TWI383099B - 軸承結構總成 - Google Patents

Description

軸承結構總成

本發明係關於軸承，特定言之(儘管不排除其他軸承)，係關於滾柱軸承。

滾柱軸承被廣泛用於曲軸/連桿機構中。舉例而言，參照圖1，其圖示說明傳統之滾柱軸承10在摩托車、剪草機或其類似物之內燃機中的應用。該軸承10位於一孔21、一連桿20之一端及一曲柄銷40之接合處。該軸承10相對於一由兩圓盤所構成之曲軸30偏心定位。該曲軸30於其兩側各有一軸31。該滾柱軸承10有滾動元件12與保持架11。該孔21有一用作該滾柱軸承10之外軸承座圈22之內表面。該曲柄銷40用作該軸承10之內軸承座圈。

參照圖2至圖5，該等滾柱軸承10包括一由金屬構成之環狀保持架11與若干滾動元件12。常用之保持架11的形式可能為一外表面13中具有若干凹槽14之整體式保持架11(參見圖2)，或為一具有一平坦外表面13之整體式保持架11(參見圖3)，或為一外表面13中具有若干凹槽之拼合式(由兩個半圓形部分構成)保持架11(參見圖4)，或為一具有一平坦外表面13之拼合式保持架11(參見圖5)。

由於該曲軸/連桿機構之滾柱軸承10位於連桿20與曲柄銷40之結合部處，當該曲柄30轉動時，該滾柱軸承10受驅動後存在兩類運動形式：第一類，以該曲柄銷40為中心之旋轉運動；第二類，隨同曲柄銷40一起繞該曲柄30之軸31之轉動。

由於該滾柱軸承10相對於該曲柄30之軸31不同心，因此第二類運動在該滾柱軸承10上產生離心力。因而該保持架11不斷地摩擦同樣用作該軸承之外軸承座圈22之孔21的內表面。該摩擦會導致該外軸承座圈22磨損。為減少磨損，傳統方法係在該保持架11之外表面13的一銅層上電鍍一銅層或銀層。此方法使得 消耗該較柔軟之銅/銀層，從而延緩對該外軸承座圈22之磨損。

然而，於該銅層上電鍍一銅層或一銀層之製程費用昂貴。此外，電鍍製程可能產生氫脆變(HE)問題，其會在該軸承運轉時導致保持架11破裂。

本發明之一目標係解決該等上述問題。

根據本發明之一第一方面，提供一種用於支撐軸承之可移動元件之軸承結構總成，該結構具有一至少部分地藉由一組合物所界定之外表面，該組合物包含一洛氏硬度(M級)為80至130之第一聚合材料。

該組合物之洛氏硬度(M級)可為80至130。

該第一聚合材料(以及視需要地該組合物)之洛氏硬度(M級)可小於120，較佳地小於110，更佳地小於105。該合適之硬度在90至105。

該第一聚合材料可選自聚醯胺、聚醚醯亞胺(PEI)、聚縮醛、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯)、聚碳酸酯、聚苯硫醚或一類包括如下基團之聚合材料：(a)若干苯基基團；(b)若干酮與/或碸基團，以及(c)若干醚基團。

該第一聚合材料可具有小於260℃之Tg，例如，小於220℃或小於200℃。在某些情況下，該Tg可小於190℃、180℃或170℃。

該第一聚合材料合適之熔融黏度(MV)為至少0.06 kNsm^-2，MV較佳為至少0.08 kNsm^-2，更佳為至少0.09 kNsm^-2。

用一0.5×3.175mm之碳化鎢壓模，在溫度為400℃、剪切速率為1000s^-1時利用毛細管流變測定法合適地測定MV。

該第一聚合材料之熔融黏度(MV)可為小於1.00 kNsm^-2，較佳為小於0.5 kNsm^-2，更佳為小於0.38 kNsm^-2，尤佳為小於0.25 kNsm^-2。

