專(zhuān)利名稱(chēng)：固體潤(rùn)滑滾子軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在真空中、高溫、低溫或放射線下等無(wú)法使用潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂 等的特殊環(huán)境下使用的固體潤(rùn)滑滾子軸承。
背景技術(shù)：
過(guò)去，在真空中、高溫、低溫或放射線下等無(wú)法使用潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等的特殊環(huán)境下使用的固體潤(rùn)滑滾子軸承構(gòu)成為如圖3、圖4所示。 圖3是第1現(xiàn)有技術(shù)所示的固體潤(rùn)滑滾子軸承的側(cè)視展開(kāi)圖。 圖3中，l是內(nèi)圈，2是外圈，5是凹狀保持架(第2部件)，6和6A是滾 子(第1部件)。如圖所示，在內(nèi)圈1和外圈2的兩個(gè)軌道部件之間交叉配置有 改變了 90度方向的彼此相鄰的滾子6、 6A，對(duì)于作為滾子軸承的一種的交叉滾 子軸承，提出了在滾子6、 6A表面上包覆固體潤(rùn)滑膜7，為使在保持架5左右兩 側(cè)面相互鄰接的滾子6、 6A可在保持架5上旋轉(zhuǎn)地嵌合，使前述兩側(cè)面呈凹狀 的結(jié)構(gòu)(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。圖4是表示第2現(xiàn)有技術(shù)的固體潤(rùn)滑滾子軸承的側(cè)視展開(kāi)圖。 在該第2現(xiàn)有技術(shù)中，提出了在滾子的表面沒(méi)有固體潤(rùn)滑膜，而作為第2 部件的保持架5A構(gòu)成為樹(shù)脂制球狀的滾子軸承(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。上述現(xiàn)有技術(shù)謀求在運(yùn)轉(zhuǎn)初始由轉(zhuǎn)動(dòng)體表面的固體潤(rùn)滑膜進(jìn)行潤(rùn)滑，隨著 運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程來(lái)自自潤(rùn)滑性材料即保持架5、 5A的潤(rùn)滑成分向滾子6、 6A轉(zhuǎn)移，并 且通過(guò)向內(nèi)、外圈轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期潤(rùn)滑。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)平10-141363號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本實(shí)開(kāi)平2-74625號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容然而，在第l現(xiàn)有技術(shù)中，由于保持架構(gòu)成為凹狀以便配合滾子的圓筒面， 因此滾子和保持架處于面接觸的狀態(tài)，存在表面壓力低，幾乎不發(fā)生潤(rùn)滑劑轉(zhuǎn) 移的問(wèn)題。另外，在第2現(xiàn)有技術(shù)中，由于在滾子表面沒(méi)有固體潤(rùn)滑膜，因此無(wú)法進(jìn) 行初始潤(rùn)滑，壽命較短。即便在滾子表面附加固體潤(rùn)滑膜，由于保持架的形狀 呈凸?fàn)?球狀)以便不與滾子的圓筒面配合，因此滾子和保持架的接觸為點(diǎn)接 觸，雖然潤(rùn)滑劑的轉(zhuǎn)移量較多，但是由于該接觸部為點(diǎn)接觸，因此存在接觸點(diǎn) 的固體潤(rùn)滑膜磨損較快，最終壽命較短的問(wèn)題。本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而提出，目的是提供一種能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移保持架所產(chǎn) 生的潤(rùn)滑劑，而且，可降低滾子表面的固體潤(rùn)滑膜的磨損的固體潤(rùn)滑滾子軸承。 為解-決上述問(wèn)題，本發(fā)明是如下構(gòu)成的。