CN102422037B - 传动装置用轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传动装置用轴承，其可防止异物侵入到轴承内部，并且谋求密封转矩的降低，降低保持器和滚珠之间的油的剪切阻力。在保持器(4)的兜部(Pt)的内面设置凹状部(7)，该兜部(Pt)中与滚珠的接触面积比没有设置凹状部(7)时的与滚珠的接触面积少。密封部件(5)为接触密封件，其中，至少密封唇部(18)的前端的材质为通过在旋转状态使用轴承而发生磨损、进行非接触等的高磨损材料。润滑脂至少包含基油和增稠剂，基油为单独的矿物油或者矿物油与聚α-烯烃油的混合油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下。

Description

传动装置用轴承
相关申请 
本申请要求申请日为2009年5月14日、申请号为日本特愿2009-117402号，申请日为2009年12月9日、中请号为日本特愿2009-279254号，以及申请日为2010年4月21日、申请号为日本特愿2010-097841号申请的优先权，通过参照其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。 
技术领域
本发明涉及比如，用于汽车的传动装置中的齿轮装置的驱动轴等的传动装置用轴承，本发明涉及可防止异物侵入到轴承内部，并且谋求密封转矩的降低、降低保持器和滚珠之间的油的剪切阻力的技术。 
背景技术
在用于过去的滚珠轴承的保持器中，用于保持钢球的兜部形状由沿钢球的形状的单一的曲面形成。另外，为了提高润滑状态，人们提出了使保持器的兜部部为凹状形状的专利申请(专利文献1、2)。 
另外，具有下述方法，即，在传动装置用轴承中，适用将轴承空间密封的接触型的密封件，防止异物的侵入的方法。在此场合，虽然防止异物向轴承内部的侵入，但是在进行汽车的燃料费的节省的基础上，如何降低机械损失成为课题。在现有技术中， 人们提出有以机械损失的降低为目的而降低密封唇部的接触阻力的技术。比如，人们提出有下述的技术，其中，在接触型的密封唇滑动面上进行喷砂处理，由此，使该滑动面的最大粗糙度在2.5μm以下，降低密封转矩(专利文献3)。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：日本特开2003-13962号公报 
专利文献2：日本特开2006-342901号公报 
专利文献3：日本特开2007-107588号公报 
发明内容
(关于保持器) 
目前，在汽车用的轴承中，从燃料费用的提高等的环境问题来说，要求降低转矩。在轴承转矩中，对于在保持器-钢球之间产生的转矩，钢球造成的油(润滑脂等的润滑剂)的剪切阻力占有较大的比例。另外，该剪切阻力的大部分是在下述情况下产生的，即将兜部内侧和该兜部所包围的钢球之间所形成的油膜在剪切时而产生的。 
在过去的兜部由沿钢球形状的单一的曲面形成的保持器的场合，润滑剂要通过钢球与覆盖钢滚珠的保持器兜部内侧的微小的缝隙。由此，其构成产生阻力、转矩增加的主要原因之一。 
(关于密封件) 
以防止异物侵入到传动装置用轴承中为目的，采用带有密封件的轴承。由于该密封件具有内圈的密封滑动面和密封过盈量，故构成密封件的滑动阻力产生，使转矩增加的主要原因之一。 
本发明的目的在于提供一种传动装置用轴承，其可防止异物 侵入到轴承内部，并且谋求密封转矩的降低，降低保持器和滚珠之间的油的剪切阻力。 
本发明的传动装置用轴承为下述的传动装置用轴承，其设置于传动装置中，该传动装置将输入轴的旋转传递给输出轴的旋转，该轴承包括多个滚珠，所述多个滚珠介设于一对轨道圈的相对的轨道面之间；保持这些滚珠的保持器；密封部件，所述密封部件将润滑脂密封在形成于上述一对轨道圈之间的轴承空间内，对该轴承空间进行密封，在上述保持器中，通过相对的半球状鼓起部来形成保持滚珠的兜部，在该兜部的内面设置从保持器内径侧向保持器外径侧延伸的凹状部，上述密封部件为接触密封件，其中，基端固定于任意一个轨道圈上，密封唇部与另一轨道圈接触，至少密封唇部的前端的材质为高磨损材料，其通过在旋转状态使用轴承而发生磨损，处于进行非接触或接触压力视为零的程度的轻接触，上述润滑脂至少包含基油和增稠剂，上述基油为单独的矿物油或矿物油与聚α-烯烃油的混合油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下。 
上述“高磨损材料”为容易产生磨损的材质。 
按照该方案，由于在保持器的兜部的内面上设置凹状部，故可充分地降低转矩。在兜部的内面上设置凹状部，在保持器中设置滚珠没有接触的非接触部，由此，可降低润滑剂通过兜部内部时的阻力。可通过设置上述凹状部，减少形成于滚珠与兜部之间的油膜量。 
由于上述密封部件中的至少密封唇部的前端的材质为上述那样的高磨损材料，故在运转初期，作为接触型的密封部件为因磨损属于非接触或轻接触型的密封部件。如这样，密封部件使所接触的密封唇部的前端磨损，产生微小的迷宫式密封圈缝隙。由于该缝隙小于异物，故使润滑脂通过，但对轴承寿命造成影响的粒径大的异物无法通过。另外，由于上述润滑脂至少包含基油和增稠剂，上述基油为单独的矿物油或矿物油与聚α-烯烃油的混合油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下，故可防止外壳的毛刺、齿轮的磨损粉末等的异物的侵入，并且可以较低程度抑制密封部件的打滑阻力，可使低转矩和长寿命这两者同时实现。
也可以将未设置上述凹状部的保持器的兜部的内面和滚珠的接触面积为基准面积，通过上述凹状部使保持器的兜部的内面和滚珠的接触面积从上述基准面积降低15～30％。可通过使上述接触面积降低率的下限为15％，获得低转矩的效果，可通过使上述接触面积降低率的上限为30％，获得保持器的刚性强度，并且保持滚珠。 
如果在兜部内面，滚珠没有接触的非接触部过小，则所剪切的油膜量的减少量也小，转矩降低的油膜量变得过小，损害滚珠的平滑的滚动。通过如上述那样设定兜部中的与滚珠的接触面积的范围，可同时成立润滑剂通过兜部的内部时的阻力、与所剪切的油膜量的减少。 
在上述保持器的凹状部设置于相比滚珠的节圆更靠近轴承外径侧的场合，可降低圆周速度高的位置的剪切阻力，更加稳定地谋求转矩的降低。 
也可在上述保持器的兜部中设置从保持器内径侧贯通到保持器外径侧的通孔，该通孔构成上述兜部中的凹状部。在此场合，保持器的轴承轴向的尺寸未增加，可谋求紧凑化。即，可一边维持与普通的保持器相同的尺寸，一边谋求转矩的降低。另外，可采用没有设置凹状部的保持器的模具等，通过后加工而形成上述通孔。由于可兼用模具，故谋求设备费用的降低，并且可根据需要而简单地改变通孔的位置、尺寸、形状等。另外，还具有未兼用上述模具的情况。 
在适用通过冲压加工而对上述保持器进行成型的金属制保持器的场合，与通过切削加工等成形的金属制保持器相比较，可缩短生产节拍时间、进行量产化，并且谋求制造成本的降低。 
也可组装有通过铸造加工而对上述保持器进行成型的金属制保持器。 
还可组装有通过切削加工而对上述保持器进行成形的金属制保持器。 
也可组装有通过切削加工而对上述保持器进行成形的树脂制保持器。 
在组装有通过注射成型而对上述保持器进行成型的树脂制保持器的场合，与通过同一形状的金属制保持器相比较，可谋求重量的减轻，谋求材料费用的降低。 
也可使密封唇部的前端部分的截面形状为尖头的形状，该尖头的形状相对该密封唇部的中间部分狭窄率更大。在此场合，使密封唇部与另一轨道圈的密封唇滑动部接触，密封唇部的前端部分的面压增加。于是，该密封唇部的前端部分容易磨损。因此，无论润滑油的影响或密封滑动面的状态，获得下述这样的效果。 
(1)在早期降低密封转矩。 
(2)与现有产品相比较，在早期轴承的本身的升温降低。 
(3)因在早期轴承的本身的升温降低，可选择粘度低于过去采用的润滑油的润滑油。 
(4)估计传动装置整体的损失降低。 
(5)可在早期，将润滑油供给到轴承内部。 
传动装置用轴承也可为用于汽车的传动装置的齿轮装置的驱动轴的滚动轴承。在此场合，可防止传动装置内的齿轮的磨损粉 末等的异物侵入到轴承的内部的情况。由于谋求密封转矩的降低，故可谋求汽车的燃料费用的降低。 
附图说明
根据参照附图的下述的优选实施方式的说明，会清楚地理解本发明。但是，实施方式和附图用于单纯的图示和说明，其不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一标号表示相同或相应的部分。 
图1为本发明的第1实施方式的传动装置用轴承的剖视图； 
图2为图1的传动装置用轴承的保持器的主要部分的剖视图； 
图3(A)为以放大方式表示图2的保持器的兜部等的主视图，图3(B)为表示图2的保持器的兜部内的各种变形例的主要部分的简化图； 
图4为表示接触面积降低率和转矩降低率的关系的图； 
图5为图1的传动装置用轴承的密封部件的主要部分的剖视图； 
图6(A)为图5的密封部件的密封唇部与内圈的密封槽接触的状态的主要部分的放大剖视图，图6(B)为在旋转状态使用轴承，使密封唇部的前端磨损的状态的主要部分的放大剖视图； 
图7为表示基油动态粘度和轴承转矩的关系的图； 
图8(A)为本发明的第2实施方式的传动装置用轴承的剖视图，图8(B)为以放大方式表示图8(A)的传动装置用轴承的保持器的兜部等的主视图，图8(C)为图8(A)的主要部分的放大图； 
图9为本发明的第3实施方式的传动装置用轴承的剖视图； 
图10为本发明的第1～第3实施方式的传动装置用轴承的密封部件的变形例的主要部分的剖视图； 
图11(A)、图11(B)和图11(C)为本发明的应用方式的传动装置用轴承的剖视图； 
图12为表示本发明的实施方式的传动装置用轴承用于无级变速器的例子的图。 
具体实施方式
下面通过图1～图6(B)对本发明的第1实施方式的传动装置用轴承进行说明。实施方式的传动装置用轴承为用于汽车的传动装置的滚动轴承，如图1所示的那样，多个滚动体3设在作为轨道圈的内外圈1、2的轨道面1a、2a之间。该内外圈1、2和滚动体3由比如SUJ2等的高碳铬轴承钢或马氏体类的不锈钢等构成。但是，并不限于这些钢。设置保持这些滚动体3的保持器4，分别通过密封部件5将形成于内外圈1、2之间的环状的轴承空间的两端密封。在该轴承的内部，对润滑脂进行初始密封。该滚动轴承是滚动体3为滚珠的深槽滚珠轴承，在本例中，是内圈1为旋转圈、外圈2为固定圈的内圈旋转型。但是，带有密封件的轴承也可采用角接触滚珠轴承。另外，还可是内圈1为固定圈，外圈2为旋转圈的外圈旋转型。 
对保持器4进行说明。 
如图2、图3(A)所示的那样，在该保持器4中，形成通过相对的半球状鼓起部6、6而保持滚珠的兜部Pt。在该兜部Pt的内面设置凹状部7，其从保持器内径侧向保持器外径侧延伸，与未设置凹状部7时的滚珠的接触面积相比较，该兜部Pt中的与滚珠的接触面积降低15～30％。即，以未设置上述凹状部7的保持器的兜部Pt的内面和滚珠的接触面积为基准面积，通过上述凹状部7将保持器4的兜部Pt的内面和滚珠的接触面积从上述基准面积降低15～30％。通过如这样，使本实施方式的保持器4的接触面积降低率的下限为15％，可获得低转矩效果，通过使该保持器4的接触面积降低率的上限为30％，可获得保持器的刚性强度，并且可保持滚珠。如果该接触面积的上限超过30％，则无法获得保持器的刚性强度，另外，无法保持滚珠。
在该保持器4中，组合有两个环状保持板4A、4B，该环状保持板4A、4B具有沿圆周方向，按照规定间距设置的半滚珠状鼓起部6。各环状保持板4A(4B)为比如，冷轧钢的带钢的冲压加工件。各环状保持板4A(4B)具有沿圆周方向设置的半滚珠状鼓起部6以及邻接的半滚珠状鼓起部6之间的平坦部8。在将这些环状保持板4A、4B组合的状态，将平坦部8、8重合。平坦部8、8经由铆钉等的固接件9而连接。其中，也可省略固接件9，在一个平坦部8上设置爪状的卡合部，在另一平坦部8上设置被卡合部，卡合部与被卡合部卡合，将平坦部8、8连接。通过将平坦部8、8连接，各半滚珠状鼓起部6相对，形成环状的兜部Pt。 
在该保持器4中，在与滚珠相反的相对面，即，半球珠状鼓起部6的外表面上，形成向保持器外径侧突出的凸状部10。由此，在兜部Pt的滚珠相对面上，设置向滚珠相反侧凹入的矩形的凹状部7。对于上述凸状部10，如图3(B)和表1所示的那样，圆周方向长度L为比如为9.0mm，宽度W为比如1.6mm(形状A)，圆周方向长度L为比如5.5mm，宽度W为比如1.6mm(形状B)等。在表1中，未设置凸状部的保持器的兜部内面和滚珠的接触面积，即，将基准面积定为100％，将该基准面积为100％的保持器作为“标准件”。其中，圆周方向长度L，宽度W并不限于这些尺寸。另外，在该例的保持器中，凸状部10的中间线L1按照错开δ1的方式设定于相比滚珠的节圆PCD更靠近轴承外径侧(参照形状D、 E)。δ1比如为0.8mm。但并不限于0.8mm。 
(表1) 
    凸形状尺寸(w×L)   钢球保持器接触面积(％)   转矩降低率(％)
  标准件   -   100   -
  形状A   1.6×9.0   70   59
  形状B   1.6×5.5   83   52
  形状C   2.6×5.5   70   59
  形状D   *1   70   62
  形状E   *2   83   54
  形状F   1.6×4.8   85   50
*1：将形状A的位置从P、C、D上向外径侧移动0.8mm得到的保持器 
*2：将形状B的位置从P、C、D上向外径侧移动0.8mm得到的保持器 
对各自保持器的转矩测定结果进行说明。 
作为测定条件，径向荷载500N、旋转速度4000r/min、轴承温度30℃、润滑油采用ATF。轴承采用下述的类型，其中，外圈2的外径尺寸为72.0mm、内圈1的内径尺寸为35.0mm，滚动体(钢球)3的直径尺寸为11.1mm。 
其结果是，相对标准保持器的转矩为0.058N·m的情况，设置凸状部10的本实施方式的保持器的转矩为0.044N·m。于是，可确认为相对标准保持器具有约24％的转矩降低效果。 
另外，在各半滚珠状鼓起部6上设置凸状部10的本实施方式的保持器中，如图3(B)和表1所示的那样，给出分别改变保持器的兜部内面和滚珠的接触面积的场合，与凸状部10的中间线L1(图3(A))向节圆PCD的外径侧错位的场合的转矩的变化的曲线图在图4示出。 
如该图4和表1所示的那样，保持器4的兜部Pt的内面和滚珠的接触面积从标准件的基准面积降低15％，由此，可使转矩降 低约50％。另外，使上述接触面积从基准面积降低30％的同时，使凸状部10的中间线L1向节圆PCD的外径侧错动0.8mm，由此，可使转矩降低约60％。 
对密封部件5进行说明。 
如图1、图5所示的那样，在外圈2的内周面上形成嵌合固定密封部件5的密封安装槽2b。在内圈1中，在与各密封部件5的内周部相对应的位置，形成由圆周槽构成的密封槽11。该密封槽11包括与内圈外径面1b连接的内侧壁面，即内面11a；连接于该内面11a的槽底面11b；连接于槽底面11b，并且其直径小于内圈外径面1b的外周面11c。 
上述内面11a基本呈平坦状，呈下述形状，按照伴随从外径侧朝向内径侧的移动，稍稍倾斜于轴向外侧(在图5中的右侧)的形状。在该内面11a上，后述的密封唇部与轴向接触。呈伴随从槽底面11b朝向外周面11c的移动而上斜的形状，在该外周面11c上密封唇部沿径向接触。 
密封部件5由环状的芯铁12与一体固接于该芯铁12上的弹性部件13构成。密封部件5的整体按照比如对橡胶材料进行硫化成形的方式形成，在该硫化成形时，芯铁12与弹性部件13粘接。 
上述芯铁12按照从外径侧依次地包括圆筒部12a、立板部12b与倾斜部12c。立板部12b在内外圈1、2的端面的轴承的轴向内侧(图5中的左侧)，按照与该端面基本平行的方式设置。在立板部12b的基端连接有圆筒部12a，通过该立板部12b和圆筒部12a，截面呈L状。在主要设置于圆筒部12a中的外周面上的弹性部件13的环状部14嵌合而固定于外圈2的密封安装槽2b中。在立板部12b的前端，连接有按照伴随朝向内径侧的移动而稍稍倾斜于上述轴向内侧的倾斜部12c。 
芯铁12中的立板部12b的外表面通过均匀的薄壁状的覆盖部15覆盖。该覆盖部15构成弹性部件13的一部分。在该倾斜部12c上设置其壁厚大于覆盖部15的倾斜覆盖部16。该倾斜覆盖部16覆盖作为弹性部件13的一部分的倾斜部12c的内外表面。 
倾斜覆盖部16中的覆盖倾斜部12c的内表面的部分沿该内表面，伴随朝向内径侧的移动而稍稍倾斜于上述轴向内侧。倾斜覆盖部16中的覆盖倾斜部12c的外表面的部分以没有高差的方式按照共面的方式连接于上述覆盖部15。在倾斜覆盖部16的内径侧前端，经由连接部17设置有密封唇部18。该连接部17、密封唇部18均构成弹性部件13的一部分。 
如图5、图6(A)和图6(B)所示的那样，弹性部件13具有覆盖部15、倾斜覆盖部16、连接部17与密封唇部18。该密封唇部18包括伴随朝向内径侧的移动，向轴向内侧倾斜的内侧密封唇部18A；向轴向外侧倾斜的外侧密封唇部18B。内侧密封唇部18A的前端部分沿轴向与内面11a接触。外侧密封唇部18B的前端部分沿径向与外周面11c接触。另外，在图5和图6(A)中，表示出密封唇部18的图示在没有外力的作用的自然状态，即，密封部件5安装于密封安装槽2b中，内圈1未进入外圈2的状态。 
内侧和外侧密封唇部18A、18B包括基端部分19、中间部分20以及前端部分21。该内外侧密封唇部18A(18B)中的至少包括前端部分21的部分的材质为下述的高磨损材料，在该材料中，使轴承在旋转状态，在平稳运转程度的时间10分钟～数分钟(比如，5～10分钟)下使用，发生磨损为非接触或接触压力视为零的程度轻接触。该高磨损材料也可仅仅设置于密封唇部18的前端部分21，或设置于前端部分21和中间部分20上，还可在基端部分19、中间部分20和前端部分21的整体的范围内设置。对于该高磨损材料， 根据轴承使用温度与润滑油的相容性，选择特定的种类。高磨损材料由比如，高磨损橡胶材料构成。虽然给出构成密封部件5的高磨损材料的容易磨损的材料采用高磨损橡胶材料的场合的例子，但是，也可采用作为容易磨损的材料的其它的例子的树脂材料。构成该高磨损材料的材料不但为上述材料，还可为固体润滑材料、无纺布、软钢等。 
图6(A)为各密封唇部与内圈的密封槽接触的状态的主要部分的放大剖视图，图6(B)为在旋转状态使用轴承，使各密封唇部的前端磨损的状态的主要部分的放大剖视图。如图6(A)所示的那样，各密封唇部18的前端部分21的截面形状为狭窄率大于该密封唇部18的中间部分20的尖头形状。在密封槽11的内面11a的径向中间附近，按照相对方式设置内侧密封唇部18A的前端部分21。 
对密封部件5进行成形的密封模具(在下面简称为“模具”)具有上模和下模。在将该上模和下模组合的状态，形成对密封部件5成形的腔，在该腔中注入弹性部件13的材料用的浇口设置于模具上。 
适用于上述高磨损橡胶材料的各密封唇部18A(18B)与上述弹性部件13的其它部分，通过该模具，比如通过共注塑成形而成形。即，在对位于一次侧的弹性部件13中的其它部分进行成形之后，在位于二次侧的各密封唇部18A(18B)的腔中流入高磨损橡胶材料，弹性部件13为一体。如这样，在同一模具中构成二次侧的各密封唇部18A(18B)与上述其它部分成一体成形。 
由于各密封唇部18A(18B)中的至少包括前端部分21的部分的材质为上述这样的磨损材料，故在运转初期，接触型的密封部件5在运转开始后数小时发生磨损，由此成为非接触或轻接触型的密封部件5。即，通过在旋转状态使用轴承，密封部件5使所接触的各密封唇部18A(18B)的前端磨损，产生微小的迷宫式缝隙δ2、δ3。由于这些缝隙δ2、δ3小于异物，故使润滑油通过，但是，对轴承寿命产生影响这样的粒径大的异物无法通过。由此，可谋求防止异物向轴承内部的侵入，可降低密封转矩。
进行密封部件5的各密封唇部18A(18B)的前端磨损的状态的转矩与标准LH密封件的比较实验。作为试验条件，径向荷载500N，旋转速度4000r/min.，轴承温度30℃，润滑脂润滑。其结果是，可确认为标准LH密封件的约97％的转矩降低效果。 
对润滑脂进行说明。 
用于本发明的实施方式的传动装置用轴承的润滑脂至少包含基油和增稠剂，上述基油为单独的矿物油，或者矿物油与聚α-烯烃(在下面称为“PAO”)油的混合油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下。作为矿物油，可任意地采用石蜡类矿物油、环烷类矿物油等的普通润滑油，或在润滑脂的领域所采用的类型。作为矿物油，由于环己烷、环戊烷等的环烷类矿物油的低温特性优良，故优选。 
PAO油通常为α-烯烃或异性的α-烯烃的低聚物或聚合物的混合物。作为α-烯烃的具体例子，可列举有1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十三烯、1-十四烯、1-十五烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-十九烯、1-二十烯、1-二十二烯、1-二十四烯等，可采用它们的混合物。对于矿物油和PAO油的混合比例，(矿物油/PAO油)最好按照重量比例计，在100/0～20/80的范围内。 
基油最好为单独的环烷类矿物油，或者环烷类矿物油和PAO油的混合油。对于可用于本发明的基油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下，最好在10～75mm2/s的范围内。 
图7表示对传动装置用轴承所采用的基油的动态粘度对轴承转矩产生影响进行探讨的结果。图7为表示基油的动态粘度和轴承转矩的关系的图。在该图中，基油的动态粘度由横轴表示，其为对数坐标，轴承转矩由纵轴表示。 
基油采用40℃的动态粘度在10～2000mm2/s的范围内的环烷类矿物油。制作下述的润滑脂，其中，矿物油按照75～85重量％的程度而配合，作为增稠剂的芳香族脲化合物按照15～25重量％的程度而配合。 
对于已制作的润滑脂，如果基油的动态粘度在100mm2/s以下，则轴承转矩稳定，但是，如果基油的动态粘度超过100mm2/s，则轴承转矩急剧地增加。为了相对动态粘度的变化比例，在转矩的变化量较小而稳定的轴承转矩区域使用，基油的动态粘度必须在100mm2/s以下。另外，在40℃的动态粘度小于10mm2/s的场合，基油粘度过低，由此油膜形成不充分。 
作为本发明所采用的增稠剂，列举有膨润土、硅胶、氟化合物、锂皂、锂复合皂、钙皂、钙复合皂、铝皂、铝复合皂等的皂类；双脲化合物、聚脲化合物等的脲化合物。 
在它们中，如果考虑耐热性、成本等，则最好为脲化合物。 
脲化合物通过使异氰酸酯化合物和氨基化合物反应而获得。由于不残留具有反应性的游离基，故最好异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基和氨基化合物中的氨基按照为基本等量的方式配合。 
双脲化合物通过比如，二异氰酸酯与单胺的反应而获得。作为二异氰酸酯，列举有苯二异氰酸酯、甲苯撑二异氰酸酯、二苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、十八烷二异氰酸酯、癸二异氰酸酯、己二异氰酸酯等。 
作为单胺，列举有辛胺、十二烷胺、十六烷胺、硬脂胺、油胺、苯胺、对甲苯胺、环己胺等。 
聚脲化合物通过比如，二异氰酸酯和单胺、二胺的反应而获得。作为二异氰酸酯、单胺，列举有与二脲化合物的生成所采用的成分相同的成分，作为二胺，列举有乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺、苯二胺、甲苯二胺、苯二甲胺、二氨基二苯甲烷等。 
在上述脲化合物中，最好采用通过使苯二异氰酸酯、甲苯撑二异氰酸酯、二苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等的芳香族二异氰酸酯，与苯胺、对甲苯胺等的芳香族单胺反应而获得的芳香族双脲化合物。 
在基油中配合脲系增稠剂，获得用于配合各种添加剂等的基质润滑脂。脲系化合物为增稠剂的基质润滑脂通过在基油中使异氰酸酯化合物和胺化合物反应的方式制作。 
基质润滑脂100重量份中所含的增稠剂的配合比按照1～40重量份，最好按照3～25重量份而配合。在增稠剂的含量小于1重量份的场合，增稠效果小，润滑脂化困难，如果增稠剂的含量超过40重量份，则获得的基质润滑脂过硬，难以获得所期望的效果。 
可根据需要，在本发明所采用的润滑脂中包含公知的润滑脂用添加剂。作为该添加剂，列举有比如有机锌化合物、胺系、酚系化合物等的氧化防止剂、苯并三嗪等的金属非活性剂、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯等的粘度指数提高剂、二硫化钼、石墨等的固体润滑剂、磺酸金属盐、多价乙醇酯等的防锈剂、有机钼等的摩擦降低剂、酯、乙醇等的油性剂、磷类化合物等的磨损防止剂等。可按照单独或2种以上组合的方式添加这些添加剂。 
对已制作的本申请发明的润滑脂，与按照传动装置的用途标准地选定的N6C润滑脂的转矩进行比较实验。在作为该比较实验 的条件的径向荷载500N，旋转速度4000r/min.，轴承温度30℃，润滑润滑脂，平稳1个小时后实施。其结果是，相对N6C润滑脂，对于本申请发明的润滑脂，可确认约48％的转矩降低效果。 
对于保持器单体、密封部件单体、润滑脂单体的各个转矩降低率，如前述那样记录实验结果，但是，进行将它们组合的状态的转矩比较。该试验条件为：径向荷载500N，旋转速度4000r/min.，轴承温度30℃。其结果在下述表2中给出。对于润滑脂润滑条件，将本实施方式的保持器4、密封部件5以及润滑脂组合的开发产品与现有产品相比较，可确认约80％的转矩降低效果。 
