WO2020218239A1 - 円すいころ軸受用グリース組成物および円すいころ軸受 - Google Patents

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tapered
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涼太 近藤
川村　隆之
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Definitions

  • the present invention relates to a grease composition for tapered roller bearings. Further, the present invention relates to a tapered roller bearing filled with the grease composition for tapered roller bearings, and more particularly to a tapered roller bearing used for a tapered hub unit that rotationally supports the wheels of a vehicle.
  • Tapered roller bearings are widely used as bearings for power transmission systems for automobiles and industries.
  • a highly rigid tapered roller bearing having a large load capacity is used as a rolling bearing that rotatably supports an axle hub.
  • the tapered roller bearing is lubricated by a grease composition filled between the axle and the axle hub.
  • Tapered roller bearings used in wheel support devices are used under the harsh conditions of high speed and high load.
  • the lubricating oil film of the lubricating grease is likely to break.
  • metal contact occurs, causing problems such as increased heat generation and frictional wear. Therefore, extreme pressure agent-containing grease is used in order to improve lubricity and load resistance under high speed and high load, and to prevent metal contact due to breakage of the lubricating oil film.
  • extreme pressure agent-containing grease for example, grease for wheel bearings of automobiles containing a base oil, a diurea-based thickener, and an organic molybdenum compound is known (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 by using the grease, the flaking life and the lubrication life are extended, and fretting is reduced.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a tapered roller bearing grease composition having an excellent bearing life even under high temperature and high load conditions, and a tapered roller filled with the grease composition for tapered roller bearings. It is intended to provide bearings.
  • the grease composition for tapered roller bearings of the present invention includes an inner ring having a tapered raceway surface on the outer peripheral surface, an outer ring having a tapered raceway surface on the inner peripheral surface, and a raceway surface of the inner ring and a raceway surface of the outer ring.
  • the tapered roller bearing is provided in a tapered roller bearing that is provided with a plurality of tapered rollers that roll between the tapered rollers and one of the inner ring and the outer ring has a tapered portion and is in sliding contact with the tapered roller at the flange portion.
  • the grease composition for tapered roller bearings is filled around the tapered roller bearings, and the grease composition for tapered roller bearings contains a base oil, a thickener, and an additive, and changes depending on the frequency.
  • the grease composition for tapered roller bearings is characterized in that the frequency at which the storage elastic coefficient is minimized is 7 Hz or higher.
  • the additive contains an extreme pressure agent containing phosphorus in its molecular structure (hereinafter, also referred to as a phosphorus-based extreme pressure agent), and the extreme pressure agent has a phosphorus content with respect to the entire grease composition for tapered roller bearings. It is characterized by containing 0.05% by mass to 0.3% by mass in terms of conversion.
  • a phosphorus-based extreme pressure agent an extreme pressure agent containing phosphorus in its molecular structure
  • the above-mentioned additive is characterized by further containing a calcium-based additive or a barium-based additive.
  • the thickener is a composite lithium soap.
  • the tapered roller bearing of the present invention has an inner ring having a tapered raceway surface on the outer peripheral surface, an outer ring having a tapered raceway surface on the inner peripheral surface, and a space between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring.
  • a plurality of rolling tapered rollers and a grease composition filled around the tapered rollers are provided, and one of the inner ring and the outer ring has a flange portion, and the tapered roller and the slide are provided at the flange portion. It is a tapered roller bearing that comes into contact with each other, and the grease composition is the grease composition for tapered roller bearings of the present invention.
  • the tapered roller bearing is used under high temperature conditions and high load conditions, the high temperature condition is 80 ° C. or higher, and the high load condition is that the maximum contact surface pressure in the inner ring and the outer ring is 0.5 GPa or higher. It is characterized in that the surface pressure of the flange portion is 0.07 GPa or more.
  • the tapered roller bearing is characterized in that it is used as a tapered hub unit that rotationally supports the wheels of a vehicle.
  • the grease composition for tapered roller bearings of the present invention contains a base oil, a thickener, and an additive, and the frequency at which the storage elastic modulus of the grease composition that changes depending on the frequency is minimized is 7 Hz or more. Therefore, since the grease can be maintained up to a high frequency under a low strain condition simulating the micro-vibration of the vehicle, grease can be present in the flange portion, and the oil film running out of the flange portion can be suppressed. As a result, it has an excellent bearing life even when used under high temperature conditions and high load conditions.
  • the additive contains a phosphorus-based extreme pressure agent and the extreme pressure agent is contained in a predetermined amount with respect to the entire grease composition, extreme pressure property can be obtained. Furthermore, it is considered that the inclusion of a calcium-based additive or a barium-based additive can suppress changes in consistency and improve shear stability. Since the thickener is a composite lithium soap, the fibers of the thickener are not easily broken and the shear stability is excellent.
  • tapered roller bearing of the present invention is filled with the grease composition for tapered roller bearings of the present invention, it has an excellent bearing life even when used under high temperature conditions and high load conditions.
  • the present inventors have found that in the correlation diagram between the storage elastic modulus and the frequency of the grease composition, the frequency at which the storage elastic modulus is minimized and the tapered roller bearing We found that it is related to the life time. Specifically, a grease composition having a viscous transition frequency of 7 Hz or higher can maintain a grease state up to a high frequency under low strain conditions simulating micro-vibration of a vehicle, so that grease can be present in the collar portion and the collar portion. It was found that the oil film running out was suppressed. The present invention is based on such findings.
  • the tapered roller bearing 11 has an inner ring 12 having a tapered raceway surface 12a on the outer peripheral surface, an outer ring 13 having a tapered raceway surface 13a on the inner peripheral surface, and a raceway surface 12a of the inner ring 12. It is provided with a plurality of tapered rollers 14 that roll between the outer ring 13 and the raceway surface 13a of the outer ring 13, and a cage 15 that rotatably holds each tapered roller 14 in a pocket portion.
  • the cage 15 is formed by connecting a large-diameter ring portion and a small-diameter ring portion with a plurality of pillar portions, and stores the tapered rollers 14 in a pocket portion between the pillar portions.
  • a large collar 12b is integrally formed at the large diameter side end portion
  • a small collar 12c is integrally formed at the small diameter side end portion. Since the inner ring of the tapered roller bearing has a tapered raceway surface, it has a small diameter side and a large diameter side when viewed in the axial direction.
  • the "small collar” is a collar provided at the end of the small diameter side, and is “large”.
  • "Bearing” is a brim provided at the end on the large diameter side.
  • the tapered roller 14 When a load is applied, the tapered roller 14 is pressed toward the large diameter side, and the large collar 12b receives this load. Further, the tapered collar 12c prevents the tapered roller 14 from falling off to the small diameter side until the bearing is incorporated into various devices.
  • the tapered roller 14 receives rolling friction between the raceway surface 12a of the inner ring 12 and the raceway surface 13a of the outer ring 13, and slide friction between the large collar 12b of the inner ring 12.
  • at least the periphery of the tapered rollers 14 is filled with grease 16.
