JP2004250481A - Lubricating grease composition for reduction gear and electric power steering apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricating grease composition for reduction gears of an electric power steering apparatus prolonging the durability while raising the efficiency. <P>SOLUTION: The lubricating grease composition for the reduction gears comprises a base oil and a thickener. The base oil contains a dialkyl diphenyl ether, an ester synthetic oil and/or a poly-α-olefin oil. The thickener contains a diurea compound represented by general formula (I) (wherein, R<SB>2</SB>is a 6-15C aromatic hydrocarbon group; R<SB>1</SB>and R<SB>3</SB>are each a 6-12C aromatic hydrocarbon group or an 8-20C straight-chain alkyl group; and the ratio of an aliphatic hydrocarbon group accounts for 20-100 mol% of R<SB>1</SB>and R<SB>3</SB>). The amount of the diurea compound in the composition is 5-40 wt.%. The electric power steering apparatus is obtained by sealing the composition therein. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

（式中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３は炭素数６〜１２の芳香族系炭化水素基又は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基であり、当該Ｒ１及びＲ３中に占める脂肪族系炭化水素基の割合は２０〜１００モル％である。）で表されるジウレア化合物を含み、当該ジウレア化合物は組成物中の５〜４０重量％であることを特徴とする減速ギヤ用潤滑グリース組成物に関する。
【００１１】
又、本願発明は基油と増ちょう剤とを含む減速ギヤ用潤滑グリース組成物であって、基油は、ジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油、及び／又はポリαオレフィン油を含み、増ちょう剤は上記の一般式（Ｉ）（式中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３はシクロヘキシル基、炭素数７〜１２のアルキルシクロヘキシル基又は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基であり、Ｒ１及びＲ３中に占めるシクロヘキシル基又はアルキルシクロヘキシル基の割合が２０〜１００モル％である。）で表されるジウレア化合物を含み、当該ジウレア化合物は組成物中の５〜４０重量％であることを特徴とする減速ギヤ用潤滑グリース組成物に関する。
【００１２】
更に又、本願発明は基油と増ちょう剤とを含む減速ギヤの潤滑用のグリース組成物であって、基油は、ジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油、及び／又はポリαオレフィンを含み、増ちょう剤は、上記の一般式（Ｉ）（式中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３は芳香族系炭化水素基、脂肪族系炭化水素基、又は縮合炭化水素基であり、Ｒ１とＲ３は同一であってもよいし異なっていてもよい。）で表わされるジウレア化合物、並びに金属複合石鹸又は金属石鹸を含有することを特徴とする減速ギヤ用グリース組成物に関する。当該増ちょう剤中においては、ジウレア化合物は１０〜９０重量％であり、金属複合石鹸又は金属石鹸は９０〜１０重量％であり、組成物中に当該増ちょう剤を３〜４０重量％とするのが好ましい。
【００１３】
又、本願発明は基油と増ちょう剤とを含む減速ギヤの潤滑用のグリース組成物であって、基油は、ジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油、及び／又はポリαオレフィンを含み、増ちょう剤は、上記の一般式（Ｉ）（式中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基又は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基であり、当該Ｒ１及びＲ３中に占める脂肪族系炭化水素基の割合が２０〜１００モル％である。）で表されるジウレア化合物、並びに金属複合石鹸又は金属石鹸を含み、当該増ちょう剤中において、前記ジウレア化合物は１０〜９０重量％であり、当該金属複合石鹸又は金属石鹸は９０〜１０重量％であり、組成物中に増ちょう剤を３〜４０重量％含有していること特徴とする減速ギヤ用潤滑グリース組成物に関する。
【００１４】
更に又、基油と増ちょう剤とを含む減速ギヤの潤滑用のグリース組成物であって、基油は、ジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油、及び／又はポリαオレフィンを含み、増ちょう剤は、上記一般式（Ｉ）（式中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３はシクロヘキシル基、炭素数７〜１２のアルキルシクロヘキシル基又は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基であり、Ｒ１及びＲ３中に占めるシクロヘキシル基又はアルキルシクロヘキシル基の割合が２０〜１００モル％である。）で表されるジウレア化合物、並びに金属複合石鹸又は金属石鹸を含み、当該増ちょう剤中において、当該ジウレア化合物は１０〜９０重量％であり、当該金属複合石鹸又は金属石鹸は９０〜１０重量％であり、組成物中に当該増ちょう剤を３〜４０重量％含有していることを特徴とする減速ギヤ用潤滑グリース組成物に関する。
【００１５】
又、鋼製ウォームとポリアミド合成樹脂製ウォームホイールとで成る減速ギヤ構造を備えた電動パワーステアリング装置であって、減速ギヤ構造の潤滑用として上述の減速ギヤ用潤滑グリース組成物を使用していることを特徴とする電動パワーステアリング装置に関する。
【００１６】
尚、脂肪族炭化水素基の割合が２０モル％未満であると、金属製ウォームと合成樹脂製ウォームホイールとの間の潤滑性が悪くなり（スティックスリップの発生）、長時間の使用に耐えられない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の潤滑グリース組成物に関して詳細に説明する。
【００１８】
［ジウレア化合物］
本発明において使用されるジウレア化合物は、図１の一般式（Ｉ）で表される。
【００１９】
本願発明のジウレア化合物の第一の態様においては、式（Ｉ）中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３は炭素数６〜１２の芳香族系炭化水素基又は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基で、Ｒ１及びＲ３中に占める芳香族系炭化水素基の割合が２０〜１００モル％である。Ｒ１とＲ３は同一であってもよいし異なっていてもよい。これらの炭化水素基の炭素数が前記下限値より小さいと、増ちょう剤が基油に分散しにくく、また、増ちょう剤と基油とが分離しやすくなる。一方、炭化水素基の炭素数が前記上限値より大きい増ちょう剤は、工業的に非現実的である。
【００２０】
この一般式（Ｉ）で表されるジウレアは、基油中で、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネート１モルに対して、Ｒ１又はＲ３を骨格中に含むモノアミンを合計で２モルの割合で反応させることにより得られる。
【００２１】
Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニレンジイソシアネート、あるいはこれらのアルキル置換体等を好適に使用できる。
【００２２】
Ｒ１又はＲ３として炭化水素基を骨格中に含むモノアミンとしてはアニリン、ベンジルアミン、トルイジン、クロロアニリン等の芳香族アミン及びオクチルアミン、ノニルアミン、デシルアニリン、ウンデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、オクタデシルアミン、へキシルアミン、ヘプチルアミン、エチルエキシルアミン、ドデシルアミン、ノナデシルアミン、エイコデシルアミン等の直鎖アミンを好適に使用できる。
【００２３】
本願発明のジウレア化合物の第二の態様においては、式（Ｉ）中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３はシクロヘキシル基又は炭素数７〜１２のアルキルシクロヘキシル基又は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基で、Ｒ１及びＲ３中に占めるシクロヘキシル基又はアルキルシクロヘキシル基の割合が４０〜１００モル％である。Ｒ１とＲ３は同一であってもよいし異なっていてもよい。これらの炭化水素基の炭素数が前記下限値より小さいと、増ちょう剤が基油に分散しにくく、また、増ちょう剤と基油とが分離しやすくなる。一方、炭化水素基の炭素数が前記上限値より大きい増ちょう剤は、工業的に非現実的である。
【００２４】
この一般式（Ｉ）で表されるジウレアは、基油中で、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネート１モルに対して、Ｒ１又はＲ３を骨格中に含むモノアミンを合計で２モルの割合で反応させることにより得られる。
【００２５】
Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニレンジイソシアネート、あるいはこれらのアルキル置換体等を好適に使用できる。
【００２６】
Ｒ１又はＲ３として炭化水素基を骨格中に含むモノアミンとしてはシクロヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、ブチルシクロヘキシルアミン、プロピルシクロヘキシルアミン、アミルシクロへキシルアミン等の脂環式アミン及びオクチルアミン、ノニルアミン、デシルアニリン、ウンデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、オクタデシルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、エチルエキシルアミン、ドデシルアミン、ノナデシルアミン、エイコデシルアミン等の直鎖アミンを好適に使用できる。
【００２７】
本願発明のジウレア化合物の第三の態様においては、式（Ｉ）中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３は芳香族系炭化水素基、脂肪族系炭化水素基又は縮合炭化水素基であり、Ｒ１とＲ３は同一であってもよいし異なっていてもよい。第一又は第二の態様と同様の方法によって得られる。本願発明のジウレア化合物は上記の第一から第三のジウレア化合物を適宜組合せて構成することも可能である。
【００２８】
［基油］
前記グリース組成物のジウレア化合物の基油は、ジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油、ポリαオレフィン油の少なくとも一つの合成潤滑油を使用することができる。
【００２９】
前記ジアルキルジフェニルエーテルとは、下記一般式（ＩＩ）で表される。
【００３０】
【化７】

