KR20040023775A

KR20040023775A - 소결합금과 그 제조방법

Info

Publication number: KR20040023775A
Application number: KR1020030063279A
Authority: KR
Inventors: 시미즈데루오; 마루야마쯔네오; 다나베요시까즈; 고다마아쯔노리; 히구찌모또끼
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2004-03-18
Also published as: DE10341547A1; CN1495280A; US20040112172A1; JP2004124258A

Abstract

표면의 마찰계수를 작게 할 수 있음과 아울러, 표면을 밀봉할 수 있는 소결합금과 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 소결합금 본체 (1) 는, 기공율이 2∼35체적%이고, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 갖고 있으며, 상기 기공은, (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상이며, 고체윤활제가 분산되어 있는 수지피막층 (3) 을 형성한다. 수지피막층 (3) 을 형성한 후, 상기 수지피막층 (3) 을 소결합금 본체 (1) 에 가압한다. 수지피막층 (3) 이 기공에 들어가서 밀착하여 표면의 기공이 밀봉되어 고체윤활제에 의해 마찰저항을 작게 할 수 있다.

Description

소결합금과 그 제조방법{SINTERED ALLOY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 소결합금과 그 제조방법에 관한 것이다.

다공질체의 예로서, 금속제의 원료분말을 소결한 것, 세라믹 분말을 소결한 것, 원료분말을 접착 결합한 것 등이 있고, 모두 표면에 기공을 갖기 때문에 상기 표면의 마찰저항이 커진다.

예를 들면, 금속제의 원료분말을 소결한 소결합금은, 안정된 품질과 대량생산에 의해 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 용제재로는 곤란한 조성의 재료를 사용하는 것이 가능해서, 각종 부재의 제조에 이용되고 있다.

그리고, 다른 부재와의 슬라이딩성이 요구될 경우는, 윤활성이 좋은 질화붕소나 불소수지재 등을 원료분말 중에 함유함으로써 마찰저항이 적은 슬라이딩면을 형성하는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 특허문헌 1(일본 특허공개 평10-280083호 공보) 및 특허문헌 2(일본 특허공개 평11-50103호 공보) 참조).

그러나, 이와 같이 불소수지재 등을 원료분말 중에 함유하는 구조에서는, 윤활성이 향상해도 여전히 표면에 기공이 노출되기 때문에, 기밀성을 향상하기 위해서는 별도로 표면처리가공이 필요하게 된다.

한편, 소결합금은, 안정된 품질과 대량생산에 의해 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 용제재로는 곤란한 조성의 재료를 사용하는 것이 가능하고, 또한, 다공질체를 제조할 수 있는 등의 많은 이점을 갖고 있다. 이러한 성질을 이용하여, 다공질체의 기공 내에 흡수시켜 둔 윤활유를 표면에서 똑같이 배어나오게 할 수 있는 기름함유 베어링이나, 윤활성이 좋은 불소수지재 등을 재료분말 중에 함유함으로써 윤활유가 불필요한 드라이베어링 (건조마찰 베어링) 등, 윤활유 보급의 수고가 적고 급유가 곤란한 장소 등에도 배치할 수 있는, 베어링에 바람직한 소결제품이 실현되어 있고, 종래로부터 널리 사용되고 있다.

그리고, 이러한 소결 베어링의 제조방법에서는, 금속을 주성분으로 하는 원료분말을 분말성형장치에 의해 압축성형해서 압분체를 형성하고, 이 압분체를 소결로에서 소결해서 소결체를 형성하며, 필요에 따라서 소결체를 사이징해서 이루어진다.

그런데 일반적으로, 베어링과 샤프트의 상대적인 스러스트 방향의 이동은, 샤프트에 고정된 스냅 링에 의해 규제되어 있다. 이 스냅 링과 베어링 사이에는, 스냅 링의 마모방지 목적이나, 기름함유 베어링인 경우에는 베어링 선단면에서 윤활유가 새는 것을 방지할 목적으로, 고무, 폴리아세탈 등의 수지제의 와셔가 복수매 배치되어 있다.

그러나, 베어링에 직접 접하는 와셔는, 샤프트의 회전에 의한 스냅 링의 회전과 함께 회전하고, 베어링의 선단면과 맞스쳐서 마모되어 버린다. 이 문제는, 용제 금속제의 베어링에 있어서도 발생하지만, 다공질의 소결 베어링은 표면 (특히 선단면) 이 조면이기 때문에 와셔가 깍여지기 쉽고, 또한, 샤프트에 스러스트 하중이 가해질 경우에는, 보다 마찰이 커져서 와셔의 마모가 촉진되어 버린다고 하는 문제가 있다.

또한, 와셔와 베어링의 슬라이딩에 의해 발생하는 와셔의 마모가루가 샤프트와 베어링 사이에 들어가면, 기름함유 베어링의 경우에는 윤활유가 스며 나오는 것을 저해하고, 또한, 드라이베어링의 경우에는 표면의 윤활재가 덮여져 버리기 때문에, 베이킹이나, 샤프트의 마찰불량 등의 문제를 보일 우려가 있다. 또한, 기름함유 베어링의 경우에는, 베어링 선단면에 와셔를 배치하는 것만으로는, 선단면으로부터 윤활유가 새는 것을 방지하는 것이 곤란하고, 윤활유 부족이나 주변부품의 오염 등의 문제가 생길 우려도 있다.

이 문제에 대응하기 위해서, 종래는 베어링 선단면에 대하여 바이트 가공이나 배니싱 가공을 실시해서 평활화와 밀봉을 행하여, 와셔의 마모와 베어링 선단면으로부터의 윤활유 누출의 방지를 꾀하고 있다. 그러나, 기계가공공정이 늘어나 제조시간이나 제조가격의 증대가 문제가 될 뿐만 아니라, 이러한 가공을 행해도 와셔와 베어링은 서로 슬라이딩되기 때문에 와셔의 마모를 방지하는 것은 곤란했다.

본 발명은, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 표면의 마찰계수를 작게 할 수 있음과 아울러, 표면을 밀봉할 수 있는 소결합금과 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한 소결합금으로 이루어지는 베어링 본체에 의한 수지제의 와셔 마모 및 베어링 선단면으로부터의 윤활유 누출을 방지할 수 있는 소결합금과 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 제1실시예를 나타내는 스크린인쇄를 설명하는 단면설명도이다.

도 2 는 제1실시예에서의, 수지피막층을 슬라이딩면에 가압하는 공정을 나타내는 단면도이다.

도 3 은 제1실시예에서의, 사이징(sizing)전의 소결합금 본체의 현미경 확대사진의 도면이다.

도 4 는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 제조방법을 설명하는 플로우 챠트도이다.

도 5 는 제2실시예에서의, 슬라이딩부재의 단면도이다.

도 6 은 제2실시예에서의, 슬라이딩부재의 선단면에 있어서의 조직을 나타내는 단면도이다.

도 7 은 제2실시예에서의, 사이징을 설명하는 단면도이다.

도 8 은 제2실시예에서의, 수지피막층의 표면조도를 나타내는 도면이며, 도7 (A) 는 사이징 전, 도7 (B) 는 사이징후를 나타낸다.

도 9 는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 슬라이딩부재의 평면도이다.