  • This grease 16 corresponds to the grease composition for tapered roller bearings of the present invention.
  • the inner ring, the outer ring, and the bearing member of the tapered roller are made of an iron-based metal material.
  • the iron-based metal material bearing steel, carbonized steel, carbon steel for machine structure, cold-rolled steel, or hot-rolled steel can be used.
  • carburized steel having high heat resistance.
  • Examples of the carburized steel include SCM415 and the like.
  • the iron-based metal materials used for each bearing member may be different materials from each other.
  • the grease composition for tapered roller bearings of the present invention is defined by a frequency at which the storage elastic modulus G'of the grease composition, which changes depending on the frequency, is minimized.
  • the storage elastic modulus G' is measured by a dynamic viscoelasticity measuring method based on JIS K7244 using a rheometer.
  • the storage elastic modulus G' represents the elastic component of dynamic viscoelasticity. Specifically, it refers to the ratio of elastic stress in phase with the strain generated when an external force is applied to the grease, and refers to the energy that can be elastically stored within the external force received by the grease. ..
  • FIG. 2 shows an example of the dynamic viscoelasticity measurement result in which the frequency is varied using a rheometer.
  • FIG. 2 shows the behavior of the storage elastic modulus G'at a frequency with the storage elastic modulus G'on the vertical axis and the frequency on the horizontal axis.
  • the dynamic viscoelasticity measurement of FIG. 2 when the frequency is changed from a low frequency to a high frequency, the state of the grease changes and the storage elastic modulus becomes the minimum at a specific frequency. It is considered that this behavior is due to the fact that the grease showed a solid property in the low frequency region, but the structure maintained as a solid at the frequency where the storage elastic modulus was minimized was destroyed.
  • the grease exhibits liquid properties. That is, it can be determined that the grease has shifted to viscosity at the frequency at which the storage elastic modulus becomes the minimum.
  • the frequency at which the storage elastic modulus is minimized is defined as the "viscosity transition frequency", and the grease composition is characterized in that the viscosity transition frequency is 7 Hz or higher.
  • the viscosity transition frequency of the grease composition is preferably 10 Hz or higher, more preferably 20 Hz or higher.
  • the upper limit of the viscous transition frequency is 100 Hz or less, preferably 50 Hz or less.
  • the conditions for measuring the viscosity transition frequency are preferably a measurement temperature of 25 ° C. and a strain amount of 100%. Further, as the rheometer, it is preferable to use a rheometer having a parallel plate type cell.
  • the grease composition for tapered roller bearings of the present invention contains a base oil, a thickener and an additive.
  • the base oil is not particularly limited, and general oils usually used in the field of grease can be used. For example, highly refined oil, ether oil, ester oil, synthetic hydrocarbon oil, silicone oil, synthetic oil such as fluorine oil, spindle oil, refrigerating machine oil, turbine oil, machine oil, mineral oil such as dynamo oil and the like can be used. Moreover, these mixed oils can also be used.
  • a synthetic oil as the base oil, and it is more preferable that 50% by mass or more of the base oil is an ester oil.
  • kinematic viscosity of the base oil as is preferably 100mm 2 / s ⁇ 200mm 2 / s at 40 ° C.. It is more preferably 150 mm 2 / s to 200 mm 2 / s, and even more preferably 150 mm 2 / s to 180 mm 2 / s.
  • the base oil is preferably contained in an amount of 60% by mass to 95% by mass with respect to the total amount of the base oil and the thickener (base grease). If the content of the base oil is less than 60% by mass, the life may be shortened, and if it exceeds 95% by mass, the amount of thickener is relatively small and grease formation may be difficult. More preferably, the base oil is contained in an amount of 80% by mass to 90% by mass based on the total amount of the base oil and the thickener.
  • the thickener used for the grease of the present invention is not particularly limited, and general ones usually used in the field of grease can be used.
  • soap-based thickeners such as metal soaps and composite metal soaps
  • non-soap-based thickeners such as Benton, silica gel, diurea compounds, triurea compounds, tetraurea compounds, and urea-urethane compounds
  • the metal soap include sodium soap, calcium soap, lithium soap and the like
  • examples of the composite metal soap include composite lithium soap and the like. Among these, it is preferable to use a composite lithium soap or a diurea compound as a thickener.
  • Composite lithium soap is synthesized from lithium hydroxide, an aliphatic monocarboxylic acid, and a dibasic acid such as an aliphatic dicarboxylic acid.
  • the aliphatic monocarboxylic acid include stearic acid, 12-hydroxystearic acid, 12-hydroxylauric acid, 16-hydroxypalmitic acid and the like.
  • the aliphatic dicarboxylic acid include azelaic acid, sebacic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid.
  • the composite lithium soaps it is preferable to use an aliphatic monocarboxylic acid having 10 or more carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having less than 10 carbon atoms in combination.
  • stearic acid is more preferable as the aliphatic monocarboxylic acid having 10 or more carbon atoms
  • azelaic acid is more preferable as the aliphatic dicarboxylic acid having less than 10 carbon atoms.
  • the diurea compound is obtained by reacting a diisocyanate component with a monoamine component.
  • the diisocyanate component include phenylenediocyanate and diphenylmethane diisocyanate (MDI).
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • an aliphatic diurea compound, an alicyclic diurea compound, and an aromatic diurea compound are used, and these are classified according to the type of substituent of the monoamine component used.
  • an aliphatic diurea compound an aliphatic monoamine (octylamine or the like) is used as a monoamine component.
  • an alicyclic diurea compound an alicyclic monoamine (cyclohexylamine or the like) is used as a monoamine component.
  • an aromatic diurea compound an aromatic monoamine (p-toluidine or the like) is used as a monoamine component.
  • Base grease using composite lithium soap as a thickener is prepared by reacting an aliphatic monocarboxylic acid, an aliphatic dicarboxylic acid, and lithium hydroxide in a base oil.
  • a base grease containing a diurea compound as a thickener is prepared by reacting a diisocyanate component with a monoamine component in a base oil.
  • the mixing ratio of the thickener in the base grease is preferably 5% by mass to 30% by mass, and more preferably 10% by mass to 20% by mass.
  • the additive used in the grease composition of the present invention preferably contains a phosphorus-based extreme pressure agent.
  • the phosphorus-based extreme pressure agent is a compound containing phosphorus in its molecular structure, and a well-known extreme pressure agent can be used.
  • phosphate esters such as tricresyl phosphate and triphenyl phosphate
  • phosphite esters such as acidic phosphoric acid esters, tricresyl phosphite and triphenyl phosphite
  • acidic phosphite esters thiophosphates and thiophosphite.
  • Zinc dithiophosphate Zinc dithiophosphate (ZnDTP), molybdenum alkyl dithiophosphate (MoDTP) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Zinc dithiophosphate Zinc dithiophosphate (ZnDTP), molybdenum alkyl dithiophosphate (MoDTP) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • As the phosphorus-based extreme pressure agent it is preferable to use an extreme pressure agent other than zinc alkyl dithiophosphate, and it is more preferable to use an alkylated triphenyl phosphate having excellent oxidative stability and thermal stability.
