JP2512618B2 - 摺動接点用グリ―ス - Google Patents

摺動接点用グリ―ス

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、摺動スイッチ等に使用される摺動接点用
グリースに関する。
従来の技術 従来から自動車等の乗物の摺動スイッチ等に使用され
ている摺動接点用グリースには特に次の性能が要求され
ている： （ｉ）ABS樹脂やPOM樹脂等の樹脂製摺動部に悪影響を及
ぼさない、 （ii）負荷開閉時に発生するアーク熱によって変質し難
い、 （iii）スイッチの製造工程におけるリード線のはんだ
付け温度で変質しない、 （iv）流動点が−45℃以下であって、低温でも使用可能
である。
しかしながら、鉱油系または合成油系の基油に増稠剤
としてステアリン酸リチウムや12−ヒドロキシステアリ
ン酸リチウム等のセッケンを分散させ、これに腐食防止
剤や酸化防止剤等の各種の添加剤を配合することによっ
て調製される従来の摺動接点用グリースのなかには、上
記の諸性能を全て有するものはない。
例えば、増稠剤としてステアリン酸リチウムを配合し
たグリースの場合には、はんだ付温度でグリース滴点以
上に加熱された後、該リチウム塩がワニス状に硬化して
グリース塗布面である接点面に堅い絶縁性の皮膜を形成
して電気接触を害し、また、12−ヒドロキシステアリン
酸リチウムを配合しただけのグリースの場合には、はん
だ付温度で絶縁性の皮膜は形成されないが、アーク熱に
よってグリースの炭化物が生成し、スイッチの絶縁劣化
が生ずる。
さらにまた、腐食防止剤としてセピオライト等の含水
珪酸マグネシウム質粘土鉱物を配合したグリースの場合
には、優れた防錆効果は得られるが、上記の要求を全て
満たすものではない（特開昭61−115997号公報参照）。
発明が解決しようとする課題 この発明は、上記の諸特性を兼有する摺動接点用グリ
ースを提供するためになされたものである。
課題を解決するための手段 即ちこの発明は、 粘度８〜470cSt（40℃）の低粘度と高粘度のα−オレ
フィン合成油の混合油を主成分とする合成基油100重量
部に対して、 微細孔を有する粘土鉱物微粒子0.1〜10重量部、12−
ヒドロキシステアリン酸リチウムとステアリン酸リチウ
ムを20:1〜5:1の重量比で含む増稠剤５〜25重量部、お
よびフェノール系一次酸化防止剤0.1〜2.0重量部 含有する摺動接点用グリースに関する。
本発明によるグリースの基油は、粘度８〜30cSt（40
℃）のα−オレフィン合成油を主成分とする合成油であ
る。該α−オレフィン合成油の含有量は通常少なくとも
80重量％であり、これによって、−50℃の流動点におい
ても充分潤滑性があり、更にABS樹脂をはじめほとんど
の樹脂に対するグリースの適合性が保証される。
基油の他の成分としては、粘度が470cSt（40℃）のα
−オレフィン合成油、樹脂への影響の少ない炭化水素系
合成油、例えば分子構造中に鎖状炭化水素を技にもつジ
フェニルエーテル系合成油等が例示される。
なお、フッ素系合成油を基油に0.1〜2.0重量％配合す
ることによって、摺動スイッチの樹脂製絶縁体と固定接
点の間に設けられるエアーギャップ部へのグリースの濡
れ性を悪くし、エアーギャップ内へのグリースの侵入に
よるスイッチの絶縁劣化を遅らせることができる。
微細孔を有する粘土鉱物としては、有機ベントナイ
ト、セピオライト、モンモリロナイト、合成雲母などが
あげられる。これらの微細孔は分子構造によるものであ
り、これらの単分子の大きさである５〜100Åの大きさ
で、陽イオン吸着能を有する。
これらの粘土鉱物の粒径は特に限定的ではないが、通
常は10〜100μｍである。
微細孔を有する粘土鉱物微粒子は、接点開閉時のアー
ク生成物である煤、CuプラズマおよびCu酸化物微粒子等
をアーク発生物から吸着除去する。このような粘土鉱物
微粒子の作用により、摺動スイッチの繰り返し使用によ
ってアーク発生部近辺、特にエアーギャップ内に煤やCu
酸化物微粒子等が集積してスイッチの絶縁劣化をもたら
すのを遅延させることができる。
粘土鉱物微粒子の配合量は、前記の基油100重量部に
対して0.1〜10重量部、好ましくは１〜５重量部であ
り、0.1重量部よりも少ない場合には上記の効果が得ら
れず、また、10重量部よりも多くなると、グリースの粘
り気が少なくなり、又アーク熱などで基油が蒸発したあ
と無機物の残査として残り電気接点用としては好ましく
ない。
本発明によるグリースの増稠剤としては、12−ヒドロ
キシステアリン酸リチウムとステアリン酸リチウムを2
0:1〜5:1の重量比で含むものを使用する。
12−ヒドロキシステアリン酸リチウムを上記の範囲内
で使用することによって、グリースの滴点約200℃以上
の温度で加熱溶解しても、冷却後に硬化せずにグリース
状態を保つことができる。12−ヒドロキシステアリン酸
リチウムの含有量が少な過ぎると、その単独使用による
前述の弊害があらわれるようになる。