도 10 은 제3실시예에서의, 슬라이딩부재의 단면도이다.

도 11 은 제3실시예에서의, 스크린인쇄를 설명하는 단면설명도이다.

도 12 는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 일부를 확대한 슬라이딩부재의 단면도이다.

도 13 은 본 발명의 제5실시예를 나타내는 제조방법을 설명하는 플로우챠트도이다.

도 14 는 제5실시예에서의, 샤프트와 소결 베어링의 단면도이다.

도 15 는 제5실시예에서의, 베어링 본체와 수지피막층의 경계면에 있어서의 조직을 나타내는 단면도이다.

도 16 은 제5실시예에서의, 스크린인쇄를 설명하는 단면설명도이다.

도 17 은 본 발명의 제6실시예를 나타내는 샤프트와 소결 베어링의 단면도이다.

도 18 은 본 발명의 제7실시예를 나타내는 샤프트와 소결 베어링의 단면도이다.

도 19 는 본 발명의 제8실시예를 나타내는 소결 베어링의 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 소결합금 본체3: 수지피막층

11: 베어링 본체 (소결합금 본체) 11A: 선단면

31: 베어링 본체 (소결합금 본체) 35: 베어링 본체 (소결합금 본체)

101: 기공110: 고체윤활제 도료

청구항 1의 발명은, 원료분말을 성형함과 아울러 소결해서 이루어지는 소결합금 본체에 있어서, 이 소결합금 본체는, 기공율이 2∼35체적%이고, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 갖고 있으며, 상기 기공은, (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상이며, 수지피막층을 형성한 것이다.

또한, 청구항 2의 발명은, 상기 소결합금 본체가 베어링 본체이다.

또한, 청구항 3의 발명은, 상기 베어링 본체의 축방향 선단면의 적어도 한쪽에, 상기 수지피막층을 형성한 것이다.

또한, 청구항 4의 발명은, 상기 수지피막층에 고체윤활제가 분산되어 있다.

또한, 청구항 5의 발명은, 상기 수지피막층의 1∼40체적%가 상기 고체윤활제이다.

청구항 6의 발명은, 기공율이 2∼35체적%이고, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 가지며, 상기 기공은, (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상인 소결합금 본체에, 고체윤활제 도료에 의해 수지피막층을 형성하는 제조방법이다.

또한, 청구항 7의 발명은, 상기 소결합금 본체가 베어링 본체이다.

또한, 청구항 8의 발명은, 상기 베어링 본체의 축방향 선단면의 적어도 한쪽에, 상기 수지피막층을 형성하는 제조방법이다.

또한, 청구항 9의 발명은, 상기 수지피막층을 형성한 후, 상기 수지피막층을 상기 소결합금 본체에 가압하는 제조방법이다.

또한, 청구항 10의 발명은, 사이징에 의해 상기 가압을 행하는 제조방법이다.

또한, 청구항 11의 발명은, 상기 고체윤활제 도료를 인쇄해서 상기 수지피막층을 형성하는 제조방법이다.

또한, 청구항 12의 발명은. 상기 인쇄가 스크린인쇄이다.

청구항 1의 구성에 따르면, 기공은, 입구부의 지름이 10∼200㎛이고, (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상이기 때문에, 수지피막층이 기공에 들어가서 밀착하여 표면의 기공이 밀봉된다.

또한, 청구항 2의 구성에 따르면, 수지피막층이 베어링 본체와 일체로 되고, 그 수지피막층에 의해 베어링 본체가 밀봉되어 슬라이딩 특성이 향상된다.

또한, 청구항 3의 발명은, 선단면에 형성한 수지피막층이 베어링 본체와 일체로 되고, 그 수지피막층이 와셔부재로 됨으로써, 소결합금제의 베어링 본체와 수지피막층으로 이루어지는 와셔부재 사이의 상대회전이 억제되어, 와셔부재와 다른 와셔의 슬라이딩, 혹은 와셔부재와 스냅 링의 슬라이딩으로 되므로, 베어링 본체와의 슬라이딩에 의한 와셔부재의 마모를 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 와셔부재에 의해 베어링 본체의 선단면을 밀봉할 수 있으므로, 베어링 선단면으로부터의 오일 누설을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 청구항 4의 구성에 따르면, 고체윤활제가 분산된 수지피막층을 형성함으로써 간편하게 마찰저항을 작게 할 수 있다. 게다가, 수지를 접착 매트릭스로 하여 비교적 많은 고체윤활제를 분산시킬 수 있다.

또한, 청구항 5의 구성에 따르면, 고체윤활제가 1체적%미만에서는 고체윤활제에 의한 마찰저감 효과를 얻을 수 없고, 고체윤활제가 40체적%를 초과하면 수지피막층의 강도가 저하하기 때문에, 고체윤활제를 1∼40체적%로 하는 것이 바람직하다.

청구항 6의 구성에 따르면, 소결합금 본체는 표면에 기공을 갖기 때문에 마찰저항이 크지만, 고체윤활제를 포함하는 수지피막층을 형성함으로써 간편하게 마찰저항을 작게 할 수 있다. 또한, 수지피막층이 기공에 들어가서 밀착하여, 표면의 기공이 밀봉된다.

또한, 청구항 7의 구성에 따르면, 수지피막층이 베어링 본체와 일체로 되고, 그 수지피막층에 의해 베어링 본체가 밀봉되어 슬라이딩 특성이 향상된다.

또한, 청구항 8의 구성에 따르면, 선단면에 형성한 수지피막층이 베어링 본체와 일체로 되고, 그 수지피막층이 와셔부재로 됨으로써, 소결합금제의 베어링 본체와 수지제의 와셔부재 사이의 상대회전이 억제되어, 와셔부재와 다른 와셔의 슬라이딩, 혹은 와셔부재와 스냅 링의 슬라이딩으로 되므로, 베어링 본체와의 슬라이딩에 의한 와셔부재의 마모를 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 와셔부재에 의해 베어링 본체의 선단면을 밀봉할 수 있으므로, 베어링 선단면으로부터의 오일 누설을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 청구항 9의 구성에 따르면, 가압에 의해 수지피막층이 다공질체의 기공에 들어가서 밀착성의 향상이 도모됨과 아울러, 표면의 평활화가 도모되어 하지 (下地) 처리도 간단하고 쉽게 된다.

또한, 청구항 10의 구성에 따르면, 소결합금 본체의 사이징과 동시에 가압을 행하여서 수지피막층의 밀착성의 향상과 표면의 평활화를 꾀할 수 있다.

또한, 청구항 11의 구성에 따르면, 인쇄에 의해 수지피막층이 기공에 들어가서 밀착하여, 표면의 기공이 밀봉된다.

또한, 청구항 12의 구성에 따르면, 수지피막층을 스크린인쇄하기 때문에, 스프레이 도장 등에 비하여 비교적 두꺼운 수지피막층을 용이하게 형성할 수 있고, 또한, 수지피막층을 원하는 패턴으로 형성할 경우도 용이하게 대응할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조해서 설명한다. 도1∼도3은 본 발명의 제1실시예를 나타내고, 동 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서는, 기공율이 2∼35체적%인 소결합금 본체 (1) 를 사용하고, 이 소결합금 본체 (1) 는 슬라이딩면 (2) 을 갖는 슬라이딩부재로서, 상기 슬라이딩면 (2) 에 고체윤활제 도료 (110) 등을 사용해서 인쇄층인 수지피막층 (3) 을 형성하고, 이 수지피막층 (3) 을 슬라이딩면 (2) 에 눌러 붙임으로써 슬라이딩면 (2) 에 수지피막층 (3) 을 밀착시킨다.

