KR20090006193A - Device for connecting two machine parts and method for producing such a device - Google Patents
Device for connecting two machine parts and method for producing such a device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090006193A KR20090006193A KR1020087027600A KR20087027600A KR20090006193A KR 20090006193 A KR20090006193 A KR 20090006193A KR 1020087027600 A KR1020087027600 A KR 1020087027600A KR 20087027600 A KR20087027600 A KR 20087027600A KR 20090006193 A KR20090006193 A KR 20090006193A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- particles
- mechanical parts
- manufacturing
- support surfaces
- friction plate
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 97
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 17
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
- F16B2/005—Means to increase the friction-coefficient
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
- F16C9/02—Crankshaft bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 제1 발명 개념에 따라, 분리선을 따라 서로 접해 있으면서 상기 분리선에 대해 횡방향으로 연장되는 고정력에 의해 서로 결합되어 있는 2개의 기계 부품, 특히 기계 프레임 내에 통합된 대형 엔진의 하부와, 그 위에 놓여 타이 로드(tie rod)에 의해 상기 하부와 연결될 수 있는 대형 엔진의 상부를 연결하기 위한 장치에 관한 것이다. According to the first inventive concept, the present invention relates to two machine parts, in particular a lower part of a large engine integrated in a machine frame, which are in contact with one another along a separation line and are joined to each other by a holding force extending laterally relative to the separation line, and A device for connecting an upper part of a large engine that can be connected to it by means of a tie rod placed thereon.
본 발명의 제2 발명 개념은 전술한 유형의 장치를 제조하기 위한 방법이다.A second inventive concept of the present invention is a method for manufacturing a device of the type described above.
DE 101 36 638 A1으로부터 공지된 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링에서는, 하부에 대한 상부의 측면 상대 운동을 방지하기 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는 하부와 상부 사이의 분리선 영역에 수평 방향에 대해 기울어진, 수직력 및 횡력을 흡수할 수 있는 상호 지지면들이 제공되는 형태로 설계된다. 이 경우, 작동시 발생하는 횡력이 상부로부터 하부로 확실하게 전달되기는 하지만, 경험상 공지된 장치의 조립시 상부의 팽창이 일어난다. 그 결과, 베어링 보어는 조립된 상태로만 제조되어야 한다. 그러나 이러한 작업은 매우 복잡한 것으로 알려져 있다. 왜냐하면 크랭크축은 상부가 해체되어 있는 경우에만 설치될 수 있기 때문 이다.In the crankshaft main bearing of a two-stroke large diesel engine known from DE 101 36 638 A1, a device is provided for preventing the lateral relative movement of the upper part to the lower part, the device being horizontal in the area of the dividing line between the lower part and the upper part. It is designed in such a way that mutual support surfaces are provided which are capable of absorbing normal and lateral forces which are inclined relative to. In this case, although the lateral force generated during operation is reliably transmitted from the top to the bottom, in the experience, the expansion of the top occurs during the assembly of the known device. As a result, the bearing bores should only be manufactured in an assembled state. However, this task is known to be very complicated. This is because the crankshaft can only be installed if the top is disassembled.
따라서 본 발명의 과제는, 간단하고 경제적인 수단을 이용하여, 고정력의 방향으로 지지면들을 기울일 필요 없이 서로 인접한 기계 부품들의 측면 상대 운동이 방지되도록, 도입부에 언급한 유형의 장치를 개선하는 것이다. 또한, 도입부에 언급한 유형의 장치를 제조하기 위한 간단하고 경제적인 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is therefore to use a simple and economic means to improve the device of the type mentioned in the introduction, so that the lateral relative movement of adjacent mechanical parts without the need to tilt the supporting surfaces in the direction of the holding force is prevented. It is also an object to provide a simple and economical method for producing a device of the type mentioned in the introduction.
장치의 개선에 관련된 과제는 본 발명에 따라, 서로 인접한 기계 부품들의 서로를 향하는 지지면들이 고정력에 대해 직각으로만 연장하는 영역들을 포함하고, 상기 영역에 상호 마찰을 증가시키는 수단이 할당되며, 상기 수단은 지지면들의 영역에 존재하는 재료보다 강성이 더 높은 재료로 된, 금속 지지 재료 내에 매립되어 표면 위로 돌출되는 입자들을 포함함으로써, 해결된다.The problem associated with the improvement of the device comprises, according to the invention, regions in which the mutually supportive surfaces of the adjacent mechanical parts extend only at right angles to the clamping force, wherein said means are assigned means for increasing mutual friction, The means is solved by including particles embedded in the metal support material and protruding above the surface of a material of higher rigidity than the material present in the region of the support surfaces.
