KR20080106132A - 슬라이딩 부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 지지 몸체, 이 지지 몸체 상에 배열되는 슬라이딩 층, 그리고 경우에 따라 그 슬라이딩 층 상에 배열되는 런닝 층을 포함하는 슬라이딩 부재에 관한 것이다. 본 발명에 따라 상기 슬라이딩 층은 슬라이딩 재료가 매입되는 공간부들을 포함하는 지지 구조에 의해 형성되며, 그리고 상기 슬라이딩 층, 또는 경우에 따라 런닝 층은 장착될 구조 부재를 위한 미끄럼면을 형성하고, 이 미끄럼면은 상기 구조 부재의 회전 방향으로 세로 연장부를 포함한다. 상기 공간부들은 상기 슬라이딩 층의 세로 연장부의 방향으로 신장되어 형성된다.
미끄럼 부재, 슬라이딩 층

Description

슬라이딩 부재{SLIDING ELEMENT}
본 발명은, 지지 몸체, 이 지지 몸체 상에 배열되는 슬라이딩 층, 그리고 경우에 따라 슬라이딩 층 위에 배열되는 런닝 층(running layer)을 포함하는 슬라이딩 부재에 있어서, 슬라이딩 층은 슬라이딩 재료가 매입되는 공간부들을 구비한 지지 구조에 의해 형성되며, 그리고 슬라이딩 층 또는 경우에 따른 런닝 층은 장착될 구조 부재를 위한 미끄럼면을 형성하며, 또한 그 미끄럼면은 구조 부재의 회전 방향으로 세로 연장부를 포함하는 상기 슬라이딩 부재에 관한 것이다. 그 외에도 본 발명은 상기 슬라이딩 부재를 제조하기 위한 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 슬라이딩 부재는 EP 1 538 354 A로부터 개시되었다. 그에 따른 슬라이딩 부재는 슬라이딩 층으로 코팅된 기본 몸체로 구성된다. 슬라이딩 층은 높은 동적 하중 용량과 결부되어 바람직한 마찰 공학적 특성, 특히 입자에 대한 우수한 적응성 및 우수한 매입성을 구비해야 하며, 또한 슬라이딩 층은 적어도 부분적으로, 슬라이딩 재료와 조합되어 공간부들을 형성하는 지지 구조로 형성되되, 그 지지 구조의 재료는 슬라이딩 재료보다 더욱 높은 강성을 갖는다. 지지 구조는 바람직하게는 예컨대 발포 공정에 의해 상호 간에 결합된 수많은 중공 공간부를 포함 하는 골격형 구조를 갖는 금속으로 형성된다. 또한, 지지 구조는 격자 모양으로 형성될 수도 있다. 슬라이딩 층 내에서 상기와 같은 지지 구조가 차지하는 부피 비율은 바람직하게는 10% 이하이다. 슬라이딩 재료는 바람직하게는 슬라이딩 금속, 예컨대 백금속(white metal)이다. 그러나 슬라이딩 재료로서 폴리머 소재가 이용될 수도 있다. 이와 같은 슬라이딩 재료는 주조 방법으로 또는 사출 성형 방법으로 공간부들 내에 충진되며, 그리고 지지 구조의 재료는 슬라이딩 재료보다 더욱 높은 용융점을 갖는다.
DE 44 06 191 A는 경금속 기지(light metal matrix)로 이루어진 이동식 기계 부재를 안내 및 지지하기 위한 주조된 슬라이딩 베어링을 개시하고 있다. 경금속 기지 내에는, 경질 재료로 구성되어 미끄럼면을 형성할 뿐 아니라, 기지 물질과 함침된 중공 공간부들을 포함하는 성형체의 일부분이 주입된다. 개량된 마찰 공학적 특성을 달성하기 위해, 제안되는 점에 따라 성형체의 개방된 중공 공간부들은 기지 금속으로 충진되고, 축에서 측정할 때 성형체의 부분 중 미끄럼면 내에 위치하는 경질 부분의 크기는 각각 ≤ 0.1mm이며, 그리고 축에서 측정할 때 성형체의 부분들 중 미끄럼면 내에 위치하는 부분들 사이의 간격은 각각 ≤ 2mm이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 베어링 부재의 미끄럼 특성과 관련하여 상기 베어링 부재를 개량하는 것에 있다.
