CN102725549B - 滚动轴承用部件及滚动轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明提供伴随吸湿的尺寸、机械特性的变化小、即使吸湿后也具有充分的机械特性,另外耐水解性、耐润滑脂劣化性、耐热性优异的树脂制的滚动轴承用部件、及使用了该滚动轴承用部件的滚动轴承。滚动轴承(7)具备内圈(8)及外圈(9)、介于该内、外圈间的多个滚动体(10)、保持该滚动体(10)的冠型的保持器(11)、和覆盖内、外圈间的间隙的开口的密封(12),保持器(11)及密封(12)是在使含有11-氨基十一酸或其衍生物、苯二羧酸或其衍生物、及二胺类的单体进行聚合而得到的苯二甲酰胺树脂中配合纤维状增强材料的树脂的成型体。
Description
技术领域
本发明涉及构成滚动轴承的树脂制的保持器、密封等的滚动轴承用部件、及使用了该滚动轴承用部件的滚动轴承。
背景技术
在使组装了树脂制的保持器的滚动轴承高速旋转的情况下,因高速旋转而产生的离心力作用于保持器,结果是保持器发生变形。当保持器变形时,保持器和被该保持器保持的球的摩擦增大、滚动轴承的扭矩增大。另外,由于上述摩擦增大而成为引起轴承发热的原因。而且,当保持器发生变形时,也产生与轴承外圈的接触,有时因该接触产生的摩擦热,树脂发生熔融、滚动轴承不能进行旋转。这样组装入在高速旋转下使用的滚动轴承的树脂制的保持器,要求不会因机械的及/或热的应力而变形。
为了抑制在进行高速旋转的滚动轴承中使用的树脂制保持器的变形,需要增大在对保持器进行成型时使用的树脂组合物的弹性模量等的机械性强度。因此,通常通过在树脂组合物中配合玻璃纤维等纤维状增强材料、通过增加其配合量来应对。例如,作为在滚动轴承中使用的树脂制保持器的材料,从确保强度及耐热性的观点考虑,已知在聚酰胺66(以下,记为PA66)树脂或聚酰胺6(以下,记为PA6)树脂中配合了玻璃纤维的材料(参照专利文献1)。另外,同样地还已知使用了PA66树脂、PA6树脂的塑料密封(参照专利文献2及专利文献3)。
一般而言,PA6、PA66这样的合成树脂,是从石油经由单体合成、聚合反应等来合成,因此,在热回收等的燃烧处置时会排出二氧化碳。因此,从生命周期评价(LCA)的观点考虑,正在寻求直到原料制造、注射成型及产品处置的综合的二氧化碳排出量的减少。因此,已提出由来自植物的原料构成的树脂材料,已报告将聚乳酸、聚对苯二羧酸-1,3-丙二醇酯(以下,记为PTT)树脂、聚酰胺11(以下,记为PA11)树脂等的植物性树脂应用于滚动轴承的事例(参照专利文献4及专利文献5)。
另一方面,树脂制保持器、树脂制密封的变形,除滚动轴承的旋转引起的机械应力或热应力引起的变形以外,还有伴随树脂本身吸湿的溶胀、膨胀引起的变形。滚动轴承在家电、汽车、各种工业设备等宽范围的用途中使用,根据用途不同,大多是在雨水中暴露、或雨水侵入轴承内的环境、形成高湿度的环境下使用。在这种受湿度的影响的环境下使用的树脂制的滚动轴承用部件,作为其材料必须选定不易受湿度的影响的材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2000-227120号公报
专利文献2:特开平6-313436号公报
专利文献3:特开2003-269618号公报
专利文献4:特开2001-355638号公报
专利文献5:特开2009-204121号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,专利文献1~专利文献3中使用的PA66树脂或PA6树脂,吸水率高,随之尺寸发生变化。因此,一般地,保持器、密封在被吸湿了的状态下进行尺寸管理而使用。然而,由于吸湿后的强度及弹性模量与吸湿前相比较大幅降低,因此以吸湿后的强度为基础进行保持器、密封的尺寸设计。另外,在密封中使用PA66树脂、PA6树脂的情况下,存在因伴随吸湿的尺寸变化,密封和内、外圈的间隙发生变化、不能避免密封性降低这样的问题。
