 부시는, 하나의 부시로 샤프트의 축 방향과 원주 방향에서 작용하는 힘에 대하여 동시 지지가 가능하고, 추가로 부시 마찰계수를 위한 부시의 관통공 내측에 코팅층을 형성하여, 내마모성 및 내구성을 증대하며, 지지 구조 단순화로 인하여 베어링 대체를 통한 부품 수 및 원가를 절감하는 효과를 갖는다.As described above, the bush having the thrust dispersion according to the present invention can simultaneously support the force acting in the axial direction and the circumferential direction of the shaft with one bush, and further, the through hole of the bush for the bush friction coefficient Forming a coating layer on the inside, increase wear resistance and durability, and has the effect of reducing the number of parts and cost through bearing replacement due to the simplified support structure.

또한, 본 발명에 의한 추력 분산을 갖는 부시는, 자동차의 전자식 파킹 브레이크(EPB)에 적용된 샤프트 뿐만 아니라 자동차 전반의 기계적 부품에 걸쳐 이용되는 샤프트에도 적용될 수 있는 효과가 있다.In addition, the bush having a thrust dispersion according to the present invention, there is an effect that can be applied to not only the shaft applied to the electronic parking brake (EPB) of the vehicle, but also the shaft used throughout the mechanical parts of the vehicle.

도 1은 종래의 부시가 샤프트 양단에 삽입 고정된 상태를 도시한 도면.
도 2는 도 1에서의 부시 종단면을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 부시를 도시한 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 부시의 종단면도.
도 5는 본 발명의 경사부 표면에 피복된 코팅층을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 경사부 표면에 다른 실시 예로 피복된 코팅층을 도시한 도면.1 is a view illustrating a state in which a conventional bush is inserted and fixed at both ends of a shaft.
FIG. 2 shows a bush longitudinal section in FIG. 1; FIG.
Figure 3 is a perspective view of the bush of the present invention.
4 is a longitudinal sectional view of the bush shown in FIG.
Figure 5 shows a coating layer coated on the inclined surface of the present invention.
6 is a view showing a coating layer coated on another example of the surface of the inclined portion of the present invention.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the limits of scope of the invention, , And should be interpreted based on technical ideas throughout the specification of the present invention.

본 발명에 의한 추력 분산을 갖는 부시는, 샤프트의 양단을 지지함에 있어 관통공 내측에 구배각을 적용하여 하나의 부시로 샤프트의 축 방향 하중과 원주 방향 하중을 동시에 지지하게 되는 형상임을 특징으로 한다.The bush having a thrust dispersion according to the present invention is characterized in that it supports the axial load and the circumferential load of the shaft simultaneously with one bush by applying a gradient angle inside the through hole in supporting both ends of the shaft. .

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

통상 부시 또는 오일리스 부시는 낮은 RPM에서 고가의 베어링을 대체하여 축의 양단을 지지하는 목적으로 많이 사용되는데, 이때 원통형 또는 모자형 부시는 샤프트의 원주 방향의 힘만 지지한다.Generally, the bush or oilless bush is used for the purpose of supporting both ends of the shaft by replacing expensive bearings at low RPM, wherein the cylindrical or cap bush supports only the circumferential force of the shaft.

물론, 샤프트의 축 방향으로 발생한 힘을 한시적으로 지지할 수 있으나, 샤프트의 축 방향으로 힘이 지속적으로 발생될 경우 축의 길이 방향으로 급격한 마모가 발생되어 시스템 성능에 악영향을 미치게 된다.Of course, it is possible to temporarily support the force generated in the axial direction of the shaft, but if the force is continuously generated in the axial direction of the shaft is a sharp wear occurs in the longitudinal direction of the shaft adversely affects the system performance.

이러한 문제점을 갖는 부시의 구조적 형태를 변형하여 샤프트의 원주 방향으로 발생하는 힘과 아울러 샤프트의 축 방향으로 발생하는 힘 모두를 동시에 지지하며 마모 발생을 줄이고자 본 발명의 부시를 제공하게 된다.By modifying the structural shape of the bush having such a problem to provide both the force generated in the circumferential direction of the shaft and the force generated in the axial direction of the shaft at the same time to provide a bush of the present invention to reduce the occurrence of wear.

후술되는 용어 중 샤프트 및 웜기어와 헬리컬기어는 도면에 미도시 되었음을 밝혀둔다.Of the terms to be described later, the shaft and the worm gear and the helical gear are not shown in the drawings.

