KR20140023880A

KR20140023880A - 슬라이딩 베어링 및 이것을 구비한 건설기계

Info

Publication number: KR20140023880A
Application number: KR1020137017510A
Authority: KR
Inventors: 히데키 아키타; 오사무 고키타; 시게유키 사쿠라이; 야스치카 나가이
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2014-02-27
Also published as: KR101872908B1; US20130279835A1; DE112011104685T5; CN103299093A; US8821022B2; WO2012093536A1; JP2012145138A; CN103299093B; JP5535093B2

Abstract

장기간에 걸쳐 뛰어난 윤활 성능을 유지할 수 있음과 함께, 뛰어난 강도를 발휘할 수 있는 신규의 슬라이딩 베어링 및 이것을 구비한 건설기계의 제공에 관한 것이다.
적어도 부시(10)와 축부(20)를 가지는 슬라이딩 베어링(100)에 있어서, 상기 축부(20)에, 상기 축부(20)와 부시(10)의 슬라이딩면에 외부로부터 그리스(G)를 공급하는 급지 통로(70)를 설치하고, 상기 부시(10)를 다공질의 금속 소결체로 형성함과 함께, 그 부시(10)의 슬라이딩면에 분해 촉매(S)를 부착시킨다.

Description

슬라이딩 베어링 및 이것을 구비한 건설기계{SLIDING BEARING AND CONSTRUCTION MACHINE PROVIDED WITH SAME}

본 발명은, 각종 기계에 일반적으로 이용되는 슬라이딩 베어링에 관련된 것이며, 특히 유압 셔블 등으로 대표되는 건설기계의 슬라이딩 베어링과 같이, 고면압(高面壓), 저슬라이딩으로 윤활 조건이 엄격한 개소에 적합한 슬라이딩 베어링 및 이것을 구비한 건설기계에 관한 것이다.

일반적으로, 유압 셔블 등의 건설기계에는 고면압, 저슬라이딩 조건 하에서 사용되는 슬라이딩 베어링이 다수 설치되어 있다. 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이 종래의 유압 셔블(200)은, 암(210)의 선단(先端)에 버킷(220)이 회전이 자유롭게 연결된 구조로 되어 있어, 각각 복수의 유압 실린더(230)에 의해 구동된다. 그리고, 이 암(210)과 버킷(220)의 연결부 및 유압 실린더(230)의 단부(端部) 등은, 각각 슬라이딩 베어링(300)을 개재하여 회전이 자유롭게 축 지지되어 있다.

이와 같은 부위에 사용되는 슬라이딩 베어링(300)은, 굴삭 작업시에는, 그 슬라이딩 베어링(300)을 구성하는 부시와 축부의 슬라이딩면에 매우 큰 면압이 걸림과 동시에 양자는 저속으로 슬라이딩하는 관계로 되어 있기 때문에, 부시와 축부의 접촉면(슬라이딩면)은, 윤활 조건이 엄격하여, 윤활유 떨어짐에 의한 시징(seizing), 골링(galling), 편마모 등을 일으키기 쉽다.

그 때문에, 종래에는, 예를 들면 이하의 특허문헌 1이나 2 등에 나타낸 바와 같이 축부와 슬라이딩하는 부시로서, Fe와 Cu를 주성분으로 하는 다공질의 소결 합금 부시를 이용하고, 이 소결 합금 부시에 미리 고점도의 윤활유를 함침(含浸)시켜 두고, 슬라이딩시의 압력이나 마찰열에 의해 함침된 윤활유가 슬라이딩면에 스며나오도록 함으로써 그 슬라이딩면의 윤활유 떨어짐 등을 회피하는 구조가 제안되어 있다.

일본 특허 제2832800호 공보 일본 특허 제5414416호 공보

그러나, 미리 윤활유를 함침시킨 소결 합금 부시를 이용하는 구조의 경우, 함침된 윤활유에는 한계가 있기 때문에, 오일 떨어짐을 일으키기 전에 윤활유를 함침시킨 새로운 소결 합금 부시와 빈번히 교환해야 한다. 그 때문에, 소결 합금 부시의 공극(기공)률을 높게 하여 윤활유의 함침량을 크게 하는 것도 생각할 수 있으나, 그렇게 하면 부시의 강도가 현저하게 저하되어 버려, 파손을 초래할 가능성이 높아진다. 또한, 미리 부시에 윤활유를 함침시키기 위한 작업이 필요하게 되는 데다가, 함침시킨 윤활유가 장착시 등에 주위에 비산되어 버리는 경우가 있어, 핸들링이 어렵다.

