KR101283947B1

KR101283947B1 - 2개의 기계 부품을 연결하기 위한 장치 및 그러한 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR101283947B1
Application number: KR1020087027600A
Authority: KR
Inventors: 스틴 코스무스 타닝
Original assignee: 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2007-05-12
Publication date: 2013-07-09
Also published as: KR20090006193A; JP2009537750A; DE102006023398B4; DE102006023398A1; WO2007131744A2; CN101449047B; CN101449047A; JP5133980B2; WO2007131744A3

Abstract

본 발명은, 분리선을 따라 서로 접해 있으면서 상기 분리선에 대해 횡방향으로 연장되는 고정력에 의해 서로 결합되어 있는 2개의 기계 부품, 특히 기계 프레임(1) 내에 통합된 대형 엔진의 하부(2)와, 그 위에 놓여 타이 로드(tie rod)(4)에 의해 상기 하부와 연결될 수 있는 대형 엔진의 상부(3)를 연결하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치에서는, 서로 접하는 기계 부품들의 서로를 향하는 지지면들(5, 6)이 고정력에 대해 직각으로만 연장하는 영역을 가짐으로써, 그리고 상기 영역에 상호 마찰을 증가시키는 수단이 할당되며, 상기 수단은 지지면들(5, 6)의 영역에 존재하는 재료보다 강성이 더 높은 재료로 된, 금속 지지 재료 내에 수용되어 표면 위로 돌출되는 입자들(12)을 포함함으로써, 조립시 발생하는 횡력이 방지되면서도 고정력에 대해 횡방향으로 연장되는 하중은 확실하게 전달될 수 있다.

Description

2개의 기계 부품을 연결하기 위한 장치 및 그러한 장치의 제조 방법{DEVICE FOR CONNECTING TWO MACHINE PARTS AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A DEVICE}

본 발명은 제1 발명 개념에 따라, 분리선을 따라 서로 접해 있으면서 상기 분리선에 대해 횡방향으로 연장되는 고정력에 의해 서로 결합되어 있는 2개의 기계 부품, 특히 기계 프레임 내에 통합된 대형 엔진의 하부와, 그 위에 놓여 타이 로드(tie rod)에 의해 상기 하부와 연결될 수 있는 대형 엔진의 상부를 연결하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 제2 발명 개념은 전술한 유형의 장치를 제조하기 위한 방법이다.

DE 101 36 638 A1으로부터 공지된 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링에서는, 하부에 대한 상부의 측면 상대 운동을 방지하기 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는 하부와 상부 사이의 분리선 영역에 수평 방향에 대해 기울어진, 수직력 및 횡력을 흡수할 수 있는 상호 지지면들이 제공되는 형태로 설계된다. 이 경우, 작동시 발생하는 횡력이 상부로부터 하부로 확실하게 전달되기는 하지만, 경험상 공지된 장치의 조립시 상부의 팽창이 일어난다. 그 결과, 베어링 보어는 조립된 상태로만 제조되어야 한다. 그러나 이러한 작업은 매우 복잡한 것으로 알려져 있다. 왜냐하면 크랭크축은 상부가 해체되어 있는 경우에만 설치될 수 있기 때문 이다.

따라서 본 발명의 과제는, 간단하고 경제적인 수단을 이용하여, 고정력의 방향으로 지지면들을 기울일 필요 없이 서로 인접한 기계 부품들의 측면 상대 운동이 방지되도록, 도입부에 언급한 유형의 장치를 개선하는 것이다. 또한, 도입부에 언급한 유형의 장치를 제조하기 위한 간단하고 경제적인 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

장치의 개선에 관련된 과제는 본 발명에 따라, 서로 인접한 기계 부품들의 서로를 향하는 지지면들이 고정력에 대해 직각으로만 연장하는 영역들을 포함하고, 상기 영역에 상호 마찰을 증가시키는 수단이 할당되며, 상기 수단은 지지면들의 영역에 존재하는 재료보다 경도가 더 높은 재료로 된, 금속 지지 재료 내에 수용되어 표면 위로 돌출되는 입자들을 포함함으로써, 해결된다.