(表2) 
根据以上的说明而通过实验可确认，为了实现轴承装配件的转矩的降低，在各组成部件(具体来说，保持器、密封部件、润滑脂)中，必须要求考虑转矩的降低的设计，它们在组合的状态，发挥最大的转矩的降低的效果。 
按照上面描述的传动装置用轴承，由于在保持器4的兜部Pt的内面设置凹状部7，故可充分地降低转矩。在兜部Pt的内面设置凹状部7，滚珠没有接触的非接触部设置于保持器4上，由此，可降低润滑剂通过兜部Pt时的内部的阻力。通过设置凹状部7，可减少形成于滚珠和兜部Pt之间的油膜量。如果在兜部Pt的内面，滚珠未接触的非接触部过小，则所剪切的油膜量的减少量也少，降低转矩的油膜量过小，损害滚珠的平滑的转动。通过如本发明那样，设定兜部Pt中的与滚珠的接触面积的范围，可使润滑剂通过兜部Pt的内部时的阻力与所剪切的油膜量的减少同时成立。
由于密封部件5中的至少密封唇部18的前端的材质为上述那样的高磨损材料，故在运转初期，作为接触型的密封部件5为因磨损而属于非接触或轻接触型的密封部件5。如这样，密封部件5使所接触的密封唇部18的前端磨损，产生微小的迷宫式密封圈缝隙δ2、δ3。由于该缝隙δ2、δ3均小于异物，故虽然润滑油通过，但是，对轴承寿命产生影响这样的粒径大的异物不能通过。另外，由于用于该传动装置用轴承的润滑脂至少包括基油和增稠剂，上述基油为单独的矿物油，或矿物油与聚α-烯烃油的混合油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下，故可防止外壳的毛刺、齿轮的磨损粉末等的异物的侵入，并且能以较低程度抑制密封部件的打滑阻力，可使低转矩和长寿命两者同时成立。 
另外，通过保持器4的凹状部7，将兜部Pt的内面和滚珠的接触面积从上述基准面积降低15～30％。如这样，可通过使本实施方式的保持器4的接触面积降低率的下限为15％，获得转矩降低的效果，可通过使该保持器4的接触面积降低率的上限为30％，获得保持器的刚性强度，并且保持滚珠。如果该接触面积的上限超过30％，则无法获得保持器的刚性强度，另外无法保持滚珠。 
如图3(A)所示的那样，在保持器4的凹状部7设置于比滚珠的节圆PCD更靠近轴承外径侧的场合，可降低圆周速度高的位置的剪切阻力，更加稳定地谋求转矩的降低。 
由于上述保持器4采用通过冲压加工而成型的金属制保持器，故与通过切削加工等成形的金属制保持器相比较，可缩短生产节拍时间，谋求量产化，并且谋求制造成本的降低。 
下面，相对本发明的第2实施方式进行说明。在下述的说明中，对于与在各方式中的在先的方式中描述的事项相对应的部分，采用同一标号，省略重复的说明。在仅仅对结构的一部分进行描述的场合，结构的另一部分与在先说明的方式相同。不仅可将实施的各方式中具体描述的部分进行组合，而且特别是只要组合中没有产生障碍，也可部分地将实施方式之间组合。 
图8(A)的传动装置用轴承的保持器4C如图8(A)、图8(B)所示的那样，将该凸状部10的中间线L1与滚珠的节圆PCD一致。同样在该保持器4C中，兜部Pt中的与滚珠的接触面积比没有设置凹状部7时的与滚珠的接触面积，降低15～30％。如图8(C)所示的那样，在该保持器4C的凹状部7中形成斜面7c、7c，其伴随从构成相对滚珠的接触部的内外径侧的开口缘部7a、7a，朝向该凹状部7的底面7b的移动，该凹状截面的宽度变窄。 
通过这些斜面7c、7c，可使兜部Pt中的滚珠的接触面积收敛在上述规定范围内，而且可确保保持器4A的刚性。另外，由于设置斜面7c、7c，故在冲压加工时，可容易使环状保持器4A、4B(图2)与模具相脱离。另外，作为凸状部10，也可为从轴承轴向观看，相对径向尺寸而周向尺寸长的矩形，还可与之相反，为相对周向尺寸而径向尺寸长的矩形。凸状部10也可为周向尺寸和径向尺寸相同的正方形。凸状部10也可不为长方形，而为长圆、椭圆状、圆形。另外，也可在半滚珠状鼓起部6的外表面上设置多个凸状部10，形成所期望的接触面积。 
在本发明的第3实施方式的传动装置用轴承中，如图9所示的那样，在保持器4D的兜部Pt中，开设从保持器内径侧到保持器外径侧贯通的通孔H1，也可使该通孔H1为上述兜部Pt中的凹状部。该通孔H1呈从轴承轴向观看，如图8(B)所示的那样的矩形，其中心线L1与滚珠的节圆PCD一致。但是，通孔H1并不限于矩 形，也可不必使通孔H1的中心线L1与滚珠的节圆PCD一致。 
在采用开设通孔H1的保持器4D的场合，与设置凸状部的保持器不同，保持器的轴承轴向的尺寸不变大，可谋求紧凑化。即，一边维持与普通的保持器相同的尺寸，一边谋求转矩的降低。通过沿轴向使保持器4D紧凑化，容易谋求防止与轴承的密封部件5等的妨碍。如这样，可提高传输装置用的滚珠轴承的设计的自由度。另外，采用未设置凹状部的普通的保持器的模具等，可借助后加工而形成上述通孔H1。由于可兼用模具，故由此谋求设备费用的降低，而且根据需要简单地改变通孔H1的位置、大小、形状等。另外，还具有不兼用上述模具的情况。 
保持器并不限于冲压加工件，也可为比如铸造进行成型。另外，也可通过包含切削加工、线切割加工的放电加工而对保持器进行成形。 