이러한 조치들을 통해, 고정력에 대해 직각으로 연장되는 분리선이 형성되고, 그에 상응하게 크랭크축 주 베어링에서는 하부와 상부 사이의 수평 분리선이 구현된다. 그로 인해 상부의 설치시 바깥쪽을 향하는 힘이 발생하지 않음에 따라 상부의 팽창이 일어나지 않는다. 또한, 베어링이 해체된 상태에서 베어링 보어가 제조될 수 있게 됨으로써 상부를 여러번 조립하고 해체할 필요가 없어진다. 그와 동시에 상호 마찰이 증가함에 따라, 작동시 발생하는 횡력이 확실하게 흡수될 수 있게 된다. 비교적 강성인 재료로 된, 표면 위로 돌출되는 입자들이 고정력의 작용 하에 각각 관련 대응 면 안으로 눌려 들어갈 수 있고, 이로써 소형의 상호 형상 결합부 및 그에 따른 높은 마찰 계수가 획득된다.These measures result in a split line extending perpendicular to the clamping force and correspondingly a horizontal split line between the bottom and top in the crankshaft main bearing. As a result, when the upper portion is not installed, no outward force is generated, so that expansion of the upper portion does not occur. In addition, the bearing bore can be manufactured in a state where the bearing is dismantled, thereby eliminating the need to assemble and disassemble the upper part several times. At the same time, as the mutual friction increases, the lateral force generated during operation can be reliably absorbed. Particles protruding above the surface, made of a relatively rigid material, can each be pushed into their associated counterparts under the action of a clamping force, thereby obtaining a small mutually shaped joint and thus a high coefficient of friction.
서로 연결될 기계 부품들의 서로를 향하는 지지면들 사이에, 양면에 돌출형 입자들이 제공되어 마찰력을 증대시키는 판이 삽입될 수 있다. 이 판은 바람직하게 서로 연결될 기계 부품들과 상관 없이 제조될 수 있는 추가 부품이다. 두께가 상이한 판의 사용을 통해 바람직하게는 기계 부품들의 상호 간격이 변동할 수 있다. 이는 크랭크축 주 베어링과 협력하여 롤핀(roll pin)과 상부 사이의 상이한 유격들이 달성될 수 있도록 한다. 따라서 상기 유격은 바람직하게 각 상황의 조건들에 매칭될 수 있다.Between the bearing surfaces facing each other of the mechanical parts to be connected to each other, a plate may be inserted which is provided with protruding particles on both sides to increase the friction force. This plate is preferably an additional part that can be manufactured irrespective of the mechanical parts to be connected to each other. Through the use of plates of different thicknesses, the mutual spacing of the machine parts can preferably be varied. This cooperates with the crankshaft main bearing so that different clearances between the roll pin and the top can be achieved. Thus, the play may preferably be matched to the conditions of each situation.
바람직하게는 돌출형 입자들이 세라믹 재료로 이루어진다. 이 경우, 날카로운 모서리를 가진 불균일한 표면이 획득될 수 있고, 이러한 표면은 세라믹 재료의 높은 경도로 인해 관련된 각각의 대응 면 안으로 용이하게 눌려 들어갈 수 있다. Preferably the protruding particles are made of a ceramic material. In this case, a non-uniform surface with sharp edges can be obtained, which can be easily pressed into the respective corresponding faces involved due to the high hardness of the ceramic material.
바람직하게는 돌출형 입자들을 포함하고 있는 재료 위로 튀어나온 돌출형 입자의 길이가 50 내지 90㎛일 수 있다. 이로써 한편으로는 충분한 치수 정밀성이 달성되고, 다른 한편으로는 원하는 소형 형상 결합이 확실하게 구현된다.Preferably, the protruding particles protruding above the material including the protruding particles may have a length of 50 to 90 μm. This achieves sufficient dimensional precision on the one hand and on the other hand the desired compact shape coupling is reliably achieved.
방법과 관련한 과제는 본 발명에 따라, 서로 연결될 기계 부품들 사이의 분리선에 할당되어 고정력에 대해 직각으로 연장된 적어도 하나의 표면을 가진 적어도 하나의 부품이 그러한 표면의 영역에, 금속 재료 내에 매립된, 기계 부품들의 기본 재료에 비해 강성이 더 높은 입자들을 포함하는 층을 구비함으로써 해결되며, 상기 층은 추후 그 표면이 부분적으로 연마된 다음 표면 에칭 처리를 거치는 것이 바람직하다.The problem associated with the method is that in accordance with the invention, at least one part having at least one surface assigned to a separation line between the mechanical parts to be connected to each other and extending at right angles to the clamping force is embedded in the area of the metal material in the region of such surface. It is solved by having a layer comprising particles that are higher in stiffness than the base material of the mechanical parts, which layer is later subjected to a surface etching treatment after the surface is partially polished.
