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技術 転がり軸受

出願人 NTN株式会社
発明者 伊藤元博近藤涼太川村隆之石田光辻直明
出願日 2015年1月16日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2015-006733
公開日 2016年7月25日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2016-133143
状態 特許登録済
技術分野 潤滑剤 ころがり軸受
主要キーワード 所定量範囲 回転軸先端 二級アルカノールアミン 一級アルカノールアミン アルキルモノエタノールアミン 音響測定 モノアミン成分 破壊現象
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年7月25日)のものです。
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図面 (3)

課題

水素脆性による軸受転走面での剥離を効果的に防止しつつ、異音の発生を防止できる転がり軸受を提供する。

解決手段

転がり軸受1は、内輪2および外輪3と、この内・外輪間に介在する複数の転動体4と、転動体4を保持する保持器5とを備え、転動体4の周囲にグリース組成物封入してなり、このグリース組成物が、基油と、増ちょう剤と、アルカノールアミンおよびモリブデン酸塩から選ばれる少なくとも1つの添加剤とを含み、上記基油が40℃における動粘度が30〜70mm2/sであるポリα−オレフィン油であり、上記増ちょう剤が、脂肪族脂環式ジウレア化合物であり、上記添加剤が、基油および増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.1〜10重量部含まれる。

概要

背景

一般に、転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に介在する複数の転動体と、その転動体を保持する保持器とから構成され、転動体周囲にグリース封入されて潤滑されている。近年、サーボモータなどに使用される転がり軸受において、金属製の保持器に対して静音性に優れ、軽量である合成樹脂製の保持器が使用される場合がある。この合成樹脂製保持器として、例えば、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなり、その2枚の環状体の各対向面に、転動体である玉を収容する複数のポケット周方向に間隔をおいて形成されているものが提案されている(特許文献1参照)。この保持器では、各ポケットの周方向両端部に、グリースを溜める矩形断面のグリース溜りが形成され、各ポケットの軸方向両端部に、玉の外周に沿う凹球面が形成されている。

この保持器を改良した合成樹脂製保持器として、玉軸受の玉を収容する各ポケットの周方向両端部に、玉の外周に沿った凹球面を形成するとともに、各ポケットの軸方向両端部に、玉の外周に沿って保持器の半径方向に延びる円筒面を形成したものが提案されている(特許文献2参照)。この保持器は、ポケットの軸方向両端部が、保持器の半径方向に延びる円筒面とされているため、保持器が拡径変形することによりポケットが外径側に移動する現象と、保持器のポケットが周方向に引き伸ばされることによりポケットの軸方向の幅が狭まる現象とが同時に起きたときに、保持器のポケットの軸方向両端部が玉に干渉しにくい。

また、近年の転がり軸受では、小型化や高性能化の要求に伴なう使用条件の過酷化により、転走面に白色組織変化を伴った特異的な剥離が早期に生じるおそれがある。この特異的な剥離は、通常の金属疲労により生じる転走面内部からの剥離と異なり、転走面表面の比較的浅いところから生じる破壊現象で、グリースの分解などによって発生する水素が原因の水素脆性と考えられている。例えばグリースが分解して水素が発生し、それが転がり軸受の鋼中に侵入することで、水素脆性を起因とする早期剥離が起きると考えられる。

このような早期に発生する白色組織変化を伴った特異な剥離現象を抑制する方法として、例えば、グリースに不動態化剤を添加する方法(特許文献3参照)や、ビスマスジチオカーバメートを添加する方法(特許文献4参照)が提案されている。

また、従来、転がり軸受に用いるグリース組成物において、親水性有機インヒビターとして親水性基変性されたアルカノールアミン誘導体を配合したものが知られている(特許文献5参照)。このアルカノールアミン誘導体は、ドデカン酸セバシン酸などの二塩基酸ホウ酸などの酸と、ジエタノールアミンアミノテトラゾールジエチルアミノエタノールなどのアルカノールアミンとの塩である。その他、耐熱性機械的安定性耐水性防錆性耐荷重性難燃性などに優れた潤滑剤組成物として、鉱油合成油からなる基油に、第三リン酸カルシウムと、ジエタノールアミン類などのグリース構造安定化剤を配合したものが提案されている(特許文献6参照)。

