轮毂单元轴承用润滑脂组合物的制作方法

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轮毂单元轴承用润滑脂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轮毂单元(hub unit)轴承的低扭矩性优异,且与密封材料的兼容性优 异的润滑脂组合物。
【背景技术】
[0002] 近年来,为了减少二氧化碳排放量以推进全球温暖化对策,基于节能法,制定了汽 车的2015年度燃油效率基准等,提高燃油效率成为当务之急。可举出降低用于汽车车轮的 轴承(以下,称为"轮毂单元轴承")的扭矩作为提高汽车的燃油效率的方法之一。
[0003] 轮毂单元轴承通过双列的滚动轴承,可自由旋转地支撑用于安装车轮的轮毂环, 分为驱动轮用轮毂单元轴承和从动轮用轮毂单元轴承。出于结构上的理由,驱动轮用轮毂 单元轴承一般采用内轮旋转方式,从动轮用轮毂单元轴承则一般采用内轮旋转和外轮旋转 的两种方式。
[0004] 轮毂单元轴承大致分为以下结构:在构成悬挂装置的转向节与轮毂环之间嵌合 由双列角球轴承等构成的车轮用轴承的被称为第一代的结构,在外部部件的外周直接形成 车体安装凸缘或车轮安装凸缘的第二代结构,以及在轮毂环的外周直接形成一方的内侧滚 动面的第三代结构,还有在轮毂环和等速万向接头的外侧接头部件的外周分别直接形成内 侧滚动面的第四代结构。
[0005] 此外,由于轮毂单元轴承配置于容易沾上泥水等的部位,因此要构成为装备密封 装置(即密封材料),以使外部部件和内部部件之间密封。一般而言,作为密封材料,出于 耐油性、耐摩耗性、耐热性、加工性、低价格等理由,广泛使用丁腈橡胶(NBR)(以下,称为 "腿")。
[0006] 对于轮毂单元轴承的扭矩的下降,可以通过改变轴承内部技术参数、所使用的润 滑脂的组成来应对。例如,作为利用润滑脂来降低扭矩的代表的方法之一,可举出通过使用 基油运动粘度低的润滑脂而导致搅拌阻力降低(非专利文献1)的方法。然而,虽然降低基 油运动粘度可以降低扭矩,但在高温条件下,由于油膜的降低,存在无法满足轴承寿命这样 的问题。
[0007] 作为该问题的对策,可举出通过使用合成烃油、酯系合成油这样的高粘度指数的 基油作为基油,来抑制在高温的粘度降低的方法。
[0008] 然而,合成烃油的耐热稳定性略差,因此存在无法充分满足轴承寿命这样的问题, 另一方面,酯系合成油的耐热稳定性优异,但存在使密封材料溶胀,降低密封性能这样的问 题(专利文献1)。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特开2010-132746号公报
[0012] 非专利文献
[0013] 非专利文献1:石川宽朗,轮毂单元轴承的技术动向和摩擦学,摩擦学者 (Tribologist),第 54 卷第 9 号 2009, 580 ~585

【发明内容】

[0014] 发明所要解决的课题
[0015] 本发明的课题在于提供用于轮毂单元轴承的润滑脂组合物,其低扭矩性及高温条 件下的耐久性优异,且在使用NBR(丁腈橡胶)等作为密封材料的情况下,对密封材料也不 产生负面影响。
[0016] 用于解决课题的方法
[0017] 本发明人等通过适用使用合成烃油和酯系合成油的混合油作为基油、使用脲化合 物作为增稠剂的润滑脂,改善上述轮毂单元轴承的低扭矩化、改善提高耐热性导致的轴承 寿命、改善与作为密封材料的NBR(丁腈橡胶)的兼容性。本发明是基于这样的见解而完成 的。即,根据本发明,提供下述润滑脂组合物:
[0018]1.轮毂单元轴承用润滑脂组合物,其特征在于包含以下(a)、(b)成分:
[0019] (a)作为基油的含有烃系合成油和酯系合成油的混合油且40°C时的运动粘度为 20~80mm 2/s的基油,其中,相对于烃系合成油和酯系合成油的合计100质量份,酯系合成 油的比率为20~50质量份,以及
[0020] (b)作为增稠剂的脲化合物。
[0021] 2.如上述第1项所述的润滑脂组合物,所述基油的40°C时的运动粘度为30~ 80mm 2/s〇
[0022] 3.如上述第1或2项所述的润滑脂组合物,所述烃系合成油为聚a烯径,酯系合 成油为多元醇酯。
[0023] 4.如上述第3项所述的润滑脂组合物,所述多元醇酯为三羟甲基丙烷、季戊四醇 或二季戊四醇与碳原子数为2~36的脂肪族直链或支链一元羧酸生成的酯。
[0024] 5.如上述第3项所述的润滑脂组合物,所述多元醇酯为季戊四醇与碳原子数为 7~10的直链或支链脂肪酸生成的酯,二季戊四醇与碳原子数为7~10的直链或支链脂肪 酸生成的酯。
[0025] 6.如上述1~5中的任一项所述的润滑脂组合物,所述脲化合物由下述式⑴表 示,
[0026] R1-NHC0NH-R2-NHC0NH-R3 (1)
[0027] 式中,R1及R3可以相同或不同,分别表示碳原子数为6~12的芳香族系烃基、环 己基、碳原子数为8~22的直链或支链烷基。R2表示碳原子数为6~15的2价的芳香族 系烃基。
[0028] 发明的效果
[0029] 本发明的润滑脂组合物,密封性、低扭矩性优异,且寿命长。
【具体实施方式】
[0030] (a)基油
[0031] 本发明中使用的基油为烃系合成油和酯系合成油的混合基油,酯系合成油相对于 烃系合成油和酯系合成油的合计100质量份的比率为20~50质量份,基油的40°C时的运 动粘度为20~80mm2/s。基油的运动粘度优选为30~80mm2/s。最优选为60mm 2/s。如果 40°C的运动粘度小于20mm2/s,则油膜有变薄的倾向,无法确保充分的油膜厚度,将产生表 面损伤,或润滑部位的两面之间发生接触,成为扭矩增大的原因。40°C时的运动粘度超过 80mm 2/s的情况下,粘性阻力增加,扭矩会增大。予以说明的是,本说明书中,只要没有其他 特别的记载,术语"质量份"意味着酯系合成油相对于烃系合成油和酯系合成油的合计100 质量份的比率。
[0032] 相对于烃系合成油和酯系合成油的合计100质量份,酯系合成油的含量为20~50 质量份。基油中的酯系合成油小于20质量份的情况下,高温下的轴承耐久性差,超过50质 量份的情况下,使密封材料溶胀,有可能产生因密封滑动部的扭矩增大、密封性降低而导致 润滑脂从轴承泄漏。
[0033] 作为烃系合成油,可举出聚a _烯烃、聚丁烯、乙烯a烯烃共聚物等所有的烃系合 成油,可以单独使用一种,也可以适宜地混合两种以上的烃系合成油。尤其合适的是粘度指 数高且低温性优异的聚a烯烃。
[0034] 作为酯系合成油,可举出单酯、二酯、多元醇酯、复合酯等所有的酯系合成油,可以 单独使用一种,也可以适宜地混合两种以上的酯系合成油。尤其优选多元醇酯,其中,季戊 四醇酯的低温性、耐热性优异,因此是最合适的。
[0035] 作为多元醇酯,优选三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等新戊基型多元醇与碳 原子数为2~36的脂肪族直链或支链的饱和或不饱和一元羧酸所生成的酯。具体而言, 可举出三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等新戊基型多元醇与正乙酸、正丙酸、正丁酸、 正戊酸、2-甲基戊酸、2-乙基戊酸、正己酸、2-甲基己酸、2-乙基己酸、正庚酸、正辛酸、正 壬酸、正癸酸、正i 酸、正十二酸、正十三酸、正十四酸、正十五酸、正十六酸、正十七酸、正 十八酸等碳原子数为2~36脂肪族直链或支链一元羧酸所生成的酯。其中,特别优选季戊 四醇与碳原子数为7~10的直链或支链脂肪酸所生成的酯、二季戊四醇与碳原子数为7~ 10的直链或支链脂肪酸所生成的酯。
[0036] 本发明的基油,可以进一步含有合成烃油及酯系合成油以外的基油。可与合成烃 油及酯系合成油并用的基油,没有特别限定。具体而言,可以使用石蜡系矿物油、环烷系矿 物油、硅油、氟化油等各种基油。
[0037] 基油中的合成烃油及酯系合成油的含量优选为50质量%以上,进而优选为80~ 1〇〇质量%,最优选为1〇〇质量%。
[0038] (b)增稠剂
[0039] 在本发明中可使用的增稠剂为芳香族二脲化合物或脂环脂肪族二脲化合物。一般 而言,芳香族二脲化合物、脂环脂肪族二脲化合物作为耐热性优异的增稠剂来使用。优选下 述通式所表示的化合物:
[0040] R1-NHC0NH-R2-NHC0NH-R3 (1)
[0041] 式中,R1及R3可以相同或不同,分别表示碳原子数为6~12的芳香族系烃基、环 己基、碳原子数为8~22的直链或支链烷基。具体而言,可举出苯基、甲苯基、二甲苯基、枯 烯基、叔丁基苯基、苄酯基、I:基等。R2表示碳原子数为6~15的2价的芳香族系烃基。作 为代表例,可举出下述结构式所表示的物质。
[0042][化1]
【主权项】
1. 一种轮毂单元轴承用润滑脂组合物,其特征在于,包含以下(a)、(b)成分: (a) 作为基油的含有烃系合成油与酯系合成油的混合油且40°C时的运动粘度为20~ 80mm2/s的基油,其中,相对于烃系合成油和酯系合成油的合计100质量份,酯系合成油的比 率为20~50质量份,以及 (b) 作为增稠剂的脲化合物。
2. 如权利要求1所述的润滑脂组合物,所述基油的40°C时的运动粘度为30~80mm2/ So
3. 如权利要求1或2所述的润滑脂组合物,所述烃系合成油为聚a烯烃,酯系合成油 为多元醇酯。
4. 如权利要求3所述的润滑脂组合物,所述多元醇酯为三羟甲基丙烷、季戊四醇或二 季戊四醇与碳原子数为2~36的脂肪族直链或支链一元羧酸所生成酯。
5. 如权利要求3所述的润滑脂组合物,所述多元醇酯为季戊四醇与碳原子数为7~10 的直链或支链脂肪酸生成的酯、二季戊四醇与碳原子数为7~10的直链或支链脂肪酸的生 成酯。
6. 如权利要求1~5中的任一项所述的润滑脂组合物,所述脲化合物由下述式⑴表 示: R1-NHC0NH-R2-NHC0NH-R3(1) 式中,Rl及R3可以相同或不同,分别表示碳原子数为6~12的芳香族系烃基、环己基、 碳原子数为8~22的直链或支链烷基,R2表示碳原子数为6~15的2价的芳香族系烃基。
【专利摘要】本发明提供一种轮毂单元轴承用润滑脂组合物,其含有(a)基油和(b)增稠剂;所述基油为含有烃系合成油与酯系合成油的混合油,相对于烃系合成油与酯系合成油的合计100质量份,酯系合成油的比率为20~50质量份,所述基油的40℃时的运动粘度为20~80mm2/s,所述增稠剂为脲化合物。
【IPC分类】C10M105-32, C10M105-38, C10N40-02, C10N30-00, C10N30-08, C10M107-02, C10N20-02, C10M169-02, C10M115-08
【公开号】CN104755599
【申请号】CN201380056398
【发明人】筒井大介, 佐藤雄太, 今井淳一, 河村名展
【申请人】协同油脂株式会社, 本田技研工业株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年10月30日
【公告号】DE112013005199T5, WO2014069522A1
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