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1、(10)申请公布号 CN 103161828 A(43)申请公布日 2013.06.19CN103161828A*CN103161828A*(21)申请号 201210599261.0(22)申请日 2012.12.12102011088232.4 2011.12.12 DEF16C 33/44(2006.01)F16C 33/56(2006.01)F16C 33/66(2006.01)B21D 53/12(2006.01)(71)申请人 SKF公司地址瑞典哥德堡(72)发明人 C哈格 I舒尔兹(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105代理人侯宇(54) 发明名称轴承保持架和轴承保持。
2、架部段(57) 摘要在滚动轴承的轴承保持架或轴承保持架部段，轴承保持架或轴承保持架部段的表面(2)至少局部通过所选取的一种疏脂的和/或疏油的材料制成。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图1页(10)申请公布号 CN 103161828 ACN 103161828 A1/1页21.一种滚动轴承的轴承保持架或轴承保持架部段，其中，所述轴承保持架或轴承保持架部段的表面(2)至少一个所选取的局部由所选取的疏脂性和/或疏油性的材料制成。2.根据权利要求1所述的轴承保持架或轴承保。
3、持架部段，其特征在于，所选取的疏脂性和/或疏油性材料基本上被安置在保持架兜孔的外部。3.根据权利要求1或2所述的轴承保持架或轴承保持架部段，其特征在于，由非疏脂或非疏油材料制成的预先确定的表面区域(4)被限制在由所选材料构成的两个相对侧之间，从而能够沿着预先确定的所述表面区域(4)定向地运输润滑剂。4.根据前述权利要求中任一项所述的轴承保持架或轴承保持架部段，其特征在于，所选取的材料是硅烷，优选是三氯氢硅，特别优选是全氟辛基三氯氢硅(PFOTS)。5.根据前述权利要求中任一项所述的轴承保持架或轴承保持架部段，其特征在于，与所述轴承保持架或轴承保持架部段的表面(2)的所述至少一个局部不同的另一表。
4、面区域(4)由与所选材料不同的材料制成。6.一种滚动轴承，其包括根据前述权利要求中任一项所述的一个轴承保持架或至少一个轴承保持架部段。7.一种用于制造轴承保持架或轴承保持架部段的方法，包括如下步骤：准备由保持架材料构成的保持架或轴承保持架部段的毛坯件；和把所选取的疏脂性和/或疏油性材料设置在所述轴承保持架或所述部段的表面的至少一个局部上。8.根据权利要求7所述的用于制造轴承保持架或轴承保持架部段的方法，其中，所述疏脂性和/或疏油性材料的设置包括如下步骤：给所选取的表面区域涂覆掩模材料，从而得到被掩蔽的表面；和用所选材料涂覆被掩蔽的表面。9.根据权利要求8所述的用于制造轴承保持架或轴承保持架部段。
5、的方法，该方法还包括如下步骤：把掩模材料从所选取的表面区域上清除。权 利 要 求 书CN 103161828 A1/4页3轴承保持架和轴承保持架部段技术领域0001 本发明的实施示例涉及的是应用在滚动轴承内的轴承保持架或轴承保持架部段。背景技术0002 通常，为了减少摩擦和磨损需要对滚动轴承进行润滑。这意味着，润滑油，润滑脂或其它能降低摩擦的润滑剂被装入轴承内，预防由滚动摩擦和滑动摩擦造成的磨损。为了阻止润滑剂从轴承流出，导致不能给需要润滑的接触点提供足够的润滑剂，经常使用一个或多个结构复杂的密封件。0003 尽管润滑剂通过密封件保持在轴承圈之间，当润滑剂例如由于轴承保持架的几何形状不能或只有。
6、少量能抵达轴承圈或滚道与滚动轴承之间的待润滑的接触点时，这会导致出现高磨损。几种传统的解决方案尝试通过使用带有润滑剂专用容器的轴承保持架来抵抗磨损。0004 因此，为了提供寿命长的轴承，必须保证可靠的润滑。发明内容0005 在本发明的实施示例中，这可通过一种应用在滚动轴承内的轴承保持架或轴承保持架部段实现，在所述轴承保持架或轴承保持架部段，轴承保持架表面或轴承保持架部段的表面至少局部是通过所选取的一种疏脂的和/或疏油的材料制成。0006 借此，按照本发明的几个实施示例可以导致，当润滑剂，例如，油或油脂，被其它的点(由所选取的材料制成或涂有这种材料的、对润滑要求相对不高的点)排斥或在这些点的粘附。
