KR101570571B1 - 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법 - Google Patents

요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101570571B1
KR101570571B1 KR1020130098785A KR20130098785A KR101570571B1 KR 101570571 B1 KR101570571 B1 KR 101570571B1 KR 1020130098785 A KR1020130098785 A KR 1020130098785A KR 20130098785 A KR20130098785 A KR 20130098785A KR 101570571 B1 KR101570571 B1 KR 101570571B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oil reservoir
sliding bearing
circumferential surface
inner circumferential
cylindrical sliding
Prior art date
Application number
KR1020130098785A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140078528A (ko
Inventor
김기열
이한희
최홍기
박대우
정일웅
Original Assignee
주식회사 티엠시
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 티엠시 filed Critical 주식회사 티엠시
Publication of KR20140078528A publication Critical patent/KR20140078528A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101570571B1 publication Critical patent/KR101570571B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/1065—Grooves on a bearing surface for distributing or collecting the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045—Details of supply of the liquid to the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N9/00—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a moving reservoir or the equivalent
    • F16N9/02—Arrangements for supplying oil or unspecified lubricant from a moving reservoir or the equivalent with reservoir on or in a rotary member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

본 발명은 엠보싱 가공에 의한 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 충분한 오일을 저장할 수 있는 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 손쉽게 제공함으로써 한번의 윤활로 윤활 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 슬라이딩 베어링의 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 고하중 저속 슬라이딩 베어링에 유용한 발명이다.

