Miembro de rodamiento, cojinete de rodillos y proceso para la fabricación del miembro de rodamiento.

Un miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) en un cojinete de rodillos (1, 2, 3), siendo el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) uno de entre un miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) y un elemento de rodamiento (13, 23, 34) dispuesto en contacto con dicho miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) sobre una superficie de rodamiento anular, estando el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) configurado como un cuerpo sinterizado que contiene ß-sialon como componente principal y presenta un resto que está o bien formado por una impureza o bien que está formado por un aditivo de sinterización y una impureza, presentando el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) una superficie de contacto de rodamiento (11A, 12A, 21A, 31A1, 31A2, 32A, 33A, 13A, 23A, 34A) que sirve como superficie que contacta con otro miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34), estando dicha superficie de contacto de rodamiento (11A, 12A, 21A, 31A1, 31A2, 32A, 33A, 13A, 23A, 34A) incluida en una porción que presenta una capa de densidad alta (11B, 12B, 21B, 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B) de mayor densidad que una porción interna (11C, 12C, 21C, 31C, 32C, 33C, 13C, 23C, 34C), en el que dicha capa de densidad alta (11B, 12B, 21B, 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B) presenta un superficie incluida en una porción con una capa de densidad más alta (11D, 12D, 21D, 31D, 32D, 33D, 13D, 23D, 34D) de mayor densidad que otra porción de dicha capa de densidad alta (11B, 12B, 21B, 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B), caracterizado porque, cuando dicha capa de densidad más alta (11D, 12D, 21D, 31D, 32D, 33D, 13D, 23D, 34D) se observa en sección transversal con un microscopio óptico con iluminación oblicua, dicha capa muestra una porción observada como una porción blanca de color que presenta una relación de área igual o inferior a un 3,5%.

Miembro de rodamiento, cojinete de rodillos y proceso para la fabricación del miembro de rodamiento Campo técnico

La presente invención se refiere, en general, a miembros de contacto de rodamiento, a cojinetes de rodillos y a procedimientos de producción de miembros de contacto de rodamiento y, en particular, a miembros de contacto de rodamiento, a cojinetes de rodillos y a procedimientos de producción de miembros de contacto de rodamiento que adoptan un cuerpo sinterizado que contiene (3-sialon como componente principal. La presente invención también contempla miembros de transmisión del par para juntas cardánicas, juntas cardánicas, y procedimientos de producción de miembros de transmisión del par para juntas cardánicas, y concretamente, miembros de transmisión del par para juntas cardánicas, juntas cardánicas y procedimientos de producción de miembros de transmisión del par para juntas cardánicas que adoptan un cuerpo sinterizado que contiene (3-sialon como componente principal. La presente invención contempla también dispositivos de deslizamiento, miembros de deslizamiento y procedimientos de producción de dispositivos y miembros de deslizamiento y, en particular, dispositivos de deslizamiento, miembros de deslizamiento y procedimientos de producción de dispositivos y miembros de deslizamiento, que adoptan un cuerpo sinterizado que contiene (3-sialon como componente principal.

Técnica antecedente

El nitruro de silicio, el sialon y materiales cerámicos similares presentan como característica que no solo tienen una gravedad específica menor y son más resistentes a la corrosión que el acero sino que también son aislantes. Por consiguiente, si los materiales cerámicos se incorporan como material de un componente de cojinetes de rodillos (incluyendo unidades cubos) que incluyen un anillo de guía y un elemento de rodamiento, como por ejemplo un anillo de guía y un elemento de rodamiento, pueden proporcionar unos cojinetes y elementos similares de peso reducido y también impedir que los cojinetes de rodillos acorten su vida útil debido a que sus componentes se corroan y de esta manera se dañen o se corroan de forma electrolítica.

Así mismo, una unidad de cubo, que es un tipo de cojinete de rodillos, a menudo se utiliza en un entorno en el que existe la posibilidad de que surja en su interior una humedad y que, por tanto, presente una lubricidad insuficiente. Los elementos de rodamientos cerámicos, los miembros de anillo de guía y los componentes de contacto de rodamiento similares son característicamente menos susceptibles de daños en un entorno del tipo indicado de lubricación insuficiente según lo indicado. Por consiguiente, una unidad de cubo con un componente de contacto de rodamiento formado con materiales cerámicos adoptados como material pueden mostrar una durabilidad mejorada cuando se emplean en un entorno de lubricación insuficiente.

Así mismo, si los materiales cerámicos se adoptan como material para un componente de una junta cardánica que incluya un miembro de transmisión del par al efecto, por ejemplo el miembro de transmisión del par al efecto, pueden proporcionar una junta cardánica con un peso reducido y también impedir que la junta cardánica reduzca su vida útil en cuanto el miembro de transmisión del par al efecto se corroa y por tanto se dañe o se corroa de forma electrolítica.

