(57)【要約】【課題】高温、高速回転下で使用される転がり軸受において、転走面での脆性剥離を効果的に防止できるグリース封入転がり軸受を提供する。【解決手段】内輪１と外輪２の両軌道間にボール３を介在させグリース２４を充填し、両軌道の両端面をシール部材４で塞いだグリース封入転がり軸受であり、シール溝７に摺接するシール部材４の周縁をシールリップ１２とし、シールリップ１２の内面に突起を設けて、その突起は通常時はシール溝内側面１６に非接触で、軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じてシールリップが内側に押し込まれた際には、シール溝７の内側面１６に接触し軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成されるシール構造を有し、上記グリースは、基油と増ちょう剤とからなるベースグリースに少なくともアルミニウム系添加剤を配合してなり、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05〜10 重量部である。【選択図】図１
2008215430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪の両軌道間にボールを介在させるとともにグリースを充填し、その両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、そのシール部材は、その一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定されたシール構造を有するグリース封入転がり軸受であって、
該シール構造は、前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内面に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれた際には、前記シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される構造であり、
前記グリースは、基油と増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなり、前記添加剤はアルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05〜10 重量部であることを特徴とするグリース封入転がり軸受。
【請求項２】
前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成されたことを特徴とする請求項１記載のグリース封入転がり軸受。
【請求項３】
前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられたことを特徴とする請求項１記載のグリース封入転がり軸受。
【請求項４】
前記アルミニウム化合物は、炭酸アルミニウムおよび硝酸アルミニウムから選ばれた少なくとも一つの化合物であることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載のグリース封入転がり軸受。
【請求項５】
前記増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載のグリース封入転がり軸受。
【請求項６】
前記基油は、アルキルジフェニルエーテル油およびポリ-α-オレフィン油から選ばれた少なくとも一つの油であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載のグリース封入転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグリース封入転がり軸受に関し、特に軸受内外輪の転走面に生じる特異性のある剥離現象を防止したオルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装・補機等の転がり軸受として用いられるグリース封入転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等は、年々小型化や高性能、高出力が求められており、使用条件が厳しくなってきている。これらには、転がり軸受が使用されており、その潤滑には主としてグリースが用いられている。ところが、高温下での高速回転等、使用条件が過酷になることで、転がり軸受の転走面に白色組織変化を伴った特異的な脆性剥離が早期に生じ、問題になっている。
この特異的な剥離は、通常の金属疲労により生じる転走面内部からの剥離と異なり、転走面表面の比較的浅いところから生じる破壊現象で、水素が原因の水素脆性による剥離と考えられている。このような早期に発生する白色組織変化を伴った特異な剥離現象を防ぐ方法として種々提案されており、大別すると潤滑剤によるものと軸受材料・熱処理によるものとがある。
【０００３】
潤滑剤による方法には、グリース漏れを防ぐシール構造によりグリースの機能を安定化するものも含まれる。
軸受のシール構造については、シール性を向上させるために、シールリップとシール溝との接触面積を大きくしたり、シールリップの接触圧力を上げたりすることが行なわれている。しかしシールリップとシール溝との接触面積を大きくすると、転がり軸受の回転に伴ってシールリップとシール溝との摩擦熱が発生する。
この摩擦熱や外部からの熱伝導によって、転がり軸受の温度が上昇し、その後転がり軸受が冷却されると、転がり軸受内部の圧力が外部に対して負圧となる。これによりシール部材のシールリップがシール溝に強固に密着し、軸受のトルクが上昇する、いわゆる吸着現象が発生する可能性があった。