Description

요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법 {Method for Manufacturing a Cylindrical Sliding Bearing including Indented Embossing Grooves for Oil Reservoir}
본 발명은 엠보싱 가공에 의한 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 충분한 오일을 저장할 수 있는 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 손쉽게 제공함으로써 한번의 윤활로 윤활 수명을 획기적으로 개선할 수 있는 슬라이딩 베어링의 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 고하중 저속 슬라이딩 베어링의 제작에 유용한 발명이다.
일반적으로 슬라이딩 베어링은 이동체와 고정체 사이에 구비되어 이동체 또는 고정체에 면 접촉 상태에서 이동체가 고정체로부터 원활하게 이동가능하도록 지지하는 장치이다. 특히, 이러한 슬라이딩 베어링은 구름 베어링에 비해 충격에 견디는 힘이 강하므로 비교적 하중이 많이 나가는 산업 기계의 슬라이딩 부에 광범위하게 사용된다.
이러한 슬라이딩 베어링에는 축과 슬라이딩 접촉면에 내부 마모를 방지하기 위해 윤활유가 급지되는데, 이러한 윤활유의 급지는 일반적으로 주기적으로 실시되며, 축이 회전함에 따라 윤활유가 축과 슬라이딩 베어링 사이의 접촉면에 유입되어 얇은 유막을 형성하게 된다.
그런데, 이러한 슬라이딩 베어링은 가동 중에 마찰이나 외부로부터 큰 하중을 받을 때 습동면에 충분한 윤활유가 부족한 경우에는 부분적으로 유막이 파괴될 수 있으며, 또한 일정 시간 이상 사용하게 되면 윤활유의 소진으로 유막 부족 현상이 발생하게 되어서 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면에서 금속간 접촉이 발생하게 되고, 그 접촉 압력에 의한 마찰열에 의해 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면에서 소착 현상이 발생되면 슬라이딩 베어링의 수명이 다하게 된다.
삭제
또한, 이러한 슬라이딩 베어링의 작동 중에 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면에 이물질이 유입되거나 발생하는 경우에 이를 빨리 제거하지 않게 되면 습동면에서의 이물질에 의한 마찰이 발생하여 슬라이딩 베어링의 수명을 단축시키는 문제점이 발생하게 된다.
이와 같은 슬라이딩 베어링에 있어서, 축과 슬라이딩 베어링 사이의 습동면이 되는 슬라이딩 베어링의 내주면에 오일 저장소를 제공하는 방안에 대한 다양한 기술들이 제안되고 있으며, 이에 대한 종래 기술로서 미국 특허 공보 6,241,393 B1의 경우에는, 첨부 도면 도 1의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 축(13) 부재의 회전에 따라 슬라이딩이 발생하는 부위가 되는 부싱(14)에 천공 방식으로 형성된 오일 저장소(9)를 제공하도록 하며, 이러한 부싱(14)의 외주면을 케이싱(18)으로 지지하는 구조를 제시하고 있는데, 슬라이딩이 발생하는 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 천공되어 제공되는 오일 저장소의 면적은 전체 슬라이딩 베어링의 내주 면적의 20~40%에 해당하도록 오일 저장소를 만들 경우 윤활 특성이 개선된다고 보고하고 있다.
또한, 한국 공개특허공보 특1999-0082076호 (출원번호 제 10-1998-0705798호)에 의해 개시된 원통형 슬라이딩 베어링의 경우에는, 0.03~0.3mm의 얇은 깊이의 윤활유 포켓 형태의 오일 저장소를 제시하면서, 이러한 오일 저장소의 넓이 비(오일저장소의 넓이/오일저장소의 깊이: 포켓 깊이에 대한 포켓 넓이의 비율)는 10 ~ 40 mm(mm2/mm)하며, 그 직경인 4mm 이하의 작은 오일 저장소를 설치하고, 이때 측벽 각도(α), 즉 오일 저장소의 측벽과 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 각도의 보각(α)이 30°∼ 60°인 경우(공개특허공보 특1999-0082076호의 도 6a 및 도 6b 참조)에 윤활특성이 개선된다고 보고하고 있으며, 그 요홈의 단면 형상은 구상 중 일부 단편을 취한 형상(공개특허공보 특1999-0082076호의 도 6a)과 원추대 형상(공개특허공보 특1999-0082076호의 도 6b)를 제시하고 있다.
한편, 한국 공개특허공보 제 10-2011-0100254호 (특허출원 제 10-2011-7015270호)에 의해 개시된 원통형 슬라이딩 베어링의 경우에는, 요홈 형태의 윤활유(오일) 저장부를 긴 포켓형과 원형의 포켓형으로 제공하며, 이러한 윤활유 저장부의 체적이 전체 원통형 슬라이딩 베어링(부시) 체적의 5 ~ 30%를 차지하도록 하는데, 이때 포켓 형태의 윤활유 저장부의 측벽과 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 각도(공개특허공보 제 10-2011-0100254호의 도 4 및 도 5의 도면부호 'α')가 120°∼ 160°인 경우, 그리고 내주면의 요홈 형태의 오일 저장소가 차지하는 면적율(% = 오일 저장소의 전체 면적/슬라이딩 베어링의 내주면 전체 면적 × 100)은 15 ~ 60%인 경우에 윤활 특성이 개선 효과가 달성된다고 보고하고 있다.
이러한 모든 선행 기술에서 기술적으로 추구하고자 하는 기본적인 목표는 가능한 많은 양의 윤활유를 슬라이딩 베어링의 내주면에 저장하되 이를 저장하는 오일 저장소의 면적은 이를 최소화하여 내하중성을 담보하고자 하는 것인데, 이러한 관점에서 슬라이딩 베어링의 내주면의 면적에 대비하여 상대적으로 가능한 많은 양의 윤활유를 담기 위해서는 요홈 형상의 오일 저장소의 깊이가 깊어야 하지만, 오일 저장소의 깊이가 슬라이딩 베어링 두께의 1/3 이상이 되는 경우에는 베어링의 강도가 약하여 죔쇄량에 비하여 이탈력이 작아지며 이로 인하여 사용 중에 베어링이 이탈되는 경우가 발생하며, 또한 오일 저장소의 측벽과 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 각도의 보각(α)이 90°에 가깝게 되면 날카로운 에지(edge)를 만들게 되어서 저장된 윤활유가 슬라이딩 베어링의 내주면으로 원활히 유출되지 못하며 또한 요홈 형상의 오일 저장소의 측벽의 날카로운 에지(edge)에 의해 슬라이딩 베어링과 상호 운동하기 위해 내부에 장착되는 부재(축)가 손상되는 문제점이 발생하게 된다.
다른 한편으로, 요홈 형태의 오일 저장소의 면적이 전체 슬라이딩 베어링의 내주면 면적의 일정한 면적비를 넘어갈 경우에는 윤활유를 공급하는 면적은 증가되나, 반면에 하중을 지지할 수 있는 면적이 작아져서 상대적으로 고하중 상태가 유도되어서 유막 끊김 현상이 발생하기에 충분한 내하중성을 얻기가 어렵게 되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 가능한 면적비를 크게 하지 않으면서도 많은 양의 윤활유를 담기 위한 추가적인 방안으로서 공개특허공보 제10-2011-0100254호의 도면 2에 도시된 바와 같이 내주면에 제공되는 제 1 윤활유 저장소(공개특허공보 제10-2011-0100254호의 도면 2의 도면부호 '111') 뿐만 아니라 외주면에도 별도의 제 2 윤활유 저장소(공개특허공보 제10-2011-0100254호의 도면 2의 도면부호 '112')를 만들고서는 이러한 두 부분의 윤활유 저장소가 관통공을 통하여 상호 연결되도록 하는 구조가 제시되기도 하였는데,
이러한 종래 기술에서는 외주면에 별도의 윤활유 저장소가 제공되는 구조임에도 불구하고, 슬라이딩 베어링의 내주면에 형성되는 제 1 윤활유 저장소의 형상을 최적화시키지 못함으로써 상당히 높은 수준의 면적비, 즉 20.8∼48.1%의 과도한 면적비(공개특허공보 제10-2011-0100254호의 식별부호 [0047] 문단 참조)가 확보되어야지만, 원통형 슬라이딩베어링(100)의 내주면(S1)에 윤활유를 충분히 공급하고 순환시켜 국부적인 유막 끊김을 감소시킨다는 목적을 달성할 수 있는 구조인 바, 결국 이와 같은 높은 수준의 면적비로는 내하중성을 높이기가 어렵다는 기술적인 한계점을 가진 것이다.
아울러, 앞서 설명한 종래 기술에서 제시하는 요홈 형태의 오일 저장소는 예컨대 한국 공개특허공보 제 10-2011-0091928호 (출원번호 제 10-2009-0128646호)에 개시된 바와 같이 머시닝 센터(MCT)에서 'ㄱ'자형의 특수한 공구팁을 장착한 공구를 사용하여 1개 내지 3개씩 순차적으로 기계 가공 방식에 의해 제공되는데, 이와 같이 이미 원통형으로 가공된 슬라이딩 베어링의 내주면에 이와 같은 오일 저장소를 기계 가공 방식으로 제공하는 경우에는 이때 공구의 회전력이 90°로 꺽이게 되어 회전 부하율이 높고, 또한 공구에 과도한 열이 발생하여 제작에 상당한 어려움을 제공하게 된다.
앞서 설명된 기계 가공 방식의 경우에는 오일 저장소의 단면 형태를 최적화시키기 위하여 단면 구조가 홈의 가공 깊이에 따라서 변화하는 형상의 요홈을 가공하기 위해서는 공구팁의 형태를 2중 구조로 변경해서 제작하여야 하는데, 이러한 경우에는 가공선의 형태 변화부에서의 불연속성이 최종 제품에서 오일의 흐름을 방해하는 현상을 유도하기도 하며, 또한 실제 가공 작업에서는 공구의 수명이 짧아서 공구 교체 등에 소요되는 시간과 비용이 상당한 수준 이상이 되어서 결국 생산성이 크게 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명이 적용되는 기술 분야에서 요홈 형상의 오일 저장소에 대하여 딤플형 홈(공개특허 제 10-2011-0071928호) 또는 엠보싱 형상 홈(본원의 우선권 주장의 기초가 되는 한국 특허출원 제 10-2012-0147096호)과 같은 다양한 명칭이 사용되고 있는데 그 명칭의 차이점에도 불구하고 실질적으로 유사한 구성을 지칭하고 있다는 점을 먼저 밝혀 두고자 한다.
내주면에 요홈 형상의 오일 저장소를 구비한 원통형 슬라이딩 베어링을 제공함에 있어서 상술한 바와 같은 기술적인 한계점을 나타내고 있는 부분을 개선하는 것이 본 발명의 기술적인 과제가 된다.
즉, 회전하는 부재(축)가 접촉하는 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에서의 접촉 하중을 낮추기 위하여 요홈 형태의 오일 저장소의 면적을 가능한 최소화하여 적게 만드는 것이 본 발명의 기술적인 과제가 되며, 아울러 이와 같이 최소한의 오일 저장소의 면적을 가지고도 가능한 많은 양의 오일을 저장할 수 있는 오일 저장 공간을 확보하는 방안을 수립하는 것이 본 발명의 핵심적인 기술적인 과제가 된다.
이로써, 원통형 슬라이딩 베어링과 이를 지지하는 축 부재가 접촉되는 습동면이 되는 슬라이딩 베어링의 내주면에 최적화된 형상의 요홈 형태의 오일 저장소를 제공함으로써 습동면의 윤활유 공급을 보다 용이하게 할 수 있도록 함으로써 급지 주기가 연장될 수 있도록 하며, 원통형 슬라이딩 베어링의 작동 중에 습동면에 발생하는 이물질의 배출을 오일 저장소를 통해 보다 용이하게 할 수 있도록 함으로써 이물질에 의한 마모를 저감시켜 원통형 슬라이딩 베어링의 수명을 연장시킬 수 있는 방안을 제공하는 것이 본 발명의 과제가 된다.
나아가, 본 발명은 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 최적화된 형상의 요홈 형태의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 제공하기 위한 최적화된 원통형 슬라이딩 베어링 제작 방법을 제공하는 것을 주요 과제로 삼고 있다.
상술한 본 발명의 주요 과제들은, 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링에 있어서,
원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 요홈이 형성되도록 하면서, 오일 저장소가 되는 요홈의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 모서리부에서 요홈의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면 사이의 내부 영역에 곡률 중심(center of curvature)이 설정되는 라운딩 구간을 포함하고, 상기 라운딩 구간의 하단에서 요홈의 저면으로 연장되는 측벽은 하방 테이퍼 구간을 포함하여 이루어지는 요홈 형상의 오일 저장소가 내주면에 제공되도록 하며, 그리고
원통형 슬라이딩 베어링의 내주면의 면적에 대한 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 면적 비율이 되는 오일 저장소 면적 비율이 15% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링을 제공함으로써 달성될 수 있을 것이다.
여기에서, 상기 요홈 형상의 오일 저장소가 포함하고 있는 상기 라운딩 구간의 곡률 반경(R: Radius of Curvature)이 0.3mm ~ 1.0mm인 것이 바람직할 것이다.
한편, 본 발명은 이와 같이 최적화된 형상을 가진 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링을 제작하기 위한 방법으로서,
소성 가공 장치를 이용하여 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공으로 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위하여,
소성 가공 장치를 구성하는 고정형의 금형의 외주면에 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 요홈 형상에 대응하는 형상을 가진 다수개의 돌출부를 일렬로 형성하여 고정형 돌출부 금형을 제작하는 단계를 포함하고, 그리고
상기 고정형 돌출부 금형을 상기 소성 가공 장치의 일정한 위치에 고정 설치하되, 상기 고정형 돌출부 금형의 다수개의 돌출부가 상방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부와 마주하는 대응 상방 위치에 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 종방향으로 배치되도록 하는 요홈 소성 가공을 위한 가공 준비 단계와; 그리고
상기 원통형 슬라이딩 베어링을 하방으로 이동시켜서 원통형 슬라이딩 베어링의 상부 내주면이 상기 고정형 돌출부 금형의 상부 외주면에 제공된 다수개의 돌출부에 가압되어 금속 유동에 의한 소성 변형을 일으키면서 다수개의 요홈 형상의 오일 저장소가 원통형 슬라이딩 베어링의 상부 내주면에 종방향으로 동시에 성형되도록 하는 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계를 포함하여 이루어지는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법을 제공한다.
