JP2009120956A - Roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ、コンプレッサ等の白色組織変化を伴った剥離を起こしやすい箇所に使用でき、優れた剥離寿命を有する転がり軸受に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in places that are prone to exfoliation accompanied by white tissue change, such as automotive electrical parts, alternators and intermediate pulleys that are engine auxiliary machines, electromagnetic clutches for car air conditioners, electromagnetic clutches for gas heat pumps, and compressors. The present invention relates to a rolling bearing having a peeling life.
上記した自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、コンプレッサ等に使用される転がり軸受は、高温、高速、高荷重下で使用されることが多く、近年、コンパクト化や高性能化の要求によりこれらの使用条件はますます厳しくなってきている。そのため、特許文献1に記載されているように、封入したグリースが分解して水素を発生し、この水素が内輪や外輪、転動体を形成する軸受鋼中に侵入して水素脆性による白色組織変化を伴った剥離(以下、「白色組織剥離」という)を引き起こすことがあり、その防止が新たな重要課題になっている。
Rolling bearings used in the above-mentioned automotive electrical parts, engine alternators and intermediate pulleys, car air conditioner electromagnetic clutches, compressors, etc. are often used at high temperatures, high speeds, and high loads. Due to demands for compactness and high performance, these usage conditions are becoming stricter. Therefore, as described in
また、これらの転がり軸受は、エンジン外部にあるベルト駆動の補助機械用軸受であることから、路面より跳ね上げられる泥水や雨水が浸入しやすい。これらの転がり軸受では、通常、接触ゴムシールにより外部からの水の浸入を防止する構成となっているが、完全な防止はできないのが現状である。更に、自動車のエンジンは、稼働と休止を繰り返す機械であるため、エンジンが休止しているときに軸受のハウジング内の温度が下がり、露点に達して軸受周りの空気中の水分が凝縮して水滴となり、この水滴が軸受に付着してグリース中に混入することがある。その結果、特許文献2にも記載されているように、浸入水分からの水素が同様の白色組織剥離を引き起こし、上記したグリースからの水素と相まって、白色組織剥離がより発生しやすくなっている。
In addition, these rolling bearings are belt-driven auxiliary machine bearings outside the engine, so that muddy water and rainwater splashed from the road surface are likely to enter. These rolling bearings are usually configured to prevent water from entering from the outside with a contact rubber seal, but at present, they cannot be completely prevented. Furthermore, since the engine of an automobile is a machine that repeatedly operates and pauses, when the engine is paused, the temperature in the bearing housing decreases, reaches the dew point, and moisture in the air around the bearing condenses and drops of water. This water droplet may adhere to the bearing and be mixed into the grease. As a result, as described in
白色組織剥離の対策としては、封入グリースによるものが多く、例えば特許文献1では亜硝酸ナトリウム等の不働態酸化剤を配合したグリース、特許文献3では有機アンチモン化合物や有機モリブデン化合物を配合したグリース、特許文献4では粒径2μm以下の無機系化合物を配合したグリースをそれそれ封入することを提案している。これらは、配合物に由来する被膜を転がり接触部に生成することにより軸受材料への水素の侵入を防止している。しかし、被膜が生成するまでの間の水素の侵入を防止できず、また振動や速度変動による転動体の滑り等が起こると、転がり接触部で金属剥離が起こって生成被膜が破壊され、ここから水素が侵入するようになる。
As countermeasures against white tissue peeling, there are many cases using encapsulated grease. For example,
封入グリース以外の対策として、例えば特許文献5では、軸受材料をステンレス鋼にした転がり軸受を提案しており、特許文献6では転動体をセラミックスにした転がり軸受を提案している。しかし、これらの転がり軸受は、通常、コスト増を招く。 For example, Patent Document 5 proposes a rolling bearing in which the bearing material is stainless steel, and Patent Document 6 proposes a rolling bearing in which the rolling elements are made of ceramics. However, these rolling bearings usually increase costs.
