JP2019215017A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受に関し、特に、電装補機または無段変速機に用いられる転がり軸受に関するものである。 The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly, to a rolling bearing used for an electric accessory or a continuously variable transmission.
電装補機または無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)に用いられる軸受において、通常の転動疲労による内部起点はく離や圧痕起点の表面起点はく離とは異なる白色組織変化を伴う早期はく離が発生することがある。論文「電装・補機用軸受の脆性剥離と長寿命化」(非特許文献1)には、この早期はく離は水素脆性起因であると記載されている。また、早期剥離の発生メカニズムは次のように記載されている。急加減速などの過酷な使用条件下で転がり軸受が使用されると、転動面と転動体の間の滑りが大きくなるため、転動面表面に活性な新生面が生成される。この新生面の触媒作用により、潤滑剤に混入した水や潤滑剤自身の分解によって水素が発生する。この水素が転動面内に侵入することにより、水素脆性起因の早期はく離が発生する。そのため、この水素脆性起因の早期はく離対策として、新生面の生成を抑制することが有効である。 In a bearing used for an electric auxiliary machine or a continuously variable transmission (CVT), early peeling occurs due to internal structure peeling due to normal rolling fatigue and white structure change different from surface starting peeling of an indentation starting point due to normal rolling fatigue. Sometimes. The paper "Brittle peeling and long life of electrical and auxiliary bearings" (Non-Patent Document 1) states that this early peeling is due to hydrogen embrittlement. Further, the mechanism of occurrence of early peeling is described as follows. When a rolling bearing is used under severe operating conditions such as rapid acceleration / deceleration, the sliding between the rolling surface and the rolling element increases, and an active new surface is generated on the rolling surface. By the catalytic action of the new surface, hydrogen is generated by decomposition of water mixed in the lubricant or the lubricant itself. When this hydrogen penetrates into the rolling surface, early peeling due to hydrogen embrittlement occurs. Therefore, it is effective to suppress the formation of a new surface as a measure against the early peeling due to the hydrogen embrittlement.
例えば、特開2000−282178号公報(特許文献1)では、鋼材にクロム(Cr)を多く添加することで鋼表面に不動態膜を形成することにより、鋼中への水素の侵入を抑制する方法が記載されている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-282178 (Patent Document 1), a large amount of chromium (Cr) is added to a steel material to form a passivation film on the steel surface, thereby suppressing the intrusion of hydrogen into the steel. A method is described.
また、特公平6−89783号公報(特許文献2)では、転動面表面を酸化被膜で覆うことで不活性化処理することにより、金属の触媒作用をなくすことで潤滑剤の分解による水素の発生を抑える方法が記載されている。 In Japanese Patent Publication No. 6-89783 (Patent Document 2), the surface of the rolling surface is inactivated by covering it with an oxide film, thereby eliminating the catalytic action of the metal and thereby reducing the hydrogen generated by the decomposition of the lubricant. A method for suppressing the occurrence is described.
また、特開2005−112901号公報(特許文献3)では、転がり軸受の潤滑剤にモリブデン酸塩を主成分とする添加剤を含有させることで、運転中に新生面にモリブデン酸塩の添加剤の反応膜が形成されることにより、新生面の触媒作用による水素の発生を防止する方法が提案されている。 Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-112901 (Patent Document 3), by adding an additive containing molybdate as a main component to a lubricant of a rolling bearing, the additive of molybdate is added to a newly-formed surface during operation. A method has been proposed in which the formation of a reaction film prevents the generation of hydrogen due to the catalytic action of the new surface.
上記の特開2000−282178号公報に記載の方法では、合金成分の規定値が特殊であることから鋼材の入手性が悪い。 In the method described in JP-A-2000-282178, the availability of steel is poor because the specified values of the alloy components are special.
上記の特公平6−89783号公報に記載の方法では、加熱した水酸化ナトリウムを主成分とした処理液に軌道面が浸漬されて四酸化鉄被膜が表面に形成される。この処理液が毒劇物に該当するため、環境負荷が高い。 In the method described in Japanese Patent Publication No. Hei 6-89783, the raceway surface is immersed in a heated treatment solution mainly containing sodium hydroxide to form an iron tetroxide coating on the surface. Since this treatment liquid corresponds to a poisonous substance, the environmental load is high.