이러한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법의 다른 대안적인 방법으로서,
소성 가공 장치를 이용하여 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공으로 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위하여,
소성 가공 장치를 구성하는 이동형의 금형의 외주면에 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 요홈 형상에 대응하는 형상을 가진 다수개의 돌출부를 일렬로 형성하여 이동형 돌출부 금형을 제작하는 단계를 포함하고, 그리고
상기 이동형 돌출부 금형을 상기 소성 가공 장치의 일정한 위치에 고정 설치하되, 상기 이동형 돌출부 금형의 다수개의 돌출부가 하방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부와 마주하는 대응 하방 위치에 슬라이딩 베어링의 내주면이 종방향으로 배치되도록 하는 요홈 소성 가공을 위한 가공 준비 단계와; 그리고
상기 이동형 돌출부 금형을 하방으로 이동시켜서 상기 이동형 돌출부 금형의 하부 외주면에 제공된 다수개의 돌출부가 원통형 슬라이딩 베어링의 하부 내주면을 가압하여 금속 유동에 의한 소성 변형을 일으키면서 다수개의 요홈 형상의 오일 저장소가 원통형 슬라이딩 베어링의 하부 내주면에 종방향으로 동시에 성형되도록 하는 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계를 포함하여 이루어지는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 요홈이 형성되도록 하면서 오일 저장소가 되는 요홈의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 모서리부에서 요홈의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면 사이의 내부 영역에 곡률 중심(center of curvature)이 설정되는 라운딩 구간을 포함하도록 최적화된 요홈 형상의 오일 저장소를 제공함으로써, 회전하는 부재(축)가 접촉하는 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에서의 접촉 하중을 최대한 낮추면서 요홈 형태의 오일 저장소의 면적을 가능한 최소화하도록 하여서 최소한의 오일 저장소의 면적을 가지고도 가능한 많은 양의 오일을 저장할 수 있는 오일 저장 공간을 확보할 수 있도록 하는 효과를 제공하게 된다.
이로써, 원통형 슬라이딩 베어링의 습동면의 윤활유 공급을 보다 용이하게 할 수 있도록 함으로써 급지 주기가 연장될 수 있도록 하며, 슬라이딩 베어링의 작동 중에 습동면에 발생하는 이물질의 배출을 오일 저장소를 통해 보다 용이하게 할 수 있도록 함으로써 이물질에 의한 마모를 저감시켜 슬라이딩 베어링의 수명을 연장시키는 효과를 제공한다.
나아가, 본 발명에 따르면 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 최적화된 형상의 요홈 형태의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 제공할 수 있도록 하는 최적화되고 경제적인 제작 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링의 구성도로서, (a)는 슬라이딩 베어링의 사시도이고, (b)는 축 부재와의 결합 상태 단면도이며, (c)는 요부 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 바람직한 제 1 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제 1 실시예의 외주면에 오일 그루브가 추가 형성된 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공되는 요홈 형상의 오일 저장소의 단면 형상의 바람직한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링을 제작하기 위해서 탄소강 환봉재에 요홈 형상의 오일 저장소를 형성하기 위해 사용되는 돌출부 금형을 구비한 엠보싱 타입 금형시스템의 제 1 실시예에 따른 장치의 개략적인 전체 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 돌출부 금형을 구비한 엠보싱 타입 금형시스템의 제 1 실시예에 따른 장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링을 제작하기 위해서 탄소강 환봉재에 요홈 형상의 오일 저장소를 형성하기 위해 사용되는 돌출부 금형을 구비한 엠보싱 타입 금형시스템의 제 2 실시예에 따른 장치의 개략적인 전체 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따라서 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링을 제작하기 위하여 두가지 타입의 장치를 사용한 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 진행 과정을 전체적으로 나타낸 순서도이다.
도 9는 도 8에서 첫번째 타입의 장치(도 5 및 도 6 참조)를 사용한 제 1 실시예의 구체적인 진행 과정을 나타낸 순서도이다.
도 10은 도 8에서 두번째 타입의 장치(도 7 참조)를 사용한 제 2 실시예의 구체적인 진행 과정을 나타낸 순서도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 바람직한 제 1 실시예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제 1 실시예의 외주면에 오일 그루브가 추가로 형성된 변형 실시예를 도시한 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공되는 요홈 형상의 오일 저장소의 단면 형상의 바람직한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
상술한 도면 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서의 단면 형상을 가진 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 내주면(200)에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링(100)은,
원통형 슬라이딩 베어링(100)의 내주면(200)에 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 요홈이 형성되도록 하면서, 오일 저장소(210)가 되는 요홈의 측벽(212)과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)이 이루는 모서리부에서 요홈의 측벽(212)과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200) 사이의 내부 영역(도 4의 각도 α가 표시된 영역)에 곡률 중심(center of curvature)이 설정되는 라운딩 구간(211)을 포함하고, 상기 라운딩 구간(211)의 하단에서 요홈의 저면(213)으로 연장되는 측벽(212)은 하방 테이퍼 구간을 포함하여 이루어지는 요홈 형상의 오일 저장소(210)가 내주면(200)에 제공되도록 하며, 그리고 원통형 슬라이딩 베어링(100)의 내주면(200)의 면적에 대한 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 면적 비율이 되는 오일 저장소 면적 비율이 15% 내지 30%인 것을 특징으로 한다.
여기에서, 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 면적 비율은 전체 원통형 슬라이딩 베어링의 접촉면적 대비 요홈 형상의 오일 저장소의 투영 면적(도 4의 도면 부호 'So' 부분)의 백분율로 나타내며, 상기 면적 비율 범위의 최대값인 30%는 회전하는 상대부재(축 부재)가 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에서 접촉하중을 낮추면서 요홈 형태의 오일 저장소의 면적을 가능한한 최대화할 수 있는 범위인 30%로 설정된 것이며, 만일 이 값을 초과하는 경우에는 오일 저장소를 제외한 면적의 비율이 낮아서 과도한 접촉 하중이 발생하고 그에 따라서 소음과 내하중성에 문제가 발생할 가능성이 높아지기 때문에 설정되는 한계이며, 상기 면적 비율 범위의 최소값인 15%는 이를 미달하는 경우에 지지하는 축 부재와 사이에서 오일(윤활유)의 순환이 충분치 않아서 유막 끊김 현상이 발생하며, 이에 따른 마찰로 인하여 마찰열의 발생이 증가하고, 결국에는 소착이 발생하여 축 부재를 큰 마찰 없이 원활하게 지지하여야 하는 슬라이딩 베어링의 본래의 기능을 다하기 어렵기 때문에 설정된 한계이다. 따라서, 이 범위는 바람직하기로는 그 범위를 축소하여서 20~27%를 유지한 경우에 더욱 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
이와 관련하여, 종래의 일반적인 기술의 경우에는 본 발명과 달리 오일 저장소의 면적에 대비하여 이에 저장할 수 있는 오일 저장 체적의 비율, 즉 체적비로 평가되는 오일 저장 효율이 낮아서, 기본적인 슬라이딩 베어링의 마찰 방지 기능을 다하도록 오일 저장 체적 중심으로 설계하는 경우에는 오일 저장소의 면적 비율이 본 발명의 바람직한 실시예가 제시하는 범위를 상향 초과한 높은 면적 비율(예컨대 30%를 초과하는 면적비)의 범위로 설정될 수 밖에 없어서 결국 내하중성이 부족하게 되는 결과를 초래하고, 그러하지 않도록 높은 내하중성을 담보하도록 설계하는 경우에는 오일 저장소의 면적 비율을 가능한한 낮은 수준(예컨대, 30% 미만)으로 유지하도록 설계하여야 하는데, 이러한 종래의 일반적인 형상적인 구조를 가진 오일 저장소의 경우에 오일 저장소의 체적비가 낮기 때문에 낮은 면적 비율 범위의 오일 저장소를 가질 경우에는 오일 저장소 내에 충분한 양의 오일을 저장하기 어렵고, 이로 인하여 오일의 급지 주기를 단축시켜서 사용자의 불편을 증대시키면서 장비 사용 효율을 떨어뜨리는 문제점을 가지고 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 최소한의 오일 저장소의 면적을 가지고 가능한 많은 양의 오일 저장 공간을 확보하기 위해서는 슬라이딩 면에 위치한 각각의 오일 저장소의 깊이를 가능한 깊게 만들어 주면 되지만, 오일 저장소의 깊이를 깊게 하기 위해서는 요홈 형태의 오일 저장소(210)의 측벽(212)과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)이 이루는 각이 직각에 가까운 날카로운 에지를 형성하게 되어서 상대 부재(축)를 공격하여 그 표면에 흠을 발생하게 하는 등의 문제를 야기시키게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서는 요홈 형태의 오일 저장소(210)의 측벽(212)과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)이 이루는 모서리부에서, 도 4에 도시된 바와 같이 요홈의 측벽(212)과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200) 사이의 내부 영역에 곡률 중심(center of curvature)이 설정되며, 곡률 반경은 R0.3mm ~ R1.0mm의 범위를 가진 라운딩 구간(211)을 형성함으로써 이런 문제를 해결한다.
통상의 슬라이딩 베어링은 사용 중에 정상적인 마모가 발생하며, 모서리부의 라운링 구간(211)에서 곡률 반경이 R0.3mm 미만의 라운드가 제공되는 경우에는 곡률 반경 R값이 너무 작아서 마모 발생시 그 효과가 미미하고, 모서리부의 라운링 구간(211)의 곡률 반경이 R1.0mm의 라운드 보다 크게 되면 오일 저장소의 체적비가 작아져서 급지 주기를 단축하는 결과를 초래한다. 한편, 본 발명에서 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 제공되는 요홈 형태의 오일 저장소(210)의 평면 형상은 도 4에 도시된 바와 같이 원형이 될 수도 있지만, 본 발명의 기본 개념에 기초하여 주변장을 따라서 설정값의 라운딩 구간을 가지도록 형성된다면 타원형 또는 사각형 기타 다른 다각형 형상을 가질 수도 있다.
또한, 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 내측으로는 라운딩 구간(211)의 하단에서 요홈의 저면(213)으로 연장되는 측벽(212)이 하방 테이퍼 구간을 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 본 발명에 따른 요홈 형상의 오일 저장소(210)가 금속 유동에 의한 소성 가공으로 형성되며, 이는 오일 저장소의 요홈 형상에 대응하는 돌출부 형상을 구비한 돌출부 금형(예컨대, 도 7의 도면부호 '912' 및 '912a' 참조)을 사용하여 소성 가공이 수행될 때, 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 형상을 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)에 성형한 돌출부 금형(912)의 돌출부(912a)가 성형된 요홈으로부터 잘 빠져 나올 수 있도록 하는 여유를 제공하게 된다.
여기에서, 이러한 측벽(212)의 하부가 좁아지는 형태의 하방 테이퍼 구간의 경사도 역시 또 하나의 설계 변수가 될 수 있는데, 이는 다음에서 설명되는 '요홈 형상의 오일 저장소의 체적비'의 범위와 설정값을 고려하여 정하여 질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서는 요홈 형상의 오일 저장소의 체적비, 즉 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 면적에 대비한 상기 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 체적의 비(mm3/mm2)가 1.0mm 내지 1.6mm인 것이 바람직한데, 이러한 체적비의 값이 클수록 오일 저장량이 많아져서 급지 주기를 늘여주는 역할을 하는 체적비의 최대값은 본 발명의 바람직한 실시예에서는 1.6mm가 되는데, 이를 초과하게 되는 경우는 모서리부의 라운딩 구간의 곡률 반경이 작게 형성되는 경우로서 이러한 경우에는 사용 초기에는 많은 오일 저장량으로 급지 주기를 늘릴 수 있는 장점이 있지만, 일정 시간이 경과하여 라운딩 구간의 마모가 진행되면 얼마가지 않아서 오일 저장소의 벽면과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 직접 경계선을 형성하면서 날카로운 에지를 형성하게 되는 문제점을 발생하기 때문에 이를 회피하기 위함이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 체적비의 최소값이 1.0mm로 제한되는 것은 이 보다 작은 경우는 오일의 급지 주기가 짧아서 사용 효율이 나쁘기 때문이다.
