KR20160133237A - Oilless bearing comprising sliding layer consisted of complex element - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링에 관한 것이다. 보다 상세하게는 테프론 상에 카본 블랙 등의 첨가제를 사용하거나 망상 구조의 메쉬를 가열, 압연, 소성 등의 공정을 통해 필름 형태로 추가함으로써 미끄럼 특성을 강화한 슬라이딩층을 갖는 베어링 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to an oil-less bearing including a sliding layer made of a composite material. More particularly, the present invention relates to a bearing technology having a sliding layer in which an additive such as carbon black is used on Teflon or a mesh of a network structure is added in a film form through heating, rolling, firing, or the like to improve sliding characteristics.
종래에 슬라이딩층(미끄럼 이동층)으로서는 구리 도금 강판 상에 Cu-Sn계 합금을 접합한 미끄럼 이동 재료가 많이 사용되었다. 구리 도금 강판에 Cu-Sn계 합금을 접합한 미끄럼 이동 재료는 오일을 사용하는 미끄럼 이동부로 사용된다. 한편, 오일을 사용하지 않은 미끄럼 이동부에는 수지 재료를 사용한 미끄럼 이동 부재가 사용된다. 종래의 수지 재료를 사용한 미끄럼 이동 부재는 구리 도금 강판 상에 Cu-Sn계 합금의 다공질층을 형성하고, 이 다공질층에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 함침시킨 것이다. 이러한 PTFE를 함침시킨 미끄럼 이동 부재가, 예를 들어 자동차 등의 완충기 등, 오일을 사용하는 미끄럼 이동부로 사용되기도 한다.Conventionally, as a sliding layer (sliding layer), a sliding material in which a Cu-Sn alloy is bonded on a copper-plated steel sheet has been widely used. A sliding material obtained by bonding a Cu-Sn-based alloy to a copper-plated steel sheet is used as a sliding part using oil. On the other hand, a sliding member using a resin material is used for the sliding portion that does not use oil. A sliding member using a conventional resin material is formed by forming a porous layer of a Cu-Sn-based alloy on a copper-plated steel sheet and impregnating the porous layer with polytetrafluoroethylene (PTFE). Such a PTFE-impregnated sliding member may be used as a sliding member using oil, for example, a shock absorber such as an automobile.
복합재를 갖는 건식윤활 베어링을 사용하여 종래의 구름 베어링 사용을 대체하는 것은 물론 염분 및 가스 분위기 환경을 극복하고, 초고하중 또는 정밀 기계 등의 적용 등 목표 시장에 맞는 맞춤형 제품 개발이 최근에 절실히 요구되고 있다. 더불어, 하이 엔드급의 복합재 건식윤활 베어링의 제품 개발로 인해 소비자들의 고성능 및 고품질 요구를 충족시켜야 필요성이 증대되고 있는 상황이다.In recent years, there has been a desperate need to develop a customized product suitable for a target market, such as the application of a dry lubricating bearing having a composite material to overcome the conventional use of rolling bearings, overcome the salt and gas atmosphere environment, have. In addition, the development of high-end composite dry lubricated bearings has increased the need to meet the high performance and high quality requirements of consumers.
건식윤활 베어링을 생산하는 과정에서 부가되는 첨가제는 마찰 감소 충전제로 작용을 하며 기존 테프론 혼합물과 충분한 바인딩 후 소성, 가열 공정 등을 통해 슬라이드층의 강도, 내열성 및 내마모성의 특성을 향상시킬 수 있으므로 이에 대한 개발이 요구된다.The additive added during the production of dry lubricated bearings acts as friction reducing filler. It can improve the strength, heat resistance and abrasion resistance of slide layer through the existing teflon mixture and sufficient bonding after firing and heating process. Development is required.
