WO2014007099A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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rolling
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未和 小松
下石　元
宮内　秀輝
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日本精工株式会社
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Definitions

  • vibrations are applied to a vehicle-mounted electric motor, a vehicle electrical component, a vehicle throttle device, a vehicle exhaust gas recirculation device, a general electric motor, etc.
  • the present invention relates to an improvement of a rolling bearing incorporated in a rotation support portion of various devices used under severe conditions such as rotating in both directions at a minute angle. Specifically, by devising the properties of the grease enclosed inside, a rolling bearing capable of suppressing fretting wear and ensuring sufficient durability is realized.
  • a rolling bearing 1 as shown in FIG. 1 is incorporated in a rotation support portion of various devices.
  • This rolling bearing 1 is a single-row deep groove type ball bearing, and has an inner ring 3 provided with an inner ring raceway 2 having a circular arc cross section (deep groove type) on an outer peripheral surface and an outer ring raceway 4 having a circular arc cross section on an outer peripheral surface.
  • the provided outer ring 5 is arranged concentrically with each other.
  • a plurality of balls 6 each of which is a rolling element are provided between the inner ring raceway 2 and the outer ring raceway 4 so as to be freely rollable while being held by a cage 7.
  • the outer peripheral edges of the closing plates 8, 8 such as shield plates are respectively locked to both end portions of the inner peripheral surface of the outer ring 5, and the inner peripheral edges of the both closing plates 8, 8 are connected to both end portions of the inner ring 3.
  • the inner space 9 of the rolling bearing 1 in which the balls 6 are installed is partitioned from the outer space in close proximity to or in sliding contact with the outer peripheral surface. Then, grease is sealed in the internal space 9 to lubricate rolling contact portions between the rolling surfaces of the balls 6 and the inner ring raceway 2 and the outer ring raceway 4.
  • the rolling bearing 1 as described above is used in a state where the inner ring 3 and the outer ring 5 are always relatively rotated in one direction, a sufficient oil film is interposed between the rolling contact portions, and the two raceways 2, 4 and the wear of the rolling surface of each ball 6 can be suppressed.
  • the inner ring 3 and the outer ring 5 are subjected to vibration in a stationary state, or are used under such conditions that the inner ring 3 and the outer ring 5 swing finely, the respective rolling contact portions Oil film breakage occurs, and metal contact easily occurs at each of the rolling contact portions.
  • fretting wear is likely to occur on the rolling surfaces of both the tracks 2, 4 and the balls 6.
  • Patent Document 1 the ratio of the curvature radii of the cross-sectional shapes of both the inner ring and the outer ring raceway is 1.01 to 1.10, and the kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil as grease is based on this ratio. It is described that a value of not less than 500 mm 2 / s and not less than a value (for example, 270 mm 2 / s) obtained in this way is used.
  • Patent Document 2 discloses that an ester oil having a kinematic viscosity at 40 ° C.
  • Patent Document 3 discloses that an electric motor has an internal space filled with grease containing a base oil, a thickener, and an additive composed of a sulfur compound in an internal space of a rolling bearing having a positive internal clearance.
  • Patent Document 4 contains a lithium stearate in the form of a fiber having a length and diameter of 2 ⁇ m or less and a polyol ester oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 15 to 200 mm 2 / s. It is described that grease having a degree of 260 to 330 is sealed in the internal space of the rolling bearing to improve the fretting resistance of the rolling bearing.
  • Patent Document 5 discloses that the kinematic viscosity of the base oil at 40 ° C.
  • Patent Document 6 describes that fretting wear based on vibration is caused by differential slip and a method for measuring the damage degree of fretting wear.
  • the fluorine-based grease described in Patent Document 1 is effective in preventing fretting wear based on repeated vibration during transportation because of the high kinematic viscosity of the base oil. It is difficult to sufficiently suppress fretting wear under use conditions that cause fine rocking displacement. Under such conditions of use, the fluorine-based grease described in Patent Document 1 is inferior in fretting resistance even when compared with, for example, a urea-based grease described in Patent Document 2. That is, as described in Patent Document 6, since the fretting wear that occurs during rocking rotation is due to differential slip, a high-viscosity base oil that is effective in preventing fretting wear due to repeated vibration during transportation. With grease containing, fretting resistance under swinging and rotating conditions cannot be expected.
  • the present invention was invented to realize a rolling bearing capable of sufficiently ensuring fretting resistance under high-temperature environments and swinging rotation conditions in view of the above-described circumstances.
