专利名称：润滑脂密封轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及在滚动轴承的轴承内部密封了润滑脂的润滑脂密封轴承。
背景技术：
对交流发电机、电磁离合器等的汽车用电气辅助设备的旋转部进行支承的润滑脂 密封轴承中，有时在滚道圈的滚道面上过早出现伴随白色浸蚀区域的发生的独特的剥离现 象。该剥离现象与通常的由金属疲劳所引起的剥离现象不同，大多时在表面层的较浅处生 成，在载重作用位置无变化的固定侧滚道圈上发生。关于该表面层上的独特的剥离现象的原因，通过重复加减速的循环进行再现试 验，对试验后的滚道圈进行氢分析的结果，确认到固定侧滚道圈的氢量在增加，由此认为是 因钢的氢脆变而引起的(例如参照非专利文献1)。即，认为是因密封于轴承内部的润滑脂 以与滚动体间的滑动而在滚道面上生成的新生面为催化剂进行分解，由该润滑脂的分解而 发生的氢侵入钢中引起氢脆变而导致的。另外，还认为汽车用电气辅助设备所使用的润滑 脂密封轴承通过沿轴承流动的微弱电流促进润滑脂的分解也是原因之一。作为防止这种因润滑脂的分解所引起的氢脆变而发生的滚道面的过早剥离的方 法，已提出了向润滑脂作为添加剂添加钼酸盐和有机酸盐，在新生面上分解钼酸盐进行反 应，从而在滚道面上生成氧化铁和钼化合物覆膜，抑制因润滑脂的分解所引起的氢的发生 的方法(例如参照专利文献1)。另外、还有至少将固定侧滚道圈用1.5 6% Cr钢形成的技术，其通过形成在滚道 面上的Cr的氧化皮膜钝化表面，从而抑制润滑脂的分解的同时即使润滑脂进行分解发生 氢也能防止其向钢中侵入(例如参照专利文献2)。并且，由于汽车用电气辅助设备所使用的滚动轴承存在从泥水、雨水等由外部浸 入的水分，或者，外部气温变化、行使、停止所引起的温度差而结露的水分所产生的氢侵入 到钢中的可能，所以还有在滚道面上形成铁铬氧化物系氧化皮膜，防止氢侵入钢中的技术 (例如参照专利文献幻。专利文献3所记载的技术是将经回火处理的部件在空气中进行再 加热处理而在滚道面上形成铁铬氧化物系氧化皮膜。非专利文献1 玉田、田中“外輪回転(二 J 3脆性剥離O再現実験”(社)日本卜’ ^ 口夕一学会卜，4 # 口夕一会議予稿集、1994年10月、p. 749-752专利文献1 日本特开2005-112902号公报专利文献2 日本特开平516244号公报专利文献3 日本特再2000-11235号公报
专利文献2所记载的润滑脂密封轴承由于在滚道圈中需要使用高Cr的特殊材料， 所以存在制造成本变高的问题。另外，专利文献3所记载的技术中为了形成氧化皮膜需要 进行多余的再加热处理，所以制造成本也变高。 因此，本发明的课题是通过低价的手段防止因氢脆变而引起的滚道面的过早剥1 O
发明内容
为了解决上述课题，本发明在内圈和外圈的滚道圈间排列有滚动体的滚动轴承的 轴承内部密封有润滑脂的润滑脂密封轴承中采用了如下的结构将所述滚道圈的至少一个 以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料在260°C以上的回火温度下进行高温回火处理，向所述润滑脂 添加作为添加剂的钼酸盐和有机酸盐。即，通过将滚道圈的至少一个以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料在260°C以上的回火温 度下进行高温回火处理，向润滑脂作为添加剂添加钼酸盐和有机酸盐，从而稍稍提高回火 温度，用特定润滑脂的组分这样程度的低价的方法，就能防止因氢脆变引起的滚道面的过 早剥离。通过260°C以上的高温回火处理可抑制因氢脆变而引起的脆性剥离的机理虽然尚 不明确，但进行高温回火处理则金属组织中的残留奥氏体量变少，所以认为由于体心立方 晶格中格子间的隙间多的奥氏体的减少，抑制了氢向钢中侵入。另外、通过向润滑脂添加作 为添加剂的钼酸盐和有机酸盐而在滚道面上生成氧化铁和钼化合物覆膜，由此能抑制因润 滑脂的分解引起的氢的生成。优选将所述滚道圈中的固定侧滚道圈以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料在260°C以上 的回火温度下进行高温回火处理。所述滚动轴承可以为滚珠轴承。上述的各润滑脂密封轴承适用于所述滚动轴承支承汽车用电气辅助设备的旋转 部的装置。本发明的润滑脂密封轴承由于是将滚道圈的至少一个以高碳铬轴承钢SUJ2为坯 料在260°C以上的回火温度下进行高温回火处理，向润滑脂添加了作为添加剂的钼酸盐和 有机酸盐，所以能以低价的方法抑制因氢脆变引起的滚道面的过早剥离。
图1为表示润滑脂密封轴承实施方式的纵剖视图。图2为表示使用了图1的润滑脂密封轴承的交流发电机的纵剖视图。图3为表示实施例的脆性剥离试验中使用的轴承试验装置的纵剖视图。图4为表示在使用了图3的轴承试验装置的脆性剥离试验中的旋转轴旋转周期的 坐标图。标号说明A…润滑脂；1…润滑脂密封轴承；2…内圈；3…外圈；2a、3a…滚道面；4…滚珠； 5…保持器；6…密封部件；11…机座；12…定子；13…带轮；14···转子轴；15…转子；16···集 电环；17···电刷；21…旋转轴；21a…延伸部；22…试验轴承；23…装配用轴承；2h、23a… 内圈；22b、23b...外圈；22c、23c…滚珠；24a、24b...机座；25...电机；25a…输出轴；26a、 26b…带轮；27…无接头皮带；28a、28b…接触端子。
