CN102333968A - 滚动轴承 - Google Patents

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    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/023—Multi-layer lubricant coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2070/00—Specific manufacturing methods for lubricant compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2080/00—Special pretreatment of the material to be lubricated, e.g. phosphatising or chromatising of a metal

Abstract

本发明提供高温高速耐久性及寂静性优异、同时可有效防止由氢脆性所引起的滚走面上的剥离、且环境负荷低的滚动轴承。滚动轴承(1)包含在外周面具有滚走面内圈(2)、在内周面具有滚走面的外圈(3)、介于上述两滚走面间的多个滚动体(4)、保持该滚动体(4)的保持器(5)，内圈(2)、外圈(3)、滚动体(4)、或保持器(5)为金属制轴承构件，对该金属制轴承构件的至少一个的构件的滑动面或滚动面用姜黄素、槲皮素、绿原酸等来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理。

Description

滚动轴承
技术领域
本发明涉及滚动轴承，家电、产业机器等的高温高速旋转下使用的滚动轴承。更详细而言，涉及支承马达的转子的马达用的滚动轴承，交流发电机、车辆空调器用电磁离合器、风扇耦合装置、中间皮带轮、电动风扇马达等的汽车电装零件·辅机的滚动轴承等。
背景技术
在组装入各种产业机械、车辆等的滚动轴承中，为了赋予润滑性而封入润滑组合物。该润滑组合物通过将基础油及增稠剂、根据需要的添加剂进行混炼而得到。作为基础油，一般使用矿物油、酯化油、硅油、醚油等的合成润滑油。另外，作为增稠剂，一般使用锂肥皂等的金属皂、脲化合物。另外，作为添加剂，可以根据需要配合抗氧化剂、防锈剂、金属惰性剂、粘度指数改进剂等的各种添加剂。作为抗氧化剂，可单独使用烷基二硫代磷酸锌等的有机锌化合物、烷基化二苯基胺等的胺系化合物等，或组合使用多种。
近年来，在家电、工业机器等中使用的滚动轴承，在高温高速旋转下使用。另外，要求静音性、高温高速耐久性优异。以往，作为高温耐久性优异、抑制冷时异响，高温高载重下的剥离性优异的润滑脂等的润滑组合物，已知在包含合成烃油和酯油的基础油中配合了脲系增稠剂等的润滑组合物(参照专利文献1及专利文献2)。
另外，作为高温高速旋转条件中的烧熔寿命长的润滑组合物，已知在基础油中含有酯油，含有3～30重量％的将脂肪族二脲化合物作为必须的增稠剂的润滑脂组合物(参照专利文献3)。
另外，已知与有机磷化合物、有机硫化合物、有机氯化合物及有机金属化合物中的至少一种化学健合反应、形成了0.05～0.5μm的厚度的化合物反应膜层的滑动或转动构件(参照专利文献4)。另外，已知形成硫代磷酸金属盐覆膜而成的轴承用金属材料(参照专利文献5)。
另一方面，近年来，马达的小型化得到发展，对于支承马达的转子的滚动轴承，也处于更高速、在高面压下进行运转的倾向。另外，在家电用马达、汽车机器用马达中需要寂静性，在产业机械用马达中也需要高温耐久性。以往，这些马达用滚动轴承的润滑主要使用如上述专利文献1、专利文献2中记载的润滑脂。
但是，伴随上述小型化·高性能化的要求，由于高速旋转、高面压等使用条件变得过于苛刻，滚动轴承的滚走面上提前产生伴随白色组织变化的特异的剥离，成为问题。可认为，该特异的剥离与通常的由于金属疲劳所产生的从滚走面内部的剥离不同，为从滚走面表面的比较浅的地方产生的破坏现象，由于润滑脂的分解等而产生的氢引起的氢脆性。
作为防止这样的早期产生的伴随白色组织变化的特异的剥离现象的方法，已知例如在润滑脂添加钝化剂的方法(参照专利文献6)、添加二硫代氨基甲酸铋的方法(参照专利文献7)。
