KR102422434B1 - Cylinder of high place works car and cylinder coating method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cylinder of an aerial work vehicle and a cylinder coating method, which can reduce the bending of a boom. The cylinder coating method of the present invention comprises: a base coating layer molding step; a metal film layer molding step; and an oxide film layer molding step.

Description

고소 작업차량의 실린더 및 실린더 코팅 방법{Cylinder of high place works car and cylinder coating method}Cylinder of high place works car and cylinder coating method

본 발명은 고소 작업차량의 실린더 및 실린더 코팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 붐대의 끝단에 위치하는 탑승함 레벨링 실린더와 탑승함 확장실린더 및 회전실린더, 그리고 붐 어세이 출몰을 위한 붐실린더 등을 각각 경량화하여 탑승함 적재용량을 증대함과 아울러, 실린더의 강도와 경도 및 내마모성을 향상시켜 붐대의 휨을 줄일 수 있으며 로드가 출몰될 때 발생되는 마찰계수는 낮추고 내부식성과 내구성 및 상품성 등이 모두 우수하도록 발명된 것이다.The present invention relates to a cylinder and a cylinder coating method of a working vehicle at high altitude, and more particularly, a board leveling cylinder, a boarding box expansion cylinder and a rotating cylinder located at the end of the boom stand, and a boom cylinder for popping up and out of the boom assembly In addition to increasing the loading capacity of the boarding board by reducing each weight, the bending of the boom can be reduced by improving the strength, hardness, and abrasion resistance of the cylinder. It was invented to do

일반적으로 도시가 고층화를 이루면서 고소작업을 위한 특수 장비들이 다양하게 개발되어 다목적으로 사용되고 있다.In general, as cities become taller, special equipment for high-altitude work has been developed in a variety of ways and used for multiple purposes.

그 일 예로서 붐이 설치되고 이동성을 갖춘 고소 작업차가 있다.As an example, there is an aerial work vehicle equipped with a boom and having mobility.

고소 작업차는 붐의 선단에 적재대를 겸한 탑승함 설치되어 고층 아파트나 빌딩에 물품 운송 작업용으로 이용되며, 경우에 따라 작업자를 탑승시켜서 가로수나 가로등 및 신호등을 보수하거나 정비하기 위한 정비용으로 사용된다.Aerial work vehicles are installed at the tip of the boom with a boarding box that doubles as a loading stand and are used for transporting goods to high-rise apartments or buildings. .

또한, 고층 건물 외벽 설치 및 보수 작업 등으로 광범위하게 사용되고 있다.In addition, it is widely used for installation and repair of exterior walls of high-rise buildings.

고소 작업차의 구성은 도 1에서와 같이 다수의 붐들이 내장되어 접첩식으로 조립되는 붐 어세이(10)와, 링기어를 이용하여 차체(1)로부터 선회가 가능하도록 된 붐지지대(4)가 힌지 결합에 의해 일체를 이루고 있다.The configuration of the high-place work vehicle includes a boom assembly 10 in which a plurality of booms are embedded and assembled in a foldable manner as shown in FIG. 1, and a boom support 4 that enables turning from the vehicle body 1 using a ring gear. is formed integrally by a hinge connection.

이 붐 어세이(10)는 다수개의 붐이 안테나식으로 늘어나거나 줄어들 수 있도록 이루어져 있고, 최상단의 붐 선단에는 작업자가 탑승할 수 있는 탑승함(20)이 설치되어 있다.The boom assay 10 is configured so that a plurality of booms can be stretched or contracted in an antenna type, and a boarding box 20 that an operator can board is installed at the tip of the uppermost boom.

그리고, 힌지 결합을 이루고 있는 붐 어세이(10)와 붐지지대(4)간에는 붐의 각도를 조종하기 위하여 유압장치에 의해 동작되는 한 각도조절 실린더(6)와, 안테나 식으로 중첩되어 있는 붐들을 늘어나게 하거나 줄어들게 하기 위해 붐 내부에는 신축용 유압실린더가 설치되어 있다.And, between the boom assembly 10 and the boom support 4, which form a hinged connection, an angle adjustment cylinder 6 operated by a hydraulic device to control the angle of the boom, and the booms overlapped in an antenna type A hydraulic cylinder for expansion and contraction is installed inside the boom to increase or decrease.

따라서, 탑승함(20)에 작업자를 탑승시킨 상태에서 붐을 신축 작동시켜 고층 건물에서 고소 작업을 할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to work at height in a high-rise building by expanding and contracting the boom in a state where the operator is on board the boarding box 20 .