概要

水素脆性による軸受転走面での剥離を効果的に防止しつつ、異音の発生を防止できる転がり軸受を提供する。転がり軸受1は、内輪2および外輪3と、この内・外輪間に介在する複数の転動体4と、転動体4を保持する保持器5とを備え、転動体4の周囲にグリース組成物を封入してなり、このグリース組成物が、基油と、増ちょう剤と、アルカノールアミンおよびモリブデン酸塩から選ばれる少なくとも1つの添加剤とを含み、上記基油が40℃における動粘度が30〜70mm2/sであるポリα−オレフィン油であり、上記増ちょう剤が、脂肪族脂環式ジウレア化合物であり、上記添加剤が、基油および増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.1〜10重量部含まれる。

目的

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、水素脆性による軸受転走面での剥離を効果的に防止しつつ、異音の発生を防止できる転がり軸受の提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器とを備え、前記転動体の周囲にグリース組成物封入してなる転がり軸受であって、前記グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、アルカノールアミンおよびモリブデン酸塩から選ばれる少なくとも1つの添加剤とを含み、前記基油は、40℃における動粘度が30〜70mm2/sであるポリα−オレフィン油であり、前記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分モノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、前記モノアミン成分が脂肪族モノアミンおよび脂環式モノアミンであり、前記添加剤は、前記基油および前記増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.1〜10重量部含まれることを特徴とする転がり軸受。

請求項2

前記アルカノールアミンが、ジアルカノールアミンまたはトリアルカノールアミンであることを特徴とする請求項1記載の転がり軸受。

請求項3

前記アルカノールアミンが、ジエタノールアミンであることを特徴とする請求項2記載の転がり軸受。

請求項4

前記添加剤として前記アルカノールアミンのみを含み、該アルカノールアミンが、前記基油および前記増ちょう剤の合計量100重量部に対して2〜8重量部含まれることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の転がり軸受。

請求項5

前記添加剤として前記モリブデン酸塩のみを含み、該モリブデン酸塩が、前記基油および前記増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.5〜3重量部含まれることを特徴とする請求項1記載の転がり軸受。

請求項6

前記保持器が、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなり、その2枚の環状体の各対向面に、前記転動体を収容する複数のポケット周方向に間隔をおいて形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項記載の転がり軸受。

技術分野

0001

本発明は、グリース潤滑される転がり軸受に関し、特に軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなる保持器を用いた転がり軸受に関する。

背景技術

0002

一般に、転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に介在する複数の転動体と、その転動体を保持する保持器とから構成され、転動体周囲にグリース封入されて潤滑されている。近年、サーボモータなどに使用される転がり軸受において、金属製の保持器に対して静音性に優れ、軽量である合成樹脂製の保持器が使用される場合がある。この合成樹脂製保持器として、例えば、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなり、その2枚の環状体の各対向面に、転動体である玉を収容する複数のポケット周方向に間隔をおいて形成されているものが提案されている(特許文献1参照)。この保持器では、各ポケットの周方向両端部に、グリースを溜める矩形断面のグリース溜りが形成され、各ポケットの軸方向両端部に、玉の外周に沿う凹球面が形成されている。

0003

この保持器を改良した合成樹脂製保持器として、玉軸受の玉を収容する各ポケットの周方向両端部に、玉の外周に沿った凹球面を形成するとともに、各ポケットの軸方向両端部に、玉の外周に沿って保持器の半径方向に延びる円筒面を形成したものが提案されている(特許文献2参照)。この保持器は、ポケットの軸方向両端部が、保持器の半径方向に延びる円筒面とされているため、保持器が拡径変形することによりポケットが外径側に移動する現象と、保持器のポケットが周方向に引き伸ばされることによりポケットの軸方向の幅が狭まる現象とが同時に起きたときに、保持器のポケットの軸方向両端部が玉に干渉しにくい。

0004

また、近年の転がり軸受では、小型化や高性能化の要求に伴なう使用条件の過酷化により、転走面に白色組織変化を伴った特異的な剥離が早期に生じるおそれがある。この特異的な剥離は、通常の金属疲労により生じる転走面内部からの剥離と異なり、転走面表面の比較的浅いところから生じる破壊現象で、グリースの分解などによって発生する水素が原因の水素脆性と考えられている。例えばグリースが分解して水素が発生し、それが転がり軸受の鋼中に侵入することで、水素脆性を起因とする早期剥離が起きると考えられる。

