JP4436302B2 - Spherical roller bearing and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、潤滑剤含有ポリマを充填した自動調心ころ軸受およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a self-aligning roller bearing filled with a lubricant-containing polymer and a method for manufacturing the same .
従来、自動調心ころ軸受として、潤滑剤含有ポリマが充填されているものがある(例えば特許文献1参照)。この自動調心ころ軸受は、図7に示すように、内輪1と外輪2とを有する。内輪1には、2列の軌道1aが形成されているとともに、各軌道1aの外端部位に脱落防止つば1bが、各軌道1a間の部位に案内つば1cがそれぞれ設けられている。外輪2には、内輪1の各軌道1aに対向した軌道2aが形成されている。内輪1の各軌道1aと外輪2の軌道2aとの間には2列のころ3が配置され、各列のころ3はそれぞれ対応する保持器4により保持されている。各保持器4はころ3の各列毎にそのころ3を保持する分離型保持器からなる。内輪1と外輪2との間に存在する空所および内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙には、プラスチックグリース(潤滑剤含有ポリマ)5がそれぞれ充填され、内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙に充填されたプラスチックグリース5により、各列のころ3はその内端面が案内つば1cの対応する側面にそれぞれ接触するように保持されている。
Conventionally, as a self-aligning roller bearing, there is one filled with a lubricant-containing polymer (for example, see Patent Document 1). This self-aligning roller bearing has an
このプラスチックグリースの充填方法には、外輪2の外周面に嵌合するつばを有しかつその内面にころ3の外端面を押圧するリブが設けられている2枚の封入焼成用型板を用い、内輪1と外輪2との間の空間にプラスチックグリースの未焼成原料を入れた後に各封入焼成用型板を内輪1と外輪2の各端面にそれぞれ嵌め込み、各封入焼成用型板のリブにより各列のころ3の外端面を押圧して各列のころ3の内端面を案内つば1cの対応する側面にそれぞれ接触させた状態でプラスチックグリースの未焼成原料を焼成する方法が用いられている。
しかし、上述した、従来の自動調心ころ軸受では、各列のころ3の内端面と案内つば1cの各側面とが接触してるので、この間における潤滑状態が場合によっては十分でないことが起こる可能性がある。この場合、発生トルクが高くなったり、軸受回転に伴い温度上昇が大きくなる可能性がある。よって、温度上昇が大きくなった場合は、潤滑剤含有ポリマ5が軟化して潤滑剤含有ポリマ5の機械的強度が低下する可能性がある。また、潤滑剤含有ポリマは、その温度が高いほど含有している潤滑剤の放出速度が速くなる性質を有し、放出可能な潤滑剤がより短時間で放出される可能性がある。
However, in the conventional self-aligning roller bearing described above, the inner end face of each row of
また、保持器4にころ3の各列毎に対応するように分離された分離型保持器を用いていることに対し、潤滑剤含有ポリマ5はころ3の各列を包括するように一体に固化されているので、各列のころ3が保持器4とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをするような使用条件例えば高速高荷重の使用条件下では、各列のころ3の動きの違いにより潤滑剤含有ポリマ5に剪断力が作用し、潤滑剤含有ポリマ5が各列の中間付近の位置で無理な力が掛かる可能性がある。
In addition, the separation-type cage separated so as to correspond to each row of the
本発明の目的は、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができると共に、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる自動調心ころ軸受およびその製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a self-aligning roller bearing capable of preventing the possibility of an excessive temperature rise and improving the reliability with respect to use conditions of high speed and high load, and a method for manufacturing the same. There is to do.
本発明は、上記目的を達成するため、2列の軌道が形成され、各軌道の外端に脱落防止つばを有する内輪と、該内輪の各軌道に対向した軌道が形成されている外輪と、前記内輪の各軌道と前記外輪の軌道との間に配置されている2列のころと、該各列のころを保持する保持器と、該保持器と前記内輪との間に前記各列のころを案内するように配置されている案内輪とを備え、前記保持器を一体型に構成すると共に、前記内輪と外輪間の空間における、前記各列のころの内端面と前記案内輪との間の間隙および前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填した自動調心ころ軸受の製造方法であって、前記内輪の端面を受け入れる凹部と、前記各列のころの外端面に対向し、内面から垂直に突出する棒状の複数の突起が設けられている環状の凸部とが形成されている充填冶具を前記自動調心ころ軸受に嵌め込み、前記凹部が前記内輪の端面を受け入れ、前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に前記潤滑剤含有ポリマを充填する間隙を生じさせ、前記複数の突起が前記保持器と前記案内輪とに当接して前記保持器と前記案内輪とを移動させることにより、前記各列のころの内端面と前記案内輪との間に前記潤滑剤含有ポリマを充填する間隙を生じさせ、前記潤滑剤含有ポリマとして、全重量に対してポリオレフィン系樹脂が10〜50重量%、潤滑剤が90〜50重量%である組成比、ワックスに分類されるものが0〜5重量%、比較的低分子量のものが8〜48重量%、超高分子量のものが2〜10重量%、これら3つの樹脂分合計が10〜50重量%であるポリオレフィン系樹脂の組成比、および80〜90の範囲にあるポリマの硬さ[HDA](デュロメータAスケール硬さ)を有する潤滑剤含有ポリマを、前記生じた前記各列のころの内端面と前記案内輪との間の間隙および前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に充填することを特徴とする自動調心ころ軸受の製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inner ring having two rows of raceways, an outer ring having a drop-off preventing collar at the outer end of each raceway, and an outer ring having a raceway facing each raceway of the inner race, Two rows of rollers disposed between each race of the inner ring and the race of the outer ring, a cage that holds the rollers of each row, and each row of rollers between the cage and the inner race and a guide wheel which is arranged so as to guide the rollers, together constitute a one-piece with the retainer, in the space between the inner ring and the outer ring, before Symbol the inner end face of the roller in each row and the guide wheel a gap, and the method of manufacturing a self-aligning roller bearing filled with lubricant-containing polymer into the gap between the falling-off preventing flange of the outer end face the inner ring of the roller in each row between the end face of the inner ring Opposite recesses for receiving and outer end surfaces of the rollers in each row, and projecting vertically from the inner surface A filling jig formed with an annular convex portion provided with a plurality of projections in the shape is fitted into the self-aligning roller bearing, the concave portion accepts an end surface of the inner ring, and an outer end surface of the roller in each row And a gap between the inner ring and the collar for preventing the inner ring from falling off, and a gap for filling the lubricant-containing polymer is generated, and the plurality of protrusions abut against the retainer and the guide ring, and Between the inner end face of each row of rollers and the guide ring, a gap for filling the lubricant-containing polymer is generated, and the lubricant-containing polymer is a polyolefin-based polymer with respect to the total weight. Composition ratio of 10-50% by weight of resin, 90-50% by weight of lubricant, 0-5% by weight classified as wax, 8-48% by weight of relatively low molecular weight, ultra high molecular weight 2-10% by weight, this A lubricant-containing polymer having a composition ratio of polyolefin resin having a total of three resin components of 10 to 50% by weight and a polymer hardness [HDA] (durometer A scale hardness) in the range of 80 to 90, Filling the generated gap between the inner end face of each row of rollers and the guide ring and the gap between the outer end face of each row of rollers and the collar to prevent the inner ring from falling off. A method for manufacturing a spherical roller bearing is provided.
