(57)【要約】【課題】耐荷重性能をこれまでよりも向上させ、更には圧送性にも優れグリース補給を良好に行うこともできる長寿命の転動装置を提供する。【解決手段】４０℃における動粘度が２５０〜６００ｍｍ２／ｓの炭化水素系合成油からなる基油に、増ちょう剤として芳香族ジウレア化合物を配合し、添加剤として、少なくともジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートをグリース全量の３〜１０質量％添加してなり、かつ、混和ちょう度が２９３〜３７２であるグリース組成物を封入した転動装置。【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、転動体とを備える転動装置において、
４０℃における動粘度が２５０〜６００ｍｍ２／ｓの炭化水素系合成油からなる基油に、増ちょう剤として芳香族ジウレア化合物を配合し、添加剤として、少なくともジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートをグリース全量の３〜１０質量％添加してなり、かつ、混和ちょう度が２９３〜３７２であるグリース組成物を封入してなることを特徴とする転動装置。
【請求項２】
増ちょう剤が下記一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物であるグリース組成物を封入したことを特徴とする請求項１記載の転動装置。
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ１  ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、２つのＲ１は同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ２は炭素数６〜１５の２価の芳香族環含有炭化水素基である。）
【請求項３】
ジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートを、それぞれグリース全量の１．５〜４．０質量％添加したグリース組成物を封入したことを特徴とする請求項１または２記載の転動装置。
【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、高荷重・低速回転下での軸受寿命を延長させた転動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電機の主軸を支持する転がり軸受は、高荷重が負荷され、更には最大でも３０ｍｉｎ−１程度の低速で回転されることから、潤滑面に油膜が形成され難く、摩耗が進行しやすい条件になっている。そこで、このような用途では、潤滑剤に極圧剤を添加して耐荷重性を向上させて長寿命化を図ることが行われている。風力発電機用の潤滑剤として、例えば特許文献１では、硫黄系の極圧剤を添加した潤滑油組成物が記載されている。また、特許文献２には、硫黄系極圧剤、リン酸系極圧剤、ハロゲン系極圧剤等を添加した潤滑油組成物が記載されている。
【０００３】
本出願人も特許文献３において、風力発電機では防錆性能も必要であることから、ジアルキルジチオカルバミン酸系化合物やジアルキルジチオリン酸系化合物、有機亜鉛化合物、アルキルキサントゲン酸亜鉛に加えて、カルボン酸系及びエステル系の防錆剤を添加したグリース組成物を提案している。
【０００４】
しかしながら、耐荷重性能の更なる向上要求は高い。特許文献２では、極圧剤の作用をより有効にするために、更にホウ素含有化合物を添加することを提案しているが、十分とは言えない。
【０００５】
また、風力発電機では、給脂設備から新しいグリース組成物を補給することが広く行われており、グリース組成物の圧送性も要求されるが、この点についても特許文献１〜３をはじめとして明確に規定されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１８８７２号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／１４２３４５号公報
【特許文献３】特開２００７−６３４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、耐荷重性能をこれまでよりも向上させ、更には圧送性にも優れグリース補給を良好に行うこともできる長寿命の転動装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、下記の転動装置を提供する。
（１）外方部材と、内方部材と、転動体とを備える転動装置において、４０℃における動粘度が２５０〜６００ｍｍ２／ｓの炭化水素系合成油からなる基油に、増ちょう剤として芳香族ジウレア化合物を配合し、添加剤として、少なくともジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートをグリース全量の３〜１０質量％添加してなり、かつ、混和ちょう度が２９３〜３７２であるグリース組成物を封入してなることを特徴とする転動装置。
（２）増ちょう剤が下記一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物であるグリース組成物を封入したことを特徴とする上記（１）記載の転動装置。