0005

このような早期に発生する白色組織変化を伴った特異な剥離現象を抑制する方法として、例えば、グリースに不動態化剤を添加する方法(特許文献3参照)や、ビスマスジチオカーバメートを添加する方法(特許文献4参照)が提案されている。

0006

また、従来、転がり軸受に用いるグリース組成物において、親水性有機インヒビターとして親水性基変性されたアルカノールアミン誘導体を配合したものが知られている(特許文献5参照)。このアルカノールアミン誘導体は、ドデカン酸セバシン酸などの二塩基酸ホウ酸などの酸と、ジエタノールアミンアミノテトラゾールジエチルアミノエタノールなどのアルカノールアミンとの塩である。その他、耐熱性機械的安定性耐水性防錆性耐荷重性難燃性などに優れた潤滑剤組成物として、鉱油合成油からなる基油に、第三リン酸カルシウムと、ジエタノールアミン類などのグリース構造安定化剤を配合したものが提案されている(特許文献6参照)。

先行技術

0007

特開2008−64157号公報
特開2013−7468号公報
特開平3−210394号公報
特開2005−42102号公報
特開平11−279578号公報
特開2008−156624号公報

発明が解決しようとする課題

0008

上記のように、一般的には、合成樹脂製の保持器は、金属製の保持器に対して静音性に優れる。しかし、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなる保持器(合わせ保持器)とする場合、その使用条件や使用グリースによっては、異音などを生じる可能性を排除できない。特に、特許文献2のように、合わせ保持器においてポケットの軸方向両端部が円筒面とされている場合、軸受回転中に保持器が振動して異音を生じるおそれがある。これは、玉の自転運動がグリースを介して保持器に伝達して振動させることが原因であると考えられる。すなわち、ポケットの軸方向両端部を円筒面としたときに、内輪と外輪の間の軸受空間に封入されたグリースが、保持器のポケットの円筒面と玉の外周面との間に過剰に侵入し、そのグリースを介して保持器が自転中の玉の表面に引きずられ、保持器の振動が生じると考えられる。このような異音については、グリースの種類によって、その発生の有無などが変化し得る。

0009

一方、上記剥離現象に対しては、近年の転がり軸受の小型化や高性能化の要求に伴なう使用条件の更なる過酷化により、従来の特許文献3や特許文献4のような、不動態化剤やビスマスジチオカーバメートを添加する方法では対策として不十分になってきている。

0010

特許文献5のように、従来の一般的な転がり軸受用グリース組成物において、アルカノールアミン塩が配合されているものはあるが、アルカノールアミン単体での上記剥離現象の防止能力については検討がなされていない。また、特許文献6に記載されるグリース組成物についても、上記剥離現象の防止能力については検討がなされておらず、必須成分の具体的な組み合わせによっては、上述の異音の問題など、寧ろ悪影響を与える場合もある。

0011

本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、水素脆性による軸受転走面での剥離を効果的に防止しつつ、異音の発生を防止できる転がり軸受の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0012

本発明の転がり軸受は、内輪および外輪と、この内・外輪間に介在する複数の転動体と、この転動体を保持する保持器とを備え、上記転動体の周囲にグリース組成物を封入してなる転がり軸受であって、上記グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、アルカノールアミンおよびモリブデン酸塩から選ばれる少なくとも1つの添加剤とを含み、上記基油は、40℃における動粘度が30〜70mm2/sであるポリα−オレフィン油(以下、「PAO」ともいう)であり、上記増ちょう剤は、ジイソシアネート成分モノアミン成分とを反応して得られるジウレア化合物であり、上記モノアミン成分が脂肪族モノアミンおよび脂環式モノアミンであり、上記添加剤は、上記基油および上記増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.1〜10重量部含まれることを特徴とする。

