KR20120008513A - 마찰 부재를 제공하는 방법, 마찰 부재 및, 마찰 부재를 갖는 조립체 - Google Patents
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Abstract
마찰 요소(50) 마다 적어도 2개의 클램핑 장치(42)들에 의하여 마찰 부재(50)가 적어도 2개의 기계 부품(20,40)들의 2개의 상대되는 금속 표면(30,32,44,46)들 사이에서 압착될 때, 철 또는 강철 마찰 부재(50)는 전단 운동에 대하여 높은 저항을 발생시키기 위해 미리 결정된 정확한 두께를 갖는다. 압착력을 제공하도록, 마찰 부재(50)는 상기 기계 부품들 중 하나의 상대면(30,32,44,46)과 상대되는 적어도 하나의 마찰면(47)을 구비한다. 본 발명의 방법은 상기 마찰면(47)을 조면화시키고 이후에 조면화된 마찰면(47)을 비증착 표면 경화시키는 것을 포함한다.
Description
본 발명은 기계 부품상에 강철 또는 철에 기초한 마찰면을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 즉, 소성 변형 가능한 금속 재료의 매끄러운 상대 대응면과 정지 상태로 접촉되도록 강제적으로 유지될 때, 상기 마찰면은 상기 마찰면을 따른 상호 전단 운동에 대하여 높은 저항을 확립하는 특성을 가지며, 그러한 상대면은 보통 다른 기계 부품상에 위치된다. 또한, 본 발명은 마찰면을 구비한 기계 부품들에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 2개의 기계 부품들 사이에 높은 정지 마찰을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 상기 기계 부품들은 상대적인 전단 운동을 회피하도록 함께 클램핑되거나 또는 마찰 접촉하는 상대면들에 대하여 법선인 실제의 힘에 의하여 서로에 대하여 상호 가압된다.
많은 구조체에서 전단 운동을 회피하기 위하여 함께 클램핑된 기계 부품들의 상대되는 면들 사이에서 높은 정지 마찰을 얻는 것이 중요하며, 즉, 클램핑된 부품들은 상대되는 표면들의 방향에서 마찰에 잘 저항하여야 한다. 그러한 구조체들의 예는 만곡된 상대 마찰 표면들의 서로 맞물리지 않은 형상이거나 또는 평탄한 형상을 갖는 2개의 기계 부품들로서, 상기 마찰 표면들은 클램핑의 힘에 의해 서로를 향해 강제되고, 예를 들어 상대되는 테이퍼 구멍 안에서 축방향으로 선응력(pre-stress)을 받는 테이퍼진 플러그의 상호 회전과 같은 전단 운동(shear movement)에 저항하여야 한다. 상대면들 사이의 증강된 마찰은 클램핑된 연결의 상호 전단 운동을 회피하는데 유리한 것으로 나타났다.
매끄러운 강철 표면들 사이의 정지 마찰 계수는 0.07 내지 0.2 의 범위이다. 정지 마찰을 증가시키기 위한 다양한 기술들이 당해 기술 분야에 알려져 있다. 국제 특허 출원 공개 WO 2007/131744 는 한 세트의 하나의 상대면 위의 열 분사 경질 입자 증착(thermal spraying hard-particle deposition)을 포함하는 기술을 개시한다.
그러나, 기계 또는 구조체의 사용 동안에 발생되는 진동은 상기 유형의 경질 입자들의 일부를 파괴하며, 그에 의하여 기계 또는 구조체를 오염시킬 수 있는, 떨어져 나온 미세 경질-입자 먼지를 발생시킨다. 만약 그러한 미세 경질 입자 물질이 윤활용 오일로 들어간다면, 매우 해로운 결과가 초래될 수 있다.
상기 경질 입자 코팅은 설치 또는 유지 관리 중에 손상될 수도 있으며, 경질 입자들은 그들이 매우 바람직하지 않은 구조체의 다른 부분들로, 예를 들어 유압 유체 또는 윤활용 오일내의 마모 증진 연마재로서 들어갈 수 있다.
열 스프레이 경질 입자 증착으로 만들어졌던 종래 기술의 마찰 면들은 재료의 경화(setting)에 기인하여 다시 클램프될 수 없으며, 따라서 이들은 통상적으로 교체될 수 없는 마찰 디스크 또는 심(shim)의 형태로 적용된다.
미국 특허 출원 US 2008/0247817 은 마찰면이 금속 재료의 상대면과 접촉될 때 전단 운동에 대한 높은 저항을 발생시키기 위하여 강철 기계 부품에 단편적인 면(fraction face)을 제공하는 방법을 개시한다.
발명의 요약
이러한 배경으로서, 본 발명의 목적은 위에서 설명된 단점들을 극복하거나 적어도 감소시키는, 기계 부품의 강철 또는 철에 기초한 마찰면을 만들기 위한 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 압착력을 제공하기 위하여 마찰 요소 마다 적어도 2개의 클램핑 장치들에 의하여 적어도 2개의 기계 부품들의 2개의 상대되는 금속 표면들 사이에서 마찰 부재가 압착될 때, 전단 운동에 대하여 높은 저항을 발생시키기 위한 적당한 두께를 갖는 강철 또는 철 마찰 부재를 제공하기 위한 방법을 제공함으로써 달성되며, 상기 마찰 부재는 상기 기계 부품들 중 하나의 상대면들과 상대되도록 적어도 하나의 마찰면을 구비하고, 상기 마찰면을 조면화(roughening)시키고, 이후에 조면화된 마찰면을 비증착 표면 경화(non-depositing surface hardening)시키는 것을 특징으로 한다.
