KR101113130B1

KR101113130B1 - 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치

Info

Publication number: KR101113130B1
Application number: KR1020040037515A
Authority: KR
Inventors: 타카야마타케모리; 오오니시테츠오; 오카무라카즈오
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2012-03-13
Also published as: JP4289926B2; JP2004346417A; US20070298980A1; DE102004025672A1; CN100564564C; CN1572893A; GB2403732A; GB2403732B; US7438979B2; GB0411565D0; US7648773B2; US20050051975A1; KR20040101939A

Abstract

본 발명은, 고면압?저속 슬라이딩, 고속?고온 슬라이딩 및 고면압?고속 슬라이딩하에 있어서도 양호한 내소성성, 내마모성을 나타내는 용사피막 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

예를 들면, 암(5)과 버킷(6)을 작업기 연결핀(26)으로 연결하는 버킷연결장치(9B)에 있어서, 상기 작업기 연결핀(26)을, 축기능을 갖는 강제의 기재(27)와, 이 기재(27)에 막형성되는 용사피막 슬라이딩재료(28)로 형성되는 슬라이딩면(29)을 구비하고, 이 슬라이딩면(29)이, 적어도 브래킷(6a)에 대한 상기 작업기 연결핀(26)의 피지지면부위, 및 작업기 부시(30)와의 미끄럼 접촉면의 각각에 배치되도록 구성함과 아울러, 상기 용사피막 슬라이딩재료(28)를 Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상으로 이루어지는 것으로 한다.

Description

용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치{MATERIAL FOR SPRAY COATING, SLIDE MEMBER, SLIDE PARTS AND APPARATUS USING THE SLIDE MEMBER}

도1의 (a)는 본 발명의 제1실시형태에 따른 유압셔블의 전체사시도이며, (b)는 버킷연결부를 설명하는 분해사시도이다.

도2는 본 발명의 제1실시형태에 따른 버킷연결장치의 개략 구조설명도이다.

도3의 (a)는 작업기 부시의 구조설명도이며, (b)는 스러스트 베어링의 구조설명도이다.

도4는 본 발명의 제2실시형태에 따른 버킷연결장치의 개략 구조설명도이다.

도5의 (a), (b)는 작업기 연결핀의 다른 형태예를 나타내는 도이다.

도6의 (a)는 크롤러 어셈블리의 개략 구조설명도이며, (b)는 이퀄라이저기구를 설명하는 모식도이다.

도7의 (a)는 서스펜션장치의 주요부 구조설명도이며, (b)는 전륜 어셈블리의 주요부 구조설명도이다.

도8은 본 발명의 제4실시형태에 따른 터보챠저장치의 개략 구조설명도이다.

도9의 (a), (b)는 도8에 있어서의 H부 확대도이다.

도10은 본 발명의 제5실시형태에 따른 엔진용 밸브장치의 개략 구조설명도이 다.

도11은 본 발명의 제6실시형태에 따른 사판식 유압 피스톤 펌프의 주요부 구조설명도이다.

도12의 (a)는 피스톤 슈를 일부파단해서 나타내는 측면도이며, (b)는 (a)에 있어서의 P-P선에서 본 도이며, (c)는 다른 형태예에 따른 피스톤 슈를 일부파단해서 나타내는 측면도이다.

도13의 (a)는 본 발명의 제7실시형태에 따른 사축식 유압 피스톤 펌프의 주요부 구조설명도이며, (b)는 (a)에 있어서의 Q부 확대도이다.

도14는 본 발명의 제8실시형태에 따른 암반파쇄용 쐐기장치의 개략 구조설명 도이다.

도15는 베어링시험용 베어링 부시의 형상을 나타내는 도이다.

도16은 각종 재료의 내응착성평가를 나타내는 도이다.

도17은 각종 피막의 내소성한계면압을 나타내는 도이다.

도18은 Mo금속상의 첨가량과 내소성한계면압의 관계를 나타내는 도이다.

도19는 정속 마찰마모 시험조건과 시험편형상을 설명하는 도이다.

도20은 Mo금속상 첨가량과 한계소성면압의 관계를 나타내는 도이다.

도21은 종래의 소결 베어링의 적용예를 나타내는 도이다.

도22의 (a)는 종래의 터보챠저에 있어서의 부동 부시의 슬라이딩면 근방의 조성상을 나타내는 도이며, (b)는 Pb의 분포 상태를 의미하는 도이며, (c)는 Fe의 분포를 나타내는 도이다.

도23의 (a)는 종래의 터보챠저에 있어서의 부동 부시의 슬라이딩면 근방의 조성상을 나타내는 도이며, (b)는 Pb의 분포 상태를 나타내는 도이며, (c)는 S의 분포를 나타내는 도이다.

(부호의 설명)

2:작업기

7:붐연결장치

8:암연결장치

9, 9A, 9B:버킷연결장치

10, 26:작업기 연결핀

11, 30:작업기 부시

12:스러스트 베어링

17, 20, 23, 27:기재

18, 21, 24, 28, 62, 62', 70, 78, 80, 88, 93:용사피막 슬라이딩재료

19, 22, 25, 29:슬라이딩면

33:크롤러 어셈블리

34:이퀄라이저기구

35:서스펜션장치

36:전륜 어셈블리

56:터보챠저장치

57:터빈 샤프트

60:센터 하우징

61:부동 부시

64:엔진용 밸브장치

65:밸브

67:밸브 가이드

71:사판식 유압 피스톤 펌프

75, 79:피스톤 슈

81:사축식 유압 피스톤 펌프

84:피스톤 로드

89:암반파쇄용 쐐기장치

91:쐐기

92:쐐기 가이드

본 발명은, 고면압?저속 슬라이딩, 고속?고온 슬라이딩, 고면압?고속 슬라이딩 등과 같은 가혹한 슬라이딩조건하에서의 내소성성, 내마모성의 향상 등을 목적으로 한 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치에 관한 것이다.

종래, 장기간의 급유간격 또는 급유없이 사용가능한 베어링으로서, Cu계 및 Fe계의 다공질 소결합금중의 기공에 윤활유를 함유시켜서 이루어지는 오일함유 슬라이딩 베어링이 널리 실용에 제공되고 있다. 여기서, Cu계 및 Fe계의 다공질 소결합금의 선정에 관해서는, 오일윤활상황, 슬라이딩속도, 슬라이딩면압 등의 조건에 따라서 결정되고 있으며, 경부하이며 고속 슬라이딩조건에서는 청동계의 오일함유 슬라이딩 베어링이 바람직하게 이용되며, 고면압이며 저속 슬라이딩조건에서는 Fe-C, Fe-Cu, Fe-C-Cu계의 오일함유 슬라이딩 베어링이 바람직하게 이용되고 있다(예를 들면, 비특허문헌1 참조). 한편, 고력황동이나 청동제의 베어링재료에 고체윤활제인 흑연편을 규칙적으로 배열하고, 그 흑연편에 윤활유를 함유시켜서 이루어지는 슬라이딩 베어링도 널리 이용되고 있다(예를 들면, 오일레스고교사 제, 500SP). 또 한편, 고면압?저속 슬라이딩하에서의 슬라이딩특성의 향상을 목적으로 한 선행기술이 예를 들면 특허문헌1～특허문헌8에 의해 제안되어 있다.

상기 특허문헌1에 있어서는, 600kgf/㎠이상의 고면압이며, 슬라이딩속도가 1.2～3m/min의 범위의 슬라이딩조건에 사용하는 철계 소결체 오일함유 베어링에 동점도(動粘度)가 240cSt～1500cSt인 윤활유를 함침시킨 슬라이딩 베어링에 있어서의 그 철계 소결체로서, 기공율이 5～30체적%이며, 구리분말과 철분말로 이루어지는 복합 소결합금을 채용함과 아울러, 슬라이딩면에 대해서 침탄, 질화 또는 침황질화처리를 실시하는 것이 바람직하다라는 내용이 개시되어 있다.

또, 상기 특허문헌2에 있어서는, 철탄소합금 기지중에 마르텐사이트를 함유하고, 또한 구리입자 및 구리합금입자 중 적어도 한쪽이 분산되어 이루어지는 철기 소결합금의 기공중에, 상온에서 반고체상태 또는 고체상태로 적점 60℃이상의 극압 첨가재 또는 고체윤활제를 함유하는 윤활조성물을 충전해서 이루어지는 슬라이딩 베어링이 30㎫이상인 면압상태로 양호한 슬라이딩 베어링으로 되는 것이 개시되어 있다.

또, 특허문헌3에 있어서는, Ni;5～30중량%, Sn;7～13중량% 및 P;0.3～2중량%를 함유하는 구리합금분말에, Mo;1～5중량%와 흑연분말 1～2.5중량%를 혼합한 혼합분말을 가압 소결함으로써 프레스기의 웨어 플레이트 등에 바람직하게 사용되는 자기윤활성을 갖는 소결 구리합금이 얻어진다라는 내용이 개시되어 있다.

또, 특허문헌4에 있어서는, 마르텐사이트가 존재하는 철탄소합금 기지중에 Cu입자 또는 Cu합금입자가 분산되어 이루어지며, Cu의 함유량이 7～30중량%임과 아울러, 상기 철탄소합금 기지보다 경질인 상으로서 특정의 조성을 갖는 합금입자가 5～30중량% 분산되고, 또한 기공율이 8～30체적%인 것을 특징으로 하는 오일함유 베어링용 내마모성 소결합금이 개시되어 있다. 그리고, 이 오일함유 베어링용 내마모성 소결합금에 있어서는, 다량의 연질인 Cu입자를 마르텐사이트상중에 분산시킴으로써 부합성을 개선하고, 또 기지의 마르텐사이트보다 경질의 합금입자를 분산시킴으로써, 기지의 소성(塑性)변형을 저감함과 아울러, 미끄럼 슬라이딩시에 기지합금에 가해지는 부담을 저감시킴으로써, 고면압하에 있어서도 우수한 내마모성이 얻어지도록 되어 있다. 또, 여기에서, 상기 합금입자로서 상기 특허문헌에는, ①C;0.6～1.7중량%, Cr;3～5중량%, W;1～20중량%, V;0.5～6중량%를 함유하는 Fe기 합금입자(고속도강(하이스) 분말입자), ②C;0.6～1.7중량%, Cr;3～5중량%, W;1～20중량%, V;0.5～6중량%, Mo 및/또는 Co;20중량%이하를 함유하는 Fe기 합금입자(고속 도강(Mo, Co를 함유하는 하이스) 분말입자), ③55～70중량%의 Mo를 함유하는 Mo-Fe입자(페로 몰리브덴), ④Cr;5～15중량%, Mo;20～40중량%, Si;1～5중량%를 함유하는 Co기 합금입자(패딩용사용 내열내마모성 합금분말, 캐보트사제, 상품명 코바매트) 등이 열거되어 있다.

또, 본 출원인의 선원에 따른 특허문헌5에 있어서는, 조직중에 적어도 β상이 분산된 (α+β) 2상조직, 또는 β상조직으로 이루어지는 Cu-Al-Sn계 소결 슬라이딩재료에 있어서의, 그 조직중에 각종의 금속간 화합물 등의 경질 분산재료, 흑연 등의 고체윤활제 등이 함유되어도 좋은 것을 특징으로 하며, 또한 예를 들면 작업기 연결장치에 압입될 때의 베어링강성과 압입력이 유지되도록, 그 Cu-Al-Sn계 소결 슬라이딩재료가 철계의 백플레이트(back plate)의 내주면에 일체화되어 구성되는 슬라이딩 베어링이 개시되어 있다. 이 슬라이딩 베어링에 있어서는, 상기 Cu-Al-Sn계 오일함유 소결재료가 상술의 특허문헌4에 따른 마르텐사이트를 함유하는 베어링재료와 비교해서 연질이며, 또 슬라이딩 상대부재(작업기 연결핀 등)와의 부합성이 우수하므로, 종래의 철탄소합금 기지의 베어링재료로는 달성할 수 없는, 매우 느린 슬라이딩속도(0.6m/min이하)이며, 또한 1200kgf/㎠까지의 고면압하에서 바람직하게 사용할 수 있는 매우 우수한 슬라이딩 베어링으로 되어 있다.