上記の特開2005−112901に記載の方法では、潤滑剤からアプローチする対策方法として効果的であるが、ユーザーの都合で潤滑剤を変更できない場合などに適用できないことがある。 The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-112901 is effective as a countermeasure for approaching from a lubricant, but may not be applied when the lubricant cannot be changed for the convenience of the user.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋼材の選択の自由度が大きく、環境負荷が低く、かつ潤滑剤によらずに、水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を抑制することができる電装補機または無段変速機に用いられる転がり軸受を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to provide a high degree of freedom in selecting a steel material, a low environmental load, and without using a lubricant, to reduce the life reduction due to early peeling due to hydrogen embrittlement. An object of the present invention is to provide a rolling bearing used for an electric accessory or a continuously variable transmission that can be suppressed.
本発明の転がり軸受は、電装補機または無段変速機に用いられる転がり軸受であって、外輪と内輪と複数の転動体とを備える。外輪は内周面に外輪軌道面を有する。内輪は外周面に内輪軌道面を有する。複数の転動体は、外輪軌道面および内輪軌道面と接触する転動面を有し、外輪軌道面と内輪軌道面との間で転動する。外輪軌道面、内輪軌道面および転動面のうち少なくとも1つにモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜が形成されている。 The rolling bearing of the present invention is a rolling bearing used for an electric accessory or a continuously variable transmission, and includes an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements. The outer race has an outer raceway surface on the inner peripheral surface. The inner ring has an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface. The plurality of rolling elements have rolling surfaces that come into contact with the outer raceway surface and the inner raceway surface, and roll between the outer raceway surface and the inner raceway surface. A composite coating mainly composed of molybdenum oxide and molybdate is formed on at least one of the outer raceway surface, the inner raceway surface and the rolling surface.
本発明の転がり軸受によれば、上記の複合被膜を形成することによって電装補機または無段変速機に発生し得る水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を抑制することができる。すなわち、本発明の転がり軸受では、内輪、外輪、転動体のうち少なくとも1つの部品の内輪軌道面、外輪軌道面または転動面に上述した複合被膜を有する事で、複合被膜を有しない場合よりも内輪軌道面、外輪軌道面または転動面への水素の侵入を抑制できる。また、内輪軌道面、外輪軌道面または転動面に上記複合被膜が残存しているうちは、これらの面において摩耗により鋼の新生面が露出しない。そのため、当該新生面の触媒作用による水素の発生および当該水素の鋼材への侵入を抑制できる。この結果、水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を防止することができる。 According to the rolling bearing of the present invention, by forming the above-described composite coating, it is possible to suppress a decrease in the life due to early peeling due to hydrogen embrittlement that may occur in the electric accessory or the continuously variable transmission. That is, in the rolling bearing of the present invention, the inner ring, the outer ring, the inner ring raceway surface, the outer ring raceway surface or the rolling surface of at least one of the rolling elements has the above-described composite coating on the inner ring raceway surface, compared to the case without the composite coating. In addition, the intrusion of hydrogen into the inner raceway surface, the outer raceway surface or the rolling surface can be suppressed. While the composite coating remains on the inner raceway surface, the outer raceway surface or the rolling surface, a new surface of steel is not exposed due to wear on these surfaces. Therefore, generation of hydrogen by the catalytic action of the new surface and intrusion of the hydrogen into the steel material can be suppressed. As a result, it is possible to prevent a reduction in life due to early peeling due to hydrogen embrittlement.
さらに、上記複合被膜が摩耗によって消失した場合でも、潤滑油中に摩耗粉としてモリブデン酸化物やモリブデン酸塩が混入し得る。この場合、上述した特開2005−112901号公報(特許文献3)に開示された方法と同様に、運転中に発生した新生面にモリブデン酸塩などに起因する反応膜が形成される。この結果、新生面の触媒作用による水素の発生・侵入を抑制する効果が期待できる。なお、このような副次的な作用は、軸受の潤滑方法が循環給油方式の場合およびグリース潤滑方式である場合に特に顕著である。 Further, even when the composite coating disappears due to wear, molybdenum oxide or molybdate may be mixed in the lubricating oil as wear powder. In this case, similarly to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-112901 (Patent Document 3), a reaction film caused by molybdate or the like is formed on a new surface generated during operation. As a result, an effect of suppressing generation and intrusion of hydrogen due to the catalytic action of the new surface can be expected. Such a secondary effect is particularly remarkable when the lubrication method of the bearing is a circulation lubrication method or a grease lubrication method.
