(57)【要約】【課題】低トルクで長寿命な転がり軸受を実現できるグリース組成物を提供する。また、低トルクで長寿命な転がり軸受及び電動モータを提供する。【解決手段】芳香族エステル油を基油全量に対して３０質量％以上含有した基油と、ジウレア化合物をグリース組成物全量に対して５〜３５質量％含有した増ちょう剤と、防錆剤とを配合してグリース組成物Ｇを調整する。そして、このグリース組成物Ｇを、転がり軸受１０の軸受空隙部内に封入する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、
前記基油は、当該基油全量に対して３０質量％以上の芳香族エステル油を含むとともに、
前記増ちょう剤の含有量は、組成物全量に対して５〜３５質量％であることを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
前記基油の４０℃における動粘度は、２０〜６０ｍｍ２  ／ｓであるとともに、前記芳香族エステル油は、下記化学式（１）で表されるトリメリト酸エステル油であることを特徴とする請求項１に記載のグリース組成物。
【化１】
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なお、化学式（１）中のＲ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  は、炭素数が６〜９の炭化水素基を表す。
【請求項３】
滴点は２６０℃以上であり、混和ちょう度は１８０〜３００であることを特徴とする請求項１又は２に記載のグリース組成物。
【請求項４】
前記増ちょう剤は、下記化学式（２）においてＲ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  の一方が脂環式炭化水素基で他方が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物とを、全てのジウレア化合物が有するＲ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基の割合が３０モル％以上となるような比率で混合したものであるとともに、
前記増ちょう剤の含有量は、組成物全量に対して９〜２０質量％であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のグリース組成物。
Ｒ４  −ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ５  −ＨＮＯＣＨＮ−Ｒ６            ・・・・・（２）
なお、化学式（２）中のＲ４  ，Ｒ６  は芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、又は縮合炭化水素基を表し、Ｒ５  は炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基を表す。
【請求項５】
カルボン酸、カルボン酸塩、エステル系防錆剤、及びアミン系防錆剤から選択される二種以上の防錆剤を含有するとともに、選択された各一種の防錆剤の含有量は、組成物全量に対してそれぞれ０．１〜９．９質量％であり、全防錆剤合計の含有量は、組成物全量に対して０．２〜１０．０質量％であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のグリース組成物。
【請求項６】
内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転がり軸受において、
前記内輪及び前記外輪の間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のグリース組成物が封入されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項７】
回転軸と、当該回転軸を回転自在に支持する軸受と、を備えた電動モータにおいて、
前記軸受は、請求項６に記載の転がり軸受であることを特徴とする電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低トルクで長寿命な転がり軸受及び電動モータを実現できるグリース組成物に関するものである。また、本発明は、低トルクで長寿命な転がり軸受及び電動モータに関し、特に産業機械などに使用される転がり軸受や電動モータのように、低トルク性、長寿命（耐剥離性）、及び耐焼付き性が要求される転がり軸受や電動モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、上述の産業機械などに使用される中型・小型のモータには、そのモータに備えられた回転軸を回転自在に支持する転がり軸受が組み込まれており、この転がり軸受の内輪及び外輪の間に形成され転動体が配設された空隙部内には潤滑のためのグリース組成物が封入されている。
【０００３】
このような転がり軸受のうち、タイヤスチールコード展伸用のモータに組み込まれるものには、耐焼付き性や耐剥離性が要求されている。また、クリーンルーム用のモータに組み込まれる転がり軸受には、耐焼付き性や低トルクが要求されている。さらに、近年、モータの静粛性に対する要求が高まるにつれ、転がり軸受の音響特性を劣化させる原因の一つである錆の抑制（防錆性の向上）も課題となってきている。
このような要求や課題に対応した転がり軸受を実現するために、基油として芳香族エステル油を用いたグリース組成物が種々提案されている（例えば、特許文献１乃至５参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−４５６７７号公報
【特許文献２】
特許第３２９００１０号公報
【特許文献３】
特許第３３３０７５５号公報
【特許文献４】
特開平１１−１３１０８２号公報
【特許文献５】
特開２００３−１３９７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１乃至５に記載のグリース組成物は、いずれも転がり軸受の高温での耐焼付き性や寿命を優れたものとすることはできるが、低トルク化については不明である。すなわち、基油として芳香族エステル油を用いたグリース組成物を封入することによって、高温での耐焼付き性や寿命に優れ且つ低トルクの転がり軸受を実現するためには、未だ改善の余地があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低トルクで長寿命な転がり軸受を実現できるグリース組成物を提供することを課題としている。また、本発明は、低トルクで長寿命な転がり軸受及び電動モータを提供することを併せて課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のグリース組成物は次のような構成からなる。
すなわち、本発明のグリース組成物は、基油と増ちょう剤とを含有するグリース組成物において、前記基油は、当該基油全量に対して３０質量％以上の芳香族エステル油を含むとともに、前記増ちょう剤の含有量は、組成物全量に対して５〜３５質量％であることを特徴とするものである。
【０００７】
このようなグリース組成物によれば、基油中に含まれる芳香族エステル油の含有量と、組成物中に含まれる増ちょう剤の含有量とを好適な量としたことによって、優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受の低トルク化を図ることができる。
また、本発明のグリース組成物において、前記基油の４０℃における動粘度は、２０〜６０ｍｍ２  ／ｓであるとともに、前記芳香族エステル油は、下記化学式（１）で表されるトリメリト酸エステル油であることが好ましい。
【０００８】
【化２】
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【０００９】
なお、化学式（１）中のＲ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  は、炭素数が６〜９の炭化水素基を表す。
このようなグリース組成物によれば、基油の４０℃における動粘度を好適な値とするとともに、芳香族エステル油をトリメリト酸エステル油とすることによって、基油を低流動点、高粘度指数、及び低動粘度とすることができるため、より優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受のさらなる低トルク化を図ることができる。
【００１０】
さらに、本発明のグリース組成物において、滴点は２６０℃以上であり、混和ちょう度は１８０〜３００であることが好ましい。
このようなグリース組成物によれば、滴点及び混和ちょう度を好適な値としたことによって、優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受の低発塵性及び低トルク化を図ることができる。
【００１１】
さらに、本発明のグリース組成物において、前記増ちょう剤は、上記化学式（２）においてＲ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  の一方が脂環式炭化水素基で他方が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物とを、全てのジウレア化合物が有するＲ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基の割合が３０モル％以上となるような比率で混合したものであるとともに、前記増ちょう剤の含有量は、組成物全量に対して９〜２０質量％であることが好ましい。
Ｒ４  −ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ５  −ＨＮＯＣＨＮ−Ｒ６                      ・・・・・（２）
なお、化学式（２）中のＲ４  ，Ｒ６  は芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、又は縮合炭化水素基を表し、Ｒ５  は炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基を表す。
【００１２】
このようなグリース組成物によれば、増ちょう剤であるジウレア化合物の有する炭化水素基のうちの脂環式炭化水素基の割合を好適な値とすることによって、より優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受の寿命をさらに長くすることができる。
さらに、本発明のグリース組成物において、カルボン酸、カルボン酸塩、エステル系防錆剤、及びアミン系防錆剤から選択される二種以上の防錆剤を含有するとともに、選択された各一種の防錆剤の含有量は、組成物全量に対してそれぞれ０．１〜９．９質量％であり、全防錆剤合計の含有量は、組成物全量に対して０．２〜１０．０質量％であることが好ましい。
【００１３】
このようなグリース組成物によれば、防錆剤の種類及び含有量を好適なものとすることによって、潤滑特性を損なわずに優れた防錆性を得ることができる。よって、幅広い温度範囲で使用されるために錆が発生しやすいという問題を有する電動モータ用転がり軸受に好適に用いることができる。また、防錆剤の種類を環境負荷物質を含まないものとすることによって、転がり軸受からグリース組成物が漏出した場合の環境汚染に対する懸念を払拭することができる。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明の転がり軸受は次のような構成からなる。
すなわち、本発明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転がり軸受において、前記内輪及び前記外輪の間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、本発明のグリース組成物が封入されていることを特徴とするものである。
【００１５】
このような転がり軸受によれば、優れた潤滑特性を有し、且つ、転がり軸受を低トルク化できるグリース組成物が封入されることによって、低トルクで寿命が長くなる。
また、このような転がり軸受によれば、優れた潤滑特性及び防錆性を有し、且つ、転がり軸受を低トルク化できるグリース組成物が封入されることによって、低トルクで寿命が長くなるとともに、音響特性が良好になる。
【００１６】
なお、本発明のグリース組成物は、上述した転がり軸受に限らず、ボールねじ、リニアガイド及びリニアボールベアリングなどの転動装置に適用してもよい。すなわち、外面に軌道面を有する内方部材と、当該内方部材の軌道面に対する軌道面を有し前記内方部材の外方に配置された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転動装置において、前記内方部材及び前記外方部材の間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に本発明のグリース組成物を封入するようにしてもよい。
【００１７】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明の電動モータは次のような構成からなる。
すなわち、本発明の電動モータは、回転軸と、当該回転軸を回転自在に支持する軸受と、を備えた電動モータにおいて、前記軸受は、本発明の転がり軸受であることを特徴とするものである。
このような電動モータによれば、低トルクで寿命が長い転がり軸受を備えることによって、低トルクで寿命が長くなる。
また、このような電動モータによれば、低トルクで寿命が長く、且つ、音響特性が良好な転がり軸受を備えることによって、低トルクで寿命が長くなるとともに、音響特性が良好になる。
【００１８】
以下、本発明における数値限定の臨界的意義及びグリース組成物の材料について説明する。
［基油について］
基油は、グリース組成物に優れた耐熱性及び耐摩耗性を付与するために、基油全量に対して３０質量％以上の芳香族エステル油を単独又は他の油と混合して用いることが必須である。
これは、芳香族エステル油が基油全量に対して３０質量％未満であると、グリース組成物に耐熱性及び耐摩耗性を十分に付与できないため、転がり軸受の焼付き寿命が短くなってしまうからである。
また、４０℃における基油の動粘度は、２０〜６０ｍｍ２  ／ｓであることが好ましい。これは、基油の動粘度が２０ｍｍ２  ／ｓ未満であると、高温での使用時に油膜が確保できないため潤滑不良を起こしてしまい、一方、基油の動粘度が６０ｍｍ２  ／ｓを超えると、転がり軸受の低トルク化を図れなくなってしまうからである。
【００１９】
芳香族エステル油の種類は、特に限定されないが、４０℃における基油の動粘度を前述したような好適な範囲内にするために、前記化学式（１）で表されるようにＲ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  が炭素数６〜９であるトリメリト酸エステル油とすることが好ましい。このようなトリメリト酸エステル油を用いると、基油が低流動点、高粘度指数、及び低動粘度となるため、低トルクが要求される転がり軸受に好適に用いることができる。
【００２０】
ここで、前記化学式（１）で表される芳香族エステル油の具体例としては、花王株式会社製トリメックス  Ｔ−０８（商品名）や、旭電化工業株式会社製アデカプルーバー  Ｔ−４５，Ｔ９０，ＰＴ−５０（いずれも商品名）、及びＵＮＩＱＥＭＡ製ＥＭＫＡＲＡＴＥ８１３０，ＥＭＫＡＲＡＴＥ９１３０（いずれも商品名）などが挙げられる。
【００２１】
このような芳香族エステル油と混合して使用する基油の種類は、特に限定されないが、耐熱性及び耐酸化性に優れ、低動粘度の基油であることが好ましい。具体的には、ポリ−α−オレフィン油などの合成炭化水素油や、アルキルジフェニルエーテル油などのエーテル油や、ジエステル油、ネオペンチル型ポリオールエステル油又またこれらのコンプレックスエステル油などのエステル油を単独又は適宜組み合わせて用いることができる。特に、グリース組成物の耐熱性や転がり軸受のトルク性を向上させるために、ペンタエリスリトールエステル油などのポリオールエステル油及び合成炭化水素油の少なくとも一方と、芳香族エステル油とを混合して用いることが好ましい。
【００２２】
［増ちょう剤について］
増ちょう剤は、グリース組成物全量に対して５〜３５質量％含有していることが好ましい。これは、増ちょう剤がグリース組成物全量に対して５質量％未満であるとグリース状態を維持することが困難になり、一方、増ちょう剤がグリース組成物全量に対して３５質量％を超えるとグリース組成物が硬化しすぎてしまうので、転がり軸受の低トルク化を図ることが困難になってしまうからである。特に、高い剪断に起因するグリース組成物の軟化と、グリース組成物の潤滑特性と、転がり軸受の低トルク化とを考慮すると、増ちょう剤をグリース組成物全量に対して８〜２５質量％含有することがより好ましい。
【００２３】
増ちょう剤の種類は、特に限定されないが、耐熱性に優れたものであることが好ましい。具体的には、ウレア化合物、リチウム石けん、及びリチウムコンプレックス石けんなどが挙げられるが、高温性能を考えると、ウレア化合物を用いることが好ましい。
ウレア化合物としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物などが挙げられるが、一般式が前記化学式（２）で表されるジウレア化合物を用いることが好ましい。特に、前記化学式（２）においてＲ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  の一方が脂環式炭化水素基で他方が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物とを、全てのジウレア化合物が有するＲ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基の割合が３０モル％以上となるような比率で混合したものを用いることがより好ましい。
【００２４】
全てのジウレア化合物が有する炭化水素基Ｒ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基の割合が３０モル％以上である増ちょう剤を使用したため、少ない量でも優れた増ちょう効果が得られ、グリース組成物に対する増ちょう剤の含有量を９〜２０質量％とすることができる。また、転がり軸受の高温での耐焼付き性を向上させることができる。その理由は以下の通りである。
【００２５】
脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物は、芳香族炭化水素基を有するジウレア化合物と比べて、繊維の形状の違いから単位体積当たりの表面積が大きいので、少ない量でも大きな増ちょう効果を発現する。このため、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物は、芳香族炭化水素基を有するジウレア化合物を使用した場合よりも少量の増ちょう剤で、同じ混和ちょう度のグリース組成物を製造することができる。そして、増ちょう剤の含有量が少ないと、その分だけ基油の含有量が相対的に多くなるので、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を増ちょう剤として使用したグリース組成物は、より優れた潤滑特性を有する。
【００２６】
一方、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物は、脂肪族炭化水素基を有するジウレア化合物と比べて耐熱性が優れている。よって、脂環式炭化水素基を有するジウレア化合物を増ちょう剤として使用したグリース組成物は、より優れた耐熱性を有する。
全てのジウレア化合物が有する炭化水素基Ｒ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基の割合が３０モル％以上である増ちょう剤を使用すれば、前述の２つの理由（潤滑特性及び耐熱性）から、高温での優れた耐焼付き性を転がり軸受に付与することができる。
【００２７】
なお、ジウレア化合物は、芳香族炭化水素基Ｒ５  を有する１モルのジイソシアネートと、炭化水素基Ｒ４  を有する１モルのモノアミンと、炭化水素基Ｒ６  を有する１モルのモノアミンと、を反応させることで得ることができる。
ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニレンジイソシアネート、又はこれらのアルキル置換体などを用いることが好ましい。
【００２８】
Ｒ４  及びＲ６  が芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、又は脂環式炭化水素基である場合のモノアミンとしては、特に限定されないが、アニリン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、トルイジン、ドデシルアニリン、オクタデシルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ノナデシルアミン、エイコデシルアミン、オレイルアミン、リノレイルアミン、リノレニルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、ブチルシクロヘキシルアミン、プロピルシクロヘキシルアミン、アミルシクロヘキシルアミン、シクロオクチルアミン、ベンジルアミン、ベンズヒドリルアミン、フェネチルアミン、メチルベンジルアミン、ビフェニルアミン、フェニルイソプロピルアミン、フェニルヘキシルアミンなどを用いることが好ましい。
【００２９】
Ｒ４  及びＲ６  が縮合炭化水素基である場合のモノアミンとしては、特に限定されないが、アミノインデン、アミノインダン、アミノ−１−メチレンインデンなどのインデン系アミン化合物や、アミノナフタレン（ナフチルアミン）、アミノメチルナフタレン、アミノエチルナフタレン、アミノジメチルナフタレン、アミノカダレン、アミノビニルナフタレン、アミノフェニルナフタレン、アミノベンジルナフタレン、アミノジナフチルアミン、アミノビナフチル、アミノ−１，２−ジヒドロナフタレン、アミノ−１，４−ジヒドロナフタレン、アミノテトラヒドロナフタレン、アミノオクタリンなどのナフタレン系アミノ化合物や、アミノペンタレン、アミノアズレン、アミノヘプタレンなどの縮合二環系アミン化合物や、アミノフルオレン、アミノ−９−フェニルフルオレンなどのアミノフルオレン系アミン化合物や、アミノアントラレン、アミノメチルアントラセン、アミノジメチルアントラセン、アミノフェニルアントラセン、アミノ−９，１０−ジヒドロアントラセンなどのアントラセン系アミン化合物や、アミノフェナントレン、アミノ−１，７−ジメチルフェナントレン、アミノレテンなどのフェナントレンアミン化合物や、アミノビフェニレン、アミノ−ｓ−インダセン、アミノ−ａｓ−インダセン、アミノアセナフチレン、アミノアセナナフテン、アミノフェナレンなどの縮合三環系アミン化合物や、アミノナフタセン、アミノクリセン、アミノピレン、アミノトリフェニレン、アミノベンゾアントラセン、アミノアセアントリレン、アミノアセアントレン、アミノアセフェナントリレン、アミノアセフェナントレン、アミノフルオランテン、アミノプレイアデンなどの縮合四環系アミン化合物や、アミノペンタセン、アミノペンタフェン、アミノピセン、アミノペリレン、アミノジベンゾアントラセン、アミノベンゾピレン、アミノコラントレンなどの縮合五環系アミン化合物や、アミノコロネン、アミノピラントレン、アミノビオラントレン、アミノイソビオラントレン、アミノオバレンなどの縮合多環系（六環以上）アミン化合物などを用いることが好ましい。
