JP2019137806A - Grease composition for constant velocity joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、等速ジョイント用グリース組成物に関する。 The present invention relates to a grease composition for a constant velocity joint.
自動車のハンドル操作に伴うタイヤの切れ角の変化や、路面状況に応じたタイヤの上下運動に追従しながら、エンジンの回転力を等速で滑らかにタイヤに伝達する機能を持つ等速ジョイントは、特に前輪駆動車においては欠くことのできない重要部品である。 A constant velocity joint that has the function of smoothly transmitting the rotational force of the engine to the tire at a constant speed while following the change in the tire turning angle according to the steering wheel operation of the automobile and the vertical movement of the tire according to the road surface condition. This is an indispensable important component especially for front-wheel drive vehicles.
等速ジョイントには幾つかの種類があるが、許容作動角が大きく、密封性に優れるバーフィールド型等速ジョイントがよく知られている。このようなバーフィールド型等速ジョイントは、ドライブシャフトとタイヤの間に配置されており、ドライブシャフトの回転力は等速ジョイントを介してタイヤに伝達される。等速ジョイントは、内側面にボール転動溝を有するアウターレースと、外側面にボール転動溝を有するインナーレースと、これらのボール転動溝を転動するボールと、ボールのボール転動溝からの逸脱を防止するケージとにより構成されている。このように構成された等速ジョイントでは、アウターレース及びインナーレースのボール転動溝とボールとの接触部分が摺動部分となっている。 Although there are several types of constant velocity joints, a Barfield type constant velocity joint having a large allowable operating angle and excellent sealing performance is well known. Such a Barfield type constant velocity joint is disposed between the drive shaft and the tire, and the rotational force of the drive shaft is transmitted to the tire through the constant velocity joint. The constant velocity joint includes an outer race having a ball rolling groove on the inner surface, an inner race having a ball rolling groove on the outer surface, a ball rolling on these ball rolling grooves, and a ball rolling groove on the ball. And a cage for preventing deviation from the above. In the constant velocity joint configured as described above, a contact portion between the ball rolling groove of the outer race and the inner race and the ball is a sliding portion.
アウターレースとドライブシャフトは全周にわたって1枚のブーツで覆われており、ブーツで覆われた等速ジョイント内(すなわちアウターレースとインナーレースとの間)には、等速ジョイントにおける摺動部分の潤滑に必要なグリース組成物が充填されている。ここで、特にタイヤ側の固定式等速ジョイントにおいては、耐久性及び耐異音特性が重要な性能として求められる。異音は、回生(負)トルク入力時、ジョイント内部の溝はさみ角によるボール押し出し力が、ボールとボール転動溝間の静止摩擦力よりも小さいことにより、ボールがボール転動溝に一時的にスティックし、解放時のジョイント内部の部品間の衝突により生じる。このように、等速ジョイント用グリース組成物には、異音の抑制や耐久性の向上に対して優れた効果を有することが求められている。 The outer race and the drive shaft are covered with a single boot over the entire circumference, and within the constant velocity joint covered with the boot (that is, between the outer race and the inner race), the sliding portion of the constant velocity joint is It is filled with a grease composition necessary for lubrication. Here, particularly in the fixed constant velocity joint on the tire side, durability and anti-noise characteristics are required as important performances. Abnormal noise is generated when the regenerative (negative) torque is input, because the ball push-out force due to the pinch angle between the joints is smaller than the static frictional force between the ball and the ball rolling groove. Caused by a collision between parts inside the joint when released. Thus, the grease composition for constant velocity joints is required to have an excellent effect for suppressing abnormal noise and improving durability.
等速ジョイントにおける異音の発生を抑制するグリース組成物として、例えば、特許文献1には、下記の成分(a)〜(g):(a)所定のジウレア系増ちょう剤、(b)エステル系合成油、(c)鉱油及び/又は合成炭化水素油、(d)ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン、(e)二硫化モリブデン、(f)ポリテトラフルオロエチレン、及び(g)ジチオリン酸亜鉛化合物を含む等速ジョイント用グリース組成物が開示されている。 As a grease composition that suppresses the occurrence of abnormal noise in a constant velocity joint, for example, Patent Document 1 discloses the following components (a) to (g): (a) a predetermined diurea thickener and (b) an ester. Synthetic oil, (c) mineral oil and / or synthetic hydrocarbon oil, (d) molybdenum dialkyldithiocarbamate, (e) molybdenum disulfide, (f) polytetrafluoroethylene, and (g) zinc dithiophosphate compound, etc. A grease composition for fast joints is disclosed.
また、特許文献2には、増ちょう剤、基油、有機銅系化合物及び有機モリブデン系化合物を含有する等速ジョイント用グリース組成物であって、有機銅系化合物を0.6質量%以上含有し、且つ有機銅系化合物:有機モリブデン系化合物=1:4.6〜1:11.5(モル比)であるグリース組成物が開示されている。
一方、等速ジョイントの耐久性については、特許文献3において、内側面にボール転動溝を有するアウターレースと、外側面にボール転動溝を有するインナーレースと、該ボール転動溝を転動するボールと、該ボールの該ボール転動溝からの逸脱を防止するケージと、前記アウターレースと前記インナーレースとの間に充填されたグリースとを備えた等速ジョイントであって、前記ケージの外側面及び該ケージの内側面のうちの少なくとも一部には、リン酸マンガン処理された皮膜が形成されていることを特徴とし、フレッチンング摩耗を抑制した等速ジョイントが開示されている。
On the other hand, regarding the durability of the constant velocity joint, in
しかし、特許文献1及び2では、異音の抑制について一定の効果が認められているものの、完全な対策には至っていない。例えば、特許文献1においては、増ちょう剤として脂肪族ジウレア化合物を用いているが、長期運転時の異音の抑制について改善の余地がある。
However, in
また、特許文献2においては、ジチオカルバミン酸銅とジチオカルバミン酸モリブデンを所定の割合で併用しているが、局所高面圧・高温条件下で反応膜を形成し、異音抑制や耐久性に寄与するジチオカルバミン酸モリブデンは、長期運転後、ジチオカルバミン酸銅の作用により平滑化された転動溝表面ではその効果を十分に発揮できなくなってしまうことがある。
In
また、特許文献3においても、等速ジョイントの性能として重要な耐久性と耐異音特性の両立の点で改善の余地がある。
Also in
前記のように、従来の等速ジョイント用グリース組成物では、耐久性と耐異音特性の両立は困難であった。従って、本発明は、耐久性と耐異音特性を両立した等速ジョイント用グリース組成物を提供することを目的とする。 As described above, in the conventional grease composition for constant velocity joints, it was difficult to achieve both durability and anti-noise characteristics. Accordingly, an object of the present invention is to provide a grease composition for a constant velocity joint that has both durability and anti-noise characteristics.
本発明者らは、前記課題を解決するための手段を種々検討した結果、等速ジョイントのアウターレースの表面粗さと、グリース組成物の特性及び成分を最適化することにより、耐久寿命を延長し、且つ、初期から長期的に回生時の異音に対する耐性を向上できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of studying various means for solving the above problems, the present inventors have extended the durability life by optimizing the surface roughness of the outer race of the constant velocity joint and the characteristics and components of the grease composition. And it discovered that the tolerance with respect to the abnormal noise at the time of regeneration could be improved from the initial stage over the long term, and completed this invention.
