JP2004176774A - Rolling device - Google Patents

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JP2004176774A JP2002342051A JP2002342051A JP2004176774A JP 2004176774 A JP2004176774 A JP 2004176774A JP 2002342051 A JP2002342051 A JP 2002342051A JP 2002342051 A JP2002342051 A JP 2002342051A JP 2004176774 A JP2004176774 A JP 2004176774A
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calcium
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Masahiko Yamazaki
雅彦 山崎
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling device capable of providing excellent wear resistance and long service life even if the device is used under high-speed conditions. <P>SOLUTION: This angular ball bearing comprises an inner ring 1 and an outer ring 2 made of SUJ2 and balls 3 made of silicon nitride. A grease composition G containing calcium sulfonate complex as a thickener is sealed in the clearance part 5 of the angular ball bearing. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性に優れ長寿命な転動装置に係り、特に、工作機械主軸用高速軸受,鉄道車両主電動機用の軸受,自動車のターボチャージャー装置用の軸受等のような、転動体がセラミック製である転動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
転動体がセラミック製で内外輪が鋼製であるハイブリッド軸受に用いるグリース組成物としては、酸化チタン粉末を含有するものが知られており、このようなグリース組成物が封入されたハイブリッド軸受は耐摩耗性が優れている(米国特許第5741762号明細書を参照)。
また、工作機械等の高速回転主軸には、バリウムコンプレックス石けんを増ちょう剤としエステル油を基油としたグリース組成物が広く使用されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−35963号公報
【特許文献2】
特開平11−131086号公報
【特許文献3】
特公平5−8760号公報
【特許文献4】
特開平10−2338号公報
【特許文献5】
米国特許第5741762号明細書
【特許文献6】
特開昭63−88321号公報
【特許文献7】
特許第2728181号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、米国特許第5741762号明細書に記載のグリース組成物のように、通常のグリース組成物に無機系の粉末を分散させただけのものは、保管中又は長期にわたる使用において前記粉末が凝集を起こすため、初期の耐摩耗性が持続しない場合が多い。
【0005】
また、バリウムコンプレックス石けんを増ちょう剤とする前述のグリース組成物は、バリウムが環境負荷物質とされているため、使用が好まれない場合があった。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、耐摩耗性に優れ長寿命な転動装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記内方部材と前記外方部材との間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に封入されたグリース組成物と、を備える転動装置において、前記内方部材及び前記外方部材は鋼製であり、前記転動体はセラミック製であるとともに、前記グリース組成物はカルシウムスルフォネートコンプレックスを増ちょう剤として含有することを特徴とする。
【0007】
カルシウムスルフォネートコンプレックスは、粒径0.2〜0.5μmの微細な炭酸カルシウムを核とし、この核のまわりにカルシウムスルフォネート(例えば、アルキルスルホン酸カルシウム)が密に吸着した構造を有していると考えられている。
このようなカルシウムスルフォネートコンプレックスの特徴は、軌道面と転動体との直接的な接触を抑制して耐久性を向上させる作用を有している点である。このような作用は、スルフォネートが金属表面に対する優れた吸着力を有していることに起因している。
【0008】
また、軌道面と転動体との間に過大な荷重が負荷されてグリース組成物の潤滑膜が破断された場合には、核となっている炭酸カルシウムが固体潤滑剤として作用して、焼き付き及びかじりを抑制する効果を有している。
さらに、通常の増ちょう剤(石けん系,ウレア系,無機系)では、セラミック表面への吸着はほとんど期待できないが、カルシウムスルフォネートコンプレックスは極性の強い増ちょう剤であるためセラミック表面にも若干吸着する。そのため、いわゆるダンパー効果が発揮されるので、ハイブリッド軸受に対しても耐久性を向上させる作用を有する。
【0009】
さらにまた、このダンパー効果に加えて、前述のように炭酸カルシウムが固体潤滑剤として作用する。しかも、核となる炭酸カルシウムはスルフォネートの吸着により凝集を起こしておらず、さらに、固体潤滑膜として好適な粒径(0.2〜0.5μm)であることから、ハイブリッド軸受に対して優れた潤滑効果を付与する。
【0010】
さらに、炭酸カルシウムとセラミック表面との吸着作用、及び、炭酸カルシウムと金属表面との吸着作用が、上記作用に加えて相互作用として働いて、潤滑効果をさらに向上させる。
なお、特公平5−8760号公報,特開平11−35963号公報,特開平11−131086号公報等に、カルシウムスルホネートコンプレックスの製造方法が記載されている。
【0011】
また、本発明に係る請求項2の転動装置は、請求項1に記載の転動装置において、前記グリース組成物を構成する基油の40℃における動粘度は10〜60mm/sであり、前記基油の50質量%以上は合成炭化水素油であることを特徴とする。
動粘度が10mm/s未満であると、摺動部分に形成される油膜の厚さが不十分となるおそれがある。一方、60mm/s超過であると、トルクが大きくなるので高速駆動時の発熱が大きくなる。油膜の厚さとトルクとのバランスを考えると、基油の40℃における動粘度は15〜35mm/sであることがより好ましい。
【0012】
また、合成炭化水素油は分子構造中に酸素を含まないので、酸化が進行しにくい性質を有している。基油の酸化が進行しにくければ転動装置の潤滑が長期にわたって安定して行われるので、転動装置の耐摩耗性,耐久性が優れたものとなる。よって、高速駆動され発熱が大きい転動装置においては、基油に合成炭化水素油を用いることが好ましい。高速条件下における耐摩耗性,耐久性を十分なものとするためには、基油全体における合成炭化水素油の比率は50質量%以上であることが好ましい。
【0013】
さらに、本発明に係る請求項3の転動装置は、請求項1又は請求項2に記載の転動装置において、前記転動体は窒化ケイ素製であり、前記グリース組成物の封入量は前記空隙部の容積の10〜20体積%であるとともに、高速回転用の転がり軸受であることを特徴とする。
工作機械用主軸等に使用される高速回転用の転がり軸受においては、種々のセラミックの中でも窒化ケイ素で転動体が構成されていることが好ましい。
【0014】
また、高速回転時にはグリース組成物は軸受空間(前記空隙部)内で流動するとともに、遠心力により外方に押される。このとき、グリース組成物の封入量が少ないと、遠心力により外方に押されたグリース組成物がシールの側面,保持器の外面,又は外輪の近傍に保持されて、内輪の軌道面と転動体との接触部分に十分に供給されないおそれがある。その結果、内輪側において潤滑不良が生じるおそれがある。
【0015】
このような問題が生じにくくするためには、グリース組成物の封入量は、軸受空間の容積の10体積%以上とすることが好ましい。ただし、グリース組成物の封入量が多すぎると、グリース組成物の撹拌抵抗による発熱が大きくなるので、軸受空間の容積の20体積%以下とすることが好ましい。
なお、本発明は、種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受,ボールねじ,リニアガイド装置,直動ベアリング等である。
【0016】
また、本発明における前記内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、前記外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。
【0017】
さらに、本発明における高速条件とは、転動装置が転がり軸受の場合は、PCD(dm=(軸受内径+軸受外径)/2)と回転速度(n)との積で表されるdm・n値が30万以上であることを意味する。そして、他種の転動装置の場合は、内方部材と外方部材との間の相対速度が、転がり軸受のdm・n値30万に対応する速度以上であることを意味する。
【0018】
以下に、本発明のグリース組成物を構成する各成分について説明する。
〔カルシウムスルフォネートコンプレックスについて〕
本発明において増ちょう剤として使用されるカルシウムスルフォネートコンプレックスの一例としては、カルシウムスルフォネートを必須成分とし、これに(a)炭酸カルシウム、(b)カルシウムジベヘネート,カルシウムジステアレート,カルシウムジヒドロキシステアレート等の高級脂肪酸カルシウム塩、(c)酢酸カルシウム等の低級脂肪酸カルシウム塩、(d)ホウ酸カルシウム、などから選択されるカルシウム塩(カルシウム石けん)を組み合わせたものがあげられる。
【0019】
特に、カルシウムスルフォネート及び炭酸カルシウムを必須成分とし、これらにカルシウムジベヘネート,カルシウムジステアレート,カルシウムジヒドロキシステアレート,ホウ酸カルシウム,及び酢酸カルシウムのうち2種以上を配合したものが好ましい。
前記カルシウムスルフォネートは、増ちょう効果の点から、塩基価が50〜500mgKOH/gであることが好ましく、300〜500mgKOH/gの高塩基性であることがより好ましい。
【0020】
このようなカルシウムスルフォネートの含有量は、グリース組成物全体の8〜35質量%であることが好ましい。8質量%未満であるとグリース組成物が軟らかくなりすぎて、35質量%超過であると硬くなりすぎる。高速条件での使用を考えると、13〜28質量%であることがより好ましい。
なお、本発明の目的を損なわない程度の量であれば、金属石けん,金属複合石けん,ウレア化合物等、他種の増ちょう剤を併用してもよい。
【0021】
また、カルシウムスルフォネートコンプレックスは、別途合成したものを基油に分散させてもよいし、基油中で合成することによって基油に分散させてもよい。ただし、後者の方法の方が、基油中に増ちょう剤を良好に分散させやすいので、工業的に製造する場合には有利である。
〔基油について〕
本発明においては、グリース組成物の基油の種類は特に限定されるものではなく、グリース組成物の基油として一般的に使用されている油であれば問題なく使用することが可能である。例えば、鉱油系潤滑油,合成油系潤滑油,及び天然油系潤滑油等があげられる。ただし、分子構造中に酸素を含まない方が酸化が進行しにくいという前記理由により、後述する合成炭化水素油が最も好ましい。
【0022】
鉱油系潤滑油としては、パラフィン系鉱物油,ナフテン系鉱物油,及びそれらの混合油等があげられ、これらは減圧蒸留,油剤脱れき,溶剤抽出,水素化分解,溶剤脱ろう,硫酸洗浄,白土精製,水素化精製等のうち少なくとも1つにより精製して用いてもよい。
また、合成油系潤滑油としては、合成炭化水素油(脂肪族系,芳香族系),エステル油,及びエーテル油等があげられる。
【0023】
脂肪族系の合成炭化水素油としては、ノルマルパラフィン,イソパラフィン,ポリブテン,ポリイソブチレン,1−デセンオリゴマー,1−デセンとエチレンとのコオリゴマー等のポリα−オレフィン又はその水素化物などがあげられ、芳香族系の合成炭化水素油としては、モノアルキルベンゼン,ジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、モノアルキルナフタレン,ジアルキルナフタレン,ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレンなどがあげられる。
【0024】
エステル油としては、ジブチルセバケート,ジ−2−エチルヘキシルセバケート,ジオクチルアジペート,ジイソデシルアジペート,ジトリデシルアジペート,ジトリデシルグルタレート,メチルアセチルシノレート等のジエステル油、トリオクチルトリメリテート,トリデシルトリメリテート,テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油、トリメチロールプロパンカプリレート,トリメチロールプロパンペラルゴネート,ペンタエリスリトール−2−エチルヘキサノエート,ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル油、一塩基酸及び二塩基酸の混合脂肪酸と多価アルコールとのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油などがあげられる。
【0025】
エーテル油としては、ポリエチレングリコール,ポリプロピレングリコール,ポリエチレングリコールモノエーテル,ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、モノアルキルトリフェニルエーテル,アルキルジフェニルエーテル,ジアルキルジフェニルエーテル,テトラフェニルエーテル,ペンタフェニルエーテル,モノアルキルテトラフェニルエーテル,ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油などがあげられる。
【0026】
上記以外の合成油系潤滑油としては、トリクレジルフォスフェート,シリコーン油,パーフルオロアルキルエーテル油などがあげられる。
また、天然油系潤滑油としては、牛脂,豚脂,大豆油,菜種油,米ぬか油,ヤシ油,パーム油,パーム核油等の油脂系油又はその水素化物などがあげられる。
これらの基油は、単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
【0027】
〔添加剤について〕
グリース組成物には、各種性能をさらに向上させるため、所望により種々の添加剤を混合してもよい。例えば、酸化防止剤,防錆剤,極圧剤,油性向上剤,金属不活性化剤など、グリース組成物に一般的に使用される添加剤を、単独又は2種以上混合して用いることができる。
【0028】
酸化防止剤としては、例えば、アミン系,フェノール系,硫黄系,ジチオリン酸亜鉛等があげられる。
アミン系酸化防止剤の具体例としては、フェニル−1−ナフチルアミン,フェニル−2−ナフチルアミン,ジフェニルアミン,フェニレンジアミン,オレイルアミドアミン,フェノチアジン等があげられる。
【0029】
また、フェノール系酸化防止剤の具体例としては、p−t−ブチル−フェニルサリシレート、2,6−ジ−t−ブチル−p−フェニルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−オクチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−6−t−ブチル−m−クレゾール、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、n−オクタデシル−β−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、2−n−オクチル−チオ−4,6−ジ(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチル)フェノキシ−1,3,5−トリアジン、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のヒンダードフェノールなどがあげられる。
【0030】
防錆剤としては、例えば、石油スルフォン酸,有機系スルフォン酸金属塩,エステル類等があげられる。
有機系スルフォン酸金属塩の具体例としては、ジノニルナフタレンスルホン酸や重質アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩(カルシウムスルフォネート,バリウムスルフォネート,ナトリウムスルフォネートなど)等があげられる。
【0031】
また、エステル類の具体例としては、多塩基カルボン酸及び多価アルコールの部分エステルであるソルビタンモノラウレート,ソルビタントリステアレート,ソルビタンモノオレエート,ソルビタントリオレエート等のソルビタンエステル類や、ポリオキシエチレンラウレート,ポリオキシエチレンオレエート,ポリオキシエチレンステアレート等のアルキルエステル類などがあげられる。
【0032】
油性向上剤としては、例えば、オレイン酸,ステアリン酸等の脂肪酸、ラウリルアルコール,オレイルアルコール等のアルコール、ステアリルアミン,セチルアミン等のアミン、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル、及び動植物油等があげられる。
さらに、リン系,ジチオリン酸亜鉛,有機モリブデン等の極圧剤や、ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤などが使用される。
なお、これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【0033】
【発明の実施の形態】
本発明に係る転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係る転動装置の一実施形態であるアンギュラ玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。
このアンギュラ玉軸受(内径65mm,外径100mm,幅18mm)は、SUJ2製の内輪1及び外輪2と、内輪1と外輪2との間に転動自在に配設された窒化ケイ素製の玉3の複数と、複数の玉3を保持する保持器4と、で構成されている。また、内輪1と外輪2との間に形成され玉3が配設された空隙部(軸受空間)5には2.3g(空隙部5の容積の15体積%)のグリース組成物Gが封入されている。そして、このようなグリース組成物Gにより、前記両輪1,2の軌道面と玉3との接触面が潤滑されている。
【0034】
このグリース組成物Gは、カルシウムスルフォネートコンプレックスを増ちょう剤として含有しており、40℃における動粘度が10〜60mm/sである合成炭化水素油を基油として含有している。増ちょう剤の含有量はグリース組成物全体の8〜35質量%であり、グリース組成物Gの混和ちょう度は280である。
【0035】
このようなアンギュラ玉軸受は、カルシウムスルフォネートコンプレックスを増ちょう剤とするグリース組成物Gが封入されているので、高速回転で使用されても耐摩耗性に優れ長寿命である。
なお、内輪1及び外輪2は、マルテンサイトステンレス鋼SUS440C,肌焼鋼SCr420,高温用軸受鋼M−50等で構成してもよい。また、玉3はジルコニア,アルミナ等の他のセラミックで構成してもよい。
次に、表1に示すような組成のグリース組成物を用意した。
【0036】
【表1】

Figure 2004176774
【0037】
実施例1のグリース組成物は、カルシウムスルフォネートコンプレックス(増ちょう剤),合成炭化水素油(基油),及びフェノール系酸化防止剤(添加剤)で構成されている。
【0038】
また、実施例2のグリース組成物は、カルシウムスルフォネートコンプレックス(増ちょう剤),合成炭化水素油とエステル油の混合油(基油),及びフェノール系酸化防止剤(添加剤)で構成されている。
ここで、実施例1,2のグリース組成物の製造方法について説明する。まず、塩基価300mgKOH/gの高塩基性カルシウムスルフォネートとメタノールとを基油に添加し、撹拌して均一に混合した。この混合物を80〜95℃に加温してメタノールを揮発させて除去し、基油中に炭酸カルシウムがコロイド状に分散した混合物を得た。次に、ホウ酸,酢酸,ベヘン酸,ステアリン酸を添加して攪拌し、さらに水酸化カルシウム水溶液を添加して十分に攪拌した。この混合物を150℃で30分間保持して、ミセル構造の成長、すなわち結晶構造の均一化を行った。そして、徐冷しながら添加剤を添加し、室温まで冷却後に三段ロールミルで処理してグリース組成物を得た。
【0039】
また、比較例1のグリース組成物は市販品(NOKクリューバ社製のNBU15)であり、バリウムコンプレックス(増ちょう剤)とエステル油(基油)とを含有している(組成比は不明である)。このグリース組成物は、窒化ケイ素製の転動体と鋼製の内外輪とを有し工作機械の主軸において高速回転で用いられる軸受に、よく使用される。
【0040】
さらに、比較例2のグリース組成物は、比較例1のグリース組成物に平均粒径が0.18μmのアナタース型酸化チタンを3質量%添加して、三本ロールミルで均一に仕上げたものである。
さらに、比較例3のグリース組成物は、ウレア化合物(増ちょう剤),合成炭化水素油とエステル油の混合油(基油),及びフェノール系酸化防止剤(添加剤)で構成されている。このウレア化合物は、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとを基油中で反00応させたものである。
【0041】
これら5種のグリース組成物(実施例1,2及び比較例1〜3)の混和ちょう度を、JIS K2220に従って測定した。その結果を表1に併せて示す。
また、実施例1及び比較例3のグリース組成物については、四球式摩擦摩耗試験を行った。3個の試験球(玉軸受用のSUJ2製鋼球で、直径は1/2インチである)を相互に接するように正三角形状に配置して固定し、その中心に形成された凹部に1個の試験球を載置した。そして、評価対象であるグリース組成物をすべての試験球に塗布した後、荷重(392N)を負荷した状態で前述の載置した試験球を一定の回転速度(1800min−1)で回転させた。なお、試験温度は75℃とし、回転させる試験球の材質はSUJ2又は窒化ケイ素とした。
【0042】
1時間回転させたら、固定されたSUJ2製の試験球に生じた摩耗痕を観察し、その摩耗痕の平均径の大きさによってグリース組成物の潤滑性能(耐摩耗性)を評価した。結果を表2に示す。
【0043】
【表2】
Figure 2004176774
【0044】
回転させる試験球の材質が窒化ケイ素で、固定された試験球の材質と異なる場合は、実施例1のグリース組成物は比較例3のグリース組成物と比べて、摩耗痕が小さく耐摩耗性が優れていた。ただし、回転させる試験球の材質がSUJ2で、固定された試験球の材質と同一である場合は、両グリース組成物の耐摩耗性はほとんど同程度であった。つまり、実施例1のグリース組成物は、セラミックと鋼という異種材料の組み合わせに対して特異的な効果を有することが分かる。
【0045】
次に、表1の5種のグリース組成物を封入した転がり軸受を用意して、それらの耐久性を2つの耐久性試験によって評価した。
まず、第1の耐久性試験の方法について説明する。
図1のアンギュラ玉軸受と同様の構成の試験軸受20(各グリース組成物が封入してある)を、図2に示すような軸受耐久性試験機に装着した。この軸受耐久性試験機は、背面組み合わせに配設した2つの試験軸受20,20が図示しないモータ及び変速機を介して回転駆動される主軸10を支承するスピンドル構造を有している。
【0046】
また、軸受耐久性試験機の本体24の軸方向の略中央部であって両試験軸受20,20の中間位置には、潤滑剤供給のための径方向に延びる貫通孔が設けられており、この貫通孔にオイルエアノズル21が挿入されている。このオイルエアノズル21は、グリースニップルと置き換え可能な構造となっている。また、軸受耐久性試験機の本体24には、試験軸受20の設定空間内の空気を排気するための排気路23が設けられている。さらに、軸受耐久性試験機の本体24には、熱電対25がその検知部を試験軸受20の外輪20aに当接させて設置されている。
【0047】
雰囲気温度20℃,予圧98N,dmn140万の条件にて試験軸受20を回転させ、焼き付きに至るまでの時間を測定し、その時間で軸受の耐久性を評価した。評価結果を、「軸受の耐久性A」として表1に併せて示す。なお、表1に示した軸受の耐久性Aの数値は、比較例1の耐久性を1.0とした場合の相対値で示してある。
【0048】
続いて、第2の耐久性試験の方法について説明する。
呼び番号608の深溝玉軸受(内径8mm,外径22mm,幅7mm)を用意し、グリース組成物80mg(軸受空間容積の12体積%)を内部に封入した。なお、この玉軸受は、内輪及び外輪がSUJ2製で、玉が窒化ケイ素製である。また、樹脂製の保持器と非接触式のゴムシールとを備えている。
【0049】
この玉軸受を、雰囲気温度85℃,予圧98N,回転速度50000min−1の条件にて300時間回転させ、軌道面の表面状態を観察した。そして、前記表面状態の粗さの程度によって、軸受の耐久性を評価した。
評価結果を、「軸受の耐久性B」として表1に併せて示す。なお、表1に示した記号の意味は以下の通りである。◎は、薄い走行跡しか残っておらず耐久性が非常に優れていることを示す。○は、濃い走行跡が残っているが耐久性は十分に優れていることを示す。△は、軌道面が若干荒れており耐久性に問題があることを示す。×は、軌道面が荒れており耐久性が不良であることを示す。
【0050】
2つの耐久性試験の結果から、実施例1,2のグリース組成物は比較例1〜3のグリース組成物と比べて、高速回転で使用される軸受の耐久性を優れたものとする効果が高いことが分かる。
なお、比較例2のグリース組成物には酸化チタンの微粉末が添加されているため、酸化チタンが固体潤滑剤として作用して比較例1の場合よりも優れた耐久性を示すことが考えられたが、逆に比較例1の場合よりも耐久性が劣っていた。これは、炭酸カルシウムはスルフォネートの吸着によって凝集を起こさないため固体潤滑剤として作用するが、酸化チタンは凝集して異物として作用することが原因であると考えられる。
【0051】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、本実施形態においては、転動装置の例としてアンギュラ玉軸受や深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、自動調心玉軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【0052】
また、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ,リニアガイド装置,直動ベアリング等である。
【0053】
【発明の効果】
以上のように、本発明の転動装置は、カルシウムスルフォネートコンプレックスを増ちょう剤として含有するグリース組成物が封入されているので、耐摩耗性に優れ長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る転動装置の一実施形態であるアンギュラ玉軸受の構成を示す部分縦断面図である。
【図2】軸受耐久性試験機の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 内輪
2 外輪
3 玉
5 空隙部
G グリース組成物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling device having excellent wear resistance and a long life, and particularly to a rolling element such as a high-speed bearing for a main shaft of a machine tool, a bearing for a main motor of a railway vehicle, a bearing for a turbocharger device of an automobile, and the like. Is a rolling device made of ceramic.
[0002]
[Prior art]
As a grease composition used for a hybrid bearing in which the rolling elements are made of ceramic and the inner and outer rings are made of steel, those containing titanium oxide powder are known, and hybrid bearings in which such a grease composition is sealed are resistant to use. Excellent abrasion (see US Pat. No. 5,741,762).
Grease compositions using barium complex soap as a thickener and ester oil as a base oil are widely used for high-speed rotating spindles of machine tools and the like.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-35963 [Patent Document 2]
JP-A-11-131086 [Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 5-8760 [Patent Document 4]
JP-A-10-2338 [Patent Document 5]
US Pat. No. 5,741,762 [Patent Document 6]
JP-A-63-88321 [Patent Document 7]
Japanese Patent No. 2728181
[Problems to be solved by the invention]
However, as in the grease composition described in U.S. Pat. No. 5,741,762, those obtained by simply dispersing an inorganic powder in a normal grease composition may cause the powder to agglomerate during storage or during long-term use. Therefore, the initial wear resistance often does not last.
[0005]
In addition, the above-mentioned grease composition using barium complex soap as a thickener was not preferred in some cases because barium was regarded as an environmentally hazardous substance.
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a rolling device having excellent wear resistance and long life.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention has the following configuration. That is, the rolling device according to claim 1 of the present invention has an inner member having a raceway surface on an outer surface, and a raceway surface facing the raceway surface of the inner member, and is disposed outside the inner member. Outer member, a plurality of rolling elements disposed rotatably between the two raceway surfaces, and the rolling element formed between the inner member and the outer member. A grease composition sealed in a void portion, wherein the inner member and the outer member are made of steel, the rolling elements are made of ceramic, and the grease composition is made of calcium sulfite. It is characterized by containing a phonate complex as a thickener.
[0007]
The calcium sulfonate complex has a structure in which fine calcium carbonate having a particle size of 0.2 to 0.5 μm is a core, and calcium sulfonate (for example, calcium alkyl sulfonate) is closely adsorbed around the core. Is believed to be.
The feature of such a calcium sulfonate complex is that it has an action of suppressing direct contact between the raceway surface and the rolling element and improving durability. Such an action is due to the fact that the sulfonate has an excellent adsorptive power on the metal surface.
[0008]
Further, when an excessive load is applied between the raceway surface and the rolling elements and the lubricating film of the grease composition is broken, the calcium carbonate serving as a core acts as a solid lubricant, causing seizure and It has the effect of suppressing galling.
In addition, although ordinary thickeners (soap, urea, and inorganic) can hardly be expected to adsorb to the ceramic surface, calcium sulfonate complex is a strong polar thickener, so it may be slightly applied to the ceramic surface. Adsorb. For this reason, a so-called damper effect is exhibited, which has the effect of improving the durability of the hybrid bearing.
[0009]
Furthermore, in addition to the damper effect, calcium carbonate acts as a solid lubricant as described above. In addition, calcium carbonate serving as a nucleus does not cause aggregation due to sulfonate adsorption, and has a particle size (0.2 to 0.5 μm) suitable for a solid lubricating film. Provides a lubricating effect.
[0010]
Further, the adsorbing action between calcium carbonate and the ceramic surface and the adsorbing action between calcium carbonate and the metal surface work as an interaction in addition to the above-mentioned action, thereby further improving the lubricating effect.
In addition, Japanese Patent Publication No. 5-8760, JP-A-11-35963, JP-A-11-131086 and the like describe a method for producing a calcium sulfonate complex.
[0011]
In the rolling device according to claim 2 of the present invention, in the rolling device according to claim 1, the kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil constituting the grease composition is 10 to 60 mm 2 / s. , Characterized in that at least 50% by mass of the base oil is a synthetic hydrocarbon oil.
When the kinematic viscosity is less than 10 mm 2 / s, the thickness of the oil film formed on the sliding portion may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 60 mm 2 / s, the torque increases, so that heat generation during high-speed driving increases. Considering the balance between the thickness of the oil film and the torque, the kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil is more preferably 15 to 35 mm 2 / s.
[0012]
In addition, since the synthetic hydrocarbon oil does not contain oxygen in the molecular structure, it has a property that oxidation hardly proceeds. If the oxidation of the base oil does not progress easily, the lubrication of the rolling device is stably performed for a long period of time, so that the abrasion resistance and durability of the rolling device are excellent. Therefore, in a rolling device that is driven at a high speed and generates a large amount of heat, it is preferable to use a synthetic hydrocarbon oil as the base oil. In order to ensure sufficient abrasion resistance and durability under high-speed conditions, the ratio of the synthetic hydrocarbon oil in the entire base oil is preferably 50% by mass or more.
[0013]
Furthermore, in the rolling device according to claim 3 of the present invention, in the rolling device according to claim 1 or 2, the rolling element is made of silicon nitride, and the amount of the grease composition charged is the gap. The rolling bearing for high-speed rotation is 10 to 20% by volume of the volume of the portion.
In a high-speed rolling bearing used for a machine tool main shaft or the like, it is preferable that a rolling element is formed of silicon nitride among various ceramics.
[0014]
In addition, at the time of high-speed rotation, the grease composition flows in the bearing space (the gap) and is pushed outward by centrifugal force. At this time, if the amount of the grease composition charged is small, the grease composition pushed outward by the centrifugal force is held on the side surface of the seal, the outer surface of the cage, or near the outer ring, and rolls with the raceway surface of the inner ring. There is a possibility that the power is not sufficiently supplied to the contact portion with the moving body. As a result, poor lubrication may occur on the inner ring side.
[0015]
In order to make such a problem unlikely to occur, the amount of the grease composition to be filled is preferably 10% by volume or more of the volume of the bearing space. However, if the amount of the grease composition is too large, the heat generated by the stirring resistance of the grease composition increases, so that the volume of the bearing space is preferably 20% by volume or less.
The present invention can be applied to various rolling devices. For example, there are a rolling bearing, a ball screw, a linear guide device, a linear motion bearing, and the like.
