KR20190054083A - 그리스 조성물 및 허브 유닛 - Google Patents

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류지 나카타
준이치 이마이
유타카 이마이
료스케 사이토
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Abstract

기유와, 증조제와, 첨가제를 함유하는 그리스 조성물에 있어서, 상기 기유는 합성유를 포함하고, 상기 증조제는 우레아기를 갖는 화합물을 포함하고, 상기 첨가제는 인계 화합물, 칼슘계 화합물 및 탄화수소계 왁스를 포함한다. 이 그리스 조성물은, 봉입하여 허브 유닛에 사용할 수 있다.

Description

그리스 조성물 및 허브 유닛
본 발명의 일 형태는, 그리스 조성물 및 이 그리스 조성물이 봉입된 허브 유닛에 관한 것이다.
종래, 자동차의 베어링 등에 사용되는 윤활제로서, 특허문헌 1 내지 2에 기재된 그리스 조성물이 알려져 있다.
특허문헌 1은, 증조제(增稠劑), 기유 및 아민 포스페이트를 함유하는 그리스 조성물을 개시하고 있다.
특허문헌 2는, (a) 유용성 인 아민염, (b) 약 0.0001중량％ 내지 약 5중량％의, 페네이트 및 술포네이트를 포함하는 금속 함유 세정제 패키지, (c) 분산제, (d) 분산제 점도 조정제, (e) 금속 불활성화제 및 (f) 윤활 점성을 갖는 기름을 포함하는 윤활 조성물이며, 당해 윤활 조성물은, 약 0.25중량％ 미만의 디알킬디티오인산 금속을 함유하고, 당해 윤활 조성물은, 전동 장치유, 구동축유, 기어유, 차축유 또는 그의 혼합물인 조성물을 개시하고 있다.
국제 공개 제2014/092201호 일본 특허 공표 제2008-542502호 공보
사용되는 그리스는, 그 사용 조건(기계의 종류, 운전 조건, 사용 온도 범위 등)에 맞춰서 선별된다. 예를 들어, 자동차의 허브 유닛용의 그리스로서는, 40℃에서의 동점도가 70 내지 100㎟/s 정도인 동점도를 갖는 중점도의 기유를 포함하는 그리스가 사용된다. 이러한 종류의 그리스는, 허브 유닛의 베어링 용착을 방지하는 것이나, 베어링의 윤활 수명을 장기에 걸쳐서 유지하는 것에 공헌한다.
한편, 근년에는, 지구 온난화에 대한 관심의 고조 등으로부터, 자동차의 높은 연비성이 요구되고 있다.
연비성의 향상을 위하여는, 그리스에 저점도의 기유를 사용하여, 베어링의 미끄럼 이동부(궤도 접촉부)의 마찰 저항을 가능한 한 작게 할 필요가 있다. 그러나, 저점도의 기유를 단순히 채용하기만 해서는, 그 배반의 사상으로서, 베어링의 내용착성이나 장기에 걸친 윤활 수명을 유지하는 것이 곤란해진다.
또한, 세계의 한냉지로의 자동차 시장의 확대에 수반하여, 수송 시의 진동에 의해 베어링의 미끄럼 이동부에 저온 프레팅(fretting)이 발생할 것이 염려된다. 저온 환경 하에서는 그리스가 고화되기 쉽고, 미끄럼 이동부에 그리스의 기유가 도달하지 못하기 때문이다.
그래서, 본 발명의 일 형태의 목적은, 미끄럼 이동부의 마찰 저항의 저감과, 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명의 유지를 양립시킬 수 있음과 함께, 저온 환경 하에 있어서의 프레팅의 발생을 저감할 수 있는 그리스 조성물 및 이것을 구비하는 허브 유닛을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 형태의 그리스 조성물은, 기유와, 증조제와, 첨가제를 함유하는 그리스 조성물이며, 상기 기유는 합성유를 포함하고, 상기 증조제는 우레아기를 갖는 화합물을 포함하고, 상기 첨가제는, 인계 화합물, 칼슘계 화합물 및 탄화수소계 왁스를 포함한다(제1 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 우레아기를 갖는 화합물은, 하기 식 (A)로 표시되는 디우레아를 포함하는 것이 바람직하다(제2 양태).
Figure pct00001
(식 중, R2는, 디페닐메탄기를 나타냄. R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 각각, 시클로헥실기, 또는 탄소수 16 내지 20의 직쇄 또는 분지 알킬기를 나타내고, 시클로헥실기와 알킬기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수의 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+알킬기의 수)}×100]은 50 내지 90몰％임.)
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 기유의 -30℃에서의 동점도가, 5000㎟/s 이하인 것이 바람직하다(제3 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 기유의 40℃에서의 동점도가, 20 내지 50㎟/s인 것이 바람직하다(제4 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 인계 화합물은, 아민 포스페이트이고, 상기 아민 포스페이트의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 0.05 내지 5질량％인 것이 바람직하다(제5 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 칼슘계 화합물은, 과염기성 칼슘 술포네이트이고, 상기 과염기성 칼슘 술포네이트의 염기가가, 50 내지 500mgKOH/g이고, 상기 과염기성 칼슘 술포네이트의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 0.05 내지 5질량％인 것이 바람직하다(제6 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 탄화수소계 왁스는, 폴리에틸렌 왁스이고, 상기 폴리에틸렌 왁스의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 0.05 내지 5질량％인 것이 바람직하다(제7 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 합성유는, 합성 탄화수소유 및 에스테르유로 이루어지는 혼합한 기름이고, 상기 에스테르유의 비율이, 상기 혼합한 기름의 5 내지 15질량％인 것이 바람직하다(제8 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에서는, 상기 우레아기를 갖는 화합물의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 5 내지 15질량％인 것이 바람직하다(제9 양태).
본 발명의 일 형태 허브 유닛에서는, 본 발명의 그리스 조성물이 봉입되어 있다(제10의 양태).