【０００４】
この吸着現象を防止するために、従来から接触型のシール構造において、種々の工夫がなされている。例えば、シールリップの先端に１個ないし複数個の突起を設けることにより、シール溝との摺接周辺に空気通路を形成して、軸受内外の圧力バランスを均一に保つものがある。（特許文献１参照）
またシール部材の外周縁に、軸受内部と軸受外部とにわたって連通する空気通路を設けることにより、軸受内外の圧力バランスを均一に保つものもある。（特許文献２、３参照）
【０００５】
上記の特許文献１のように、シールリップの先端に１個ないし複数個の突起を設けたものは、転がり軸受が運転されると上記突起が摩滅し、通常のシールリップとして機能するため、この転がり軸受の運転前では吸着現象を防止できる。
しかしながら、運転後に突起が摩滅した後は、吸着現象を防止することができない。また、突起の摩滅前において、軸受内部と外部が遮断されていないため、外部から異物が侵入する問題があった。
また、上記の特許文献２、３のようにシール部材の外周縁に、軸受の運転前後にかかわらず常時吸着現象を防止することができるが、上記の特許文献１の場合と同様に、軸受内部と外部が遮断されていないため、外部から異物が侵入する問題があった。
【０００６】
また、潤滑剤により剥離現象を防ぐ方法としては、グリース組成物に不動態化剤を添加する方法（特許文献４参照）やグリース組成物にビスマスジチオカーバメートを添加する方法が知られている（特許文献５参照）。
しかしながら、近年、自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等では、高温下で、高速運転−急減速運転−急加速運転−急停止が頻繁に行なわれる等ますます転がり軸受の使用条件が過酷化され、不動態化剤やビスマスジチオカーバメートを添加する方法では剥離現象を防ぐ対策として不十分になってきている。
【特許文献１】特開２０００−２５７６４０号公報
【特許文献２】特開２０００−６５０７４号公報
【特許文献３】特開２００２−３６４６５５号公報
【特許文献４】特開平３−２１０３９４号公報
【特許文献５】特開２００５−４２１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、高温、高速回転下で使用される転がり軸受において、転走面での脆性剥離を効果的に防止できるグリース封入転がり軸受の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のグリース封入転がり軸受は、内輪と外輪の両軌道間にボールを介在させるとともにグリースを充填し、その両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、そのシール部材は、その一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定されたシール構造を有するグリース封入転がり軸受であって、該シール構造は、上記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内面に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、上記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて上記シールリップが内側に押し込まれた際には、上記シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、上記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される構造であり、上記グリースは基油と、増ちょう剤とからなるベースグリースに添加剤を配合してなり、上記添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つのアルミニウム系添加剤を含有し、該アルミニウム系添加剤の配合割合はベースグリース 100 重量部に対して 0.05〜10 重量部であることを特徴とする。
【０００９】
上記突起が上記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成されたことを特徴とする。
また、上記突起が上記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられたことを特徴とする。
【００１０】
上記アルミニウム化合物は、炭酸アルミニウムおよび硝酸アルミニウムから選ばれた少なくとも一つの化合物であることを特徴とする。
また、上記増ちょう剤は、ウレア系増ちょう剤であることを特徴とする。
また、上記基油は、アルキルジフェニルエーテル油およびポリ-α-オレフィン油から選ばれた少なくとも一つの油であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のグリース封入転がり軸受は、上記のシール構造を付与することで、常時シール性を確保してグリース漏れを防止できるとともに、アルミニウム系添加剤を配合したグリースを使用するので、摩擦摩耗面または摩耗により露出した金属新生面においてグリースに配合したアルミニウム化合物が反応し、酸化鉄とともにアルミニウム被膜が軸受転走面に生成し、各種産業機械に使用される軸受で見られる水素脆性等による特異な剥離の発生を抑制することができる。これらの結果、軸受の長寿命化について飛躍的な向上を図ることができる。
また、上記シール構造により、シールの吸着によるトルク増加を防ぐことができ、安定した軸受機能が得られる。
本発明のグリース封入転がり軸受は、以上のように転走面での脆性剥離を効果的に防止でき軸受寿命に優れるとともに、シールの吸着現象を防止できるので、オルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受として好適に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のグリース封入転がり軸受において、常時シール性を確保しつつ、吸着現象を防止するシール構造は、シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内側に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じてシールリップが内側に押し込まれた際には、シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成されるようにした構成である。
【００１３】
この構成において吸着現象が発生するとシールリップが内側に押し込まれるが、その押し込まれと同時に、突起がシール溝の内側面に押し当てられる。この時、その突起の接触位置付近(押し当てられ付近)のシールリップは突起の存在により、他の部分に対して部分的に弾性変形される。すなわち、突起の接触付近のシールリップはシール溝の内側面に接触できずに、その非接触により、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。
【００１４】
さらに、突起およびシールリップ先端部がともに、シール溝の内側面に接触した状態では、この突起とシールリップ先端部との接触圧力の違いによって、突起先端部は、その摺動抵抗がシールリップの先端部の摺動抵抗より大きくなる。この状態で軸受を回転させると、シールリップ先端部が凹凸状に波打つよう捩れが生じて空気通路が形成される。
【００１５】
このため、軸受内外の圧力バランスを瞬時に均一に保って吸着現象を防止することができる。また、この圧力バランスを保つための空気通路は、軸受内外の圧力バランスが均一になると直ちに閉じシールリップは通常状態になる。したがって、外部からの異物の浸入を最小限にとどめることができる。またその空気通路は狭いものであるため、グリースが漏れることもない。
【００１６】
具体的には、内輪と外輪の両軌道間にボールを介在させるとともにグリースを充填し、その両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、そのシール部材は、その一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定されたグリース封入転がり軸受のシール構造において、シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとするとともに、そのシールリップの内面に突起を設けて、その突起は、通常時は、シール溝内側面に非接触となっており、シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じてシールリップが内側に押し込まれた際には、シール溝の内側面に接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成されるようにした構成を採用したのである。
【００１７】
上記の構成において、突起がシールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成された構成を採用すると、吸着現象が発生した際に、突起がシール溝の内側面に押し当てられるとともに、この突起付近のシールリップを弾性変形させる。このため、シールリップの先端摺接部とシール溝の内側面とが離れ、突起の周囲に軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。
【００１８】
また、突起がシールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられた構成を採用すると、吸着現象が発生した際に、突条がシール溝の内側面に押し当てられるとともに、この突条付近のシールリップを弾性変形させる。このため、シールリップの先端摺接部とシール溝の内側面とが離れ、この突条切り欠き溝に軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。
【００１９】
本発明のグリース封入転がり軸受の実施形態を図１から図５により詳細に説明する。この実施形態のグリース封入転がり軸受は、図１に示すように内輪１と外輪２と、この内輪１と外輪２との間に転走自在に設けられたボール３と、内輪１および外輪２の軸方向両端部に嵌められる環状のシール部材４とから構成される。少なくともボール３の周囲にグリース２４が封入される。
内輪１の外径面にボール３が転走する内輪軌道５が設けられ、外輪２の内径面に内輪軌道５に対向した外輪軌道６が設けられている。この内輪軌道５の両側に周方向のシール溝７が形成され、このシール溝７に対向した外輪２の内径面にシール部材係止溝８が形成されている。このシール部材係止溝８に上記シール部材４の外周縁部９が係止されている。
【００２０】
上記シール部材４は、芯金１０により合成ゴム等からなる弾性体１１を補強したものであり、その弾性体１１の部分に径方向内向きに延びるシールリップ１２が形成される。このシールリップ１２は、弾性体１１の肉厚が小さくなっている腰部１３と、この腰部１３の端部から軸方向外向きに延び出したダストリップ１４と、腰部１３の端部から内向きに延び出し、その先端部がシール溝７の内側面１６に摺接する主リップ１５とが形成されるものである。