또한, 동소결용 건식윤활베어링의 경우에 청동분말을 미세입자로 균등하게 배열해야 하나, 오정렬 및 마모에 의한 편차가 발생하는 문제로 인해, 장시간 사용시 제품의 수명도 저하 및 슬라이딩층의 이탈이 발생하는 문제가 발생하는바, 초고하중 및 초고수명의 제품의 적용에는 어려움이 발생하며, 마모 및 오정렬에 대한 공차 보상성을 갖추어 유지보수가 필요 없는 어셈블리용 베어링 및 공차링을 위한 개선된 시스템, 방법 및 장치가 구현된 베어링의 개발이 필요하다.Further, in the case of the dry lubricating bearing for copper sintering, the bronze powder should be uniformly arranged as fine particles, but due to misalignment and deviation caused by abrasion, the life of the product is decreased and the sliding layer is separated , An improved system for bearing and tolerance ring for assemblies which has difficulty in application of ultra high load and super high-speed products, tolerance compensation for wear and misalignment and maintenance-free assembly It is necessary to develop a bearing in which the device is implemented.
복합 미끄럼 베어링을 제시하는 종래의 문헌으로는 공개특허 제10-2013-0098383호(2013.09.04)를 참조할 수 있다. As a conventional document for suggesting a composite sliding bearing, reference may be made to Laid-Open Patent No. 10-2013-0098383 (2013.09.04).
상기 문헌에서는 윤활성을 안정시켜 회전 정밀도가 높은 미끄럼 베어링에 이용되고, 소결 금속을 기재로 하여 방향족 폴리에테르케톤계 수지로 이루어지는 수지층을 형성한 복합 미끄럼 베어링에 관한 내용을 개시하지만, 강도, 내열성, 내마모성을 포함한 미끄럼 성능 향상을 위한 첨가제의 부가 방안을 제시하거나, 베어링의 마모 및 오정렬을 방지하기 위한 제조 방안에 대해서는 별도로 개시하고 있지 않다는 한계가 있다.
The above document discloses a composite sliding bearing in which a resin layer made of an aromatic polyether ketone resin is formed by using a sintered metal as a base material for a sliding bearing which is stable in lubrication and has high rotation accuracy. There is a limitation in that it does not disclose addition methods of additives for improving sliding performance including abrasion resistance or manufacturing methods for preventing abrasion and misalignment of bearings.
(특허문헌 1) KR10-2013-0098383 A
(Patent Document 1) KR10-2013-0098383 A
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 테프론 상에 카본 블랙 등의 첨가제를 사용하거나 망상 구조의 메쉬를 가열, 압연, 소성 등의 공정을 통해 필름 형태로 추가함으로써 미끄럼 특성을 강화한 슬라이딩층을 갖는 베어링을 제공하는 것이 목적이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a sliding layer In order to provide a bearing.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링은 금속 기재층; 상기 금속 기재층 상에 결합되는 미끄럼 지지층; 및 상기 미끄럼 지지층 상에 결합되는 슬라이드층;을 포함하며, 상기 슬라이드층은, PTFE 고분자 필름을 접착하거나 또는 메쉬 망상 구조가 추가되는 구조이다.According to an aspect of the present invention, there is provided an oil-free bearing including a sliding layer made of a composite material, A sliding support layer which is bonded onto the metal base layer; And a slide layer bonded on the sliding support layer, wherein the slide layer is a structure in which a PTFE polymer film is bonded or a mesh network structure is added.
상기 슬라이드층은 복수의 개구를 가진 금속 팽창격자 구조체(Metal Expanded Grid Structure)를 포함하고, 상기 팽창격자 구조체는 개구들 내부로 관통되는 저마찰층을 구비한다.The slide layer includes a metal expanded grid structure having a plurality of openings and the inflatable grid structure has a low friction layer penetrating into the openings.
상기 슬라이드층은 첨가제가 부가되며, 상기 첨가제는 MoS2(이황화 몰리브덴), Graphite(흑연), Glass Fiber 및 WS2(이황화 텅스텐)을 포함하는 그룹 중 어느 하나 이상이다.The additive is added to the slide layer, and the additive is at least one selected from the group consisting of MoS 2 (molybdenum disulfide), Graphite (Graphite), Glass Fiber and WS 2 (tungsten disulfide).
