滾動軸承的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種滾動軸承。特別是設及一種(1)交流發電機、汽車空調用電磁離 合器、風扇聯軸裝置、中間皮帶輪、電動風扇電機中汽車電裝零件?輔機等中所使用的滾動 軸承(潤滑脂潤滑)、(2)產業機械用、電動車驅動用等電機中所使用的滾動軸承(潤滑脂 潤滑)、(3)工作機械中所使用的滾動軸承(潤滑脂潤滑)、(4)風力發電裝置等增速機或建 筑機械用的減速機中所使用的滾動軸承(油潤滑)等。
【背景技術】
[0002] 近年來,隨著要求汽車小型化、輕量化及提高肅靜性,謀求其電裝零件及輔機零件 的小型化、輕量化及發動機室內的密閉化。另一方面,對于裝置的性能本身,高輸出功率、高 效率化的要求增大,在發動機室內的電裝及輔機中,采用了通過高速旋轉來彌補伴隨小型 化而產生的輸出功率降低的方法。W下,作為汽車電裝及輔機用滾動軸承的例子,對于風扇 聯軸裝置用滾動軸承、汽車用交流發電機用滾動軸承與空轉輪用滾動軸承進行說明概要。
[0003]汽車用風扇聯軸裝置為如下裝置:通過將向內部封入粘性流體、外周面安裝有送 風用風扇的殼體經由軸承與直接連接于發動機的轉子連接,利用對氣氛溫度感應而增減的 粘性流體的剪切阻力控制來自發動機的驅動扭矩傳送量及風扇的轉數,由此進行與發動機 溫度對應的最佳送風。因此,風扇聯軸裝置用滾動軸承除隨著發動機溫度的變動轉數從 100化pm到1000化pm變動的旋轉不均W外,還要求在夏季的高速運轉時能耐受在180°C W 上的高溫下、轉數l〇〇(K)rpm W上的高速旋轉運樣的極嚴酷的環境的耐久性。
[0004]汽車用交流發電機具有:利用皮帶接受發動機的旋轉而發電,向車輛的電負載供 給電力,同時對蓄電池進行充電的功能。還有,汽車用空轉輪作為將發動機的旋轉傳遞給汽 車的輔機的驅動皮帶的皮帶張緊器使用,兼具用于軸間距離被固定運樣的情況下的作為張 緊器對皮帶賦予張力的皮帶輪的功能、和為了改變皮帶的運行方向或為了避開障礙物而使 用W謀求減少發動機室內容積的空轉輪的功能。對于汽車用交流發電機及汽車用空轉輪, 也要求能耐受在180°cW上的高溫下、轉數100(K)rpm W上的高速旋轉運樣的極嚴酷的環境 的耐久性。 陽0化]運些滾動軸承的潤滑主要使用潤滑脂。可是,由于急加減速及高溫、高速旋轉等使 用條件變得嚴酷,因此,有在滾動軸承的滾走面上早期產生伴隨白色組織變化的特異性剝 離的擔屯、。該特異性剝離與通常的因金屬疲勞而產生的來自滾走面內部的剝離不同,認為 由滾走面表面比較淺的地方產生的破壞現象,通過潤滑脂的分解等而產生的氨為原因的氨 脆性。認為例如潤滑脂分解而產生氨,其侵入至滾動軸承的鋼中,由此引起W氨脆性為起因 的早期剝離。
[0006] 由于氨使鋼的疲勞強度顯著降低,因此,即使在認為是將接觸元件間用油膜分隔 的彈性流體潤滑的條件下,也在交替剪切應力達到最大的滾動表層內部附近產生龜裂,傳 播而成為早期剝離。另外,認為若在水混入潤滑脂的條件下、伴有滑動的條件下、引起通電 的條件下等使用,則水或者潤滑脂容易分解而產生氨,其侵入至鋼中,由此容易引起W氨脆 性為起因的上述早期剝離。
