(57)【要約】【課題】グリースを用いた場合よりも大幅にトルクを低減でき、しかも、特別な装置を必要とせずに簡便な方法により良好な潤滑性を長期間維持する。【解決手段】基油を使用せず、溶剤に溶解させた増ちょう剤を外方部材、内方部材及び転動体の少なくとも１つの表面に塗布した後、溶剤を蒸発させて得られる増ちょう剤被膜のみで潤滑した転動装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方部材と、内方部材と、転動体とを有する転動装置において、
基油を使用せず、溶剤に溶解させた増ちょう剤を前記外方部材、前記内方部材及び前記転動体の少なくとも１つの表面に塗布した後、前記溶剤を蒸発させて得られる増ちょう剤被膜のみで潤滑することを特徴とする転動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転動装置に関し、より詳細にはそのトルクの低減を図った転動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却ファンモータ等に使用される転がり軸受では、消費電力を抑えるために、低トルク化が強く求められている。転がり軸受の低トルク化には、オイルプレーティングを施したり、ちょう度が小さいグリースを用いることなどが一般的であるが、前者は耐久性に問題があり、後者では起動トルクが高いという問題がある。
【０００３】
また、特許文献１では、熱可塑性樹脂と、グリースと、潤滑油抑制剤を混合した固形潤滑剤を用いて油の滲み出しを抑えて低トルク化を図ることを提案しているが、軸受トルクは、グリースの撹拌抵抗、転がり粘性抵抗が大部分を占めるため、グリース（基油＋増ちょう剤）を使用している限り、低トルク化には限度がある。
【０００４】
更に、低トルク化のために、軌道面や転動面に固体潤滑剤膜を成膜することも広く行われているが、膜強度や、軌道面または転動面への密着力が十分ではないなどの膜特性に加えて、プレーティング装置等の特別な装置が必要でコスト増を招くなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８４７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、グリースを用いた場合よりも大幅にトルクを低減でき、しかも、特別な装置を必要とせずに簡便な方法により良好な潤滑性を長期間維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、外方部材と、内方部材と、転動体とを有する転動装置において、基油を使用せず、溶剤に溶解させた増ちょう剤を前記外方部材、前記内方部材及び前記転動体の少なくとも１つの表面に塗布した後、前記溶剤を蒸発させて得られる増ちょう剤被膜のみで潤滑することを特徴とする転動装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の転動装置では、潤滑のために、基油を用いず、増ちょう剤被膜のみで潤滑を行う。そのため、基油と増ちょう剤とを含むグリースを用いた場合よりも大幅にトルクを低減することができる。しかも、オールプレーティング潤滑よりも潤滑性能を長時間維持できる。また、固体潤滑剤膜を成膜する場合に比べて、成膜作業が簡素で、特別な装置も必要がなく、低コストで得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】軸受トルクの経時変化を示すグラフである。
【図２】潤滑方式の市街によるアンデロン値の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１１】
本発明において転動装置の種類には制限はなく、例えば冷却ファン等に使用される転がり軸受を例示することができる。転がり軸受は、一般的には外方部材である外輪と、内方部材である内輪との間に、複数の転動体を転動自在に保持して構成されるが、本発明では、外輪の軌道面、内輪の軌道面及び転動体の転動面の少なくとも１つに、増ちょう剤からなる被膜を成膜したことを特徴とする。そのため、グリースのように基油を用いることなく、増ちょう剤のみで潤滑を行うため、グリース潤滑に比べてトルクを大幅に低減することができる。
【００１２】
増ちょう剤には制限はなく、従来からグリースに使用されているカルシウム石けん、アルミニウム石けん、ナトリウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウムコンプレックス石けん、リチウムコンプレックス石けん等の金属石けん、芳香族ウレア、脂肪族ウレア、脂環式ウレア、トリウレア、テトラウレア等のウレア化合物、ナトリウムテレフタレート、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、有機ベントナイト、シリカゲル等を用いることができる。中でも、ウレア化合物が好ましい。
【００１３】
増ちょう剤被膜を成膜するには、増ちょう剤を適当な溶剤に溶解した増ちょう剤溶液を
外輪の軌道面や内輪の軌道面、転動体の転動面に塗布した後、溶剤を蒸発させればよい。そのため、固体潤滑剤膜を成膜するときのようなプレーティング装置等が不要であり、塗布及び蒸発という簡素な作業で成膜できることから、製造コストも低くなる。
