(57)【要約】      （修正有）【課題】ウレア化合物の特徴である優れた耐熱性を有することは勿論のこと、優れた熱伝導性を有し、放熱性が向上したグリース組成物、及びこのグリース組成物を用いた車両用ハブユニット軸受を提供する。【解決手段】基油と、増ちょう剤と、を含有し、増ちょう剤は、熱伝導性材料と、ウレア化合物と、を含有してなり、熱伝導性材料は、グリース組成物全体の１質量％以上、３０質量％以下の範囲で含有されてなり、ウレア化合物は、グリース組成物全体の５質量％以上、３０質量％以下の範囲で含有されてなるグリース組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油と、増ちょう剤と、添加剤と、を含有するグリース組成物であって、
前記増ちょう剤は、熱伝導性材料と、ウレア化合物と、を含有してなり、
前記熱伝導性材料は、前記グリース組成物全体の１質量％以上、３０質量％以下の範囲で含有されてなり、前記ウレア化合物は、前記グリース組成物全体の５質量％以上、３０質量％以下の範囲で含有されてなるグリース組成物。
【請求項２】
前記熱伝導性材料は、無機粉末である請求項１記載のグリース組成物。
【請求項３】
前記ウレア化合物は、ジウレア化合物である請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のグリース組成物。
【請求項４】
前記熱伝導性材料は、前記ウレア化合物に対し、１０質量％以上、５０質量％以下の範囲で含有されてなる請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のグリース組成物。
【請求項５】
内輪と、外輪と、前記内輪と外輪との間に転動可能に配設された複数の転動体と、を備えてなる車両用ハブユニット軸受であって、
前記内輪と外輪との間に形成され且つ前記転動体が配設された空間内に、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のグリース組成物が封入されてなる車両用ハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース組成物及びこれを用いた車両用ハブユニット軸受にかかり、特に、自動車等の車両に使用される車両用ハブユニット軸受に使用されるグリース組成物、及びこのグリース組成物を用いた車両用ハブユニット軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に使用される転がり軸受として、例えば、自動車車両用ハブユニット軸受等がある。この車両用ハブユニット軸受の回転支承部には、内輪と外輪との間に形成され転動体が配設される空間に潤滑剤が封入されたタイプの転がり軸受（以下、単に「潤滑剤封入転がり軸受」という）等が用いられている。
【０００３】
この潤滑剤封入転がり軸受に用いられる潤滑剤として、例えば、グリース組成物が用いられる場合、主に、鉱油系リチウム（Ｌｉ）石鹸が使用されている。その一例としては、鉱油と、増ちょう剤としてのリチウム（Ｌｉ）石鹸を混和したものが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、この潤滑剤封入転がり軸受を自動車のハブユニットに用いた場合、ハブユニットは、小型化による高面圧化に伴う発熱量が増加する傾向にあることに加え、ブレーキの高性能化を達成するため、ブレーキ部の発熱量も増加し、ハブ内輪に熱がたまりやすくなるため、ハブユニットはより高温で使用される傾向にある。このため、近年では、前記増ちょう剤として、耐熱性のあるウレア化合物を選択する傾向にある。
【０００５】
自動車部品等に使用されるグリース組成物としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ）等を添加することで、耐摩耗性を高めたグリース組成物が紹介されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、耐熱性を有するグリース組成物としては、平均粒径が異なる２種類の無機粉末を混合した無機粉末を７０〜９０容量％と、鉱油または合成油を含有する基油とを１０〜３０容量％含み、基油には無機粉末の重量に対して０．２〜２．０ｗｔ％の界面活性剤が含まれたものが紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらにまた、耐熱性を有するグリース組成物としては、室温で固溶体又は固溶体を含む半固体状の電気絶縁性成分と、熱伝導性フィラーと、上記フィラーの分散性を向上するための分散剤とを含み、上記絶縁性成分の融点又は軟化点は、室温から上記発熱体の発熱時の温度までの範囲内である熱伝導性グリース組成物が紹介されている。（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５４０８９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１４８３号公報
