JP4277521B2

JP4277521B2 - Roller bearing for tenter clip

Info

Publication number: JP4277521B2
Application number: JP2002355495A
Authority: JP
Inventors: 雅彦山崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004188607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム幅出し機，フィルム２軸延伸機等に用いられるテンタークリップに好適な転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テンタークリップ用転がり軸受には、フッ素油とポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）粉末とからなるフッ素グリースが、従来から広く使用されている。このようなグリースとしては、例えば、ＮＯＫクリューバ社製のバリエルタシリーズ等が知られている。
【０００３】
フィルム延伸機においては、フィルムをテンタークリップに装着し高温（例えば約２２０℃）のテンターオーブン内に入れ、テンタークリップをガイドレールに沿って走行させることによりフィルムを延伸している。このようにテンタークリップは高温に曝されるので、テンタークリップ用転がり軸受内に充填されるグリースとしては、フッ素グリースしか使用できなかった。
【０００４】
また、テンタークリップが走行する際には、テンタークリップに備えられたテンタークリップ用転がり軸受がガイドレール上を転動（外輪回転）するが、テンタークリップ用転がり軸受の外輪の外周面とガイドレールとの接触部の潤滑は、エステル油を噴霧することによって行われていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３４４４３７号公報
【特許文献２】
実開昭６２−１８３１３１号公報
【特許文献３】
特開２０００−２８９９７３号公報
【特許文献４】
特公平７−１１３３７４号公報
【特許文献５】
特開平１１−２９４４６１号公報
【特許文献６】
特開２０００−２７３４７８号公報
【特許文献７】
特開２０００−２３０１８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エステル油はエステル基を有していることからフッ素油と比較すると金属に対する親和性が強いので、エステル油がテンタークリップ用転がり軸受の内部に侵入するとフッ素グリースの金属への付着性が低下して、フッ素グリースが軸受外部に漏出するおそれがあった。そのため、テンタークリップ用転がり軸受の寿命が低下するという問題が生じる場合があった。
【０００７】
特に、テンタークリップ用転がり軸受がガイドレールの下方に配されている場合には、ガイドレールを伝って落下してくるエステル油がテンタークリップ用転がり軸受の内部に侵入しやすい。よって、テンタークリップ用転がり軸受がより短寿命となりやすかった。なお、このフッ素グリースの漏出は、軸受の回転により発生する遠心力によって起こるものではなく、外輪がガイドレールと接触することにより生じる振動によって起こると考えられる。
【０００８】
エステル油の代わりにフッ素油を使用すれば、テンタークリップ用転がり軸受の内部に侵入してフッ素グリースと混合されても、フッ素グリースが軟化する程度で前述のような問題が生じることはほとんどないと思われる。しかし、フッ素油は高価で、且つそのまま廃棄することができないので、使用量は少ない方が望ましい。
【０００９】
また、フッ素グリースは軸受に取り付けられたシール装置と内輪の外周面との間のラビリンス部から漏出するものと思われるので、テンタークリップ用転がり軸受に接触形のシール装置を用いればグリースの漏出を抑制できると思われる。しかし、接触形のシール装置はトルクの問題から使用できない場合が多い。つまり、通常のフィルム延伸機には１台につき数百から数千個のテンタークリップが用いられるので、１個のテンタークリップにつき通常６個備えられるテンタークリップ用転がり軸受は数万個となる場合もある。このように多数のテンタークリップ用転がり軸受に接触形のシール装置を用いると、テンタークリップを走行させる際に生じるトルクが大きくなるおそれがあるからである。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、フッ素油よりも金属に対する親和性が強いエステル油が内部に侵入するような環境下で使用されても長寿命なテンタークリップ用転がり軸受を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１に記載のテンタークリップ用転がり軸受は、固定輪である内輪と、回転輪である外輪と、前記両輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、非接触シール又はシールドと、を備え、前記両輪の間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、４０℃での動粘度が１０〜６００ｍｍ²／ｓであるフッ素油を基油として含有するフッ素グリースが充填されているとともに、フィルムを保持しつつフィルム延伸機のガイドレールに沿って走行するテンタークリップに備えられ、金属に対する親和性が前記フッ素油よりも強いエステル油によって前記外輪の外周面と前記ガイドレールとの接触部が潤滑されつつ前記ガイドレール上を転動する転がり軸受であって、前記フッ素グリースは、前記フッ素油と、増ちょう剤であるポリテトラフルオロエチレン樹脂粉末と、添加剤と、を含有し、前記添加剤は、二硫化モリブデン，合成マイカ，金属石けん，金属酸化物，ダイヤモンド粉末，グラファイト，メラミンシアヌレート，及びアミノ酸化合物のうちの少なくとも一種であり、その平均粒径は０．０１８〜２０μｍで、含有量は前記フッ素グリース全体の１〜１３質量％であることを特徴とする。
【００１２】
前述のような添加剤がフッ素グリースに添加してあれば、優れた潤滑効果が付与されるとともに、金属に対する親和性が前記フッ素油よりも強いエステル油が軸受内部に侵入した際に生じるフッ素グリースの軸受内部からの漏出が抑制されるので、軸受が長寿命となる。
すなわち、エステル油が軸受内部に侵入した際には、金属表面とフッ素グリースとの間に添加剤が介在して、フッ素グリースの金属表面に対する付着力の低下を防ぐとともに、エステル油の金属表面への拡散を抑制すると考えられる。金属表面及びエステル油の間の親和性と金属表面及びフッ素油の間の親和性との差は大きいが、添加剤及びエステル油の間の親和性と添加剤及びフッ素油の間の親和性との差は、それよりも小さいと考えられる。
【００１３】
また、上記のような作用の他に、以下のような添加剤の作用も影響していると考えられる。すなわち、例えば合成マイカ等の場合はエステル油によって膨潤するので、軸受内部に侵入してきたエステル油を取り込むという作用を有している。あるいは、フッ素油を取り込んでいた合成マイカにエステル油が接触すると、フッ素油を放出してエステル油を取り込むという作用も有していると考えられる。
【００１４】
なお、基油であるフッ素油の粘度が低い方が、エステル油が内部に侵入した際に生じるフッ素グリースの漏出は少ない。ただし、テンタークリップ用転がり軸受の使用温度は通常は高温（例えば２２０℃）であるので、４０℃での動粘度は１０ｍｍ²／ｓ以上とする必要がある。４０℃での動粘度が６００ｍｍ²／ｓを超えると軸受の回転トルクが大きくなりすぎるので、これらを総合すると、フッ素油の４０℃での動粘度は１０〜６００ｍｍ²／ｓとする必要がある。フッ素グリースの漏出量と回転トルクとのバランスを考えると、フッ素油の４０℃での動粘度は１００〜５００ｍｍ²／ｓとすることがより好ましく、１６０〜４６０ｍｍ²／ｓとすることがさらに好ましい。
【００１５】
また、添加剤の平均粒径が０．０１８μｍ未満であると２次凝集を起こしやすいので、前述のような添加剤の効果が得られにくく、エステル油が軸受内部に侵入した際に生じるフッ素グリースの軸受内部からの漏出が多くなる。一方、２０μｍ超過であると異物として作用するため、転がり軸受の寿命を低下させてしまう。このような問題をより生じにくくするためには、添加剤の平均粒径は０．０１８〜１０μｍであることがより好ましく、０．０１８〜３μｍであることがさらに好ましい。
【００１６】
また、添加剤の含有量が１質量％未満であると前述のような添加剤の効果が十分に得られず、エステル油が軸受内部に侵入した際に生じるフッ素グリースの軸受内部からの漏出が多くなる。一方、１３質量％超過であると混和ちょう度が小さくなりフッ素グリースが硬くなるので、軸受の回転性能に悪影響を及ぼすおそれがある。このような問題をより生じにくくするためには、添加剤の含有量は２．５〜１０質量％であることがより好ましい。
