JP2013092249A - Ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冠形保持器を備える玉軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing provided with a crown-shaped cage.
従来、転がり軸受には、その内外輪間に転動自在に組み込まれる複数の玉を回転可能に保持するための種々の保持器が適用されている。その一例として冠形保持器が知られている。冠形保持器には、複数の凹部が周方向に沿って等間隔をあけて設けられている。それぞれの凹部には、その一方側に開口が形成されていると共に、各開口には、当該開口を一部覆うように一対の弾性片が互いに対向して立ち上げられており、これら一対の弾性片によって各開口の開口径が狭められている。玉は一対の弾性片と凹部によって形成されるポケットに収容され、その状態において、当該ポケットから脱落すること無く回転可能に保持される。このような冠形保持器は、転がり軸受の内輪と外輪との間に各玉を回転可能に保持した状態で組み込まれ、例えば各玉の公転速度と同じ速度で回転する。 Conventionally, various retainers for rotatably holding a plurality of balls that are rotatably incorporated between inner and outer rings are applied to rolling bearings. As an example, a crown-shaped cage is known. The crown-shaped cage is provided with a plurality of recesses at equal intervals along the circumferential direction. Each recess has an opening formed on one side thereof, and a pair of elastic pieces are raised from each opening so as to partially cover the opening. The opening diameter of each opening is narrowed by the piece. The ball is accommodated in a pocket formed by a pair of elastic pieces and a recess, and in this state, the ball is rotatably held without dropping from the pocket. Such a crown-shaped cage is incorporated in a state in which each ball is rotatably held between an inner ring and an outer ring of a rolling bearing, and rotates, for example, at the same speed as the revolution speed of each ball.
近年、玉軸受を組み込んだ各種回転機械装置の性能が向上し、外輪と内輪との相対回転速度、及び、冠形保持器の回転速度が高くなることにより、冠形保持器に加わる遠心力も大きくなっている。この結果、冠形保持器の変形(外輪側への変形)が発生し、冠形保持器が玉及び外輪に干渉することにより、トルクの増大、冠形保持器の摩耗が発生するという問題があった。また、グリースにより潤滑された玉軸受の場合、冠形保持器が玉及び外輪に干渉することにより内部温度が上昇すると、グリースの劣化が加速し、焼付き寿命が短くなるという問題もあり、高温及び高速条件下における冠形保持器の剛性の確保が必須となる。
特許文献1には、冠形保持器の肉厚を弾性片の先端側に行くに従って薄くすると共に、玉軸受の直径方向内方に向かう方向に弾性片を傾斜させることによって、冠形保持器の変形により生ずる外輪の内径面への干渉を防ぐ技術が記載されている。
In recent years, the performance of various rotating machinery devices incorporating ball bearings has improved, and the relative rotational speed between the outer ring and the inner ring and the rotational speed of the crown-shaped cage have increased, resulting in a large centrifugal force applied to the crown-shaped cage. It has become. As a result, deformation of the crown-shaped cage (deformation toward the outer ring side) occurs, and when the crown-shaped cage interferes with the balls and the outer ring, torque increases and wear of the crown-shaped cage occurs. there were. In addition, in the case of ball bearings lubricated with grease, if the internal temperature rises due to the interference of the crown cage with the balls and outer ring, the deterioration of the grease is accelerated and the seizure life is shortened. In addition, it is essential to ensure the rigidity of the crown cage under high speed conditions.
In
しかしながら、上記の技術では、冠形保持器の変形により生ずる外輪の内径面への干渉を防ぐことができても、玉への干渉を防ぐことはできず、また、冠形保持器の弾性片を薄くしてしまうため、強度不足となるおそれがある。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、トルクの増大及び冠形保持器の摩耗が生じにくく、焼付き寿命の長い玉軸受を提供することを課題とする。
However, in the above technique, even if interference with the inner ring surface of the outer ring caused by deformation of the crown-shaped cage can be prevented, interference with the ball cannot be prevented. , The strength may be insufficient.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a ball bearing having a long seizure life that is less likely to increase torque and wear the crown cage.
以上の課題を解決するため、本発明の一態様に係る玉軸受は、外周面に軌道溝を有する内輪と、前記内輪の軌道溝に対向する軌道溝を内周面に有し前記内輪の外方に配された外輪と、前記両軌道溝間に転動自在に配された複数の玉と、該複数の玉を回転自在に保持する冠形保持器とを備える玉軸受の、軸方向断面幅をBとし、径方向断面幅をHとした時、B/Hの値を、1. 10以上1.35以下とし、前記冠形保持器の前記玉を保持するための複数の凹部が、軸方向一方の端部に周方向に沿って間隔をあけて設けられており、前記凹部の底部から軸方向他方の端部までの長さをTとし、前記玉の直径をDwとした時、T/Dwの値を、0.25以上0.30以下としたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a ball bearing according to an aspect of the present invention includes an inner ring having a raceway groove on an outer peripheral surface and a raceway groove on the inner peripheral surface facing the raceway groove of the inner ring. A cross section in the axial direction of a ball bearing comprising an outer ring arranged in the direction, a plurality of balls rotatably arranged between the both raceway grooves, and a crown-shaped cage that rotatably holds the plurality of balls When the width is B and the radial cross-sectional width is H, the value of B / H is 1.10 or more and 1.35 or less, and there are a plurality of recesses for holding the balls of the crown-shaped cage, When the length from the bottom of the concave portion to the other end in the axial direction is T, and the diameter of the ball is Dw, provided at one end in the axial direction with a gap along the circumferential direction, The value of T / Dw is 0.25 or more and 0.30 or less.
また、上記玉軸受においては、前記内輪の軌道溝及び前記外輪の軌道溝のうち少なくとも一方の軌道溝の溝曲率半径をRとした時、R/Dwの値を、0.52以上0.56以下とすることが好ましい。
さらに、上記玉軸受において前記冠形保持器は、ナイロン46、ナイロン66、ポリフェニレンサルファイド、ポリ四弗化エチレン、及びポリエーテルエーテルケトンのうち少なくとも1種の合成樹脂、又は、該合成樹脂にガラス繊維及び炭素繊維のうち少なくとも一つを10質量%以上40質量%以下含有させた合成樹脂組成物から形成されることが好ましい。
In the ball bearing, when the radius of curvature of at least one of the inner ring raceway groove and the outer ring raceway groove is R, the value of R / Dw is 0.52 or more and 0.56. The following is preferable.
Further, in the ball bearing, the crown-shaped cage is made of at least one synthetic resin selected from nylon 46, nylon 66, polyphenylene sulfide, polytetrafluoroethylene, and polyether ether ketone, or glass fiber in the synthetic resin. And at least one of carbon fibers is preferably formed from a synthetic resin composition containing 10% by mass or more and 40% by mass or less.
また、上記玉軸受においては、増ちょう剤及び基油を含むグリースをさらに備え、前記増ちょう剤をジウレア化合物とし、前記基油を、温度40℃における動粘度が15mm2 /s以上50mm2 /s以下のトリメチロールプロパンエステル油とし、前記グリースは、前記トリメチロールプロパンエステル油を80質量%以上90質量%以下含有することが好ましい。 The ball bearing further includes a grease containing a thickener and a base oil, the thickener is a diurea compound, and the base oil has a kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of 15 mm 2 / s to 50 mm 2 / The trimethylol propane ester oil is s or less, and the grease preferably contains 80% by mass to 90% by mass of the trimethylol propane ester oil.
すなわち、この発明の玉軸受は、下記の構成(a) および(b) を有するグリースが封入されていることが好ましい。
(a) 増ちょう剤および基油を含み、前記増ちょう剤はジウレア化合物であり、前記基油はトリメチロールプロパンエステル油であり、前記基油の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で80質量%以上90質量%以下である。
(b) 前記基油の温度40℃における動粘度が15mm2 /s以上50mm2 /s以下である。
That is, the ball bearing according to the present invention is preferably sealed with grease having the following configurations (a) and (b).