この潤滑剤含有ポリマは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテンなどの基本的に同じ化学構造を有するポリオレフィン系樹脂の群の中から選定された合成樹脂に、潤滑剤として、ポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエステル油などのいずれか単独もしくは混合油の形で混ぜて調整した原料を、合成樹脂の融点以上で加熱して可塑化し、その後に冷却することにより固形状にしたものである。また、酸化防止剤、錆止め剤、磨耗防止剤、あわ消し剤、極圧剤などの各種添加剤を予め加えた潤滑剤を用いることも可能である。 This lubricant-containing polymer is a synthetic resin selected from the group of polyolefin resins having basically the same chemical structure, such as polyethylene, polypropylene, polybutylene, polymethylpentene, and the like. Paraffin hydrocarbon oil such as naphthenic hydrocarbon oil, mineral oil, ether oil such as dialkyldiphenyl ether oil, ester oil such as phthalate ester, etc. Is plasticized by heating above the melting point of the synthetic resin, and then cooled to solid form. It is also possible to use a lubricant to which various additives such as an antioxidant, a rust inhibitor, an antiwear agent, a foam remover, and an extreme pressure agent are added in advance.
潤滑剤含有ポリマの組成比は、全重量に対してポリオレフィン系樹脂10〜50重量%、潤滑剤90〜50重量%である。潤滑剤含有ポリマ8の組成比においてポリオレフィン系樹脂が10重量%未満である場合には、所定レベル以上の硬さ・強度が得られず、潤滑剤含有ポリマに軸受の回転などによって負荷が掛かったときには、潤滑剤含有ポリマの初期の形状を維持することが難しく、潤滑剤含有ポリマが軸受の内部空間から脱落するなどの不具合を生じる可能性が高くなる。また、潤滑剤含有ポリマの組成比においてポリオレフィン系樹脂が50重量%を超える場合(すなわち潤滑剤が50重量%未満の場合)には、軸受けへの潤滑剤の供給量が少なくなり、軸受寿命の延長化を期待することができない。
The composition ratio of the lubricant-containing polymer is 10 to 50% by weight of the polyolefin resin and 90 to 50% by weight of the lubricant with respect to the total weight. When the composition ratio of the lubricant-containing
上記ポリオレフィン系樹脂の群では、基本構造が同じでその平均分子量が異なっており、その平均分子量は700〜5×106の範囲に及んでいる。この群の中から選定された合成樹脂は、平均分子量が700〜1×104の範囲にあるワックスに分類されるもの(例えばポリエチレンワックス)と、平均分子量が1×104〜1×106の範囲にある比較的低分子量のものと、平均分子量が1×106〜5×106の範囲にある超高分子量のものとの内のいずれかから選定した単独物またはそれらの混合物からなる。比較的低分子量のものと潤滑剤との組合わせによって、ある程度の機械的強度、潤滑剤供給能力、保油性を有する潤滑剤含有ポリマが得られる。この組合わせにおいて比較的低分子量のものの一部をワックスに分類されるものに置き換えると、ワックスに分類されるものと潤滑剤との分子量の差が小さいために、潤滑剤との親和性が高くなり、結果として潤滑剤含有ポリマの保油性が向上し、長期間に亘る潤滑剤の供給が可能になるが、その反面機械的強度が低下する。ここで、使用可能なワックスに分類されるものとしては、ポリエチレンワックスのようなポリオレフィン系樹脂の他、融点が373〜403K(100〜130℃)以上の範囲にある炭化水素系のもの(例えばパラフィン系合成ワックス)がある。これに対し、比較的低分子量のものの一部を超高分子量のものに置き換えると、超高分子量のものと潤滑剤との分子量の差が大きいために、潤滑剤との親和性が低くなり、結果として潤滑剤含有ポリマの保油性が低下し、潤滑剤含有ポリマからの潤滑剤の放出速度が速くなる。その結果、潤滑剤含有ポリマから供給可能な潤滑剤量に到達するまでの期間が短くなり、軸受寿命を長くすることができない。但し、機械的強度は向上する。 The group of polyolefin resins has the same basic structure but different average molecular weight, and the average molecular weight ranges from 700 to 5 × 10 6 . Selected synthetic resin from this group are those with an average molecular weight is classified into wax in the range of from 700 to 1 × 10 4 (e.g., polyethylene wax), an average molecular weight of 1 × 10 4 ~1 × 10 6 Of a relatively low molecular weight in the range of 1 and an ultra-high molecular weight in the range of 1 × 10 6 to 5 × 10 6 in average molecular weight, or a single material or a mixture thereof. . A combination of a relatively low molecular weight material and a lubricant provides a lubricant-containing polymer having a certain degree of mechanical strength, lubricant supply capability, and oil retention. In this combination, when a part of the relatively low molecular weight is replaced with one classified as wax, the difference in molecular weight between the one classified as wax and the lubricant is small, so the affinity with the lubricant is high. As a result, the oil retaining property of the lubricant-containing polymer is improved and the lubricant can be supplied over a long period of time, but the mechanical strength is lowered. The waxes that can be used here are not only polyolefin resins such as polyethylene wax, but also hydrocarbon resins having a melting point in the range of 373 to 403 K (100 to 130 ° C.) or higher (for example, paraffin). System synthetic wax). On the other hand, if a part of the relatively low molecular weight is replaced with an ultra high molecular weight, the difference in molecular weight between the ultra high molecular weight and the lubricant is large, so the affinity with the lubricant is reduced, As a result, the oil retention of the lubricant-containing polymer is reduced, and the release rate of the lubricant from the lubricant-containing polymer is increased. As a result, the period until the amount of lubricant that can be supplied from the lubricant-containing polymer is shortened, and the bearing life cannot be extended. However, the mechanical strength is improved.
なお、ポリメチルペンテンを単独で用いると、含有する潤滑剤量を多くしようとする場合に所定の硬さを得ることが難しく、硬さが向上するように、ポリメチルペンテンに高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレンを添加する必要がある。ポリメチルペンテンとポリエチレンとの比率としては、ポリメチルペンテン:ポリエチレン=4:6〜9:1(好ましくは6:4〜8:2)が適当である。4:6の比率よりポリエチレンの量が多いと、軟化温度が低くなり、使用最高回転数がポリエチレン単独の場合と差異がほとんどなくなり、また、9:1の比率よりポリメチルペンテンの量が多いと、所定レベル以上の硬さ(65HDA)を得ることが難しくなる。また、ポリメチルペンテンを融解させる時点で503〜523K(230〜250℃)にする必要があり、鉱油、ポリα−オレフィン油などは、前記温度でかなりの量揮発するので、適当ではなく、耐熱性、ポリメチルペンテンとの相溶性を考慮すると、ジアルキルジフェニルエーテルなどのアルキルポリフェニルエーテルが好ましい。 When polymethylpentene is used alone, it is difficult to obtain a predetermined hardness when trying to increase the amount of lubricant contained, and high-density polyethylene, super It is necessary to add polyethylene such as high molecular weight polyethylene. The ratio of polymethylpentene and polyethylene is suitably polymethylpentene: polyethylene = 4: 6 to 9: 1 (preferably 6: 4 to 8: 2). When the amount of polyethylene is larger than the ratio of 4: 6, the softening temperature is lowered, the maximum number of rotations used is almost the same as that of polyethylene alone, and when the amount of polymethylpentene is larger than the ratio of 9: 1. It becomes difficult to obtain a hardness (65HDA) of a predetermined level or higher. Moreover, it is necessary to make it 503-523K (230-250 degreeC) at the time of melting polymethylpentene, and since mineral oil, poly alpha-olefin oil, etc. volatilize a considerable amount at the said temperature, it is not suitable, heat-resistant In view of compatibility and compatibility with polymethylpentene, alkyl polyphenyl ethers such as dialkyl diphenyl ethers are preferred.
成形性、機械的強度、保油性、潤滑剤供給量のバランスを考慮すると、潤滑剤含有ポリマの組成比は、ワックスに分類されるもの0〜5重量%、比較的低分子量のもの8〜48重量%、超高分子量のもの2〜10重量%、これら3つの樹脂分合計10〜50重量%(残りが潤滑剤90〜50重量%)とすることが好ましい。 Considering the balance of moldability, mechanical strength, oil retention, and lubricant supply amount, the composition ratio of the lubricant-containing polymer is 0 to 5% by weight classified as wax, and 8 to 48 having a relatively low molecular weight. It is preferable to use 2 to 10% by weight, 2 to 10% by weight of ultra high molecular weight, and 10 to 50% by weight of the total of these three resins (the remainder being 90 to 50% by weight of lubricant).
潤滑剤含有ポリマの機械的強度を表すものの一つとして潤滑剤含有ポリマの硬さ[HDA]があり、この硬さ[HDA]は65〜90の範囲にあることが好ましく、より好ましくは70〜85の範囲にあることである。この硬さ[HDA]が65未満の場合は、強度的に弱く軸受の回転によって破損する恐れがある。これに対し、硬さ[HDA]が90を超える場合は、ころを拘束する力が大きく、この拘束力により軸受のトルクが大きくなりまた軸受の回転に伴う発熱量が増して軸受の温度が高くなる恐れがある。 One of the mechanical strengths of the lubricant-containing polymer is the hardness [HDA] of the lubricant-containing polymer, and the hardness [HDA] is preferably in the range of 65 to 90, more preferably 70 to It is in the range of 85. When this hardness [HDA] is less than 65, it is weak in strength and may be damaged by rotation of the bearing. On the other hand, when the hardness [HDA] exceeds 90, the force for restraining the roller is large, and this restraining force increases the torque of the bearing and increases the amount of heat generated by the rotation of the bearing, thereby increasing the temperature of the bearing. There is a fear.
潤滑剤含有ポリマの機械的強度を向上させるために、上述のポリオレフィン系樹脂に以下の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を添加したものを用いることができる。 In order to improve the mechanical strength of the lubricant-containing polymer, a material obtained by adding the following thermoplastic resin and thermosetting resin to the above-described polyolefin resin can be used.
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホンサン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ABS樹脂などの各樹脂を使用することができる。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの各樹脂を使用することができる。また、これらの樹脂をそれぞれ単独でまたは混合して用いてもよい。さらに、ポリオレフィン系樹脂とそれ以外の樹脂とをより均一な状態で分散させるために、必要に応じて適当な相溶化剤を加えてもよい。 As the thermoplastic resin, resins such as polyamide, polycarbonate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyamideimide, polystyrene, and ABS resin can be used. As the thermosetting resin, each resin such as unsaturated polyester resin, urea resin, melanin resin, phenol resin, polyimide resin, and epoxy resin can be used. These resins may be used alone or in combination. Furthermore, in order to disperse the polyolefin resin and other resins in a more uniform state, an appropriate compatibilizing agent may be added as necessary.
また、機械的強度を向上させるために充填材を添加してもよく、この充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカーや硼酸アルミニムウィスカーなどの無機ウィスカー類、またはガラス繊維や金属繊維などの無機繊維類およびこれらを布状に編組したものがあり、また、有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維などを添加してもよい。 Further, a filler may be added to improve mechanical strength. Examples of the filler include inorganic whiskers such as calcium carbonate, magnesium carbonate, potassium titanate whisker and aluminum borate whisker, or glass. There are inorganic fibers such as fibers and metal fibers, and those obtained by braiding these into a cloth shape. In addition, as an organic compound, carbon black, graphite powder, carbon fibers, aramid fibers, polyester fibers, or the like may be added.
さらに、ポリオレフィン系樹脂の熱による劣化を防止する目的で、N,N′−ジフェニル−P−フェニルジアミン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチフェノール)などの老化防止剤を、また光による劣化を防止する目的で、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2′−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−5′−メチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールなどの紫外線吸収剤を添加してもよい。 Furthermore, anti-aging agents such as N, N'-diphenyl-P-phenyldiamine and 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butyphenol) are used for the purpose of preventing thermal degradation of polyolefin resins. And 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-3′-t-butyl-5′-methyl-phenyl) -5-chloro for the purpose of preventing deterioration due to light. An ultraviolet absorber such as benzotriazole may be added.
以上の全ての添加剤(ポリオレフィン系樹脂+潤滑剤以外)の添加量としては、潤滑剤の供給能力を維持する上で、成形原料全量の20重量%以下にすることが好ましい。 The addition amount of all the above additives (other than polyolefin resin + lubricant) is preferably 20% by weight or less of the total amount of the molding raw material in order to maintain the supply capability of the lubricant.
この潤滑剤含有ポリマの充填方法としては、充填治具を用いる方法と、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持した状態で潤滑剤含有ポリマを充填、焼成して固化させる方法とがある。なお、これらの方法については、後述する実施の形態において詳細に説明する。 As a method for filling the lubricant-containing polymer, a method using a filling jig and a method for filling the lubricant-containing polymer with the bearing supported so that the rotation axis is parallel to a horizontal support surface, firing and solidifying the polymer are performed. There is a method. Note that these methods will be described in detail in an embodiment described later.
本発明によれば、保持器を一体型に構成したので、各列のころの動きが保持器により拘束され、高速高荷重の使用条件下において各列のころが保持器とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをすることはなく、ころの各列間に潤滑剤含有ポリマが充填されている場合でも、この潤滑剤含有ポリマに剪断力が作用することはない。よって、潤滑剤含有ポリマが各列の中間付近の位置で無理な応力が掛る可能性もなく、高速高荷重の使用条件に十分に耐用することが可能である。すなわち、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる。 According to the present invention, since the cage is configured as an integral type, the movement of the rollers in each row is constrained by the cage, and the rollers in each row together with the cage for each row under high-speed and high-load use conditions. The lubricant does not move differently, and even when the lubricant-containing polymer is filled between the rows of rollers, no shear force acts on the lubricant-containing polymer. Therefore, there is no possibility that the lubricant-containing polymer is subjected to an excessive stress at a position near the middle of each row, and the lubricant-containing polymer can sufficiently withstand the use conditions of high speed and high load. That is, the reliability with respect to the use conditions of high speed and high load can be improved.
また、内輪と外輪間の空間における、少なくとも各列のころの内端面と案内輪との間の間隙および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填したので、各列のころの内端面と案内輪との間および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間における潤滑状態が良く、潤滑剤含有ポリマを充填していない場合に比して発生トルクが低くなるとともに、軸受回転に伴う温度上昇が小さい範囲に抑制される。よって、この過度の温度上昇による潤滑剤含有ポリマの不具合の発生する可能性を未然に防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマからの潤滑剤の放出速度が小さく抑制することができ、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができる。 Further, in the space between the inner ring and the outer ring, at least the gap between the inner end face of each row of rollers and the guide ring, and the gap between the outer end face of each row of rollers and the inner ring fall-off collar are prevented. As a result, the lubrication state between the inner end surface of each row of rollers and the guide ring and between the outer end surface of each row of rollers and the collar for preventing the inner ring from falling off is good, and no lubricant-containing polymer is filled. The generated torque is reduced as compared with the case, and the temperature rise accompanying the rotation of the bearing is suppressed to a small range. Therefore, it is possible to prevent the possibility of the malfunction of the lubricant-containing polymer due to this excessive temperature rise, and it is possible to suppress the release rate of the lubricant from the lubricant-containing polymer small, It is possible to prevent the possibility of temperature rise.
さらに、本出願人による特開平7−139551号公報に記載されている製造方法に従い、軸受中に潤滑剤含有ポリマを充填すると、ころ表面に形成される離型剤の膜によって、ころと潤滑剤含有ポリマとの間に間隙が生じる。それによって、ころの自転がスムーズになり、更なる軸受の低トルク化とそれに伴う温度上昇の抑制とが可能になる。 Further, when a lubricant-containing polymer is filled in the bearing according to the manufacturing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-139551 by the present applicant, a roller and a lubricant are formed by a release agent film formed on the roller surface. A gap is formed between the containing polymer. As a result, the rotation of the rollers becomes smooth, and it is possible to further reduce the torque of the bearing and to suppress the temperature rise associated therewith.
本発明によれば、保持器を一体型に構成したので、各列のころの動きが保持器により拘束され、高速高荷重の使用条件下において各列のころが保持器とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをすることはなく、ころの各列間に潤滑剤含有ポリマが充填されている場合でも、この潤滑剤含有ポリマに剪断力が作用することはない。よって、潤滑剤含有ポリマが各列の中間付近の位置で無理な応力を受ける恐れはなく、高速高荷重の使用条件に十分に耐用することが可能である。すなわち、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を高めることができる。 According to the present invention, since the cage is configured as an integral type, the movement of the rollers in each row is constrained by the cage, and the rollers in each row together with the cage for each row under high-speed and high-load use conditions. The lubricant does not move differently, and even when the lubricant-containing polymer is filled between the rows of rollers, no shear force acts on the lubricant-containing polymer. Therefore, there is no fear that the lubricant-containing polymer is subjected to unreasonable stress at a position near the middle of each row, and the lubricant-containing polymer can sufficiently withstand the use conditions of high speed and high load. That is, the reliability with respect to the use conditions of high speed and high load can be improved.
また、内輪と外輪間の空間における、少なくとも各列のころの内端面と案内輪との間の間隙および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填したので、各列のころの内端面と案内輪との間および各列のころの外端面と内輪の脱落防止つばとの間における潤滑状態が良く、潤滑剤含有ポリマを充填していない場合に比して発生トルクが低くなるとともに、軸受回転に伴う温度上昇が小さい範囲に抑制される。よって、この過度の温度上昇による潤滑剤含有ポリマの不具合の発生する可能性を未然に防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマからの潤滑剤の放出速度が小さく抑制することができ、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができる。 Further, in the space between the inner ring and the outer ring, at least the gap between the inner end face of each row of rollers and the guide ring, and the gap between the outer end face of each row of rollers and the inner ring fall-off collar are prevented. As a result, the lubrication state between the inner end surface of each row of rollers and the guide ring and between the outer end surface of each row of rollers and the collar for preventing the inner ring from falling off is good, and no lubricant-containing polymer is filled. The generated torque is reduced as compared with the case, and the temperature rise accompanying the rotation of the bearing is suppressed to a small range. Therefore, it is possible to prevent the possibility of the malfunction of the lubricant-containing polymer due to this excessive temperature rise, and it is possible to suppress the release rate of the lubricant from the lubricant-containing polymer small, It is possible to prevent the possibility of temperature rise.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の第1形態)
図1は本発明に係る自動調心ころ軸受の実施の第1形態の主要部構成を示す断面図、図2は図1の自動調心ころ軸受の平面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of a first embodiment of a self-aligning roller bearing according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the self-aligning roller bearing of FIG.
自動調心ころ軸受は、図1に示すように、内輪1と外輪2とを有する。内輪1には、2列の軌道1aが形成されているとともに、各軌道1aの外端部位に脱落防止つば1bがそれぞれ設けられている。外輪2には、内輪1の各軌道1aに対向した軌道2aが形成されている。内輪1の各軌道1aと外輪2の軌道2aとの間には2列のころ3が配置され、各列のころ3は一体型に構成された保持器6により保持されている。すなわち1つの保持器6で各列のころ3が保持されていることになる。保持器6の材質は、高力黄銅、ガラス繊維などの強化材入りのプラスチック(例えばナイロン66)などからなり、強度などの信頼性を考慮すると、材質を高力黄銅にすることが好ましい。また、保持器6を、鉄製の分離型保持器を軸受組立後に電子ビーム溶接によって一体化して構成するようにしてもよい。保持器6と内輪1との間には案内輪7が各列のころ3を案内するように配置されている。
The self-aligning roller bearing has an
内輪1と外輪2との間に存在する空所、内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙および各列のころ3の内端面と案内輪7との間の間隙には、潤滑剤含有ポリマ8がそれぞれ充填されている。充填されている潤滑剤含有ポリマ8には、図2に示すように、その一方の端面から保持器6に向けて伸びる3つの貫通孔8aと該端面から案内輪7に向けて伸びる3つの貫通孔8bとが形成され、各貫通孔8a,8bは後述する潤滑剤含有ポリマ8の充填に用いられる充填治具により形成された孔である。本実施の形態では、潤滑剤含有ポリマ8として、高密度ポリエチレン(比較的低分子量に分類される)20重量%と、超高分子量ポリエチレン(超高分子量に分類される)5重量%と、ポリエチレンワックス(ワックスに分類される)5重量%と、鉱油70重量%とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは83HDAである。
A space existing between the
次に、潤滑剤含有ポリマを内輪1と外輪2との間の空間における少なくとも内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙および各列のころ3の内端面と案内輪7との間の間隙に充填する方法について説明する。
Next, the lubricant-containing polymer is inserted into the space between the
この潤滑剤含有ポリマの充填方法としては、1組の充填治具を用いる方法と、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持した状態で潤滑剤含有ポリマを充填、焼成して固化させる方法とがあり、本実施の形態では前者の方法を採用する。なお、後者の方法については後述する実施の第2形態において詳細に説明する。 As a method for filling the lubricant-containing polymer, a method using a pair of filling jigs, and filling and firing the lubricant-containing polymer in a state where the bearing is supported so that the rotation axis is parallel to a horizontal support surface. In this embodiment, the former method is adopted. The latter method will be described in detail in a second embodiment described later.
ここで、前者の方法について図3を参照しながら説明する。図3は図1の自動調心ころ軸受における潤滑剤含有ポリマの充填方法を説明するための図である。 Here, the former method will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view for explaining a method of filling the lubricant-containing polymer in the self-aligning roller bearing of FIG.
前者の方法では、図3に示すように、上述した1組の充填治具9,10を使用する。各充填治具9,10は、一方の面すなわち内面が軸受に対向する型板からなり、該型板の内面には、外輪2の端面を受け入れるように環状の凹部9a,10aと、ころ3の外端面に対向する環状の凸部9b,10bと、内輪1の端面を受け入れる環状の凹部9c,10cとが形成されている。充填治具9の凸部9bには、内面から垂直に突出する棒状の複数の突起11,12が設けられている。各突起11は、対応する保持器6の部位に当接して該保持器6を一方の列のころ3から他方の列のころ3へ向けて僅かに移動させるような長さを有すると共に、凸部9bの円周方向に沿って等角度間隔で配列されている。各突起12は、対応する案内輪7の部位に当接して該案内輪7を一方の列のころ3から他方の列のころ3へ向けて僅かに移動させるような長さを有すると共に、凸部9bの円周方向に沿って等角度間隔で配列されている。各突起12が対応する案内輪7の部位に当接して該案内輪7を移動させることにより、一方の列のころ3の内端面と案内輪7との間に間隙が生じ、同時に各突起11が対応する保持器6の部位に当接して該保持器6を移動させることにより、他方の列のころ3の内端面と案内輪7との間に間隙が生じるように、各突起11,12の長さは決定されている。
In the former method, as shown in FIG. 3, the set of filling
本実施の形態では、各突起11の数は3であり、各突起11は120度の角度間隔で配列されている。また、同様に、各突起12の数は3であり、各突起12は120度の角度間隔で配列されている。
In the present embodiment, the number of the
一方の充填治具9と他方の充填治具10とはそれぞれ軸受の各端面に内輪の内径を基準にして嵌め合わされている。締結金具13は各突起11,12を固定、保持するための治具である。
One
1組の充填治具9,10を用いて潤滑剤含有ポリマを充填するときには、まず、充填治具9が、その凹部9aに外輪2の端面を、凹部9cに内輪1の端面を受け入れるように軸受の一方の端面に嵌め込まれる。充填治具9が嵌め込まれると、凸部9bが一方の列のころ3の外端面との間に間隙を形成しながら対向すると共に、各突起12と対応する案内輪7の部位との当接により案内輪7が移動されて一方の列のころ3の内端面と案内輪7との間に間隙が形成され、同時に各突起11と対応する保持器6の部位との当接により保持器6が移動されて他方の列のころ3の内端面と案内輪7との間に間隙が形成される。充填治具9が嵌め込まれたことにより、内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙が保持される。
When the lubricant-containing polymer is filled using the pair of filling
この軸受の一方の端面に嵌め込まれた充填治具9は、水平な支持面14に置かれる。次いで、内輪1と外輪2との間の空間に潤滑剤含有ポリマ8の未焼成原料が入れられ、この潤滑剤含有ポリマ8の未焼成原料は、一方の列のころ3の内端面と案内輪7との間の間隙、他方の列のころ3の内端面と案内輪7との間の間隙および内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙を含む内輪1と外輪2との間の空所に充填され、そして軸受の他方の端面に充填治具10を嵌め込んだ後に、潤滑剤含有ポリマ8の未焼成原料を加熱、冷却することにより潤滑剤含有ポリマ8が充填されることになる。この場合、凸部9b,10bところ3の外端面との間には若干の隙間が形成されるように構成されている。すなわち、潤滑剤含有ポリマ8が各列のころ3の内端面と案内輪7との間の間隙および内輪1の各脱落防止つば1bと各列のころ3の外端面との間の間隙を含む内輪1と外輪2との間の空所に充填されることになる。
The filling
潤滑剤含有ポリマ8の充填後に各充填治具9,10は取り外されるが、充填治具9を取り外す際に各突起11,12は潤滑剤含有ポリマ8から引き抜かれるので、充填治具9が嵌め込まれた軸受の端面には、上述したように、該端面から保持器6に向けて伸びる3つの貫通孔8aと該端面から案内輪7に向けて伸びる3つの貫通孔8bとが形成されることになる(図2を参照)。また、ころ3の外端面に形成された潤滑剤含有ポリマの余肉は、必要に応じて適宜除去される。
The filling
このように、本実施の形態では、保持器6を一体型に構成したので、各列のころ3の動きが保持器6により拘束され、高速高荷重の使用条件下において各列のころ3が保持器6とともに各列毎にそれぞれ異なる動きをすることはなく、ころ3の各列間に充填されている潤滑剤含有ポリマ8に剪断力が作用することはない。よって、潤滑剤含有ポリマ8が各列の中間付近の位置で無理な応力を受ける恐れはなく、高速高荷重の使用条件に対する信頼性を十分に高めることができる。
Thus, in this embodiment, since the
また、内輪1と外輪2間の空間における、少なくとも各列のころ3の内端面と案内輪7との間の間隙および各列のころ3の外端面と内輪1の脱落防止つば1bとの間の間隙に潤滑剤含有ポリマ8を充填したので、各列のころ3の内端面と案内輪7との間および各列のころ3の外端面と内輪1の脱落防止つば1bとの間における潤滑状態が良く、潤滑剤含有ポリマ8を充填していない場合に比して発生トルクが低くなるとともに、軸受回転に伴う温度上昇が小さい範囲に抑制される。よって、この過度の温度上昇による潤滑剤含有ポリマ8の不具合の発生する可能性を未然に防止することができると共に、潤滑剤含有ポリマ8からの潤滑剤の放出速度が小さく抑制することができ、過度の温度上昇が起る可能性を未然に防止することができる。
Further, in the space between the
なお、本実施の形態においては、案内つばに代えて案内輪を用いることにより、充填作業に対する信頼性を高めることができる。 In the present embodiment, the reliability for the filling operation can be improved by using guide wheels instead of the guide collars.
(実施の第2形態)
次に、本発明の実施の第2形態について図4を参照しながら説明する。図4は本発明に係る自動調心ころ軸受の実施の第2形態に用いられている潤滑剤含有ポリマの充填方法を説明するための図である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a view for explaining a method of filling a lubricant-containing polymer used in the second embodiment of the self-aligning roller bearing according to the present invention.
本実施の形態は、上述の実施の第1形態に対し、潤滑剤含有ポリマの充填方法として、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持した状態で潤滑剤含有ポリマを充填、焼成して固化させる方法を用いた点および異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。 In the present embodiment, the lubricant-containing polymer is filled in a state in which the bearing is supported so that the rotation axis is parallel to the horizontal support surface as a method of filling the lubricant-containing polymer with respect to the first embodiment described above. The difference is that a method of solidifying by firing is used and a lubricant-containing polymer having a different composition is used.
この充填方法では、水平な支持面に回転軸が平行になるように軸受を支持することにより、ころ3の内端面が案内輪7に押し付けられていないので、ころ3の内端面と案内輪7との間の間隙が保持され、この間隙に潤滑剤含有ポリマが充填されることになる。
In this filling method, since the inner end surface of the
この方法を実施するための具体的な方法としては、図4に示すように、1組の金型20の内部空間に回転軸が平行になるように軸受を保持し、外部の射出成形機から各金型20の軸受のころ3に対向する部位20aに設けられた複数のピンゲートを介して内輪1と外輪2との間の空間に可塑化された潤滑剤含有ポリマを射出して充填し、該潤滑剤含有ポリマを金型20中で冷却固化させる射出成形方法がある。この方法に用いられる射出成形機としては、本出願人による特開平8−309793号公報に記載のものがある。
As a specific method for carrying out this method, as shown in FIG. 4, a bearing is held in the internal space of a set of
また、この射出成形方法により充填された潤滑剤含有ポリマは、ポリメチルペンテン(比較的低分子量に分類される)20重量%と、高密度ポリエチレン(比較的低分子量に分類される)7重量%と、超高分子量ポリエチレン(超高分子量に分類される)3重量%と、ジアルキルジフェニルエーテル70重量%とからなる組成を有し、その硬さは80HDAである。 The lubricant-containing polymer filled by this injection molding method is 20% by weight of polymethylpentene (classified as a relatively low molecular weight) and 7% by weight of high-density polyethylene (classified as a relatively low molecular weight). And a composition comprising 3% by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene (classified as ultrahigh molecular weight) and 70% by weight of dialkyldiphenyl ether, and its hardness is 80 HDA.
(実施の第3形態)
次に、本発明の実施の第3形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、上述の実施の第1形態に対し、異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。なお、この潤滑剤含有ポリマの充填方法は実施の第1形態に同じである。具体的には、潤滑剤含有ポリマとして、高密度ポリエチレン(比較的低分子量に分類される)20重量%と、超高分子量ポリエチレン(超高分子量に分類される)10重量%と、鉱油70重量%とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは92HDAである。 This embodiment is different from the above-described first embodiment in that a lubricant-containing polymer having a different composition is used. The method for filling the lubricant-containing polymer is the same as in the first embodiment. Specifically, the lubricant-containing polymer is 20% by weight of high-density polyethylene (classified as a relatively low molecular weight), 10% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene (classified as ultra-high molecular weight), and 70% of mineral oil. % Having a composition consisting of% is used, and its hardness is 92 HDA.
(実施の第4形態)
次に、本発明の実施の第4形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、上述の実施の第1形態に対し、異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。なお、この潤滑剤含有ポリマの充填方法は実施の第1形態に同じである。具体的には、潤滑剤含有ポリマとして、高密度ポリエチレン(比較的低分子量に分類される)20重量%と、超高分子量ポリエチレン(超高分子量に分類される)8重量%と、ポリエチレンワックス(ワックスに分類される)2重量%と、鉱油70重量%とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは88HDAである。 This embodiment is different from the above-described first embodiment in that a lubricant-containing polymer having a different composition is used. The method for filling the lubricant-containing polymer is the same as in the first embodiment. Specifically, as the lubricant-containing polymer, 20% by weight of high density polyethylene (classified as a relatively low molecular weight), 8% by weight of ultra high molecular weight polyethylene (classified as ultra high molecular weight), polyethylene wax ( A material having a composition of 2% by weight (classified as wax) and 70% by weight of mineral oil is used, and its hardness is 88 HDA.
(実施の第5形態)
次に、本発明の実施の第5形態について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、上述の実施の第1形態に対し、異なる組成の潤滑剤含有ポリマを用いた点で異なる。なお、この潤滑剤含有ポリマの充填方法は実施の第1形態に同じである。具体的には、潤滑剤含有ポリマとして、高密度ポリエチレン(比較的低分子量に分類される)10重量%と、超高分子量ポリエチレン(超高分子量に分類される)2重量%と、ポリエチレンワックス(ワックスに分類される)8重量%と、鉱油80重量%とからなる組成を有するものが用いられ、その硬さは63HDAである。 This embodiment is different from the above-described first embodiment in that a lubricant-containing polymer having a different composition is used. The method for filling the lubricant-containing polymer is the same as in the first embodiment. Specifically, the lubricant-containing polymer is 10% by weight of high density polyethylene (classified as a relatively low molecular weight), 2% by weight of ultra high molecular weight polyethylene (classified as ultra high molecular weight), polyethylene wax ( A material having a composition of 8% by weight (classified as wax) and 80% by weight of mineral oil is used, and its hardness is 63 HDA.
次に、上述の各実施の形態(第1形態から第3形態まで)および比較例1について軸受回転試験を実施し、内輪近傍温度および軸受トルクの測定結果について図5および図6を参照しながら説明する。図5は各実施の形態(第1形態から第3形態まで)および比較例1における回転数に対する内輪近傍温度の測定結果を表す図、図6は各実施の形態(第1形態から第3形態まで)および比較例1における回転数に対する軸受トルクの測定結果を表す図である。 Next, a bearing rotation test is performed for each of the above-described embodiments (from the first to third embodiments) and Comparative Example 1, and the measurement results of the temperature near the inner ring and the bearing torque are described with reference to FIGS. 5 and 6. explain. FIG. 5 is a diagram showing a measurement result of the temperature near the inner ring with respect to the rotational speed in each embodiment (from the first embodiment to the third embodiment), and FIG. 6 is a diagram showing each embodiment (from the first embodiment to the third embodiment). FIG. 6 is a diagram illustrating a measurement result of bearing torque with respect to the rotational speed in Comparative Example 1.
ここで、軸受回転試験は、内径55mm×外径120mm×幅43mmの自動調心ころ軸受(形番−22311)を用いて実施され、荷重条件としてFr=2000kgf、Fa=250kgfが設定されている。また、比較例1は、従来技術に基づいた構成であり、実施の第1形態と同じ組成の潤滑剤含有ポリマを用い、一体型保持器に代えて分離型の保持器を用いている。 Here, the bearing rotation test is carried out using a self-aligning roller bearing (model number -22311) having an inner diameter of 55 mm, an outer diameter of 120 mm, and a width of 43 mm, and Fr = 2000 kgf and Fa = 250 kgf are set as load conditions. . Comparative Example 1 has a configuration based on the prior art, and uses a lubricant-containing polymer having the same composition as that of the first embodiment, and uses a separate type holder instead of the integrated type holder.
図5および図6から明らかなように、250〜1000rpmの回転数範囲において上述の各実施の形態は、比較例1に比して内輪近傍温度および軸受トルクが低いレベルにあることを示している。このことは、ころの内端面と案内輪との間の間隙に潤滑剤含有ポリマが充填されているか否かの違いによるものと考えられる。また、比較例1においては、1000rpmの回転数を保持しながら回転を継続させると、さらに内輪近傍温度が上昇し、軸受トルクの急激な増加が見られた。その時点で軸受の回転を停止させて軸受を観察すると、潤滑剤含有ポリマがころ列の中間付近で切断され、軸受から完全に離脱していることが確認された。この現象は保持器が一体型に構成された各実施の形態においては見られない現象であった。 As apparent from FIGS. 5 and 6, each of the above-described embodiments shows that the temperature near the inner ring and the bearing torque are at a low level as compared with Comparative Example 1 in the rotational speed range of 250 to 1000 rpm. . This is considered to be due to the difference in whether or not the lubricant-containing polymer is filled in the gap between the inner end face of the roller and the guide ring. Further, in Comparative Example 1, when the rotation was continued while maintaining the rotation speed of 1000 rpm, the temperature near the inner ring further increased, and a rapid increase in bearing torque was observed. When the rotation of the bearing was stopped at that time and the bearing was observed, it was confirmed that the lubricant-containing polymer was cut near the middle of the roller row and completely separated from the bearing. This phenomenon is a phenomenon that is not seen in each embodiment in which the cage is configured integrally.
潤滑剤含有ポリマの硬さ[HDA]が90を超える実施の第3形態では、65〜90の範囲にある実施の第1形態および第2形態に比して、内輪近傍温度および軸受トルクが僅かに高いことが分かる。このことから、内輪近傍温度および軸受トルクに潤滑剤含有ポリマの硬さが影響していることが分かり、ひいては軸受寿命にも影響することが予想される。 In the third embodiment in which the hardness [HDA] of the lubricant-containing polymer exceeds 90, the temperature near the inner ring and the bearing torque are slightly smaller than those in the first and second embodiments in the range of 65 to 90. It can be seen that it is expensive. From this, it can be seen that the hardness of the lubricant-containing polymer affects the temperature near the inner ring and the bearing torque, and consequently the bearing life is also expected to be affected.
また、実施の第1形態と実施の第2形態とを比較してみると、内輪近傍温度がかなり高い温度まで上昇している1000rpmの回転数において、実施の第1形態では、温度上昇に伴う潤滑剤含有ポリマの軟化による軸受トルクの上昇傾向が見られるが、実施の第2形態では、この傾向は特に見られない。これは、実施の第2形態の潤滑剤含有ポリマを構成している樹脂分の2/3を占めているポリメチルペンテンの融点が503〜513K(230〜240℃)と高いので、ポリエチレンを含有しても343〜353K(70〜80℃)程度の温度では軟化現象を抑制していることが予想される。このことから、ポリメチルペンテンをベースとした潤滑剤含有ポリマを充填することによって、より温度上昇が見込まれる回転数(dmn)までの使用が可能であると考えられる。 Further, when comparing the first embodiment and the second embodiment, at the rotation speed of 1000 rpm where the temperature near the inner ring is increased to a considerably high temperature, the first embodiment is accompanied by a temperature increase. Although a tendency to increase the bearing torque due to softening of the lubricant-containing polymer is observed, this tendency is not particularly observed in the second embodiment. This is because the melting point of polymethylpentene, which accounts for 2/3 of the resin constituting the lubricant-containing polymer of the second embodiment, is as high as 503 to 513 K (230 to 240 ° C.), so it contains polyethylene Even so, it is expected that the softening phenomenon is suppressed at a temperature of about 343 to 353 K (70 to 80 ° C.). From this, it is considered that the use up to the number of revolutions (dmn) where the temperature rise is expected can be achieved by filling the lubricant-containing polymer based on polymethylpentene.
次に、上述の実施の第1形態から実施の第5形態までの各実施の形態および比較例1〜3に対する耐久試験を実施し、それぞれの耐久性について説明する。 Next, an endurance test is performed on each of the embodiments from the first embodiment to the fifth embodiment and Comparative Examples 1 to 3, and the respective durability will be described.
ここで、耐久試験は、前記自動調心ころ軸受(22311)を用いて実施され、この耐久試験では、荷重条件としてFr=2000kgf、Fa=250kgfを、回転数として200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300rpmの各回転数を設定し、軸受を各回転数で200時間連続して回転させ、異常なく回転した回転数を最高回転数として測定する。 Here, the durability test was performed using the spherical roller bearing (22311). In this durability test, Fr = 2000 kgf and Fa = 250 kgf as load conditions and 200,300,400,500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300 rpm each rotation speed is set, the bearing is continuously rotated at each rotation speed for 200 hours, and the rotation speed rotated without abnormality is measured as the maximum rotation speed. .