상기 소결합금 본체 (1) 는, 기공의 입구부에 있어서의 지름이 10∼200㎛ (바람직하게는 20∼100㎛) 이다. 또한, 상기 기공에 있어서의 (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치는 2이상 (바람직하게는 2∼20. 보다 바람직하게는 5∼20) 이다. 그리고, 상술한 바와 같이 기공율은 2∼35체적% (바람직하게는 10∼25체적%) 이다.

상기 소결합금 본체 (1) 는, 금속을 주체로 하는 원료분말을 소정의 배합조성으로 배합하고, 그 원료분말을 혼합하는 혼합처리를 행한 후, 소정의 압력으로 프레스에 의해 소정형상의 압분체로 성형하고, 이 압분체를 소결해서 얻어진다.

수지피막층 (3) 을 형성하는 수지코팅에는, 고체윤활제 도료의 도장을 사용할 수 있고, 그 도장방법으로서, 텀블러 내에 대상물을 투입하고, 텀블러를 원궤도 운동 혹은 진동시켜서 대상물을 교반하면서 고체윤활제 도료를 내뿜는 텀블러법, 스프레이건 (spray gun) 으로 대상물에 고체윤활제 도료를 내뿜는 스프레이법, 고체윤활제 도료 중에 대상물을 침지하는 딥법 등이 있다. 또한, 대상물표면 중의 소정 부분에만 고체윤활제 도료를 도장할 경우에는, 마스킹테이프 등을 도장하지 않는 부위에 붙이고, 대상물표면의 전체를 스프레이 도장한 후, 마스킹재를 제거하는 등의 방법 등을 사용할 수 있다.

인쇄에 사용하는 고체윤활제 도료 (110) 는, 바인더 수지를 용제에 녹인 바인더 용액 중에 고체윤활제 미립자를 다량으로 분산시킨 것이다. 바인더 수지로서, 폴리아미드이미드, 에폭시, 푸란, 멜라민, 아크릴, 우레탄 등이 있고, 밀착성 및 기계적 강도를 고려하면, 아민 경화형의 2액성 에폭시를 사용하는 것이 바람직하다. 용제로서, 크실렌, 톨루엔, 부탄올, 이소부틸알콜, 이소프로필알콜, 디옥산, 메틸에틸케톤, N-메틸-2-피롤리돈 등이 있다. 고체윤활제로서, PTFE (4불화에틸렌수지 (테플론 (Teflon;등록상표))), PFA (4불화에틸렌-퍼풀루오르알킬비닐에테르 공중합체 (테플론 (등록상표))), C (흑연), MoS2 (이황화 몰리브덴), BN (질화붕소), WF (불화텅스텐), TiN (질화티타늄) 등이 예시되고, 이들을 단체 혹은 혼합해서 사용할 수 있다. 고체윤활도료 중에는, 상기 성분에 더해서, 분산제, 소포제, 안정제, 난연제, 경화촉진제, 안료 등이 적당히 첨가된다.

바람직한 인쇄방법으로서, 실크스크린인쇄를 들 수 있다. 실크스크린인쇄는,구멍판 인쇄의 일종이며, 도1에 나타낸 바와 같이, 프레임 (111) 에 메쉬형상의 비단, 나일론, 테트론 (tetron), 스테인리스스틸을 붙여서 스크린 (112) 으로 하고, 스크린 (112) 에 패턴 형성층 (113) 을 형성해서 잉크인 상기 고체윤활제 도료 (110) 가 통과하는 부분과 통과하지 않는 부분을 만들고, 스크린 (112) 의 위에서 잉크를 스퀴지 (114) 로 밀어내어, 대상물표면에 원하는 도형을 인쇄하는 방법이다. 이 경우, 상기 스크린 (112) 과 대상물표면 사이에 3∼6㎜의 간격을 두고 인쇄를 행한다. 실크스크린인쇄에는, 제판이 용이하며 또한 저렴하게 행할 수 있고, 인쇄기의 구조가 단순해서 사용하기 쉬운 등의 이점이 있다. 특히 잉크가 고체윤활제 도료 (110) 일 경우에는, 스크린 (112) 상에 공급된 고체윤활제 도료 (110) 가 항상 스퀴지 (114) 로 교반됨으로써, 비중이 큰 고체윤활제 미립자의 분리가 방지되어 고품질의 수지피막층 (3) 을 얻을 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 실크스크린인쇄는, 선단면 (11A) 과 같은 평탄한 면의 인쇄에 적합하다. 또, 인쇄방법은 실크스크린인쇄에 한정되지 않고, 예를 들면 패드인쇄를 사용해도 좋고, 패드인쇄에서는, 고체윤활제 도료 (110) 가 도포된 인쇄판에 전사패드를 눌러 붙여서 소정의 패턴을 구성하는 잉크를 상기 패드에 부착시킨 후, 이 패드를 피인쇄물에 눌러 붙임으로써 수지피막층 (3) 을 인쇄할 수 있다. 실크스크린인쇄 이외의 인쇄방법으로 고체윤활제 도료 (110) 를 인쇄할 경우, 인쇄기의 잉크홀더 (inkholder) 에 교반장치를 부착하고, 인쇄중, 고체윤활제 도료를 항상 교반하여 고체윤활제의 분리를 방지하는 것이 바람직하다. 그리고, 형성된 수지피막층 (3) 에는 상기 고체윤활제가 1∼40체적%의 비율로 분산되어 있다.

상술한 실크스크린인쇄를 사용하는 방법에서는, 패턴 형성층 (113) 의 두께에 따라 고체윤활제 도료 (110) 에 의한 인쇄층 두께를 설정할 수 있고, 예를 들면 200㎛의 인쇄층 두께로, 대략 80℃에서 소성 처리한 후의 건조두께는 대략 60∼70㎛가 된다.

고체윤활제 도료 (110) 의 바람직한 예로서는, 금속, 금속도장판을 대상으로 한 스크린 프로세스 잉크 (제품명 「SS25-000) 도요잉크세이조 가부시키가이샤 제품: 에폭시계 수지) 100중량부에 대하여, 평균 입자지름 20∼50㎛의 PTFE를 바람직하게는 10∼30중량부 첨가한 것에, 인쇄에 적합한 점도를 얻기 위해서 전용 용제를 바람직하게는 5∼20중량부를 첨가하고, 이것을 스크린인쇄용 잉크로서 사용한다.

그리고, 인쇄층에 있어서, 표면에너지가 작은 고체윤활제는 표면측에 노출하고, 그 결과, 수지피막층 (3) 의 표면측에 있어서의 고체윤활제의 밀도가 커져서, 뛰어난 슬라이딩 특성이 나타난다.