연마 프로세스를 이용하여 바람직하게 높은 치수 안정성이 달성될 수 있다. 후속하는 에칭 처리는 바람직하게 강성의, 특히 세라믹 재질의 입자들이 상기 입자들을 포함하는 재료 위로 원하는 만큼 돌출될 수 있게 한다.Using a polishing process, preferably high dimensional stability can be achieved. Subsequent etching treatments preferably allow rigid, particularly ceramic particles to protrude as desired over the material comprising the particles.
바람직하게는 강성 입자를 포함하는 부품의 표면이 용융될 수 있으며, 이 경우 입자들은 표면측 용융물 내로 직접 투입된다. 이때 강성 입자는 관련 부품의 기본 재료 내로 직접 투입되며, 그로 인해 강성 입자들을 포함하는 표면 근처의 층과 그 아래에 놓인, 상기 부품의 층들의 완벽한 결합이 달성된다.Preferably the surface of the part comprising the rigid particles can be melted, in which case the particles are injected directly into the surface side melt. The rigid particles are then introduced directly into the base material of the relevant part, thereby achieving a perfect combination of the layers near the surface containing the rigid particles and the layers of the part underneath.
상기 방법의 또 다른 한 실시예에 따르면, 강성 입자를 포함하는 부품의 표면에 강성 입자 및 상기 강성 입자를 포함하는 금속 기지 재료를 함유한 혼합 재료로 제조된 코팅층이 제공될 수 있으며, 상기 기지 재료의 용융점은 코팅층을 가진 부품의 기본 재료의 용융점보다 낮다. 이 경우, 강성 입자를 포함하는 코팅층은 사실상 소결된다. 이때, 바람직하게는 코팅층을 포함하는 부품 내로 비교적 적은 열이 도입되고, 이는 뒤틀림을 방지하는 데 유리하게 작용한다. 따라서 전술한 조치들은 특히 비교적 얇은 부품들의 경우에 바람직하다.According to another embodiment of the method, a coating layer made of a mixed material containing rigid particles and a metal matrix material comprising the rigid particles may be provided on the surface of the part comprising the rigid particles, the matrix material The melting point of is lower than the melting point of the base material of the part with the coating layer. In this case, the coating layer comprising rigid particles is substantially sintered. At this time, relatively little heat is preferably introduced into the part comprising the coating layer, which advantageously serves to prevent distortion. Thus, the above measures are particularly desirable in the case of relatively thin parts.
기지 재료로는 바람직하게 니켈 합금이 사용될 수 있으며, 이 니켈 합금은 니켈외에 추가로 인, 바람직하게는 인과 실리콘을 함유한다. 상기 합금 성분에 의해 니켈의 용융점이 강 또는 주철(cast iron)의 용융점 아래로 현저히 감소한다.As the base material, a nickel alloy may be preferably used, which contains, in addition to nickel, phosphorus, preferably phosphorus and silicon. The alloy component significantly reduces the melting point of nickel below the melting point of steel or cast iron.
상기 방법의 또 다른 한 실시예에 따르면, 표면에 강성 입자들을 포함하는 부품은 바람직하게 모래 분사를 통해 그 표면의 거칠기 처리가 수행될 수 있다. 이어서 거칠기 처리된 표면 내로 입자 직경의 적어도 일부가 침투될 수 있다. 이를 위해 상기 표면에 입자들이 분사될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 PVD 기법이 사용될 수 있다. 거칠기 처리된 표면 내로 박힌 입자들이 바람직하게 이미 요구된 방식으로 표면 위로 돌출되어 있기 때문에, 일반적으로 에칭 프로세스가 생략될 수 있다. 많은 경우, 심지어 연마 프로세스도 생략될 수 있다. 그러나 높은 치수 안정성을 달성하기 위해서는, 상기 경우에도 연마 프로세스를 실행하는 것이 바람직할 수 있다.According to another embodiment of the method, the part comprising rigid particles on the surface may be subjected to roughening of the surface, preferably via sand blasting. Subsequently, at least a portion of the particle diameter may penetrate into the roughened surface. To this end, particles may be sprayed onto the surface. In this case, preferably PVD techniques can be used. Since the particles embedded into the roughened surface preferably protrude above the surface in the manner already required, the etching process can generally be omitted. In many cases, even the polishing process can be omitted. However, in order to achieve high dimensional stability, it may be desirable to carry out the polishing process even in this case.
전술한 조치들의 또 다른 바람직한 실시예 및 개선예들은 나머지 종속 청구항들에 제시되며, 하기의 실시예 설명에서 도면을 참고로 더 상세히 설명된다.Further preferred embodiments and refinements of the above measures are set forth in the remaining dependent claims, which are explained in more detail with reference to the drawings in the following description of the embodiments.
도1은 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링을 도시한 도면이다.1 shows a crankshaft main bearing of a two-stroke large diesel engine.
