JP2011038591A

JP2011038591A - Rolling device

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Publication number: JP2011038591A
Application number: JP2009186386A
Authority: JP
Inventors: Michita Hokao; 道太外尾
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2011-02-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling device unlikely to generate wear or seizure even if it is used under severe conditions such as high temperature, low speed, and high contact pressure. <P>SOLUTION: A deep groove ball bearing is equipped with an inner ring 1 having a raceway surface 1a at the periphery, an outer ring 2 having a raceway surface 2a confronting the inner ring raceway surface 1a at the inside surface and arranged outside the inner ring 1 in the radial direction, a plurality of rolling elements 3 so arranged between the two raceway surfaces 1a and 2a as to roll freely, a retainer 4 to retain the rolling elements 3 between the inner ring 1 and outer ring 2, and shields 5, 5 to cover substantially the apertures of the gap between the inner ring 1 and outer ring 2. Grease G to lubricate between the raceway surfaces 1a and 2a and the rolling elements 3 is put in a void formed between the inner ring 1 and outer ring 2 where the rolling elements 3 are installed. The grease G is fluorine type grease whose base oil is fluorine oil and a thickening agent is fluororesin, whereto ultra-particulates with a primary particle size of 50 nm or below are added. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、転がり軸受，リニアガイド装置，ボールねじ，直動ベアリング等のような転動装置に関する。 The present invention relates to a rolling device such as a rolling bearing, a linear guide device, a ball screw, a linear motion bearing and the like.

一般に、転がり軸受においては、内輪，外輪，転動体等の部材は鋼等の金属材料から構成されている。また、転がり軸受の内部にグリース等の潤滑剤を循環させるか或いは封入することにより、潤滑が行われている。このような従来の転がり軸受は、通常の使用条件下では問題なく使用されている。
一方、複写機，レーザービームプリンター，ファックス又はこれらの複合機などの事務機器においては、該事務機器の更なる高性能化（用紙１枚当たりの処理速度の向上等），更なるコンパクト化の要求があり、常に改良が求められている。このような要求を満たすため、前記事務機器の用紙の搬送部などに用いられる転がり軸受は、より小型のものが使用され、且つその使用条件はより高面圧になる傾向にある。 In general, in a rolling bearing, members such as an inner ring, an outer ring, and a rolling element are made of a metal material such as steel. Further, lubrication is performed by circulating or enclosing a lubricant such as grease inside the rolling bearing. Such conventional rolling bearings are used without problems under normal use conditions.
On the other hand, in office equipment such as copiers, laser beam printers, fax machines, and multifunction machines, there is a need for further improvement in performance of the office equipment (such as improved processing speed per sheet) and further downsizing. There is always a need for improvement. In order to satisfy such a requirement, a smaller rolling bearing is used for the paper conveyance section of the office equipment, and the use condition tends to be higher surface pressure.

特に、定着部のヒートロールやプレッシャーロールに用いられる転がり軸受は、ｄｍｎ２００００以下の低速条件で使用されるとともに、その使用される工程が用紙上のトナーを熱により溶かして用紙上に定着させる工程であるため、２００〜２５０℃の高温下で使用されるので、さらに使用条件が厳しい（定着部以外の部分において使用される場合は１００〜１５０℃）。 In particular, a rolling bearing used for a heat roll or a pressure roll of a fixing unit is used under a low speed condition of dmn 20000 or less, and the process used is a process of fixing toner on a sheet by melting the toner on the sheet by heat. Therefore, since it is used at a high temperature of 200 to 250 ° C., the use conditions are further severe (100 to 150 ° C. when used in a portion other than the fixing portion).

その上、省資源化のためヒートロール部ユニットのリサイクル使用が進められているので、該部分に使用される転がり軸受は、高温環境下でより長寿命であることが要求されている。
このような高温，低速，且つ高面圧条件下で使用される転がり軸受においては、転動体と軌道輪との接触面に潤滑剤による油膜が形成しにくいため、転動体と軌道輪との直接接触により摩耗が発生しやすいという問題があった。 In addition, since the heat roll unit is being recycled for resource saving, the rolling bearing used in the part is required to have a longer life under a high temperature environment.
In rolling bearings used under such high temperature, low speed, and high surface pressure conditions, it is difficult to form an oil film with a lubricant on the contact surface between the rolling elements and the bearing rings. There was a problem that wear was likely to occur due to contact.