고체윤활제 도료 (110) 의 인쇄에 앞서, 소결합금 본체 (1) 의 표면을 충분히 탈지하고, 표면 조정하는 것이 바람직하다. 소결합금 본체 (1) 가 철계 소결체인 경우, 표면조정으로서, 송풍처리 등을 들 수 있다. 소결합금 본체 (1) 의 표면에서 수분을 제거하여, 수지피막층 (3) 의 내구성을 향상시키기 위해서, 고체윤활제 도료 (110) 의 인쇄시에는 소결합금 본체 (1) 를 예열하는 것이 바람직하다. 고체윤활제 도료 (110) 의 인쇄후, 수지피막층 (3) 의 베이킹을 행하지만, 가열로에의 반송중의 층 (3) 의 보호를 위해, 베이킹 전에 수지피막층 (3) 을 가건조시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 바인더 용액 중에 고체윤활제 미립자를 다량으로 분산시킨 고체윤활제 도료 (110) 를 실크스크린인쇄하기 때문에, 스프레이건에 의한 도장에 비하여 저렴하고 또한 용이하게 인쇄할 수 있고, 도료는 비산하지 않아 도료의 손실량은 적으며, 불필요한 부분인 고체윤활제 도료가 부착되지 않는다.

도3은, 사이징 전의 소결합금 본체 (1) 의 현미경확대사진 (495배) 이며, 고체윤활제 도료는, 금속, 금속도장용의 잉크가 바람직하고, 예를 들면, 도요잉크세이조 가부시키가이샤의 「SS25-000」 (에폭시계 수지) 및 「SS16-000」 (우레탄계 수지) 을 들 수 있고, 그들에, PTFE를 분산하여 얻어진 수지피막층 (3) 에는, PTFE가 30체적% 분산되어 있다. 이와 같이 기공에 수지피막층 (3) 이 들어가 밀착되어 있고, 또한, 사이징 전이라도 수지피막층 (3) 의 표면이 비교적 평활한 것을 알 수 있다.

이와 같이 소결합금 본체 (1) 에 수지피막층 (3) 을 일체로 형성한 후, 프레스 등에 의해 수지피막층 (3) 을 소결합금 본체 (1) 의 슬라이딩면 (2) 에 가압하고, 예를 들면, 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 수지피막층 (3) 의 표면에 접촉해서 슬라이딩면 (2) 측에 눌러 붙이는 가압수단 (4) 을 사용해서 수지피막층 (3) 을 슬라이딩면 (2) 에 가압하고, 이 가압에 의해 수지피막층 (3) 이 슬라이딩면 (2) 의 기공에 들어가서, 수지피막층 (3) 의 밀착화를 꾀할 수 있고, 인쇄에 의한 수지피막층 형성전의 슬라이딩면 (2) 의 하지처리, 예를 들면 화학적 하지처리가 불필요하게 되거나, 혹은 하지처리를 경감할 수 있다.

또, 상기 수지피막층 (3) 의 두께 (T) 는, 0.1밀리 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 1에 대응하고, 원료분말을 성형함과 아울러 소결해서 이루어지는 소결합금 본체 (1) 에 있어서, 이 소결합금 본체 (1) 는, 기공율이 2∼35체적%이고, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 갖고 있으며, 상기 기공은 (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상이며, 수지피막층 (3) 을 형성했기 때문에 수지피막층 (3) 이 기공에 들어가서 밀착하여 표면의 기공이 밀봉된다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 4에 대응하고, 수지피막층 (3) 에 고체윤활제가 분산되어 있기 때문에, 고체윤활제가 분산된 수지피막층 (3) 을 형성하는 것에 의해 간편하게 마찰저항을 작게 할 수 있다. 게다가, 수지를 접착 매트릭스로 하여 비교적 많은 고체윤활제를 분산시킬 수 있다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 5에 대응하고, 수지피막층 (3) 의 1∼40체적%가 상기 고체윤활제이기 때문에, 고체윤활제가 1체적%미만에서는 고체윤활제에 의한 마찰 저감 효과를 얻을 수 없고, 고체윤활제가 40체적%를 초과하면 수지피막층 (3) 의 강도가 저하하기 때문에 고체윤활제를 1∼40체적%로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 6에 대응하고, 기공율이 2∼35체적%이며, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 갖고, 상기 기공은 (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상인 소결합금 본체 (1) 에, 고체윤활제 도료에 의해 수지피막층 (3) 을 형성하기 때문에, 소결합금 본체 (1) 는 표면에 기공을 가지므로 마찰저항이 크지만, 고체윤활제를 포함하는 수지피막층 (3) 을 형성함으로써 간편하게 마찰저항을 작게 할 수 있고, 또한, 수지피막층 (3) 이 기공에 들어가서 밀착하여 표면의 기공이 밀봉된다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 9에 대응하고, 수지피막층 (3) 을 형성한 후, 상기 수지피막층 (3) 을 소결합금 본체 (1) 에 가압하기 때문에, 가압에 의해 수지피막층이 다공질체의 기공에 들어가서 밀착성의 향상이 도모됨과 아울러, 표면의 평활화가 도모되어 하지처리도 간이하게 된다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 11에 대응하고, 고체윤활제 도료를 인쇄해서 수지피막층 (3) 을 형성하기 때문에, 인쇄에 의해 수지피막층 (3) 이 기공에 들어가서 밀착하여 표면의 기공이 밀봉된다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 12에 대응하고, 인쇄가 스크린인쇄이기 때문에, 수지피막층 (3) 을 스크린인쇄하기 때문에 스프레이 도장 등에 비하여, 비교적 두꺼운 수지피막층을 용이하게 형성할 수 있고, 또한, 수지피막층을 소망의 패턴으로 형성할 경우도 용이하게 대응할 수 있다.

도4∼도7은 본 발명의 제2실시예를 나타내고, 상기 제1실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 금속을 주체로 하는 원료분말을 소정의 배합조성으로 배합하고, 그 원료분말을 혼합하는 혼합 (S1:스텝1) 처리를 행한 후, 소정의 압력으로 프레스에 의해 소정형상의 압분체로 성형 (S2) 하고, 이 압분체를 소결 (S3) 함으로써 상기 소결합금 본체인 베어링 본체 (11) 를 형성하고, 이 베어링 본체 (11) 의 한쪽의 선단면 (11A) 에, 상기 고체윤활제 도료(110) 를 코팅 (S4) 해서 상기 수지피막층 (3) 을 형성하고, 이 수지피막층 (3) 을 형성한 베어링 본체 (11) 를 재압축인 사이징 (S5) 하여 소정치수로 마무리해서 이루어진다. 그리고, 이 사이징 (S5) 에 의해, 슬라이딩면인 선단면 (11A) 에 수지피막층 (3) 이 가압된다. 또한, 상기 코팅 (S4) 은 바람직하게는 인쇄를 사용한다.

베어링 본체 (11) 는, 철, 구리 등의 금속원료분말을 압축성형해서 얻어진 압분체를 소결해서 형성되어 있는 통상의 소결체이며, 그 중심부에 관통구멍 (12) 을 갖고, 그 관통구멍 (12) 의 내주면에 회전체인 축체 (13) 를 회전가능하게 지지하는 슬라이딩부재이다. 14는 축체 (13) 에 일체적으로 고정한 링이며, 상기 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 에 형성하는 수지피막층 (3) 과 접촉시킴으로써 축체 (13) 의 스러스트 방향의 이동을 규제하도록 하고 있다. 또한, 상기 베어링 본체 (11) 는, 철, 구리 등의 금속원료분말을 압축 형성해서 얻어진 압분체를 소결한 소결체이며, 그 소결체에 함유시킨 기름함유 베어링이다.

