JP6316900B2 - グリース組成物、転がり軸受、およびモータ - Google Patents
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Description
R1−NHCONH−R2−NHCONH−R3・・・(1)
ここで、R1、R2、R3は、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基から選ばれる炭化水素基である。
R1−NHCONH−R2−NHCONH−R3・・・(1)
ここで、R1、R2、R3は、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基から選ばれる炭化水素基である。
本発明の実施形態に係るファンモータ10は、ロータシャフト11と、転がり軸受20と、ステータ12と、インペラ13と、ケーシング16とを備えている。ロータシャフト11は転がり軸受20により回転可能に保持されている。インペラ13は、ロータハウジング14と、ロータハウジング14の外周に設けられた羽根15とを有している。
R1−NHCONH−R2−NHCONH−R3・・・(1)
ここで、R1、R2、R3は、脂肪族炭化水素基、脂環族炭化水素基、芳香族炭化水素基から選ばれる炭化水素基である。具体的には、R1、R2、R3は脂肪族炭化水素基でも脂環族炭化水素基でも芳香族炭化水素基でもよく、炭素数に特に限定はない。R2は、芳香族炭化水素基であることが好ましく、フェニル基が1個もしくは2個置換したものであることがより好ましい。これらを合成する際に使用する原料には、アミン化合物とイソシアネート化合物を用いる。アミン化合物として、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキアデシルアミン、オクタデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどに代表される脂肪族アミンや、シクロヘキシルアミンなどに代表される脂環式アミンの他に、アニリン、p−トルイジン、エトキシフェニルアミンなどに代表される芳香族アミンが用いられる。イソシアネート化合物として、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートが用いられる。脂肪族アミンと芳香族アミンをアミン原料に用いて、芳香族イソシアネートとで合成する脂肪芳香族ジウレア化合物を用いることが好ましい。
次に、本発明の実施例および比較例について説明する。実施例および比較例では、種々のグリース組成物を作製し、その特性について比較検討した。
表1、2に示す成分で、基油と増ちょう剤と分散剤とを混合して、実施例1〜20および比較例1〜9のグリース組成物を作製した。基油としては、エステル油(TOTM(トリオクチルトリメリテート)+TOPM(テトラオクチルピロメリテート))、PAO(ポリ−α−オレフィン)、鉱油を使用した。増ちょう剤としては、ジウレア化合物A(表1、2においてジウレアA)として芳香族ウレア化合物と脂肪族ウレア化合物を混合したもの、ジウレア化合物B(表1、2においてジウレアB)として脂肪族ウレア化合物と脂環式ウレア化合物を混合したものを使用した。分散剤としては、ポリカルボン酸の金属塩としてポリアクリル酸のナトリウム塩(表1、2においてA)、カルボン酸金属塩と炭化水素化合物との共重合体として、マレイン酸ナトリウム塩とイソブチレンとの共重合体(表1、2においてB)、カルボン酸金属塩としてセバシン酸ナトリウム塩(表1、2においてC)を使用した。表1、2中、百分率で示す数字は分散剤の含有量を質量%で示したものである。すなわち、実施例1〜20のグリース組成物には、分散剤A、BまたはCを0.5wt%〜10.0wt%の範囲で含有させた。比較例1〜3のグリース組成物には、分散剤を含有させなかった。比較例4、5、8のグリース組成物には、分散剤A、B、Cをそれぞれ0.1wt%含有させた。また、比較例6、7のグリース組成物には、ポリカルボン酸塩であるが金属塩以外のものとしてポリアクリル酸アンモニウム塩(表2においてD)、ポリアクリル酸アミン塩(表2においてE)をそれぞれ2.0wt%含有させた。さらに、比較例9のグリース組成物には、カルボン酸塩であるが金属塩以外のものとしてセバシン酸アンモニウム塩(表2においてF)を2.0wt%含有させた。作製した各グリース組成物に対して、後述する加熱静置試験を行った後、凝集物の大きさについて評価を行った。
具体的には、鋼シールド付き玉軸受(内径8mm、外径22mm、幅7mm)に、試験グリースを、軸受容積の25%〜35%で封入した。そして、この玉軸受をハウジングにセットし、軸受内径にシャフトを挿入して、試験用モータの回転軸にシャフトを結合し、玉軸受が内輪回転するようにしてそれぞれの試験温度条件で回転させ、加熱回転試験を行った。
加熱回転試験後の音響特性の評価は、各試験温度で回転させた後の玉軸受についてアンデロンメータ(株式会社菅原研究所社製)を用いてMバンド(300〜1800Hz)のアンデロン値を測定した。尚、Mバンドの周波数300〜1800Hzは、人にとって耳障りな音と言われている。この実験結果を図4に示す。図4において、横軸は試験温度を示し、縦軸はアンデロン値を示している。図4に示すように、実施例3、9、16のグリース組成物は、140℃や160℃のような高温環境においても、加熱回転試験後のアンデロン値が比較例1、4のグリース組成物よりも大幅に低い値を示し、音響特性(静音性)が良好であることが確認された。例えば、160℃の加熱回転試験後の場合は、実施例3、9、16のアンデロン値はいずれも約5であり、比較例1、4のアンデロン値(それぞれ約17、約13)の1/2以下または1/3以下の値であった。
なお、比較例1、4のグリース組成物は、表2に示すように、加熱静置試験を行うと凝集物の最大径がそれぞれ250μm、130μmであり、100μmを超える大きさとなるものである。そして、比較例1、4のグリース組成物は、160℃での加熱回転試験後のアンデロン値が10を超える値となり、耳障りな音が感じられた。したがって、グリース組成物としては、グリース組成物を160℃の環境で500時間、静置するという加熱静置試験を行った後に発生する凝集物の最大径が100μm以下となるように、分散剤を含有させたグリース組成物が好ましい。
上記実施例、比較例からもわかるように、本発明における分散剤は、グリース組成物において、ウレア化合物等の増ちょう剤の熱劣化による凝集物の粗大化抑制を目的とし含有されるものである。
10 モータ(ファンモータ)
11 ロータシャフト
12 ステータ
13 インペラ
14 ロータハウジング
15 羽根
16 ケーシング
20 転がり軸受
21 内輪
22 外輪
23 転動体
24 保持器
25 シール材
Claims (8)
- エステル油、ポリ−α−オレフィンおよび鉱油のいずれかを単独または混合して用いた基油と、増ちょう剤と、分散剤0.5wt%以上とを含有し、
前記増ちょう剤は芳香族ウレア化合物と脂肪族ウレア化合物、または脂肪族ウレア化合物と脂環式ウレア化合物を含み、
前記分散剤はカルボン酸金属塩およびカルボン酸金属塩と炭化水素化合物との共重合体の少なくともいずれかを含むことを特徴とするグリース組成物。 - 前記カルボン酸金属塩は、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩のうち少なくとも一種を含むアルカリ金属塩、またはマグネシウム塩、カルシウム塩のうち少なくとも一種を含むアルカリ土類金属塩であることを特徴とする請求項1に記載のグリース組成物。
- 前記カルボン酸金属塩と炭化水素化合物との共重合体を形成する前記カルボン酸金属塩は、ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩のうち少なくとも一種を含むアルカリ金属塩、またはマグネシウム塩、カルシウム塩のうち少なくとも一種を含むアルカリ土類金属塩であることを特徴とする請求項1または2に記載のグリース組成物。
- 前記分散剤の含有量は、10wt%以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のグリース組成物。
- エステル油、ポリ−α−オレフィンおよび鉱油のいずれかを単独または混合して用いた基油と、芳香族ウレア化合物と脂肪族ウレア化合物、または脂肪族ウレア化合物と脂環式ウレア化合物を含む増ちょう剤と、分散剤0.5wt%以上10%以下とを含有し、
前記分散剤はマレイン酸ナトリウム塩とイソブチレンとの共重合体、およびセバシン酸のナトリウム塩の少なくともいずれかを含むことを特徴とするグリース組成物。 - 前記基油がトリオクチルトリメリテートとテトラオクチルピロメリテートの混合油で、前記増ちょう剤が芳香族ウレア化合物と脂肪族ウレア化合物を含む増ちょう剤であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリース組成物。
- 請求項1から6のいずれか一項に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7に記載の転がり軸受を備えていることを特徴とするモータ。
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