JPH07197064A

JPH07197064A - パワーステアリングフルード組成物

Info

Publication number: JPH07197064A
Application number: JP35263593A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tochigi; 弘栃木; Toshio Kunugi; 俊夫功刀; Mitsuhiro Nakamura; 充宏中村; Saburo Abe; 三郎安部
Original assignee: Cosmo Oil Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1993-12-30
Publication date: 1995-08-01
Also published as: ES2117527A1; ES2117527B1

Abstract

(57)【要約】【目的】軸受メタルの腐食を効果的に防止し得、フリ
クションの発生が極めて少ないパワーステアリング作動
用フルード組成物を提供する。【構成】鉱油、合成油の少なくとも１種からなる基油
に、（Ａ）アルキル或いはアルキル置換又は未置換フェ
ニルリン酸系化合物、アルキル或いはアルキル置換又は
未置換フェニルチオリン酸系化合物、及びアルキル或い
はアルキル置換又は未置換フェニルジチオリン酸系化合
物から選ばれた少なくとも１種を、リン分として０．０
０５〜２．０重量％、（Ｂ）一般式【化１】で表されるチアジアゾール誘導体の少なくとも１種を、
０．０５〜１．０重量％、および（Ｃ）カルシウムサリ
シレートを、０．１〜６．０重量％含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧系に使用されるパ
ワーステアリング作動用フルード組成物に関し、詳しく
は、エンジンによってオイルポンプが駆動し、運転者が
操舵することによってコントロールバルブおよびアクチ
ュエーターとしてのパワーシリンダーを作動させるが、
この操舵出力を倍力化するための上記作動用フルード組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パワーステアリング装着は、常識
化し、乗用車の９０％以上が装着車となっている。ま
た、その作動液も、オートマチックトランスミッション
フルード（ＡＴＦ）兼用油から、パワーステアリングフ
ルード専用油へと変わりつつある。

【０００３】このパワーステアリングフルードは、ベー
ンポンプやギャポンプなどで、最高圧力８０〜１３０ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２の範囲で循環使用され、通常、車をスクラ
ップするまで無交換であることが多い。また、寒冷地で
の始動性を良くするための低温特性が要求されたり、ス
ムーズなハンドル操作性などが要求される。

【０００４】これらのために、作動流体に要求される性
能として、摩耗防止性、低温流動性、熱酸化安定性、低
摩擦特性あるいはシール適合性などがある。すなわち、
これらの性能を満足させるために、現在のところ、選定
された基油に種々の添加剤を配合して、パワーステアリ
ング作動用流体組成物として供している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なパワーステアリング作動用フルード組成物は、通常、
走行時には油温６０〜１００℃程度で使用されるが、真
夏の走行時には油温が１２０〜１４０℃程度まで上昇す
ることがある。このような高温環境下では、油は、熱酸
化劣化を受け、パワーステアリング装置各部の軸受メタ
ルを腐食させる。

【０００６】このような現象を防止するために、パワー
ステアリングフルード組成物には、通常、金属型清浄剤
を配合し、軸受メタル腐食を抑制することが行われてい
る。しかし、金属型清浄剤は、パワーステアリングのフ
リクションを増加させるため、その結果として、ハンド
ル操作時に、いわゆる“グー音”などの不快音を運転者
に与えることとなり、好ましくない。

【０００７】以上のような背景から、軸受メタルの腐食
防止性に優れ、かつフリクション増加を抑制あるいは低
減させ得る金属型清浄剤の開発が望まれている。

【０００８】本発明は、この要求に応えるためになされ
たものであって、軸受メタルの腐食を効果的に防止し得
るとともに、フリクションの低いパワーステアリング作
動用のフルード組成物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため研究を重ねた結果、本発明者らによる先
提案のパワーステアリング用作動流体組成物（特開平２
−２１２５９６号公報参照）に、カルシウムサリシレー
ト系の清浄剤を配合したところ、該清浄剤は、軸受メタ
ルの腐食に対して優れた防止性能を発揮するとともに、
フリクション特性にも優れることを見出し、本発明を完
成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、鉱油または合成油の
うちの少なくとも１種からなる基油に、（Ａ）アルキル
あるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化
合物、アルキルあるいはアルキル置換または未置換フェ
ニルチオリン酸系化合物、およびアルキルあるいはアル
キル置換または未置換フェニルジチオリン酸系化合物か
らなる群から選ばれたものの少なくとも１種を、リン分
として０．００５〜２．０重量％、（Ｂ）化２の一般式
（１）で表されるチアジアゾール誘導体の少なくとも１
種を、０．０５〜１．０重量％、および（Ｃ）カルシウ
ムサリシレートを、０．１〜６．０重量％含有すること
を特徴とするパワーステアリングフルード組成物を要旨
とする。