상기 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 의 표면에는, 도6에 나타낸 바와 같이, 또한, 제1실시예와 마찬가지로, 베어링 본체 (11) 는 기공 (101) 의 입구부에 있어서의 지름 (φs) 이 10∼200㎛ (바람직하게는 20∼100㎛) 이다. 또한, 기공 (101) 에 있어서의 (입구부에서의 기공지름 (φs)) / (내부에서의 기공지름 (φi)) 의 평균치는 2이상 (바람직하게는 2∼20. 보다 바람직하게는 5∼20) 이다. 그리고, 상술한 바와 같이 기공율은 2∼35체적% (바람직하게는 10∼25체적%) 이다.

이와 같이 개구되는 기공 (101) (오픈포어) 이 다수 존재하고 있기 때문에, 이 오픈포어 (101) 에 수지피막층 (3) 이 들어가는 것에 의해, 수지피막층 (3) 과베어링 본체 (11) 가 강고하게 고착되어 있다. 또한, 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 에 개구되는 오픈포어 (101) 가 수지피막층 (3) 에 의해 밀봉되므로, 여기에서의 윤활유 누출이 억제되어 있다. 또한, 베어링 본체 (11) 의 표면에는 화학적 처리를 실시하지 않고, 인쇄 등에 의해 코팅을 행하여, 선단면 (11A) 의 표면의 미세한 요철 (102) 에 고체윤활제 도료 (110) 가 들어간다. 특히, 사이징을 행하는 것에 의해, 수지피막층 (3) 이 오픈포어 (101) 및 요철 (102) 에 들어가서 밀착성이 향상된다.

도7은 사이징에 사용하는 교정용 금형장치 (21) 를 나타내고, 이 교정용 금형장치 (21) 는 상하방향을 축방향 (프레스 상하 축방향) 으로 하고 있고, 다이 (22), 코어로드 (23), 하부펀치 (24) 및 상부펀치 (25) 를 구비하고 있다. 다이 (22) 는 대략 원통형상이고, 이 다이 (22) 내에 대략 원주형상의 코어로드 (23) 가 동축적으로 위치하고 있다. 하부펀치 (24) 는 대략 원통형상이고, 다이 (22) 및 코어로드 (23) 사이에 아래쪽에서 상하이동 가능하게 끼워맞춰져 있다. 상부펀치 (25) 는 대략 원통형상이고, 다이 (22) 및 코어로드 (23) 사이에 위쪽에서 상하이동 가능하고 또한 삽입이탈 가능하게 끼워맞춰지는 것이다. 그리고, 도7에 나타낸 바와 같이, 다이 (22) 내에 베어링 본체 (11) 를 충전하고, 이 베어링 본체 (11) 의 슬라이딩면인 관통구멍 (12) 에 코어로드 (23) 를 삽입 배치한 상태에서, 상하방향에서 상부, 하부펀치 (23, 24) 에 의해 베어링을 가압해서 소정의 치수로 교정한다. 그리고, 이 가압에 의해 수지피막층 (3) 이 슬라이딩면인 선단면 (11A) 에 가압된다.

도8은 상기 수지피막층 (3) 의 표면조도를 나타내는 도면이며, 수지피막층 (3) 은 도요잉크세이조 가부시키가이샤 제품의 스크린 프로세스 잉크 (제품명 「SS25-000)) 100중량부에 대하여, 평균 입자지름 50㎛의 PTFE 30중량부를 혼화 (混和) 해서 조제한 도료를 사용하고, 이 고체윤활제 도료를 상기 선단면 (11A) 에 인쇄해서 수지피막층 (3) 을 형성했다. 또한, 사이징에 있어서, 100∼300MPa의 힘으로 2∼3초간 가압을 행하고, 수지피막층 (3) 을 선단면 (11A) 에 가압했다. 도8 (A) 는 사이징 전의 수지피막층 (3) 의 표면조도를 나타내고, 도8 (B) 는 사이징 후의 수지피막층 (3) 의 표면조도를 나타내며, 사이징에 의해 수지피막층 (3) 의 요철이 작아져서 평활화된 것을 알 수 있다. 이와 같이 수지피막층 (3) 을 선단면 (11A) 에 형성하고, 상부, 하부펀치 (25, 24) 에 의해 상기 선단면 (11A) 에 다이와 교차방향의 힘으로 상기 수지피막층 (3) 을 가압함으로써, 수지피막층 (3) 은 선단면 (11A) 으로의 밀착성이 확보되고, 동시에 수지피막층 (3) 의 표면의 평활화가 가능해진다.

이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 1, 4, 5, 6, 9, 11, 12에 대응하고, 상기 제1실시예와 같은 작용·효과를 이룬다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 2에 대응하고, 소결합금 본체가 베어링 본체 (11) 이기 때문에, 수지피막층 (3) 이 베어링 본체 (11) 와 일체로 되고, 그 수지피막층 (3) 에 의해 베어링 본체 (11) 가 밀봉되어 슬라이딩 특성이 향상된다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 3에 대응하고, 베어링 본체 (11)의 축방향 선단면 (11A) 의 적어도 한쪽에, 수지피막층 (3) 을 형성했기 때문에, 선단면 (11A) 에 형성한 수지피막층 (3) 이 베어링 본체 (11) 와 일체로 되고, 그 수지피막층 (3) 이 와셔부재가 됨으로써, 소결합금제의 베어링 본체 (11) 와 수지피막층 (3) 으로 이루어지는 와셔부재 사이의 상대회전이 억제되어, 와셔부재와 다른 와셔의 슬라이딩, 혹은 와셔부재와 스냅 링의 슬라이딩으로 되므로, 베어링 본체 (11) 와의 슬라이딩에 의한 와셔부재의 마모를 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 와셔부재에 의해 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 을 밀봉할 수 있으므로, 베어링 선단면으로부터의 오일누설을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 4에 대응하고, 수지피막층 (3) 에 고체윤활제가 분산되어 있기 때문에, 간편하게 마찰저항을 작게 할 수 있고, 게다가, 수지를 접착 매트릭스로 하여 비교적 많은 고체윤활제를 분산시킬 수 있다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 5에 대응하고, 수지피막층 (3) 의 1∼40체적%가 고체윤활제이기 때문에, 고체윤활제가 1체적% 미만에서는 고체윤활제에 의한 마찰 저감 효과를 얻을 수 없고, 고체윤활제가 40체적%를 초과하면 수지피막층의 강도가 저하되기 때문에, 고체윤활제를 1∼40체적%로 하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 7에 대응하고, 소결합금 본체가 베어링 본체 (11) 이기 때문에, 수지피막층 (3) 이 베어링 본체 (11) 와 일체로 되고, 그 수지피막층 (3) 에 의해 베어링 본체 (11) 가 밀봉되어 슬라이딩 특성이 향상된다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 8에 대응하고, 베어링 본체 (11) 의 축방향 선단면 (11A) 의 적어도 한쪽에 수지피막층 (3) 을 형성하기 때문에, 선단면에 형성한 수지피막층 (3) 이 베어링 본체 (11) 와 일체로 되고, 그 수지피막층 (3) 이 와셔부재로 됨으로써, 소결합금제의 베어링 본체 (11) 와 수지제의 와셔부재 사이의 상대회전이 억제되어, 와셔부재와 다른 와셔의 슬라이딩, 혹은 와셔부재와 스냅 링의 슬라이딩으로 되므로, 베어링 본체 (11) 와의 슬라이딩에 의한 와셔부재의 마모를 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 와셔부재에 의해 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 을 밀봉할 수 있으므로, 베어링 선단면으로부터의 오일누설을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 10에 대응하고, 사이징에 의해 상기 가압을 행하기 때문에, 소결합금 본체의 사이징과 동시에 가압을 행하여 수지피막층의 밀착성의 향상과, 표면의 평활화를 꾀할 수 있다.

