JP5127135B2 - 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents

潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5127135B2
JP5127135B2 JP2005349523A JP2005349523A JP5127135B2 JP 5127135 B2 JP5127135 B2 JP 5127135B2 JP 2005349523 A JP2005349523 A JP 2005349523A JP 2005349523 A JP2005349523 A JP 2005349523A JP 5127135 B2 JP5127135 B2 JP 5127135B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyol
polyurethane resin
lubricant composition
aromatic polyester
electric power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005349523A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007153994A5 (ja
JP2007153994A (ja
Inventor
浩二 北畑
尚樹 内田
充男 米田
寛昭 岡
智喬 中川
政浩 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
JTEKT Corp
Original Assignee
Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Polyurethane Industry Co Ltd, JTEKT Corp filed Critical Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Priority to JP2005349523A priority Critical patent/JP5127135B2/ja
Priority to EP06832847A priority patent/EP1959004A4/en
Priority to PCT/JP2006/322968 priority patent/WO2007063723A1/ja
Priority to US12/095,736 priority patent/US20100236859A1/en
Publication of JP2007153994A publication Critical patent/JP2007153994A/ja
Publication of JP2007153994A5 publication Critical patent/JP2007153994A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5127135B2 publication Critical patent/JP5127135B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M149/00Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M149/12Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M149/14Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds a condensation reaction being involved
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M149/00Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M149/12Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M149/14Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds a condensation reaction being involved
    • C10M149/20Polyureas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/041Coatings or solid lubricants, e.g. antiseize layers or pastes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0463Grease lubrication; Drop-feed lubrication
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/02Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
    • C10M2205/028Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms
    • C10M2205/0285Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers containing aliphatic monomers having more than four carbon atoms used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/10Carboxylix acids; Neutral salts thereof
    • C10M2207/12Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms
    • C10M2207/125Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of eight up to twenty-nine carbon atoms, i.e. fatty acids
    • C10M2207/1256Carboxylix acids; Neutral salts thereof having carboxyl groups bound to acyclic or cycloaliphatic carbon atoms having hydrocarbon chains of eight up to twenty-nine carbon atoms, i.e. fatty acids used as thickening agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/04Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/045Polyureas; Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/08Resistance to extreme temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/26Waterproofing or water resistance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/76Reduction of noise, shudder, or vibrations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19991Lubrication

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

本発明は、潤滑剤組成物と、前記潤滑剤組成物を充填した減速機と、前記減速機を備えた電動パワーステアリング装置とに関するものである。
自動車用の電動パワーステアリング装置には、減速機が用いられる。例えば、コラム型EPSでは、電動モータの回転を、前記減速機において、ウォーム等の小歯車から、ウォームホイール等の大歯車に伝えることで、減速すると共に、出力を増幅した後、操舵軸に付与して、ステアリング操作をトルクアシストしている。前記小歯車と大歯車との噛み合いには、適度なバックラッシが必要である。しかし、例えば、前記両歯車の正逆回転時や、石畳み等の悪路を走行してタイヤからの反力が入力された際等に、バックラッシに起因して歯打ち音が発生する場合があり、それが、車室内に騒音として伝わると、運転者に不快感を与えることになる。
そのため、従来は、適正なバックラッシとなるように、小歯車と大歯車との組み合わせを選別して減速機を組み立てる、いわゆる層別組み立てが採用されているが、層別組み立ての作業は手間がかかるため、減速機の生産性を向上できないという問題がある。また、ウォームホイールの軸の偏芯によって発生する操舵トルクのむらは、層別組み立てをしても、解消することができない。これらの問題は、電動パワーステアリング装置の減速機に限らず、小歯車と大歯車とを有する、一般の減速機においても存在する。
そこで、特許文献1において、ウォーム軸をウォームホイールヘ向けて偏倚可能に配設すると共に、前記ウォーム軸を、ばね体等の付勢手段を用いて、ウォームホイールヘ向けて偏倚させることで、実質的に、両者間のバックラッシを無くすようにした電動パワーステアリング装置の減速機が提案された(例えば特許文献1参照)。しかし、前記構成では、減速機の構造が複雑になり、製造コストがかさむという問題がある。
特許文献2、3には、減速機の、小歯車と大歯車の、少なくとも噛み合い部分を含む領域に、ゴム弾性を有するゴムや軟質樹脂によって形成された緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を充てんすることが記載されている。特許文献2、3記載の発明によれば、前記緩衝材粒子を、両歯車の歯面間に介在させて、歯面同士の衝突を、前記緩衝材粒子によって緩衝させることで、減速機の構造には手を加えずに、歯打ち音を減少させることができる。
