JPH05148492A - 自動変速機油組成物 - Google Patents

自動変速機油組成物

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JPH05148492A
JPH05148492A JP3335864A JP33586491A JPH05148492A JP H05148492 A JPH05148492 A JP H05148492A JP 3335864 A JP3335864 A JP 3335864A JP 33586491 A JP33586491 A JP 33586491A JP H05148492 A JPH05148492 A JP H05148492A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の自動変速機油より動摩擦係数（μｄ）
および静摩擦係数（μｓ）が極めて高く、かつ静止摩擦
係数と動摩擦係数の比（μｏ／μｄ）が１．０に近く、
しかも使用時における摩擦係数の経時変化が小さい自動
変速機油組成物を開発する。 【構成】 潤滑油基油に、組成物全量基準で、（ａ）ア
ルカリ土類金属ホウ酸塩で過塩基化させた油溶性金属塩
０．０１〜２０重量％、および（ｂ）長鎖のアルキル基
とアミノ基を同一分子内にもつ化合物０．０１〜１５重
量％をそれぞれ必須成分として含有せしめることにより
目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動変速機油組成物に関
し、詳しくはシフト時間が短く、シフトフィーリング性
およびクラッチ係合後のスリップ防止性に優れ、かつ使
用における摩擦係数の経時変化が小さい自動変速機油組
成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動変速機は車速、負荷の大きさなどに
応じて伝達トルク比が自動的に設定される機構を有する
変速機であり、トルクコンバータ部、多板クラッチ、遊
星歯車部および油圧制御部から成り立っている。自動変
速機はこれらすべての部分に共通の多機能潤滑油であ
り、動力の伝達流体、歯車や軸受部の潤滑剤およびコン
トロール装置の作動油として機能している。
【０００３】遊星歯車の各歯車間の作動条件を変えて各
種変速比を得るシフト動作は、変速クラッチとブレーキ
バンドを利用して行われる。この変速クラッチは現在、
スチールプレートであるドリブンプレートとペーパー摩
擦材であるドライブプレートの多板クラッチから構成さ
れる湿式クラッチが一般的であり、湿式クラッチにおけ
る摩擦特性が自動変速機ユニットの変速性能、ひいては
自動車のシフトフィーリングに大きな影響を及ぼす。湿
式クラッチの摩擦特性はドライブプレートであるペーパ
ー摩擦材と自動変速機油との組み合わせによって変化す
るが、自動変速機油の特性による影響が極めて大きい。
それ故、近年、自動車の乗り心地追求の観点から、自動
変速機油の湿式クラッチにおける摩擦特性が重視される
傾向にあり、摩擦特性に優れた自動変速機油の開発が強
く要望されている現状にある。
【０００４】自動変速機油の摩擦特性を評価する試験機
としては、実機の変速状態を良くシミュレートできると
いう点から、現在、ＳＡＥ Ｎｏ．２摩擦試験機が多用
されている。この試験機は基本的には慣性動力計であ
り、回転体の運動エネルギーを摩擦板によって消費さ
せ、その際の摩擦トルクより摩擦係数を測定するもので
ある。
【０００５】摩擦係数の測定法としてはダイナミック法
とスタティック法がある。ダイナミック法は慣性板（モ
ータ軸上に取り付けられる）をモータで一定時間高速回
転させた後にモータ電源を切り、これと同時に空気圧を
ピストンに加え、モータ軸と一体となって回転していた
ドライブプレートにドリブンプレートを押し付けること
で慣性板を停止させる方法である。この時の摩擦トルク
曲線からあるモータ回転時の動摩擦係数（μｄ）を求め
る。また停止直前の摩擦トルクより静止摩擦係数（μ
ｏ）を求める。
【０００６】一方、スタティック法は空気圧をピストン
に加えながら慣性板を補助モータで極めて低速で回転さ
せ、ドライブプレートとドリブンプレートのすり合わせ
によって発生する摩擦トルクから静摩擦係数（μｓ）を
求める。一般にμｄは変速時の間延び間を防ぐため、ま
たμｓはクラッチ係合後のスリップを防ぐ点でともにそ
の数値が大きいことが望まれる。特に近年、自動車の燃
費低減の目的で変速クラッチの小型化・軽量化につなが