根據ASTM D790測定之該第一聚合材料之抗拉強度可為至少40 MPa，較佳為至少60 MPa，更佳為至少80 MPa。該抗拉強度較佳為80至110 MPa，更佳為80至100 MPa。

根據ASTM D790測定之該第一聚合材料之抗彎強度可為至少145MPa。該抗彎強度較佳為145至180MPa，更佳為145至165MPa。

根據ASTM D790測定之該第一聚合材料之彎曲模量可為至少2 GPa，較佳為至少3GPa，更佳為至少3.5 GPa。該彎曲模量較佳為3.5至4.5 GPa，更佳為3.5至4.1 GPa。

根據ASTM D790測定之該第一聚合材料之抗拉強度可為至少20 MPa，較佳為至少60 MPa，更佳為至少80 MPa。該抗拉強度較佳為80至110 MPa，更佳為80至100 MPa。

根據ASTM D790測定之該第一聚合材料之抗彎強度可為至少50 MPa，較佳為至少100 MPa，更佳為145 MPa。該抗彎強度較佳為145至180MPa，更佳為145至164 MPa。

根據ASTM D790測定之該第一聚合材料之彎曲模量可為至少1 GPa，合適地為至少2GPa，較佳為至少3GPa，更佳為至少3.5 GPa。該彎曲模量較佳為3.5至4.5 GPa，更佳為3.5至4.1 GPa。

該第一聚合材料可為具有一重複單元通式之均聚物

或具有一重複單元通式之均聚物

或為包括一IV或V單元之無規共聚合物或嵌段共聚物(較佳包括至少兩個不同之IV與/或V單元)

其中B代表0或1，D代表0或1，E'代表一氧原子或一直接 鏈結，m代表0或1，w、r、s、z、t與v獨立地代表0或1。

以及Ar係選自一個或多個以下經由其一個或多個苯基基團與鄰近基團鍵合之基團：

除非此說明書中另有陳述，則苯基基團合適地具有與其鍵結之若干基團之1,4-鍵。

在(i)中，該中間之苯基可為1,4-或1,3-取代。較佳為1,4-取代。

較佳地，Ar係選自下述基團之一個或多個，其經由自該苯基基團延伸出之一個或多個鍵與相鄰基團鍵結。

(vii)中，該中間之苯基可為1,4-或1,3-取代。

較佳為1,4-取代。

較佳之第一聚合材料可為具有如下表中所詳述之取代基之分子式IV或V的均聚物或共聚物(較佳為均聚物)。

該第一聚合材料可為無定形的或半結晶的。

該第一聚合材料較佳為半結晶的。聚合物中結晶度之程度與範圍較佳由廣角X射線衍射(亦稱為廣角X射線散射或WAXS)測量，例如，如Blundell與Osborn所述(聚合物24,953,1983)。或者，結晶度可藉由微分掃描量熱器(DSC)獲得。

該第一聚合材料中之結晶度的程度可為至少1%，合適地為至少3%，較佳為至少5%，以及更佳為至少10%。在尤佳之具體實施例中，該結晶度可大於30%，更佳為大於40%，尤佳為大於45%。

該第一聚合材料(若結晶)熔化吸熱(Tm)之主峰可為至少300℃。

該第一聚合材料較佳包含一重複單元之分子式(XX)，更佳基本上由一重複單元之分子式(XX)組成。

其中t1與w1獨立地代表0或1，以及v1代表0、1或2。較佳之聚合材料具有一該重複單元，其中t1=1，v1=0及w1=0；t1=0，v1=0及w1=0；t1=0，w1=1，v1=2；或t1=0，v1=1及w1=0。更佳為t1=1，v1=0及w1=0；或t1=0，v1=0及w1=0。最佳為t1=1，v1=0及w1=0。

在較佳之具體實施例中，該第一聚合材料選自聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚醚酮酮及聚醚酮酮。在一更佳之具體實施例中，該聚合材料選自聚醚酮與聚醚醚酮。在一尤佳之具體 實施例中，該聚合材料為聚醚醚酮。