另外，近年来，随着汽车的小型化、轻量化及安静性的提高的要求，谋求其电装零件、辅机零件的小型化、轻量化及发动机房内的密闭化。另一方面，装置的性能本身的高输出、高效率化的要求增大，发动机室内的电装·辅机中，采用通过将伴随小型化而产生的输出降低通过高速旋转来弥补的方法。以下，作为汽车电装·辅机用滚动轴承的例子，对于风扇耦合装置用滚动轴承、汽车用交流发电机用滚动轴承及空转轮用滚动轴承的说明概要。
汽车用风扇耦合装置，为下述这样的装置：使在内部封入粘性流体、在外周面安装有送风用的风扇的壳体与经由轴承而直接连结到发动机的转子连结，利用对气氛温度感应而进行增减的粘性流体的剪切阻力，控制来自发动机的驱动转矩传达量及风扇的转速，由此进行对应于发动机温度的最适送风。因此，风扇耦合装置用滚动轴承，要求除随着发动机温度的变动转速从1000rpm到10000rpm变动的旋转不均外，还要求夏季的高速运转时能经受180℃以上的高温下、转速10000rpm以上的高速旋转这样的极其过于苛刻的环境的耐热性、润滑脂密封性、耐久性。
汽车用交流发电机，具有由皮带受到发动机的旋转而发电、向车辆的电负载供给电力、同时对蓄电池进行充电的功能。因此交流发电机用滚动轴承要求在180℃以上的高温下、可经受转速10000rpm以上的高速旋转这样的极其过于苛刻的环境的耐热性、润滑脂密封性、耐久性。
汽车用空转轮，作为将发动机的旋转传递给汽车的辅机的驱动皮带的皮带张紧器使用。其为兼具用于轴间距离被固定这样的情况下作为张紧器给予皮带张力的作为皮带轮的功能、和为了改变皮带的运行方向、或为了避开障碍物而使用以谋求发动机室内容积的减小的作为空转轮的功能。因此，空转轮用滚动轴承要求在180℃以上的高温下，可经受转速10000rpm以上的高速旋转这样的极其过于苛刻的环境的耐热性、润滑脂密封性、耐久性。
在用于这些汽车电装零件·辅机等的滚动轴承的润滑中，主要使用润滑脂组合物。然而，由于急加减速、高温、高速旋转等的使用条件变得过于苛刻，因此与上述马达用滚动轴承同样，滚动轴承的滚走面上会提前产生伴随白色组织变化的特异的剥离，成为问题。这些滚动轴承中，作为防止伴随白色组织变化的特异的剥离现象的方法，已知与上述马达用滚动轴承同样向润滑脂添加钝化剂的方法(参照专利文献6)、添加二硫代氨基甲酸铋的方法(参照专利文献7)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平9-208982号公报
专利文献2：特开平11-270566号公报
专利文献3：特开2001-107073号公报
专利文献4：特开平02-256920号公报
专利文献5：特开平11-030236号公报
专利文献6：特开平3-210394号公报
专利文献7：特开2005-42102号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，使用专利文献1～专利文献3这样的润滑(润滑脂)组合物的情况、即使向它们组合而添加以往的抗氧化剂的情况下，在封入了近年的家电、产业机器等的高温高速旋转下使用的轴承时，对于高温高速耐久性有时也不能使性能满足。
专利文献4及专利文献5中，耐磨损性的提高为目的，高温高速时的烧熔防止效果不充分。另外，将使用完的滚动轴承作为产业废弃物进行处理时，为了避免对生物环境等的不良影响，期望不使用有机磷化合物等。
另外，在近年的产业机械用马达等中，频繁进行高速运转-急减速运转-急加速运转-急停止(急加减速)的情况变多，支承马达转子的滚动轴承的使用条件更加苛刻，在添加专利文献6的钝化剂、专利文献7的二硫代氨基甲酸铋的方法中，作为防止剥离现象的对策就变得不够充分。另外，添加专利文献6的钝化剂、专利文献7的二硫代氨基甲酸铋的方法中，因为添加固体微粉末，因此马达旋转时的寂静性差。
另外，随着用于近年的汽车电装·辅机的滚动轴承的使用条件的苛刻化，即使用于汽车电装·辅机的滚动轴承中，在添加专利文献6的钝化剂、专利文献7的二硫代氨基甲酸铋的方法中作为防止剥离现象的对策也变得不够充分。
本发明是为应付这样问题而完成的，其目的在于提供一种环境负荷低、且高温高速耐久性优异的滚动轴承。另外，同时其目的在于提供一种能够有效防止由氢脆性所引起的滚走面上的剥离、且可长时间使用、寂静性也优异的滚动轴承。
用于解决课题的手段
本发明的特征在于，作为金属制轴承构件具备内圈，外圈，介于该内圈、外圈之间的多个滚动体，保持该滚动体的保持器而成；选自上述金属制轴承构件的至少一个为对该构件的滑动面或滚动面用来自植物的多元醇化合物实施了覆膜处理的构件。特别是，其特征在于，上述实施了覆膜处理的构件为上述保持器。
其特征在于，上述实施了覆膜处理的构件，在该构件的滑动面或滚动面上具有氧化铁覆膜。另外，其特征在于，上述覆膜处理是在使上述来自植物的多元醇化合物分散或溶解于水及/或有机溶剂中的处理液中将实施覆膜处理的上述金属制轴承构件进行浸渍的处理。
其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为姜黄素或其衍生物。另外，其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为槲皮素或其衍生物。
其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为绿原酸或其衍生物。另外，其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为咖啡酸或其衍生物。其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为奎尼酸或其衍生物。
其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为没食子酸或其衍生物。另外，其特征在于，上述来自植物的多元醇化合物为鞣花酸或其衍生物。
其特征在于，上述滚动轴承为支承马达的转子的马达用的滚动轴承。特别是，其特征在于，在该马达用的滚动轴承中，上述实施了覆膜处理的构件，为选自上述内圈、外圈的至少一个。
其特征在于，上述滚动轴承为将用发动机输出而旋转驱动的旋转轴在静止构件上旋转自如地支承的汽车电装·辅机用滚动轴承。特别是，其特征在于，在该汽车电装·辅机用的滚动轴承中，上述实施了覆膜处理的构件，为选自上述内圈、外圈的至少一个。
发明的效果
本发明的滚动轴承中，由于对构成该轴承的金属制轴承构件的至少1个的构件的滑动面或滚动面用来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理，因此高温高速耐久性优异，可防止高温高速时的烧熔。另外，由于使用了来自植物的多元醇化合物的覆膜处理，因此成为环境负荷低的滚动轴承。
另外，马达用及汽车电装·辅机用滚动轴承中，由于对构成该轴承的金属制轴承构件的至少1个的构件的滑动面或滚动面用来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理，因此可有效防止滚走面上产生的伴随白色组织变化的特异的剥离，轴承寿命优异。进而，寂静性也优异。
因此，可以作为用于产业机械用马达、汽车机器用马达、家电用马达等的滚动轴承而合适地使用。另外，也可以作为用于交流发电机、车辆空调器用电磁离合器、风扇耦合装置、中间皮带轮、电动风扇马达等汽车电装零件·辅机的滚动轴承而合适地使用。
附图说明
图1是表示本发明的滚动轴承的一实施例的深沟球轴承的剖面图。
图2是表示使用了本发明的滚动轴承的风扇耦合装置的剖面图。
图3是表示使用本发明的滚动轴承的交流发电机的剖面图。
图4是表示使用本发明的滚动轴承的空转轮的剖面图。
图5是表示使用本发明的滚动轴承的马达的剖面图。
图6是表示滑动试验机的图。
图7是表示比磨损量及摩擦系数测定结果的图。
具体实施方式
已知，对于滚动轴承使用来自植物的多元醇化合物对轴承构件表面进行了处理的轴承，进行高温耐久性试验，结果可延长轴承寿命。认为这是由于，通过上述来自植物的多元醇化合物的作用，在金属制(轴承钢)的轴承构件表面形成氧化铁覆膜而使该表面惰性化，可抑制封入轴承的润滑脂、润滑油的氧化劣化。另外，已知，进行急加减速试验，结果可延长轴承寿命。认为这是由于，通过上述轴承构件表面的氧化铁覆膜，润滑脂组合物的分解所引起的氢的产生受到抑制，可防止轴承滚走面中起因于氢脆性的特异的剥离。本发明基于这些知识见解。
基于附图说明本发明的滚动轴承。图1为本发明的滚动轴承的一实施例即深沟球轴承的剖面图。如图1所示，滚动轴承(深沟球轴承)1包含外周面具有滚走面2a的内圈2，内周面具有滚走面3a的外圈3，介于上述两滚走面2a、3a之间的多个滚动体4，保持该滚动体4的保持器5。固定于外圈3等上的密封构件6，分别设在内圈2及外圈3的轴向两端开口部8a、8b。内圈2、外圈3、滚动体4、或保持器5为金属制轴承构件，在该金属制轴承构件的至少1个的构件的滑动面或滚动面，用后述的来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理。
参照图1说明本发明的滚动轴承的结构构件。内圈2、外圈3、滚动体4、保持器5等的轴承构件由众所周知的轴承用金属材料构成。本发明中，至少任一个金属制轴承构件，需要由可进行利用来自植物的多元醇化合物的覆膜处理的金属材料构成。作为具体例，作为轨道轮用材料，可举出轴承钢(高碳铬轴承钢JISG4805)、表面硬化钢(JIS G4104等)、高速钢(AMS 6490)、不锈钢(JIS G 4303)、高频淬火钢(JIS G 4051等)等。另外，作为保持器材料，可举出冲孔保持器用冷轧钢板(JIS G 3141等)、加工保持器用碳素钢(JIS G 4051)、加工保持器用高强度黄铜铸件(JIS H5102等)等。另外，也可以采用其它的轴承合金。
密封构件6，可以单独为金属制或橡胶成形体，或者也可以为橡胶成形体与金属板、塑料板、陶瓷板等的复合体。从耐久性、固着的容易性考虑，优选橡胶成形体与金属板的复合体。
本发明的滚动轴承，为向轴承内部涂布或填充了润滑油或润滑脂等的润滑剂的滚动轴承。另外，轴承形式不特别限定于径向球轴承、推力球轴承等的形式。作为润滑剂如果为一般在轴承中使用的润滑剂，则不特别限定种类。图1所示的深沟球轴承1中，在滚动体4的周围封入润滑脂7。
本发明的滚动轴承中，对金属制轴承构件的滑动面或滚动面实施的覆膜处理，只要为通过来自植物的多元醇化合物的作用而在该面上形成氧化铁覆膜的处理即可，不特别限定覆膜处理方法。作为覆膜处理方法，例如可以采用在使来自植物的多元醇化合物分散或溶解于水及/或有机溶剂的处理液中、将作为覆膜形成对象的金属制轴承构件进行浸渍、在构件表面形成氧化铁覆膜的方法。在该方法中，为了加速覆膜形成预选一边加温一边进行。
另外，也可将使来自植物的多元醇化合物分散或溶解于水或有机溶剂的处理液涂布于作为覆膜形成对象的金属制轴承构件的滑动面等，由此在该面上形成氧化铁覆膜。
本发明中可以使用的多元醇化合物，为后述的来自植物的物质。通过对轴承构件实施使用了这些化合物的覆膜处理，除了上述氧化铁覆膜的形成所引起的轴承的高温高速耐久性的提高，而且成为环境负荷低的滚动轴承。进而，可有效防止由氢脆性所引起的滚走面上的剥离，同时寂静性也优异。
作为本发明中可以使用的来自植物的多元醇化合物，例如可举出没食子酸、鞣花酸、绿原酸、咖啡酸、奎尼酸、姜黄素、槲皮素、邻苯三酚、茶黄素、花青素、芦丁、木脂素、儿茶素等。另外，也可以使用从来自植物的芝麻素、异黄酮、香豆素等得到的多元醇化合物。以上的多元醇化合物可以单独使用也可以组合两种以上使用。
其中，覆膜处理时，从容易在金属制轴承构件表面上容易形成氧化铁覆膜方面考虑，优选使用没食子酸或其衍生物、鞣花酸或其衍生物、绿原酸或其衍生物、咖啡酸或其衍生物、奎尼酸或其衍生物、姜黄素或其衍生物、槲皮素或其衍生物。另外，特别是姜黄素、槲皮素、或绿原酸，覆膜处理后的轴承的高温耐久性优异。
用于本发明的没食子酸为罗氏盐肤木、茶叶等中所含有的多元醇化合物，具有下述式(1)所示的结构。另外，用于本发明的鞣花酸为红树莓等中所含有的多元醇化合物，具有下述式(2)所示的结构。
[化1]
Figure BDA0000086158770000081
[化2]
Figure BDA0000086158770000082
作为用于本发明的没食子酸的衍生物，可举出没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸丁酯、没食子酸戊酯、没食子酸己酯、没食子酸庚酯、没食子酸辛酯等的没食子酸酯、没食子酸铋等的没食子酸盐。另外，对于鞣花酸也可使用同样的衍生物。
用于本发明的绿原酸为咖啡豆等中含有的多元醇化合物，具有下述式(3)所示的结构。
[化3]
Figure BDA0000086158770000091
用于本发明的咖啡酸及奎尼酸为由绿原酸的水解而得到的多元醇化合物，咖啡酸、奎尼酸分别具有下述式(4)、下述式(5)所示的结构。
[化4]
Figure BDA0000086158770000092
[化5]
Figure BDA0000086158770000093
用于本发明的姜黄素为姜黄等中含有的多元醇化合物，具有下述式(6)所示的结构。
[化6]
Figure BDA0000086158770000101
用于本发明的槲皮素为柑橘类等中含有的多元醇化合物，具有下述式(7)所示的结构。
[化7]
Figure BDA0000086158770000102
作为本发明的滚动轴承的其它实施例，通过图2(a)及图2(b)说明用于风扇耦合装置的滚动轴承。图2(a)及图2(b)为风扇耦合装置的结构的剖面图。风扇耦合装置，在支承冷却用风扇9的壳体10内设置填充了硅油等的粘性流体的油室11和插入了驱动盘18的搅拌室12，在两室11、12之间设置的隔板13上形成有端口14，将开闭其端口14的弹簧15的端部固定于上述隔板13上。另外，在壳体10的前面安装双金属16，在该双金属16上设有弹簧15的活塞17。双金属16在通过了散热器的空气的温度为设定温度、例如60℃以下的情况下，变成扁平的状态，活塞17按压弹簧15，弹簧15关闭端口14。另外，上述空气的温度超过设定温度时，双金属16如图2(b)所示，向外方向弯曲，活塞17解除弹簧15的按压，弹簧15发生弹性变形而打开端口14。
由包含上述结构的风扇耦合装置的运转状态中，在通过了散热器的空气的温度比双金属16的设定温度低的情况下，如图2(a)所示，端口14通过弹簧15关闭，因此油室11内的粘性流体流不到搅拌室12内，该搅拌室12内的粘性流体通过驱动盘18的旋转从隔板13上设置的流通孔19被送到油室11内。因此，搅拌室12内的粘性流体的量变得少，因为驱动盘18的旋转所引起的剪切阻力变小，因此对壳体10的传递转矩减小，由滚动轴承1支承的冷却用风扇9进行低速旋转。通过散热器的空气的温度超过双金属16的设定温度时，如图2(b)所示，双金属16向外方向弯曲，活塞17解除弹簧15的按压。此时，弹簧15在远离隔板13的方向发生弹性变形，因此，端口14打开，油室11内的粘性流体从端口14流到搅拌室12内。因此，驱动盘18的旋转所引起的粘性流体的剪切阻力变大，对壳体10的旋转转矩增大，由滚动轴承1支承的冷却用风扇9进行高速旋转。
如上，由于对于风扇耦合装置而言，冷却用风扇9的旋转速度根据温度的变化而发生变化，因此加速升温，同时防止冷却水的过冷却，可有效地冷却发动机。如果发动机温度低，则冷却用风扇9处于离开驱动轴20的状态，高温的情况下处于连结驱动轴20的状态。这样，滚动轴承1可在从低温到高温的广泛的温度范围，及随温度的变动而转速大幅变动的急加减速条件下使用。在此，构成滚动轴承1的内圈、外圈、滚动体、或保持器为金属制轴承构件，对选自该金属制轴承构件的至少一个的构件的滑动面或滚动面用上述的来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理。另外，在滚动体的周围封入润滑脂。
作为本发明的滚动轴承的其它实施例，通过图3对于用于交流发电机的滚动轴承进行说明。图3为交流发电机的结构的剖面图。交流发电机在形成作为静止构件的壳的一对机架21a、21b上用一对滚动轴承1、1旋转自如地支承装有转子22的转子旋转轴23。在转子22上安装转子线圈24，在转子22的外周配置的定子25上以120°的位相安装有3绕组定子线圈26。转子旋转轴23以用皮带(省略图示)向在其前端安装的皮带轮27传递的旋转转矩而被旋转驱动。皮带轮27以悬臂状态安装于转子旋转轴23上，随着转子旋转轴23的高速旋转也产生振动，因此特别是支承皮带轮27侧的滚动轴承1受到苛刻的负荷。在此，构成滚动轴承1的内圈、外圈、滚动体、或保持器为金属制轴承构件，对选自该金属制轴承构件的至少一个的构件的滑动面或滚动面用上述的来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理。另外，在滚动体的周围封入有润滑脂。
作为本发明的滚动轴承的其它实施例，通过图4说明对用于作为汽车的辅机驱动皮带的皮带张紧器使用的空转轮的滚动轴承进行说明。图4为空转轮的结构的剖面图。该皮带轮由钢板压制的皮带轮本体28和嵌合于皮带轮本体28的内径的单列的深沟球轴承1构成。皮带轮本体28为包含内径圆筒部28a、从内径圆筒部28a的一端向外径侧延伸的凸缘部28b、从凸缘部28b向轴向延伸的外径圆筒部28c、从内径圆筒部28a的另一端向内径侧延伸的缘部28d的环体。在内径圆筒部28a的内径上嵌合图1所示的滚动轴承1的外圈3，在外径圆筒部28c的外径上设有与通过发动机而驱动的皮带接触的皮带轮周面28e。通过使该皮带轮周面28e与皮带接触，皮带轮起到作为空转轮的作用。在此，构成滚动轴承1的内圈、外圈、滚动体、或保持器为金属制轴承构件，对选自该金属制轴承构件的至少一个构件的滑动面或滚动面用上述的来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理。另外，在滚动体的周围封入有润滑脂。