[0007] 除上述的汽車中的電裝零件及輔機中所使用的軸承W外,對支承工作機械的主 軸、產業機械中的電機、電動車及混合動力汽車的驅動用電機等的軸承而言,潤滑也主要使 用潤滑脂,但逐年要求小型化和高性能、高輸出功率,使用條件變得嚴格。因此,即使是運些 中所使用的滾動軸承,上述同樣的特異性剝離也成為問題。另外,在建筑機械用的減速機用 及風力發電裝置的增速機用的滾動軸承等通過油潤滑而使用的滾動軸承中,運些特異性剝 離也變得顯著。
[000引作為抑制運樣的在早期產生的伴有白色組織變化的特異性剝離的方法,例如提出 了一種在潤滑脂中添加純化劑的方法(參照專利文獻1)及添加二硫代氨基甲酸祕的方法 (參照專利文獻。。另外,由于軸承滾走面由鐵系金屬的軸承鋼構成,因此,考慮與鐵的相 互溶解度,還提出有一種在潤滑脂組合物中配合侶、娃、鐵、鶴、鋼、銘、鉆等的金屬粉末的方 法(參照專利文獻3)。
[0009] 另外,目前,在用于滾動軸承的潤滑脂組合物中,作為親水性有機抑制劑,已知有 配合了用親水性基團改性后的燒醇胺衍生物的親水性有機抑制劑(參照專利文獻4)。該燒 醇胺衍生物為十二燒酸及癸二酸等二元酸、棚酸等酸和二乙醇胺、氨基四挫、二乙基氨基乙 醇等燒醇胺的鹽。
[0010] 此外,作為耐熱性、機械穩定性、耐水性、防誘性、耐負荷性、阻燃性等優異的潤滑 劑組合物,提出了一種在由礦物油或合成油構成的基礎油中配合了憐酸=巧和二乙醇胺類 等潤滑脂結構穩定劑的潤滑劑組合物(參照專利文獻5)。
[0011] 現有技術文獻 陽〇1引專利文獻
[0013] 專利文獻1 :特開平3-210394號公報
[0014] 專利文獻2 :特開2005-42102號公報
[0015] 專利文獻3 :特開2008-266424號公報
[0016] 專利文獻4 :特開平11-279578號公報
[0017] 專利文獻5 :特開2008-156624號公報
【發明內容】
[001引發明所要解決的課題
[0019] 然而,在汽車中的電裝零件及輔機、產業機械中的電機等中,隨著近年來的小型 化,促進軸承進一步小型化。因此,存在構成軸承的部件所負載的接觸面壓變高的傾向。 另外,也促進運些機器的旋轉的高速化,存在頻繁進行高速運轉-急減速運轉-急加速運 轉-急停止的傾向。特別是在汽車中的電裝零件及輔機中,存在伴隨怠速停機等高功能化 的急加減速頻率增加的傾向。因滾動體和軌道圈之間的面壓的上升及急加減速所致的滑動 的增大容易引起該部分中的油膜破裂(潤滑不良)。在運樣的嚴酷的環境下,現有的專利文 獻1及專利文獻2運樣的添加純化劑或二硫代氨基甲酸祕的方法作為防止上述剝離現象的 對策變得不充分。
[0020] 關于建筑機械,存在在比W往更寒冷或酷熱下的建筑作業中所使用的機械在今后 會增加的傾向。另外,關于風力發電裝置,根據伴隨今后的需求進一步增加的設置場所的自 由度的減少和能量的轉換趨勢及風況分析的進展的觀點,認為W往未積極進行設置研究的 在海上及山區地帶(高地)等設置的情況增加。根據運些情況,期望即使在W往難W想象 的嚴酷的使用環境下也防止上述剝離現象。特別是由于預測對裝置的適應也變得困難,因 此,認為必須長期防止上述剝離現象、減少維修頻率的需求也提高。
