JPWO2006001309A1 - 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

低温から高温まで広い温度域において一方向クラッチ及び転がり軸受双方が良好な潤滑性を示し、また浸水等による腐食を防止する防錆剤の環境負荷が少なく、更には振動条件下でも金属材料の剥離等が起こらず、高性能で耐久性に優れる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を提供するために、転がり軸受及び一方向クラッチに、合成油を基油とし、ウレア化合物及び金属石けんの少なくとも一つを増ちょう剤とし、非バリウム系防錆剤を該グリース全量の１．０〜１０質量％含有するグリース組成物を封入する。

Description

本発明は、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に関する。

一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、同心に配された一対の回転部材の間に一方向クラッチ及び転がり軸受を介装してなるものであり、例えば、オルタネータ等の自動車用補機の回転軸や、アイドリングストップ車に搭載するエンジンのクランクシャフト及び補機駆動装置の回転軸等に装着し、外周にベルトを掛け渡して前記回転軸とベルトの間で動力を伝達するプーリ等として用いられている。

従来から、この一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に用いるグリース組成物として、いくつかのものが提案されている（特許文献１〜４参照）。

特許文献１では、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置をオルタネータに組み込んで用いるときに、ベルトを介して伝わる振動によって転がり軸受や一方向クラッチの金属同士の接触部位に剥離が生じることを防ぐために、エーテル油を基油として用いたグリース組成物が開示されている。

また、特許文献２では、特許文献１と同様にオルタネータに用いる場合に、圧力粘度係数が規定値以上のグリース組成物が示され、これを一方向クラッチに用いることによりクラッチロック性能の向上及びオーバラン状態ですべり接触する際の耐摩耗性の向上を図っている。

更に、特許文献３では、スタータに用いる一方向クラッチ用のグリース組成物として、シリコーン油を基油とし、２種類の極圧添加剤を添加したグリース組成物が示されており、これによりオーバラン状態での耐摩耗性の向上を図っている。

また、特許文献４では、すべり接触が多い一方向クラッチと転がり接触する転がり軸受とに、それぞれ異なる性能のグリース組成物を封入して用いる技術が開示されている。

上記のように、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置用のグリース組成物には、一方向クラッチのクラッチロック性能に優れ、オーバラン状態で一方向クラッチがすべり接触する際に耐摩耗性を付与し、かつ、転がり軸受についての潤滑にも適することが求められる。加えて、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置をオルタネータ等に用いる場合には、振動条件下で一方向クラッチや転がり軸受に生じる剥離等のフレッチングを防止することが求められる。

この点、特許文献１に示されるグリース組成物はすべり潤滑には適さず、摩耗の防止に不十分であり、特許文献２に示されるやグリース組成物も摩耗やフレッチングの防止に不十分であった。また、特許文献３のグリース組成物は、シリコーン油の油膜強度が他の合成油や鉱油に比べて低いので、転がり軸受の潤滑に用いた場合には転がり軸受を長寿命とするのが困難である。このような場合、特許文献４に示すように、転がり軸受には異なるグリース組成物を用いることも考えられるが、異種のグリース組成物が漏れ出して混合することにより硬化或いは軟化して劣化する場合があり、一方向クラッチと転がり軸受とで同じグリース組成物を用いることが好ましい。

また、オルタネータ等が設置されるエンジンルームは低温から高温までの幅広い温度条件下にあり、特にオーバラン状態においては一方向クラッチのすべり摩擦及び転がり軸受の回転に伴って内部が昇温し約１５０℃程度に達することから、グリース組成物は低温時の流動性及び耐熱性を有する必要がある。

また、オルタネータ等に用いる場合には、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置内部に雨水等が浸水することから、金属材料の腐食についても対処する必要がある。金属の腐食を防止するために、グリース組成物に防錆剤を添加するのが一般的である。防錆剤としては、バリウムスルホネートに代表されるバリウム系の防錆剤が広く使用されているが、このバリウム系防錆剤は環境への影響が懸念されるようになってきている。

特開平１１−０８２６８８号公報 特開２０００−２３４６３８号公報 特許第３０３３３０６号公報 特開２００２−１３０４３３号公報

本発明は上述のような問題点について鑑みてなされたものであり、低温から高温まで広い温度域において一方向クラッチ及び転がり軸受双方が良好な潤滑性を示し、また浸水等による腐食を防止する防錆剤の環境負荷が少なく、更には振動条件下でも金属材料の剥離等が起こらず、高性能で耐久性に優れる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は下記の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を提供する。
（１）同心に配置された一対の回転部材と、前記一対の回転部材の互いに対向する周面同士の間に設けられ、前記一対の回転部材を相対回転自在に支持する転がり軸受と、前記一対の回転部材の互いに対向する周面同士の間に設けられ、前記回転部材の一方を他方に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを伝達する一方向クラッチと、を備えた一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置において、
前記転がり軸受及び前記一方向クラッチに、合成油を基油とし、ウレア化合物及び金属石けんの少なくとも一つを増ちょう剤とし、非バリウム系防錆剤を該グリース全量の１．０〜１０質量％含有するグリース組成物を封入したことを特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
（２）非バリウム系防錆剤は複数種を組み合わせてなり、かつ、個々の非バリウム系防錆剤はグリース全量の０．５〜９．５質量％であることを特徴とする上記（１）記載の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。

本発明によれば、高性能で耐久性に優れた一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置が提供される。

本実施形態の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の構成を示す断面図である。 往復動摩擦試験の様子を示す図である。

符号の説明

１１ スリーブ
１１ａ 外周面
１１Ａ 大径部
１１Ｂ 突部
１２ プーリ
１２ａ 内周面
２ 転がり軸受
２１ 内輪
２２ 外輪
２４ 保持器
２５ シール
３ 一方向クラッチ
３１ クラッチ用内輪
３１ａ 凹部
３２ クラッチ用外輪
３２ａ 鍔
３２ｂ 内周面
３３ ローラ
３４ クラッチ用保持器
３４ａ 係止突部
Ｇ グリース組成物
Ｓ 回転軸

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、自動車用のオルタネータに組み込まれた、本実施形態の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の構成を示す断面図である。この一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、プーリ（回転部材）１２と、このプーリ１２の内径側にプーリ１２と同心に配置されたスリーブ（回転部材）１１と、このスリーブ１１の外周面１１ａとプーリ１２の内周面１２ａとの間に設けられる転がり軸受２，２及び一方向クラッチ３と、を備える。

プーリ１２の外周面は、軸方向に沿う断面が波形となるように凹凸が形成されており、そこに不図示の無端ベルト（Ｖベルト）が掛け渡される。無端ベルトは不図示の補機駆動装置の駆動によって走行するものであり、この無端ベルトの走行に従ってプーリ１２が回転する。

スリーブ２２は、本実施形態ではオルタネータの回転軸Ｓに外嵌固定された筒状部材であり、この回転軸Ｓに回転力を伝達する。スリーブ１１の軸方向中間部には、外径寸法の大きな大径部１１Ａが形成され、またこの大径部１１Ａの軸方向一端部には、更に外径寸法の大きな突部１１Ｂが形成されている。尚、回転軸Ｓには発電用ローターが固定されており、オルタネータは回転軸Ｓの回転によって発電する。

一対の転がり軸受２，２は、スリーブ１１の軸方向両端にそれぞれ嵌合している。各転がり軸受２は、内輪２１、外輪２２、玉（転動体）２３、保持器２４、及び、一対のシール２５，２５を備える深溝玉軸受であり、内輪２１と外輪２２との間の一対のシール２５，２５によって塞がれた密閉空間には、本発明のグリース組成物Ｇが充填されている。このグリース組成物Ｇの組成については後述する。

一方向クラッチ３は、スリーブ１１の軸方向中間部、すなわち軸方向両端側に嵌合した一対の前記転がり軸受２，２の間に隣接して設けられている。その構成としては、クラッチ用内輪３１と、クラッチ用外輪３２と、クラッチ用内輪３１の外周面及びクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂの間に配された複数のローラ３３と、ローラ３３を保持するクラッチ用保持器３４と、を備え、クラッチ用内輪３１の外周面及びクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂの間には転がり軸受２，２に封入したものと同じグリース組成物Ｇが充填されている。

クラッチ用内輪３１は、スリーブ１１の大径部１１Ａに外嵌されており、その外周面は、通常の円筒面にローラ３３と同数の凹部３１ａを円周方向に等間隔に形成したカム面とされている。クラッチ用外輪３２は、このクラッチ用内輪３１に対向するプーリ１２の内周面に嵌合しており、その内周面は通常の円筒面とされ、その両端部には内向フランジ状の一対の鍔３２ａが形成されている。

複数のローラ３３は、それぞれクラッチ用内輪３１の凹部３１ａとクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂとの間に円周方向に移動可能に配され、クラッチ用内輪３１の凹部３１ａの外周面及びクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂは、ローラ３３の摺動面となっている。前記クラッチ用内輪３１の凹部３１ａは、対向するクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂとの間隙が円周方向に向かうにつれて徐々に広く（若しくは狭く）なるように形成されている。この間隙は、最も狭い部分ではローラ３３の直径よりも小さく、最も広い部分ではローラ３３の直径よりも大きい。このため、ローラ３３は、最も狭い間隙では挟み込まれ、最も狭い間隙付近では転がるものの、この付近を離れると、比較的大きなすきまが生じるためすべりあるいは回転しながらすべる。