また、上述したモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜の形成方法としては、任意の方法を用いることができるが、たとえば化成処理を用いることができる。当該化成処理の処理剤は、モリブデン酸成分と水性媒体とを含有する処理剤である。具体的には、上記の処理剤の中に被処理物(内輪、外輪、および転動体)を浸漬することで被処理物表面に上記の複合被膜が形成される。このような化成処理は、一般的な鋼材に適用可能であるため、被処理物として鋼材の選択の自由度を大きくすることができる。 Further, as a method of forming the above-mentioned composite film containing molybdenum oxide and molybdate as main components, any method can be used. For example, a chemical conversion treatment can be used. The treating agent for the chemical conversion treatment is a treating agent containing a molybdic acid component and an aqueous medium. Specifically, the composite film is formed on the surface of the workpiece by immersing the workpiece (the inner ring, the outer ring, and the rolling elements) in the processing agent. Since such a chemical conversion treatment can be applied to general steel materials, it is possible to increase the degree of freedom in selecting a steel material as an object to be processed.
さらに、上記の処理剤を用いた化成処理は、毒劇物に該当する成分を含有しないため、処理作業者の安全性および処理剤の環境負荷性能という点において、黒染処理よりも優位である。したがって、環境負荷を低くすることができる。そのため、環境対策に要する費用も低減できるため、処理コストを削減できる。この結果、転がり軸受の製造コストの増大を抑制できる。 Furthermore, since the chemical conversion treatment using the above treatment agent does not contain a component corresponding to a poisonous substance, it is superior to the black dyeing treatment in terms of the safety of the treatment operator and the environmental load performance of the treatment agent. . Therefore, the environmental load can be reduced. Therefore, costs required for environmental measures can be reduced, and processing costs can be reduced. As a result, an increase in the manufacturing cost of the rolling bearing can be suppressed.
上記転がり軸受は、転動体の周囲に、循環給油方式により潤滑油が供給された状態で用いられる。この場合、上記複合被膜が摩耗によって消失した場合でも、潤滑油中に摩耗粉としてモリブデン酸化物やモリブデン酸塩が混入する。そのため、運転中に発生した新生面にモリブデン酸塩などに起因する反応膜が形成される。この結果、新生面の触媒作用による水素の発生・侵入を抑制する効果が期待できる。 The rolling bearing is used in a state where lubricating oil is supplied around a rolling element by a circulating oil supply system. In this case, even when the composite coating is lost due to wear, molybdenum oxide or molybdate is mixed in the lubricating oil as wear powder. For this reason, a reaction film due to molybdate or the like is formed on the new surface generated during operation. As a result, an effect of suppressing generation and intrusion of hydrogen due to the catalytic action of the new surface can be expected.
上記転がり軸受は、転動体の周囲に、グリースが供給された状態で用いられる。この場合、上記複合被膜が摩耗によって消失した場合でも、グリース中に摩耗粉としてモリブデン酸化物やモリブデン酸塩が混入する。そのため、運転中に発生した新生面にモリブデン酸塩などに起因する反応膜が形成される。この結果、新生面の触媒作用による水素の発生・侵入を抑制する効果が期待できる。 The rolling bearing is used in a state where grease is supplied around the rolling element. In this case, even when the composite coating is lost due to abrasion, molybdenum oxide or molybdate is mixed in the grease as abrasion powder. For this reason, a reaction film due to molybdate or the like is formed on the new surface generated during operation. As a result, an effect of suppressing generation and intrusion of hydrogen due to the catalytic action of the new surface can be expected.
以上説明したように、本発明によれば、鋼材の選択の自由度が高く、環境負荷が低く、かつ潤滑剤によらずに、水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を抑制することができる電装補機または無段変速機に用いられる転がり軸受を提供することができる。 As described above, according to the present invention, an electrical component that has a high degree of freedom in selecting a steel material, has a low environmental load, and can suppress a reduction in life due to early peeling due to hydrogen embrittlement without using a lubricant. A rolling bearing used for an auxiliary machine or a continuously variable transmission can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same or corresponding portions have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated.
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態の転動装置の一例としての転がり軸受の構成について説明する。当該転がり軸受は電装補機または無段変速機に用いられる。また、本実施の形態では、転がり軸受の一例として深溝玉軸受について説明する。
(Embodiment 1)
First, a configuration of a rolling bearing as an example of a rolling device according to an embodiment of the present invention will be described. The rolling bearing is used for an electric accessory or a continuously variable transmission. In this embodiment, a deep groove ball bearing will be described as an example of a rolling bearing.
