用于车辆的滚动装置的制作方法

文档序号:14111975阅读:219来源:国知局
用于车辆的滚动装置的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的滚动装置。



背景技术:

日本专利申请公开特开2008-51272(jp2008-51272a)公开了一种包括内环、外部构件、锥形滚子和保持器的锥形滚子轴承。内环具有在其外周上的锥形滚道表面,并且外部构件具有在其内周上的锥形滚道表面。所述多个锥形滚子被可滚动地介入内环的滚道表面和外部构件的滚道表面之间。锥形滚子被容纳在保持器内形成的凹口内。每一个锥形滚子的轴向移动都被设置在内环的滚道表面的两个相反侧上的小直径凸缘和大直径凸缘限制。

保持器包括:小直径环状部,该小直径环状部被设置在锥形滚子的小直径端表面侧上;大直径环状部,该大直径环状部被设置在锥形滚子的大直径端表面侧上;和多个杆部,所述多个杆部连接小直径环状部与大直径环状部。在保持器中,每一个凹口被形成在相邻的杆部之间。保持器的凹口是梯形的,其中每一个凹口的容纳锥形滚子的小直径侧的部分是窄侧部,并且其中每一个凹口的容纳锥形滚子的大直径侧的部分是宽侧部。在凹口的两侧上的每一个杆部处,在与凹口的窄侧部及宽侧部对应的位置处,形成两个切口,从而所述两个切口从外周侧延伸至内周侧。

在jp2008-51272a中,通过设计保持器的形状,在不减小轴承的刚性的情况下实现转矩的减少。然而,在jp2008-51272a中公开的发明具有例如以下问题。由于在保持器中形成切口,所以保持器的强度降低。在轴承使用期间,保持器的突起可能与外部构件的滚道表面反复地冲突,并且作为结果,突起可能磨损。因此,不能在滚道表面和突起之间形成油膜,这增加了转矩。



技术实现要素:

本发明提供用于车辆的滚动装置,该滚动装置使得能够在抑制运转转矩的增大的同时提高刚性。

本发明的一个方面涉及用于车辆的滚动装置。所述滚动装置包括:内滚道构件,所述内滚道构件包括第一内滚道和第二内滚道,所述第一内滚道和所述第二内滚道被形成在所述内滚道构件的外周表面上;外滚道构件,所述外滚道构件包括第一外滚道和第二外滚道,所述第一外滚道和所述第二外滚道被形成在所述外滚道构件的内周表面上;多个第一滚动元件和多个第二滚动元件,所述多个第一滚动元件可滚动地设置在所述第一内滚道和所述第一外滚道之间,所述多个第二滚动元件可滚动地设置在所述第二内滚道和所述第二外滚道之间;和润滑脂,所述润滑脂被设置在所述第一内滚道的滚道表面、所述第一外滚道的滚道表面、所述多个第一滚动元件的滚动表面、所述第二内滚道的滚道表面、所述第二外滚道的滚道表面和所述多个第二滚动元件的滚动表面上,在包括所述内滚道构件的中心轴线的截面上,在所述多个第一滚动元件被设置在所述第一内滚道和所述第一外滚道之间并且所述多个第二滚动元件被设置在所述第二内滚道和所述第二外滚道之间时,在第一位置是所述内滚道构件、所述外滚道构件、所述多个第一滚动元件和所述多个第二滚动元件的位置的情况下,每一个所述第一滚动元件和所述第一内滚道在第一名义接触点处彼此接触,每一个所述第一滚动元件和所述第一外滚道在第二名义接触点处彼此接触,每一个所述第二滚动元件和所述第二内滚道在第三名义接触点处彼此接触,并且每一个所述第二滚动元件和所述第二外滚道在第四名义接触点处彼此接触;从所述内滚道构件的所述中心轴线至所述第一名义接触点的半径是第一半径,从所述内滚道构件的所述中心轴线至所述第二名义接触点的半径是第二半径,从所述内滚道构件的所述中心轴线至所述第三名义接触点的半径是第三半径,并且从所述内滚道构件的所述中心轴线至所述第四名义接触点的半径是第四半径;在所述多个第一滚动元件均不被设置在所述第一内滚道和所述第一外滚道之间并且所述多个第二滚动元件均不被设置在所述第二内滚道和所述第二外滚道之间的同时所述内滚道构件和所述外滚道构件被设置在与所述第一位置相同的位置处的情况下,第一长度是第一线段在与所述内滚道构件的所述中心轴线平行的方向上的长度,所述第一线段将所述第一内滚道上的第一假想接触点连接到所述第一外滚道上的第二假想接触点,所述第一假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第一半径平行的径向方向上分离与所述第一半径相同的距离,所述第二假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第二半径平行的径向方向上分离与所述第二半径相同的距离,并且第二长度是第二线段在与所述内滚道构件的所述中心轴线平行的方向上的长度,所述第二线段将所述第二内滚道上的第三假想接触点连接到所述第二外滚道上的第四假想接触点,所述第三假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第三半径平行的径向方向上分离与所述第三半径相同的距离,所述第四假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第四半径平行的径向方向上分离与所述第四半径相同的距离;在不设置所述内滚道构件和所述外滚道构件的情况下所述多个第一滚动元件和所述多个第二滚动元件被设置在与所述第一位置相同的位置处的情况下,第三长度是第三线段在与所述内滚道构件的所述中心轴线平行的方向上的长度,所述第三线段将每一个所述第一滚动元件的表面上的第五假想接触点连接到所述第一滚动元件的所述表面上的第六假想接触点,所述第五假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第一半径平行的所述径向方向上分离与所述第一半径相同的距离,所述第六假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第二半径平行的所述径向方向上分离与所述第二半径相同的距离,第四长度是第四线段在与所述内滚道构件的所述中心轴线平行的方向上的长度,所述第四线段将每一个所述第二滚动元件的表面上的第七假想接触点连接到所述第二滚动元件的所述表面上的第八假想接触点,所述第七假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第三半径平行的所述径向方向上分离与所述第三半径相同的距离,所述第八假想接触点从所述内滚道构件的所述中心轴线在与所述第四半径平行的所述径向方向上分离与所述第四半径相同的距离,所述第一长度被设定为短于所述第三长度并且所述第二长度被设定为短于所述第四长度;所述润滑脂包括基础油、增稠剂和添加剂;所述润滑脂包括作为所述基础油的合成油;所述基础油在40℃的运动粘度是20mm2/s至50mm2/s;并且所述添加剂包括磷化合物、钙化合物和烃蜡。

