BR112017013551B1

BR112017013551B1 - Composição de graxa para resinas lubrificantes, mecanismo de engrenagem de redução, e, dispositivo de direção assistida elétrica

Info

Publication number: BR112017013551B1
Application number: BR112017013551-5A
Authority: BR
Inventors: Iwaki HIROOKA; Haruhiko Kiyota; Takeshi Yamamoto; Michita Hokao
Original assignee: Kyodo Yushi Co., Ltd.; Nsk Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2020-11-03
Also published as: CN107109293A; WO2016104812A1; BR112017013551A2; JP6846199B2; EP3239281A1; EP3239281A4; US10920163B2; CN107109293B; EP3239281B1; US20170362530A1; JPWO2016104812A1

Abstract

É provida uma composição de graxa para a lubrificação de resina que compreende um óleo base, um composto de diureia representado pela fórmula (I) como um espessante e um polímero de hidrocarboneto em cadeia, sendo o peso molecular médio ponderal do polímero de hidrocarboneto em cadeia de 20.000 a 300.000. R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3 (I) (Na fórmula (I), R2 é um grupo hidrocarboneto aromático divalente com 6 a 15 átomos de carbono. R1 e R3 são cada um, independentemente, um grupo alquila de cadeia linear ou ramificada com 8 a 22 átomos de carbono.)

Description

[Campo Técnico]

[001] A presente invenção refere-se a uma composição de graxa para resinas lubrificantes. Mais particularmente, a invenção refere-se a uma composição de graxa adequada para lubrificação entre membros de resina, e também entre o membro de resina e o membro feito de outros materiais, tais como metal ou similares.

[Fundamentos da Técnica]

[002] Recentemente, uma variedade de membros metálicos foi cada vez mais substituída por membros de resina (por exemplo, feitos de poliamida) para reduzir o peso de um automóvel ou similar. Por exemplo, o mecanismo de redução de velocidade do dispositivo de direção assistida elétrica (EPS) nos automóveis utiliza uma engrenagem de roda de rosca sem- fim feita de resina e uma rosca sem-fim feita de aço. As composições de graxa são comumente usadas para lubrificação entre os membros de resina e também entre o membro de resina e o membro de metal.

[003] A operação normal de condução é assistida pela EPS, enquanto a condução em via expressa com um ligeiro ângulo de direção ou o retorno do ângulo máximo do volante para a posição neutra não é assistida pela EPS. A operação não assistida pela EPS, que é realizada a uma velocidade menor e sob uma carga menor quando comparada com a operação normal de condução, é necessária para atingir as características de baixo atrito nas condições mais moderadas do que as da operação normal.

[004] Uma composição de graxa para resinas lubrificantes caracterizada pela adição de cera de lignita a uma graxa de base compreendendo um espessante e um óleo base é relatada como a composição de graxa para resinas lubrificantes aplicáveis à engrenagem de redução de EPS para automóveis. Considera-se que a composição de graxa mencionada acima é capaz de reduzir o coeficiente de atrito estático na porção a ser lubrificada e prolongar a vida útil da porção lubrificada (como mostrado em JP 4037067, por exemplo).

[005] É proposta uma outra composição de graxa para resinas lubrificantes aplicável à engrenagem de redução de EPS para automóveis, caracterizada por compreender uma cera de poliolefina e uma cera a partir de derivados de ácido montânico. É relatado que esta composição de graxa é capaz de manter uma boa lubrificação deslizante entre o membro de resina e o membro de metal e entre os membros de metal por um longo período de tempo, para melhorar a durabilidade do eixo expansível para a direção do automóvel e o dispositivo de direção assistida elétrica e alongar a vida do mesmo (como mostrado em JP 4566909, por exemplo).

[006] A engrenagem dotada de uma grande folga gera um barulho quando uma carga de vibração é inserida do lado da roda para o eixo da direção. Para reduzir esse ruído, é relatado um mecanismo de engrenagem de redução, que é dotado de um meio para impulsionar uma engrenagem de acionamento (rosca sem-fim) em direção a uma engrenagem acionada (roda de rosca sem-fim) para diminuir a folga (como mostrado em JP 2005-42913 A, por exemplo).

[007] Existe um relatório de EPS onde uma engrenagem de roda da engrenagem de redução é feita de uma resina reforçada com fibra e tem uma rugosidade da superfície do dente (Ra) de 0,1 pm ou mais e 0,5 pm ou menos (como mostrado em JP 2014-9789 A, por exemplo).

[Sumário da Invenção] [Problema Técnico]

[008] Ainda há uma crescente demanda por uma composição de graxa com características melhoradas de baixo atrito sob as condições de baixa velocidade e baixa carga durante a operação não assistida por EPS.

[009] Para conseguir as propriedades de baixo atrito sob as condições de baixa velocidade e baixa carga durante a operação não assistida por EPS, um objetivo da invenção é prover uma composição de graxa capaz de reduzir o torque de direção durante a operação não assistida por EPS.

[0010] Um outro objetivo é prover um mecanismo de engrenagem de redução capaz de reter uma composição de graxa na superfície de uma roda de rosca sem-fim de resina, isto é, uma engrenagem de acionamento da engrenagem de redução de velocidade para que a EPS melhore a durabilidade aumentando a rugosidade da superfície dos dentes.

[0011] Um objetivo adicional da invenção é prover um dispositivo de direção assistida elétrica usando o mecanismo de engrenagem de redução mencionado acima.

[Solução para o Problema]

[0012] Para resolver os problemas mencionados acima, os inventores da presente invenção verificaram que a adição de um polímero particular a uma graxa de ureia pode reduzir o torque de direção durante a operação não assistida por EPS.

[0013] Nomeadamente, a invenção provê uma composição de graxa mostrada abaixo: [1] Uma composição de graxa para resinas lubrificantes, compreendendo: um óleo base, como um espessante, um composto de diureia representado pela seguinte fórmula (I): R1 - NHCONH - R2 - NHCONH - R3 (I) em que R2 representa um grupo hidrocarboneto aromático divalente com 6 a 15 átomos de carbono, e R1 e R3 representam cada um, independentemente, um grupo alquila de cadeia linear ou ramificada com 8 a 22 átomos de carbono, e um polimero de hidrocarboneto em cadeia com um peso molecular médio ponderai de 20.000 a 300.000. [2] Composição de graxa para resinas lubrificantes descrita no item [1] mencionado acima, em que o polímero de hidrocarboneto é contido em uma quantidade de 0,1 a 30% em massa com base na massa total da composição. [3] Composição de graxa para resinas lubrificantes descrita no item [1] ou [2] mencionado acima, em que o óleo base compreende uma poli- a-olefina. [4] Composição de graxa para resinas lubrificantes descrita em qualquer um dos itens [1] a [3] mencionado acima, compreendendo adicionalmente uma cera que consiste em uma cera de poliolefina e uma cera de lignita, com o teor da cera de poliolefina sendo 3% em massa ou mais com base na massa total da composição, o teor da cera de lignita sendo 2% em massa ou mais com base na massa total da composição, e a soma da cera de poliolefina e da cera de lignita sendo 10% em massa ou menos com base na massa total da composição. [5] Composição de graxa para resinas lubrificantes descrita em qualquer um dos itens [1] a [4] mencionado acima, que é usada para lubrificação entre um membro de resina e um membro de metal. [6] Composição de graxa para resinas lubrificantes descrita no item [5] mencionado acima, em que a lubrificação entre o membro de resina e o membro de metal é uma lubrificação de rolamento deslizante. [7] Mecanismo de engrenagem de redução projetado como um mecanismo de transmissão de energia para transmitir um torque de saída de um motor para um eixo como um torque auxiliar, compreendendo uma engrenagem de acionamento feita de metal e conectada ao motor e uma engrenagem de acionamento feita de uma composição de resina, em que a engrenagem de acionamento tem uma rugosidade da superfície do dente de 0,5 pm ou mais em termos da rugosidade média (Ra) e a engrenagem de acionamento de metal e a engrenagem de acionamento de resina são lubrificadas com a composição de graxa descrita no item [6] mencionado acima. [8] Mecanismo de engrenagem de redução descrito no item [7] mencionado acima, em que as superfícies dos dentes da engrenagem de acionamento de metal são colocadas em contato com as superfície dos dentes da engrenagem de acionamento de resina em um lado voltado para uma direção de rotação da transmissão e no outro lado voltado para uma direção oposta à direção de rotação da transmissão. [9] Dispositivo de direção assistida elétrica, que usa o mecanismo de engrenagem de redução descrito no item [8] mencionado acima.