상기 목적은 한편으로, 공간부들이 슬라이딩 층의 세로 연장부의 방향으로 신장되어 형성되어 있는 슬라이딩 부재에 있어서, 슬라이딩 층은 상기 세로 연장부의 방향에서, 이 방향에 수직을 이루는 방향으로 런닝 층의 평면에 형성되는 폭보다 더욱 긴 길이를 갖는 상기 슬라이딩 부재에 의해 달성될 뿐 아니라, 다른 한편으로 상기 슬라이딩 부재를 제조하기 위한 제조 방법에 있어서, 공간부들이 세로 연장부의 방향으로 압연에 의해 변형되는 상기 제조 방법에 의해서도 달성된다. 따라서 구성 부재의 미끄럼 운동, 특히 회전 운동을 위해, 미끄럼 재료 상의 더욱 긴 경로가 이용되는 점이 달성된다. 동시에 슬라이딩 층의 강성은 지지 구조를 통해 여전히 유지된다. 이런 슬라이딩 부재는 기본적으로 다양한 방법에 따라 제조될 수 있다. 예컨대 거의 구조 부재의 회전 운동 방향으로 신장되는 중공 공간부들을 포함하는 지지 구조가 이용되면서 상기 슬라이딩 부재의 제조가 이루어질 수 있다. 또한, 예를 들면 대응하는 금속 격자가 이용됨에 따라, 상기 세로 연장부가 바람직하게는 압연에 의해 제조되는데, 왜냐하면 이 제조 공정은 지지 몸체 상에 슬라이딩 층의 압연 클래딩 공정 시에 동시에 실행될 수 있기 때문이다. 그럼으로써 각각 공간부들이 신장되어야 하는 정도에 따라, 반가공 제품이 지지 구조용으로 가공되고, 그 지지 구조는 목표하는 신장에 상응하게 변형될 수 있게 된다. 그로 인해 보관 등도 역시 간소화되며, 그 외에 이를 위한 추가 가공 단계도 요구되지 않는다.
슬라이딩 층의 미끄럼 특성을 더욱 개선하기 위해, 공간부들과 관련하여 그들의 세로 연장부 방향의 길이 대 세로 연장부 방향에 대한 수직 방향의 폭의 평균 축비율은 1.1:1이다.
특히 상기 축비율은 2:1 또는 3:1 또는 4:1일 수 있다.
또한, 공간부들은, 세로 연장부의 자체 ㎛ 단위 길이 대 그 세로 연장부에 대한 수직 방향의 ㎛ 단위 높이의 비율과 관련하여, 10:1의 하한과 50:1의 상한 사이의 범위에 속하는 비율을 가질 수 있다. 따라서 재차 경로의 연장을 통해 슬라이딩 층의 미끄럼 특성의 추가 개선이 달성된다.
공간부들의 세로 연장부 대 높이에 대한 상기와 같은 비율은 특히 15:1의 하한과 40:1의 상한을 갖는 범위에 속할 수 있다. 더욱이 바람직하게는 상기 범위는 20:1의 하한과 30:1의 상한 사이일 수 있다.
슬라이딩 층에서 공간부들이 차지하는 비율은 전체 슬라이딩 층과 관련하여 적어도 55%일 수 있으며, 그렇게 함으로써 더욱 높은 비율의 슬라이딩 재료가 이용되며, 그리고 슬라이딩 층의 미끄럼 특성도 개선될 수 있다.
특히 슬라이딩 층에서 차지하는 공간부들의 비율은 최소한 60% 또는 최소한 70%일 수 있다.
보다 나은 변형성을 위한 바람직한 경우는 지지 프레임이 적어도 2.5%, 바람 직하게는 적어도 7.5%, 특히 바람직하게는 적어도 10%의 최소 소성 변형성을 갖는 재료로 형성될 때이다.
지지 구조는 더욱 큰 공간부들이 형성되는 조건에서 부분적으로 차단될 수 있으며, 그렇게 함으로써 자유 단부들을 통해 슬라이딩 재료 내 지지 구조의 개선된 고정이 이루어질 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 자유 단부들이 최소한 거의 곡선 형태로 만곡된다면, 그에 따라 더욱 큰 신장과 더불어, 슬라이딩 재료 상에 형성되는 경로의 연장도 달성된다.
지지 구조는 지지 몸체의 영역에서 최소한 거의 완전하게 슬라이딩 재료 내에 매입될 수 있으며, 그럼으로써 지지 몸체와의 결합은 대부분 슬라이딩 재료에 걸쳐 이루어지게 된다. 이와 같은 슬라이딩 재료는 통상적으로 지지 구조보다 더욱 낮은 경도를 가지기 때문에, 그로 인해 박리의 위험 없이 보다 나은 변형성이 달성될 수 있다. 그 외에도 슬라이딩 층의 보다 나은 탄력성과 더불어, 본체 잡음이 지지 구조의 경질 재료를 통해 지지 몸체 내로 유입되지 않으면서 슬라이딩 부재의 흡음 특성 역시도 개선된다.
지지 구조는, 금속 또는 합금이 지지 몸체 상에 도포되고 그 지지 몸체 위에서 발포되면서 생성될 수 있다. 이를 위해 금속에는 적어도 하나의 발포제, 예컨대 수소화물이 첨가된다. “즉석에서” 이루어지는 발포 공정을 통해, 기초 코팅면에 대한 보다 나은 점착성, 다시 말해 지지 몸체 내에서의 보다 나은 점착성이 달성된다.
이용되거나 또는 제조되는 발포체는 바람직하게는 슬라이딩 재료로 충진되는 개방된 기공 이외에 밀폐된 기공도 포함하다. 슬라이딩 재료는 충진 시에 밀폐된 기공 내에 침투할 수 없으며, 그에 따라 그 밀폐된 기공은 변형 또는 변환 전에는 충진되지 않기 때문에, 슬라이딩 부재의 보다 나은 변형성이 달성된다.
바람직하게는 상기 밀폐된 기공의 지름은 최대 개방된 기공의 지름보다 더욱 작으며, 그럼으로써 슬라이딩 재료로 충진되는 기공의 충진도가 너무 낮아지지는 않는다.
개방 기공의 비율과 비교하여 상기 “예비 재료”에서 형성되는 밀폐된 기공의 비율은 바람직하게는 2%의 하한과 15%의 상한을 갖는 범위에서 선택되며, 특히 바람직하게는 5%의 하한과 10%의 상한을 갖는 범위에서 선택된다.
상기와 같이 개방된 기공과 함께 밀폐된 기공의 제조는, 보다 낮은 비율의 발포제, 예컨대 발포될 금속과 관련하여 0.1%의 발포제가 첨가되거나 이용됨으로써 달성될 수 있다.
발포체 내 공간부들의 충진 공정을 간소화하기 위해, 발포 공정 전에 발포될 금속 또는 발포될 합금에 슬라이딩 재료를 혼합할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 슬라이딩 재료가 연속적인 발포 공정을 다소 방해하기 때문에, 동시에 전술한 밀폐된 기공이 발포체 내에 생성될 수 있다.
마지막으로, 지지 몸체 상에서 지지 구조를 도포하거나 배열하기 전에, 지지 몸체 상에는 슬라이딩 재료로 이루어진 층이 도포될 수 있으며, 그에 따라 궁극적으로 이미 앞서 설명한 바와 같이 지지 구조는 지지 몸체의 영역에서 슬라이딩 재료 내에 매입되게 된다.
본 발명의 보다 나은 이해를 돕기 위해, 본 발명은 다음의 실시예 설명에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
본 발명에 의하면 미끄럼 특성이 개선된 베어링 부재를 제공할 수 있다.