  • the rolling bearing according to the present invention includes a pair of race rings arranged concentrically and provided with raceway surfaces on opposite surfaces, and a plurality of rolls installed between the raceway surfaces so as to be freely rollable.
  • a moving body and grease enclosed in a space in which the rolling elements are installed are provided between the raceways.
  • a fluorine-based oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 80 mm 2 / s or less is used as a base oil, and a thickener is used as PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a blending penetration at 25 ° C. of not less than 300 by the measuring method specified in JIS K 2220 is used.
  • the base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of 40 to 70 mm 2 / s.
  • the both race rings are divided into an outer ring having an outer ring race having an arc-shaped cross section on the inner circumference, and an outer circumference.
  • the inner ring is formed with an inner ring raceway having an arc-shaped cross section on the surface.
  • Each rolling element is a ball installed between the outer ring raceway and the inner ring raceway.
  • the ratio R O / R I of the curvature radius R O of the cross-sectional shape of the outer ring raceway to the curvature radius R I of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is 1.01 to 1.10, more preferably 1.01 to 1.04.
  • the radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is 56% of the diameter of each ball, and the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is set to each of these balls. 51.5% of the diameter (R O / R I ⁇ 1.09).
  • the radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is 56% of the diameter of each ball, and the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is 54% of the diameter of each ball. % (R O / R I ⁇ 1.04).
  • the rolling bearing of the present invention configured as described above, it is possible to sufficiently ensure fretting resistance under a high temperature environment and under swinging rotation conditions. That is, since the kinematic viscosity of the base oil of the grease is kept low, the base oil of the grease is stabilized at the rolling contact portion between the pair of raceway surfaces and the rolling surface of each rolling element as the rocking rotation occurs. Supplied. In addition, since the penetration value of the grease as a whole is appropriately regulated, the grease easily enters each rolling contact portion. For this reason, even when operated under conditions in which minute swinging rotations are repeated, it is possible to prevent an oil film from being present at each rolling contact portion and to prevent metal contact from occurring at each rolling contact portion. Excellent anti-fretting performance and low torque performance.
  • the kinematic viscosity of the base oil is regulated within the scope of the invention described in claim 2, the above-mentioned actions and effects can be obtained at a higher level.
  • PV value which is a parameter showing the ease of wear is suppressed low, and higher fretting resistance is obtained, and at the same time, the dynamic torque of the rolling bearing can be suppressed low.
  • the fragmentary sectional view which shows an example of the rolling bearing used as the object of this invention.
  • the bar graph which shows the result of the experiment conducted in order to know the influence which the difference in grease has on the fretting resistance of a rolling bearing.
  • the graph which shows the result of the experiment conducted in order to know the influence which kinematic viscosity of a base oil has on the fretting resistance of a rolling bearing.
  • the graph which shows the result of the experiment conducted in order to know the influence which the blending degree of a grease has on the fretting resistance of a rolling bearing.
  • the bar graph which shows the result of the experiment conducted in order to know the influence which the difference in grease has on the dynamic torque of a rolling bearing.
  • the graph which shows the result of the experiment conducted in order to know the influence which the difference in the curvature radius of the cross-sectional shape of an outer ring track and an inner ring track has on the fretting resistance of a
  • the feature of the present invention is to improve the fretting resistance of the rolling bearing by devising the properties of the grease sealed in the internal space of the rolling bearing.
  • the structure and operation of the rolling bearing shown in the drawing are the same as those of the rolling bearing that has been widely known in the past, including the structure shown in FIG.
  • a fluorinated oil having a kinematic viscosity at 40 ° C of 80 mm 2 / s or less, preferably 40 to 80 mm 2 / s as the base oil and PTFE as the thickener is 300 or more by the measuring method defined in JIS K 2220.
  • the degree is 300 or more by the measuring method defined in JIS K 2220.
  • limiting in the kind of fluorine-type oil The thing conventionally used for the grease for rolling bearings can be used, for example, perfluoropolyether etc. can be used. Further, various grease additives may be added as necessary.
  • the ratio R O / R I between the curvature radius R O of the cross-sectional shape of the outer ring raceway 4 and the curvature radius R I of the cross-sectional shape of the inner ring raceway 2 is 1.01 to 1. 10 is preferable, and 1.01 to 1.04 is more preferable.
  • the radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway 4 is 56% of the diameter of the ball 6 and the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner ring raceway 2 is 51.5% of the diameter of the ball 6 (R O / R I ⁇ 1.09), the radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway 4 is 56% of the diameter of the ball 6, and the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner ring raceway 2 is 54% of the diameter of the ball 6 (R O / R I ⁇ 1.04) is more preferable.
  • the inner ring 3 of the rolling bearing 1a at the lower end is supported by the flange 12 provided at the lower end of the shaft 11, and the inner ring 3 of the rolling bearing 1d at the upper end is screwed onto the upper portion of the shaft 11. 13 to suppress.
  • An inner ring spacer 14 is sandwiched between the inner rings 3 and 3 of the two rolling bearings 1b and 1c located in the middle.
  • the outer rings 5 and 5 of the respective rolling bearings 1a to 1d are fitted and supported in the housing 10.
  • outer ring spacers 15 and 15 are sandwiched between outer rings 5 and 5 of rolling bearings 1a and 1d at both upper and lower ends and other outer rings 5 and 5 adjacent to each other in the vertical direction.
  • the rolling bearings 1a to 1d are applied with the same preload having a predetermined magnitude.
  • the housing 10 is coupled to an output shaft of a servo motor (not shown) through a coupling 16, and the outer rings 5 and 5 are synchronously reciprocally oscillated and displaced through the housing 10. Yes.
  • Whether the fretting resistance is good or not was determined by measuring the Anderon value of each rolling bearing before and after the above-described swing test, and determining the increase in the Anderon value associated with the swing test. That is, as each rolling bearing as the test piece is swung and rotated many times, fretting wear occurs on the raceway surface and the rolling surface constituting the rolling contact portion of each ball bearing. The Anderon value of each of these ball bearings increases. Therefore, if the Anderon value of each of these rolling bearings is measured under the same conditions before and after the rocking test and the amount of change (the amount of increase) is obtained, the fretting resistance of each of these rolling bearings can be obtained.
  • the inner ring of each of the rolling bearings is fitted onto the rotating shaft, and the rotating shaft is rotated at 1800 min ⁇ 1 with the outer ring fixed by a preloader, and the radial vibration of the outer ring is used as an evaluation criterion.
  • Each Anderon value was calculated.
  • a load having the same magnitude as the preload applied during the rocking test was applied to each rolling bearing.
  • FIG. 3 shows the results of the experiment conducted under the above-described conditions.
  • the vertical axis in FIG. 3 indicates the amount of increase in the Anderon value that accompanies the swing test.
  • FIG. 3 in the case of the rolling bearings of Examples 1 and 2 of the present invention in which grease with the kinematic viscosity of the base oil kept low and the blending degree regulated to an appropriate range is enclosed.
  • the rolling bearings of Comparative Examples 1 to 8 in which grease containing only a base oil and a thickener based on fluorine is used, the increase in the Anderon value after the rocking test is small, and the urea type It can be seen that the grease can be kept as low as that of the rolling bearing of Comparative Example 9.
  • Urea-based grease has excellent fretting resistance, but is inferior in heat resistance, so it is clear that a fluorine-based grease is preferable for use in a high-temperature environment such as in an automobile engine room.
  • the highest value of the increase in the Anderon value was selected from FIG. 3, the base oil kinematic viscosity corresponding to the highest value was plotted in FIG. 4, and the blending degree was plotted in FIG. From the viewpoint of reliability, the maximum value of the increase in the Anderon value does not exceed 10, and the range where the maximum value of the increase in the Anderon value is 10 or less is 80 mm 2 / s in base oil kinematic viscosity.
  • the penetration is 300 or more.
  • Figure 6 shows the results of an experiment conducted under such conditions.
  • Examples 1 and 2 of the present invention in which the kinematic viscosity of the base oil is kept low are compared with any of Comparative Examples 1 to 9, including Comparative Example 9 in which urea-based grease is enclosed.
  • the dynamic torque can be kept low.
  • the rolling bearing of the present invention can improve the durability by suppressing the occurrence of fretting wear in in-vehicle electric motors, automotive electrical components, automotive throttle devices, automotive exhaust recirculation devices, and general electric motors. .