이러한, 고소 작업차에 설치되는 붐(boom)은 길이를 신축하기 위해서 다수개 붐이 슬라이딩하도록 안테나식으로 형성되어 다단의 붐을 인출하는 붐 인출수단과, 붐대에 각도 및 회전 변경이 가능하게 탑승함을 연결하는 탑승함 회전 연결장치와, 상기 탑승함 연결장치를 구동시키는 유압 구동부를 포함하여 고소 작업차에 설치되어있다.The boom (boom) installed in the high-place work vehicle is formed in an antenna type so that a plurality of booms slide in order to expand and contract the length, and a boom extraction means for drawing out a multi-stage boom, and a boom stand so that the angle and rotation can be changed. It is installed on the aerial work vehicle, including a boarding box rotation connecting device for connecting the boxes, and a hydraulic drive unit for driving the boarding box coupling device.

그리고, 탑승함의 하부에는 과적재를 방지하기 위해 작업자 및 탑재물이 탑재된 탑승함의 중량을 측정하기 위한 로드셀과, 탑승함의 수평을 유지하기 위한 센서와 수평 유지수단이 설치되어 있다.In addition, a load cell for measuring the weight of the boarding box on which the operator and the payload are mounted in order to prevent overloading, a sensor for maintaining the level of the boarding box, and a leveling means are installed in the lower part of the boarding box.

이와 같은 고소 작업차에는 붐 신축용 실린더를 포함하여 탑승함 레벨링 실린더와 탑승함 확장실린더 및 회전실린더 등 다수의 유압실린더들이 장치되어 있다.A number of hydraulic cylinders, such as a boarding box leveling cylinder, boarding box expansion cylinder, and a rotating cylinder, including a boom expansion and contraction cylinder, are installed in such a working vehicle at high altitude.

유압실린더는 작동유의 압력에너지를 기계에너지로 변환하는 액츄에이터(Actuator)이며, 유압 실린더는 스틸(Steel)재질의 튜브와, 튜브의 내부에서 두 개의 챔버내로 도입되는 작동유에 의해 피스톤과 같이 출몰 운동되는 로드로 크게 이루어져 있다.A hydraulic cylinder is an actuator that converts the pressure energy of hydraulic oil into mechanical energy. It consists of a large load.

로드는 튜브의 내경을 따라 운동하는 피스톤에 의해 신장과 수축을 반복하면서 기계적인 일을 하게 되며, 출몰 과정에서 휨변형되거나 파손되지 않도록 고강도의 재질, 예를 들어 스틸 재질로 구성되며, 그 표면은 열처리 되는 것이 보통이다.The rod performs mechanical work while repeating extension and contraction by the piston moving along the inner diameter of the tube. It is usually heat treated.

이와 같이 스틸재의 튜브와 로드로 이루어지는 다수개의 유압실린더들은 그 중량이 무거워서 탑승함에 허용되는 적재용량이 낮아지게 되었고, 장비 운용에 있어 에너지 효율이 저하되는 원인이 되었다.As described above, a plurality of hydraulic cylinders made of steel tubes and rods have a heavy weight, so the load capacity allowed for boarding is lowered, and energy efficiency is lowered in equipment operation.

또, 적재용량을 늘리기 위해 경질(輕質)의 합성수지 계열이나 강도가 약한 비철금속재로 실린더를 제작하는 경우 강도나 경도 및 내마모성 등이 대부분 저하되므로 사용 수명이 단축될 뿐만 아니라 고소 작업과정에서 붐 어세이가 휘어지는 안전사고가 발생되는 등의 문제점이 있었다.In addition, when a cylinder is made of a non-ferrous metal material with low strength or a hard synthetic resin to increase the loading capacity, the strength, hardness, and abrasion resistance are mostly reduced, so the service life is shortened as well as the boom in the process of working at high altitude. There were problems such as the occurrence of a safety accident in which the Sei was bent.

국내 등록 특허 제10-1615107호(등록일자 2016년04월19일)Domestic Registered Patent No. 10-1615107 (Registration Date April 19, 2016)

국내 등록 실용신안 제20-0315891호(등록일자 2003년05월29일)Domestic Registered Utility Model No. 20-0315891 (Registration Date: May 29, 2003)

이러한 종래 단점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 튜브와 로드를 중량이 가벼운 알루미늄 또는 알루미늄이 포함된 합금으로 선택하면서 코팅에 의해 경도와 강도는 물론 내마모성과 윤활성 등을 보유하도록 하여 탑승함에 허용되는 적재용량을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 고소 작업차의 실린더를 제공하는데 있다.An object of the present invention to solve these conventional disadvantages is to select a tube and rod with light weight aluminum or an alloy containing aluminum, and to retain hardness and strength as well as wear resistance and lubricity by coating, so that it is acceptable for boarding. An object of the present invention is to provide a cylinder for an aerial work vehicle that can significantly improve the loading capacity.

