JP4777526B2 - Oil-impregnated bearing and lubricating oil used for the bearing - Google Patents

Oil-impregnated bearing and lubricating oil used for the bearing Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばLBP用スキャナモータ、DCメインモータ、DCブラシレスモータ、あるいはAV機器用のスピンドルモータ、HDD用スピンドルモータ等、とりわけてハウジング内に嵌装されるところの、内径面中間部に軸材と接触しない大径の空洞部を形成した中逃げ型の(燒結)含油軸受および該軸受内に含浸させて用いるための潤滑油の改良に関し、モータの回転軸振れを減少させて回転精度を向上させるとともに、耐久性ならびに軸ロス(摺動抵抗)の低減をはかり、とくに上記したAVや各種情報機器類等の高機能化したモータ駆動源として、耐久性と信頼性を向上させ、しかもメンテナンスコストの低減等高品質化をはかることを目的とする。
【0002】
【従来の技術】
最近の軸受はモータの精度向上のために、金属粉末を圧粉成型して燒結するとともに、内部に潤滑油を含浸させたものが多い。 なかでもAV機器等に用いられているスピンドル型モータの場合においては、回転軸と軸受との摩擦抵抗(軸ロス)を減少させ、連続回転時の温度上昇を抑制するために、例えば軸受ユニットとして内周面中央部に径大部を形成したもの(特開平11−294457号公報)、あるいは軸受の内径面中間部に軸材と接触しない逃げを形成したもの(特公平8−6124号公報)等の、所謂「中逃げ型」の軸受を用いたものが主流となっている。
【0003】
さらに上記した中逃げ型の燒結含油軸受には、潤滑油として汎用の鉱油あるいは合成油等の基油に、アルキルジチオリン酸亜鉛(Zn−DTP)や、塩素化パラフィンなどの極圧剤、あるいはアルコール、脂肪酸類、脂肪酸エステル等の油性剤、もしくは単に酸化防止剤と防錆剤のみ等が添加されたものが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの中逃げ型軸受を用いたスピンドルモータは、その殆どが例えばVTRやDVD−ROMあるいはCD−ROMデイスクドライブ等の高精度でかつ高品位機器類の駆動用として用いられるために、軸受の僅かな損耗でも軸振れを生じやすく、また回転精度の劣化が早いために、その都度モータ自体を交換する必要が生じ、経済的にもまたメンテナンス性の面においても改良が望まれるところである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、上記した従来技術における問題点を解決し、とくに軸受内面の磨耗を殆ど無くし、AVや各種情報機器類等の高機能化したモータ駆動源として高精度で、しかも耐久性と信頼性を向上させ、しかもメンテナンスコストの低減をはかるようにしたものであり、基本的には請求項1の発明は、基油に対して脂肪酸金属塩と、さらにこれにリン酸エステル類又はそのアミン塩と硫黄系極圧剤のうち少なくとも一種を添加してなる潤滑油を含浸させてなり、含浸させた潤滑油に添加される脂肪酸金属塩が、MgまたはAl、あるいはZnであることを特徴とした含油軸受に関する。なおこの場合における含油軸受としては燒結型のものが好適に用いられる。
【0006】
また請求項13の発明は、基油に対し、脂肪酸金属塩と、さらにこれにリン酸エステル類又はそのアミン塩および硫黄系極圧剤のうち少なくとも1種を添加した前記請求項1の発明をはじめとした請求項1〜12に記載の含油軸受に用いられる潤滑油に関する。
【0007】
軸受内に含浸される潤滑油の基油に対して脂肪酸金属塩と、さらにこれにリン酸エステル類またはそのアミン塩と硫黄系極圧剤のうち少なくとも1種を添加すると、潤滑油基油に溶解もしくは均一に分散して極圧性に優れた潤滑特性を発揮し、しかも回転軸に対する耐磨耗性が格段に向上する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の具体的な内容を、図1の中逃げ型モータ軸受に適用した実施例をもとに説明すると、1はモータのハウジングホルダ、3はハウジングホルダ1の円筒内面2に圧入される軸受をあらわす。 さらに軸受3は銅等の金属粉を、上記したハウジングホルダ1内に装入可能な大きさであって内部にモータ軸(図示省略)を支承できるよう軸穴4を形成するとともに、該軸穴4の中間に径大の中逃げ部5を有する構成となるように圧粉成型した後、これを燒結して形成され、さらにこの燒結体中に油を含浸させて軸受を構成する。
【0009】
さらに上記の如く燒結された軸受3内に含浸される潤滑油について以下に説明する。 まず潤滑油の基油としては、広くは汎用の設備油の基油として用いられているものであれば格別限定されるものではなく、鉱油あるいは合成油系のいずれのものでも用いることができる。
【0010】
鉱油としては、例えばパラフィン基系原油、中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油、またはこれを常法に従って精製することにより得られる精製油、例えば溶剤精製油、水添精製油、脱蝋処理油、白土処理油などが挙げられる。 なかでも上記した高精製鉱油が抗酸化寿命や熱安定性(抗スラッジ析出性)、さらには温度・粘度特性の点で優れている。
【0011】
合成油としては、例えば、ポリα―オレフィン(PAO)、α―オレフィンコポリマー、ポリブデン、ポリイソブチレン、アルキルベンゼン、ポリオールエステル、二塩基酸エステル、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコールエステル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、芳香族エステル、ヒンダードエステル、シリコーンオイル、ポリカーボネート、ポリビニルエーテル等を挙げることができる。 なかでもポリα―オレフィン(PAO)が熱安定性、抗酸化寿命、温度・粘度特性、耐水性および樹脂に対する低刺激性等の点でより好ましい。
【0012】
上記した各種の基油はそれぞれ単独で使用し、あるいは二種以上組み合わせて使用することができ、また鉱油系のものと合成油系のものとの組み合わせ使用も可能である。
【0013】
さらに使用する基油の粘度については、良好な潤滑特性を維持するために、好ましくは40℃における動粘度が2〜4,600mm/S、さらに好ましくは2〜100mm/S、特に好ましくは、2〜68mm/Sのものが挙げられる。
【0014】
さらに基油に添加される脂肪酸金属塩については下記の一般式(1)に示すものが挙げられる。
(R−coo)n Mx ………(1)
(Mxは、Na、Mg、Al、K、Ca、Li、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等の元素。 nは1〜3の整数。 またRについては、炭素数4〜30のアルキル基、アルキルアリール基、アルケニル基、アリールアルキル基を示す。)
【0015】
この中でもMg、Al、Znの使用が好ましい。 また上記において添加する脂肪酸金属塩の添加量については、10(重量)%を超えると見かけ粘度が高くなりすぎて攪拌損失を招くおそれがあり、また0.01(重量)%未満では摩擦特性の向上が不十分となりがちである。 したがって0.01〜10.0(重量)%程度がよく、特に好ましくは0.05〜5.0(重量)%の範囲がよい。
【0016】
さらに上記脂肪酸金属塩とともに基油に配合されるリン酸エステル類については、軸受の耐摩耗性および耐摩擦係数ならびに耐スラッジ性を向上させることのできる下記の一般式(2)〜(6)であらわされるリン酸エステル、酸性リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステルを包含する。
【0017】

Figure 0004777526
【0018】
Figure 0004777526
【0019】
Figure 0004777526
【0020】
Figure 0004777526
【0021】
Figure 0004777526
【0022】
上記した一般式(2)〜(6)において、R〜Rは炭素数4〜30のアルキル基,アルケニル基,アルキルアリール基及びアリールアルキル基を示し、またR〜Rは同一でもまた異なっていてもよい。
【0023】
リン酸エステルとしては、トリアリールホスフェート、トリアルキルホスフェート、トリアルキルアリールホスフェート、トリアリールアルキルホスフェート、トリアルケニルホスフェート等があり、具体的には、例えばトリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ベンジルジフェニルホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、エチルジブチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ジクレジルフェニルホスフェート、エチルフェニルジフェニルホスフェート、ジエチルフェニルフェニルホスフェート、プロピルフェニルジフェニルホスフェート、ジブロピルフェニルフェニルホスフェート、トリエチルフェニルホスフェート、トリプロピルフェニルホスフェート、ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ジブチルフェニルフェニルホスフェート、トリブチルフェニルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリ(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリデシルホスフェート、トリラウリルホスフェート、トリミリスチルホスフェート、トリパルミチルホスフェート、トリステアリルホスフェート、トリオレイルホスフェート等を挙げることができる。
【0024】
また酸性リン酸エステルとしては、具体的には、例えば2−エチルヘキシルアシッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、テトラコシルアシッドホスフェート、イソデシルアシッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、トリデシルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、イソステアリルアシッドホスフェート等を挙げることができる。
【0025】
さらに亜リン酸エステルとしては、具体的には、例えばトリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリ(ノニルフェニル)ホスファイト、トリ(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリイソオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリオレイルホスファイト等が挙げられる。
【0026】
また酸性亜リン酸エステルとしては、具体的には、例えばジブチルハイドロゲンホスファイト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジオレイルハイドロゲンホスファイト、ジステアリルハイドロゲンホスファイト、ジフェニルハイドロゲンホスファイト等を挙げることができる。 なお一般式(6)のうち、下記の一般式(7)であらわされるものがより好ましく使用される。
【0027】
(RO)POH ………(7)
(式中、Rは各々炭素数12〜30のアルキル基又はアルケニル基をあらわす。)
【0028】
上記一般式(7)において、Rとしては各々炭素数12〜30のアルキル基もしくはアルケニル基が好ましく挙げられる。 上記酸性亜リン酸エステルにおけるRの炭素数が12未満のものは安定性に劣り、スラッジを発生しやすくなる。 またその炭素数が30を超えるものは配合量に対して潤滑性などの効果が小さく、また入手も困難である。このような点からRの炭素数としては、さらに12〜22であることが好ましい。
【0029】
また本発明において使用される酸性亜リン酸エステルとしては、具体的にはジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジパルミチルハイドロゲンホスファイト、ジステアリルハイドロゲンホスファイト、ジオレイルハイドロゲンホスファイト等が挙げられ、特にジオレイルハイドロゲンホスファイトが好ましい。
【0030】
上記した各種リン酸エステル類の中でも、とりわけてトリクレジルホスフェート、オレイルアシッドホスフェート、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジオレイルハイドロゲンホスファイトが耐摩耗性、低摩擦係数、耐スラッジ析出性等の点において優れている。
【0031】
さらにこれらとアミン塩を形成するアミン類としては、例えば下記の一般式(8)で表されるモノ置換アミン、ジ置換アミン又はトリ置換アミンが挙げられる。
【0032】
NH3−n ………(8)
(式中、Rは炭素数3〜30のアルキル基もしくはアルケニル基、炭素数6〜30のアリール基もしくはアリールアルキル基又は炭素数2から30のヒドロキシアルキル基を示し、nは1、2又は3を示す。 また、Rが複数ある場合、複数のRは同一でもまた異なっていてもよい。 また式中におけるRのうちの炭素数3から30のアルキル基もしくはアルケニル基は、直鎖状または分岐状、あるいは環状のいずれであってもよい。)
【0033】
なおここでモノ置換アミンの例としては、ブチルアミン、ぺンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ベンジルアミン等を挙げることができ、さらにジ置換アミンの例としては、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジラウリルアミン、ジステアリルアミン、ジオレイルアミン、ジベンジルアミン、ステアリル・モノエタノールアミン、デシル・モノエタノールアミン、ヘキシル・モノプロパノールアミン、ベンジル・モノエタノールアミン、フェニル・モノエタノールアミン、トリル・モノプロパノール等を挙げることができる。
【0034】
また、トリ置換アミンの例としては、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン、トリオクチルアミン、トリラウリルアミン、トリステアリルアミン、トリオレイルアミン、トリベンジルアミン、ジオレイル・モノエタノールアミン、ジラウリル・モノプロパノールアミン、ジオクチル・モノエタノールアミン、ジヘキシル・モノプロパノールアミン、ジブチル・モノプロパノールアミン、オレイル・ジエタノールアミン、ステアリル・ジプロパノールアミン、ラウリル・ジエタノールアミン、オクチル・ジプロパノールアミン、ブチル・ジエタノールアミン、ベンジル・ジエタノールアミン、フェニル・ジエタノールアミン、トリル・ジプロパノールアミン、キシリル・ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン等を挙げることができる。
【0035】
上記した各種のリン酸エステル類又はそのアミン塩は、単独で使用し、又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。 またそれらの配合量に付いては、組成物全量基準で0.01(重量)%未満では脂肪酸金属塩をはじめとした他成分との相乗効果による摩擦特性の向上が不充分となりやすく、また10(重量)%を超えても配合量に対応する十分な効果の向上がみられない。 したがって0.01〜10.0(重量)%の範囲内であるのが好ましく、さらに0.05〜5.0の範囲が最も理想的である。
【0036】
つぎに硫黄系極圧剤について説明する。 硫黄系極圧剤は分子内に硫黄原子を有し、潤滑油基油中に溶解若しくは均一に分散し、既述した脂肪酸金属塩との相乗効果により、極圧性や優れた摩擦特性を発揮するものが使用される。 このような物質としては、例えば硫化油脂、硫化脂肪酸、硫化エステル、硫化オレフィン、ジヒドロカルビルポリサルファイド、チアジアゾール化合物、アルキルチオカルバモイル化合物、チオカーバメート化合物、チオテルペン化合物、ジアルキルチオジブロピオネート化合物等を挙げることができる。
【0037】
なおここで、硫化油脂は硫黄や硫黄含有化合物と油脂(ラード油、鯨油、植物油、魚油等)を反応させて得られるものであり、その硫黄含有量については特に制限はないが、一般的に5〜30(重量)%のものの使用が好適である。 またその具体例としては、硫化ラード、硫化なたね油、硫化ひまし油、硫化大豆油、硫化米ぬか油等を挙げることができる。 さらに硫化脂肪酸の例としては硫化オレイン酸等を、硫化エステルの例としては硫化オレイン酸メチルや硫化米ぬか脂肪酸オクチル等を挙げることができる。
【0038】
さらに硫化オレフィンとしては、例えば下記の一般式(9)
−S−R ………… (9)
(式中、Rは炭素数2〜15のアルケニル基、Rは炭素数2〜15のアルキル基またはアルケニル基を示し、aは1〜8の整数を示す。)
で表される化合物などを挙げることができる。
【0039】
この化合物は、炭素数2〜15のオレフィンまたはその二〜四量体を、硫黄、塩化硫黄などの硫化剤と反応させることによって得られ、該オレフィンとしては、プロピレン、イソブテン、ジイソブテンなどが好ましい。
【0040】
また、ジヒドロカルビルポリサルファイドは、下記の一般式(10)
−S−R ………… (10)
(式中、RおよびRは、それぞれ炭素数1〜20のアルキル基又は環状アルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基又は炭素数7〜20のアリールアルキル基を示し、それらは互いに同一でも、また異なっていてもよく、bは1から8の整数を示す。)
で表される化合物である。 なおここで、RおよびRがアルキル基の場合、「硫化アルキル」と称される。
【0041】
上記した一般式(10)におけるRおよびRの具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ドデシル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基などを挙げることができる。
【0042】
上記したジヒドロカルビルポリサルファイドの好ましい例としては、例えばジベンジルポリサルファイド、各種ジノニルポリサルファイド、各種ジドデシルポリサルファイド、各種ジブチルポリサルファイド、各種ジオクチルポリサルファイド、ジフェニルポリサルファイド、ジシクロヘキシルポリサルファイドなどを挙げることができる。
【0043】
チアジアゾール化合物としては、例えば下記の一般式(11)
【0044】
Figure 0004777526
【0045】
(式中、RおよびR10は、それぞれ水素原子、炭素数1から20の炭化水素基を示し、cおよびdは、それぞれ0〜8の整数を示す。)
で表される1,3,4―チアジアゾール、1,2,4―チアジアゾール化合物、1,4,5―チアジアゾールなどが好ましく用いられる。
【0046】
このようなチアジアゾール化合物の好ましい具体例としては、2,5−ビス(n−ヘキシルジチオ)−1,3,4―チアジアゾール、2,5−ビス(n−オクチルジチオ)−1,3,4―チアジアゾール、2,5−ビス(n−ノニルジチオ)−1,3,4―チアジアゾール、2,5−ビス(1,1,3,3,―テトラメチルブチルジチオ)−1,3,4―チアジアゾール、3,5−ビス(n−ヘキシルジチオ)−1,2,4―チアジアゾール、3,5−ビス(n−オクチルジチオ)−1,2,4―チアジアゾール、3,5−ビス(n−ノニルジチオ)−1,2,4―チアジアゾール、3,5−ビス(1,1,3,3,―テトラメチルブチルジオ)−1,2,4―チアジアゾール、4,5−ビス(n−ヘキシルジチオ)−1,2,3―チアジアゾール、4,5−ビス(n−オクチルジチオ)−1,2,3―チアジアゾール、4,5−ビス(n−ノニルジチオ)−1,2,3―チアジアゾール、4,5−ビス(1,1,3,3,―テトラメチルブチルジオ)−1,2,3―チアジアゾールなどを挙げることができる。
【0047】
アルキルチオカルバモイル化合物としては、例えば下記の一般式(12)に示すものが挙げられる。
【0048】
Figure 0004777526
【0049】
(式中、R11〜R14は、それぞれ炭素数1〜20のアルキル基を示し、eは1〜8の整数を示す。)
このようなアルキルチオカルバモイル化合物の好ましい具体例としては、ビス(ジメチルチオカルバモイル)モノスルフィド、ビス(ジブチルチオカルバモイル)モノスルフィド、ビス(ジメチルチオカルバモイル)ジスルフィド、ビス(ジブチルチオカルバモイル)ジスルフィド、ビス(ジアミルチオカルバモイル)ジスルフィド、ビス(ジオクチルチオカルバモイル)ジスルフィドなどを挙げることができる。
【0050】
さらに、チオテルペン化合物の好例としては、例えば五硫化リンとピネンの反応物を、またジアルキルチオジブロピオネート化合物としては、例えばジラウリルチオジブロピオネート、ジステアリルチオジブロピオネートなどを挙げることができる。 なお上記した各種の物質中において、極圧性、摩擦特性、熱的酸化安定性などの点において、とりわけて硫化油脂、チアジアゾール化合物、ベンジルサルファイドが優れている。
【0051】
本発明において、上記した各種の硫黄系極圧剤は、それぞれ単独で用い、あるいは二種以上組み合わせ混合して用いてもよい。 またそれらの配合量についても、組成物の全量を基準として、0.01(重量)%未満であると、脂肪酸金属塩をはじめとした他成分との相乗効果による摩擦係数の向上が不十分となりがちであり、また反対に含有量が10(重量)%を超えても、含有量に見合う効果の向上がみられない場合がある。 従ってこの場合における硫黄系極圧剤の配合量については、組成物の全量を基準として、0.01〜10.0(重量)%の範囲が好ましく、さらに0.05〜5.0(重量)%の範囲がより一層好ましいと結論づけられる。
【0052】
また本発明の燒結含油軸受内に含浸される潤滑油中には、必要に応じて酸化防止剤を配合することができる。 ここで用いられる酸化防止剤としては、酸化防止剤の成分のうち、アミン系酸化防止剤として、例えばモノオクチルジフェニルアミン;モノノニルジフェニルアミンなどのモノアルキルジフェニルアミン系、4,4´―ジブチルジフェニルアミン;4,4´―ジベンチルジフェニルアミン;4,4´―ジヘキシルジフェニルアミン;4,4´―ジヘプチルジフェニルアミン;4,4´―ジオクチルジフェニルアミン;4,4´―ジノニルジフェニルアミンなどのジアルキルジフェニルアミン系、テトラブチルジフェニルアミン;テトラヘキシルジフェニルアミン;テトラオクチルジフェニルアミン;テトラノニルジフェニルアミンなどのポリアルキルジフェニルアミン系、α―ナフチルアミン;フェニル−α−ナフチルアミン;ブチルフェニル−α−ナフチルアミン;ベンチルフェニル−α−ナフチルアミン;ヘキシルフェニル−α−ナフチルアミン;ヘプチルフェニルα−ナフチルアミン;オクチルフェニル−α−ナフチルアミン;ノニルフェニル−α−ナフチルアミンなどのナフチルアミン系のものを挙げることができる。
【0053】
上記した酸化防止剤のうち、特にジアルキルジフェニルアミン系およびナフチルアミン系のものが抗酸化寿命の点で、より一層好ましいといえる。 また上記のアミン系酸化防止剤は、単独で、また二種以上を組み合わせて使用することも差し支えない。
【0054】
また上記した酸化防止剤のうち、フェノール系の酸化防止剤としては、例えば2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール;2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−{4,6−ビス(オクチルチオ)ー1,3,5−トリアジンー2−イルアミノ}フェノールなどのモノフェノール系、4,4´−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール);2,2´−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)などのジフェノール系のものを挙げることができ、これらはそれぞれ単独で、また二種以上を組み合わせ、さらには前記したアミン系酸化防止剤と組み合わせて使用してもよい。
【0055】
なお上記した酸化防止剤成分のアミン系酸化防止剤,フェノール系酸化防止剤の好ましい配合量は、それぞれの組成物全量を基準として0.01〜5.0(重量)%の範囲であり、さらに好ましくは0.03〜3.0(重量)%の範囲である。
【0056】
さらに本発明の燒結含油軸受内に含浸される潤滑油組成物中には、必要に応じて抗乳化剤、防錆剤、金属不活性化剤、清浄分散剤、消泡剤などの既知の各種添加剤を、それぞれの目的を阻害しない範囲内において適宜配合することができる。 因みに抗乳化剤としてはポリアルキレングリコール、金属スルホネートなどを挙げることができ、なかでもEO/POブロック共重合体で、両末端がOHのポリアルキレングリコールの使用が好ましい。
【0057】
また防錆剤としては、金属系スルホネート、カルボン酸、アルカノールアミン、アミド、酸アミド、リン酸エステルの金属塩などを挙げることができ、なかでもカルボン酸の使用が好ましい。 さらに金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾールなどが、また清浄分散剤としては、金属スルホネート、金属フェネート、金属サリチレート、金属ホスホネート、コハク酸イミド、酸アミド系などが挙げられ、さらに消泡剤としては、メチルシリコーン、フルオロシリコーン、ポリアクリレートなどを挙げることができ、このうち特にメチルシリコーンの使用が好ましい。
【0058】
また上記した潤滑油の軸受内への含浸の方法については、燒結金属体を上記した油中に一定時間浸漬し、また加圧して含浸させることもできる。
【0059】
〔試験例〕
前記した脂肪族金属塩を含有させた含油軸受用潤滑油の貧潤滑時における摩擦特性について試験した結果を以下に示す。 なお試験方法は、ファレックス摩擦・摩耗試験によるものとし、貧潤滑時における耐焼付性評価をおこなった。 また潤滑油を含浸させた軸受は、極少量の含浸油剤により回転軸と軸受との潤滑作用をおこなう機械要素である。 したがってその場合に使用される油剤が通常一般の機械要素とは異なり極少量であるところから貧潤滑状態となりやすい。
【0060】
そこで、このような貧潤滑条件を再現するためにファレックス摩擦・摩耗試験方法に準拠し、ピンを回転軸,Vブロックを軸受材にみたて、ピンに供試潤滑油剤を塗布することで貧潤滑時の摩擦特性について評価することにした。
【0061】
なお試験条件の詳細については、以下に示す通りである。 すなわち
Figure 0004777526
【0062】
〔表1〕
Figure 0004777526
【0063】
Figure 0004777526
【0064】
また、上記した〔表1〕において、ジラウリルハイドロゲンフォスファイトをジオレイルハイドロゲンフォスファイトに代えて使用した場合の試験結果を〔表2〕に示す。
【0065】
〔表2〕
Figure 0004777526
【0066】
上記〔表1〕および〔表2〕の結果により明らかな通り、脂肪酸金属塩にリン酸エステル又は硫黄系極圧剤を添加混合した潤滑油(実施例1〜9)は、これらをそれぞれ単独で使用した潤滑油に比べてもとくに潤滑特性(焼付に至るまでの時間ー耐焼付性)においてはるかに優れていることが理解できる。 またこのことは、貧潤滑時においても表面に厚い油膜が存在することを意味し、耐焼付、耐摩耗、低摩擦、さらには厚い油膜による軸振れ抑制効果が期待できることを証明している。
【0067】
上記した構成において、軸受3における軸穴4の長さ方向両端部にてモータ軸(図示省略)を支承するとともに、モータの経時的使用により軸穴4内周面の油が不足すると、多孔質の軸受3内から油が軸穴4の内周表面に滲み出して逐次補給される。 またモータ軸の表側先端部にはCD−ROMディスク等の回転メディアを載せるディスクドライブ用のターンテーブル(図示省略)が取り付けられ、あるいはファン等が取り付けられる。
【0068】
【発明の効果】
本発明は上記した通り、基油に対して脂肪酸金属塩と、さらにこれにリン酸エステル類又はそのアミン塩と硫黄系極圧剤のうち少なくとも一種を添加してなる(燒結)含油軸受用の潤滑油、およびこれを含浸させた中逃げ型等の(燒結)含油軸受であるために、リン酸エステル類又はそのアミン塩と硫黄系極圧剤のうち少なくとも一種が潤滑油中に含まれた脂肪酸金属塩との相乗作用により、軸受に対するモータ軸の回転摺動潤滑性に優れ、耐久性が向上することにより軸振れが殆ど無く、しかも回転精度が良好となり、特にLBP用スキャナモータ、DCメインモータ、DCブラシレスモータ、あるいはAV機器用のスピンドルモータ、HDD用スピンドルモータ等の高機能化したモータ駆動源として、また各種ファンモータ駆動源として適し、モータの耐久性と信頼性を向上させ、しかもメンテナンスコストの低減等高品質化をはかることができる。
【0069】
また基油に添加される脂肪酸金属塩として、アルミ、コバルト、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カルシウム、カリウム、チタンのいずれかを用いた場合には、特に軸振れ防止性、潤滑性(耐摩耗性、低摩擦係数)、抗酸化寿命等に優れ、したがって耐久性ならびに低消費電力性の点においても、より一層有益である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である燒結含油軸受を、ブラシレスモータのハウジングホルダに圧入させた状態の要部拡大断面図。
【符号の説明】
1 ハウジングホルダ
2 円筒内面
3 軸受
4 軸穴
5 中逃げ部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention provides a shaft at an intermediate portion of the inner diameter surface, such as an LBP scanner motor, a DC main motor, a DC brushless motor, a spindle motor for AV equipment, an HDD spindle motor, etc. Reducing the rotational shaft run-out of the motor and reducing the rotational accuracy of the motor As well as improving durability and reducing shaft loss (sliding resistance), it improves durability and reliability, especially as an advanced motor drive source for the above-mentioned AV and various information devices, as well as maintenance. The purpose is to achieve high quality such as cost reduction.
[0002]
[Prior art]
Many recent bearings are compacted by metal powder compaction and impregnated with lubricating oil to improve motor accuracy. In particular, in the case of a spindle motor used in AV equipment, etc., for example, as a bearing unit in order to reduce the frictional resistance (shaft loss) between the rotating shaft and the bearing and suppress the temperature rise during continuous rotation. A part with a large diameter formed in the center part of the inner peripheral surface (Japanese Patent Laid-Open No. 11-294457), or a part formed with a relief that does not come into contact with the shaft material in the middle part of the inner diameter surface of the bearing (Japanese Patent Publication No. 8-6124) The so-called “medium escape type” bearings are mainly used.
[0003]
Further, in the above-mentioned medium escape type sintered oil-impregnated bearing, a base oil such as general-purpose mineral oil or synthetic oil as a lubricating oil, zinc alkyldithiophosphate (Zn-DTP), extreme pressure agent such as chlorinated paraffin, or alcohol In many cases, oily agents such as fatty acids and fatty acid esters, or only antioxidants and rust inhibitors are added.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, most of these spindle motors using the center clearance type bearings are used for driving high precision and high quality equipment such as VTR, DVD-ROM or CD-ROM disk drive. Even if a slight amount of wear occurs, the shaft is likely to run out, and the rotational accuracy is deteriorated quickly. Therefore, it is necessary to replace the motor itself every time, and an improvement is desired both economically and in terms of maintainability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention solves the above-described problems in the prior art, particularly eliminates wear on the inner surface of the bearing, and is highly accurate, durable and reliable as a highly functional motor drive source for AV and various information devices. Basically, the invention of claim 1 includes a fatty acid metal salt for a base oil and a phosphate ester or amine thereof. Impregnated with lubricating oil containing at least one of salt and sulfur-based extreme pressure agent.Thus, the fatty acid metal salt added to the impregnated lubricating oil is Mg, Al, or Zn.The present invention relates to an oil-impregnated bearing. In this case, a sintered type is preferably used as the oil-impregnated bearing.
[0006]
The invention according to claim 13 is the invention according to claim 1, wherein a fatty acid metal salt and further a phosphate ester or an amine salt thereof and a sulfur-based extreme pressure agent are added to the base oil. It is related with the lubricating oil used for the oil-impregnated bearing of Claims 1-12 which started.
[0007]
When at least one of a fatty acid metal salt and a phosphate ester or its amine salt and a sulfur-based extreme pressure agent is added to the base oil of the lubricating oil impregnated in the bearing, the lubricating base oil It dissolves or uniformly disperses and exhibits excellent lubricating properties with excellent extreme pressure, and the wear resistance to the rotating shaft is remarkably improved.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, the specific contents of the present invention will be described based on an embodiment in which the present invention is applied to a middle relief type motor bearing in FIG. 1. 1 is a motor housing holder, 3 is press-fitted into a cylindrical inner surface 2 of the housing holder 1. Represents a bearing. Further, the bearing 3 is sized so that metal powder such as copper can be inserted into the housing holder 1 described above, and a shaft hole 4 is formed so that a motor shaft (not shown) can be supported therein. 4 is formed by compacting so as to have a large-diameter middle escape portion 5 in the middle of 4 and then sintered, and the sintered body is impregnated with oil to form a bearing.
[0009]
Further, the lubricating oil impregnated in the bearing 3 sintered as described above will be described below. First, the base oil of the lubricating oil is not particularly limited as long as it is widely used as a base oil for general-purpose equipment oils, and any mineral oil or synthetic oil can be used.
[0010]
As mineral oil, for example, distillate obtained by subjecting paraffinic crude oil, intermediate crude oil or naphthenic crude oil to atmospheric distillation, or distilling the residual oil of atmospheric distillation under reduced pressure, or this according to a conventional method Examples of the refined oil obtained by refining include solvent refined oil, hydrogenated refined oil, dewaxed oil, and clay-treated oil. Among these, the highly refined mineral oil described above is excellent in terms of antioxidant life, thermal stability (antisludge precipitation), and temperature and viscosity characteristics.
[0011]
Synthetic oils include, for example, poly α-olefin (PAO), α-olefin copolymer, polybutene, polyisobutylene, alkylbenzene, polyol ester, dibasic acid ester, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene glycol ester, polyoxyalkylene glycol. Examples include ethers, aromatic esters, hindered esters, silicone oils, polycarbonates, and polyvinyl ethers. Of these, poly α-olefin (PAO) is more preferable in terms of thermal stability, antioxidant life, temperature / viscosity characteristics, water resistance, and low irritation to resin.
[0012]
The above-mentioned various base oils can be used alone or in combination of two or more, and a combination of a mineral oil type and a synthetic oil type can also be used.
[0013]
Furthermore, with respect to the viscosity of the base oil used, the kinematic viscosity at 40 ° C. is preferably 2 to 4,600 mm in order to maintain good lubricating properties.2/ S, more preferably 2 to 100 mm2/ S, particularly preferably 2 to 68 mm2/ S.
[0014]
Furthermore, what is shown to following General formula (1) about the fatty-acid metal salt added to base oil is mentioned.
(R1-Coo) n Mx (1)
(Mx is an element such as Na, Mg, Al, K, Ca, Li, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, etc. n is an integer of 1 to 3.1Is an alkyl group having 4 to 30 carbon atoms, an alkylaryl group, an alkenyl group, or an arylalkyl group. )
[0015]
Among these, use of Mg, Al, and Zn is preferable. Further, the amount of the fatty acid metal salt added in the above is more than 10 (weight)%, the apparent viscosity may become too high, resulting in a loss of stirring. Improvements tend to be inadequate. Therefore, it is preferably about 0.01 to 10.0 (weight)%, particularly preferably 0.05 to 5.0 (weight)%.
[0016]
Further, the phosphoric acid esters blended in the base oil together with the fatty acid metal salt are represented by the following general formulas (2) to (6) that can improve the wear resistance, friction coefficient and sludge resistance of the bearing. The phosphoric acid ester, acidic phosphoric acid ester, phosphorous acid ester, and acidic phosphorous acid ester which are represented are included.
[0017]
Figure 0004777526
[0018]
Figure 0004777526
[0019]
Figure 0004777526
[0020]
Figure 0004777526
[0021]
Figure 0004777526
[0022]
In the above general formulas (2) to (6), R1~ R3Represents an alkyl group having 4 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an alkylaryl group and an arylalkyl group, and R1~ R3May be the same or different.
[0023]
Examples of the phosphate ester include triaryl phosphate, trialkyl phosphate, trialkylaryl phosphate, triarylalkyl phosphate, trialkenyl phosphate, and the like. Specifically, for example, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, benzyldiphenyl phosphate, Ethyl diphenyl phosphate, tributyl phosphate, ethyl dibutyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, dicresyl phenyl phosphate, ethyl phenyl diphenyl phosphate, diethyl phenyl phenyl phosphate, propyl phenyl diphenyl phosphate, dibromophenyl phenyl phosphate, triethyl phenyl phosphate, tripropyl phenyl Phosphate, butylphenyl di Such as phenyl phosphate, dibutylphenylphenyl phosphate, tributylphenyl phosphate, trihexyl phosphate, tri (2-ethylhexyl) phosphate, tridecyl phosphate, trilauryl phosphate, trimyristyl phosphate, tripalmityl phosphate, tristearyl phosphate, trioleyl phosphate Can be mentioned.
[0024]
Specific examples of the acidic phosphate ester include 2-ethylhexyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, butyl acid phosphate, oleyl acid phosphate, tetracosyl acid phosphate, isodecyl acid phosphate, lauryl acid phosphate, tridecyl acid. Examples thereof include phosphate, stearyl acid phosphate, isostearyl acid phosphate, and the like.
[0025]
Further, as the phosphite, specifically, for example, triethyl phosphite, tributyl phosphite, triphenyl phosphite, tricresyl phosphite, tri (nonylphenyl) phosphite, tri (2-ethylhexyl) phosphite, Examples include tridecyl phosphite, trilauryl phosphite, triisooctyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, tristearyl phosphite, and trioleyl phosphite.
[0026]
Specific examples of the acid phosphite include dibutyl hydrogen phosphite, dilauryl hydrogen phosphite, dioleyl hydrogen phosphite, distearyl hydrogen phosphite, diphenyl hydrogen phosphite and the like. Of the general formula (6), those represented by the following general formula (7) are more preferably used.
[0027]
(R1O)2POH ......... (7)
(Wherein R1Each represents an alkyl or alkenyl group having 12 to 30 carbon atoms. )
[0028]
In the general formula (7), R1Preferred examples thereof include an alkyl group or an alkenyl group having 12 to 30 carbon atoms. R in the above acidic phosphite1Those having less than 12 carbon atoms are inferior in stability and tend to generate sludge. In addition, those having more than 30 carbon atoms have little effect such as lubricity on the blending amount and are difficult to obtain. From this point, R1The number of carbon atoms is preferably 12-22.
[0029]
Specific examples of the acidic phosphite used in the present invention include dilauryl hydrogen phosphite, dipalmityl hydrogen phosphite, distearyl hydrogen phosphite, and dioleyl hydrogen phosphite. Rail hydrogen phosphite is preferred.
[0030]
Among the above-mentioned various phosphate esters, tricresyl phosphate, oleyl acid phosphate, dilauryl hydrogen phosphite, dioleyl hydrogen phosphite are particularly excellent in terms of wear resistance, low friction coefficient, sludge precipitation resistance, etc. ing.
[0031]
Furthermore, examples of amines that form amine salts with these include mono-substituted amines, di-substituted amines, and tri-substituted amines represented by the following general formula (8).
[0032]
R4 nNH3-n            ......... (8)
(Wherein R4Represents an alkyl group or alkenyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group or arylalkyl group having 6 to 30 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, and n represents 1, 2 or 3. R4If there are multiple, multiple R4May be the same or different. R in the formula4Among them, the alkyl group or alkenyl group having 3 to 30 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic. )
[0033]
Examples of mono-substituted amines include butylamine, pentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, octylamine, laurylamine, stearylamine, oleylamine, benzylamine, and examples of disubstituted amines. , Dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, dicyclohexylamine, dioctylamine, dilaurylamine, distearylamine, dioleylamine, dibenzylamine, stearyl monoethanolamine, decyl monoethanolamine, hexyl monopropanolamine, benzyl -Monoethanolamine, phenyl monoethanolamine, tolyl monopropanol, etc. can be mentioned.
[0034]
Examples of tri-substituted amines are tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, tricyclohexylamine, trioctylamine, trilaurylamine, tristearylamine, trioleylamine, tribenzylamine, dioleyl monoethanolamine, dilauryl. Monopropanolamine, dioctyl monoethanolamine, dihexyl monopropanolamine, dibutyl monopropanolamine, oleyl diethanolamine, stearyl dipropanolamine, lauryl diethanolamine, octyl dipropanolamine, butyl diethanolamine, benzyl diethanolamine , Phenyl diethanolamine, tolyl dipropanolamine, xylyl diethanolamine Triethanolamine, and tri-propanolamine, and the like.
[0035]
The above-mentioned various phosphate esters or amine salts thereof may be used alone or in combination of two or more. As for the blending amount thereof, if it is less than 0.01% by weight based on the total amount of the composition, the improvement of the friction characteristics due to the synergistic effect with other components such as fatty acid metal salts tends to be insufficient. Even if it exceeds (% by weight), a sufficient effect corresponding to the blending amount is not improved. Therefore, it is preferable to be within a range of 0.01 to 10.0 (weight)%, and a range of 0.05 to 5.0 is most ideal.
[0036]
Next, the sulfur-based extreme pressure agent will be described. Sulfur-based extreme pressure agents have sulfur atoms in the molecule, dissolve or uniformly disperse in the lubricating base oil, and exhibit extreme pressure properties and excellent frictional properties due to a synergistic effect with the fatty acid metal salts described above. Things are used. Examples of such substances include sulfurized fats and oils, sulfurized fatty acids, sulfurized esters, sulfurized olefins, dihydrocarbyl polysulfides, thiadiazole compounds, alkylthiocarbamoyl compounds, thiocarbamate compounds, thioterpene compounds, dialkylthiodibropionate compounds, and the like. it can.
[0037]
Here, sulfurized fats and oils are obtained by reacting sulfur and sulfur-containing compounds with fats and oils (lard oil, whale oil, vegetable oil, fish oil, etc.), and the sulfur content is not particularly limited. The use of 5 to 30% by weight is preferred. Specific examples thereof include sulfurized lard, sulfurized rapeseed oil, sulfurized castor oil, sulfurized soybean oil, and sulfurized rice bran oil. Further, examples of sulfurized fatty acids include sulfurized oleic acid, and examples of sulfurized esters include sulfurized methyl oleate and sulfurized rice bran fatty acid octyl.
[0038]
Further, as the sulfurized olefin, for example, the following general formula (9)
R5-Sa-R6                ………… (9)
(Wherein R5Is an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, R6Represents an alkyl group or alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, and a represents an integer of 1 to 8. )
The compound etc. which are represented by these can be mentioned.
[0039]
This compound is obtained by reacting an olefin having 2 to 15 carbon atoms or a dimer to tetramer thereof with a sulfurizing agent such as sulfur or sulfur chloride, and propylene, isobutene, diisobutene and the like are preferable.
[0040]
Dihydrocarbyl polysulfide is represented by the following general formula (10):
R7-Sb-R8                ………… (10)
(Wherein R7And R8Each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cyclic alkyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, or an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, They may be the same or different, and b represents an integer of 1 to 8. )
It is a compound represented by these. Where R7And R8When is an alkyl group, it is referred to as “alkyl sulfide”.
[0041]
R in the above general formula (10)7And R8Specific examples of the methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, various hexyl groups, various heptyl groups, Examples include various octyl groups, various nonyl groups, various decyl groups, various dodecyl groups, cyclohexyl groups, cyclooctyl groups, phenyl groups, naphthyl groups, tolyl groups, xylyl groups, benzyl groups, and phenethyl groups.
[0042]
Preferable examples of the above-mentioned dihydrocarbyl polysulfide include dibenzyl polysulfide, various dinonyl polysulfides, various didodecyl polysulfides, various dibutyl polysulfides, various dioctyl polysulfides, diphenyl polysulfide, dicyclohexyl polysulfide and the like.
[0043]
As the thiadiazole compound, for example, the following general formula (11)
[0044]
Figure 0004777526
[0045]
(Wherein R9And R10Each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and c and d each represents an integer of 0 to 8. )
1,3,4-thiadiazole, 1,2,4-thiadiazole compound, 1,4,5-thiadiazole and the like are preferably used.
[0046]
Preferable specific examples of such thiadiazole compounds include 2,5-bis (n-hexyldithio) -1,3,4-thiadiazole, 2,5-bis (n-octyldithio) -1,3,4- Thiadiazole, 2,5-bis (n-nonyldithio) -1,3,4-thiadiazole, 2,5-bis (1,1,3,3-tetramethylbutyldithio) -1,3,4-thiadiazole, 3,5-bis (n-hexyldithio) -1,2,4-thiadiazole, 3,5-bis (n-octyldithio) -1,2,4-thiadiazole, 3,5-bis (n-nonyldithio) -1,2,4-thiadiazole, 3,5-bis (1,1,3,3-tetramethylbutyldio) -1,2,4-thiadiazole, 4,5-bis (n-hexyldithio)- 1,2,3-Chi Asia 4,5-bis (n-octyldithio) -1,2,3-thiadiazole, 4,5-bis (n-nonyldithio) -1,2,3-thiadiazole, 4,5-bis (1, 1,3,3-tetramethylbutyldio) -1,2,3-thiadiazole and the like.
[0047]
Examples of the alkylthiocarbamoyl compound include those represented by the following general formula (12).
[0048]
Figure 0004777526
[0049]
(Wherein R11~ R14Represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and e represents an integer of 1 to 8. )
Preferred examples of such alkylthiocarbamoyl compounds include bis (dimethylthiocarbamoyl) monosulfide, bis (dibutylthiocarbamoyl) monosulfide, bis (dimethylthiocarbamoyl) disulfide, bis (dibutylthiocarbamoyl) disulfide, bis (dia And (milthiocarbamoyl) disulfide and bis (dioctylthiocarbamoyl) disulfide.
[0050]
Further, preferable examples of the thioterpene compound include a reaction product of phosphorus pentasulfide and pinene, and examples of the dialkylthiodibropionate compound include dilauryl thiodibropionate and distearyl thiodibropionate. be able to. Of the various substances described above, sulfurized fats and oils, thiadiazole compounds, and benzyl sulfide are particularly excellent in terms of extreme pressure, friction characteristics, thermal oxidation stability, and the like.
[0051]
In the present invention, the various sulfur-based extreme pressure agents described above may be used alone or in combination of two or more. In addition, if the blending amount thereof is less than 0.01 (weight) based on the total amount of the composition, the friction coefficient is not sufficiently improved due to a synergistic effect with other components such as fatty acid metal salts. On the contrary, even if the content exceeds 10 (weight)%, the effect corresponding to the content may not be improved. Accordingly, the amount of the sulfur-based extreme pressure agent in this case is preferably in the range of 0.01 to 10.0 (weight)%, more preferably 0.05 to 5.0 (weight), based on the total amount of the composition. It can be concluded that the% range is even more favorable.
[0052]
In addition, an antioxidant can be blended in the lubricating oil impregnated in the sintered oil-impregnated bearing of the present invention, if necessary. As the antioxidant used here, among the antioxidant components, as the amine-based antioxidant, for example, monooctyldiphenylamine; monoalkyldiphenylamine-based compounds such as monononyldiphenylamine; 4,4′-dibutyldiphenylamine; 4,4'-dihexyldiphenylamine; 4,4'-diheptyldiphenylamine; 4,4'-dioctyldiphenylamine; dialkyldiphenylamines such as 4,4'-dinonyldiphenylamine, tetrabutyldiphenylamine Tetrahexyl diphenylamine; tetraoctyl diphenylamine; polyalkyldiphenylamines such as tetranonyldiphenylamine; α-naphthylamine; phenyl-α-naphthylamine; butylphenyl-α Mention may be made of naphthylamine, such as nonylphenyl -α- naphthylamine; naphthylamine; ventile phenyl -α- naphthylamine; hexylphenyl -α- naphthylamine; heptylphenyl α- naphthylamine; octylphenyl -α- naphthylamine.
[0053]
Among the above-mentioned antioxidants, dialkyldiphenylamine-based and naphthylamine-based ones can be said to be even more preferable in terms of antioxidant life. In addition, the above amine antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
[0054]
Among the above antioxidants, examples of the phenolic antioxidant include 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol; 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2 , 6-di-tert-butyl-4- {4,6-bis (octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino} phenol and the like, 4,4'-methylenebis (2,6- Di-tert-butylphenol); diphenols such as 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), and these may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be used in combination with the amine-based antioxidant described above.
[0055]
In addition, the preferable compounding quantity of the amine antioxidant of the above-mentioned antioxidant component and a phenolic antioxidant is the range of 0.01-5.0 (weight)% on the basis of each composition whole quantity, Furthermore, Preferably it is the range of 0.03-3.0 (weight)%.
[0056]
Furthermore, in the lubricating oil composition impregnated in the sintered oil-impregnated bearing of the present invention, various known additions such as a demulsifier, a rust inhibitor, a metal deactivator, a cleaning dispersant, and an antifoaming agent are added as necessary. The agent can be appropriately blended within a range that does not impair each purpose. Incidentally, examples of the demulsifier include polyalkylene glycols and metal sulfonates. Among them, the use of polyalkylene glycols which are EO / PO block copolymers and both ends are OH is preferable.
[0057]
Examples of the rust inhibitor include metal sulfonates, carboxylic acids, alkanolamines, amides, acid amides, metal salts of phosphoric acid esters, etc. Among them, the use of carboxylic acids is preferable. Furthermore, examples of the metal deactivator include benzotriazole, and examples of the detergent dispersant include metal sulfonate, metal phenate, metal salicylate, metal phosphonate, succinimide, acid amide, and the like. May include methyl silicone, fluorosilicone, polyacrylate, etc. Among them, the use of methyl silicone is particularly preferable.
[0058]
As for the method of impregnating the lubricating oil into the bearing, the sintered metal body can be immersed in the oil for a certain time and impregnated under pressure.
[0059]
[Test example]
The results of testing the friction characteristics at the time of poor lubrication of the lubricating oil for oil-impregnated bearings containing the aliphatic metal salt described above are shown below. The test method was a Falex friction / wear test, and the seizure resistance was evaluated during poor lubrication. A bearing impregnated with lubricating oil is a mechanical element that performs a lubricating action between the rotating shaft and the bearing with a very small amount of impregnating oil. Therefore, the oil agent used in that case tends to be in a poorly lubricated state because it is usually a very small amount unlike general machine elements.
[0060]
Therefore, in order to reproduce such poor lubrication conditions, conforming to the Falex friction and wear test method, looking at the pin as the rotating shaft and the V block as the bearing material, and applying the test lubricant to the pin is poor. We decided to evaluate the friction characteristics during lubrication.
[0061]
Details of the test conditions are as follows. Ie
Figure 0004777526
[0062]
[Table 1]
Figure 0004777526
[0063]
Figure 0004777526
[0064]
In Table 1 above, Table 2 shows the test results when dilauryl hydrogen phosphite was used instead of dioleyl hydrogen phosphite.
[0065]
[Table 2]
Figure 0004777526
[0066]
As is apparent from the results of the above [Table 1] and [Table 2], the lubricating oils (Examples 1 to 9) obtained by adding a phosphate ester or a sulfur-based extreme pressure agent to a fatty acid metal salt were used alone. It can be understood that the lubrication characteristics (time until seizure-seizure resistance) are much better than the used lubricating oil. This also means that a thick oil film exists on the surface even during poor lubrication, and it has been proved that anti-seizure, wear resistance, low friction, and a shaft oil suppression effect by a thick oil film can be expected.
[0067]
In the above-described configuration, the motor shaft (not shown) is supported at both ends in the length direction of the shaft hole 4 in the bearing 3, and if the oil on the inner peripheral surface of the shaft hole 4 is insufficient due to the use of the motor over time, the porous The oil oozes out from the bearing 3 to the inner peripheral surface of the shaft hole 4 and is replenished sequentially. Further, a turntable (not shown) for a disk drive for mounting a rotating medium such as a CD-ROM disk is attached to the front end portion of the motor shaft, or a fan or the like is attached.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is an oil-impregnated bearing for an oil-impregnated bearing obtained by adding a fatty acid metal salt to a base oil and further adding at least one of phosphoric acid esters or amine salts thereof and a sulfur-based extreme pressure agent (consolidation). Since it is a lubricating oil and a (sintered) oil-impregnated bearing impregnated with the lubricating oil, at least one of phosphoric acid esters or amine salts thereof and a sulfur-based extreme pressure agent is contained in the lubricating oil. The synergistic action with the fatty acid metal salt provides excellent rotational and sliding lubricity of the motor shaft with respect to the bearing, and improved durability results in almost no shaft runout and good rotational accuracy. In particular, LBP scanner motors and DC mains As motor drive sources with advanced functions such as motors, DC brushless motors, spindle motors for AV equipment, and spindle motors for HDDs, and as various fan motor drive sources And the durability of the motor and improves the reliability, yet it is possible to reduce such high quality of maintenance costs.
[0069]
In addition, when any of aluminum, cobalt, zinc, lithium, sodium, calcium, potassium, and titanium is used as the fatty acid metal salt added to the base oil, shaft runout prevention, lubricity (wear resistance, (Low friction coefficient), excellent antioxidant life, etc., and therefore more advantageous in terms of durability and low power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part in a state where a sintered oil-impregnated bearing according to an embodiment of the present invention is press-fitted into a housing holder of a brushless motor.
[Explanation of symbols]
1 Housing holder
2 Cylindrical inner surface
3 Bearing
4 Shaft hole
5 middle escape

Claims (13)

基油に対して脂肪酸金属塩と、さらにこれにリン酸エステル類又はそのアミン塩と硫黄系極圧剤のうち少なくとも一種を添加してなる潤滑油を含浸させてなり、
含浸させた潤滑油に添加される脂肪酸金属塩が、MgまたはAl、あるいはZnであることを特徴とした含油軸受。
A fatty acid metal salt of the base oil, Ri Na further which is impregnated with lubricating oil comprising adding at least one of phosphoric acid esters or amine salts thereof and sulfur-based extreme pressure agent,
Fatty acid metal salt added to the lubricating oil impregnated is, Mg or Al, or oil-impregnated bearing characterized by Zn der Rukoto.
基油が、中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油を常法に従って精製した高精製鉱油であるところの請求項1に記載の含油軸受。  The base oil is a highly refined mineral oil obtained by refining a distillate obtained by subjecting an intermediate base crude oil or naphthenic base crude oil to atmospheric distillation, or by distilling a residual oil of atmospheric distillation under reduced pressure according to a conventional method. The oil-impregnated bearing according to claim 1. 基油が、ポリα―オレフィン(合成油)であるところの請求項1に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to claim 1, wherein the base oil is poly α-olefin (synthetic oil). 基油が、中間基系原油あるいはナフテン基系原油を常圧蒸留するか、あるいは常圧蒸留の残渣油を減圧蒸留して得られる留出油を常法に従って精製した高精製鉱油に、ポリα―オレフィン(合成油)を加えたものであるところの請求項1に記載の含油軸受。  The base oil is obtained by subjecting a middle base crude oil or naphthenic base crude oil to atmospheric distillation, or distilling oil obtained by distillation under reduced pressure of a residual oil of atmospheric distillation to a highly refined mineral oil refined according to a conventional method. The oil-impregnated bearing according to claim 1, wherein olefin (synthetic oil) is added. 含浸させた潤滑油の基油粘度が、2〜4,600mm2/S(40℃)であるところの請求項1〜4に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to claim 1, wherein the base oil viscosity of the impregnated lubricating oil is 2 to 4,600 mm 2 / S (40 ° C.). 含浸させた潤滑油の基油粘度が、2〜68mm2/S(40℃)であるところの請求項1〜4に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to claims 1 to 4, wherein the base oil viscosity of the impregnated lubricating oil is 2 to 68 mm2 / S (40 ° C). 含浸させた潤滑油に添加される脂肪酸金属塩が、Alであるところの請求項1〜6に記載の含油軸受。The oil-impregnated bearing according to claim 1, wherein the fatty acid metal salt added to the impregnated lubricating oil is Al . 含浸させた潤滑油に添加されるリン酸エステル類が、トリクレジルホスフェートまたはオレイルアシッドホスフェートあるいは酸性亜リン酸エステルであるところの請求項1〜7に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to any one of claims 1 to 7, wherein the phosphate ester added to the impregnated lubricating oil is tricresyl phosphate, oleyl acid phosphate, or acidic phosphite. 含浸させた潤滑油に1種又は2種以上添加されるリン酸エステル類の配合量が、0.01〜10.0(重量)%であるところの請求項1〜8に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to any one of claims 1 to 8, wherein a blending amount of one or more phosphate esters added to the impregnated lubricating oil is 0.01 to 10.0 (weight)%. 含浸させた潤滑油に添加される硫黄系極圧剤が、硫化油脂あるいはチアジアゾール化合物、またはベンジルサルファイドであるところの請求項1〜9に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to any one of claims 1 to 9, wherein the sulfur-based extreme pressure agent added to the impregnated lubricating oil is a sulfurized oil or fat, a thiadiazole compound, or benzyl sulfide. 含浸させた潤滑油に1種又は2種以上添加される硫黄系極圧剤の配合量が、0.01〜10.0(重量)%であるところの請求項1〜10に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to any one of claims 1 to 10, wherein the amount of the sulfur-based extreme pressure agent added to the impregnated lubricating oil is 0.01 to 10.0 (weight)%. . 軸受が、内径面中間部に軸材と接触しない大径の空洞部を形成した中逃げ型であるところの請求項1〜11に記載の含油軸受。  The oil-impregnated bearing according to any one of claims 1 to 11, wherein the bearing is a middle relief type in which a large-diameter hollow portion that does not contact the shaft member is formed in an intermediate portion of the inner diameter surface. 請求項1〜12に記載された含油軸受用の潤滑油。  Lubricating oil for oil-impregnated bearings according to claim 1.
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