그래서, 본 발명은 이들 과제를 해결하기 위해 안출된 것이며, 그 목적은, 부시의 교환 작업이나 오일 함침 작업 등을 행하지 않더라도 장기간에 걸쳐 뛰어난 윤활 성능을 유지할 수 있음과 함께, 뛰어난 강도를 발휘할 수 있는 신규의 슬라이딩 베어링 및 이것을 구비한 건설기계를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 제 1 발명은,

다공질의 금속 소결체로 형성된 부시와, 당해 부시의 축 구멍에 삽입되어 서로 슬라이딩하는 축부와, 당해 축부와 상기 부시의 슬라이딩면을 윤활하는 그리스와, 상기 축부 내에 설치되어, 상기 축부와 부시의 슬라이딩면에 외부로부터 상기 그리스를 공급하는 급지(給脂) 통로와, 상기 부시의 슬라이딩면에 설치되어, 상기 그리스를 분해하여 기유(基油)를 분리하는 분해 촉매를 구비한 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이와 같은 구성에 의하면, 외부로부터 급지 통로를 거쳐 축부와 부시의 슬라이딩면에 윤활제가 되는 그리스를 공급할 수 있음과 함께, 공급된 그리스가 그대로 다공질의 금속 소결체로 이루어지는 부시 내에 스며들어 그 공극에 유지되게 된다. 또, 부시의 슬라이딩면에 존재하는 분해 촉매에 의해, 그 슬라이딩면에 공급된 그리스가 분해되어 그리스 안으로부터 기유(베이스 오일)가 분리되며, 이 기유가 그 슬라이딩면으로부터 부시 내에 스며들어 그 공극에 유지되게 된다.

이것에 의해, 부시의 교환 작업이나 오일 함침 작업 등을 행하지 않더라도 윤활유 떨어짐이 없어져, 장기간에 걸쳐 뛰어난 윤활 성능을 유지할 수 있다. 또, 함유량(含油量)을 늘리기 위해 부시가 되는 금속 소결체의 공극(기공)률을 높게 할 필요도 없어지기 때문에, 뛰어난 강도를 발휘할 수 있다. 또한, 미리 부시에 윤활유를 함침시켜 둘 필요가 없어지기 때문에, 장착시 등에 윤활유가 주위에 비산되어 버리는 일이 없어져, 핸들링이 용이하게 된다. 여기에서, 본 발명에서 이용하는 그리스는, 분해 촉매에 의해 증조제(增稠劑)인 비누기를 분해하여 그 그리스 안으로부터 기유를 분리할 수 있도록, 적어도 기유와 증조제인 비누기를 포함하는 것이 바람직하다.

또, 제 2 발명은,

제 1 발명에 있어서, 상기 부시는, 공극률이 2∼10Vol%인 다공질의 금속 소결체인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이러한 구성에 의하면, 축부와 슬라이딩하는 부시의 공극률이 종래의 소결체보다 낮아지기 때문에, 종래보다 뛰어난 강도를 발휘할 수 있다. 여기에서, 부시의 공극(기공)률을 2∼10Vol%로 규정한 것은, 공극률이 10Vol%를 넘으면 강도가 크게 저하되고, 반대로 2Vol% 미만에서는, 윤활제의 함침 용량이 극단적으로 적어져 충분한 윤활 성능을 발휘할 수 없기 때문이다.

제 3 발명은,

제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 상기 부시의 슬라이딩면에는, 오일 흡착성을 가지는 무기미분체가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이러한 구성에 의하면, 부시의 슬라이딩면에 공급된 그리스, 또는 그 그리스로부터 분리한 기유가 오일 흡착성을 가지는 무기미분체에 의해 부시측에 흡착되기 때문에, 효과적으로 부시 내로 스며들어 그 공극 내에 유지되기 쉬워진다.

제 4 발명은,

제 3 발명에 있어서, 상기 무기미분체는, 세라믹 입자인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이와 같이 상기 부시의 슬라이딩면에 부착시키는 무기미분체로서 고경도 재료인 세라믹 입자를 이용하면, 그 슬라이딩면의 내마모성을 더 향상시킬 수 있다.

