KR100223239B1 - Manufacturing process of thrust bearing and the bearing itself - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속회전하는 회전체와 비회전체 사이에 제공되어 마찰면에 유막을 형성하여 유체마찰을 이루며 축방향부하를 지탱하고, 그 유체마찰면에 부하지지 능력을 향상시키기 위한 헤링보그루브 갖는 스러스트베어링의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스러스트 베어링에 관한 것이다. 본 발명은 회전체와 비회전체 사이에 개재되어 회전체와 접하는 마찰면을 갖는 스러스트 베얼링의 제조방법에 있어서, 두께의 얇은 원통형의 베어링베이스(10)상에 박막형태의 금속층(20)을 형성하는 단계와, 상기 금속층으 에칭하여 헤링본그루브(30)를 형성하는 단계와, 상기 베어링베이스(10) 및 금속충(20)의 중앙을 펀칭하여 축공(12)(22)을 형성하는 단계와, 상기 금속충(20) 표면을 연마하여 금속충(20)의 두께를 소정의 치수로 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하고, 또한 상기한 제조방법에 의해 제조된 스러스트 베어링의 구성을 특징으로 한다.The present invention is provided between a high-speed rotating rotor and a non-rotating member to form an oil film on the friction surface to achieve fluid friction and to support the axial load, and has a herring bore groove thrust for improving the load bearing ability on the fluid friction surface. A method of manufacturing a bearing and a thrust bearing produced by the method. According to the present invention, in the method of manufacturing a thrust bearing having a friction surface interposed between a rotating body and a non-rotating body in contact with the rotating body, a thin metal layer 20 is formed on a thin cylindrical bearing base 10. Forming a herringbone groove 30 by etching the metal layer, punching the center of the bearing base 10 and the metal worm 20 to form shaft holes 12 and 22, and Grinding the surface of the metal worm 20 is characterized in that the step of forming a thickness of the metal worm 20 to a predetermined dimension, and also characterized by the configuration of the thrust bearing manufactured by the above-described manufacturing method.
Description
본 발명은 스러스트 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속회전하는 회전체와 비회전체 사이에 제공되어 마찰면에 유막을 형성항여 유체마찰을 이루며 축방향부하를 지탱하고, 그 유체마찰면에 헤링본그루브를 형성하여 부하지지능력을 향상시키는 스러스트 베어링의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스러스트 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a thrust bearing, and more particularly, is provided between a rotating body and a non-rotating body that rotates at a high speed to form an oil film on the friction surface to form a fluid friction to support the axial load, and to herring friction groove on the fluid friction surface It relates to a method of manufacturing a thrust bearing to improve the load carrying capacity by forming a and the thrust bearing produced by this method.
일반적으로 스러스트 베어링은 회전체에 발생하는 축방향부하를 지지흔 것로서, 이러한 스러스트 베어링은 여러 가지 형태로 개발되어 있는데, 예를 들면, 볼베어링을 이용하는 것과 메탈베어링을 이용하는 것 등이 개발되어 있다.In general, thrust bearings support axial loads generated in the rotating body, and such thrust bearings have been developed in various forms, for example, using ball bearings and metal bearings.
전자의 볼베어링을 이용하는 경우는 리테이너에 의해 원주상으로 지지되는 다수의 볼 양측에 링을 제공하여 이루어지는 것으로 큰 부하용으로 적합하나 주기적인 오일보충을 필요로 하고, 볼이 유동할 수 있는 캡을 필요로 하므로 소음 및 진동에 약한 문제를 갖고 있다.In the case of using the former ball bearing, the ring is provided on both sides of the plurality of balls circumferentially supported by the retainer, which is suitable for heavy loads, but requires periodic oil supplementation, and requires a cap to move the ball. Therefore, it has a weak problem in noise and vibration.
