JPWO2013136379A1 - Rolling bearing and film transport device - Google Patents
Rolling bearing and film transport device Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2013136379A1 JPWO2013136379A1 JP2013509344A JP2013509344A JPWO2013136379A1 JP WO2013136379 A1 JPWO2013136379 A1 JP WO2013136379A1 JP 2013509344 A JP2013509344 A JP 2013509344A JP 2013509344 A JP2013509344 A JP 2013509344A JP WO2013136379 A1 JPWO2013136379 A1 JP WO2013136379A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- rolling
- cage
- rolling bearing
- dynamic friction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/44—Selection of substances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
- F16C13/02—Bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/76—Polyolefins, e.g. polyproylene [PP]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
Abstract
転がり軸受の内輪(1)および外輪(2)の軌道面とボール(3)の転動面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g以上10g以下となる量の潤滑剤を塗布する。保持器(4)を、PPまたはPP共重合体(ポリプロピレンまたはプロピレンと他のオレフィンとの共重合体)を主成分とし、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を含有する樹脂組成物を圧縮成形後、機械加工することで形成する。保持器(4)の案内形式を軌道輪案内とする。Lubricant in an amount of 1.0 g or more and 10 g or less per 1 m 2 of the total surface area is applied to the raceway surfaces of the inner ring (1) and outer ring (2) of the rolling bearing and the rolling surface of the ball (3). After the cage (4) is compression molded with a resin composition containing PP or PP copolymer (polypropylene or a copolymer of propylene and another olefin) as a main component and PTFE (polytetrafluoroethylene), Formed by machining. The guide type of the cage (4) is the bearing ring guide.
Description
この発明は、内輪、外輪、複数の転動体、及び保持器を有する転がり軸受に関し、特に、フィルム搬送装置でフィルムとの摩擦力で回転する従動ローラの回転軸を支持する用途に好適な転がり軸受に関する。また、その転がり軸受を備えたフィルム搬送装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing having an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements, and a cage, and in particular, a rolling bearing suitable for use in supporting a rotating shaft of a driven roller that rotates by a frictional force with a film in a film conveying device. About. Moreover, it is related with the film conveying apparatus provided with the rolling bearing.
フィルムはFPD(フラットパネルディスプレイ)や太陽電池等の素材として使用される。これらの用途では、異なる材料からなるフィルムを積層することで、発光や発電の機能を発揮することが可能になる。そのため、薄いフィルムの開発が行われており、数10μm厚のフィルムも実在する。フィルムの厚さや長さに偏りがあると、積層時に不具合が生じて、製品不良の原因となる。 The film is used as a material for an FPD (flat panel display) or a solar cell. In these applications, it is possible to exert functions of light emission and power generation by laminating films made of different materials. Therefore, the development of a thin film has been carried out, and a film having a thickness of several tens of μm actually exists. If the thickness or length of the film is uneven, problems occur during lamination, causing defective products.
図11は、フィルム搬送装置73の一部を示す斜視図である。この図に示すように、フィルム70は、互いに平行に配置された多数の搬送ローラ71に支持されて搬送される。これらの搬送ローラ71は回転軸を中心に回転し、各回転軸に転がり軸受72が取り付けられている。
搬送ローラ71には、フィルム70に駆動力を与える駆動ローラと、移動するフィルム70との間に生じる摩擦力で回転する従動ローラがある。駆動ローラよりも従動ローラの数の方が多い。従動ローラは、前後のローラとの相対位置を変えてフィルム面の上下方向での角度を変えたりすることで、フィルム70を円滑に搬送するために配置されている。FIG. 11 is a perspective view showing a part of the
The
従動ローラは、フィルム70との摩擦力だけで回転し、ローラ表面の周速度がフィルム70の走行速度と同じになっていることが重要である。そのため、従動ローラは、フィルム70から付与される、従動ローラの接線方向の極めて小さい力で回転が開始され、安定して回転し続ける必要がある。したがって、従動ローラの回転軸を支持する転がり軸受72には、動摩擦トルクが低く、耐久性が高いことが求められている。
波形保持器を備えた深溝玉軸受は転がり軸受として広く使用されているが、動摩擦トルクが高いため、この用途の転がり軸受72としては不向きである。It is important that the driven roller is rotated only by the frictional force with the
Deep groove ball bearings equipped with corrugated cages are widely used as rolling bearings, but because of their high dynamic friction torque, they are not suitable as
特許文献1には、合成樹脂製で、円環状に形成され、円周方向に複数の転動体を一つずつ保持する複数のポケット部を備えた、軌道輪案内型の保持器が記載されている。また、保持器の材料として、固体潤滑剤を含有する合成樹脂であって、曲げ弾性率と動摩擦係数が所定の範囲のものを使用することで、転がり軸受のトルク上昇を抑え、耐久性能を向上することが記載されている。
具体的には、材料の曲げ弾性率を600〜2000MPaの範囲とし、動摩擦係数を0.2以下としている。このように、適正な曲げ弾性率とすることで保持器の円環形状を維持し、軸受回転中に保持器が容易に変形して回転性能が悪くなることを防止している。また、動摩擦係数を小さくして、軸受の動摩擦トルクの上昇を抑制している。 Specifically, the flexural modulus of the material is in the range of 600 to 2000 MPa, and the dynamic friction coefficient is 0.2 or less. In this way, by setting an appropriate bending elastic modulus, the annular shape of the cage is maintained, and the cage is prevented from being easily deformed during the rotation of the bearing to prevent the rotational performance from being deteriorated. In addition, the dynamic friction coefficient is reduced to suppress an increase in the dynamic friction torque of the bearing.
しかしながら、一般的に、軸受内部にグリース等の湿式の潤滑剤が塗布されると、塗布量が僅かであっても、潤滑剤が保持器と保持器以外の軸受部品との間に介在することが多く、保持器と保持器以外の軸受部品とが直接接触することは少ない。よって、上記の数値だけで支配的に転がり軸受のトルクが左右されることは少ない。従って、フィルム搬送装置73の従動ローラ用転がり軸受に用いる保持器として、特許文献1の保持器を使用しても、低トルク化の効果は小さい。
一方、転がり軸受の保持器が、合成樹脂製で、厚さ(円環の径方向寸法)が薄く、案内方式が転動体案内であると、転動体からの力を受けて保持器の真円性が悪くなり、回転性能に悪影響を及ぼすことがある。However, in general, when a wet lubricant such as grease is applied to the inside of the bearing, the lubricant is interposed between the cage and the bearing parts other than the cage even if the amount applied is small. In many cases, the cage and the bearing parts other than the cage are not in direct contact. Therefore, the torque of the rolling bearing is not influenced by only the above numerical values. Therefore, even if the cage of
On the other hand, if the cage of the rolling bearing is made of synthetic resin, the thickness (diameter in the radial direction of the ring) is thin, and the guide system is rolling element guide, the roundness of the cage is received by the force from the rolling element. May deteriorate the rotational performance.