また、転がり軸受では、潤滑剤中に水分が混入すると寿命が大きく低下する。例えば、古村らは、潤滑油(#180タービン油)に6%の水分が混入すると、混入がない場合に比べ、数分の1から20分の1に転がり疲れ寿命が低下することを報告している(非特許文献1)。また、Schatzbergらは、潤滑油中に僅か100ppmの水分が混入するだけで、鋼の転がり強さが32〜48%も低下することを報告している(非特許文献2)。 Moreover, in a rolling bearing, if moisture is mixed in the lubricant, the service life is greatly reduced. For example, Furumura et al. Reported that when 6% of water is mixed in lubricating oil (# 180 turbine oil), rolling fatigue life is reduced by a factor of 1 to 20 times compared to the case of no mixing. (Non-Patent Document 1). Schatzberg et al. Have reported that the rolling strength of steel is reduced by 32 to 48% when only 100 ppm of water is mixed in the lubricating oil (Non-Patent Document 2).
そのため、錆の発生を抑える目的で、グリースを封入する前に、軸受内部に防錆油を塗布することも行われている。この防錆油には、防錆効果を高めるために防錆剤が配合されており、防錆能力の高さからスルフォン酸金属塩が一般的に使用されている。しかし、スルフォン酸金属塩は、特許文献1でも指摘しているように、水素の発生を助長し、白色組織剥離の発生原因となる可能性があり、しかもスルフォン酸金属塩は金属への吸着性が非常に高く、容易に軸受部材の表面にスルフォン酸の吸着膜を成膜して上記配合物に由来する被膜の生成を阻害するため、上記各部品に使用される転がり軸受への適用は好ましくない。
Therefore, in order to suppress the generation of rust, rust preventive oil is also applied to the inside of the bearing before the grease is sealed. This rust preventive oil is blended with a rust preventive agent to enhance the rust preventive effect, and a sulfonic acid metal salt is generally used because of its high rust preventive ability. However, as pointed out in
上述したように、前記各部品用軸受では、使用条件に加えて外部からの浸入水分により白色組織剥離が発生しやすく、また防錆剤との併用も困難となっている。従って、本発明は、高温、高速、高荷重で、更に外部からの水の浸入を受けやすい環境下で使用される自動車の電装部品、エンジン補機、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ及びコンプレッサ用で、白色組織剥離を起こすことがなく、長寿命の転がり軸受を提供することを目的とする。 As described above, in each of the component bearings, white structure peeling is likely to occur due to moisture entering from the outside in addition to the use conditions, and the combined use with a rust preventive is difficult. Therefore, the present invention is used for automobile electrical parts, engine auxiliary equipment, electromagnetic clutches for gas heat pumps and compressors, which are used in an environment with high temperature, high speed, high load, and easy to receive water from the outside. An object of the present invention is to provide a long-life rolling bearing without causing tissue peeling.
上記の目的を達成するために、本発明は、自動車の電装部品、エンジン補機、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ及びコンプレッサに使用され、内輪と、外輪と、複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器とを備え、グリースを封入した転がり軸受であって、前記内輪、前記外輪及び前記転動体の少なくとも1つに、40℃における動粘度が10〜400mm2/sの鉱油及び合成油より選ばれる基油に、アルキルコハク酸、アルキルコハク酸ハーフエステル、アルケニルコハク酸、アルケニルコハク酸ハーフエステルから選ばれるカルボン酸系防錆添加剤、カルボン酸塩系防錆添加剤及びエステル系防錆剤の少なくとも1種を0.1〜20質量%の割合で含有する防錆油を予め塗布し、その後、グリースを封入してなることを特徴とする転がり軸受を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is used in automobile electrical parts, engine accessories, electromagnetic clutches and compressors for gas heat pumps, and holds an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements, and the rolling elements. A rolling bearing in which grease is enclosed, wherein at least one of the inner ring, the outer ring, and the rolling element is made of mineral oil and synthetic oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 400 mm 2 / s. Carboxylic acid anticorrosive additive, carboxylate anticorrosive additive and ester anticorrosive selected from alkyl succinic acid, alkyl succinic acid half ester, alkenyl succinic acid, alkenyl succinic acid half ester A rust-preventing oil containing at least one of the above in a proportion of 0.1 to 20% by mass is previously applied, and then grease is sealed. To provide a rolling bearing.
