CN102639685A - 润滑油、摩擦部件和齿轮式带限滑功能的差速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种润滑油,该润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有选自第一添加剂和第二添加剂的至少一种添加剂,所述第一添加剂选自具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式2)的至少一方,所述第二添加剂选自具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式4)的至少一方。

Description

润滑油、摩擦部件和齿轮式带限滑功能的差速器
技术领域
本发明涉及一种润滑油,具体而言,涉及一种介于1对滑动的摩擦部件之间、改善滑动特性的润滑油。还涉及一种使用该润滑油的摩擦部件及齿轮式带限滑功能的差速器。
背景技术
通常,车辆出现振动、异音(NV)的原因在于,在滑动面上,惯性力、复原力、摩擦力之间构成的振动体系变得不稳定,产生自激振动(stick-slip)。在摩擦系数随滑动速度增加而减小的情况下,和在从高的静摩擦转为低的动摩擦等情况下,振动体系变得不稳定,产生自激振动。
防止自激振动的充分必要条件是,具有摩擦系数随滑动速度增加而上升的摩擦特性。通过使μ-v特性正斜率化,可以使产生的自激振动迅速衰减。
另一方面,在车辆用限滑装置中,有根据驱动系统中产生的扭矩反力来限滑的扭矩感应型装置。通常,扭矩感应型限滑装置包括同轴配置的齿圈及太阳齿轮、与这些齿轮啮合上的行星齿轮和边与行星齿轮的齿顶滑动接触、边以可自转且可公转的方式支承行星齿轮的行星架。并且,限滑装置具有这样的构成:根据行星齿轮的自转及公转,容许两者输出间有差动,并根据基于啮合的各齿轮间的旋转反力的推力及滑动接触的滑动面间(行星齿轮的齿顶面及行星架侧滑动接触面)的摩擦力来限滑。
在行星齿轮的齿顶面与行星架滑动接触的构成中,滑动面间的润滑油的耐振性、耐久性极为重要。即,供给到滑动面间的润滑油的劣化可能导致振动增大、异音产生还有各滑动面的异常磨损、甚至烧粘。
在近年来的车辆中,由于混合动力车辆、为实现低燃费化的轻量化,人们要求具有超过以往的、更高水平的肃静性。因此,对于限滑装置,也要求更高的肃静性。在限滑装置中,为了提高肃静性,使润滑油耐振动性能更优化(提高性能)成为重要课题。
然而,虽然例如在日本特开2003-147379号公报、日本特开2008-133332号公报中所示地正在开发缓冲器用润滑油,但尤其在齿轮式限滑装置的润滑油方面,对于因使用齿轮而产生的数百MPa左右的高面压环境下重视耐极压性能并考虑到耐振动性的在滑动部的FM剂(摩擦改进剂)的研究则基本上未曾进行。
发明内容
本发明是鉴于上述实际状况而完成的,旨在提供一种能在摩擦部件的滑动部间确保高肃静性(μ-v正斜率化)的限滑装置用润滑油及限滑装置(带限滑功能的差速器)。
为了解决上述课题,本发明者对用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油的添加剂进行了反复研究,结果完成了本发明。
本发明的润滑油是一种用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其含有选自第一添加剂和第二添加剂中的至少一种添加剂,所述第一添加剂选自具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式2)中至少一方,所述第二添加剂选自具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式4)中至少一方。
〔化学式1〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式2〕
Figure BDA00001656891000021
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3
〔化学式3〕
Figure BDA00001656891000022
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式4〕
Figure BDA00001656891000023
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
此外,本发明的润滑油的特征在于,在31P-核磁共振分析中显示特定的峰。
此外,本发明的摩擦部件及带限滑功能的差速器的特征在于,有含有上述二种添加剂中的至少一种添加剂的润滑油或者以特定比例含有硫代磷酸二酯和/或其胺盐的润滑油即本发明的润滑油介于其中。而且,本发明的带限滑功能的差速器也可采用本发明的摩擦部件的结构。
本发明的第一润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其特征在于,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方。
以润滑油的质量为100%时,脂肪胺、脂肪胺的环氧乙烷加成物、脂肪胺和脂肪胺的环氧乙烷加成物之和中的任一个的含量优选为1.0~5.0%。
脂肪胺、脂肪胺的环氧乙烷加成物的碳数12~20的饱和或不饱和烃基优选为碳数18的不饱和烃基。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,并以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种优选以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
润滑油优选含有烃油作为基础油,并在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析而测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
优选在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选为以前述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
本发明的第二润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其特征在于,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
亚磷酸二酯、亚磷酸单酯、亚磷酸二酯和亚磷酸单酯之和中的任一个的含量优选在以润滑油的质量为100%时为1.0~5.0%。
亚磷酸二酯、亚磷酸单酯的碳数12~20的饱和或不饱和烃基优选为碳数18的不饱和烃基。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,并以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种优选以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
润滑油优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析而测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
优选在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选为以前述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
本发明的第三润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其特征在于,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方,并含有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
以润滑油的质量为100%时,脂肪胺、脂肪胺的环氧乙烷加成物、脂肪胺和脂肪胺的环氧乙烷加成物之和中的任一个的含量优选为1.0~5.0%,亚磷酸二酯、亚磷酸单酯、亚磷酸二酯和亚磷酸单酯之和中的任一个的含量在以润滑油的质量为100%时优选为1.0~5.0%。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,并以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%  。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种优选以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
润滑油优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
优选在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选在以前述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
此外,本发明的第四润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其特征在于,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯优选以与脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
此外,本发明的第五润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其特征在于,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选在以前述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,并以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%  。
优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
本发明的第一摩擦部件的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。
优选在滑动的1对摩擦部件中,任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。
本发明的第二摩擦部件的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。
优选在滑动的1对摩擦部件中,任何一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。
本发明的第三摩擦部件的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方,并含有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。
优选在滑动的1对摩擦部件中,任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。
此外,本发明的第四摩擦部件的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
优选在滑动的1对摩擦部件中,在任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。
优选在滑动的1对摩擦部件中,任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。
本发明的第一齿轮式带限滑功能的差速器的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方。
齿轮式带限滑功能的差速器是一种具有多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,优选润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
本发明的第二齿轮式带限滑功能的差速器的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
齿轮式带限滑功能的差速器是一种具有多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,优选润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
本发明的第三齿轮式带限滑功能的差速器的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方,并含有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
齿轮式带限滑功能的差速器是一种具有多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,优选润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