另外,在植物性树脂中,聚乳酸、PTT树脂等为聚酯系树脂,取决于高温高湿环境、水中环境下等的使用环境有时水解发生加速。另外,作为聚酰胺系树脂的PA11树脂与在轴承中使用的其它一般的树脂材料相比较为低弹性模量,轴承使用时的离心力引起的尺寸变形量大。从以上的理由出发,将这些以往的植物性树脂材料形成轴承保持器来使用时,需要对可使用范围设定限制。
另外,在滚动轴承中封入润滑脂等的润滑组合物来使用。润滑脂是在包含基油和增稠剂的基础润滑脂中、根据需要配合极压剂、防锈剂、抗氧化剂、防腐剂等的添加剂而得到。保持器、密封等是在轴承内与这些润滑脂等的润滑组合物接触的部件,能影响。用专利文献1~专利文献3中所使用的PA66树脂、PA6树脂形成保持器、密封时,因润滑脂中的基油、增稠剂、添加剂的种类、温度等的使用环境不同,恐怕引起机械性强度的降低、树脂破裂等的劣化。特别是在添加剂产生的影响大、配合含有硫系化合物或磷系化合物的极压添加剂的情况下,容易引起劣化。
本发明是为了对付这种问题而设立的,目的在于提供伴随吸湿的尺寸、机械特性的变化小、即使吸湿后也具有充分的机械特性、另外耐水解性、耐润滑脂劣化性、耐热性优异的树脂制的滚动轴承用部件、及使用了该滚动轴承用部件的滚动轴承。
用于解决课题的手段
本发明的滚动轴承用部件,由合成树脂的成型体构成,其特征为,上述合成树脂为使含有11-氨基十一酸或其衍生物、苯二羧酸或其衍生物、及二胺类的单体聚合而得到的苯二甲酰胺树脂(以下,称作PPA树脂)。
另外,其特征为,上述合成树脂是在上述PPA树脂中至少配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物。另外,其特征为,上述纤维状增强材料为玻璃纤维及/或碳纤维,另外,该纤维状增强材料的配合比例,相对于合成树脂组合物全体为10重量%以上且60重量%以下。
其特征为,本发明的滚动轴承用部件中使用的上述PPA树脂,含有作为放射性同位元素的碳14。另外,其特征为,本发明的滚动轴承用部件为上述合成树脂的注射成型体。另外,其特征为,本发明的滚动轴承部件为在与含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂接触的环境下使用的部件。
其特征在于,本发明的滚动轴承,其具备内圈及外圈、介于该内、外圈间的多个滚动体、保持该滚动体的保持器,选自上述内圈、上述外圈、上述滚动体、及上述保持器的至少一个部件,未由本发明的上述合成树脂的成型体构成的滚动轴承用部件。其特征为,特别是上述滚动轴承用部件为保持器,该保持器为冠型保持器。另外,其特征为,本发明的滚动轴承,封入含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂。
另外,其特征为,上述滚动轴承为具备覆盖上述内、外圈间的间隙的开口的密封,该密封为由本发明的上述合成树脂的成型体构成的滚动轴承用部件。
发明的效果
本发明的滚动轴承用部件,由使含有11-氨基十一酸或其衍生物、苯二羧酸或其衍生物、及二胺类的单体聚合而得到的PPA树脂构成,或者,由在该PPA树脂中至少配合了纤维状增强材料而成的合成树脂组合物的成型体构成,因此与PA66树脂、PA6树脂相比,吸水率低、于此相伴的尺寸变化小,机械特性的降低也小。另外,通过苯二羧酸或其衍生物的配合,耐热性优异。而且,与PA66树脂、PA46树脂相比,耐润滑脂劣化性优异,即使在使用了高配合有包含硫系化合物或磷系化合物的极压添加剂的润滑脂的轴承中,也可合适地作为其保持器、密封的材料利用。因此,本发明的滚动轴承用部件,可以合适地作为滚动轴承的保持器、密封来利用。
另外,由于机械性强度比吸湿后的PA66树脂、PA6树脂高,因此可以薄壁化。另外,弹性模量比吸湿后的PA66树脂、PA6树脂高。因此,高速旋转时的离心力引起的变形量小。因此,在作为保持器使用的情况下,在形成高湿度的环境下即使以高速旋转也可不与外圈接触地使用。