特許文献2には、玉軸受の保持器に、ストレートポケット(厚さ方向で径が変化しないポケット)と玉案内ポケット(厚さ方向で径が変化する異径ポケット)を交互に配置することで、ボールからの力を緩和して保持器の変形を少なくし、トルク上昇を抑えることが記載されている。
しかしながら、特許文献2に記載された技術で軸受のトルク上昇を抑える効果が得られるのは、保持器が変形し易い薄肉軸受の場合か、軸受にかかるラジアル荷重が大きい場合などに限られる。In
However, the technique described in
この発明の課題は、従来の転がり軸受よりも動摩擦トルクが低減された転がり軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a rolling bearing having a dynamic friction torque reduced as compared with a conventional rolling bearing.
上記課題を解決するために、この発明の一態様に係る転がり軸受は、内輪、外輪、複数の転動体、及び円環状の保持器を有する転がり軸受であって、前記保持器は、PPまたはPP共重合体(ポリプロピレンまたはプロピレンと他のオレフィンとの共重合体)を主成分とし、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を含有する樹脂組成物を圧縮成形後、機械加工することで形成されたものであり、前記保持器の案内形式は軌道輪案内(内輪案内又は外輪案内)であり、前記内輪及び外輪の軌道面と前記転動体の転動面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g以上10g以下(好ましくは4.0g以下)となる量の潤滑剤が塗布されていることを特徴とする。In order to solve the above problems, a rolling bearing according to an aspect of the present invention is a rolling bearing having an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements, and an annular cage, and the cage is PP or PP. It is formed by compressing and then machining a resin composition containing a copolymer (polypropylene or a copolymer of propylene and another olefin) as a main component and containing PTFE (polytetrafluoroethylene). Yes, the guide type of the cage is a bearing ring guide (inner ring guide or outer ring guide), and 1.0 g or more per 1 m 2 of the total surface area on the raceway surfaces of the inner and outer rings and the rolling surface of the rolling element. The lubricant is applied in an amount of 10 g or less (preferably 4.0 g or less).
この態様の転がり軸受によれば、内輪及び外輪の軌道面と転動体の転動面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g以上10g以下(好ましくは4.0g以下)となる量の潤滑剤が塗布されている(微量潤滑が施されている)ため、トルクを低く抑えることができる。
また、保持器は、PPまたはPP共重合体を主成分とし、PTFEを含有する樹脂組成物からなるものであるため、ポリアミドを主成分とする樹脂組成物からなるものと比較して、微量潤滑下での転がり軸受の動摩擦トルクを低減できる。ポリアミドは合成樹脂製保持器の材料として従来より使用されている。According to the rolling bearing of this aspect, the amount of lubrication is 1.0 g or more and 10 g or less (preferably 4.0 g or less) per 1 m 2 of the total surface area on the raceway surfaces of the inner and outer rings and the rolling surfaces of the rolling elements. Since the agent is applied (trace lubrication is applied), the torque can be kept low.
In addition, since the cage is made of a resin composition containing PP or PP copolymer as a main component and containing PTFE, a small amount of lubrication is required as compared with a resin composition containing polyamide as a main component. The dynamic friction torque of the rolling bearing below can be reduced. Polyamide has been conventionally used as a material for cages made of synthetic resin.
すなわち、PTFEは撥水性に優れているため、PTFEを含有する樹脂組成物からなる保持器では、微量潤滑下でポケット内の転動体に被膜状に付着している潤滑剤がポケットに移着せず、転動体に潤滑剤が付着した状態が保持される。これにより、転動体とポケット面が非接触に近い状態が保持され、微量潤滑下での転動体と保持器との間の摩擦抵抗が小さくなる。 That is, since PTFE is excellent in water repellency, in a cage made of a resin composition containing PTFE, the lubricant that adheres to the rolling elements in the pocket in a small amount of lubrication does not transfer to the pocket. The state where the lubricant adheres to the rolling elements is maintained. As a result, the state where the rolling element and the pocket surface are close to non-contact is maintained, and the frictional resistance between the rolling element and the cage under a small amount of lubrication is reduced.
また、前記保持器は、PPまたはPP共重合体を主成分としPTFEを含有する樹脂組成物を圧縮成形後に機械加工により形成したものであるため、同じ樹脂組成物を使用して圧縮成形だけで形成された保持器と比較して、転がり軸受の動摩擦トルクを低減できる。
圧縮成形の場合、成型時に金型表面近傍に存在していた樹脂組成物が、成形品のスキン層(表面層)となる。PPまたはPP共重合体を主成分としPTFEを含有する樹脂組成物を圧縮成形した場合、通常、成形品のスキン層には、樹脂組成物中のPTFEが凝集し、巨大な粒となって不均一に存在する。In addition, since the cage is a resin composition containing PP or a PP copolymer as a main component and containing PTFE, which is formed by mechanical processing after compression molding, the same resin composition can be used only for compression molding. Compared with the formed cage, the dynamic friction torque of the rolling bearing can be reduced.
In the case of compression molding, the resin composition present in the vicinity of the mold surface at the time of molding becomes a skin layer (surface layer) of the molded product. When a resin composition containing PP or a PP copolymer as a main component and containing PTFE is compression-molded, PTFE in the resin composition is usually aggregated in the skin layer of the molded product to form huge particles. It exists uniformly.
この態様の転がり軸受を構成する保持器は、圧縮成形で例えば円柱又は円筒状に形成された成形品を機械加工することで、最終的な保持器形状とされたものである。そのため、圧縮成形で生じたスキン層が機械加工によって除去され、スキン層より芯部寄りの部分がポケット表面として現れる。成形品のスキン層直下の部分(スキン層より芯部寄りの部分)には、固体潤滑剤であるPTFEが略同一粒径で島状に均一に存在するため、この部分の撥水性は均一になっている。そして、このスキン層直下の部分がポケット表面になるため、ポケット表面の撥水性も均一になる。 The cage constituting the rolling bearing of this aspect is formed into a final cage shape by machining a molded product formed into, for example, a cylinder or a cylinder by compression molding. Therefore, the skin layer generated by compression molding is removed by machining, and a portion closer to the core than the skin layer appears as a pocket surface. In the part immediately below the skin layer of the molded product (the part closer to the core than the skin layer), PTFE, which is a solid lubricant, is present in an island shape with substantially the same particle size, so the water repellency of this part is uniform. It has become. And since the part immediately under this skin layer becomes a pocket surface, the water repellency of the pocket surface becomes uniform.