此外,本发明的第四齿轮式带限滑功能的差速器的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,来源于硫代磷酸二酯(化学式5)、硫代磷酸二酯的胺盐(化学式6)中的至少一方的磷成分的含量在以该润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
〔化学式5〕
Figure BDA00001656891000071
R6:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R7:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式6〕
Figure BDA00001656891000072
R8:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R9:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R10:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
齿轮式带限滑功能的差速器是一种具有多个行星齿轮、以使可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,优选润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
本发明的润滑油通过添加特定的添加剂,从而可使μ-v特性向正斜率方向改善。其结果,可确保使用本发明的润滑油的摩擦部件及齿轮式带限滑功能的差速器(摩擦式限滑装置)的肃静性。
附图说明
图1是表示带限滑功能的中央差速器的结构的图。
图2是表示带限滑功能的中央差速器的结构的部分扩大图。
图3是表示带限滑功能的中央差速器的滑动接触状态的图。
图4是样品油F、G、H的NMR光谱。
图5是样品油F、N、M、A的NMR光谱。
图6是样品油G、E、H的NMR光谱。
图7是样品油P和样品油F的IR差谱。
图8是样品油R和样品油F的IR差谱。
图9是样品油J和样品油F的IR差谱。
图10是样品油L和样品油F的IR差谱。
图11是样品油A和样品油F的IR差谱。
图12是样品油E和样品油G的IR差谱。
图13是油胺的IR光谱。
图14是亚磷酸二油基酯的IR光谱。
图15是样品油B和样品油F的IR差谱。
图16是聚氧乙烯油胺的IR光谱。
图17是样品油U和样品油S的IR差谱。
图18是样品油V和样品油T的IR差谱。
图19是标准样品油a的NMR光谱。
图20是样品油U的NMR光谱。
图21是样品油A的IR光谱。
图22是样品油B的IR光谱。
图23是样品油D的IR光谱。
图24是样品油E的IR光谱。
图25是样品油F的IR光谱。
图26是样品油G的IR光谱。
图27是样品油U的IR光谱。
图28是样品油V的IR光谱。
图29是样品油W的IR光谱。
图30是市售的非酯类的烃类基础油(样品油S)的IR光谱。
图31是市售的二酯类基础油(样品油T)的IR光谱。
图32是表示环-块型摩擦试验装置的图。
图33是表示摩擦试验的磨合模式的图。
图34是表示摩擦试验的性能测定模式的图。
图35是表示样品油E、F的μ-v特性的测定结果的图。
图36是表示滑动部件的材质不同的样品油E、F的μ-v斜率的测定结果的图。
图37是表示样品油F、O、P、A的μ-v斜率的测定结果的图。
图38是表示样品油F、A、B的μ-v斜率的测定结果的图。
图39是表示样品油N、J、A、B的μ-v斜率的测定结果的图。
图40是表示样品油M、Q、R、A的μ-v斜率的测定结果的图。
图41是表示样品油M、L、A的μ-v斜率的测定结果的图。
图42是表示样品油F、A的μ-v斜率的测定结果的图。
图43是表示样品油G、E的μ-v斜率的测定结果的图。
图44是表示样品油S、S+亚磷酸二酯、S+脂肪胺、U的μ-v斜率的测定结果的图。
图45是表示样品油T、V的μ-v斜率的测定结果的图。
图46是表示样品油F、P、R、J、L的μ-v斜率的测定结果的图。
图47是表示样品油A、D、E的μ-v斜率的测定结果的图。
图48是表示样品油U、V、W的μ-v斜率的测定结果的图。
图49是表示样品油F、A的μ-v斜率的测定结果的图。
图50是表示样品油G、E的μ-v斜率的测定结果的图。
图5 1是表示样品油V、U的μ-v斜率的测定结果的图。
图52是表示样品油V、U的TOF-SIMS的磷类皮膜的分析结果的图。
图53是表示样品油V、U的TOF-SIMS的酯类皮膜的分析结果的图。
图54是表示样品油V、U的XPS分析结果的图。
图55是表示初期状态下的各样品油的μ-v特性的测定结果的图。
图56是表示赋加热负荷后的各样品油的μ-v特性的测定结果的图。
图57是表示热负荷下的μ-v斜率的经时变化的图。
图58是表示添加剂在本发明的润滑油中的效果的图。
图59是表示以往的润滑油中的摩擦部件的固体接触的图。
图60是表示其他方式的第一带限滑功能的差速器的结构的图。
图61是表示其他方式的第二带限滑功能的差速器的结构的图。
图62是表示其他方式的第二带限滑功能的差速器的齿轮机构的结构的图。
具体实施方式
(第一润滑油)
本发明的润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方。
本发明的润滑油中添加的上述化学式1所示的脂肪胺、化学式2所示的脂肪胺的环氧乙烷加成物被添加到润滑油中后,会在摩擦式限滑装置中使μ-v特性正斜率化。具体而言,用到摩擦式限滑装置中时,添加剂位于摩擦面的表面,被认为会起防止固体接触的作用。
另外,对于脂肪胺及脂肪胺的环氧乙烷加成物而言,若饱和或不饱和的烃基(化学式1、2中的R1、R2所表示的烃基)的碳数在11以下,则不能确保防止固体接触所需的有效吸附膜厚度。若烃基的碳数在21以上,则极性变小,对摩擦面的吸附性降低。
此外,如化学式2所示,脂肪胺的环氧乙烷加成物中,脂肪胺的环氧乙烷加成量(x+y)在1~3的范围内。若加成量超过3,则极性高,对基础油的溶解性不足,因而产生容易从润滑油中分离出来的问题。
在本发明的润滑油中,以润滑油的质量为100%时,脂肪胺、脂肪胺的环氧乙烷加成物、脂肪胺和脂肪胺的环氧乙烷加成物之和中的任一方的含量优选为1.0~5.0%。通过使脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物的添加量为1.0~5.0质量%,可在使用润滑油的摩擦式限滑装置中更加发挥使μ-v特性正斜率化的效果。
另外,脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物的添加量不足1.0质量%时,不仅不能获得耐久性,也不能得到所希望的μ-v特性。若添加量超过5.0质量%,则吸附膜会过度形成,产生出现化学磨损、添加剂成分从润滑油中析出的问题。更优选的添加量为1.5~4.0质量%。
脂肪胺、脂肪胺的环氧乙烷加成物的碳数12~20的饱和或不饱和烃基优选为碳数18的不饱和烃基。在本发明的润滑油中,作为FM剂而添加的添加剂的烃基只要是碳数12~20的饱和或不饱和烃基即可,但碳数18的不饱和烃基能更加发挥添加效果。此外,使用不饱和烃基,能使更大量的添加剂溶解在润滑油中,提高耐久性。饱和烃基优选为链烯基。碳数18的不饱和烃基更优选为油基。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%  。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种在用于摩擦式限滑装置的差动齿轮时,能防止齿轮(gearwheel)部的磨损和胶合。
磷成分的含量不足0.20质量%时,不能确保充分的防磨损性和防胶合性。此外,若超过0.50质量%,则会产生极压剂的反应性过度、发生化学磨损或腐蚀磨损的问题。更优选的含量为0.20~0.40质量%。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯可以是单酯、二酯及三酯或者这些酯的混合物。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种优选以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种形成胺盐,能在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥使μ-v特性向正斜率方向改善的效果。另外,与酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种形成胺盐的具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺优选为上述化学式1所述的脂肪胺。
作为磷系极压剂成分,为了使其与脂肪胺形成胺盐,优选添加具有OH基的酸性磷酸酯或酸性硫代磷酸酯中的至少一种。
本发明的润滑油与以往的润滑油一样,可由基础油和添加在基础油中的添加剂构成。
而且,本发明的润滑油优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
基础油优选为非酯类的基础油(烃油)。基础油中含有的酯成分越多,具有极性基团的添加剂(FM剂)的吸附越受阻碍。即,基础油中,更优选酯成分少的基础油。而且,红外分光分析(FT-IR)的红外光谱中的波数1740±20cm-1的峰表示与酯成分对应的峰。也就是说,在润滑油的FT-IR中,1740±20cm-1峰的吸光度越小,表示基础油中所含的酯成分越少。
本发明的润滑油优选在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。在31P-核磁共振分析中,在57ppm附近会检测出归属于硫代磷酸二酯的峰。即,在NMR中显示57±2ppm峰的润滑油含有硫代磷酸二酯。在摩擦式驱动力传导装置中,含有硫代磷酸二酯的润滑油可在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。即,通过在NMR中显示57±2ppm峰,可在防止磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选在以润滑油的质量为100%时在0.010%以上。磷成分的含量不足0.010%时,磷成分的含量过少,不能充分发挥添加效果。
硫代磷酸二酯优选为上述化学式5所示的化合物,硫代磷酸二酯的胺盐优选为上述化学式6所示的化合物。
(第二润滑油)
本发明的润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的上述化学式3的R4为氢的亚磷酸单酯(上述化学式4)的至少一方。
本发明的润滑油中所添加的亚磷酸二酯及亚磷酸单酯与上述第一发明中的脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物具有同样的功能,发挥同样的效果。也就是说,亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯添加到润滑油中后,在摩擦式限滑装置中使μ-v特性正斜率化。具体而言,当用到摩擦式限滑装置中时,添加剂位于摩擦面的表面,被认为会起防止固体接触的作用。
另外,若亚磷酸二酯中的碳数12~20的饱和或不饱和烃基(化学式3中的R3、R4所表示的烃基)的碳数、亚磷酸单酯中的碳数12~20的饱和或不饱和烃基(化学式4中的R5所表示的烃基)的碳数在11以下,则不能确保防止固体接触所需的有效吸附膜厚度。此外,若烃基碳数在21以上,则极性变小,对摩擦面的吸附性降低。
在本发明的润滑油中,以润滑油的质量为100%时,亚磷酸二酯、亚磷酸单酯、亚磷酸二酯和亚磷酸单酯之和中的任一个含量优选为1.0~5.0%。通过使亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯的添加量为1.0~5.0质量%,在使用润滑油的摩擦式限滑装置中,能更加发挥使μ-v特性正斜率化的效果。
另外,亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯的添加量不足1.0质量%时,不仅不能获得耐久性,也不能得到所希望的μ-v特性。若添加量超过5.0质量%,则吸附膜形成过度,产生出现化学磨损、添加剂成分从润滑油中析出的问题。更优选的添加量为1.5~4.0质量%。
亚磷酸二酯、亚磷酸单酯的碳数12~20的饱和或不饱和烃基优选为碳数1 8的不饱和烃基。在本发明的润滑油中,作为FM剂而添加的添加剂的烃基只要是碳数12~20的饱和或不饱和烃基即可,但碳数18的不饱和烃基能更加发挥添加效果。而且,不饱和烃基能使更大量的添加剂溶解在润滑油中,耐久性提高。饱和烃基优选为链烯基。碳数18的不饱和烃基优选为油基。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种在用于摩擦式限滑装置的差动齿轮时,能防止齿轮部磨损和胶合。
磷成分的含量不足0.20质量%时,不能确保充分的防磨损性和防胶合性。此外,若超过0.50质量%,则会产生极压剂的反应性过度、发生化学磨损或腐蚀磨损的问题。更优选的含量为0.20~0.40质量%。
其中,酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯可以是单酯、二酯及三酯或者这些酯的混合物。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种优选以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种形成胺盐,能在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。