제 5 발명은,

제 3 발명에 있어서, 상기 무기미분체는, 유황화합물 입자인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이와 같이 상기 부시의 슬라이딩면에 부착시키는 무기미분체로서 유황화합물 입자를 이용하면, 그 슬라이딩면의 슬라이딩성(윤활성)을 더 향상시킬 수 있다.

제 6 발명은,

제 3 발명에 있어서, 상기 무기미분체는, 세라믹 입자와 유황화합물 입자의 복합물인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이와 같이 상기 부시의 슬라이딩면에 부착시키는 무기미분체로서 세라믹 입자와 유황화합물 입자의 복합물을 이용하면, 그 슬라이딩면의 내마모성과 슬라이딩성(윤활성)을 더 향상시킬 수 있다.

제 7 발명은,

제 3 발명에 있어서, 상기 무기미분체를 바인더에 의해 상기 부시의 슬라이딩면에 부착한 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링이다.

이러한 구성에 의하면, 상기 무기미분체를 부시의 슬라이딩면에 확실하게 부착시킬 수 있음과 함께, 바인더 자체가 기유를 흡수하여 유지하는 효과도 얻을 수 있다.

제 8 발명은,

면압이 50MPa 이상, 슬라이딩 속도가 3.0m/min 이하인 고면압 저슬라이딩 속도용 슬라이딩 베어링을 구비한 건설기계에 있어서, 상기 슬라이딩 베어링에, 상기의 어느 하나의 슬라이딩 베어링을 이용한 것을 특징으로 하는 건설기계이다.

이와 같이 고면압, 저슬라이딩 속도라는 극히 윤활 조건이 나쁜 개소의 슬라이딩 베어링으로서 상기 어느 하나의 슬라이딩 베어링을 이용함으로써, 당해 부분의 신뢰성이 높고, 수명이 긴 건설기계를 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 부시와 슬라이딩하는 축부에, 부시의 슬라이딩면과 연통(連通)하는 급지 통로를 설치했기 때문에, 이 슬라이딩면에 외부로부터 그리스를 자유롭게 공급할 수 있다. 또, 부시를 다공질의 금속 소결체로 형성함과 함께, 그 부시의 슬라이딩면에 분해 촉매를 구비했기 때문에, 그 슬라이딩면에 공급된 그리스가 그 분해 촉매에 의해 분해되어 기유(베이스 오일)가 분리되며, 이 기유가 그 슬라이딩면으로부터 부시 내에 용이하게 스며들어 그 공극에 유지되게 된다. 이것에 의해, 부시의 교환 작업이나 윤활유 함침 작업 등을 행하지 않더라도 장기간에 걸쳐 뛰어난 윤활 성능을 유지할 수 있다. 또, 윤활유를 유지하기 위한 금속 소결체의 공극률을 낮게 할 수 있기 때문에, 뛰어난 강도를 발휘할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관련된 슬라이딩 베어링(100)의 실시의 한 형태를 나타낸 종단면도이다.
도 2는, 도 1 중 A부를 나타낸 부분 확대 개념도이다.
도 3은, 도 2 중 A부를 나타낸 부분 확대 개념도이다.
도 4는, 본 발명에 관련된 슬라이딩 베어링(100)의 다른 실시형태를 나타낸 종단면도이다.
도 5는, 슬라이딩 베어링(300(100))을 적용한 건설기계(유압 셔블)의 일례를 나타낸 도면이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 첨부한 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관련된 슬라이딩 베어링(100)의 실시의 한 형태를 나타낸 종단면도이다. 도면 중 부호 10은, 양단(兩端)이 개구된 원통 형상의 부시이며, 이 부시(10)의 축 구멍에는, 이것을 관통하도록 원기둥 형상의 축부(20)가 자유롭게 회전할 수 있도록 삽입되어 있다. 그리고, 이 부시(10)의 내면과 축부(20)의 외면이 접하여 각각 고면압(예를 들면, 수 MPa∼수십 MPa) 하에서 서로 저속도(예를 들면, 3.0m/min 이하)로 서로 슬라이딩하는 슬라이딩면으로 되어 있다.