이러한 조치들을 통해, 고정력에 대해 직각으로 연장되는 분리선이 형성되고, 그에 상응하게 크랭크축 주 베어링에서는 하부와 상부 사이의 수평 분리선이 구현된다. 그로 인해 상부의 설치시 바깥쪽을 향하는 힘이 발생하지 않음에 따라 상부의 팽창이 일어나지 않는다. 또한, 베어링이 해체된 상태에서 베어링 보어가 제조될 수 있게 됨으로써 상부를 여러번 조립하고 해체할 필요가 없어진다. 그와 동시에 상호 마찰이 증가함에 따라, 작동시 발생하는 횡력이 확실하게 흡수될 수 있게 된다. 경도가 높은 재료로 된, 표면 위로 돌출되는 입자들이 고정력의 작용 하에 각각 관련 대응 면 안으로 눌려 들어갈 수 있고, 이로써 소형의 상호 형상 결합부 및 그에 따른 높은 마찰 계수가 획득된다.

서로 연결될 기계 부품들의 서로를 향하는 지지면들 사이에, 양면에 돌출형 입자들이 제공되어 마찰력을 증대시키는 판이 삽입될 수 있다. 이 판은 바람직하게 서로 연결될 기계 부품들과 상관 없이 제조될 수 있는 추가 부품이다. 두께가 상이한 판의 사용을 통해 바람직하게는 기계 부품들의 상호 간격이 변동할 수 있다. 이는 크랭크축 주 베어링과 협력하여 롤핀(roll pin)과 상부 사이의 상이한 유격들이 달성될 수 있도록 한다. 따라서 상기 유격은 바람직하게 각 상황의 조건들에 매칭될 수 있다.

바람직하게는 돌출형 입자들이 세라믹 재료로 이루어진다. 이 경우, 날카로운 모서리를 가진 불균일한 표면이 획득될 수 있고, 이러한 표면은 세라믹 재료의 높은 경도로 인해 관련된 각각의 대응 면 안으로 용이하게 눌려 들어갈 수 있다.

바람직하게는 돌출형 입자들을 포함하고 있는 재료 위로 튀어나온 돌출형 입자의 길이가 50 내지 90㎛일 수 있다. 이로써 한편으로는 충분한 치수 정밀성이 달성되고, 다른 한편으로는 원하는 소형 형상 결합이 확실하게 구현된다.

방법과 관련한 과제는 본 발명에 따라, 서로 연결될 기계 부품들 사이의 분리선에 할당되어 고정력에 대해 직각으로 연장된 적어도 하나의 표면을 가진 적어도 하나의 부품이 그러한 표면의 영역에, 금속 재료 내에 수용된, 기계 부품들의 기본 재료에 비해 경도가 더 높은 입자들을 포함하는 층을 구비함으로써 해결되며, 상기 층은 추후 그 표면이 부분적으로 연마된 다음 표면 에칭 처리를 거치는 것이 바람직하다.

연마 프로세스를 이용하여 바람직하게 높은 치수 안정성이 달성될 수 있다. 후속하는 에칭 처리는 바람직하게 고경도의, 특히 세라믹 재질의 입자들이 상기 입자들을 포함하는 재료 위로 원하는 만큼 돌출될 수 있게 한다.

바람직하게는 상기 입자를 포함하는 부품의 표면이 용융될 수 있으며, 이 경우 입자들은 표면측 용융물 내로 직접 투입된다. 이때 상기 입자는 관련 부품의 기본 재료 내로 직접 투입되며, 그로 인해 입자들을 포함하는 표면 근처의 층과 그 아래에 놓인, 상기 부품의 층들의 완벽한 결합이 달성된다.

