专利名称：滚动轴承用部件及滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成滚动轴承的树脂制的保持器、密封等的滚动轴承用部件、及使用了该滚动轴承用部件的滚动轴承。
背景技术：
在使组装了树脂制的保持器的滚动轴承高速旋转的情况下，因高速旋转而产生的离心力作用于保持器，结果是保持器发生变形。当保持器变形时，保持器和被该保持器保持的球的摩擦増大、滚动轴承的扭矩増大。另外，由于上述摩擦増大而成为引起轴承发热的原因。而且，当保持器发生变形时，也产生与轴承外圈的接触，有时因该接触产生的摩擦热，树脂发生熔融、滚动轴承不能进行旋转。这样组装入在高速旋转下使用的滚动轴承的树脂制的保持器，要求不会因机械的及/或热的应カ而变形。 为了抑制在进行高速旋转的滚动轴承中使用的树脂制保持器的变形，需要増大在对保持器进行成型时使用的树脂组合物的弹性模量等的机械性强度。因此，通常通过在树脂组合物中配合玻璃纤维等纤维状增强材料、通过增加其配合量来应对。例如，作为在滚动轴承中使用的树脂制保持器的材料，从确保強度及耐热性的观点考虑，已知在聚酰胺66 (以下，记为PA66)树脂或聚酰胺6 (以下，记为PA6)树脂中配合了玻璃纤维的材料(參照专利文献I)。另外，同样地还已知使用了 PA66树脂、PA6树脂的塑料密封(參照专利文献2及专利文献3)。一般而言，PA6、PA66这样的合成树脂，是从石油经由单体合成、聚合反应等来合成，因此，在热回收等的燃烧处置时会排出ニ氧化碳。因此，从生命周期评价(LCA)的观点考虑，正在寻求直到原料制造、注射成型及产品处置的综合的ニ氧化碳排出量的減少。因此，已提出由来自植物的原料构成的树脂材料，已报告将聚乳酸、聚对苯ニ羧酸-1，3-丙ニ醇酯(以下，记为PTT)树脂、聚酰胺11(以下，记为PA11)树脂等的植物性树脂应用于滚动轴承的事例(參照专利文献4及专利文献5)。另ー方面，树脂制保持器、树脂制密封的变形，除滚动轴承的旋转引起的机械应カ或热应カ引起的变形以外，还有伴随树脂本身吸湿的溶胀、膨胀引起的变形。滚动轴承在家电、汽车、各种エ业设备等宽范围的用途中使用，根据用途不同，大多是在雨水中暴露、或雨水侵入轴承内的环境、形成高湿度的环境下使用。在这种受湿度的影响的环境下使用的树脂制的滚动轴承用部件，作为其材料必须选定不易受湿度的影响的材料。现有技术文献专利文献专利文献I:特开2000-227120号公报专利文献2:特开平6-313436号公报专利文献3:特开2003-269618号公报专利文献4:特开2001-355638号公报专利文献5:特开2009-204121号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，专利文献I 专利文献3中使用的PA66树脂或PA6树脂，吸水率高，随之尺寸发生变化。因此，一般地，保持器、密封在被吸湿了的状态下进行尺寸管理而使用。然而，由于吸湿后的強度及弹性模量与吸湿前相比较大幅降低，因此以吸湿后的强度为基础进行保持器、密封的尺寸设计。另外，在密封中使用PA66树脂、PA6树脂的情况下，存在因伴随吸湿的尺寸变化，密封和内、外圈的间隙发生变化、不能避免密封性降低这样的问题。另外，在植物性树脂中，聚乳酸、PTT树脂等为聚酯系树脂，取决于高温高湿环境、水中环境下等的使用环境有时水解发生加速。另外，作为聚酰胺系树脂的PAll树脂与在轴承中使用的其它一般的树脂材料相比较为低弹性模量，轴承使用时的离心力引起的尺寸变形量大。从以上的理由出发，将这些以往的植物性树脂材料形成轴承保持器来使用吋，需要对可使用范围设定限制。另外，在滚动轴承中封入润滑脂等的润滑组合物来使用。润滑脂是在包含基油和增稠剂的基础润滑脂中、根据需要配合极压剂、防锈剂、抗氧化剂、防腐剂等的添加剂而得至IJ。保持器、密封等是在轴承内与这些润滑脂等的润滑组合物接触的部件，能影响。用专利文献I 专利文献3中所使用的PA66树脂、PA6树脂形成保持器、密封吋，因润滑脂中的基油、增稠剂、添加剂的种类、温度等的使用环境不同，恐怕引起机械性强度的降低、树脂破裂等的劣化。特别是在添加剂产生的影响大、配合含有硫系化合物或磷系化合物的极压添加剂的情况下，容易引起劣化。本发明是为了对付这种问题而设立的，目的在于提供伴随吸湿的尺寸、机械特性的变化小、即使吸湿后也具有充分的机械特性、另外耐水解性、耐润滑脂劣化性、耐热性优异的树脂制的滚动轴承用部件、及使用了该滚动轴承用部件的滚动轴承。用于解决课题的手段本发明的滚动轴承用部件，由合成树脂的成型体构成,其特征为，上述合成树脂为使含有11-氨基i^ 一酸或其衍生物、苯ニ羧酸或其衍生物、及ニ胺类的单体聚合而得到的苯ニ甲酰胺树脂(以下，称作PPA树脂)。另外，其特征为，上述合成树脂是在上述PPA树脂中至少配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物。另外，其特征为，上述纤维状增强材料为玻璃纤维及/或碳纤维，另外，该纤维状增强材料的配合比例，相对于合成树脂组合物全体为10重量％以上且60重量％以下。其特征为，本发明的滚动轴承用部件中使用的上述PPA树脂，含有作为放射性同位元素的碳14。另外，其特征为，本发明的滚动轴承用部件为上述合成树脂的注射成型体。另外，其特征为，本发明的滚动轴承部件为在与含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂接触的环境下使用的部件。其特征在于，本发明的滚动轴承，其具备内圈及外圈、介于该内、外圈间的多个滚动体、保持该滚动体的保持器，选自上述内圈、上述外圈、上述滚动体、及上述保持器的至少ー个部件，未由本发明的上述合成树脂的成型体构成的滚动轴承用部件。其特征为，特别是上述滚动轴承用部件为保持器，该保持器为冠型保持器。另外，其特征为，本发明的滚动轴、承，封入含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂。另外，其特征为，上述滚动轴承为具备覆盖上述内、外圈间的间隙的开ロ的密封，该密封为由 本发明的上述合成树脂的成型体构成的滚动轴承用部件。发明的效果本发明的滚动轴承用部件，由使含有11-氨基i^一酸或其衍生物、苯ニ羧酸或其衍生物、及ニ胺类的単体聚合而得到的PPA树脂构成，或者，由在该PPA树脂中至少配合了纤维状增强材料而成的合成树脂组合物的成型体构成，因此与PA66树脂、PA6树脂相比，吸水率低、于此相伴的尺寸变化小，机械特性的降低也小。另外，通过苯ニ羧酸或其衍生物的配合，耐热性优异。而且，与PA66树脂、PA46树脂相比，耐润滑脂劣化性优异，即使在使用了高配合有包含硫系化合物或磷系化合物的极压添加剂的润滑脂的轴承中，也可合适地作为其保持器、密封的材料利用。因此，本发明的滚动轴承用部件，可以合适地作为滚动轴承的保持器、密封来利用。另外，由于机械性強度比吸湿后的PA66树脂、PA6树脂高，因此可以薄壁化。另夕卜，弹性模量比吸湿后的PA66树脂、PA6树脂高。因此，高速旋转时的离心カ引起的变形量小。因此，在作为保持器使用的情况下，在形成高湿度的环境下即使以高速旋转也可不与外圈接触地使用。另外，由于母材树脂成分含有由植物合成的单体成分，因此与PA6、PA66这样的来自石油的合成树脂相比，可使燃烧时的ニ氧化碳排出量減少。本发明的滚动轴承是使用了作为上述滚动轴承用部件的保持器及密封的轴承，因此即使在形成高湿度的环境下，密封性也优异，可在高速旋转下使用。
图I是冠型的树脂制保持器的局部放大立体图。图2是树脂制密封的剖面图。图3是滚动轴承(润滑脂封入深沟球轴承)的剖面图。
具体实施例方式本发明的滚动轴承用部件为构成滚动轴承的部件。具体地说，可举出内圈、外圏、滚动体、保持器、及密封等作为滚动轴承用部件。本发明将具有特定的分子构造的PPA树脂的成型体、或在该PPA树脂中至少配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物的成型体作为滚动轴承用部件。本发明中使用的PPA树脂，通过使含有(I) 11-氨基十一酸或其衍生物、(2)苯ニ羧酸或其衍生物、及(3) ニ胺类的単体进行聚合来得到。作为具有与本聚合物同等的树脂母材的材料，可举出ァルケマ社制；尼龙(注册商标)HT。(I) 11-氨基十一酸为使从“蓖麻”的种子提取的蓖麻油进行化学反应而制造的来自植物的成分。(2)苯ニ羧酸是作为邻位体为邻苯ニ羧酸、间位体为间苯ニ羧酸、对位体为对苯ニ羧酸而已知的芳香族ニ元酸。在本发明中，为了使耐热性提高而优选使用对苯ニ羧酸。上述酸类可以将游离的酸、对苯ニ羧酸ニ甲酯等的烷基酯类、或者酰氯等的酰基卤作为单体使用。此外，也可以使用苯ニ羧酸的氢化物。(3)作为ニ胺类，优选使用在脂肪族或脂环族烃基上键合两个氨基的ニ胺类。例如可举出十亚甲基ニ胺、十一亚甲基ニ胺等。另外，除上述以外，可以用脂肪族的烃ニ元酸、脂环族的烃ニ元酸等进行改性。表I中示出本发明的PPA树脂和PA66树脂的物性。该PPA树脂的熔点为240 260で，可以在与熔点为260 V的PA66树脂同等的条件下成型。另外，就该PPA树脂而言，在该树脂中配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物的成型体中，与PA66树脂组合物的成型体相比，吸水率为10分之I以下(參照后述的表2)，与PA66树脂组合物的成型体在吸湿后拉伸强度、拉伸弹性模量大幅降低的情况相比，具有吸湿后拉伸强度、拉伸弹性模量的降低极少这样的特性，且具有吸湿后的尺寸变化也小这样的特性。[表 I]
权利要求
1.一种滚动轴承用部件，其为由合成树脂的成型体构成的滚动轴承用部件，其特征在于， 所述合成树脂为使含有11-氨基十一酸或其衍生物、苯ニ羧酸或其衍生物、及ニ胺类的単体聚合而得到的苯ニ甲酰胺树脂。
2.如权利要求I所述的滚动轴承用部件，其特征在于，所述合成树脂为在所述苯ニ甲酰胺树脂中至少配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物。
3.如权利要求2所述的滚动轴承用部件，其特征在于，所述纤维状增强材料为选自玻璃纤维及碳纤维的至少ー种的纤维。
4.如权利要求2所述的滚动轴承用部件，其特征在于，所述纤维状增强材料的配合比例，相对于所述合成树脂组合物全体为10重量％以上、60重量％以下。
5.如权利要求I所述的滚动轴承用部件，其特征在于，所述苯ニ甲酰胺树脂含有作为放射性同位元素的碳14。
6.如权利要求I所述的滚动轴承用部件，其特征在于，所述滚动轴承用部件为所述合成树脂的注射成型体。
7.如权利要求I所述的滚动轴承用部件，其特征在于，所述滚动轴承部件为在与含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂接触的环境下使用的部件。
8.ー种滚动轴承，其具备内圈及外圈，介于该内、外圈间的多个滚动体，保持该滚动体的保持器；其特征在干， 选自所述内圈、所述外圈、所述滚动体、及所述保持器的至少ー个部件，为权利要求I所述的滚动轴承用部件。
9.如权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承用部件为保持器。
10.如权利要求9所述的滚动轴承，其特征在于，所述保持器为冠型保持器。
11.如权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承封入有含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂。
12.—种滚动轴承，其具备内圈及外圈，介于该内、外圈间的多个滚动体，保持该滚动体的保持器，覆盖所述内、外圈间的间隙的开ロ的密封；其特征在干， 所述密封为权利要求I所述的滚动轴承用部件。
13.如权利要求12所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承封入有含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂。
全文摘要
本发明提供伴随吸湿的尺寸、机械特性的变化小、即使吸湿后也具有充分的机械特性，另外耐水解性、耐润滑脂劣化性、耐热性优异的树脂制的滚动轴承用部件、及使用了该滚动轴承用部件的滚动轴承。滚动轴承(7)具备内圈(8)及外圈(9)、介于该内、外圈间的多个滚动体(10)、保持该滚动体(10)的冠型的保持器(11)、和覆盖内、外圈间的间隙的开口的密封(12)，保持器(11)及密封(12)是在使含有11-氨基十一酸或其衍生物、苯二羧酸或其衍生物、及二胺类的单体进行聚合而得到的苯二甲酰胺树脂中配合纤维状增强材料的树脂的成型体。
文档编号F16C19/00GK102725549SQ201180007340
公开日2012年10月10日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月28日
发明者P·布隆戴尔, S·伯奈, 大平晃也, 姬野芳英, 松野真也, 江上正树 申请人:Ntn株式会社