树脂制保持器和轴承制造技术

在不形成复杂的结构，而且在不进行特殊处理的情况下，能够在极低温环境下或者在真空中使用。树脂制保持器，其具备：具有沿半径方向贯通的多个凹穴部的圆环状的本体、设置于该圆环状的本体且保持滚动轴承的滚动体的凹穴构件，上述本体是配合有固体润滑材料的第１树脂组合物的成型体，上述凹穴构件至少保持上述滚动体的滚动体保持表面由以氟树脂为主成分的第２树脂组合物形成，上述第１树脂组合物的成型体的拉伸强度为３０ＭＰａ以上并且耐热温度为２００℃以上，上述第２树脂组合物为氟树脂组合物，该树脂制保持器与内轮和外轮、存在于该内轮和外轮之间的滚动体一起构成滚动轴承，该滚动轴承用于火箭发动机的液体燃料用涡轮泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及树脂制保持器，特别涉及适用于在使用液氢、液氧、液氮、LNG等的极低温环境下、或在真空中使用的轴承的树脂制保持 器。
技术介绍
滚动轴承，将球或圆筒滚子等滚动体排列在内轮和外轮之间的轨 道空间，利用保持器保持这些滚动体。该保持器多数情况是在内轮或 外轮侧的任一侧被导向。此外，有时在低温环境下使用滚动轴承。作为在低温环境下使用的轴承的代表例，有用于火箭发动机的液 体燃料用涡轮泵的旋转支持部的角接触球轴承。图3示出了该涡轮泵 中使用的角接触球轴承l的结构例。该轴承由内轮2、外轮3、多个作 为滚动体4的球4a、保持器5的4种部件构成。内轮2和外轮3与球 4a相对于径方向中心线A具有设定的角度6 (接触角)接触，能够施 加径向荷重和一方向的轴向荷重。该轴承有时在液氢或液氧中这样的极低温环境下，dn值(-内轮 内径mmx内轮旋转数rpm)超过160万的高速旋转这样的苛刻条件下 使用。因此，内轮2、外轮3和多个球4a由具备强韧性的马氏体不锈 钢形成，保持器5由复合材料形成，该复合材料是用玻璃纤维增强具 备润滑性能的聚四氟乙烯树脂(以下简称为PTFE)而成(非专利文献 1)。此外，图4中示出具有凹穴(窗孔，pocket)部的现有的保持器 的实例。图4 (a)表示保持器的斜视图，图4 (b)表示图4 (a)的 D-D截面的侧面图。为了将凹穴部5a设置于保持器5，有用PTFE作成 保持器5本体的方法和用金属作成保持器5本体的方法。 对于用PTFE作成保持器5本体的方法，已知如下方法将玻璃织 布层合为圆筒状，使其浸渍PTFE并烧成后，采用机械加工形成保持器 本体5和凹穴部5a，进行使存在于加工面的玻璃纤维溶解的氟化氢处 理的方法(专利文献l)。对于用金属作成保持器5本体的方法，已知如下方法采用机械 加工形成保持器本体5和凹穴部5a，插入PTFE制的凹穴构件的方法 (专利文献2)。但是，专利文献l的情况下，保持器材料是将玻璃织布层合为圆 筒状，使其浸渍PTFE并烧成而成的复合材料，因此存在如下等问题(1)材料自身变得非常高价，(2)加工成保持器形状后，由于需要 使加工面存在的玻璃纤维溶解的氟化氢处理，因此价格进一步升高，(3)材料的制造方法特殊，因此生产率也低，从订货到交货也需要长 时间。对于专利文献2的情况，由于是复杂的保持器形状，存在本体金 属部分的机械加工困难的问题。非专利文献1:野坂正隆，日本复合材料学会会志，20巻，6号 (1994 ) ， 215-223专利文献1:特公平2-20854号公报 专利文献2:特开2003-232363号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是针对上述问题而完成的研究，其目的在于提供在没有使 保持器形成复杂的结构的情况下，而且在没有进行特殊处理的情况下， 能够在极低温环境下或者在真空中使用的树脂制保持器和使用了该保 持器的轴承。用于解决课题的方法本专利技术的树脂制保持器，是具备具有沿半径方向贯通的多个凹 穴部(pocket portion)的圓环状的本体、设置于该圆环状的本体且 保持滚动轴承的滚动体的凹穴构件(pocket member)而成的树脂制保 持器，其特征在于上述本体是在第1树脂中配合有固体润滑材料的 第l树脂組合物的成型体，上述凹穴构件至少保持上述滚动体的滚动 体保持表面由以氟树脂为主成分的第2树脂组合物形成。其特征在于上述第1树脂组合物的成型体的拉伸强度为30MPa 以上并且耐热温度为200X:以上。应予说明，本专利技术中，拉伸强度是 指采用根据JIS K7161的方法测定的值，耐热温度是指采用根据ASTM D648的方法测定的值。其特征在于上述第1树脂包含选自芳香族聚醚醚酮和聚苯硫醚 中的至少一种树脂。