JP2007238767A

JP2007238767A - 潤滑剤組成物と伸縮自在シャフトおよびそれを用いたステアリング装置

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Publication number: JP2007238767A
Application number: JP2006063178A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Kasahara; 文明笠原; Tomoji Sumiya; 智司角谷; Kazuto Minagawa; 和人皆川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: EP1840193A2; US20070209863A1; JP5182541B2; EP1840193B1; EP1840193A3; US7741256B2

Abstract

【課題】伸縮自在シャフトの潤滑に使用して、高い面圧が加わった際に、スリップスティックが発生するのを防止し、常に良好な潤滑性能を維持することができる潤滑剤組成物と、一対の軸部材間が、上記潤滑剤組成物を用いて潤滑される伸縮自在シャフトと、この伸縮自在シャフトを中間軸として用いたステアリング装置とを提供する。
【解決手段】潤滑剤組成物は、動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓ（４０℃）である基油と、増ちょう剤としてのポリテトラフルオロエチレンとを含有する。伸縮自在シャフト５は、一対の軸部材５１、５２間を、上記潤滑剤組成物で潤滑する。ステアリング装置１は、上記伸縮自在シャフト５を、ステアリングシャフト３と、ラックアンドピニオン機構Ａとの間に、中間軸として組み込んだ。
【選択図】図３

Description

本発明は、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備える伸縮自在シャフトの、上記両軸部材間を潤滑するのに適した潤滑剤組成物と、上記伸縮自在シャフトと、当該伸縮自在シャフトを組み込んだステアリング装置とに関するものである。

自動車用のパワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System)として、コラムに設けた電動モータの回転力を利用するコラム式ＥＰＳがある。コラム式ＥＰＳにおいては、操舵部材としてのステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトと、ラックアンドピニオン機構等の舵取機構とを接続するための中間軸（インターミディエイトシャフト）として、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備える伸縮自在シャフトが普及している。

コラム式ＥＰＳにおいては、伸縮自在シャフトの伸縮機能を利用して、自動車への組み付け時に、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を任意に変化させることで、組み付けの作業性を向上したり、自動車の走行時に、ステアリングシャフトと舵取機構との相対変位を吸収したりすることが行われる。
伸縮自在シャフトの結合構造としては、一般に、スプラインもしくはセレーションが採用される。例えば、一対の軸部材のうち、一方の軸部材（内軸部材）の端部に雄スプライン（エクスターナルスプライン）部を設けると共に、他方の軸部材（外軸部材）の端部に、上記雄スプライン部が挿入される筒状の雌スプライン（インターナルスプライン）部を形成し、雄スプライン部を雌スプライン部に挿入して、両軸部材を、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合させて、伸縮自在シャフトが構成される。

この場合、両スプライン部間にクリアランスがなければ、雌スプライン部に雄スプライン部を挿入して伸縮自在シャフトを組み立てることができない。しかし、クリアランスを設けると、両軸部材が径方向や周方向に相対変位することでラトル（rattle、ガタツキ）音を生じて、運転者に不快感を与える原因となる（特許文献１参照）。
特開２００１−５０２９３号公報（第０００２欄〜第０００５欄）

そこで、両スプライン部のうち少なくとも一方の表面に樹脂コーティングを施して、クリアランスを詰めると共に、グリース等の潤滑剤組成物で潤滑することが行われる。しかし、近時、コラム式ＥＰＳの、大排気量車への用途拡大に伴って、操舵時に、ステアリングコラムに加わる負荷（捩り剛性）が増大する傾向にあることから、両スプライン部間には、これまでよりも高い面圧が加わることになり、その潤滑に通常のグリースを使用したのでは、油膜切れによるスティックスリップが発生し、特にステアリングホイールを戻す際にスリップ音を生じて、運転者に不快感を与えるという新たな問題を生じる。

本発明の目的は、伸縮自在シャフトの潤滑に使用して、高い面圧が加わった際に、スリップスティックが発生するのを防止し、常に良好な潤滑性能を維持することができる潤滑剤組成物と、一対の軸部材間が、上記潤滑剤組成物を用いて潤滑される伸縮自在シャフトと、この伸縮自在シャフトを中間軸として用いたステアリング装置とを提供することにある。

本発明は、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備える伸縮自在シャフトの、両軸部材間を潤滑するための潤滑剤組成物であって、動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓ（４０℃）である基油と、増ちょう剤としてのポリテトラフルオロエチレンとを含有することを特徴とするものである。ポリテトラフルオロエチレンの含有割合は、２０〜５０重量％であるのが好ましい。

また、本発明の伸縮自在シャフトは、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備えると共に、両軸部材間が、上記本発明の潤滑剤組成物で潤滑されることを特徴とするものである。
さらに、本発明は、操舵部材と、操舵部材に連結されるステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに自在継手を介して連結される中間軸と、中間軸に自在継手を介して連結されるピニオン軸を含み、ピニオン軸の回転をラックバーの直線運動に変換して、操向輪を転舵させるラックアンドピニオン機構とを有するステアリング装置であって、中間軸として、上記本発明の伸縮自在シャフトを組み込むことを特徴とするものである。

本発明によれば、４０℃における基油の動粘度を１５００ｍｍ²／ｓ以上に限定すると共に、増ちょう剤として、固体潤滑剤としても機能するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用しているため、潤滑剤組成物を、例えば、伸縮自在シャフトの潤滑に使用して、高い面圧が加わった際に、油膜切れを生じて、スティックスリップが発生するのを防止することができる。また、基油の動粘度を１３０００ｍｍ²／ｓ以下に限定しているため、例えば、伸縮自在シャフトをコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などに、スライド荷重が高くなりすぎるのを防止して、その作業性を向上することもできる。

（潤滑剤組成物）
本発明の潤滑剤組成物は、動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓ（４０℃）である基油と、増ちょう剤としてのＰＴＦＥとを含有することを特徴とするものである。本発明において、４０℃における基油の動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓに限定されるのは、下記の理由による。

すなわち、４０℃における基油の動粘度が１５００ｍｍ²／ｓ未満では、潤滑剤組成物の粘度が低くなりすぎるため、たとえ、増ちょう剤としてＰＴＦＥを含有していたとしても、例えば、潤滑剤組成物を伸縮自在シャフトの潤滑に使用して、高い面圧が加わった際に、油膜切れによるスティックスリップが発生するのを防止することができなくなってしまう。一方、４０℃における基油の動粘度が１３０００ｍｍ²／ｓを超える場合には、潤滑剤組成物の粘度が高くなりすぎるため、例えば、伸縮自在シャフトを中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などに、スライド荷重が高くなりすぎて、その作業性が低下してしまう。そして、最悪の場合には、人力で、上記組み付けの作業を行えなくなるという問題がある。

これに対し、基油の動粘度を１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓとすれば、増ちょう剤として、前記のように固体潤滑剤としても機能するＰＴＦＥを使用したこととの相乗効果によって、油膜切れによるスティックスリップの発生を防止できる上、例えば、伸縮自在シャフトを中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際の作業性を向上することができる。なお、油膜切れによるスティックスリップの発生をより一層、確実に防止すると共に、コラム式ＥＰＳの組み付けの作業性等をさらに向上することを考慮すると、基油の動粘度は、上記の範囲内でも特に、２０００〜７５００ｍｍ²／ｓであるのが好ましい。

基油としては、合成炭化水素油、シリコーン油、フッ素油、エステル油、エーテル油等の合成油や鉱油等の、従来公知の種々の基油のうち、動粘度が上記の範囲に入る各種の基油を使用することができるが、特に、雄スプライン部と雌スプライン部のうち少なくとも一方の表面に樹脂コーティングを施す場合には、当該樹脂コーティングに対する攻撃性の低い合成炭化水素油が好ましく、特にポリαオレフィン油が好適に使用される。

また、増ちょう剤としては、前記のようにＰＴＦＥが使用される。例えば、金属石けん系増ちょう剤等の、ＰＴＦＥ以外の増ちょう剤を使用した場合には、基油の粘度を前記の範囲内としても、油膜切れによるスティックスリップの発生を防止する効果は得られない。これは、ＰＴＦＥ以外の増ちょう剤には、固体潤滑剤としての機能がないためである。ただし、当該ＰＴＦＥを増ちょう剤として配合したことによる前記の効果を阻害しない範囲で、つまり、所定の粘度特性（ちょう度等）を有する潤滑剤組成物を得るために、増ちょう剤の総量中に占める、ＰＴＦＥの含有割合が少なくなりすぎて、油膜切れによるスティックスリップの発生を防止する効果が得られなくならない範囲で、他の増ちょう剤を、ＰＴＦＥと併用することも可能である。

