JP2004091764A - グリース組成物，転がり軸受，及び電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】フレッチング防止性能に優れたグリース組成物を提供する。また、フレッチングが生じにくいこと、発塵が少ないこと、及びトルクが小さいことことに加えて、優れた音響寿命を有する転がり軸受を提供する。
【解決手段】エステル油を主成分とする基油と、リチウム石けん，リチウム複合石けん，及びウレア化合物のうちの少なくとも一種である増ちょう剤と、添加剤と、を含有するグリース組成物Ｇを、転がり軸受１の軸受空間内に充填した。エステル油の含有量は基油全体の５０質量％以上であり、添加剤はスルホン酸塩を必須成分として含有している
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた高温性能を有するグリース組成物に関する。また、本発明は、優れた音響寿命を有する転がり軸受に係り、特に、コンピュータに使用されるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や各種事務機器等に好適な転がり軸受に関する。さらに、本発明は長寿命な電動モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤ，フレキシブルディスクドライブ（ＦＤＤ），コンパクトディスクドライブ（ＣＤＤ），光磁気ディスクドライブ（ＭＯＤ），ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等のような情報機器や、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の事務機器に用いられる転がり軸受には、一般に、高速回転においても発塵（飛散）が少ないこと、トルクが小さいこと、音響性能が優れていること、長寿命であること等が要求される。
【０００３】
特に、清浄な雰囲気下で使用されるＨＤＤにおいては、回転時に軸受内部からガス状の油やグリースの微小な粒子が飛散すると、ディスクの表面を汚染して誤作動の原因となるため、飛散量を抑えることが最も重要なこととされている。
【０００４】
このようなＨＤＤ用転がり軸受に封入されるグリース組成物としては、従来は、鉱油を基油としたナトリウムコンプレックス石けんグリースが用いられてきた。また、ジエステル油（例えばジオクチルセバケートなど）やポリオールエステル油（例えばペンタエリスリトールテトラエステルなど）のようなエステル油を基油としたリチウム石けんグリースや、炭酸エステルのようなエステル油を基油とした金属石けんグリースも、同様に用いられてきた。
さらに、ウレア化合物を増ちょう剤とし非エステル系油を基油とする、フレッチング防止性能に優れるグリース組成物が、特開２００２−１８００７７号公報に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１８００７７号公報
【特許文献２】
特開２００１−１３９９７９号公報
【特許文献３】
特開平８−２０９１７６号公報
【特許文献４】
特開２０００−２６８７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来のグリースが封入された転がり軸受は、前述した各種要求性能のすべてが十分に優れているとは言えなかった。
例えば、鉱油を基油としたナトリウムコンプレックス石けんグリースの場合は、飛散量は少ないものの、増ちょう剤の分散性が不十分で均質になりにくいため、転がり軸受が回転した際の音響性能や振動性能に問題があった。また、吸湿性が高く、グリースが経時的に硬化して転がり軸受内で流動性が低下するため、潤滑不良を起こしやすいという問題点も有していた。
【０００７】
また、エステル油を基油としたリチウム石けんグリースの場合は、増ちょう剤の分散性が良好で音響性能や振動性能には問題がなく、転がり軸受は低トルクであるが、飛散性に問題があった。そのため、このような転がり軸受をＨＤＤに用いる場合には、ディスクの汚染を防ぐために高価な磁性流体シールを併用していた。よって、コストアップに繋がり、また小型化に対するマイナス要因ともなっていた。
【０００８】
さらに、近年、前述のような情報機器には記録密度の向上がますます求められているため、この情報機器に使用される転がり軸受には軸受精度及び回転速度の向上が図られている。その結果、転がり軸受の使用温度が上昇するため、エステル油を基油としたリチウム石けんグリースでは、音響性能やトルクが十分ではない場合があった。よって、高温においても同様以上の性能を発現するグリース組成物が望まれていた。
【０００９】
さらに、前述した特開２００２−１８００７７号公報に開示のグリース組成物も、やはり高温においては音響寿命が十分ではないという問題点があった。
このような問題点を解決するために、モリブデンジチオフォスフェート等の極圧剤をグリースに配合した例（特開２００１−１３９９７９号公報）が知られているが、十分な極圧効果が得られる量のモリブデンジチオフォスフェートを添加するとアウトガスが多くなるため、このようなグリースをＨＤＤ用転がり軸受に使用することには問題があった。また、ＨＤＤには極微量の硫黄成分でも悪影響があるので、硫黄成分を発生させるおそれのある前記極圧剤を含有するグリースをＨＤＤ用転がり軸受に使用することは好ましくなかった。
【００１０】
一方、近年、前記情報機器に用いられる転がり軸受には、前述のような各種要求性能とともにフレッチングが生じにくいという性能が要求されるようになってきている。
前記情報機器は、運搬時又は携帯時に振動を受ける。また、近年、自動車に搭載されるカーナビゲーションシステムに前記情報機器が使用されるようになってきたため、前記情報機器が受ける振動はより大きくなってきている。
【００１１】
情報機器に用いられている玉軸受，ころ軸受等の転がり軸受は、情報機器の運搬時等において生じる５〜１０ヘルツ程度の低い周波数の振動によって、転がり軸受内の転動体（ボール又はころ）と軌道輪の軌道面とが損傷を受けて劣化しやすい。このようなフレッチングという現象が起きると、転がり軸受の音響性能が悪くなるばかりでなく、情報機器の性能そのものにも悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１２】
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、フレッチング防止性能に優れたグリース組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、発塵が少ないこと、トルクが小さいこと、音響性能が優れていること、及び長寿命であることに加えて、フレッチングが生じにくい転がり軸受を提供することを併せて課題とする。さらに、本発明は長寿命な電動モータを提供することを併せて課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項１のグリース組成物は、基油と増ちょう剤と添加剤とを含有するグリース組成物において、前記基油はエステル油を含有しており、その含有量は基油全体の５０質量％以上であり、前記増ちょう剤は、リチウム石けん，リチウム複合石けん，及びウレア化合物のうちの少なくとも一種であり、前記添加剤はスルホン酸塩を含有していることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る請求項２のグリース組成物は、請求項１のグリース組成物において、前記スルホン酸塩がジアルキルナフタレンスルホン酸塩であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項３のグリース組成物は、請求項１又は請求項２のグリース組成物において、前記スルホン酸塩の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜１０質量％であることを特徴とする。
【００１５】
このようなグリース組成物は、エステル油を主成分とする基油と、スルホン酸塩を必須成分とする添加剤と、を含有しているので、転がり軸受に封入した場合等にフレッチング現象の発生を著しく抑制する性質を有している。また、発塵が少ないことに加えて、トルクが小さい、音響性能が優れている、及び長寿命である、という各種性能を付与する性質も併せて有している。
【００１６】
フレッチング現象の発生が抑制される理由は、以下に述べるようなものであると考えられる。すなわち、スルホン酸塩は金属に対して界面活性剤のように作用して、摺動面に生成した金属の新生面に吸着し、強固な被膜を形成する。そうすると、金属同士の直接的な接触が防止されるので、フレッチングによる損傷が抑制される。
【００１７】
十分なフレッチング防止性能及び前記各種性能を得るためには、スルホン酸塩の含有量を、グリース組成物全体の１．５〜１０質量％とすることが好ましく、２〜８質量％とすることがより好ましい。
なお、増ちょう剤としては、リチウム石けん，リチウム複合石けん，及びウレア化合物のうちの少なくとも一種が用いられるが、これらのうちリチウム石けん又はリチウム複合石けんを使用すると、音響性能が良好である。
【００１８】
また、本発明に係る請求項４のグリース組成物は、請求項１又は請求項２のグリース組成物において、前記添加剤は、前記スルホン酸塩とともにイオウ−リン系添加剤を含有していることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項５のグリース組成物は、請求項４のグリース組成物において、前記イオウ−リン系添加剤の含有量は、グリース組成物全体の０．１〜０．５質量％であり、前記スルホン酸塩と前記イオウ−リン系添加剤との合計の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜１０質量％であることを特徴とする。
【００１９】
請求項４及び請求項５のグリース組成物は、前述の請求項１〜３のグリース組成物の場合と同様の理由により同様の性質を有しているが、添加剤としてスルホン酸塩とともにイオウ−リン系添加剤が併用されているため、フレッチング現象の発生を抑制する効果が高められている。
十分なフレッチング防止性能を得るためには、イオウ−リン系添加剤の含有量をグリース組成物全体の０．１〜０．５質量％とし、且つスルホン酸塩とイオウ−リン系添加剤との合計の含有量を、グリース組成物全体の１．５〜１０質量％とすることが好ましい。より好ましくは、イオウ−リン系添加剤の含有量がグリース組成物全体の０．１〜０．５質量％で、且つスルホン酸塩の含有量がグリース組成物全体の２〜８質量％である。このとき、イオウ−リン系添加剤の含有量が０．１質量％未満であるとフレッチング防止性能が不十分となり、０．５質量％超過であると、イオウ−リン系添加剤の種類によっては基油に完全に溶解せず、転がり軸受の音響性能が阻害されるおそれがある。
【００２０】
また、本発明に係る請求項６のグリース組成物は、請求項１又は請求項２のグリース組成物において、前記添加剤は、前記スルホン酸塩とともにモリブデン化合物及び亜鉛化合物を含有し、これら３種の化合物の合計の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜９質量％であることを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項７のグリース組成物は、請求項６のグリース組成物において、前記モリブデン化合物及び前記亜鉛化合物の含有量は、それぞれグリース組成物全体の１．５質量％以下であることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明に係る請求項８のグリース組成物は、請求項６又は請求項７のグリース組成物において、前記モリブデン化合物の含有量と前記亜鉛化合物の含有量との質量比は、５：９５〜９５：５の範囲内であることを特徴とする。
請求項６〜８のグリース組成物は、前述の請求項１〜３のグリース組成物の場合と同様の理由により同様の性質を有しているが、添加剤としてスルホン酸塩とともにモリブデン化合物及び亜鉛化合物が併用されているため、低アウトガスであるという性質を併せて有している。
【００２２】
アウトガス，フレッチング防止性能をはじめとする前述の各種性能を十分なものとするためには、スルホン酸塩とモリブデン化合物と亜鉛化合物との合計の含有量を、グリース組成物全体の１．５〜９質量％とすることが好ましく、２〜７質量％とすることがより好ましい。
このとき、モリブデン化合物及び亜鉛化合物の含有量がそれぞれ１質量％を超えると、硫黄系のアウトガスの量が増加する傾向があるので、それぞれ１．５質量％以下とすることが好ましい。モリブデン化合物及び亜鉛化合物のうち一方を単独で使用した場合に含有量が１質量％以下であると、前述の各種性能を付与する効果が不十分となるが、両者を併用すればそれぞれの含有量が１質量％以下であっても、相乗効果によって前述の各種性能を付与する効果が十分となる。
【００２３】
モリブデン化合物の含有量と亜鉛化合物の含有量との比（質量比）は５：９５〜９５：５の範囲内とすることが好ましく、この範囲から外れると前述の各種性能を付与する効果が不十分となる。
また、本発明に係る請求項９のグリース組成物は、請求項１又は請求項２のグリース組成物において、前記増ちょう剤は、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムと、ラウリン酸リチウム及びミリスチン酸リチウムの少なくとも一方と、を含有し、前記スルホン酸塩の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜８．５質量％であることを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に係る請求項１０のグリース組成物は、請求項９のグリース組成物において、前記増ちょう剤の含有量は、グリース組成物全体の５質量％以上且つ１０質量％未満で、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムの含有量とラウリン酸リチウム及びミリスチン酸リチウムの合計の含有量とのモル比は、５０：５０〜９０：１０の範囲内であることを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明に係る請求項１１のグリース組成物は、請求項９又は請求項１０のグリース組成物において、前記基油の４０℃における動粘度は、１５〜５５ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする。
請求項９〜１１のグリース組成物は、前述の請求項１〜３のグリース組成物の場合と同様の理由により同様の性質を有しているが、増ちょう剤が上記のような構成であるため、それらの性質がさらに優れたものとなる。
【００２６】
すなわち、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムにより形成される網目構造が、ラウリン酸リチウム，ミリスチン酸リチウムにより補完されるため、使用する増ちょう剤の量が少なくても、グリース組成物のちょう度が小さくなる。これは、石けん繊維の長さや径が均質化されたことにより生じるものと考えられ、このようなグリース組成物を転がり軸受に封入すれば、優れた音響性能を有する転がり軸受が得られる。
【００２７】
また、増ちょう剤の量が少なくなった分だけ基油の量が相対的に多くなるので、転がり軸受を長寿命とすることができる。さらに、網目構造が均質化されたことにより、転がり軸受において転動体や転動面へのグリース組成物からの基油の供給が安定して迅速に行われるため、微小な振動による微小揺動部分にも十分に基油が供給される。よって、フレッチングによる損傷が効果的に抑制される。
【００２８】
フレッチング防止性能をはじめとする前述の各種性能を十分なものとするためには、スルホン酸塩の含有量をグリース組成物全体の１．５〜８．５質量％とすることが好ましく、２〜６．５質量％とすることがより好ましい。
このとき、増ちょう剤の含有量は、通常はグリース組成物全体の１０〜２０質量％程度であるが、本発明の場合は前述のような理由により通常よりも少量で十分であり、グリース組成物全体の５質量％以上且つ１０質量％未満とすることが好ましい。そうすると、グリース組成物のちょう度は３００〜２００となる。
【００２９】
増ちょう剤の含有量がグリース組成物全体の１０質量％以上であると、相対的に基油の量が少なくなるので、潤滑性能が不十分となるおそれがある。また、５質量％未満であるとちょう度が大きくなるので、転がり軸受内でのグリース組成物の動きが激しくなって、トルク値やトルク変動が悪化するおそれがある。
このような不都合がより生じにくくし、より安定して基油を供給するためには、増ちょう剤の含有量はグリース組成物全体の７〜９質量％とすることがより好ましい。その場合は、グリース組成物のちょう度は２８０〜２３０となる。
【００３０】
また、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムの含有量とラウリン酸リチウム及びミリスチン酸リチウムの合計の含有量との比（モル比）は、５０：５０〜９０：１０の範囲内とすることが好ましく、６０：４０〜８０：２０の範囲内とすることがより好ましい。この範囲から外れると前述の各種性能をさらに優れたものとする効果が不十分となる。
【００３１】
さらに、請求項９〜１１のグリース組成物においては、基油の４０℃における動粘度は１５〜５５ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、１８〜３３ｍｍ^２／ｓであることがより好ましい。この範囲から外れると前述の各種性能が不十分となるおそれがある。
なお、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムとともに増ちょう剤として使用されるラウリン酸リチウム及びミリスチン酸リチウムは、脂肪酸のリチウム塩であり、脂肪酸に含まれる炭素原子数はラウリン酸リチウムの場合は１２個で、ミリスチン酸リチウムの場合は１４個である。
【００３２】
炭素数が１０個以下の脂肪酸のリチウム塩は基油に対する溶解性が低いので、本発明において１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムとともに増ちょう剤として使用するには好ましくない。また、炭素数が１６個以上の脂肪酸のリチウム塩は、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムと性質が似ているので、用いる意味が乏しい。
【００３３】
さらに、炭素数が２０個以上の脂肪酸のリチウム塩は基油に対する溶解性が高すぎるので、増ちょう剤として性能（増ちょう能力）が劣る。そのため、目的とするちょう度を得るためには多量に添加する必要が生じて、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムのみを増ちょう剤とする場合と比較して高コストとなる。
炭素数が奇数個の脂肪酸は高価であり、グリース組成物の原料コストが大きく増大するので、使用することは好ましくない。
【００３４】
さらに、本発明に係る請求項１２のグリース組成物は、基油と増ちょう剤と添加剤とを含有するグリース組成物において、前記基油はエステル油を含有しており、その含有量は基油全体の５０質量％以上であり、前記増ちょう剤はウレア化合物であり、前記添加剤はモリブデン化合物及び亜鉛化合物の少なくとも一方を含有していることを特徴とする。
【００３５】
このようなグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を含有しているので、高温性能に優れている。また、転がり軸受に封入すると摺動面に極薄い酸化被膜が形成されることから、転がり軸受に優れた音響性能，耐フレッチング性能を付与する性質を有している。さらに、発塵が少ないことに加えて、トルクが小さい、音響性能が優れている、及び長寿命である、という各種性能を転がり軸受に付与する性質も併せて有している。そして、添加剤としてモリブデン化合物及び亜鉛化合物の少なくとも一方を含有しているので、これらの性能がより一層優れたものとなる。
【００３６】
さらに、本発明に係る請求項１３のグリース組成物は、請求項１２に記載のグリース組成物において、前記モリブデン化合物及び前記亜鉛化合物の合計の含有量は、グリース組成物全体の０．５〜１０質量％であることを特徴とする。
０．５質量％未満であると、フレッチング防止性能をはじめとする前記各種性能が不十分となるおそれがある。一方、１０質量％を超えて添加しても、前記各種性能のさらなる向上は期待できない。
【００３７】
請求項１２及び請求項１３のグリース組成物においては、基油の４０℃における動粘度は２０〜８０ｍｍ^２／ｓであることが好ましい。２０ｍｍ^２／ｓ未満であると、グリース組成物を封入した転がり軸受の音響寿命が不十分となるおそれがある。一方、８０ｍｍ^２／ｓ超過であると、グリース組成物を封入した転がり軸受のトルク性能に問題が生じるおそれがある。
【００３８】
また、請求項１２及び請求項１３のグリース組成物においては、増ちょう剤であるウレア化合物の含有量は、グリース組成物全体の５〜３０質量％であることが好ましい。５質量％未満であると、グリース組成物の高温性能が不十分となるばかりでなく、増ちょう剤が少なすぎてグリース状とすることが困難となる。一方、３０質量％超過であると、相対的に基油の量が少なくなるので、潤滑性能が不十分となるおそれがある。このような問題がより生じにくくするためには、ウレア化合物の含有量は、グリース組成物全体の８〜２５質量％であることがより好ましい。
【００３９】
さらに、請求項１２及び請求項１３のグリース組成物においては、混和ちょう度は１８０〜３３０であることが好ましい。１８０未満であると、グリース組成物が硬すぎて、グリース組成物を封入した転がり軸受のトルク性能に問題が生じるおそれがある。一方、３３０超過であると、グリース組成物が柔らかすぎて、発塵が多くなる。
【００４０】
さらに、本発明に係る請求項１４の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転がり軸受において、前記内輪と前記外輪との間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、請求項１〜１３のいずれかに記載のグリース組成物を充填したことを特徴とする。
【００４１】
このような構成であれば、転がり軸受は、発塵が少ない、トルクが小さい、音響性能が優れている、及び長寿命である、という各性能を満足することに加えて、フレッチングが生じにくいという性能を備えている。よって、このような転がり軸受は、ＨＤＤ，ＦＤＤ，ＣＤＤ，ＭＯＤ，ＶＴＲ等のような情報機器や各種事務機器等に好適に用いることができる。
【００４２】
さらに、本発明に係る請求項１５の電動モータは、回転軸が軸受によって回転自在に支持されてなる電動モータにおいて、前記軸受を請求項１４に記載の転がり軸受としたことを特徴とする。このような構成であれば、フレッチングが生じにくい軸受を備えているので電動モータが長寿命である。
さらに、本発明に係る請求項１６の電動モータは、請求項１５の電動モータにおいて、電動モータへの非組み込み時には正の内部すきまを有する前記転がり軸受は、予圧が負荷され所定の接触角を有する状態とされていることを特徴とする。
【００４３】
正の内部すきまを有する転がり軸受を電動モータに組み込む際に、予圧を負荷することなく組み込むと、転動体及び軌道面はまったく拘束されないから、転動体と軌道面との接触位置は自由に変化しうる状態となっている。このような状態で転がり軸受が組み込まれていると、電動モータの運搬時，携帯時等に振動を受けても、転動体や軌道面の特定の位置に繰り返し負荷が作用することがないので、転動体や軌道面に損傷が生じても軽微である。
【００４４】
また、負の内部すきまを有する転がり軸受を電動モータに組み込む際に、予圧を負荷して組み込んで所定の接触角を有する状態とすると、転動体と軌道面とが接触し拘束された状態で組み込まれていることとなる。このような状態で転がり軸受が組み込まれていると、電動モータの運搬時，携帯時等に振動を受けても、転動体や軌道面に繰り返し負荷が作用することがないので、転動体や軌道面に損傷が生じる可能性はほとんどない。
【００４５】
ところが、正の内部すきまを有する転がり軸受を電動モータに組み込む際に、予圧を負荷して組み込んで所定の接触角を有する状態とすると、転動体と軌道面とは接触し拘束されてはいるものの、その接触位置は移動しうる状態となっている。そうすると、電動モータの運搬時，携帯時等に振動を受けた際に、初期の接触位置を中心として接触位置が移動を繰り返すため、初期の接触位置の近傍に繰り返し負荷が作用することとなって、フレッチングが生じやすい。
【００４６】
しかしながら、本発明に係る請求項１６の電動モータは、前述したようなフレッチングが生じにくい軸受を備えているので、上記のようなフレッチングが生じやすい状態で組み込まれていてもフレッチングが生じにくく長寿命である。
以下に、本発明のグリース組成物を構成する各成分について説明する。
【００４７】
〔基油について〕
グリース組成物に十分なフレッチング防止性能を付与し、さらに、発塵が少ない、トルクが小さい、音響性能が優れている、及び長寿命である、という各種性能を付与するためには、基油はエステル油を含有する必要があり、その含有量は基油全体の５０質量％以上とする必要がある。エステル油の含有量が基油全体の５０質量％未満であると、上記の各種性能が不十分となるおそれがあり、特に、音響性能に対する悪影響が大きい。
【００４８】
基油の４０℃における動粘度は、１５〜５５ｍｍ^２／ｓであることが好ましく、１８〜３３ｍｍ^２／ｓであることがより好ましい。前記下限値よりも小さいと寿命や発塵性に問題が生じるおそれがあり、前記上限値よりも大きいとトルク性能に問題が生じるおそれがある。
エステル油の例としては、炭酸エステル，ジエステル油，ポリオールエステル油，これらのコンプレックスエステル油，芳香族エステル油等があげられる。
【００４９】
ジエステル油としては、例えば、一般式ＲＯＯＣ（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＲ’で表されるものがあげられ、その具体例としては、アジピン酸ジイソデシル，アジピン酸ジオクチル，アゼライン酸ジイソデシル，セバシン酸ジオクチル等があげられる。
【００５０】
また、ポリオールエステル油の具体例としては、ネオペンチルグリコールジエステル（炭化水素基は、例えば直鎖状又は分岐鎖状の炭素数９個のものやオレイル基等），トリメチロールプロパントリエステル（炭化水素基は、例えば直鎖状の炭素数６，７個のもの、分岐鎖状の炭素数８個のもの、イソステアリル基、オレイル基等），ペンタエリスリトールテトラエステル（炭化水素基は、例えば直鎖状の炭素数６，８個のもの、分岐鎖状の炭素数８個のもの、イソステアリル基、オレイル基等），ジペンタエリスリトールヘキサエステル（炭化水素基は、例えば直鎖状の炭素数６個のもの等）などである。
【００５１】
さらに、芳香族エステル油の具体例としては、トリメリト酸トリオクチル，トリメリト酸トリデシル，ピロメリト酸テトラオクチル等があげられる。
これらのエステル油は、単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
なお、本発明のグリース組成物においては、エステル油を５０質量％以上含有するならば、他種の油を混合した混合油を基油として用いてもよい。混合可能な他の油としては、鉱油系潤滑油，合成油系潤滑油，及び天然油系潤滑油等があげられる。
【００５２】
その種類は特に制限されるものではないが、鉱物系潤滑油としては、パラフィン系鉱物油，ナフテン系鉱物油，及びそれらの混合油等があげられる。
また、合成油系潤滑油としては、合成炭化水素油（脂肪族系，芳香族系），エーテル油，及びフッ素油等を使用できる。
具体的には、脂肪族系の合成炭化水素油としては、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コオリゴマー等のポリα−オレフィン又はその水素化物などがあげられ、芳香族系の合成炭化水素油としては、モノアルキルベンゼン，ジアルキルベンゼン等のアルキルベンゼン、モノアルキルナフタレン，ジアルキルナフタレン，ポリアルキルナフタレン等のアルキルナフタレンなどがあげられる。
【００５３】
エーテル油としては、ポリエチレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリエチレングリコールモノエーテル，ポリプロピレングリコールモノエーテル等のポリグリコール、モノアルキルトリフェニルエーテル，アルキルジフェニルエーテル，ジアルキルジフェニルエーテル，テトラフェニルエーテル，ペンタフェニルエーテル，モノアルキルテトラフェニルエーテル，ジアルキルテトラフェニルエーテル等のフェニルエーテル油などがあげられる。
【００５４】
フッ素油としてはパーフルオロエーテル油，フルオロシリコーン油，クロロトリフルオロエチレン油，フルオロフォスファゼン油等を使用することができる。
上記以外の合成油系潤滑油としては、トリクレジルフォスフェート，シリコーン油などがあげられる。
また、天然油系潤滑油としては、牛脂，豚脂，大豆油，菜種油，米ぬか油，ヤシ油，パーム油，パーム核油等の油脂系油又はその水素化物などがあげられる。
【００５５】
エステル油に混合するこれらの基油は、１種でもよいし、２種以上を適宜組み合わせてもよい。
〔リチウム石けん及びリチウム複合石けんについて〕
リチウム石けんの例としては、ステアリン酸リチウム，１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム等のような１価の脂肪酸のリチウム塩があげられる。このようなリチウム石けんは、脂肪酸と水酸化リチウムとから合成できる。
【００５６】
また、リチウム複合石けんの例としては、上記のリチウム石けんと２価の脂肪酸のリチウム塩とで構成されるものがあげられる。このようなリチウム複合石けんは、１価の脂肪酸と２価の脂肪酸と水酸化リチウムとから合成できる。
〔ウレア化合物について〕
本発明のグリース組成物において増ちょう剤として使用されるウレア化合物には、ジウレア，トリウレア，テトラウレア等のポリウレア化合物が使用できるが、特に、下記の一般式（Ｉ）で表されるジウレアが好ましい。
【００５７】
【化１】