조면화되고 경화된 마찰면은 대향하는 상대면의 부드러운 재료에 침투할 수 있는 충분히 경화된 첨단부(peaks)를 제공한다. 마찰면이 사용되는 구조체의 진동은 그 어떤 경질 입자 먼지를 일으키지 않을 것이며, 따라서 구조체의 부분들 안으로 그러한 연마재 물질이 들어가서 잠재적으로 손상을 일으킬 위험성이 없다. 더욱이, 상기 방법에 따라서 제조된 마찰 표면들은 재사용될 수 있고 여전히 만족스러운 정지 마찰 계수를 제공할 수 있다는 점이 시험에서 나타났다. 상기 방법에 따라서 마찰 표면을 제공하는 것은 열 스프레이 경질 입자 증착의 공지된 기술보다 덜 비싸고, 더 신뢰성 있으며, 반복 가능한 것으로 증명되었다. 또한 위의 본 발명의 공정에서 기계 부품의 치수들은, 하나의 상대면상의 경질 입자 증착이 열 스프레이에 의해 제공되는 공지 기술과 비교할 때, 상대적으로 제어하기 쉽다는 것도 밝혀졌다. 따라서, 정확하게 압착된 조립체에서 두께 방향의 치수는 매우 낮은 공차로 제어될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 마찰면을 조면화시키는 것은 대략 Ra 3 ㎛와 같거나 또는 그보다 큰 표면 조도를 얻도록 수행된다.
다른 예시적인 실시예에서, 마찰면을 조면화시키는 것은 대략 Ra 3 ㎛ 내지 대략 Ra 20 ㎛ 사이의 표면 조도를 얻도록 수행된다. 상대적으로 높은 조도 값은 우수한 정지 마찰 계수 및 동 마찰(dynamic friction) 계수를 초래하였다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 마찰면을 조면화시키는 것은 대략 Ra 6 ㎛ 내지 대략 Ra 16 ㎛ 사이의 표면 조도를 얻도록 수행된다.
예시적인 실시예에서, 마찰면을 조면화시키는 것은 매끄러운 면, 즉, 처리되지 않은 기계 가공면을 그리트 블래스팅(grit blasting)함으로써 수행된다. 그리트 블래스팅은 반복 가능한 결과를 제공하는 상대적으로 경제적이고 간단하며 잘 증명된 과정이다.
예시적인 실시예에 따르면, 그리트 블래스팅은 0.25 내지 3.0 mm 크기의 그리트로써 수행된다. 그리트에 대하여 표시된 크기 범위는 마찰면에 대하여 원하는 조도를 제공하며, 물론 적용된 공정의 파라미터들에 관련된다.
바람직하게는, 그리트 블래스팅은 산화 알루미늄 그리트를 가지고 수행된다. 산화 알루미늄은 적절하고 경제적인 그리트 재료이다.
상기 마찰면을 조면화시키는 것은 원하는 조도를 반영하는 접촉 표면 프로파일을 갖는 단단한 부재에 의한 한번 이상의 오버롤링(overrolling) 또는 스탬핑(stamping)으로부터 초래되는 직접적인 기계적 변형에 의하여 얻어질 수도 있다,
예시적인 실시예에서, 조면화된 면은 400 HV와 같거나 또는 400 HV보다 큰 값으로 경화된다. 조면화된 면을 대략 400 HV 내지 대략 3000 HV 사이의 값으로 경화시킴으로써 우수한 결과가 얻어졌다.
예시적인 실시예에 따르면, 조면화된 면의 경화 공정은 다음 중 하나 또는 그 이상을 포함한다: 플라즈마 질화작용(Plasma Nitriding), 화학 기상 증착, 플라즈마 인핸스드 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 물리 증기 증착, 도요타 확산 공정(Toyota diffusion process), 기체 질화작용(Gas Nitriding), 이온 주입(Ion implantation), 크로마팅(Chromating), 레이저 주입(Laser impregnation), 레이저 경화, 화염 경화 또는 인덕션 경화(Induction hardening) 또는 퀀칭(quenching).
본 발명의 목적은 압착력을 제공하기 위하여 마찰 요소 마다 적어도 2개의 클램핑 장치들에 의하여 적어도 2개의 기계 부품들의 2개의 상대되는 금속 표면들 사이에서 마찰 부재가 압착될 때, 전단 운동에 대하여 높은 저항을 발생시키기 위하여 미리 결정된 적당한 두께를 갖는 강철 또는 철 마찰 부재를 제공함으로써 달성되며, 상기 마찰 부재는 상기 기계 부품들 중 하나의 상대면들과 상대되도록 적어도 하나의 마찰면을 구비하고, 마찰면은, 조면화시키는 단계 및 이후에 조면화된 마찰면을 비증착 표면 경화(non-depositing surface hardening)시키는 단계에 의해 만들어진다.
바람직하게는, 마찰 요소는, 마찰 부재의 두께를 형성하는 2개의 반대편 평탄면들 사이에서 거리를 갖는 평평한 동체이다.
따라서 마찰 부재는 원형의 고체의 둥근 형태 또는 고리 형상의 형태의 조합을 가질 수 있다.
마찰 부재는 적어도 2개의 텐션 부재들의 통과를 위한 하나 또는 그 이상의 구멍들을 가질 수 있다.
마찰 부재는 플레이트와 같은 동체의 일측면상에 마찰면을 가질 수 있고 따라서 상기 플레이트와 같은 동체의 다른 측면에 매끄러운 면을 갖는다.
마찰 부재는 예를 들어 적절한 일반적인 표면 기계 가공/컨디셔닝(conditioning)으로부터, 상기 플레이트와 같은 동체의 양측면상에 마찰면을 가질 수 있다.
마찰 부재는, 대향하는 상대면들이 마찰 부재의 개별적인 측면에 대하여 정확하게 압착되었을 때 개별적인 기계 부품들의 대향하는 상대면들 사이의 좁은 공차 내에서도 거리를 형성하기 위한 특정의 두께를 가질 수 있다.
마찰 부재는 마찰 부재에 관한 정보를 유지하는 전자 태그(electronic tag)를 구비할 수 있다.
상기의 목적은 또한 제 1 기계 부품으로부터 적어도 하나의 면 및 제 2 기계 부품으로부터의 면을 포함하는 조립체에 의해서 달성되는데, 상기 면들은 본 발명에 따른 중간 마찰 요소의 개별적인 측면에 대하여 압착됨으로써 상기 면들을 따르는 전단 운동에 대하여 상호 고정된다.
바람직하게는, 기계 부품들의 상대 표면들 및 마찰 요소의 마찰면들의 외부 윤곽 및/또는 내부 윤곽의 적어도 일부는 동일하다.