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
(1)アウターレースの表面粗さRaが0.80μm未満である等速ジョイントに用いられるグリース組成物であって、以下の成分(a)〜(d)を含有するグリース組成物。
(a)下記式(1)で表されるジウレア化合物
R1−NHCONH−C6H4−p−CH2−C6H4−p−NHCONH−R2 (1)
(式中、R1及びR2は、同一若しくは異なる炭素原子数6又は7のアリール基若しくはシクロヘキシル基である)
(b)40℃における動粘度が1000mm2/s以上1500mm2/s未満であるポリアルファオレフィンと、その他の基油を含む混合基油であって、前記混合基油の40℃における動粘度が180mm2/s以上400mm2/s未満であり、前記混合基油が、前記ポリアルファオレフィンを、前記混合基油の全質量を基準にして15質量%以上40質量%未満含む、混合基油
(c)前記グリース組成物の全質量を基準にして0.6質量%以上のジチオカルバミン酸銅
(d)ジチオカルバミン酸モリブデン
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A grease composition used for a constant velocity joint in which the outer race has a surface roughness Ra of less than 0.80 μm, and contains the following components (a) to (d).
(A) Diurea compound represented by the following formula (1) R 1 —NHCONH—C 6 H 4 —p—CH 2 —C 6 H 4 —p-NHCONH—R 2 (1)
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different aryl groups or cyclohexyl groups having 6 or 7 carbon atoms)
(B) A mixed base oil containing a polyalphaolefin having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 1000 mm 2 / s or more and less than 1500 mm 2 / s and another base oil, wherein the mixed base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. 180 mm 2 / s or more and less than 400 mm 2 / s, and the mixed base oil contains 15% by mass or more and less than 40% by mass of the polyalphaolefin based on the total mass of the mixed base oil ( c) 0.6% by mass or more of copper dithiocarbamate (d) molybdenum dithiocarbamate based on the total mass of the grease composition
本発明により、耐久性と耐異音特性を両立した等速ジョイント用グリース組成物を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a grease composition for a constant velocity joint that has both durability and anti-noise characteristics.
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
本発明は、等速ジョイントに用いられるグリース組成物に関する。本発明のグリース組成物は、等速ジョイントのアウターレースの表面粗さRaと、該等速ジョイントに用いられるグリース組成物の特性及び成分を最適化することで、耐久寿命を延長し、且つ初期から長期的に回生時の異音を抑制することが可能となり、優れた耐久性と耐異音特性を両立したものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a grease composition used for a constant velocity joint. The grease composition of the present invention extends the durability life by optimizing the surface roughness Ra of the outer race of the constant velocity joint and the characteristics and components of the grease composition used in the constant velocity joint, Therefore, it is possible to suppress abnormal noise during regeneration for a long period of time, and achieve both excellent durability and anti-noise characteristics.
本発明において、耐久性と耐異音特性が向上する主なメカニズムは以下のように推定される。具体的には、運転初期においては、局所的高面圧・高温条件下で反応膜を形成する成分(d):ジチオカルバミン酸モリブデンにより、表面粗さの大きいアウターレースのボール転動溝の表面(以下、アウターレース表面とも記載する)の粗さ凸部に反応膜を形成することで静止摩擦力が低減し、ボールのスティックを抑制して異音を抑制できる。そして、長期運転後には、(c):ジチオカルバミン酸銅によりアウターレース表面を平滑化し安定な皮膜を形成することでジョイント寿命を延長できる。ここで、長期運転後には、平滑化したアウターレース表面において、成分(d):ジチオカルバミン酸モリブデンによる反応膜形成が不足するが、増ちょう剤の役割を果たす成分(a):ジウレア化合物と、成分(b):高粘度ポリアルファオレフィンを含む混合基油により、長期的に油膜を厚く維持することが可能となり、ボールとボール転動溝の二面間の接触を抑えることで静止摩擦力を低減し、ボールのスティックを抑制することで異音を抑制できる。 In the present invention, the main mechanism for improving durability and anti-noise characteristics is presumed as follows. Specifically, in the initial stage of operation, the surface of the outer race ball rolling groove of the outer race having a large surface roughness (d): Molybdenum dithiocarbamate, which forms a reaction film under local high surface pressure and high temperature conditions ( Hereinafter, by forming the reaction film on the roughness convex part of the outer race surface), the static frictional force is reduced, and the stick of the ball can be suppressed to suppress abnormal noise. And after a long term operation, joint life can be extended by smoothing the outer race surface with (c): copper dithiocarbamate to form a stable film. Here, after a long period of operation, on the smoothed outer race surface, the component (d): the reaction film formation by molybdenum dithiocarbamate is insufficient, but the component (a) that plays the role of a thickener: the diurea compound and the component (B): The mixed base oil containing the high-viscosity polyalphaolefin enables the oil film to be kept thick for a long period of time, and reduces the static frictional force by suppressing contact between the two surfaces of the ball and the ball rolling groove. In addition, the noise can be suppressed by suppressing the stick of the ball.
等速ジョイントは、内側面にボール転動溝を有するアウターレースと、外側面にボール転動溝を有するインナーレースと、ボール転動溝を転動するボールと、ボールのボール転動溝からの逸脱を防止するケージとを備え、アウターレースとインナーレースとの間にグリース組成物が充填されている。 The constant velocity joint includes an outer race having a ball rolling groove on the inner surface, an inner race having a ball rolling groove on the outer surface, a ball rolling on the ball rolling groove, and a ball rolling groove of the ball. A cage for preventing deviation, and a grease composition is filled between the outer race and the inner race.
一実施形態において、等速ジョイントは、バーフィールド型等速ジョイントである。バーフィールド型等速ジョイントを図1に示す。図1(a)は等速ジョイントの回転軸方向における縦断面図、図1(b)は図1(a)におけるA−A線で切断した断面図をそれぞれ示している。 In one embodiment, the constant velocity joint is a Barfield type constant velocity joint. A bar field type constant velocity joint is shown in FIG. 1A is a longitudinal sectional view of the constant velocity joint in the rotation axis direction, and FIG. 1B is a sectional view taken along line AA in FIG. 1A.
本実施形態のバーフィールド型等速ジョイントJは、ドライブシャフト6とタイヤの間に配置されており、ドライブシャフト6の回転力は等速ジョイントJを介してタイヤに伝達される。 The barfield type constant velocity joint J of the present embodiment is disposed between the drive shaft 6 and the tire, and the rotational force of the drive shaft 6 is transmitted to the tire via the constant velocity joint J.