【００２１】
上記主リップ１５は、図２（ａ）および図２（ｂ）に出すように、上記シール溝７の内側面１６に対向する面に、この内側面１６に向かって突出する突起１７を有する。この突起１７は、この主リップ１５の内側に、その先端部（シール部材４の内周縁）に沿って、１箇所ないし複数個所設けられる。
【００２２】
このように構成されるシール部材４は、外輪２のシール部材係止溝８に係止されると、主リップ１５の先端部がシール溝７の内側面１６に接触した状態となる（図２（ｂ）参照）。この状態において、突起１７は、軸受内部と外部との圧力差がない状態では、シール溝７の内側面１６に接触しないため、シール性を損なうことはない。
【００２３】
次に、転がり軸受の輸送中の温度変化や、転がり軸受の回転に伴う摩擦熱の発生後、軸受が冷却された場合など、軸受内部と外部との圧力差が発生し、シールリップ１２が内側に押し込まれた際に、図２（ｃ）に示すように、主リップ１５に設けた突起１７がシール溝７の内側面１６に接触する。これにより、突起１７の付近の主リップ１５の先端部は、外向きに弾性変形しシール溝７の内側面１６と離れた状態となる。
【００２４】
この状態では、突起１７の周囲には、軸受内部と外部とを連通する空気通路１８が形成され、軸受内部と外部の圧力差が解消されて、軸受の吸着現象を防止することができる。この空気通路１８は、突起１７の周囲のみに形成されるため、突起１７が存在しない部分の主リップ１５の先端部は、シール溝７の内側面１６と接触した状態を維持し、シール性は確保される。また、軸受内部と外部の圧力差が解消すると直ちにシールリップ１２が通常の状態に戻り、シール性の低下を最小限にとどめる。
【００２５】
また、仮に、軸受内外の圧力差が大きいために突起１７がシール溝７の内側面１６との接触により潰れたり、軸受内外の圧力差が微小である場合、図３（ａ）に示すように、突起１７および主リップ１５の先端部がともに、シール溝７の内側面１６に接触した吸着状態となる。この場合の吸着状態では、シール溝７の内側面１６と接触する突起１７の先端部は、シール溝７の内側面１６と接触する主リップ１５の先端部よりも接触圧力が大きくなる。
【００２６】
この接触圧力の違いにより、突起１７の先端部は、その摺接抵抗が主リップ１５の先端部の摺接抵抗よりも大きくなり、この吸着状態で軸受を回転させると、図３（ｂ）に示すように、突起１７はシール溝７の内側面１６に接触した状態を維持し、この内側面１６とともに回転しようとする。このとき、主リップ１５の先端部は摺動するため、図３（ｃ）に示すように、主リップ１５の先端部（シール部材４の内周縁）が凹凸状に波打つように弾性変形させられる。この主リップ１５の先端部の弾性変形時に空気通路１９が形成され、吸着が解除される。
【００２７】
また、この実施形態の他の実施例を図４、図５に示す。この場合の実施形態は、図４（ａ）に示すように、主リップ１５の内面に、その先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条２０を形成し、この突条２０を横断する方向に切り欠き溝２１を設けた点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した実施形態の場合と同様である。
この突条２０は、図４（ｂ）に示すように、軸受内部と外部との圧力差がない状態では、シール溝７の内側面１６に接触しないため、シール性を損なうことはない。なお、切り欠き溝２１は、上記突条２０の一部を切り欠いて形成されるものに限らず、主リップ１５の内面にまで達してこの突条２０を分断して形成されるものを含む。
【００２８】
次に、転がり軸受の輸送中の温度変化や、転がり軸受の回転に伴う摩擦熱の発生後、軸受が冷却された場合など、軸受内部と外部との圧力差が発生し、シールリップ１２が内側に押し込まれた際に、図４（ｃ）に示すように、主リップ１５に設けた突条２０がシール溝７の内側面１６に接触する。これにより、突条２０の付近の主リップ１５の先端部は、外向きに弾性変形しシール溝７の内側面１６と離れた状態となる。
【００２９】
この状態では、突条２０の切り欠き溝２１により軸受内部と外部とを連通する空気通路２２が形成され、軸受内部と外部の圧力差が解消されて、軸受の吸着現象を防止することができるとともに、主リップ１５の先端部に沿って全周に突出する突条２０が、シール溝７の内側面１６と接触しているため、シール性を確保することができる。
【００３０】
また、仮に、軸受内外の圧力差が大きいために突条２０がシール溝７の内側面１６との接触により潰れたり、軸受内外の圧力差が微小である場合、図５（ａ）に示すように、突条２０および主リップ１５の先端部がともに、シール溝７の内側面１６に接触した吸着状態となる。この場合の吸着状態では、シール溝７の内側面１６と接触する突条２０の先端部は、シール溝７の内側面１６と接触する主リップ１５の先端部よりも接触圧力が大きくなる。
【００３１】
この接触圧力の違いにより、突条２０の先端部は、その摺接抵抗が主リップ１５の先端部の摺接抵抗よりも大きくなり、この吸着状態で軸受を回転させると、図５（ｂ）に示すように、突条２０はシール溝７の内側面１６に接触した状態を維持し、この内側面１６とともに回転しようとする。このとき、主リップ１５の先端部は摺動するため、図５（ｃ）に示すように、主リップ１５の先端部（シール部材４の内周縁）が凹凸状に波打つように弾性変形させられる。この主リップ１５の先端部の弾性変形時に空気通路２３が形成され、吸着が解除される。