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ１  ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、２つのＲ１は同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ２は炭素数６〜１５の２価の芳香族環含有炭化水素基である。）
（３）ジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートを、それぞれグリース全量の１．５〜４．０質量％添加したグリース組成物を封入したことを特徴とする上記（１）または（２）記載の転動装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転動装置では、封入グリースに、チオカルバミン酸アンチモンとジチオフォスフェートとの混合極圧剤を添加したため、両者の相乗効果によりこれまでよりも優れた耐荷重性が得られ、風力発電機のような高荷重・低速回転下でもより長寿命となる。また、特定の混和ちょう度に調整することにより、軸受へのグリース補給に際して圧送性に優れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートの合計添加量と、融着荷重との関係を示すグラフである。
【図２】ジチオカルバミン酸アンチモン（ＳｂＤＴＣ）の添加量と、ジチオフォスフェートの添加量とが融着荷重に及ぼす影響について調べたグラフである。
【図３】式１の値と融着荷重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。
【００１２】
本発明の転動装置は、外方部材と、内方部材と、転動体とを含み、後述するグリース組成物で潤滑したものであり、例えば従来から風力発電機の主軸支持用の転がり軸受等に適用することができる。また、風力発電機では、給脂設備から新しいグリース組成物を補給することが広く行われており、後述するように、グリース組成物の混和ちょう度を２９３〜３７２に調整したことにより、補給時の圧送性が良好になり、この点でも風力発電機用として有用である。
【００１３】
グリース組成物の基油には、炭化水素系合成油を用いる。炭化水素系合成油としては、例えばノルマルパラフィン、イソパラフィン、ポリブテン、ポリイソブチレン、１−デセンオリゴマー、１−デセンとエチレンとのオリゴマー等のポリ−α−オレフィン、またはこれらの水素化物が好適である。また、基油は、４０℃における動粘度が２５０〜６００ｍｍ２／ｓである。４０℃における動粘度が２５０ｍｍ２／ｓ未満であると、高荷重・低速回転時に油膜が形成され難くなる可能性があり、６００ｍｍ２／ｓを超えると補給時の圧送性に劣る可能性がある。好ましくは、４０℃における動粘度が３００〜５００ｍｍ２／ｓである。
【００１４】
増ちょう剤には芳香族ジウレア化合物を用いるが、高荷重・低速回転でも油膜形成能力が高いことから、下記一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物が好ましい。
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ１  ・・・（Ｉ）
尚、式中のＲ１は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、２つのＲ１は同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ２は炭素数６〜１５の２価の芳香族環含有炭化水素基である。
【００１５】
このジウレア化合物は、Ｒ１を骨格中に含むアミンと、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネートとを反応させて得られる。Ｒ１としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ｔ−ブチルフェニル基、ベンジル基等が挙げられ、特に１価の芳香族炭化水素基が好ましい。また、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネートとしては、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、またはこれらのアルキル置換体等が好適である。
【００１６】
また、増ちょう剤量は、グリース全量の１４〜１９質量％が好ましく、１６〜１８質量％がより好ましい。増ちょう剤量が１４質量％未満では、せん断による軟化により軸受からの漏洩が起こる可能性があり、１９質量％を超えるとグリース組成物の撹拌抵抗が増加して発熱量が多くなり、潤滑部に油膜が形成されにくくなり、摩耗が促進する可能性がある。また、圧送性に劣るようにもなる。
【００１７】
添加剤としてジチオカルバミン酸アンチモンと、ジチオフォスフェートとの混合極圧剤を必須で添加する。高荷重・低速回転する軸受では、潤滑部に十分な油膜が形成されず、金属接触により摩耗が大きくなり、焼付きを生じることがある。そこで極圧剤を添加して高荷重・低速回転条件下での摩耗を防止し、焼付き寿命を延長することが行われているが、本発明ではジチオカルバミン酸アンチモンと、ジチオフォスフェートとの相乗効果により特に優れた摩耗防止効果を得る。但し、ジチオカルバミン酸アンチモンと、ジチオフォスフェートとの合計量がグリース全量の３質量％未満では、十分な摩耗防止効果が得られない。また、ジチオカルバミン酸アンチモンと、ジチオフォスフェートとの合計量が１０質量％を超えると反応性が高くなりすぎて、グリースを劣化させたり、摩耗を促進するおそれがある。好ましくは、グリース全量の３〜８質量％である。
【００１８】
また、ジチオカルバミン酸アンチモンと、ジチオフォスフェートとの相乗効果を得るために、それぞれグリース全量に対して１．５〜４．０質量％添加されることが好ましく、特に両者が等量であることが好ましい。
【００１９】
尚、添加剤として、上記のジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートの他にも、必要に応じて公知の酸化防止剤や防錆剤、金属不活性化剤、油性剤等を添加することもできる。
【００２０】
グリース組成物を調製するには、従来のウレア系グリースの調製方法に準じることができ、炭化水素合成油中で、Ｒ１を骨格中に含むアミンを合計で２モル、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネートを１モルの割合で反応させてジウレア化合物を合成し、ジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェート、更に必要に応じて他の添加剤を添加し、混練して混和ちょう度を２９３〜３７２に調整する。尚、反応に際して１０〜２００℃に加温することも好ましい。
【実施例】
【００２１】
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。
【００２２】
（実施例１〜１３、比較例１〜２）
表１に示す基油の半量を入れた第１の容器にｐ−トルイジンを加え、１４０℃に加温してｐ−トルイジンを溶解させた。また、残りの半量を入れた第２の容器にジフェニルメタンジイソシアネートを加え、６０〜７０℃に加温して溶解させた。そして、第１の容器に第２の容器の内容物を入れて撹拌した。反応熱のために内容物の温度が上昇するが、約３０分間この状態で撹拌を続け、反応を十分に行った後昇温し、１００〜１６０℃で１時間撹拌した後、室温まで冷却した。その後、ジチオカルバミン酸アンチモンとジチオフォスフェート（ＢＡＳＦ社製「Ｉｒｇａｌｕｂｅ  ６３」）とを表１に示す量添加し、更に酸化防止剤を同量ずつ添加してロールミルを通すことにより試験グリースを調製した。また、試験グリースの混和ちょう度を表１に併記する。
【００２３】
そして、試験グリースを用いて下記に示す（１）見かけ粘度及び（２）融着荷重を測定した。
【００２４】
（１）見かけ粘度測定
ステンレス製の平板と、内径２７ｍｍのステンレス製の円板とで試験グリースを一定のギャップで挟み込み、円板を一定のせん断速度で回転させたときの見かけ粘度を測定した。試験条件は以下の通りである。
・温度：４０℃
・ギャップ：０．１ｍｍ
・せん断速度：１００ｓ−１
【００２５】
見かけ粘度により圧送性を評価することができ、見かけ粘度が１．５Ｐａ・ｓ以下であれば圧送性良好とし表１に「○」を記し、１．５Ｐａ・ｓより高い場合に圧送性不良とし表１に「×」を記した。
【００２６】
（２）融着荷重測定
ＡＳＴＭ  Ｄ２５９６に規定する四球式ＥＰ試験を行い、試験グリースの融着荷重Ｎ（ｋｇｆ）を測定した。結果を表１に、比較例１に対する相対値で示す。また、図１にジチオカルバミン酸アンチモン及びジチオフォスフェートの合計添加量と、融着荷重との関係をグラフ化して示す。更に、図２に、ジチオカルバミン酸アンチモンの添加量と、ジチオフォスフェートの添加量とが融着荷重に及ぼす影響をグラフ化して示す。
【００２７】
【表１】
2016098997.tif 000003
【００２８】
上記の結果から、混和ちょう度が２９３〜３７２の範囲であれば、圧送性が良好であることがわかる。また、融着荷重では、実施例１〜１３は比較例１に対して１．３倍以上であり、耐荷重性に優れることがわかる。特に、実施例１〜７では比較例１に対して２倍以上、実施例１〜３では２．５倍以上であり、耐荷重性に特に優れている。
【００２９】
また、上記の結果から、基油の４０℃における動粘度（基油動粘度：ｍｍ２／ｓ）、混和ちょう度、ジチオカルバミン酸アンチモンとジチオフォスフェートとの合計添加量（極圧剤合計量：質量％）、融着荷重の間に相関関係があり、下記式１に従うことを見出した。表１に極圧剤合計量及び式１の値を併記する。また、図３に式１の値と融着荷重との関係をグラフ化して示す。
式１＝基油動粘度×（４２０−混和ちょう度）×（極圧剤合計量−１）×
（１２−極圧剤合計量）／１００００
【００３０】
式１の値が５５〜２１２の範囲であれば融着荷重を大きくすることができ、式１の値が６０〜２１２の範囲であれば融着荷重をより大きくできることがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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