ＰＴＦＥとしては、ごく微小な球状のＰＴＦＥ微粒子を任意の有機溶媒中に分散させた、増ちょう剤として使用可能な種々のグレードのＰＴＦＥが、いずれも使用可能である。増ちょう剤としてのＰＴＦＥの含有割合は、前記のように、潤滑剤組成物の総量中の、２０〜５０重量％であるのが好ましく、４５〜５０重量％であるのがさらに好ましい。ＰＴＦＥの含有割合がこの範囲未満では、当該ＰＴＦＥを配合したことによる、油膜切れによるスティックスリップの発生を防止する効果が十分に得られないおそれがあり、逆に、５０重量％を超える場合には、例えば、伸縮自在シャフトを中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などに、スライド荷重が高くなりすぎて、その作業性が低下するおそれがある。

本発明の潤滑剤組成物には、さらに必要に応じて、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤や、リン系、硫黄系等の極圧添加剤、トリブチルフェノール、メチルフェノール等の酸化防止剤、防錆剤、金属不活性剤、粘度指数向上剤、油性剤等を添加してもよい。潤滑剤組成物のちょう度は、ＮＬＧＩ（National Lubricating Grease Institute）番号で表してＮｏ．２〜Ｎｏ．００、特にＮｏ．２〜Ｎｏ．１であるのが好ましい。

（伸縮自在シャフト）
本発明の伸縮自在シャフトは、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備えると共に、両軸部材間が、上記本発明の潤滑剤組成物で潤滑されることを特徴とするものである。伸縮自在シャフト自体としては、従来公知の種々の構造を有するものを採用することができる。

図１は、本発明の、実施の形態の一例の伸縮自在シャフト５を構成する内軸部材５１の、端部に設けた雄スプライン部５１ａを示す斜視図である。また、図２は、上記外軸部材５１と共に伸縮自在シャフト５を構成する外軸部材５２の、端部に設けた筒状の雌スプライン部５２ａの一部を切り欠いて示す斜視図である。
図１を参照して、内軸部材５１の、外軸部材５２と連結される端部の外周面には、当該外周面から径方向外方に向けて、多数のキー５１ｂが、内軸部材５１の軸方向と平行で、かつ周方向に等間隔に突設されて、雄スプライン部５１ａが構成されている。また、図２を参照して、外軸部材５２は、内軸部材５１と連結される端部５２ｃが、雄スプライン部５１が挿入される筒状に形成されていると共に、筒の内周面には、当該内周面から径方向外方に向けて、上記雄スプライン部５１のキー５１ｂと噛み合わされる多数のキー溝５２ｂが、外軸部材５２の軸方向と平行で、かつ周方向に等間隔に凹入されて、雌スプライン部５２ａが構成されている。

そして、上記雄スプライン部５１ａを構成するキー５１ｂを、雌スプライン部５２ａを構成するキー溝５２ｂに噛み合わせながら、雄スプライン部５１ａを雌スプライン部５２ａに挿入することで、両軸部材５１、５２が、軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に動力伝達可能に連結される。
雄スプライン部５１ａのキー５１ｂと、雌スプライン部５２ａのキー溝５２ｂとの噛み合い部には、従来同様に、クリアランスが設定される。また、クリアランスを詰めるために、雄スプライン部５１ａと雌スプライブ５２ａのうち、少なくとも一方の表面には、やはり、従来同様に、樹脂コーティングを施すのが好ましい。樹脂コーティングを形成する樹脂としては、例えば、ナイロン系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂等の、耐油性を有する熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性ポリエステル系樹脂、熱硬化性アクリル系樹脂等の、熱硬化性樹脂が挙げられる。

