KR100789989B1 - 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링에 관한 것으로, 금속 기체에 관통홈을 형성하고 그 관통홈에 고체윤활제를 삽입한 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링에 있어서, 상기 금속 기체가 접동면으로 부터 일정 두께 만큼 동층(銅層)이 형성된 강철재인 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하면, 접동면에서는 상대재의 마모가 적고 윤활성이 양호하게 유지되면서도, 내하중성의 증대로 고하중하에서 장시간 사용하여도 금속 기체의 형태적 변형이 없는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링을 제공할 수 있는 효과가 있다.

미끄럼베어링, 고체윤활제

Description

고체윤활제 매립형 미끄럼베어링 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF SOLID LUBRICANT EMBEDDED SLIDING BEARING}

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 제조에 사용되는 금속 기체를 성형하기 위하여, 원통형의 강철 기체 내부에 동분말을 투입한 후 강철 기체를 회전시키면서 가열하여 강철 기체 내면에 동층을 형성하는 방법을 보여 주는 단면도이다.

도 1c는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 제조에 사용되는 금속 기체를 성형하기 위하여, 원통형의 강철 기체에 내부에 동관을 압입하여 동층을 형성하는 방법을 보여 주는 단면도이다.

도 1d는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 제조에 사용되는 금속 기체의 단면도이다.

도 2a는 고체윤활제가 삽입될 관통홈이 형성된 금속 기체의 사시도이다.

도 2b는 도 2a에 도시된 금속 기체의 단면도이다.

도 3a는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 금속 기체로 부터 고체윤활제 중 일부를 분리하여 도시한 사시도이다.

도 3b는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 강철 기체 3 : 동(銅) 분말

5 : 버너 7a, 7b : 밀폐부재

9a, 9b : 플랜지 11a, 11b : 회전축

13 : 코일 15 : 고주파 가열장치

17 : 동관 19 : 동층

21 : 금속 기체 23 : 고체윤활제

25 : 관통홈

본 발명은 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링에 관한 것으로, 더 상세하게는 접동면에서는 상대재의 마모가 적고 윤활성이 유지되면서도, 내하중성의 증대로 고하중하에서 장시간 사용하여도 기체의 변형이 없는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링에 관한 것이다.

종래 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링은 흑연(graphite), 이황화몰리브 덴(MoS₂) 또는 이황화텅스텐(WS₂) 등의 고체 윤활성 물질을 윤활유, 왁스 등의 액상 또는 페이스트상 윤활물질 및 수지 등의 결합제와 혼합하여 입상의 형태로 성형한 후 금속 기체(金屬 基體)에 형성된 홈에 삽입 또는 매립함으로써 제조되었다.

이 때, 고체윤활제가 매립되는 금속 기체는 주로 동이나 동합금(이하, 본 발명의 명세서에서는 동과 동합금을 통칭하여 단순히 "동(銅)"이라고 함)을 소재로 한 기체가 사용되었다. 금속 기체로 동이 사용되어 온 이유는 동이 연성 및 전성이 좋은 반면 저널이나 왕복 장치 등 미끄럼베어링의 접동면에 접하는 상대재는 대부분 강철이나 합금강이므로, 이들 상대재와의 마찰에 의하여 상대재를 마모시키지 않게 하기 위해서이다.

그러나 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 금속 기체로 동 소재를 사용할 경우 강도가 약하여 고하중(지지하중 300-700kg/㎠ 또는 그 이상)에 취약한 단점이 있다. 즉, 동 기체 미끄럼베어링은 고하중 조건에서 장시간 사용할 경우 하중이 가해지는 방향으로 형태적 변형이 일어나고 이 것은 편마모 및 마찰을 증대시켜 미끄럼 베어링으로서의 기능을 잃게 한다.

그렇다고, 금속 기체로 상대재와 동일한 재질인 강철재를 사용하는 것은 단시간 사용으로 상대재의 마모를 초래할 것이므로 결코 바람직하지 않는 것이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 접동면에서는 상대재의 마모가 적고 윤활성이 유지되면서도, 내하중성의 증대로 고하중하에서 장시간 사용하여도 기체의 형태적 변형이 없는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명은

금속 기체에 관통홈을 형성하고 그 관통홈에 고체윤활제를 삽입한 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링에 있어서, 상기 금속 기체가 접동면으로 부터 일정 두께 만큼 동층(銅層)이 형성된 강철재인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 상기 동층은 순동층 뿐만 아니라 황동 등 동합금층을 포함한다.