図1を参照して、本実施の形態の深溝玉軸受1は、環状の外輪11と、外輪11の内側に配置された環状の内輪12と、外輪11と内輪12との間に配置され、円環状の保持器14に保持された転動体としての複数の玉13とを備えている。外輪11は内周面に外輪軌道面11Aを有している。内輪12は外周面に内輪軌道面12Aを有している。つまり、外輪11の内周面には外輪軌道面11Aが形成されており、内輪12の外周面には内輪軌道面12Aが形成されている。そして、外輪軌道面11Aと内輪軌道面12Aとが互いに対向するように、外輪11と内輪12とは配置されている。
With reference to FIG. 1, a deep
さらに、複数の玉13は外輪軌道面11Aと内輪軌道面12Aとの間で転動するように構成されている。複数の玉13は、外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに玉転動面13Aにおいて接触し、かつ保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより、円環状の軌道上に転動自在に保持されている。また、玉13においては、その表面全体が玉転動面13Aである。以上の構成により、深溝玉軸受1の外輪11および内輪12は、互いに相対的に回転可能となっている。
Further, the plurality of
外輪11および内輪12に挟まれる空間、より具体的には外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに挟まれる空間である軌道空間には、図示しないグリース組成物が封入されている。このグリース組成物により外輪11および内輪12の各々と玉13との間に油膜が形成されている。
A grease composition (not shown) is sealed in a space between the
図2を参照して、深溝玉軸受1を構成する転動部品としての外輪11、内輪12および玉13について説明する。第1の転動部材としての外輪11および内輪12の各々に第2の転動部材としての玉13は接触している。外輪11、内輪12および玉13のいずれもJIS規格のJIS G 4805:2008に規定されている高炭素クロム軸受鋼からなっている。外輪11、内輪12および玉13の各々は焼入れ処理された後に焼き戻し処理されている。
With reference to FIG. 2, the
外輪11および内輪12の転動部の表面は焼き戻し処理された後に化成処理されている。化成処理によって、外輪11および内輪12の転動部の表面にモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜が形成されている。モリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜は、外輪11および内輪12の転動部の表面の少なくとも一部に形成されている。モリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜は、外輪11および内輪12の転動部の表面の全てに形成されていることが好ましい。
The surfaces of the rolling portions of the
外輪11の転動部は外輪軌道面11Aを含む領域であって、外輪11の転動部の表面が外輪軌道面11Aを構成している。そして、外輪11の転動部の表面に複合被膜11Bが形成されている。内輪12の転動部は内輪軌道面12Aを含む領域であって、内輪12の転動部の表面が内輪軌道面12Aを構成している。そして、内輪12の転動部の表面に複合被膜12Bが形成されている。玉13の転動部は玉転動面13Aを含む領域であって、玉13の転動部の表面が玉転動面13Aを構成している。
The rolling portion of the
外輪11と玉13のそれぞれとの間の領域、および内輪12と玉13のそれぞれとの間の領域における油膜パラメータΛの値が1.2以下となっている。油膜パラメータΛは、油膜厚さと表面粗さとの比である。
The value of the oil film parameter に お け る in the region between the
続いて、モリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜の形成について説明する。 Subsequently, formation of a composite coating containing molybdenum oxide and molybdate as main components will be described.
モリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜を形成するために行われる化成処理の処理剤は、モリブデン酸成分と水性媒体とを含有する剤である。 The treating agent for the chemical conversion treatment performed to form a composite film containing molybdenum oxide and molybdate as main components is an agent containing a molybdic acid component and an aqueous medium.
これらの処理剤を用いたモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜の形成方法は、化成処理によって行われ、具体的には上記の処理剤の中に被処理物を浸漬することで被処理剤表面に上記の複合被膜が形成される。 The method of forming a composite film containing molybdenum oxide and molybdate as a main component using these treatment agents is performed by chemical conversion treatment, and specifically, immersing the object to be treated in the treatment agents described above. Thus, the above-mentioned composite coating is formed on the surface of the agent to be treated.
上記の処理剤は、毒劇物に該当する成分およびりんを含有しないため、処理作業者の安全性および処理剤の環境負荷性能は、黒染処理およびリン酸塩処理よりも優位である。 Since the above-mentioned treating agent does not contain a component corresponding to poisonous substances and phosphorus, the safety of the treating worker and the environmental load performance of the treating agent are superior to the blackening treatment and the phosphate treatment.