該第一聚合材料可占該組合物中熱塑性聚合物總重量之至少60%，合適地占至少70%，較佳為至少80%，更佳為至少90%，尤佳為至少95%。較佳地，實質上該組合物中唯一之熱塑性聚合物為該第一聚合材料。

該組合物合適地包括按重量計至少80%之該第一聚合材料，較佳為至少90%，更佳為至少95%、尤其至少99%更佳，尤佳為一具有上述提及之通式(XX)的聚合物。

該第一聚合材料較佳為包括如下基團之一類：(a)若干苯基基團若干；(b)若干酮與/或碸基團；(c)若干醚基團。

該軸承結構較佳地包括一具有一藉由該組合物所界定之層之基底。該基底較佳包括一不同於該層之組合物之材料。該基底可包括(例如，至少70重量%、80重量%、90重量%包括)一金屬，例如，基本上由一金屬例如鋼組成。

例如，該層可包括該基底上之一塗層，其中該塗層合適地基本上由該所述之組合物組成。

由該組合物所界定之一層之塗敷量可至少為1.0mg/cm²，較佳為至少1.2mg/cm²。該塗敷重量可小於20mg/cm²。

該層每平方釐米之面積上可包括至少1.0mg之該第一聚合材料，較佳包括至少1.2mg之該第一聚合材料。該層每平方釐米之面積上可包括小於20mg之該第一聚合材料。

該層之最小厚度(整個範圍內測得)可為1μm，厚度合適地為至少5 μm，更佳為至少8μm。

該層之最大厚度(整個範圍內測得)可小於150μm，較佳為小於100 μm，更佳為小於50 μm，小於25μm尤佳。

該層於其整個範圍內所測得之平均厚度範圍可在10μm至150μm之範圍內。

可利用Sheen儀器有限公司(Sheen Instruments Ltd)之121-17-00型Sheen Eco Test Plus BFN塗層厚度儀(Sheen Eco Test Plus BFN Coating Thickness Gauge Type 121-17-00)測量該最小/最大厚度。

該層之總重量至少為1mg，較佳為至少5mg，更佳為至少10mg。

該層可包括至少1mg該第一聚合材料，較佳為至少10mg該第一聚合材料，包括1g該該第一聚合材料尤佳。

該軸承結構可包括至少10mg該第一聚合材料，較佳為至少500mg該第一聚合材料，包括1g該第一聚合材料尤佳。

界定該外表面之該組合物可包括以重量計50%以上、75%以上、90%以上、95%以上、98%以上之該第一聚合材料。

該外表面之特性可藉由於該組合物中包括除該第一聚合材料之外的材料而調節。

該組合物可包括一第二聚合材料。該第二聚合材料可選自氟碳樹脂或如上所述之聚合材料，其包括：(a)若干苯基基團；(b)若干酮與/或碸基團；及(c)若干醚基團。

該第二聚合材料包含氟碳樹脂時，該樹脂可包含全氟烷氧基四氟乙烯(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)或四氟乙烯-六氟丙烯共聚物樹脂(FEP).

全氟烷氧基聚合物(此處稱為PFA)可藉由下述通式表示：

其中Rf為一氟烷基基團(因此-O-Rf為一全氟烷氧基基團)

四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(此處稱為FEP)可藉由下述通式表示：

在市售之FEPs中，較佳使用彼等以重量計具有18%至25%之六氟丙烯之共聚物

該組合物可包括一填料劑。該填料劑可為微粒與/或可包括奈米纖維、奈米管或其他奈米填料。填料之實例包括玻璃顆粒、陶瓷顆粒、金屬顆粒、礦物顆粒及顏料。特定實例包括玻璃珠或微球、二氧化矽顆粒、碳黑、二氧化鈦顆粒、鈦酸鋇顆粒、二硫化鉬及雲母。

