KR20110118256A

KR20110118256A - 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링

Info

Publication number: KR20110118256A
Application number: KR1020100037751A
Authority: KR
Inventors: 김성희; 최원호
Original assignee: 주식회사 에스지오
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-10-31

Abstract

본 발명은 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링에 관한 것으로, 접동면에서는 상대재의 마모가 적고 윤활성이 유지되면서도, 내하중성의 증대로 고하중하에서 장시간 사용하여도 플레이트의 변형이 없는 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링에 관한 것으로, 평판형 강철 플레이트 표면에 소정 두께 이내의 동박판(銅薄板)을 용접하고, 상기 동박판에만 동박판 두께에 맞는 구멍을 다수 형성하고, 상기 구멍마다 고체윤활제를 삽입한 것을 특징으로 한다.

Description

평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링{SOLID LUBRICANT EMBEDDED SLIDING BEARING}

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

종래 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링은, 흑연(graphite), 이황화몰리브덴(MoS₂) 또는 이황화텅스텐(WS₂) 등의 고체 윤활성 물질을 윤활유, 왁스 등의 액상 또는 페이스트상 윤활물질 및 수지 등의 결합제와 혼합하여 입상의 형태로 성형한 후, 이 입상 고체윤활제를 동 또는 동합금 플레이트에 형성된 다수의 홈에 삽입 또는 매립함으로써 제조되었다.

이때, 고체윤활제가 매립되는 금속 플레이트로 동이나 동합금(이하, 본 발명의 명세서에서는 동과 황동 등 동합금을 통칭하여 단순히 "동(銅)"이라고 함)을 소재로 한 플레이트가 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 않기 때문이다.

그러나 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링의 금속 플레이트로 동 소재를 사용할 경우 강도가 약하여 고하중(지지하중 300-700kg/㎠ 또는 그 이상)에 취약한 단점이 있다. 즉, 동 플레이트 미끄럼베어링은 고하중 조건에서 장시간 사용할 경우 하중이 가해지는 방향으로 형태적 변형이 일어나고 이것은 편마모 및 마찰을 증대시켜 미끄럼 베어링으로서의 기능을 잃게 한다. 그렇다고, 금속 플레이트로 상대재와 동일한 재질인 강철재를 사용하는 것은 단시간 사용으로 상대재의 마모를 초래할 것이므로 결코 바람직하지 않는 것이다.

본원 출원인은 이러한 점을 개선한 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링 제조 방법을 개발하여 한국 특허 제10-789989호로 등록받았다. 한국 특허 제10-789989호 발명은강철재 표면에 동분말에 의하여 동층을 형성하고, 강철재와 동층을 관통하여 관통공을 형성하여 이곳에 고체윤활제를 삽입하는 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링 제조 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 방법에 의하여 고체윤활제 매립형 미끄럼베어링을 제조할 경우, 강철재에 관통공을 형성하기 때문에, 무엇보다도 고하중하에서 강철재의 변형이 초래되고, 강철재 관통공 형성 공정 및 동층 형성 공정이 까다로워 양산하기 어려운 단점이 있다.

본 발명은 한국 특허 제10-789989호 발명을 개선한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는 고하중이 작용하더라도 변형이 없고, 동층을 용이하게 형성할 수 있는 형태로 개선한 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는 용접이 어려울 정도로 매우 얇은 동박층을 강철 플레이트에 용접으로 입힌 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링을 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 제1과제는 평판형 강철 플레이트 표면에 소정 두께 이내의 동박판(銅薄板)을 용접하고, 상기 동박판에만 동박판 두께에 맞는 구멍을 다수 형성하고, 상기 구멍마다 고체윤활제를 삽입함으로써 달성된다. 상기 구멍은 동박판을 용접하기 전에 펀처로 미리 형성할 수 있다.