クラッチ用保持器３４は、クラッチ用内輪３１の凹部３１ａと同数のローラ３３を円周方向に略等間隔に、かつ、ローラ３３が前記移動が可能であるように保持するものである。尚、図１ではクラッチ用保持器３４の一端部にはスリーブ１１側に突起した係止突部３４ａが形成されており、この係止突部３４ａがスリーブ１１の突部１１Ｂとクラッチ用内輪３１との間に配設されることで、クラッチ用保持器３４の軸方向への移動が抑制されている。

また、このクラッチ用保持器３４には、柱部（図示せず）にばねが設けられており、これによって、ローラ３３には、クラッチ用内輪３１の凹部３１ａとこれに対向するクラッチ用外輪３２の内周面との間隙が狭くなる方向に押し出すような力が加えられる。
次に、前記のような構成の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の動作について説明する。

無端ベルトの走行によって、プーリ１２が所定方向に相対回転すると、これに内嵌したクラッチ用外輪３２も所定方向に回転し、これに伴ってローラ３３がクラッチ用内輪３１の凹部３１ａとクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂとの間隙が狭くなる方へ移動する。そして、クラッチ用保持器３４のばねにも押し出されることで、ローラ３３は、クラッチ用内輪３１の凹部３１ａとクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂとの間に食い込み、自転を止めてクラッチ用内輪３１とクラッチ用外輪３２とを接続する（クラッチロック状態）。これにより、プーリ１２からスリーブ１１へ回転力が伝達されるようになる。この状態は、無端ベルトの走行速度が一定又は上昇する限り継続する。

一方、無端ベルトの走行速度が減速すると、これに伴いプーリ１２には前記所定方向とは逆方向への制動力が作用するが、スリーブ１１は慣性により一定速度で前記所定方向への回転を継続しようとする。これに従って、ローラ３３も、クラッチ用内輪３１の凹部３１ａとクラッチ用外輪３２の内周面３２ｂとの間隙が広くなる方にすべり接触しつつ移動し、ロック状態が解除され、クラッチ用内輪３１とクラッチ用外輪３２との接続が切断される（オーバラン状態）。この状態では、転がり軸受２，２によって支持されて、プーリ１２がスリーブ１１に対して前記所定方向とは逆方向に相対回転する。

尚、本発明を適用する一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、以上のような構成のものに限定されない。例えば、前記クラッチ用外輪３２として、鍔３２ａがない、円筒形状の構造を採用したり、或はクラッチ用外輪３２を省略し、プーリ１２の内周面を直接、一方向クラッチの軌道面として利用することも可能である。

また、前記実施形態では、一方向クラッチ３としてローラクラッチを使用した場合について述べたが、本発明はこの一方向クラッチとして、スプラグクラッチ等、従来から知られている他の構造の一方向クラッチを使用してもよい。

更に、一対の転がり軸受２，２は玉軸受に限らず、ころ軸受を、更にはころ軸受と玉軸受との双方を採用した場合であっても、同様の効果を得られる。また、本実施形態では転がり軸受２，２の両端部にシール２５，２５を設け、軸受内部空間を密封しているが、転がり軸受２，２の両端部のうち一方向クラッチ３配設側の端部にはシール２５を設置しなくてもよい。

また、回転部材として、プーリに代えて歯車を使用する事も可能である。更に、前記実施形態では、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置をオルタネータに組み込んだ例について示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、オルタネータ以外のコンプレッサ、ウォータポンプ、冷却ファン等自動車用補機の従動軸に取り付け、補機駆動装置やエンジンからの所定方向の回転力を伝達させてもよい。或いは、アイドリングストップ車に搭載するエンジンのクランクシャフト及び補機駆動装置の駆動軸等に装着し、エンジン又は補機駆動装置の一方が運転状態、他方が停止状態にある場合に、運転状態にある一方の回転力のみを伝達し、他方の駆動軸を回転させないようにするために、用いてもよい。

グリース組成物Ｇは、合成油を基油とし、ウレア化合物及び金属石けんの少なくとも一つを増ちょう剤とし、これに非バリウム系防錆剤を添加したものである。

基油として用いることができる合成油としては、耐熱性及び潤滑性に優れることから、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油が挙げられる。エステル系合成油としては、ジエステル油、ポリオールエステル油、芳香族エステル油等を好適に使用できる。具体的には、ジエステル油として、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジイソデシルアジペート（ＤＩＢＡ）、ジブチルアジペート（ＤＢＡ）、ジオクチルアゼレート（ＤＯＺ）、ジブチルセバケート（ＤＢＳ）、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等を挙げることができる。また、ポリオールエステル油として、炭素数４〜１８のアルキル鎖が導入されたペンタエリスリトールエステル油、同ジペンタエリスリトールエステル油、同トリペンタエリスリトールエステル油、ネオペンチル型ジオールエステル油、トリメチロールプロパンエステル油等を挙げることができる。また、芳香族エステル油としては、トリオクチルトリメリテート（ＴＯＴＭ）、トリデシルトリメリテート、テトラオクチルピロメリテート等を挙げることができる。また、エーテル系合成油としてはアルキルジフェニルエーテルが好適であり、炭化水素系合成油としてはポリ−α−オレフィンが好適である。これら合成油は、それぞれ単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよい。

また、基油は、４０℃における動粘度が２０〜２００ｍｍ^２／ｓであることが好ましい。基油動粘度が２０ｍｍ^２／ｓ（４０℃）未満ではグリース組成物の耐熱性が劣るようになり、２００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）を越えると滑り時の発熱が大きくなる。好ましい基油動粘度は２０〜１００ｍｍ^２／ｓであり、２５〜６０ｍｍ^２／ｓ（４０℃）が更に好ましい。

更に、基油は、流動点が−７０℃〜−４５℃であることが好ましい。これは、自動車は−４０℃付近での使用（エンジン始動）にも耐える必要から規定されたものである。

尚、耐熱性に優れた基油としてはポリフェニルエーテル油、シリコーン油、フッ素油等も知られているが、ポリフェニルエーテル油、フッ素油は非常に高価であり、またシリコーン油は一般的に潤滑性に劣るため、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置には適さない。

増ちょう剤としては、例えば、Ｌｉ石けん、Ｌｉ複合石けん等の金属石けん、又は、ウレア化合物を用いることができる。これらの増ちょう剤を用いれば、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置用グリース組成物に求められる低温特性及び耐熱性を満足することができる。これらの中でもウレア化合物は耐熱性に優れるので望ましい。ウレア化合物としては、ジウレア化合物、トリウレア化合物、テトラウレア化合物、又はそれ以上のポリウレア化合物が使用できるが、特に下記式（１）で示されるジウレア化合物が好ましい。
Ｒ_１−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ_２−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ_３ ・・・式（１）

式中、Ｒ_１、Ｒ_３は炭素数６〜１８の炭化水素基であり、同一でも異なっていてもよく、Ｒ_２は炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基である。中でも、Ｒ_１，Ｒ_３がシクロヘキシル基、あるいはシクロヘキシル基と脂肪族基との混合であるジウレア化合物が好適である。これに対しＲ_１，Ｒ_３に芳香族基を導入したジウレア化合物は、加熱により硬化する傾向があり、高温での滑り部の潤滑には適さないことがある。

増ちょう剤の配合量は、上記の基油を良好に保持するために、グリース全量の１０〜３０質量％、好ましくは１５〜２５質量％とする。

非バリウム系防錆剤としては、カルボン酸、カルボン酸塩、エステル系化合物及びアミン系化合物が好ましい。これらの防錆剤は、バリウムスルホネートに比べて耐剥離性にも優れるという利点がある。それぞれ、具体例を下記に示す。

カルボン酸及びカルボン酸塩は、Ｃ_ｎＨ_２ｎ−３ＣＯＯＨ、Ｃ_ｎＨ_２ｎ−１ＣＯＯＨ、Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＣＯＯＨで示される飽和または不飽和モノカルボン酸またはその金属塩である。ここで、ｎは１０〜２０の整数である。ｎが１０未満の低級モノカルボン酸の金属塩であると、ケミカルアタックが生じやすくなる。また、ｎが２０を超えると難溶解性になる等取り扱いが困難になる。金属塩を構成する金属としては、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｚｎ等が例示できる。具体的には、ステアリン酸、アルキルコハク酸及びその誘導体（例えば、カルシウム、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉛等の金属塩）、アルケニルコハク酸及びその誘導体（カルシウム、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉛等の金属塩）、ナフテン酸、アビエチン酸、ラノリン脂肪酸等が挙げられ、特にアルケニルコハク酸及びナフテン酸亜鉛が好ましい。

エステル系化合物としては、炭素数が１０〜２０の脂肪酸と、ソルビトール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールとの部分エステルからなる脂肪酸多価アルコール部分エステルが挙げられる。具体的には、多価アルコールのカルボン酸部分エステルではソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ペンタエリスリットモノオレエート、コハク酸ハーフエステル等が挙げられ、特にソルビタンモノオレエート及びコハク酸ハーフエステルが好ましい。ここでいうコハク酸ハーフエステルとは、コハク酸の一方のカルボン酸のみがエステル化されたものである。

アミン系化合物として、アミン誘導体ではアルコキシフェニルアミン、二塩基性カルボン酸の部分アミド等が挙げられる。また、下記式（２）で表されるオキシエチレンアミンを用いることができる。

式中、Ｒ^４は炭化水素基であり、ｘ、ｙは整数である。上記式中、Ｒ^４である炭化水素基は、直鎖状でも分岐状でもよく、またその炭素数は、８〜１８が好ましく、８〜１６がより好ましく、８〜１２が特に好ましい。該炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、芳香族基、脂環族基、またはこれらの組合せ等が挙げられるが、アルキル基、アルケニル基が好ましく、アルキル基が特に好ましい。炭化水素基の具体例としては、例えば、２−エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、フェニル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。ｘは、好ましくは０〜５であり、より好ましくは０〜３であり、特に好ましくは０〜２である。ｙは、好ましくは１〜５であり、より好ましくは１〜３であり、特に好ましくは１〜２である。オキシエチレンアミンは、１種のみを用いても良いし、２種以上を組合せて用いてもよい。

非バリウム系防錆剤として、その他にも有機スルホン酸塩、フェネート、オレオイルザルコシン等のヒドロキシ脂肪酸類、１−メルカプトステアリン酸等のメルカプト脂肪酸類またはその金属塩、高級アルコール類、チアジアゾール類、イミダゾール類、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、ジスルフィド化合物、リン酸エステル類、チオカルボン酸エステル化合物等も好ましい。それぞれ、具体例を下記に示す。

有機スルホン酸塩は、一般にＲＳＯ_３・Ｍまたは（ＲＳＯ_３）_２・Ｍで表される化合物であり、Ｍは金属で、例えば、Ｃａ、Ｚｎ、Ｎａ等である。また、ＲＳＯ_３で表される有機スルホン酸としては、石油系スルホン酸、アルキルベンゼン系スルホン酸、ジノニルナフタレン系スルホン酸等が挙げられる。

チアジアゾールは、下記式（３）で表されるものである。

式中、Ｒ^５、Ｒ^６は炭素数１〜１２のアルキル基であり、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、Ｒ^５、Ｒ^６のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよく、またその炭素数は、好ましくは１〜１０、特に好ましくは１〜８である。該アルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。チアジアゾールの好適な具体例としては、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトチアジアゾール、２，５−ビス（第３オクチルジチオ）１，３，４−チアジアゾール等が挙げられる。尚、チアジアゾールは、例えば米国特許第２７１９１２５号及び同第２７１９１２６号各明細書等に開示された製造法により得ることができる。また、チオジアゾールは、１種のみを用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

イミダゾール類としては、ベンゾイミダゾール等が挙げられる。

ベンゾトリアゾール及びその誘導体は、腐食抑制剤として広く使用されているものである。ベンゾトリアゾールまたはその誘導体をグリース組成物中に添加することにより、銅の剥離寿命を大幅に延長させることができる。ベンゾトリアゾール及びその誘導体の好ましい例としては、以下の式（４）で示されるもの、及びその塩（アルカリ金属塩、銀塩等）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

式中、Ｒ^７は、Ｈ、ハロゲン（例えば、塩素）、炭素原子数１〜１８のアルキル基（例えば、メチル、エチル）又はＣＯＯＲ^９を示し、Ｒ^８は、Ｈ、ハロゲン（例えば、塩素）、ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯＨ、ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＯＨ、ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ_２ＣＯＯＨ、ＣＨ_２ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ_２ＣＯＯＨ、又はＣＨ_２ＮＲ^１０Ｒ^１１を示し、Ｒ^９、Ｒ^１０、Ｒ^１１は、Ｈ又は炭素原子数１〜１８のアルキル基（例えば、２−エチルヘキシル、オクチル）を示す。

ベンゾトリアゾール及びその誘導体の具体例としては、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１，Ｈ−ベンゾトリアゾール、４−メチル−１，Ｈ−ベンゾトリアゾール、４−カルボキシル−１，Ｈ−ベンゾトリアゾール、ナトリウムトリルトリアゾール、５−メチル−１，Ｈ−ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾールブチルエーテル、銀ベンゾトリアゾール、５−クロロ−１，Ｈ−ベンゾトリアゾール、１−クロロ−ベンゾトリアゾール、１−ジ（Ｃ_８Ｈ_１７）アミノメチル−ベンゾトリアゾール、２，３−ジヒドロキシプロピル−ベンゾトリアゾール、１，２−ジカルボキシエチル−ベンゾトリアゾール、（Ｃ_８Ｈ_１７）アミノメチル−ベンゾトリアゾール、ビス（ベンゾトリアゾール−１−イル−メチル）（Ｃ_８Ｈ_１７）アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）−４−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メチルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）−５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メチルアミン等が挙げられる。