상기 방법의 또 다른 한 실시예에 따르면, 입자를 포함하는 부품의 표면에 입자와 상기 입자에 대한 매트릭스로 작용하는 금속 재료를 함유한 혼합 재료로 제조된 코팅층이 제공될 수 있으며, 상기 매트릭스로서의 금속 재료의 용융점은 코팅층을 가진 부품의 기본 재료의 용융점보다 낮다. 이 경우, 상기 입자를 포함하는 코팅층은 사실상 소결된다. 이때, 바람직하게는 코팅층을 포함하는 부품 내로 비교적 적은 열이 도입되고, 이는 뒤틀림을 방지하는 데 유리하게 작용한다. 따라서 전술한 조치들은 특히 비교적 얇은 부품들의 경우에 바람직하다.

상기 매트릭스로서의 금속 재료로는 바람직하게 니켈 합금이 사용될 수 있으며, 이 니켈 합금은 니켈외에 추가로 인, 바람직하게는 인과 실리콘을 함유한다. 상기 합금 성분에 의해 니켈의 용융점이 강 또는 주철(cast iron)의 용융점 아래로 현저히 감소한다.

상기 방법의 또 다른 한 실시예에 따르면, 표면에 입자들을 포함하는 부품은 바람직하게 모래 분사를 통해 그 표면의 거칠기 처리가 수행될 수 있다. 이어서 거칠기 처리된 표면 내로 입자 일부분이 침투될 수 있다. 이를 위해 상기 표면에 입자들이 분사될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 PVD 기법이 사용될 수 있다. 거칠기 처리된 표면 내로 박힌 입자들이 바람직하게 이미 요구된 방식으로 표면 위로 돌출되어 있기 때문에, 일반적으로 에칭 프로세스가 생략될 수 있다. 많은 경우, 심지어 연마 프로세스도 생략될 수 있다. 그러나 높은 치수 안정성을 달성하기 위해서는, 상기 경우에도 연마 프로세스를 실행하는 것이 바람직할 수 있다.

전술한 조치들의 또 다른 바람직한 실시예 및 개선예들은 나머지 종속 청구항들에 제시되며, 하기의 실시예 설명에서 도면을 참고로 더 상세히 설명된다.

도1은 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링을 도시한 도면이다.

도2는 도1에 따른 구조의 하부와 상부의 지지면들 사이에 삽입된 마찰판을 도시한 도면이다.

도3은 도2에 따른 마찰판의 부분 단면도이다.

도4 내지 도6은 도3에 따른 마찰판을 제조하기 위한 연속 제조 단계들의 개략도들이다.

본 발명의 주 사용 분야는 대형 엔진, 특히 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링이다. 그러한 엔진의 기본 구조와 작용 방식은 이미 공지되어 있다.

도1에 기초한 2행정 대형 디젤 엔진의 크랭크축 주 베어링은 기계 프레임(1) 내에 통합된 하부(2)와, 상기 하부 위에 설치될 수 있는 상부(3)로 구성된다. 상 기 상부는 본 도면에 그 중심선으로만 표시된 수직 타이 로드(4)에 의해 고정된다. 하부(2)와 상부(3)는 상기 타이 로드들(4)에 대해 횡으로 뻗으며 서로를 향해 있는 평행 지지면들(5, 6)을 갖는다.

상기 지지면들(5, 6)은 오직 수평으로만, 즉 타이 로드(4)에 대해 직각으로 연장되는 영역을 포함한다. 타이 로드들(4)에 의해 생성된 탄성은 그에 상응하게 지지면들(5, 6)에 대해 직각으로 작용하며, 상기 지지면들을 관통하여 수직 방향으로 전달된다. 이 경우, 횡력은 발생하지 않는다. 작동시 발생하는 횡력은 마찰에 의해 상부(3)로부터 하부(2)로 전달된다.