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、外輪11および内輪12の各々の転動部の表面にモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜11B,12Bが形成されている。このため、電装補機または無段変速機に用いられる深溝玉軸受1における水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を抑制することができる。上述した複合被膜11B、12Bが形成されているため、複合被膜11B,12Bを有しない場合よりも内輪軌道面12Aおよび外輪軌道面11Aへの水素の侵入を抑制できる。また、外輪軌道面11Aおよび内輪軌道面12Aに上記複合被膜11B、12Bが残存しているうちは、こられの面において摩耗により鋼の新生面が露出しない。そのため、当該新生面の触媒作用による水素の発生および当該水素の鋼材への侵入を抑制できる。この結果、水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を抑制することができる。このように、本実施の形態の深溝玉軸受1は、水素脆性起因の早期はく離による寿命低下を抑制することができるので、水素脆性起因の早期はく離が発生しやすい電装補機または無段変速機に特に有利に適用される。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
According to the deep
さらに、上記複合被膜11B、12Bが摩耗によって消失した場合でも、グリース中に摩耗粉としてモリブデン酸化物やモリブデン酸塩が混入し得る。この場合、運転中に発生した新生面にモリブデン酸塩などに起因する反応膜が形成される。この結果、新生面の触媒作用による水素の発生・侵入を抑制する効果が期待できる。
Furthermore, even when the
このようにして、外輪11、内輪12および玉13の転動部の表面損傷による深溝玉軸受1の寿命低下を抑制することができる。したがって、深溝玉軸受1の長寿命を実現することができる。さらに、外輪11、内輪12の転動部の表面にモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜が形成されている。したがって、たとえば環境負荷が高い黒染処理またはリン酸塩被膜を形成する処理よりも環境負荷を低くすることができる。
In this way, it is possible to suppress a reduction in the life of the deep
また、上記複合被膜11B、12Bは、処理剤の中に被処理物としての外輪11および内輪12を浸漬する化成処理により形成される。このような化成処理は、一般的な鋼材に適用可能であるため、被処理物として鋼材の選択の自由度を大きくすることができる。
Further, the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。なお、特に言及しない限り、本実施の形態の深溝玉軸受1は上記の本実施の形態1における深溝玉軸受1と同一の構成を備えているため、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the deep
図3を参照して、本発明の実施の形態2の深溝玉軸受1は、玉転動面13Aにモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜13Bが形成される一方、外輪11および内輪12には複合被膜は形成されていない。この点において、本実施の形態の深溝玉軸受1は、実施の形態1の深溝玉軸受1と異なっている。
Referring to FIG. 3, deep
本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、電装補機または無段変速機に当該深溝玉軸受1が適用され、外輪11および内輪12の各々と玉13との間の潤滑状態が悪いために油膜形成性が悪い条件で深溝玉軸受1が使用されても、水素脆性起因の早期はく離の発生を抑制することができる。これにより、深溝玉軸受1の長寿命を実現することができる。
According to the deep
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。なお、特に言及しない限り、本実施の形態の深溝玉軸受1は上記の本実施の形態1における深溝玉軸受1と同一の構成を備えているため、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the deep
図4を参照して、本発明の実施の形態3の深溝玉軸受1は、玉13の周囲に循環給油方式により潤滑油が供給された状態で用いられる。循環給油手段20によって潤滑油が循環させられる。循環給油手段20は、ポンプ21と、配管22とを備えている。潤滑油は、ポンプ21によって配管22を通って深溝玉軸受1に供給される。深溝玉軸受1に供給された潤滑油は、配管22を通ってポンプ21に戻る。このようにして、循環給油手段20によって潤滑油が循環させられる。
Referring to FIG. 4, deep
次に、本実施の形態に係る深溝玉軸受1の作用効果について説明する。
本実施の形態の深溝玉軸受1では、図1および図2に示した深溝玉軸受1と同様の効果を得られる。さらに、玉13の周囲に、循環給油方式により潤滑油が供給されているので、上記複合被膜11B、12Bが摩耗によって消失した場合でも、潤滑油中に摩耗粉としてモリブデン酸化物やモリブデン酸塩が混入する。そのため、運転中に発生した新生面にモリブデン酸塩などに起因する反応膜が形成される。この結果、新生面の触媒作用による水素の発生・侵入を抑制する効果が得られる。
Next, the operation and effect of the deep
In the deep
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。なお、特に言及しない限り、本実施の形態の深溝玉軸受1は上記の本実施の形態1における深溝玉軸受1と同一の構成を備えているため、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the deep
本実施形態に係る転がり軸受の構成を図5に基づいて説明する。図5では、転がり軸受の一例である深溝玉軸受1の概略断面図が示されている。図5に示した深溝玉軸受1は、基本的には図1および図2に示した深溝玉軸受1と同様の構成を備えるが、外輪11、内輪12、玉13の全てに、モリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜11B、12B,13Bが形成されている点、グリース7を封入するためのシール部材6を備える点が、図1および図2に示した深溝玉軸受1と異なっている。シール部材6により、内輪12および外輪11の間における軸方向両端開口部がシールされる。このシール部材6によりシールされた軸受空間にグリース7が封入されている。玉13の周囲に封入されるグリース7としては、転がり軸受用の公知のグリースを使用できる。