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Abstract

　両軌道輪同士の間で各転動体を設置した空間内に、４０℃での動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以下であるフッ素系油を基油とし、増ちょう剤をＰＴＦＥとし、２５℃での混和ちょう度をＪＩＳ　Ｋ　２２２０に規定された測定方法で３００以上としたグリースを封入した転がり軸受。

Description

転がり軸受
　この発明は、車載電動モータ、自動車用電装品、自動車用スロットル装置、自動車用排気再循環装置、一般電動モータ用等、振動が加わったり、或いは１対の軌道輪同士が細かく揺動変位する（微小角度で両方向に回動を繰り返す）様な、厳しい条件下で使用される各種装置の回転支持部に組み込まれる転がり軸受の改良に関する。具体的には、内部に封入するグリースの性状を工夫する事により、フレッチング摩耗の発生を抑えて、十分な耐久性を確保できる転がり軸受を実現するものである。
　各種装置の回転支持部分に、図１に示す様な転がり軸受１が組み込まれている。この転がり軸受１は、単列深溝型の玉軸受で、外周面に断面円弧形の（深溝型の）内輪軌道２を設けた内輪３と、外周面に断面円弧形の外輪軌道４を設けた外輪５とを互いに同心に配置している。そして、これら内輪軌道２と外輪軌道４との間に、それぞれが転動体である複数個の玉６を、保持器７により保持した状態で転動自在に設けている。又、前記外輪５の内周面の両端部に、それぞれシールド板等の塞ぎ板８、８の外周縁を係止すると共に、これら両塞ぎ板８、８の内周縁を前記内輪３の両端部外周面に近接対向乃至は摺接させて、前記各玉６を設置した、前記転がり軸受１の内部空間９を外部空間から区画している。そして、この内部空間９内にグリースを封入して、前記各玉６の転動面と前記内輪軌道２及び前記外輪軌道４との転がり接触部の潤滑を図っている。
　上述の様な転がり軸受１を、前記内輪３と前記外輪５とが常に一方向に相対回転する状態で使用すれば、前記各転がり接触部に十分な油膜を介在させて、前記両軌道２、４や前記各玉６の転動面の摩耗を抑えられる。これに対して、前記内輪３及び前記外輪５が静止した状態で振動を受けたり、或いは、これら内輪３と外輪５とが細かく揺動変位する様な条件下で使用すると、前記各転がり接触部に油膜切れを生じ、これら各転がり接触部で金属接触を生じ易くなる。そして、金属接触を生じると、前記両軌道２、４や前記各玉６の転動面にフレッチング摩耗を発生し易くなる。この様なフレッチング摩耗を抑える為には、前記各玉６の直径に対する前記両軌道２、４の断面形状の曲率半径や、前記内部空間９内に封入するグリースの性状を適切に規制する事が効果がある。
　例えば、特許文献１には、内輪、外輪両軌道の断面形状の曲率半径同士の比を１．０１～１．１０とし、グリースとして、基油の４０℃での動粘度を、この比に基づいて求められる値（例えば２７０ｍｍ２／ｓ）以上で、５００ｍｍ２／ｓ以下としたものを使用する事が記載されている。
　又、特許文献２には、４０℃での動粘度が１０～３５ｍｍ２／ｓであるエステル油を６０～９５質量％、同じく３０～１２０ｍｍ２／ｓであるフッ素油を５～４０質量％、それぞれ含有し、全体としての動粘度を１５～５０ｍｍ２／ｓとした混合油を基油とし、増ちょう剤としてウレア化合物を使用し、スルホン酸金属塩を添加剤としたグリースを使用する事により、耐フレッチング性を向上させる事が記載されている。
　又、特許文献３には、正の内部すきまを有する転がり軸受の内部空間に、基油と、増ちょう剤と、硫黄化合物から成る添加剤とを含有するグリースを封入する事で、電動モータの回転支持部に組み込まれる転がり軸受の耐フレッチング性を向上させる事が記載されている。
　又、特許文献４には、長さ及び直径が２μｍ以下の繊維状であるステアリン酸リチウムと、４０℃での動粘度が１５～２００ｍｍ２／ｓであるポリオールエステル油とを含有し、混和ちょう度が２６０～３３０であるグリースを転がり軸受の内部空間に封入する事で、この転がり軸受の耐フレッチング性を向上させる事が記載されている。
　又、特許文献５には、４０℃での基油の動粘度を２０～２００ｍｍ２／ｓとすると共に、軌道面及び転動面の算術平均粗さＲａを０．０１０μｍ以下にする事で、転がり軸受の耐フレッチング性を向上させる事が記載されている。