이 부시(10)는 또한 보스(30)의 내부에 감착(嵌着)되어 있음과 함께, 이 보스(30)의 내부로서, 부시(10)의 양단면에는, 각각 더스트 시일(40, 40)이 압입(壓入)되어 있어, 먼지 등의 이물질의 침입을 저지하고 있다. 또, 이 보스(30)의 양단면에는 브래킷(50, 51)이 설치되어 있고, 각각의 간극에는 심(52, 52)이 개재되어 있다. 그리고, 이 간극의 상단의 외부에 각각 O-링(53, 53)이 장착되어 있다. 또한, 보스(30)와 부시(10)는 당업자에게 주지의 것인 임의의 방법, 예를 들면 수축 끼워맞춤(shrinkage fitting) 또는 콜드 피팅(cold fitting) 등과 같은 수축 끼움 등에 의해 서로 감착 고정시킬 수 있다.

축부(20)는, 이 양단의 브래킷(50, 51)을 관통하도록 위치하고 있고, 그 일단이 한쪽의 브래킷(51)을 직경 방향으로 관통하는 회전 계지(係止) 볼트(60)에 의해 회전 불가능하게 계지되어 있다. 또, 이 축부(20) 내에는, 그 일단면 측으로부터 측부에 걸쳐 관통하는 급지 통로(70)가 형성되어 있고, 이 급지 통로(70) 내에는 그리스(G)가 충전되어 있다. 또, 이 급지 통로(70)의 일단에는 그리스 니플(80)이 나사 고정되어 있고, 이 그리스 니플(80)에 의해 급지 통로(70) 내가 밀봉됨과 함께, 이것을 떼어냄으로써 외부로부터 급지 통로(70) 내로 그리스(G)를 용이하게 공급 가능하게 되어 있다. 이 급지 통로(70) 내에 충전된 그리스(G)는, 그 출구로부터 축부(20)와 부시(10)의 슬라이딩면 측에 도달하여, 그 슬라이딩면을 윤활하도록 작용한다.

그리고, 이 부시(10)는, 철(Fe) 성분이 90wt% 이상, 공극(기공)률이 2∼10Vol%인 다공질의 금속 소결체로 형성되어 있다. 여기에서, 이러한 조건의 부시(10)는 당업자에게 주지의 것인 임의의 방법에 의해 용이하게 제작할 수 있다. 즉, 원료가 되는 90wt% 이상의 철 분말과 10wt% 미만의 구리 등의 합금 분말을 원통 형상의 형(型)에 넣어 집합시키고, 그 집합체를 철 분말의 융점보다 낮은 온도로 소정 시간 가열함으로써 용이하게 얻을 수 있다. 또, 그 공극률은 사용하는 금속 분말의 입경 등을 조정함으로써 용이하게 제어할 수 있다. 내부의 공극(기공)은 표면으로부터 서로 연통한 상태인 것이 바람직하다.

또, 도 2에 다시 나타낸 바와 같이, 이 부시(10)의 슬라이딩면에는, 그리스(G)로부터 기유(베이스 오일)를 분리하기 위한 입자 형상을 한 분해 촉매(접촉 환원 촉매)(S)가 부착되어 존재하고 있다. 여기에서, 분해 촉매(S)로서는, 그리스(G) 중의 증조제인 비누기를 분해할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 바나듐(V), 비스무트(Bi) 등의 공지된 접촉 환원 촉매를 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 이용하는 그리스(G)는, 이들 분해 촉매(접촉 환원 촉매)(S)에 의해 분해되는 증조제로서 비누기를 가지고, 이 비누기가 분해됨으로써 기유가 분리 가능한 것이 이용된다. 증조제로서 비누기를 가지는 주된 그리스(G)로서는, 예를 들면 칼슘 비누기 그리스, 칼슘 복합 비누기 그리스, 나트륨 비누기 그리스, 알루미늄 비누기 그리스, 리튬 비누기 그리스 등이 있다.

이러한 구성을 한 본 발명에 관련된 슬라이딩 베어링(100)에 있어서는, 외부(축부(20)의 단부)로부터 급지 통로(70)를 거쳐 축부(20)와 부시(10)의 슬라이딩면에 그리스(G)를 용이하게 공급할 수 있음과 함께, 도 2에 나타낸 바와 같이, 슬라이딩면에 공급된 그리스(G)가, 그대로 금속 소결체로 이루어지는 부시(10)의 표면(슬라이딩면)으로부터 그 내부에 스며들어 그 공극(C) 내에 함침되어 유지되게 된다. 그리고, 이 공극(C) 내에 함침된 그리스(G)가 마찰열 등에 의해 슬라이딩면 전체에 스며나와 부시(10)의 슬라이딩면과 축부(20)의 슬라이딩면의 사이에 얇은 오일막을 형성함으로써 이들 슬라이딩면끼리의 마찰을 저감하도록 작용한다.