本発明によれば、防錆性能及び剥離防止効果に極めて優れた長寿命で、自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ、コンプレッサに使用される転がり軸受が提供される。 According to the present invention, it has a very long life with excellent rust prevention performance and anti-peeling effect, and is used in automotive electrical parts, alternators and intermediate pulleys as engine accessories, car air conditioner electromagnetic clutches, gas heat pump electromagnetic clutches, and compressors. A rolling bearing to be used is provided.
以下、本発明の転がり軸受に関してより詳細に説明する。 Hereinafter, the rolling bearing of the present invention will be described in more detail.
本発明の転がり軸受は、その構成自体は制限されるものではなく、例えば図1に断面図として示す玉軸受1を例示することができる。この玉軸受1は、内輪10と外輪11との間に保持器12を介して複数の転動体である玉13を略等間隔で回動自在に保持してなり、更に内輪10、外輪11及び玉13で形成される軸受空間Sにグリースを所定量充填し、シール14で封止して構成される。
The configuration itself of the rolling bearing of the present invention is not limited. For example, a ball bearing 1 shown as a sectional view in FIG. 1 can be exemplified. The ball bearing 1 is configured to hold a plurality of
但し、本発明においては、この玉軸受1の内輪10、外輪11及び玉13の少なくとも1つに、下記に示される防錆油が塗布される。
However, in the present invention, the antirust oil shown below is applied to at least one of the
防錆油は、鉱油または合成油を基油とし、これに防錆剤として後述されるカルボン酸系防錆添加剤、カルボン酸塩系防錆添加剤及びエステル系防錆剤の少なくとも一種を配合したものである。 The rust preventive oil is based on mineral oil or synthetic oil, and it contains at least one carboxylic acid rust preventive additive, carboxylate rust preventive additive and ester rust preventive agent described later as a rust preventive agent. It is a thing.
[基油]
鉱油は、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を、適宜組み合わせて精製したものを用いることができる。
[Base oil]
Mineral oil can be used that is purified by appropriately combining vacuum distillation, oil removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, sulfuric acid washing, white clay purification, hydrorefining, and the like.
また、合成油は、炭化水素系油、芳香族系油、エステル系油、エーテル系油等が挙げられる。炭化水素系油としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、1−デセンオリゴマー、1−デセンとエチレンコオリゴマー等のポリ−α−オレフィンまたはこれらの水素化物等が挙げられる。芳香族系油としては、モノアルキルベンゼン、ジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、あるいはモノアルキルナフタレン、ジアルキルナフタレン、ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレン等が挙げられる。エステル系油としては、ジブチルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシルグルタレート、メチル・アセチルシノレート等のジエステル油、あるいはトリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油、さらにはトリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−2−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールベラルゴネート等のポリオールエステル油、さらにはまた、多価アルコールと二塩基酸・一塩基酸の混合脂肪酸とのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油等が挙げられる。エーテル系油としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノエーテル、ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、あるいはモノアルキルトリフェニルエーテル、アルキルジフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル、ペンタフェニルエーテル、テトラフェニルエーテル、モノアルキルテトラフェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油等が挙げられる。これらの合成油は、単独または混合物として用いることができる。 Synthetic oils include hydrocarbon oils, aromatic oils, ester oils, ether oils, and the like. Examples of the hydrocarbon oil include normal paraffin, isoparaffin, polybutene, polyisobutylene, 1-decene oligomer, poly-α-olefin such as 1-decene and ethylene co-oligomer, and hydrides thereof. Examples of the aromatic oil include alkylbenzenes such as monoalkylbenzene and dialkylbenzene, and alkylnaphthalenes such as monoalkylnaphthalene, dialkylnaphthalene and polyalkylnaphthalene. Examples of ester oils include dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, ditridecyl adipate, ditridecyl glutarate, and methyl acetyl cinolate, or trioctyl trimellitate. Aromatic ester oils such as tridecyl trimellitate and tetraoctyl pyromellitate, as well as polyols such as trimethylolpropane caprylate, trimethylolpropane pelargonate, pentaerythritol-2-ethylhexanoate, pentaerythritol belargonate Further, ester oils, and complex ester oils that are oligoesters of polyhydric alcohols and mixed fatty acids of dibasic acids and monobasic acids are exemplified. Examples of ether oils include polyglycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monoether, and polypropylene glycol monoether, or monoalkyl triphenyl ether, alkyl diphenyl ether, dialkyl diphenyl ether, pentaphenyl ether, tetraphenyl ether, monoalkyl tetra And phenyl ether oils such as phenyl ether and dialkyl tetraphenyl ether. These synthetic oils can be used alone or as a mixture.