本実施形態のバーフィールド型等速ジョイントJは、内側面にボール転動溝1aを有するアウターレース1と、外側面にボール転動溝2aを有するインナーレース2と、これらのボール転動溝1a,2aを転動するボール3と、ボール3のボール転動溝1a,2aからの逸脱を防止するケージ4とにより構成されており、ボール転動溝1a,2aとボール3との接触点が摺動部分となっている。
The bar field type constant velocity joint J of this embodiment includes an outer race 1 having a
アウターレース1とドライブシャフト6は全周にわたって1枚のブーツ7で覆われており、ブーツ7で覆われた等速ジョイントJ内には、等速ジョイントJにおける摺動部分の潤滑に必要なグリース組成物5が密封されている。すなわち、アウターレース1とインナーレース2との間にグリース組成物5が充填されている。
The outer race 1 and the drive shaft 6 are covered with a
アウターレース1は、内側面が球面であり、その上に等間隔に6本のボール転動溝1aが形成されている。インナーレース2は外側面が球面であり、その上のアウターレース1のボール転動溝1aに対応する位置に6本のボール転動溝2aが形成されている。これら各6本のボール転動溝1a,2aに1個ずつ6個の鋼製のボール3が入っており、ドライブシャフト6の回転力の伝達は、6個のボール3の接触部分で行われる。
The outer race 1 has a spherical inner surface, on which six
ケージ4は外側面と内側面が球面の一部からなる筒状体であり、6個のボール3に対応する位置に、ボール3の直径よりも若干大きい内寸のボール保持孔が、ケージ4の周方向に等間隔に6箇所形成されている。ケージ4の外側面とアウターレース1の内側面の間、及びケージ4の内側面とインナーレース2の外側面の間にはそれぞれ隙間があり摺動部分とはなっていない。
The
等速ジョイントJは、ケージ4の外側面及び内側面に吸湿性皮膜やグリース組成物を保持するための皮膜として皮膜14a、14bを形成していてもよい。吸湿性皮膜としては、例えばナトリウム化合物で構成されるものを用いることができる。グリース組成物を保持するための皮膜としては、例えばリン酸マンガン皮膜を用いることができる。本発明のグリース組成物を用いる等速ジョイントにおいて、皮膜14a、14bは必須の構成ではなく、本発明のグリース組成物は、皮膜14a、14bを備えていない等速ジョイントに用いることができる。
The constant velocity joint J may form
本発明において、等速ジョイントのアウターレースの表面粗さRaは0.80μm未満である。本発明において、アウターレースの表面粗さとは、アウターレースの内側に形成されたボール転動溝の表面粗さをいい、すなわち、アウターレースのボール転動面の表面粗さをいう。本発明においては、アウターレースの少なくともボール転動溝の表面粗さRaが0.80μm未満であればよく、アウターレースの他の部分はこの表面粗さを満たしていなくてもよい。アウターレースの表面粗さRaが0.80μm未満であると、グリース組成物の特性及び成分との組み合わせにおいて、耐久寿命を延長することができ、また、ボールとボール転動溝の二面間接触を抑制して静止摩擦力を低減し、ボールのスティックを抑制することで異音を抑制できる。アウターレースの表面粗さRaは、好ましくは0.10μm以上0.80μm未満であり、より好ましくは0.20μm以上0.70μm未満である。アウターレースの表面粗さRaが0.10μm未満となると、効果が頭打ちになり、また、加工コスト面で好ましくない。 In the present invention, the surface roughness Ra of the outer race of the constant velocity joint is less than 0.80 μm. In the present invention, the surface roughness of the outer race refers to the surface roughness of the ball rolling groove formed inside the outer race, that is, the surface roughness of the ball rolling surface of the outer race. In the present invention, it is only necessary that at least the surface roughness Ra of the ball rolling groove of the outer race is less than 0.80 μm, and other portions of the outer race may not satisfy this surface roughness. When the surface roughness Ra of the outer race is less than 0.80 μm, the durability life can be extended in combination with the characteristics and components of the grease composition, and the contact between the ball and the ball rolling groove is between the two surfaces. By suppressing the static friction force, the noise can be suppressed by suppressing the stick of the ball. The surface roughness Ra of the outer race is preferably 0.10 μm or more and less than 0.80 μm, more preferably 0.20 μm or more and less than 0.70 μm. When the surface roughness Ra of the outer race is less than 0.10 μm, the effect reaches a peak, and the processing cost is not preferable.
グリース組成物は、以下の成分(a)〜(d)を含有する。
(a)下記式(1)で表されるジウレア化合物
R1−NHCONH−C6H4−p−CH2−C6H4−p−NHCONH−R2 (1)
(式中、R1及びR2は、同一若しくは異なる炭素原子数6又は7のアリール基若しくはシクロヘキシル基である)
式(1)において、R1及びR2は、好ましくは、炭素原子数6のアリール基とシクロヘキシル基の組み合わせである。
The grease composition contains the following components (a) to (d).
(A) Diurea compound represented by the following formula (1) R 1 —NHCONH—C 6 H 4 —p—CH 2 —C 6 H 4 —p-NHCONH—R 2 (1)
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different aryl groups or cyclohexyl groups having 6 or 7 carbon atoms)
In the formula (1), R 1 and R 2 are preferably a combination of an aryl group having 6 carbon atoms and a cyclohexyl group.
成分(a)の脂環芳香族のジウレア化合物は、増ちょう剤として作用する。式(1)に示すジウレア化合物は、例えば、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等のモノアミンとジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネートとの反応によって得られる。この反応においては、R1及びR2のアリール基としては、フェニル基、トリル基、及びシクロヘキシル基などが生成される。 The alicyclic aromatic diurea compound of component (a) acts as a thickener. The diurea compound represented by the formula (1) can be obtained, for example, by a reaction between a monoamine such as aniline, p-toluidine, cyclohexylamine and diphenylmethane-4,4′-diisocyanate. In this reaction, a phenyl group, a tolyl group, a cyclohexyl group, and the like are generated as the aryl groups for R 1 and R 2 .
このような脂環芳香族ジウレア化合物からなる増ちょう剤を用いたグリース組成物は、脂肪族系アミンを用いた脂肪族ジウレア化合物を増ちょう剤として用いたものに比較して、長期にわたるせん断条件下でも増ちょう剤のミセル構造が安定であり、金属表面に対する付着性が強い為、増ちょう剤自身の金属接触を妨げる緩衝作用がより強いものと考えられる。 A grease composition using a thickener composed of such an alicyclic aromatic diurea compound has a longer shearing condition than that using an aliphatic diurea compound using an aliphatic amine as a thickener. Even under the thickener, the micelle structure of the thickener is stable, and the adhesion to the metal surface is strong. Therefore, it is considered that the buffering action for preventing the metal contact of the thickener itself is stronger.
グリース組成物中の成分(a)の式(1)で表されるジウレア化合物の含有量は、グリース組成物の全質量を基準にして、好ましくは10質量%以上25質量%未満であり、より好ましくは10質量%以上20質量%未満である。10質量%未満の場合には、グリースに作用するせん断時の軟化によりグリースが等速ジョイントから漏洩するおそれがある。一方、25質量%以上の場合には、粘性抵抗が増加してしまう(グリースの流動性が低下してしまう)傾向にあり、たとえば、車両の駆動時のトルクが増大してしまう。 The content of the diurea compound represented by the formula (1) of the component (a) in the grease composition is preferably 10% by mass or more and less than 25% by mass based on the total mass of the grease composition. Preferably they are 10 mass% or more and less than 20 mass%. If it is less than 10% by mass, the grease may leak from the constant velocity joint due to softening during shearing acting on the grease. On the other hand, when it is 25% by mass or more, the viscous resistance tends to increase (the fluidity of grease decreases), and for example, the torque during driving of the vehicle increases.
(b)混合基油
混合基油は、2種以上の基油の混合油であり、40℃における動粘度が1000mm2/s以上1500mm2/s未満であるポリアルファオレフィンと、その他の基油を含む。
(B) mixing the base oil mixed base oil is a mixed oil of two or more base oils, and polyalphaolefin kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 1000 mm 2 / s or more 1500 mm 2 / s, other base oils including.
混合基油は、40℃における動粘度が180mm2/s以上400mm2/s未満であり、好ましくは180mm2/s以上320mm2/s未満であり、さらに好ましくは180mm2/s以上250mm2/s未満である。混合基油の40℃における動粘度がこの範囲であると、長期的に油膜を厚く維持し、ボールとボール転動溝の二面間の接触を抑制することで静止摩擦力を低減し、異音を抑制できる。混合基油又は基油の40℃における動粘度は、JIS K 2220.23に準拠して測定できる。 Mixed base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. of less than 180 mm 2 / s or more 400 mm 2 / s, preferably less than 180 mm 2 / s or more 320 mm 2 / s, more preferably 180 mm 2 / s or more 250 mm 2 / is less than s. When the kinematic viscosity at 40 ° C of the mixed base oil is within this range, the oil film is kept thick for a long time, and the static frictional force is reduced by suppressing contact between the two surfaces of the ball and the ball rolling groove. Sound can be suppressed. The kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil or base oil can be measured according to JIS K 2220.23.