另外,由于母材树脂成分含有由植物合成的单体成分,因此与PA6、PA66这样的来自石油的合成树脂相比,可使燃烧时的二氧化碳排出量减少。
本发明的滚动轴承是使用了作为上述滚动轴承用部件的保持器及密封的轴承,因此即使在形成高湿度的环境下,密封性也优异,可在高速旋转下使用。
附图说明
图1是冠型的树脂制保持器的局部放大立体图。
图2是树脂制密封的剖面图。
图3是滚动轴承(润滑脂封入深沟球轴承)的剖面图。
具体实施方式
本发明的滚动轴承用部件为构成滚动轴承的部件。具体地说,可举出内圈、外圈、滚动体、保持器、及密封等作为滚动轴承用部件。本发明将具有特定的分子构造的PPA树脂的成型体、或在该PPA树脂中至少配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物的成型体作为滚动轴承用部件。
本发明中使用的PPA树脂,通过使含有(1)11-氨基十一酸或其衍生物、(2)苯二羧酸或其衍生物、及(3)二胺类的单体进行聚合来得到。作为具有与本聚合物同等的树脂母材的材料,可举出アルケマ社制;尼龙(注册商标)HT。
(1)11-氨基十一酸为使从“蓖麻”的种子提取的蓖麻油进行化学反应而制造的来自植物的成分。
(2)苯二羧酸是作为邻位体为邻苯二羧酸、间位体为间苯二羧酸、对位体为对苯二羧酸而已知的芳香族二元酸。在本发明中,为了使耐热性提高而优选使用对苯二羧酸。上述酸类可以将游离的酸、对苯二羧酸二甲酯等的烷基酯类、或者酰氯等的酰基卤作为单体使用。此外,也可以使用苯二羧酸的氢化物。
(3)作为二胺类,优选使用在脂肪族或脂环族烃基上键合两个氨基的二胺类。例如可举出十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺等。
另外,除上述以外,可以用脂肪族的烃二元酸、脂环族的烃二元酸等进行改性。
表1中示出本发明的PPA树脂和PA66树脂的物性。该PPA树脂的熔点为240~260℃,可以在与熔点为260℃的PA66树脂同等的条件下成型。另外,就该PPA树脂而言,在该树脂中配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物的成型体中,与PA66树脂组合物的成型体相比,吸水率为10分之1以下(参照后述的表2),与PA66树脂组合物的成型体在吸湿后拉伸强度、拉伸弹性模量大幅降低的情况相比,具有吸湿后拉伸强度、拉伸弹性模量的降低极少这样的特性,且具有吸湿后的尺寸变化也小这样的特性。
[表1]
*)相当于アルケマ社制:尼龙HT的树脂母材
本发明的PPA树脂,与PA66树脂、PA46树脂相比,由于构成酰胺键合的分子链长,酰胺键合在树脂中所占的量少,因此,耐化学品性、耐润滑脂劣化性优异。因此,本发明的滚动轴承用部件,即使在使用高配合了容易攻击酰胺键合的极压添加剂(后述的硫系化合物、磷系化合物)的润滑脂等的润滑组合物的轴承中,也能够作为其保持器、密封的材料而合适地使用。作为使用大量含有这样的添加剂的润滑脂的用途的滚动轴承,例如可举出铁道车辆的车轴用轴承、风力发电机用轴承、产业电动机用轴承等。
作为本发明中使用的纤维状增强材料,如果对于上述的PPA树脂很好地分散、付与根据使用目的的强度,则可不限定其种类地使用。作为具有增强效果的纤维状增强材料,例如可举出玻璃纤维,PAN系、沥青系的碳纤维,铝纤维、黄铜纤维等的金属纤维,矿物纤维,晶须类,芳香族聚酰胺纤维等的有机纤维等。这些纤维状增强材料可以单独使用,也可以混合使用。
当考虑增强效果时,作为使用的纤维状增强材料,优选使用拉伸弹性模量50MPa以上的材料,在上述中,特别优选玻璃纤维或碳纤维。纤维状增强材料的配合量,相对于合成树脂组合物全体优选为10~60重量%。当纤维配合量不足10重量%时,恐怕弹性模量低、在高速旋转时变形量增大。另外,在纤维配合量比60重量%多的组成中,成型冠型保持器的情况下,有时不能应对成型时的过度抽出、在保持器凹处面、爪部裂纹进入、产生白化。纤维状增强材料的配合量,相对合成树脂组合物全体更优选为15~50重量%,进一步优选为20~50重量%。
