(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受に封入されるグリース組成物であって、増ちょう剤及び基油を含み、
増ちょう剤が、下記式（Ａ）で示されるジウレア化合物であり、
基油が、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量に対して８０質量％以上含有し、４０℃における動粘度が１５〜５０mm2/sである前記グリース組成物。
【化１】
0005999714.tif 000007
（式中、Ｒ2は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基を示す。Ｒ1およびＲ3は同一または異なる基であり、炭素数１６〜２０の直鎖または分岐アルキル基またはシクロへキシル基を示し、炭素数１６〜２０の直鎖または分岐アルキル基とシクロへキシル基の総モル数に対する炭素数１６〜２０の直鎖または分岐アルキル基のモル数の割合[{（アルキル基の数）／（シクロへキシル基の数＋アルキル基の数）}×１００]が、６０〜８０％である。）
【請求項２】
トリメチロールプロパンエステル油が、トリメチロールプロパンと、炭素数６〜１４の直鎖または分岐脂肪酸とのエステルである請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】
増ちょう剤が、式（Ａ）中、Ｒ1及びＲ3のいずれか一方が炭素数１８の直鎖又は分岐アルキル基であり、他方がシクロアルキル基である化合物である請求項１又は２記載のグリース組成物。
【請求項４】
さらに、アミン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化防止剤を含有する、請求項１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項５】
さらに、過塩基性金属スルホネートを含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項６】
前記グリース組成物の混和ちょう度が２００〜３００である、請求項１〜５のいずれか１項記載のグリース組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のグリース組成物を封入してなり、ｄｍｎ値が１００万以上で使用されることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受用グリース組成物、及びこれを封入したＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）で使用される駆動モータの支持軸受は寒冷地の低温雰囲気から、モータ，変速機もしくは減速機起因による高温雰囲気下まで様々な環境で使用されるため、広温度範囲で使用可能であることが求められている。またモータの高出力に伴う高速回転化が進んでおり、回転性能を高めるために、使用される軸受には高速回転での耐久性が求められている。
他方、高温での使用環境の観点から、使用されるグリースには、長い焼付き寿命が求められる。鉱油を基油としたグリースやリチウム石けんを増ちょう剤としたグリースでは、基油の耐熱性や、増ちょう剤の耐熱性が劣るため、高温環境下での焼付き寿命は満足できるものではない。
高温下での焼付き寿命の改善としては、例えば特許文献１では、アルキルジフェニルエーテル油を必須成分とし、特定の増ちょう剤を用いたグリースが提案されている。しかし、このグリースでは、基油動粘度が高いことから、低温流動性が満足するものではない。
低温流動性を満足するためのグリースの改善としては、使用される基油の動粘度を下げて対応することが常套手段とされてきた。例えば、特許文献２では、４０℃における動粘度が１０mm2/s以上のエステル油を含有する基油を用いたグリースが提案されている。しかし、基油の動粘度を下げると低温流動性は満足するものの、高温下における基油の耐熱性が悪くなり、焼付き寿命を満足できなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２５９０９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１９８９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高温・高速条件下でも軸受潤滑寿命が長く、低温流動性を満足するＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受用グリース組成物を提供することである。
本発明の別の課題は、上記組成物を封入したＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、高温・高速条件下での軸受潤滑寿命および低温流動性の課題に対し、適切な増ちょう剤及び基油を選定することで、これを改善した。すなわち、本発明により、以下のＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受用グリース組成物及び該組成物を封入したＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受を提供する：
１．ＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受に封入されるグリース組成物であって、増ちょう剤及び基油を含み、
増ちょう剤が、下記式（Ａ）で示されるジウレア化合物であり、
基油が、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量に対して８０質量％以上含有し、４０℃における動粘度が１５〜５０mm2/sである前記グリース組成物。【０００６】
【化１】
0005999714.tif 000002
【０００７】
（式中、Ｒ2は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基を示す。Ｒ1およびＲ3は同一または異なる基であり、炭素数１６〜２０の直鎖または分岐アルキル基またはシクロへキシル基を示し、炭素数１６〜２０の直鎖または分岐アルキル基とシクロへキシル基の総モル数に対する炭素数１６〜２０の直鎖または分岐アルキル基のモル数の割合[{（アルキル基の数）／（シクロへキシル基の数＋アルキル基の数）}×１００]が、６０〜８０％である。）
２．トリメチロールプロパンエステル油が、トリメチロールプロパンと、炭素数６〜１４の直鎖または分岐脂肪酸とのエステルである前記１項記載のグリース組成物。
３．増ちょう剤が、式（Ａ）中、Ｒ1及びＲ3のいずれか一方が炭素数１８の直鎖又は分岐アルキル基であり、他方がシクロアルキル基である化合物である前記１又は２項記載のグリース組成物。
４．さらに、アミン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化防止剤を含有する、前記１〜３のいずれか１項記載のグリース組成物。
５．さらに、過塩基性金属スルホネートを含む、前記１〜４のいずれか１項記載のグリース組成物。
６．前記グリース組成物の混和ちょう度が２００〜３００である、前記１〜５のいずれか１項記載のグリース組成物。
７．前記１〜６のいずれか１項記載のグリース組成物を封入してなり、ｄｍｎ値が１００万以上で使用されることを特徴とする転がり軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受用グリース組成物は、高温・高速条件下でも軸受潤滑寿命が長く、低温流動性にも優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔増ちょう剤〕
本発明で用いる増ちょう剤は、下記式（Ａ）で表される。この増ちょう剤は、高温下でも耐熱性に優れるとともに、耐漏洩性に優れる。従って、本発明のグリース組成物は、高温かつ高速条件下において長い潤滑寿命を示す。
【００１０】
【化２】
0005999714.tif 000003
【００１１】
式中、R2は、炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基を示す。代表例として、以下の構造式で表されるものがあげられる。このうち、真ん中の基が特に好ましい。
【００１２】
【化３】
0005999714.tif 000004
【００１３】
R1及びR3は、シクロへキシル基又は炭素数１６〜２０の直鎖又は分岐アルキル基を示す。直鎖又は分岐アルキル基は、炭素数１８の直鎖又は分岐アルキル基が好ましい。シクロへキシル基と炭素数１６〜２０の直鎖又は分岐アルキル基の総モル数に対する炭素数１６〜２０の直鎖又は分岐アルキル基のモル数の割合[{（Ｃ16-20直鎖又は分岐アルキル基の数）／（シクロへキシル基の数＋Ｃ16-20直鎖又は分岐アルキル基の数）}×100]は、６０〜８０モル％である。Ｃ16-20直鎖又は分岐アルキル基の割合は、式（Ａ）の増ちょう剤を構成する原料の仕込み比を変更することにより調節することができる。
アルキル基のモル数の割合が６０％を下回ると、グリースの流動性が悪くなり、高温下の潤滑寿命を満足することができない。一方、アルキル基のモル数の割合が８０％を上回ると、高速回転によるグリースの漏洩が多くなり、高温下の潤滑寿命を満足することができない。
また、増ちょう剤量は適宜調整が可能であるが、組成物の全質量に対し、好ましくは１３〜１６％である。増ちょう剤量が多すぎると、グリースの漏洩が抑制されるが、軸受の発熱が大きくなり、潤滑寿命を満足することはできない。逆に増ちょう剤量が少なすぎると、軸受の発熱は抑えられるが、グリースの漏洩が多くなり、同様に潤滑寿命を満足することはできない。
【００１４】
〔基油〕
本発明における基油は、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量に対して８０質量％以上含有し、４０℃における動粘度が１５〜５０mm2/sである。４０℃における動粘度は、好ましくは１５〜４０mm2/s、より好ましくは１５〜３０mm2/sである。４０℃の動粘度が１５mm2/sを下回ると、低温流動性は優れるものの、高温下の耐熱性が劣るため、潤滑寿命を満足することはできない。一方、４０℃の動粘度が５０mm2/sを上回ると、高温下の耐熱性は優れるものの、低温流動性は満足することはできない。
【００１５】
本発明のグリース組成物に使用される基油は、トリメチロールプロパンをアルコールとして得られるエステル系合成油である。該エステル系合成基油を構成する脂肪酸としては、炭素数６〜１４、好ましくは８〜１２の直鎖又は分岐脂肪酸があげられる。脂肪酸は、単独でも２種以上の混合物でもよいが、混合物が好ましい。直鎖脂肪酸と分岐脂肪酸との混合物がより好ましい。これは、直鎖脂肪酸を単独で構成するよりも、分岐脂肪酸との混合物のほうが低温での流動性に優れるためである。脂肪酸は、飽和でも不飽和でもよいが、飽和脂肪酸が好ましい。
【００１６】
本発明の基油は、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量を基準として８０質量％以上含有していればよく、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは１００質量％である。
上記トリメチロールプロパンエステル油と併用できる基油としては、得られる混合基油の４０℃における動粘度が１５〜５０mm2/sになる基油であれば、特に制限なく用いることができる。４０℃における動粘度は15〜30mm2/sであるのが好ましい。例えばジエステル、ペンタエリスリトールエステル油、アルキルジフェニルエーテル油、合成炭化水素油などがあげられる。
【００１７】
〔添加剤〕
本発明のグリース組成物は、転がり軸受用グリース組成物に通常使用される添加剤を使用することができる。具体的には、アミン系酸化防止剤（例えば、ジフェニルアミン、ナフチルアミン）やフェノール系酸化防止剤（例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール等のエステル基を有さないヒンダードフェノール系酸化防止剤、ペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3、5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3、5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のエステル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤）等の酸化防止剤、過塩基性金属スルホネート等の硬化抑制剤、錆止め剤、金属腐食防止剤、油性剤、耐摩耗剤、極圧剤、固体潤滑剤などがあげられる。このうち、アミン系酸化防止剤やフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤、過塩基性金属スルホネート系硬化抑制剤を含むのが好ましい。
これら任意の添加剤の含有量は、本発明のグリース組成物の質量に対して、通常、0.5〜5.0質量である。
【００１８】
特に、アミン系酸化防止剤及び少なくとも１種のフェノール系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化防止剤を含有するのが好ましい。アミン系酸化防止剤はジフェニルアミンであるのが好ましい。フェノール系酸化防止剤は、エステル基を有するヒンダードフェノールであるのが好ましい。少なくとも１種のアミン系酸化防止剤と、少なくとも１種のフェノール系酸化防止剤とを含有するのがより好ましい。ジフェニルアミンと、エステル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤とを含有するのが最も好ましい。これら酸化防止剤を含む場合、その総量は、本発明のグリース組成物の質量に対して、2.0〜3.0質量％であるのが好ましい。
【００１９】
過塩基性金属スルホネート系硬化抑制剤を含有するのもまた好ましい。過塩基性金属スルホネート系硬化抑制剤は、全塩基価（ＴＢＮ）が５０〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇであるのが好ましい。過塩基性金属スルホネートの金属としては、Ｃａ、Ｎａ、Ｂａ、Ｌｉ、 Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｇ等が挙げられ、好ましいものはＣａ、Ｎａ、Ｍｇ、特に好ましくはＣａである。なお、本明細書において、ＴＢＮは、JIS K 2501に従って測定される値である。過塩基性金属スルホネート系硬化抑制剤を含む場合、その含有量は、本発明のグリース組成物の質量に対して、0.05〜1.0質量であるのが好ましい。
【００２０】
〔混和ちょう度〕
本発明のグリース組成物の混和ちょう度は、好ましくは２００〜３００、より好ましくは２２０〜２８０である。混和ちょう度が３００を上回ると、高速回転による漏洩が多くなり、潤滑寿命を満足することができないことがある。一方、混和ちょう度が２００を下回ると、グリースの流動性が悪くなり、潤滑寿命を満足することができないことがある。
【００２１】
本発明のグリース組成物を封入するＥＶ，ＨＥＶ駆動モータ軸受としては、ｄｍｎ値が１００万以上で使用可能な軸受があげられる。なお、ｄｍｎ値とは、軸受の性能を表す値であり、（Ｄ＋ｄ／２）×ｎ（Ｄ＝軸受外径（mm）、ｄ＝軸受内径（mm）、ｎ＝回転数（rpm））なる式で求められる。
【実施例】
【００２２】
〔試験グリースの調製〕
以下の基油と、表１及び表２に示した増ちょう剤及び添加剤とを用い、実施例及び比較例のグリース組成物を調製した。具体的には、基油中で、ジフェニルメタンジイソシアネートと所定のアミンとを反応させ、昇温、冷却し、ベースグリースを得た。ベースグリースに所定の添加剤と基油を加え、３本ロールミルで処理後、混和ちょう度が１９０〜３１０になるように実施例１〜１２及び比較例１〜８のグリース組成物を得た。なお、混和ちょう度は、JIS K2220 7．に従って測定した。【００２３】
＜基油＞
エステル油A：トリメチロールプロパンエステル油  40℃の動粘度19.7mm2/s
エステル油B：トリメチロールプロパンエステル油  40℃の動粘度15.1mm2/s
エステル油C：トリメチロールプロパンエステル油  40℃の動粘度74.9mm2/s
エステル油D：ジエステル油                      40℃の動粘度11.6mm2/s
エステル油E：ペンタエリスリトールエステル油    40℃の動粘度30.8mm2/s
エーテル油：アルキルジフェニルエーテル油       40℃の動粘度97.0mm2/s
合成炭化水素油：ポリαオレフィン               40℃の動粘度30.5mm2/s
鉱油：                                         40℃の動粘度40.0mm2/s
なお、基油の40℃における動粘度は、JIS K 2220 23.に従って測定した。【００２４】
＜酸化防止剤＞
アミン系Ａ：ジフェニルアミン
アミン系Ｂ：ナフチルアミン
フェノール系Ａ：エステル基を有するヒンダードフェノール
フェノール系Ｂ：エステル基を有さないヒンダードフェノール【００２５】
上で得られたグリース組成物を用いて以下の試験を行った。
＜試験方法＞
（１）軸受潤滑寿命試験
内径５０ｍｍ，外径９０ｍｍ，幅２０ｍｍの非接触ゴムシール付き深溝玉軸受に，試験グリースを軸受空間容積の３０％封入し，内輪回転速度１４３００ｍｉｎ-1，軸受外輪温度１２０℃，ラジアル荷重１０００Ｎの条件で連続回転させ，軸受外輪温度が設定温度より＋１０℃温度上昇したときを焼付き寿命時間とした。比較例１の焼付き寿命時間を1とする相対値として，結果を表１及び表２に記した。
評価
◎：3.0を超える
○：1.5を超え、3.0以下
×：1.5以下
相対値  1.5を超える・・・合格、  1.5以下・・・不合格【００２６】
（２）グリース漏洩試験
上記試験条件において軸受回転開始から２０時間後のグリース漏れ量を測定した。グリース漏れ量が１０質量％以下を合格とした。
評価
○：１０質量％以下
×：１０質量％超
１０質量％以下・・・合格、  １０質量％を超える・・・不合格【００２７】
（３）低温流動性
試験はJIS K2220 18.の低温トルク試験により、−４０℃にて行った。回転を１０分間続け、最後の１５秒間におけるトルク測定装置の読みの平均値より、回転トルクを算出した。比較例１の低温トルク比を1とする相対値として，結果を表１及び表２に記した。
評価
○：1未満
×：1以上
相対値  1未満・・・合格、  1以上・・・不合格
（３）総合評価
軸受潤滑寿命試験、グリース漏洩試験、低温流動性  いずれも合格・・・○
軸受潤滑寿命試験、グリース漏洩試験、低温流動性  いずれか1つが不合格・・・×【００２８】
【表１】
0005999714.tif 000005
【００２９】
【表２】
0005999714.tif 000006
【００３０】
比較例１〜８は、軸受潤滑寿命、グリース漏洩、低温流動性のいずれか１つが満足していないのに対し、実施例１〜１２のグリースは、軸受潤滑寿命、グリース漏洩、低温流動性のいずれも満足している。