JP2007051763A - Bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の回転数を検出するエンコーダを備える軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device including an encoder that detects the number of rotations of a rotating body.
近年、スキッドを防止するためのアンチスキッド用、または有効に駆動力を路面に伝えるためのトラクションコントロール用等に用いられる回転数検出装置を備える自動車が増えてきている。このような回転数検出装置を備える自動車では、車輪用の軸受装置として、制御に必要な車輪の回転速度を検出するためのセンサを内蔵したものが一般に使用されており、軸受装置として例えば図1に示すような、独立懸架式のサスペンションにおいて従動輪を支持するための転がり軸受ユニット1を例示することができる。
In recent years, an increasing number of automobiles are equipped with a rotational speed detection device used for anti-skid for preventing skid or for traction control for effectively transmitting driving force to a road surface. In an automobile equipped with such a rotational speed detection device, a bearing device for a wheel that incorporates a sensor for detecting the rotational speed of a wheel necessary for control is generally used. A rolling
図示される転がり軸受ユニット1において、転動体2は、ハブ3に形成した転動溝4a及びハブ3の端部のかしめ部5にかしめ止めされた内輪6の転動溝4bと、外輪7の前記各転動溝4a,4bと対向する転動溝8a,8bとで形成される空間に保持器9を介して転動自在に保持されている。ハブ3の取付フランジ15側の外輪7との隙間は、シールリング17により密封されている。また、内輪6の端部には、スリンガ10に磁石部11を固着してなるエンコーダ12が固定されている。エンコーダ12の磁石部11は、ゴムや樹脂等の弾性素材に磁性体粉を混入させた弾性磁性材料からなり、その周方向に多極に磁化されている。スリンガは、略円筒状で、内輪6の側端面から突出する位置にて外方に湾曲し、更に軸線側に屈曲する略L字状の断面形状を有する。エンコーダ12の磁石部11と対向する位置に、所定のギャップでセンサ13が配置されており、磁石部11からの磁気パルスを検出することで内輪6の回転数を検出する。センサ13は、カバー14に固定される。カバー14は、外輪7で囲まれた開口部を覆うように装着される蓋部材であり、センサ13は通孔14aに挿通した状態で固定される。更に、外輪7との係合端部には、外部から水や異物が侵入しないようにOリング16が介挿される。
In the illustrated
カバー14は、金属製が主流であったが、製作コストが高く、複雑な形状に成形し難い等の理由から、樹脂製のものが使用されることが多くなってきている。例えば、ポリアミド66製のカバー(特許文献1参照)や、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)系合成樹脂からなるカバー(特許文献2参照)等が知られている。
The
自動車は屋外で使用され、雨天走行時には雨水や泥水、洗車時には洗浄水とそれぞれ接触することから、カバーには耐水性や耐薬品性が要求され、特許文献2では低吸水性を考慮して上記した特定の樹脂を使用している。また、自動車はさまざまな場所や地域で使用され、例えば、海岸沿の地域では海水を含んだ水と接触することがあり、降雪地方では融雪剤を含んだ水と接触することがある。融雪剤は塩化カルシウムを含んでおり、この塩化カルシウムを含んだ水がカバーに浸透すると、乾燥時には水のみが排除され、塩化カルシウムがカバー内に蓄積する。ポリアミド系樹脂ではアミド基の水素結合により強度が発現するが、塩化カルシウム水和物が存在するとアミド基の水素結合が切断され、ミクロクレイズ発生、進展によりカバーに亀裂が発生したり、最悪の場合、破壊するおそれがある。 Automobiles are used outdoors, and are in contact with rainwater and muddy water when running in the rain, and wash water when washing, so the cover is required to have water resistance and chemical resistance. Specific resin is used. In addition, automobiles are used in various places and areas. For example, automobiles may come into contact with water containing seawater in coastal areas, and may come into contact with water containing snow melting agent in snowy regions. The snow melting agent contains calcium chloride, and when the water containing calcium chloride penetrates into the cover, only water is removed during drying, and calcium chloride accumulates in the cover. In polyamide-based resins, strength develops due to hydrogen bonding of amide groups, but when calcium chloride hydrate is present, hydrogen bonding of amide groups is broken, cracking occurs in the cover due to the occurrence of microcrazes and progress, or in the worst There is a risk of destruction.