在根据上述方面的滚动装置中,通过从第一长度减去第三长度获得的值与通过从第二长度减去第四长度获得的值的总和的范围(即内部间隙的总和的范围)可以是-0.06mm至-0.1mm。在根据上述方面的滚动装置中,增稠剂可以包括含有脲基的化合物。

在根据上述方面的滚动装置中,含有脲基的化合物可以包括由以下式(a)代表的二脲,

在式(a)中,r2可代表二苯甲烷基。键合到r2中的苯基中的对应的一个的每一个氮原子可以相对于二苯甲烷基中的亚甲基处于对位。r1和r3可以是彼此相同或不同的官能基,并且r1和r3中的每一个可代表环己基,或者代表具有16至20个碳原子的直链或支链烷基。环己基的摩尔数相对于环己基和烷基的总摩尔数的比例[{(环己基的摩尔数)/(环己基的摩尔数+烷基的摩尔数)}×100]可以是50mol%至90mol%。

在根据上述方面的滚动装置中,基础油在-30℃的运动粘度可以是5000mm2/s或更低。

在根据上述方面的滚动装置中,磷化合物可以是磷酸胺;并且磷酸胺的含量可以是相对于润滑脂的总量而言的0.05质量%至5质量%。在根据上述方面的滚动装置中,钙化合物可以是过碱性(overbased)磺酸钙;过碱性磺酸钙的碱值可以是50mgkoh/g至500mgkoh/g;并且过碱性磺酸钙的含量可以是相对于润滑脂的总量而言的0.05质量%至5质量%。

在根据上述方面的滚动装置中,烃蜡可以是聚乙烯蜡;并且聚乙烯蜡的含量可以是相对于润滑脂的总量而言的0.05质量%至5质量%。在根据上述方面的滚动装置中,合成油可以是包括合成烃油和酯油的混合油;并且酯油的比例可以是相对于混合油的总量而言的5质量%至15质量%。

在根据上述方面的滚动装置中,含有脲基的化合物的含量可以是相对于润滑脂的总量而言的5质量%至15质量%。

在根据本发明的上述方面的用于车辆的滚动装置中,由于润滑脂的基础油在40℃的运动粘度是20mm2/s至50mm2/s,所以能够减少滚动元件的运转转矩。另外,能够减少在低温环境下的微振磨损(即低温微振磨损)。另外,能够维持滑动部的抗咬合性和长润滑寿命。另外,能够减少滑动部的抗摩擦性。因而,即使当在第一滚动元件的滚动表面及第二滚动元件的滚动表面与内滚道构件的滚道表面及外滚道构件的滚道表面之间的内部间隙的负值的绝对值(即通过从第一长度减去第三长度获得的值与通过从第二长度减去第四长度获得的值的总和的负值的绝对值)大时,运转转矩也能够被减少为相对小。因此,能够在抑制运转转矩的增大的同时提高刚性。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示范实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中同样的附图标记指示同样的元件,并且其中:

图1是示出根据本发明的实施例的毂单元的剖面图;

图2是示出根据本发明的实施例的毂单元的剖面图;

图3是部分地示出当假定多个第一滚动元件和多个第二滚动元件被从图2中的根据本发明的实施例的毂单元移除时内滚道构件和外滚道构件的剖面图;