또, 특허문헌6에 있어서는, Sn;4～12중량% 또는 이것과 Pb;0.1～10중량%를 함유하는 청동계 및/또는 납청동계 소결 슬라이딩재료중에, Mo를 0.5～5중량% 또는 Fe-Mo를 0.5～15중량% 첨가하는 것에 의해, 우수한 윤활성능, 오일에 대한 친화성, 저마찰계수 및 고내마모성을 구비하는 소결 슬라이딩재료를 얻을 수 있다라는 내용 이 개시되어 있다.

한편, 고속?고온?오일윤활조건하에서 사용되는 예를 들면 터보챠저의 부동 부시용 슬라이딩재료로서는, 비교적 연질의 납청동 용제재료(예를 들면 LBC2～5)를 이용하는 일이 많지만, 고온 슬라이딩조건하에서의 내식성(설퍼어택성)의 관점에서, Pb를 함유한 쾌삭황동계나 고력황동계 합금 등이 바람직하게 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌7 참조). 그 외에, 상기 부동 부시용 슬라이딩재료로서, Al청동계 용제재료의 검토도 이루어지고 있다(예를 들면, 특허문헌8 참조).

또 한편, 고면압?고속 슬라이딩조건하에서 사용되는 예를 들면 엔진메탈에서는, 납청동계 소결부시의 슬라이딩면에 Sn 등의 연질금속에 의한 오버레이층을 형성하여, 부합성을 개선해서 유체윤활성을 향상시키도록 되어 있다.

또, 마찬가지로, 고면압?고속 슬라이딩조건하에서 사용되는 유압 펌프/모터의 구성부품 중, 고면압?고속조건하에서 슬라이딩하는 부품(이하, 「슬라이딩부품」이라 한다)에서는, 납청동이 주조법 등으로 일체화된 재료가 구성재로서 활용되고, 특히 가혹한 슬라이딩조건하에서 사용되는 슬라이딩부품에서는, 예를 들면 고력황동과 같은 고강도이며, 내소성성, 내마모성이 우수한 재료가 구성재로서 활용되고 있다(예를 들면, 비특허문헌2 참조).

(특허문헌1)

일본특허 제2832800호공보

(특허문헌2)

일본특허공개 평10-246230호공보

(특허문헌3)

일본특허공고 평6-6725호공보

(특허문헌4)

일본특허공개 평8-109450호공보

(특허문헌5)

일본특허공개 2001-271129호공보

(특허문헌6)

일본특허공개 평7-166278호공보

(특허문헌7)

일본특허공고 평5-36486호공보

(특허문헌8)

일본특허공개 평5-214468호공보

(비특허문헌1)

일본 분말야금공업회 편저 「소결 기계부품-그 설계와 제조-」가부시키가이샤 기쥬츠쇼인, 소화 62년 10월 20일 발행, p.327-341

(비특허문헌2)

일본 비철금속주물협회 편집 「구리합금주물의 엔지니어링 데이터북」수가타자이센터, 소화63년 7월 30일 발행, p.134-P155

일반적으로, 오일함유 슬라이딩 베어링에 있어서, 유체윤활상태가 달성되는 것은 매우 드문 예이며, 특히, 매우 느린 슬라이딩속도, 고면압조건하에서는, 소결재료중의 기공을 통한 유압의 배출에 의해 베어링면(슬라이딩면)에 있어서의 윤활유의 막두께가 그 베어링면의 면거칠기정도 또는 그 이하로 얇아지며, 대부분의 경우, 고체마찰(응착)을 수반한 경계윤활 슬라이딩조건으로 된다. 따라서, 예를 들면 유압셔블 등의 건설기계의 작업기 연결부에 있어서, 면압이 300kgf/㎠이상이며 슬라이딩속도가 0.01～2m/min인 슬라이딩조건하에서 사용되는 슬라이딩 베어링(부시, 스러스트 베어링 등)에서는, 그 내소성성, 내마모성이 상기 슬라이딩 베어링의 재료기능(조성과 조직)에 의해 크게 지배되게 된다.

그러나, 비특허문헌1에 따른 Cu계 및 Fe계의 다공질 소결합금재료에서는, 범용적으로 이용되는 오일함유 슬라이딩 베어링의 적용범위가 나타내어진 도21(비특허문헌1, P337, 도6. 19 「소결 베어링 적용예」를 인용)로부터 명백하듯이, 슬라이딩속도가 0.01～2m/min이며 면압이 300kgf/㎠이상인 매우 느린 슬라이딩속도, 고면압조건에 적응할 수 없다라는 문제점이 있다.

또, 구리분말과 철분말로 이루어지는 복합 소결합금에 대해서 침탄, 질화 등의 표면처리가 실시되어 이루어지는 특허문헌1에 따른 복합 소결합금재료, 및 기공중에 극압 첨가재 등이 충전되고, 또한 마르텐사이트조직을 구비하는 특허문헌2에 따른 철기 소결합금재료라도, 역시, 매우 느린 슬라이딩속도(0.01～2m/min)에 있어서는 충분한 슬라이딩성능이 발휘되지 않을 우려가 있다라는 문제점이 있다.

또, 프레스기의 웨어 플레이트 등에 바람직하게 사용되는 자기윤활성을 갖는 특허문헌3에 따른 소결 구리합금재료에서는, 매우 느린 슬라이딩속도 및 고면압으 로 인해 윤활유막이 형성되기 어려운 슬라이딩조건하에 있어서, 상대부재와의 국부적 금속접촉이 일어나기 쉬우므로, 충분한 내소성성, 내마모성이 얻어지기 어렵다라는 문제점이 있다. 또한, 상기 소결 구리합금재료중에 분산되는 흑연이나 MoS₂ 등의 연질의 고체윤활제의 첨가량이 2.5중량%를 초과한 경우, 그 강도가 현저하게 저하한다라는 문제점도 있다.

또, 특허문헌4에 따른 오일함유 베어링용 내마모성 소결합금에서는, 다량의 연질의 Cu입자를 마르텐사이트상중에 분산시킴과 아울러, 기지의 마르텐사이트보다 경질의 합금입자를 분산시킴으로써, 기지의 소성변형을 저감시킴과 아울러, 미끄럼 슬라이딩시에 기지합금에 가해지는 부담을 저감하도록 되어 있지만, 하나의 합금에 연질의 Cu입자의 분산과 경질의 합금입자의 분산(5～30중량%)을 공존시키는 데에는 한계가 있는 것과, 미끄럼 슬라이딩시에 기지합금에 가해지는 부담이 그 경질합금입자에 집중되기 때문에, 내응착성을 개선하는 효과가 충분하지 않다라는 문제점이 있다. 또한, 기지의 마르텐사이트보다 경질의 자기윤활성이 없는 합금입자의 다량의 첨가에 의해, 슬라이딩 상대재료가 응착마모에 의해 현저하게 어택됨과 아울러, 슬라이딩면의 온도가 상승되어서 소성현상이 발생하기 쉽다라는 문제점도 있다. 그리고 또, 상기 오일함유 베어링용 내마모성 소결합금을 구성재로 하는 베어링 부시는 고가이다라는 문제점이 있다. 또, 서로 미끄럼 쌍을 이루는 저렴한 슬라이딩재료로 슬라이딩기능의 역할을 분담시켜서, 코스트 다운이나 슬라이딩성능의 향상, 보수관리성의 개선 등을 꾀하는 것도 검토되고 있지만, 아직 해결하는 데에는 이르 지 못했다.

또, 본 출원인의 선원에 따른 특허문헌5에서 제안되었던 Cu-Al-Sn계 소결 슬라이딩재료는, 종래의 철탄소합금 기지의 베어링재료에서는 달성할 수 없는, 매우 느린 슬라이딩속도(0.6m/min이하)이며, 또한 1200kgf/㎠까지의 고면압하에서 사용가능한 매우 우수한 베어링재료이기는 하지만, 토사가 침입하는 사용환경에서 필요로 되는 항압력이 약간 부족되기 때문에, 그러한 사용환경에서는 마모가 진행되기 쉽다라는 문제점이 있다.

또, 특허문헌6에 따른 소결 슬라이딩재료에 있어서, 청동합금상을 모상으로서 슬라이딩면적에 차지하는 ～5면적% 또는 ～15면적%의 Fe-55～70중량%Mo(페로 몰리브덴상)에 의해 형성되는 윤활기능만으로는 상술의 작업기 연결부와 같은 매우 느린 슬라이딩속도?고면압조건하에 있어서, 상대부재와의 국부적인 금속접촉에 의한 응착부의 형성이 충분히 방지되지 않고 응착마모가 진행되며, 내부합성, 내소성성 및 내마모성이 충분히 달성되지 않는다는 문제점이나, 경질의 MoFe(페로 몰리브덴)입자가 슬라이딩 상대재료에 대해서 현저하게 어택한다라는 문제점이 있다. 또, Mo의 첨가량을 5중량%이상으로 함으로써 슬라이딩특성을 개선할 수 있는 것이 용이하게 상상되지만, 이 경우, 상기 소결 슬라이딩재료의 조직강도를 저하시켜 버린다는 새로운 문제가 생겨 버린다.

또, 터보챠저에 있어서의 부동 부시의 구성재로서 바람직하게 이용되는 특허문헌7 또는 특허문헌8에 따른 납청동계 재료나 납을 함유하는 고력황동계, Al청동계 슬라이딩재료에 대한 최근의 요구는, 보다 고속, 고온 슬라이딩하에서의 내소성 성과 내마모성의 향상에 있음과 아울러, 터보챠저의 시동시 등의 윤활조건이 나쁜 조건하에 있어서도, 우수한 내소성성, 내마모성 및 내식성을 발휘하는 것이 요구되고 있지만, 이들 슬라이딩재료에서는, (1)슬라이딩면 근방에 있어서 Pb용출후의 Pb결핍층이 형성되는 것(도22(a)～(c)참조), 또 (2)터보챠저의 가동을 정지시킨 후에 있어서도, 터빈으로부터의 열전도에 의해 베어링부의 온도가 300℃전후의 고온으로 되며, 이 때문에 슬라이딩면으로 이어지는 Pb흔적에 윤활유내의 S와의 반응에 의해 형성되는 CuS나 슬러지가 퇴적되는 층이 형성되는(도23(a)～(b)참조) 것 등으로 인해, Pb에 의한 윤활능력이 저하하여, 내소성성, 내구성(수명의 연장화)에 대한 본질적인 개선을 할 수 없다라는 문제점이 있다. 또한, 최근의 환경문제의 관점에서, 재료중에 다량의 Pb가 함유되는 것은 바람직하지 않다라는 문제점이 있다.

또, 유압 펌프/모터에 있어서는, 최근, 고압력화나 콤팩트화의 경향이 있기 때문에, 상기 유압 펌프/모터를 구성하는 슬라이딩부품에 대해서, 내소성성 및 내마모성의 향상이 요구되고 있지만, 비특허문헌2에 따른 종래의 납청동, 청동, 황동계의 슬라이딩재료에서는, 고출력화나 콤팩트화를 꾀하는 데에 있어서의 강도, 내소성성, 내마모성의 점에서 불충분하다라는 문제점이 있다.

본 발명은, 이상으로 서술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 고면압?저속 슬라이딩이나 요동 등의 매우 나쁜 윤활조건하에서의 내소성성, 내마모성이 우수함과 아울러, 고속?고온 슬라이딩 및 고면압?고속 슬라이딩하에 있어서도 슬라이딩시의 부합성이 우수하여 양호한 내소성성, 내마모성을 나타내는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결함에 있어서, 본 발명자들은, 합금화되어 있지 않은 Mo금속상이 1)Fe 등과의 응착시에 발생하는 열에 대해서 강한 내력을 가짐과 아울러 화학적으로도 Fe 등과의 합금화가 일어나기 어렵고, 2)윤활유에 함유되는 S나 분위기중의 O₂와의 반응에 의해 슬라이딩면에 윤활성이 풍부한 피막(MoS₂, MoO₃)이 형성되기 쉽고, 3)상대재료에 대한 어택성이 매우 적다는 등의 특성을 갖는 것에 착안하여, Mo금속상으로 이루어지는 용사피막을 슬라이딩재료로서 사용하면 매우 양호한 슬라이딩특성을 얻을 수 있는 것을 알아차렸다. 또한, Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상이, 밀착성, 피막인성 및 치밀성을 개선하는 것에 착안함과 아울러, Mo가 고가이기 때문에 경제적 관점도 고려하여, 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상으로 이루어지는 용사피막도 슬라이딩재료로서 바람직하다라는 지견을 얻었다. 그리고, 이들 지견에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

요컨대 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료는, Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상으로 이루어지고, 적어도 W, Ti, Cr, Mo, V 중 1종이상의 원소로 이루어지는 특수 탄화물이 10～50체적% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 고면압?저속 슬라이딩이나 요동 등의 매우 나쁜 윤활조 건하에서의 내소성성, 내마모성이 우수함과 아울러, 고속?고온 슬라이딩 및 고면압?고속 슬라이딩하에 있어서도 슬라이딩시의 부합성이 우수하여 양호한 내소성성, 내마모성을 나타내는 슬라이딩재료를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, Mo금속상의 하한량이, 윤활상황이 나쁜 상태에서의 내소성성을 명확하게 개선하기 시작하는 10체적%로 되어 있지만, 보다 바람직한 하한량은 20체적%이다.

