KR20180083141A - Yoke liner for steering apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스티어링 장치용 요크라이너 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a yoke liner for a steering apparatus and a method of manufacturing the same.
차량용 조향장치는 핸들 조타에 따른 조향축의 회전력을 조향장치에 전달하여, 운전자가 원하고자 하는 방향으로 차량을 선회할 수 있도록 한 장치이다. 최근에는 유압을 이용하여 핸들 조타에 따른 조력(助力)을 발생시켜 핸들의 조타감을 가볍게 해주는 유압식 조향장치(스티어링 장치)가 구비되고 있다.The steering apparatus for a vehicle is a device that transmits the rotational force of the steering shaft to the steering apparatus in accordance with the steering of the steering wheel so that the driver can turn the vehicle in a desired direction. BACKGROUND ART [0002] Recently, a hydraulic steering apparatus (steering apparatus) is provided which generates assist force for steering a steering wheel by using hydraulic pressure to lighten steering feeling of the steering wheel.
도 1은 스티어링 기어 박스를 나타낸 것이고, 도 2는 요크바디를 나타낸 것이며, 도 3은 요크라이너를 나타낸 것이다.Fig. 1 shows a steering gear box, Fig. 2 shows a yoke body, and Fig. 3 shows a yoke liner.
상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, 요크바디(200)는 스티어링 기어 박스(1)의 하우징(2)에 삽입되어, 피니언 기어(4)와 치합된 랙바(3)에 접한다. 한 구체예에서 요크바디(200)의 일측면에는 요크라이너(100)가 구비된다. 한 구체예에서 요크라이너(100)는 랙바(3)를 향하는 면이 오목하게 형성되어 랙바(3)의 측면과 접촉하게 된다. 요크 바디(200) 내부에는 탄성 부재(미도시)가 삽입되어, 요크 바디(200)를 렉바(3) 측으로 가압한다.1 to 3, the
도 4(a) 및 도 4(b)는 통상적인 요크라이너의 단면을 나타낸 것이다. 상기 도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하면, 요크라이너는 금속기재층(11, 12); 및 금속기재층(11, 12)의 표면에 형성되는 윤활층(51, 52);을 포함한다. 이때 윤활층(51, 52)은 코팅액에 형성된 금속 소결층(41, 42)을 포함하여, 랙바와의 마찰시 윤활작용을 하여 진동 및 소음을 감소시키는 역할을 한다.Figures 4 (a) and 4 (b) show cross-sections of a typical yoke liner. Referring to FIGS. 4 (a) and 4 (b), the yoke liner comprises
상기 금속 소결층은, 주로 구리 및 청동 등을 포함하며, 상기 윤활층의 충전제 역할과 함께, 랙바와 마찰로 인해 발생하는 마찰열을 방출하는 목적으로 형성된다. 금속 소결층은 도 4(a)와 같이 다공성 형태로 형성되거나, 도 4(b) 같이 표면에 요철이 형성되도록 형성될 수 있다. The metal sintered layer includes mainly copper and bronze, and is formed for the purpose of discharging frictional heat generated due to the rack bars and friction together with the filler of the lubricating layer. The metal sintered layer may be formed in a porous form as shown in Fig. 4 (a) or may be formed to have irregularities on its surface as shown in Fig. 4 (b).
그러나, 이러한 금속소결층이 형성된 요크라이너는, 랙바와의 마찰에 의해 상기 윤활층이 마모되는 경우, 금속소결층과 랙바 간의 마찰음이 발생하게 되어, 차량 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 성능이 저하되는 단점이 있었다.However, in the yoke liner having such a metal sintered layer formed, when the lubricant layer is worn out due to friction between the rack bar and the metal sintered layer, a rubbing noise is generated between the metal sintered layer and the rack bar, and the performance of the vehicle NVH (noise, vibration and harshness) .
본 발명과 관련한 선행기술로는 일본 등록특허공보 제4003430호(2007.11.07 공고, 발명의 명칭: 랙 피니언식 스티어링 장치용 랙 가이드의 제조 방법)에 개시되어 있다.Prior art relating to the present invention is disclosed in Japanese Patent Registration No. 4003430 (2007.11.07, entitled "Rack Guide for rack-pinion type steering device manufacturing method").
본 발명의 목적은 소음 및 진동 저감 효과가 우수한 스티어링 장치용 요크라이너를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a yoke liner for a steering apparatus which is excellent in noise and vibration reduction effect.
본 발명의 다른 목적은 요크라이너 윤활층의 마모 및 고하중 조건에서도 차량 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 성능을 개선할 수 있는 요크라이너를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a yoke liner capable of improving vehicle NVH (Noise, Vibration and Harshness) performance even under abrasion and high load conditions of the yoke liner lubricant layer.
본 발명의 또 다른 목적은 생산성 및 경제성이 우수한 스티어링 장치용 요크라이너를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a yoke liner for a steering apparatus that is excellent in productivity and economy.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 스티어링 장치용 요크라이너의 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing a yoke liner for a steering apparatus.
본 발명의 하나의 관점은 스티어링 장치용 요크라이너에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 스티어링 장치용 요크라이너는 금속기재층; 및 상기 금속기재층의 표면에 형성되는 윤활층;을 포함하며, 상기 윤활층은 강화섬유시트에 코팅액이 함침된 구조를 가지며, 상기 코팅액은 불소계 탄화수소 수지 및 충전제를 포함하고, 상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 포함한다.One aspect of the invention relates to a yoke liner for a steering apparatus. In one embodiment, the yoke liner for a steering apparatus comprises a metal substrate layer; And a lubricant layer formed on a surface of the metal base layer, wherein the lubricant layer has a structure in which a reinforcing fiber sheet is impregnated with a coating solution, the coating solution includes a fluorinated hydrocarbon resin and a filler, Aramid fibers.
한 구체예에서 상기 금속기재층의 두께는 0.1mm~10mm 이며, 상기 윤활층의 두께는 0.2mm~5mm일 수 있다.In one embodiment, the thickness of the metal base layer is 0.1 mm to 10 mm, and the thickness of the lubricant layer is 0.2 mm to 5 mm.
한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 폴리머는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the fluorinated hydrocarbon polymer may comprise polytetrafluoroethylene (PTFE).
한 구체예에서 상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 격자 형태로 직조하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the reinforcing fiber sheet may be formed by weaving aramid fibers in a lattice form.