본 발명의 다른 목적은 내부식성 및 내구성과 안전성, 그리고 경량화에 따른 에너지 효율이 우수한 고소 작업차의 실린더를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a cylinder of a high-altitude work vehicle excellent in corrosion resistance, durability, safety, and energy efficiency according to weight reduction.

본 발명의 또 다른 목적은 로드가 출몰될 때 발생되는 마찰계수는 낮추고 내부식성과 내구성 및 상품성 등이 우수한 고소 작업차의 실린더를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a cylinder of a high-altitude working vehicle which is excellent in corrosion resistance, durability and marketability, etc. while lowering the friction coefficient generated when the rod is in and out.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 붐의 신축이나 탑승함 레벨링 및 탑승함 확장을 위해 장착되며, 튜브(120)의 내경을 따라 운동하는 피스톤(130)에 의해 로드(110)가 신장과 수축을 반복하도록 된 실린더에 있어서,The configuration of the present invention for achieving the above object is mounted for expansion and contraction of the boom or boarding box leveling and boarding box expansion, and the rod 110 by the piston 130 moving along the inner diameter of the tube 120 is In a cylinder configured to repeat extension and contraction,

모재로 상기 튜브(120)와 로드(110)는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지고, As a base material, the tube 120 and the rod 110 are made of aluminum or an aluminum alloy,

상기 로드(110)의 표면에는 기초코팅층(111)과, 이 기초코팅층(111)의 외부로 용사 코팅에 의해 금속피막층(112)이 형성되며,On the surface of the rod 110, a base coating layer 111 and a metal film layer 112 are formed on the outside of the base coating layer 111 by thermal spray coating,

상기 튜브(120)의 내경에는 경질 아노다이징에 의해 형성되는 산화피막층(121)이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.The inner diameter of the tube 120 is characterized in that the oxide film layer 121 formed by hard anodizing is included.

여기서 상기 기초코팅층(111)은 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어지며, 상기 금속피막층(112)은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni) 중에 어느 하나가 선택되거나 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co), and the metal film layer 112 is titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), cobalt (Co). ), nickel (Ni), any one is selected or characterized in that it consists of a mixture thereof.

또, 상기 알루미늄합금(A6061-T6)은 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)이 함유되어 있는 것을 선택하게 된다.In addition, the aluminum alloy (A6061-T6) is selected to contain aluminum (Al), magnesium (Mg), and silicon (Si).

한편 본 발명에 따른 실린더의 코팅방법은, 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지는 상기 로드(110)의 표면에 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 기초코팅층(111)을 성형하는 기초코팅층 성형단계와, On the other hand, in the coating method of the cylinder according to the present invention, the base coating layer is formed by forming the base coating layer 111 with a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co) on the surface of the rod 110 made of aluminum or an aluminum alloy. step and

이 기초코팅층 성형단계에 의해 형성된 기초코팅층(111) 외부로 용사 코팅에 의해 금속피막층(112)이 형성되도록 하는 금속피막층 성형단계와,A metal film layer forming step of forming a metal film layer 112 by thermal spray coating to the outside of the base coating layer 111 formed by this base coating layer forming step;

알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지는 상기 튜브(120)의 내경에 경질 아노다이징에 의해 산화피막층(121)을 형성하는 산화피막층 성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.and an oxide film layer forming step of forming an oxide film layer 121 by hard anodizing on the inner diameter of the tube 120 made of aluminum or an aluminum alloy.

여기서 로드(110)에 금속피막층(112)이 형성되고, 튜브(120)에 산화피막층(121)이 형성된 후 연마나 혼닝으로 표면을 매끈하게 하는 다듬질단계와, 이 다듬질단계에 의해 표면 가공된 상태에서 그 위에 윤활코팅단계가 더 이루어질 수도 있다.Here, after the metal film layer 112 is formed on the rod 110 and the oxide film layer 121 is formed on the tube 120 , a finishing step of smoothing the surface by grinding or honing, and a state in which the surface is processed by this finishing step A lubrication coating step may be further made thereon.

상기 기초코팅층(111)은 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어지며, 상기 금속피막층(112)은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni) 중에 어느 하나가 선택되거나 또는 이들의 혼합물로 이루어지고,The base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co), and the metal film layer 112 is titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), cobalt (Co). , any one selected from nickel (Ni), or a mixture thereof,

상기 알루미늄합금(A6061-T6)은 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)이 함유되어 있는 것을 선택하게 된다.The aluminum alloy (A6061-T6) is selected to contain aluminum (Al), magnesium (Mg), and silicon (Si).

상기와 같은 본 발명은 실린더 전체의 중량이 가벼워지면서 로드와 튜브 모두가 내마모성과 내충격성, 그리고 윤활성을 모두 보유함과 아울러 강도 및 경도가 크게 향상된다.In the present invention as described above, as the weight of the entire cylinder becomes lighter, both the rod and the tube retain both wear resistance, impact resistance, and lubricity, and strength and hardness are greatly improved.

