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

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，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Si6-ZAlZOZN8-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。

Rolling bearing, hub unit, rolling element, universal joint, torque transmitting member for universal joint and manufacturing method thereof

Rolling bearing, wheel hub unit, rolling parts, universal joint, universal joint with torque transmission member and its manufacturing method, a kind of cheap but stable to ensure adequate durability, the rolling element is formed by the beta Sialon sintered body of deep groove ball bearing (1), including: (11) (outer ring and inner ring 12), and (11) and the outer ring and the inner ring (12) contact and configure more than one ball in the circular orbit (13). In addition, the ball (13) by the main ingredient is the composition Si6-ZAlZOZN8-Z to represent and meet the remaining part of the 0.1 Z 3.5 beta Sialon, is a sintered body comprising impurities.

【技术实现步骤摘要】

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赛隆(β-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缩短等。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2005-1941Μ号公报(专利文献 3))。因此，可对采用该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1 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，要采用上述β-赛隆作为滚动轴承的构成零件的原材料，由β-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β -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，要采用上述赛隆作为万向接头的转矩传递部件的原材料，由赛隆形 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β -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 赛隆烧结体(将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，本发 明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、由赛隆烧结体(将 β-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_zAlz0zN8_z的组成式来表示 并满足0. 1彡ζ彡3. 5的β -赛隆、剩余部分是杂质的烧结体构成。本专利技术人详细调查了将β-赛隆作为主要成分的滚动体的滚动疲劳寿命与β-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。S卩，通过采用包含燃烧合成的制造工序，能制造出具有上述ζ的值(下面称为ζ 值)为0.1以上的各种组成的上述β-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，通过详细调查由将β-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ζ值间的关系发现，在ζ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ζ值为0. 1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ζ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β -赛隆形成的滚动体的破损模式以ζ值是3. 5的组成为边界发生变化，在ζ值 超过3.5时，滚动疲劳寿命大幅度下降。因此，在由β-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ζ值设定为3. 5以下。另一方面，如上所述，β -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ζ值不到0.1时，发现燃烧合成很难实施。因此，为了廉价地制造由将β -赛隆作为主要成分的烧结体形成的滚动体，需要将ζ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_zAlz0zN8_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。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 β-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Si6_zAlz0zN8_z的组成式来表 示并满足0. 1 < ζ < 3. 5的β -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β-赛隆烧结体形成的滚动体的滚动轴承。另外，作为烧结助剂，可采用镁(Mg)、铝(Al)、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的外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种轮毂单元（３），存在于车轮与车身之间，将所述车轮支撑成能相对于所述车身自由旋转，其特征在于，包括：在内周面上形成有环状的滚动接触面（３１Ａ１、３１Ａ２）的外侧部件（３１）；配置在所述外侧部件（３１）的内径侧并形成有与所述外侧部件（３１）的滚动接触面（３１Ａ１、３１Ａ２）相对的环状的滚动接触面（３２Ａ、３３Ａ）的内侧部件（３２、３３）；以及与所述外侧部件（３１）的滚动接触面（３１Ａ１、３１Ａ２）和所述内侧部件（３２、３３）的滚动接触面（３２Ａ、３３Ａ）接触并配置在环状的轨道上的多个滚动体（３４），所述滚动体（３４）由主要成分是用Ｓｉ６－ＺＡｌＺＯＺＮ８－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】
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【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