尚、式（ＩＩ）中のＲ５、Ｒ６及びＲ７は、同一又は異なる基であり、これらのうち一つは水素原子であり、他の二つはアルキル基であり、好ましくは炭素数８〜２０、さらに好ましくは１２〜１４の直鎖アルキル基である。
【００３１】
前記エステル系合成油としては、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペートなどのジエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエートなどのポリオールエステル、トリメリット酸エステル、トリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテートなどの芳香族エステル油が挙げられる。
【００３２】
前記ポリαオレフィン油とは、下記一般式（ＩＩＩ）で表される。
【００３３】
【化８】

尚、式（ＩＩＩ）中のＲ８はアルキル基であり、同一分子中に２種類以上の異なったアルキル基が混在してもよいが、好ましくはｎ−オクチル基である。また、ｎは３〜８の数が好ましい。
【００３４】
更に上記基油が使用可能であるが、特に各種樹脂適合性を考慮すると合成炭化水素油が好ましい。
【００３５】
基油動粘度は４０℃で１５〜２００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。潤滑特性、蒸発特性及び低温流動性を考慮すると、２０〜１５０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。
【００３６】
［金属石鹸］
本発明のグリース組成物において、使用される金属石鹸は、周期律表１、２及び１３族の金属例えばリチウム、ナトリウム、バリウム、アルミニウム等を含む金属源と、炭素数１０以上の高級脂肪酸又は１個以上の水酸基を有する炭素数１０以上の高級ヒドロキシ脂肪酸とから合成された脂肪族−塩基酸金属塩である。
【００３７】
脂肪族−塩基酸の金属塩としては、特に１価及び／又は２価の脂肪族−塩基酸又はヒドロキシ脂肪族−塩基酸と、金属塩の水酸化化合物とを合成して得られる脂肪族−塩基酸の金属塩またヒドロキシシ脂肪族−塩基酸の金属塩である。脂肪族−塩基酸としてはラウリン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、べヘン酸、リグノセリン酸、牛脂脂肪酸が挙げられ、ヒドロキシ脂肪族−塩基酸としては、９−ヒドロキシステアリン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９、１０−ジヒドロキシステアリン酸が挙げられるが、好ましくは１２−ヒドロキシステアリン酸である。
【００３８】
［金属複合石鹸］
本発明のグリース組成物において、使用される金属複合石鹸は、周期律表１、２及び１３族の金属例えばリチウム、ナトリウム、バリウム、アルミニウム等を含む金属源を、少なくとも１個のヒドロキシル基を含む炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸とから合成されたものである。
【００３９】
ヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸としては、９−ヒドロキシステアリン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９、１０−ジヒドロキシステアリン酸等が挙げられるが、好ましくは１２−ヒドロキシステアリン酸である。
【００４０】
脂肪族ジカルボン酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられるが、好ましくはアゼライン酸である。
【００４１】
本発明で使用する炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸中に占める脂肪族ジカルボン酸の割合は２０〜４０％であることが重要である。２０重量％未満又は４０重量％を超えると熱的に安定なコンプレックスグリースが得られない。
【００４２】
［増ちょう剤］
本願発明の増ちょう剤はポリウレアを含有する。さらに伝達効率及び耐久性を向上させるためにポリウレアに加えて金属複合石鹸又は金属石鹸（「金属石鹸等」とする）を含有する構成とすることができ、この場合増ちょう剤において使用されるポリウレアと金属石鹸等の増ちょう剤構成割合は、ポリウレア１０〜９０％とし、金属石鹸等を９０〜１０％とする、好ましくはポリウレア２０〜８０％とし、金属石鹸等を８０〜２０％とする、ポリウレア、金属石鹸等とも１０重量％より少なくとも、９０重量％より多くとも、伝達効率及び耐久性を改善する効果は小さい。
【００４３】
増ちょう剤はグリース組成物総量の３〜４０重量％含有させる。混和ちょう度から勘案すると増ちょう剤量は１０〜３０重量％が好ましい。３重量％より少ないとグリース状態を維持することは困難となり、又、４０重量％より多くなるとグリースが硬化し過ぎて十分な潤滑効果を発揮することができない。
【００４４】
［グリース組成物］
本発明のグリース組成物は基油と増ちょう剤とを含むが、グリース組成物の増ちょう剤の含有量は３〜４０重量％であり、好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは５〜２５重量％の割合で基油中に分散される。３重量％より少ないとグリース状態を維持することは困難となり、また、４０重量％より多くなると硬くなりすぎて十分な潤滑状態を発揮することができない。ちょう度は混和ちょう度で２２０〜３９５の範囲であり、好ましくは２６５〜３５０の範囲であり、２２０より小さいと硬くなりすぎて十分な潤滑効果が期待できず、３９５より大きいと直動装置から漏洩する恐れがある。
【００４５】
更に、本発明のグリース紬成物においては、その各種性能をさらに向上させるため、所望により種々の添加剤を混合してもよい。極圧剤としては、例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物やジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジアリールジチオリン酸モリブデン、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物や、チオカルバミン化合物や、ホスフエート、ホスファイト類等を使用することができる。酸化防止剤としては一般的に使用される酸化防止剤を使用できる。例えば、フェニル−１−ナフチルアミン等のアミン系、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール等のフェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤を使用することができる。防錆剤としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属等の有機スルフォン酸塩、アルキル、アルケニルこはく酸エステル等のアルキル、アルケニルこはく酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル等の防錆剤を使用することができる。極圧剤としては、リン系、ジチオリン酸亜鉛、有機モリブデンなどの極圧剤を使用することができる。油性剤としては脂肪酸、動植物油、モンタン酸ワックスなどの油性向上剤を使用することができる。金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性化剤を使用することができる。グリースで使用される添加剤を単独又は２種以上混合して用いることができる。尚、これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【００４６】
［パワーステアリング装置］
自動車の電動パワーステアリング装置において、アシストトルクを発生させるためにモータが駆動されて減速ギヤが作動すると、減速ギヤの構成部品である鋼製ウォームとポリアミド合成樹脂製ウォームホイールとの噛合による自己発熱が発生する。ポリアミド合成樹脂がＰＡ６ＧＦ３０であれば、外気温度２５℃で歯面温度が約６０℃になる。減速ギヤは、例えば、特開平７−２１５２２７号（特許文献３）で示すように雰囲気温度で芯間が変化しないように設定しているが、ギヤの噛合では線膨張係数の大きなポリアミド合成樹脂が集中的に温度上昇するため、減速ギヤの芯問が詰まってギヤの作動トルクが重くなってしまう。電動パワーステアリング装置における未制御（直進微小舵角）範囲において、この作動トルクの重さがハンドル操舵時のフリクションとなるため、アシスト制御を続けると僅かなステアでは車両が応答しなくなる。
【００４７】
しかしながら、本発明の潤滑グリース組成物を減速ギヤに適用した場合、室温以上で潤滑グリース組成物の摩擦係数を従来よりも一段と下げることができるので、減速ギヤの自己発熱による芯間の詰まりが発生しても作動トルクが重くならない。そのため、アシスト状態に左右されない一定の車両応答性を得ることができる。
【００４８】
また、本発明のグリース組成物により潤滑される樹脂の種類は、特にポリアミド樹脂（ナイロン）に限定されるものではない。例えばポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフイド樹脂等でも有効である。
【００４９】
【実施例】
以下、上述した実施形態及び他の実施例と比較例をそれぞれ比較して説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００５０】
（実施例１〜１１）
実施例１〜１１及び比較例１〜３のグリース組成物の構成は表１〜３に示すとおりであり、ジウレア化合物からなる増ちょう剤と合成油からなる基油とを含有している。表中で、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア及び芳香族ジウレアの行の数値はそれぞれの実施例（比較例）において、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア及び芳香族ジウレアが増ちょう剤に対して占める重量％を表わしており、ＰＡＯ、ＡＤＰＥ、ＰＯＥ及びＡＥの行の数値はそれぞれの実施例（比較例）において、ＰＡＯ、ＡＤＰＥ、ＰＯＥ及びＡＥが基油に対して占める重量％を表わしており、増ちょう剤の量及び基油の量の行の数値はそれぞれの実施例（比較例）において増ちょう剤及び基油がグリース組成物に対して占める重量％を表わしている。混和ちょう度、摩擦係数、耐久性の行の数値はそれぞれの実施例（比較例）の組成における性質を示している。そして、これら実施例のグリース組成物には添加剤として、グリース組成物全体の０．５重量％のＣａスルフォネート系防錆剤と、５重量％のモンタン酸ワックスとを含有している。尚、５重量％のモンタン酸ワックスに代えて１重量％のアミン系酸化防止剤としても同様の結果を得ることができる。
【００５１】
【表１】