그리고, 탑승함에 허용되는 적재용량을 대폭 향상시킬 수 있으며 경량화에 따른 에너지 효율이 우수해지고, 실린더의 강도 향상으로 인해 붐대의 휨을 줄여 안전한 작업 환경을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to significantly improve the loading capacity allowed for the boarding board, to improve energy efficiency due to weight reduction, and to provide a safe working environment by reducing the bending of the boom due to the improvement of the strength of the cylinder.

또한, 로드가 출몰될 때 발생되는 마찰계수는 낮추고 내부식성과 내구성 및 상품성 등이 모두 우수해지는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the friction coefficient generated when the rod appears and lowers, and the corrosion resistance, durability, and marketability are all excellent.

도 1은 종래 고소 작업차의 붐 어세이 끝단에 탑승함이 탑재된 상태의 정면도.
도 2는 실린더의 구성을 일부 절결하여 도시한 정면도.
도 3은 로드 부분의 확대 단면도.
도 4는 튜브 부분의 확대 단면도.1 is a front view of a state in which the boarding box is mounted on the end of the boom assembly of a conventional high-place work vehicle.
Figure 2 is a front view showing the configuration of the cylinder partially cut away.
3 is an enlarged cross-sectional view of a rod portion;
4 is an enlarged cross-sectional view of a tube portion;

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and are common in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those with knowledge of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. In addition, the terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of elements other than those mentioned.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, embodiments according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 고소 작업차의 일반적인 구성을 도시하고 있다.1 shows a general configuration of an aerial work vehicle.

즉, 통상의 고소 작업차는 차량의 차대(1)에 붐지지대(4)가 회전수단에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 붐지지대(4)는 다수의 붐들이 내장되어 접첩식으로 조립되는 붐 어세이(10)가 힌지 결합된다.That is, a conventional high-place work vehicle is installed so that the boom support 4 is rotatable by a rotating means on the chassis 1 of the vehicle, and the boom support 4 is a boom assay in which a plurality of booms are built-in and assembled in a foldable manner. (10) is hinged.

붐 에세이(10)는 수개의 붐들이 안테나식으로 늘어나거나 줄어들 수 있도록 신축 작용이 가능하게 이루어지게 된다.The boom essay 10 is made possible in a telescopic action so that several booms can be stretched or contracted in an antenna type.

붐 어세이(10)와 붐지지대(4) 사이에는 각도를 조종하는 각도조절 실린더(6)를 포함한 유압장치와, 붐들의 신축 작용을 위하여 붐 어세이(10) 내부에는 신축용 유압실린더(100)나 윈치장치가 설치되어 있다.Between the boom assembly (10) and the boom support (4), a hydraulic device including an angle adjustment cylinder (6) for controlling an angle, and a hydraulic cylinder for expansion and contraction inside the boom assembly (10) for the expansion and contraction action of the booms (100) ) or a winch device is installed.

상기 붐 어세이(10)의 단부에는 화물을 적재할 수 있는 적재기능과 작업자가 탑승할 수 있는 탑승함(20)이 후레임(11)의 상부에 안착되어 있다.At the end of the boom assembly 10 , a loading function capable of loading cargo and a boarding box 20 that an operator can board are seated on the upper portion of the frame 11 .

후레임(11)의 내부에는 구동모터(12)에 의해 링기어를 구동시켜 탑승함을 선회시킬 수 있도록 하는 회전수단을 포함하여 과중량 탑재 감지용 로드셀과 수평유지장치가 장착되어 있다.A load cell for detecting excessive weight and a leveling device are mounted inside the frame 11, including rotation means for driving the ring gear by the driving motor 12 to turn the boarding board.

수평유지장치는 붐 어세이(10)가 경사진 상태로 펼쳐질 때 작업자 및 적재물의 안전을 위해 항상 지면과 수평상태를 자동으로 유지하는 역할을 수행한다.The leveling device always serves to automatically maintain a horizontal state with the ground for the safety of workers and loads when the boom assembly 10 is unfolded in an inclined state.

이와 같은 고소 작업차에는 붐 신축용 실린더를 포함하여 탑승함 레벨링 실린더와 탑승함 확장실린더 및 회전실린더 등 다수의 유압실린더(100)들이 장치되어 있다.A plurality of hydraulic cylinders 100 such as a boarding box leveling cylinder, a boarding box expansion cylinder and a rotating cylinder, including a boom expansion and contraction cylinder, are installed in such a working vehicle at high altitude.

