JPH09263782A - 無段変速機油組成物 - Google Patents

無段変速機油組成物

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JPH09263782A
JPH09263782A JP8074288A JP7428896A JPH09263782A JP H09263782 A JPH09263782 A JP H09263782A JP 8074288 A JP8074288 A JP 8074288A JP 7428896 A JP7428896 A JP 7428896A JP H09263782 A JPH09263782 A JP H09263782A
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JP
Japan
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oil composition
continuously variable
variable transmission
present
friction coefficient
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JP8074288A
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Hideo Igarashi
英夫 五十嵐
Junichi Deshimaru
順一 弟子丸
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のＡＴ用ベルトタイプＣＶＴにお
いて伝達動力を大きく保ちつつ、スクラッチ現象を防止
することができ、更に、μ−Ｖ特性を長期間正勾配に保
持しうる無段変速機油組成物を提供すること。 【解決手段】 基油に、（Ａ）スルホネート，（Ｂ）無
灰系分散剤，（Ｃ）酸アミド，（Ｄ）有機モリブデン化
合物及び（Ｅ）アミン系酸化防止剤を配合してなる無段
変速機油組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無段変速機油組成物
に関し、詳しくは、自動車のＡＴ用ベルトタイプＣＶＴ
のスクラッチ現象を防止しうる無段変速機用潤滑油組成
物に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】自動車のＡＴ用ベルト
タイプＣＶＴは、駆動プーリと動力を伝達するためのベ
ルトとから構成され、ベルトはエレメント（以下、コマ
と記す）とそれを保持するベルト（鋼帯）より構成され
ている。このようなベルトタイプＣＶＴに用いる潤滑油
は、通常、冷却性，潤滑性を有し、更に十分な動力伝達
のためプーリとコマが滑らないように一定以上の摩擦力
を有するものでなければならない。近年、上記のような
ベルトタイプＣＶＴを用いた自動車においては、ある種
のものについては、例えば、車庫入れ，発進時等に特有
の雑音が発生する現象、いわゆるスクラッチ現象が生じ
ている。このようなスクラッチ現象は上記のような特性
のみを有する従来の潤滑油では防止することができず、
更に優れた潤滑油の開発が求められていた。本発明者ら
は、上記現象について種々検討した結果、このようなス
クラッチ現象は、ＣＶＴの後にある歯車の歯打ち音によ
るものであり、これは、被駆動プーリの回転むらにその
原因があることを見出した。更に、本発明者らは、その
回転むらはベルトとコマの摩擦係数（μ）の変化がスベ
リ速度（Ｖ）の変化に対して負勾配にある時に発生する
ことも見出した。従って、このようなスクラッチ現象を
防止するためには、上記μ−Ｖ特性が正勾配であるもの
を開発する必要がある。
【０００３】しかしながら、このような潤滑油の開発に
おいては、一方で、摩擦係数を下げると動力伝達能力が
低下するという問題もあり、要求された伝達力以上を確
保できる程度の摩擦係数を保持する必要もあった。更
に、上記のような要求性能は新油時のみならず、一定期
間走行した後も満足する必要があり、長期間そのような
性能を保持することが要求されていた。このように、ベ
ルトタイプＣＶＴ用の潤滑油としては、要求された伝達
力以上の動力伝達能力を達成しうる摩擦係数を保持し、
かつスクラッチ現象を防止することのできるものが要求
されていた。すなわち、本発明の目的は、自動車のＡＴ
用ベルトタイプＣＶＴにおける伝達動力を大きく保ちつ
つ、かつスクラッチ現象を防止でき、更に、長期間μ−
Ｖ特性を正勾配に保持できる無段変速機油組成物を提供
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情下にお
いてなされたものである。本発明者等は上記目的を達成
するために鋭意研究を重ねた結果、特定の値以上の摩擦
係数を保持し、かつμ−Ｖ特性を正勾配に保ちうる無段
変速機油組成物を提供することにより、ベルトタイプＣ
ＶＴのスクラッチ現象を防止し、かつ要求された伝達力
以上の動力伝達を達成することが可能となることを見出
したものであるが、更に詳細な検討により、以下のよう
な知見が得られた。
【０００５】すなわち、本発明者らの検討によれば、μ
値が0.１以上であれば伝達動力は十分であり、一方、上
記μ−Ｖ特性は、Ｖ値の減少に従ってμ値が減少する傾
向にあるもの、すなわち、すべり速度Ｖにおける摩擦係
数μd とすべり速度が０になる直前の摩擦係数μs の
比、μs ／μd が１より小さい値であるものが必要であ
り、かつこの状態を長期間保つことのできるものであれ
ばスクラッチ現象は発生しないことが見出された。従来
用いられている無段変速機油組成物は、上記本発明の要
求を満足するものではなく、本発明の無段変速機油組成
物は、このような知見に基づき調製されたものである。
すなわち、本発明は、基油に、（Ａ）スルホネート，
（Ｂ）無灰系分散剤，（Ｃ）酸アミド，（Ｄ）有機モリ
ブデン化合物及び（Ｅ）アミン系酸化防止剤を配合して
なる無段変速機油組成物を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。本発明の無段変速機油組成物は、基油に、（Ａ）
スルホネート，（Ｂ）無灰系分散剤，（Ｃ）酸アミド，
（Ｄ）有機モリブデン化合物及び（Ｅ）アミン系酸化防
止剤を配合してなるものである。本発明の無段変速機油
組成物に用いられる基油としては、鉱油または合成油が
いずれも用いられ、その種類は特に制限されない。用い
られる鉱油としては、従来公知の種々のものが使用可能
であり、例えばパラフィン基系鉱油，中間基系鉱油，ナ
フテン基系鉱油などが挙げられる。また、合成油として
は、やはり従来公知の種々のものが使用可能であり、例
えば、α−オレフィンオリゴマー、炭素数２〜１６のオ
レフィンの（共）重合物、アルキルベンゼン、アルキル
ナフタレン、ポリフェニル系炭化水素、各種エステルす
なわちネオペンチルグリコール，トリメチロールプロパ
ン，ペンタエリスリトールなどの脂肪酸エステル、更に
はヒンダードエステルなどを用いることができる。本発
明においては、その寿命等の点から、基油として鉱油を
用いることが好ましい。
【０００７】上記基油としては、−４０℃におけるＢＦ
（ブルックフィールド）粘度が４万ｍＰａ・ｓ以下であ
り、また、１００℃における動粘度が２ｍｍ2 ／ｓ以上
であるものが好ましく使用される。上記−４０℃におけ
る粘度が４万ｍＰａ・ｓを超える場合は低温始動性能が
不足する場合があり、また、１００℃における粘度が２
ｍｍ2 ／ｓ未満のものは油膜強度の低下などの不具合を
生じる場合がある。このような点から、上記粘度は−４
０℃で２万〜４万ｍＰａ・ｓ、１００℃で４〜７ｍｍ2
／ｓであることが更に好ましい。本発明においては、上
記の鉱油および合成油は、一種のみを単独で用いること
もできるが、二種以上を任意の割合で混合して用いるこ
ともできる。
【０００８】本発明においては、上記基油に粘度指数向
上剤を含有することが好ましい。使用できる粘度指数向
上剤としては、エチレン−プロピレン共重合体などのオ
レフィン（共）重合体，ポリメタクリレート，ポリイソ
ブチレン等が好ましく挙げられ、低温特性の点から、ポ
リメタクリレートが特に好ましく使用される。その分子
量としては、剪断安定性などの点から数平均分子量で１
0,０００〜1,００0,０００、更に１0,０００〜１０0,０
００、特に１0,０００〜５0,０００の範囲にあることが
好ましい。また、上記粘度指数向上剤を配合した基油と
しては、特に、低温始動性能の点から、粘度指数（Ｖ
Ｉ）が１３０以上、特に１６０以上であるものが好まし
く使用される。上記粘度指数向上剤は、本発明の組成物
中に３〜２０重量％の量で配合されることが好ましい。
この範囲内の量で使用することにより、低温始動性能お
よび高温潤滑性能の点で更に好ましい結果が得られる。
【０００９】本発明の（Ａ）成分であるスルホネート
は、主として清浄分散性の向上と高摩擦係数保持の点か
ら用いられるものである。このようなものとしては、従
来公知の種々のものを使用可能であるが、本発明におい
ては、Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ等のアルカリ土類金属のスルホ
ネートが好ましく用いられ、特に高速域の摩擦係数向上
の点からＣａ又はＭｇのスルホネートが好ましく使用さ
れる。また、スルホネートとしては、例えばアルキル置
換された芳香族化合物スルホン化物のアルカリ土類金属
塩、及びこのものをアルカリ土類金属水酸化物又は酸化
物と二酸化炭素とにより、さらに過塩基化したものが好
適である。このようなスルホネートは置換基として炭素
数１〜２０のアルキル基を有することができる。上記ア
ルカリ土類金属塩としては、摩擦係数向上の点から過塩
基性のものが好ましく使用される。その塩基価（ＴＢ
Ｎ）は特に限定はされないが、好ましくは１００〜５０
０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、２００〜４５０ｍｇＫＯＨ／
ｇであることが更に好ましい。上記スルホネートは本発
明の組成物中に、0.５〜５重量％含有されることが好ま
しい。上記含有量が0.５重量％未満では高速域の高摩擦
係数保持性能が不足する場合があり、また、５重量％を
超える場合は粘度が上昇して冷却性能が悪化する場合が
ある他、効果が飽和してコストが高くなる。これらの点
から上記含有量は１〜３重量％であることが更に好まし
い。本発明においては、上記スルホネートは、一種のみ
で用いることもできるが、二種以上を任意の割合で混合
して用いることもできる。
【００１０】本発明の（Ｂ）成分である無灰系分散剤
は、主としてスラッジ分散性能向上の点で用いられるも
のである。このようなものとしては、モノイミド，ビス
イミドあるいはそれらのホウ素含有物などのイミド系化
合物が挙げられ、ホウ素含有型あるいはビスイミド型等
のホウ素を含有しないもののいずれも好ましく使用でき
る。特に、本発明においては、アルキルあるいはアルケ
ニルコハク酸イミド類またはそれらのホウ素含有物が好
ましく使用できる。上記無灰系分散剤は、本発明の組成
物中に１〜６重量％含有されることが好ましい。上記含
有量が１重量％未満ではスラッジ分散性能が不足する場
合があり、６重量％を超える場合は耐摩耗性能を悪化さ
せる場合がある。これらの点から上記含有量は、２〜４
重量％であることが更に好ましい。本発明においては、
上記無灰系分散剤は一種のみで用いることもできるが、
二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
【００１１】本発明の無段変速機油組成物において、
（Ｃ）成分の酸アミド類は主として酸化劣化後の摩擦係
数抑制の点から用いられるものであるが、その種類は特
に制限はなく、従来一般に使用されるものがいずれも使
用可能である。このような、酸アミド類は、本発明の組
成物中に0.１〜１重量％含有されることが好ましい。上