ジスルフィド化合物としては、２−デシルジチオベンゾイミダゾールや２，５−ビスドデシルジチオベンゾイミダゾール等が挙げられる。

リン酸エステル類としては、トリスノニルフェニルフォスファイト等が挙げられる。

チオカルボン酸エステル化合物としては、ジラウリルチオプロピオネート等が挙げられる。

上記の非バリウム系防錆剤は、それぞれ単独で添加してもよいし、複数種を組み合わせて添加してもよいが、複数種を組み合わせて使用することにより特に優れた防錆性能が付与される。添加量は、単独使用及び複数種使用の場合ともグリース全量の１．０〜１０質量％である。また、複数種使用の場合は、個々の非バリウム系防錆剤は０．５〜９．５質量％となるように添加する。

上記グリース組成物には、種々の添加剤を添加することができる。中でも、摩耗防止剤及び酸化防止剤の添加が好ましい。

摩耗防止剤としては、ＺｎＤＴＰ（ジチオリン酸亜鉛）、ＭｏＤＴＰ（ジチオリン酸モリブデン）等のＤＴＰ金属化合物、ＺｎＤＴＣ（亜鉛ジチオカーバメイト）、ＮｉＤＴＣ（ニッケルジチオカーバメイト）、ＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメイト）等のＤＴＣ金属化合物、イオウ、リン等を含む有機硫黄リン系化合物、有機リン系化合物等が挙げられる。

有機リン系化合物としては、下記式（５）で表されるリン酸エステルが挙げられる。

上記式（５）において、Ｒ^１２〜Ｒ^１４は炭素数１〜３０のアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基又は炭素数６〜３０のアリール基を示し、Ｒ^１２〜Ｒ^１４は同一でも異なっていてもよい。リン酸エステルとしては、具体的には、トリブチルホスフェート、エチルジブチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリ（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリデシルホスフェート、トリラウリルホスフェート、トリミリスチルホスフェート、トリパルミチルホスフェート、トリステアリルホスフェート、トリオレイルホスフェート、トリクレジルホスフェート等を挙げることができる。なかでも、トリクレジルホスフェートが好ましい。

また、有機リン系化合物として、下記式（６）または式（７）で表される酸性リン酸エステルが挙げられる。

上記式（６）及び式（７）において、Ｒ^１５及びＲ^１６は炭素数１〜３０のアルキル基を示し、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種ヘプチル基、各種オクチル基、各種ノニル基、各種デシル基、各種ウンデシル基、各種ドデシル基、各種トリデシル基、各種テトラデシル基、各種ペンタデシル基、各種ヘキサデシル基、各種ヘプタデシル基、各種オクタデシル基、各種ノナデシル基、各種エイコシル基、各種ヘンエイコシル基、各種ドコシル基、各種トリコシル基、各種テトラコシル基、各種ペンタコシル基、各種ヘキサコシル基、各種ヘプタコシル基、各種オクタコシル基、各種ノナコシル基、各種トリアコンチル基を挙げることができ、Ｒ^１５、Ｒ^１６は同一でも異なっていてもよい。中でも、メチル基が好ましい。

また、酸性リン酸エステルはアミン塩を形成してもよく、アミン類としては、例えば下記式（８）
Ｒ^１７ _ｎＮＨ_３−ｎ ・・・式（８）
（式中、Ｒ^１７は炭素数１〜３０のアルキル基を示し、ｎは１、２又は３を示す。また、Ｒ^２３が複数ある場合、複数のＲ^１７は同一でも異なっていてもよい。）で表されるモノ置換アミン（第一級アミン）、ジ置換アミン（第二級アミン）及びトリ置換アミン（第三級アミン）を挙げることができる。上記式（８）におけるＲ^１７の炭素数１〜３０のアルキル基は、上記Ｒ^１５、Ｒ^１６で挙げたように直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。中でも、ドデシル基置換第一級アミンが好ましい。

有機硫黄リン系化合物としは、リン原子及び硫黄原子を有するものを意味し、チオフォスフェート類やチオフォスファイト類等のように分子中にリン原子及び硫黄原子の双方を有するものの他、分子中にリン原子を有する化合物と分子中に硫黄原子を有する化合物とを混合したものを含む。

チオフォスフェート類としては、リオリン酸エステルの基本構造を有する、例えば、トリフェニルフォスフォロチオネート（ＴＰＰＴ）等のチオリン酸エステルを用いることができる。

チオフォスファイト類としては、（ＲＳ）_３Ｐで表される有機トリチオフォスファイト等を用いることができる。例えば、トリブチルトリチオフォスファイトやトリ（２−エチルヘキシル）トリチオフォスファイトが挙げられる。