그에 의하여 요소 및 부품들 가장자리의 조립된 세트에 걸친 일부 기하학적 기능성이 허용되며, 예를 들어, 활강 피스톤(sliding piston)을 위한 조합된 실린더 내측 가동면(combined cylinder inner running face), 또는 조합된 로드(combined rod)는 일부 패킹(packing)에 의해 외부로 소제되고; 공통의 윤곽은 적절하게 제작된 개별의 윤곽들의 조립 작용 중에 정확한 상호 위치 선정에 의하여 구현될 수 있고; 또는 공통의 윤곽은 일부 기계 가공에 의하여 조립 작용 이후에 구현될 수 있다. 따라서 본 발명에 의해 조립되는 초기 단계(earlier stage)에 조합된 "반 일체화된(semi-integral) 부품상에서 더 "제조할 수 있는" 가능성이 열리게 되며, 예를 들어 공통적인 경질 크롬 층의 적용이 예를 들어 피스톤 로드 조합의 밑에 있는 매끄러운 조립 영역을 가로지른다.
바람직하게는, 조립체의 상호 압착된 근접면들의 적어도 한 쌍이 상대면으로부터 변형 가능하게 압착되거나 또는 덮이지 않은 적어도 하나의 영역을 갖는다.
그에 의하여, 요소/부품 영역들의 상부 및/또는 하부의 중첩이 예상된다. 더욱이, 요소 표면 연장부에 걸친 클램핑 응력은 그에 의하여 적절하게 위치될 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 제 1 기계 부품은, 각각 상기 조립체(조합)의 일부가 되도록 적어도 2개 면의 영역들을 갖는다.
조립체는, 각각 상기 (조합된) 조립체의 일부가 되도록, 적어도 2개 면의 영역들을 구비한 적어도 하나의 제 2 기계 부품을 가질 수 있다.
따라서, 하나의 부품(조합)으로부터 다음의 부품(조합)으로 조립체를 "연쇄(chain)"시키는 가능성도 또한 확립된다.
바람직하게는, 제 1 기계 부품의 적어도 2개 면의 영역들이 각각 제 2 기계 부품의 대응하는 수의 면 영역들에 조립된다.
그에 의해서, 2개 기계 부품들로부터의 상대면들의 적어도 2 쌍들 사이에서 조립이 가능한 반면, 양쪽 부품으로부터의 다른 조립 가능성을 여전히 갖는다. 또한, 예를 들어 볼 및 외피의 상대면들이 자동적으로 상호 정렬을 확립하는 2개의 대향하는 삼각대들의 조립(즉, 단단한 고정)이 달성될 수 있다.
상기 기계 부품과 상기 제 2 기계 부품 사이의 2개의 조립체는 상기 부품들 사이 및 상기 조립체들 중 적어도 2개 사이에서 특정 치수의 개구를 한정하도록 함께 작용될 수 있다.
따라서, 함께 작용하는 마찰 요소들의 두께를 통하여 조절된 치수를 갖는, 간격을 두고 산재된(spanned around) 구멍을 만들 수 있다.
조립체의 제 1 기계 부품은 크로스헤드 타입(crosshead type)의 내연 기관의 크랭크샤프트를 위한 메인 베어링을 지지하는 베드플레이트(badplate)일 수 있고, 제 2 기계 부품은 메인 베어링 캡(main bearing cap)일 수 있고, 개구는 메인 저널(main journal) 둘레에 위치된 베어링 외피 수단(bearing shell means)을 위한 공간이며, 적어도 2개의 함께 작용하는 마찰 요소들은 베어링 조합체 둘레에 정확하게 조립되었을 때 각각의 특정된 두께에 의해 베어링 간극(bearing clearance)을 형성한다.
상기의 목적은 또한 기계 부품의 적절한 금속성인, 강철 또는 철의 제 2 면과 상대되는 제 1 마찰면을 포함하는 강철 또는 철 기계 부품을 제공함으로써 달성되며, 여기에서 제 1 마찰면은 조면화되고 비증착 경화된 강철 또는 철의 면이다.
예시적인 실시예에서, 상대되는 제 2 면은 제 1 면의 표면 경도보다 작은 표면 경도를 갖는다.
바람직하게는, 상기의 상대되는 제 2 면은 실질적으로 매끄러우며, 즉, 상대되는 제 1 면에 대한 의도된 압착 동안에 소성 변형 및 형상 맞춤을 위해 적절하게 준비된다.
일 실시예에 따르면 기계 부품들은 연소 엔진의 부품들이다.
예시적인 실시예에서 제 1 마찰면의 표면 조도는 대략 Ra 3 ㎛ 와 같거나 또는 그보다 크다.
다른 예시적인 실시예에서 제 1 면의 표면 조도는 대략 Ra 3 ㎛ 내지 대략 Ra 20 ㎛ 사이이다.
대안으로서, 제 1 면의 표면 조도는 대략 Ra 6 ㎛ 내지 대략 Ra 16 ㎛ 사이일 수 있다.
바람직하게는, 제 1 면의 표면 경도가 400 HV와 같거나 또는 그보다 크다.
대략 400 HV 내지 대략 3000 HV 사이의 제 1 면의 경도로써 우수한 결과가 얻어졌다.
상기의 목적은 또한 2개의 금속 기계 부품들의 상대되는 마찰면들 사이에서 높은 정지 마찰 및 동적 마찰(dynamic friction)을 제공하는 방법을 제공함으로써 달성되는데, 상기 방법은 상기 기계 부품들에 상대되는 마찰면들을 제공하고, 상기 마찰면들 중 하나는 매끄럽고, 상기 마찰면들 중 다른 하나는 강철 또는 철이며, 조면화되고 이후에 비증착 표면 경화 처리에 의하여 표면 경화된다.
본 명세서의 다음의 상세한 부분에서, 본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 대형 2 행정 디젤 엔진의 메인 크랭크샤프트 베어링에 대한 도면이다.
도 2는 도면에 도시된 베어링의 베어링 캡과 베어링 지지부 사이에 배치된 마찰 증가용 심(shim)에 대한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 심(shim)상에 이용된 마찰 표면의 단면의 사진이다.