후자의 메탈베어링은 주로 다공질 형태의 소결합금으로 제작되어 일정량의 오일을 함유하고 있으므로 일정한 기간 동안 오일보충없이 베어링 기능을 수행할 수 있으며, 회전체와 면접촉을 이루게 되므로 안정된 회전을 이루게 되어 작은 하중을 받는 회전체와 면접촉을 이루게 되므로 안정된 회전을 이루게 되어 작은 하중을 받는 회전체와 면접촉을 이루게 되므로 안정된 회전을 이루게 되어 작은 하중을 받는 회전체의 축방향부하 지지용으로 주로 사용된다. 또한, 메탈베어링은 회전체와의 사이에 유막을 형성하여 회전체와 유체마찰을 아루어 마찰 및 마모를 감소시키며, 축방향부하를 지탱하게 된다. 그리고, 회전체와 접하는 면, 즉, 유체마찰을 이루는 면에는 소정 형태를 갖는 일정 깊이의 홈을 형성하여 축방향부하에 대한 지탱력을 향상시키는 이른 바 헤링본그루브가 형성된 것이 개발되어 있다. 이하에서 언급되는 스러스트 베어링은 헤링본그루브가 형성된 메탈베어링을 의미한다.The latter metal bearings are mainly made of porous alloys and contain a certain amount of oil, so they can perform bearing functions without oil supplementation for a certain period of time. Since the surface contact with the rotating body to achieve a stable rotation is achieved because the surface contact with the rotating body receiving a small load is achieved a stable rotation is mainly used for the axial load support of the rotating body receiving a small load. In addition, the metal bearing forms an oil film between the rotating body to reduce friction and abrasion through the rotating body and fluid friction, and to support the axial load. In addition, a so-called herringbone groove has been developed on the surface in contact with the rotating body, that is, the surface forming the fluid friction, so as to form a groove having a predetermined shape to improve the bearing force against the axial load. Thrust bearing referred to below means a metal bearing in which a herringbone groove is formed.
제 1 도에는 종래의 스러스트 베어링의 일례가 도시되어 있다. 이에 따르면 축의 관통을 허용하는 축공(2)을 갖으며 적어도 어느 일면에 회전체와 마찰하는 마찰면(3)을 갖는 스러스트 베어링(1)이 도시되어 있다. 마찰면(3)은 정도 높은 평면형태로 이루어지며 마찰면(3)상에 오일이 공급되어 회전체와의 사이에 유막을 형성하게 된다. 또한, 마찰면(3)에 소정 형태의 헤링본그루브(4)를 형성하여 회전시 오일을 마찰면의 중심으로 유도시켜 내경단의 외경단으로부터 그들 사이의 중간지점으로 향할수록 압력이 커지도록 하여 부하지지력을 향상시킬 수 있도록 구성된다.1 shows an example of a conventional thrust bearing. According to this there is shown a thrust bearing 1 having a shaft hole 2 which allows the passage of the shaft and a friction surface 3 which rubs against the rotating body on at least one surface. The friction surface 3 has a high degree of planar shape and oil is supplied on the friction surface 3 to form an oil film between the rotating body and the rotating body. In addition, the herringbone groove 4 of a predetermined shape is formed on the friction surface 3 to induce oil to the center of the friction surface during rotation, so that the pressure increases as the pressure is increased from the outer diameter end of the inner diameter end to the intermediate point therebetween. It is configured to improve bearing capacity.
이러한 스러스트 베어링(1)에 상기와 같은 헤링본그루브(4)를 형성함에 있어서는 스러스트 베어링(1)의 상면에 에칭 또는 초음파가공을 실시하게 된다. 상기 전자의 에칭에 의한 방법은 스러스트 베어링(1)의 상면을 손상시킬 우려가 크고, 헤링본그루브(4)의 깊이 설정에 어려움이 있는 단점이 있으므로 최근에는 비교적 정도 높은 가공을 실시할 수 있는 후자의 초음파가공을 주로 이용하여 헤링본그루브(4)를 형성하게 된다. 이러한 초음파가공을 실시한 후에는 헤링본루브(4)의 주연에 초음파가공으로 인해 발생되는 버(burr)등의 제거를 위한 폴리싱(polishing)을 실시하여 헤링본그루브(4)를 완성하게 된다.In forming the herringbone groove 4 as described above in the thrust bearing 1, the upper surface of the thrust bearing 1 is subjected to etching or ultrasonic processing. The former method of etching has a high risk of damaging the upper surface of the thrust bearing 1, and has a disadvantage in that the depth of the herringbone groove 4 is difficult to set. The herringbone groove 4 is formed by using ultrasonic processing. After performing such ultrasonic processing, the herringbone groove 4 is completed by polishing for removing burrs generated due to ultrasonic processing at the periphery of the herringbone groove 4.