記含有量が0.１重量％未満では摩擦係数抑制効果が不足
する場合があり、１重量％を超える場合は低速域の摩擦
係数を下げ過ぎる場合がある。これらの点から上記含有
量は、0.２〜0.８重量％であることが更に好ましい。更
に、（Ｄ）成分の有機モリブデン化合物は本発明におい
ては主として摩擦係数（μS ）上昇抑制の点から用いら
れるものであるが、特に、ジチオリン酸モリブデン（Ｍ
ｏＤＴＰ），ジチオカルバミン酸モリブデン（ＭｏＤＴ
Ｃ）などが好ましく使用できる。このような、有機モリ
ブデン化合物は、本発明の組成物中に0.０１〜１重量％
（Ｍｏ量で５０〜５００ｐｐｍ）含有されることが好ま
しい。上記含有量が0.０１重量％未満では摩擦係数抑制
効果が不足する場合があり、１重量％を超える場合は低
速域の摩擦係数を下げ過ぎる場合がある。これらの点か
ら上記含有量は、0.０３〜0.６重量％であることが更に
好ましい。
【００１２】本発明においては、更に（Ｅ）成分とし
て、無段変速機油組成物の摩擦特性の経時変化を効果的
に抑制することを主目的としてアミン系酸化防止剤が用
いられる。（Ｅ）成分として用いられるアミン系酸化防
止剤はその種類については特に制限はなく、従来公知の
種々のものを用いることができる。例えば、そのような
アミン系酸化防止剤としては、次の一般式（Ｉ）
【００１３】
【化１】
【００１４】〔式中、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれ独立に炭
素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルケ
ニル基を示し、ｍ及びｌはそれぞれ独立に０〜４の整数
を示す。複数のＲ1 及びＲ2 は同一であっても異なって
いてもよい。〕で表されるジフェニルアミン誘導体が挙
げられる。この一般式（Ｉ）に属する化合物としては、
例えば、ジフェニルアミン，ジオクチルジフェニルアミ
ン，ジノニルジフェニルアミン，ジオレイルジフェニル
アミン，ｐ−ブチル−p'−オクチルジフェニルアミン等
が挙げられる。また、次の一般式（II）
【００１５】
【化２】
【００１６】〔式中、Ｒ3 は炭素数１〜２０のアルキル
基又は炭素数１〜２０のアルケニル基を示し、ｑは０〜
５の整数を示す。複数のＲ3 は同一であっても異なって
いてもよい。〕で表されるフェニル−α−ナフチルアミ
ン誘導体を挙げることもできる。この一般式（II）に属
する化合物としては、例えば、フェニル−α−ナフチル
アミン，オクチルフェニル−α−ナフチルアミン，オレ
イルフェニル−α−ナフチルアミン等が挙げられる。
【００１７】（Ｅ）成分であるアミン系酸化防止剤の配
合量は、本発明の組成物の全量に対して、通常0.１〜１
重量％とする。この配合量が0.１重量％未満の場合は単
に酸化防止効果が充分でないだけでなく、摩擦特性の経
時変化の抑制効果が充分に得られないこともある。一
方、配合量が１重量％を超える場合には、それ以上の経
時変化の抑制効果が期待できない。これらの点から、上
記配合量は0.２〜0.８重量％であることが更に好まし
い。なお上記アミン系酸化防止剤は、１種のみを単独で
用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１８】本発明の無段変速機油組成物は、上記
（Ａ）〜（Ｅ）成分を必須成分として配合することによ
って調製されるが、さらに所望により、（Ｆ）脂肪酸誘
導体，（Ｇ）部分エステル化合物及び（Ｈ）イオウ系酸
化防止剤から選ばれる少なくとも一種を配合することが
できる。ここで（Ｆ）成分である脂肪酸誘導体として
は、従来公知の種々のものを用いることができるが、本
発明では、新油時における低速域での摩擦係数抑制の点
からサルコシン誘導体（Ｎ−アシル化サルコシン等、例
えば、オレイルサルコシン，ステアリルサルコシン））
等が好ましく用いられる。また、（Ｇ）成分である部分
エステル化合物としては、例えば、グリセリン部分エス
テル，アルケニルコハク酸部分エステル等が使用でき
る。更に、（Ｈ）成分であるイオウ系酸化防止剤も、そ
の種類に特に制限なく従来公知の種々のものをいずれも
用いることができ、例えば、ジラウリルチオジプロピオ
ネート等が使用できる。上記（Ｆ）脂肪酸誘導体，
（Ｇ）部分エステル化合物及び（Ｈ）イオウ系酸化防止
剤はいずれも、本発明の組成物中に0.１〜１重量％の範
囲の量で配合されることが好ましい。これらの成分が上
記範囲内にあれば、各々摩擦係数の初期特性保持及び酸
化寿命の延長が可能となり、更に好ましい結果となる。
【００１９】本発明の無段変速機油組成物には、上記各
成分に加え、更に必要に応じて、非鉄金属の腐食防止な
どの点から銅不活性化剤などの金属不活性化剤、あるい
は消泡剤などを適宜配合することもできる。このような
添加剤はその種類については特に制限はないが、金属不
活性化剤としては、例えば、チアジアゾール系化合物等
が、また消泡剤としては、例えば、シリコン系化合物等
が使用できる。また、これらの添加剤は一般に、本発明
の組成物中、各々0.１５重量％以下の量で配合される。
【００２０】本発明においては、上記の各成分を適宜混
合することにより無段変速機油組成物を得ることができ
るが、このようにして得られた無段変速機油組成物によ
り、ベルトタイプＣＶＴの伝達動力を大きく保ちつつ、
かつスクラッチ現象を防止できる。このような無段変速
機油組成物は、例えば、ベルトとコマのような鋼−鋼間
の１００℃における最小摩擦係数を0.１以上とし、ま
た、そのμ−Ｖ特性を正勾配、すなわちすべり速度の増
大につれて摩擦係数が増大するように調製することによ
り、具体的には、１００℃における最小摩擦係数を0.１
以上とし、また、そのμs ／μd 比を１より小さい値と
するように調製することにより上記の本発明の効果を更
に良好に奏することができる。すなわち、上記最小摩擦
係数を0.１以上とすることにより、ベルトタイプＣＶＴ
の伝達動力を大きくすることができ、一方で、μ−Ｖ特
性を正勾配にすることにより、スクラッチ現象を防止す
ることができる。更に、本発明の無段変速機油組成物
は、新油の場合のみならず、一定時間走行後においても
このような性能を維持するものである。すなわち、一定
時間走行後においても、上記μ値が0.１以上の範囲にあ
り、かつ上記μ比が１より小さい値であるものであり、
また、そのμ−Ｖ特性が正勾配であるものである。
【００２１】尚、本発明においては、上記最小摩擦係数
（μ）値は、添付図１に示すような摩擦機構を有する回
転式二平面摩擦試験機により測定した値であり、その測
定条件として、例えば、油温１００℃，回転数１０ｒｐ
ｍ，荷重１２ＭＰａの条件で測定した値を用いることが
有利である。また、μ比は同様に、油温１００℃，回転
数１０ｒｐｍ／４０ｒｐｍ，荷重２ＭＰａの条件で測定
した値を用いることが有利である。更に、μ−Ｖ特性に
ついても同様に回転式二平面摩擦試験機により、油温１
００℃，回転数１０〜４０ｒｐｍ，荷重２ＭＰａの条件
で測定した値が有利に用いられる。
【００２２】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基いてさらに具体
的に説明する。 実施例１〜３および比較例１〜５ 第１表に示すような配合割合（重量％）で無段変速機油
を調製した。得られた無段変速機油の各々（新油）及び
これを１５０℃，４８時間の条件で酸化劣化したものに
ついて、図１に示す摩擦機構を有する回転式二平面摩擦
試験機（東測精密工業社製）を用いて、μs 値及びμ比
（μs ／μd ）を下記条件にて測定した。結果を第１表
に示す。μs 値 油温 ： １００℃ 回転数 ： １０ｒｐｍ 荷重 ： １２ＭＰａμ比 油温 ： １００℃ 回転数 ： １０ｒｐｍ及び４０ｒｐｍ 荷重 ： ２ＭＰａ
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】＊１ 基油： パラフィン系鉱油（動粘度
