[发明专利]滚动轴承

说明书

                        发明领域

本发明涉及一种充注有润滑脂成份的滚动轴承。更具体地说，本发明涉及一种具有良好耐久性和较长寿命的滚动轴承，该滚动轴承适用于在高温、高速、高负荷并容易进水的装置中，例如：车辆的电器部件、作为发动机辅助设备的交流电动机和中间皮带轮及汽车空调器所用的电磁离合器。

                        背景技术

将滚动轴承用于车辆的电器部件、作为发动机辅助设备的交流电动机和中间皮带轮及汽车空调器所用的电磁离合器等这是很常见的实际应用。润滑脂主要用于对滚动轴承进行润滑。

在车辆电气部件和发动机辅助设备中提出了尺寸小、高性能和高功率的要求。在这种情况下，随着尺寸的减小就不可避免地减小了功率输出。在汽车空调器所用的交流电动机和电磁离合器中，功率的减小是通过增大其转速来弥补的。在这种情况下，也增大了中间皮带轮的转速而产生了热量。人们提出的提高汽车驾驶室内安静状况的要求就促使改进发动机室的密封性能。但是，由于高度密封的发动机室内的温度升高，就需要相关的部件来承受较高的温度。

另一方面，在相关部件中所用的滚动轴承的润滑脂通常含有作为基础油的合成油和作为增稠剂的一种尿素复合物。尿素/合成油基润滑脂的轴承润滑寿命在直至180℃的温度范围内较长，在实际应用中其润滑寿命足够了。但是，如上所述，在滚动轴承的最近的趋势中提高了工作温度。在这种情况下，轴承的温度为200℃或更高，基础油可能蒸发，由于基础油的蒸发而可使润滑脂变硬，由于增稠剂的破坏而可使润滑脂软化。因此，在滚动轴承利用尿素/合成油基润滑脂的情况下，在轴承温度为200℃或更高的情况下的早期阶段中，滚动轴承中将发生滞塞(seizure，或称咬死)现象。

配合在部件中的滚动轴承用于高温、高速、高负荷的工况。因此，如在日本专利No.2878749中所述，润滑脂被熔解而有时产生氢。产生的氢侵入轴承钢中，轴承就遭受具有因氢的脆化而产生带有白色组织结构的伴随碎屑的损害。白色组织结构是结构性改变的一种类型。怎样阻止碎屑的产生是一个很重要的问题。

用于驱动位于发动机之外的皮带的辅助设备所用的那些滚动轴承经常承受来自路面的泥浆和雨水的冲击。在这些轴承中，通过接触橡胶的密封可部分阻止侵入轴承的水。但是，在现阶段不可能完全阻止水的侵入。汽车发动机重复性地被驱动和停止。当发动机处于闲置状态时，滚动轴承壳体内的温度降低而达到凝结点，轴承周围空气中的水分就凝结成水滴。这样，水滴有时附着在轴承上或侵入润滑剂中。如JP-A-11-72120中所披露的那样，进入轴承的水产生氢，如在上面所述的情况中那样，在轴承中因氢的脆化作用而产生具有白色组织结构的伴随碎屑。

上述部件的滚动轴承由利用皮带的带轮驱动系统来驱动。因此，在皮带和带轮之间就产生静电。通常情况下，轴承的内环和外环通过润滑剂油膜的作用而相互电绝缘，在它们之间存在较大的电动势差。当这些部件由于较强的振动等相互进行金属性接触时，就在传导性的内环和外环之间迅速产生电流。产生的直流电压使水电解而促进了氢离子的产生。因此，在轴承中就非常可能发生氢的脆化作用而产生具有白色组织结构的伴随碎屑。

在200℃或更高的温度高温环境下几乎不可能使用尿素/合成油基润滑脂。为此原因，润滑脂就不能满足进一步提高耐热性的要求。

如上所述，由于水从外部进入轴承，这种问题就使配合在部件中的滚动轴承有可能受到具有由氢的脆化作用产生的白色组织结构的伴随碎屑的损害。轴承中的静电促进了碎屑的产生。怎样阻止碎屑的产生是一个非常重要的问题。为处理这个问题，在一个阻止氢侵入轴承的方案中，通过将一种钝化氧化剂掺入到润滑脂中而在内环、外环和滚动元件的表面上形成一层氧化膜(见日本专利No.2878749)。在JP-A-11-72120中提出了另一种方案。在该方案中，将润滑脂的pH值调节至5-13的范围内，这样就限制了引起氢的脆化作用的阴极反应的进行。

但是，前一个方案在形成氧化膜之前不能阻止氢的侵入。此外，除非完整而封闭性地形成氧化膜，否则该方案不能充分地阻止氢的侵入。另一方面，在后一个方案中，调整的pH值有时与第一次调整的值不同。这样就很难保证起到稳定的效果。

                      发明内容

因此，本发明的目的是提供一种滚动轴承，即使在高温、高速、高负荷且从外部进入水的情况下，该轴承也没有因氢的脆化作用所产生的带有白色组织结构的伴随碎屑，该轴承还具有较长的寿命。