도 1은 대형 2 행정 디젤 엔진의 메인 크랭크샤프트 베어링에 대한 도면이다.
도 2는 도면에 도시된 베어링의 베어링 캡과 베어링 지지부 사이에 배치된 마찰 증가용 심(shim)에 대한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 심(shim)상에 이용된 마찰 표면의 단면의 사진이다.
본 발명이 사용될 수 있는 한가지 분야는 대형 2 행정 유니플로우(uniflow)소기 디젤 엔진의 메인 베어링의 조립체로서, MAN B & W ® 브랜드의 디젤 엔진과 같은 것이다. 그러나, 본 발명은 다른 분야에서도 사용될 수 있으며, 특히 4 행정 디젤 엔진과 같은 연소 엔진의 분야에서 사용될 수 있고, 예를 들어 MAN ® 브랜드의 4 행정 디젤에서 사용될 수 있다.
도 1은 대형 2 행정 디젤 엔진의 메인 베어링의 측면도이다. 메인 베어링은 받침대(bedplate)에 의해 지지된다.
받침대는 높고, 용접된 길이 방향 거더들(girders) 및 베어링 지지부(20)를 갖는 횡단 거더들(10)로 이루어지고, 즉, 받침대는 압연된 금속 플레이트 재료로 만들어진 일체형의 용접 구조체이다. 메인 베어링 지지부(20)는 주조 강철 요소일 수 있거나, 또는 압연된 강철 슬래브 또는 플레이트일 수 있다. 횡단 거더(10)들은 메인 베어링 지지부가 그 사이에 일체화된 2개의 웹플레이트(webplate)로 이루어진다.
메인 베어링 지지부(20)는 그것의 구멍(bore) 안에 베어링 금속으로 라이닝(lining)된 얇은 저부 베어링 외피(bearing shell, 23)을 유지한다.
주조된 철 베어링 캡(cast iron bearing cap, 40)은 베어링 지지부(20)상에 장착되고 심들(shims, 50)이 그 사이에 있다. 베어링 캡(40)은 상부 베어링 외피(43)를 위한 원호 형상 지지 표면을 구비하고, 상부 베어링 외피도 얇은 외피 유형으로서, 베어링 금속이 증착(deposition)된 강철 플레이트에 의해 형성된다. 베어링 캡(40)은 유압으로 장력이 가해진 볼트(42)들에 의해 제 위치에 유지되며, 볼트들은 메인 베어링 지지부(20)의 동체 안에 구비된 나사 구멍들 안에 고정된다.
메인 베어링 지지부(20)는 마찰을 위한 접합면(30) 및 마찰을 위한 접합 표면(32)을 구비한다. 베어링 캡(40)은 마찰을 위한 접합면(32) 및 마찰을 위한 접합표면(46)을 구비한다. 대향되게 배치된 접합표면(30/44 및 32/46)들은 베어링 캡(40)을 지지하고 고정시키는 역할을 한다.
여기에서, 마찰면 및 접합표면(30,32,44,46)들은 바람직하게는 수평이고, 실질적으로 개별의 볼트(42)들에 대하여 직각이다. 접합면들은 실질적으로 매끄러우며, Ra 0.4 ㎛ 또는 그보다 작은 조도를 갖는 연마된 매끄러운 표면일 수 있다.
따라서, 볼트(42)를 통한 장력은 면(30,32,44,46)들을 통해 횡방향으로 통과된다. 측방향의 힘들이 볼트 장력에 의해 발생된다. 엔진 작동 중에 발생된 측방향의 힘들은 마찰에 의해 베어링 캡(40)과 베어링 지지부(20) 사이에서 전달된다.
본 발명의 정지 마찰 증가면(47)을(도 2) 구비하는 심(shim, 50)은 접합면(30, 44)들 사이에 배치되고, 마찬가지로 정지 마찰 증가면을 구비하는 심(shim, 50)이 접합면(32,46) 사이에 배치된다. 심(shim, 50)들은 간격자(spacer) 및 여기에서 2개 측면으로 되어 있는 마찰 부재로서 작용한다. 용이한 가공을 허용하도록 관련된 물리적인 크기를 갖는 베어링 캡(40)에는 면(44,46)들 중 하나/또는 그 이상에 정지 마찰 증가면이 제공될 수 있다; 따라서 상대되는 심(shim, 50)의 면은 매끄러운 반면에, 접합면(30,32)에 각각 접촉하는 반대편의 심(shim, 50)의 면에는 정지 마찰 증가면이 제공될 수 있는데, 왜냐하면 이러한 예에서 받침대의 접합면(30,32)들이 본 발명의 가공을 받아들이기에는 너무 다루기 어려운 것으로 밝혀졌기 때문이다. 바람직하게는, 마찰 증가면을 제공하는 모든 가공이 가장 작은, 즉, 가장 다루기 쉬운 부분으로 집중되고, 여기에서는 심(shim, 50)으로 집중되는데, 심(shim)은 결국 양쪽의 반대편 접촉면들에 적용된 정지 마찰 증가면을 가질 수 있다. 그로부터의 다른 장점은 통상적으로 훨씬 크고 무거운 엔진 부분들의 상대되는 매끄러운 면들을 위한 금속 재료를 더 자유롭게 선택하는 것이다.
도 2는 심(shim, 50)을 더 상세하게 도시한다. 심(shim, 50)은 볼트(42)들을 수용하기 위한 구멍(54)들을 구비하고, 심(shim)은 강철 플레이트 재료로 만들어진다.
마찰 증가의 기능과는 별도로, 심(shim, 50)들도 메인 베어링의 치수를 조절하는 역할을 하고, 따라서 상부면 및 하부면(47)이 평행하고 바람직하게는 평탄하다. 이러한 조절은 심(shim, 50)을 위한 적절한 두께(t)를 이용함으로써 달성된다. 심(shim, 50)은 단단한 슬래브(slab)로서 공급되거나, 또는 밴드(band) 또는 롤(roll)로부터의 상대적으로 유연성이 있는 제품으로서 공급된다.