한 구체예에서 상기 강화섬유시트의 두께는 0.2mm~0.6mm일 수 있다.In one embodiment, the thickness of the reinforcing fiber sheet may range from 0.2 mm to 0.6 mm.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말과, 탄소 분말, 이황화몰리브덴 분말, 구리 분말, 청동 분말, 유리 섬유, 탄소 섬유 중 하나 이상 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler may include at least one of graphite powder, carbon powder, molybdenum disulfide powder, copper powder, bronze powder, glass fiber, and carbon fiber.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말 및 탄소 분말을 1:0.1~1:5 중량비로 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler may include graphite powder and carbon powder in a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 5.
한 구체예에서 상기 금속기재층은 냉연강판, 마르텐사이트계 스테인레스 강판, 페라이트계 스테인레스 강판, 오스테나이트계 스테인레스 강판, 2상계 스테인레스 강판 및 아연계 도금 강판 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the metal base layer may include at least one of a cold rolled steel sheet, a martensitic stainless steel sheet, a ferritic stainless steel sheet, an austenitic stainless steel sheet, a two-phase stainless steel sheet, and a zinc plated steel sheet.
본 발명의 다른 관점은 상기 스티어링 장치용 요크라이너의 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 요크라이너 제조방법은 충전제가 분산된 불소계 탄화수소 수지에 강화 섬유시트를 함침하는 단계; 상기 강화섬유시트를 가압 및 경화하여, 윤활층을 형성하는 단계; 및 금속기재 표면에 상기 윤활층을 적층하여 가압하는 단계;를 포함하며, 상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 포함한다.Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a yoke liner for a steering apparatus. In one embodiment, the method for fabricating the yoke liner includes impregnating a reinforcing fiber sheet with a fluorinated hydrocarbon resin in which a filler is dispersed; Pressing and curing the reinforcing fiber sheet to form a lubricating layer; And laminating and pressing the lubricating layer on the metal base surface, wherein the reinforcing fiber sheet comprises aramid fibers.
한 구체예에서 상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 격자 형태로 직조하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the reinforcing fiber sheet may be formed by weaving aramid fibers in a lattice form.
한 구체예에서 상기 윤활층 형성시, 상기 강화섬유시트를 50~300 bar의 압력으로 가압할 수 있다.In one embodiment, upon forming the lubricant layer, the reinforcing fiber sheet may be pressed at a pressure of 50 to 300 bar.
한 구체예에서 상기 금속기재 표면에 상기 윤활층을 적층하고, 100~350℃에서 50~300 bar 의 압력으로 가압할 수 있다.In one embodiment, the lubricant layer may be laminated on the surface of the metal substrate and pressed at a pressure of 50 to 300 bar at 100 to 350 ° C.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말과, 탄소 분말, 이황화몰리브덴 분말, 구리 분말, 청동 분말, 유리 섬유, 탄소 섬유 중 하나 이상 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler may include at least one of graphite powder, carbon powder, molybdenum disulfide powder, copper powder, bronze powder, glass fiber, and carbon fiber.
본 발명의 요크라이너는 소음 및 진동 저감 효과가 우수하며, 요크라이너 윤활층의 마모 및 고하중 조건에서도 금속 간의 접촉을 방지할 수 있어 차량 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 성능을 개선할 수 있으며, 기존 금속 소결층 삭제로 공정을 단순화하여, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.The yoke liner of the present invention is excellent in noise and vibration reduction effects and can prevent contact between metals even under abrasion and high load conditions of the yoke liner lubricant layer, thereby improving the performance of vehicle NVH (Noise, Vibration and Harshness) By eliminating the existing metal sintered layer, the process can be simplified, and productivity and economy can be excellent.
도 1은 통상적인 스티어링 기어 박스를 나타낸 것이다.
도 2는 통상적인 요크바디를 나타낸 것이다.
도 3은 통상적인 요크라이너를 나타낸 것이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 통상적인 요크라이너의 단면을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 요크라이너의 단면을 나타낸 것이다.
도 6은 슬라이딩식 마찰시험기를 나타낸 것이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 실시예에 따른 요크라이너가 장착된 요크바디를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 대한 비교예에 따른 요크라이너의 단면을 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 대한 비교예의 마찰 시험결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 대한 비교예의 요크라이너 시편을 나타낸 사진이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 요크라이너의 단면을 나타낸 광학현미경 사진이다.1 shows a conventional steering gear box.
Figure 2 shows a typical yoke body.
Figure 3 shows a typical yoke liner.
Figures 4 (a) and 4 (b) show cross-sections of a typical yoke liner.
Figure 5 illustrates a cross-section of a yoke liner according to one embodiment of the present invention.
6 shows a sliding friction tester.
7 (a) and 7 (b) show a yoke body on which a yoke liner is mounted according to an embodiment of the present invention.
8 is an optical microscope photograph showing a cross section of a yoke liner according to a comparative example of the present invention.
9 is a graph showing the results of friction tests of Examples according to the present invention and Comparative Examples according to the present invention.
10 is a photograph showing the yoke liner specimen of the embodiment according to the present invention and the comparative example of the present invention.
11 is an optical microscope photograph showing a cross section of a yoke liner according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.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.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
요크라이너Yoke liner
본 발명의 하나의 관점은 요크라이너에 관한 것이다. 도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 요크라이너의 단면을 나타낸 것이다. 상기 도 5를 참조하면, 요크라이너(100)는 금속기재층(10); 및 금속기재층(10)의 표면에 형성되는 윤활층(50);을 포함하며, 윤활층(50)은 강화섬유시트(20)에 코팅액(30)이 함침된 구조를 가지며, 코팅액(30)은 불소계 탄화수소 수지 및 충전제(40)를 포함하고, 강화섬유시트(20)는 아라미드 섬유를 포함한다.One aspect of the present invention relates to a yoke liner. Figure 5 illustrates a cross-section of a yoke liner according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the
이하, 본 발명에 따른 요크라이너를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the yoke liner according to the present invention will be described in detail.