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또한, 본 발명에 따른 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료는, Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상으로 이루어지고, 모상보다 경질의 Mo-Fe, Al-Fe, Ti-Fe 등의 금속간 화합물, TiN, CrN, Si₃N₄ 등의 질화물 및/또는 NiO, Cu₂O, CoO, TiO₂, SiO₂, Al₂O₃ 등의 산화물의 경질입자가 10체적%이하의 범위에서 분산되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 본 발명은, 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있으므로, 예를 들면 유압셔블에 있어서의 작업기의 슬라이딩부위와 같이 토사 등의 침입을 피할 수 없는 슬라이딩조건하에 있어서도 바람직하게 사용가능한 슬라이딩재료를 얻을 수 있다. 여기에서, 상기 특수탄화물의 구체예로서는, 비교적 연질이며, 내열성, 내열충격성이 우수한 WC, W₂C, Cr₃C₂, CrC, Cr₂₃C₆, Fe₃Mo₃C, Fe₃W₃C, Mo₂C, V₄C₃ 등을 들 수 있다. 또, 이 특수탄화물의 함유량의 하한을 10체적%로 한 것은, 예를 들면 고속도강 등의 내마모강중의 탄화물량이 10체적% 정도인 것을 참작했기 때문이다. 또한, 상기 특수탄화물의 함유량의 상한을 50체적%로 한 것은, 종래의 내마모 용사피막에 있어서 높은 인성이 유지되는 상한첨가량이 50체적%인 것을 참작했기 때문이다. 한편, 상기 질화물(TiN, CrN, Si₃N₄ 등) 및/또는 산화물(NiO, Cu₂O, CoO, TiO₂, SiO₂, Al₂O₃ 등)의 경질입자의 분산을 10체적%이하로 한 것은 슬라이딩 상대재료에 대한 어택성을 억제하기 위해서이다. 또, 슬라이딩 상대재료에 대한 어택성을 더욱 고려할 필요가 있는 경우에는, 그 질화물 및/또는 산화물의 경질입자의 분산을 5체적%이하로 유지시키는 것이 좋다. 요컨대, 용사피막의 밀착성, 인성, 치밀성을 개선하면서 슬라이딩 상대재료에 대한 어택성의 억제를 꾀하기 위해서는, 상기 Mo금속상을 10～50체적%, 상기 특수탄화물(비교적 연질의 것)을 10～50체적%, 나머지를 주로 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 하고, 또한 5체적%이하의 범위로 상기 경질입자를 분산시키는 것이 좋다.

그리고, 상기 Mo금속상에는 산소가 0.1～3.0중량% 함유되고, Mo산화물이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 Mo금속상에 함유되는 산소가 0.1～3.0중량%로 조정되어서 고체윤활성이 높은 Mo산화물이 형성되면, 경도가 높아져서(Hv450～800) 내마모성이 더욱 향상됨과 아울러, Mo산화물의 자기윤활작용에 의해 내소성성이 현저하게 개선되고, 또한, 연질의 S45C 등에 대한 어택성이 거의 없다라는 효과를 나타낸다.

그런데, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상이 보다 우수한 슬라이딩재료라면, 상기 Mo금속상의 첨가량을 저감할 수 있 어서 경제적으로도 바람직하고, 또 보다 좋은 슬라이딩특성을 얻을 수 있는 것은 명백하다.

그래서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상은, 적어도 C;～0.8중량%, Cu;10～40중량%를 함유하는 Fe기 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상은, 본 출원인의 선출원에 따른 일본특허공개 평9-49006호공보 및 일본특허공개 2002-180216호공보에서 개시되어 있는, 적어도 Fe₃Al 규칙상을 형성하는 Al;2～16중량%를 함유함과 아울러, Cu;10～40중량%, C;～0.8중량%, Ni:～30중량%, P;～1.5중량% 중 1종이상을 함유하는 Fe기 합금으로 이루어지는 것이어도 좋다.

여기에서, Fe기 합금상에 Cu가 10～40중량% 첨가되어 있다. 이렇게 하면, 마르텐사이트상을 함유하는 Fe기 합금상과 Cu합금상이 서로 분산된 경질합금층이 형성되므로, 내소성성, 내마모성 및 용사피막의 밀착성을 더욱 개선할 수 있다. 또, Cu첨가량의 하한값은, Fe-Cu계 상태도에 있어서의 고/액 경계조성으로 결정되고, Cu첨가량의 상한치는, 마르텐사이트량의 감소에 의한 Fe기 합금상의 경도저하의 관점에서 설정된다. 또한, 함유 탄소량은, 충분한 마르텐사이트 경도가 발현되는 0.1중량%이상이 바람직하고, 또 함유 탄소량의 상한치는, 마르텐사이트 경도가 거의 포화되는 0.8중량%까지로 되는 것이 좋다. 또한, 제6발명에 따른 용사피막 슬라이딩재료에서는, Al과, Ni, Co, Zn 중 1종이상을 공존시킴으로써, Fe₃Al, FeAl형 규칙상의 2상분리반응에 의해 현저하게 경화시킬 수 있기 때문에, 탄소가 불가피한 원소가 아닌 것은 명백하다.

또한, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 및/또는 합금상은, 이하의 (A)～(F) 중 어느 하나로 이루어지는 것이어도 좋다.

(A)적어도 5～15중량%의 Sn을 함유하는 청동기 합금

(B)적어도 2～10중량%의 Sn, 2～14중량%의 Al을 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상을 함유하는 Cu기 합금

(C)적어도 10～35중량%의 Zn을 함유함과 아울러, Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn의 1종이상을 ～10중량%의 범위로 함유하는 Cu-Zn기 합금

(D)적어도 35～65중량%의 Zn을 함유함과 아울러, Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn의 1종이상을 ～10중량%의 범위로 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상 및/또는 γ상을 함유하는 Cu-zn기 합금

(E)적어도 (Cr+Al);～50중량%를 함유하는 Ni기 합금

(F)적어도 Al, Cu, Mg, Sn, Sb, Ti, Fe, Ni의 1종이상을 ～30중량%의 범위로 함유하는 Zn기 합금

상기 구성에 의해서도, 보다 좋은 슬라이딩특성을 확보하면서, Mo금속상의 첨가량을 저감할 수 있으므로, 코스트 다운을 꾀할 수 있다라는 효과를 갖는다.

여기에서, 상기 청동기 합금은, 내소성성이 우수하고, 또한 강과의 접합성이 우수한 Cu기 합금재료이며, 예를 들면 P, Zn, Al, Ti, Mn, Ni, Si 등의 범용적인 각종 합금원소가 첨가된 청동재료이어도 좋은 것은 명백하다. 또한, 상기 Cu기 합금은, 본 출원인의 선출원에 따른 일본특허공개 2001-271129호공보(특허문헌5참조)에서 제안된 것이다. 또한, 상기 Cu-Zn기 합금은, 예를 들면 유압셔블의 작업기용 부시, 터보챠저에 있어서의 부동 부시, 유압 펌프/모터에 있어서의 슬라이딩부품 등에 있어서 널리 이용되고 있는 α상계의 비교적 연질의 재료이다. 또한, 황동계 중에서도 β상이나 γ상을 함유하는 비교적 경질의 재료를 채용함으로써, 주로 내마모성이나 내소성성이 개선된다. 또한, Ni기 합금을 채용함으로써, 주로 밀착성, 내열성, 내식성, 내마모성이 개선된다. 또한, 내식성은 우수하지만 다소 항압력이 부족한 Zn기 합금중에 Al, Cu, Mg를 주체에 첨가함으로써 항압력이 향상되고, 상기 Zn기 합금중에 Sn, Sb 등을 첨가함으로써 내소성성이 보다 개선된다.

본 발명은, 흑연, CaF₂, MoS₂ 등의 고체윤활제가 5～30체적% 함유되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 윤활성능이 더욱 향상되므로, 내소성성을 더욱 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 발명에 의한 슬라이딩부재는, 회전 및/또는 직선 슬라이딩기구를 갖는 장치에 있어서의 슬라이딩부품기재의 슬라이딩면이 상술한 어느 하나에 따른 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 슬라이딩부재에 따르면, 기계장치에 있어서의 슬라이딩부를 구성하는 슬라이딩부품의 구성재로서 바람직하게 이용된다. 또, 상기 슬라이딩부재에 있어서, 상기 용사피막 슬라이딩재료를 막형성하는 방법으로서는, 분위기조정이 가능한 플라즈마용사, 아크용사, 프레임용사(고속 프레임용사를 포함), 선폭용사 등을 들 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩면은, 원통형상, 원기둥형상, 평면형상, 구면형상 등 소정의 형상으로 될 수 있다.

상기 슬라이딩부품기재에는, Ni 또는 Ni기 합금 또는 Cu 또는 Cu기 합금으로 이루어지는 하지피막이 막형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 고주파 담금질법이나 침탄 담금질법 등의 표면처리가 필요한 부재를 기재로 할 경우라도, 용사피막의 밀착성을 양호하게 확보할 수 있다.

상기 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료에 있어서의 기공에는, 윤활유, 윤활유와 왁스류로 이루어지는 윤활조성물, 및 왁스류 중 어느 하나가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 윤활능력을 양호하게 발현시킬 수 있다.

또, 상기 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료에 있어서의 기공에 봉공제가 함침되어서 봉공처리가 실시되면, 그 기공을 통한 부식의 문제가 미연에 방지된다고 하는 효과를 갖는다.

또한, 상기 슬라이딩부품기재가 다공질 소결재료로 구성됨과 아울러, 이 다공질 소결재료에 있어서의 기공에 윤활유, 윤활유와 왁스류로 이루어지는 윤활조성물, 및 왁스류 중 어느 하나가 충전되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기재를 구성하는 다공질 소결재료중에 윤활물이 다량으로 축적되므로, 용사피막 슬라이딩재료를 통해서 슬라이딩면에 윤활물을 장기간 공급하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 본 발명 중 어느 하나에 따른 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품은, 이하의 (1)～(7) 중 어느 하나이어도 좋다.

(1)작업기, 서스펜션, 차체연결장치, 크롤러 주행장치 등에 이용되는 베어링 부시, 베어링 핀, 스러스트 베어링, 크롤러 부시, 또는 크롤러 핀

(2)크롤러 주행장치의 전륜장치에 이용되는 전륜 축, 전륜 롤러, 전륜 부시,또는 스러스트 부시

(3)기어감속장치 또는 크롤러 주행장치의 전륜장치의 오일시일에 사용하는 플로팅 시일

(4)터보챠저장치에 이용되는 부동 부시, 또는 터빈 샤프트

(5)엔진용 밸브

(6)유압 피스톤 펌프 및/또는 유압 피스톤 모터장치에 이용되는 실린더블록, 밸브플레이트, 로커 캠, 크레이들, 피스톤, 피스톤 슈, 캠 링, 핀틀, 피스톤 로드, 또는 드라이브 샤프트

(7)암반파쇄용 쐐기장치에 이용되는 쐐기, 또는 쐐기 가이드

본 발명에 따르면, 고면압?저속 슬라이딩이나 요동 등의 매우 나쁜 윤활조건하에서의 내소성성, 내마모성이 우수함과 아울러, 고속?고온 슬라이딩 및 고면압?고속 슬라이딩하에 있어서도 슬라이딩시의 부합성이 우수하여 양호한 내소성성, 내마모성을 나타내는 슬라이딩부품을 제공할 수 있다.