ることから、従来以上に高μｄ値、高μｓの自動変速機
油が要望される傾向にある。一方、μｏ／μｄの値は滑
らかなシフトフィーリングを得るという点で１．０に近
いことが望まれる。しかしながら、これまで広く用いら
れている自動変速機油は、その摩擦特性の点で必ずしも
十分満足できるものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
の自動変速機油より動摩擦係数（μｄ）および静摩擦係
数（μｓ）が極めて高く、かつ静止摩擦係数と動摩擦係
数の比（μｏ／μｄ）が１．０に近く、しかも使用時に
おける摩擦係数の経時変化が小さい自動変速機油組成物
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、潤滑油基油
に、組成物全量基準で、（ａ）アルカリ土類金属ホウ酸
塩で過塩基化させた油溶性金属塩０．０１〜２０重量
％、および（ｂ）長鎖のアルキル基とアミノ基を同一分
子内にもつ化合物０．０１〜１５重量％をそれぞれ必須
成分として含有せしめたことを特徴とする自動変速機油
組成物を提供するものである。以下、本発明の内容をよ
り詳細に説明する。
【０００９】本発明における潤滑油基油としては、特に
限定されるものではなく、通常、自動変速機油の基油と
して用いられているものであれば、鉱油、合成油を問わ
ず使用できる。鉱油としては、例えば原油を常圧蒸留お
よび減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、
溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素
化精製、硫酸洗浄、白土処理等の精製処理を適宜組み合
わせて精製したパラフィン系、ナフテン系などの基油が
使用できる。
【００１０】また、合成油としては、例えば、ポリα−
オレフィン（ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１
−デセンオリゴマーなど）、アルキルベンゼン、アルキ
ルナフタレン、ジエステル（ジトリデシルグルタレー
ト、ジ２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルア
ジペート、ジトリデシルアジペート、ジ３−エチルヘキ
シルセバケートなど）、ポリオールエステル（トリメチ
ロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパン
ペラルゴネート、ペンタエリスリトール２−エチルヘキ
サノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネートな
ど）、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニル
エーテル、シリコーン油、パーフルオロアルキルエーテ
ルなどが使用できる。これらの基油は単独でも、２種以
上組み合わせて使用してもよい。これらの基油の好まし
い動粘度は、１００℃において１〜１０ｃｓｔ、より好
ましくは２〜６ｃｓｔである。
【００１１】本発明の（ａ）アルカリ土類金属ホウ酸塩
で過塩基化させた油溶性金属塩とは、油溶性のアルカリ
土類金属スルホネート、アルカリ土類金属サリシレー
ト、アルカリ土類金属フェネート、アルカリ土類金属ホ
スホネートなどの油溶性金属塩、アルカリ土類金属水酸
化物または酸化物、ならびにホウ酸または無水ホウ酸を
反応せしめて得られるものであって、アルカリ土類金属
としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどが
あげられるが、カルシウムが好ましい。また、油溶性金
属塩としては、摩擦特性の面からアルカリ土類金属スル
ホネートを用いるのが好ましい。さらに、この（ａ）成
分のＪＩＳ Ｋ２５０１ ５．２．３による全塩基価
は、１００以上、好ましくは、１５０以上であるのが望
ましく、粒径は０．１μｍ以下、好ましくは０．０５μ
ｍ以下であるのが望ましい。
【００１２】この（ａ）アルカリ土類金属ホウ酸塩で過
塩基化させた油溶性金属塩の製造法は任意であるが、例
えば、上記油溶性金属塩、アルカリ土類金属水酸化物ま
たは酸化物、ならびにホウ酸または無水ホウ酸を水、メ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなど
のアルコール及びベンゼン、トルエン、キシレンなどの