이제, 심(shim, 50)의 상부면(47) 및 하부면(47)은, 이들 마찰면(47)들이 소성 변형 가능한 금속의 매끄러운 상대면과 접촉되게 클램핑될 때, 높은 정지 마찰을 제공하는 표면 구조 및 특성을 갖는다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 상대되는 표면들은 접합면(30,32,44,46)들이다.
마찰면(47)을 위한 적절한 특성들은 심(shim, 50)의 매끄러운 면(47)을 조면화시키고 이후에 면(47)에 대한 비증착 표면 경화 처리(non-depositing surface hardening treatment)에 의해 얻어진다.
이와 관련하여, "비 증착(non-depositing)"이라는 용어는, 공정에서 경질 재료의 층을 면(47)에 증착시키지 않는 것을 의미한다. 그러나, "비 증착"이라는 용어는 철 또는 강철 표면이 경화 공정에서 요소들을 흡수하는 모든 공정을 포함하며, 예를 들어 크롬 또는 질소의 흡수를 포함한다.
조면화시키는 공정에 대해서는 그리트 블래스팅(grit blasting)으로써 우수한 결과가 얻어졌다. 그러나, 에칭 또는 냉간 성형(cold forming)과 같은, 다른 표면 조면화 공정이 이용될 수도 있다.
마찰면(47)에 대하여 수용 가능한 특성을 얻으려면 대략 Ra 3 ㎛ 와 같거나 또는 그것을 초과하는 표면 조도가 필요하다는 점이 시험에서 얻어진다. 마찰면을 조면화시키는 것이 대략 Ra 3 ㎛ 내지 대략 Ra 20 ㎛ 사이의 표면 조도를 얻도록 수행될 때 우수한 결과가 얻어졌으며, 마찰면을 조면화시키는 것이 대략 Ra 6㎛ 내지 대략 Ra 16 ㎛ 사이의 표면 조도를 얻도록 수행될 때 최상의 결과가 얻어진다.
그리트 블래스팅이 0.25 내지 3.0 mm 의 그리트(grit)를 가지고 수행될 때 우수한 결과가 얻어졌다. 그리트를 위한 적절한 재료는 산화 알루미늄이지만, 다른 재료들이 이용될 수 있다. 바람직하게는, 그리트가 순수한 것이어야 한다.
조면화된 면은 400 HV (Vickers Pyramid Number)와 같거나 또는 그보다 높은 값으로 경화될 필요가 있다는 점이 시험에서 나타난다. 조면화된 면이 대략 400 HV 내지 대략 300 HV 사이의 값으로 경화될 때 우수한 결과가 얻어졌다.
표면 조도를 확립하기 위하여 고속의 단단하고 대량의 그리트 입자들의 충격으로부터 초래되는 동역학적 효과를 사용하는 대신에, 변형의 힘을 적용하기 위한 직접적인 기계적 방법들이 이용될 수 있다. 따라서, 마찰면이 되는 표면을 조면화시키는 것은, 수용 재료의 표면으로 "롤링(rolling)"되는 적절한 경도 및 표면 조직을 구비하고 힘이 가해지는 휘일(wheel)/롤러(roller)을 가지고 오버롤링(overrolling)함으로써 달성될 수 있다. 또한 적당한 공구면을 가지고 수용면으로 스탬핑(stamping)하는 것도 필요한 표면 조도를 얻는, 유용한 기계적 표면 변형 방법이다. 모든 그러한 직접 기계적으로 작용하는 방법들은 연속적인 더 많은 처리들중의 하나로서 수행될 수 있으며, 그것은 한번의 오버롤링(overrolling) 또는 전체 면적의 스탬핑에 의해 처리될 수 없는 넓은 표면의, 예를 들어 "한번의 부분(part-of-a-time)"으로서 이용될 수 있다. 그러한 부분 표면 처리외에도 동일한 표면 영역상의 연속적인 처리들의 조합이 이용될 수 있다. 예를 들어 동일한 "선형 패턴"으로써 여러 방향으로부터 동일 표면상에 오버롤링하는 것은 미래의 마찰 표면을 소망되는 횡단 패턴으로써 조면화 하도록 이용될 수 있다. 또한 상이하게 기계적으로 작용하는 표면 변형 공구들을 가지고 동일한 표면 영역을 연속적으로 처리하는 것이 원하는 표면 조도를 얻도록 이용될 수 있다.
다음의 표면 경화 처리들이 조면화된 표면을 경화시키는데 이용될 수 있다. 다음은 전부를 다 열거하는 목록이 아니며, 여기에 설명되지 않고 이용될 수 있는 다른 표면 경화 처리가 있을 수 있다는 점이 주목되어야 한다: 플라즈마 질화작용(Plasma Nitriding), 화학 기상 증착, 플라즈마 인핸스드 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 물리 증기 증착, 도요타 확산 공정(Toyota diffusion process), 기체 질화작용(Gas Nitriding), 이온 주입(Ion implantation), 크로마팅(Chromating), 레이저 주입(Laser impregnation), 레이저 경화, 화염 경화 및 인덕션 경화(Induction hardening) 또는 퀀칭(quenching)이 포함되며, 그러한 경화 과정의 공통적인 특징은 더 이상의 재료 층의 증착 없이도 적절한 재료 경도를 확립하는 성능이다.
심(shim, 50)의 전체적인 두께는 메인 베어링의 두께(베어링의 간극/압착)에 영향을 미칠 것이므로 정확하게 제어될 필요가 있다. 실제에 있어서 베어링 간극의 원하는 크기는 적절하게 적당한 두께(t)를 갖는 심(shim, 50)을 이용함으로써 달성된다. 마찰 표면(47)들을 얻는데 이용된 공정들은 고도로 반복 가능하고, 고려되어야 하는 그 공정들 동안에 발생되는 치수 변화에 걸쳐서 우수한 제어를 제공한다.
그리트 블래스팅으로 조면화시키는 공정은 심(shim, 50)의 전체 두께에 작은 증가를 일으킨다 (실질적으로 그리트 블래스팅 동안에 심(shim) 재료가 제거되지 않지만, 거친면에 있는 정상부(peak)가 심(shim, 50)의 두께 증가를 발생시킨다).