該組合物基本上不由該第一聚合材料組成時，其較佳包括一該氟碳樹脂(尤其PTFE)、石墨與/或二硫化鉬。該組合物亦可包括一顏料，舉例而言，碳黑。

該組合物中該第二聚合材料與填料劑之總量以重量計可為0至50%，較佳為0至25%，更佳為0至10%，尤佳為0至5%。

該組合物較佳包括以重量計60%至100%之該第一聚合材料(尤其聚醚醚酮)、0至40%之上述第二聚合材料及0至10%之上述填料劑。該組合物較佳包括以重量計70%之該第一聚合材料(尤其聚醚醚酮)，且第二聚合材料與填料劑之總量為0至30%。較佳地，該第二聚合材料與填料劑選自含氟聚合物(尤其聚四氟乙烯，PTFE)、石墨及二硫化鉬。

在尤佳之具體實施例中，該組合物包括以重量計至少90%之聚醚醚酮。該組合物可基本上由聚醚醚酮與數量足以使該組合物能具有預期顏色之顏料(例如，碳黑)組成。

將該軸承結構較佳配置成與第一部分嚙合，例如，用以配合在該第一部分內(諸如一連桿之內軸承座圈內)之一開口(例如 圓形開口)內。將該第一部分較佳配置，使其安裝成可相對於該結構進行旋轉運動。例如，藉由該第二部分(其具有一圓形截面)配合進該軸承結構內之一開口內，使該結構較佳配置成與第二部分嚙合。該第二部分可被配置以將其安裝成可相對於該結構進行旋轉運動，且可包括一諸如一曲柄銷之銷。如上述安裝時，該第一與第二部分合適地被配置成在使用中彼此相互獨立地移動。

該結構之外表面較佳地面朝外。其較佳包括一可接觸(結果因此而引起磨損與/或易於磨損)另一部分例如上述之該第一部分(若提供)之表面。

該結構較佳地大體上為環形。該外表面較佳沿徑向面朝外。該外表面較佳繞該結構之一旋轉軸延伸(較佳地大體上為360°)。

該外表面可配置成用以容納一軸承之可移動元件。例如，其可配置成容納可轉動之可移動元件。如此之可移動元件具有轉動軸，該轉動軸大體上平行於該結構之轉軸延伸，該外表面圍繞該結構之轉軸延伸。該外表面可包括若干容納前述可移動元件之伸長槽。

該外表面可包括在該等伸長槽各自端部之區域(合適地圍繞該結構之轉軸延伸)。該等區域可於該等槽之端部界定若干封油面。該等區域可接觸(結果因此而引起磨損與/或易於磨損)另一部分，例如，如上所述之該第一部分(若提供)。該等區域之外表面較佳藉由該組合物界定(更佳包含一該組合物之塗層)。

在一具體實施例中(如下文圖3與圖4中所示)，在各自端部之該等區域為一光滑表面之部分，其僅藉由被配置成用以容納可移動元件之槽中斷。在另一具體實施例中(如下文圖2與圖4中所示)，在各自端部之該等區域可與該外表面中之凹陷處間隔開。

在一較佳之具體實施例中，該軸承結構之全部外表面大體上藉由該組合物(例如，提供一該組合物之塗層)界定。

該軸承結構可包括一如上所述之沿徑向面朝外之外表面、一合適地朝向與該外表面相反方向之內表面；以及合適地沿著橫向 該外表面，例如沿著該結構之轉軸方向朝向之各個側面。較佳地，該沿徑向朝向外之外表面具有該組合物之塗層，以便較佳地該外表面之全部大體上藉由該組合物界定。此外，較佳地，該內表面具有一該組合物之塗層，因此較佳地該內表面之全部大體上藉由該組合物界定。較佳地，該等各個側面具有該組合物之塗層，因此較佳地該等側面之全部大體上藉由該組合物界定。較佳地，大體上該軸承結構之全部藉由該組合物界定，例如，具有一該組合物之塗層。