【００１４】
尚、増ちょう剤にウレア化合物を用いる場合、有機溶媒中でウレア化合物のアミン成分とイソシアネート成分とを反応させ、有機溶媒を蒸発させて粉末状のウレア化合物を回収し、その後に粉末状のウレア化合物を適当な溶剤に溶解して増ちょう剤溶液を調製する。その他の増ちょう剤を用いる場合は、増ちょう剤を溶解できる溶剤に、増ちょう剤を溶解する。尚、溶剤は、塗布後に蒸発しやすいように、揮発温度が低いものが好ましい。
【００１５】
増ちょう剤溶液は、低濃度であるほど得られる被膜が薄くなり、被膜の無い露出面が生じたりして、十分な潤滑寿命を確保できなくなる。一方、高濃度すぎると、膜強度が低下したり、軸受の回転性能に悪影響を及ぼすようになる。このような観点から、増ちょう剤溶液の濃度は１×１０−４〜１質量％が好ましく、それにより安定した回転を長期間維持できるようになる。
【００１６】
増ちょう剤溶液の塗布方法にも制限はなく、増ちょう剤溶液を軌道面や転動面に噴霧もしくは刷毛塗りを行ったり、増ちょう剤溶液中に内輪や外輪、転動体を浸漬して取り出す。塗布量は、増ちょう剤溶液の濃度によるが、１×１０−４〜１０ｇが好ましい。
【００１７】
塗布後に溶剤を蒸発させるが、常温、もしくは適度の温度に維持された恒温槽に静置する。得られる増ちょう剤被膜の膜厚は、潤滑寿命の観点から１×１０−３〜１μｍが適当である。
【実施例】
【００１８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００１９】
（実施例１）
増ちょう剤として、脂環式ウレア：脂肪族ウレア＝７：３のウレア化合物を用いた。即ち、トルエン中で芳香族アミン及び脂肪族アミンと、ジイソシアネートとを反応させ、トルエンを蒸発させて粉末状のウレア化合物を回収した。そして、粉末状のウレア化合物をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに溶解して増ちょう剤溶液を調製した。尚、増ちょう剤溶液の濃度は１．２×１０−３質量％である。
【００２０】
また、内径３ｍｍ、外径８ｍｍ、高さ４ｍｍの単列深溝玉軸受（銘番：６９３）を用意し、洗浄して防錆油を取り除いた。そして、転動体に、調製した増ちょう剤溶液を塗布した。尚、塗布量は、０．０９ｇである。塗布後、常温にてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを蒸発させた。
【００２１】
そして、表面に増ちょう剤被膜を成膜した転動体を用いて同単列深溝玉軸受を組み立てて試験軸受とし、軸受トルク試験を実施し、所定時間毎に軸受トルクを測定した。試験条件は下記の通りである。結果を図１に示す。
・回転数；２００００ｍｉｎ−１
・アキシャル荷重：３．９２Ｎ
・温度：常温
【００２２】
また、試験軸受を冷却ファンに組み込み、２００００ｍｉｎ−１、周囲温度７０℃にて５０時間連続回転させた後、アンデロン値を測定した。結果を図２に示す。
【００２３】
（比較例１）
実施例１と同じ単列深溝玉軸受（銘番：６９３）を洗浄して防錆油を取り除き、そのまま、実施例１と同様に軸受トルク及びアンデロン値を測定した。即ち、比較例１は、無潤滑方式に相当する。結果を図１、２に示す。
【００２４】
（比較例２）
実施例１と同じ単列深溝玉軸受（銘番：６９３）をそのまま使用し、実施例１と同様に軸受トルク及びアンデロン値を測定した。即ち、比較例２は、防錆油によるオイルプレーティング潤滑方式に相当する。結果を図１、２に示す。
【００２５】
（比較例３）
実施例１と同じ単列深溝玉軸受（銘番：６９３）に、４０℃における動粘度が２６ｍｍ２／ｓであるエステル油を基油とし、リチウム石けんを増ちょう剤とし、ちょう度が２５０のグリースを０．１１ｇ封入し、実施例１と同様に軸受トルク及びアンデロン値を測定した。即ち、比較例３は、グリース潤滑方式に相当する。結果を図１、２に示す。
【００２６】
図示されるように、本発明に従う実施例１は、起動トルク、定常トルクとも安定しており、かつ、低トルクであることがわかる。また、アンデロン値も低く、音響耐久性にも優れている。
【００２７】
これに対し、無潤滑方式（比較例１）及びオイルプレーティング潤滑方式（比較例２）では、実施例１よりも定常トルクが低いものの、実施例１に比べて音響耐久性が悪くなっている。代表的な低トルクグリースによる潤滑方式（比較例３）では、実施例１に比べて音響耐久性は優れるものの、起動トルク及び定常トルクともに実施例１よりも非常に大きくなっている。
【００２８】
このように、本発明の増ちょう剤被膜のみで潤滑を行う方式は、起動トルク及び定常トルクともに、低トルクグリースに比べて大幅な低トルク化を実現でき、無潤滑方式及びオイルプレーティング潤滑方式と遜色のないレベルにすることができ、更にはオイルプレーティング潤滑方式よりも耐久性のある潤滑方式であるといえる。
【００２９】
以上、本発明に関して転がり軸受、特に玉軸受を例示して説明したが、本発明はこれに限らず、保持器付きころ軸受、総転がり軸受、総ころ軸受等にも適用でき、転送面が単列でも複列でもよい。
【図１】
2016109152.tif 000003
【図２】
2016109152.tif 000004