JP2019044045A - Solid lubricant and solid lubricant encapsulated rolling bearing - Google Patents

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元博 伊藤
Motohiro Ito
元博 伊藤
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Abstract

To provide a solid lubricant capable of suppressing the generation of cold abnormal noise in a low temperature condition while preventing the leakage from a bearing.SOLUTION: A solid lubricant 17 is a solid body of a mixture of a resin component and a lubricative component, and is used at a temperature of -20°C or less. The lubricative component is a grease containing a base oil whose main component is a poly-α-olefin oil and a thickner. The resin component is an ultra high molecular weight polyolefin, and is contained from 20 mass% to 50 mass% of the whole solid lubricant.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、各種産業機械や車両などに組み込まれる転がり軸受に封入される固形潤滑剤に関し、特に低温下で使用される転がり軸受に封入される固形潤滑剤に関する。   The present invention relates to a solid lubricant sealed in a rolling bearing incorporated in various industrial machines and vehicles, and more particularly to a solid lubricant sealed in a rolling bearing used at low temperature.

各種産業機械や車両などに組み込まれる転がり軸受には、潤滑性を付与するために潤滑剤(例えばグリース)が封入されている。この転がり軸受は、例えば、自動車の動力伝達系に設けられるプーリ等にも組み込まれている。このようなプーリを、寒冷地などの低温にさらされた状況下で作動させると、作動直後に異音が発生することがある。この寒冷時に発生する異音を冷時異音と呼ぶ。   A lubricant (for example, grease) is enclosed in a rolling bearing incorporated in various industrial machines, vehicles and the like in order to impart lubricity. The rolling bearing is also incorporated in, for example, a pulley provided in a power transmission system of a car. When such a pulley is operated under a low temperature condition such as a cold area, abnormal noise may occur immediately after the operation. The abnormal noise generated at the time of cold is called cold abnormal noise.

冷時異音が発生する原因はいまだ解明されていないが、転がり軸受に封入されたグリースが固化すること等によって発生すると考えられている。この考えに基づいて、低温下でも流動性の良好な基油を含むグリースやちょう度の大きいグリースを用いることで、冷時異音の発生を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。   The cause of abnormal noise generation during cold weather has not been elucidated yet, but is considered to be caused by solidification of the grease sealed in the rolling bearing. Based on this idea, there has been proposed a technology for suppressing the generation of abnormal noise during cold by using a grease containing a base oil having good fluidity even at low temperatures or a grease having a high consistency (for example, patent documents 1, Patent Document 2).

特開平9−208982号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 9-208982 特開平11−270566号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-270566

しかしながら、上記グリースは、流動性が良好な半固形状(グリース状態)であるため、軸受から漏れやすいといった懸念がある。そして、グリースが軸受から漏洩すると、焼き付き等が生じるおそれがある。   However, since the above-mentioned grease is in a semisolid state (grease state) with good fluidity, there is a concern that it is likely to leak from the bearing. And if grease leaks from a bearing, there is a possibility that seizure etc. may occur.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、軸受からの漏洩を防ぎつつ、低温条件下での冷時異音の発生を抑制することができる固形潤滑剤を提供することを目的とする。また、その固形潤滑剤が封入された固形潤滑剤封入転がり軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a solid lubricant which can suppress the occurrence of cold abnormal noise under a low temperature condition while preventing the leakage from the bearing. . Another object of the present invention is to provide a solid lubricant encapsulated rolling bearing in which the solid lubricant is encapsulated.

本発明の固形潤滑剤は、樹脂成分と潤滑成分との混合物の固形体であり、−20℃以下の温度で使用される固形潤滑剤であって、上記潤滑成分が、ポリ−α−オレフィン油を主成分とする基油と、増ちょう剤とを含むグリースであり、上記樹脂成分が、超高分子量ポリオレフィンであり、該固形潤滑剤全体に対して20質量%〜50質量%含まれることを特徴とする。   The solid lubricant according to the present invention is a solid of a mixture of a resin component and a lubricating component, and is a solid lubricant used at a temperature of -20 ° C. or lower, and the lubricating component is a poly-α-olefin oil. A grease containing a base oil containing as a main component a thickener and a thickener, and the resin component is an ultrahigh molecular weight polyolefin and is contained in an amount of 20% by mass to 50% by mass with respect to the entire solid lubricant. It features.

上記増ちょう剤は、脂環式ジウレア化合物であることを特徴とする。さらに、上記増ちょう剤は、上記グリース全体に対して20質量%〜40質量%含まれることを特徴とする。特に、−40℃以下の温度で使用されることを特徴とする。   The thickening agent is characterized in that it is an alicyclic diurea compound. Furthermore, the thickener is characterized in that it is contained in an amount of 20% by mass to 40% by mass with respect to the entire grease. In particular, it is characterized in that it is used at a temperature of −40 ° C. or less.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受は、転がり軸受内に固形潤滑剤を封入した固形潤滑剤封入転がり軸受であって、上記固形潤滑剤が、本発明の固形潤滑剤であることを特徴とする。   The solid lubricant-sealed rolling bearing of the present invention is a solid lubricant-sealed rolling bearing in which a solid lubricant is sealed in a rolling bearing, and the above-mentioned solid lubricant is the solid lubricant of the present invention. .

本発明の固形潤滑剤は、樹脂成分と潤滑成分との混合物の固形体であり、−20℃以下の温度で使用されるものであって、潤滑成分が、ポリ−α−オレフィン油を主成分とする基油と、増ちょう剤とを含むグリースであり、樹脂成分が、超高分子量ポリオレフィンであり、該固形潤滑剤全体に対して20質量%〜50質量%含まれる。−20℃以下の温度において、固形潤滑剤からポリ−α−オレフィン油が滲み出し、このポリ−α−オレフィン油によって潤滑性が付与されるので、冷時異音の発生を抑制することができる。さらに、固形潤滑剤自体は固形体であり、滲み出るポリ−α−オレフィン油は微量であるため、潤滑剤が軸受から漏洩することを防ぐことができる。   The solid lubricant according to the present invention is a solid of a mixture of a resin component and a lubricating component, which is used at a temperature of -20 ° C. or less, and the lubricating component is mainly composed of poly-α-olefin oil. It is a grease containing a base oil to be used and a thickener, and a resin component is an ultrahigh molecular weight polyolefin, which is contained in an amount of 20% by mass to 50% by mass with respect to the entire solid lubricant. At temperatures below -20 ° C, the poly-α-olefin oil exudes from the solid lubricant, and the poly-α-olefin oil imparts lubricity, so that it is possible to suppress the occurrence of cold noise. . Furthermore, since the solid lubricant itself is a solid body and the amount of the poly-α-olefin oil that exudes is small, the lubricant can be prevented from leaking from the bearing.

増ちょう剤は、脂環式ジウレア化合物であるので、グリースに良好な増ちょう性を付与することができる。さらに、増ちょう剤は、グリース全体に対して20質量%〜40質量%含まれるので、固形潤滑剤から滲み出るポリ−α−オレフィン油が適度な量となり、−20℃以下の温度においても、冷時異音の発生を好適に抑制することができる。また、本発明の固形潤滑剤は、−40℃以下の温度で使用されるので、冷時異音が特に懸念される極寒冷地などの使用に好適である。   Since the thickener is an alicyclic diurea compound, it can impart good thickening to the grease. Furthermore, since the thickening agent is contained in an amount of 20% by mass to 40% by mass with respect to the whole grease, the poly-α-olefin oil which exudes from the solid lubricant becomes a proper amount, and even at a temperature of −20 ° C. or less It is possible to preferably suppress the occurrence of cold abnormal noise. Moreover, since the solid lubricant of the present invention is used at a temperature of −40 ° C. or less, it is suitable for use in extremely cold regions where cold noise is particularly a concern.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受は、本発明の固形潤滑剤を封入してなるので、軸受からの漏洩を防ぎつつ、−20℃以下の温度であっても冷時異音の発生を抑制することができ、寒冷地での使用に好適である。   The solid lubricant-sealed rolling bearing of the present invention is formed by sealing the solid lubricant of the present invention. Therefore, while preventing leakage from the bearing, the occurrence of cold abnormal noise is suppressed even at a temperature of -20.degree. It is suitable for use in cold climates.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受の一例を示す断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows an example of the solid lubricant enclosure rolling bearing of this invention. 本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the solid lubricant enclosure rolling bearing of this invention. 各温度下における音圧の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the sound pressure under each temperature. 図3における温度間の音圧差を示す図である。It is a figure which shows the sound pressure difference between the temperature in FIG.

本発明が対象としている冷時異音は、例えばグリースが封入されてなる転がり軸受を低温下で使用する際に発生する異音である。異音としては、特に、物体が剥がれるような音であるジャリ音を対象としている。ジャリ音が発生する原因は定かではないが、例えば、低温により固化したグリースが関与していると考えられる。また、冷時異音は、転がり軸受の使用温度が低温になればなるほど、発生する可能性が高くなる。本発明の固形潤滑剤は、低温下で使用されることを想定しており、例えば−20℃以下の温度であり、好ましくは−30℃以下であり、より好ましくは−40℃以下の温度で使用される。   The cold abnormal noise targeted by the present invention is, for example, an abnormal noise generated when using a rolling bearing in which grease is sealed at a low temperature. As the abnormal noise, in particular, it is aimed at a javelin sound which is a sound that an object peels off. Although the cause of juzzing noise is not clear, it is considered that, for example, grease solidified by low temperature is involved. In addition, the cold abnormal noise is more likely to occur as the operating temperature of the rolling bearing becomes lower. The solid lubricant of the present invention is assumed to be used at a low temperature, for example, a temperature of -20 ° C or less, preferably -30 ° C or less, more preferably -40 ° C or less used.

本発明の固形潤滑剤は、潤滑成分としてのグリースと、樹脂成分としての超高分子量ポリオレフィンとの混合物が固形化された潤滑剤である。この固形潤滑剤は、グリースに含まれる基油が滲み出て潤滑性を付与させるものである。本発明の固形潤滑剤は、低温下においても固形化されており、そこから滲み出た微量の基油によって十分に潤滑されるため、冷時異音を抑制することができる。   The solid lubricant of the present invention is a lubricant in which a mixture of a grease as a lubricating component and an ultrahigh molecular weight polyolefin as a resin component is solidified. The solid lubricant causes the base oil contained in the grease to exude to impart lubricity. The solid lubricant of the present invention is solidified even at a low temperature, and is sufficiently lubricated by a small amount of base oil exuded therefrom, so that it is possible to suppress cold abnormal noise.

本発明に用いられるグリースは、ポリ−α−オレフィン油(PAO油)を含む基油と増ちょう剤とから構成される。PAO油は、α−オレフィンまたは異性化されたα−オレフィンのオリゴマーまたはポリマーの混合物である。α−オレフィンの具体例としては、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、1−ドコセン、1−テトラドコセンなどが挙げられ、通常はこれらの混合物が使用される。   The grease used in the present invention is composed of a base oil containing poly-α-olefin oil (PAO oil) and a thickener. PAO oils are mixtures of oligomers or polymers of alpha-olefins or isomerized alpha-olefins. Specific examples of α-olefins include 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1 -Nonadecene, 1-eicosene, 1-docosene, 1-tetradocosene etc. are mentioned, and usually these mixtures are used.

上記基油は、PAO油のみからなるか、または、PAO油と他の基油との混合物である。PAO油と混合する油として、例えば、高度精製油、鉱油、エステル系合成油、エーテル系合成油、シリコーン油、フッ素油およびこれらの混合油などを使用できる。本発明の基油はPAO油を主成分として含むので、PAO油の含有量は、基油(混合油)全体に対して50質量%以上であり、好ましくは80質量%以上である。特に、PAO油のみからなる基油(PAO油100%)とすることが好ましい。   The above-mentioned base oil consists only of PAO oil or is a mixture of PAO oil and other base oils. As the oil to be mixed with the PAO oil, for example, highly refined oil, mineral oil, ester synthetic oil, ether synthetic oil, silicone oil, fluorine oil, mixed oil of these, etc. can be used. Since the base oil of the present invention contains PAO oil as a main component, the content of PAO oil is 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, based on the whole base oil (mixed oil). In particular, it is preferable to use a base oil consisting only of PAO oil (100% PAO oil).

増ちょう剤としては、脂肪族ジウレア化合物、芳香族ジウレア化合物、および脂環式ジウレア化合物からなる群から選択されるジウレア化合物が用いられる。ジウレア化合物は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。ジイソシアネート成分としては、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などが挙げられる。また、モノアミン成分は、脂肪族モノアミン、芳香族モノアミンおよび脂環式モノアミンを用いることができる。脂肪族モノアミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げられる。芳香族モノアミンとしては、アニリン、p−トルイジンなどが挙げられる。脂環式モノアミンとしては、シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。   As a thickener, a diurea compound selected from the group consisting of aliphatic diurea compounds, aromatic diurea compounds, and alicyclic diurea compounds is used. The diurea compound is obtained by reacting a diisocyanate component with a monoamine component. As the diisocyanate component, phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, etc. may be mentioned. As the monoamine component, aliphatic monoamines, aromatic monoamines and alicyclic monoamines can be used. Examples of aliphatic monoamines include hexylamine, octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, octadecylamine, stearylamine and oleylamine. The aromatic monoamines include aniline and p-toluidine. Examples of alicyclic monoamines include cyclohexylamine and the like.

これらのウレア化合物として、より具体的には、ジイソシアネート成分として芳香族ジイソシアネートを用い、モノアミン成分として芳香族モノアミンを用いた芳香族ジウレア化合物、ジイソシアネート成分として芳香族ジイソシアネートを用い、モノアミン成分として脂肪族モノアミンを用いた脂肪族ジウレア化合物、ジイソシアネート成分として芳香族ジイソシアネートを用い、モノアミン成分として脂環式モノアミンを用いた脂環式ジウレア化合物が挙げられる。これらの中で、増ちょう性が良好であることから脂環式ジウレア化合物を用いることが好ましく、特に、脂環式ジウレア化合物のみからなる増ちょう剤とすることが好ましい。   More specifically, as these urea compounds, aromatic diurea compounds using an aromatic diisocyanate as a diisocyanate component, aromatic monoamines as a monoamine component, aromatic diisocyanates as a diisocyanate component, and aliphatic monoamines as a monoamine component Aliphatic diurea compounds using the above, and alicyclic diurea compounds using the aromatic diisocyanate as the diisocyanate component and using the alicyclic monoamine as the monoamine component. Among these, it is preferable to use an alicyclic diurea compound because of its good thickening property, and it is particularly preferable to use a thickener consisting only of an alicyclic diurea compound.

本発明におけるグリースは、基油と増ちょう剤のみからなる場合と、これらに加えてさらに添加剤を含む場合とがある。配合できる添加剤としては、本発明の効果を損なわないものであればよく、例えば、酸化防止剤、錆止め剤、極圧剤、摩耗調整剤、pH調整剤などを挙げることができる。   The grease in the present invention may consist of only the base oil and the thickener, or may additionally contain an additive. As an additive which can be blended, what is necessary is just a thing which does not impair the effect of the present invention, for example, an antioxidant, a rust inhibitor, an extreme pressure agent, an abrasion regulator, a pH adjuster, etc. can be mentioned.

上記グリースにおける増ちょう剤の含有量は、グリース全体量に対し10〜50質量%であり、好ましくは20〜40質量%である。10質量%未満であると、相対的に基油量が多くなって漏洩することがあり、十分な潤滑寿命を得られないおそれがある。一方、50質量%をこえると、相対的に基油量が少なくなり、潤滑寿命が短くなるおそれがある。なお、増ちょう剤にジウレア化合物を用いる場合は、基油中でジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製する。   The content of the thickener in the above grease is 10 to 50% by mass, preferably 20 to 40% by mass with respect to the total amount of the grease. If the amount is less than 10% by mass, the amount of the base oil may be relatively increased to cause leakage, which may make it impossible to obtain a sufficient lubricating life. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the base oil amount may be relatively reduced, and the lubricating life may be shortened. When a diurea compound is used as a thickener, it is produced by reacting a diisocyanate component and a monoamine component in a base oil.