保持器并不限于金属制保持器，也可为树脂制保持器。该树脂材料采用比如聚苯硫醚树脂、聚酰胺46等。对于要求比如，200℃以上的长期耐热性的材料，可采用聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺或聚醚醚酮树脂等的材料。树脂制保持器可通过比如，注射成型的方式成型。此外，也可通过切削加工的方式对树脂制保持器进行成形。 
如图10所示的那样，在密封唇部18A的前端部分21的截面形状为相对该密封唇部18A的中间部分20而狭窄率大的尖头的形状的场合，可早期而确实地使密封唇部18A的前端部分21磨损。 
图11(A)、图11(B)、图11(C)表示从图1、图8(A)～图8(C)、图9的传动装置用轴承中分别省略密封部件5的所谓的开放形的轴承的本发明的应用方式。同样在这样的轴承中，各保持器的兜部Pt中的与滚珠的接触面积从上述基准面积降低15～30％，由此， 可获得低转矩的效果，获得保持器的刚性强度且保持滚珠。 
图12为表示传动装置用轴承用于无级变速器(CVT：Continuously Variable Transmission)的例子的纵向剖视图。传动装置用轴承BR1使输入轴22的旋转无级变化而进行变速，将该旋转转矩传递给输出轴23的旋转。 
在图12中，输入轴22通过发动机等的驱动源，经由转矩转换器24和行星机构部25而进行旋转驱动。在输入轴22上设置与输入轴22同步旋转的驱动侧皮带轮26，该驱动侧皮带轮26的槽宽度按照可通过驱动侧促动器27而伸缩的方式控制。与输出轴23同步旋转的从动侧皮带轮28设置于输出轴23上，该从动侧皮带轮28的槽宽度按照可通过从动侧促动器29而伸缩的方式控制。 
从动侧皮带轮28和驱动侧皮带轮26经由循环皮带30，按照与相应的直径相对应的速度而旋转，该循环皮带30跨接于与已选择的槽宽度相对应的直径的部分，传递给输入轴22的动力从驱动侧皮带轮26经由循环皮带30传递给从动侧皮带轮28。传递给从动侧皮带轮28的动力从输出轴23经由减速齿轮系30、差动齿轮31传递给驱动轮。作为以可旋转的方式支承该输入轴22和输出轴23的传动装置用轴承BR1采用深槽滚珠轴承。 
在相对输入轴22增加输出轴23的速度的场合，通过减小驱动侧皮带轮26的槽宽度，并且增加从动侧皮带轮28的槽宽度，跨接有循环皮带30的部分的直径在驱动侧皮带轮26的部分处变大、在从动侧皮带轮28处变小，输出轴23相对输入轴22的速度增加。 
在输出轴23相对输入轴22的速度降低的场合，增加驱动侧皮带轮26的槽宽，并且减小从动侧皮带轮28的槽宽度，由此，跨接于循环皮带30的部分的直径在驱动侧皮带轮26的部分处变 小、在从动侧皮带轮28处变大，输出轴23相对输入轴22的速度降低。 
按照该方案，可防止传动装置内的齿轮的磨损粉末等的异物侵入轴承的内部的情况。由于谋求密封转矩的降低，故可谋求汽车的燃料的节省。 
不以本发明的密封部件为主要条件的上述应用方式包括下述的方式。 
(方式1) 
方式1的保持器为组装于传动装置用的滚珠轴承中的保持器，该滚珠轴承设置于将输入轴的旋转传递给输出轴的旋转的传动装置中，在该保持器中，形成通过相对的半球状鼓起部而保持滚珠的兜部，在该兜部的内面，设置从保持器的内径侧向保持器的外径侧延伸的凹状部，没有设置上述凹状部的保持器的兜部的内面和滚珠的接触面积为基准面积，通过上述凹状部，将保持器的兜部的内面与滚珠的接触面积从上述基准面积降低15～30％。 
按照该方案，通过在兜部的内面设置凹状部，可降低润滑油通过兜部的内部时的阻力。通过设置上述凹状部，形成于滚珠和兜部之间的油膜量可少于没有设置上述凹状部的保持器的油膜量。通过使保持器的兜部的内面和滚珠的接触面积的下限为15％，获得转矩降低的效果。可通过使上述接触面积的上限为30％，获得保持器的刚性强度，并且可保持滚珠。 
如果在兜部的内面，滚珠不接触的非接触部过小，则所剪切的油膜量的减少量也少，降低转矩的油膜量过小，损害滚珠的平滑的滚动。可通过如上述那样设定兜部中的与滚珠的接触面积的范围，使润滑剂通过兜部的内部时的阻力、所剪切的油膜量的减少这两者同时成立。 
(方式2) 
也可将上述凹状部设置于滚珠的节圆的轴承外径侧。在此场合，可降低圆周速度高的位置的剪切阻力。于是，更加稳定地谋求转矩的降低。 
(方式3) 
还可在上述保持器的兜部中开设从保持器内径侧，贯通到保持器外径侧的通孔，该通孔构成上述兜部中的凹状部。在此场合，保持器的轴承轴向的尺寸不变大，可谋求轴向的紧凑。即，可维持与普通的保持器相同的尺寸，同时谋求转矩的降低。可通过沿轴向使保持器紧凑，容易谋求防止比如与轴承的密封部件等的干扰。如这样，可提高传动装置用的滚珠轴承的设计的自由度。另外，采用没有设置凹状部的保持器的模具等，可通过后加工形成上述通孔。由于兼用模具，故可谋求由此带来的设备费用的降低，并且可根据需要简单地改变通孔的位置、尺寸、形状等。此外，还具有不兼用上述模具的情况。 
(方式4) 
也可针对方式1～3，形成通过冲压加工而对上述保持器进行成型的金属制保持器。在此场合，与通过切削加工等方式成形的金属制保持器相比较，可缩短生产节拍时间，可容易谋求量产化。于是，谋求保持器的单位数量的制造成本。 
