轴承用密封装置制造方法
【专利摘要】公开了如下的轴承用密封装置：在滑动接触面保持润滑剂，抑制因油脂缺少而引起的扭矩上升。润滑剂吸附层（40）由增稠剂（41）和粘结剂（42）构成。润滑剂（25）由基础油（43）和增稠剂（41B）构成。增稠剂（41）与增稠剂（41B）相互结合。在润滑剂吸附层（40）上，形成有一定厚度的润滑剂层（44）。该润滑剂层（44）与润滑剂吸附层（40）紧贴，很难与润滑剂吸附层（40）分离。
【专利说明】轴承用密封装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及设置在内轮与外轮之间、使得填充入轴承的润滑剂不渗漏的轴承用密封装置。
【背景技术】
[0002]在使挡油环与唇部滑动接触的形式的轴承用密封装置中，唇部与挡油环之间不可避免地产生摩擦损失。考虑动力的有效利用，则滑动接触面的摩擦系数越小越好。此外，考虑密封装置的寿命，则要求减小唇部磨损。提出了各种应对这些要求的结构(例如，参照专利文献I)。在图20中，以剖视图示出专利文献I中公开的轴承用密封装置。
[0003]如图20所示，轴承用密封装置100由通过芯材101加强的密封部件102以及与设置于该密封部件102的唇部103、104滑动接触的挡油环105构成。该挡油环105的截面呈L字状，在其滑动接触面106上附着有硬质镀铬层107。
[0004]通过硬质镀铬层107，能够抑制挡油环105的磨损，延长轴承用密封装置100的寿命。但是，不能够改善摩擦系数。专利文献2公开了能够减小摩擦系数的结构。
[0005]S卩，在专利文献2中，将图20所示的硬质镀铬层107替换为DLC(类金刚石碳)。金刚石坚硬。碳自身富有润滑性。因此，DLC是硬质的，且润滑性优越。
[0006]由于碳自身富有润滑性，因而即使在滑动接触面上油脂等润滑剂不足，也能够防止发热胶着。但是，当在滑动接触面上作为传热部件的润滑剂不足时，扭矩由于所谓油脂缺少而增大。并且，热积蓄于滑动接触面而导致高温。如果成为高温，则密封部件发生热劣化而缩短寿命。因此，期待如下的轴承用密封装置:能够在滑动接触面上保持润滑剂，抑制因油脂缺少而引起的扭矩上升。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2003 - 262231公报
[0010]专利文献2:日本特开2002 - 227856公报
【发明内容】
[0011]发明要解决的问题
[0012]本发明的课题在于，提供如下的轴承用密封装置:能够在滑动接触面上保持润滑齐U，抑制因油脂缺少而引起的扭矩上升。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]根据权利要求1的发明，提供如下的轴承用密封装置:在外轮隔着滚动体套在内轮上且在所述滚动体周围填充有润滑剂的轴承中，为了使所述润滑剂不渗漏，在所述内轮与所述外轮之间设置有所述轴承用密封装置，该轴承用密封装置具有:密封部件，其由芯材加强；以及挡油环，其截面呈L字状，并与设置于所述密封部件的唇部滑动接触，在所述挡油环的滑动接触面和所述唇部中的至少一方，附着有由油脂用增稠剂和粘结剂构成的、吸附所述润滑剂的润滑剂吸附层。
[0015]在权利要求2的发明中，优选的是，油脂用增稠剂是硬脂酸锂或碳酰胺化合物，粘结剂是醇酸树脂或者环氧树脂。
[0016]在权利要求3的发明中，优选的是，油脂用增稠剂是三聚氰胺系缩合物，粘结剂是苯酚。
[0017]在权利要求4的发明中，优选的是，润滑剂吸附层由喷涂法或者浸溃法形成。
[0018]发明效果
[0019]在权利要求1的发明中，在挡油环的滑动接触面和唇部中的至少一方，形成有由增稠剂和粘结剂构成的润滑剂吸附层。在为油脂润滑的情况下，填充入轴承的润滑剂中一定包含增稠剂。润滑剂吸附层中包含的增稠剂与润滑剂中的增稠剂相互结合。其结果是，在设置有润滑剂吸附层的挡油环的滑动接触面和/或唇部，吸附有润滑剂。
[0020]被吸附的润滑剂被保持在挡油环的滑动接触面和唇部之间，无需担心润滑剂缺少。由于该润滑剂，抑制了温度上升、热劣化和唇部的热变形，因此，根据本发明，提供能够在滑动接触面保持有润滑剂，抑制因油脂缺少而引起的扭矩上升的轴承用密封装置。
[0021]在权利要求2的发明中，增稠剂是硬脂酸锂或碳酰胺化合物。硬脂酸锂或碳酰胺化合物容易得到，且能够容易地使润滑剂吸附层附着于挡油环的滑动接触面和/或唇部。
[0022]在权利要求3的发明中，增稠剂是三聚氰胺系缩合物。与硬脂酸锂或碳酰胺化合物相比，三聚氰胺系缩合物的扭矩较小，并且吸附性较大。如果扭矩较小，则能够减少能量的损失。如果吸附性较大，则无需担心润滑剂缺少。
[0023]在权利要求4的发明中，润滑剂吸附层由喷涂法或者浸溃法形成。如果是喷涂法，则能够使润滑剂吸附层附着于挡油环的滑动接触面和/或唇部的期望部位。如果是浸溃法，则能够短时间内使润滑剂吸附层附着于挡油环的滑动接触面和/或唇部，从而提高生产能率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是采用了本发明的实施例的轴承用密封装置的轴承的剖视图。
[0025]图2是图1所示的轴承用密封装置的剖视图。
[0026]图3是示出图2所示的唇部、挡油环以及介于它们之间的润滑剂吸附层之间的关系的放大剖视图。
[0027]图4是图3的区域4的放大图。
[0028]图5是图2所示的挡油环的剖视图。
[0029]图6是示出图5所示的挡油环的制造方法的图。
[0030]图7是示出由图5所示的挡油环构成的测试片的制造方法的图。
[0031]图8是图7所示的测试片的摩擦试验机的原理图。
[0032]图9是扭矩试验机的原理图。
[0033]图10是由实验06、08?10得到的扭矩曲线图。
[0034]图11是润滑剂吸附层的吸附力试验的原理图。
[0035]图12是由实验17?23得到的吸附力曲线图。
[0036]图13是由实验17?23得到的扭矩曲线图。[0037]图14是示出在密封部件设置润滑剂吸附层的示例的轴承用密封装置的剖视图。
[0038]图15是由实验24?27得到的扭矩曲线图。
[0039]图16是由实验28?31得到的扭矩曲线图。
[0040]图17是由实验32?37得到的吸附力曲线图。
[0041]图18是由实验32?37得到的扭矩曲线图。
[0042]图19是由实验38?40得到的扭矩曲线图。
[0043]图20是由现有的轴承用密封装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0044]以下，根据附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0045][实施例]
[0046]如图1所示，驱动轴11通过轴承20以能够旋转的方式被支承于车体框架10。轴承20由安装于驱动轴11的内轮21、通过螺栓12固定于车体框架10的外轮22和设置在内轮21与外轮22之间的多个滚动体23构成。
[0047]车轮被螺栓24固定于内轮21。通过驱动轴11使内轮21旋转，并借助螺栓24使车轮旋转。在滚动体23的周围，填充有油脂等润滑剂25。为了使该润滑剂25不渗漏，在内轮21和外轮22之间，设置有轴承用密封装置30。
[0048]如图2所示，轴承用密封装置30由密封部件32和挡油环34构成，其中，密封部件32由截面呈L字状的芯材31加强，挡油环34与设置于该密封部件32的唇部33滑动接触。挡油环34镶嵌于内轮21，芯材31镶嵌于外轮22。
[0049]在图2所示的实施例中，在挡油环34的外表面附着有编码环35。编码环35是交替排列N极和S极的磁铁环。通过从外部利用磁传感器36监测编码环35，能够测定编码环35的旋转角度，其结果是，能够检测车轮的旋转量，求出车速。
[0050]挡油环34是由圆筒部37和从该圆筒部37的一端沿径向外侧延伸的圆板部38构成的截面为L字状的部件，是通过将不锈钢或者普通钢材料压弯而得到的。圆筒部37的外周面和圆板部38的内面是滑动接触面39，在该滑动接触面39上，附着有润滑剂吸附层40。
[0051]后面将描述润滑剂吸附层40的制造方法，润滑剂吸附层40由油脂用增稠剂(以下，简单记作增稠剂)和粘结剂构成。后面将描述增稠剂的详细情况。
[0052]如图3所示，润滑剂吸附层40形成在挡油环34的滑动接触面39上。另一方面，唇部33是密封润滑剂25的部件，在唇部33的周围存在润滑剂25。
[0053]润滑油是液体，呈流动化。通过在该润滑油中混合增稠剂，成为半流动化。即，润滑剂25是由基础油和增稠剂构成的半固体状的物质。
[0054]如图4所示，润滑剂吸附层40由第I增稠剂41和粘结剂42构成。另一方面，如上所述，润滑剂25由基础油43和增稠剂41B构成。根据后述的实验结果，能够推测出第I增稠剂41与第2增稠剂41B的相互作用较强。
[0055]其结果是，在图3中，在润滑剂吸附层40上形成一定厚度的润滑剂层44。该润滑剂层44与润滑剂吸附层40紧贴，很难与润滑剂吸附层40分离。该作用带来本发明特有的效果。
[0056]如图3所示，唇部33的前端部(最低剪切层)位于润滑剂层44中，始终被润滑剂层44润滑，摩擦系数较小。摩擦热的产生较少，并且产生的热被润滑剂层44吸收并被传递。因此，唇部33不会成为高温，抑制了热劣化。
[0057]图5示出具有发挥以上说明的作用的润滑剂吸附层40的挡油环34的一个方式。
[0058]在图5所示的挡油环34中，润滑剂吸附层40附着于几乎整个表面，编码环35通过该润滑剂吸附层40的一部分附着于圆板部38。根据图6，对这样的方式的挡油环34的制造方法进行说明。
[0059]首先，如图6的(a)所示，准备挡油环34。如图6的(b)所示，容器46中装满增稠剂和粘结剂的混合物47。将挡油环34浸溃(浸泡)于该混合物47。如图6的(c)所示，在从容器46中提起的挡油环34上，附着有预定膜厚的混合物47。由于粘结剂发挥粘合作用，因而能够将编码环35粘附于圆板部38。
[0060]利用图6的(d)所示的烧成炉48，进行烧成处理。通过该烧成，形成了由粘结剂来固定增稠剂这样的润滑剂吸附层40 (图4)。同时，编码环35牢固地粘合于挡油环34。
[0061]接下来，为了与本实施例进行比较，根据图6的(e)?图6的(g)，对一般的制造方法进行说明。即，根据如下步骤，在不使用本实施例的增稠剂的情况下，将编码环35附着于挡油环34。
[0062]如图6的(e)所示，容器120装满粘合剂121，将挡油环34浸溃于该粘合剂121。粘合剂121附着于挡油环34的全周。如图6的(f)所示，通过粘合剂121将编码环35粘合于挡油环34。如图6的(g)所示，利用干燥炉123使粘合剂121干燥。
[0063]在图6的(b)?图6的(d)所示的本实施例方法和图6的(e)?图6的(g)所示的现有方法中，存在下面描述的差异。
[0064]S卩，在现有的方法中，由于在滑动面存在滑动特性不好的粘合剂成分，因而扭矩较高。与此相对，在本实施例方法中，通过混合粘结剂和油脂用增稠剂成分，能够使润滑剂保持在挡油环的滑动面与唇部之间，实现低扭矩。
[0065]为了定量地确认上述的润滑剂吸附层40的性能，本
【发明者】实施了下述实验。
[0066](实验例)
[0067]下面将描述本发明的实验例。此外，本发明并不受实验例限定。
[0068]测试片制造:
[0069]根据图7说明测试片的方式。
