滚动轴承及其制造方法技术

一种滚动轴承，其中与壳体的嵌合面即外圈的外径面或者与轴的嵌合表面即内圈的内径面具有烧成膜，该烧成膜包含：有机粘合剂；二硫化钼粉末等固体润滑剂粉末；和氧化锑粉末等摩擦磨耗调节剂。该滚动轴承具有更优异的抗蠕变性能，而不会导致成本增加或尺寸的增大以及轴承的变形或软化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚动轴承及其制造方法
本专利技术涉及一种在有可能使滚道圈相对于壳体等配合构件发生蠕变的状态下使用的滚动轴承。
技术介绍
从减小各种旋转机械装置的尺寸和重量的要求出发，部分滚动轴承的薄型化技术也在不断进展。然而，在使外圈嵌合到壳体的滚动轴承的情况下，如果外圈壁变薄，则外圈外径面由于承受了滚动体的载荷而大幅变形，并且发生外圈蠕变。此时，外圈外径面和壳体的内表面相互摩擦，导致壳体磨损，如果壳体的磨损增加，则旋转支撑部分产生松动，导致异常振动和成为旋转机械装置故障的故障原因。为了防止外圈外径面发生蠕变，例如，在专利文献1中，外圈外径面的轴向形状被加工成带有弧形状凹陷，而不是直线形状。将外圈外径面上形成有这种凹陷的轴承压配到壳体内，并且通过在其两端形成的较大的过盈量来防止发生蠕变。但是，需要用较大的力压配到壳体，不容易安装。此外，尽管作为旋转止动件有时会设置销或凸缘，但是除了导致部件数量增加、轴承和壳体形状变得复杂、加工成本上升和尺寸增大以外，将轴承安装到壳体的工作变得复杂，并且制造成本也增大。在专利文献2中，记载了以含有二硫化钼、锑等的热固性合成树脂组合物构成的润滑被膜覆盖外圈外径面的情况。该润滑被膜由于具有润滑性并且基本上由树脂制成，因此它比作为一般壳体材料的铝或铝合金更软，并且即使在发生了蠕变的情况下，也能够防止壳体的内径面的磨损。另外，由于润滑被膜仅需要成膜即可，因此可以对应于各种滚动轴承，并且具有较高的通用性。然而，润滑被膜是将含有二硫化钼等的热固性合成树脂组合物溶解在溶剂中而得到的溶液进行涂覆，并且加热使溶剂蒸发而得到的，其膜强度和耐久性有可能不足。在专利文献3中，通过在外圈外径面设置O形环，来填充壳体和轴承之间的间隙，并且通过形成O形环的橡胶的反作用力来防止蠕变。然而，当壳体发生意外的膨胀时，由橡胶引起的反作用力变小，有可能发生蠕变。在专利文献4中，通过增加外圈的壁厚来提高刚性，从而抑制了外圈的弹性变形，并且防止了蠕变的发生。但是，为了完全防止蠕变的发生，必须使外圈的壁厚非常厚，这会导致轴承尺寸的增大，因此不优选。在专利文献5中，用含有二硫化钼、锑等的耐热树脂被覆活塞环。将聚酰胺酰亚胺用作耐热树脂，将苯酚用作固化剂。然而，由于使用苯酚作为固化剂，因此，实施例中，在180～220℃进行烧成。在广泛用于轴承的SUJ2中，由于回火温度约为120℃，因此在上述那样较高的烧成温度下，导致轴承发生变形或软化，所以不能使用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平10-37967号公报专利文献2：日本专利特开2002-266870号公报专利文献3：日本专利特开2004-176785号公报专利文献4：日本专利特开2012-241875号公报专利文献5：日本专利特开平11-246823号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，在具有使外圈外径面与壳体嵌合或使轴与内圈内径面嵌合的结构的滚动轴承中，能够长时间稳定地维持优异的抗蠕变性能，而且不会导致成本增加和尺寸增大。此外，本专利技术的另一个目的是在形成用于提高抗蠕变性能的烧成膜时，防止轴承变形或软化。用于解决问题的技术手段为了解决上述问题，本专利技术提供以下滚动轴承及其制造方法。(1)一种滚动轴承的特征在于，所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者具有烧成膜，所述烧成膜含有有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂。(2)如上述(1)所述的滚动轴承，其特征在于，所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者。(3)如上述(1)或(2)所述的滚动轴承，其特征在于，在所述烧成膜的截面中，以面积比率计，截面积为1μm2以上的摩擦磨耗调节剂占2.5％以上。(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，所述基础材料为聚酰胺酰亚胺，所述固体润滑剂包含二硫化钼粉末和石墨，所述摩擦磨耗调节剂包含氧化锑粉末。(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，所述固体润滑剂的质量除以所述摩擦磨耗调节剂的质量而得的值大于0.7且小于1.8。