JP2965794B2 - ころがり軸受用グリース組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ころがり軸受用グリー
ス組成物に関し、詳しくは電動機軸受、特に鉄道車両の
主電導機用軸受に使用して好適なグリース組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道車両の主電動機には直流電動
機が用いられていたが、鉄道車両の高速化、メインテナ
ンスフリー化等に伴って、最近では誘導電動機が用いら
れるようになっている。こうしたことから、主電導機の
軸受の潤滑条件も、高速化、高温化の傾向にある（DmN
300,000;80℃→DmN800,000;100℃）。このため、主電導
機の軸受に従来の鉱油−リチウム石けん系のグリースを
使用したのでは、必ずしも満足できる程のグリース潤滑
寿命を得ることができない。一方、高温高速軸受用グリ
−スとしては、自動車の電装品や補機の軸受用として使
用されている種々の合成油系ウレアグリースが知られて
いる。しかし、それらのグリースはいずれも、ころ軸受
が不可欠な主電動機の潤滑に使用した場合に、満足する
グリース潤滑寿命を得ることができない。この問題を解
決するため、特定なリチウムコンプレックスを増ちょう
剤として合成油系ウレアグリ−スに配合してなる３成分
系のグリ−ズ組成物が、特開平３−２２０２９７号公報
で提案されているが、これとても上記の問題の解決には
未だ不十分であって、さらなる改善が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温、高速
条件で使用されるころ軸受のグリース潤滑寿命を、従来
のグリースに比べて大幅に延長できるところの、ころが
り軸受用グリース組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上に掲げた
課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、アルキルジ
フェニルエーテルを基油に使用し、これにステアリン酸
リチウム石けんを増ちょう剤として含有させたグリース
組成物が、高温、高速条件で使用される軸受、特にころ
軸受の潤滑に適し、そのグリース潤滑寿命は従来のグリ
ースに比べて大幅に延長されることを見出し、本発明を
完成するに至った。すなわち、本発明は、アルキルジフ
ェニルエーテルを基油基準で５０重量％以上含む基油
に、ステアリン酸リチウム石けんを増ちょう剤として含
有させたことを特徴とする電動機ころがり軸受用グリー
ス組成物を提供するものである。

【０００５】以下、本発明の内容を詳細に説明する。本
発明の組成物において、基油として用いるアルキルジフ
ェニルエーテル油は、従来から潤滑油の基油として通常
使用されているアルキルジフェニルエーテル油であり、
具体的には、ジフェニルエーテル１モルに対し炭素数10
〜22、好ましくは炭素数10〜16のα−オレフィンを１モ
ル以上、好ましくは１〜３モル付加せしめたものが例示
できる。ジフェニルエ−テルに付加させるα−オレフィ
ンとしては、例えば、１−デセン、１−ドデセン、１−
テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、
１−エイコセン、１−ドコセンおよびこれらの混合物な
どが好ましく用いられる。アルキルジフェニルエーテル
油の動粘度は、40℃において20〜300cStであることが好
ましい。

【０００６】本発明の組成物には、必要に応じてアルキ
ルジフェニルエーテル油以外の潤滑油、例えばペンタエ
リスリトールエステル、ジペンタエリスリトールエステ
ル、トリメチロールプロパンエステル、ポリα−オレフ
ィン油等の合成油の１種又は２種以上を、アルキルジフ
ェニルエーテル油に混合することも可能である。その際
の混合割合は任意であるが、アルキルジフェニルエーテ
ル油100 重量部に対して100 重量部以下が好ましい。

【０００７】本発明の組成物が増ちょう剤として含有す
るステアリン酸リチウム石けんは、ステアリン酸のリチ
ウム塩又はステアリン酸を主成分とする混合脂肪酸のリ
チウム塩を意味する。これらリチウム塩は、一般にステ
アリン酸又はステアリン酸を主成分とする混合脂肪酸
と、水酸化リチウムとの反応によって得ることができ
る。 ステアリン酸を主成分の一つとして含有する混合
脂肪酸は、天然油脂を加水分解して得ることができ、例
えば、牛脂から得られる直分脂肪酸や硬分脂肪酸は、ス
テアリン酸リチウム石けんの好ましい原料である。尚、
上記の直分脂肪酸とは、牛脂を直接分解して得られる混
合脂肪酸を意味し、このものは一般にオレイン酸を30〜
60重量％、ステアリン酸を20〜60重量％含有するほか、
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸及びその他の
不飽和脂肪酸を少量含有する。また、上記の硬分脂肪酸
とは、牛脂を水素添加して得られる硬化油を分解する
か、あるいは上記の直分脂肪酸を水素添加することによ
って得られる混合脂肪酸を意味し、このものは一般に60
重量％以上のステアリン酸を含有し、その他ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等の飽和脂肪酸を少量
含有する。

【０００８】本発明の組成物において、増ちょう剤の含
有量は特に限定されないが、好ましくは組成物全量に対
して10〜30重量％、さらに好ましくは17〜25重量％の範
囲にある。増ちょう剤の含有量が少なすぎると、好まし
いちょう度のグリースを得ることが困難となり、またた
とえ好ましいちょう度のグリースが得られたとしても、
せん断安定性が悪く、十分なグリース潤滑寿命を得るこ
とができない。逆に、増ちょう剤の含有量が多すぎる
と、グリースとして固くなりすぎて十分な潤滑性能を発
揮しない場合があるので好ましくない。

【０００９】本発明のグリース組成物には、その優れた
性能をさらに高めるため、必要に応じて公知の添加剤を
１種又は２種以上添加することができる。この種の添加
剤としては、例えば、ステアリン酸リチウム石けん以外
の金属石けん、ベントン、シリカゲルなどの他の増ちょ
う剤；アミン系、フェノール系、イオン系、ジチオリン
酸亜鉛などの酸化防止剤；塩素系、イオウ系、リン系、
ジチオリン酸亜鉛などの極圧剤；脂肪酸、動植物油など
の油性剤；石油スルホネート、ジノニルナフタレンスル
ホネート、ソルビタンエステルなどのさび止め剤；ベン
ゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性化剤；
ポリメタクリレート、ポリイソブチレン、ポリスチレン
などの粘度指数向上剤などが挙げられる。これらの添加
物を本発明の組成物に添加する場合、その添加量は添加
物合計で組成物全量に対して20重量％以下とすることが
好ましい。

【００１０】

【発明の効果】本発明のころがり軸受用グリース組成物
は、高温、高速条件で使用される軸受、特にころ軸受の
グリース潤滑寿命を従来のグリースに比べて大幅に延長
できるので、電動機，特に鉄道車両の主電動機に不可欠
なころ軸受用のグリース等として極めて有用である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の内容を実施例および比較例に
よりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。 実施例及び、比較例１〜４ 表１に示す基油780 ｇのうちの500 ｇに、硬化牛脂脂肪
酸200 ｇ（ステアリン酸含有率71重量％）を入れて加熱
溶解させ、これに水酸化リチウム28ｇを50ｇの水に加熱
溶解させた溶液を加え、加熱撹拌しながら水分を蒸発さ
せた。さらに反応生成物が溶解するまで加熱昇温後、残
りの基油280 ｇを加えるとゲル状物質を生じるので撹拌
しながら冷却を行い、アミン系酸化防止剤20ｇを加えた
後、これらをロールミルに通して各種のグリース組成物
を得た。得られたグリ−ス組成物について、下記の軸受
潤滑寿命試験を行った。グリース寿命試験Ｉ ：内径20mmのつば付きころ軸受NJ20
4 にグリースを3.0 ｇ封入し、回転速度10,000rpm 、軸
受外輪温度150 ℃、ラジアル荷重6.8kgf、アキシャル荷
重6.8kgfの条件で軸受を連続回転させ、焼き付きが生じ
るまでの運転時間を測定した。グリース寿命試験II ：内径30mmのつば付きころ軸受NJ30
4 にグリースを6.0 ｇ封入し、回転速度5,000rpm、軸受
外輪温度125 ℃、ラジアル荷重22.6kgf 、アキシャル荷
重18.2kgf の条件で軸受を20時間回転させた後４時間休
止するサイクル運転を行い、焼き付きが生じるまでの累
積運転時間を測定した。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１に示す結果から明らかなように、本発
明のグリース組成物は、従来の鉱油−リチウム石けん系
のグリースや鉱油−リチウムコンプレックス系のグリー
ス、さらにはアルキルジフェニルエーテルを基油として
１２−ヒドロキシステアリン酸石けんを増ちょう剤に用
いたグリース、あるいは自動車の電装品や補機の高温・
高速軸受用として使用されているアルキルジフェニルエ
ーテルを基油に用いたウレア系グリースに比べ、グリー
ス潤滑寿命を大幅に増大させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 30:06 40:02 50:10 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C10M 105/18 C10M 107/32 C10M 117/02 C10N 10:02 C10N 40:02 C10N 50:10 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルキルジフェニルエーテルを基油基準
   で５０重量％以上含む基油に、ステアリン酸リチウム石
   けんを増ちょう剤として含有させたことを特徴とする電
   動機ころがり軸受用グリース組成物。
2. 【請求項２】 増ちょう剤の含有量が組成物全量基準で
   １０〜３０重量％であることを特徴とする請求項１記載
   の電動機ころがり軸受用グリース組成物。
3. 【請求項３】 電動機が鉄道車両の主電動機であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の電動機ころがり軸受
   用グリース組成物。