上記のように、樹脂製のカバーは、吸水性が低いだけでは十分ではなく、融雪剤(塩化カルシウム)に対する耐性も要求されることがあり、上記に挙げた樹脂製のカバーでは対応できない。そこで、本発明は、低吸水性に加えて塩化カルシウムに対する耐性にも優れ、降雪地方での使用にも十分に耐え得る信頼性の高い軸受装置を提供することを目的とする。 As described above, it is not sufficient for the resin cover to have low water absorption, and resistance to a snow melting agent (calcium chloride) may be required, and the above-described resin covers cannot be used. Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable bearing device that is excellent in resistance to calcium chloride in addition to low water absorption, and can sufficiently withstand use in a snowy region.
上記の目的を達成するために、本発明は以下の軸受装置及び車輪用軸受を提供する。
(1)内周面に外輪軌道を有し、使用時に回転しない外輪相当部材と、前記外輪相当部材の内周面と対向する外周面に内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記内輪相当部材に固定された回転検出用のエンコーダと、前記外輪開口部に固定された合成樹脂製のカバーとを備える軸受装置において、前記合成樹脂製カバーが、低吸水性樹脂を含有することを特徴とする軸受装置。
(2)前記低吸水性樹脂が、繰り返し単位中のアルキレン基の炭素数が7以上である脂肪族ポリアミド樹脂であることを特徴とする上記(1)記載の軸受装置。
(3)前記低吸水性樹脂が、芳香族系ポリアミド樹脂であることを特徴とする上記(1)記載の軸受装置。
(4)前記樹脂製カバーが、ポリアミド66樹脂を60〜80質量%、非晶性芳香族ポリアミド樹脂を15〜25質量%及び低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂を5〜15質量%の割合で含む樹脂成分45〜80質量%と、ガラス繊維20〜55質量%からなることを特徴とする上記(1)記載の軸受装置。
(5)前記低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂が、ポリアミド12樹脂、ポリアミド11樹脂、ポリアミド612樹脂及びポリアミド610樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記(4)記載の軸受装置。
(6)前記合成樹脂製カバーが、前記外輪に固定するための金属製の取付部材が一体に成形されていることを特徴とする上記(1)〜(5)の何れか1項に記載の軸受装置。
(7)上記(1)〜(6)の何れか1項に記載の軸受装置を備えることを特徴とする車輪用軸受。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following bearing device and wheel bearing.
(1) An outer ring equivalent member that has an outer ring raceway on the inner peripheral surface and does not rotate during use, and an inner ring equivalent member that has an inner ring raceway on an outer peripheral surface facing the inner peripheral surface of the outer ring equivalent member and rotates during use. A plurality of rolling elements provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to be freely rollable, a rotation detection encoder fixed to the inner ring equivalent member, and a synthetic resin fixed to the outer ring opening. A bearing device comprising a cover made of plastic, wherein the synthetic resin cover contains a low water-absorbing resin.
(2) The bearing device according to (1), wherein the low water-absorbent resin is an aliphatic polyamide resin in which the alkylene group in the repeating unit has 7 or more carbon atoms.
(3) The bearing device according to (1), wherein the low water-absorbing resin is an aromatic polyamide resin.
(4) The resin cover contains 60 to 80% by mass of polyamide 66 resin, 15 to 25% by mass of amorphous aromatic polyamide resin, and 5 to 15% by mass of low water-absorbing aliphatic polyamide resin. The bearing device according to the above (1), comprising 45 to 80% by mass of a resin component and 20 to 55% by mass of glass fiber.
(5) The bearing device according to (4), wherein the low water-absorbing aliphatic polyamide resin is at least one selected from
(6) The synthetic resin cover is formed by integrally forming a metal attachment member for fixing to the outer ring, as described in any one of (1) to (5) above Bearing device.
(7) A wheel bearing comprising the bearing device according to any one of (1) to (6) above.
本発明の軸受装置は、強度や耐熱性、低吸水性に加えて、塩化カルシウムに対する耐性にも優れる特定の樹脂からなるカバーを備えるため、融雪剤が使用される降雪地方仕様の自動車の車輪用軸受として特に有効である。また、カバーは、樹脂製であることから、射出成形等により効率よく成形でき、しかも複雑な形状にも容易に成形できる。 The bearing device of the present invention is provided with a cover made of a specific resin that is excellent in resistance to calcium chloride in addition to strength, heat resistance, and low water absorption. It is particularly effective as a bearing. Further, since the cover is made of resin, it can be efficiently molded by injection molding or the like, and can be easily molded into a complicated shape.
以下、本発明に関して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は、回転数検出装置を備え、かつ、外輪開口部を密封するためのカバーを備える構成の軸受装置において、前記カバーを低吸水性樹脂を含む材料で形成したことを特徴とするものである。従って、回転数検出装置及びカバーを備える限り、軸受装置の構成には制限が無く、例えば、図1に示したような自動車の従動輪支持用転がり軸受ユニットを例示することができ、低吸水性樹脂を樹脂成分とする樹脂組成物でカバー14を形成する。低吸水性樹脂を用いることで、融雪剤を含有する水がカバー14に浸透するのを抑制し、結果として塩化カルシウムの蓄積を防ぐことができる。
The present invention is characterized in that, in a bearing device configured to include a rotation speed detection device and a cover for sealing an outer ring opening, the cover is formed of a material containing a low water absorption resin. is there. Therefore, as long as the rotational speed detection device and the cover are provided, the configuration of the bearing device is not limited. For example, a rolling bearing unit for supporting a driven wheel of an automobile as shown in FIG. The
低吸水性樹脂としては、繰り返し単位中のアルキレン基の炭素数が7以上である脂肪族ポリアミド樹脂、もしくは芳香族系ポリアミド樹脂が好ましい。具体的には、脂肪族ポリアミド樹脂としては、ポリアミド11樹脂(PA11)、ポリアミド12樹脂(PA12)、ポリアミド610樹脂(PA610)、ポリアミド612樹脂(PA612)等が挙げられる。参考のために、これらポリアミド樹脂の23℃の水中に24時間浸漬させたときの吸水率(ASTM D570)を示すが、何れも0.5質量%以下である。
As the low water-absorbent resin, an aliphatic polyamide resin or an aromatic polyamide resin in which the alkylene group in the repeating unit has 7 or more carbon atoms is preferable. Specifically, examples of the aliphatic polyamide resin include
一方、芳香族系ポリアミド樹脂としては、ポリアミドMXD6(PAMDX6)等のように芳香族環を導入した変性ポリアミド樹脂が挙げられる。 On the other hand, examples of the aromatic polyamide resin include a modified polyamide resin having an aromatic ring introduced, such as polyamide MXD6 (PAMDX6).
これらの脂肪族ポリアミド樹脂及び芳香族ポリアミド樹脂は、複数種をブレンドして使用することもできる。 These aliphatic polyamide resins and aromatic polyamide resins can be used by blending a plurality of types.
また、樹脂成分は、上記の脂肪族ポリアミド樹脂及び芳香族系ポリアミド樹脂の単独使用が好ましいが、ポリアミド6やポリアミド66、ポリアミド46のような高吸水性のポリアミド樹脂を併用してもよい。高吸水性ポリアミドは一般に耐熱性や機械的強度に有利な特性を有しており、これらを適量配合することでカバー全体の耐熱性や機械的特性が高まる。
Further, as the resin component, the above-mentioned aliphatic polyamide resin and aromatic polyamide resin are preferably used alone, but a highly water-absorbing polyamide resin such as
上記に挙げた脂肪族ポリアミド樹脂及び芳香族系ポリアミド樹脂は、何れも市販品を使用することができ、例えば、ポリアミド11として東レ(株)製「リルサン」、ポリアミド12としてダイセル(株)製「テグサ」等を入手できる。また、芳香族系ポリアミドとして、デュポン(株)製「ザイテルHTN」、エムス昭和電工(株)製「グリポリー」、クラレ(株)製「ジェネスタ」、三井化学(株)製「アーレン」、ソルベイアドバンストポリマーズ(株)製「アモデル」、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製「レニー」を入手できる。また、ポリアミド6として宇部興産(株)製「宇部ナイロン」や東レ(株)製「アミラン」、ポリアミド66として宇部興産(株)製「宇部ナイロン」やデュポン(株)製「ザイテル」、ポリアミド46としてディーエスエム ジャパン エンジニアリングプラスチックス(株)製「スタニール」を入手できる。
Commercially available products can be used for the aliphatic polyamide resins and aromatic polyamide resins listed above. For example, “Rilsan” manufactured by Toray Industries, Inc. as
樹脂組成物には、カバー14の機械的強度を高め、寸法変化を抑えるために、補強材を配合することが好ましい。補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ等の繊維またはウィスカ類、炭酸カルシウム等の粒状充填材が好ましく、樹脂成分である上記のポリアミド樹脂との接着性を考慮してシランカップリング剤等で表面処理したものが更に好ましい。また、これらの補強材は、複数種を組み合わせて使用することができる。
It is preferable to add a reinforcing material to the resin composition in order to increase the mechanical strength of the