(6)一种滚动轴承的制造方法的特征在于，所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，所述制造方法包括：在所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者涂覆涂布液的工序，其中，所述涂布液包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂；和对所述涂布液进行烧成的工序。(7)如上述(6)所述的滚动轴承的制造方法，其特征在于，所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者，并且在所述烧成工序中，以120℃以下的温度进行烧成。专利技术效果本专利技术的滚动轴承中，将与壳体的嵌合面即外圈的外径面或者与轴的嵌合面即内圈的内径面用烧成膜被覆，该烧成膜包含：有机粘合剂、二硫化钼粉末等固体润滑剂粉末以及氧化锑粉末等摩擦磨耗调节剂。当使用聚酰胺酰亚胺作为有机粘合剂的基础材料并且使用环氧化物作为固化剂时，在形成烧成膜时，可以在轴承的回火温度以下的温度下成膜，并且能够防止轴承的尺寸变化和软化。此外，烧成膜作为壳体材料比一般的铝或铝合金(例如铝压铸件)更柔软，即使发生外圈蠕变并且外圈外径面和铝壳体相互摩擦的情况，铝壳体也不会磨损。此外，由于烧成膜具有较高的耐磨损性，因此本专利技术的滚动轴承能够长期维持优异的抗蠕变性能。另外，由于仅需要在外圈的外径面和内圈的内径面形成烧成膜，因此通用性高，能够适应各种滚动轴承。附图说明图1是表示本专利技术的滚动轴承的一个示例的剖视图。图2是用于说明外圈外径面的膜结构的示意图。图3是表示汽车用变速器的一个示例的剖视图。图4是使用扫描型电子显微镜对外圈外径面的截面进行拍摄而得到的照片的一个示例。图5是示出在实施例中得到的表示(固体润滑剂/摩擦磨耗调节剂)的比与壳体磨损量之间的关系的图表。图6是示出在实施例中得到的表示烧成膜的截面中的截面积为1μm2以上的氧化锑(Sb2O3)的面积比率与壳体磨损量之间的关系的图表。符号说明1：外圈1a：外圈滚道面1b：外径面2：内圈2a：内圈滚道面3：滚珠5：烧成膜具体实施方式在下文中，将详细描述本专利技术。在本专利技术中，对滚动轴承的类型没有限制，这里，以如图1所示的滚珠轴承为例进行说明。滚珠轴承包括：具有外圈滚道面1a的外圈1；具有内圈滚道面2a的内圈2；以及滚动自如地设置在两滚道面1a、2a之间的多个滚珠3。此外，在滚珠轴承中，外圈1的外径面1b与壳体(未示出)嵌合，并且内圈2的内径面与轴构件(未示出)嵌合。外圈1和内圈2由金属制成，例如通过对SUJ2、SCM420、SCr420、SCR420、SUS440等实施淬火和回火处理、或实施渗碳或碳氮共渗处理以及淬火和回火处理而得到。并且，在本实施方式中，用烧成膜5覆盖外圈1的外径面1b，该烧成膜5包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂。在许多情况下，壳体由铝或铝合金制成(例如铝压铸制)以减轻重量，但由于本专利技术的烧成膜5比铝或铝合金(例如铝压铸制)更软，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者具有烧成膜，所述烧成膜包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.26 JP 2016-165994;2017.08.08 JP 2017-153161.一种滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承包括：外圈；内圈；以及滚动体，所述滚动体滚动自如地设置在所述外圈和所述内圈之间，所述外圈的外径面和所述内圈的内径面中的至少一者具有烧成膜，所述烧成膜包含有机粘合剂、固体润滑剂粉末和摩擦磨耗调节剂，所述有机粘合剂包含基础材料和固化剂。2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述固化剂包含环氧化物或环氧化物固化剂或者环氧化物和环氧化物固化剂这两者。3.如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，在所述烧成膜的截面中，以面积比率计，截面积为1μm2以上的摩擦磨耗调节剂占2.5％以上。4.如权利要求1～3中任一项所述的滚动轴承，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：元田智弘，宇山英幸，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP