JP2006046373A - Rolling bearing - Google Patents

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豊寿 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing having an excellent lubricity enabling its operation over a long period even under no-lubrication condition in which a lubricant such as a lubricating oil and a grease is not used and under such an environment in which the rolling element is brought into contact with a corrosive liquid such as a water, an acid, and an alkali and less producing contamination of an external environment due to the leakage of the lubricant. <P>SOLUTION: In this rolling element 1, rolling elements 13 and second rolling elements 14 formed of a resin structure are installed between the raceway surface 11a of an inner ring 11 and the raceway surface 12a of an outer ring 12. The resin component of the resin structure as the material of the second rolling elements 14 is formed mainly of at least one of a resin formable by melting and having corrosive resistance and a fluororesin. Also, the ratio D<SB>P</SB>/D<SB>N</SB>of the diameter D<SB>P</SB>of the second rolling elements 14 to the diameter D<SB>N</SB>of the rolling elements 13 is 0.987 to 1.013, and the ratio N<SB>P</SB>/N<SB>N</SB>of the quantity N<SB>P</SB>of the second rolling elements 14 to the quantity N<SB>N</SB>of the rolling elements 13 is 0.375 or below. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は転がり軸受に関する。   The present invention relates to a rolling bearing.

一般に、転がり軸受の潤滑は、潤滑油やグリース等の潤滑剤を循環させたり、転がり軸受の内部に封入することによって行われている。例えば、特許文献1,2には、軸受内部空間に充填された潤滑剤により潤滑され、且つ、接触形シール部材やラビリンスシールによって水等の内部への侵入が防止された転がり軸受が開示されている。
また、上記とは異なる潤滑方法が採用された転がり軸受、すなわち、通常の転動体とともに組み込まれた樹脂組成物からなる転動体により潤滑される転がり軸受が、特許文献3に開示されている。この樹脂組成物からなる転動体は、内部に潤滑油が充填された中空孔を有しており、鋼製の転動体と交互に並んで内・外輪間に配されている。なお、樹脂の種類は、ポリアミド樹脂,フッ素樹脂,フェノール樹脂,ポリオキシメチレン,ポリカーボネート等があげられている。
In general, rolling bearings are lubricated by circulating a lubricant such as lubricating oil or grease, or by enclosing them inside a rolling bearing. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose rolling bearings that are lubricated by a lubricant filled in the bearing internal space and that are prevented from entering water or the like by contact-type seal members or labyrinth seals. Yes.
Further, Patent Document 3 discloses a rolling bearing in which a lubricating method different from the above is adopted, that is, a rolling bearing lubricated by a rolling element made of a resin composition incorporated together with a normal rolling element. The rolling elements made of this resin composition have hollow holes filled with lubricating oil, and are arranged between the inner and outer rings alternately with the steel rolling elements. Examples of the resin include polyamide resin, fluororesin, phenol resin, polyoxymethylene, polycarbonate, and the like.

さらに、軸受荷重を負荷する複数の負荷転動体と、軸受荷重を負荷しない1乃至複数の非負荷転動体とが内・外輪間に介在され、且つ、非負荷転動体が、自己潤滑性を有するフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)で形成された転がり軸受が、特許文献4に開示されている。
実開昭55−34002号公報 実開昭57−56218号公報 特公昭37−9104号公報 特開平7−145820号公報
Further, a plurality of loaded rolling elements that load the bearing load and one or more non-loaded rolling elements that do not load the bearing load are interposed between the inner and outer rings, and the non-loaded rolling elements have self-lubricating properties. A rolling bearing formed of a fluororesin (polytetrafluoroethylene or the like) is disclosed in Patent Document 4.
Japanese Utility Model Publication No. 55-34002 Japanese Utility Model Publication No. 57-56218 Japanese Patent Publication No. 37-9104 JP-A-7-145820

しかしながら、特許文献1,2の潤滑方法では、シールリップ部が軸受の回転に伴って摩耗するので、シールリップ部とこれに摺動する面との間に隙間が生じて、軸受内部に水等が侵入するおそれがあった。また、ラビリンスシールの場合も、ラビリンスシールの隙間空間から軸受内部に水等が侵入するおそれがあった。その結果、軸受内部の潤滑剤に軟化や劣化が生じて潤滑性が著しく低下するため、金属材料で構成された内輪,外輪,及び転動体が凝着して、異常な摩耗や焼付きが生じ、転がり軸受の寿命が極端に短くなるおそれがあった。   However, in the lubrication methods of Patent Documents 1 and 2, since the seal lip portion wears with the rotation of the bearing, a gap is generated between the seal lip portion and a surface sliding on the seal lip portion, and water or the like is generated inside the bearing. Could intrude. In the case of the labyrinth seal, water or the like may enter the bearing from the gap space of the labyrinth seal. As a result, the lubricant inside the bearing is softened and deteriorated, and the lubricity is significantly reduced, and the inner ring, outer ring, and rolling elements made of metal materials adhere to each other, causing abnormal wear and seizure. Further, the life of the rolling bearing may be extremely shortened.

また、前述のように潤滑剤が軟化すると軸受外部への漏出や飛散が著しく増加するため、転がり軸受の外部環境を汚染するおそれがあった。特に、半導体,液晶パネル,ハードディスク等の製造工程においては、ウエハ,ガラス基板,アルミ基板に潤滑剤等のゴミや不純物が付着すると、欠陥,短絡等の不良の原因となるため、潤滑油やグリース等の潤滑剤は使用できないという事情があった。   Further, as described above, when the lubricant is softened, leakage and scattering to the outside of the bearing are remarkably increased, which may contaminate the external environment of the rolling bearing. In particular, in the manufacturing process of semiconductors, liquid crystal panels, hard disks, etc., if dust or impurities such as lubricant adhere to wafers, glass substrates, and aluminum substrates, they can cause defects such as defects and short circuits. There was a circumstance that a lubricant such as

さらに、特許文献3の潤滑方法では、ポリアミド樹脂,ポリオキシメチレン,ポリカーボネートの耐熱性が不十分で変形が生じやすく、且つ、自己潤滑性も不十分であるため、中空孔に充填されている潤滑油が枯渇すると、著しい摩耗や界面滑りが発生して、転がり軸受が短寿命となるおそれがあった。また、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂は機械的強度が低く脆いので、転動体に欠けや局部破断が生じやすく、それにより摩耗や噛み込みが生じるに至り、転がり軸受が短寿命となるおそれがあった。さらに、フッ素樹脂は機械的強度が低いので、転動体に著しい摩耗,変形や噛み込みが生じやすく、転がり軸受が短寿命となるおそれがあった。   Further, in the lubrication method of Patent Document 3, since the heat resistance of the polyamide resin, polyoxymethylene, and polycarbonate is insufficient and is liable to be deformed, and the self-lubricating property is also insufficient, the lubrication filled in the hollow hole is performed. When the oil is depleted, there is a risk that significant wear and interfacial slip may occur, resulting in a short life of the rolling bearing. In addition, the phenolic resin, which is a thermosetting resin, has low mechanical strength and is brittle, so that the rolling element is likely to be chipped or locally broken, thereby causing wear and biting, which may shorten the life of the rolling bearing. there were. Furthermore, since the fluororesin has a low mechanical strength, the rolling elements are likely to be significantly worn, deformed and bitten, and the rolling bearing may have a short life.

さらに、特許文献4の潤滑方法では、自己潤滑性を有するフッ素樹脂の転着が好適に生じるような非負荷転動体の直径やフッ素樹脂の弾性率が開示されていないことから、非負荷転動体の直径やフッ素樹脂の弾性率によっては、転着が生じにくくなり、転がり軸受の寿命が短くなる場合があった。また、特許文献4の潤滑方法では、非負荷転動体の数が多すぎると、負荷転動体に負荷される荷重が大きくなりすぎて、負荷転動体と軌道面との間に焼付きが生じて、転がり軸受の寿命が短くなる場合があった。   Furthermore, the lubrication method of Patent Document 4 does not disclose the diameter of the unloaded rolling element or the elastic modulus of the fluororesin so that the transfer of the fluororesin having self-lubricating property is suitably generated. Depending on the diameter and the elastic modulus of the fluororesin, it is difficult for transfer to occur, and the life of the rolling bearing may be shortened. Further, in the lubrication method of Patent Document 4, if the number of unloaded rolling elements is too large, the load applied to the loaded rolling elements becomes too large, and seizure occurs between the loaded rolling elements and the raceway surface. In some cases, the life of the rolling bearing is shortened.

このような従来の転がり軸受では、潤滑油,グリース等の潤滑剤が使用されない無潤滑下や、水,酸,アルカリ等の腐食性を有する液体と接触する環境下(例えば、前記液体の蒸気や飛沫と接触する環境下や、前記液体中)において、長期間にわたって作動することは困難である。また、転がり軸受から外部に潤滑剤が漏出して、転がり軸受の外部環境を汚染するおそれもあった。   In such a conventional rolling bearing, no lubricant such as lubricating oil or grease is used, or in an environment in contact with a corrosive liquid such as water, acid or alkali (for example, the liquid vapor or It is difficult to operate over a long period of time in an environment where it is in contact with splashes or in the liquid. Further, there is a possibility that the lubricant leaks out from the rolling bearing and contaminates the external environment of the rolling bearing.

そこで、本発明は上記のような従来の転がり軸受が有する問題点を解決し、潤滑油,グリース等の潤滑剤が使用されない無潤滑下や、水,酸,アルカリ等の腐食性を有する液体と接触する環境下においても、長期間にわたって作動することが可能な優れた潤滑性を有し、且つ、潤滑剤の漏出による外部環境の汚染が生じにくい転がり軸受を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention solves the problems of the conventional rolling bearing as described above, and under non-lubricated conditions where lubricants such as lubricating oil and grease are not used, and with corrosive liquids such as water, acid, and alkali. It is an object of the present invention to provide a rolling bearing that has excellent lubricity capable of operating over a long period of time even in a contact environment and is less likely to cause contamination of the external environment due to leakage of the lubricant.

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の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪との間に前記転動体とともに配された樹脂組成物製の第二転動体と、を備え、前記第二転動体の直径DP と前記転動体の直径DN との比DP /DN が0.987以上1.013以下であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling bearing according to the first aspect of the present invention includes an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, and between the inner ring and the outer ring. wherein the second rolling elements made of arranged resin composition together with the rolling elements, comprising a ratio D P / D N between the diameter D N of the rolling element diameter D P of the second rolling elements to zero. It is characterized by being 987 or more and 1.013 or less.

樹脂組成物製の第二転動体が内・外輪の軌道面と摺動することにより、自己潤滑性に優れる樹脂組成物が第二転動体から軌道面に転着して潤滑が行われるので、転がり軸受は長期間にわたって作動することができる。また、潤滑油,グリース等の潤滑剤を用いなくても差し支えないので、潤滑剤の漏出による外部環境の汚染が生じにくい。
第二転動体の直径DP と転動体の直径DN との比DP /DN (以降は直径比DP /DN と記すこともある)が0.987未満であると、第二転動体と軌道面との摺動により第二転動体に作用する接触力が不十分となるため、樹脂組成物の軌道面への転着が不十分となり、転がり軸受の寿命が不十分となるおそれがある。一方、直径比DP /DN が1.013超過であると、第二転動体と軌道面との摺動により第二転動体に作用する接触力が過大となるため、第二転動体に摩耗や破損が生じて、転がり軸受の寿命が不十分となるおそれがある。
Since the second rolling element made of the resin composition slides on the raceway surfaces of the inner and outer rings, the resin composition having excellent self-lubricating property is transferred from the second rolling element to the raceway surface and lubrication is performed. Rolling bearings can operate over a long period of time. Further, since it is not necessary to use a lubricant such as lubricating oil or grease, the external environment is hardly contaminated by the leakage of the lubricant.
If the ratio D P / D N of the diameter D P of the second rolling element and the diameter D N of the rolling element (hereinafter also referred to as the diameter ratio D P / D N ) is less than 0.987, Since the contact force acting on the second rolling element becomes insufficient due to the sliding between the rolling element and the raceway surface, the resin composition is insufficiently transferred to the raceway surface and the life of the rolling bearing becomes insufficient. There is a fear. On the other hand, when the diameter ratio D P / D N is exceeded 1.013, the contact force acting on the second rolling elements by the sliding of the second rolling elements and the raceway surface is excessive, the second rolling elements Wear and damage may occur and the life of the rolling bearing may be insufficient.

また、本発明に係る請求項2の転がり軸受は、請求項1に記載の転がり軸受において、前記第二転動体の個数NP と前記転動体の個数NN との比NP /NN が0.375以下であることを特徴とする。
このような構成であれば、第二転動体が適度な荷重を支持することとなるので、前記接触力が適度に生じて、自己潤滑性に優れる樹脂組成物が第二転動体から軌道面に転着して潤滑が行われる。よって、本発明の転がり軸受は、長期間にわたって作動することができる。
The rolling bearing according to claim 2 of the present invention, in the rolling bearing according to claim 1, the ratio N P / N N between the number N N of the rolling element and the number N P of the second rolling elements are It is 0.375 or less.
With such a configuration, since the second rolling element supports an appropriate load, the contact force is appropriately generated, and the resin composition having excellent self-lubricity is transferred from the second rolling element to the raceway surface. It is transferred and lubricated. Therefore, the rolling bearing of the present invention can operate over a long period of time.

第二転動体の個数NP と転動体の個数NN との比NP /NN (以降は個数比NP /NN と記すこともある)が0.375超過であると、第二転動体が支持する荷重が過大となり、第二転動体と軌道面との摺動により第二転動体に作用する接触力が過大となるため、第二転動体に摩耗や破損が生じて、転がり軸受の寿命が不十分となるおそれがある。
さらに、本発明に係る請求項3の転がり軸受は、請求項1又は請求項2に記載の転がり軸受において、前記樹脂組成物の樹脂成分は、溶融成形が可能で且つ耐食性を有する樹脂、及び、フッ素樹脂の少なくとも一方を主成分とすることを特徴とする。
When (since sometimes, referred to as the number ratio N P / N N) ratio N P / N N between the number N N number N P and the rolling elements of the second rolling elements is 0.375 exceeded, the second Since the load supported by the rolling element becomes excessive, and the contact force acting on the second rolling element becomes excessive due to the sliding between the second rolling element and the raceway surface, the second rolling element is worn or damaged, causing rolling. The life of the bearing may be insufficient.
Furthermore, the rolling bearing according to claim 3 according to the present invention is the rolling bearing according to claim 1 or 2, wherein the resin component of the resin composition is a resin that can be melt-molded and has corrosion resistance, and It is characterized by having at least one of fluororesin as a main component.

さらに、本発明に係る請求項4の転がり軸受は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受において、前記内輪,前記外輪,及び前記転動体が耐食性を有する材料で構成されたことを特徴とする。   Furthermore, the rolling bearing of Claim 4 which concerns on this invention is a rolling bearing as described in any one of Claims 1-3. WHEREIN: The said inner ring | wheel, the said outer ring | wheel, and the said rolling element were comprised with the material which has corrosion resistance. It is characterized by that.

本発明の転がり軸受は、潤滑油,グリース等の潤滑剤が使用されない無潤滑下や、水,酸,アルカリ等の腐食性を有する液体と接触する環境下においても、長期間にわたって作動することが可能な優れた潤滑性を有し、且つ、潤滑剤の漏出による外部環境の汚染が生じにくい。   The rolling bearing of the present invention can operate over a long period of time even in a non-lubricated environment where lubricants such as lubricating oil and grease are not used and in an environment where it contacts with corrosive liquids such as water, acid, and alkali. It has excellent lubricity that is possible, and contamination of the external environment due to leakage of the lubricant hardly occurs.

本発明に係る転がり軸受の実施の形態を、図1の部分縦断面図を参照しながら詳細に説明する。
図1の転がり軸受1は深溝玉軸受であり、外周面に軌道面11aを有する内輪11と、軌道面11aに対向する軌道面12aを内周面に有する外輪12と、両軌道面11a,12aの間に転動自在に配された複数の転動体(玉)13と、両軌道面11a,12aの間に転動体13とともに配された樹脂組成物製の第二転動体14と、転動体13及び第二転動体14を内輪11と外輪12との間に保持する保持器15と、を備えている。
An embodiment of a rolling bearing according to the present invention will be described in detail with reference to a partial longitudinal sectional view of FIG.
1 is a deep groove ball bearing, and an inner ring 11 having a raceway surface 11a on the outer peripheral surface, an outer ring 12 having a raceway surface 12a facing the raceway surface 11a on the inner peripheral surface, and both raceway surfaces 11a and 12a. A plurality of rolling elements (balls) 13 that are arranged so as to be freely rollable between them, a second rolling element 14 made of a resin composition that is arranged together with the rolling elements 13 between both raceway surfaces 11a and 12a, and a rolling element. 13 and the second rolling element 14 are provided between the inner ring 11 and the outer ring 12 and a cage 15.

第二転動体14の材料である樹脂組成物は自己潤滑性を有しており、その樹脂成分は、溶融成形が可能で且つ耐食性を有する樹脂、及び、フッ素樹脂の少なくとも一方を主成分としている。
さらに、第二転動体14は転動体13と同様に球形であり、第二転動体14の直径DP と転動体13の直径DN との比DP /DN は、0.987以上1.013以下とされている。また、第二転動体14の個数NP と転動体13の個数NN との比NP /NN は、0.375以下とされている。なお、図1においては、説明の便宜上、第二転動体14を転動体13よりも小径な玉に図示してあるが、第二転動体14の直径DP と転動体13の直径DN との関係は上記の通りである。
The resin composition that is the material of the second rolling element 14 has self-lubricating properties, and the resin component is mainly composed of at least one of a resin that can be melt-molded and has corrosion resistance, and a fluororesin. .
Further, the second rolling elements 14 are like the rolling elements 13 spherical, the ratio D P / D N between the diameter D N of the diameter D P and the rolling elements 13 of the second rolling elements 14, 0.987 or 1 .013 or less. The ratio N P / N N between the number N N number N P and the rolling elements 13 of the second rolling elements 14 are 0.375 or less. In FIG. 1, for convenience of explanation, the second rolling elements 14 than the rolling elements 13 is illustrated in small diameter ball, but the diameter D N of the diameter D P and the rolling elements 13 of the second rolling elements 14 The relationship is as described above.

内輪11,外輪12,及び転動体13は、金属材料,セラミックス等の耐食性を有する材料で構成することが好ましい。また、保持器15は、金属材料や樹脂材料で構成することが好ましい。保持器15の種類は特に限定されるものではなく、例えば冠形や波形の保持器が使用できる。ただし、保持器15は備えていなくてもよい。
以下に、本実施形態の転がり軸受1について、詳細に説明する。まず、第二転動体14の材料である樹脂組成物の樹脂成分について説明する。この樹脂組成物の樹脂成分は、溶融成形が可能で且つ耐食性を有する樹脂、及び、フッ素樹脂の少なくとも一方を主成分としている。
The inner ring 11, the outer ring 12, and the rolling element 13 are preferably made of a corrosion-resistant material such as a metal material or ceramic. The cage 15 is preferably made of a metal material or a resin material. The type of the cage 15 is not particularly limited, and for example, a crown-shaped or corrugated cage can be used. However, the cage 15 may not be provided.
Below, the rolling bearing 1 of this embodiment is demonstrated in detail. First, the resin component of the resin composition that is the material of the second rolling element 14 will be described. The resin component of this resin composition is mainly composed of at least one of a resin that can be melt-molded and has corrosion resistance, and a fluororesin.

溶融成形が可能で且つ耐食性を有する樹脂としては、ポリエチレン樹脂(PE),ポリプロピレン樹脂(PP),ポリアセタール樹脂(POM),ポリアリーレンスルフィド樹脂(例えばポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)),ポリエーテルニトリル樹脂(PEN),ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK),PEEKとポリベンゾイミダゾールとのブレンド物(PEEK−PBI)等を例示できる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちPPS及びPEEKは自己潤滑性及び耐食性に優れているため、酸,アルカリ等と接触するような腐食性環境下で使用される転がり軸受において特に好適である。   Examples of resins that can be melt-molded and have corrosion resistance include polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polyacetal resin (POM), polyarylene sulfide resin (for example, polyphenylene sulfide resin (PPS)), polyether nitrile resin ( PEN), polyetheretherketone resin (PEEK), a blend of PEEK and polybenzimidazole (PEEK-PBI), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, PPS and PEEK are excellent in self-lubrication and corrosion resistance, and are particularly suitable for rolling bearings used in corrosive environments where they come into contact with acids, alkalis, and the like.

また、フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE),テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA),テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE),ポリビニリデンフルオライド(PVDF),テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP),ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE),クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体(ECTFE)等を例示できる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちPTFE,PFA,ETFE,PVDF,FEPは、自己潤滑性及び耐食性に優れているため、酸,アルカリ等と接触するような腐食性環境下で使用される転がり軸受において特に好適である。   In addition, as the fluororesin, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), Examples thereof include tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), and chlorotrifluoroethylene / ethylene copolymer (ECTFE). These may be used alone or in combination of two or more. Among these, PTFE, PFA, ETFE, PVDF, and FEP are excellent in self-lubricating property and corrosion resistance, and are particularly suitable for rolling bearings used in corrosive environments that come into contact with acids, alkalis, and the like.

第二転動体14の材料である樹脂組成物には、潤滑性を向上させるために固体潤滑剤を添加してもよい。そうすれば、固体潤滑剤が樹脂組成物の樹脂成分とともに第二転動体14から軌道面11a,12aに転着し、より潤滑性に優れる薄膜が軌道面11a,12aに形成されるとともに、第二転動体14自身の摩耗も低減されるため、より長期間にわたって転がり軸受1が作動することができる。   A solid lubricant may be added to the resin composition that is the material of the second rolling element 14 in order to improve lubricity. Then, the solid lubricant is transferred from the second rolling element 14 to the raceway surfaces 11a and 12a together with the resin component of the resin composition, and a thin film having better lubricity is formed on the raceway surfaces 11a and 12a. Since the wear of the two rolling elements 14 is also reduced, the rolling bearing 1 can operate for a longer period.

固体潤滑剤としては、PTFE粉末,黒鉛,六方晶窒化ホウ素(hBN),ボロン化黒鉛,フッ素雲母,メラミンシアヌレート(MCA),層状の結晶構造を有するアミノ酸化合物(N−ラウロ−L−リジン),フッ化黒鉛,フッ化ピッチ,二硫化モリブデン(MoS2 ),二硫化タングステン(WS2 )等があげられる。
樹脂組成物における固体潤滑剤の含有量は、30質量%以下とすることが好ましい。含有量が30質量%超過であっても、さらなる潤滑性の向上が期待できないばかりでなく、樹脂組成物自体の機械的強度が低下し、樹脂組成物からなる第二転動体14の摩耗や変形が生じやすくなって、転がり軸受1の寿命が短くなる場合がある。
Examples of solid lubricants include PTFE powder, graphite, hexagonal boron nitride (hBN), boronized graphite, fluorine mica, melamine cyanurate (MCA), and amino acid compound having a layered crystal structure (N-lauro-L-lysine) , Graphite fluoride, fluoride pitch, molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), and the like.
The solid lubricant content in the resin composition is preferably 30% by mass or less. Even if the content exceeds 30% by mass, not only the improvement in lubricity cannot be expected, but also the mechanical strength of the resin composition itself is reduced, and the second rolling element 14 made of the resin composition is worn or deformed. May occur, and the life of the rolling bearing 1 may be shortened.

また、固体潤滑剤の平均粒径は0.1μm以上20μm以下であることが好ましい。平均粒径が0.1μm未満であると、母材である樹脂組成物と混合した際に凝集が生じやすく、固体潤滑剤粒子の分散が不均一になる場合がある。一方、20μm超過であると、成形体である第二転動体14の表面の平滑性が低下するとともに、強度が低下するために、転がり軸受1の寿命が短くなってしまう場合がある。   The average particle size of the solid lubricant is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less. When the average particle size is less than 0.1 μm, aggregation is likely to occur when mixed with the resin composition as the base material, and the dispersion of the solid lubricant particles may become uneven. On the other hand, if it exceeds 20 μm, the smoothness of the surface of the second rolling element 14, which is a molded body, is lowered and the strength is lowered, so that the life of the rolling bearing 1 may be shortened.

なお、本発明の目的を損わない範囲内であれば、樹脂組成物に各種添加剤を配合してもよい。例えば、酸化防止剤,熱安定剤,紫外線吸収剤,光保護剤,難燃剤,帯電防止剤,流動性改良剤,非粘着性付与剤,結晶化促進剤,増核剤,顔料,染料等を例示することができる。
次に、内輪11,外輪12,及び転動体13を構成する耐食性材料(金属材料,セラミックス)について説明する。金属材料としては、例えばステンレス鋼(SUS440C,SUS304,SUS316,SUS316L,SUS630等),ベリリウム銅,チタン合金,ガラス,セラミックス,超硬合金,サーメット等があげられる。なお、これらの材料は、単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In addition, as long as it does not impair the objective of this invention, you may mix | blend various additives with a resin composition. For example, antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, photoprotective agents, flame retardants, antistatic agents, fluidity improvers, non-tackifying agents, crystallization accelerators, nucleating agents, pigments, dyes, etc. It can be illustrated.
Next, the corrosion-resistant material (metal material, ceramics) which comprises the inner ring | wheel 11, the outer ring | wheel 12, and the rolling element 13 is demonstrated. Examples of the metal material include stainless steel (SUS440C, SUS304, SUS316, SUS316L, SUS630, etc.), beryllium copper, titanium alloy, glass, ceramics, cemented carbide, cermet, and the like. In addition, these materials may be used independently and may be used in combination of 2 or more types.

セラミックとしては、窒化ケイ素(Si3 4 )系, ジルコニア(ZrO2 )系, アルミナ(Al2 3 )系, 炭化ケイ素(SiC)系,窒化アルミニウム(AlN)系,炭化ホウ素(B4 C)系, ホウ化チタン(TiB2 )系,窒化ホウ素(BN)系, 炭化チタン(TiC)系, 窒化チタン(TiN)系、又はこれらのうち2種以上を複合させたセラミック系複合材料などを例示できる。このようなセラミックには、強度や破壊靱性等を向上させるために、繊維状充填材を配合することができる。繊維状充填材の種類は特に限定されるものではないが、炭化ケイ素ウィスカー,窒化ケイ素ウィスカー, アルミナウィスカー,窒化アルミニウムウィスカー等を例示できる。 Ceramics include silicon nitride (Si 3 N 4 ), zirconia (ZrO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), boron carbide (B 4 C) ) Series, titanium boride (TiB 2 ) series, boron nitride (BN) series, titanium carbide (TiC) series, titanium nitride (TiN) series, or a ceramic composite material that combines two or more of these It can be illustrated. Such ceramics can be blended with a fibrous filler in order to improve strength, fracture toughness and the like. The type of fibrous filler is not particularly limited, and examples thereof include silicon carbide whiskers, silicon nitride whiskers, alumina whiskers, and aluminum nitride whiskers.

また、ガラスとしては、ソーダライムガラス,硼珪酸ガラス,BK−7,ブラックガラス等を例示できる。
さらに、チタン合金としては、α型,α+β型,β型のうち、高強度であり転がり軸受として必要なHv400以上の硬さを有するα+β型,β型チタン合金が好適である。チタン合金に、低温酸化処理を溶体化処理後に施したり、窒化処理や酸化処理などの表面硬化熱処理を施すことによって、表面硬さを向上させれば、耐摩耗性が向上するためさらに好ましい。
Examples of the glass include soda lime glass, borosilicate glass, BK-7, and black glass.
Further, among the α-type, α + β-type, and β-type, α + β-type and β-type titanium alloys that have high strength and have a hardness of Hv 400 or higher, which is necessary for a rolling bearing, are preferable. If the surface hardness is improved by subjecting the titanium alloy to a low temperature oxidation treatment after a solution treatment or a surface hardening heat treatment such as a nitriding treatment or an oxidation treatment, it is more preferable because the wear resistance is improved.

さらに、超硬合金としては、例えば、WC−Co系,WC−Cr3 2 −Co系,WC−TaC−Co系,WC−TiC−Co系,WC−NbC−Co系,WC−TaC−NbC−Co系,WC−TiC−TaC−NbC−Co系,WC−TiC−TaC−Co系,WC−ZrC−Co系,WC−TiC−ZrC−Co系,WC−TaC−VC−Co系,WC−Cr3 2 −Co系,WC−TiC−Cr3 2 −Co系,WC−TiC−TaC系等があげられる。また、非磁性であり耐食性が優れているものとしては、例えば、WC−Ni系,WC−Cr3 2 −Mo2 C−Ni系,WC−Ti(C,N)−TaC系,WC−Ti(C,N)系,Cr3 2 −Ni系等があげられる。 Further, as the cemented carbide, for example, WC—Co, WC—Cr 3 C 2 —Co, WC—TaC—Co, WC—TiC—Co, WC—NbC—Co, WC—TaC— NbC-Co, WC-TiC-TaC-NbC-Co, WC-TiC-TaC-Co, WC-ZrC-Co, WC-TiC-ZrC-Co, WC-TaC-VC-Co, Examples thereof include WC—Cr 3 C 2 —Co, WC—TiC—Cr 3 C 2 —Co, and WC—TiC—TaC. Examples of non-magnetic and excellent corrosion resistance include WC—Ni, WC—Cr 3 C 2 —Mo 2 C—Ni, WC—Ti (C, N) —TaC, WC— Ti (C, N) system, Cr 3 C 2 —Ni system and the like can be mentioned.

さらに、サーメットとしては、例えば、TiC−Ni系,TiC−Mo−Ni系,TiC−Co系,TiC−Mo2 C−Ni系,TiC−Mo2 C−ZrC−Ni系,TiC−Mo2 C−Co系,Mo2 C−Ni系,Ti(C,N)−Mo2 C−Ni系,TiC−TiN−Mo2 C−Ni系,TiC−TiN−Mo2 C−Co系,TiC−TiN−Mo2 C−TaC−Ni系,TiC−TiN−Mo2 C−WC−TaC−Ni系,TiC−WC−Ni系,Ti(C,N)−WC−Ni系,TiC−Mo系,Ti(C,N)−Mo系,ホウ化物系(MoB−Ni系,B4 C/(W,Mo)B2 系等)等があげられる。 Further, as the cermet, for example, TiC—Ni, TiC—Mo—Ni, TiC—Co, TiC—Mo 2 C—Ni, TiC—Mo 2 C—ZrC—Ni, TiC—Mo 2 C -Co-based, Mo 2 C-Ni-based, Ti (C, N) -Mo 2 C-Ni system, TiC-TiN-Mo 2 C -Ni system, TiC-TiN-Mo 2 C -Co -based, TiC-TiN -Mo 2 C-TaC-Ni-based, TiC-TiN-Mo 2 C -WC-TaC-Ni -based, TiC-WC-Ni type, Ti (C, N) -WC -Ni system, TiC-Mo-based, Ti (C, N) -Mo series, boride series (MoB-Ni series, B 4 C / (W, Mo) B 2 series, etc.) and the like.

ここで、Ti(C,N)−Mo2 C−Ni系,Ti(C,N)−WC−Ni系,及びTi(C,N)−Mo系はそれぞれ、TiC−Mo2 C−Ni系,TiC−WC−Ni系,及びTiC−Mo系を窒素ガス中で焼結したものである。
次に、保持器15を構成する樹脂材料について説明する。樹脂材料の種類は特に限定されるものではないが、例えば、PE,PP,POM,ポリアリーレンスルフィド樹脂(例えばPPS),PEEK,PEEK−PBI,PEN,芳香族ポリイミド樹脂(PI),熱可塑性ポリイミド樹脂(TPI),ポリアミドイミド樹脂(PAI),ポリアミド樹脂(PA),芳香族ポリエステル樹脂,及びフッ素樹脂が好ましい。このフッ素樹脂の種類は特に限定されるものではないが、例えば、PTFE,PFA,ETFE,PVDF,FEP,PCTFE,ECTFE等があげられる。これらの樹脂材料は、単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
Here, Ti (C, N) -Mo 2 C-Ni -based, Ti (C, N) -WC -Ni system, and Ti (C, N) respectively -Mo system, TiC-Mo 2 C-Ni system , TiC-WC-Ni system, and TiC-Mo system are sintered in nitrogen gas.
Next, the resin material constituting the cage 15 will be described. The type of the resin material is not particularly limited. For example, PE, PP, POM, polyarylene sulfide resin (for example, PPS), PEEK, PEEK-PBI, PEN, aromatic polyimide resin (PI), thermoplastic polyimide Resin (TPI), polyamideimide resin (PAI), polyamide resin (PA), aromatic polyester resin, and fluororesin are preferred. Although the kind of this fluororesin is not specifically limited, For example, PTFE, PFA, ETFE, PVDF, FEP, PCTFE, ECTFE etc. are mention | raise | lifted. These resin materials may be used alone or in combination of two or more.

なお、これらの樹脂材料の中でも、耐熱性に優れたもの(前述の樹脂材料のうちPE,PP,POMを除いたもの)を用いることが好ましい。そうすれば、転動体13と保持器15との接触部における摩擦,摩耗特性が優れたものとなり、転動体13の摩耗が抑制されるとともに、第二転動体14に加えて保持器15からも樹脂成分が軌道面11a,12aに転着し、より潤滑性が向上するため、より長期間にわたって転がり軸受1が作動することができる。さらに、溶融成形可能な熱可塑性樹脂を用いれば、射出成形法のような溶融成形法により保持器を製造することができるので、保持器の量産性が良好となる。   Among these resin materials, it is preferable to use those having excellent heat resistance (excluding the above-mentioned resin materials excluding PE, PP, and POM). As a result, the friction and wear characteristics at the contact portion between the rolling element 13 and the cage 15 become excellent, wear of the rolling element 13 is suppressed, and the cage 15 in addition to the second rolling element 14 is also suppressed. Since the resin component is transferred to the raceway surfaces 11a and 12a and the lubricity is further improved, the rolling bearing 1 can operate for a longer period of time. Furthermore, if a thermoplastic resin that can be melt-molded is used, the cage can be manufactured by a melt molding method such as an injection molding method, so that the mass productivity of the cage is improved.

保持器15を構成する樹脂材料には、潤滑性を向上させるために固体潤滑剤を添加してもよい。そうすれば、保持器15の潤滑性が向上するため、保持器15と転動体13との接触部に発生する摩擦力が低減される。また、保持器15を構成する樹脂とともに固体潤滑剤が転動体13に転着して潤滑を行うため、内輪11,外輪12,保持器15と転動体13との接触部に生じる摩擦が低減されて、保持器15,転動体13の摩耗や、軌道面11a,12aに形成された前述の潤滑性に優れる薄膜の摩耗が抑制される。好適な固体潤滑剤の種類は、前述の第二転動体14の場合と同様である。   A solid lubricant may be added to the resin material constituting the cage 15 in order to improve lubricity. Then, since the lubricity of the cage 15 is improved, the frictional force generated at the contact portion between the cage 15 and the rolling element 13 is reduced. Further, since the solid lubricant together with the resin constituting the cage 15 is transferred to the rolling elements 13 for lubrication, the friction generated in the inner ring 11, the outer ring 12, the contact portion between the cage 15 and the rolling elements 13 is reduced. Thus, the wear of the cage 15 and the rolling elements 13 and the wear of the thin film having excellent lubricity formed on the raceway surfaces 11a and 12a are suppressed. A suitable type of solid lubricant is the same as that of the second rolling element 14 described above.

保持器15を構成する樹脂材料における固体潤滑剤の含有量は、40質量%以下とすることが好ましい。含有量が40質量%超過であっても、さらなる潤滑性の向上が期待できないばかりでなく、樹脂材料自体の機械的強度が低下し、樹脂材料からなる保持器15の摩耗や変形が生じやすくなって、転がり軸受1の寿命が短くなる場合がある。
また、固体潤滑剤の平均粒径は0.1μm以上30μm以下であることが好ましい。平均粒径が0.1μm未満であると、母材である樹脂材料と混合した際に凝集が生じやすく、固体潤滑剤粒子の分散が不均一になる場合がある。一方、30μm超過であると、成形体である保持器15の表面の平滑性が低下するとともに、強度が低下するために、転がり軸受1の寿命が短くなってしまう場合がある。
The content of the solid lubricant in the resin material constituting the cage 15 is preferably 40% by mass or less. Even if the content exceeds 40% by mass, not only a further improvement in lubricity cannot be expected, but the mechanical strength of the resin material itself is lowered, and the cage 15 made of the resin material is likely to be worn or deformed. Thus, the life of the rolling bearing 1 may be shortened.
The average particle size of the solid lubricant is preferably 0.1 μm or more and 30 μm or less. When the average particle size is less than 0.1 μm, aggregation is likely to occur when mixed with the resin material as the base material, and the dispersion of the solid lubricant particles may become uneven. On the other hand, if it exceeds 30 μm, the smoothness of the surface of the cage 15 which is a molded body is lowered and the strength is lowered, so that the life of the rolling bearing 1 may be shortened.

さらに、保持器15を構成する樹脂材料には、機械的強度,耐熱性,寸法安定性,耐摩耗性等を向上させるために、繊維状充填材を配合することができる。保持器15の作動時の変形や摩耗を抑制することができるため、転がり軸受1はより長期間にわたって安定して作動することができる。繊維状充填材の種類は特に限定されるものではないが、ホウ酸アルミニウムウィスカー,チタン酸カリウムウィスカー,カーボンウィスカー,アラミド繊維,芳香族ポリイミド繊維,液晶性ポリエステル繊維,グラファイトウィスカー,ガラス繊維,炭素繊維,ボロン繊維,炭化ケイ素ウィスカー,窒化ケイ素ウィスカー,アルミナウィスカー,窒化アルミニウムウィスカー,ウォラストナイト等を例示できる。   Furthermore, in order to improve mechanical strength, heat resistance, dimensional stability, wear resistance, and the like, a resin filler constituting the cage 15 can be blended with a fibrous filler. Since the deformation and wear during operation of the cage 15 can be suppressed, the rolling bearing 1 can operate stably over a longer period. The type of fibrous filler is not particularly limited, but aluminum borate whisker, potassium titanate whisker, carbon whisker, aramid fiber, aromatic polyimide fiber, liquid crystalline polyester fiber, graphite whisker, glass fiber, carbon fiber Boron fiber, silicon carbide whisker, silicon nitride whisker, alumina whisker, aluminum nitride whisker, wollastonite and the like.

繊維状充填材には、母材である樹脂材料との密着性を向上させる目的や、母材中に均一に分散させる目的で、シラン系,チタネート系のカップリング剤により表面処理を施してもよい。また、その他の目的に応じた表面処理を施してもよい。
この繊維状充填材のアスペクト比は、3以上200以下であることが好ましい。アスペクト比が3未満の繊維状充填材では、樹脂材料の補強効果が十分に発揮されず、アスペクト比が200を超えると混合時の均一分散が極めて困難となる。また、この繊維状充填材の繊維径は特に限定されるものではないが、平均繊維径が0.2μm以上30μm以下であるものが好ましく、0.3μm以上5μm以下であるものがより好ましい。
The fibrous filler may be subjected to surface treatment with a silane or titanate coupling agent for the purpose of improving the adhesion with the resin material that is the base material or to uniformly disperse it in the base material. Good. Moreover, you may perform the surface treatment according to the other objective.
The aspect ratio of the fibrous filler is preferably 3 or more and 200 or less. When the fibrous filler has an aspect ratio of less than 3, the reinforcing effect of the resin material is not sufficiently exhibited, and when the aspect ratio exceeds 200, uniform dispersion during mixing becomes extremely difficult. The fiber diameter of the fibrous filler is not particularly limited, but the average fiber diameter is preferably 0.2 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 0.3 μm or more and 5 μm or less.

また、保持器15を構成する樹脂材料における繊維状充填材の含有量は、40質量%以下とすることが好ましい。含有量が40質量%超過であっても、さらなる機械的強度の向上が期待できないばかりでなく、樹脂材料の溶融流動性が著しく低下して、成形性が乏しくなるおそれがある。
さらに、保持器15を構成する樹脂材料における固体潤滑剤と繊維状充填材の合計の含有量は、50質量%以下とすることが好ましい。固体潤滑剤と繊維状充填材のそれぞれの含有量が40質量%以下であっても、両者の合計の含有量が50質量%を超えると、樹脂材料の溶融流動性及び機械的強度が著しく低下するおそれがある。
Moreover, it is preferable that content of the fibrous filler in the resin material which comprises the holder | retainer 15 shall be 40 mass% or less. Even if the content exceeds 40% by mass, not only the improvement of the mechanical strength cannot be expected, but the melt fluidity of the resin material is remarkably lowered, and the moldability may be poor.
Further, the total content of the solid lubricant and the fibrous filler in the resin material constituting the cage 15 is preferably 50% by mass or less. Even if the content of each of the solid lubricant and the fibrous filler is 40% by mass or less, if the total content of both exceeds 50% by mass, the melt fluidity and mechanical strength of the resin material are significantly reduced. There is a risk.

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がり軸受の例として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、アンギュラ玉軸受,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。   In addition, this embodiment shows an example of this invention, Comprising: This invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, a deep groove ball bearing has been described as an example of a rolling bearing, but the present invention can be applied to various types of rolling bearings. For example, radial rolling bearings such as angular contact ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing.

〔実施例〕
以下に実施例を示して、本発明を具体的に説明する。
内・外輪の材料,転動体の材料,第二転動体の材料,直径比DP /DN ,及び個数比NP /NN を表1に示すようにしたことを除いては、図1の転がり軸受1とほぼ同様の構成の14種の深溝玉軸受を用意した。なお、この転がり軸受は、呼び番号6001相当の深溝玉軸受(内径:10mm,外径:26mm,幅:8mm,転動体の個数NN :8個,転動体の直径DN :4.762mm)である。
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
1 except that the inner and outer ring materials, the rolling element material, the second rolling element material, the diameter ratio D P / D N , and the number ratio N P / N N are as shown in Table 1. 14 types of deep groove ball bearings having substantially the same structure as the rolling bearing 1 were prepared. This rolling bearing is a deep groove ball bearing corresponding to a nominal number 6001 (inner diameter: 10 mm, outer diameter: 26 mm, width: 8 mm, number of rolling elements N N : 8, rolling element diameter D N : 4.762 mm). It is.

また、保持器は、ETFE80質量%とチタン酸カリウムウィスカー20質量%とを混合した樹脂組成物を射出成形することにより製造した冠形保持器である。   The cage is a crown-shaped cage manufactured by injection molding a resin composition in which 80% by mass of ETFE and 20% by mass of potassium titanate whiskers are mixed.

Figure 2006046373
Figure 2006046373

内・外輪,転動体,第二転動体の材料は以下の通りである。
・PP :サンアロマー株式会社製のサンアロマーPB370A
・PE :日本ポリペンコ株式会社製のポリペンコU−PE
・PTFE :デュポン社製のテフロン(登録商標)PTFE
・PVDF :日本ポリペンコ株式会社製のポリペンコPVDF−SP
・窒化ケイ素:日本タングステン株式会社製のNPN−3
・ジルコニア:日本タングステン株式会社製のNPZ−2
・炭化ケイ素:東芝株式会社製のTSC−1
・超硬合金 :住友電気工業株式会社製のWC−Ni−Cr系M61U
・サーメット:日本タングステン株式会社製のTiC−TaN−Ni−Mo系DUX40
・チタン合金:Ti−15Mo−5Zr−3Al合金
なお、チタン合金の場合は、切削加工により内・外輪を形成した後に、溶体化処理と時効処理とを施した。溶体化処理は、800〜850℃に1時間保持した後に水冷するという処理である。また、時効処理は、350〜500℃に24時間保持した後に空冷するという処理である。
The materials of the inner and outer rings, rolling elements, and second rolling elements are as follows.
PP: Sun Allomer PB370A manufactured by Sun Allomer Co., Ltd.
-PE: Polypenco U-PE manufactured by Nippon Polypenco Co., Ltd.
PTFE: Teflon (registered trademark) PTFE manufactured by DuPont
-PVDF: Polypenco PVDF-SP manufactured by Nippon Polypenco Co., Ltd.
-Silicon nitride: NPN-3 manufactured by Nippon Tungsten Co., Ltd.
-Zirconia: NPZ-2 manufactured by Nippon Tungsten Co., Ltd.
Silicon carbide: TSC-1 manufactured by Toshiba Corporation
Cemented carbide: WC-Ni-Cr-based M61U manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Cermet: TiC-TaN-Ni-Mo based DUX40 manufactured by Nippon Tungsten Co., Ltd.
-Titanium alloy: Ti-15Mo-5Zr-3Al alloy In the case of a titanium alloy, after forming inner and outer rings by cutting, solution treatment and aging treatment were performed. The solution treatment is a treatment in which water cooling is performed after holding at 800 to 850 ° C. for 1 hour. The aging treatment is a treatment in which air cooling is performed after holding at 350 to 500 ° C. for 24 hours.

SUS316の場合は、表面に形成されているクロム酸化被膜(不働態被膜)をフッ化処理(三フッ化窒素(NF3 )雰囲気下で300℃に保持する)によって除去した。そして、浸炭処理(例えば133Pa以下の圧力のアセチレンガス雰囲気下で460〜520℃に保持する)を行った後にソフトブラストを行い、表面にビッカース硬さ850の浸炭硬化層を形成した。 In the case of SUS316, the chromium oxide film (passive film) formed on the surface was removed by fluorination treatment (maintained at 300 ° C. in a nitrogen trifluoride (NF 3 ) atmosphere). Then, after carburizing treatment (for example, maintained at 460 to 520 ° C. in an acetylene gas atmosphere at a pressure of 133 Pa or less), soft blasting was performed to form a carburized hardened layer having a Vickers hardness of 850 on the surface.

このような深溝玉軸受を日本精工株式会社製の軸受回転試験機に装着し、下記の条件で回転試験を行ない耐久性(寿命)を評価した。なお、回転時の振動値が回転初期の5倍に上昇した時点で寿命に達したと判定した。結果を表1にまとめて示す。表1に示した寿命の数値は、比較例1の深溝玉軸受の寿命を1とした場合の相対値で示してある。
試験条件は、次の通りである。
Such a deep groove ball bearing was mounted on a bearing rotation tester manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., and a rotation test was performed under the following conditions to evaluate durability (life). In addition, it was determined that the service life had been reached when the vibration value at the time of rotation increased to 5 times the initial value of the rotation. The results are summarized in Table 1. The numerical values of the lifetime shown in Table 1 are relative values when the lifetime of the deep groove ball bearing of Comparative Example 1 is 1.
The test conditions are as follows.

・試験環境:水中
・環境温度:常温
・ラジアル荷重:98N
・回転速度:1000rpm
表1から分かるように、実施例1〜10の深溝玉軸受は、樹脂組成物製の第二転動体を備えているので、第二転動体を備えていない比較例1の深溝玉軸受に比べて、水中という腐食環境下においても長寿命であった。比較例2,3の深溝玉軸受は、直径比DP /DN が好適な範囲から外れているため、短寿命であった。また、比較例4の深溝玉軸受は、個数比NP /NN が好適な範囲から外れているため、短寿命であった。
・ Test environment: Underwater ・ Environment temperature: Room temperature ・ Radial load: 98N
・ Rotation speed: 1000rpm
As can be seen from Table 1, since the deep groove ball bearings of Examples 1 to 10 are provided with the second rolling element made of the resin composition, compared with the deep groove ball bearing of Comparative Example 1 that is not provided with the second rolling element. Therefore, it has a long life even under corrosive environment in water. The deep groove ball bearings of Comparative Examples 2 and 3 had a short life because the diameter ratio D P / DN was outside the preferred range. Further, the deep groove ball bearing of Comparative Example 4 had a short life because the number ratio N P / N N was out of the preferred range.

次に、直径比DP /DN と寿命との相関性について検討した。実施例1の深溝玉軸受において、直径比DP /DN を種々変更したものを用意して、前述と同様にして耐久性を評価した。結果を図2のグラフに示す(○印でプロットしたもの)。また、実施例1の深溝玉軸受において、転動体を窒化ケイ素製とし、さらに直径比DP /DN を種々変更したものを用意して、前述と同様にして耐久性を評価した。結果を図2のグラフに併せて示す(□印でプロットしたもの)。 Next, the correlation between the diameter ratio D P / DN and the lifetime was examined. In deep groove ball bearing of Example 1, to prepare a material obtained by variously changing the diameter ratio D P / D N, to evaluate durability in the same manner as described above. The results are shown in the graph of FIG. 2 (plotted with a circle). Further, the deep groove ball bearing of Example 1, rolling elements and silicon nitride made, are prepared and further made various changes to diameter ratio D P / D N, to evaluate durability in the same manner as described above. The results are also shown in the graph of FIG. 2 (plotted with □).

図2のグラフから、転動体の材料の種類にかかわらず、直径比DP /DN が0.987以上1.013以下であると、深溝玉軸受が長寿命であることが分かる。
次に、個数比NP /NN と寿命との相関性について検討した。実施例1の深溝玉軸受において、個数比NP /NN を種々変更したものを用意して、前述と同様にして耐久性を評価した。結果を図3のグラフに示す。
From the graph of FIG. 2, it can be seen that the deep groove ball bearing has a long life when the diameter ratio D P / DN is 0.987 or more and 1.013 or less regardless of the type of material of the rolling elements.
Next, the correlation between the number ratio N P / N N and the lifetime was examined. The deep groove ball bearing of Example 1 was prepared by variously changing the number ratio N P / N N , and durability was evaluated in the same manner as described above. The results are shown in the graph of FIG.

図3のグラフから、個数比NP /NN が0.375以下であると、深溝玉軸受が長寿命であることが分かる。 From the graph of FIG. 3, it is understood that the deep groove ball bearing has a long life when the number ratio N P / N N is 0.375 or less.

本発明の転がり軸受は、潤滑油,グリース等の潤滑剤が使用されない無潤滑下や、水,酸,アルカリ等の腐食性を有する液体と接触する環境下(例えば、前記液体の蒸気や飛沫と接触する環境下や、前記液体中)でも使用可能である。よって、例えば、半導体,液晶パネル,ハードディスク等の製造工程で用いられる洗浄装置(ウェット洗浄装置、又は、紫外線洗浄装置,オゾン洗浄装置等のドライ洗浄装置)や、食品用機械に好適に使用可能である。   The rolling bearing of the present invention can be used under non-lubricated conditions where no lubricant such as lubricating oil or grease is used, or in an environment where it comes into contact with corrosive liquids such as water, acid, alkali, etc. It can also be used in a contact environment or in the liquid. Therefore, for example, it can be suitably used for cleaning devices (wet cleaning devices or dry cleaning devices such as UV cleaning devices and ozone cleaning devices) used in the manufacturing process of semiconductors, liquid crystal panels, hard disks, etc., and food machinery. is there.

本発明に係る転がり軸受の一実施形態の構造を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the structure of one Embodiment of the rolling bearing which concerns on this invention. 直径比DP /DN と転がり軸受の寿命との相関を示すグラフである。It is a graph showing a correlation between the diameter ratio D P / D N and the rolling bearing life. 個数比NP /NN と転がり軸受の寿命との相関を示すグラフである。The number ratio N P / N N is a graph showing the correlation between the life of the rolling bearing.

符号の説明Explanation of symbols

1 転がり軸受
11 内輪
12 外輪
13 転動体
14 第二転動体
15 保持器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing 11 Inner ring 12 Outer ring 13 Rolling element 14 Second rolling element 15 Cage

Claims (4)

内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪と前記外輪との間に前記転動体とともに配された樹脂組成物製の第二転動体と、を備え、前記第二転動体の直径DP と前記転動体の直径DN との比DP /DN が0.987以上1.013以下であることを特徴とする転がり軸受。 An inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, and a resin composition that is disposed with the rolling elements between the inner ring and the outer ring. and a two rolling elements, the rolling ratio D P / D N between the diameter D N of the rolling element diameter D P of the second rolling elements is characterized in that it is 0.987 or more 1.013 or less bearing. 前記第二転動体の個数NP と前記転動体の個数NN との比NP /NN が0.375以下であることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。 Rolling bearing according to claim 1, the ratio N P / N N between the number N N of the rolling element and the number N P of the second rolling elements is characterized in that it is 0.375 or less. 前記樹脂組成物の樹脂成分は、溶融成形が可能で且つ耐食性を有する樹脂、及び、フッ素樹脂の少なくとも一方を主成分とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1 or 2, wherein the resin component of the resin composition is mainly composed of at least one of a resin that can be melt-molded and has corrosion resistance, and a fluororesin. 前記内輪,前記外輪,及び前記転動体が耐食性を有する材料で構成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner ring, the outer ring, and the rolling elements are made of a material having corrosion resistance.
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