또한, 상기 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 깊이(Do=d1+d2+d3)는 원통형 슬라이딩 베어링(100)의 두께(To)의 1/3 이하이며 그리고 3mm이하라는 범위 이내로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 오일 저장소(210)의 깊이(Do=d1+d2+d3)가 전체 원통형 슬라이딩 베어링(100)의 두께(To)의 1/3을 넘게 되면 원통형 슬라이딩 베어링(100)의 강도가 약하게 되어서 베어링의 체결 후에 쉽게 이탈되는 현상이 나타나므로 이를 방지하기 위해서는 오일 저장소의 깊이가 이를 넘지 않아야 하기에 설정되는 한계이며, 또한 일반적인 오일 저장소의 폭에 대하여 오일 저장소(210)의 깊이(Do)가 3mm를 초과하는 경우에는 저장되어 있는 오일이 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)으로 모두 다 나오지 않으므로 더 깊게 할 이유가 없기 때문이다.
본 발명에서는 원통형 슬라이딩 베어링(100)을 형성하도록 중공부를 구비한 탄소강 환봉재(600)의 내주면에 도 8 내지 도 10에 예시된 방법 발명에 따라서 금속유동을 이용한 소성가공 방식을 선택하여 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 가공하되, 후술될 도 5 내지 도 7에서 제안되는 구조의 소성가공 시스템, 즉 돌출부 금형을 구비한 엠보싱 타입 금형시스템(800, 900)을 통하여 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 가공하게 되는데, 이 경우에는 요홈 형태의 오일저장소의 제작 속도가 증가되어 슬라이딩 베어링의 생산성이 증가되는 효과가 있으며, 또한 요홈 형상의 오일 저장소의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 날카로운 에지는 소성가공을 통하여 부드럽게 라운드를 줌으로써 오일 저장소를 구비한 슬라이딩 베어링과 상호 운동하기 위해 내부에 장착되는 부재의 손상을 방지하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하에서는 도 5 내지 도 7의 장치 시스템에 대한 도면과 그리고 도 8 내지 도 10의 순서도를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예(도 5, 도 6, 및 도 9) 및 제 2 실시예(도 7 및 도 10)에 따른 슬라이딩 베어링 제조 방법 및 이에 사용되는 엠보싱 타입 금형시스템을 설명하기로 한다.
먼저 이러한 제 1 실시예와 제 2 실시예에서 공통적으로 진행되는 전체적인 공정은 도 8의 순서도에 도시된 바와 같이,
중공부를 가진 탄소강 환봉재(600)를 준비하는 단계(S110)와;
준비된 탄소강 환봉재(600)의 표면에 이물질을 제거하는 단계(S120)와;
이와 별도로 준비되는 엠보싱 타입 금형시스템(800, 900)용 돌출부 금형을 제작하는 단계(S115)와;
돌출부 금형을 구비한 엠보싱 타입 금형시스템(800, 900)을 이용하여 탄소강 환봉재(600)로 이루어진 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소를 소성 가공하는 단계(S130)와;
탄소강 환봉재(600)의 외주면에 원주방향의 오일 그루브(130)와 탄소강 환봉재(600)를 관통하는 원형의 연결용 관통홀(150)을 형성하는 단계(S140)와;
탄소강 환봉재(600)를 1차 절삭가공하는 단계(S150)와;
상기 탄소강 환봉재(600)를 열처리하는 단계(S160)와;
상기 열처리된 탄소강 환봉재(600)를 2차 절삭가공하는 단계(S170)와;
상기 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 이황화몰리브덴 또는 이황화몰리브덴과 폴리테트라플루오르에틸렌이 혼합된 고체윤활제를 코팅하고, 코팅층이 경화되도록 열처리하여 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 피막층을 형성하는 단계(S180)를 거치게 된다.
이하에서는, 도 5 및 도 6에 도시된 엠보싱 타입 금형시스템(800)을 이용하여 탄소강 환봉재(600)의 내부에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 형성하는 단계(S130)의 제 1 실시예에 대하여 도 9의 순서도를 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
즉, 본 발명의 기본 개념에 따라서 요홈 형상의 오일 저장소를 형성하는 방법 발명의 제 1 실시예에 따르면, 소성 가공 장치(엠보싱 타입 금형시스템)를 이용하여 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공으로 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위하여,
앞서 설명된 엠보싱 타입 금형시스템용 돌출부 금형을 제작하는 단계(S115)로서, 소성 가공 장치(엠보싱 타입 금형시스템)를 구성하는 고정형의 금형의 외주면에 상기 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 요홈 형상에 대응하는 형상을 가진 다수개의 돌출부를 일렬로 형성하여 고정형 돌출부 금형(810)을 제작하는 단계(S115)를 포함하고, 그리고
상기 고정형 돌출부 금형(810)을 상기 소성 가공 장치(엠보싱 타입 금형시스템: 800)의 일정한 위치에 고정 설치하되, 상기 고정형 돌출부 금형(810)의 다수개의 돌출부가 상방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부와 마주하는 대응 상방 위치에 원통형 슬라이딩 베어링(즉, 탄소강 환봉재; 600)의 내주면이 종방향으로 배치되도록 하는 요홈 소성 가공을 위한 가공 준비 단계(Sa131)와; 그리고
상기 원통형 슬라이딩 베어링(즉, 탄소강 환봉재; 600)을 하방으로 이동시켜서 원통형 슬라이딩 베어링의 상부 내주면(200)이 상기 고정형 돌출부 금형(810)의 상부 외주면에 제공된 다수개의 돌출부에 가압되어 금속 유동에 의한 소성 변형을 일으키면서 다수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)가 원통형 슬라이딩 베어링의 상부 내주면에 종방향으로 동시에 성형되도록 하는 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sa132)를 거치게 되며, 나아가 연속적인 공정을 위하여
상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sa132)가 완료되어서 상기 원통형 슬라이딩 베이링을 하방으로 이동시키던 가압력이 제거되면, 원통형 슬라이딩 베이링을 상방으로 복귀 이동시킨 다음에 원통형 슬라이딩 베이링을 설정 각도 만큼 원주 방향으로 회전시키는 단계(Sa133)와, 그리고 상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sa132)를 반복 수행하게 된다.
이하에서는, 이러한 제 1 실시예에 따른 제작 과정을 수행하기 위한 장치 시스템과 그 작동 과정을 첨부 도면 도 6과 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
상술한 제 1 실시예에 따른 방법을 수행함에 있어서, 소성 가공 장치로서 제공되는 엠보싱 타입 금형 시스템(800)은, 도 6의 사시도 및 도 7의 단면도에 도시된 바와 같이, 다수개의 돌출부가 상방을 향하여 배치된 고정형 돌출부 금형(810), 양측에서 고정형 돌출부 금형(810)을 지지하는 금형 지지체(820), 탄소강 환봉재(600)를 지지하는 환봉재 지지체(830), 일측이 환봉재 지지체(830)에 삽입되고 타측이 베이스 지지체(870)에 삽입되며 가압용 지그(850)에 의해서 압력이 전달되면 압축되며 압력이 제거되면 원상태로 회복되는 이동부(840), 그리고 일측에 금형 지지체(820)가 결합하여 금형 지지체(820)를 지지하며 동일측에 이동부(840)가 삽입된 베이스 지지체(870)을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 가압용 지그(850)는 프레스를 사용하여 가압할 수 있으며, 이동부(840)로서는 코일 스프링, 공압실린더 및 유압실린더 중 하나를 사용할 수 있다.
또한, 엠보싱 타입 금형 시스템(800)은 고정형 돌출부 금형(810)의 일측에 탈부착되어 고정형 돌출부 금형(810)을 회전시키는 금형 회전부(860), 탄소강 환봉재(600)의 일측에 탈부착되어 탄소강 환봉재(600)를 회전시키는 환봉재 회전부(880), 및 외부에서 입력된 입력 값 또는 세팅된 값에 따라서 금형 회전부(860) 및 환봉재 회전부(880)에 설정된 동작 명령을 전달하여 금형 회전부(860) 및 환봉재 회전부(880)를 고정형 돌출부 금형(810) 및 탄소강 환봉재(600)에 탈부착한 상태로 일정한 각도 만큼 회전시키는 제어부(도면 미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 제어부(도면 미도시)는 가압용 지그(850)에 명령을 전달하여 고정형 돌출부 금형(810)이 내측으로 삽입된 탄소강 환봉재(600)의 외주면을 하방으로 가압할 수 있다.
또한, 제어부(도면 미도시)는 이동부(840)가 공압실린더 및 유압실린더를 사용할 때 공압실린더 및 유압실린더를 제어할 수 있다.
금형 회전부(860) 및 환봉재 회전부(880)는 회전하기 위하여 일측에 각각 모터(도면 미도시)를 연결할 수 있다. 또한, 금형 회전부(860) 및 환봉재 회전부(880)는 앞뒤로 전진 및 후퇴하기 위하여 공압 또는 유압실린더(도면 미도시)를 사용할 수 있다.
도 6 및 도 7에 예시된 엠보싱 타입 금형 시스템(800)은 금형 회전부(860) 및 환봉재 회전부(880)를 탄소강 환봉재(600) 및 고정형 돌출부 금형(810)의 일측에만 탈부착하는 것으로 도시 되었지만, 양측에 탈부착시킬 수 있음은 당연하다.
도 6 및 도 7에 예시된 엠보싱 타입 금형시스템(800)을 이용하여 탄소강 환봉재(600)의 내부에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)을 형성하기 위하여, 먼저, 탄소강 환봉재(600)의 내부에 고정형 돌출부 금형(810)을 삽입하는데, 이 때 성형되고자 하는 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 성형 패턴에 맞도록 다수개의 돌출부가 상방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부와 마주하는 대응 상방 위치에 탄소강 환봉재(600)의 내주면이 종방향으로 배치되도록 한다.
이후, 가압용 지그(850)를 이용하여 탄소강 환봉재(600)를 가압하게 되는데, 이에 따라서 이동부(840)에 대하여 압력이 가해져 이동부(840)가 압축되고 환봉재 지지체(830)가 하강하여 탄소강 환봉재(600)의 내주면이 고정형 돌출부 금형(810)에 형성된 엠보싱 형상의 돌출부에 접촉하게 된다.
이후, 가압용 지그(850)가 보다 큰 압력을 가하면, 탄소강 환봉재(600)의 내주면에는 고정형 돌출부 금형(810)에 형성된 엠보싱 형상의 돌출부에 의해 인가되는 압력에 의해 금속 유동에 의한 소송 가공 방식의 요입 홈이 형성되게 된다.
이와 같이 탄소강 환봉재(600)의 내주면에 오일 저장소를 위한 요홈이 형성된 후에 가압용 지그(850)에 가해지던 압력이 제거되면, 이동부(840)가 원상으로 복귀되면서 환봉재 지지체(830)가 다시 상승하게 된다.
이후에는, 제어부의 명령에 따라서 금형 회전부(860) 및 환봉재 회전부(880)가 각각 내부금형(810) 및 탄소강 환봉재(600)를 미리 설정된 일정한 각도만큼 회전시키게 되는데, 이 때의 미리 설정된 각도는 탄소강 환봉재(600)의 내주면에 동시에 형성되는 1열의 요홈들이 원주 방향으로 설정된 간격으로 분할되어 이격되는 각도 범위로 형성될 수 있도록 설정될 수 있을 것이다.
한편, 이상에서 설명된 도 6 및 도 7에 예시된 엠보싱 타입 금형시스템(800)에서는, 앞서 설명된 방법 발명의 제 1 실시예에서의 '슬라이딩 베이링을 설정 각도 만큼 원주 방향으로 회전시키는 단계(Sa133)'와 달리, 환봉재 회전부(880)와 더불어서 금형 회전부(860)에 의해 고정형 돌출부 금형(810)도 작업 도중에 회전되는 것으로서 설명되었지만, 이는 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)에 성형되는 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 형상이나 성형 패턴이 원주 방향을 따라서 변화되는 경우로서 고정형 돌출부 금형(810)의 외주면에 원주 방향으로 상이한 돌출부 패턴이 성형된 경우에 필요한 것으로서, 만일 원주 방향에 따른 변화가 없는 경우라면 고정형 돌출부 금형(810)을 회전시키기 위한 금형 회전부(860)는 더 이상 반드시 필요하지 않고, 또한 고정형 돌출부 금형(810)에도 설치된 상태에서 수직 상방으로 단지 1열의 돌출부가 구비되는 것으로도 충분하다고 할 수 있다.
그리고, 이하에서는 도 7에 도시된 엠보싱 타입 금형시스템(900)을 이용하여 탄소강 환봉재(600)의 내부에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 형성하는 단계(S130)의 제 2 실시예에 대하여 도 10의 순서도를 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
즉, 본 발명의 기본 개념에 따라서 요홈 형상의 오일 저장소를 형성하는 방법 발명의 제 2 실시예에 따르면, 소성 가공 장치(엠보싱 타입 금형시스템)를 이용하여 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공으로 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위하여,
앞서 설명된 엠보싱 타입 금형시스템용 돌출부 금형을 제작하는 단계(S115)로서, 소성 가공 장치(엠보싱 타입 금형시스템)를 구성하는 이동형의 금형의 외주면에 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 요홈 형상에 대응하는 형상을 가진 다수개의 돌출부(912a)를 일렬로 형성하여 이동형 돌출부 금형(912)을 제작하는 단계(S115)를 포함하고, 그리고