另外,作为磷系极压剂成分,为了使其与脂肪胺形成胺盐,优选添加具有OH基的酸性磷酸酯或酸性硫代磷酸酯中的至少一种。
本发明的润滑油与以往的润滑油一样,可由基础油和添加在基础油中的添加剂构成。
而且,本发明的润滑油优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
基础油优选为非酯类的基础油(烃油)。基础油中含有的酯成分越多,具有极性基团的添加剂(FM剂)的吸附越受阻碍。即,基础油中,更优选酯成分少的基础油。而且,红外分光分析(FT-IR)的红外光谱中的波数1740±20cm-1的峰表示与酯成分对应的峰。也就是说,在润滑油的FT-IR中,1740±20cm-1峰的吸光度越小,表示基础油中所含的酯成分越少。
本发明的润滑油优选在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。在31P-核磁共振分析中,在57ppm附近会检测出归属于硫代磷酸二酯的峰。即,NMR中显示57±2ppm峰的润滑油含有硫代磷酸二酯。在摩擦式驱动力传导装置中,含有硫代磷酸二酯的润滑油可在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。即,通过在NMR中显示57±2ppm峰,可在防止磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选在以润滑油的质量为100%时在0.010%以上。磷成分的含量不足0.010%时,磷成分的含量过少,不能充分发挥添加效果。
硫代磷酸二酯优选为上述化学式5所示的化合物,硫代磷酸二酯的胺盐优选为上述化学式6所示的化合物。
(第三润滑油)
本发明的润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方,并含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的上述化学式3中的R4为氢的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
本发明的润滑油同时具有在上述第一润滑油中添加的添加剂及第二润滑油中添加的添加剂。其结果能同时发挥在上述两个发明中的效果。即,脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物以及亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯两者添加到润滑油中后,可在摩擦式限滑装置中使μ-v特性正斜率化。具体而言,,当用到摩擦式限滑装置中时,添加剂位于摩擦面的表面,被认为会起防止固体接触的作用。
在脂肪胺及脂肪胺的环氧乙烷加成物中,若饱和或不饱和烃基(化学式1、2中的R1、R2所表示的烃基)的碳数在11以下,则不能确保防止固体接触所需的有效吸附膜厚度。若烃基碳数在21以上,则极性变小,对摩擦面的吸附性降低。
此外,如化学式2所示,脂肪胺的环氧乙烷加成物中,脂肪胺的环氧乙烷加成量(x+y)在1~3的范围内。若加成量超过3,则极性高,对基础油的溶解性不足,因而产生容易从润滑油中分离出来的问题。
此外,若亚磷酸二酯中的碳数12~20的饱和或不饱和烃基(化学式中3的R3、R4所表示的烃基)的碳数、亚磷酸单酯中的碳数12~20的饱和或不饱和烃基(化学式4中的R5所表示的烃基)的碳数在11以下,则不能确保防止固体接触所需的有效吸附膜厚度。此外,若烃基碳数在21以上,则极性变小,对摩擦面的吸附性降低。
在本发明的润滑油中,以润滑油的质量为100%时,脂肪胺、脂肪胺的环氧乙烷加成物、脂肪胺和脂肪胺的环氧乙烷加成物之和中的任一个含量优选为1.0~5.0%,亚磷酸二酯、亚磷酸单酯、亚磷酸二酯和亚磷酸单酯之和中的任一个的含量在以润滑油的质量为100%时优选为1.0~5.0%。通过使脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物的添加量为1.0~5.0质量%且亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯的添加量为1.0~5.0质量%,在使用润滑油的摩擦式限滑装置中,能更加发挥使μ-v特性正斜率化的效果。
另外,脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物以及亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯的各自的添加量不足1.0质量%时,不仅耐久性降低,得到所希望的μ-v特性的效果也减小。若各自的添加量超过5.0质量%,则吸附膜形成过度,产生出现化学磨损、添加剂成分从润滑油中析出的问题。更优选的添加量是,脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物以及亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯各自的添加量为1.5~4.0质量%。
亚磷酸二酯、亚磷酸单酯的碳数12~20的饱和或不饱和烃基优选碳数18的不饱和烃基。在本发明的润滑油中,作为FM剂而添加的添加剂的烃基只要是碳数12~20的饱和或不饱和烃基即可,但碳数18的不饱和烃基能更加发挥添加效果。而且,不饱和烃基能使更大量的添加剂溶解在润滑油中,耐久性提高。饱和烃基优选链烯基。碳数18的不饱和烃基优选油基。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种在用于摩擦式限滑装置的差动齿轮时,能防止齿轮部磨损和胶合。
磷成分的含量不足0.20质量%时,不能确保充分的防磨损性和防胶合性。此外,若超过0.50质量%,则会产生极压剂的反应性过度、发生化学磨损或腐蚀磨损的问题。更优选的含量为0.20~0.40质量%。
其中,酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯可以是单酯、二酯及三酯或者这些酯的混合物。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种优选以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种形成胺盐,能在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。另外,与酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种形成胺盐的具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺优选为上述化学式22所述的脂肪胺。
另外,作为磷系极压剂成分,为了使其与脂肪胺形成胺盐,优选添加具有OH基的酸性磷酸酯或酸性硫代磷酸酯中的至少一种。
本发明的润滑油与以往的润滑油一样,可由基础油和添加到基础油中的添加剂构成。
而且,本发明的润滑油优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
基础油优选为非酯类的基础油(烃油)。基础油中含有的酯成分越多,具有极性基团的添加剂(FM剂)的吸附越受阻碍。即,基础油中,更优选酯成分少的基础油。而且,在红外分光分析(FT-IR)的红外光谱中的波数1740±20cm-1的峰表示与酯成分对应的峰。也就是说,在润滑油的FT-IR中,1740±20cm-1峰的吸光度越小,表示基础油中所含的酯成分越少。
本发明的润滑油优选在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。在31P-核磁共振分析中,在57ppm附近会检测出归属于硫代磷酸二酯的峰。即,NMR中显示57±2ppm峰的润滑油含有硫代磷酸二酯。在摩擦式驱动力传导装置中,含有硫代磷酸二酯的润滑油可在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。即,通过在NMR中显示57±2ppm峰,可在防止磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选以润滑油的质量为100%时在0.010%以上。磷成分的含量不足0.010%时,磷成分的含量过少,不能充分发挥添加效果。
硫代磷酸二酯优选为上述化学式5所示的化合物,硫代磷酸二酯的胺盐优选为上述化学式6所示的化合物。
(第四润滑油)
本发明的润滑油是用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,其特征在于,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1),并含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
本发明的润滑油同时含有作为可在上述第一润滑油中添加的添加剂的脂肪胺和在各种第二润滑油中添加的添加剂。其结果,能同时发挥在上述两个发明中的效果。即,脂肪胺和/或脂肪胺的环氧乙烷加成物以及亚磷酸二酯和/或亚磷酸单酯两者添加到润滑油中后,可在摩擦式限滑装置中使μ-v特性正斜率化。具体而言,当用到摩擦式限滑装置中时,添加剂位于摩擦面的表面,被认为会起防止固体接触的作用。
另外,在脂肪胺及脂肪胺的环氧乙烷加成物中,若饱和或不饱和烃基(化学式1中的R1所表示的烃基)的碳数在11以下,则不能确保防止固体接触所需的有效吸附膜厚度。若烃基的碳数在21以上,则极性变小,对摩擦面的吸附性降低。
本发明的润滑油中,亚磷酸二酯(下述化学式7)和/或亚磷酸单酯(下述化学式8)优选以与脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。该胺盐为油溶性,会均匀地溶解(分散)在润滑油的基础油中。也就是说,通过在不发生层分离、析出的情况下均匀地溶解(分散)在润滑油的基础油中,该胺盐位于摩擦面的表面,能发挥防止固体接触的效果。
〔化学式7〕
Figure BDA00001656891000161
R11:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R12:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R13:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式8〕
Figure BDA00001656891000162
R14:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R15:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
(第五润滑油)
本发明的润滑油的特征在于,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。在31P-核磁共振分析(NMR)中,在57ppm附近会检测出归属于硫代磷酸二酯的峰。即,NMR中显示57±2ppm峰的润滑油含有硫代磷酸二酯。在摩擦式驱动力传导装置中,含有硫代磷酸二酯的润滑油可在防止齿轮部磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。即,通过在NMR中显示57±2ppm峰,可在防止磨损和胶合的同时,更加发挥将μ-v特性向正斜率方向改善的效果。
来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量优选以润滑油的质量为100%时在0.010%以上。磷成分的含量不足0.010%时,磷成分的含量过少,不能充分发挥添加效果。
硫代磷酸二酯的胺盐优选为上述化学式3所示的化合物,硫代磷酸二酯的胺盐优选为上述化学式8所示的化合物。
优选含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以润滑油的质量为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%  。
酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种在用于摩擦式限滑装置的差动齿轮时,能防止齿轮部磨损和胶合。
磷成分的含量不足0.20质量%时,不能确保充分的防磨损性和防胶合性。此外,若超过0.50质量%,则会产生极压剂的反应性过度、发生化学磨损或腐蚀磨损的问题。更优选的含量为0.20~0.40质量%。
其中,酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯可以是单酯、二酯及三酯或者这些酯的混合物。
本发明的润滑油优选含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
如上述各润滑油中所说明的那样,本发明的润滑油的基础油为非酯类基础油(烃油)。基础油中含有的酯成分越多,具有极性基团的添加剂(FM剂)的吸附越受阻碍。即,基础油中,更优选酯成分少的基础油。而且,在红外分光分析(FT-IR)的红外光谱中波数1740±20cm-1的峰表示与酯成分对应的峰。也就是说,在润滑油的FT-IR中,1740±20cm-1峰的吸光度越小,表示基础油中所含的酯成分越少。
(第一摩擦部件)
本发明的摩擦部件有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方。
即,本发明的摩擦部件有上述第一润滑油介于其中。本发明的摩擦部件使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。在摩擦部件中,若滑动条件苛刻(在高面压、高温下滑动),则滑动面磨损。通过在该滑动面上形成类金刚石碳膜(DLC膜),可以抑制摩擦部件的磨损。此外,DLC膜对对偶材料的攻击性低,因而能使润滑油的劣化速度钝化。
这里,滑动面上形成的DLC膜可按与以往公知的DLC膜同样的方法形成。此外,膜厚也可根据摩擦部件的滑动条件适当确定。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。此外,优选另一方的滑动面由铁系金属形成,其表面实施了氮化处理。
与上述DLC膜的时候相同,通过在一方的滑动面上形成碳化钨/类金刚石碳膜(WC/C膜),能抑制摩擦部件的磨损。该WC/C膜具有富含碳化钨的层和富含类金刚石碳膜的层层积而成的结构,通过两层反复层积而成的结构,能抑制摩擦部件的磨损。
此外,通过在另一方的滑动面上实施氮化处理,在表面上形成氮化膜。氮化膜具有高硬度,对于来自形成有WC/C膜的摩擦部件的被攻击性,产生磨损的情况得到抑制。
另外,对上述DLC膜及WC/C膜在摩擦部件的表面上形成的方法无特殊限定,可用以往公知的方法形成。此外,对各膜的膜厚也无特殊限制,可根据摩擦部件的使用条件做适当设定。
在滑动的1对摩擦部件中,优选任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。即,在本发明的摩擦部件中,上述润滑油即使在未形成有DLC膜、WC/C膜的状态下仍能抑制摩擦部件的磨损。
(第二摩擦部件)
本发明的摩擦部件有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
即,本发明的摩擦部件有上述第二润滑油介于其中。本发明的摩擦部件使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。在摩擦部件中,若滑动条件苛刻(在高面压、高温下滑动),则滑动面磨损。通过在该滑动面上形成类金刚石碳膜(DLC膜),可以抑制摩擦部件的磨损。此外,DLC膜对对偶材料的攻击性低,因而能使润滑油的劣化速度钝化。
这里,滑动面上形成的DLC膜可按与以往公知的DLC膜同样的方法形成。此外,膜厚也可根据摩擦部件的滑动条件适当确定。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。此外,优选另一方的滑动面上由铁系金属形成,在其表面实施了氮化处理。
与上述DLC膜的时候相同,通过在一方的滑动面上形成碳化钨/类金刚石碳膜(WC/C膜),能抑制摩擦部件的磨损。该WC/C膜具有富含碳化钨的层和富含类金刚石碳膜的层层积而成的结构,通过两层反复层积而成的结构,能抑制摩擦部件的磨损。
此外,通过在另一方的滑动面上实施氮化处理,在表面上形成氮化膜。氮化膜具有高硬度,对于来自形成有WC/C膜的摩擦部件的被攻击性,产生磨损的情况得到抑制。
另外,对上述DLC膜及WC/C膜在摩擦部件的表面上形成的方法无特殊限定,可用以往公知的方法形成。此外,对各膜的膜厚也无特殊限制,可根据摩擦部件的使用条件做适当设定。
在滑动的1对摩擦部件中,优选任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。即,在本发明的摩擦部件中,上述润滑油即使在未形成有DLC膜、WC/C膜的状态下仍能抑制摩擦部件的磨损。
(第三摩擦部件)
本发明的摩擦部件有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方和具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
即,本发明的摩擦部件有上述第三润滑油介于其中。本发明的摩擦部件使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。在摩擦部件中,若滑动条件苛刻(在高面压、高温下滑动),则滑动面磨损。通过在该滑动面上形成类金刚石碳膜(DLC膜),可以抑制摩擦部件的磨损。此外,DLC膜对对偶材料的攻击性低,因而能使润滑油的劣化速度钝化。
这里,滑动面上形成的DLC膜可按与以往公知的DLC膜同样的方法形成。此外,膜厚也可根据摩擦部件的滑动条件适当确定。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。此外,优选另一方的滑动面由铁系金属形成,在其表面实施了氮化处理。
与上述DLC膜的时候相同,通过在一方的滑动面上形成碳化钨/类金刚石碳膜(WC/C膜),能抑制摩擦部件的磨损。该WC/C膜具有富含碳化钨的层和富含类金刚石碳膜的层层积而成的结构,通过两层反复层积而成的结构能抑制摩擦部件的磨损。
此外,通过在另一方的滑动面上实施氮化处理,在表面上形成氮化膜。氮化膜具有高硬度,对于来自形成有WC/C膜的摩擦部件的被攻击性,产生磨损的情况得到抑制。
另外,对上述DLC膜及WC/C膜在摩擦部件的表面上形成的方法无特殊限定,可用以往公知的方法形成。此外,对各膜的膜厚也无特殊限制,可根据摩擦部件的使用条件做适当设定。
在滑动的1对摩擦部件中,优选任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。即,在本发明的摩擦部件中,上述润滑油即使在未形成有DLC膜、WC/C膜的状态下仍能抑制摩擦部件的磨损。
(第四摩擦部件)
本发明的第四摩擦部件的特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
即,本发明的摩擦部件有上述第五润滑油介于其中。本发明的摩擦部件使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。在摩擦部件中,若滑动条件苛刻(在高面压、高温下滑动),则滑动面磨损。通过在该滑动面上形成类金刚石碳膜(DLC膜),可以抑制摩擦部件的磨损。此外,DLC膜对对偶材料的攻击性低,因而能使润滑油的劣化速度钝化。
这里,滑动面上形成的DLC膜可按与以往公知的DLC膜同样的方法形成。此外,膜厚也可根据摩擦部件的滑动条件适当确定。
在本发明的摩擦部件中,优选在滑动的1对摩擦部件中的任一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,另一方的滑动面实施过氮化处理。此外,优选另一方的滑动面由铁系金属形成,在其表面上实施了氮化处理。
与上述DLC膜的时候相同,通过在一方的滑动面上形成碳化钨/类金刚石碳膜(WC/C膜),能抑制摩擦部件的磨损。该WC/C膜具有富含碳化钨的层和富含类金刚石碳膜的层层积而成的结构,通过两层反复层积而成的结构能抑制摩擦部件的磨损。
此外,通过在另一方的滑动面上实施氮化处理,在表面上形成氮化膜。氮化膜具有高硬度,对于来自形成有WC/C膜的摩擦部件的被攻击性,产生磨损的情况得到抑制。
另外,对上述DLC膜及WC/C膜在摩擦部件的表面上的形成方法无特殊限定,可用以往公知的方法形成。此外,对各膜的膜厚也无特殊限制,可根据摩擦部件的使用条件做适当设定。
在滑动的1对摩擦部件中,优选任一方的滑动面由铁系金属形成,另一方的滑动面实施过氮化处理。即,在本发明的摩擦部件中,上述润滑油即使在未形成有DLC膜、WC/C膜的状态下仍能抑制摩擦部件的磨损。
(第一带限滑功能的差速器)
本发明的齿轮式带限滑功能的差速器有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方。
即,本发明的带限滑功能的差速器有上述第一润滑油介于其中。本发明的带限滑功能的差速器使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
本发明的齿轮式带限滑功能的差速器是一种包括多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
即,本发明的带限滑功能的差速器是一种用行星齿轮分配扭矩的差速器,在行星齿轮和行星架间的滑动面上存在高面压。即使在这种苛刻的条件下,通过使上述润滑油存在于滑动面上,也能使μ-v特性向正斜率方向改善,确保肃静性。
(第二带限滑功能的差速器)
本发明的齿轮式带限滑功能的差速器有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
即,本发明的带限滑功能的差速器有上述第二润滑油介于其中。本发明的带限滑功能的差速器使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
本发明的齿轮式带限滑功能的差速器是一种包括多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。即,本发明的带限滑功能的差速器是一种用行星齿轮分配扭矩的差速器,在行星齿轮和行星架间的滑动面上存在高面压。即使在这种苛刻的条件下,通过使上述润滑油介于滑动面上,也能使μ-v特性向正斜率方向改善,确保肃静性。
(第三带限滑功能的差速器)
本发明的齿轮式带限滑功能的差速器有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(上述化学式1)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(上述化学式2)中的至少一方,并含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(上述化学式3)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(上述化学式4)中的至少一方。
即,本发明的带限滑功能的差速器有上述第三润滑油介于其中。本发明的带限滑功能的差速器使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
本发明的齿轮式带限滑功能的差速器是一种包括多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,优选润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
(第四带限滑功能的差速器)、
本发明的第四齿轮式带限滑功能的差速器有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
本发明的第四带限滑功能的差速器是一种齿轮式的带限滑功能的差速器,其特征在于,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,来源于硫代磷酸二酯(化学式5)、硫代磷酸二酯的胺盐(化学式6)中的至少一方的磷成分的含量在以该润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
即,本发明的带限滑功能的差速器有上述润滑油介于其中。本发明的带限滑功能的差速器使用具有像上述那样在用于摩擦式驱动力传导装置时位于摩擦面的表面、发挥防止固体接触作用的添加剂的润滑油,由此,摩擦部件的μ-v特性向正斜率方向改善,能确保摩擦时的肃静性。
齿轮式带限滑功能的差速器是一种包括多个行星齿轮、以可自转且公转的方式支承多个行星齿轮的行星架和与行星架同轴配置且介由前述行星齿轮可差动旋转的1对齿轮的驱动力传导装置,优选润滑油介于行星齿轮和行星架的滑动面上。
(第一~第四带限滑功能的差速器)
上述各发明的带限滑功能的差速器具体可制成图1所示结构的带限滑功能的中央差速器。
图1所示的带限滑功能的中央差速器1具有形成近圆筒状的外壳2。而该外壳2内安置有由齿圈3、同轴配置在齿圈3内侧的太阳齿轮4、与这些齿圈3及太阳齿轮4啮合的多个行星齿轮5和以可自转且可公转的方式支承各行星齿轮5的行星架6组成的行星齿轮机构7。
如图1~3所示,行星架6具有可自由旋转地与太阳齿轮4同轴(图1中右侧)并放的轴部10和可自由旋转地支承各行星齿轮5的支持部11。轴部10形成为中空状,且在其外周上形成有在径向外侧延伸的凸缘部12。而且,支持部11从该凸缘部12起在轴向延伸设置,由此同轴配置在齿圈3和太阳齿轮4之间。
支持部11形成为近圆筒状,且具有在轴向上延伸的多个收容孔13。这些各收容孔13沿支持部11的周方向等间隔形成。这些各收容孔13的截面形成为截面圆形状,其内径设定成与各行星齿轮5的外径大致相等。此外,各收容孔13的内径设定得较支持部11的径向厚度大,由此,在各收容孔13的壁面13a上形成有分别向支持部11外周及内周开口的两个开口部15a、15b。各行星齿轮5安置在这些各收容孔13中,由此,在其齿顶面5a滑动接触各收容孔13的壁面13a并可自由旋转地得到支承的同时,通过在径向两侧形成的各开口部15a、15b与齿圈3及太阳齿轮4啮合。另外,在带限滑功能的中央差速器1中,各行星齿轮5采用斜齿轮。
此外,如图1所示,齿圈3上连接着输出部件16。输出部件16具有与行星架6的轴部10同轴并放的轴部17,轴部17与行星架6的轴部10一样,形成中空状。在该轴部17的行星架6侧的端部,连接着以包围行星架6的轴部10的径向外侧的方式同轴配置的大径部18,大径部18的顶端形成有向径向外侧延伸的凸缘部19。该凸缘部19与齿圈3的轴向端部连接,由此,输出部件16形成与该齿圈3一体旋转的结构。
外壳2连接在输出部件16的大径部18上,由此形成与输出部件16及齿圈3一体旋转的结构。此外,行星架6由插在其轴部10和输出部件16的大径部18之间的轴承(滚针轴承)20支承,相对于输出部件16及齿圈3可相对旋转。而且,太阳齿轮4形成为中空状,且其一方的端部可自由旋转地外嵌在行星架6的轴部10的一方的端部上。由此,太阳齿轮4以相对于行星架6可相对旋转的方式得到支承。
