(57)【要約】【課題】振動が大きい場合でもフレッチング摩耗の軽減効果の高いグリース組成物、並びに耐フレッチング性により優れ、より耐久性に優れる転動装置、転がり軸受を提供する。【解決手段】グリース組成物に４０℃における圧力粘度係数が２５ＧＰａ−１以上である基油と、平均粒径１〜２０ｎｍの硫化鉄微粒子とを含有させたグリース組成物としたので、転動装置及びころがり軸受の振幅比が小さい場合でもフレッチング摩耗の軽減効果を高めることが可能となり、また優れた耐フレッチング性、優れた耐久性を備えた転動装置、ころがり軸受を提供できる。【選択図】図１
2012131944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０℃における圧力粘度係数が２６．８ＧＰａ−１以上である基油と、平均粒径１〜２０ｎｍの硫化鉄微粒子とを含有することを特徴とするグリース組成物。
【請求項２】
請求項１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動装置。
【請求項３】
請求項１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４】
サーボモータの回転軸用であることを特徴とする請求項３記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種装置、機器の潤滑に使用されるグリース組成物、並びに前記グリース組成物を封入してなる転動装置、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばサーボモータの回転軸を回転・支持する部位には転がり軸受が使用されているが、特に微小往復動を行う場合、あるいは微小振動を受けるような場合には、転動体表面や転走面にフレッチングが生じ、軸受トルクの増大や損傷部を起点とした剥離等さまざまな不具合が生じる。そのため、転動体にセラミックボールを採用することにより、フレッチング摩耗を軽減する対策が採られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、セラミックボールは、通常用いられている鋼球と比較して高価であるため、潤滑のために封入されるグリース組成物に超微粒子を添加してフレッチング摩耗を軽減することも講じられている。例えば、酸化鉄超微粒子（特許文献２参照）や、疎水化処理を施したシリカ超微粒子（特許文献３参照）等を含有するグリース組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８８７２６号公報
【特許文献２】特開平９−６７５８８号公報
【特許文献３】特開２００６−１６９３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の超微粒子を含有する潤滑剤では、微小振動とりわけ振幅比（転動体と転動体軌道面との接触面における接触円半径（ｂ）と振幅（Ａ）との比「Ａ／ｂ」）が１．５より小さくなるとフレッチング摩耗の軽減効果が十分ではなくなり、その改善が強く求められている。
【０００６】
そこで本発明は、振幅比が小さい場合でもフレッチング摩耗の軽減効果の高いグリース組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、耐フレッチング性により優れ、より耐久性に優れる転動装置、転がり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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、４０℃における圧力粘度係数が２６．８ＧＰａ−１以上である基油と、平均粒径１〜２０ｎｍの硫化鉄微粒子とを含有することを特徴とするグリース組成物、並びに前記グリース組成物が封入されていることを特徴とする転動装置、転がり軸受を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のグリース組成物は、４０℃における圧力粘度係数が２６．８ＧＰａ−１以上の基油と、平均粒径１〜２０ｎｍの硫化鉄微粒子とを含有するため、振幅比が１．５より小さくなってもフレッチング摩耗を軽減する効果が大きい。
【０００９】
また、このようなグリース組成物を封入した転動装置や転がり軸受は、セラミックボールを用いる必要はなく、安価な鋼球を用いて耐フレッチング性に優れた転動装置や転がり軸受が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】玉軸受の一例を示す断面図である。
【図２】実施例で用いたフレッチング試験機を示す模式図である。
【図３】振幅比を説明するための模式図である。
【図４】フレッチング試験において、ディスク試験片が摩耗する状態を示す模式図である。
【図５】実施例で得られた、振幅比と損傷比との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
（グリース組成物）
本発明のグリース組成物では、４０℃における圧力粘度係数が２５ＧＰａ−１以上、好ましくは２６．８ＧＰａ−１以上の基油を用いる。尚、圧力粘度指数は落体式粘度計により測定される。基油の種類は、前記の圧力粘度係数を満足する限り制限はなく、例えば、パラフィン系、ナフテン系、流動パラフィン、ポリイソブチレン、合成イソパラフィン等の各種トラクション油等が挙げられる。
【００１２】
また、基油は、低温から高温までの広い温度範囲で良好な潤滑性能を示すように、４０℃における動粘度が２０〜１００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。
そして、この基油に平均粒径１〜２０ｎｍの硫化鉄超微粒子を添加する。
硫化鉄超微粒子の平均粒径が１ｎｍ未満では微粒子が凝集し易くなり、２０ｎｍ以上になると重力により沈降凝集したりして、フレッチングが発生している箇所に微粒子が侵入し難くなる。なお、添加する硫化鉄超微粒子の種類には制限はなく、ＦｅＳ、Ｆｅ２Ｓ３、ＦｅＳ２などが挙げられる。
【００１３】
また、増ちょう剤も上記の基油を保持できれば種類に制限はなく、例えば、金属石けん（アルミニウム石けん、バリウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん等）、複合金属石けん（リチウムコンプレックス石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等）、ウレア化合物（ジウレア、トリウレア、テトラウレア、ポリウレア等）、シリカゲル、ベントナイト、ウレタン化合物、ウレア−ウレタン化合物、ナトリウムテレフタラメート等を目的に応じて適宜選択できる。
【００１４】
その他、目的に応じて、グリース組成物に使用される種々の添加剤を添加することもできる。例えば、フェニル−１−ナフチルアミン等のアミン系、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等のフェノール系、硫黄系、ジチオリン酸系等の酸化防止剤；アルカリ金属およびアルカリ土類金属等の有機スルホン酸塩、アルキル、アルケニルコハク酸エステル等のアルキル、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル等の防錆剤；リン系、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデン等の極圧剤；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をそれぞれ単独で、あるいは適宜組み合わせて添加することができる。
【００１５】
また、グリース組成物の混和ちょう度等の特性にも制限はない。
【００１６】
（転がり軸受）
本発明において、転がり軸受の種類には制限がなく、例えば図1に示す玉軸受を例示す
ることができる。図示される玉軸受は、内輪軌道１を有する内輪２と、外輪軌道３を有する外輪４との間に、複数の転動体である玉５を保持器７を介して保持しており、内輪２と外輪４と玉５で形成される軸受空間に、上記のグリース組成物を充填し、シール６で封止している。
【００１７】
このような玉軸受では、振動により内輪軌道１と玉５、外輪軌道４と玉５とが衝突して内輪軌道１、外輪軌道２及び玉５の各表面が損傷を受けるが、内輪軌道１と玉５との隙間及び外輪軌道３と玉５との隙間にグリース組成物の基油が入り込み、フレッチング摩耗を軽減する。そのため、振動を受けやすいサーボモータの回転軸を支持する転がり軸受等として好適であり、玉５をセラミック製にする必要がなく、安価にできる。
【００１８】
尚、転がり軸受の種類としては、玉軸受の他、保持器付きころ軸受、総転がり軸受、総ころ軸受等も挙げることができ、転走面は単列でも複列でもよい。
【００１９】
（転動装置）
転動装置としては、ボールねじやリニアガイド等が挙げられるが、上記のグリース組成物を封入する以外、制限はない。本発明の転動装置は、転がり軸受と同様に、安価でありながらも耐フレッチング性に優れる。
【００２０】
以下、実施例及び比較例を挙げて更に説明する。
（実施例１）
トラクション油（４０℃における圧力粘度係数２６．８ＧＰａ−１、４０℃における動粘度３０ｍｍ２／ｓ）と、ウレア化合物と、平均粒径２０ｎｍの硫化鉄超微粒子をグリース全量の０．１質量％とを含有する試験グリースＡを調製した。尚、混和ちょう度は２４７である。
【００２１】
（比較例１）
エーテル油（４０℃における圧力粘度係数１８．７ＧＰａ−１、４０℃における動粘度１００ｍｍ２／ｓ）と、ウレア化合物とを含有する試験グリースＢを調製した。尚、混和ちょう度は２９０である。
【００２２】
（比較例２）
鉱油（４０℃における圧力粘度係数１６．６ＧＰａ−１、４０℃における動粘度１３０ｍｍ２／ｓ）と、リチウム石けんとを含有する試験グリースＣを調製した。尚、混和ちょう度は２７５である。
【００２３】
（参考例１）
トラクション油（４０℃における圧力粘度係数２６．８ＧＰａ−１、４０℃における動粘度３０ｍｍ２／ｓ）と、ウレア化合物とを含有する試験グリースＤを調製した。尚、混和ちょう度は２４７である。
【００２４】
（参考例２）
エーテル油（４０℃における圧力粘度係数１８．７ＧＰａ−１、４０℃における動粘度１００ｍｍ２／ｓ）と、ウレア化合物と、平均粒径２０ｎｍの硫化鉄超微粒子をグリース全量の０．１質量％とを含有する試験グリースＥを調製した。尚、混和ちょう度は２９０である。
【００２５】
（フレッチング試験）
内径２５ｍ、外径５２ｍｍ、高さ１８ｍｍの単式スラスト玉軸受（銘番：５１３０５）に、上記で調製した試験グリースＡ〜Ｅを同量づつ封入して試験軸受を作製した。そして、試験軸受を図２に示すフレッチング試験機に装着し、下記の試験条件でフレッチング試験を行った。尚、試験軸受において、損傷部の最大高さ（Ｒｙ）を正確に測定するために、下レースにラッピングを施したディスク試験片を用いている。
・最大面圧    ：３．２ＧＰａ
・最大揺動速度：２０ｍｍ／ｓ
・揺動回数    ：１００００回
・振幅比      ：０．５〜２．０
【００２６】
尚、振幅比は、図３に示すように、接触円半径（ｂ）と振幅（Ａ）との比「Ａ／ｂ」である。図４の試験装置に示すように、揺動に伴いディスク試験片が摩耗し、接触楕円の周上に摩耗粉がたまり、その部分が大きく損傷する。そこで、この損傷部の最大高さ（Ｒｙ）を比較することで、フレッチング摩耗の軽減効果を評価することができる。
【００２７】
試験は所定の振幅比毎に行い、試験前後の試験軸受の下レース表面を干渉顕微鏡で観測して損傷部の最大高さ（Ｒｙ）を測定した。そして、試験軸受の試験前後のＲｙの比（試験後のＲｙ／試験前のＲｙ：損傷比）を求めた。損傷が少ないほど、損傷比は１に近づく。図５に、振幅比毎の損傷比をグラフ化して示すが、振幅比が０．５以下では何れの試験軸受でも損傷の程度に差が無いものの、０．５を超えると損傷の程度に差が出始め、振幅比が大きくなるほど顕著になっている。このことから、振動が激しい環境では、本発明に従い圧力粘度係数の大きい基油を用い、加えて硫化鉄微粒子を含有させることにより、フレッチング摩耗の軽減効果が大きくなることがわかる。
【符号の説明】
【００２８】
１  内輪軌道
２  内輪
３  外輪軌道
４  外輪
５  玉
６  シール
７  保持器
【図１】
2012131944.tif 000003
【図２】
2012131944.tif 000004
【図３】
2012131944.tif 000005
【図４】
2012131944.tif 000006
【図５】
2012131944.tif 000007