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JP2008215430A - Grease-sealed rolling bearing - Google Patents

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JP2008215430A
JP2008215430A JP2007051352A JP2007051352A JP2008215430A JP 2008215430 A JP2008215430 A JP 2008215430A JP 2007051352 A JP2007051352 A JP 2007051352A JP 2007051352 A JP2007051352 A JP 2007051352A JP 2008215430 A JP2008215430 A JP 2008215430A
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JP
Japan
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grease
seal
bearing
aluminum
rolling bearing
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Pending
Application number
JP2007051352A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Fujiniwa
郁雄 藤庭
Takayuki Kawamura
隆之 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2007051352A priority Critical patent/JP2008215430A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grease-sealed rolling bearing capable of effectively preventing fragile separation on a rolling travel surface, in the rolling bearing used under high temperature-high speed rotation. <P>SOLUTION: This grease-sealed rolling bearing is provided by blocking up both end surface of both tracks by a seal member 4, by filling grease 24 by interposing a ball 3 between both tracks of an inner ring 1 and an outer ring 2, and has a seal structure that the peripheral edge of the seal member 4 slidingly contacting with a seal groove 7 is formed as a seal lip 12, and a projection is arranged on an inner surface of the seal lip 12, and its projection does not contact with a seal groove inside surface 16 at ordinary time, and when the seal lip is pushed inside when a pressure difference is caused between the bearing inside and the bearing outside, an air passage is formed for communicating the bearing inside with the bearing outside by contacting with the inside surface 16 of the seal groove 7. The grease is formed by blending at least an aluminum-based additive with base grease composed of base oil and a thickening agent, and a blending rate of the aluminum-based additive is set to 0.05-10 pts.wt. to the base grease of 100 pts.wt. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はグリース封入転がり軸受に関し、特に軸受内外輪の転走面に生じる特異性のある剥離現象を防止したオルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装・補機等の転がり軸受として用いられるグリース封入転がり軸受に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a grease-filled rolling bearing, and in particular, an automotive electrical apparatus and an auxiliary machine such as an alternator, an electromagnetic clutch for a car air conditioner, an intermediate pulley, and an electric fan motor that prevent a specific peeling phenomenon that occurs on the rolling surface of the inner and outer rings of the bearing. The present invention relates to a grease-filled rolling bearing used as a rolling bearing.

自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等は、年々小型化や高性能、高出力が求められており、使用条件が厳しくなってきている。これらには、転がり軸受が使用されており、その潤滑には主としてグリースが用いられている。ところが、高温下での高速回転等、使用条件が過酷になることで、転がり軸受の転走面に白色組織変化を伴った特異的な脆性剥離が早期に生じ、問題になっている。
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、水素が原因の水素脆性による剥離と考えられている。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防ぐ方法として種々提案されており、大別すると潤滑剤によるものと軸受材料・熱処理によるものとがある。
Electrical components and accessories in automobiles, motors in industrial machines, etc. are required to be downsized, high performance, and high output year by year, and usage conditions are becoming stricter. For these, rolling bearings are used, and grease is mainly used for lubrication. However, due to severe conditions of use such as high-speed rotation at high temperatures, specific brittle delamination accompanied by white structure change occurs at an early stage on the rolling surface of the rolling bearing, which is a problem.
This specific exfoliation is different from the exfoliation from the inside of the rolling contact surface caused by normal metal fatigue, and is considered to be due to hydrogen embrittlement caused by hydrogen due to a fracture phenomenon that occurs from a relatively shallow surface of the rolling surface. Yes. Various methods have been proposed as a method for preventing such a peculiar exfoliation phenomenon accompanied with a white structure change that occurs at an early stage, and there are roughly classified ones using a lubricant and bearing materials / heat treatment.

潤滑剤による方法には、グリース漏れを防ぐシール構造によりグリースの機能を安定化するものも含まれる。
軸受のシール構造については、シール性を向上させるために、シールリップとシール溝との接触面積を大きくしたり、シールリップの接触圧力を上げたりすることが行なわれている。しかしシールリップとシール溝との接触面積を大きくすると、転がり軸受の回転に伴ってシールリップとシール溝との摩擦熱が発生する。
この摩擦熱や外部からの熱伝導によって、転がり軸受の温度が上昇し、その後転がり軸受が冷却されると、転がり軸受内部の圧力が外部に対して負圧となる。これによりシール部材のシールリップがシール溝に強固に密着し、軸受のトルクが上昇する、いわゆる吸着現象が発生する可能性があった。
The method using a lubricant includes one that stabilizes the function of the grease by a seal structure that prevents grease leakage.
With respect to the seal structure of the bearing, in order to improve the sealing performance, the contact area between the seal lip and the seal groove is increased, or the contact pressure of the seal lip is increased. However, when the contact area between the seal lip and the seal groove is increased, frictional heat between the seal lip and the seal groove is generated as the rolling bearing rotates.
When the temperature of the rolling bearing rises due to this frictional heat or heat conduction from the outside, and then the rolling bearing is cooled, the pressure inside the rolling bearing becomes negative with respect to the outside. As a result, the seal lip of the seal member is firmly adhered to the seal groove, and there is a possibility that a so-called adsorption phenomenon occurs in which the bearing torque increases.

この吸着現象を防止するために、従来から接触型のシール構造において、種々の工夫がなされている。例えば、シールリップの先端に1個ないし複数個の突起を設けることにより、シール溝との摺接周辺に空気通路を形成して、軸受内外の圧力バランスを均一に保つものがある。(特許文献1参照)
またシール部材の外周縁に、軸受内部と軸受外部とにわたって連通する空気通路を設けることにより、軸受内外の圧力バランスを均一に保つものもある。(特許文献2、3参照)
In order to prevent this adsorption phenomenon, various contrivances have been conventionally made in contact-type seal structures. For example, by providing one or a plurality of protrusions at the tip of the seal lip, an air passage is formed around the sliding contact with the seal groove to keep the pressure balance inside and outside the bearing uniform. (See Patent Document 1)
In some cases, an air passage communicating between the inside of the bearing and the outside of the bearing is provided on the outer peripheral edge of the seal member, thereby maintaining a uniform pressure balance inside and outside the bearing. (See Patent Documents 2 and 3)

上記の特許文献1のように、シールリップの先端に1個ないし複数個の突起を設けたものは、転がり軸受が運転されると上記突起が摩滅し、通常のシールリップとして機能するため、この転がり軸受の運転前では吸着現象を防止できる。
しかしながら、運転後に突起が摩滅した後は、吸着現象を防止することができない。また、突起の摩滅前において、軸受内部と外部が遮断されていないため、外部から異物が侵入する問題があった。
また、上記の特許文献2、3のようにシール部材の外周縁に、軸受の運転前後にかかわらず常時吸着現象を防止することができるが、上記の特許文献1の場合と同様に、軸受内部と外部が遮断されていないため、外部から異物が侵入する問題があった。
As in the above-mentioned Patent Document 1, in the case where one or a plurality of protrusions are provided at the tip of the seal lip, when the rolling bearing is operated, the protrusion is worn and functions as a normal seal lip. The adsorption phenomenon can be prevented before the rolling bearing is operated.
However, after the protrusions wear out after operation, the adsorption phenomenon cannot be prevented. Further, before the protrusions are worn out, the inside and outside of the bearing are not shut off, and there is a problem that foreign matter enters from the outside.
Further, as in Patent Documents 2 and 3 above, the adsorption phenomenon can be always prevented on the outer peripheral edge of the seal member regardless of before and after the operation of the bearing. Since the outside is not blocked, there is a problem that foreign matter enters from the outside.

