JPS6054357B2 - 低摩擦トルク円すいころ軸受のさび止め油 - Google Patents

低摩擦トルク円すいころ軸受のさび止め油

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JPS6054357B2
JPS6054357B2 JP55029494A JP2949480A JPS6054357B2 JP S6054357 B2 JPS6054357 B2 JP S6054357B2 JP 55029494 A JP55029494 A JP 55029494A JP 2949480 A JP2949480 A JP 2949480A JP S6054357 B2 JPS6054357 B2 JP S6054357B2
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viscosity
friction torque
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啓剛 安井
光男 吉田
国雄 久野
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車のデファレンシャルギヤー装置の
ピニオン軸受時に使用される低摩擦トルク円すいころ軸
受のさび止め油に関する。
円すいころ軸受は、その機能を効果的に発揮させるた
めに軸方向に予圧をかけた状態で使用されるが、組付け
後に予圧を測定することができないので、外部からトル
クを測定して間接的に予圧管理を行うのが一般である。
一方、円すいころ軸受は、出荷時にさび止め油を塗布
されているが、トルク測定により一定した予圧を得るに
は、デファレンシャルギヤー装置のピニオン軸受のよう
に摩擦トルクが非常に小さい場合、使用油の粘性が一定
でなくてはならず、経時変化などがあるものは不適当で
ある。従来よソー般的に使用されている円すいころ軸受
のさび止め油としては、溶剤希釈型のさび止め油（ＪＩ
ＳＺｌ８Ｏｌ，ＮＰ−３など）、さび止め潤滑油（ＪＩ
ＳＺｌ８Ｏ３，ＮＰ−７，ＮＰ−９，ＮＰ−１０など）
、またはこれらの混合油等がある。
ところが耐焼付き性を改良した前記低摩擦円すいころ軸
受に従来のさび止め油等を使用した場合、下記のような
問題がある。
（１）デファレンシャルギヤー装置用低摩擦トルク高精
度円すいころ軸受の場合、摩擦トルクが極端に小さくな
り、組付け時のトルクを測定して予圧管理をするには、
さび止め油を塗布したままでは実施不能となるので、さ
らに適当な油を塗布しなければならない。
（２）さび止め油を塗布した円すいころ軸受の摩擦トル
クが、包装出荷から使用までの間に経時変化することが
多く、組付け時のトルク測定による予圧管理が著るしく
困難となる。
（３）さび止め油を塗布した円すいころ軸受の摩擦トル
クが、回転数により大きく変化し、組付け−時の予圧管
理が十分にできない。
（４）さび止め油のみによる初期潤滑性（焼付き防止性
）が十分でないので、組込み後、潤滑油が供給されるま
で間の焼付き防止性が十分でない。
この発明は、包装時に塗布したさび止め油を、組付け時
のトルクの測定においてそのまま潤滑油として使用する
ことを可能となし、経時変化が殆んどなく、予圧管理が
容易で、しかも焼付き防止性の優れた低摩擦トルク円す
いころ軸受用のさび！止め油を提供することを目的とす
るものてある。
この発明のさび止め油は、ベースオイルと添加剤とから
なり、特に従来のさび止め油と相違して、粘度８〜１２
Ｃｓｔ／４０℃の低粘度パラフィン系精製鉱油と、粘度
１５〜２０Ｃｓｔ／１００℃の高粘度鉱油ｊとを、７０
〜８０％（重量比、以下すべて重量比である。）対１０