作为本发明的滚动轴承的其它实施例，通过图5对用于马达的滚动轴承进行说明。图5为马达的剖面图。马达具备由配置于封套29的内周壁的马达用磁铁构成的定子件30、卷绕固着于旋转轴31的绕组32的转子33、固定于旋转轴31的换向器34、配置于被封套29支承的端框架37的刷握35、收容于该刷握35内的刷子36。上述旋转轴31通过滚动轴承1和用于该轴承1的支承结构，旋转自如地支承于封套29上。在此，用于滚动轴承1的内圈、外圈、滚动体、或保持器为金属制轴承构件，对选自该金属制轴承构件的至少一个的构件的滑动面或滚动面用上述的来自植物的多元醇化合物实施覆膜处理。另外，在滚动体的周围封入有润滑脂。
作为可适用本发明的滚动轴承的马达，例如可举出换气扇用马达、燃料电池用鼓风机马达、清洁马达、风扇马达、伺服马达、步进马达等的产业机械用马达，汽车的启动马达、电动动力转向马达、转向调整用可调马达、刮水器马达、电动窗马达等的汽车机器用马达，或家电用马达等。
实施例
用于以下所示的各实施例的多元醇化合物，全部使用东京化成社制试剂。
实施例1～实施例7
将表1所示的0.5g多元醇化合物加入表1所示的99.5g溶剂中来调整处理液。在该处理液中浸渍了6204轴承(轴承尺寸：内径20mm、外径47mm、宽度14mm材质：SUJ2)的状态下使其旋转4小时，在滚动轴承的金属制轴承构件的表面全体形成氧化铁覆膜。在该轴承封入0.7g润滑脂(协同油脂社制マルテンプSRL)，得到滚动轴承试验片。对于得到的滚动轴承试验片进行以下所示的高温耐久性试验，测定轴承寿命时间。结果一并记于表1。
<高温耐久性试验>
在滚动轴承试验片的轴承外圈外径部温度150℃、径向载重67N、轴向载重67N下以10000rpm的转速使其旋转，将直至烧熔的时间作为轴承寿命时间(时间(h))来进行测定。
实施例8～实施例10
将表1所示的0.5g多元醇化合物加入表1所示的99.5g溶剂中来调整处理液。在该处理液中浸渍6204轴承(轴承尺寸：内径20mm、外径47mm、宽度14mm)的保持器(材质：SPCC)4小时，在保持器表面形成氧化铁覆膜。用该保持器制作轴承，封入0.7g润滑脂(协同油脂社制マルテンプSRL)，得到滚动轴承试验片。对于得到的滚动轴承试验片进行上述的高温耐久性试验，测定轴承寿命时间。结果一并记于表1。
比较例1
对金属制轴承构件不实施表面处理而在6204轴承(轴承尺寸：内径20mm、外径47mm、宽度14mm)封入0.7g润滑脂(协同油脂社制マルテンプSRL)，得到滚动轴承试验片。对于得到的滚动轴承试验片进行上述的高温耐久性试验，测定轴承寿命时间。结果一并记于表1。
[表1]
Figure BDA0000086158770000141
如表1所示，实施例1～实施例10，在高温耐久性试验中显示出寿命全部为120小时以上的优异的高温耐久性。可认为这是由通过特定的多元醇化合物而形成的氧化铁覆膜可抑制润滑脂的氧化劣化而引起的。另一方面，在比较例1中，与实施例1～实施例10相比，为寿命短的结果。
实施例11
在实施例3的处理液(含有绿原酸)中，在浸渍了具有外径40mm×内径20mm×t10mm(第二曲率R60mm)的尺寸的SUJ2制环状基材的状态下使其旋转4小时，在基材的表面全体形成氧化铁覆膜，得到环状试验片。将得到的环状试验片供于以下所示的滑动试验，将比磨损量及试验结束时的摩擦系数各测定三次。结果示于表2及图7。表2的比磨损量为测定了三次的比磨损量的平均值。图7中柱状图为测定了三次的比磨损量的个别数据，圆圈分别表示各测定结束时的摩擦系数。
<滑动试验>
使用如图6所示的滑动试验机。图6(a)、图6(b)分别表示正面图、侧面图。在旋转轴41上安装环状试验片42，在臂部的空气活塞43上固定钢板44。环状试验片42一边从附图上方施加规定的载重45一边旋转接触钢板44，同时从含浸了润滑油的毡垫46将润滑油供给环状试验片42的外周面。在使环状试验片42旋转时产生的摩擦力通过测力传感器47而检测。钢板44使用SCM415加碳淬火回火处理品(Hv 700)，润滑油使用モ一ビルベロシテイオイルNo.3(クソンモ一ビル社制：VG2)。载重为9.7N、滑动速度为0.05m/秒、试验时间为1分钟。
比较例2
在与实施例11相同尺寸的SUJ2制环状基材上用日本パ一カライジング社制BK-3901在140℃下实施发黑处理30分钟，得到环状试验片。将得到的环状试验片供于上述的滑动试验，将比磨损量及试验结束时的摩擦系数各测定两次。结果示于表2及图7。表2的比磨损量为测定了2次的比磨损量的平均值。图7中柱状图为测定了2次的比磨损量的个别数据，圆圈分别表示各测定结束时的摩擦系数。
