JP2915611B2 - 等速ジョイント用グリース組成物 - Google Patents

等速ジョイント用グリース組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の等速ジョイン
ト、特にダブルオフセット型の等速ジョイント用グリー
スに関するものである。等速ジョイントの潤滑条件は極
めて厳しく、摩耗し易く、異常振動などを発生しやす
い。かような潤滑箇所を効率よく潤滑し、有効に摩擦を
低減し、振動を抑制し、更に耐久寿命を向上し得る等速
ジョイント用グリース組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この様な等速ジョイントには、硫
黄−リン系極圧添加剤を含有するリチウム系極圧グリー
ス、二硫化モリブデンを含有するリチウム系極圧グリー
スが使用されている。また、特開昭６２−２０７３９７
号公報により、硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリ
ブデンと硫化油脂、硫化オレフィン、トリクレジルフォ
スフェート、トリアルキルチオフォスフェート、ジアル
キルジチオリン酸亜鉛からなる群から選択された１種ま
たは２種以上の組合せよりなる硫黄−リン系極圧添加剤
が必須成分として含有された極圧グリースが適している
ことを見出しているが、より一層の静粛性と耐久性が求
められており、十分とは言えない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車において、軽量
化、居住空間の確保などからＦＦ車の急激な増加、機能
的な４ＷＤ車の増加により等速ジョイント（ＣＶＪ）が
広く用いられてきている。このＣＶＪの中で、スライド
タイプのプランジングジョイントとして用いられている
ダブルオフセットジョイント（ＤＯＪ）を、図１に示
す。ダブルオフセットジョイントにおいて、ジョイント
が作動角をとる状態で回転トルクを伝達する場合、外輪
１のトラック溝３と内輪２のトラック溝４とボール５と
の嵌合において複雑な転がりと滑り運動が発生し、摺動
部分の摩擦抵抗によって軸方向に力が発生する。この力
は、誘起スラストと言われている。尚、ダブルオフセッ
トジョイントは、外輪１の内面に60゜の間隔でトラック
溝３を設けてあるため１回転につき、６回の誘起スラス
トが発生する。
【０００４】このような誘起スラストの発生サイクルと
エンジン、車体、サスペンション等の固有振動数とが合
致すると車体に共振を誘発して乗員に不快感を与えるた
め、上記の誘起スラストは、可能な限り低くすることが
望ましい。実装車においては、高速走行時におけるビー
ト音やこもり音が発生するという不都合がある。また、
自動車の軽量化や高出力化に伴いダブルオフセットジョ
イントにおける潤滑条件はさらに厳しくなり、金属疲労
による摩擦面の表面剥離（フレーキング）、又は損傷等
に対するジョイントの耐久性を向上させる必要がある。
【０００５】この問題の解決には、従来の硫黄−リン系
極圧添加剤を含有するリチウム系極圧グリース、二硫化
モリブデンを含有するリチウム系極圧グリースでは、耐
振動性の点で問題があり、又、高面圧下で摩耗が大き
く、耐フレーキング性も十分ではなく、耐久性の点から
満足のいくものではない。また、特開昭６２−２０７３
９７号公報に記載されているグリースにより発生する振
動を低減することは出来るが十分ではなく、耐フレーキ
ング性も十分ではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かような摩耗し易く、か
つ振動の発生し易い潤滑条件で使用するグリースとして
は、耐振動性能には摩擦係数と発生する誘起スラストと
の相関が知られていることから、より低摩擦係数で、耐
フレーキング性に優れたグリースが適している。
【０００７】種々の試料について、耐振動性の評価とし
て、実ジョイントでの誘起スラストと良く相関している
サバン式摩擦摩耗試験機による摩擦係数の測定、及び、
実ジョイントにより誘起スラストの測定を行った。又、
耐久性については、実ジョイントを用いた台上試験によ
り耐フレーキング性を評価した。この結果、(A) 硫化ジ
アルキルジチオカルバミン酸モリブデンと、(B）二硫化
モリブデンと、(C) ジチオリン酸亜鉛化合物と(D) １種
または２種以上の植物油脂よりなる油性剤の組合せによ
り、摩擦係数低減効果、フレーキング寿命の数倍の向上
が得られることを確かめ本発明を達成するに至った。す
なわち本発明は、潤滑油とウレア系増ちょう剤から成る
ウレアグリースに (A) 硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと (B) 二硫化モリブデンと (C) 次式
【化２】 （式中のＲはアルキル基またはアリール基を示す）で表
わされるジチオリン酸亜鉛化合物から成る極圧添加剤
と、 (D) １種または２種以上の植物油脂よりなる油性剤を必
須成分として含有し、かつ(A) 成分の含有量が１〜５重
量％、(B) 成分の含有量が0.2 〜１重量％、(C)成分の
含有量が 0.5〜３重量％、(D) 成分の含有量が0.5 〜５