하부(2)와 상부(3)는, 상호 보완되어 베어링 보어(7)를 형성하는 리세스들을 구비한다. 베어링 보어(7) 내에는 축 저널(미도시)이 수용된다. 베어링 보어(7)를 형성하는 하부(2)와 상부(3)의 리세스들은 상부(3)가 분리된 상태에서 서로 독립적으로 제조된다. 작동시 하부(2)와 상부(3) 사이의 측방향 상대 운동을 확실하게 차단하기 위해, 상호 지지면들(5, 6)에 상호 마찰을 증가시키는 장치가 할당된다.

이와 관련하여 도1에 기초한 실시예에서는, 좌측 지지면(5, 6)과 우측 지지면(5, 6) 사이에, 즉 베어링 보어(7)의 좌측과 우측에 각각 1개의 마찰판(9)이 삽입되고, 이 마찰판은 서로로부터 먼쪽에 놓이면서 지지면(5, 6)에 가까이 놓인 면들의 영역에 마찰력을 증가시키는 수단을 구비한다. 또는, 지지면(5, 6) 자체에 그러한 장치를 제공하는 것도 고려해볼 수 있다. 이 경우, 마찰판(9)은 필요없을 수도 있고, 또는 상기 마찰판이 마찰을 증가시키는 수단을 구비하거나 구비하지 않은 스페이서로 설계될 수도 있다.

마찰판(9)은 하부(2)와 상부(3) 상호간에 할당된 전체 지지 영역에 걸쳐서 뻗어 있다. 그에 상응하게 마찰판(9)은, 도2에서 볼 수 있듯이, 타이 로드(4)가 원주측 유격을 두고 관통할 수 있는 관통 리세스들(10)을 구비한다. 마찰판(9)의 두께는 축 저널의 유격 변동의 공차 +/- 약 5mm일 수 있다.

마찰판(9)은, 도3에서 볼 수 있듯이, 마찰을 증가시키는 장치들의 형성을 위해 서로 반대편에 놓인 표면들의 영역에 표면 위로 돌출되는 입자들(12)을 포함하는 강철심(steel core)(11)을 구비하며, 상기 입자는 하부(2)와 상부(3)의 지지면들(5, 6)의 영역에 존재하는 재료보다 더 강한 재료로 형성된다. 상기 입자들(12)은 자신들을 둘러싸는 금속 재료 내에 수용되고, 그럼으로써 상기 금속 재료는 매트릭스(matrix)로서 작용한다. 여기서, 상기 매트릭스로서의 금속 재료는 강철심(11)의 겉부분 자체 또는 강철심(11) 상에 도포된 금속 코팅층일 수 있다. 이는 지지면들(5, 6)의 영역에 직접 고경도의 입자(12)가 제공되는 경우에도 동일하게 적용된다.

입자(12)의 경도는 적어도 1000HV이다. 이를 위해 입자는 바람직하게 TiC, WC, NbC 등과 같은 세라믹 재료로 형성된다. 바람직하게는 입자(12)가, 도3에 도시된 것처럼, 날카로운 에지들을 갖는 불규칙적인 표면을 갖는다. 그에 따라 입자(12)는 각각 대향 배치된 부품의 서로를 향한 지지면들 안으로 용이하게 눌려 들어갈 수 있고, 그 결과 높은 마찰 계수를 야기하는 소형 형상 결합이 형성된다. 이 경우, 지지면들 안으로 눌려 들어가는 입자들(12)에 의해 야기된 소형 형상 결합으로 인해, 마찰력은 입자(12)의 면적 분포가 거의 균등하다고 가정될 경우 그 면적 및 입자의 수에 좌우된다. 이러한 이유로, 마찰판(9)은 지지면들(5, 6)의 전체 상호 지지 영역에 걸쳐 연장되거나, 지지면들에 마찰판이 제공되지 않는 구현예의 경우 전체 지지 영역 내에 고경도의 입자들(12)이 구비된다. 입자 크기는 30㎛ 내지 110㎛의 두께가 바람직하다. 입자(12)를 수용하고 있는 금속 재료의 표면 위로 돌출되는 입자(12)의 최대 돌출 길이는 50㎛ 내지 90㎛인 것이 바람직하다.

