JPH1122740A - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
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- JPH1122740A JPH1122740A JP19526397A JP19526397A JPH1122740A JP H1122740 A JPH1122740 A JP H1122740A JP 19526397 A JP19526397 A JP 19526397A JP 19526397 A JP19526397 A JP 19526397A JP H1122740 A JPH1122740 A JP H1122740A
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Abstract
なく、またグリースの漏出や高温耐久性等においても優
れた特性を有する転がり軸受を提供する。 【解決手段】 40℃における動粘度が50mm2 /s
以下であるエステル油、合成炭化水素油、エーテル油の
いずれか一つ又はこれらの混合物を主成分とし且つ防錆
剤を含んだ防錆潤滑油が、潤滑剤が封入される前に軸受
内部に塗布されている。かかる防錆潤滑油は低温流動性
に優れており、低温起動時における保持器の異常音発生
を抑制することができる。しかも、グリースの漏れ率や
グリース寿命も良好なものとすることができる。
Description
が封入された転がり軸受に関し、特に、オルタネータ、
エアーコンディショナ用電磁クラッチ、アイドラープー
リ、電動ファンモータ等の自動車用電装部品やエンジン
補機類に使用される転がり軸受に関する。
種機械部品に使用される転がり軸受の使用条件は益々厳
しいものとなっている。特に、オルタネータ、電磁クラ
ッチ、アイドラープーリ等の自動車用電装部品に使用さ
れる転がり軸受は、発熱体であるエンジンの高出力・高
性能化に伴い、高温、高速に耐えるものが要求されてき
ており、さらにベルトの張力増加に伴い高荷重に耐え得
るものが要求されてきている。
耐高速性、耐荷重性に優れたグリースが開発され、使用
されはじめてきている。そして、基油として熱安定性の
優れたジフェニルエーテル油を使用し、増稠剤としては
耐熱性の優れたジウレア化合物を使用する一方で、高荷
重を考慮し、油膜厚さを確保するために40℃における
動粘度が100mm2 /s前後のグリースが今日では主
流となってきている。
00mm2 /s前後と高く設定したため、転がり軸受に
おいては低温起動時における保持器と転動体との間の流
動性が不足して保持器や外輪に振動音が発生する虞があ
る。しかも、斯かる振動音は取り付け各部位との共振等
により耳障りな異常音となって増幅するため、特に寒冷
地等においては前記異常音の対策が重要となってきてい
る。
策として、基油としてアルキルジフェニルエーテル油と
ポリαオレフィン油を所定割合で配合した混合油を使用
し、増稠剤としてジウレア化合物を使用したグリースが
提案されており(特開平5−140576号公報;以下
「第1の従来技術」という)、また、軸受内部の摩擦面
にポリαオレフィン油等の潤滑油を1.0mg/cm2
以上塗着した転がり軸受も提案されている(特開平5−
149343号公報;以下「第2の従来技術」とい
う)。
1の従来技術においては、基油としてアルキルジフェニ
ルエーテル油とポリαオレフィン油との混合油を使用し
ているものの、防錆潤滑油の補助なしでは金属音を伴う
ような騒音の高い異常音の発生を抑制することができて
も、音圧レベルがそれほど高くない保持器音のような異
音抑制には未だ不充分であるという問題点があった。
高速、高荷重条件下で使用される自動車の電装部品用軸
受としては潤滑油の塗着のみであるため、軸受外部への
漏洩を考慮すると軸受機能を充分に満足させることがで
きない虞があるという問題点があった。
ものであって、低温起動時において異常音が発生するこ
とがなく、またグリースの漏出や高温耐久性等において
も優れた特性を有する転がり軸受を提供することを目的
とする。
リースは、転がり軸受の回転により流動し、摩擦面に供
給されて滑らかに回転するが、寒冷地等の極低温雰囲気
で転がり軸受を駆動させた場合は、グリースの流動性が
不足する傾向にあり、このため摩擦面への潤滑が不十分
となる。特に、転がり軸受の転動体と該転動体を保持す
る保持器との間の潤滑が不十分な状態になると保持器が
不規則に振動して異常音を発生する。しかも該異常音は
グリースの基油の動粘度が高くなればなる程発生しやす
くなる傾向にある。
る潤滑油の流動性について、本願出願人は鋭意研究を重
ねた結果、40℃における動粘度が50mm2 /s以下
のエステル油、合成炭化水素油、エーテル油のいずれか
一つ又はこれらの混合物からなる潤滑油は高温、高速運
転等においてグリースの耐久性を損なうことなく極低温
雰囲気においても優れた流動性を示し、その結果、40
℃における基油の動粘度が80mm2 /s以上のグリー
スを転がり軸受に封入した場合であっても上述した異常
音の発生を抑制することができるという知見を得た。ま
