JP5999714B2 - Ev,hev駆動モータ軸受用グリース組成物及びev,hev駆動モータ軸受 - Google Patents
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Description
他方、高温での使用環境の観点から、使用されるグリースには、長い焼付き寿命が求められる。鉱油を基油としたグリースやリチウム石けんを増ちょう剤としたグリースでは、基油の耐熱性や、増ちょう剤の耐熱性が劣るため、高温環境下での焼付き寿命は満足できるものではない。
高温下での焼付き寿命の改善としては、例えば特許文献1では、アルキルジフェニルエーテル油を必須成分とし、特定の増ちょう剤を用いたグリースが提案されている。しかし、このグリースでは、基油動粘度が高いことから、低温流動性が満足するものではない。
低温流動性を満足するためのグリースの改善としては、使用される基油の動粘度を下げて対応することが常套手段とされてきた。例えば、特許文献2では、40℃における動粘度が10mm2/s以上のエステル油を含有する基油を用いたグリースが提案されている。しかし、基油の動粘度を下げると低温流動性は満足するものの、高温下における基油の耐熱性が悪くなり、焼付き寿命を満足できなくなる。
本発明の別の課題は、上記組成物を封入したEV,HEV駆動モータ軸受を提供することである。
1.EV,HEV駆動モータ軸受に封入されるグリース組成物であって、増ちょう剤及び基油を含み、
増ちょう剤が、下記式(A)で示されるジウレア化合物であり、
基油が、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量に対して80質量%以上含有し、40℃における動粘度が15〜50mm2/sである前記グリース組成物。
2.トリメチロールプロパンエステル油が、トリメチロールプロパンと、炭素数6〜14の直鎖または分岐脂肪酸とのエステルである前記1項記載のグリース組成物。
3.増ちょう剤が、式(A)中、R1及びR3のいずれか一方が炭素数18の直鎖又は分岐アルキル基であり、他方がシクロアルキル基である化合物である前記1又は2項記載のグリース組成物。
4.さらに、アミン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸化防止剤を含有する、前記1〜3のいずれか1項記載のグリース組成物。
5.さらに、過塩基性金属スルホネートを含む、前記1〜4のいずれか1項記載のグリース組成物。
6.前記グリース組成物の混和ちょう度が200〜300である、前記1〜5のいずれか1項記載のグリース組成物。
7.前記1〜6のいずれか1項記載のグリース組成物を封入してなり、dmn値が100万以上で使用されることを特徴とする転がり軸受。
本発明で用いる増ちょう剤は、下記式(A)で表される。この増ちょう剤は、高温下でも耐熱性に優れるとともに、耐漏洩性に優れる。従って、本発明のグリース組成物は、高温かつ高速条件下において長い潤滑寿命を示す。
アルキル基のモル数の割合が60%を下回ると、グリースの流動性が悪くなり、高温下の潤滑寿命を満足することができない。一方、アルキル基のモル数の割合が80%を上回ると、高速回転によるグリースの漏洩が多くなり、高温下の潤滑寿命を満足することができない。
また、増ちょう剤量は適宜調整が可能であるが、組成物の全質量に対し、好ましくは13〜16%である。増ちょう剤量が多すぎると、グリースの漏洩が抑制されるが、軸受の発熱が大きくなり、潤滑寿命を満足することはできない。逆に増ちょう剤量が少なすぎると、軸受の発熱は抑えられるが、グリースの漏洩が多くなり、同様に潤滑寿命を満足することはできない。
本発明における基油は、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量に対して80質量%以上含有し、40℃における動粘度が15〜50mm2/sである。40℃における動粘度は、好ましくは15〜40mm2/s、より好ましくは15〜30mm2/sである。40℃の動粘度が15mm2/sを下回ると、低温流動性は優れるものの、高温下の耐熱性が劣るため、潤滑寿命を満足することはできない。一方、40℃の動粘度が50mm2/sを上回ると、高温下の耐熱性は優れるものの、低温流動性は満足することはできない。
上記トリメチロールプロパンエステル油と併用できる基油としては、得られる混合基油の40℃における動粘度が15〜50mm2/sになる基油であれば、特に制限なく用いることができる。40℃における動粘度は15〜30mm2/sであるのが好ましい。例えばジエステル、ペンタエリスリトールエステル油、アルキルジフェニルエーテル油、合成炭化水素油などがあげられる。
本発明のグリース組成物は、転がり軸受用グリース組成物に通常使用される添加剤を使用することができる。具体的には、アミン系酸化防止剤(例えば、ジフェニルアミン、ナフチルアミン)やフェノール系酸化防止剤(例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール等のエステル基を有さないヒンダードフェノール系酸化防止剤、ペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3、5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3、5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のエステル基を有するヒンダードフェノール系酸化防止剤)等の酸化防止剤、過塩基性金属スルホネート等の硬化抑制剤、錆止め剤、金属腐食防止剤、油性剤、耐摩耗剤、極圧剤、固体潤滑剤などがあげられる。このうち、アミン系酸化防止剤やフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤、過塩基性金属スルホネート系硬化抑制剤を含むのが好ましい。
これら任意の添加剤の含有量は、本発明のグリース組成物の質量に対して、通常、0.5〜5.0質量である。
本発明のグリース組成物の混和ちょう度は、好ましくは200〜300、より好ましくは220〜280である。混和ちょう度が300を上回ると、高速回転による漏洩が多くなり、潤滑寿命を満足することができないことがある。一方、混和ちょう度が200を下回ると、グリースの流動性が悪くなり、潤滑寿命を満足することができないことがある。
以下の基油と、表1及び表2に示した増ちょう剤及び添加剤とを用い、実施例及び比較例のグリース組成物を調製した。具体的には、基油中で、ジフェニルメタンジイソシアネートと所定のアミンとを反応させ、昇温、冷却し、ベースグリースを得た。ベースグリースに所定の添加剤と基油を加え、3本ロールミルで処理後、混和ちょう度が190〜310になるように実施例1〜12及び比較例1〜8のグリース組成物を得た。なお、混和ちょう度は、JIS K2220 7.に従って測定した。
エステル油A:トリメチロールプロパンエステル油 40℃の動粘度19.7mm2/s
エステル油B:トリメチロールプロパンエステル油 40℃の動粘度15.1mm2/s
エステル油C:トリメチロールプロパンエステル油 40℃の動粘度74.9mm2/s
エステル油D:ジエステル油 40℃の動粘度11.6mm2/s
エステル油E:ペンタエリスリトールエステル油 40℃の動粘度30.8mm2/s
エーテル油:アルキルジフェニルエーテル油 40℃の動粘度97.0mm2/s
合成炭化水素油:ポリαオレフィン 40℃の動粘度30.5mm2/s
鉱油: 40℃の動粘度40.0mm2/s
なお、基油の40℃における動粘度は、JIS K 2220 23.に従って測定した。
アミン系A:ジフェニルアミン
アミン系B:ナフチルアミン
フェノール系A:エステル基を有するヒンダードフェノール
フェノール系B:エステル基を有さないヒンダードフェノール
<試験方法>
(1)軸受潤滑寿命試験
内径50mm,外径90mm,幅20mmの非接触ゴムシール付き深溝玉軸受に,試験グリースを軸受空間容積の30%封入し,内輪回転速度14300min-1,軸受外輪温度120℃,ラジアル荷重1000Nの条件で連続回転させ,軸受外輪温度が設定温度より+10℃温度上昇したときを焼付き寿命時間とした。比較例1の焼付き寿命時間を1とする相対値として,結果を表1及び表2に記した。
評価
◎:3.0を超える
○:1.5を超え、3.0以下
×:1.5以下
相対値 1.5を超える・・・合格、 1.5以下・・・不合格
上記試験条件において軸受回転開始から20時間後のグリース漏れ量を測定した。グリース漏れ量が10質量%以下を合格とした。
評価
○:10質量%以下
×:10質量%超
10質量%以下・・・合格、 10質量%を超える・・・不合格
試験はJIS K2220 18.の低温トルク試験により、−40℃にて行った。回転を10分間続け、最後の15秒間におけるトルク測定装置の読みの平均値より、回転トルクを算出した。比較例1の低温トルク比を1とする相対値として,結果を表1及び表2に記した。
評価
○:1未満
×:1以上
相対値 1未満・・・合格、 1以上・・・不合格
(3)総合評価
軸受潤滑寿命試験、グリース漏洩試験、低温流動性 いずれも合格・・・○
軸受潤滑寿命試験、グリース漏洩試験、低温流動性 いずれか1つが不合格・・・×
Claims (7)
- EV,HEV駆動モータ軸受に封入されるグリース組成物であって、増ちょう剤及び基油を含み、
増ちょう剤が、下記式(A)で示されるジウレア化合物であり、
基油が、トリメチロールプロパンエステル油を、基油の全質量に対して80質量%以上含有し、40℃における動粘度が15〜50mm2/sである前記グリース組成物。
(式中、R2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素基を示す。R1およびR3は同一または異なる基であり、炭素数16〜20の直鎖または分岐アルキル基またはシクロへキシル基を示し、炭素数16〜20の直鎖または分岐アルキル基とシクロへキシル基の総モル数に対する炭素数16〜20の直鎖または分岐アルキル基のモル数の割合[{(アルキル基の数)/(シクロへキシル基の数+アルキル基の数)}×100]が、60〜80%である。) - トリメチロールプロパンエステル油が、トリメチロールプロパンと、炭素数6〜14の直鎖または分岐脂肪酸とのエステルである請求項1記載のグリース組成物。
- 増ちょう剤が、式(A)中、R1及びR3のいずれか一方が炭素数18の直鎖又は分岐アルキル基であり、他方がシクロアルキル基である化合物である請求項1又は2記載のグリース組成物。
- さらに、アミン系酸化防止剤及びフェノール系酸化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸化防止剤を含有する、請求項1〜3のいずれか1項記載のグリース組成物。
- さらに、過塩基性金属スルホネートを含む、請求項1〜4のいずれか1項記載のグリース組成物。
- 前記グリース組成物の混和ちょう度が200〜300である、請求項1〜5のいずれか1項記載のグリース組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載のグリース組成物を封入してなり、dmn値が100万以上で使用されることを特徴とする転がり軸受。
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