목적에 따른 설명에서 지시되는 모든 값 범위의 명시는, 그 값 범위가 임의의 범위뿐 아니라 그로부터 선택되는 모든 부분 범위를 포함하는 것으로 간주된다. 예컨대 1 내지 10의 명시는, 1의 하한과 10의 상한으로부터 출발하는 모든 부분 범위가 함께 포함되는 것으로 간주된다. 다시 말해 모든 부분 범위는 1 이상의 하한에서 시작하여 10 이하의 상한에서 종결되는데, 예를 들면 1 내지 1.7, 또는 3.2 내지 8.1 또는 5.5 내지 10일 수 있다.
본 발명에 따른 슬라이딩 부재는 미끄럼 베어링 반쪽 셸의 형태를 가질 수 있다. 그와 더불어, 상기 슬라이딩 부재는 베어링 부시, 베어링 완전 셸, 스러스트 링 또는 일반적으로 베어링 부재의 형태로서 형성될 수 있고, 그 내부에는 예컨대 샤프트, 실린더와 같은 추가 구조 부재가 베어링 부재에 대향하여 상대적으로 이동 가능하게, 특히 회전 가능하게 장착된다. 다시 말해 본 발명의 범주에서 액시얼 베어링 또는 레이디얼 베어링으로서 슬라이딩 부재를 구현할 수 있다.
가장 단순한 실시예에 따라, 슬라이딩 부재는 지지 몸체와 그 위에 배열되는 슬라이딩 층으로 구성되는 이중층 베어링의 형태로 형성된다. 지지 몸체는 예컨대 강, 황동 등의 재료, 다시 말해 슬라이딩 부재에 작용하는 하중 전달을 위해 이용 되면서 본원의 목적을 충족할 수 있는 그런 재료로 이루어진 스트립 또는 반쪽 셸에 의해 형성될 수 있다. 또한, 슬라이딩 부재가 대응하는 구조 부재에 대한 직접 코팅에 의해 생성되면서, 지지 몸체가 그 구조 부재 자체에 의해 형성될 수도 있다.
상기와 같은 이중층 구성 이외에도, 본 발명의 범주에서 지지 몸체와 슬라이딩 층 사이에 추가의 층이 배열될 수도 있다. 상기 추가 층은 예컨대 확산 차단층이거나, 또는 결합층일 수 있다. 결합층은 예컨대 AlSc3과 같은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
확산층도 마찬가지로 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되거나, 또는 니켈 층에 의해 형성될 수 있다.
또한, 슬라이딩 층상에, 다시 말해 장착될 구조 부재로 향해 있는 그런 표면상에 예컨대 박막의 주석 층 또는 납 층으로서 이른바 런인(run-in) 층이 형성될 수 있다. 그 대신에 슬라이딩 라커(sliding lacquer)가 런인 층으로서 이용될 수도 있다.
지지 몸체는 슬라이딩 부재의 재료 결합부의 전체 두께 중 최소한 20%의 하한과 최대한 95%의 상한을 갖는 범위에서 선택되는 층 두께를 가질 수 있다.
슬라이딩 층은 슬라이딩 부재의 재료 결합부의 전체 두께 중 최소한 2.5%의 하한과 최대한 50%의 상한을 갖는 범위로부터 선택되는 층 두께를 가질 수 있다.
확산층 또는 결합층은 슬라이딩 층의 두께 중 5%의 하한과 100%의 상한을 갖 는 범위에서 선택되는 층 두께를 가질 수 있다.
런인 층은 슬라이딩 층의 두께 중 5%의 하한과 250%의 상한을 갖는 범위에서 선택되는 층 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 슬라이딩 층은 공간부들을 구비한 3차원 골격 구조를 정의하는 지지 구조로 구성되며, 이와 관련하여 상기 공간부들은 최소한 대부분이 서로 연결된다.
