RENCOL® 톨러런스 링 (Tolerance ring) 은 원통형 부품간 조립을 위해 맞춤 설계되는 제품으로 조립 시 wave등의 형상이 압축되어 부품의 위치를 고정 시킵니다.
각각의 wave 형상은 많이 압축될수록 더 큰 힘이 생성되는 스프링 기능을 합니다. 이렇게 압축된 wave 형상은 하중이 가해져도 조립력을 유지하도록 설계됩니다. 톨러런스 링 (Tolerance ring) 의 작동 원리 에서 자세한 내용을 확인 하실 수 있습니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 는 고품질 spring stainless steel, carbon steel 혹은 합금으로 생산 되며 주로 아래 3부품의 시스템에 적용됩니다.
RENCOL® 톨러런스 링 (Tolerance ring) 은 양 부품 사이에서 부품 지지 및 요구 수준의 토크 전달, slip 그리고 축 방향 하중(slip)을 제어하도록 설계 됩니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 이 사용되는 많은 분야가 있지만 주로 아래 4가지 기능으로 분류할 수 있습니다:
두 부품 사이에서 압축이 되는 톨러런스 링 (Tolerance ring) 으로 부품간 체결을 쉽게 할 수 있습니다.
일반 체결용 제품은 조립된 부품들이 움직이지 않도록 설계 됩니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 는 일정 토크 이상이 입력되면 두 부품간의 연결을 끊어 overload protection으로 작동하는 slip clutch로 사용될 수 있습니다.
이러한 Slip clutch는 많은 분야에 사용 되고 있고 특히 모터나 감속기 시스템에서 과부하에 의한 시스템 손상 방지용으로 적용되고 있습니다.
기존 키와 키 홈의 조합 대신 톨러런스 링 (Tolerance ring) 으로 토크를 전달할 수 있습니다.
Examples:
톨러런스 링 (Tolerance ring) 의 slip 기능은 시스템을 특정 목표 위치에 고정시키는 기능으로 사용될 수 있습니다. 시스템 작동시 사용자의 의도에 따라 부드럽게 작동하지만 외력이 없는 상태에서는 특정 위치에 고정시킬 수 있습니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 은 원주 표면에 스프링 역할을 하는 wave 형상이 성형된 금속 링입니다. 용도에 따라 벌리거나 오므려서 조립하며 보통 직경 3mm에서 110mm 수준으로 제작되지만 일부 제품은 250mm가 넘기도 합니다. 일반적인 폭은 10mm 에서 50mm 입니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 의 성능 요구 조건을 만족시키기 위해 내, 외경에 성형 되는 wave 혹은 주름은 다양한 치수들의 맞춤 설계를 통해 나오는 형상들입니다. 아래는 조립 방법에 따른 일반적인 두 가지 종류의 톨러런스 링 (Tolerance ring) 에 대한 설명입니다:
톨러런스 링 (Tolerance ring) 이 하우징에 먼저 조립되는 경우로 내경부에 wave가 성형됩니다.
Housing Variable(HV) 종류는 조립되지 않은 단품 상태 톨러런스 링 (Tolerance ring) 의 양 끝 단 사이가 벌어져 있습니다. 톨러런스 링 (Tolerance ring) 을 오므려 하우징의 내경부에 삽입하여 위치를 조정합니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 이 샤프트에 먼저 조립되는 경우로 외경부에 wave가 성형됩니다.
Shaft Variable(SV)는 단품 상태에서 양 끝단이 겹쳐져 있습니다. 톨러런스 링 (Tolerance ring) 을 벌려 샤프트의 외경부에 조립하여 위치를 조정합니다. SV ring은 부품간 엉킴이 없어서 자동 조립에 많이 사용됩니다.
용도와 요구 조건에 따라 다양한 소재의 톨러런스 링 (Tolerance ring) 이 제작됩니다. 그 중 가장 일반적으로 아래의 소재들이 사용되고 있습니다;
톨러런스 링 (Tolerance ring) 의 요구 조건에 맞춰 소재가 선정되며, 일반적으로 고하중 제품에는 carbon steel이 가장 많이 사용됩니다.
RENCOL® Thermoclad material: 새로운 복합 금속 Thermoclad 소재는 톨러런스 링 (Tolerance ring) 을 통한 열전달 성능 향상을 위해 기계적 성능 만족을 위한 stainless steel core에 향상된 열전달 성능을 가지는 부드러운 외부 특수 소재를 사용하여 특수 설계 되었습니다. 자세한 내용은 RENCOL® Thermoclad 에서 확인하실 수 있습니다.
내식성, 내화학성과 같은 특수한 요구 조건에는 Inconel® 또는 Hastelloy® 같은 다른 소재들도 적용 될 수 있습니다.
Slip clutch와 같은 기능을 위해서는 종종 윤활 기능이 추가 되어야 합니다. 이는 별도의 그리스 일 수도 있고, 톨러런스 링 (Tolerance ring) 제조시 공정 중 코팅이 추가 될 수 도 있습니다. 사용 중 Slip 회수가 많거나 요구되는 토크 공차가 작을 경우에도 윤활 기능이 필요합니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) 을 이용한 조립시 압입력은 기존 단순 압입 공정 대비 작은 수준입니다. 이 압입력은 wave형상에 의해 생성되며 wave 형상이 부품 사이에서 완전 변형시 압입력이 생성됩니다. 최대 압입력 구간이 지나면 일정한 수준으로 압입력이 유지됩니다.
Wave의 스프링 특성은 주변 온도 변화와 상대 부품들의 누적 공차 범위 구간에서도 일정한 압입력을 유지하도록 개발됩니다.
톨러런스 링 (Tolerance ring) wave 형상이 가지는 spring 특성은 이종 소재간 조립시 유용합니다. 주변 온도 변화가 큰 조건에서 사용되는 시스템 조립시 Steel 베어링이 Aluminum 하우징에 직접 압입 되면 각기 다른 열팽창률을 가지고 있는 소재 특성상 주변 온도 변화에 따라 조립 간격이 증가하거나 감소하여 시스템 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 같은 조건이라도 톨러런스 링 (Tolerance ring) 은 일정한 범위의 지지력을 제공하며 베어링 손상을 방지 할 수 있습니다.
베어링 마운트와 같은 특정 application에서는 톨러런스 링 (Tolerance ring) 의 스프링 특성을 조정하여 상대 부품의 공차 및 정밀도를 완화할 수 있습니다.
더 자세한 내용은 저희에게 문의하시기 바랍니다. Contact us