JP2008138706A - Grease-filled roller bearing - Google Patents
Grease-filled roller bearing Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008138706A JP2008138706A JP2006323211A JP2006323211A JP2008138706A JP 2008138706 A JP2008138706 A JP 2008138706A JP 2006323211 A JP2006323211 A JP 2006323211A JP 2006323211 A JP2006323211 A JP 2006323211A JP 2008138706 A JP2008138706 A JP 2008138706A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grease
- aluminum
- rolling
- oil
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
本発明はグリース封入転がり軸受に関し、特にオルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受や、モータ用の転がり軸受として使用されるグリース封入転がり軸受に関する。
BACKGROUND OF THE
自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等は、年々小型化や高性能、高出力が求められており、使用条件が厳しくなってきている。これらには、転がり軸受が使用されており、その潤滑には主としてグリースが用いられている。ところが、高温下での高速回転等、使用条件が過酷になることで、転がり軸受の転走面に、滑り運動や後述する水素脆性に起因する白色組織変化を伴った特異的な剥離が早期に生じ、問題になっている。 Electrical parts and accessories in automobiles, motors in industrial machines, and the like are required to be downsized, high performance, and high output year by year, and usage conditions are becoming stricter. For these, rolling bearings are used, and grease is mainly used for lubrication. However, due to severe conditions of use, such as high-speed rotation at high temperatures, specific peeling with a change in white structure due to sliding motion and hydrogen embrittlement, which will be described later, is early on the rolling surface of the rolling bearing. It is a problem.
この特異的な剥離は、通常の金属疲労により生じる転走面内部からの剥離と異なり、転走面表面の比較的浅いところから生じる破壊現象で、水素が原因の水素脆性による剥離と考えられている。このような早期に発生する白色組織変化を伴った特異な剥離現象を防ぐ方法として、例えばグリース組成物に不動態化剤を添加する方法(特許文献1参照)やグリース組成物にビスマスジチオカーバメートを添加する方法が知られている(特許文献2参照)。また、軸受に酸化被膜やチオリン酸金属塩被膜を設けた方法も知られている(特許文献3および特許文献4参照)。
This specific exfoliation is different from the exfoliation from the inside of the rolling contact surface caused by normal metal fatigue, and is considered to be due to hydrogen embrittlement caused by hydrogen due to a fracture phenomenon that occurs from a relatively shallow surface of the rolling contact surface. Yes. As a method for preventing such a specific exfoliation phenomenon accompanied with a white structure change that occurs at an early stage, for example, a method of adding a passivating agent to the grease composition (see Patent Document 1) or a method of adding bismuth dithiocarbamate to the grease composition. A method of adding is known (see Patent Document 2). In addition, a method in which an oxide film or a metal thiophosphate film is provided on a bearing is also known (see
しかしながら、近年、自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等では、高温下で、高速運転−急減速運転−急加速運転−急停止が頻繁に行なわれる等ますます転がり軸受の使用条件が過酷化され、不動態化剤やビスマスジチオカーバメートをグリースに添加する方法、酸化被膜やチオリン酸金属塩被膜を形成する方法では剥離現象を防ぐ対策として不十分になってきている。
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、高温、高速回転下で使用される転がり軸受において、転走面での水素脆性による剥離を効果的に防止できるグリース封入転がり軸受の提供を目的とする。 The present invention has been made to deal with such problems, and in a rolling bearing used under high temperature and high speed rotation, a grease-filled rolling bearing capable of effectively preventing separation due to hydrogen embrittlement on the rolling surface. The purpose is to provide.
本発明のグリース封入転がり軸受は、内輪および外輪と、これら内外輪の転走面間に介在する複数の転動体とを備え、上記転動体の周囲にグリースを封入してなる転がり軸受であって、上記転動体表面、内輪外径面および外輪内径面から選ばれた少なくとも一つの面に、リン酸金属塩被膜が形成され、上記グリースは、基油と増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなり、該添加剤はアルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05 重量部〜10 重量部であることを特徴とする。 The grease-filled rolling bearing of the present invention is a rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, and a plurality of rolling elements interposed between the rolling surfaces of the inner and outer rings, and grease is sealed around the rolling elements. A metal phosphate coating is formed on at least one surface selected from the rolling element surface, the inner ring outer diameter surface and the outer ring inner diameter surface, and the grease is added to a base grease composed of a base oil and a thickener. The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and aluminum compound, and the compounding ratio of the aluminum-based additive is 0.05 weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. Part to 10 parts by weight.