입자(12)는, 이미 언급했듯이, 입자를 수용하는 부품의 기지 재료(base material)의 표면 근처 구역 내에 직접 매립되거나, 기지 재료의 표면에 도포된 금속 코팅층 내에 매립될 수 있다. 도4 내지 도6에는 표면 근처의 강철 구역 안에 수용된 입자들(12)을 포함하는 강으로 된 마찰판의 제조 과정이 도시되어 있다. 입자(12)를 가진 부품, 여기서는 마찰판(9)의 기초가 되는 강철심(11)이 표면측에서 가열됨에 따라, 표면 근처에 있는 구역(13)이 용융되고, 상기 가열은 바람직하게는 용융된 구역(13)이 도4에 도시된 0.8 내지 1mm의 깊이(t)를 갖도록 실시된다. 이를 위해, 도시된 실시예에서는 용융된 구역(13)에 입자들(14)을 분사하는 분사 노즐(14)이 제공된다.

강철심 재료의 표면측 용융물까지 실시되는 가열은 바람직하게 가열될 면적에 걸쳐서 이동하거나 회귀하는 국소 작용 열원에 의해 수행된다. 이를 위해, 도시된 예에서는 레이저원(15)에 의해 발생한 레이저 빔(16)이 제공된다. 입자(12)의 공급은 레이저 빔(16)에 의해 발생한 열점(hot spot)의 영역으로 직접 실시되거나, 상기 영역에 인접한 영역으로 실시된다. 어떠한 경우든 레이저원(15) 다음에 분사 노즐(14)이 뒤따른다. 처리될 표면에 대한 레이저원(15)과 분사 노즐(14)의 상대 운동으로 인해, 상기 표면은 단계적으로 전체 면적까지 처리된다.

분사 노즐(14)을 이용하여 처리될 표면 위로 분사된 입자들(12)이 용융된 구역(13)의 금속 내부로 침투함에 따라, 용융물의 응고시 입자(12)를 둘러싸는 금속 재료 안으로의 입자(12) 매립이 일어나고, 그에 상응하여 상기 금속 재료는 입자(12)를 수용하고 고정하는 매트릭스로서 작용한다.

용융 고정 및 냉각 동안, 바람직하게는 처리된 표면에 산화를 방지하는 보호 가스가 공급된다. 이를 위해, 입자(12)를 분사하기 위한 분사 노즐(14)에 보호 가스가 공급될 수 있다. 도시된 실시예에서는 추가의 보호 가스 노즐(17)이 제공되며, 이 보호 가스 노즐을 통해, 레이저 빔(16)이 입사되고 입자(12)가 제공된 영역에 보호 가스가 제공된다. 분사 노즐(14)과, 레이저원(15)과, 경우에 따라 보호 가스 노즐(17)은 바람직하게 1개의 처리 헤드에 통합될 수 있으며, 상기 처리 헤드는 처리될 표면에 대한 상기 3개 기구의 주기적 상대 운동을 가능케 한다. 레이저 빔 대신 다른 가열원, 예컨대 가스 화염, 유도 코일 등이 사용될 수도 있다.

강철심(11)의 표면 근처 구역 안으로 세라믹 등으로 된 입자(12)를 매립하는 대신, 위에서 이미 설명한 것처럼, 마찰판(9)에 바람직하게는 분말 형태로 존재하는, 입자(12) 및 상기 입자를 수용하는 금속 재료를 함유한 재료 혼합물로 제조된 코팅층이 제공될 수도 있다. 이 코팅층은 예컨대 용사 기법으로 강철심(11) 상에 분사될 수 있다. 바람직하게는 상기 코팅층이 소결되고, 이로써 비교적 적은 열 도입이 가능해짐에 따라 강철심(11)의 변형이 억제된다.

