JPH01152196A

JPH01152196A - 摺動接点用グリース

Info

Publication number: JPH01152196A
Application number: JP31128387A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Morita; 盛田　昌之; Sugako Ootake; 大嶽　崇雅子; Eigo Mukogasa; 向笠　英五; Kikuo Yasuzaki; 保崎　喜久男
Original assignee: NIPPON KOUYU KK; Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: NIPPON KOUYU KK; Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1989-06-14
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPH0641591B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は摺動接点用グリースに関する。該グリースは樹
脂系絶縁体に固定接点を取り付けた固定子の摺動面上を
可動接点が摺動してスイッチを開閉する摺動スイッチ、
就中、スイッチ開閉時に電気アークを発生する摺動接点
用グリースとして特に有用であるがこれに限定されるも
のではない。

従来の技術従来からこの種の摺動スイッチにおいては、摺動接点用
グリースの経時的劣化等に起因して次の様な問題がある
。即ち、（ｉ）接点面においてグリースや潤滑成分が消
失して接点面の油切れや摺動面の酸化がおこったり、接
点面に異物が形成されて電圧降下が増大し、（ｉｉ）接
点での摩耗粉が絶縁体へ付着して絶縁劣化をもたらした
り、（ｉｉｉ）アークによるグリース炭化物残渣が絶縁
体へ付着して絶縁劣化をもたらしたり、（ｉｖ）低温に
おいて高粘度となるグリースが接点面に付着して低温で
の接触面が絶縁性になったり、また（ｖ）油の絶縁体へ
の浸み込みによって限界応力が低下して絶縁体にひび割
れ等が発生することがある。

このため当該分野においては次の（ａ）〜（ｅ）の特性
を有するグリースの開発が要請されている：（ａ）電気
アークのもとでは接点面に異物を生成せず、耐久性が高
くて電圧降下が小さい、（ｂ）電気アーク等の高温のも
とでも潤滑性を失わず、摩耗を増大させない、（ｃ）？１！気アーク等で高温で加熱されても炭化物残
渣を生成しない、（ｄ）低温から高温までの広範囲の温度（−３０℃〜１
５０°Ｃ）において使用可能である、（ｅ）プラスチッ
ク（ＰＣ，ＡＢＳｌＰＭＭＡ等）をおかさない。

しかしながら、このような特性を兼有する摺動接点用グ
リースは提供されていない。例えば、鎖状炭化水素を基
油とし、脂肪酸のリチウム塩を増稠剤として含有するグ
リースは（ａ）と（ｅ）の点では優れているが、電気ア
ークのもとて炭化物残渣を生成する。また、（Ｃ）の特
性を満すポリブテンを基油として配合したグリースは低
温で粘度が高くなる。アルキレンオキサイドの多価アル
コール付加重合オリゴマーを基油とし、脂肪酸のリチウ
ム塩を増稠剤として含有するグリースは負極性の基油の
ため直流回路に使用して接点の消耗がみられることがあ
る。又摩擦により負に帯電する様な摩耗粉末の摩耗を抑
えることが出来ず、この様な場合の潤滑性が劣ることが
考えられる。さらに、シリコングリースは（ａ）の点で
問題力（ある。

発明が解決しようとする問題点本発明はこのような事情に鑑み、上記の（ａ）〜（ｅ）
の特性を兼有する摺動接点用グリースを提供するために
なされたものである。

問題点を解決するための手段即ち、アルキレンオキサイド−多価アルコール付加重合
オリゴマーおよび鎖状炭化水素オリゴマーをモル比１：
０．２〜１．５の割合で含む基油【００重量部に対して
高級脂肪酸のリチウム塩５〜３０重量部更に有機物親和
性の第４級アンモニウム塩含有粘土鉱物を含有する摺動
接点用グリースに関する。

本発明に使用するアルキレンオキサイド−多価アルコー
ル付加重合オリゴマーは、アルキレンオキサイド、例え
ばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレ
ンオキサイド、等力１ら選択される１種もしくはそれ以
上の化合物を多価アルコール、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、等から選択される多価アル
コール常法によって付加重合させることによって得られ
る親油性オリゴマーであって、分子量は通常３００〜４
０００、好ましくはｔｏｏｏ〜２０００である。

特に好適なこの種の付加重合オリゴマーとしては次式：％式％（２（式中、Ｒ，は分枝鎖を有することもある炭素原子数１
〜１８の炭化水素残基を示し、Ｒは水素原子または分枝
鎖を有することもある炭素原子数１〜１８の炭化水素残
基を示し、ＰＯおよびＢＯはそれぞれプロピレンオキサ
イド残基およびブチレンオキサイド残基を示し、肌は１
、２〜数十の整数を示し、ｍは０、１、２の整数を示し
、Ｑは１以上の整数を示す）で表わされるポリオキシアルキレングリコールモノエー
テル等であり、この種のオリゴマーの分子量は通常３０
０〜３，０００、好ましくはＩ０００〜２０００である
。

本発明に使用する鎖状炭化水素オリゴマーとし高級脂肪
酸のリチウム塩としてはステアリン酸リチウム、１２ヒ
ドロオキシステアリン酸リチウム及びステアリン酸リチ
ウムと１２ヒドロオキシステアリン酸リチウム混合石け
んが最も好適であり、その配合量は上記の基油１００重
量部に対して５〜３０重量部であって、５重量部以下の
場合には接点及び絶縁体の消耗が多くなり、また、３０
重量部以上になると、グリースの塗布性等が悪くなり好
ましくない。

本発明による摺動接点用グリースには所望によりさらに
常套の各種の添加剤、ポリマー増粘剤等を適宜配合して
グリースの粘度指数や離油度等を調整してもよい。

本発明によるグリースは例えば第１図に示すような摺動
スイッチの接点摺動面に塗布するのに好適なグリースで
ある。即ち、該摺動スイッチは、樹脂系絶縁体（１）に
固定接点（２）を埋設し、該固定接点（２）と絶縁体（
１）との間にエアーギャップ（３）を設け、該平板固定
子上を可動接点（４）の接点部（４ａ）が摺動し、固定
接点面（２ａ）と接離するてはパラフィン系精製鉱油、
α−オレフィン重合油、エチレン・α−オレフィン重合
油、等が挙げられるが、これらのオリゴマーの分子量は
通常４００〜３０００、好ましくは５００〜１５００で
ある。

特に好適なこの種のオリゴマーとしては炭素原子数６〜
１２の水素化されたα−オレフィンオリゴマーまたはエ
チレン含有量が３０〜７０重量％のエチレン・α−オレ
フィンオリゴマーが例示される。

本発明による摺動接点用グリースの基油は上記のアルキ
レンオキサイド−多価アルコール付加重合オリゴマーと
この基油の分子量の１／２〜１／３の分子量の鎖状炭化
水素オリゴマーを、モル比に０．２〜１．５の割合で含
むもので、該付加重合オリゴマーの配合量がこの範囲よ
りも多過ぎるとこの基油の極性の影響が出、直流回路で
の接点消耗が心配される。逆に少な過ぎると鎖状炭化水
素オリゴマーのスイッチ開閉時のアーク熱による炭化が
目立ち始める。

おこなった。

第１図に示す摺動スイッチに類似した第２図および第３
図に示す実験用の摺動スイッチを作成した。第２図に示
す固定子（ｌＯ）は樹脂絶縁体（１１）の中心に固定接
点（１２）および９０度間隔をあけて固定接点（１３）
を埋設し、可動接点（１４）の摺動部に当たる固定接点
（１３）の両側部にエアーギャップ（１５）を設けてい
る。該固定子（ｌＯ）は第３図に示すように、回転モー
タ（１６）の回転軸（１７）に固定する一方、基台（１
８）に固定した一対の可動接点（１４）、（１９）を固
定子（１０）上方に配置し、可動接点（１９）の接点面
（１９ａ）を固定子（１０）の中央の固定接点（１２）
に常時接触させると共に、可動接点（１４）の接点部（
１４ａ）を上記固定接点（１３）と接離させ、よって、
スイッチを開閉するようにしている。

樹脂絶縁体（１１）としてはミネラル配合ナイロン６６
樹脂成形体またはガラス繊維配合ポリエステル樹脂成形
体を使用し、接点（１２）〜（１４）および（１９）に
は銅接点を使用した。