(a) includes a thickener and a base oil, the thickener is a diurea compound, the base oil is trimethylolpropane ester oil, and the content of the base oil is the sum of the thickener and the base oil. It is 80 mass% or more and 90 mass% or less by the ratio with respect to mass.
(b) The kinematic viscosity of the base oil at a temperature of 40 ° C. is 15 mm 2 / s or more and 50 mm 2 / s or less.
この発明の玉軸受は、また、下記の構成(c) 〜(f) を有するグリースが封入されていることが好ましい。
(c) 増ちょう剤および基油を含み、前記増ちょう剤は脂肪族ジウレア化合物であり、前記基油は、ポリαーオレイン(PAO)とジエステルとの混合油からなり、前記基油の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で85質量%以上90質量%以下である。
(d) 前記基油の温度40℃の動粘度が15〜35mm2 /sである。
(e) 硫黄系添加剤を含み、前記硫黄系添加剤の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で0.1質量%以上5.0質量%以下である。
(f) 混和ちょう度が265以上295以下である。
The ball bearing of the present invention is preferably sealed with grease having the following configurations (c) to (f).
(c) includes a thickener and a base oil, the thickener is an aliphatic diurea compound, and the base oil is a mixed oil of poly α-olein (PAO) and a diester, and the content of the base oil However, it is 85 mass% or more and 90 mass% or less by the ratio with respect to the total mass of a thickener and base oil.
(d) The kinematic viscosity of the base oil at a temperature of 40 ° C. is 15 to 35 mm 2 / s.
(e) A sulfur-based additive is included, and the content of the sulfur-based additive is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less in a ratio to the total mass of the thickener and the base oil.
(f) The penetration is 265 or more and 295 or less.
ジウレア化合物は下記の一般式(1) で示され、末端のR1とR3が脂肪族炭化水素基であるものが脂肪族ジウレアであり、芳香族炭化水素基であるものが芳香族ジウレアであり、環状脂肪族炭化水素基であるものが脂環式ジウレアである。 The diurea compound is represented by the following general formula (1), the one in which R1 and R3 at the terminals are aliphatic hydrocarbon groups is an aliphatic diurea, and the one that is an aromatic hydrocarbon group is an aromatic diurea, A cycloaliphatic hydrocarbon group is an alicyclic diurea.
構成(a) のジウレア化合物としては、上記一般式(1) で、R2が炭素数6〜15の芳香族炭化水素基であり、R1とR3がシクロヘキシル基または炭素数6〜20(好ましくは炭素数18)の直鎖若しくは分岐アルキル基であるものが使用できる。構成(a) のジウレア化合物としてより好ましいジウレア化合物は、R1がシクロヘキシル基で、R3が炭素数6〜20(好ましくは炭素数18)の直鎖若しくは分岐アルキル基である、脂肪族・脂環式系ジウレアである。 As the diurea compound of the constitution (a), in the above general formula (1), R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are cyclohexyl groups or carbon atoms having 6 to 20 carbon atoms (preferably carbon atoms). What is a linear or branched alkyl group of Formula 18) can be used. A diurea compound more preferable as the diurea compound of the configuration (a) is an aliphatic / alicyclic group in which R1 is a cyclohexyl group and R3 is a linear or branched alkyl group having 6 to 20 carbon atoms (preferably 18 carbon atoms). It is a type diurea.
構成(c) の脂肪族ジウレア化合物としては、上記一般式(1) で、R2が炭素数6〜15の芳香族炭化水素基であり、R1とR3が炭素数9〜19の脂肪族炭化水素基であるものが使用できる。
さらに、上記玉軸受は、電気自動車又はハイブリッド電気自動車のモータ又はジェネレータに(すなわち、電気自動車又はハイブリッド電気自動車を構成するモータ又はジェネレータの回転軸を支持する用途に)用いることができる。
The aliphatic diurea compound having the constitution (c) is an aliphatic hydrocarbon having the general formula (1), wherein R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are 9 to 19 carbon atoms. What is the base can be used.
Further, the ball bearing can be used for a motor or a generator of an electric vehicle or a hybrid electric vehicle (that is, for use in supporting a rotating shaft of a motor or a generator constituting the electric vehicle or the hybrid electric vehicle).
本発明の玉軸受は、軸方向断面幅をBとし、径方向断面幅をHとした時のB/Hの値を特定し、且つ、冠形保持器の軸方向一方の端部に設けられた凹部の底部から軸方向他方の端部までの長さをTとし、玉の直径をDwとした時のT/Dwの値を特定している。これにより、封入することができるグリースの絶対量を増やすことができると共に、冠形保持器の剛性を高め、変形による玉及び外輪への干渉を防ぐことができる。したがって、本発明の玉軸受はトルクの増大及び冠形保持器の摩耗が生じにくく、焼付き寿命が長い。 The ball bearing of the present invention specifies the value of B / H when the axial sectional width is B and the radial sectional width is H, and is provided at one axial end of the crown-shaped cage. The value of T / Dw when the length from the bottom of the concave part to the other end in the axial direction is T and the diameter of the ball is Dw is specified. As a result, the absolute amount of grease that can be enclosed can be increased, the rigidity of the crown-shaped cage can be increased, and interference with the ball and outer ring due to deformation can be prevented. Therefore, the ball bearing of the present invention hardly increases torque and wears the crown cage, and has a long seizure life.
