KR20130086767A - 플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법에 관한 것으로, 축상에서 슬라이딩 가능한 원통형 부싱과, 상기 원통형 부싱의 일측과 결합하여 축 길이방향으로 가해지는 스러스트를 지지하는 스러스트 디스크, 상기 스러스트 디스크의 내주면에 배치되어 이물질의 유입을 막는 시일(seal)을 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 부싱의 외주면에 수나사산이 가공되고, 상기 원통형 부싱의 외주면에 가공된 상기 수나사산과 맞물리도록 상기 스러스트 디스크의 내주면에 암나사산이 가공되어 나사결합 됨으로써, 스러스트 디스크와 원통형 부싱을 각각 독립적으로 제조하고 각각에 다른 표면 처리를 할 수 있으므로 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 간단한 구조로 형성되어 스러스트 디스크와 원통형 부싱 중 어느 한쪽의 교체가 필요한 경우 부분적인 교체가 가능하다.

Description

플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법 {Bushing with Flange and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴삭기의 암구조물 일측에 구비되는 스러스트 디스크와 원통형 부싱이 결합된 플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도 1 에 예시된 바와 같이, 건설기계의 암이나 붐 또는 버켓 등과 같은 작업기는 관절 운동을 할 수 있도록 관절부를 구비한다.
특히, 건설기계 중 굴삭기의 암측면부는 축의 슬라이딩과 동시에 축의 길이방향으로 스러스트가 가해지므로 암측면부에 플랜지 붙이 부싱이 배치되는데, 이러한 플랜지 붙이 부싱은 대부분 기계 가공 및 단조 가공을 통한 일체형 방법으로 제조되고 있다. 즉, 외경을 가지는 환봉 또는 원통형의 재료에 플랜지 부분만 남기고 절삭 가공하는 기계 가공과, 고온에서 단조 가공을 가능하게 하는 단조기를 통해 반자동 형태로 가공하는 단조 가공으로 플랜지 붙이 부싱을 제조한다.
상기 기계 가공과 단조 가공 모두 부품 자체의 결함이나 특성 편차가 적다는 장점을 가지고 있지만 그에 반하여 가공 비용이 비싸며, 기계 가공의 경우 가공 시에 버려지는 원재료의 양이 많기 때문에 제조 원가가 높고, 단조 가공은 제조 공정이 복잡하다는 단점이 있다.
상기한 바와 같은 가공 과정을 통하여 일체형 플랜지 붙이 부싱을 제조하는데, 상기 플랜지 붙이 부싱의 플랜지부의 스러스트면과 원통형 부싱의 내주면의 슬라이딩면 특성을 다르게 부여하기 위하여 플랜지부의 스러스트면에는 열변형 없이 코팅 하는 기술인 용사 코팅을 하고, 원통형 부싱의 슬라이딩면에는 침탄 열처리를 한다.
그러나, 상기 플랜지 붙이 부싱은 일체형으로 제조되기 때문에 상기 두 공정 중 어떤 공정을 먼저 거치더라도 후속 공정으로 인한 불필요한 열처리가 가해지는 문제점이 있었다.
또한, 상기 가공 공정으로 일체형 플랜지 붙이 부싱을 제조하면 플랜지부의 스러스트면과 원통 내주면의 슬라이딩면 중 어느 한쪽의 수명이 다되거나 보수가 필요하게 되더라도 부품 전체를 교체해야 했다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 플랜지 붙이 부싱이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 건설기계의 암 구조물의 축상의 슬라이딩과 축 길이방향으로 가해지는 스러스트를 모두 고려하여 원통형 부싱과 스러스트 디스크를 각각 제조하여 조립하는 방식을 사용하고, 스러스트 디스크와 원통형 부싱 중 어느 한쪽의 교체가 필요할 경우에 부분적인 교체가 가능하도록 간단한 구조로 형성하여 원가를 절감하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법은, 축상에서 슬라이딩 가능한 원통형 부싱과, 상기 원통형 부싱의 일측과 결합하여 상기 축 길이방향으로 가해지는 스러스트를 지지하는 스러스트 디스크, 및 상기 스러스트 디스크의 내주면에 배치되어 이물질의 유입을 막는 시일(seal)을 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 부싱의 외주면에 수나사산이 가공되고, 상기 원통형 부싱의 외주면에 가공된 상기 수나사산과 맞물리도록 상기 스러스트 디스크의 내주면에 암나사가 가공되어 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 축상에서 슬라이딩 가능한 원통형 부싱과, 내주면에 돌출부가 형성되고 상기 원통형 부싱의 일측과 결합하여 상기 축 길이방향으로 가해지는 스러스트를 지지하는 스러스트 디스크, 및 상기 스러스트 디스크의 내주면에 배치되어 이물질의 유입을 막는 시일(seal)을 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 부싱의 외주면에 수나사산이 가공되고, 상기 원통형 부싱의 외주면에 가공된 상기 수나사산과 맞물리도록 상기 스러스트 디스크의 내주면에 암나사산이 가공되어 나사결합되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 외주면에 수나사산이 가공된 원통형 부싱을 마련하는 단계와, 상기 수나사산과 맞물리도록 내주면에 암나사산이 가공된 스러스트 디스크를 마련하는 단계, 및 상기 원통형 부싱의 수나사산과 상기 스러스트 디스크의 암나사산을 결합하는 단계로 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지 붙이 부싱 및 그 제조방법에 의하면, 스러스트 디스크와 원통형 부싱을 각각 독립적으로 제조함으로써 각기 다른 표면 처리를 할 수 있어 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.