【００１７】
さらに、本発明のテンタークリップ用転がり軸受は、エステル油が内部に侵入してもフッ素グリースの漏出が生じにくいので、接触形のシール装置を用いる必要がなく、非接触シール又はシールドでも十分にフッ素グリースの漏出を抑えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るテンタークリップ用転がり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、本発明に係るテンタークリップ用転がり軸受の一実施形態を説明する部分縦断面図である。
【００２１】
図１の玉軸受（呼び番号６２０３，内径１７ｍｍ，外径４０ｍｍ，幅１５ｍｍ）は、内輪１と、外輪２と、両輪１，２の間に転動自在に配設された複数の玉３と、両輪１，２の間に複数の玉３を保持する保持器４と、非接触形のゴムシール５，５と、を備えている。
また、内輪１と外輪２とゴムシール５，５とで囲まれた空隙部６には、その容積の３５体積％（２ｇ）のフッ素グリースＧが充填され、ゴムシール５により軸受内部に密封されている。そして、このようなフッ素グリースＧにより、前記両輪１，２の軌道面１ａ，２ａと玉３との接触面が潤滑されている。
【００２２】
このフッ素グリースＧには、４０℃における動粘度が１０〜６００ｍｍ²／ｓであるフッ素油が基油として使用されており、ＰＴＦＥ粉末が増ちょう剤として使用されている。さらに、このフッ素グリースＧには、以下のような添加剤がフッ素グリース全体の１〜１３質量％添加されている。すなわち、添加剤は、▲１▼二硫化モリブデン，合成マイカ等の層状鉱物粉末、▲２▼金属石けん，金属酸化物等の金属塩、▲３▼ダイヤモンド粉末，グラファイト等の炭素化合物、▲４▼メラミンシアヌレート，アミノ酸化合物等のような前記フッ素油に不溶の有機化合物であり、▲１▼〜▲４▼のうちの少なくとも一種が添加される。そして、これらの添加剤の平均粒径はいずれも０．０１８〜２０μｍである。
【００２３】
なお、通常は、基油の含有量は９０〜５０質量％で、増ちょう剤の含有量は５〜４５質量％である。また、本発明の目的が損なわれない程度の量であれば、上記の添加剤以外の慣用の添加剤をさらに添加してもよい。例えば、防錆剤や金属腐食防止剤（ベンゾトリアゾールなど）等があげられる。
前述のゴムシール５は円環状であり、外輪２の内周面の両端部に外輪２の全周にわたって設けられた断面略Ｖ字形のシール溝２ｂ，２ｂに、その外周縁部を嵌入することにより固定されている。そして、ゴムシール５の内周縁部が内輪１の外周面に近接していて（非接触）、ゴムシール５，５が内輪１の外周面と外輪２の内周面との間の開口部分をほぼ覆っている。このことによって、内輪１と外輪２との間に形成される空隙部６（玉３の設置部分）に存在するフッ素グリースＧや発生したダストが外部に漏洩したり、あるいは、外部に浮遊する塵挨が空隙部６内に侵入したりすることが防止されている。
【００２４】
このような玉軸受は、図２に示すようなテンタークリップに好適に用いられる。このテンタークリップ１０は、フィルム１８を保持する保持部１１と、複数の転がり軸受１２と、保持部１１及び転がり軸受１２が取り付けられたテンタークリップ本体１５と、で構成されており、軸１４によって取り付けられた各転がり軸受１２は内輪１２ａが固定輪、外輪１２ｂが回転輪とされている。
【００２５】
そして、各転がり軸受１２の外輪１２ｂの外周面がフィルム延伸機（図示せず）のガイドレール１９に接触するようにガイドレール１９に装着したテンタークリップ１０は、転がり軸受１２の転動を介してガイドレール１９に沿って走行するようになっている。外輪１２ｂの外周面とガイドレール１９との接触部を潤滑するため、走行時にはエステル油のような潤滑油が前記接触部に噴霧される。
【００２６】
このようなテンタークリップ１０を多数用意して、フィルム１８の左右両側部に保持部１１を用いて取り付けた上、高温（例えば２２０℃）に加熱しながら略ハ字状に配置した２本のガイドレール１９に沿って走行させる。そうすると、フィルム１８の左右両側部のテンタークリップ１０は走行するにしたがって徐々に間隔が広げられ、左右方向に向いた張力がフィルム１８に負荷されるから、フィルム１８が延伸される。なお、前述の加熱温度は、フィルム１８の材質や延伸度合いに応じて設定すればよい。
【００２７】
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あげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【００２８】
次に、以下に示すような１１種（実施例１〜８及び比較例１〜３）のフッ素グリースを充填した玉軸受を用意して、軸受からのフッ素グリースの漏出量と軸受の寿命とを評価した。玉軸受は前述した呼び番号６２０３の玉軸受と同様の構成であり、軸受の空隙部内に充填されているフッ素グリースの量は、空隙部の容積の３５体積％（２ｇ）である。なお、下記の１１種のフッ素グリースは、いずれも、基油はフッ素油で、増ちょう剤はＰＴＦＥ粉末である。また、混和ちょう度は２６５〜２９５である。
【００２９】
・比較例１：デュポン社製クライトックスＧＰＬ２０５（基油の４０℃における動粘度は１６０ｍｍ²／ｓである）
・比較例２：デュポン社製クライトックスＧＰＬ２０７（基油の４０℃における動粘度は４６０ｍｍ²／ｓである）
・比較例３：ＮＯＫクリューバ社製バリエルタＬ５５／２（基油の４０℃における動粘度は３８０ｍｍ²／ｓである）
・実施例１：比較例３のフッ素グリースに合成マイカ（トピー工業社製合成雲母４Ｃ−ＴＳ、平均粒径３μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の２．５質量％である。
【００３０】
・実施例２：比較例３のフッ素グリースに１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム（堺化学社製Ｓ−７００Ｈ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の５質量％である。
・実施例３：比較例３のフッ素グリースに二硫化モリブデン（住鉱潤滑剤社製モリパウダＰＡ、平均粒径１μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の２質量％である。
【００３１】
・実施例４：比較例３のフッ素グリースに酸化チタン（テイカ社製ＪＡ−１、平均粒径０．１８μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の３質量％である。
・実施例５：比較例３のフッ素グリースにグラファイト（三菱化学社製導電性ＣＢ＃１０００、平均粒径０．０１８μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の３質量％である。
【００３２】
・実施例６：比較例３のフッ素グリースにメラミンシアヌレート（三菱化学社製ＭＣＡ、平均粒径２μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の２．５質量％である。
・実施例７：比較例３のフッ素グリースにアミノ酸（味の素社製フェイメックスＬ１２Ｊ、平均粒径３μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の３．０質量％である。
【００３３】
・実施例８：比較例１のフッ素グリースに合成マイカ（トピー工業社製合成雲母４Ｃ−ＴＳ、平均粒径３μｍ）を添加したもの。含有量はフッ素グリース全体の３質量％である。
なお、比較例のフッ素グリースに上記の各添加剤を混合する際には、３本ロールミルを用いた。
【００３４】
次に、軸受からのフッ素グリースの漏出量を評価する方法について、図３を参照しながら説明する。上記のような１１種のフッ素グリースを充填した玉軸受２０の内部に、４０℃での動粘度が１２０ｍｍ²／ｓのポリオールエステル油を０．１ｇ（フッ素グリースの５質量％）注入した。
この玉軸受２０の内輪２２は固定し、外輪２１の外周面にロール２３を接触させ、ロール２３により２０００Ｎのラジアル荷重を負荷しながら回転速度２０００ｍｉｎ^-1で外輪２１を回転させた（試験温度は１８０℃）。なお、外輪２１の外周面とロール２３との接触部に少量の前記ポリオールエステル油を噴霧して、前記接触部の潤滑を行った。その際には、潤滑のためのポリオールエステル油が玉軸受２０の内部に侵入しないようにした。
【００３５】