  • the phosphorus-based extreme pressure agent is preferably contained in an amount of 0.05% by mass to 0.3% by mass in terms of the amount of phosphorus with respect to the entire grease composition. Within this numerical range, shear stability can be maintained while obtaining good extreme pressure.
  • the phosphorus-based extreme pressure agent is more preferably contained in an amount of 0.1% by mass to 0.2% by mass in terms of phosphorus amount.
  • the additive further contains a calcium-based additive or a barium-based additive.
  • the calcium-based additive include hyperbasic Ca sulfonate.
  • the barium-based additive include hyperbasic Ba sulfonate.
  • the total base value (TBN) of Ca sulfonate or Ba sulfonate is not particularly limited, but preferably has 10 to 500 mgKOH / g, more preferably 50 to 400 mgKOH / g, and even more preferably 100 to 400 mgKOH / g. TBN is measured according to JIS K2501.
  • the calcium-based additive is preferably contained in an amount of 0.05% by mass to 0.3% by mass, more preferably 0.1% by mass to 0.2% by mass, based on the total amount of Ca in the grease composition. preferable.
  • the amount of phosphorus element derived from the phosphorus-based extreme pressure agent is contained more than the amount of Ca element derived from the calcium-based additive in the grease composition. ..
  • the barium-based additive is preferably contained in an amount of 0.05% by mass to 0.3% by mass, and 0.1% by mass to 0.2% by mass, in terms of the amount of Ba, based on the entire grease composition. Is more preferable.
  • a known additive can be added to the grease composition as needed.
  • the additive include antioxidants such as amine compounds and phenol compounds, solid lubricants such as graphite, and oily agents such as esters and alcohols.
  • the mixing consistency (JIS K 2220) of the grease composition used in the present invention is preferably in the range of 200 to 350. If the consistency is less than 200, oil separation may be small and lubrication may be poor. On the other hand, when the consistency exceeds 350, the grease composition is soft and easily flows out of the bearing, which is not preferable.
  • the mixing consistency is more preferably in the range of 250 to 300.
  • the tapered roller bearing of the present invention is preferably used under high temperature conditions and high load conditions.
  • a high load condition in concrete terms, the maximum contact surface pressure in the raceway ring is 0.5 GPa or more, and the surface pressure of the collar (large collar in the case of tapered roller bearings) is 0.07 GPa or more. It is preferably 0.1 GPa or more.
  • the high temperature condition is, for example, 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 120 ° C. or higher.
  • the tapered roller bearing of the present invention can be used as a tapered hub unit that rotationally supports the wheels of a vehicle.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the taper hub unit.
  • the tapered hub unit 21 includes an inner ring 22 that rotates together with a wheel component, an outer ring 23 that is arranged to face the inner ring 22 and is fixed to a vehicle body component and maintained in a non-rotating state, and these inner rings.
  • a plurality of tapered rollers (rolling bodies) 24a, 24b formed on the 22 and the outer ring 23 and accommodated in a plurality of rows of raceway surfaces 28a, 23a and between the raceway surfaces 29a, 23b, respectively, which face each other. I have.
  • tapered rollers 24a and 24b are rotatably held one by one in the pockets formed in the cage 25.
  • “outside” means the outside in the width direction when assembled to the vehicle, and “inside” means the center side in the width direction.
  • the inner ring 22 is a hub ring 27 that rotates together with a wheel (not shown), and two inner ring members 28, 29 that are fitted on the outer peripheral surface of the hub ring 27 and are arranged in a state where the small diameter side ends are butted against each other. And have.
  • the hub wheel 27 integrally has a wheel mounting flange 27c for mounting the wheel at one end thereof, and a step portion 27a extending in the axial direction is formed.
  • Inner ring members 28 and 29 are press-fitted into the step portion 27a of the hub ring 27. Then, the crimping portion 27b formed by plastically deforming the inner end portion of the hub ring 27 in the axial direction outward in the radial direction prevents the inner ring members 28 and 29 from coming off in the axial direction with respect to the hub ring 27. doing.
  • the inner ring member 28 is arranged on the inner side in the axial direction of the hub ring 27, and a raceway surface 28a facing the raceway surface 23a of the outer ring 23 is formed on the outer peripheral surface thereof. Further, the inner ring member 29 is arranged on the outer side in the axial direction of the hub ring 27, and a raceway surface 29a facing the raceway surface 23b of the outer ring 23 is formed on the outer peripheral surface thereof.
  • the inner ring member 28 and the inner ring member 29 are formed in a substantially conical table shape having a small diameter side end portion and a large diameter side end portion.
  • Large collars 28b and 29b protruding outward in the radial direction are formed on the outer peripheral surfaces of the large-diameter side ends of the inner ring members 28 and 29, respectively, and the outer peripheral surfaces of the small-diameter side ends of the inner ring members 28 and 29 are formed.
  • Small collars 28c and 29c protruding outward in the radial direction are formed, respectively.
  • a raceway surface 28a is formed between the small collar 28c and the large collar 28b, and a raceway surface 29a is formed between the small collar 29c and the large collar 29b.
  • the tapered rollers 24a and 24b are subject to rolling friction between the raceway surfaces 28a and 29a of the inner ring 22 and the raceway surfaces 23a and 23b of the outer ring 23, and are subject to sliding friction between the large collars 28b and 29b of the inner ring 22.
  • the outer ring 23 has a vehicle body mounting flange integrally on the outer circumference, and raceway surfaces 23a and 23b are formed on the inner peripheral surface.
  • Seal members 30 and 31 are provided at both ends of the outer ring 23 in the axial direction.
  • the seal member 30 seals between the outer ring 23 and the inner ring member 28, and the seal member 31 seals between the outer ring 23 and the inner ring member 29.
  • the internal space surrounded by the seal member 30, the outer ring 23, the seal member 31, and the inner ring 22 is filled with grease 26, and the rolling surfaces of the tapered rollers 24a and 24b and the raceway surfaces 28a and 29a of the inner ring and the inner ring are filled with grease 26. It is used for lubrication of rolling contact and sliding contact with the raceway surfaces 23a and 23b of the outer ring.
  • the grease 26 the above-mentioned grease composition is used.
  • the tapered roller bearing of the present invention has an excellent bearing life even under high temperature conditions and high load conditions, and is therefore suitable for a tapered hub unit that rotationally supports the wheels of a vehicle (particularly a large vehicle).
  • the "large vehicle” is not particularly limited, but is special such as a freight vehicle of about 2t truck or more, a passenger vehicle (van, bus), a towing vehicle (trailer, tank truck), a crane vehicle, etc. Examples include automobiles.
  • the tapered roller bearing of the present invention is not limited to the form shown in FIGS. 1 and 3.
  • the collar portion is provided on the inner ring, but it may be provided on the outer ring.
  • the outer ring and the hub ring may be integrated.
  • each test grease having the composition shown in Table 1 was adjusted.
  • the elemental amount of the additive is the content (mass%) of each element (phosphorus, Ca, etc.) derived from the additive with respect to the entire grease.
  • -Synthetic oil 1 (ester oil): manufactured by HATCO, H2372 (kinematic viscosity at 40 ° C. 120 mm 2 / s)
  • -Mineral oil 1 Idemitsu Kosan Co., Ltd., Daphne Turbine Oil 100 (kinematic viscosity at 40 ° C, 98.6 mm 2 / s)
  • -Mineral oil 2 Made by Idemitsu Kosan, Daphne Itanity Oil D Grade 220 (kinematic viscosity at 40 ° C, 227.3 mm 2 / s)
  • Synthetic oil 2 EMG Lubricants, Mobil SHC627 (kinematic viscosity at 40 ° C. 100 mm 2 / s)
  • -Synthetic oil 3 EMG Lubricants, Mobil SHC630 (kinematic viscosity at 40 ° C. 220 mm 2 / s)
  • the greases of Examples 1 to 3 had a viscous transition frequency of 7 Hz or more, and passed in both load condition A and load condition B.
  • the greases of Comparative Examples 1 to 4 had a viscous transition frequency of less than 7 Hz, a short life time, and failed the high temperature grease life test.
  • Example 3 is compared with Comparative Example 4.
  • the life time was about 10 times longer under the load condition A and about 16 times longer under the load condition B. It is considered that additives (particularly phosphorus-based extreme pressure agents) contribute to the increase in the viscous transition frequency.
  • the greases of Examples 1 to 3 according to the present invention have a viscous transition frequency of 7 Hz or more and can extend the bearing life. From such findings, the bearing life of the grease composition for tapered roller bearings can be evaluated in advance by comparing the viscous transition frequency of grease with a preset frequency threshold value (for example, 7 Hz). Specifically, the viscosity transition frequency of the grease composition measured by the dynamic viscoelasticity measurement is compared with the threshold value (7 Hz), and when the viscosity transition frequency is 7 Hz or more, it can be determined that the life time is excellent.
  • a preset frequency threshold value for example, 7 Hz
  • the viscous transition frequency can be used as an index for determining the superiority or inferiority of the bearing life.
  • the viscous transition frequencies of a plurality of grease compositions can be measured, and it can be determined that the grease composition having the highest viscous transition frequency has the best bearing life.
  • the present invention can also be applied to the prediction of the bearing life of the grease composition.
  • the grease composition for tapered roller bearings of the present invention has an excellent bearing life even under high temperature and high load conditions, and is therefore widely used as grease for tapered roller bearings used under these conditions. Further, the tapered roller bearing of the present invention is suitably used as a tapered roller bearing of a tapered hub unit that rotationally supports the wheels of a vehicle.

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Abstract

高温・高負荷条件においても優れた軸受寿命を有する円すいころ軸受用グリース組成物、およびその円すいころ軸受用グリース組成物が充填された円すいころ軸受を提供する。グリース１６は、軌道面１２ａを有する内輪１２と、軌道面１３ａを有する外輪１３と、複数の円すいころ１４とを備え、内輪１２の鍔部において円すいころ１４とすべり接触する円すいころ軸受１１において、円すいころ１４の周囲に充填されるものであり、基油と、増ちょうと、添加剤とを含み、周波数に依存して変化するグリース１６の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上である。

Description

円すいころ軸受用グリース組成物および円すいころ軸受
　本発明は、円すいころ軸受用グリース組成物に関する。また、該円すいころ軸受用グリース組成物が充填された円すいころ軸受に関し、特に、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットに用いられる円すいころ軸受に関する。
　円すいころ軸受は、自動車や産業用の動力伝達系などの軸受として広く使用されている。例えば、自動車などの車輪を回転可能に支持する車輪支持装置では、アクスルハブを回転自在に支持する転がり軸受として、負荷容量の大きい剛性の高い円すいころ軸受が用いられる。この円すいころ軸受は、アクスルとアクスルハブ間に充填されたグリース組成物によって潤滑される。
　車輪支持装置に用いられる円すいころ軸受は、高速、高荷重という過酷な条件下で使用される。特に、ころの大端面と軌道輪の鍔部がすべり運動するため、潤滑グリースの潤滑油膜が破断しやすくなる。潤滑油膜が破断すると金属接触が起こり、発熱、摩擦摩耗が増大する不具合が発生する。そのため、高速、高荷重下での潤滑性および耐荷重性を向上させ、潤滑油膜の破断による金属接触を防止するために、極圧剤含有グリースが使用されている。
　このような極圧剤含有グリースとして、例えば、基油と、ジウレア系増ちょう剤と、有機モリブデン化合物とを含有する自動車の車輪軸受用グリースが知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、該グリースを用いることで、フレーキング寿命および潤滑寿命を延長させ、フレッチングの低減を図っている。
特開２００６－７７０５６号公報
　近年、円すいころ軸受が使用される装置の高性能化、高回転化、高荷重化などに伴い、軸受の使用環境がますます厳しくなっている。円すいころ軸受の使用条件が過酷になるにつれて、従来のグリース組成物では長期使用が困難になることが懸念される。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高温・高負荷条件においても優れた軸受寿命を有する円すいころ軸受用グリース組成物、およびその円すいころ軸受用グリース組成物が充填された円すいころ軸受を提供することを目的とする。
　本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、上記内輪の軌道面と上記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころとを備え、上記内輪および上記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において上記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受において、上記円すいころの周囲に充填される円すいころ軸受用グリース組成物であって、上記円すいころ軸受用グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、周波数に依存して変化する上記円すいころ軸受用グリース組成物の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上であることを特徴とする。
　上記添加剤が、分子構造内にリンを含む極圧剤（以下、リン系極圧剤ともいう）を含有し、上記極圧剤が、上記円すいころ軸受用グリース組成物全体に対してリン量換算で０．０５質量％～０．３質量％含まれることを特徴とする。
　上記添加剤が、さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することを特徴とする。また、上記増ちょう剤が複合リチウム石けんであることを特徴とする。
　本発明の円すいころ軸受は、外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、上記内輪の軌道面と上記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころと、上記円すいころの周囲に充填されたグリース組成物とを備え、上記内輪および上記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において上記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受であって、上記グリース組成物が本発明の円すいころ軸受用グリース組成物であることを特徴とする。
　上記円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件で使用され、上記高温条件は８０℃以上であり、上記高負荷条件は、上記内輪および上記外輪における最大接触面圧が０．５ＧＰａ以上であり、かつ、上記鍔部の面圧が０．０７ＧＰａ以上であることを特徴とする。
　上記円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットとして用いられることを特徴とする。
　本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、周波数に依存して変化する上記グリース組成物の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上であるので、車両の微振動を模擬した低ひずみ条件で、高周波数までグリース状を維持できるため、鍔部にグリースが存在でき、鍔部の油膜切れを抑えることができる。その結果、高温条件、かつ、高負荷条件での使用においても優れた軸受寿命を有する。
　上記添加剤が、リン系極圧剤を含有し、該極圧剤が、グリース組成物全体に対して所定量含まれるので、極圧性が得られる。さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することで、ちょう度変化を抑制し、せん断安定性を向上させることができると考えられる。増ちょう剤が複合リチウム石けんであるので、増ちょう剤の繊維が破壊されにくく、せん断安定性に優れる。
　本発明の円すいころ軸受は、本発明の円すいころ軸受用グリース組成物が充填されているので、高温条件、かつ、高負荷条件での使用においても優れた軸受寿命を有する。
本発明の円すいころ軸受の一例を示す断面図である。 貯蔵弾性率と周波数の関係の一例を示す図である。 発明の円すいころ軸受をテーパハブユニットとして用いた例を示す断面図である。 レオメータを用いた動的粘弾性測定を示す図である。
　本発明者らは、円すいころ軸受の寿命時間を延長させるべく鋭意検討を重ねた結果、グリース組成物の貯蔵弾性率と周波数の相関図において、貯蔵弾性率が極小となる周波数と円すいころ軸受の寿命時間とが関係することを見出した。具体的には、粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であるグリース組成物は、車両の微振動を模擬した低ひずみ条件で、高周波数までグリース状を維持できるため、鍔部にグリースが存在でき、鍔部の油膜切れを抑えることを見出した。本発明はこのような知見に基づくものである。
　本発明の円すいころ軸受の一例を図１に基づいて説明する。図１に示すように、円すいころ軸受１１は、外周面にテーパ状の軌道面１２ａを有する内輪１２と、内周面にテーパ状の軌道面１３ａを有する外輪１３と、内輪１２の軌道面１２ａと外輪１３の軌道面１３ａとの間を転動する複数の円すいころ１４と、各円すいころ１４をポケット部で転動自在に保持する保持器１５とを備えている。保持器１５は、大径リング部と小径リング部とを複数の柱部で連結してなり、柱部同士の間のポケット部に円すいころ１４を収納している。内輪１２において、大径側端部には大鍔１２ｂが一体形成され、小径側端部には小鍔１２ｃが一体形成されている。円すいころ軸受における内輪は、テーパ状の軌道面を有することから軸方向に見て小径側と大径側とがあり、「小鍔」は小径側端部に設けられた鍔であり、「大鍔」は大径側端部に設けられた鍔である。荷重が作用した場合には、円すいころ１４が大径側に押圧され、大鍔１２ｂでこの荷重を受ける。また、軸受を各種装置に組み込むまでの間に、円すいころ１４が小径側に脱落することを小鍔１２ｃで防止する。
　図１において、円すいころ１４は、内輪１２の軌道面１２ａと外輪１３の軌道面１３ａとの間で転がり摩擦を受け、内輪１２の大鍔１２ｂとの間ですべり摩擦を受ける。これらの摩擦を低減するために、少なくとも円すいころ１４の周囲にグリース１６が充填されている。このグリース１６が本発明の円すいころ軸受用グリース組成物に相当する。円すいころ軸受１１の使用時には、大鍔１２ｂと円すいころ１４とがすべり接触する部分の負担が特に大きいため、この部分が損傷しやすく軸受寿命に影響する。
　本発明の円すいころ軸受において、内輪、外輪、円すいころの軸受部材は鉄系金属材料からなる。鉄系金属材料としては、軸受鋼、浸炭鋼、機械構造用炭素鋼、冷間圧延鋼、または熱間圧延鋼を用いることができる。これらの中でも耐熱性が高い浸炭鋼を用いることが好ましい。浸炭鋼としては例えばＳＣＭ４１５等を挙げることができる。なお、各軸受部材に用いる鉄系金属材料は、互いに異なる材料であってもよい。
　本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、周波数に依存して変化するグリース組成物の貯蔵弾性率Ｇ′が極小となる周波数で規定される。貯蔵弾性率Ｇ′は、レオメータを用いて、ＪＩＳ Ｋ ７２４４に準拠した動的粘弾性測定法により測定される。貯蔵弾性率Ｇ′は、動的粘弾性の弾性成分を表している。具体的には、グリースに外力が加わった時に生ずるひずみと同位相の弾性応力の比率のことをいい、グリースが受けた外力の内で、弾性的に蓄えることのできるエネルギーに相当するものをいう。
　図２には、レオメータを用いて周波数を可変させた動的粘弾性測定結果の一例を示す。図２は、貯蔵弾性率Ｇ′を縦軸、周波数を横軸とし、周波数における貯蔵弾性率Ｇ′の挙動を示している。図２の動的粘弾性測定において、周波数を低周波数から高周波数へ変化させると、グリースの状態が変化し、貯蔵弾性率が特定の周波数で極小となる。この挙動は、グリースが、低周波数領域では固体的な性質を示していたものが、貯蔵弾性率が極小となる周波数では固体として維持されていた構造が破壊されたためと考えられる。そして、貯蔵弾性率が極小となる周波数よりも高い高周波数領域では、グリースは液体的な性質を示す。つまり、貯蔵弾性率が極小となる周波数を境界に、グリースが粘性に移行したと判断することができる。本発明では、貯蔵弾性率が極小となる周波数を「粘性移行周波数」と定義し、グリース組成物の粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であることを特徴としている。
