專利名稱：滾柱軸承的滾子保持架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種滾柱軸承的滾子保持架結(jié)構(gòu)，更具體地 說，涉及一種曲軸/連桿機(jī)構(gòu)用滾柱軸承內(nèi)的滾子保持架結(jié)構(gòu)改良。
背景技術(shù)：
滾柱軸承(roller bearing)已#1廣泛運(yùn)用于各種曲軸/連桿 (crankshaft/connecting rod )才幾構(gòu)中。；袞片主4由7K中其;袞子(rolling element)直徑為6 mm (含)以下者亦^皮稱為纟袞4十軸7K ( needle roller所以后續(xù)所述的滾柱軸承將也代表滾針軸承。請參閱圖1，是一般滾柱軸承的應(yīng)用示意圖。滾柱軸承10的典 型用途是用在摩托車、割草才幾等內(nèi)燃才幾引擎內(nèi)的連桿(connecting rod ) 20 —端的連才干孑L 21與曲壽由4肖(crank pin ) 40的交界處。it;袞 柱軸承10位于兩圓盤所組成的曲軸(crank shaft ) 30的非中心處， 且曲軸30兩側(cè)分別設(shè)有中心軸31。滾柱軸承10的特點(diǎn)是僅包括滾 子12與滾子保持架11兩種零件，并利用連桿孔21的內(nèi)表面作為 滾柱軸承10的外軌道面22，利用曲軸梢40作為滾柱軸承10的內(nèi) 軌道。請參閱圖2至圖5，它們是曲軸/連桿機(jī)構(gòu)用滾柱軸承10的構(gòu) 造示意圖，其包含有一個(gè)用金屬制成環(huán)狀的滾子保持架11及多個(gè) 滾子12。常用滾子保持架11的型式為一體式(one piece type)的
環(huán)狀，JU妄觸外4九道面22的外表面13中央處為凹陷型的(如圖2 所示)；或?yàn)橐惑w式的環(huán)狀且4矣觸外4九道面22的外表面13為平整 型的(如圖3所示)；或?yàn)槠春鲜?split type)的兩半環(huán)組合，且接 觸外4九道面22的外表面13中央處為凹陷型的(^o圖4所示)；或 為4并合式的兩半環(huán)組合，且接觸外軌道面22的外表面13為平整型 的(如圖5所示)。由于曲軸/連桿機(jī)構(gòu)用的滾柱軸承10位于連桿20 —端的連桿孑L 21與曲軸梢40的交界處，因此當(dāng)曲軸30運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱軸承10同 時(shí)具有下述兩種動(dòng)作(1)以曲軸梢40為中心的錄^爭運(yùn)動(dòng)；(2) 隨著曲軸梢40繞曲軸30的中心軸31而回轉(zhuǎn)。因?yàn)闈L柱軸7K 10對曲軸30的中心軸31而言是偏心的，因此 上述第(2 )種運(yùn)動(dòng)行為會使?jié)L柱軸承10受到離心力，并4吏滾子保 持架11不斷地摩4察位于連桿20上作為軸承外軌道面22的連桿孔 21的內(nèi)表面，進(jìn)而造成外軌道面22的磨耗。為延緩此種磨4毛，傳 統(tǒng)方法是在滾子保持架11的外表面13上以電鍍方式^皮覆銅層或^皮 覆銅層后再被覆銀層，通過消耗該較軟的銅/銀被覆層而延緩?fù)廛壍烂?2的磨肆€。上述在滾子保持架11的外表面13上^皮覆銅層或4皮覆銅層后再 被覆銀層的方法有以下的缺點(diǎn)，即，價(jià)格昂貴，且電鍍過程中會產(chǎn) 生氫脆(Hydrogen Embrittlement; HE)問題，常導(dǎo)f丈;袞子4呆持架 11在使用中破裂損壞。鑒于前迷滾子保持架11的外表面13被覆的銅層或被覆銅層與 銀層在制作與使用上的問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人通過其產(chǎn)銷軸承的 多年經(jīng)-瞼，不斷努力研究及改良，鄉(xiāng)冬于研發(fā)出本實(shí)用新型
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的，是提供一種滾子保持架，用一種含聚醚醚酮(Polyetheretherketones; PEEK)的塑料^皮覆于〉袞子^f呆持架的 表面，因而降低該滾子保持架的成本，提供無氬脆(HE)問題又耐 用的滾子保持架。本實(shí)用新型的滾子保持架，其特征在于其結(jié)構(gòu)包括滾子保持 架的本體；以及被覆在本體外表面且含聚醚醚酮(Polyetheretherketones )的塑料披覆層。該塑料披覆層的厚度為1 lim至50 pm，且可進(jìn)一步包含以下的添加劑聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethylene; PTFE )、石墨(Graphite ) 、 二硫化鉬 (Molybdenum Disulfide; MoS2 )及以上的混合物。其中該滾子保持架的本體是一體式或拼合式組合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)， 且該本體外表面是凹陷型與平整型其中之一。因此由于含聚醚醚酮(Polyetheretherketones; PEEK)塑料披 覆層的低硬度(硬度遠(yuǎn)低于一般軸承外軌道面的HV700 840X低 摩才察系凌t (low coefficient of friction )、不粘著性(non-stick )、耐磨 諄毛性(abrasion resistance )、耐高溫性、耐油性等性能，使得-故覆的 塑料披覆層在使用中能長時(shí)間留存于滾子保持架的表面，延長滾子 保持架的使用時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)延緩軸承外軌道面磨耗的目的。