다음에, 연결장치는, 일측의 기계구성요소와, 이 일측의 기계구성요소에 지지되는 지지축 및 그 지지축에 외측에서 끼워지는 베어링 부시를 통해 배치되는 타측의 기계구성요소를, 서로 회전 또는 회동가능하게 연결하는 연결장치, 또는 일측의 기계구성요소와, 이 일측의 기계구성요소에 지지되는 지지축 및 그 지지축에 외측에서 끼워지는 베어링 부시를 통해 배치되는 타측의 기계구성요소를, 서로 회전 또는 회동가능하게 연결하고, 또한 상기 일측의 기계구성요소와 상기 타측의 기계구성요소 사이에 작용하는 스러스트하중을 지지하는 스러스트 베어링을 구비해서 이루어지는 연결장치에 있어서,

상기 지지축, 베어링 부시 및 스러스트 베어링 중 1종이상이 본 발명 중 어느 하나에 따른 슬라이딩부재를 구성재로 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 장치의 연결부위에 배치되는 지지축, 베어링 부시 및 스러스트 베어링 중 1종이상이 본 발명 중 어느 하나에 따른 슬라이딩부재를 구성재로 하도록 되어 있으므로, 고면압?저속 슬라이딩, 고속?고온 슬라이딩, 고면압?고속 슬라이딩 등과 같은 가혹한 슬라이딩조건하에서 바람직하게 이용되는 연결장치로 할 수 있다.

상기 일측의 기계구성요소에 대한 상기 지지축의 피지지면에, 본 발명 중 어느 하나에 따른 용사피막 슬라이딩재료가 막형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 지지축에 큰 하중이 작용했을 때에 그 지지축의 회전 미동이나 휘어짐 등에 의해 일측의 기계구성요소와 지지축의 피지지면이 마찰되었다 해도, 불쾌감을 수반하는 이음의 발생을 미연에 막을 수 있다. 여기에서, 상기 지지축의 피지지면에 막형성되는 용사피막 슬라이딩재료에 따른 Mo금속상은, 그 지지축을 지지하는 일측의 기계구성요소의 지지부가 예를 들면 HRC25정도의 S45C 소준(normalizing)강과 같은 비교적 연질의 재료이어도 거의 어택하지 않는 특성을 갖는 것이기 때문에, 상기 지지부의 지지면에 대해서 고주파 담금질 등의 경화 열처리를 실시해서 내소성성과 내마모성을 개선할 필요가 없어 비용상의 이점이 있는 것은 명백하다. 또한, 상기 지지축의 피지지면에 막형성되는 용사피막 슬라이딩재료를, 예를 들면 고속 프레임 용사법(HVOF:High Velocity Oxygen Fuel)에 의해, 기공율 1～15체적%의 고밀도의 용사피막으로서 막형성하는 것이 가능하지만, 이러한 고밀도의 용사피막이어도 오일함유성이 유지되는 것은 말할 필요도 없다.

상기 지지축은, 본 발명 중 어느 하나에 따른 슬라이딩부재를 구성재로 하고, 상기 베어링 부시는 기공의 함유율이 5～30체적%인 Fe-C계, Fe-C-Cu계 또는 Cu-Sn계 합금의 소결재료로 구성되며, 또한 상기 기공중에 윤활유 또는 윤활조성물이 충전되어서 이루어지는 것, 또는 기공의 함유율이 5～30체적%인 Fe-C계, Fe-C-Cu계 또는 Cu-Sn계 합금의 소결재료로 구성되고, 또한 상기 기공중에 윤활유 또는 윤활조성물이 충전됨과 아울러, 고체윤활제가 분산되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 지지축의 구성재로서 상기 슬라이딩부재가 적용되는 것에 의해, 그 지지축에 슬라이딩기능의 일익을 담당하게 하도록 되어 있다. 따라서, 그 지지축의 슬라이딩 상대로서 비교적 저렴한 베어링 부시를 채용할 수 있어 저비용화를 꾀할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 베어링 부시가, 윤활유 또는 윤활조성물을 다량으로 저장할 수 있는 오일함유 소결재료로 구성되므로, 슬라이딩면에의 윤활유의 공급을 장기간에 걸쳐 안정화시킬 수 있고, 급유간격을 획기적으로 연장할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 베어링 부시와 비교해서 일반적으로 분리가 용이한 지지축에 슬라이딩기능의 일익을 담당하게 하도록 되어 있으므로, 슬라이딩기능이 저하했을 때에 그 지지축을 신품의 그것과 교환 또는 마모된 부분에 상기 용사피막 슬라이딩재료를 막형성해서 보수하여 재이용함으로써 슬라이딩기능의 회복을 용이하게 꾀할 수 있다. 따라서, 보수관리성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 소결재료의 기지조직중에 마르텐사이트상이 50체적%이상 함유된 경질의 재료인 것이 바람직한 것은 명백하지만, 또한 그 슬라이딩면에 대해서 침탄 담금질처리, 가스연질화, 질화, 침황, 침황질화 등의 표면처리를 실시하도록 해도 좋은 것은 명백하다. 또한, 그 기지조직중에 상술한 탄화물, 질화물, 산화물, 인화물, 공구강분말, 초경, Co기 합금, 페로 몰리브덴, 페로 크 롬, 흑연, CaF₂ 등의 경질입자, 고체윤활입자가 적당량 분산되어 있어도 좋은 것은 명백하다. 또한, 상기 지지축에 막형성되는 용사피막 슬라이딩재료의 피막두께가 비교적 얇기 때문에, 그 피막을 될 수 있는 한 마모시키지 않는 관점에서, 상기 베어링 부시를 구성하는 소결재료의 기재조직중에 경질입자를 분산시키는 경우, 그 분산되는 경질입자는 5체적%이하로 유지해 두는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지지축에 막형성되는 용사피막 슬라이딩재료에, 상기 제2발명에 따른 WC 등의 특수탄화물을 함유시켜, 상기 용사피막 슬라이딩재료의 내마모성을 보다 높이도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베어링 부시나 스러스트 베어링이, 내마모성에 의해 우수한 것이 바람직한 것은 명백하다.

그래서, 상기 베어링 부시는, 적어도 Fe₃Al 규칙상을 형성하는 Al;2～16중량%를 함유함과 아울러, Cu;10～40중량%, C;～1.5중량%, Ni;～20중량%, P;～1.5중량%의 1종이상을 함유해서 이루어지는 다공질 Fe기 합금계 소결 슬라이딩재료로 구성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 베어링 부시는, 적어도 2～10중량%의 Sn, 2～14중량%의 Al을 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상이 함유되어 있는 다공질 Cu기 합금계 소결 슬라이딩재료로 구성되는 것이어도 좋다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 스러스트 베어링에 있어서의 슬라이딩면에는, 적어도 10～50체적%의 Mo금속상과, W, Ti, Cr, Mo, V 등의 특수탄화물;10～50체적%와, 나머지가 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막이 막형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 스러스트 베어링의 슬라이딩 상대재료로서는, 동종의 용사피막 슬라이딩재료인 것은 바람직하지 않고, 열처리 경화(예를 들면, 담금질뜨임, 침탄 담금질뜨임처리 등)된 경질강을 이용하는 것이 경제적으로도 바람직한 것은 명백하다.

그리고, 본 발명에 따른 연결장치는, 크롤러식 하부주행체에 있어서의 트랙 링크, 상기 하부주행체에 있어서의 전륜, 불도저의 차체를 지지하는 이퀄라이저 및 덤프트럭 등의 서스펜션장치 중 어느 하나에 있어서의 연결부위의 연결수단으로서 바람직하게 이용된다.

다음에, 본 발명에 의한 터보챠저장치는, 지지체에 형성된 베어링면과 터빈의 축부 사이에 부동 부시가 끼워져서 이루어지는 터보챠저장치에 있어서, 상기 부동 부시의 외주면 및 내주면, 또는 상기 부동 부시의 외주면 및 상기 터빈의 축부의 외주면에, 본 발명 중 어느 하나에 따른 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료를 막형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 지지체에 형성된 베어링면과 터빈의 축부 사이에 끼워지는 부동 부시의 외주면 및 내주면, 또는 상기 부동 부시의 외주면 및 터빈의 축부의 외주면에, 상기 용사피막 슬라이딩재료가 막형성되므로, 내소성성, 내마모성이 우수한 터보챠저장치를 얻을 수 있다. 또, 상기 터보챠저장치에 있어서는, 터빈의 축부와 부동 부시 사이의 간극 및 부동 부시와 지지체 사이의 간극이 각각 엄중하 게 관리되어, 고속회전시의 윤활유에 의한 유체윤활성이 확보되도록 되어 있으며, 일반적으로 강제인 터빈의 축부나 주철제인 지지체의 열팽창차에 의한 부동 부시와의 간극량이 크게 변화되지 않도록 하는 것이, 슬라이딩 저항성을 향상시켜 소성 등의 문제를 미연에 방지하게 되는 것은 명백하다. 따라서, 본 발명에 있어서의 부동 부시의 기재재료로서는, 열팽창계수가 1.1～1.5×10^-5의 강, 주철, Fe계 소결재료인 것이 경제적인 관점에서도 바람직하다. 또한, 이렇게, 부동 부시의 기재재료로서 윤활유를 함유할 수 있는 다공질 Fe기 합금계 소결재료를 채용하면, 가동초기에 있어서 윤활유가 충분히 공급되지 않은 상태에서의 응착을 확실하게 방지할 수 있다라는 이점이 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 엔진용 밸브장치는, 엔진의 연소실을 개폐하는 밸브와 그 밸브의 동작을 안내하는 밸브 가이드를 구비해서 구성되는 엔진용 밸브장치에 있어서, 상기 밸브 가이드에 슬라이딩하는 상기 밸브의 슬라이딩면에, 본 발명 중 어느 하나에 따른 용사피막 슬라이딩재료를 막형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 내소성성, 내마모성이 우수한 엔진용 밸브장치를 얻을 수 있는 것은 물론, 종래, 밸브 가이드의 기재재료중에 다량으로 첨가되어 있던 Pb를 삭감 또는 Pb리스화할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 유압 피스톤 펌프 및/또는 유압 피스톤 모터장치는, 본 발명에 따른 슬라이딩부품이 적어도 1개 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 유압 피스톤 펌프 및/또는 유압 피스톤 모터장치의 고압화, 고속화 및 콤팩트화를 꾀할 수 있다. 또, 사축식 유압 피스톤 펌프 및/또는 유압 피스톤 모터에 있어서는, 피스톤 로드와 드라이브 샤프트의 구면부에 있어서의 슬라이딩속도가 0.1m/sec이하로 매우 느리고, 그 슬라이딩면에서의 윤활상태가 경계윤활로 되기 쉽기 때문에, 이음의 발생이 일어나기 쉽다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 사축식 유압 피스톤 펌프 및/또는 유압 피스톤 모터에 있어서는, 피스톤 로드 머리부 구면부 또는 드라이브 샤프트 구면 오목부에 본 발명에 따른 용사피막 슬라이딩재료가 막형성되어서 이루어지는 슬라이딩부품이 구비되어 있는 것이 매우 바람직한 일형태이다라고 할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 암반파쇄용 쐐기장치는, 추력 발생수단으로부터의 추력을 받는 쐐기와, 이 쐐기를 사이에 두도록 배치되는 한 쌍의 쐐기 가이드를 구비하고, 상기 추력 발생수단의 구동에 의해 상기 쐐기를 상기 쐐기 가이드에 대해서 슬라이딩시킴으로써, 그 추력 발생수단으로부터의 추력을 이들 쐐기 가이드에 의해 횡방향 확폭력(擴幅力)으로 변환하고, 이 횡방향 확폭력에 의해 암반을 파괴해서 할암작업을 행할 수 있도록 구성되는 암반파쇄용 쐐기장치에 있어서,

상기 쐐기 또는 쐐기 가이드의 슬라이딩면에, 본 발명 중 어느 하나에 따른 용사피막 슬라이딩재료를 막형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 보다 큰 할암력을 얻을 수 있음과 아울러, 러닝코스트를 획기적으로 삭감할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 플로팅 시일장치는, 시일면에, 적어도 10～50체적%의 Mo금속상과, W, Ti, Cr, Mo, V 등의 특수탄화물;10～50체적%와, 나머지가 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막을 막형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

통상, 플로팅 시일로서 고탄소 고Cr 주강이 사용되고, 적어도 그 시일면의 경도는 HRC60이상으로 조정되어 있는 것이 대부분이지만, 최근의 차체의 고속화와 내구성의 향상의 관점에서, 보다 내소성성, 내마모성이 우수한 플로팅 시일의 개발이 요구되고 있다. 본 발명에 있어서는, 시일면에, 적어도 10～50체적%의 Mo금속상과, W, Ti, Cr, Mo 등의 특수탄화물:10～50체적%와, 나머지가 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막이 막형성되어 있으므로, 보다 내소성성, 내마모성이 우수한 플로팅 시일장치를 제공할 수 있다. 또, 본 발명에 있어서는, 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료중의 통풍성이 있는 기공을 통한 물 등의 침입을 방지하기 위해서, 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료에 대해서 수지용침에 의한 봉공처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료를 막형성하는 방법으로서는, 고밀도의 용사피막이 형성되기 쉬운 고속 프레임 용사(HVOF:High Velocity Oxygen Fuel)가 바람직하다. 또한, 상기 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 내식성이 우수하고, 또한 경질인 것이 필요한 것이기 때문에, Ni-Cr합금계에 적어도 Al, Si, B의 1종이상을 함유하는 합금상, 또는 Fe에 적어도 Ni, Cr, Al의 1종이상을 함유하는 합금상인 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명에 의한 용사피막 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치의 구체적인 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

(제1실시형태)

도1에는, 본 발명의 제1실시형태에 따른 유압셔블의 전체사시도(a), 및 버킷연결부를 설명하는 분해사시도(b)가 각각 나타내어져 있다. 또, 도2에는, 본 발명의 제1실시형태에 따른 버킷연결장치의 개략 구조설명도가 나타내어져 있다. 또한, 도3의 (a)에는, 작업기 부시의 구조설명도 및 (b)에는 스러스트 베어링의 구조설명도가 각각 나타내어져 있다.