[0070]如图1的(a)所示，准备在厚0.6mm、长20mm、宽60mm的SUS (不锈钢)板上实施了接下来描述的前处理的测试片51。作为前处理，将35°C的SUS板在有机溶剂中清洗I分钟。
[0071]如图7的(b)所示，准备在实施了前处理后的SUS板52上覆盖有DLC (类金刚石碳)层53的测试片54。
[0072]如图7的(C)所示，用泵55吸取配合剂和粘结剂的混合物47，并输送到喷嘴直径为0.3mm的喷嘴56。使喷嘴56与实施了前处理的SUS板52相距50mm，以压力0.1MPa进行喷涂。实施2次该喷涂。
[0073]配合剂是粒径7 μ m的PTFE (聚四氟乙烯)、粒径2 μ m的MoS2 (二硫化钥)、粒径
5μ m的硬脂酸锂、粒径4 μ m的碳酰胺化合物中的任意一种。粘结剂与配合剂相对应，是PAI(聚酰胺酰亚胺)、醇酸树脂(alkyd)、环氧树脂中的任意一种。[0074]并且，在140°C、60分钟的条件下实施烧成处理。其结果是，如图7的(d)所示，得到在SUS板52上覆盖有润滑剂吸附层40的测试片57。测试片51、54、57被用于下述的摩擦试验和后述的吸附力试验。
[0075]摩擦试验:
[0076]作为评价之1，根据杆板(Pin-on-Plate)往复试验法(原理在图8中说明)实施了
摩擦试验。
[0077]如图8的(a)所示，杆板往复试验机60由机座61、水平铺设于该机座61上的轨道62、载置于该轨道62上的滑块63、使该滑块63往复运动的致动器64、升降自如地配置于滑块63的上方的推压杆65以及设置在该推压杆65的下表面的NBR (丙烯腈-丁二烯橡胶)片66构成。使用了厚度为3mm、长度为5mm、宽度为20mm的NBR片66。
[0078]将测试片51、54或57载置于滑块63上，在该测试片51、54或57上涂覆润滑剂25。润滑剂25使用新日石π 7 夕二二 K一寸> N6C (产品名)(基油粘度为113mm2/S)。使推压杆65下降，使得NBR片66与润滑剂25接触。
[0079]如图8的(b)所示，通过推压杆65，以0.2MPa的表面压强将NBR片66与测试片51、54或57压紧。通过致动器64，使测试片51、54或57以50mm/sec的速度往复运动。根据施加于致动器64的阻力计算摩擦系数。
[0080]实验01 ~07:
[0081]将上面说明的测试片、配合剂、粘结剂作为实验对象，测量摩擦系数。表1示出其内容和结果。
`[0082][表 I]
[0083]
【权利要求】
1.一种轴承用密封装置，在外轮隔着滚动体套在内轮上且在所述滚动体周围填充有润滑剂的轴承中，为了使所述润滑剂不渗漏，在所述内轮与所述外轮之间设置有该轴承用密封装置，所述轴承用密封装置的特征在于，具有: 密封部件,其由芯材加强；以及 挡油环，其截面呈L字状，并与设置于所述密封部件的唇部滑动接触， 在所述挡油环的滑动接触面和所述唇部中的至少一方，形成有由油脂用增稠剂和粘结剂构成的、吸附所述润滑剂的润滑剂吸附层。
2.根据权利要求1所述的轴承用密封装置，其中， 所述油脂用增稠剂是硬脂酸锂或碳酰胺化合物， 所述粘结剂是醇酸树脂和环氧树脂中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的轴承用密封装置，其中， 所述油脂用增稠剂是三聚氰胺系缩合物，所述粘结剂是苯酚。
4.根据权利要求1、权利要求2或者权利要求3所述的轴承用密封装置，其特征在于， 所述润滑剂吸附层是通过喷涂法或者浸溃法形成的。
【文档编号】F16C33/66GK103562578SQ201280024231
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月25日 优先权日:2011年6月13日
【发明者】樱井辅, 河村名展 申请人:本田技研工业株式会社