中でも、ガラス繊維が好ましい。また、ガラス繊維は、細いものの方が、同一含有量でも本数が多くなり補強効果がより高くなり、更に樹脂中での配向性が良くなる。但し、細すぎると補強効果が少なくなる。そこで、直径が5〜15μm、好ましくは5〜9μm、より好ましくは6〜8μmのガラス繊維を用いることが好ましい。また、ガラス繊維の繊維長は100〜900μmであることが好ましく、より好ましくは300〜600μmである。繊維長が100μm未満の場合は、短すぎて補強効果及び寸法抑制効果が小さい。繊維長が900μmを越える場合は、補強効果及び寸法抑制効果は向上するものの、樹脂部成形工程での繊維の破損や、配向性の低下による成形精度悪化が想定される。 Among these, glass fiber is preferable. Further, the thinner glass fibers have a larger number of fibers even at the same content, resulting in a higher reinforcing effect and further improved orientation in the resin. However, if it is too thin, the reinforcing effect is reduced. Therefore, it is preferable to use glass fibers having a diameter of 5 to 15 μm, preferably 5 to 9 μm, more preferably 6 to 8 μm. Moreover, it is preferable that the fiber length of glass fiber is 100-900 micrometers, More preferably, it is 300-600 micrometers. When the fiber length is less than 100 μm, the fiber length is too short, and the reinforcing effect and the size suppressing effect are small. When the fiber length exceeds 900 μm, the reinforcing effect and the dimensional restraining effect are improved, but it is assumed that the fiber is broken in the resin part forming step and the forming accuracy is deteriorated due to the decrease in orientation.
樹脂組成物における補強材の配合量は、10〜60質量%が好ましく、20〜50質量%がより好ましい。配合量が10質量%未満では補強効果が発現せず、60質量%を越えて大量配合すると樹脂組成物の流動性が低下して成形性が低くなり、成形性に優れる射出成形に対応できなくなる。 10-60 mass% is preferable and, as for the compounding quantity of the reinforcing material in a resin composition, 20-50 mass% is more preferable. When the blending amount is less than 10% by mass, the reinforcing effect is not exhibited. When the blending amount exceeds 60% by mass, the fluidity of the resin composition is lowered and the moldability is lowered, and it becomes impossible to cope with the injection molding having excellent moldability. .
また、樹脂組成物の別態様として、ポリアミド66樹脂を60〜80質量%、非晶性芳香族ポリアミド樹脂を15〜25質量%及び低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂を5〜15質量%の割合で含む樹脂成分45〜80質量%と、ガラス繊維20〜55質量%とを混合したものを用いることもできる。ポリアミド66樹脂が60質量%未満では、相対的に低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂の含有量が増すことができるため耐塩化カルシウム性を向上させることができるものの、耐熱性及び耐疲労性が低下して好ましくない。一方、ポリアミド66樹脂が80質量%を超えると、相対的に低吸水性脂肪族ポリアミドの含有量が減ることになり目的とする耐塩化カルシウム性が得られない。また、ガラス繊維が脂組成物全量の20質量%未満では補強効果が少なく、55質量%を越える場合は、射出成形に適した流動性が得られないばかりでなく、精度良く成形するのが難しくなる。 As another embodiment of the resin composition, the polyamide 66 resin is 60 to 80% by mass, the amorphous aromatic polyamide resin is 15 to 25% by mass, and the low water-absorbing aliphatic polyamide resin is 5 to 15% by mass. What mixed 45-80 mass% of resin components to contain and 20-55 mass% of glass fiber can also be used. When the polyamide 66 resin is less than 60% by mass, the content of the relatively low water-absorbing aliphatic polyamide resin can be increased, so that the calcium chloride resistance can be improved, but the heat resistance and fatigue resistance are reduced. It is not preferable. On the other hand, when the polyamide 66 resin exceeds 80% by mass, the content of the relatively low water-absorbing aliphatic polyamide decreases, and the intended calcium chloride resistance cannot be obtained. Further, when the glass fiber is less than 20% by mass of the total amount of the fat composition, the reinforcing effect is small, and when it exceeds 55% by mass, not only fluidity suitable for injection molding is obtained, but also it is difficult to mold with high accuracy. Become.
ポリアミド66樹脂は、射出成形性を考慮すると、数平均分子量で13000〜30000のものが好ましく、更に耐疲労性、高成形精度を考慮すると、数平均分子量で18000〜25000のものがより好ましい。数平均分子量が13000未満の場合には、分子量が低すぎて、耐疲労性が低く、実用性がない。一方、数平均分子量が30000を越える場合には耐疲労性は向上するものの、カバーに必要な衝撃強度等の機械的強度を達成するためにガラス繊維を規定量含有させると、成形時の溶融粘度が高くなり、射出成形により高精度で製造することが難しくなる。 The polyamide 66 resin preferably has a number average molecular weight of 13,000 to 30000 in view of injection moldability, and more preferably has a number average molecular weight of 18000 to 25000 in consideration of fatigue resistance and high molding accuracy. When the number average molecular weight is less than 13,000, the molecular weight is too low, the fatigue resistance is low, and there is no practicality. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 30000, fatigue resistance is improved. However, when a specified amount of glass fiber is contained in order to achieve mechanical strength such as impact strength necessary for the cover, the melt viscosity at the time of molding. It becomes difficult to manufacture with high accuracy by injection molding.
低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂としては、上記のポリアミド12樹脂、ポリアミド11樹脂、ポリアミド612樹脂及びポリアミド610樹脂が好ましく、これらを単独で、あるいは混合して用いる。
As the low water-absorbing aliphatic polyamide resin, the above-mentioned
非晶性芳香族ポリアミドは、ポリアミド66樹脂と低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂とを相溶させるために配合される。この非晶性芳香族ポリアミド樹脂として、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸及びイソフタル酸との重縮合体であるポリアミド6T/6Iを基本骨格とし、更に分子中に脂肪族ポリアミド部分を形成した変性ポリアミド6T/6Iを好適に用いることができる。また、脂肪族ポリアミド部分を形成するためのモノマーとしては、6−アミノカプロン酸、12−アミノドデカン酸、ε−カプロラクタム、ラウロラクタム、3,3´−ジメチル−4,4´−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン等を好適に用いることができる。これらの中で、炭素6のものと、炭素数12のものとを組み合わせて用いると、ポリアミド66樹脂及び上記の好ましい低吸水性脂肪族ポリアミド樹脂と分子構造が類似し、相溶性がより向上する。
The amorphous aromatic polyamide is blended in order to make the polyamide 66 resin and the low water-absorbing aliphatic polyamide resin compatible. As this amorphous aromatic polyamide resin, a modified polyamide 6T / I having a basic skeleton of polyamide 6T / 6I, which is a polycondensate of hexamethylenediamine, terephthalic acid and isophthalic acid, and further forming an aliphatic polyamide portion in the molecule. 6I can be preferably used. Examples of the monomer for forming the aliphatic polyamide portion include 6-aminocaproic acid, 12-aminododecanoic acid, ε-caprolactam, laurolactam, 3,3′-dimethyl-4,4′-diamino-dicyclohexylmethane, and the like. Can be suitably used. Among these, when
ガラス繊維は、上述した繊維径及び繊維長のものを好適に使用できる。尚、必要に応じて、その一部を、炭素繊維等の他の繊維状補強材、あるいはチタン酸カリウムウィスカー等のウィスカー状補強材で代替してもよい。 As the glass fiber, those having the above-described fiber diameter and fiber length can be suitably used. If necessary, a part thereof may be replaced with another fibrous reinforcing material such as carbon fiber or a whisker-like reinforcing material such as potassium titanate whisker.
樹脂組成物は上記の如く構成されるが、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。 The resin composition is configured as described above, and various additives can be added as necessary.
例えば、カバー14は、走行時に路面からの小石等が衝突して亀裂等が発生することが想定されるため、樹脂組成物にエラストマーを配合して耐衝撃性を付与することが好ましい。エラストマーとしては、エチレンプロピレン非共役ジエン(EPDM)ゴムやウレタンゴムを例示でき、樹脂組成物全量の2〜15質量%配合する。
For example, since it is assumed that pebbles and the like from the road surface collide with each other during traveling, the
また、樹脂部の放熱性を向上させるために、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導性充填材、具体的には、アルミナ、マグネシア、窒化アルミニウム、炭化珪素、ベリリア、グラファイト等を添加してもよい。 Also, in order to improve the heat dissipation of the resin part, a high thermal conductive filler having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more, specifically, alumina, magnesia, aluminum nitride, silicon carbide, beryllia, graphite, etc. It may be added.
更に、カバー14の凹凸を減少したり、耐摩耗性を更に向上させるために、粒子状充填材、具体的には、炭酸カルシウム、クレー、タルク、シリカ、ウォラストナイト等を更に添加してもよい。粒子状充填材としては、上記説明した高熱伝導性充填材も粒子状であれば、同様の効果を有する。
Furthermore, in order to reduce the unevenness of the
その他にも、成形時及び使用時の熱による劣化を防止するために、樹脂にヨウ化物系熱安定剤やアミン系酸化防止剤を、それぞれ単独あるいは併用して添加することが好ましい。また、着色剤等を添加してもよい。 In addition, in order to prevent deterioration due to heat during molding and use, it is preferable to add an iodide heat stabilizer and an amine antioxidant to the resin, either alone or in combination. Further, a colorant or the like may be added.
カバー14を製造するには、通常の樹脂成形法に従い、上記の樹脂組成物を所定の形状に成形すればよい。尚、樹脂組成物は、樹脂成分と補強材、エラストマー、樹脂用添加剤等を定法に従い混練して得られる。成形方法は、種々可能であるが、生産性から射出成形が好ましい。
In order to manufacture the
また、図2は軸受装置の他の例を示す断面図であるが、図1に示した転がり軸受ユニット1において、カバー14を変更した例を示している。尚、その他の部材には変更がなく、同一の符号を付して説明を省略する。同図において、カバー14は、外輪7への装着のための取付部材20を一体に成形した構成となっている。この取付部材20は、ステンレス鋼等の金属製の円筒状部材であり、その先端部分が外側に略直角に屈曲しており、この屈曲部を囲繞するように上記の樹脂組成物が成形される。尚、カバー14と取付部材20との接合をより強固にするために、取付部材20の屈曲部の表面を粗面化したり、適当な接着剤を焼き付ける等の処理を施してよい。また、取付部材20の外径が外輪7の内径と一致しており、取付部材20の外周面を外輪7の内壁に嵌入することで、カバー14が外輪7に固定される。金属は経年によるヘタリが少ないため、このような取付部材20を備えるカバー14は、外輪7に長期間安定して固定される。
2 is a cross-sectional view showing another example of the bearing device, and shows an example in which the
尚、取付部材20は上記に限らず、外輪7への装着部位と、カバー14との接合部位とを備える限り、種々の形状が可能である。
The mounting
また、図1及び図2に示す軸受装置では、カバー14に通孔14aを設け、この通孔14aにセンサ13を挿通させ、エンコーダ12と対向させている。これに代わり、図3に示すように、カバー14に通孔14aを設けることなく、センサ13とエンコーダ12とを対向させてもよい。しかし、センサ13とエンコーダ12とが離れるほど、エンコーダ12からの磁力が低下する。一方、センサ13とエンコーダ12とを接近させるには、カバー14の厚さを薄くすればよいが、全体を一様に薄くすると強度低下を招く。そこで、図示のように、カバー14の外面にセンサ13の先端部を収容できる大きさの凹部14bを設け、この凹部14bにセンサ13の先端部を収容する。これにより、センサ13とエンコーダ12との距離が縮まり、強度を維持しつつ、感度の低下を抑えることができる。また、軸受装置の組み立てに際し、センサ13の位置決めも容易になる。
In the bearing device shown in FIGS. 1 and 2, a through
以下に実施例を挙げて本発明を更に明確にする。
(実施例1〜4、比較例1〜2)
カバー用樹脂組成物として、ガラス繊維30質量%含有ポリアミド66(比較例1)、ガラス繊維30質量%含有ポリアミド6(比較例2)、ポリアミド66とポリアミド612とを当量混合した樹脂にガラス繊維を全量の33質量%となるように配合したもの(実施例1)、ガラス繊維30質量%含有ポリアミド12(実施例2)、ガラス繊維35質量%含有ポリアミドMXD6(実施例3)、ポリアミドMXD6にガラス繊維を全量の15質量%、EPDMゴムを全量の5質量となるように配合したもの(実施例4)を準備した。そして、各樹脂組成物から直径30mm、厚さ2mmの円板状の試験片を作製した。作製した試験片を恒温恒湿槽(50℃、80%RH)中に24時間放置し、放置前後の重量差を吸水率として求めた。結果を表1に示す。
The following examples further clarify the present invention.
(Examples 1-4, Comparative Examples 1-2)
As a resin composition for a cover, glass fiber 30% by weight containing polyamide 66 (Comparative Example 1), glass fiber 30% by weight containing polyamide 6 (Comparative Example 2), and a resin obtained by mixing polyamide 66 and polyamide 612 in an equivalent amount. What was blended so as to be 33% by mass of the total amount (Example 1), glass fiber 30% by mass-containing polyamide 12 (Example 2), glass fiber 35% by mass-containing polyamide MXD6 (Example 3), polyamide MXD6 and glass A fiber (Example 4) was prepared by blending the fibers so that the total amount was 15% by mass and the EPDM rubber was 5% by mass. And the disk-shaped test piece of diameter 30mm and thickness 2mm was produced from each resin composition. The prepared test piece was left in a constant temperature and humidity chamber (50 ° C., 80% RH) for 24 hours, and the weight difference before and after being left was determined as the water absorption rate. The results are shown in Table 1.