도2는 도1에 따른 구조의 하부와 상부의 지지면들 사이에 삽입된 마찰판을 도시한 도면이다.2 shows a friction plate inserted between the lower and upper support surfaces of the structure according to FIG.
도3은 도2에 따른 마찰판의 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of the friction plate according to FIG. 2.
도4 내지 도6은 도3에 따른 마찰판을 제조하기 위한 연속 제조 단계들의 개략도들이다.4 to 6 are schematic views of continuous manufacturing steps for producing the friction plate according to FIG. 3.
본 발명의 주 사용 분야는 대형 엔진, 특히 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링이다. 그러한 엔진의 기본 구조와 작용 방식은 이미 공지되어 있다.The main field of use of the invention is the crankshaft main bearing of large engines, in particular two-stroke large diesel engines. The basic structure and mode of operation of such engines are already known.
도1에 기초한 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링은 기계 프레임(1) 내에 통합된 하부(2)와, 상기 하부 위에 설치될 수 있는 상부(3)로 구성된다. 상 기 상부는 본 도면에 그 중심선으로만 표시된 수직 타이 로드(4)에 의해 고정된다. 하부(2)와 상부(3)는 상기 타이 로드들(4)에 대해 횡으로 뻗으며 서로를 향해 있는 평행 지지면들(5, 6)을 갖는다. The crankshaft main bearing of a two-stroke large diesel engine based on FIG. 1 consists of a
상기 지지면들(5, 6)은 오직 수평으로만, 즉 타이 로드(4)에 대해 직각으로 연장되는 영역을 포함한다. 타이 로드들(4)에 의해 생성된 탄성은 그에 상응하게 지지면들(5, 6)에 대해 직각으로 작용하며, 상기 지지면들을 관통하여 수직 방향으로 전달된다. 이 경우, 횡력은 발생하지 않는다. 작동시 발생하는 횡력은 마찰에 의해 상부(3)로부터 하부(2)로 전달된다.The
하부(2)와 상부(3)는, 상호 보완되어 베어링 보어(7)를 형성하는 리세스들을 구비한다. 베어링 보어(7) 내에는 축 저널(8)이 수용된다. 베어링 보어(7)를 형성하는 하부(2)와 상부(3)의 리세스들은 상부(3)가 분리된 상태에서 서로 독립적으로 제조된다. 작동시 하부(2)와 상부(3) 사이의 측방향 상대 운동을 확실하게 차단하기 위해, 상호 지지면들(5, 6)에 상호 마찰을 증가시키는 장치가 할당된다.The
이와 관련하여 도1에 기초한 실시예에서는, 좌측 지지면(5, 6)과 우측 지지면(5, 6) 사이에, 즉 베어링 보어(7)의 좌측과 우측에 각각 1개의 마찰판(9)이 삽입되고, 이 마찰판은 서로로부터 먼쪽에 놓이면서 지지면(5, 6)에 가까이 놓인 면들의 영역에 마찰력을 증가시키는 수단을 구비한다. 또는, 지지면(5, 6) 자체에 그러한 장치를 제공하는 것도 고려해볼 수 있다. 이 경우, 마찰판(9)은 필요없을 수도 있고, 또는 상기 마찰판이 마찰을 증가시키는 수단을 구비하거나 구비하지 않은 스페이서로 설계될 수도 있다.In this connection, in the embodiment based on FIG. 1, one
마찰판(9)은 하부(2)와 상부(3) 상호간에 할당된 전체 지지 영역에 걸쳐서 뻗어 있다. 그에 상응하게 마찰판(9)은, 도2에서 볼 수 있듯이, 타이 로드(4)가 원주측 유격을 두고 관통할 수 있는 관통 리세스들(10)을 구비한다. 마찰판(9)의 두께는 축 저널(8)의 유격 변동의 공차 +/- 약 5mm일 수 있다.The
마찰판(9)은, 도3에서 볼 수 있듯이, 마찰을 증가시키는 장치들의 형성을 위해 서로 반대편에 놓인 표면들의 영역에 표면 위로 돌출되는 입자들(12)을 포함하는 강철심(steel core)(11)을 구비하며, 상기 입자는 하부(2)와 상부(3)의 지지면들(5, 6)의 영역에 존재하는 재료보다 더 강한 재료로 형성된다. 상기 입자들(12)은 자신들을 둘러싸는 금속 재료 내에 매립되고, 그럼으로써 상기 금속 재료는 기지로서 작용한다. 여기서, 상기 기지는 강철심(11)의 겉부분 자체 또는 강철심(11) 상에 도포된 금속 코팅층일 수 있다. 이는 지지면들(5, 6)의 영역에 직접 강성 입자(12)가 제공되는 경우에도 동일하게 적용된다. The
입자(12)의 강성은 적어도 1000HV이다. 이를 위해 입자는 바람직하게 TiC, WoC, NiobC 등과 같은 세라믹 재료로 형성된다. 바람직하게는 입자(12)가, 도3에 도시된 것처럼, 날카로운 에지들을 갖는 불규칙적인 표면을 갖는다. 그에 따라 입자(12)는 각각 대향 배치된 부품의 서로를 향한 지지면들 안으로 용이하게 눌려 들어갈 수 있고, 그 결과 높은 마찰 계수를 야기하는 소형 형상 결합이 형성된다. 이 경우, 지지면들 안으로 눌려 들어가는 입자들(12)에 의해 야기된 소형 형상 결합으로 인해, 마찰력은 입자(12)의 면적 분포가 거의 균등하다고 가정될 경우 그 면적 및 입자의 수에 좌우된다. 이러한 이유로, 마찰판(9)은 지지면들(5, 6)의 전 체 상호 지지 영역에 걸쳐 연장되거나, 지지면들에 마찰판이 제공되지 않는 구현의 경우 전체 지지 영역 내에 강성 입자들(12)이 구비된다. 입자 크기는 30μ 내지 110μ의 직경이 바람직하다. 입자(12)를 수용하고 있는 금속 재료의 표면 위로 돌출되는 입자(12)의 최대 돌출 길이는 50μ 내지 90μ인 것이 바람직하다.The stiffness of the
입자(12)는, 이미 언급했듯이, 입자를 수용하는 부품의 기지 재료의 표면 근처 구역 내에 직접 매립되거나, 기지 재료의 표면에 도포된 금속 코팅층 내에 매립될 수 있다. 도4 내지 도6에는 표면 근처의 강철 구역 안에 매립된 입자들(12)을 포함하는 강으로 된 마찰판의 제조 과정이 도시되어 있다. 입자(12)를 가진 부품, 여기서는 마찰판(9)에 기초한 강철심(11)이 표면측에서 가열됨에 따라, 표면 근처 구역(13(이 용융된다. 상기 가열은 바람직하게, 용융된 구역(13)이 도4에 도시된 0.8 내지 1mm의 깊이(t)를 갖도록 실시된다. 이를 위해, 도시된 실시예에서는 용융 구역(13)에 입자들(14)을 분사하는 분사 노즐(14)이 제공된다.
