固体润滑滚动轴承的制作方法_4

文档序号:9731771阅读:来源:国知局
[0108]接下来,根据图14对本发明的第五实施方式进行说明。该第五实施方式变更了第四实施方式中的迷宫间隙的形态。
[0109]如图14所示,在该第五实施方式中,第一遮挡构件20的轴向内侧面形成为不存在凹部的在径向上笔直的平坦面。另外,在第一遮挡构件20的轴向外侧面的内径部形成有朝向轴向外侧突出的突出部24。并且,密封构件9的内径端以沿着突出部24的内径侧的形状的方式向轴向内侧弯曲。
[0110]在该第五实施方式中,通过(1)在突出部24的轴向外侧面、突出部24的内径面、以及第一遮挡构件20的比突出部24靠内径侧的轴向外侧面与密封构件9的内径端部之间形成的各间隙、(2)第二遮挡构件23的轴向内侧面与密封构件9的轴向外侧面之间的轴向间隙、以及(3)密封构件0的内径端与密封面6d之间的密封间隙,构成彼此连通的迷宫间隙。另外,在第一遮挡构件20的比突出部24靠外径侧的轴向外侧面与密封构件9的轴向内侧面之间,形成有宽度比迷宫间隙宽的凹处,通过该凹处构成固体润滑剂粉的存积部22。图14以在滚动体7的轴向两侧配置有限制构件10、10’的图12所示的第四实施方式的固体润滑滚动轴承4为基础,但是在滚动体7的轴向一方侧配置有限制构件10的图10所示的第三实施方式的固体润滑滚动轴承4中,也能够应用与第五实施方式相同形状的第一遮挡构件20以及密封构件9 ο
[0111]接下来,根据图15?图25a、图25b、图25c对本发明的固体润滑滚动轴承4的第六?第八实施方式进行说明。上述第六?第八实施方式实现了防止间隔件8的外圈侧的面与外圈5的内周面5c接触的手段。
[0112]如专利文献1那样,在不使用保持器,而在滚动体之间夹设有通过固体润滑剂形成的间隔件的固体润滑滚动轴承中,在高振动下、长期使用的期间,除离心力的作用以外,被相邻的滚动体夹持,而受到朝向外径侧的力。其结果是,间隔件的外圈侧的面与外圈的内径面接触而快速地磨损。并且,随着从初期的尺寸减小,伴随于磨损而产生的粉体(磨损粉等)蓄积、轴承的圆周方向上的滚动体的位置偏移。间隔件与滚动体一起公转,因此在轴承的旋转过程中,能够与间隔件接触的构件为滚动体与外圈,但由于间隔件的圆周速度与滚动体的自转相比较大,因此与外圈的内周面的接触成为加速间隔件的磨损的主要因素。
[0113][第六实施方式]
[0114]参照图15?图18a、图18b,对第六实施方式进行说明。在该第六实施方式中,关于限制构件10的结构,以上述的第二实施方式(图6)为前提,但也可以以第一实施方式(图2)为前提。
[0115]第六实施方式的固体润滑滚动轴承4与第二实施方式(图6)的不同点在于,在间隔件8上设置有用于不使间隔件8与外圈5的内周面接触的机构,其它的结构与第二实施方式实质上相同。具体而言,在间隔件8的外周面固定有金属板58,通过外圈5的内周面5c来引导该金属板58。该间隔件8也与图9a、图9b所示的间隔件8相同,在外周面8b的圆周方向中央区域形成有平坦面8c,在该情况下,金属板58形成该平坦面5c。通过存在有金属板58,从而构成间隔件8的固体润滑剂部分不与外圈5的内周面5c直接接触。因此,能够防止间隔件8的过度的磨损。若通过比重小于钢的陶瓷形成滚动体7,则滚动体7向外径侧按压间隔件8的力变小,因此能够更加有效地抑制间隔件8的磨损。
[0116]作为将金属板58固定于间隔件8的方法,能够利用对间隔件8进行烧结时的收缩。此时,如图18a、图18b所示,通过采用燕尾接合(dovetail joint)这样的结构,两者不易分离。即,在间隔件8的外周面,设置沿轴承的轴向延伸的横剖面呈梯形的槽,并向该槽插入同样横剖面呈梯形的金属板58。由于金属板58的梯形的横剖面的底边比顶边长、间隔件8通过两侧相邻的滚动体7而朝向外圈5侧被按压,因此金属板58不会容易地从间隔件8的固体润滑剂部分离开。金属板58的材质可以考虑SUS、实施了镀铬等表面处理的铁系材料等。
[0117][第七实施方式]
[0118]接下来,参照图19?21对本发明的第七实施方式进行说明。
[0119]第七实施方式的轴承4与第一实施方式(图2)的不同点在于,在限制构件10上一体地设置有用于不使间隔件8与外圈5的内周面5c接触的机构,其它的结构与第一实施方式实质上相同。作为用于不使间隔件8与外圈5的内周面5c直接接触的机构,具体而言,在限制构件10的周向中央部设置有从基部10a的外径端沿轴向延伸的臂66。臂66位于间隔件8与外圈5的内周面5c之间,发挥防止两者直接接触的作用。