표면 경화 공정의 유형에 따라서, 표면 경화 공정 동안에 심(shim, 50)의 두께(t)도 증가된다. 크롬 또는 질화물 형성부의 흡수와 같이, 분자들이 심(shim)의 표면에 가까운 재료 안으로 흡수되는 공정에서, 심(shim, 50)의 전체 두께(t)에 작은 증가가 있다. 그러한 증가도 잘 제어될 수 있고 반복 가능하며, 따라서 정확한 두께 공차를 갖는 심(shim, 50)이 설명된 공정들을 가지고 상대적으로 용이하게 만들어질 수 있다.
결과적인 심(shim, 50)은 메인 베어링의 치수 조절에 대하여 잘 정해진 두께(t)를 갖는다. 따라서 메인 베어링의 클램핑을 위하여 적절한 거리의 심(shim, 50)이 얻어진다. 심(shim, 50)은 전형적인 스페어 부품(spare part)으로서, 엔진의 수명 기간 동안에 교체될 것이다.
일 실시예에 따르면, 기계 부품은 2개의 반대편 외측의 매끄러운 면들을 구비하는데, 각각의 형상 및 표면 영역의 연장부는, 하나/하나 이상의 다른 기계 부품상에 위치하는, 본 발명에 따라서 조면화되고 비증착 경화된 개별의 마찰 표면에 상대된다.
일 실시예에 따르면, 심(shim)( 또는 마찰 표면(47)을 갖는 다른 기계 부품)에는 기계 부품에 대한 상세한 정보를 저장한 전자 태그(electronic tag)가 제공된다. 정보는 부품의 측정된 재료 분석 스펙트럼 프로파일 및/또는 상기 기계 부품의 설치에 관련된 데이터 및/또는 사용 이력을 포함할 수 있다.
조면화되고 차후에 비-증착 경화된 강철 또는 철의 마찰면과 상대되는 면은, 일 실시예에 따라서 소성적으로 변형 가능한 금속 재료의 매끄러운 상대면으로서, 그것은 조면화되고 차후에 비-증착 경화된 강철 또는 철의 마찰면의 표면 경도값보다 낮은 표면 경도값을 갖는다.
도 3은 본 발명의 마찰면을 통한 단면의 사진이다. 재료는 질화된 강철(nitriding steel)이다. 재료는 그리트 블래스팅되었고 플라즈마 질화되었다. 단면의 제조 이후에, 표면이 에칭되었다. 사진은 클램핑되지 않은 영역에서 찍은 것이다. 표면을 조면화시키는 공정에 의해 야기된 절정부(peak) 및 눌림부(dent)가 명확하게 도시되어 있다. 표면에 가장 가까운 밝은 칼러의 층은 질화 작용에 의해 경화되었다. 상부 재료의 경도 및 확산 영역에서 깊이 있는 재료의 경도가 도면에 표시되어 있고, 오직 상부 표면층만이 실질적으로 경화된 것을 나타낸다. "B" 는 베이스 재료를 나타낸다. "D"는 침전된 질화물 니들(nitride needle)을 갖는 확산 영역을 나타내고. "U" 는 영향을 받지 않는 베이스 재료를 나타낸다. 영역들의 경도 및 스케일(scale)의 표시는 사진에 나타나 있다.
마찰면들의 최적 표면 구조 및 특징들은 특정의 용도에 의존하게 될 것이며, 예를 들어 구성 요소들에 대한 하중, 클램핑 압력, 기계 부품들의 경도, 대향하는 상대 표면의 다른 특성들 및 사용 중의 진동 레벨들에 의해 영향을 받을 것이다. 공통적인 힘으로 클램핑될 때, 바람직하게는, 상기 조립체의 본 발명에 따른 정지 마찰 증가면을 포함하는 마찰 면들의 모든 세트들이 동일한 공통의 클램핑 힘을 만족스럽게 받도록 서로 조절된다. 그러한 상황은 예를 들어 심(shim, 50)과 같은 심(shim)들이 더 많이 클램프되었을 경우에 주어진 결과의 전체 두께를 달성하도록 단일 두께의 모듈(module)로서 쌓이는 때와 관련된다. 바람직하게는, 그러한 상황에서, 쌓아올린 심(shim)들 중 적어도 하나의 심(shim)은 (다른 심(shim) 또는 부품의) 상대되는 정지 마찰 증가 표면과 접촉하는 하나의 매끄러운 표면을 갖는 반면에, 그것의 반대편 면은 본 발명의 정지 마찰 증가 표면을 갖는다. 그러한 구성에 의하여, 심(shim)들은 상호 접촉하는 면들 사이에 이루어지는 마찰에 영향을 미치지 않으면서 심(shim)의 쌓아올린 것들에서 어느 곳에나 삽입될 수 있고/제거될 수 있으며, 물론 적절한 실용적 디자인이 제공된다. 그러한 디자인이 바람직하게는 압착 수단(42)의 제거 없이 오직 그것의 이완에 의해 삽입/제거를 용이하게 하도록 주위 윤곽 내에 있는 "손가락 모양의(fingered)" 평탄 형상일 수 있다. 예를 들어 베어링 간극의 조절을 위한 상기 설명된 용도로부터, 많은 대부분의 유사한 심(shim)들 중에서 잘못된 두께의 심(shim)을 선택하게 되는 위험성을 쉽게 상상할 수 있는데, 왜냐하면 얻고자 하는 결과적인 두께 정밀도가 예를 들어 0.01 mm 내에 있기 때문이다. 따라서 본 발명의 정지 마찰 증가 표면을 구비하는 본 발명의 심(shim) 또는 다른 부품의 안정된 식별이 필수적이다. 그러한 식별은 대형의 부품들에서 예를 들어 안정된 참조를 위하여 스탬핑되거나 또는 새겨진 숫자 등에 의하여 관련 부품으로 용이하게 제공될 수 있다. 바람직하게는 그러한 데이터가 연장된 귀부분(ear) 또는 노출된 탭(tab)에 위치될 수 있는데, 이들은 조립 작용 동안에 정확한 (상호) 위치 선정을 위한 수단을 가질 수도 있다. 그러나 본 발명의 마찰 부재의 전체적인 기능성에 기여하는 많은 상이한 파라미터들 때문에, 그러한 부재에 대한 모든 관련 데이터를 전자 "태그(tag)" 안에 저장시키는 것이 유리하며, 전자 태그는 적절한 장치에 의해 원격으로 독출될 수 있어서 태그에 있는 정보를 신속하게 표시하는 결과를 가져온다. 그러한 독출 작용은 육안으로 접근하는 것이 불가능한 좁은 환경에서도 수행될 수 있다. 바람직하게는, 그러한 태그는 장착/설치된 상황에서 사용되는 동안 "독출"/디코딩될 수 있도록 기계 부품에 장착되어, "자신의 이력을 나타"낼 수 있도록 됨으로써, 예를 들어 다음의 서비스 점검에서 예를 들어 베어링 마모를 보상하기 위하여 다른 두께의 심(shim)을 미리 주문하는 것에 관한 결정을 용이하게 한다. 물론, 예를 들어 실제의 설치 시간 및 조건들도 더욱 양호한 감독을 위하여 부품의 태그로 독출될 수 있다. 또한, 예를 들어 부품의 재료 분석 스펙트럼 프로파일에 관한 정보와 같은 인증 수단 또는 공정 이력이 태그 내용에 포함될 수 있어서 부정확한 사용을 억제하거나 또는 나타낸다.