【００１１】

【化２】

【００１２】本発明において、（Ａ）成分中のアルキル
あるいはアルキル置換または未置換フェニルリン酸系化
合物としては、亜リン酸エステル、ホスフォン酸エステ
ル、正リン酸エステル、ピロリン酸エステル、酸性リン
酸エステル、酸性リン酸エステルアミン塩などのアルキ
ルリン酸エステル化合物類あるいはアルキル置換または
未置換フェニルリン酸エステル化合物類が挙げられる。

【００１３】アルキルあるいはアルキル置換または未置
換フェニルチオリン酸系化合物としては、チオホスフェ
ート、酸性チオリン酸エステルなどのチオリン酸エステ
ル化合物、あるいはこれら酸性チオリン酸エステルのア
ルキルアミン完全中和塩、あるいは部分中和塩などのア
ルキルチオリン酸系化合物あるいはアルキル置換または
未置換フェニルチオリン酸系化合物が挙げられる。

【００１４】アルキルあるいはアルキル置換または未置
換フェニルジチオリン酸系化合物としては、ジチオホス
フェート、酸性ジチオリン酸エステルなどのジチオリン
酸エステル化合物、これら酸性ジチオリン酸エステルの
アルキルアミン完全中和塩、あるいは部分中和塩などの
アルキルジチオリン酸系化合物あるいはアルキル置換ま
たは未置換フェニルジチオリン酸系化合物が挙げられ
る。

【００１５】以上の（Ａ）成分のリン化合物が有するア
ルキル基（アルキル置換フェニル基のアルキル基を含
む）は、炭素原子数１〜１８の直鎖または分岐鎖アルキ
ル基であり、その具体例は、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ノニル、ヘキサデシ
ル、オクタデシル基などである。（Ａ）成分のリン化合
物は、単独で、あるいは２以上を組み合わせて使用する
ことができる。

【００１６】（Ａ）成分は、摩擦特性に寄与するもので
あり、配合量が少なすぎれば所期の摩擦特性が得られ
ず、多すぎると効果が飽和して不経済となるのみなら
ず、腐食防止特性が低下してしまうため、リン分とし
て、基油に対し、０．００５〜２．０重量％、好ましく
は０．０５〜１．５重量％、さらに好ましくは０．１〜
１．０重量％とする。

【００１７】また、本発明において、（Ｂ）成分のチア
ゾール誘導体は、一般式（１）で示されるもののうちの
少なくとも１種であり、例えばＵＳＰ２７１９１２５、
２７１９１２６号明細書などに開示された製造法により
得ることができる。好ましいチアゾール誘導体は、一般
式（１）中のＲ_１およびＲ_２が、それぞれ、炭素原子数
１〜１２、好ましくは１〜８の直鎖または分岐鎖アルキ
ル基であるもので、特に２，５−ビス（第３オクチルジ
チオ）１，３，４−チアジアゾールが適している。な
お、Ｒ_１およびＲ_２の具体例は、メチル、エチル、プロ
ピル、ブチル、ヘキシル、オクチル基などである。

【００１８】上記（Ｂ）成分は、金属（特に、配管内面
のメッキ材である銅など）腐食防止に寄与するものであ
り、配合量が少なすぎれば所期の腐食防止効果を得るこ
とができず、多すぎると効果が飽和して不経済となるの
みならず、耐摩耗性が低下してしまうため、基油に対
し、０．０５〜１．０重量％、好ましくは０．０５〜
０．５重量％、さらに好ましくは０．０５〜０．１５重
量％とする。

【００１９】さらに、本発明において、（Ｃ）成分のカ
ルシウムサリシレートは、例えば、化３の一般式（２）
で示されるもののうちの少なくとも１種であり、好まし
いカルシウムサリシレートは、一般式（２）中のＲ３が
炭素原子数８以上で２８未満、好ましくは１４〜２０の
アルキル基が適している。なお、炭素原子数が２９以上
のものは、固体であり、溶解して使用することができる
が、取扱性などを考慮すると、Ｒ３の炭素原子数は２４
程度を上限とすることが好ましい。

【００２０】

【化３】

【００２１】上記（Ｃ）成分のカルシウムサリシレート
は、軸受メタル（特に、Ｐｂなど）腐食防止に寄与する
ものであり、配合量が少なすぎれば所期の腐食防止効果
を得ることができず、多すぎると効果が飽和して不経済
となるのみならず、摩擦特性が低下し、摩擦係数が上が
るため、基油に対し、０．１〜６．０重量％、好ましく
は０．２５〜４．５重量％とする。

【００２２】なお、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分の
配合量がそれぞれ上記した下限値を下回ると、本発明特
有の効果（すなわち、軸受メタルの腐食防止、低フリク
ション特性の維持、配管の銅メッキ部からの銅の溶解防
止など）を得ることができなくなる。

【００２３】本発明のパワーステアリングフルード組成
物は、上記の（Ａ）〜（Ｃ）成分の他に、パワーステア
リングフルードとしての基本的な性能を維持するため
に、酸化防止剤、摩耗防止剤、分散剤、金属不活性剤、
摩擦調整剤、消泡剤、粘度指数向上剤などを配合するこ
とができる。

【００２４】上記の酸化防止剤としては、フェノール
系、フェニルアミン系など、摩耗防止剤としては、ジオ
チリン酸亜鉛、リン系、硫黄系、塩素系などが挙げられ
る。分散剤としては、アルケニルコハク酸イミド、ポリ
オキシアルキレンアミノアミド、ベンジンアミンなどが
挙げられる。金属不活性化剤としては、ベンゾトリアゾ
ールなどが挙げられる。摩擦調整剤としては、オレイン
酸、ステアリン酸、パルミチン酸などの高級脂肪酸、ラ
ウリルアルコール、オレイルアルコール、セチルアルコ
ールなどの高級アルコール類、オレイン酸エチル、ゾル
ビタンモノステアレート、オレイン酸モノグリセライド
などのエステル類、セチルアミン、オクタデシルアミン
などのアミン類およびリン酸エステルアミン塩などが挙
げられる。消泡剤としては、ジメチルポリシロキサン、
フェニルメチルシロキサンなどのシリコーン系化合物、
アルケニルコハク酸誘導体などのエステル系化合物が挙
げられる。粘度指数向上剤としては、ポリメタクリレー
ト、ポリイソブチレン、エチレンプロピレン共重合体、
スチレン／ジエステル共重合体などが挙げられる。

【００２５】これら各添加剤の配合量は、従来のパワー
ステアリングフルード組成物におけるこれら各添加剤の
配合量を参酌して決定すればよい。

【００２６】本発明において、基油としては、溶剤精製
あるいは水素化精製などの精製を行った後、さらにワッ
クス分を取り除いて低温流動性を改善した鉱油、合成油
のうちの少なくとも１種が使用される。

【００２７】上記の合成油としては、ポリ−α−オレフ
ィンオリゴマー類、ポリブテン類、ジエステル類、ポリ
オールエステル類などが挙げられるが、添加剤の溶解性
を考慮して、単独で使用するよりも、鉱油と混合もしく
は合成油同士を混合して用いることが好ましい。

【００２８】基油の粘度は、パワーステアリングポンプ
やパワーステアリングギヤ部の耐摩耗性や効率、あるい
は低温における流動性などを考慮して、１００℃におい
て２．０〜１０．０ｃＳｔが好ましく、より好ましくは
２．５〜５．０ｃＳｔである。

【００２９】そして、この基油に上記した各成分が配合
されてなる本発明のパワーステアリングフルード組成物
の粘度も、これらポンプやギヤ部の耐摩耗性や効率、低
温での流動性などを考慮して、１００℃において５〜１
０ｃＳｔ、−４０℃において５００００センチポイズ以
下となることが好ましい。

【００３０】

【実施例】表５〜表７に示す組成にて本発明のパワース
テアリングフルード組成物（実施例１〜８）を調製し、
表８〜表９に示す組成にて比較のパワーステアリングフ
ルード組成物（比較例１〜５）を調製した。

【００３１】これらの実施例および比較例で得た組成物
の評価として、軸受メタル腐食試験を行った。この試験
は、ＪＩＳＫ２５１３に規定する銅板腐食試験の装置と
試料容器を用いて行った。この試験の後に、試料油中の
Ｐｂ濃度を測定して、組成物の軸受メタル腐食防止性能
を評価した。なお、この試験の条件は、表１に示す通り
とした。

【００３２】

【表１】

【００３３】さらに、上記実施例および比較例で得た組
成物の評価として、摩擦特性試験を行った。この試験
は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す装置（特開平４−３５１
９４２号公報参照）を用いて行った。この試験の条件は
表２に示す通りとした。