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링 구조체의 제조 방법은 금속 기재층 상에 미끄럼 지지층을 결합하는 단계; 및 상기 미끄럼 지지층 상에 슬라이드층을 결합하는 단계;를 포함하고, 상기 슬라이드층 결합 단계는, 고분자 필름을 접착하거나 또는 메쉬망상 구조를 추가하는 단계, 가열 압연하는 단계, 및 소성 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an oil-less bearing structure including a sliding layer made of a composite material, the method including: coupling a sliding support layer on a metal base layer; And bonding the slide layer on the sliding support layer, wherein the slide layer bonding step includes a step of adhering the polymer film or adding a mesh network structure, a step of hot rolling, and a sintering step.
상술한 바와 같은 본 발명인 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링은 Cu powder 층을 중심으로 한 미끄럼 지지층과 PTFE 고분자 층을 중심으로 하는 슬라이드 층을 결합한 상태의 구조를 통해서 미끄럼 특성을 강화한 베어링 복합체를 제공할 수 있다.The non-lubricant bearing including the sliding layer made of the composite material according to the present invention as described above has a structure in which the sliding layer around the Cu powder layer and the sliding layer around the PTFE polymer layer are combined, Can be provided.
특히, 베어링을 구성하는 슬라이드 층은 PTFE compound, Additive, Mesh를 포함하는 복합 Layer로서 기능하게 되는데, PTFE compound 상에 Graphite(흑연), Glass Fiber(유리섬유), WS2(이황화 텅스텐) 등을 첨가제로서 부가함으로써 미끄럼 성능을 향상시키거나, Mesh(Matrix) metal 층을 통해 초고하중 및 초고수명의 제품의 적용을 가능하게 하는 동시에 마모 및 오정렬에 대한 공차 보상성을 갖추어 유지보수가 필요 없는 베어링 시스템을 제공한다.
In particular, the slide layer that functions as a bearing functions as a composite layer including PTFE compound, additive, and mesh. Graphite, glass fiber, WS2 (tungsten disulfide) It provides a bearing system that does not require maintenance because it improves slippery performance or enables high-load and ultra-high-grade products to be applied through a mesh metal layer, and tolerance compensation for wear and misalignment .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링의 제조공법을 보이는 도면,
도 2는 금속 팽창격자 구조체를 보이는 도면,
도 3은 Metal 구조체를 적용한 복합 드라이 베어링을 보이는 도면, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재로 이루어진 베어링 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a method for manufacturing an oil-less bearing including a sliding layer made of a composite material according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a metal expanded lattice structure,
3 is a view showing a composite dry bearing applying a metal structure, and Fig.
4 is a view illustrating a bearing structure made of a composite material according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected,""coupled," or "connected. &Quot;
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링의 제조공법을 보이는 도면, 도 2는 금속 팽창격자 구조체를 보이는 도면, 도 3은 Metal 구조체를 적용한 복합 드라이 베어링을 보이는 도면, 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재로 이루어진 베어링 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a method of manufacturing an oil-less bearing including a sliding layer made of a composite material according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing a metal expanded lattice structure, And FIG. 4 is a view showing a bearing structure made of a composite material according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 복합 소재를 적용한 슬라이딩을 개발하여 Journal 접촉부 상에 적용하고자 하는 것으로서, 건식 윤활 베어링에서 미끄럼 기능의 핵심인 슬라이드 층은 종래의 유체 윤활을 대체하여 지속적인 미끄럼 기능을 제공하는 중요한 역할을 수행한다.The present invention is to develop a sliding bearing using a composite material to be applied on a journal contact portion. The sliding layer, which is a core of the sliding function in a dry lubricating bearing, plays an important role in providing a continuous sliding function in place of the conventional fluid lubrication .
본 발명에서는 PTFE 복합재에 첨가제를 부가하거나 기존의 건식 윤활 베어링 제작 방식과는 전혀 다르게 폴리머 필름(PTFE)을 가열 접착하거나 또는 메쉬망의 삽입 형태를 제공하고자 하는 것이다.