また、特許文献4には、前記緩衝材粒子として、数平均分子量500以上の長鎖ポリオールと、1分子中に活性水素基を3以上有する架橋剤と、ポリイソシアネートとを反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる粒子を用いることが記載されている。特許文献4に記載されたポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子は、ポリウレタン樹脂のもとになる、前記各成分の種類と比率とを選択することで、その弾性と硬さとを、任意の範囲で調整することができる。
そのため、適度な弾性と硬さとを有するように調整した前記緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、小歯車と大歯車の噛み合い部分を含む領域に充てんすることによって、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させて、車室内での騒音を、却って、大きくしたりすることなしに、歯打ち音を、さらに効果的に減少させることができる。
特開2000−43739号公報(第0007欄〜第0009欄、図1) 特開2003−214529号公報(請求項1、第0005欄〜第0006欄) 特開2004−162018号公報(請求項1、第0009欄) 特開2005−263989号公報(請求項1、第0010欄)
しかし、発明者が検討したところ、前記特許文献4の実施例で使用している、芳香族カルボン酸と低分子量ポリオールとを反応させた芳香族ポリエステルポリオールと、脂肪族カルボン酸と低分子量ポリオールとを反応させた脂肪族ポリエステルポリオールとを、長鎖ポリオールとして併用して合成されたポリウレタン樹脂製の緩衝材粒子は、耐熱性、耐湿性が低く、前記緩衝材粒子を含む潤滑剤組成物を、長期間に亘って、およそ120℃以上といった高温環境下で使用し続けた際や、長期間に亘って、高湿環境下で使用し続けた際には、ポリウレタン樹脂が加水分解して、低分子量化することで、緩衝材粒子の弾性率が低下したり、低分子量化に伴って粘着性が増大して、潤滑剤組成物中で、塊状に凝集しやすくなったりして、前記の効果が十分に得られなくなるおそれがあることが明らかとなった。
本発明の目的は、緩衝材粒子による、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果に優れていると共に、前記緩衝材粒子が、耐熱性や耐湿性に優れるだけでなく低温環境下でも良好な弾性特性を維持できるため、長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、さらには低温環境下で使用し続けても、前記の効果を良好に維持し続けることができる潤滑剤組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、前記本発明の潤滑剤組成物を使用することによって、特に、長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、さらには低温環境下で使用し続けても、騒音が小さい上、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させるおそれのない減速機と、前記減速機を用いた電動パワーステアリング装置とを提供することにある。
本発明は、操舵補助用のモータの出力を、小歯車と大歯車とを備えた減速機を介して減速して舵取機構に伝える電動パワーステアリング装置の、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に充てんして用いる潤滑剤組成物であって、
(1) ポリカーボネートポリオールP および芳香族ポリエステルポリオールP を含み、かつ前記ポリカーボネートポリオールP の、前記芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合が、重量比P/P=80/20以上であるポリオール、
(2) 1分子中に、活性水素基を3つ以上有する架橋剤、および
(3) ポリイソシアネート
を反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と、潤滑剤とを含有することを特徴とする潤滑剤組成物である。
発明者の検討によると、ポリオールとして、リカーボネートポリオールと芳香族ポリエステルポリオールとを、前記所定の割合で併用して合成されたポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子は、先の、特許文献4の実施例で使用された、芳香族ポリエステルポリオールと、脂肪族ポリエステルポリオールとを併用して合成されたポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と同等の、適度な弾性と硬さとを兼ね備えていると共に、前記従来の緩衝材粒子に比べて、耐熱性および耐湿性に優れており、特に、長期間に亘って、およそ120℃以上といった高温環境下で使用し続けたり、長期間に亘って、高湿環境下で使用し続けたりしても、緩衝材粒子の弾性率が低下したり、塊状に凝集したりしない。この原因の詳細は、明らかではないが、発明者は、特に、脂肪族ポリエステルポリオール中のエステル結合が、高温環境下や高湿環境下で加水分解されやすく、加水分解によってポリウレタン樹脂が低分子量化することで、緩衝材粒子の弾性率が低下したり、低分子量化に伴って粘着性が増大して、潤滑剤組成物中で、塊状に凝集しやすくなったりするのに対し、ポリカーボネートポリオールでは、前記加水分解が生じにくいことが原因ではないかと考えている。
また、緩衝材粒子の耐熱性、耐湿性を維持しながら、前記緩衝材粒子を形成するポリウレタン樹脂の結晶性が極度に高くなるのを防止して、そのガラス転移温度Tgを、できるだけ低い範囲にコントロールして、前記緩衝材粒子の、例えば、−20℃以上で、かつ熱分解温度未満の温度範囲の、常用環境下での弾性率を向上させると共に、前記温度範囲未満の低温環境下での、弾性率の急激な上昇を抑えることもできる。そのため、より広い温度範囲で、緩衝材粒子に、良好な弾性と硬さとを付与して、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させる効果を、より一層、向上させることができる。
したがって、本発明の潤滑剤組成物は、緩衝材粒子による、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果に優れていると共に、前記緩衝材粒子が、耐熱性や耐湿性に優れるだけでなく低温環境下でも良好な弾性特性を維持できるため、長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、さらには低温環境下で使用し続けても、前記の効果を良好に維持し続けることができるという、特有の作用効果を奏する。
なお、緩衝材粒子を形成するポリウレタン樹脂の原料であるポリオールとして、ポリカーボネートポリオールが使用可能であることは、既に、特許文献4にも記載されている(第0017欄、第0021欄)。しかし、ポリウレタン樹脂の原料であるポリオールとして、ポリカーボネートポリオールと芳香族ポリエステルポリオールとを、前記所定の割合で併用することによって、前記特許文献4の実施例で使用された緩衝材粒子と同等の、適度な弾性と硬さとを兼ね備えていると共に、前記従来の緩衝材粒子に比べて、耐熱性や耐湿性に優れ、しかも低温環境下でも良好な弾性特性を維持できる緩衝材粒子が得られること、前記緩衝材粒子を使用することによって、長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、さらには低温環境下で使用し続けても、先に説明した、歯打ち音を減少させる等の効果が低下するおそれのない潤滑剤組成物が得られることについて、特許文献4には一切、記載されていない。よって、特許文献4の、ポリカーボネートポリオールに関する記載は、本発明を開示したり、示唆したりするものではない。
発明においては、ポリウレタン樹脂の原料である全てのポリオールが、数平均分子量500以上の長鎖ポリオールであるのが好ましい。これにより、緩衝材粒子に、適度な弾性と硬さとを付与することができる。また、本発明においては、ポリウレタン樹脂の原料である架橋剤Lと、ポリオールPとを、モル比L/P=0.1/1〜5/1の割合で配合するのが好ましく、L/P=0.3/1〜4/1の割合で配合するのがさらに好ましい。これにより、緩衝材粒子の弾性と硬さとを、さらに良好に均衡させて、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させる効果を、さらに向上させることができる。
また、本発明においては、緩衝材粒子が、ポリオールと、架橋剤と、ポリイソシアネートとを、非水系の分散媒中に分散させながら反応させて形成された、ポリウレタン樹脂からなる球状の粒子であるのが好ましい。その場合には、潤滑剤組成物の流動性を向上させて、電動パワーステアリング装置の操舵トルクの上昇を、さらに、確実に防止することができる。また、前記製造方法によれば、球状で、しかも粒径の揃った緩衝材粒子を、効率よく製造できるという利点もある。
本発明の減速機は、小歯車と大歯車とを備え、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に、本発明の潤滑剤組成物を充てんしたものであるため、特に、長期間に亘って、高温環境下で使用し続けても、騒音が小さい上、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させるおそれがない点で好ましい。また、本発明の電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータの出力を、前記減速機を介して舵取機構に伝えるものであるため、車室内での騒音を、コスト安価に低減できる点で好ましい。
〈潤滑剤組成物〉
