JP4602041B2 - 耐フレッチング性に優れるグリース組成物 - Google Patents
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フレッチングは微小振幅下で発生する表面損傷であり、大気中では酸化摩耗粉を生成し、そのアブレッシブ作用により激しい摩耗を生じることが多いといわれている(非特許文献1)。
この対策としては、(1)相対滑り量を低減する、(2)両面の分離、直接接触の防止、(3)リン酸塩皮膜などによる接触面の被覆又は潤滑油・グリースの供給による表面間の凝着の防止、等が提案されている(非特許文献1)。
実際に使用される耐フレッチング性に優れたグリースは、自動車用ホイールベアリング用グリースの開発・検討において提案されたものが多い。例えば、増ちょう剤として芳香族ジウレアを用い、ちょう度を軟らかくしたものが、従来のLi石けんグリースに比べて、著しく改善された耐フレッチング性を有する等の報告がされている(非特許文献2)。
このように、現実的には増ちょう剤の種類の変更(芳香族ウレア皮膜による上記(2)の効果)や、ちょう度を軟らかくすること(グリースの潤滑部への流入を良くする)等により耐フレッチング性の向上が図られている。
また、ちょう度を軟らかくすると、グリースの漏洩の問題が生じ、漏れが問題となる箇所へは使用できない。したがって、これもグリースとして汎用性に欠けるという問題がある。
本発明の他の目的は、増ちょう剤に依存することなく、適度なちょう度を有し、耐フレッチング性に優れたグリース組成物を提供することである。
本発明はまた、潤滑箇所を含む部品や製品が振動しても、振動によるフレッチング摩耗を低減ないし防止することができるグリース組成物を提供することである。
1.増ちょう剤と基油を含むグリース組成物において、基油として、40℃の動粘度が4〜25mm2/sの低粘度油1〜10質量%と、40℃の動粘度が25mm2/s超の高粘度油99〜90質量%からなるものを使用することを特徴とするグリース組成物。
2.基油(全体)の40℃の動粘度が、50〜400mm2/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.増ちょう剤がウレア化合物であることを特徴とする、上記1又は2記載のグリース組成物。
4.増ちょう剤が、Liコンプレックス石けんであることを特徴とする、上記1〜3のいずれか1項記載のグリース組成物。
従って、本発明のグリース組成物は、種々の機械部品、例えば、転がり軸受、ボールねじ、直動案内軸受、各種のギヤ、カム、等速ジョイント、ジャーナル軸受(滑り軸受)、ピストン、ねじ、ロープ、チェーンなどの潤滑に使用できる。
フレッチングを低減するには、グリースの供給による表面間の凝着の防止が有効であるが、先に述べたように、グリースは流動性に劣り、潤滑部への流入が劣ることが欠点である。本発明は、40℃の動粘度が4〜25mm2/sという低粘度油を基油全体に対して1〜10質量%混合したことにより、この潤滑部への流入を改善したものである。この低粘度油分、すなわち低分子量成分の基油がグリースからにじみ出し、必要な潤滑部へ流入し潤滑を良好にしたものと考えられる。
従って、低粘度油の配合量は、潤滑部に浸透し、機械部品等の使用前の初期フレッチング性を低減ないし防止するのに必要な量であればよく、全基油の質量に対して1〜10質量%、好ましくは2〜7質量%が適当である。1質量%未満では所期の効果が発現しない場合があり、10質量%を超えても効果が頭打ちになるほか、耐熱性が低下し、低粘度油が蒸発した後には油分の不足という悪影響もある。
低粘度油の40℃の動粘度は、4〜25mm2/s、好ましくは5〜20mm2/sである。4mm2/s未満では蒸発が早くなりすぎるという点で好ましくなく、25mm2/sを超えると目的とする耐フレッチング性改善効果が低くなるという点で好ましくない。
本発明のグリース組成物に使用する基油(低粘度油及び高粘度油を含む基油全体)の40℃の動粘度は、50〜500mm2/s、好ましくは70〜200mm2/sである。50mm2/s未満では油膜が薄くなり潤滑性が十分でなくなるという点で好ましくなく、500mm2/sを超えるとトルクが大きくなるという点で好ましくない。
増ちょう剤の使用量は、目的のちょう度が達成されるの必要な量であり、通常はグリース組成物の全体に対して5〜25質量%である。
表1及び2に示す成分を含むグリース組成物を常法により調製した。増ちょう剤として、脂肪族ジウレア、又はLiコンプレックス石けんを使用した。
基油の主成分(40℃の動粘度が25mm2/s超の高粘度油)としては、鉱油A〜C(全てP系鉱油)を使用した。
また基油の副成分(40℃の動粘度が4〜25mm2/sの低粘度油)としては、鉱油D、2種のPAO(ポリαオレフイン油)、DOS(ジエステル油)を使用した。括弧内の数字は、40℃の動粘度(mm2/s)を示す。
基油全体の40℃の動粘度は100mm2/sとした。
基油全体と増ちょう剤の総量に対して、添加剤として、極圧添加剤(亜鉛ジチオホスフェート)1.0質量%、錆止め剤(無機不働態化剤)0.5質量%、酸化防止剤(ヒンダードフェノール)0.3質量%を使用した。
ちょう度はJIS K2220に準拠し、300に統一した。
耐フレッチング性は、Fafnir friction oxidation test(ASTM D 4170準拠)(耐フレッチング性を評価する規格試験)により評価した。下記試験スラスト軸受2組に試験グリースを塗布し、規定の揺動運転を行い、摩耗量(フレッチング摩耗による試験軸受レースの質量減)を求めた。
[試験条件]
軸受 :ANDREWS W 5/8
荷重 :2450N(550lbf)(面圧:1861MPa)
揺動角 :0.2rad(12゜)
揺動サイクル:25Hz
時間 :22h
温度 :室温
グリース封入量 :軸受1組当たり1.0g
摩耗量 :軸受1組当たりのレース質量減(試験軸受レースの総質量減/2)
結果を表1及び2に示す。
この改善は、ウレア系増ちょう剤、Liコンプレックス増ちょう剤の両者とも認められる。したがって、増ちょう剤によらず、ちょう度を軟らかくすることなしに、耐フレッチング性を改善することができた。
Claims (4)
- 増ちょう剤と基油を含むグリース組成物において、
基油として、40℃の動粘度が4〜25mm2/sの低粘度油1〜10質量%と、40℃の動粘度が25mm2/s超の高粘度油99〜90質量%からなるものを使用すること、
基油全体の40℃の動粘度が、70〜200mm 2 /sであること、
増ちょう剤が、ウレア化合物からなること、
高粘度油が、鉱油からなること、
を特徴とするグリース組成物。 - 低粘度油が、鉱油及びポリαオレフィン油からなる群から選ばれる少なくとも1種からなる請求項1記載のグリース組成物。
- アンギュラ玉軸受用である請求項1又は2記載のグリース組成物。
- 自動車用ホイールベアリング用である請求項1又は2記載のグリース組成物。
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