JP2010222516A

JP2010222516A - Rolling bearing for automobile motor, and grease composition

Info

Publication number: JP2010222516A
Application number: JP2009073415A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Toda; 雄次郎戸田; Kenichi Iso; 賢一磯; Nobuaki Izawa; 信明井澤; Junichi Imai; 淳一今井; Kenichiro Matsubara; 憲一郎松原
Original assignee: NSK Ltd; Kyodo Yushi Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; Kyodo Yushi Co Ltd
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: JP5482986B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing for an automobile motor, which is excellent in an acoustic property in a wide temperature range from a low temperature to a high temperature and is also excellent in high-temperature durability; and to provide a grease composition. <P>SOLUTION: The grease composition containing a base oil comprising a mixed oil consisting of the following (a) and (b) and a lithium soap as a thickener is sealed in the rolling bearing for an automobile motor: (a) an ester synthetic oil having a kinetic viscosity of 25-35 mm<SP>2</SP>/s at 40°C and comprising pentaerythritol and a saturated fatty acid; and (b) an ester synthetic oil having a kinetic viscosity of 90-110 mm<SP>2</SP>/s at 40°C and comprising pentaerythritol and a saturated fatty acid. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車のブロワーモータ、スタータモータ、電動パワーステアリングモータ、ステアリング調整用チルトモータ、ワイパーモータ、パワーウインドウモータ等の自動車モータの回転軸を支持するための転がり軸受、並びにこれら自動車モータ用転がり軸受に使用されるグリース組成物に関する。 The present invention relates to a rolling bearing for supporting a rotating shaft of an automobile motor such as a blower motor, a starter motor, an electric power steering motor, a steering adjustment tilt motor, a wiper motor, and a power window motor of an automobile, and the rolling for these automobile motors. The present invention relates to a grease composition used for a bearing.

自動車のブロワーモータ用転がり軸受では、低温時においても作動することから低温時の潤滑不良による異音の発生、また運転席に近い場所に配置されることが多いことから音響特性（特に静粛性）に対して厳しい要求がある。また、１００℃を超えるような高温で使用されるものもあり、高温での耐久性も必要とされている。 Rolling bearings for blower motors of automobiles operate even at low temperatures, so noise is generated due to poor lubrication at low temperatures, and acoustic characteristics (especially quietness) are often placed near the driver's seat. There are strict requirements for this. In addition, some are used at high temperatures exceeding 100 ° C., and durability at high temperatures is also required.

ブロワーモータ用転がり軸受には、潤滑のためにグリース組成物が封入されるが、従来は低粘度のエステル系合成油にリチウム石けんを配合したリチウム石けん系グリース（例えば特許文献１参照）や、合成炭化水素油にウレア化合物を配合したウレア系グリース（例えば特許文献２参照）が一般に使用されている。しかし、リチウム石けん系グリースは、音響特性は良好であるものの、高温耐久性に問題があり、特に１００℃を超えるような高温での使用には適していない。一方、ウレア系グリースは、高温耐久性に優れるものの、リチウム石けんグリースと比較すると音響特性が劣っており、静粛性に難がある。 A grease composition is enclosed in a rolling bearing for a blower motor for lubrication. Conventionally, a lithium soap grease (for example, see Patent Document 1) in which lithium soap is blended with a low-viscosity ester-based synthetic oil, or a synthetic grease is used. A urea grease (see, for example, Patent Document 2) in which a urea compound is blended with a hydrocarbon oil is generally used. However, although the lithium soap-based grease has good acoustic characteristics, it has a problem in high-temperature durability and is not particularly suitable for use at a high temperature exceeding 100 ° C. On the other hand, urea-based greases are excellent in high-temperature durability, but are inferior in acoustic characteristics and difficult in quietness compared to lithium soap greases.

ブラワーモータ以外でも、上記したようなスタータモータ、電動パワーステアリングモータ、ステアリング調整用チルトモータ、ワイパーモータ、パワーウインドウモータ等でも、静粛性や、低温から高温まで円滑に作動することが求められている。 In addition to the blower motor, a starter motor, an electric power steering motor, a steering adjustment tilt motor, a wiper motor, a power window motor, and the like as described above are required to operate quietly and smoothly from a low temperature to a high temperature.

特開２００３−２３９９６号公報JP 2003-23996 A 特開平１６−２１１７９７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 16-211797

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、低温から高温までの広い温度範囲における音響特性に優れ、かつ高温耐久性にも優れる自動車モータ用転がり軸受及びグリース組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a rolling bearing and a grease composition for an automobile motor that are excellent in acoustic characteristics in a wide temperature range from low temperature to high temperature and excellent in high temperature durability. With the goal.

上記目的を達成するために本発明は、下記の自動車モータ用転がり軸受及びグリース組成物を提供する。
（１）自動車モータ用転がり軸受に使用されるグリース組成物であって、下記（ａ）と（ｂ）との混合油からなる基油と、増ちょう剤としてリチウム石けんとを含有することを特徴とするグリース組成物。
（ａ）４０℃の動粘度が２５〜３５ｍｍ^２／ｓで、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とからなるエステル系合成油
（ｂ）４０℃の動粘度が９０〜１１０ｍｍ^２／ｓで、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とからなるエステル系合成油
（２）基油全量における（ａ）の割合が３５〜９５質量％で、（ｂ）の割合が５〜６５質量％であり、かつ、基油の全体としての動粘度が４０℃で３５〜７０ｍｍ^２／ｓであることを特徴とする上記（１）記載のグリース組成物。
（３）上記（１）または（２）記載のグリース組成物を封入したことを特徴とする自動車モータ用転がり軸受。
（４）自動車のブロワーモータ用であることを特徴とする上記（３）記載の自動車モータ用転がり軸受。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following rolling bearings for automobile motors and grease compositions.
(1) A grease composition used for rolling bearings for automobile motors, comprising a base oil composed of a mixed oil of the following (a) and (b), and lithium soap as a thickener. A grease composition.
(A) Kinematic viscosity at 40 ° C. is 25 to 35 mm ² / s, ester-based synthetic oil composed of pentaerythritol and saturated fatty acid (b) Kinematic viscosity at 40 ° C. is 90 to 110 mm ² / s, and saturated with pentaerythritol Ester synthetic oil comprising fatty acid (2) The proportion of (a) in the total amount of base oil is 35 to 95% by mass, the proportion of (b) is 5 to 65% by mass, and the whole base oil Kinematic viscosity is 35-70 mm < ² > / s at 40 degreeC, The grease composition as described in said (1) characterized by the above-mentioned.
(3) A rolling bearing for an automobile motor, wherein the grease composition according to (1) or (2) is enclosed.
(4) The rolling bearing for automobile motor according to the above (3), which is used for a blower motor of an automobile.

本発明によれば、低温から高温までの広い温度範囲において優れた音響特性及び高温耐久性を示す自動車モータ用転がり軸受が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rolling bearing for motor vehicles which shows the outstanding acoustic characteristic and high temperature durability in the wide temperature range from low temperature to high temperature is provided.

実施例で用いた音響耐久試験に用いた試験装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the test apparatus used for the acoustic durability test used in the Example.

以下、本発明に関して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

〔グリース組成物〕
本発明において、グリース組成物の基油には、（ａ）４０℃の動粘度が２５〜３５ｍｍ^２／ｓ、好ましくは２８〜３５ｍｍ^２／ｓで、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とからなるエステル系合成油（以下、エステル系合成油Ａ）と、（ｂ）４０℃の動粘度が９０〜１１０ｍｍ^２／ｓ、好ましくは９５〜１０８ｍｍ^２／ｓで、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とからなるエステル系合成油（以下、エステル系合成油Ｂ）との混合油を用いる。飽和脂肪酸としては、炭素数６〜１８の直鎖または分岐鎖飽和脂肪酸が好ましい。また、エステル系合成油Ａ、Ｂともそれぞれの粘度範囲を満たす２種以上を混合して使用することもできる。 [Grease composition]
In the present invention, the base oil of the grease composition comprises (a) an ester-based synthesis comprising pentaerythritol and a saturated fatty acid having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 25 to 35 mm ² / s, preferably 28 to 35 mm ² / s. Oil (hereinafter referred to as ester-based synthetic oil A) and (b) an ester-based synthetic oil having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 90 to 110 mm ² / s, preferably 95 to 108 mm ² / s, and comprising pentaerythritol and a saturated fatty acid. (Hereinafter referred to as ester-based synthetic oil B). As a saturated fatty acid, a C6-C18 linear or branched saturated fatty acid is preferable. In addition, two or more ester synthetic oils A and B that satisfy the respective viscosity ranges can be mixed and used.

また、基油におけるエステル系合成油Ａとエステル系合成油Ｂとの混合比は、エステル系合成油Ａが３５〜９５質量％で、エステル系合成油Ｂが５〜６５質量％であることが好ましく、より好ましくはエステル系合成油Ａが３５〜８５質量％でである。 The mixing ratio of the ester synthetic oil A and the ester synthetic oil B in the base oil is 35 to 95% by mass for the ester synthetic oil A and 5 to 65% by mass for the ester synthetic oil B. Preferably, ester synthetic oil A is 35 to 85% by mass.

更には、基油全体としての動粘度は、４０℃で３５〜７０ｍｍ^２／ｓであることが好ましい。 Furthermore, the kinematic viscosity of the base oil as a whole is preferably 35 to 70 mm ² / s at 40 ° C.

上記のように、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油とし、更には特定粘度とすることにより、低温での流動性低下や高温での焼付きを防止することができる。 As described above, by using an ester-based synthetic oil of pentaerythritol and a saturated fatty acid and further having a specific viscosity, it is possible to prevent fluidity deterioration at low temperatures and seizure at high temperatures.

増ちょう剤には、音響特性を考慮してリチウム石けんを用いる。中でも、ステアリン酸リチウムや１２−ヒドロキシステアリン酸リチウム等が好ましい。 As the thickener, lithium soap is used in consideration of acoustic characteristics. Of these, lithium stearate, lithium 12-hydroxystearate and the like are preferable.

また、目的とする音響特性や高温耐久性を得るために、グリースの混和ちょう度はＮＬＧＩＮｏ．１〜Ｎｏ．３の範囲が好ましく、そのためにはリチウム石けんをグリース全量の５〜２０質量％の割合で配合することが好ましい。 In addition, in order to obtain the desired acoustic characteristics and durability at high temperatures, the grease penetration is NLGINo. 1-No. The range of 3 is preferable, and for that purpose, lithium soap is preferably blended in a proportion of 5 to 20% by mass of the total amount of grease.

グリース組成物には、必要に応じて各種の添加剤を添加してもよい。例えば、アミン系、フェノール系、イオウ系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；塩素系、イオウ系、リン系、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデン等の極圧剤；脂肪酸、動植物油等の油性剤；石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステル等の錆止め剤；ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダ等の金属不活性剤；ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレン等の粘度指数向上剤等を単独で、または適宜組み合わせて添加することができる。また、添加量は、本発明の目的を達成できれば特に制限されるものではないが、グリース全量の２０質量％以下の割合とする。これよりも多くなると相対的に基油や増ちょう剤の含有量が低下するため、目的とする音響特性や高温耐久性が得られない。 Various additives may be added to the grease composition as necessary. For example, antioxidants such as amines, phenols, sulfurs, and zinc dithiophosphates; extreme pressure agents such as chlorines, sulfurs, phosphoruss, zinc dithiophosphates, and organic molybdenums; oily agents such as fatty acids and animal and vegetable oils; Rust inhibitors such as petroleum sulfonates, dinonyl naphthalene sulfonates, sorbitan esters; metal deactivators such as benzotriazole and sodium nitrite; viscosity index improvers such as polymethacrylate, polyisobutylene, polystyrene, etc. alone or as appropriate They can be added in combination. Further, the amount of addition is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, but the amount is 20% by mass or less of the total amount of grease. If the amount is larger than this, the contents of the base oil and the thickener are relatively lowered, so that the intended acoustic characteristics and high temperature durability cannot be obtained.

また、グリース組成物を調製するには、従来のリチウム石けん系グリースと同様にすることができるが、一般的には、基油中でリチウム石けんを合成して得られる。そのときの加熱温度や攪拌・混合時間等の製造条件は、使用する基油やリチウム石けん、添加剤の種類や配合により適宜設定される。 In addition, the grease composition can be prepared in the same manner as a conventional lithium soap-based grease, but is generally obtained by synthesizing lithium soap in a base oil. The production conditions such as heating temperature and stirring / mixing time at that time are appropriately set depending on the type and blending of the base oil, lithium soap and additives used.

〔自動車モータ用転がり軸受〕
自動車のブロワーモータ、スタータモータ、電動パワーステアリングモータ、ステアリング調整用チルトモータ、ワイパーモータ、パワーウインドウモータ等の自動車モータの回転軸を支持するための転がり軸受であれば、特に制限はなく、上記のグリース組成物を封入して構成される。上記のグリース組成物は、低温から高温まで広い温度範囲にわたり音響特性に優れ、また低温起動性や高温耐久性に優れるため、本発明の自動車モータ用転がり軸受もまた同様の特性を有する。 [Rolling bearings for automobile motors]
There is no particular limitation as long as it is a rolling bearing for supporting the rotating shaft of an automobile motor such as an automobile blower motor, starter motor, electric power steering motor, steering adjustment tilt motor, wiper motor, and power window motor. It is configured by enclosing a grease composition. Since the above grease composition is excellent in acoustic characteristics over a wide temperature range from low temperature to high temperature and excellent in low temperature startability and high temperature durability, the rolling bearing for an automobile motor of the present invention also has similar characteristics.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら成形されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not molded by this at all.

（実施例１〜７、比較例１〜１２）
表１に示す如く、基油及び増ちょう剤を含有する試験グリースを調製した。尚、各基油成分の数値は基油全量に占める割合（質量％）を示しており、基油と増ちょう剤との合計は１００質量％である。また、基油成分は以下の通りである。
・ペンタエリスリトールエステルＡ：３３．４ｍｍ^２／ｓ＠４０℃で、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油
・ペンタエリスリトールエステルＢ：３０．８ｍｍ^２／ｓ＠４０℃で、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油
・ペンタエリスリトールエステルＣ：１０２ｍｍ^２／ｓ＠４０℃で、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油
・ペンタエリスリトールエステルＤ：４２ｍｍ^２／ｓ＠４０℃で、ペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油
・ジペンタエリスリトールエステルＡ：７９ｍｍ^２／ｓ＠４０℃で、ジペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油
・ジペンタエリスリトールエステルＢ：２０９ｍｍ^２／ｓ＠４０℃で、ジペンタエリスリトールと飽和脂肪酸とのエステル系合成油
・ＡＤＥ：アルキルジフェニルエーテル（１０３ｍｍ^２／ｓ＠４０℃）
・ＰＡＯ：ポリα―オレフィン（５０ｍｍ^２／ｓ＠４０℃）
・ＤＯＳ：ジオクチルセバケート（１１．６ｍｍ^２／ｓ＠４０℃） (Examples 1-7, Comparative Examples 1-12)
Test greases containing base oil and thickener were prepared as shown in Table 1. In addition, the numerical value of each base oil component has shown the ratio (mass%) which occupies for the base oil whole quantity, and the sum total of a base oil and a thickener is 100 mass%. The base oil components are as follows.
Pentaerythritol ester A: at 33.4mm ² / s @ 40 ℃, ester synthetic oils of pentaerythritol with saturated fatty acids Pentaerythritol ester B: at 30.8mm ² / s @ 40 ℃, pentaerythritol and saturated fatty acids Ester-based synthetic oil with pentaerythritol ester C: 102 mm ² / s @ 40 ° C., Ester-based synthetic oil with pentaerythritol and saturated fatty acid, pentaerythritol ester D: 42 mm ² / s @ 40 ° C. with pentaerythritol Ester-based synthetic oil with saturated fatty acid, dipentaerythritol ester A: 79 mm ² / s @ 40 ° C, Ester-based synthetic oil with dipentaerythritol and saturated fatty acid, dipentaerythritol ester B: 209 mm ² / s @ 40 ° C And dipentaerythrito A synthetic ester oil · ADE and saturated fatty acid: alkyl ether ^{(103mm 2 / s @ 40 ℃} )
PAO: poly α-olefin (50 mm ² / s @ 40 ° C)
DOS: Dioctyl sebacate (11.6 mm ² / s @ 40 ° C)

そして、各試験グリースを下記の（１）音響耐久試験及び（２）低温トルク試験に供した。結果を表１に併記する。 Each test grease was subjected to the following (1) acoustic durability test and (2) low temperature torque test. The results are also shown in Table 1.

（１）音響耐久試験
図１に使用した試験装置を示すが、この試験装置１０は、複数個の試験軸受２０を回転軸１１に装着してハウジング１２に収容し、皿ばね１３で弾性的に支持してモータ１４により回転軸１１を所定の回転速度で回転させる構成となっている。尚、図示される試験装置１０では、３本の回転軸１１を備えており、それぞれの回転軸１１はジョイント１５を介してモータ１４により駆動されるプーリ１７に連結しており、同時に回転する構成となっている。また、符号１６はサポートベアリングである。 (1) Acoustic endurance test The test apparatus used in FIG. 1 is shown. In this test apparatus 10, a plurality of test bearings 20 are mounted on a rotating shaft 11 and accommodated in a housing 12, and elastically supported by a disc spring 13. The rotating shaft 11 is rotated by the motor 14 at a predetermined rotational speed. The illustrated test apparatus 10 includes three rotating shafts 11, and each rotating shaft 11 is connected to a pulley 17 driven by a motor 14 via a joint 15 and rotates simultaneously. It has become. Reference numeral 16 denotes a support bearing.

試験軸受２０として、内径８ｍｍ、外径２２ｍｍ、幅７ｍｍの小径深溝玉軸受に試験グリースを１６０ｍｇ封入したものを用い、雰囲気温度１２０℃、内輪回転速度４０００ｍｉｎ^−１、アキシャル荷重８８．２Ｎで１０００時間連続回転させた後のアンデロン値（１８００〜１００００Ｈｚの振動速度）を測定した。測定は８個の試験軸受の平均値とし、比較例３との相対値が１／２以下であるときを「◎（非常に優れる）」、１／２より大きく３／４以下であるときを「○（優れる）」、３／４より大きいときを「×（劣る）」と評価した。 As the test bearing 20, the inner diameter 8 mm, outer diameter 22 mm, the test grease small deep groove ball bearing width 7mm used after 160mg enclosed, ambient temperature 120 ° C., an inner ring rotation speed 4000 min ^-1, 1000 hours axial load 88.2N The Anderon value (vibration speed of 1800 to 10000 Hz) after continuous rotation was measured. The measurement is an average value of eight test bearings, and when the relative value with Comparative Example 3 is 1/2 or less, “◎ (very good)”, and when it is greater than 1/2 and 3/4 or less. A case where “◯ (excellent)” was greater than 3/4 was evaluated as “× (inferior)”.

（２）低温トルク試験
試験軸受として、内径８ｍｍ、外径２２ｍｍ、幅７ｍｍの小径深溝玉軸受に試験グリースを１６０ｍｇ封入したものを用い、軸受温度−４０℃、内輪回転速度４０００ｍｉｎ^−１、アキシャル荷重７６Ｎで回転させたときの起動トルクを測定した。そして、比較例３の測定値以下であるときを「◎（非常に優れる）」、比較例３の測定値より大きく比較例１２の測定値以下であるときを「○（優れる）」、比較例１２の測定値より大きいときを「×（劣る）」と評価した。 (2) as a low temperature torque test test bearing, an inner diameter of 8 mm, an outer diameter of 22 mm, the test grease small deep groove ball bearing width 7mm used after 160mg sealed, bearing temperature -40 ° C., the inner ring rotation speed 4000 min ^-1, axial load The starting torque when rotating at 76 N was measured. And when it is below the measured value of Comparative Example 3, “の (very good)”, when it is larger than the measured value of Comparative Example 3 and below the measured value of Comparative Example 12, “◯ (Excellent)”, Comparative Example The case where the measured value was larger than 12 was evaluated as “x (inferior)”.

表１に示すように、本発明に従う基油と、リチウム石けんとを含有する実施例の試験グリースを用いることにより、高温での音響特性に優れ、また低温トルクが低く低温流動性にも優れるようになる。 As shown in Table 1, by using the test grease of the example containing the base oil according to the present invention and lithium soap, the acoustic characteristics at high temperature are excellent, and the low temperature torque is low and the low temperature fluidity is also excellent. become.

１０試験装置
１１回転軸
１２ハウジング
１３皿バネ
１４モータ
１５ジョイント
１６サポート軸受
１７プーリ
２０試験軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Test apparatus 11 Rotating shaft 12 Housing 13 Disc spring 14 Motor 15 Joint 16 Support bearing 17 Pulley 20 Test bearing

Claims

A grease composition used for rolling bearings for automobile motors, comprising a base oil composed of a mixed oil of the following (a) and (b), and lithium soap as a thickener Composition.
(A) Kinematic viscosity at 40 ° C. is 25 to 35 mm ² / s, ester-based synthetic oil composed of pentaerythritol and saturated fatty acid (b) Kinematic viscosity at 40 ° C. is 90 to 110 mm ² / s, and saturated with pentaerythritol Ester synthetic oil composed of fatty acids

In proportion 35-95 wt% of the base oil the total amount (a), the proportion of (b) is 5 to 65 wt%, and, 35～70Mm in kinematic viscosity 40 ° C. as a whole of the base oil ² / The grease composition according to claim 1, wherein the grease composition is s.

A rolling bearing for an automobile motor, wherein the grease composition according to claim 1 or 2 is enclosed.

4. A rolling bearing for an automobile motor according to claim 3, wherein the rolling bearing is for an automobile blower motor.