[Efeitos da Invenção]

[0014] A invenção pode prover uma composição de graxa capaz de reduzir o torque de direção durante a operação não assistida por EPS. A composição de graxa da invenção também apresenta excelente resistência ao calor.

[0015] No mecanismo de engrenagem de redução de acordo com a invenção, um material da engrenagem acionada é projetado para ter uma rugosidade de superfície relativamente alta de 0,5 pm ou mais em termos da rugosidade média (Ra) para reter uma composição de graxa nas superfícies dos dentes, reduzindo assim um coeficiente de atrito e aumentando as propriedades de lubrificação sob uma ampla faixa de condições (variando de uma carga baixa para alta, e de uma velocidade baixa para alta).

[Breve Explicação dos Desenhos]

[0016] A Fig. 1 é uma vista que mostra um mecanismo de engrenagem de redução que é uma engrenagem de rosca sem-fim composta de uma rosca sem-fim e uma roda de rosca sem-fim.

[0017] A Fig- 2 é uma vista que mostra uma porção engatada das engrenagens da rosea sem-fim e da roda de rosea sem-fim.

[0018] A Fig- 3 é um diagrama para indicar uma direção de perfil de dente em uma superfície dos dentes da roda de rosea sem-fim.

[0019] A Fig- 4 inclui vistas em planta esquemática que mostram um exemplo de um mecanismo de engrenagem de redução de acordo com uma segunda modalidade da invenção.

[0020] A Fig- 5 mostra os resultados de teste sobre o torque rotacional nos Exemplos 1-1 a 1-3.

[0021] A Fig- 6 mostra os resultados de teste sobre o torque rotacional nos Exemplos 2-1 a 2-3.

[0022] A Fig- 7 mostra os resultados de teste sobre o torque rotacional no Exemplo 3-1.

[0023] A Fig. 8 mostra os resultados de teste sobre o torque rotacional no Exemplo 4-1.

[Descrição das Modalidades]

[0024] Salvo indicação em contrário, a porcentagem (%) usada aqui significa porcentagem em massa. A faixa numérica indicada aqui por “a - b” significa uma faixa que inclui tanto os limites a quanto b.

[Oleo base]

[0025] O óleo base que pode ser usado para a composição de graxa da invenção não é particularmente limitado. Óleos minerais e óleos sintéticos são usáveis. O óleo base pode ser usado sozinho ou em combinação com dois ou mais óleos base.

[0026] O óleo mineral pode ser selecionado de óleos minerais parafínicos, óleos minerais naftênicos e misturas dos mesmos.

[0027] O óleo sintético pode ser selecionado de uma variedade de óleos sintéticos, por exemplo, óleos de éster sintético tais como diésteres ou poliol ésteres, óleos de hidrocarboneto sintético tais como poli-a-olefina (PAO) ou polibuteno; óleos de éter sintético tais como alquildifenil éteres ou polipropileno glicol; óleos de silicone, óleos fluorados ou similares.

[0028] Preferivelmente, o óleo base pode compreender uma poli-a- olefina. Quando o óleo base compreende um óleo base que não uma poli-a- olefina, a poli-a-olefina pode preferencialmente estar contida em uma quantidade de 50% em massa ou mais, mais preferencialmente 80% em massa ou mais, e ainda mais preferencialmente 100% em massa, com base na massa total do óleo base. O óleo base pode ser preferencialmente um óleo sintético e, em particular, um óleo de hidrocarboneto sintético.

[0029] A viscosidade cinemática do óleo base usado na invenção não é particularmente limitada, mas pode preferencialmente estar na faixa de 10 a 300 mm2/s, mais preferencialmente 15 a 250 mm2/s, e mais preferencialmente 15 a 200 mm2/s a 40°C. A viscosidade cinemática a 40°C do óleo base aqui usado pode ser determinada de acordo com a JIS K 2220 23.

[0030] O teor do óleo base pode preferencialmente estar na faixa de 50 a 95% em massa, e mais preferencialmente de 60 a 90% em massa na composição de graxa da invenção.

[0031] O espessante usado para a composição de graxa da invenção compreende um composto de diureia representado pela fórmula (I) mencionada acima.

[0032] Na fórmula (I), R2 representa um grupo hidrocarboneto aromático divalente com 6 a 15 átomos de carbono, e R1 e R3, que podem ser iguais ou diferentes um do outro, representam cada um, independentemente, um grupo alquila de cadeia linear ou ramificada com 8 a 22 átomos de carbono.

[0033] R2 pode preferencialmente ser um grupo derivado de di- isocianato de tolileno ou difenilmetano-4,4’-di-isocianato, e mais preferencialmente ser um grupo derivado de difenilmetano-4,4’-di-isocianato.

[0034] R1 e R3, que podem ser iguais ou diferentes um do outro, representam um grupo alquila de cadeia linear ou ramificada com 8 a 22 átomos de carbono, preferencialmente um grupo alquila de cadeia linear com 8 a 20 átomos de carbono, e mais preferencialmente um grupo alquila de cadeia linear com 8 ou 18 átomos de carbono.

[0035] Um composto de diureia de fórmula (I) em que R2 é um grupo derivado de difenilmetano-4,4’-di-isocianato é preferível.

[0036] Um composto de diureia de fórmula (I) em que R2 é um grupo derivado de difenilmetano-4,4’-di-isocianato, e R1 e R3, que podem ser iguais ou diferentes um do outro, são um grupo alquila de cadeia linear com 8 ou 18 átomos de carbono é particularmente preferível.

[0037] Por exemplo, o composto de diureia representado pela fórmula (I) pode ser obtido por reação de um di-isocianato predeterminado com uma monoamina alifática predeterminada no óleo base. Exemplos específicos preferidos do di-isocianato incluem difenilmetano-4,4’-di-isocianato e di- isocianato de tolileno. Exemplos específicos da monoamina alifática incluem octilamina, nonilamina, decilamina, undecilamina, dodecilamina, tridecilamina, tetradecilamina, pentadecilamina, hexadecilamina, heptadecilamina, octadecilamina, nonildecilamina, eicodecilamina ou similares. O composto de diureia que pode ser obtido por reação de difenilmetano-4,4’-di-isocianato com octilamina e octadecilamina é o mais preferível.

