[发明专利]滚动轴承及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于供例如空调风扇马达或压缩机等的被变换(inverter)控制的马达用、硬盘驱动器(HDD)的摇臂支撑用枢轴杆、伺服马达或步进马达等进行摆动运动的马达用的滚动轴承。

背景技术

空调风扇马达、冰箱的压缩机等的马达等为节能化而被变换控制的情况较多。但是有时从变换电路发生高频率的电流而还向马达内的轴承的内外轮、滚动体流入，并且在滚动面(挡圈面)发生电蚀。

为了防止电蚀而做出了多个提案，例如提出了在轨道轮的轨道面设置由合成树脂、热塑性弹性体、合成橡胶或陶瓷构成的绝缘层的提案(例如参照专利文献1)。并且，使用采用了陶瓷制滚动体的滚动轴承也可以防止电蚀，但是陶瓷在使用一般的氮化硅制滚动体的滚动轴承上有改善音响特性以及转矩性能的余地。即，氮化硅制滚动体的表面因为原油的可湿性差，所以如果为降低滚动轴承的转矩而使用低粘度的润滑剂，会使在滚动体的表面形成的油膜过薄且易于生成油膜片。

为此，如果使用低粘度的润滑剂，比起氮化硅对由硬度低的轴承钢制成的轨道面更易于发生损坏。因此，如果没有进行定期供给润滑剂等的保养工作，使用氮化硅制滚动体的滚动轴承可能在高速时构成内外轮的钢和构成滚动体的氮化硅中利用线膨胀系数的差而释放预压，并产生空隙(专利文献2)。

并且，作为陶瓷也使用氧化锆。氧化锆存在线膨胀系数接近构成轴承的钢，在滚动轴承难于发生预压释放的优点。并且使MgO、CaO、Y₂O₃、CeO₂等稳定化剂分散的氧化锆具有高强度和高韧性(非专利文献1)，因此也可以实现滚动轴承的长寿命化。而且激活氧化锆的高强度、高韧性，添加廉价的氧化铝，也进行使用氧化锆-氧化钇∶氧化铝＝100∶1～60∶40添加的处理(专利文献3)。但是在使用低粘度的润滑剂时产生与氮化硅一样的油膜片，并且作为润滑剂使用具有极性的酯系润滑油的情况下，有加速滚动体的磨损的倾向。

专利文献

专利文献1：日本国特开平07-310748号公报

专利文献2：日本国特开2002-139048号公报

专利文献3：日本国特开2002-106570号公报

非专利文献

非专利文献1：宗宫重行、吉村昌弘编写，氧化锆陶瓷9、内田老鹤圃，p47～69及p73～79

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种滚动轴承，即其电蚀防止效果好，且减少润滑剂的使用量，或适于要求使用低粘度的润滑剂满足轴承的低转扭矩化的用途，并且音响特性、持久性优异。

为了解决上述课题，本发明提供下述的滚动轴承以及它的制造方法。

(1)一种滚动轴承，至少具有内轮、外轮、滚动体以及保持器，其特征在于，

上述滚动体由如下的氧化铝-氧化锆系复合材料制成，该氧化铝-氧化锆系复合材料包括含有1.5～5％摩尔的氧化铝成分和氧化锆成分或氧化钇的氧化钇-氧化锆成分，其中以质量比计时上述的氧化铝成分∶氧化锆成分或氧化钇-氧化锆成分＝5～50∶50～95。

(2)如上述(1)所述的滚动轴承，其特征在于，

滚动体的氧化铝粒子、氧化锆粒子或氧化钇-氧化锆粒子平均粒径均为2μm以下。

(3)如上述(1)或(2)所述的滚动轴承，其特征在于，滚动体中的SiO₂、Na₂O以及Fe₂O₃的各含量均为0.3％质量以下。

(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，

在滚动体的表面中，10～30μm的氧化锆块或氧化钇-氧化锆块的个数为5个/300mm²以下。

(5)如上述(1)至(4)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，滚动体的杨氏模量为215～280GPa。

(6)如上述(1)至(5)中任一项记载的滚动轴承，其特征在于，滚动体的密度为4.5～6g/cm³。

(7)如上述(1)至(6)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，保持器由合成树脂组合物构成。

(8)如上述(1)至(7)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，将内轮和外轮中至少一个进行渗炭氮化处理。

(9)如上述(1)至(8)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，

以成为轴承空间的20％体积以下的方式封入40℃的运动粘度为80mm²/s以下的酯油或以该酯油作为基础油的润滑脂。