In the present invention, it is intended to add a polymer additive to the PTFE composite material or heat-bond the polymer film (PTFE) completely unlike the conventional dry lubricating bearing manufacturing method, or to provide a mesh network insertion form.
종래에는 카본 블랙(Carbon Black), 탄화 규소(Silicon Carbide)가 혼합된 테프론(PTFE)을 슬라이드 층으로 사용하였지만, 본 발명에서는 미끄럼 성능 향상을 위해 하기의 첨가제를 선택적으로 추가하여 활용한다.In the past, Teflon (PTFE) mixed with carbon black or silicon carbide was used as a slide layer. However, in the present invention, the following additives are selectively added to improve sliding performance.
첨가제로서는 MoS2(이황화 몰리브덴), Graphite(흑연), Glass Fiber 및 WS2(이황화 텅스텐)을 포함하는 그룹 중 어느 하나 이상을 채용할 수 있다.As the additive, any one or more of MoS 2 (molybdenum disulfide), Graphite (Graphite), Glass Fiber and WS 2 (tungsten disulfide) can be adopted.
MoS2는 마찰력 및 내열성이 강하여 본 발명의 특성 함양에 가장 적합한 첨가물로 판단된다. 상기 MoS2는 플라스틱과의 화학적 합성을 통해 내구성 향상, 마찰력 감소를 가능하게 하고, 내마모성 수지, 베어링 및 마모패드 제작에 활용 가능하다.MoS 2 has strong friction and heat resistance and is considered to be the most suitable additive for the characterization of the present invention. The MoS 2 is improved in durability and frictional resistance through chemical synthesis with plastics, and can be used for manufacturing abrasion resistant resins, bearings and wear pads.
Graphite는 산업 전반에 활용 분야가 많은 가운데 고온 윤활제로서 슬라이드 층에 판상 충전제로 평행 배열하게 되면 마찰력 감소에 효율성을 높일 수 있다. 상기 Gaphite는 저밀도 분자구조의 탄소체로서, 유연성은 있지만 탄성은 거의 없는 광물이지만 열 및 전기 전도도 등의 금속적인 특성을 갖는다. 상기 Gaphite는 연필, 전기모터, 배터리, 연료용 브러쉬, 고온 윤활제로서 사용된다.Graphite is a high temperature lubricant with many applications in the industry, and it can increase the efficiency of frictional reduction when the slide layer is arranged in parallel with the plate filler. The Gaphite is a carbonaceous material having a low density molecular structure and is a mineral which has flexibility but hardly elasticity, but has a metallic characteristic such as heat and electric conductivity. The Gaphite is used as a pencil, electric motor, battery, brush for fuel, high temperature lubricant.
Glass Fiber는 슬라이드층 강도를 높이는데 활용할 수 있다. 상기 Glass Fiber는 고온에서 기계적 강도 높고, 각각의 특성 맞춤형 유리에 사용 가능하고, 복합재료, 강화플라스틱, 방음재료, 단열재료, 항공기나 로켓 모터 케이스, 텐트 등 돔구조 용도로 사용된다.Glass fiber can be used to increase the strength of the slide layer. The glass fiber has high mechanical strength at high temperature and can be used for each characteristic customized glass and is used for a dome structure such as a composite material, a reinforced plastic, a soundproofing material, a heat insulating material, an aircraft, a rocket motor case and a tent.
WS2는 금속재의 pore 충진을 통해 미끄럼 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 WS2는 확산을 통한 금속 pore 충진이나 금속 표면에 층 형성이 가능하다. 또한, 30 내지 150nm 크기의 나노분말로서 볼베어링 스트럭쳐, 플레인 베어링 플레이트, 마찰면 코팅용으로 사용된다.
WS 2 can improve the sliding performance by pore fill of metallic material. The WS 2 can fill the metal pore through diffusion or form a layer on the metal surface. Also, it is used as ball bearing structure, plain bearing plate, friction surface coating as nano powder of 30-150 nm size.