이때, 바람직하게는 금속 매트릭스의 형성을 위해 코팅되는 층으로는 강철심(11)의 기지 재료의 용융점보다 더 낮은 용융점을 갖는 재료가 사용된다. 강의 경우, 용융점은 약 1300℃이다. 매트릭스를 형성하게 될 재료의 용융점은 그보다 훨씬 더 낮아야 한다. 또 다른 측면에서 매트릭스 재료는 강과 최소한 동일한 강도, 바람직하게는 훨씬 더 높은 강도를 가져야 한다. 또한, 세라믹 재료와 코팅층의 우수한 접합이 구현되어야 한다. 매트릭스 재료로서 바람직하게는 니켈 외에 적어도 인, 바람직하게는 적어도 인과 실리콘을 함유한 니켈 합금이 사용된다. 이러한 합금 성분들에 의해 니켈의 용융점이 약 850℃로, 즉 강의 용융점보다 현저히 낮은 값으로 하강한다.

전술한 방식의 코팅층 소결을 위해, 먼저 코팅층이 제공될 부품, 여기서는 강철심(11)이 표면측에서 자신의 용융점에 다소 못미치는 온도까지 가열된다. 이어서 입자(12) 및 매트릭스 재료를 함유하는 재료 혼합물이 도포된다. 코팅될 부품에 앞서 공급된 열은 매트릭스 재료의 비교적 낮은 용융점으로 인해 상기 매트릭스 재료를 용융시키기에 충분하며, 그 결과 매트릭스 재료 안으로의 입자(12)의 매립이 달성된다. 이어서 코팅층의 균일한 표면 및 표면측 농후화를 달성하기 위해 제2 가열 프로세스가 실시된다. 가열 장치로는 전술한 것처럼 레이저 빔, 유도 코일 등이 사용될 수 있다. 이 경우, 열 도입량을 계량 공급할 수 있도록 하기 위해 확실한 제어 능력이 중요하다.

입자들(12)을 함유하는 층이 제조된 후, 상기 층의 외측 구역이 다시 제거된다. 제거될 상기 구역은 바람직하게 연삭되며, 이는 도5에 연삭 휠(18)로 표시되어 있다. 재료 제거는 바람직하게 30㎛의 두께만큼 실시되며, 이는 도5에 "d"로 표시되어 있다. 연삭 공정을 통해 마찰판(9)의 정확한 전체 두께가 달성될 수 있다.

상기 연삭 공정 이후에는 예컨대 HCl, HF 등과 같은 산을 이용한, 연삭된 표면의 에칭 처리가 실시된다. 에칭 처리는, 도6에서 볼 수 있듯이, 입자(12)를 둘러싸는 재료의 표면 위로, 여기서는 강철심(11)의 표면 위로 원하는 만큼 입자(12)가 돌출되도록 한다. 에칭 처리는, 도6에 u"으로 표시된 것처럼, 최대 5 내지 30㎛, 바람직하게는 10㎛의 깊이까지 실시되고, 그 결과 원하는 돌출 단부가 형성된다.

입자들(12)을 수용하기 위한 또 다른 한 방법으로는, 해당 표면을 거칠기 처리한 다음, 상기 처리된 표면 안으로 입자(12)를 적어도 상기 입자의 일부분까지 물리적으로 삽입하는 방법이 있을 수 있다. 표면의 거칠기 처리를 위해, 상기 표면은 바람직하게 모래 분사 처리를 거칠 수 있다. 바람직하게는 5㎛의 조도로 거칠기 처리가 실시된다. 입자들(12)이 거칠기 처리된 표면 안으로 눌려 들어갈 수 있다. 이를 위해 거칠기 처리된 표면에 바람직하게 입자들(12)이 분사된다. 이 경우, 입자들의 용이한 안착이 구현되는 동시에, 상기 입자들을 둘러싸는 재료의 소정의 농후성 강화도 달성된다. 거칠기 처리된 표면에 입자를 분사하기 위해 바람직하게는 PVD(Plasma Vapor Deposition) 기법이 사용될 수 있다. 이 기법은 바람직하게 전술한 다른 입자 도포 방법들과 함께 사용될 수도 있다.