금속기재층The metal-
금속기재층은 요크라이너의 형상을 결정하며, 윤활층을 지지하는 목적으로 형성된다. 한 구체예에서 상기 금속기재층은 냉연강판, 마르텐사이트계 스테인레스 강판, 페라이트계 스테인레스 강판, 오스테나이트계 스테인레스 강판, 2상계 스테인레스 강판 및 아연계 도금 강판 중 하나 이상을 사용할 수 있다. The metal base layer determines the shape of the yoke liner and is formed for the purpose of supporting the lubricant layer. In one embodiment, the metal base layer may be at least one of a cold rolled steel sheet, a martensitic stainless steel sheet, a ferritic stainless steel sheet, an austenitic stainless steel sheet, a two-phase stainless steel sheet and a zinc plated steel sheet.
한 구체예에서 상기 2상계(duplex) 스테인레스 강판은, 페라이트 및 오스테나이트 상을 50:50으로 포함하는 스테인레스 강판이다.In one embodiment, the duplex stainless steel sheet is a stainless steel sheet comprising 50:50 of ferrite and austenite phase.
예를 들면, 금속기재층은 냉연강판을 이용하여 제조될 수 있다. 한 구체예에서 상기 냉연 강판은 탄소(C): 0.05~0.3 중량%, 망간(Mn): 0.1~2 중량%, 실리콘(Si): 0 초과 3 중량% 이하, 인(P): 0 초과 0.05 중량%, 황(S): 0 초과 0.1 중량% 이하, 잔량의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.For example, the metal base layer can be produced using a cold-rolled steel sheet. In one embodiment, the cold-rolled steel sheet comprises 0.05 to 0.3 wt% of carbon (C), 0.1 to 2 wt% of manganese (Mn), less than 3 wt% of silicon (Si) By weight, sulfur (S): not less than 0 and not more than 0.1% by weight, residual iron (Fe) and other unavoidable impurities.
한 구체예에서 금속기재층의 두께는 0.1~10mm로 형성될 수 있다. 상기 두께에서 강도 및 성형성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the thickness of the metal substrate layer may be from 0.1 to 10 mm. The strength and moldability can be excellent in the above thickness.
윤활층Lubricant layer
윤활층(50)은 강화섬유시트(20)에 코팅액(30)이 함침된 구조를 가진다. 본 발명에서, 상기 함침은, 코팅액(30)이 강화섬유시트(20)의 겉표면과, 강화섬유시트(20)의 직조된 섬유 사이의 공간에 형성된 것이다.The lubricating
한 구체예에서 코팅액(30)은 불소계 탄화수소 수지에 충전제(40)가 분산된 형태일 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)을 포함할 수 있다. 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 마찰계수가 극히 낮은 특징이 있어, 상기 윤활층의 윤활성, 내구성, 내열성 및 내마모성이 우수할 수 있다. 상기 폴리테트라플루오로에틸렌 제품으로는, 미국 dupont 사의 테프론(teflon)을 들 수 있다.In one embodiment, the
충전제Filler
상기 도 5를 참조하면, 코팅액(30)은 충전제(40)를 포함한다. 한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말을 포함할 수 있다. 상기 흑연 분말을 포함시 상기 윤활층의 내마모성 및 윤활 성능을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, the
한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 상기 충전제는 8~50 중량부 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 윤활층의 내마모성 및 윤활 성능이 우수할 수 있다. 예를 들면, 15~40 중량부 포함될 수 있다.In one embodiment, the filler may be included in an amount of 8 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. When it is included in the above range, the abrasion resistance and lubrication performance of the lubricating layer can be excellent. For example, 15 to 40 parts by weight.
상기 충전제는 흑연(graphite) 분말과, 이황화몰리브덴(MoS2) 분말, 탄소 분말, 구리 분말, 청동 분말, 유리 섬유, 및 탄소 섬유 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The filler may include at least one of graphite powder, molybdenum disulfide (MoS 2 ) powder, carbon powder, copper powder, bronze powder, glass fiber, and carbon fiber.
상기 흑연 분말은 고결정성의 흑연 구조로 이루어질 수 있다. 한 구체예에서 상기 흑연 분말은 열분해 흑연, 구상 흑연, 인편상(鱗片狀) 흑연, 괴상 흑연, 토상(土狀) 흑연, 인조 흑연 및 팽창 흑연 중 하나 이상 사용할 수 있다. 상기 흑연분말을 포함시, 내마모성 및 윤활성능을 향상시킬 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 흑연 분말 5~20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에서 상기 흑연 분말의 분산성이 우수하며, 윤활층의 내마모성 및 윤활성능이 우수할 수 있다.The graphite powder may be made of a highly crystalline graphite structure. In one embodiment, the graphite powder may be at least one of pyrolytic graphite, spheroid graphite, scaly graphite, massive graphite, earth graphite, artificial graphite, and expanded graphite. When the graphite powder is included, wear resistance and lubrication performance can be improved. In one embodiment, 5 to 20 parts by weight of graphite powder may be added to 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. In the above range, the graphite powder is excellent in dispersibility and the abrasion resistance and lubrication performance of the lubricating layer can be excellent.
상기 탄소 분말은, 카본 블랙을 포함할 수 있다. 상기 카본 블랙은, 평균 입경이 수십 나노미터의 일차 입자가 서로 융착하여 구조를 형성하고, 또한 구조끼리 반데르발스 힘에 의해 결합한 구조체(응집체(agglomerate))로서 존재할 수 있다. 한 구체예에서 상기 카본 블랙으로 퍼니스 블랙, 채널 블랙, 아세틸렌 블랙, 램프 블랙 및 써멀 블랙 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 탄소 분말을 포함시 본 발명의 내마모성 및 내크리프성을 향상시킬 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 탄소 분말 0 초과 15 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 윤활층의 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.The carbon powder may include carbon black. The carbon black may exist as a structure (agglomerate) in which primary particles having an average particle diameter of several tens of nanometers are fused to each other to form a structure, and the structures are bonded by van der Waals force. In one embodiment, the carbon black may be at least one of furnace black, channel black, acetylene black, lamp black, and thermal black. When the carbon powder is included, the wear resistance and creep resistance of the present invention can be improved. In one embodiment, the carbon powder may be contained in an amount of more than 0 and not more than 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. When it is included in the above range, wear resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
상기 이황화몰리브덴 분말을 포함시, 본 발명의 윤활층의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 이황화몰리브덴 분말을 0 초과 2 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 윤활층의 내마모성이 우수할 수 있다.When the molybdenum disulfide powder is included, wear resistance of the lubricating layer of the present invention can be improved. In one embodiment, the molybdenum disulfide powder may be contained in an amount of 0 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. The wear resistance of the lubricating layer may be excellent in the above range.