　更に、特許文献６には、振動に基づくフレッチング摩耗が差動滑りにより生じる事、並びに、フレッチング摩耗の損傷度を測定する方法が記載されている。
　上述の様な特許文献１～４に記載された従来技術の場合、転がり軸受の使用条件さえ整えば、必要とする耐フレッチング性を得られるが、前述した様な厳しい使用条件下では、必ずしも十分な耐フレッチング性を得られない可能性がある。
　先ず、特許文献２に記載されている様な、増ちょう剤としてウレア化合物を使用するグリースの場合には、耐熱性が不充分であり、１７０℃以上の高温環境下で使用するには適していない。この為、例えば自動車のエンジンルーム内に設置する機器用の転がり軸受の耐久性を十分に確保する事は難しい。この様な高温環境下で使用する転がり軸受用のグリースとしては、特許文献１中に試料８として記載されている様な、基油及び増ちょう剤をフッ素系としたものを使用する事が好ましい。
　但し、前記特許文献１に記載されているフッ素系のグリースは、基油の動粘度が高い為、輸送時の繰り返し振動に基づくフレッチング摩耗防止には有効であるが、１対の軌道輪同士が細かく揺動変位する様な使用条件下ではフレッチング摩耗を十分に抑える事は難しい。この様な使用条件下で前記特許文献１に記載されているフッ素系のグリースは、例えば特許文献２に記載されたウレア系のグリースと比較しても、耐フレッチング性能が劣る。即ち、前記特許文献６に記載されている様に、揺動回転時に発生するフレッチング摩耗は差動滑りに起因するものである為、輸送時の繰り返し振動によるフレッチング摩耗防止に有効な高粘度基油を含むグリースでは、揺動回転条件下での耐フレッチング性能は期待できない。又、基油の動粘度が高い為、グリースを封入した転がり軸受の回転抵抗（動トルク）を著しく増大させ、当該転がり軸受を組み込んだ各種機械装置の性能を悪化させてしまう。他の特許文献３～５に記載された従来技術にしても、高温環境下で、しかも揺動回転条件下での耐フレッチング性を十分に確保できるものではない。
日本国特開２０００－２４９１５２号公報 日本国特開２００４－０４３７１９号公報 日本国特開２００４－３３２７６８号公報 日本国特開２００４－３５２９５３号公報 日本国特開２００７－０５６９１２号公報 日本国特開２００６－２９２０２９号公報
　本発明は、上述の様な事情に鑑みて、高温環境下で、しかも揺動回転条件下での耐フレッチング性を十分に確保できる転がり軸受を実現すべく発明したものである。
　本発明の転がり軸受は、互いに同心に配置され、互いに対向する面にそれぞれ軌道面を設けた１対の軌道輪と、これら両軌道面同士の間に転動自在に設置された複数個の転動体と、これら両軌道輪同士の間でこれら各転動体を設置した空間内に封入されたグリースとを備える。
　特に、本発明の転がり軸受に於いては、前記グリースとして、４０℃での動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以下であるフッ素系油を基油とし、増ちょう剤をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）とし、２５℃での混和ちょう度を、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０に規定された測定方法で３００以上としたものを使用している。
　又、好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記基油の４０℃での動粘度を、４０～７０ｍｍ２／ｓとする。
　又、本発明を実施する場合に、具体的には、請求項３に記載した発明の様に、前記両軌道輪を、内周面に断面円弧形の外輪軌道を形成した外輪と、外周面に断面円弧形の内輪軌道を形成した内輪とする。又、前記各転動体を、これら外輪軌道と内輪軌道との間に設置された玉とする。そして、この外輪軌道の断面形状の曲率半径ＲＯとこの内輪軌道の断面形状の曲率半径ＲＩとの比ＲＯ／ＲＩを、１．０１～１．１０、より好ましくは１．０１～１．０４とする。
　具体的には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記外輪軌道の断面形状の曲率半径を前記各玉の直径の５６％とし、前記内輪軌道の断面形状の曲率半径をこれら各玉の直径の５１．５％（ＲＯ／ＲＩ≒１．０９）とする。
