KR100356060B1

KR100356060B1 - 미끄럼베어링

Info

Publication number: KR100356060B1
Application number: KR1019950003309A
Authority: KR
Inventors: 프란쯔코로쉐쯔; 에리히퓨링거
Original assignee: 미바 그레이트라게르 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 2002-12-12
Also published as: ATA34294A; JPH084771A; CN1114397A; CN1055750C; US5601371A; EP0672840A2; AT400174B; EP0672840A3; KR950033141A

Abstract

백킹 셀(3)과 분산된 연질 간극부재(2)를 포함하는 알루미늄 합금으로 구성된 롤 피복 미끄럼 베어링은 미끄럼 층(1)이 침전 경화 가능한 또는 침전 경화된 알루미늄 합금으로 구성되는 중간층(5) 위에 중첩되기 때문에 개선된 피로 강도를 가진다.

Description

미끄럼 베어링{sliding surface bearing}

본 발명은 분산된 연질 간극부재를 포함하는 알루미늄 합금으로 구성된 롤 피복 미끄럼 층과 백킹 셀로 구성된 미끄럼 베어링에 관한 것이다.

분산된 연질 간극부재를 포함하는 알루미늄 합금으로 구성된 미끄럼 층은 강재인 백킹 셀에 충분한 접착력을 가진 롤 피복을 할 수 없기 때문에, 미끄럼 층은먼저 순수한 알루미늄 포일에 롤링 작업에 의해 접합되고 그 다음에 다층 합성물이 백킹 셀 위에 피복된다. 반면에, 롤 피복 베어링과 같은 적당한 프리머 성질의 알루미늄 포일로 구성된 중간층은 상대적 낮은 피로강도를 갖는다. 이것은 첫째로 알루미늄 중간층의 물성에 기인한 것이고, 둘째로 알루미늄 중간층은 비상 주행성 조차도 가지고 있지 않기 때문에 미끄럼 층의 두께는 특정된 마모 여유를 구비하기에 충분해야 한다는 사실에 기인한다.

전술된 종류의 미끄럼 베어링의 피로 강도를 개선하기 위해서는 가령 AlCu1Ni0.5와 같은 순수한 알루미늄보다 높은 강도를 가진 재료로 구성된 중간층을 구비해야 하는 것은 명백하다. 그러나 이와같은 포일에 의해 실시된 시험에서 볼 수 있는 바와같이 롤 피복 작업에 포함된 냉각 작업은 알루미늄 포일의 강도의 증가와 부서지기 쉬운 취약성의 증가를 가져 온다는 것을 보여주며, 이것은 고형의 용해 경화때문에 접합에 나쁜 영향을 미치는 크랙(crack)들이 형성 되기 때문이다.

이와같은 이유때문에, 본 발명의 목적은 전술한 바와같이 미끄럼 표면 베어링의 피로 강도가 증가될 수 있도록 설계된 미끄럼 베어링을 제공하는 것이다.

전술된 목적은 미끄럼 층이 침전(precipitation) 경화 가능한 또는 침전 경화된 알루미늄 합금을 사용하는 본 발명에 의해서 달성된다.

반면에 부드럽게 어닐링 된 상태에 있어서도, 침전 경화 가능한 알루미늄 합금은 고형의 용류 경화된 알루미늄 합금보다 단단하며, 이와같은 침전 경화 가능한 알루미늄 합금은 백킹 셀에 대한 미끄럼 층의 접착력을 감소시킬 염려없이 알루미늄 베이스 미끄럼 층에 급격히 롤 피복될 수 있다. 이 결과는 침전 경화 가능한 알루미늄 합금의 냉각 작업은 크랙의 형성이 실질적으로 배제될 수 있도록 하기 위하여 상당히 낮은 취약성과 강도를 증가시키도록 한다는 사실에 기인한다. 이와같은 이유때문에, 침전 경화 가능한 알루미늄 합금들로 만들어진 포일은 알루미늄 베이스 미끄럼 층과 강재로 만들어진 백킹 셀 사이에서 프리머(primer)로서 사용될 수 있으며, 이것은 이와같은 미끄럼 베어링이 훨씬 높은 피로 강도를 가지는 장점을 제공할 것이다.

이와같은 침전 경화 가능한 알루미늄 합금들은 침전 경화된 알루미늄 합금들이 백킹 셀들로 사용될 수 있도록 하기 위하여 백킹 셀에 대해 요구되는 강도를 가질 수 있도록 침전 경화되며, 미끄럼 층이 중간층을 필요로 함이 없이 롤 피복에 의해 접착될 수 있게 한다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 특히 바람직한 설계 조건들은 만약 침전 경화 가능한 또는 침전 경화된 알루미늄 합금이 비상 주행성을 가진 경우에 미끄럼 층이 훨씬 작은 두께를 가질 수 있고 베어링 수명이 끝날때에 요구되는 마모 여유를 구비할 필요가 없을 것이다. 그러나 피로 강도는 얇은 미끄럼 층을 제공함으로써 증가된다는 것은 공지이다. 이와같은 이유때문에, 특히 바람직한 피로 강도를 가진 미끄럼 베어링은 비상 주행성을 가진 침전 경화 가능한 또는 침전 경화된 알루미늄 합금들을 사용함으로 제공될 수 있다. 왜냐하면 그들이 미끄럼 층의 두께를 감소되도록 하기 때문이다.

본 발명은 종래 기술과 비교하여 도면내의 실시예에 의해 설명된다.