심 재료의 표면측 용융물까지 실시되는 가열은 바람직하게 가열될 면적에 걸쳐서 이동하거나 회귀하는 국소 작용 열원에 의해 수행된다. 이를 위해, 도시된 예에서는 레이저원(15)에 의해 발생한 레이저 빔(16)이 제공된다. 입자(12)의 공급은 레이저 빔(16)에 의해 발생한 열점(hot spot)의 영역으로 직접 실시되거나, 상기 영역에 인접한 영역으로 실시된다. 어떠한 경우든 레이저원(15) 다음에 분사 노즐(14)이 뒤따른다. 처리될 표면에 대한 레이저원(15)과 분사 노즐(14)의 상대 운동으로 인해, 상기 표면은 단계적으로 전체 면적까지 처리된다.The heating carried out to the surface-side melt of the shim material is preferably carried out by a locally acting heat source that moves or revolves over the area to be heated. To this end, in the illustrated example, a
분사 노즐(14)을 이용하여 처리될 표면 위로 분사된 입자들(12)이 용융된 구 역(13)의 금속 내부로 침투함에 따라, 용융물의 응고시 입자(12)를 둘러싸는 금속 재료 안으로의 입자(12) 매립이 일어나고, 그에 상응하여 상기 금속 재료는 입자(12)를 수용하고 고정하는 기지로서 작용한다.As the
용융 고정 및 냉각 동안, 바람직하게는 처리된 표면에 산화를 방지하는 보호 가스가 공급된다. 이를 위해, 입자(12)를 분사하기 위한 분사 노즐(14)에 보호 가스가 공급될 수 있다. 도시된 실시예에서는 추가의 보호 가스 노즐(17)이 제공되며, 이 보호 가스 노즐을 통해, 레이저 빔(16)이 입사되고 입자(12)가 제공된 영역에 보호 가스가 제공된다. 분사 노즐(11)과, 레이저원(15)과, 경우에 따라 보호 가스 노즐(17)은 바람직하게 1개의 처리 헤드에 통합될 수 있으며, 상기 처리 헤드는 처리될 표면에 대한 상기 3개 기구의 주기적 상대 운동을 가능케 한다. 레이저 빔 대신 다른 가열원, 예컨대 가스 화염, 유도 코일 등이 사용될 수도 있다.During melt fixation and cooling, a protective gas is preferably supplied to the treated surface to prevent oxidation. To this end, a protective gas may be supplied to the
강철심(11)의 표면 근처 구역 안으로 세라믹 입자(12)를 매립하는 대신, 위에서 이미 설명한 것처럼, 마찰판(9)에 바람직하게는 분말 형태로 존재하는, 입자(12) 및 상기 입자를 수용하는 금속 재료를 함유한 재료 혼합물로 제조된 코팅층이 제공될 수도 있다. 이 코팅층은 예컨대 용사 기법으로 금속 심(11) 상에 분사될 수 있다. 바람직하게는 상기 코팅층이 소결되고, 이로써 비교적 적은 열 도입이 가능해짐에 따라 강철심(11)의 변형이 억제된다.Instead of embedding the
이때, 바람직하게는 금속 기지의 형성을 위해 코팅된 부품, 여기서는 강철심(11)의 기초 재료의 용융점보다 더 낮은 용융점을 갖는 재료가 사용된다. 강의 경우, 용융점은 약 1300℃이다. 기지 재료의 용융점은 그보다 훨씬 더 낮아야 한 다. 또 다른 측면에서 기지 재료는 강과 최소한 동일한 강도, 바람직하게는 훨씬 더 높은 강도를 가져야 한다. 또한, 세라믹 재료와 코팅층의 우수한 접합이 구현되어야 한다. 기지 재료로서 바람직하게는 니켈 외에 적어도 인, 바람직하게는 적어도 인과 실리콘을 함유한 니켈 합금이 사용된다. 이러한 합금 성분들에 의해 니켈의 용융점이 약 850℃로, 즉 강의 용융점보다 현저히 낮은 값으로 하강한다. At this time, preferably a coated part is used for the formation of a metal matrix, here a material having a melting point lower than the melting point of the base material of the
전술한 방식의 코팅층 소결을 위해, 먼저 코팅층이 제공될 부품, 여기서는 강철심(11)이 표면측에서 자신의 용융점에 다소 못미치는 온도까지 가열된다. 이어서 입자(12) 및 기지 재료를 함유하는 재료 혼합물이 도포된다. 코팅될 부품에 앞서 공급된 열은 기지 재료의 비교적 낮은 용융점으로 인해 상기 기지 재료를 용융시키기에 충분하며, 그 결과 기지 재료 안으로의 입자(12)의 매립이 달성된다. 이어서 코팅층의 균일한 표면 및 표면측 농후화를 달성하기 위해 제2 가열 프로세스가 실시된다. 가열 장치로는 전술한 것처럼 레이저 빔, 유도 코일 등이 사용될 수 있다. 이 경우, 열 도입량을 계량 공급할 수 있도록 하기 위해 확실한 제어 능력이 중요하다.For the coating layer sintering in the above-described manner, first the part to be provided with the coating layer, here the
입자들(12)을 함유하는 층이 제조된 후, 상기 층의 외측 구역이 다시 제거된다. 제거될 상기 구역은 바람직하게 연삭되며, 이는 도5에 연삭 휠(18)로 표시되어 있다. 재료 제거는 바람직하게 30μ의 두께만큼 실시되며, 이는 도5에 "d"로 표시되어 있다. 연삭 공정을 통해 마찰판(9)의 정확한 전체 두께가 달성될 수 있다.After the layer containing the
상기 연삭 공정 이후에는 예컨대 HCl, HF 등과 같은 산을 이용한, 연삭된 표 면의 에칭 처리가 실시된다. 에칭 처리는, 도6에서 볼 수 있듯이, 입자(12)를 둘러싸는 재료의 표면 위로, 여기서는 강철심(11)의 표면 위로 원하는 만큼 입자(12)가 돌출되도록 한다. 에칭 처리는, 도6에 u"으로 표시된 것처럼, 최대 5 내지 30μ, 바람직하게는 10μ의 깊이까지 실시되고, 그 결과 원하는 돌출 단부가 형성된다. After the grinding process, an etching treatment of the ground surface, for example, using an acid such as HCl, HF or the like is performed. The etching process causes the