본 실시형태에 따른 유압셔블(1)의 작업기(2)는 상부 선회체(3)부터 순서대로, 붐(4), 암(5) 및 버킷(6)이 각각 붐연결장치(7), 암연결장치(8) 및 버킷연결장치(9)에 의해 연결되어서 구성되어 있다. 각 연결장치(7,8,9)는 기본적으로 동일한 구조로 되어 있고, 예를 들면 버킷연결장치(9)는, 주로 작업기 연결핀(10) 및 작업기 부시(11)를 구비해서 구성되어 있다. 이하에, 암(5)과 버킷(6)의 연결부위에 배치되는 버킷연결장치(9A)의 상세구조에 대해서 도2를 참조하면서 설명하는 것으로 한다.

상기 버킷연결장치(9A)는, 버킷(일측의 기계구성요소)(6)과, 이 버킷(6)에 형성된 브래킷(6a,6a)에 지지되는 작업기 연결핀(지지축)(10) 및 그 작업기 연결핀(10)에 외측에서 끼워지는 작업기 부시(베어링 부시)(11,11)를 통해 배치되는 암(타측의 기계구성요소)(5)를, 서로 회동가능하게 연결하고, 또한 버킷(6)과 암(5) 사이에 작용하는 스러스트하중을 지지하는 스러스트 베어링(12,12)을 구비해서 구성되어 있다. 이 버킷연결장치(9A)에 있어서, 작업기 부시(11,11)는 암(5)의 선단부에 압입되고, 작업기 연결핀(10)은 브래킷(6a)에 핀 고정용 통과볼트(13)에 의해 고정되어 있다. 또, 부호 14로 나타내어지는 것은 시일장치이다. 또, 부호 15 및 16으로 나타내어지는 것은 각각 윤활유 공급구 및 윤활유 공급로이다.

상기 작업기 연결핀(10)은, 축기능을 갖는 강제의 기재(17)와, 이 기재(17)에 막형성되는 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(18)로 형성되는 슬라이딩면(19,19)을 구비해서 구성되어 있다. 이 작업기 연결핀(10)에 있어서는, 상기 슬라이딩면(19,19)이, 상기 브래킷(6a)에 대한 상기 작업기 연결핀(10)의 피지지면 부위에 배치되어 있다.

(표1)

〔주석1〕:특수탄화물은, 적어도 W, Ti, Cr, Mo, V 중 1종이상의 원소로 이루어지는 것.

〔주석2〕:경질입자는, 모상보다 경질의 Mo-Fe, Al-Fe, Ti-Fe 등의 금속간 화합물, TiN, CrN, Si₃N₄ 등의 질화물 및/또는 NiO, Cu₂O, CoO, TiO ₂, SiO₂, Al₂O₃ 등의 산화물로 이루어지는 것.

〔주석3〕:금속상 및/또는 합금상은, Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유해서 이루어지는 것으로서, 이하의 (a)～(h) 중 어느 하나로 이루어져 있다.

(a)적어도 C;～0.8중량%, Cu;10～40중량%를 함유하는 Fe기 합금

(b)적어도 Fe₃Al 규칙상을 형성하는 Al;2～16중량%를 함유함과 아울러, Cu;10～40중량%, C;～0.8중량%, Ni;～30중량%, P;～1.5중량% 중 1종이상을 함유하는 Fe기 합금

(c)적어도 5～15중량%의 Sn을 함유하는 청동기 합금

(d)적어도 2～10중량%의 Sn, 2～14중량%의 Al을 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상을 함유하는 Cu기 합금

(e)적어도 10～35중량%의 Zn을 함유함과 아울러, Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn의 1종이상을 ～10중량%의 범위로 함유하는 Cu-Zn기 합금

(f)적어도 35～65중량%의 Zn을 함유함과 아울러, Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn의 1종이상을 ～10중량%의 범위로 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상 및/또는 γ상을 함유하는 Cu-zn기 합금

(g)적어도 (Cr+Al);～50중량%를 함유하는 Ni기 합금

(h)적어도 Al, Cu, Mg, Sn, Sb, Ti, Fe, Ni 중 1종이상을 ～30중량%의 범위로 함유하는 Zn기 합금

또, 상기 각 작업기 부시(11)는, 도3의 (a)에 나타내듯이, 슬라이딩 베어링기능이 부여된 원통형상의 기재(20)와, 이 기재(20)의 내주면에 막형성되는 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(21)로 형성되는 슬라이딩면(22)을 구비해서 구성되어 있다. 이 작업기 부시(11)에 있어서, 상기 기재(20)는 다공질 Fe계 소결재료로 형성되어 있다.

또, 상기 각 스러스트 베어링(12)은, 도3의 (b)에 나타내듯이, 강제의 중공원판형상의 기재(23)와, 이 기재(23)의 표면에 막형성되는 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(24)로 형성되는 슬라이딩면(25)을 구비하고, 버킷(회동체)(6)으로부터 암(5)에 부여되는 스러스트 하중을 슬라이딩 접촉에 의해 지지하는 슬라이딩 베어링기능이 부여되어 구성되어 있다.

본 실시형태에 따르면, 작업기 부시(11)의 슬라이딩면(22)이 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(21)로 형성되므로, 고면압?저속 슬라이딩과 같은 가혹한 슬라이딩조건하에서 바람직하게 이용되는 연결장치로 할 수 있다. 또한, 작업기 부시(11)의 기재(20)가 윤활유 또는 윤활조성물을 다량으로 저장할 수 있는 다공질 Fe계 소결재료로 되어 있으므로, 슬라이딩면(22)에의 윤활유의 공급을 장기간에 걸쳐 안정화시킬 수 있어, 급유간격을 획기적으로 연장할 수 있다. 또한, 작업기 연결핀(10)의 피지지면 부위에, 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(18)로 형성되는 슬라이딩면(19)이 배치되어 있으므로, 상기 작업기 연결핀(10)에 큰 하중이 작용했을 때에 그 작업기 연결핀(10)의 회전 미동이나 휘어짐 등에 의해 상기 브래킷(6a)과 작업기 연결핀(10)의 피지지면부가 마찰되었다 해도, 불쾌감을 수반하는 이음의 발생을 미연에 막을 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서, 상기 작업기 연결핀(10)에 막형성되는 용사피막 슬라이딩재료(18)는, 다공질체, 고밀도체 중 어느 하나이어도 좋지만, 마모수명의 관점에서 그 용사막을 두껍게 하는 것이 불리하게 되는 일이 많으므로, 그 용사피막 슬라이딩재료(18)는 보다 내마모성을 높이기 위해서 고밀도인 것이 바람직하고, 또한, W, Ti, Cr, Mo, V 등의 1종이상으로 이루어지는 탄화물, Fe₃P(인철화합물)이나 NiAl, CaF₂ 등의 경질입자를 피막중에 분산시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 작업기 연결핀(10)은, 고주파 담금질뜨임이나 침탄 담금질뜨임 등의 열처리가 실시되어 고강도화를 꾀하는 것이 필요한 일이 많고, 또 상기 용사피막 슬라이딩재료(18)를 경질화할 경우에 있어서는, 그 용사피막의 밀착성이 나빠지는 것이 우려되지만, 이 경우, 밀착성이 우수한 Ni기 합금이나 Cu기 합금을 미리 상기 작업기 연결핀(10)의 베이스에 용사처리한 후에 용사피막 슬라이딩재료(18)를 막형성하는 것이 바람직하다.

(제2실시형태)

도4에는, 본 발명의 제2실시형태에 따른 버킷연결장치의 개략 구조설명도가 나타내어져 있다. 또, 본 실시형태의 버킷연결장치(9B)에 있어서, 작업기 연결핀 및 작업기 부시의 구성이 다른 것 이외는, 그 기본구성은 앞의 실시형태와 같다. 따라서, 이하, 본 실시형태에 특유의 부분에 대해서만 설명하는 것으로 하고, 앞의 실시형태와 공통되는 부분에 대해서는 도면에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략하는 것으로 한다.

본 실시형태의 작업기 연결핀(26)은, 축기능을 갖는 강제의 기재(27)와, 이 기재(27)에 막형성되는 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(28)로 형성되는 슬라이딩면(29)을 구비하고, 이 슬라이딩면(29)이 적어도 상기 브래킷(6a)에 대한 상기 작업기 연결핀(26)의 피지지면 부위, 및 작업기 부시(30)와의 슬라이딩 접촉면의 각각에 배치되어 구성되어 있다.

한편, 작업기 부시(30)는 경질의 철계 소결 오일함유 베어링재료를 주체로 해서, 적어도 슬라이딩면으로 되는 내측 표층부가 다공질의 Fe-C계, Fe-C-Cu계 또는 Cu-Sn계 합금소결 슬라이딩재료이며, 또한 그 Fe-C계, Fe-C-Cu계 또는 Cu-Sn계합금소결 슬라이딩재료에 있어서의 기공중에 윤활유 등의 윤활조성물이 충전되어 구성되어 있다.

본 실시형태에 따르면, 작업기 연결핀(26)에 슬라이딩기능의 일익을 담당하게 하도록 되어 있으므로, 상기 작업기 연결핀(26)의 슬라이딩 상대로서 비교적 저렴한 작업기 부시(30)를 채용할 수 있어 저비용화를 꾀할 수 있다. 또한, 작업기 부시(30)가 윤활유 또는 윤활조성물을 다량으로 저장할 수 있는 오일함유 소결재료로 구성되므로, 슬라이딩면(29)에의 윤활유의 공급을 장기간에 걸쳐 안정화시킬 수 있어, 급유간격을 획기적으로 연장할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 작업기 부시(30)와 비교해서 일반적으로 분리가 용이한 작업기 연결핀(26)에 슬라이딩기능의 일익을 담당하게 하도록 되어 있으므로, 슬라이딩기능이 저하했을 때에 그 작업기 연결핀(26)을 신품의 그것과 교환 또는 마모된 부분에 상기 용사피막 슬라이딩재료(28)를 막형성해서 보수하여 재이용함으로써 슬라이딩기능의 회복을 용이하게 꾀할 수 있다. 따라서, 보수관리성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또, 본 실시형태의 작업기 부시(30)로서, 보다 내소성성이 우수한 기지의 다공질 슬라이딩재료로 이루어지는 것이어도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

또, 제1실시형태 및 제2실시형태에 있어서의 각각의 작업기 연결핀(10,26)에 대해서, 도5의 (a)에 나타내는 윤활유 공급로(31)나, 도5의 (b)에 나타내는 윤활유 저류부(32)를 형성하는 것이, 경량화나 윤활성능의 장기유지의 관점에서 바람직하다.

