JP4397977B2

JP4397977B2 - 等速ジョイント用グリース組成物

Info

Publication number: JP4397977B2
Application number: JP33968897A
Authority: JP
Inventors: 充弘柿崎; 淳一今井; 隆志岡庭; 仁士石井; 文雄植田; 信彦岡野; 啓史望月; 尚松田
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: JPH11172276A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等速ジョイント用グリース組成物に関するものである。潤滑されるべき等速ジョイントには極めて高い面圧がかかり、またジョイントは複雑なころがりすべり運動を行うため、異常振動がしばしば発生する。従って、本発明は特に、このような等速ジョイントを効率よく潤滑し、有効に摩擦を低減して振動の発生を防止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、このような等速ジョイントに用いられている潤滑グリースとしては、カルシウムコンプレックス石けんを増ちょう剤とするグリースや、リチウム石けんを増ちょう剤とし、例えば、硫化油脂、トリクレジルホスフェート、及びジチオリン酸亜鉛からなる群から選択された硫黄−リン系極圧剤を含有したグリースが使用されている。
【０００３】
最近の自動車工業においては、軽量化かつ居住空間の確保の点から、ＦＦ車が急激に増加し、これに不可欠な等速ジョイント（ＣＶＪ）が広く用いられている。このＣＶＪの中で、プランジング型等速ジョイント、特に、トリポード型等速ジョイント（ＴＪ）、ダブルオフセット型等速ジョイント（ＤＯＪ）等は、ある角度の付いた状態で、回転時に複雑なころがりすべり運動を行うため、軸方向にスライド抵抗を生じ、これがアイドリング時の振動、発進及び加速時の車体の横揺れ、特定速度での車内でのビート音及び／又はこもり音の起振源となっている。この問題の解決のため、種々の等速ジョイント（ＣＶＪ）自体の構造の改良もなされているが、ジョイントの占めるスペース、重さ、及びコスト面でその改良は難しく、振動低減性能に優れたグリースが要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、等速ジョイントの振動を低減するグリース組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、等速ジョイントを効率よく潤滑し、有効に摩擦を低減し振動の発生を防止し得る等速ジョイント用グリース組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、等速ジョイントの摩擦を低減し、振動を防止するグリース組成物の開発研究を種々行い、振動の発生し易い潤滑条件下で使用するグリースの性能評価を、振動摩擦摩耗試験機として知られるＳＲＶ（Schwingungs Reibung und Verschleiss)試験機を用いて行った。その結果、等速ジョイントを起振源とした振動と、ＳＲＶ試験機で測定した特定の振動条件下の摩擦係数に特別な関係があることを見いだした。さらに、本発明者は、基グリースにウレアグリースを用いて、各種極圧剤等の様々な組み合わせについて、上述の関係を検討した。その結果、本発明者等は、基油、ウレア系増ちょう剤、モリブデンジチオカーバメート、特定のカルシウム塩、チオホスフェート、及びチオホスフェート以外の特定の硫黄−リン系極圧剤を含有するグリース組成物が、低摩擦係数の望ましい潤滑特性を示すことを見いだし、さらに、実際の等速ジョイントを用いた強制力試験においても、従来の等速ジョイント用グリースとは異なり、振動の発生を防止し得ることを確認し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明の上記目的は以下の成分(a) 〜(f) を含む等速ジョイント用グリース組成物により効果的に達成することができる。
(a) 基油、
(b) ウレア系増ちょう剤、
(c) モリブデンジチオカーバメート、
(d) 石油スルホン酸のカルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、及び酸化ワックスの過塩基性カルシウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のカルシウム塩、
(e) チオホスフェート、及び
(f) 硫黄の含有量が１０〜４０％、リンの含有量が０．５〜５％である金属を含まない、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤。
【０００７】
本発明の好ましい実施態様は、全組成物中、ウレア系増ちょう剤の含有量が１〜２５重量％、モリブデンジチオカーバメートの含有量が0.１〜１０重量％、カルシウム塩の含有量が0.５〜１５重量％、チオホスフェートの含有量が０．１〜１０重量％、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤の含有量が０．１〜１０重量％である等速ジョイント用グリース組成物である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する(a) 成分の基油としては、鉱物油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油等の普通に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に使用する(b) 成分のウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、及びポリウレア化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０００９】
ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンとの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
【００１０】
ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。