图4是示出当假定内滚道构件和外滚道构件被从图2中的根据本发明的实施例的毂单元移除时第一滚动元件和第二滚动元件的剖面图;

图5是示出毂单元的凸缘部的透视图;

图6是示出凸缘部的前视图;

图7是示出内部间隙(通过从第一长度减去第三长度获得的值和通过从第二长度减去第四长度获得的值的总和)和运转转矩之间的关系的视图;并且

图8是示出内部间隙(通过从第一长度减去第三长度获得的值和通过从第二长度减去第四长度获得的值的总和)与刚性值之间的关系的视图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明的实施例。图1是示出根据本发明的实施例的毂单元1的剖面图。注意,图1的侧向方向(左右方向)称作毂单元1的轴向方向,图1的左侧称作轴向外侧,并且其右侧称作轴向内侧。作为根据本发明的用于车辆的滚动装置的一个示例的毂单元1例如是被构造成支撑车辆的车轮使得车轮能够相对于车体侧上的悬挂装置旋转的单元。毂单元1包括滚动轴承2。滚动轴承2包括作为轴承环构件的毂轴3。毂轴3包括环状凸缘部4。本实施例的毂轴3由用于机械结构用途的碳钢制成。毂轴3通过例如热锻造形成。

毂轴3包括:小直径部7,该小直径部7具有圆形横截面;打弯部(clinchedportion)8,通过将小直径部7的轴向内端径向向外弯曲和变形而形成打弯部8;以及大直径部9,该大直径部9具有圆形横截面,圆形横截面的直径大于小直径部7的直径,并且大直径部9被设置成从小直径部7朝着轴向外侧连续地延伸。毂轴3的大直径部9包括凸缘部4,凸缘部4以弯曲方式形成,从而从大直径部9的外周表面在毂轴3的径向方向上向外延伸。

滚动轴承2例如是双排滚珠轴承,并且包括内滚道构件13、外滚道构件11、多个第一滚动元件14a和多个第二滚动元件14b。内滚道构件13包括毂轴3和内环12。毂轴3包括大直径部9和小直径部7。内环12被通过插入配合使得与毂轴3的小直径部7的外周表面7a形成紧密接触。内环12包括在其外周表面上的第一内滚道(滚道表面)13a。毂轴3包括在其外周表面上的第二内滚道(滚道表面)13b。

外滚道构件11包括在其内周表面上的第一外滚道(滚道表面)11a和第二外滚道(滚道表面)11b。第一内滚道13a和第一外滚道11a被设置成在内滚道构件13的径向方向上彼此面对。第二内滚道13b和第二外滚道11b被设置成在内滚道构件13的径向方向上彼此面对。所述多个第一滚动元件(滚珠)14a被可滚动地设置在第一内滚道13a和第一外滚道11a之间。所述多个第二滚动元件(滚珠)14b被可滚动地设置在第二内滚道13b和第二外滚道11b之间。

滚动轴承2进一步包括第一保持器15a和第二保持器15b。第一保持器15a在周向方向上以预定间隔保持所述多个第一滚动元件14a。第二保持器15b在周向方向上以预定间隔保持所述多个第二滚动元件14b。内环12、所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b由高碳铬轴承钢制成。内环12、所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b经受淬火和回火。外滚道构件11由用于机械结构用途的碳钢制成。在毂轴3和外滚道构件11中,在第二内滚道13b、第一外滚道11a和第二外滚道11b上执行通过感应加热的淬火(感应硬化)。

所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b被装配从而具有相对于外滚道11a、11b和内滚道13a、13b的负(轴向)间隙。例如通过在轴向方向上紧固(即通过增加预载荷)内环部(即在本实施例中的毂轴3的大直径部9和内环12)而设定负间隙。更具体地,内滚道构件13包括在其外周表面上的第一内滚道13a和第二内滚道13b。外滚道构件11包括在其内周表面上的第一外滚道11a和第二外滚道11b。所述多个第一滚动元件14a可滚动地设置在第一内滚道13a和第一外滚道11a之间。所述多个第二滚动元件14b可滚动地设置在第二内滚道13b和第二外滚道11b之间。

图2、图3、图4示出包括内滚道构件13的中心轴线13c的剖面图。注意,在图2至图4中,为了清楚起见,图1中示出的附图标记中仅用于描述所必要的附图标记被示出,并且省略其它附图标记。图2示出所述多个第一滚动元件14a被设置在第一内滚道13a和第一外滚道11a之间并且所述多个第二滚动元件14b被设置在第二内滚道13b和第二外滚道11b之间的状态。此时内滚道构件13、外滚道构件11、所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b的位置被称作第一位置。

第一内滚道13a位于轴向内侧上。第一外滚道11a相对于第一内滚道13a位于轴向外侧上,并且相对于第二外滚道11b位于轴向内侧上。第二外滚道11b相对于第一外滚道11a位于轴向外侧上,并且相对于第二内滚道13b位于轴向内侧上。第二内滚道13b位于轴向外侧上。

第一滚动元件14a和第一内滚道13a在第一名义接触点21a处彼此接触。第一滚动元件14a和第一内滚道13a在第一名义接触点21a处弹性变形。第一滚动元件14a和第一外滚道11a在第二名义接触点22a处彼此接触。第一滚动元件14a和第一外滚道11a在第二名义接触点22a处弹性变形。

第二滚动元件14b和第二内滚道13b在第三名义接触点21b处彼此接触。第二滚动元件14b和第二内滚道13b在第三名义接触点21b处弹性变形。第二滚动元件14b和第二外滚道11b在第四名义接触点22b处彼此接触。第二滚动元件14b和第二外滚道11b在第四名义接触点22b处弹性变形。

这里,从内滚道构件13的中心轴线13c至第一名义接触点21a的半径被称作第一半径r1。此外,从内滚道构件13的中心轴线13c至第二名义接触点22a的半径被称作第二半径r2。此外,从内滚道构件13的中心轴线13c至第三名义接触点21b的半径被称作第三半径r3。此外,从内滚道构件13的中心轴线13c至第四名义接触点22b的半径被称作第四半径r4。

图3示出在内滚道构件13、外滚道构件11、所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b被设置在第一位置处的状态下所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b被全部移除的状态。也就是说,内滚道构件13和外滚道构件11被设置在与第一位置相同的位置处,而所述多个第一滚动元件14a均不被设置在第一内滚道13a和第一外滚道11a之间并且所述多个第二滚动元件14b均不被设置在第二内滚道13b和第二外滚道11b之间。在这种状态下,在第一内滚道13a中,没有引起由于与第一滚动元件14a的接触而产生的弹性变形。在这种状态下,在第一外滚道11a中,没有引起由于与第一滚动元件14a的接触而产生的弹性变形。在这种状态下,在第二内滚道13b中,没有引起由于与第二滚动元件14b的接触而产生的弹性变形。在这种状态下,在第二外滚道11b中,没有引起由于与第二滚动元件14b的接触而产生的弹性变形。

从内滚道构件13的中心轴线13c在与第一半径r1平行的径向方向上分离与第一半径r1相同的距离的第一内滚道13a上的点被称作第一假想接触点23a。从内滚道构件13的中心轴线13c在与第二半径r2平行的径向方向上分离与第二半径r2相同的距离的第一外滚道11a上的点被称作第二假想接触点24a。将第一假想接触点23a连接到第二假想接触点24a的线段被称作第一线段r1。第一线段r1在与内滚道构件13的中心轴线13c平行的方向上的长度被称作第一长度l1。换言之,在对角线为第一线段r1的矩形中,与中心轴线13c平行的边的长度被称作第一长度l1。

从内滚道构件13的中心轴线13c在与第三半径r3平行的径向方向上分离与第三半径r3相同的距离的第二内滚道13b上的点被称作第三假想接触点23b。从内滚道构件13的中心轴线13c在与第四半径r4平行的径向方向上分离与第四半径r4相同的距离的第二外滚道11b上的点被称作第四假想接触点24b。将第三假想接触点23b连接到第四假想接触点24b的线段被称作第二线段r2。第二线段r2在与内滚道构件13的中心轴线13c平行的方向上的长度被称作第二长度l2。换言之,在对角线为第二线段r2的矩形中,与中心轴线13c平行的边的长度被称作第二长度l2。

图4示出了在内滚道构件13、外滚道构件11、所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b被设置在第一位置处的状态下内滚道构件13和外滚道构件11被移除的状态。也就是说,在不设置内滚道构件13和外滚道构件11的情况下,所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b被设置在与第一位置相同的位置处。在该状态下,在第一滚动元件14a中,没有引起由于与第一内滚道13a的接触而产生的弹性变形。在该状态下,在第一滚动元件14a中,没有引起由于与第一外滚道11a的接触而产生的弹性变形。在该状态下,在第二滚动元件14b中,没有引起由于与第二内滚道13b的接触而产生的弹性变形。在该状态下,在第二滚动元件14b中,没有引起由于与第二外滚道11b的接触而产生的弹性变形。

从内滚道构件13的中心轴线13c在与第一半径r1平行的径向方向上分离与第一半径r1相同的距离的每一个第一滚动元件14a的轴向内表面上的点被称作第五假想接触点25a。从内滚道构件13的中心轴线13c在与第二半径r2平行的径向方向上分离与第二半径r2相同的距离的每一个第一滚动元件14a的轴向外表面上的点被称作第六假想接触点26a。将第五假想接触点25a连接到第六假想接触点26a的线段被称作第三线段r3。第三线段r3在与内滚道构件13的中心轴线13c平行的方向上的长度被称作第三长度l3。换言之,在对角线为第三线段r3的矩形中,与中心轴线13c平行的边的长度被称作第三长度l3。

从内滚道构件13的中心轴线13c在与第三半径r3平行的径向方向上分离与第三半径r3相同的距离的每一个第二滚动元件14b的轴向外表面上的点被称作第七假想接触点25b。从内滚道构件13的中心轴线13c在与第四半径r4平行的径向方向上分离与第四半径r4相同的距离的每一个第二滚动元件14b的轴向内表面上的点被称作第八假想接触点26b。将第七假想接触点25b连接到第八假想接触点26b的线段被称作第四线段r4。第四线段r4在与内滚道构件13的中心轴线13c平行的方向上的长度被称作第四长度l4。换言之,在对角线为第四线段r4的矩形中,与中心轴线13c平行的边的长度被称作第四长度l4。

第一长度l1短于第三长度l3。第二长度l2短于第四长度l4。也就是说,如在图2中所示,在所述多个第一滚动元件14a被设置在第一内滚道13a和第一外滚道11a之间并且所述多个第二滚动元件14b设置在第二内滚道13b和第二外滚道11b之间的状态下,内滚道构件13和外滚道构件11和所述多个第一滚动元件14a和所述多个第二滚动元件14b成负间隙关系(即在内滚道构件13及外滚道构件11与所述多个第一滚动元件14a及所述多个第二滚动元件14b之间的间隙是负间隙)。

在本实施例中,作为通过从第一长度l1减去第三长度l3获得的值与通过从第二长度l2减去第四长度l4获得的值的总和的负间隙的范围可以相对小,例如为-0.06mm至-0.1mm的范围,优选为-0.08mm至-0.1mm的范围。可以通过在日本专利申请公开特开平11-44319(jp11-44319a)、日本专利申请公开特开2009-248595(jp2009-248595a)、日本专利申请公开特开2006-342877(jp2006-342877a)和日本专利申请公开特开2006-214506(jp2006-214506a)中公开的方法中的任何方法来设定负间隙。此外,可以根据例如在jp11-44319a的段落[0010]至[0020]、jp2009-248595a的段落[0010]至[0018]、jp2006-342877a的段落[0018]至[0033]以及jp2006-214506a的段落[0022]至[0027]中公开的方法中的任何方法来测量间隙量(预载荷的量)。

滚动轴承2包括密封构件16,密封构件16从两个轴向端密封在毂轴3和外滚道构件11之间形成的环状空间。在由密封构件16密封的环状空间16a中封入润滑脂g。润滑脂g在环状空间16a中扩散到第一和第二外滚道11a、11b以及第一和第二内滚道13a、13b,使得滚道11a、11b、13a、13b具有润滑性质。由此封入的润滑脂g附着到第一内滚道13a的滚道表面、第一外滚道11a的滚道表面、所述多个第一滚动元件14a的滚动表面、第二内滚道13b的滚道表面、第二外滚道11b的滚道表面和所述多个第二滚动元件14b的滚动表面。

此外,滚动轴承2包括轴承凸缘17,该轴承凸缘17从外滚道构件11的外周表面11c径向向外延伸。轴承凸缘17具有多个螺栓孔17a,所述多个螺栓孔17a被形成为在轴承凸缘17的厚度方向上穿过轴承凸缘17延伸。毂螺栓b被插入每一个螺栓孔17a中,从而被螺合到悬挂装置的关节(knuckle)51。因此,轴承凸缘17被固定至关节51。

图5是示出凸缘部4的透视图,并且图6是示出凸缘部4的前视图。在图5和6中,凸缘部4包括在其周方向上以预定间隔形成的多个(在该实施例中为5个)厚部21。厚部21被形成为使得其轴向内端表面突起,并且在图6的前视图中在径向方向上径向延伸。此外,每一个厚部21在绕内滚道构件13的中心轴线13c的圆形切线方向上具有预定宽度w(下面称为切线宽度w)。

在每一个厚部21在径向方向上的外侧中,在厚度方向上穿过厚部21延伸的一个螺栓孔22形成在圆形切线方向宽度w的大致中央处。如图1中所示,用于配合车轮或者刹车盘的毂螺栓b通过压配合而固定在每一个螺栓孔22中。因而,螺栓孔22的直径d(参考图6)被设定为允许毂螺栓b被压配合至螺栓孔22的直径。

然后,将描述设置在毂单元1中的润滑脂g的组分。润滑脂g包括基础油、增稠剂和添加剂。在本发明中,必要要求如下:润滑脂g包括作为基础油的合成油;基础油在40℃的运动粘度是20mm2/s至50mm2/s;并且添加剂包括磷化合物、钙化合物和烃蜡。下文所述的润滑脂g的组分是满足必要要求的组分的示例。只要其满足必要要求,则润滑脂g的组分可以适当地改变。