另外,在上述合成树脂组合物中,除纤维状增强材料以外,根据需要可以配合固体润滑剂、无机填充材料、抗氧化剂、颜料、热塑性弹性体、或橡胶成分等。
本发明的滚动轴承用部件为机械的、热的、化学的性质优异的上述PPA树脂或其合成树脂组合物的成型体,因此可抑制伴随滚动轴承的高速旋转的变形、伴随吸湿后的溶胀、膨胀的变形。因此,不必进行在PA66树脂、PA6树脂的情况下不得不实施的、考虑了吸湿后的物性变化的成型。例如,不必为了补偿吸湿、施加外部应力的使用环境下的尺寸的变形、强度的降低而在预先设计中编入尺寸公差、强度的追加,可以薄壁化。
另外,上述的PPA树脂可以作为使用以蓖麻油为起始原料的11-氨基十一酸的植物性塑料而制造。需要说明的是,是否是使用了来自生物的原料的植物性塑料,通过对构成树脂的碳测定作为放射性同位元素的碳14(14C)的浓度而可以判别。因为14C的半衰期是5730年,因此经过1千万年以上的岁月而生成来自化石资源的碳中,完全不含14C。如果由此树脂中含有14C,则可判断至少使用了来自生物的原料。
本发明通过使用含有来自生物的原料的PPA树脂,对于伴随树脂制保持器、树脂制密封等的滚动轴承用部件的燃烧处置的二氧化碳的排出量,与未使用来自生物的原料的现有的部件的情况相比,可将其减少。
本发明的滚动轴承用部件是将上述PPA树脂或其合成树脂组合物成型而得到。作为成型方法,可以使用注射成型、挤出成型、镶嵌成型、吹塑成型等。这些成型方法可以考虑保持器、密封等的滚动轴承用部件的种类、或合成树脂组合物中配合的纤维状增强材料的种类及配合量等来采用。另外,也可以在成型后通过机械加工形成目标形状。在本发明中,从制造成本的观点优选注射成型。特别是在滚动轴承用部件为复杂的形状的冠型保持器、或与金属等一体成型的密封的情况下,优选注射成型。
本发明的滚动轴承用部件,根据滚动轴承的种类、大小、用途,另外根据应用的部件,可以作为上述PPA树脂单体、或上述PPA树脂中配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物的成型体而使用。例如,冠型保持器的情况下,优选合成树脂组合物的成型体。
作为本发明的滚动轴承用部件的例子,图1、图2中分别表示将上述合成树脂组合物进行注射成型而得到的保持器和密封。图1是作为本发明的滚动轴承用部件的一个例子的冠型的树脂制保持器的局部放大立体图。如图1中所示,保持器1在环状的保持器主体2上面沿圆周方向隔开一定间距形成对向一对保持爪3,使该对向的各保持爪3向相互接近的方向弯曲,同时在该保持爪3间形成保持作为滚动体的球的滚动体保持用凹处4。另外,在邻接的凹处4中的相互邻接的保持爪3的背面相互间,形成成为保持爪3的立起基准面的平坦部5。保持爪3具有弯曲的前端部3a。
由于该保持器1为上述合成树脂组合物的成型体,所以在吸湿后也能够保持比PA66树脂/PA6树脂的成型体高的弹性模量,高速旋转时的离心力引起的变形量也小。因此,即使在高速旋转下也可不与外圈接触地使用。另外,将该保持器1注射成型时,虽然保持爪3的弯曲的前端部3a从模具取出时过度抽出,但通过使用上述合成树脂组合物,可抑制过度抽出时的龟裂、白化的产生。
图2是作为本发明的滚动轴承用部件的其它例的树脂制密封的剖面图。如图2所示,密封6具有:与在轴承外圈的内径面上形成的密封卡槽卡住的外周缘部6a、增强密封的金属板(芯轴)6b、与设于轴承内圈轨道的两侧的圆周方向的密封槽滑接的密封唇6c、6c’。
该密封6由于金属板6b以外的部分为上述合成树脂组合物的成型体,因此与PA66树脂、PA6树脂相比吸水率低,与此相伴的尺寸变化小。因此,即使在形成高湿度的环境下使用的情况下,也可防止密封的封固性降低。需要说明的是,可以不使用金属板6b而将密封全体制成上述PPA树脂或其合成树脂组合物的成型体。