또, 더 앞에서 서술한 바와 같이 이 부시(10)의 슬라이딩면에는, 백금 등의 입자 형상의 분해 촉매(접촉 환원 촉매)(S)가 부착되어 있기 때문에, 부시(10)의 슬라이딩면에 공급된 그리스(G)의 일부가 이 분해 촉매(접촉 환원 촉매)(S)와 접촉함으로써 증조제인 비누기가 분해된다. 이것에 의해 그리스(G)로부터 점성이 낮은 기유(베이스 오일)가 분리되어 그 슬라이딩면으로부터 다공질의 부시(10) 내에 용이하게 스며들어 그 내부에 유지되게 된다.

즉, 윤활제로서 이용되는 그리스(G)에 포함되어 있는 기유는, 증조제인 비누기의 존재에 의해 통상은 분리되기 어려워져 있으나, 그 그리스(G)가 백금 등의 분해 촉매(S)와 접촉하면 비누기가 분해되어 기유가 분리되며, 이것이 부시(10) 내의 공극(C)에 여유가 있는 한, 계속적으로 그 내부로 스며들어 가게 되기 때문이다.

그리고, 이 기유는, 증조제를 포함하는 고점도의 그리스(G)에 비해 점도가 낮기 때문에, 그 슬라이딩면으로부터 다공질의 부시(10) 내에 스며들기 쉬우며, 또한 모세관 현상에 의해, 내부의 공극(C)을 거쳐 보다 넓고도 깊은 층까지 도달하여 유지되기 쉬워진다. 이 결과, 부시(10) 내의 윤활제(G)의 함침량 및 스며나오는 양이 늘기 때문에, 보다 뛰어난 윤활 성능을 발휘할 수 있다. 따라서, 이 부시(10) 내에 최초로 스며든 기유가 슬라이딩 등에 의해 소비되더라도, 급지 통로(70)로부터 윤활제(G)가 계속 공급되는 동안에는 계속적으로 부시(10)에 기유를 공급하여 유지하는 것이 가능하게 된다.

이것에 의해, 종래와 같이 부시(10)의 교환 작업 등을 행하지 않더라도 윤활유 떨어짐이 없어져, 장기간에 걸쳐 뛰어난 윤활 성능을 유지할 수 있다. 즉, 급지 통로(70) 내에 충전된 윤활제(G)가 부족했던 경우에는, 그리스 니플(80)을 열어 그 부분으로부터 급지 통로(70) 내에 새로운 그리스(G)를 주입하면 항상 충분한 그리스(G)를 유지할 수 있다. 또, 이 급지 통로(70) 내에 충전된 그리스(G)는 서서히 소비되어 감소하기 때문에, 정기적으로 보충할 필요가 있으나, 그 보충 작업은 그리스(G)를 주입하기만 하면 되기 때문에, 간단히 작업을 마칠 수 있다.

또한, 이와 같이 급지 통로(70)로부터 축부(20)와 부시(10)의 슬라이딩면에 그리스(G)를 공급하는 방식이기 때문에, 종래와 같이 부시(10)에 미리 윤활유를 함침시켜 둘 필요가 없다. 이 때문에, 윤활유의 함침 공정 등이 불필요하게 됨과 함께, 부시(10)의 장착시 등에 그리스가 주위에 비산되어 버리는 경우가 없어져, 핸들링이 용이하게 된다.

또, 이 부시(10)는, 철(Fe) 성분이 90wt% 이상, 또한 공극(기공)률이 2∼10Vol%인 다공질의 금속 소결체이며, 종래의 것보다 철 성분이 높고도 공극률도 낮아져 있기 때문에, 뛰어난 강도를 발휘할 수 있어, 높은 압력이 가해지더라도 간단히 파손되는 일이 없다. 여기에서, 금속 소결체의 Fe 성분을 90wt% 이상으로 한 것은, 90wt% 이상이면 일반적으로 고면압용 부시로서 충분한 강도가 얻어지기 때문이다. 또, 공극(기공)률을 2∼10Vol%로 한 것은, 10Vol%를 넘으면 공극이 너무 많아서 금속 소결체의 강도가 크게 저하되고, 반대로 2Vol% 미만에서는, 금속 소결체 내의 윤활제의 함침량이 극단적으로 적어져 버려, 충분한 윤활 성능을 발휘할 수 없기 때문이다.