유압실린더(100)는 작동유의 압력에너지를 기계에너지로 변환하는 액츄에이터(Actuator)이며, 유압 실린더는 스틸(Steel)재질의 튜브(120)와, 튜브(120)의 내부에서 두 개의 챔버내로 도입되는 작동유에 의해 피스톤(130)과 같이 출몰 운동되는 로드(110)로 크게 이루어져 있다.The hydraulic cylinder 100 is an actuator that converts pressure energy of hydraulic oil into mechanical energy, and the hydraulic cylinder is a tube 120 made of a steel material, and is introduced into two chambers from the inside of the tube 120 . It is largely composed of a rod 110 that moves in and out like a piston 130 by hydraulic oil.

로드(110)는 튜브(120)의 내경을 따라 운동하는 피스톤(130)에 의해 신장과 수축을 반복하면서 기계적인 일을 하게 되며, 출몰 과정에서 휨변형되거나 파손되지 않도록 충분한 강성을 유지하는 것이 중요하다.The rod 110 performs mechanical work while repeating extension and contraction by the piston 130 moving along the inner diameter of the tube 120, and it is important to maintain sufficient rigidity so as not to be bent or damaged in the protruding and retracting process. do.

본 발명에서는 로드(110) 및 튜브(120)의 내마모성과 내충격성, 그리고 윤활성을 모두 보유하도록 함과 아울러 최종적으로 경도와 강도가 모두 향상되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, it is characterized in that both the abrasion resistance, impact resistance, and lubricity of the rod 110 and the tube 120 are retained, and finally, both hardness and strength are improved.

우선, 상기 튜브(120)와 로드(110)는 중량을 가볍게 하기 위해 모재로 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 튜브(120)는 중앙이 관통되는 관형상으로, 로드는 둥근 파이프 형상으로 각각 성형하게 된다.First, the tube 120 and the rod 110 are made of aluminum or aluminum alloy as a base material to lighten the weight.

그리고, 상기 로드(110)의 표면에는 기초코팅층(111)과, 이 기초코팅층(111)의 외부로 용사 코팅에 의해 금속피막층(112)이 2중으로 형성되도록 한다.And, on the surface of the rod 110, the base coating layer 111 and the metal coating layer 112 to the outside of the base coating layer 111 by thermal spray coating to be formed in a double layer.

또한, 상기 튜브(120)의 내경에는 경질 아노다이징에 의해 형성되는 산화피막층(121)이 각각 형성되도록 한다.In addition, an oxide film layer 121 formed by hard anodizing is formed on the inner diameter of the tube 120 , respectively.

여기서 상기 기초코팅층(111)은 모재인 로드(110)가 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 열팽창계수가 높으므로 후공정으로 이루어지는 용사코팅에 의해 크랙이 발생할 수 있다.Here, since the base coating layer 111 has a high coefficient of thermal expansion as the rod 110, which is a base material, is aluminum or an aluminum alloy, cracks may occur due to thermal spray coating performed in a post-process.

또, 용사코팅의 소재가 모재인 알루미늄재에 직접 결합하지 않고 모재와 금속피막층(112) 사이에 기초코팅층(111)을 형성하는 것에 의해 금속피막층(112)의 결합력을 향상시킴과 아울러 강도와 경도 등을 더 향상시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, the bonding force of the metal film layer 112 is improved by forming the base coating layer 111 between the base material and the metal film layer 112 without directly bonding the material of the thermal spray coating to the aluminum material, which is the base material. It is possible to obtain the effect of further improving the back.

상기 기초코팅층(111)은 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어진다.The base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co).

그리고, 상기 금속피막층(112)은 경도와 내마모성이 우수한 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni) 또는 이들의 혼합물로 이루어진다.In addition, the metal film layer 112 is made of titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), cobalt (Co), nickel (Ni) or a mixture thereof having excellent hardness and wear resistance.

또한, 상기 로드(110) 또는 튜브(120)의 모재로 선택되는 알루미늄합금(A6061-T6)은 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)이 소정의 비율로 함유되어 있다.In addition, the aluminum alloy (A6061-T6) selected as the base material of the rod 110 or the tube 120 contains aluminum (Al), magnesium (Mg), and silicon (Si) in a predetermined ratio.

용사 코팅은, 금속 또는 세라믹 또는 이들의 혼합물 분말 혹은 선형재료를 고온 열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 기초코팅층(111)이 이미 형성되어 있는 로드(110)의 표면에 충돌시켜 급냉 응고 적층한 피막 상태의 금속피막층(20)이 형성된다.In thermal spray coating, metal or ceramic or a mixture thereof powder or linear material is changed from a high-temperature heat source into molten liquid and collides with the surface of the rod 110 on which the base coating layer 111 is already formed at high speed, thereby rapidly cooling and solidifying a laminated film. A state of the metal film layer 20 is formed.