그러나, 상기와 같은 초음파가공을 이용하여 헤링본그루브를 형성하는 스러스트 베어링 제조방법은 고가의 초음파가공을 이용하게 되므로 제조원가가 많이 소요되고, 즉, 초음파가공이 높은 정미리도를 유지할 수 있으나 고가의 장비를 필요로 하는 문제가 있었다. 특히, 각각의 스러스트 베어링을 하나씩 가공하여야 하므로 가공시간이 지연되므로 생산성이 매우 저하되는 문제를 갖고 있었다.However, the thrust bearing manufacturing method for forming a herringbone groove using the ultrasonic processing as described above uses expensive ultrasonic processing, which requires a lot of manufacturing cost, that is, the ultrasonic processing can maintain a high degree of finishing but expensive equipment. There was a problem that needed. In particular, since each thrust bearing must be processed one by one, the processing time is delayed, and thus the productivity is very low.
이에, 본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 정밀도가 양호한 헤링본그루브를 형성함과 동시에 제조원가를 절감하며, 제조를 용이하게 이룰 수 있는 스러스트 베어링의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스러스터 베어링을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to form a herringbone groove with good precision and at the same time reduce the manufacturing cost, and to a method for manufacturing a thrust bearing that can easily achieve the manufacturing method It is to provide a thrust bearing manufactured by.
제 1 도는 종래의 스러스트 베어링의 구성을 보인 사시도,1 is a perspective view showing the configuration of a conventional thrust bearing,
제 2 도 내지 제 6 도는 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 제조방법을 설명하기 위한 공정도,2 to 6 is a process chart for explaining the manufacturing method of the thrust bearing according to the present invention,
제 7 도는 본 발명의 제조방버베 의해 제조된 스러스트 베어링의 구성를 보인 사시도이다.7 is a perspective view showing the configuration of a thrust bearing manufactured by the manufacturing valve of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 베어링베이스 12,22 : 축공10: bearing base 12,22: shaft hole
20 : 금속층 30 : 헤링본그루브20: metal layer 30: herringbone groove
40 : 스러스트 베어링 50 : 원통연마기40: thrust bearing 50: cylindrical grinding
52 : 용단포 54 : 연마제52: molten cloth 54: abrasive
56 : 누르개56: press
본 발명의 목적은 회전체와 비회전체 사이에 개재되어 회전체와 접하는 마찰면을 갖는 스러스트 베어링의 제조방법에 있어서, 두께가 얇은 원통형의 베어링베이스상에 박막형태의 금속층을 형성하는 단계와, 금속층를 에칭하여 헤링본그루브를 형성하는 단계와, 금속충 및 베어링베이스의 중앙을 펀칭하여 축공을 형성하는 단계와, 금속층의 표면을 연마하여 금속층의 두께를 소정의 치수로 형성하는 단계를 포함하여 되는 스러스트 베어링 제조방법에 의해 달성될 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a method of manufacturing a thrust bearing having a friction surface in contact with a rotating body interposed between a rotating body and a non-rotating body, the method comprising: forming a thin metal layer on a thin cylindrical bearing base; Forming a herringbone groove by etching, punching the center of the metal worm and the bearing base to form a shaft hole, and polishing the surface of the metal layer to form a thickness of the metal layer in a predetermined dimension. It can be achieved by a manufacturing method.
또한, 본 발명은 회전체와 비회전체 사이에 개재되어 회전체와 접하는 마찰면을 갖는 스러스트 베어링에 있어서, 축공을 갖는 환형의 베어링베이스와, 베어링베이스상에 구비되어 축공과 대응하는 축공을 갖으며 면상에 헤링본그루브가 관통 형성되는 박형의 금속층으로 구성됨을 특징으로 하는 스러스트 베어링에 의해 달성 될 수 있다.In addition, the present invention is a thrust bearing having a friction surface interposed between the rotating body and the non-rotating body in contact with the rotating body, the annular bearing base having a shaft hole, and has a shaft hole provided on the bearing base and corresponding shaft hole; It can be achieved by a thrust bearing, characterized in that it consists of a thin metal layer through which a herringbone groove is formed on the surface.