또, 도6의 (a)에 나타내는 크롤러식 하부주행체에 있어서의 크롤러 어셈블리(33), 도6의 (b)에 나타내는 불도저의 차체를 지지하는 이퀄라이저기구(34), 도7의 (a)에 나타내는 덤프트럭 등의 서스펜션장치(35), 및 도7의 (b)에 나타내는 크롤러식 하부주행체에 있어서의 전륜 어셈블리(36)의 각각에 있어서의 연결부위의 연결구조는, 제1실시형태 및 제2실시형태에 따른 버킷연결장치(9)(9A/9B)와 그 기본구조가 유사하다. 즉, 일측의 기계구성요소(일측의 링크세트(37), 메인프레임(41), 차체프레임(45), 전륜 리테이너(49))와, 이 일측의 기계요소에 지지되는 지지축(크롤러 핀(38), 이퀄라이저 핀(42), 서스펜션 지지핀(46), 전륜 샤프트(50)) 및 그 지지축에 외측에서 끼워지는 베어링 부시(크롤러 부시(39), 이퀄라이저 부시(43), 구면 부시(자유도2)(47), 전륜 부시(플랜지부착 부시)(51))를 통해 배치되는 타측의 기계구성요소(타측의 링크세트(40), 이퀄라이저 바(44), 서스펜션(48), 전륜 롤러(52))를 서로 회동 또는 회전가능하게 연결하는 구조로 되어 있다. 따라서, 이들 연결부위의 연결장치로서, 제1실시형태 및 제2실시형태와 마찬가지로 본 발명에 따른 연결장치를 적용함으로써, 이들 실시형태와 동일한 작용효과를 얻을 수 있다. 또, 도6의 (a), (b) 및 도7의 (a), (b)에 있어서, 기호 G로 나타내는 부위는 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료가 바람직하게 막형성되는 부위이다.

(제3실시형태)

다음에, 본 발명의 제3실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태는, 도7의 (b)에 나타내는 전륜 어셈블리(36)에 있어서의 플로팅 시일장치에 본 발명이 적용된 예이다.

본 실시형태에 따른 전륜 어셈블리(36)는 전술한 바와 같이, 전륜 리테이너(49)와, 이 전륜 리테이너(49)에 지지되는 전륜 샤프트(50) 및 그 전륜 샤프트(50)에 외측에서 끼워지는 전륜 부시(플랜지부착 부시)(51)를 통해 배치되는 전륜 롤러(52)가 서로 회전가능하게 연결된 구조로 되어 있다. 이 전륜장치(36)에 있어서, 플로팅 시일장치(53)는 시일면이 서로 접하도록 배치되는 한 쌍의 시일링(54,54)과, 각 시일링(54)에 외측에서 끼워지는 O링(55)을 구비하고, 서로 마주한 한 쌍의 시일면이, 압축되어 부착된 O링(55)의 탄성력에 의해 전륜 샤프트(50)의 축방향으로 밀착되며, 적당한 면압으로 접하면서 슬라이딩되어, 외부로부터의 물 등의 침입과 내부로부터의 윤활유의 누설을 방지하도록 구성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 시일링(54,54) 중 적어도 한쪽의 시일링(54)의 시일면에, 적어도 10～50체적%의 Mo금속상과, W, Ti, Cr, Mo, V 등의 특수탄화물;10～50체적%와, 나머지가 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막이 막형성되어 있다.

본 실시형태에 따르면, 보다 내소성성, 내마모성이 우수한 플로팅 시일장치(53)를 제공할 수 있다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 용사피막중의 통기성이 있는 기공을 통한 물 등의 침입을 방지하기 위해서, 용사피막 슬라이딩재료에 대해서 수지용침에 의한 봉공처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 종래의 시일링이 고Cr 주철재료로 구성되어 있던 것을 참작하면, 상기 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은 내식성을 갖고, 또한 고경도(Hv700이상)인 것이 필요한 것은 명백하다. 그 때문에, 상기 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 예를 들면, Cr, Al, Si, Mo의 1종이상이 합금화된 Ni-Cr기 합금, 또는 Cr, Ni, Al, Si의 1종이상이 합금화된 Fe기 합금인 것이 바람직하다.

(제4실시형태)

도8에는, 본 발명의 제4실시형태에 다른 터보챠저장치의 개략 구조설명도가 나타내어져 있다.

본 실시형태에 따른 터보챠저장치(56)는 주로, 터빈 샤프트(57)와, 이 터빈 샤프트(57)로 연결되는 터빈 휠(58) 및 컴프레스 휠(59)과, 센터하우징(지지체)(60)에 형성된 베어링면과 터빈 샤프트(57) 사이에 끼워지는 부동 부시(61)를 구비하고, 도시가 생략된 엔진으로부터의 배기가스를 이용해서 터빈 휠(58)을 회전시킴으로써, 그 터빈 휠(58)과 동축상에 배치된 컴프레서 휠(59)을 회전작동시키고, 그리고 그 컴프레서 휠(59)로부터 다량의 공기를 엔진의 연소실에 보내도록 구성되어 있다.

본 실시형태에 있어서는, 도9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 상기 센터하우징(60)에 형성된 베어링면에 슬라이딩하는 부동 부시(61)의 외주면, 및 상기 터빈 샤프트(57)에 슬라이딩하는 부동 부시(61)의 내주면에는, 각각 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(62)가 막형성되어 있다. 또, 부호 63으로 나타내어지는 것은 오일공급용 구멍이다.

본 실시형태에 따르면, 상기 센터하우징(60)에 형성된 베어링면에 슬라이딩하는 부동 부시(61)의 외주면, 및 상기 터빈 샤프트(57)에 슬라이딩하는 부동 부시(61)의 내주면에, 각각 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(62)가 막형성되어 있으므로, 내소성성, 내마모성이 우수한 터보챠저장치(56)를 얻을 수 있다. 또한, 종래의 Pb를 함유해서 이루어지는 부동 부시에 있어서 문제로 되고 있던, Pb의 결핍 및 CuS의 퇴적에 의해 야기되는 윤활능력의 저하나, 환경악화의 문제를 초래하는 일이 없다라는 이점이 있다.

또, 본 실시형태의 터보챠저장치(56)에 있어서는, 터빈 샤프트(57)와 부동 부시(61) 사이의 간극, 및 부동 부시(61)와 센터하우징(60) 사이의 간극이 각각 엄 중하게 관리되어서, 고속회전시의 윤활유에 의한 유체윤활성이 확보되도록 되어 있고, 일반적으로 강제인 터빈 샤프트(57)나 주철제의 센터하우징(60)의 열팽창차에 의한 부동 부시(61)와의 간극량이 크게 변화하지 않도록 하는 것이, 슬라이딩 저항성을 증대시켜서 소성 등의 문제를 미연에 방지하게 되는 것은 명백하다. 따라서, 본 실시형태에 있어서의 부동 부시(61)의 기재재료로서는, 열팽창계수가 1.1～1.5×10^-5인 강, 주철, Fe계 소결재료인 것이 경제적인 관점에서도 바람직하다. 또한, 이렇게, 부동 부시(61)의 기재재료로서 윤활유를 함유할 수 있는 다공질 Fe기 합금계 소결재료를 채용하면, 가동 초기에 있어서 윤활유가 충분히 공급되지 않은 상태에서의 응착을 확실하게 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또, 상기 부동 부시(61)의 내주면에 상기 용사피막 슬라이딩재료(62)를 막형성 하는 것이 곤란할 경우에는, 도9의 (b)에 나타내듯이, 상기 센터하우징(60)에 형성된 베어링면에 슬라이딩하는 부동 부시(61)의 외주면, 및 부동 부시(61)의 내주면에 슬라이딩하는 터빈 샤프트(57)의 외주면에, 각각 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(62')를 막형성하도록 하는 것이 좋다. 이렇게 해도, 본 실시형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제5실시형태)

도10에는, 본 발명의 제5실시형태에 따른 엔진용 밸브장치의 개략 구조설명도가 나타내어져 있다.

본 실시형태에 따른 엔진용 밸브장치(64)는 도시가 생략된 엔진의 연소실을 개폐하는 밸브(65)와, 이 밸브(65)의 동작을 안내하기 위해서 실린더헤드(66)의 소정 부위에 장착되는 밸브 가이드(67)와, 그 외에 밸브 시트(68)나, 밸브 스프링(69), 이하 모두 도시가 생략된 로커 암, 캠 샤프트, 캠 샤프트?타이밍기어, 타이밍벨트, 크랭크 샤프트?타이밍기어 등을 구비해서 구성되어 있다.

상기 밸브(65)는 밸브 헤드(65a), 밸브 페이스(65b), 밸브 스템(65c) 및 밸브 스템 엔드(65d)의 각 부위를 구비해서 구성되어 있다. 그리고, 이 밸브(65)에 있어서, 상기 밸브 가이드(67)와 슬라이딩하는 밸브 스템(65c)의 표면에는, 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(70)가 막형성되어 있다.

본 실시형태에 따르면, 엔진의 고회전?고출력화에 도움이 되는 내소성성, 내마모성이 우수한 엔진용 밸브장치(64)를 얻을 수 있는 것은 물론, 종래, 밸브 가이드(67)의 기재재료중에 다량으로 첨가되어 있던 Pb를 삭감 또는 Pb리스화할 수 있다.

(제6실시형태)

도11에는, 본 발명의 제6실시형태에 따른 사판식 유압 피스톤 펌프의 주요부 구조설명도가 나타내어져 있다.

본 실시형태에 따른 사판식 유압 피스톤 펌프(71)에 있어서는, 드라이브 샤프트(72)와 실린더블록(73)이 동축상에 배치되고, 실린더블록(73)과 함께 회전하는 피스톤(74)의 일단부에 끼워넣어지는 구상 머리부를 가지고 이루어지는 피스톤 슈(75)를 드라이브 샤프트(72)에 대해서 경사 배치되는 로커 캠(76)에 대해서 슬라이딩시킴으로써, 피스톤(74)을 실린더블록(73)내에서 왕복 운동시키고, 이것에 의 해 밸브플레이트(77)의 흡입 포트(77a)를 통해 흡입된 오일을 고압으로 해서 그 밸브플레이트(77)의 토출 포트(77b)로부터 토출하도록 구성되어 있다. 또, 로커 캠(76)의 경사는, 크레이들(94)과의 슬라이딩면을 따른 회전에 의해 변경되어, 토출오일량의 조정에 이용된다.

그런데, 이 사판식 유압 피스톤 펌프(71)의 고출력화에서 불가결한 것은, 유압의 고압화와 고유량화이며, 피스톤 슈(75)와 로커 캠(76)의 슬라이딩성의 개선, 및 로커 캠(76)과 피스톤(74)의 경사각도를 크게 취함으로써 고압오일의 토출량을 많게 하는 것이 중요하다. 그래서, 본 실시형태에서는, 도12의 (a), (b)의 각각에 있어서 기호 H로 나타내어지는 피스톤 슈(75)의 슬라이딩면에, 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(78)를 막형성하도록 되어 있다. 이것에 의해, 상기 사판식 유압 피스톤 펌프(71)의 고출력화가 가능하게 된다. 또, 부호 75a(79a)로 나타내는 것은 오일공급로이며, 부호 75b(79b)로 나타내는 것은 오일 윤활홈이다.

또, 본 실시형태의 사판식 유압 피스톤 펌프(71)와는 형식이 다른 레이디얼식 유압 피스톤 펌프(도시생략)에 있어서도, 그 피스톤 슈(79)의 슬라이딩면(H')(도12의 (c)참조)에 대해서, 또는 그 피스톤 슈(79)의 슬라이딩 상대인 캠 링(도시생략)의 슬라이딩면에 대해서, 또는 실린더블록과 핀틀(pintle)(모두 도시생략)의 슬라이딩면에 대해서, 본 실시형태와 같이 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(80)를 막형성하도록 함으로써, 상기 레이디얼식 유압 피스톤 펌프의 고출력화를 꾀할 수 있다. 또, 도시에 의한 상세설명은 생략하지만, 본 실시형태의 사판식 유압 피스톤 펌프(71) 및 레이디얼식 유압 펌프의 각각과 그 기본구성을 하나로 하는 사판식 유압 피스톤 모터 및 레이디얼식 유압 피스톤 모터에 있어서도, 본 발명의 주지에 따르면, 본 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

(제7실시형태)

도13의 (a)에는 본 발명의 제7실시형태에 따른 사축식 유압 피스톤 펌프의 주요부 구조설명도 및 (b)에는 (a)에 있어서의 Q부 확대도가 각각 나타내어져 있다.

