KR100211888B1

KR100211888B1 - Manufacturing process of thrust bearing

Info

Publication number: KR100211888B1
Application number: KR1019960043328A
Authority: KR
Inventors: 오세욱
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1999-08-02
Anticipated expiration: 2016-09-30
Also published as: KR19980023824A

Abstract

본 발명은 스러스트 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속회전하는 회전체와 비회전체사이에 제공되어 마찰면에 유막을 형성하여 유체마찰을 이루며 축방향 부하를 지탱하고, 그 유체마찰면에 부하지지능력을 향상시키기 위한 헤링본그루브를 갖는 스러스트 베어링의 제조방법에 관한 것으로서, 회전체와 비회전체 사이에 개재되어 회전체와 접하는 마찰면을 갖는 스러스트 베어링을 구성함에 있어서, 환형의 베어링베이스(10)와, 면상에 헤링본그루브(24)가 관통 형성되는 박형의 마찰부재(20)를 구비하고, 상기 마찰부재(20)를 베어링베이스(10)에 접착하며, 그 주연에 코팅층(30)을 형성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a thrust bearing, and more particularly, to a thrust bearing which is provided between a rotating body rotating at a high speed and a non-rotating body so as to form an oil film on the friction surface to support the axial load, The present invention relates to a method of manufacturing a thrust bearing having a herringbone groove for enhancing the ability of a thrust bearing having an annular bearing base 10 and an annular bearing base 10 in the construction of a thrust bearing interposed between a rotating body and a non- And a thin friction member 20 having a herringbone groove 24 formed on the surface of the friction member 20. The friction member 20 is bonded to the bearing base 10 and the coating layer 30 is formed on the periphery thereof .

Description

Manufacturing method of thrust bearing

본 발명은 스러스트 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속회전하는 회전체와 비회전체사이에 제공되어 마찰면에 유막을 형성하여 유체마찰을 이루며 축방향 부하를 지탱하고, 그 유체마찰면에 헤링본그루브를 형성하여 부하지능력을 향상시키는 스러스트 베어링의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thrust bearing, and more particularly, to a thrust bearing which is provided between a rotating body rotating at a high speed and a non-rotating body to form an oil film on the friction surface to support fluidic friction and axial load, So as to improve the abrasion resistance of the thrust bearing.

일반적으로 스러스트 베어링은 회전체에 발생하는 축방향 부하를 지지하는 것으로서, 이러한 스러스트 베어링은 여러가지형태가 개발되어 있는데, 예를들면, 볼베어링을 이용하는 것과 메탈베어링을 이용하는 것등이 개발되어 있다. 상기 전자의 볼베어링을 이용하는 경우는 리테이너에 의해 원주상으로 지지되는 다수의 볼 양측에 링을 제공하여 이루어지는 것으로 큰부하용으로 적합하나 주기적인 오일보충을 필요로 하고, 볼이 유동할 수 있는 갭을 필요로 하므로 소음 및 진동에 약한 문제를 갖고 있고, 상기 후자의 경우는 주로 다공질형태의 소결합금으로 제작되어 일정량의 오일을 함유하고 있으므로 일정기간 동안 오일보충없이 베어링기능을 수행할 수 있으며, 회전체와 면접촉을 이루게되므로 안정된 회전을 이루게되어 작은 하중을 받는 회전체의 축방향 부하 지지용으로 주로 사용된다.Generally, thrust bearings support an axial load generated in a rotating body. Various types of thrust bearings have been developed. For example, ball bearings and metal bearings have been developed. In the case of using the above-mentioned electron ball bearing, a ring is provided on both sides of a large number of balls circumferentially supported by a retainer, which is suitable for a large load but requires a periodic oil replenishment and a gap And in the latter case, it is mainly made of a porous sintered alloy and contains a certain amount of oil. Therefore, it is possible to perform the bearing function without oil replenishment for a certain period of time, And thus it is used mainly for supporting the axial load of the rotating body which receives a small load.

또한, 상기 후자의 메탈베어링은 회전체와의 사이에 유막을 형성하여 회전체와 유체마찰을 이루며 마찰 및 마모를 감소시키며, 축방향 부하를 지탱하게 된다. 또한 회전체와 접하는 면 즉, 유체마찰을 이루는 면에는 소정형태를 갖는 일정깊이의 홈을 형성하여 축방향 부하에 대한 지탱력을 향상시키는 이른바 헤링본그루브가 형성된 것이 개발되어 있다.In addition, the latter metal bearing forms a fluid film with the rotating body to form a fluid friction with the rotating body to reduce friction and abrasion, and to support the axial load. In addition, a so-called herringbone groove has been developed in which grooves having a predetermined depth and having a predetermined shape are formed on a surface in contact with the rotating body, that is, surfaces forming fluid friction, so as to improve a supporting force against an axial load.