表1から、本発明で使用する低吸水性ポリアミド樹脂は、ポリアミド6やポリアミド66に比べて吸水率が半分以下であり、低い吸水性を示すことがわかる。
From Table 1, it can be seen that the low water-absorbing polyamide resin used in the present invention has a water absorption of less than half that of
また、ステンレス鋼板を、図2に示すような円筒状で屈曲部を備える形状にプレス加工し、更に屈曲部をコアとして上記の各樹脂組成物を射出成形してカバーを作製した。そして、各カバーを、恒温恒湿槽(50℃、80%RH)中に10時間放置した後、塩化カルシウム10%水溶液中に1分浸漬した後80℃で1時間乾燥するサイクルを繰り返し行い、サイクル毎に10倍の光学顕微鏡にてカバー表面を観察し、亀裂が発生するまでサイクル数を求めた。尚、サイクル数は50回を上限とし、50回に達した時点で終了した。結果を表2に示す。 Further, a stainless steel plate was pressed into a cylindrical shape as shown in FIG. 2 and provided with a bent portion, and the above resin composition was injection molded using the bent portion as a core to prepare a cover. And after leaving each cover in a constant temperature and humidity chamber (50 ° C., 80% RH) for 10 hours, immersing in a 10% aqueous solution of calcium chloride for 1 minute and then drying at 80 ° C. for 1 hour, The cover surface was observed with a 10-fold optical microscope for each cycle, and the number of cycles was determined until cracks occurred. The upper limit of the number of cycles was 50, and the cycle was terminated when it reached 50. The results are shown in Table 2.
表2から、本発明に従う樹脂組成物からなるカバーは、塩化カルシウムの蓄積が抑えられ、耐久性に優れることがわかる。このことから、本発明の軸受装置は、融雪剤が使用される降雪地方で使用される自動車の車輪用軸受として好適であるといえる。 From Table 2, it can be seen that the cover made of the resin composition according to the present invention is excellent in durability because accumulation of calcium chloride is suppressed. From this, it can be said that the bearing device of the present invention is suitable as a bearing for automobile wheels used in a snowfall region where a snow melting agent is used.
(実施例5)
ポリアミド66(宇部興産(株)製「UBEナイロン2020U」、数平均分子量20000、ヨウ化銅系添加剤含有)72質量%(但し、樹脂とガラス繊維との合計量に対しては46.8質量%)、非晶性芳香族ポリアミド(変性ポリアミド6T/6I、(株)エムスケミ−ジャパン製「グリボリーG21」)20質量%(但し、樹脂とガラス繊維との合計量に対しては13質量%)、低吸水性脂肪族ポリアミド(ポリアミド12、宇部興産(株)製「UBEナイロン3014U」、数平均分子量14000、ヒンダードフェノール系酸化防止剤含有)8質量%(但し、樹脂とガラス繊維との合計量に対しては5.2質量%)を混合して樹脂材料を調製した。この樹脂材料を65質量%、繊維径13μm(即ち、平均直径が13μmで、直径12〜14μmの範囲のもの)のガラス繊維(アミノ基含有シランカップリング剤処理品)を35質量%の割合で混練して樹脂組成物を得た。そして、この樹脂組成物を、射出成形して図2に示す形状のカバーを得た。
(Example 5)
Polyamide 66 (“UBE Nylon 2020U” manufactured by Ube Industries, Ltd., number average molecular weight 20,000, containing copper iodide-based additive) 72% by mass (however, 46.8% for the total amount of resin and glass fiber) %), Amorphous aromatic polyamide (modified polyamide 6T / 6I, "Grivory G21" manufactured by Ms Chemi Japan) 20% by mass (however, 13% by mass with respect to the total amount of resin and glass fiber) , Low water-absorbing aliphatic polyamide (
(実施例6)
ポリアミド66として、平均分子量26000の宇部興産(株)製「UBEナイロン2026U」を用い、ガラス繊維として繊維径6μm(即ち、平均直径が6μmで、直径5〜7μmの範囲のもの)に代えた以外は実施例5と同様にしてカバーを得た。
(Example 6)
As polyamide 66, “UBE nylon 2026U” manufactured by Ube Industries, Ltd. having an average molecular weight of 26000 was used, and the glass fiber was replaced with a fiber diameter of 6 μm (that is, an average diameter of 6 μm and a diameter of 5 to 7 μm). Obtained a cover in the same manner as in Example 5.