基于图3对本发明的滚动轴承的一个例子进行说明。图3是滚动轴承(润滑脂封入深沟球轴承)的剖面图。对于滚动轴承7而言,同心配置在外周面具有滚走面8a的内圈8、和在内周面具有滚走面9a的外圈9。在内圈的滚走面8a和外圈的滚走面9a之间介有配置有多个滚动体10。该多个滚动体10由冠型的保持器11保持。另外,覆盖内、外圈间的间隙的开口的密封12固定于外圈9。在滚动体10的周围封入有润滑润滑脂13。
在滚动轴承7中,选自内圈8、外圈9、滚动体10、保持器11、及密封12的至少一个部件,为本发明的滚动轴承用部件,即上述PPA树脂或其合成树脂组合物的成型体。例如,通过将保持器11及密封12形成上述合成树脂组合物的成型体,如上所述,即使在形成高湿度的环境下,密封性也优异,可以在高速旋转下使用,进而,形成处置时的二氧化碳排出量也可减少的轴承。
润滑润滑脂13的基油,不做特别限定,可以使用在通常润滑脂的领域中使用的一般的润滑脂。例如可使用矿物油、动植物油、酯系合成油、合成烃油、磷酸酯油、硅油、氟油及它们的混合油等。润滑润滑脂13的增稠剂,不做特别限定,可以使用在通常润滑脂领域使用的一般的润滑脂。例如可使用金属皂、复合金属皂等的皂系增稠剂、膨润土、硅胶、脲化合物、脲·氨基甲酸酯化合物、氟树脂等的非皂系增稠剂。作为金属皂,可举出钠皂、钙皂、铝皂、锂皂等,作为脲化合物及脲·氨基甲酸酯化合物,可举出双脲化合物、三脲化合物、四脲化合物、其它的多脲化合物、二氨基甲酸酯化合物等。
在润滑脂13中,根据需要也可以含有公知的添加剂。作为这种添加剂,例如可举出包含硫系化合物或磷系化合物的极压添加剂,脱水山梨糖醇酯等的防锈剂,胺系化合物,酚系化合物等的抗氧化剂,亚硝酸钠、癸二酸钠等的防腐剂,石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯树脂等的固体润滑剂,脂肪酸酰胺、脂肪酸、胺、油脂类等的油性剂,聚甲基丙烯酸脂、聚苯乙烯等的粘度指数提高等。需要说明的是,这些添加剂可以单独添加或组合两种类以上添加。
作为硫系化合物,可举出二苄基二硫醚等的硫化物化合物、硫化烯烃、硫化油脂等。作为磷系化合物,可举出磷酸三辛酯、磷酸三甲苯酯等的磷酸酯、亚磷酸酯等。另外,作为硫磺-磷系化合物,可举出二硫代磷酸锌、二硫代磷酸钼等。
通过使保持器11、密封12为上述PPA树脂或其合成树脂组合物的成型体,耐润滑脂劣化性优异,即使润滑润滑脂13中含有上述包含硫系化合物及磷系化合物的极压添加剂的情况下,也可抑制机械强度的降低、树脂破裂等的劣化。
本发明的滚动轴承的润滑方式,除上述的润滑脂润滑以外,也可以采用油润滑、空气油润滑、固体润滑等这样的方法。另外,在使用了润滑脂润滑、油的润滑的情况下,该情况下,不仅可以使用以往以来使用的矿物油等的来自化石资源的材料,而且可以使用应用了付与了生物分解性的材料、来自生物的材料的材料。另外,本发明的滚动轴承可以是球轴承、圆环滚子轴承、自动调心滚子轴承、针状滚子轴承等的任意的形式。
实施例
实施例1~实施例5及比较例1~比较例5
实施例1~实施例5是适用于树脂制保持器的情况下的例子。用表2中所示的组成的材料将JIS1号哑铃注射成型,在80℃、95%相对湿度下调湿3小时后,得到树脂成型体试验片。由得到的树脂成型体试验片的调湿前后的重量通过以下所示的算出式而测定吸水率后,供给拉伸试验(JISK7113),测定其拉伸强度、拉伸变形、拉伸弹性模量。另外,使用调湿前的上述哑铃试验片,进行下述的耐水解性试验。将这些结果一并记入表2。
<吸水率的算出式>
由树脂成型体试验片的调湿前后的重量通过以下所示的算出式而算出吸水率。
吸水率(重量%)=(调湿后的重量-调湿前的重量)×100/调湿前的重量
<耐水解性试验>