본 발명에 따른 부시는, 전자식 파킹 브레이크(EPB)에 이용되는 샤프트(미도시)의 양단을 지지하기 위해 마련되는 것으로서, 대개 샤프트의 양측에 웜기어(미도시) 및 헬리컬기어(미도시)가 삽입 고정되는 바, 이러한 샤프트의 양단에 부시(10)가 삽입되어 샤프트의 양단 지지를 이루게 된다.The bush according to the present invention is provided to support both ends of a shaft (not shown) used for an electronic parking brake (EPB), and a worm gear (not shown) and a helical gear (not shown) are usually inserted at both sides of the shaft. As it is fixed, the bush 10 is inserted into both ends of the shaft to support both ends of the shaft.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부시(10)는 샤프트를 삽입하기 위한 관통공(11)을 형성하되, 상기 관통공(11)의 내측면에 테이퍼 형태의 경사부(12)를 형성하게 된다.3 to 4, the bush 10 forms a through hole 11 for inserting a shaft, and a tapered inclined portion 12 is formed on an inner surface of the through hole 11. To form.

상기 경사부(12)는 샤프트의 축 방향 하중과 원주 방향 하중을 동시에 지지하게 되는데, 이는 샤프트의 양단과 접촉되는 부시(10)의 관통공(11) 내주면에 구배각(13)을 적용하여 단위면적당 발생되는 샤프트의 수직항력을 분산시킴과 동시에 샤프트의 원주방향 하중을 지지하며 유지할 수 있게 된다.The inclined portion 12 simultaneously supports the axial load and the circumferential load of the shaft, which is applied to the inner circumferential surface of the through hole 11 of the bush 10 in contact with both ends of the shaft by applying a draft angle 13. It is possible to disperse the vertical force of the shaft generated per area and to support and maintain the circumferential load of the shaft.

구배각(13)이 적용된 상기 경사부(12)는 특정 구배각으로만 한정하지 않고, 구배 각도를 조절할 수 있는 바, 샤프트의 축 방향보다 원주방향 하중이 클 경우에는 90도 미만의 범위 내에서 구배 각도를 작게 적용할 수 있고, 샤프트의 원주방향보다 축 방향 하중이 클 경우에는 90도 미만의 범위 내에서 구배 각도를 크게 적용하여 도 4에서와 같이 샤프트의 발생힘(F : 축방향 하중 힘, F＇: 원주방향 하중 힘)이 차지하는 비중에 따라 구배각(13)을 달리 적용하면서 조절할 수 있다. 이 경우 구배각(13)과 관련하여 기준이 되는 위치는 부시(10)의 축방향이 0도가 되는 위치에 해당하고, 부시(10)의 원주방향이 90도가 되는 위치에 해당한다. 즉, 상기 경사부(12)의 구배각(13)은 샤프트의 축 방향 보다 원주방향 하중이 클 경우에는 0도 보다 크고 90도 보다 작은 범위 내에서 구배각도를 최소의 한도로 작게 설정하여 원주방향의 마찰을 최소화할 수 있고, 사프트의 원주방향 보다 축 방향 하중이 클 경우에는 0도 보다 크고 90도 보다 작은 범위 내에서 구배각도를 최대의 한도로 크게 설정하여 축방향으로 작용하는 추력을 부담할 수 있게 된다. The inclined portion 12 to which the draft angle 13 is applied is not limited to a specific draft angle, and the gradient angle can be adjusted. If the draft angle can be applied small, and the axial load is greater than the circumferential direction of the shaft, the draft angle is largely applied within the range of less than 90 degrees to generate the shaft force as shown in FIG. 4 (F: axial load force). , F ＇: can be adjusted while applying the gradient angle 13 differently according to the specific gravity of the circumferential load force). In this case, the reference position with respect to the draft angle 13 corresponds to a position where the axial direction of the bush 10 is 0 degrees, and corresponds to a position where the circumferential direction of the bush 10 is 90 degrees. That is, the draft angle 13 of the inclined portion 12 has a larger circumferential load than the axial direction of the shaft, so that the draft angle is set to a minimum limit within a range of greater than 0 degrees and less than 90 degrees to the circumferential direction. Friction can be minimized, and when the axial load is greater than the circumferential direction of the shaft, the draft angle can be set to the maximum limit within the range of greater than 0 degrees and less than 90 degrees to bear the thrust acting in the axial direction. It becomes possible.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 경사부(12)에는 마찰계수를 감소하기 위해 코팅층(20)이 형성되는 바, 상기 코팅층(20)은 상기 경사부(12) 표면을 피복하는 제1 코팅층(21)과 상기 제1 코팅층(21) 상을 피복하는 제2 코팅층(22)으로 구성된다.On the other hand, as shown in Figure 5, the inclined portion 12 is formed with a coating layer 20 to reduce the coefficient of friction, the coating layer 20 is the first to cover the surface of the inclined portion 12 It is composed of a coating layer 21 and a second coating layer 22 covering the first coating layer 21.