た、潤滑油に防錆剤を含ませることにより、金属表面の
錆発生を抑制することができるという知見も得た。
のであって、本発明に係る転がり軸受は、40℃におけ
る動粘度が50mm2 /s以下であるエステル油、合成
炭化水素油、エーテル油のいずれか一つ又はこれらの混
合物を主成分とし且つ防錆剤を含んだ防錆潤滑油が、潤
滑剤の封入される前に軸受内部に塗布されていることを
特徴としている。
錆潤滑油を予め軸受内部に塗布しているので、グリース
の高温耐久性等が確保されると共に、低温起動時におい
てもグリース等の潤滑剤の流動性が確保され、摩擦面、
特に転動体と保持器との間の潤滑が良好なものとなる。
する。
る動粘度が50mm2 /s以下であるエステル油、合成
炭化水素油、エーテル油のいずれか一つ又はこれらの混
合物を主成分とし且つ防錆剤を含んだ防錆潤滑油が、潤
滑剤としてのグリースが封入される前に軸受内部に塗布
されている。
受を繰返して使用することにより混合されるが、低粘
度、低流動点を有する防錆潤滑油は低温流動性に優れ、
したがって斯かる低粘度、低流動点の防錆潤滑油の存在
により異常音の発生を抑制することができる。また、防
錆潤滑油に混入される防錆剤は、金属表面の錆発生を抑
制する効果を奏する。
ーテル油としては、以下のものが使用される。
油やヒンダードエステル油が使用されるが、ジエステル
油としては、具体的には、ジオクチルアジペート(DO
A)、ジイソブチルアジペート(DIBA)、ジブチル
アジペート(DBA)、ジオクチルアゼレート(DO
Z)、ジオクチルセバケート(DOS)等を使用するこ
とができ、またヒンダードエステル油としては、ペンタ
エリスリトールエステル(PET)、トリメチロールプ
ロパンエステル(TMP)等を使用することができる。
ン(PAO)、エチレンポリαオレフィンオリゴマ等を
使用することができる。
(APE)、又は/及びその誘導体等を使用することが
できる。
バリウムスルホネート、カルシウムスルホネート、亜鉛
スルホネート、ソルビタンモノオレート、ソルビタント
リオレート、亜硝酸ソーダ、その他ベンゾトリアゾール
等の気化性防錆剤を使用することができる。
ルナフチルアミンやジオクチルジフェニルアミン等の酸
化防止剤、又は/及び燐酸トリクレジル、ジアルキルジ
チオ燐酸亜鉛等の極圧剤を適宜混入するのも好ましい。
度、流動点、塗布量について最適範囲を設定しており、
該最適範囲の臨界的意義について説明する。
異常音の発生抑制に寄与するが、そのためには該動粘度
は40℃で50mm2 /s以下にする必要がある。すな
わち、40℃における防錆潤滑油の動粘度が50mm2
/s以上の場合は異常音の発生を抑制するためには動粘
度が高すぎるため、異常音の発生に対する抑制効果を期
待できず、したがって本実施の形態では40℃における
防錆潤滑油の動粘度を50mm2 /s以下、好ましく
は、5〜35mm2 /sに限定した。
相まって防錆潤滑油の低温流動性を優れたものとする性
質を有するが、そのためには流動点を−45℃以下に設
定する必要がある。すなわち、流動点が−44℃以上の
場合は低温流動性に対する効果が少なく、本実施の形態
では防錆潤滑油の流動点を−45℃以下に限定した。
動粘度、低流動点の防錆潤滑油を軸受内部に塗布するこ
とにより、低温流動性が良好となり、これにより保持器
から発生する異常音を抑制することができる。しかしな
がら、グリース封入量に対する塗布量(以下、単に「塗
布量」という。)が2重量%以下の少量のときは異常音
の発生抑制という所期の作用効果を発揮することができ
ない。一方、前記塗布量が20重量%を超えると封入さ
れたグリースが軟化してグリースが転がり軸受の外部に
漏出する虞がある。そこで、本実施の形態では塗布量を
2〜20重量%、好ましくは、5〜15重量%に限定し
た。
チ円直径D1と保持器のピッチ円直径D2とを同一値に
設定して転がり軸受に組み込んでいるが、転動体のピッ
チ円直径D1を保持器のピッチ円直径D2に対して所定
値αだけ大きくなるように偏位させて該転動体及び保持
器を転がり軸受に組み込むように構成することによって
も、尚、一層の異常音発生を抑制することができる。
が同一値とされた従来の転がり軸受の要部拡大図であ
り、図2は転動体のピッチ円直径D1を保持器のピッチ
円直径D2に対して所定値αだけ大きく設定した(D1
=D2+α)転がり軸受の要部拡大図であり、1は転動
体、2が保持器である。
る矢印A方向(半径方向)の動き量X1は、数式(1)
で表される。
方向の動き量であり、ΔMは保持器2の転動体1に対す
る動き量である。
輪に対する矢印A方向(水平方向)の動き量X2は、数
式(2)で表される。
る。
軸受に比べ転動体のピッチ円直径D1を保持器のピッチ
円直径D2に対して所定値αだけ大きく設定しているの
で、ΔMとΔNとの間には数式(3)に示す関係があ
る。
保持器2の内外輪に対する動き量がα/2だけ少なくな
る。その結果、保持器と転動体との摩擦に起因する異常
音もα/2だけ小さくなり、これにより異常音が拡大す
るのを抑制することができる。ここで、所定値αとして
は+0.1程度に設定するのが好ましい。これは、所定