다시 말해 지지 구조는 예컨대 금속 또는 금속 합금으로 이루어진 발포체의 형태를 가질 수 있다. 마찬가지로 지지 구조는 망 형태 또는 격자 형태로 형성될 수 있다. 그와 더불어 상기 지지 구조가 금속 섬유에 의한 부직포 형태로, 다시 말해 예컨대 강선(steel wool) 모양으로 형성되는 실시예도 가능하다.
상기 지지 구조를 위한 재료로서, 특히 150MPa 이상의 최소 인장 항복 강도를 갖는 강, 동 또는 알루미늄 또는 그 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속 또는 금속 합금이 이용된다.
슬라이딩 층에서 차지하는 지지 구조의 비율은 2 부피 퍼센트의 하한과 20 부피 퍼센트의 상한을 갖는 범위, 특히 5 부피 퍼센트의 하한과 10 부피 퍼센트의 상한을 갖는 범위, 특히 바람직하게는 6 부피 퍼센트의 하한과 9 부피 퍼센트의 상한을 갖는 범위로부터 선택될 수 있다.
그리고 100 부피 퍼센트에서 나머지 부분은 공간부들 내에 삽입되는 슬라이딩 재료에 의해 형성된다. 슬라이딩 재료에 대한 재료로서는, 주석, 납, 비스무트, 인듐, 백금속을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 금속이나 또는 금속 합금이 이용되거나, 또는 그 미끄럼 특성을 고려할 때 시험 하중이 10kP일 때 HV 150의 최대 비커스 미소 경도를 갖는 유사한 재료가 이용된다.
경우에 따라서는, 지지 구조 자체가 미끄럼 특성을 가질 수도 있다. 이를 위해 지지 몸체는, 예컨대 MoS2 및/또는 흑연과 혼합되는 폴리이미드, 특히 폴리아미드이미드를 기반으로 하여, 상대적으로 경질인 코어와 상대적으로 연질인 코팅층, 예컨대 PTFE, 갈바니 슬라이딩 층, 또는 슬라이딩 라커로 제조되는 코팅층을 구비하여 다층 구조로 형성될 수 있다. 예컨대 상기와 같이 슬라이딩 라커로 이루어진 코팅층은 32±10 중량 퍼센트의 PAI, 45±10 중량 퍼센트의 MoS2, 23±10 중량 퍼센트의 흑연으로 이루어지는 조성을 가질 수 있다. 그 외에도 슬라이딩 라커로 제조되는 코팅층은 적어도 하나의 추가 성분, 예컨대 섬유, 경질 재료와 같은 충진제, 또는 탄소 나노 튜브와 같은 추가 성분을 포함할 수 있다.
본원의 슬라이딩 부재를 제조하기 위해, 지지 몸체 상에, 다시 말해 예컨대 강 스트립 상에 앞서 설명한 바와 같이 형성되는 지지 구조를 배열하고, 그에 이어서 공간부들에 용융된 슬라이딩 재료를 주입을 통해 충진할 수 있다. 그리고 최소한 공간부들의 대부분이 “개방 기공 형태로” 형성된 후에는, 슬라이딩 재료에 걸쳐 지지 몸체에 대한 점착성이 생성된다. 이런 공정을 보조하기 위해, 지지 구조를 배열하기 전에, 슬라이딩 재료로 이루어진 층이나, 또는 결합층을 융착하거나 또는 도포할 수 있다.
미리 제조된 금속 발포체가 이용될 수 있는 그런 미리 제조된 지지 구조를 제공하는 방법 이외에도, 본 발명의 범주에서 각각의 금속 또는 금속 합금에 발포제를 첨가하면서 지지 몸체 상에 직접 금속 발포체를 형성할 수도 있다. 발포제는 바람직하게는 예컨대 수소화 티탄 또는 수소화 지르코늄과 같은 수소화물과 일반적으로 가열에 의해 기체를 형성하는 첨가제를 각각 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 발포제/금속 혼합물에서 발포제가 차지하는 비율은, 완성된 발포체가 어느 정도의 기공을 포함하는지에 따라, 0.5 중량 퍼센트의 하한과 5 중량 퍼센트의 상한을 갖는 범위로부터 선택될 수 있다.