이러한 코팅층(20)은 초경합금이 코팅되는데, 이는 부시(10)의 경사부(12) 표면의 손상을 방지하는 데에 일조하는 바, 여기서 손상이라 함은 부시(10)의 경사부(12) 표면의 긁힘 자국이나, 스크래치, 부분 파손과 같은 것을 의미한다.This coating layer 20 is coated with cemented carbide, which helps to prevent damage to the surface of the inclined portion 12 of the bush 10, where the damage is the surface of the inclined portion 12 of the bush 10 It means things like scratch marks, scratches, and partial breakage.

상기 제1 코팅층(21)은 탄화물, 질화물, 붕화물 중 어느 하나 또는 그 이상을 선택하여서 된 경질입자층(21a)를 갖는 초경합금층으로서, 이들 경질입자층(21a)을 프레스 등의 기구로 가압한 후, 이들 경질입자층(21a)에 결합제 분말을 소정의 두께로 적층하여 결합제층(21b)을 형성한다. 여기서, 결합제 분말로는 탄소(C)와 붕소(B)와 실리콘(Si)과 크롬(Cr)과 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함한다. 그리고 결합제 분말의 구성은, 합금화된 분말을 사용해도 되며, 경우에 따라 각각의 원소 분말 자체를 서로 혼합하여 사용하여도 된다.The first coating layer 21 is a cemented carbide layer having a hard particle layer 21a obtained by selecting any one or more of carbide, nitride, and boride. The hard particle layer 21a is pressed by a mechanism such as a press. The binder powder 21 is laminated on the hard particle layer 21a to a predetermined thickness to form the binder layer 21b. Here, the binder powder includes carbon (C), boron (B), silicon (Si), chromium (Cr), iron (Fe), and nickel (Ni). And the structure of binder powder may use the alloyed powder, and may mix and use each element powder itself in some cases.

경질입자층(21a)과 결합제층(21b)이 형성되면, 경질입자층(21a)과 결합제층(21b)을 열처리하여 경사부(12)와 경질입자를 서로 접합시키되, 경질입자층(21a)과 결합제층(21b)에 가해진 열에 의해 결합제는 용융되고, 용융된 결합제는 경질입자층(21a)의 공극 사이에 침투되면서 통과하여 경질입자를 고정시키면서 경사부(12)와 접촉한 후, 확산반응에 의해 접합된다. 이 같은 반응에 의해 경사부(10)에는 초경합금층인 제1 코팅층(21)을 형성하게 된다.When the hard particle layer 21a and the binder layer 21b are formed, the hard particle layer 21a and the binder layer 21b are heat treated to bond the inclined portion 12 and the hard particles to each other, but the hard particle layer 21a and the binder layer are bonded to each other. The binder is melted by the heat applied to (21b), and the melted binder penetrates through the pores of the hard particle layer 21a, contacts with the inclined portion 12 while fixing the hard particles, and is then joined by a diffusion reaction. . By this reaction, the inclined portion 10 forms the first coating layer 21, which is a cemented carbide layer.

여기서, 열처리 시에는, 산소토치 또는 진공분위기/환원분위기의 가열로에서 대략 980 ～ 1200도씨 온도로 5분 내지 10시간 동안 실시한다.Here, the heat treatment is performed for 5 minutes to 10 hours at a temperature of approximately 980 to 1200 degrees Celsius in a heating furnace of an oxygen torch or a vacuum atmosphere / reduction atmosphere.