상기 이동형 돌출부 금형(912)을 이동형 금형 지지체(910)를 통하여 상기 소성 가공 장치(엠보싱 타입 금형 시스템: 900)의 일정한 위치에 고정 설치하되, 상기 이동형 돌출부 금형(912)의 다수개의 돌출부(912a)가 하방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부(912a)와 마주하는 대응 하방 위치에 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 종방향으로 배치되도록 하는 요홈 소성 가공을 위한 가공 준비 단계(Sb131)와; 그리고
상기 이동형 돌출부 금형(912)을 가압용 지그(960)를 통하여 하방으로 이동시켜서 상기 이동형 돌출부 금형(912)의 하부 외주면에 제공된 다수개의 돌출부(912a)가 원통형 슬라이딩 베어링(탄소강 환봉재: 600)의 하부 내주면을 가압하여 금속 유동에 의한 소성 변형을 일으키면서 다수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)가 원통형 슬라이딩 베어링의 하부 내주면(200)에 종방향으로 동시에 성형되도록 하는 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sb132)를 거치게 되는데,
원주 방향을 따른 연속적인 가공을 위하여,
상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sb132)가 완료되어서 상기 이동형 돌출부 금형(912)을 하방으로 이동시키던 가압력이 제거되면, 이동형 돌출부 금형(912)을 상방으로 복귀 이동시킨 다음에 원통형 슬라이딩 베이링(탄소강 환봉재: 600)을 설정 각도 만큼 원주 방향으로 회전시키는 단계(Sb133)와, 그리고 상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sb132)를 반복 수행하게 된다.
이하에서는, 이러한 제 2 실시예에 따른 제작 과정을 수행하기 위한 장치 시스템과 그 작동 과정을 첨부 도면 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
상술한 제 2 실시예에 따른 방법을 수행함에 있어서, 소성 가공 장치로서 제공되는 엠보싱 타입 금형 시스템(900)은 도 7의 사시도에 의해 예시되는 바와 같이, 다수개의 돌출부(912a)가 하방을 향하여 배치된 이동형 돌출부 금형(912), 양측에서 이동형 돌출부 금형(912)을 지지하는 금형 지지체(910), 상기 금형 지지체(910)에 상하 방향의 이동 변위를 인가할 수 있는 가압용 지그를 포함한 이동체(960), 내주면이 탄소강 환봉재(600)를 지지하는 지지체로서 외주면에 원주 방향으로 다수개가 배열 형성되는 제 1 기어부를 구비한 환봉재 지지체(950)와 이를 고정 베이스면(970)에 고정된 위치에서 회전 가능하게 지지하는 양단 회전 지지부(920), 상기 환봉재 지지체(950)의 제 1 기어부와 맞물리는 제 2 기어부(940), 제 2 기어부(940)를 회전시키도록 연결되는 환봉재 회전 구동축(930), 및 환봉재 회전 구동축(930)을 회전시키는 모터(미도시)와 제어부(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 가압용 지그를 포함하는 이동체(960)는 프레스를 사용하여 이동가능하게 설치될 수 있다.
도 7에 예시된 엠보싱 타입 금형시스템(900)을 이용하여 탄소강 환봉재(600)의 내부에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)을 형성하기 위하여, 먼저, 탄소강 환봉재(600)의 내부에 이동형 돌출부 금형(912)을 삽입하는데, 이 때 성형되고자 하는 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 성형 패턴에 맞도록 다수개의 돌출부가 하방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부와 마주하는 대응 하방 위치에 탄소강 환봉재(600)의 내주면이 종방향으로 배치되도록 한다.
이후, 가압용 지그를 포함한 이동체(960)를 이용하여 이동형 돌출부 금형(912)을 지지하는 금형 지지체(910)를 하방 이동시키게 되며, 이에 따라서 탄소강 환봉재(600)의 상부 내주면이 이동형 돌출부 금형(912)에 형성된 엠보싱 형상의 돌출부(912a)에 접촉하게 된다. 이후, 가압용 지그를 포함한 이동체(960)를 이용하여 금형 지지체(910)를 하방으로 이동시키는 보다 큰 힘을 가하면, 탄소강 환봉재(600)의 내주면에는 이동형 돌출부 금형(912)에 형성된 엠보싱 형상의 돌출부(912a)에 의해 인가되는 압력에 의해 금속 유동에 의한 소송 가공 방식의 요입 홈이 형성되게 된다.
이와 같이 탄소강 환봉재(600)의 내주면에 오일 저장소를 위한 요홈이 형성된 후에 가압용 지그를 포함한 이동체(960)를 이용하여 금형 지지체(910)를 원위치로 복귀되면서 이동형 돌출부 금형(912)이 다시 상승하게 된다.
이후에는, 제어부의 명령에 따라서 환봉재 회전 구동축(930)을 회전시키고, 이에 따라서 회전하는 제 2 기어부(940) 및 이에 연동하는 제 1 기어부를 구비한 환봉재 지지체(950)에 의해 그 내주면에 수용된 탄소강 환봉재(600)를 설정 각도 만큼 회전시킨 후에 연속 작업을 수행하게 된다. 이 때의 미리 설정된 각도는 탄소강 환봉재(600)의 내주면에 동시에 형성되는 1열의 요홈들이 원주 방향으로 설정된 간격으로 분할되어 이격되는 각도 범위로 형성될 수 있도록 설정될 수 있을 것이다.
한편, 이상에서 설명된 도 7에 예시된 엠보싱 타입 금형시스템(900)에서는, 앞서 설명된 도 5 및 도 6의 엠보싱 타입 금형시스템(800)의 경우와는 달리, 환봉재 회전 구동축(930) 등에 의해 탄소강 환봉재(600) 및 그 지지체(950)만이 작업 도중에 회전되는 것으로서 설명되었지만, 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)에 성형되는 요홈 형상의 오일 저장소(210)의 형상이나 성형 패턴이 원주 방향을 따라서 변화될 필요가 있는 경우에는 이동형 돌출부 금형(912) 및 그 지지체(910)를 회전시키기 위한 별도의 금형 회전부가 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 추가적으로 필요하게 됨을 당업자라면 누구라도 이해할 수 있을 것이기에, 그에 대한 추가 도면과 부가적인 상세 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.
지금까지는 본 발명에 따른 슬라이딩 베어링의 제작 공정 중에서 도 8에 도시된 (S130) 단계에 대한 세부적인 구성을 제 1 실시예와 제 2 실시예를 통하여 설명하였고, 다음으로는 도 3에 도시된 바와 같이 탄소강 환봉재(600)의 외주면에 원주방향의 오일 그루브(130)와 탄소강 환봉재(600)를 관통하는 원형의 연결용 관통홀(150)을 형성하는 단계(S140)에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 내주면(200)에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 구비한 슬라이딩 베어링(100)이 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따라서 제작되며, 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따라서 내주면(200)에 소성 가공된 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 구비한 슬라이딩 베어링(100)의 외주면(110)에 도 3에 도시된 바와 같이 추가적으로 원주방향의 오일 그루브(130)를 형성하고, 그리고 슬라이딩 베어링(100)의 내,외주면을 관통하는 연결용 관통홀(150)을 오일 그루브(130) 내에 형성하는 실시예를 제공할 수도 있다. 이러한 외주면의 오일 그루브(130)는 선택적인 추가 요소로서 제공되는 것이며, 한편 내주면에도 별도의 오일 그루브가 추가적으로 제공될 수도 있다. 따라서, 앞서 설명된 바와는 달리 탄소강 환봉재(600)의 외주면에 원주방향의 오일 그루브(130)를 가공하지 않는 경우에는, 상기 단계(S140) 대신에 탄소강 환봉재(600)를 1차 절삭가공하는 단계(S150)에서 탄소강 환봉재(600)를 관통하는 연결용 관통홀(150)을 형성할 수 있다.
일반적으로 원통형 슬라이딩 베어링은 외측에 보스부와 접촉하는데, 이때 앞서 설명된 복수 개의 연결용 관통홀(150)을 형성한 원통형 슬라이딩 베어링은 보스부와 긴밀하게 밀착될 때, 보스부가 복수개로 형성된 연결용 관통홀(150)에 대하여 오일 커튼 역할을 수행하며, 이로써 연결용 관통홀(150)은 상당량의 오일 저장소 역할을 하게 되고, 윤활유 저장양이 많아져 오일 급지 주기가 추가적으로 늘어나는 장점을 가질 수 있다.
나아가, 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따라서 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 소성 가공하여 제작되는 원통형 슬라이딩 베어링(100)은, 앞서 설명된 바와 같이, 탄소강 환봉재(600)를 1차 절삭가공하는 단계(S150)와; 상기 탄소강 환봉재(600)를 열처리하는 단계(S160)와; 상기 열처리된 탄소강 환봉재(600)를 2차 절삭가공하는 단계(S170)와; 그리고 상기 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 이황화몰리브덴 또는 이황화몰리브덴과 폴리테트라플루오르에틸렌이 혼합된 고체윤활제를 코팅하고, 코팅층이 경화되도록 열처리하여 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 피막층을 형성하는 단계(S180)를 거치게 된다.
여기에서, 상기 탄소강 환봉재(600)를 열처리하는 단계(S160)는 탄소강 환봉재(600)의 내, 외면을 경화시켜 가공물의 경도를 증가시키기 위해 열처리를 수행하는 단계로서, 이에 실시되는 열처리는 침탄열처리, 질화열처리 방법, 고주파 열처리 방법이 있다.
침탄열처리는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따라 소성 가공된 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 내주면(200)에 구비한 슬라이딩 베어링(100)의 내,외주면에 0.5~1.5mm정도로 탄소를 침투 및 확산시켜 경도를 향상시키는 공정이다.
질화열처리는 가스질화법, 가스연질화법, 염욕질화법 중 어느 하나의 방법을 사용하여 실시하여도 무방하며, 내,외면 질화층의 두께는 10~100㎛가 적당하다.
또한, 상기 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 피막층을 형성하는 단계(S180)는 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따라 소성 가공된 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 내주면(200)에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링(100)의 내주면(200)에 축과의 마모 특성을 향상시키기 위해 별도의 고체 윤활제 코팅 처리를 실시하여 내주면(200)에 피막을 형성하는데, 이때 사용되어지는 코팅 방법은 침적법 또는 스프레이법 등에 의하여 코팅 처리를 할 수 있으며 이 두 방법 모두 코팅 피막을 형성하기 위해서는 200~300℃내에서 열처리를 실시하며, 이때 사용되어지는 코팅재는 이황화몰리브덴(MoS2), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리아미드이미드 중 하나 이상을 혼합하여 사용한다. 또한, 피막층은 10~50㎛의 두께로 코팅을 실시하는 것이 적당하며, 피막층의 두께가 10㎛이하로 너무 얇으면 축과의 접촉면에서 쉽게 박리가 발생하여 수명이 짧아지게 되고, 50㎛이상의 두께로 피막층을 형성하게 되면 박리현상은 일어나지 않지만, 제조비용이 상대적으로 증가하여 경제적 효과가 떨어지게 된다.
한편, 본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 이상에서 설명된 제 2 실시예에 따른 제작 방법을 따라서 SCM420상당의 금속소재를 사용하여 실제로 제작된 다양한 규격의 슬라이딩 베어링(100)들에 대하여, 회전하는 상대 부재(축 부재)는 SCM440 환봉소재를 쿠엔칭 & 템퍼링한 후 표면에 크롬 도금을 실시한 직경 50mm의 축을 사용하면서 핀/베어링 리그 시험기로써 내하중성 시험과 급지주기 시험을 수행하였다.
여기에서, 내하중성 시험은, 1회 그리스 주입 후 진자 운전 방식 형태로 요동각도 120°, 슬라이딩 선속도는 3m/min이며, 이때 하중조건은 8톤에서부터 24톤까지 9단계별로 2톤씩 힘을 증가하면서 매 단계에 마찰계수가 0.25 이상으로 급상승하는 지점까지 시험하였는데, 각 단계는 1,000싸이클(진자운동 방식으로 1회는 각 단계에서 인가하기로 한 힘을 가하고, 다음 1회는 인가된 힘을 줄여서 1톤이 걸린 상태로 운전하는 것을 1싸이클로 한다)의 진자 운전을 하며 마찰계수의 상승이 없이 진행이 완료되면, 다음 단계로 하중을 2톤 증가하여 다시 1,000싸이클을 진행한다. 이렇게 단계를 계속해서 진행하다가 어느 단계에서 마찰계수가 0.25 이상을 상회하게 되는 순간 시험을 중단하게 되고 그 직전단계의 하중값으로 '내하중성'을 표현하였다.
급지주기 시험은, 1회 그리스 주입 후 진자 운전 방식 형태로 요동각도 120°, 슬라이딩 선속도는 3m/min이며, 하중조건은 14톤의 하중을 준 상태에서 시험을 진행하여 마찰계수가 0.25이상으로 급상승할 때까지의 싸이클 횟수를 천단위로 나타내었다.
여기에서, 시험 평가 대상이 된 실시예 1의 원통형 슬라이딩 베어링은 오일 저장소의 직경이 6mm이며, 면적비는 22.3%를 가지며, 모서리부의 라운딩 곡률 반경은 0.6R 이며, 오일 저장소의 깊이는 2.0mm 이다. 그리고, 제작된 원통형 슬라이딩 베어링은 침탄 열처리를 통하여 0.5mm 이상의 유효경화층을 가지며, 최종 슬라이딩 연마 가공 후, 내주면에 대하여 15㎛의 두께로 윤활제 코팅하여 완성한 것으로 시험하였으며, 시험 결과에 따르면 내하중성은 약 18톤이며, 급지주기는 약 37K사이클 후 마찰계수의 급상승이 나타났기에, 시험 결과로 합격 판정이 될 정도의 양호한 결과를 확인할 수 있었다.
그리고, 나머지 실시예 2 ~ 12와 비교예 1 ~ 4의 실험변수가 되는 오일 저장소의 직경, 저장소의 깊이, 모서리부의 라운딩 구간의 곡률 반경, 및 면적비의 변화에 대한 각각의 시험 결과는 다음의 표 1과 같다.