도9∼도11은 본 발명의 제3실시예를 나타내고, 상기 각 실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 이 예는 베어링 본체 (11) 를 나타내고, 도9에 나타낸 바와 같이, 수지피막층 (3) 의 원호부 (3A) 의 사이에는, 동압발생홈 (5) 이 등간격 마다 원주방향으로 복수 병설되어 있고, 이 동압발생홈 (5) 은 수지피막층 (3) 을 형성하지 않는 것에 의해 형성되어, 수지피막층 (3) 의 두께 (T) 에 상당하는 동압발생홈 (5) 이 형성된다. 이 동압발생홈 (5) 에 있어서는 선단면 (11A) 이 노출되어 있다. 또한, 이 동압발생홈 (5) 은 중심부를 향해서 차츰 폭이 좁아지게 형성되어, 수지피막층 (3) 의 원호부 (3A) 와 동압발생홈 (5) 이 교대로 늘어서서 전체적으로 소용돌이형상으로 된다. 이 경우, 도11에 나타낸 바와 같이, 패턴 형성층 (113) 을 수지피막층 (3) 의 패턴에 맞추는 것에 의해, 실크스크린인쇄를 사용해서 동압발생홈 (5) 을 간편하게 형성할 수 있다.

그리고, 베어링 본체 (11) 에 지지되는 축체 (13) 의 회전에 따라, 베어링 본체 (11) 의 기공 내에 포함되어 있는 윤활유가 스며 나와, 슬라이딩면으로 되는 베어링 본체 (11) 의 관통구멍 (12) 의 내주면과 축체 (13) 의 외주면 사이 및 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 과 축체 (13) 에 일체적으로 고정된 링 (14) 사이에 기름막이 형성된다. 스며 나온 윤활유는 회전하는 축체 (13) 에 영향을 받아서 링 (14) 과 슬라이딩 하는 베어링 본체 (11) 의 한쪽의 선단면 (11A) 에 형성되는 동압발생홈 (5) 을 따라 축체 (13) 의 회전방향으로 흐르고, 그 가압력에 의해, 축체 (13) 를 지지하는 방향으로 동압 즉 유압이 생긴다. 이와 같이, 축체 (13) 의 회전에 따라 베어링 본체 (11) 의 기공 내에 포함되어 있는 윤활유가 스며 나오지만, 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 에 있어서 수지피막층 (3) 으로 덮여진 부분은 윤활유의 누출이 방지되어, 수지피막층 (3) 의 사이에 형성되는 동압발생홈 (5) 의 부분에만 윤활유가 스며 나온다. 또한, 축체 (13) 의 스러스트 방향의 이동을 규제하는 링 (14) 은 베어링 본체 (11) 에 직접적으로 접촉하지 않고 수지피막층 (3) 과 접촉하고 있기 때문에, 링 (14) 과의 슬라이딩면이 되는 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 의 마모가 억제되고, 이 수지피막층 (3) 에 의해 동압발생홈 (5) 을 형성하는 것이기 때문에, 결과적으로 동압발생홈 (5) 의 마모도 억제되게 된다. 이것에 의해, 동압발생홈 (5) 에 있어서 높은 동압을 유지할 수 있다. 또한,동압발생홈 (5) 을 형성하기 위한 수지피막층 (3) 은 인쇄 등의 코팅에 의해 베어링 본체 (11) 에 형성하는 것이기 때문에, NC선반 (旋盤) 등에 의한 절삭 혹은 전조 (轉造) 등에 의한 방법에 비해 매우 간단하게 동압발생홈 (5) 을 형성할 수 있음과 아울러, 동압발생홈 (5) 의 성형 정밀도도 향상되어, 뛰어난 동압특성을 얻을 수 있다. 특히, 스크린인쇄를 사용함으로써 원하는 형상의 수지피막층 (3) 을 형성할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 1∼12에 대응하고, 상기 각 실시예와 같은 작용 효과를 이루며, 또한, 이 예에서는, 베어링 본체 (11) 에 수지피막층 (3) 을 인쇄 형성하고, 인쇄가 누락된 부분에 의해 동압발생홈 (5) 을 형성하기 때문에, 동압발생홈 (5) 의 성형가공도 용이하게 행할 수 있다.

도12는 본 발명의 제4실시예를 나타내고, 상기 각 실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 이 예에서는, 베어링 본체 (11) 의 슬라이딩면인 관통구멍 (12) 에 수지피막층 (3) 을 인쇄 등의 코팅에 의해 형성한 것이며, 고체윤활제를 분산한 수지피막층 (3) 에 의해 관통구멍 (12) 과 축체 (13) 의 마찰을 경감할 수 있다.

이와 같이 기공율이 2∼35%인 베어링 본체 (11) 에 있어서, 그 슬라이딩면인 관통구멍 (12) 에 수지피막층 (3) 을 형성함으로써 축체 (13) 와의 마찰을 경감할 수 있고, 상기 각 실시예와 같은 작용 효과를 갖는다.

도13∼도16은 본 발명의 제5실시예를 나타내고, 상기 각 실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 본 실시예의 소결 베어링 (10) 은, 재료분말을 압축성형해서 얻어진 압분체를 소결해서 이루어지는 베어링 본체 (11) 의 한쪽의 선단면 (11A) 에, 수지코팅에 의해 수지피막층 (3) 이 일체로 형성되어 있고, 이 수지피막층 (3) 이 와셔부재 (14) 로 된다. 상기 소결 베어링 (10) 은, 샤프트 (S) 를 회전 가능하게 지지하고, 소결합금 본체로 이루어지는 베어링 본체 (11) 에 윤활유를 유지함과 아울러, 이 윤활유를 샤프트 (S) 의 회전에 의해 내주면 (11B) 으로부터 스며 나오게 할 수 있다. 샤프트 (S) 는, 도14에 나타내는 화살표 방향의 스러스트 하중을 받고, 샤프트 (S) 에 대하여 압입된 스냅 링 (R) 이 복수의 와셔 (WA, WB, WC) 를 통해서 소결 베어링 (10) 에 접촉함으로써, 스러스트 방향의 이동이 규제되어 있다.