尚、上記鉱油及び合成油は、低温流動性不足による低温起動時の異音発生を防止するために、40℃における動粘度が10〜400mm2/sec、好ましくは20〜250mm2/secのものを使用することが望ましい。 The mineral oil and synthetic oil have a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 400 mm 2 / sec, preferably 20 to 250 mm 2 / sec in order to prevent generation of abnormal noise at low temperature startup due to insufficient low temperature fluidity. It is desirable to use
[防錆剤]
カルボン酸系防錆剤としては、アルキルコハク酸、アルキルコハク酸ハーフエステル、アルケニルコハク酸、アルケニルコハク酸ハーフエステルを挙げることができる。
[anti-rust]
Examples of the carboxylic acid-based rust preventive include alkyl succinic acid, alkyl succinic acid half ester, alkenyl succinic acid, and alkenyl succinic acid half ester.
カルボン酸塩系防錆剤としては、脂肪酸、ナフテン酸、アビエチン酸、ラノリン脂肪酸、アルケニルコハク酸、アミノ酸誘導体等の金属塩等が挙げられる。また、金属元素としてはコバルト、マンガン、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、バリウム、リチウム、マグネシウム、銅等が挙げられる。 Examples of the carboxylate-based rust preventive include metal salts such as fatty acid, naphthenic acid, abietic acid, lanolin fatty acid, alkenyl succinic acid, and amino acid derivatives. Examples of the metal element include cobalt, manganese, zinc, aluminum, calcium, barium, lithium, magnesium, copper and the like.
エステル系防錆剤としては、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ショ糖、グリセリン等の多価アルコールとオレイン酸、ラウリル酸等のカルボン酸の部分エステルやオレイルアルコール、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール等の高級脂肪酸アルコール等が挙げられる。 Examples of ester-based rust inhibitors include partial esters of polyhydric alcohols such as sorbitol, pentaerythritol, sucrose, and glycerin and carboxylic acids such as oleic acid and lauric acid, and higher fatty acid alcohols such as oleyl alcohol, stearyl alcohol, and lauryl alcohol. Is mentioned.
上記カルボン酸系防錆剤、カルボン酸塩系防錆剤、エステル系防錆剤は、それぞれ単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The carboxylic acid rust inhibitor, carboxylate rust inhibitor, and ester rust inhibitor may be used alone or in combination of two or more.
[濃度]
防錆剤の配合量は、防錆油全量に対して0.1〜20質量%である。防錆剤量が0.1質量%未満では、十分な防錆性能を付与できない。一方、20質量%を超える場合には、防錆剤の軸受部材表面への吸着量が多くなりすぎ、封入グリースに由来する酸化膜等の生成を阻害して白色組織剥離を発生する恐れがでてくる。防錆性能を確かにし、白色組織剥離を考慮すると、この防錆剤の配合量は、防錆油全量に対して0.25〜15質量%とすることが望ましい。
[concentration]
The compounding quantity of a rust preventive agent is 0.1-20 mass% with respect to rust preventive oil whole quantity. If the amount of the rust inhibitor is less than 0.1% by mass, sufficient rust prevention performance cannot be imparted. On the other hand, when the amount exceeds 20% by mass, the amount of the rust inhibitor adsorbed on the bearing member surface becomes too large, and the formation of an oxide film or the like derived from the encapsulated grease may be hindered to cause white tissue peeling. Come. When the antirust performance is ensured and white structure peeling is taken into consideration, the blending amount of the antirust agent is preferably 0.25 to 15% by mass with respect to the total amount of the antirust oil.