　或いは、請求項５に記載した発明の様に、前記外輪軌道の断面形状の曲率半径を前記各玉の直径の５６％とし、前記内輪軌道の断面形状の曲率半径をこれら各玉の直径の５４％（ＲＯ／ＲＩ≒１．０４）とする。
　上述の様に構成する本発明の転がり軸受によれば、高温環境下で、しかも揺動回転条件下での耐フレッチング性を十分に確保できる。
　即ち、グリースの基油の動粘度を低く抑えているので、揺動回転に伴って、１対の軌道面と各転動体の転動面との転がり接触部に、前記グリースの基油が安定して供給される。又、グリース全体としての混和ちょう度の値を適切に規制しているので、このグリースが前記各転がり接触部に進入し易い。この為、微小な揺動回転が繰り返される条件下で運転された場合にも、前記各転がり接触部に確実に油膜を存在させて、これら各転がり接触部で金属接触が発生する事を防止でき、優れた耐フレッチング性能と低トルク性能とを発揮できる。
　特に、基油の動粘度を、請求項２に記載した発明の範囲に規制すれば、上述の作用・効果をより高次元で得られる。
　又、請求項３～５に記載した発明によれば、外輪軌道及び内輪軌道と各玉の転動面との転がり接触部分に存在する接触楕円の面積、延いてはこれら各転がり接触部分の面圧を適正にできる。そして、摩耗し易さを表すパラメータであるＰＶ値を低く抑えて、より高い耐フレッチング性能を得ると同時に、転がり軸受の動トルクも低く抑えられる。
本発明の対象となる転がり軸受の１例を示す部分断面図。 揺動回転条件下での耐フレッチング性を知る為に使用した試験装置の切断斜視図。 グリースの相違が転がり軸受の耐フレッチング性に及ぼす影響を知る為に行った実験の結果を示す棒グラフ。 基油の動粘度が転がり軸受の耐フレッチング性に及ぼす影響を知る為に行った実験の結果を示すグラフ。 グリースの混和ちょう度が転がり軸受の耐フレッチング性に及ぼす影響を知る為に行った実験の結果を示すグラフ。 グリースの相違が転がり軸受の動トルクに及ぼす影響を知る為に行った実験の結果を示す棒グラフ。 外輪軌道及び内輪軌道の断面形状の曲率半径の相違が転がり軸受の耐フレッチング性に及ぼす影響を知る為に行った実験の結果を示すグラフ。
　本発明の特徴は、転がり軸受の内部空間に封入するグリースの性状を工夫する事で、この転がり軸受の耐フレッチング性を向上させる点にある。図面に表れる転がり軸受の構造及びその作用に就いては、前述の図１に示した構造を含めて、従来から広く知られている転がり軸受と同様であるから、重複する説明は省略する。
　但し、グリースについては、４０℃での動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以下、好ましくは４０～８０ｍｍ２／ｓであるフッ素系油を基油とし、増ちょう剤をＰＴＦＥとし、２５℃での混和ちょう度が、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０に規定された測定方法で３００以上である。
　フッ素系油の種類には制限はなく、従来から転がり軸受用のグリースに使用されているものを使用でき、例えばパーフルオロポリエーテル等を使用できる。
　更に、必要に応じて各種のグリース用添加剤を添加してもよい。
　また、転動体が玉である軸受においては、外輪軌道４の断面形状の曲率半径ＲＯと、内輪軌道２の断面形状の曲率半径ＲＩとの比ＲＯ／ＲＩを１．０１～１．１０とすることが好ましく、１．０１～１．０４とすることがより好ましい。
　具体的には、外輪軌道４の断面形状の曲率半径が玉６の直径の５６％で、内輪軌道２の断面形状の曲率半径が玉６の直径の５１．５％（ＲＯ／ＲＩ≒１．０９）とすることが好ましく、外輪軌道４の断面形状の曲率半径が玉６の直径の５６％で、内輪軌道２の断面形状の曲率半径が玉６の直径の５４％（ＲＯ／ＲＩ≒１．０４）とすることがより好ましい。
　以下に、本発明の効果を確認する為に行った実験に就いて説明する。
　［耐フレッチング性測定］
　この実験では、グリースの相違が転がり軸受の低フレッチング性に及ぼす影響を測定した。この試験には、図２に示した試験装置を使用した。先ず、この試験装置の概要に就いて説明する。