【特許文献３】特開２００３−２７０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ウレア化合物は、リチウム石鹸に比べ耐熱性が高い反面、熱伝導性が低いため、発生した熱を放熱しにくく、熱がこもりやすい傾向にある。したがって、増ちょう剤として、リチウム石鹸に代えて耐熱性のあるウレア化合物を選択しても、ウレア化合物の優れた特性を十分に生かすことが困難であった。このため、例えば、特許文献２のように、ジアルキルジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ）等を添加しても、発生した熱が軸受の外輪に残ってしまうため、十分な効果を得ることが困難である。特に、ブレーキディスクから伝わる熱は、軸受の外輪にたまりやすく、グリース組成物の劣化を促進させる虞もあり、ハブユニット自身の性能を劣化させる可能性もある。
【０００９】
また、特許文献２では、熱伝導性物質として無機粉末を添加することが記載されているが、ウレア化合物の耐熱性に着目した発明ではないため、ウレア化合物の基油に対する添加量や、無機粉末とウレア化合物との具体的な組合せ、無機粉末に対する添加量等について何ら記載されていない。
【００１０】
そしてまた、特許文献３では、増ちょう剤としてウレア化合物を選択することについては言及されていない。
【００１１】
本発明は、ウレア化合物の特徴である優れた耐熱性を有することは勿論のこと、優れた熱伝導性を有し、放熱性が向上したグリース組成物、及びこのグリース組成物が封入された車両用ハブユニット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】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明は、基油と、増ちょう剤と、添加剤と、を含有するグリース組成物であって、前記増ちょう剤は、熱伝導性材料と、ウレア化合物と、を含有してなり、前記熱伝導性材料は、前記グリース組成物全体の１質量％以上、３０質量％以下の範囲で含有されてなり、前記ウレア化合物は、前記グリース組成物全体の５質量％以上、３０質量％以下の範囲で含有されてなるグリース組成物を提供するものである。
【００１３】
この構成を備えたグリース組成物は、ウレア化合物の優れた耐熱性と、熱伝導性材料による放熱性との両方をバランス良く備えることができる。したがって、発生した熱を外部に効率よく放熱することができると共に、優れた潤滑性能を備え、寿命を向上することができる。
【００１４】
前記熱伝導性材料のグリース組成物全体に対する含有率が、１質量％未満であると、グリース組成物に十分な放熱性を付与することが困難となる。一方、前記熱伝導性材料のグリース組成物全体に対する含有率が、３０質量％を超えると、十分な離油度を得ることが困難となる。また、前記熱伝導性材料のグリース組成物全体に対する含有率は、さらに好ましくは、３質量％以上、１０質量％以下である。
【００１５】
一方、前記ウレア化合物のグリース組成物全体に対する含有率が、５質量％未満であると、グリース組成物に十分な耐熱性を付与することが困難となる。一方、前記ウレア化合物のグリース組成物全体に対する含有率が、３０質量％を超えると、十分な熱伝導性が得られなくなる。また、前記ウレア化合物のグリース組成物全体に対する含有率は、さらに好ましくは、５質量％以上、２０質量％以下である。
【００１６】
なお、本発明にかかる増ちょう剤の含有量は、後に詳述する混和ちょう度が得られる範囲であれば、特に制限はないが、グリース組成物の６〜３５質量％とすることが好適である。グリース組成物全体に対する増ちょう剤の含有率が低すぎるとグリース形成が困難となる。また、増ちょう剤のグリース組成物全体に対する含有率が高すぎると、基油の含有量が少なくなるため、潤滑性が不十分となる虞がある。
【００１７】
前記熱伝導性材料としては、無機粉末を挙げることができる。この無機粉末としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化チタン等の金属窒化物、炭化ケイ素等の金属炭化物、金属シリコン、ダイヤモンド等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらの無機粉末は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１８】
前記熱伝導性材料の平均粒径は、特に限定されるものではないが、０．１μｍ以上、２μｍ以下の範囲であることが望ましい。熱伝導性材料の平均粒径が、０．１μｍ未満であると、熱伝導性が低下する傾向にあり、２μｍを超えると、異物として作用する傾向にある。
【００１９】
また、前記ウレア化合物としては、例えば、ジウレア化合物を挙げることができる。このジウレア化合物は、モノアミンとジイソシアネートから合成することができる。
【００２０】
そしてまた、前記熱伝導性材料は、前記ウレア化合物に対し、１０質量％以上、５０質量％以下の範囲で含有されることが好適である。また、さらに好ましくは、前記ウレア化合物に対し、２０質量％以上、４０質量％以下の範囲で含有されることがよい。
【００２１】
前記熱伝導性材料の前記ウレア化合物に対する含有率が、１０質量％未満であると、十分な熱伝導性を得ることが困難となる傾向にある。一方、前記熱伝導性材料の前記ウレア化合物に対する含有率が、５０質量％を超えると、十分な離油度を得ることが困難となる傾向にある。
【００２２】
また、本発明にかかるグリース組成物の構成要素である基油の種類は、特に限定されるものではないが、耐熱性の面から考慮すると、比較的高粘度である鉱油を用いることが好ましい。また、基油の４０℃における動粘度は、７０〜３００ｍｍ2／ｓであることが好ましく、７０〜２５０ｍｍ2／ｓであることがさらに好ましい。
【００２３】
そしてまた、本発明にかかるグリース組成物の混和ちょう度は、２００〜３５０であることが好ましく、２５０〜３３０であることがより好ましい。ここで、「混和ちょう度」とは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ２２２０に準じて測定した値である。グリース組成物の混和ちょう度が２００未満であると、グリース組成物を、例えば、転がり軸受に封入した際に、グリース組成物が硬すぎてトルク特性が低下する傾向にある。一方、グリース組成物の混和ちょう度が３５０を超えると、グリース組成物が柔らかすぎてグリース組成物が転がり軸受の外部へ流出する虞がある。
【００２４】
また、前記添加剤は、グリース組成物の各種性能をさらに向上させるため、必要に応じて添加されるものである。この添加剤としては、例えば、アミノ系、フェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤、石油スルフォン酸塩、カルシウムスルフォネート、ソルビタンエステル等の防錆剤、モリブデン系、リン系の極圧剤、脂肪酸、動植物油等の油性向上剤、ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤等が挙げられる。また、これらの添加剤は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。そしてまた、これらの添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、所望により決定することができる。
【００２５】
また、本発明は、内輪と、外輪と、前記内輪と外輪との間に転動可能に配設された複数の転動体と、を備えてなる車両用ハブユニット軸受であって、前記内輪と外輪との間に形成され且つ前記転動体が配設された空間内に、前述した本発明にかかるグリース組成物が封入されてなる車両用ハブユニット軸受を提供するものである。
【００２６】
この構成を備えた車両用ハブユニット軸受は、前述した本発明にかかるグリース組成物が封入されてなるため、耐熱性と、熱伝導性材料による放熱性との両方をバランス良く備えることができる。したがって、発生した熱を外部に効率よく放熱することができると共に、優れた潤滑性能を備え、寿命が向上された車両用ハブユニット軸受を提供することができる。
【００２７】
また、前記車両用ハブユニット軸受の前記転動体が配設された空間の両端に設けられたシールを接着シールとし、この接着シールを熱伝導性を有する材料で形成することにより、さらに発生した熱を外部に効率よく放熱することができると共に、寿命が向上することができる。
【００２８】
さらにまた、前記車両用ハブユニット軸受では、前記グリース組成物の前記空間への封入量は、特に限定されるものではないが、前記空間容積の３５〜６０％の範囲内とすることが好ましい。グリース組成物の前記空間への封入量が、前記空間容積の３５％未満であると、十分な熱伝導性を得ることが困難となる傾向があり、６０％を超えると、撹拌抵抗が大きくなりすぎる傾向がある。
【発明の効果】
【００２９】
本発明にかかるグリース組成物は、ウレア化合物の優れた耐熱性と、熱伝導性材料による放熱性との両方をバランス良く備えることができる結果、発生した熱を外部に効率よく放熱することができると共に、優れた潤滑性能を備え、寿命を向上することができるという効果を有する。
【００３０】
また、本発明にかかる車両用ハブユニット軸受は、耐熱性と、熱伝導性材料による放熱性との両方をバランス良く備えることができる結果、発生した熱を外部に効率よく放熱することができると共に、優れた潤滑性能を備え、寿命を向上させることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかるグリース組成物及びこのグリース組成物が封入された車両用ハブユニット軸受について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００３２】
（グリース組成物の製造）
表１に示す組成の基油に、表１に示す組成のウレア化合物を溶解した後、表１に示す組成の無機粉末を加え、撹拌棒又は混合機（例えば、プラネタリー，トリミックス，ツインミックスミキサー）を用い、室温または必要に応じて加熱しながら予備混練する。その混合物をさらに均一に仕上げるため、混練装置により高剪断力下で混練する。この混練装置としては、３本ロール、コロイドミル等が挙げられるが、好ましくは３本ロールによる混練が良い。
【００３３】
なお、表１に示す添加剤は、酸化防止剤（イルガノックスＬ５７（商品名）：チバガイギー社製）を約１質量％、防錆剤（Nasul BSN（商品名）：KING社製）約１質量％、腐食防止剤（イルガノット３９（商品名）：チバガイギー社製）を約０．１質量％、を含有している。これら３種の添加剤の合計量は、２質量％である。
【００３４】
このようにして、表１に示す組成のグリース組成物（実施例１〜４）を製造した。
【００３５】
次に、これらのグリース組成物（実施例１〜４）について、４０℃における動粘度（ｍｍ2／ｓ）、混和ちょう度を測定した。この結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2005314459.tif 000002
【００３７】
次に、これらのグリース組成物（実施例１〜４）を、本実施の形態にかかる車両用ハブユニット軸受１００に封入する。この車両用ハブユニット軸受１００は、図１に示すように、内方部材１に、内周に駆動軸と嵌合するスプライン孔９が設けられ、外周側には車輪取付けフランジ２が一体に形成されている。内方部材１のアウタ側の端面には、ホイールパイロット１０が設けられている。また、外方部材３には、車体側との連結部材を固定するためのボルト孔１２を有するフランジ４が設けられている。
【００３８】
車輪取付けフランジ２には、ホイール取付けボルト７用のボルト孔１１が設けられ、ブレーキロータＡは、車輪取付けフランジ２のアウタ側の側面２ａに取り付けられるようになっている。ブレーキロータＡは、ボルト１８によって位置決めされ、ホイール取付けボルト７により、ホイールのハブと側面２ａの間に締め付け固定される。
【００３９】
内方部材１の複列の転走面１ａ及び１ｂのうち、アウタ側の転走面１ａは、内方部材１の外周に直接形成され、インナ側の転走面１ｂは、内方部材１の外周に嵌合された別体の第１の内輪１５に形成されている。一方、外方部材３の複列の転走面３ａ及び３ｂは、その内周面に直接形成されている。また、これらの転走面１ａ、１ｂ、３ａ及び３ｂの間には、転動体８が転動可能に介在する軸受空間２０が形成されている。この軸受空間２０の両端には、それぞれシール部材１９が装着されている。そして、軸受空間２０には、本実施の形態にかかるグリース組成物３０が封入されている。
【００４０】
なお、本実施の形態では、内方部材１及び第１の内輪１５によって、本発明でいう内輪が構成され、外方部材３によって本発明でいう外輪が構成されている。
【００４１】
（焼付き耐久試験及び熱伝導性評価）
次に、図１に示すハブユニット軸受１００に封入されるグリース組成物３０として、前述した各種グリース組成物（実施例１〜実施例４）を用いた４種類のハブユニット軸受を製造した。次いで、これらのハブユニット軸受の各々について、図２に示すように、外方部材３のフランジ４を金属部材１１２に固定し、スプライン孔９に駆動軸１１３を嵌合させ、この駆動軸１１３を電動モータ１１０の回転軸１１５に継手１１４を介して接続することで、ハブユニット軸受を電動モータ１１０に組み込み、室温で、１２００ｍｉｎ-1の回転速度で、内輪（内方部材１及び第１の内輪１５）を、５００時間回転させた。その後、各々のハブユニット軸受についてグリース漏れを測定した。なお、評価は、実施例１の結果を１として、これに対する相対値で表した。この結果を表１に示す。
【００４２】
なお、電動モータ１１０により内輪を回転させる際には、ブレーキロータＡに、直径が２０ｍｍの吹き出しノズル１２０から、３００℃の温風を、２ｍ／ｓで吹き付けた。この吹き出しノズル１２０とブレーキロータＡとの距離は、２０ｍｍに設定した。
【００４３】
次に、前記試験開始から２日後の外輪（外方部材３）の温度を、外方部材３に接続した図示しない熱電対を利用して測定し、熱伝導性を評価した。評価は、後に詳述する比較例１の値を０とした際の相対比較で表した。この結果を表１に示す。
【００４４】
（比較例）
次に、比較として、表２に示す組成のグリース組成物（比較例１〜４）を、前述した実施例１〜４と同様の方法で製造した。次に、これらの比較例１〜４について、前記と同様に、４０℃における動粘度（ｍｍ2／ｓ）、混和ちょう度を測定した。この結果を表２に示す。
【００４５】
次に、図１に示すハブユニット軸受１００に封入されるグリース組成物３０として、比較例１〜４の各種グリース組成物を用いた４種類のハブユニット軸受を製造した。次いで、これらのハブユニット軸受の各々について、実施例と同様にグリース漏れ及び熱伝導性を評価した。この結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
2005314459.tif 000003
【００４７】
表１及び表２から、本実施の形態にかかるグリース組成物（実施例１〜４）は、比較例１〜４にかかるグリース組成物に比べ、グリース漏れが少なく、良好な熱伝導性を備えていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態にかかるハブユニット軸受の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるハブユニット軸受を、電動モータに組み込んだ状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    内方部材
３    外方部材
８    転動体
１５    第１の内輪
２０    軸受空間
３０    グリース組成物
１００    ハブユニット軸受
【図１】
2005314459.tif 000004
【図２】
2005314459.tif 000005