本発明の潤滑剤組成物は、操舵補助用のモータの出力を、小歯車と大歯車とを備えた減速機を介して減速して舵取機構に伝える電動パワーステアリング装置の、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に充てんして用いるものであって、
(1) ポリカーボネートポリオールP および芳香族ポリエステルポリオールP を含み、かつ前記ポリカーボネートポリオールP の、前記芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合が、重量比P/P=80/20以上であるポリオール、
(2) 1分子中に、活性水素基を3つ以上有する架橋剤、および
(3) ポリイソシアネート
を反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と、潤滑剤とを含有することを特徴とするものである。
前記本発明の潤滑剤組成物は、緩衝材粒子が、ポリオールとして、リカーボネートポリオールと芳香族ポリエステルポリオールとを、前記所定の割合で併用して合成されたポリウレタン樹脂からなるため、前記緩衝材粒子による、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを過剰に上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させて、車室内での騒音を低減する効果に優れていると共に、前記緩衝材粒子が、耐熱性や耐湿性に優れるだけでなく低温環境下でも良好な弾性特性を維持できるため、長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、さらには低温環境下で使用し続けても、前記の効果を良好に維持し続けることができるという、特有の作用効果を奏する。
前記(1)のポリオールのうち、ポリカーボネートポリオールとしては、低分子ポリオールと、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等との脱アルコール反応や、脱フェノール反応によって合成され、1分子中に、活性水素基を平均2個以上有するもの等が挙げられる。ポリオールとしては、前記ポリカーボネートポリオールと、芳香族ポリエステルポリオールとを併用す。芳香族ポリエステルポリオールとしては、低分子ポリオールと、芳香族カルボン酸との反応によって合成され、1分子中に、活性水素基を平均1個以上有するもの等が挙げられる。
ポリウレタン樹脂の原料であるポリオールとして、ポリカーボネートポリオールと、芳香族ポリエステルポリオールとを併用すると、合成されるポリウレタン樹脂の剛性を高めて、緩衝材粒子の良好な弾性を確保することができる。前記併用系においては、ポリカーボネートポリオールPの、芳香族ポリエステルポリオールPに対する割合が、重量比P/P80/20以上に限定される。前記範囲よりポリカーボネートポリオールPが少ない場合には、緩衝材粒子の耐熱性および耐湿性が低下したり、低温環境下で良好な弾性特性を維持できなくなったりして、長期間に亘って、高温環境下や高湿環境下、あるいは低温環境下で使用し続けた際に、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させる効果を、良好に維持し続けることができな
なお、ポリカーボネートポリオールPの、芳香族ポリエステルポリオールPに対する割合の上限は、特に限定されない。しかし、芳香族ポリエステルポリオールを併用することによる前記効果を、十分に発揮させることを考慮すると、ポリカーボネートポリオールPの、芳香族ポリエステルポリオールPに対する割合は、前記範囲内でも、P/P=95/5以下であるのが、さらに好ましい。
ポリオールの重量比P/Pが、前記80/20以上の範囲内であれば、緩衝材粒子の耐熱性、耐湿性を維持しながら、前記緩衝材粒子を形成するポリウレタン樹脂の結晶性が極度に高くなるのを防止して、そのガラス転移温度Tgを、できるだけ低い範囲にコントロールして、前記緩衝材粒子の、例えば、−20℃以上で、かつ熱分解温度未満の温度範囲の、常用環境下での弾性率を向上させると共に、前記温度範囲未満の低温環境下での、弾性率の急激な上昇を抑えることできる。そのため、より広い温度範囲で、緩衝材粒子に、良好な弾性と硬さとを付与して、電動パワーステアリング装置の操舵トルクを上昇させたり、摺動音を発生させたりすることなしに、歯打ち音を減少させる効果を、より一層、向上させることができる。
ポリカーボネートポリオールを少なくとも含む、ポリウレタン樹脂の原料である全てのポリオールは、数平均分子量500以上の長鎖ポリオールであるのが好ましい。これにより、緩衝材粒子に、適度な弾性と硬さとを付与することができる。ポリオールの数平均分子量の上限については、特に限定されないが、例えば、先に説明したように、ポリオールと、架橋剤と、ポリイソシアネートとを、非水系の分散媒中に分散させながら反応させる、いわゆる分散重合法によって、球状の緩衝材粒子を製造する際には、ポリオールを、分散媒中に、できるだけきれいな球状に分散させるために、前記ポリオールの数平均分子量は、5000以下であるのが好ましい。
前記2種のポリオールのもとになる低分子ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、デカメチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−n−ヘキサデカン−1,2−エチレングリコール、2−n−エイコサン−1,2−エチレングリコール、2−n−オクタコサン−1,2−エチレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピオネート、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物、水素添加ビスフェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ヘキサントリオール、クオドロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の、分子中にカチオン性基を有さない低分子ポリオール類等が挙げられる。
また、低分子ポリオールとしては、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸等の−COOH基含有低分子ポリオール類;−COOH基含有低分子ポリオール類とアンモニア、有機アミン、アルカリ金属、アルカリ土類金属等との塩;2−スルホ−1,3−プロパンジオール、2−スルホ−1,4−ブタンジオール等のスルホン酸基含有低分子ポリオール類;スルホン酸基含有低分子ポリオール類とアンモニア、有機アミン、アルカリ金属、アルカリ土類金属等との塩等も挙げられる。低分子ポリオールとしては、前記化合物を1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても良い。
低分子ポリオールと共に、芳香族ポリエステルポリオールを形成する芳香族カルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の、分子中にカチオン性基を有さないポリカルボン酸類;5−スルホ−イソフタル酸等の、スルホン酸基含有ポリカルボン酸類;前記スルホン酸基含有ポリカルボン酸類と、アンモニア、有機アミン、アルカリ金属、アルカリ土類金属等との塩類;前記ポリカルボン酸やスルホン酸基含有ポリカルボン酸類の酸無水物、酸ハライド、アルキルエステル等の1種または2種以上が挙げられる。
ポリオールとしては、少なくともポリカーボネートポリオールを使用したことや、前記ポリカーボネートポリオールと、芳香族ポリエステルポリオールとを併用したことによる、先に説明した効果を損なわない範囲で、他のポリオールを加えることもできる。前記他のポリオールとしては、それぞれ、1分子中に、活性水素基を平均1個以上有する、脂肪族ポリエステルポリオール、ポリアミドエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、動植物系ポリオール、ダイマー酸系ポリオール、水素添加ダイマー酸系ポリオール等が挙げられる。前記各種ポリオールも、先に説明した理由で、数平均分子量は、500以上であるのが好ましい。
ポリオールと共に、緩衝材粒子のもとになるポリウレタン樹脂を形成する(2)の架橋剤は、前記ポリウレタン樹脂に3次元網目状構造を導入して、緩衝材粒子に適度な弾性と硬さとを付与するためのものであり、前記架橋剤としては、1分子中に活性水素基を3以上有し、また、好ましくは、数平均分子量が500未満である種々の化合物が挙げられる。前記架橋剤としては、例えば、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等のポリオールや、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、N,N,N′,N′−テトラ(ヒドロキシプロピル)ジアミン等のアミノアルコール等が挙げられ、特に、活性水素基が全て1級水酸基である、トリメチロールプロパンやトリメチロールブタンが好ましい。
(2)の架橋剤Lと、(1)のポリオールPとは、モル比L/P=0.5/1〜3/1の割合で配合するのが好ましい。前記範囲より架橋剤が少ない場合には、ポリウレタン樹脂に導入される3次元網目状構造が粗になり過ぎて、緩衝材粒子が軟らかくなり過ぎるため、減速機の騒音を低減する効果が得られないおそれがある。また、架橋剤の割合が、前記範囲を超える場合には、ポリウレタン樹脂に導入される3次元網目状構造が密になり過ぎて、緩衝材粒子が硬くなり過ぎるため、噛み合い部分で粒子が抵抗となって、電動パワーステアリング装置の操舵トルクが過剰に上昇したり、摺動音が発生したりするおそれがある。
ポリオールおよび架橋剤と共に、緩衝材粒子のもとになるポリウレタン樹脂を形成する(3)のポリイソシアネートとしては、1分子中に、少なくとも2個以上のイソシアネート基を有する種々の化合物を使用することができる。前記ポリイソシアネートとしては、例えば、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、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;1,6−ヘキサメチレンジイソシネアート、1,12−ドデカンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート等が挙げられる。