能够在润滑脂g中使用的基础油包括作为必要组分的合成油,并且可以进一步包括另一基础油诸如矿物油。作为合成油,可以仅使用一种合成油,或者可以组合地使用两种或更多种合成油。不特别限制除了合成油之外的基础油。特别地,合成油不包括杂质,并且甚至在其中合成油包括杂质的情况下,其含量低。因此,能够提高润滑脂g的润滑性能。取决于分子量或者分子结构,能够在宽的范围内选择基础油的运动粘度或者倾注点(pourpoint)。

合成油的示例包括合成烃油、酯油、硅油、氟油、苯醚油、聚乙二醇油、烷基苯油、烷基萘油、联苯油、二苯基烷烃油、二(烷基苯基)烷烃油、聚苯醚油以及氟化合物(诸如全氟聚醚或者氟化聚烯烃)。在这些合成油中,优选地使用合成烃油或者酯油,并且更优选地使用包括合成烃油和酯油的混合油。

更特别地,例如,合成烃油可以通过聚合一种α-烯烃或者由乙烯、丙烯、丁烯或者其衍生物形成的两种或更多α-烯烃而获得。作为α烯烃,例如,优选的是具有6至18个碳原子的α烯烃,并且更优选的是作为1-癸烯或者1-十二碳烯的低聚物的聚α-烯烃(pao)。

酯油的示例包括:二酯,诸如癸二酸二丁酯、二(2-乙基己基)癸二酸酯或者己二酸二辛酯;芳香酯,诸如偏苯三酸三辛酯、十三烷醇偏苯三酸酯或均苯四酸四辛酯;以及多元醇酯,诸如三羟甲基丙烷三油酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯或者季戊四醇酯。

关于基础油(合成油)的物理特性,运动粘度(根据jisk2283)在40℃时是20mm2/s至50mm2/s,并且优选地,在40℃时是30mm2/s至50mm2/s。优选地,运动粘度在-30℃时是5000mm2/s或更低。当基础油的运动粘度在上述范围内时,与其中使用具有40℃时是近似70mm2/s至100mm2/s的运动粘度的基础油的润滑脂相比,轴承的滑动部的摩擦阻力能够减少。优选地,倾注点(根据jisk2269)优选地为-50℃或更低,并且更优选地为-70℃至-50℃。当基础油的倾注点在上述范围内时,则能够保证润滑脂g在低温环境(例如-40℃或更低)下的流动性,并且能够容易使润滑脂g在轴承的滑动部上扩散。因而,能够提高抑制低温微振磨损的效果。优选地,牵引系数为0.1或更低,并且更优选地为0.03至0.07。当基础油的牵引系数处于上述范围内时,轴承中的滑动部的摩擦阻力能够被减小。能够例如使用盘在滚子上测试布置(disk-on-rollertestarrangement)在表面压力是0.5gpa、周速是0.5m/sec且滑移率是3%的条件下测量基础油的牵引系数。

在基础油是包括合成烃油和酯油的混合油的情况下,优选地,基础油应包括85质量%至95质量%的合成烃油以及5质量%至15质量%的酯油。基础油的含量是相对于润滑脂g的总量而言的优选85质量%至95质量%且更优选88质量%至92质量%。

作为增稠剂,例如,可以使用包括脲基的化合物。包括脲基的化合物的示例包括:包括脲基的化合物,例如,聚脲,诸如二脲、三脲或者四脲;包括脲基和氨基甲酸酯基的化合物;包括氨基甲酸酯基的化合物,诸如二氨基甲酸酯;以及其混合物。在这些化合物中,优选使用二脲,并且更优选地使用通过二异氰酸酯与脂环胺和脂族胺的混合胺反应获得的二脲。通过具有上述组合的二脲,能够以相同的一致性减少增稠剂的质量%,并且能够减小轴承中的滑动部的摩擦阻力。

脂环胺的示例包括环己胺和二环己胺。脂族胺的示例包括具有16至20个碳原子的直链或者支链烷基胺。二异氰酸酯的示例包括脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯和芳香族二异氰酸酯。作为脂肪族二异氰酸酯,例如可以使用具有饱和和/或不饱和直链或者支链烃基的二异氰酸酯,并且其具体实例包括正十八烷二异氰酸酯、癸烷二异氰酸酯和正己烷二异氰酸酯(hdi)。脂环族二异氰酸酯的示例包括环己烷二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯。芳香族二异氰酸酯的示例包括对苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯基二异氰酸酯和4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)。在这些二异氰酸酯中,优选地使用芳香族二异氰酸酯,并且更优选地使用4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)。