具体实施例方式下面根据附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，该润滑脂密封轴承1 是通过保持器5将作为滚动体的多个滚珠4保持并排列在内圈2和外圈3的滚道面2a、3a之间的深沟球轴承，在被密封部件6所密封的轴承内部密封有润滑脂A。所述内圈2、外圈3以及各滚珠4是以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料进行了淬火回火 处理。它们的淬火温度均为850°C，作为滚道圈的内圈2以及外圈3是在260°C的回火温度 下进行了高温回火处理。其中，滚珠4是在180°C的回火温度下实施了通常的回火处理。所述润滑脂A是向以合成烃油为基础油的脲基润滑脂添加了作为添加剂的钼酸 盐和有机酸盐的润滑脂。该实施方式中，将钼酸盐以全体的0. 01 5质量％，将有机酸盐 以钼酸盐的5 70质量％进行添加。图2表示使用了上述润滑脂密封轴承1的作为汽车用电气辅助设备的交流发电 机。该交流发电机由定子12和转子15构成，其中，定子12固定于机座11上，转子15具有 在正面侧安装了传递发动机旋转力的带轮13的转子轴14，从安装于转子轴14背面侧的集 电环16通过电刷17取出发电的电流，转子轴14的正面侧和背面侧分别被润滑脂密封轴承 1所支承，其外圈3成为被固定于机座11的固定侧滚道圈。实施例作为实施例，准备如下所述的深沟球轴承将上述的内圈、外圈以及滚珠以高碳铬 轴承钢SUJ2为坯料在850°C下进行淬火，将内圈和外圈在沈01的回火温度下进行高温回 火处理，在轴承内部向以合成烃油为基础油的脲基润滑脂添加了钼酸盐和有机酸盐的润滑 脂密封轴承。还作为比较例准备如下所述的深沟球轴承如同实施例，将内圈、外圈以及滚 珠均以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料在850°C下进行淬火，180°C的回火温度下进行通常的回 火处理，轴承内部密封以合成烃油为基础油的通常的脲基润滑脂。其中，实施例和比较例的 深沟球轴承的尺寸均为外径47mm、内径17mm、宽14mm。使用图3所示的轴承试验装置，以上述实施例和比较例的深沟球轴承作为试验轴 承22进行了脆性剥离试验。该轴承试验装置是旋转轴21由被试验轴承22和装配用轴承 (dummy bearing) 23相互绝缘的不同的机座Ma、24b所支承，在从试验轴承22的安装部延 伸的旋转轴21的延伸部21a和与旋转轴21平行设置的电机25的输出轴2 上分别安装 有带轮^5aJ6b，这些带轮^5a、26b之间用无接头皮带27拉紧，对旋转轴21进行带驱动的 同时介由旋转轴21的延伸部21a利用无接头皮带27的张力对试验轴承22施加径向载重。另外、所述旋转轴21和各机座Ma、Mb由导电体形成，各机座Ma、24b上安装有 分别与电源(省略图示)的正和负极连接的接触端子J8b，通过将这些接触端子^a、 28b与电源连接、使电流从机座2 依次介由试验轴承22的外圈22b、滚珠22c、内圈22a、 旋转轴21、装配用轴承23的内圈23a、滚珠23c、外圈23b向机座24b流通。因此，通过从密 封于试验轴承22的润滑脂利用电解强制生成氢，由此能在短时间内重现因氢脆变引起的 脆性剥离。图4表示使用了上述轴承试验装置的脆性剥离试验中的旋转轴21的加减速周期。 其它试验条件如下。通过改变旋转轴21的驱动扭矩评价了因脆性剥离的发生而导致的轴 承寿命。其中，实施例和比较例的样品数均为3。 带轮载重1617N 通电条件电流1.0A[表 1]
权利要求
1.一种润滑脂密封轴承，在内圈和外圈的滚道圈间排列有滚动体的滚动轴承的轴承 内部密封有润滑脂，其特征在于，将所述滚道圈的至少一个以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料在 260°C以上的回火温度下进行高温回火处理，并向所述润滑脂添加作为添加剂的钼酸盐和 有机酸盐。
2.如权利要求1所述的润滑脂密封轴承，其中，将所述滚道圈中的固定侧滚道圈以高 碳铬轴承钢SUJ2为坯料在260°C以上的回火温度下进行高温回火处理。
3.如权利要求1或2所述的润滑脂密封轴承，其中，所述滚动轴承为滚珠轴承。
4.如权利要求1 3中任一项所述的润滑脂密封轴承，其中，所述滚动轴承为用于支承 汽车用电气辅助设备的旋转部的轴承。
全文摘要
本发明能够以低价方法防止因氢脆变引起的滚道面的过早剥离。通过将内圈(2)和外圈(3)以高碳铬轴承钢SUJ2为坯料在260℃以上的回火温度下进行高温回火处理，并向润滑脂(A)添加钼酸盐和有机酸盐，从而稍稍提高回火温度，用特定润滑脂(A)的组分这样程度的低价方法，就能防止因氢脆变引起的滚道面(2a、3a)的过早剥离。
文档编号F16C33/66GK102046993SQ20098011892
公开日2011年5月4日 申请日期2009年5月25日 优先权日2008年5月28日
发明者村松诚, 深间翔平 申请人:Ntn株式会社