このポケット表面に島状に存在するPTFE同士の距離は、数10〜数100μmであるため、このポケット表面は多数の撥水性部(PTFEが存在する位置)を有する。湿式の潤滑剤は、ポケット表面の撥水性部で弾かれて粒子状になる。よって、この態様の転がり軸受の内部に塗布された潤滑剤は、ポケット表面に潤滑剤粒子として多数存在するようになる。この潤滑剤粒子が各々静圧を持つため、ポケット表面と転動体とが接触することが少なくなる。従って、この態様の転がり軸受において、保持器のポケットと転動体との摺動に伴う摩擦抵抗が小さくなる。 Since the distance between the PTFEs present in an island shape on the pocket surface is several tens to several hundreds of μm, the pocket surface has a large number of water repellent portions (positions where PTFE is present). The wet lubricant is repelled by the water-repellent part on the pocket surface and becomes particulate. Therefore, a large amount of the lubricant applied to the inside of the rolling bearing of this aspect is present as lubricant particles on the pocket surface. Since each of the lubricant particles has a static pressure, the pocket surface and the rolling element are less likely to contact each other. Therefore, in the rolling bearing of this aspect, the frictional resistance associated with the sliding between the cage pocket and the rolling element is reduced.
これに対して、圧縮成形だけで形成された保持器では、スキン層がポケット面になるため、PTFEがポケット面に凝集して巨大な粒となり、不均一に存在する。すなわち、ポケット表面に不均一に撥水性部(PTFEが存在する位置)が存在する場合や、表面に撥水性部が無いポケットが存在する場合もある。これらの場合、潤滑剤が上述の潤滑剤粒子としてポケット表面に存在する可能性が低いため、転動体とポケット表面とが接触し易くなり、保持器のポケットと転動体との摺動に伴う摩擦抵抗が大きくなる。 On the other hand, in a cage formed only by compression molding, the skin layer becomes a pocket surface, so PTFE aggregates on the pocket surface to form huge particles, which are unevenly present. That is, there may be a case where water repellent portions (positions where PTFE is present) are unevenly present on the pocket surface, or a pocket where there is no water repellent portion on the surface. In these cases, since it is unlikely that the lubricant is present on the pocket surface as the above-described lubricant particles, the rolling element and the pocket surface are likely to come into contact with each other, and friction caused by sliding between the cage pocket and the rolling element. Resistance increases.
また、この態様の転がり軸受は、保持器の案内形式が軌道輪案内であることで、保持器と軌道輪(内輪又は外輪)とが摺動するが、上述のように、保持器の材質と形成方法を特定することで、動摩擦トルクを小さく抑えることができる。
この態様の転がり軸受が、最大個数の70%以上90%以下に相当する数の転動体を有すると、これ以外の数の転動体を有する転がり軸受と比較して動摩擦トルクをさらに小さくすることができる。In addition, the rolling bearing of this aspect is such that the cage and the bearing ring (inner ring or outer ring) slide because the guide type of the cage is a bearing ring guide. By specifying the forming method, the dynamic friction torque can be kept small.
If the rolling bearing of this aspect has a number of rolling elements corresponding to 70% or more and 90% or less of the maximum number, the dynamic friction torque can be further reduced as compared with rolling bearings having other numbers of rolling elements. it can.
転がり軸受が有することのできる転動体の最大個数は、組み合わせる内輪及び外輪の寸法により決まっている。また、通常の転がり軸受が有する転動体の個数は最大個数になっている。その理由は、転動体の個数が多いほど、転がり軸受に加わる荷重が分散され易く、軸受の金属疲労による寿命を向上させる点で有利なためである。 The maximum number of rolling elements that a rolling bearing can have is determined by the dimensions of the inner ring and outer ring to be combined. Moreover, the number of rolling elements which a normal rolling bearing has is the maximum number. The reason is that the larger the number of rolling elements, the more easily the load applied to the rolling bearing is dispersed, which is advantageous in improving the life of the bearing due to metal fatigue.
一方、転動体の個数が少ないほど、転動体の通過による内輪及び外輪の弾性変形の回数が少なくなるため、転がり軸受の動摩擦トルクは低下する。しかし、転動体の個数が少な過ぎて、転動体列が円に近似できない程度の多角形になると、転がり軸受の回転性能に影響が出る。転動体の個数が最大個数の70%以上90%以下に相当する数であると、動摩擦トルクを小さくしながら転がり軸受の回転性能を良好に保持することができる。 また、フィルム搬送装置でフィルムとの摩擦力で回転する従動ローラの回転軸を支持する転がり軸受としては、軸受内径をd、軸受外径をD、軸受幅をtとした時、下記の(1)式を満たす薄肉軸受(寸法系列が08および09であるラジアル軸受)が使用されることが多い。
((D−d)/2)/t≦1.07‥‥(1)On the other hand, the smaller the number of rolling elements, the smaller the number of elastic deformations of the inner and outer rings due to the passage of the rolling elements, so the dynamic friction torque of the rolling bearing decreases. However, if the number of rolling elements is too small and the rolling element row becomes a polygon that cannot be approximated to a circle, the rotational performance of the rolling bearing is affected. When the number of rolling elements is a number corresponding to 70% or more and 90% or less of the maximum number, the rotational performance of the rolling bearing can be satisfactorily maintained while reducing the dynamic friction torque. Further, as a rolling bearing for supporting the rotating shaft of a driven roller that rotates by a frictional force with a film in a film conveying device, when the bearing inner diameter is d, the bearing outer diameter is D, and the bearing width is t, the following (1 In many cases, thin-walled bearings satisfying the formula (radial bearings having a dimension series of 08 and 09) are used.
((D−d) / 2) /t≦1.07 (1)
この薄肉軸受は、前記(1)式を満たさない転がり軸受と比較して、内径が同じ場合に外径が小さい。そのため、軸受箱を小さくできる。また、多数の従動ローラを有するフィルム搬送装置では、隣り合う従動ローラをより近接して配置できる。よって、フィルム搬送装置の従動ローラの回転軸を支持する転がり軸受として、前記(1)式を満たす薄肉軸受を使用することにより、フィルム搬送装置全体の設置面積を小さくできる。 This thin bearing has a smaller outer diameter when the inner diameter is the same as that of the rolling bearing that does not satisfy the formula (1). Therefore, the bearing box can be made small. Further, in a film transport apparatus having a large number of driven rollers, adjacent driven rollers can be arranged closer to each other. Therefore, the installation area of the entire film transport apparatus can be reduced by using a thin bearing that satisfies the above equation (1) as the rolling bearing that supports the rotating shaft of the driven roller of the film transport apparatus.
また、この薄肉軸受は、前記(1)式を満たさない転がり軸受と比較して、径方向の内部空間が狭いため、配置される転動体の直径が小さく、転動体の最大個数が多い。よって、転動体個数の最大個数からの低減数を多くしても、転がり軸受の回転性能に影響が出にくい。したがって、この態様の転がり軸受が最大個数の70%以上90%以下に相当する数の転動体を有する場合には、前記(1)式を満たすことで、転がり軸受の回転性能の低下を抑制できる。 Further, this thin bearing has a narrow inner diameter space in comparison with a rolling bearing that does not satisfy the formula (1), so that the diameter of the rolling elements arranged is small and the maximum number of rolling elements is large. Therefore, even if the reduction number from the maximum number of rolling elements is increased, the rotational performance of the rolling bearing is hardly affected. Therefore, when the rolling bearing of this aspect has the number of rolling elements corresponding to 70% or more and 90% or less of the maximum number, the deterioration of the rotational performance of the rolling bearing can be suppressed by satisfying the expression (1). .
この態様の転がり軸受は、フィルム搬送装置でフィルムとの摩擦力で回転する従動ローラの回転軸を支持する用途に好適である。フィルム搬送装置としては、下記の構成(a)および(b)を有するものが挙げられる。
(a)互いに平行に配置され、フィルムを支持しながら搬送する複数の搬送ローラと、前記搬送ローラの回転軸を支持する転がり軸受と、を有する。
(b)前記搬送ローラは、フィルムに駆動力を与える駆動ローラと、移動するフィルムとの間に生じる摩擦力で回転する従動ローラと、からなる。The rolling bearing of this aspect is suitable for an application for supporting the rotating shaft of a driven roller that rotates by a frictional force with a film in a film conveying device. Examples of the film transport apparatus include those having the following configurations (a) and (b).
(a) A plurality of conveyance rollers that are arranged in parallel to each other and convey the film while supporting it, and a rolling bearing that supports the rotation shaft of the conveyance roller.
(b) The conveying roller includes a driving roller that applies a driving force to the film, and a driven roller that rotates by a frictional force generated between the moving film.
また、この態様の転がり軸受を、前記構成(a)および(b)を有するフィルム搬送装置の従動ローラを支持する転がり軸受として備えていると、上記のような利点があるため有用である。 In addition, it is useful to provide the rolling bearing of this aspect as a rolling bearing that supports the driven roller of the film transport apparatus having the above-described configurations (a) and (b) because of the advantages described above.
この発明によれば、従来の転がり軸受よりも動摩擦トルクが低減された転がり軸受が提供される。 According to the present invention, there is provided a rolling bearing having a dynamic friction torque reduced as compared with a conventional rolling bearing.
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。
図1は、実施形態の転がり軸受を示す断面図である。
この実施形態の転がり軸受は、内輪1、外輪2、15個のボール(転動体)3、冠形の保持器4、およびシールド板5とで構成されている。この転がり軸受におけるボール3の最大個数は21個である。Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.
Drawing 1 is a sectional view showing the rolling bearing of an embodiment.
The rolling bearing of this embodiment includes an
内輪1の外周面11の軸方向中央部に内輪軌道溝(内輪の軌道面)12が形成されている。内輪1の外周面11の軸方向両端部13は、シールド板5の中心穴51に対応させた寸法の小径部に形成されている。外輪2の内周面21の軸方向中央部に、外輪軌道溝(外輪の軌道面)22が形成されている。外輪2の内周面21の軸方向両端部に、シールド板5の取り付け溝23が形成されている。
An inner ring raceway groove (inner ring raceway surface) 12 is formed in the axially central portion of the outer
内輪1、外輪2、およびボール3は、SUJ2またはSUS440Cからなる素材を用い、通常の方法で作製されたものである。
内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面(転動面)に、これらの合計表面積(S)1m2当たり1.0g以上10g以下となる量の潤滑剤が塗布されている。このように微量な潤滑剤の塗布は、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3を潤滑剤に浸漬して引き上げる方法や、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面に潤滑剤を噴霧する方法で行うことができる。また、実際の塗布量は、潤滑剤塗布前後の転がり軸受の質量差を合計表面積Sで除算することで算出できる。The
The inner
保持器4は、PPまたはPP共重合体を主成分とし、PTFEを含有する樹脂組成物を用い、圧縮成形の後、機械加工を行うことで形成されている。
保持器4は、図2に示すように、円周方向に等間隔で15個のポケット部41を備えた円環体である。各ポケット部41は、円環体の軸方向一端が開口している。この開口部42の開口寸法Bはボール3(図1参照)の直径より小さく形成されている。ボール3は、開口部42を弾性変形させてポケット部41に挿入される。これにより、ボール3はポケット部41から脱落せずに保持される。保持器4の各ポケット部41は、ボール3と同心の円弧面状の転動体保持面41aのみからなる。
保持器4の案内形式は軌道輪(図1では内輪)案内であり、保持器4の内周面と内輪1の外周面11とは摺動する。The
As shown in FIG. 2, the
The guide type of the
シールド板5(図1参照)は、SPCC又はSUS304からなる鋼板をプレス加工することで得られたものである。
この実施形態の転がり軸受は、微量潤滑を施し、保持器4を、PPまたはPP共重合体を主成分としてPTFEを含有する樹脂組成物を圧縮成形後に機械加工することで形成している。そのため、保持器の案内形式が軌道輪案内の転がり軸受ではあるが、動摩擦トルクを低減しながら、回転性能を良好に保持することができる。また、ボール3の個数を最大個数である21個より少ない15個(71%)とすることにより、更に動摩擦トルクを低減することができる。 なお、この実施形態では、転動体がボールである玉軸受について説明したが、この発明は玉軸受に限定されず、転動体が円柱状や円錐状のころ(ローラ)であるころ軸受にも適用できる。ころ軸受の場合、ころの転動面は周面であるため、合計表面積に算入する転動体の表面積にころの端面は含まない。The shield plate 5 (see FIG. 1) is obtained by pressing a steel plate made of SPCC or SUS304.
The rolling bearing of this embodiment is formed by subjecting a
[実施例1]
実施例1では、保持器の材質及び潤滑剤量の違いによる、転がり軸受の動摩擦トルク及びパーティクル発生個数の違いを調べた。
<動摩擦トルク試験>
図1の転がり軸受として呼び番号6200の深溝玉軸受を用い、下記の方法で動摩擦トルクを調べる試験を行った。各寸法は、図1に示す軸受内径d=10mm、軸受外径D=32mm、軸受幅t=9mmである。[Example 1]
In Example 1, the difference in the dynamic friction torque of the rolling bearing and the number of particles generated due to the difference in the material of the cage and the amount of lubricant was examined.
<Dynamic friction torque test>
Using a deep groove ball bearing having a nominal number of 6200 as the rolling bearing of FIG. 1, a test for examining the dynamic friction torque was performed by the following method. The dimensions are the bearing inner diameter d = 10 mm, the bearing outer diameter D = 32 mm, and the bearing width t = 9 mm shown in FIG.
内輪1及び外輪2は、SUJ2製で通常の方法で作製されたものである。ボール3は、SUJ2製で通常の方法で作製されたものである。ボール3の数は通常通り(最大個数)の8個である。シールド板5は、SPCCからなる鋼板をプレス成形することで得られたものである。
保持器4としては、図2と同様の形状であるが、ポケット数は8個であり、PP共重合体とPTFEからなる樹脂組成物(質量比でPP共重合体:PTFE=90:10)を圧縮成形後、機械加工により得られたもの(保持器A)と、ナイロン66とカーボン繊維からなる樹脂組成物(質量比でナイロン66:カーボン繊維=85:15)の射出成形により得られたもの(保持器B)を用意した。The
The
PP共重合体:サンアロマー(株)製のエチレン/プロピレン共重合体「サンアロマーPB222A」
PTFE:三井デュポンフロロケミカル製「7A」、平均粒径34μm
ナイロン66:宇部興産製「UBEナイロン66」
カーボン繊維:呉羽化学工業製「クレカチョップM−102S」、平均繊維径14.5μm、長さ0.2mm グリースとしては、クリーンルーム対応リチウム系グリース(日本精工製「LG2」)を用意した。PP copolymer: an ethylene / propylene copolymer "Sun Allomer PB222A" manufactured by Sun Allomer Co., Ltd.
PTFE: “7A” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical, average particle size of 34 μm
Nylon 66: “UBE nylon 66” manufactured by Ube Industries
Carbon fiber: “Kureka chop M-102S” manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd., an average fiber diameter of 14.5 μm, and a length of 0.2 mm As a grease, a clean room-compatible lithium grease (“LG2” manufactured by NSK Ltd.) was prepared.
先ず、参考例として、軸受空間の30容積%に相当する量のグリースを充填して、保持器A,Bを用いた各4個の軸受を組み立てた。
図3に示す試験装置に、試験軸受61として、保持器が同じ転がり軸受を2個ずつ取り付けて試験を行った。4個ある保持器Aが取り付けられた軸受の2個を取り付けて1回目の試験を行い、残りの2個を取り付けて2回目の試験を行った。同様に、4個ある保持器Bが取り付けられた軸受の2個を取り付けて1回目の試験を行い、残りの2個を取り付けて2回目の試験を行った。First, as a reference example, an amount of grease corresponding to 30% by volume of the bearing space was filled, and four bearings using the cages A and B were assembled.
The test apparatus shown in FIG. 3 was tested by attaching two rolling bearings each having the same cage as the
図3の試験装置は、図示されない回転駆動装置に取り付けられ、水平に配置された回転軸60と、2個の試験軸受61の間に配置される軸受ホルダー62と、予圧バネ63と、一端が軸受ホルダー62に固定された糸64と、糸64の他端が固定されたフォースゲージ65とを有する。2個の試験軸受61の内輪が回転軸60に取り付けられ、外輪に軸受ホルダー62が外嵌されている。内輪に予圧バネ63により予圧荷重(アキシアル荷重)を付加している。糸64は、2個の試験軸受61の外輪の中間点から接線方向に延びている。
The test apparatus shown in FIG. 3 is attached to a rotary drive device (not shown), and has a
回転軸60の回転により、試験軸受61の内輪が回転すると、摩擦により外輪に連れ回りが生じる。この連れ回りの接線力(接線方向の荷重)をフォースゲージ65により測定する。測定値は2個の試験軸受61の値であるため、2で割ることで1個分の値を算出する。そして、接線力の測定値に軸受ホルダー62の半径を乗じて動摩擦トルク値を算出する。
When the inner ring of the test bearing 61 is rotated by the rotation of the
動摩擦トルク値と回転時間との関係の一例を図4のグラフに示す。このグラフに示すように、動摩擦トルク値は振れ幅を有する。そのため、動摩擦トルク値のノミナル値(実測データの平均値)を縦軸、振れ幅量を横軸としたグラフで、トルク性能を比較する。このグラフの場合、動摩擦トルク値のノミナル値と振れ幅が小さいほど、プロット位置は左下隅に近くなる。 An example of the relationship between the dynamic friction torque value and the rotation time is shown in the graph of FIG. As shown in this graph, the dynamic friction torque value has a swing width. Therefore, the torque performance is compared with a graph in which the vertical value is the nominal value (average value of measured data) of the dynamic friction torque value and the horizontal axis is the amount of runout. In the case of this graph, the smaller the nominal value and the fluctuation width of the dynamic friction torque value, the closer the plot position is to the lower left corner.
常温、常圧、回転速度150min-1で、回転軸60を一方向に回転し、15分経過した時点での動摩擦トルク値(接線力からの換算値)のノミナル値(図4のa)および振れ幅量(図4のb)を調べて、その結果を図5のグラフに示した。荷重条件は、予圧バネ63による88.2N(9kgf)の予圧荷重(アキシアル荷重)と、ハウジング自重による荷重(ラジアル荷重)である。The normal value of the dynamic friction torque value (converted value from the tangential force) at the time when the rotating
図5のグラフに示すように、「○」のプロットで示す保持器A(主原料がPP共重合体でPTFEを含有)を備えた軸受と、「△」のプロットで示す保持器B(主材料ナイロン66)を備えた軸受とで、動摩擦トルク値に大きな差はなかった。これは、潤滑剤が軸受空間に多量に存在することにより、潤滑剤の攪拌抵抗が動摩擦トルクの主要因となり、保持器の材質やポケット内での潤滑状態の違いは殆ど影響しないためと考えられる。 As shown in the graph of FIG. 5, a bearing provided with a cage A (the main raw material is a PP copolymer and containing PTFE) indicated by a plot “◯”, and a cage B (main) indicated by a plot “Δ”. There was no significant difference in the dynamic friction torque value between the bearing with the material nylon 66). This is probably because the agitation resistance of the lubricant becomes the main factor of the dynamic friction torque due to the presence of a large amount of lubricant in the bearing space, and the difference in the material of the cage and the lubrication state in the pocket has little effect. .
次に、保持器Aを用い、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g、10.0g、11.0gとなる量のグリースを塗布して、各2個の軸受を組み立てた。また、保持器Bを用い、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g、10.0gとなる量のグリースを塗布して、各2個の軸受を組み立てた。Next, the cage A is used to apply grease in an amount of 1.0 g, 10.0 g, and 11.0 g per 1 m 2 of the total surface area of the inner
これらの軸受を参考例の場合と同様に、図3に示す試験装置に、試験軸受61として、保持器が同じ転がり軸受を2個ずつ取り付けて、試験軸受61の動摩擦トルクを調べる試験を行った。潤滑剤の量以外はすべて参考例の場合と同じ条件で試験を行った。その結果を図6のグラフに示した。
図6のグラフに示すように、潤滑剤の塗布量が同じ場合、保持器A(PP保持器:主材料がPP共重合体でPTFEを含有)を備えた軸受のプロットは、保持器B(PA保持器:主材料がナイロン66でカーボン繊維を含有)を備えた軸受のプロットより、左下隅に近い位置にある。すなわち、保持器をPTFE含有PP共重合体製とすることで、カーボン繊維含有ナイロン66製とした場合よりも、微量潤滑下での動摩擦トルク値を小さくできることが分かる。As in the case of the reference example, these bearings were tested on the test apparatus shown in FIG. 3 by attaching two rolling bearings having the same cage as the test bearing 61 and examining the dynamic friction torque of the test bearing 61. . Except for the amount of lubricant, the test was performed under the same conditions as in the reference example. The results are shown in the graph of FIG.
As shown in the graph of FIG. 6, when the lubricant application amount is the same, the plot of the bearing having the cage A (PP cage: the main material is PP copolymer and containing PTFE) is the cage plot of the cage B ( From the plot of a bearing equipped with a PA cage (main material is nylon 66 and contains carbon fibers), it is located near the lower left corner. That is, it can be seen that by making the cage made of PTFE-containing PP copolymer, the dynamic friction torque value under a small amount of lubrication can be made smaller than when the cage is made of carbon fiber-containing nylon 66.
また、保持器Aを備えた軸受における、潤滑剤の塗布量が10.0g/m2と11.0g/m2の場合の比較で、塗布量の差が1.0g/m2という僅かな量であるにも関わらず、動摩擦トルクのノミナル値の差が大きくなっている。具体的には、塗布量11.0g/m2の軸受で30N・mm前後となり、塗布量10.0g/m2の軸受の20N・mm未満よりも著しく大きくなっている。この結果から、潤滑剤塗布量として、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の合計表面積1m2当たり10.0gが、微量潤滑下での動摩擦トルク値を小さくできる上限値と言うことができる。Slight Further, in the bearing having a retainer A, the coating amount of the lubricant in comparison to the case of 10.0 g / m 2 and 11.0 g / m 2, the difference in coating amount of 1.0 g / m 2 Despite the quantity, the difference in the nominal value of the dynamic friction torque is large. Specifically, the bearing with a coating amount of 11.0 g / m 2 is about 30 N · mm, which is significantly larger than the bearing with a coating amount of 10.0 g / m 2 less than 20 N · mm. From this result, it can be said that 10.0 g per 1 m 2 of the total surface area of the inner
<パーティクル個数測定>
保持器Aを用い、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面に、これらの合計表面積1m2当たり0.75g、1.0g、10.0gとなる量のグリース(日本精工製「LG2」)を塗布して、各1個の軸受を組み立てた。
これらの軸受を図7に示すパーティクル測定装置の試験軸受81として取り付けて、試験軸受81の回転により生じるパーティクル数を測定した。
図7の測定装置は、試験軸受81の内輪に内嵌される回転体82と、一端が回転体82にボルトで固定された回転軸83と、試験軸受81のハウジング84と、試験軸受81の外輪にアキシャル荷重を加えるための環状体85およびバネ86を有する。<Particle number measurement>
Using cage A, grease of an amount of 0.75 g, 1.0 g, and 10.0 g per 1 m 2 of the total surface area of the inner
These bearings were attached as the test bearing 81 of the particle measuring apparatus shown in FIG. 7, and the number of particles generated by the rotation of the test bearing 81 was measured.
7 includes a
回転軸83の一端に形成された環状部831に、回転体82の円柱状突起821が外嵌されている。回転軸83の他端側は、カップリング83aを介してモータ83bに接続されている。回転軸83は、水平に配置され、長手方向の2箇所に配置されたサポート軸受87により、ハウジング88に対して回転自在に取り付けられている。
試験軸受81は、アクリル製の筒体91、前面板92、および仕切り板93で形成された密閉空間9内に存在する。密閉空間9の前面板92に、クリーンエアの導入口94と導出口95が形成されている。A
The
回転軸83の環状部831と、サポート軸受87のハウジング88に固定された環状体881との間に、磁気シール89が配置されている。すなわち、試験軸受81のハウジング84とサポート軸受87のハウジング88との間が、磁気シール89でシールされている。これにより、回転軸83の回転に伴って生じるサポート軸受87からのパーティクルや、サポート軸受87の内部や嵌め合い部を通過してくる大気中のパーティクルが、密閉空間9内に入り込まないようになっている。
A
この装置を用い、導入口94にクリーンエア(パーティクルが含まれていない標準エア)の導入配管を接続し、導出口95にパーティクルカウンターの空気導入口に向かう配管を接続した状態で、回転軸83を回転する。その際に、密閉空間9内の気体が導出口95からパーティクルカウンターに向けて排出され、排出された気体と同体積のクリーンエアが導入口94から導入されるようにした。
Using this device, the
この状態で、常温、常圧、アキシャル荷重29.4N(3.0kgf)、回転速度1700min-1の条件で、回転軸83を一方向に回転し、所定数回転毎に密閉空間9内の1CF(立方フィート)当たりのパーティクル数(粒径0.1μm以下のもの)を連続して5回ずつ測定した。5回の測定結果のうち最も個数が少なかった値を図8のグラフにプロットした。In this state, the rotating
なお、回転開始直後は、通常、回転部分に付着しているパーティクルが飛散することに伴って、カウントされるパーティクル個数が急激に増加し、この飛散が終わると急激に減少する。そのため、回転開始直後は、測定間隔を約1時間に1回、5時間後まで測定している。この回転開始直後の複数個のプロットが、図8の横軸「0」に近い位置に存在する。 It should be noted that immediately after the start of rotation, the number of particles to be counted increases rapidly as the particles adhering to the rotating portion are scattered, and decreases rapidly when the scattering ends. Therefore, immediately after the start of rotation, the measurement interval is measured about once every hour until 5 hours later. A plurality of plots immediately after the start of the rotation are present at positions close to the horizontal axis “0” in FIG.
図8のグラフに示すように、潤滑剤の塗布量が1.0g/m2と10.0g/m2の軸受から発生したパーティクル個数は、総回転数が1×107回から10×107回までの間で大きな変化はなく、300個/CF以下であった。0.1μm以下のパーティクル個数が350個/CF以下であると、FED−STD−209の規格でクラス10に相当する。よって、潤滑剤の塗布量が1.0g/m2と10.0g/m2である軸受はクリーン度が高いことが分かる。As shown in the graph of FIG. 8, the number of particles generated from the bearings with the lubricant application amounts of 1.0 g / m 2 and 10.0 g / m 2 is from 1 × 10 7 times to 10 × 10 7 There was no significant change up to 7 times, and it was 300 pieces / CF or less. If the number of particles of 0.1 μm or less is 350 / CF or less, it corresponds to
これに対して、潤滑剤の塗布量が0.75g/m2の場合は、総回転数が5×107回を超えると、発生するパーティクル個数が急増したため、総回転数6×107回で測定を終了した。これは、潤滑剤の塗布量が少なすぎて、軸受が潤滑不足による寿命に至ったためと考えられる。
この結果から、潤滑剤塗布量として、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の合計表面積1m2当たり1.0gが、微量潤滑下での動摩擦トルク値を小さくしながら6×107回転の軸受寿命が得られるための下限値と言うことができる。On the other hand, when the applied amount of the lubricant is 0.75 g / m 2 , the total number of generated particles rapidly increases when the total number of revolutions exceeds 5 × 10 7 times. Therefore, the total number of
From this result, as a lubricant application amount, 1.0 g per 1 m 2 of the total surface area of the inner
[実施例2]
実施例2では、転動体の数の違いによる、転がり軸受の動摩擦トルクおよびパーティクル発生個数の違いを調べた。
<動摩擦トルク試験>
図1の転がり軸受として呼び番号6812の深溝玉軸受を用い、下記の方法で動摩擦トルクを調べる試験を行った。各寸法は、軸受内径d=60mm、軸受外径D=78mm、軸受幅t=10mmであり、A=((D−d)/2)=9mm、A/t=0.9である。すなわち、この転がり軸受は上記(1) 式を満たす。[Example 2]
In Example 2, the difference in the dynamic friction torque of the rolling bearing and the number of particles generated due to the difference in the number of rolling elements was examined.
<Dynamic friction torque test>
Using a deep groove ball bearing having a nominal number of 6812 as the rolling bearing of FIG. 1, a test for examining the dynamic friction torque was performed by the following method. The dimensions are: bearing inner diameter d = 60 mm, bearing outer diameter D = 78 mm, bearing width t = 10 mm, A = ((D−d) / 2) = 9 mm, A / t = 0.9. That is, this rolling bearing satisfies the above formula (1).
内輪1および外輪2は、SUJ2製で通常の方法で作製されたものである。ボール3は、SUJ2製で通常の方法で作製されたものである。ボール3の数は、それぞれ21個(最大個数)、20個(最大個数の95.2%)、19個(最大個数の90.5%)、18個(最大個数の85.7%)、17個(最大個数の81.0%)、16個(最大個数の76.2%)、15個(最大個数の71.4%)、14個(最大個数の66.7%)、13個(最大個数の61.9%)、12個(最大個数の57.1%)、11個(最大個数の52.3%)、10個(最大個数の47.6%)の12種類とした。シールド板5は、SPCCからなる鋼板をプレス成形することで得られたものである。
The
保持器4としては、図2に示す形状で、PP共重合体とPTFEからなる樹脂組成物(質量比でPP共重合体:PTFE=90:10)を圧縮成形後、機械加工により得られたものを用意した。PP共重合体とPTFEは実施例1と同じものを使用した。
ボール3の個数が異なる12種類の転がり軸受について、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g、10.0gとなる量の潤滑剤(実施例1と同じクリーンルーム対応リチウム系グリース)を塗布して、同じ構成の転がり軸受(24種類)を2個ずつ組み立てた。保持器4のポケット部41の数はZ個であり、ボール3の個数がZより少ないサンプルでは、保持器4のポケット部41の一部にボール3を入れない。その際に、複数個のボール3が極力、保持器4の円周方向に均等に配置されるようにした。As the
With respect to 12 types of rolling bearings having different numbers of
これらの軸受を参考例の場合と同様に、図3に示す試験装置に、試験軸受61として、保持器が同じ転がり軸受を2個ずつ取り付けて、試験軸受61の動摩擦トルクを調べる試験を行った。
常温、常圧、回転速度70min-1で、回転軸60を一方向に回転し、15分経過した時点での動摩擦トルク値(接線力からの換算値)のノミナル値(図4のa)を調べて、その結果を図9のグラフに示した。荷重条件は、予圧バネ63による88.2N(16kgf)の予圧荷重(アキシアル荷重)と、ハウジング自重による4.9N(500gf)の荷重(ラジアル荷重)である。As in the case of the reference example, these bearings were tested on the test apparatus shown in FIG. 3 by attaching two rolling bearings having the same cage as the test bearing 61 and examining the dynamic friction torque of the test bearing 61. .
The nominal value (a in FIG. 4) of the dynamic friction torque value (converted value from the tangential force) at the time when the rotating
図9のグラフに示すように、転動体装填率(Zを100とした時の比率)が小さくなるにつれて、60%程度までは動摩擦トルク値が低下しているが、さらに小さくなると上昇に転じている。上昇に転じる理由は、転動体列の多角形化に伴い転がり軸受の回転性能が低下するためと推測される。
そして、潤滑剤の塗布量が1.0g/m2の場合と10.0g/m2の場合で上昇に転じる転動体装填率に差はあるが、この結果から、潤滑剤の塗布量が1.0〜10.0g/m2の範囲で転動体装填率を70%以上90%以下とすることが、動摩擦トルク値の低下に有効であると言うことができる。As shown in the graph of FIG. 9, as the rolling element loading ratio (ratio when Z is set to 100) decreases, the dynamic friction torque value decreases to about 60%. Yes. The reason for starting to rise is presumed to be that the rotational performance of the rolling bearing decreases with the polygonalization of the rolling element rows.
And although there is a difference in the rolling element loading rate that starts to increase between the case where the lubricant application amount is 1.0 g / m 2 and the case where it is 10.0 g / m 2 , the result is that the lubricant application amount is 1 It can be said that setting the rolling element loading rate in the range of 0.0 to 10.0 g / m 2 to 70% or more and 90% or less is effective in reducing the dynamic friction torque value.
<パーティクル個数測定>
内輪1、外輪2、ボール3、保持器4、およびシールド板5は、動摩擦トルク試験用と同じものを使用した。
ボール3の数は、それぞれ21個(最大個数)、19個(最大個数の90.5%)、17個(最大個数の81.0%)、15個(最大個数の71.4%)、13個(最大個数の61.9%)、11個(最大個数の52.3%)の6種類とした。
ボール3の個数が異なる6種類の転がり軸受について、内輪軌道溝12と外輪軌道溝22とボール3の表面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0gとなる量の潤滑剤(実施例1と同じクリーンルーム対応リチウム系グリース)を塗布して、同じ構成の転がり軸受(6種類)を2個ずつ組み立てた。<Particle number measurement>
The
The number of
With respect to six types of rolling bearings having different numbers of
これらの軸受を図7に示すパーティクル測定装置の試験軸受81として取り付けて、実施例1と同じ方法で、試験軸受81の回転により生じるパーティクル数を測定した。試験条件は、常温、常圧、回転速度70min-1と300min-1で、予圧バネ63による88.2N(16kgf)の予圧荷重(アキシアル荷重)と、ハウジング自重による4.9N(500gf)の荷重(ラジアル荷重)である。These bearings were attached as the test bearing 81 of the particle measuring apparatus shown in FIG. 7, and the number of particles generated by the rotation of the test bearing 81 was measured by the same method as in Example 1. The test conditions were normal temperature, normal pressure,
回転開始から24時間後に、密閉空間9内の1CF(立方フィート)当たりのパーティクル数(粒径0.1μm以下のもの)を連続して5回ずつ測定した。5回の測定結果のうち最も個数が少なかった値を、回転速度毎に図10のグラフにプロットした。
図10のグラフに示すように、回転速度が70min-1および300min-1のいずれの場合も、転動体装填率が70%よりも小さくなるとパーティクル個数が急増している。これは、転動体列の多角形化に伴い転がり軸受の回転性能が低下したことに起因すると推測される。この結果から、潤滑剤の塗布量が1.0g/m2の場合は、転動体装填率70%以上が好ましいと言うことができる。After 24 hours from the start of rotation, the number of particles per 1 CF (cubic foot) in the sealed space 9 (particle size of 0.1 μm or less) was continuously measured five times. The value of the smallest number among the five measurement results was plotted in the graph of FIG. 10 for each rotation speed.
As shown in the graph of FIG. 10, in both cases where the rotational speed is 70 min −1 and 300 min −1 , the number of particles rapidly increases when the rolling element loading rate becomes smaller than 70%. This is presumed to be due to a decrease in the rotational performance of the rolling bearing accompanying the polygonalization of the rolling element rows. From this result, it can be said that when the application amount of the lubricant is 1.0 g / m 2 , a rolling element loading rate of 70% or more is preferable.
1 内輪
11 内輪の外周面
12 内輪軌道溝
2 外輪
21 外輪の内周面
22 外輪軌道溝
23 シールド板の取り付け溝
3 ボール(転動体)
4 保持器
41 ポケット部
41a 転動体保持面
42 開口部
5 シールド板
60 回転軸
61 試験軸受
62 軸受ホルダー
63 予圧バネ
64 糸
65 フォースゲージ
70 フィルム
71 搬送ローラ
72 転がり軸受
73 フィルム搬送装置
81 試験軸受
82 回転体
821 回転体の円柱状突起
83 回転軸
831 回転軸の環状部
83a カップリング
83b モータ
84 ハウジング
85 環状体
86 バネ
87 サポート軸受
88 ハウジング
881 環状体
89 磁気シール
9 密閉空間
91 筒体
92 前面板
93 仕切り板
94 導入口
95 導出口DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記保持器は、PPまたはPP共重合体(ポリプロピレンまたはプロピレンと他のオレフィンとの共重合体)を主成分とし、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を含有する樹脂組成物を圧縮成形後、機械加工することで形成されたものであり、
前記保持器の案内形式は軌道輪案内であり、 前記内輪および外輪の軌道面と前記転動体の転動面に、これらの合計表面積1m2当たり1.0g以上10g以下となる量の潤滑剤が塗布されていることを特徴とする転がり軸受。An inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements, and an annular retainer;
The cage includes PP or PP copolymer (polypropylene or a copolymer of propylene and another olefin) as a main component, compression molding a resin composition containing PTFE (polytetrafluoroethylene), and then machining. It was formed by
The guide type of the cage is a raceway guide, and an amount of lubricant of 1.0 g or more and 10 g or less per 1 m 2 of the total surface area of the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring and the rolling surfaces of the rolling elements. Rolling bearing characterized by being coated.
((D−d)/2)/t≦1.07‥‥(1)The rolling bearing according to claim 1 or 2, wherein a bearing inner diameter is d, a bearing outer diameter is D, and a bearing width is t, the following expression (1) is satisfied.
((D−d) / 2) /t≦1.07 (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013509344A JPWO2013136379A1 (en) | 2012-03-16 | 2012-08-21 | Rolling bearing and film transport device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012060042 | 2012-03-16 | ||
JP2012060042 | 2012-04-12 | ||
JP2013509344A JPWO2013136379A1 (en) | 2012-03-16 | 2012-08-21 | Rolling bearing and film transport device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013136379A1 true JPWO2013136379A1 (en) | 2015-07-30 |
Family
ID=49160354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013509344A Pending JPWO2013136379A1 (en) | 2012-03-16 | 2012-08-21 | Rolling bearing and film transport device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2013136379A1 (en) |
DE (1) | DE212012000269U1 (en) |
WO (1) | WO2013136379A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018126579A1 (en) * | 2018-10-25 | 2019-04-25 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | thrust roller bearing |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007298054A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Nsk Ltd | High-temperature environment rolling bearing |
JP5310391B2 (en) * | 2009-08-28 | 2013-10-09 | 日本精工株式会社 | Rolling bearing, transfer robot, and film transfer device |
JP2011226623A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-10 | Nsk Ltd | Rolling bearing for conveyance roller |
JP2012021610A (en) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Nsk Ltd | Rolling bearing for conveying roller |
JP5838647B2 (en) * | 2010-08-23 | 2016-01-06 | 日本精工株式会社 | Rolling bearing |
-
2012
- 2012-08-21 JP JP2013509344A patent/JPWO2013136379A1/en active Pending
- 2012-08-21 DE DE212012000269.3U patent/DE212012000269U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2012-08-21 WO PCT/JP2012/005226 patent/WO2013136379A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013136379A1 (en) | 2013-09-19 |
DE212012000269U1 (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1847727B1 (en) | Thin-wall bearing | |
EP1262674A2 (en) | Rolling sliding member and rolling apparatus | |
WO2012132971A1 (en) | Roller bearing | |
WO2011105077A1 (en) | Roller bearing and process for producing same | |
US8955225B2 (en) | Method for producing an actuator | |
JP2014095469A (en) | Rolling bearing | |
JP2012215289A (en) | Roller bearing | |
KR100281621B1 (en) | Non-retainer type rolling bearing | |
WO2013118202A1 (en) | Roller bearing and film conveyance device | |
US20090290824A1 (en) | Rolling bearing and full complement rolling bearing | |
WO2013136379A1 (en) | Rolling bearing and film conveyor | |
CN100529448C (en) | Thin-wall bearing | |
JP5310391B2 (en) | Rolling bearing, transfer robot, and film transfer device | |
JP5838647B2 (en) | Rolling bearing | |
JP5974532B2 (en) | Roller bearing and manufacturing method thereof | |
US20130170780A1 (en) | Roller Bearing and Method for Manufacturing the Same | |
JP2008180374A (en) | Rolling bearing | |
JP2008019965A (en) | Planetary gear device and rolling bearing | |
JP5594386B2 (en) | Rolling bearing, transfer robot, and film transfer device | |
JP2011226623A (en) | Rolling bearing for conveyance roller | |
JP2012255521A (en) | Rolling bearing, and film transfer apparatus | |
JP2013076469A (en) | Rolling slide member, rolling bearing, and method for manufacturing rolling slide member | |
JP2006266405A (en) | Rolling bearing and its manufacturing method | |
CN105952794B (en) | linear motion bearing | |
US20240125351A1 (en) | Thrust needle roller bearing |