特に好ましいウレア系増ちょう剤は、オクチルアミン、ステアリルアミン等の脂肪族系アミン、シクロヘキシルアミン、又はこれらの混合物と、ジイソシアネート化合物との反応によって得られる、ジウレア化合物である。
【００１１】
本発明に使用する(c) 成分はモリブデンジチオカーバメートである。このモリブデンジチオカーバメートの好ましい例としては、下記の式（１）で表されるものが挙げられる。
（Ｒ¹Ｒ²Ｎ−ＣＳ−Ｓ)₂−Ｍｏ₂ＯｍＳｎ（１）
（式中、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、炭素数１〜２４、好ましくは３〜１８のアルキル基を表し、ｍは０〜３、ｎは４〜１であり、ｍ＋ｎ＝４である。）
【００１２】
本発明に使用する(d）成分のカルシウム塩は、エンジン油等の潤滑油に用いられる金属系清浄分散剤や防錆剤として知られている、潤滑油留分中の芳香族炭化水素成分のスルホン化によって得られる石油スルホン酸のカルシウム塩、ジノニルナフタレンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸のようなアルキル芳香族スルホン酸のような合成スルホン酸のカルシウム塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、及び酸化ワックスの過塩基性カルシウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である。
特に好ましいのは、ジノニルナフタレンスルホン酸カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸カルシウム塩である。
【００１３】
本発明に使用する(e) 成分のチオホスフェートとして好ましいものは、下記の式（２）で表されるチオホスフェートである。
（Ｒ³Ｏ）（Ｒ⁴Ｏ）Ｐ（＝Ｓ）（ＯＲ⁵）（２）
（式中、Ｒ³は炭素数１〜２４のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を、Ｒ⁴、Ｒ⁵は水素原子または炭素数１〜２４のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を示す。）
特に好ましいものは、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵が炭素数１２もしくは１３のアルキル基であるトリアルキルチオホスフェート、トリ（アルキルフェニル）チオホスフェートである。
【００１４】
本発明の(f) 成分は、亜鉛、モリブデン、アンチモン等の金属を含まない、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤である。(f) 成分中、硫黄の含有量が１０〜４０％、リンの含有量を０．５〜５％に調整することにより、優れた磨耗防止性能や焼け付き防止性能を発揮させることができる。硫黄成分が上記範囲より多いとジョイントが腐食しやすくなり、リン成分が上記範囲より多いとジョイントの磨耗防止効果が十分に得られなくなる。また両者とも上記範囲より少ない場合は、磨耗防止性能や焼け付き防止性能を十分に発揮させることができない。チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤の例としては、硫黄のみを含有する硫化油脂、ポリサルファイド等と、リンのみを含有するホスフェート、ホスファイト等の混合物が挙げられる。
本発明の等速ジョイント用グリース組成物には、上記成分に加えて、酸化防止剤、防錆剤、防食剤を含有させることができる。
【００１５】
本発明の等速ジョイント用グリース組成物は、好ましくは、グリース組成物の全重量に対して、(a) 成分の基油：３０．０〜９８．２重量％、(b) 成分のウレア系増ちょう剤：１〜２５重量％、(c) 成分のモリブデンジチオカーバメート：０．１〜１０重量％、(d) 成分のカルシウム塩：０．５〜１５重量％、(e) 成分のチオホスフェート：０．１〜１０重量％、及び(f) 成分の、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤：０．１〜１０重量％を含んでいる。
【００１６】
本発明の等速ジョイント用グリース組成物は、さらに好ましくは、グリース組成物の全重量に対して、(a) 成分の基油：５５．０〜９５．３重量％、(b) 成分のウレア系増ちょう剤：３〜２０重量％、(c) 成分のモリブデンジチオカーバメート：０．５〜５重量％、(d) 成分のカルシウム塩：１〜１０重量％、(e) 成分のチオホスフェート：０．１〜５重量％、及び(f) 成分の、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤：０．１〜５重量％を含んでいる。
【００１７】
(b) 成分の含有量が１重量％未満では、増ちょう効果が少なくなり、グリース化しにくくなり、２５重量％より多いと、得られた組成物が硬くなり過ぎ、所期の効果が得られにくくなる。(c) 成分の含有量が0.１重量％未満、(d) 成分の含有量が0.５重量％未満、(e) 成分の含有量が0.１重量％未満、(f) 成分の含有量が0.１重量％未満では、所期の効果を十分に得ることが困難になり、一方、(c) 成分の含有量が１０重量％より多く、(d) 成分の含有量が１５重量％より多く、(e) 成分の含有量が１０重量％より多く、(f) 成分の含有量が１０重量％より多い場合にも効果の増大はない。
【００１８】
【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。
〔実施例１〜５、比較例１〜７〕
容器に基油４６０ｇとジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート３8.７ｇをとり、混合物を７０〜８０℃に加熱した。別容器に基油４６０ｇとシクロヘキシルアミン２4.６ｇ、ステアリルアミン１6.７ｇをとり、７０〜８０℃に加熱後、先の容器に加えよく攪拌しながら、３０分間反応させた。その後攪拌しながら、１７０℃まで昇温し、放冷し、ベースウレアグリースを得た。このベースグリースに、表１及び表２に示す配合で、添加剤を添加し、適宜基油を加え、得られる混合物を、三段ロールミルにて、ちょう度No. 1 グレードに調整した。
【００１９】
上記実施例および比較例において、いずれもグリースの基油としては以下の性質を有する鉱油を使用した。