[0016]
In the present invention, the inner member is an inner ring when the rolling device is a rolling bearing, a screw shaft when the ball screw is the same, a guide rail when the linear guide device is the same, a linear motion bearing. In this case, each axis means. The outer member is an outer ring when the rolling device is a rolling bearing, a nut when the ball screw is the same, a slider when the linear guide device is the same, and an outer cylinder when the linear bearing is the same. Respectively.
[0017]
Furthermore, the high-speed condition in the present invention means that, when the rolling device is a rolling bearing, dm · expressed as a product of PCD (dm = (bearing inner diameter + bearing outer diameter) / 2) and rotation speed (n). It means that the n value is 300,000 or more. In the case of other types of rolling devices, this means that the relative speed between the inner member and the outer member is equal to or higher than the speed corresponding to the dm · n value of the rolling bearing of 300,000.
[0018]
Hereinafter, each component constituting the grease composition of the present invention will be described.
[About calcium sulfonate complex]
Examples of the calcium sulfonate complex used as a thickener in the present invention include calcium sulfonate as an essential component, and (a) calcium carbonate, (b) calcium dibehenate, calcium distearate, Examples thereof include a combination of a calcium salt (calcium soap) selected from calcium salts of higher fatty acids such as calcium dihydroxystearate, (c) calcium salts of lower fatty acids such as calcium acetate, and (d) calcium borate.
[0019]
In particular, it is preferable to use calcium sulfonate and calcium carbonate as essential components, and to blend two or more of calcium dibehenate, calcium distearate, calcium dihydroxystearate, calcium borate, and calcium acetate.
The calcium sulfonate preferably has a base number of 50 to 500 mgKOH / g, more preferably 300 to 500 mgKOH / g, from the viewpoint of a thickening effect.
[0020]
The content of such calcium sulfonate is preferably from 8 to 35% by mass of the entire grease composition. If it is less than 8% by mass, the grease composition becomes too soft, and if it exceeds 35% by mass, it becomes too hard. Considering use under high-speed conditions, the content is more preferably 13 to 28% by mass.
It should be noted that other thickeners such as metal soaps, metal complex soaps, urea compounds and the like may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired.
[0021]
The calcium sulfonate complex may be separately synthesized and dispersed in the base oil, or may be synthesized in the base oil and dispersed in the base oil. However, the latter method is advantageous in the case of industrial production because the thickener is easily dispersed well in the base oil.
[About base oil]
In the present invention, the type of the base oil of the grease composition is not particularly limited, and any oil generally used as the base oil of the grease composition can be used without any problem. For example, a mineral oil-based lubricating oil, a synthetic oil-based lubricating oil, a natural oil-based lubricating oil and the like can be mentioned. However, the above-mentioned synthetic hydrocarbon oil is most preferable because the oxidation does not easily proceed when oxygen is not included in the molecular structure.
[0022]
Mineral oil-based lubricating oils include paraffinic mineral oils, naphthenic mineral oils, and mixed oils thereof. These are vacuum distillation, oil removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, sulfuric acid washing, It may be used after being refined by at least one of clay refining, hydrorefining and the like.
Examples of the synthetic oil-based lubricating oil include synthetic hydrocarbon oils (aliphatic and aromatic oils), ester oils, and ether oils.
[0023]
Examples of the aliphatic synthetic hydrocarbon oil include poly-α-olefins such as normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, and co-oligomer of 1-decene and ethylene, and hydrides thereof. Examples of the aromatic synthetic hydrocarbon oil include alkyl benzene such as monoalkyl benzene and dialkyl benzene, and alkyl naphthalene such as monoalkyl naphthalene, dialkyl naphthalene and polyalkyl naphthalene.
[0024]
Examples of ester oils include diester oils such as dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, ditridecyl glutarate, and methyl acetyl sinolate; trioctyl trimellitate; Aromatic ester oils such as melitate and tetraoctyl pyromellitate; polyol ester oils such as trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropaneperargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, and pentaerythritol pelargonate; monobasic acid And complex ester oils which are oligoesters of mixed fatty acids of dibasic acids and polyhydric alcohols.
[0025]
Examples of the ether oil include polyglycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monoether, and polypropylene glycol monoether, monoalkyl triphenyl ether, alkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, tetraphenyl ether, pentaphenyl ether, and monoalkyl tetraphenyl ether. And phenyl ether oils such as dialkyltetraphenyl ether.
[0026]
Other synthetic oil-based lubricating oils include tricresyl phosphate, silicone oil, perfluoroalkyl ether oil and the like.
Examples of natural oil-based lubricating oils include oils and fats such as beef tallow, lard, soybean oil, rapeseed oil, rice bran oil, coconut oil, palm oil, palm kernel oil, and hydrides thereof.
These base oils may be used alone or in an appropriate combination of two or more.
[0027]
[About additives]
In order to further improve various performances, various additives may be mixed with the grease composition as desired. For example, additives commonly used in grease compositions such as antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure agents, oiliness improvers, metal deactivators, etc. may be used alone or in combination of two or more. it can.
[0028]
Examples of the antioxidant include amine-based, phenol-based, sulfur-based, zinc dithiophosphate, and the like.
Specific examples of the amine-based antioxidant include phenyl-1-naphthylamine, phenyl-2-naphthylamine, diphenylamine, phenylenediamine, oleylamidoamine, phenothiazine and the like.
[0029]
Specific examples of the phenolic antioxidant include pt-butyl-phenyl salicylate, 2,6-di-t-butyl-p-phenylphenol, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6- t-octylphenol), 4,4'-butylidenebis-6-tert-butyl-m-cresol, tetrakis [methylene-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, n-octadecyl-β- (4′-hydroxy-3 ′, 5 '-Di-t-butylphenyl) propionate, 2-n-octyl-thio-4,6-di (4'-hydroxy-3', 5'-di-t-butyl) phenoxy-1,3,5- Triazine, 4,4 Hindered phenols such as' -thiobis (6-t-butyl-m-cresol) and 2- (2'-hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole; Can be
[0030]
Examples of the rust inhibitor include petroleum sulfonic acid, metal salts of organic sulfonic acids, esters and the like.
