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JP2019157082A - Solid lubricant and solid lubricant-sealed roll bearing - Google Patents

Solid lubricant and solid lubricant-sealed roll bearing Download PDF

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JP2019157082A
JP2019157082A JP2018049971A JP2018049971A JP2019157082A JP 2019157082 A JP2019157082 A JP 2019157082A JP 2018049971 A JP2018049971 A JP 2018049971A JP 2018049971 A JP2018049971 A JP 2018049971A JP 2019157082 A JP2019157082 A JP 2019157082A
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Japan
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solid lubricant
mass
molecular weight
cellulose
oil
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元博 伊藤
Motohiro Ito
元博 伊藤
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

To provide a solid lubricant capable of long-term use by suppressing initial oil separation ratio and subsequent oil separation, and a solid lubricant-sealed roll bearing in which the solid lubricant is sealed.SOLUTION: A solid lubricant 17 is a solid body of a blend containing a grease composed of a base oil and a thickener, an ultra-high molecular weight polyolefin, and an additive. The ultra-high molecular weight polyolefin is contained by 30-40 mass% to the whole solid lubricant, and the additive is a cellulose powder or a cellulose fiber and is contained by 5-10 mass% to the whole solid lubricant.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、固形潤滑剤および該固形潤滑剤を内部に封入した転がり軸受に関し、特に樹脂成分として超高分子量ポリエチレンを含む固形潤滑剤および該固形潤滑剤封入転がり軸受に関する。   The present invention relates to a solid lubricant and a rolling bearing in which the solid lubricant is enclosed, and more particularly to a solid lubricant containing ultrahigh molecular weight polyethylene as a resin component and the solid lubricant-enclosed rolling bearing.

従来、転がり軸受の内部には、転がり摩擦やすべり摩擦の軽減などを目的として、潤滑用のグリースが封入されている。グリースを封入した転がり軸受は、長寿命であり、外部に潤滑装置を必要とせず、安価であるため、自動車や産業機械などの汎用用途に広く利用されている。   Conventionally, lubrication grease is enclosed in a rolling bearing for the purpose of reducing rolling friction and sliding friction. Rolling bearings filled with grease have a long life, do not require an external lubrication device, and are inexpensive, so they are widely used for general purposes such as automobiles and industrial machines.

しかし、グリースのような半固体状潤滑剤を利用した場合、潤滑剤による撹拌抵抗のため、回転トルクが大きくなる。この課題を解決するため、超高分子量ポリエチレンと、この超高分子量ポリエチレンより融点の高い滴点を有するグリースとの混合物を、上記融点以上で加熱して、固形化した固形潤滑剤が提案されている(特許文献1)。   However, when a semi-solid lubricant such as grease is used, the rotational torque increases due to the stirring resistance by the lubricant. In order to solve this problem, a solid lubricant has been proposed in which a mixture of ultrahigh molecular weight polyethylene and a grease having a dropping point having a melting point higher than that of the ultrahigh molecular weight polyethylene is heated above the melting point to be solidified. (Patent Document 1).

特公昭63−23239号公報Japanese Patent Publication No. 63-23239

しかしながら、上記固形潤滑剤では、初期の油分離率が大きくなる場合がある。その場合、軸受から潤滑油が漏れ出る原因となり、他の部品を汚してしまったり、潤滑油が有効に利用されず軸受寿命が短くなってしまうことが考えられる。また、軸受寿命の点からは、固形潤滑剤に含まれる潤滑油が少量ずつ、かつ長期間にわたり滲み出ることが望ましい。   However, in the solid lubricant, the initial oil separation rate may increase. In that case, it is considered that the lubricating oil leaks out from the bearing, contaminates other parts, or the lubricating oil is not effectively used and the bearing life is shortened. From the viewpoint of bearing life, it is desirable that the lubricating oil contained in the solid lubricant exudes little by little and over a long period of time.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、初期の油分離率およびその後の油分離を抑制することでより長時間使用できる固形潤滑剤、および該固形潤滑剤が封入された固形潤滑剤封入転がり軸受を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, a solid lubricant that can be used for a longer time by suppressing the initial oil separation rate and subsequent oil separation, and a solid lubricant in which the solid lubricant is enclosed An object is to provide an encapsulated rolling bearing.

本発明の固形潤滑剤は、基油および増ちょう剤からなるグリースと、超高分子量ポリオレフィンと、添加剤とを含む混合物の固形体である固形潤滑剤であって、上記超高分子量ポリオレフィンが、上記固形潤滑剤全体に対して30〜40質量%含まれ、上記添加剤が、セルロース粉末またはセルロース繊維であり、上記固形潤滑剤全体に対して5〜10質量%含まれることを特徴とする。   The solid lubricant of the present invention is a solid lubricant that is a solid body of a mixture comprising a grease comprising a base oil and a thickener, an ultrahigh molecular weight polyolefin, and an additive, wherein the ultrahigh molecular weight polyolefin is, 30-40 mass% is contained with respect to the whole said solid lubricant, The said additive is a cellulose powder or a cellulose fiber, and 5-10 mass% is contained with respect to the said whole solid lubricant, It is characterized by the above-mentioned.

上記グリースが、上記固形潤滑剤全体に対して50〜65質量%含まれることを特徴とする。   The grease is contained in an amount of 50 to 65% by mass with respect to the entire solid lubricant.

上記超高分子量ポリオレフィンの平均分子量が1×106〜3×106であることを特徴とする。 The ultra high molecular weight polyolefin has an average molecular weight of 1 × 10 6 to 3 × 10 6 .

転がり軸受内に固形潤滑剤を封入した固形潤滑剤封入転がり軸受であって、上記固形潤滑剤が、本発明の固形潤滑剤であることを特徴とする。   A solid lubricant-enclosed rolling bearing in which a solid lubricant is enclosed in a rolling bearing, wherein the solid lubricant is the solid lubricant of the present invention.

本発明の固形潤滑剤は、グリースと、超高分子量ポリオレフィンと、セルロース粉末またはセルロース繊維とを含む固形潤滑剤であり、固形潤滑剤全体に対して、超高分子量ポリオレフィンおよびセルロース材料(以下、セルロース粉末およびセルロース繊維を含めてセルロース材料と言う)が、それぞれ所定量含まれるので、初期の油分離率が抑えられる。また、この固形潤滑剤から基油が少量ずつ滲み出し、かつ多くの量滲み出すことが可能であり、長時間使用できる。   The solid lubricant of the present invention is a solid lubricant containing grease, ultrahigh molecular weight polyolefin, and cellulose powder or cellulose fiber, and ultrahigh molecular weight polyolefin and cellulose material (hereinafter referred to as cellulose) with respect to the entire solid lubricant. A predetermined amount of each of the cellulose material including powder and cellulose fiber) is contained, so that the initial oil separation rate can be suppressed. Further, the base oil oozes out little by little from this solid lubricant, and can ooze out in a large amount and can be used for a long time.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受は、本発明の固形潤滑剤を封入してなるので、軸受寿命に優れる。   Since the solid lubricant encapsulated rolling bearing of the present invention encapsulates the solid lubricant of the present invention, the bearing life is excellent.

本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the solid lubricant enclosure rolling bearing of this invention. 本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the solid lubricant enclosure rolling bearing of this invention.

本発明の固形潤滑剤は、潤滑成分としてのグリースと、樹脂成分としての超高分子量ポリオレフィンと、添加剤との混合物が固形化された潤滑剤である。この固形潤滑剤からグリースに含まれる基油が滲み出ることで潤滑性が付与される。本発明者らは、添加剤としてセルロース粉末またはセルロース繊維を用いることで、初期の油分離率を抑えるとともに、その後の油分離を抑制できることを見出した。本発明はこのような知見に基づくものである。   The solid lubricant of the present invention is a lubricant obtained by solidifying a mixture of grease as a lubricating component, ultrahigh molecular weight polyolefin as a resin component, and an additive. Lubricity is imparted by the base oil contained in the grease exuding from the solid lubricant. The present inventors have found that by using cellulose powder or cellulose fiber as an additive, the initial oil separation rate can be suppressed and the subsequent oil separation can be suppressed. The present invention is based on such knowledge.

本発明に用いるグリースは基油と増ちょう剤とからなる。基油は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、高度精製油、鉱油、エステル系合成油、エーテル系合成油、合成炭化水素油(PAO油)、シリコーン油、フッ素油およびこれらの混合油などを使用できる。   The grease used in the present invention comprises a base oil and a thickener. The base oil is not particularly limited, and those commonly used in the field of grease can be used. For example, highly refined oils, mineral oils, ester synthetic oils, ether synthetic oils, synthetic hydrocarbon oils (PAO oils), silicone oils, fluorine oils, and mixed oils thereof can be used.

また、増ちょう剤は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、金属石けん、複合金属石けんなどの石けん系増ちょう剤、ベントン、シリカゲル、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物などの非石けん系増ちょう剤を使用できる。金属石けんとしては、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、アルミニウム石けん、リチウム石けんなどが、ウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、他のポリウレア化合物、ジウレタン化合物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱耐久性に優れたウレア化合物の使用が好ましい。   Further, the thickening agent is not particularly limited, and a common one that is usually used in the field of grease can be used. For example, soap-type thickeners such as metal soaps and composite metal soaps, and non-soap-type thickeners such as benton, silica gel, urea compounds and urea / urethane compounds can be used. Examples of the metal soap include sodium soap, calcium soap, aluminum soap, and lithium soap. Examples of the urea compound and urea / urethane compound include diurea compounds, triurea compounds, tetraurea compounds, other polyurea compounds, and diurethane compounds. Among these, it is preferable to use a urea compound having excellent heat durability.

上記基油と上記増ちょう剤とからなるグリースの混和ちょう度(JIS K 2220)はNLGIちょう度番号で2〜3が好ましい。この範囲が、油分離の抑制に適している。   The blending degree of grease (JIS K 2220) composed of the base oil and the thickener is preferably NLGI consistency number of 2 to 3. This range is suitable for suppressing oil separation.

本発明に用いられる超高分子量ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンもしくはこれらの共重合体からなる粉末またはそれぞれ単独の粉末を配合した混合粉末が挙げられる。ここで、各粉末の、粘度法により測定される平均分子量は、1×106〜3×106 であることが好ましい。このような分子量の範囲にあるポリオレフィンは、剛性と保油性において低分子量のポリオレフィンより優れるからである。また、超高分子量ポリオレフィンの中でも、超高分子量ポリエチレンを用いることが好ましい。 Examples of the ultrahigh molecular weight polyolefin used in the present invention include a powder composed of polyethylene, polypropylene, polybutene or a copolymer thereof, or a mixed powder obtained by blending individual powders. Here, the average molecular weight of each powder measured by the viscosity method is preferably 1 × 10 6 to 3 × 10 6 . This is because a polyolefin having such a molecular weight range is superior to a low molecular weight polyolefin in rigidity and oil retention. Of the ultra high molecular weight polyolefins, it is preferable to use ultra high molecular weight polyethylene.

本発明の固形潤滑剤における超高分子量ポリオレフィンの含有量は、固形潤滑剤全体に対して30〜40質量%であり、好ましくは32〜40質量%であり、より好ましく35〜40質量%である。該含有量を30〜40質量%とすることで、油分離を適度に抑えることができる。   The content of the ultra-high molecular weight polyolefin in the solid lubricant of the present invention is 30 to 40% by mass, preferably 32 to 40% by mass, and more preferably 35 to 40% by mass with respect to the entire solid lubricant. . Oil content can be moderately suppressed by making this content into 30-40 mass%.

本発明に用いられるセルロース材料としては、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ、マニラ麻パルプ、サイザル麻パルプ、竹パルプ、エスパルトパルプ、コットンパルプなどから得られる植物由来セルロース、低酸溶紡糸による高重合度の再生セルロース(ポリノジックレーヨン)、アミン・オキサイド系有機溶剤を用いた溶剤紡糸レーヨンなどの再生セルロース、バクテリア産生セルロース、ホヤなどの動物由来セルロース、電界紡糸法によるナノセルロースなどが挙げられる。本発明において、セルロース粉末とは、アスペクト比(長軸/短軸)が3未満の粒子状のセルロースであり、セルロース繊維とは、アスペクト比が3以上の繊維状のセルロースである。   Cellulose materials used in the present invention include softwood kraft pulp, hardwood kraft pulp, manila hemp pulp, sisal hemp pulp, bamboo pulp, esparto pulp, cotton pulp, etc., plant-derived cellulose, high polymerization degree by low acid melt spinning Regenerated cellulose (polynosic rayon), regenerated cellulose such as solvent-spun rayon using an amine-oxide organic solvent, bacteria-derived cellulose, animal-derived cellulose such as sea squirt, and nanocellulose by electrospinning. In the present invention, the cellulose powder is particulate cellulose having an aspect ratio (major axis / minor axis) of less than 3, and the cellulose fiber is fibrous cellulose having an aspect ratio of 3 or more.

セルロース材料としてセルロース粉末を用いる場合、セルロース粉末は、粒度分布測定器(レーザー回折法)による平均粒径が50μm以下のものを使用することが好ましく、平均粒径が12μm以下のものを使用することがより好ましい。また、篩分けで言うと、篩目開きが38μmの篩(米国ASTM規格で400メッシュの篩)を通過する粒子を用いることが好ましい。   When cellulose powder is used as the cellulose material, it is preferable to use a cellulose powder having an average particle size of 50 μm or less by a particle size distribution analyzer (laser diffraction method), and an average particle size of 12 μm or less. Is more preferable. In terms of sieving, it is preferable to use particles that pass through a sieve having a sieve opening of 38 μm (US ASTM standard 400 mesh sieve).

セルロース材料としてセルロース繊維を用いる場合、セルロース繊維は、繊維サイズがある程度小さいものを使用することが好ましい。具体的に、セルロース繊維は、平均繊維径が20μm以下、且つ、平均長さが100μm以下のものを使用することが好ましく、平均繊維径が10μm以下、平均長さが30μm以下のものを使用することがより好ましい。   When cellulose fibers are used as the cellulose material, it is preferable to use cellulose fibers having a fiber size that is somewhat small. Specifically, cellulose fibers having an average fiber diameter of 20 μm or less and an average length of 100 μm or less are preferably used, and those having an average fiber diameter of 10 μm or less and an average length of 30 μm or less are used. It is more preferable.

また、本発明に用いるセルロース繊維として、植物由来セルロースから物理的方法や化学的方法によって製造されるセルロースナノファイバーを用いてもよい。物理的方法(解繊)としては、高圧ホモジナイザー法、マイクロフリュイダイザー法、ボールミル粉砕法、およびグラインドミル粉砕法などが挙げられる。化学的方法としては、TEMPO酸化法などが挙げられる。   Moreover, you may use the cellulose nanofiber manufactured by a physical method or a chemical method from a plant origin cellulose as a cellulose fiber used for this invention. Examples of physical methods (defibration) include a high-pressure homogenizer method, a microfluidizer method, a ball mill pulverization method, and a grind mill pulverization method. Examples of the chemical method include a TEMPO oxidation method.

セルロースナノファイバーを用いる場合、例えば、平均繊維径が4〜500nm、平均繊維長が1μm以上のものを用いることができる。また、平均繊維長/平均繊維径のアスペクト比が10以上のものを用いることができる。なお、本発明における繊維径および繊維長さは、本分野において通常使用される電子顕微鏡や原子間力顕微鏡などにより測定できる。また、平均繊維径と平均繊維長は、上記測定に基づき数平均繊維径、数平均繊維長として算出できる。   When cellulose nanofibers are used, for example, those having an average fiber diameter of 4 to 500 nm and an average fiber length of 1 μm or more can be used. Further, those having an average fiber length / average fiber diameter aspect ratio of 10 or more can be used. In addition, the fiber diameter and fiber length in this invention can be measured with the electron microscope, atomic force microscope, etc. which are normally used in this field | area. The average fiber diameter and the average fiber length can be calculated as a number average fiber diameter and a number average fiber length based on the above measurement.

本発明の固形潤滑剤においてセルロース材料は、油の滲み出しを抑制する添加剤であって、固形潤滑剤の油性面に滲出する油の分離率を適度に抑えるものである。セルロース材料の含有量は、固形潤滑剤全体に対して5〜10質量%であり、好ましくは7〜10質量%である。固形潤滑剤全体に対して5質量%以上のセルロース材料を用いることで、油分離率が抑制でき、油が滲み出る速度を小さくできる。一方、セルロース材料の含有量が10質量%をこえると、固形潤滑剤の機械的強度が低下するおそれがある。   In the solid lubricant of the present invention, the cellulosic material is an additive that suppresses oil seepage, and moderately suppresses the separation rate of oil that exudes to the oily surface of the solid lubricant. Content of a cellulose material is 5-10 mass% with respect to the whole solid lubricant, Preferably it is 7-10 mass%. By using a cellulose material of 5% by mass or more based on the entire solid lubricant, the oil separation rate can be suppressed, and the speed at which the oil oozes can be reduced. On the other hand, when the content of the cellulose material exceeds 10% by mass, the mechanical strength of the solid lubricant may be lowered.

固形潤滑剤において、超高分子量ポリオレフィンとセルロース材料との質量比は、3:1〜8:1であり、好ましくは3:1〜5:1であり、より好ましくは3.5:1〜4.5:1である。なお、本発明の固形潤滑剤には、セルロース材料以外にも各種有機あるいは無機添加剤を配合することができる。   In the solid lubricant, the mass ratio of the ultra-high molecular weight polyolefin to the cellulose material is 3: 1 to 8: 1, preferably 3: 1 to 5: 1, more preferably 3.5: 1 to 4. .5: 1. In addition to the cellulose material, various organic or inorganic additives can be added to the solid lubricant of the present invention.

以上を考慮して、本発明の固形潤滑剤のより好ましい形態としては、基油および増ちょう剤からなるグリースが50〜65質量%、超高分子量ポリオレフィンが30〜40質量%、セルロース材料が5〜10質量%であり、かつ、超高分子量ポリオレフィンとセルロース材料との質量比が3:1〜5:1である。この場合、その他の添加剤を含まないことがさらに好ましい。   In view of the above, as a more preferable form of the solid lubricant of the present invention, grease comprising a base oil and a thickener is 50 to 65% by mass, ultrahigh molecular weight polyolefin is 30 to 40% by mass, and cellulose material is 5%. 10 mass%, and the mass ratio of ultrahigh molecular weight polyolefin to cellulose material is 3: 1 to 5: 1. In this case, it is more preferable not to include other additives.

本発明の固形潤滑剤は、グリースと、所定量の超高分子量ポリオレフィンと、所定量のセルロース材料とを均一に混合し、その混合物を所定形状の型や軸受に直接封入し、超高分子量ポリオレフィンのゲル化点以上の温度(融解温度)に加熱し、その後冷却して固形化することで得られる。グリースと超高分子量オレフィンとセルロース材料とを混合する方法は、特に限定されることなく、例えばヘンシェルミキサー、リボンミキサーなど、一般に用いられる撹拌機を使用することができる。また、加熱(焼成)条件は、上記ゲル化点以上で、かつ、該グリースの滴点以下で加熱することが好ましい。例えば、超高分子量ポリオレフィンの平均分子量が1×106〜3×106 である場合、150〜200℃の温度で加熱することが好ましい。 The solid lubricant of the present invention is a mixture of grease, a predetermined amount of ultrahigh molecular weight polyolefin, and a predetermined amount of cellulose material, and the mixture is directly enclosed in a mold or bearing having a predetermined shape. It is obtained by heating to a temperature equal to or higher than the gel point (melting temperature) and then cooling to solidify. A method of mixing the grease, the ultrahigh molecular weight olefin, and the cellulose material is not particularly limited, and a generally used stirrer such as a Henschel mixer or a ribbon mixer can be used. The heating (firing) condition is preferably higher than the gel point and lower than the dropping point of the grease. For example, when the average molecular weight of the ultrahigh molecular weight polyolefin is 1 × 10 6 to 3 × 10 6 , it is preferable to heat at a temperature of 150 to 200 ° C.

本発明の固形潤滑剤が封入された転がり軸受の一例を図1に基づいて説明する。図1は、固形化された固形潤滑剤をスポットパック状に封入する転がり軸受の断面図である。転がり軸受11は、外周面に内輪転走面を有する内輪12と内周面に外輪転走面を有する外輪13とが同心に配置され、内輪転走面と外輪転走面との間に複数個の転動体14が配置される。保持器15が、この複数個の転動体14を保持している。転がり軸受11は、転動体14の周囲に固形潤滑剤17が封入されている。   An example of a rolling bearing in which the solid lubricant of the present invention is enclosed will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a rolling bearing that encapsulates a solidified solid lubricant in a spot pack shape. In the rolling bearing 11, an inner ring 12 having an inner ring rolling surface on the outer peripheral surface and an outer ring 13 having an outer ring rolling surface on the inner peripheral surface are arranged concentrically, and a plurality of rolling bearings 11 are provided between the inner ring rolling surface and the outer ring rolling surface. A number of rolling elements 14 are arranged. A cage 15 holds the plurality of rolling elements 14. In the rolling bearing 11, a solid lubricant 17 is enclosed around the rolling element 14.

また、本発明の固形潤滑剤が封入された転がり軸受の他の例を図2に示す。図2は、固形化され固形潤滑剤をフルパック状に封入する転がり軸受の断面図である。図2の形態の転がり軸受11は、図1の場合と同様に、内輪12、外輪13、転動体14、および保持器15を備えており、転動体14の周囲に上記の固形潤滑剤17を封入することで得られる。   FIG. 2 shows another example of a rolling bearing in which the solid lubricant of the present invention is enclosed. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rolling bearing that is solidified and encloses a solid lubricant in a full pack shape. As in the case of FIG. 1, the rolling bearing 11 in the form of FIG. 2 includes an inner ring 12, an outer ring 13, a rolling element 14, and a cage 15, and the solid lubricant 17 is placed around the rolling element 14. It is obtained by encapsulating.

固形潤滑剤17の封入方法の一例として、以下の方法が挙げられる。所定量の上記グリースと、所定量の超高分子量ポリオレフィンと、所定量のセルロース材料とを均一に混合して得られた半固形状物を転がり軸受11内に封入する。その封入の方法は、図1(a)および図1(b)に示されるように、内輪12と外輪13の間で二枚の帯板からなる保持器15がリベット16によって重ねて固定されている部分に、いわゆるスポットパック状に封入するものや、図2(a)および図2(b)に示されるように、内輪12と外輪13の間全体に、いわゆるフルパック状に充填するものが挙げられる。このように封入された状態で、軸受全体を超高分子量ポリオレフィンのゲル化点以上、かつ、グリースの滴点以下の温度に加熱し、その後冷却して固形化することにより、上記半固形状物が固形化して固形潤滑剤となり、本発明の固形潤滑剤封入転がり軸受が得られる。   The following method is mentioned as an example of the sealing method of the solid lubricant 17. A semi-solid product obtained by uniformly mixing a predetermined amount of the above grease, a predetermined amount of ultra-high molecular weight polyolefin, and a predetermined amount of cellulose material is sealed in the rolling bearing 11. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the sealing method is such that a cage 15 made of two strips is overlapped and fixed by a rivet 16 between an inner ring 12 and an outer ring 13. What is enclosed in a so-called spot pack shape, or what is filled in a so-called full pack shape between the inner ring 12 and the outer ring 13 as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). Can be mentioned. In such a sealed state, the entire bearing is heated to a temperature equal to or higher than the gel point of the ultra-high molecular weight polyolefin and equal to or lower than the dropping point of the grease, and then cooled and solidified, whereby the semi-solid material is obtained. Is solidified into a solid lubricant, and the solid lubricant-enclosed rolling bearing of the present invention is obtained.

本発明の転がり軸受は、その種類について制限はなく、各図に示した深溝玉軸受の他、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、円すいころ軸受などとしてもよい。また、シール部材を有する形態と、シール部材を有しない形態とのいずれであってもよい。   The type of the rolling bearing of the present invention is not limited, and may be an angular ball bearing, a cylindrical roller bearing, a needle roller bearing, a tapered roller bearing or the like in addition to the deep groove ball bearing shown in each drawing. Moreover, any of the form which has a sealing member, and the form which does not have a sealing member may be sufficient.

実施例1および比較例1、2について、表1に示す配合組成(質量%)で各成分をそれぞれ混合した。得られた混合物を、Φ10mm×8mmの試験片となるようにリング状の型に封入し、質量を量った(加熱前質量)。封入した混合物を型ごと160℃で30分加熱した後、冷却し、固形潤滑剤試験片を得た。このとき、滲み出た油をふき取って質量を量った(加熱後0h質量)。さらに、室温で36h静置した後に滲み出た油をふき取って質量を量った(加熱後36h質量)。そして、溶媒を用いて36h静置後の固形潤滑剤から油分を抽出して、抽出した油分の質量を量った(油分抽出量)。   About Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, each component was mixed by the compounding composition (mass%) shown in Table 1, respectively. The obtained mixture was sealed in a ring-shaped mold so as to be a test piece of Φ10 mm × 8 mm, and the mass was measured (mass before heating). The encapsulated mixture was heated at 160 ° C. for 30 minutes together with the mold and then cooled to obtain a solid lubricant test piece. At this time, the oil which exuded was wiped off and the mass was measured (0 h mass after heating). Furthermore, the oil which exudes after standing at room temperature for 36 hours was wiped off and the mass was measured (36 hours after heating). Then, oil was extracted from the solid lubricant after standing for 36 h using a solvent, and the mass of the extracted oil was measured (oil extraction amount).

測定した加熱前質量を基準として、下記の式で油分離率(質量%)をそれぞれ算出した。なお、油分離率(0h)が初期の油分離率となる。
油分離率(0h)={(加熱前質量−加熱後0h質量)/加熱前質量}×100
油分離率(36h)={(加熱前質量−加熱後36h質量)/加熱前質量}×100
また、得られた固形潤滑剤試験片を用いてデュロメータA硬さ(JIS K 6253に準拠)を測定した。測定結果を表1に示した。
Based on the measured mass before heating, the oil separation rate (% by mass) was calculated by the following formula. The oil separation rate (0h) is the initial oil separation rate.
Oil separation rate (0h) = {(mass before heating−0h mass after heating) / mass before heating} × 100
Oil separation rate (36h) = {(mass before heating−36h mass after heating) / mass before heating} × 100
Moreover, durometer A hardness (based on JISK6253) was measured using the obtained solid lubricant test piece. The measurement results are shown in Table 1.

Figure 2019157082
Figure 2019157082

表1に示すように、本発明の固形潤滑剤である実施例1は、比較例1、2に比べて、初期の油分離率、経時的な油分離率、および油分抽出量に優れていた。具体的には、初期の油分離率が7質量%以下で、36時間放置までの油分離率の変化が1質量%以下でありながら、抽出された油分量は最も多いものとなった。このことから、実施例1の固形潤滑剤は、初期の油漏れを抑制できるとともに、ゆっくりと、かつ多くの油を滲出可能であるため、長時間使用できる。また、実施例1の固形潤滑剤は、デュロメータA硬さが80以上を示し、機械的強度が維持されている。   As shown in Table 1, Example 1, which is the solid lubricant of the present invention, was superior to Comparative Examples 1 and 2 in the initial oil separation rate, the oil separation rate with time, and the oil extraction amount. . Specifically, the amount of oil extracted was the largest while the initial oil separation rate was 7% by mass or less and the change in oil separation rate until standing for 36 hours was 1% by mass or less. From this, the solid lubricant of Example 1 can be used for a long time because it can suppress the initial oil leakage and can slowly exude a large amount of oil. Further, the solid lubricant of Example 1 has a durometer A hardness of 80 or more, and the mechanical strength is maintained.

比較例1の固形潤滑剤は、デュロメータA硬さが80以下であるため、使用時に遠心力で破損するおそれがある。また、比較例2は、機械的強度には優れるものの、初期の油分離率が9質量%以上と多く、油漏れのおそれがある。また、抽出された油分量は最も少ないため、油が有効に活用されず、長寿命化が図れないおそれがある。   Since the solid lubricant of Comparative Example 1 has a durometer A hardness of 80 or less, it may be damaged by centrifugal force during use. Moreover, although the comparative example 2 is excellent in mechanical strength, there are many initial oil separation rates of 9 mass% or more, and there exists a possibility of an oil leak. Moreover, since the amount of extracted oil is the smallest, the oil is not effectively used, and there is a possibility that the service life cannot be extended.

以上のように、本発明の固形潤滑剤は、所定量のセルロース材料を含むため、機械的強度を維持しながらも、初期および経時的な油分離率を抑え、かつ多くの油が滲出可能であるので、油を少しずつ長期的に滲み出させることができる。   As described above, since the solid lubricant of the present invention contains a predetermined amount of cellulose material, the initial and time-dependent oil separation rate is suppressed and a large amount of oil can be oozed while maintaining the mechanical strength. Because there is, it can exude oil for a long time little by little.

本発明の固形潤滑剤は、初期の油分離率およびその後の油分離を抑制することでより長時間使用できるので、固形潤滑剤が封入される転がり軸受の固形潤滑剤として広く用いることができる。   Since the solid lubricant of the present invention can be used for a longer time by suppressing the initial oil separation rate and subsequent oil separation, it can be widely used as a solid lubricant for rolling bearings in which the solid lubricant is enclosed.

11 転がり軸受
12 内輪
13 外輪
14 転動体
15 保持器
16 リベット
17 固形潤滑剤



DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rolling bearing 12 Inner ring 13 Outer ring 14 Rolling element 15 Cage 16 Rivet 17 Solid lubricant



Claims (4)

基油および増ちょう剤からなるグリースと、超高分子量ポリオレフィンと、添加剤とを含む混合物の固形体である固形潤滑剤であって、
前記超高分子量ポリオレフィンが、前記固形潤滑剤全体に対して30〜40質量%含まれ、
前記添加剤が、セルロース粉末またはセルロース繊維であり、前記固形潤滑剤全体に対して5〜10質量%含まれることを特徴とする固形潤滑剤。
A solid lubricant which is a solid body of a mixture comprising a grease comprising a base oil and a thickener, an ultrahigh molecular weight polyolefin, and an additive,
The ultra high molecular weight polyolefin is contained in an amount of 30 to 40% by mass with respect to the whole solid lubricant,
The said additive is a cellulose powder or a cellulose fiber, and 5-10 mass% is contained with respect to the said solid lubricant whole, The solid lubricant characterized by the above-mentioned.
前記グリースが、前記固形潤滑剤全体に対して50〜65質量%含まれることを特徴とする請求項1記載の固形潤滑剤。   2. The solid lubricant according to claim 1, wherein the grease is contained in an amount of 50 to 65 mass% with respect to the entire solid lubricant. 前記超高分子量ポリオレフィンの平均分子量が1×106〜3×106であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の固形潤滑剤。 3. The solid lubricant according to claim 1, wherein the ultra-high molecular weight polyolefin has an average molecular weight of 1 × 10 6 to 3 × 10 6 . 転がり軸受内に固形潤滑剤を封入した固形潤滑剤封入転がり軸受であって、
前記固形潤滑剤が、請求項1から請求項3までのいずれか1項記載の固形潤滑剤であることを特徴とする固形潤滑剤封入転がり軸受。
A solid lubricant encapsulated rolling bearing in which a solid lubricant is enclosed in a rolling bearing,
A solid lubricant-enclosed rolling bearing, wherein the solid lubricant is the solid lubricant according to any one of claims 1 to 3.
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