在其中脂环胺和脂族胺的混合胺被用作包括脲基的化合物的材料的情况下,脂环胺和脂族胺之间的混合比例(摩尔比;脂环胺:脂族胺)优选地为50:50至90:10。能够在各种条件下使用各种方法以引起混合胺和二异氰酸酯彼此反应。为了获得具有增稠剂的高均匀可分散性的二脲,优选的是应引起混合胺和二异氰酸酯在基础油中彼此反应。可以通过将其中溶解了二异氰酸酯的基础油添加至其中溶解了混合胺的基础油,或者通过将其中溶解了混合胺的基础油添加至其中溶解了二异氰酸酯的基础油而引起反应。在这些反应期间的温度和时间不特别受限,并且可以与典型反应中的温度和时间相同。从混合胺的挥发性的观点看,优选地,反应开始温度为25℃至100℃。从混合胺和二异氰酸酯的溶解性和挥发性观点看,优选地,反应温度为60℃至170℃。从完成混合胺和二异氰酸酯的反应的观点以及减少制造时间以提高效率的观点看,优选地,反应时间为0.5小时至2.0小时。

优选地,使用上述方法获得的包括脲基的化合物包括由以下式(a)代表的二脲。

在式(a)中,r2代表二苯甲烷基。键合到r2中的苯基中的对应的一个的每一个氮原子相对于二苯甲烷基中的亚甲基处于对位。r1和r3为彼此相同或不同的官能基,并且r1和r3中的每一个代表环己基,或者代表具有16至20个碳原子的直链或者支链烷基。环己基的摩尔数与环己基和烷基的总摩尔数的比例[{(环己基的摩尔数)/(环己基的摩尔数+烷基的摩尔数)}×100]为50mol%至90mol%。增稠剂的含量是相对于润滑脂g的总量而言的优选5质量%至15质量%且更优选8质量%至12质量%。

作为添加剂,例如,主要可以使用磷化合物、钙化合物和烃蜡。可以使用各种添加剂,诸如极压剂、防锈剂、抗氧化剂、抗磨蚀添加剂、染料、颜色相位稳定剂、增稠剂、结构稳定剂、金属减活化剂或者粘度指数改进剂。磷化合物的示例包括亚磷酸盐、磷酸盐以及亚磷酸盐或者磷酸盐与胺或者链烷醇胺的盐。在这些化合物中,优选地使用磷酸胺。磷酸胺的示例包括三烷基胺-磷酸二甲酯以及苯胺-磷酸酯。

钙化合物的示例包括有机磺酸(磺酸钙)的钙盐。磺酸钙不特别受限,并且例如为以下式(b)所代表的化合物。

[r4-so3]2ca…式(b)

在式(b)中,r4代表烷基、烯基、烷基萘基、二烷基萘基、烷基苯基或者高沸点石油馏分的残留物。烷基或者烯基是直链的或者支链的,并且具有2至22个碳原子。r4优选地代表具有6至18个碳原子的烷基,更优选为具有8至18个碳原子的烷基,并且又更优选地为具有10至18个碳原子的烷基苯基。在由式(b)所代表的化合物中,优选地使用具有50mgkoh/g至500mgkoh/g的碱值(根据jisk2501)的过碱性磺酸钙,并且更优选地使用具有300mgkoh/g至500mgkoh/g的碱值的过碱性磺酸钙。在使用过碱性磺酸钙的情况下,能够在滑动部的表面上形成强固的膜,并且能够提高耐剥离寿命。过碱性磺酸钙包括磺酸钙和碳酸钙。

在磷酸胺被用作磷化合物的情况下,磷酸胺的含量是相对于润滑脂g的总量而言的优选0.05质量%至5质量%且更优选0.5质量%至2质量%。在磺酸钙被用作钙化合物的情况下,磺酸钙的含量是相对于润滑脂g的总量而言的优选0.05质量%至5质量%且更优选0.5质量%至3质量%。

烃蜡的示例包括:诸如聚乙烯蜡或者聚丙烯蜡的聚合物化合物;以及费-托蜡(fischer-tropschwax)。例如,能够通过乙烯的聚合或者聚乙烯的热分解来获得聚乙烯蜡。在其中聚乙烯蜡被用作烃蜡的情况下,聚乙烯蜡的含量是相对于润滑脂g的总量而言的优选0.05质量%至5质量%且更优选0.5质量%至2质量%。

例如,能够使用以下方法来获得润滑脂g,该方法包括:将包括脲基(增稠剂)的化合物合成在包括作为必要组分的合成油的基础油中;将作为可选组分的磷化合物、钙化合物和烃蜡以及其它添加剂混合在基础油中;搅拌混合物;以及允许混合物穿过滚轧机等。对于毂单元1,由于润滑脂g的基础油在40℃的运动粘度是20mm2/s至50mm2/s,所以能够减小第一和第二滚动元件14a、14b的运转转矩。因而,即使当在第一滚动元件14a及第二滚动元件14b与外滚道11a、11b及内滚道13a、13b之间的间隙(轴向间隙)的负值的绝对值大时,运转转矩也能够被减少为相对小。间隙(轴向间隙)是通过从第一长度l1减去第三长度l3获得的值与通过从第二长度l2减去第四长度l4获得的值的总和。因此,能够在抑制毂单元1的运转转矩增大的同时提高刚性。通过增大轴向间隙的负值的绝对值,能够提高抗微振磨损性。