강성 입자들(12)을 설치하기 위한 또 다른 한 방법으로는, 해당 표면을 거칠기 처리한 다음, 상기 처리된 표면 안으로 입자(12)를 적어도 상기 입자 직경의 일부분까지 물리적으로 삽입하는 방법이 있을 수 있다. 표면의 거칠기 처리를 위해, 상기 표면은 바람직하게 모래 분사 처리를 거칠 수 있다. 바람직하게는 5μ의 조도로 거칠기 처리가 실시된다. 강성 입자(12)는 거칠기 처리된 표면 안으로 눌려 들어갈 수 있다. 이를 위해 거칠기 처리된 표면에 바람직하게 입자들(12)이 분사된다. 이 경우, 입자들의 용이한 안착이 구현되는 동시에, 상기 입자들을 둘러싸는 재료의 소정의 농후성 강화도 달성된다. 겨칠기 처리된 표면에 입자를 분사하기 위해 바람직하게는 PVD(Plasma Vapor Deposition) 기법이 사용될 수 있다. 이 기법은 바람직하게 전술한 다른 입자(12) 도포 방법들과 함께 사용될 수도 있다.Another way to install the
도4 내지 도6에는 마찰판(9)의 한 면에 대해서만 처리 과정이 도시되어 있다. 물론 양면 모두 처리된다. 이러한 처리들은 바람직하게 연속으로 실시되기 때문에 각각 처리된 면은 위를 향할 수 있고, 그 결과 용융된 재료의 의도치 않은 액적이 억제된다. 플레이트가 사용되는 대신, 앞서 이미 언급했듯이, 1개의 지지면 또는 양 지지면 모두(5, 6)가 전술한 플레이트의 경우와 동일한 방식으로 직접 처리될 수 있다.4 to 6 show the treatment procedure for only one side of the
Claims (28)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006023398A DE102006023398B4 (en) | 2006-05-17 | 2006-05-17 | Crankshaft main bearing of large engines and process for its production |
DE102006023398.0 | 2006-05-17 | ||
PCT/EP2007/004235 WO2007131744A2 (en) | 2006-05-17 | 2007-05-12 | Device for connecting two machine parts and method for producing such a device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090006193A true KR20090006193A (en) | 2009-01-14 |
KR101283947B1 KR101283947B1 (en) | 2013-07-09 |
Family
ID=38578456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020087027600A KR101283947B1 (en) | 2006-05-17 | 2007-05-12 | Device for connecting two machine parts and method for producing such a device |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5133980B2 (en) |
KR (1) | KR101283947B1 (en) |
CN (1) | CN101449047B (en) |
DE (1) | DE102006023398B4 (en) |
WO (1) | WO2007131744A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150055041A (en) * | 2012-09-12 | 2015-05-20 | 노드-락 인터내셔널 에이비 | Rough metallic locking washer |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008046911A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Connecting device for providing fixed sliding connection between two elements, comprises upper surface, which has coefficient of friction, and is formed around fixed sliding connection to indefinite surface of one of two elements |
DE102008056368A1 (en) | 2008-11-07 | 2010-05-12 | Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg | Securing element for screw connections and its use |
DK200900478A (en) * | 2009-04-14 | 2009-04-17 | Man Diesel Af Man Diesel Se | A METHOD FOR PROVIDING A MACHINE PART WITH A STEEL OR IRON FRICTION FACE, AND A MACHINE PART WITH A STEEL OR IRON FRICTION FACE |
CN107208677A (en) * | 2015-02-18 | 2017-09-26 | 宝马股份公司 | Connection system in under-carriage region between engagement matching parts separably clamped against one another |
EP4015840B1 (en) * | 2020-12-21 | 2023-09-27 | 3M Innovative Properties Company | Process for making a connecting element for the friction-increasing connection of components, and use of a connecting element |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3242498C2 (en) * | 1982-11-18 | 1985-07-11 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Reciprocating internal combustion engine |