따라서, 금속피막층(112)에 의해 로드(110)의 표면 손상을 방지함과 더불어 마모성, 내부식성 및 내충격성과 아울러 강도가 향상된 유압실린더(100)의 로드(110)를 구현할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to implement the rod 110 of the hydraulic cylinder 100 with improved strength as well as abrasion resistance, corrosion resistance and impact resistance while preventing surface damage of the rod 110 by the metal film layer 112 .

그리고, 상기 튜브(120)의 내경에는 경질 아노다이징에 의해 형성되는 산화피막층(121)이 형성되는 것을 특징으로 한다.And, an oxide film layer 121 formed by hard anodizing is formed on the inner diameter of the tube 120 .

아노다이징(Anodizing)은 모재인 알루미늄을 양극에 걸고 산의 용액(H2SO4)에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 갖은 산화피막, 즉 산화알미늄(Al2O3)이 형성되는 것에 의해 30 ㎛이상의 경질 피막이 형성된다.Anodizing is an oxide film with great adhesion to the base metal by oxygen generated from the anode, that is, aluminum oxide ( Al 2 O 3 ) ), a hard film of 30 µm or more is formed.

이와 같이 경질 아노다이징에 의해 형성되는 산화피막층(121)은 알미늄 표면의 성질이 철강보다 강하고 경질크롬도금보다 내마모성이 우수해진다.As described above, the oxide film layer 121 formed by hard anodizing has stronger aluminum surface properties than steel and better wear resistance than hard chrome plating.

한편 본 발명에 따른 유압 실린더의 코팅방법은, 로드(110)와 튜브(120)가 각각의 공정에 의해 코팅이 이루어진다.Meanwhile, in the coating method of the hydraulic cylinder according to the present invention, the rod 110 and the tube 120 are coated by each process.

즉, 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 둥근 파이프 형상으로 이루어지는 상기 로드(110)의 표면에 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 기초코팅층(111)을 성형하는 기초코팅층 성형단계가 이루어진다.That is, a base coating layer forming step of forming the base coating layer 111 with a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co) on the surface of the rod 110 made of aluminum or an aluminum alloy in a round pipe shape is performed.

이 기초코팅층(111)은 모재인 로드(110)가 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 열팽창계수가 높으므로 후공정으로 이루어지는 용사코팅에 의해 크랙이 발생할 수 있다.Since the base coating layer 111 has a high coefficient of thermal expansion since the rod 110, which is a base material, is made of aluminum or an aluminum alloy, cracks may occur due to thermal spray coating performed in a post-process.

또, 용사코팅의 소재가 모재인 알루미늄재에 직접 결합하지 않고 모재와 금속피막층(112) 사이에 기초코팅층(111)을 형성하는 것에 의해 결합력을 향상시킴과 아울러 강도와 경도 등을 향상시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, by forming the base coating layer 111 between the base material and the metal film layer 112 without directly bonding the material of the thermal spray coating to the aluminum material as the base material, the bonding force is improved, and the effect of improving strength and hardness, etc. that can be obtained

상기 기초코팅층(111)은 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어진다.The base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co).

이러한 기초코팅층 성형단계에 의해 형성된 로드(110)의 기초코팅층(111) 외부로 용사 코팅에 의해 금속피막층(112)이 2중으로 형성되도록 하는 금속피막층 성형단계가 수행된다. A metal film layer forming step is performed so that the metal film layer 112 is formed in a double layer by thermal spray coating on the outside of the base coating layer 111 of the rod 110 formed by this base coating layer forming step.

용사 코팅은, 금속 또는 세라믹 또는 이들의 혼합물 분말 혹은 선형재료를 고온 열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 기초코팅층(111)이 이미 형성되어 있는 로드(110)의 표면에 충돌시켜 급냉 응고 적층한 피막 상태의 금속피막층(20)이 형성된다.In thermal spray coating, metal or ceramic or a mixture thereof powder or linear material is changed from a high-temperature heat source into molten liquid and collides with the surface of the rod 110 on which the base coating layer 111 is already formed at high speed, thereby rapidly cooling and solidifying a laminated film. A state of the metal film layer 20 is formed.

따라서, 금속피막층(112)에 의해 로드(110)의 표면 손상을 방지함과 더불어 마모성, 내부식성 및 내충격성과 아울러 강도가 더 향상된 유압실린더(100)의 로드(110)를 구현할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to implement the rod 110 of the hydraulic cylinder 100 with improved strength as well as abrasion resistance, corrosion resistance and impact resistance while preventing surface damage of the rod 110 by the metal film layer 112 .

한편, 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지는 상기 튜브(120)의 내경은 경질 아노다이징에 의해 산화피막층(121)을 형성하는 산화피막층 성형단계가 이루어진다.On the other hand, the inner diameter of the tube 120 made of aluminum or aluminum alloy is formed by an oxide film layer forming step of forming the oxide film layer 121 by hard anodizing.