　グリース組成物の粘性移行周波数を７Ｈｚ以上とすることで、鍔部にグリースが残存して潤滑性が良好となる。その結果、寿命時間を延長させることができる。粘性移行周波数が７Ｈｚ未満であると、鍔部のグリースが残存しにくく短寿命に至りやすい。本発明において、グリース組成物の粘性移行周波数は１０Ｈｚ以上であることが好ましく、２０Ｈｚ以上であることがより好ましい。なお、粘性移行周波数の上限は１００Ｈｚ以下であり、５０Ｈｚ以下であることが好ましい。
　粘性移行周波数を測定する条件としては、測定温度２５℃、ひずみ量１００％であることが好ましい。また、レオメータとしては、パラレルプレート型のセルを有するレオメータを用いることが好ましい。
　本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は基油と増ちょう剤と添加剤とを含む。基油は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、高度精製油、エーテル油、エステル油、合成炭化水素油、シリコーン油、フッ素油などの合成油、スピンドル油、冷凍機油、タービン油、マシン油、ダイナモ油などの鉱油などが使用できる。また、これらの混合油も使用できる。本発明では、基油として合成油を用いることが好ましく、基油の５０質量％以上がエステル油であることがより好ましい。
　基油の動粘度（混合油の場合は、混合油の動粘度）としては、４０℃において１００ｍｍ２／ｓ～２００ｍｍ２／ｓが好ましい。より好ましくは１５０ｍｍ２／ｓ～２００ｍｍ２／ｓであり、さらに好ましくは１５０ｍｍ２／ｓ～１８０ｍｍ２／ｓである。
　上記基油は、基油および増ちょう剤の合計量（ベースグリース）に対して６０質量％～９５質量％含有することが好ましい。基油の含有量が６０質量％未満では、寿命低下のおそれがあり、９５質量％をこえると、相対的に増ちょう剤量が少なくなり、グリース化が困難になるおそれがある。より好ましくは、基油および増ちょう剤の合計量に対して上記基油が８０質量％～９０質量％含まれる。
　本発明のグリースに用いる増ちょう剤は、特に限定されず、通常グリースの分野で使用される一般的なものを使用できる。例えば、金属石けん、複合金属石けんなどの石けん系増ちょう剤、ベントン、シリカゲル、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、ウレア・ウレタン化合物などの非石けん系増ちょう剤を使用できる。金属石けんとしては、ナトリウム石けん、カルシウム石けん、リチウム石けんなどが挙げられ、複合金属石けんとしては、複合リチウム石けんなどが挙げられる。これらの中でも、増ちょう剤として、複合リチウム石けんやジウレア化合物を用いることが好ましい。
　複合リチウム石けんは、水酸化リチウムと、脂肪族モノカルボン酸と、脂肪族ジカルボン酸などの二塩基酸とから合成されるものである。脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ステアリン酸、１２－ヒドロキシステアリン酸、１２－ヒドロキシラウリン酸、１６－ヒドロキシパルミチン酸などが挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、アゼライン酸、セバシン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸などが挙げられる。
　複合リチウム石けんの中でも、炭素数１０以上の脂肪族モノカルボン酸と、炭素数１０未満の脂肪族ジカルボン酸を組み合わせて用いることが好ましい。特に、炭素数１０以上の脂肪族モノカルボン酸としてステアリン酸がより好ましく、炭素数１０未満の脂肪族ジカルボン酸としてアゼライン酸がより好ましい。
　ジウレア化合物は、ジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応して得られる。ジイソシアネート成分としては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などが挙げられる。ジウレア化合物としては、脂肪族ジウレア化合物、脂環式ジウレア化合物、芳香族ジウレア化合物が用いられ、これらは使用するモノアミン成分の置換基の種類によって分けられる。脂肪族ジウレア化合物の場合、モノアミン成分として脂肪族モノアミン（オクチルアミンなど）が用いられる。脂環式ジウレア化合物の場合、モノアミン成分として脂環式モノアミン（シクロヘキシルアミンなど）が用いられる。芳香族ジウレア化合物の場合、モノアミン成分として芳香族モノアミン（ｐ－トルイジンなど）が用いられる。
　複合リチウム石けんを増ちょう剤とするベースグリースは、基油中で脂肪族モノカルボン酸と、脂肪族ジカルボン酸と、水酸化リチウムとを反応させて作製する。また、ジウレア化合物を増ちょう剤とするベースグリースは、基油中でジイソシアネート成分とモノアミン成分とを反応させて作製する。ベースグリースに占める増ちょう剤の配合割合は、好ましくは５質量％～３０質量％であり、より好ましくは１０質量％～２０質量％である。
　本発明のグリース組成物に用いる添加剤は、リン系極圧剤を含有することが好ましい。リン系極圧剤は、分子構造内にリンを含む化合物であり、周知の極圧剤を用いることができる。例えば、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル、酸性リン酸エステル、トリクレジルホスファイト、トリフェニルホスファイトなどの亜リン酸エステル、酸性亜リン酸エステル、チオホスフェート、チオホスファイト、アルキルジチオリン酸亜鉛（ＺｎＤＴＰ）、アルキルジチオリン酸モリブデン（ＭｏＤＴＰ）などが挙げられる。これらは、単独または複数組み合わせて用いることができる。リン系極圧剤として、アルキルジチオリン酸亜鉛以外の極圧剤を用いることが好ましく、酸化安定性や熱安定性に優れるアルキル化トリフェニルホスフェートを用いることがより好ましい。
　リン系極圧剤は、グリース組成物全体に対してリン量換算で０．０５質量％～０．３質量％含まれることが好ましい。この数値範囲とすることで、良好な極圧性を得つつも、せん断安定性を維持することができる。リン系極圧剤は、リン量換算で０．１質量％～０．２質量％含まれることがより好ましい。
　添加剤が、さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することが好ましい。カルシウム系添加剤としては、例えば過塩基性のＣａスルホナートが挙げられる。バリウム系添加剤としては、例えば過塩基性のＢａスルホナートが挙げられる。ＣａスルホナートやＢａスルホナートの全塩基価（ＴＢＮ）は特に限定されないが、１０～５００ｍｇＫＯＨ／ｇを有することが好ましく、５０～４００ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、１００～４００ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましい。ＴＢＮは、ＪＩＳ Ｋ ２５０１に準拠して測定される。
　カルシウム系添加剤は、グリース組成物全体に対してＣａ量換算で０．０５質量％～０．３質量％含まれることが好ましく、０．１質量％～０．２質量％含まれることがより好ましい。リン系極圧剤の含有量との関係では、グリース組成物において、リン系極圧剤由来のリン元素量の方が、カルシウム系添加剤由来のＣａ元素量よりも多く含まれることがさらに好ましい。また、バリウム系添加剤は、グリース組成物全体に対してＢａ量換算で０．０５質量％～０．３質量％含まれることが好ましく、０．１質量％～０．２質量％含まれることがより好ましい。
　上記グリース組成物には、必要に応じて公知の添加剤を添加できる。添加剤としては、例えば、アミン系化合物、フェノール系化合物などの酸化防止剤や、グラファイトなどの固体潤滑剤、エステル、アルコールなどの油性剤などが挙げられる。
　本発明に用いるグリース組成物の混和ちょう度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）は、２００～３５０の範囲にあることが好ましい。ちょう度が２００未満である場合は、油分離が小さく潤滑不良となるおそれがある。一方、ちょう度が３５０をこえる場合は、グリース組成物が軟質で軸受外に流出しやすくなり好ましくない。混和ちょう度は、２５０～３００の範囲にあることがより好ましい。