이하, 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 스러스트 베어링의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a thrust bearing according to the present invention and a preferred embodiment of the thrust bearing manufactured by the method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 2 도 내지 제 6 도에는 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 제조방법이 도시되어 있는데, 먼저 제 2 도에서와 같이 두께가 얇은 원통형의 베어링베이스(10)상에 박막형태의 금속층(20)을 형성한다. 베어링베이스(10)는 상대적으로 두꺼운 재료로부터 프레스가공되고, 금속층(20)은 베어링베이스(10)에 비해 얇은 재료로부터 프레스가공되어 부착되거나 겔상태의 금속을 실크스크린방식으로 베어링ㅂ이스(10)상에 도포하여 형성하는 것으로, 베어링베이스(10)와 동일한 원형으로 형성한다. 이때, 금속층(20)의 재질은 황동으로 형성하고, 그 두께는 40~45㎛로 형성하는 것이 바람직하다.2 to 6 illustrate a method of manufacturing a thrust bearing according to the present invention. First, as shown in FIG. 2, a thin metal layer 20 is formed on a thin cylindrical bearing base 10. do. The bearing base 10 is pressed from a relatively thick material, and the metal layer 20 is pressed from a thinner material than the bearing base 10 and attached to the bearing base 10 in a silkscreen manner. It forms on the same circular shape as the bearing base 10 by apply | coating and forming on. At this time, the material of the metal layer 20 is formed of brass, the thickness is preferably formed to 40 ~ 45㎛.
제 3 도에 따르면 금속층(20)상에 헤링본그루브 형상과 동일한 형상의 패턴을 형성하고, 헤링본그루브의 형상에 해당하는 부분을 에칭하여 제거함으로써 헤일본그루브(30)를 형성한다. 이러한 금속층(20)의 에칭은 금속층(20)상에 현상액을 도포하고 노광을 거쳐 헤링본그루브 형상의 패턴을 형성한 후 현상과정에서 헤링본그루브 형상에 해당하는 패턴부분을 화학물질로 제저함이 바람직하다.Referring to FIG. 3, a pattern having the same shape as the herringbone groove is formed on the metal layer 20, and the portion corresponding to the shape of the herringbone groove is etched and removed to form the hemi groove 30. In the etching of the metal layer 20, a developer is coated on the metal layer 20, exposed to form a herringbone groove-shaped pattern through exposure, and the pattern portion corresponding to the herringbone groove shape is removed by chemicals during development. .
제 4 도에 따르면 베어링베이스(10) 및 금속층(20)의 회전중심을 펀칭하여 동시에 각각의 축공(12)(22)을 형성한다. 이와 같이 형성되는 축공(12)(22)은 스러스트 베어링이 사용되는 축의 직경보다는 적어도 작게 형성하여 축에 압입고정될 수 있도록 한다.According to FIG. 4, the centers of rotation of the bearing base 10 and the metal layer 20 are punched to form respective shaft holes 12 and 22 at the same time. The shaft holes 12 and 22 formed as described above are formed to be at least smaller than the diameter of the shaft in which the thrust bearing is used so that they can be press-fitted to the shaft.
제 5 도에 따르면 헤링본그루브(30)가 형성된 금속층(20)의 표면을 연마기로 가공하여 금속층(20)의 두께를 필요한 두께로 형성함으로써 스러스트 베어링(40)을 제조한다. 연마기는 상면이 융단포(52)로 이루어진 원통연마기(50)를 이용하고, 금속층(20)의 연마는 금속층20)이 융단포(52)면에 맞닿도록 올려놓고 상부에서 베어링베이스(10)를 누르개(56)로 가압하여 밀착시킴과 동시에 원통염마기(50)를 회전시킴으로써 이루어지며, 융단포(52)상에는 다이아몬드 연마제(54)를 뿌려 연마효율을 높일 수 있도록 한다.According to FIG. 5, the surface of the metal layer 20 on which the herringbone groove 30 is formed is processed by a grinding machine to form the thrust bearing 40 by forming the thickness of the metal layer 20 to the required thickness. The polishing machine uses a cylindrical polishing machine 50 having an upper surface of the tapered cloth 52, and the polishing of the metal layer 20 is carried out so that the metal layer 20 is brought into contact with the surface of the tapered cloth 52 and the bearing base 10 is placed thereon. It is made by pressing by pressing the presser 56 and at the same time by rotating the cylindrical salt finisher 50, spraying the diamond abrasive (54) on the carpet 52 to improve the polishing efficiency.
