球轴承的制作方法

本发明涉及球轴承。

背景技术：

1、一般，电动汽车(ev)、电动混合动力车(hv)等汽车、工业用车辆具备包括驱动用马达和变速器的驱动系统。作为支承该驱动用马达或变速器的旋转轴的轴承，采用低扭矩性优异的球轴承。作为该球轴承的构成要素的滚珠及内外轴承套圈一般为钢制，根据需要而进行防止损伤用的各种热处理、表面改性处理。另外，为了防止齿轮磨损粉等异物侵入轴承内部而轴承提早破损，或者为了在轴承内部封入润滑脂作为初始润滑剂，而在该球轴承安装密封件、护罩等盖部件。

2、通常的接触密封件具有由橡胶等弹性材料形成为环状的密封唇。在伴随轴承旋转而相对于密封件沿周向相对旋转的轴承套圈、甩油环等对象部件，形成有相对于密封唇沿周向滑动的密封滑动面。密封唇和密封滑动面在整个周向上滑动接触，微观上伴有固体接触区域。密封唇的拖曳阻力(密封扭矩)是轴承扭矩及球轴承的温度上升的一个原因。另外，轴承内部通过密封件相对于外部封闭，因此有时由于轴承内部与外部之间的压力差，而产生密封唇被按压于密封滑动面的吸附作用，从而密封扭矩增大。因为这些，在通常的接触密封件的情况下，球轴承的高速运转存在极限。

3、另一方面，在采用非接触密封件、护罩作为盖部件的情况下，能够消除密封扭矩，但对于密封部件与对象部件之间的非接触缝隙的大小，难以管理能够防止规定粒径的异物侵入的各种误差。

4、与此相对地，专利文献1中公开的密封球轴承设置为：密封唇具有沿周向排列的多个突起部，该多个突起部产生从在周向上相邻的突起部彼此之间通过并与轴承内部和外部连通的缝隙，并且通过伴随轴承旋转而从缝隙向突起部与密封滑动面之间带入的润滑油的油膜，使密封唇与密封滑动面之间成为流体润滑状态。专利文献1的密封球轴承能够防止会导致轴承的提早破损这样的规定粒径的异物侵入并应对高速运转，并且能够使密封唇与密封滑动面之间成为流体润滑状态而显著降低密封扭矩。

5、专利文献1:国际公开第2016/143786号

6、然而，co2的排放控制要求今后也会变得严格，车辆的电动驱动化会进一步发展，车辆的节能运转性能也要提升。因此，驱动用马达、变速器存在为了抑制扭矩损失而采用低粘度的润滑油的趋势。近年，采用40℃时的运动粘度为27mm2/s以下且100℃时的运动粘度为7.0mm2/s以下的润滑油的情况增加。若向驱动用马达、变速器所具备的球轴承供给这样的低粘度的润滑油，则有效降低轴承内部的搅拌阻力，但另一方面，高速旋转时在滚珠与轴承套圈的弹性接触区域内产生油膜中断而咬合(日文：焼付く)的可能性提高。

7、另外，若在球轴承装备抑制润滑油向轴承内部流入的密封件、护罩等盖部件，则有效降低搅拌阻力，但另一方面，在近年的低粘度润滑油的情况下，上述的咬合的可能性进一步提高。

8、另外，当在驱动用马达、与其连接的变速器组装球轴承的情况下，还有可能在隔着该球轴承的轴与壳体之间产生电位差，成为在钢制的滚珠与轴承套圈的弹性接触区域内发生电蚀这样的使用环境。

技术实现思路

1、鉴于上述背景，本发明欲解决的课题是兼顾球轴承的低扭矩性提升和防止损伤，上述球轴承对车辆驱动用马达或与车辆驱动用马达连接的变速器中包含的旋转轴进行支承。

2、为了达成上述课题，对于对车辆驱动用马达或与车辆驱动用马达连接的变速器中包含的旋转轴进行支承的球轴承，本发明采用如下结构，即、具备：内侧轴承套圈；外侧轴承套圈；多个滚珠，介于该内外轴承套圈之间；保持器，保持该多个滚珠；以及盖部件，抑制润滑油从轴承外部向轴承内部流入，上述滚珠由不同于钢的材质构成，运转时的轴承内部游隙设定为在80℃以上为大于0μm的值，向轴承内部供给的润滑油的100℃时的运动粘度为7.0mm2/s以下。