0013

上記アルカノールアミンが、ジアルカノールアミンまたはトリアルカノールアミンであることを特徴とする。特に、ジエタノールアミンであることを特徴とする。

0014

上記添加剤として上記アルカノールアミンのみを含み、該アルカノールアミンが、上記基油および上記増ちょう剤の合計量100重量部に対して2〜8重量部含まれる、または、上記添加剤として上記モリブデン酸塩のみを含み、該モリブデン酸塩が、上記基油および上記増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.5〜3重量部含まれる。

0015

上記保持器が、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなり、その2枚の環状体の各対向面に、上記転動体を収容する複数のポケットが周方向に間隔をおいて形成されていることを特徴とする。

発明の効果

0016

本発明の転がり軸受は、封入するグリース組成物について、基油として40℃における動粘度が30〜70mm2/sのPAOを、増ちょう剤として脂肪族脂環式ジウレア化合物を用いた所定のベースグリースに、添加剤としてアルカノールアミンを配合した構成とすることで、水素脆性による軸受転走面での剥離を効果的に防止しつつ、樹脂製の合わせ保持器を用いた場合などにおける異音の発生を防止できる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の転がり軸受の一実施例を示す深溝玉軸受の断面図である。
図1における保持器の周方向一部断面図である。

0018

本発明の転がり軸受に用いるグリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤であるアルカノールアミンおよび/またはモリブデン酸塩とを含む。添加剤について、アルカノールアミンを配合する場合、転走面における過酷条件下(境界潤滑条件)で油膜が薄くなる場合であっても、摩擦摩耗面または摩耗により露出した鉄系金属新生面において、アルカノールアミンが吸着などすることで、鉄系金属新生面とグリースとの直接接触を防止できる。また、モリブデン酸塩を配合する場合、上記の鉄系金属新生面においてモリブデン酸塩が分解・反応し、酸化鉄とともにモリブデン化合物被膜が生成される。これらにより、グリースの分解による水素の発生を抑制して、水素脆性による特異な剥離を防止し得る。さらに、本発明では、これらの添加剤の配合量を所定量範囲に限定し、組み合わせる基油と増ちょう剤(ベースグリース)の種類を選定することで、樹脂製の合わせ保持器を用いた場合などにおける異音の発生を防止し得る。これは、グリースが、上記保持器のポケット面と玉外周面との間に過剰に巻き込まれることを防止できていること等に起因していると考えられる。

0019

上記グリース組成物に用いるアルカノールアミンとしては、モノイソプロパノールアミンモノエタノールアミン、およびモノn−プロパノールアミンなどの一級アルカノールアミン、N−アルキルモノエタノールアミン、およびN−アルキルモノプロパノールアミンなどの二級アルカノールアミントリエタノールアミンシクロヘキシルジエタノールアミン、トリ(n−プロパノール)アミン、トリイソプロパノールアミン、N,N−ジアルキルエタノールアミン、およびN−アルキル(又はアルケニル)ジエタノールアミンなどの三級アルカノールアミンが挙げられる。また、アルカノール基の数により、モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミン、トリアルカノールアミンに分類されるが、本発明では複数のヒドロキシル基(アルカノール基)とアミノ基のキレート作用により、鉄イオンを挟み込み、鉄系金属新生面の露出を防止しやすいことから、ジアルカノールアミンまたはトリアルカノールアミンを用いることが好ましい。

0020

上記の中でも、基油との相溶性と剥離現象の防止能力に優れ、入手性にも優れることから、下記式(1)のN−アルキル(又はアルケニル)ジエタノールアミンを用いることが好ましい。

0021

0022

式中のR1は、炭素原子数1〜20の直鎖もしくは分枝状のアルキル基またはアルケニル基を示す。また、炭素原子数は1〜12が好ましく、1〜8がより好ましい。具体的な化合物としては、例えば、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−プロピルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、N−ペンチルジエタノールアミン、N−ヘキシルジエタノールアミン、N−ヘプチルジエタノールアミン、N−オクチルジエタノールアミン、N−ノニルジエタノールアミン、N−デシルジエタノールアミン、N−ウンデシルジエタノールアミン、N−ラウリルジエタノールアミン、N−トリデシルジエタノールアミン、N−ミリスチルジエタノールアミン、N−ペンタデシルジエタノールアミン、N−パルミチルジエタノールアミン、N−ヘプタデシルジエタノールアミン、N−オレイルジエタノールアミン、N−ステアリルジエタノールアミン、N−イソステアリルジエタノールアミン、N−ノナデシルジエタノールアミン、N−エイコシルジエタノールアミンなどが挙げられる。

0023

アルカノールアミンは、1種単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、アルカノールアミンは、室温および使用温度で液状またはペースト状のものが好ましい。また、溶剤などに分散された状態であってもよい。このようなアルカノールアミンを用いることで、軸受の静音性に悪影響を与えにくい。また、転走面の油膜が薄くなる場合でも該部分に入り込みやすい。アルカノールアミンの動粘度としては、40℃において10〜100mm2/sが好ましく、40℃において40〜70mm2/sがより好ましい。

0024

アルカノールアミン(三級ジエタノールアミン)の市販品としては、例えば、ADEKA社製のアデカキクルーブFM−812、アデカキクルーブFM−832などが挙げられる。

0025

上記グリース組成物に用いるモリブデン酸塩は、金属塩であることが好ましい。金属塩を構成する金属としては、ナトリウムカリウムリチウムマグネシウムカルシウム、銅、亜鉛バリウムなどが例示できる。上述のモリブデン化合物被膜を形成しやすいことから、モリブデン酸塩のアルカリ金属塩とすることが好ましい。具体的には、モリブデン酸リチウムモリブデン酸ナトリウムモリブデン酸カリウムなどが挙げられる。モリブデン酸塩は、1種単独で用いても2種類以上を組み合わせて用いてもよい。

0026

上記グリース組成物において、アルカノールアミンおよびモリブデン酸塩から選ばれる少なくとも1つの添加剤の配合割合は、基油と増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.1〜10重量部とする。アルカノールアミンとモリブデン酸塩を併用する場合は、合計量をこの範囲とする。また、異音の発生をより抑制するため、固体状であるモリブデン酸塩は、液状等であるアルカノールアミンと比較して少量とすることが好ましい。例えば、(1)上記添加剤としてアルカノールアミンのみを含む場合、基油および増ちょう剤の合計量100重量部に対して2〜8重量部とし、(2)上記添加剤としてモリブデン酸塩のみを含む場合、基油および増ちょう剤の合計量100重量部に対して0.5〜3重量部とすることが好ましい。この(1)または(2)の範囲とし、基油と増ちょう剤を所定のものとすることで、後述の実施例に示すように、剥離発生を防止しながら、異音の発生を防止できる。なお、「上記添加剤としてアルカノールアミンのみを含む」とは、アルカノールアミンおよびモリブデン酸塩から選ばれる少なくとも1つの添加剤において、アルカノールアミンを選択することを意味し、モリブデン酸塩は含まないが、これら以外の他の添加剤の配合を除外するものではない。モリブデン酸塩を選択する場合も同様である。

0027

上記グリース組成物の基油は、合成炭化水素油であるPAOからなる。PAOは、α−オレフィンまたは異性化されたα−オレフィンのオリゴマーまたはポリマーの混合物である。α−オレフィンの具体例としては、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセン、1−エイコセン、1−ドコセン、1−テトラドコセンなどが挙げられ、通常はこれらの混合物が使用される。

0028

この基油は、40℃における動粘度が30〜70mm2/sであり、より好ましくは30〜60mm2/sである。40℃における動粘度が30mm2/s 未満の場合は粘度が低すぎて油膜切れを起こしやすくなり、また油の蒸発も多くなる。一方、40℃における動粘度が70mm2/s より高いと、異音の発生や回転トルクの増加のおそれがある。動粘度の異なる複数種のPAOの混合油とする場合は、その混合油の動粘度が上記範囲となるようにする。

0029

上記グリース組成物の増ちょう剤は、ウレア化合物のうち、脂肪族・脂環式ジウレア化合物とする。ウレア化合物は、ポリイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。脂肪族・脂環式ジウレア化合物は、ポリイソシアネート成分としてジイソシアネートを用い、モノアミン成分として脂肪族モノアミンと脂環式モノアミンを用いて得られる。上記モノアミン成分のうち、脂肪族モノアミンを主成分として得られる脂肪族・脂環式ジウレア化合物は、樹脂製の合わせ保持器のポケット面と玉外周面との間に過剰に巻き込まれにくくなるため、脂肪族モノアミンが多いことが好ましい。具体的には、モノアミン全体に対して、脂肪族モノアミンを70モル%以上とすることが好ましい。

0030

ウレア化合物を構成するジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネートトリレンジイソシアネートジフェニルジイソシアネートジフェニルメタンジイソシアネートオクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜などが挙げられる。脂肪族モノアミンとしては、ヘキシルアミンオクチルアミンドデシルアミンヘキサデシルアミンオクタデシルアミンステアリルアミンオレイルアミンなどが挙げられる。脂環式モノアミンとしては、シクロヘキシルアミンが挙げられる。なお、増ちょう剤がモノアミンとして芳香族モノアミンのみを用いる芳香族ジウレア化合物の場合は、異音が発生するおそれがある。

0031

基油に増ちょう剤を配合してベースグリースが得られる。本発明におけるベースグリースは、基油中で上記ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製することが好ましい。ベースグリース中に占める増ちょう剤の配合割合は、1〜40質量%、好ましくは3〜25質量%である。増ちょう剤の含有量が1質量%未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、40質量%をこえると得られたベースグリースが硬くなりすぎ、所期の効果が得られ難くなる。

0032

アルカノールアミンを含める場合の上記グリース組成物の作製方法としては、まず、基油にアルカノールアミンを配合し、この基油を用いて増ちょう剤を作製する方法、アルカノールアミンを除いてグリース組成物を調整した後にこれにアルカノールアミンを加える方法のいずれであってもよい。アルカノールアミンがアミノ基を含むので、基油中で上記ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させてベースグリースを作製した後に、アルカノールアミンを添加することが好ましい方法である。

0033

上記グリース組成物の混和ちょう度(JIS K 2220)は、200〜350の範囲にあることが好ましい。ちょう度が200未満である場合は、油分離が小さく潤滑不良となるおそれがある。一方、ちょう度が350をこえる場合は、グリースが軟質で軸受外に流出しやすくなり好ましくない。

0034

本発明の転がり軸受に用いるグリース組成物中において、アルカノールアミンは、酸との塩のように反応生成物の形ではなく、そのままの状態で存在している。よって、アルカノールアミンを含む場合、他の添加剤として、脂肪酸などのアルカノールアミンと塩を形成するような添加剤は含まないようにする。上記グリース組成物には、このような本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて公知の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系化合物などの酸化防止剤ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤ポリメタクリレートポリスチレンなどの粘度指数向上剤二硫化モリブデングラファイトなどの固体潤滑剤金属スルホネート多価アルコールエステルなどの防錆剤エステルアルコールなどの油性剤、他の摩耗防止剤などが挙げられる。これらを単独で、または2種類以上組み合せて添加できる。

0035

また、上記グリース組成物には、異音の発生を防止する等の目的で、無機酸のアルカリ金属塩および無機酸のアルカリ土類金属塩を含まないことが好ましい。ここで、無機酸としては、リン酸オルトリン酸)、塩酸硝酸硫酸、ホウ酸などが挙げられ、アルカリ金属およびアルカリ土類金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられる。具体的には、第三リン酸カルシウム(オルトリン酸のカルシウム塩)などが挙げられる。

0036

本発明の転がり軸受の一例を図1および図2に基づいて説明する。図1は深溝玉軸受の断面図であり、図2図1における保持器の周方向一部断面図である。図1に示すように、転がり軸受1は、外周面に内輪転走面を有する内輪2と内周面外輪転走面を有する外輪3とが同心に配置され、内輪転走面と外輪転走面との間に複数個の転動体(玉)4が配置される。この転動体4は、合成樹脂製の保持器5により保持される。また、内・外輪の軸方向両端開口部がシール部材6によりシールされ、少なくとも転動体4の周囲に上述のグリース組成物7が封入される。図2に示すように、保持器5は、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体5a、5bを爪5dでスナップフィットにより固定したものである。2枚の環状体5a、5bの各対向面に、転動体(玉)4を収容する複数のポケット5cが周方向に間隔をおいて形成されている。

0037

2つの環状体5a、5bは、合成樹脂を射出成形して得られる。合成樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂ポリフェニレンサルファイド樹脂ポリエーテルエーテルケトン樹脂ベース樹脂とし、これらにガラス繊維炭素繊維を配合した組成物が使用できる。なお、2つの環状体5a、5bは同一形状であり、同一の金型で射出成形できる。

0038

また、本発明では保持器の材質や形状は特に限定されず、図2に示す樹脂製の合わせ保持器ではなく、一体に成形された、もみ抜き型型の樹脂製保持器や、金属製保持器に対しても適用できる。さらに、図2に示す樹脂製の合わせ保持器において、転動体である玉を収容する各ポケットの周方向両端部に、玉の外周に沿った凹球面を形成するとともに、各ポケットの軸方向両端部に、玉の外周に沿って保持器の半径方向に延びる円筒面を形成してもよい。本発明は、封入するグリースの改良により、樹脂製の合わせ保持器(特に、上記円筒面を有するもの)を用いた場合における異音の発生を防止している。

0039

本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、これらの例によって何ら限定されるものではない。

0040

実施例1〜5、比較例1〜4
まず、表1に示す配合で基油を単独で、または、混合して調整した。次に、この基油の半量に、表1に示す割合で、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業製ミリオネートMT、以下「MDI」と記す)を溶解し、残りの半量の基油にMDIの2倍当量となるモノアミンを溶解した。MDIを溶解した溶液撹拌しながらモノアミンを溶解した溶液を加えた後、100〜120℃で30分間撹拌を続けて反応させて、ジウレア化合物を基油中に生成させベースグリースを得た。これに添加剤を表1に示す配合割合で加えてさらに十分撹拌した。その後、三本ロール均質化し、供試グリースを得た。添加したアルカノールアミンは、いずれもジエタノールアミン(ADEKA社製アデカキクルーブFM−812)であり、モリブデン酸塩は、モリブデン酸ナトリウムである。

0041

得られたグリースについて急加減速試験および音響測定試験を行なった。試験方法および試験条件を以下に示す。

0042

<急加減速試験>
回転軸を支持する内輪回転の転がり軸受(内輪・外輪・鋼球軸受鋼SUJ2)に上記グリースを封入し、急加減速試験を行なった。急加減速試験条件は、25℃の雰囲気下、回転軸先端に取り付けたプーリに対する負荷荷重を1960N、回転速度は0rpm〜18000rpmで運転条件を設定し、摩耗による新生面の露出を促すためにグリース中に1質量%の鉄粉混入させ、さらに、試験軸受(6203)内に1.0Aの電流が流れる状態で試験を実施した。そして、軸受内に異常剥離が発生し、振動検出器の振動が設定値以上になって停止する時間(剥離発生寿命(h))を計測した。結果を表1に併記する。

0043

<音響試験>
サーボモータ試験機に、上記グリースを封入した転がり軸受(6312:樹脂製合わせ保持器(図2参照)、円筒面あり)を組み込み、軸に取り付けたプーリをベルトで引っ張る形でベルト荷重3400Nを加えつつ、回転速度1000rpmから7000rpmまで1000rpmずつステップアップし、各回転数での音響(異音の発生)を聴覚により確認した。7つの回転数のうち、大きな異音が発生した場合の個数の合計が、0個のものを「○」、1個のものを「△」、2個以上のものを「×」とした。結果を表1に併記する。

0044

実施例

0045

表1に示すように、所定のベースグリースにアルカノールアミン(ジエタノールアミン)またはモリブデン酸塩を配合した各実施例は、剥離発生寿命時間を延長しつつ、異音の発生を防止できていた。なお、異音については、必ずしも回転数が高いときに発生するのではなく、同構成の試験軸受について、低い回転数で発生し、高い回転数でしない場合もあった。

0046

本発明の転がり軸受は、水素脆性による軸受転走面での剥離を効果的に防止しつつ、異音の発生を防止できるので、各種転がり軸受に適用できる。特に、軸方向に対向する2枚の合成樹脂製の環状体からなる保持器を用いた転がり軸受であり、既存のグリースを用いる場合では異音発生のおそれがあるものに好適に利用できる。

0047

1転がり軸受
2内輪
3外輪
4転動体
5保持器
6シール部材
7 グリース組成物

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