Así mismo, una junta cardánica presenta un miembro de transmisión del par al efecto que rueda y se detiene de forma reiterada sobre una superficie de un anillo de guía, y no se dispone una película de aceite suficiente entre el miembro de transmisión del par para la junta cardánica del anillo de guía. Así mismo, una junta cardánica se utiliza a menudo en un entorno con una posibilidad de recibir en su interior la humedad y, por tanto, sin que presente la suficiente lubricidad. Un miembro de transmisión cerámico de transmisión del par de una junta cardánica es característicamente menos susceptible de daños de lo que lo es en un entorno de lubricación insuficiente según lo expuesto. Por consiguiente, por ejemplo, una junta cardánica con un miembro de par al efecto formado con materiales cerámicos adoptados como material puede mostrar una durabilidad mejorada a la hora de su empleo en un entorno de lubricación insuficiente.

Así mismo, si los materiales cerámicos se adoptan como material con respecto al miembro deslizante que constituya un cojinete de fricción, una unidad de cojinete de fluido dinámico o un dispositivo de deslizamiento similar, y contacte con otro miembro adyacente y también se deslice con respecto al otro miembro, pueden proporcionar un dispositivo deslizante con un peso reducido e impedir también que el dispositivo deslizante acorte su vida útil debido a la corrosión del miembro deslizante y, por tanto, dañe o corroa de forma electrolítica un componente.

Sin embargo, el nitruro de silicio, el sialon y materiales cerámicos similares requieren un coste de producción más elevado que el acero, y la adopción de materiales cerámicos como material de los componentes de los cojinetes de rodillos, para las juntas cardánicas o los dispositivos deslizantes incrementan de manera desventajosa sus costes de producción.

En los últimos años se ha desarrollado un procedimiento de producción de (3-sialon, un tipo de material cerámico, de forma poco costosa mediante la adopción de un proceso de producción que incluye una síntesis de combustión (véase la Patente japonesa Abierta a Inspección Pública No. 224-91272 (Documento de Patente 1), la Patente japonesa Abierta a Inspección Pública 25-75652 (Documento de Patente 2) y la Patente japonesa Abierta a

Inspección Pública No. 25-194154 (Documento de Patente 3), por ejemplo). Esto permite tomar en consideración la adopción de (3-sialon como material para los componentes de los cojinetes de rodillos de las juntas cardánlcas o de los dispositivos deslizantes para fabricarlos de una manera no costosa.

Documento de Patente 1: Patente japonesa Abierta a Inspección Pública No. 24-91272

Documento de Patente 2: Patente japonesa Abierta a Inspección Pública No. 25-75652

Documento de Patente 3: Patente japonesa Abierta a Inspección Pública No. 25-194154

El articulo "Producción en Serie de Ultrafine Powder Meramics® por Síntesis Directa - Resumen y Perspectivas Futuras", publicada en las páginas 99 - 12 en Material Stage [JP], Vol. 7, No. 1, 27, divulga un miembro de contacto de rodamiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Divulgación de la invención

Problemas a resolver por la invención

Para adoptar el (3-sialon referido como material de un componente de cojinete de rodillos, sin embargo el componente del cojinete de rodillos que se constituye con (3-sialon debe ofrecer una vida útil suficiente de contacto con el rodamiento. La vida útil de contacto con el rodamiento no coincide necesariamente con una resistencia del miembro a la fractura y otros aspectos similares, y no se puede decir que un componente de un cojinete de rodillos esté formado necesariamente por (3-sialon para que sea suficientemente resistente a la fatiga con el contacto de rodamiento. Por tanto, no ha sido fácil asegurar que un cojinete de rodillos que incluya un componente formado por (3-sialon presente la suficiente durabilidad.

Así mismo, para adoptar el (3-sialon como material como miembro de transmisión del par de una junta cardánica, sin embargo, el miembro de transmisión del par de la junta cardánica que se ha constituido con (3-sialon debe tener la suficiente durabilidad. Más concretamente, la junta cardánica presenta el miembro de transmisión del par deslizándose sobre una guía y al mismo tiempo rodando sobre ella cuando la junta cardánica opera. Por consiguiente, el miembro de transmisión del par para la junta cardánica recibe la fatiga del contacto de rodamiento y deslizante. La durabilidad contra la fatiga de contacto de rodamiento y deslizante no necesariamente coincide con la resistencia de la fractura del miembro de transmisión del par y similares, y no se puede decir que el miembro de transmisión del par para la junta cardánica que se constituye mediante (3-sialon, necesariamente tenga la suficiente durabilidad contra la fatiga de rodamiento y deslizamiento. De esta manera, no ha sido fácil asegurar que la junta cardánica que incluye el miembro de transmisión del par constituido al efecto mediante (3-sialon presente de manera fiable la suficiente durabilidad.