ステアリン酸リチウムは主として増稠剤の基油に対す
る溶解性を高めるために配合するもので、その使用量が
多くなり過ぎると、その単独使用による前述の弊害があ
らわれるようになるため12−ヒドロキシステアリン酸リ
チウム（前者）の1/20〜1/5に制限される。
上記の増稠剤の配合量は、基油100重量部に対して５
〜25重量部、好ましくは５〜20重量部であり、５重量部
より少ない場合には、グリースの粘着性が低下し、離油
性も多くなり、摺動部の耐摩擦性が悪くなる。しかし、
25重量部よりも多くなるとグリースの滑らかさ、塗布性
が低下し、更に潤滑性も逆に低下してくる。
摺動接点用グリースは、リード線等のはんだ付工程に
おいて短時間ではあるが約180〜200℃以上の温度に加熱
されるので、本発明によるグリースには耐熱性酸化防止
剤であるフェノール系一次酸化防止剤が配合される。
このような耐熱性酸化防止剤としては、テトラキス
［メチレン−３（3,5−ジｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
フェニル）プロピネイト］メタン,1,3,5−トリス（４−
ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ2,6−ジメチルブチル）イ
ソシアニレート,3,9−ビス［２−（３−（３−ｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェノール）プロピオ
キシ］−1,1−ジメチルエチル］−2,4,8,10−テトラオ
キサピロ（5,5）アンデカン等のフェノール系一次酸化
防止剤等が例示される。
フェノール系一次酸化防止剤の配合量は、上記の基油
100重量部に対して0.1〜２重量部、好ましくは0.2〜２
重量部であり、0.1重量部よりも少ない場合には高温で
昇華するため十分な酸化防止効果が得られず、また、２
重量部よりも多く配合しても無駄である。
本発明による摺動接点用グリースには上記の配合成分
のほかに、所望により、さらに常套の添加剤、例えば金
属不活性剤（例えば、ベンゾトリアゾールおよびその誘
導体等）等を適宜配合してもよい。
以下、本発明を実施例によって説明する。
実施例１〜５および比較例１〜３ 表−１に示す配合処方により、常法に従ってグリース
１〜５および１′〜３′を調製した。
これらのグリースの性状を表−１に併記する。
また、これらのグリースの樹脂適合性、耐熱性、耐ア
ーク性および耐低温性を以下の様にして測定し、結果を
表−２に示す。
（１）樹脂適合性 応力亀裂テスト ABS樹脂（三菱ガス化学株式会社製Ｅ−1500）およびP
OM（旭化成株式会社製テナック）を用いて調製した試験
片（1/2″×1/4″×５″）に試料グリースを塗布し、AS
TM−D638に従い、最大曲げ歪みδを1mm、2mm、3mmに設
定し、75℃で３時間放置後にクラックの発生の有無を調
べた。グリース無塗布の試料につい同様に試験し比較し
た。
ABS耐摩耗性 ABS樹脂（Ｅ−1500）から3mm×70mm×70mmの平板
（３）を作成し、該成形板の表面上に、第１図に示すよ
うに、幅60μで深さ30μの罫書線（１）を対角線状に引
き、試料グリース（２）を斜線の部分に塗布し（10mg/c
m2）、これを可動側のテストサンプルとした。固定側の
テストサンプルは５ΦのＥ−1500成形板を用いた。可動
側テストサンプルを第２図に示すモータに固定されたロ
ーターに装着し、固定側ABSに200gの荷重を印加し、モ
ータを回転（開閉速度５回／分）させることによって5
0,000回の摺動試験を行ない摩耗の状況を調べた。
第１図において、（４）および（５）は固定側のテス
トサンプルで、５Φ円筒板で200gの荷重に接着されてい
る。
第２図において、（６）は固定側ABS部品と受台、
（７）および（８）は可動側サンプル、（９）はロータ
ー、（10）はモーターを示す。
（２）耐熱性 ０、6mm厚銅板をバフ仕上げした後、試料グリースを1
2mg/cm2で塗布20mm離れた位置でSn60はんだを使用して
はんだ付けを行なう。時間はグリース塗布部の温度が20
0℃になってから３分はんだコテを当てる。測温部銅板
の温度はグリース無塗布銅板による予備実験により、20
0℃一定になる様にはんだコテ印荷電圧を調製してい
る。この加熱によりグリースが変質したかどうかを目視
とIRチャートにより予備調査し、グリースの硬化（ワニ
ス化）と、酸化防止剤、金属不活性剤の微量の昇華など
が推測された。グリースの硬化があればグリース塗布銅
板の電気接触抵抗は増大する。金属不活性剤が消失すれ
ば銅板腐食が誘発される。
従って200℃耐熱試験後の試料を60℃で95％RHの恒温
室中に98時間放置した後、接触抵抗を測定する。
接触抵抗は電気接点シミュレータ（第３図参照）を使用
し、通電電流10mAで、接触圧は０〜500g〜0gまで摺動さ
せながら変動させて測定した。
第３図において、（11）は測定サンプル面、（12）は
金接点接触子、（13）は抵抗計、（14）および（15）は
同期モータを示す。
（３）耐アーク性 ・テストサンプル：実際の摺動スイッチに類似した摺動
スイッチとして第４図および第５図にしめすテストサン
プルを作成した。第４図はテストサンプルの平面図であ
り、第５図は第４図のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
無機フィラー配合ナイロン66製絶縁体（16）に銅製固定
接点（17）を埋没し、接点開閉部にエアーギャップ（1
8）を設けて固定子とした。銅製可動接点（19）の摺動
面に試料グリースを塗布する。
・試験装置：上記の様にして作成したテストサンプルを
第２図に示すモーター（10）に固定されたローターに装
着し、図示する様に荷重を印加し、モータを回転させる
ことによって所定の負荷を開閉させる（印加電圧DC13
V、負荷：ランプ120W、負荷開閉速度５回／分）該開閉
テストは５万回おこなう。エアーギャップ（18）が介在
する領域において、固定接点（17）の縁部から3mm離れ
た位置における絶縁体の絶縁抵抗を測定する。また負荷
接続時の接点間電圧降下を１万回ごとに測定した。
（４）耐低温性（−40℃トルク） JIS−Ｋ−2220 5.14に従って、−40℃における低温トル
ク（起動および回転）を測定した。また、グリースの流
動点も測定した。
発明の効果 本発明によるグリースは、摺動接点用グリースに要求
される特に重要な前述の緒特性を兼有するので、特に自
動車等の乗物の摺動スイッチの摺動接点用グリースとし
て好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ABS樹脂の摺動摩耗性の測定に使用したテス
トサンプルの平面図である。 第２図は、繰返耐久試験装置の模式的断面図である。 第３図は、電気接点シミュレーターの模式的構成図であ
る。 第４図は、試験用摺動スイッチの模式的平面図である。 第５図は、第４図のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 第６図〜第９図は、それぞれグリース２、４、１′およ
び２′に関して電気接点シミュレーターで測定した接触
抵抗と接触荷重との関係を示すチャートである。 第10図〜第17図は、それぞれグリース１〜５および１′
〜３′に関する回転開閉数と電圧降下との関係を示すグ
ラフである。 第18図〜第25図は、それぞれグリース１〜５および１′
〜３′に関する回転開閉数と絶縁抵抗との関係を示すグ
ラフである。 （１）は罫書線、（２）は試料グリース、（３）は試験
平板、（４）は固定側テストサンプル、（５）塗布面固
定側テストサンプル、（６）は固定側ABS部品と受台、
（７）および（８）は可動側サンプル、（９）はロー
タ、（10）はモーター、（11）は測定サンプル面、（1
2）は金接点接触子、（13）は抵抗計、（14）および（1
5）は同期モータ、（16）は無機フィラー配合ナイロン6
6製絶縁体、（17）は銅製固定接点、（18）はエアーギ
ャップ、（19）は銅製可動接点を示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 125:30 Ｃ１０Ｍ 125:30 129:10） 129:10） Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 20:02 20:02 20:06 20:06 Ｚ 40:14 40:14 50:10 50:10 (72)発明者 青木 道生 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番 地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)発明者 向笠 英五 神奈川県藤沢市遠藤841―２ (72)発明者 保崎 喜久男 東京都大田区西蒲田１丁目16番５号 (56)参考文献 特公 昭62−39197（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粘度８〜470cSt（40℃）の低粘度と高粘度
    のα−オレフィン合成油の混合油を主成分とする合成基
    油100重量部に対して、 微細孔を有する粘土鉱物微粒子0.1〜10重量部、12−ヒ
    ドロキシステアリン酸リチウムとステアリン酸リチウム
    を20:1〜5:1の重量比で含む増稠剤５〜25重量部、およ
    びフェノール系一次酸化防止剤0.1〜２重量部 含有する摺動接点用グリース。
  2. 【請求項２】合成基油がフッ素系基油を0.1〜２重量％
    含有する請求項１記載のグリース。
  3. 【請求項３】粘土鉱物微粒子が有機ベントナイト、セピ
    オライト、モンモリロナイトおよび合成雲母から成る群
    から選択される１種もしくは２種以上の混合物である請
    求項１記載のグリース。
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