또한, 발포제를 함유하면서 분말 야금법으로 제조된 층을 포함하는 반가공 제품을 이용할 수도 있다.
가열은 바람직하게는 용융될 금속 또는 금속 합금의 용융점까지 이루어진다. 금속을, 바람직하게는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 가열 및 발포한 후에, 통상적으로 발포체 구조를 동결하기 위한 급속 냉각이 이루어진다.
그러나 발포 공정은 추가 시약을 첨가하여 화학 반응을 야기함으로써 실시할 수도 있다.
경우에 따라 발포제는 화학적으로 또는 점착 방식으로 금속 또는 합금에 결합되고, 그 금속으로부터 발포가 이루어지도록 형성될 수도 있다.
또한, 금속 용융물(이 경우 합금을 함께 함유함)에 의해 기체, 예컨대 공기나 또는 비산화성 기체가 송풍되는 방식으로, 또는 그 기체가 금속 증기로부터 형성되는 방식으로 금속 발포체를 제조할 수도 있다.
그러나 기본적으로 주지할 사항은, 금속 발포체의 제조 방법은 이미 공지되 었으며, 그에 따라 절차와 관련하여서는 해당하는 문헌이 상호 참조된다는 점이다.
또한, 발포 공정은 압력 하에서 이루어질 수 있으며, 그에 따라 기공 크기 또는 공간부들의 크기를 범위 한정할 수 있게 하거나, 또는 그에 따라 이미 앞서 설명한 바와 같이 금속 발포체의 변형성을 개선하기 위해 소정의 비율로 밀폐된 기공을 포함하는 방식으로 발포체를 형성할 수도 있다. 이와 관련하여 압력은 0.1bar의 하한과 10bar의 상한을 갖는 범위로부터 선택될 수 있다.
금속 발포체 대신에 무기질 재료로 이루어진 발포체 역시도 이용할 수 있는데, 예를 들면 경우에 따라, BaO, 예컨대 5 중량 퍼센트의 BaO와 혼합된 Al2O3으로 이루어진 발포체를 이용할 수 있다.
발포체가 차후에 금속 또는 금속 합금 용융물의 주입에 의해 형성되는 실시예 이외에도, 슬라이딩 재료를 용융될 금속 또는 용융될 금속 합금에 이미 혼합할 수 있으며, 그럼으로써 본질적으로 용융될 금속 또는 용융될 합금으로 이루어진 슬라이딩 재료 내에서 지지 구조가 생성된다.
슬라이딩 재료로서 금속 또는 금속 합금을 이용하는 것 대신에, 본 발명의 범주에서 상기 금속을 예컨대 종래 기술로부터 공지된 것과 같은 슬라이딩 라커와 같은 합성수지로 형성할 수도 있다. 이와 관련하여 슬라이딩 라커는 마찬가지로 용융물로서 공간부 내에 삽입될 수 있거나, 또는 분산제 또는 에멀젼의 형태로 주입, 도장, 분무 등의 공정에 의해 삽입될 수 있다.
슬라이딩 라커로서는 특히 합성수지 기지로서 폴리이미드를 기반으로 하는 그런 재료가 이용되며, 바람직하게는 이미 앞서 설명한 바와 같은 폴리아미드이미드를 기반으로 하는 재료가 이용된다.
상기 슬라이딩 라커에는 일반적으로 이미 공지된 바와 같이 예컨대 몰리브데늄 이황화물 또는 흑연과 같은 적어도 하나의 고체 윤활제가 혼합될 수 있다.
이처럼 지지 몸체와 이 지지 몸체 상에 형성되거나 배열되는 본 발명에 따른 슬라이딩 층으로 구성되어 제조되는 반가공 제품은 후행하는 공정에서 압력 하에 변형되며, 그럼으로써 공간부들은 장착되는 구조 부재의 회전 방향으로 세로 연장부를 갖게 되고, 그에 따라 슬라이딩 재료 상에서 더욱 긴 경로를 이용하게 된다.