比较例3
在与实施例11相同尺寸的SUJ2制环状基材上不实施表面处理而形成环状试验片，供于上述的滑动试验，将比磨损量及试验结束时的摩擦系数各测定三次。结果示于表2及图7。表2的比磨损量为测定了3次的比磨损量的平均值。图7中柱状图为测定了3次的比磨损量的个别数据，圆圈分别表示各测定结束时的摩擦系数。
[表2]
Figure BDA0000086158770000151
如表2及图7所示，可知具有通过特定的多元醇化合物而形成的氧化铁覆膜的实施例11，与发黑处理了的比较例2相比，摩擦系数及比磨损量显示出小的值，滑动特性优异。
实施例12～实施例18
将表3所示的0.5g多元醇化合物加入表1所示的99.5g溶剂中来调整处理液。在该处理液中浸渍了6203轴承(轴承尺寸：内径17mm、外径40mm、宽度12mm材质：SUJ2)的状态下使其旋转4小时，在滚动轴承的金属制轴承构件的表面全体上形成氧化铁覆膜。在该轴承封入润滑脂(NTN社制；E5润滑脂)，得到滚动轴承试验片。将得到的滚动轴承试验片供于以下所示的急加减速试验，测定剥离产生寿命时间。结果一并记于表3。
<急加减速试验>
作为汽车电装·辅机的一个例子即由内圈对支承卷绕了交流发电机的旋转皮带的皮带轮的旋转轴进行支承的滚动轴承，将上述滚动轴承试验片安装于试验机上，进行急加减速试验。急加减速试验条件设定为相对于安装于旋转轴前端的皮带轮的负荷载重为1960N，旋转速度为0rpm～18000rpm的运转条件，进而，在试验轴承内以0.1A的电流流动的状态实施试验。而且，轴承内发生异常剥离、振动检测器的振动达到设定值以上而直至试验机停止所耗费的时间作为剥离产生寿命时间(时间(h))进行测定。
比较例4
对金属制轴承构件不实施表面处理而在6203轴承(轴承尺寸：内径17mm、外径40mm、宽度12mm)上封入与实施例12相同的润滑脂，得到滚动轴承试验片。将得到的滚动轴承试验片供于上述的急加减速试验，测定剥离产生寿命时间。结果一并记于表3。
[表3]
Figure BDA0000086158770000161
如表3所示，实施例12～实施例18，在急加减速试验中显示出寿命全部为480小时以上的优异的耐久性。可认为这是由于：通过特定的多元醇化合物而形成氧化铁覆膜、由润滑脂的分解所引起的氢的产生受到抑制、可防止起因于轴承滚走面中的氢脆性的特异的剥离。另一方面，比较例4中，与实施例12～实施例18相比为寿命短的结果。
实施例19～实施例25
将表4所示的0.5g多元醇化合物加入表1所示的99.5g溶剂中来调整处理液。在该处理液中浸渍了6203轴承(轴承尺寸：内径17mm、外径40mm、宽度12mm材质：SUJ2)的状态下使其旋转4小时，在滚动轴承的金属制轴承构件的表面全体上形成氧化铁覆膜。在该轴承封入润滑脂(NTN株式会社制；E5润滑脂)，得到滚动轴承试验片。将得到的滚动轴承试验片供于以下所示的急加减速试验，测定剥离产生寿命时间及寂静性。结果一并记于表4。
<急加减速试验>
将作为马达的一例的伺服马达进行模拟，作为由内圈支承旋转轴的滚动轴承，将上述滚动轴承试验片安装于试验机，进行急加减速试验。急加减速试验条件设定为相对于安装于旋转轴前端的皮带轮的负荷载重为1960N，旋转速度为0rpm～18000rpm的运转条件，进而，在试验轴承内以0.1A的电流流动的状态进行试验。而且，在轴承内发生异常剥离、振动检测器的振动达到设定值以上而直至试验机停止时所耗费的时间作为剥离产生寿命时间(时间(h))进行测定。另外，对于试验刚刚开始后的寂静性，以比较例5为基准以听觉进行判定。
比较例5
对金属制轴承构件不实施表面处理而在6203轴承(轴承尺寸：内径17mm、外径40mm、宽度12mm)封入与实施例19相同的润滑脂，得到滚动轴承试验片。将得到的滚动轴承试验片供于上述的急加减速试验，测定剥离产生寿命时间及寂静性。结果一并记于表4。
比较例6
对于润滑脂全体使用添加了1重量％的钝化剂(亚硝酸钠)的润滑脂，除此之外与比较例5同样进行处理，得到滚动轴承试验片。将得到的滚动轴承试验片供于上述的急加减速试验，测定剥离产生寿命时间及寂静性。结果一并记于表4。
[表4]
如表4所示，实施例19～实施例25，显示出急加减速试验中寿命全部为480小时以上的优异的耐久性。可认为这是由于：通过特定的多元醇化合物而形成氧化铁覆膜、由润滑脂的分解所引起的氢的产生受到抑制，可防止起因于轴承滚走面中的氢脆性的特异的剥离。另一方面，在比较例5中，与实施例19～实施例25相比为寿命短的结果。另外，比较例6的寿命长但振动增加，为寂静性差的结果。