このうち、ナイロン系樹脂としては、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６、ＰＡ１１、ＰＡ１２等が挙げられる他、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）に代表される芳香族ポリアミドも使用可能である。オレフィン系樹脂としては、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＵＨＤＰＥ（超高密度ポリエチレン）等のＰＥ（ポリエチレン）や、ＰＰ（ポリプロピレン）等が挙げられる。フッ素系樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）等が挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等が挙げられる。これらの樹脂には、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＭｏＳ₂（二硫化モリブデン）等の固体潤滑剤や、炭酸カルシウム、タルク等の充てん材を添加してもよい。

そして、上記雄スプライン部５１ａのキー５１ｂと、雌スプライン部５２ａのキー溝５２ｂとの噛み合い部に、前記本発明の潤滑剤組成物を充てんして、当該噛み合い部を潤滑させることで、伸縮自在シャフト５が構成される。
かかる伸縮自在シャフト５は、噛み合い部に充てんした、本発明の潤滑剤組成物の機能によって、例えば、中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などに、スライド荷重が高くなりすぎないため、上記作業の作業性を向上することができる。また、組み付け後、コラム式ＥＰＳの操舵時に、雄スプライン部５１ａのキー５１ｂと、雌スプライン部５２ａのキー溝５２ｂとの噛み合い部に高い面圧が加わっても、油膜切れによるスティックスリップが発生しないため、特に、ステアリングホイールを戻す際等にスリップ音を生じて、運転者に不快感を与えるのを防止することができる。なお、本発明の伸縮自在シャフトの構成は、上記のように、コラム式ＥＰＳの中間軸に、好適に適用できる他、同じコラム式ＥＰＳの、ステアリングシャフト等にも適用することができる。

（ステアリング装置）
図３は、本発明のステアリング装置の、実施の形態の一例としてのコラム式ＥＰＳ１の、概略構成図である。図３を参照して、コラム式ＥＰＳ１は、操舵部材としてのステアリングホイール２が連結されるステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３に、自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。ピニオン軸７とラックバー８によって、舵取機構としてのラックアンドピニオン機構Ａが構成されている。

ラックバー８は、車体に固定されるハウジング９内に、図示しない複数の軸受を介して、直線往復動自在に支持されている。また、ラックバー８の両端部は、ハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する操向輪１１に連結されている。ステアリングホイール２が操作されて、ステアリングシャフト３が回転されると、この回転が、ピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって、自動車の左右方向に沿うラックバー８の直線運動に変換されて、操向輪１１が転舵される。

ステアリングシャフト３は、ステアリングホイール２に連なる入力側のアッパーシャフト３ａと、ピニオン軸７に連なる出力側のロアーシャフト３ｂとに分割されており、両シャフト３ａ、３ｂは、トーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。また、トーションバー１２には、両シャフト３ａ、３ｂ間の相対回転変位量から操舵トルクを検出するためのトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果が、ＥＣＵ（Electric Control Unit：電子制御ユニット）１４に与えられる。

ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や、図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。そして、電動モータ１６の出力回転が、減速機１７を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。減速機１７は、電動モータ１６により回転駆動される入力軸としてのウォーム軸（小歯車）１８と、このウォーム軸１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３のロアーシャフト３ｂに一体回転可能に連結されるウォームホイール（大歯車）１９とを備える。

上記各部のうち、中間軸５として、前記本発明の伸縮自在シャフトを組み込むことで、本発明のステアリング装置としてのコラム式ＥＰＳ１が構成される。かかるコラム式ＥＰＳは、中間軸５としての伸縮自在シャフトの機能により、当該中間軸５を伸縮させて、ステアリングシャフト３と舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などに、スライド荷重が高くなりすぎないため、上記作業の作業性を向上することができる。また、組み付け後、コラム式ＥＰＳの操舵時に、雄スプライン部５１ａのキー５１ｂと、雌スプライン部５２ａのキー溝５２ｂとの噛み合い部に高い面圧が加わっても、油膜切れによるスティックスリップが発生しないため、特に、ステアリングホイール２を戻す際等にスリップ音を生じて、運転者に不快感を与えるのを防止することができる。

なお、本発明の構成は、以上で説明した例のものには限定されない。例えば、伸縮自在シャフトは、図１、図２に示した、雄スプライン部５１ａと雌スプライン部５２ａとの噛み合いによるものには限定されず、例えば、内軸部材の外周面、および外軸部材の内周面に、それぞれ軸方向に沿う転動溝を形成すると共に、この溝内に、複数のボールを転動自在に配設し、ボールを介して、両軸部材を軸方向に伸縮可能で、かつ、軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合させた、いわゆるボールスプライン式の構造を採用してもよい。