[0038] Embora seja mais preferível que o composto de diureia de fórmula (I) seja usado como um espessante único para a composição de graxa de acordo com a invenção, outros espessantes podem ser adicionados em uma quantidade de preferencialmente 15% em massa ou menos, mais preferencialmente 10% em massa ou menos, em relação à massa total dos espessantes. Exemplos de outros espessantes incluem espessantes de sabão, tais como sabão de lítio, sabão complexo de lítio ou similares; espessantes de ureia tais como diureia ou similares; espessantes inorgânicos tais como organoargila ou similares; e espessantes orgânicos tais como politetrafluoroetileno (PTFE) ou similares. Dentre esses espessantes, o espessante de sabão é preferível, e o sabão de lítio é mais preferível e, em particular, o 12-hidroxiestearato de lítio é o mais preferível.

[0039] O conteúdo do espessante na composição de graxa da invenção varia de acordo com a estrutura do espessante. A composição de graxa da invenção pode ter uma consistência preferencialmente de 200 a 400, e o conteúdo do espessante pode ser uma quantidade que é necessária para obter a consistência mencionada acima. Quando o espessante consiste no composto de diureia de fórmula (I), o conteúdo do espessante pode estar tipicamente na faixa de 3 a 30% em massa, preferencialmente 5 a 25% em massa, com base na massa total da composição de graxa. Quando o espessante adicional é usado, o conteúdo do espessante adicional é menor que o do composto de diureia de fórmula (I).

<Polímero de hidrocarboneto em cadeia>

[0040] A composição de graxa da invenção compreende um polímero de hidrocarboneto em cadeia como um aditivo. O polímero de hidrocarboneto em cadeia usado na invenção pode ser substituído com um grupo cíclico tal como um grupo alicíclico, um anel aromático ou similar. No entanto, o polímero de hidrocarboneto em cadeia não substituído é preferido. Exemplos do polímero de hidrocarboneto em cadeia usado na invenção incluem copolímeros de olefina não substituídos ou substituídos, copolímeros de etileno propileno não substituídos ou substituídos, poli-isoprenos não substituídos ou substituídos, ou similares. Entre os polímeros acima, são preferidos os copolímeros de olefina não substituídos ou substituídos e, em particular, os copolímeros de olefina não substituídos são os mais preferíveis.

[0041] O polímero de hidrocarboneto em cadeia usado na invenção tem um peso molecular médio ponderai de 20.000 a 300.000, preferencialmente 50.000 a 300.000, e mais preferencialmente 200.000 a 300.000, e ainda mais preferencialmente 200.000 a 250.000. O peso molecular médio ponderai aqui usado é um valor determinado em termos de poliestireno padrão por cromatografia de permeação de gel (GPC).

[0042] Através de uma análise espectroscópica de infravermelhos, pode-se confirmar que o polímero de hidrocarboneto usado na invenção não contém um anel aromático.

[0043] A adição do aditivo mencionado acima torna possível formar uma película de óleo espessa na porção onde a lubrificação é necessária, embora a formação da película de óleo seja difícil, especialmente quando a velocidade de operação está dentro de uma região de baixa velocidade. Isto pode impedir o contato direto do membro de resina com outro membro de resina ou o membro de metal, reduzindo assim o torque de atrito. O mecanismo de formação de uma película de óleo mais espessa devido à adição de tal aditivo predeterminado mesmo quando a velocidade está dentro de uma região de baixa velocidade é considerado que a viscosidade equivalente da graxa resultante torna-se muito maior na primeira região de viscosidade newtoniana mesmo que a velocidade esteja dentro de uma região de baixa velocidade, ou seja, a velocidade de arrasto é insuficiente, de modo que uma película espessa de lubrificação elasto-hidrodinâmica (EHL) pode ser formada.

[0044] O polímero de hidrocarboneto em cadeia usado na invenção é definido como um polímero que é solúvel no óleo base e não precipita no óleo base depois que a temperatura é retomada à temperatura ambiente (25°C) uma vez dissolvida no óleo base, por exemplo, com agitação a temperaturas elevadas. Em contraste com isso, a cera é definida como uma substância sólida à temperatura ambiente (25°C) e precipita no óleo base depois de dissolvida no óleo base a temperaturas elevadas e depois resfriada até a temperatura ambiente (25°C).

[0045] O polímero de hidrocarboneto em cadeia pode preferencialmente ser contido em uma quantidade de 0,1 a 30% em massa, mais preferencialmente de 0,1 a 20% em massa, ainda mais preferencialmente de 0,1 a 10% em massa, e mais preferencialmente de 0,1 a 4% em massa, com base na massa total da composição de graxa da invenção.

[0046] A viscosidade cinemática de uma mistura do óleo base e do polímero de hidrocarboneto em cadeia não é particularmente limitada, e pode preferencialmente estar na faixa de 10 a 300 mm2/s, mais preferencialmente 50 a 280 mm2/s, e mais preferencialmente 80 a 280 mm2/s a 40°C.

[0047] Quando necessário, a composição de graxa da invenção pode compreender adicionalmente quaisquer aditivos que são normalmente usados na graxa. Os teores desses aditivos podem ser geralmente de 0,5 a 35% em massa e, preferencialmente, de 5 a 25% em massa, com base na massa total da composição de graxa. Tais aditivos podem incluir uma cera, antioxidante, passivador inorgânico, agente preventivo de ferrugem, inibidor de corrosão metálica, melhorador de oleosidade, agente antidesgaste, agente de pressão extrema, lubrificante sólido ou similares. Vantajosamente, a composição de graxa pode compreender adicionalmente a cera e, mais vantajosamente, a composição de graxa pode compreender adicionalmente o antioxidante e o agente preventivo de ferrugem, além da cera.

<Cera>

[0048] A cera que pode ser usada na invenção consiste em uma cera de poliolefina tal como cera de polietileno ou similar, e uma cera de lignita.

[0049] As ceras de poliolefina incluem uma cera de petróleo que é separada no processo de refinação de óleo, sem grupo polar nos componentes de cera; cera Fischer-Tropsch sintetizada pela reação de monóxido de carbono com hidrogênio; cera de polietileno produzida por polimerização de etileno e pirólise de polietileno ou similares.

[0050] A cera de polietileno pode ter um peso molecular médio ponderai de cerca de 1.000 a cerca de 20.000. Existem a cera de polietileno de densidade alta com uma densidade de 0,96 ou mais, a cera de polietileno de densidade média com uma densidade na faixa de 0,94 a 0,95 e a cera de polietileno de densidade baixa com uma densidade de 0,93 ou menos. A cera de polietileno de densidade alta é caracterizada por alto ponto de fusão, alto ponto de amolecimento e alta cristalinidade e alto grau de dureza; enquanto a cera de polietileno de densidade baixa tem baixo ponto de fusão e baixo ponto de amolecimento e apresenta propriedades macias. Do ponto de vista da resistência ao calor, o ponto de gota da cera de polietileno pode ser preferencialmente de 100°C ou mais, e mais preferencialmente de 120°C ou mais. O ponto de gota pode ser determinado de acordo com DIN51801.

[0051] Exemplos específicos da cera de polietileno comercialmente disponível incluem Hi-WAX 200P, Hi-WAX 210P e Hi-WAX NL200 (feita pela Mitsui Chemicals, Inc.); e Licowax PE520, Licowax PEI90 e Licowax PE130 (feita pela Clariant Japan K.K.). Exemplos específicos da cera de polipropileno comercialmente disponível incluem Hi-WAX NP105 (feita pela Mitsui Chemicals, Inc.) e Ceridust 6050M (feita pela Clariant Japan K.K.) ou similares.