また、潤滑剤により剥離現象を防ぐ方法としては、グリース組成物に不動態化剤を添加する方法(特許文献4参照)やグリース組成物にビスマスジチオカーバメートを添加する方法が知られている(特許文献5参照)。
しかしながら、近年、自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等では、高温下で、高速運転−急減速運転−急加速運転−急停止が頻繁に行なわれる等ますます転がり軸受の使用条件が過酷化され、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剥離現象を防ぐ対策として不十分になってきている。
特開2000−257640号公報 特開2000−65074号公報 特開2002−364655号公報 特開平3−210394号公報 特開2005−42102号公報
Further, as a method for preventing the peeling phenomenon with a lubricant, a method of adding a passivating agent to the grease composition (see Patent Document 4) and a method of adding bismuth dithiocarbamate to the grease composition are known (patents). Reference 5).
However, in recent years, electrical components and accessories in automobiles, motors in industrial machines, etc., are increasingly used in rolling bearings at high temperatures, such as frequent high-speed operation-sudden deceleration operation-rapid acceleration operation-sudden stop. The method of adding a passivating agent and bismuth dithiocarbamate has become inadequate as a measure for preventing the peeling phenomenon.
JP 2000-257640 A JP 2000-65074 A JP 2002-364655 A JP-A-3-210394 JP-A-2005-42102

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、高温、高速回転下で使用される転がり軸受において、転走面での脆性剥離を効果的に防止できるグリース封入転がり軸受の提供を目的とする。   The present invention has been made to cope with such problems, and provides a grease-filled rolling bearing capable of effectively preventing brittle peeling on the rolling surface in a rolling bearing used at high temperature and high speed. With the goal.

本発明のグリース封入転がり軸受は、内輪と外輪の両軌道間にボールを介在させるとともにグリースを充填し、その両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、そのシール部材は、その一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定されたシール構造を有するグリース封入転がり軸受であって、該シール構造は、上記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内面に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、上記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて上記シールリップが内側に押し込まれた際には、上記シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、上記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される構造であり、上記グリースは基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなり、上記添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05〜10 重量部であることを特徴とする。   The grease-enclosed rolling bearing of the present invention has a ball interposed between both races of the inner ring and the outer ring and is filled with grease, and both end faces of both raceways are closed with a seal member. A grease-filled rolling bearing having a seal structure that is in sliding contact with the seal groove formed at the end of one track and the other peripheral edge is fixed to the end of the other track, the seal structure being slid into the seal groove. The peripheral edge of the seal member in contact with the seal lip is provided with a protrusion on the inner surface of the seal lip. The protrusion is normally not in contact with the inner surface of the seal groove and is partitioned by the seal member. When a pressure difference is generated between the inside and the outside of the bearing and the seal lip is pushed inward, the seal lip contacts the inner surface of the seal groove. The structure is such that an air passage that connects the inside of the bearing with the outside of the bearing is formed by partially elastically deforming the bearing. The grease is based on a base grease consisting of a base oil and a thickener. The additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and aluminum compound, and the mixing ratio of the aluminum-based additive is 0.05 to 10% by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. It is a part.

上記突起が上記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成されたことを特徴とする。
また、上記突起が上記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられたことを特徴とする。
The projections are formed on the inner surface of the seal lip at a predetermined interval along the sliding contact portion.
Further, the protrusion is formed on the inner surface of the seal lip by a protrusion that protrudes over the entire circumference along the tip sliding contact portion, and a notch groove is provided in a direction crossing the protrusion. .

上記アルミニウム化合物は、炭酸アルミニウムおよび硝酸アルミニウムから選ばれた少なくとも一つの化合物であることを特徴とする。
また、上記増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤であることを特徴とする。
また、上記基油は、アルキルジフェニルエーテル油およびポリ-α-オレフィン油から選ばれた少なくとも一つの油であることを特徴とする。
The aluminum compound is at least one compound selected from aluminum carbonate and aluminum nitrate.
The thickener is a urea-based thickener.
Further, the base oil is at least one oil selected from alkyl diphenyl ether oil and poly-α-olefin oil.

本発明のグリース封入転がり軸受は、上記のシール構造を付与することで、常時シール性を確保してグリース漏れを防止できるとともに、アルミニウム系添加剤を配合したグリースを使用するので、摩擦摩耗面または摩耗により露出した金属新生面においてグリースに配合したアルミニウム化合物が反応し、酸化鉄とともにアルミニウム被膜が軸受転走面に生成し、各種産業機械に使用される軸受で見られる水素脆性等による特異な剥離の発生を抑制することができる。これらの結果、軸受の長寿命化について飛躍的な向上を図ることができる。
また、上記シール構造により、シールの吸着によるトルク増加を防ぐことができ、安定した軸受機能が得られる。
本発明のグリース封入転がり軸受は、以上のように転走面での脆性剥離を効果的に防止でき軸受寿命に優れるとともに、シールの吸着現象を防止できるので、オルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受として好適に利用できる。
The grease-enclosed rolling bearing of the present invention is provided with the above-described seal structure, so that it is possible to always ensure sealing performance and prevent grease leakage and to use grease containing an aluminum-based additive. The aluminum compound added to the grease reacts on the new metal surface exposed by wear, and an aluminum film is formed on the rolling surface of the bearing along with iron oxide, resulting in peculiar delamination due to hydrogen embrittlement etc. found in bearings used in various industrial machines. Occurrence can be suppressed. As a result, it is possible to dramatically improve the life of the bearing.
Further, the above seal structure can prevent an increase in torque due to the adsorption of the seal, and a stable bearing function can be obtained.
As described above, the grease-filled rolling bearing according to the present invention can effectively prevent brittle peeling on the rolling surface and has an excellent bearing life, and can prevent the sticking phenomenon of the seal. It can be suitably used as a rolling bearing for automobile electrical parts such as pulleys and electric fan motors and auxiliary machines.

本発明のグリース封入転がり軸受において、常時シール性を確保しつつ、吸着現象を防止するシール構造は、シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内側に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じてシールリップが内側に押し込まれた際には、シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成されるようにした構成である。   In the grease-enclosed rolling bearing of the present invention, the seal structure that prevents the adsorption phenomenon while ensuring the sealing performance at all times is provided with a seal lip at the periphery of the seal member that is in sliding contact with the seal groove, and a protrusion on the inside of the seal lip. When the seal lip is pushed inward due to a pressure difference between the inside of the bearing and the outside of the bearing that is partitioned by the seal member, the protrusion is normally not in contact with the inner surface of the seal groove. Is in contact with the inner surface of the seal groove, and by the contact of this protrusion, the seal lip in the vicinity of the contact is partially elastically deformed to form an air passage that connects the inside of the bearing and the outside of the bearing. It is a configuration.

この構成において吸着現象が発生するとシールリップが内側に押し込まれるが、その押し込まれと同時に、突起がシール溝の内側面に押し当てられる。この時、その突起の接触位置付近(押し当てられ付近)のシールリップは突起の存在により、他の部分に対して部分的に弾性変形される。すなわち、突起の接触付近のシールリップはシール溝の内側面に接触できずに、その非接触により、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。   When an adsorption phenomenon occurs in this configuration, the seal lip is pushed inward, and at the same time, the protrusion is pushed against the inner surface of the seal groove. At this time, the seal lip in the vicinity of the contact position of the projection (near the pressed position) is partially elastically deformed with respect to other portions due to the presence of the projection. That is, the seal lip in the vicinity of the contact of the protrusion cannot contact the inner surface of the seal groove, and an air passage that connects the inside of the bearing and the outside of the bearing is formed by the non-contact.

さらに、突起およびシールリップ先端部がともに、シール溝の内側面に接触した状態では、この突起とシールリップ先端部との接触圧力の違いによって、突起先端部は、その摺動抵抗がシールリップの先端部の摺動抵抗より大きくなる。この状態で軸受を回転させると、シールリップ先端部が凹凸状に波打つよう捩れが生じて空気通路が形成される。   Further, when both the protrusion and the seal lip tip are in contact with the inner surface of the seal groove, due to the difference in contact pressure between the protrusion and the seal lip tip, the protrusion tip has a sliding resistance of the seal lip. It becomes larger than the sliding resistance of the tip. When the bearing is rotated in this state, twisting occurs so that the tip of the seal lip undulates and an air passage is formed.

このため、軸受内外の圧力バランスを瞬時に均一に保って吸着現象を防止することができる。また、この圧力バランスを保つための空気通路は、軸受内外の圧力バランスが均一になると直ちに閉じシールリップは通常状態になる。したがって、外部からの異物の浸入を最小限にとどめることができる。またその空気通路は狭いものであるため、グリースが漏れることもない。   For this reason, the pressure balance inside and outside the bearing can be kept instantaneously uniform to prevent the adsorption phenomenon. Further, the air passage for maintaining the pressure balance is immediately closed when the pressure balance inside and outside the bearing becomes uniform, and the seal lip is in a normal state. Therefore, the entry of foreign matter from the outside can be minimized. Further, since the air passage is narrow, grease does not leak.

具体的には、内輪と外輪の両軌道間にボールを介在させるとともにグリースを充填し、その両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、そのシール部材は、その一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定されたグリース封入転がり軸受のシール構造において、シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内面に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じてシールリップが内側に押し込まれた際には、シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成されるようにした構成を採用したのである。   Specifically, a ball is interposed between both races of the inner ring and the outer ring and grease is filled, and both end surfaces of both raceways are closed with a seal member, and the seal member has one peripheral portion of one raceway. In the seal structure of the grease-enclosed rolling bearing that is in sliding contact with the seal groove formed at the end and the other peripheral edge is fixed to the end of the other raceway, the peripheral edge of the seal member that is in sliding contact with the seal groove is used as a seal lip. A protrusion is provided on the inner surface of the seal lip, and the protrusion is normally not in contact with the inner surface of the seal groove. A pressure difference is generated between the inside of the bearing partitioned by the seal member and the outside of the bearing, and the seal lip is When pushed inward, it comes into contact with the inner surface of the seal groove, and the contact between the protrusions causes the seal lip in the vicinity of the contact to be partially elastically deformed to communicate the inside of the bearing with the outside of the bearing. Air passage than that employing the configuration as is formed.

上記の構成において、突起がシールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成された構成を採用すると、吸着現象が発生した際に、突起がシール溝の内側面に押し当てられるとともに、この突起付近のシールリップを弾性変形させる。このため、シールリップの先端摺接部とシール溝の内側面とが離れ、突起の周囲に軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。   In the above configuration, if a configuration is adopted in which the protrusions are formed on the inner surface of the seal lip at predetermined intervals along the tip sliding contact portion, the protrusion is pressed against the inner surface of the seal groove when an adsorption phenomenon occurs. At the same time, the seal lip near the protrusion is elastically deformed. For this reason, the tip sliding contact portion of the seal lip is separated from the inner surface of the seal groove, and an air passage is formed around the protrusion to communicate the bearing interior and the bearing exterior.

また、突起がシールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられた構成を採用すると、吸着現象が発生した際に、突条がシール溝の内側面に押し当てられるとともに、この突条付近のシールリップを弾性変形させる。このため、シールリップの先端摺接部とシール溝の内側面とが離れ、この突条切り欠き溝に軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。   Also, if a structure is adopted in which the protrusion is formed on the inner surface of the seal lip by a ridge protruding over the entire circumference along the tip sliding contact portion, and a notch groove is provided in a direction crossing the ridge, an adsorption phenomenon When this occurs, the protrusion is pressed against the inner surface of the seal groove, and the seal lip near the protrusion is elastically deformed. For this reason, the tip slidable contact portion of the seal lip is separated from the inner surface of the seal groove, and an air passage that communicates the inside of the bearing and the outside of the bearing is formed in the protruding groove.

本発明のグリース封入転がり軸受の実施形態を図1から図5により詳細に説明する。この実施形態のグリース封入転がり軸受は、図1に示すように内輪1と外輪2と、この内輪1と外輪2との間に転走自在に設けられたボール3と、内輪1および外輪2の軸方向両端部に嵌められる環状のシール部材4とから構成される。少なくともボール3の周囲にグリース24が封入される。
内輪1の外径面にボール3が転走する内輪軌道5が設けられ、外輪2の内径面に内輪軌道5に対向した外輪軌道6が設けられている。この内輪軌道5の両側に周方向のシール溝7が形成され、このシール溝7に対向した外輪2の内径面にシール部材係止溝8が形成されている。このシール部材係止溝8に上記シール部材4の外周縁部9が係止されている。
An embodiment of a grease-filled rolling bearing according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the grease-filled rolling bearing of this embodiment includes an inner ring 1 and an outer ring 2, a ball 3 that is provided to freely roll between the inner ring 1 and the outer ring 2, and an inner ring 1 and an outer ring 2. It is comprised from the cyclic | annular sealing member 4 fitted to an axial direction both ends. Grease 24 is sealed around at least the balls 3.
An inner ring raceway 5 on which the ball 3 rolls is provided on the outer diameter surface of the inner ring 1, and an outer ring raceway 6 facing the inner ring raceway 5 is provided on the inner diameter surface of the outer ring 2. A circumferential seal groove 7 is formed on both sides of the inner ring raceway 5, and a seal member locking groove 8 is formed on the inner diameter surface of the outer ring 2 facing the seal groove 7. The outer peripheral edge 9 of the seal member 4 is locked in the seal member locking groove 8.

上記シール部材4は、芯金10により合成ゴム等からなる弾性体11を補強したものであり、その弾性体11の部分に径方向内向きに延びるシールリップ12が形成される。このシールリップ12は、弾性体11の肉厚が小さくなっている腰部13と、この腰部13の端部から軸方向外向きに延び出したダストリップ14と、腰部13の端部から内向きに延び出し、その先端部がシール溝7の内側面16に摺接する主リップ15とが形成されるものである。   The seal member 4 is obtained by reinforcing an elastic body 11 made of synthetic rubber or the like with a cored bar 10, and a seal lip 12 extending inward in the radial direction is formed on the elastic body 11. The seal lip 12 includes a waist portion 13 in which the thickness of the elastic body 11 is reduced, a dust lip 14 extending outward in the axial direction from an end portion of the waist portion 13, and an inward direction from the end portion of the waist portion 13. A main lip 15 is formed which extends and whose tip is in sliding contact with the inner surface 16 of the seal groove 7.

上記主リップ15は、図2(a)および図2(b)に出すように、上記シール溝7の内側面16に対向する面に、この内側面16に向かって突出する突起17を有する。この突起17は、この主リップ15の内側に、その先端部(シール部材4の内周縁)に沿って、1箇所ないし複数個所設けられる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the main lip 15 has a protrusion 17 that protrudes toward the inner surface 16 on the surface facing the inner surface 16 of the seal groove 7. The protrusion 17 is provided on the inner side of the main lip 15 at one or a plurality of locations along the tip (the inner peripheral edge of the seal member 4).

このように構成されるシール部材4は、外輪2のシール部材係止溝8に係止されると、主リップ15の先端部がシール溝7の内側面16に接触した状態となる(図2(b)参照)。この状態において、突起17は、軸受内部と外部との圧力差がない状態では、シール溝7の内側面16に接触しないため、シール性を損なうことはない。   When the sealing member 4 configured as described above is locked in the sealing member locking groove 8 of the outer ring 2, the tip portion of the main lip 15 is in contact with the inner side surface 16 of the sealing groove 7 (FIG. 2). (See (b)). In this state, the protrusion 17 does not come into contact with the inner surface 16 of the seal groove 7 in a state where there is no pressure difference between the inside and the outside of the bearing, so that the sealing performance is not impaired.

次に、転がり軸受の輸送中の温度変化や、転がり軸受の回転に伴う摩擦熱の発生後、軸受が冷却された場合など、軸受内部と外部との圧力差が発生し、シールリップ12が内側に押し込まれた際に、図2(c)に示すように、主リップ15に設けた突起17がシール溝7の内側面16に接触する。これにより、突起17の付近の主リップ15の先端部は、外向きに弾性変形しシール溝7の内側面16と離れた状態となる。   Next, a pressure difference between the inside and outside of the bearing occurs, such as when the bearing is cooled after the temperature change during the transportation of the rolling bearing or the generation of frictional heat accompanying the rotation of the rolling bearing, and the seal lip 12 is moved to the inside. 2, the protrusion 17 provided on the main lip 15 contacts the inner surface 16 of the seal groove 7 as shown in FIG. As a result, the tip of the main lip 15 in the vicinity of the protrusion 17 is elastically deformed outward and is separated from the inner surface 16 of the seal groove 7.

この状態では、突起17の周囲には、軸受内部と外部とを連通する空気通路18が形成され、軸受内部と外部の圧力差が解消されて、軸受の吸着現象を防止することができる。この空気通路18は、突起17の周囲のみに形成されるため、突起17が存在しない部分の主リップ15の先端部は、シール溝7の内側面16と接触した状態を維持し、シール性は確保される。また、軸受内部と外部の圧力差が解消すると直ちにシールリップ12が通常の状態に戻り、シール性の低下を最小限にとどめる。   In this state, an air passage 18 that communicates between the inside and outside of the bearing is formed around the protrusion 17, and the pressure difference between the inside and outside of the bearing is eliminated, thereby preventing the adsorption phenomenon of the bearing. Since the air passage 18 is formed only around the protrusion 17, the tip end portion of the main lip 15 where the protrusion 17 does not exist is kept in contact with the inner surface 16 of the seal groove 7, and the sealing performance is Secured. Further, as soon as the pressure difference between the inside and outside of the bearing is eliminated, the seal lip 12 returns to the normal state, and the deterioration of the sealing performance is minimized.

また、仮に、軸受内外の圧力差が大きいために突起17がシール溝7の内側面16との接触により潰れたり、軸受内外の圧力差が微小である場合、図3(a)に示すように、突起17および主リップ15の先端部がともに、シール溝7の内側面16に接触した吸着状態となる。この場合の吸着状態では、シール溝7の内側面16と接触する突起17の先端部は、シール溝7の内側面16と接触する主リップ15の先端部よりも接触圧力が大きくなる。   If the pressure difference between the inside and outside of the bearing is large and the protrusion 17 is crushed by contact with the inner surface 16 of the seal groove 7 or the pressure difference inside and outside the bearing is very small, as shown in FIG. Both the protrusion 17 and the tip end portion of the main lip 15 are in an adsorbing state in contact with the inner surface 16 of the seal groove 7. In the suction state in this case, the contact pressure of the tip of the protrusion 17 that contacts the inner surface 16 of the seal groove 7 is larger than the tip of the main lip 15 that contacts the inner surface 16 of the seal groove 7.

この接触圧力の違いにより、突起17の先端部は、その摺接抵抗が主リップ15の先端部の摺接抵抗よりも大きくなり、この吸着状態で軸受を回転させると、図3(b)に示すように、突起17はシール溝7の内側面16に接触した状態を維持し、この内側面16とともに回転しようとする。このとき、主リップ15の先端部は摺動するため、図3(c)に示すように、主リップ15の先端部(シール部材4の内周縁)が凹凸状に波打つように弾性変形させられる。この主リップ15の先端部の弾性変形時に空気通路19が形成され、吸着が解除される。   Due to this difference in contact pressure, the sliding contact resistance of the tip portion of the projection 17 becomes larger than the sliding contact resistance of the tip portion of the main lip 15, and when the bearing is rotated in this attracted state, FIG. As shown, the protrusion 17 maintains contact with the inner surface 16 of the seal groove 7 and tries to rotate with the inner surface 16. At this time, since the front end portion of the main lip 15 slides, as shown in FIG. 3C, the front end portion of the main lip 15 (inner peripheral edge of the seal member 4) is elastically deformed so as to undulate. . An air passage 19 is formed when the tip of the main lip 15 is elastically deformed, and suction is released.

また、この実施形態の他の実施例を図4、図5に示す。この場合の実施形態は、図4(a)に示すように、主リップ15の内面に、その先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条20を形成し、この突条20を横断する方向に切り欠き溝21を設けた点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した実施形態の場合と同様である。
この突条20は、図4(b)に示すように、軸受内部と外部との圧力差がない状態では、シール溝7の内側面16に接触しないため、シール性を損なうことはない。なお、切り欠き溝21は、上記突条20の一部を切り欠いて形成されるものに限らず、主リップ15の内面にまで達してこの突条20を分断して形成されるものを含む。
Another example of this embodiment is shown in FIGS. In the embodiment in this case, as shown in FIG. 4 (a), a protrusion 20 protruding over the entire circumference along the tip sliding contact portion is formed on the inner surface of the main lip 15, and the protrusion 20 is crossed. This is different from the above-described embodiment in that a notch groove 21 is provided in the direction to be cut. Other configurations are the same as those in the above-described embodiment.
As shown in FIG. 4B, the protrusion 20 does not contact the inner surface 16 of the seal groove 7 in a state where there is no pressure difference between the inside and the outside of the bearing, so that the sealing performance is not impaired. The notch groove 21 is not limited to a part formed by cutting out a part of the ridge 20, but includes a part formed by dividing the ridge 20 by reaching the inner surface of the main lip 15. .

次に、転がり軸受の輸送中の温度変化や、転がり軸受の回転に伴う摩擦熱の発生後、軸受が冷却された場合など、軸受内部と外部との圧力差が発生し、シールリップ12が内側に押し込まれた際に、図4(c)に示すように、主リップ15に設けた突条20がシール溝7の内側面16に接触する。これにより、突条20の付近の主リップ15の先端部は、外向きに弾性変形しシール溝7の内側面16と離れた状態となる。   Next, a pressure difference between the inside and outside of the bearing occurs, such as when the bearing is cooled after the temperature change during the transportation of the rolling bearing or the generation of frictional heat accompanying the rotation of the rolling bearing, and the seal lip 12 is moved to the inside. As shown in FIG. 4C, the protrusion 20 provided on the main lip 15 contacts the inner surface 16 of the seal groove 7. As a result, the tip of the main lip 15 in the vicinity of the ridge 20 is elastically deformed outward and away from the inner surface 16 of the seal groove 7.

この状態では、突条20の切り欠き溝21により軸受内部と外部とを連通する空気通路22が形成され、軸受内部と外部の圧力差が解消されて、軸受の吸着現象を防止することができるとともに、主リップ15の先端部に沿って全周に突出する突条20が、シール溝7の内側面16と接触しているため、シール性を確保することができる。   In this state, an air passage 22 that communicates the inside and outside of the bearing is formed by the notch groove 21 of the protrusion 20, and the pressure difference between the inside and outside of the bearing is eliminated, thereby preventing the bearing adsorption phenomenon. At the same time, since the protrusions 20 projecting all around the tip of the main lip 15 are in contact with the inner surface 16 of the seal groove 7, the sealing performance can be ensured.

また、仮に、軸受内外の圧力差が大きいために突条20がシール溝7の内側面16との接触により潰れたり、軸受内外の圧力差が微小である場合、図5(a)に示すように、突条20および主リップ15の先端部がともに、シール溝7の内側面16に接触した吸着状態となる。この場合の吸着状態では、シール溝7の内側面16と接触する突条20の先端部は、シール溝7の内側面16と接触する主リップ15の先端部よりも接触圧力が大きくなる。   Also, if the pressure difference between the inside and outside of the bearing is large and the ridge 20 is crushed by contact with the inner surface 16 of the seal groove 7 or the pressure difference between the inside and outside of the bearing is very small, as shown in FIG. In addition, both the protrusion 20 and the tip of the main lip 15 are brought into the suction state in contact with the inner surface 16 of the seal groove 7. In the suction state in this case, the contact pressure of the tip of the protrusion 20 that contacts the inner surface 16 of the seal groove 7 is larger than the tip of the main lip 15 that contacts the inner surface 16 of the seal groove 7.

この接触圧力の違いにより、突条20の先端部は、その摺接抵抗が主リップ15の先端部の摺接抵抗よりも大きくなり、この吸着状態で軸受を回転させると、図5(b)に示すように、突条20はシール溝7の内側面16に接触した状態を維持し、この内側面16とともに回転しようとする。このとき、主リップ15の先端部は摺動するため、図5(c)に示すように、主リップ15の先端部(シール部材4の内周縁)が凹凸状に波打つように弾性変形させられる。この主リップ15の先端部の弾性変形時に空気通路23が形成され、吸着が解除される。   Due to this difference in contact pressure, the sliding contact resistance of the tip of the ridge 20 becomes larger than the sliding contact resistance of the tip of the main lip 15, and when the bearing is rotated in this attracted state, FIG. As shown in FIG. 5, the protrusion 20 maintains a state in contact with the inner surface 16 of the seal groove 7 and tries to rotate together with the inner surface 16. At this time, since the front end portion of the main lip 15 slides, as shown in FIG. 5C, the front end portion of the main lip 15 (inner peripheral edge of the seal member 4) is elastically deformed so as to wave in an uneven shape. . The air passage 23 is formed at the time of elastic deformation of the front end portion of the main lip 15, and the suction is released.

本発明のグリース封入転がり軸受は、以上のシール構造に加えて、アルミニウム系添加剤を配合したグリースを使用することを特徴としている。
本発明に用いるアルミニウム系添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つである。アルミニウム化合物としては、炭酸アルミニウム、硫化アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムおよびその水和物、硫酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、よう化アルミニウム、酸化アルミニウムおよびその水和物、水酸化アルミニウム、セレン化アルミニウム、テルル化アルミニウム、りん酸アルミニウム、りん化アルミニウム、アルミン酸リチウム、アルミン酸マグネシウム、セレン酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、ジルコン酸アルミニウム等の無機アルミニウム、安息香酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム等の有機アルミニウムが挙げられる。これらアルミニウム系添加剤は、1種類または2種類を混合してグリースに添加してもよい。
本発明において特に好ましいのは、耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果の高いアルミニウム粉末である。
The grease-enclosed rolling bearing of the present invention is characterized by using grease containing an aluminum-based additive in addition to the above seal structure.
The aluminum-based additive used in the present invention is at least one selected from an aluminum powder and an aluminum compound. Aluminum compounds include aluminum carbonate, aluminum sulfide, aluminum chloride, aluminum nitrate and its hydrate, aluminum sulfate, aluminum fluoride, aluminum bromide, aluminum iodide, aluminum oxide and its hydrate, aluminum hydroxide, selenium Aluminum fluoride, aluminum telluride, aluminum phosphate, aluminum phosphide, lithium aluminate, magnesium aluminate, aluminum selenate, aluminum titanate, aluminum zirconate and other inorganic aluminum, aluminum benzoate, aluminum citrate and other organic aluminum Is mentioned. These aluminum-based additives may be added to grease by mixing one type or two types.
Particularly preferable in the present invention is an aluminum powder having a high extreme pressure effect because it is excellent in heat resistance and hardly decomposes thermally.

アルミニウム系添加剤の配合割合は、ベースグリース 100 重量部に対して 0.05 重量部 〜10 重量部である。すなわち、(1)アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末のみである場合、ベースグリース 100 重量部に対してアルミニウム粉末を 0.05〜10 重量部、(2)アルミニウム系添加剤がアルミニウム化合物のみである場合、ベースグリース 100 重量部に対してアルミニウム化合物を 0.05〜10 重量部、(3)アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末とアルミニウム化合物とである場合、ベースグリース 100 重量部に対して、アルミニウム粉末とアルミニウム化合物とを合せて 0.05〜10 重量部配合する。
アルミニウム系添加剤の配合割合が 0.05重量部未満であると水素脆性による転走面での剥離を効果的に防止できない。また 10重量部をこえても剥離防止効果がそれ以上に向上しない。
The mixing ratio of the aluminum-based additive is 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease. That is, (1) when the aluminum additive is only aluminum powder, 0.05 to 10 parts by weight of aluminum powder with respect to 100 parts by weight of the base grease, and (2) when the aluminum additive is only aluminum compound, 0.05 to 10 parts by weight of aluminum compound per 100 parts by weight of grease, and (3) when aluminum additive is aluminum powder and aluminum compound, aluminum powder and aluminum compound are added to 100 parts by weight of base grease. Combine 0.05 to 10 parts by weight.
If the blending ratio of the aluminum-based additive is less than 0.05 parts by weight, peeling on the rolling surface due to hydrogen embrittlement cannot be effectively prevented. Moreover, even if the amount exceeds 10 parts by weight, the anti-peeling effect does not improve further.

本発明に使用できる基油としては、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油等の鉱油、高精製度鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、フィッシャー・トロプシュ法により合成されたGTL油、ポリ-α-オレフィン油、アルキルナフタレン、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂、ポリオールエステル油、りん酸エステル油、ポリマーエステル油、芳香族エステル油、炭酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、アルキルベンゼン油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等を使用できる。
これらの中で、耐熱性と潤滑性に優れたアルキルジフェニルエーテル油、または、ポリ-α-オレフィン油を用いることが好ましい。
Base oils that can be used in the present invention include mineral oils such as spindle oil, refrigerator oil, turbine oil, machine oil, dynamo oil, highly refined mineral oil, liquid paraffin, polybutene, GTL oil synthesized by the Fischer-Tropsch method, -Hydrocarbon synthetic oil such as α-olefin oil, alkylnaphthalene, alicyclic compound, etc., or natural oil, polyol ester oil, phosphate ester oil, polymer ester oil, aromatic ester oil, carbonate ester oil, diester oil Non-hydrocarbon synthetic oils such as polyglycol oil, silicone oil, polyphenyl ether oil, alkyldiphenyl ether oil, alkylbenzene oil, and fluorinated oil can be used.
Among these, it is preferable to use alkyl diphenyl ether oil or poly-α-olefin oil excellent in heat resistance and lubricity.

本発明に使用できる増ちょう剤としては、ベントン、シリカゲル、フッ素化合物、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、力ルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられる。
これらの中で、耐熱性、コスト等を考慮するとウレア系化合物が望ましい。
Thickeners that can be used in the present invention include benton, silica gel, fluorine compounds, lithium soap, lithium complex soap, strong lucium soap, calcium complex soap, aluminum soap, aluminum complex soap, and other soaps, diurea compounds, polyurea compounds, etc. These urea compounds are mentioned.
Of these, urea compounds are desirable in view of heat resistance, cost, and the like.

ウレア系化合物は、イソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させることにより得られる。反応性のある遊離基を残さないため、イソシアネート化合物のイソシアネート基とアミン化合物のアミノ基とは略当量となるように配合することが好ましい。   A urea compound is obtained by reacting an isocyanate compound and an amine compound. In order not to leave a reactive free radical, the isocyanate group of the isocyanate compound and the amino group of the amine compound are preferably blended so as to be approximately equivalent.

ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる。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等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。   A diurea compound is obtained by reaction of a diisocyanate and a monoamine, for example. Examples of the diisocyanate include phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, octadecane diisocyanate, decane diisocyanate, hexane diisocyanate, etc., and monoamines include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine, stearylamine, Examples include oleylamine, aniline, p-toluidine, cyclohexylamine and the like. The polyurea compound can be obtained, for example, by reacting diisocyanate with a monoamine or diamine. Examples of the diisocyanate and monoamine include those similar to those used for the production of the diurea compound. Examples of the diamine include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, hexanediamine, octanediamine, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, And diaminodiphenylmethane.

基油にウレア系化合物等の増ちょう剤を配合して、上記アルミニウム系添加剤等を配合するためのベースグリースが得られる。ウレア系化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中でイソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させて作製する。
ベースグリース 100 重量部中に占める増ちょう剤の配合割合は、1 〜40 重量部、好ましくは 3 〜25 重量部配合される。増ちょう剤の含有量が 1 重量部未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、 40 重量部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。
By adding a thickener such as a urea compound to the base oil, a base grease for blending the aluminum additive and the like can be obtained. A base grease using a urea compound as a thickener is prepared by reacting an isocyanate compound and an amine compound in a base oil.
The blending ratio of the thickener in 100 parts by weight of the base grease is 1 to 40 parts by weight, preferably 3 to 25 parts by weight. If the content of the thickener is less than 1 part by weight, the thickening effect will be reduced, making it difficult to make grease, and if it exceeds 40 parts by weight, the resulting base grease will be too hard and the desired effect will not be obtained. Become.

また、アルミニウム系添加剤とともに、必要に応じて公知のグリース用添加剤を含有させることができる。この添加剤として、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系化合物等の酸化防止剤、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、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、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、有機モリブデンなどの摩擦低減剤、エステル、アルコールなどの油性剤、りん系化合物などの摩耗防止剤等が挙げられる。これらを単独または 2 種類以上組み合せて添加できる。   In addition to the aluminum-based additive, a known grease additive may be included as necessary. Examples of the additives include antioxidants such as organic zinc compounds, amines, and phenolic compounds, metal deactivators such as benzotriazole, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, molybdenum disulfide, and graphite. Examples include solid lubricants, metal sulfonates, rust inhibitors such as polyhydric alcohol esters, friction reducers such as organic molybdenum, oil agents such as esters and alcohols, and antiwear agents such as phosphorus compounds. These can be added alone or in combination of two or more.

本発明のグリース封入転がり軸受に適用されるシール構造と、アルミニウム系添加剤を含有するグリースの封入とにより、軸受転走面における水素脆性による特異な剥離の発生を抑制することができる。このため、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等の軸受グリース寿命を向上させることができ、グリース封入転がり軸受の軸受寿命を伸ばすことができる。   Occurrence of specific peeling due to hydrogen embrittlement on the rolling surface of the bearing can be suppressed by the seal structure applied to the grease-filled rolling bearing of the present invention and the sealing of the grease containing the aluminum-based additive. For this reason, ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, spherical roller bearings, needle roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust tapered roller bearings, thrust needle roller bearings, thrust spherical roller bearings, etc. The grease life can be improved, and the life of the grease-filled rolling bearing can be extended.

本発明のグリース封入転がり軸受の一例として、本発明のシール構造を有する深溝玉軸受に本発明のグリースを封入して、150℃雰囲気下に15分間放置し、その後室温にて一定時間放置した後、起動トルクを測定したところ、1 N・cmであった。一方、従来のシール構造を有する同深溝玉軸受に同グリースを封入して、同一条件で起動トルクを測定したところ、6 N・cmであった。
また、電装補機、特にオルタネータにおいては 150 ℃程度の軸受温度が想定される。この場合、起動トルクを下げることができる本発明のシール構造では約140 ℃の軸受温度、従来のシール構造では約 160 ℃の軸受温度になることが予想され、20 ℃の温度差となる。
グリース寿命がアルレニウス則に従い、一般的有機物の劣化の活性化エネルギーである 30〜40 kcal/mol がグリースの活性化エネルギーとすると、この 20 ℃の温度差は、約 4 倍のグリース寿命となる。
As an example of the grease-filled rolling bearing of the present invention, the grease of the present invention is sealed in a deep groove ball bearing having the seal structure of the present invention, left in a 150 ° C. atmosphere for 15 minutes, and then left at room temperature for a certain period of time. The starting torque was measured and found to be 1 N · cm. On the other hand, when the grease was sealed in the same deep groove ball bearing having a conventional seal structure and the starting torque was measured under the same conditions, it was 6 N · cm.
In addition, a bearing temperature of about 150 ° C is assumed for electrical accessories, especially alternators. In this case, the bearing structure of the present invention capable of reducing the starting torque is expected to have a bearing temperature of about 140 ° C., and the conventional seal structure is expected to have a bearing temperature of about 160 ° C., resulting in a temperature difference of 20 ° C.
If the grease life is in accordance with the Arrhenius law and the activation energy of 30-40 kcal / mol, which is the activation energy of general organic matter, is the activation energy of the grease, this temperature difference of 20 ° C will be approximately four times the grease life.

本発明に用いるアルミニウム粉末等を配合したグリースは、従来のグリースに比較して以下述べる剥離発生寿命が 2.5 倍以上ある。そのため、上記本発明に使用するシール構造と組み合わせることにより、グリース封入転がり軸受の大幅な軸受寿命の向上が図れる。   The grease containing the aluminum powder and the like used in the present invention has a peeling occurrence life described below of 2.5 times or more as compared with the conventional grease. Therefore, when combined with the seal structure used in the present invention, the bearing life of the grease-filled rolling bearing can be greatly improved.

剥離発生寿命:
電装・補機の一例であるオルタネータの回転べルトを巻きかけたプーリを支持する回転軸を内輪で支持する転がり軸受に以下のグリースを封入し試験軸受とした。この試験軸受について急加減速試験を行なった。急加減速試験条件は、回転軸先端に取り付けた試験軸受に対する負荷荷重を 1960 N 、回転速度は 0 rpm〜18000 rpm で運転条件を設定し、さらに、試験軸受内に 0.1 A の電流が流れる状態で試験を実施した。そして、試験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発電機が停止する時間(剥離発生寿命時間、h )を計測した。なお、試験は、500 時間で打ち切った。

本発明に用いるグリース:
基油 合成炭化水素油(新日鉄化学社製、シンフルード601) 15 重量部
増ちょう剤 ウレア系(p−トルイジン 10.1 重量部+MDI 11.9 重量部)
酸化防止剤 ヒンダードフェノール 1 重量部
アルミニウム粉末 1 重量部
剥離発生寿命 500 時間以上

従来のグリース:
基油 合成炭化水素油(新日鉄化学社製、シンフルード601) 15 重量部
増ちょう剤 ウレア系(p−トルイジン 10.1 重量部+MDI 11.9 重量部)
酸化防止剤 ヒンダードフェノール 1 重量部
アルミニウム粉末 無配合
剥離発生寿命 200 時間
Peeling life:
The following grease was sealed in a rolling bearing that supports a rotating shaft that supports a pulley around which a rotating belt of an alternator, which is an example of an electrical equipment / auxiliary machine, is wound, and used as a test bearing. A rapid acceleration / deceleration test was performed on this test bearing. The rapid acceleration / deceleration test conditions are such that the operating load is set to 1960 N for the test bearing attached to the end of the rotating shaft, the rotation speed is 0 rpm to 18000 rpm, and a current of 0.1 A flows in the test bearing. The test was conducted at Then, abnormal peeling occurred in the test bearing, and the time when the vibration of the vibration detector exceeded the set value and the generator stopped (peeling life time, h) was measured. The test was terminated after 500 hours.

Grease used in the present invention:
Base oil Synthetic hydrocarbon oil (Nippon Steel Chemical Co., Shinflud 601) 15 parts by weight Thickener Urea (p-toluidine 10.1 parts by weight + MDI 11.9 parts by weight)
Antioxidant Hindered phenol 1 part by weight Aluminum powder 1 part by weight Stripping life 500 hours or more

Conventional grease:
Base oil Synthetic hydrocarbon oil (Nippon Steel Chemical Co., Shinflud 601) 15 parts by weight Thickener Urea (p-toluidine 10.1 parts by weight + MDI 11.9 parts by weight)
Antioxidant Hindered phenol 1 part by weight Aluminum powder No compounding Peeling life 200 hours

本発明のグリース封入転がり軸受は、転走面での脆性剥離を効果的に防止でき軸受寿命に優れるので、オルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受として好適に利用できる。   The grease-filled rolling bearing according to the present invention can effectively prevent brittle peeling on the rolling surface and has a long bearing life. Therefore, an automotive electrical component such as an alternator, an electromagnetic clutch for a car air conditioner, an intermediate pulley, an electric fan motor, and an auxiliary machine It can utilize suitably as rolling bearings.

実施形態のグリース封入転がり軸受の断面図である。It is sectional drawing of the grease enclosure rolling bearing of embodiment. (a)同上のリップに設けた突起を示す断面斜視図、(b)同上のシールリップの通常状態を示す断面斜視図、(c)同上のシールリップの吸着状態を示す断面斜視図である。(A) The cross-sectional perspective view which shows the protrusion provided in the lip same as the above, (b) The cross-sectional perspective view which shows the normal state of the seal lip same as the above, (c) The cross-sectional perspective view which shows the adsorption state of the seal lip. (a)同上のリップおよび突起がシール溝に接触した状態を示す断面図、(b)(a)のA−A線における断面図、(c)内輪を回転させた際のリップ先端部の状態を示した断面図である。(A) Cross-sectional view showing a state in which the lip and projections are in contact with the seal groove, (b) Cross-sectional view taken along line AA in (a), (c) State of the lip tip when the inner ring is rotated It is sectional drawing which showed. (a)実施形態の他の実施例のシールリップに設けた突状を示す断面斜視図、(b)同上のシールリップの通常状態を示す断面斜視図、(c)同上のシールリップの吸着状態を示す断面斜視図である。(A) A cross-sectional perspective view showing a protrusion provided on a seal lip of another example of the embodiment, (b) a cross-sectional perspective view showing a normal state of the above-described seal lip, and (c) an adsorbed state of the above-described seal lip. FIG. (a)同上のリップおよび突条がシール溝に接触した状態を示す断面図、(b)(a)のB−B線における断面図、(c)内輪を回転させた際のリップ先端部の状態を示した断面図である。(A) A sectional view showing a state in which the lip and the ridge described above are in contact with the seal groove, (b) a sectional view taken along line BB in (a), and (c) a front end of the lip when the inner ring is rotated. It is sectional drawing which showed the state.

符号の説明Explanation of symbols

1 内輪
2 外輪
3 ボール
4 シール部材
5 内輪軌道
6 外輪軌道
7 シール溝
8 シール部材係止溝
9 外周縁部
10 芯金
11 合成ゴム
12 シールリップ
13 腰部
14 ダストリップ
15 主リップ
16 内側面
17 突起
18 空気通路
19 空気通路
20 突条
21 切り欠き溝
22 空気通路
23 空気通路
24 グリース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 2 Outer ring 3 Ball 4 Seal member 5 Inner ring raceway 6 Outer ring raceway 7 Seal groove 8 Seal member locking groove 9 Outer peripheral edge 10 Core metal 11 Synthetic rubber 12 Seal lip 13 Waist part 14 Dustrip 15 Main lip 16 Inner side face 17 Projection 18 Air passage 19 Air passage 20 Projection 21 Notch groove 22 Air passage 23 Air passage 24 Grease

Claims (6)

内輪と外輪の両軌道間にボールを介在させるとともにグリースを充填し、その両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、そのシール部材は、その一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定されたシール構造を有するグリース封入転がり軸受であって、
該シール構造は、前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内面に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれた際には、前記シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される構造であり、
前記グリースは、基油と増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなり、前記添加剤はアルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05〜10 重量部であることを特徴とするグリース封入転がり軸受。
A ball is inserted between both races of the inner ring and the outer race and filled with grease, and both end faces of both raceways are closed with a seal member, and the seal member is a seal formed on one end of one raceway. A grease-enclosed rolling bearing having a seal structure in sliding contact with the groove and having the other peripheral edge fixed to the end of the other track,
In this seal structure, the peripheral edge of the seal member that is in sliding contact with the seal groove is used as a seal lip, and a protrusion is provided on the inner surface of the seal lip, and the protrusion is normally not in contact with the inner surface of the seal groove. When the seal lip is pushed inward due to a pressure difference between the inside of the bearing and the outside of the bearing partitioned by the seal member, the inner surface of the seal groove is contacted, The seal lip in the vicinity of the contact is partially elastically deformed to form an air passage that communicates the inside of the bearing with the outside of the bearing.
The grease comprises a base grease composed of a base oil and a thickener, and the additive contains at least one aluminum-based additive selected from aluminum powder and an aluminum compound. A grease-enclosed rolling bearing characterized in that the mixing ratio of the system additive is 0.05 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base grease.
前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成されたことを特徴とする請求項1記載のグリース封入転がり軸受。   2. The grease-filled rolling bearing according to claim 1, wherein the protrusions are formed on the inner surface of the seal lip at a predetermined interval along a sliding contact portion. 前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられたことを特徴とする請求項1記載のグリース封入転がり軸受。   The protrusion is formed on the inner surface of the seal lip by a ridge protruding over the entire circumference along the tip sliding contact portion, and a notch groove is provided in a direction crossing the ridge. 1. A grease-filled rolling bearing according to 1. 前記アルミニウム化合物は、炭酸アルミニウムおよび硝酸アルミニウムから選ばれた少なくとも一つの化合物であることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載のグリース封入転がり軸受。   4. The grease-filled rolling bearing according to claim 1, wherein the aluminum compound is at least one compound selected from aluminum carbonate and aluminum nitrate. 前記増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項記載のグリース封入転がり軸受。   The grease-enclosed rolling bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickener is a urea-based thickener. 前記基油は、アルキルジフェニルエーテル油およびポリ-α-オレフィン油から選ばれた少なくとも一つの油であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項記載のグリース封入転がり軸受。   The grease-enclosed rolling bearing according to any one of claims 1 to 5, wherein the base oil is at least one oil selected from alkyl diphenyl ether oil and poly-α-olefin oil.
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