また、摩耗防止剤として、アルミニウム系カプリング剤やチタン系カップリング剤等の金属カップリング剤、カーボンブラック等も使用できる。特に、カーボンブラックを添加することにより、特開２００２−１９５２７７号公報にも詳しく示されるように、通電によりクラッチ用内輪３１及びクラッチ用外輪３２間での電位差の発生が抑えられるので、内部に浸入した水の電気分解による軌道面等の白色剥離の抑制される。カーボンブラックの平均粒径は、１０〜３００ｎｍであることが好ましい。

これら摩耗防止剤の添加量は、それぞれ単独で、組み合わせた場合は合計量で、グリース全量の１〜１０質量％とすることが好ましい。尚、カーボンブラックの添加量は、グリース全量の２〜１０質量％が好ましい。中でも、有機リン系化合物と有機硫黄リン系化合物とを同時に添加すると摩耗低減効果が高まり、好ましい。これら摩耗防止剤と上記の耐剥離性能を有する非バリウム系防錆剤とが相俟って、滑り時の摩擦摩耗をより低減する。従って、添加量が１質量％未満ではこのような効果が十分に発現しない。また、１０質量％を越えて添加しても効果の増分が見られず、相対的に他の成分が少なくなり、他の成分による効果が得られなくなる。

酸化防止剤としてはアミン系化合物が好ましく、例えば、潤滑油や樹脂の酸化防止剤として用いられる芳香族アミン系化合物が挙げられる。これらの中でも、α−ナフチルアミン類及びジフェニルアミン類が好ましい。

α−ナフチルアミン類としては、下記式（９）で表されるものが好ましい。

上記式（９）中、Ｒ^１８は水素原子、または下記式（１０）で表される基であり、好ましくは下記式（１０）で表される基である。

上記式（１０）中、Ｒ^１９は水素原子、または炭素数１〜１６の直鎖状または分岐状のアルキル基である。Ｒ^１９で示されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、及びヘキサデシル基等（これらのアルキル基は直鎖状でも分岐状でも良い。）が挙げられるが、中でも炭素数８〜１６の分岐アルキル基が好ましい。

ジフェニルアミン類としては、下記式（１１）で表されるものが好ましい。

上記式（１１）中のＲ^２０及びＲ^２１は水素原子、または炭素数１〜１６のアルキル基であり、好ましくは炭素数１〜１６のアルキル基である。Ｒ^２０及びＲ^２１は同一であっても異なるものであってもよい。Ｒ^２０及びＲ^２１の一方または双方が水素原子の場合、それ自身の酸化によりスラッジとして沈降するおそれがある。Ｒ^２０及びＲ^２１で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、及びヘキサデシル基等（これらのアルキル基は直鎖状でも分岐状でも良い。）が挙げられるが、中でも炭素数３〜１６の分岐アルキル基が好ましい。

尚、前記式（９）及び（１１）で表されるアミン系化合物の他、Ｎ−ｎ−ブチル−ｐ−アミノフェノール、４，４´−テトラメチルジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ−ジサリチルデン−１，２−プロピレンジアミン等も使用することができる。

これらアミン系化合物は、それぞれ単独で使用してもよく、複数種を組み合わせて使用してもよい。酸化防止剤を添加することにより、高温使用時の基油の酸化劣化が抑えられて長寿命となるが、添加量がグリース全量の０．５質量％未満であると、十分な効果を得ることができない。

グリース組成物には、その他にも、例えば油性向上剤（脂肪酸や動植物油等）等を添加することができる。

また、グリース組成物の混和ちょう度は２５０〜３４０が好ましい。混和ちょう度が２５０未満では、グリース組成物が硬すぎて主にクラッチ部において滑り時に必要な部位にグリース組成物が行きわたらなくなるおそれがあり、更にはクラッチのロック／アンロックに使用されるバネの動きを遅くするという問題もある。一方、混和ちょう度が３４０を越えると、グリース組成物が軟らかすぎ、走行時の振動等により流出しやすくなる。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明する。尚、下記の実施例により本発明が制約されるものではない。

（実施例１〜８、比較例１〜２）
表１及び表２に示す如く、アミン（シウロヘキシルアミンまたはｐ−トルイジン）とジイソシアネート（ＭＤＩ：４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート）とを基油中で反応させてジウレアを合成し、基油中に分散させ、更に所定量の添加剤を加えた後、３段ロールミルで仕上げてグリース組成物を調製し、各試験に供した。尚、基油としては、ポリオールエステル（ＰＥ、花王株式会社製、カオルーブシリーズ）、アルキルジフェニルエーテル（ＡＤＥ、松村石油研究所製、ＬＢシリーズ）、ポリ−α−オレフィン（ＰＡＯ、エクソンモービル社製、ＳＨＦシリーズ）、鉱油の何れかを用いた。