【００３０】
このようなジウレア化合物は、別途合成したものを基油中に添加するようにしてもよいが、グリース組成物の性能を十分に安定させるためには、上述の反応を基油中で行うことが好ましい。上述の反応を基油中で行えば、増ちょう剤を基油中に良好に分散させることができるため、グリース組成物の性能を十分に安定させることができる。
【００３１】
リチウム石けんとしては、特に限定されないが、リチウムの水酸化物と、炭素数１０以上の高級脂肪酸又は１個以上の水酸基を有する炭素数１０以上の高級ヒドロキシ脂肪酸と、から合成されたものを用いることが好ましい。
リチウムコンプレックス石けんとしては、特に限定されないが、リチウムを金属源とし、少なくとも一個のヒドロキシル基を有する炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と、炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸と、から合成されたものを用いることが好ましい。このリチウムコンプレックス石けんを増ちょう剤として用いた場合は、リチウム石けんの場合と比べて滴点が２６０℃以上と高いため、転がり軸受の高温での耐久性をより向上させることができる。
【００３２】
ヒドロキシ基を有する脂肪族カルボン酸としては、９−ヒロドキシステアリン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸などが挙げられるが、特に、１２−ヒドロキシステアリン酸を用いることが好ましい。
脂肪族ジカルボン酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などが挙げられるが、特に、アゼライン酸を用いることが好ましい。
【００３３】
なお、リチウムコンプレックス石けんの材料である脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸のうち脂肪族ジカルボン酸の割合は、２０〜４０質量％とすることが好ましい。これは、脂肪族ジカルボン酸の割合が上述の範囲外であると、熱的に安定したグリース組成物が得られなくなってしまうからである。
［混和ちょう度について］
混和ちょう度は、転がり軸受のグリース漏れを抑制し、低トルク化を図るために、１８０〜３００とすることが好ましく、２２０〜２８０とすることがより好ましい。これは、混和ちょう度が１８０未満であるとグリース組成物が硬くなりすぎるため転がり軸受の低トルク化が図りにくくなり、一方、混和ちょう度が３００を超えると転がり軸受のグリース漏れ量が多くなるからである。
【００３４】
［防錆剤について］
防錆剤の種類は、亜硝酸ナトリウムなどのような環境負荷物質でなければ特に限定されないが、スルフォン酸金属塩、カルボン酸、カルボン酸塩、エステル系防錆剤、及びアミン系防錆剤等の防錆剤を用いることができる。これらのうち、カルボン酸、カルボン酸塩、エステル系防錆剤、及びアミン系防錆剤から選択される二種以上の防錆剤を用いることが好ましい。
【００３５】
スルフォン酸金属塩としては、カルシウムスルフォネート、亜鉛スルフォネートなどが挙げられる。
カルボン酸としては、ステアリン酸などのモノカルボン酸や、アルキルコハク酸及びその誘導体、アルケニルコハク酸及びその誘導体、ナフテン酸、アビエチン酸、ラノリン脂肪酸などが挙げられ、特に、アルケニルコハク酸を用いることが好ましい。
【００３６】
カルボン酸塩としては、上に例示したカルボン酸の金属塩（カルシウム、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉛など）が挙げられ、特に、ナフテン酸塩（ナフテン酸亜鉛など）を用いることが好ましい。
エステル系防錆剤としては、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ペンタエリスリットモノオレエート、コハク酸ハーフエステルなどのカルボン酸部分エステルなどが挙げられ、特に、ソルビタンモノオレエートやコハク酸ハーフエステルを用いることが好ましい。
【００３７】
アミン系防錆剤としては、アルコキシフェニルアミンなどのアミン誘導体や、二塩基性カルボン酸部分アミドなどが挙げられる。
これらの防錆剤は、選択される各一種の防錆剤の含有量をグリース組成物に対してそれぞれ０．１〜９．９質量％とし、且つ、合計の防錆剤の含有量をグリース組成物全量に対して０．２〜１０．０質量％含有することが好ましい。各一種の防錆剤の含有量が０．１質量％未満で、合計で０．２質量％未満であると十分な防錆効果が得られない。一方、合計が１０．０質量％を超えると防錆剤の含有量が多くなり過ぎてしまい、基油の含有量が相対的に少なくなってしまうため、転がり軸受の良好な耐焼付き性が得られなくなってしまう。よって、各一種の防錆剤の含有量は、９．９質量％が上限となる。なお、耐焼付き性は基油の含有量が多い方が良好となるので、選択される各一種の防錆剤の含有量をグリース組成物に対してそれぞれ０．１〜５．９質量％とし、且つ、合計の防錆剤の含有量をグリース組成物全量に対して０．２〜６．０質量％とすることがより好ましい。
【００３８】
また、グリース組成物には、各種性能のさらなる向上を実現するために、防錆剤の他にも各種添加剤を添加するようにしてもよい。
具体的な添加物としては、アミン系、フェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛、ジチオカルバミン酸亜鉛などの酸化防止剤や、リン系、ジオチリン酸亜鉛、有機モリブデンなどの極圧剤や、脂肪酸、動植物油などの油性向上剤や、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤などが挙げられ、これらの添加剤は一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば、特に限定されない。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の転がり軸受の一例を示す断面図である。なお、本実施形態は、本発明の一例を示すものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
本実施形態における転がり軸受は、電動モータに備えられた回転軸を回転自在に支持する軸受として機能するものである。
【００４０】
図１に示すように、転がり軸受１０は、内輪１と、外輪２と、内輪１の軌道面１ａ及び外輪２の軌道面２ａの間に転動自在に配設される玉（転動体）３と、内輪１及び外輪２の間に転動自在に玉３を保持する保持器４と、外輪２に取り付けられ、内輪１及び外輪２の間に介在されたシール５，５と、を備えている。そして、内輪１、外輪２、及びシール５，５の間に囲まれた軸受空隙部内には、グリース組成物Ｇが封入されている。
【００４１】
グリース組成物Ｇは、基油と、増ちょう剤と、防錆剤とを含んで構成されている。
基油は、前記化学式（１）で表されるトリメリト酸エステル油をグリース組成物全量に対して３０質量％以上含有したものである。
なお、化学式（１）中のＲ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  は、炭素数が６〜９の炭化水素基を表し、Ｒ１  ，Ｒ２  ，Ｒ３  はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、この芳香族エステル油の有する炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキル基などが挙げられる。
【００４２】
増ちょう剤は、前記化学式（２）においてＲ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  の一方が脂環式炭化水素基で他方が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  が脂環式以外の炭化水素基であるジウレア化合物とを、全てのジウレア化合物が有するＲ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基の割合が３０モル％以上となるような比率で混合したものである。
【００４３】
なお、化学式（２）中のＲ４  ，Ｒ６  は芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、又は縮合炭化水素基を表し、Ｒ５  は炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基を表す。このとき、Ｒ４  ，Ｒ６  が縮合炭化水素基で表される場合には、その縮合炭化水素基の炭素数は９〜１９であることが好ましい。
防錆剤は、スルフォン酸金属塩、カルボン酸、カルボン酸塩、エステル系防錆剤、及びアミン系防錆剤から選択される二種以上が混合されたものである。ここで、防錆剤は、選択された各一種の防錆剤をグリース組成物Ｇ全量に対してそれぞれ０．１〜９．９質量％含有されているとともに、合計でグリース組成物Ｇ全量に対して０．２〜１０．０質量％含有されている。
【００４４】
また、グリース組成物Ｇは、滴点が２６０℃以上であり、混和ちょう度が１８０〜３００である。
このように、本実施形態における転がり軸受１０によれば、優れた潤滑特性及び防錆性を有し、且つ、転がり軸受を低トルク化できるグリース組成物Ｇが封入されていることによって、低トルクで寿命が長くなるとともに、音響特性が良好になる。
【００４５】
また、本実施形態における電動モータは、上述した効果を有する転がり軸受１０が組み込まれていることによって、低トルクで寿命が長くなるとともに、音響特性が良好になる。
なお、本実施形態においては、本発明のグリース組成物Ｇを転がり軸受の軸受空隙部内に封入した場合について説明したが、これに限らず、本発明のグリース組成物Ｇをボールねじ、リニアガイド、及びリニアボールベアリングなどその他の転動装置内に封入しても構わない。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の効果を、次に示す実施例及び比較例に基づいて検証する。
表１に示すように、基油と増ちょう剤とを配合し、各種グリース組成物を調整した。なお、表１に示すグリース組成物のうち、実施例１〜８及び比較例１には、防錆剤としてグリース組成物全量に対して１．０質量％のナフテン酸塩（カルボン酸塩）と、０．８質量％のコハク酸エステル（エステル系防錆剤）と、０．２質量％のソルビタントリオレエート（エステル系防錆剤）とがそれぞれ添加されている。また、表１に示すグリース組成物には、いずれも３質量％のフェニル−１−ナフチルアミン（アミン系酸化防止剤）が添加されている。
【００４７】
ここで、表１中のジウレア化合物Ａとは、前記化学式（２）においてＲ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるものである。同様に、ジウレア化合物Ｂとは、Ｒ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  の一方が脂環式炭化水素基で他方が脂肪族炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  が脂肪族炭化水素基であるジウレア化合物とを、全てのジウレア化合物が有するＲ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基が５０モル％となるような比率で混合したものである。同様に、ジウレア化合物Ｃとは、Ｒ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  の一方が脂環式炭化水素基で他方が芳香族炭化水素基であるジウレア化合物と、Ｒ４  及びＲ６  が芳香族炭化水素基であるジウレア化合物とを、全てのジウレア化合物が有するＲ４  ，Ｒ６  のうち脂環式炭化水素基が７０モル％となるような比率で混合したものである。同様に、ジウレア化合物Ｄとは、Ｒ４  及びＲ６  が芳香族炭化水素基であるものである。
【００４８】
なお、基油と増ちょう剤とを配合してグリース組成物を調整する方法は、特に限定されないが、一例として実施例８のグリース組成物を調整する方法について以下に示す。まず、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートと脂環式アミンとを、それぞれ別の容器内でトリメリト酸トリオクチルに溶解させておく。次に、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートを溶解させたトリメリト酸トリオクチル中に、脂環式アミンを溶解させたトリメリト酸トリオクチルを７０℃で攪拌しながら混合した後、１４０℃に加熱して、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートと脂環式アミンとを反応させる。そして、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートと脂環式アミンとの反応が終了したトリメリト酸トリオクチル中に酸化防止剤及び防錆剤を添加した後、ミル処理及び脱泡処理を行うことによって、グリース組成物を調整する。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
そして、これらのグリース組成物に対して、焼付き寿命試験による焼付き寿命と、トルク試験によるトルク性と、防錆試験による防錆性と、についてそれぞれ評価を行った。
以下、上記各種性能の評価方法について説明する。
［焼付き寿命試験について］
上述した転がり軸受１０と同様の構成を有し、表１のグリース組成物が封入された転がり軸受２１を、図２に示す軸受寿命試験機２０に組み込み、下記試験条件で回転を行った。なお、図２に示す軸受寿命試験機２０において、転がり軸受（試験軸受）２１はスピンドル２３のアンギュラ玉軸受２４に支持された回転軸２２に組み込まれ、１５ｋＷの駆動用モータ（図示せず）によりプーリ２５を介して回転させた。この転がり軸受２１には、円筒状の軸受ハウジング２６の自重及びコイルばね２９によってラジアル荷重及びアキシアル荷重をそれぞれ負荷した。また、この転がり軸受２１は、軸受ハウジング２６に埋め込まれたカートリッジヒータ２７によって加熱され、軸受外輪に接した熱伝対により温度制御を行った。
【００５１】
そして、軸受設定温度よりも１５℃上昇した時点で焼付きが生じたものとみなし、焼付きが生じるまでの時間が１０００時間以上であるグリース組成物を合格とした。結果は表２に示す。
（試験条件）
試験軸受：日本精工株式会社製単列深溝玉軸受呼び番号６３０５（内径２５ｍｍ，外径６２ｍｍ，幅１７ｍｍ）
回転速度：３０００ｍｉｎ−１
ラジアル荷重：９８Ｎ
アキシアル荷重：１４７０Ｎ
軸受設定温度：１４０℃
【００５２】
［トルク試験について］
上述した転がり軸受１０と同様の構成を有し、表１のグリース組成物が封入された転がり軸受３１を、図３に示すトルク測定装置３０に組み込んだ。ここで、転がり軸受３１は、その内輪がアーバ３３を介してエアスピンドル３２に固定され、外輪がエアベアリング３４を備えたアルミキャップ３５に固定されている。そして、エアスピンドル３２を下記試験条件で回転させて転がり軸受３１の内輪を回転させた。そして、回転から５分後のトルク値をアルミキャップ３５に接続したストレインケージ３６で測定した。この測定値は、ストレインアンプ３７及びローパスフィルタ３８を経由して、レコーダ３９にて記録される。なお、トルク試験の評価は、比較例１の回転開始から５分後のトルク値を１とした場合の相対値が１．２以内である場合を合格とした。結果を表２に示す。
【００５３】
（試験条件）
試験軸受：日本精工株式会社製単列深溝玉軸受呼び番号６０８（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）
回転速度：１８００ｍｉｎ−１
アキシアル荷重：２４．５Ｎ
軸受設定温度：２５℃
［防錆試験について］
まず、上述した転がり軸受１０と同様の構成を有する日本精工株式会社製単列深溝玉軸受呼び番号６３０３（内径１７ｍｍ，外径４７ｍｍ，幅１４ｍｍ）の軸受空隙部内に、表１に示すグリース組成物を２．７ｇ封入した。その後、この軸受空隙部内に０．１％塩化ナトリウム水溶液を０．３ｃｍ３  注入し、非接触シールを取り付けた後、馴染ませる程度に回転を行った。そして、この軸受を６０℃、７０％ＲＨの環境下で３日間放置した後、軸受の内輪軌道面を観察し、錆が発生していないものを合格とした。結果は表２に示す。
【００５４】
【表２】
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【００５５】
表２に示すように、本発明に係る実施例１乃至８のグリース組成物においては、焼付き寿命試験、トルク試験、及び防錆試験の全てにおいて合格であった。
一方、基油として芳香族エステル油を含んでいない比較例１のグリース組成物においては、焼付き寿命試験が不合格であった。また、増ちょう剤を本発明の範囲外で含有し、且つ、防錆剤を含有していない比較例２においては、焼付き寿命試験、トルク試験、及び防錆試験のいずれも不合格であった。さらに、４０℃における動粘度が本発明の範囲外である基油を含有し、且つ、防錆剤を含有していない比較例３においては、トルク試験及び防錆試験が不合格であった。
【００５６】
次に、実施例８に示すグリース組成物において、基油をトリメリト酸エステル油とＰＥＴ（４０℃における動粘度が４６ｍｍ２  ／ｓ）との混合油とし、両者の混合比を種々変更したものを用意した。そして、上述と同様の方法で焼付き寿命について評価を行った。結果を図４のグラフに示す。なお、図４のグラフにおける焼付き寿命は、基油をＰＥＴのみで構成した場合の焼付き寿命を１とした場合の相対値で示してある。
【００５７】
図４に示すように、トリメリト酸エステル油の含有量を、基油全量に対して３０質量％以上にすると、焼付き寿命が優れていることが分かる。
続いて、実施例４及び比較例３に示すグリース組成物において、組成物全量に対する増ちょう剤の含有量を種々変更したものを用意した。そして、上述と同様の方法でそれぞれの焼付き寿命について評価を行った。結果を図５のグラフに示す。なお、図５のグラフにおける焼付き寿命は、比較例１の値を１とした場合の相対値で示してある。また、図５で示す実施例４’のグラフは、実施例４におけるグリース組成物において組成物全量に対する増ちょう剤の含有量を種々変更したものの結果を示し、同様に比較例３’のグラフは、比較例３におけるグリース組成物において組成物全量に対する増ちょう剤の含有量を種々変更したものの結果を示す。
【００５８】
図５に示すように、いずれも組成物全量に対して増ちょう剤が５〜３５質量％含有されている場合には焼付き寿命が優れており、増ちょう剤が８〜２５質量％含有されている場合には焼付き寿命がより優れていることが分かる。そして、組成物全量に対して増ちょう剤が９〜２０質量％含有されている場合には焼付き寿命がさらに優れていることが分かる。
【００５９】
また、増ちょう剤を、前記化学式（２）においてＲ４  及びＲ６  が脂環式炭化水素基であるジウレア化合物で構成した実施例４’は、Ｒ４  及びＲ６  が芳香族炭化水素基であるジウレア化合物で構成した比較例３’に比べて、少ない増ちょう剤量であっても優れた焼付き寿命を示していることが分かる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のグリース組成物によれば、基油中に含まれる芳香族エステル油の含有量と、組成物中に含まれる増ちょう剤の含有量とを好適な量としたことによって、優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受の低トルク化を図ることができる。
【００６１】
また、本発明のグリース組成物によれば、基油の４０℃における動粘度を好適な範囲とするとともに、芳香族エステル油をトリメリト酸エステル油とすることによって、基油を低流動点、高粘度指数、及び低動粘度とすることができるため、より優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受のさらなる低トルク化を図ることができる。
【００６２】
さらに、本発明のグリース組成物によれば、滴点及び混和ちょう度を好適な値としたことによって、優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受の低発塵性及び低トルク化を図ることができる。
さらに、本発明のグリース組成物によれば、増ちょう剤であるジウレア化合物の有する炭化水素基のうちの脂環式炭化水素基の割合を好適な値としたことによって、さらに優れた潤滑特性を得ることができるとともに、転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
【００６３】
さらに、本発明のグリース組成物によれば、防錆剤の種類及び含有量を好適なものとすることによって、潤滑特性を損なわずに優れた防錆性を得ることができる。また、防錆剤の種類として環境負荷物質を含まないものとすることによって、転がり軸受からグリース組成物が漏出した場合の環境汚染に対する懸念を払拭することができる。
【００６４】
本発明の転がり軸受によれば、優れた潤滑特性を有し、且つ、転がり軸受を低トルク化できるグリース組成物が封入されることによって、低トルクで寿命が長くなる。
また、本発明の転がり軸受によれば、優れた潤滑特性及び防錆性を有し、且つ、転がり軸受を低トルク化できるグリース組成物が封入されることによって、低トルクで寿命が長くなるとともに、音響特性が良好になる。
【００６５】
本発明の電動モータによれば、低トルクで長寿命な転がり軸受を備えることによって、低トルクで寿命が長くなる。
また、本発明の電動モータによれば、優れた音響特性を有し、低トルクで長寿命な転がり軸受を備えることによって、低トルクで寿命が長くなるとともに、音響特性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一構成例を示す断面図である。
【図２】軸受寿命試験機を示す断面図である。
【図３】トルク測定装置を示す断面図である。
【図４】基油全量に対するトリメリト酸エステル油の含有量と、焼付き寿命との関係を示すグラフである。
【図５】グリース組成物全量に対する増ちょう剤の含有量と、焼付き寿命との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…内輪
２…外輪
３…玉（転動体）
１０，２１，３１…転がり軸受
Ｇ…グリース組成物
【図１】
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【図２】
2004339448.tif 000008
【図３】
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【図４】
2004339448.tif 000010
【図５】
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