(57)【要約】【課題】接触部に適量の潤滑剤を流入させることにより、初期発熱及び摩耗を抑制して長寿命の転がり軸受を提供する。【解決手段】内輪と外輪との間に、複数の転動体を転動自在に保持してなり、かつ、せん断速度０．１ｓ−１における見かけ粘度が１２４〜２３４０Ｐａ・ｓであるグリース組成物を、空間容積の１５〜５０体積％となるように封入した転がり軸受。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に、複数の転動体を転動自在に保持してなり、かつ、
せん断速度０．１ｓ−１における見かけ粘度が１２４〜２３４０Ｐａ・ｓであるグリース組成物を、空間容積の１５〜５０体積％となるように封入したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記グリース組成物において、基油と増ちょう剤との合計量に対し、２５℃において液状のポリαオレフィン油またはエステル油からなる基油を８０〜９０質量％、増ちょう剤を１０〜２０質量％としたことを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受に関し、より詳細には、特定の見かけ粘度のグリース組成物を封入した転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受では、軌道面と転動体との間の接触部に流入する潤滑剤量が少なくなると金属接触を起こし、摩耗したり、発熱を起こしたりする。一方、接触部に流入したり、残存するグリースが多い場合も、グリースの抵抗により発熱する。そして、発熱により油膜が薄くなるため、更なる摩耗や発熱を引き起こす。また、発熱により、グリースの基油や増ちょう剤が劣化するという問題もある。特に、自動車用モータ等に使用される転がり軸受では発熱量が多く、発熱による寿命低下が大きな問題なっている。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１では、ジアルキルジチオリン酸亜鉛等を添加したグリースを用いることにより耐摩耗性を高めている。また、特許文献２では、基油にアミド系化合物を加熱溶解させている。アミド系化合物が三次元網目構造を形成して基油を保持し、それにより耐摩耗性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５４０８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８１１５６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、添加剤による耐摩耗性の改善効果には限界がある。上記したように、接触部におけるグリースの存在量が少ない場合、多い場合ともに発熱して油膜が薄くなり、摩耗しやすくなるため、添加剤による効果だけでは十分とは言えない。
【０００６】
そこで本発明は、接触部に適量の潤滑剤を流入させることにより、初期発熱及び摩耗を抑制して長寿命の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】
上記課題を解決するために、本発明は下記の転がり軸受を提供する。
（１）内輪と外輪との間に、複数の転動体を転動自在に保持してなり、かつ、
せん断速度０．１ｓ−１における見かけ粘度が１２４〜２３４０Ｐａ・ｓであるグリース組成物を、空間容積の１５〜５０体積％となるように封入したことを特徴とする転がり軸受。
（２）前記グリース組成物において、基油と増ちょう剤との合計量に対し、２５℃において液状のポリαオレフィン油またはエステル油からなる基油を８０〜９０質量％、増ちょう剤を１０〜２０質量％としたことを特徴とする上記（１）記載の転がり軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の転がり軸受では、封入するグリース組成物を、転動体と軌道面との接触部に適量流入させるように、その見かけ粘度を規定したため、接触部における残存グリース量が少なすぎることによる発熱や摩耗、残存グリース量が多すぎることによる抵抗増による発熱を良好に防ぐことができ、長寿命になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】グリース組成物の見かけ粘度と、鉄粉量比との関係を示すグラフである。
【図２】グリース組成物の封入量と、発熱温度との関係を示すグラフである。
【図３】式１の値と、鉄粉量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】
【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、後述される特定のグリース組成物が封入されている限り、軸受の種類や構造には制限がなく、例えば従来から自動車のモータに組み込まれている各種転がり軸受等に適用可能である。
【００１２】
グリース組成物は、せん断速度０．１ｓ−１における見かけ粘度が１２４〜２３４０Ｐａ・ｓである。この見かけ粘度が１２４Ｐ・ｓ未満では流動性不足であり、転動体と軌道面との接触部への流入が不十分で、発熱や摩耗の抑制効果が十分に得られない。また、この見かけ粘度が２３４０Ｐ・ｓを超えると、接触部への流入量が多くなりすぎて抵抗増による発熱が起こるようになる。好ましくは、この見かけ粘度が８７４〜１８３０Ｐａ・ｓである。
【００１３】
上記の見かけ粘度を満足する限り基油や増ちょう剤、添加剤は制限されるものではないが、基油としてはポリαオレフィン油またはエステル油が好ましい。尚、エステル油としては、ジブチルセバケート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジトリデシルグルタレート、メチル・アセチルシノレート等のジエステル油、トリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート等の芳香族エステル油、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールベラルゴネート等のポリオールエステル油、多価アルコールと二塩基酸・一塩基酸の混合脂肪酸とのオリゴエステルであるコンプレックスエステル油等が挙げられるが、ポリオールエステル油が好ましい。
【００１４】
また、基油は、低温から高温までの潤滑性を考慮すると、４０℃における動粘度が１８〜４６ｍｍ２／ｓが好ましい。
【００１５】
増ちょう剤には、アルミニウムやバリウム、カルシウム、リチウム、ナトリウム等を金属種とする金属石けんまたは金属複合石けん、あるいはウレア化合物を用いることができる。ウレア化合物としては、下記一般式（Ａ）で現れるジウレア化合物が好ましい。
Ｒ１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ２−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ１  ・・・（Ａ）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜１２の脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基または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の芳香族炭化水基である。）
【００１６】
上記一般式（Ａ）で表されるジウレア化合物は、アミンとジイソシアネートとの反応生成物であり、反応後にＲ２となるジイソシアネートとしては２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４´−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート等の芳香族イソシアネート及びこれらの混合物を挙げることができる。また、反応後にＲ１となるアミンとしてはオクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノニルデシルアミン、エイコシルアミン等の直鎖の脂肪族アミン、シクロヘキシルアミン等の脂環族アミン、アニリン、ベンジルアミン、トルイジン等の芳香族アミンが挙げられる。
【００１７】
添加剤としては、膜強度を高めるように極圧剤や、発熱による劣化を防ぐために酸化防止剤等を添加することができ、その他にも必要に応じて他の添加剤を適量添加することができる。
【００１８】
上記のグリース組成物は、軸受の内部容積（内輪、外輪、転動体及び保持器で形成される空間）の１５〜５０体積％となるように封入される。グリース組成物量が１５体積％未満では十分な寿命が得られず、５０体積％を超えると撹拌抵抗が大きくなりすぎて発熱しやすくなる。好ましいグリース組成物量は、内部容積の１５〜３５体積％である。
【００１９】
また、グリース組成物のちょう度は、２５０〜３４５が好ましい。
【００２０】
グリース組成物の調製方法にも制限はなく、従来の金属石けん系グリースやウレア系グリースの調製方法に準じることができる。
【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、本発明はこれにおり何ら制限されるものではない。
【００２２】
（実施例１〜１０、比較例１〜７）
表１に示すように、基油及び増ちょう剤を用いて試験グリースを調製した。即ち、実施例１〜７及び比較例１〜２、４〜５では、イソシアネートとしてジフェニルメタン−４，４´−ジイソシアネート（ＭＤＩ）を用い、アミンとしてウレア１ではステアリルアミン、ウレア２ではシクロヘキシルアミン、ウレア３ではｐ−トルイジンを用い、基油中でＭＤＩと各アミンとを同時反応させて試験グリースを調製した。また、実施例８〜１０及び比較例３では、１２−ヒドロキシステアレートと水酸化リチウムとを基油に加熱溶解し、冷却して試験グリースを調製した。尚、比較例６〜７ではウレアグリースを用いた。そして、各試験グリースについて、下記の（１）見かけ粘度測定及び（２）発熱性試験及び耐摩耗性試験を行った。
【００２３】
（１）見かけ粘度測定
直径２５ｍｍのパラレルプレートを用いたレオメータにより、見かけ粘度を測定した。即ち、ギャップ０．１ｍｍのパラレルシートの間に試験グリースを満たし、１００℃においてせん断速度０．０１ｓ−１で２分間回転した後、０．１ｓ−１にて運転後１〜２分間の見かけ粘度の平均値を求めた。結果を表１に併記する。
【００２４】
（２）発熱性試験及び耐摩耗性試験
内径２５ｍｍ、外径６２ｍｍ、幅１７ｍｍのシール付き深溝玉軸受に、試験グリースを表１に示す封入量（空間容積に対する占有率：体積％）となるように封入して試験軸受を作製した。そして、試験軸受をラジアル荷重９８Ｎ、アキシャル荷重９８Ｎ、回転数１５０００ｍｉｎ−１から５分毎に１０００ｍｉｎ−１ずつ回転数を増し、２００００ｍｉｎ−１に到達後、同回転数にて更に２５分間運転した。そして、停止直前の温度と、室温との差を求め、温度差を発熱温度とした。結果を表１に併記する。
【００２５】
また、停止後、試験軸受を分解して玉周辺に付着しているグリースを採取し、その重量を測定した。その後、採取したグリースの蛍光Ｘ線分析を行い、鉄粉濃度を測定し、下記式から鉄粉量を求めた。結果を表１に併記するが、比較例１の鉄粉量に対する相対値とした。
鉄粉量（ｍｇ）＝鉄粉濃度（質量％）×採取グリース質量（ｍｇ）×１００
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【表２】
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【００２８】
また、図１にグリース封入量が３５体積％である実施例１、４〜１０、比較例１〜３、比較例６〜７を基に、グリースの見かけ粘度と鉄粉量比との関係をグラフ化して示す。図２に実施例１〜３、比較例４〜５を基に、グリースの封入量と発熱温度との関係をグラフ化して示す。
【００２９】
上記から、同じグリース封入量でも、見かけ粘度が１２４〜２３４０の試験グリースを封入した実施例では、摩耗による鉄粉の発生を抑えることができることがわかる。また、グリースの封入量を空間容積の１５〜５０質量％にすることにより、発熱温度を低く抑えることができることがわかる。即ち、見かけ粘度が１２４〜２３４０のグリース組成物を、空間容積の１５〜５０体積％となるように封入することにより、低摩耗性で低発熱の転がり軸受が得られることがわかる。
【００３０】
また、実施例及び比較例から、試験グリースの見かけ粘度及び封入量と、鉄粉量比との間に相関があり、下記式１に従うことを見出した。図３に式１の値と、鉄粉量比との関係を示すが、式１の値が２２〜２０３４の範囲であれば鉄粉量を抑えることができ、特に４０〜２０３４の範囲が好ましいといえる。尚、式１の値を表１にも併記する。また、図３における矢印の左端の値は２２である。
式１＝（見かけ粘度（Ｐａ・ｓ）−８０）×（封入量（体積％）−５）×
（６５−封入量（体積％）
【図１】
2016105007.tif 000005
【図２】
2016105007.tif 000006
【図３】
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