도4 내지 도6에는 마찰판(9)의 한 면에 대해서만 처리 과정이 도시되어 있다. 물론 양면 모두 처리된다. 이러한 처리들은 바람직하게 연속으로 실시되기 때문에 각각 처리된 면은 위를 향할 수 있고, 그 결과 용융된 재료의 의도치 않은 액적이 억제된다. 플레이트가 사용되는 대신, 앞서 이미 언급했듯이, 1개의 지지면 또는 양 지지면 모두(5, 6)가 전술한 플레이트의 경우와 동일한 방식으로 직접 처리될 수 있다.

Claims

기계 프레임(1) 내에 통합된 하부(2)와, 상기 하부 위에 설치될 수 있는 상부(3)를 구비한 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링으로서,

상기 하부(2)와 상부(3)는 베어링 보어(7)의 측면에 접하며 서로를 향하는 지지면들(5, 6)을 포함하고, 수직 타이 로드(tie rod)(4)에 의해 서로 연결되며, 상기 하부(2)와 상부(3) 사이의 측방향 상대 운동을 저지하기 위한 장치가 제공되며,

상기 베어링 보어(7)의 측면에 접하는, 상기 하부(2)와 상부(3)의 지지면들(5, 6)이 상기 타이 로드(4)의 고정력에 대해 직각으로만 연장하는 영역을 가지며, 작동시 발생하는 횡력이 상기 하부(2)와 상부(3) 사이의 마찰에 의해 전달되며, 상기 하부(2)와 상부(3) 사이의 측방향 상대 운동을 저지하기 위한 장치의 형성을 위해 상기 베어링 보어(7)의 측면에 접하는 지지면들(5, 6) 사이에 각각 마찰을 증가시키는 마찰판(9)이 삽입되며, 상기 마찰판은 상기 타이 로드(4)가 관통하는 리세스들(10)을 포함하며, 상기 마찰판의 양쪽 면에 배치된 금속 지지 재료 내에 수용되어 표면 위로 돌출되는 입자들(12)이 제공되며, 상기 입자들은 지지면들(5, 6)의 영역에 존재하는 재료보다 경도가 더 높은 재료로 형성되며, 상기 마찰판(9)은 상기 베어링 보어(7) 내에 장착되는 축 저널과 베어링 보어(7) 사이의 유격을 조정하기 위한 스페이서로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항에 있어서,

상기 입자들(12)은 세라믹 재료로 형성된 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제2항에 있어서,

상기 입자들(12)은 TiC, WC 및 NbC로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 재료로 형성된 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입자들(12)은 날카로운 모서리를 가진 불규칙한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입자들(12)의 두께는 30㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입자들(12)은 상기 입자들을 수용하는 금속 지지 재료의 표면 위로 최대 50㎛ 내지 90㎛만큼 돌출되는 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입자들(12)의 경도는 1000HV보다 큰 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마찰판은 상기 지지면들(5, 6)의 전체 상호 지지 영역에 걸쳐 마찰을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이 로드(4)는 상기 리세스들(10) 내에 원주측 유격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금속 지지 재료는 상기 마찰판의 기지 재료(11)의 표면층이거나, 또는 상기 기지 재료(11) 상에 형성된 코팅층인 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

서로를 향하는 지지면들(5, 6) 중 적어도 하나에도 고경도의 입자들이 수용되어 표면 위로 돌출되는 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 크랭크축 주 베어링을 제조하는 방법에 있어서,