[有機金属塩]
白色組織剥離の発生を抑制するには、上記の防錆剤による作用に加えて、転がり接触部に酸化膜が形成しやすくなれば、より効果的となる。そこで、防錆油には、更に有機金属塩を添加することが好ましい。
[Organic metal salt]
In order to suppress the occurrence of white tissue peeling, it becomes more effective if it becomes easier to form an oxide film at the rolling contact portion in addition to the action of the rust inhibitor. Therefore, it is preferable to add an organic metal salt to the rust preventive oil.
上記の防錆剤と併用して、白色組織剥離の発生をより効果的に抑制そ得る有機金属塩として、下記一般式(1)で表されるジアルキルジチオカルバミン酸(DTC)系化合物、並びに下記一般式(2)で表されるジアルキルジチオリン酸(DTP)系化合物を挙げることができる。 In combination with the above rust preventive agent, as an organic metal salt that can more effectively suppress the occurrence of white tissue peeling, a dialkyldithiocarbamic acid (DTC) compound represented by the following general formula (1), and the following general metal salt The dialkyl dithiophosphoric acid (DTP) type compound represented by Formula (2) can be mentioned.
一般式(1)、(2)において、Mは金属種を示し、具体的にはSb,Bi,Sn,Ni,Te,Se,Fe,Cu,Mo,Znから選択できる。また、R1、R2は、同一基であってもよく、異なる基であってもよく、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基から選択される。R1、R2として特に好ましい基としては、1,1,3,3−テトラメチルブチル基、1,1,3,3−テトラメチルヘキシル基、1,1,3−トリメチルヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−メチルウンデカン基、1−メチルヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルシクロヘキシル基、3−ヘプチル基、4−メチルシクロヘキシル基、n−ブチル基、イソブチル基、イソプロピル基、イソヘプチル基、イソペンチル基、ウンデシル基、エイコシル基、エチル基、オクタデシル基、オクチル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、シクロペンチル基、ジメチルシクロヘキシル基、デジル基、テトラデシル基、ドコシル基、ドデシル基、トリデシル基、トリメチルシクロヘキシル基、ノニル基、プロピル基、ヘキサデシル基、ヘキシル基、ヘニコシル基、ヘプタデシル基、ヘプチル基、ペンタデシル基、ペンチル基、メチル基、第三ブチルシクロヘキシル基、第三ブチル基、2−ヘキセニル基、2−メタリル基、アリル基、ウンデセニル基、オレイル基、デセニル基、ビニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘプタデセニル基、トリル基、エチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、第三ブチルフェニル基、第二ペンチルフェニル基、n−ヘキシルフェニル基、第三オクチルフェニル基、イソノニルフェニル基、n−ドデシルフェニル基、フェニル基、ベンジル基、1−フェニルメチル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、1,1−ジメチルベンジル基、2−フェニルイソプロピル基、3−フェニルヘキシル基、ベンズヒドリル基、ビフェニル基等があり、またこれらの基はエーテル基を有していてもよい。 In the general formulas (1) and (2), M represents a metal species, and specifically can be selected from Sb, Bi, Sn, Ni, Te, Se, Fe, Cu, Mo, and Zn. R 1 and R 2 may be the same group or different groups, and are selected from an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkylaryl group, and an arylalkyl group. Particularly preferable groups as R 1 and R 2 include 1,1,3,3-tetramethylbutyl group, 1,1,3,3-tetramethylhexyl group, 1,1,3-trimethylhexyl group, 1, 3-dimethylbutyl group, 1-methylundecane group, 1-methylhexyl group, 1-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylcyclohexyl group, 3-heptyl group, 4-methylcyclohexyl group N-butyl group, isobutyl group, isopropyl group, isoheptyl group, isopentyl group, undecyl group, eicosyl group, ethyl group, octadecyl group, octyl group, cyclooctyl group, cyclododecyl group, cyclopentyl group, dimethylcyclohexyl group, decyl group Tetradecyl group, docosyl group, dodecyl group, tridecyl group, trimethylcyclohexane Group, nonyl group, propyl group, hexadecyl group, hexyl group, henicosyl group, heptadecyl group, heptyl group, pentadecyl group, pentyl group, methyl group, tert-butylcyclohexyl group, tert-butyl group, 2-hexenyl group, 2 -Methallyl group, allyl group, undecenyl group, oleyl group, decenyl group, vinyl group, butenyl group, hexenyl group, heptadecenyl group, tolyl group, ethylphenyl group, isopropylphenyl group, tert-butylphenyl group, second pentylphenyl group N-hexylphenyl group, tertiary octylphenyl group, isononylphenyl group, n-dodecylphenyl group, phenyl group, benzyl group, 1-phenylmethyl group, 2-phenylethyl group, 3-phenylpropyl group, 1, 1-dimethylbenzyl group, 2-phenylisopropyl group, 3-pheny There are a ruhexyl group, a benzhydryl group, a biphenyl group, and the like, and these groups may have an ether group.