구분
 실험변수 평가결과
저장소
직경		 저장소
깊이		 모서리
라운딩 R		 면적비 체적비 내하중성 급지주기 판정 비고
(mm) (mm) (mm) (%) (mm) (ton) cycle
(x1,000)
실시예 1 6 2 0.6 22.3 1.02 18 37 합격
실시예 2 6 2.5 0.6 22.3 1.28 18 46 합격
실시예 3 6 3 0.6 22.3 1.54 18 46 합격
실시예 4 7 2.5 0.6 23.1 1.37 18 51 합격 가장 우수함.
실시예 5 8 2.5 0.6 26.4 1.45 16 65 합격
실시예 6 9 2.5 0.6 27.8 1.50 16 65 합격
실시예 7 10 2.5 0.6 29.4 1.55 16 30 합격
실시예 8 5 2.5 0.6 19.6 1.16 18 35 합격
실시예 9 6 2.5 0.6 17.0 1.28 20 33 합격
실시예 10 6 2.5 0.3 22.3 1.62 16 58 합격
실시예 11 6 2.5 1.0 22.3 0.89 18 32 합격
실시예 12 6 2.5 0.8 22.3 1.08 18 38 합격
비교예 1 6 1.0 0.6 22.3 0.51 18 18 불합격 -급지주기30 미만.
비교예 2 6 2.5 0.6 10.5 1.28 22 19 불합격 -급지주기30 미만.
비교예 3 6 2.5 0.6 35.0 1.28 14 5 불합격 -내하중성16 미만.
비교예 4 6 2.5 0.1 22.3 1.87 18 27 불합격 -급지주기30 미만.
이러한 시험 결과는 위의 표 1에서 확인되는 바와 같이, 시험 결과에 대한 판정으로서 내하중성이 16톤 이상이 되고 급지 주기가 30 이상인 경우(실시예 1 ~ 12)에는 합격 판정을, 그리고는 이러한 조건을 만족하지 못한 경우(비교예 1~ 4)는 불합격 판정으로 표시되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 슬라이딩 베어링
200: 내주면
210: 요홈 형상의 오일 저장소
211: 라운딩 구간
212: 측벽
213: 요홈의 저면
600: 탄소강 환봉재
800, 900: 엠보싱 타입 금형시스템
810: 고정형 돌출부 금형
912: 이동형 돌출부 금형
912a: 돌출부

