KR960000994B1 - 다공질 미끄럼축받이 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

다공질 미끄럼축받이 및 그의 제조방법

[도면의 간단한 설명]

제1도는 필로우블록의 사용상태의 종단정면도.

제2도는 동상의 종단측면도.

제3도는 함유축받이의 확대단면도.

제4도는 그리이스의 전단속도와 외관점도의 관계를 도시한 그래프.

제5도는 본 발명에 관한 제조방법의 순서를 도시한 공정도.

제6도는 본 발명에 의한 다공질 미끄럼축받이의 사용예를 도시한 종단면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 다공질소결체에 윤활제를 한침시켜서 이루어지는 다공질미끄럼 축받이 및 제조방법에 관한 것이다.

[배경기술]

다공질 미끌럼축받이는 가전제품용모우터, 자동차용모우터 등에 많이 사용되고 있다. 이 축받이는, 소결체의 기공중에 윤활유를 함침유지시켜 사용시에 그의 윤활유를 미끄러짐면에 삼출시킴으로써 축받이의 장기사용을 가능하게 하고 있다.

다공질 미끄럼축받이의 기재(基材)는 통상 철·동·아연·주석·흑연·니켈 등 또는 이들을 조합시킨 합금의 미분립에 혼합, 압축성형, 소성, 정형등의 처리를 시행하여 얻어지는 균일한 다공질조직을 가지는 소결체이고 대략 50㎛(대개는 10㎛이하)의 세공이 분포하고 있는 것이 일반적이다.

그런데, 이와같이 다공질 미끄럼축받이의 장기간의 사용을 가능하게 하기 위하여는 그의 세공내에 충분한 양의 윤활유를 함침시켜 둘 필요가 있으나, 상기의 윤활유는 표면장력과 점도에 의해서만 소결체의 기공중에 유지되기 때문에 축받이의 마찰열이나 고온분위기중에 있어서는 윤활유의 점도가 저하하고 온도상승에 의한 윤활유의 체적증가와 더불어, 축받이 외로 유출하는 경우가 있다. 이 때문에 사용온도 범위가 제한됨과 동시에 내구성이 열화하는 문제가 있다.

이와같은 문제를 없애기 위해 장치의 내구성이 요구되는 것에 대하여는 펠트, 등심등에 의한 기름탱크를 설치하고 이것을 축받이 외표면에 접촉시키는 수단이 채용된다.

그러나 이와같은 수단을 채용하면 기름의 오염을 싫어하는 용도에 있어서는, 기름누설을 방지하는 시일등이 필요하게 되고 그결과 설계의 자유도가 제한됨과 동시에 비용증가의 원인으로 된다.

그래서 본 발명은 기름탱크등을 사용하는일 없이 간단한 수단에 의해 윤활체의 유출을 방지할 수 있는 함유축받이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다공질소결체에 윤활제를 함침시켜서 이루어지는 다공질 미끄럼축받이에 있어서, 소결체에 증조제(憎稠制) 농도 3중량% 미만의 그리이스 또는 기름으로 이루어지는 윤활제를 함침시키고, 상기 소결체의 외표면에 증조제농도 3중량% 이상의 그리이스로 이루어지는 윤활제를 소요두께로 함침시킨 구성으로 한 것이다.

소결체에 함침된 윤활제는 미끄럼면에 유출되고 윤활에 기여한다. 외표면에 있어서는 기공의 개방끝이 증조제농도가 비교적 높은 단단한 윤활제에 의해 폐색되기 때문에 내부의 부드러운 윤활제의 유출이 방지된다.

또한 본 발명은 그와같은 다공질 미끄럼축받이의 제조방법으로서 반고체상 그리이스에 함유하는 결정제(증조체)를 미세입자로 함과 동시에 균일분산화 시키는 균질화처리를 시행하고, 이 그리이스를 다공질 미끄럼축받이의 세공내에 진공함침시킨다고하는 방법을 채용한 것이다.