混合基油は、基油の1種として、40℃における動粘度が1000mm2/s以上1500mm2/s未満であるポリアルファオレフィン(以下、高粘度ポリアルファオレフィンとも記載する)を含む。このポリアルファオレフィンの40℃における動粘度は、好ましくは1100mm2/s以上1500mm2/s未満であり、より好ましくは1200mm2/s以上1500mm2/s未満である。 Mixed base oil, as a kind of base oil, comprising a polyalphaolefin kinematic viscosity at 40 ° C. is less than 1000 mm 2 / s or more 1500 mm 2 / s (hereinafter, also referred to as high viscosity polyalphaolefins). The kinematic viscosity at 40 ° C. of the polyalphaolefin is preferably 1100 mm 2 / s or more and less than 1500 mm 2 / s, more preferably 1200 mm 2 / s or more and less than 1500 mm 2 / s.
混合基油が高粘度ポリアルファオレフィンを含むことにより、長期的に油膜を厚く維持し、ボールとボール転動溝の二面間の接触を抑制することで静止摩擦力を低減し、異音を抑制でき、また、混合基油のアニリン点を好ましい範囲である135℃未満とすることができる。 The mixed base oil contains high-viscosity polyalphaolefin, so that the oil film is kept thick for a long time, and the static frictional force is reduced by suppressing the contact between the two surfaces of the ball and the ball rolling groove. In addition, the aniline point of the mixed base oil can be set to less than 135 ° C. which is a preferable range.
混合基油中の、高粘度ポリアルファオレフィンの含有量は、混合基油の全質量を基準にして15質量%以上40質量%未満であり、好ましくは15質量%以上35質量%未満である。混合基油中の高粘度ポリアルファオレフィンの含有量がこの範囲であると、混合基油の40℃における動粘度が十分に高くなるため、長期的に油膜を厚く維持し、ボールとボール転動溝の二面間の接触を抑制することで静止摩擦力を低減し、異音を抑制できる。 The content of the high-viscosity polyalphaolefin in the mixed base oil is 15% by mass or more and less than 40% by mass, preferably 15% by mass or more and less than 35% by mass based on the total mass of the mixed base oil. If the content of the high-viscosity polyalphaolefin in the mixed base oil is within this range, the kinematic viscosity at 40 ° C of the mixed base oil will be sufficiently high. By suppressing the contact between the two surfaces of the groove, the static friction force can be reduced and abnormal noise can be suppressed.
混合基油に含まれる、高粘度ポリアルファオレフィン以外の、その他の基油としては、特に限定されずに、例えば鉱油及び合成油等を用いることができる。その他の基油は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Other base oils other than the high-viscosity polyalphaolefin contained in the mixed base oil are not particularly limited, and for example, mineral oil and synthetic oil can be used. Other base oils may be used alone or in combination of two or more.
鉱油としては、特に限定されずに、例えば、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を、適宜組み合わせて精製したものを用いることができる。鉱油は、好ましくはパラフィン系鉱油であり、より好ましくは米国石油協会(API)分類におけるグループI及びIIである。 The mineral oil is not particularly limited, and for example, one obtained by appropriately combining, for example, vacuum distillation, oil removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, sulfuric acid washing, clay purification, hydrorefining, etc. is used. be able to. The mineral oil is preferably a paraffinic mineral oil, more preferably group I and II in the American Petroleum Institute (API) classification.
合成油としては、高粘度ポリアルファオレフィン以外の合成油のいずれを用いてもよく、特に限定されずに、例えばアルファオレフィンとエチレンとのコオリゴマー油、フェニルエーテル系合成油、エステル系合成油、ポリグリコール系合成油及びシリコーン油等が挙げられる。なお、合成油として、40℃における動粘度が1000mm2/s以上1500mm2/s未満の範囲外であるポリアルファオレフィンを用いてもよい。 As the synthetic oil, any synthetic oil other than the high-viscosity polyalphaolefin may be used, and is not particularly limited. For example, a co-oligomer oil of alpha olefin and ethylene, a phenyl ether synthetic oil, an ester synthetic oil, Examples include polyglycol synthetic oil and silicone oil. As synthetic oil, kinematic viscosity at 40 ° C. may be used polyalphaolefin is outside the range of less than 1000 mm 2 / s or more 1500 mm 2 / s.
その他の基油としては、コスト面及びブーツの悪影響を考慮して、鉱油が好ましく、パラフィン系鉱油がより好ましい。 As other base oils, mineral oil is preferable and paraffinic mineral oil is more preferable in consideration of cost and adverse effects of boots.
混合基油のアニリン点は、好ましくは135℃未満である。混合基油のアニリン点が135℃未満であると、適度にブーツが膨潤し、グリースの封入性が保たれる点で好ましい。 The aniline point of the mixed base oil is preferably below 135 ° C. When the aniline point of the mixed base oil is lower than 135 ° C., it is preferable in that the boot swells appropriately and the grease sealing property is maintained.
(c)ジチオカルバミン酸銅(CuDTC)
本発明のグリース組成物において、ジチオカルバミン酸銅は、耐摩耗性に効果のある添加剤として用いられている。
ジチオカルバミン酸銅としては、下記式(2)で表されるものを用いることができる。
(C) Copper dithiocarbamate (CuDTC)
In the grease composition of the present invention, copper dithiocarbamate is used as an additive effective in wear resistance.
As copper dithiocarbamate, what is represented by following formula (2) can be used.
なお、R1及びR2が炭素数1のメチル基である式(2)のジチオカルバミン酸銅は、ジメチルジチオカルバミン酸銅である。 Incidentally, dithiocarbamates of formula (2) R 1 and R 2 are methyl group having one carbon atom is a dimethyl copper dithiocarbamate.
グリース組成物中のジチオカルバミン酸銅の含有量は、グリース組成物の全質量を基準にして0.6質量%以上であり、好ましくは0.8質量%以上であり、より好ましくは0.8質量%以上1.6質量%未満である。グリース組成物中のジチオカルバミン酸銅の含有量がこの範囲であると、ボール転動溝表面を十分に平滑化し、また、良好な摩耗特性を維持できる。 The content of copper dithiocarbamate in the grease composition is 0.6% by mass or more, preferably 0.8% by mass or more, more preferably 0.8% by mass, based on the total mass of the grease composition. % Or more and less than 1.6% by mass. When the content of copper dithiocarbamate in the grease composition is within this range, the surface of the ball rolling groove can be sufficiently smoothed and good wear characteristics can be maintained.
(d)ジチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC)
本発明のグリース組成物において、ジチオカルバミン酸モリブデンは、局所的高面圧・高温条件下で反応膜を形成する添加剤として用いられている。
(D) Molybdenum dithiocarbamate (MoDTC)
In the grease composition of the present invention, molybdenum dithiocarbamate is used as an additive for forming a reaction film under local high surface pressure and high temperature conditions.
ジチオカルバミン酸モリブデンとしては、下記式(3)又は(4)で表されるものを用いることができる。
[R3R4N−CS−S]2−Mo2OmSn (3)
(式中、R3及びR4は、互いに同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数1〜24の直鎖又は分岐アルキル基であり、好ましくは炭素数1〜10の直鎖アルキル基であり、より好ましくは炭素数1〜4の直鎖アルキル基である。mは0〜3、nは1〜4であり、m+n=4である。)
As molybdenum dithiocarbamate, what is represented by following formula (3) or (4) can be used.
[R 3 R 4 N-CS -S] 2 -Mo 2 O m S n (3)
(In the formula, R 3 and R 4 may be the same or different from each other, and each is a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, preferably a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. More preferably, it is a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is 0 to 3, n is 1 to 4, and m + n = 4.