また、硫黄系極圧剤、リン系極圧剤を含有する市販リチウムグリースを比較例８のグリースとした。
【００２０】
これらのグリースにつき以下に示す試験方法で物性の評価を行い、得られた結果を表に併記した。

【００２１】
＜強制力試験＞
下記条件にて、実ジョイントの強制力試験を行い、強制力を測定した。

【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の等速ジョイント用グリース組成物は、(a) 基油、(b) ウレア系増ちょう剤、(c) モリブデンジチオカーバメート、(d) 石油スルホン酸のカルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、及び酸化ワックスの過塩基性カルシウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のカルシウム塩、(e) チオホスフェート、及び(f) 硫黄の含有量が１０〜４０％、リンの含有量が０．５〜５％である金属を含まない、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤を含有しているため、表１に示す実施例および比較例の結果からもわかるように、著しい摩擦係数低減効果及び振動発生防止効果を示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
1) モノアミンとして、シクロヘキシルアミンとステアリルアミンを混合使用したジウレア化合物を用いたジウレアグリース
2) モリブデンジチオカーバメート（商品名：Molyvan A 、 R.T.Vanderbilt 社製)
3) モリブデンジチオカーバメート（商品名：Molyvan 822 、 R.T.Vanderbilt 社製)
4) ジノニルナフタレンスルホン酸カルシウム塩（商品名：NA-SUL 729、 KING INDUSTRIES社製)
5) アルキル芳香族スルホン酸カルシウム塩（商品名：ALOX 2292B、 ALOX Corporation 製）
6)チオリン酸エステル（商品名：Irgalube 211、 CIBA-GEIGY 社製、硫黄含有量：4.4 ％、リン含有量：4.3 ％)
7)硫黄−リン系極圧剤（商品名：Anglamol 99 、日本ルーブリゾール(Lubrizol)社製、硫黄含有量：31.5％、リン含有量：1.7 ％) ）
8)ちょう度 60Ｗ
9)滴点（℃）
10) ＳＲＶ試験摩擦係数
11) 強制力試験
＊市販硫黄系極圧剤、リン系極圧剤入りグリース

Claims

下記の成分(a) 〜(f) を含む等速ジョイント用グリース組成物：
(a) 基油、
(b) ジウレア化合物を含むウレア系増ちょう剤、
(c) モリブデンジチオカーバメート、
(d) 石油スルホン酸のカルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸のカルシウム塩、酸化ワックスのカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、及び酸化ワックスの過塩基性カルシウム塩からなる群から選択される少なくとも１種のカルシウム塩、
(e) 下記の式（２）で表されるチオホスフェート、
（Ｒ³ Ｏ）（Ｒ⁴ Ｏ）Ｐ（＝Ｓ）（ＯＲ⁵ ）（２）
（式中、Ｒ³ は炭素数１〜２４のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ は水素原子または炭素数１〜２４のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基を示す。）
及び
(f) 硫黄の含有量が１０〜４０％、リンの含有量が０．５〜５％である金属を含まない、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤。
全組成物中、ウレア系増ちょう剤の含有量が１〜２５重量％、モリブデンジチオカーバメートの含有量が0.１〜１０重量％、カルシウム塩の含有量が0.５〜１５重量％、チオホスフェートの含有量が０．１〜１０重量％、チオホスフェート以外の硫黄−リン系極圧剤の含有量が０．１〜１０重量％である請求項１記載の等速ジョイント用グリース組成物。