또한, 이 소결 베어링 (10) 은, 측면 (11C) 이 구면상으로 형성되어 있는 것에 의해 자동조심이 가능한 소위 볼베어링이다.

베어링 본체 (11) 는, 철, 구리 등의 금속재료분말을 압축성형해서 얻어진 압분체를 소결해서 형성되어 있는 통형상의 소결체이다. 그 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 의 표면에는, 도15에 나타낸 바와 같이, 개구되는 기공 (오픈포어) 이 다수 존재하고 있기 때문에, 이 오픈포어에 수지피막층 (3) 이 들어감으로써 수지피막층 (3) 으로 이루어지는 와셔부재 (14) 와 베어링 본체 (11) 가 강고하게 고착되어 있다. 또한, 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 에 개구되는 오픈포어가 와셔부재 (14) 에 의해 밀봉되므로, 여기에서의 윤활유 누설이 억제되어 있다.

와셔부재 (14) 를 형성하는 수지코팅은, 접착성을 갖는 수지를 접착 매트릭스 (모상 (parent phase)) 로 하여, 이 접착 매트릭스에 고체윤활제를 혼합하고,예를 들면, 고체윤활제로서는 수지피막층 (3) 으로 이루어지는 와셔부재 (12) 의 윤활성을 향상하는 것이 사용되고, TEF (테플론 (등록상표)), C (흑연), MoS2 (이황화 몰리브덴), BN (질화불소), WF (불화텅스텐), TiN (질화티타늄) 등이 예시되고, 이들을 단체 혹은 혼합해서 수지에 포함시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 고체윤활제에는, 윤활성을 부여하는 경질입자를 포함하는 것이며, 예를 들면 경질입자로서 셀리사이트 (견운모) 등을 들 수 있다. 또한, 고체윤활제를 혼합하지 않고, 윤활성을 갖는 수지를 코팅해서 와셔부재 (32) 를 형성해도 좋다. 또한, 수지피막층 (3) 을 형성하기 위해서는, 도포가 사용되지만, 선단면 (11A) 에 수지피막층 (3) 을 형성할 수 있는 방법이면, 각종의 방법을 사용할 수 있다. 와셔부재 (12) 의 두께 (T) 는, 0.1밀리 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 두께 (T) 는, 선단면 (11A) 과 와셔부재 (32) 의 외면의 치수이다. 또, 와셔부재 (14) 는, 내주면 (12A) 이 샤프트 (S) 의 주면에 슬라이딩하지 않도록 샤프트 (S) 의 외경보다 큰 내경 (헐거운 끼워맞춤) 으로 됨과 아울러, 외경을 가능한 한 크게 형성하고 있다. 즉 와셔부재 (14) 는, 내주면 (12A) 이 샤프트 (S) 의 주면에 접촉하지 않는 형상으로 됨으로써, 샤프트 (S) 의 회전방향의 힘을 받지 않도록 구성되어 있다. 또한, 와셔부재 (14) 의 외경을, 직접 접촉하고 있는 와셔 (WC) 보다 크게 형성함으로써, 와셔 (WC) 가 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 에 접촉, 슬라이딩해서 마모되는 것을 방지하고 있다.

이와 같이 베어링 본체 (11) 에 수지피막층 (3) 으로 이루어지는 와셔부재 (14) 를 일체로 설치한 후, 사이징을 행하고, 이 사이징에 의해 소결 베어링 (10)을 소정 치수로 교정한 후, 베어링 본체 (11) 에 기름을 공급해서 기름을 함유한다.

또한, 와셔 (WA) 를 샤프트 (S) 에 압입해서 스냅 링 (R) 과 와셔 (WA) 를 일체로 회전시켜서, 와셔 (WB, WC) 를 샤프트 (S) 에 대하여 헐겁게 끼워맞춤으로써, 슬라이딩면은 와셔 (WA) 와 와셔 (WB) 가 접하는 면 및 와셔 (WC) 와 와셔부재 (14) 가 접하는 면, 즉 수지끼리가 접하는 면으로 할 수 있으므로, 와셔 (WA) 와 스냅 링 (R) 의 슬라이딩을 억제하여, 와셔 (WA) 의 마모를 작게 할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 재료분말을 압축성형해서 얻어진 압분체를 소결해서 이루어지는 베어링 본체 (11) 의 축방향 선단면 (11A) 의 적어도 한쪽에, 수지피막층 (3) 으로 이루어지는 와셔부재 (14) 를 일체로 설치했기 때문에, 와셔부재 (14) 가 베어링 본체 (11) 와 일체로 됨으로써, 소결 금속제의 베어링 본체 (11) 와 수지제의 와셔부재 (14) 사이의 상대회전이 억제되어, 와셔부재 (14) 와 다른 와셔의 슬라이딩, 혹은 와셔부재 (14) 와 스냅 링의 슬라이딩으로 되므로, 베어링 본체 (11) 와의 슬라이딩에 의한 와셔부재 (14) 의 마모를 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 와셔부재 (14) 에 의해 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 을 밀봉할 수 있으므로, 베어링 선단면 (11A) 으로부터의 오일 누설을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 이와 같이 본 실시예에서는, 와셔부재 (14) 가 고체윤활제를 포함하기 때문에, 고체윤활제에 의해 윤활성이 향상되고, 수지를 접착 매트릭스로 하여 코팅을 행함으로써, 비교적 많은 고체윤활제를 와셔부재 (14) 에 포함시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 재료분말을 압축성형해서 얻어진 압분체를 소결해서 베어링 본체 (11) 를 형성하고, 이 베어링 본체 (11) 의 축방향 선단면 (11A) 의 적어도 한쪽에, 수지피막층 (3) 으로 이루어지는 와셔부재 (14) 를 설치하는 소결 베어링의 제조방법에 있어서, 고체윤활제를 포함하는 수지를 코팅해서 와셔부재 (14) 를 형성하기 때문에, 와셔부재 (14) 가 베어링 본체 (11) 와 일체로 됨으로써, 소결 금속제의 베어링 본체 (11) 와 수지제의 와셔부재 (14) 사이의 상대회전이 억제되어, 와셔부재 (14) 와 다른 와셔의 슬라이딩, 혹은 와셔부재 (14) 와 스냅 링의 슬라이딩으로 되므로, 베어링 본체 (11) 와의 슬라이딩에 의한 와셔부재 (14) 의 마모를 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 와셔부재 (14) 에 의해 베어링 본체 (11) 의 선단면 (11A) 을 밀봉할 수 있으므로, 베어링 선단면 (11A) 으로부터의 오일 누설을 효과적으로 방지할 수 있다. 게다가, 고체윤활제에 의해 윤활성이 향상되고, 수지를 접착 매트릭스로 하여 비교적 많은 고체윤활제를 와셔부재 (12) 에 포함시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 청구항 1∼12에 대응하고, 상기 각 실시예와 같은 작용·효과를 갖는다.

또한, 실시예상의 효과로서, 베어링 본체 (11) 에 와셔부재 (14) 를 설치한 후 사이징을 행하기 때문에, 와셔부재 (14) 를 포함한 소결 베어링 (10) 의 치수를 정확하게 마무리할 수 있다.

