滚动轴承、轮毂单元、滚动部件、万向接头、万向接头用转矩传递部件及其制造方法技术

一种廉价但能稳定地确保足够的耐久性的、包括由β－赛隆烧结体形成的滚动部件的深沟球轴承（１），包括：外圈（１１）和内圈（１２）、以及与外圈（１１）和内圈（１２）接触并配置在圆环状的轨道上的多个球（１３）。另外，球（１３）由主要成分是用Ｓｉ↓［６－Ｚ］Ａｌ↓［Ｚ］Ｏ↓［Ｚ］Ｎ↓［８－Ｚ］的组成式来表示并满足０．１≤ｚ≤３．５的β－赛隆、剩余部分是杂质的烧结体构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及滚动轴承、轮毂单元、滚动部件、万向接头、万向接头用转矩传递部件及其制造方法，尤其涉及构成零件采用将3 -赛隆(P -Sialon)作为主 要成分的烧结体的滚动轴承、轮毂单元、万向接头、由将P-赛隆作为主要成 分的烧结体形成的滚动部件、万向接头用转矩传递部件及其制造方法。
技术介绍
氮化硅和赛隆等陶瓷与钢相比不仅比重小且耐腐蚀性强，而且还有具有绝 缘性的特征。因此，包括轨道部件和滚动体的滚动轴承(包含轮毂单元的)的构 成零件、或者包括轨道部件和转矩传递部件的万向接头的构成零件，例如轨道 部件、滚动体、转矩传递部件等的原材料采用陶瓷时，不仅能实现轴承和万向 接头的轻量化，而且还能抑制构成零件的腐蚀引起的损伤、电蚀引起的滚动轴 承和万向接头的寿命縮短等。另外，作为滚动轴承的一种的轮毂单元常常在水分可能会进入内部的环境 中使用，有时润滑不够充分。而由陶瓷形成的滚动体、轨道部件等滚动部件则 具有在如上所述的润滑不充分的环境下也不容易受损的特征。因此，例如通过 采用陶瓷作为滚动部件的原材料，能提高在润滑不充分的环境下使用的轮毂单 元的耐久性。另外，在万向接头中，转矩传递部件在轨道部件的表面上反复滚转和 停止，因此，无法在转矩传递部件与轨道部件之间形成充分的油膜。此外， 万向接头常常在水分可能会进入内部的环境中使用，有时润滑也不够充分。 而由陶瓷形成的转矩传递部件则具有在如上所述的润滑不充分的环境下也 不容易受损的特征。因此，例如通过采用陶瓷作为转矩传递部件的原材料，能提高在润滑不充分的环境下使用的万向接头的耐久性。但是，氮化硅和赛隆等陶瓷与钢相比制造成本较高，因此，若采用陶瓷作为滚动轴承和万向接头的构成零件的原材料，则存在滚动轴承和万向接头的制造成本大幅度上升的问题。对此，近年来人们开发出了通过采用包含燃烧合成法的制造工序、以低成本来制造作为陶瓷的e-赛隆的方法(日本专利特开2004 — 91272号公 报(专利文献1)、日本专利特开2005 — 75652号公报(专利文献2)和日本专 利特开2005—194154号公报(专利文献3))。因此，可对采用该P-赛隆作 为构成零件的原材料的廉价的滚动轴承和万向接头的制造进行研究。专利文献l:日本专利特开2004 — 91272号公报 专利文献2:日本专利特开2005 — 75652号公报 专利文献3:日本专利特开2005—194154号公报然而，要釆用上述P-赛隆作为滚动轴承的构成零件的原材料，由e-赛隆形成的滚动轴承的构成零件就需要具有足够的滚动疲劳寿命。滚动疲 劳寿命与部件的破坏强度等不一定一致，由P -赛隆形成的滚动轴承的构成 零件也不一定具有足够的滚动疲劳寿命。因此，即使是包括由P-赛隆形成 的构成零件的滚动轴承，也存在不容易稳定地确保足够的耐久性的问题。另外，要采用上述P-赛隆作为万向接头的转矩传递部件的原材料，由 P -赛隆形成的万向接头的转矩传递部件就需要具有足够的耐久性。更具体 而言，万向接头的转矩传递部件随着万向接头的动作而在轨道上边滑边滚。 因此，转矩传递部件经受滚滑疲劳。对该滚滑疲劳的耐久性与转矩传递部 件的破坏强度等不一定一致，由e -赛隆形成的万向接头的转矩传递部件也不一定具有足够的对滚滑疲劳的耐久性。因此，即使是包括由e-赛隆形成的转矩传递部件的万向接头，也存在不容易稳定地确保足够的耐久性的问 题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种廉价但能稳定地确保足够的耐久性的、由p -赛隆烧结体(将e -赛隆作为主要成分的烧结体)形成的作为滚动轴承的 构成零件的滚动部件及其制造方法、以及包括该滚动部件的滚动轴承(包含轮 毂单元)。