한편, 열처리실시가 완료되면, 상온에서 서서히 냉각시키고, 냉각된 기계부품(부시)을 기계 가공 처리한다. 기계 가공 처리는 기계부품의 내면 및 외면을 가공 및 연마 처리함으로써 정밀도를 높여준다.On the other hand, when the heat treatment is completed, it is gradually cooled at room temperature, and the cooled mechanical parts (bush) are machined. Machining increases the precision by machining and polishing the inner and outer surfaces of machine parts.

따라서, 경사부(10)와 초경합금층인 제1 코팅층(21)이 높은 접합강도를 가지면서 접합된다.Therefore, the inclined portion 10 and the first coating layer 21, which is a cemented carbide layer, are bonded while having a high bonding strength.

한편, 제1 코팅층(21)과 택일 가능한 제3 코팅층(23)의 경우, 다른 실시 예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 접착코팅법으로 피복 가능한 바, 부시(10)의 경사부(12) 표면에 강력접착제를 도포하여 강력접착제층(23a)을 형성하고, 이 강력접착제층(23a)의 표면에 미세 입자의 초경합금, 세라믹, 다이아몬드 중에 선택되는 고경도 분말을 뿌려 고경도분말층(23b)을 형성한 상태에서 경화하며 건조시킴으로써 제1 코팅층(23)을 형성할 수도 있다.On the other hand, in the case of the third coating layer 23 and the alternative to the first coating layer 21, as shown in Figure 6, as shown in Figure 6, the coating part can be covered by the adhesive coating method, the inclined portion 12 of the bush 10 A strong adhesive layer 23a is formed by applying a strong adhesive on the surface, and a high hardness powder layer 23b is sprayed on the surface of the strong adhesive layer 23a by spraying a hard powder selected from fine cemented carbide, ceramic, and diamond. ), The first coating layer 23 may be formed by curing and drying in the state of forming ().

한편, 상기 제1 코팅층(21) 상에 피복되는 제2 코팅층(22)은 TiCN층(22a, Titanium Carbonitride Coating), TiN층(22b, Titanium Nitride Coating)과 Al2O3층(22c, Aluminium Oxide Coating)이 형성된다.Meanwhile, the second coating layer 22 coated on the first coating layer 21 may include a TiCN layer 22a (Titanium Carbonitride Coating), a TiN layer 22b (Titanium Nitride Coating), and an Al 2 O 3 layer 22c (Aluminium Oxide). Coating) is formed.

상기와 같이 적층구조를 갖도록 코팅처리함에 있어서는, 먼저 경사부(12)의 표면에 중온화학증착법(약 700~900도씨 부근)을 이용하여 TiCN층(22a)이 되게 코팅하고, 고온화학증착법(약 900~1100도씨 부근)을 이용하여 TiC층(22b)과, Al2O3층(22c)이 되게 순차적으로 코팅한다.In the coating treatment to have a laminated structure as described above, first, the surface of the inclined portion 12 is coated with a TiCN layer 22a by using a medium temperature chemical vapor deposition method (about 700 to 900 degrees Celsius), and a high temperature chemical vapor deposition method ( Approximately 900 to 1100 degrees Celsius) to sequentially coat the TiC layer 22b and the Al 2 O 3 layer 22c.

코팅방법에는 여러 가지가 있으나, 크게 화학증착법(CVD, Chemical Vapor Deposition)과 물리증착법으로 나눌 수 있는데, 상기 화학증착법은 900-1100도씨 정도로 가열된 모재 위에 혼합된 반응기체를 흘려 줌으로써 모재의 표면에서 화학반응이 일어나 고체로 된 코팅물질이 모재 표면에 형성된다.There are various coating methods, but it can be largely divided into chemical vapor deposition (CVD) and physical vapor deposition. The chemical vapor deposition method flows the reactant mixed on the base material heated to about 900-1100 degrees Celsius. The chemical reaction occurs at, forming a solid coating on the substrate surface.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 추력분산을 갖는 부시는, 경사부와 함께 상기 경사부 표면에 코팅층을 이루어, 단위 면적 당 발생되는 샤프트의 수직항력을 분산시킴과 동시 원주 방향의 샤프트 지지 기능을 유지할 수 있으며, 내측의 구배 각도 조절을 통한 축 방향 하중과 원주방향 하중에 대한 지지비율 조절이 가능하고, 마찰계수 감소로 인한 내마모성 및 내구성 증대와 아울러 성능 향상, 원가 절감, 중량 저감, 부품 수 감소 및 공정 단순화를 이루게 된다.As described above, the bush having a thrust dispersion according to the present invention forms a coating layer on the surface of the inclined portion together with the inclined portion to disperse the vertical force of the shaft generated per unit area and simultaneously support the shaft in the circumferential direction. It is possible to maintain and control the ratio of support for axial and circumferential loads by adjusting the inner gradient angle, and increase the wear resistance and durability due to the reduction of friction coefficient, as well as improving performance, cost reduction, weight reduction, and component count. And process simplification.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능함으로 해석되어야 함이 마땅하다.
In the above description of the preferred embodiment of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to this specific embodiment, it should be construed that it can be appropriately changed within the scope described in the claims. .