上記アルミニウム化合物は、炭酸アルミニウムおよび硝酸アルミニウムから選ばれた少なくとも一つの化合物であることを特徴とする。
また、上記増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤であることを特徴とする。
また、上記基油は、アルキルジフェニルエーテル油およびポリ-α-オレフィン油から選ばれた少なくとも一つの油であることを特徴とする。
The aluminum compound is at least one compound selected from aluminum carbonate and aluminum nitrate.
The thickener is a urea-based thickener.
Further, the base oil is at least one oil selected from alkyl diphenyl ether oil and poly-α-olefin oil.
本発明のグリース封入転がり軸受は、転動体表面、内輪外径面および外輪内径面から選ばれた少なくとも一つの面に、リン酸金属塩被膜が形成されているので、転走面等が化学的に安定な被膜で覆われて不活性処理され、金属接触や、水素の発生の要因となる潤滑剤・グリースの分解を防ぐことができる。さらに、摩擦摩耗面または摩耗により露出した金属新生面においてグリースに配合したアルミニウム系添加剤が反応し、酸化鉄とともにアルミニウム被膜が軸受転走面に生成し、各種産業機械に使用される軸受で見られる水素脆性等による特異な剥離の発生を抑制することができる。これらの結果、軸受の長寿命化について飛躍的な向上を図ることができる。
このため、オルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受として好適に利用できる。
The grease-filled rolling bearing of the present invention has a metal phosphate coating formed on at least one surface selected from the rolling element surface, the inner ring outer diameter surface, and the outer ring inner diameter surface. It is covered with a highly stable coating and is inertly treated to prevent metal contact and decomposition of the lubricant and grease that cause hydrogen generation. In addition, aluminum additive mixed with grease reacts on the frictional wear surface or the new metal surface exposed by wear, and an aluminum coating is formed on the bearing rolling surface along with iron oxide, and is found in bearings used in various industrial machines. Occurrence of unique peeling due to hydrogen embrittlement or the like can be suppressed. As a result, it is possible to dramatically improve the life of the bearing.
For this reason, it can be suitably used as a rolling bearing for automotive electrical components such as alternators, car air conditioner electromagnetic clutches, intermediate pulleys, and electric fan motors, and auxiliary machines.
水素脆性による転走面での剥離を効果的に防止できる転がり軸受について鋭意検討の結果、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を配合したグリースを封入した転がり軸受において、あらかじめ転動体表面、内輪外径面および外輪内径面から選ばれた少なくとも一つの面にリン酸金属塩被膜を形成した転がり軸受を用いて、急加減速試験を行なったところ軸受寿命が飛躍的に延長することがわかった。
本発明の転がり軸受は、軸受転走面にリン酸金属塩被膜を形成し、金属接触や、水素の発生の要因となる潤滑剤・グリースの分解を防ぐことによって、転走面での水素脆性剥離を防止する効果と、軸受の摩擦摩耗面または摩耗により露出した金属新生面が露出したとしてもアルミニウム系添加剤が反応し、酸化鉄とともにアルミニウム被膜が軸受転走面に生成する効果とを併せ持つので、転走面で生じる白色組織変化を伴った特異的な剥離を防止するこれらの効果を相乗的に発揮させることができるものと考えられる。本発明は、このような知見に基づくものである。
As a result of intensive studies on rolling bearings that can effectively prevent peeling on the rolling surface due to hydrogen embrittlement, in rolling bearings filled with grease containing at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and aluminum compounds, A rapid acceleration / deceleration test was performed using a rolling bearing with a metal phosphate coating on at least one surface selected from the rolling element surface, inner ring outer diameter surface, and outer ring inner diameter surface. I found it to be extended.
The rolling bearing of the present invention has a hydrogen phosphate brittleness on the rolling surface by forming a metal phosphate film on the rolling surface of the bearing to prevent metal contact and the decomposition of lubricant and grease that cause hydrogen generation. Because it has both the effect of preventing delamination and the effect that the aluminum additive reacts even when the frictional wear surface of the bearing or the new metal surface exposed by wear is exposed, and an aluminum coating is formed on the bearing rolling surface along with iron oxide. It is considered that these effects of preventing specific exfoliation accompanied by white tissue change occurring on the rolling surface can be synergistically exhibited. The present invention is based on such knowledge.