상기 MoS2 등의 첨가제들은 마찰 감소 충전제로 작용을 하며 상술한 기존의 테프론 혼합물과 충분한 바인딩 후 소성(가열) 공정을 통해 슬라이드 층의 강도 강화, 내열성 및 내마모성의 특성을 향상시킬 수 있다.
The additives such as MoS 2 act as a friction reducing filler and can improve the strength of the slide layer, the heat resistance, and the wear resistance through the above-described conventional Teflon mixture and a sufficient post-baking (heating) process.
도 1을 참조하면, 슬라이딩 층에 대한 복합 Matrix Mesh를 적용한 공법의 개발은 기존의 건식윤활 베어링 제조의 틀을 벗어나는 기술로서 고분자 수지(PTFE) 도포 공정에서 발생하는 유독가스를 제거하는 친환경 요소인 것 뿐만 아니라 물리, 화학 반응의 두 가지 요소가 동시 작용하는 융합 단계의 시스템 구축일 수 있다.
Referring to FIG. 1, development of a method using a composite matrix mesh for a sliding layer is an eco-friendly element that removes toxic gases generated in a polymer resin (PTFE) coating process, In addition, physics and chemical reaction can be the system construction of the fusion stage that co-operates with two factors.
본 발명에서는 고분자 필름을 접착하거나 또는 메쉬망상 구조를 추가하는 단계, 가열 압연하는 단계, 및 소성(가열) 단계의 공정 순서를 보이는 일련의 시스템을 제공한다. 메쉬망의 추가는 미끄럼 지지층의 물리가압 특성인 돌기(Embo)와 비슷한 성격으로서 중간층 위에 고분자 수지의 함침을 유도하는 방식이다. 한편, 추가적으로 필름형 접착을 통해 기저 철판 상에 미끄럼 지지층을 제외한 상태에서 단일의 코팅 슬라이드 층 구축을 가능하게 할 수 있다.
The present invention provides a series of systems showing a process sequence of adhering a polymer film or adding a mesh network structure, a hot rolling step, and a firing (heating) step. The addition of the mesh network is similar to the embo which is the physical pressing characteristic of the sliding support layer, and induces impregnation of the polymer resin on the intermediate layer. On the other hand, it is also possible to construct a single coated slide layer with the sliding support layer removed on the base steel plate through film-type adhesion.
종래의 건식윤활 베어링은 금속형 SPCC에 청동소결공법을 적용하여 슬라이딩층의 내마모성을 향상시킨 바 있으며, 시중에 판매되는 대부분의 베어링은 이를 적용한 제품이다. Conventional dry lubricating bearings have improved wear resistance of the sliding layer by applying a bronze sintering method to metal type SPCC, and most of the bearings sold on the market are products using the same.
상기한 바와 같은 청동소결용 건식윤활베어링의 경우에, 청동분말을 미세입자로 균등하게 배열해야 하나, 오정렬 및 마모에 의한 편차가 발생하는 문제로 인해, 장시간 사용시에 제품의 수명도 저하 및 이음, 슬라이딩층의 이탈이 발생하는 문제가 발생한 바 있다. 따라서 , 초고하중 및 초고수명의 제품의 적용에는 어려움이 발생하며, 마모 및 오정렬에 대한 공차 보상성을 갖추어 유지보수가 필요 없는 어셈블리용 베어링 및 공차링을 위한 개선된 시스템, 방법 및 장치가 구현된 베어링의 개발이 필요하게 된다.
In the case of the dry lubrication bearing for bronze sintering as described above, the bronze powder should be uniformly arranged with fine particles, but due to the problem of misalignment and misalignment due to abrasion, the life of the product is reduced, There has been a problem in that the sliding layer is separated. Therefore, there is a need for maintenance-free assemblies bearing and tolerance rings that have difficulty in application of ultra high load and high precision products, tolerance compensation for wear and misalignment, It is necessary to develop
상기의 필요성에 따라 도 2을 참조하면 복수의 개구를 가진 금속 팽창격자 구조체(Metal Expanded Grid Structure)를 개시한다. 상기 팽창격자 구조체의 개구들 내부로 관통되는 저마찰층을 구비하게 된다.Referring to FIG. 2, according to the above-mentioned necessity, a metal expanded grid structure having a plurality of openings is disclosed. And a low friction layer penetrating into the openings of the expansion grating structure.