比較例2は、実施の第3形態と同じ組成の潤滑剤含有ポリマを用い、一体型の保持器に代えて分離型の保持器を用いている。また、比較例3は、実施の第2形態と同じ組成の潤滑剤含有ポリマを用い、一体型の保持器に代えて分離型の保持器を用いている。 In Comparative Example 2, a lubricant-containing polymer having the same composition as that of the third embodiment is used, and a separation type cage is used instead of the integral type cage. In Comparative Example 3, a lubricant-containing polymer having the same composition as that of the second embodiment is used, and a separation type cage is used instead of the integral type cage.
各実施の形態および比較例1〜3においては、表1に示すように、実施の第2形態の最高回転数が1200rpmと最も高い。このことは、上述したように、実施の第2形態の潤滑剤含有ポリマを構成している樹脂分の2/3を占めているポリメチルペンテンの融点が503〜513(230〜240℃)と高いので、ポリエチレンを含有しても343〜353(70〜80℃)程度の温度では軟化現象を抑制しているためと考えられ、実施の第2形態がより高速高荷重条件下での使用に耐え得ることを示している。 In each embodiment and Comparative Examples 1 to 3, as shown in Table 1, the maximum rotational speed of the second embodiment is the highest, 1200 rpm. As described above, this means that the melting point of polymethylpentene occupying 2/3 of the resin constituting the lubricant-containing polymer of the second embodiment is 503 to 513 (230 to 240 ° C.). Since it is high, even if it contains polyethylene, it is considered that the softening phenomenon is suppressed at a temperature of about 343 to 353 (70 to 80 ° C.), and the second embodiment is suitable for use under higher speed and higher load conditions. It shows that it can endure.
また、同じような組成の潤滑剤含有ポリマを充填した実施の第1形態、第3形態、第4形態、第5形態の各実施の形態の最高回転数に対し、これらの実施の形態と同じまたはほぼ同じ組成の潤滑剤含有ポリマを充填した比較例1および比較例2の最高回転数は低い回転数を示している。このことは、保持器を一体型に構成し、ころの内端面と案内輪との間の間隙に潤滑剤含有ポリマを充填することによって、高速高荷重条件下での使用に耐え得る、すなわち高速高荷重の使用条件に対する信頼性が十分に高い軸受を得られることを示している。 In addition, the maximum rotational speeds of the first, third, fourth, and fifth embodiments filled with the lubricant-containing polymer having the same composition are the same as those of these embodiments. Alternatively, the maximum rotational speeds of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 filled with the lubricant-containing polymer having substantially the same composition indicate a low rotational speed. This means that the cage can be constructed as a single unit and can withstand use under high-speed and high-load conditions by filling the gap between the inner end face of the roller and the guide wheel with a lubricant-containing polymer. It shows that a bearing with sufficiently high reliability for high load operating conditions can be obtained.
1 内輪
1a,2a 軌道
1b 脱落防止つば
2 外輪
3 内輪
6 保持器
7 案内輪
8 潤滑剤含有ポリマ
9,10 充填治具
11,12 突起
20 金型
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記内輪の端面を受け入れる凹部と、前記各列のころの外端面に対向し、内面から垂直に突出する棒状の複数の突起が設けられている環状の凸部とが形成されている充填冶具を前記自動調心ころ軸受に嵌め込み、
前記凹部が前記内輪の端面を受け入れ、前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に前記潤滑剤含有ポリマを充填する間隙を生じさせ、
前記複数の突起が前記保持器と前記案内輪とに当接して前記保持器と前記案内輪とを移動させることにより、前記各列のころの内端面と前記案内輪との間に前記潤滑剤含有ポリマを充填する間隙を生じさせ、
前記潤滑剤含有ポリマとして、全重量に対してポリオレフィン系樹脂が10〜50重量%、潤滑剤が90〜50重量%である組成比、ワックスに分類されるものが0〜5重量%、比較的低分子量のものが8〜48重量%、超高分子量のものが2〜10重量%、これら3つの樹脂分合計が10〜50重量%であるポリオレフィン系樹脂の組成比、および80〜90の範囲にあるポリマの硬さ[HDA](デュロメータAスケール硬さ)を有する潤滑剤含有ポリマを、前記生じた前記各列のころの内端面と前記案内輪との間の間隙および前記各列のころの外端面と前記内輪の脱落防止つばとの間の間隙に充填することを特徴とする自動調心ころ軸受の製造方法。 An inner ring having two rows of raceways, each of which has a collar that prevents the outer race from falling off, an outer race on which a raceway facing each raceway of the inner race, a raceway of the inner race, and a raceway of the outer race, Two rows of rollers arranged between the rollers, a cage that holds the rollers of each row, and a guide that is arranged to guide the rollers of each row between the cage and the inner ring The retainer is integrally formed, and a space between the inner end surface of each row of rollers and the guide ring in the space between the inner ring and the outer ring, and the outer side of each row of rollers. A method of manufacturing a self-aligning roller bearing in which a gap between an end face and a collar for preventing the inner ring from falling is filled with a lubricant-containing polymer,
A filling jig in which a concave portion for receiving an end surface of the inner ring and an annular convex portion provided with a plurality of rod-shaped protrusions that protrude perpendicularly from the inner surface are opposed to the outer end surfaces of the respective rows of rollers. Fit into the self-aligning roller bearing,
Causing a gap the recess receiving an end face of the inner ring, filling the lubricant-containing polymer in the gap between the front Symbol drop-off preventing flange of the inner ring and the outer end face of the roller in each row,
The plurality of protrusions abut against the cage and the guide wheel to move the cage and the guide wheel, so that the lubricant is provided between the inner end surface of the roller in each row and the guide wheel. Creating a gap filling the containing polymer;
The lubricant-containing polymer is a composition ratio in which the polyolefin resin is 10 to 50% by weight and the lubricant is 90 to 50% by weight with respect to the total weight. 8 to 48% by weight of low molecular weight, 2 to 10% by weight of ultra high molecular weight, composition ratio of polyolefin resin in which the total of these three resins is 10 to 50% by weight, and a range of 80 to 90 A lubricant-containing polymer having a hardness [HDA] (durometer A scale hardness) of the polymer in the above-mentioned range is obtained by using the generated gap between the inner end surface of each row of rollers and the guide wheel and the rollers in each row. A method of manufacturing a self-aligning roller bearing, comprising filling a gap between an outer end surface of the inner ring and a collar for preventing the inner ring from falling off.
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