제1도에 도시된 종래 기술에 따르면, 분산된 연질 간극부재(2)를 포함하는알루미늄 합금으로 구성된 미끄럼 층(1)은 다층합성물이 강재인 백킹 셀(3) 위에 피복되기 전에 예를들어 AlSn20으로 구성된 미끄럼 층이 순수한 알루미늄 포일(4)에 롤 접착되기 때문에 강재인 백킹 셀(3)에 피복될 수 있다. 미끄럼 층은 VHN(Viskers Hardness Number) 35 내지 40(0.5kg)의 경도를 가지는 반면에 순수한 알루미늄 포일은 미끄럼 층 표면층 경도의 약 70% 정도인 VHN 28(05.kg)의 경도를 가지고 있기 때문에, 베어링의 피로 강도는 필연적으로 제한되며, 특히 미끄럼 층의 두께는 적절한 마모 여유를 확보하기 위해서는 0.3mm보다 커야한다.

본 발명에 따른 미끄럼 층(1)은 제2도에 도시된 제1실시예에서 보는 바와 같이 미끄럼 층(1)과 강재인 백킹 셀(3) 사이에 중간층(5)을 구성하는 침전 경화 가능한 알루미늄 합금에 롤 피복을 함으로서 접합되거나 또는 제3도에 도시된 제2실시예에서 보는 바와같이 백킹 셀(3)을 구성하는 침전 경화된 알루미늄 층에 롤 피복을 함으로써 접합된다. 미끄럼 베어링의 피로 강도는 더 단단한 중간층(5)에 의해 개선될 수 있다고 예상되는 반면에, 침전 경화 가능한 알루미늄 합금이 부드럽게 어닐링된 경우라도 가령 AlCu1Ni0.5과 같은 고형의 용류 경화된 알루미늄 층들은 경화 가능한 알루미늄 합금들보다 낮은 경도를 가지고 있어도, 그와 같은 경우에 크랙들이 형성될 것이기 때문에 비경화성 알루미늄 층으로 만들어진 중간층이 구비된다면 침전 경화 가능한 알루미늄 합금의 제공은 예를 들은 경우에서와 같이 백킹 셀(3)에 대한 미끄럼 층의 접착력에 나쁜 영향을 미치지 않는다는 것은 당해 기술분야에서는 놀라운 것이다. 예를들어 AlZn4SiPb로 구성된 침전 경화 가능한 알루미늄 합금이 비상 주행성을 가지고 있다면 특별한 장점들이 제공될 것이다. 침전경화 가능한 알루미늄 합금들이 비상 주행성을 가지고 있다면, 미끄럼 층(1)은 얇은 미끄럼 층이 적절한 두께를 가진 중간층(5)과의 결합에 사용될 수 있도록 하기 위하여 더 이상 마모 여유의 제공이 요구되지 않을 것이다.

제2도에 도시된 실시예에 있어서, 중간층(5)은 0.4mm의 두께를 가지고 있으며 미끄럼 층(1)은 0.2mm의 두께를 가지고 있다. 만일 중간층(5)이 AlZn4SiPb합금으로 구성되어 있다면 약 VHN 60(0.5kg)의 경도를 가질 것이며, AlZn20Cu으로 구성되고 VHN 35 내지 40(0.5kg)의 경도를 가진 미끄럼면과 결합될 것이다. 중간층(5)을 통해 미끄럼 층(1)에서 백킹 셀(3)에 이르기까지 경도가 계속적으로 증가한다는 사실은 피로 강도에, 결과적으로 하중 부담 용량과 미끄럼 베어링의 수면에 바람직한 영향을 미치게 된다.

제3도에서 명백한 바와같이 침전 경화 가능한 알루미늄 합금은 침전 경화되어 백킹 셀(3)을 구성할 것이며 이 경우에 있어서 미끄럼 층(1)이 중간층 없이 하중을 전달할 것이다.

본 발명은 도시된 실시예에 제한되지 않는다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어 미끄럼 층은 Sn, pb 또는 Bi로 구성되는 연질 함유물을 가진 적절한 알루미늄 합금으로 구성될 수 있을 것이다. 알루미늄 베이스 미끄럼 층에 롤 피복될 수 있는 침전 경화 가능한 알루미늄 합금들은 특별히 AlZn4.5Mg인 AlZn4SiPb, AlSi11CuMgNi 또는 AlMgSi1으로 구성될 수 있을 것이다.

제1도는 종래의 미끄럼 베어링의 일부분을 도시하는 부분 단면도.

제2도는 제1도와 유사한 도면으로, 본 발명의 제1실시예의 미끄럼 베어링을 도시하는 부분 단면도.

제3도는 제2도와 유사한 도면으로, 본 발명의 제2실시예의 미끄럼 베어링을 도시하는 부분 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 미끄럼 층 2: 간극부재(interstitial element)

3: 백킹 셀(backing shell) 4: 알루미늄 포일

5: 중간 층

Claims

백킹 셀(3)과 롤 피복 미끄럼 층(1)을 포함하며, 미끄럼 층(1)은 분산된 연질 간극부재(2)를 포함하는 알루미늄 합금으로 구성된 미끄럼 베어링에 있어서, 상기 미끄럼 층(1) 아래에는 침전 경화 가능한 또는 침전 경화된 알루미늄 합금으로 구성된 중간층(5)이 배치되고, 이 중간층(5)은 미끄럼 층(1)보다 큰 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
제1항에 있어서, 침전 경화 알루미늄 합금으로 구성된 중간층(5)이 미끄럼 층(1)과 백킹 셀(3) 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
백킹 셀(3)과 롤 피복 미끄럼 층(1)을 포함하며, 미끄럼 층(1)은 분산된 연질 간극부재(2)를 포함하는 알루미늄 합금으로 구성된 미끄럼 베어링에 있어서, 백킹 셀(3)이 침전 경화된 알루미늄 합금으로 구성된 층에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 침전 경화 가능한 또는 침전 경화된 알루미늄 합금이 비상 주행성을 가진 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링.