상기 구리 분말 및 청동 분말을 포함시, 열전도도 향상 및 내마모성 효과가 우수할 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 상기 구리 분말은 0 초과 5 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 윤활층의 열전도성 및 내마모성이 우수할 수 있다.When the copper powder and the bronze powder are included, the thermal conductivity improvement and the wear resistance effect can be excellent. In one embodiment, the copper powder may be contained in an amount of 0 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. When it is included in the above range, the lubricating layer may have excellent thermal conductivity and wear resistance.
한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 상기 청동 분말은 0 초과 5 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 범위로 포함시 상기 윤활층의 열전도성 및 내마모성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the bronze powder may be contained in an amount of more than 0 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. When it is included in the above range, the lubricating layer may have excellent thermal conductivity and wear resistance.
상기 유리섬유를 포함시 본 발명의 내마모성이 우수할 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 상기 유리 섬유는 0 초과 10 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 내마모성이 우수할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 유리섬유는, 실란계 화합물로 표면처리가 된 것을 사용할 수 있다.When the glass fiber is included, the abrasion resistance of the present invention can be excellent. In one embodiment, the glass fiber may be contained in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. The abrasion resistance of the present invention can be excellent in the above range. In one embodiment, the glass fiber may be one that has been subjected to a surface treatment with a silane compound.
상기 탄소섬유를 포함시 본 발명의 내크리프성 및 강도 향상효과가 우수할 수 있다. 한 구체예에서 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 상기 탄소 섬유는 0 초과 2 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 내크리프성 및 강도가 우수할 수 있다.When the carbon fibers are included, the creep resistance and strength improvement effect of the present invention can be excellent. In one embodiment, the carbon fiber may be contained in an amount of more than 0 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. Within the above range, the creep resistance and strength of the present invention can be excellent.
한 구체예에서 상기 유리섬유 및 탄소섬유의 평균 입경은 0.1~50㎛일 수 있다. 상기 범위에서 혼합성, 상용성 및 기계적 강도가 우수할 수 있다.In one embodiment, the glass fibers and the carbon fibers may have an average particle diameter of 0.1 to 50 탆. Mixability, compatibility and mechanical strength can be excellent in the above range.
예를 들면, 상기 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 흑연 분말 5~20 중량부와, 탄소 분말, 구리 분말, 청동 분말, 유리 섬유, 탄소 섬유 및 폴리이미드 수지 중 하나 이상을 30 중량부 이하로 포함할 수 있다.For example, 5 to 20 parts by weight of graphite powder and 30 parts by weight or less of one or more of carbon powder, copper powder, bronze powder, glass fiber, carbon fiber and polyimide resin are contained in 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin can do.
한 구체예에서 상기 충전제 중 흑연 분말, 이황화몰리브덴 분말, 탄소 분말, 구리 분말, 청동 분말의 평균 크기는 0.1~300㎛일 수 있다. 한 구체예에서 상기 충전제중 유리 섬유 및 탄소 섬유는 평균 크기가 0.1~300㎛이며, 종횡비가 0.5~10 일 수 있다. 상기 “크기”는, 상기 충전제의 최대 길이를 의미하는 것으로 정의하도록 한다. 상기 크기 또는 종횡비에서, 상기 충전제의 분산성이 우수하며, 윤활층의 내마모성 및 윤활성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the average size of the graphite powder, the molybdenum disulfide powder, the carbon powder, the copper powder, and the bronze powder may be 0.1 to 300 탆. In one embodiment, the glass fibers and the carbon fibers of the filler have an average size of 0.1 to 300 탆 and an aspect ratio of 0.5 to 10. The " size " is defined to mean the maximum length of the filler. At the above-mentioned size or aspect ratio, the dispersibility of the filler is excellent, and the abrasion resistance and lubricity of the lubricating layer can be excellent.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말 및 유리 섬유를 1:0.1~1:5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 윤활층의 윤활특성, 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the filler may comprise graphite powder and glass fibers in a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 5. When included in the above weight range, the lubrication characteristics, abrasion resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말 및 탄소 분말을 1:0.1~1:5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 윤활층의 윤활특성, 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the filler may include graphite powder and carbon powder in a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 5. When included in the above weight range, the lubrication characteristics, abrasion resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
다른 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말, 이황화몰리브덴 분말 및 탄소 분말을 1:0.1~5:0.1~5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 윤활층의 윤활특성, 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.In another embodiment, the filler may include graphite powder, molybdenum disulfide powder, and carbon powder in a weight ratio of 1: 0.1-5: 0.1-5. When included in the above weight range, the lubrication characteristics, abrasion resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
한 구체예에서 상기 윤활층은 불소계 탄화수소 수지 100 중량부에 대하여 폴리이미드 수지를 0 초과 5 중량부 이하로 더 포함할 수 있다. 상기 함량으로 포함시, 상기 윤활층의 내마모성 및 윤활성능을 더욱 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the lubricant layer may further comprise polyimide resin in an amount of greater than 0 and less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin. When included in the above amount, the abrasion resistance and lubrication performance of the lubricating layer can be further improved.
상기 윤활층의 두께는 0.2mm~5mm일 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 내마모성 및 윤활성이 우수할 수 있다.The thickness of the lubricating layer may be between 0.2 mm and 5 mm. The abrasion resistance and lubricity of the present invention can be excellent in the above range.