其特征在于上述第1树脂组合物中配合的固体润滑材料是PTFE。 此外，其特征在于上述固体润滑材料的配合比例，相对于上述第1 树脂组合物全体，为10重量％~60重量％。其特征在于上述氟树脂为PTFE。此外，其特征在于上述第2 树脂组合物在含有上述氟树脂的同时还含有补强材料。本专利技术的轴承，是包括内轮和外轮、存在于该内轮和外轮之间的 滚动体、和保持该滚动体的保持器的轴承，其特征在于将树脂制保持器用于上述保持器。此外，其特征在于上述轴承是用于火箭发动机的液体燃料用涡 轮泵的轴承。专利技术效果本专利技术的树脂制保持器，该保持器本体是配合有固体润滑材料的 第l树脂組合物的成型体，保持滚动轴承的滚动体的凹穴构件至少保 持上述滚动体的滚动体保持表面由以氟树脂为主成分的第2树脂组合 物形成，因此能够兼具保持器的强度和润滑特性。此外，上述第l树脂组合物的成型体的拉伸强度为30MPa以上并 且耐热温度为200。C以上，上述第2树脂组合物是氟树脂组合物，因 此能够使与滚动体的接触圆滑。此外，在极低温环境下能够兼具保持 器的强度和润滑特性。本专利技术的树脂制保持器，由于只成型第l树脂组合物就能够制造 保持器本体，因此不需要切削等机械加工，能够使生产效率提高。本专利技术的轴承，是包括内轮和外轮、存在于该内轮和外轮之间的 滚动体、和保持该滚动体的保持器的轴承，上述保持器是树脂制保持 器，因此能够兼具在极低温环境下使用的轴承的强度和润滑特性。此外，上述轴承在极低温环境下能够兼具强度和润滑特性，因此 能够用于在火箭发动机的液体燃料用涡轮泵中使用的轴承。附图说明图l是树脂制保持器的组图。图2是凹穴构件的平面图和正面图。图3是表示现有的角接触球轴承的截面图。图4是现有的保持器的斜视图和侧面图。符号说明1角接触球轴承2内轮3外轮4滚动体5保持器6凹穴构件7粘接层具体实施方式使用了如下的保持器的轴承，发现对于在极低温环境下的使用显 示出优异的机械强度和润滑性能用配合有固体润滑材料并且具有一 定机械强度和磨耗特性的树脂组合物成型保持器本体，在保持器的凹 穴部安装有以氟树脂为主成分的第2树脂组合物。这被认为是，树脂 制保持器本体发挥优异的机械强度和磨耗特性，同时从由安装在凹穴 部的以氟树脂为主成分的第2树脂组合物形成的凹穴构件，氟树脂迁移附着到滚动体滑动面，进而迁移附着到滚动体的氟树脂迁移附着到 内轮和外轮的轨道面，带来润滑作用。本专利技术是基于这样的见识完成的。形成本专利技术的树脂制保持器本体的上述第1树脂组合物中能够使用的树脂，只要是能够得到拉伸强度为30MPa以上并且耐热温度为200 。C以上的树脂组合物的树脂即可。作为这样的树脂，优选超级工程塑 料。通过使用能够得到拉伸强度为30MPa以上并且耐热温度为200*C 以上的树脂组合物的超级工程塑料，滚动轴承所要求的耐磨性和耐久 性提高。作为树脂单独的耐热温度的例子，对于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用塑料，为ioox:以下，对于聚缩醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚(PPE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PPB)等通用工程塑料，为ioon以上，对于超级工程塑料，为i50t:以上。上述超级工程塑料，具体地可以列举聚酰亚胺(以下简称为PI)、 聚醚酰亚胺或聚酰胺酰亚胺等聚酰亚胺系树脂、聚苯硫醚(以下简称为PPS)等聚亚芳基硫醚系树脂、聚砜、聚醚砜、聚芳酯、芳香族聚 醚醚酮(以下简称为PEEK)或芳香族聚醚酮等芳香族聚醚酮系树脂、 脂肪族聚酰胺树脂、聚邻苯二甲酰胺等芳香族聚酰胺树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
树脂制保持器，该树脂制保持器具备：具有沿半径方向贯通的多个凹穴部的圆环状的本体、设置于该圆环状的本体且保持滚动轴承的滚动体的凹穴构件，　其特征在于：上述本体是在第１树脂中配合有固体润滑材料的第１树脂组合物的成型体，上述凹穴构件至少保持上述滚动体的滚动体保持表面由以氟树脂为主成分的第２树脂组合物形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤崇，中村昌平，野崎昌之，江上正树，石井卓哉，太田丰彦，冈安彰，三原礼，
申请(专利权)人：NTN株式会社，株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：JP[日本]