在太阳齿轮4、行星架6的轴部10及输出部件16的轴部17中,分别在其内周上形成有花键嵌合部4a、10a、17a。并且,在带限滑功能的中央差速器1中,形成在行星架6的轴部10a上的花键嵌合部10a成为驱动扭矩的输入部,太阳齿轮4的花键嵌合部4a及在输出部件16的轴部17上形成的花键嵌合部17a分别成为第1及第2输出部。
即,输入行星架6的驱动扭矩通过由行星架6支承的各行星齿轮5的自转及公转而容许有差动,并以规定的配比传导到与各行星齿轮5啮合的太阳齿轮4及齿圈3(输出部件16)上。另外,带限滑功能的中央差速器1以四轮驱动车的中央差速齿轮.的形式构成,在作为第1输出部的太阳齿轮4上连接着前轮侧的驱动轴,在作为第2输出部的输出部件16上连接着后轮侧的驱动轴。并且,形成这样的构成:当车辆的驱动系统中出现扭距反力时,根据基于其啮合的各齿轮间的旋转反力的推力以及其滑动接触的滑动面间即各行星齿轮5的齿顶面5a与行星架6侧滑动接触面(各收容孔13的壁面13a)间的摩擦力,限制其差动。
此外,优选在作为滑动接触面的各收容孔13的壁面13a上实施氮化处理(离子氮化、气体软氮化等),另一方面,在各行星齿轮5的齿顶面5a实施碳化钨/类金刚石碳膜的多层薄膜处理。
在该图1~3所示的带限滑功能的中央差速器1中,不仅行星齿轮5和外壳2之间,各齿轮间及各齿轮和外壳间(与配置在其中的垫片间)也形成滑动面。也就是说,优选即使在这些滑动面中也形成有氮化处理膜(离子氮化膜、气体软氮化膜等)、碳化钨/类金刚石碳膜。
(实施例)
下面用具体的实施例对本发明进行说明。
(润滑油的调制)
作为本发明的实施例,调制了润滑油(样品油A~W)。
样品油A通过向作为基质的市售的齿轮油(差速器齿轮油,粘度等级:75W-85,以下称为样品油F)中添加用化学式9表示的具有碳数18的不饱和烃基(油基)的脂肪胺,即油胺(狮王公司产品,商品名:Armeen OD)、用化学式10表示的亚磷酸二酯,即亚磷酸二油基酯(城北化学公司产品,商品名:JP-218-OR),使油胺为3.0质量%、亚磷酸二油基酯为1.52质量%而调制。其中,油胺及亚磷酸二油基酯的比例为以调制好的润滑油的质量为100%时的质量比(以下同)。
〔化学式9〕
C18H35-NH2
〔化学式10〕
Figure BDA00001656891000241
此外,样品油B通过向作为基质的样品油F中添加用化学式11表示的具有碳数18的不饱和烃基(油基)且x+y为2(具体而言,x、y均为1)的脂肪胺的环氧乙烷加成物,即聚氧乙烯油胺(狮王公司产品,商品名:ETHOMEEN O/12)、用化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使聚氧乙烯油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制。
〔化学式11〕
Figure BDA00001656891000242
样品油C通过向作为基质的样品油F中添加用上述化学式11表示的具有碳数18的不饱和烃基(油基)且x+y为10的胺的环氧乙烷加成物,即聚氧乙烯油胺(狮王公司产品,商品名:ETHOMEEN O/20)和用化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使聚氧乙烯油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制。
样品油D通过向将样品油F和市售的齿轮油(准双曲线齿轮油LSD,粘度等级:85W-90,以下称为样品油G)以质量比50:50的比例混合后的油中添加用上述化学式5表示的油胺、用上述化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺的比例为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯的比例为1.52质量%而调制。
样品油E通过向样品油G中添加用上述化学式9表示的油胺、用上述化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制。
样品油H为市售的齿轮油(差速器齿轮油,粘度等级:75W-85)。
样品油I及样品油J通过向作为基质的样品油F中添加用上述化学式9表示的油胺、用上述化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺为0.1质量%(样品油I)和1.0质量%(样品油J)、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制。
样品油K及样品油L通过向作为基质的样品油F中添加用上述化学式9表示的油胺、用上述化学式10表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为0.1质量%(样品油K)和1.0质量%(样品油L)而调制。
样品油M通过向作为基质的样品油F中添加用上述化学式9表示的油胺,使油胺为3.0质量%而调制。
样品油N通过向作为基质的样品油F中添加用上述化学式10表示的亚磷酸酯二油基酯,使亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%调制而成。
样品油O通过向作为基质的样品油F中添加用化学式12表示的具有碳数6的饱和烃基的脂肪胺,即己胺(东京化成公司产品,试剂名:己胺)、用化学式10表示的亚磷酸酯二油基酯,使己胺为1.14质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制,使调制后的样品油中的氮含量与样品油A相同。
〔化学式12〕
C6H13-NH2
样品油P通过向作为基质的样品油F中添加用化学式13表示的具有碳数12的饱和烃基的脂肪胺,即十二烷胺(狮王公司产品,商品名:Armeen 12D)、用化学式10表示的亚磷酸酯二油基酯,使十二烷胺为2.08质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制,使调制后的样品油中的氮含量与样品油A相同。
〔化学式13〕
C12H25-NH2
样品油Q通过向作为基质的样品油F中添加用化学式9表示的油胺、用化学式14学式表示的具有碳数2的饱和烃基的亚磷酸二酯,即亚磷酸二乙酯(城北化学公司产品,商品名:JP-202),使油胺为3.0质量%、亚磷酸二乙酯为0.35质量%而调制,使调制后的样品油中的磷含量与样品油A相同。
〔化学式14〕
样品油R通过向作为基质的样品油F中添加用化学式9表示的油胺、用化学式15表示的具有碳数12的饱和烃基的亚磷酸二酯,即亚磷酸二月桂酯(城北化学公司产品,商品名:JP-213-D),使油胺为3.0质量%、亚磷酸二月桂酯为1.16质量%而调制,使调制后的样品油中的磷含量与样品油A相同。
〔化学式15〕
Figure BDA00001656891000261
样品油S为市售的III类氢化精制矿物油,即非酯类的烃类基础油(SK Lubricants公司产品,商品名:YUBASE 4)。
样品油T为市售的二酯类基础油(花王公司产品,商品名:ビニタイザ一50)。
样品油U通过向作为基质的样品油S中添加用化学式9表示的油胺、用化学式10表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制。
样品油V通过向作为基质的样品油T中添加用化学式9表示的油胺、用化学式10表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%调制。
样品油W通过混合样品油V和样品油U,使二者分别为10质量%和90质量%的比例而调制。
样品油A~W的组成示于表1~4中。此外,对各样品油中是否含有磷酸酯、硫代磷酸酯、胺盐进行了分析,分析结果一并示于表1~4中。还对各样品油中所含的磷成分的含量及基础油的种类进行了分析,其结果也一并示于表中。
Figure BDA00001656891000271
Figure BDA00001656891000281
Figure BDA00001656891000291
Figure BDA00001656891000301
(润滑油的均匀混合性)
调制好样品油A~E、I~R、U~W后,在室温下静置1周以上。静置后,目视观察各样品油。
试验用样品油中,在除样品油C以外的各样品油中,未发现层分离、析出物,确认保持在均匀的混合状态。即,在任一样品油中,添加的FM剂都均匀地溶解(分散)在基础油中。这样,通过在未发生层分离、析出的情况下均匀地溶解(分散)在基础油中,添加的FM剂位于摩擦面的表面,发挥防止固体接触的效果。
与此相对,添加了用上述化学式11表示的为具有碳数18的不饱和烃基的胺的环氧乙烷加成物且x+y为10的聚氧乙烯油胺的样品油C,在调制后于室温下静置了12小时以上的状态下发现层分离,未能保持均匀的混合性。
关于这一点,在添加了具有碳数18的不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物的油中,像上述那样,发现添加了用化学式11表示的x+y为2的聚氧乙烯油胺的样品油B则保持均匀的混合状态。
因此,在添加的脂肪胺的环氧乙烷加成物中,若x+y增大,则对基础油的溶解性降低。即,可以知道,在添加的脂肪胺的环氧乙烷加成物中,x+y优选为2±1左右。
(磷酸酯及硫代磷酸酯的分析)
对样品油F、G、H、N、M、A、E进行了31P-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance:以下简称为NMR)。作为分析装置,使用日本电子公司的产品ECA-500,在质子去偶条件下进行单脉冲测定。测定溶剂使用CDCl3(氚代氯仿)。化学位移值以PO4为基准(0ppm)。
将测得的样品油F、G、H的31P-NMR光谱示于图4(a)~(c)。根据图4(a)、(c),检测出归属于酸性磷酸酯的-13ppm附近及-5ppm附近的峰、归属于硫代磷酸酯的55ppm附近的峰以及归属于二硫代磷酸酯的93ppm附近的峰。此外,根据图4(b),检测出归属于酸性磷酸酯的-13ppm附近及-5ppm附近的峰以及归属于二硫代磷酸酯的93ppm附近的峰。
由此判断,通过向样品油F中添加添加剂而形成的样品油A、B、D、I~R以及通过向样品油G中添加添加剂而形成的样品油E中含有磷酸酯类及硫代磷酸酯类。
接着,将样品油N、M、A、E、H的31P-NMR光谱示于图5、6。图5(a)、(b)、(c)、(d)中分别显示了作为参照用的样品油F、样品油N、样品油M、样品油A的NMR光谱。图6(a)、(b)、(c)中分别显示了作为参照用的样品油G、样品油E、样品油H的NMR光谱。
由图5、6可知,在作为添加剂添加了亚磷酸二酯的样品油N、样品油A以及样品油E的NMR光谱中,于57ppm附近可确认归属于硫代磷酸二酯的峰(图中标记有■记号的峰)。
尤其可以确认,在作为添加剂添加了油胺和亚磷酸酯二油基酯两者的样品油A(图5(d))及样品油E(图6(b))中,硫代磷酸二酯(图中■记号部分)的峰强度变大。
与此相对,由作为参照用而显示的样品油F(图5(a))及样品油G(图6(a))的NMR光谱不能在57ppm附近找到归属于硫代磷酸二酯的清晰的峰。
对在图5、6的NMR光谱中于57±2ppm位置出现的归属于硫代磷酸二酯的峰的面积占峰总面积的比例进行了计算。还通过这些在57±2ppm位置出现的峰的面积比例和各样品油中的磷含量,将样品油中的硫代磷酸二酯的含量以磷含量换算值求出,追记到各光谱中。
如图5、6所示,可以知道,样品油F、样品油M及样品油G不含硫代磷酸二酯。此外,在样品油N中,虽然含有硫代磷酸二酯,但其含量少,为0.009质量%P。另一方面,样品油A及样品油E的硫代磷酸二酯的含量多,在0.06质量%P以上。
(胺盐形成的分析)
对样品油A、B、E、F、G、J、L、P、R、S、U进行了傅里叶变换型红外分光分析(FT-IR)。作为分析装置,使用Thermo Nicolet公司生产的Avatar 360,用光程长0.10mm的液体用KBr固定池,在累积扫描次数32次下进行了IR光谱测定。此外,对添加剂单品的IR光谱也通过同一装置采用单次反射型ATR法进行了测定。
将烃基不同的各种脂肪胺与烃基不同的各种亚磷酸二酯组合起来添加到样品油F中调制成的样品油P、R、J、L、A的IR光谱和样品油F的IR光谱的差(差谱)示于图7~11。在这些差谱中,由样品油A相对于样品油F的增加成分引起的峰以正方向侧的吸光度出现。
此外,将作为脂肪胺的类油胺与作为亚磷酸二酯类的亚磷酸酯二油基酯组合起来添加到样品油G中而成的样品油E和样品油G的差谱示于图12。
在图7~12的任一图(差谱)中均于波数2900cm-1附近发现宽峰的存在。为了进行比较,将油胺单品及亚磷酸酯二油基酯单品的IR光谱分别示于图13、14。在任一添加剂的光谱中,均未发现2900cm-1附近的宽峰。
推测图7~12所示的差谱中的波数2900cm-1附近的宽峰由胺盐引起。因此认为,由图4~6的NMR分析鉴定的样品油F、G、向样品油F中添加添加剂而成的样品油P、R、M、L、A以及向样品油G中添加添加剂而成的样品油E中所含的磷酸酯类和硫代磷酸酯类分别为酸性磷酸酯或酸性硫代磷酸酯,在样品油P、R、J、L、A、E中,形成了酸性磷酸酯或酸性硫代磷酸酯的油胺盐。
同样地,将添加了作为胺类添加剂的聚氧乙烯油胺的样品油B和作为其基质使用的样品油F的差谱示于图15。将聚氧乙烯油胺单品的IR光谱示于图16。在图15中未发现2900cm-1附近的宽峰。
此外,将油胺与作为亚磷酸二酯的亚磷酸酯二油基酯组合起来添加到样品油S中而成的样品油U和样品油S的差谱示于图17。
在图17中也能确认波数2900cm-1附近存在宽峰,判断样品油U中也形成了胺盐。
此外,将油胺与作为亚磷酸二酯的亚磷酸酯二油基酯组合起来添加到样品油T中而成的样品油V和样品油T的差谱示于图18。
在图18中也能确认波数2900cm-1附近存在宽峰,判断使用了二酯类基础油的样品油V中也形成了胺盐。