강화섬유시트Reinforced fiber sheet
상기 강화섬유시트는 요크라이너 윤활층(50)의 코팅액(30)이 마모되거나, 고하중의 조건에서도 차량 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 성능을 개선하는 목적으로 포함된다.The reinforcing fiber sheet is included for the purpose of improving the performance of the vehicle NVH (Noise, Vibration and Harshness) even under the condition that the
상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 포함한다. 상기 아라미드 섬유는 벤젠 등의 방향족 고리가 아미드 그룹에 의해 서로 결합된 구조를 이루고 있는 방향족 폴리아미드 섬유이다. 방향족 폴리아미드 섬유는, 지방족 폴리아미드(예를 들면, 나일론)와 구별하기 위해서, “아라미드(Aramide) 섬유”로 지칭한다. 한 구체예에서 상기 아라미드 섬유는 방향족 폴리아미드 스피닝(Polyamide spinining)으로 제조한다. 또한, 방향족 고리에 결합된 아미드 결합 위치에 따라 메타-아라미드(m-Aramid) 및 파라-아라미드(p-Aramid)로 구분할 수 있다. 상기 아라미드 섬유 제품으로는, 미국 dupont 사의 케블라(kevlar)을 들 수 있다.The reinforcing fiber sheet comprises aramid fibers. The aramid fiber is an aromatic polyamide fiber having a structure in which aromatic rings such as benzene are bonded to each other by an amide group. An aromatic polyamide fiber is referred to as an " aramid fiber " in order to distinguish it from an aliphatic polyamide (e.g., nylon). In one embodiment, the aramid fibers are made from aromatic polyamide spinning. Further, it can be classified into a meta-aramid (m-Aramid) and a para-aramid (p-aramid) depending on the position of the amide bond bonded to the aromatic ring. Examples of the aramid fiber product include Kevlar (DuPont).
한 구체예에서 상기 아라미드 섬유는 메타-아라미드 및 파라-아라미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 아라미드 섬유의 섬도는, 1~50 데니아일 수 있다.In one embodiment, the aramid fiber may comprise at least one of a meta-aramid and a para-aramid. In one embodiment, the fineness of the aramid fibers can be from 1 to 50 denier.
한 구체예에서 상기 강화섬유시트의 두께는 0.2mm~0.6mm일 수 있다. 상기 두께에서, 본 발명의 내마모성 및 윤활성이 우수할 수 있다. 예를 들면 0.35~0.45mm일 수 있다.In one embodiment, the thickness of the reinforcing fiber sheet may range from 0.2 mm to 0.6 mm. With the above thickness, the abrasion resistance and lubricity of the present invention can be excellent. For example, 0.35 to 0.45 mm.
한 구체예에서 상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 격자 형태로 직조하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 아라미드 섬유의 위사와 경사를 격자로 교차하면서, 강화섬유시트를 형성할 수 있다.In one embodiment, the reinforcing fiber sheet may be formed by weaving aramid fibers in a lattice form. For example, a reinforcing fiber sheet can be formed while crossing the warp and the warp of the aramid fiber in a lattice.
한 구체에에서, 상기 강화섬유시트는 밀도가 245~295 g/m2 이며, 인장강도는 경사(warp) 방향 기준 7500 N/5cm 이상, 및 위사(weft) 방향 기준 8000 N/5cm 이상이며, 신율은 경사(warp) 방향 기준 6~10% 및 위사(weft) 방향 기준 2~4%일 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 내마모성과, 소음 및 진동 저감 효과가 우수할 수 있다.In one embodiment, the reinforcing fiber sheet has a density of 245 to 295 g / m < 2 >, a tensile strength of 7500 N / 5 cm or more on the warp direction and 8000 N / 5 cm or more on the weft direction, The elongation may be 6-10% based on the warp direction and 2-4% based on the weft direction. In the above range, the wear resistance, noise and vibration reduction effect of the present invention can be excellent.
본 발명의 요크라이너는 소음 및 진동 저감 효과가 우수하며, 요크라이너 윤활층의 마모 및 고하중 조건에서도 금속 간의 접촉을 방지할 수 있어 차량의 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 성능을 개선할 수 있으며, 기존 금속 소결층 삭제로 공정을 단순화하여, 생산성 및 경제성이 우수할 수 있다.The yoke liner of the present invention is excellent in noise and vibration reduction effect and can prevent contact between metals even under abrasion and heavy load conditions of the yoke liner lubricant layer, thereby improving the NVH (Noise, Vibration and Harshness) , The process can be simplified by eliminating the existing metal sintered layer, and productivity and economy can be excellent.
스티어링 기어용 For steering gears 요크라이너Yoke liner 제조방법 Manufacturing method
본 발명의 다른 관점은 스티어링 기어용 요크라이너 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 스티어링 기어용 요크라이너 제조방법은 충전제가 분산된 불소계 탄화수소 수지에 강화 섬유시트를 함침하는 단계; 상기 강화섬유시트를 가압 및 경화하여, 윤활층을 형성하는 단계; 및 금속기재 표면에 상기 윤활층을 적층하여 가압하는 단계;를 포함하며, 상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 포함한다.Another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a yoke liner for a steering gear. In one embodiment, the method for manufacturing a yoke liner for a steering gear includes the steps of impregnating a reinforcing fiber sheet with a fluorinated hydrocarbon resin in which a filler is dispersed; Pressing and curing the reinforcing fiber sheet to form a lubricating layer; And laminating and pressing the lubricating layer on the metal base surface, wherein the reinforcing fiber sheet comprises aramid fibers.
한 구체예에서 상기 충전제가 분산된 불소계 탄화수소 수지의 온도는 150~400℃일 수 있다. 상기 범위에서 혼합성 및 성형성이 우수할 수 있다. 상기 충전제는 흑연(graphite) 분말과, 이황화몰리브덴(MoS2) 분말, 탄소 분말, 구리 분말, 청동 분말, 유리 섬유, 및 탄소 섬유 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 충전제 및 불소계 탄화수소 수지는, 전술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 한 구체예에서 상기 함침은 2회 이상 반복하여 실시할 수 있다.In one embodiment, the temperature of the fluorinated hydrocarbon resin in which the filler is dispersed may be 150 to 400 ° C. In the above range, excellent mixing property and moldability can be obtained. The filler may include at least one of graphite powder, molybdenum disulfide (MoS 2 ) powder, carbon powder, copper powder, bronze powder, glass fiber, and carbon fiber. The filler and the fluorinated hydrocarbon resin can be the same as those described above, so that a detailed description thereof will be omitted. In one embodiment, the impregnation may be repeated two or more times.
한 구체예에서 상기 윤활층을 형성시, 상기 강화섬유시트를 50~300 bar의 압력으로 가압하여 형성할 수 있다. 상기 압력으로 가압시, 상기 강화섬유시트 표면에 충전제가 분산된 불소계 탄화수소 수지를 포함하는 코팅액이 용이하게 형성되며, 상기 윤활층의 기계적 강도가 우수할 수 있다.In one embodiment, when forming the lubricant layer, the reinforcing fiber sheet may be formed by pressing at a pressure of 50 to 300 bar. A coating liquid containing a fluorinated hydrocarbon resin in which a filler is dispersed is easily formed on the surface of the reinforcing fiber sheet, and the mechanical strength of the lubricating layer can be excellent.
