KR101889591B1 - 슬라이드 베어링 - Google Patents

Abstract

슬라이드 베어링이 슬라이드 베어링의 주변에 걸쳐 실질적으로 균일한 층 구조를 가지고, 베이스(10), 에지 영역(16) 사이의 중심 영역과 비교하여 에지 영역(16)에서 감소된 두께를 가지는 무연(lead free) 슬라이드 층(12), 및 중심 영역과 비교하여 에지 영역(16)에서 더 두꺼운 중합체 코팅(polymer coating)(14)을 포함하여, 코팅(14)의 표면 수준이 축방향 단면에서 봤을 때 실질적으로 편평하도록 한다.

Description

슬라이드 베어링{SLIDE BEARING}

본 발명은 슬라이드 베어링에 관한 것이다.

슬라이드 베어링은 많은 기술 분야에 사용되고, 흔히 과부하에 사용되기 쉽다. 예를 들면, 이것은 크랭크샤프트의 변형을 야기하는 정도로 적재될 수 있는 엔진의 크랭크샤프트를 지지하는 베어링에 적용된다. 이는 베어링과 샤프트 사이의 오일 필름에서, 특히, 베어링의 (축방향) 에지 방향으로 파손을 야기할 수 있다. 이는 과도한 마모 및 경련(seizure)을 야기할 수 있다. 또한, 결과적으로 피로 손상을 야기한다.

WO 2009/059344 A2는 베어링 주변을 따라 다양한 흐름 층을 가지는 베어링에 관한 것이다.

DE 37 19 789 A1은 캐리어 층, 납(lead)을 포함하는 중간층, 및 납을 또한 포함하는 슬라이드 층을 가지는 슬라이드 베어링을 기술한다. 하드(hard) 지지층이 슬라이드 층 아래에 제공될 수 있다.

근본적인 본 발명의 목적은 향상된 마모 특성을 가지는 슬라이드 베어링을 제공하는 것이다.

본 목적은 청구항 1에 기술된 슬라이드 베어링에 의해 달성된다.

따라서, 여기서 기술된 슬라이드 베어링은 이하 상세히 기술되는, 실질적으로 베어링 주변에 걸쳐 균일한 층 구조를 가진다. 다시 말해서, 본 발명에 따른 베어링은 일부 부분에서 주변을 따라 제공될 수 있고, 다른 부분에서는 없을 수 있는 임의의 불완전한(부분적인) 층을 요구하지 않는다. 대신에, 축방향 단면, 즉, 슬라이드 베어링의 축을 포함하는 단면이 주변을 따라 어느 곳에서도 취해진다고 하더라도, 거의 동일한 층 구조가 관찰될 수 있다. 여기서 기술된 슬라이드 베어링은 양쪽으로, 즉, 두 개의 반 실린더로 일반적으로 제공되고, 180도를 커버하는 본 케이스에서 주변을 따라 이러한 하나의 반쪽에서 동일한 것이 관찰될 수 있다.

층 구조의 신규 슬라이드 베어링은 바람직하게는 스틸로 제조된 베이스, 베이스 상에 제공되는 무연(lead free) 슬라이드 층, 및 최외각 층이고 지지될 샤프트와 접촉, 바람직하게는 샤프트와 중합체 코팅 사이의 오일 필름으로 접촉하도록 채택되는 슬라이드 상부 상의 중합체 코팅을 포함한다. 슬라이드 층은 축방향 단면에서 봤을 때, 에지 영역 사이의 중심 영역에 비하여 에지 영역에서 감소된 두께를 가진다. 다시 말해서, 슬라이드 층의 형상은 소위 볼록(convex) 형상, 바람직하게는 편평한 중심 영역 및 볼록하게 굽어진 에지 영역을 가질 수 있다. 단부 영역에서 감소된 두께는 지지될 샤프트가 변형될 때에도 마모 및 에지 경련을 잠재적으로 방지한다.

신규 슬라이드 베어링에서, 중합체 코팅은 중심 영역에 비하여 에지 영역에서 더 두껍고, 따라서 축방향 단면에서 봤을 때, 코팅의 표면 수준은 축방향에서 실질적으로 편평하다. 그러함에도, 중합체 코팅의 두께는, 또한, 중심 영역에서 5 내지 11㎛의 범위로 변할 수 있다. 다시 말해서, 중합체 코팅의 증가된 두께는 에지 영역에서 슬라이드 층의 감소된 두께를 보상한다. 이는 에지 영역에서의 코팅 재료의 일종의 저장소(reservoir)를 생성하고, 이는 베어링 및 샤프트가 "서로 적응되는(adjusted to each other)" 단계 동안에 내부 마모에 특히 유용하다. 유리하게도 이는 에지 경련에 저항을 향상시키고, 크랭크샤프트와 같은 샤프트의 베어링에 대한 향상된 정렬을 야기한다.