또한, 어느 한쪽만의 수명이 다하여도 각각의 교체가 가능하므로 유지 및 보수에도 효과가 있다.
도 1 은 건설기계 중 하나인 굴삭기의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 관절부의 조립구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 플랜지 붙이 부싱의 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명의 플랜지 붙이 부싱의 결합단면도이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지 붙이 부싱의 결합단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계의 관절부의 조립구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 붙이 부싱의 분해사시도이며, 도 4 는 본 발명의 플랜지 붙이 부싱의 결합단면도이다.
도 2 내지 도 4 를 참조하면, 축(400)을 중심으로 회전 마찰 운동하는 암구조물(200)의 일측에 설치되고 상기 축(400)의 외경에 배치되는 플랜지 붙이 부싱(100)과, 상기 축(400)의 외주연에 설치되고 상기 플랜지 붙이 부싱(100)과 소정의 간격을 가지도록 배치되는 브래킷(300)으로 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 붙이 부싱은, 축(400)상에서 슬라이딩 가능한 원통형 부싱(110)과, 상기 원통형 부싱(110)의 일측과 결합하여 축(400) 길이방향으로 가해지는 스러스트를 지지하는 스러스트 디스크(120), 및 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 배치되어 이물질의 유입을 막는 시일(seal, 130)을 포함하여, 상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 수나사산(112)이 가공되고, 상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 가공된 상기 수나사산(112)과 맞물리도록 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 암나사산(122)이 가공되어 상기 원통형 부싱(110)과 상기 스러스트 디스크(120)는 나사결합된다.
이때, 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 형성된 암나사산(122)은 접촉높이가 0.8 내지 3.5mm, 피치가 1.5 내지 6mm 사이 값을 갖도록 형성되고, 상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 형성된 수나사산(112)은 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면의 암나사산(122)과 맞물리도록 형성된다.
상기의 나사가공의 접촉높이와 피치 값은 건설기계의 크기와 작업 환경에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 플랜지 붙이 부싱(100)은 나사가공으로 조립되는 구조이므로 사용 중 스러스트 디스크(120)의 스러스트면(121) 또는 원통형 부싱(110)의 슬라이딩면(111) 중 어느 한쪽의 수명이 다하였을 경우에 손쉽게 분리하여 교체할 수 있다.
또한, 원통형 부싱(110)의 내주면에는 침탄 열처리, 질화 열처리, 소결체 접합, 그루브 가공, FM(fine mesh)가공, 딤플가공 등의 후처리가 가해지고, 스러스트 디스크(120)의 표면에는 용사, 플라즈마, 저온분사코팅, 레이저 클래딩, 브레이징 접합, 복합 열처리, 크롬코팅 및 티타늄코팅 등의 표면 처리를 한 경화면(126)이 형성되는데, 이는 플랜지 붙이 부싱(100)의 내구성을 높여주기 위함이다.
본 발명에 따른 플랜지 붙이 부싱의 제조방법은, 외주면에 수나사산(112)이 가공된 원통형 부싱(110)을 마련하는 단계와, 상기 수나사산(112)과 대응되도록 내주면에 암나사산(122)이 가공되는 스러스트 디스크(120)를 마련하는 단계, 및 상기 원통형 부싱(110)의 수나사산(112)과 상기 스러스트 디스크(120)의 암나사산(122)을 조립하는 단계로 형성된다.
상기 스러스트 디스크(120)와 원통형 부싱(110)의 조립 후, 상기 원통형 부싱(110)을 관통하는 제 1홀(114)과 상기 스러스트 디스크(120)를 관통하는 제 2홀(124)이 마련되어 상기 제 1홀(114)과 제 2홀(124)에 락핀(140)의 삽입이 가능하게 된다.
이때, 건설기계의 관절부의 암구조물(200)의 일측에 배치된 플랜지 붙이 부싱(100)에 축(400)의 길이방향 하중과 축(400)방향의 법선방향 하중이 동시에 가해지므로 상기와 같이 락핀(140)을 삽입하여 상기 두 부재(110, 120)의 풀림을 방지함과 동시에 조립성이 향상된다.