希釈溶剤の存在下で２０〜２００℃で２〜８時間反応さ
せ、つぎに１００〜２００℃に加熱して水および必要に
応じてアルコールおよび希釈溶剤を除去することにより
得られる。これらの詳細な反応条件は、原料、反応物の
量などに応じて適宜選択される。
【００１３】なお、製造法の詳細については、例えば特
開昭６０−１１６６８８号公報、同６１−２０４２９８
号、特開平３−６８６９５号公報などに記載されてい
る。上記方法で製造された（ａ）アルカリ土類金属ホウ
酸塩で過塩基化させた油溶性金属塩の粒径は通常０．１
μｍ以下、全塩基価は通常１００以上となるので、好ま
しく用いられる。
【００１４】この（ａ）アルカリ土類金属ホウ酸塩で過
塩基化させた油溶性金属塩の含有量は、組成物全量基準
で０．０１〜２０重量％、好ましくは０．０５〜５重量
％である。含有量が０．０１重量％に満たない場合に
は、優れた摩擦特性を示さず、２０重量％を越える場合
には、含有量に見合った効果が得られず、それぞれ好ま
しくない。また、（ａ）成分を用いず、かわりに、その
他の金属塩、例えばアルカリ土類金属炭酸塩で過塩基化
させた油溶性金属塩を用いた場合も、優れた摩擦特性を
示さないので好ましくない。
【００１５】一方本発明の（ｂ）長鎖のアルキル基とア
ミノ基を同一分子内に持つ化合物としては、例えば、こ
はく酸イミドまたはその誘導体、ベンジルアミン、ポリ
アルケニルアミン、ポリオキシアルキレンアミノアミド
などが挙げられる。さらに具体的には、こはく酸イミド
またはその誘導体としては、分子量３００〜３０００の
ポリブテン等のポリオレフィンを無水マレイン酸と反応
させた後、テトラエチレンペンタミンなどのポリアミン
を用いてイミド化したもの、あるいは得られたイミドに
フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香
族ポリカルボン酸を作用させて、残りのアミノ基を一部
アミド化したもの、さらにこれらをほう酸変性させたも
のなどが使用される。
【００１６】ポリアミンを用いてイミド化したものは、
ポリアミンの一端に無水マレイン酸が付加した、いわゆ
るモノタイプ、およびポリアミンの両端に無水マレイン
酸が付加した、いわゆるビスタイプのものがある。ベン
ジルアミンとしては、分子量３００〜３０００のプロピ
レンオリゴマー、ポリブテン等のポリオレフィンをフェ
ノールと反応させアルキルフェノールとした後、これに
ホルムアルデヒドとポリアミンとを反応させる、いわゆ
るマンニッヒ反応により製造されたものなどが使用され
る。ポリアルケニルアミンとしては、分子量３００〜３
０００のポリブテン等のポリオレフィンを塩素化し、こ
れにアンモニア、ポリアミン等を反応させたものなどが
使用される。
【００１７】この（ｂ）長鎖のアルキル基とアミノ基を
同一分子内に持つ化合物の含有量は、組成物全量基準で
０．０１〜１５重量％、好ましくは０．０５〜１０重量
％である。含有量が０．０１％に満たない場合には、優
れた摩擦特性が短期間しか持続せず、１５重量％を越え
る場合には、含有量に見合った効果が得られず、それぞ
れ好ましくない。
【００１８】本発明の自動変速機油組成物に対して、さ
らにその優れた性能を高めるため、必要に応じて公知の
添加剤を使用することができる。これらの添加剤として
は例えば、本発明の（ａ）成分以外のアルカリ土類金属
スルフォネート、アルカリ土類金属フェネート、ホスホ
ネート、カルボキシレート、サリシレートなどの金属系
清浄剤；アルキルまたはアリールジチオリン酸亜鉛、ヒ
ンダードフェノール、芳香族アミンなどの酸化防止剤；
硫化オレフィン、硫化エステル、リン酸エステル、亜リ
ン酸エステルなどの摩耗防止剤；脂肪酸、脂肪酸塩、脂
肪酸エステル、高級アルコール、酸性リン酸エステル、
アミン化合物などの摩擦調整剤；金属不活性化剤；さび
止め剤；粘度指数向上剤；流動点降下剤；シール膨潤
剤；消泡剤などが挙げられ、これらを単独または２種類
以上組み合わせて添加することができる。
【００１９】粘度指数向上剤の含有量は通常１〜３０重
量％、消泡剤の含有量は通常０．０００１〜１重量％、
金属不活性化剤の含有量は通常０．００５〜１重量％、
その他の添加剤の含有量は、それぞれ通常０．１〜１５
重量％（いずれも組成物全量基準）である。
【００２０】
【実施例】以下実施例および比較例により本発明にかか
わる組成物の効果を詳細に説明するが、本発明の効果は