１）単位は重量％
２）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとの反応で生成したジウレア
４）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとトルイジンとの反応で生成したジウレア
５）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製 ＳＨＦ６１ ＠４０℃３０ｍｍ２／ｓ）
６）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製 ＬＢ１００ ＠４０℃ １００ｍｍ２／ｓ）
７）ペンタエリスリトールエステル油（花王製 カオルーブ２６８ ＠４０℃ ３３ｍｍ２／ｓ）
８）芳香族エステル油（旭電化工業製 アデカプルーバＰＴ−５０ ＠４０℃ ４７ｍｍ２／ｓ）
【表２】

１）単位は重量％
２）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとの反応で生成したジウレア
４）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとトルイジンとの反応で生成したジウレア
５）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製 ＳＨＦ６１ ＠４０℃３０ｍｍ２／ｓ）
６）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製 ＬＢ１００ ＠４０℃ １００ｍｍ２／ｓ）
７）ペンタエリスリトールエステル油（花王製 カオルーブ２６８ ＠４０℃ ３３ｍｍ２／ｓ）
８）芳香族エステル油（旭電化工業製 アデカプルーバＰＴ−５０ ＠４０℃ ４７ｍｍ２／ｓ）
【表３】

１）単位は重量％
２）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとの反応で生成したジウレア
４）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとトルイジンとの反応で生成したジウレア
５）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製 ＳＨＦ６１ ＠４０℃３０ｍｍ２／ｓ）
６）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製 ＬＢ１００ ＠４０℃ １００ｍｍ２／ｓ）
７）ペンタエリスリトールエステル油（花王製 カオルーブ２６８ ＠４０℃ ３３ｍｍ２／ｓ）
８）芳香族エステル油（旭電化工業製 アデカプルーバＰＴ−５０ ＠４０℃ ４７ｍｍ２／ｓ）
［伝達効率の評価］
実施例１〜１１の試験における摩擦係数は図２に示す往復動摩擦摩耗試験により評価した。
【００５２】
試験条件
プレート：ＳＵＪ２
円筒：ＰＡ６
試験温度：６０℃
荷重：５８．８Ｎ
揺動距離：８ｍｍ
周波数：０．２５Ｈｚ
摩擦係数が安定してきた時の摩擦係数を測定した。
【００５３】
比較例１の摩擦係数を１として、相対比較を行った結果を表１〜３に示す。
【００５４】
［ウォームホイール試験体の作製］
クロスローレット加工を施し、脱脂した外径４５ｍｍ、幅１３ｍｍのＳ４５Ｃ製の芯管を、スプルー及びディスクゲートを装着した金型に配置し、ガラス繊維を３０重量％含有するポリアミド６６（宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０ＧＵ６」、銅系添加剤含有）を射出成型して外径６０ｍｍ、幅１３ｍｍのウォームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切削加工してギヤ歯を形成して図３に示すウォームホイール試験体を作製した。
【００５５】
［耐久性の評価］
作製したウォームホイール試験体を実際の電動パワステアリング装置の減速ギヤに組み込み、更に上記で調製した試験グリースをウォームホイールのギヤ歯表面及びウォームのギヤ歯表面に満遍なく塗布し、雰囲気温度８０℃に維持して操舵を行い、１万回毎にギヤ歯の摩擦量を測定した。試験前に比べて摩耗量が４０μｍ以下を合格とした。結果を表１〜３に示す。
【００５６】
表１〜３に示すように、脂肪族ウレアが含有しているウレア化合物は優れた摩擦係数を示し、伝達効率に優れていることが分かる。また、脂環族、芳香族ウレアは摩擦係数が高く、また、市販のＥＰＳ用グリースは優れた伝達効率を示したが、耐久性が十分でない。
【００５７】
（実施例１２〜２２）
実施例１２〜２２及び比較例４〜６のグリース組成物の構成は表４〜６に示すとおりであり、ジウレア化合物及び金属石鹸等からなる増ちょう剤と合成油からなる基油とを含有している。表中で、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア、芳香族ジウレア、Ｌｉ石鹸及びＬｉ複合石鹸の行の数値はそれぞれの実施例（比較例）において、脂肪族ジウレア、脂環族ジウレア、芳香族ジウレア、Ｌｉ石鹸及びＬｉ複合石鹸が増ちょう剤に対して占める重量％を表わしており、ＰＡＯ、ＡＤＰＥ、ＰＯＥ及びＡＥの行の数値はそれぞれの実施例（比較例）において、ＰＡＯ、ＡＤＰＥ、ＰＯＥ及びＡＥが基油に対して占める重量％を表わしており、増ちょう剤の量及び基油の量の行の数値はそれぞれの実施例（比較例）において増ちょう剤及び基油がグリース組成物に対して占める重量％を表わしている。混和ちょう度、摩擦係数、耐久性の行の数値はそれぞれの実施例（比較例）の組成における性質を示している。そして、これら実施例のグリース組成物には添加剤として、グリース組成物全体の０．５重量％のＣａスルフォネート系防錆剤と、５重量％のモンタン酸ワックスとを含有している。尚、５重量％のモンタン酸ワックスに代えて１重量％のアミン系酸化防止剤としても同様の結果を得ることができる。
【００５８】
【表４】

