[发明专利]轴承部件和滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承部件和滚动轴承，尤其特定地涉及由以β硅铝氧氮聚合材料为主要成分的烧结体制成的轴承部件和包括该轴承部件的滚动轴承。此外，本发明涉及一种万向接头用转矩传递构件和万向接头，尤其特定地涉及以β硅铝氧氮聚合材料为主要成分的烧结体制成的万向接头用转矩传递构件和包括该万向接头用转矩传递构件的万向接头。

背景技术

氮化硅、硅铝氧氮聚合材料等陶瓷的比重比钢小，并且包括不仅耐蚀性高、还具有绝缘性的特征。因此，当对作为包括轨道构件和滚动体的滚动轴承(包括轮毂单元)的结构部件的轴承部件、例如轨道构件、滚动体的原材料采用陶瓷时，不仅能使轴承轻量化，还能抑制因结构部件的腐蚀而引起的损伤、因电蚀而引起的滚动轴承的短寿命化等。

此外，作为滚动轴承的一种的轮毂单元在内部可能浸入水分的环境下使用的情况较多，存在润滑不充分的情况。由陶瓷制成的滚动体、轨道构件等轴承部件具有在上述这样的不充分润滑的环境下不易产生损伤的特征。因此，通过例如对轴承部件的原材料采用陶瓷，从而能使在不充分润滑的环境下使用的轮毂单元的耐久性提升。

然而，氮化硅、硅铝氧氮聚合材料等陶瓷由于制造成本比钢高，因此若采用陶瓷作为轴承部件的原材料，则存在滚动轴承的制造成本大幅度上升这样的问题。

另一方面，当包括轨道构件和转矩传递构件的万向接头的结构部件、例如转矩传递构件的原材料采用陶瓷时，不仅能使万向接头轻量化，还能抑制因转矩传递构件的腐蚀而引起的损伤、因结构部件的电蚀而引起的万向接头的短寿命化。

此外，在万向接头中，由于转矩传递构件在轨道构件的表面上反复进行滚走和停止，因此，在转矩传递构件与轨道构件之间不会形成足够的油膜。而且，万向接头多在水分可能会进入内部的环境下使用，也有在不充分润滑的环境下使用。由陶瓷制成的转矩传递构件具有在上述这样的不充分润滑的环境下也不易产生损伤的特征。因此，通过例如对转矩传递构件的原材料采用陶瓷，从而能使在不充分润滑的环境下使用的万向接头的耐久性提升。

然而，氮化硅、硅铝氧氮聚合材料等陶瓷由于制造成本比钢高，因此若采用陶瓷作为万向接头的结构部件的原材料，则存在万向接头的制造成本大幅度上升这样的问题。

与此相对的是，近年来，将作为陶瓷的β硅铝氧氮聚合材料通过用包括燃烧合成法的制造工序制造，开发出以低成本来制造的方法(参照日本专利特开2004-91272号公报(专利文献1)、日本专利特开2005-75652号公报(专利文献2)和日本专利特开2005-194154号公报(专利文献3))。？因此，能研究制造采用这种β硅铝氧氮聚合材料作为结构部件的原材料的低价滚动轴承和万向接头。

专利文献1：日本专利特开2004-91272号公报

专利文献2：日本专利特开2005-75652号公报

专利文献3：日本专利特开2005-194154号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，为了采用上述β硅铝氧氮聚合材料作为轴承部件的原材料，由β硅铝氧氮聚合材料制成的轴承部件需要有充分的滚动疲劳寿命。滚动疲劳寿命未必与构件的破坏强度等一致，由β硅铝氧氮聚合材料制成的轴承部件也未必具有充分的滚动疲劳寿命。因此，即使在包括由β硅铝氧氮聚合材料制成的轴承部件的滚动轴承中，也存在不容易稳定地确保充分的耐久性的问题。

此外，在采用不易弹性变形的β硅铝氧氮聚合材料作为轴承部件的原材料时，作为轴承部件的轨道构件与作为轴承部件的滚动体之间的接触面压会有增大的趋势。因此，当由β硅铝氧氮聚合材料制成的轴承部件被用在适用于所负载的载重急剧变化这样的用途的轴承部件时，轴承部件彼此间的接触面压超过允许值，可能会对上述轴承部件产生损伤。因此，存在作为被用以所负载的载重急剧变化这样的用途的、例如在要求耐冲击性的环境下使用的轴承部件的原材料，β硅铝氧氮聚合材料未必适合的情形这样的问题。

而且，为了采用上述β硅铝氧氮聚合材料作为万向接头的转矩传递构件的原材料，需要由β硅铝氧氮聚合材料制成的万向接头的转矩传递构件具有足够的耐久性。更具体而言，通过使万向接头动作，万向接头的转矩传递构件在形成于轨道构件的轨道上一边滑动一边滚动。因此，转矩传递构件受到滚动滑动疲劳。对于这种滚动滑动疲劳的耐久性与转矩传递构件的破坏强度未必一致，因此由β硅铝氧氮聚合材料制成的万向接头的转矩传递构件也未必具有足够的对滚动滑动疲劳的耐久性。因此，即使在包括由β硅铝氧氮聚合材料制成的传递构件的万向接头中，也存在不容易稳定地确保充分的耐久性的问题。