ことによりスイッチが開閉し、このスイッチの開閉時に
該エアーギャップ部による負荷直切りで数アンペア−数
十アンペアの電流が開閉されて電気アークが発生するよ
うな構造を有するスイッチであって、本発明によるグリ
ース（５）は該絶縁体（１）の表面および固定接点（２
）の表面（２ａ）に所定の厚みで塗布される。

以下、本発明を実施例によってさらに説明する。

Ｘ鼻鯉１ヱ１表−１の配合処方によって調製した本発明による摺動接
点用グリース１（実施例１）、２（実施例２）および３
（実施例３）の性状を表−１に示す。

塩豫鉱上二１表−１の配合処方によって調製した摺動接点用グリース
１′（比較例１）、２”（比較例２）、３°（比較例３
）および４°（比較例４）の性状を表−１に示す。

グリースの性能試験上記のようにして調製したグリースｌ〜３およびｌ°〜
４°の性能を評価するために以下の試験を上記のように
して調製した各々のケリースを固定子（１０）の樹脂絶
縁体（１１）の表面並びに固定接点（１２）および（１
３）の表面に塗布した（塗布ｆｆｉ：１０ｍｇ／ｃｍつ
。

試験条件は、スイッチ開閉時に十分な電気アークを発生
させるためにＤＣ２４，５Ｖ１１２０Ｗ。

開閉速度１ｃｍ／ｓｅｃとし、該条件下で５万回転以上
の耐久試験をおこなってスイッチの耐久性能（ａｏ）〜
（ｅｏ）を評価し、結果を表−１に示す。

この場合、耐久性能（ａｏ）〜（ｅｏ）は前記のグリー
スの望ましい特性（ａ）〜（ｅ）に対応するもので、埃
！表４・耐久性能（ａｏ）〜（ｅｏ）の評価基準は次の通りであ
る。（ａ’　Ｘｃ’　）はそれぞれ４ケ所において測定
した。

（ａ’　）　；電圧降下が５０ｍＶ以下の場合をＡ、そ
れ以上の場合をＢとする。

（ｂ’　”）　：接点摩耗量が２　、５　ｍｇ以下の場
合をＡ、それ以上の場合をＢとする。

（（！’　）　：エアーギャップから３ＩＩＩＩ１点の
絶縁抵抗が１０ＭΩ以上の場合をＡとし、それ以下の場
合をＢとする。

（ｄ’）；−３０℃における始動トルクおよび回転トル
クがそれぞれ２０００ｇｃｍ以下および１０００ｇｃｍ
以下の場合を八とし、これら以上の場合をＢとする。

（ｅ’）；８０℃においてＰＣ，ＰＭＭＡおよびＡＢＳ
をおかさない場合（限界応力の低下がない場合）をＡと
し、これらをおかす場合をＢとする。

さらに、一部の試料に関しては、上記の耐久試験におけ
る耐久回数と電圧降下もしくはエアーギャップから３ｍ
ｍ離れた点における絶縁抵抗との関係を第４図〜第９図
に示す。これらの最大値は第２図に示すテストサンプル
の４ケ所で測定したものである（いずれの場合も樹脂絶
縁体として（カオリン／タルク）（２０／２０％）配合
ナイロン６６を使用した）。即ち、第４図と第５図はグ
リース１に関し、第６図および第７図はグリース２°に
関し、第８図および第９図はグリース３°に関する。

λ更へ腹求鎖状炭化水素オリゴマーまたはアルキレンオキサイド−
多価アルコール付加重合オリゴマーを単独で基油として
使用した場合または比較例１〜３の結果が示すように、
前記の望ましい特性（ａ）〜（ｅ）を兼有する摺動接点
用グリースは得られないが、基油として両者を所定の割
合で併用した場合には実施例１〜３の結果が示すように
該特性（ａ）〜（ｅ）を兼有する摺動接点用グリースが
得られる。