【００３４】

【表２】

【００３５】図１において、（ａ）が正面図、（ｂ）が
（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）が被試験材把持具であ
る。先ず、（ｃ）に示すように、被試験材（表２に示す
ゴム板）１０を把持具１１の把持部１２，１２に把持す
る。

【００３６】次いで、（ｂ）に示すように、この把持具
１１の軸１３，１３を、試験装置本体１のスリット部
３，３に差込み、該軸１３，１３を該スリット３，３内
をスライドさせ、ゴム板１０が所定の伸び率（ここで
は、１００％）となる位置で、ゴム板１０の一方の面が
固定手段２に接するように、ナット１４，１４で固定す
る。

【００３７】この状態の試験装置本体１を、取付け部１
ｄにて、図示省略の摩擦試験装置に取付け、ゴム板１０
の固定手段２に接している面と反対面に被測定硬質材
（表２に示す鋼板）２０を接触させる。次に、このゴム
板１０と鋼板２０との間に実施例および比較例で得た組
成物をそれぞれ５０ｇずつ塗布する。

【００３８】そして、図示省略の荷重負荷手段によりゴ
ム板１０と鋼板２０とに所定の荷重をかけ、かつ図示省
略の電動機によりゴム板１０と鋼板２０とに所定の相対
速度を与える。両板１０，２０間の摩擦力の検出は、板
バネ（バネ定数４０±１ｇ／ｍｍ，バネ振動数１５±１
サイクル／秒程度のもの）の歪みを測定することのでき
るストレインゲージおよびそれを記録する電磁オシログ
ラフに表示して行い、該摩擦力の検出結果に基づいて摩
擦係数等の摩擦特性を評価算出する。

【００３９】加えて、上記実施例および比較例で得た組
成物の評価として、金属腐食試験を行った。本試験は、
上記の組成物を用いてゴム配合剤を抽出する前処理段階
（抽出試験）と、その抽出液を用いて金属腐食試験を行
う二段階からなる試験であり、試験後の油中の金属
（板）の重量変化と外観状態とを評価するものである。
抽出試験の条件を表３に示し、金属腐食試験の条件を表
４にそれぞれ示した。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】以上の評価試験の結果は、表５〜表９に併
せて示す。

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】

【表７】

【００４６】

【表８】

【００４７】

【表９】

【００４８】表５〜表９から明らかなように、実施例の
ものは、摩擦特性、軸受メタル腐食防止性、金属腐食性
に優れているが、それに反して比較例のものは、軸受メ
タル腐食防止性、摩擦特性、金属腐食性に劣ることが分
かる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のパワース
テアリングフルード組成物によれば、カルシウムサリシ
レートを特定の割合で配合することにより、パワーステ
アリングフルードとしての諸特性を損なうことなく、従
来解決できなかったスムーズなハンドル操作性を維持
し、かつ優れた軸受メタルの腐食防止性を備えることが
できる。このように、本発明のパワーステアリングフル
ード組成物は、高温使用環境下でも長期間安定して使用
することができ、工業上極めて有益であることが明らか
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーステアリングフルード組成物の
摩擦特性を評価する際に使用した試験装置を示す図であ
り、（ａ）が正面図、（ｂ）が（ａ）のＩ−Ｉ線断面
図、（ｃ）が被試験材把持具を示している。

【符号の説明】

１試験装置本体１ｄ試験装置本体の摩擦試験装置への取付け部２ゴム板固定手段３スリット１０ゴム板１１ゴム板把持具１３軸１４ナット２０鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｍ 129:54）Ｃ１０Ｎ 10:04 30:06 30:08 30:12 40:02 40:08 (72)発明者中村充宏埼玉県幸手市権現堂1134−２株式会社コスモ総合研究所研究開発センター内 (72)発明者安部三郎神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉱油または合成油のうちの少なくとも１
種からなる基油に、（Ａ）アルキルあるいはアルキル置
換または未置換フェニルリン酸系化合物、アルキルある
いはアルキル置換または未置換フェニルチオリン酸系化
合物、およびアルキルあるいはアルキル置換または未置
換フェニルジチオリン酸系化合物からなる群から選ばれ
たものの少なくとも１種を、リン分として０．００５〜
２．０重量％、（Ｂ）一般式【化１】で表されるチアジアゾール誘導体の少なくとも１種を、
０．０５〜１．０重量％、および（Ｃ）カルシウムサリ
シレートを、０．１〜６．０重量％含有することを特徴
とするパワーステアリングフルード組成物。