상기 고체윤활제는 흑연(graphite), 이황화몰리브덴(MoS₂) 또는 이황화텅스텐(WS₂) 가운데서 선택된 1 또는 2이상 물질을 수지 등의 결합제와 혼합하여 막대 형상 등의 입체적 형태로 성형한 것이다. 이 때 윤활유, 왁스 등의 액상 또는 페이 스트상 윤활물질을 더 첨가할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1d는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 제조에 사용되는 금속 기체(21)의 단면도이고, 도 3a는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 금속 기체(21)로부터 매립된 고체윤활제(23) 중 일부를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 단면도이다. 우선, 도 1d, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링의 특징을 설명한다.

도 1d, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 특징은 금속 기체(21)에 관통홈(25)을 형성하고 그 관통홈(25)에 고체윤활제(23)를 삽입하여 고체윤활제(23) 매립형 미끄럼베어링을 성형하되, 상기 금속 기체(21)로 접동면(상대재와 접촉하여 미끄럼 운동이 일어나는 면)으로 부터 일정 두께 만큼 동층(銅層)(19)이 형성된 강철 기체(1)를 사용하는 데 있다.

도 1a 및 도 1b는 상기 금속 기체(21)를 성형하기 위하여, 원통형의 강철 기체(1) 내부에 동분말(3)을 투입한 후 강철 기체(1)를 회전시키면서 가열하여 강철 기체(1) 내면에 동층(19)을 형성하는 방법을 보여 주는 단면도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 강철 기체(1) 내부에 동 분말(3)을 투입하고, 그 양단을 밀폐부재(7a, 7b)로 막은 후, 상기 밀폐부재(7a, 7b) 외측에 플랜지(9a, 9b)가 부착된 회전축(11a, 11b)을 연결하여 회전시키면서 버너(5)로 강철 기체(1) 외부를 가열하면, 강철 기체(1) 내부의 동 분말(3)은 용융되면서 강철 기체(1) 내면에 융착된다. 가열을 중지하고 냉각시키면서도 강철 기체(1)을 일정 시간 동안 더 회전시켜 주면 그 내면에 동층(19)을 형성할 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 강철 기체(1) 내부에 투입된 동 분말(3)은 강철 기체(1) 외부에 코일(13)을 배치하고, 코일 양단에 고주파 가열장치(15)를 연결하여 가열할 수도 있으며, 이와 등가적인 다른 방법으로 가열할 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 강철 기재(1) 내면의 동층(19)은 도 1c에 도시된 바와 같이 원통형의 강철 기체(1)에 내부에 동관(17)을 압입하여 형성할 수도 있다.

도 1d는 상술한 방법으로 강철 기체(1) 내면에 동층(19)을 형성한 금속 기체(21)의 단면을 보여 준다. 또한, 도 2a 및 도 2b는 도 1d에 도시된 강철 기체(21)에 내외부를 관통하는 관통홈(25)을 형성한 상태를 보여 준다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 관통홈(25)에는 상기 고체윤활제(23)가 삽입된다. 이렇게 함으로써, 접동면에서는 전성, 연성 및 윤활성이 좋으면서도, 상대재의 고하중을 형태적 변형없이 장시간 견딜 수 있는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링을 얻 게 된다.

이상에서는 편의상 부시형 미끄럼베어링을 예시적으로 설명하였지만, 판형의 강철 기체 상면에 동판을 접착한 후 관통홈을 형성하여 고체윤활제를 매립함으로써 평판형 미끄럼베어링도 제조할 수 있다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 접동면에서는 상대재의 마모가 적고 윤활성이 양호하게 유지되면서도, 내하중성의 증대로 고하중하에서 장시간 사용하여도 금속 기체의 형태적 변형이 없는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 실시 예에 의하여 설명하였으나, 본 발명의 보호 범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항 및 이에 균등한 모든 실시 예에 미친다고 해석하여야 한다.

Claims (2)

1. 접동면으로 부터 일정 두께 만큼 동층(銅層)이 형성된 강철재에 관통홈을 형성하고 그 관통홈에 고체윤활제를 삽입한 미끄럼베어링에 있어서,

   상기 동층은 강철 기체(1) 내부에 동 분말(3)을 투입하고, 그 양단을 밀폐부재(7a, 7b)로 막은 후, 상기 밀폐부재(7a, 7b) 외측에 플랜지(9a, 9b)가 부착된 회전축(11a, 11b)을 연결하여 회전시키면서 동 분말을 가열하여 강철 기체(1) 내면에 융착시킴으로써 형성하는 것을 특징으로 하는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 동 분말의 가열 융착은 강철 기체(1) 외부를 버너(5)로 가열하거나, 강철 기체(1) 외부에 코일(13)을 배치하고, 코일 양단에 고주파 가열장치(15)를 연결하여 가열함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링 제조 방법.

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