６０時間回転させた後、玉軸受２０から漏出したフッ素グリースの量を測定した。このとき、フッ素グリースの漏出量は、２．１ｇからの減少量とした。評価結果を表１に示す。なお、表１においては、漏出量が０．３ｇ以下であった場合は◎印で示し、０．３ｇ超過０．４以下であった場合は○印で示した。また、０．４ｇ超過０．５以下であった場合は△印で示し、０．５ｇ超過であった場合は×印で示した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１から分かるように、比較例１〜３はフッ素グリースの漏出量が多かったのに対し、実施例１〜８はフッ素グリースの漏出量が少なかった。
次に、軸受の寿命を評価する方法について、図４を参照しながら説明する。前述のフッ素グリース漏出量の評価と同様に、１１種のフッ素グリースを充填した玉軸受３０の内部に、前述のポリオールエステル油を０．１ｇ（フッ素グリースの５質量％）注入した。
【００３８】
この玉軸受３０をプーリ３５とシャフト３６との間に介装して、図４の試験装置に装着した。そして、内輪３２は固定し、２０００Ｎのラジアル荷重を負荷しながら回転速度６０００ｍｉｎ^-1で外輪３１を回転させて（試験温度は２２０℃）、玉軸受３０の耐久性（寿命）を評価した。なお、前記ラジアル荷重は、プーリ３５を回転駆動する図示しないベルトの張力により負荷した。
【００３９】
評価結果を表１に併せて示す。なお、表１に記載の寿命は、比較例１の寿命を１とした場合の相対値で示してある。表１から分かるように、実施例１〜８は比較例１〜３と比べて寿命が優れていた。このことから、実施例１〜８は、フッ素油よりも金属に対する親和性が強いポリオールエステル油が内部に侵入するような環境下で使用されても長寿命であることが分かる。
【００４０】
次に、フッ素グリース全体における添加剤の含有量と、軸受からのフッ素グリースの漏出量及びフッ素グリースの混和ちょう度との相関性について説明する。実施例１において合成マイカの含有量を種々変更したものを用意して、各フッ素グリースの混和ちょう度と、各フッ素グリースを充填した玉軸受からのフッ素グリースの漏出量とを前述と同様にして評価した。
【００４１】
その結果を図５のグラフに示す。混和ちょう度を好ましい２６５〜２９５の範囲内とし、且つフッ素グリースの漏出量をより少量とするためには、合成マイカの含有量は１〜１３質量％とすることが好ましく、２．５〜１０質量％とすることがより好ましいことが分かる。
次に、添加剤の平均粒径と、軸受からのフッ素グリースの漏出量及び軸受の寿命との相関性について説明する。実施例５においてグラファイトの平均粒径を種々変更したものを用意して、各フッ素グリースを充填した玉軸受からのフッ素グリースの漏出量と玉軸受の寿命とを前述と同様にして評価した。
【００４２】
その結果を図６のグラフに示す。なお、このグラフに示した軸受の寿命は、前述の比較例１の寿命を１とした場合の相対値で示してある。
フッ素グリースの漏出量をより少量とし、且つ軸受の寿命をより優れたものとするためには、グラファイトの平均粒径は０．０１８〜２０μｍとすることが好ましく、０．０１８〜１０μｍとすることがより好ましく、０．０１８〜３μｍとすることがさらに好ましいことが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のテンタークリップ用転がり軸受は、軸受内部に充填されたフッ素グリースが、二硫化モリブデン，合成マイカ，金属石けん，金属酸化物，ダイヤモンド粉末，グラファイト，メラミンシアヌレート，及びアミノ酸化合物のうちの少なくとも一種からなる添加剤を含有しているので、金属に対する親和性がフッ素油よりも強いエステル油が軸受内部に侵入しても、フッ素グリースの軸受内部からの漏出が抑制され長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテンタークリップ用転がり軸受の一実施形態を示す部分縦断面図である。
【図２】本発明に係るテンタークリップの一実施形態を示す側面図である。
【図３】軸受からのフッ素グリースの漏出量を評価する方法を説明する図である。
【図４】軸受の寿命を評価する方法を説明する断面図である。
【図５】合成マイカの含有量と、軸受からのフッ素グリースの漏出量及びフッ素グリースの混和ちょう度と、の相関を示すグラフである。
【図６】グラファイトの平均粒径と、軸受からのフッ素グリースの漏出量及び軸受の寿命と、の相関を示すグラフである。
【符号の説明】
１内輪
２外輪
３玉
５ゴムシール
６空隙部
Ｇフッ素グリース
２０玉軸受
２１外輪
２２内輪
３０玉軸受
３１外輪
３２内輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing suitable for a tenter clip used for a film tenter, a film biaxial stretching machine, and the like .
[0002]
[Prior art]
Fluorine grease made of fluorine oil and polytetrafluoroethylene resin (PTFE) powder has been widely used for rolling bearings for tenter clips. As such a grease, for example, a Varielta series manufactured by NOK Crububa Co., Ltd. is known.
[0003]
In a film stretching machine, a film is stretched by attaching the film to a tenter clip, placing it in a high-temperature (for example, about 220 ° C.) tenter oven, and running the tenter clip along a guide rail. Since the tenter clip is thus exposed to high temperatures, only fluorine grease can be used as the grease filled in the rolling bearing for the tenter clip.
[0004]
When the tenter clip travels, the tenter clip rolling bearing provided on the tenter clip rolls on the guide rail (rotating the outer ring). The outer ring of the tenter clip rolling bearing and the guide rail The contact portion was lubricated by spraying ester oil.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-344437 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 62-183131 [Patent Document 3]
JP 2000-289773 A [Patent Document 4]
Japanese Patent Publication No.7-113374 [Patent Document 5]
JP-A-11-294461 [Patent Document 6]
JP 2000-273478 A [Patent Document 7]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-230184
[Problems to be solved by the invention]
However, since ester oil has an ester group, it has a stronger affinity for metals compared to fluorine oil. Therefore, if ester oil enters the rolling bearing for tenter clips, the adhesion of fluorine grease to the metal decreases. As a result, the fluorine grease may leak out of the bearing. Therefore, the problem that the life of the rolling bearing for a tenter clip is reduced may occur.