本发明不限于上述实施例,并且能够由另一实施例实现。例如,虽然在上述实施例中,已经描述了将润滑脂g设置在由(双排)滚珠轴承构成的滚动轴承2中的示例,但是设置润滑脂g的轴承可以是将除了滚珠之外的元件用作滚动元件的另一滚动轴承,例如锥形滚子轴承。

设置润滑脂g的轴承可以被安装在上述毂单元1上以及在用于车辆的其它滚动装置(诸如悬挂单元和转向单元)上。此外,可以在本发明的范围内作出各种设计变化。

然后,将基于示例和比较示例描述本发明。然而,本发明不限于以下示例。作为根据示例1的润滑脂,制备其中基础油是合成油的润滑脂,基础油在40℃的运动粘度是30mm2/s,并且基础油在-30℃的运动粘度是2450mm2/s。相对于润滑脂的总量而言,这种润滑脂包括:85质量%的基础油;11质量%的作为增稠剂的脲;2质量%的过碱性磺酸钙;1质量%的磷酸胺;以及1质量%的烃蜡。过碱性磺酸钙是由chemtura公司生产的“brytonc-400c”,并且包括其中式(b)中的r4中的烷基中的碳原子数主要为10至16的过碱性烷基苯磺酸(碱值:405)的钙盐。过碱性烷基苯磺酸的钙盐包括:其中烷基中的碳原子数不是10至16的过碱性烷基苯磺酸的钙盐;以及具有不能够被识别的结构的过碱性烷基苯磺酸的钙盐。过碱性磺酸钙包括磺酸钙和碳酸钙。磷酸胺是由r.t.vanderbiltholdingcompany公司生产的vanlube672。烃蜡(聚乙烯蜡)是由clariant(日本)k.k.生产的licowaxpe190粉末。通过以90:10的质量比混合pao(在40℃的运动粘度:30mm2/s)和酯油(季戊四醇酯;在40℃的运动粘度:30mm2/s)获得所使用的基础油。通过以87.5:12.5的摩尔比彼此混合脂环胺(环己胺)和脂族胺(十八烷胺)并且使混合物与二异氰酸酯(4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯)反应使得在混合物和二异氰酸酯之间的摩尔比为100:50来获得所使用的脲。

另一方面,作为根据比较示例1的润滑脂,制备其中基础油是矿物油并且其中基础油的运动粘度在40℃时是70mm2/s的润滑脂。相对于润滑脂的总量而言,这种润滑脂包括79质量%的基础油;20质量%的作为增稠剂的脲;以及1质量%的zndtc。通过使芳香胺(对甲苯胺)与4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯反应使得在芳族胺与4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯之间的摩尔比为100:50而获得的脲形成所使用的脲。

根据图1的构造装配设置润滑脂的滚动轴承2。在装配期间,通过调节毂轴3的打弯部8相对于内环12的内周表面打弯的量,调节被施加至第一和第二滚动元件14a、14b的预载荷。因而,在示例1和比较示例1中的每一个中,都制备具有轴向间隙(内部间隙)-0.025mm、-0.04mm、-0.055mm和-0.08mm的滚动轴承2。轴向间隙(内部间隙)是通过从第一长度l1减去第三长度l3获得的值与通过从第二长度l2减去第四长度l4获得的值的总和。在示例1中,为了测量下文所述的刚性值,也制备具有轴向间隙(内部间隙)-0.03mm、-0.05mm、-0.06mm、-0.08mm和-0.1mm的滚动轴承。轴向间隙(内部间隙)是通过从第一长度l1减去第三长度l3获得的值与通过从第二长度l2减去第四长度l4获得的值的总和。

在转速:800rpm、径向载荷:5.65kn和室温的条件下旋转根据示例1和比较示例1的每一个滚动轴承,并且在旋转1小时后,测量转矩值。在图7中示出结果。如图7中所示,发现在相同内部间隙下,与由黑色圆形标记指示的根据比较示例1的轴承的运转转矩相比,由黑色三角形标记指示的根据示例1的轴承的运转转矩能够减小约40%。

关于根据示例1的每一个滚动轴承,在相同条件下向轮胎地面接触位置施加轴向载荷,以向其施加力矩载荷,并且测量内和外环之间的相对倾斜角度。

在图8中示出结果。图8示出相对于在内部间隙是-0.05mm的情况下的刚性值的100%而言的相对值。如图8中所示,发现随着内部间隙的负值的绝对值增大,轴承的刚性值能够被提高。考虑到图7的结果和图8的结果,在示例1中,即使当内部间隙的负值的绝对值增大(例如-0.08mm)时,运转转矩也能够被减小为相对小。因而,通过将内部间隙的负值的绝对值设定为大,能够在抑制运转转矩的增大的同时提高轴承的刚性。

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