Claims (10)

  1. 중공부를 가진 탄소강 환봉재(600)를 준비하는 단계(S110)와;
    준비된 탄소강 환봉재(600)의 표면에 이물질을 제거하는 단계(S120)와;
    별도로 준비되는 엠보싱 타입 금형시스템(800, 900)용 돌출부 금형을 제작하는 단계(S115)와;
    돌출부 금형을 구비한 엠보싱 타입 금형시스템(800, 900)을 이용하여 탄소강 환봉재(600)로 이루어진 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)에 동시에 복수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)를 소성 가공하는 단계(S130)와;
    탄소강 환봉재(600)를 1차 절삭가공하는 단계(S150)와;
    상기 탄소강 환봉재(600)를 열처리하는 단계(S160)와;
    상기 열처리된 탄소강 환봉재(600)를 2차 절삭가공하는 단계(S170)와; 그리고
    상기 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 이황화몰리브덴 또는 이황화몰리브덴과 폴리테트라플루오르에틸렌이 혼합된 고체윤활제를 코팅하고, 코팅층이 경화되도록 열처리하여 탄소강 환봉재(600)의 내주면(200)에 피막층을 형성하는 단계(S180)를 포함하여 이루어지고, 그리고
    원통형 슬라이딩 베어링의 내주면(200)에 제공되는 상기 요홈 형상의 오일 저장소(210)는,
    원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에서의 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 요홈이 형성되며,
    오일 저장소가 되는 요홈의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 이루는 모서리부에서 요홈의 측벽과 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면 사이의 내부 영역에 곡률 중심(center of curvature)이 설정되는 라운딩 구간을 포함하고, 상기 라운딩 구간의 하단에서 요홈의 저면으로 연장되는 측벽은 하방 테이퍼 구간을 포함하여 이루어지며, 그리고
    원통형 슬라이딩 베어링의 내주면의 면적에 대한 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 면적 비율이 되는 오일 저장소 면적 비율이 15% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부 금형을 제작하는 단계(S115)는, 소성 가공 장치를 이용하여 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공으로 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위하여, 소성 가공 장치를 구성하는 고정형의 금형의 외주면에 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 요홈 형상에 대응하는 형상을 가진 다수개의 돌출부를 일렬로 형성하여 고정형 돌출부 금형(810)을 제작하는 단계(S115)를 포함하여 이루어지고, 그리고
    상기 요홈 형상의 오일 저장소를 소성 가공하는 단계(S130)는,
    상기 고정형 돌출부 금형(810)을 상기 소성 가공 장치의 일정한 위치에 고정 설치하되, 상기 고정형 돌출부 금형(810)의 다수개의 돌출부가 상방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부와 마주하는 대응 상방 위치에 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면이 종방향으로 배치되도록 하는 요홈 소성 가공을 위한 가공 준비 단계(Sa131)와; 그리고
    상기 원통형 슬라이딩 베어링을 하방으로 이동시켜서 원통형 슬라이딩 베어링의 상부 내주면이 상기 고정형 돌출부 금형의 상부 외주면에 제공된 다수개의 돌출부에 가압되어 금속 유동에 의한 소성 변형을 일으키면서 다수개의 요홈 형상의 오일 저장소가 원통형 슬라이딩 베어링의 상부 내주면에 종방향으로 동시에 성형되도록 하는 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sa132)를 포함하여 이루어지는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sa132)가 완료되어서 상기 원통형 슬라이딩 베이링을 하방으로 이동시키던 가압력이 제거되면, 원통형 슬라이딩 베이링을 상방으로 복귀 이동시킨 다음에 원통형 슬라이딩 베이링을 설정 각도 만큼 원주 방향으로 회전시키는 단계(Sa133)와, 그리고
    상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sa132)를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부 금형을 제작하는 단계(S115)는, 소성 가공 장치를 이용하여 요홈 형상의 오일 저장소를 금속 유동 방식의 소성 가공으로 원통형 슬라이딩 베어링의 내주면에 제공하기 위하여, 소성 가공 장치를 구성하는 이동형의 금형의 외주면에 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 요홈 형상에 대응하는 형상을 가진 다수개의 돌출부를 일렬로 형성하여 이동형 돌출부 금형(912)을 제작하는 단계(S115)를 포함하여 이루어지고, 그리고
    상기 요홈 형상의 오일 저장소를 소성 가공하는 단계(S130)는,
    상기 이동형 돌출부 금형(912)을 상기 소성 가공 장치의 일정한 위치에 고정 설치하되, 상기 이동형 돌출부 금형(912)의 다수개의 돌출부(912a)가 하방을 향하여 배치되고, 다수개의 돌출부(912a)와 마주하는 대응 하방 위치에 슬라이딩 베어링의 내주면이 종방향으로 배치되도록 하는 요홈 소성 가공을 위한 가공 준비 단계(Sb131)와; 그리고
    상기 이동형 돌출부 금형(912)을 하방으로 이동시켜서 상기 이동형 돌출부 금형(912)의 하부 외주면에 제공된 다수개의 돌출부(912a)가 슬라이딩 베어링의 하부 내주면을 가압하여 금속 유동에 의한 소성 변형을 일으키면서 다수개의 요홈 형상의 오일 저장소(210)가 원통형 슬라이딩 베어링의 하부 내주면(200)에 종방향으로 동시에 성형되도록 하는 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sb132)를 포함하여 이루어지는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sb132)가 완료되어서 상기 이동형 돌출부 금형을 하방으로 이동시키던 가압력이 제거되면, 이동형 돌출부 금형을 상방으로 복귀 이동시킨 다음에 원통형 슬라이딩 베이링을 설정 각도 만큼 원주 방향으로 회전시키는 단계(Sb133)와, 그리고
    상기 요홈 형상의 오일 저장소 소성 가공 단계(Sb132)를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제5항 중 하나의 항에 있어서, 상기 요홈 형상의 오일 저장소가 포함하고 있는 상기 라운딩 구간의 곡률 반경(R: Radius of Curvature)이 0.3mm ~ 1.0mm인 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 오일 저장소 면적 비율이 20% 내지 27%인 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 면적에 대비한 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 체적의 비가 1.0mm 내지 1.6mm인 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 요홈 형상의 오일 저장소의 깊이는 슬라이딩 베어링의 두께의 1/3 이하이며 그리고 3mm이하라는 범위 이내로 형성되는 것을 특징으로 하는 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법.
KR1020130098785A 2012-12-17 2013-08-20 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법 KR101570571B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120147096 2012-12-17
KR20120147096 2012-12-17