도17은 본 발명의 제6실시예를 나타내고, 상기 각 실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 이 예에서는, 선단면 (11A)에 수지피막층 (3, 3) 을 2층으로 형성해서 와셔부재 (14) 를 구성하고 있고, 우선, 선단면 (11A) 에 1층째의 수지피막층 (3) 을 형성한 후, 이 1층째의 수지피막층 (3) 위의 2층째의 수지피막층 (3) 을 형성하고, 이렇게 수지피막층 (3, 3) 을 복수층 형성하는 것에 의해, 와셔부재 (14) 의 두께 (T) 을 두껍게 형성할 수 있다. 또한, 적어도 표면에 노출된 위의 수지피막층 (3) 에 윤활제를 함유시키면, 와셔로서 바람직한 윤활성 등의 소정의 성능을 얻을 수 있다.

도18은 본 발명의 제7실시예를 나타내고, 상기 각 실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 이 예의 소결 베어링 (30) 은 하우징 (H) 에 접하는 면이 대략 구면상으로 형성된 자동조심 베어링으로서, 소결합금 본체인 베어링 본체 (31) 의 축방향 하측의 선단면 (31A) 으로부터 측면 (31D) 의 하부를 덮는 와셔부재 (32) 와, 베어링 본체 (31) 의 축방향 상측의 선단면 (31C) 으로부터 측면 (31D) 의 상부를 덮도록 형성된 와셔부재 (33) 가, 수지코팅에 의해 베어링 본체 (31) 에 일체로 설치되어 있고, 스프링 와셔 (WD) 에 의해 하우징 (H) 에 대하여 가압 유지되어 있다.

와셔부재 (32, 33) 는, 상기 각 실시예의 와셔부재 (14) 와 마찬가지로, 수지피막층 (3) 의 단층 또는 복층의 수지피막층 (3) 으로 형성되고, 각각 베어링 본체 (31) 의 선단면 (31A) 으로부터 측면 (31D) 의 하부 및 선단면 (31C) 으로부터 측면 (31D) 의 상부를 덮도록 고착되어서, 소결 베어링 (30) 의 양단면 (30C, 30A) 및 측면 (30B) 을 형성하고 있다. 또한, 와셔부재 (32, 33) 는 상기 실시예와 마찬가지로, 베어링 본체 (31) 의 선단면 (31A) 의 표면에 개구되는 오픈포어에 용융상태의 수지가 들어가는 것에 의해, 베어링 본체 (31) 에 대하여 강고하게 고착되어 있다.

이와 같이 형성된 소결 베어링 (30) 은, 동판 등의 탄성을 갖는 금속재료로 이루어지는 스프링 와셔 (WD) 에 의해, 하우징 (H) 에 대하여 가압 유지되어서 자동조심되어 있다. 본 실시예의 소결 베어링 (30) 에서는, 이러한 구성을 채용함으로써 스프링 와셔 (WD) 가 수지제의 와셔부재 (33) 에 접촉하고, 이것에 의해 하우징 (H) 에 가압되는 것이 수지제의 와셔부재 (32) 이므로, 하우징 (H) 및 스프링 와셔 (WD) 에 대한 소결 베어링 (30) 의 마찰이 낮게 억제되어, 원활한 자동조심이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 소결 베어링 (30) 에서는, 베어링 본체 (31) 의 측면 (31D) 의 중앙부분에는 수지 코팅이 되어 있지 않고, 소결면이 띠형상으로 노출되어 있다. 이 소결면은, 윤활유를 유지해 소결 베어링 (30) 의 외주를 따라 배치된, 예를 들면 펠트로 이루어지는 기름보급기구 (F) 로부터, 소결 베어링 (30) (베어링 본체 (31)) 에 윤활유를 보급하기 위한 기름보급면 (30B) 이며, 소결 베어링 (30) 에 유지된 윤활유가 샤프트 (S) 의 회전에 의한 소모나 오일 누설 등에 의해 감소했을 경우에는, 수지가 고착되어 있지 않는 기름보급면 (30B) 을 통해서 기름보급기구 (F) 로부터 소결 베어링 (30) (베어링 본체 (31)) 으로 윤활유를 공급할 수 있다.

도19는 본 발명의 제8실시예를 나타내고, 상기 각 실시예와 동일부분에 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략해서 상술하면, 이 예의 소결 베어링 (34) 에서는, 제7실시예의 기릅보급면 (30B) 을 설치하지 않고, 베어링 본체 (35) 의 양단면 (35A, 35B) 및 측면 (35B) 전체를 덮도록, 단층 또는 복층의 수지피막층 (3) 을 형성하고, 이 수지피막층 (3) 에 의해 와셔부재 (36) 를 형성하고 있다. 이러한 구성으로 하면, 와셔부재 (36) 에 의해 베어링 본체 (35) 의 양단면 (35A, 35C) 및 측면 (35B) 으로부터 윤활유가 스며 나오는 것을 방지할 수 있으므로, 기름보급기구가 불필요하게 되고, 베어링 주변을 보다 간이한 구성으로 하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변형실시가 가능하다. 수지나 고체윤활제는 각종의 것을 사용할 수 있다. 또한, 소결합금 본체는, 실시예의 것에 한정되지 않고 여러 가지 형상의 것에 적용가능하다. 또한, 수지나 고체윤활제는 각종의 것을 사용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은, 표면의 마찰계수를 작게 할 수 있음과 아울러, 표면을 밀봉할 수 있는 소결합금과 그 제조방법을 제공할 수 있고, 베어링 등의 슬라이딩 부품의 용도에 적용할 수 있다.

Claims

원료분말을 성형함과 아울러 소결해서 이루어지는 소결합금 본체에 있어서, 이 소결합금 본체는, 기공율이 2∼35체적%이고, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 갖고 있으며, 상기 기공은, (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상이며, 수지피막층을 형성한 것을 특징으로 하는 소결합금.
제 1 항에 있어서, 상기 소결합금 본체가 베어링 본체인 것을 특징으로 하는 소결합금.
제 2 항에 있어서, 상기 베어링 본체의 축방향 선단면의 적어도 한쪽에, 상기 수지피막층을 형성한 것을 특징으로 하는 소결합금.
제 1 항 ∼ 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지피막층에 고체윤활제가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 소결합금.
제 4 항에 있어서, 상기 수지피막층의 1∼40체적%가 상기 고체윤활제인 것을 특징으로 하는 소결합금.
기공율이 2∼35체적%이고, 입구부의 지름이 10∼200㎛인 기공을 가지며, 상기 기공은, (입구부에서의 기공지름) / (내부에서의 기공지름) 의 평균치가 2이상인 소결합금 본체에, 고체윤활제 도료에 의해 수지피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 소결합금 본체가 베어링 본체인 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.
제 7 항에 있어서, 상기 베어링 본체의 축방향 선단면의 적어도 한쪽에, 상기 수지피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.
제 6 항 ∼ 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지피막층을 형성한 후, 상기 수지피막층을 상기 소결합금 본체에 가압하는 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.
제 9 항에 있어서, 사이징에 의해 상기 가압을 행하는 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.
제 6 항 ∼ 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체윤활제 도료를 인쇄해서 상기 수지피막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 인쇄가 스크린인쇄인 것을 특징으로 하는 소결합금의 제조방법.