【００５８】
なお、式（Ｉ）中のＲ_１及びＲ_３は脂肪族炭化水素基，脂環式炭化水素基，芳香族炭化水素基，又は縮合炭化水素基を表し、Ｒ_１とＲ_３は同一であってもよいし異なっていてもよい。また、Ｒ_２は２価の芳香族炭化水素基を表す。
このようなジウレアは、別途合成したものを基油に分散させてもよいし、基油中で合成することによって基油に分散させてもよい。ただし、後者の方法の方が、基油中に増ちょう剤を良好に分散させやすいので、工業的に製造する場合には有利である。
【００５９】
ジウレアを基油中で合成する場合の合成方法は特に限定されるものではないが、Ｒ_２の芳香族炭化水素基を有するジイソシアネート１モルと、Ｒ_１及びＲ_３の炭化水素基を有するモノアミン２モルとを、反応させる方法が最も好ましい。
ジイソシアネートとしては、例えば、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，又はこれらのアルキル基置換体等を好適に使用できる。
【００６０】
また、Ｒ_１及びＲ_３が脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基である場合のモノアミンとしては、例えば、アニリン，シクロヘキシルアミン，オクチルアミン，トルイジン，ドデシルアニリン，オクタデシルアミン，ヘキシルアミン，ヘプチルアミン，ノニルアミン，エチルヘキシルアミン，デシルアミン，ウンデシルアミン，ドデシルアミン，テトラデシルアミン，ペンタデシルアミン，ノナデシルアミン，エイコデシルアミン，オレイルアミン，リノレイルアミン，リノレニルアミン，メチルシクロヘキシルアミン，エチルシクロヘキシルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン，ジエチルシクロヘキシルアミン，ブチルシクロヘキシルアミン，プロピルシクロヘキシルアミン，アミルシクロヘキシルアミン，シクロオクチルアミン，ベンジルアミン，ベンズヒドリルアミン，フェネチルアミン，メチルベンジルアミン，ビフェニルアミン，フェニルイソプロピルアミン，フェニルヘキシルアミン等を好適に使用できる。
【００６１】
さらに、Ｒ_１及びＲ_３が縮合炭化水素基である場合のモノアミンとしては、例えば、アミノインデン、アミノインダン、アミノ−１−メチレンインデン等のインデン系アミン化合物、アミノナフタレン（ナフチルアミン）、アミノメチルナフタレン、アミノエチルナフタレン、アミノジメチルナフタレン、アミノカダレン、アミノビニルナフタレン、アミノ−１，２−ジヒドロナフタレン、アミノ−１，４−ジヒドロナフタレン、アミノテトラヒドロナフタレン、アミノオクタリン等のナフタレン系アミン化合物、アミノベンタレン、アミノアズレン、アミノヘプタレン等の縮合二環系アミン化合物などが好適に用いられる。
【００６２】
〔スルホン酸塩について〕
スルホン酸塩の種類は特に限定されるものではないが、スルホン酸金属塩が好適に使用される。金属の種類は、アルカリ金属，アルカリ土類金属，亜鉛，銅が好ましく、カルシウム，バリウムが特に好ましい。このようなスルホン酸金属塩は、スルホン酸と金属水酸化物とから合成できる。なお、スルホン酸のアンモニウム塩等のような金属塩以外のスルホン酸塩も好適に使用可能である。
【００６３】
スルホン酸の種類は特に限定されるものではなく、脂肪族スルホン酸でもよいし芳香族スルホン酸でもよい。脂肪族スルホン酸としては、例えば、炭素数１〜２４の炭化水素基を有するものが好ましい。
また、芳香族スルホン酸としては、例えば、ベンゼンスルホン酸やナフタレンスルホン酸等が好ましく、これらの芳香族基は、１個以上の炭素数１〜２４の炭化水素基で置換されていてもよい。芳香族スルホン酸の中では、特にジアルキルナフタレンスルホン酸が好ましく、そのアルキル基の炭素数は８〜１０がより好ましく、９が最も好ましい。
【００６４】
〔イオウ−リン系添加剤について〕
イオウ−リン系添加剤の種類は特に限定されるものではないが、チオリン酸構造やジチオリン酸構造を有する化合物が特に好ましい。例えば、下記の式（ＩＩ）のようなジチオリン酸エステルや、式（ＩＩＩ　）及び式（ＩＶ）のようなチオリン酸エステルである。
【００６５】
【化２】

【００６６】
【化３】

【００６７】
【化４】

【００６８】
〔モリブデン化合物及び亜鉛化合物について〕
モリブデン化合物の具体例としては、モリブデンジチオフォスフェート（Ｍｏ−ＤＴＰ），モリブデンのアミン錯体等があげられる。また、亜鉛化合物の具体例としては、亜鉛ジアルキルジチオフォスフェートのような亜鉛ジチオフォスフェート（Ｚｎ−ＤＴＰ），亜鉛スルフォネート，ナフテン酸亜鉛，亜鉛ジチオカーバメート（Ｚｎ−ＤＴＣ）等があげられる。
【００６９】
〔その他の添加剤について〕
本発明のグリース組成物には、各種性能をさらに向上させるため、スルホン酸塩，イオウ−リン系添加剤，モリブデン化合物，及び亜鉛化合物以外の添加剤を所望により混合してもよい。例えば、アミン系，フェノール系，硫黄系，ジチオリン酸ニッケル等の酸化防止剤、ソルビタンエステル等の防錆剤、リン系等の極圧剤、脂肪酸，動植物油等の油性向上剤、ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤など、グリース組成物に一般的に使用される添加剤を、単独又は２種以上混合して用いることができる。なお、これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【００７０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るグリース組成物，転がり軸受，及び電動モータの実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図においては、同一又は相当する部分には同一の符号を付してある。
〔第一実施形態〕
以下に説明する実施例のグリース組成物は、増ちょう剤としてリチウム石けん又はウレア化合物を含有し、添加剤としてスルホン酸塩を含有するものであり、請求項１〜３のグリース組成物の実施形態に相当するものである。表１〜３に実施例及び比較例のグリース組成物の組成（数値の単位は質量％である）を示し、さらにその混和ちょう度と滴点を併せて示す。
【００７１】
【表１】

【００７２】
【表２】

【００７３】
【表３】

【００７４】
表１〜３に示すように、実施例Ａ１〜Ａ７及び比較例Ａ３〜Ａ７のグリース組成物は、増ちょう剤として、ステアリン酸リチウム，１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム，ウレア化合物のいずれかを含有している。なお、表中のジウレアＡとは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとオクチルアミンとをモル比１：２で反応させたウレア化合物である。また、ジウレアＢとは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとをモル比１：２で反応させたウレア化合物である。さらに、ジウレアＣとは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとｐ−トルイジンとオクチルアミンとをモル比１：１：１で反応させたウレア化合物である。
【００７５】
また、基油としては、４０℃における動粘度が３２ｍｍ^２／ｓの炭酸エステル、同じく３３ｍｍ^２／ｓのポリオールエステル、同じく３２ｍｍ^２／ｓのエーテル油、同じく３０ｍｍ^２／ｓの合成炭化水素油のうちの１種又は２種を用いている。
さらに、添加剤であるスルホン酸塩としては、スルホン酸バリウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＢＳＮ）、スルホン酸カルシウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＣＡ）、スルホン酸亜鉛（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＺＳ）、スルホン酸アンモニウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＡＳ）のうちの１種以上を用いている。
【００７６】
なお、グリース組成物を製造する際には、スルホン酸塩はそのままで添加されるが、実施例Ａ１及び比較例Ａ７においてはジオクチルセバケート（以降はＤＯＳと記す）に溶解させて、その溶液を添加した。また、実施例Ａ４，Ａ６及び比較例Ａ６においてはポリα−オレフィン油（以降はＰＡＯと記す）に溶解させて、その溶液を添加した。
【００７７】
さらに、添加剤として、油性剤と酸化防止剤とが添加されている。油性剤としては、表中に示すような各種脂肪酸誘導体を用い、酸化防止剤としてはフェニル−１−ナフチルアミンを用いた。
そして、比較例Ａ１及びＡ２のグリース組成物は、市販品のグリース組成物である。比較例Ａ１のグリース組成物は、増ちょう剤として前述のジウレアＢが使用され、基油として４０℃における動粘度が３３ｍｍ^２／ｓのポリオールエステルが使用されている。また、比較例Ａ２のグリース組成物は、増ちょう剤として１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムが使用され、基油として４０℃における動粘度が３３ｍｍ^２／ｓのポリオールエステルと同じく１２ｍｍ^２／ｓのジエステル油との混合油が使用されている。
【００７８】
これらのグリース組成物を封入した転がり軸受について、耐フレッチング性能，音響性能，及びトルク性能（トルク値及びトルク変動）を評価した。
まず、転がり軸受の構成について、図１を参照しながら説明する。図１の転がり軸受１は日本精工株式会社製の呼び番号６８４の密封玉軸受（内径４ｍｍ，外径９ｍｍ，幅４ｍｍ）であり、内輪１０と、外輪１１と、該両輪１０，１１の間に転動自在に配設された複数の玉１２と、両輪１０，１１の間に玉１２を保持するプラスチック製の保持器１３と、外輪１１に取り付けられて両輪１０，１１の間に介在されたシール１４，１４と、を備えている。そして、両輪１０，１１とシール１４，１４とに囲まれた軸受空間内に、１０ｍｇのグリース組成物Ｇが充填されている。また、この転がり軸受１は５〜１０μｍの内部すきまを有している。
【００７９】
次に、上記各種性能の評価方法について説明する。
〔トルク性能の評価方法について〕
図２に示すようなトルク測定装置を用いて、転がり軸受のトルクを測定した。転がり軸受１の内輪がアーバ４２を介してエアスピンドル４１に固定され、外輪がエアベアリング４３を備えたアルミキャップ４４に固定されている。そして、エアスピンドル４１を回転速度１２０００ｍｉｎ^−１で回転させて転がり軸受１の内輪を回転させた。このときの転がり軸受１の雰囲気温度は８５℃である。そして、２４時間回転させた後に、回転時のトルク値をアルミキャップ４４に接続したストレインケージ４５で測定した。この測定値は、ストレインアンプ４６及びローパスフィルタ４７を経由して、レコーダ４８にて記録される。
【００８０】
耐フレッチング性能及び音響性能の評価は、転がり軸受１を電動モータに組み込んで行った。電動モータの構成を図３を参照しながら説明する。一対の転がり軸受１，１をシャフト５１と円筒状のケーシング５２との間に介装した。このとき、転がり軸受１は、１９．６Ｎの予圧が負荷され所定の接触角を有する状態で電動モータに組み込まれている。そして、シャフト５１の外周面に固定されたステータ５３と、該ステータ５３にギャップを介して周面対向するようにケーシング５２の内周面に固定されたロータ５４と、で形成された駆動モータ５５によって、ケーシング５２がシャフト５１を軸として回転駆動されるようになっている。
【００８１】
〔音響性能の評価方法について〕
転がり軸受１の回転時の音響の大きさを後述する回転試験前後で比較し、音響の劣化の程度によって音響性能（音響耐久性）を評価した。回転試験の条件は、転がり軸受１を組み込んだ前述の電動モータを、雰囲気温度８５℃、回転速度１２０００ｍｉｎ^−１で３００時間回転（外輪回転）させるというものである。
【００８２】
〔耐フレッチング性能の評価方法について〕
前記電動モータに組み込まれた転がり軸受１にフレッチングを生じさせるべく、電動モータに軸方向の振動を常温下で５時間与えた。与えた振動は、周波数及び振幅がランダムに変化する振動であり、周波数は３〜１５０Ｈｚの間で、振幅は０．１〜５ｍｍの間でランダムに変化させた。なお、振動を与える間は、転がり軸受１は回転させない。
【００８３】
この振動を与えた電動モータを１２０００ｍｉｎ^−１の回転速度で回転させ（外輪回転）、回転時の音響の大きさを測定した。そして、振動を与える前の音響の大きさからの音響の上昇量によって耐フレッチング性能を評価した。
前記各種性能の評価結果を表１〜３に示す。なお、表１〜３においては、それぞれの性能が比較例Ａ１と比べて大きく優れていた場合を「Ａ」、やや優れていた場合を「Ｂ」、同等である場合を「Ｃ」、劣っていた場合を「Ｄ」で示してある。
【００８４】
表１〜３から分かるように、実施例Ａ１〜Ａ７の転がり軸受は、現在一般に使用されている市販品のグリース（比較例Ａ１，Ａ２）等と比較して、耐フレッチング性能，音響性能，及びトルク性能が優れている。
次に、基油全体におけるエステル油の含有量と耐フレッチング性能との相関性について説明する。
【００８５】
実施例Ａ５において炭酸エステルとエーテル油の含有量の比を種々変更したものを用意して、各グリース組成物を充填した転がり軸受の耐フレッチング性能を評価した。ここでの耐フレッチング性能の評価方法は、以下の通りである。
はじめに、振動加速度（Ｇ値）を測定できるように改造したアンデロンメータを用いて、上記転がり軸受の初期のＧ値を測定した。続いて、この転がり軸受を図４に示すようなフレッチング試験機に装着して揺動させ、フレッチング試験を行った。すなわち、サーボモータ２０の軸２１に転がり軸受１の内輪を装着し、外輪をハウジング２２に装着した。そして、ハウジング２２の上にウェイト２３を載置し、アキシアル荷重１５Ｎを転がり軸受１に負荷した状態で、サーボモータ２０を振り幅３°、周波数４Ｈｚで６０分間揺動させた。このようにしてフレッチング試験を行った転がり軸受１をフレッチング試験機から取り外し、前述のアンデロンメータでＧ値を測定して、初期のＧ値からの上昇量を算出した。そして、このＧ値の上昇量によって転がり軸受の耐フレッチング性能を評価した。
【００８６】
基油全体におけるエステル油の含有量とＧ値上昇量との相関を、図５のグラフに示す。なお、このグラフに示したＧ値上昇量は、実施例Ａ５（グリース組成物全体における炭酸エステルの含有量が７２質量％で、エーテル油の含有量が１０質量％）のグリース組成物、すなわち、基油全体におけるエステル油の含有量が８７．８質量％のグリース組成物を充填した転がり軸受のＧ値上昇量を１とした場合の相対値で示してある。
【００８７】
グラフから分かるように、エステル油の含有量が基油全体の５０質量％以上でないと、十分なフレッチング防止性能を発揮できないことが分かる。
次に、スルホン酸塩の好適な含有量の範囲を調査するため、以下のような試験を行った。すなわち、実施例Ａ５のグリース組成物においてスルホン酸カルシウムの含有量を種々変化させたものを製造し、各グリース組成物を充填した転がり軸受を用意した。なお、スルホン酸カルシウムの含有量の増減に合わせて、基油と増ちょう剤との比率を一定に保ったまま、基油及び増ちょう剤の含有量を変化させた。
【００８８】
そして、各転がり軸受の耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性（グリース組成物の発塵性）を評価した。耐フレッチング性能の評価方法は、前述のＧ値上昇量による評価方法である。また、トルク及び発塵性の評価方法は以下に示す通りである。
【００８９】
〔トルクの評価方法について〕
図２に示すようなトルク測定装置を用いて、転がり軸受のトルクを測定した。転がり軸受１の内輪がアーバ４２を介してエアスピンドル４１に固定され、外輪がエアベアリング４３を備えたアルミキャップ４４に固定されている。そして、エアスピンドル４１を室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転させて転がり軸受１の内輪を回転させ、そのときのトルク値をアルミキャップ４４に接続したストレインケージ４５で測定した。この測定値は、ストレインアンプ４６及びローパスフィルタ４７を経由して、レコーダ４８にて記録される。
【００９０】
〔発塵性の評価方法について〕
前述した音響性能の評価と同様に転がり軸受を電動モータに組み込んで、室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で５００時間回転させ、転がり軸受の回転前後での重量差を求めた。そして、この重量差によって、グリース組成物の発塵性を評価した。
【００９１】
評価結果を図６のグラフに示す。なお、このグラフに示した耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の測定値は、実施例Ａ５のグリース組成物、すなわち、スルホン酸カルシウムの含有量が４質量％（スルホン酸亜鉛と合わせたスルホン酸塩の含有量は５質量％）であるグリース組成物を充填した転がり軸受のそれぞれの測定値を１とした場合の相対値で示してある。
【００９２】
図６のグラフから、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性のすべてを良好なものとするためには、スルホン酸塩の含有量を１．５〜１０質量％とすることが好ましく、２〜８質量％とすることがより好ましいことが分かる。
〔第二実施形態〕
以下に説明する実施例のグリース組成物は、増ちょう剤としてリチウム石けん又はリチウム複合石けんを含有し、添加剤としてスルホン酸塩及びイオウ−リン系添加剤を含有するものであり、請求項４，５のグリース組成物の実施形態に相当するものである。表４，５に実施例及び比較例のグリース組成物の組成（数値の単位は質量％である）を示す。
【００９３】
【表４】

【００９４】
【表５】

【００９５】
これら１０種（実施例Ｂ１〜Ｂ７及び比較例Ｂ１〜Ｂ３）のグリース組成物は、増ちょう剤として、ステアリン酸リチウム，１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム，リチウム複合石けんのいずれかを用いた。なお、リチウム複合石けんは、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム７５質量部とアゼライン酸リチウム２５質量部とから構成されるものである。
【００９６】
また、基油としては、４０℃における動粘度が２０〜２３．３ｍｍ^２／ｓのものを使用して、混和ちょう度が２５５〜２７３になるようにグリース組成物を製造した。なお、２種の基油を混合して使用した場合は、表４，５には混合基油の動粘度を示してある。
さらに、イオウ−リン系添加剤としては、チバガイギ−社製のＩｒｇａｌｕｂｅ　６３（前記式（ＩＩ）の化合物）を使用した。この他では、同社のＩｒｇａｌｕｂｅ　２１１（前記式（ＩＩＩ　）の化合物）やＩｒｇａｌｕｂｅ　ＴＰＰＴ（前記式（ＩＶ）の化合物）等を好適に使用することができる。
【００９７】
これら１０種のグリース組成物を封入した転がり軸受について、耐フレッチング性能と音響性能とを評価した。
まず、転がり軸受の構成について、図１を参照しながら説明する。図１の転がり軸受１は日本精工株式会社製の呼び番号Ｂ５−３９の深溝玉軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅３ｍｍ）であり、内輪１０と、外輪１１と、該両輪１０，１１の間に転動自在に配設された複数の玉１２と、両輪１０，１１の間に玉１２を保持するプラスチック製の保持器１３と、外輪１１に取り付けられて両輪１０，１１の間に介在されたシール１４，１４と、を備えている。そして、両輪１０，１１とシール１４，１４とに囲まれた軸受空間内に、該軸受空間容積の１５体積％のグリース組成物Ｇが充填されている。
【００９８】
次に、耐フレッチング性能と音響性能の評価方法について説明する。
〔耐フレッチング性能の評価方法について〕
はじめに、振動加速度（Ｇ値）を測定できるように改造したアンデロンメータを用いて、上記転がり軸受１の初期のＧ値を測定した。続いて、この転がり軸受１を図４に示すようなフレッチング試験機に装着して揺動させ、フレッチング試験を行った。すなわち、サーボモータ２０の軸２１に転がり軸受１の内輪を装着し、外輪をハウジング２２に装着した。そして、ハウジング２２の上にウェイト２３を載置し、アキシアル荷重１５Ｎを転がり軸受１に負荷した状態で、サーボモータ２０を振り幅３°、周波数４Ｈｚで６０分間揺動させた。このようにしてフレッチング試験を行った転がり軸受１をフレッチング試験機から取り外し、前述のアンデロンメータでＧ値を測定して、初期のＧ値からの上昇量を算出した。そして、このＧ値の上昇量によって、転がり軸受の耐フレッチング性能を評価した。初期のＧ値及びＧ値上昇量を、表４及び表５に示す。
【００９９】
〔音響性能の評価方法について〕
上記転がり軸受１を図７に示すようなスピンドルモータに組み込んで回転させ、その際の騒音によって音響性能を評価した。すなわち、一対の転がり軸受１，１をモータ３３のシャフト３１に取り付け、ケーシング３２で固定した。そして、アキシアル荷重１２Ｎを転がり軸受１に負荷した状態で、内輪を室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転させた。
【０１００】
このときに発生する騒音を、スピンドルモータのハブ端面から１ｍ離れた位置でマイクロホンにより測定した。そして、騒音が初期値よりも５ｄＢＡ上昇するまでの時間を音響寿命として、この音響寿命により音響性能を評価した。音響寿命を表４及び表５に示す。なお、表４及び表５に記載の音響寿命は、比較例Ｂ１の転がり軸受の音響寿命を１とした場合の相対値で示してある。
【０１０１】
まず、音響性能の評価結果について考察する。実施例Ｂ１〜Ｂ７の転がり軸受は、いずれも十分に低騒音であった。また、実施例Ｂ１〜Ｂ７と比較例Ｂ１とを比べると、スルホン酸塩とイオウ−リン系添加剤とを添加すれば音響寿命が若干向上することがわかる。
次に、耐フレッチング性能の評価結果について考察する。実施例Ｂ５と比較例Ｂ２とは、グリース組成物の基油はジエステル油と合成炭化水素油の混合油であるが、両者の比較により、ジエステル油の含有量が基油全体の５０質量％以上でないと、十分なフレッチング防止性能を発揮できないことが分かる。また、このことは、基油全体におけるエステル油の含有量とフレッチング試験後のＧ値上昇量との相関を示した図８のグラフからも、明らかである。
【０１０２】
なお、その理由は、スルホン酸塩とエステル油分子中に含まれる反応性に富むカルボニル基との間に何らかの化学的な相互作用が存在し、それがフレッチング防止性能に有利に作用しているためであると予測される。このような仮説は実施例Ｂ７から裏付けられる。すなわち、実施例Ｂ７においては、ジエステル油の含有量は基油全体の５０質量％未満であるが、ジエステル油と同様にカルボニル基を有する炭酸エステル油を併用しているため、優れたフレッチング防止性能を有している。
【０１０３】
また、実施例Ｂ１〜Ｂ３の結果から分かるように、スルホン酸バリウムの含有量がグリース組成物全体の２質量％以上であれば、十分なフレッチング防止性能をグリース組成物に付与することができる。また、実施例Ｂ４と比較例Ｂ３との比較から、イオウ−リン系添加剤がスルホン酸バリウムと共存することによって、より優れたフレッチング防止性能を発揮することがわかる。
【０１０４】
ここで、スルホン酸塩及びイオウ−リン系添加剤の好適な含有量の範囲を調査するため、以下のような試験を行った。すなわち、実施例Ｂ１のグリース組成物において、イオウ−リン系添加剤の含有量を０．２質量％に固定し、スルホン酸バリウムの含有量を種々変化させたものを製造し、各グリース組成物を充填した転がり軸受を用意した。なお、スルホン酸バリウムの含有量の増減に合わせて、基油と増ちょう剤との比率を一定に保ったまま、基油及び増ちょう剤の含有量を変化させた。
【０１０５】
そして、各転がり軸受の耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性（グリース組成物の発塵性）を評価した。トルク及び発塵性の評価方法は以下に示す通りである。
〔トルクの評価方法について〕
図２に示すようなトルク測定装置を用いて、転がり軸受のトルクを測定した。転がり軸受１の内輪がアーバ４２を介してエアスピンドル４１に固定され、外輪がエアベアリング４３を備えたアルミキャップ４４に固定されている。そして、エアスピンドル４１を室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転させて転がり軸受１の内輪を回転させ、そのときのトルク値をアルミキャップ４４に接続したストレインケージ４５で測定した。この測定値は、ストレインアンプ４６及びローパスフィルタ４７を経由して、レコーダ４８にて記録される。
【０１０６】
〔発塵性の評価方法について〕
音響性能の評価と同様にして、室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で５００時間回転させ、転がり軸受の回転前後での重量差を求めた。そして、この重量差によって、グリース組成物の発塵性を評価した。
評価結果を図９のグラフに示す。なお、このグラフに示した耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の測定値は、スルホン酸バリウムの含有量が３．８質量％で、イオウ−リン系添加剤の含有量が０．２質量％であるグリース組成物を充填した転がり軸受のそれぞれの測定値を１とした場合の相対値で示してある。
【０１０７】
図９のグラフから、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性のすべてを良好なものとするためには、スルホン酸バリウムとイオウ−リン系添加剤との合計の含有量を１．５〜１０質量％とすることが好ましく、２．２〜８．２質量％（イオウ−リン系添加剤の含有量は０．２質量％であるから、スルホン酸バリウムの含有量は２〜８質量％となる）とすることがより好ましいことが分かる。
【０１０８】
〔第三実施形態〕
以下に説明する実施例のグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を含有し、添加剤としてスルホン酸塩及びイオウ−リン系添加剤を含有するものであり、請求項４，５のグリース組成物の実施形態に相当するものである。表６，７に実施例及び比較例のグリース組成物の組成（数値の単位は質量％である）を示す。
【０１０９】
【表６】

【０１１０】
【表７】

【０１１１】
これら１０種（実施例Ｂ１１〜Ｂ１６及び比較例Ｂ１１〜Ｂ１４）のグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を用い、基油としては、４０℃における動粘度が２８．４〜３２．０ｍｍ^２／ｓのものを使用して、混和ちょう度が２３８〜２６０になるようにグリース組成物を製造した。なお、２種の基油を混合して使用した場合は、表６，７には混合基油の動粘度を示してある。
【０１１２】
さらに、イオウ−リン系添加剤としては、チバガイギ−社製のＩｒｇａｌｕｂｅ　６３（前記式（ＩＩ）の化合物）を使用した。この他では、同社のＩｒｇａｌｕｂｅ　２１１（前記式（ＩＩＩ　）の化合物）やＩｒｇａｌｕｂｅ　ＴＰＰＴ（前記式（ＩＶ）の化合物）等を好適に使用することができる。
これら１０種のグリース組成物を封入した転がり軸受について、耐フレッチング性能と音響性能とを評価した。
【０１１３】
転がり軸受の構成は第二実施形態と同様であるので、その説明は省略する。また、耐フレッチング性能と音響性能の評価方法は、一部の試験条件を除いては第二実施形態と同様であるので、異なる試験条件のみ説明する。すなわち、耐フレッチング性能の評価におけるアキシアル荷重は２０Ｎであり、揺動時間は９０分間である。また、音響性能の評価におけるアキシアル荷重は１４．７Ｎであり、回転速度は７２００ｍｉｎ^−１である。
【０１１４】
耐フレッチング性能の評価結果について考察する。実施例Ｂ１５と比較例Ｂ１３とは、グリース組成物の基油はポリオールエステル油及びエーテル油の混合油であるが、両者の比較により、ポリオールエステル油の含有量が基油全体の５０質量％以上でないと、十分なフレッチング防止性能を発揮できないことが分かる。
【０１１５】
なお、その理由は、スルホン酸塩とエステル油分子中に含まれる反応性に富むカルボニル基との間に何らかの化学的な相互作用が存在し、それがフレッチング防止性能に有利に作用しているためであると予測される。このような仮説は実施例Ｂ１６から裏付けられる。すなわち、実施例Ｂ１６においては、ポリオールエステル油の含有量は基油全体の５０質量％未満であるが、ポリオールエステル油と同様にカルボニル基を有する炭酸エステル油を併用しているため、優れたフレッチング防止性能を有している。
【０１１６】
また、実施例Ｂ１１〜Ｂ１３の結果から分かるように、スルホン酸バリウムの含有量がグリース組成物全体の２質量％以上であれば、十分なフレッチング防止性能をグリース組成物に付与することができる。また、実施例Ｂ１４と比較例Ｂ１４との比較から、イオウ−リン系添加剤がスルホン酸バリウムと共存することによって、より優れたフレッチング防止性能を発揮することがわかる。
【０１１７】
〔第四実施形態〕
以下に説明する実施例のグリース組成物は、増ちょう剤としてリチウム石けんを含有し、添加剤としてスルホン酸塩，モリブデン化合物，及び亜鉛化合物を含有するものであり、請求項６〜８のグリース組成物の実施形態に相当するものである。表８〜１０に実施例及び比較例のグリース組成物の組成（数値の単位は質量％である）を示し、さらにその混和ちょう度と滴点を併せて示す。
【０１１８】
【表８】

【０１１９】
【表９】

【０１２０】
【表１０】

【０１２１】
表８〜１０に示すように、実施例Ｃ１〜Ｃ７及び比較例Ｃ１〜Ｃ７のグリース組成物は、増ちょう剤として、ステアリン酸リチウム及び１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムの少なくとも一方を含有している。
また、基油としては、４０℃における動粘度が１８ｍｍ^２／ｓの炭酸エステル、同じく３２ｍｍ^２／ｓの炭酸エステル、同じく２０ｍｍ^２／ｓのトリメリト酸トリオクチル（以降はＴＯＴＭと記す）、同じく１１ｍｍ^２／ｓのＤＯＳ、同じく２０ｍｍ^２／ｓのポリオールエステル油（以降はＰＯＥと記す）、同じく３２ｍｍ^２／ｓのアルキルジフェニルエーテル（以降はＡＤＥと記す）、同じく３０ｍｍ^２／ｓのＰＡＯのうちの２種以上を混合してを用いている。
【０１２２】
さらに、添加剤であるスルホン酸塩としては、スルホン酸バリウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＢＳＮ）及びスルホン酸カルシウム（ＫＩＮＧ社製ＮａｓｕｌＣＡ）の少なくとも一方を用いている。ただし、比較例の中にはスルホン酸塩を用いていないものもある。
なお、グリース組成物を製造する際には、スルホン酸塩はそのままで添加されるが、実施例Ｃ１及びＣ６においてはＤＯＳに溶解させて、その溶液を添加した。また、実施例Ｃ４及びＣ７においてはＰＡＯに溶解させて、その溶液を添加した。
【０１２３】
さらに、添加剤である亜鉛化合物としては、スルホン酸亜鉛（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＺＳ）、ジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ）（旭電化社製キクルーブＺ−１１２）、ジンクジチオカーバメイト（Ｚｎ−ＤＴＣ）（バンダービルト社製Ｖａｎｌｕｂｅ　ＡＺ）のうちのいずれかを用いている。ただし、比較例の中には亜鉛化合物を用いていないものもある。
【０１２４】
さらに、添加剤であるモリブデン化合物としては、ジチオリン酸モリブデン（Ｍｏ−ＤＴＰ）（旭電化社製サクラルーブ３００及びサクラルーブ３１０Ｇ）、モリブデンジチオカーバメイト（Ｍｏ−ＤＴＣ）（旭電化社製サクラルーブ１００）、モリブデン・アミン錯体（Ｍｏ−ＡＭ）（旭電化社製サクラルーブ７００Ｇ）のうちのいずれかを用いている。ただし、比較例の中にはモリブデン化合物を用いていないものもある。
【０１２５】
さらに、その他の添加剤として、ジフェニルアミン系の酸化防止剤が添加されている。
これらのグリース組成物について、アウトガス（グリース組成物からの硫黄系ガスの発生量）を評価した。その方法は以下の通りである。０．０２ｇのグリース組成物を２５ｍｌのバイアルビンに密封し、７０℃で１５時間加熱する。そして、バイアルビン内のガスをガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ−ＭＳ）で分析し、硫黄系ガスの量を測定した。
【０１２６】
また、各グリース組成物を封入した転がり軸受について、耐フレッチング性能，トルク性能（トルク値及びトルク変動），音響性能，及び発塵性（グリース組成物の発塵性）を評価した。なお、使用した転がり軸受の構成は、５〜１０μｍの内部すきまを有していることを除いては、第二実施形態において説明した呼び番号Ｂ５−３９の深溝玉軸受と同様であるので、その説明は省略する。
【０１２７】
次に、耐フレッチング性能及びトルク性能の評価方法について説明する。
〔耐フレッチング性能の評価方法について〕
転がり軸受１を図４に示すようなフレッチング試験機に装着して揺動させ、フレッチング試験を行った。すなわち、サーボモータ２０の軸２１に転がり軸受１の内輪を装着し、外輪をハウジング２２に装着した。そして、ハウジング２２の上にウェイト２３を載置し、アキシアル荷重１５Ｎを転がり軸受１に負荷した状態で、サーボモータ２０を振り幅３°、周波数４Ｈｚで６０分間揺動させた。
【０１２８】
このようにしてフレッチング試験を行った転がり軸受１をフレッチング試験機から取り外し、９Ｈｚの振動及び２９．３ラジアン／ｓ^２の角加速度を付与しながら６０分間回転させ、回転時に発生する音を測定した。そして、その音の大きさによって耐フレッチング性能を評価した。
〔トルク性能の評価方法について〕
図２に示すようなトルク測定装置を用いて、転がり軸受のトルクを測定した。転がり軸受１の内輪がアーバ４２を介してエアスピンドル４１に固定され、外輪がエアベアリング４３を備えたアルミキャップ４４に固定されている。そして、エアスピンドル４１を室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転させて転がり軸受１の内輪を回転させ、そのときのトルク値をアルミキャップ４４に接続したストレインケージ４５で測定した。この測定値は、ストレインアンプ４６及びローパスフィルタ４７を経由して、レコーダ４８にて記録される。
【０１２９】
次に、音響性能及び発塵性の評価方法について説明する。音響性能及び発塵性の評価は、第一実施形態と同様に転がり軸受１を電動モータ（図３を参照）に組み込んで行った（転がり軸受１は、１９．６Ｎの予圧が負荷され所定の接触角を有する状態で電動モータに組み込まれている）。
〔音響性能の評価方法について〕
前記電動モータを室温下にて回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転（外輪回転）させ、回転時に発生する音響の大きさ評価した。なお、音響は、電動モータのケーシング５２の上端面から１ｍ離れた所に設置したマイクロホンで測定した。
【０１３０】
〔発塵性の評価方法について〕
音響性能の評価と同様にして、室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で５００時間回転させ、回転前後での転がり軸受の重量差を求めた。そして、この重量差によって、グリース組成物の発塵性を評価した。
前記各種性能の評価結果を表８〜１０に示す。なお、表８〜１０においては、情報機器用転がり軸受に用いるグリース組成物に要求される性能を基準として、特に優れていた場合を「Ａ」、やや優れていた場合を「Ｂ」、同等である場合を「Ｃ」、劣っていた場合を「Ｄ」で示してある。
【０１３１】
表８〜１０から分かるように、実施例Ｃ１〜Ｃ７は、アウトガス性能，耐フレッチング性能，音響性能，トルク性能，及び発塵性が優れていた。特に、アウトガス性能に関しては、比較例と比べて非常に優れていた。
次に、基油全体におけるエステル油の含有量と耐フレッチング性能との相関性について説明する。
【０１３２】
実施例Ｃ５において炭酸エステルとＰＡＯの含有量の比を種々変更したものを用意して、各グリース組成物を充填した転がり軸受の耐フレッチング性能を評価した。ここでの耐フレッチング性能の評価方法は、前述したＧ値上昇量による方法である。
基油全体におけるエステル油の含有量とＧ値上昇量との相関を、図１０のグラフに示す。なお、このグラフに示したＧ値上昇量は、実施例Ｃ５（グリース組成物全体における炭酸エステルの含有量が６５．８質量％で、ＰＡＯの含有量が１０質量％）のグリース組成物、すなわち、基油全体におけるエステル油の含有量が８６．８質量％のグリース組成物を充填した転がり軸受のＧ値上昇量を１とした場合の相対値で示してある。
【０１３３】
グラフから分かるように、エステル油の含有量が基油全体の５０質量％以上でないと、十分なフレッチング防止性能を発揮できないことが分かる。
次に、スルホン酸塩とモリブデン化合物と亜鉛化合物との好適な含有量の範囲を調査するため、以下のような試験を行った。すなわち、実施例Ｃ５のグリース組成物においてスルホン酸バリウムの含有量を種々変化させたものを製造し、各グリース組成物を充填した転がり軸受を用意した。なお、スルホン酸バリウムの含有量の増減に合わせて、基油と増ちょう剤との比率を一定に保ったまま、基油及び増ちょう剤の含有量を変化させた。
【０１３４】
そして、各転がり軸受の耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性（グリース組成物の発塵性）を評価した。耐フレッチング性能の評価方法は、前述のＧ値上昇量による評価方法である。また、トルク及び発塵性の評価方法は、前述の方法（表８〜１０に記載した両性能の評価方法）と同様である。
評価結果を図１１のグラフに示す。なお、このグラフに示した耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の測定値は、実施例Ｃ５のグリース組成物、すなわち、スルホン酸バリウムの含有量が２．５質量％であるグリース組成物を充填した転がり軸受のそれぞれの測定値を１とした場合の相対値で示してある。
【０１３５】
図１１のグラフから、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性のすべてを良好なものとするためには、スルホン酸塩とモリブデン化合物と亜鉛化合物との合計の含有量を１．５〜９質量％とすることが好ましく、２〜７質量％とすることがより好ましいことが分かる。
〔第五実施形態〕
以下に説明する実施例のグリース組成物は、増ちょう剤としてリチウム石けんを含有し、添加剤としてスルホン酸塩を含有するものであり、請求項９〜１１のグリース組成物の実施形態に相当するものである。表１１〜１３に実施例及び比較例のグリース組成物の組成（数値の単位は質量％である）を示し、さらにその混和ちょう度を併せて示す。
【０１３６】
【表１１】

【０１３７】
【表１２】

【０１３８】
【表１３】

【０１３９】
表１１に示すように、実施例Ｄ１〜Ｄ５のグリース組成物は、増ちょう剤として、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムとともに、ミリスチン酸リチウム又はラウリン酸リチウムを含有している。また、表１２，１３に示すように、比較例Ｄ１〜Ｄ６のグリース組成物は、増ちょう剤の構成や量、基油の構成等が本発明の好ましい範囲から外れたものである。
【０１４０】
なお、表１１〜１３の１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム，ミリスチン酸リチウム，ラウリン酸リチウムの欄に記載した数値は、グリース組成物に含有される前記３種の物質のモル比を示している。また、増ちょう剤量の欄に記載した数値は、グリース組成物全体における増ちょう剤の含有量（質量％）を示している。
【０１４１】
また、基油としては、４０℃における動粘度が１８ｍｍ^２／ｓの炭酸エステル、同じく３２ｍｍ^２／ｓの炭酸エステル、同じく１２ｍｍ^２／ｓのＤＯＳ、同じく３３ｍｍ^２／ｓのＰＯＥ、同じく１５ｍｍ^２／ｓのＡＤＥ、同じく３０ｍｍ^２／ｓのＰＡＯのうちの２種以上を混合して用いている。
さらに、添加剤であるスルホン酸塩としては、スルホン酸バリウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＢＳＮ），スルホン酸カルシウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＣＡ），スルホン酸亜鉛（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＺＳ），スルホン酸マグネシウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＭＧ），及びスルホン酸アンモニウム（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＡＳ）のうちの１種又は２種を用いている。ただし、比較例の中にはスルホン酸塩を用いていないものもある。
【０１４２】
さらに、その他の添加剤として、酸化防止剤であるアルキルジフェニルアミンが添加されている。なお、比較例Ｄ６のみには、極圧剤であるＭｏ−ＤＴＰ（旭電化社製サクラルーブ３００）が添加されている。
これらのグリース組成物を封入した転がり軸受について、耐フレッチング性能，トルク性能（トルク値），及び音響性能（初期音響性能及び音響耐久性）を評価した。上記の各種性能の評価方法について説明する。
【０１４３】
〔耐フレッチング性能の評価方法について〕
ゴムシールを備えた呼び番号６９５ＶＶの転がり軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ，内部すきま５〜１０μｍ）に前記各グリース組成物を１０ｍｇ充填し（軸受空間容積の約１０体積％）、図３に示すような電動モータに組み込んだ。このとき、転がり軸受１は、１９．６Ｎの予圧が負荷され所定の接触角を有する状態で電動モータに組み込まれている。なお、電動モータの詳細な構成は前述のものと同様であるので、その説明は省略する。
【０１４４】
電動モータに組み込まれた転がり軸受１にフレッチングを生じさせるべく、電動モータに軸方向の振動を常温下で２時間与えた。与えた振動は、周波数及び振幅がランダムに変化する振動であり、周波数は３〜１５０Ｈｚの間で、振幅は０．１〜５ｍｍの間でランダムに変化させた。なお、振動を与える間は、転がり軸受１は回転させない。
【０１４５】
この振動を与えた電動モータを１２０００ｍｉｎ^−１の回転速度で回転させ（外輪回転）、回転時の音響の大きさを測定した。そして、振動を与える前の音響の大きさからの音響の上昇量によって耐フレッチング性能を評価した。
〔音響性能の評価方法について〕
呼び番号６０８ＶＶの転がり軸受（内径８ｍｍ，外径２２ｍｍ，幅７ｍｍ）に前記各グリース組成物を３００ｍｇ充填した（軸受空間容積の約４０体積％）。そして、この転がり軸受を温度７５℃，回転速度３６００ｍｉｎ^−１の条件で１２５０時間回転させた。そして、この回転前後のアンデロン値を測定し、回転前のアンデロン値により初期音響特性を評価し、回転後のアンデロン値により音響耐久性を評価した。
【０１４６】
〔トルク性能の評価方法について〕
ゴムシールを備えた呼び番号６９５ＶＶの転がり軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）に前記各グリース組成物を１０ｍｇ充填し（軸受空間容積の約１０体積％）、図２に示すようなトルク測定装置に組み込んだ。トルク測定装置の構成は前述のものと同様であるので、その説明は省略する。
【０１４７】
そして、室温下、回転速度１００００ｍｉｎ^−１で２時間回転させて（内輪回転）、その後の回転時のトルク値を測定した。
前記各種性能の評価結果を表１１〜１３に示す。なお、表１１〜１３においては、情報機器用転がり軸受に用いるグリース組成物に要求される性能を基準として、特に優れていた場合を「Ａ」、やや優れていた場合を「Ｂ」、同等である場合を「Ｃ」、劣っていた場合を「Ｄ」で示してある。
【０１４８】
表１１〜１３から分かるように、実施例Ｄ１〜Ｄ５は、耐フレッチング性能，音響性能，及びトルク性能が優れていた。特に、耐フレッチング性能に関しては、比較例と比べて非常に優れていた。
次に、基油全体におけるエステル油の含有量と耐フレッチング性能との相関性について説明する。
【０１４９】
実施例Ｄ１において炭酸エステルとＰＡＯの含有量の比を種々変更したものを用意して、各グリース組成物を充填した転がり軸受の耐フレッチング性能を評価した。ここでの耐フレッチング性能の評価方法は、前述したＧ値上昇量による方法である。
基油全体におけるエステル油の含有量とＧ値上昇量との相関を、図１２のグラフに示す。なお、このグラフに示したＧ値上昇量は、実施例Ｄ１（グリース組成物全体における炭酸エステルの含有量が７７．５質量％で、ＰＡＯの含有量が１０質量％）のグリース組成物、すなわち、基油全体におけるエステル油の含有量が８８．６質量％のグリース組成物を充填した転がり軸受のＧ値上昇量を１とした場合の相対値で示してある。
【０１５０】
グラフから分かるように、エステル油の含有量が基油全体の５０質量％以上でないと、十分なフレッチング防止性能を発揮できないことが分かる。
次に、スルホン酸塩の好適な含有量の範囲を調査するため、以下のような試験を行った。すなわち、実施例Ｄ１のグリース組成物においてスルホン酸カルシウムの含有量を種々変化させたものを製造し、各グリース組成物を充填した転がり軸受を用意した。なお、スルホン酸カルシウムの含有量の増減に合わせて、基油と増ちょう剤との比率を一定に保ったまま、基油及び増ちょう剤の含有量を変化させた。
【０１５１】
そして、各転がり軸受の耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性（グリース組成物の発塵性）を評価した。耐フレッチング性能の評価方法は、前述のＧ値上昇量による評価方法である。また、トルク及び発塵性の評価方法は以下に示す通りである。
〔トルクの評価方法について〕
ゴムシールを備えた呼び番号６９５ＶＶの転がり軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）に前記各グリース組成物を１０ｍｇ充填し（軸受空間容積の約１０体積％）、図２に示すようなトルク測定装置に組み込んだ。トルク測定装置の構成は前述のものと同様であるので、その説明は省略する。そして、エアスピンドル４１を室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転させて転がり軸受１の内輪を回転させ、そのときのトルク値をアルミキャップ４４に接続したストレインケージ４５で測定した。
【０１５２】
〔発塵性の評価方法について〕
第四実施形態における発塵性の評価と同様である。すなわち、転がり軸受を電動モータに組み込んで、室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で５００時間回転させ、転がり軸受の回転前後での重量差を求めた。そして、この重量差によって、グリース組成物の発塵性を評価した。
【０１５３】
評価結果を図１３のグラフに示す。なお、このグラフに示した耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の測定値は、実施例Ｄ１のグリース組成物、すなわち、スルホン酸カルシウムの含有量が３質量％であるグリース組成物を充填した転がり軸受のそれぞれの測定値を１とした場合の相対値で示してある。
図１３のグラフから、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性のすべてを良好なものとするためには、スルホン酸塩の含有量を１．５〜８．５質量％とすることが好ましく、２〜６．５質量％とすることがより好ましいことが分かる。
【０１５４】
〔第六実施形態〕
以下に説明する実施例のグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を含有し、添加剤としてモリブデン化合物及び亜鉛化合物の少なくとも一方を含有するものであり、請求項１２，１３のグリース組成物の実施形態に相当するものである。表１４〜１６に実施例及び比較例のグリース組成物の組成（数値の単位は質量％である）を示し、さらにその混和ちょう度と滴点を併せて示す。
【０１５５】
【表１４】

【０１５６】
【表１５】

【０１５７】
【表１６】

【０１５８】
表１４〜１６に示すように、実施例Ｅ１〜Ｅ７及び比較例Ｅ１〜Ｅ３のグリース組成物は、増ちょう剤としてウレア化合物を含有している。なお、表中のジウレアＡとは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとオクチルアミンとをモル比１：２で反応させたウレア化合物である。また、ジウレアＢとは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとをモル比１：２で反応させたウレア化合物である。さらに、ジウレアＣとは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとｐ−トルイジンとオクチルアミンとをモル比１：１：１で反応させたウレア化合物である。
【０１５９】
また、実施例Ｅ１〜Ｅ７のグリース組成物は、基油としてエステル油を含有している。
さらに、実施例Ｅ１〜Ｅ７のグリース組成物は、添加剤としてモリブデン化合物及び亜鉛化合物の少なくとも一方を含有している。モリブデン化合物としてはジチオリン酸モリブデン（Ｍｏ−ＤＴＰ）（旭電化社製サクラルーブ３００）を用い、亜鉛化合物としてはジチオリン酸亜鉛（Ｚｎ−ＤＴＰ）（旭電化社製キクルーブＺ−１１２）を用いた。
【０１６０】
さらに、実施例Ｅ１〜Ｅ７及び比較例Ｅ１〜Ｅ５のグリース組成物は、その他の添加剤として、酸化防止剤（チバガイギー社製イルガノックスＬ５７）約１質量％と、防錆剤（ＫＩＮＧ社製Ｎａｓｕｌ　ＢＳＮ）約１質量％と、腐食防止剤（チバガイギー社製イルガメット３９）０．１質量％とを含有している。なお、これら３種の添加剤の合計の含有量は２質量％である。
【０１６１】
これらのグリース組成物を封入した転がり軸受について、耐フレッチング性能，音響性能，及びトルク性能（トルク値）を評価した。
まず、転がり軸受の構成について、図１を参照しながら説明する。図１の転がり軸受１は日本精工株式会社製の呼び番号６９５ＶＶの密封玉軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ，内部すきま５〜１０μｍ）であり、内輪１０と、外輪１１と、該両輪１０，１１の間に転動自在に配設された複数の玉１２と、両輪１０，１１の間に玉１２を保持するプラスチック製の保持器１３と、外輪１１に取り付けられて両輪１０，１１の間に介在されたシール１４，１４と、を備えている。そして、両輪１０，１１とシール１４，１４とに囲まれた軸受空間内に、１０ｍｇのグリース組成物Ｇが充填されている。
【０１６２】
次に、前述の各種性能の評価方法について説明する。
〔耐フレッチング性能の評価方法について〕
ゴムシールを備えた呼び番号６９５ＶＶの転がり軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）に前記各グリース組成物を１０ｍｇ充填し（軸受空間容積の約１０体積％）、図３に示すような電動モータに組み込んだ。このとき、転がり軸受１は、１９．６Ｎの予圧が負荷され所定の接触角を有する状態で電動モータに組み込まれている。なお、電動モータの詳細な構成は前述のものと同様であるので、その説明は省略する。
【０１６３】
電動モータに組み込まれた転がり軸受１にフレッチングを生じさせるべく、電動モータに軸方向の振動を常温下で２時間与えた。与えた振動は、周波数及び振幅がランダムに変化する振動であり、周波数は３〜１５０Ｈｚの間で、振幅は０．１〜５ｍｍの間でランダムに変化させた。なお、振動を与える間は、転がり軸受１は回転させない。
【０１６４】
この振動を与えた電動モータを１２０００ｍｉｎ^−１の回転速度で回転させ（外輪回転）、回転時の音響の大きさを測定した。そして、振動を与える前の音響の大きさからの音響の上昇量によって耐フレッチング性能を評価した。表１４〜１６においては、振動を与える前の音響の大きさの１．５倍以下であった場合は○印、１．５倍超過３倍以下であった場合は△印、３倍超過であった場合は×印で示してある。
【０１６５】
〔音響性能の評価方法について〕
呼び番号６９５ＶＶの転がり軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）に前記各グリース組成物を１２ｍｇ充填した。この転がり軸受を図７に示すようなスピンドルモータに組み込んで回転させ、その際の騒音（アンデロンメータによるアンデロン値）によって音響性能を評価した。
【０１６６】
すなわち、一対の転がり軸受１，１をモータ３３のシャフト３１に取り付け、ケーシング３２で固定した。そして、アキシアル荷重１４．７Ｎを転がり軸受１に負荷した状態で、雰囲気温度１２０℃，回転速度２０００ｍｉｎ^−１の条件で、内輪を２０００時間回転させた。
そして、この回転前後のアンデロン値を測定し、アンデロン値の上昇量によって音響性能を評価した。表１４〜１６においては、回転後のアンデロン値が、回転前のアンデロン値の１．５倍以下であった場合は○印、１．５倍超過３倍以下であった場合は△印、３倍超過であった場合は×印で示してある。
【０１６７】
〔トルク性能の評価方法について〕
ゴムシールを備えた呼び番号６９５ＶＶの転がり軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅４ｍｍ）に前記各グリース組成物を１２ｍｇ充填し、図２に示すようなトルク測定装置に組み込んだ。トルク測定装置の構成は前述のものと同様であるので、その説明は省略する。
【０１６８】
そして、室温下、回転速度１８００ｍｉｎ^−１で１時間回転（内輪回転）させた後に、同条件で回転時のトルク値を１０分間測定した。表１４〜１６においては、市販のグリース組成物（協同油脂株式会社製マルテンプＳＲＬ）を用いた場合と比べてトルク値が小さかった場合は○印、同程度であった場合は△印、大きかった場合は×印で示してある。
【０１６９】
表１４〜１６から分かるように、実施例Ｅ１〜Ｅ７は、耐フレッチング性能，高温下での音響性能，及びトルク性能が優れていた。
次に、基油全体におけるエステル油の含有量と音響性能との相関性について説明する。
実施例Ｅ６においてポリオールエステル油とエーテル油の含有量の比を種々変更したものを用意して、各グリース組成物を充填した転がり軸受の音響性能を評価した。ここでの音響性能の評価方法は、前述したアンデロン値の上昇量による方法である。
【０１７０】
基油全体におけるエステル油の含有量と音響性能（アンデロン値の上昇量）との相関を、図１４のグラフに示す。なお、このグラフに示したアンデロン値の上昇量は、市販のグリース組成物（協同油脂株式会社製マルテンプＳＲＬ）を充填した転がり軸受のアンデロン値の上昇量を１とした場合の相対値で示してある。グラフから分かるように、エステル油の含有量が基油全体の５０質量％以上であると、優れた音響性能が発現されることが分かる。
【０１７１】
次に、基油粘度（４０℃における動粘度）と音響寿命及びトルク性能との相関性について説明する。
実施例Ｅ１においてポリオールエステル油の動粘度を種々変更したものを用意して、各グリース組成物を充填した転がり軸受の音響寿命及びトルク性能を評価した。ここでの音響寿命の評価方法は前述した方法と同様であり、また、トルク性能の評価方法は、図２のトルク測定装置により前述のようにトルク値を測定する方法（１時間回転させた後に１０分間トルク値を測定する方法）である。
【０１７２】
ここで、音響寿命の評価方法を説明する。日本精工株式会社製の呼び番号Ｂ５−３９の深溝玉軸受（内径５ｍｍ，外径１３ｍｍ，幅３ｍｍ）の軸受空間内に、該軸受空間容積の１５体積％の前記各グリース組成物を充填した。この転がり軸受１を図７に示すようなスピンドルモータに組み込んで回転させ、その際の騒音を測定した。
【０１７３】
すなわち、一対の転がり軸受１，１をモータ３３のシャフト３１に取り付け、ケーシング３２で固定した。そして、アキシアル荷重１２Ｎを転がり軸受１に負荷した状態で、内輪を室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で回転させた。このときに発生する騒音を、スピンドルモータのハブ端面から１ｍ離れた位置でマイクロホンにより測定した。そして、騒音が初期値よりも５ｄＢＡ上昇するまでの時間を音響寿命とした。
【０１７４】
基油粘度（４０℃における動粘度）と音響寿命及びトルク性能（トルク値）との相関を、図１５のグラフに示す。なお、このグラフに示した音響寿命及びトルク値は、市販のグリース組成物（協同油脂株式会社製マルテンプＳＲＬ）を充填した転がり軸受の音響寿命及びトルク値を１とした場合の相対値で示してある。グラフから分かるように、基油の４０℃における動粘度が２０ｍｍ^２／ｓ未満であると音響寿命が不十分であり、８０ｍｍ^２／ｓ超過であるとトルク値が高い。よって、音響寿命及びトルク性能をともに優れたものとするためには、基油の４０℃における動粘度は２０〜８０ｍｍ^２／ｓであることが好ましい。
【０１７５】
次に、モリブデン化合物（Ｍｏ−ＤＴＰ）の好適な含有量の範囲を調査するため、以下のような試験を行った。すなわち、実施例Ｅ１のグリース組成物においてＭｏ−ＤＴＰの含有量を種々変化させたものを製造し、各グリース組成物を充填した転がり軸受を用意した。なお、Ｍｏ−ＤＴＰの含有量の増減に合わせて、基油と増ちょう剤との比率を一定に保ったまま、基油及び増ちょう剤の含有量を変化させた。
【０１７６】
そして、各転がり軸受の耐フレッチング性能及び初期音響性能を評価した。耐フレッチング性能の評価方法は、図３の電動モータに転がり軸受を組み込んで行った前述の方法と全く同様である。また、初期音響性能は、前述の音響性能の評価（図７のスピンドルモータに転がり軸受を組み込んで回転前後のアンデロン値を測定する方法）において測定した「回転前のアンデロン値」によって評価した。
【０１７７】
Ｍｏ−ＤＴＰの含有量と耐フレッチング性能及び初期音響性能との相関を、図１６のグラフに示す。なお、このグラフに示した耐フレッチング性能及び初期音響性能は、市販のグリース組成物（協同油脂株式会社製マルテンプＳＲＬ）を充填した転がり軸受の耐フレッチング性能及び初期音響性能を１とした場合の相対値で示してある。
【０１７８】
グラフから分かるように、Ｍｏ−ＤＴＰの含有量が０．５質量％未満であると耐フレッチング性能が不十分であり、１０質量％超過であると初期音響性能が劣っていた。よって、耐フレッチング性能及び初期音響性能をともに優れたものとするためには、Ｍｏ−ＤＴＰの含有量は０．５〜１０質量％であることが好ましい。
【０１７９】
次に、増ちょう剤の好適な含有量の範囲を調査するため、以下のような試験を行った。すなわち、実施例Ｅ１のグリース組成物において増ちょう剤であるウレア化合物の含有量を種々変化させたものを製造し、各グリース組成物を充填した転がり軸受を用意した。なお、増ちょう剤の含有量の増減に合わせて、基油と増ちょう剤との合計量を一定に保ったまま、基油の含有量を変化させた。
【０１８０】
そして、各転がり軸受の発塵性（グリース組成物の飛散量）及び初期音響性能を評価した。
初期音響性能は、前述のように「回転前のアンデロン値」により評価した。また、発塵性も前述と全く同様にして評価した。すなわち、転がり軸受を電動モータに組み込んで、室温下、回転速度５４００ｍｉｎ^−１で５００時間回転させ、転がり軸受の回転前後での重量差を求めた。そして、この重量差によって、グリース組成物の発塵性を評価した。
【０１８１】
増ちょう剤の含有量と発塵性（グリース組成物の飛散量）及び初期音響性能との相関を、図１７のグラフに示す。なお、このグラフに示したグリース組成物の飛散量及び初期音響性能は、市販のグリース組成物（協同油脂株式会社製マルテンプＳＲＬ）を充填した転がり軸受のグリース組成物の飛散量及び初期音響性能を１とした場合の相対値で示してある。
【０１８２】
グラフから分かるように、増ちょう剤の含有量が５質量％未満であるとグリース組成物の飛散量が多く、３０質量％超過であると初期音響性能が劣っていた。よって、発塵性及び初期音響性能をともに優れたものとするためには、増ちょう剤の含有量は５〜３０質量％であることが好ましい。
なお、これらの実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。
【０１８３】
例えば、前記各実施形態においては、転がり軸受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。
【０１８４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る請求項１〜請求項１３のグリース組成物は、フレッチング防止性能に優れている。
また、本発明に係る請求項１４の転がり軸受は、発塵が少ないこと、トルクが小さいこと、音響性能が優れていること、及び長寿命であることに加えて、フレッチングが生じにくい。
さらに、本発明に係る請求項１５及び請求項１６の電動モータは長寿命である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である転がり軸受の構成を示す縦断面図である。
【図２】トルク測定装置の構成を示す概略図である。
【図３】転がり軸受が組み込まれた電動モータの構成を示す縦断面図である。
【図４】フレッチング試験機の構成を示す概略図である。
【図５】第一実施形態において、基油全体におけるエステル油の含有量とフレッチングさせた後のＧ値上昇量との相関を示すグラフである。
【図６】第一実施形態において、スルホン酸塩の含有量と、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の評価結果との相関を示すグラフである。
【図７】音響性能の評価方法を説明するスピンドルモータの縦断面図である。
【図８】第二実施形態において、基油全体におけるエステル油の含有量とフレッチングさせた後のＧ値上昇量との相関を示すグラフである。
【図９】第二実施形態において、スルホン酸バリウム及びイオウ−リン系添加剤の合計の含有量と、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の評価結果との相関を示すグラフである。
【図１０】第四実施形態において、基油全体におけるエステル油の含有量とフレッチングさせた後のＧ値上昇量との相関を示すグラフである。
【図１１】第四実施形態において、スルホン酸塩，モリブデン化合物，亜鉛化合物の合計の含有量と、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の評価結果との相関を示すグラフである。
【図１２】第五実施形態において、基油全体におけるエステル油の含有量とフレッチングさせた後のＧ値上昇量との相関を示すグラフである。
【図１３】第五実施形態において、スルホン酸塩の含有量と、耐フレッチング性能，トルク，及び発塵性の評価結果との相関を示すグラフである。
【図１４】第六実施形態において、基油全体におけるエステル油の含有量とアンデロン値の上昇量との相関を示すグラフである。
【図１５】第六実施形態において、基油の動粘度と音響寿命及びトルク値との相関を示すグラフである。
【図１６】第六実施形態において、Ｍｏ−ＤＴＰの含有量と耐フレッチング性能及び初期音響性能との相関を示すグラフである。
【図１７】第六実施形態において、増ちょう剤の含有量とグリース組成物の飛散量及び初期音響性能との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
１　　転がり軸受
１０　　内輪
１１　　外輪
１２　　玉
Ｇ　　グリース組成物

Claims (16)

1. 基油と増ちょう剤と添加剤とを含有するグリース組成物において、
   前記基油はエステル油を含有しており、その含有量は基油全体の５０質量％以上であり、
   前記増ちょう剤は、リチウム石けん，リチウム複合石けん，及びウレア化合物のうちの少なくとも一種であり、
   前記添加剤はスルホン酸塩を含有していることを特徴とするグリース組成物。
2. 前記スルホン酸塩がジアルキルナフタレンスルホン酸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。
3. 前記スルホン酸塩の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜１０質量％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物。
4. 前記添加剤は、前記スルホン酸塩とともにイオウ−リン系添加剤を含有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物。
5. 前記イオウ−リン系添加剤の含有量は、グリース組成物全体の０．１〜０．５質量％であり、前記スルホン酸塩と前記イオウ−リン系添加剤との合計の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜１０質量％であることを特徴とする請求項４に記載のグリース組成物。
6. 前記添加剤は、前記スルホン酸塩とともにモリブデン化合物及び亜鉛化合物を含有し、これら３種の化合物の合計の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜９質量％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物。
7. 前記モリブデン化合物及び前記亜鉛化合物の含有量は、それぞれグリース組成物全体の１．５質量％以下であることを特徴とする請求項６に記載のグリース組成物。
8. 前記モリブデン化合物の含有量と前記亜鉛化合物の含有量との質量比は、５：９５〜９５：５の範囲内であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のグリース組成物。
9. 前記増ちょう剤は、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムと、ラウリン酸リチウム及びミリスチン酸リチウムの少なくとも一方と、を含有し、
   前記スルホン酸塩の含有量は、グリース組成物全体の１．５〜８．５質量％であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のグリース組成物。
10. 前記増ちょう剤の含有量は、グリース組成物全体の５質量％以上且つ１０質量％未満で、１２−ヒドロキシステアリン酸リチウムの含有量とラウリン酸リチウム及びミリスチン酸リチウムの合計の含有量とのモル比は、５０：５０〜９０：１０の範囲内であることを特徴とする請求項９に記載のグリース組成物。
11. 前記基油の４０℃における動粘度は、１５〜５５ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のグリース組成物。
12. 基油と増ちょう剤と添加剤とを含有するグリース組成物において、
    前記基油はエステル油を含有しており、その含有量は基油全体の５０質量％以上であり、
    前記増ちょう剤はウレア化合物であり、
    前記添加剤はモリブデン化合物及び亜鉛化合物の少なくとも一方を含有していることを特徴とするグリース組成物。
13. 前記モリブデン化合物及び前記亜鉛化合物の合計の含有量は、グリース組成物全体の０．５〜１０質量％であることを特徴とする請求項１２に記載のグリース組成物。
14. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転がり軸受において、
    前記内輪と前記外輪との間に形成され前記転動体が配設された空隙部内に、請求項１〜１３のいずれかに記載のグリース組成物を充填したことを特徴とする転がり軸受。
15. 回転軸が軸受によって回転自在に支持されてなる電動モータにおいて、前記軸受を請求項１４に記載の転がり軸受としたことを特徴とする電動モータ。
16. 電動モータへの非組み込み時には正の内部すきまを有する前記転がり軸受は、予圧が負荷され所定の接触角を有する状態とされていることを特徴とする請求項１５に記載の電動モータ。

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