在一具體實施例中，該軸承結構可包括一連續之環形結構(如圖3與圖5所述)。在另一具體實施例中，該結構可包括一中斷(例如開口環)之環形結構(如圖2與圖4中所示)。

該軸承結構較佳為滾柱軸承之保持架。該保持架可被配置成容納若干滾動元件。

本發明提供滾柱軸承之一保持架，其包括：該保持架之主體；及一含有聚醚醚酮、用以覆蓋該主體之外表面之塗層。

該軸承結構(例如，保持架)可用於直徑為6mm或小於6mm之可移動元件(例如，滾柱)之滾柱軸承(稱為“滾針”，其被用於滾針軸承中)。

根據本發明之第二方面，提供一用於支撐軸承之若干可移動元件之軸承結構，該結構具有一至少部分地藉由一組合物界定之外表面，該組合物包括一第一聚合材料，該第一聚合材料包括：(a)若干苯基基團；(b)若干酮與/或碸基團；及(c)若干醚基團。

該第二方面之該組合物以及該第一聚合材料與根據該第一方面所述一樣。

加以必要之變更，該第一方面之軸承結構的任何特徵可應用於該第二方面之結構。

根據本發明之第三方面，提供一種製造如該等第一或第二方面中所述之軸承結構之方法，該方法包括：(a)選定一支撐可移動元件之軸承結構，該軸承結構之外表面並非部分地或全部地藉由該第一方面與/或第二方面之該組合物所界定；(b)使該軸承結構與該等第一方面與/或第二方面之組合物接觸，以便該軸承結構之外表面至少部分地藉由該組合物界定；該組合物、外表面及軸承結構之特徵與根據該等第一與/或第二方面所述一樣。

該組合物可包括一D₅₀小於100μm之該第一聚合材料，合適地D₅₀小於60μm，較佳小於40μm，更佳小於20μm，小於10μm尤佳。D₅₀可大於1μm。該第一聚合材料可具有小於50μm之D₉₀，D₉₀較佳小於40μm，更佳小於30μm，小於20μm尤佳。該第一聚合材料可具有一小於60μm之D₉₉，D₉₉較佳小於50μm，更佳小於40μm，小於30μm尤佳。

此處所提及之D₅₀、D₉₀、D₉₉可藉由雷射衍射測量，例如，利用德國Sympatece GmbH公司之Sympatece Helos(HO476)RODOS分析儀結合Windocs軟體進行測量。

較佳地，在該方法中在每平方釐米面積上施加至少1.0克、較佳地施加至少1.2克之該第一聚合材料以形成該外表面。

較佳地，該方法包括使該軸承結構與包含該組合物之一噴霧器相接觸。

該方法可包括使該軸承結構與一包括該第一聚合材料之粉末接觸，或使該該基底與一包括該第一聚合材料之液體接觸。當使用粉末時，該軸承結構與該組合物接觸時溫度高於環境溫度係較佳者。與該組合物接觸之時，合適地該基底之溫度高於100℃，較佳高於200℃，更佳高於300℃，高於350℃尤佳。

當液體與該軸承結構接觸，該基底與第一聚合材料接觸之時，該液體與/或該軸承結構之溫度可在10℃至50℃之範圍內。

較佳地，該方法包括使得該軸承結構在已經與該組合物接觸之後經受溫度至少為100℃之環境，其溫度較佳為至少200℃，更佳為至少300℃，尤佳為至少350℃。合適地選擇該溫度以使得該第一聚合材料熔化。合適地選擇該溫度以便該第一聚合材料不退化，否則受到有害影響。合適地，該溫度小於500℃，更佳為小於450℃。

