(57)【要約】【課題】高温・高負荷条件においても優れた軸受寿命を有する円すいころ軸受用グリース組成物、およびその円すいころ軸受用グリース組成物が充填された円すいころ軸受を提供する。【解決手段】グリース１６は、軌道面１２ａを有する内輪１２と、軌道面１３ａを有する外輪１３と、複数の円すいころ１４とを備え、内輪１２の鍔部において円すいころ１４とすべり接触する円すいころ軸受１１において、円すいころ１４の周囲に充填されるものであり、基油と、増ちょうと、添加剤とを含み、周波数に依存して変化するグリース１６の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころとを備え、前記内輪および前記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において前記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受において、前記円すいころの周囲に充填される円すいころ軸受用グリース組成物であって、
前記円すいころ軸受用グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、周波数に依存して変化する前記円すいころ軸受用グリース組成物の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上であることを特徴とする円すいころ軸受用グリース組成物。
【請求項２】
前記添加剤が、分子構造内にリンを含む極圧剤を含有し、前記極圧剤が、前記円すいころ軸受用グリース組成物全体に対してリン量換算で０．０５質量％〜０．３質量％含まれることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受用グリース組成物。
【請求項３】
前記添加剤が、さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することを特徴とする請求項２記載の円すいころ軸受用グリース組成物。
【請求項４】
前記増ちょう剤が複合リチウム石けんであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の円すいころ軸受用グリース組成物。
【請求項５】
外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころと、前記円すいころの周囲に充填されたグリース組成物とを備え、前記内輪および前記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において前記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受であって、
前記グリース組成物が請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の円すいころ軸受用グリース組成物であることを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項６】
前記円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件で使用され、
前記高温条件は８０℃以上であり、前記高負荷条件は、前記内輪および前記外輪における最大接触面圧が０．５ＧＰａ以上であり、かつ、前記鍔部の面圧が０．０７ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項５記載の円すいころ軸受。
【請求項７】
前記円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットとして用いられることを特徴とする請求項５または請求項６記載の円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円すいころ軸受用グリース組成物に関する。また、該円すいころ軸受用グリース組成物が充填された円すいころ軸受に関し、特に、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットに用いられる円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受は、自動車や産業用の動力伝達系などの軸受として広く使用されている。例えば、自動車などの車輪を回転可能に支持する車輪支持装置では、アクスルハブを回転自在に支持する転がり軸受として、負荷容量の大きい剛性の高い円すいころ軸受が用いられる。この円すいころ軸受は、アクスルとアクスルハブ間に充填されたグリース組成物によって潤滑される。
【０００３】
車輪支持装置に用いられる円すいころ軸受は、高速、高荷重という過酷な条件下で使用される。特に、ころの大端面と軌道輪の鍔部がすべり運動するため、潤滑グリースの潤滑油膜が破断しやすくなる。潤滑油膜が破断すると金属接触が起こり、発熱、摩擦摩耗が増大する不具合が発生する。そのため、高速、高荷重下での潤滑性および耐荷重性を向上させ、潤滑油膜破断による金属接触を防止するために、極圧剤含有グリースが使用されている。
【０００４】
このような極圧剤含有グリースとして、例えば、基油と、ジウレア系増ちょう剤と、有機モリブデン化合物とを含有する自動車車輪軸受用グリースが知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、該グリースを用いることで、フレーキング寿命および潤滑寿命を延長させ、フレッチングの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７７０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、円すいころ軸受が使用される装置の高性能化、高回転化、高荷重化などに伴い、軸受の使用環境がますます厳しくなっている。円すいころ軸受の使用条件が過酷になるにつれて、従来のグリース組成物では長期使用が困難になることが懸念される。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高温・高負荷条件においても優れた軸受寿命を有する円すいころ軸受用グリース組成物、およびその円すいころ軸受用グリース組成物が充填された円すいころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、上記内輪の軌道面と上記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころとを備え、上記内輪および上記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において上記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受において、上記円すいころの周囲に充填される円すいころ軸受用グリース組成物であって、上記円すいころ軸受用グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、周波数に依存して変化する上記円すいころ軸受用グリース組成物の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上であることを特徴とする。
【０００９】
上記添加剤が、分子構造内にリンを含む極圧剤（以下、リン系極圧剤ともいう）を含有し、上記極圧剤が、上記円すいころ軸受用グリース組成物全体に対してリン量換算で０．０５質量％〜０．３質量％含まれることを特徴とする。
【００１０】
上記添加剤が、さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することを特徴とする。また、上記増ちょう剤が複合リチウム石けんであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の円すいころ軸受は、外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、上記内輪の軌道面と上記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころと、上記円すいころの周囲に充填されたグリース組成物とを備え、上記内輪および上記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において上記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受であって、上記グリース組成物が本発明の円すいころ軸受用グリース組成物であることを特徴とする。
【００１２】
上記円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件で使用され、上記高温条件は８０℃以上であり、上記高負荷条件は、上記内輪および上記外輪における最大接触面圧が０．５ＧＰａ以上であり、かつ、上記鍔部の面圧が０．０７ＧＰａ以上であることを特徴とする。
【００１３】
上記円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットとして用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、周波数に依存して変化する上記グリース組成物の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上であるので、車両の微振動を模擬した低ひずみ条件で、高周波数までグリース状を維持できるため、鍔部にグリースが存在でき、鍔部の油膜切れを抑えることができる。その結果、高温条件、かつ、高負荷条件での使用においても優れた軸受寿命を有する。
【００１５】
上記添加剤が、リン系極圧剤を含有し、該極圧剤が、グリース組成物全体に対して所定量含まれるので、極圧性が得られる。さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することで、ちょう度変化を抑制し、せん断安定性を向上させることができると考えられる。増ちょう剤が複合リチウム石けんであるので、増ちょう剤繊維が破壊されにくく、せん断安定性に優れる。
【００１６】
本発明の円すいころ軸受は、本発明の円すいころ軸受用グリース組成物が充填されているので、高温条件、かつ、高負荷条件での使用においても優れた軸受寿命を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の円すいころ軸受の一例を示す断面図である。
【図２】貯蔵弾性率と周波数の関係の一例を示す図である。
【図３】発明の円すいころ軸受をテーパハブユニットとして用いた例を示す断面図である。
【図４】レオメータを用いた動的粘弾性測定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明者らは、円すいころ軸受の寿命時間を延長させるべく鋭意検討を重ねた結果、グリース組成物の貯蔵弾性率と周波数の相関図において、貯蔵弾性率が極小となる周波数と円すいころ軸受の寿命時間とが関係することを見出した。具体的には、粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であるグリース組成物は、車両の微振動を模擬した低ひずみ条件で、高周波数までグリース状を維持できるため、鍔部にグリースが存在でき、鍔部の油膜切れを抑えることを見出した。本発明はこのような知見に基づくものである。
【００１９】
本発明の円すいころ軸受の一例を図１に基づいて説明する。図１に示すように、円すいころ軸受１１は、外周面にテーパ状の軌道面１２ａを有する内輪１２と、内周面にテーパ状の軌道面１３ａを有する外輪１３と、内輪１２の軌道面１２ａと外輪１３の軌道面１３ａとの間を転動する複数の円すいころ１４と、各円すいころ１４をポケット部で転動自在に保持する保持器１５とを備えている。保持器１５は、大径リング部と小径リング部とを複数の柱部で連結してなり、柱部同士の間のポケット部に円すいころ１４を収納している。内輪１２において、大径側端部には大鍔１２ｂが一体形成され、小径側端部には小鍔１２ｃが一体形成されている。円すいころ軸受における内輪は、テーパ状の軌道面を有することから軸方向に見て小径側と大径側とがあり、「小鍔」は小径側端部に設けられた鍔であり、「大鍔」は大径側端部に設けられた鍔である。荷重が作用した場合には、円すいころ１４が大径側に押圧され、大鍔１２ｂでこの荷重を受ける。また、軸受を各種装置に組み込むまでの間に、円すいころ１４が小径側に脱落することを小鍔１２ｃで防止する。
【００２０】
図１において、円すいころ１４は、内輪１２の軌道面１２ａと外輪１３の軌道面１３ａとの間で転がり摩擦を受け、内輪１２の大鍔１２ｂとの間ですべり摩擦を受ける。これらの摩擦を低減するために、少なくとも円すいころ１４の周囲にグリース１６が充填されている。このグリース１６が本発明の円すいころ軸受用グリース組成物に相当する。円すいころ軸受１１の使用時には、大鍔１２ｂと円すいころ１４とがすべり接触する部分の負担が特に大きいため、この部分が損傷しやすく軸受寿命に影響する。
【００２１】
本発明の円すいころ軸受において、内輪、外輪、円すいころの軸受部材は鉄系金属材料からなる。鉄系金属材料としては、軸受鋼、浸炭鋼、機械構造用炭素鋼、冷間圧延鋼、または熱間圧延鋼を用いることができる。これらの中でも耐熱性が高い浸炭鋼を用いることが好ましい。浸炭鋼としては例えばＳＣＭ４１５等を挙げることができる。なお、各軸受部材に用いる鉄系金属材料は、互いに異なる材料であってもよい。
【００２２】
本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、周波数に依存して変化するグリース組成物の貯蔵弾性率Ｇ′が極小となる周波数で規定される。貯蔵弾性率Ｇ′は、レオメータを用いて、ＪＩＳ Ｋ ７２４４に準拠した動的粘弾性測定法により測定される。貯蔵弾性率Ｇ′は、動的粘弾性の弾性成分を表している。具体的には、グリースに外力が加わった時に生ずるひずみと同位相の弾性応力の比率のことをいい、グリースが受けた外力の内で、弾性的に蓄えることのできるエネルギーに相当するものをいう。
【００２３】
図２には、レオメータを用いて周波数を可変させた動的粘弾性測定結果の一例を示す。図２は、貯蔵弾性率Ｇ′を縦軸、周波数を横軸とし、周波数における貯蔵弾性率Ｇ′の挙動を示している。図２の動的粘弾性測定において、周波数を低周波数から高周波数へ変化させると、グリースの状態が変化し、貯蔵弾性率が特定の周波数で極小となる。この挙動は、グリースが、低周波数領域では固体的な性質を示していたものが、貯蔵弾性率が極小となる周波数では固体として維持されていた構造が破壊されたためと考えられる。そして、貯蔵弾性率が極小となる周波数よりも高い高周波数領域では、グリースは液体的な性質を示す。つまり、貯蔵弾性率が極小となる周波数を境界に、グリースが粘性に移行したと判断することができる。本発明では、貯蔵弾性率が極小となる周波数を「粘性移行周波数」と定義し、グリース組成物の粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であることを特徴としている。
【００２４】
グリース組成物の粘性移行周波数を７Ｈｚ以上とすることで、鍔部にグリースが残存して潤滑性が良好となる。その結果、寿命時間を延長させることができる。粘性移行周波数が７Ｈｚ未満であると、鍔部のグリースが残存しにくく短寿命に至りやすい。本発明において、グリース組成物の粘性移行周波数は１０Ｈｚ以上であることが好ましく、２０Ｈｚ以上であることがより好ましい。なお、粘性移行周波数の上限は１００Ｈｚ以下であり、５０Ｈｚ以下であることが好ましい。
【００２５】
粘性移行周波数を測定する条件としては、測定温度２５℃、ひずみ量１００％であることが好ましい。また、レオメータとしては、パラレルプレート型のセルを有するレオメータを用いることが好ましい。
【００２６】
本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は基油と増ちょう剤と添加剤とを含む。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、エーテル油、エステル油、合成炭化水素油、シリコーン油、フッ素油などの合成油、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油などの鉱油などが使用できる。また、これらの混合油も使用できる。本発明では、基油として合成油を用いることが好ましく、基油の５０質量％以上がエステル油であることがより好ましい。
【００２７】
基油の動粘度（混合油の場合は、混合油の動粘度）としては、４０℃において１００ｍｍ２／ｓ〜２００ｍｍ２／ｓが好ましい。より好ましくは１５０ｍｍ２／ｓ〜２００ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは１５０ｍｍ２／ｓ〜１８０ｍｍ２／ｓである。
【００２８】
上記基油は、基油および増ちょう剤の合計量（ベースグリース）に対して６０質量％〜９５質量％含有することが好ましい。基油の含有量が６０質量％未満では、寿命低下のおそれがあり、９５質量％をこえると、相対的に増ちょう剤量が少なくなり、グリース化が困難になるおそれがある。より好ましくは、基油および増ちょう剤の合計量に対して上記基油が８０質量％〜９０質量％含まれる。
【００２９】
本発明のグリースに用いる増ちょう剤は、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、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、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、リチウム石けんなどが挙げられ、複合金属石けんとしては、複合リチウム石けんなどが挙げられる。これらの中でも、増ちょう剤として、複合リチウム石けんやジウレア化合物を用いることが好ましい。
【００３０】
複合リチウム石けんは、水酸化リチウムと、脂肪族モノカルボン酸と、脂肪族ジカルボン酸などの二塩基酸とから合成されるものである。脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシラウリン酸、１６−ヒドロキシパルミチン酸などが挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、アゼライン酸、セバシン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸などが挙げられる。
【００３１】
複合リチウム石けんの中でも、炭素数１０以上の脂肪酸モノカルボン酸と、炭素数１０未満の脂肪酸ジカルボン酸を組み合わせて用いることが好ましい。特に、炭素数１０以上の脂肪酸モノカルボン酸としてステアリン酸がより好ましく、炭素数１０未満の脂肪酸ジカルボン酸としてアゼライン酸がより好ましい。
【００３２】
ジウレア化合物は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。ジイソシアネート成分としては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などが挙げられる。ジウレア化合物としては、脂肪族ジウレア化合物、脂環式ジウレア化合物、芳香族ジウレア化合物が用いられ、これらは使用するモノアミン成分の置換基の種類によって分けられる。脂肪族ジウレア化合物の場合、モノアミン成分として脂肪族モノアミン（オクチルアミンなど）が用いられる。脂環式ジウレア化合物の場合、モノアミン成分として脂環式モノアミン（シクロヘキシルアミンなど）が用いられる。芳香族ジウレア化合物の場合、モノアミン成分として芳香族モノアミン（ｐ−トルイジンなど）が用いられる。
【００３３】
複合リチウム石けんを増ちょう剤とするベースグリースは、基油中で脂肪酸モノカルボン酸と、脂肪族ジカルボン酸と、水酸化リチウムとを反応させて作製する。また、ジウレア化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中でジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製する。ベースグリースに占める増ちょう剤の配合割合は、５質量％〜３０質量％であり、好ましくは１０質量％〜２０質量％である。
【００３４】
本発明のグリース組成物に用いる添加剤は、リン系極圧剤を含有することが好ましい。リン系極圧剤は、分子構造内にリンを含む化合物であり、周知の極圧剤を用いることができる。例えば、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル、酸性リン酸エステル、トリクレジルホスファイト、トリフェニルホスファイトなどの亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル、チオホスフェート、チオホスファイト、アルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）、アルキルジチオリン酸モリブデン（ＭｏＤＴＰ）などが挙げられる。これらは、単独または複数組み合わせて用いることができる。リン系極圧剤として、アルキルジチオリン酸亜鉛以外の極圧剤を用いることが好ましく、酸化安定性や熱安定性に優れるアルキル化トリフェニルホスフェートを用いることがより好ましい。
【００３５】
リン系極圧剤は、グリース組成物全体に対してリン量換算で０．０５質量％〜０．３質量％含まれることが好ましい。この数値範囲とすることで、良好な極圧性を得つつも、せん断安定性を維持することができる。リン系極圧剤は、リン量換算で０．１質量％〜０．２質量％含まれることがより好ましい。
【００３６】
添加剤が、さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することが好ましい。カルシウム系添加剤としては、例えば過塩基性のＣａスルホナートが挙げられる。バリウム系添加剤としては、例えば過塩基性のＢａスルホナートが挙げられる。ＣａスルホナートやＢａスルホナートの全塩基価（ＴＢＮ）は特に限定されないが、１０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇを有することが好ましく、５０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、１００〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましい。ＴＢＮは、ＪＩＳ Ｋ ２５０１に準拠して測定される。
【００３７】
カルシウム系添加剤は、グリース組成物全体に対してＣａ量換算で０．０５質量％〜０．３質量％含まれることが好ましく、０．１質量％〜０．２質量％含まれることがより好ましい。リン系極圧剤の含有量との関係では、グリース組成物において、リン系極圧剤由来のリン元素量の方が、カルシウム系添加剤由来のＣａ元素量よりも多く含まれることがさらに好ましい。また、バリウム系添加剤は、グリース組成物全体に対してＢａ量換算で０．０５質量％〜０．３質量％含まれることが好ましく、０．１質量％〜０．２質量％含まれることがより好ましい。
【００３８】
上記グリース組成物には、必要に応じて公知の添加剤を添加できる。添加剤としては、例えば、アミン系化合物、フェノール系化合物などの酸化防止剤や、グラファイトなどの固体潤滑剤、エステル、アルコールなどの油性剤などが挙げられる。
【００３９】
本発明に用いるグリース組成物の混和ちょう度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）は、２００〜３５０の範囲にあることが好ましい。ちょう度が２００未満である場合は、油分離が小さく潤滑不良となるおそれがある。一方、ちょう度が３５０をこえる場合は、グリース組成物が軟質で軸受外に流出しやすくなり好ましくない。混和ちょう度は、２５０〜３００の範囲にあることがより好ましい。
【００４０】
本発明の円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件下で使用されることが好ましい。高負荷条件として、具体的な数値でいえば、軌道輪における最大接触面圧が０．５ＧＰａ以上であり、鍔部（円すいころ軸受にあっては大鍔）の面圧が０．０７ＧＰａ以上、好ましくは０．１ＧＰａ以上である。高温条件は、例えば８０℃以上であり、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。
【００４１】
本発明の円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットとして用いることができる。図３は、テーパハブユニットの断面図である。図３に示すように、テーパハブユニット２１は、車輪構成部材とともに回転する内輪２２と、内輪２２に対向配置され、車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される外輪２３と、これら内輪２２および外輪２３にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道面２８ａ、２３ａ間および軌道面２９ａ、２３ｂ間に転動自在に収容される複数の円すいころ（転動体）２４ａ、２４ｂとを備えている。また、円すいころ２４ａ、２４ｂは、保持器２５に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持されている。ここで、軸方向に関して「外」とは車両への組付け状態で幅方向外側をいい、「内」とは幅方向中央側をいう。
【００４２】
内輪２２は、車輪（図示省略）などとともに回転するハブ輪２７と、ハブ輪２７の外周面に外嵌され、小径側端部同士を互いに突き合わせた状態で配置される２つの内輪部材２８、２９とを有する。ハブ輪２７はその一端部に車輪を取付けるための車輪取付けフランジ２７ｃを一体に有し、軸方向に延びる段部２７ａが形成されている。
【００４３】
ハブ輪２７の段部２７ａには、内輪部材２８、２９が圧入されている。そして、ハブ輪２７の軸方向内方の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２７ｂにより、ハブ輪２７に対して内輪部材２８、２９が軸方向へ抜けるのを防止している。内輪部材２８は、ハブ輪２７の軸方向内方側に配置されており、その外周面には、外輪２３の軌道面２３ａと対向する軌道面２８ａが形成される。また、内輪部材２９は、ハブ輪２７の軸方向外方側に配置されており、その外周面には、外輪２３の軌道面２３ｂと対向する軌道面２９ａが形成されている。
【００４４】
内輪部材２８と内輪部材２９は、小径側端部と大径側端部とを有する略円すい台状に形成されている。内輪部材２８、２９の大径側端部の外周面には径方向外方に向けて突出した大鍔２８ｂ、２９ｂがそれぞれ形成され、内輪部材２８、２９の小径側端部の外周面には径方向外方に向けて突出した小鍔２８ｃ、２９ｃがそれぞれ形成されている。小鍔２８ｃと大鍔２８ｂの間に軌道面２８ａが形成され、小鍔２９ｃと大鍔２９ｂの間に軌道面２９ａが形成されている。円すいころ２４ａ、２４ｂは、内輪２２の軌道面２８ａ、２９ａと外輪２３の軌道面２３ａ、２３ｂとの間で転がり摩擦を受け、内輪２２の大鍔２８ｂ、２９ｂとの間ですべり摩擦を受ける。
【００４５】
外輪２３は、外周に車体取付けフランジを一体に有し、内周面には、軌道面２３ａ、２３ｂが形成されている。外輪２３の軸方向両端には、シール部材３０、３１が設けられている。シール部材３０は、外輪２３と内側部材２８との間をシールし、シール部材３１は、外輪２３と内側部材２９との間をシールする。シール部材３０と、外輪２３と、シール部材３１と、内輪２２とで囲まれた内部空間にグリース２６が充填されており、円すいころ２４ａ、２４ｂの転動面と内輪の軌道面２８ａ、２９ａおよび外輪の軌道面２３ａ、２３ｂとの転がり接触やすべり接触の潤滑に供される。このグリース２６として、上述したグリース組成物が用いられる。
【００４６】
本発明の円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件下でも優れた軸受寿命を有することから、車両（特に大型車両）の車輪を回転支持するテーパハブユニットに好適である。ここで、「大型車両」とは、特に限定するものではないが、例えば２ｔトラック程度以上の貨物自動車、旅客自動車（バン、バス）、牽引自動車（トレーラ、タンクローリー）、クレーン車などのような特殊自動車などが挙げられる。
【００４７】
本発明の円すいころ軸受は、図１および図３に示した形態に限らない。例えば、図１および図３では、鍔部を内輪に設けた構成としたが、外輪に設けてもよい。また、図３において、外輪とハブ輪を一体化させた構成としてもよい。
【実施例】
【００４８】
本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、これらの例によって何ら限定されるものではない。
【００４９】
表１に示す組成の各試験用グリースを調整した。表１に示す複合リチウム石けんには、アゼライン酸とステアリン酸を反応させて作製したものを用いた。なお、表１中、添加剤の元素量とは、添加剤に由来する各元素（リン、Ｃａなど）のグリース全体に対する含有率（質量％）である。
【００５０】
表１の基油を以下に示す。
・合成油１（エステル油）：ＨＡＴＣＯ社製、Ｈ２３７２（４０℃における動粘度１２０ｍｍ２/ｓ)
・鉱油１：出光興産社製、ダフニータービンオイル１００（４０℃における動粘度９８．６ｍｍ２/ｓ)
・鉱油２：出光興産社製、ダフニーイタニティーオイルＤ グレード２２０（４０℃における動粘度２２７．３ｍｍ２/ｓ)
・合成油２：ＥＭＧルブリカンツ社製、Ｍｏｂｉｌ ＳＨＣ６２７（４０℃における動粘度１００ｍｍ２/ｓ)
・合成油３：ＥＭＧルブリカンツ社製、Ｍｏｂｉｌ ＳＨＣ６３０（４０℃における動粘度２２０ｍｍ２/ｓ)
【００５１】
得られた各試験用グリースを用いて、混和ちょう度の測定、動的粘弾性測定、高温グリース寿命試験を行い、それらの結果を表１に併記した。
【００５２】
（１）混和ちょう度の測定
ＪＩＳ  Ｋ２２２０に準拠して混和ちょう度を測定した。
【００５３】
（２）動的粘弾性測定
図４に示すパラレルプレート型のレオメータ４１を用いて、グリースの動的粘弾性測定を行った。図４に示すように、試験用グリース４４をφ２５ｍｍの下部プレート４３に載せ、φ２５ｍｍの上部プレート４２で上下から挟んだ。プレート間のギャップは０．１ｍｍとした。上部プレート４２を回転させることで、試験用グリース４４に振動による周期的なひずみを印加し、応答としてのせん断応力の波形とそれらの位相差から、貯蔵弾性率を測定した。測定は、温度２５℃、ひずみ量１００％（揺動角４．６°）の条件下で、周波数を０．１Ｈｚから３０Ｈｚまで変化させて行った。測定結果より、図２のような貯蔵弾性率と周波数の関係図を得て、貯蔵弾性率が極小となる周波数を粘性移行周波数として求めた。
【００５４】
（３）高温グリース寿命試験
各試験用グリースを４Ｔ−３０２０４の円すいころ軸受に封入して、試験用軸受をそれぞれ作製した。得られた各試験用軸受を、温度１２０℃、アキシアル荷重６４０Ｎ、ラジアル荷重６７Ｎの条件（負荷条件Ａ）で、５０００ｍｉｎ−１の回転速度で回転させて、焼き付きに至るまでの時間を測定した。この負荷条件Ａにおける軌道輪の最大接触面圧は０．５ＧＰａであり、内輪の大鍔での面圧は０．０７ＧＰａであった。グリース寿命時間は８００時間以上を合格とした。試験結果を表１に示す。
【００５５】
同様に上記各試験用軸受を用いて、温度１２０℃、アキシアル荷重２９４０Ｎ、ラジアル荷重５８８０Ｎの条件（負荷条件Ｂ）で、５０００ｍｉｎ−１の回転速度で回転させて、焼き付きに至るまでの時間を測定した。この負荷条件Ｂにおける軌道輪の最大接触面圧は２．０ＧＰａであり、内輪の大鍔での面圧は０．１８ＧＰａであった。負荷条件Ｂでは、寿命時間１００時間以上を合格とした。試験結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2020183454.tif 000003
【００５７】
表１より、実施例１〜３のグリースは、粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であり、負荷条件Ａおよび負荷条件Ｂのいずれにおいても、合格であった。一方、比較例１〜４のグリースは、粘性移行周波数が７Ｈｚ未満であり、寿命時間は短く、高温グリース寿命試験は不合格となった。また、実施例３のグリースと比較例４のグリースは、増ちょう剤、基油粘度、ちょう度はそれぞれ同じであるものの、粘性移行周波数が異なり、結果として、実施例３は比較例４に比べて、負荷条件Ａでは約１０倍、負荷条件Ｂでは約１６倍の寿命時間を示した。なお、粘性移行周波数の増大には、添加剤（特にリン系極圧剤）が寄与していると考えられる。
【００５８】
本発明に係る実施例１〜３のグリースは、粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であり、軸受寿命が延長できることが判明した。このような知見から、グリースの粘性移行周波数と、予め設定された周波数の閾値（例えば７Ｈｚ）とを比較することで、円すいころ軸受用グリース組成物の軸受寿命を事前に評価することができる。具体的には、動的粘弾性測定によって測定されるグリース組成物の粘性移行周波数を閾値（７Ｈｚ）と比較して、該粘性移行周波数が７Ｈｚ以上の場合は、寿命時間に優れると判断できる。また、表１より、粘性移行周波数が大きいほど寿命時間が長くなる傾向が見られたことから、軸受寿命の優劣を判断するための指標として粘性移行周波数を用いることができる。例えば、複数のグリース組成物の粘性移行周波数を測定して、粘性移行周波数が最も大きいグリース組成物が軸受寿命に最も優れると判定することができる。このように本発明は、グリース組成物の軸受寿命の予測にも応用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、高温・高負荷条件においても優れた軸受寿命を有するので、該条件下で使用される円すいころ軸受用グリースとして広く用いられる。また、本発明の円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットの円すいころ軸受として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６０】
１１  円すいころ軸受
１２  内輪
１３  外輪
１４  円すいころ
１５  保持器
１６  グリース
２１  テーパハブユニット
２２  内輪
２３  外輪
２４  円すいころ
２５  保持器
２６  グリース
２７  ハブ輪
２８  内輪部材
２９  内輪部材
３０  シール部材
３１  シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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