權(quán)利要求1所述的發(fā)明為，固體潤(rùn)滑滾子軸承包括具有兩個(gè)滾動(dòng)面的軌 道部件；為了承載負(fù)荷而放置在前述滾動(dòng)面之間的包覆有固體潤(rùn)滑膜的作為第1 部件的多個(gè)滾子；及介裝在前述滾子之間以保持間隔，并由自潤(rùn)滑性材料構(gòu)成，與滾子接觸的面為凹狀的作為第2部件的保持架，其特征在于，在前述保持架之間的至少1處介裝比前述滾子直徑小，并且比前述保持架硬度高的作為第3部件的金屬制的滾珠。權(quán)利要求2所述的發(fā)明的特征為，前述滾珠的個(gè)數(shù)與前述滾珠為0個(gè)時(shí)的 滾子個(gè)數(shù)的比為在13%以上50%以下。權(quán)利要求3所述的發(fā)明的特征為，前述滾珠的表面包覆有二硫化鉬。根據(jù)本發(fā)明，具有以下效果。(1) 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)明，由于在保持架之間作為第3部件放置的 滾珠與保持架接觸，使保持架的潤(rùn)滑劑轉(zhuǎn)移給滾珠，進(jìn)而轉(zhuǎn)移給內(nèi)、外圈，因 此可實(shí)現(xiàn)固體潤(rùn)滑滾子軸承的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，由于沒(méi)有與滾子表面的固體 潤(rùn)滑膜進(jìn)行點(diǎn)接觸的部件，因此不會(huì)發(fā)生固體潤(rùn)滑膜的磨損較快的現(xiàn)象。(2) 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)明，通過(guò)使作為第3部件的滾珠的個(gè)數(shù)與該 滾珠為0個(gè)時(shí)的滾子個(gè)數(shù)的比在13%以上，使保持架產(chǎn)生的潤(rùn)滑劑的轉(zhuǎn)移量充足， 并且通過(guò)使其在50%以下來(lái)抑制因滾子個(gè)數(shù)減少而引起的負(fù)載能力降低。即，在 13%以上50%以下可得到最高水準(zhǔn)的壽命平衡。(3) 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)明，包覆在作為第3部件的滾珠的表面的二 硫化鉬可作為優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑劑轉(zhuǎn)移給內(nèi)、外圈。通過(guò)以上效果，能夠使固體潤(rùn)滑滾子軸承長(zhǎng)壽命化。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的圖，(a)是滾子軸承的側(cè)視展開(kāi)圖，(b)是 沿(a)的A-A線的放大剖視圖。圖2是表示本發(fā)明效果的曲線圖。圖3是表示第1現(xiàn)有技術(shù)的固體潤(rùn)滑滾子軸承的側(cè)視展開(kāi)圖。 圖4是表示第2現(xiàn)有技術(shù)的固體潤(rùn)滑滾子軸承的側(cè)視展開(kāi)圖。符號(hào)說(shuō)明1 內(nèi)圈2 外圈3 內(nèi)圈滾動(dòng)面4 外圈滾動(dòng)面5、 5A保持架(第2部件)6、 6A滾子(第l部件)7、 7A 固體潤(rùn)滑膜 8 滾珠(第3部件)具體實(shí)施方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的圖，(a)是滾子軸承的側(cè)視展開(kāi)圖，(b)是 沿(a)的A-A線的放大剖視圖。在圖1 (a)、 (b)中，1是內(nèi)圈，2是分為兩半的外圈，3是設(shè)置在內(nèi)圈1 外周面上的90度V形內(nèi)圈滾動(dòng)面，4是在前述外圈2內(nèi)周面上與前述內(nèi)圈滾動(dòng) 面3對(duì)向設(shè)置的同樣形狀的外圈滾動(dòng)面，6是配置在前述滾動(dòng)面3、 4之間的 SUS440C制的作為第1部件的滾子，且方向交互變化，作為滾子6、滾子6A配 置。而且，在前述滾子6、 6A的表面上包覆有固體潤(rùn)滑劑7、 7A即lum的二硫 化鉬。5是分別插入配置在前述滾子6和滾子6A之間的作為第2部件的保持架。 另外，8是作為第3部件的滾珠。滾珠的直徑比滾子的直徑小30um左右。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)，尤其與專(zhuān)利文獻(xiàn)1不同的地方是，在前述保持架5之 間的至少1處介裝有比前述滾子6、 6A直徑小的作為第3部件的比前述保持架5 硬度高的金屬制的滾珠8。