[0021] 軸承滑動面中的油膜厚度越薄,越容易引起上述剝離現象。特別是在上述的嚴酷 化的環境下等,滑動面的潤滑成為邊界潤滑條件,油膜厚度成為亞微米級(0. 1ymW下)。 在運樣的環境下,例如即使在如專利文獻3那樣使用與鐵的相互溶解度為一定W上的金屬 粉末的情況下,也有通過其粒徑等而無法充分地介入滑動面,從而無法得到效果的擔屯、。
[0022] 如專利文獻4那樣,在現有的滾動軸承用潤滑脂組合物中,雖然有配合了燒醇胺 鹽的組合物,但未對燒醇胺單體的上述剝離現象的防止能力進行研究。另外,關于專利文獻 5中所記載的潤滑脂組合物,也未對上述剝離現象的防止能力進行研究,根據必需成分的具 體的組合,反而有時會造成不良影響。進而,在高溫條件下使用滾動軸承時,在防止上述剝 離現象的同時需要維持優異的高溫耐久性。
[002引另外,在上述的各種用途中,若在軸承內部浸入水,則除容易引起上述剝離現狀W夕F,還有在軸承內部產生誘的擔屯、。
[0024]本發明是應對運樣的問題而完成的,其目的在于提供:即使在嚴酷環境下也可防 止因氨脆性所致的鐵系金屬部件表面上的剝離的滾動軸承。
[00巧]用于解決課題的手段
[00%] 本發明的滾動軸承具有由鐵系金屬構成的多個軸承部件和潤滑各軸承部件的金 屬接觸面的潤滑劑組合物,其特征在于,上述潤滑劑組合物為含有基礎油和燒醇胺、不含無 機酸的堿金屬鹽或堿±金屬鹽的潤滑油或潤滑脂,在上述潤滑油的情況下,上述基礎油為 選自礦物油、高度精制礦物油、及水溶性潤滑油中的至少1種油,在上述潤滑脂的情況下, 上述基礎油為選自烷基二苯基酸油、聚-a-締控油(W下,也稱為"PA0")及醋油中的至少 1種油,在上述潤滑油的情況下,上述燒醇胺相對于上述潤滑油全體含有0. 1~10重量%, 在上述潤滑脂的情況下,上述燒醇胺相對于上述基礎油和增稠劑的總量100重量份含有 0. 1~10重量份。
[0027] 其特征在于,上述燒醇胺為二燒醇胺或=燒醇胺。其特征在于,特別是為二乙醇 胺。
[0028] 其特征在于,上述潤滑劑組合物為上述潤滑脂,該潤滑脂的增稠劑含有選自脂肪 族二脈化合物、脂環式二脈化合物及芳香族二脈化合物中的至少一種脈化合物。
[0029] 其特征在于,上述潤滑劑組合物為所述潤滑脂,該潤滑脂含有二硫代憐酸鋒及胺 系抗氧化劑。
[0030] 其特征在于,上述滾動軸承為將用發動機輸出而旋轉驅動的旋轉軸旋轉自如地支 承于靜止部件的汽車電裝及輔機用的軸承,上述潤滑劑組合物為潤滑脂。另外,在該用途 中,其特征在于,上述基礎油為(A)相對于基礎油全體含有25重量%W上的烷基二苯基酸 油作為必需成分的油、或度)相對于基礎油全體含有25重量%W上的醋油作為必需成分的 油。另外,在該情況下,其特征在于,基礎油含有PA0。另外,在該情況下,其特征在于,上述 增稠劑為脂環式二脈化合物。 陽0川發明效果
[0032] 本發明的滾動軸承具有由鐵系金屬構成的多個軸承部件和潤滑各軸承部件的金 屬接觸面的潤滑劑組合物,該潤滑組合物為含有規定的基礎油和燒醇胺的規定的組合物, 因此,即使在嚴酷條件下油膜變薄時,也能有效地防止因氨脆性引起的在滾走面等的剝離。 該結果,軸承壽命優異,能適合用作交流發電機、汽