이하에서 언급되는 스러스트 베어링은 헤링본그루브가 형성된 메탈베어링을 의미한다.The thrust bearing referred to below means a metal bearing in which a herringbone groove is formed.

제1도에는 종래의 스러스트 베어링의 일례가 도시되어 있다. 이에 따르면 축의 관통을 허용하는 축공(2)을 가지며 적어도 어느 일면에 회전체와 마찰하는 마찰면(3)을 갖는 스러스트 베어링(1)이 도시된다. 마찰면(3)은 정도높은 평면형태로 이루어지며 마찰면(3)상에 오일이 공급되어 회전체와의 사이에 유막을 형성하게 된다. 또한, 마찰면(3)에 소정 형태의 헤링본그루브(4)를 형성하여 회전시 오일을 마찰면의 중심으로 유도시켜 내경단과 외경단으로부터 그들사이의 중간지점으로 향할수록 압력이 커지도록하여 부하지지력을 향상시킬 수 있도록 구성된다.FIG. 1 shows an example of a conventional thrust bearing. There is shown a thrust bearing (1) having a shaft hole (2) that permits penetration of the shaft and having a friction surface (3) which rubs against the rotating body on at least one side. The friction surface 3 is formed in a planar shape of a high degree and oil is supplied onto the friction surface 3 to form an oil film with the rotating body. In addition, the herringbone grooves (4) of a predetermined shape are formed on the friction surface (3) to induce the oil to the center of the friction surface during rotation so that the pressure increases from the inner diameter stage and the outer diameter stage toward the intermediate point therebetween, .

이러한 스러스트 베어링에 상기와 같은 헤링본그루브(4)를 형성함에 있어서는 스러스트 베어링(1)의 상면에 에칭 또는 초음파가공을 실시하게 된다. 상기 전자의 에칭에 의한 방법은 스러스트 베어링의 상면을 손상시킬 우려가 크고, 헤링본그루브의 깊이설정에 어려움이 있는 단점이 있으므로 최근에는 비교적 정도높은 가공을 실시할 수 있는 상기 후자의 초음파가공을 주로 이용하여 헤링본그루브(4)를 형성하게 된다. 이러한 초음파가공을 실시한 후에는 헤링본그루브(4)의 주연에 초음파가공으로 인해 발생되는 버(burr)등의 제거를 위한 폴리싱(polishing)을 실시하여 헤링본그루브를 완성하게 된다.In forming such a herringbone groove 4 in the thrust bearing, the upper surface of the thrust bearing 1 is subjected to etching or ultrasonic processing. The above-mentioned method of etching the electrons has a drawback of damaging the upper surface of the thrust bearing and difficulty in setting the depth of the herringbone groove. Therefore, recently, the latter ultrasonic processing, which is capable of relatively high- Thereby forming a herringbone groove 4. After the ultrasonic processing is performed, the herringbone groove 4 is polished to remove burrs and the like generated due to the ultrasonic machining to complete the herringbone groove.

그러나 상기와 같은 초음파가공을 이용하여 헤링본그루브를 형성하는 스러스트 베어링 제조방법은 고가의 초음파가공을 이용하게 되므로 제조원가가 많이 소요되고, 즉, 초음파가공이 높은 정밀도를 유지할 수 있으나 고가의 장비를 필요로 하고, 특히, 각각의 스러스트 베어링을 하나씩 가공하여야 하므로 가공시간이 지연되므로 생산성이 매우 불량한 문제를 갖고 있었다.However, since the manufacturing method of the thrust bearing which forms the herringbone grooves by using the ultrasonic machining as described above uses expensive ultrasonic machining, the manufacturing cost is high, that is, the ultrasonic machining can maintain high precision, In particular, since each thrust bearing must be machined one by one, the machining time is delayed, so that the productivity is very poor.

이에, 본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 정밀도가 양호한 헤링본그루브를 형성함과 동시에 제조원가를 절감하며, 제조를 용이하게 이룰 수 있는 스러스트 베어링의 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a manufacturing method of a thrust bearing which can form a herringbone groove with good precision, reduce manufacturing cost, and facilitate manufacture .