以下，對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。由于前述滾子6、 6A和保持架5之間為面接觸，因此幾乎不發(fā)生潤(rùn)滑劑的 轉(zhuǎn)移。然而由于是面接觸，因此也不發(fā)生滾子6、 6A表面的固體潤(rùn)滑膜7、 7A 的異常磨損。潤(rùn)滑劑7、 7A的轉(zhuǎn)移是通過(guò)滾珠8和保持架5之間的滑動(dòng)而發(fā)生 的。由于滾珠8和保持架5之間為點(diǎn)接觸，因此保持架5的潤(rùn)滑劑成分轉(zhuǎn)移給 滾珠，進(jìn)而轉(zhuǎn)移給內(nèi)、外圈?？蓪?shí)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)滑。通常，將滾子的一部分替換為直徑較小的滾珠時(shí)，由于可承載負(fù)荷的滾子 的數(shù)量減少，因此剩余滾子負(fù)擔(dān)的負(fù)荷增加而壽命降低。因此作為壽命延長(zhǎng)的 方法，通常不會(huì)考慮此種軸承結(jié)構(gòu)。但是，由各種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知，通過(guò)由自潤(rùn)滑性材料構(gòu)成的保持架和比保 持架硬度高的滾珠的組合，可得到彌補(bǔ)壽命降低且極大的壽命延長(zhǎng)效果。這是 由于滾珠相對(duì)于保持架以點(diǎn)接觸來(lái)進(jìn)行滑動(dòng)，因此在保持架和滾子的組合的線 接觸時(shí)幾乎沒(méi)有發(fā)生的潤(rùn)滑劑成分的轉(zhuǎn)移大幅增加的結(jié)果。在本發(fā)明的方式中，雖然提出了正交配置彼此相鄰的滾子即所謂的交叉滾 子軸承，但由于本發(fā)明的作用為改善了在固體潤(rùn)滑滾子軸承中的保持架所產(chǎn)生 的潤(rùn)滑劑的轉(zhuǎn)移，因此對(duì)于交叉滾子軸承以外的向心滾子軸承、推力滾子軸承 及圓錐滾子軸承等也可得到相同的效果。而且，除旋轉(zhuǎn)式以外直動(dòng)式的軸承也 可得到相同的效果。實(shí)施例1以下，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施例中，滾子6、 6A使用直徑4. OOmm，長(zhǎng)度3.85ram的滾子，滾珠8 使用直徑3. 97mra的SUS440C的軸承用滾珠，保持架5使用以PEEK為主成分的 自潤(rùn)滑性樹(shù)脂。為了確認(rèn)在保持架5之間介裝作為第3部件的滾珠8所產(chǎn)生的 壽命延長(zhǎng)效果，首先，從介裝24個(gè)滾子6、 6A開(kāi)始，將其中的n個(gè)以『l個(gè)逐 漸增加來(lái)調(diào)査替換為第3部件的滾珠8時(shí)的壽命延長(zhǎng)效果。在軸承壽命的評(píng)價(jià) 中，在2個(gè)軸承上承載215N的軸向負(fù)荷，使用以320r/min旋轉(zhuǎn)的壽命試驗(yàn)機(jī)， 對(duì)內(nèi)徑30mm,外徑55mm，寬度10mm的軸承進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在試驗(yàn)中監(jiān)控馬達(dá)的 轉(zhuǎn)矩輸出，當(dāng)超過(guò)正常時(shí)的轉(zhuǎn)矩的2倍的時(shí)候即為軸承壽命。在圖2中，作為 本發(fā)明的效果，將改變滾珠8的個(gè)數(shù)時(shí)的固體潤(rùn)滑滾子軸承的壽命，以現(xiàn)有技 術(shù)(滾珠為0個(gè)時(shí))的壽命為1時(shí)的壽命比來(lái)表示。滾珠8為1個(gè)以上時(shí)壽命 比增加3倍以上。其理由是因?yàn)樵跐L子6、 6A和保持架5之間因表面壓力較低 而沒(méi)有發(fā)生的潤(rùn)滑劑7、 7A的轉(zhuǎn)移，通過(guò)加入滾珠8而在滾珠8和保持架5之 間發(fā)生。實(shí)施例2滾珠8為3個(gè)以上12個(gè)以下時(shí)的壽命與現(xiàn)有技術(shù)相比變?yōu)?倍以上。然而 滾珠8為13個(gè)以上時(shí)壽命開(kāi)始降低。