3、如上述结构那样，若在对车辆驱动用马达或与车辆驱动用马达连接的变速器中包含的旋转轴进行支承的球轴承中，采用由不同于钢的材质构成的滚珠，则即使高速运转时在滚珠与轴承套圈的弹性接触区域发生油膜中断，材质不同的滚珠和轴承套圈也不会粘连(日文：溶着)，与钢制的滚珠相比，抗咬合性提升。另外，若将在80℃以上运转时的轴承内部游隙设定为大于0μm的值，则可以避免高速旋转时运转游隙变为负而造成提早损伤。因为这些，即使采用低粘度润滑油、润滑油的稀薄化，也能够实现防止滚珠与轴承套圈的损伤。在此基础上，在通过盖部件抑制润滑油流入的条件下，供给100℃时的运动粘度为7.0mm2/s以下的低粘度润滑油，从而能够良好地降低搅拌阻力，实现轴承扭矩的降低。这样，能够兼顾对车辆驱动用马达等的旋转轴进行支承的球轴承的低扭矩性提升和防止损伤。

4、这里，本发明中的车辆驱动用马达是指与对电能进行转换而输出成为车辆的驱动源的旋转的电气设备、和在车辆的再生制动时将输入旋转转换为电能的电气设备中的至少一者相当的车辆驱动用马达。

5、另外，本发明中的变速器是指对输入旋转速度进行变换并向输出侧传递的装置，是包括其速度变换的比率(减速比、变速比)可连续地改变的无级变速装置、和其速度变换的比率固定的固定比变速装置的概念，该固定比变速装置中包括其速度变换的比率只有一种的被称为减速器或增速器的装置。

6、另外，本发明中的运动粘度的值是指遵照jis k 2283:2000“原油及石油制品－运动粘度试验方法及粘度指数计算方法”中规定的“运动粘度试验方法”的测量所得的值。

7、优选为上述滚珠由陶瓷构成。陶瓷制的滚珠为绝缘体，所有在弹性接触区域不会发生电蚀。并且，若采用陶瓷制的滚珠，则与钢制的滚珠相比，滚珠与轴承套圈的弹性接触区域中的损失(弹性滞后、差动滑动)减少，因此，因为这些也能够降低轴承扭矩。

8、优选为上述内外轴承套圈各自具有的轨道槽的横剖面形状分别是用上述滚珠的直径的1.1倍以下的直径规定的圆弧状。这样的圆弧状适合抑制滚珠与轴承套圈的弹性接触区域的面压并实现轴承扭矩的降低。

9、另外，优选为上述盖部件安装于上述内外轴承套圈中的一者，上述盖部件具有密封唇，上述密封唇相对于在上述内外轴承套圈中的另一者设置的密封滑动面沿周向滑动，上述密封唇具有沿周向排列的多个突起部，该多个突起部设置为：在周向上相邻的上述突起部彼此之间产生与上述轴承内部和外部连通的缝隙，并且通过伴随轴承旋转从上述缝隙向上述突起部与上述密封滑动面之间带入的润滑油的油膜，使上述密封唇与上述密封滑动面之间成为流体润滑状态。这样的话，能够通过盖部件抑制会导致球轴承的提早破损这样的规定粒径的异物侵入及润滑油的流入，并且实现不逊色于非接触密封件的高速运转和低密封扭矩。

10、另外，优选为上述保持器由利用合成树脂形成的冠型保持器构成。这样的保持器与钢板制的波形保持器相比，轻量，且自润滑性优异，因此适合实现轴承扭矩的降低。

11、在本发明中，合成树脂是包含纤维增强树脂的概念。优选为上述合成树脂由纤维增强聚酰胺树脂或纤维增强聚苯硫醚树脂构成。这样的话，冠型保持器对离心力的耐变形性良好，因此适合高速旋转。

12、另外，优选为在上述轴承内部封入有润滑脂作为初始润滑剂，上述润滑脂的封入量为轴承总空间容积的5体积％～20体积％。这样的话，能够抑制球轴承运转初期的润滑不足，并且抑制润滑脂的搅拌阻力。

13、优选为使用丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、氟橡胶、冷轧钢板以及不锈钢钢板中的至少一种作为上述盖部件的材料。这样的话，能够用通常的材料作为密封件、护罩的材料来制造盖部件。

14、优选为上述滚珠由氮化物系陶瓷构成。氮化物系陶瓷由于轻量、高强度、高韧性等机械性质综合优异，因此适合。

15、本发明通过采用上述结构，能够兼顾球轴承的低扭矩性提升和防止损伤，上述球轴承对车辆驱动用马达或与车辆驱动用马达连接的变速器中包含的旋转轴进行支承。