7、性比在其周围点的粘附性差时，润滑剂则较强地集中在需要润滑的点。在此，疏脂性表示，材料排斥油脂或与其它用于制造轴承保持架部段的材料相比，油脂在这样一种材料上的粘附性稍差。这种属性同样适用于疏油性。0007 为了确定疏脂和疏油程度，可以引用例如接触角。接触角指的是，固体表面上的一滴油或一滴油脂的表面与固体表面之间形成的夹角。液体与固体之间接触角的大小依赖于材料在接触面的相互作用。所述相互作用越小，接触角越大。即，在确定接触角时，一滴待观察的液体滴落在一个固体基体上面并且被气体包围。接触角指的是由液体在气、液、固三相交点处形成的角度。0008 通过确定接触角可以确定固体表面的特性例如，表面能。000。
8、9 当使用油作为液体时，例如，如果接触角较小，可以把表面称为亲油，当接触角约为90或更大时，称为疏油，如果是更大的接触角，则称为超疏油。这同样适用于疏脂表面或材料。疏油和疏脂表面通常是由疏油和疏脂材料制成或用这种材料作涂层。例如，给表面涂覆聚四氟乙烯(特氟纶)或浸渍绝缘材料或织物。0010 在几个实施示例中，疏脂或疏油材料优选包括纳米丝。尤其是疏脂或疏油材料可以包括氟化合物。疏脂或疏油特性可以通过，例如，向硅烷纳米丝中加入氟化合物实现。在这里，例如，聚甲基倍半硅氧烷(polymethylsilsesquioxane)纳米丝证明是可靠的材料。说 明 书CN 103161828 A2/4页4例如，。
9、硅纳米丝具有大约5纳米的直径和几微米的长度。硅纳米丝是由硅烷制成，化学结构与硅一样，但是，由于纳米结构具有局部不同的物理特性和化学特性。如上所述，硅纳米丝的化学结构与硅的化学结构相应。硅原子是通过氧原子相互化合。当两个以上的氧原子充当桥原子时，会形成三维网络。硅原子的第4化合点通过有机残留物饱和。0011 在某些条件下，在合成过程中在表面不会产生整块的硅-固体，而是小的细丝，所述细丝只有几纳米厚和只有几十纳米长。例如，可以通过简单的方法从气相中制造硅纳米丝。为此，在一个反应室内通过精确调节的空气湿度对三氯氢硅进行汽化处理和与衬底混合几个小时。这时需要注意，必须特别准确地调节三氯氢硅的浓度和空气。
10、湿度，否则话虽然发生冷凝反应，但是形成的是硅，而不是纳米丝。0012 硅纳米丝具有多种，局部上是极端的特性，所述特性可以通过后续的化学改良转向对立极端。因此，用硅纳米丝作涂层的表面也是极端排斥水的(超疏水)。也可以通过如前所述的接触角描述这些特性，当硅纳米丝作防水涂层时，所述接触角将近170。即使表面仅以一个小的角度，例如，2倾斜，水珠也会立刻从表面滚落。0013 在实施示例中所使用的疏脂或疏油材料也可以被称作(超)两憎物质。按照本发明的理解，所述物质的特性是，不仅疏水/超疏水而且疏脂/超疏脂和疏油/超疏油。这种物质的制造方法已经为人所熟知。在此，涉及到物质的制造及其特性可以明确地参考和援引J。
11、.Zimmermann等在The Riyal Society of Chemistry发表的文献“Patterned superfunctional surfsces based on a silicone nanofilament coating，第4册，450-452页。0014 按照几个实施示例，具有疏脂和疏油性的材料是硅烷，优选是三氯氢硅，特别优选是全氟辛基三氯氢硅(PFOTS)。在这里，硅烷可以被涂覆在一个通过氧等离子活化的弹性基体上。0015 对于全氟辛基三氯氢硅(PFOTS)材料，需要说明的是：硅烷是由硅-基础晶格和氢气组成的化学化合物的原料。硅烷可能具有一个分裂的(异硅烷和新硅。
12、烷)或未分裂的(n-硅烷)结构。这里所述的令人关注的硅烷衍生物表面上是通过用卤，氧气，氮气和碳或含这些元素的原料替代氢原子而产生。在这里列举的是，一氯三氢硅烷(SiH3CI)，二氯二氢硅(SiH2CI2)，三氯氢硅(SiHCI3)和四氯硅烷(SiCI4)。0016 在这里需要特别指出的是，使用全氟辛基三氯氢硅(PFOTS)作为涂层材料。如果没有进行进一步的改良，硅纳米丝涂层特别疏水和疏油。通过对表面进行等离子处理，无论是对水还是对油都可以生成可浸润性(超两亲性)。通过十八烷-三氯氢硅(OTS)进行的重新功能化可重新生成硅纳米丝的疏水性，其中，疏油性得以提高。如果在重新功能化时使用全氟辛基三氯氢。