また、有機金属塩として、下記一般式(3)〜(5)で表される有機亜鉛化合物も好適である。 Moreover, the organozinc compounds represented by the following general formulas (3) to (5) are also suitable as the organometallic salt.
一般式(3)〜(5)において、R3、R4は、同一基であってもよく、異なる基であってもよく、炭素数1〜18の炭化水素基及び水素原子から選択される。特に、R3、R4が共に水素原子である、メルカプトベンゾチアゾール亜鉛(一般式(3))、ベンゾアミドチオフェノール亜鉛(一般式(4))、メルカプトベンゾイミダゾール亜鉛(一般式(5))を好適に使用することができる。 In the general formulas (3) to (5), R 3 and R 4 may be the same group or different groups, and are selected from a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and a hydrogen atom. . In particular, mercaptobenzothiazole zinc (general formula (3)), benzamidothiophenol zinc (general formula (4)), mercaptobenzimidazole zinc (general formula (5)), wherein R 3 and R 4 are both hydrogen atoms. Can be preferably used.
更に、有機金属塩として、下記一般式(6)で表されるアルキルキサントゲン酸亜鉛も好適である。 Furthermore, zinc alkylxanthate represented by the following general formula (6) is also suitable as the organic metal salt.
一般式(6)において、R5は炭素数1〜18の炭化水素基である。 In the general formula (6), R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms.
上記に挙げた有機金属塩は、各々単独で使用してもよく、また2種以上を混合して使用してもよい。尚、混合使用する際の組み合わせは特に制限されない。また、有機金属塩の添加量は、単独使用、混合使用ともに、防錆油全量に対して0.1〜0.5質量%である。有機金属塩の添加量が、0.1質量%未満では酸化膜の形成促進に効果がなく、一方0.5質量%を超えても増分に見合う効果の向上が得られないばかりか、軸受材料との酸化反応を異常に促進して腐食や異常摩耗を発生させるおそれがある。 The organometallic salts listed above may be used alone or in admixture of two or more. In addition, the combination at the time of mixing and using is not restrict | limited. Moreover, the addition amount of organometallic salt is 0.1-0.5 mass% with respect to rust preventive oil whole quantity with single use and mixed use. If the amount of the organic metal salt added is less than 0.1% by mass, there is no effect in promoting the formation of an oxide film. There is a risk of abnormally accelerating the oxidation reaction and causing corrosion and abnormal wear.
[防錆油塗布方法]
転がり軸受に防錆油を塗布する方法は特に制限されるものではないが、防錆油中に転がり軸受を浸漬し、取り出した後、エアーを吹き付けたり、遠心分離機を用いたりして余分な防錆油を除去する方法が簡便で好ましい。また、塗布量は軸受の種類やサイズ等に応じて適宜調整される。
[Rust prevention oil application method]
The method of applying the anti-rust oil to the rolling bearing is not particularly limited, but after the rolling bearing is immersed in the anti-rust oil and taken out, excess air is blown or a centrifuge is used. A method of removing rust preventive oil is simple and preferable. Further, the coating amount is appropriately adjusted according to the type and size of the bearing.
[封入グリース]
本発明において、潤滑のために封入されるグリースは特に制限されるものではないが、従来より白色組織剥離を防止する目的で封入されるグリースを用いることが好ましい。例えば、例えば特許文献1に記載されているような亜硝酸ナトリウム等の不働態酸化剤を配合したグリース、特許文献3に記載されているような有機アンチモン化合物や有機モリブデン化合物を配合したグリース、特許文献4に記載されているような粒径2μm以下の無機系化合物を配合したグリースを用いることが好ましい。特に、酸化膜を成膜し得る成分を含有するグリースを用いることが好ましい。本発明では、これらのグリースを用いても、上記特定の防錆剤を用いることにより、従来のような防錆剤の軸受部材への吸着がなくなり、酸化膜等の生成が阻害されることがない。
[Encapsulated grease]
In the present invention, the grease to be sealed for lubrication is not particularly limited, but it is preferable to use a grease that has been sealed for the purpose of preventing white tissue peeling. For example, grease containing a passive oxidant such as sodium nitrite as described in
以下に、実施例および比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.
(試験軸受の作製−1)
表1に示す組成にて調製した各防錆油中に、単列深溝玉軸受(内径φ17mm、外径φ47mm、幅14mm)を浸漬し、取り出した後エアーを吹き付けて液切りを行い、更に遠心分離機により余分の防錆油を除去して軸受内の防錆油の塗布量を100mgに調整した。次いで、表2に示すグリースを2.36g封入して試験軸受を作製した。
(Production of test bearing-1)
A single-row deep groove ball bearing (inner diameter φ17 mm, outer diameter φ47 mm,
(剥離試験)
試験軸受をエンジンのオルタネータに組み込み、急加減速させることで評価した。試験条件は、エンジン回転速度1000〜6000min−1(軸受回転数2400〜13300min−1)の繰り返し、室温雰囲気下、プーリ荷重1560Nで連続回転させ、500時間を目標に試験を行った。そして、軸受外輪転走面に剥離が生じて振動が発生したときに回転を停止した。試験は各10例行い、下記式により剥離発生確率を算出した。結果を図2に示す。
剥離発生確率=(剥離発生数/試験数)×100
(Peel test)
The test bearing was built into the engine alternator and evaluated by rapid acceleration and deceleration. The test conditions were repeated at an engine rotation speed of 1000 to 6000 min −1 (bearing rotation speed 2400 to 13300 min −1 ), continuously rotated at a pulley load of 1560 N in a room temperature atmosphere, and a test was conducted with a target of 500 hours. The rotation was stopped when the bearing outer ring raceway was separated and vibrations occurred. Ten tests were performed for each test, and the occurrence probability of peeling was calculated according to the following formula. The results are shown in FIG.
Peeling occurrence probability = (number of peeling occurrence / number of tests) × 100
(防錆試験)
上記と同様にして防錆油を塗布した単列深溝玉軸受(内径φ17mm、外径φ47mm、幅14mm)を、20℃で90%HRの湿潤環境に3時間保持と、50℃で90%HRの湿潤環境に3時間保持とを交互に繰り返し、7日間放置した後、軸受を分解し、内外輪軌道面の錆の発生状況を確認した。評価は下記に示すとおりであり、しみ錆以下を合格とした。結果を図3に示す。
錆評価点 1 2 3 4
錆状況 錆なし しみ錆 点錆 小錆
(Rust prevention test)
A single row deep groove ball bearing (inner diameter φ17 mm, outer diameter φ47 mm,
Rust situation No rust Blot rust Spot rust Small rust
剥離試験及び防錆試験の各結果から、防錆剤として、カルボン酸系防錆添加剤、カルボン酸塩系防錆添加剤またはエステル系防錆剤を使用し、防錆油全量に対して0.1〜20質量%の割合で配合した防錆油を用いることにより、優れた防錆性能とともに、白色組織剥離の発生を大幅に低減することができることがわかる。 From the results of the peeling test and the rust prevention test, carboxylic acid rust preventive additive, carboxylate rust preventive additive or ester rust preventive agent is used as the rust preventive agent, and the total amount of rust preventive oil is 0 It turns out that generation | occurrence | production of white structure | tissue peeling can be reduced significantly by using the antirust oil mix | blended in the ratio of 0.1-20 mass% with the outstanding antirust performance.
(試験軸受の作製−2)
表3に示す組成にて調製した防錆油中に、単列深溝玉軸受(内径φ17mm、外径φ47mm、幅14mm)を浸漬し、取り出した後エアーを吹き付けて液切りを行い、更に遠心分離機により余分の防錆油を除去して軸受内の防錆油の塗布量を100mgに調整した。次いで、表4に示すグリースを2.36g封入して試験軸受を作製した。
(Production of test bearing-2)
A single-row deep groove ball bearing (inner diameter φ17 mm, outer diameter φ47 mm,
(剥離試験)
試験軸受をエンジンのオルタネータに組み込み、急加減速させることで評価した。試験条件は、エンジン回転速度1000〜6000min−1(軸受回転数2400〜13300min−1)の繰り返し、室温雰囲気下、プーリ荷重1560Nで連続回転させ、1000時間を目標に試験を行った。そして、軸受外輪転走面に剥離が生じて振動が発生したときに回転を停止した。試験は各10例行い、下記式により剥離発生確率を算出した。結果を図4に示す。
剥離発生確率=(剥離発生数/試験数)×100
(Peel test)
The test bearing was built into the engine alternator and evaluated by rapid acceleration and deceleration. The test conditions were repeated at an engine speed of 1000 to 6000 min −1 (bearing rotational speed 2400 to 13300 min −1 ), continuously rotated at a pulley load of 1560 N in a room temperature atmosphere, and the test was performed with a target of 1000 hours. The rotation was stopped when the bearing outer ring raceway was separated and vibrations occurred. Ten tests were performed for each test, and the occurrence probability of peeling was calculated according to the following formula. The results are shown in FIG.
Peeling occurrence probability = (number of peeling occurrence / number of tests) × 100
(高速四球式摩耗試験)
図5に示す高速四球試験機を用い、ASTM D 2266に準拠して試験を行った。図示される高速四球試験機において、ポールポット20の中央部に設けられた凹部21に、3つの鋼球22が相互に接触し合うように正三角形の各頂点に配置され、固定具23により固定される。また、3つの鋼球22からなる正三角形の重心上には鋼球24が載置されており、チャック25により高速回転される。また、ボールポット26にはロックナット26が螺合され、鋼球24の回転に際して所定の荷重を負荷できるように構成されている。
(High-speed four-ball wear test)
The test was conducted according to ASTM D 2266 using the high-speed four-ball tester shown in FIG. In the illustrated high-speed four-ball tester, three
試験は、1/2インチ鋼球(SUJ2)を用い、これを表3に示す防錆油中に浸漬し、取り出した後エアーを吹き付けて液切りを行い、更に遠心分離機により余分の防錆油を除去して防錆油の塗布量を100mgに調整した。そして、表4に示すグリースを塗布し、雰囲気温度75℃、回転数1200min−1、荷重196Nの条件にて60分連続回転させ、回転終了後に鋼球表面を観察して摩耗痕跡を測定した。結果を図4に併記した。評価は、摩耗痕跡1.5mm以下が合格である。 For the test, a 1/2 inch steel ball (SUJ2) was used, immersed in the rust-preventing oil shown in Table 3, and after taking out, the air was blown off to drain the liquid. The oil was removed and the coating amount of rust preventive oil was adjusted to 100 mg. Then, the grease shown in Table 4 was applied, and continuously rotated for 60 minutes under the conditions of an atmospheric temperature of 75 ° C., a rotational speed of 1200 min −1 , and a load of 196 N. The results are shown in FIG. In the evaluation, a wear trace of 1.5 mm or less is acceptable.
剥離試験及び高速四球式摩耗試験の各結果から、防錆剤に更にジアルキルジチオカルバミン酸系化合物を0.1〜0.5質量%添加することにより、白色組織剥離の発生をより抑制でき、同時に耐摩耗性も改善できることがわかる。 From the results of the peel test and the high-speed four-ball wear test, the addition of 0.1 to 0.5% by mass of a dialkyldithiocarbamic acid compound to the rust preventive agent can further suppress the occurrence of white tissue peeling, and at the same time, It can be seen that the wearability can also be improved.
1 玉軸受
10 内輪
11 外輪
12 保持器
13 玉(転動体)
14 シール
DESCRIPTION OF
14 Seal
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