另外，本专利技术的另一目的在于提供一种廉价但能稳定地确保足够的 耐久性的、由p -赛隆烧结体(将p -赛隆作为主要成分的烧结体)形成的万向接 头用转矩传递部件及其制造方法、以及包括该万向接头用转矩传递部件的万向 接头。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的一方面的滚动轴承包括轨道部件、以及与轨道部件接触并配置 在圆环状的轨道上的多个滚动体。另外，该滚动体由主要成分是用Si6—zAlzO美-z的组成式来表示并满足0. l《z《3.5的e-赛隆、剩余部分是杂质的烧结体构成。本专利技术人详细调査了将e -赛隆作为主要成分的滚动体的滚动疲劳寿命与 e-赛隆的组成间的关系。结果得到了以下知识，并想到了本专利技术。艮P，通过采用包含燃烧合成的制造工序，能制造出具有上述z的值(下面称为z值)为o. i以上的各种组成的上述e-赛隆。而且，通常对滚动疲劳寿命具有较大影响的硬度在容易制造的z值4.0以下的范围内几乎不变。然而，通过详细调査由将e-赛隆作为主要成分的烧结体形成的滚动体的滚动疲劳寿命与z值间的关系发现，在z值超过3.5时，滚动体的滚动疲劳寿命会大幅度下 降。更具体而言，在z值为0. l以上3.5以下的范围内，滚动疲劳寿命大致相 同， 一旦滚动轴承的运转时间超过规定时间，滚动体的表面便会产生剥离而破 损。与此相对，在z值超过3.5时，滚动体容易磨损，由此引起滚动疲劳寿命 大幅度下降。也就是说，明确存在如下现象由e-赛隆形成的滚动体的破损 模式以z值是3. 5的组成为边界发生变化，在z值超过3. 5时，滚动疲劳寿命 大幅度下降。因此，在由p-赛隆形成的滚动体中，为了稳定地确保足够长的 寿命，需要将z值设定为3.5以下。另一方面，如上所述，e-赛隆通过利用包含燃烧合成的制造工序进行制 造，能廉价地制造。不过，在z值不到O. l时，发现燃烧合成很难实施。因此，为了廉价地制造由将e-赛隆作为主要成分的烧结体形成的滚动体，需要将Z 值设定为0. 1以上。对此，在本专利技术的一方面的滚动轴承中，滚动体由主要成分是用Si6-zAlzO美—z的组成式来表示并满足0. l《z《3.5的P-赛隆、剩余部分是杂质的 烧结体构成。因此，根据本专利技术的一方面的滚动轴承，能提供一种廉价但能稳 定地确保足够的耐久性的、包括由赛隆烧结体形成的滚动体的滚动轴承。本专利技术的另一方面的滚动轴承包括轨道部件、以及与轨道部件接触并配 置在圆环状的轨道上的多个滚动体。另外，该滚动体由主要成分是用Si卜 zAlz0zN8—z的组成式来表示并满足0. l《z《3.5的P-赛隆、剩余部分是烧结助 剂和杂质的烧结体构成。本专利技术的另一方面的滚动轴承基本上具有与上述本专利技术的一方面的滚动 轴承相同的结构，起到相同的作用效果。但是，在本专利技术的另一方面的滚动轴 承中，考虑到滚动轴承的用途等，在烧结体包含烧结助剂这点上与上述本专利技术 的一方面的滚动轴承不同。根据本专利技术的另一方面的滚动轴承，通过采用烧结 助剂，能容易地减小烧结体的气孔率，可容易地提供包括由能稳定地确保足够的耐久性的e -赛隆烧结体形成的滚动体的滚动轴承。另外，作为烧结助剂，可釆用镁(Mg)、铝(A1)、硅(Si)、钛(Ti)、稀土类 元素的氧化物、氮化物、氧氮化物中的至少一种以上。为了起到与上述本专利技术 的一方面的滚动轴承相同的作用效果，较为理想的是，烧结助剂在烧结体中占 20质量％以下。本专利技术的一方面的轮毂单元是存在于车轮与车身之间、将车轮支撑成能相 对于车身自由旋转的轮毂单元。该轮毂单元包括在内周面上形成有环状的滚动接触面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动轴承（１、２），其特征在于，包括：　轨道部件（１１、１２、２１）；以及　与所述轨道部件（１１、１２、２１）接触并配置在圆环状的轨道上的多个滚动体（１３、２３），　所述滚动体（１３、２３）由主要成分是用Ｓｉ↓［６－Ｚ ］Ａｌ↓［Ｚ］Ｏ↓［Ｚ］Ｎ↓［８－Ｚ］的组成式来表示并满足０．１≤ｚ≤３．５的β－赛隆、剩余部分是杂质的烧结体构成。

【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：村松胜利，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]