　本発明の円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件下で使用されることが好ましい。高負荷条件として、具体的な数値でいえば、軌道輪における最大接触面圧が０．５ＧＰａ以上であり、鍔部（円すいころ軸受にあっては大鍔）の面圧が０．０７ＧＰａ以上、好ましくは０．１ＧＰａ以上である。高温条件は、例えば８０℃以上であり、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。
　本発明の円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットとして用いることができる。図３は、テーパハブユニットの断面図である。図３に示すように、テーパハブユニット２１は、車輪構成部材とともに回転する内輪２２と、内輪２２に対向配置され、車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される外輪２３と、これら内輪２２および外輪２３にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道面２８ａ、２３ａ間および軌道面２９ａ、２３ｂ間に転動自在に収容される複数の円すいころ（転動体）２４ａ、２４ｂとを備えている。また、円すいころ２４ａ、２４ｂは、保持器２５に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持されている。ここで、軸方向に関して「外」とは車両への組付け状態で幅方向外側をいい、「内」とは幅方向中央側をいう。
　内輪２２は、車輪（図示省略）などとともに回転するハブ輪２７と、ハブ輪２７の外周面に外嵌され、小径側端部同士を互いに突き合わせた状態で配置される２つの内輪部材２８、２９とを有する。ハブ輪２７はその一端部に車輪を取付けるための車輪取付けフランジ２７ｃを一体に有し、軸方向に延びる段部２７ａが形成されている。
　ハブ輪２７の段部２７ａには、内輪部材２８、２９が圧入されている。そして、ハブ輪２７の軸方向内方の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２７ｂにより、ハブ輪２７に対して内輪部材２８、２９が軸方向へ抜けるのを防止している。内輪部材２８は、ハブ輪２７の軸方向内方側に配置されており、その外周面には、外輪２３の軌道面２３ａと対向する軌道面２８ａが形成される。また、内輪部材２９は、ハブ輪２７の軸方向外方側に配置されており、その外周面には、外輪２３の軌道面２３ｂと対向する軌道面２９ａが形成されている。
　内輪部材２８と内輪部材２９は、小径側端部と大径側端部とを有する略円すい台状に形成されている。内輪部材２８、２９の大径側端部の外周面には径方向外方に向けて突出した大鍔２８ｂ、２９ｂがそれぞれ形成され、内輪部材２８、２９の小径側端部の外周面には径方向外方に向けて突出した小鍔２８ｃ、２９ｃがそれぞれ形成されている。小鍔２８ｃと大鍔２８ｂの間に軌道面２８ａが形成され、小鍔２９ｃと大鍔２９ｂの間に軌道面２９ａが形成されている。円すいころ２４ａ、２４ｂは、内輪２２の軌道面２８ａ、２９ａと外輪２３の軌道面２３ａ、２３ｂとの間で転がり摩擦を受け、内輪２２の大鍔２８ｂ、２９ｂとの間ですべり摩擦を受ける。
　外輪２３は、外周に車体取付けフランジを一体に有し、内周面には、軌道面２３ａ、２３ｂが形成されている。外輪２３の軸方向両端には、シール部材３０、３１が設けられている。シール部材３０は、外輪２３と内輪部材２８との間をシールし、シール部材３１は、外輪２３と内輪部材２９との間をシールする。シール部材３０と、外輪２３と、シール部材３１と、内輪２２とで囲まれた内部空間にグリース２６が充填されており、円すいころ２４ａ、２４ｂの転動面と内輪の軌道面２８ａ、２９ａおよび外輪の軌道面２３ａ、２３ｂとの転がり接触やすべり接触の潤滑に供される。このグリース２６として、上述したグリース組成物が用いられる。
　本発明の円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件下でも優れた軸受寿命を有することから、車両（特に大型車両）の車輪を回転支持するテーパハブユニットに好適である。ここで、「大型車両」とは、特に限定するものではないが、例えば２ｔトラック程度以上の貨物自動車、旅客自動車（バン、バス）、牽引自動車（トレーラ、タンクローリー）、クレーン車などのような特殊自動車などが挙げられる。
　本発明の円すいころ軸受は、図１および図３に示した形態に限らない。例えば、図１および図３では、鍔部を内輪に設けた構成としたが、外輪に設けてもよい。また、図３において、外輪とハブ輪を一体化させた構成としてもよい。
　本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、これらの例によって何ら限定されるものではない。
　表１に示す組成の各試験用グリースを調整した。表１に示す複合リチウム石けんには、アゼライン酸とステアリン酸を反応させて作製したものを用いた。なお、表１中、添加剤の元素量とは、添加剤に由来する各元素（リン、Ｃａなど）のグリース全体に対する含有率（質量％）である。
　表１の基油を以下に示す。
・合成油１（エステル油）：ＨＡＴＣＯ社製、Ｈ２３７２（４０℃における動粘度１２０ｍｍ２/ｓ)
・鉱油１：出光興産社製、ダフニータービンオイル１００（４０℃における動粘度９８．６ｍｍ２/ｓ)
・鉱油２：出光興産社製、ダフニーイタニティーオイルＤ グレード２２０（４０℃における動粘度２２７．３ｍｍ２/ｓ)
・合成油２：ＥＭＧルブリカンツ社製、Ｍｏｂｉｌ ＳＨＣ６２７（４０℃における動粘度１００ｍｍ２/ｓ)
・合成油３：ＥＭＧルブリカンツ社製、Ｍｏｂｉｌ ＳＨＣ６３０（４０℃における動粘度２２０ｍｍ２/ｓ)
　得られた各試験用グリースを用いて、混和ちょう度の測定、動的粘弾性測定、高温グリース寿命試験を行い、それらの結果を表１に併記した。
（１）混和ちょう度の測定
　ＪＩＳ　Ｋ２２２０に準拠して混和ちょう度を測定した。
（２）動的粘弾性測定
　図４に示すパラレルプレート型のレオメータ４１を用いて、グリースの動的粘弾性測定を行った。図４に示すように、試験用グリース４４をφ２５ｍｍの下部プレート４３に載せ、φ２５ｍｍの上部プレート４２で上下から挟んだ。プレート間のギャップは０．１ｍｍとした。上部プレート４２を回転させることで、試験用グリース４４に振動による周期的なひずみを印加し、応答としてのせん断応力の波形とそれらの位相差から、貯蔵弾性率を測定した。測定は、温度２５℃、ひずみ量１００％（揺動角４．６°）の条件下で、周波数を０．１Ｈｚから３０Ｈｚまで変化させて行った。測定結果より、図２のような貯蔵弾性率と周波数の関係図を得て、貯蔵弾性率が極小となる周波数を粘性移行周波数として求めた。
（３）高温グリース寿命試験
　各試験用グリースを４Ｔ－３０２０４の円すいころ軸受に封入して、試験用軸受をそれぞれ作製した。得られた各試験用軸受を、温度１２０℃、アキシアル荷重６４０Ｎ、ラジアル荷重６７Ｎの条件（負荷条件Ａ）で、５０００ｍｉｎ－１の回転速度で回転させて、焼き付きに至るまでの時間を測定した。この負荷条件Ａにおける軌道輪の最大接触面圧は０．５ＧＰａであり、内輪の大鍔での面圧は０．０７ＧＰａであった。グリース寿命時間は８００時間以上を合格とした。試験結果を表１に示す。
　同様に上記各試験用軸受を用いて、温度１２０℃、アキシアル荷重２９４０Ｎ、ラジアル荷重５８８０Ｎの条件（負荷条件Ｂ）で、５０００ｍｉｎ－１の回転速度で回転させて、焼き付きに至るまでの時間を測定した。この負荷条件Ｂにおける軌道輪の最大接触面圧は２．０ＧＰａであり、内輪の大鍔での面圧は０．１８ＧＰａであった。負荷条件Ｂでは、寿命時間１００時間以上を合格とした。試験結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、実施例１～３のグリースは、粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であり、負荷条件Ａおよび負荷条件Ｂのいずれにおいても、合格であった。一方、比較例１～４のグリースは、粘性移行周波数が７Ｈｚ未満であり、寿命時間は短く、高温グリース寿命試験は不合格となった。また、実施例３のグリースと比較例４のグリースは、増ちょう剤、基油粘度、ちょう度はそれぞれ同じであるものの、粘性移行周波数が異なり、結果として、実施例３は比較例４に比べて、負荷条件Ａでは約１０倍、負荷条件Ｂでは約１６倍の寿命時間を示した。なお、粘性移行周波数の増大には、添加剤（特にリン系極圧剤）が寄与していると考えられる。
　本発明に係る実施例１～３のグリースは、粘性移行周波数が７Ｈｚ以上であり、軸受寿命が延長できることが判明した。このような知見から、グリースの粘性移行周波数と、予め設定された周波数の閾値（例えば７Ｈｚ）とを比較することで、円すいころ軸受用グリース組成物の軸受寿命を事前に評価することができる。具体的には、動的粘弾性測定によって測定されるグリース組成物の粘性移行周波数を閾値（７Ｈｚ）と比較して、該粘性移行周波数が７Ｈｚ以上の場合は、寿命時間に優れると判断できる。また、表１より、粘性移行周波数が大きいほど寿命時間が長くなる傾向が見られたことから、軸受寿命の優劣を判断するための指標として粘性移行周波数を用いることができる。例えば、複数のグリース組成物の粘性移行周波数を測定して、粘性移行周波数が最も大きいグリース組成物が軸受寿命に最も優れると判定することができる。このように本発明は、グリース組成物の軸受寿命の予測にも応用できる。
　本発明の円すいころ軸受用グリース組成物は、高温・高負荷条件においても優れた軸受寿命を有するので、該条件下で使用される円すいころ軸受用グリースとして広く用いられる。また、本発明の円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットの円すいころ軸受として好適に用いられる。
　　１１　円すいころ軸受
　　１２　内輪
　　１３　外輪
　　１４　円すいころ
　　１５　保持器
　　１６　グリース
　　２１　テーパハブユニット
　　２２　内輪
　　２３　外輪
　　２４　円すいころ
　　２５　保持器
　　２６　グリース
　　２７　ハブ輪
　　２８　内輪部材
　　２９　内輪部材
　　３０　シール部材
　　３１　シール部材

Claims (7)

  1. 　外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころとを備え、前記内輪および前記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において前記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受において、前記円すいころの周囲に充填される円すいころ軸受用グリース組成物であって、
    　前記円すいころ軸受用グリース組成物は、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、周波数に依存して変化する前記円すいころ軸受用グリース組成物の貯蔵弾性率が極小となる周波数が７Ｈｚ以上であることを特徴とする円すいころ軸受用グリース組成物。
  2. 　前記添加剤が、分子構造内にリンを含む極圧剤を含有し、前記極圧剤が、前記円すいころ軸受用グリース組成物全体に対してリン量換算で０．０５質量％～０．３質量％含まれることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受用グリース組成物。
  3. 　前記添加剤が、さらに、カルシウム系添加剤またはバリウム系添加剤を含有することを特徴とする請求項２記載の円すいころ軸受用グリース組成物。
  4. 　前記増ちょう剤が複合リチウム石けんであることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受用グリース組成物。
  5. 　外周面にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周面にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間を転動する複数の円すいころと、前記円すいころの周囲に充填されたグリース組成物とを備え、前記内輪および前記外輪のいずれか一方は鍔部を有し、該鍔部において前記円すいころとすべり接触する円すいころ軸受であって、
    　前記グリース組成物が請求項１記載の円すいころ軸受用グリース組成物であることを特徴とする円すいころ軸受。
  6. 　前記円すいころ軸受は、高温条件、かつ、高負荷条件で使用され、
    　前記高温条件は８０℃以上であり、前記高負荷条件は、前記内輪および前記外輪における最大接触面圧が０．５ＧＰａ以上であり、かつ、前記鍔部の面圧が０．０７ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項５記載の円すいころ軸受。
  7. 　前記円すいころ軸受は、車両の車輪を回転支持するテーパハブユニットとして用いられることを特徴とする請求項５記載の円すいころ軸受。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024116493A1 (ja) * 2022-12-01 2024-06-06 日本トムソン株式会社 クロスローラ軸受およびクロスローラ軸受の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047361A (ja) * 1996-05-14 1998-02-17 Skf Ind Trading Dev Co Bv テーパころ軸受及びそのためのグリース保留部材
JP2006077056A (ja) 2004-09-07 2006-03-23 Ntn Corp 自動車車輪軸受用グリース組成物
JP2007320987A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nsk Ltd 自動車用ハブユニット
JP2010059369A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Ntn Corp グリース組成物、該グリース組成物を封入した転がり軸受および自在継手
WO2014102988A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 日本精工株式会社 転がり軸受及びそれに用いられるグリース組成物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007037308A1 (ja) 2005-09-28 2007-04-05 Ntn Corporation 耐水グリース、該グリース封入転がり軸受およびハブベアリング
JP2008038927A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Ntn Corp 円すいころ軸受
CN102144021B (zh) 2008-09-05 2016-10-12 Ntn株式会社 润滑脂组合物、封入了该润滑脂组合物的滚动轴承及万向接头
JP5214649B2 (ja) 2010-02-26 2013-06-19 協同油脂株式会社 アンギュラ玉軸受を使用したハブユニット軸受用グリース組成物及びハブユニット軸受
EP2617803B1 (en) * 2010-09-13 2018-03-21 NTN Corporation Grease composition and rolling bearing
SG10201804545UA (en) 2013-12-02 2018-07-30 Jx Nippon Oil & Energy Corp Grease composition
MX2017009763A (es) * 2015-01-30 2017-12-11 Lubrizol Corp Composición de grasa lubricante.
WO2018061134A1 (ja) 2016-09-28 2018-04-05 株式会社ジェイテクト グリース組成物およびハブユニット
JP6990052B2 (ja) * 2017-07-07 2022-02-15 Ntn株式会社 グリース封入転がり軸受

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047361A (ja) * 1996-05-14 1998-02-17 Skf Ind Trading Dev Co Bv テーパころ軸受及びそのためのグリース保留部材
JP2006077056A (ja) 2004-09-07 2006-03-23 Ntn Corp 自動車車輪軸受用グリース組成物
JP2007320987A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nsk Ltd 自動車用ハブユニット
JP2010059369A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Ntn Corp グリース組成物、該グリース組成物を封入した転がり軸受および自在継手
WO2014102988A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 日本精工株式会社 転がり軸受及びそれに用いられるグリース組成物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BASF JAPAN: "The lubricant base oil and additive catalog", CATALOGUE, 26 June 2020 (2020-06-26), JP, pages 1 - 4, XP009531498 *
See also references of EP3960840A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024116493A1 (ja) * 2022-12-01 2024-06-06 日本トムソン株式会社 クロスローラ軸受およびクロスローラ軸受の製造方法

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