グリース組成物中のジチオカルバミン酸モリブデンの含有量は、グリース組成物の全質量を基準にして、好ましくは0.8質量%以上であり、より好ましくは1.0質量%以上であり、特に好ましくは1.4質量%以上3.0質量%未満であり、最も好ましくは1.6質量%以上2.6質量%未満である。グリース組成物中のジチオカルバミン酸モリブデンの含有量が0.8質量%以上であると、運転初期の粗さの大きいアウターレース表面のボール転動溝表面の粗さ凸部において反応膜を十分に形成でき、異音を抑制できる。また、グリース組成物中のジチオカルバミン酸モリブデンの含有量が3.0質量%未満であると、競争吸着するジチオカルバミン酸銅の効果を妨げない。 The content of molybdenum dithiocarbamate in the grease composition is preferably 0.8% by mass or more, more preferably 1.0% by mass or more, and particularly preferably based on the total mass of the grease composition. It is 1.4 mass% or more and less than 3.0 mass%, Most preferably, it is 1.6 mass% or more and less than 2.6 mass%. When the content of molybdenum dithiocarbamate in the grease composition is 0.8% by mass or more, a reaction film is sufficiently formed on the roughness convexity of the ball rolling groove surface of the outer race surface having a large initial roughness. Can suppress abnormal noise. Further, when the content of molybdenum dithiocarbamate in the grease composition is less than 3.0% by mass, the effect of competitively adsorbed copper dithiocarbamate is not hindered.
グリース組成物には、上記添加剤に加え、必要に応じてその他の添加剤が使用可能である。このような添加剤としては、フェノール系、アミン系、硫黄系、リン系に代表される酸化防止剤;硫化油脂、硫化オレフィン、リン酸エステル、亜リン酸エステル、酸性リン酸エステルアミン塩等の耐荷重添加剤;動植物性油脂、トリグリセライド、ジグリセライド、モノグリセライド、脂肪酸、アルコール類、アミン類等の油性剤;金属スルホネート、金属サリシレート、金属フェネート等のさび止め剤;二硫化モリブデン、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、酸化亜鉛等の固体潤滑剤;及びポリブテン、ポリメタクリレート等の増粘剤等が挙げられる。これらの成分の使用量は、グリース組成物の全質量を基準にして、通常0.1質量%以上20質量%以下であり、好ましくは0.5質量%以上10質量%以下である。 In addition to the above additives, other additives can be used in the grease composition as necessary. Examples of such additives include antioxidants typified by phenolic, amine-based, sulfur-based and phosphorus-based materials; sulfurized fats and oils, sulfurized olefins, phosphoric acid esters, phosphorous acid esters, acidic phosphoric acid ester amine salts, etc. Load-bearing additives; oily agents such as animal and vegetable oils, triglycerides, diglycerides, monoglycerides, fatty acids, alcohols, amines; rust inhibitors such as metal sulfonates, metal salicylates, metal phenates; molybdenum disulfide, graphite, polytetrafluoro Examples thereof include solid lubricants such as ethylene (PTFE) and zinc oxide; and thickeners such as polybutene and polymethacrylate. The amount of these components used is usually 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total mass of the grease composition.
グリース組成物の混和ちょう度は、好ましくは220以上430以下であり、より好ましくは265以上385以下であり、特に好ましくは285以上340以下である。グリース組成物の混和ちょう度が220以上であると、グリース組成物に作用するせん断時の軟化によりグリース組成物が等速ジョイントから漏洩することを防止でき、一方、グリース組成物の混和ちょう度が430以下であると、粘性抵抗が十分に低く、グリース組成物の流動性を維持できる。 The penetration of the grease composition is preferably 220 or more and 430 or less, more preferably 265 or more and 385 or less, and particularly preferably 285 or more and 340 or less. When the grease composition has a miscibility of 220 or more, the grease composition can be prevented from leaking from the constant velocity joint due to softening during shearing acting on the grease composition, while the grease composition has a miscibility. When it is 430 or less, the viscous resistance is sufficiently low, and the fluidity of the grease composition can be maintained.
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to these examples.
実施例1〜3及び比較例1〜10において、所定のグリース組成物を用いて評価1を行い、また、所定のアウターレースのボール転動溝の表面粗さRaを有するジョイントと、所定のグリース組成物の組み合わせを用いて評価2を行った。
グリース組成物は以下のようにして作製した。
In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10, Evaluation 1 was performed using a predetermined grease composition, a joint having a surface roughness Ra of a ball rolling groove of a predetermined outer race, and a
The grease composition was prepared as follows.
実施例1
グリース組成物の成分として以下のものを用いた。
(a)上述した式(1)で表される脂環芳香族ジウレア(式(1)中、R1及びR2は、フェニル基、シクロヘキシル基)
(b)混合基油
2種のパラフィン系鉱油の混合油A(40℃における動粘度130mm2/s)(P系鉱油−A)と、ポリアルファオレフィンA(40℃における動粘度1240mm2/s)(PAO−A)の混合基油
添加剤:
(c)ジメチルジチオカルバミン酸銅(CuDTC):大内新興化学工業社製、ノクセラーTTCU
(d)ジブチルジチオカルバミン酸モリブデン(MoDTC):R.T.Vanderbilt社製、MOLYVAN A
(e)添加剤パッケージ:二硫化モリブデン(MoS2)、硫化油脂、ヒマシ油、カルシウムスルホネート、酸化亜鉛、ポリブテン、アミン系酸化防止剤を含む
Example 1
The following were used as components of the grease composition.
(A) Alicyclic aromatic diurea represented by the above formula (1) (in the formula (1), R 1 and R 2 are a phenyl group and a cyclohexyl group)
(B) Mixed base oil Mixed oil A of two types of paraffinic mineral oils (kinematic viscosity 130 mm 2 / s at 40 ° C.) (P mineral oil-A) and polyalphaolefin A (kinematic viscosity 1240 mm 2 / s at 40 ° C. ) (PAO-A) mixed base oil additive:
(C) Copper dimethyldithiocarbamate (CuDTC): Nouchira TTCU, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
(D) Molybdenum dibutyldithiocarbamate (MoDTC): R.I. T. T. et al. MOLYVAN A, manufactured by Vanderbilt
(E) Additive package: Contains molybdenum disulfide (MoS 2 ), sulfurized fat, castor oil, calcium sulfonate, zinc oxide, polybutene, and amine antioxidant
試作容器に表1に示す規定の配合比率の混合基油4100gとジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート1012gをとり、混合物を70〜80℃に加熱した。別容器に、上述した規定の配合比率の混合基油4100gとシクロヘキシルアミン563g、アニリン225gをとり、70〜80℃に加熱後、先の容器に加えた。混合物をよく攪拌しながら、30分間反応させ、160℃まで昇温し放冷し、ベースとなる脂環芳香族ジウレアグリースを得た。なお、このグリース中の脂環芳香族ジウレアは、式(1)において、R1及びR2が、フェニル基、シクロヘキシル基であるものである。 In a prototype container, 4100 g of mixed base oil and 1012 g of diphenylmethane-4,4′-diisocyanate having the specified mixing ratio shown in Table 1 were taken, and the mixture was heated to 70 to 80 ° C. In a separate container, 4100 g of the mixed base oil having the above-mentioned specified mixing ratio, 563 g of cyclohexylamine and 225 g of aniline were taken, heated to 70-80 ° C., and added to the previous container. The mixture was allowed to react with thorough stirring for 30 minutes, heated to 160 ° C. and allowed to cool to obtain a base alicyclic aromatic diurea grease. The alicyclic aromatic diurea in this grease is one in which R 1 and R 2 in the formula (1) are a phenyl group or a cyclohexyl group.
このベースグリースに、表1に示す配合で添加剤(前記成分(c)〜(e))を添加し、適宜既定の配合比率の混合基油を加えた混合物を三段ロールミルで、混和ちょう度:JIS K 2220.7に準拠して目標の混和ちょう度285〜315の範囲に調整した。 To this base grease, an additive (the components (c) to (e)) shown in Table 1 was added, and a mixture in which a mixed base oil having a predetermined blending ratio was appropriately added was blended with a three-stage roll mill. : Based on JIS K 2220.7, it adjusted to the range of the target penetration degree 285-315.