JPS60258481A (en) * | 1984-06-06 | 1985-12-20 | Toyota Motor Corp | Manufacture of surface coated member containing dispersed particles |
US4689242A (en) * | 1986-07-21 | 1987-08-25 | United Technologies Corporation | Method for adhesion of grit to blade tips |
DE3736661C1 (en) * | 1987-10-29 | 1988-07-21 | Mtu Muenchen Gmbh | Process for the production of layers |
US5119864A (en) * | 1988-11-10 | 1992-06-09 | Lanxide Technology Company, Lp | Method of forming a metal matrix composite through the use of a gating means |
JPH03107403A (en) * | 1989-09-22 | 1991-05-07 | Isuzu Motors Ltd | Manufacture of locally reinforced metal product |
DK269990A (en) * | 1990-11-12 | 1992-02-12 | Man B & W Diesel Gmbh | CRANK SHAFT FOR A COMBUSTION ENGINE |
JPH04210165A (en) * | 1990-11-30 | 1992-07-31 | Kanai Hiroyuki | Sliding member |
JPH06147206A (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-27 | Hitachi Kizai Kk | Friction grip joint construction by bolt |
DE4332444B4 (en) * | 1993-09-23 | 2006-06-01 | Bayerische Motoren Werke Ag | Machine part of a light metal casting alloy, in particular connecting rod for reciprocating engines |
JP2971352B2 (en) * | 1994-05-31 | 1999-11-02 | 三菱重工業株式会社 | Bearing with bearing metal deformation prevention structure |
JPH0892741A (en) * | 1994-09-20 | 1996-04-09 | New Japan Radio Co Ltd | Surface treatment of sintered hard alloy for deposition with diamond |
DE29521198U1 (en) * | 1995-08-23 | 1996-12-19 | Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 42477 Radevormwald | Component with an increased roughness, at least in parts of its surface, for a press connection with a component |
DE19535497C2 (en) * | 1995-09-25 | 2003-07-24 | Audi Ag | Split plain bearing |
JP3218956B2 (en) * | 1995-11-29 | 2001-10-15 | スズキ株式会社 | Surface treatment method for aluminum material and treated film |
DE19750599A1 (en) * | 1997-01-10 | 1998-07-30 | Claussen Nils | Metal-ceramic construction element - its structure and its manufacture |
DE19819080A1 (en) * | 1998-04-29 | 1999-11-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Machine housing with a split bearing arrangement, in particular plain bearings in reciprocating piston machines |
DE19823928A1 (en) | 1998-05-28 | 1999-12-09 | Kempten Elektroschmelz Gmbh | Connecting element for the non-positive connection of components |
JP2001049467A (en) * | 1999-08-16 | 2001-02-20 | Ngk Insulators Ltd | Sliding material and its production |
JP3815658B2 (en) * | 2000-08-18 | 2006-08-30 | スズキ株式会社 | Cylinder block |
JP2002213485A (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Toyoda Mach Works Ltd | Drive force transmission device |
DE10136638C2 (en) * | 2001-07-26 | 2003-11-20 | Man B&W Diesel A/S, Copenhagen Sv | reciprocating engine |
DE102004018921A1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method for producing a connecting rod involves use of the heat introduced in the heat treatment operation for preliminary heating in the subsequent coating operation |
US20070013159A1 (en) * | 2005-03-23 | 2007-01-18 | Mestre Miquel T | Knuckle and bearing assembly and process of manufacturing same |
-
2006
- 2006-05-17 DE DE102006023398A patent/DE102006023398B4/en active Active
-
2007
- 2007-05-12 JP JP2009510334A patent/JP5133980B2/en active Active