상술한 본 발명의 제2과제는 상기 동박판을, 평판형 강철 플레이트 표면에 소정 두께를 초과하는 동후판(銅厚板)을 용접하여 부착하고, 상기 평판형 강철 플레이트와 동후판이 결합된 상태에서, 상방 또는 상하방에서 롤러 또는 프레스로 가압하여, 동후판만 전성으로 퍼지게 함으로써, 소정 두께 이내로 형성함으로써 달성된다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 강철재에 천공을 하지 않게 되므로, 가공이 쉽고, 미끄럼베어링에 매우 큰 하중이 가해지는 경우에도 강철재에 변형이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 매우 얇은 동층을 간이하고 신속하게 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링의 단면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링의 제조에 사용되는 강철 플레이트와 동후판을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 강철 플레이트와 동후판을 용접하여 도시한 사시도이다.
도 3c는 도 3b에 도시된 강철 플레이트와 동후판의 정면도이다.
도 4는 압연롤러에 의하여 강철 플레이트에 용접된 동후판을 동박판으로 성형하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 5는 프레스에 의하여 강철 플레이트에 용접된 동후판을 동박판으로 성형하는 방법을 보여주는 단면도이다.
도 6은 동박판에 구멍을 형성한 후 고체윤활제를 매립하는 방법을 보여주는 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평판형 고체윤활제 매립 미끄럼베어링의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 동박판(銅薄板)(3)은 미끄럼베어링의 접동면에만 매우 얇게 용접에 의하여 부착된다. 동박판(3)의 두께는 0.5mm - 1.5mm가 가장 적합하나, 필요에 따라 두께를 더 두껍거나 얇게 할 수 있다. 상술한 바와 같이 동박판은 순동박판과 황동박판 등 동합금박판을 포함한다. 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 특징은 평판형 강철 플레이트(1) 표면에 소정 두께 이내의 동박판(3)을 용접하고, 상기 동박판(3)에만 동박판 두께에 맞는 구멍(13)을 다수 형성하고, 상기 구멍마다 고체윤활제(5)를 삽입한 데 있다. 동박판(3)의 용접 방법으로는 은납용접, 스폿용접, 블레이징 등 및 이들과 대체할 수 있는 접합 방법을 포함한다. 본 발명에 의할 경우, 강철 플레이트(1)에 구멍을 천공할 필요가 없게 되므로, 강철 플레이트(1)가 고하중 환경하에서 장시간 동안 변형 없이 원래의 형태를 유지할 수 있게 된다. 또한, 상대재와의 윤활성 및 마모성을 희생시키지 않고, 동박판(3)의 두께를 줄일 수 있고, 동박판(3)의 두께를 줄임으로써, 전체 미끄럼베어링의 강성을 높일 수 있게 된다. 또한, 얇은 동박판(3)에만 구멍을 형성하고 이 구멍에만 고체윤활제(5)를 삽입하면 되므로, 고체윤활제(5)의 낭비를 없앨 수 있다.

그러나, 0.5mm - 1.5mm의 동박판을 평판형 강철 플레이트(1) 표면에 균일하게 용접하는 것은 매우 어렵다. 동의 연성 때문에 동박판 형태에서는 중간 중간 휨이 발생하기 때문이다.

본 발명은 이러한 문제를 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 동후판을 이용하여 해결하였다.

즉, 본 발명의 다른 특징은 동박판(3)을 상기 평판형 강철 플레이트(1) 표면 상에 부착함에 있어서, 동박판(3)을 직접 부착하지 않고, 동후판(7)(두께 1.5mm를 초과하는 동판)을 강철 플레이트(1)에 용접한 후 이를 얇게 성형한 데 있다. 이를 위하여, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 우선, 평판형 강철 플레이트(1) 표면에 소정 두께를 초과하는 동후판(銅厚板)(7)을 용접하여 부착한다. 상술한 바와 같이, 동후판은 순동후판과 황동후판 등 동합금판을 포함한다. 다음, 상기 평판형 강철 플레이트와 동후판이 결합된 상태에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상방 또는 상하방에서 압연롤러(9)로 가압하여, 동후판(7)만 전성으로 퍼지게 한다. 이때 압연 압력은 동후판만 변형시키고, 강철 플레이트(1)는 변형시키지 않는 범위로 제한한다. 이렇게 함으로써, 강철 플레이트(1) 표면에 얇고 평탄하게 용접된 동박판(3)을 얻을 수 있게 되는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 동박판(3)은, 평판형 강철 플레이트(1) 표면에 소정 두께를 초과하는 동후판(7)을 용접하여 부착하고, 상기 평판형 강철 플레이트(1)와 동후판(7)이 결합된 상태에서, 상방 또는 상하방에서 프레스(11a, 11b)로 가압하여, 동후판만 전성으로 퍼지게 함으로써 소정 두께 이내로 형성할 수도 있다.

미리 용접된 동후판(7)을 이용하여 용접된 동박판(3)을 얻는 위 방법을 사용할 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 동박판(3)이 강철 플레이트(1)에 부착된 상태에서 구멍(13)을 천공하지만, 동박판(3)을 직접 강철 플레이트(1)에 부착할 때에는 구멍(13)을 미리 천공한 후 용접할 수 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.

1 : 강철 플레이트 3 : 동박판
5 : 고체윤활제 7 : 동후판
9 : 압연롤러 11a, 11b : 프레스
13 : 구멍

Claims

평판형 강철 플레이트 표면에 소정 두께 이내의 동박판(銅薄板)을 용접하고, 상기 동박판에만 동박판 두께에 맞는 구멍을 다수 형성하고, 상기 구멍마다 고체윤활제를 삽입한 것을 특징으로 하는 평판형 고체윤활제 미끄럼베어링.
제 1 항에 있어서,
상기 동박판은,
평판형 강철 플레이트 표면에 소정 두께를 초과하는 동후판(銅厚板)을 용접하여 부착하고, 상기 평판형 강철 플레이트와 동후판이 결합된 상태에서, 상방 또는 상하방에서 압연롤러로 가압하여, 동후판만 전성으로 퍼지게 함으로써 소정 두께 이내로 형성한 것을 특징으로 평판형 고체윤활제 미끄럼베어링.
상기 동박판은,
평판형 강철 플레이트 표면에 소정 두께를 초과하는 동후판(銅厚板)을 용접하여 부착하고, 상기 평판형 강철 플레이트와 동후판이 결합된 상태에서, 상방 또는 상하방에서 프레스로 가압하여, 동후판만 전성으로 퍼지게 함으로써 소정 두께 이내로 형성한 것을 특징으로 평판형 고체윤활제 미끄럼베어링.