이때, 락핀(140)의 삽입을 위한 제 1홀(114) 또는 제 2홀(124)는 키 형태 또는 스러스트 디스크(120)의 외주면과 원통형 부싱(110)의 내주면의 조립 방법과 같은 나사가공 등의 형태가 될 수 있다.
상기 스러스트 디스크(120)와 원통형 부싱(110)이 조립되고 난 후 상기 두 부재 사이에 형성되는 유격에는 이물질 침투를 막기 위한 시일(130)이 구비될 수 있는데, 상기 시일(130)의 직경 및 크기가 스러스트 디스크(120)와 원통형 부싱(110)의 조립에 제약을 받을 수 있다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지 붙이 부싱의 결합단면도이다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 원통형 부싱(110)과 조립되는 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면의 일측에 돌출부(128)를 형성할 수 있다.
상기 스러스트 디스크(120)와 원통형 부싱(110) 사이의 유격에 맞게 구비되는 시일(130)의 치수 및 형상에 따라 스러스트 디스크(120)와 원통형 부싱(110)이 조립 가능한 범위 내에서 상기 돌출부(128)의 크기는 얼마든지 변경 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 플랜지 붙이 부싱 110: 원통형 부싱
111: 슬라이딩면 112: 수나사산
114: 제 1홀
120: 스러스트 디스크 121: 스러스트면
122: 암나사산 124: 제 2홀
125: 시트(seat) 126: 경화면
128: 돌출부
130: 시일(seal) 140: 락핀(lockpin)
200: 암구조물 300: 브래킷
400: 축

Claims (10)

  1. 축(400)상에서 슬라이딩 가능한 원통형 부싱(110);
    상기 원통형 부싱(110)의 일측과 결합하여 축(400) 길이방향으로 가해지는 스러스트를 지지하는 스러스트 디스크(120); 및
    상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 배치되어 이물질의 유입을 막는 시일(seal, 130);
    을 포함하여 이루어지며,
    상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 수나사산(112)이 가공되고, 상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 가공된 상기 수나사산(112)과 맞물리도록 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 암나사산(122)이 가공되어 나사결합되는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱.
  2. 축(400)상에서 슬라이딩 가능한 원통형 부싱(110);
    내주면에 돌출부(128)가 형성되고, 상기 원통형 부싱(110)의 일측과 결합하여 상기 축(400) 길이방향으로 가해지는 스러스트를 지지하는 스러스트 디스크(120); 및
    상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 배치되어 이물질의 유입을 막는 시일(seal: 130);
    을 포함하여 이루어지며,
    상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 수나사산(112)이 가공되고, 상기 원통형 부싱(110)의 외주면에 가공된 상기 수나사산(112)과 맞물리도록 상기 스러스트 디스크(120)의 내주면에 암나사산(122)이 가공되어 나사결합되는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 원통형 부싱(110)과 스러스트 디스크(120)의 나사결합의 풀림을 방지하기 위하여 원통형 부싱(110)과 스러스트 디스크(120)를 관통하는 홀(114, 124)이 형성되어 락핀(140)의 삽입이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 원통형 부싱(110)의 내주면에 침탄 열처리, 질화 열처리, 소결체 접합, 그루브 가공, FM(fine mesh)가공, 딤플가공 중 하나 이상의 후처리가 된 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스러스트 디스크(120)의 표면에 용사코팅, 초경접합, 레이저 클래딩, 브레이징 접합, 복합 열처리, 크롬코팅, 티타늄코팅 중 하나 이상의 표면처리가 된 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱.
  6. 외주면에 수나사산(112)이 가공된 원통형 부싱(110)을 마련하는 단계;
    상기 수나사산(112)과 맞물리도록 내주면에 암나사산(122)이 가공된 스러스트 디스크(120)를 마련하는 단계; 및
    상기 원통형 부싱(110)의 수나사산(112)과 상기 스러스트 디스크(120)의 암나사산(122)을 결합하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스러스트 디스크(120)에 암나나산(122)이 가공될 때, 스러스트 디스크(120)에 시일(136)이 배치되는 내주면에 돌출부(128)를 형성하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱의 제조방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 원통형 부싱(110)의 수나사산(112)이 가공된 면을 관통하는 제 1홀(114)과 상기 스러스트 디스크(120)의 암나사산(122)이 가공된 면을 관통하는 제 2홀(124)을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱의 제조방법.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 원통형 부싱(110)의 내주면에 침탄 열처리, 질화 열처리, 소결체 접합, 그루브 가공, FM(fine mesh)가공, 딤플 가공 중 하나 이상의 후처리를 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱의 제조방법.
  10. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 스러스트 디스크(120)의 표면에 용사코팅, 초경접합, 레이저 클래딩, 브레이징 접합, 복합 열처리, 크롬코팅, 티타늄코팅 중 하나 이상의 표면처리를 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 붙이 부싱의 제조방법.
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