[0120]间隔件8的、与限制构件10的基部10a接触的面可以形成为平坦面。另外,在图19?图21所图示的例子中,以第一实施方式(图2)作为基础,因此限制构件10朝向轴向的一方(在图19中为右侧)开放。因此,在限制构件10的开放侧,当间隔件8沿轴向移动时与遮蔽板9接触,但也可以设置环以使得间隔件8与遮蔽板9不直接接触。或者,也可以使臂66的自由端朝向内径侧弯折而与间隔件8卡合,从而限制间隔件8的轴向移动。
[0121]并且,在第七实施方式中,关于限制构件10的结构,以第一实施方式(图2)为前提,但也可以以第二实施方式(图6)为前提。在该情况下,通过偏移臂66的周向位置,在将两个限制构件10、10’面对面地配置时,臂66的轴向位置不一致,从而不会干涉。或者,也可以仅在两个限制构件10、10’中的任一方设置臂66,在该情况下,使用第二种限制构件。
[0122][第八实施方式]
[0123]接下来,参照图22?图25a、图25b、图25c对本发明的第八实施方式进行说明。
[0124]第八实施方式的固体润滑滚动轴承4关于限制构件10具有与第二实施方式(图6)实质上相同的结构。不同点在于,作为用于不使间隔件8与外圈5的内周面5c接触的机构,通过使间隔件8与限制构件10配合刺艮$_隔件8的径向移动量。
[0125]更具体地进行说明,关于间隔件8,在具有内周面8a、外周面8b、以及平坦部8c这一点上与图9a?9c中的间隔件8类似,但在轴向的两端面上具有突起部53这一点上,与图9a?图9c的间隔件8不同。突起部53与内周面8a平行地延伸,因此,其上表面55(外径面)也与内周面8a平行地延伸。关于限制构件10,在基部10a的内周的周向中央部,设置有收纳间隔件8的突起部53的大小的切口 66,将间隔件8的突起部53插入该切口 66。将突起部53与切口 66的关系简称为凹凸嵌合。
[0126]通过凹凸嵌合,由图22可知,突起部53的上表面55与切口 66的上缘(外径端)干涉,阻止间隔件8向外径侧的移动。换句话说,通过间隔件8的突起部53与限制构件10的切口 66的配合作用来限制间隔件8的径向移动。因此,能够防止间隔件8与外圈5的内周面5c接触的情况。
[0127]如上所述,第八实施方式关于限制构件10的结构以第二实施方式(图6)为前提,但也可以以第一实施方式(图2)为前提。在该情况下,优选将间隔件8与限制构件10的凹凸嵌合设为紧密嵌合,将间隔件8保持于限制构件10。在如第二实施方式那样在间隔件8的轴向两侧具有限制构件10的基部10a的情况下,能够使间隔件8在轴向的两侧凹凸嵌合,从而限制间隔件8的轴向移动。因此,在该情况下,凹凸嵌合也可以为松弛嵌合。但是,在如第一实施方式那样仅在一侧具有限制构件10的情况下,间隔件8成为悬臂梁,因此存在自由端侧向外径侧振动而与外圈5接触的可能性。
[0128]接下来,对构成以上所述的各实施方式的间隔件8的固体润滑剂的其它例子进行说明。图26放大表示该固体润滑剂的微观组织。
[0129]如该图所示,该固体润滑剂11是具有碳材料粒子12、石墨粒子13、介于上述粒子
12、13之间的粘合剂成分14、以及气孔15的多孔质体。碳材料粒子12形成相邻的碳材料粒子12彼此相互结合的骨格结构。粘合剂成分14以及石墨粒子13保持于碳材料粒子12的骨格结构内。
[0130]该固体润滑剂11通过将包括碳材料粉、石墨粉以及粘合剂的粉末填充至成形模,在成形为规定形状后从模具中取出进行烧成而制造。
[0131]在本发明中,作为碳材料粉,使用非晶质并且具有自烧结性(能够其本身结合)的碳材料的粉末。该碳材料粉为非晶质,因此与晶质的石墨粉不同,另外具有自烧结性,因此与不具有自烧结性的碳纤维等不同。作为符合该条件的碳材料粉的一例,能够列举焦炭粉或者沥青粉。作为沥青粉,能够使用石油系以及煤系的任一方。
[0132]另外,作为石墨粉,能够使用天然石墨粉以及人造石墨粉中的任一种。天然石墨粉呈鱗片状,润滑性优异。另一方面,人造石墨粉的成形性优异。因此,根据所需的要求特性来选择使用天然石墨粉与人造石墨粉。另外,石墨粉在烧成前后均为晶质。作为粘合剂例如能够使用酚醛树脂。
[0133]以上所述的碳材料粉以及石墨粉加入粘合剂而进行造粒。由此,如图27所示,制造出通过粘合剂14’保持碳材料粉12’以及石墨粉13’而成的造粒粉P。碳材料粉12’以及石墨粉13 ’为尺寸小的微粉末,在该情况下流动性差,无法顺畅地向成形模填充,因此进行造粒。将造粒粉P粉碎,然后进行筛分,挑选出粒度为600μπι以下(平均粒径为ΙΟΟμπι?300μπι)的造粒粉Ρ。
[0134]将如此获得的造粒粉向成形模供给,并进行加压而成形出压粉体。此时,就压粉体中的碳材料粉12’、石墨粉13
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