例えば、基油としてポリオキシプロピレングリコールモ
ノエーテルを単独で使用した場合には、使用した絶縁体
の材料も関係あるとみられるが接点の摩耗と消耗が著し
く、電流遮断時のアークギャップ近辺の絶縁体に銅接点
摩耗粉が凝集、付着して絶縁劣化をもたらしく第７図参
照）、また、エチレン・α−オレフィン重合油を単独で
使用する場合にはグリースの炭化が著しく、電流遮断時
のアークギャップ近辺の絶縁体摺動面には多量の炭化物
残渣だけでなく銅接点摩耗粉も付着して顕著な絶縁劣化
と接点摩耗をもたらすが（第９図参照）、基油としてポ
リオキシプロピレングリコールモノエーテルとエチレン
・α−オレフィン重合油を所定の割合で混用した場合に
は、電流開閉を繰り返してもアーク熱によるグリースの
炭化や消失が少ないだけでなく、接点摩耗粉の生成付着
量が少なく、電圧降下の増大と絶縁劣化はもたらされな
い（第４図および第５図参照）。

従って、本発明によるグリースを使用することによって
摺動スイッチの信頼性と耐久性は大幅に改良される。

本発明によるグリースは摺動スイッチの接点用グリース
として汎用できるものであるが、特に車両等の摺動接点
用グリースとして好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による摺動接点用グリースを好適に使用
し得る接点摺動面を有する摺動スイッチの一態様を示す
模式的断面図である。第２図はグリースの耐久性能試験に使用した摺動スイッ
チ固定子の平面図である。第３図は第２図の要部を通る模式的断面図である。第４図および第５図はグリース２を用いた耐久試験にお
ける耐久回数と電圧降下との関係および耐久回数と絶縁
抵抗との関係をそれぞれ示す。第６図および第７図はグリース２゛を用いた耐久試験に
おける耐久回数と電圧降下との関係および耐久回数と絶
縁抵抗との関係をそれぞれ示す。第８図および第９図はグリース３°、グリース４°を用
いた耐久試験における耐久回数と電圧降下との関係およ
び耐久回数と絶縁抵抗との関係をそれぞれ示す。（１）および（１１）は樹脂絶縁体、（２）、（１２）
および（１３）は固定接点を示し、（３）および（１５
）はエアーギャップ、（４）、（１４）および（１９）
は可動接点、（５）は摺動接点用グリース、（１０）は
固定子、（１６）はモータを示す。特許出願人　株式会社東海理化電機製作所はか１名代　理　人　弁理士　青　山　　葆　ほか２名第１ｒＭ第２図第３図絶林祇抗（Ｍｆｌ）第８図面寸又回数　（Ｘ　１０’　）第９図耐久回牧　　（ＸＩＯ’）

Claims

【特許請求の範囲】１、アルキレンオキサイド−多価アルコール付加重合オ
リゴマーおよび鎖状炭化水素オリゴマーをモル比１：０
．２〜１．５の割合で含む基油１００重量部に対して高
級脂肪酸のリチウム塩５〜３０重量部含有する摺動接点
用グリース。２、アルキレンオキサイド−多価アルコール付加重合オ
リゴマーが次式：［Ｒ＿１Ｏ−（ＰＯ）ｎ（ＢＯ）ｍ］＿ｌＲ（式中、Ｒ
＿１は分枝鎖を有することもある炭素原子数１〜１８の
炭化水素残基を示し、Ｒは水素原子または分枝鎖を有す
ることもある炭素原子数１〜１８の炭化水素残基を示し
、ＰＯおよびＢＯはそれぞれプロピレンオキサイド残基
およびブチレンオキサイド残基を示し、ｎは１〜４０の
数を示し、ｍは０、１、２の整数を示し、ｌは１以上の
整数を示す）で表わされるポリオキシアルキレングリコールエーテル
である第１項記載のグリース。３、鎖状炭化水素オリゴマーがパラフィン系精製鉱油、
α−オレフィン重合油またはエチレン・α−オレフィン
重合油でその分子量が前記２項に示したポリオキシアル
キレングリコールエーテルの分子量の１／２〜１／３で
ある第１項記載のグリース。４、第１項記載の成分に更に有機物親和性の第４級アン
モニウム塩含有粘土鉱物を０．５〜１０重量部配合した
ことを特徴とする摺動接点グリース。