本発明に係る玉軸受の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態である玉軸受1の構造を示す軸方向断面図である。また、図2は、本実施形態に係る玉軸受1に用いられる冠形保持器40の斜視図である。
図1の玉軸受1は深溝玉軸受であり、外周面に軌道溝10aを有する内輪10と、内輪10の軌道溝10aに対向する軌道溝20aを内周面に有する外輪20と、両軌道溝10a,20a間に転動自在に配された複数の玉30と、内輪10及び外輪20の間に玉30を回転自在に保持する冠形保持器40と、外輪20に支持された非接触形のシール50,50と、を備えている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a ball bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an axial sectional view showing the structure of a ball bearing 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a crown-
1 is a deep groove ball bearing, and includes an
そして、内輪10と外輪20とシール50,50とで囲まれた軸受内部空間60内には、両軌道溝10a,20aと玉30の転動面30aとの間の潤滑を行う潤滑剤としてグリースが封入されている。なお、シール50及びグリースは備えていなくてもよく、潤滑剤として潤滑油を用いてもよい。本実施形態の玉軸受1は、内輪10及び外輪20が玉30の転動を介して相対回転可能となっている。
冠形保持器40は、略環状の部材であり、玉30を挿入するための複数の凹部41が、軸方向一方の端部に周方向に沿って間隔をあけて設けられており、隣接する凹部41どうしの間は凸部43となっている。また、複数の凹部41は、玉30の輪郭形状に沿った形状を成しており、具体的には球面形状を成している。
In the bearing
The crown-
さらに、凹部41には、凹部41に挿入された玉30を保持するための一対の弾性片42,42が、凸部43の先端から両側の凹部41側へ、凹部41の開口を狭めるように互いに対向して立ち上げられている。凹部41と一対の弾性片42,42の内側面とにより、玉30の輪郭形状に沿った形状のポケットPを形成している。
玉30は、例えば一対の弾性片42,42の間に玉30を位置合わせした状態から凹部41に向けて玉30を押し込むと、そのときの押圧力(荷重)により一対の弾性片42,42が外側に弾性変形して開口径が拡がることで、開口を介して玉30を凹部41に挿入して組み込むことができる。
Further, the
For example, when the
このとき、一対の弾性片42,42が元の形状に弾性的に復元し開口径が再び狭められることにより、玉30は一対の弾性片42,42と凹部41によって形成されるポケットPに収容され、その状態において、当該ポケットPから脱落すること無く回転可能に保持される。冠形保持器40は、内輪10と外輪20との間に各玉30を回転可能に保持した状態で組み込まれ、各玉30の公転速度と同じ速度で回転する。
冠形保持器40は、凹部41の底部から、凹部41が設けられた軸方向一方の端部側とは反対側の軸方向端部までの長さ(以下、「ポケット底厚」と称する。)をTとし、玉30の直径をDwとした時、T/Dwの値が、0.25以上0.30以下となるように形成されている。
At this time, the
The crown-shaped
これにより、冠形保持器40の剛性を高め、高速条件下において使用しても、遠心力による冠形保持器40の変形による玉30及び外輪20への干渉を防ぐことができる。T/Dwの値が0.25未満であると、玉30及び外輪20への干渉を十分に防ぐことができないおそれがあり、一方、T/Dwの値が0.30超過であっても、玉30及び外輪20への干渉を防ぐ効果は向上しないからである。
Thereby, the rigidity of the crown-shaped
また、従来の一般的な玉軸受に対して、T/Dwの値が0.25以上となるポケット底厚Tを持つ冠形保持器を組み込むと、ポケット底厚が大きくなりすぎるため、シールと干渉するおそれがある。また、干渉しないまでも、シールと冠形保持器とのクリアランスが小さくなるとグリースが漏れやすくなるため、ポケット底厚の厚みを増やした分、玉軸受の軸方向断面幅を増やすことで、冠形保持器とシールのクリアランスを保つことが好ましい。
具体的には、玉30を中心に、軸の両方向に玉軸受1の断面幅を広げた場合、軸方向断面幅Bを、従来の一般的な玉軸受に対して、玉30の直径Dwの20%以上増やすことが必要となる。この場合、内外輪の軌道溝10a,20aを軸方向の一方にずらして形成すれば軸方向断面幅Bの増加を抑えることができるが、コストアップとなるため好ましくない。
In addition, when a crown type cage having a pocket bottom thickness T with a T / Dw value of 0.25 or more is incorporated into a conventional general ball bearing, the pocket bottom thickness becomes too large. There is a risk of interference. Also, even if there is no interference, if the clearance between the seal and the crown cage becomes small, grease will leak easily, so by increasing the axial bottom section width of the ball bearing by increasing the pocket bottom thickness, It is preferable to maintain the clearance between the cage and the seal.
Specifically, when the cross-sectional width of the
また、軸方向断面幅Bを大きく取ることは、封入するグリースの絶対量が増えることから、焼付き寿命の向上の効果も期待できる。しかし、軸方向断面幅Bを大きく取り過ぎるとコストアップ及び組み付け性が悪くなることから、軸方向断面幅Bの増加は、Dwの20%以上30%以下とすることが好ましい。したがって、玉軸受1においては、軸方向断面幅をBとし、径方向断面幅をHとした時、B/Hの値が、1. 10以上1.35以下とすることが必要となる。
冠形保持器40の材質は、特に限定されるものではなく、合成樹脂、金属(例えば銅合金)等があげられるが、成形性及び玉30を凹部41に組み込む際の組立て性の観点から、合成樹脂が好ましい。
In addition, increasing the axial cross-sectional width B increases the absolute amount of grease to be enclosed, so that an effect of improving the seizure life can be expected. However, if the axial cross-sectional width B is too large, the cost increases and the assemblability deteriorates. Therefore, the increase in the axial cross-sectional width B is preferably 20% to 30% of Dw. Therefore, in the
The material of the crown-shaped
また、冠形保持器40を構成する合成樹脂の種類は、保持器に必要な強度、耐熱性等の特性を有しているならば特に限定されるものではないが、ナイロン46、ナイロン66、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリ四弗化エチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等が好ましい。冠形保持器40は、上記の合成樹脂のうち1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
さらに、冠形保持器40は、上記の合成樹脂にガラス繊維(GF)及び炭素繊維(CF)のうち少なくとも一つを含有させた合成樹脂組成物から構成されていることが好ましい。そうすれば、耐熱性、強度特性が優れたものとなるからである。
The type of the synthetic resin constituting the crown-shaped
Furthermore, the crown-shaped
例えば、ナイロン46及びナイロン66のうち少なくとも1種の合成樹脂にガラス繊維を含有させた合成樹脂組成物が好ましい。図5は、合成樹脂としてナイロン46を用い、ガラス繊維を含有させて作製した冠形保持器40の温度120℃における曲げ弾性率を示したものである。これにより、合成樹脂に含有させるガラス繊維は40質量%以上含有させても耐熱性及び強度特性は向上しないことが分かる。
このことから、ガラス繊維の含有量は10質量%以上40質量%以下が好ましい。含有量が10質量%未満であると、求める耐熱性及び強度特性が得られないおそれがあり、一方、含有量が40質量%超過であっても耐熱性及び強度特性は向上せず、また、成形性が低下するからである。
For example, a synthetic resin composition in which glass fiber is contained in at least one synthetic resin of nylon 46 and nylon 66 is preferable. FIG. 5 shows the bending elastic modulus at a temperature of 120 ° C. of a crown-shaped
Therefore, the glass fiber content is preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less. If the content is less than 10% by mass, the desired heat resistance and strength characteristics may not be obtained. On the other hand, even if the content exceeds 40% by mass, the heat resistance and strength characteristics are not improved. This is because moldability is lowered.
また、高速条件下で使用される冠形保持器40は、上記の合成樹脂に10質量%以上40質量%以下の炭素繊維を含有させた合成樹脂組成物で構成されていることが好ましい。さらなる高速条件下においては、冠形保持器40は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリ四弗化エチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)のうち少なくとも1種の合成樹脂にガラス繊維及び炭素繊維のうち少なくとも一つを10質量%以上40質量%以下含有させた高剛性の合成樹脂組成物から構成されていることがより好ましい。
Moreover, it is preferable that the crown-shaped
さらに、高速条件下においては、玉と内輪及び外輪との滑りによる転がり軸受内部の発熱及び玉の進み遅れによる保持器との摩擦の発生が問題となる。図4に、R/Dw値と、内輪PV値及び進み遅れ量との関係を示す。なお、図4のグラフにおける内輪PV値及び進み遅れ量は、R/Dw値が0.5175であるときの内輪のPV値及び玉の進み遅れ量の値を1とした場合の相対値で示してある。図4から、転がり軸受の内部の発熱及び摩擦の発生を抑制するためには、内輪の軌道溝の溝曲率半径であるRの値を大きく設定することが好ましいことが分かる。 Further, under high speed conditions, heat generation inside the rolling bearing due to sliding between the ball and the inner ring and the outer ring and generation of friction with the cage due to the advance and delay of the ball become problems. FIG. 4 shows the relationship between the R / Dw value, the inner ring PV value, and the advance / delay amount. In addition, the inner ring PV value and the advance / delay amount in the graph of FIG. 4 are shown as relative values when the inner ring PV value and the ball advance / delay amount are set to 1 when the R / Dw value is 0.5175. It is. FIG. 4 shows that it is preferable to set a large value of R, which is the groove radius of curvature of the raceway groove of the inner ring, in order to suppress the generation of heat and friction inside the rolling bearing.
このような観点から、玉軸受1は、軌道溝10a及び軌道溝20aの溝曲率半径であるRの値を従来の玉軸受に比して大きく設定し、接触楕円を小さくしている。これにより、玉30と内輪10及び外輪20との滑りによる玉軸受1の内部の発熱及び玉の進み遅れによる冠形保持器40との摩擦の発生を減少させることができる。したがって、高速性を持たせることができると共に、低発熱性及び耐焼き付き性を向上させることができる。
From such a viewpoint, in the
具体的には、玉軸受1は、その軌道溝10a及び軌道溝20aの溝曲率半径をRとした時、R/Dwの値が、0.52以上0.56以下であることが好ましい。R/Dwの値が0.52未満であると、転がり軸受の内部の発熱及び摩擦の発生を十分に抑制できないおそれがあり、一方、0.56超過であると転動疲労寿命を低下させ、剥離が生じやすくなるおそれがあるからである。なお、軌道溝10aの溝曲率半径Rと軌道溝20aの溝曲率半径Rの両方が、上記の条件を満たすことが好ましいが、いずれか一方の溝曲率半径が、上記の条件を満たしていればよい。
Specifically, the
本実施形態のグリースは、増ちょう剤及び基油を含む。増ちょう剤の種類は特に限定されるものではなく、グリースにおいて一般的に使用される増ちょう剤を問題なく使用することができる。例えば、アルミニウム石けん、バリウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん等の金属石けんや、リチウム複合石けん、カルシウム複合石けん、アルミニウム複合石けん等の金属複合石けんが挙げられる。 The grease of this embodiment includes a thickener and a base oil. The type of thickener is not particularly limited, and a thickener generally used in grease can be used without any problem. Examples thereof include metal soaps such as aluminum soap, barium soap, calcium soap, lithium soap and sodium soap, and metal composite soaps such as lithium composite soap, calcium composite soap and aluminum composite soap.
また、ジウレア、トリウレア、テトラウレア、ポリウレア等のウレア化合物や、シリカ、シリカゲル、ベントナイト等の無機系化合物も好適に使用可能である。さらに、ウレタン化合物、ウレア・ウレタン化合物、テレフタルアミド酸ナトリウム等も好適に使用可能である。これらの増ちょう剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。しかし、耐熱性の観点から、増ちょう剤はジウレア化合物を用いることが好ましい。 In addition, urea compounds such as diurea, triurea, tetraurea, and polyurea, and inorganic compounds such as silica, silica gel, and bentonite can also be suitably used. Furthermore, urethane compounds, urea / urethane compounds, sodium terephthalamide, and the like can also be suitably used. These thickeners may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types as appropriate. However, from the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use a diurea compound as the thickener.
また、基油の種類は特に限定されるものではなく、一般的な潤滑剤において基油として使用される鉱物系潤滑油や合成潤滑油を使用することができる。その種類は特に限定されるものではないが、鉱物系潤滑油としては、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油、及びそれらの混合油を使用でき、また、合成潤滑油としては、合成炭化水素油、エーテル油、及びエステル油等を使用できる。これら潤滑油は、それぞれ単独でも、適宜組み合わせて使用してもよい。 Moreover, the kind of base oil is not specifically limited, The mineral type lubricating oil and synthetic lubricating oil which are used as a base oil in a general lubricant can be used. Although the kind is not particularly limited, paraffinic mineral oils, naphthenic mineral oils, and mixed oils thereof can be used as mineral lubricants, and synthetic hydrocarbon oils can be used as synthetic lubricants. , Ether oil, ester oil and the like can be used. These lubricating oils may be used alone or in appropriate combination.
エステル油としては、ジエステル油、ポリオールエステル油、芳香族エステル油等があげられる。具体的には、ジエステル油として、ジオクチルアジペート(DOA)、ジイソデシルアジペート(DIBA)、ジブチルアジペート(DBA)、ジオクチルアゼレート(DOZ)、ジブチルセバケート(DBS)、ジオクチルセバケート(DOS)等を挙げることができる。 Examples of the ester oil include diester oil, polyol ester oil, and aromatic ester oil. Specific examples of diester oils include dioctyl adipate (DOA), diisodecyl adipate (DIBA), dibutyl adipate (DBA), dioctyl azelate (DOZ), dibutyl sebacate (DBS), dioctyl sebacate (DOS), and the like. be able to.
また、ポリオールエステル油として、炭素数4〜18のアルキル鎖が導入されたペンタエリスリトールエステル油、同ジペンタエリスリトールエステル油、同トリペンタエリスリトールエステル油、ネオペンチル型ジオールエステル油、トリメチロールプロパンエステル油等を挙げることができる。
また、芳香族エステル油としては、トリオクチルトリメリテート(TOTM)、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を挙げることができる。これらエステル油は、それぞれ単独でも、適宜組み合わせて使用してもよい。しかし、耐熱性の観点から、基油は、トリメチロールプロパンエステルを用いることが好ましい。
Further, as a polyol ester oil, a pentaerythritol ester oil, a dipentaerythritol ester oil, a tripentaerythritol ester oil, a neopentyl diol ester oil, a trimethylolpropane ester oil, etc., into which an alkyl chain having 4 to 18 carbon atoms has been introduced. Can be mentioned.
Examples of the aromatic ester oil include trioctyl trimellitate (TOTM), tridecyl trimellitate, tetraoctyl pyromellitate and the like. These ester oils may be used alone or in appropriate combination. However, from the viewpoint of heat resistance, it is preferable to use trimethylolpropane ester as the base oil.
また、基油は、温度40℃における動粘度が15mm2 /s以上50mm2 /s以下のトリメチロールプロパンエステル油を用いることがより好ましい。温度40℃における動粘度が15mm2 /s未満であると、低温流動性は優れるものの、高温下での耐熱性が劣るため、十分な潤滑寿命を満足することができないおそれがあるからである。一方、温度40℃における動粘度が50mm2 /s超過であると、高温下での耐熱性は優れているものの低温流動性が劣るため、十分な潤滑寿命を満足することができないおそれがあるからである。 Further, as the base oil, it is more preferable to use a trimethylolpropane ester oil having a kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of 15 mm 2 / s to 50 mm 2 / s. This is because if the kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. is less than 15 mm 2 / s, the low-temperature fluidity is excellent, but the heat resistance at high temperatures is inferior, so that a sufficient lubrication life may not be satisfied. On the other hand, if the kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. exceeds 50 mm 2 / s, the heat resistance at high temperature is excellent, but the low temperature fluidity is inferior. It is.
また、グリースは、増ちょう剤を10質量%以上20質量%以下含有し、温度40℃における動粘度が15mm2 /s以上50mm2 /s以下のトリメチロールプロパンエステル油を、80質量%以上90質量%以下含有することが好ましい。増ちょう剤の量が多すぎると、グリースの漏洩が抑制されるが、玉軸受1の発熱が大きくなり、潤滑寿命が短くなるおそれがあるからである。一方、増ちょう剤の量が少なすぎると、玉軸受1の発熱は抑えられるものの、グリースの漏洩が多くなり、潤滑寿命が短くなるおそれがあるからである。
Further, the grease contains a thickener of 10% by mass to 20% by mass, and a trimethylolpropane ester oil having a kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of 15 mm 2 / s to 50 mm 2 / s is 80% by mass to 90%. It is preferable to contain it by mass% or less. This is because if the amount of the thickener is too large, leakage of grease is suppressed, but the heat generated by the
さらに、グリースには、その各種性能を向上させるため、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、潤滑剤に一般的に使用されるものが問題なく使用可能であり、例えば酸化防止剤、防錆剤、極圧剤、油性向上剤、金属不活性化剤等が挙げられる。酸化防止剤としては、特に限定されるものではないが、フェニル−1−ナフチルアミン等のアミン系、2−tert−ブチルフェノール等のフェノール系、硫黄系、ジチオリン酸系等の酸化防止剤が挙げられる。 Furthermore, various additives may be added to the grease as necessary in order to improve various performances. As the additive, those generally used for lubricants can be used without any problem, and examples thereof include antioxidants, rust inhibitors, extreme pressure agents, oiliness improvers, metal deactivators and the like. Although it does not specifically limit as antioxidant, Antioxidants, such as amine type, such as phenyl-1- naphthylamine, phenol type, such as 2-tert- butylphenol, sulfur type, dithiophosphoric acid type, are mentioned.
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挙げて説明したが、本発明は深溝玉軸受以外の種類の様々な玉軸受に対して適用することができ、例えばアンギュラ玉軸受に適用することもできる。
また、本実施形態の玉軸受1は、電気自動車又はハイブリッド電気自動車のモータ又はジェネレータの回転軸を支持する用途に好適に用いられる。
In addition, this embodiment shows an example of this invention and 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 ball bearings other than deep groove ball bearings, for example, angular ball bearings. It can also be applied to.
Moreover, the
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
〔1. T/Dw値について〕
図3は、深溝玉軸受(外径=90mm,内径=55mm)について、T/Dwの値と、遠心力による変形が原因で、冠形保持器が玉又は外輪に接触する時のdmN値との関係を示したものである。なお、dmN値は転がり軸受の高速回転性の指標であり、玉30のピッチ円直径(mm)と回転速度(min-1)との積により求められる値である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[1. About T / Dw value]
FIG. 3 shows the T / Dw value and the dmN value when the crown-shaped cage comes into contact with the ball or the outer ring due to the deformation due to centrifugal force for the deep groove ball bearing (outer diameter = 90 mm, inner diameter = 55 mm). This shows the relationship. The dmN value is an index of high-speed rotation of the rolling bearing, and is a value obtained by the product of the pitch circle diameter (mm) of the
これにより、従来の一般的な玉軸受に用いられる冠形保持器のT/Dw値が0.15程度であるの対し、dmN値が100万以上の高速条件下で使用される玉軸受に用いられる冠形保持器のT/Dw値は0.25以上必要であることが分かる。なお、図3に示すT/Dw値とdmN値との関係は、内径が10mm以上100mm以下、外径が25mm以上130mm以下程度の玉軸受であって、回転速度9000min-1以上の場合に適用される。 As a result, the T / Dw value of a crown-shaped cage used for a conventional general ball bearing is about 0.15, whereas it is used for a ball bearing used under high-speed conditions with a dmN value of 1 million or more. It can be seen that the T / Dw value of the crown-shaped cage required is 0.25 or more. The relationship between the T / Dw value and the dmN value shown in FIG. 3 is applied to a ball bearing having an inner diameter of 10 mm to 100 mm and an outer diameter of about 25 mm to 130 mm, and a rotational speed of 9000 min −1 or more. Is done.
〔2. B/H値について〕
T/Dw値が0.25以上となるポケット底厚Tを持つ冠形保持器を用いる際に、シールと冠形保持器とのクリアランスを従来の一般的な玉軸受と同等に保ちつつ、コストアップ及び組み付け性の低下を抑えるという条件を満たすように、玉軸受の軸方向断面幅Bを設定する必要がある。この条件を満たすように作製した種々の呼び番号の実施例の実験結果を表1に示す。表1には、実施例に係る玉軸受と、該実施例に対応する呼び番号の比較例に係る玉軸受との、内径(mm)、外径(mm)、玉の直径Dw(mm)、(外径−内径)/2で示される径方向断面幅H(mm)、軸方向断面幅B(mm)、B/H値を示した。
[2. B / H value]
When using a crown-shaped cage with a pocket bottom thickness T with a T / Dw value of 0.25 or more, the clearance between the seal and the crown-shaped cage is kept at the same level as conventional ball bearings, while reducing costs. It is necessary to set the axial cross-sectional width B of the ball bearing so as to satisfy the condition of suppressing an increase in assembly and a decrease in assemblability. Table 1 shows the experimental results of Examples having various identification numbers prepared so as to satisfy this condition. Table 1 shows an inner diameter (mm), an outer diameter (mm), and a ball diameter Dw (mm) between a ball bearing according to the example and a ball bearing according to a comparative example of the identification number corresponding to the example. A radial cross-sectional width H (mm), an axial cross-sectional width B (mm), and a B / H value indicated by (outer diameter−inner diameter) / 2 are shown.
表1から、T/Dw値が0.25以上となるポケット底厚Tを持つ冠形保持器を用いる際に、シールと冠形保持器とのクリアランスを従来の一般的な玉軸受と同等に保ちつつ、コストアップ及び組み付け性の低下を抑えるという条件を満たすためには、軸方向断面幅Bの増加はDwの20%以上とすることが必要であり、B/H値は1. 10以上とすることが必要であることが分かる。一方、軸方向断面幅Bを大きく取り過ぎるとコストアップ及び組み付け性が悪くなることから、軸方向断面幅Bの増加は、Dwの30%以下とすることが好ましい。このことからB/H値は1.35以下とすることが好ましい。
例として、呼び番号6011の深溝玉軸受を例に挙げて説明する。呼び番号6011の深溝玉軸受におけるT/Dw値を0.25とした時の実施例の軸方向断面幅Bは20.1であり、比較例の軸方向断面幅Bは18である。実施例の軸方向断面幅Bは、比較例の軸方向断面幅Bより2. 1mm増加している。
From Table 1, when using a crown cage with a pocket bottom thickness T with a T / Dw value of 0.25 or more, the clearance between the seal and the crown cage is equivalent to that of a conventional general ball bearing. In order to satisfy the condition of suppressing the increase in cost and the decrease in assembling property while maintaining, the increase in the axial section width B needs to be 20% or more of Dw, and the B / H value is 1.10 or more. It is understood that it is necessary to. On the other hand, if the axial section width B is too large, the cost increases and the assemblability deteriorates. Therefore, the increase in the axial section width B is preferably 30% or less of Dw. Therefore, the B / H value is preferably 1.35 or less.
As an example, a deep groove ball bearing having a nominal number 6011 will be described as an example. When the T / Dw value of the deep groove ball bearing with the nominal number 6011 is 0.25, the axial sectional width B of the example is 20.1, and the axial sectional width B of the comparative example is 18. The axial sectional width B of the example is increased by 2.1 mm from the axial sectional width B of the comparative example.
この増加量は、呼び番号6011の深溝玉軸受の玉の直径Dw10.319mmの20%である2.0638mm以上となっている。また、この増加量は、呼び番号6011の深溝玉軸受の玉の直径Dw10.319mmの30%である、3.0957mm以下となっている。さらに、B/H値も1. 15であり、1. 10以上1.35以下となっている。
また、B/H値が1. 10以上1.35以下の要件を満たす場合の軸方向断面幅Bと、従来のJIS B1512で規定されている軸方向断面幅Bとを比較した結果を表2に示す。
This increase amount is 2.0638 mm or more, which is 20% of the ball diameter Dw10.319 mm of the deep groove ball bearing of the nominal number 6011. Further, this increase amount is 3.0957 mm or less, which is 30% of the ball diameter Dw of 10.319 mm of the deep groove ball bearing having the nominal number 6011. Further, the B / H value is 1.15, which is 1.10 or more and 1.35 or less.
Table 2 shows the result of comparing the axial sectional width B when the B / H value satisfies the requirement of 1.10 or more and 1.35 or less and the axial sectional width B defined in the conventional JIS B1512. Shown in
表2から、本実施例の軸方向断面幅Bは、JIS B1512で規定されている従来の一般的な玉軸受の軸方向断面幅の1. 10倍以上1. 20倍以下と言い換えることができることが分かる。 From Table 2, the axial sectional width B of the present embodiment can be paraphrased as 1.10 times or more and 1.20 times or less of the axial sectional width of a conventional general ball bearing defined in JIS B1512. I understand.
[実験例1〜7]
〔3. 軸受潤滑寿命試験について〕
本発明に係る深溝玉軸受(外径=90mm,内径=55mm,幅=21mm)に、表3に示す各グリースを封入し、軸受潤滑寿命試験を行った。なお、各深溝玉軸受は、非接触の硬質ゴム製のシールが取り付けられた密封型の深溝玉軸受である。
各グリースを構成する増ちょう剤としては、上記一般式(1) のR2が芳香族炭化水素基であり、R1がシクロヘキシル基で、R3が炭素数18の直鎖アルキル基である脂肪族・脂環式系ジウレアを用意した。
[Experimental Examples 1-7]
[3. Bearing lubrication life test]
Each grease shown in Table 3 was sealed in a deep groove ball bearing (outer diameter = 90 mm, inner diameter = 55 mm, width = 21 mm) according to the present invention, and a bearing lubrication life test was performed. Each deep groove ball bearing is a sealed deep groove ball bearing to which a non-contact hard rubber seal is attached.
Thickeners constituting each grease include aliphatic and fatty acids in which R2 in the general formula (1) is an aromatic hydrocarbon group, R1 is a cyclohexyl group, and R3 is a linear alkyl group having 18 carbon atoms. A cyclic diurea was prepared.
基油としては、ポリオールエステル油であるトリメチロールプロパンエステル油およびペンタエリスリトールエステル油と、ジエステル油であるジオクチルセバケートを用意した。 トリメチロールプロパンエステル油としては、40℃での動粘度が異なる4種類を用意した。
増ちょう剤と各基油を、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で基油の含有率が表3の各値になるように混合することにより、実験例1〜7の各軸受で使用する各グリースを得た。
As the base oil, trimethylolpropane ester oil and pentaerythritol ester oil, which are polyol ester oils, and dioctyl sebacate, which is a diester oil, were prepared. As trimethylol propane ester oil, four types having different kinematic viscosities at 40 ° C. were prepared.
By mixing the thickener and each base oil so that the content of the base oil becomes each value of Table 3 at a ratio to the total mass of the thickener and the base oil, each bearing of Experimental Examples 1 to 7 Each grease used was obtained.
試験は、各深溝玉軸受の軸受内部空間内に、軸受内部空間容積の30体積%の量のグリースを封入し、内輪回転速度14000min-1、軸受外輪温度120℃、ラジアル荷重2000Nの条件で連続回転させることにより行い、焼付きが発生するまでの時間を軸受潤滑寿命とした。表3に結果を示す。なお、結果は、実験例3の軸受潤滑寿命を1. 0とした場合の相対値で示してある。また、表中の、基油含有量は、基油及び増ちょう剤からなるグリース全体の質量を100質量%とした場合の基油の割合を示している。 In the test, grease of 30% by volume of the bearing inner space volume was sealed in the bearing inner space of each deep groove ball bearing, and the inner ring rotation speed was 14000 min −1 , the bearing outer ring temperature was 120 ° C., and the radial load was 2000 N. The time until the seizure occurred was determined as the bearing lubrication life. Table 3 shows the results. The results are shown as relative values when the bearing lubrication life of Experimental Example 3 is 1.0. Further, the base oil content in the table indicates the ratio of the base oil when the mass of the whole grease composed of the base oil and the thickener is 100% by mass.
表3から、実験例1及び2の深溝玉軸受に封入されているグリースは、増ちょう剤の種類がジウレア、基油の種類がトリメチロールプロパンエステル油、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という3つの条件を全て満たしているので、前記3つの条件のうち少なくとも1つを満たしていない実験例3〜7に比して、軸受潤滑寿命が長いことが分かる。なお、本試験においては、軸受潤滑寿命が1.5を超える場合には合格、1.5以下である場合には不合格として評価した。 From Table 3, the grease encapsulated in the deep groove ball bearings of Experimental Examples 1 and 2 is that the type of thickener is diurea, the type of base oil is trimethylolpropane ester oil, and the base oil content is 80% by mass or more. Since all three conditions of mass% or less are satisfied, it can be seen that the bearing lubrication life is longer than those of Experimental Examples 3 to 7 that do not satisfy at least one of the three conditions. In this test, when the bearing lubrication life exceeded 1.5, it was evaluated as acceptable, and when it was 1.5 or less, it was evaluated as unacceptable.
〔4. グリースの漏洩試験について〕
上記の〔3. 軸受潤滑寿命試験について〕に記載の試験条件において、回転開始から20時間後のグリースの漏洩量を測定した。結果を表3に示す。なお、結果は、グリースの漏洩量が、各深溝玉軸受に封入したグリース全体の質量の10質量%以下であれば合格として○印で示し、10質量%超過であれば不合格として×印で示した。
表3から、実験例1及び2の深溝玉軸受に封入されているグリースは、増ちょう剤の種類がジウレア、基油の種類がトリメチロールプロパンエステル油、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という3つの条件を全て満たしているので、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という条件を満たしていない実験例7に比して、グリースの漏洩量が少ないことが分かる。
[4. About grease leakage test]
Under the test conditions described in [3. Bearing lubrication life test], the amount of
From Table 3, the grease encapsulated in the deep groove ball bearings of Experimental Examples 1 and 2 is that the type of thickener is diurea, the type of base oil is trimethylolpropane ester oil, and the base oil content is 80% by mass or more. Since all three conditions of mass% or less are satisfied, it can be seen that the amount of grease leakage is small compared to Experimental Example 7 in which the base oil content does not satisfy the condition of 80 mass% or more and 90 mass% or less. .
〔5. 低温流動性試験(低温トルク試験)について〕
表3に記載の各転がり軸受について、JIS K2220 18. に規定されている低温トルク試験を、温度−40℃の条件下で行った。低温トルクは、回転を10分間続け、最後の15秒間におけるトルク測定装置の読みの平均値より算出した。実験例3の低温トルクの値を1. 0とした場合の相対値が、1未満であれば合格であり、1以上であれば不合格と評価する。
[5. Low temperature fluidity test (low temperature torque test)]
About each rolling bearing of Table 3, the low temperature torque test prescribed | regulated to JISK2220 18. was performed on the conditions of temperature-40 degreeC. The low temperature torque was calculated from the average value of the readings of the torque measuring device over the last 15 seconds while rotating for 10 minutes. When the value of the low temperature torque in Experimental Example 3 is 1.0, the relative value is less than 1, and the pass value is evaluated.
表3から、実験例1及び2の深溝玉軸受に封入されているグリースは、増ちょう剤の種類がジウレア、基油の種類がトリメチロールプロパンエステル油、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という3つの条件を全て満たしているので、温度40℃における基油の動粘度が15mm2 /s以上50mm2 /s以下という条件を満たしていない実験例5に比して低温トルクが低いことが分かる。
また、実験例1及び2の深溝玉軸受は、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という条件を満たしていないグリースを封入した実験例6に比しても低温トルクが低いことが分かる。
From Table 3, the grease encapsulated in the deep groove ball bearings of Experimental Examples 1 and 2 is that the type of thickener is diurea, the type of base oil is trimethylolpropane ester oil, and the base oil content is 80% by mass or more. Since all three conditions of mass% or less are satisfied, the low temperature torque is lower than that of Experimental Example 5 in which the kinematic viscosity of the base oil at a temperature of 40 ° C. does not satisfy the condition of 15 mm 2 / s to 50 mm 2 / s. It turns out that it is low.
Further, the deep groove ball bearings of Experimental Examples 1 and 2 have low low temperature torque even compared to Experimental Example 6 in which grease that does not satisfy the condition that the base oil content is 80 mass% or more and 90 mass% or less is sealed. I understand.