아노다이징(Anodizing)은 모재인 알루미늄을 양극에 걸고 산의 용액(H2SO4)에서 전해하면, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 소지금속과 대단한 밀착력을 갖은 산화피막, 즉 산화알미늄(Al2O3)이 형성되는 것에 의해 30 ㎛이상의 경질 피막이 형성된다.Anodizing is an oxide film with great adhesion to the base metal by oxygen generated from the anode, that is, aluminum oxide ( Al 2 O 3 ) ), a hard film of 30 µm or more is formed.

이와 같이 경질 아노다이징에 의해 형성되는 산화피막층(121)은 알미늄 표면의 성질이 철강보다 강하고 경질크롬도금보다 내마모성이 우수해진다.As described above, the oxide film layer 121 formed by hard anodizing has stronger aluminum surface properties than steel and better wear resistance than hard chrome plating.

상기 기초코팅층(111)은 금속 결합력이 우수한 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어지며, 상기 금속피막층(112)은 경도와 강도가 높은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni) 중에 어느 하나가 선택되거나 또는 이들의 혼합물로 이루어지고,The base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co) having excellent metal bonding strength, and the metal film layer 112 has high hardness and strength titanium (Ti), chromium (Cr), Any one of tungsten (W), cobalt (Co), nickel (Ni) is selected or made of a mixture thereof,

상기 알루미늄합금(A6061-T6)은 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)이 함유되어 있는 것을 선택하게 된다.The aluminum alloy (A6061-T6) is selected to contain aluminum (Al), magnesium (Mg), and silicon (Si).

그리고, 상기 로드(110)에 용사 코팅에 의해 형성되는 금속피막층(112)의 표면은 고온으로 충돌된 금속 입자들에 의해 거칠 수가 있다.In addition, the surface of the metal film layer 112 formed by thermal spray coating on the rod 110 may be roughened by metal particles colliding at a high temperature.

또, 상기 튜브(120)에 산화피막층(121)이 형성된 상태는 또한 표면이 거칠 수 있다.In addition, a state in which the oxide film layer 121 is formed on the tube 120 may also have a rough surface.

따라서, 금속피막층(112)이 표면에 형성된 로드(110)와, 산화피막층(121)이 형성된 튜브(120)의 표면을 연마나 혼닝으로 면을 매끈하게 하는 다듬질단계와, 이 다듬질단계에 의해 표면 가공된 상태에서 그 위에 윤활코팅단계가 더 이루어질 지는 것이 바람직하다.Therefore, a finishing step of smoothing the surface of the rod 110 on which the metal film layer 112 is formed on the surface and the tube 120 on which the oxide film layer 121 is formed by grinding or honing, and the surface by this finishing step It is preferable that a lubricating coating step is further made thereon in the processed state.

따라서, 다듬질 단계와 윤활코팅단계를 통해 로드(110)의 외경과 튜브(120)의 내경에 필요한 윤활성을 보유하게 되는 것이다.Accordingly, the lubricity required for the outer diameter of the rod 110 and the inner diameter of the tube 120 is maintained through the finishing step and the lubricating coating step.

이와 같은 본 발명의 유압실린더의 코팅 방법에 의해, 튜브(120) 및 로드(110)의 경도와 강도 및 내마모성과 윤활성을 모두 보유하도록 할 수 있다.By the coating method of the hydraulic cylinder of the present invention as described above, it is possible to retain all of the hardness and strength, abrasion resistance and lubricity of the tube 120 and the rod 110 .

그리고, 유압 실린더들의 중량을 가볍게 하는 것에 의해 탑승함에 허용되는 적재용량을 대폭 향상시킬 수 있으며 경량화에 따른 에너지 효율이 우수해지고, 강도 향상으로 인해 붐대의 휨을 줄여 안전한 작업 환경을 제공할 수가 있는 것이다.And, by lightening the weight of the hydraulic cylinders, the loading capacity allowed for boarding can be greatly improved, and the energy efficiency according to the weight reduction is excellent, and the bending of the boom is reduced due to the improvement of strength, thereby providing a safe working environment.

또, 마찰계수는 낮추고 내부식성과 내구성이 우수해진다.In addition, the friction coefficient is lowered and corrosion resistance and durability are improved.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only for explaining the invention, and various modifications or equivalents from the detailed description of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains It will be appreciated that one embodiment is possible.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims.