13、硅(PFOTS)，涂层无论是对极性的还是非极性的液体都产生排斥性(即，超两憎性，即，憎水或憎油状液体)。0017 此外，参考了由A.Tuteja等在PNAS发表的文献“Robust omniphobic surfaces，2008年11月，第105卷，编号47，18200-18205页并明确地引用了该文献，并且在所述文献中包含有关制造疏脂表面，疏油表面和两憎表面的相同的细节信息。在这里尤其是指出的是，使用了氟化多面体低聚物倍半硅氧烷。0018 在几个实施示例中，轴承保持架或轴承保持架部段的表面一部分由是选取的材料制成和一部分是由另一种非疏脂或非疏油材料，即，排斥性较低的材料，制成。这可能导致，。
14、说 明 书CN 103161828 A3/4页5在表面由非疏脂或非疏油材料制成的轴承保持架的区域润滑得到支持。因此，可以通过简单地给表面区域确定几何尺寸有针对性地控制或影响润滑，从而延长滚动轴承的使用寿命。在几个实施示例中，多构件式或单体式轴承保持架的表面至少局部涂有所选取的材料，或者轴承保持架完全地或局部是由这种材料制造。例如，用所选取的材料给轴承保持架的整个圆周表面或按要求给圆周表面的某些节段进行涂层，而内表面或内表面的按要求设定节段是由另一种非疏脂或非疏油材料制成，从而影响润滑剂的流动性的效果。在这里，以这样的方式安排润滑材料的流动性，即，润滑材料能够抵达被润滑的接触面，有时利用毛细管效。
15、应。0019 在几个实施示例中，如果为了达到上述的效果，只是在准备好保持架毛坯件或制造另一种材质的保持架之后，给它们的表面涂覆所选取的材料，可以，例如，借助掩模制造涂层，其中在进行涂层之前用所述掩模把不被涂层的表面区域盖住。例如，可以使用腊作为掩模材料。0020 在其它的实施示例中，为了实现疏脂性或疏油性，通过化学或物理处理自行转变几个表面区域上的保持架的材料。0021 在轴承保持架或轴承保持架部段的几个实施示例中，所选取的疏脂性和/或疏油性材料基本上被安置在保持架兜孔的外部。这可能导致，润滑材料或润滑剂集中在保持架兜孔上面，致使滚动体任何时候都能把润滑剂从保持架兜孔区域带入或输送到润滑间隙内。
16、。0022 在几个实施示例中，预先确定的表面区域是由非疏脂或非疏油材料制成并且限制在由所选材料构成的两个相对侧之间，从而能够沿着预先确定的表面区域定向地运输油脂。如果预先确定的表面区域尺寸适当，这可能会导致，例如，产生毛细管效应，从而能够沿着预先确定的表面运输润滑材料。在所述实施示例中可以实现有目的地输送润滑剂。0023 在几个实施示例中，所选取的疏脂性和/或疏油性材料与油脂或油的接触角超过90，优选超过120，特别优选超过150。附图说明0024 下面将借助附图对本发明的一个特别优选的实施示例进行详细的说明。0025 图1示出一个轴承保持架或轴承保持架部段的特殊表面结构的实施示例。具体实施方。
17、式0026 图1显示的是一个轴承保持架或轴承保持架部段的表面的剖视图。预先确定的表面区域4是由非疏脂或非疏油材料制成。预先确定的表面区域4限制在表面区域2的两个相对侧，所述表面区域2由所选取的材料制成或涂层，从而能够沿着预先确定的表面区域4定向地运输润滑剂。尤其是，由于毛细管效应可以沿着逐渐变窄的通道6输送润滑剂。如果，例如，只在润滑剂区域8有润滑材料或润滑剂，则可以沿运送方向10运送穿过逐渐变窄的通道6。0027 当然，轴承保持架或轴承保持架部段的实施示例可以应用在任意型式的滚动轴承，例如，深沟珠轴承，角接触球轴承，圆柱轴承，球面轴承或圆锥滚子轴承以及滚针轴承。在这里，轴承保持架或轴承保持架部段的几何形状可以特别灵活地配合各种轴承，因为在说 明 书CN 103161828 A4/4页6优化润滑方面还有进一步的发挥空间。0028 附图标记清单：0029 2 所选取的表面局部0030 4 预先确定的表面区域0031 6 缩窄的通道0032 8 润滑剂区域0033 10 运送方向说 明 书CN 103161828 A1/1页7图1说 明 书 附 图CN 103161828 A。