【００３２】
本発明のグリース封入転がり軸受は、以上のシール構造に加えて、アルミニウム系添加剤を配合したグリースを使用することを特徴としている。
本発明に用いるアルミニウム系添加剤は、アルミニウム粉末およびアルミニウム化合物から選ばれた少なくとも一つである。アルミニウム化合物としては、炭酸アルミニウム、硫化アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムおよびその水和物、硫酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、よう化アルミニウム、酸化アルミニウムおよびその水和物、水酸化アルミニウム、セレン化アルミニウム、テルル化アルミニウム、りん酸アルミニウム、りん化アルミニウム、アルミン酸リチウム、アルミン酸マグネシウム、セレン酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、ジルコン酸アルミニウム等の無機アルミニウム、安息香酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム等の有機アルミニウムが挙げられる。これらアルミニウム系添加剤は、１種類または２種類を混合してグリースに添加してもよい。
本発明において特に好ましいのは、耐熱耐久性に優れ、熱分解しにくいため、極圧性効果の高いアルミニウム粉末である。
【００３３】
アルミニウム系添加剤の配合割合は、ベースグリース 100 重量部に対して 0.05 重量部 〜10 重量部である。すなわち、（１）アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末のみである場合、ベースグリース 100 重量部に対してアルミニウム粉末を 0.05〜10 重量部、（２）アルミニウム系添加剤がアルミニウム化合物のみである場合、ベースグリース 100 重量部に対してアルミニウム化合物を 0.05〜10 重量部、（３）アルミニウム系添加剤がアルミニウム粉末とアルミニウム化合物とである場合、ベースグリース 100 重量部に対して、アルミニウム粉末とアルミニウム化合物とを合せて 0.05〜10 重量部配合する。
アルミニウム系添加剤の配合割合が 0.05重量部未満であると水素脆性による転走面での剥離を効果的に防止できない。また 10重量部をこえても剥離防止効果がそれ以上に向上しない。
【００３４】
本発明に使用できる基油としては、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油等の鉱油、高精製度鉱油、流動パラフィン、ポリブテン、フィッシャー・トロプシュ法により合成されたＧＴＬ油、ポリ-α-オレフィン油、アルキルナフタレン、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂、ポリオールエステル油、りん酸エステル油、ポリマーエステル油、芳香族エステル油、炭酸エステル油、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、アルキルベンゼン油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等を使用できる。
これらの中で、耐熱性と潤滑性に優れたアルキルジフェニルエーテル油、または、ポリ-α-オレフィン油を用いることが好ましい。
【００３５】
本発明に使用できる増ちょう剤としては、ベントン、シリカゲル、フッ素化合物、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、力ルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられる。
これらの中で、耐熱性、コスト等を考慮するとウレア系化合物が望ましい。
【００３６】
ウレア系化合物は、イソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させることにより得られる。反応性のある遊離基を残さないため、イソシアネート化合物のイソシアネート基とアミン化合物のアミノ基とは略当量となるように配合することが好ましい。
【００３７】
ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネー卜等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。
【００３８】
基油にウレア系化合物等の増ちょう剤を配合して、上記アルミニウム系添加剤等を配合するためのベースグリースが得られる。ウレア系化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中でイソシアネート化合物とアミン化合物とを反応させて作製する。
ベースグリース 100 重量部中に占める増ちょう剤の配合割合は、1 〜40 重量部、好ましくは 3 〜25 重量部配合される。増ちょう剤の含有量が 1 重量部未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化が困難となり、 40 重量部をこえると得られたベースグリースが硬くなりすぎ、所期の効果が得られ難くなる。
【００３９】
また、アルミニウム系添加剤とともに、必要に応じて公知のグリース用添加剤を含有させることができる。この添加剤として、例えば、有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、金属スルホネート、多価アルコールエステルなどの防錆剤、有機モリブデンなどの摩擦低減剤、エステル、アルコールなどの油性剤、りん系化合物などの摩耗防止剤等が挙げられる。これらを単独または 2 種類以上組み合せて添加できる。
【００４０】
本発明のグリース封入転がり軸受に適用されるシール構造と、アルミニウム系添加剤を含有するグリースの封入とにより、軸受転走面における水素脆性による特異な剥離の発生を抑制することができる。このため、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等の軸受グリース寿命を向上させることができ、グリース封入転がり軸受の軸受寿命を伸ばすことができる。
【００４１】
本発明のグリース封入転がり軸受の一例として、本発明のシール構造を有する深溝玉軸受に本発明のグリースを封入して、150℃雰囲気下に15分間放置し、その後室温にて一定時間放置した後、起動トルクを測定したところ、1 N・cmであった。一方、従来のシール構造を有する同深溝玉軸受に同グリースを封入して、同一条件で起動トルクを測定したところ、6 N・cmであった。
また、電装補機、特にオルタネータにおいては 150 ℃程度の軸受温度が想定される。この場合、起動トルクを下げることができる本発明のシール構造では約140 ℃の軸受温度、従来のシール構造では約 160 ℃の軸受温度になることが予想され、20 ℃の温度差となる。
グリース寿命がアルレニウス則に従い、一般的有機物の劣化の活性化エネルギーである 30〜40 kcal/mol がグリースの活性化エネルギーとすると、この 20 ℃の温度差は、約 4 倍のグリース寿命となる。
【００４２】
本発明に用いるアルミニウム粉末等を配合したグリースは、従来のグリースに比較して以下述べる剥離発生寿命が 2.5 倍以上ある。そのため、上記本発明に使用するシール構造と組み合わせることにより、グリース封入転がり軸受の大幅な軸受寿命の向上が図れる。
【００４３】
剥離発生寿命：
電装・補機の一例であるオルタネータの回転べルトを巻きかけたプーリを支持する回転軸を内輪で支持する転がり軸受に以下のグリースを封入し試験軸受とした。この試験軸受について急加減速試験を行なった。急加減速試験条件は、回転軸先端に取り付けた試験軸受に対する負荷荷重を 1960 N 、回転速度は 0 rpm〜18000 rpm で運転条件を設定し、さらに、試験軸受内に 0.1 A の電流が流れる状態で試験を実施した。そして、試験軸受内に異常剥離が発生し、振動検出器の振動が設定値以上になって発電機が停止する時間（剥離発生寿命時間、h ）を計測した。なお、試験は、500 時間で打ち切った。
本発明に用いるグリース：
基油        合成炭化水素油（新日鉄化学社製、シンフルード６０１）  15 重量部
増ちょう剤  ウレア系（ｐ−トルイジン 10.1 重量部＋ＭＤＩ 11.9 重量部）
酸化防止剤  ヒンダードフェノール  1 重量部
アルミニウム粉末  1 重量部
剥離発生寿命    500 時間以上
従来のグリース：
基油        合成炭化水素油（新日鉄化学社製、シンフルード６０１）  15 重量部
増ちょう剤  ウレア系（ｐ−トルイジン 10.1 重量部＋ＭＤＩ 11.9 重量部）
酸化防止剤  ヒンダードフェノール  1 重量部
アルミニウム粉末  無配合
剥離発生寿命    200 時間
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明のグリース封入転がり軸受は、転走面での脆性剥離を効果的に防止でき軸受寿命に優れるので、オルタネータ、カーエアコン用電磁クラッチ、中間プーリ、電動ファンモータ等の自動車電装部品、補機等の転がり軸受として好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態のグリース封入転がり軸受の断面図である。
【図２】（ａ）同上のリップに設けた突起を示す断面斜視図、（ｂ）同上のシールリップの通常状態を示す断面斜視図、（ｃ）同上のシールリップの吸着状態を示す断面斜視図である。
【図３】（ａ）同上のリップおよび突起がシール溝に接触した状態を示す断面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）内輪を回転させた際のリップ先端部の状態を示した断面図である。
【図４】（ａ）実施形態の他の実施例のシールリップに設けた突状を示す断面斜視図、（ｂ）同上のシールリップの通常状態を示す断面斜視図、（ｃ）同上のシールリップの吸着状態を示す断面斜視図である。
【図５】（ａ）同上のリップおよび突条がシール溝に接触した状態を示す断面図、（ｂ）（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、（ｃ）内輪を回転させた際のリップ先端部の状態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  内輪
２  外輪
３  ボール
４  シール部材
５  内輪軌道
６  外輪軌道
７  シール溝
８  シール部材係止溝
９  外周縁部
１０  芯金
１１  合成ゴム
１２  シールリップ
１３  腰部
１４  ダストリップ
１５  主リップ
１６  内側面
１７  突起
１８  空気通路
１９  空気通路
２０  突条
２１  切り欠き溝
２２  空気通路
２３  空気通路
２４  グリース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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