１）単位は重量％
２）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとの反応で生成したジウレア
４）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとトルイジンとの反応で生成したジウレア
５）１２ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム石鹸
６）１２ヒドロキシステアリン酸、アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
７）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製 ＳＨＦ６１ ＠４０℃３０ｍｍ２／ｓ）
８）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製 ＬＢ１００ ＠４０℃ １００ｍｍ２／ｓ）
９）ペンタエリスリトールエステル油（花王製 カオルーブ２６８ ＠４０℃ ３３ｍｍ２／ｓ）
１０）芳香族エステル油（旭電化工業製 アデカプルーバＰＴ−５０ ＠４０℃４７ｍｍ２／ｓ）
【表５】

１）単位は重量％
２）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとの反応で生成したジウレア
４）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとトルイジンとの反応で生成したジウレア
５）１２ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム石鹸
６）１２ヒドロキシステアリン酸、アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
７）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製 ＳＨＦ６１ ＠４０℃３０ｍｍ２／ｓ）
８）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製 ＬＢ１００ ＠４０℃ １００ｍｍ２／ｓ）
９）ペンタエリスリトールエステル油（花王製 カオルーブ２６８ ＠４０℃ ３３ｍｍ２／ｓ）
１０）芳香族エステル油（旭電化工業製 アデカプルーバＰＴ−５０ ＠４０℃４７ｍｍ２／ｓ）
【表６】

１）単位は重量％
２）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとシクロヘキシルアミンとの反応で生成したジウレア
４）４’４−ジフェニルメタンジイソシアネートとトルイジンとの反応で生成したジウレア
５）１２ヒドロキシステアリン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム石鹸
６）１２ヒドロキシステアリン酸、アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
７）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製 ＳＨＦ６１ ＠４０℃３０ｍｍ２／ｓ）
８）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製 ＬＢ１００ ＠４０℃ １００ｍｍ２／ｓ）
９）ペンタエリスリトールエステル油（花王製 カオルーブ２６８ ＠４０℃ ３３ｍｍ２／ｓ）
１０）芳香族エステル油（旭電化工業製 アデカプルーバＰＴ−５０ ＠４０℃４７ｍｍ２／ｓ）
［伝達効率の評価］
実施１２〜２２の試験における摩擦係数についても図２に示す往復動摩擦摩耗試験により評価した。
【００５９】
試験条件
プレート：ＳＵＪ２
円筒：ＰＡ６
試験温度：６０℃
荷重：５８．８Ｎ
揺動距離：８ｍｍ
周波数：０．２５Ｈｚ
摩擦係数が安定してきた時の摩擦係数を測定した。
【００６０】
比較例４の摩擦係数を１として、相対比較を行った結果を表４〜６に示す。
【００６１】
［ウォームホイール試験体の作製］
クロスローレット加工を施し、脱脂した外径４５ｍｍ、幅１３ｍｍのＳ４５Ｃ製の芯管を、スプルー及びディスクゲートを装着した金型に配置し、ガラス繊維を３０重量％含有するポリアミド６６（宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０ＧＵ６」、銅系添加剤含有）を射出成型して外径６０ｍｍ、幅１３ｍｍのウォームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切削加工してギヤ歯を形成して図３に示すウォームホイール試験体を作製した。
【００６２】
［耐久性の評価］
作製したウォームホイール試験体を実際の電動パワステアリング装置の減速ギヤに組み込み、更に上記で調製した試験グリースをウォームホイールのギヤ歯表面及びウォームのギヤ歯表面に満遍なく塗布し、雰囲気温度８０℃に維持して操舵を行い、１万回毎にギヤ歯の摩擦量を測定した。試験前に比べて摩耗量が４０μｍ以下を合格とした。結果を表４〜６に示す。
【００６３】
表４〜６に示すように、脂肪族ウレア及び金属石鹸等が含有しているウレア化合物は優れた摩擦係数を示し、伝達効率に優れていることが分かる。また、脂環族、芳香族ウレアは摩擦係数が高く、また、金属石鹸等だけでは優れた伝達効率を示したが、耐久性が十分でない。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の潤滑グリース組成物は、脂肪族／脂環族、脂肪族／芳香族から選ばれるグリースを使用するとことにより、ウォームホイールのポリアミド樹脂製のギヤ歯の潤滑性が向上して、より動力伝達性及び耐久性に優れる電動パワステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明のジウレア化合物の一般式である。
【図２】往復動摩擦摩耗試験機の断面構成図である。
【図３】減速ギヤの一例（円筒ウォームギヤ）を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 試験台
２ 試験平板
３ 試験球
４ 熱電対
５ ロードセル
６ ヒーター
７ カム
１１ 減速ギヤ
１２ ウォームホイール
１３ ウォーム
１４ ギヤ歯
１５ 樹脂部
１６ 接着層
１７ 芯管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a lubricating grease composition for a reduction gear (optimization of transmission efficiency, durability, etc.) which is most suitable for a reduction gear structure provided in a power steering device of an automobile or the like. The present invention relates to an electric power steering device used for a reduction gear.
[0002]
[Prior art]
In recent years, resin (polyamide) members have been increasingly used in place of various metal members for the purpose of reducing the weight of automobiles and the like. For example, a resin worm wheel gear and a steel worm gear are used in a reduction mechanism of an electric power steering device of an automobile. As a grease composition used for lubrication between these resin members and between the resin member and the metal member, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-209167 (Patent Document 1) discloses a grease composition containing a hydroxyl group-containing fatty acid or polyhydric acid. A grease composition for resin lubrication containing a fatty acid ester of a polyhydric alcohol is disclosed. This grease composition is excellent in that when used in a speed reduction mechanism of an electric power steering device of an automobile, fluctuations in torque are suppressed even after long-time use, and there is no uncomfortable feeling in operating the steering wheel even when driving for a long time. .
[0003]
However, when the above-described resin lubricating grease composition is applied to an electric power steering device of a large vehicle, the lubricating portion is subjected to a high load and the use conditions are severe, and the steering wheel is slowly turned or caught due to an increase in the static friction force, There were problems such as short durability life.
[0004]
As a grease composition that solves such a problem, Japanese Patent Application No. 2001-179768 (Patent Document 2) discloses a grease composition containing a urea compound as a thickener, a synthetic hydrocarbon oil as a base oil, and a montan wax as an additive. Things have been suggested.
[0005]
However, the lubricating grease composition has the effect of improving the wear resistance of the reduction gear composed of a metal worm and a synthetic resin worm wheel, but from the viewpoint of improving vehicle responsiveness and durability, Further improvement in lubricity (coefficient of friction) is desired.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-209167
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 2001-179768
[0008]
[Patent Document 3]
JP-A-7-215227
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation, and a lubricating grease composition for a reduction gear which is improved in lubricity (coefficient of friction), durability and the like and is most suitable for an electric power steering device of an automobile, and a composition thereof. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device in which is applied to a reduction gear.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, there is provided a lubricating grease composition for a reduction gear including a base oil and a thickener, wherein the base oil contains a dialkyl diphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin oil, The thickener has the general formula (I)
Embedded image