　円筒状のハウジング１０の内側に軸１１を、このハウジング１０と同心に配置している。そして、これらハウジング１０の内周面と軸１１の外周面との間に、それぞれが試験軸受である４個の転がり軸受１ａ～１ｄを、予圧を付与した状態で組み付けている。この為に、これら各転がり軸受１ａ～１ｄの内輪３、３を、前記軸１１に外嵌支持している。又、下端部の転がり軸受１ａの内輪３を前記軸１１の下端部に設けた鍔部１２により支持すると共に、上端部の転がり軸受１ｄの内輪３を、前記軸１１の上部に螺着したナット１３により抑えている。又、中間に位置する２個の転がり軸受１ｂ、１ｃの内輪３、３同士の間に内輪間座１４を挟持している。
　一方、前記各転がり軸受１ａ～１ｄの外輪５、５を、前記ハウジング１０に内嵌支持している。又、上下両端の転がり軸受１ａ、１ｄの外輪５、５と上下に隣り合う別の外輪５、５との間に外輪間座１５、１５を挟持している。
　この様な構成により、前記各転がり軸受１ａ～１ｄに、互いに同じ、所定の大きさの予圧を付与している。
　又、前記ハウジング１０を、カップリング１６を介して図示しないサーボモータの出力軸に結合し、このハウジング１０を介して、前記各外輪５、５を、同期して往復揺動変位させる様にしている。
　上述の様な試験装置を使用して、前記各転がり軸受１ａ～１ｄの内部空間９、９に封入するグリースとして、表１に示した１１種類のものを使用し、このグリースの相違が各転がり軸受１ａ～１ｄの耐フレッチング性に及ぼす影響を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　試験条件は次の通りである。
　軸受仕様　：　呼び番号が６０８の単列深溝型玉軸受（外径：２２ｍｍ、内径：８ｍｍ、幅：７ｍｍ）
　軸受予圧　：　３９Ｎ
　グリース充填量　：　空間容積比で２０％
　外輪の揺動角度　：　０．７度（全角）
　同揺動周波数　：　１００Ｈｚ
　揺動回数　：　５００万回
　又、耐フレッチング性の良否は、上述した揺動試験の前後で各転がり軸受のアンデロン値を測定し、この揺動試験を施す事に伴う、アンデロン値の上昇量を求める事により判定した。即ち、供試片である前記各転がり軸受を多数回揺動回転させる事に伴って、これら各玉軸受の転がり接触部を構成する軌道面及び転動面にフレッチング摩耗が発生し、その結果、これら各玉軸受のアンデロン値が上昇する。そこで、これら各転がり軸受のアンデロン値を、前記揺動試験の前後で同じ条件で測定し、その変化量（上昇量）を求めれば、これら各転がり軸受の耐フレッチング性を求められる。具体的には、試験後に於けるアンデロン値の上昇量が低く抑えられている程、当該転がり軸受の耐フレッチング性が優れている事になる。この為に、前記各転がり軸受の内輪を回転軸に外嵌すると共に、外輪をプレローダで固定した状態で、この回転軸を１８００ｍｉｎ－１で回転させ、この外輪のラジアル方向振動を評価基準として、それぞれのアンデロン値を求めた。測定時に上記各転がり軸受に、前記揺動試験時に加えた予圧と同じ大きさの荷重を付与した。
　上述の様な条件で行った実験の結果を、図３に示す。この図３の縦軸は、前記揺動試験を施す事に伴うアンデロン値の上昇量を示している。
　この様な図３から分かる様に、基油の動粘度を低く抑え、且つ、混和ちょう度を適切な範囲に規制したグリースを封入した本発明の実施例１、実施例２の転がり軸受の場合には、単に基油及び増ちょう剤をフッ素系としただけのグリースを封入した比較例１～８の転がり軸受と比較して、揺動試験後のアンデロン値の上昇量が小さく、ウレア系のグリースを封入した、比較例９の転がり軸受と同程度に低く抑えられる事が分かる。尚、ウレア系のグリースは、耐フレッチング性は優れているが、耐熱性に劣る為、自動車のエンジンルーム内の如く高温環境下で使用するにはフッ素系のものが好ましいのは明らかである。
　図３の中からアンデロン値の上昇量の最高値を選択し、最高値に対応する基油動粘度を図４に、混和ちょう度を図５にプロットした。そして、信頼性の観点からアンデロン値の上昇値の最大値が１０を超えないことを基準にし、アンデロン値の上昇値の最大値が１０以下となる範囲が、基油動粘度で８０ｍｍ２／ｓ以下、混和ちょう度で３００以上であるといえる。
　［動トルク測定］
　この実験では、グリースの相違が転がり軸受の動トルクに及ぼす影響を測定した。試験条件は以下の通りである。
　軸受仕様　：　呼び番号が６０８の単列深溝型玉軸受
　軸受予圧　：　３９Ｎ
　グリース充填量　：　空間容積比で２０％
　軸受温度　：　－４０℃
　回転速度　：　３０ｍｉｎ－１
　データ取得のタイミング　：　始動から５分後、各仕様毎に３個ずつの試料（ｎ＝３）に就いての平均値
　この様な条件で行った実験の結果を図６に示す。この図６から明らかな通り、基油の動粘度を低く抑えた本発明の実施例１、実施例２は、ウレア系グリースを封入した比較例９を含め、比較例１～９の何れに比べても動トルクを低く抑えられる。
　［耐フレッチング性測定］
　この実験では、外輪軌道の断面形状の曲率半径ＲＯと内輪軌道の断面形状の曲率半径ＲＩとの比ＲＯ／ＲＩが転がり軸受の耐フレッチング性に及ぼす影響を調べた。試験条件は以下の通りである。
　軸受仕様　：　呼び番号が６０８の単列深溝型玉軸受
　軸受予圧　：　３９Ｎ
　グリース充填量　：　空間容積比で２０％
　使用グリース　：　前記表１の実施例と同じもの
　上述の条件を互いに同じとして、外輪軌道と内輪軌道との断面形状の曲率半径を互いに異ならせた２種類の試料を造り、それぞれのアンデロン値を測定し、その上昇量を求めた。
　「第１例」
　外輪軌道の曲率半径ＲＯ　：　玉の直径の５６％
　内輪軌道の曲率半径ＲＩ　：　玉の直径の５１．５％
　「第２例」
　外輪軌道の曲率半径ＲＯ　：　玉の直径の５６％
　内輪軌道の曲率半径ＲＩ　：　玉の直径の５４％
　上述の様な条件下で行った実験の結果に就いて、図７に示す。尚、図７には、測定したアンデロン値の上昇値の中から最大値、平均値及び最小値を示す。この図７から、内輪軌道の曲率半径を大きくする事で、グリースを封入した転がり軸受のアンデロン値の上昇を大幅に抑える事ができ、耐フレッチング性を向上できる事が分かる。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、２０１２年７月２日出願の日本特許出願（特願２０１２－１４８１５２）及び２０１３年４月４日出願の日本特許出願（特願２０１３－０７８１７４に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明の転がり軸受は、車載電動モータや自動車用電装品、自動車用スロットル装置、自動車用排気再循環装置、一般電動モータ用等において、フレッチング摩耗の発生を抑えて耐久性を向上させることができる。
　　１、１ａ～１ｄ　転がり軸受
　　２　　内輪軌道
　　３　　内輪
　　４　　外輪軌道
　　５　　外輪
　　６　　玉
　　７　　保持器
　　８　　塞ぎ板
　　９　　内部空間
　１０　　ハウジング
　１１　　軸
　１２　　鍔部
　１３　　抑えナット
　１４　　内輪間座
　１５　　外輪間座
　１６　　カップリング

Claims (5)

  1. 　互いに同心に配置され、互いに対向する面にそれぞれ軌道面を設けた１対の軌道輪と、これら両軌道面同士の間に転動自在に設置された複数個の転動体と、これら両軌道輪同士の間でこれら各転動体を設置した空間内に封入されたグリースとを備えた転がり軸受に於いて、このグリースが、４０℃での動粘度が８０ｍｍ２／ｓ以下であるフッ素系油を基油とし、増ちょう剤をＰＴＦＥとし、２５℃での混和ちょう度を、ＪＩＳ　Ｋ　２２２０に規定された測定方法で３００以上としたものである事を特徴とする転がり軸受。
  2. 　前記基油の４０℃での動粘度が４０～７０ｍｍ２／ｓである、請求項１に記載した転がり軸受。
  3. 　前記両軌道輪が、内周面に断面円弧形の外輪軌道を形成した外輪と、外周面に断面円弧形の内輪軌道を形成した内輪とであり、前記各転動体が、これら外輪軌道と内輪軌道との間に設置された玉であり、この外輪軌道の断面形状の曲率半径ＲＯとこの内輪軌道の断面形状の曲率半径ＲＩとの比ＲＯ／ＲＩを１．０１～１．１０とした、請求項１～２のうちの何れか１項に記載した転がり軸受。
  4. 　前記外輪軌道の断面形状の曲率半径が前記各玉の直径の５６％であり、前記内輪軌道の断面形状の曲率半径がこれら各玉の直径の５１．５％である、請求項３に記載した転がり軸受。
  5. 　前記外輪軌道の断面形状の曲率半径が前記各玉の直径の５６％であり、前記内輪軌道の断面形状の曲率半径がこれら各玉の直径の５４％である、請求項３に記載した転がり軸受。
     
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