重量％であり、(B) 成分の含有量は(A) 成分の含有量を
１とすると0.04〜0.5であることを特徴とする等速ジョ
イント用グリース組成物に関するものである。
【０００８】
【作用】本発明に使用するウレアグリースは、基油とし
て鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化
水素系合成油等の１種または２種以上から成る潤滑油を
用い、増ちょう剤として脂肪族系アミン、脂環族系アミ
ン、芳香族系アミン等と各種イソシアネート化合物の反
応によって得られるウレア化合物を用いたグリースであ
り、特に限定するものではないが、本発明においては、
特に脂肪族アミンを用いたウレアグリースが望ましい。
【０００９】本発明に使用する(A) 成分である硫化ジア
ルキルジチオカルバミン酸モリブデンは、次式
【化３】 （式中の R1 , R2 は炭素数１〜24のアルキル基を表
し、またｍ＋ｎ＝４で、かつｍは０〜３、ｎは４〜１で
ある。）で示される化合物で公知の固体潤滑剤である。
化３の化合物は例えば特公昭４５−２４５６２号公報に
開示されているが、これはｍ＝2.35〜３，ｎ＝1.65〜１
であり、特公昭５１−９６４号公報に開示されているも
のはｍ＝０，ｎ＝４であり、特公昭５３−３１６４号公
報にはｍ＝0.5 〜2.3,ｎ＝3.5 〜1.7 のものが開示され
ている。本発明において使用する化３化合物は上述の開
示されているものをすべて含むものである。
【００１０】次に本発明に使用する(B) 成分である二硫
化モリブデンは、一般に固体潤滑剤として広く用いられ
ているものである。その潤滑機構としては、層状格子構
造をしており、すべり運動によって容易に薄層状にせん
断され、金属接触を妨げ焼付き防止効果を有するもので
ある。しかしながら、その添加量が多いと摩擦係数を増
大させ、耐振動性に対して悪影響を及ぼす。又、潤滑条
件によっては、摩耗を増加させることもある。
【００１１】さらに本発明に使用する(C) 成分は、前記
化２で表わされるジチオリン酸亜鉛化合物から成る極圧
添加剤である。ジチオリン酸亜鉛化合物は、Ｒ基が用い
るアルコールの種類により一級（プライマリー）アルキ
ル、二級（セカンダリー）アルキル、アリールの３種類
に分類できるが、いずれも適用できる。特に一級（プラ
イマリー）アルキルタイプとの組合わせが最も効果が大
きい。また本発明に使用する(D) 成分である植物油脂と
しては、ヒマシ油、大豆油、ナタネ油、ヤシ油、などが
用いられる。これ等の植物油脂の１種または２種以上の
組合わせよりなる油性剤は、金属表面に吸着しやすく金
属間どうしの接触を妨げるものである。
【００１２】これらの作用については、確証を得たわけ
でないが次のように考えられる。ウレアグリースの増ち
ょう剤成分であるウレア化合物は、金属石けんグリース
に比較してミセル構造が安定であり、金属表面に対する
付着性が強いため、増ちょう剤ミセルの被膜により金属
接触を妨げる緩衝剤作用がより強いものと考えられる。
次に(A) 成分の硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリ
ブデンは、ゴムのジチオカルバミン酸系加硫促進剤と同
様の効果を有するものと考えられる。ここで加硫促進剤
効果とは、硫黄およびゴム炭化水素を活性化して炭化水
素分子間の硫黄による架橋反応を促進する効果である。
この効果により(C) 成分であるジチオリン酸亜鉛化合物
の硫黄および炭化水素基が活性化して、分子間に架橋反
応が起こり高分子を生成し、これが潤滑面を被覆して粘
弾性を有する高分子膜を形成し、振動を吸収し、また、
金属接触を妨げて摩耗を防止する効果を有すると考えら
れる。
【００１３】さらに、(D) 成分であるヒマシ油、大豆
油、ナタネ油、ヤシ油、などのような植物油脂からなる
群から選択された１種または２種以上の組合わせよりな
る油性剤は、潤滑面に介入し、金属に強く吸着し、(A)
、(C) の効果をより効果的にする働きがあると考えら
れる。
【００１４】そして、(B) 成分である二硫化モリブデン
は、添加量が多いと上記(A),(C),(D) の振動防止効果を
妨げ摩耗を増加させ、振動を大きくすることもあるが、
限定された使用では上記(A), (C)の効果により形成され
る高分子膜では、フレーキングが発生するような高面圧
下において、適度に摩耗させ、焼付を防止しフレーキン
グ寿命の向上に効果を発揮していると考えられる。又、
(D) 成分により(B) 成分の効果がより効果的に働いてい
るものと考えられる。
【００１５】前述(A) 成分の含有量が１重量％未満、
(B) 成分の含有量が0.2 重量％未満、(C) 成分の含有量
が0.5 重量％未満、(D) 成分の含有量が0.5 重量％未満
では、いずれも効果がなく、一方(A) 成分の含有量が５
重量％より多く、（B)成分の含有量が１重量％より多
く、(C) 成分の含有量が３重量％より多く、(D) 成分の
含有量が５重量％より多く添加しても効果の増大はな
く、振動防止効果においては、むしろ逆効果である。
(A) 成分の含有量が１〜５重量％、(B) 成分の含有量が
0.2 〜１重量％、(C) 成分の含有量が0.5 〜３重量％、
(D) 成分の含有量が0.5〜５重量％の範囲が必要であ
り、かつ、(B) 成分の含有量が(A) 成分の含有量を１と
すると0.04〜0.5 が必要である。
【００１６】
【実施例】次に本発明を実施例および比較例により説明
する。表１に示す配合組成で常法により実施例１〜６お
よび比較例１〜５のグリース組成物をつくった。また市
販有機モリブデングリースを比較例６のグリース、市販
二硫化モリブデングリースを比較例７のグリースとし、
実施例１〜６および比較例１〜５のグリースと一緒に各
グリースの性能を以下に示す試験方法に従って評価し
た。
【００１７】1.摩擦摩耗試験 サバン型摩擦摩耗試験機を用いて測定した摩擦係数を表
１に示す。ここでサバン型摩擦摩耗試験機は、図２に示
すように、直径40mm×厚さ４mmの回転リング６に1/4 in
chの鋼球７を圧接させたものであり、摩擦係数の測定に
際しては、回転リング６を周速108m/minで回転し、荷重
1.3 kgf をかけ、回転リングの下端からスポンジ８を介
して回転リングの表面にグリースを供給し、鋼球を支持
するエアスライド９の動きをロードセル10で検出した。
また、試験時間は10分間とし、10分後の摩擦係数を測定
した。
【００１８】2.誘起スラスト測定試験 実ジョイント（ダブルオフセットジョイント）を用い
て、作動角とトルクをかけて回転させた時に軸方向に発
生する力を誘起スラストとして測定した。実施例１、比
較例１、比較例６および比較例７の各グリースの試験結
果を図３に示す。 測定条件 回転数 900 rpm トルク 15 kgf ・m 角度 2, 4, 6, 8゜ 試験時間 ５分後
【００１９】3.耐久寿命試験 耐久寿命試験は、ダブルオフセット型ジョイントを用い
て下記条件により実施し、フレーキング発生の有無を評
価した。実施例１、比較例１、比較例６および比較例７
の各グリースの試験結果を図４に示す。 測定条件 回転数 1000 rpm トルク 53 kgf ・m 角度 4.5゜
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】表１、図３の結果から明らかなように、
摩擦係数および誘起スラストの低減効果が得られた。ま
た、図４の結果からは、耐久寿命の向上が得られてい
る。つまり、本発明の等速ジョイント用グリース組成物
は、潤滑油とウレア系増ちょう剤からなるウレアグリー
スに、(A) 硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデ
ンと(B) 二硫化モリブデンと(C) ジチオリン酸亜鉛化合
物と(D) ヒマシ油、大豆油、ナタネ油、ヤシ油、などの
ような植物油脂からなる群から選択された１種または２
種以上の組合わせよりなる油性剤の特定の組合わせによ
り、ダブルオフセット型等の等速ジョイントの誘起スラ
ストの低減だけではなく耐フレーキング性の向上を成し
得たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のグリース組成物を潤滑箇所に用いるダ
ブルセフセットジョイントの一部を切欠いて示す側面図
である。
【図２】サバン型摩擦摩耗試験機で摩擦係数を測定する
状態を示す説明図である。
【図３】実施例１、比較例１，６および７の各グリース
の誘起スラスト測定試験結果を示すグラフである。
【図４】実施例１、比較例１，６および７の各グリース
の耐久寿命試験結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 125:22 159:08） Ｃ１０Ｎ 10:04 10:12 30:06 40:04 50:10 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10M 169/06 C10M 135/18 C10M 115/08 C10M 137/10 C10M 125/22 C10M 159/08 C10N 10:04 C10N 40:04 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 潤滑油とウレア系増ちょう剤からなるウ
    レアグリースに (A) 硫化ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデンと (B) 二硫化モリブデンと、 (C) 次式 【化１】 （式中のＲはアルキル基またはアリール基を示す）で表
    わされるジチオリン酸亜鉛化合物から成る極圧添加剤
    と、 (D) １種または２種以上の植物油脂よりなる油性剤を必
    須成分として含有し、かつ(A) 成分の含有量が１〜５重
    量％、(B) 成分の含有量が0.2 〜１重量％、(C)成分の
    含有量が0.5 〜３重量％、(D) 成分の含有量が0.5 〜５
    重量％であり(B)成分の含有量は(A) 成分の含有量を１
    とすると0.04〜0.5 であることを特徴とする等速ジョイ
    ント用グリース組成物。
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