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에 의하면, 저온 환경 하에 있어서의 프레팅(저온 프레팅)을 저감할 수 있다. 또한, 미끄럼 이동부의 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명을 유지할 수 있다. 또한, 미끄럼 이동부에 있어서의 마찰 저항을 저감할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 형태의 그리스 조성물을 구비하는 허브 유닛에 의하면, 베어링으로 지지된 축의 마찰 저항을 저감하여 회전 토크를 저감할 수 있으므로, 차량의 연비성을 향상시킬 수 있다. 물론, 베어링의 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명을 유지할 수 있음과 함께, 차량이 한냉지에서 화물 수송(예를 들어, 철도, 트럭 등에 의한 수송)될 때의 프레팅의 발생을 저감할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 허브 유닛을 도시하는 단면도이다.
도 2는, 상기 허브 유닛의 플랜지부를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 상기 플랜지부를 도시하는 정면도이다.
도 4는, 저온 프레팅 시험기의 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물은, 기유, 증조제 및 첨가제를 함유하고 있다.
본 발명의 일 형태의 그리스 조성물에 사용할 수 있는 기유는, 합성유를 필수 성분으로 하지만, 광유 등의 다른 기유를 포함해도 된다. 합성유는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 합성유 이외의 기유에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 특히, 합성유라면, 불순물이 혼입되어 있지 않거나, 혼입되어 있더라도 적기 때문에, 그리스 조성물의 윤활 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 분자량이나 분자 구조에 따라, 기유의 동점도나 유동점을 넓은 범위에서 선택할 수 있다.
합성유로서는, 예를 들어 합성 탄화수소유, 에스테르유, 실리콘유, 불소유, 페닐에테르유, 폴리글리콜유, 알킬벤젠유, 알킬나프탈렌유, 비페닐유, 디페닐알칸유, 디(알킬페닐)알칸유, 폴리글리콜유, 폴리페닐에테르유, 퍼플루오로폴리에테르, 불소화폴리올레핀 등의 불소 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중, 바람직하게는 합성 탄화수소유, 에스테르유가 사용되고, 더욱 바람직하게는, 합성 탄화수소유 및 에스테르유의 혼합한 기름이 사용된다.
합성 탄화수소유로서, 더욱 구체적으로는, 에틸렌, 프로필렌, 부텐 및 이들의 유도체 등을 원료로 하여 제조된 α-올레핀을, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 중합한 것을 들 수 있다. α-올레핀으로서는, 바람직하게는 탄소수 6 내지 18의 것을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는, 1-데센이나 1-도데센의 올리고머인 폴리-α-올레핀(PAO)을 들 수 있다.
에스테르유로서는, 예를 들어 디부틸세바케이트, 디-2-에틸헥실세바케이트, 디옥틸아디페이트 등의 디에스테르계, 예를 들어 트리옥틸트리멜리테이트, 트리데실트리멜리테이트, 테트라옥틸피로멜리테이트 등의 방향족 에스테르계, 예를 들어 트리메틸올프로판카프릴레이트, 트리메틸올프로판펠라르고네이트, 펜타에리트리톨에스테르 등의 폴리올에스테르계 등을 들 수 있다.
기유의 물성에 대해서는, 다음 범위가 바람직하다. 즉, 40℃에서의 동점도(JIS K 2283에 준거)는, 바람직하게는 20 내지 50㎟/s이고, 더욱 바람직하게는, 30 내지 50㎟/s이다. 또한, -30℃에서의 동점도(JIS K 2283에 준거)는 5000㎟/s 이하인 것이 바람직하다. 기유의 동점도가 상기 범위라면, 40℃에서의 동점도가 70 내지 100㎟/s 정도인 기유가 사용된 그리스 조성물에 비하여, 베어링의 미끄럼 이동부의 마찰 저항을 작게 할 수 있다. 또한, 유동점(JIS K 2269에 준거)은, 바람직하게는 -50℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 -70℃ 내지 -50℃이다. 기유의 유동점이 상기 범위라면, 저온 환경 하(예를 들어, -40℃ 이하)에 있어서 그리스 조성물의 유동성을 확보할 수 있으므로, 베어링의 미끄럼 이동부에 기유를 도달시키게 하기 쉽게 할 수 있다. 따라서, 저온 프레팅의 억제 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 트랙션 계수는, 바람직하게는 0.1 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03 내지 0.07이다. 기유의 트랙션 계수가 상기 범위라면, 베어링 미끄럼 이동부에 있어서의 마찰 저항을 저감할 수 있다.
또한, 기유가 합성 탄화수소유 및 에스테르유의 혼합한 기름인 경우, 합성 탄화수소유는, 85 내지 95질량％ 함유되고, 에스테르유는 5 내지 15질량％ 함유되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 기유의 함유량은, 그리스 조성물 전량에 대하여, 바람직하게는 85 내지 95질량％이고, 보다 바람직하게는 88 내지 92질량％이다.
증조제로서는, 우레아기를 갖는 화합물이 사용된다. 우레아기를 갖는 화합물로서는, 예를 들어 디우레아, 트리우레아나 테트라우레아로 대표되는 폴리우레아 등의 우레아기를 갖는 화합물, 우레아기와 우레탄기를 갖는 화합물, 디우레탄 등의 우레탄기를 갖는 화합물 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 중, 바람직하게는 디우레아가 사용되고, 더욱 바람직하게는, 지환식 아민 및 지방족 아민의 혼합 아민과, 디이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 디우레아가 사용된다. 이 조합의 디우레아라면, 같은 조도(稠度)가 되는 증조제의 질량％를 저감시킬 수 있고, 베어링 미끄럼 이동부에 있어서의 마찰 저항을 저감할 수 있다.
지환식 아민으로서는, 예를 들어 시클로헥실아민, 디시클로헥실아민 등을 들 수 있고, 지방족 아민으로서는, 예를 들어 탄소수 16 내지 20의 직쇄 또는 분지 알킬의 아민 등을 들 수 있다.
디이소시아네이트로서는, 예를 들어 지방족 디이소시아네이트, 지환식 디이소시아네이트, 방향족 디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 지방족 디이소시아네이트로서는, 예를 들어 포화 및/또는 불포화의 직쇄상 또는 분지쇄의 탄화수소기를 갖는 디이소시아네이트를 들 수 있고, 구체적으로는, 옥타데칸디이소시아네이트, 데칸디이소시아네이트, 헥산디이소시아네이트(HDI) 등을 들 수 있다. 또한, 지환식 디이소시아네이트로서는, 예를 들어 시클로헥실디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 디이소시아네이트로서는, 예를 들어 페닐렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 등을 들 수 있다. 이들 중, 바람직하게는 방향족 디이소시아네이트가 사용되고, 더욱 바람직하게는, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)가 사용된다.
또한, 우레아기를 갖는 화합물의 원료로서 지환식 아민 및 지방족 아민의 혼합 아민이 사용되는 경우, 지환식 아민과 지방족 아민의 배합 비율(몰비)은, 바람직하게는 지환식 아민:지방족 아민=50:50 내지 90:10이다.
그리고, 혼합 아민과 디이소시아네이트는, 다양한 방법과 조건 하에서 반응시킬 수 있다. 증조제의 균일 분산성이 높은 디우레아가 얻어진다는 점에서, 기유 중에서 반응시키는 것이 바람직하다. 또한, 반응은, 혼합 아민을 용해한 기유 중에, 디이소시아네이트를 용해한 기유를 첨가하여 행해도 되고, 디이소시아네이트를 용해한 기유 중에, 혼합 아민을 용해한 기유를 첨가하여 행해도 된다. 이들 반응에 있어서의 온도 및 시간은, 특별히 한정되지 않고, 통상의 이러한 종류의 반응과 동일하면 된다. 반응 개시 온도는, 혼합 아민의 휘발성의 관점에서, 25℃ 내지 100℃가 바람직하다. 반응 온도는, 혼합 아민 및 디이소시아네이트의 용해성, 휘발성의 관점에서, 60℃ 내지 170℃가 바람직하다. 반응 시간은, 혼합 아민과 디이소시아네이트의 반응을 완결시킨다는 점과 제조 시간 단축에 의한 효율화의 점에서 0.5 내지 2.0시간이 바람직하다.
이상의 방법에 의해 얻어진 디우레아는, 예를 들어 하기 식 (A)로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pct00002
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타내고, R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 각각, 시클로헥실기, 또는 탄소수 16 내지 20의 직쇄 또는 분지 알킬기를 나타내고, 시클로헥실기와 알킬기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수의 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+알킬기의 수)}×100]은 50 내지 90몰％임.)
또한, 증조제의 함유량은, 그리스 조성물 전량에 대하여, 바람직하게는 5 내지 15질량％이고, 보다 바람직하게는 8 내지 12질량％이다.
첨가제로서는, 필수 성분으로서, 인계 화합물, 칼슘계 화합물 및 탄화수소계 왁스를 들 수 있고, 임의 성분으로서, 기타 극압제, 방청제, 산화 방지제, 내마모제, 염료, 색상 안정제, 증점제, 구조 안정제, 금속 불활성제, 점도 지수 향상제 등의 각종 첨가제를 들 수 있다.
인계 화합물로서는, 아인산에스테르(포스파이트), 인산에스테르(포스페이트) 및 이들 에스테르와 아민, 알칸올아민과의 염 등을 들 수 있고, 바람직하게는 아민 포스페이트가 사용된다. 아민 포스페이트로서는, 예를 들어 tert-알킬아민-디메틸포스페이트, 페닐아민-포스페이트 등을 들 수 있다.
칼슘계 화합물로서는, 예를 들어 유기 술폰산의 칼슘염(칼슘 술포네이트) 등을 들 수 있다. 칼슘 술포네이트는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 다음 일반식 (B)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00003
(식 중, R1은 알킬기, 알케닐기, 알킬나프틸기, 디알킬나프틸기, 알킬페닐기 또는 석유 고비점 유분 잔기를 나타냄. 상기 알킬 또는 알케닐은, 직쇄 또는 분지이고, 탄소수는 2 내지 22임, R1로서는, R1 중의 알킬기의 탄소수가 바람직하게는 6 내지 18, 보다 바람직하게는 8 내지 18, 특히 바람직하게는 10 내지 18인 알킬페닐기가 바람직함.)
일반식 (B)로 표시되는 화합물 중, 바람직하게는 염기가(JIS K 2501에 준거)가 50 내지 500mgKOH/g이고, 보다 바람직하게는 300 내지 500mgKOH/g인 과염기성 칼슘 술포네이트가 사용된다. 과염기성 칼슘 술포네이트라면, 단단한 피막이 미끄럼 이동부 표면에 형성될 수 있고, 박리 수명을 향상시킬 수 있다. 과염기성 칼슘 술포네이트는, 칼슘 술포네이트와 탄산칼슘을 포함한다.
또한, 인계 화합물로서 아민 포스페이트가 사용되는 경우, 그 함유량은, 그리스 조성물 전량에 대하여, 바람직하게는 0.05 내지 5질량％이고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2질량％이다. 또한, 칼슘계 화합물로서 과염기성 칼슘 술포네이트가 사용되는 경우, 그 함유량은, 그리스 조성물 전량에 대하여, 바람직하게는 0.05 내지 5질량％이고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3질량％이다.
탄화수소계 왁스로서는, 예를 들어 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 폴리머계 화합물이나 피셔 트롭쉬 왁스를 들 수 있다. 폴리에틸렌 왁스는, 예를 들어 에틸렌의 중합이나 폴리에틸렌의 열분해에 의해 얻을 수 있다.
또한, 탄화수소계 왁스로서 폴리에틸렌 왁스가 사용되는 경우, 그 함유량은, 그리스 조성물 전량에 대하여, 바람직하게는 0.05 내지 5질량％이고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2질량％이다.
그리고, 본 발명의 그리스 조성물은, 예를 들어 필수 성분으로서의 합성유(기유), 우레아계 증조제, 인계 화합물, 칼슘계 화합물 및 탄화수소계 왁스, 또한 필요에 따라서 기타 첨가제를 혼합하고, 교반한 후, 롤밀 등을 통과시킴으로써 얻을 수 있다.