The configuration of the rolling bearing according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of a deep
次に、本実施の形態に係る深溝玉軸受1の作用効果について説明する。
図5に示した深溝玉軸受1では、図1および図2に示した深溝玉軸受1と同様の効果を得られる。さらに、シール部材6により軸受空間にグリース7が封入されているので、複合被膜11B,12B,13Bが摩耗によって消失した場合でも、グリース7中に摩耗粉としてモリブデン酸化物やモリブデン酸塩が混入する。そのため、運転中に発生した新生面にモリブデン酸塩などに起因する反応膜が形成される。この結果、新生面の触媒作用による水素の発生・侵入を抑制する効果が得られる。
Next, the operation and effect of the deep
In the deep
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5について説明する。なお、特に言及しない限り、本実施の形態の深溝玉軸受1は上記の本実施の形態4における深溝玉軸受1と同一の構成を備えているため、その説明を繰り返さない。図6は、本発明の実施の形態の転がり軸受を適用した電装補機の構成を概略的に示す断面図である。図6を参照して、本実施の形態の転がり軸受を適用した電装補機の一例としてオルタネータ200について説明する。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the deep
図6に示されるように、本実施の形態におけるオルタネータ200は、シャフト201と、ロータ202と、ステータ203と、プーリ204と、ハウジング205と、オルタネータ用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1とを主に有している。
As shown in FIG. 6, the
ロータ202を取り囲むようにハウジング205が配置されている。ロータ202の中央部を貫通し、ハウジング205の壁面を貫通するようにシャフト201が配置されている。ハウジング205の内部において、ロータ202の外周面に対向するようにステータ203が配置されている。
A
シャフト201の一方端部の外周面の一部と対向するようにハウジング205が配置されている。シャフト201とハウジング205との間にはオルタネータ用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1が配置されている。グリース封入深溝玉軸受1によってシャフト201がハウジング205に対して回転可能に支持されている。シャフト201の一方端部の先端部には、ハウジング205の外部において、円環状の形状を有するプーリ204が取り付けられている。プーリ204の外周面には、図示していない伝動ベルトが掛けられる係合溝206が設けられている。
The
オルタネータ用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1は、図示しないエンジンなどの動力源で発生した動力を利用して動作するオルタネータ200において、この動力により回転駆動されるシャフト201を隣接して配置されるハウジング205に対して回転自在に支持する、たとえば自動車用の電装補機用転がり軸受である。
The grease-enclosed deep
なお、一般的に、ロータ202とプーリ204との間において、シャフト201の一方端部に配置されたグリース封入深溝玉軸受1は、フロント軸受と呼ばれる。また、シャフト201の他方端部に配置されたグリース封入深溝玉軸受1は、リア軸受と呼ばれる。曲げモーメントなどの応力が大きいフロント軸受のグリース封入深溝玉軸受1のほうが、リア軸受のグリース封入深溝玉軸受1より、水素脆性はく離が生じやすい。
In general, the grease-enclosed deep
次にオルタネータ200の動作について説明する。係合溝206の形成されたプーリ204の外周面には、図示しないエンジンなどの動力源からの動力によって回転する図示しない伝達ベルトが掛けられる。この伝達ベルトが回転することにより、プーリ204は、ハウジング205に対してグリース封入深溝玉軸受1により軸支されたシャフト201と一体に、シャフト201の軸まわりに回転する。ロータ202は、シャフト201と一体にシャフト201の軸まわりに回転する。このとき、ロータ202は、ロータ202の外周面に対向し、ハウジング205に固定されて配置されたステータ203に対して相対的に回転する。その結果、ロータ202とステータ203との間の電磁誘導作用によりステータ203のコイルに起電力が発生する。
Next, the operation of the
オルタネータ用転がり軸受は、急加減速条件下で接触要素間にすべりが生じる影響により水素脆性起因の早期はく離が起きやすい。また、通電の影響で水素脆性起因の早期はく離が起きることがある。また、昨今の省スペース化に伴い、オルタネータを含む電装補機部品を駆動するベルトはサーペンタイン化されている。ここでサーペンタイン化とは、一本のベルトで複数の補機部品が駆動されることをいう。サーペンタイン化することにより、補機部品毎に別のベルトは不要になるため省スペース化が可能となる。サーペンタイン化に伴い、負荷荷重が増加する傾向および荷重変動が大きくなる傾向であるため、従来よりもすべりが誘発されやすくなる。 Rolling bearings for alternators are liable to undergo early peeling due to hydrogen embrittlement due to the effect of slippage between contact elements under sudden acceleration / deceleration conditions. In addition, early peeling due to hydrogen embrittlement may occur due to the influence of energization. Further, with the recent space saving, a belt for driving electrical accessory parts including an alternator has been made serpentine. Here, serpentine means that a plurality of accessory parts are driven by one belt. The use of serpentine eliminates the need for a separate belt for each accessory part, thereby saving space. With serpentine, the applied load tends to increase and the load variation tends to increase, so that slippage is more likely to be induced than in the prior art.