본 실시형태에 따른 사축식 유압 피스톤 펌프(81)에 있어서는, 드라이브 샤프트(82)에 대해서 실린더블록(83)이 경사지게 배치되고, 그 드라이브 샤프트(82)의 구동으로 상기 드라이브 샤프트(82)의 원판형상 끝부(82a)가 형성된 구면 오목부와 끼워맞춰지는 구상 머리부를 일단부에 구비해서 이루어지는 피스톤 로드(84) 및 그 피스톤 로드(84)와 끼워맞춰져 결합되는 피스톤(85)을 통해 실린더블록(83)을 센터 샤프트(86)의 축심(S)을 중심으로 회전시킴으로써, 피스톤(85)을 실린더블록(83)내에서 왕복운동시키고, 이것에 의해 밸브플레이트(87)의 흡입 포트(87a)를 통해 흡입된 오일을 고압으로 해서 그 밸브플레이트(87)의 토출 포트(87b)로부터 토출하도록 구성되어 있다.

그런데, 상기 피스톤 로드(84) 및 센터 샤프트(86)의 각각에 있어서의 구상 머리부의 구면부위에서의 슬라이딩속도는, 0.1m/sec이하로 매우 느리며, 그 슬라이딩면에서의 윤활상태가 경계윤활로 되기 쉬우므로, 종래는 이음의 발생이 일어나기 쉬운 문제가 있었다. 그래서, 본 실시형태에 있어서는, 피스톤 로드(84) 및 센터 샤프트(86)의 각각에 있어서의 구상 머리부의 구면부위에, 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(88)를 막형성하도록 되어 있다(도13(b)참조). 이것에 의해, 종래 문제로 되고 있던 이음의 발생을 미연에 방지하는 것이 가능하게 된다. 또, 드라이브 샤프트(82)의 원판형상 끝부(82a)에 있어서의 구면 오목부의 구면부위에, 상기 용사피막 슬라이딩재료(88)를 막형성함으로써도, 본 실시형태와 마찬가지로 이음의 발생을 미연에 방지할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

(제8실시형태)

도14에는 본 발명의 제8실시형태에 따른 암반파쇄용 쐐기장치의 개략 구조설명도가 나타내어져 있다.

본 실시형태에 다른 암반파쇄용 쐐기장치(89)는 유압 실린더(추력 발생수단)(90)로부터의 추력을 받는 쐐기(91)와, 이 쐐기(91)를 사이에 두도록 배치되는 한 쌍의 쐐기 가이드(92)를 구비하고, 상기 유압 실린더(90)의 구동으로 상기 쐐기(91)를 상기 쐐기 가이드(92)에 대해서 슬라이딩시킴으로써, 그 유압 실린더(90)로부터의 추력을 이들 쐐기 가이드(92)에 의해 횡방향 확폭력으로 변환하고, 이 횡방향 확폭력에 의해 암반을 파괴해서 할암작업을 행할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 암반파쇄용 쐐기장치(89)에 있어서는, 상기 쐐기(91)(쐐기 가이드(92)이어도 좋다.)의 슬라이딩면에, 표1의 No.1～No.16 중 어느 하나의 용사피막 슬라이딩재료(93)가 막형성되어 있다. 이것에 의해, 보다 큰 할암력을 얻 을 수 있음과 아울러, 러닝 코스트를 획기적으로 삭감할 수 있다.

(실시예)

다음에, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시예1)

〔베어링시험1:복층 베어링축의 각종 경질피막의 평가〕

본 실시예에 있어서는, S55C의 베어링축의 외주면에 고주파 담금질뜨임(180℃×1hr, 표면경도 HRC60)을 실시한 후에 그 외주면에 각종 경질피막이 막형성되어 이루어지는 각종 복층 베어링축과, 도15에 나타내어지는 베어링 부시(S45C 용제재)와의 사이의 베어링시험을 행하고, 각종 경질피막재료의 내소성한계면압을 조사한다. 여기에서, 상기 각종 경질피막으로서는, TiC, TiN, CrN, DLC(다이아몬드 라이크 카본), Cr도금, WC20Cr7Ni 및 Mo금속의 총 7종류이다. 또, 상기 베어링 부시의 내주면(슬라이딩면)에는, 고주파 담금질뜨임(160℃×1hr)처리가 실시되어, 그 내주면의 경도가 Hv600(HRC55)으로 되도록 조정되어 있다. 또, 상기 베어링시험에 있어서는, 매우 윤활성이 나빠지는 조건을 상정하여, 각종 복층 베어링축을, 고요동 각도(160°)이며 평균 슬라이딩속도가 0.55m/min이 되도록 요동시키고, 윤활조건은 처음에 시판의 Li그리스를 도포하는 것만으로 한다. 그리고, 각종 복층 베어링축을 소정의 면압으로 2000회 요동시킬 때마다, 면압을 25kgf/㎠씩 승압시켜, 마찰 계수가 0.3을 초과하기 전의 면압을 한계내소성면압으로서 평가했다. 그 결과가 도16에 나타내어져 있다. 이 도16으로부터 명백하듯이, 내응착성 물질로서는 Mo금속이 가장 좋고, 계속해서 TiN, CrN의 질소화합물, 그 다음에 TiC가 내응착성 물질로서 우 수한 것을 알 수 있다.

또, 상기 각종 복층 베어링축에 대신해서, 인산Zn화성피막, 인산Mn화성피막, Cr도금막, Zn용사피막, Zn-20중량% Al-1중량% Cu-0.3중량% Mg용사피막, WC-20중량% Cr-7중량% Ni 플라즈마 용사피막 및 Mo금속(99%Mo) 플라즈마 용사피막이 각각 상기 베어링축(표면경도:HRC55)의 표면에 형성되어 이루어지는 각종 복층 베어링축을 이용하고, 또 상기 베어링 부시(S45C, 내주면 경도:HRC55)에 대신해서, 내주면에 고주파 담금질뜨임처리를 실시하지 않은 HRC25정도의 소준재로이루어지는 베어링 부시를 이용하고, 또한 시험조건을, 각 요동각도를 10°, 평균 슬라이딩속도를 0.05m/min로 변경해서, 앞의 베어링시험과 동일 주지의 시험을 행했다. 그 결과가 도17에 나타내어져 있다.

이 도17로부터 알 수 있듯이, 인산Mn피막, Cr도금, WC-20Cr7Ni 용사피막(약 Hv850)은, 모두 100kgf/㎠이하의 면압으로 소성하고, 특히, 내응착성이 우수한 것으로 되는 WC가 약 45체적% 함유되는 WC-20Cr7Ni에 있어서도 기대한 만큼의 내응착성을 나타내지 않는 것을 알 수 있다. 이것은, 초기의 그리스도포만으로는 윤활성이 확보되지 않는다고 하는 문제에 기인하는 것일 가능성도 있지만, 그것에 더해서 WC가 자기윤활성이 부족하다라는 것에 기인하는 것은 명확하다. 그것에 대해서, Mo 용사피막은, 극히 저마찰 계수를 유지하면서, 약 1250kgf/㎠까지 소성하지 않고, 또 Hv550～750의 경질재료임에도 불구하고, 슬라이딩 상대의 베어링 부시 재료(S45C 소준재)를 거의 어택하지 않고 있다. 이것은, 1)피막중에 5체적%정도의 기공을 갖지만, Mo자신이 매우 자기윤활성이 우수한 것, 또 그 용사피막을 화학분 석한 결과, 2)고체윤활제로 되는 Mo산화물이 다량으로 분산되어 있는(산소:0.93중량%)것에 의하기 때문인 것을 알 수 있었다. 또, 10, 20중량%의 Mo금속상을 분산시킨 WC-10Cr10Ni 초경계 용사피막에 있어서, 그 피막중에 Mo금속상을 분산시킴으로써, 그 초경계 용사피막의 내응착성을 개선할 수 있는 것은 명백하며, 상기 초경계 용사피막이 예를 들면 상술의 스러스트 베어링이나 플로팅 시일의 슬라이딩면에 막형성 되기에 바람직한 것은 명백하다.

또, Mo금속 용사피막은 상술한 바와 같이 경질인 것이기 때문에, 슬라이딩면에의 토사침입에 의한 내마모성에도 우수한 것은 명백하며, Mo금속 용사피막이 막형성되어 이루어지는 복층 베어링축과, 오일함유시킨 저렴한 마르텐사이트를 조직에 포함하는 철계 다공질 소결재료로 제작되는 베어링 부시를 조합함으로써 매우 뛰어난 연결장치를 제조할 수 있는 것은 명백하다(본 발명의 제2실시형태를 참조). 또한, 상술의 베어링시험의 결과(도16참조)로부터, 복층 베어링축으로서 질화물피막이 막형성된 것도 바람직한 것을 알 수 있지만, 그 내소성성이 Mo 용사막에 비해서 낮은 것과 그 피막두께가 수㎛를 초과할 수 없고, 토사가 침입했을 경우의 마모수명이 짧아질 수 있는 것이 예측된다. 따라서, 질화물피막이 막형성되어 이루어지는 복층 베어링축과, 저렴한 다공질 오일함유 소결 베어링을 조합하는 형태도 바람직한 것은 명백하다. 또한, Zn 또는 Zn기 합금 용사피막에 의해서도 우수한 내소성성 개선효과를 얻을 수 있는 것은 명백하다.

(실시예2)

〔베어링시험2:용사피막내 합금상의 검토〕

본 실시예에서는, Mo금속에 Cu, Ni의 금속 이외에, 중량%로 표시하는 Cu-10Sn, Cu-30Zn, Cu-63Zn, Fe-0.6C-7Al-22Cu합금, Fe20Ni10Al 합금분말을 각각 95, 90, 80, 70, 50, 20, 5중량%로 되도록 배합한 용사 혼합분말을 이용하여, 실시예1과 같은 베어링축에 0.2㎜두께의 용사피막을 막형성하고, 그 표면거칠기가 3㎛이하로 되도록 조정해서 이루어지는 각종 복층 베어링축을 이용했다. 또한, 베어링 부시로서는, #100메시이하의 4600철분말에 0.7중량%의 흑연분말(평균입자 6미크론, 론자 KS6)을 혼합한 혼합분말에 대해서, 0.7중량%에 상당하는 유기윤활제(아크라왁스)를 첨가 혼합해서, 성형압력 5ton/㎠로 성형후, 1150℃×2hr의 진공소결, N₂가스로 담금질, 200℃×1hr의 뜨임처리를 실시하고, 다시 오일함유처리를 실시한 후에 기계가공해서 도15에 나타내어지는 베어링 부시와 동일형상으로 된 것을 이용했다. 여기에서, 베어링 부시에 있어서의 내주면의 면거칠기는 선반(旋盤)가공에 의해 3㎛정도로 마무리되어 있다. 또, 함유시킨 윤활조성물은, 5중량%의 마이크로 크리스탈링 왁스와 자동차 기어윤활용 윤활유(75W/90, 극압첨가제의 S첨가량:0.8중량%)로 이루어지는 윤활조성물이며, 오일함유처리는 감압하에서 120℃로 가열해서 액상화시킨 윤활조성물에 소결체를 용침시킴으로써 행했다. 한편, 슬라이딩조건은, 실시예1의 Mo금속 용사피막처리에서 실시한 조건(각 요동각도:10°, 평균 슬라이딩속도:0.05m/min)과 같은 것으로 했다.

도18에는, 본 실시예에 따른 베어링시험의 결과가 나타내어져 있으며, 이 결과로부터 알 수 있듯이, Mo금속 첨가량이 10중량%이상부터 급격하게 한계소성면압 이 개선되고, 50중량% Mo부근에서 그 개선효과가 포화하기 시작하여, Mo금속의 우수한 한계소성면압에 가까워지는 것을 알 수 있다. 또, Cu, Ni에 비해, Cu-Sn계, Cu-Zn계 합금 등의 슬라이딩재료계 합금상을 선택함으로써 보다 우수한 슬라이딩재료로 되는 것은 명백하며, 또한 Fe20Ni10Al계 합금의 선택에 의해 보다 우수한 슬라이딩재료로 되는 것을 알 수 있었지만, 이것은 본 출원인의 선출원에 따른 일본특허공개 평9-49006호공보 및 일본특허공개 2002-180216호공보의 각각에 있어서 개시되어 있듯이, Fe₃Al 또는 FeAl 규칙상의 석출과 2층분리에 의한 현저한 경화에 기인하는 것은 명백하다. 또한, 앞의 실시예1에 따른 Mo금속 용사피막(도17참조)과 그 한계소성면압을 비교하면, 본 실시예에서는 1300kgf/㎠에 있어서도 소성한계에 도달하지 않고, 그 원인이 1)베어링 부시를 영율이 낮은 철계 소결재료로 구성하고 있는 것, 2)이것에 의해 슬라이딩면에의 윤활성이 보다 높아진 것에 의한 것은 명백하다.