또, 이 부시(10)를 제작함에 있어서는, 공지된 표면 경화 처리를 더 행하면, 그 슬라이딩면의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기와 같은 공지의 제법에 의해 철을 주성분으로 하는 금속 소결체(부시(10))를 형성한 후, 그 금속 소결체에 침탄(浸炭), 질화 및 고주파 퀀칭하고, 그 후, 그 표면(슬라이딩면)에 화성(化成)(예를 들면, 인산 아연, 인산 망간 등) 또는 가스 침류(浸硫) 처리법에 의해 1∼3mm, 바람직하게는 2mm 정도의 침탄 경화층을 형성시킴으로써 부시(10)의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 또, 축부(20)에 대해서도 마찬가지의 표면 개질 처리를 행하면, 그 슬라이딩면과 윤활제(G)의 습윤성이 개선되어, 윤활 효과 및 슬라이딩 특성이 향상된다.

또, 이 부시(10)를 구성하는 금속 소결체에, 축부(20)를 구성하는 철강재보다 경도가 높은 세라믹 입자나 유황화합물 입자를 마모 방지나 슬라이딩 특성 향상을 위한 재료로서 1∼3wt% 함유시키면, 그 내마모성을 더 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

여기서, 이 부시(10)를 구성하는 금속 소결체에 함유 가능한 세라믹 입자로서는, 부시의 내마모성을 향상할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 지르코니아(ZrO₂)나 알루미나(Al₂O₃), 탄화 규소(SiC), 질화 규소(Si₃N₄) 등을 이용할 수 있다. 또, 유황화합물 입자도 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 황화동(CuS) 등을 이용할 수 있다. 또, 이들 세라믹 입자나 유황화합물 입자의 함유량은 1∼3wt%가 바람직하다. 1wt% 미만에서는, 충분한 내마모성이나 슬라이딩 특성을 발휘할 수 없으며, 반대로 3wt%를 넘으면, 슬라이딩 상대 재료가 되는 축부(20)로의 공격성이 강해져, 상대 재료를 과잉하게 마모시키거나 슬라이딩 특성이 저하되어 마모를 촉진할 우려가 있기 때문이다. 또, 입자의 사이즈도 특별히 한정되는 것은 아니고, 수 ㎛∼수백 m 정도가 바람직하다. 또, 복수 종류의 입자를 복합 또는 혼합한 것이어도 되고, 또 그 복합비 또는 혼합비도 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 이와 같이 부시(10)에, 축부(20)를 구성하는 철강재보다 경도가 높은 세라믹 입자 등을 함유시키면, 축부(20)의 마모를 촉진할 것처럼 생각되나, 상기한 바와 같이 함유량이 미량(1∼3wt%)이기 때문에, 특별히 문제는 되지 않는다.

또, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이 부시(10)를 구성하는 금속 소결체의 슬라이딩면에, 오일 흡착성을 가지는 무기미분체(P)를 도시하지 않은 바인더에 의해 부착(도포)해 두면, 부시(10)의 슬라이딩면에 공급된 그리스(G)가 오일 흡착성을 가지는 무기미분체(P)에 의해 부시(10) 측에 융화되어 흡착되기 때문에, 효과적으로 부시(10) 내로 스며들어 그 공극(C) 내에 유지되기 쉬워진다. 이 때문에, 도시하는 바와 같이 이 무기미분체(P)는 부시(10)의 표면(슬라이딩면)뿐만 아니라, 부시(10) 내의 공극(C) 내에도 존재하고 있는 것이 바람직하나, 최저한 부시(10)의 표면(슬라이딩면)에 존재하는 것만으로도 충분하다. 여기에서, 바인더로서는, 그 자체가 기유를 흡수, 유지하는 효과를 가지는 것이 바람직하며, 구체적으로는 히드록시 스테아린산염 등을 이용할 수 있다. 또한, 이 바인더는, 무기미분체(P)를 부착시킬 뿐만 아니라, 이들 무기미분체(P)와 함께 상기 분해 촉매(입자)(S)를 부착시키기 위해 이용해도 된다.