产业上的可利用性
本发明的滚动轴承，由于对金属制轴承构件的滑动面或滚动面用来自植物的多元醇化合物实施了覆膜处理，因此急加减速条件下、高温高速下也为长寿命，且环境负荷低。因此，可以作为家电、汽车电装·辅机、产业机器等的在高温高速旋转条件等下使用的滚动轴承而合适地利用。具体而言，可作为交流发电机、车辆空调器用电磁离合器、风扇耦合装置、中间皮带轮、电动风扇马达等的汽车电装零件、辅机用的滚动轴承，产业机械用马达、汽车机器用马达、家电用马达等的马达用的滚动轴承而合适地使用。
符号的说明
1  滚动轴承(深沟球轴承)
2  内圈
3  外圈
4  滚动体
5  保持器
6  密封构件
7  润滑脂
8a、8b  开口部
9  冷却用风扇
10 壳体
11 油室
12 搅拌室
13 隔板
14 端口
15 弹簧
16  双金属
17  活塞
18  驱动盘
19  流通孔
20  驱动轴
21a、21b  机架
22  转子
23  转子旋转轴
24  转子线圈
25  定子
26  定子线圈
27  皮带轮
28  皮带轮本体
29  封套
30  定子件
31  旋转轴
32  绕组
33  转子
34  换向器
35  刷握
36  刷子
37  端框架
41  旋转轴
42  环状试验片
43  空气活塞
44  钢板
45  载重
46  毡垫
47  测力传感器

Claims (15)

1.一种滚动轴承，其为作为金属制轴承构件具备内圈、外圈、介于该内圈·外圈间的多个滚动体、保持该滚动体的保持器而成的滚动轴承，其特征在于，
选自所述金属制轴承构件的至少一个为对该构件的滑动面或滚动面用来自植物的多元醇化合物实施了覆膜处理的构件。
2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，实施了所述覆膜处理的构件为所述保持器。
3.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，实施了所述覆膜处理的构件，在该构件的滑动面或滚动面上具有氧化铁覆膜。
4.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述覆膜处理，是在使所述来自植物的多元醇化合物分散或溶解于水及/或有机溶剂中了的处理液中将实施覆膜处理的所述金属制轴承构件进行浸渍的处理。
5.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为姜黄素或其衍生物。
6.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为槲皮素或其衍生物。
7.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为绿原酸或其衍生物。
8.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为咖啡酸或其衍生物。
9.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为奎尼酸或其衍生物。
10.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为没食子酸或其衍生物。
11.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述来自植物的多元醇化合物为鞣花酸或其衍生物。
12.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承为支承马达的转子的马达用的滚动轴承。
13.如权利要求12所述的滚动轴承，其特征在于，实施了所述覆膜处理的构件为选自所述内圈、外圈的至少一个。
14.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承为将用发动机输出而旋转驱动的旋转轴在静止构件上旋转自如地进行支承的汽车电装·辅机用的滚动轴承。
15.如权利要求14所述的滚动轴承，其特征在于，实施了所述覆膜处理的构件为选自所述内圈、外圈的至少一个。
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