- 2007-05-12 CN CN2007800173668A patent/CN101449047B/en active Active
- 2007-05-12 WO PCT/EP2007/004235 patent/WO2007131744A2/en active Application Filing
- 2007-05-12 KR KR1020087027600A patent/KR101283947B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150055041A (en) * | 2012-09-12 | 2015-05-20 | 노드-락 인터내셔널 에이비 | Rough metallic locking washer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102006023398B4 (en) | 2009-02-19 |
CN101449047B (en) | 2011-12-21 |
DE102006023398A1 (en) | 2007-11-22 |
CN101449047A (en) | 2009-06-03 |
JP2009537750A (en) | 2009-10-29 |
WO2007131744A3 (en) | 2008-03-13 |
JP5133980B2 (en) | 2013-01-30 |
WO2007131744A2 (en) | 2007-11-22 |
KR101283947B1 (en) | 2013-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101283947B1 (en) | Device for connecting two machine parts and method for producing such a device | |
US6222150B1 (en) | Joined metal member and a method and an apparatus for fabricating the same | |
KR101051899B1 (en) | Insert casting parts, cylinder liners, cylinder blocks and methods of making cylinder liners | |
US8209831B2 (en) | Surface conditioning for thermal spray layers | |
US20060246701A1 (en) | Method for manufacturing clad components | |
US9908173B2 (en) | Method for producing a component, component and turbomachine having a component | |
JPH11285842A (en) | Joined metal member and joining method of its member | |
JP3380081B2 (en) | Valve seat | |
EP0773350B1 (en) | Method for producing a cylinder head unit of an internal combustion engine | |
JP3394363B2 (en) | Engine cylinder head | |
JP6212479B2 (en) | Shim, method for providing shim, and assembly with shim | |
JP2007508147A (en) | Cylinder lining of two-layer outer coating and manufacturing method of composite structure by fixing of lining | |
JP2000186617A (en) | Piston of direct injection type internal combustion engine and its manufacture | |
EP0510069A1 (en) | Brake discs for automobiles and methods for their manufacture | |
US8210235B2 (en) | Mold for the continuous casting of metal and a process for producing such a mold | |
JP4722301B2 (en) | Aluminum alloy cylinder block and manufacturing method thereof | |
JP4013297B2 (en) | Method for joining metal members | |
JP2006043708A (en) | Method for manufacturing composite member | |
JPH1190620A (en) | Method and device for connecting metal member | |
KR102297170B1 (en) | Cast iron inserts for shrink-fitting process and manufacturing method of dissimilar metal members using the same | |
JP6343974B2 (en) | Piston of internal combustion engine | |
JP3752831B2 (en) | Method for joining metal members | |
JP2853293B2 (en) | Manufacturing method of fuel injection nozzle | |
JP2005146925A (en) | Engine parts, engine using them, and method for manufacturing engine parts | |
JP3752833B2 (en) | Method for joining metal members |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20121011 Effective date: 20130430 |
|
S901 | Examination by remand of revocation | ||
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160623 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170623 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180621 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190627 Year of fee payment: 7 |