베어링 보어(7)의 측면에 접하며 서로를 향하는 지지면들(5, 6) 사이에 삽입될 수 있는, 강으로 형성된 마찰판(9)을 제조하되,

상기 마찰판은 양쪽 표면에 금속 지지 재료의 층이 배치되어 있고, 상기 금속 지지 재료의 층 내에 고경도의 입자들(12)이 수용되어 표면 위로 돌출되어 있고, 상기 입자들은 상기 지지면들(5, 6)의 재료보다 경도가 더 높은 재료로 형성되는 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제12항에 있어서,

상기 입자들(12)이 수용된 금속 지지 재료의 층의 표면을 에칭 처리하여 상기 금속 지지 재료의 층으로부터 상기 입자들(12)이 노출되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제13항에 있어서,

상기 입자들(12)이 수용된 금속 지지 재료의 층의 표면을 부분적으로 연삭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제12항에 있어서,

상기 마찰판(9)의 기지 재료(11)의 표면을 용융시키고, 그 용융된 기지 재료(11)의 표면에 상기 입자들(12)을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제15항에 있어서,

상기 기지 재료(11)의 표면은 0.8 내지 1mm의 두께까지 용융되는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 입자들(12)이 수용된 금속 지지 재료의 층은 상기 입자들(12)을 포함하는 코팅층으로 형성되며,

상기 코팅층은 입자들(12)과 상기 입자들(12)에 대한 매트릭스로서 작용하는 금속의 혼합물로부터 제조되며, 상기 매트릭스로서 작용하는 금속은 상기 마찰판(9)의 기지 재료보다 낮은 용융점을 갖는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제17항에 있어서,

상기 매트릭스로서 작용하는 금속은 적어도 Ni, P, 또는 Si를 함유하는 니켈 합금인 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제17항에 있어서,

상기 마찰판(9)의 기지 재료(11)의 표면을 상기 기지 재료(11)의 용융점 이하의 온도로 가열하는 단계, 및

상기 입자들(12)과 상기 입자들에 대한 매트릭스로 작용하는 금속의 혼합물을 분말 형태로 상기 가열된 기지 재료(11)의 표면에 제공하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제19항에 있어서,

상기 가열된 기지 재료(11)의 표면에 상기 입자들(2)이 제공되는 동안 보호 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제19항에 있어서,

상기 입자들(12)이 제공된 후에 상기 입자들(12)을 포함하는 층을 20 내지 50㎛의 두께로 연삭하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제21항에 있어서,

연삭된 상기 입자들(12)을 포함하는 층의 표면을 최대 5 내지 30㎛의 깊이로 에칭하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제12항에 있어서,

입자들(12)이 제공될 상기 마찰판(9)의 기지 재료(11)의 표면이 거칠기 처리되고, 상기 입자들은 적어도 그 두께의 일부가 상기 거칠기 처리된 표면 안으로 눌려 들어가 있는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제23항에 있어서,

상기 표면은 5㎛의 거칠기로 거칠기 처리되는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제23항에 있어서,

상기 표면에 모래 분사 처리를 함으로써 상기 거칠기 처리가 실시되는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제23항에 있어서,

거칠기 처리된 상기 기지 재료(11)의 표면에 입자들(12)이 분사되는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제26항에 있어서,

상기 입자들(12)은 PVD(Plasma Vapor Deposition) 기법에 의해 상기 거칠기 처리된 상기 기지 재료(11)의 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제12항에 있어서,

서로를 향하는 지지면들(5, 6) 중 적어도 하나는 표면으로부터 돌출된 고경도의 입자들(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 대형 엔진은 2행정 대형 디젤 엔진인 것을 특징으로 하는, 대형 엔진의 크랭크축 주 베어링.
제19항에 있어서,

상기 입자들(12)이 제공된 후에 상기 입자들(12)을 포함하는 층을 30㎛의 두께로 연삭하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.
제21항에 있어서,

연삭된 상기 입자들(12)을 포함하는 층의 표면을 10㎛의 깊이로 에칭하는 것을 특징으로 하는, 크랭크축 주 베어링의 제조 방법.