[발명을 실시하기 위한 최량형태]

제1도 및 제2도는 다공질 미끄럼축받이(1)를 강판제하우징(2)에 의해 유지한 필오우블록을 도시한다. 축받이(1)는 축(3)을 회전자유롭게 지지하는 축구멍(4)를 가지고 그의 축구멍(4)의 내면이 미끄럼면으로 되어 있다. 축받이(1)는 종래공지의 다공질소결체(5)으로부터 이루어지고, 그의 기공내부에 기름 또는 증조제농도가 3%미만의 그리이스로 이루어지는 부드러운 윤활제(6)를 함침시켜, 외표면에는 증조제농도가 3% 이상인 그리이스로 이루어지는 윤활제(7)를 소요두께로 함침시킨다. 단단한 그리이스(7)는 고화하여 기공의 개방끝을 폐색하고 내부의 부드러운 그리이스(6)의 유출을 저지한다.

외표면이 단단한 그리이스(7)의 점도는 너무 높으면 기공내로의 침입이 곤란하게 되고 소결체(5)의 외표면에 솟아오름이 생기기 때문에 제품의 취급상 바람직하지 못하다. 이 때문에 증조제농도의 상한은 50%정도, 바람직하기로은 25%정도이다.

부드러운 그리이스(6) 및 단단한 그리이스(7)의 증조제로서는, 리튬, 나트륨, 마그네슘, 바륨, 알루미늄 등의 비누를 사용한다. 이들 증조제는 기유(基油)중에 분산하여 미셀구조를 취하고 반고체의 상태로하는 역할을 수행하는 것이다. 그리이스의 전단속도와 외관점도의 관계는 제4도에 도시한 바와같이 전단속도가 영인 축받이 외주면에 있어서는 3%정도의 그리이스라도 1포아즈의 기유를 사용한 것으로 1000포아즈이상으로 된다. 한편 전단속도가 큰 미끄럼면에 있어서는 외관점도는 충분히 작다.

이와같은 관계에서 명백한 바와같이 미끄럼면에서는 기름과 동일의 거동을 표시하는 그리이스도 외주면의 전단력이 걸리지 않은 곳에서는 고점도의 기름으로서 행동한다. 이 때문에 함침그리이스의 누설방지에 유효하게 작용한다.

또 내부에 함침시키는 부드러운 그리이스(6)와 외표면에 함침시키는 단단한 그리이스(7)의 구체예를 제1표에 표시한다.

[표 1]

다음에 본 발명에 의한 제조방법의 실시예를 첨부도면 제5도와 제6도에 의거하여 설명한다.

통상 반고체상의 그리이스는 기유, 즉, 석유계 윤활유, 합성윤활유(예컨대 실리콘유·폴리-α-올레핀등)에 통상의 윤활그리이스에 사용되는 각종 첨가제(예컨대 산화방지제·청정분산제·극압제·마모방지제·유성향상제·마찰조정제·점도지수향상제·유동점경화제·녹방지제·거품방지제등)를 필요에 따라서 공존시키면서 증조제를 가하여 혼합하고, 이것을 상전이온도로까지 가열용융시켜서 액체그리이스로한후 냉각하에 제작된다.

제5도와 같이 본 발명에 있어서의 제조방법은 반고체상 그리이스를 제조하는 그리이스제조공정(10)과, 반고체상그리이스를 전단가공하여 액상그리이스로하는 균질화처리공정(11)과 액상그리이스를 가열하여 액체그리이스로한 상태로 소결축받이내로 함침시키는 진공하침공정(12)을 순차 거쳐 행하여 진다.

우선, 그리이스제조공정(10)에 있어서 제작된 냉각후의 반고체상 그리이스에 전단가공에 의한 균질화처리를 시행하면 증조체로부터 이루어지는 결정체가 미세입자로 됨과 동시에 균일분산화되게 된다.

이것에 의해 반고체상 그리이스는 액상그리이스로 되어서 외관점도가 저하됨과 동시에 소결축받이의 세공에 대한 그리이스의 침입성이 좋아진다.