圖1是一般滾柱軸承的應(yīng)用示意圖。圖2是滾子保持架為一體式、外表為凹陷型的示意圖。圖3是滾子保持架為一體式、外表為平整型的示意圖。 圖4是滾子保持架為拼合式、外表為凹陷型的示意圖。 圖5是滾子保持架為拼合式、外表為平整型的示意圖。 圖6是本實(shí)用新型的滾柱軸承的斷面示意圖。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下。請參閱圖6所示，圖6是本實(shí)用新型的滾柱軸承的斷面示意圖。本實(shí)用新型的滾子保持架100,其特征在于，其結(jié)構(gòu)包括滾子 保持架100的本體110，用以定位多個(gè)滾子200,該滾子200包括 直徑為6 mm (含)以下的滾4十(needle roller )，與直徑超過6 mm 的滾柱(roller);以及^皮覆在該本體110外表面且含聚醚醚酮 (Polyetheretherketones; PEEK )的塑料披覆層120。該塑料披覆層 120的厚度為1 至50 |am，且可進(jìn)一步包含以下的添加劑聚四 氟乙烯(Polytetrafluoroethylene; PTFE )、石墨(Graphite )、 二石;M匕 鉬(Molybdenum disulfide; MoS2 )及以上的混合物。本實(shí)用新型的滾子保持架100型式，包括 一體式(one piece type)的環(huán)狀，且接觸外軌道面的外表面中央處為凹陷型的滾子保 持架100的本體110;或一體式的環(huán)狀且外表面為平整型的滾子保 持架100的本體110;或拼合式的兩半環(huán)組合且外表面中央處為凹 陷型的滾子保持架100的本體110;或4并合式的兩半環(huán)組合且外表 面為平整型的滾子保持架100的本體110。
為比較本實(shí)用新型所述的塑料披覆層120與傳統(tǒng)鍍銅再鍍銀被 覆層在滾子保持架100上的存留時(shí)間以及延緩軸承外軌道面磨耗的 性能，進(jìn)行一組對照試-驗(yàn)如下試件A:在軸承的滾子保持架外表面電鍍銅10 |am再電鍍4艮10 |am,總電鍍層厚度為20 pm。試件B:在軸承的滾子保持架外表面被覆含聚醚醚酮的塑料披 覆層120，披覆層厚度為10 (am。試驗(yàn)條件軸承在受離心力的情況下以9000RPM運(yùn)轉(zhuǎn)，使?jié)L 子保持架作用于軸承外軌道面的離心力為95牛頓；滾子保持架與 外軌道面間的相對速度為7.2米/秒；潤滑油溫度為80°C;軸承外軌 道面的石更度為HV720 750。經(jīng)100小時(shí)耐久測試后，試驗(yàn)結(jié)果(1 )試件A滾子保持架的外表面的鍍銀層已全部耗盡，且部 分鍍銅層亦已耗盡；軸承外軌道面最大磨耗量約為2微米。(2)試件B滾子保持架的外表面的塑料披覆層尚保持完好； 軸承外軌道面最大磨籌毛量小于1 nm。綜上試驗(yàn)結(jié)果，可明白對于滾子保持架外表面的披覆層的存留 時(shí)間而言，采用本實(shí)用新型含聚醚醚酮的塑料4皮覆層120的存留時(shí) 間優(yōu)于傳統(tǒng)鍍銅再鍍銀的方式；對于延緩對軸承外軌道面磨耗性能 而言，滾子保持架100被覆含聚醚醚酮的塑料4皮覆層120優(yōu)于傳統(tǒng) 的鍍銅再鍍銀的方式。本實(shí)用新型的滾子保持架IOO對于滾子直徑為6 mm (舍)以 下的滾針軸承，或滾子直徑超過6mm的滾柱軸承，通過含聚醚醚 酮的塑料披覆層120的低硬度(硬度遠(yuǎn)低于一般軸承外軌道面的 HV700 840)、低摩擦性、不粘著性、耐磨耗性、耐高溫性、耐油 性等性能，在使用中披覆層能長時(shí)間留存于滾子保持架100的表面， 而延長滾子保持架100的4吏用時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)延緩軸承外軌道面磨誶毛 的目的。以上所述4又為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本 實(shí)用新型。在上述實(shí)施例中，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、 改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種滾柱軸承的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括滾子保持架(100)的本體(110)；以及被覆在所述本體(110)外表面且含聚醚醚酮的塑料披覆層(120)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滾 子保持架(100)的本體(110)是一體式的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述本 體(110)外表面是凹陷型與平整型其中之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滾 子保持架(100)的本體(110)是拼合式組合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述本 體(110)外表面是凹陷型與平整型其中之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述塑 料披覆層(120 )的厚度為1 jim至50 pm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滾 子保持架(100)使用的滾子(200)是直徑為6 mm以下的滾針。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述滾 子保持架(100 )使用的滾子(200 )是直徑超過6 mm的滾柱。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種滾柱軸承的滾子保持架結(jié)構(gòu)，其特征在于滾子保持架的本體外表面被覆一層含聚醚醚酮(Polyetheretherketones；PEEK)的塑料，借此含聚醚醚酮的塑料披覆層在使用中能長時(shí)間留存于滾子保持架的表面，因而延長滾子保持架的使用時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)延緩軸承外軌道面磨耗的目的。
文檔編號F16C33/46GK201047399SQ20072000498
公開日2008年4月16日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者薛立宇 申請人:立多祿工業(yè)股份有限公司