(比較例3)
ガラス繊維含有ポリアミド66(宇部興産(株)製「UBEナイロン2020GU6」、数平均分子量20000、ヨウ化銅系添加剤含有、直径13μmのシランカップリング剤処理したガラス繊維を30質量%含有)を行い、同様にしてカバーを得た。
(Comparative Example 3)
Glass fiber-containing polyamide 66 ("UBE nylon 2020GU6" manufactured by Ube Industries, Ltd., containing a number average molecular weight of 20,000, containing a copper iodide-based additive, containing 30% by mass of glass fiber treated with a silane coupling agent having a diameter of 13 μm) The cover was obtained in the same manner.
[吸水率測定]
実施例及び比較例と同じ配合にて樹脂材料を調製し、直径30mm、厚さ2mmの円板状の試験片を成形し、その試験片を50℃、80%RHの恒温恒湿槽に24時間放置し、放置前後の重量差を吸水率とした。結果を表3に示す。
[Water absorption measurement]
A resin material is prepared with the same composition as the examples and comparative examples, a disk-shaped test piece having a diameter of 30 mm and a thickness of 2 mm is formed, and the test piece is placed in a constant temperature and humidity chamber at 50 ° C. and 80% RH. It was allowed to stand for a period of time, and the weight difference before and after being left as the water absorption rate. The results are shown in Table 3.
[耐塩化カルシウム性評価]
カバーを80℃の熱水中に2時間浸漬して吸水させた後、塩化カルシウム50%水溶液に5分間浸漬する。次に、浸漬後のカバーをラジアル負荷150kgfかけた状態で、恒温槽中にて次のような処理を施した。即ち、20℃〜110℃まで30分かけて昇温した後110℃で2時間保持し、その後、30分かけて20℃まで降温した後20℃で1時間保持するサイクルを繰り返し行い、その間、2サイクル毎にカバーを塩化カルシウム50%水溶液に5分間浸漬する。これを10サイクル繰り返し行った後、クラックが発生していないかを確認した。結果を表3に示す。
[Calcium chloride resistance evaluation]
The cover is immersed in hot water at 80 ° C. for 2 hours to absorb water, and then immersed in a 50% aqueous solution of calcium chloride for 5 minutes. Next, the following treatment was performed in a thermostatic bath in a state where the cover after immersion was subjected to a radial load of 150 kgf. That is, the temperature was raised from 20 ° C. to 110 ° C. over 30 minutes and then held at 110 ° C. for 2 hours, and then the temperature was lowered to 20 ° C. over 30 minutes and then kept at 20 ° C. for 1 hour, The cover is immersed in a 50% aqueous solution of calcium chloride for 5 minutes every two cycles. After repeating this for 10 cycles, it was confirmed whether cracks were generated. The results are shown in Table 3.
[機械的強度評価]
実施例及び比較例と同じ配合にて樹脂材料を調製し、別途試験片を成形した。そして、ASTM D−790に従い曲げ強度を測定した。結果を表3に示す。
[Mechanical strength evaluation]
Resin materials were prepared with the same composition as the examples and comparative examples, and test pieces were separately molded. And bending strength was measured according to ASTM D-790. The results are shown in Table 3.
表3から明らかなように、本発明に従い、ポリアミド66と、非晶性芳香族ポリアミドと、低吸水性脂肪族ポリアミドとを含む樹脂にガラス繊維を配合した樹脂組成物からなるカバーは、耐塩化カルシウム性及び曲げ強度の両特性をバランスよく発現することがわかる。 As is apparent from Table 3, according to the present invention, a cover comprising a resin composition in which glass fiber is mixed with a resin containing polyamide 66, amorphous aromatic polyamide, and low water-absorbing aliphatic polyamide is It can be seen that both the properties of calcium and bending strength are expressed in a well-balanced manner.
1 軸受ユニット
2 転動体
3 ハブ
6 内輪
7 外輪
9 保持器
12 エンコーダ
13 センサ
14 カバー
20 取付部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記合成樹脂製カバーが、低吸水性樹脂を含有することを特徴とする軸受装置。 An outer ring equivalent member that has an outer ring raceway on the inner peripheral surface and does not rotate during use, an inner ring equivalent member that has an inner ring raceway on an outer peripheral surface facing the inner peripheral surface of the outer ring equivalent member, and that rotates during use, and the outer ring A plurality of rolling elements provided between a raceway and the inner ring raceway, a rotation detecting encoder fixed to the inner ring equivalent member, and a synthetic resin cover fixed to the outer ring opening. A bearing device comprising:
The synthetic resin cover includes a low water-absorbing resin.
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