제1도는 종래의 스러스트 베어링의 구성을 보인 사시도.FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a conventional thrust bearing. FIG.

제2도는 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 구성을 보인 분해사시도.FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of a thrust bearing according to the present invention. FIG.

제3도 내지 제5도는 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 제조공정을 설명하기 위한 공정도.FIGS. 3 to 5 are diagrams for explaining the manufacturing process of the thrust bearing according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 베어링베이스 12 : 축공10: Bearing base 12:

20 : 마찰부재 22 : 축공20: friction member 22:

24 : 헤링본그루브 30 : 코팅층24: Herringbone groove 30: Coating layer

본 발명의 목적은 회전체와 비회전체 사이에 개재되어 회전체와 접하는 마찰면을 갖는 스러스트 베어링을 구성함에 있어서, 환형의 베어링베이스와, 면상에 헤링본그루브가 관통 형성되는 박형의 마찰부재를 구비하고, 상기 마찰부재를 베어링베이스에 접착하며, 그 주연에 코팅층을 형성하여 달성될 수 있다.An object of the present invention is to provide a thrust bearing having a frictional surface which is interposed between a rotating body and a non-rotating body and has a frictional surface in contact with the rotating body, the frictional member includes an annular bearing base and a thin frictional member having a surface on which a herringbone groove is formed , Bonding the friction member to the bearing base, and forming a coating layer on the periphery thereof.

이하, 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the thrust bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도에는 본 발명에 따른 스러스트 베어링이 도시되어 있는데, 이에 따르면 축공(12)을 갖는 환형의 베어링베이스(10)가 구비되고, 이 베어링베이스(10)의 일면에 접착되는 것으로, 상기 축공(12)과 대응하는 축공(22)을 가지며 면상에 헤링본그루브(24)가 관통 형성되어 있는 마찰부재(20)가 구비된다. 상기 마찰부재(20)는 미크론(μ)단위의 두께를 갖는 것으로 박형의 재료로부터 프레스작업에 의해 성형되고, 이때 헤링본그루브(24)가 함께 형성된다.2 shows a thrust bearing according to the present invention. The thrust bearing according to the present invention is provided with an annular bearing base 10 having a shaft hole 12 and is adhered to one surface of the bearing base 10, And a friction member 20 having a shaft hole 22 corresponding to the shaft 12 and having a herringbone groove 24 formed on the surface thereof. The friction member 20 has a thickness in the order of microns (μ) and is formed from a thin material by a pressing operation, in which the herringbone grooves 24 are formed together.

상기 베어링베이스(10)는 적어도 상기 마찰부재(20)보다 큰 두께를 갖도록 구성되어야 한다.The bearing base 10 should be configured to have a thickness greater than at least the friction member 20.

제3도 내지 제5도에는 본 발명에 따른 스러스트 베어링의 제조공정이 도시되는데, 먼저 제3도에서와 같이 베어링베이스(10)와, 헤링본그루브(24)를 갖는 마찰부재(20)를 구비한다. 상기 베어링베이스(10)는 상대적으로 두꺼운 재료로부터 프레스 가공되고, 상기 마찰부재(20)는 베어링베이스(10)에 비해 얇은재료로부터 프레스 가공되는 것으로, 베어링베이스(10)와 동일한 링형태로 구성되며, 헤링본그루브(24)는 프레스가공시 일괄하여 성형된다. 그리고 상기 베어링베이스(10)와 마찰부재(20)는 세척공정을 거치며 세척완료시에 상기 세척액을 매개로 하여 상호 가접착(假接着)된다.3 to 5, there is shown a process for manufacturing a thrust bearing according to the present invention. First, as shown in FIG. 3, a bearing base 10 and a friction member 20 having a herringbone groove 24 are provided . The bearing base 10 is pressed from a relatively thick material and the friction member 20 is pressed from a thinner material than the bearing base 10 and is formed in the same ring shape as the bearing base 10 And the herringbone grooves 24 are integrally formed during the press working. The bearing base 10 and the friction member 20 are subjected to a cleaning process, and are mutually adhered via the cleaning solution when they are cleaned.

본 발명에 따르면 상기 세척액으로는 알코올이 적합하다.According to the present invention, alcohol is suitable as the washing liquid.