한 구체예에서 상기 금속기재 표면은 산처리(에칭)될 수 있다. 상기 표면 처리시, 상기 윤활층의 부착성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the metal substrate surface may be acid treated (etched). The adhesion of the lubricating layer may be excellent during the surface treatment.
한 구체예에서 상기 금속기재 표면에 상기 윤활층을 100~350℃에서 50~300 bar 의 압력으로 가압할 수 있다. 상기 온도 및 압력 조건으로 가압시, 상기 금속기재층 표면에 윤활층이 견고하게 부착될 수 있다.In one embodiment, the lubricant layer may be pressed onto the surface of the metal substrate at a pressure of 50 to 300 bar at 100 to 350 < 0 > C. The lubricating layer can be firmly attached to the surface of the metal base layer under the above-mentioned temperature and pressure conditions.
한 구체예에서 금속기재층의 두께는 0.1~10mm로 형성될 수 있다. 상기 두께에서 강도 및 성형성이 우수할 수 있다. 상기 금속기재층은 전술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.In one embodiment, the thickness of the metal substrate layer may be from 0.1 to 10 mm. The strength and moldability can be excellent in the above thickness. The metal base layer may be the same as that described above, and a detailed description thereof will be omitted.
상기 윤활층의 두께는 0.2mm~5mm일 수 있다. 상기 범위에서 본 발명의 내마모성 및 윤활성이 우수할 수 있다.The thickness of the lubricating layer may be between 0.2 mm and 5 mm. The abrasion resistance and lubricity of the present invention can be excellent in the above range.
한 구체예에서 상기 강화섬유시트의 두께는 0.2mm~0.6mm일 수 있다. 상기 두께에서, 본 발명의 내마모성 및 윤활성이 우수할 수 있다. 예를 들면 0.35~0.45mm일 수 있다. 상기 강화섬유시트는 전술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.In one embodiment, the thickness of the reinforcing fiber sheet may range from 0.2 mm to 0.6 mm. With the above thickness, the abrasion resistance and lubricity of the present invention can be excellent. For example, 0.35 to 0.45 mm. Since the reinforcing fiber sheet can use the same material as that described above, a detailed description thereof will be omitted.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말 및 유리 섬유를 1:0.1~1:5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 윤활층의 윤활특성, 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the filler may comprise graphite powder and glass fibers in a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 5. When included in the above weight range, the lubrication characteristics, abrasion resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
한 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말 및 탄소 분말을 1:0.1~1:5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 윤활층의 윤활특성, 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the filler may include graphite powder and carbon powder in a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 5. When included in the above weight range, the lubrication characteristics, abrasion resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
다른 구체예에서 상기 충전제는 흑연 분말, 이황화몰리브덴 분말 및 유리 섬유를 1:0.1~5:0.1~5 중량비로 포함할 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 상기 윤활층의 윤활특성, 내마모성 및 내크리프성이 우수할 수 있다.In another embodiment, the filler may include graphite powder, molybdenum disulfide powder, and glass fiber in a weight ratio of 1: 0.1-5: 0.1-5. When included in the above weight range, the lubrication characteristics, abrasion resistance and creep resistance of the lubricating layer can be excellent.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 성분은 하기와 같다.The ingredients used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) 금속기재: 두께 0.7mm의 냉연강판(SPCC, SUMITOMO사 제조)을 준비하였다.(1) Metal substrate: A cold-rolled steel sheet (SPCC, manufactured by SUMITOMO Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm was prepared.
(2) 강화섬유시트: 밀도: 269g/m2, 두께: 0.35mm, 인장강도: 경사방향 7806N/5cm, 경사방향 9728N/5cm 이고, 신율: 경사방향 9.3%, 경사방향 2.9%이며, 아라미드 섬유(Kevlar®, dupont사 제조)를 격자 형태로 직조한 것을 준비하였다.(2) Reinforced fiber sheet: density: 269 g / m 2 , thickness: 0.35 mm, tensile strength: 7806 N / 5 cm in the oblique direction, 9728 N / 5 cm in the oblique direction, elongation: 9.3% a (Kevlar ®, dupont Co., Ltd.) was prepared, woven into a lattice form.
(3) 충전제(3) Fillers
(3-1) 평균 입경크기가 44㎛인 흑연 분말(TIMREX® KS44, TIMKAL사 제조)을 사용하였다.(3-1) A graphite powder having an average particle size of 44 μm (TIMREX ® KS44, manufactured by TIMKAL) was used.
(3-2) 평균 입경크기가 30㎛인 블랙 탄소 분말을 사용하였다.(3-2) A black carbon powder having an average particle diameter of 30 mu m was used.
(3-3) 평균 입경 크기(average fiber diameter)가 10㎛인 유리분말(CHOPVANTAGE® HP3270, PPG사 제조)을 사용하였다.(3-3) A glass powder (CHOPVANTAGE ® HP3270, manufactured by PPG) having an average fiber diameter of 10 μm was used.
실시예Example 1 One
요크라이너Yoke liner 제조 Produce
불소계 탄화수소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 용액 100 중량부에 충전제(흑연 분말) 20 중량부를 분산시킨, 350℃ 온도의 코팅액에 상기 강화 섬유시트를 함침한 다음 꺼내는 과정을 3회 반복하였다. 그 다음에, 상기 강화섬유시트가 함침된 불소계 탄화수소 수지를 20bar의 압력으로 가압 및 경화하여, 강화섬유시트의 겉표면과, 강화섬유시트 직조 섬유 사이에 형성된 코팅액을 포함하는, 두께 0.5mm의 윤활층을 형성하였다.The process of impregnating the reinforcing fiber sheet with the coating solution at 350 캜 and dispersing 20 parts by weight of the filler (graphite powder) in 100 parts by weight of the fluorinated hydrocarbon resin (polytetrafluoroethylene) solution was repeated three times. Then, the fluorinated hydrocarbon resin impregnated with the reinforcing fiber sheet was pressed and cured at a pressure of 20 bar to obtain a lubricating layer having a thickness of 0.5 mm including a coating liquid formed between the outer surface of the reinforcing fiber sheet and the fiber- Layer.