其理由是因?yàn)闈L珠8增加的個(gè)數(shù)為滾子6、 6A減少的個(gè)數(shù)，即負(fù)載能力減小。通過(guò)潤(rùn)滑劑7、 7A轉(zhuǎn)移量的增加和負(fù)載能力 的減少的平衡，滾珠8為3個(gè)以上12個(gè)以下時(shí)壽命比為4倍以上的長(zhǎng)壽命。另外，由于現(xiàn)有技術(shù)中的滾子6、 6A的個(gè)數(shù)為24個(gè)，因此與現(xiàn)有技術(shù)的滾 子個(gè)數(shù)的比(滾珠個(gè)數(shù)/現(xiàn)有例的滾子個(gè)數(shù))為，3個(gè)滾珠時(shí)為3/24=12. 5%， 12 個(gè)滾珠時(shí)為12/24=50%。 g卩，可以說(shuō)在滾珠個(gè)數(shù)/現(xiàn)有技術(shù)的滾子個(gè)數(shù)為13%以 上50%以下時(shí)具有與過(guò)去相比為4倍以上的長(zhǎng)壽命。實(shí)施例3接下來(lái)，在滾珠的表面也包覆lum的二硫化鉬來(lái)進(jìn)行相同的試驗(yàn)。滾珠個(gè) 數(shù)為8個(gè)。在圖2中如A號(hào)所示，壽命比為10倍以上。這是因?yàn)闈L珠表面的二 硫化鉬作為優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑劑轉(zhuǎn)移給了內(nèi)、外圈。如此，由于將多個(gè)滾子中的一部分替換為滾珠，因此從滾珠和保持架之間 的點(diǎn)接觸部將保持架的潤(rùn)滑成分轉(zhuǎn)移給滾珠，從而轉(zhuǎn)移給內(nèi)、外圈，使壽命變 長(zhǎng)。結(jié)果，能夠提供長(zhǎng)壽命的固體潤(rùn)滑滾子軸承。本發(fā)明適用于在真空中、高溫、低溫或放射線下等無(wú)法使用潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑 脂等的特殊環(huán)境下使用的固體潤(rùn)滑滾子軸承，能夠利用于提供能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移 保持架所產(chǎn)生的潤(rùn)滑劑，而且，能夠降低滾子表面的固體潤(rùn)滑膜的磨損的固體
潤(rùn)滑滾子軸承的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種固體潤(rùn)滑滾子軸承，包括具有兩個(gè)滾動(dòng)面的軌道部件；為了承載負(fù)荷而放置在前述滾動(dòng)面之間的包覆有固體潤(rùn)滑膜的作為第1部件的多個(gè)滾子；及介裝在前述滾子之間以保持間隔，并由自潤(rùn)滑性材料構(gòu)成，與滾子接觸的面為凹狀的作為第2部件的保持架，其特征在于，在前述保持架之間的至少1處介裝比前述滾子直徑小，并且比前述保持架硬度高的作為第3部件的金屬制的滾珠。
2. 如權(quán)利要求1所述的固體潤(rùn)滑滾子軸承，其特征在于，前述滾珠的個(gè)數(shù) 與前述滾珠為0個(gè)時(shí)的滾子個(gè)數(shù)的比為在13%以上50%以下。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的固體潤(rùn)滑滾子軸承，其特征在于，前述滾珠的 表面包覆有二硫化鉬。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移保持架所產(chǎn)生的潤(rùn)滑劑，而且，能夠降低滾子表面的固體潤(rùn)滑膜的磨損的固體潤(rùn)滑滾子軸承。具體為，固體潤(rùn)滑滾子軸承包括具有兩個(gè)滾動(dòng)面的軌道部件；為了承載負(fù)荷而放置在滾動(dòng)面之間的包覆有固體潤(rùn)滑膜的作為第1部件的多個(gè)滾子；及介裝在滾子之間以保持間隔，并由自潤(rùn)滑性材料構(gòu)成，與滾子接觸的面為凹狀的作為第2部件的保持架，在保持架之間的至少1處介裝比滾子直徑小，并且比保持架硬度高的作為第3部件的金屬制的滾珠。
文檔編號(hào)F16C33/37GK101133258SQ200680006558
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者池田滿昭, 砂原賢治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)