Asi mismo, para adoptar el (3-sialon como material para el miembro deslizante, sin embargo, el miembro deslizante que se forme con (3-sialon debe tener una suficiente resistencia al desgaste. La resistencia al desgaste no necesariamente coincide... [Seguir leyendo]

1.- Un miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) en un cojinete de rodillos (1, 2, 3), siendo el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) uno de entre un miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) y un elemento de rodamiento (13, 23, 34) dispuesto en contacto con dicho miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) sobre una superficie de rodamiento anular, estando el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) configurado como un cuerpo sinterizado que contiene (3-sialon como componente principal y presenta un resto que está o bien formado por una impureza o bien que está formado por un aditivo de sinterización y una impureza, presentando el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) una superficie de contacto de rodamiento (11 A, 12A, 21A, 31A1, 31A2, 32A, 33A, 13A, 23A, 34A) que sirve como superficie que contacta con otro miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34), estando dicha superficie de contacto de rodamiento (11A, 12A, 21A, 31A1, 31A2, 32A, 33A, 13A, 23A, 34A) incluida en una porción que presenta una capa de densidad alta (11B, 12B, 21B, 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B) de mayor densidad que una porción interna (11C, 12C, 21C, 31C, 32C, 33C, 13C, 23C, 34C), en el que dicha capa de densidad alta (11B, 12B, 21B, 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B) presenta un superficie incluida en una porción con una capa de densidad más alta (11D, 12D, 21D, 31D, 32D, 33D, 13D, 23D, 34D) de mayor densidad que otra porción de dicha capa de densidad alta (11B, 12B, 21B, 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B), caracterizado porque, cuando dicha capa de densidad más alta (11D, 12D, 21D, 31D, 32D, 33D, 13D, 23D, 34D) se observa en sección transversal con un microscopio óptico con iluminación oblicua, dicha capa muestra una porción observada como una porción blanca de color que presenta una relación de área igual o inferior a un 3,5%.

2.- El miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha capa de densidad alta (11B, 12B, 21B. 31B, 32B, 33B, 13B, 23B, 34B) es observada en sección transversal con un microscopio óptico con iluminación oblicua, dicha capa muestra una porción observada como una porción de color blanco que presenta una relación de área igual o inferior a un 7%.

3.- Un cojinete de rodillos (1, 2, 3) que comprende:

un miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33); y

una pluralidad de elementos de rodamiento (13, 23, 34) dispuestos en contacto con dicho miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) sobre una superficie de rodamiento anular, siendo al menos un miembro entre dicho miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) y dicho elemento de rodamiento (13, 23, 24) el miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) de la reivindicación 1.

4.- Un procedimiento de producción de un miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33) en un cojinete de rodillos (1, 2, 3), siendo dicho miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33, 13, 23, 34) un elemento entre un miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 33) y un elemento de rodamiento (13, 23, 34) dispuesto en contacto con dicho miembro de anillo de guía (11, 12, 21, 31, 32, 33) sobre una superficie de rodamiento, que comprende las etapas:

preparar un material de fuente en polvo que contiene (3-sialon como componente principal y tiene un resto que o bien está formado por una impureza o bien está formado por un aditivo de sinterización y una impureza;

conformar dicho material de fuente en polvo para que adopte una configuración geométrica en términos generales de dicho miembro de contacto de rodamiento para proporcionar un cuerpo conformado; y

sinterizar dicho cuerpo conformado a una presión igual o inferior a 1 MPa, comprendiendo además las etapas de:

formar una superficie de dicho cuerpo conformado antes de sinterizar dicho cuerpo conformado, y trabajar una superficie de dicho cuerpo conformado sinterizado, para eliminar una porción que incluye dicha superficie, consistiendo la etapa de trabajado en eliminar de dicho cuerpo conformado un grosor igual o inferior a 1 pin, en el que la etapa de sinterizar dicho cuerpo conformado, dicho cuerpo conformado es sinterizado en una temperatura que oscila de 155° C a 18° C.

5.- El procedimiento de producción de un miembro de contacto de rodamiento (11, 12, 21, 31, 32, 33) de acuerdo con la reivindicación 4, en el que, en la etapa de sinterizar de dicho cuerpo conformado, dicho cuerpo conformado es sinterizado en una atmósfera de un gas inerte y en una atmósfera de una mezcla gaseosa de nitrógeno y de oxígeno.