(方式5) 
也可针对方式1～3，形成通过铸造加工而对上述保持器进行成型的金属制保持器。 
(方式6) 
还可针对方式1～3，形成通过切削加工而对上述保持器进行成形的金属制保持器。在此场合，可更加正确地加工凹状部，与 比如通过冲压加工而成型的保持器等相比较，可提高尺寸精度。 
(方式7) 
也可针对方式1～3，形成通过切削加工而对上述保持器进行成形的树脂制保持器。在此场合，由于与金属制的类型相比较，可使比重减小，故可谋求保持器整体的重量的减轻，谋求轴承的重量的减轻。 
(方式8) 
方式8的传动装置用轴承具有上述方式1～7中的任意项的保持器。在此场合，可获得下述的传动装置用轴承，其中，润滑剂通过兜部内部时的阻力、所剪切的油膜量的减少可同时成立。 
在上述各实施方式以及应用方式中，给出具有上述保持器、密封部件和润滑脂的轴承用于无级变速式传动装置的例子，但是，可将其用于手动变速式传动装置、自动变速式传动装置。 
在传动装置用轴承为外圈旋转式的场合，可将密封部件嵌合固定于内圈的外周面上，使上述密封唇部与外圈密封槽接触，使其磨损。 
如上所述，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了描述，但是如果是本领域的技术人员，观看本说明书，会在显然的范围内想到各种变更和修改方式。于是，这样的变更和修改方式被解释为由权利要求书确定的发明的范围内。 
标号说明 
标号1表示内圈； 
标号2表示外圈； 
标号1a、2a表示轨道面； 
标号3表示滚动体； 
标号4表示保持器； 
标号5表示密封部件； 
标号6表示半滚球鼓起部； 
标号7表示凹状部； 
标号18表示密封唇部； 
标号20表示中间部分； 
标号21表示前端部分； 
符号H1表示通孔； 
符号Pt表示兜部。 

Claims (11)

1.一种传动装置用轴承，其设置于传动装置中，该传动装置将输入轴的旋转传递给输出轴的旋转，该轴承包括：多个滚珠，所述多个滚珠介设于一对轨道圈的相对的轨道面之间；保持这些滚珠的保持器；密封部件，所述密封部件将润滑脂密封于形成在上述一对轨道圈之间的轴承空间内，对该轴承空间进行密封，
在上述保持器中，通过相对的半球状鼓起部来形成保持滚珠的兜部，在该兜部的内面设置从保持器内径侧向保持器外径侧延伸的凹状部，
上述密封部件为接触密封件，其中，基端固定于任意一个轨道圈上，密封唇部与另一轨道圈接触，至少密封唇部的前端的材质为容易磨损的材料，其通过在旋转状态使用轴承而发生磨损，处于进行非接触或接触压力视为零的程度的轻接触，由此在上述密封唇部的前端与上述另一轨道圈之间形成有使润滑油通过而异物无法通过的迷宫式缝隙，
上述润滑脂至少包含基油和增稠剂，
上述基油为单独的矿物油、或矿物油与聚α-烯烃油的混合油，40℃的基油动态粘度在100mm2/s以下。
2.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，以未设置上述凹状部的保持器的兜部的内面和滚珠的接触面积为基准面积，通过上述凹状部使保持器的兜部的内面和滚珠的接触面积从该基准面积降低15～30％。
3.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，上述保持器的凹状部设置于相比滚珠的节圆更靠近轴承外径侧。
4.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，在上述保持器的兜部中，开设从保持器内径侧贯通到保持器外径侧的通孔，该通孔构成上述兜部中的凹状部。
5.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，组装有通过冲压加工而对上述保持器进行成型的金属制保持器。
6.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，组装有通过铸造加工而对上述保持器进行成型的金属制保持器。
7.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，组装有通过切削加工而对上述保持器进行成形的金属制保持器。
8.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，组装有通过切削加工而对上述保持器进行成形的树脂制保持器。
9.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，组装有通过注射成型而对上述保持器进行成型的树脂制保持器。
10.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，上述密封唇部的前端部分的截面形状为尖头的形状，其比该密封唇部的中间部分狭窄率更大。
11.根据权利要求1所述的传动装置用轴承，其中，该轴承为用于汽车的传动装置的齿轮装置的驱动轴的滚动轴承。
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