변형은 예컨대 압연에 의해 이루어질 수 있으며, 이런 경우 슬라이딩 재료로 충진된 슬라이딩 층은 미리 제조되며, 그리고 그에 따른 예비 제품은 후행하는 공정에서 지지 몸체 또는 경우에 따라 추가의 층들로 압연 클래딩 공정으로 처리되고, 이때 공간부들의 변형이 실행된다.
본 발명의 범주에서, 발포체가 본원의 의미에서 세로 연장부를 갖는 공간부들의 바람직한 배향성을 갖는 방식으로 발포체를 제조하는 점도 생각해 볼 수 있다.
본원과 관련하여 아래와 같은 실시예들을 실시하였으나, 본원의 보호 범위와 관련하여 예시를 위한 것으로 본 발명은 그 실시예에만 국한되지 않는다. 이와 관련하여 슬라이딩 라커는 32 중량 퍼센트의 PAI, 45 중량 퍼센트의 MoS2, 23 중량 퍼센트의 흑연으로 구성되는 조성을 이용하였다. 경도 값은 각각의 조성을 갖는 모 든 실시예들에 대해 측정한 개별 값으로 이루어진 범위를 나타낸다.
지지 구조 충진제 변형 HB 경도 2.5/15.625
알루미늄 합금으로 이루어진 섬유 부직포 SnSb7Cu3 15% 23-26
알루미늄 합금으로 이루어진 섬유 부직포 슬라이딩 라커 15% 33-40
알루미늄 기반 발포체 SnSb7Cu3 15% 29-38
알루미늄 기반 발포체 슬라이딩 라커 15% 41-44
마그네슘 기반 발포체 SnSb7Cu3 15% 28-37
마그네슘 기반 발포체 슬라이딩 라커 15% 39-43
충진된 지지 구조는 지지 몸체로서 이용되는 강 스트립 상에 도포하였다. 각각의 발포체는 별도로 제조하고, 금속 접착제를 이용하여 지지 몸체와 접착하였으며, 그런 후에 각각의 충진제로 충진하였다. 이에 대한 변형예로 발포체 구조를 강 스트립 상에서 직접 제조하고, 충진제로 충전하였다. 변형은 냉간 압연을 통해 실시하였다.
자명한 사실로서 본 발명의 범주에서, 예컨대 지지 몸체 상에 도포하거나, 또는 충진제를 충진하기 전에 통상적인 유기 용매 및/또는 텐사이드를 이용하여 발포체를 탈지하는 것과 같은 통상적인 처리 단계를 실행할 수도 있다. 이런 조치는 종래 기술로부터 공지되었으며, 따라서 추가 설명은 필요하지 않다.

Claims (12)

  1. 지지 몸체, 이 지지 몸체 위에 배열되는 슬라이딩 층, 그리고 경우에 따라 그 슬라이딩 층 위에 배열되는 런닝 층을 포함하는 슬라이딩 부재로서,
    상기 슬라이딩 층은 슬라이딩 재료가 매입되는 공간부들을 포함하는 지지 구조에 의해 형성되며, 그리고 상기 슬라이딩 층 또는 경우에 따라 상기 런닝 층은 장착될 구조 부재를 위한 미끄럼면을 형성하고, 이 미끄럼면은 상기 구조 부재의 회전 방향으로 세로 연장부를 포함하는 상기 슬라이딩 부재에 있어서,
    상기 공간부들은 상기 슬라이딩 층의 세로 연장부의 방향으로 신장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공간부들과 관련하여 이들의 세로 연장부 방향의 길이 대 그 세로 연장부 방향에 대한 수직 방향의 폭의 평균 축비율이 적어도 1.1:1인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간부들은, 세로 연장부의 자체 ㎛ 단위 길이 대 그 세로 연장부에 대해 수직을 이루는 ㎛ 단위 높이의 비율과 관련하여, 10:1의 하한과 50:1의 상한을 갖는 범위에 속하는 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩 층에서 공간부들이 차지하는 비율은 전체 슬라이딩 층과 관련하여 적어도 55%인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 지지 프레임은 적어도 2.5%의 최소 소성 변형성을 갖는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 구조는 상대적으로 더욱 큰 공간부가 형성되면서 부분적으로 중단되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 구조는 지지 몸체의 영역에서 최소한 거의 완전하게 슬라이딩 재료 내에 매입되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재.