[0007]
In particular, when the tenter clip rolling bearing is disposed below the guide rail, the ester oil falling along the guide rail tends to enter the inside of the tenter clip rolling bearing. Therefore, the rolling bearing for the tenter clip tends to have a shorter life. This leakage of fluorine grease is not caused by the centrifugal force generated by the rotation of the bearing, but is considered to be caused by vibration caused by the outer ring coming into contact with the guide rail.
[0008]
If fluorine oil is used instead of ester oil, even if it enters the rolling bearing for the tenter clip and is mixed with fluorine grease, the above-mentioned problems will hardly occur to the extent that the fluorine grease softens. Seem. However, since fluorine oil is expensive and cannot be discarded as it is, it is desirable that the amount used is small.
[0009]
Fluorine grease is expected to leak from the labyrinth between the seal device attached to the bearing and the outer peripheral surface of the inner ring. If a contact-type seal device is used for the rolling bearing for the tenter clip, grease leakage will occur. It can be suppressed. However, the contact-type sealing device cannot often be used due to a torque problem. That is, hundreds to thousands of tenter clips are used for a normal film stretching machine, and therefore, there are cases where the number of rolling bearings for tenter clips that are normally provided for each tenter clip is tens of thousands. is there. This is because when a contact-type sealing device is used for a large number of tenter clip rolling bearings, the torque generated when the tenter clip travels may increase.
[0010]
Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, and is a tenter clip that has a long life even when used in an environment where ester oil having a higher affinity for metal than fluorine oil enters inside. It is an object to provide a rolling bearing for use .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling bearing for a tenter clip according to the first aspect of the present invention includes a plurality of rolling elements that are rotatably disposed between an inner ring that is a fixed ring, an outer ring that is a rotating ring, and the two rings. And a non-contact seal or shield, and is based on fluorine oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 600 mm ² / s in a gap formed between the two wheels and provided with the rolling elements. It is filled with fluorine grease contained as oil, and is provided in a tenter clip that travels along the guide rail of the film stretching machine while holding the film, and the ester oil has a stronger affinity for metal than the fluorine oil. A rolling bearing that rolls on the guide rail while the contact portion between the outer peripheral surface of the outer ring and the guide rail is lubricated, wherein the fluorine grease is increased with the fluorine oil. Contains polytetrafluoroethylene resin powder is cormorants agent, and an additive, wherein the additive is molybdenum disulfide, synthetic mica, metal soaps, metal oxide, diamond powder, graphite, melamine cyanurate and amino acids, at least one der of the compounds is, at the average particle diameter 0.018～20Myuemu, the content and wherein 1 to 13% by mass Rukoto of the total fluorine grease.
[0012]
If the above-mentioned additives are added to the fluorine grease, an excellent lubricating effect is imparted, and the fluorine grease generated when an ester oil having stronger affinity for metal than the fluorine oil enters the bearing. Since leakage from the inside of the bearing is suppressed, the bearing has a long life.
That is, when ester oil penetrates into the bearing, an additive intervenes between the metal surface and the fluorine grease to prevent a decrease in adhesion of the fluorine grease to the metal surface and to the metal surface of the ester oil . It is thought that it suppresses the diffusion. Although the difference between the affinity between the metal surface and the ester oil and the affinity between the metal surface and the fluorine oil is large, the affinity between the additive and the ester oil and the affinity between the additive and the fluorine oil The difference is considered to be smaller.
[0013]
In addition to the above-described actions, the actions of the following additives are considered to have an effect. That is, in the case of synthetic mica, for example, it swells with ester oil , so that it has an action of taking in ester oil that has entered the bearing. Or when ester oil contacts the synthetic mica which took in fluorine oil, it is thought that it has the effect | action of releasing fluorine oil and taking in ester oil .
[0014]
In addition, the one where the viscosity of the fluorine oil which is the base oil is low, the leakage of the fluorine grease generated when the ester oil enters the inside is small. However, since the working temperature of the rolling bearing for tenter clip is usually high (eg, 220 ° C.), the kinematic viscosity at 40 ° C. needs to be 10 mm ² / s or more. Since kinematic viscosity at 40 ° C. 600 mm greater than ² / s when the rotational torque of the bearing becomes too large, Taken together, kinematic viscosity at 40 ° C. of fluorine oil is required to be 10～600Mm ² / s . Considering the balance of the leakage amount of fluorine grease and the rotational torque, kinematic viscosity at 40 ° C. of fluorine oil is more preferably to 100 to 500 mm ² / s, and even more preferably from 160~460mm ² / s .
[0015]
Further, the average particle size of the added vulcanizing agent is prone to certain if secondary agglomeration below 0.018Myuemu, occurs when the effect of the additive as described above is hardly obtained, the ester oil has penetrated into the bearing fluorine Leakage of grease from inside the bearing increases. On the other hand, since it will act as a foreign material when it exceeds 20 micrometers, the lifetime of a rolling bearing will be reduced. In order to make it difficult for such a problem to occur, the average particle size of the additive is more preferably 0.018 to 10 μm, and further preferably 0.018 to 3 μm.
[0016]
Further, when the additive content is less than 1% by mass, the effects of the additive as described above cannot be obtained sufficiently, and leakage of fluorine grease from the inside of the bearing which occurs when ester oil enters the inside of the bearing. Become more. On the other hand, if it exceeds 13% by mass, the penetration is reduced and the fluorine grease becomes hard, which may adversely affect the rotational performance of the bearing. In order to make it difficult for such a problem to occur, the content of the additive is more preferably 2.5 to 10% by mass.
[0017]
Further , the rolling bearing for tenter clip of the present invention is less susceptible to leakage of fluorine grease even if ester oil enters the inside, so there is no need to use a contact-type seal device, and even a non-contact seal or shield can be sufficiently fluorine. Grease leakage can be suppressed.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiments of the tenter clip rolling bearings according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view illustrating an embodiment of a rolling bearing for a tenter clip according to the present invention.
[0021]
The ball bearing shown in FIG. 1 (reference number 6203, inner diameter 17 mm, outer diameter 40 mm, width 15 mm) includes an inner ring 1, an outer ring 2, and a plurality of balls 3 that are rotatably disposed between both