このような事情から、高温，低速，且つ高面圧条件下で使用される転がり軸受の潤滑には、フッ素油を基油としフッ素樹脂を増ちょう剤とするフッ素グリースが用いられることが多かった（特許文献１〜５を参照）。 For these reasons, fluorine greases that use fluorine oil as a base oil and fluorine resin as a thickener are often used to lubricate rolling bearings used under high temperature, low speed, and high surface pressure conditions. (See Patent Documents 1 to 5).

特開平１１−１３１０８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-131087 特開２００７−３９６３５号公報JP 2007-39635 A 特開２０００−２４０６６８号公報JP 2000-240668 A 特開２００２−２５０３５３号公報JP 2002-250353 A 特開２００４−１０８４４２号公報JP 2004-108442 A

しかしながら、転がり軸受の使用条件は益々厳しくなっているので、耐摩耗性及び耐焼付き性のさらなる向上が求められている。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高温，低速，且つ高面圧条件下で使用されても摩耗や焼付きが生じにくい転動装置を提供することを課題とする。 However, since the use conditions of rolling bearings are becoming more severe, further improvements in wear resistance and seizure resistance are required.
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a rolling device that is unlikely to be worn or seized even when used under high temperature, low speed, and high surface pressure conditions. And

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明の転動装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記両軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を、一次粒径が５０ｎｍ以下の超微粒子を含有するフッ素グリースとしたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling device according to the present invention includes an inner member having a raceway surface on the outer surface, and an outer member having a raceway surface facing the raceway surface of the inner member and arranged on the outer side of the inner member. And a plurality of rolling elements arranged so as to be freely rollable between the both raceway surfaces, and a lubricant for lubricating the both raceway surfaces and the rolling elements. Is a fluorine grease containing ultrafine particles having a primary particle size of 50 nm or less.

なお、本発明は種々の転動装置に適用することができる。例えば、転がり軸受，ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリングである。また、本発明における内方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には内輪、同じくボールねじの場合にはねじ軸、同じくリニアガイド装置の場合には案内レール、同じく直動ベアリングの場合には軸をそれぞれ意味する。また、外方部材とは、転動装置が転がり軸受の場合には外輪、同じくボールねじの場合にはナット、同じくリニアガイド装置の場合にはスライダ、同じく直動ベアリングの場合には外筒をそれぞれ意味する。 The present invention can be applied to various rolling devices. For example, rolling bearings, ball screws, linear guide devices, and linear motion bearings. Further, the inner member in the present invention means an inner ring when the rolling device is a rolling bearing, a screw shaft when the ball screw is also used, a guide rail when the linear guide device is used, and a linear motion bearing. Means each axis. The outer member is the outer ring when the rolling device is a rolling bearing, the nut when it is a ball screw, the slider when it is a linear guide device, and the outer cylinder when it is also a linear bearing. Each means.

本発明の転動装置は、高温，低速，且つ高面圧条件下で使用されても摩耗や焼付きが生じにくい。 The rolling device of the present invention is less susceptible to wear and seizure even when used under high temperature, low speed, and high surface pressure conditions.

本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the structure of the deep groove ball bearing which is one Embodiment of the rolling device which concerns on this invention. 転がり軸受の摩耗試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the wear test of a rolling bearing. 転がり軸受の焼付き寿命試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the seizure life test of a rolling bearing.

本発明に係る転動装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を説明する部分縦断面図である。
この深溝玉軸受は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有し内輪１の径方向外方に配された外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に複数の転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口をほぼ覆うシールド５，５と、を備えている。なお、シールド５の代わりに接触形ゴムシールを用いてもよい。また、保持器４やシールド５は備えていなくてもよい。 An embodiment of a rolling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view illustrating the structure of a deep groove ball bearing which is an embodiment of a rolling device according to the present invention.
This deep groove ball bearing includes an inner ring 1 having a raceway surface 1a on the outer peripheral surface, an outer ring 2 having a raceway surface 2a opposite to the raceway surface 1a on the inner peripheral surface and arranged radially outward of the inner ring 1, A plurality of rolling elements (balls) 3 that are arranged to freely roll between the raceway surfaces 1a and 2a, a cage 4 that holds the plurality of rolling elements 3 between the inner ring 1 and the outer ring 2, an inner ring 1 and an outer ring 2 And shields 5 and 5 that substantially cover the opening of the gap between the two. A contact rubber seal may be used instead of the shield 5. Further, the cage 4 and the shield 5 may not be provided.

そして、内輪１及び外輪２の間に形成され転動体３が内設された空隙部（軸受空間）内には、軌道面１ａ，２ａと転動体３との間の潤滑を行うグリースＧが配されている。このグリースＧは、基油がフッ素油で増ちょう剤がフッ素樹脂であるフッ素グリースであり、一次粒径が５０ｎｍ以下の超微粒子が添加されている。
このような深溝玉軸受は、グリースＧが一次粒径５０ｎｍ以下の超微粒子を含有しているので、高温，低速，且つ高面圧条件下で使用された場合に、前記超微粒子を含有していないフッ素グリースを用いた場合と比べて摩耗や焼付きが生じにくい。よって、複写機，レーザービームプリンター，ファックス又はこれらの複合機などの事務機器の用紙の搬送部などに用いられる転がり軸受、特に定着部のヒートロールやプレッシャーロールに用いられる転がり軸受として好適である。 In a gap (bearing space) formed between the inner ring 1 and the outer ring 2 and provided with the rolling elements 3, grease G for lubricating between the raceway surfaces 1 a and 2 a and the rolling elements 3 is disposed. Has been. This grease G is a fluorine grease in which the base oil is a fluorine oil and the thickener is a fluororesin, and ultrafine particles having a primary particle size of 50 nm or less are added.
In such a deep groove ball bearing, since the grease G contains ultrafine particles having a primary particle size of 50 nm or less, the grease G contains the ultrafine particles when used under high temperature, low speed and high surface pressure conditions. Abrasion and seizure are less likely to occur than when no fluorine grease is used. Therefore, it is suitable as a rolling bearing used for a paper conveyance section of office equipment such as a copying machine, a laser beam printer, a fax machine, or a multifunction machine thereof, and particularly as a rolling bearing used for a heat roll or a pressure roll of a fixing section.

以下に、グリースＧを構成する各成分について詳細に説明する。
〔超微粒子について〕
超微粒子は転動装置の摩擦接触面に吸着されるため、内輪１，外輪２の軌道面１ａ，２ａと転動体３の転動面との直接接触が抑制され、摩耗や焼付きが低減される。超微粒子の一次粒径が５０ｎｍ超過であると、超微粒子が研摩材として作用して、内輪１，外輪２の軌道面１ａ，２ａや転動体３の転動面の摩耗を促進させるおそれがある。ただし、超微粒子の一次粒径が３ｎｍ未満であると、超微粒子の凝集性が強くなるので、グリースＧ中に安定して存在することが難しくなる。このような不都合がより生じにくくするためには、超微粒子の一次粒径は３ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以上２０ｎｍ未満であることがさらに好ましい。 Below, each component which comprises the grease G is demonstrated in detail.
[About ultrafine particles]
Since the ultrafine particles are adsorbed on the friction contact surface of the rolling device, direct contact between the raceway surfaces 1a and 2a of the inner ring 1 and the outer ring 2 and the rolling surface of the rolling element 3 is suppressed, and wear and seizure are reduced. The If the primary particle size of the ultrafine particles exceeds 50 nm, the ultrafine particles may act as an abrasive and promote the wear of the raceway surfaces 1a and 2a of the inner ring 1 and outer ring 2 and the rolling surfaces of the rolling elements 3. . However, if the primary particle size of the ultrafine particles is less than 3 nm, the cohesiveness of the ultrafine particles becomes strong, so that it is difficult to stably exist in the grease G. In order to make such inconvenience less likely to occur, the primary particle size of the ultrafine particles is more preferably 3 nm or more and 30 nm or less, and further preferably 3 nm or more and less than 20 nm.

また、グリースＧ中の超微粒子の含有量は特に限定されるものではないが、グリースＧ全体の０．０１質量％以上５質量％以下が好ましい。超微粒子の含有量が０．０１質量％未満であると、前述の効果が十分に得られないおそれがある。一方、５質量％超過であると、超微粒子がグリースＧ中で凝集しやすくなるため、耐摩耗性や耐焼付き性に悪影響が出るおそれがある。このような問題がより生じにくくするためには、超微粒子の含有量は、グリースＧ全体の０．１質量％以上０．８質量％以下であることがより好ましい。 Further, the content of the ultrafine particles in the grease G is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less of the entire grease G. When the content of the ultrafine particles is less than 0.01% by mass, the above effects may not be sufficiently obtained. On the other hand, if it exceeds 5% by mass, the ultrafine particles are likely to aggregate in the grease G, which may adversely affect the wear resistance and seizure resistance. In order to make such a problem less likely to occur, the content of the ultrafine particles is more preferably 0.1% by mass or more and 0.8% by mass or less of the entire grease G.

さらに、グリースＧに含有される超微粒子の種類は特に限定されるものではないが、無機化合物の超微粒子が好ましく、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂），二酸化チタン（ＴｉＯ₂），酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化ジルコニウム（ＺｎＯ），酸化錫（ＳｎＯ₂），酸化銅（ＣｕＯ）等の金属酸化物や、炭化ケイ素（ＳｉＣ），炭化チタン（ＴｉＣ），炭化タングステン（ＷＣ）等の金属炭化物があげられる。また、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄），窒化チタン（ＴｉＮ），窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の金属窒化物や、カーボンブラック，ダイヤモンド等の炭素化合物や、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）も使用可能である。これらの超微粒子の表面には、疎水化処理を施してもよい。これらの超微粒子の中では、前述の効果を十分に得るためには、疎水化処理を施していない二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）が特に好ましい。 Further, the type of ultrafine particles contained in the grease G is not particularly limited, but ultrafine particles of inorganic compounds are preferable, for example, silicon dioxide (SiO ₂ ), titanium dioxide (TiO ₂ ), aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), magnesium oxide (MgO), zirconium oxide (ZnO), tin oxide (SnO ₂ ), copper oxide (CuO), and other metal oxides, silicon carbide (SiC), titanium carbide (TiC), tungsten carbide Examples thereof include metal carbides such as (WC). Also, metal nitrides such as silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), titanium nitride (TiN), aluminum nitride (AlN), carbon compounds such as carbon black and diamond, and lead zirconate titanate (PZT) can be used. It is. The surface of these ultrafine particles may be subjected to a hydrophobic treatment. Among these ultrafine particles, silicon dioxide (SiO ₂ ) that has not been subjected to a hydrophobization treatment is particularly preferable in order to sufficiently obtain the above-described effects.

〔基油について〕
グリースＧの基油として使用されるフッ素油の種類は特に限定されるものではないが、パーフルオロポリエーテル油（ＰＦＰＥ）等の液体フッ素化ポリマー油が好ましい。特に、側鎖を有するパーフルオロポリエーテル油は、高温安定性及び耐摩耗性に優れるため好ましい。ただし、メチルフェニルシリコン，ジメチルシリコン等のシリコーン油や、フルオロシリコーンを使用することもできる。 [About base oil]
The type of fluoro oil used as the base oil of grease G is not particularly limited, but liquid fluorinated polymer oil such as perfluoropolyether oil (PFPE) is preferred. In particular, a perfluoropolyether oil having a side chain is preferable because it is excellent in high-temperature stability and wear resistance. However, silicone oils such as methylphenyl silicon and dimethyl silicon, and fluorosilicone can also be used.

基油の４０℃における動粘度は、１０ｍｍ²／ｓ以上６００ｍｍ²／ｓ以下であることが好ましい。１０ｍｍ²／ｓ未満であると、すべりを含むような条件下及び高面圧条件下で十分な油膜が形成されず、内輪１，外輪２の軌道面１ａ，２ａと転動体３の転動面との直接接触が生じて、摩耗が発生するおそれがある。一方、動粘度が高い方が厚い油膜が形成されやすいので、耐摩耗性及び耐焼付き性には有利であるが、６００ｍｍ²／ｓ超過であると、撹拌抵抗が増大しトルクが高くなるおそれがあるため好ましくない。このような不都合がより生じにくくするためには、基油の４０℃における動粘度は４０１ｍｍ²／ｓ以上６００ｍｍ²／ｓ以下であることがより好ましい。 The kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil is preferably 10 mm ² / s to 600 mm ² / s. If it is less than 10 mm ² / s, a sufficient oil film is not formed under conditions including slip and high surface pressure, and the raceway surfaces 1 a and 2 a of the inner ring 1 and outer ring 2 and the rolling surface of the rolling element 3. Wear may occur due to direct contact with the surface. On the other hand, a thicker oil film is more likely to be formed with a higher kinematic viscosity, which is advantageous for wear resistance and seizure resistance. However, if it exceeds 600 mm ² / s, the stirring resistance may increase and the torque may increase. This is not preferable. In order to make such inconvenience less likely, the kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil is more preferably 401 mm ² / s to 600 mm ² / s.

〔増ちょう剤について〕
増ちょう剤であるフッ素樹脂の種類は特に限定されるものではないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好ましい。ポリテトラフルオロエチレンの粒子と超微粒子の一次粒径が同程度である場合は、超微粒子がポリテトラフルオロエチレンの増粘性を阻害し、離油が生じやすくなるおそれがあるので、両粒子の一次粒径の比（〔ポリテトラフルオロエチレンの粒子の一次粒径〕／〔超微粒子の一次粒径〕）は５以上５００以下とすることが好ましい。前記比が５未満であると、ポリテトラフルオロエチレンの増粘性が阻害されるおそれがある。一方、前記比が５００超過であると、転動装置の摩擦接触面への超微粒子の吸着が阻害されるおそれがある。 [About thickener]
Although the kind of fluororesin which is a thickener is not specifically limited, Polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable. If the primary particle size of the polytetrafluoroethylene particles and the ultrafine particles are about the same, the ultrafine particles may inhibit the viscosity increase of the polytetrafluoroethylene, and oil separation may occur easily. The ratio of particle sizes ([primary particle size of polytetrafluoroethylene particles] / [primary particle size of ultrafine particles]) is preferably 5 or more and 500 or less. If the ratio is less than 5, the viscosity increase of polytetrafluoroethylene may be inhibited. On the other hand, if the ratio exceeds 500, the adsorption of ultrafine particles to the frictional contact surface of the rolling device may be hindered.

〔添加剤について〕
グリースＧには、グリースに一般的に使用される添加剤を、超微粒子とともに添加しても差し支えない。例えば、酸化防止剤，防錆剤，金属不活性化剤，油性剤，摩耗防止剤，極圧剤があげられる。これらの添加剤は単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。 [Additives]
An additive generally used for grease may be added to the grease G together with the ultrafine particles. For example, antioxidants, rust inhibitors, metal deactivators, oiliness agents, antiwear agents, and extreme pressure agents can be used. These additives may be used independently and may be used in combination of 2 or more types as appropriate.

なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては転がり軸受の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ，リニアガイド装置，直動ベアリングである。 In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, a deep groove ball bearing has been described as an example of a rolling bearing, but the present invention can be applied to various types of rolling bearings. For example, radial rolling bearings such as angular contact ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing. Furthermore, the present invention can be applied not only to rolling bearings but also to various types of various rolling devices. For example, ball screws, linear guide devices, and linear motion bearings.

〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
以下に示すような組成の７種のグリースを用意して、その耐摩耗性を評価した。まず、グリースについて説明する。実施例１のグリースは、基油が側鎖状のＰＦＰＥ（４０℃における動粘度は４０５ｍｍ²／ｓである）で、増ちょう剤がＰＴＦＥであり、グリース全体の０．５質量％の二酸化ケイ素超微粒子が添加されたものである（表１を参照）。〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Seven types of greases having the compositions shown below were prepared and their wear resistance was evaluated. First, the grease will be described. The grease of Example 1 is PFPE whose base oil is a side chain (kinematic viscosity at 40 ° C. is 405 mm ² / s), the thickener is PTFE, and 0.5% by mass of silicon dioxide of the whole grease Ultrafine particles are added (see Table 1).

実施例１のグリースに添加された二酸化ケイ素超微粒子は、日本アエロジル株式会社製の二酸化ケイ素グレード２００であり、一次粒径は１２ｎｍで、疎水化処理は施されていない。また、ＰＴＦＥの粒子は、二酸化ケイ素超微粒子よりも一次粒径が大きく、両者の一次粒径の比（〔ＰＴＦＥの粒子の一次粒径〕／〔二酸化ケイ素超微粒子の一次粒径〕）は１７である。 The silicon dioxide ultrafine particles added to the grease of Example 1 are silicon dioxide grade 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., the primary particle size is 12 nm, and the hydrophobization treatment is not performed. Further, the PTFE particles have a primary particle size larger than that of the silicon dioxide ultrafine particles, and the ratio of the primary particle sizes of the particles ([primary particle size of PTFE particles] / [primary particle size of silicon dioxide ultrafine particles]) is 17. It is.

また、実施例２〜５のグリースの組成は、表１には示していないが、基油の動粘度が異なる点を除いては実施例１のグリースと全く同一である。基油の４０℃における動粘度は、それぞれ８０、１５０、３４５、５１０ｍｍ²／ｓである。また、実施例２〜５のグリースのちょう度は、いずれも実施例１のグリースと同じ２８０である。
さらに、実施例１１のグリースは、基油が直鎖状のＰＦＰＥ（４０℃における動粘度は３１０ｍｍ²／ｓである）で、増ちょう剤がＰＴＦＥであり、グリース全体の１質量％の二酸化チタン超微粒子が添加されたものである（表１を参照）。 The compositions of the greases of Examples 2 to 5 are not shown in Table 1, but are exactly the same as those of Example 1 except that the kinematic viscosity of the base oil is different. The kinematic viscosities of the base oil at 40 ° C. are 80, 150, 345, and 510 mm ² / s, respectively. In addition, the consistency of the greases of Examples 2 to 5 is 280, which is the same as that of the grease of Example 1.
Furthermore, the grease of Example 11 is PFPE having a linear base oil (kinematic viscosity at 40 ° C. is 310 mm ² / s), the thickener is PTFE, and 1% by mass of titanium dioxide of the whole grease. Ultrafine particles are added (see Table 1).

実施例１１のグリースに添加された二酸化チタン超微粒子は、日本アエロジル株式会社製の二酸化チタングレードＴ８０５であり、一次粒径は２１ｎｍで、疎水化処理が施されている。また、ＰＴＦＥの粒子は、二酸化チタン超微粒子よりも一次粒径が大きく、両者の一次粒径の比（〔ＰＴＦＥの粒子の一次粒径〕／〔二酸化チタン超微粒子の一次粒径〕）は２０である。 The titanium dioxide ultrafine particles added to the grease of Example 11 are titanium dioxide grade T805 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., the primary particle diameter is 21 nm, and the hydrophobization treatment is performed. Further, the PTFE particles have a primary particle size larger than that of the titanium dioxide ultrafine particles, and the ratio of the primary particle sizes of them ([the primary particle size of the PTFE particles] / [the primary particle size of the titanium dioxide ultrafine particles]) is 20. It is.

さらに、比較例１のグリースは、基油が側鎖状のＰＦＰＥ（４０℃における動粘度は８０ｍｍ²／ｓである）で、増ちょう剤がＰＴＦＥであり、超微粒子は添加されていない（表１を参照）。ＰＴＦＥは、実施例１に使用した物と同一である。
次に、グリースの耐摩耗性の評価方法について説明する。 Further, the grease of Comparative Example 1 is PFPE having a side chain base oil (kinematic viscosity at 40 ° C. is 80 mm ² / s), the thickener is PTFE, and no ultrafine particles are added (Table 1). PTFE is the same as that used in Example 1.
Next, a method for evaluating the wear resistance of grease will be described.

〔耐摩耗性の評価方法について〕
グリースの耐摩耗性は、ＡＳＴＭＤ２５９６に規定された高速四球試験機に類似の試験機を用いて評価した。すなわち、３個の試験球（玉軸受用のＳＵＪ２製鋼球、直径１／２インチ）を相互に接するように正三角形状に配置して固定し、その中心に形成された凹部に１個の試験球を載置した。そして、グリースを全ての試験球に塗布した後、荷重（面圧１．２ＧＰａ）を負荷した状態で、載置した試験球を一定の速度（すべり速度０．３８ｍ／ｓ）で１時間にわたって回転させた。回転終了後、正三角形状に配置した３個の試験球に生じた摩耗痕の径をＸ方向，Ｙ方向それぞれについて測定し、それらの平均値を摩耗量とした。 [Abrasion resistance evaluation method]
The wear resistance of the grease was evaluated using a tester similar to the high-speed four-ball tester specified in ASTM D 2596. That is, three test balls (SUJ2 steel balls for ball bearings, 1/2 inch in diameter) are arranged and fixed in an equilateral triangle shape so as to contact each other, and one test is performed in a recess formed in the center thereof. A ball was placed. Then, after applying grease to all the test balls, the loaded test ball is rotated at a constant speed (sliding speed of 0.38 m / s) for 1 hour under a load (surface pressure of 1.2 GPa). I let you. After the end of rotation, the diameter of wear marks generated on three test balls arranged in an equilateral triangle was measured in each of the X direction and the Y direction, and the average value thereof was taken as the amount of wear.

実施例２〜５のグリースについて、基油の動粘度と摩耗量との相関性を図２のグラフに示す。図２のグラフに記載の摩耗量は、超微粒子を含有していない比較例１のグリースの摩耗量を１とした場合の相対値で示してある。なお、実施例１１のグリースの摩耗量は、０．７８であった。 FIG. 2 is a graph showing the correlation between the kinematic viscosity of the base oil and the wear amount of the greases of Examples 2 to 5. The amount of wear described in the graph of FIG. 2 is shown as a relative value when the amount of wear of the grease of Comparative Example 1 containing no ultrafine particles is 1. The wear amount of the grease of Example 11 was 0.78.

次に、以下に示すような組成の８種のグリースを用意して、その耐焼付き性を評価した。実施例２１のグリースは、基油が側鎖状のＰＦＰＥ（４０℃における動粘度は４０５ｍｍ²／ｓである）で、増ちょう剤がＰＴＦＥであり、グリース全体の０．５質量％の二酸化ケイ素超微粒子が添加されたものである（表１を参照）。 Next, eight types of greases having the following compositions were prepared and their seizure resistance was evaluated. The grease of Example 21 is PFPE whose base oil is a side chain (kinematic viscosity at 40 ° C. is 405 mm ² / s), the thickener is PTFE, and 0.5% by mass of silicon dioxide of the whole grease Ultrafine particles are added (see Table 1).

実施例２１のグリースに添加された二酸化ケイ素超微粒子は、実施例１の場合と同様の物である。また、ＰＴＦＥの粒子は、二酸化ケイ素超微粒子よりも一次粒径が大きく、両者の一次粒径の比（〔ＰＴＦＥの粒子の一次粒径〕／〔二酸化ケイ素超微粒子の一次粒径〕）は８である。
また、実施例２２〜２８のグリースの組成は、表１には示していないが、二酸化ケイ素超微粒子の含有量が異なる点を除いては実施例２１のグリースと全く同一である。二酸化ケイ素超微粒子の含有量は、それぞれ０．００１、０．０１、０．１、０．８、１、５、１０質量％である。また、実施例２２〜２８のグリースのちょう度は、いずれも実施例２１のグリースと同じ２８０である。 The silicon dioxide ultrafine particles added to the grease of Example 21 are the same as those in Example 1. Further, the PTFE particles have a primary particle size larger than that of the silicon dioxide ultrafine particles, and the ratio of the primary particle diameters of them ([primary particle size of PTFE particles] / [primary particle size of silicon dioxide ultrafine particles]) is 8. It is.
The compositions of the greases of Examples 22 to 28 are not shown in Table 1, but are exactly the same as those of Example 21 except that the content of silicon dioxide ultrafine particles is different. The content of silicon dioxide ultrafine particles is 0.001, 0.01, 0.1, 0.8, 1, 5, and 10% by mass, respectively. In addition, the consistency of the greases of Examples 22 to 28 is 280, which is the same as that of the grease of Example 21.

次に、グリースの耐焼付き性の評価方法について説明する。
〔耐焼付き性の評価方法について〕
グリースの耐焼付き性は、ＡＳＴＭＤ１７４１に規定された軸受寿命試験機に類似した試験機を用いて評価した。すなわち、呼び番号６９０７の転がり軸受（内径３５ｍｍ，外径５５ｍｍ，幅１０ｍｍ）にグリースを３ｇを封入し、この試験軸受を前記試験機に装着して、温度２００℃、アキシアル荷重９８０Ｎ、回転速度２００ｍｉｎ^-1の条件で回転させた。そして、試験軸受を回転させる駆動モーターが過負荷にて停止するか、軸受温度が２２０℃を超えるまでの時間を測定し、この時間を焼付き寿命とした。 Next, a method for evaluating the seizure resistance of grease will be described.
[Evaluation method for seizure resistance]
The seizure resistance of the grease was evaluated using a tester similar to the bearing life tester specified in ASTM D1741. That is, 3 g of grease is sealed in a rolling bearing having an identification number 6907 (inner diameter 35 mm, outer diameter 55 mm, width 10 mm), this test bearing is mounted on the test machine, temperature 200 ° C., axial load 980 N, rotation speed 200 min. ^It was rotated under the condition of ^-1 . And the time until the drive motor which rotates a test bearing stops by an overload, or bearing temperature exceeds 220 degreeC was measured, and this time was made into the seizure lifetime.

実施例２１〜２８のグリースについて、二酸化ケイ素超微粒子の含有量と転がり軸受の焼付き寿命との相関性を図３のグラフに示す。図３のグラフに記載の焼付き寿命は、超微粒子を含有していない比較例１のグリースの焼付き寿命を１とした場合の相対値で示してある。
図３のグラフから分かるように、二酸化ケイ素超微粒子の含有量が０．０１質量％以上５質量％以下であると転がり軸受の焼付き寿命が優れており、０．１質量％以上０．８質量％以下であると転がり軸受の焼付き寿命が特に優れていた。なお、実施例１１のグリースの焼付き寿命は、２．２であった。 FIG. 3 is a graph showing the correlation between the content of ultrafine silicon dioxide particles and the seizure life of the rolling bearing for the greases of Examples 21 to 28. The seizure life shown in the graph of FIG. 3 is shown as a relative value when the seizure life of the grease of Comparative Example 1 containing no ultrafine particles is 1.
As can be seen from the graph of FIG. 3, when the content of the silicon dioxide ultrafine particles is 0.01 mass% or more and 5 mass% or less, the seizure life of the rolling bearing is excellent, and 0.1 mass% or more and 0.8 mass% or less. The seizure life of the rolling bearing was particularly excellent when the content was less than mass%. Note that the seizure life of the grease of Example 11 was 2.2.

１内輪
１ａ軌道面
２外輪
２ａ軌道面
３転動体
Ｇグリース 1 inner ring 1a raceway surface 2 outer ring 2a raceway surface 3 rolling element G grease

Claims

外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記両軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を、一次粒径が５０ｎｍ以下の超微粒子を含有するフッ素グリースとしたことを特徴とする転動装置。 An inner member having a raceway surface on the outer surface, an outer member having a raceway surface opposite to the raceway surface of the inner member, and arranged on the outer side of the inner member, and rolling between the both raceway surfaces In a rolling device comprising a plurality of freely arranged rolling elements, and a lubricant that lubricates between both the raceway surfaces and the rolling elements, the lubricant has a primary particle size exceeding 50 nm. A rolling device characterized by a fluorine grease containing fine particles.