Specific examples of the organic metal sulfonate include metal salts of dinonylnaphthalenesulfonic acid and heavy alkylbenzenesulfonic acid (calcium sulfonate, barium sulfonate, sodium sulfonate, etc.).
[0031]
Specific examples of esters include sorbitan esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan tristearate, sorbitan monooleate, and sorbitan trioleate, which are partial esters of polybasic carboxylic acids and polyhydric alcohols; Examples include alkyl esters such as ethylene laurate, polyoxyethylene oleate, and polyoxyethylene stearate.
[0032]
Examples of the oiliness improver include fatty acids such as oleic acid and stearic acid, alcohols such as lauryl alcohol and oleyl alcohol, amines such as stearylamine and cetylamine, phosphate esters such as tricresyl phosphate, and animal and vegetable oils. .
Further, extreme pressure agents such as phosphorus, zinc dithiophosphate, and organic molybdenum, and metal deactivators such as benzotriazole are used.
In addition, the addition amount of these additives is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a rolling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing the structure of an angular contact ball bearing which is an embodiment of the rolling device according to the present invention.
The angular contact ball bearing (inner diameter 65 mm, outer diameter 100 mm, width 18 mm) is composed of an inner ring 1 and an outer ring 2 made of SUJ2 and a ball 3 made of silicon nitride which is arranged to be able to roll between the inner ring 1 and the outer ring 2. And a holder 4 for holding the plurality of balls 3. Further, 2.3 g (15% by volume of the volume of the gap 5) of the grease composition G is filled in the gap (bearing space) 5 formed between the inner ring 1 and the outer ring 2 and in which the balls 3 are disposed. Have been. The contact surface between the raceway surfaces of the two wheels 1 and 2 and the ball 3 is lubricated by such a grease composition G.
[0034]
The grease composition G contains a calcium sulfonate complex as a thickener, and contains a synthetic hydrocarbon oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 60 mm 2 / s as a base oil. The content of the thickener is 8 to 35% by mass of the entire grease composition, and the mixing consistency of the grease composition G is 280.
[0035]
Such an angular ball bearing has a grease composition G containing a calcium sulfonate complex as a thickener, and therefore has excellent wear resistance and a long life even when used at high speed.
The inner ring 1 and the outer ring 2 may be made of martensitic stainless steel SUS440C, case hardening steel SCr420, high-temperature bearing steel M-50, or the like. The balls 3 may be made of other ceramics such as zirconia and alumina.
Next, a grease composition having a composition as shown in Table 1 was prepared.
[0036]
[Table 1]
Figure 2004176774
[0037]
The grease composition of Example 1 is composed of a calcium sulfonate complex (thickener), a synthetic hydrocarbon oil (base oil), and a phenolic antioxidant (additive).
[0038]
The grease composition of Example 2 was composed of a calcium sulfonate complex (thickener), a mixed oil of a synthetic hydrocarbon oil and an ester oil (base oil), and a phenolic antioxidant (additive). ing.
Here, a method for producing the grease compositions of Examples 1 and 2 will be described. First, a highly basic calcium sulfonate having a base number of 300 mgKOH / g and methanol were added to a base oil, and the mixture was stirred and uniformly mixed. The mixture was heated to 80 to 95 ° C. to volatilize and remove the methanol to obtain a mixture in which calcium carbonate was colloidally dispersed in the base oil. Next, boric acid, acetic acid, behenic acid, and stearic acid were added and stirred, and an aqueous calcium hydroxide solution was further added and sufficiently stirred. The mixture was kept at 150 ° C. for 30 minutes to grow the micelle structure, that is, to make the crystal structure uniform. Then, additives were added while gradually cooling, and after cooling to room temperature, the mixture was treated with a three-stage roll mill to obtain a grease composition.
[0039]
The grease composition of Comparative Example 1 is a commercially available product (NBU15 manufactured by NOK Cruiba) and contains a barium complex (thickener) and an ester oil (base oil) (the composition ratio is unknown). ). This grease composition is often used for a bearing having a rolling element made of silicon nitride and inner and outer rings made of steel and used at a high speed on a main shaft of a machine tool.
[0040]
Furthermore, the grease composition of Comparative Example 2 was obtained by adding 3% by mass of anatase-type titanium oxide having an average particle size of 0.18 μm to the grease composition of Comparative Example 1, and finishing the mixture uniformly with a three-roll mill. .
Further, the grease composition of Comparative Example 3 was composed of a urea compound (thickener), a mixed oil of a synthetic hydrocarbon oil and an ester oil (base oil), and a phenolic antioxidant (additive). This urea compound is obtained by reacting 4,4'-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine in a base oil.
[0041]
The penetration consistency of these five grease compositions (Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3) was measured according to JIS K2220. The results are shown in Table 1.
The grease compositions of Example 1 and Comparative Example 3 were subjected to a four-ball friction and wear test. Three test balls (SUJ2 steel balls for ball bearings, having a diameter of 1/2 inch) are arranged and fixed in an equilateral triangle so as to be in contact with each other, and one test ball is formed in a recess formed at the center thereof. Was placed. Then, after applying the grease composition to be evaluated to all test balls, the test balls placed above were rotated at a constant rotation speed (1800 min -1 ) under a load (392 N). The test temperature was 75 ° C., and the material of the test sphere to be rotated was SUJ2 or silicon nitride.
[0042]
After rotating for 1 hour, wear marks formed on the fixed SUJ2 test ball were observed, and the lubricating performance (wear resistance) of the grease composition was evaluated based on the average diameter of the wear marks. Table 2 shows the results.
[0043]
[Table 2]
Figure 2004176774
[0044]
When the material of the test sphere to be rotated is silicon nitride and different from the material of the fixed test sphere, the grease composition of Example 1 has smaller wear marks and lower wear resistance than the grease composition of Comparative Example 3. It was excellent. However, when the material of the test ball to be rotated was SUJ2 and was the same as the material of the fixed test ball, the wear resistance of both grease compositions was almost the same. In other words, it can be seen that the grease composition of Example 1 has a specific effect on the combination of different materials such as ceramic and steel.