将调湿前的哑铃试验片静置于调整为80℃、95%RH的高温高湿槽内,1500小时后取出试验片,通过拉伸试验(JISK7113)测定干燥后的拉伸强度。比较调湿前后的拉伸强度,将调湿干燥后的强度保持率为70%以上的试验片上记录“○”记号;将调湿干燥后的强度保持率不足70%的试验片上记录“×”记号。
另外,用表2中所示的组成的材料供给以下所示的保持器成型试验,得到保持器试验片。对其成型性进行评价后装入球轴承(标称号608),得到轴承高速试验片。将得到的轴承高速试验片供给以下所示的轴承高速旋转试验,测定直到试验片与外圈接触而熔解的转速。将这些结果一并记入表2。
<保持器成型试验>
使用表2中所示的组成的材料,通过注射成型而得到球轴承(标称号608、外径22mm、内径8mm、宽度7mm)用冠型保持器的保持器试验片。对成型后的凹处部进行利用肉眼观察或光学显微镜的观察。将没有确认裂纹、白化的试验片评价为成型性优异而记录“○”记号;将确认了裂纹、白化的试验片评价为成型性差而记录“×”记号。
<轴承高速旋转试验>
在得到的轴承高速试验片中以空间体积比计封入15体积%的润滑脂(协同油脂社制マルテンプSRL),在室温(25℃)下使转速上升而进行高速运转。记录直到保持器与外圈接触而熔解的转速。将在120000rpm以上可运转的试验片评价为高速旋转性优良而记录“○”记号;将不足120000rpm的试验片评价为高速旋转性差而记录“×”记号。
<综合评价>
将在上述的耐水解性试验、保持器成型试验、轴承高速旋转试验中都为“○”记号的试验片综合评价为优良而表记“○”记号,将其以外的试验片评价为差而表记“×”记号。
[表2]
*)相当于アルケマ社制:尼龙HT的树脂母材
实施例1~实施例5的吸水率低,即使调湿后相对于作为现行材料的比较例1也具有充分的强度和弹性模量。即,相对于现行的设计可以实现树脂制保持器的薄壁化,可以实现轴承的轻量化及与之相伴的低扭矩化。另外,因此弹性模量高、高速旋转下的离心力所引起的保持器的变形小,因此直到更高速旋转(120000rpm以上)都可不与外圈接触地使用。
实施例6~实施例10及比较例6
实施例6~实施例10及比较例6,是适用于树脂制密封情况下的例子。使用表2中所示的实施例1~实施例5及比较例1的树脂组合物而制作轴承密封。该密封为如图2所示具有将密封增强的金属板(芯轴)的密封。对其进行以下的密封性评价。得到在80℃、95%相对湿度下调湿了3小时的调湿密封试验片和在150℃下干燥了3小时的干燥密封试验片。将得到的调湿、干燥密封试验片供给以下所示的轴承密封性试验,计算各自的润滑脂泄漏率。将结果示于表3。
<轴承密封性试验>
在使用了铁板保持器的球轴承(标称号608)中,以空间体积比计35体积%封入润滑脂(协同油脂社制マルテンプSRL),装入调湿、干燥了的密封试验片,得到轴承试验片。负载轴向载荷29.7N和径向载荷29.7N,以20000rpm使轴承试验片运转2小时。由运转前后的轴承重量及润滑脂封入重量、通过以下所示的算出式而算出润滑脂泄漏率(重量%)。需要说明的是,各实施3点,采用其平均值。
润滑脂泄漏率(重量%)=(密封性试验前的轴承重量-密封性试验后的轴承重量)×100/润滑脂封入重量
[表3]
在实施例6~实施例10中,用调湿密封及干燥密封,轴承的密封性无差别,为良好的结果。认为这是因为实施例6~实施例10的密封的吸水率低,用调湿密封及干燥密封几乎没有尺寸变化。另一方面,比较例6在用调湿密封中示出与各实施例同样的密封性,但在干燥密封中,由于密封与内外圈的间隙增大,因此为密封性不如各实施例的结果。
<耐润滑脂劣化试验>
试制实验用锂皂润滑脂(相对于润滑脂全体,增稠剂量16.0重量%,作为基油使用矿物油(无添加涡轮机油ISOVG32),对于润滑脂全体作为硫系添加剂配合硫化烯烃(Lubrizol社制Anglamol33)3.0重量%的添加剂),将PPA树脂组合物及PA66树脂组合物的1号哑铃试验片浸渍于该润滑脂中。将其在140℃的高温槽内静置1500小时而使树脂哑铃劣化,通过拉伸试验(JISK7113)测定劣化后的拉伸强度。由试验前后的拉伸强度求出劣化后的拉伸强度保持率(%)。将结果示于表4。
