JP3254484B2 - 車軸軸受用グリース組成物 - Google Patents

車軸軸受用グリース組成物

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征二 岡村
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、新規な車軸軸受用
グリース組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、我国の新幹線やフランスのTGV
のような高速鉄道の車軸軸受用潤滑剤としては、主とし
て、潤滑油や鉱油を基油としリチウム石鹸を増ちょう剤
としたグリース組成物が使用されている。
【0003】而して、近年、高速鉄道の高速化が進めら
れるに伴い、車両の軽量化に寄与できる車軸軸受用グリ
ース組成物の高性能化及び潤滑剤の交換作業等を軽減す
るメンテナンスフリー化が要望されている。
【0004】かかる要望に対して、高速鉄道のモータ
ー、ジェネレーター、車軸等の各種回転機器類の軸受用
グリース組成物として、アルキルジフェニルエーテル油
を基油とし、芳香族ジイソシアネート類に炭素数6〜1
8の直鎖アルキルアミン等のモノアミン類を反応させて
得られるジウレア化合物を増ちょう剤とするグリース組
成物が提案されている(特開平6−88085号)。
【0005】しかし、このグリース組成物には、最近の
更に高速化された鉄道車両の車軸軸受のうける高速条
件、例えば軸受の回転速度の指標であるdN値(軸内径
(mm)×回転数(rpm)で定義される)が10万以上という
高速条件下での潤滑特性、軸受寿命等が十分ではないと
いう問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ばdN値10万以上という高速条件下においても、優れ
た潤滑特性を示し、且つ軸受寿命も十分に長い新規な車
軸軸受用グリース組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、高速鉄道車
両の高速化とメンテナンスフリー化の進展に対応すべ
く、鋭意研究した結果、ポリα−オレフィン油等の基油
に、芳香族ジイソシアネート類に、n−オクチルアミン
及びn−ドコシルアミンを所定割合で併用したモノアミ
ン類を反応させて得られるジウレア化合物である増ちょ
う剤を配合したグリース組成物によれば、上記目的が達
成し得ることを見出し、これに基づいて本発明を完成す
るに至った。
【0008】即ち本発明は、ポリα−オレフィン油及び
鉱油から選ばれた少なくとも一種であって、40℃の動
粘度が50〜180mm2/sの範囲である基油100重量
部に、 一般式 R1−NHCONH−R2−NHCONH−R3 (I) (式中、R1及びR3は、同一又は異なって、n−オクチ
ル基及びn−ドコシル基を示し、これらの構成割合は、
モル%で、n−オクチル基:n−ドコシル基=95:5
〜50:50である。R2は、炭素数6〜15の二価芳
香族炭化水素基を示す。)で表されるジウレア化合物で
ある増ちょう剤を2〜30重量部配合したことを特徴と
する高速鉄道車両の車軸軸受用グリース組成物に係る。
【0009】
【発明の実施の態様】本発明グリース組成物における基
油としては、ポリα−オレフィン油及び鉱油から選ばれ
た少なくとも一種であって、40℃の動粘度が50〜1
80mm2/sの範囲のものを使用する。
【0010】上記ポリα−オレフィン油としては、通
常、α−オレフィン又は異性化されたα−オレフィンの
オリゴマー乃至ポリマーの混合物であって、40℃の動
粘度が15〜500mm2/s程度のものを使用する。α−
オレフィンの具体例としては、1−オクテン、1−ノネ
ン、1−デセン、1−ドデセン、1−トリデセン、1−
テトラデセン、1−ペンタデセン、1−ヘキサデセン、
1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−ノナデセ
ン、1−エイコセン、1−ドコセン、1−テトラコセン
等を挙げることができ、通常はこれらの混合物が使用さ
れる。
【0011】また、鉱油としては、例えば、パラフィン
系鉱油、ナフテン系鉱油等の一般に潤滑油やグリースの
分野で使用されているものをいずれも使用できる。
【0012】また、本発明における基油は、40℃の動
粘度が50〜180mm2/sの範囲であることが必要であ
る。該動粘度が、50mm2/s未満の場合は蒸発量が増加
し、耐熱性が低下するので好ましくなく、又180mm2/
sを越えるとトルク抵抗の増加による軸受の温度上昇が
大きくなるので好ましくない。
【0013】本発明グリース組成物においては、増ちょ
う剤として前記一般式(I)のジウレア化合物を用いる
ことを必須とする。
【0014】該ジウレア化合物は、芳香族ジイソシアネ
ート類に、n−オクチルアミン及びn−ドコシルアミン
(慣用名:ベへニルアミン)を、モル%で、n−オクチ
ルアミン:n−ドコシルアミン=95:5〜50:50
の割合で併用したモノアミン類を反応させて得られ、通
常、二種のモノアミン類が個々にジイソシアネート類と
結合したものと二種のモノアミン類がジイソシアネート
類と結合したものとの混合物である。特に、炭素数22
の直鎖アルキル基であるn−ドコシル基を結合させたジ
ウレア化合物は従来使用されたことがない。
【0015】上記芳香族ジイソシアネート類としては、
例えば、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−ト
リレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,
4’−ビフェニレンジイソシアネート等を挙げることが
できる。
【0016】本発明のグリース組成物においては、上記
基油100重量部に、上記ジウレア化合物である増ちょ
う剤を2〜30重量部配合することが必要である。増ち
ょう剤の配合量が、2重量部未満の場合はゲル化能が低
く、目標とするちょう度が得られ難くなるので好ましく
なく、又30重量部を越えるとちょう度が硬くなり軸受
内の流動性が低下するので好ましくない。
【0017】本発明のグリース組成物は、例えば、モノ
アミン類とジイソシアネート類を、70〜110℃程度
の基油中で十分に反応させた後、温度を上昇させ150
〜180℃で1〜2時間程度保持し、その後冷却し、ホ
モジナイザー、3本ロールミル等を使用して均一化処理
することにより、調製することができる。この際、必要
に応じて、酸化防止剤、防錆剤、耐摩耗剤等の一般に潤
滑油やグリースの分野で使用されている各種添加剤を添
加しても良い。
【0018】かくして得られる本発明グリース組成物
を、高速で走行する鉄道車両の車軸部分等に使用すると
きには、良好な潤滑性能が維持されると共に、高速条件
下での軸受寿命が大幅に延長されることになる。
【0019】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。
【0020】実施例1〜5及び比較例1〜4 反応容器中で、モノアミン類とジイソシアネート類を、
80〜100℃の基油中で十分に反応させた後、温度を
上昇させ150〜170℃で1〜2時間程度保持した。
その後、120℃以下になるまで冷却し、酸化防止剤の
オクチルジフェニルアミンを添加した。更に、室温まで
冷却し、3本ロールミルを用いて均一化処理して、本発
明又は比較用のグリース組成物を得た。
【0021】次に、得られた各グリース組成物につい
て、混和ちょう度、滴点、シェロール試験及び軸受寿命
試験の各項目の性能試験を、下記方法により、行った。
【0022】混和ちょう度:JIS K 2220
5.3に従って、測定した。
【0023】滴点:JIS K 2220 5.4に
従って、測定した。
【0024】シェロール試験:ASTM D 1831
の方法に準拠して、グリース封入量50g、室温で20
hr運転の条件下に測定を行った。
【0025】軸受寿命試験:ASTM D 1741−
86の方法に準拠して、次の条件下に行った。
【0026】試験軸受;6306ZZ(グリース封入量
5.4g)、 試験条件;回転数3500rpm、dN値10.5万、荷
重(ラジアル111N,スラスト178N)、軸受温度
125℃、運転サイクル20hr運転次いで4hr停
止、 寿命判定;過電流によるモーターの停止、異常音の発
生、軸受温度の10℃以上の上昇のいずれかに該当した
時を、寿命とした。
【0027】上記実施例及び比較例の各グリース組成物
の配合成分及び性能試験結果を、下記表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】表1における水添牛脂アミンは、C14の直
鎖アルキルアミン、C16の直鎖アルキルアミン及びC18
の直鎖アルキルアミンの混合物である。また、ポリα−
オレフィン油は、40℃の動粘度が200〜240mm2/
s程度のものである。
【0031】上記表1の結果より、本発明のグリース組
成物は、比較用グリース組成物に比して、耐せん断性に
優れ、しかも高速条件下で極めて長寿命であることが判
る。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、例えばdN値10万以
上という高速条件下においても、優れた潤滑特性を示
し、且つ軸受寿命も十分に長い新規な車軸軸受用グリー
ス組成物が提供されるという顕著な効果が奏される。
【0033】上記優れた潤滑性能に基づき、高速鉄道車
両の高速化に必要な車両の軽量化、小型化等に寄与で
き、又軸受寿命の大幅な延長に基づき、メンテナンスフ
リー化の促進に寄与できる。
【0034】このような効果は、本発明グリース組成物
において使用する特定の増ちょう剤が高速下におけるグ
リースのせん断軟化を効果的に抑制し、しかも特定の成
分及び動粘度の基油が軸受内のグリースの油膜強度を効
率的に維持して、軸受の長寿命化が図られることによる
ものと考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C10N 30:02 C10N 30:02 40:02 40:02 50:10 50:10 (72)発明者 岩松 宏樹 兵庫県神戸市須磨区小寺町1丁目1番13 号 日本グリース株式会社内 (72)発明者 柏原 良伸 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8 号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 岡村 征二 兵庫県神戸市須磨区小寺町1丁目1番13 号 日本グリース株式会社内 (72)発明者 桜井 清隆 大阪府大阪市中央区南船場3丁目5番8 号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 光岡 雅之 兵庫県神戸市須磨区小寺町1丁目1番13 号 日本グリース株式会社内 (56)参考文献 特許2728736(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10M 169/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリα−オレフィン油及び鉱油から選ばれ
    た少なくとも一種であって、40℃の動粘度が50〜1
    80mm2/sの範囲である基油100重量部に、 一般式 R1−NHCONH−R2−NHCONH−R3 (I) (式中、R1及びR3は、同一又は異なって、n−オクチ
    ル基及びn−ドコシル基を示し、これらの構成割合は、
    モル%で、n−オクチル基:n−ドコシル基=95:5
    〜50:50である。R2は、炭素数6〜15の二価芳
    香族炭化水素基を示す。)で表されるジウレア化合物で
    ある増ちょう剤を2〜30重量部配合したことを特徴と
    する高速鉄道車両の車軸軸受用グリース組成物。
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