또, 도 4에 다시 나타낸 바와 같이, 축부(20)에 형성한 급지 통로(70)를 슬라이딩면 측을 향하여 복수로 분기시켜, 그들 복수의 분기 통로의 출구를 등간격으로 형성하면, 슬라이딩면 측에 대하여 그리스(G)를 균일하고도 보다 효과적으로 공급할 수 있다.

그리고, 이러한 구성을 한 본 발명의 슬라이딩 베어링(100)을, 예를 들면 도 5에 나타낸 바와 같이, 면압이 50MPa 이상, 슬라이딩 속도가 3.0m/min 이하라는 고면압·저슬라이딩으로 윤활 조건이 엄격한 건설기계(유압 셔블)(200)의 슬라이딩 베어링(100)으로서 이용함으로써, 당해 부분의 신뢰성이 높고도 수명이 긴 건설기계(유압 셔블)를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 슬라이딩 베어링(100)을 도 5에 나타낸 바와 같은 건설기계(200) 등에 장착할 때에는, 그리스(G)를 함침시키고 있지 않은 상태의 부시(10)를 이용하고, 장착 후에 축부(20)의 급지 통로(70) 내에 그리스(G)를 충전하도록 하면, 부시(10) 장착시에 있어서의 오일 비산이나 오일 함침 공정 등을 회피할 수 있으나, 미리 그리스(G)를 그 슬라이딩면 만큼, 혹은 전체에 충분히 함침시킨 상태의 부시(10)를 이용하여 장착하도록 해도 된다. 후자의 방법에 따르면, 맨 처음에 오일 함침 공정이 필요하게 되나, 장착 후에 있어서의 부시(10)로 그리스(G)가 스며드는 시간이 불필요하게 되기 때문에, 즉시 운전이 가능해진다는 장점이 있다. 또, 후자의 방법이더라도 장착 후에는 계속적으로 새로운 그리스(G)가 공급되기 때문에, 함침 오일의 소비에 따른 오일 떨어짐 등을 회피할 수 있다는 효과는 같다.

또, 부시(10)의 슬라이딩면에 존재하는 분해 촉매(S)는 상술한 바와 같이 바인더에 의해 그 슬라이딩면에 부착시키는 것 외에, 금속 소결체를 형성할 때에 동시에 그 표면에 소결시켜 일체적으로 설치하도록 해도 된다.

10: 부시(금속 소결체) 20: 축부
30: 보스 40: 더스트 시일
50, 51: 브래킷 52: 심
53: O-링 60: 회전 계지 볼트
70: 급지 통로 80: 그리스 니플
100: 슬라이딩 베어링 200: 건설기계(유압 셔블)
210: 암 220: 버킷
230: 유압 실린더 C: 공극(기공)
G: 그리스 P: 무기미분체
S: 분해 촉매(접촉 환원 촉매)

Claims

다공질의 금속 소결체로 형성된 부시와,
당해 부시의 축 구멍에 삽입되어 서로 슬라이딩하는 축부와,
당해 축부와 상기 부시의 슬라이딩면을 윤활하는 그리스와,
상기 축부 내에 설치되어, 상기 축부와 부시의 슬라이딩면에 외부로부터 상기 그리스를 공급하는 급지(給脂) 통로와,
상기 부시의 슬라이딩면에 설치되어, 상기 그리스를 분해하여 기유(基油)를 분리하는 분해 촉매를 구비한 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
제 1항에 있어서,
상기 부시는, 공극률이 2∼10Vol%인 다공질의 금속 소결체인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 부시의 슬라이딩면에는, 오일 흡착성을 가지는 무기미분체가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
제 3항에 있어서,
상기 무기미분체는, 세라믹 입자인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
제 3항에 있어서,
상기 무기미분체는, 유황화합물 입자인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
제 3항에 있어서,
상기 무기미분체는, 세라믹 입자와 유황화합물 입자의 복합물인 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기미분체를 바인더에 의해 상기 부시의 슬라이딩면에 부착한 것을 특징으로 하는 슬라이딩 베어링.
면압이 50MPa 이상, 슬라이딩 속도가 3.0m/min 이하인 고면압 저슬라이딩 속도용 슬라이딩 베어링을 구비한 건설기계에 있어서,
상기 슬라이딩 베어링에, 상기 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 슬라이딩 베어링을 이용한 것을 특징으로 하는 건설기계.