위에서 설명된 실시예들은 대형 2 행정 디젤 엔진의 메인 베어링을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 함께 가압되거나 또는 클램프되는 상대되는 면들의 임의의 적절한 세트와 관련되어 사용될 수 있고, 즉, 상대되는 마찰 면들은 평탄할 필요가 없고, 만곡될 수도 있다. 마찰면들은 메인 베어링의 부분일 필요가 없고, 그것은 2개의 상대되는 표면들을 함께 가압함으로써 고정되는 임의의 다른 기계 구성 요소일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 마찰면은 여러 번 다시 하는 클램핑 작업 이후에서도 실질적으로 그것의 마찰 특성을 보존하기 때문에, 베어링 지지부(면(30,32)) 또는 베어링 캡(면(44,46))과 같이 용이하게 교체되지 않는 기계 부품들에 적용될 수 있다. 베어링 지지부 및 베어링 캡에 높은 마찰의 면들을 구비하는 경우에, 심(shim)들은 매끄러운 상대 면들을 갖는 단순한 박판/플레이트 재료일 수 있다.
청구항에서 이용된 "포함하는"이라는 용어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제시키지 않는다. 청구항에서 이용된 "하나의"는 복수개를 배제시키지 않는다.
청구항에서 이용된 참조 번호들은 청구 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
비록 본 발명이 예시의 목적으로 상세하게 설명되었을지라도, 그러한 상세 내용이 오직 예시의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 당업자에 의하여 변형이 이루어질 수 있다.
Claims (31)
- 압착력을 제공하기 위하여 마찰 요소(50) 마다 적어도 2개의 클램핑 장치(42)들에 의하여 적어도 2개의 기계 부품(20,40)들의 2개의 상대되는 금속 표면(30,32,44,46)들 사이에서 마찰 부재(50)가 압착될 때, 전단 운동에 대하여 높은 저항을 발생시키기 위한 미리 결정된 적당한 두께를 갖는 강철 또는 철 마찰 부재(50)를 제공하기 위한 방법으로서, 상기 마찰 부재(50)는 상기 기계 부품들 중 하나의 상대면(30,32,44,46)들과 상대되도록 적어도 하나의 마찰면(47)을 구비하고, 상기 마찰면(47)을 조면화(roughening)시키고, 이후에 조면화된 마찰면(47)을 비증착 표면 경화(non-depositing surface hardening)시키는 것을 특징으로 하는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,
마찰면(30,32,44,46)을 조면화시키는 것은 대략 Ra 3㎛ 와 같거나 또는 그보다 큰 표면 조도(roughness)를 얻도록 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 2 항에 있어서,
마찰면(30,32,44,46)을 조면화시키는 것은 대략 Ra 3 ㎛ 내지 대략 Ra 20 ㎛ 사이의 표면 조도를 얻도록 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 3 항에 있어서,
마찰면(30,32,44,46)을 조면화시키는 것은 대략 Ra 6 ㎛ 내지 대략 Ra 16 ㎛ 사이의 표면 조도를 얻도록 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,
상기 마찰면(30,32,44,46)을 조면화시키는 것은, 원하는 조도를 반영하는 접촉 표면 프로파일(contact surface profile)을 갖는 단단한 부재로 한번 이상 오버롤링(overrolling) 또는 스탬핑(stamping)함으로써 초래되는 직접적인 기계 변형에 의해 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 1 항에 있어서,
마찰면(30,32,44,46)을 조면화시키는 것은 매끄러운 표면을 그리트 블래스팅(grit blasting) 함으로써 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 6 항에 있어서,
그리트 블래스팅은 0.25 내지 3.0 mm 크기의 그리트로 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 6 항에 있어서,
그리트 블래스팅은 산화 알루미늄 그리트로 수행되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 1 항에 있어서,
조면화된 면(30,32,44,46)은 400 HV 와 같거나 또는 그보다 큰 값으로 경화되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 9 항에 있어서,
조면화된 면(30,32,44,46)은 대략 400 HV 내지 대략 3000 HV 사이의 값으로 경화되는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 제 1 항에 있어서,
조면화된 면의 경화는: 플라즈마 질화작용(Plasma Nitriding), 화학 기상 증착, 플라즈마 인핸스드 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 물리 증기 증착, 도요타 확산 공정(Toyota diffusion process), 기체 질화작용(Gas Nitriding), 이온 주입(Ion implantation), 크로마팅(Chromating), 레이저 주입(Laser impregnation), 레이저 경화, 화염 경화 또는 인덕션 경화(Induction hardening) 또는 퀀칭(quenching)들 중 하나 또는 그 이상의 표면 경화 공정을 포함하고, 상기 표면 경화 공정들은 더 이상의 재료 층의 실질적인 증착 없이 적절한 재료면의 경도를 확립하는 성능을 공통적으로 가지는, 강철 또는 철 마찰 부재의 제공 방법. - 압착력을 제공하기 위하여 마찰 요소(50) 마다 적어도 2개의 클램핑 장치(42)들에 의하여 적어도 2개의 기계 부품(20,40)들의 2개의 상대되는 금속 표면(30,32,44,46)들 사이에서 마찰 부재(50)가 압착될 때, 전단 운동에 대하여 높은 저항을 발생시키기 위하여 적당한 두께를 갖는 강철 또는 철 마찰 부재(50)로서, 상기 마찰 부재(50)는 상기 기계 부품들 중 하나의 상대면(30,32,44,46)들과 상대되도록 적어도 하나의 마찰면(47)을 구비하고,