[表4]
*)相当于アルケマ社制:リルサンHT的树脂母材
如观察表4所知道的那样,可知本发明的滚动轴承用部件,耐润滑脂劣化性也优异。
对形成本发明的滚动轴承用部件PPA树脂(相当于アルケマ社制リルサンHT的树脂母材)的制造方法的一个例子进行说明。在100L容积的反应器中,导入12.2kg的对苯二羧酸、12.65kg的癸二胺、10.15kg的11-氨基十一酸、10L的水、175g的链控制剂(硬脂酸)及1.4g的消泡剂(有机硅1000)。将该混合物加热至150℃,在5bar下维持2小时。接着,以达到270℃、20bar的方式减小压力而将混合物加热至270℃。花费2小时将压力降至大气压,除氮净化45分钟,由此得到PPA树脂(聚合物)。该PPA树脂在间甲苯酚中的特性粘度为1.27dl/g,275℃、2.16kg载荷下的熔体流动指数为3.0g/10min。另外,DSC(差示扫描热量仪、ISO11357标准、20℃/分)表示2次的加热中243℃和259℃下2个熔融峰。另外,DMA(动态粘弹性测定装置、干燥)下的Tanδ为约100℃。
产业上的可利用性
本发明的滚动轴承用部件,与使用通用的PA66树脂的情况相比较,伴随吸湿的尺寸、机械特性的变化小、即使吸湿后也具有充分的机械特性,因此可以作为在形成高湿度的环境下等以高速旋转来使用的滚动轴承的保持器、密封而合适地利用。
符号的说明
1保持器
2保持器本体
3保持爪
4凹处
5平坦部
6密封
7滚动轴承
8内圈
9外圈
10滚动体
11保持器
12密封
13润滑润滑脂
Claims (13)
1.一种滚动轴承用部件,其为由合成树脂的成型体构成的滚动轴承用部件,其特征在于,
所述合成树脂为使含有11-氨基十一酸或其衍生物、苯二羧酸或其衍生物、及二胺类的单体聚合而得到的苯二甲酰胺树脂。
2.如权利要求1所述的滚动轴承用部件,其特征在于,所述合成树脂为在所述苯二甲酰胺树脂中至少配合了纤维状增强材料的合成树脂组合物。
3.如权利要求2所述的滚动轴承用部件,其特征在于,所述纤维状增强材料为选自玻璃纤维及碳纤维的至少一种的纤维。
4.如权利要求2所述的滚动轴承用部件,其特征在于,所述纤维状增强材料的配合比例,相对于所述合成树脂组合物全体为10重量%以上、60重量%以下。
5.如权利要求1所述的滚动轴承用部件,其特征在于,所述苯二甲酰胺树脂含有作为放射性同位元素的碳14。
6.如权利要求1所述的滚动轴承用部件,其特征在于,所述滚动轴承用部件为所述合成树脂的注射成型体。
7.如权利要求1所述的滚动轴承用部件,其特征在于,所述滚动轴承用部件为在与含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂接触的环境下使用的部件。
8.一种滚动轴承,其具备:内圈及外圈,介于该内、外圈间的多个滚动体,保持该滚动体的保持器;其特征在于,
选自所述内圈、所述外圈、所述滚动体、及所述保持器的至少一个部件,为权利要求1所述的滚动轴承用部件。
9.如权利要求8所述的滚动轴承,其特征在于,所述滚动轴承用部件为保持器。
10.如权利要求9所述的滚动轴承,其特征在于,所述保持器为冠型保持器。
11.如权利要求8所述的滚动轴承,其特征在于,所述滚动轴承封入有含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂。
12.一种滚动轴承,其具备:内圈及外圈,介于该内、外圈间的多个滚动体,保持该滚动体的保持器,覆盖所述内、外圈间的间隙的开口的密封;其特征在于,
所述密封为权利要求1所述的滚动轴承用部件。
13.如权利要求12所述的滚动轴承,其特征在于,所述滚动轴承封入有含有硫系化合物或磷系化合物作为添加剂的润滑脂。
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