在該第一聚合材料如上所述已熔化後，該方法可用於製備一總重量為至少1mg之外表面，該外表面之總重量較佳為至少5mg，更佳為至少10mg。

較佳地，該方法中，在該第一聚合材料如上所述已熔化後，可形成一最小厚度為5μm之層，該層之最小厚度較佳為8μm。

該方法可用於施加多層該組合物。

根據本發明之第四方面，提供一軸承，其包括根據該第一、第二與/或第三方面所述、與可移動元件結合之結構。

該等可移動元件較佳配置成相對於該結構例如在該結構內轉動。該等可移動元件大體上可圍繞該結構之外表面的整個範圍進行配置。配置該等可移動元件使其自該外表面凸出。其同樣可配置成自該結構之內表面凸出，該結構之內表面與該外表面之朝向相反。

該等可移動元件合適地包括被配置成接觸一表面且在使用時在該表面上滾動之外表面。該等可移動元件之外表面較佳地藉由一種與界定該軸承結構之外表面之組合物不同的材料界定。該等可移動元件之外表面較佳地不包括一塗層，該塗層包括一類聚合材料，其包括：(a)若干苯基基團；(b)若干酮與/或碸基團；及(c)若干醚基團。

如第一方面中所述。

該等可移動元件可包括一金屬。

該等可移動元件可包括若干滾珠或滾柱。例如，可安裝若干滾珠並將其保持於該結構內。較佳地，該等可移動元件包括若干滾柱，合適地安裝每一滾柱使其繞各自之軸轉動。該等滾柱可具有一環形橫截面。其可為錐形。較佳地，該橫截面大體上沿該等滾柱之整個範圍保持不變。該等滾柱較佳大體上為圓柱形。

該等可移動元件，例如滾柱，可具有一長度(l)與一外直徑(d)，其中l/d之比大於2，合適地l/d之比大於3，較佳為大於4，尤佳為大於5。該外直徑合適地指該等可移動元件之最大直徑。

該軸承較佳地為一滾柱軸承，其中該結構包括一保持架且該等可移動元件包括若干滾柱。該軸承可為包括若干直徑為6mm或小於6mm之滾針的滾針軸承，或可包括一滾柱直徑大於6mm之軸承。

根據本發明之第五方面，提供一種根據第四方面裝配一軸承之方法，該方法包括：(i)選擇一根據該等第一、第二與/或第三方面所述之軸承結構；(ii)選擇多個可移動元件；(iii)於該結構內，例如，於中斷該結構之該外表面之槽內安裝該等可移動元件。

根據本發明之第六方面，提供一軸承結構總成，其包括：(a)一第四方面之軸承；(b)一被安裝成相對於該軸承之軸承結構旋轉運動之第一部分。

該第一部分可包括一內部可安裝該軸承之開口，其合適地與該軸承之可移動元件鄰接，以及合適地被配置成在一界定該開口之表面上滾動。該軸承結構總成如此，以致在使用中，例如，在離心力作用下，促使該軸承結構之外表面朝向與/或逆著界定該開口之表面。此可能使該軸承結構之外表面與界定該開口之表面有被磨損之風險。然而，包含本文中所述之組合物之軸承結構有利於使得所受之磨損與導致磨損之可能性比從前降低，且可因此而 延長該軸承與該第一部分之使用壽命。

該第六方面之軸承結構總成可另外包括第二部分，其中該第二部分安裝成相對於該軸承結構旋轉運動，且合適地獨立於該第一部分。

該第二部分可配置成隨該軸承中之開口延伸，合適地隨該軸承緊鄰之可移動元件一同延伸，且合適地配置成於該第二部分之表面上滾動。

該第一部分可包括一環形橫截面開口。其可界定一內軸承座圈，且可與一連接構件例如一連桿相聯。

該第二部分可包括一環形橫截面且可為圓柱形。其可包括一曲柄銷。

該第六方面之軸承結構總成可包括一曲軸與連桿總成。

該軸承結構總成包括該等合適地與該軸承相聯且合適地繞該相同之旋轉軸旋轉之第一與第二部分。該軸承結構總成可包括一軸，例如，一曲軸，其合適地配置成繞一與該等第一與第二部分之旋轉軸不重合之軸旋轉。該軸可被配置成繞一偏移該第一及第二部分之旋轉軸(較佳地大體上平行於該旋轉軸)之軸進行旋轉。