これらの実施例によって限定されるものではない。 （実施例１〜６および比較例１〜５）表１に記載の組成
により、本発明にかかわる自動変速機油組成物を調整し
た。そしてこれらの組成物に対して、ＳＡＥ ＮＯ．２
摩擦試験機（ペーパー摩擦材；市販品使用）によりその
５００サイクル時および１００００サイクル時の摩擦特
性（μｄ，μｓ，μｏ／μｄ）を測定し、その結果を表
２に示した。
【００２１】また比較のため、表１に併記した組成によ
り、本発明の（ａ）成分を用いない場合（比較例１）、
本発明の（ｂ）成分を用いない場合（比較例２）、
（ａ）成分の代わりにカルシウムスルフォネート中性塩
を用いた場合（比較例３）、（ａ）成分の代わりに炭酸
カルシウムで過塩基化させたカルシウムスルフォネート
を用いた場合（比較例４）および市販の自動変速機油
（比較例５）についても同様に摩擦特性を測定し、その
結果も表２に併記した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】表１および表２に示す摩擦特性の結果から
明らかなとおり、本発明にかかわる実施例１〜６の自動
変速機油組成物は、動摩擦係数（μｄ）と静摩擦係数
（μｓ）が高く、しかも静止摩擦係数と動摩擦係数の比
（μｏ／μｄ）が１．１未満であり、自動変速機油とし
て極めて優れた摩擦特性を有している。しかも５００サ
イクル時と１００００サイクル時でこれら摩擦係数の変
化が小さく、摩擦特性の経時変化が小さいという点でも
優れている。
【００２５】それに対して、本発明の（ａ）成分を用い
ない比較例１の組成物は、対応する実施例１の組成物に
比べてμｄが低く、またμｏ／μｄは高く好ましくな
い。また摩擦特性の経時変化の点でも本発明の組成物よ
り大きく劣っている。
【００２６】本発明の（ｂ）成分を用いない比較例２の
組成物は、対応する実施例１の組成物に比べて５００サ
イクル時の摩擦特性は同等であるものの、１００００サ
イクル時の摩擦特性は５００サイクル時の値より大きく
悪化しており、摩擦特性の経時変化の点で本発明の組成
物より大きく劣っている。
【００２７】また（ａ）成分の代わりにカルシウムスル
フォネート中性塩を用いた比較例３の組成物および
（ａ）成分の代わりに炭酸カルシウムで過塩基化させた
カルシウムスルフォネートを用いた比較例４の組成物は
対応する実施例１の組成物に比べてμｄ，μｓが低く、
またμｏ／μｄが高いなど、摩擦特性のすべての点で本
発明の組成物より劣っている。
【００２８】一方、市販の自動変速機油である比較例５
の組成物は、μｏ／μｄの値および摩擦特性の経時変化
の点では本発明の組成物と同等であるものの、μｄおよ
びμｓの値が本発明の組成物よりかなり低い。以上のよ
うに、摩擦特性に及ぼす本発明の（ａ）成分と（ｂ）成
分の併用の効果は明らかであり、本発明の組成物に限っ
て極めて優れた性能が発揮されることは明白である。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、従来の自動変速機油より動摩
擦係数（μｄ）および静摩擦係数（μｓ）が極めて高
く、かつ静止摩擦係数と動摩擦係数の比（μｏ／μｄ）
が１．０に近く、しかも使用時における摩擦係数の経時
変化が小さい自動変速機油組成物を提供するものであ
り、潤滑油基油に、組成物全量基準で、（ａ）アルカリ
土類金属ホウ酸塩で過塩基化させた油溶性金属塩０．０
１〜２０重量％、および（ｂ）長鎖のアルキル基とアミ
ノ基を同一分子内にもつ化合物０．０１〜１５重量％を
それぞれ必須成分として含有せしめることにより、シフ
ト時間が短い、シフトフィーリング性およびクラッチ係
合後のスリップ防止性に優れる、使用における摩擦係数
の経時変化が小さいなどの効果が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｍ 125:26） Ｃ１０Ｎ 30:06 40:04 60:14

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 潤滑油基油に、組成物全量基準で、
    （ａ）アルカリ土類金属ホウ酸塩で過塩基化させた油溶
    性金属塩０．０１〜２０重量％、および（ｂ）長鎖のア
    ルキル基とアミノ基を同一分子内にもつ化合物０．０１
    〜１５重量％をそれぞれ必須成分として含有せしめたこ
    とを特徴とする自動変速機油組成物。
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