実施例2
混合基油中のパラフィン系鉱油の混合油AとポリアルファオレフィンAとの割合を変更し、混合基油の40℃における動粘度を300mm2/sとした以外は、実施例1と同様にして実施例2のグリース組成物を作製した。
Example 2
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the ratio of the mixed oil A of the paraffinic mineral oil and the polyalphaolefin A in the mixed base oil was changed so that the kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil was 300 mm 2 / s. The grease composition of Example 2 was produced.
実施例3
実施例1と同様にして実施例3のグリース組成物を作製した。
Example 3
A grease composition of Example 3 was produced in the same manner as Example 1.
比較例1
混合基油中のパラフィン系鉱油の混合油AとポリアルファオレフィンAとの割合を変更し、混合基油の40℃における動粘度を173mm2/sとした以外は、実施例1と同様にして比較例1のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 1
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the ratio of the mixed oil A of the paraffinic mineral oil and the polyalphaolefin A in the mixed base oil was changed and the kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil was 173 mm 2 / s. The grease composition of Comparative Example 1 was produced.
比較例2
混合基油として、パラフィン系鉱油の混合油Aを単独で用い、混合基油の40℃における動粘度を130mm2/sとした以外は、実施例1と同様にして比較例2のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 2
As a mixed base oil, the grease composition of Comparative Example 2 was used in the same manner as in Example 1 except that a mixed oil A of paraffinic mineral oil was used alone and the kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil was 130 mm 2 / s. Was made.
比較例3
混合基油中のポリアルファオレフィンAに替えてポリアルファオレフィンB(40℃における動粘度420mm2/s)(PAO−B)を用い、混合基油の40℃における動粘度を172mm2/sとした以外は、実施例1と同様にして比較例3のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 3
Polyalphaolefin B (kinematic viscosity at 40 ° C. 420 mm 2 / s) (PAO-B) is used instead of polyalphaolefin A in the mixed base oil, and the kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil is 172 mm 2 / s. A grease composition of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that.
比較例4
実施例1と同様にして比較例4のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 4
A grease composition of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as Example 1.
比較例5
増ちょう剤として、脂環芳香族ジウレアに替えて脂肪族ジウレア(式(1)中、R1及びR2は、オクチル基)を表1に示す含有量で用いた以外は、実施例1と同様にして比較例5のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 5
Example 1 except that an aliphatic diurea (in the formula (1), R 1 and R 2 are octyl groups) was used in a content shown in Table 1 instead of the alicyclic aromatic diurea as a thickener. Similarly, a grease composition of Comparative Example 5 was produced.
比較例6
CuDTCを用いない以外は、実施例1と同様にして比較例6のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 6
A grease composition of Comparative Example 6 was produced in the same manner as Example 1 except that CuDTC was not used.
比較例7
CuDTCの含有量を0.4質量%に変えた以外は、実施例1と同様にして比較例7のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 7
A grease composition of Comparative Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the CuDTC content was changed to 0.4% by mass.
比較例8
MoDTCを用いない以外は、実施例1と同様にして比較例8のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 8
A grease composition of Comparative Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that MoDTC was not used.
比較例9
混合基油中のポリアルファオレフィンAに替えて、所定量のポリアルファオレフィンB(PAO−B)を用いた以外は、実施例1と同様にして比較例9のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 9
A grease composition of Comparative Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that a predetermined amount of polyalphaolefin B (PAO-B) was used instead of polyalphaolefin A in the mixed base oil.
比較例10
混合基油として、パラフィン系鉱油B(40℃における動粘度200mm2/s)(P系鉱油−B)を用いた以外は、実施例1と同様にして比較例10のグリース組成物を作製した。
Comparative Example 10
A grease composition of Comparative Example 10 was prepared in the same manner as in Example 1 except that paraffinic mineral oil B (kinematic viscosity at 40 ° C. 200 mm 2 / s) (P mineral oil-B) was used as the mixed base oil. .
[物性測定]
実施例1〜3及び比較例1〜10のグリース組成物に用いた基油又は混合基油について、40℃における動粘度及びアニリン点を測定した。
[Physical property measurement]
About the base oil or mixed base oil used for the grease composition of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-10, the kinematic viscosity and aniline point in 40 degreeC were measured.
<40℃における動粘度>
基油又は混合基油の40℃における動粘度は、JIS K 2220.23に準拠して測定した。
<Kinematic viscosity at 40 ° C.>
The kinematic viscosity at 40 ° C. of the base oil or mixed base oil was measured according to JIS K 2220.23.
<アニリン点>
基油又は混合基油のアニリン点は、JIS K 2256に従い測定した。
<Aniline point>
The aniline point of the base oil or mixed base oil was measured according to JIS K 2256.
[評価1]
実施例1〜3及び比較例1〜10のグリース組成物について、摩擦係数測定、摩耗評価及び低温レオメータ測定を行った。
[Evaluation 1]
The grease compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10 were subjected to friction coefficient measurement, wear evaluation, and low temperature rheometer measurement.
<摩擦係数測定>
SRV試験機(条件1)にて摩擦係数を測定した。具体的には、オプチモール製SRV試験機を用い、ボール/プレートの往復搖動試験により摩擦係数を測定した。往復方向が切り替わり、摩擦力が反転したときに立ち上がる摩擦係数を静摩擦係数として評価した。
<Friction coefficient measurement>
The friction coefficient was measured with an SRV tester (condition 1). Specifically, the friction coefficient was measured by a ball / plate reciprocating rocking test using an Optimol SRV tester. The coefficient of friction that rises when the reciprocating direction is switched and the friction force is reversed was evaluated as the coefficient of static friction.
[試験条件]
ボール 材質:SUJ−2、形状:φ17.5mm
プレート 材質:SUJ−2、表面粗さRa:0.2μm、0.6μm、1.2μmの3水準
荷重:20N
振幅:2mm
周波数:2Hz
温度:25℃
面圧:880MPa
速度:8mm/s
時間:10sec
[Test conditions]
Ball Material: SUJ-2, Shape: φ17.5mm
Plate Material: SUJ-2, Surface roughness Ra: 0.2 μm, 0.6 μm, 1.2 μm Three level load: 20N
Amplitude: 2 mm
Frequency: 2Hz
Temperature: 25 ° C
Surface pressure: 880 MPa
Speed: 8mm / s
Time: 10 sec
[判断基準]
静摩擦係数:(良)○>△>×(悪)
○:0.14未満、△:0.14以上0.18未満、×:0.18以上
[Judgment criteria]
Coefficient of static friction: (good) ○>△> × (bad)
○: Less than 0.14, Δ: 0.14 or more and less than 0.18, ×: 0.18 or more
<摩耗評価>
SRV試験機(条件2)にて摩耗評価を行った。具体的には、オプチモール製SRV試験機を用い、ボール/プレートの往復搖動試験を指定時間行った後、ボール摺動面の摩耗状態を観察し、摩耗の評価を行った。
<Abrasion evaluation>
Wear evaluation was performed with an SRV tester (condition 2). Specifically, a ball / plate reciprocating rocking test was performed for a specified time using an Optimum SRV testing machine, and then the wear state of the ball sliding surface was observed to evaluate the wear.