該軸承結構總成可用於一內燃機。該軸承結構總成可包括複數個滾針軸承。

本發明提供一包括本文中處所描述之軸承結構總成之內燃機。

加以必要之變更，本文中所描述之任何發明或具體實施例之任何方面的任何特徵可與本文中所描述之任何其他發明或具體實施例之任何方面結合。

參照圖6，一保持架100包括一用以固定該等滾動元件200之主體110。該等滾動元件200可為直徑小於6mm之滾針，或為直徑大於6mm之滾柱。此外，該主體110具有藉由一包含聚醚醚酮(PEEK)之塗層120塗覆之外表面，該塗層形成之厚度在1μm與 50μm之間。此外，可將添加劑諸如PTFE、石墨、MoS₂或其混合物添加至該塗層。為美觀起見，亦可添加一諸如碳黑之顏料。

該保持架100之主體110為環形，且可為一在其外表面中具有若干凹槽之整體，一具有平坦外表面之整體，一由兩半圓環組成、在其外表面內具有若干凹槽之拼合類型，或一具有平坦外表面之拼合類型，如參照圖2至圖5所述。

與該保持架之外表面上之電鍍銅層上具有一電鍍銀層之該等已知之保持架相比，包含聚醚醚酮(PEEK)之塗層120可在保持架100上保持更長時間，且能更有效地延緩該外軸承座圈之磨損。此圖示說明如下。

為進行比較，選定一試樣A，其中該保持架之外表面電鍍有厚度為10μm之銅層，且進一步電鍍厚度為10μm之銀層，整個電鍍層厚度為20μm。

如下製備一厚度為10μm之聚醚醚酮(PEEK)塗層120之試樣B：使用PCT/GB2004/003710中所描述之步驟，將包含聚醚醚酮、氣溶膠OT75E、碳黑及水之分散液用於塗敷該保持架之外表面，以界定10μm之塗層120。

試樣A與B藉由滾柱之結合而形成軸承，且被安裝於一軸承座圈中，並在該等下述試驗條件下進行測試：該軸承以9000轉/分鐘之速度旋轉，作用於該外軸承座圈上之保持架的離心力為95N，該保持架與該外軸承座圈之間的相對速度為7.2米/秒，潤滑油溫度為80℃，且該軸承外軸承座圈之硬度為HV720-750。

100小時測試後之測試結果如下：

1.試樣A：在該保持架之外表面上之電鍍銀層已被完全磨損，且一部分電鍍銅層同樣已被磨損。在該軸承外軸承座圈上之最大磨損為約2μm。

2.試樣B：在該保持架之外表面上之包含聚醚醚酮(PEEK)的 塗層仍保持完好，且該軸承外軸承座圈上之最大磨損小於1μm。

該等測試結果顯示該聚醚醚酮(PEEK)塗層120於該保持架之外表面上可比傳統之銅加銀鍍層保持更長時間。同樣，包含聚醚醚酮(PEEK)之塗層能更有效地延緩該外軸承座圈之磨損。

本發明並不侷限於該(等)前述之具體實施例之詳細說明。本發明提供在此說明書(包括任何附隨之申請專利範圍、摘要與附圖)中所揭示之任何新穎特徵，或任何新穎特徵之組合，或提供所揭示之任何方法與制程之新穎步驟，或任何新穎步驟之組合。

10‧‧‧滾柱軸承

11‧‧‧保持架

12‧‧‧滾動元件

13‧‧‧外表面

14‧‧‧凹槽

20‧‧‧連桿

21‧‧‧孔

22‧‧‧軸承座圈

30‧‧‧曲軸

31‧‧‧軸

40‧‧‧曲柄銷

100‧‧‧保持架

110‧‧‧主體

120‧‧‧塗層

200‧‧‧滾動元件

本發明之特定具體實施例將藉由舉例、參照該等附圖之方式描述，其中：圖1為一滾柱軸承連同如上所述之曲軸、連桿機制之分解圖；圖2至5為不同構造之滾柱軸承各自之透視圖，如上所述；圖6為根據本發明之一較佳具體實施例之滾柱軸承之橫截面。