値αを+0.15以上にすると保持器ポケットのエッジ
部(図中、Cで示す)と転動体1との間で滑り音が発生
する一方で、所定値αを−0.1以下としても保持器2
から間欠的ではあるが異常音が発生するためである。
防錆潤滑油を軸受内部に塗布することにより、前記エッ
ジ部Cと転動体1との間の潤滑状態を向上させることが
でき異常音発生の原因となる所謂スティックスリップ現
象による振動発生を抑制することができる。
ス封入前に軸受内部に塗布すると共に、転動体のピッチ
円直径D1を保持器のピッチ円直径D2に対して所定値
α(=0.1)だけ大きく偏位させることにより、保持
器から発生する異常音をより一層低減することができ
る。
する。
比でもって潤滑油と防錆剤等を調合し、動粘度及び流動
点の異なる防錆潤滑油を作成し(〜)、さらに動粘
度が32mm2 /s/40℃、流動点が−13℃の鉱油
(FBKオイルR0;日本石油(株)製)を準備した。
、はDOSを使用し、、はPETを使用、は
PAOを使用し、はAPEを使用した。また、防錆剤
としては、いずれもカルシウムスルホネートとバリウム
スルホネートを使用した。また、を除き潤滑油と防錆
剤との比率はいずれも潤滑油:防錆剤=95:5に調合
し、は、の防錆潤滑油に極圧剤として燐酸トリクレ
ジルを添加し、その組成比は潤滑油:防錆剤:極圧剤=
91.2:4.8:4に調合されている。
付き密封玉軸受(外径32mm、内径15mm、幅11
mm)を使用し、表1の防錆潤滑油を軸受内部に塗布し
た後、グリースを封入し、シール板を挿着した後、保持
器の異常音発生の有無、グリース漏れ、グリース寿命を
測定した。
等は以下の通りである。 〔グリースの組成、封入量等〕 基 油 : エーテル系合成油 動粘度 : 100mm2 /s/40℃ 増稠剤 : ウレア化合物 混和増稠度 : 290 添加剤 : 酸化防止剤、防錆剤 封入量 : 600mg また、防錆潤滑油の軸受内部への塗布は以下のようにし
て行った。すなわち、有機溶剤としての石油ベンジンで
脱脂した転がり軸受の内部に所定の防錆潤滑油を所定量
注入、秤量した後、手回しにて回転を与え、軸受内部に
万遍なく塗布するようにした。
果、グリース漏れ及びグリース寿命の測定結果を示す。
た。すなわち、恒温槽を0℃に保持すると共に該恒温槽
の内部に配設された軸受回転装置に試験供試品である上
記玉軸受を組み込んで30分間放置し、しかる後プーリ
荷重100kgfでもってモータを駆動させ、該モータ
が起動してから5秒後にモータ回転数が4100rpm
となるように調整し、該モータ回転数でもって4分間回
転を持続させた。そして、保持器の異常音発生の有無確
認は、上記玉軸受の近傍に配設したマイクロホンを介し
てスピーカにより聴覚でもって判定した。
5,000rpm、ラジアル荷重20kgfで20時間
連続運転を行い、玉軸受の軸受重量の減少量からグリー
ス漏れ率(%)を算出し、評価した。
した後、恒温槽を温度160℃に設定して連続運転を行
い、異常が発生するか否か試験を行った。グリースの寿
命は、軸受トルクの増大によりモータが過電流で停止す
るか、或いは軸受外輪温度が175℃を超えた時点を寿
命とし、連続1000時間の運転でも異常がないときは
試験を中止してグリースの高温耐久性は良好であると判
定した。
条件の試験供試品(玉軸受)5個について行い、グリー
ス漏れ及びグリース寿命については3個の試験供試品
(玉軸受)について試験を行った。
はいずれも動粘度が50mm2 /s/40℃以下であっ
て且つ流動点が−45℃以下であり、塗布量も2〜20
重量%であり、大概良好な結果を得ることができた。特
に、塗布量が5〜15重量%に設定された実施例2〜実
施例5、及び実施例7〜実施例10は、異常音発生が皆
無であり、グリースの漏れ率も10%を超えることがな
く、またグリースの寿命も1000時間以上を確保する
ことができ、極めて良好な実験結果を得た。
量%と低いため、グリース漏れ率は良好であるが異常音
発生の抑制には効果がないことが判る。また、比較例5
2は異常音発生については良好な結果を得ることができ
るものの、塗布量が25重量%と多いためグリース漏れ
率が30重量%を超えており、したがってグリース漏れ
率の悪化を招来し、しかもグリース寿命についても65
0時間程度と本実施例1〜10に比べ耐久性に劣る。比
較例53は流動点が−25℃と流動点の低い防錆潤滑油
を使用しており、比較例54は動粘度が100mm2
/s/40℃と動粘度の高い防錆潤滑油を使用してい
るため、いずれも保持器からの異常音発生を抑制するこ
とができないことが判った。また、比較例55は市販の
鉱油を使用したものであり、本発明の防清潤滑油を使用
していないため塗布量は10重量%であるものの異常音
の発生を抑制することができなかった。
サイズ(外径32mm、内径15mm、幅11mm)の
玉軸受について、転動体のピッチ円直径D1を保持器の
ピッチ円直径D2に対して所定値αだけ大きく設定した
玉軸受を製造し、異常音発生の有無確認を行った。
配設された軸受回転装置に試験供試品である上記玉軸受
を組み込んで60分間以上放置した後、プーリ荷重50