この場合にも、上記転動溝内に、本発明の潤滑材組成物を充てんして、転動溝とボールとの間を潤滑させることによって、油膜切れによる、この両者間でのスティックスリップの発生を防止できる上、例えば、伸縮自在シャフトを中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際の作業性を向上することができる。

また、本発明の伸縮自在シャフトが中間軸として組み込まれるステアリング装置は、図３に示すコラム式ＥＰＳ１には限定されず、他の方式のＥＰＳや、操舵補助機能を有さない通常のステアリング装置であってもよい。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。

実施例１〜５：
基油として、４０℃における動粘度が１５００ｍｍ²／ｓ（実施例１）、２０５４ｍｍ²／ｓ（実施例２）、５５４８ｍｍ²／ｓ（実施例３）、７４１４ｍｍ²／ｓ（実施例４）、または１２５００ｍｍ²／ｓ（実施例５）であるポリαオレイン油をそれぞれ使用すると共に、増ちょう剤としてＰＴＦＥを使用し、この両成分を、ＰＴＦＥの含有割合が４５重量％となるように配合して、実施例１〜５の潤滑剤組成物を調製した。

比較例１、２：
基油として、４０℃における動粘度が１０００ｍｍ²／ｓ（比較例１）、または１３３４０ｍｍ²／ｓ（比較例２）であるポリαオレイン油をそれぞれ使用すると共に、増ちょう剤としてＰＴＦＥを使用し、この両成分を、ＰＴＦＥの含有割合が４５重量％となるように配合して、実施例１〜５の潤滑剤組成物を調製した。

比較例３：
基油として、４０℃における動粘度が３５００ｍｍ²／ｓであるポリαオレイン油を使用すると共に、増ちょう剤としてシリカを使用し、この両成分を、シリカの含有割合が３０重量％となるように配合して、比較例３の潤滑剤組成物を調製した。
比較例４：
基油として、４０℃における動粘度が５０００ｍｍ²／ｓであるポリαオレイン油を使用すると共に、増ちょう剤として、Ｌｉ石けん系増ちょう剤を使用し、この両成分を、Ｌｉ石けん系増ちょう剤の含有割合が１０重量％となるように配合して、比較例４の潤滑剤組成物を調製した。

特性試験
図４は、上記各実施例、比較例で調製した潤滑剤組成物の特性を評価するために用いた試験装置の概略を示す図である。図４を参照して、試験装置は、伸縮自在シャフト５を構成する内軸部材５１と外軸部材５２とを、雄スプライン部５１ａと雌スプライン部５２ａとの噛み合い部に、各実施例、比較例で調製した潤滑剤組成物を充てんした状態で、互いに接続し、かつ、内軸部材５１の、雄スプライン部５１ａを設けた側と反対側の端部５１ｃを、トルク計２０を介して、図中に実線の矢印で示す軸方向に往復動可能な駆動軸２１に接続すると共に、外軸部材５２を、駆動軸２１の中心軸を中心とする回転方向に回転可能なトルク負荷部材（図示せず）に接続したものである。

前記試験装置のトルク負荷部材を、駆動軸２１の中心軸を中心とする一方向に回転させることで、内軸部材５１と外軸部材５２の、雄スプライン部５１ａと雌スプライン部５２ａとの噛み合い部に、一定の捩りトルクを加えた状態を維持しながら、駆動軸２１を軸方向に往復動させた際に、内軸部材５１に加わるスライド荷重を、トルク計を用いて測定すると、図５に示す、内軸部材５１の、軸方向のストローク量と、スライド荷重との関係を示すグラフを得ることができる。このグラフから、スライド荷重の、起動時の大きさＬ₁、摺動時の大きさＬ₂、および摺動時の波形を観察して、下記の各特性を評価した。なお、評価は、駆動軸２１の往動時（図の横軸より上側）および復動時（横軸より下側）の両方について行った。

スライド荷重（起動時）：起動時のスライド荷重Ｌ₁が３２５Ｎ以下のものを良好（○）、前記範囲を超えるものを不良（×）として評価した。
スライド荷重（摺動時）：起動時のスライド荷重Ｌ₁と、摺動時のスライド荷重Ｌ₂との差ΔＬが４５Ｎ以下のものを良好（○）、前記範囲を超えるものを不良（×）として評価した。

スティックスリップの有無：摺動時のスライド荷重の波形が、乱れのないスムースな推移を示したものをスティックスリップなし（○）、波形が乱れたものをスティックスリップあり（×）として評価した。
結果を表１に示す。

表より、４０℃における動粘度が１５００ｍｍ²／ｓ未満である基油を用いた比較例１の潤滑剤組成物は、増ちょう剤としてＰＴＦＥを使用しているにもかかわらず、高荷重が加わった際に、スティックスリップが発生することがわかった。また、４０℃における動粘度が１３０００ｍｍ²／ｓを超える基油を用いた比較例２の潤滑剤組成物は、起動時のスライド荷重Ｌ₁が大きすぎることから、例えば、当該潤滑剤組成物を充てんした伸縮自在シャフトを中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などには、その作業性が低下することが推測された。また、基油としては、４０℃における動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓの範囲内にあるものを使用しているものの、ＰＴＦＥ以外の増ちょう剤を使用した比較例３、４の潤滑剤組成物は、共に、高荷重が加わった際に、スティックスリップが発生することがわかった。

これに対し、４０℃における動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓの範囲内にある基油を使用すると共に、増ちょう剤としてＰＴＦＥを使用した実施例１〜５の潤滑剤組成物は、いずれも、起動時および摺動時のスライド荷重が共に良好な範囲内にあることから、これらの潤滑剤組成物を充てんした伸縮自在シャフトを中間軸としてコラム式ＥＰＳに組み込み、伸縮させて、ステアリングシャフトと舵取機構との間の距離を変化させながら、自動車に組み付ける際などには、その作業性を向上できることがわかった。また、実施例１〜５の潤滑剤組成物は、いずれも、高荷重が加わってもスティックスリップが発生しないことも確認された。

本発明の、実施の形態の一例の伸縮自在シャフトを構成する内軸部材の、端部に設けた雄スプライン部を示す斜視図である。上記外軸部材と共に伸縮自在シャフトを構成する外軸部材の、端部に設けた筒状の雌スプライン部の一部を切り欠いて示す斜視図である。本発明のステアリング装置の、実施の形態の一例としてのコラム式ＥＰＳの、概略構成図である。各実施例、比較例で調製した潤滑剤組成物の特性を評価するために用いた試験装置の概略を示す図である。図４の試験装置を用いて測定される、内軸部材の、軸方向のストローク量と、スライド荷重との関係の一例を示すグラフである。

符号の説明

１コラム式ＥＰＣ（ステアリング装置）
２ステアリングホイール（操舵部材）
３ステアリングシャフト
４、６自在継手
５伸縮自在シャフト（中間軸）
５１内軸部材
５１ａ雄スプライン部
５２外軸部材
５２ａ雌スプライン部
７ピニオン軸
８ラックバー
１１操向輪
Ａラックアンドピニオン機構

Claims

軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備える伸縮自在シャフトの、両軸部材間を潤滑するための潤滑剤組成物であって、動粘度が１５００〜１３０００ｍｍ²／ｓ（４０℃）である基油と、増ちょう剤としてのポリテトラフルオロエチレンとを含有することを特徴とする潤滑剤組成物。
ポリテトラフルオロエチレンの含有割合が２０〜５０重量％である請求項１記載の潤滑剤組成物。
軸方向に伸縮可能で、かつ軸を中心とする回転方向に一体回転可能に結合される一対の軸部材を備えると共に、両軸部材間が、請求項１記載の潤滑剤組成物で潤滑されることを特徴とする伸縮自在シャフト。
操舵部材と、操舵部材に連結されるステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに自在継手を介して連結される中間軸と、中間軸に自在継手を介して連結されるピニオン軸を含み、ピニオン軸の回転をラックバーの直線運動に変換して、操向輪を転舵させるラックアンドピニオン機構とを有するステアリング装置であって、中間軸として、請求項３記載の伸縮自在シャフトを組み込むことを特徴とするステアリング装置。