wheels

1 and 2. A cage 4 for holding a plurality of balls 3 between both

wheels

1 and 2 and non-contact

type rubber seals

5 and 5 are provided.
The space 6 surrounded by the inner ring 1, the outer ring 2, and the rubber seals 5, 5 is filled with 35% (2 g) of fluorine grease G of the volume, and is sealed inside the bearing by the rubber seal 5. . The contact surfaces between the

raceways

1a and 2a of the

wheels

1 and 2 and the balls 3 are lubricated by such fluorine grease G.
[0022]
In this fluorine grease G, fluorine oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 600 mm ² / s is used as a base oil, and PTFE powder is used as a thickener. Furthermore, the following additives are added to this fluorine grease G in an amount of 1 to 13 mass% based on the whole fluorine grease. That is, the additives are (1) layered mineral powder such as molybdenum disulfide and synthetic mica, (2) metal salt such as metal soap and metal oxide, (3) carbon compound such as diamond powder and graphite, (4) It is an organic compound insoluble in the fluorine oil such as melamine cyanurate and amino acid compound, and at least one of (1) to (4) is added. And the average particle diameter of these additives is 0.018-20 micrometers in all.
[0023]
Normally, the base oil content is 90-50% by mass, and the thickener content is 5-45% by mass. Moreover, you may add further conventional additives other than said additive if it is a quantity which is a grade which does not impair the objective of this invention. Examples thereof include a rust inhibitor and a metal corrosion inhibitor (benzotriazole, etc.).
The rubber seal 5 described above has an annular shape, and the outer peripheral edge portion is inserted into