[試験条件]
ボール 材質:SUJ−2、形状:φ10mm
プレート 材質:SUJ−2、表面粗さRz:5μm
荷重:200N
振幅:3mm
周波数:30Hz
温度:25℃
面圧:2740MPa
速度:180mm/s
時間:10min
[Test conditions]
Ball Material: SUJ-2, Shape: φ10mm
Plate material: SUJ-2, surface roughness Rz: 5 μm
Load: 200N
Amplitude: 3 mm
Frequency: 30Hz
Temperature: 25 ° C
Surface pressure: 2740 MPa
Speed: 180mm / s
Time: 10min
[判断基準]
以下の摩耗レーティングのうち、Rate4以上を合格とした。
Rate5:全体にわたり細く浅い摩耗痕が存在。
Rate4:全体にわたる線状摩耗痕同士が一緒になって凸凹の表面を形成し、且つ、接触によって生じた凝着痕がわずかに存在。
Rate3:全体にわたる線状摩耗痕同士が一緒になって凸凹の表面を形成し、且つ凝着痕が存在。ただし、凝着痕は浅く、その輪郭は不鮮明である。
Rate2:全体にわたる線状摩耗痕同士が一緒になって凸凹の表面を形成し、且つ凝着痕が存在。ただし、凝着痕は深く、その輪郭は鮮明である。
Rate1:深く、輪郭が鮮明な凝着痕が全体にわたって発生し、凝着痕同士が一緒になって凸凹の表面を形成。
[Judgment criteria]
Of the following wear ratings,
Rate 5: Thin and shallow wear marks exist throughout.
Rate 4: The linear wear scars over the entire surface form an uneven surface, and there are slight adhesion traces caused by contact.
Rate3: The linear wear scars over the entire surface together form an uneven surface, and there are adhesion marks. However, the adhesion mark is shallow and the outline is unclear.
Rate 2: The linear wear scars over the entire surface form an uneven surface, and there are adhesion marks. However, the adhesion mark is deep and the outline is clear.
Rate 1: Adhesion traces that are deep and have a clear outline occur throughout, and the adhesion traces together form an uneven surface.
<低温レオメータ測定>
回転粘度計Physica MCR301を用いて、低温のせん断応力を測定した。具体的には、2面間にグリースをセットし、−30℃で冷却し5分間保持した後、測定した。せん断応力が最大となる値を最大せん断応力とした。
<Low temperature rheometer measurement>
Low temperature shear stress was measured using a rotational viscometer Physica MCR301. Specifically, grease was set between two surfaces, cooled at −30 ° C. and held for 5 minutes, and then measured. The value at which the shear stress was maximum was taken as the maximum shear stress.
[試験条件]
ジオメトリ:パラレルプレート 直径25mm
温度:−30℃
せん断速度:0.1〜1000s-1
[Test conditions]
Geometry: Parallel plate diameter 25mm
Temperature: -30 ° C
Shear rate: 0.1 to 1000 s -1
[判断基準]
合格:最大せん断応力60kPa未満
(優:50kPa未満、良:50kPa以上56kPa未満)
不合格:最大せん断応力60kPa以上
[Judgment criteria]
Pass: Maximum shear stress less than 60 kPa (excellent: less than 50 kPa, good: 50 kPa or more and less than 56 kPa)
Fail: Maximum shear stress 60kPa or more
[評価2]
実施例1〜3及び比較例1〜10について、所定のアウターレースのボール転動溝の表面粗さRaを有する固定式等速ジョイントと、所定のグリース組成物の組み合わせについて異音測定及び耐久試験を行った。
[Evaluation 2]
For Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10, abnormal noise measurement and durability test for a combination of a fixed constant velocity joint having a surface roughness Ra of a ball rolling groove of a predetermined outer race and a predetermined grease composition Went.
<等速ジョイント>
内側面にボール転動溝を有するアウターレースと、外側面にボール転動溝を有するインナーレースと、ボール転動溝を転動するボールと、ボールのボール転動溝からの逸脱を防止するケージとを備えるバーフィールド型等速ジョイント(皮膜14a、14bを有しない図1に示す等速ジョイント)を用い、アウターレースとインナーレースとの間にグリース組成物を充填した。等速ジョイントのアウターレースのボール転動溝の表面粗さRaは、0.2μm、0.6μm、1.2μmの3水準とした。
<Constant velocity joint>
An outer race having a ball rolling groove on the inner surface, an inner race having a ball rolling groove on the outer surface, a ball rolling on the ball rolling groove, and a cage that prevents the ball from departing from the ball rolling groove The grease composition was filled between the outer race and the inner race using a Barfield type constant velocity joint (a constant velocity joint shown in FIG. 1 having no
<異音特性>
評価ジョイントのアウターレースとインナーレースの間に実施例1〜3及び比較例1〜10の各グリース組成物を封入し、下記の条件で台上異音試験を行い、異音特性を評価した。異音特性は、初期及び耐久試験後の2条件について、初期の異音特性については新品ジョイントを用い、耐久試験後の異音特性については耐久試験後ジョイントを用い、ジョイント角度0deg.を基準にして、音の発生の有無を官能試験で評価した。
<Abnormal sound characteristics>
The grease compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10 were sealed between the outer race and the inner race of the evaluation joint, and a table noise test was performed under the following conditions to evaluate the noise characteristics. As for the abnormal noise characteristics, a new joint was used for the initial abnormal noise characteristics for the two conditions after the initial test and the durability test, a post-endurance test joint was used for the abnormal noise characteristics after the durability test, and the joint angle was 0 deg. Based on the above, the presence or absence of sound was evaluated by a sensory test.
[試験条件]
負荷トルク:400Nm
回転速度:200rpm
ジョイント角度:6deg.
新品ジョイント:未使用の評価ジョイント
耐久試験後ジョイント:下記条件でジョイント耐久試験を実施した後のジョイントを使用
[Test conditions]
Load torque: 400Nm
Rotation speed: 200rpm
Joint angle: 6 deg.
New joint: unused evaluation after joint durability test Joint: Use joint after joint durability test under the following conditions
[判断基準]
合格:音発生無し
不合格:音発生有り
[Judgment criteria]
Pass: No sound generated Fail: Sound generated
<耐久試験>
新品の評価ジョイントのアウターレースとインナーレースの間に実施例1〜3及び比較例1〜10の各グリース組成物を封入し、下記の条件で台上耐久試験を行い、規定時間後にジョイントを分解し、試験後のアウターレースのボール転動溝のフレーキング有無を観察することにより、耐久性を評価した。
<Durability test>
Each grease composition of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10 is sealed between the outer race and inner race of a new evaluation joint, and the bench durability test is performed under the following conditions, and the joint is disassembled after a specified time. The durability was evaluated by observing the presence or absence of flaking in the ball rolling groove of the outer race after the test.
[試験条件]
負荷トルク:300Nm
回転速度:1900rpm
ジョイント角度:6deg.
試験時間:300時間
[Test conditions]
Load torque: 300Nm
Rotation speed: 1900rpm
Joint angle: 6 deg.
Test time: 300 hours
[判断基準]
合格:フレーキング無し
不合格:フレーキング有り
[Judgment criteria]
Pass: No flaking Fail: Flaking
実施例1〜3及び比較例1〜10のグリース組成物の組成、測定に使用した等速ジョイント及び評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the compositions of the grease compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 10, constant velocity joints used for measurement, and evaluation results.
表1より、実施例1〜3のグリース組成物は、評価2のいずれの評価においても良好な結果であった。
From Table 1, the grease compositions of Examples 1 to 3 were good results in any evaluation of
一方、比較例1〜3では、耐久試験後の異音評価が不合格であった。これは、混合基油中のポリアルファオレフィンAの含有量が少ないか又は含んでいないことにより、混合基油の40℃における動粘度が低下し、長期的に油膜を厚く維持することができず、油膜厚さが低下したことで静止摩擦力が上昇したためであると考えられる。この結果から、混合基油中に高粘度(40℃における動粘度1000mm2/s以上1500mm2/s未満)のポリアルファオレフィンを15質量%以上40質量%未満の含有量で含むことが好ましいといえる。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the abnormal noise evaluation after the durability test was unacceptable. This is because the kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil decreases due to the low or no content of the polyalphaolefin A in the mixed base oil, and the oil film cannot be kept thick for a long time. This is probably because the static frictional force increased due to the decrease in the oil film thickness. From this result, it is preferable that the mixed base oil contains polyalphaolefin having a high viscosity (kinematic viscosity at 40 ° C. of 1000 mm 2 / s or more and less than 1500 mm 2 / s) at a content of 15% by mass or more and less than 40% by mass. I can say that.