10‧‧‧滾柱軸承

11‧‧‧保持架

12‧‧‧滾動元件

13‧‧‧外表面

14‧‧‧凹槽

Claims (15)

1. 一種軸承結構總成，包含：(a)一軸承，包含一軸承結構，該軸承結構為一用於滾珠軸承之保持架，該軸承結構與複數個可移動元件結合，其中該軸承結構支撐該些可移動元件；(b)一第一部分，包含一內部安裝該軸承之開口，該些可移動元件與界定該開口之一表面鄰接，其中，該軸承結構之一外表面推抵該界定該開口之表面，該外表面係由一基材上的塗層所界定，其中該塗層包含一洛式硬度(M級)為80至130之第一聚合材料；(c)一第二部分，延伸至該該軸承的一開口內，該軸承的該些可移動元件推抵該第二部分且可在該第二部分的一表面上轉動，其中該第一部分與該第二部分以相同的一軸心作為一轉軸轉動，而該軸承結構總成更包含一軸，該軸以不相同於該第一部分與該第二部分的軸心的一軸心作為一轉軸轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該第一聚合材料可選自聚醯胺、聚醚醯亞胺(PEI)、聚縮醛、聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚或一類包括如下基團之聚合材料：(a)若干苯基基團；(b)若干酮與/或碸基團，以及(c)若干醚基團。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之軸承結構總成，其中該第一聚合材料為具有一重複單元通式IV之均聚物 或為具有一重複單元通式V之均聚物 或為包括一IV或V單元之無規共聚物或嵌段共聚物，其中B代表0或1，D代表0或1，E'代表一氧原子或一直接鏈結，m、w、r、s、z、t與v獨立地代表0或1，以及Ar係選自下述基團且經由一個或多個苯基基團與鄰近基團鍵合：
4. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該第一聚合材料包括一重複單元分子式(XX) 其中t1與w1獨立地代表0或1，且v1代表0、1或2。
5. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該第一聚合材料選自聚醚醚酮及聚醚酮。
6. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該結構包括 一具有一藉由該組合物所界定之層之基底，與該層相比該基底為不同之材料，其中該層基本上由該組合物組成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該組合物包括第二聚合材料，該第二材料選自氟碳樹脂或包括如下類型之聚合材料：(a)若干苯基基團；(b)若干酮與/或碸基團，及(c)若干醚基團。
8. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該組合物包括一種與氟碳樹脂、石墨與/或二硫化鉬結合之該第一聚合材料。
9. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該組合物包括以重量計60%至100%之該第一聚合材料、0至40%之第二聚合材料及0 to 10%之填料劑。
10. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其包括以重量計至少70%之該第一聚合材料，且該第二聚合材料與填料劑之總量在0至30%之範圍內，其中該第二聚合材料與填料劑選自含氟聚合物、石墨及二硫化鉬。
11. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該組合物包括以重量計至少90%之聚醚醚酮。
12. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中滾柱軸承具有若干直徑為6mm或小於6mm之可移動元件。
13. 如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成，其中該可移動元件包括若干滾柱。
14. 如申請專利範圍第13項所述之軸承結構總成，其中該等可移動元件具有一長度(l)與一外直徑(d)，其中l/d之比大於2。
15. 一種製造如申請專利範圍第1項所述之軸承結構總成之方法，該方法包括：(a)選定一支撐可移動元件之軸承結構，該軸承結構之外表面並非部分地或全部地藉由根據申請專利範圍第1項所述之該組 合物所界定；(b)使該軸承結構與申請專利範圍第1項所述之該組合物接觸，以便該軸承結構之外表面至少部分地藉由該組合物界定。