seal grooves

2b and 2b having a substantially V-shaped cross section provided on both ends of the inner peripheral surface of the outer ring 2 over the entire circumference of the outer ring 2. It is fixed. The inner peripheral edge of the rubber seal 5 is close to the outer peripheral surface of the inner ring 1 (non-contacting), and the rubber seals 5 and 5 almost cover the opening between the outer peripheral surface of the inner ring 1 and the inner peripheral surface of the outer ring 2. ing. As a result, the fluorine grease G existing in the gap 6 (the portion where the ball 3 is installed) formed between the inner ring 1 and the outer ring 2 and the generated dust leak to the outside, or dust that floats to the outside. It is prevented that dust enters the gap 6.
[0024]
Such a ball bearing is suitably used for a tenter clip as shown in FIG. The tenter clip 10 includes a holding unit 11 that holds a film 18, a plurality of rolling bearings 12, and a tenter clip body 15 to which the holding unit 11 and the rolling bearing 12 are attached, and is attached by a shaft 14. In each of the rolling bearings 12, the inner ring 12 a is a fixed ring and the outer ring 12 b is a rotating ring.
[0025]
The tenter clip 10 attached to the guide rail 19 so that the outer peripheral surface of the outer ring 12b of each rolling bearing 12 is in contact with the guide rail 19 of a film stretching machine (not shown) is transferred via the rolling of the rolling bearing 12. The vehicle travels along the guide rail 19. In order to lubricate the contact portion between the outer peripheral surface of the outer ring 12b and the guide rail 19, lubricating oil such as ester oil is sprayed on the contact portion during traveling.
[0026]
A large number of such tenter clips 10 are prepared and attached to the left and right sides of the film 18 using the holding portions 11, and two guides are arranged in a substantially C shape while being heated to a high temperature (for example, 220 ° C.). It runs along the rail 19. Then, the distance between the tenter clips 10 on the left and right sides of the film 18 is gradually widened as it travels, and the film 18 is stretched because tension in the left-right direction is applied to the film 18. The heating temperature described above may be set according to the material of the film 18 and the degree of stretching.
[0027]
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 rolling bearings. For example, radial type rolling bearings such as angular contact ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing.
[0028]
Next, ball bearings filled with 11 types (Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3) of fluorine grease as shown below are prepared, and the leakage amount of fluorine grease from the bearing and the life of the bearing are determined. evaluated. The ball bearing has the same configuration as the above-described ball bearing of the reference number 6203, and the amount of the fluorine grease filled in the gap of the bearing is 35% by volume (2 g) of the volume of the gap. In all of the following 11 types of fluorine greases, the base oil is fluoro oil and the thickener is PTFE powder. Further, the penetration is 265-295.
[0029]
Comparative Example 1: Krytox GPL205 manufactured by DuPont (the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 160 mm ² / s)
Comparative Example 2: Krytox GPL207 manufactured by DuPont (the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 460 mm ² / s)
Comparative Example 3: NARIKU LUV Varielta L55 / 2 (the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C. is 380 mm ² / s)
Example 1: Synthetic mica (synthetic mica 4C-TS manufactured by Topy Industries Ltd., average particle size 3 μm) added to the fluorine grease of Comparative Example 3. Content is 2.5 mass% of the whole fluorine grease.
[0030]
Example 2: A grease obtained by adding lithium 12-hydroxystearate (S-700H manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) to the fluorine grease of Comparative Example 3. Content is 5 mass% of the whole fluorine grease.
Example 3: The fluorine grease of Comparative Example 3 added with molybdenum disulfide (Mori Powder PA manufactured by Sumiko Lubricant Co., Ltd., average particle size 1 μm). Content is 2 mass% of the whole fluorine grease.
[0031]
Example 4: Titanium oxide (JA-1, manufactured by Teika, average particle size 0.18 μm) added to the fluorine grease of Comparative Example 3. Content is 3 mass% of the whole fluorine grease.
Example 5: Graphite (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., conductive CB # 1000, average particle size 0.018 μm) added to the fluorine grease of Comparative Example 3. Content is 3 mass% of the whole fluorine grease.
[0032]
Example 6: The fluorinated grease of Comparative Example 3 added with melamine cyanurate (MCA manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, average particle size 2 μm). Content is 2.5 mass% of the whole fluorine grease.
-Example 7: The amino acid (Ajinomoto Famex L12J, average particle diameter of 3 micrometers) added to the fluorine grease of the comparative example 3. Content is 3.0 mass% of the whole fluorine grease.
[0033]
Example 8: Synthetic mica (synthetic mica 4C-TS manufactured by Topy Industries Ltd., average particle size 3 μm) added to the fluorine grease of Comparative Example 1. Content is 3 mass% of the whole fluorine grease.
In addition, when mixing each said additive with the fluorine grease of a comparative example, the 3 roll mill was used.
[0034]
Next, a method for evaluating the leakage amount of fluorine grease from the bearing will be described with reference to FIG. 0.1 g (5% by mass of fluorine grease) of a polyol ester oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 120 mm ² / s was injected into the ball bearing 20 filled with 11 kinds of fluorine grease as described above.
The inner ring 22 of the ball bearing 20 is fixed, the roll 23 is brought into contact with the outer peripheral surface of the outer ring 21, and the outer ring 21 is rotated at a rotational speed of 2000 min ⁻¹ while applying a radial load of 2000 N by the roll 23 (the test temperature is 180 ° C). A small amount of the polyol ester oil was sprayed on the contact portion between the outer peripheral surface of the outer ring 21 and the roll 23 to lubricate the contact portion. At that time, the polyol ester oil for lubrication was prevented from entering the ball bearing 20.
[0035]
After rotating for 60 hours, the amount of fluorine grease leaked from the ball bearing 20 was measured. At this time, the leakage amount of fluorine grease was reduced from 2.1 g. The evaluation results are shown in Table 1. In Table 1, when the leakage amount was 0.3 g or less, it was indicated by ◎, and when it was more than 0.3 g and 0.4 or less, it was indicated by ◯. Moreover, when it exceeded 0.4g 0.5 or less, it showed by (triangle | delta) mark, and when it exceeded 0.5g, it showed by x mark.
[0036]
[Table 1]