다음에 상기와 같이 균질화처리를 시행한 액상그리이스를 소결축받이에 대하여 진공함침한다. 진공함침공정(12)은 종래와 같이 진공용기내에 소결축받이를 배치한후, 용기내를 진공으로하여 상기 액상그리이스를 주입하고 용기내를 가열하여 액체그리이스로한 상태로 소결축받이 내에 함침시켜 함침완료후에 대기압으로한 용기내에서 잔량의 액체그리이스를 회수하고 소결축받이를 꺼낸다.

상기의 진공함침공정(12)에 있어서, 사용되는 그리이스는 반고체상의 그리이스로 균질화처리를 시행하고, 액상그리이스로하여 외관점도를 저하시키고 있기 때문에 진공함침공정시에 액체그리이스로 하기 위하여 함침온도는 70℃∼100℃와 종래의 약 반이하로 저하시킬 수가 있다. 또 본 발명의 제조방법은 상기한 소결축받이에 대한 그리이스의 함침과 같이 펠트에 대하여도 그리이스의 함침이 가능하게 된다.

제2도는 그리이스를 함침시킨 다공질의 미끄럼축받이(21)에 그리이스함침펠트(22)를 조합시킨 구조를 도시하고 회전축(23)을 지지하는 미끄럼축받이(21)의 구상외주면을 유니트프레임(24)과 스프링리테이너(25)로 유지하고 그리이스함침펠트(22)를 미끄럼축받이(21)의 외면에 접촉하도록 유니트프레임(24)과 스프링리테이너(25)사이에 끼워넣고 유지하고 있다.

이와같이 그리이스를 함침시킨 펠트(22)는 온도변화에 대한 그리이스유지력이 높고 분위기온도가 높아져도 그리이스의 누설이 적고, 그리이스를 함침한 미끄럼축받이(21)에 대하여 동질의 그리이스를 보급할 수 있고, 그리이스의 성능저하가 없고 축받이의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

상기와 같이 펠트(22)에 그리이스를 함침시킨 경우 그리이스의 유지력이 높고 누설이 없어 미끄럼축받이와의 조합에 의해 입형모우터용축받이로서 유효하다.

이상과같이 반고체상그리이스에 균질화처리를 시행한후 다공질 미끄럼축받이에 진공합침시키도록 하였기 때문에 반고체상 그리이스의 주로서 증조제로부터 이루어지는 결정체를 균질화처리에 의해 미세입자로 함과 동시에 균일분산화시킬 수가 있고, 이것에 의해 다공질 미끄럼축받이로의 침입성이 좋아짐과 동시에 외관점도가 저하하고 진공함침공저에 있어서의 축받이로의 그리이스함침이 효율좋게 행하여 진다.

또, 진공함침공정시의 가열함침온도가 종래에 비하여 약 반이하로 저하하고 가열설비의 간략화와 함침시간의 단축화를 도모할 수가 있고 작업원가를 저감할 수 있다. 또한, 그리이스의 함침온도를 저하시킬 수가 있기 때문에 가열에 의한 그리이스의 산화발생을 적게하고 그리이스성상의 열화를 방지할 수가 있다.

Claims (2)

1. 다공질소결체(5)에 윤활유를 함침시켜서 이루어지는 다공질 미끄럼축받이에 있어서 상기 소결체(5)에 증조제농도 3중량% 미만의 그리이스 또는 기름으로 이루어지는 윤활제(6)를 함침시키고 소결체의 외표면에 증조제 농도 3중량% 이상의 그리이스로 이루어지는 윤활제(7)를 소요두께로 함침시킨 것을 특징으로 하는 다공질 미끄럼축받이(1).
2. 윤활제를 그안에 함유하는 결정체가 미세입자가 되도록 함과 동시에 균일하게 분산되도록 균질화처리를 시행하고, 이 윤활제를 다공질 미끄럼축받이의 세공내에 진공합침시키는 것을 특징으로 하는 다공질 미끄럼축받이의 제조방법.