本発明のグリース封入転がり軸受について図1により説明する。図1は本発明の一実施例を示す深溝玉軸受の断面図である。図2〜図4は本発明の他の実施例を示す深溝玉軸受の断面図である。
図1に示すグリース封入転がり軸受1は、同心に配置された内輪2および外輪3と、内輪2、外輪3間に介在する転動体4と、この転動体4を保持する保持器5と、内、外輪の軸方向両端開口部をシールするシール部材6と、軸受空間に封入されたグリース7とからなる。転動体表面4aに化学的に安定なリン酸金属塩被膜が形成されている。グリース7は後述するアルミニウム系添加剤を配合したグリースである。
The grease-enclosed rolling bearing of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view of a deep groove ball bearing showing an embodiment of the present invention. 2 to 4 are sectional views of deep groove ball bearings showing other embodiments of the present invention.
A grease-filled rolling
図2に示すグリース封入転がり軸受11は、同心に配置された内輪12および外輪13と、内輪12、外輪13間に介在する転動体14と、この転動体14を保持する保持器15と、内、外輪の軸方向両端開口部をシールするシール部材16と、軸受空間に封入されたグリース17とからなる。外輪内径面(転走面含む)13aに化学的に安定なリン酸金属塩被膜が形成されている。グリース17は後述するアルミニウム系添加剤を配合したグリースである。
A grease-filled rolling bearing 11 shown in FIG. 2 includes an
図3に示すグリース封入転がり軸受21は、同心に配置された内輪22および外輪23と、内輪22、外輪23間に介在する転動体24と、この転動体24を保持する保持器25と、内、外輪の軸方向両端開口部をシールするシール部材26と、軸受空間に封入されたグリース27とからなる。内輪外径面(転走面含む)22aに化学的に安定なリン酸金属塩被膜が形成されている。グリース27は後述するアルミニウム系添加剤を配合したグリースである。
A grease-filled rolling
図4に示すグリース封入転がり軸受31は、同心に配置された内輪32および外輪33と、内輪32、外輪33間に介在する転動体34と、この転動体34を保持する保持器35と、内、外輪の軸方向両端開口部をシールするシール部材36と、軸受空間に封入されたグリース37とからなる。転動体表面34aと、外輪内径面(転走面含む)33aと、内輪外径面(転走面含む)32aとに化学的に安定なリン酸金属塩被膜が形成されている。グリース37は後述するアルミニウム系添加剤を配合したグリースである。
4 includes an
この転がり軸受は、その材質およびラジアル軸受、スラスト軸受などの形式を特に限定するものではないが、内外輪および転動体はリン酸被膜処理が可能な金属製のものであり、例えば軸受鋼、高炭素クロム軸受鋼、浸炭鋼、中炭素合金鋼、機械構造用鋼、肌焼鋼、ステンレス鋼、鉋金、鉛やスズを配合したホワイトメタルその他の軸受合金からなる材質が可能である。 This rolling bearing is not particularly limited in its material and type of radial bearing, thrust bearing, etc., but the inner and outer rings and rolling elements are made of metal that can be treated with a phosphoric acid coating. Carbon chromium bearing steel, carburized steel, medium carbon alloy steel, machine structural steel, case-hardened steel, stainless steel, plating, white metal mixed with lead and tin, and other bearing alloys are possible.
前述の転がり軸受において、転動体表面、内輪外径面および外輪内径面から選ばれた少なくとも一つの面に、親油性の高いリン酸金属塩被膜を形成する。これにより、希薄潤滑環境下での軸受軌道面の油膜形成能力を高め、金属接触の発生率を低くすることができるので、潤滑不良による金属接触の発生に起因する非常に短寿命での表面起点剥離の発生を防止することが可能となる。 In the rolling bearing described above, a highly lipophilic metal phosphate coating is formed on at least one surface selected from the rolling element surface, the inner ring outer diameter surface, and the outer ring inner diameter surface. As a result, the oil film forming ability of the bearing raceway surface in a dilute lubrication environment can be increased and the incidence of metal contact can be lowered, so that the surface starting point with a very short life resulting from the occurrence of metal contact due to poor lubrication The occurrence of peeling can be prevented.
本発明においてリン酸金属塩被膜を形成する方法の一例を以下に説明する。被膜形成対象物をリン酸トリエステル溶液中に浸漬した後、摩擦面にグリースまたは潤滑油を塗布または注入して充填する。リン酸トリエステルは、(RO)3P=O(式中、Rはアリール基、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基を表す)で表される有機リン酸化合物であり、このものは可塑剤などとして市販の工業用材料を用いることができる。これらのリン酸トリエステルとしては、リン酸トリクレジル(CH3C6H4O)3PO、リン酸トリフェニル(C6H5O)3PO、リン酸トリブチル(C4H9O)3PO等が挙げられる。上記したようなリン酸トリエステルは、取り扱い性の必要に応じて有機溶剤で希釈して用いればよい。このようなリン酸トリエスエルと軸受鋼を反応させて、その表面にリン酸金属塩被膜を形成するには、反応速度を上げるために加温しながら行えばよく、例えば 60℃前後で 1〜2 時間浸漬すれば十分な被膜を確保できる。表面に形成される上記リン酸金属塩被膜はリン酸トリエステルと軸受鋼との反応生成物であるリン酸鉄被膜である。また摩擦摺動面には上記リン酸鉄の他に、一部、リン化鉄も生成している。
また、グリースや潤滑油中にリン酸トリエステルやリン酸カルシウム等のリン酸金属塩を予め混入しておくことで、軸受の運転に伴う温度上昇により、転動体と内・外輪の接触面にリン酸金属塩被膜を形成することも可能である。この方法では、被膜の摩耗を常に補完することが期待できるという長所がある。
An example of a method for forming a metal phosphate salt film in the present invention will be described below. After the object to be coated is immersed in the phosphoric acid triester solution, grease or lubricating oil is applied or injected onto the friction surface and filled. The phosphoric acid triester is an organic phosphate compound represented by (RO) 3 P═O (wherein R represents an aryl group, an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group). Can use a commercially available industrial material as a plasticizer. These phosphate triesters include tricresyl phosphate (CH 3 C 6 H 4 O) 3 PO, triphenyl phosphate (C 6 H 5 O) 3 PO, tributyl phosphate (C 4 H 9 O) 3 PO Etc. The phosphoric acid triester as described above may be used by diluting with an organic solvent as required for handling. In order to react such triphosphate and bearing steel to form a metal phosphate film on the surface, it may be carried out while heating to increase the reaction rate. Sufficient film can be secured if immersed for a long time. The metal phosphate film formed on the surface is an iron phosphate film that is a reaction product of a phosphate triester and bearing steel. In addition to the iron phosphate, a part of iron phosphide is also generated on the friction sliding surface.
In addition, by mixing a phosphate metal salt such as phosphate triester or calcium phosphate in grease or lubricating oil in advance, the contact surface between the rolling element and the inner / outer ring is exposed to phosphoric acid due to the temperature rise during the operation of the bearing. It is also possible to form a metal salt film. This method has the advantage that it can be expected to always complement the wear of the coating.
本発明のグリース封入転がり軸受は、軌道輪等への上記リン酸金属塩被膜の形成に加えて、アルミニウム系添加剤を配合したグリースを使用することを特徴としている。
本発明に用いるアルミニウム系添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つである。アルミニウム化合物としては、炭酸アルミニウム、硫化アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムおよびその水和物、硫酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、よう化アルミニウム、酸化アルミニウムおよびその水和物、水酸化アルミニウム、セレン化アルミニウム、テルル化アルミニウム、りん酸アルミニウム、りん化アルミニウム、アルミン酸リチウム、アルミン酸マグネシウム、セレン酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、ジルコン酸アルミニウム等の無機アルミニウム、安息香酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム等の有機アルミニウムが挙げられる。これらアルミニウム系添加剤は、単独で、または 2 種類以上を組合せてグリースに添加してもよい。
本発明において特に好ましいのは、耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果の高いアルミニウム粉末である。
The grease-enclosed rolling bearing according to the present invention is characterized in that grease containing an aluminum-based additive is used in addition to the formation of the metal phosphate salt coating on the bearing ring or the like.
The aluminum-based additive used in the present invention is at least one selected from an aluminum powder and an aluminum compound. Aluminum compounds include aluminum carbonate, aluminum sulfide, aluminum chloride, aluminum nitrate and its hydrate, aluminum sulfate, aluminum fluoride, aluminum bromide, aluminum iodide, aluminum oxide and its hydrate, aluminum hydroxide, selenium Aluminum fluoride, aluminum telluride, aluminum phosphate, aluminum phosphide, lithium aluminate, magnesium aluminate, aluminum selenate, aluminum titanate, aluminum zirconate and other inorganic aluminum, aluminum benzoate, aluminum citrate and other organic aluminum Is mentioned. These aluminum-based additives may be added to the grease alone or in combination of two or more.