比較例4では、異音評価及び耐久性が不合格であった。これは、等速ジョイントのアウターレースの表面粗さが大きいことにより、金属接触割合が大きくなり、このため、運転初期から静摩擦係数が大きくなり、また、金属接触割合が大きい状態で繰り返し摺動することで耐久性が低下したと考えられる。この結果から、等速ジョイントのアウターレースの表面粗さRaは0.8μm未満であることが好ましいといえる。 In Comparative Example 4, the abnormal noise evaluation and durability were unacceptable. This is because the surface roughness of the outer race of the constant velocity joint increases, so that the metal contact ratio increases, and therefore, the coefficient of static friction increases from the beginning of operation, and the sliding is repeated with the metal contact ratio being large. It is considered that the durability was lowered. From this result, it can be said that the surface roughness Ra of the outer race of the constant velocity joint is preferably less than 0.8 μm.
比較例5では、耐久試験後の異音評価及び耐久性が不合格であった。これは、増ちょう剤を脂環芳香族ジウレアから脂肪族ジウレアに替えたことで、長期にわたるせん断により増ちょう剤の切断が著しく、長期的に油膜を厚く維持することができず、静止摩擦力が上昇し、また、金属間接触割合が大きくなったためであると考えられる。この結果から、増ちょう剤としては脂環芳香族ジウレアが好ましいといえる。 In Comparative Example 5, the abnormal noise evaluation and durability after the durability test were unacceptable. This is because the thickener was changed from alicyclic aromatic diurea to aliphatic diurea, and the thickener was severely cut by long-term shearing, and the oil film could not be kept thick over the long term. This is thought to be due to an increase in the contact ratio between metals. From this result, it can be said that alicyclic aromatic diurea is preferable as the thickener.
比較例6では、初期の異音評価及び耐久性が不合格であった。これは、CuDTCが含まれていないため、初期の表面粗さの大きいアウターレースの金属表面を平滑化できず、異音が発生し、また、ボールとボール転動溝の二面間の凸部の接触の繰り返しにより耐久寿命が低下したためであると考えられる。また、比較例7では、耐久性が不合格であった。これは、CuDTCの含有量が少ないため、初期の表面粗さの大きいアウターレースの金属表面を十分に平滑化できず、ボールとボール転動溝の二面間の凸部の接触の繰り返しにより耐久寿命が低下したためであると考えられる。この結果から、グリース組成物にジチオカルバミン酸銅を0.6質量%以上の含有量で用いることが好ましいといえる。 In Comparative Example 6, the initial abnormal noise evaluation and durability were unacceptable. This is because CuDTC is not included, so the metal surface of the outer race with a large initial surface roughness cannot be smoothed, abnormal noise is generated, and the convex portion between the two surfaces of the ball and the ball rolling groove This is thought to be because the durability life decreased due to repeated contact. Moreover, in the comparative example 7, durability was unacceptable. This is because the CuDTC content is low, so the metal surface of the outer race with a large initial surface roughness cannot be sufficiently smoothed, and it is durable due to repeated contact of the convex portions between the two surfaces of the ball and the ball rolling groove. This is thought to be due to a decrease in life. From this result, it can be said that it is preferable to use copper dithiocarbamate at a content of 0.6% by mass or more in the grease composition.
比較例8では、初期の異音評価及び耐久性が不合格であった。これは、MoDTCが含まれていないため、初期の表面粗さの大きいアウターレースの金属表面の粗さ凸部においてMoDTCによる反応膜を形成できないためであると考えられる。この結果から、グリース組成物にジチオカルバミン酸モリブデンを用いることが好ましいといえる。 In Comparative Example 8, the initial abnormal noise evaluation and durability were unacceptable. This is probably because MoDTC is not included, and therefore, a reaction film made of MoDTC cannot be formed on the roughness convex portion of the metal surface of the outer race having a large initial surface roughness. From this result, it can be said that it is preferable to use molybdenum dithiocarbamate in the grease composition.
比較例9では、混合基油中のポリアルファオレフィンAに替えて、所定量のポリアルファオレフィンB(PAO−B)を用いたところ、ポリアルファオレフィンの含有量が多くなり、混合基油中のアニリン点が135℃以上となり好ましくなかった。 In Comparative Example 9, when a predetermined amount of polyalphaolefin B (PAO-B) was used instead of polyalphaolefin A in the mixed base oil, the content of polyalphaolefin increased, The aniline point was 135 ° C. or higher, which was not preferable.
比較例10では、混合基油に、高粘度のポリアルファオレフィンを用いずに、パラフィン系鉱油のみで混合基油の40℃における動粘度を200mm2/sとしたところ、低温レオメータ測定における最大せん断応力が65kPa以上となり好ましくなかった。 In Comparative Example 10, when the kinematic viscosity at 40 ° C. of the mixed base oil was 200 mm 2 / s using only the paraffinic mineral oil without using the high-viscosity polyalphaolefin, the maximum shear in the low temperature rheometer measurement was obtained. The stress was not preferable because it was 65 kPa or more.
J:等速ジョイント、1:アウターレース、1a:ボール転動溝、2:インナーレース、2a:ボール転動溝、3:ボール、4:ケージ、5:グリース組成物、14a、14b:皮膜 J: constant velocity joint, 1: outer race, 1a: ball rolling groove, 2: inner race, 2a: ball rolling groove, 3: ball, 4: cage, 5: grease composition, 14a, 14b: coating
Claims (1)
(a)下記式(1)で表されるジウレア化合物
R1−NHCONH−C6H4−p−CH2−C6H4−p−NHCONH−R2 (1)
(式中、R1及びR2は、同一若しくは異なる炭素原子数6又は7のアリール基若しくはシクロヘキシル基である)
(b)40℃における動粘度が1000mm2/s以上1500mm2/s未満であるポリアルファオレフィンと、その他の基油を含む混合基油であって、前記混合基油の40℃における動粘度が180mm2/s以上400mm2/s未満であり、前記混合基油が、前記ポリアルファオレフィンを、前記混合基油の全質量を基準にして15質量%以上40質量%未満含む、混合基油
(c)前記グリース組成物の全質量を基準にして0.6質量%以上のジチオカルバミン酸銅
(d)ジチオカルバミン酸モリブデン A grease composition for use in a constant velocity joint having a surface roughness Ra of an outer race of less than 0.80 μm, comprising the following components (a) to (d):
(A) Diurea compound represented by the following formula (1) R 1 —NHCONH—C 6 H 4 —p—CH 2 —C 6 H 4 —p-NHCONH—R 2 (1)
(Wherein R 1 and R 2 are the same or different aryl groups or cyclohexyl groups having 6 or 7 carbon atoms)
(B) A mixed base oil containing a polyalphaolefin having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 1000 mm 2 / s or more and less than 1500 mm 2 / s and another base oil, wherein the mixed base oil has a kinematic viscosity at 40 ° C. 180 mm 2 / s or more and less than 400 mm 2 / s, and the mixed base oil contains 15% by mass or more and less than 40% by mass of the polyalphaolefin based on the total mass of the mixed base oil ( c) 0.6% by mass or more of copper dithiocarbamate (d) molybdenum dithiocarbamate based on the total mass of the grease composition
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