本発明に用いられる超高分子量ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンもしくはこれらの共重合体からなる粉末またはそれぞれ単独の粉末を配合した混合粉末が挙げられる。ここで、各粉末の、粘度法により測定される平均分子量は、1×10〜5×10 であることが好ましい。このような分子量の範囲にあるポリオレフィンは、剛性と保油性において低分子量のポリオレフィンより優れるからである。また、超高分子量ポリオレフィンの中でも、超高分子量ポリエチレンを用いることが好ましい。 Examples of the ultrahigh molecular weight polyolefin used in the present invention include powders made of polyethylene, polypropylene, polybutene or copolymers thereof, or mixed powders in which each single powder is blended. Here, the average molecular weight of each powder measured by the viscosity method is preferably 1 × 10 6 to 5 × 10 6 . It is because the polyolefin in such a molecular weight range is superior to the low molecular weight polyolefin in rigidity and oil retention. Among ultra high molecular weight polyolefins, it is preferable to use ultra high molecular weight polyethylene.

上記固形潤滑剤における超高分子量ポリオレフィンの含有量は、固形潤滑剤全体に対して、20〜50質量%であり、好ましくは30〜50質量%であり、最も好ましくは40〜50質量%である。超高分子量ポリオレフィンが20質量%未満であると、樹脂成分としての高分子量ポリオレフィン量が不足し、潤滑剤の固形化が困難であり、軸受使用時に固形潤滑剤が漏洩するおそれがある。超高分子量ポリオレフィンが50質量%をこえると、潤滑成分としてのグリース量が不足し、固形潤滑剤から滲み出る基油の供給性が劣る。   The content of the ultrahigh molecular weight polyolefin in the solid lubricant is 20 to 50% by mass, preferably 30 to 50% by mass, and most preferably 40 to 50% by mass with respect to the total solid lubricant. . When the amount of the ultrahigh molecular weight polyolefin is less than 20% by mass, the amount of the high molecular weight polyolefin as the resin component is insufficient, the solidification of the lubricant is difficult, and the solid lubricant may leak when the bearing is used. When the amount of the ultrahigh molecular weight polyolefin exceeds 50% by mass, the amount of grease as a lubricating component is insufficient, and the supply of the base oil which exudes from the solid lubricant is inferior.

本発明の固形潤滑剤は、所定量の上記グリースと、所定量の超高分子量ポリオレフィンとを均一に混合し、所定形状の型や軸受に直接封入し、超高分子量ポリオレフィンのゲル化点以上の温度(融解温度)に加熱し、その後冷却して固形化することで得られる。グリースと超高分子量オレフィンとを混合する方法は、特に限定されることなく、例えばヘンシェルミキサー、リボンミキサー等、一般に用いられる撹拌機を使用することができる。また、加熱(焼成)条件は、上記ゲル化点以上で、かつ、該グリースの滴点以下(例えば150〜200℃程度)で加熱することが好ましい。   In the solid lubricant of the present invention, a predetermined amount of the above-mentioned grease and a predetermined amount of the ultrahigh molecular weight polyolefin are uniformly mixed and directly sealed in a mold or bearing of the predetermined shape. It is obtained by heating to a temperature (melting temperature) and then cooling to solidify. The method of mixing the grease and the ultrahigh molecular weight olefin is not particularly limited, and, for example, a commonly used stirrer such as a Henschel mixer or a ribbon mixer can be used. The heating (baking) conditions are preferably heating at a temperature above the gelation point and below the dropping point of the grease (for example, about 150 to 200 ° C.).

本発明の固形潤滑剤が封入された転がり軸受の一例を図1に基づいて説明する。図1は、固形化された固形潤滑剤をスポットパック状に封入する転がり軸受の断面図である。転がり軸受11は、外周面に内輪転走面を有する内輪12と内周面に外輪転走面を有する外輪13とが同心に配置され、内輪転走面と外輪転走面との間に複数個の転動体14が配置される。保持器15が、この複数個の転動体14を保持している。転がり軸受11は、転動体14の周囲に固形潤滑剤17が封入されている。   An example of the rolling bearing in which the solid lubricant according to the present invention is sealed will be described based on FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a rolling bearing which encapsulates a solidified solid lubricant in a spot pack shape. In the rolling bearing 11, an inner ring 12 having an inner ring rolling surface on the outer peripheral surface and an outer ring 13 having an outer ring rolling surface on the inner peripheral surface are concentrically disposed. A plurality of rolling bearings are provided between the inner ring rolling surface and the outer ring rolling surface Each rolling element 14 is disposed. A cage 15 holds the plurality of rolling elements 14. In the rolling bearing 11, a solid lubricant 17 is enclosed around the rolling element 14.

また、本発明の固形潤滑剤が封入された転がり軸受の他の例を図2に示す。図2は、固形化され固形潤滑剤をフルパック状に封入する転がり軸受の断面図である。図2の形態の転がり軸受11は、図1の場合と同様に、内輪12、外輪13、転動体14、および保持器15を備えており、転動体14の周囲に上記の固形潤滑剤17を封入することで得られる。   Another example of the rolling bearing in which the solid lubricant of the present invention is enclosed is shown in FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rolling bearing which encapsulates the solidified solid lubricant in a full pack shape. As in the case of FIG. 1, the rolling bearing 11 in the form of FIG. 2 includes the inner ring 12, the outer ring 13, the rolling elements 14, and the cage 15, and the above solid lubricant 17 around the rolling elements 14. It is obtained by enclosing.

固形潤滑剤17の封入方法の一例として、以下の方法が挙げられる。所定量の上記グリースと、所定量の超高分子量ポリオレフィンを均一に混合した後、90〜120℃に加熱することで半固形状態とする。次いで、該状態を維持したまま、転がり軸受11内に封入する。その封入の方法は、図1(a)および図1(b)に示されるように、内輪12と外輪13の間で二枚の帯板からなる保持器15がリベット16によって重ねて固定されている部分に、いわゆるスポットパック状に封入するものや、図2(a)および図2(b)に示されるように、内輪12と外輪13の間全体に、いわゆるフルパック状に充填するものが挙げられる。このように封入された状態で、軸受全体を超高分子量ポリオレフィンのゲル化点以上、かつ、グリースの滴点以下の温度に加熱し、その後冷却して固形化することにより、上記半固形状物が固形化して固形潤滑剤となり、本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受が得られる。すなわち、このようにして本発明の固形潤滑剤が封入された転がり軸受を得る工程が、転がり軸受の冷時異音を抑制する方法となる。また、本発明の固形潤滑剤は、冷時異音抑制用の潤滑剤であるといえる。   As an example of the method of encapsulating the solid lubricant 17, the following method may be mentioned. After a predetermined amount of the grease and a predetermined amount of the ultrahigh molecular weight polyolefin are uniformly mixed, the mixture is heated to 90 to 120 ° C. to obtain a semisolid state. Next, the roller bearing 11 is sealed while maintaining the state. As shown in FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b), the method of the enclosure is such that a cage 15 consisting of two strips is overlapped and fixed by a rivet 16 between the inner ring 12 and the outer ring 13 In a portion where the inner ring 12 and the outer ring 13 are filled in a so-called full pack shape, as shown in FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b). It can be mentioned. The above semisolid is obtained by heating the entire bearing to a temperature not lower than the gelling point of the ultrahigh molecular weight polyolefin and not higher than the dropping point of the grease in the state of being enclosed in this manner, and then cooling to solidify. Is solidified to become a solid lubricant, and the solid lubricant encapsulated rolling bearing of the present invention is obtained. That is, the process of obtaining the rolling bearing in which the solid lubricant of the present invention is enclosed in this manner is a method of suppressing the abnormal noise during rolling of the rolling bearing. Moreover, it can be said that the solid lubricant of the present invention is a lubricant for suppressing cold noise.

本発明の転がり軸受は、その種類について制限はなく、各図に示した深溝玉軸受の他、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、円すいころ軸受などとしてもよい。また、シール部材を有する形態と、シール部材を有しない形態とのいずれであってもよい。   The type of the rolling bearing of the present invention is not limited, and may be an angular ball bearing, a cylindrical roller bearing, a needle roller bearing, a tapered roller bearing or the like in addition to the deep groove ball bearing shown in each drawing. Moreover, any of the form which has a sealing member, and the form which does not have a sealing member may be sufficient.

本発明の転がり軸受は、−20℃以下の温度でも冷時異音の発生を抑制することができるため、寒冷地などで使用される転がり軸受に適している。例えば、自動車の動力伝達系に設けられたプーリに組み込まれる(プーリの内径に嵌合される)、プーリ用の転がり軸受として使用される。   The rolling bearing of the present invention can suppress the generation of abnormal noise even at a temperature of −20 ° C. or less, and thus is suitable for a rolling bearing used in a cold region or the like. For example, it is used as a rolling bearing for a pulley incorporated in a pulley provided in a power transmission system of an automobile (fitted to the inner diameter of the pulley).

(1)試験用軸受の作製
実施例1、比較例3について、表1に示す配合組成(質量%)でグリースと超高分子量ポリエチレンを混合した。得られた混合物を軸受(NTN社製6203)に0.8〜1.0g封入した後、160℃で30分加熱し、その後冷却して固形化することで、固形潤滑剤が封入された試験用軸受を得た。比較例1、2について、表1に示す配合組成(質量%)で基油および増ちょう剤を混合して、グリースを得た。得られたグリースを軸受(NTN社製6203)に0.7g封入して、半固形(グリース状態)のグリースが封入された試験用軸受を得た。
(1) Preparation of Test Bearing The grease and the ultrahigh molecular weight polyethylene were mixed with the composition (mass%) shown in Table 1 for Example 1 and Comparative Example 3. 0.8 to 1.0 g of the obtained mixture is sealed in a bearing (NTN 6203), heated at 160 ° C. for 30 minutes, and then cooled to solidify a test in which a solid lubricant is enclosed I got a bearing for. The base oil and the thickener were mixed with the composition (mass%) shown in Table 1 for Comparative Examples 1 and 2 to obtain a grease. 0.7 g of the obtained grease was sealed in a bearing (manufactured by NTN, 6203) to obtain a test bearing in which a semi-solid (grease state) grease was sealed.

(2)冷時異音試験
実施例1および比較例1〜3の試験用軸受を各試験温度(−40℃、20℃)下で運転させて、音圧をそれぞれ測定した。試験温度−40℃の場合は、試験用軸受を−50℃で1時間冷却した後、試験機に組み付け、−40℃になってから運転を開始した。試験では、開始30秒間で7000min-1まで軸受を回転させ、その間における音圧を測定した。
(2) Cold abnormal noise test The test bearings of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were operated at each test temperature (−40 ° C., 20 ° C.) to measure the sound pressure. In the case of a test temperature of -40 ° C, the test bearing was cooled at -50 ° C for 1 hour, then assembled into a tester, and the operation started after reaching -40 ° C. In the test, the bearing was rotated to 7000 min- 1 at 30 seconds after start, and the sound pressure in the meantime was measured.

例えば、図3には、比較例1の試験用軸受を用いた場合の各温度での音圧の時間変化を示し、図4には、その温度間の音圧差を示している。図3に示すように、−40℃では、軸受の運転開始後(約10秒後)に音圧が一時的に上昇しており、この上昇した音圧が冷時異音となる。一方、20℃ではこの音圧上昇は見られない。そのため、この音圧差が大きいほど、冷時異音が大きいといえる。実施例1、比較例1〜3において、図4に示すような音圧差の最大値を算出して、冷時異音の評価を行った。結果を表1に示す。
転がり軸受 : 6203(プーリ組み込み)
試験温度 : −40℃、20℃
軸受回転条件 : 開始30秒間で7000min-1まで加速
試験荷重 : 荷重280N
For example, FIG. 3 shows the time change of the sound pressure at each temperature when the test bearing of Comparative Example 1 is used, and FIG. 4 shows the sound pressure difference between the temperatures. As shown in FIG. 3, at −40 ° C., the sound pressure temporarily rises after the start of operation of the bearing (about 10 seconds later), and the raised sound pressure becomes abnormal noise during cold. On the other hand, this sound pressure rise is not seen at 20 ° C. Therefore, it can be said that the cold abnormal noise is larger as the sound pressure difference is larger. In Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the maximum value of the sound pressure difference as shown in FIG. 4 was calculated to evaluate cold abnormal noise. The results are shown in Table 1.
Rolling bearing: 6203 (with pulley)
Test temperature: -40 ° C, 20 ° C
Bearing rotation conditions: Acceleration to 7000 min- 1 in 30 seconds from start Test load: Load 280 N

Figure 2019044045
Figure 2019044045

表1において、実施例1では、同じグリースを含む比較例1よりも冷時異音を抑制することができた。比較例1は半固形であるため、低温下においても軸受の回転に伴う撹拌を受けることになり異音が発生してしまうと考えられる。これに対し、実施例1は固形潤滑剤自体は固形化されており、そこから滲み出た微量の基油(PAO油)によって潤滑性が付与されるため、異音の発生を抑制することができる。また、実施例1の固形潤滑剤は固形化されているため、軸受から潤滑剤が漏洩することを防ぐことができる。一方で、比較例3は固形化されているが、同じグリースを含む比較例2と同程度の冷時異音が発生している。つまり、単に固形化された固形潤滑剤を用いるのみでは、冷時異音を抑制することはできない。以上より、PAO油を主成分とする基油を含むグリースと、樹脂成分としての超高分子量ポリオレフィンとの混合物が固形化された固形潤滑剤を用いることで、冷時異音を抑制することができる。   In Table 1, in Example 1, cold abnormal noise could be suppressed more than Comparative Example 1 containing the same grease. Since Comparative Example 1 is semi-solid, it is considered that the stirring accompanying the rotation of the bearing is received even at low temperature, and abnormal noise is generated. On the other hand, in Example 1, the solid lubricant itself is solidified, and a small amount of base oil (PAO oil) exuded from the solid lubricant imparts lubricity, thereby suppressing the generation of abnormal noise. it can. Moreover, since the solid lubricant of Example 1 is solidified, the lubricant can be prevented from leaking from the bearing. On the other hand, although comparative example 3 is solidified, cold abnormal noise similar to comparative example 2 containing the same grease is generated. That is, cold noise can not be suppressed only by using a solid lubricant that has been solidified. From the above, it is possible to suppress cold abnormal noise by using a solid lubricant in which a mixture of a grease containing a base oil mainly composed of PAO oil and an ultrahigh molecular weight polyolefin as a resin component is solidified. it can.

本発明の固形潤滑剤は、軸受からの漏洩を防ぎつつ、低温条件下での冷時異音の発生を抑制することができるので、寒冷地などで使用される固形潤滑剤封入転がり軸受に適している。   The solid lubricant of the present invention can suppress the generation of cold abnormal noise under low temperature conditions while preventing the leakage from the bearing, so it is suitable for a solid lubricant encapsulated rolling bearing used in a cold district etc. ing.

11 転がり軸受
12 内輪
13 外輪
14 転動体
15 保持器
16 リベット
17 固形潤滑剤
11 Rolling bearing 12 Inner ring 13 Outer ring 14 Rolling element 15 Cage 16 Rivet 17 Solid lubricant

Claims (5)

樹脂成分と潤滑成分との混合物の固形体であり、−20℃以下の温度で使用される固形潤滑剤であって、
前記潤滑成分が、ポリ−α−オレフィン油を主成分とする基油と、増ちょう剤とを含むグリースであり、
前記樹脂成分が、超高分子量ポリオレフィンであり、該固形潤滑剤全体に対して20質量%〜50質量%含まれることを特徴とする固形潤滑剤。
A solid lubricant which is a solid of a mixture of a resin component and a lubricating component and used at a temperature of -20 ° C. or less,
The lubricating component is a grease comprising a base oil mainly composed of poly-α-olefin oil, and a thickener,
The solid lubricant characterized in that the resin component is an ultrahigh molecular weight polyolefin and is contained in an amount of 20% by mass to 50% by mass with respect to the entire solid lubricant.
前記増ちょう剤は、脂環式ジウレア化合物であることを特徴とする請求項1記載の固形潤滑剤。   The solid lubricant according to claim 1, wherein the thickening agent is an alicyclic diurea compound. 前記増ちょう剤は、前記グリース全体に対して20質量%〜40質量%含まれることを特徴とする請求項2記載の固形潤滑剤。   The solid lubricant according to claim 2, wherein the thickener is contained in an amount of 20% by mass to 40% by mass with respect to the entire grease. −40℃以下の温度で使用されることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項記載の固形潤滑剤。   The solid lubricant according to any one of claims 1 to 3, which is used at a temperature of -40 ° C or less. 転がり軸受内に固形潤滑剤を封入した固形潤滑剤封入転がり軸受であって、
前記固形潤滑剤が、請求項1から請求項4までのいずれか1項記載の固形潤滑剤であることを特徴とする固形潤滑剤封入転がり軸受。
A solid lubricant sealed rolling bearing in which a solid lubricant is sealed in a rolling bearing,
A solid lubricant encapsulated rolling bearing characterized in that the solid lubricant is the solid lubricant according to any one of claims 1 to 4.
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