상기 금속 팽창격자 구조체의 제조는 금속 기재층을 팽창 격자에 접합(bond)하는 하나의 접착층 또는 저마찰층을 팽창격자에 접합하는 제2 접착층을 제조하여 소결 과정을 실시한다.The manufacture of the metal expanded lattice structure may be carried out by preparing an adhesive layer for bonding the metal base layer to the expansion grating or a second adhesive layer for bonding the low friction layer to the expansion grating.
금속 팽창격자 구조체는 저마찰층에 완전히 매립되거나 또는 부분적으로만 매립됨으로써 팽창격자 구조체의 일부가 저마찰층으로부터 돌출되도록 설계진행한다. 금속 팽창격자 구조체의 두께는 표준 제품을 기준으로 0.2mm 내지 0.5mm 내에서 적용가능하다. The metal expansion lattice structure is designed so that a portion of the inflatable lattice structure protrudes from the low friction layer by being completely or partially embedded in the low friction layer. The thickness of the metal expansion lattice structure is applicable within the range of 0.2 mm to 0.5 mm based on standard products.
본 발명에 적용되기 위해서 허용PV값은 2,000(kgf/cm2·m/min), 마찰계수는 0.04 내지 0.17μ, 작동 내구는 100,000회에 마찰계수의 변화가 없을 것을 조건으로 한다.
In order to be applied to the present invention, the allowable PV value is 2,000 (kgf /
이에 따라 본 발명에 적용되는 복합 Matrix인 PTFE FABRIC은 PTFE와 Glass Fiber를 접합한 융복합소재로서, 절연성, 내마모성 및 윤활기능이 우수하다.Accordingly, PTFE FABRIC, which is a composite matrix used in the present invention, is a fusion composite material obtained by bonding PTFE and glass fiber, and is excellent in insulating property, abrasion resistance and lubrication function.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 기저 철판 상에 윤활 수지를 코팅하는 방식으로 실시하여 Metal Backing에는 Steel 등을 적용하며, Wear Layer층에는 PTFE Film과 Glass Fiber 등을 결합할 수 있다. 참고적으로 도 3은 Metal 구조체를 적용한 복합 드라이 베어링을 보인다.
As shown in FIG. 4, the present invention can be implemented by coating lubricant resin on a base steel plate, applying steel to metal backing, and bonding PTFE film and glass fiber to a wear layer. For reference, FIG. 3 shows a composite dry bearing using a metal structure.
상술한 바와 같은 본 발명인 복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링은 Cu powder 층을 중심으로 한 미끄럼 지지층과 PTFE 고분자 층을 중심으로 하는 슬라이드 층을 결합한 상태의 구조를 통해서 미끄럼 특성을 강화한 베어링 복합체를 제공할 수 있다.The non-lubricant bearing including the sliding layer made of the composite material according to the present invention as described above has a structure in which the sliding layer around the Cu powder layer and the sliding layer around the PTFE polymer layer are combined, Can be provided.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (4)
상기 금속 기재층 상에 결합되는 미끄럼 지지층; 및
상기 미끄럼 지지층 상에 결합되는 슬라이드층;을 포함하며,
상기 슬라이드층은,
PTFE 고분자 필름을 접착하거나 또는 메쉬 망상 구조가 추가되는 구조인,
복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링 구조체.
A metal base layer;
A sliding support layer which is bonded onto the metal base layer; And
And a slide layer coupled onto the sliding support layer,
The slide layer
PTFE polymer film, or a structure in which a mesh network structure is added,
An oil-less bearing structure comprising a sliding layer of composite material.