  8. 지지 몸체, 이 지지 몸체 상에 배열되는 슬라이딩 층, 그리고 경우에 따라 슬라이딩 층상에 배열되는 런닝 층을 포함하는 슬라이딩 부재를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 슬라이딩 층 또는 경우에 따라 런닝 층은 장착될 구조 부재를 위한 미끄럼면을 형성하고, 이 미끄럼면은 상기 구조 부재의 회전 방향으로 세로 연장부를 포함하며, 그리고 상기 슬라이딩 층은 슬라이딩 재료가 매입되는 공간부들을 구비 한 지지 구조로 제조되는 상기 제조 방법에 있어서,
    상기 공간부들은 상기 세로 연장부의 방향으로 압연에 의해 변형되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지지 구조는 지지 몸체 상에서 금속의 발포에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 발포체는 밀폐되고 개방된 기공들을 구비하여 제조되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재 제조 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩 재료는 발포 공정 전에 발포될 금속에 혼합되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재 제조 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 몸체 상에 지지 구조를 도포하거나 또는 배열하기 전에 상기 지지 몸체 상에 슬라이딩 재료로 이루어진 층이 도포되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 부재 제조 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014081748A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Federal-Mogul Corporation High strength low friction engineered material for bearings and other applications
DE102013221509A1 (de) * 2013-10-23 2015-04-23 Aktiebolaget Skf Lagerring
DE102014101882A1 (de) * 2014-02-14 2015-08-20 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung einer bondbaren Beschichtung auf einem Trägerband

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3104135A (en) * 1960-02-26 1963-09-17 Clevite Corp Bimetallic bearing structure and method for producing same
US3574429A (en) * 1969-06-06 1971-04-13 Lear Siegler Inc Low friction bearing and method for making same
US4361629A (en) * 1980-07-11 1982-11-30 Daido Metal Company Ltd. Bearing material and method of producing same
AT392522B (de) * 1986-03-22 1991-04-25 Glyco Metall Werke Gleitlagerelement mit inhomogener antifriktionsschicht
JPH04145225A (ja) * 1990-10-04 1992-05-19 Ndc Co Ltd 複層軸受ならびにその製造方法
DE4406191A1 (de) 1994-02-25 1995-09-07 Ks Aluminium Technologie Ag Gleitlagerung
JP3952334B2 (ja) * 1997-12-25 2007-08-01 オイレス工業株式会社 複層摺動部材ならびにその製造方法
CA2526653A1 (en) * 2003-05-23 2004-12-02 Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh Method for producing plain bearing bushes
JP2004360855A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Kobe Steel Ltd 軸受およびスクリュー圧縮機
JP2005036819A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Daido Metal Co Ltd 複層摺動部材
DE10356784A1 (de) 2003-12-02 2006-07-20 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg Gleitelement
JP3982706B2 (ja) * 2004-06-04 2007-09-26 株式会社椿本チエイン チェーン用油溜まり盲溝付ブシュの製造方法
KR101070898B1 (ko) * 2004-07-26 2011-10-06 삼성테크윈 주식회사 베어링 케이스와 이를 이용한 베어링의 냉각 구조
JP4468781B2 (ja) * 2004-10-05 2010-05-26 大豊工業株式会社 銅合金系すべり軸受
DE102005063324B4 (de) * 2005-05-13 2008-02-28 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg Gleitlagerverbundwerkstoff, Verwendung und Herstellungsverfahren
JP2007032584A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Toyota Motor Corp 摺動部構造
JP4584101B2 (ja) * 2005-09-29 2010-11-17 大豊工業株式会社 樹脂系摺動部材及びその製造方法

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