また、ポリイソシアネートとしては、前記各ポリイソシアネートと、活性水素基含有化合物との反応によるイソシアネート基末端化合物;カルボジイミド化反応、イソシアヌレート化反応等によるイソシアネート変性体;アニリンとホルムアルテヒドとの縮合物をホスゲン化したもの等も挙げられる。また、メタノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトンオキシム、フェノール、クレゾール等の、1分子中に、活性水素を1個有する適当なブロック剤で、その一部または全部を安定化したポリイソシアネートを使用することもできる。
ポリイソシアネートは、イソシアネート基の当量が、ポリオールの活性水素基の当量および架橋剤の活性水素基の当量の合計量と、ほぼ等しくなるように、配合割合を設定すればよい。具体的には、イソシアネート基の当量が、ポリオールおよび架橋剤の活性水素基の当量の合計量の0.9倍〜1.1倍程度となるように、ポリイソシアネートの配合割合を設定するのが好ましい。
前記各成分を反応させて合成されるポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子には、必要に応じて、各種の添加剤を含有させることもできる。添加剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂の劣化を防止するための酸化防止剤、老化防止剤、難燃剤等や、緩衝材粒子に磁性を付与するための磁性粉末、粒子を着色するための着色剤等が挙げられる。
緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径D1は、50μm<D1≦300μmであるのが好ましい。体積分率の平均粒径D1が50μm以下では、小歯車と大歯車との噛み合いの衝撃を緩衝して歯打ち音を低減する効果に限界があり、車室内での騒音を、大幅に低減できないおそれがある。また、体積分率の平均粒径D1が300μmを超える場合には、電動パワーステアリング装置の操舵トルクが上昇したり、摺動音を発生したりするおそれがある。なお、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は、歯打ち音を低減する効果を、さらに向上させることを考慮すると、前記範囲内でも、特に、100μm以上であるのが好ましい。また、操舵トルクの上昇や摺動音の発生を、より確実に防止することを考慮すると、前記範囲内でも、特に、200μm以下であるのが好ましい。
緩衝材粒子は、種々の方法によって製造できるが、ポリオールと、架橋剤と、ポリイソシアネートとを、非水系の分散媒中に分散させた状態で反応させる分散重合法によれば、分散媒中に分散した球状を維持しつつ、しかも、粒径の揃った緩衝材粒子を、効率よく製造できる。分散媒としては、少なくとも、ポリオールと、反応によって生成したポリウレタン樹脂とを溶解しない種々の、非水系の有機溶媒が、いずれも使用可能であり、その具体例としては、n−ヘキサン、イソオクタン、ドデカン、流動パラフィン等の脂肪族炭化水素や、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。特に、反応時の加熱等を考慮すると、分散媒としては、沸点が60℃以上であるものが好ましい。また、必要に応じて、分散媒としては、トルエン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン等の極性溶媒を併用してもよい。
反応系には、必要に応じて、ウレタン化促進のための触媒を添加してもよい。触媒としては、例えばジ−n−ブチルスズジラウレート、第1スズオクトエート、第三アミン類(N−メチルモルホリン、トリエチルアミン他)、ナフテン酸鉛、鉛オクトエート等が挙げられる。触媒の添加量は、ポリオールと架橋剤とポリイソシアネートの総量100重量部に対して、0.01〜1重量部程度が好ましい。
反応系には、ポリオール等の成分を、非水系の分散媒中に、安定に分散させるため、分散安定剤を添加してもよい。分散安定剤としては、種々の分散安定剤(界面活性剤)が、いずれも使用可能である。好ましい分散安定剤としては、例えば、分子内に不飽和結合を有するポリエステルポリオールまたはポリカーボネートポリオール100重量部と、炭素数6以上の炭化水素基からなる側鎖を有するエチレン性不飽和単量体20〜400重量部とを反応させて得られる化合物が挙げられる。分散安定剤は、ポリオールと架橋剤とポリイソシアネートの総量100重量部に対して、1〜30重量部程度が好ましい。
分散重合法を実施するには、従来公知の種々の、乳化装置等を使用することができる。各成分の仕込みの手順は、適宜、選択することができるが、下記の手順により行うのが好ましい。すなわち、ポリオールと、分散媒とを、装置の反応容器に仕込み、分散安定剤を加えてかく拌して、ポリオールを、分散媒中に球状に分散させた後、触媒およびポリイソシアネートを、順に添加する。そして、ポリオールとポリイソシアネートとの反応による、ポリウレタン樹脂の生成が進行して、ポリウレタン樹脂の鎖長が所定値に達した段階で、架橋剤を加えて、ポリウレタン樹脂を架橋させると、緩衝材粒子が製造される。ポリウレタン樹脂の鎖長は、容器中からサンプリングしたポリウレタン樹脂の、末端イソシアネート基の濃度を滴定して求めることができる。
前記分散重合法において、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径を、先に説明した範囲内に調整するには、かく拌条件(かく拌速度、温度等)を調節したり、分散安定剤の種類や量を選択したり、分散媒の種類や量を選択したりすればよい。また、分散重合法によって製造される緩衝材粒子に、前記添加剤を添加するには、例えば、重合に用いるポリオール中に、添加剤を混合しておけばよい。
緩衝材粒子の含有量は、潤滑剤組成物の総量の、5〜50質量%であるのが好ましい。含有量が、前記範囲未満では、緩衝材粒子による、小歯車と大歯車との噛み合い部分に介在して衝撃を吸収し、それによって歯打ち音を減少させることで、車室内での騒音を低減する効果が、十分に得られないおそれがある。また、含有量が、前記範囲を超える場合には、電動パワーステアリング装置の操舵トルクが上昇したり、摺動音を発生して、却って、車室内での騒音が大きくなったりするおそれがある。なお、緩衝材粒子の含有量は、歯打ち音を低減する効果を、さらに向上することを考慮すると、前記範囲内でも、特に、15質量%以上であるのが好ましい。
緩衝材粒子を分散させる潤滑剤としては、液状の潤滑油と、半固体状のグリースのいずれを用いても良い。このうち、潤滑油としては、動粘度が5〜200mm2/s(40℃)、特に、20〜100mm2/s(40℃)であるものを用いるのが好ましい。前記潤滑油としては合成炭化水素油(例えばポリαオレフィン油)が好ましいが、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を用いることもできる。潤滑油はそれぞれ単独で使用できる他、2種以上を併用しても良い。潤滑油には、必要に応じて、固体潤滑剤(二硫化モリブデン、グラファイト、PTFE等)、リン系や硫黄系の極圧添加剤、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。
グリースとしては、緩衝材粒子を添加した潤滑剤組成物としてのちょう度が、NLGI(National Lubricating Grease Institute)番号で表してNo.2〜No.000、特に、No.2〜No.00となるものを用いるのが好ましい。前記グリースは、従来同様に潤滑基油に、増ちょう剤を添加して形成される。潤滑基油としては合成炭化水素油(例えばポリαオレフィン油)が好ましいが、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を用いることもできる。潤滑基油の動粘度は5〜200mm2/s(40℃)、特に、20〜100mm2/s(40℃)であるのが好ましい。増ちょう剤としては、従来公知の種々の増ちょう剤(石けん系、非石けん系)が使用できる。前記グリースには、やはり必要に応じて、固体潤滑剤(二硫化モリブデン、グラファイト、PTFE等)、リン系や硫黄系の極圧添加剤、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。
〈減速機および電動パワーステアリング装置〉
図1は、本発明の、一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の、概略断面図である。また、図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。図1を参照して、この例の電動パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール1を取り付けている入力軸としての第1の操舵軸2と、ラックアンドピニオン機構等の舵取機構(図示せず)に連結されている、出力軸としての第2の操舵軸3とが、トーションバー4を介して、同軸的に連結されている。
第1および第2の操舵軸2、3を支持するハウジング5は、例えば、アルミニウム合金からなり、車体(図示せず)に取り付けられている。ハウジング5は、互いに嵌め合わされるセンサハウジング6と、ギヤハウジング7とによって構成されている。具体的には、ギヤハウジング7は、筒状をなし、その上端の環状縁部7aが、センサハウジング6の下端外周の環状段部6aに嵌め合わされている。ギヤハウジング7には、減速機構としてのウォームギヤ機構8が収容され、センサハウジング6には、トルクセンサ9、制御基板10等が収容されている。ギヤハウジング7にウォームギヤ機構8を収容することで、減速機50が構成されている。
ウォームギヤ機構8は、第2の操舵軸3の軸方向中間部に、一体回転可能で、かつ、軸方向移動が規制されたウォームホイール12と、このウォームホイール12と噛み合わされていると共に、電動モータMの回転軸32に、スプライン継手33を介して連結されているウォーム軸11(図2参照)とを備えている。このうち、ウォームホイール12は、第2の操舵軸3に、一体回転可能に結合された、環状の芯金12aと、芯金12aの周囲を取り囲んで外周面部に歯が形成された、合成樹脂部材12bとを備えている。芯金12aは、例えば、合成樹脂部材12bの樹脂成形時に、金型内にインサートされる。そして、このインサートした状態での樹脂成形によって、芯金12aと合成樹脂部材12bとが結合、一体化されている。第2の操舵軸3は、ウォームホイール12を軸方向の上下に挟んで配置される、第1および第2の転がり軸受13、14によって、回転自在に支持されている。
第1の転がり軸受13の外輪15は、センサハウジング6の下端の筒状突起6b内に設けられた軸受保持孔16に嵌め入れられて、保持されている。また、外輪15は、その上端面が、環状の段部17に当接されることで、センサハウジング6に対する軸方向上方への移動が規制されている。一方、第1の転がり軸受13の内輪18は、第2の操舵軸3に、締まりばめによって嵌め合わされている。また、内輪18の下端面は、ウォームホイール12の芯金12aの上端面に当接されている。
第2の転がり軸受14の外輪19は、ギヤハウジング7の軸受保持孔20に嵌め入れられて、保持されている。また外輪19は、その下端面が、環状の段部21に当接されることで、ギヤハウジング7に対する、軸方向下方への移動が規制されている。一方、第2の転がり軸受14の内輪22は、第2の操舵軸3に、一体回転可能で、かつ、軸方向の相対移動が規制された状態で、取り付けられている。また、内輪22は、第2の操舵軸3の段部23と、第2の操舵軸3のねじ部に締め込まれるナット24との間に挟持されている。
トーションバー4は、第1および第2の操舵軸2、3を貫通している。トーションバー4の上端4aは、連結ピン25により、第1の操舵軸2と一体回転可能に連結され、下端4bは、連結ピン26により、第2の操舵軸3と一体回転可能に連結されている。第2の操舵軸3の下端は、図示しない中間軸を介して、先に説明したように、ラックアンドピニオン機構等の舵取機構に連結されている。連結ピン25は、第1の操舵軸2と同軸に配置される第3の操舵軸27を、第1の操舵軸2と一体回転可能に連結している。第3の操舵軸27は、ステアリングコラムを構成するチューブ28内を貫通している。
第1の操舵軸2の上部は、例えば、針状ころ軸受からなる第3の転がり軸受29を介して、センサハウジング6に回転自在に支持されている。第1の操舵軸2の下部の縮径部30と、第2の操舵軸3の上部の孔31とは、第1および第2の操舵軸2、3の相対回転を、所定の範囲に規制するように、回転方向に所定の遊びを設けて、嵌め合わされている。
図2を参照して、ウォーム軸11は、ギヤハウジング7によって保持される第4および第5の転がり軸受34、35によって、それぞれ、回転自在に支持されている。第4および第5の転がり軸受34、35の内輪36、37は、ウォーム軸11の、対応するくびれ部に嵌合されている。外輪38、39は、ギヤハウジング7の軸受保持孔40、41に、それぞれ保持されている。ギヤハウジング7は、ウォーム軸11の周面の一部に対して、径方向に対向する部分7bを含んでいる。
ウォーム軸11の一端部11aを支持する第4の転がり軸受34の外輪38は、ギヤハウジング7の段部42に当接して位置決めされている。一方、内輪36は、ウォーム軸11の位置決め段部43に当接されることによって、他端部11b側への移動が規制されている。また、ウォーム軸11の、他端部11b(継手側端部)の近傍を支持する第5の転がり軸受35の内輪37は、ウォーム軸11の位置決め段部44に当接されることによって、一端部11a側への移動が規制されている。
外輪39は、予圧調整用のねじ部材45によって、第4の転がり軸受34側へ付勢されている。ねじ部材45は、ギヤハウジング7に形成されるねじ孔46にねじ込まれることで、一対の転がり軸受34、35に予圧を付与すると共に、ウォーム軸11を、軸方向に位置決めしている。47は、予圧調整後のねじ部材45を止定するため、当該ねじ部材45に係合されるロックナットである。
ギヤハウジング7内において、ウォーム軸11とウォームホイール12の噛み合い部分Aを少なくとも含む領域には、先に述べた、本発明の潤滑剤組成物が充てんされる。すなわち、潤滑剤組成物は、噛み合い部分Aのみに充てんされてもよいし、噛み合い部分Aとウォーム軸11の周縁全体に充てんされてもよいし、ギヤハウジング7内全体に充てんされてもよい。
なお、本発明は、図1、2の実施形態には限定されない。本発明の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で、種々の変形を施すことができる。
〈緩衝材粒子の作製〉
比較例1
ポリカーボネートポリオールとしては、ヘキサメチレングリコールと、ジエチルカーボネートとの脱アルコール反応によって合成された、ヘキサメチレングリコール/炭酸エステル(数平均分子量Mn=2000、水酸基価56)を用いた。窒素置換した3リットルのフラスコ中に、前記ポリカーボネートポリオール742gと、分散媒としてのイソオクタン995gと、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕25gとを仕込んだ。
次に、かく拌を開始して、前記ポリカーボネートポリオールを、イソオクタン中に分散させた状態で、触媒としてのジ−n−ブチルスズジラウレート〔日本ポリウレタン工業(株)製のU−600〕0.005gを加え、さらに、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネート187gを加えて、80〜90℃で3時間、反応させた。
そして、反応液を逐次、分析して、末端イソシアネート基の濃度が3.2%に達した時点で、架橋剤としてのトリメチロールプロパン66g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、ポリカーボネートポリオールのモル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)を加えて、80〜90℃で、さらに3時間、反応させた後、固形分をロ別し、乾燥させ、さらにシリカ系打粉剤5gを均一に混合して、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが72、日本工業規格JIS K6301:1995「加硫ゴム物理試験方法」所載の測定方法に則って測定した破断時伸びEBが300%、破断時強度TBが30MPaであった。前記ポリウレタン樹脂のシートは、鉄製の皿状容器に、分散媒および分散安定剤を除く各成分の混合液を注入し、90℃に加熱して硬化させた後、同温度で熟成させて形成した。ガラス転移温度Tgは−28℃であった。
(実施例1)
ポリカーボネートポリオールとしては、比較例1で使用したのと同じものを用いた。また、芳香族ポリエステルポリオールとしては、ヘキサメチレングリコール/フタル酸エステル(数平均分子量Mn=1000、水酸基価112)を用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール607gと、芳香族ポリエステルポリオール107gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を24g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を207g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を73g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=85/15であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が3.6%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが70、破断時伸びEBが300%、破断時強度TBが32MPaであった。ガラス転移温度Tgは−35℃であった。
(比較例2)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール482gと、芳香族ポリエステルポリオール207gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を23g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を226g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を80g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=70/30であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が3.9%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが74、破断時伸びEBが320%、破断時強度TBが31MPaであった。ガラス転移温度Tgは−32℃であった。
(比較例3)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール329gと、芳香族ポリエステルポリオール329gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を22g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を249g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を88g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=50/50であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が4.3%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが68、破断時伸びEBが270%、破断時強度TBが29MPaであった。ガラス転移温度Tgは−25℃であった。
