滚动轴承用保持器和滚动轴承专利检索-轴承内圈轴承套圈滚动轴承轴承类专利检索查询-专利查询网

滚动 轴承用保持器和滚动轴承

阅读：283发布：2023-03-06

专利汇可以提供滚动轴承用保持器和滚动轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供滚动轴承用保持器和使用该保持器的滚动轴承，使用金属制保持器，即使在基于润滑脂的润滑功能降低的情况下，也能够抑制在保持作为滚动体的滚珠的凹槽的引导面上的磨损。滚动轴承(1)具备内圈 (2)和外圈 (3)、介于内圈(2)与外圈(3)之间的滚珠(4)、以及保持滚珠(4)的保持器(5)，该保持器(5)是在圆周方向的多个部位具有保持滚珠(4)的凹槽(6)的金属制的保持器，至少在作为滚动体引导面的凹槽(6)的内表面上具有树脂涂膜(7)，该树脂涂膜(7)是以芳香族聚醚酮类树脂为基质树脂，并包括固体润滑剂的树脂组合物的涂膜。，下面是滚动轴承用保持器和滚动轴承专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种滚动轴承用保持器，保持滚动轴承的滚动体，其特征在于，
所述保持器为在圆周方向的多个部位具有凹槽的金属制的保持器，所述凹槽保持作为所述滚动体的滚珠，至少在作为滚动体引导面的所述凹槽的内表面上具有树脂涂膜，所述树脂涂膜是以芳香族聚醚酮类树脂为基质树脂，并包括固体润滑剂的树脂组合物的涂膜。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承用保持器，其特征在于，
所述树脂涂膜是以聚醚醚酮树脂为基质树脂，并包括聚四氟乙烯树脂作为所述固体润滑剂的树脂组合物的涂膜。
3.根据权利要求1所述的滚动轴承用保持器，其特征在于，
所述树脂涂膜的膜厚为20μm～50μm。
4.根据权利要求1所述的滚动轴承用保持器，其特征在于，
所述保持器是由位于所述凹槽间的连结部结合一对环状体而成的波形保持器，在所述环状体的整个面上具有所述树脂涂膜。
5.一种滚动轴承，具备内圈和外圈、介于该内圈和外圈之间的作为滚动体的滚珠、以及保持该滚珠的保持器，其特征在于，
所述保持器是权利要求1所述的滚动轴承用保持器。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承，其特征在于，
所述滚动轴承是旋转自如地支承铁路车辆的主电动机的主轴的轴承，并通过润滑脂润滑来使用。

说明书全文

滚动 轴承用保持器和滚动轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及滚动轴承(特别是滚珠轴承)用的保持器和使用该保持器的滚动轴承，特别是涉及用于支承铁路车辆的主电动机用主轴的滚动轴承。

背景技术

[0002] 对于铁路车辆的主电动机用的轴承而言，在许多情况下，为了应对由温度变化引起的沿主轴的轴向的膨胀以及收缩，使用滚珠轴承作为固定侧的轴承，并且使用能够应对主轴的膨胀以及收缩的圆柱滚子轴承作为自由侧的轴承。固定侧的滚珠轴承例如为深沟滚珠轴承，具备钢球和铁板波型保持器。另外，也提出有对固定侧和自由侧双方均使用滚珠轴承的支承构造。通过将自由侧也设为滚珠轴承，从而与使用圆柱滚子轴承的情况比较，滚动阻力小并且能量效率得到提高，也能够抑制轴承的升温。因此，能够降低主电动机的动作时的能量损失，另外能够延长润滑脂寿命。

[0003] 以往，作为这样的滚珠轴承的金属制保持器，使用将一对波形环状体组合而成的铁板波形保持器。在该铁板波形保持器的表面，在将基底覆膜形成在金属板的表面上后，在其上形成三价铬的铬酸盐(铬酸盐)的较薄的覆膜。作为这种滚动轴承用保持器，例如在专利文献1中提出有：在冷轧钢表面上进行电镀锌、电镀锡－锌合金、电镀锌－铁合金、电镀锌－镍合金等防锈基底处理之后，在其上进行规定的三价铬酸盐处理(参照专利文献1)。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2007-24295号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的课题

[0008] 但是，轴承用保持器在润滑状态变差时，由于作为滚动体的滚珠的超前或滞后，而有可能在与该滚珠接触的凹槽内的周向引导面上产生磨损。若该保持器的金属磨损粉混入润滑脂，则润滑状态进一步恶化，润滑脂的润滑寿命降低。在使用以往的镀覆处理和铬酸盐处理的保持器的情况下，能够实现耐腐蚀性的提高，但是根据使用条件的不同，有可能产生这样的磨损和润滑脂润滑寿命的降低。特别是在铁路车辆的主电动机用的轴承中，由于近年来的高速化以及维护周期延长，所以期望更可靠地防止上述这样的问题。

[0009] 本发明是为了应对这样的问题而作出的，其目的在于提供滚动轴承用保持器以及使用该保持器的滚动轴承，使用金属制保持器，即使在基于润滑脂的润滑功能降低的情况下也能够抑制在保持作为滚动体的滚珠的凹槽的引导面上的磨损。

[0010] 用于解决课题的技术方案

[0011] 本发明的滚动轴承用保持器为保持滚动轴承的滚动体的滚动轴承用保持器，其特征在于，上述保持器是在圆周方向的多个部位具有凹槽的金属制的保持器，上述凹槽保持作为上述滚动体的滚珠，至少在作为滚动体引导面的上述凹槽的内表面上具有树脂涂膜，该树脂涂膜是以芳香族聚醚酮类树脂为基质树脂，并包括固体润滑剂的树脂组合物。

[0012] 本发明的滚动轴承用保持器的特征在于，上述树脂涂膜是以聚醚醚酮树脂为基质树脂，并包括聚四氟乙烯树脂作为固体润滑剂的树脂组合物的涂膜。另外，本发明的滚动轴承用保持器的特征在于，上述树脂涂膜的膜厚为20μm～50μm。

[0013] 本发明的滚动轴承用保持器的特征在于，上述保持器是由位于上述凹槽间的连结部结合一对环状体而成的波形保持器，在上述环状体的整个面上具有上述树脂涂膜。

[0014] 本发明的滚动轴承具备内圈和外圈、介于该内圈与外圈之间的作为滚动体的滚珠、以及保持该滚珠的保持器，其特征在于，该保持器为本发明的滚动轴承用保持器。另外，本发明的滚动轴承的特征在于，该滚动轴承是旋转自如地支承铁路车辆的主电动机的主轴的轴承，并通过润滑脂润滑来使用。

[0015] 发明效果

[0016] 本发明的滚动轴承用保持器是在圆周方向的多个部位具有保持作为滚动体的滚珠的凹槽的金属制的保持器，至少在作为滚动体引导面的凹槽的内表面上具有树脂涂膜，该树脂涂膜是以芳香族聚醚酮类树脂为基质树脂并包括固体润滑剂的树脂组合物的涂膜，因此即使在基于润滑脂的润滑功能降低的情况下也能够抑制在引导面上的磨损。更详细而言，能够抑制由于作为滚动体的滚珠的超前或滞后而导致与该滚珠接触的周向引导面上的磨损。其结果是，能够防止来自保持器的金属磨损粉的产生，并解决该磨损粉混入润滑脂而润滑寿命降低等问题。

[0017] 特别是，树脂涂膜是以聚醚醚酮树脂为基质树脂，并包括聚四氟乙烯树脂作为固体润滑剂的树脂组合物的涂膜，因此低摩擦性和耐磨损性优异。另外，上述树脂涂膜的膜厚为20μm～50μm，因此能够长期抑制磨损。

[0018] 另外，上述保持器是由位于凹槽间的连结部结合一对环状体而成的波形保持器，在上述环状体的整个面上具有树脂涂膜，因此能够应用与以往相同类型的保持器基材(铁板)，并且一边形成比防锈镀层和三价铬酸盐的情况下的覆膜厚的树脂涂膜，一边使滚珠和保持器的关系(滚珠与保持器凹槽面的距离等)与以往相同。

[0019] 本发明的滚动轴承具备内圈和外圈、介于该内圈和外圈之间的作为滚动体的滚珠、以及保持该滚珠的保持器，该保持器为本发明的滚动轴承用保持器，因此成为抑制润滑脂的润滑寿命降低等的寿命长的滚动轴承。因此，能够优选地作为旋转自如地支承铁路车辆的主电动机的主轴的轴承而进行利用。附图说明

[0020] 图1是表示本发明的滚动轴承的俯视图。

[0021] 图2是图1的滚动轴承的局部剖视图。

[0022] 图3是构成波形保持器的一对环状体的一方的俯视图。

[0023] 图4是表示铁路车辆的主电动机的结构的图。

[0024] 图5是表示图4中的滚动轴承周围(左侧)的结构的放大图。

具体实施方式

[0025] 以往，对铁路车辆的主电动机用的轴承等采用深沟滚珠轴承等使用铁板波形保持器的轴承。如上所述，在该铁板波形保持器的表面，例如在冷轧钢板的表面上进行了防锈用的电镀锌、电镀锡－锌合金、电镀锌－铁合金、电镀锌－镍合金等防锈基底处理之后，在其上进行规定的三价铬酸盐处理，形成规定的覆膜(厚度为10μm左右)。可是，在该保持器中，在凹槽的引导面上，由于与使用条件的严酷化相伴的润滑状态的恶化而产生碰撞并可能导致磨损的产生。在本发明的保持器中，除形成这样的锌镀层等和三价铬酸盐的覆膜之外，还在表面上形成规定的树脂涂膜。

[0026] 参照图1以及图2来说明使用本发明的滚动轴承用保持器的滚动轴承的一个例子。图1是该滚动轴承的俯视图，图2是该滚动轴承的局部剖视图。滚动轴承1同心地配置有在外周面上具有内圈滚道面的内圈2和在内周面上具有外圈滚道面的外圈3，并且在内圈滚道面和外圈滚道面之间配置有多个作为滚动体的滚珠4。滚珠4被金属制的保持器5以在周向上等间隔保持。保持器5在多个部位以在轴向上等间隔具有保持作为滚动体的滚珠4的凹槽6。
保持器5是由位于凹槽6间的连结部结合一对环状体而成的波形保持器。在保持器5的表面上形成有后述的规定的树脂涂膜7。在该滚动轴承1中，润滑脂或润滑油(省略图示)被封入或供给到滚珠4的周围而被使用。

[0027] 基于图3来说明保持器的结构。图3(a)是图1、图2中的保持器的一方的环状体，表示在保持器整个面上形成树脂涂膜，图3(b)表示在保持器的一部分形成树脂涂膜。如图1、图2、图3(a)所示，对于构成保持器5的环状体5’而言，沿滚珠4弯曲的多个弯曲部5a和连结上述弯曲部5a的连结部5b在周向上交替地形成。连结部5b为大致平板状，形成有铆钉用的孔5c。上述一对环状体在弯曲部5a彼此和连结部5b彼此相向的状态下，经由连结部5b的孔5c由铆钉8(参照图1)固定而一体化。利用相向的弯曲部5a彼此而形成有凹槽6。该凹槽6的内表面(滚动体引导面)形成为沿着滚珠4的外径形状的形状。即凹槽6的内表面形成为具有与滚珠4的半径大致相同的曲率半径的凹球面状。

[0028] 将金属板挤压成型而制造出各环状体5’。作为金属材料，能够使用通常用作保持器材的任意的材料，例如列举出冷轧钢板、碳素钢等。

[0029] 如图3(a)以及图3(b)所示，在环状体5’中，通过至少在弯曲部5a的内表面上形成树脂涂膜7，从而在保持器中，在作为滚动体引导面的凹槽6的内表面上形成有树脂涂膜7。利用该树脂涂膜7能够抑制由于滚珠的超前或滞后而导致在与该滚珠接触的周向引导面上的磨损，并能够防止金属磨损粉的产生。因此，能够解决金属磨损粉混入润滑脂而润滑寿命降低等问题。

[0030] 形成于本发明的保持器的树脂涂膜是树脂组合物的涂膜，其使用芳香族聚醚酮(PEK)类树脂作为基质树脂并且包括固体润滑剂。通过采用芳香族PEK类树脂作为基质树脂，从而成为耐热性、耐油-耐化学品性、耐蠕变性、摩擦磨损特性优异的树脂涂膜。另外，芳香族PEK类树脂由于韧性、高温时的机械物理性能好，并且耐疲劳特性、耐冲击性也优异，因此即使由于作为滚动体的滚珠的超前或滞后而导致该滚珠与树脂涂膜接触，并施加摩擦力、冲击或振动时，也难以引起树脂涂膜的磨损或从保持器基材的剥离。

[0031] 作为能够在本发明中使用的芳香PEK类树脂，有聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚醚酮(PEK)树脂、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)树脂等。在其中，特别是从物理性能、可获得性优异的角度出发，优选采用PEEK树脂。

[0032] PEEK树脂是苯环为对位且由羰基与醚基键合而连结的具有下式(1)所示的聚合物构造的结晶性的热塑性树脂。对于具有下式(1)的构造的PEEK树脂而言，其熔点约为340℃，玻璃化转变点为143℃，并具有优异的耐热性、耐蠕变性、耐载荷性、耐磨损性、滑动特性等。

[0033] [化学式1]

[0034]