[0037]
As can be seen from Table 1, Comparative Examples 1 to 3 had a large amount of leakage of fluorine grease, while Examples 1 to 8 had a small amount of leakage of fluorine grease.
Next, a method for evaluating the life of the bearing will be described with reference to FIG. Similar to the evaluation of the leakage amount of fluorine grease described above, 0.1 g (5% by mass of fluorine grease) of the polyol ester oil described above was injected into the ball bearing 30 filled with 11 types of fluorine grease.
[0038]
The ball bearing 30 was interposed between the pulley 35 and the shaft 36 and mounted on the test apparatus shown in FIG. The inner ring 32 was fixed, and the outer ring 31 was rotated at a rotational speed of 6000 min ⁻¹ while applying a radial load of 2000 N (test temperature was 220 ° C.), and the durability (life) of the ball bearing 30 was evaluated. The radial load was applied by the tension of a belt (not shown) that rotationally drives the pulley 35.
[0039]
The evaluation results are also shown in Table 1. The life shown in Table 1 is shown as a relative value when the life of Comparative Example 1 is 1. As can be seen from Table 1, Examples 1-8 were superior in life compared to Comparative Examples 1-3. From this, it can be seen that Examples 1 to 8 have a long life even when used in an environment in which a polyol ester oil having a higher affinity for metal than a fluorine oil enters the inside.
[0040]
Next, the correlation between the additive content in the entire fluorine grease, the leakage amount of the fluorine grease from the bearing, and the blending degree of the fluorine grease will be described. In Example 1, various synthetic mica contents were prepared, and the penetration of each fluorine grease and the amount of leakage of fluorine grease from the ball bearing filled with each fluorine grease were the same as described above. evaluated.
[0041]
The results are shown in the graph of FIG. In order to adjust the penetration to a preferable range of 265 to 295 and to reduce the leakage amount of the fluorine grease, the content of the synthetic mica is preferably 1 to 13% by mass, and 2.5 to 10%. It turns out that it is more preferable to set it as the mass%.
Next, the correlation between the average particle diameter of the additive, the leakage amount of fluorine grease from the bearing, and the life of the bearing will be described. In Example 5, graphite particles with various average particle diameters were prepared, and the leakage amount of fluorine grease from the ball bearings filled with each fluorine grease and the life of the ball bearing were evaluated in the same manner as described above.
[0042]
The result is shown in the graph of FIG. The life of the bearing shown in this graph is shown as a relative value when the life of Comparative Example 1 described above is 1.
In order to make the leakage amount of fluorine grease smaller and to improve the life of the bearing, the average particle diameter of graphite is preferably 0.018 to 20 μm, and preferably 0.018 to 10 μm. It is more preferable that the thickness is 0.018 to 3 μm.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, in the rolling bearing for tenter clip of the present invention, the fluorine grease filled in the bearing is composed of molybdenum disulfide, synthetic mica , metal soap, metal oxide, diamond powder, graphite, melamine cyanurate, and amino acid. Since it contains an additive consisting of at least one of the compounds , leakage of fluorine grease from the inside of the bearing is suppressed even if ester oil, which has a stronger affinity for metals than fluorine oil, enters the inside of the bearing. It is a lifetime .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing an embodiment of a rolling bearing for a tenter clip according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an embodiment of a tenter clip according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for evaluating the leakage amount of fluorine grease from a bearing.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for evaluating the life of a bearing.
FIG. 5 is a graph showing the correlation between the content of synthetic mica, the leakage amount of fluorine grease from the bearing, and the penetration of fluorine grease.
FIG. 6 is a graph showing the correlation between the average particle diameter of graphite, the leakage amount of fluorine grease from the bearing, and the life of the bearing.
[Explanation of symbols]
1 Inner ring 2 Outer ring 3 Ball 5 Rubber seal 6 Gap G Fluorine grease 20 Ball bearing 21 Outer ring 22 Inner ring 30 Ball bearing 31 Outer ring 32 Inner ring

Claims

An inner ring that is a fixed ring, an outer ring that is a rotating ring, a plurality of rolling elements that are rotatably disposed between the two wheels, and a non-contact seal or shield, and formed between the two wheels. In the space where the rolling elements are arranged, fluorine grease containing a fluorine oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 10 to 600 mm ² / s as a base oil is filled,
A tenter clip that travels along the guide rail of the film stretching machine while holding the film is provided with a contact portion between the outer peripheral surface of the outer ring and the guide rail by ester oil having a stronger affinity for metal than the fluorine oil. A rolling bearing that rolls on the guide rail while being lubricated,
The fluorine grease contains the fluorine oil, a polytetrafluoroethylene resin powder as a thickener, and an additive,
The additive, molybdenum disulfide, synthetic mica, metal soaps, metal oxide, diamond powder, graphite, melamine cyanurate, and Ri least one der of amino acid compounds, the average particle size thereof 0.018~20μm in, the amount rolling bearing tenter clip according to claim 1 to 13% by mass Rukoto of the total fluorine grease.

The fluorine oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 160 to 460 mm ² / s, the average particle diameter of the additive is 0.018 to 3 μm, and the content is 2.5 to 10 mass of the whole fluorine grease. The rolling bearing for a tenter clip according to claim 1, wherein the rolling bearing is a percentage .

The rolling bearing for a tenter clip according to claim 1 or 2, wherein the penetration degree of the fluorine grease is 265 to 295 .