이러한 연마가공에 의해서는 금속층(20)의 모서리부, 즉 금속층(20)의 외경단부와 내경단부에 집중적으로 연마되므로 제 6 도에 도시된 바와 같이, 금속층의 중앙부가 볼록한 형태로 형성되어지고, 단면형상으로 불때 금속층(20)의 상면이 소정의 반경(R)을 갖는 라운딩형상으로 형성되어진다.In this polishing process, since the edges of the metal layer 20, that is, the outer diameter end and the inner diameter end of the metal layer 20 are intensively polished, as shown in FIG. 6, the center part of the metal layer is formed in a convex shape. When blowing in a cross-sectional shape, the upper surface of the metal layer 20 is formed in a round shape having a predetermined radius R.
이러한 연마가공시 금속층의 두께(t)를 5~10㎛가 되도록 연마하여 상대적으로 헤링본그루브의 깊이가 5~10㎛로 형성되게 함으로써 헤링본그루브의 깊이를 정밀하게 형성할 수 있고, 연마가공으로 전체두께(T)에 대한 평행도를 정밀하게 유지하는 것이 용이하다.In this polishing process, the thickness t of the metal layer is polished to 5 to 10 μm so that the depth of the herringbone groove is formed to be 5 to 10 μm so that the depth of the herringbone groove can be precisely formed. It is easy to precisely maintain the parallelism with respect to the thickness T.
제 7 도는 상술한 바와 같은 제조방법에 의해 제조된 스러스트 베어링(40)의 구성을 나타낸 사시도로서, 두께가 얇은 원통형상의 베어링베이스(10)상에 5~10㎛ 두께의 금속층(20)이 구비되고, 금속층(20)에는 에칭에 의해 헤링본그루브(30)가 형성되며, 베어링베이스(10) 및 금속층(20)의 회전중심에는 펀칭에 의해 동일한 축공(12)(22)이 형성되어 이루어진다.7 is a perspective view showing the configuration of the thrust bearing 40 manufactured by the manufacturing method as described above, the metal layer 20 of 5 to 10㎛ thickness is provided on the thin cylindrical bearing base 10 Herringbone grooves 30 are formed in the metal layer 20 by etching, and the same shaft holes 12 and 22 are formed in the center of rotation of the bearing base 10 and the metal layer 20 by punching.
이때, 헤링본그루브(30)의 깊이는 금속층(20)의 두께에 의해 설정되는 것이고, 금속층(20)의 두께는 연마가공에 의해 정밀하게 가공되는 것이므로 헤링본브루브(30)의 깊이를 5~10㎛ 범위내로 정밀하게 유지할 수 있다.At this time, the depth of the herringbone groove 30 is set by the thickness of the metal layer 20, and the thickness of the metal layer 20 is precisely processed by grinding, so that the depth of the herringbone groove 30 is 5 to 10. It can be kept precisely in the micrometer range.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스러스트 베어링은 베어링베이스상에 금속층을 구비하고, 금속층을 에창하여 헤링본그루브를 형성하며, 금속층을 연마하여 필요한 두께로 가공함으로써 헤링본그루브의 깊이를 정확하게 유지할 수 있게 될 뿐만 아니라. 제조원가를 절감하는 것은 물론, 대량생산에 유리한 효과를 갖는 것이다.As described above, the thrust bearing according to the present invention is provided with a metal layer on the bearing base, the metal layer is formed to form a herringbone groove, and the metal layer is polished and processed to the required thickness so that the depth of the herringbone groove can be accurately maintained. As well. In addition to reducing manufacturing costs, it is advantageous to mass production.
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KR (1) | KR100223239B1 (en) |
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CN105485170A (en) * | 2015-11-25 | 2016-04-13 | 湖南崇德工业科技有限公司 | Plain bearing bush insulation structure, bearing bush and manufacturing technology of bearing bush |
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1996
- 1996-12-30 KR KR1019960078343A patent/KR100223239B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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