상기 금속기재의 표면을 산처리(에칭)하고, 상기 표면 처리된 금속기재에 상기 윤활층을 적층한 다음, 250℃에서 20bar의 압력으로 가압하여 스티어링 기어용 요크라이너를 제조하였다.The surface of the metal substrate was subjected to acid treatment (etching), the lubricating layer was laminated on the surface-treated metal substrate, and then pressurized at 250 ° C under a pressure of 20 bar to prepare a yoke liner for a steering gear.
실시예Example 2 2
불소계 탄화수소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 용액 100 중량부에 충전제로 평균 입경크기가 44㎛인 흑연 및 평균 입경크기가 0.5㎛인 탄소 분말(카본 블랙 분말) 33 중량부를 분산시킨, 350℃ 온도의 코팅액을 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 스티어링 기어용 요크라이너를 제조하였다.100 parts by weight of a fluorinated hydrocarbon resin (polytetrafluoroethylene) solution was mixed with 33 parts by weight of graphite having an average particle size of 44 μm and carbon powder (carbon black powder) having an average particle size of 0.5 μm as a filler, A yoke liner for a steering gear was prepared in the same manner as in Example 1 except that a coating liquid was used.
실시예Example 3 3
불소계 탄화수소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 용액 100 중량부에 충전제로 평균 입경크기가 44㎛인 흑연 20 중량부 및 평균 입경 크기가 10㎛인 유리 섬유 5 중량부를 분산시킨, 350℃ 온도의 코팅액을 적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 스티어링 기어용 요크라이너를 제조하였다.20 parts by weight of graphite having an average particle size of 44 탆 and 5 parts by weight of glass fibers having an average particle size of 10 탆 were dispersed as a filler in 100 parts by weight of a fluorinated hydrocarbon resin (polytetrafluoroethylene) A yoke liner for a steering gear was manufactured in the same manner as in Example 1 above.
비교예Comparative Example 1 One
상기 금속기재 표면에 청동을 사용하여 다공성 소결층을 제조한 다음, 상기 다공성 금속소결층에, 불소계 탄화수소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 용액 100 중량부에 충전제(평균 입경 크기가 10㎛인 유리 섬유) 20 중량부를 분산시킨 350℃ 온도의 코팅액을 도포하고, 20bar의 압력으로 가압 및 경화하여 두께 0.5mm의 윤활층을 제조하여 도 8과 같은 요크라이너를 제조하였다.A porous sintered layer was prepared by using bronze on the surface of the metal substrate. Then, 100 parts by weight of a fluorinated hydrocarbon resin (polytetrafluoroethylene) solution was added to the porous metal sintered layer with a filler (glass fiber having an average particle size of 10 μm ) Was coated on the surface of the base material and coated with a coating solution at a temperature of 350 ° C, and the mixture was pressurized and cured at a pressure of 20 bar to prepare a lubricating layer having a thickness of 0.5 mm.
비교예Comparative Example 2 2
메쉬 형태의 금속(청동) 시트를 불소계 탄화수소 수지(폴리테트라플루오로에틸렌) 용액 100 중량부에 충전제(평균 크기가 100㎛인 유리 섬유) 20 중량부를 분산시킨 350℃ 온도의 코팅액에 3회 함침하고, 경화하여 두께 0.5mm의 윤활층을 형성한 다음, 상기 금속기재 표면에 상기 윤활층을 적층한 다음, 250℃에서 20bar의 압력으로 가압하여 스티어링 기어용 요크라이너를 제조하였다.A metal (bronze) sheet in the form of a mesh was impregnated three times in a coating liquid at 350 DEG C in which 100 parts by weight of a fluorinated hydrocarbon resin (polytetrafluoroethylene) solution and 20 parts by weight of a filler (glass fiber having an average size of 100 mu m) To form a lubricating layer having a thickness of 0.5 mm. The lubricating layer was laminated on the surface of the metal substrate, and then pressed at a pressure of 20 bar at 250 DEG C to prepare a yoke liner for a steering gear.
비교예Comparative Example 3 3
유리 섬유를 격자 형태로 직조하여 형성된 강화섬유시트를 적용한 것을 제외하고, 상기 비교예 2와 동일한 방법으로 요크라이너를 제조하였다.A yoke liner was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that a reinforcing fiber sheet formed by laminating glass fibers in a lattice form was used.
비교예Comparative Example 4 4
유리 섬유를 격자 형태로 직조하여 형성된 강화섬유시트를 적용한 것을 제외하고, 상기 비교예 2와 동일한 방법으로 요크라이너를 제조하였다.A yoke liner was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that a reinforcing fiber sheet formed by laminating glass fibers in a lattice form was used.
실험예Experimental Example
1. 마찰시험(1): 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 시편에 대하여, 도 6과 같은 슬라이딩식 마찰시험기를 사용하여, 마찰 시험을 실시하였다. 구체적으로, 상기 실시예 1~2, 및 비교예 1~2의 시편에 대하여 상대재로 탄소강(S45C)을 이용하여, 하기 표 1과 같은 측정조건을 이용하여 마찰계수 및 마모량(mm)을 측정하였다.1. Friction Test (1): Frictional tests were conducted on the specimens of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, using a sliding friction tester as shown in Fig. Specifically, the friction coefficient and the amount of wear (mm) were measured using the carbon steel (S45C) as a counter material for the specimens of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 and 2, using the measurement conditions shown in Table 1 below Respectively.