１００℃ ５ｍｍ2 ／ｓ） ＊２ ポリメタアクリレート：分子量５万 ＊３ イミド： ポリブテニルコハク酸ビスイミド ＊４ ホウ素系イミド： ポリブテニルコハク酸イミド
ホウ素化物 ＊５ Ｃａスルホネート：ＴＢＮ＝４００ｍｇＫＯＨ／
ｇ ＊６ Ｍｇスルホネート：ＴＢＮ＝４００ｍｇＫＯＨ／
ｇ ＊７ 酸アミド： 脂肪酸とポリアルキレンポリアミン
のアミド ＊８ サルコシン誘導体：オレイルサルコシン ＊９ アミン系酸化防止剤： アルキル化ジフェニルア
ミン ＊10 イオウ系酸化防止剤： ジラウリルチオジプロピ
オネート ＊11 消泡剤： ジメチルポリシロキサン ＊12 金属不活性化剤： チアジアゾール化合物
【００２６】また、実施例２と比較例２の無段変速機油
を用いて、下記の方法で実車走行テストを行い、以下の
基準でスクラッチ現象の評価を行った。 ○ スクラッチ現象による異音の発生なし △ スクラッチ現象による異音の発生が若干認められる × スクラッチ現象による異音の発生が大きい実車走行テスト ベルトタイプＣＶＴを装着したＦＦタイプのガソリン車
を用いて、速度２０ｋｍ／時以下で、第２表に示す油温
条件にて異音の発生を評価した。結果を第２表に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明の無段変速機油組
成物によれば、自動車のＡＴ用ベルトタイプＣＶＴにお
いて伝達動力を大きく保ちつつ、スクラッチ現象を防止
することができる。更に、本発明の無段変速機油組成物
によれば、μ−Ｖ特性を正勾配に保持している時間を長
く保つことができるので、長時間走行後も上記効果を奏
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明におけるμ値及びμ−Ｖ特性の測定に
使用する回転式二平面面摩擦試験機の摩擦機構を示す概
略断面図である。
【符号の説明】
１ ディスク ２ ピン ３ ディスク保持具 ４ ピン保持具 ５ キー溝 ６ 回転軸 ａ 負荷
───────────────────────────────────────────────────── 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 133:16 133:04 135:10 135:18 137:10） Ｃ１０Ｎ 30:06 40:04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基油に、（Ａ）スルホネート，（Ｂ）無
    灰系分散剤，（Ｃ）酸アミド，（Ｄ）有機モリブデン化
    合物及び（Ｅ）アミン系酸化防止剤を配合してなる無段
    変速機油組成物。
  2. 【請求項２】 基油が粘度指数向上剤を含むことを特徴
    とする請求項１記載の無段変速機油組成物。
  3. 【請求項３】 （Ｂ）無灰系分散剤がイミド系化合物で
    あることを特徴とする請求項１または２に記載の無段変
    速機油組成物。
  4. 【請求項４】 （Ｄ）有機モリブデン化合物が、ジチオ
    リン酸モリブデンまたはジチオカルバミン酸モリブデン
    であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
    の無段変速機油組成物。
  5. 【請求項５】 更に、（Ｆ）脂肪酸誘導体，（Ｇ）部分
    エステル化合物及び（Ｈ）イオウ系酸化防止剤から選ば
    れる少なくとも一種を配合してなることを特徴とする請
    求項１〜４のいずれかに記載の無段変速機油組成物。
  6. 【請求項６】 １００℃における最小摩擦係数（μ）を
    0.１以上とし、かつすべり速度Ｖにおける摩擦係数μd
    とすべり速度が０となる直前の摩擦係数μsの比（μs
    ／μd ）が１より小さい値であることを特徴とする請求
    項１〜５のいずれかに記載の無段変速機油組成物。
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