10 : 부시 11 : 관통공
12 : 경사부 13 : 구배각
20 : 코팅층 21 : 제1 코팅층
21a : 경질입자층 21b : 결합제층
22 : 제2 코팅층 22a : TiCN층
22b : TiN층 22c : Al2O3
23 : 제3 코팅층 23a: 강력접착제층
23b: 고경도분말층
F : 축방향 하중 힘 F＇: 원주방향 하중 힘10: bush 11: through hole
12: inclined portion 13: gradient angle
20: Coating layer 21: First coating layer
21a: hard particle layer 21b: binder layer
22: second coating layer 22a: TiCN layer
22b: TiN layer 22c: Al 2 O 3
23: third coating layer 23a: strong adhesive layer
23b: high hardness powder layer
F: axial load force F ＇: circumferential load force

Claims (12)

샤프트의 양단에 삽입되는 부시에 있어서,
샤프트의 축 방향 및 원주 방향 힘을 동시에 지지할 수 있도록 관통공 내측에 구배 각을 적용한 테이퍼 형태의 경사부가 형성되고, 상기 경사부에는 부시의 내마모성 및 내구성이 증대되도록 마찰 감소를 위해 코팅층이 형성되며, 상기 코팅층은 상기 경사부 표면에 코팅되는 제1 코팅층 및 상기 제1 코팅층 상에 피복되는 제2 코팅층으로 이루어지고,
상기 제1 코팅층은 탄화물, 질화물, 붕화물 중 어느 하나 또는 그 이상을 선택하여서 된 경질의 입자를 갖는 초경합금층으로 이루어지는 경질입자층과, 탄소(C)와 붕소(B)와 실리콘(Si)과 크롬(Cr)과 철(Fe) 및 니켈(Ni)을 포함한 결합제 분말로 이루어지는 결합제층을 열처리하여 형성되고,
상기 제2 코팅층은 TiCN층(Titanium Carbonitride Coating), TiN층(Titanium Nitride Coating)과 Al2O3층(Aluminium Oxide Coating)으로 형성됨을 특징으로 하는 추력 분산을 갖는 부시.In the bushes inserted at both ends of the shaft,
A tapered inclined portion is formed inside the through hole so as to simultaneously support the axial and circumferential forces of the shaft, and the inclined portion is formed with a coating layer for reducing friction to increase wear resistance and durability of the bush. The coating layer includes a first coating layer coated on the inclined surface and a second coating layer coated on the first coating layer.
The first coating layer is a hard particle layer composed of a cemented carbide layer having hard particles formed by selecting any one or more of carbide, nitride and boride, carbon (C), boron (B), silicon (Si) and chromium. (Br) is formed by heat-treating a binder layer made of a binder powder containing (Cr) and iron (Fe) and nickel (Ni),
The second coating layer is a bush having a thrust dispersion, characterized in that formed of a TiCN layer (Titanium Carbonitride Coating), a TiN layer (Titanium Nitride Coating) and Al 2 O 3 layer (Aluminium Oxide Coating). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 TiCN층은,
중온화학증착법으로 코팅됨을 특징으로 하는 추력 분산을 갖는 부시.The method of claim 1, wherein the TiCN layer,
Bush with thrust dispersion, characterized by coating by mesophilic chemical vapor deposition. 제1 항에 있어서, 상기 TiN층 및 상기 Al2O3층은,
고온화학증착법으로 코팅됨을 특징으로 하는 추력 분산을 갖는 부시.The method of claim 1, wherein the TiN layer and the Al 2 O 3 layer,
Bush with thrust dispersion characterized by coating by high temperature chemical vapor deposition. 삭제delete 삭제delete
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