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150112747A Division KR20150097451A (ko) 2015-08-10 2015-08-10 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140078528A KR20140078528A (ko) 2014-06-25
KR101570571B1 true KR101570571B1 (ko) 2015-11-19

Family

ID=51130121

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130098784A KR20140078527A (ko) 2012-12-17 2013-08-20 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링
KR1020130098785A KR101570571B1 (ko) 2012-12-17 2013-08-20 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130098784A KR20140078527A (ko) 2012-12-17 2013-08-20 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 슬라이딩 베어링

Country Status (2)

Country Link
KR (2) KR20140078527A (ko)
CN (1) CN104421338B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101548205B1 (ko) * 2014-07-25 2015-08-31 주식회사 티엠시 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 다양한 요홈 형상의 오일저장소를 구비한 프레싱 엠보싱 부시를 제작하기 위한 복수개의 돌출부 패턴을 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형
KR101607016B1 (ko) * 2014-10-10 2016-03-28 김기열 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체 지지구의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치
CN106907563B (zh) * 2017-03-31 2018-10-02 浙江工业职业技术学院 一种机电设备用变速箱润滑油高效添加设备
JP6529549B2 (ja) * 2017-07-31 2019-06-12 大同メタル工業株式会社 半割軸受およびすべり軸受
JP6577003B2 (ja) * 2017-11-17 2019-09-18 大同メタル工業株式会社 半割軸受およびすべり軸受
JP6606204B2 (ja) * 2018-02-01 2019-11-13 本田技研工業株式会社 車両用軸受装置
KR102112409B1 (ko) * 2018-09-11 2020-05-18 정일헌 타원형 딤플을 가진 부싱
KR102224511B1 (ko) * 2019-07-16 2021-03-09 주식회사 티엠시 초경팁을 포함하는 원통형 슬라이딩 베어링 제조용 금형
CN117867441A (zh) * 2019-08-21 2024-04-12 浙江中诚滑动轴承科技股份有限公司 一种高承载耐磨衬套的制备方法
CN113182428B (zh) * 2021-05-10 2023-08-15 合肥波林新材料股份有限公司 一种钢套储油穴的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200223661Y1 (ko) * 2000-11-20 2001-05-15 포항종합제철주식회사 Ｎｃ선반의 부쉬오일 홀가공장치
JP2008012585A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Nissan Motor Co Ltd 微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080082832A (ko) * 2007-03-09 2008-09-12 정인보 슬라이딩 베어링용 소결 부시 베어링 및 그 제조 방법
KR101747965B1 (ko) * 2009-12-22 2017-06-15 두산인프라코어 주식회사 슬라이딩 베어링 및 슬라이딩 베어링 조립체
KR20110071928A (ko) * 2009-12-22 2011-06-29 두산인프라코어 주식회사 부시타입 베어링 및 그 제조방법
KR20120068490A (ko) * 2010-12-17 2012-06-27 정인보 부시 베어링
CN103143759A (zh) * 2013-03-18 2013-06-12 四川长征机床集团有限公司 一种大型轴类工件的分度加工装置及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200223661Y1 (ko) * 2000-11-20 2001-05-15 포항종합제철주식회사 Ｎｃ선반의 부쉬오일 홀가공장치
JP2008012585A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Nissan Motor Co Ltd 微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104421338A (zh) 2015-03-18
CN104421338B (zh) 2017-08-01
KR20140078528A (ko) 2014-06-25
KR20140078527A (ko) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101570571B1 (ko) 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법
CN102667191B (zh) 滑动轴承及滑动轴承组件
US6247846B1 (en) Rolling element and rectilinearly-movable apparatus using the rolling element
CN104801598A (zh) 一种钛合金薄壁复杂异形环形工件胀形模具
US8375761B2 (en) Method for producing an internally or externally toothed cup-shaped sheet material component and corresponding device
CN204996929U (zh) 一种环形工件的胀形模具
JP4790767B2 (ja) 斜板式液圧回転機
CN102256724B (zh) 用于制造球滚子轴承的滚动体的方法
KR20150097451A (ko) 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링의 제작 방법
KR101721347B1 (ko) 유압 액추에이터 장치
CN113894498B (zh) 一种基于超声滚压和飞秒激光加工的微纳织构导轨及方法
US7837535B2 (en) Superfinishing stone and superfinishing process using the same
KR100665320B1 (ko) 고정밀용 그루브 리니어 부싱 샤프트
KR101548205B1 (ko) 금속 유동 방식의 소성 가공을 통하여 다양한 요홈 형상의 오일저장소를 구비한 프레싱 엠보싱 부시를 제작하기 위한 복수개의 돌출부 패턴을 구비한 프레싱 엠보싱 부시용 금형
KR20160139508A (ko) 아크형 양단부를 가진 장방형 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링
TWI567306B (zh) Bevel ball bearing
KR20150097450A (ko) 요홈 형상의 오일 저장소를 내주면에 구비한 원통형 슬라이딩 베어링
TW201816307A (zh) 軌道槽之加工方法、軸承、滾珠螺桿裝置、機械及車輛之製造方法
CN103286665A (zh) 凹痕成型抛光工具和凹痕成型抛光方法
KR102224511B1 (ko) 초경팁을 포함하는 원통형 슬라이딩 베어링 제조용 금형
JP2003247552A (ja) 転がり玉軸受用冠形保持器の製造方法、転がり玉軸受用冠形保持器の製造に用いられる金型、転がり玉軸受用冠形保持器、転がり玉軸受
CN101092989A (zh) 全不锈钢直线轴承制造方法
KR102057332B1 (ko) 금속링 단조 장치
CN103388499A (zh) 具有微孔的汽车动力系部件和轴承，及其方法
KR101592295B1 (ko) 프레싱 엠보싱 부시 성형 가공 중에 부시 성형체의 인터벌 회전을 가이드하는 성형체 지지 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181113

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191107

Year of fee payment: 5