[0035] 作为能够在本发明中使用的固体润滑剂，列举出氟树脂、石墨。作为氟树脂，只要是能够对树脂涂膜赋予低摩擦性并具有能够承受该涂膜的使用温度环境的耐热性的氟树脂便可使用。作为氟树脂，列举出例如聚四氟乙烯(PTFE)树脂、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚(PFA)共聚物树脂、四氟乙烯－六氟丙烯(FEP)共聚物树脂、四氟乙烯－乙烯(ETFE)共聚物树脂等。在其中，优选使用PTFE树脂的粉末。对于PTFE树脂而言，其约340～380℃的溶融粘度较高约为1010～1011Pa·s，即使超过熔点也难以流动，并且在氟树脂中耐热性最优异、摩擦磨损特性也最优异。

[0036] 作为PTFE树脂，能够使用由－(CF2－CF2)n－表示的通常的PTFE树脂，另外，对通常的PTFE树脂也能够使用引入了全氟烷基醚基(－CpF2p－O－)(p为1-4的整数)或者多氟烷基(H(CF2)q－)(q为1-20的整数)等的改性PTFE树脂。这些PTFE树脂以及改性PTFE树脂也能够采用通常的得到塑粉的悬浮聚合法、得到细粉的乳液聚合法中的任一种而得到。

[0037] PTFE树脂的粉末的平均粒径(基于激光分析法的测量值)不作特别限定，但考虑到树脂涂膜的膜厚、机械强度、耐磨损性，优选为20μm以下。另外，作为PTFE树脂粉末，能够使用将PTFE树脂在其熔点以上加热烧结而成的PTFE树脂粉末。另外，对加热烧结而成的粉末也能够使用进一步照射了γ射线或者电子束等的粉末。这些PTFE树脂粉末与未进行加热烧结成等的PTFE树脂(塑粉、细粉)比较，形成树脂涂膜的涂料中的均匀分散性优异、形成的树脂涂膜的耐磨损特性优异。

[0038] 石墨作为固体润滑剂具有优异的特性。作为石墨的形状，有鳞片状、粒状、球状等，均能够使用。另外，石墨大致区分为天然石墨和人造石墨，但在本发明中优选固定碳为98.5％以上的人造石墨。这样的石墨与润滑脂中的基础油的亲和性好，即使在表面上未附着油也能够通过微量地浸渗到石墨中的油来维持润滑性。石墨的平均粒径(基于激光分析法的测量值)不作特别限定，但根据与上述PTFE树脂的情况相同的理由，优选为20μm以下。

[0039] 在形成要在本发明的保持器上形成的树脂涂膜的树脂组合物中，PTFE树脂等的固体润滑剂相对于作为基质树脂的芳香族PEK类树脂100重量份，例如以3～150重量份配合，优选以10～100重量份配合。另外，在该树脂组合物中，只要在不使本发明的必要特性降低的范围也可以包括其它的加强材料、添加剂。

[0040] 树脂涂膜使用由上述树脂组合物构成的树脂涂料并能够以喷涂、分配器涂布(ディスペンサーコーティング)等公知的涂布方法形成。该树脂涂料通过将作为固体成分的芳香族PEK类树脂、PTFE树脂等分散或溶解到溶剂类而得到。作为溶剂类可以使用丙酮、甲乙酮等酮类；乙酸甲酯、乙酸乙酯等酯类；甲苯、二甲苯等芳香族烃类；甲基氯仿、三氯乙烯、三氯三氟代乙烷等有机卤化化合物类；N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲基异吡咯烷酮(MIP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)等极性非质子溶剂类等。与涂覆方法配合来调整溶剂的种类、液体粘度即可。

[0041] 在将树脂涂料涂布到保持器基材后，通过烧结而得到硬化且贴紧的树脂涂膜。另外，在树脂涂膜形成前，对于保持器基材的树脂涂膜形成面而言，为了提高与涂膜的贴紧性，优选利用喷丸设备等使其粗糙成凹凸形状或者对其实施化学表面处理而形成微小的凹凸形状。

[0042] 树脂涂膜的膜厚优选为20μm～50μm，更优选为25μm～35μm。对于树脂涂膜的膜厚范围，将烧结后的膜厚形成在规定范围，或者烧结后的膜厚也可以形成得更厚，并通过研磨等机械加工而加工到规定范围。

[0043] 在图3(b)中，树脂涂膜7仅在环状体5’的弯曲部5a上形成，而在连结部5b上未形成。该选择形成通过在进行上述喷涂等时将不需要的部分即连结部、弯曲部的背面等掩蔽来进行。在以往的防锈镀层和利用三价铬酸盐的覆膜的情况下，膜厚为10μm左右，如上述的优选范围所示，若与上述以往的情况比较，则树脂涂膜7成为厚膜。因此，在图3(b)的情况下，若保持器基材为与以往相同的尺寸，则凹槽6与滚珠的剩余间隙变得非常小。