Particularly preferable in the present invention is an aluminum powder having a high extreme pressure effect because it is excellent in heat resistance and hardly decomposes thermally.
アルミニウム系添加剤の配合割合は、ベースグリース 100 重量部に対して 0.05重量部〜10 重量部である。すなわち、(1)アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末のみである場合、ベースグリース 100 重量部に対してアルミニウム粉末を 0.05〜10 重量部、(2)アルミニウム系添加剤がアルミニウム化合物のみである場合、ベースグリース 100 重量部に対してアルミニウム化合物を 0.05〜10 重量部、(3)アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末とアルミニウム化合物とである場合、ベースグリース 100 重量部に対して、アルミニウム粉末とアルミニウム化合物とを合せて 0.05〜10 重量部配合する。
アルミニウム系添加剤の配合割合が、0.05 重量部未満であると水素脆性等による転走面での剥離を効果的に防止できない。また 10 重量部をこえても剥離防止効果がそれ以上に向上しない。
The mixing ratio of the aluminum-based additive is 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. That is, (1) when the aluminum additive is only aluminum powder, 0.05 to 10 parts by weight of aluminum powder with respect to 100 parts by weight of the base grease, and (2) when the aluminum additive is only aluminum compound, 0.05 to 10 parts by weight of aluminum compound per 100 parts by weight of grease, and (3) when aluminum additive is aluminum powder and aluminum compound, aluminum powder and aluminum compound are added to 100 parts by weight of base grease. Combine 0.05 to 10 parts by weight.
If the blending ratio of the aluminum-based additive is less than 0.05 parts by weight, peeling on the rolling surface due to hydrogen embrittlement cannot be effectively prevented. Moreover, even if it exceeds 10 parts by weight, the anti-peeling effect will not be improved further.
本発明に使用できる基油としては、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油等の鉱油、高度精製鉱油、流動パラフィン油、ポリブテン油、フィッシャー・トロプシュ法により合成されたGTL油、ポリ-α-オレフィン油、アルキルナフタレン油、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂、ポリオールエステル油、りん酸エステル油、ポリマーエステル油、芳香族エステル油、炭酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、アルキルベンゼン油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等を使用できる。
これらの中で、耐熱性と潤滑性に優れたアルキルジフェニルエーテル油、または、ポリ-α-オレフィン油を用いることが好ましい。
Examples of base oils that can be used in the present invention include mineral oils such as spindle oil, refrigerator oil, turbine oil, machine oil, dynamo oil, highly refined mineral oil, liquid paraffin oil, polybutene oil, GTL oil synthesized by the Fischer-Tropsch method, Hydrocarbon synthetic oil such as poly-α-olefin oil, alkylnaphthalene oil, alicyclic compound, or natural oil, polyol ester oil, phosphate ester oil, polymer ester oil, aromatic ester oil, carbonate ester oil, Non-hydrocarbon synthetic oils such as diester oil, polyglycol oil, silicone oil, polyphenyl ether oil, alkyl diphenyl ether oil, alkylbenzene oil, and fluorinated oil can be used.
Among these, it is preferable to use alkyl diphenyl ether oil or poly-α-olefin oil excellent in heat resistance and lubricity.
本発明に使用できる増ちょう剤としては、ベントン、シリカゲル、フッ素化合物、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、力ルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられる。
これらの中で、耐熱性、コスト等を考慮するとウレア系化合物が望ましい。
Thickeners that can be used in the present invention include benton, silica gel, fluorine compounds, lithium soap, lithium complex soap, strong lucium soap, calcium complex soap, aluminum soap, aluminum complex soap, and other soaps, diurea compounds, polyurea compounds, etc. These urea compounds are mentioned.
Of these, urea compounds are desirable in view of heat resistance, cost, and the like.
ウレア系化合物は、イソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させることにより得られる。反応性のある遊離基を残さないため、イソシアネート化合物のイソシアネート基とアミン化合物のアミノ基とは略当量となるように配合することが好ましい。 A urea compound is obtained by reacting an isocyanate compound and an amine compound. In order not to leave a reactive free radical, the isocyanate group of the isocyanate compound and the amino group of the amine compound are preferably blended so as to be approximately equivalent.
ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。 A diurea compound is obtained by reaction of a diisocyanate and a monoamine, for example. Examples of the diisocyanate include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, etc., and monoamines include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, stearylamine, Examples include oleylamine, aniline, p-toluidine, cyclohexylamine and the like. The polyurea compound can be obtained, for example, by reacting diisocyanate with a monoamine or diamine. Examples of the diisocyanate and monoamine include those similar to those used for the production of the diurea compound. Examples of the diamine include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, hexanediamine, octanediamine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, And diaminodiphenylmethane.
基油にウレア系化合物等の増ちょう剤を配合して、上記アルミニウム系添加剤等を配合するためのベースグリースが得られる。ウレア系化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中でイソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させて作製する。
ベースグリース 100 重量部中に占める増ちょう剤の配合割合は、1 〜40 重量部、好ましくは 3 〜25 重量部配合される。増ちょう剤の含有量が 1 重量部未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、 40 重量部をこえると得られたベースグリースが硬くなりすぎ、所期の効果が得られ難くなる。
By adding a thickener such as a urea compound to the base oil, a base grease for blending the aluminum additive and the like can be obtained. A base grease using a urea compound as a thickener is prepared by reacting an isocyanate compound and an amine compound in a base oil.
The blending ratio of the thickener in 100 parts by weight of the base grease is 1 to 40 parts by weight, preferably 3 to 25 parts by weight. If the content of the thickener is less than 1 part by weight, the thickening effect will be reduced, making it difficult to make grease, and if it exceeds 40 parts by weight, the resulting base grease will be too hard and the desired effect will not be obtained. Become.
また、アルミニウム系添加剤とともに、必要に応じて公知のグリース用添加剤を含有させることができる。この添加剤として、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、金属スルホネート、多価アルコールエステルなどの防錆剤、有機モリブデンなどの摩擦低減剤、エステル、アルコールなどの油性剤、りん系化合物などの摩耗防止剤等が挙げられる。これらを単独で、または 2 種類以上組み合せて添加できる。 In addition to the aluminum-based additive, a known grease additive may be included as necessary. Examples of the additives include antioxidants such as organic zinc compounds, amines, and phenolic compounds, metal deactivators such as benzotriazole, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, molybdenum disulfide, and graphite. Examples include solid lubricants, metal sulfonates, rust inhibitors such as polyhydric alcohol esters, friction reducers such as organic molybdenum, oil agents such as esters and alcohols, and antiwear agents such as phosphorus compounds. These can be added alone or in combination of two or more.
本発明のグリース封入転がり軸受は、軌道輪等に対するリン酸金属塩被膜の形成と、アルミニウム系添加剤を含有するグリースの封入とにより、軸受転走面における水素脆性による特異な剥離の発生を抑制することができる。このため、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等も長寿命の軸受として使用することができる。 The grease-enclosed rolling bearing of the present invention suppresses the occurrence of peculiar delamination due to hydrogen embrittlement on the rolling surface of the bearing by forming a metal phosphate film on the bearing ring and enclosing grease containing an aluminum-based additive. can do. For this reason, ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, spherical roller bearings, needle roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust tapered roller bearings, thrust needle roller bearings, thrust spherical roller bearings, etc. are also long. Can be used as a long-life bearing.
実施例1〜実施例4および比較例2
リン酸トリクレジル 7.36 g を2-プロパノールで希釈して 200 ml のリン酸トリクレジル溶液を調製し、この溶液に軸受6203(NTN社製:深溝玉軸受、SUJ2鋼製)の内外輪および転動体を溶液温度 60℃で 2 時間浸漬して、表面にリン酸金属塩被膜を形成した。被膜形成後、他の軸受部品を取り付け急加減速試験の試験用軸受(図1参照)とした。
Examples 1 to 4 and Comparative Example 2
Dilute 7.36 g of tricresyl phosphate with 2-propanol to prepare 200 ml of tricresyl phosphate solution. To this solution, the inner and outer rings and rolling elements of bearing 6203 (NTN: deep groove ball bearing, SUJ2 steel) It was immersed for 2 hours at a temperature of 60 ° C. to form a metal phosphate film on the surface. After the coating was formed, other bearing parts were attached to form a test bearing for the rapid acceleration / deceleration test (see FIG. 1).
表1に示す基油の半量に、4,4-ジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートMT、以下、MDIと記す)を表1に示す割合で溶解し、残りの半量の基油にMDIの2倍当量となるモノアミンを溶解した。それぞれの配合割合および種類は表1のとおりである。
MDIを溶解した溶液を撹拌しながらモノアミンを溶解した溶液を加えた後、100℃〜120℃で 30 分間撹拌を続けて反応させて、ジウレア化合物を基油中に生成させた。
これにアルミニウム系添加剤(比較例2は未配合)および酸化防止剤を表1に示す配合割合で加えてさらに 100℃〜120℃で 10 分間撹拌した。その後冷却し、三本ロールで均質化し、グリースを得た。
4,4-diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Millionate MT, hereinafter referred to as MDI) is dissolved in half of the base oil shown in Table 1 in the ratio shown in Table 1, and MDI is dissolved in the remaining half of the base oil. The monoamine which becomes 2 times the equivalent of was dissolved. The respective blending ratios and types are shown in Table 1.
A solution in which monoamine was dissolved was added while stirring the solution in which MDI was dissolved, and then the reaction was continued for 30 minutes at 100 ° C. to 120 ° C. to produce a diurea compound in the base oil.
To this, an aluminum-based additive (Comparative Example 2 was not blended) and an antioxidant were added at the blending ratio shown in Table 1, and the mixture was further stirred at 100 ° C to 120 ° C for 10 minutes. Thereafter, the mixture was cooled and homogenized with three rolls to obtain a grease.
表1において、基油として用いた合成炭化水素油は 40℃における動粘度 30 mm2/sec の新日鉄化学社製、シンフルード601を、アルキルジフェニルエーテル油は 40℃における動粘度 97 mm2/sec の松村石油社製、モレスコハイルーブLB100を、それぞれ用いた。また、酸化防止剤は住友化学社製ヒンダードフェノールを用いた。 In Table 1, the synthetic hydrocarbon oil used as the base oil is Shinflud 601 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. with a kinematic viscosity of 30 mm 2 / sec at 40 ° C., and the alkyldiphenyl ether oil has a kinematic viscosity of 97 mm 2 / sec at 40 ° C. Matsumura Oil Co., Ltd. and Moresco High Lube LB100 were used. Moreover, the hindered phenol by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was used for antioxidant.
得られたグリースを上記試験用軸受に 1.9 g 封入し、以下に示す急加減速試験に供し、軸受寿命時間を測定した。結果を表1に併記する。 The obtained grease was sealed in 1.9 g of the above test bearing and subjected to the following rapid acceleration / deceleration test to measure the bearing life time. The results are also shown in Table 1.
<急加減速試験>
グリースを封入した試験用軸受を用いて電装補機の一例であるオルタネータの回転べルトを巻きかけたプーリを支持する回転軸を内輪で支持する転がり軸受の急加減速試験を行なった。急加減速試験条件は、回転軸先端に取り付けた試験用軸受に対する負荷荷重を 1960 N 、回転速度は 0 rpm〜18000 rpm で運転条件を設定し、さらに、試験用軸受に 0.1 A の電流が流れる状態で試験を実施した。そして、試験用軸受内に異常剥離が発生し、振動検出器の振動が試験初期値の 3 倍以上となって発電機が停止する時間を軸受寿命時間( h )とした。なお、試験は 750 時間で打ち切った。
<Rapid acceleration / deceleration test>
A rapid acceleration / deceleration test was conducted on a rolling bearing in which a rotating shaft that supports a pulley around which a rotating belt of an alternator, which is an example of an electrical accessory, is wound, is supported by an inner ring. The rapid acceleration / deceleration test conditions were set at 1960 N for the load applied to the test bearing attached to the tip of the rotating shaft, the operating speed was set to 0 rpm to 18000 rpm, and a current of 0.1 A flows through the test bearing. The test was carried out in the state. The time during which abnormal peeling occurred in the test bearing, the vibration of the vibration detector exceeded 3 times the initial test value, and the generator stopped was defined as the bearing life time (h). The test was terminated after 750 hours.
実施例5
リン酸金属塩被膜の形成処理を施さなかった試験用軸受(図5参照)を用いたこと、および実施例1と同様に処理して得られた表1に示す配合割合のグリースに追加してベースグリース 100 重量部に対してリン酸トリクレジルを 5 重量部配合したこと以外は、実施例1と同様に処理して、実施例1と同様の項目を測定した。結果を表1に併記する。
Example 5
The test bearing (see FIG. 5) that was not subjected to the formation process of the metal phosphate coating was used, and in addition to the grease with the blending ratio shown in Table 1 obtained in the same manner as in Example 1. The same items as in Example 1 were measured in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of tricresyl phosphate was blended with 100 parts by weight of the base grease. The results are also shown in Table 1.
比較例1および比較例3〜比較例5
リン酸金属塩被膜の形成処理を施さなかった試験用軸受(図5参照)を用いたこと以外は実施例1と同様に処理して、実施例1と同様の項目を測定した。結果を表1に併記する。
Comparative Example 1 and Comparative Examples 3 to 5
The same items as in Example 1 were measured except that a test bearing (see FIG. 5) that was not subjected to the metal phosphate coating formation treatment was used. The results are also shown in Table 1.
表1に示すように、グリースと表面処理の相乗作用により、各実施例は転走面で生じる白色組織変化を伴った特異的な剥離を効果的に防止できるので、急加減速試験に優れている。各実施例の急加減速試験は全て 750 時間以上を示した。 As shown in Table 1, because of the synergistic action of grease and surface treatment, each example can effectively prevent specific exfoliation accompanied by white texture change occurring on the rolling surface, so it is excellent in rapid acceleration / deceleration tests. Yes. All of the rapid acceleration / deceleration tests of each example showed 750 hours or more.
本発明のグリース封入転がり軸受は、転走面で生じる白色組織変化を伴った特異的な剥離を効果的に防止でき軸受寿命に優れるのでオルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受、モータ用軸受に好適に利用できる。 The grease-filled rolling bearing of the present invention can effectively prevent specific peeling accompanied with white structure change occurring on the rolling surface and has excellent bearing life, so an alternator, an electromagnetic clutch for a car air conditioner, an intermediate pulley, an electric fan motor, etc. The present invention can be suitably used for automotive electrical parts, rolling bearings for auxiliary machines, and motor bearings.
1、11、21、31、41 グリース封入転がり軸受
2、12、22、32、42 内輪
3、13、23、33、43 外輪
4、14、24、34、44 転動体
4a、34a 転動体表面
5、15、25、35、45 保持器
6、16、26、36、46 シール部材
7、17、27、37、47 グリース
13a、33a 外輪内径面
22a、32a 内輪外径面
1, 11, 21, 31, 41 Grease-filled
Claims (4)
前記グリースは、基油と増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなり、該添加剤はアルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05〜10 重量部であることを特徴とするグリース封入転がり軸受。 A rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, and a plurality of rolling elements interposed between the rolling surfaces of the inner and outer rings, wherein grease is sealed around the rolling elements, the rolling element surface, the inner ring outer diameter A metal phosphate salt film is formed on at least one surface selected from the surface and the inner surface of the outer ring,
The grease comprises a base grease composed of a base oil and a thickener, and the additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound. A grease-enclosed rolling bearing characterized in that the mixing ratio of the system additive is 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006323211A JP2008138706A (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Grease-filled roller bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006323211A JP2008138706A (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Grease-filled roller bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008138706A true JP2008138706A (en) | 2008-06-19 |
Family
ID=39600397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006323211A Pending JP2008138706A (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Grease-filled roller bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008138706A (en) |
-
2006
- 2006-11-30 JP JP2006323211A patent/JP2008138706A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5007029B2 (en) | Grease composition and rolling bearing with grease | |
WO2016114380A1 (en) | Anti-friction bearing | |
JP4434685B2 (en) | Grease composition and grease-filled bearing | |
JP2008069882A (en) | Grease-filled sealing type rolling bearing | |
JP6193619B2 (en) | Rolling bearing | |
JP4989083B2 (en) | Grease composition and grease-filled bearing | |
JP2008163995A (en) | Grease filled double row angular bearing | |
JP5170861B2 (en) | Grease composition and grease-filled bearing | |
JP4838549B2 (en) | Grease composition and rolling bearing with grease | |
JP2008075811A (en) | Grease contained rolling bearing | |
WO2023048119A1 (en) | Grease composition and grease-sealed bearing | |
JP2007303636A (en) | Robot rolling bearing | |
JP2008138706A (en) | Grease-filled roller bearing | |
JP2007064456A (en) | Rolling bearing for robot | |
JP2006242331A (en) | Robot rolling bearing | |
JP2008095768A (en) | Roll bearing | |
JP2007217521A (en) | Grease composition and bearing containing grease | |
JP2007254521A (en) | Grease composition and grease-sealed bearing | |
JP2008133911A (en) | Grease-sealed rolling bearing | |
JP2008032116A (en) | Grease sealing type rolling bearing | |
JP2007064454A (en) | Roller bearing for robot | |
JP2009174657A (en) | Rolling bearing for transmission | |
JP2008069885A (en) | Grease-sealed rolling bearing | |
JP2008106911A (en) | Grease-sealed rolling bearing | |
JP2007056906A (en) | Grease filled bearing for motor |