[0052] A cera de lignita, que pertence a uma das ceras minerais, compreende um éster de cadeia longa como componente principal, álcool superior livre, resina, composto contendo enxofre ou similar. Exemplos da cera de lignita incluem ceras ácidas com um valor de ácido de 110 a 160 mg de KOH/g; ceras de éster com uma porção não polar e uma porção polar; ceras de éster parcialmente saponificadas contendo uma mistura do produto esterificado de ácido montânico e o produto saponificado do produto esterificado acima com hidróxido de cálcio; ceras saponificadas de sal de sódio e sal de cálcio de ácido montânico; óxido de etileno adicionou ceras de lignita, ou similares. O valor do ácido pode ser determinado de acordo com DIN53402.

[0053] Exemplos específicos da cera de lignita comercialmente disponível incluem Licowax OP Flakes, Licowax S e Licolub WE40 (feitas pela Clariant Japan K.K.) ou similares.

[0054] Quando a composição de graxa da invenção compreende uma cera, a cera consistindo na cera de polietileno e na cera de lignita é particularmente preferível.

[0055] Quando a composição de graxa da invenção compreende a cera consistindo na cera de poliolefina e na cera de lignita, é particularmente preferível que o teor da cera de poliolefina seja de 3% em massa ou mais e o teor da cera de lignita seja de 2% em massa ou mais, com base na massa total da composição, e a soma da cera de poliolefina e da cera de lignita é de 10% em massa ou menos com base na massa total da composição.

[0056] Exemplos do antioxidante incluem antioxidantes à base de amina tais como fenil a-naftilamina, fenil a-naftilamina alquilada, alquildifenilamina ou similares; e antioxidantes à base de fenol, tais como fenóis impedidos, incluindo 2,6-di-terc-butil-p-cresol, pentaeritritil tetracis[3- (3,5-di-t-butil-4-hidroxifenil)-propionato], octadecil-3-(3,5-di-t-butil-4- hidroxifeniljpropionato ou similares. Os antioxidantes à base de amina são preferidos, e alquildifenilamina é particularmente preferível.

[0057] O passivador inorgânico tal como nitrito de sódio ou similar pode ser usado.

[0058] Exemplos de agentes preventivos de ferrugem incluem agentes preventivos de ferrugem de sulfonato orgânico tais como sais de Ca, Ba, Zn e Na de ácido sulfônico orgânico ou similares; agentes preventivos de ferrugem do ácido succínico tais como anidrido alcenilsuccínico, alcenilsuccinato, meio éster de ácido alcenilsuccínico ou similares; sais de amina de ácidos graxos, ácidos dibásicos, ácidos naftênicos, ácidos graxos de lanolina, ácidos alcenilsuccínicos ou similares; e agentes preventivos de ferrugem de carboxilato tais como sais de Na, K e Zn de ácidos dicarboxílicos alifáticos tais como ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico, ácido brassílico, ácido tetradecanodioico ou similares e ácidos naftênicos. Desses agentes preventivos de ferrugem, são preferidos os agentes preventivos de ferrugem de sulfonato orgânico, e o sulfato de Ca é particularmente preferível.

[0059] O inibidor de corrosão metálico, tal como o benzotriazol ou outro, pode ser usado.

[0060] Exemplos do melhorador de oleosidade incluem ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos, fosfatos ou similares.

[0061] Como agente antidesgaste ou agente de pressão extrema, fosfato de tricresila, tri-2-etil-hexilfosfato; dissulfeto de dibenzila, uma variedade de polissulfetos; trifenilfosforotionato; sais de Mo, Sb e Bi de ácido dialquilditiofosfórico, sais de Mo, Zn, Sb, Ni, Cu e Bi de ácido dialquilditiocarbâmico ou similares; ditiocarbamato livre de cinzas, carbamato de ditiofosfato livre de cinzas podem ser usados.

[0062] Exemplos do lubrificante sólido incluem óxidos metálicos, tais como CaO, ZnO, MgO ou similares; carbonatos de metal tais como CaCOi, ZnCCb ou similares; dissulfeto de molibdênio, grafite, PTFE, MCA ou similares.

<Penetração trabalhada>

[0063] A penetração trabalhada da composição de graxa de acordo com a invenção pode preferencialmente estar na faixa de preferencialmente de 200 a 400, mais preferencialmente de 250 a 350, e mais preferencialmente de 300 a 350.

[0064] A composição de graxa da invenção pode preferencialmente mostrar um coeficiente de tração de preferencialmente 0,017 ou menos, mais preferencialmente 0,016 ou menos. Quando o coeficiente de tração está dentro da faixa mencionada acima, o torque da direção pode ser totalmente reduzido na operação não assistida por EPS.

[0065] Exemplos da resina a ser lubrificada com a composição de graxa para lubrificação resinas de acordo com a invenção incluem resina de poliamida, policarbonato, resina de poliamida-imida, resina de poliacetal, resina de tereftalato de polibutileno, resina de poliéter e éter cetona, resina de sulfeto de polifenilcno ou similares.

[0066] Os metais que podem ser lubrificados com a composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com a invenção incluem aço ou similar.

[0067] Vantajosamente, a composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com a invenção pode ser usada para lubrificação deslizante, em particular, lubrificação de rolamento deslizante entre um membro feito de uma resina, poliamida particular e um membro feito de um metal, particularmente aço.

[0068] A composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com a invenção é adequada para a lubrificação do dispositivo de direção assistida elétrica, inclinação eletricamente ajustável, e estria telescópica revestida de resina e os eixos macho e fêmea do eixo telescópico para direção de veículo a motor.

[0069] A primeira modalidade de um mecanismo de engrenagem de redução de acordo com a invenção será agora explicada com referência às figuras.

[0070] A Fig. 1 é uma vista lateral particionada de um mecanismo de direção assistida elétrica (EPS) 12 em que uma engrenagem de redução 10 de acordo com a primeira modalidade da invenção é incorporada. A Fig. 2 é uma vista em perspectiva da engrenagem de redução 10 de acordo com a modalidade da invenção.

[0071] Basicamente, o mecanismo de EPS 12 tem a estrutura que compreende um motor M, uma rosca sem-fim 16 conectada a um eixo de saída 14 do motor M, e uma roda de rosca sem-fim 20 que é encaixada em um eixo de direção 18 e projetada para engrenar com a rosca sem-fim 16, como mostrado nas Figs. 1 e 2. Essa estrutura básica é a mesma que a da EPS convencional. A rotação do eixo de direção 18 é assistida pelo torque do motor M no mecanismo de EPS 12 da mesma maneira que no mecanismo de EPS convencional.

[0072] No mecanismo de EPS 12, o eixo de saída do motor Mea rosca sem-fim 16 são conectados por meio de uma estria ou um acoplamento elástico (não mostrado). O eixo da rosca sem-fim 16 e o eixo da roda de rosca sem-fim 20 são, cada um, suportados pelos mancais de rolamento, tais como mancais de esfera de ranhura profunda, mancais de esfera de contato de quatro pontos ou similares.

[0073] No mecanismo de EPS 12 de acordo com essa modalidade, a rosca sem-fim 16 que é conectada ao motor M e funciona como uma engrenagem de acionamento é feita de um metal; enquanto a roda de rosca sem-fim 20 que serve como uma engrenagem acionada é formada de uma composição de resina. Embora o macho da roda de rosca sem-fim 20 seja feito de um aço nessa modalidade, o macho pode ser formado a partir de outros materiais, tais como resinas, ligas de alumínio ou similares.

[0074] A roda de rosca sem-fim 20 de acordo com essa modalidade é produzida por moldagem por injeção da resina sobre o metal do macho. Alternativamente, como descrito em JP S58-22336 A ou JP 2003-118006 A, o metal do macho e a porção de resina podem ser incorporados de tal maneira que o metal do macho é inserido na resina cilindricamente formada, para fundir a resina por aquecimento por indução em alta frequência. Adicionalmente, um agente de acoplamento à base de silano pode ser adicionado como o aglutinante para aumentar o desempenho de aglutinação.

[0075] Para a composição de resina que constitui a roda de rosca sem- fim 20, uma resina não reforçada com fibras pode ser usada, mas uma resina reforçada com fibras que é reforçada com fibras (por exemplo, fibras de vidro) pode ser preferencialmente utilizada de modo a suportar a transmissão de carga mais alta. Outras fibras que não fibras de vidro, por exemplo, fibras de polietileno, fibras de carbono, fibras de aramida ou similares podem ser usadas para reforço. A poliamida PA66 é usada como o material de base da composição de resina. PA6, PA46, PA9T, PPS, PET ou similares também podem ser usadas.

[0076] No corte de engrenagem da roda de rosca sem-fim 20, as superfícies dos dentes são formadas por fresagem. Alternativamente, uma ferramenta revestida com grão abrasivo pode ser usada para corte de engrenagem. A rugosidade de superfície das superfícies dos dentes pode ser ajustada por amaciamento.

[0077] Quando medida na direção do perfil de dente (Fig. 3), a rugosidade de superfície da superfície dos dentes da roda de rosca sem-fim 20 é 0,5 |im ou mais e 1,5 pm ou menos em termos da rugosidade média (Ra).

[0078] Em relação à rugosidade de superfície do dente da roda de rosca sem-fim, o valor de obliquidade (Rsk) é negativo quando medido na direção do perfil de dente. O valor de Rsk de -0,5 ou menos é mais preferível.

[0079] A rosca sem-fim 16 é feita de aço, que é endurecido por tratamento térmico para impedir a abrasão que pode ser causada pelo contato com fibras de vidro contidas na roda de rosca sem-fim 20. A rugosidade de superfície dos dentes da roda de rosca sem-fim 16 é 0,05 pm ou mais e 0,22 pm ou menos em termos da rugosidade média (Ra).

[0080] As superfícies dos dentes da rosca sem-fim 16 são lubrificadas com a composição de graxa da invenção.

Ações e efeitos

[0081] Quando a resina reforçada com fibras é moldada por injeção, a resina é primeiro colocada em contato com o molde e depois resfriada e solidificada. A superfície da resina se torna assim uma chamada camada de película. Em geral, a quantidade de fibras expostas na camada de película mencionada acima, que depende das condições de moldagem por injeção, é relativamente pequena. No entanto, após a peça bruta moldada por injeção ser submetida a um processo de corte de engrenagem para formar as superfícies dos dentes na peça bruta, as fibras de vidro se tornam expostas nas superfícies dos dentes, aumentando assim a rugosidade de superfície.

[0082] Para manter as propriedades de lubrificação das superfícies dos dentes por um período prolongado de tempo, ranhuras finas podem ser formadas na superfície dos dentes. Em outras palavras, a engrenagem pode ser projetada de modo a reter o óleo de lubrificação na superfície dos dentes formando os reservatórios de óleo na mesma.

[0083] Os métodos de processamento para formar os reservatórios de óleo mencionados acima são descritos, por exemplo, em JP 2003-065422 A e WO 2006/011534 A. Esses métodos, no entanto, pode aumentar a rugosidade da superfície dos dentes.

[0084] Sob as condições de operação de baixa carga não assistida por EPS, as superfícies opostas estão no estado de lubrificação mista, em que o coeficiente de atrito é baixo. No entanto, se a rugosidade de superfície da roda de rosca sem-fim for alta como mencionado acima, a razão de porções de superfície submetidas à lubrificação de limites se torna maior no estado de lubrificação mista, que aumenta correspondentemente o coeficiente de atrito. O operador sente, portanto, certo atrito durante a operação de direção, que afetará a sensação de direção.

[0085] No estado de lubrificação mista, a composição de graxa da invenção pode atuar de tal maneira que o polímero de hidrocarboneto contido na composição forma uma película de óleo por meio do óleo base nas porções convexas finas da superfície dos dentes para impedir o contato direto. Consequentemente, o coeficiente de atrito pode ser diminuído, embora a rugosidade de superfície seja considerável, o que pode reduzir a sensação de atrito durante a operação de direção.

[0086] Mesmo quando as condições são desvantajosas para a formação de película de óleo, por exemplo, uma alta carga é aplicada ou a temperatura é alta o suficiente para diminuir a viscosidade da graxa, o óleo de lubrificação pode ser retido na superfície dos dentes para manter as propriedades de lubrificação, porque inúmeras ranhuras finas são formadas na superfície dos dentes a tal ponto que podem ser aceitas como a rugosidade de superfície.

[0087] Tipicamente, em baixas temperaturas, a viscosidade do óleo base aumenta, o que tem um bom efeito na formação da película de óleo. No entanto, o estado de lubrificação hidrodinâmica aumenta um coeficiente de atrito devido ao arrasto viscoso (resistência à viscosidade). A viscosidade do polímero de hidrocarboneto é relativamente menos suscetível às baixas temperaturas, o que pode impedir que o coeficiente de atrito aumente prontamente em baixas temperaturas. Em vista disso, a invenção pode solucionar o problema que é necessário para diminuir a viscosidade do óleo base em consideração da operabilidade em baixas temperaturas, embora o aumento da viscosidade do óleo base seja desejado para formar prontamente uma película de óleo a temperaturas ambientes e altas temperaturas.

[0088] Na direção assistida elétrica montada nos veículos, a engrenagem de redução de acordo com a primeira modalidade pode reduzir o coeficiente de atrito e aumentar a sensação de direção sob uma ampla faixa de condições de operação de veículos.

[0089] Em seguida, a segunda modalidade de um mecanismo de engrenagem de redução de acordo com a invenção será explicada.

[0090] A engrenagem de redução da segunda modalidade tem a mesma estrutura básica que a da engrenagem de redução mencionada acima da primeira modalidade. Diferentemente da engrenagem de redução da primeira modalidade, a distância de eixo para eixo é controlada por seleção apropriada das dimensões da rosca sem-fim e da roda de rosca sem-fim para diminuir a folga na engrenagem de redução da segunda modalidade. Para diminuir a folga, tal estrutura como mostrada na Fig. 4 está também disponível, em que um meio de impulsionamento 424 tal como uma mola ou similar é disposto próximo a um mancai 402 provido para suportar uma rosca sem-fim 416, para impulsionar a rosca sem-fim 416 em direção a uma roda de rosca sem-fim 420.

Ações e efeitos

[0091] Na engrenagem de redução para a EPS em que uma grande folga é provida, apenas as superfícies dos dentes submetidas à transmissão de rotação estão em contato umas com as outras. Consequentemente, o torque rotacional se torna menor, o que traz menos sensação de atrito durante a operação de direção. Por outro lado, no entanto, a carga de vibração é inserida a partir da roda para o eixo de direção no veículo, produzindo assim o ruído da engrenagem. Isso pode deixar as pessoas desconfortáveis.