[0045]
Next, rolling bearings enclosing the five types of grease compositions in Table 1 were prepared, and their durability was evaluated by two durability tests.
First, the method of the first durability test will be described.
A test bearing 20 having the same configuration as the angular contact ball bearing of FIG. 1 (with each grease composition enclosed) was mounted on a bearing durability tester as shown in FIG. This bearing durability tester has a spindle structure in which two test bearings 20 arranged in a back-to-back combination support a main shaft 10 that is rotationally driven via a motor and a transmission (not shown).
[0046]
A radially extending through hole for supplying lubricant is provided at a substantially central portion in the axial direction of the main body 24 of the bearing durability tester and at an intermediate position between the two test bearings 20, 20. The oil air nozzle 21 is inserted into this through hole. The oil air nozzle 21 has a structure that can be replaced with a grease nipple. Further, the main body 24 of the bearing durability tester is provided with an exhaust passage 23 for exhausting air in a set space of the test bearing 20. Further, a thermocouple 25 is provided on the main body 24 of the bearing durability tester such that its detection portion is in contact with the outer ring 20 a of the test bearing 20.
[0047]
The test bearing 20 was rotated under the conditions of an ambient temperature of 20 ° C., a preload of 98 N, and a dmn of 1.4 million, and a time until seizure was measured, and the durability of the bearing was evaluated based on the time. The evaluation results are also shown in Table 1 as "Bearing durability A". In addition, the numerical value of the durability A of the bearing shown in Table 1 is shown as a relative value when the durability of Comparative Example 1 is set to 1.0.
[0048]
Subsequently, a method of the second durability test will be described.
A deep groove ball bearing having an identification number 608 (inner diameter 8 mm, outer diameter 22 mm, width 7 mm) was prepared, and 80 mg of a grease composition (12% by volume of the bearing space volume) was sealed therein. In this ball bearing, the inner and outer rings are made of SUJ2, and the balls are made of silicon nitride. In addition, a resin cage and a non-contact rubber seal are provided.
[0049]
This ball bearing was rotated for 300 hours under the conditions of an atmosphere temperature of 85 ° C., a preload of 98 N, and a rotation speed of 50,000 min −1 , and the surface condition of the raceway surface was observed. Then, the durability of the bearing was evaluated based on the degree of roughness of the surface state.
The evaluation results are also shown in Table 1 as "Bearing durability B". The meanings of the symbols shown in Table 1 are as follows. ◎ indicates that only a thin running trace remains and the durability is extremely excellent. ○ indicates that a strong running trace remains but the durability is sufficiently excellent. Δ indicates that the raceway surface is slightly rough and has a problem in durability. X indicates that the raceway surface is rough and the durability is poor.
[0050]
From the results of the two durability tests, the grease compositions of Examples 1 and 2 have an effect of improving the durability of the bearing used at high speed rotation as compared with the grease compositions of Comparative Examples 1 to 3. It turns out that it is high.
Since the fine powder of titanium oxide was added to the grease composition of Comparative Example 2, it is considered that the titanium oxide acts as a solid lubricant and exhibits better durability than that of Comparative Example 1. However, on the contrary, the durability was inferior to the case of Comparative Example 1. This is considered to be because calcium carbonate does not cause aggregation due to sulfonate adsorption and thus acts as a solid lubricant, but titanium oxide aggregates and acts as a foreign substance.
[0051]
Note that the present embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment.
For example, in the present embodiment, an angular ball bearing or a deep groove ball bearing has been described as an example of the rolling device. However, the present invention can be applied to various types of rolling bearings. For example, radial rolling bearings such as spherical roller bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and spherical roller bearings, and thrust rolling bearings such as thrust ball bearings and thrust roller bearings. is there.
[0052]
In addition, the present invention is not limited to rolling bearings, and can be applied to various types of rolling devices. For example, there are a ball screw, a linear guide device, a linear motion bearing, and the like.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, since the grease composition containing the calcium sulfonate complex as a thickener is enclosed in the rolling device of the present invention, it has excellent wear resistance and a long life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a configuration of an angular contact ball bearing which is an embodiment of a rolling device according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a bearing durability tester.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 2 Outer ring 3 Ball 5 Void G Grease composition

Claims (3)

外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記内方部材と前記外方部材との間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に封入されたグリース組成物と、を備える転動装置において、
前記内方部材及び前記外方部材は鋼製であり、前記転動体はセラミック製であるとともに、前記グリース組成物はカルシウムスルフォネートコンプレックスを増ちょう剤として含有することを特徴とする転動装置。
An inner member having a raceway surface on an outer surface, an outer member having a raceway surface facing the raceway surface of the inner member, and an outer member disposed outside the inner member, and rolling between the two raceway surfaces; A rolling device comprising: a plurality of rolling elements freely disposed; and a grease composition formed between the inner member and the outer member and sealed in a gap in which the rolling elements are disposed. In the device,
A rolling device, wherein the inner member and the outer member are made of steel, the rolling elements are made of ceramic, and the grease composition contains a calcium sulfonate complex as a thickener. .
前記グリース組成物を構成する基油の40℃における動粘度は10〜60mm/sであり、前記基油の50質量%以上は合成炭化水素油であることを特徴とする請求項1に記載の転動装置。Kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil constituting the grease composition is 10 to 60 mm 2 / s, according to claim 1, characterized in that more than 50 wt% of the base oil is a synthetic hydrocarbon oil Rolling device. 前記転動体は窒化ケイ素製であり、前記グリース組成物の封入量は前記空隙部の容積の10〜20体積%であるとともに、高速回転用の転がり軸受であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の転動装置。The rolling element is made of silicon nitride, the amount of the grease composition enclosed is 10 to 20% by volume of the volume of the gap, and the rolling element is a high-speed rolling bearing. The rolling device according to claim 2.
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