상기 마찰면(47)은 조면화시키는 단계 및 이후에 조면화된 마찰면(47)을 비증착 표면 경화(non-depositing surface hardening)시키는 단계에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 마찰 부재. - 제 12 항에 있어서,
상기 마찰 요소는 마찰 부재의 두께를 형성하는 2개의 반대편 평탄면들 사이의 거리를 갖는 평평한 동체인 것에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 13 항에 있어서,
원형의 고체의 둥근 형태 또는 고리 형상의 형태를 갖는 전체적인 자국(footprint)에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 12 항 내지 제 14 항의 어느 한 항에 있어서,
마찰 부재는 적어도 2개의 장력 부재(tension member)들의 통과를 위한 하나 또는 그 이상의 구멍들을 갖는 것에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 12 항 내지 제 15 항의 어느 한 항에 있어서,
플레이트와 같은 동체의 일측에 있는 마찰면을 가지고, 상기 플레이트와 같은 동체의 다른 측으로의 매끄러운 면을 갖는 것에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 12 항 내지 제 16 항의 어느 한 항에 있어서,
상기 플레이트와 같은 동체의 양측에 마찰면을 갖는 것에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 12 항 내지 제 17 항에 있어서,
반대편의 상대면(30,50,32,52)들이 마찰 부재(50)의 개별적인 측에 대하여 압착될 때, 개별적인 기계 부품(20,40)들의 반대편의 상대면(30,50,32,52)들 사이에서 거리를 형성하는 특정의 두께를 상기 마찰 부재(50)가 갖는 것에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 18 항에 있어서,
마찰 부재에 관한 정보를 유지하는 전자 태그(electronic tag)를 포함하는 것에 의해 특징지어지는, 마찰 부재. - 제 1 기계 부품으로부터의 적어도 하나의 면 및 제 2 기계 부품으로부터의 면을 포함하는 조립체로서,
상기 면들은, 청구항 제 12 항 내지 제 19 항의 어느 한 항에 따른 중간 마찰 요소의 개별 측면에 대하여 압착됨으로써 상기 면들에 따른 전단 운동에 대하여 상호 고정되는 것에 의해 특징지어지는, 조립체. - 제 20 항에 있어서,
양쪽 기계 부품들의 상대 표면들의 외부 윤곽 및/또는 내부 윤곽의 적어도 일부 및 마찰 요소의 마찰면들은 동일한 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
조립체의 상호 압착되는 근접한 면들의 적어도 한 쌍은 상대면으로부터 변형가능하게 압착되지 않거나 또는 덮이지 않은 적어도 하나의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 20 항, 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
적어도 하나의 제 1 기계 부품은 각각 상기 조립체의 부분이 되는 적어도 2개의 면 영역들을 갖는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 23 항에 있어서,
적어도 하나의 제 2 기계 부품은 상기 조립체의 부분이 되는 적어도 2개의 면 영역들을 구비하는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 24 항에 있어서,
제 1 기계 부품의 적어도 2개의 면 영역들은 제 20 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 제 2 기계 부품의 면 영역들의 대응하는 수(number)로 각각 조립되는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 25 항에 있어서,
상기 제 1 기계 부품과 상기 제 2 기계 부품 사이의 상기 적어도 2개의 조립체들은, 상기 조립체들 중 적어도 2개의 사이 및 상기 부품들 사이에 위치된 개구의 특정 치수를 정하도록 함께 작용하는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 28 항에 있어서 ,
제 1 기계 부품은 크로스헤드 유형의 내연 기관의 크랭크샤프트를 위한 메인 베어링들을 지지하기 위한 베드플레이트(bedplate)이고, 제 2 기계 부품은 메인 베어링 캡(main bearing cap)이고, 개구는 메인 저널(main journal) 둘레에 위치된 베어링 외피 수단(bearing shell means)을 위한 공간이고, 적어도 2개의 함께 작용하는 마찰 요소들은, 베어링 조합체 둘레에 조립될 때, 개별적으로 정해진 두께에 의하여 베어링 간극을 정하는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 12 항에 있어서,
마찰 부재는 심(shim, 50)이고 치수 조절 목적을 위하여 잘 특정된 두께(t)를 갖는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 제 12 항에 있어서,
마찰 부재는 심(shim, 50)이고 치수 조절 목적을 위하여 잘 특정된 두께(t) 및 심(shim)의 양쪽 측면상의 제 1 마찰면을 갖는 것을 특징으로 하는, 조립체. - 2개의 기계 부품들의 상대되는 금속 마찰 표면(20,40,50)들 사이에 높은 정지 마찰을 제공하는 방법으로서, 상기 방법은 상기 기계 부품(20,40,50)들에 상대되는 마찰면(30,32,44,46,47)들 중 하나 또는 그 이상의 세트를 제공하는 단계를 포함하고, 세트를 이룬 상기 마찰면들 중 하나(30,32,44,46)는 연성(softer)이고, 상기 세트를 이룬 상기 면들 중 다른 하나(47)는 강철 또는 철에 기초한 것으로서 조면화되고 이후에 비 증착 표면 경화 처리에 의하여 표면 경화되는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 마찰 부재들이 그들의 조합된 두께의 이용을 위하여 적층된 것을 특징으로 하는, 제 12 항, 제 28 항 또는 제 29 항 중 하나 또는 그 이상에 따른 적어도 2개의 마찰 부재들의 이용 방법.
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