オルタネータ用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1は、内輪回転で使用されるため、外輪11の一部の負荷回転が多い。そのため、その外輪11の一部に水素脆性起因の早期はく離が起きやすいので、外輪11に本実施の形態の転がり軸受が適用されることが好ましい。
The grease-enclosed deep
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の深溝玉軸受1では、実施の形態4に係る深溝玉軸受1と同様の効果を得られる。さらに、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、図6に示すように、オルタネータ200のシャフト201と、シャフト201の外周面に対向するように配置されるハウジング205とをさらに備え、シャフト201をハウジング205に対して回転可能に支持していてもよい。これにより、水素脆性起因の早期はく離を抑制できるので、軸受に水が混入する条件下、すべりを伴う条件下、通電が起きる条件下などの厳しい使用条件下においても長寿命なオルタネータ用転がり軸受を提供することができる。特に急加減速条件下で接触要素間にすべりが生じる影響により水素脆性起因の早期はく離が起きやすい使用条件下において、水素脆性起因の早期はく離を抑制することにより長寿命なオルタネータ用転がり軸受を提供することができる。また、サーペンタイン化に伴う負荷荷重の増加および荷重変動の増大によって従来よりもすべりが誘発される条件下においても水素脆性起因の早期はく離を抑制できるので、長寿命なオルタネータ用転がり軸受を提供することができる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
In the deep
(実施の形態6)
次に、本発明の実施の形態6について説明する。なお、特に言及しない限り、本実施の形態の深溝玉軸受1は上記の本実施の形態4における深溝玉軸受1と同一の構成を備えているため、その説明を繰り返さない。図7は、本発明の実施の形態の転がり軸受を適用した無段変速機の構成を概略的に示す断面図である。図7を参照して、本実施の形態の転がり軸受を適用した無段変速機の一例としてベルト式無段変速機240について説明する。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Unless otherwise specified, the deep
図7に示されるように、本実施の形態におけるベルト式無段変速機240は、プライマリプーリ軸(プーリ軸)241と、プライマリプーリ242と、セカンダリプーリ軸243と、セカンダリプーリ(プーリ軸)244と、無端ベルト245と、ケーシング(ハウジング)246と、無段変速機用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1とを主に有している。
As shown in FIG. 7, the belt-type continuously
プライマリプーリ軸241にはプライマリプーリ242が設けられている。プライマリプーリ242はプライマリプーリ固定シーブ242aとプライマリプーリ可動シーブ242bとを有している。プライマリプーリ固定シーブ242aはプライマリプーリ軸241と一体に構成されている。プライマリプーリ可動シーブ242bは、プライマリプーリ軸241に貫通されており、プライマリプーリ軸241の軸方向にスライド可能に構成されている。プライマリプーリ軸241の一方端は図示しないクラッチに接続されている。プライマリプーリ軸241の他方端はケーシング246に固定された無段変速機用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1に回転可能に支持されている。
A
セカンダリプーリ軸243にはセカンダリプーリ244が設けられている。セカンダリプーリ244はセカンダリプーリ固定シーブ244aとセカンダリプーリ可動シーブ244bとを有している。セカンダリプーリ固定シーブ244aはセカンダリプーリ軸243と一体に構成されている。セカンダリプーリ可動シーブ244bは、セカンダリプーリ軸243に貫通されており、セカンダリプーリ軸243の軸方向にスライド可能に構成されている。セカンダリプーリ軸243は、図示しない歯車機構の歯車が取り付けられた一方端を別の軸受で支持されている。セカンダリプーリ軸243の他方端はケーシング246に固定された無段変速機用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1に回転可能に支持されている。
A
プライマリプーリ242とセカンダリプーリ244との間にはV字状の無端ベルト245が張り渡されている。プライマリプーリ242は、プライマリプーリ可動シーブ242bがスライドすることによりプライマリプーリ固定シーブ242aとプライマリプーリ可動シーブ242bとの幅(プライマリプーリ幅)が変動可能に構成されている。
A V-shaped
セカンダリプーリ244は、セカンダリプーリ可動シーブ244bがスライドすることによりセカンダリプーリ固定シーブ244aとセカンダリプーリ可動シーブ244bとの幅(セカンダリプーリ幅)が変動可能に構成されている。プライマリプーリ幅およびセカンダリプーリ幅が変動することにより、プライマリプーリ242およびセカンダリプーリ244は、無端ベルト245が張り渡されているそれぞれの径方向の位置が変動するように構成されている。
The
次に、ベルト式無段変速機240の動作について説明する。プライマリプーリ軸241に図示しないエンジンからクラッチを介して駆動力が伝達される。プライマリプーリ幅およびセカンダリプーリ幅が変動されることにより、無端ベルト245が張り渡されているそれぞれの径方向の位置が変動される。これにより、プライマリプーリ軸241の駆動力がセカンダリプーリ軸243に無段変速で伝達される。セカンダリプーリ軸243から歯車機構とデファレンシャルを介して車軸に駆動力が伝達される。これにより、無段変速が達成される。
Next, the operation of the belt-type continuously
無段変速機用転がり軸受については、プーリ部の回転精度を確保するため、軸受のガタ(アキシャルすきま)を抑えることが重要であり、従来は、軸受内外輪の溝曲率を小さくし、軸受のアキシャルすきまを抑える手法が採用されてきた。しかし軸受内外輪の溝曲率が小さく設定されると軸受運転時の差動すべりが大きくなり、その影響で水素脆性起因の早期はく離が起きやすくなる。 For rolling bearings for continuously variable transmissions, it is important to suppress the backlash (axial clearance) of the bearing in order to ensure the rotational accuracy of the pulley. Conventionally, the groove curvature of the inner and outer rings of the bearing was reduced, Techniques have been adopted to reduce axial clearance. However, when the groove curvature of the bearing inner and outer rings is set to be small, the differential slip during the operation of the bearing increases, and as a result, early peeling due to hydrogen embrittlement tends to occur.
無段変速機用転がり軸受であるグリース封入深溝玉軸受1は、内輪回転で使用されるため、外輪11の一部の負荷回転が多い。そのため、その外輪11の一部に水素脆性起因の早期はく離が起きやすいので、外輪11に本実施の形態の軸受部材が適用されることが好ましい。
The grease-enclosed deep
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の深溝玉軸受1では、実施の形態4に係る深溝玉軸受1と同様の効果を得られる。さらに、本実施の形態の深溝玉軸受1によれば、図7に示すように、無段変速機240のプーリ軸241と、プーリ軸241の外周面に対向するように配置されるケーシング246とをさらに備え、プーリ軸241をケーシング246に対して回転可能に支持していてもよい。これにより、水素脆性起因の早期はく離を抑制できるので、軸受に水が混入する条件下、すべりを伴う条件下、通電が起きる条件下などの厳しい使用条件下においても長寿命な無段変速機用転がり軸受を提供することができる。また、軸受のアキシャルすきまを抑えるために軸受内外輪の溝曲率が小さく設定されたことにより軸受運転時の差動すべりが大きくなる条件下においても水素脆性起因の早期はく離を抑制できるので長寿命な無段変速機用転がり軸受を提供することができる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
In the deep
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 深溝玉軸受、6 シール材、7 グリース、11 外輪、11A 外輪軌道面、11B,12B,13B 複合被膜、12 内輪、12A 内輪軌道面、13 玉、13A 玉転動面、14 保持器、20 循環給油手段、200 オルタネータ、240 無段変速機。
Claims (3)
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面および前記内輪軌道面と接触する転動面を有し、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間で転動する複数の転動体とを備え、
前記外輪軌道面、前記内輪軌道面および前記転動面のうち少なくとも1つにモリブデン酸化物およびモリブデン酸塩を主成分とする複合被膜が形成されている、転がり軸受。 A rolling bearing used for an electric accessory or a continuously variable transmission,
An outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface,
An inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface,
A plurality of rolling elements having a rolling surface that comes into contact with the outer raceway surface and the inner raceway surface, and rolling between the outer raceway surface and the inner raceway surface,
A rolling bearing, wherein at least one of the outer raceway surface, the inner raceway surface, and the rolling surface is formed with a composite coating mainly composed of molybdenum oxide and molybdate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018111241A JP2019215017A (en) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | Rolling bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018111241A JP2019215017A (en) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | Rolling bearing |
Publications (1)
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JP2019215017A true JP2019215017A (en) | 2019-12-19 |
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Family Applications (1)
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JP2018111241A Pending JP2019215017A (en) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | Rolling bearing |
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Country | Link |
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-
2018
- 2018-06-11 JP JP2018111241A patent/JP2019215017A/en active Pending
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