1 - 차체
4 - 붐지지대
6 - 각도조절 실린더
10 - 붐 어세이
100 - 유압실린더
110 - 로드
111 - 기초코팅층
112 - 금속피막층
120 - 튜브
121 - 산화피막층
130 - 피스톤1 - body
4 - boom support
6 - angle adjustment cylinder
10 - Boom Assay
100 - hydraulic cylinder
110 - rod
111 - base coating layer
112 - metal film layer
120 - tube
121 - oxide film layer
130 - piston

Claims (6)

붐의 신축이나 탑승함 레벨링 및 탑승함 확장을 위해 장착되며, 튜브(120)의 내경을 따라 운동하는 피스톤(130)에 의해 로드(110)가 신장과 수축을 반복하도록 된 실린더에 있어서,
모재로 상기 튜브(120)와 로드(110)는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지고,
상기 로드(110)의 표면에는 기초코팅층(111)과, 이 기초코팅층(111)의 외부로 용사 코팅에 의해 금속피막층(112)이 형성되며,
상기 튜브(120)의 내경에는 경질 아노다이징에 의해 형성되는 산화피막층(121)이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더.
In the cylinder, which is mounted for expansion and contraction of the boom or leveling of the boarding box and expansion of the boarding box, the rod 110 repeats the expansion and contraction by the piston 130 moving along the inner diameter of the tube 120,
As a base material, the tube 120 and the rod 110 are made of aluminum or an aluminum alloy,
On the surface of the rod 110, a base coating layer 111 and a metal film layer 112 are formed to the outside of the base coating layer 111 by thermal spray coating,
The cylinder of the high-place work vehicle, characterized in that the inner diameter of the tube (120) includes an oxide film layer (121) formed by hard anodizing.
 청구항 1에 있어서,
상기 기초코팅층(111)은 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어지며, 상기 금속피막층(112)은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni) 중에 어느 하나가 선택되거나 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더.
The method according to claim 1,
The base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co), and the metal film layer 112 is titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), cobalt (Co). , Nickel (Ni), any one selected from or a cylinder of a high-altitude work vehicle, characterized in that made of a mixture thereof.
 청구항 1에 있어서,
상기 알루미늄합금(A6061-T6)은 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더.
The method according to claim 1,
The aluminum alloy (A6061-T6) is a cylinder of an aerial work vehicle, characterized in that it contains aluminum (Al), magnesium (Mg) and silicon (Si).
 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지는 상기 로드(110)의 표면에 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 기초코팅층(111)을 성형하는 기초코팅층 성형단계와,
이 기초코팅층 성형단계에 의해 형성된 기초코팅층(111) 외부로 용사 코팅에 의해 금속피막층(112)이 형성되도록 하는 금속피막층 성형단계와,
알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지는 상기 튜브(120)의 내경에 경질 아노다이징에 의해 산화피막층(121)을 형성하는 산화피막층 성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더 코팅방법.
A base coating layer forming step of forming the base coating layer 111 with a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co) on the surface of the rod 110 made of aluminum or an aluminum alloy;
A metal film layer forming step of forming a metal film layer 112 by thermal spray coating to the outside of the base coating layer 111 formed by this base coating layer forming step;
A cylinder coating method for a high-altitude work vehicle, characterized in that it comprises an oxide film layer forming step of forming an oxide film layer (121) by hard anodizing on the inner diameter of the tube (120) made of aluminum or an aluminum alloy.
 청구항 4에 있어서,
상기 로드(110)에 금속피막층(112)이 형성되고, 튜브(120)에 산화피막층(121)이 형성된 후 연마나 혼닝으로 표면을 매끈하게 하는 다듬질단계와, 이 다듬질단계에 의해 표면 가공된 상태에서 그 위에 윤활코팅단계가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더 코팅방법.
5. The method according to claim 4,
After the metal film layer 112 is formed on the rod 110 and the oxide film layer 121 is formed on the tube 120, a finishing step of smoothing the surface by grinding or honing, and the surface processed by this finishing step Cylinder coating method of a working vehicle at high altitude, characterized in that it further comprises a lubrication coating step thereon.
 청구항 4에 있어서,
상기 기초코팅층(111)은 니켈(Ni) 또는 코발트(Co)가 함유된 소재로 이루어지며, 상기 금속피막층(112)은 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 코발트(Co), 니켈(Ni) 중에 어느 하나가 선택되거나 또는 이들의 혼합물로 이루어지고,
상기 알루미늄합금(A6061-T6)은 알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)이 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 고소 작업차량의 실린더 코팅방법.






5. The method according to claim 4,
The base coating layer 111 is made of a material containing nickel (Ni) or cobalt (Co), and the metal film layer 112 is titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), cobalt (Co). , any one of nickel (Ni) is selected or made of a mixture thereof,
The aluminum alloy (A6061-T6) is a cylinder coating method for an aerial work vehicle, characterized in that it contains aluminum (Al), magnesium (Mg) and silicon (Si).
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