(실시예3):정속 마찰마모시험

본 실시예에서는, 실시예2에서 채용한 Cu-10Sn 합금에 Mo금속상이 각각 3, 5, 10, 20, 30, 40, 100중량%로 되도록 된 각종 용사피막재료를, 도19에 나타내어지는 시험편의 슬라이딩면에 용사하여, 정속 마찰마모 시험기에 의한 적하 윤활조건에서의 각종 용사피막재료의 내소성성을 조사했다. 또, 슬라이딩 시험조건은 SCM415에 침탄 담금질뜨임처리를 실시하여, 표면경도가 HRC60, 표면거칠기가 3㎛이하로 되도록 조정한 회전원판을 둘레속도 10m/sec로 되도록 회전시키면서, 60℃로 가열한 #10 엔진오일을 슬라이딩 시험편 전면에 5㎤/min으로 적하 윤활하면서, 마찰 계수와 그 때의 마모량을 계측하지만, 소정의 면압에서 5min사이의 이상이 없는 경우에는, 면압을 25kgf/㎠단위로 승압하는 조작을 반복해서, 한계내소성면압 또는 이상마모발생 한계면압을 조사했다. 또한, 비교재료로서는, 15중량%의 Pb를 함유하는 납청동 용제 슬라이딩재료(LBC4)와 특수 고력황동(P31C)을 사용했다.

이 정속 마찰마모시험의 결과가 나타내어진 도20으로부터 명백하듯이, 5중량%의 Mo이상의 첨가량과 함께 한계소성면압이 급격하게 개선되어, Mo금속상의 하한첨가량이 5중량%이고, 보다 바람직하게는 10중량%이며, 그 개선효과는, 50중량% Mo상당에서 포화하고, Mo금속의 우수한 한계소성면압에 근접하는 것과 경제적인 관점에서 Mo상한 첨가량을 50중량%로 하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 고면압?저속 슬라이딩이나 요동 등의 매우 나쁜 윤활조건하에서의 내소성성, 내마모성이 우수함과 아울러, 고속?고온 슬라이딩 및 고면압?고속 슬라이딩하에 있어서도 슬라이딩시의 부합성이 우수하여 양호한 내소성성, 내마모성을 나타내는 슬라이딩재료를 얻을 수 있다.

Claims

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Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지고,

적어도 W, Ti, Cr, Mo, V 중 1종이상의 원소로 이루어지는 탄화물이 10～50체적% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지고,

모상보다 경질의 Mo-Fe, Al-Fe, Ti-Fe 중 어느 하나의 금속간 화합물, TiN, CrN, Si₃N₄ 중 어느 하나의 질화물 또는 NiO, Cu₂O, CoO, TiO₂, SiO₂, Al₂O₃ 중 어느 하나의 산화물의 경질입자가 10체적%이하의 범위에서 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 용사피막 으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Mo금속상에는 산소가 0.1～3.0중량% 함유되고, Mo산화물이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 C;～0.8중량%(다만, 0은 포함하지 않음), Cu;10～40중량%를 함유하는 Fe기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 Fe₃Al 규칙상을 형성하는 Al;2～16중량%를 함유함과 아울러, Cu;10～40중량%, C;～0.8중량%(다만, 0은 포함하지 않음), Ni:～30중량%, P;～1.5중량%(다만, 0은 포함하지 않음) 중 1종이상을 함유하는 Fe기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 5～15중량%의 Sn을 함유하는 청동기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 2～10중량%의 Sn, 2～14중량%의 Al을 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상을 함유하는 Cu기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 10～35중량%의 Zn을 함유함과 아울러, Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn의 1종이상을 ～10중량%(다만, 0은 포함하지 않음)의 범위로 함유하는 Cu-Zn기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 35～65중량%의 Zn을 함유함과 아울러, Al, Si, Fe, Ni, Co, Mn의 1종이상을 ～10중량%(다만, 0은 포함하지 않음)의 범위로 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상 및/또는 γ상을 함유하는 Cu-zn기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 (Cr+Al);～50중량%(다만, 0은 포함하지 않음)를 함유하는 Ni기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상은, 적어도 Al, Cu, Mg, Sn, Sb, Ti, Fe, Ni의 1종이상을 ～30중량%(다만, 0은 포함하지 않음)의 범위로 함유하는 Zn기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
제2항 또는 제3항에 있어서, 흑연, CaF₂, MoS₂ 중 어느 하나의 고체윤활제가 5～30체적% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료.
회전 또는 직선 슬라이딩기구를 갖는 장치에 있어서의 슬라이딩부품기재의 슬라이딩면이 제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩부재.
제14항에 있어서, 상기 슬라이딩부품기재에는, Ni 또는 Ni기 합금 또는 Cu 또는 Cu기 합금으로 이루어지는 하지피막이 막형성되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩부재.
제14항에 있어서, 상기 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료에 있어서의 기공에는, 윤활유, 윤활유와 왁스류로 이루어지는 윤활조성물, 및 왁스류 중 어느 하나가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩부재.
제14항에 있어서, 상기 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료에 있어서의 기공에, 부식이 방지되도록 봉공(封孔)제가 함침되어 봉공처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩부재.
제16항에 있어서, 상기 슬라이딩부품기재가 다공질 소결재료로 구성됨과 아울러, 이 다공질 소결재료에 있어서의 기공에 윤활유, 윤활유와 왁스류로 이루어지는 윤활조성물, 및 왁스류 중 어느 하나가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩부재.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 작업기, 서스펜션, 차체연결장치, 크롤러 주행장치 중 어느 하나의 장치에 이용되는 베어링 부시, 베어링 핀, 스러스트 베어링, 크롤러 부시, 또는 크롤러 핀인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 크롤러 주행장치의 전륜장치에 이용되는 전륜 축, 전륜 롤러, 전륜 부시, 또는 스러스트 부시인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 기어감속장치 또는 크롤러 주행장치의 전륜장치의 오일시일에 사용하는 플로팅 시일인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 터보챠저장치에 이용되는 부동 부시, 또는 터빈 샤프트인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 엔진용 밸브인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 유압 피스톤 펌프 또는 유압 피스톤 모터장치에 이용되는 실린더블록, 밸브플레이트, 로커 캠, 크레이들, 피스톤, 피스톤 슈, 캠 링, 핀틀, 피스톤 로드, 또는 드라이브 샤프트인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되는 슬라이딩면을 갖는 슬라이딩부품으로서, 상기 슬라이딩부품이 암반파쇄용 쐐기장치에 이용되는 쐐기, 또는 쐐기 가이드인 것을 특징으로 하는 슬라이딩부품.
일측의 기계구성요소와, 이 일측의 기계구성요소에 지지되는 지지축 및 그 지지축에 외측에서 끼워지는 베어링 부시를 통해 배치되는 타측의 기계구성요소를, 서로 회전 또는 회동가능하게 연결하는 연결장치, 또는 일측의 기계구성요소와, 이 일측의 기계구성요소에 지지되는 지지축 및 그 지지축에 외측에서 끼워지는 베어링 부시를 통해 배치되는 타측의 기계구성요소를, 서로 회전 또는 회동가능하게 연결하고, 또한 상기 일측의 기계구성요소와 상기 타측의 기계구성요소 사이에 작용하는 스러스트하중을 지지하는 스러스트 베어링을 구비해서 이루어지는 연결장치에 있어서,

상기 지지축, 베어링 부시 및 스러스트 베어링 중 1종이상이 제14항에 기재된 슬라이딩부재를 구성재로 하는 것을 특징으로 하는 연결장치.
제26항에 있어서, 상기 일측의 기계구성요소에 대한 상기 지지축의 피지지면에, Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료가 막형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연결장치.
제26항에 있어서, 상기 지지축은, 회전 또는 직선 슬라이딩기구를 갖는 장치에 있어서의 슬라이딩부품기재의 슬라이딩면이 Mo금속상, 또는 10체적%이상의 Mo금속상과 Fe, Ni, Co, Cr, Cu, Zn의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료로 형성되어 있는 슬라이딩부재를 구성재로 하고,

상기 베어링 부시는 기공의 함유율이 5～30체적%인 Fe-C계, Fe-C-Cu계 또는 Cu-Sn계 합금의 소결재료로 구성되며, 또한 상기 기공중에 윤활유 또는 윤활조성물이 충전되어 이루어지는 것, 또는 기공의 함유율이 5～30체적%인 Fe-C계, Fe-C-Cu계 또는 Cu-Sn계 합금의 소결재료로 구성되고, 또한 상기 기공중에 윤활유 또는 윤활조성물이 충전됨과 아울러, 고체윤활제가 분산되어 이루어지는 것임을 특징으로 하는 연결장치.
제28항에 있어서, 상기 베어링 부시는, 적어도 Fe₃Al 규칙상을 형성하는 Al;2～16중량%를 함유함과 아울러, Cu;10～40중량%, C;～1.5중량%(다만, 0은 포함하지 않음), Ni;～20중량%(다만, 0은 포함하지 않음), P;～1.5중량%(다만, 0은 포함하지 않음)의 1종이상을 함유해서 이루어지는 다공질 Fe기 합금계 소결 슬라이딩재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 연결장치.
제28항에 있어서, 상기 베어링 부시는, 적어도 2～10중량%의 Sn, 2～14중량%의 Al을 함유하고, 또한 그 조직중에 Cu-Al계 β상이 함유되어 있는 다공질 Cu기 합금계 소결 슬라이딩재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 연결장치.
제26항에 있어서, 상기 스러스트 베어링에 있어서의 슬라이딩면에는, 적어도 10～50체적%의 Mo금속상과, W, Ti, Cr, Mo, V 중 1종이상의 원소로 이루어지는 탄화물;10～50체적%와, 나머지가 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막이 막형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연결장치.
제26항에 있어서, 크롤러식 하부주행체에 있어서의 트랙 링크, 상기 하부주행체에 있어서의 전륜, 불도저의 차체를 지지하는 이퀄라이저 및 덤프트럭 중 어느 하나의 장치의 서스펜션장치 중 어느 하나에 있어서의 연결부위의 연결수단으로서 이용되는 것을 특징으로 하는 연결장치.
지지체에 형성된 베어링면과 터빈의 축부 사이에 부동 부시가 끼워져서 이루어지는 터보챠저장치에 있어서,

상기 부동 부시의 외주면 및 내주면, 또는 상기 부동 부시의 외주면 및 상기 터빈의 축부의 외주면에, 제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료를 막형성하는 것을 특징으로 하는 터보챠저장치.
엔진의 연소실을 개폐하는 밸브와 그 밸브의 동작을 안내하는 밸브 가이드를 구비해서 구성되는 엔진용 밸브장치에 있어서,

상기 밸브 가이드에 슬라이딩하는 상기 밸브의 슬라이딩면에, 제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료를 막형성하는 것을 특징으로 하는 엔진용 밸브장치.
제24항에 기재된 슬라이딩부품이 1개이상 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프.
추력 발생수단으로부터의 추력을 받는 쐐기와, 이 쐐기를 사이에 두도록 배치되는 한 쌍의 쐐기 가이드를 구비하고, 상기 추력 발생수단의 구동에 의해 상기 쐐기를 상기 쐐기 가이드에 대해서 슬라이딩시킴으로써, 그 추력 발생수단으로부터의 추력을 이들 쐐기 가이드에 의해 횡방향 확폭력으로 변환하고, 이 횡방향 확폭력에 의해 암반을 파괴해서 할암작업을 행할 수 있도록 구성되는 암반파쇄용 쐐기장치에 있어서,

상기 쐐기 또는 쐐기 가이드의 슬라이딩면에, 제2항 또는 제3항에 기재된 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료를 막형성하는 것을 특징으로 하는 암반파쇄용 쐐기장치.
시일면에, 적어도 10～50체적%의 Mo금속상과, W, Ti, Cr, Mo, V 중 1종이상의 원소로 이루어지는 탄화물;10～50체적%와, 나머지가 Ni, Cr, Cu, Co, Fe의 1종이상을 함유하는 금속상 또는 합금상으로 이루어지는 용사피막을 막형성하는 것을 특징으로 하는 플로팅 시일장치.
제24항에 기재된 슬라이딩부품이 1개이상 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 피스톤 모터장치.