[0044] 另外，在图3(a)中，树脂涂膜7在环状体5’的整个面上形成，在连结部5b表面上也形成。因此，在利用铆钉使两个环状体一体化时，树脂涂膜夹在连结部间而稍产生间隙。其结果是，能够形成比以往的覆膜厚的树脂涂膜，并且使滚珠和保持器的关系(凹槽与滚珠的剩余间隙等)与以往大致相同。

[0045] 基于图4对应用本发明的滚动轴承的铁路车辆的主电动机进行说明。图4是表示主电动机10的结构的图。如图4所示，主电动机10主要具备：具有线圈12a的定子12；以与定子12相向的方式配置的转子13；以及以包围定子12及转子13的方式配置的框体11。在包括转子13的中心部(旋转轴)在内的部位以贯通的方式固定有主轴16。在主电动机10中，首先3相交流电流向定子12的线圈12a供给。此时，在转子13的周围形成旋转磁场，通过该旋转磁场而在转子13中产生感应电流。像这样通过在转子13的周围产生旋转磁场并在转子13中产生感应电流，从而产生以使转子13绕旋转轴旋转的方式进行作用的电磁力，转子13旋转。该转子13的旋转经由主轴16而传出到外部。

[0046] 主电动机10还具备第1轴承装置14以及第2轴承装置15，该第1轴承装置14以及第2轴承装置15支承主轴16，以使该主轴16相对于与主轴16的外周面16a相向地配置的构件绕轴旋转自如。第1轴承装置14具备支承主轴16的固定侧的第1滚动轴承17，第2轴承装置15具备支承主轴16的自由侧的第2滚动轴承18。

[0047] 图5是表示第1轴承装置14的结构的放大图。如图5所示，第1轴承装置14具备第1滚珠轴承17、壳体19、阻挡件20、端盖21、甩油环22。第1滚动轴承17是具备本发明的保持器的滚动轴承。第1滚动轴承17是外圈与内圈之间的轴承空间不被密封构件封闭的开放形轴承，通过润滑剂(润滑油、润滑脂)向该轴承空间供给，从而该润滑剂夹设于轨道面等来进行润滑。另外，也可以设为设置密封构件并封入润滑脂的方式。此外，作为润滑油或润滑脂，只要是通常用于主电动机用轴承的材料即可，能够不作特别制限地使用。

[0048] 通过对支承构造采用本发明的滚动轴承，从而如上所述能够抑制润滑脂的润滑寿命降低等，从而寿命变长。另外，如图4所示，自由侧的第2滚动轴承18也设为滚珠轴承的结构的情况下，对该第2滚动轴承18也能够采用本发明的滚动轴承。

[0049] 产业上的可利用性

[0050] 本发明的滚动轴承用保持器使用金属制保持器，即使在基于润滑脂的润滑功能降低的情况下也能够抑制在保持作为滚动体的滚珠的凹槽的引导面上的磨损，因此能够应用于各种滚动轴承(滚珠轴承)。特别是适用于用于铁路车辆的主电动机用主轴的支承构造的滚动轴承。

[0051] 附图标记说明

[0052] 1 滚动轴承(滚珠轴承)

[0053] 2 内圈

[0054] 3 外圈

[0055] 4 滚珠

[0056] 5 保持器

[0057] 6 凹槽

[0058] 7 树脂涂膜

[0059] 8 铆钉

[0060] 10 主电动机

[0061] 11 框体

[0062] 12 定子

[0063] 13 转子

[0064] 14 第1轴承装置

[0065] 15 第2轴承装置

[0066] 16 主轴

[0067] 17 第1滚动轴承

[0068] 18 第2滚动轴承

[0069] 19 壳体

[0070] 20 阻挡件

[0071] 21 端盖

[0072] 22 甩油环。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种轴承内圈清洁装置	2020-05-12	669
一种无内圈深沟球轴承	2020-05-12	458
滑轮轴承内圈锁扣装置	2020-05-12	1004
一种内圈可换式轴承	2020-05-13	876
一种轴承内圈	2020-05-11	586
一种球轴承内圈沟磨床	2020-05-13	174
滑轮轴承内圈锁扣装置	2020-05-12	246
一种轴承内圈	2020-05-11	671
一种轴承内圈	2020-05-11	471
轴承内圈孔径检测设备	2020-05-12	43

滚动轴承用保持器和滚动轴承

滚动轴承用保持器和滚动轴承

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：