[0092] Em vista do exposto acima, os métodos para reduzir o ruído da engrenagem por diminuição da folga da engrenagem de redução para a EPS são mostrados em JP 2005-42913 A ou similares. No entanto, nesses métodos, não apenas o lado frontal, mas também o lado traseiro de cada dente em relação à direção de rotação da transmissão são colocados em contato com os dentes correspondentes, aumentando assim a força de atrito.

[0093] Adicionalmente, na estrutura com uma folga pequena, a carga de contato é aplicada entre a superfície dos dentes da engrenagem de acionamento e a superfície dos dentes da engrenagem acionada, aumentando assim a força de atrito.

[0094] Sob as condições de operação de baixa carga não assistida por EPS, a composição de graxa está no estado de lubrificação mista, em que o coeficiente de atrito é baixo. No entanto, quando a carga de contato alta é aplicada entre as superfícies dos dentes como mencionado acima, a razão das porções de lubrificação de limite se torna maior no estado de lubrificação mista formado pela composição de graxa, que aumentará o coeficiente de atrito. Como resultado, a sensação de atrito causada na operação de direção afeta adversamente a sensação de direção.

[0095] No estado de lubrificação mista, a composição de graxa da invenção pode atuar de tal maneira que o polímero de hidrocarboneto contido na composição pode formar uma película de óleo por meio do óleo base nas porções convexas finas da superfície dos dentes para impedir o contato direto. É, portanto, possível impedir que o coeficiente de atrito aumente, mesmo que a folga seja pequena. Como resultado, o aumento da força de atrito pode ser impedido, e boa operabilidade de direção pode ser mantida, com o ruído da engrenagem sendo evitado.

Exemplos Exemplos e exemplos comparativos 1 a 4

[0096] As composições de graxa de acordo com os Exemplos e Exemplos Comparativos foram preparadas usando o espessante, óleo base e aditivos mostrados nas tabelas a seguir. Para ser mais específico, um mol de 4,4-difenilmetanodi-isocianato foi reagido com dois moles de uma mistura de estearilamina e octilamina (com uma razão molar de aminas sendo 1:1) em poli α-olefina (PAO com uma viscosidade cinemática de 48 mm2/s a 40°C), e a mistura resultante foi aquecida e depois resfriada. Após a adição dos aditivos, a mistura foi amassada usando um moinho de três cilindros, obtendo assim composições de graxa dos Exemplos e Exemplos Comparativos 1 a 4. A viscosidade cinemática descrita em cada um dos Exemplos 1 a 7 e Exemplo Comparativo 3 como mostrado nas tabelas é a de uma mistura do óleo base e do polímero.

Exemplo comparativo 5

[0097] 12-hidroxiestearato de lítio foi misturado e dissolvido no oleo base como mostrado na tabela a seguir com a aplicação de calor. A mistura resultante foi resfriada para obter uma graxa de base. As quantidades predeterminadas de aditivos foram misturadas com o óleo base, que foi adicionado à graxa de base, seguido de agitação intensa. A mistura resultante foi amassada usando um moinho de três cilindros para preparar uma composição de graxa do Exemplo Comparativo 5.

[0098] Em cada um dos Exemplos e Exemplos Comparativos, a quantidade de espessante foi controlada de modo que a penetração trabalhada da composição de graxa resultante chegasse a 310 (quando determinada após um êmbolo ser passado 60 vezes de acordo com a JIS K 2220 7). O restante da composição de graxa foi compensado com o óleo base.

[0099] As composições de graxa assim preparadas foram avaliadas de acordo com os seguintes métodos de teste. Os resultados são também mostrados nas Tabelas 1 e 2.

[00100] Um teste de durabilidade foi realizado usando um dispositivo real de direção assistida elétrica (EPS). A engrenagem de redução foi equipada com uma roda de rosca sem-fim em que os dentes da engrenagem foram formados a partir de uma porção de resina de uma resina de poliamida, e uma rosca sem-fim feita de aço. Cada composição de graxa foi aplicada aos dentes da engrenagem. Com a rosca sem-fim e a roda de rosca sem-fim sendo engrenadas uma com a outra sob as mesmas condições de folga, a roda de rosca sem-fim foi acionada para rotar para determinar o torque rotacional e avaliar o atrito no dispositivo real.

<Determinação do coeficiente de tração>

[00101] O coeficiente de tração de uma película de graxa formada sobre uma porção de contato de rolamento foi determinado usando um instrumento de medição de espessura de película ultrafina com base na técnica de interferência óptica (EHL Ultra Thin Film Measurement System, feito pela PCS Instruments) capaz de determinar a tração. O torque de direção na operação não assistida por EPS foi avaliado através do coeficiente de tração.

[00102] O teste foi conduzido de tal modo que uma esfera de aço com um diâmetro de 19,5 mm foi colocada em contato de rolamento deslizante com um disco de policarbonato a 25°C sob uma carga de 5 N e a tração correspondente à velocidade predeterminada como mostrado abaixo foi medida. <Condições de teste> Temperatura: 25°C Amostras de teste: Esfera de aço com um diâmetro de 19,5 mm e um disco de policarbonato Carga: 5 N Velocidade: 0,038 m/s (Velocidade do dispositivo real: 0,1 m/s) Razão de deslizamento: 110%

[00103] Em vista do movimento de deslizamento (a velocidade de deslizamento em relação à rotação da esfera), a tração na direção axial da esfera foi detectada usando uma célula de carga. A razão do valor de tração máxima para a carga foi considerada como um coeficiente de tração máxima.

[00104] A perda de evaporação de cada uma das composições de graxa obtidas nos Exemplos e Exemplos Comparativos foi determinada pelo teste de película fina de alta temperatura. A resistência ao calor de cada composição foi assim avaliada.

[00105] Cada uma das composições de graxa obtidas nos Exemplos e Exemplos Comparativos foi aplicada à superfície de uma placa de aço padrão (SPCC-SD) com uma rugosidade de superficie de 0,8 a 1,5 pm em termos da rugosidade média (Ra) a 25°C de modo a ter uma espessura de película de graxa de 1 mm. Após pesagem, a placa de aço foi colocada em uma câmara termostática de 120°C e deixada em repouso por 500 horas. Após isso, a placa foi resfriada e pesada novamente para determinar a perda de evaporação de cada composição de graxa (na unidade de % em massa). De acordo com os seguintes critérios, a resistência ao calor foi avaliada. Critérios: o: A perda de evaporação foi menor que 5%. (Pequena perda de evaporação) x: A evaporação foi de 5% ou mais. (Grande perda de evaporação) [Tabela 1]

[Tabela 2]

Cera A: Cera de polietileno (Nome comercial: LICOWAX PE190 POWDER) feita por Clariant Japan K.K. Cera B: Cera de lignita (Nome comercial: LICOWAX OP FLAKES) feita por Clariant Japan K.K. Molibdênio orgânico: MoDTC (Nome comercial: MOLYVAN A) feito por R.T.VANDERBILT. Antioxidante: Alquildifenilamina (Nome comercial: IRGANOX L-57) feita pela BASF. Agente preventivo de ferrugem: Sulfonato de cálcio (Nome comercial: LUBRIZOL 1395) feito pela The Lubrizol Corporation. Sabão de Li: 12-hidroxiestearato de lítio (Nome comercial: Li-OHST) feito pela Katsuta Kako Co., Ltd.

<Primeira modalidade de mecanismo de engrenagem de redução> (Exemplos 1-1 a 1-3)

[00106] As rodas de rosca sem-fim foram preparadas onde a rugosidade de superfície do dente foi opcionalmente variada, e cada composição de graxa de teste foi aplicada às superfícies dos dentes. Com a rosca sem-fim e a roda de rosca sem-fim sendo engrenadas uma com a outra sob as mesmas condições de folga, a roda de rosca sem-fim foi acionada para rotar para determinar o torque rotacional. (Mecanismos de engrenagem de redução para o teste) * Rodas de rosca sem-fim: moldada por injeção usando poliamida PA66 reforçada com fibra de vidro e processada separadamente por corte de engrenagem para ter uma rugosidade de superfície de 0,5 pm, 1,2 pm e 1,5 pm em termos de rugosidade média (Ra). * Rosca sem-fim: feita de aço, endurecida por tratamento térmico e depois acabada por esmerilhamento. * Eixos das rodas de rosca sem-fim e da rosca sem-fim: suportados pelos mancais de rolamento. * Graxas * Graxa de referência: preparada da mesma maneira que no Exemplo 2, exceto que o polímero de hidrocarboneto não foi usado. * Graxa do Exemplo: A composição de graxa obtida no Exemplo 2 foi usada. (Condições de teste) * Temperatura do ambiente: temperatura ambiente (25°C) * Velocidades de rotação: 4, 10, 15 min-1

[00107] As condições de teste são mostradas na Tabela 3, e os resultados são dados na Tabela 3 e Fig. 5. Tabela 3]

A razão de mola obtida no torque rotacional de 100% na Referência 3-1 deveria ser 1.

[00108] Como mostrado na Tabela 3 e Fig. 5, verificou-se que o torque rotacional dos mecanismos de engrenagem de redução de acordo com o Exemplo era menor que o dos mecanismos de referência. No entanto, os resultados não são melhorados quando a rugosidade de superfície (Ra) é tão baixa quanto 0,5 pm, e ao mesmo tempo, a velocidade de rotação é 15 min-1 (Fig. 5(a)). A razão para isso é que baixa rugosidade de superfície e alta velocidade de deslizamento da superfície dos dentes se tornam condições vantajosas para a formação de película do óleo base, de modo que qualquer graxa pode criar um estado de lubrificação hidrodinâmica. Em contraste com isso, quando a velocidade é baixa e a rugosidade de superfície é alta, o efeito de redução do torque rotacional é mais perceptível. Portanto, quando a rugosidade de superfície é alta e a velocidade de deslizamento é baixa, ou seja, as condições são desvantajosas para a formação de película do óleo base, confirma-se que os mecanismos de acordo com o Exemplo apresentam o efeito de redução do torque rotacional.

[00109] É possível obter o efeito de redução da velocidade de rotação mesmo quando a rugosidade de superfície (Ra) é 1,5 pm ou mais, embora a rugosidade de superfície máxima (Ra) da roda de rosca sem-fim seja 1,5 pm no presente teste.

(Exemplos 2-1 a 2-3)

[00110] As roscas sem-fim foram preparadas onde a rugosidade de superfície do dente foi opcionalmente variada, e cada composição de graxa de teste foi aplicada às superfícies dos dentes. Com a rosca sem-fim e a roda de rosca sem-fim sendo engrenadas uma com a outra sob as mesmas condições de folga, a roda de rosca sem-fim foi acionada para rotar para determinar o torque rotacional. (Mecanismos de engrenagem de redução para o teste) * Roscas sem-fim: feitas de aço, endurecidas por tratamento térmico e depois acabadas por esmerilhamento. Ao mudar as condições de processamento, as roscas sem-fim com uma rugosidade de superfície de 0,05 pm, 0,11 pm e 0,22 pm em termos de rugosidade média (Ra) foram preparadas. * Roda de rosca sem-fim: moldada por injeção usando poliamida PA66 reforçada com fibra de vidro, e submetida a corte de engrenagem. * Eixos da roda de rosca sem-fim e das roscas sem-fim: suportados pelos mancais de rolamento. * Graxas * Graxa de referência: preparada da mesma maneira que no Exemplo 2, exceto que o polímero de hidrocarboneto não foi usado. * Graxa do Exemplo: A composição de graxa obtida no Exemplo 2 foi usada. (Condições de teste) * Temperatura do ambiente: temperatura ambiente (25°C) * Velocidades de rotação: 4, 10, 15 min-1

[00111] As condições de teste são mostradas na Tabela 4, e os resultados são dados na Tabela 4 e Fig. 6. Tabela 4]

[00112] Como mostrado na Fig. 6, verificou-se que os mecanismos de engrenagem de redução de acordo com o Exemplo oferecem torque rotacional menor do que os mecanismos de referência sob todas as condições. O efeito de redução do torque rotacional é mais perceptível quando a velocidade de rotação é baixa e a rugosidade de superfície é alta. Por outro lado, conforme a velocidade de rotação se torna mais alta e a rugosidade de superfície se torna mais baixa, o efeito de redução do torque rotacional se torna menos perceptível, embora seja observado.

[00113] Os resultados mencionados acima são os mesmos que nos Exemplos 1-1 a 1-3. A saber, a baixa rugosidade de superfície e alta velocidade de deslizamento da superfície dos dentes se tornam condições vantajosas para a formação de película do óleo base, de modo que o efeito de redução do torque rotacional se torna menos perceptível. Em contraste com isso, quando a rugosidade de superfície é alta e a velocidade de deslizamento é baixa, em outras palavras, as condições são desvantajosas para a formação de película do óleo base, verificou-se que os mecanismos de engrenagem de redução de acordo com o Exemplo apresentam suficientemente o efeito de redução do torque rotacional.

[00114] Como pode ser visto a partir dos resultados acima, verificou-se que os mecanismos de engrenagem de redução do Exemplo melhoram o desempenho de lubrificação sob as condições desvantajosas para a formação de película, ou seja, sob as condições de alta rugosidade de superfície e baixa velocidade de deslizamento.

[00115] É possível obter o efeito de redução da velocidade de rotação mesmo quando a rugosidade de superfície (Ra) é 0,22 pm ou mais, embora a rugosidade de superfície máxima (Ra) da rosca sem-fim seja 0,22 pm no presente teste.

<Segunda modalidade de mecanismo de engrenagem de redução> (Exemplo 3-1)

[00116] A carga da mola (isto é, um elemento do mecanismo de impulsionamento para impulsionar a rosca sem-fim em direção à roda de rosca sem-fim, por exemplo, o meio de impulsionamento 424 como mostrado na Fig. 4) foi mudada para quatro níveis. Para cada nível de carga, dois mecanismos de engrenagem de redução foram montados, de modo que a carga foi ajustada para o mesmo nível, e a graxa de referência e a graxa do Exemplo foram aplicadas separadamente. O torque rotacional foi determinado acionando o eixo da roda de rosca sem-fim para rotar. (Mecanismos de engrenagem de redução para o teste) * Molas: 1,0, 1,3, 1,7 e 2,0 (expressa pela razão para 1,0, e quanto maior o valor, maior a carga.) * Roda de rosca sem-fim: moldada por injeção usando poliamida PA66 reforçada com fibra de vidro, e submetida a corte de engrenagem para formar superfícies dos dentes. * Rosca sem-fim: feita de aço, endurecida por tratamento térmico e depois acabada por esmerilhamento. * Eixos da roda de rosca sem-fim e da rosca sem-fim: suportados pelos mancais de rolamento. * Graxas * Graxa de referência: preparada da mesma maneira que no Exemplo 2, exceto que o polímero de hidrocarboneto não foi usado. * Graxa do Exemplo: A composição de graxa obtida no Exemplo 2 foi usada. (Condições de teste) * Temperatura do ambiente: temperatura ambiente (25°C) * Velocidade de rotação: 4 min1

[00117] As condições de teste são mostradas na Tabela 5, e os resultados são dados na Tabela 5 e Fig. 7. [Tabela 5]

[00118] Como mostrado na Fig. 7, é confirmado que o torque rotacional se torna menor no mecanismo de engrenagem de redução do Exemplo 3-1 do que no da Referência 3-1 em qualquer caso.

(Exemplo 4-1)

[00119] Os mecanismos de engrenagem de redução foram providos, cada um, com uma caixa de engrenagem capaz de ajustar a distância entre os eixos da rosca sem-fim e da roda de rosca sem-fim, e revestidos separadamente com uma graxa de referência e uma graxa do Exemplo. A folga foi mudada por ajuste da distância entre os eixos. O torque rotacional foi determinado acionando o eixo da roda de rosca sem-fim para rotar. (Mecanismos de engrenagem de redução para o teste) * Roda de rosca sem-fim: moldada por injeção usando poliamida PA66 reforçada com fibra de vidro, e submetida a corte de engrenagem para formar superfícies dos dentes. * Rosca sem-fim: feita de aço, endurecida por tratamento térmico e depois acabada por esmerilhamento. * Eixos da roda de rosca sem-fim e da rosca sem-fim: suportados pelos mancais de rolamento. * Graxas - Graxa de referência: preparada da mesma maneira que no Exemplo 2, exceto que o polímero de hidrocarboneto não foi usado. * Graxa do Exemplo: A composição de graxa obtida no Exemplo 2 foi usada. (Condições de teste) * Temperatura do ambiente: temperatura ambiente (25°C) * Velocidade de rotação: 4 min-1

[00120] As condições de teste são mostradas na Tabela 6, e os resultados são dados na Tabela 6 e Fig. 8. [Tabela 6]

Quando a distância de eixo para eixo alcança o estágio em que superfícies dos dentes opostas estão quase se tocando (zero toque), a folga deveria ser 1. O torque rotacional obtido na folga de 1 na Referência 4-1 deveria ser 100%.

[00121] Como mostrado na Fig. 8, é confirmado que o torque rotacional se torna menor no mecanismo de engrenagem de redução do Exemplo do que no mecanismo de referência. No entanto, os resultados são iguais em ambos os mecanismos quando a folga é grande. Quando a folga é grande, um interstício é produzido entre as superfícies dos dentes engatadas. A saber, as superfícies dos dentes engatadas são colocadas em contato direto umas com as outras no lado frontal em relação à direção de rotação da transmissão, de modo que a carga aplicada às superfícies dos dentes é reduzida. Portanto, o estado de lubrificação hidrodinâmica é formado onde a folga é grande, o que consequentemente torna o torque rotacional no mecanismo de referência 4-1 igual ao do mecanismo do Exemplo 4-1.

[00122] Em contraste com o exposto acima, quando a folga é pequena, as superfícies dos dentes engatadas são colocadas em contato direto umas com as outras em ambos os lados em relação à direção de rotação da transmissão, e a carga impulsionada em direção à superfície dos dentes é adicionalmente aplicada. Portanto, o polímero de hidrocarboneto pode atuar por meio do óleo base nas porções de contato direto resultantes da rugosidade de superfície da superfície dos dentes, de modo que o efeito de redução do torque rotacional pode ser reconhecido no mecanismo do Exemplo 4-1, mas não reconhecido no mecanismo da Referência 4-1.

[00123] A propósito, a razão pela qual a folga diminui mesmo após as superfícies dos dentes engatadas entrarem em contato umas com as outras sem interstício entre elas é que as superfícies dos dentes são deformadas. Em particular, a resina é mais flexível e, portanto, mais suscetível à deformação do que o metal.

[00124] Como pode ser visto a partir dos resultados mencionados acima, confirmou-se que o aumento da força de atrito pode ser evitado, com o ruído da engrenagem sendo reduzido nos Exemplos mencionados acima, em que a folga da engrenagem de redução é diminuída para eliminar o interstício entre as superfícies dos dentes.

Claims

1. Composição de graxa para resinas lubrificantes, caracterizada pelo fato de que compreende: um óleo base, como um espessante, um composto de diureia representado pela fórmula (I): R1 - NHCONH - R2 - NHCONH - R3 (I) em que R2 representa um grupo hidrocarboneto aromático divalente com 6 a 15 átomos de carbono, e R1 e R3 representam cada um, independentemente, um grupo alquila de cadeia linear ou ramificada com 8 a 22 átomos de carbono, um polímero de hidrocarboneto em cadeia com um peso molecular médio ponderal de 20.000 a 300.000; em que o polímero de hidrocarboneto em cadeia pode é contido em uma quantidade de 0,1 a 10% em massa, com base na massa total da composição de graxa, e em que o polímero de hidrocarboneto em cadeia é selecionado do grupo consistindo de copolímeros de olefina não substituídos ou substituídos, e copolímeros de etileno propileno não substituídos ou substituídos.

2. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o óleo base compreende uma poli-α-olefina.

3. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma cera que consiste em uma cera de poliolefina e uma cera de lignita, com o teor da cera de poliolefina sendo 3% em massa ou mais com base na massa total da composição, o teor da cera de lignita sendo 2% em massa ou mais com base na massa total da composição, e a soma da cera de poliolefina e da cera de lignita sendo 10% em massa ou menos com base na massa total da composição.

4. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a composição é usada para lubrificação entre um membro de resina e um membro de metal.

5. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a lubrificação entre o membro de resina e o membro de metal é uma lubrificação de rolamento deslizante.

6. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o polímero de hidrocarboneto em cadeia tem um peso molecular médio ponderai de 50.000 a 250.000.

7. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um antioxidante e um agente preventivo de ferrugem.

8. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o óleo base está contido em uma quantidade de 50% ou mais em massa, baseado na massa total da composição.

9. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o espessante está contido em uma quantidade tal que a composição de graxa tenha uma consistência de 200 a 400.

10. Composição de graxa para resinas lubrificantes de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 9, caracterizada pelo fato de que o outro aditivo tal como uma cera, um agente preventivo de ferrugem ou um espessante de sabão está contido em uma quantidade de 0,5 a 35% em massa, com base na massa total da composição.

11. Mecanismo de engrenagem de redução projetado como um mecanismo de transmissão de energia para transmitir um torque de saída de um motor para um eixo como um torque auxiliar, caracterizadopelo fato de que compreende uma engrenagem de acionamento feita de metal e conectada ao motor e uma engrenagem de acionamento feita de uma composição de resina, em que a engrenagem de acionamento tem uma rugosidade da superfície do dente de 0,5 pm ou mais em termos da rugosidade média (Ra) e a engrenagem de acionamento de metal e a engrenagem de acionamento de resina são lubrificadas com a composição de graxa como definida na reivindicação 5.

12. Mecanismo de engrenagem de redução de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que as superfícies dos dentes da engrenagem de acionamento de metal são colocadas em contato com as superfícies dos dentes da engrenagem de acionamento de resina no lado frontal voltado para uma direção de rotação da transmissão e no lado traseiro voltado para uma direção oposta à direção de rotação da transmissão.

13. Dispositivo de direção assistida elétrica, caracterizadopelo fato de que o dispositivo usa o mecanismo de engrenagem de redução como definido na reivindicação 12.