(酸性磷酸酯盐的分析)
作为标准样品油a,通过向作为烃类基础油的样品油S中添加用上述化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%而调制成。
对标准样品油a、通过向样品油S中添加油胺、用上述化学式6表示的亚磷酸酯二油基酯,使油胺为3.0质量%、亚磷酸酯二油基酯为1.52质量%的样品油U,用与上述相同的方法实施NMR分析。将标准样品油a及样品油U的NMR光谱示于图19、20。
从图19中,可在图中标记了△的7ppm附近确认源于作为亚磷酸二酯类的亚磷酸酯二油基酯的峰。
另一方面,从图20的NMR光谱不仅可以检测出源于亚磷酸二酯的7ppm附近的峰,还可以检测出图中标记有▲记号的4ppm附近及标记有◇记号的0ppm附近的清晰的峰。这些峰归属于亚磷酸单酯(▲)及酸性磷酸酯(◇)。尤其是,若比较各峰的强度,则可确认,酸性磷酸酯成分(◇)最多。这里,对于样品油U,由上述FT-IR分析的差谱(图17)确认形成了胺盐。
由以上结果判断,在添加了油胺和亚磷酸酯二油基酯的样品油U中,形成了具有化学式7、8所示结构的酸性磷酸酯的胺盐。
在上述调制油的均匀性的观察结果中,样品油U中未发现层分离、析出物,保持均匀的混合状态,由此还可确认,生成的酸性磷酸酯的胺盐为油溶性。
(酯类基础油成分的分析)
对样品油A、B、D、E、F、G、U、V、W实施了傅里叶转换型红外分光(FT-IR)分析。
作为分析装置,使用Thermo Nicolet公司生产的Avatar 360,用光程长0.05mm的液体用KBr固定池,在累积扫描次数32次下进行了IR光谱测定。
将测得的IR光谱分别示于图21~29中。此外,为了进行比较,在同一条件下对市售的III类氢化精制矿物油即非酯类的烃类基础油(样品油S)及市售的二酯类基础油(样品油T)也测定了IR光谱。将各自的光谱示于图30~31。
在各图中所示的样品油A、B、D、F、V、W的光谱中,可确认波数1740cm-1附近及1170cm-1附近由酯结构产生的峰。若注意观察1740cm-1附近的峰的强度,则发现,在任一样品油中,吸光度均超过1.0。即,可以判断,酯成分占样品油所有组成的比例多,可以认为,这些峰不是来源于添加剂,而主要来源于基础油成分。
此外,可以知道,在示于图21、22、25、28、31的样品油A、B、F、V、T中,1740cm-1附近的峰强度以吸光度计超过1.5,酯基础油成分尤其多。另一方面,在示于图23、29的样品油D、W中,1740cm-1附近的峰强度的吸光度在1.5以下。另外,在示于图26、24、27的样品油G、E、U的IR光谱中,与示于图30的非酯类的烃类基础油的IR光谱相同,在波数1740cm-1附近以及1170cm-1附近未发现由酯结构产生的峰。
由以上结果可以判断,如表1~4中记载地,在样品油A、B、D、F、V、T、W中,作为基础油成分而含有酯类基础油。但是,可以认为,这些样品油中,样品油D及样品油W的酯类基础油成分较少。另一方面,可以判断,在样品油G、以样品油G为基础油的样品油E以及样品油U中,烃类基础油为主体。
(评价)
作为各样品油的评价,进行了摩擦特性评价。
(评价方法及评价结果)
摩擦试验使用高千穗精机公司生产的环-块型摩擦试验装置进行。如图32(a)所示,该试验装置通过向块上加载荷重,使环侧旋转而使块和环摩擦(滑动)来进行摩擦试验。环下部在浸渍在润滑油中的状态下旋转,这样,润滑油被撩起,供给到摩擦面上。
将块和环的图解及尺寸示于图32(b)~(c)。环材是进行渗碳处理后再形成厚约3μm的WC/C膜(碳化钨/类金刚石碳的多层薄膜处理)而得的SCM420。块材使用进行过等离子体氮化的FCD600。环材的表面粗糙度被加工为以10点平均粗糙度RzJIS(JIS B 0601:2001)计为7~10μm,块材的表面粗糙度被加工为以10点平均粗糙度RzJIS计为3~5μm。
摩擦试验在油温为常温(30℃)下进行。此外,在重复2次磨合模式后,通过实施性能测定模式来进行试验。将磨合模式及性能测定模式分别示于图33及图34。磨合负荷设为0.76kJ。滑动速度为逐步增加
Figure BDA00001656891000341
减速。此外,μ-v特性(=摩擦系数的滑动速度依存性)的评价面压为312MPa,在滑动速度为旋转减速侧的0.024米/秒及0.185米/秒下评价摩擦系数的依存性。
图35中显示了样品油E、F的μ-v特性。由图35所示的μ-v特性计算μ-v斜率,用于评价。其中,μ-v斜率用〔滑动速度0.185米/秒时的μ╱滑动速度0.024米/秒时的μ〕来计算。该μ-v斜率为正或接近正,表示耐振性高。
由图35可以确认,样品油E与作为以往的油(市售油、基础油)的样品油F相比,μ-v特性为正斜率倾向(=良好)。由此可以确认,样品油E中耐振动性优异。
接着,在上述摩擦试验机中,用进行浸碳处理后实施了浸硫处理SCMB21作为环材,用进行了软氮化处理FCD600作为块材,进行摩擦试验,测定了μ-v斜率。试验条件如上所述,将μ-v斜率的测定结果示于图36。另外,在图36中也一并示出了在图35中测得的μ-v斜率。
如图36所示,可以确认,滑动部件不仅在WC/C膜-氮化处理被膜中,在铁系基材-氮化处理被膜中也可通过使样品油E、F介于其中来改善μ-v特性。尤其当滑动部件为WC/C膜-氮化处理被膜时,能大大改善μ-v特性。
同样测定样品油A、F、O、P的μ-v斜率,将测定结果示于图37。在图37中,将μ-v特性的斜率(μ-v斜率)不足0.995作为△,0.995以上不足1.000作为○,1.000以上作为◎进行了评价。
样品油A、O、P为向样品油F中添加了脂肪胺的润滑油,分别为脂肪胺的烃基结构(烃基的碳数)不同的润滑油。由图37得知,碳数12以上的样品油A、P的μ-v斜率在0.995以上,为○,碳数18的样品油A的μ-v斜率在1.000以上,为◎。亦即得知,碳数1 8的样品油A的μ-v斜率优异。
接着,测定样品油A、B、F的μ-v斜率,将测定结果示于图38。
样品油A、B为向样品油F中添加了脂肪胺或脂肪胺的环氧乙烷加成物的润滑油,是添加剂结构不同的润滑油。由图38得知,添加了脂肪胺的环氧乙烷加成物(聚氧乙烯油胺)的样品油B的μ-v斜率在0.995以上,为○,添加了脂肪胺(油胺)的样品油A的μ-v斜率在1.000以上,为◎。亦即得知,作为添加剂,不论是脂肪胺还是脂肪胺的环氧乙烷加成物,μ-v斜率均得到改善。
接着,测定样品油A、B、J、N的μ-v斜率,将测定结果示于图39。
各样品油为向样品油F中添加了脂肪胺或脂肪胺的环氧乙烷加成物的润滑油,是添加剂的添加比例不同的润滑油。由图39得知,脂肪胺(油胺)的添加量为1.00%的样品油J的μ-v斜率在0.995以上,为○,添加量为3.00%的样品油A的μ-v斜率在1.000以上,为◎。亦即得知,作为添加剂,脂肪胺的添加比例越增加,μ-v斜率越能得到改善。
接着,测定样品油A、M、Q、R的μ-v斜率,将测定结果示于图40。
各样品油为向样品油M中添加了含有不饱和烃基的亚磷酸二酯的润滑油,是添加剂的烃基碳数不同的润滑油。由图40得知,亚磷酸二酯的烃基碳数在12以上的样品油A、R非μ-v斜率在0.995以上,为○,碳数在18以上的样品油A的μ-v斜率在1.000以上,为◎。亦即得知,碳数1 8的样品油A的μ-v斜率优异。
测定样品油A、M、L的μ-v斜率,将测定结果示于图41。
各样品油为向样品油M中添加了亚磷酸二酯的润滑油,是添加剂的添加比例不同的润滑油。由图41得知,亚磷酸二酯的添加量为1.00%的样品油L的μ-v斜率在0.995以上,为○,添加比例为1.52%的样品油A非μ-v斜率在1.000以上,为◎。亦即得知,作为添加剂,亚磷酸二酯的添加比例越增加,μ-v斜率越能得到改善。
测定样品油A、F的μ-v斜率,将测定结果示于图42。
样品油A为向含酯类的润滑油,即样品油F中添加了脂肪胺及亚磷酸二酯的润滑油。由图42得知,该样品油A的μ-v斜率在1.000以上,为◎。
测定样品油G、E的μ-v斜率,将测定结果示于图43。
样品油E为向非酯类的润滑油,即样品油G中添加了脂肪胺及亚磷酸二酯的润滑油。由图43得知,该样品油E的μ-v斜率在1.000以上,为◎。
测定样品油S、U及向样品油S中添加了化学式6的亚磷酸二酯1.52质量%的样品油(样品油S+亚磷酸二酯)、向样品油S中添加了化学式5的脂肪胺3.00质量%的样品油(样品油S+脂肪胺)的μ-v斜率,将测定结果示于图44。
样品油U、S+亚磷酸二酯、S+脂肪胺为向作为矿物油的样品油S中添加了脂肪胺和/或亚磷酸二酯的润滑油。由图44得知,向矿物油中单独添加了脂肪胺、亚磷酸二酯的润滑油的μ-v斜率在0.995以上,为○,同时添加了两种添加剂的样品油U的μ-v斜率在1.000以上,为◎。
测定样品油T、V的μ-v斜率,将测定结果示于图45。
样品油V为向酯类润滑油,即样品油T中添加了脂肪胺及亚磷酸二酯的润滑油。由图45得知,该样品油V的μ-v斜率在0.995以上,为○。
也就是说,由图42~45可知,不论基础油是酯类还是非酯类,通过作为添加剂同时添加脂肪胺和亚磷酸二酯,μ-v斜率均得到大幅改善。
测定样品油F、J、L、P、R的μ-v斜率,将测定结果示于图46。
各样品油(样品油A、J、L、P、R)为向样品油F中添加了脂肪胺及亚磷酸二酯的润滑油,是两种添加剂形成胺盐的润滑油。由图46得知,相对于作为基础油的样品油F,脂肪胺和亚磷酸二酯以形成胺盐的状态进行了添加的样品油的μ-v斜率得到改善。
此外,测定样品油S、U的μ-v斜率,进行观察(可参见图44)。样品油U为向样品油S中添加了脂肪胺及亚磷酸二酯的润滑油,是两种添加剂形成了胺盐的润滑油。并且得知,相对于作为基础油的样品油S,脂肪胺和亚磷酸二酯以形成胺盐的状态进行了添加的样品油U的μ-v斜率得到改善。
测定样品油A、D、E的μ-v斜率,将测定结果示于图47。
样品油A以样品油F为基础油,样品油E以样品油G为基础油。而样品油D则使用将样品油F和样品油G混合后的基础油。由图47得知,与样品油A相比,样品油D、E的μ-v斜率高,样品油E的μ-v斜率最高。
接着,测定样品油U、V、W的μ-v斜率,将测定结果示于图48。
样品油V以样品油T为基础油,样品油U以样品油S为基础油。而样品油W为将样品油V和样品油U混合后的样品油,以样品油S和样品油T的混合油为基础油。由图48得知,与样品油V相比,样品油U、W的μ-v斜率高,样品油U的μ-v斜率最高。
由上述图47~48可知,通过从基础油中排除酯成分,μ-v斜率得到改善。
测定样品油A、F、E、G的μ-v斜率,将测定结果示于图49~50。
样品油A为向样品油F中添加了亚磷酸二酯的润滑油,样品油E为向样品油G中添加了亚磷酸二酯的润滑油。由图49~50得知,含有硫代磷酸二酯的样品油A、E与不含硫代磷酸二酯的基础油(样品油F、G)相比,μ-v斜率高。亦即得知,通过作为添加剂含有硫代磷酸二酯,μ-v斜率得到改善。
在上述摩擦试验中,磨合模型为在挤压力294N(309MPa)、滑动速度160rpm(0.293米/秒)下进行30分钟,进行样品油U、V的μ-v特性(μ-v)的测定。另外,性能测定模式与上述摩擦试验相同。将μ-v斜率的测定结果示于图51。
由图51得知,使用排除了酯类基础油的矿物油的样品油U相对于基础油为酯类基础油100%的样品油V而言,μ-v斜率得到改善。尤其可以确认,样品油U通过排除酯类基础油,μ-v斜率成为正斜率。
接着,对进行过上述μ-v斜率测定的摩擦试验机的试验后的块的滑动面用TOF-SIMS分析进行了分析。将TOF-SIMS分析的分析结果示于图52。图52显示了以C-、CH-、O-、OH-、C2H-之和为基准的、来源于亚磷酸二酯的磷系有机反应皮膜(C36H70O4P/T)的相对强度。
由图52可以确认,磷系有机反应皮膜成分在使用矿物油类基础油的样品油U中多。即,可以确认,亚磷酸二酯多吸附在块的滑动面上。
接着,对上述试验后的块的滑动面用TOF-SIMS分析进行了分析。将TOF-SIMS分析的分析结果示于图53中。图53显示了以Fe+为基准的、来源于酯类基础油的反应皮膜(C27H53O2Fe/Fe)的相对强度。
由图53可以确认,在样品油V中,来源于酯类基础油的皮膜成分多。即,可以推测,其原因在于,来源于酯类基础油的皮膜成分阻碍了润滑油中的添加剂(FM剂)的吸附。另外,虽然样品油U也能测出相对强度,但这被认为是噪音。
还对上述试验后的块的滑动面用XPS分析进行了分析。将分析结果示于图54。
由图54可以确认,与样品油V相比,样品油U的来源于胺键的峰高。即,样品油U被认为比样品油V多吸附有胺类添加剂(FM剂)。
接着,将初期状态下的各样品油的μ-v特性示于图55中。可以确认,在初期,样品油A、B、D、E与作为以往的油(市售油、基础油)的样品油F、H相比,μ-v特性为正斜率倾向(=良好)。尤其可以确认,样品油A、D、E的μ-v特性为正斜率(耐振动性优异)。
将在赋予了110℃、300小时的热负荷的状态下的样品油A、B、D、E、F、H的样品油的μ-v特性示于图56。其中,热负荷的温度(110℃)为搭载在实际车辆中时,带限滑功能的中央差速器的润滑油由于来自发动机的热和由摩擦产生的自热而面临的上限附近的温度。可以确认,在耐久后,样品油A、B、D、E与作为以往的油的样品油H相比,μ-v特性为正斜率倾向(=良好)。尤其可以确认,样品油E即使在热负荷300小时后仍维持正斜率(耐振动性优异)。
将上述热负荷下的μ-v特性的经时变化示于图57。纵轴的μ-v斜率为将高旋转区域的摩擦系数用低旋转区域的摩擦系数相除后的值,若该值在1以上,就表示μ-v斜率为正斜率,耐振性优异。由图57可以确认,样品油A、B、D、E较样品油H而言,热负荷后的μ-v斜率的下降小(为正斜率倾向)。还可确认,样品油D、E与样品油H相比,μ-v特性的耐久性优异,尤其是样品油E,即使使液体(fluid)在110℃热劣化300小时,仍然维持μ-v正斜率,耐振动性优异。
此外可知,样品油E对于液体热劣化的μ-v斜率的下降程度小。可以认为,这是由于未向基础油中添加具有极性基团的酯类油,因此,FM剂有效地吸附在摩擦面上,即使FM剂出现劣化减少,在摩擦面上,FM剂仍起着充分的吸附功能。
如上述表1~4所示,样品油A~B、D~E、I~P、R、U~W添加了具有碳数12~18的不饱和烃基的脂肪胺或脂肪胺的环氧乙烷加成物、具有碳数12~18的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯。众所周知,这些添加剂在摩擦面上形成有机吸附膜。可以认为,这些有机吸附膜在固体接触和油膜形成部混合存在的混合润滑状态下,在平均油膜厚度减少、固体接触所占比例增大的低滑动速度条件下,能减小摩擦系数,在使μ-v特性正斜率化的方向上起作用。另外,吸附膜的形成状态由添加剂的吸附与脱离之平衡决定,因此,μ-v特性因摩擦面上的吸附膜的形成状态而不同。
关于使用本发明的样品油和以往的油(市售的润滑油)的情况,将推测的吸附膜形成状态的差异与μ-v特性的关系示意性地示于图58~59。在使用具有烃基的脂肪胺及亚磷酸二酯适量存在的本发明的样品油的情况下,如图58(a)所示,能在摩擦面上形成致密、坚固的有机吸附膜,防止在低滑动速度区域的固体接触。这种情况下,如图58(b)所示,μ-v特性被认为是正斜率倾向。
另一方面,像市售的润滑油那样在润滑油中不存在有效的添加剂成分的情况下,如图59(a)所示,不能在摩擦面上形成坚固的吸附膜,不能防止在低滑动速度条件下的固体接触。这种情况下,如图59(b)所示,μ-v特性被认为是负斜率倾向。
由这些理由可以认为,添加了特定的添加剂的本发明的各样品油获得了良好的μ-v特性。由此判断,本发明的各样品油在摩擦式限滑装置中能确保优异的肃静性。
此外,还可确认,为了将μ-v特性正斜率化,如样品油D及样品油E那样减少润滑油中的酯类基础油、以烃类基础油为主体的作法是有效的。
这可以认为是,添加剂的吸附与其他润滑油成分的吸附形成竞争关系。也就是说,可以认为,像分子内具有2个酯键的二酯或多元醇酯那样的具有极性的基础油成分具有高的吸附性,阻碍有效添加剂的吸附。即,可以认为,即使多添加添加剂(具有链烯基的胺及亚磷酸二酯),在基础油中使用了酯类基础油的情况下,也难以在摩擦面上形成充分的吸附膜。
此外,如本发明的各样品油那样,通过添加(以1质量%以上的比例)添加剂,能长期维持良好的μ-v特性(或良好的肃静性)。这是由于,润滑油中的添加剂随着使用发生氧化、热劣化或产生对摩擦面的吸附等,出现变质或消耗。若由于这些变质、消耗,润滑油中的有效添加剂成分量逐渐不足,则不能在摩擦面上形成致密、坚固的吸附膜。对此,像各样品油那样,通过添加(以1质量%以上的比例)添加剂,即使长时间使用后仍能确保添加剂的有效添加量,能长期维持良好的μ-v特性(或良好的肃静性)。
如上述那样,可以确认,本发明的各样品油在摩擦部件、尤其是铁系金属×铁系金属乃至铁系金属×硬脂被膜的滑动部之间,可以确保高的肃静性(μ-v正斜率化)。
并且,与本发明的润滑油相当的样品油能将μ-v特性正斜率化,由此,尤其是用在图1~3所示结构的带限滑功能的差速器中,可在搭载了该差速器的车辆中发挥能确保高的肃静性(μ-v正斜率化)的效果。
(其他实施方式)
本发明的各样品油不仅可使用在图1~3示出的结构的带限滑功能的差速器中,而且可使用在图60、61~62分别示出的结构的带限滑功能的差速器中。
(第一种其他实施方式)
示于图60的带限滑功能的差速器8具有能以1对驱动轴81、82的一方或另一方为中心进行旋转的外壳80。作为蜗齿轮或斜齿轮而形成的侧齿轮83、84分别结合在两个驱动轴内侧的端部上。外壳80、1对驱动轴及侧齿轮83、84能以共同轴线为中心进行旋转。
结合齿轮85、86、87、88将两个侧齿轮83、84连接,并对这些侧齿轮产生作用,使它们相对于外壳80在反方向仅以等量旋转。结合齿轮85~88分别形成各自的齿轮列,分别将两个侧齿轮83、84相互连接起来。外壳80具有台座,在该台座之间形成有用于将结合齿轮以侧齿轮为中心向两方向等角度分开而置的窗。结合齿轮被保持在窗内,通过轴颈销850以各自的轴线为中心进行旋转。轴颈销850插入在台座上形成的孔中并得到支承。
各结合齿轮85~88具有作为蜗齿轮而形成的中间齿轮部851(在图中仅示出齿轮85的符号,其他齿轮86~88也为同样的结构)和作为正齿轮而形成的两个终端齿轮部852。结合齿轮85的中间齿轮部851具有与一方的侧齿轮83的齿互相啮合的齿。该结合齿轮的终端齿轮部852具有与另一结合齿轮86的对应的齿轮部的齿互相啮合的齿。另一结合齿轮86的中间齿轮部861具有与另一侧齿轮84的齿互相啮合的齿。
在本实施方式中,结合齿轮85~88与侧齿轮83、84之间、1对驱动轴81、82之间以及各驱动轴81、81与外壳80之间(设于其间的垫片)、结合齿轮85~88的轴向端面与外壳80之间、结合齿轮85~88的轴颈销850与外壳80之间形成滑动面。
在本实施方式中,优选在对结合齿轮85~88所滑动接触的滑动面,即各窗的壁面实施氮化处理(离子氮化、气体软氮化等),并对各结合齿轮85~88的表面实施碳化钨/类金刚石碳的多层薄膜处理。
(第二种其他实施方式)
示于图61~62的带限滑功能的差速器9中,行星蜗齿轮91由外壳90内部支承,该蜗齿轮91将1对驱动轴92、93相互连接起来,使二者相对于外壳90能向相反方向旋转。齿轮机构91具有连接在各驱动轴92、93上的1对侧齿轮920、930和多对基础齿轮(element gear)94~97。各基础齿轮94具有与一方的侧齿轮920相互啮合的部分940和彼此相互啮合的部分941。
侧齿轮85、86具有相对于共同的旋转轴以同一螺旋角向同一方向(例如右方向或左方向)倾斜的齿。各推力对应从外壳90传递到驱动轴92、93的扭矩而产生。
在本实施方式中,基础齿轮94~97与外壳90之间、1对驱动轴92、93之间及各驱动轴92、93与外壳90之间(设于其间的垫片)、基础齿轮94~97的轴向端面与外壳90之间、基础齿轮94~97与侧齿轮920、930之间形成滑动面。
在本实施方式中也优选在对基础齿轮94~97所滑动接触的外壳90的壁面实施氮化处理(离子氮化、气体软氮化等),并对各基础齿轮94~97的齿顶面实施碳化钨/类金刚石碳的多层薄膜处理。
即使在上述各变形实施方式中,也能通过使上述各样品油介于滑动面间而发挥确保高肃静性(μ-v正斜率化)的效果。
符号说明
1:带限滑功能的中央差速器
2:外壳
3:齿圈
4:太阳齿轮
5:行星齿轮
6:行星架
7:行星齿轮机构
10:轴部
11:支持部
12:凸缘部
13:收容孔
16:输出部件
17:轴部
18:大径部
19:凸缘部
8:带限滑功能的中央差速器
80:外壳
81、82:驱动轴
83、84:侧齿轮
85、86、87、88:结合齿轮
9:带限滑功能的中央差速器
90:外壳
91:蜗齿轮
92、93:驱动轴
94、95、96、97:基础齿轮

Claims (53)

1.润滑油,其为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式16)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式17)中的至少一方,
〔化学式16〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式17〕
Figure FDA00001656890900011
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3。
2.根据权利要求1所述的润滑油,其特征在于,以所述润滑油的质量为100%时,所述脂肪胺、所述脂肪胺的环氧乙烷加成物、所述脂肪胺与所述脂肪胺的环氧乙烷加成物之和中的任一个的含量为1.0~5.0%。
3.根据权利要求1所述的润滑油,其特征在于,所述脂肪胺、所述脂肪胺的环氧乙烷加成物的所述碳数12~20的饱和或不饱和烃基为碳数18的不饱和烃基。
4.根据权利要求1所述的润滑油,其特征在于,含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以所述润滑油为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
5.根据权利要求4所述的润滑油,其特征在于,所述酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
6.根据权利要求1所述的润滑油,其特征在于,所述润滑油含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
7.根据权利要求1所述的润滑油,其特征在于,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
8.根据权利要求7所述的润滑油,其特征在于,来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量在以所述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
9.润滑油,其为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式18)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式19)中的至少一方,
〔化学式18〕
Figure FDA00001656890900021
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式19〕
Figure FDA00001656890900022
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
10.根据权利要求9所述的润滑油,其特征在于,所述亚磷酸二酯、所述亚磷酸单酯、所述亚磷酸二酯与所述亚磷酸单酯之和中的任一个的含量在以所述润滑油为100%时为1.0~5.0%。
11.根据权利要求9所述的润滑油,其特征在于,所述亚磷酸二酯、所述亚磷酸单酯的所述碳数12~20的饱和或不饱和烃基为碳数18的不饱和烃基。
12.根据权利要求9所述的润滑油,其特征在于,含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以所述润滑油为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
13.根据权利要求12所述的润滑油,其特征在于,所述酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
14.根据权利要求9所述的润滑油,其特征在于,所述润滑油含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
15.根据权利要求9所述的润滑油,其特征在于,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
16.根据权利要求15所述的润滑油,其特征在于,来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量在以所述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
17.润滑油,其为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有
具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式20)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式21)中的至少一方和
具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式22)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式23)中的至少一方,
〔化学式20〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式21〕
Figure FDA00001656890900031
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3
〔化学式22〕
Figure FDA00001656890900032
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式23〕
Figure FDA00001656890900033
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
18.根据权利要求17所述的润滑油,其特征在于,以所述润滑油的质量为100%时,
所述脂肪胺、所述脂肪胺的环氧乙烷加成物、所述脂肪胺与所述脂肪胺的环氧乙烷加成物之和中的任一个的含量为1.0~5.0%,
所述亚磷酸二酯、所述亚磷酸单酯、所述亚磷酸二酯与所述亚磷酸单酯之和中的任一个的含量在以所述润滑油的质量为100%时为1.0~5.0%。
19.根据权利要求17所述的润滑油,其特征在于,含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以所述润滑油为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
20.根据权利要求19所述的润滑油,其特征在于,所述酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种以与具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
21.根据权利要求17所述的润滑油,其特征在于,所述润滑油含有烃油作为基础油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
22.根据权利要求17所述的润滑油,其特征在于,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
23.根据权利要求22所述的润滑油,其特征在于,来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量在以所述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
24.润滑油,其为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式24)和
具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式25)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式26)中的至少一方,
〔化学式24〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式25〕
Figure FDA00001656890900041
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式26〕
Figure FDA00001656890900042
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
25.根据权利要求24所述的润滑油,其特征在于,所述亚磷酸二酯和/或所述亚磷酸单酯以与所述脂肪胺形成胺盐的状态进行添加。
26.润滑油,其为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
27.根据权利要求26所述的润滑油,其特征在于,来源于硫代磷酸二酯和/或硫代磷酸二酯的胺盐的磷成分的含量在以所述润滑油的质量为100%时在0.010%以上。
28.根据权利要求26所述的润滑油,其特征在于,含有酸性磷酸酯、酸性硫代磷酸酯中的至少一种,以所述润滑油为100%时,磷成分含量为0.20≤P≤0.50%。
29.根据权利要求26所述的润滑油,其特征在于,作为基础油含有烃油,在由使用光程长0.05mm±0.005mm的液体用固定池的红外分光分析测得的润滑油的红外光谱中,波数1740±20cm-1的峰的吸光度在1.5以下。
30.摩擦部件,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式27)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式28)中的至少一方,
〔化学式27〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式28〕
Figure FDA00001656890900051
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3。
31.根据权利要求30所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
32.根据权利要求30所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
33.根据权利要求30所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,任何一方的滑动面由铁系金属形成,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
34.摩擦部件,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式29)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式30)中的至少一方,
〔化学式29〕
Figure FDA00001656890900061
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式30〕
Figure FDA00001656890900062
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
35.根据权利要求34所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
36.根据权利要求34所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
37.根据权利要求34所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,任何一方的滑动面由铁系金属形成,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
38.摩擦部件,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式31)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式32)中的至少一方和具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式33)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式34)中的至少一方,
〔化学式31〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式32〕
Figure FDA00001656890900063
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3
〔化学式33〕
Figure FDA00001656890900071
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式34〕
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
39.根据权利要求38所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
40.根据权利要求38所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
41.根据权利要求38所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,任何一方的滑动面由铁系金属形成,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
42.摩擦部件,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,在31P-核磁共振分析中显示57±2ppm峰。
43.根据权利要求42所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有类金刚石碳膜。
44.根据权利要求42所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,在任何一方的滑动面上形成有碳化钨/类金刚石碳膜,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
45.根据权利要求42所述的摩擦部件,其特征在于,滑动的1对摩擦部件中,任何一方的滑动面由铁系金属形成,
另一方的滑动面实施过氮化处理。
46.齿轮式带限滑功能的差速器,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式35)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式36)中的至少一方,
〔化学式35〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式36〕
Figure FDA00001656890900081
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3。
47.根据权利要求46所述的齿轮式带限滑功能的差速器,其特征在于,所述齿轮式带限滑功能的差速器是具有
多个行星齿轮、
以可自转且公转的方式支承所述多个行星齿轮的行星架和
与所述行星架同轴配置且介由所述行星齿轮而可差动旋转的1对齿轮
的驱动力传导装置,所述润滑油介于所述行星齿轮和所述行星架的滑动面上。
48.齿轮式带限滑功能的差速器,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式37)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式38)中的至少一方,
〔化学式37〕
Figure FDA00001656890900082
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式38〕
Figure FDA00001656890900091
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
49.根据权利要求48所述的齿轮式带限滑功能的差速器,其特征在于,所述齿轮式带限滑功能的差速器是具有
多个行星齿轮、
以可自转且公转的方式支承所述多个行星齿轮的行星架和
与所述行星架同轴配置且介由所述行星齿轮可差动旋转的1对齿轮
的驱动力传导装置,所述润滑油介于所述行星齿轮和所述行星架的滑动面上。
50.齿轮式带限滑功能的差速器,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,含有具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺(化学式39)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的脂肪胺的环氧乙烷加成物(化学式40)中的至少一方和具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸二酯(化学式41)、具有碳数12~20的饱和或不饱和烃基的亚磷酸单酯(化学式42)中的至少一方,
〔化学式39〕
R1-NH2
R1:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式40〕
Figure FDA00001656890900092
R2:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
1≤x+y≤3
〔化学式41〕
Figure FDA00001656890900093
R3:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R4:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式42〕
R5:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
51.根据权利要求50所述的齿轮式带限滑功能的差速器,其特征在于,所述齿轮式带限滑功能的差速器是具有
多个行星齿轮、
以可自转且公转的方式支承所述多个行星齿轮的行星架和
与所述行星架同轴配置且介由所述行星齿轮可差动旋转的1对齿轮
的驱动力传导装置,所述润滑油介于所述行星齿轮和所述行星架的滑动面上。
52.齿轮式带限滑功能的差速器,有润滑油介于其中,该润滑油为用于摩擦式驱动力传导装置的润滑油,来源于硫代磷酸二酯(化学式43)、硫代磷酸二酯的胺盐(化学式44)中至少一方的磷成分的含量在以该润滑油的质量为100%时在0.010%以上,
〔化学式43〕
Figure FDA00001656890900102
R6:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R7:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
〔化学式44〕
Figure FDA00001656890900103
R8:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R9:碳数12~20的饱和或不饱和烃基
R10:碳数12~20的饱和或不饱和烃基。
53.根据权利要求52所述的齿轮式带限滑功能的差速器,其特征在于,所述齿轮式带限滑功能的差速器是具有
多个行星齿轮、
以可自转且公转的方式支承所述多个行星齿轮的行星架和
与所述行星架同轴配置且介由所述行星齿轮可差动旋转的1对齿轮
的驱动力传导装置,所述润滑油介于所述行星齿轮和所述行星架的滑动面上。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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