〜２０％の割合で混合し、粘度１０〜２０Ｃｓｔ／４０
℃としたものをベースオイルとする。これにさび止め添
加剤としてバリウムスルホネートを３〜８％、パラフィ
ンワックスまたはバラ・フィンワックスのメチルエステ
ルを３〜８％、および従来から用いられているロジンア
ミンまたは高級アミノアルコールの１〜３種類程度を１
〜３％誰加し、酸化防止剤として２．６ジーｔ−ブチル
ーｐ−クレゾールなどを０．１〜０．８％、極圧添加剤
としてＺｎ−ジアルキルジチオフオスフエートまたはナ
フテン酸鉛を３〜１０％をそれぞれ添加ブレンドする。
この発明において、ベースオイルの配合及び各種添加剤
の量を限定した理由を以下に述べる。
（１）回転トルクベースオイルの粘度を１０〜２０ＣＳ
ｔ／４０℃とすることにより、より良好な潤滑性を発揮
し、これを塗布した低摩擦トルク円すいころ軸受の回転
トルク値が最適の値を示し、かつ回転数の変化によるト
ルク値の変動が小さい。また潤滑性およびトルク値の経
時変化が防止される。ベースオイルの粘度が１０Ｃｓｔ
／４０℃未満であると潤滑性が低下し、経時変化が生じ
易い。
また粘度が２０Ｃｓｔ／４０℃より大きいと潤滑油の膜
厚が厚くなり過ぎ、塗布後の軸受回転トルクの回転数に
よる変動が大きい。また軸受包装時べとついて取扱い難
い等作業性が悪くなる。４５〜１２０Ｃｓｔ／４０℃に
までなると、低摩擦トルク円すいころ軸受のトルク値が
適当な値を示さず使用できない。
（２）回転トルク値の経時変化 粘度１５〜２■Ｓｔ／１００℃の高粘度鉱油を１０〜２
０％混合し、２．６ジーｔ−ブチルーｐ−クレゾールな
どの酸化防止剤を０．１〜０．８％添加して、構成成分
の揮発や変質を防ぐことにより、回転トルク値の経時変
化が小さい。
上記高粘度鉱油１０％以下の場合、回転トルク値の経時
変化が生じ、潤滑性が悪くなる。２０％以上の場合は、
回転トルク値の回転数の変化に対する安定性が悪化し、
また作業性が悪くなる。
上記酸化防止剤は０．１〜０．８％の少量添加で優れた
性能を示し、０．８％以上添加しても効果は変らない。
（３）潤滑性 ベースオイルに１０〜２０％混合している１５〜２０Ｃ
Ｓｔ／１００℃の高粘度鉱油と、３〜１０％添加された
腐食性のないＺｎ−ジアルキルジチオフオスフエートま
たはナフテン酸鉛の極圧添加剤との相乗作用、および前
記高粘度鉱油と、３〜８％添加されたパラフィンワック
スまたはパラフィンワックスのメチルエステルとの相乗
作用により、すぐれた潤滑性、焼付き防止性が得られる
。
前記高粘度鉱油１０％以下の場合は潤滑性が悪くなり、
極圧添加剤が３％以下の場合は顕著な効果が見られず、
１０％以上の場合、添加量を増しても効果が変らない。
（４）さび止め性 バリウムスルホネートを３〜８％、パラフィンワックス
またはパラフィンワックスのメチルエステルを３〜８％
、その他縦来の１〜３種類の添加剤、ロジンアミン、高
級アミノアルコールなどを１〜３％ブレンドすることに
より、長期間のさび止め性が得られ、また経時変化を防
止する性状が得られる。
バリウムスルホネートは、耐湿潤性、潤滑性にすぐれ、
パラフィンワックスまたはパラフィンワックスのメチル
エステルは被膜強化の面で潤滑性向上、回転数によるト
ルクの安定化にすぐれている。バリウムスルホネートは
３〜８％は必要であり、それ以上増量しても効果は変ら
ない。パラフィンワックスまたはパラフィンワックスの
メチルエステルを８％以上添加すると、回転数の変化に
対するトルクの安定性が悪くなる。以上に述べたこの発
明のさび止め油の組成上の特徴は、従来のさび止め油と
異なり、ベースオイルとして、１５〜２０−Ｓｔ／１０
０℃高粘度鉱油と８〜１２Ｃｓｔ／４０℃低粘度鉱油を
１０〜２０％対７０〜８０％の割合で混合し、ベースオ
イル中に、さび止め添加剤としてバリウムスルホネート
を３〜８％、パラフィンワックス成分を３〜８％、Ｚｎ
−ジアルキルジチオフオスフエートまたはナフテン酸鉛
の極圧添加剤を３〜１０％添加したことにあり、各成分
３÷３の相乗効果によつて、摩擦トルクの経時変化を防
止し、極圧性を大巾に向上させることができる。
次にこの発明のさび止め油と従来よソー般的に用いられ
るさび止め油との性能の比較試験結果について説明する
。なおテストに用いたこの発明のさび止め油は、１２Ｃ
ｓｔ／４０℃低粘度パラフィン系精製鉱油７３％、１５
Ｃｓｔ／１００℃の高粘度鉱油１０％、バリウムスルホ
ネート５％、パラフィンワックスのメチルエステル５％
、ロジンアミン０．５％、高級アミノアルコール１．３
％、２．６ジーｔ−ブチルーｐ−クレゾール０．２％、
Ｚｎ−ジアルキルジチオフオスフエート５％をブレンド
したものである。下表は、この発明のさび止め油と従来
品Ａ，ｂの２種との性状及び性能を比較したものである
。なお、従来品ａの組成は、白灯油（２Ｃｓｔ／４０℃
） ６％ペトロラタム
１７．５％石油スルホン酸バリウム ５
％ジアセトンアルコール ４％パラフィン
系潤滑油（４０Ｃｓｔ／４０℃） １０％２．６−ジー
ｔ−ブチルーｐ−クレゾール０．５％であり、従来品ｂ
の組成は、白灯油（２ＣＳＶ４０℃） ５
８％ペトロラタム ２０％合成ス
ルホン酸バリウム ８％Ｚｎ−ジアルキルジ
チオフオスフエート３．５％パラフィン系潤滑油（３０
ｃＳｔ／４０℃） １０％２．６−ジーｔ−ブチルーｐ
−クレゾール０．５％である。
第１図は回転数Ｒｐｍの変化に対するトルク値Ｋｇ−Ｃ
ｍの変化を示すグラフであつて、トルク測定荷重５００
ｋ９・ｆ１軸受型番ＨＭ８９４４９／１０である。
第２図は回転トルクの経時変化を示すグラフであつて、
ヨコ軸に時間Ｈｒを、タテ軸に回転トルクＫｇ−０を示
し、経時変化促進条件として、温度６０℃に保持し、軸
受包装は裸とした。トルク測定荷重、軸受型番共に第１
図と同じである。第３図はスラスト荷重Ｋ９・ｆと焼付
発生時間Ｓｅｃとの関係を示すグラフであつて、測定条
件として回転数を１５００ｒｐｍ一定、軸受型番をＨＭ
８８５４２／１０とした。
第１図に示されるように、この発明のさび止め油Ａは、
回転数によるトルク値の変化が、従来のさび止め油ｂ１
およびギヤオイルｇ（ＳＡＥ９Ｏ）に比べて非常に小さ
く、従来のさび止め油又はギヤオイルでは適正な予圧調
整が難かしかつた円すいころ軸受、特に低摩擦トルク円
すいころ軸受において、適正な予圧調整、予圧管理を著
るしく容易とすることができる。
また第２図の試験結果で示されるように、この発明のさ
び止め油Ａを使用した円すいころ軸受の回転トルクの経
時変化が、従来品ｂと比較して著るしく少なく、図中ハ
ンチングを付した塗布後３〜６ケ月に相当する時間（９
０〜１２０１（ｒ）を経過しても、円すいころ軸受の予
圧調整時、再処理や潤滑油の補給を行う必要はなく、予
圧管理が容易である。
さらに第３図に示されるように、この発明のさび止め油
Ａの初期潤滑性（焼付き防止性）が従来品ｂとほぼ同等
であり、何らの問題もない。
作業性及びさび止め性等については、前掲の表に示され
る通りであり、優れた特性を具備している。ここで、こ
の発明のさび止め油におけるベースオイルの、低粘度パ
ラフィン系精製鉱油と、高粘度鉱油との混合を、７０〜
８０％対１０〜２０％に限ることにより、他の場合より
も潤滑性が向上する点を確認する点を確認するため、以
下のような比較実験を行つた。
この実験には１５Ｃｓｔ／１００℃の高粘度油と、１２
Ｃｓｔ／４０℃の低粘度油とをベースオイルとし、バリ
ウムスルホネート、パラフィンワックスのメチルエステ
ル、ロジンアミン、２．６ジーｔ−ブチルｐクレゾール
、Ｚｎジアルキルジチオフオスフエートを添加剤とした
油が用いられ、下表の通り、添加剤組成を一定として、
高粘度油と低粘度油との混合割合を種々に変えたときの
、回転トルクの経時変化、および回転トルクの回転数に
よる変化、さらに初期潤滑性はどうか、について見られ
た。
回転トルクの経時変化については、本出願人会社製軸受
ＨＭ８９４４９／１０を用い、スラスト荷重５００ｋｇ
・ｆ・回転数１００ｒｐｍの条件で実験され、経時変化
促進条件として前記軸受は６０℃の環境に包装しない裸
状態でさらしたものが用いられた。
この実験の結果は第４図の通りであり、高粘度油配合が
１０％より少ないＮＯ．ｌのものは、経時的な回転トル
クの低下が大きい。回転トルクの回転数による変化につ
いては、前記と同じ条件の軸受に対し、スラスト荷重５
００ｋ９．ｆにて回転数を変えることでなされた。この
実験の結果は、第５図の通りであり、高粘度油配合が２
０％より多いＮＯ．５のものは、回転数の変化に対する
トルクの安定性が悪い。初期潤滑性については、前記と
同じ条件の軸受に対し、スラスト荷重１５００ｋ９・ｆ
●回転数３００ｒｐｍにて、軸受が焼き付きを生じるま
での時間の違いとして実験された。
この実験結果は第６図の通りてあり、高粘度油が１０％
より少ないと、軸受の初期潤滑性は良くない。これら実
験上、この発明のさび止め油のベースオイルにおける高
粘度油と低粘度油との配合上、潤滑性を向上させている
ことが明らかである。
この発明は以上のように、円すいころ軸受用のさび止め
油としてすぐれた性能を発揮し、低摩擦トルク、高速回
転用として開発された低摩擦トルク円すいころ軸受にお
いて、さび止め油塗布状態のまま、新たに潤滑油を塗布
することなく、トルクの測定による予圧管理を容易に実
施することができ、かつ組付け時の潤滑油を兼用させる
ことができるものであつて、自動車のデファレンシャル
ギヤー装置の組立て現場における利便を大巾に向上する
。
【図面の簡単な説明】
第１図は、回転数によるトルク値の変化を示す図、第２
図は回転トルクの経時変化を示す図、第３図はスラスト
荷重と焼付き発生時間の関係を示す図、第４図は回転ト
ルクの経時変化に関する実験結果、第５図は回転トルク
の回転数による変化に関する実験結果、第６図は初期潤
滑性に関する実験結果をそれぞれ示すグラフである。 Ａ・・・・・・この発明のさび止め油、ｂ・・・・・・
従来のさびどめ油（従来品ｂ）、ｇ・・・・・・ギヤオ
イル（ＳＡＥ９Ｏ）。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ８〜１２ｃＳｔ／４０℃の低粘度パラフィン系精製
    鉱油と、１５〜２０ｃＳｔ／１００℃高粘度鉱油とを、
    ７０〜８０％（重量比、以下同じ）対１０〜２０％の割
    合で混合して、１０〜２０ｃＳｔ／４０℃の粘度とした
    混合油をベースオイルとし、バリウムスルホネートの３
    〜８％とパラフィンワックスまたはパラフィンワックス
    のメチルエステルの３〜８％、ロジンアミンまたは高級
    アミノアルコールの１〜３％を添加し、さらに２．６ジ
    −ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールなどの酸化防止剤を０．
    １〜０．８％、ｚｎ−ジアルキルジチオフォスフェート
    またはナフテン酸鉛の極圧添加剤を３〜１０％を添加し
    た低摩擦トルク円すいころ軸受のさび止め油。
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