상기 실시예 및 비교예 시편에 정하중을 인가하고, 마찰력 측정부 거리를, 회전체 중심으로부터, 회전부의 거리인 x10 부위에서 측정하여 실마찰력의 1/10로 계산하였다. 즉, x10을 하고 시편 면적으로 나누어 마찰계수를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2, 표 3, 및 도 9에 나타내었다.A static load was applied to the specimens of the Examples and Comparative Examples, and the distance of the frictional force measuring portion was measured at a distance of x 10 from the center of the rotating body, and was calculated as 1/10 of the frictional force. That is, x 10 was obtained, and the friction coefficient was measured by dividing by the specimen area. The results are shown in Tables 2, 3, and 9 below.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 요크라이너가 장착된 요크바디를 나타낸 것이고, 도 8은 상기 비교예 1에 따라 제조된 요크라이너의 단면을 나타낸 광학현미경 사진이며, 상기 도 9는 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 마찰 시험결과를 나타낸 그래프이다. 7 (a) and 7 (b) show a yoke body equipped with a yoke liner according to Example 1 of the present invention, and Fig. 8 is an optical microscope And FIG. 9 is a graph showing the results of the friction tests of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
상기 표 2, 표 3 및 도 9의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예 1 및 2는, 본 발명의 아라미드 섬유를 포함하는 강화섬유시트를 미적용한 비교예 1~2에 비하여 마찰계수가 낮고, 마모량이 적음을 알 수 이었다. 또한, 금속소결층 및 금속시트를 적용한 비교예 1 및 2의 경우 마찰시험 실시 후 각각 34시간 및 10시간 이후 마찰 소음이 발생하여 시험을 중단하였다.Referring to the results of Tables 2, 3 and 9, Examples 1 and 2 of the present invention show that the friction coefficient is lower than those of Comparative Examples 1 and 2 in which a reinforcing fiber sheet containing an aramid fiber of the present invention is not used , And the amount of wear was small. Further, in the case of Comparative Examples 1 and 2 in which the metal sintered layer and the metal sheet were applied, friction noise was generated after 34 hours and 10 hours after the friction test, respectively, and the test was stopped.
2. 마찰시험(2): 상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에 대하여, 상기 마찰시험 (1)과 동일한 측정한 측정기를 사용하여, 온도: 120℃, 압력: 6.5kgf/cm2 및 속도: 1.0m/min 조건을 적용하여 마모량을 측정한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.2. Friction test (2): The friction stir test was conducted under the conditions of a temperature of 120 DEG C and a pressure of 6.5 kgf / cm < 2 > And a speed of 1.0 m / min. The results are shown in Table 4 below.
도 10은 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~3의 시편을 나타낸 사진이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 요크라이너의 단면을 나타낸 광학현미경 사진이다.FIG. 10 is a photograph showing the specimens of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 3, and FIG. 11 is an optical microscope photograph showing a cross section of a yoke liner according to an embodiment of the present invention.
상기 표 4의 결과를 참조하면 본 발명의 실시예 1~2의 경우, 비교예 1~3에 비해 마모량이 적었으며, 이를 통해 본 발명의 강화섬유시트를 적용한 요크라이너를 차량에 적용하는 경우, 차량의 NVH(Noise, Vibration and Harshness) 성능 개선 효과가 우수함을 알 수 있었다.In the case of applying the yoke liner using the reinforcing fiber sheet of the present invention to a vehicle, the wear amount of the reinforcing fiber sheets of Examples 1 and 2 of the present invention was smaller than those of Comparative Examples 1 to 3, It was found that the performance improvement of NVH (Noise, Vibration and Harshness) of the vehicle is excellent.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1: 스티어링 기어박스 2: 하우징
3: 랙바 4: 피니언
10, 11, 12: 금속기재층 20: 강화섬유시트
30: 코팅액 40: 충전제
41, 42: 금속소결층 50, 51, 52: 윤활층
100: 요크 라이너 200: 요크 바디1: Steering gear box 2: Housing
3: Rack bar 4: Pinion
10, 11, 12: metal base layer 20: reinforcing fiber sheet
30: coating liquid 40: filler
41, 42: metal sintered
100: yoke liner 200: yoke body
Claims (13)
상기 금속기재층의 표면에 형성되는 윤활층;을 포함하며,
상기 윤활층은 강화섬유시트에 코팅액이 함침된 구조를 가지며,
상기 코팅액은 불소계 탄화수소 수지 및 충전제를 포함하고,
상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어용 요크라이너.
A metal base layer; And
And a lubricant layer formed on a surface of the metal base layer,
The lubricating layer has a structure in which a reinforcing fiber sheet is impregnated with a coating liquid,
Wherein the coating liquid comprises a fluorinated hydrocarbon resin and a filler,
Characterized in that the reinforcing fiber sheet comprises aramid fibers.
The yoke liner for a steering gear according to claim 1, wherein the thickness of the metal base layer is 0.1 mm to 10 mm, and the thickness of the lubricant layer is 0.2 mm to 5 mm.
The yoke liner for a steering gear according to claim 1, wherein the fluorinated hydrocarbon polymer comprises polytetrafluoroethylene (PTFE).
The yoke liner for a steering gear according to claim 1, wherein the reinforcing fiber sheet is formed by weaving aramid fibers in a lattice form.
The yoke liner for a steering gear according to claim 1, wherein the thickness of the reinforcing fiber sheet is 0.2 mm to 0.6 mm.
The yoke liner for a steering gear according to claim 1, wherein the filler comprises at least one of graphite powder, carbon powder, molybdenum disulfide powder, copper powder, bronze powder, glass fiber and carbon fiber.
7. The yoke liner for a steering gear according to claim 6, wherein the filler comprises graphite powder and carbon powder at a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 5.
2. The steel plate according to claim 1, wherein the metal base layer comprises at least one of a cold-rolled steel sheet, a martensitic stainless steel sheet, a ferritic stainless steel sheet, an austenitic stainless steel sheet, a two-phase stainless steel sheet and a zinc- Yoke liner for steering gear.
상기 강화섬유시트를 가압 및 경화하여, 윤활층을 형성하는 단계; 및
금속기재 표면에 상기 윤활층을 적층하여 가압하는 단계;를 포함하며,
상기 강화섬유시트는 아라미드 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어용 요크라이너 제조방법.
Impregnating the reinforcing fiber sheet with the fluorinated hydrocarbon resin in which the filler is dispersed;
Pressing and curing the reinforcing fiber sheet to form a lubricating layer; And
And laminating and pressing the lubricating layer on the surface of the metal base,
Wherein the reinforcing fiber sheet comprises aramid fibers. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
[10] The method of claim 9, wherein the reinforcing fiber sheet is formed by weaving the aramid fibers in a lattice form.
The method of manufacturing a yoke liner for a steering gear according to claim 8, wherein when forming the lubricant layer, the reinforcing fiber sheet is pressed at a pressure of 50 to 300 bar.
The method of manufacturing a yoke liner for a steering gear according to claim 8, wherein the lubricating layer is laminated on the surface of the metal substrate and the pressing is performed at a pressure of 50 to 300 bar at 100 to 350 deg.
The method as claimed in claim 8, wherein the filler comprises at least one of graphite powder, carbon powder, molybdenum disulfide powder, copper powder, bronze powder, glass fiber and carbon fiber.
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