상기 슬라이드층은 복수의 개구를 가진 금속 팽창격자 구조체(Metal Expanded Grid Structure)를 포함하고, 상기 팽창격자 구조체는 개구들 내부로 관통되는 저마찰층을 구비하는,
복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the slide layer comprises a metal expanded grid structure having a plurality of openings and the inflatable grid structure has a low friction layer penetrating into the openings,
An oil-less bearing structure comprising a sliding layer of composite material.
상기 슬라이드층은 첨가제가 부가되며,
상기 첨가제는 MoS2(이황화 몰리브덴), Graphite(흑연), Glass Fiber 및 WS2(이황화 텅스텐)을 포함하는 그룹 중 어느 하나 이상인,
복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링 구조체.
The method according to claim 1,
The slide layer is additive,
Wherein the additive is at least one selected from the group consisting of MoS 2 (molybdenum disulfide), Graphite (graphite), Glass Fiber and WS 2 (tungsten disulfide)
An oil-less bearing structure comprising a sliding layer of composite material.
금속 기재층 상에 미끄럼 지지층을 결합하는 단계; 및
상기 미끄럼 지지층 상에 슬라이드층을 결합하는 단계;를 포함하고,
상기 슬라이드층 결합 단계는,
고분자 필름을 접착하거나 또는 메쉬망상 구조를 추가하는 단계,
가열 압연하는 단계, 및
소성 단계를 포함하는,
복합 소재로 이루어진 슬라이딩층을 포함하는 무급유 베어링 구조체의 제조 방법.A method of manufacturing a bearing structure according to any one of claims 1 to 3,
Bonding a sliding support layer on the metal base layer; And
And bonding the slide layer on the sliding support layer,
The slide layer bonding step may include:
Bonding the polymer film or adding a mesh network structure,
Hot rolling, and
Comprising a firing step,
A method of manufacturing an oil-less bearing structure including a sliding layer made of a composite material.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190079772A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 창원금속공업(주) | Oilless bearing having complex coating layer consisted of middle coating layer additionally between supporting layer and sliding layer |
| CN109989999A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 圣戈班性能塑料帕姆普斯有限公司 | Parts of bearings and its preparation and application |
| KR20200065276A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 이원석 | Resin series sliding material for bearing/bushing using electrospinning |
| KR20220067842A (en) * | 2020-11-18 | 2022-05-25 | 한국자동차연구원 | Lubrication-Free Bearings/Bushings Manufacturing Method Using PTFE-based Polymer Composite Films |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0123806B1 (en) * | 1989-12-29 | 1997-11-27 | 강진구 | Method for inserting characters on recording in vtr system |
| US5229198A (en) * | 1992-05-18 | 1993-07-20 | Pacific Bearing Co. | Bearing material having a matrix impregnated with polymeric resin |
| US5971617A (en) * | 1997-07-24 | 1999-10-26 | Norton Pampus Gmbh | Self-lubricated bearing |
| WO2004036066A2 (en) * | 2002-10-14 | 2004-04-29 | Saint-Gobain Performance Plastics Pampus Gmbh | Sliding bearing material |
| BR112012016644A2 (en) * | 2010-01-19 | 2016-04-12 | Saint Gobain Performance Plast | system for elastic compensation for wear and misalignment. |
-
2015
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- 2015-12-03 WO PCT/KR2015/013179 patent/WO2016182160A1/en active Application Filing
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190079772A (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 창원금속공업(주) | Oilless bearing having complex coating layer consisted of middle coating layer additionally between supporting layer and sliding layer |
| CN109989999A (en) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 圣戈班性能塑料帕姆普斯有限公司 | Parts of bearings and its preparation and application |
| KR20200065276A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 이원석 | Resin series sliding material for bearing/bushing using electrospinning |
| KR20220067842A (en) * | 2020-11-18 | 2022-05-25 | 한국자동차연구원 | Lubrication-Free Bearings/Bushings Manufacturing Method Using PTFE-based Polymer Composite Films |
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