(In the formula, R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a linear alkyl group having 8 to 20 carbon atoms. , The proportion of the aliphatic hydrocarbon group occupying in R1 and R3 is 20 to 100 mol%.), And the diurea compound is 5 to 40% by weight in the composition. The present invention relates to a lubricating grease composition for a reduction gear.
[0011]
Further, the present invention is a lubricating grease composition for reduction gears comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil comprises a dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin oil, and a thickener. Is a compound represented by the above general formula (I) (wherein R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are cyclohexyl groups, alkylcyclohexyl groups having 7 to 12 carbon atoms, or 8 to 20 in which the proportion of the cyclohexyl group or the alkylcyclohexyl group in R1 and R3 is 20 to 100 mol%), and the diurea compound in the composition The present invention relates to a lubricating grease composition for reduction gears, which is 5 to 40% by weight.
[0012]
Further, the present invention is a grease composition for lubricating a reduction gear including a base oil and a thickener, wherein the base oil contains a dialkyl diphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin, The thickener is represented by the above general formula (I) (wherein R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, Or a condensed hydrocarbon group wherein R1 and R3 may be the same or different.) And a metal composite soap or a metal soap. It relates to a grease composition. In the thickener, the diurea compound is 10 to 90% by weight, the metal composite soap or the metal soap is 90 to 10% by weight, and the thickener is 3 to 40% by weight in the composition. Is preferred.
[0013]
Further, the present invention is a grease composition for lubricating a reduction gear including a base oil and a thickener, wherein the base oil contains dialkyl diphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin, and The agent is a compound represented by the above general formula (I) wherein R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are aromatic hydrocarbon groups having 6 to 12 carbon atoms or 8 carbon atoms. -20, wherein the proportion of the aliphatic hydrocarbon group in R1 and R3 is 20 to 100 mol%), and a metal complex soap or metal soap. In the thickener, the diurea compound is 10 to 90% by weight, the metal composite soap or the metal soap is 90 to 10% by weight, and the thickener is 3 to 40% by weight in the composition. Contain A lubricating grease composition for reduction gear to symptoms.
[0014]
Further, there is provided a grease composition for lubricating a reduction gear including a base oil and a thickener, wherein the base oil contains dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin, and the thickener is Wherein R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are cyclohexyl groups, alkylcyclohexyl groups having 7 to 12 carbon atoms, or 8 to 20 carbon atoms. Wherein the proportion of a cyclohexyl group or an alkylcyclohexyl group in R1 and R3 is 20 to 100 mol%), and a metal complex soap or a metal soap. In the thickener, the content of the diurea compound is 10 to 90% by weight, and the content of the metal complex soap or metal soap is 90 to 10% by weight. Thickener to a lubricating grease composition for reduction gear, characterized by containing 3 to 40 wt%.
[0015]
An electric power steering apparatus having a reduction gear structure including a steel worm and a polyamide synthetic resin worm wheel, wherein the lubrication grease composition for a reduction gear is used for lubricating the reduction gear structure. The present invention relates to an electric power steering device characterized by the above-mentioned.
[0016]
If the proportion of the aliphatic hydrocarbon group is less than 20 mol%, the lubricating property between the metal worm and the synthetic resin worm wheel deteriorates (stick-slip occurs), so that it cannot be used for a long time. Absent.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the lubricating grease composition of the present invention will be described in detail.
[0018]
[Diurea compound]
The diurea compound used in the present invention is represented by the general formula (I) in FIG.
[0019]
In the first embodiment of the diurea compound of the present invention, R2 in the formula (I) is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are aromatic hydrocarbon groups having 6 to 12 carbon atoms. In a hydrogen group or a straight-chain alkyl group having 8 to 20 carbon atoms, the proportion of the aromatic hydrocarbon group in R1 and R3 is 20 to 100 mol%. R1 and R3 may be the same or different. When the carbon number of these hydrocarbon groups is smaller than the lower limit, the thickener is hardly dispersed in the base oil, and the thickener and the base oil are easily separated. On the other hand, a thickener in which the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is larger than the upper limit is industrially impractical.
[0020]
The diurea represented by the general formula (I) is obtained by reacting 1 mol of diisocyanate containing R2 in the skeleton and 2 moles of monoamine containing R1 or R3 in the skeleton in the base oil in total. It can be obtained by:
[0021]
As the diisocyanate containing R2 in the skeleton, diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, biphenylene diisocyanate, dimethyl diphenylene diisocyanate, or an alkyl-substituted product thereof can be preferably used.
[0022]
Examples of monoamines containing a hydrocarbon group in the skeleton as R1 or R3 include aromatic amines such as aniline, benzylamine, toluidine and chloroaniline and octylamine, nonylamine, decylaniline, undecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, Linear amines such as pentadecylamine, octadecylamine, hexylamine, heptylamine, ethyl exylamine, dodecylamine, nonadecylamine and eicodecylamine can be suitably used.
[0023]
In the second embodiment of the diurea compound of the present invention, R2 in the formula (I) is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are cyclohexyl groups or alkyl groups having 7 to 12 carbon atoms. The ratio of the cyclohexyl group or the alkylcyclohexyl group in R1 and R3 in the cyclohexyl group or the linear alkyl group having 8 to 20 carbon atoms is 40 to 100 mol%. R1 and R3 may be the same or different. When the carbon number of these hydrocarbon groups is smaller than the lower limit, the thickener is hardly dispersed in the base oil, and the thickener and the base oil are easily separated. On the other hand, a thickener in which the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is larger than the upper limit is industrially impractical.
[0024]
The diurea represented by the general formula (I) is obtained by reacting 1 mol of diisocyanate containing R2 in the skeleton and 2 moles of monoamine containing R1 or R3 in the skeleton in the base oil in total. It can be obtained by:
[0025]
As the diisocyanate containing R2 in the skeleton, diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, biphenylene diisocyanate, dimethyl diphenylene diisocyanate, or an alkyl-substituted product thereof can be preferably used.
[0026]
Examples of the monoamine containing a hydrocarbon group in the skeleton as R1 or R3 include cycloaliphatic such as cyclohexylamine, methylcyclohexylamine, ethylcyclohexylamine, dimethylcyclohexylamine, diethylcyclohexylamine, butylcyclohexylamine, propylcyclohexylamine, and amylcyclohexylamine. Amines and octylamine, nonylamine, decylaniline, undecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, octadecylamine, hexylamine, heptylamine, ethyl exylamine, dodecylamine, nonadecylamine, eicodecylamine, etc. A chain amine can be suitably used.
[0027]
In the third embodiment of the diurea compound of the present invention, R2 in the formula (I) is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are an aromatic hydrocarbon group and an aliphatic hydrocarbon group. It is a hydrocarbon group or a condensed hydrocarbon group, and R1 and R3 may be the same or different. It is obtained by a method similar to the first or second embodiment. The diurea compound of the present invention can be constituted by appropriately combining the first to third diurea compounds.
[0028]
[Base oil]
As the base oil of the diurea compound of the grease composition, at least one synthetic lubricating oil of dialkyl diphenyl ether, ester-based synthetic oil, and poly-α-olefin oil can be used.
[0029]
The dialkyl diphenyl ether is represented by the following general formula (II).
[0030]
Embedded image

R5, R6 and R7 in the formula (II) are the same or different groups, one of them is a hydrogen atom and the other two are alkyl groups, preferably having 8 to 20 carbon atoms. And more preferably 12 to 14 linear alkyl groups.
[0031]
Examples of the ester synthetic oils include diesters such as di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl adipate, diisodecyl adipate, and ditridecyl adipate; polyol esters such as trimethylolpropane caprylate; pentaerythritol-2-ethylhexanoate; Aromatic ester oils such as melitate, trioctyl trimellitate, tridecyl trimellitate, tetraoctyl pyromellitate and the like can be mentioned.
[0032]
The poly-α-olefin oil is represented by the following general formula (III).
[0033]
Embedded image

Note that R8 in the formula (III) is an alkyl group, and two or more different alkyl groups may be mixed in the same molecule, but is preferably an n-octyl group. Further, n is preferably a number of 3 to 8.
[0034]
Further, the above base oils can be used, but synthetic hydrocarbon oils are preferred particularly in consideration of compatibility with various resins.
[0035]
The kinematic viscosity of the base oil is preferably from 15 to 200 mm2 / s at 40 ° C. In consideration of lubrication characteristics, evaporation characteristics, and low-temperature fluidity, it is preferably 20 to 150 mm2 / s.
[0036]
[Metal soap]
In the grease composition of the present invention, the metal soap used is a metal source containing a metal of Group 1, 2, or 13 of the periodic table, for example, lithium, sodium, barium, aluminum, etc., and a higher fatty acid or a higher fatty acid having 10 or more carbon atoms. It is an aliphatic-basic acid metal salt synthesized from a higher hydroxy fatty acid having 10 or more carbon atoms having at least two hydroxyl groups.
[0037]
As the metal salt of an aliphatic-basic acid, an aliphatic-basic acid or a hydroxy-aliphatic-basic acid, particularly a monovalent and / or divalent aliphatic-basic acid, and an aliphatic-basic acid obtained by synthesizing a hydroxide compound of a metal salt are preferred. Metal salts of basic acids and metal salts of hydroxyaliphatic-basic acids. Examples of the aliphatic-basic acids include lauric acid, mystic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, and tallow fatty acid, and the hydroxyaliphatic-basic acids include 9-hydroxy acid. Examples include stearic acid, 10-hydroxystearic acid, 12-hydroxystearic acid, 9,10-dihydroxystearic acid, and preferably 12-hydroxystearic acid.
[0038]
[Metal composite soap]
In the grease composition of the present invention, the metal composite soap used includes a metal source including a metal of Groups 1, 2 and 13 of the periodic table, such as lithium, sodium, barium, aluminum, etc., and at least one hydroxyl group. It is synthesized from an aliphatic monocarboxylic acid having 12 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms.
[0039]
Examples of the hydroxy aliphatic monocarboxylic acid include 9-hydroxystearic acid, 10-hydroxystearic acid, 12-hydroxystearic acid, 9,10-dihydroxystearic acid and the like, and preferably 12-hydroxystearic acid.
[0040]
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecane diacid, and preferably azelaic acid.
[0041]
It is important that the proportion of the aliphatic dicarboxylic acid in the aliphatic monocarboxylic acid having 12 to 24 carbon atoms and the aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms used in the present invention is 20 to 40%. If it is less than 20% by weight or more than 40% by weight, a thermally stable complex grease cannot be obtained.
[0042]
[Thickener]
The thickener of the present invention contains polyurea. In order to further improve the transmission efficiency and durability, the composition may contain a metal composite soap or a metal soap (hereinafter referred to as "metal soap") in addition to the polyurea. In this case, the polyurea used in the thickener is used. And the thickener composition ratio of metal soap and the like is 10 to 90% of polyurea, 90 to 10% of metal soap and the like, preferably 20 to 80% of polyurea, and 80 to 20% of metal soap and the like. The effect of improving transmission efficiency and durability is small even if the content of polyurea or metal soap is at least 10% by weight or more than 90% by weight.
[0043]
The thickener is contained in an amount of 3 to 40% by weight based on the total amount of the grease composition. Considering the mixing penetration, the amount of the thickener is preferably 10 to 30% by weight. If the amount is less than 3% by weight, it is difficult to maintain the grease state, and if the amount is more than 40% by weight, the grease is excessively hardened and cannot exert a sufficient lubricating effect.
[0044]
[Grease composition]
Although the grease composition of the present invention contains a base oil and a thickener, the content of the thickener in the grease composition is 3 to 40% by weight, preferably 5 to 40% by weight, more preferably 5 to 40% by weight. It is dispersed in the base oil in a proportion of 25% by weight. If it is less than 3% by weight, it is difficult to maintain the grease state, and if it is more than 40% by weight, it becomes too hard to exhibit a sufficient lubricating state. The consistency is in the range of 220 to 395 in terms of the mixing consistency, and preferably in the range of 265 to 350. If it is smaller than 220, it will be too hard and a sufficient lubricating effect cannot be expected. There is a risk of leakage.
[0045]
Furthermore, in the grease ponged product of the present invention, various additives may be mixed as desired in order to further improve its various performances. Examples of the extreme pressure agent include organic zinc compounds such as zinc dialkyldithiophosphate, zinc diaryldithiophosphate, and zinc dialkyldithiocarbamate; organic molybdenum compounds such as molybdenum dialkyldithiophosphate, molybdenum diaryldithiophosphate, and molybdenum dialkyldithiocarbamate; Carbamine compounds, phosphates, phosphites and the like can be used. As the antioxidant, a commonly used antioxidant can be used. For example, antioxidants such as amines such as phenyl-1-naphthylamine, phenols such as 2,6-di-tert-dibutylphenol, sulfur, and zinc dithiophosphate can be used. Examples of the rust inhibitor include organic sulfonates such as alkali metals and alkaline earth metals, alkyls such as alkyl and alkenylsuccinates, alkenylsuccinic acid derivatives, and partial esters of polyhydric alcohols such as sorbitan monooleate. Rust agents can be used. As the extreme pressure agent, an extreme pressure agent such as phosphorus, zinc dithiophosphate, and organic molybdenum can be used. As an oil agent, an oiliness improver such as a fatty acid, animal or vegetable oil, or montanic acid wax can be used. As the metal deactivator, a metal deactivator such as benzotriazole can be used. The additives used in the grease can be used alone or in combination of two or more. The amounts of these additives are not particularly limited as long as the objects of the present invention are not impaired.
[0046]
[Power steering device]
In an electric power steering device of an automobile, when a motor is driven to generate an assist torque and a reduction gear is operated, self-heating due to engagement between a steel worm and a polyamide synthetic resin worm wheel which are components of the reduction gear is generated. appear. If the polyamide synthetic resin is PA6GF30, the tooth surface temperature will be about 60 ° C at an outside air temperature of 25 ° C. The reduction gear is set so that the center distance does not change at ambient temperature as shown in, for example, JP-A-7-215227 (Patent Document 3). Since the temperature rises intensively, the center of the reduction gear is clogged and the operating torque of the gear increases. In an uncontrolled (small straight steering angle) range of the electric power steering device, the weight of the operating torque becomes a friction at the time of steering of the steering wheel. Therefore, if the assist control is continued, the vehicle does not respond with a slight steering.
[0047]
However, when the lubricating grease composition of the present invention is applied to a reduction gear, since the friction coefficient of the lubricating grease composition can be further reduced at room temperature or higher than before, clogging between cores due to self-heating of the reduction gear occurs. Even if the operating torque does not increase. Therefore, a constant vehicle responsiveness independent of the assist state can be obtained.
[0048]
The type of resin lubricated by the grease composition of the present invention is not particularly limited to polyamide resin (nylon). For example, a polyamideimide resin, a polyacetal resin, a polybutylene terephthalate resin, a polyetheretherketone resin, a polyphenylene sulfide resin, and the like are also effective.
[0049]
【Example】
Hereinafter, the above-described embodiment and other examples will be compared with comparative examples, respectively, but the present invention is not limited thereto.
[0050]
(Examples 1 to 11)
The configurations of the grease compositions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 are as shown in Tables 1 to 3, and include a thickener composed of a diurea compound and a base oil composed of a synthetic oil. In the table, the values of the rows of aliphatic diurea, alicyclic diurea and aromatic diurea are, in each of the examples (comparative examples), aliphatic diurea, alicyclic diurea and aromatic diurea with respect to the thickener. %, And the values in the rows of PAO, ADPE, POE and AE indicate the weight% of PAO, ADPE, POE and AE in the base oil in each of the examples (comparative examples). The numerical values in the rows of the amount of the thickener and the amount of the base oil represent the weight% of the thickener and the base oil in the grease composition in each of the examples (comparative examples). The numerical values in the row of the penetration, the coefficient of friction, and the durability show the properties of the compositions of the respective examples (comparative examples). The grease compositions of these examples contain, as additives, 0.5% by weight of the entire grease composition of a Ca sulfonate-based rust inhibitor and 5% by weight of a montanic acid wax. Similar results can be obtained by using 1% by weight of an amine antioxidant instead of 5% by weight of montanic acid wax.
[0051]
[Table 1]

1) Unit is% by weight
2) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with stearyl and octylamine (amine molar ratio is 1: 1)
3) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine
4) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with toluidine
5) Poly-α-olefin oil (SHF61 at ExxonMobil Chemical @ 40 ° C 30mm2 / s)
6) Dialkyl diphenyl ether oil (LB100 @ 40 ° C, 100 mm2 / s, manufactured by Matsumura Oil Research Institute)
7) Pentaerythritol ester oil (Kaoru 268 manufactured by Kao @ 40 ° C 33mm2 / s)
8) Aromatic ester oil (Adeka Prova PT-50 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 40 ° C 47 mm2 / s)
[Table 2]

1) Unit is% by weight
2) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with stearyl and octylamine (amine molar ratio is 1: 1)
3) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine
4) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with toluidine
5) Poly-α-olefin oil (SHF61 at ExxonMobil Chemical @ 40 ° C 30mm2 / s)
6) Dialkyl diphenyl ether oil (LB100 @ 40 ° C, 100 mm2 / s, manufactured by Matsumura Oil Research Institute)
7) Pentaerythritol ester oil (Kaoru 268 manufactured by Kao @ 40 ° C 33mm2 / s)
8) Aromatic ester oil (Adeka Prova PT-50 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 40 ° C 47 mm2 / s)
[Table 3]

1) Unit is% by weight
2) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with stearyl and octylamine (amine molar ratio is 1: 1)
3) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine
4) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with toluidine
5) Poly-α-olefin oil (SHF61 at ExxonMobil Chemical @ 40 ° C 30mm2 / s)
6) Dialkyl diphenyl ether oil (LB100 @ 40 ° C, 100 mm2 / s, manufactured by Matsumura Oil Research Institute)
7) Pentaerythritol ester oil (Kaoru 268 manufactured by Kao @ 40 ° C 33mm2 / s)
8) Aromatic ester oil (Adeka Prova PT-50 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 40 ° C 47 mm2 / s)
[Evaluation of transmission efficiency]
The friction coefficient in the tests of Examples 1 to 11 was evaluated by a reciprocating frictional wear test shown in FIG.
[0052]
Test condition
Plate: SUJ2
Cylinder: PA6
Test temperature: 60 ° C
Load: 58.8N
Swing distance: 8mm
Frequency: 0.25Hz
The friction coefficient when the friction coefficient became stable was measured.
[0053]
Tables 1 to 3 show the results of a relative comparison in which the friction coefficient of Comparative Example 1 was set to 1.
[0054]
[Preparation of worm wheel specimen]
A cross-knurled, degreased core tube made of S45C with an outer diameter of 45 mm and a width of 13 mm is placed in a mold equipped with a sprue and a disc gate, and polyamide 66 containing 30% by weight of glass fiber (Ube Industries, Ltd. ) Made of UBE nylon 2020GU6 (containing copper-based additive) by injection molding to form a worm wheel blank material having an outer diameter of 60 mm and a width of 13 mm, and then cutting the outer periphery of the resin portion to form gear teeth. A worm wheel test piece shown in Table 1 was produced.
[0055]
[Evaluation of durability]
The fabricated worm wheel test body is incorporated into the reduction gear of the actual electric power steering device, and the test grease prepared above is evenly applied to the worm wheel gear surface and the worm gear tooth surface, and the ambient temperature is maintained at 80 ° C. And the amount of friction of the gear teeth was measured every 10,000 times. A wear amount of 40 μm or less as compared with before the test was regarded as acceptable. The results are shown in Tables 1 to 3.
[0056]
As shown in Tables 1 to 3, it can be seen that the urea compound contained in the aliphatic urea has an excellent coefficient of friction and has excellent transmission efficiency. Also, alicyclic and aromatic ureas have a high coefficient of friction, and commercially available grease for EPS has excellent transmission efficiency, but has insufficient durability.
[0057]
(Examples 12 to 22)
The compositions of the grease compositions of Examples 12 to 22 and Comparative Examples 4 to 6 are as shown in Tables 4 to 6, and include a thickener composed of a diurea compound and a metal soap and a base oil composed of a synthetic oil. ing. In the table, the values of the rows of aliphatic diurea, alicyclic diurea, aromatic diurea, Li soap and Li composite soap are, in each example (comparative example), aliphatic diurea, alicyclic diurea, aromatic diurea. , Li soap and Li composite soap represent the weight% of the thickener, and the values in the rows of PAO, ADPE, POE and AE are PAO, ADPE, POE and PAE in the respective examples (comparative examples). The AE represents the weight% of the base oil relative to the base oil, and the values in the rows of the amount of the thickener and the amount of the base oil are shown in the respective examples (comparative examples). It represents the weight% occupied with respect to the weight. The numerical values in the row of the penetration, the coefficient of friction, and the durability show the properties of the compositions of the respective examples (comparative examples). The grease compositions of these examples contain, as additives, 0.5% by weight of the entire grease composition of a Ca sulfonate-based rust inhibitor and 5% by weight of a montanic acid wax. Similar results can be obtained by using 1% by weight of an amine antioxidant instead of 5% by weight of montanic acid wax.
[0058]
[Table 4]

1) Unit is% by weight
2) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with stearyl and octylamine (amine molar ratio is 1: 1)
3) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine
4) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with toluidine
5) Lithium soap produced by the reaction between 12-hydroxystearic acid and lithium hydroxide
6) Lithium complex soap produced by the reaction of 12-hydroxystearic acid, azelaic acid and lithium hydroxide
7) Poly-α-olefin oil (SHF61 from ExxonMobil Chemical @ 40 ° C 30mm2 / s)
8) Dialkyl diphenyl ether oil (LB100 @ 40 ° C, 100 mm2 / s, manufactured by Matsumura Oil Research Institute)
9) Pentaerythritol ester oil (Kaoru 268 manufactured by Kao @ 40 ° C 33mm2 / s)
10) Aromatic ester oil (ADEKA PROUBA PT-50 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., 40 ° C, 47 mm2 / s)
[Table 5]

1) Unit is% by weight
2) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with stearyl and octylamine (amine molar ratio is 1: 1)
3) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine
4) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with toluidine
5) Lithium soap produced by the reaction between 12-hydroxystearic acid and lithium hydroxide
6) Lithium complex soap produced by the reaction of 12-hydroxystearic acid, azelaic acid and lithium hydroxide
7) Poly-α-olefin oil (SHF61 from ExxonMobil Chemical @ 40 ° C 30mm2 / s)
8) Dialkyl diphenyl ether oil (LB100 @ 40 ° C, 100 mm2 / s, manufactured by Matsumura Oil Research Institute)
9) Pentaerythritol ester oil (Kaoru 268 manufactured by Kao @ 40 ° C 33mm2 / s)
10) Aromatic ester oil (ADEKA PROUBA PT-50 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., 40 ° C, 47 mm2 / s)
[Table 6]

1) Unit is% by weight
2) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with stearyl and octylamine (amine molar ratio is 1: 1)
3) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with cyclohexylamine
4) Diurea formed by the reaction of 4'4-diphenylmethane diisocyanate with toluidine
5) Lithium soap produced by the reaction between 12-hydroxystearic acid and lithium hydroxide
6) Lithium complex soap produced by the reaction of 12-hydroxystearic acid, azelaic acid and lithium hydroxide
7) Poly-α-olefin oil (SHF61 from ExxonMobil Chemical @ 40 ° C 30mm2 / s)
8) Dialkyl diphenyl ether oil (LB100 @ 40 ° C, 100 mm2 / s, manufactured by Matsumura Oil Research Institute)
9) Pentaerythritol ester oil (Kaoru 268 manufactured by Kao @ 40 ° C 33mm2 / s)
10) Aromatic ester oil (ADEKA PROUBA PT-50 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., 40 ° C, 47 mm2 / s)
[Evaluation of transmission efficiency]
The friction coefficient in the tests of Examples 12 to 22 was also evaluated by the reciprocating friction wear test shown in FIG.
[0059]
Test condition
Plate: SUJ2
Cylinder: PA6
Test temperature: 60 ° C
Load: 58.8N
Swing distance: 8mm
Frequency: 0.25Hz
The friction coefficient when the friction coefficient became stable was measured.
[0060]
Tables 4 to 6 show the results of relative comparison, where the friction coefficient of Comparative Example 4 was set to 1.
[0061]
[Preparation of worm wheel specimen]
A cross-knurled, degreased core tube made of S45C with an outer diameter of 45 mm and a width of 13 mm is placed in a mold equipped with a sprue and a disc gate, and polyamide 66 containing 30% by weight of glass fiber (Ube Industries, Ltd.) ) Made of UBE nylon 2020GU6 (containing copper-based additive) by injection molding to form a worm wheel blank material having an outer diameter of 60 mm and a width of 13 mm, and then cutting the outer periphery of the resin portion to form gear teeth. The worm wheel test pieces shown in the following were produced.
[0062]
[Evaluation of durability]
The fabricated worm wheel test body is incorporated into the reduction gear of the actual electric power steering device, and the test grease prepared above is evenly applied to the worm wheel gear surface and the worm gear tooth surface, and the ambient temperature is maintained at 80 ° C. And the amount of friction of the gear teeth was measured every 10,000 times. A wear amount of 40 μm or less as compared with before the test was regarded as acceptable. The results are shown in Tables 4 to 6.
[0063]
As shown in Tables 4 to 6, it can be seen that the urea compounds containing the aliphatic urea and the metal soap show an excellent coefficient of friction and have excellent transmission efficiency. Further, alicyclic and aromatic ureas have a high friction coefficient, and although metal soap or the like shows excellent transmission efficiency, durability is not sufficient.
[0064]
【The invention's effect】
The lubricating grease composition of the present invention uses a grease selected from aliphatic / alicyclic and aliphatic / aromatic, thereby improving the lubricity of the gear teeth made of the polyamide resin of the worm wheel, thereby increasing the power. An electric power steering device excellent in transmission and durability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a general formula of a diurea compound of the present invention.
FIG. 2 is a sectional configuration diagram of a reciprocating friction and wear tester.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a reduction gear (cylindrical worm gear).
[Explanation of symbols]
1 Test bench
2 Test plate
3 test ball
4 Thermocouple
5 Load cell
6 heater
7 cam
11 Reduction gear
12 Worm wheel
13 Warm
14 Gear teeth
15 Resin part
16 Adhesive layer
17 core tube

Claims (7)

A lubricating grease composition for a reduction gear, comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil comprises a dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin oil, and the thickener comprises a general formula

(In the formula, R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a linear alkyl group having 8 to 20 carbon atoms. , The proportion of the aliphatic hydrocarbon group occupying in R1 and R3 is 20 to 100 mol%.), And the diurea compound is 5 to 40% by weight in the composition. A lubricating grease composition for reduction gears. A lubricating grease composition for a reduction gear, comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil comprises a dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin oil, and the thickener comprises a general formula

(R2 in the formula is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are a cyclohexyl group, an alkylcyclohexyl group having 7 to 12 carbon atoms, or a straight-chain alkyl group having 8 to 20 carbon atoms. , R1 and R3 occupy 20 to 100 mol% of cyclohexyl group or alkylcyclohexyl group), and the diurea compound is 5 to 40% by weight of the composition. A lubricating grease composition for reduction gears, characterized in that: A grease composition for lubricating reduction gears comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil comprises a dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin, and the thickener is General formula

(In the formula, R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are an aromatic hydrocarbon group, an aliphatic hydrocarbon group, or a condensed hydrocarbon group, and R1 and R3 May be the same or different.) And a metal composite soap or a metal soap. In the thickener, the diurea compound is 10 to 90% by weight, the metal complex soap or the metal soap is 90 to 10% by weight, and the composition contains the thickener in an amount of 3 to 40% by weight. The grease composition for a reduction gear according to claim 3, wherein the grease composition is used. A grease composition for lubricating reduction gears comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil comprises a dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin, and the thickener is General formula

(In the formula, R2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a linear alkyl group having 8 to 20 carbon atoms, Wherein the proportion of the aliphatic hydrocarbon group in R1 and R3 is 20 to 100 mol%), and a metal complex soap or a metal soap. The diurea compound is 10 to 90% by weight, the metal complex soap or the metal soap is 90 to 10% by weight, and the composition contains 3 to 40% by weight of the thickener. Lubricating grease composition for gears. A grease composition for lubricating reduction gears comprising a base oil and a thickener, wherein the base oil comprises a dialkyldiphenyl ether, an ester-based synthetic oil, and / or a poly-α-olefin, and the thickener is General formula

(R2 in the formula is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, and R1 and R3 are a cyclohexyl group, an alkylcyclohexyl group having 7 to 12 carbon atoms, or a straight-chain alkyl group having 8 to 20 carbon atoms. , R1 and R3, wherein the proportion of the cyclohexyl group or alkylcyclohexyl group is 20 to 100 mol%), and a metal complex soap or a metal soap. The diurea compound is 10 to 90% by weight, the metal complex soap or the metal soap is 90 to 10% by weight, and the composition contains the thickener in an amount of 3 to 40% by weight. Lubricating grease composition for reduction gears. 7. An electric power steering apparatus provided with a reduction gear structure comprising a steel worm and a worm wheel made of a polyamide synthetic resin, wherein the reduction gear according to claim 1 is used for lubricating the reduction gear structure. An electric power steering device characterized by using a lubricating grease composition for automobiles.

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