제4도에 따르면 마찰부재(20)와 베어링베이스(10)는 상호 정도높은 면을 갖는 것으로 이러한 정도높은 두개의 부재를 면접촉시키게 되면, 예컨대 블록게이지 등과 같이 면과 면사이에 진공도가 높아지므로 두 부재가 매우 긴밀하게 근접된다. 상세하게 설명하면 정도가 높은 두 부재를 접촉시키면, 접하는 두 면 사이에 접촉 면적이 커져 마찰저항이 크게 증가하기 때문에 두 부재가 긴밀하게 접촉되는 것이다. 이때 액체물질이 상기 면과 면사이에 제공되면 정도높은 면과 면사이에 발생되는 미세 공간상에 충진되므로 액체고유의 친화력으로 인해 더욱 그 가접착강도가 커지게 되므로 마찰부재(20)은 베어링베이스(10)에 대해 유동되지 않게되는 것이다.According to FIG. 4, the friction member 20 and the bearing base 10 have mutually high surfaces. If such two members as high in level are brought into surface contact with each other, the degree of vacuum is increased between the surface and the surface such as a block gauge Both members are very close together. In detail, when the two members having a high degree of contact are brought into contact with each other, the contact area between the two contacting surfaces is increased and the frictional resistance is greatly increased. In this case, if the liquid material is provided between the surface and the surface, the liquid material is filled on the fine space generated between the surface and the surface, so that the adhesion strength of the friction material 20 becomes greater due to the inherent affinity of the liquid. (Not shown).

제5도에 따르면 상기와 같이 베어링베이스(10)의 상면에 가접착된 상태의 마찰부재(20)의 상면에 코팅을 실시하여 코팅층(30)을 형성한다. 코팅층(30)은 마찰부재(20) 및 베어링베이스(10) 전체를 포함하는 외면 전체에 실시되는 것으로, 상기 코팅은 내마모성이 우수한 다이아몬드상 카본코팅[diamond like carbon(DLC) coating]을 실시함이 바람직하다. 코팅층(30)은 마찰부재(20)와 베어링베이스(10) 사이로 오일이 침투되지 못하도록 두 부재의 접착면의 주연을 포함하여야 한다.Referring to FIG. 5, the coating layer 30 is formed by coating the upper surface of the friction member 20, which is adhered to the upper surface of the bearing base 10, as described above. The coating layer 30 is applied to the entire outer surface including the whole of the friction member 20 and the bearing base 10. The coating is made of a diamond-like carbon (DLC) coating excellent in abrasion resistance. desirable. The coating layer 30 should include the periphery of the bonding surface of the two members to prevent oil from penetrating between the friction member 20 and the bearing base 10. [

상기 코팅층(30)은 가접착된 베어링베이스(16)와 마찰부재(20) 주연 전체에 도포후 응고되므로 이들 부재를 완전하게 접착시키게 된다.The coating layer 30 is applied to the entire peripheral edge of the bearing base 16 and the friction member 20 to which the coating layer 30 is adhered, and then solidified.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스러스트 베어링은 헤링본그루브를 갖는 마찰부재를 별도로 제작하여 세척액중에서 베어링베이스상에 가접착하고, 그 주연에 내마모성을 갖는 코팅층을 형성하여 베어링베이스와 마찰부재를 완전하게 접착토록 하므로써 헤링본그루브의 깊이를 정확하게 유지할 수 있게될 뿐만 아니라 제조원가를 절감하는 것은 물론 대량생산에 유리한 효과를 갖는 것이다.As described above, in the thrust bearing according to the present invention, a friction member having a herringbone groove is separately manufactured, the friction member is adhered onto the bearing base in a cleaning liquid, and a coating layer having abrasion resistance is formed on the periphery of the bearing base. So that the depth of the herringbone groove can be accurately maintained. In addition, the manufacturing cost can be reduced, and the advantageous effect can be obtained in mass production.

Claims

An annular bearing base (10) having a shaft hole (12) and a shaft hole (22) corresponding to the shaft hole (12) are formed in a thrust bearing having a friction surface that is interposed between a rotating body and a non- And a coating layer 30 is formed on the periphery of the friction member 20. The coating layer 30 is formed on the periphery of the bearing base 10. The coating layer 30 is formed on the surface of the bearing base 10, Wherein the bearing is formed of a metal.

The method according to claim 1, wherein the bearing base (10) and the friction member (20) are subjected to a cleaning process after molding, and the coating layer (30) is formed in a state where the cleaning base A method of manufacturing a thrust bearing.

The thrust bearing manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the coating layer (30) is formed to cover the rim of the friction surface (20) and the contact surface of the bearing base (10) .

4. The method of claim 3, wherein the coating layer (30) is a diamond-like carbon coating.