kgfでもって回転数5000rpmで5分間連続運転
し、音圧を測定した。
に設定されている場合は公転周波数の最大値を100と
した場合の音圧比Vが49〜60%と良好であり、異常
音発生も聴覚で感知することはできなかった。これに対
して、比較例61〜66はいずれも間欠的に異常音の発
生が知覚されたり、連続的な滑り音の発生等が知覚され
た。また、比較例67、68は所定値αが+0.1mm
に設定されているものの、比較例67は防錆潤滑油を塗
布しておらず、また、比較例68は鉱油を塗布したもの
であり、いずれも滑り音の発生が確認された。
軸受は、40℃における動粘度が50mm2 /s以下で
あるエステル油、合成炭化水素油、エーテル油のいずれ
か一つ又はこれらの混合物を主成分とし且つ防錆剤を含
んだ防錆潤滑油が、潤滑剤の封入される前に軸受内部に
塗布されているので、該防錆潤滑油の優れた低温流動性
により、グリースの漏出やグリースの高温耐久性を良好
なものに維持しつつ、低温起動時における異常音の発生
を抑制することができる。
転がり軸受の要部拡大図である。
より所定値だけ大きく設定された場合の転がり軸受の要
部拡大図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 40℃における動粘度が50mm2 /s
以下であるエステル油、合成炭化水素油、エーテル油の
いずれか一つ又はこれらの混合物を主成分とし且つ防錆
剤を含んだ防錆潤滑油が、潤滑剤の封入される前に軸受
内部に塗布されていることを特徴とする転がり軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19526397A JPH1122740A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19526397A JPH1122740A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 転がり軸受 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005335412A Division JP2006132778A (ja) | 2005-11-21 | 2005-11-21 | 転がり軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1122740A true JPH1122740A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16338245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19526397A Pending JPH1122740A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1122740A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005240930A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Koyo Seiko Co Ltd | 一方向クラッチ付きプーリユニット |
WO2006018945A1 (ja) | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Nsk Ltd. | 転がり軸受 |
JP2008223491A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Denso Corp | エンジン始動用トルク伝達装置 |
JP2012107758A (ja) * | 2004-12-16 | 2012-06-07 | Uchiyama Manufacturing Corp | 回転部材のシール構造 |
JP2012184833A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Ntn Corp | 玉軸受用保持器および玉軸受 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19526397A patent/JPH1122740A/ja active Pending
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
JP2005240930A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Koyo Seiko Co Ltd | 一方向クラッチ付きプーリユニット |
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040806 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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