〔6. 総合評価について〕
上記軸受潤滑寿命試験、グリースの漏洩試験、低温流動性試験(低温トルク試験)の何れの試験にも合格した深溝玉軸受は、増ちょう剤の種類がジウレア、基油の種類がトリメチロールプロパンエステル油、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という3つの条件を全て満たしているグリースが封入された実験例1及び実験例2の深溝玉軸受であった。
[6. Comprehensive evaluation]
Deep groove ball bearings that have passed any of the above bearing lubrication life test, grease leakage test, and low-temperature fluidity test (low-temperature torque test) are diurea thickener and trimethylolpropane ester base oil. The deep groove ball bearings of Experimental Example 1 and Experimental Example 2 were filled with grease satisfying all three conditions of oil and base oil content of 80 mass% or more and 90 mass% or less.
一方、前記3つの条件のうち少なくとも1つを満たしていないグリースが封入された実験例3〜7の深溝玉軸受は、記軸受潤滑寿命試験、グリースの漏洩試験、低温流動性試験(低温トルク試験)のうち少なくとも1つの試験に不合格となっている。
これらのことから、増ちょう剤の種類がジウレア、基油の種類がトリメチロールプロパンエステル油、基油含有量が80質量%以上90質量%以下という3つの条件を全て満たしているグリースを用いた深溝玉軸受は、グリースの漏洩が少なく、低温流動性に優れ、焼付き寿命が長いことが分かる。
On the other hand, the deep groove ball bearings of Experimental Examples 3 to 7 in which grease that does not satisfy at least one of the above three conditions is sealed have a bearing lubrication life test, a grease leakage test, a low temperature fluidity test (low temperature torque test). ) Has failed at least one test.
For these reasons, a grease satisfying all three conditions, that is, the type of thickener is diurea, the type of base oil is trimethylolpropane ester oil, and the base oil content is 80% by mass to 90% by mass is used. It can be seen that the deep groove ball bearing has little leakage of grease, excellent low-temperature fluidity, and a long seizure life.
[実験例8〜16]
図1の構造を有する玉軸受1として、内径が55mm、外径が90mm、玉の直径(Dw)が10. 319mm、B/H値が1. 2である深溝玉軸受を18体用意した。シール50は硬質ゴム製である。
各グリースを構成する増ちょう剤としては、上記一般式(1) のR2が芳香族炭化水素基であり、R1が直鎖アルキル基で、R3が直鎖アルキル基である脂肪族ジウレアを用意した。
[Experimental Examples 8 to 16]
As the
As a thickener constituting each grease, an aliphatic diurea in which R2 in the general formula (1) is an aromatic hydrocarbon group, R1 is a linear alkyl group, and R3 is a linear alkyl group was prepared. .
基油としては、40℃での動粘度が50mm2 /sであるポリαーオレインと、ジエステル油であり、40℃での動粘度が12mm2 /sであるジオクチルセバケート(DOS)を、表4に示す各比率で混合したものを用意した。
硫黄系添加剤としては、ジチオカルバミン酸亜鉛を用意した。
増ちょう剤と各基油(混合油)と硫黄系添加剤を、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で、基油と硫黄系添加剤の含有率がそれぞれ表4の各値になるように混合することにより、実験例8〜16の各軸受で使用する9種類のグリースを得た。そして、各軸受の軸受内部空間内に、軸受内部空間容積の30体積%に相当する量の各グリースを封入して、実験例8〜16の各軸受を組み立てた。
As the base oil, a poly α Orein kinematic viscosity at 40 ° C. is 50 mm 2 / s, a diester oil, dioctyl sebacate kinematic viscosity at 40 ° C. is 12 mm 2 / s to (DOS), the table What was mixed with each ratio shown in 4 was prepared.
As the sulfur additive, zinc dithiocarbamate was prepared.
Thickener, each base oil (mixed oil), and sulfur-based additive are ratios to the total mass of the thickener and base oil, and the contents of base oil and sulfur-based additive are the values shown in Table 4, respectively. By mixing in this manner, nine types of greases used in the bearings of Experimental Examples 8 to 16 were obtained. And each grease of the quantity equivalent to 30 volume% of bearing internal space volume was enclosed in the bearing internal space of each bearing, and each bearing of Experimental Examples 8-16 was assembled.
先ず、寿命試験として、実験例8〜16の各軸受を、内輪回転速度14000min-1、軸受外輪温度120℃、ラジアル荷重2000Nの条件で連続回転させ、焼付きが発生するまでの時間(軸受潤滑寿命)を調べた。また、回転開始から20時間後のグリースの漏洩量を測定した。
さらに、実験例8〜16の各軸受について、JIS K2220 18. に規定されている低温トルク試験を、温度−40℃の条件下で行った。すなわち、−40℃の空間で各軸受を10分間続けて回転し、最後の15秒間でのトルク測定値の平均値を低温トルク値として算出した。算出された各低温トルク値について、表3の実験例3の低温トルクの値を1とした相対値(低温トルク比)を算出した。
First, as a life test, each bearing of Experimental Examples 8 to 16 is continuously rotated under the conditions of an inner ring rotational speed of 14000 min −1 , a bearing outer ring temperature of 120 ° C., and a radial load of 2000 N, and the time until seizure occurs (bearing lubrication). Life). Further, the amount of
Furthermore, the low temperature torque test prescribed | regulated to JISK2220 18. was done about each bearing of Experimental Examples 8-16 on the conditions of temperature -40 degreeC. That is, each bearing was continuously rotated for 10 minutes in a space of −40 ° C., and an average value of measured torque values in the last 15 seconds was calculated as a low temperature torque value. For each calculated low temperature torque value, a relative value (low temperature torque ratio) with the low temperature torque value of Experimental Example 3 in Table 3 as 1, was calculated.
これらの結果を表4に示す。なお、表4の結果も、表3の実験例3の軸受潤滑寿命を1とした場合の相対値で示してある。そして、軸受潤滑寿命については、相対値が1.5を超える場合には合格、1.5以下である場合には不合格とした。また、グリースの漏洩については、漏洩量が各深溝玉軸受に封入したグリース全体の10質量%以下であれば合格(○)、10質量%を超過した場合は不合格(×)とした。さらに、低温流動性については、 低温トルク比が1.0未満であれば合格、1.0以上であれば不合格と評価した。 These results are shown in Table 4. The results in Table 4 are also shown as relative values when the bearing lubrication life of Experimental Example 3 in Table 3 is 1. The bearing lubrication life was determined to be acceptable when the relative value exceeded 1.5 and rejected when the relative value was 1.5 or less. As for the leakage of grease, it was determined to be acceptable (O) if the amount of leakage was 10% by mass or less of the entire grease encapsulated in each deep groove ball bearing, and rejected (X) if exceeding 10% by mass. Furthermore, regarding the low temperature fluidity, it was evaluated as acceptable if the low temperature torque ratio was less than 1.0, and rejected if it was 1.0 or more.
表4の結果から以下のことが分かる。
実験例8〜16の軸受は、封入されているグリースの基油はポリαーオレイン(PAO)とジエステルとの混合油からなり、基油の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で85質量%以上90質量%以下である。また、混和ちょう度が265〜290である。すなわち、実験例8〜16の軸受に封入されたグリースは前記構成(c) と(f) を満たす。
The following can be understood from the results of Table 4.
In the bearings of Experimental Examples 8 to 16, the base oil of the enclosed grease is a mixed oil of poly α-olein (PAO) and diester, and the base oil content is based on the total mass of the thickener and the base oil. The ratio is 85% by mass or more and 90% by mass or less. Moreover, the penetration degree is 265-290. That is, the grease sealed in the bearings of Experimental Examples 8 to 16 satisfies the configurations (c) and (f).
そのうち、実験例8〜10と12〜15の軸受では、封入されたグリースに含まれる基油の温度40℃の動粘度が15〜35mm2 /sである(構成(d) を満たす)が、実験例11と16の軸受では、前記動粘度が15〜35mm2 /sから外れる(構成(d) を満たさない)。また、実験例8〜13と16の軸受では、封入されたグリースに含まれる硫黄系添加剤の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で0.1質量%以上5.0質量%以下(構成(e) を満たす)であるが、実験例14と15の軸受では、封入されたグリースに硫黄系添加剤が含まれていないか、硫黄系添加剤の含有率が前記範囲から外れる(構成(e) を満たさない)。
このように、前記構成(c) 〜(f) の全てを満たすグリースが封入されている実験例8〜10と12および13の軸受は、軸受潤滑寿命試験、グリースの漏洩試験、および低温流動性試験(低温トルク試験)の何れの試験にも合格しており、グリースの漏洩が少なく、低温流動性に優れ、焼付き寿命が長かった。
Among them, in the bearings of Experimental Examples 8 to 10 and 12 to 15, the kinematic viscosity at a temperature of 40 ° C. of the base oil contained in the enclosed grease is 15 to 35 mm 2 / s (satisfying the configuration (d)). In the bearings of Experimental Examples 11 and 16, the kinematic viscosity deviates from 15 to 35 mm 2 / s (configuration (d) is not satisfied). In the bearings of Experimental Examples 8 to 13 and 16, the content of the sulfur-based additive contained in the enclosed grease is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass with respect to the total mass of the thickener and the base oil. In the bearings of Experimental Examples 14 and 15, the encapsulated grease does not contain a sulfur-based additive, or the content of the sulfur-based additive is within the above range. Deviates from (does not satisfy configuration (e)).
As described above, the bearings of Experimental Examples 8 to 10, 12 and 13 in which the grease satisfying all of the configurations (c) to (f) is sealed have the bearing lubrication life test, the grease leakage test, and the low temperature fluidity. Both tests (low temperature torque test) passed, there was little leakage of grease, excellent low temperature fluidity, and long seizure life.
これに対して、封入されたグリースに含まれる基油の温度40℃の動粘度が13.0mm2 /sである(15mm2 /sより小さい)実験例11の軸受は、グリースの漏洩は少なく、低温流動性には優れているが、焼付き寿命が短かった。また、封入されたグリースに含まれる基油の温度40℃の動粘度が45.0mm2 /sである(35mm2 /sより大きい)実験例16の軸受は、グリースの漏洩は少ないが、低温流動性が不良で、焼付き寿命も長くはなかった。
また、硫黄系添加剤を含有しないグリースが封入されている実験例14の軸受は、低温流動性は良好であるが、グリースの漏洩量が多く、焼付き寿命が短かった。硫黄系添加剤の含有率が6.0質量%である(5.0質量%を超える)グリースが封入されている実験例15の軸受は、グリースの漏洩は少なく、低温流動性も良好であるが、焼付き寿命が短かった。
In contrast, the bearing of the kinematic viscosity of the
Further, the bearing of Experimental Example 14 in which grease containing no sulfur-based additive was sealed had good low-temperature fluidity, but had a large amount of grease leakage and a short seizure life. The bearing of Experimental Example 15 in which grease containing a sulfur-based additive content of 6.0% by mass (exceeding 5.0% by mass) has little leakage of grease and good low-temperature fluidity. However, the seizure life was short.
1 玉軸受
10 内輪
10a 軌道溝
20 外輪
20a 軌道溝
30 玉
40 冠形保持器
41 凹部
50 シール
60 軸受内部空間
B 軸方向断面幅
H 径方向断面幅
T ポケット底厚(凹部の底部から軸方向他方の端部までの長さ)
Dw 玉の直径
R 軌道溝の溝曲率半径
DESCRIPTION OF
Dw Ball diameter R Groove radius of raceway groove
Claims (6)
前記冠形保持器の前記玉を保持するための複数の凹部が、軸方向一方の端部に周方向に沿って間隔をあけて設けられており、前記凹部の底部から軸方向他方の端部までの長さをTとし、前記玉の直径をDwとした時、T/Dwの値を、0.25以上0.30以下としたことを特徴とする玉軸受。 An inner ring having a raceway groove on the outer peripheral surface, an outer ring having a raceway groove facing the raceway groove of the inner ring on the inner peripheral surface, and an outer ring disposed on the outer side of the inner ring, and a free-rolling arrangement between the both raceway grooves. Of a ball bearing provided with a plurality of balls and a crown-shaped cage that rotatably holds the plurality of balls, where B is an axial sectional width and H is a radial sectional width. The value is 1.10 or more and 1.35 or less,
A plurality of recesses for holding the balls of the crown-shaped cage are provided at one end in the axial direction at intervals along the circumferential direction, and the other end in the axial direction from the bottom of the recess A ball bearing characterized in that the value of T / Dw is 0.25 or more and 0.30 or less, where T is the length up to T and the diameter of the ball is Dw.
(a) 増ちょう剤および基油を含み、前記増ちょう剤はジウレア化合物であり、前記基油はトリメチロールプロパンエステル油であり、前記基油の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で80質量%以上90質量%以下である。
(b) 前記基油の温度40℃における動粘度が15mm2 /s以上50mm2 /s以下である。 The ball bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein grease having the following configurations (a) and (b) is enclosed.
(a) includes a thickener and a base oil, the thickener is a diurea compound, the base oil is trimethylolpropane ester oil, and the content of the base oil is the sum of the thickener and the base oil. It is 80 mass% or more and 90 mass% or less by the ratio with respect to mass.
(b) The kinematic viscosity of the base oil at a temperature of 40 ° C. is 15 mm 2 / s or more and 50 mm 2 / s or less.
(c) 増ちょう剤および基油を含み、前記増ちょう剤は脂肪族ジウレア化合物であり、前記基油は、ポリαーオレイン(PAO)とジエステルとの混合油からなり、前記基油の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で85質量%以上90質量%以下である。
(d) 前記基油の温度40℃の動粘度が15〜35mm2 /sである。
(e) 硫黄系添加剤を含み、前記硫黄系添加剤の含有率が、増ちょう剤と基油の合計質量に対する比率で0.1質量%以上5.0質量%以下である。
(f) 混和ちょう度が265以上295以下である。 The ball bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein grease having the following configurations (c) to (f) is enclosed.
(c) includes a thickener and a base oil, the thickener is an aliphatic diurea compound, and the base oil is a mixed oil of poly α-olein (PAO) and a diester, and the content of the base oil However, it is 85 mass% or more and 90 mass% or less by the ratio with respect to the total mass of a thickener and base oil.
(d) The kinematic viscosity of the base oil at a temperature of 40 ° C. is 15 to 35 mm 2 / s.
(e) A sulfur-based additive is included, and the content of the sulfur-based additive is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less in a ratio to the total mass of the thickener and the base oil.
(f) The penetration is 265 or more and 295 or less.
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JP2016109243A (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 日本精工株式会社 | Rolling bearing |
JP2016114093A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 内山工業株式会社 | Bearing sealing device |
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JP2018048711A (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 株式会社Ihi | Cage and rolling bearing |
JP2020041585A (en) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | ミネベアミツミ株式会社 | Rolling bearing |
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2012
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3232073A4 (en) * | 2014-12-08 | 2017-11-29 | NSK Ltd. | Bearing device |
JP2016109243A (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 日本精工株式会社 | Rolling bearing |
JP2016114093A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 内山工業株式会社 | Bearing sealing device |
JP2018048711A (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 株式会社Ihi | Cage and rolling bearing |
JP2020041585A (en) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | ミネベアミツミ株式会社 | Rolling bearing |
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