또한, 무연 슬라이드 층이 중합체가 아닌 다른 재료로 코팅될 수 있고, 또한, 앞서 기술된 바와 같은 두께를 가지는 중합체 코팅이 납을 포함하는 슬라이드 층 상에 제공될 수 있고, 앞서 언급된 형상 조합이 본 출원의 주제로 고려될 수 있다는 점을 유의해야 한다. 예를 들면, 코팅은 PVD, 아연도금(galvanized), 또는 유사한 층이 될 수 있다.

신규 슬라이드 베어링의 바람직한 실시예는 추가 청구항에 기술된다.

우수한 부하 지지력을 제공하기 위하여 슬라이드 층은 축방향에서 봤을 때, 중심 영역에서 실질적으로 편평하다.

에지 영역의 치수에 관해서, 제1 실험은 각각 3 내지 4mm의 너비를 가지는 에지 영역, 즉, 슬라이드 층의 두께가 감소되는 영역은 슬라이드 베어링의 유리한 움직임을 야기한다는 것을 보여주었다.

바람직한 볼록도(convexity), 즉, 단부 영역에서의 슬라이드 층의 두께의 감소에 관해서, 3 내지 6㎛ 정도의 두께 감소가 효율적이라고 증명되었다.

이하, 본 발명은 신규 슬라이드 베어링의 축방향 단면인 도 1에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 더욱 설명될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 신규 슬라이드 베어링은 3개의 층, 즉, 통상적인 스틸로 제조된 베이스(10), 적합한 무연 합금의 슬라이드 층(12), 및 코팅(14)을 가진다. 도 1의 방향에서, 지지될 샤프트(미도시)의 축(미도시)은 좌우 방향으로 배향된다. 또한, 코팅(14)은 지지될 샤프트를 그들 사이의 오일 필름으로 접촉하도록 채택된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 슬라이드 층(12)은 베어링의 전체 너비의 약 60%를 차지하는 중심 영역에서 실질적으로 편평하다. 슬라이드 층(12)의 두께는 에지 영역(16)에서 감소된다. 각각의 에지 영역(16)은 약 3 내지 4mm의 너비(A)를 가지고, 슬라이드 층의 두께는 이 에지 영역(16)에서 약 3 내지 6㎛의 양(B) 만큼 감소된다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 슬라이드 층은 도 1의 축방향 단면에서 볼 수 있듯이 에지 영역(16)에서 볼록하게 굽어지도록 형성되어, 중심 영역과 에지 영역(16)이 연속적인 전체 볼록 형상으로 기술될 수 있다.

에지 영역(16)에서의 슬라이드 층(12)의 감소된 두께의 "보상(compensate)"을 위하여, 코팅(14)의 두께가 이 영역에서 증가되어, 축방향 단면에서 알 수 있듯이, 코팅의 표면이 에지 영역(16)을 포함하는 베어링의 전체 너비에 걸쳐 실질적으로 편평하게 되도록 하는 코팅을 제공한다.

10 베이스
12 슬라이드 층
14 코팅
16 에지 영역

Claims (4)

1. 슬라이드 베어링의 축을 포함하는 단면이 주변을 따라 어느 곳에서 취해진다고 하더라도, 상기 슬라이드 베어링의 주변에 걸쳐 균일한 층 구조를 가지는 슬라이드 베어링으로서,
   베이스(10),
   에지 영역(16) 사이의 중심 영역과 비교하여 에지 영역(16)에서 감소된 두께를 가지는 무연(lead free) 슬라이드 층(12), 및
   중심 영역과 비교하여 에지 영역(16)에서 더 두꺼운 중합체 코팅(polymer coating)(14)을 포함하여,
   코팅(14)의 표면 수준이 축방향 단면에서 봤을 때 편평하고,
   상기 중심 영역은 축방향 단면에서 봤을 때 편평하며,
   상기 슬라이드 층(12)은, 상기 에지 영역(16)에서 볼록하게 굽어지도록 형성되며, 상기 중심 영역과 상기 에지 영역(16)이 연속적인 전체 볼록 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링.
2. 청구항 1에 있어서,
   각각의 상기 에지 영역(16)은 3 내지 4mm의 너비를 가지는 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 슬라이드 층(12)의 두께는 에지 영역(16)에서 3 내지 6㎛ 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링.
4. 삭제

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