(57)【要約】【課題】単列多点接触軸受を用いる際の発熱問題や脆性剥離問題、シールリップの吸着現象を確実に防止することができるグリース封入複列アンギュラ軸受を提供する。【解決手段】二列の軌道を有する内輪１および外輪２と、これら内、外輪間に二列で配設される複数の転動体３と、これら内、外輪の両端開放部を塞ぐシール部材５と、少なくとも転動体３の周囲に封入したグリース６とを備えたグリース封入複列アンギュラ軸受であって、シール部材５は、シールリップの内面に突起を設けて、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、グリース６は、基油と増ちょう剤とからなるベースグリース 100 重量部に対して、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 0.05〜10 重量部含有する。【選択図】図１
2008163995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二列の軌道を有する内輪と、該内輪の各軌道に対応する軌道をそれぞれ備えた外輪と、これら内、外輪間に二列で配設される複数の転動体と、これら内、外輪の両端開放部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シール部材と、少なくとも前記転動体の周囲に封入したグリースとを備えたグリース封入複列アンギュラ軸受であって、
前記シール構造は、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、該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複列アンギュラ軸受。
【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複列アンギュラ軸受。
【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複列アンギュラ軸受。
【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複列アンギュラ軸受。
【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複列アンギュラ軸受。
【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複列アンギュラ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接触型シール構造を有するシール部材を用いたグリース封入複列アンギュラ軸受に関し、特にオルタネータ、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使用されるグリース封入複列アンギュラ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の電装補機用に使用される軸受には、高温、高速回転等で使用されるため軸受転走面と軌道輪の滑り等に起因する脆性剥離問題がある。また、昨今のコンパクト化要求を受け、軸受サイズが小さくなる傾向にある。軸受コンパクト化の一つに通常複列軸受を使用していたものが、単列軸受にて対応する場合があり、単列軸受にした場合の寿命低下を補うため、単列多点接触軸受（４点接触および３点接触）にする場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば図７に示すように、内輪３２および外輪３３は一体形で、各々の転走面３４、３５の断面形状は転走面底部３６、３７の中心３６ａ、３７ａを境界にして同じ曲率半径で各々２つの曲率中心を有している。内輪３２、外輪３３各々転走面３４、３５の２つの曲率中心の位置は径方向では同一で、軸方向では各転走面底部の中心を境にして対称に配置されたゴシックアーチ形状とされている。また、転動体３８と内輪３２および外輪３３との接触角αを有し、少なくとも転動体３８の周囲にグリース３９が封入されている。該単列多点接触軸受の軸方向幅は 12〜14 mm 程度であり、従来の複列アンギュラ軸受の軸方向幅（20〜22 mm 程度）よりも幅狭でコンパクト化が可能である。
【０００４】
しかし、単列多点接触軸受にした場合、転動体の自転軸が２個となるために、転動体は転がり運動ではなく滑り運動となり、この滑り運動により潤滑油の油膜形成が無くなり過剰に発熱するという問題や、後述する理由と合わせて脆性剥離問題が発生するという問題がある。
【０００５】
転がり軸受においては、軸受内部のグリースが外部に漏れるのを防止するとともに、外部からの異物の侵入を防止するために、シール部材を用いたシール構造が採用されている。
このシール構造は、軸受の内輪外径面に設けたシール溝とこれに対向した外輪内径面のシール部材固定溝との間に、合成ゴム等の弾性体で形成されたシール部材を装着し、このシール部材の内周部にシールリップを設けて、このシールリップを上記シール溝に接触させた構成である接触型のシール構造が採られている。
上記接触型のシール構造では、一般に、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。
【０００６】
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、軸受のトルクが著しく上昇する、いわゆる吸着現象が発生する可能性があった。
【０００７】
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、シール溝との摺接部の突起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２  段落００１８、図３参照）。
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３および特許文献４参照）。
【０００８】
上記の特許文献２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前記突起が摩滅し、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、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３および特許文献４のように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たものは、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２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。
【０００９】
また、これらの軸受には、その潤滑には主としてグリースが用いられている。高温下での高速回転等使用条件が過酷になることで、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、例えばグリースに不動態化剤を添加する方法が知られている（特許文献５参照）。また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６参照）。
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】特開平１１−３３６７９５号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７６４０号公報
【特許文献３】特開２０００−６５０７４号公報
【特許文献４】特開２００２−３６４６５５号公報
【特許文献５】特開平３−２１０３９４号公報
【特許文献６】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】
【００１０】
本発明はかかる問題に対処するためになされたものであり、コンパクト化要求を受け、単列多点接触軸受を用いる際の滑り運動等に起因する発熱問題や脆性剥離問題を確実に防止することができ、かつ常時シール性を確保しつつ、吸着現象を防止することができるグリース封入複列アンギュラ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】
【００１１】
本発明のグリース封入複列アンギュラ軸受は、二列の軌道を有する内輪と、該内輪の各軌道に対応する軌道をそれぞれ備えた外輪と、これら内、外輪間に二列で配設される複数の転動体と、これら内、外輪の両端開放部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シール部材と、少なくとも前記転動体の周囲に封入したグリースとを備えたグリース封入複列アンギュラ軸受であって、上記シール構造は、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、該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 重量部〜10 重量部であることを特徴とする。
【００１２】
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。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明のグリース封入複列アンギュラ軸受は、電磁クラッチ等の用途において転動体が滑り運動主体である単列多点接触軸受から、転がり運動主体の複列アンギュラ軸受に切り替えたので、滑り運動に起因した油膜形成阻害を起こしにくくすることができる。
また、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部材の構造としたことにより、シール溝壁に対するシールリップの吸着現象を防止して摩耗を防止しつつシール性を確保することができる。
さらにアルミニウム系添加剤を配合したグリースを封入することで、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系添加剤が反応し、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、自動車や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剥離の発生を抑制することができる。
これらの効果が相乗的に作用する結果、単列多点接触軸受の軸方向幅を有する幅狭の複列アンギュラ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。
このため、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】
【００１５】
まず本発明のグリース封入複列アンギュラ軸受において、常時シール性を確保しつつ、吸着現象を防止することを目的とした、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について説明する。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、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ようにした構成である。
【００１６】
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。このとき、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、外部からの異物の侵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。
【００１９】
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複列アンギュラ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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、突起がシールリップの内側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。
【００２２】
以下、図面に基づき、本発明のグリース封入転がり軸受の実施形態を説明する。図１はグリース封入複列アンギュラ軸受の実施形態を示す縦断面図である。
この複列アンギュラ軸受は、図１に示すように、内輪１と外輪２の間に２列の転動体３が保持器４に保持された軸受空間を、外輪２の内周面に設けられた係止溝に固定したシール部材５で密封した複列アンギュラ玉軸受である。少なくとも転動体３の周囲にグリース６が封入される。転動体３と、内輪１と外輪２との接触角βを有する。
従来の複列アンギュラ軸受は軸方向幅が 20〜22 mm 程度あり、本発明のグリース封入複列アンギュラ軸受は、自動車電装部品、補機等の転がり軸受として、例えば図７に示すような単列多点接触軸受の軸方向幅 12〜14 mm と同サイズの幅狭とすることが好ましい。その際、幅寸法が小さくなることで軸受内部の空間容積が減少し、グリース封入量も減少することへの対策として、軸受内外輪の余肉を削減し空間容積を確保して、グリース封入量を極力多くする方法や、接触角、溝曲率、ボール径、ボール個数等の軸受内部諸元を最適化し、軸受自己発熱を抑え、グリースを劣化させないようにする方法等を採用することが好ましい。
【００２３】
図２は実施形態のグリース封入複列アンギュラ軸受のシール構造を示す部分断面図である。この実施形態の転がり軸受は、図２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転動体３と、前記内輪１および外輪２の軸方向両端面に嵌められる環状のシール部材５とから構成される。
上記内輪１の外径面に上記転動体３が転走する内輪軌道１ａが設けられ、上記外輪２の内径面に前記内輪軌道１ａに対向した外輪軌道２ａが設けられている。この内輪軌道１ａの両側方に周方向のシール溝７、７が形成され、この各シール溝７に対向した外輪２の内径面にシール部材係止溝８、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５の外周縁部９が係止されている。
【００２４】
上記シール部材５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、前記腰部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。
【００２５】
上記主リップ１５は、図３（ａ）に示すように、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５の内周縁）に沿って、１ないし複数個所設けられる。
【００２６】
このように構成されるシール部材５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３（ｂ）参照）。この状態において、上記突起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。
【００２７】
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、前記シールリップ１２が内側に押し込まれた際に、図３（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。
【００２８】
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、シール性低下を最小限にとどめる。
【００２９】
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４（ａ）に示すように、前記突起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。この場合での吸着状態では、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。
【００３０】
この接触圧力の違いにより、突起１７の先端部は、その摺動抵抗が主リップ１５の先端部の摺動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４（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４（ｃ）に示すように、主リップ１５の先端部（シール部材５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。
【００３１】
また、この実施形態の他の実施例を図５、図６に示す。この場合の実施形態は、図５（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５（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も含む。
【００３２】
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５（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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６（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。
【００３５】
この接触圧力の違いにより、突条２０の先端部は、その摺動抵抗が主リップ１５の先端部の摺動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６（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６（ｃ）に示すように、主リップ１５の先端部（シール部材５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。
【００３６】
本発明のグリース封入複列アンギュラ軸受に用いるグリースに添加す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、単独で、または 2 種類以上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。
【００３７】
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。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等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。
【００３８】
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、高度精製鉱油、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。これらを単独で、または 2 種類以上組み合せて添加できる。
【実施例】
【００４４】
実施例１〜実施例８
表１に示した基油の半量に、４，４-ジフェニルメタンジイソシアナート（日本ポリウレタン工業社製ミリオネートＭＴ、以下、ＭＤＩと記す）を表１に示す割合で溶解し、残りの半量の基油にＭＤＩの２倍当量となるモノアミンを溶解した。それぞれの配合割合および種類は表１のとおりである。
ＭＤＩを溶解した溶液を撹拌しながらモノアミンを溶解した溶液を加えた後、100℃〜120℃で 30 分間撹拌を続けて反応させて、ジウレア化合物を基油中に生成させた。
これにアルミニウム系添加剤および酸化防止剤を表１に示す配合割合で加えてさらに 100℃〜120℃で 10 分間撹拌した。その後冷却し、三本ロールで均質化し、グリースを得た。
【００４５】
表１において、基油として用いた合成炭化水素油は 40℃における動粘度 30 mm2/sec の新日鉄化学社製シンフルード６０１を、アルキルジフェニルエーテル油は 40℃における動粘度 97 mm2/sec の松村石油社製モレスコハイルーブＬＢ１００を、それぞれ用いた。また、酸化防止剤は住友化学社製ヒンダードフェノールを用いた。
【００４６】
得られたグリースの急加減速試験を行なった。試験方法および試験条件を以下に示す。また、結果を表１に示す。
【００４７】
＜急加減速試験＞
電装補機の一例であるオルタネータを模擬し、回転軸を支持する内輪回転の転がり軸受（複列アンギュラ軸受：ＳＵＪ２製、外径 52 mm、内径 35 mm、軸方向幅 12 mm 、図２〜図４に示すシール構造保有）に上記グリースを封入し、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プーリ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、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、300 時間で打ち切った。
【００４８】
比較例１〜比較例３
実施例１に準じる方法で、表１に示す配合割合で、増ちょう剤、基油を選択してベースグリースを調整し、さらに添加剤を配合してグリースを得た。得られたグリースを実施例１と同様の試験を行なって評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
表１に示すように、各実施例では、急加減速試験は全て 200 時間以上（剥離発生寿命時間）の優れた結果を示した。これは、アルミニウム系添加剤を所定割合で添加したことにより転走面で生じる白色組織変化を伴った特異的な剥離を効果的に防止できたためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のグリース封入複列アンギュラ軸受は、発熱問題や転走面における脆性剥離問題を確実に防止でき軸受寿命に優れ、かつ、常時シール性を確保しつつ、吸着現象を防止することができるので、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、補機等の軸受として好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】グリース封入複列アンギュラ軸受の部分断面図である。
【図２】実施形態のグリース封入複列アンギュラ軸受のシール構造を示す部分断面図である。
【図３】（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図、（ｃ）同上のシールリップの吸着状態を示す断面図である。
【図４】（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５】（ａ）実施形態の他の実施例のシールリップに設けた突条を示す断面斜視図、（ｂ）同上のシールリップの通常状態を示す断面図、（ｃ）同上のシールリップの吸着状態を示す断面図である。
【図６】（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。
【図７】単列４点接触軸受の部分断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  内輪
１ａ  内輪軌道
２  外輪
２ａ  外輪軌道
３  転動体
４  保持器
５  シール部材
６  グリース
７  シール溝
８  シール部材係止溝
９  外周縁部
１０  芯金
１１  弾性体
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
３１  単列４点接触玉軸受
３２  内輪
３３  外輪
３４  内輪転走面
３５  外輪転走面
３６  内輪転走面底部
３６ａ  内輪転走面底部の中心
３７  外輪転走面底部
３７ａ  外輪転走面底部の中心
３８  転動体
３９  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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【図６】
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【図７】
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