(比較例4)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール257gと、芳香族ポリエステルポリオール386gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を21g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を260g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を92g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=40/60であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が4.5%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが68、破断時伸びEBが290%、破断時強度TBが28MPaであった。ガラス転移温度Tgは−22℃であった。
(比較例5)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール189gと、芳香族ポリエステルポリオール441gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を21g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を270g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を96g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=30/70であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が4.7%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが68、破断時伸びEBが280%、破断時強度TBが27MPaであった。ガラス転移温度Tgは−18℃であった。
(比較例6)
芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。また、脂肪族ポリエステルポリオールとしては、ブチレングリコール/アジピン酸エステル(数平均分子量Mn=2000、水酸基価56)を用いた。そして、ポリオールとして、前記芳香族ポリエステルポリオール269gと、脂肪族ポリエステルポリオール404gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を22g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を238g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を84g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。芳香族ポリエステルポリオールP 、脂肪族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=40/60であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が4.1%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが65、破断時伸びEBが320%、破断時強度TBが28MPaであった。ガラス転移温度Tgは−42℃であった。
(比較例7)
芳香族ポリエステルポリオール、および脂肪族ポリエステルポリオールとしては、比較例6で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記芳香族ポリエステルポリオール107gと、脂肪族ポリエステルポリオール607gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を24g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を207g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を73g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=2/1に相当)としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。芳香族ポリエステルポリオールP 、脂肪族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=15/85であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が3.6%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが63、破断時伸びEBが300%、破断時強度TBが25MPaであった。ガラス転移温度Tgは−47℃であった。
(耐熱性試験)
実施例1、比較例1〜7で作製した緩衝材粒子を、ポリαオレフィン油に石けん系増ちょう剤を添加したグリースに配合して、潤滑剤組成物としてのグリースを製造した。緩衝材粒子の含有量は、潤滑剤組成物の総量の5質量%とした。次に、前記グリースを、図1、2に示す電動パワーステアリング装置の減速機50に充てんした。減速機50のウォームギヤ機構8としては、鉄系の金属製のウォーム軸11と、合成樹脂部材12bがポリアミド樹脂系の樹脂で形成されたウォームホイール12とを組み合わせたものを用いた。バックラッシは2′とした。
そして、電動パワーステアリング装置を動作させながら、前記電動パワーステアリング装置に連結したステアリングホイール1を回転させた際に発生した異音の強さ(db(A))を測定すると共に、その際の操舵トルク(N・m)を測定した。測定は、製造直後のグリースを、減速機50に充てんした場合(初期状態)と、前記グリースを、120℃のオーブン中で1000時間、静置した後に減速機50に充てんした場合(熱履歴後)の、2通りで行い、前記初期状態と熱履歴後の、異音および操舵トルクの変化率を求めて、緩衝材粒子の耐熱性を評価した。
(耐湿性試験)
実施例1、比較例1〜7で、物性を測定するために作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)を、80℃の温水に250時間、および1000時間、浸漬した後の、破断時強度TBを測定した。そして、前記破断時強度TBの、温水に浸漬する前の初期値に対する、250時間、浸漬後の保持率(%)、および1000時間、浸漬後の保持率(%)を求めて、緩衝材粒子の耐湿性を評価した。結果を表1に示す。
Figure 0005127135
表1より、ポリオールとして、芳香族ポリエステルポリオールと脂肪族ポリエステルポリオールとを併用して合成したポリウレタン樹脂からなる比較例6、7の緩衝材粒子は、共に、耐熱性および耐湿性が不十分であることが判った。これに対して、ポリオールとして、ポリカーボネートポリオールのみを使用して合成したポリウレタン樹脂からなる比較例1の緩衝材粒子、およびポリオールとして、ポリカーボネートポリオールと芳香族ポリエステルポリオールとを併用して合成したポリウレタン樹脂からなる実施例1、比較例2〜5の緩衝材粒子は、いずれも、耐熱性および耐湿性に優れることが判った。また、前記実施例1、比較例2〜5を比較すると、ポリカーボネートポリオールPの、芳香族ポリエステルポリオールPに対する割合は、重量比P/P=40/60以上であるのが、前記耐熱性と耐湿性の点で、好ましいことが判った。
(弾性率試験)
図3に示すように、実施例1、比較例3、7で作製した緩衝材粒子101を、平面状とされた石英製のベース102上に載置し、その上から、先端面が平面状とされた石英製の検出棒103の、前記先端面を、緩衝材粒子101に当接させた状態で、前記緩衝材粒子101を、検出棒103によって、一定の荷重Fを加えて、ベース102の方向に圧縮した際の、前記ベース102の表面と、検出棒103の先端面との間の間隔Gを測定し、測定結果から、式(1):
F=(21/2/3)・S3/2・R1/2・E/(1−ν) (1)
〔式中、Rは緩衝材粒子101の圧縮前の半径、Sは、緩衝材粒子101の半径Rと、前記間隔Gとから、式(2):
S=2R−G (2)
によって求められる、緩衝材粒子101の圧縮変形量、Eは緩衝材粒子101の弾性率、νはポアソン比(=0.49)を示す。〕
に基づいて、緩衝材粒子101の弾性率Eを求める操作を、測定温度−40℃〜+100℃までの温度範囲で、5℃おきに、測定温度を変化させながら実施して、前記測定温度による、緩衝材粒子101の弾性率Eの推移を求めた。結果を、図4に示す。
図4より、ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合が、重量比P/P=85/15である実施例1は、前記重量比P/P=50/50である比較例3、および、ポリオールとして、芳香族ポリエステルポリオールと脂肪族ポリエステルポリオールとを併用した比較例7に比べて、−20℃以上の温度範囲での弾性率を向上させると共に、前記温度範囲未満の低温環境下での、弾性率の急激な上昇を抑えられることが判った。そして、このことから、ポリカーボネートポリオールPの、芳香族ポリエステルポリオールPに対する割合は、重量比P/P=80/20以上である必要があることが確認された。
(実施例2)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール741gと、芳香族ポリエステルポリオール131gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を29g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を110g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を13g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=0.3/1に相当)としたこと以外は、比較例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=85/15であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が0.6%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが62、破断時伸びEBが450%、破断時強度TBが30MPaであった。ガラス転移温度Tgは−32℃であった。
(実施例3)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール722gと、芳香族ポリエステルポリオール127gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を28g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を123g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を22g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=0.5/1に相当)としたこと以外は、比較例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=85/15であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が1.0%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが65、破断時伸びEBが420%、破断時強度TBが33MPaであった。ガラス転移温度Tgは−33℃であった。
(実施例4)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール679gと、芳香族ポリエステルポリオール120gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を27g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を155g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を41g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=1/1に相当)としたこと以外は、比較例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=85/15であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が2.0%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが68、破断時伸びEBが380%、破断時強度TBが29MPaであった。ガラス転移温度Tgは−34℃であった。
(実施例5)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール549gと、芳香族ポリエステルポリオール97gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を22g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を250g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を100g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=3/1に相当)としたこと以外は、比較例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=85/15であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が4.9%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが72、破断時伸びEBが180%、破断時強度TBが43MPaであった。ガラス転移温度Tgは−34℃であった。
(実施例6)
ポリカーボネートポリオール、および芳香族ポリエステルポリオールとしては、実施例1で使用したのと同じものを用いた。そして、ポリオールとして、前記ポリカーボネートポリオール533gと、芳香族ポリエステルポリオール94gとを配合すると共に、分散安定剤〔日本ポリウレタン工業(株)製のN−5741〕の配合量を21g、ポリイソシアネートとしてのヘキサメチレンジイソシアネートの配合量を261g、架橋剤としてのトリメチロールプロパンの配合量を107g(前記トリメチロールプロパンのモル数Lの、2種のポリオールの総モル数Pに対するモル比L/P=3.3/1に相当)としたこと以外は、比較例1と同様にして、ポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子1000gを作製した。ポリカーボネートポリオールP 、芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合は、重量比P/P=85/15であった。架橋剤としてのトリメチロールプロパンは、末端イソシアネート基の濃度が5.3%に達した時点で添加した。
レーザー回折式粒度分布計〔日機装(株)製の登録商標マイクロトラック〕を用いて測定した、緩衝材粒子の、体積分率の平均粒径は150μm、粒度分布は40〜300μmであった。また、分散安定剤を除く同一処方で、前記と同様にして作製したポリウレタン樹脂のシート(厚み約2mm)の、測定温度25℃での物性は、ショアA硬さHAが73、破断時伸びEBが130%、破断時強度TBが45MPaであった。ガラス転移温度Tgは−32℃であった。
実施例2〜6で作製した緩衝材粒子について、先の耐熱性試験、および耐湿性試験を行って、その特性を評価した。結果を、実施例1の結果と併せて、表2に示す。
Figure 0005127135
表2より、ポリオールとして、ポリカーボネートポリオールと芳香族ポリエステルポリオールとを併用して合成したポリウレタン樹脂からなる実施例1〜6の緩衝材粒子は、いずれも、耐熱性および耐湿性に優れることが判った。また、各実施例を比較すると、架橋剤Lと、ポリオールPとは、モル比L/P=0.5/1〜3/1の割合で配合するのが、緩衝材粒子に適度な弾性と硬さとを付与する上で、好ましいことが判った。
図1は、本発明の、一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の、概略断面図である。 図2は、図1のII−II線に沿う断面図である。 図3は、実施例、比較例の緩衝材粒子の弾性率を測定する方法を説明する断面図である。 図4は、図3の方法で測定された緩衝材粒子の弾性率の、測定温度による推移を示すグラフである。
符号の説明
A 噛み合い部分
M モータ
11 ウォーム軸(小歯車)
12 ウォームホイール(大歯車)
50 減速機

Claims (6)

  1. 操舵補助用のモータの出力を、小歯車と大歯車とを備えた減速機を介して減速して舵取機構に伝える電動パワーステアリング装置の、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に充てんして用いる潤滑剤組成物であって、
    (1) ポリカーボネートポリオールP および芳香族ポリエステルポリオールP を含み、かつ前記ポリカーボネートポリオールP の、前記芳香族ポリエステルポリオールP に対する割合が、重量比P/P=80/20以上であるポリオール、
    (2) 1分子中に、活性水素基を3つ以上有する架橋剤、および
    (3) ポリイソシアネート
    を反応させて合成されたポリウレタン樹脂からなる緩衝材粒子と、潤滑剤とを含有することを特徴とする潤滑剤組成物。
  2. ポリオールが、数平均分子量500以上の長鎖ポリオールである請求項1に記載の潤滑剤組成物。
  3. ポリウレタン樹脂の原料である架橋剤Lと、ポリオールPとを、モル比L/P=0.5/1〜3/1の割合で配合した請求項1または2に記載の潤滑剤組成物。
  4. 緩衝材粒子が、ポリオールと、架橋剤と、ポリイソシアネートとを、非水系の分散媒中に分散させながら反応させて形成された、ポリウレタン樹脂からなる球状の粒子である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物。
  5. 小歯車と大歯車とを備え、前記両歯車の噛み合い部分を含む領域に、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の潤滑剤組成物を充てんしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置用の減速機。
  6. 操舵補助用のモータの出力を、請求項5に記載の減速機を介して減速して、舵取機構に伝えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
JP2005349523A 2005-12-02 2005-12-02 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置 Expired - Fee Related JP5127135B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005349523A JP5127135B2 (ja) 2005-12-02 2005-12-02 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置
EP06832847A EP1959004A4 (en) 2005-12-02 2006-11-17 LUBRICANT COMPOSITION, LOWERING GEAR, USED THEREOF AND ELECTRIC POWER STEERING DEVICE USING THEREOF
