DE112012003999T5

DE112012003999T5 - Schmiermittelzusammensetzung und mit Schmiermittelzusammensetzung gefüllte Radhalterungs-Wälzlagereinheit

Info

Publication number: DE112012003999T5
Application number: DE112012003999.8T
Authority: DE
Inventors: c/o NSK Ltd. Soga Kazuhiro; c/o NSK Ltd. Miyagawa Takayuki; c/o NSK Ltd. Inami Noriyuki
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2014-08-21
Also published as: US20140193110A1; JP2013082882A; JP5895723B2; CN103814119A; WO2013046598A1

Abstract

Es wird bereitgestellt: eine Schmiermittelzusammensetzung, die die Lastempfindlichkeit gegen ein Laufdrehmoment verringert, die notwendigen Leistungen für eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit aufrecht erhält und für lange Zeit einen gut geschmierten Zustand aufrecht erhält, und eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit mit der eingefüllten Schmiermittelzusammensetzung. Die Schmiermittelzusammensetzung enthält Basisöl, Verdicker, Rostschutzmittel und Abnutzungsschutzmittel, und das Basisöl enthält Mineralöl, synthetisches Öl oder Mischöl aus dem Mineralöl und dem synthetischen Öl, wobei ein Mischungsverhältnis (Massenverhältnis) des Mineralöls und des synthetischen Öls 0:100 bis 20:80 ist, eine kinematische Viskosität des Basisöls bei einer Temperatur von 40°C 70 bis 150 mm2/s ist, und ein Stockpunkt des Basisöls kleiner oder gleich –40°C ist. Die Radhalterungs-Wälzlagereinheit ist mit dieser Schmiermittelzusammensetzung befüllt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmiermittelzusammensetzung und eine mit der Schmiermittelzusammensetzung gefüllte Radhalterungs-Wälzlagereinheit und insbesondere eine Schmiermittelzusammensetzung, die in ein Lager mit einem Wälzelement und einer Laufringoberfläche, die unter einer hohen Wälzelementlastbedingung (hoher Kontaktdruck) verwendet wird, gefüllt ist und die das Laufdrehmoment (Rollreibungskoeffizient) eines Lagers unter einer hohen Wälzelementlastbedingung niedrig halten kann, und eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit, um mit einer Aufhängung eines Fahrzeugs ein Rad drehbar zu halten.
Hintergrundtechnik
Eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit, zum Beispiel Patentdokument 1, offenbart seine Struktur in 4. Diese Radhalterungs-Wälzlagereinheit 100 ist eine sogenannte Innenring-Rotationseinheit eines nicht angetriebenen Rads der dritten Generation, hat einen Flansch zum Befestigen eines Außenrings 102 an einer nicht dargestellten Aufhängung und ist an einem Außendurchmesser des Außenrings 102 ausgebildet, der ein ortsfester Ring ist, und hat an der Innendurchmesserseite eine Nabe 107, die ein Drehring ist, der von mehreren Kugeln 105, die Wälzelemente sind, in einer frei drehbaren Weise gehalten wird.
4 stellt Kugeln als die Beispielwälzelemente 105 dar; jedoch können in dem Fall der Radhalterungs-Wälzlager für Schwerfahrzeuge statt dessen Rollen verwendet werden.
Folglich sind zweireihige Außenlaufringe 110a, 110b, die jeweils ein ortsfester Laufring sind, auf der Innenumfangsoberfläche des Außenrings 102 bereitgestellt, und ein erster Innenlaufring 121 und ein zweiter Innenlaufring 122, die jeweils ein Rotationslaufring sind, sind auf der Außenumfangsoberfläche der Nabe 107 bereitgestellt.
Die Nabe 107 ist eine Kombination aus einem Nabenhauptkörper 103 und einem Innenring 104. In diesen Elementen ist ein Nabenflansch 111 zum Halten des Rads auf einem außen liegenenden Endteil der Außenumfangsoberfläche des Nabenhauptkörpers 103 bereitgestellt, und ein gestufter Abschnitt 125 mit kleinem Durchmesser, der einen kleineren Durchmesser als den eines Teils hat, an dem der erste Innenlaufring 121 ausgebildet ist, ist in einer Mittelposition nahe dem innen liegenden Ende bereitgestellt.
Hier bedeutet der Begriff „innen liegend” relativ zu einer Axialrichtung eine Seite in der Nähe der Mitte der Breitenrichtung eines Fahrzeugs in einem an dem Fahrzeug montierten Zustand und ist zum Beispiel die rechte Seite in 4. Im Gegensatz dazu wird auf eine Seite, welche die linke Seite von 4 und nahe dem Außenraum des Fahrzeugs in der Breitenrichtung ist, relativ zu der Axialrichtung als „außen liegend” Bezug genommen.
Der Innenring 104 ist mit dem gestuften Abschnitt 125 mit kleinem Durchmesser versehen, und der zweite Innenlaufring 122 mit einem im Wesentlichen bogenförmigen Querschnitt ist außen auf eine Außenumfangsoberfläche eingepasst.
Außerdem wird die innen liegende Endseite des Innenrings 104 von einem Verstemmteil 126 nach unten gehalten, der gebildet wird, indem bewirkt wird, dass der innen liegende Endteil des Nabenhauptkörpers 103 plastisch nach außen in die Radialrichtung verformt wird, um den Innenring 104 an dem Nabenhauptkörper 103 zu befestigen, und es wird eine Vorbelastung auf die Lagereinheit angewendet, welche eine Rück-an-Rücken-Tandemlager-(DB-)Anordnungsstruktur verwendet, wodurch eine hohe Steifheit gegen Straßenreaktionen, die als Momentbelastungen angewendet werden, aufrecht erhalten wird.
Beachten Sie, dass anstelle des Verstemmteils 126 eine aufzunehmende Schraube auf den innen liegenden Endteil des Nabenhauptkörpers 103 ausgebildet sein kann, und die innen liegende Endseite des Innenrings 104 nach unten gehalten und von einer Mutter befestigt sein kann.
Ein Dichtungsring 106 ist zwischen der Innenumfangsoberfläche des außen liegenenden Endteils des Außenrings 102 und der Außenumfangsoberfläche des mittleren Teils des Nabenhauptkörpers 103 bereitgestellt, und eine Kappe 108a ist auf der innen liegenden Endseite des Außenrings 102 bereitgestellt, wodurch ein Innenraum 117, der ein Raum zwischen der Innenumfangsoberfläche des Außenrings 102 und der Außenumfangsoberfläche der Nabe 107 ist, und in dem die jeweiligen Kugeln 105, 105 bereitgestellt sind, von dem Außenraum abgedichtet wird.
Schmiermittel ist in den Innenraum 117 gefüllt, wodurch Wälzabschnitte der jeweiligen Außenlaufringe 110a, 110b, des ersten Innenlaufrings 121, des zweiten Innenlaufrings 122 und der jeweiligen Kugeln 105, 105 geschmiert werden.
Die Erklärung der Radhalterungs-Wälzlagereinheit 100 wurde unter Bezug auf das Beispiel der sogenannten Einheit eines nicht angetriebenen Rads der dritten Generation gegeben. Jedoch werden Antriebsradeinheiten der dritten Generation, an denen ein aufnehmendes Profil an der Bohrung des Nabenhauptkörpers 103 ausgebildet ist, und das mit dem Profil eines Gleichlaufgelenks in Eingriff bringbar ist und dessen Kappe 108a durch einen Dichtungsring ersetzt ist, ebenfalls weithin verwendet, und sogenannte Radhalterungs-Wälzlagereinheiten der ersten Generation und der zweiten Generation werden ebenfalls verwendet.
Gemäß der jüngsten Entwicklung zum Energiesparen werden Verbesserungen für derartige Lager gewünscht, und zum Beispiel schlägt das Patendokument 1 eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit vor, die ein Schmiermittel mit einer kinematischen Viskosität von 5,0 × 10^–6 bis 9,0 × 10^–6 m²/s (5 bis 9 cSt) bei einer Temperatur von 100°C verwendet, um den Rollwiderstand des Wälzkontaktteils zu verringern, wodurch das Laufdrehmoment verringert wird, und das die Antriebsleistung des Fahrzeugs verbessert, die für eine Beschleunigungsleistung und eine Kraftstoffreichweite typisch ist.
Bisheriger Stand der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2003-239999 A

Zusammenfassung der Erfindung
Problem, das gelöst werden soll
Da die Fahrzeughalterungs-Wälzlagereinheiten jedoch Anwendungen sind, die Schwerlasten (die zum Beispiel die Wälzelementlast (Kontaktdruck) erreichen, die der Nenngrundlast des Lagers bei einer Drehbeschleunigung von etwa 0,8 G entspricht) bei einer langsamen Drehzahl von einigen hundert U/Min (z. B. 800 U/Min ≈ 100 km/h) unterstützen, ist es schwierig, eine ausreichende Ölfilmdicke sicherzustellen, um die elastohydrodynamische Schmierung zu erhalten, und derartige Einheiten werden normalerweise unter einer Grenzschmierungsbedingung verwendet. Obwohl das in dem Patentdokument 1 offenbarte Schmiermittel (das Basisöl hat eine niedrigere Viskosität als die herkömmliche Technologie) in einem gewissen Grad für eine Drehmomentverringerung unter einer hohen Last und höheren Drehbedingung, wie etwa einer schnellen Geradeausfahrbedingung, effektiv ist, wird in einem normalen Verwendungszustand (mittlere bis langsame Geschwindigkeiten oder einer leichten Schwenkbedingung) in der Tat die Ölfilmdicke verringert, was nicht immer zu einer Verringerung des Drehmoments führt. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass aufgrund der rauen Oberfläche aufgrund des Metallkontakts des Laufrings und der Wälzelemente abnorme Geräusche auftreten.
Überdies halten die Radhalterungs-Wälzlagereinheiten die Masse des Fahrzeugs durch Räder, während die Straßenreaktion (z. B. radiale, Axialschub- und Momentlast) in variabler Weise von der Straßenoberfläche gemäß dem Antriebszustand des Fahrzeugs durch den Reifen eingespeist wird.
Wenn die Steifheit der Radhalterungs-Wälzlagereinheit gering ist, ändert sich ein Radsturzwinkel gemäß einer Änderung in der Straßenreaktion, die Fahrstabilität (Lenkleistung und Stabilität) ist wahrscheinlich schlecht (instabil). Folglich wird den Radhalterungs-Wälzlagereinheiten eine hohe Steifheit gegeben, indem eine Vorbelastung in Kombination mit einer Rücken-an-Rücken-Tandemlagerstruktur angewendet wird.
In den letzten Jahren neigt die für die Radhalterungs-Wälzlagereinheiten erforderliche Steifheit aufgrund der Verbesserung der Leistung von Fahrzeugen und der Erweiterung von Autobahnen etc. dazu, zuzunehmen und häufig wird in Verbindung mit einer derartigen Neigung eine höhere Vorbelastung festgelegt, und somit neigt das Laufdrehmoment dazu, zuzunehmen.
Andererseits werden natürliche Ressourceneinsparungen und Energieeinsparungen unter dem Standpunkt des globalen Umweltschutzes erforderlich, und die erlaubte Masse (Größe) der Radhalterungs-Wälzlagereinheiten und ihr Laufdrehmoment neigen dazu, abzunehmen, und somit besteht ein Bedarf, diese sich widersprechenden Nachteile, die eine hohe Steifheit und die Verkleinerung und die Drehmomentverringerung sind, zu behandeln.
Außerdem werden die Radhalterungs-Wälzlagereinheiten, nachdem sie mit einem Fahrzeug montiert sind, manchmal einem Langstreckentransport eines nagelneuen Fahrzeugs unter einer Bedingung unterzogen, in der sie nur Schwingungen aufnehmen, ohne die Räder zu drehen.
Wie in 4 dargestellt, tritt wahrscheinlich ein Fressverschleißphänomen der Kugeln und der Laufringoberfläche, das als Riffelbildung bezeichnet wird, zwischen den Wälzelementen 105, den Außenlaufringen 110a, 110b, dem ersten Innenlaufring 121 und dem zweiten Innenlaufring 122 auf.
Wenn eine Riffelbildung auftritt, wird die Lebensdauer der Lagereinheit verringert und unangenehme Schwingungen und Geräusche werden erzeugt. Eine erste Beispielgegenmaßnahme gegen die Riffelbildung ist, die Vorbelastung der Lagereinheit zu erhöhen, eine Änderung in dem Bereich der Kontaktellipse durch Schwingungen zu unterdrücken und winziges Rutschen, das zwischen der Kugel und der Laufringoberfläche erzeugt wird, zu unterdrücken. Wie jedoch vorstehend erklärt, führt die Zunahme der Vorbelastung zu der Erhöhung des Laufdrehmoments und eine übermäßige Zunahme der Vorbelastung führt zu der Verringerung der Lagerlebensdauer, und somit ist es schwierig, die Vorbelastung über ein moderates Niveau zu erhöhen.
Andererseits ist eine zweite Beispielgegenmaßnahme gegen Riffelbildung, ein Urea-Verdickerschmiermittel zu verwenden, das eine größere Basisölabscheidung als ein Lithiumseifenverdicker hat, der herkömmlicherweise ein typisches Schmiermittel als ein Radschmiermittel (oder Chassisschmiermittel) ist, und den Spalt zwischen den Kugeln und der Laufringoberfläche durch das abgeschiedene Basisöl zu schmieren. Wenn das Basisöl jedoch übermäßig abgeschieden wird, tritt von einer Dichtung ein Lecken auf, und die Schmierfähigkeit als das Schmiermittel nimmt ab.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend erwähnten Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bereitzustellen: eine Schmiermittelzusammensetzung, welche die Lastempfindlichkeit für das Laufdrehmoment einer Radhalterungs-Wälzlagereinheit verringert (einen Korrelationskoeffizienten zwischen der Wälzelementlast und dem Drehmoment verringert), um eine Verringerung des Drehmoments zu erreichen, notwendige Leistungsfähigkeiten (z. B. Fressverschleißbeständigkeit, Wasserbeständigkeit und Leckschutzleistung) für die Radhalterungs-Wälzlagereinheit aufrecht erhält und für lange Zeit einen gut geschmierten Zustand aufrecht erhalten kann, und eine mit der Schmiermittelzusammensetzung gefüllte Radhalterungs-Wälzlagereinheit.
Lösung des Problems
Um die vorstehend erklärten Nachteile zu behandeln, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung sehr genau studiert und herausgefunden, dass durch Festlegen einer geeigneten Kombination hauptsächlich aus einem Basisöl und einem Verdicker die Lastempfindlichkeit für das Laufdrehmoment einer Radhalterungs-Wälzlagereinheit verringert werden kann (ein Korrelationskoeffizient zwischen der Wälzelementlast und dem Drehmoment kann verringert werden), um ein niedriges Drehmoment zu erreichen, notwendige Leistungsfähigkeiten (z. B. Fressverschleißbeständigkeit, Wasserbeständigkeit und Leckschutzleistung) für die Radhalterungs-Wälzlagereinheit und einen gut geschmierten Zustand für lange Zeit aufrecht zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung wurde basierend auf der vorstehend erklärten Erkenntnis durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung gemacht, und eine Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, um den vorstehenden Nachteil zu behandeln, ist eine Schmiermittelzusammensetzung, die Basisöl, Verdicker, Rostschutzmittel und Abnutzungsschutzmittel umfasst.
Das Basisöl umfasst ein Mineralöl, synthetisches Öl oder Mischöl aus dem Mineralöl und dem synthetischen Öl, und ein Mischungsverhältnis (Massenverhältnis) des Mineralöls und des synthetischen Öls ist 0:100 bis 20:80. Eine kinematische Viskosität des Basisöls bei einer Temperatur von 40°C ist 70 bis 150 mm²/s, und das Basisöl hat einen Stockpunkt kleiner oder gleich –40°C.
Der Verdicker kann eine Diharnstoffverbindung mit einem Inhaltsanteil von 10 bis 40 Massen-% relativ zu einer Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung sein und durch eine folgende allgemeine Formel (I) ausgedrückt werden, oder eine Diharnstoffverbindung mit einem Inhaltsanteil von 10 bis 30 Massen-% relativ zu einer Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung sein und durch eine folgende allgemeine Formel (II) ausgedrückt werden,
Das Rostschutzmittel kann ein Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel, ein Carboxylat-Säure-basiertes Rostschutzmittel und ein Amin-basiertes Rostschutzmittel, und
das Abnutzungsschutzmittel kann Triphenylphosphorothioat sein. R₂-NHCONH-R₁-NHCONH-R₃ Allgemeine Formel (I) (in der allgemeinen Formel (I) ist R₁ eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 15, und R₂ und R₃ sind Kohlenwasserstoffgruppen der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 12. R₂ und R₃ können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein). R₅-NHCONH-R₄-NHCONH-R₆ Allgemeine Formel (II) (in der allgemeinen Formel (II) ist R₄ eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 15, und R₅ und R₆ sind jeweils aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 20 oder eine Cyclohexylderivatgruppe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 12. R₅ und R₆ haben einen Anteil der Cyclohexylderivatgruppe, der 50 bis 90 Mol-% in der Gesamtmenge des Verdickers ist, und R₅ und R₆ können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein).
Wenn das Basisöl mit einem Stockpunkt kleiner oder gleich –40°C, einer kinematischen Viskosität von 70 bis 150 mm²/s und einem Mischungsverhältnis (Massen-%) aus einem Mineralöl und synthetischem Öl, das 0:100 bis 20:80 ist, und der Verdicker, der eine Diharnstoffverbindung ist, und einen Inhaltsanteil von 10 bis 40 Massen-% hat, enthalten sind, werden die Niedertemperatur-Fließfähigkeit und die Abnutzungsleistung hervorragend, und somit kann eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt werden, die hervorragende Niedertemperaturfressverschleißcharakteristiken und eine niedrige Drehmomentcharakteristik hat.
Da der Verdicker, der die aromatische Diharnstoffverbindung enthält, die durch die vorstehend erklärte Formel (I) ausgedrückt wird, mit 10 bis 40 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung enthalten ist, kann eine hervorragende niedrige Leckleistung erhalten werden, und wenn die drei Arten von Rostschutzmitteln, die ein Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel, ein Carboxylat-basiertes Rostschutzmittel und ein Amin-basiertes Rostschutzmittel sind, und ein Abnutzungsschutzmittel, das Triphenylphosphothioat ist, enthalten sind, kann ein robuster Oberflächenschutzfilm ausgebildet werden, und somit kann eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt werden, die hervorragende Schälfestigkeit, Abnutzungsbeständigkeit, Fressverschleißbeständigkeitsleistung und Korrosionsbeständigkeit hat.
Wenn ein Metallkontakt zwischen Kugeln und einer Laufringoberfläche innerhalb eines Bereichs einer Anwendungstemperatur (z. B. –40°C bis 160°C) einer Radhalterungs-Wälzlagereinheit, die mit einem Fahrzeug montiert ist, soweit wie möglich vermieden wird, kann eine niedrige Drehmomentcharakteristik realisiert werden, während die Haltbarkeit und die Reibungsvermeidungsleistung aufrecht erhalten werden.
Überdies werden die Fressverschleißbeständigkeitsleistung und die Abnutzungsbeständigkeit innerhalb eines Bereichs der Atmosphärentemperatur (z. B. –40°C bis 50°C) erreicht, wenn ein neues Auto transportiert wird, wodurch ein Auftreten von Riffelbildung unterdrückt wird. Außerdem kann eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt werden, die eine hervorragende Wasserbeständigkeit hat, die eine notwendige Leistung für eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit ist, die in einer Schlammwasserumgebung verwendet wird.
Da der Verdicker, der eine Diharnstoffverbindung enthält, die eine alicyclische Diharnstoffverbindung und/oder aliphatische Diharnstoffverbindung ist, die durch die vorstehend erklärte allgemeine Formel (II) ausgedrückt wird, mit 10 bis 30 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung enthalten ist, kann eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt werden, die eine hervorragende Niedertemperatur-Fressverschleißcharakteristik und niedrige Drehmomentcharakteristik hat. Überdies kann durch das Aufnehmen von drei Arten von Rostschutzmitteln, die ein Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel, ein Carboxylat-basiertes Rostschutzmittel und ein Amin-basiertes Rostschutzmittel sind, und eines Abnutzungsschutzmittels eine Schmiermittelzusammensetzung bereitgestellt werden, die eine hervorragende Schälfestigkeit, Abnutzungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit hat.
Eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine beliebige der vorstehend erklärten Schmiermittelzusammensetzungen eingefüllt. Gemäß einer derartigen Struktur wird es möglich, eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit bereitzustellen, die die Lastempfindlichkeit auf das Laufdrehmoment verringert, die notwendigen Leistungsfähigkeiten für die Radhalterungs-Wälzlagereinheit aufrecht erhält und für lange Zeit einen guten Schmierungszustand aufrecht erhalten kann.
Vorteilhafte Ergebnisse der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Schmiermittelzusammensetzung und eine mit der Schmiermittelzusammensetzung gefüllte Radhalterungs-Wälzlagereinheit bereitgestellt, die die Lastempfindlichkeit für das Laufdrehmoment verringern, die notwendigen Leistungsfähigkeiten für eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit aufrecht erhalten und für lange Zeit einen guten Schmierungszustand aufrecht erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A bis 1D sind Querschnittansichten, die eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, die als eine Nabenlagereinheit der dritten Generation angewendet wird;
2A bis 2E sind Querschnittansichten, die eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, die als eine Nabenlagereinheit gemäß der ersten Generation angewendet wird;
3A bis 3H sind Querschnittansichten, die eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit gemäß einer Ausführungsform darstellen, die als eine Nabenlagereinheit der zweiten Generation angewendet wird;
4 ist eine Querschnittansicht, die eine Nabenlagereinheit eines nicht angetriebenen Rads darstellt, die ein Beispiel für eine herkömmliche Radhalterungs-Wälzlagereinheit ist; und
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Rostschutzmittel-Mischungsmenge und einer Gesamtsäurezahl in einem ersten Beispiel einer Radhalterungs-Wälzlagereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine Erklärung einer Ausführungsform einer Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung und einer mit der Schmiermittelzusammensetzung gefüllten Radhalterungs-Wälzlagereinheit unter Bezug auf die Zeichnungen gegeben.
(Schmiermittelzusammensetzung)
Eine Schmiermittelzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform enthält Basisöl, Verdicker, die Diharnstoffverbindungen, Rostschutzmittel und Abnutzungsschutzmittel enthalten.
<Basisöl>
Das vorstehend erklärte verwendete Basisöl ist Mineralöl, synthetisches Öl oder eine Kombination davon.
Das Mischungsverhältnis (Massenverhältnis) des Mineralöls und des synthetischen Öls in dem Basisöl ist 0:100 bis 20:80. Wenn das Mischungsverhältnis des synthetischen Öls kleiner oder gleich 80 Massen-% ist, wird es schwierig, eine gute Drehmomentcharakteristik und Wärmebeständigkeit aufrecht zu erhalten. Überdies ist die kinematische Viskosität des Basisöls bei der Temperatur von 40°C 70 bis 150 mm²/s. Außerdem hat das Basisöl den Verflüssigungspunkt von kleiner gleich –40°C.
Spezifische Beispiele für das vorstehend erklärte Mineralöl sind Paraffin-basiertes Mineralöl und Naphthalen-basiertes Mineralöl, die durch eine geeignete Kombination aus Drucksenkungsdestillation, Öldeasphaltieren, Lösungsmittelextraktion, Zerlegung durch Hydrogenisierung, Deasphaltieren von Lösungsmittel, Vitriol-Spülen, Reinigung mit weißem Ton und Reinigung durch Hydrogenisierung gereinigt werden.
Überdies ist ein synthetisches Beispielöl kohlenwasserstoffbasiertes Öl, aromatisches Öl, esterbasiertes Öl und etherbasiertes Öl. Wenn das Basisöl gemäß der vorliegenden Ausführungsform wasserstoffbasiertes Öl aus den synthetischen Ölen ist, wird es bevorzugt, da die Drehmomentcharakteristik hervorragend ist und die Abstimmung mit einer Lagergummidichtung (Nitritgummi oder Fluorgummi werden geeigneterweise für eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit verwendet) hervorragend ist.
Ein spezifisches Beispiel für das wasserstoffbasierte Öl ist Poly-α-Olefin, wie etwa Normalparaffin, Isoparaffin, Polybuten, Polyisobutylen, 1-Decen-Oligomer, 1-Decen oder Ethylen-Co-Oligomer, oder ein hydriertes Produkt davon.
Ein Beispiel für das aromatische Öl ist Alkylbenzen, wie etwa Monoalkylbenzen oder Dialkylbenzen, oder Alkylnaphthalin, wie etwa Monoalkylnaphthalin, Dialkylnaphthalin oder Polyalkylnaphthalin.
Ein spezifisches Beispiel für das esterbasierte Öl ist Diesteröl, wie etwa Dibutylsebacat, Di-2-Ethyl-Hexylsebacat, Dioctyladipat, Diisodecyladipat, Ditridecyladipat, Ditridecylglutarat oder Methylacetyl-Sinolat, oder aromatisches Esteröl, wie etwa Trioctyl-Trimellitat, Tridecyl-Trimellitat oder Tetraoctyl-Pyromellitat oder außerdem Polyolesteröl, wie etwa Trimethylol-Propan-Caprylat, Trimethylol-Propan-Pelargonat, Penta-Erythritol-2-Ethyl-Hexanoat oder Penta-Erythritol-Pelargonat oder noch ferner komplexes Esteröl etc., das Oligoester aus Polyalkohol und gemischter Fettsäure aus zweibasiger Säure und einbasiger Säure ist.
Ein spezifisches Beispiel für das etherbasierte Öl ist Polyglykol, wie etwa Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polyethylenglykolmonoether oder Polypropylenglykolmonoether oder Phenyletheröl, wie etwa Monoalkyl-Triphenylether, Alkyl-Diphenylether, Dialkyl-Diphenylether, Pentaphenylether, Tetraphenylether, Monoalkyl-Tetraphenylether oder Dialkyl-Tetraphenylether.
Das vorstehend erklärte Mineralöl und das synthetische Öl können nach Bedarf als das Basisöl ausgewählt werden, aber, wie vorstehend erklärt, wird es unter Berücksichtigung der Radhalterungs-Wälzlagereinheit, die unter einer hohen Last und einer hohen Kontaktdruckbedingung verwendet wird, einfach, ein niedriges Drehmoment zu erhalten, wenn ein synthetisches Öl mit einem niedrigen Druckviskositätskoeffizienten und einer kleinen Hochdruckviskosität verwendet wird. Folglich wird bevorzugt, dass das Mischungsverhältnis des synthetischen Öls hoch sein sollte, und es wird ferner bevorzugt, wenn das Basisöl ein zu 100% synthetisches Öl ist. Insbesondere wird Poly-α-Olefin mit einer kleinen Molekülmasse mit einer Verzweigungsstruktur, die eine Alkylgruppe mit Flexibilität ist, bevorzugt. Dies liegt daran, dass es derartige Alkylgruppen hat, die verschiedene Konstellationen annehmen, eine Schwierigkeit mit einer wohlgeordneten Anordnung von Molekülketten hat und unter einer Hochdruckbedingung unwahrscheinlich kristallisiert und sich verfestigt und eine zähen flüssigen Zustand aufrecht erhalten kann.
(Kinematische Viskosität)
In Bezug auf das Basisöl ist es notwendig, eine kinematische Viskosität auszuwählen, welche die Ölfilmdicke so weit wie möglich unter eine Grenzschmierungsbedingung verdickt, um das Auftreten anormaler Geräusche zur Zeit der Niedertemperaturbetätigung und ein Festfressen unter einer hohen Temperatur- und Lastbedingung zu unterdrücken. Wenn die kinematische Viskosität bei einer Temperatur von 40°C kleiner als 70 bis 150 mm²/s festgelegt ist, kann das Auftreten der vorstehend erklärten Fehler innerhalb eines Lagertemperaturbereichs von –40°C bis 160°C vermieden werden. Überdies wird bevorzugt, dass die kinematische Viskosität bei der Temperatur von 40°C auf 70 bis 130 mm²/s festgelegt wird, da eine Beschädigung der Laufringoberfläche zur Zeit einer Niedertemperaturbetätigung vermieden werden kann. Besser wird die kinematische Viskosität bei der Temperatur von 40°C auf 70 bis 100 mm²/s festgelegt, da die Zunahme des Drehmoments relativ zu einer Normaltemperatur zur Zeit der Niedertemperaturbetätigung ebenfalls unterdrückt werden kann.
(Stockpunkt)
Wie vorstehend erklärt, wird angenommen, dass die Verwendung der Radhalterungs-Wälzlagereinheit zum Beispiel von –40°C bis 160°C festgelegt ist und somit das Basisöl mit dem Stockpunkt von kleiner oder gleich –40°C verwendet wird. Wenn der Stockpunkt des Basisöls größer oder gleich –40°C ist, ist ein Fressverschleiß zur Zeit der tiefen Temperatur schlecht.
(Druckviskositätskoeffizient)
Ein Druckviskositätskoeffizient α des Basisöls bei einer Temperatur von 40°C, der durch die folgende So-Klaus-Schätzformel berechnet wird, wird kleiner oder gleich 33 GPa^–1, besser kleiner oder gleich 27 GPa^–1, festgelegt. Wenn der Druckviskositätskoeffizient α des Basisöls bei der Temperatur von 40°C 33 GPa^–1 übersteigt, steigt das Lagerdrehmoment. Insbesondere kann der Druckviskositätskoeffizient α des Basisöls bei der Temperatur von 40°C durch die folgende So-Klaus-Schätzformel berechnet werden.
In der folgenden Formel ist ν₀ eine kinematische Viskosität des Basisöls bei der Temperatur von 40°C, m₀ ist eine Konstante der Walter-Formel (ν₀ = (10^Al)^–m0 – 0,7) und ρ ist eine Dichte des Basisöls bei der Temperatur von 40°C. α = 1,030 + 3,509(logν₀)^3,0627 + 2,412 × 10^–4m₀ ^5,1903(logν₀)^1,5976 – 3,387(logν₀)^3,0975ρ^0,1162 (Formel 1)
<Verdicker>
Eine Diharnstoffverbindung kann geeignet als der Verdicker verwendet werden. Zum Beispiel kann aliphatischer Diharnstoff, alicyclischer Diharnstoff oder aromatischer Diharnstoff verwendet werden. Vorzugsweise wird unter Berücksichtigung des Fressverschleißes, der durch von dem Fahren herrührenden Schwingungen verursacht wird, aromatischer Diharnstoff verwendet.
Insbesondere ist der Verdicker eine Diharnstoffverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (I) oder allgemeine Formel (II) ausgedrückt wird.
(Aromatische Diharnstoffverbindung)
Insbesondere ist der aromatische Diharnstoff, der als der Verdicker verwendet wird, eine Diharnstoffverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (I) ausgedrückt wird. In der folgenden allgemeinen Formel (I) ist R₁ eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 15, R₂ und R₃ sind Kohlenwasserstoffgruppen der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 12. R₂ und R₃ können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein. R₂-NHCONH-R₁-NHCONH-R₃ Allgemeine Formel (I)
Wenn, wie vorstehend erklärt, der Inhaltsanteil der Diharnstoffverbindung, die durch die vorstehend erklärte allgemeine Formel (I) ausgedrückt wird, weniger als 10 Massen-% ist, wird dies nicht bevorzugt, da es schwierig wird, den Schmiermittelzustand aufrecht zu erhalten. Wenn im Gegensatz dazu der Inhaltsanteil der Diharnstoffverbindung, der durch die vorstehend erklärte allgemeine Formel (I) ausgedrückt wird, 40 Massen-% übersteigt, wird dies nicht bevorzugt, da die Schmiermittelzusammensetzung übermäßig hart wird und eine Schmierung nicht vollständig erreichen kann.
(Aliphatischer Diharnstoff, Alicyclischer Diharnstoff)
Aliphatischer Diharnstoff oder alicyclischer Diharnstoff, der als der Verdicker verwendet wird, ist insbesondere eine durch die folgende allgemeine Formel (II) ausgedrückte Diharnstoffverbindung. In der folgenden allgemeinen Formel (II) ist R₄ eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 15, R₅ und R₆ sind jeweils aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 20 und eine Cyclohexylderivatgruppe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 12. Das Verhältnis der Cyclohexylderivatgruppe in der Gesamtheit von R₅ und R₆ ist 50 bis 90 Mol-%, und R₅und R₆ können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein.
Wenn der Inhaltsanteil der Diharnstoffverbindung, der durch die folgende allgemeine Formel (II) ausgedrückt wird, weniger als 10-Massen-% ist, wird dies nicht bevorzugt, da es schwierig wird, einen Schmiermittelzustand aufrecht zu erhalten. Wenn im Gegensatz dazu, der Inhaltsanteil der Diharnstoffverbindung, der durch die folgende allgemeine Formel (II) ausgedrückt wird, 30 Massen-% überschreitet, wird dies nicht bevorzugt, da die Schmiermittelzusammensetzung übermäßig hart wird und die Schmierung nicht vollständig erreichen kann. R₅-NHCONH-R₄-NHCONH-R₆ Allgemeine Formel (II)
Unter Bezug auf den Verdicker ist der vorstehend erklärte Verdicker auf Harnstoffbasis anwendbar; jedoch ist es unter Berücksichtigung, dass die Radhalterungs-Wälzlagereinheit unter einer hohen Last und hohen Kontaktdruckbedingung verwendet wird, notwendig, eine Kombination auszuwählen, welche die Ölfilmdicke in einer Beziehung zwischen der Laufringoberfläche, die aus Stahl ausgebildet ist, der eine Wärmebehandlung und Härtung erfahren hat, wie etwa Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, einsatzgehärtetem Stahl oder Lagerstahl, wobei aus Stahl ausgebildete Kugeln ebenfalls einer Wärmebehandlung und Härtung unterzogen wurden, und dem Basisöl so weit wie möglich verdickt.
Was insbesondere berücksichtigt werden muss, ist das Vorhandensein/Nichtvorhandensein der Polarität des Basisöls und des Verdickers.
Sowohl das Basisöl als auch der Verdicker sind sogenannte organische Polymere, aber es gibt Polymere von Aromaten, etc., die Polarität haben, und aliphatische oder alicyclische Polymere etc. ohne Polarität.
Im Allgemeinen wird ein Schmiermittel mit einer Polarität hinzugefügt und hat auf einer metallischen (Stahl-)Oberfläche adsorbierte polare Gruppen, um die Schmierung zu erhalten.
In dem Fall eines Schmiermittels gibt es jedoch eine Dreiecksbeziehung zwischen dem Basisöl, dem Verdicker und der metallischen Oberfläche, wenn sowohl das Basisöl als auch der Verdicker eine Polarität haben, zum Beispiel werden jeweilige polare Gruppen des Basisöls und des Verdickers auf der metallischen Oberfläche adsorbiert, und die restlichen Abschnitte wirken abstoßend, so dass es einen Nachteil gibt, dass die Affinität des Basisöls und des Verdickers schlecht wird.
Folglich wird bevorzugt, dass entweder das Basisöl oder der Verdicker eine Polarität haben sollte und das/der andere keine Polarität haben sollte.
In dem Fall der Schmiermittelzusammensetzung für eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit ist für eine Anwendung unter einer hohen Kontaktdruck- und niedrigen Drehzahlbedingung und unter einer statischen Bedingung, in der keine ausreichende Ölfilmbildung erwartet werden kann oder überhaupt keine Ölfilmbildung erwartet wird, eine Schutzleistung gegen Fressverschleiß (Riffelbildung) erforderlich. Folglich wird bevorzugt, dass der Verdicker eine Polarität hat und das Basisöl keine Polarität hat.
Da der Verdicker in der vorliegenden Ausführungsform eine Diharnstoffverbindung, d. h. ein Urea-Harz, ist, hat der Verdicker selbst die Wirkungen zur Unterdrückung eines metallischen Kontakts und zum Schmieren des Metalls.
Wenn die Diharnstoffverbindung eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe ist und auf einer Laufringoberfläche und den Kugeln adsorbieren gelassen wird, um einen metallischen Kontakt zu unterdrücken (die gleiche Wirkung kann erhalten werden, wie wenn der Film im Wesentlichen verdickt ist) und das Basisöl ein Öl auf Kohlenwasserstoffbasis ohne Polarität, z. B. Poly-α-Olefin, ist, kann eine weitere geeignete Schmierölzusammensetzung für eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit erhalten werden.
<Rostschutzmittel>
Das vorstehend erklärte Rostschutzmittel enthält drei Arten von Rostschutzmitteln, die ein Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel, ein Carboxylat-Säure-basiertes Rostschutzmittel und ein Amin-basiertes Rostschutzmittel sind. Wenn diese drei Arten von Rostschutzmitteln miteinander kombiniert werden, kann die Wasserbeständigkeit (Rostschutzleisung) im Vergleich mit der herkömmlichen Technik verbessert werden, und somit ist es als ein Schmiermittel, das in eine Radhalterungs-Wälzlagereinheit gefüllt werden kann, die unter einer Matschwasserbedingung verwendet wird und die eine hohe Empfindlichkeit gegen Oberflächenrauheit und eine Wasserstoffversprödung aufgrund von Rost hat, der von einem hohen Kontaktdruck stammt, geeignet.
Der Mengengehalt des Rostschutzmittels in der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung ist 0,1 bis 5 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung in dem Fall des Carboxyl-Säure-basierten Rostschutzmittels und des Carboxylat-basierten Rostschutzmittels. Wenn die zugesetzte Menge weniger als 0,1 Massen-% ist, kann keine ausreichende Wirkung erhalten werden, und wenn sie 5% übersteigt, wird keine Verbesserung der Wirkung beobachtet. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen wird bevorzugt, dass die zugesetzte Menge 0,5 bis 3 Massen-% sein sollte. Die zugesetzte Menge des Amin-basierten Rostschutzmittels ist 0,1 bis 3 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge des Schmiermittels. Wenn die zugesetzte Menge kleiner als 0,1 Massen-% ist, kann keine ausreichende Wirkung erhalten werden, und wenn sie 3% übersteigt, wird keine Verbesserung der Wirkung beobachtet, und die Adsorptionsmenge an der Oberfläche des Lagerelements wird übermäßig, so dass eine Herstellung eines oxidierten Films, etc., der von dem verfüllten Schmiermittel stammt, unterbunden werden kann.
(Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel)
Ein Beispiel eines Carboxyl-Säure-basierten Rostschutzmittels ist in dem Fall der Monocarboxyl-Säure, die aliphatische Säure mit gerader Kette, wie etwa Laurinsäure oder Stearinsäure, und die gesättigte Carboxyl-Säure mit Naphthalenkern. Überdies im Fall von Dicarboxyl-Säure ein Bernsteinsäurederivat, wie etwa Bernsteinsäure, Alkylbernsteinsäure, Alkyl-Bernsteinsäure-Halbester, Alkenylbernsteinsäure, Alkenyl-Bernsteinsäure-Halbester oder Bernsteinsäureimid, Hydroxyfettsäure, Mercaptofettsäure, ein Sarcosinderivat und oxidiertes paraffinartiges Oxid von Paraffin und Petrolatum geeignet. Insbesondere ist Bernsteinsäure-Halbester geeignet.
(Carboxylat-basiertes Rostschutzmittel)
Ein Beispiel für Carboxylat-basierte Rostschutzmittel sind verschiedene metallische Salze von Aminosäurederivaten, wie etwa Fettsäure, Naphthensäure, Abietinsäure, Lanolinfettsäure oder Alkenyl-Bernsteinsäure. Ein Beispiel des metallischen Elements des metallischen Salzes ist Kobalt, Mangan, Zink, Aluminium, Kalzium, Barium, Lithium, Mangan oder Kupfer. Insbesondere Napthensäurezink ist geeignet.
(Aminbasiertes Rostschutzmittel)
Ein Beispiel eines Amin-basierten Rostschutzmittels ist Alkoxy-Phenylamin, Aminsalz von aliphatischer Säure oder ein Teilamid von zweibasischer Carboxylsäure. Insbesondere ist ein Aminsalz von aliphatischer Säure geeignet.
(Abnutzungsschutzmittel)
Ein Beispiel des angewendeten Abnutzungsschutzmittels ist eine Schwefel-Phosphor-basierte (SP-basierte) Verbindung. Ein Beispiel für die Schwefel-Phosphor-basierte Verbindung ist eine Triphenyl-Phosphat-basierte Verbindung und Dithio-Phosphat-basierte Verbindung. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Triphenylphosphorothioat (TPPT), das durch die folgende allgemeine Formel (III) ausgedrückt wird, geeignet. (Chemische Formel 1)
Es wird bevorzugt dass die Inhaltsmenge des vorstehend erklärten Abnutzungsschutzmittels 0,1 bis 5 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung sein sollte. Wenn die Inhaltsmenge weniger als 0,1 Massen-% ist, kann keine ausreichende Wirkung erzielt werden, und wenn sie 5% übersteigt, wird keine Verbesserung der Wirkung beobachtet.
<Andere Zusätze>
Andere Zusätze können zu der Schmiermittelzusammensetzung dieser Ausführungsform hinzugefügt werden, um verschiedene Leistungen nach Bedarf weiter zu verbessern. Zum Beispiel können Antioxidationsmittel, Hochdruckzusatz, Öligkeitsverbesserer und Metalldeaktivatoren, etc. allein oder in Kombination von zwei oder mehr Arten davon hinzugefügt werden.
Die Inhaltsmenge (hinzugefügte Menge) dieser anderen Zusätze ist nicht auf irgendeine bestimmte beschränkt, solange die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert wird, ist aber im Allgemeinen 0,1 bis 20 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung. Wenn die hinzugefügte Gesamtmenge weniger als 0,1 Massen-% ist, wird jede Wirkung des Zusatzes unzureichend. Wenn sie jedoch 20 Massen-% übersteigt, bewirken hinzugefügte Zusätze eine Sättigung der Wirkung und verringern die relative Menge des Basisöls, und somit kann die Schmierfähigkeit abnehmen.
(Antioxidationsmittel)
Ein Beispiel für ein Antioxidationsmittel ist aminbasiertes Antioxidationsmittel, phenolbasiertes Antioxidationsmittel, schwefelbasiertes Antioxidationsmittel oder Zinkdithiophosphat.
Ein spezifisches Beispiel für ein aminbasiertes Antioxidationsmittel ist Phenyl-1-Naphthylamin, Phenyl-2-Naphtylamin, Diphenylamin, Phenylendiamin, Oleyl-Amidamin, oder Phenothiazin.
Ein spezifisches Beispiel für das phenolbasierte Antioxidationsmittel ist gehemmtes Phenol, etc. wie etwa p-t-Butyl-Phenyl-Salicylat,
2,6-Di-t-Butyl-p-Phenylphenol,
2,2'-Methylen-bis(4-Methyl-6-t-Octylphenol),
4,4'-Butyliden-bis-6-t-Butyl-m-Kresol,
Tetrakis[Methylen-3-(3',5'-di-Butyl-4'-Hydroxyphenyl)Propionat]Methan,
1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-Di-t-Butyl-4-Hydroxybenzil)Benzen,
n-Octadecyl-β-(4'-Hydroxy-3',5'-Di-t-Butylphenyl)Propionat,
2-n-Octyl-Thio-4,6-Di(4'-Hydroxy-3',5'-di-t-Butyl)Phenoxy-1,3,5-Triazin,
4,4'-Thiobis(6-t-Butyl-m-Cresol) oder
2-(2'-Hydroxy-3'-t-Butyl-5'-Methylphenyl)-5-Chlorobenzotriazol.
(Hochdruckzusatz)
Ein Beispiel für einen Hochdruckzusatz ist organisches Molybdän.
(Öligkeitsverbesserer)
Ein Beispiel eines Öligkeitsverbesserers ist aliphatische Säure, wie etwa Ölsäure oder Stearinsäure, Alkohol, wie etwa Laurylalkohol oder Oleylalkohol, Amine, wie etwa Stearylamin oder Cetylamin, Esterphosphat, wie etwa Trikresylphosphat oder aus Tieren und Pflanzen extrahiertes Öl.
(Metalldeaktivator)
Ein Beispiel eines Metalldeaktivators ist Benzotriazol.
<Verfahren zur Herstellung der Schmiermittelzusammensetzung>
Ein Verfahren zur Herstellung der Schmiermittelzusammensetzung, das die vorstehend erklärten jeweiligen Bestandteile enthält, gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf ein Bestimmtes beschränkt und wird abhängig von einem Zweck nach Bedarf ausgewählt. Im Allgemeinen lässt man die Ausgangsmaterialien des Verdickers (Diharnstoffverbindung aus der aromatischen Reihe oder aliphatischer Diharnstoff und alicyclischer Diharnstoff) in dem vorstehend erklärten Basisöl reagieren, eine feste Menge des vorstehend erklärten Rostschutzmittels und der des vorstehend erklärten Abnutzungsschutzmittels werden hinzugefügt, und die Mischung wird ausreichend mit einem Kneter oder einer Mischwalze, etc. verrührt, um sie gleichmäßig zu verteilen. In diesem Verfahren ist auch Heizen wirksam. Wenn ein anderer Zusatz hinzugefügt wird, wird bevorzugt, ihn angesichts des Verfahrens gleichzeitig mit dem vorstehend erwähnten Rostschutzmittel hinzuzufügen.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele basierend auf der Schmiermittelzusammensetzung gemäß der vorstehend erklärten Ausführungsform weiter erklärt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgende Erklärung beschränkt.
(Beispiele 1 bis 17 und Vergleichsbeispiel 1 bis 13)
Die Schmiermittelzusammensetzung mit der in den Tabellen 1 und 4 angegebenen Zusammensetzung wurden hergestellt und für jede Schmiermittelzusammensetzung wurden Überwachungstests vorbereitet, und für jede Schmiermittelzusammensetzung wurden Ausleseprüfungen durchgeführt, die waren: Lagerdrehmomenttest, (2) Reibungstest, (3) Hochgeschwindigkeits-Vier-Kugel-Test (Ab nutzungsbeständigkeitstest), (3) Fressverschleißbeständigkeitstest, (5) Rollende-Vier-Kugel-Test (Wasserbeständigkeitstest), (6) Lagerlecktest, (7) Niedertemperatur-Fressverschleißtest und (8) ausgedehnter Hochtemperaturtest, die nachstehend erklärt werden. Die Zusammenfassung jedes Tests wird nachstehend erklärt und jedes Testergebnis von (1) bis (8) ist in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
In dem Feld des „Basisöls” in den Tabellen 1 bis 4 ist das „Mineralöl A” Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von 30 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Außerdem ist das „Mineralöl B” Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von 70 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Mineralöl C” ist Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von 75 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Mineralöl D” ist Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von 100 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Mineralöl E” ist Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von 130 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Außerdem ist das „Mineralöl F” Mineralöl mit einer kinematischen Viskosität von 150 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C.
In dem Feld des „Basisöls” in den Tabellen 1 bis 4, ist das „Poly-α-Olefinöl G” ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 30 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Außerdem ist das „Poly-α-Olefinöl H” ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 70 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Poly-α-Olefinöl I” ist ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 75 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Poly-α-Olefinöl J” ist ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 100 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Poly-α-Olefinöl K” ist ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 130 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Das „Poly-α-Olefinöl L” ist ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 150 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Außerdem ist das „Poly-α-Olefinöl M” ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 160 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C.
Überdies ist in dem Feld des „Basisöls” in den Tabellen 1 bis 4 „Esteröl N” ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 75 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C. Außerdem ist „Etheröl O” ein synthetisches Öl mit einer kinematischen Viskosität von 75 mm²/s bei einer Temperatur von 40°C.
In dem Feld „Verdicker” in den Tabellen 1 bis 4 ist „aromatischer Diharnstoff” eine Diharnstoffverbindung, die durch eine Reaktion von 4,4'-Diphenyl-Methan-di-Isocyanat und p-Toluidin hergestellt wird. Außerdem ist ”alicyclischer Diharnstoff” eine Diharnstoffverbindung, die durch eine Reaktion von 4,4'-Diphenyl-Methan-di-Isocyanat und Cyclohexylamin hergestellt wird. Außerdem ist ”aliphatischer Diharnstoff” eine Diharnstoffverbindung, die durch eine Reaktion von 4,4'-Diphenyl-Methan-di-Isocyanat und Stearylamin hergestellt wird.
Das Eindringen jeder Schmiermittelzusammensetzung in den Tabellen 1 bis 4 wurde auf NLGC (National Lubricating Grease Institute) Nr. 2 eingestellt.
(1) Lagerdrehmomenttest
Die jeweiligen in den Tabellen angegebenen Schmiermittelzusammensetzungen 1 bis 4 wurden in eine einzelne Reihe von tiefen Rillenkugellagern mit berührungsloser Dichtung (Bohrungsdurchmesser: 17 mm, Außendurchmesser: 40 mm und Breite: 12 mm) gefüllt, und Probelager wurden vorbereitet. Als nächstes wurden die Probelager 600 Sekunden lang mit einer Drehzahl von 450 U/Min, einer Axiallast von 392 N und einer Radiallast von 29,4 N gedreht, und dann wurden Laufdrehmomente gemessen. Ein Auswertungsstandard ist ein relativer Drehmomentwert in Bezug auf ein Vergleichsbeispiel 1, und eine in ein Probelager gefüllte Schmiermittelzusammensetzung mit einem relativen Drehmomentwert von weniger als 1,0 wurde in dem Test als Erfolg bestimmt. Die Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Wie in den Tabellen 3 und 4 angegeben, waren die Probelager der Vergleichsbeispiele 1, 3 bis 6 und 8 bis 13 größer oder gleich 1,0, während die Probelager der Beispiele 1 bis 17, wie in den Tabellen 1 und 2 angegeben, alle einen relativen Drehmomentwert von weniger als 1,0 hatten und den Erfolgsergebnisstandard erfüllten.
Überdies wird deutlich, dass die Schmiermittelzusammensetzung, welche das Basisöl mit einem Druckviskositätskoeffizienten α, der bei einer Temperatur von 40°C kleiner oder gleich 33 GPa^–1 ist, eine hervorragende Drehmomentcharakteristik hatte. Außerdem hatte die Schmiermittelzusammensetzung, die das Basisöl mit einem Druckviskositätskoeffizienten α bei einer Temperatur von 40°C kleiner oder gleich 27 GPa^–1 hat, eine beachtenswerte hervorragende Drehmomentcharakteristik.
(2) Reibungstest
Die Gleitreibungskoeffizienten der jeweiligen Schmiermittelzusammensetzungen wurden durch einen Kugel-auf-Platte-Tester gemessen. Als Teststücke wurden eine Kugel mit 3/8 Inch und eine Platte aus SUJ2, die einer Hochglanzpolitur unterzogen worden war, verwendet. Als eine Testbedingung wurde jede Schmiermittelzusammensetzung mit einer Dicke von 0,5 mm auf die Platte aufgetragen, eine vertikale Last wurde auf 500 g festgelegt, eine Gleitgeschwindigkeit wurde auf 1 m/s festgelegt, und ein Mittel der Reibungskoeffizienten während einer Sekunde, die ab einer Sekunde nach Testbeginn bis zwei Sekunden nach dem Testbeginn war, wurde als der Reibungskoeffizient jeder Schmiermittelzusammensetzung genommen. Der Auswertungsstandard war ein Reibungskoeffizient relativ zu dem Vergleichsbeispiel 1, und die Schmiermittelzusammensetzung mit diesem relativen Reibungskoeffizienten von weniger als 1,0 wurde in dem Test als Erfolg bestimmt. Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Wie in den Tabellen 3 und 4 angegeben, hatten die jeweiligen Schmiermittelzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1, 3 bis 6 und 8 bis 13 alle den relativen Reibungskoeffizienten, der größer oder gleich 1,0 war, während die jeweiligen Schmiermittelzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 17, wie in den Tabellen 1 und 2 angegeben, alle den relativen Reibungskoeffizienten von weniger als 1,0 hatten und den Erfolgsstandard erfüllten.
(3) Hochgeschwindigkeits-Vier-Kugel-Test
(Abnutzungsbeständigkeitstest)
Die Abnutzungsbeständigkeit jeder Schmiermittelzusammensetzung wurde durch einen in ASTM D2596 definierten Hochgeschwindigkeits-Vier-Kugel-Tester ausgewertet. Das heißt, drei fixierte Kugeln wurden in einer gleichseitigen dreieckigen Form in einer mit jeder Schmiermittelzusammensetzung gefüllten Testschale fixiert, wobei eine sich drehende Kugel, die an einer Drehwelle angebracht war, in einem durch die drei Stahlkugeln definierten Hohlraum angeordnet wurde und 10 Sekunden lang mit 1770 U/Min gedreht wurde, während eine gewisse Last angewendet wurde, und eine zu dieser Zeit auf den fixierten Kugeln ausgebildete Abnutzungsmarkierung wurde gemessen. Als nächstes wurde eine Last (letzte Last ohne Festfressen), wenn ein mittlerer Durchmesser der Abnutzungsmarkierung kleiner als der in ASTM D2596 definierte Abnutzungskompensationsmarkierungsdurchmesser war, erhalten. Außerdem wurde die rollende Kugel ebenso gedreht und eine Last (Schweißpunkt), bei der ein Schweißen bewirkt wurde, wurde erhalten.
Die Abnutzungsbeständigkeit wurde nach LNSL (L. N. S. L: Last Nonseizure Load: letzte Last ohne Festfressen) und WP (W. P.: Weld Point: Schweißpunkt) ausgewertet, und es wurde in dem Test als Erfolg (gut) bestimmt, wenn die letzte Last ohne Festfressen größer oder gleich 490 N war und der Schweißpunkt größer oder gleich 1236 N war. Die Auswertungsergebnisse wurden in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
(4) Fressverschleißbeständigkeitstest
Für jede Schmiermittelzusammensetzung wurde durch eine in ASTM D4170 definierte Testverfahrenstechnik ein Fressverschleißbeständigkeitstest ausgeführt, eine Massendifferenz vor und nach dem Test wurde gemessen und wurde in die folgenden drei Stufen eingeteilt. Es wird erachtet, dass die Stufe A und die Stufe B für Fahrzeuge geeignet sind, und die Stufe A und die Stufe B wurden auch als Erfolgsergebnisse in diesem Test genommen. Die Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Stufe A: Die Massenreduzierung ist kleiner oder gleich 3 mg;
Stufe B: Die Massenreduzierung übersteigt 3 mg, ist aber kleiner als 5 mg; und
Stufe C: Die Massenreduzierung ist größer oder gleich 5 mg.
(5) Rollende-Vier-Kugel-Test (Wasserbeständigkeitstest)
Die Wasserbeständigkeit jeder Schmiermittelzusammensetzung wurde durch einen Rollende-Vier-Kugel-Test ausgewertet. Das heißt, drei Lagerstahlkugeln mit einem Durchmesser von 15 mm wurden vorbereitet, in einer gleichseitigen dreieckigen Form in einer zylindrischen Schale angeordnet, wobei ein Innendurchmesser ihrer Bodenfläche 36,0 mm war, ein Innendurchmesser des oberen Endes 31,63 mm war und ein Tiefe 10,98 mm war. Jede mit 20% Wasser vermischte Schmiermittelzusammensetzung wurde mit 20 g aufgetragen, und eine Lagerstahlkugel mit einem Durchmesser von 5/8 Inch wurde ferner in einem von den drei Stahlkugeln definierten Hohlraum angeordnet. Eine derartige Lagerstahlkugel mit einem Durchmesser von 5/8 Inch wurde mit 1000 Min^–1 bei Raumtemperatur gedreht, während eine Last, die ein Oberflächendruck von 4,1 GPa war, angewendet wurde. Folglich wurden die drei Lagerstahlkugeln mit einem Durchmesser von 15 mm ebenfalls umgewälzt, während sie sich drehten, wurden aber kontinuierlich gedreht, bis eine Absplitterung verursacht wurde. Eine Gesamtzahl der Umdrehungen, wenn eine Absplitterung verursacht wurde, wurde als die Lebensdauer genommen. Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
(6) Lagerlecktest
Jede Schmiermittelzusammensetzung wurde in eine einzelne Reihe von tiefen Rillenkugellagern (Bohrungsdurchmesser: 25 mm, Außendurchmesser: 62 mm und Breite: 1 mm) mit berührungsloser Dichtung gefüllt, das Lager wurde 20 Stunden lang bei einer Außenringtemperatur von 80°C, einer Axiallast von 98 N, einer Radiallast von 98 N und einer Drehzahl von 5000 U/Min kontinuierlich gedreht. Der Leckanteil (Lagerlecktest) der Schmiermittelzusammensetzung wurde basierend auf einer Massendifferenz der Schmiermittelzusammensetzung vor und nach dem Drehen gemessen. Die Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben. Bezüglich der Auswertung des Lagerlecktests, wobei ein Ergebnis des Lagerlecktests (Leckanteil der Schmiermittelzusammensetzung) der Schmiermittelzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1, das die in den Tabellen 3 und 4 verwendete Zusammensetzung verwendete, 1 war, wurde es als Erfolg bewertet, wenn der relative Leckanteil kleiner oder gleich 2,0 war, und wenn der relative Leckanteil kleiner als 2,0 war, wurde es als Fehler bestimmt.
(7) Niedertemperatur-Fresstest
Ein Niedertemperatur-Fresstest wurde durch einen SNR-FEB2-Test (Last: 8000 N, Stunden: fünf Stunden, Pendelwinkel: 6 Grad, Pendelzyklus: 24 Hz und Temperatur: –20°C) für jede Schmiermittelzusammensetzung ausgeführt, um eine Massendifferenz vor und nach dem Test zu messen, und derartige Differenzen wurden in die folgenden drei Stufen unterteilt. Die Stufe A und die Stufe B wurden als für Fahrzeuge geeignet erachtet, und die Stufe A und die Stufe B wurden in diesem Test als Erfolgsergebnisse genommen. Die Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Stufe A: Massenreduzierung ist kleiner oder gleich 20 mg;
Stufe B: Massenreduzierung übersteigt 20 mg, ist aber kleiner als 50 mg;
Stufe C: Massenreduzierung ist größer oder gleich 50 mg.
(8) Verlängerter Hochtemperaturtest (thermischer Stabilitätstest)
Jede Schmiermittelzusammensetzung wurde in einer Dicke von 2 mm auf eine Metallplatte aufgetragen und 200 Stunden in eine Kammer mit einer konstanten Temperatur von 150° gelassen. Danach wurde die Gesamtsäurezahl durch Kaliumhydroxid gemessen, und eine Differenz zu der Gesamtsäurezahl der äquivalenten Schmiermittelzusammensetzung, die nicht in bei der konstanten Temperatur gelassen wurde, wurde berechnet. Dieser Wert gibt einen größeren Wert an, wenn die Oxidation des Schmiermittels weiter fortschreitet, und es kann bestimmt werden, dass die Verschlechterung fortgeschritten ist. Wenn die Gesamtsäurezahl verringert war (negativer Wert), wurde dies in den Beispielen als ein Erfolgsergebnis bestimmt. Auswertungsergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben. (Tabelle 1)
(Tabelle 2)
(Tabelle 3)
(Tabelle 4)
Wie in den Tabellen 1 und 2 angegeben, hat die Schmiermittelzusammensetzung, die das Basisöl, das einen Stockpunkt kleiner oder gleich –40°C hat, eine kinematische Viskosität von 70 bis 130 mm²/s und ein Mischungsverhältnis (Massen-%) von 0:100 bis 20:80 zwischen dem Mineralöl und dem synthetischen Öl hat und einen Verdicker enthält, der eine Diharnstoffverbindung der aromatischen Reihe ist und der eine Inhaltsmenge von 10 bis 40 Massen-% hat, eine hervorragende Niedertemperatur-Fresscharakteristik, niedrige Drehmomentcharakteristik und niedrige Leckleistung, wenn sie in ein Lager gefüllt ist. Im Gegensatz dazu hat die Schmiermittelzusammensetzung mit dem Basisöl, welches die vorstehend erklärte Bedingung nicht erfüllt oder die Inhaltsmenge des Verdickers hat, welche die vorstehend erklärte Bedingung nicht erfüllt, wie in den Tabellen 3 und 4 angegeben, eine schlechte Schmierleistung, und somit war jede der Drehmomentcharakteristik, der Abnutzungsbeständigkeit, der Festfressschutzleistung und die schlechte Leckleistung, wenn sie in ein Lager gefüllt wurde, als ein Ergebnis schlecht.
Wie in den Tabellen 1 und 2 angezeigt, hat die Schmiermittelzusammensetzung, welche die drei Arten des Carboxyl-Säure-basierten Rostschutzmittelzusatzes, des Carboxylat-Säure-basierten Rostschutzmittelzusatzes und des Amin-basierten Rostschutzmittelzusatzes und das Abnutzungsschutzmittel enthält, außerdem eine hervorragende Splitterbeständigkeit, Abnutzungsschutzleistung, Fressverschleißbeständigkeitsleisung und Korrosionsbeständigkeit. Im Gegensatz dazu kann die Schmiermittelzusammensetzung, die, wie in den Tabellen 3 und 4 angegeben, nicht die drei Arten des Carboxyl-Säure-basierten Rostschutzmittelzusatzes, des Carboxylat-Säure-basierten Rostschutzmittelzusatzes und des Amin-basierten Rostschutzmittelzusatzes enthält, sondern Bariumsulfonat als ein Rostschutzmittel enthält, keine ausreichende Splitterbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit erreichen. Insbesondere wird deutlich, dass der Carboxyl-Säure-basierte Rostschutzmittelzusatz, der Carboxylat-Säure-basierte Rostschutzmittelzusatz und der Amin-basierte Rostschutzmittelzusatz eine Funktion zum Unterdrücken der Gesamtsäurezahl haben. Wenn, wie in 5 dargestellt, basierend auf den in den Tabellen 1 bis 4 angegebenen Ergebnissen versucht wird, eine Beziehung zwischen der Inhaltsmenge der Rostschutzmittel und der Zunahmegröße der Gesamtsäurezahl zu verdeutlichen, wird deutlich, dass der notwendige Inhaltsanteil (Massen-%) der Rostschutzmittel größer oder gleich 1 Massen-% relativ zu der Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung ist, um eine Schmiermittelzusammensetzung, welche die Gesamtsäurezahl verringert, d. h. eine Schmiermittelzusammensetzung mit einer hohen thermischen Stabilität, bereitzustellen. Überdies wird auch deutlich, dass die Schmiermittelzusammensetzung, die kein Abnutzungsschutzmittel darin enthält, keine ausreichende Abnutzungsschutzleistung erreichen kann. Außerdem wird deutlich, dass die Schmiermittelzusammensetzung mit der aliphatischen Harnstoffverbindung, die als ein Verdicker angewendet wird, eine schlechte Fressverschleißbeständigkeitsleisung hat.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend erklärt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Erklärung beschränkt, und vielfältige Modifikationen und Verbesserungen sind anwendbar.
(Radhalterungs-Wälzlagereinheit)
Nachstehend wird eine Erklärung einer Ausführungsform einer Radhalterungs-Wälzlagereinheit gegeben. In der Erklärung der vorliegenden Ausführungsform wird die Erklärung eines Beispiels einer Radhalterungs-Wälzlagereinheit, auf welche die Schmiermittelzusammensetzung der vorstehend erklärten Ausführungsform anwendbar ist, und einer Beispielachsenstruktur, welche diese Radhalterungs-Wälzlagereinheit verwendet, gegeben.
1A bis 1D sind Querschnittansichten, die eine Struktur einer Nabenlagereinheit der dritten Generation darstellen, auf welche die Radhalterungs-Wälzlagereinheit dieser Ausführungsform anwendbar ist. 1A und 1B stellen ein Antriebsradlager 1 der dritten Generation dar und haben ein aufnehmendes Profil an der Bohrung des Nabenhauptkörpers 3 ausgebildet, das mit dem Profil eines Gleichlaufgelenks in Eingriff bringbar ist und dessen in 4 dargestellte Kappe 108a durch Dichtungsringe 6, 6 ersetzt ist.
Die in 1A dargestellte Nabenlagereinheit 1 hat einen Innenring 4, der wie in 4 durch Verstemmen befestigt ist. Andererseits hat die in 1B dargestellte Nabenlagereinheit 1 eine Endseite des Innenrings 4, die, wie in 1C dargestellt, auf einem Absatzteil 9 eines Gleichlaufgelenks 7 anliegt, und der Innenring 4 wird durch eine Axialspannung einer Mutter 10 des Gleichlaufgelenks 7 befestigt, die einen Schaft 8 des Gleichlaufgelenks 7 in dem Pilothohlraum des Nabenhauptkörpers 3 befestigt.
Wie wohlbekannt ist, variiert die Beziehung zwischen dem Festziehdrehmoment einer Schraube und der Axialspannung erheblich (als ein Ergebnis variiert die Vorbelastung erheblich). Wenn die Schmiermittelzusammensetzung der vorstehend erklärten Ausführungsform folglich auf die Nabenlagereinheit in der Form von 1B angewendet wird, können noch bessere Ergebnisse erreicht werden.
Andererseits ist 1D eine Querschnittansicht, die ein Beispiel einer Nabenlagereinheit der dritten Generation für ein nicht angetriebenes Rad mit einem größeren PCD (Pitch Circle Diameter: Wälzkreisdurchmesser) von Wälzelementen in der außen liegenden Reihe dargestellt. Gemäß der in 1D dargestellten Struktur wird die Stabilität des Lagers verbessert und die Fahrstabilität eines Fahrzeugs wird verbessert. Andererseits bewegt sich das eingefüllte Schmiermittel in die Richtung der außen liegenden Reihe, und somit wird als ein Ergebnis die Schmierung der innen liegenden Reihe schlecht, das an der außen liegenden Reihe erzeugte Drehmoment nimmt zu, und das Schmiermittel wird wahrscheinlich aus der Dichtung der außen liegenden Reihe lecken.
In einem derartigen Fall kann jedoch die Schmiermittelzusammensetzung der vorstehend erklärten Ausführungsform, welche die Haltbarkeit und die Abnutzungsschutzleistung aufrecht erhält, eine niedrige Drehmomentleisung realisiert und eine hervorragende Leckschutzleistung hat, wirkungsvoll funktionieren.
2A bis 2E sind Querschnittansichten, die eine Struktur einer Nabenlagereinheit der ersten Generation darstellen, auf welche die Radhalterungs-Wälzlagereinheit dieser Ausführungsform anwendbar ist. 2A und 2B stellen eine sogenannte Nabenlagereinheit der ersten Generation dar, und wie in 2C, die eine „Antriebsrad-Nabenlagereinheit” darstellt, und 2D und 2E, die eine „Nabenlagereinheit für ein nicht angetriebenes Rad” darstellen, dargestellt, sind sowohl Innen- als auch Außenringe mit tatsächlichen Fahrzeugkomponenten, wie etwa einem Scharniergelenk oder einer Nabe, durch Presspassen montiert, und sie werden in einem durch eine Mutter befestigten Zustand verwendet.
In der in 2A und 2B dargestellten Nabenlagereinheit der ersten Generation wirkt die Eingreif- und axiale Spannung der Mutter auf die Vorbelastung, und somit wird der Bereich der Lagervorbelastung nach der Montage mit einer Fahrzeugkarosserie außerordentlich ausgedehnt. Folglich wird die Schwankung im Laufdrehmoment in Verbindung mit einem derartigen ausgedehnten Bereich groß.
Die Schmiermittelzusammensetzung der vorstehend erklärten Ausführungsform verringert die Lastempfindlichkeit der Radhalterungs-Wälzlagereinheit in Bezug auf das Laufdrehmoment (verringert den Korrelationskoeffizienten zwischen der Wälzelementlast und dem Drehmoment) und hat ein stabiles niedriges Drehmoment für die Nabenlagereinheit mit einem ausgedehnten Vorbelastungsbereich zur Folge.
Wie in 2E dargestellt, wird die Nabenlagereinheit der ersten Generation, auf welche die Radhalterungs-Wälzlagereinheit dieser Ausführungsform angewendet wird, auch für eine Außenring-Rotationsanwendung verwendet.
Wenn die Lagereinheit im Allgemeinen für eine Außenring-Rotationsanwendung verwendet wird, sammelt sich Schmiermittel durch die Zentrifugalkraft auf der Außenringseite, und der Schmierzustand der Innenringseite, wo der Oberflächendruck hoch ist, wird schlecht. Jedoch kann die Schmiermittelzusammensetzung der vorstehend erklärten Ausführungsform geeignet für eine Außenring-Rotationsanwendung verwendet werden, da sie im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie eine Ölfilmverdickungswirkung hat.
Wenn das Lager außerdem, wie in 2B dargestellt, vom Kegelrollentyp ist, tritt zwischen dem Kegelkopf (Wälzelement 5) und einer Kegelrückseitenrippe 4a ein Gleitkontakt auf, aber in einem derartigen Fall bewerkstelligt im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie eine Wirkung, die den Ölfilm durch die Schmiermittelzusammensetzung der vorstehend erklärten Ausführungsform verdickt, eine Festfressschutzwirkung.
3A bis 3H sind Querschnittansichten, die eine Struktur einer Nabenlagereinheit gemäß der zweiten Generation darstellen, auf welche die Radhalterungs-Wälzlagereinheit dieser Ausführungsform anwendbar ist. 3A bis 3E stellen eine sogenannte Nabenlagereinheit der zweiten Generation dar, und, wie in 3F und 3G, die eine „Nabenlagereinheit eines nicht angetriebenen Rads” darstellen, und 3H, die eine „Antriebsrad-Nabenlagereinheit” darstellt, dargestellt, verwendet sie eine Struktur, die einige tatsächliche Fahrzeugkomponenten in die Nabenlagereinheit der ersten Generation einbaut. Folglich wird der Vorbelastungsbereich enger als der der Nabenlagereinheit der ersten Generation, wird aber breiter als der der Nabenlagereinheit der dritten Generation. Überdies kann sie auch für eine Außenring-Rotationsanwendung verwendet werden, und somit kann die gleiche Wirkung wie die der Nabenlagereinheit der ersten Generation erreicht werden.

Claims

Schmiermittelzusammensetzung, die umfasst: ein Basisöl; einen Verdicker; ein Rostschutzmittel und ein Abnutzungsschutzmittel, wobei das Basisöl ein Mineralöl, synthetisches Öl oder Mischöl aus dem Mineralöl und dem synthetischen Öl umfasst, wobei ein Mischungsverhältnis (Massenverhältnis) des Mineralöls und des synthetischen Öls 0:100 bis 20:80 ist, wobei eine kinematische Viskosität des Basisöls bei einer Temperatur von 40°C 70 bis 150 mm²/s ist, und wobei das Basisöl einen Stockpunkt kleiner oder gleich –40°C hat.
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Verdicker eine Diharnstoffverbindung mit einem Inhaltsanteil von 10 bis 40 Massen-% relativ zu einer Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung enthält und durch eine folgende allgemeine Formel (I) ausgedrückt wird, das Rostschutzmittel ein Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel, ein Carboxylat-Säure-basiertes Rostschutzmittel und ein Amin-basiertes Rostschutzmittel enthält, und das Abnutzungsschutzmittel Triphenylphosphorothioat ist, R₂-NHCONH-R₁-NHCONH-R₃ Allgemeine Formel (I) (in der allgemeinen Formel (I) ist R₁ eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 15, und R₂ und R₃ sind Kohlenwasserstoffgruppen der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 12. R₂ und R₃ können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein).
Schmiermittelzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei der Verdicker eine Diharnstoffverbindung, die eine alicyclische Harnstoffverbindung und/oder eine aliphatische Diharnstoffverbindung ist, mit einem Inhaltsanteil von 10 bis 30 Massen-% relativ zu einer Gesamtmenge der Schmiermittelzusammensetzung enthält und durch eine folgende allgemeine Formel (II) ausgedrückt wird, das Rostschutzmittel ein Carboxyl-Säure-basiertes Rostschutzmittel, ein Carboxylat-Säure-basiertes Rostschutzmittel und ein Amin-basiertes Rostschutzmittel enthält, und das Abnutzungsschutzmittel Triphenylphosphorothioat ist, R₅-NHCONH-R₄-NHCONH-R₆ Allgemeine Formel (II) (in der allgemeinen Formel (II) ist R₄ eine Kohlenwasserstoffgruppe der aromatischen Reihe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 15, und R₅ und R₆ sind jeweils aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 20 oder eine Cyclohexylderivatgruppe mit einer Kohlenstoffzahl von 6 bis 12. R₅ und R₆ haben einen Anteil der Cyclohexylderivatgruppe, der 50 bis 90 Mol-% in der Gesamtmenge des Verdickers ist, und R₅ und R₆ können miteinander übereinstimmen oder voneinander verschieden sein).
Radhalterungs-Wälzlagereinheit, in das die Schmiermittelzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 gefüllt ist.