저온 환경 하에 있어서의 프레팅을 저감하는 메커니즘, 미끄럼 이동부의 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명을 유지하는 메커니즘은 아직 불분명한 부분이 많지만, 현 단계에서는 하기의 추론이 생각된다.
본 발명의 그리스 조성물에 의하면, 인계 화합물이 금속에 대하여 양호한 흡착성을 갖기 때문에, 베어링 등의 미끄럼 이동부의 금속 표면에, 인계 화합물에서 유래하는 화합물의 표면막이 형성된다. 또한, 칼슘계 화합물이 포함되어 있기 때문에, 인계 화합물의 표면막 상에 칼슘계 화합물의 경화막(표면이 경화하는 막)이 형성되고, 이 위에 탄화수소계 왁스가 양호하게 흡착함으로써, 경화막 상에 탄화수소계 왁스의 막이 형성된다. 여기서, 「인계 화합물에서 유래한다」란, 인계 화합물이 금속 표면과 반응함으로써 유도된, 인계의 무기 화합물 등을 들 수 있다.
인계 화합물의 표면막(칼슘계 화합물의 경화막에 비하여 유연한 막) 및 칼슘계 화합물의 경화막에 의해 금속 표면이 얇게 코팅되기 때문에, 미끄럼 이동부에 기유가 도달되지 못한 상태에서 진동이 발생해도, 금속 표면끼리의 접촉을 없애거나, 접촉에 의한 충격을 경감할 수 있다. 따라서, 저온 환경 하에 있어서의 프레팅(저온 프레팅)을 저감할 수 있다. 또한, 금속 표면의 미끄럼 이동 시에는, 미끄럼 이동부에 인입된 기유에서 유래되는 유성막에 의한 윤활을, 첨가제(탄화수소계 왁스) 유래의 막으로 보조할 수 있다. 즉, 기유의 탄성 유체 윤활막이 얇아도, 탄화수소계 왁스 유래의 막과 합쳐짐으로써, 미끄럼 이동부의 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명을 유지할 수 있다. 또한, 미끄럼 이동부에 있어서의 마찰 저항을 저감할 수 있다.
이어서, 본 발명의 그리스 조성물이 그리스(G)로서 봉입된 허브 유닛(1)에 대하여 첨부의 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 허브 유닛(1)을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 1의 좌우 방향을 허브 유닛(1)의 축방향이라고 하고, 도 1의 좌측을 축방향 외측, 우측을 축방향 내측이라고 한다.
허브 유닛(1)은, 예를 들어 자동차의 차륜을 차체측의 현가 장치에 대하여 회전 가능하게 지지하는 것이다. 허브 유닛(1)은, 구름 베어링(2)과, 구름 베어링(2)의 궤도륜 부재가 되는 허브 휠(3)과, 허브 휠(3)과 일체적으로 마련된 원환형 플랜지부(4)를 포함한다. 이 실시 형태의 허브 휠(3) 및 플랜지부(4)의 소재는, 예를 들어 열간 단조된 강재에 의해 형성되어 있다.
허브 휠(3)은, 단면 원 형상의 소경부(7)와, 소경부(7)의 축방향 내측의 단부가 직경 방향 외측으로 굴곡 변형된 코오킹부(8)와, 소경부(7)보다도 직경이 크고 당해 소경부(7)로부터 축방향 외측을 향하여 연속하여 마련된 단면 원형의 대경부(9)를 포함한다. 허브 휠(3)의 대경부(9)에는, 그 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 상기 플랜지부(4)가 절곡 형성되어 있다.
구름 베어링(2)은, 예를 들어 복열 볼 베어링으로, 내주면에 한 쌍의 외륜 궤도면(11a, 11b)을 갖는 외륜(11)과, 내주면이 허브 휠(3)의 소경부(7)의 외주면(7a)에 밀접하도록 끼워진 내륜 부재(12)를 구비하고 있다. 그리고, 내륜 부재(12)는, 그 외주면에 축방향 내측의 외륜 궤도면(11a)에 대향하는 내륜 궤도면(13a)을 갖고 있고, 허브 휠(3)의 대경부(9)는, 그 외주면에 축방향 외측의 외륜 궤도면(11b)에 대향하는 내륜 궤도면(13b)을 갖고 있다. 외륜(11)과, 내륜 부재(12)는 강재로 형성되어 있다.
또한, 구름 베어링(2)은, 외륜 궤도면(11a)와 내륜 궤도면(13a) 사이, 및 외륜 궤도면(11b)과 내륜 궤도면(13b) 사이에 각각 전동 자재로 2열로 배치된 복수의 볼(전동체)(14)과, 이들 2열로 배치된 볼(14)을 각각 둘레 방향으로 소정의 간격으로 유지하는 한 쌍의 유지기(15)를 포함한다. 볼(14)은 강재로 형성되어 있다.
또한, 구름 베어링(2)은, 허브 휠(3)과 외륜(11) 사이에 형성되는 환상 공간을 축방향 양단으로부터 밀봉하는 시일 부재(16)를 포함한다. 이 시일 부재(16)로 밀봉된 환상 공간(16a) 내에는, 상기 그리스 조성물로 이루어지는 그리스 G가 봉입되어 있다.
또한, 구름 베어링(2)은, 외륜(11)의 외주면(11c)으로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 베어링 플랜지(17)를 갖고 있다. 베어링 플랜지(17)에는, 그 두께 방향으로 관통하는 복수의 볼트 구멍(17a)이 형성되어 있다. 이 볼트 구멍(17a)에는 볼트 B1이 삽입 관통되고, 현가 장치의 너클(51)에 나사 결합되어 있다. 이에 의해, 베어링 플랜지(17)는 너클(51)에 고정되어 있다.
도 2는, 플랜지부(4)를 도시하는 사시도이고, 도 3은, 플랜지부(4)를 도시하는 정면도이다.
도 2 및 도 3에 있어서, 플랜지부(4)는, 그 둘레 방향으로 소정 간격을 두고 형성된 복수(이 실시 형태에서는 5개)의 두꺼운 부분(21)을 갖고 있다. 각 두꺼운 부분(21)은, 축방향 내측의 단부면이 융기하도록 형성되어 있음과 함께, 도 3의 정면에서 보아 직경 방향으로 방사상으로 뻗어 형성되어 있다. 또한, 각 두꺼운 부분(21)은, 둘레 방향으로 소정의 폭 W(이하, 둘레 방향 폭 W라고 함)를 갖고 있다.
각 두꺼운 부분(21)의 각각의 직경 방향 외측에는, 상기 둘레 방향 폭 W의 대략 중앙부에 있어서 두께 방향으로 관통하는 1개의 볼트 구멍(22)이 형성되어 있다. 각 볼트 구멍(22)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 휠이나 브레이크디스크를 설치하기 위한 허브 볼트 B2가 각각 압입에 의해 고정되어 있다. 따라서, 볼트 구멍(22)의 직경 d(도 3 참조)는, 허브 볼트 B2를 압입 가능한 치수로 설정되어 있다.
이상, 허브 유닛(1)에 의하면, 그리스(G) 중의 인계 화합물이 금속에 대하여 양호한 흡착성을 갖기 때문에, 구름 베어링(2)의 외륜 궤도면(11a)이나 내륜 궤도면(13a)에 있어서 금속과의 반응에 의해, 인계 화합물에서 유래하는 화합물(예를 들어, 인산철(II) 등)로 이루어지는 표면막이 형성된다. 또한, 칼슘계 화합물이 포함되어 있기 때문에, 인계 화합물의 표면막 상에 칼슘계 화합물의 경화막이 형성되고, 이 위에 탄화수소계 왁스가 양호하게 흡착한다. 이에 의해, 경화막 상에 탄화수소계 왁스의 막이 형성된다.
인계 화합물의 표면막 및 칼슘계 화합물의 경화막에 의해 외륜 궤도면(11a)이나 내륜 궤도면(13a)이 얇게 코팅되기 때문에, 외륜 궤도면(11a)이나 내륜 궤도면(13a)에 기유가 도달되지 못한 상태에서 진동이 발생해도, 볼(14)의 표면과, 외륜 궤도면(11a) 및 내륜 궤도면(13a)의 금속 접촉을 없애거나, 접촉에 의한 충격을 경감할 수 있다. 따라서, 저온 환경 하에 있어서의 프레팅(저온 프레팅)을 저감할 수 있으므로, 차량이 한냉지에서 화물 수송(예를 들어, 철도, 트럭 등에 의한 수송)될 때의 프레팅의 발생을 저감할 수 있다.
또한, 구름 베어링(2)이 회전할 때에는, 볼(14)의 표면과, 외륜 궤도면(11a) 및 내륜 궤도면(13a) 사이에 인입된 기유에서 유래되는 유성막에 의한 윤활을, 탄화수소계 왁스 유래의 막으로 보조할 수 있다. 즉, 기유의 탄성 유체 윤활막이 얇아도, 탄화수소계 왁스 유래의 막과 합쳐짐으로써, 미끄럼 이동부의 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명을 유지할 수 있다. 또한, 낮은 동점도의 기유를 채용함으로써, 미끄럼 이동부에 있어서의 마찰 저항을 저감할 수 있다. 이에 의해, 구름 베어링(2)으로 지지된 축의 마찰 저항을 저감하여 회전 토크를 저감할 수 있으므로, 차량의 연비성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 다른 실시 형태에서 실시할 수도 있다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, (복열)볼 베어링에 의해 구성된 구름 베어링(2)에 그리스(G)가 봉입된 예를 설명했지만, 본 발명의 그리스 조성물로 이루어지는 그리스가 봉입되는 베어링은, 전동체로서 볼 이외의 것이 사용된 니들 베어링, 롤러 베어링 등, 다른 구름 베어링이어도 된다.
또한, 본 발명의 그리스 조성물로 이루어지는 그리스가 봉입된 베어링은, 상기 허브 유닛(1) 외에, 서스펜션 유닛, 스티어링 유닛 등, 다른 차량용 전동 장치에 탑재되어 있어도 된다.
기타, 특허 청구 범위에 기재된 사항의 범위에서 여러가지 설계 변경을 실시하는 것이 가능하다.
실시예
이어서, 본 발명의 일 형태를 실시예 및 비교예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3
<그리스 조성물의 배합>
각 실시예 및 각 비교예에 대하여 표 1에 나타내는 배합 비율로, 증조제, 기유, 인계 화합물, 칼슘계 화합물 및 탄화수소계 왁스를 배합함으로써, 시험용 그리스 조성물을 제조하였다. 얻어진 시험용 그리스 조성물에 대하여, 다음에 나타내는 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1에 있어서, 기유의 동점도는 JIS K 2283에 준거하여 측정된 값이고, 기유의 유동점은 JIS K 2269에 준거하여 측정된 값이다. 또한, 각 원료의 제조 회사 및 상품명은 다음과 같다.
(1) 증조제
(원료)
·지환식 아민(시클로헥실아민)
·방향족 아민(p-톨루이딘)
·지방족 아민(스테아릴아민)
·디이소시아네이트(4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트)
(증조제)
·지환식 아민 87.5mol과 지방족 아민 12.5mol을 혼합하고, 디이소시아네이트 50mol과 반응시켰다.
·방향족 아민 100mol과 디이소시아네이트 50mol을 반응시켰다.
(2) 기유
·광유(40℃ 동점도: 70㎟/s)
·PAO(40℃ 동점도: 30㎟/s)
·PAO(40℃ 동점도: 63㎟/s)
·에스테르(펜타에리트리톨에스테르 40℃ 동점도: 30㎟/s)
(3) 첨가제
·과염기성 칼슘 술포네이트(Chemtura Corpration사제 「BRYTON C-400C」, 일반식 (B)의 R1 중의 알킬 부분의 탄소수가 주로 10 내지 16인 과염기성의 알킬벤젠술폰산의 칼슘염(염기가: 405). 이 중에는, 알킬 부분의 탄소수가 10 내지 16이 아닌 것과, 구조를 특정할 수 없는 알킬벤젠술폰산의 칼슘염도 포함된다. 과염기성 칼슘 술포네이트는, 칼슘 술포네이트와 탄산칼슘을 포함함)
·포스파이트(죠호쿠 가가꾸 고교사제 「JP-260」)
·아민 포스페이트(R.T. Vanderbilt사제 「Vanlube 672」)
·ZnDTC(R.T. Vanderbilt사제 「Vanlube AZ」)
·탄화수소계 왁스(폴리에틸렌 왁스, 클라리언트 재팬 가부시끼가이샤사제 「LICOWAX PE 190 POWDER」)
·스테아르산 Li
<실시예 1>
40℃의 동점도가 30㎟/s인 폴리-α-올레핀(PAO)과 40℃의 동점도가 30㎟/s인 펜타에리트리톨에스테르를 90:10의 질량비로 혼합하여 제1 혼합한 기름으로 하였다. 제1 혼합한 기름의 40℃에서의 동점도는 30㎟/s이다. 제1 혼합한 기름의 -30℃에서의 동점도는 2450㎟/s이다. 상기 제1 혼합한 기름의 일부에, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제1 혼합물로 하였다. 한편, 상기 제1 혼합한 기름의 일부에 시클로헥실아민 및 스테아릴아민을 87.5:12.5의 몰비로 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제2 혼합물로 하였다. 이어서, 제1 혼합물의 온도와 제2 혼합물의 온도를 각각 유지하면서 제2 혼합물을 제1 혼합물에 첨가하여 교반하고, 승온시켜, 최초에 교반을 계속하면서 100 내지 110℃에서 30분간 유지하여 반응시키고, 이어서 교반을 계속하면서 160 내지 170℃까지 승온한 뒤 냉각하고, 제1 생성물을 얻었다. 냉각 후, 제1 생성물에 최종적으로 그리스 조성물의 2.0질량％가 되도록 과염기성 칼슘 술포네이트를, 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 아민 포스페이트를, 또한 제1 혼합한 기름의 일부에 폴리에틸렌 왁스를 첨가해서 120 내지 130℃까지 교반하면서 가열, 용해하고, 그대로 교반을 계속하면서 실온까지 냉각하여 반고체 형상으로 된 왁스 용해물을, 최종적으로 폴리에틸렌 왁스가 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 폴리에틸렌 왁스를, 추가로, 조도(稠度)를 조정하기 위하여 제1 혼합한 기름의 일부를, 첨가하고, 트리플 롤 밀로 혼련하여, 실시예 1의 그리스 조성물을 얻었다. 실시예 1의 그리스 조성물의 증조제는 식 (C)에 나타내는 디우레아이다.
Figure pct00004
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타내고, R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 시클로헥실기 및 옥타데실기를 나타내고, 시클로헥실기와 옥타데실기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+옥타데실기의 수)}×100]은 87.5몰％임.)
<실시예 2>
40℃의 동점도가 30㎟/s인 폴리-α-올레핀(PAO)과 40℃의 동점도가 63㎟/s인 폴리-α-올레핀(PAO), 40℃의 동점도가 30㎟/s인 펜타에리트리톨에스테르를 각각 25:65:10의 질량비로 혼합하여 제2 혼합한 기름으로 하였다. 제2 혼합한 기름의 40℃에서의 동점도는 50㎟/s이다. 제2 혼합한 기름의 -30℃에서의 동점도는 4820㎟/s이다. 상기 제2 혼합한 기름의 일부에, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제3 혼합물로 하였다. 한편, 상기 혼합한 기름의 일부에 시클로헥실아민 및 스테아릴아민을 87.5:12.5의 몰비로 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제4 혼합물로 하였다. 이어서, 제3 혼합물의 온도와 제4 혼합물의 온도를 각각 유지하면서 제4 혼합물을 제3 혼합물에 첨가하여 교반하고, 승온시켜, 최초에 교반을 계속하면서 100 내지 110℃에서 30분간 유지하여 반응시키고, 이어서 교반을 계속하면서 160 내지 170℃까지 승온한 뒤 냉각하고, 제2 생성물을 얻었다. 냉각 후, 제2 생성물에 최종적으로 그리스 조성물의 2.0질량％가 되도록 과염기성 칼슘 술포네이트를, 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 아민 포스페이트를, 또한 제2 혼합한 기름의 일부에 폴리에틸렌 왁스를 첨가해서 120 내지 130℃까지 교반하면서 가열, 용해하고, 그대로 교반을 계속하면서 실온까지 냉각하여 반고체 형상으로 된 왁스 용해물을, 최종적으로 폴리에틸렌 왁스가 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 폴리에틸렌 왁스를, 추가로, 조도를 조정하기 위하여 제2 혼합한 기름의 일부를, 첨가하고, 트리플 롤 밀로 혼련하여, 실시예 2의 그리스 조성물을 얻었다. 실시예 2의 그리스 조성물의 증조제는 식 (D)에 나타내는 디우레아이다.
Figure pct00005
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타냄. R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 시클로헥실기 및 옥타데실기를 나타내고, 시클로헥실기와 옥타데실기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+옥타데실기의 수)}×100]은 87.5몰％임.)
<실시예 3>
40℃의 동점도가 30㎟/s인 폴리-α-올레핀(PAO)과 40℃의 동점도가 30㎟/s인 펜타에리트리톨에스테르를 90:10의 질량비로 혼합하여 제3 혼합한 기름으로 하였다. 제3 혼합한 기름의 40℃에서의 동점도는 30㎟/s이다. 제3 혼합한 기름의 -30℃에서의 동점도는 2450㎟/s이다. 상기 제3 혼합한 기름의 일부에, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제5 혼합물로 하였다. 한편, 상기 제3 혼합한 기름의 일부에 시클로헥실아민 및 스테아릴아민을 87.5:12.5의 몰비로 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제6 혼합물로 하였다. 이어서, 제5 혼합물의 온도와 제6 혼합물의 온도를 각각 유지하면서 제6 혼합물을 제5 혼합물에 첨가하여 교반하고, 승온시켜, 최초에 교반을 계속하면서 100 내지 110℃에서 30분간 유지하여 반응시키고, 이어서 교반을 계속하면서 160 내지 170℃까지 승온한 뒤 냉각하고, 제3 생성물을 얻었다. 냉각 후, 제3 생성물에 최종적으로 그리스 조성물의 2.0질량％가 되도록 과염기성 칼슘 술포네이트를, 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 포스파이트를, 또한 제3 혼합한 기름의 일부에 폴리에틸렌 왁스를 첨가해서 120 내지 130℃까지 교반하면서 가열, 용해하고, 그대로 교반을 계속하면서 실온까지 냉각하여 반고체 형상으로 된 왁스 용해물을, 최종적으로 폴리에틸렌 왁스가 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 폴리에틸렌 왁스를, 추가로, 조도를 조정하기 위한 제3 혼합한 기름의 일부를, 첨가하고, 트리플 롤 밀로 혼련하여, 실시예 3의 그리스 조성물을 얻었다. 실시예 3의 그리스 조성물의 증조제는 식 (E)에 나타내는 증조제이다.
Figure pct00006
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타내고, R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 시클로헥실기 및 옥타데실기를 나타내고, 시클로헥실기와 옥타데실기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+옥타데실기의 수)}×100]은 87.5몰％임.)
<비교예 1>
40℃의 동점도가 70㎟/s인 광유에, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제7 혼합물로 하였다. 상기 광유는 -30℃에 있어서 고화한다. 한편, 상기 광유에 p-톨루이딘을 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제8 혼합물로 하였다. 이어서, 제7 혼합물의 온도와 제8 혼합물의 온도를 각각을 유지하면서 제8 혼합물을 제7 혼합물에 첨가하여 교반하고, 승온시켜, 최초에 교반을 계속하면서 100 내지 110℃에서 30분간 반응시키고, 이어서 교반을 계속하면서 160 내지 170℃까지 승온한 뒤 냉각하고, 제4 생성물을 얻었다. 냉각 후, 제4 생성물에 최종적으로 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 ZnDTC(아연디티오카르바메이트)를 또한, 조도를 조정하기 위한 광유를 첨가하고, 트리플 롤 밀로 혼련하여, 비교예 1의 그리스 조성물을 얻었다. 비교예 1의 그리스 조성물의 증조제는 식 (F)로 나타내는 디우레아이다.
Figure pct00007
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타내고, R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1은 4-메틸벤젠기를 나타냄.)
<비교예 2>
40℃의 동점도가 30㎟/s이며 -30℃의 동점도가 4510㎟/s인 펜타에리트리톨에스테르에, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제9 혼합물로 하였다. 한편, 상기 펜타에리트리톨에스테르에 시클로헥실아민 및 스테아릴아민을 87.5:12.5의 몰비로 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제10 혼합물로 하였다. 이어서, 제9 혼합물의 온도와 제10 혼합물의 온도를 각각을 유지하면서 제10 혼합물을 제9 혼합물에 첨가하여 교반하고, 승온시켜, 최초에 교반을 계속하면서 100 내지 110℃에서 30분간 유지하여 반응시키고, 이어서 교반을 계속하면서 160 내지 170℃까지 승온한 뒤 냉각하고, 제5 생성물을 얻었다. 냉각 후, 제5 생성물에 최종적으로 그리스 조성물의 2.0질량％가 되도록 과염기성 칼슘 술포네이트를, 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 아민 포스페이트를, 그리스 조성물의 1.0질량％가 되도록 스테아르산 Li를, 또한, 조도를 조정하기 위한 펜타에리트리톨에스테르를 첨가하고, 트리플 롤 밀로 혼련하여, 비교예 2의 그리스 조성물을 얻었다. 비교예 2의 그리스 조성물의 증조제는 식 (G)에 나타내는 디우레아이다.
Figure pct00008
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타내고, R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 시클로헥실기 및 옥타데실기를 나타내고, 시클로헥실기와 옥타데실기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+옥타데실기의 수)}×100]은 87.5몰％임.)
<비교예 3>
40℃의 동점도가 30㎟/s이며 -30℃의 동점도가 2320㎟/s인 폴리-α-올레핀(PAO)에, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제11 혼합물로 하였다. 한편, 상기 40℃의 동점도가 30㎟/s인 PAO에 시클로헥실아민 및 스테아릴아민을 87.5:12.5의 몰비로 배합하고, 교반하면서 70 내지 80℃까지 가열, 용해하고, 제12 혼합물로 하였다. 이어서, 제11 혼합물의 온도와 제12 혼합물의 온도를 각각 유지하면서 제12 혼합물을 제11 혼합물에 첨가하여 교반하고, 승온시켜, 최초에 교반을 계속하면서 100 내지 110℃에서 30분간 유지하여 반응시키고, 이어서 교반을 계속하면서 160 내지 170℃까지 승온한 뒤 냉각하고, 제6 생성물을 얻었다. 냉각 후, 제6 생성물에 최종적으로 그리스 조성물의 2.0질량％가 되도록 과염기성 칼슘 술포네이트를, 또한, 조도를 조정하기 위한 상기 40℃의 동점도가 30㎟/s인 PAO를 첨가하고, 트리플 롤 밀로 혼련하여, 비교예 3의 그리스 조성물을 얻었다. 비교예 3의 그리스 조성물의 증조제는 식 (H)에 나타내는 디우레아이다.
Figure pct00009
(식 중, R2는 디페닐메탄기를 나타냄. R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 시클로헥실기 및 옥타데실기를 나타내고, 시클로헥실기와 옥타데실기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+옥타데실기의 수)}×100]은 87.5몰％임.)
<평가>
(1) 베어링 토크의 측정
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 그리스 조성물 2g을 구름 베어링(6204)에 봉입하고, 회전 속도 4000rpm, 무부하, 실온의 조건 하에서 회전시켜, 회전 0.5h 후의 토크값을 측정하였다. 평가 결과는, 비교예 1의 토크값을 기준값(=1)으로 하고, 그 기준값에 대한 상대값으로 나타내고 있다.
(2) 마찰 계수의 측정
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 그리스 조성물을 왕복동 미끄럼 마찰 시험기로, 면압 1.7GPa, 진폭 1.5mm, 주파수 50Hz, 분위기 온도 40℃의 조건 하에서 마찰 계수를 측정하였다. 측정 시간은 10분간으로 하고, 최후의 1분간의 마찰 계수의 평균값을 측정값으로 하였다.
(3) 용착 시험
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 그리스 조성물 1.8g을 구름 베어링(6204)에 봉입하고, 회전 속도 10000rpm, 액셜 하중(Fa)=67N, 레이디얼 하중(Fr)=67N 및 베어링 온도=150℃의 조건 하에서 회전시켜, 용착에 이르기까지의 시간을 측정하였다. 평가 결과는, 비교예 1의 용착까지의 시간을 기준값(=1)으로 하고, 그 기준값에 대한 상대값으로 나타내고 있다. 또한, 실시예 1 내지 3 및 비교예 3에 대해서는, 표 1에 기재된 시간(상대값)이 경과해도 용착이 일어나지 않았으므로, 장치를 정지하였다.
(4) 박리 수명 시험 1
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 그리스 조성물 20g을 구름 사구 시험에서, JIS SUJ2로 형성된 상구(上球)에 Φ15.88, JIS SUJ2로 형성된 하구(下球)에 Φ15를 사용하여, 공간의 접촉 면압을 6.5GPa로 하고, 가열을 하지 않고 실온의 조건 하에서 회전시켜, 박리에 이르기까지의 시간을 측정하였다. 평가 결과는, 비교예 1의 박리까지의 시간을 기준값(=1)으로 하고, 그 기준값에 대한 상대값으로 나타내고 있다.
(5) 박리 수명 시험 2
또한, 별도의 박리 수명 시험으로서, 각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 그리스 조성물 14g을 구름 베어링(DAC4378)에 봉입하고, 회전 속도 300rpm, 액셜 하중(Fa)=8kN, 레이디얼 하중(Fr)=8kN, 실온의 조건 하에서 회전시켜, 박리에 이르기까지의 시간을 측정하였다. 평가 결과는, 비교예 1의 용착까지의 시간을 기준값(=1)으로 하고, 그 기준값에 대한 상대값으로 나타내고 있다.
(6) 저온 프레팅 시험
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 그리스 조성물 14g을 구름 베어링(DAC4378)에 봉입하고, 그 베어링을, 도 4에 도시하는 프레팅 시험기에 세팅하였다. 그리고, 진동수=4Hz, 액셜 하중(Fa)=±1.4kN, 레이디얼 하중(Fr)=5.5±4.4kN 및 베어링 온도=-40℃의 조건 하에서 액셜 하중과 레이디얼 하중을 상기 하중의 진폭으로 흔드는 것을 1사이클로 해서 1,000,000 사이클 요동시켜, 베어링의 궤도면에 발생한 프레팅 마모의 깊이를 측정하였다. 평가 결과는, 궤도면에 발생한 최대의 마모 깊이의 비를 나타내고 있다.
Figure pct00010
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 그리스 조성물이 봉입된 베어링에서는, 40℃에서의 동점도가 30㎟/s 및 40℃에서의 동점도가 50㎟/s라고 하는 비교적 낮은 동점도를 갖는 기유를 사용하고 있음에도 불구하고, 용착 수명비, 박리 수명비 및 저온 프레팅의 어느 평가 항목에 있어서도 양호한 결과가 얻어졌다. 이에 의해, 본 발명의 그리스 조성물이, 베어링의 미끄럼 이동부의 마찰 저항 저감과, 내용착성 및 장기에 걸친 윤활 수명의 유지를 양립할 수 있음과 함께, 저온 환경 하에 있어서의 프레팅의 발생을 저감할 수 있음이 확인되었다.
1: 허브 유닛
G: 그리스

Claims (10)

  1. 기유와, 증조제와, 첨가제를 함유하는 그리스 조성물이며,
    상기 기유는 합성유를 포함하고,
    상기 증조제는 우레아기를 갖는 화합물을 포함하고,
    상기 첨가제는 인계 화합물, 칼슘계 화합물 및 탄화수소계 왁스를 포함하는,
    그리스 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 우레아기를 갖는 화합물은, 하기 식 (A)로 표시되는 디우레아를 포함하는,
    그리스 조성물.
    Figure pct00011

    (식 중, R2는, 디페닐메탄기를 나타냄. R2의 각 페닐기에 결합하는 각 N 원자는 디페닐메탄기의 메틸렌기와 파라 위치에 위치함. R1 및 R3은 서로 동일하거나 또는 다른 관능기이고, 각각, 시클로헥실기, 또는 탄소수 16 내지 20의 직쇄 또는 분지 알킬기를 나타내고, 시클로헥실기와 알킬기의 총 몰수에 대한 시클로헥실기의 몰수의 비율[{(시클로헥실기의 수)/(시클로헥실기의 수+알킬기의 수)}×100]은 50 내지 90몰％임.)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기유의 -30℃에서의 동점도가, 5000㎟/s 이하인,
    그리스 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기유의 40℃에서의 동점도가, 20 내지 50㎟/s인,
    그리스 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인계 화합물은, 아민 포스페이트이고,
    상기 아민 포스페이트의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 0.05 내지 5질량％ 인,
    그리스 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼슘계 화합물은, 과염기성 칼슘 술포네이트이고,
    상기 과염기성 칼슘 술포네이트의 염기가가, 50 내지 500mgKOH/g이고,
    상기 과염기성 칼슘 술포네이트의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 0.05 내지 5질량％인,
    그리스 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄화수소계 왁스는, 폴리에틸렌 왁스이고,
    상기 폴리에틸렌 왁스의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 0.05 내지 5질량％인,
    그리스 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 합성유는, 합성 탄화수소유 및 에스테르유로 이루어지는 혼합한 기름이고,
    상기 에스테르유의 비율이, 상기 혼합한 기름의 5 내지 15질량％인,
    그리스 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 우레아기를 갖는 화합물의 함유량이, 상기 그리스 조성물의 5 내지 15질량％인,
    그리스 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 그리스 조성물이 봉입된, 허브 유닛.
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