PCT/JP2006/322968 WO2007063723A1 (ja) 2005-12-02 2006-11-17 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置
US12/095,736 US20100236859A1 (en) 2005-12-02 2006-11-17 Lubricant composition, speed reduction gear employing the composition and electric power steering apparatus employing the speed reduction gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005349523A JP5127135B2 (ja) 2005-12-02 2005-12-02 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007153994A JP2007153994A (ja) 2007-06-21
JP2007153994A5 JP2007153994A5 (ja) 2008-12-18
JP5127135B2 true JP5127135B2 (ja) 2013-01-23

Family

ID=38092058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005349523A Expired - Fee Related JP5127135B2 (ja) 2005-12-02 2005-12-02 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100236859A1 (ja)
EP (1) EP1959004A4 (ja)
JP (1) JP5127135B2 (ja)
WO (1) WO2007063723A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7728071B2 (en) 2006-05-12 2010-06-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Gear for electric power steering device
JP2009114259A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Jtekt Corp 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機および電動パワーステアリング装置
CN102224058B (zh) * 2009-11-27 2015-08-19 日本精工株式会社 电动式动力转向装置
WO2012077264A1 (ja) * 2010-12-07 2012-06-14 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP6481261B2 (ja) * 2014-04-16 2019-03-13 株式会社ジェイテクト 車両用差動装置
US20180086364A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 Mando Corporation Steering column for vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19513164A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-10 Bayer Ag Polycarbonat-Diole, ihre Herstellung und Verwendung als Ausgangsprodukte für Polyurethan-Kunststoffe
JPH11286601A (ja) * 1998-04-01 1999-10-19 Nippon Mektron Ltd 自己潤滑性ポリウレタンエラストマーの製造法
JP2000302835A (ja) * 1999-04-22 2000-10-31 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法
JP3467769B2 (ja) * 1999-08-20 2003-11-17 日本ポリウレタン工業株式会社 ポリカーボネートジオールの製造方法
JP4591743B2 (ja) * 2002-09-25 2010-12-01 株式会社ジェイテクト グリース組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置
JP4417754B2 (ja) * 2004-03-18 2010-02-17 株式会社ジェイテクト 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1959004A4 (en) 2010-09-08
EP1959004A1 (en) 2008-08-20
WO2007063723A1 (ja) 2007-06-07
US20100236859A1 (en) 2010-09-23
JP2007153994A (ja) 2007-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1580256B1 (en) Lubricant composition, speed reduction gear using the same, and electric power steering apparatus using the same
JP5127135B2 (ja) 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびにそれを用いた電動パワーステアリング装置
JP4566909B2 (ja) 樹脂潤滑用グリース組成物及び電動パワーステアリング装置
JP5736231B2 (ja) ポリウレタン発泡体及び研磨パッド
JP5019740B2 (ja) 等速ジョイント用グリース組成物及び等速ジョイント
US8039423B2 (en) Lubricant composition, speed reduction gear using the lubricant composition, and electric power steering apparatus using the speed reduction gear
Shamsi et al. Synthesis of CNT‐polyurethane nanocomposites using ester‐based polyols with different molecular structure: Mechanical, thermal, and electrical properties
KR20080003268A (ko) 고융점 폴리이소시아네이트 기재의 발포 및 고체폴리우레탄 엘라스토머 및 그의 제조 방법 및 그의 용도
EP2417176A1 (de) Hydroxygruppen umfassende kohlenstoffnanoröhren, verfahren zu deren herstellung und diese kohlenstoffnanoröhren umfassende polyurethanpolymere
CN1226337C (zh) 一种含碳化二亚胺的混合物和一种聚氨酯的制备方法
US7452850B2 (en) Lubricant composition and speed reducer using the same, and electrically operated power steering device using the same
JP5255754B2 (ja) 等速ジョイント用グリース組成物及び等速ジョイント
JP2009102578A (ja) 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機および電動パワーステアリング装置
JP5127240B2 (ja) 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機ならびに電動パワーステアリング装置
JP5120595B2 (ja) 減速機および電動パワーステアリング装置
JP2008265701A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2009114387A (ja) 潤滑剤組成物とそれを用いた駆動伝達機構および電動パワーステアリング装置
JP2009108253A (ja) 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機および電動パワーステアリング装置
JP2009114259A (ja) 潤滑剤組成物とそれを用いた減速機および電動パワーステアリング装置
JP2023551812A (ja) 導電性ポリウレタン複合材料の製造方法、及び当該材料
JP2008275151A (ja) 自在継手

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081031

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111027

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120531

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121004

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5127135

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees