JP2010126635A - 潤滑剤組成物及び転動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】深溝玉軸受は、外周面に軌道面1aを有する内輪1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の転動体3と、内輪1及び外輪2の間に複数の転動体3を保持する保持器4と、内輪1及び外輪2の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置5,5と、を備えている。また、内輪1及び外輪2の間に形成され転動体3が配された空隙部内に、深溝玉軸受の潤滑を行う潤滑剤組成物Gが封入されている。そして、この潤滑剤組成物Gの基油は周波数1kHzにおける比誘電率が3以上50以下の潤滑油であり、ゲル化剤はベンジリデンソルビトール誘導体である。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、剪断力の付与によりゲル状から油状に容易に変化して流動する上、剪断力の付与を止めると粘性が速やかに回復してゲル状となる潤滑剤組成物を提供することを課題とする。また、優れた潤滑性能を有する長寿命な転動装置を提供することを併せて課題とする。
このような本発明に係る潤滑剤組成物においては、前記ベンジリデンソルビトール誘導体をジベンジリデンソルビトール及びジトリリデンソルビトールの少なくとも一方とすることが好ましい。
図1は、本発明に係る転動装置の一実施形態である深溝玉軸受の構造を示す縦断面図である。この深溝玉軸受は、外周面に軌道面1aを有する内輪1と、軌道面1aに対向する軌道面2aを内周面に有する外輪2と、両軌道面1a,2a間に転動自在に配された複数の転動体(玉)3と、内輪1及び外輪2の間に複数の転動体3を保持する保持器4と、内輪1及び外輪2の間の隙間の開口を覆うシールのような密封装置5,5と、を備えている。なお、保持器4や密封装置5は備えていなくてもよい。
上記粘性の回復速度を向上させるためには、剪断力により破壊されたゲル化剤の三次元網目構造を剪断力付与前の状態に素早く戻す必要がある。ゲル化剤の基油中での三次元網目構造の形成しやすさは、基油とゲル化剤との親和性に起因すると考えられる。
本発明者らは、基油とゲル化剤との親和性は両者の化学構造(極性の大きさ)と関連性があり、両者の化学構造が類似しているほど親和性が良好であると考えた。そして、極性の大きさと相関性のある比誘電率を指標とすることにより、ゲル化剤にとって三次元網目構造を形成しやすい最適な親和性を有する基油を選択することができると考えた。その結果、誘電率が高い潤滑油を基油として使用した潤滑剤組成物ほどちょう度が低くなる、すなわち三次元網目構造が強固になる傾向があることが分かった。
このような潤滑剤組成物Gは潤滑性能が優れているので、本実施形態の深溝玉軸受は長寿命である。
〔ゲル化剤について〕
ベンジリデンソルビトール誘導体としては、ジベンジリデンソルビトール、ジトリリデンソルビトールの他、非対称のジアルキルベンジリデンソルビトールが好適である。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
周波数1kHzにおける比誘電率が3以上50以下の潤滑油であれば、基油の種類は特に限定されるものではないが、エステル油,グリコール油等が好ましい。エステル油としては、芳香族系三塩基酸,芳香族系四塩基酸と分岐鎖状アルコールとの反応で得られる芳香族エステル油や、一塩基酸と多価アルコールとの反応で得られるポリオールエステル油などがあげられる。
また、ポリオールエステル油としては、以下に示す一塩基酸と多価アルコールとの反応によって得られるエステル油があげられる。多価アルコールとしては、トリメチロールプロパン(TMP)、ペンタエリスルリトール(PE)、ジペンタエリスルリトール(DPE)、ネオペンチルグリコール(NPG)、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール(MPPD)などがあげられる。
さらに、グリコール油としては、非水溶性モノオール型グリコール油,非水溶性ジオール型グリコール油,水溶性モノオール型グリコール油などがあげられる。
これらの基油は、1種を単独で用いてもよいし複数種を併用してもよい。
潤滑剤組成物Gには、その各種性能をさらに向上させるために、グリースに一般的に使用される添加剤を添加しても差し支えない。例えば、酸化防止剤,防錆剤,耐摩耗剤,極圧剤,油性向上剤,金属不活性化剤等があげられる。
酸化防止剤としては、例えば、アミン系酸化防止剤,フェノール系酸化防止剤,硫黄系酸化防止剤,ジチオリン酸亜鉛,ジチオカルバミン酸亜鉛があげられる。防錆剤としては、例えば、スルホン酸金属塩,エステル系防錆剤,アミン系防錆剤,ナフテン酸金属塩,コハク酸誘導体があげられる。極圧剤としては、例えば、リン系極圧剤,ジチオリン酸亜鉛,有機モリブデンがあげられる。油性向上剤としては、例えば、脂肪酸,動植物油があげられる。金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールがあげられる。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては転動装置の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受,自動調心玉軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受,自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。例えば、ボールねじ,リニアガイド装置,直動ベアリング等である。
〔実施例1〕
ステンレス製ビーカーに、非水溶性モノオール型グリコール油96gとジベンジリデンソルビトール4gとを装入し、180℃まで加温撹拌した。ジベンジリデンソルビトールが完全に溶解したら、この混合物を、水冷したアルミニウム製バットに流し込み、バットを流水で冷却してゲル状物を得た。そして、得られたゲル状物を三本ロールミルで処理することにより、実施例1のグリースを得た。
なお、基油である非水溶性モノオール型グリコール油の40℃における動粘度は、33mm2 /sである。また、グリース中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、4質量%である。
基油としてジエステル油を使用し、195℃まで加温撹拌することを除いては、実施例1とほぼ同様の操作で実施例2のグリースを得た。なお、基油であるジエステル油の40℃における動粘度は、27mm2 /sである。また、グリース中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、5質量%である。
基油として水溶性モノオール型グリコール油を使用し、150℃まで加温撹拌することを除いては、実施例1とほぼ同様の操作で実施例3のグリースを得た。なお、基油である水溶性モノオール型グリコール油の40℃における動粘度は、30mm2 /sである。また、グリース中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、4質量%である。
基油としてエーテル油を使用し、210℃まで加温撹拌することを除いては、実施例1とほぼ同様の操作で比較例1のグリースを得た。なお、基油であるエーテル油の40℃における動粘度は、33mm2 /sである。また、グリース中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、5質量%である。
基油としてポリα−オレフィン油を使用し、210℃まで加温撹拌することを除いては、実施例1とほぼ同様の操作を行った。しかし、ジベンジリデンソルビトールは溶解せず、混合物がゲル化しなかったため、グリースは得られなかった。これは、極性を持たずジベンジリデンソルビトールとの親和性が悪いポリα−オレフィン油を、基油として使用したことが原因であると考えられる。
なお、ポリα−オレフィン油の40℃における動粘度は、31mm2 /sである。また、混合物中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、5質量%である。
基油としてリン酸トリクレジルを使用し、140℃まで加温撹拌することを除いては、実施例1とほぼ同様の操作で比較例3のグリースを得た。なお、基油であるリン酸トリクレジルの40℃における動粘度は、24mm2 /sである。また、グリース中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、5質量%である。
〔比較例4〕
基油としてリン酸トリクレジルを使用し、140℃まで加温撹拌することを除いては、実施例1とほぼ同様の操作で比較例4のグリースを得た。なお、基油であるリン酸トリクレジルの40℃における動粘度は、24mm2 /sである。また、グリース中のゲル化剤(ジベンジリデンソルビトール)の含有量は、3質量%である。
自転−公転式攪拌機にグリースを入れ、剪断力を付与した後、不混和ちょう度を測定した。そして、剪断力を付与する前に測定した不混和ちょう度との差異を算出した。この差異(剪断力付与による粘性変化)により、グリースの流動性を評価した。
粘性回復率(%)=([剪断力付与後の不混和ちょう度]−[放置後の不混和ちょう度])/([剪断力付与後の不混和ちょう度]−[剪断力付与前の不混和ちょう度])
表1,2から分かるように、実施例1〜3のグリースは、剪断力の付与によりグリースの流動性が大きく向上しているにもかかわらず、基油の周波数1kHzにおける比誘電率が3以上50以下であるため、粘性の回復速度が非常に速い。
また、比較例3のグリースは、ジベンジリデンソルビトールとの親和性が良いリン酸トリクレジルを基油として使用しているが、周波数1kHzにおける比誘電率が大きすぎるため、ジベンジリデンソルビトールの含有量を5質量%とすると、剪断力が付与されてもゲル状から油状に変化せず、十分に流動しなかった。
さらに、比較例4のグリースは、ジベンジリデンソルビトールの含有量を3質量%としたため、剪断力の付与によりグリースの流動性が向上しているが、ジベンジリデンソルビトールの含有量が不十分であるため、粘性の回復速度が非常に遅かった。
1a 軌道面
2 外輪
2a 軌道面
3 転動体
G 潤滑剤組成物
Claims (3)
- 基油とゲル化剤とを含有する潤滑剤組成物において、前記基油の周波数1kHzにおける比誘電率を3以上50以下とし、前記ゲル化剤をベンジリデンソルビトール誘導体としたことを特徴とする潤滑剤組成物。
- 前記ベンジリデンソルビトール誘導体をジベンジリデンソルビトール及びジトリリデンソルビトールの少なくとも一方としたことを特徴とする請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 外面に軌道面を有する内方部材と、該内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、前記軌道面と前記転動体との間の潤滑を行う潤滑剤と、を備える転動装置において、前記潤滑剤を請求項1又は請求項2に記載の潤滑剤組成物としたことを特徴とする転動装置。
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