（１）往復動摩擦試験
グリース組成物について高速で往復動摩擦試験を行い、すべり時の性能評価を行った。図２に用いた往復動摩擦試験の構成を示すが、まず、試験台９１に載置した試験平板（ＳＵＪ２製、ＨＲＣ６０〜６４）９４に、供試体であるグリース組成物を約０．０５ｍｍの厚さで塗布し、ヒータ９２によって１４０℃で２時間加熱した後室温になるまで放置した。その後、グリース組成物を塗布した試験平板９４に直径１０ｍｍの試験球９５を押し付け、９６Ｎの垂直荷重を加えつつ、カム９７によって試験球９５を３０分間往復運動（周波数１０Ｈｚ、振幅２ｍｍ）させることにより、試験を行った。試験後、試験球の摩耗痕径（ｍｍ）を測定した。尚、図２中の符号９３は熱電対であり、ヒータ９２による加熱温度を検知する。また、符号９６はロードセルであり、カム９７の往復運動を観測する。

（２）低温トルク試験
ＪＩＳＫ２２２０ ５．１４に規定される低温トルク試験を行うことで、グリース組成物の低温性について評価した。試験結果は、制止力が１５Ｎ未満である場合を◎、制止力が１５Ｎ以上２５Ｎ未満である場合を○、制止力が２５Ｎ以上である場合を×として、表１及び表２に示した。

（３）蒸発減量試験
グリース組成物を１５ｍｇ採取し、１６０℃、１２時間経過後におけるその減量を熱重量測定装置（ＴＧ）を用いて測定することで、グリース組成物の耐熱性を評価した。試験結果は、減量が試験前に採取したグリース組成物の４％未満である場合を◎、以下同様に、減量が４％以上６％未満である場合を○、減量が６％以上である場合を×として、表１及び表２に示した。

（４）耐剥離試験
耐剥離試験は、図１に示したものと同様の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置をオルタネータの回転軸Ｓに外嵌し、そのプーリ１２をベルトを介してエンジン実機に接続して、エンジンを急加減速させることで行った。転がり軸受２として単列の深溝玉軸受（内径１７ｍｍ、外径４７ｍｍ、幅１４ｍｍ）を用い、この転がり軸受２に実施例及び比較例のグリース組成物を２．５ｇ封入した。試験は、プーリ荷重（ベルトから受ける荷重）を１５６０Ｎとし、エンジン回転速度１０００〜６０００ｍｉｎ^−１（軸受回転速度２４００〜１３３００ｍｉｎ^−１）で５００時間連続回転させた。そして、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に生じる振動を試験中に測定し、この振動値が規定値（５０Ｇ）よりも大きくなった場合、あるいは、規定の５００時間に達した場合に、試験を終了した。試験は、１０個の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置について行った。試験後に、転がり軸受２の軌道面の剥離の有無を確認し、剥離が発生した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の割合を表１及び表２に示した。

（５）防錆性試験
供試グリース組成物を単列深溝玉軸受（内径１７ｍｍ、外径４７ｍｍ、幅１４ｍｍ）に２．７ｇ封入した後、０．１％塩化ナトリウム水溶液を軸受内部へ０．３ｃｃ注入し、非接触シールを取り付けてからなじませ回転を行った。その後、軸受を６０℃、相対湿度７０％の環境下に３日間放置し、軸受内輪軌道面の状態を観察した。試験結果は目視で錆の発生が確認できる場合を不合格、それ以外は合格とし、表１及び表２に示した。

表１及び表２から、本発明に従い、合成油を基油とし、ウレア化合物を増ちょう剤とし、非バリウム系防錆剤を添加したグリース組成物を用いることで、低温から高温まで広い温度域で優れた潤滑性能が付与され、更に防錆性能にも優れることがわかる。これは、防錆剤のカルボン酸塩及びエステル系化合物の極性基が金属表面に最稠密の状態に吸着して、金属表面が保護されることに起因すると考えられる。

また、摩耗防止剤を添加した実施例１〜５では、耐剥離試験において剥離が１つも生じなかった。一方、摩耗防止剤を未添加の実施例６〜８及び比較例１〜２では、剥離が生じており、耐剥離添加剤を添加することにより振動条件下でも剥離が抑制されることが確認された。また、摩耗防止剤の添加の有無によって、往復動摩擦試験の結果も異なり、摩耗防止剤を添加すると、すべり摩擦による摩耗も抑制されることが確認された。この効果は、特に摩耗防止剤としてＺｎＤＴＣを用いたときに大きく、また、基油がＰＥであると（実施例１）、耐熱性が他の基油を用いた場合よりやや劣るものの優れた耐摩耗効果を示すことが確認された。

（実施例９〜２１、比較例３〜４）
表３及び表４に示す配合にて、上記と同様にしてグリース組成物を調製し、下記に示す（６）低温トルク試験、（７）軸受耐久試験、（８）高速往復動試験、（９）軸受剥離試験及び（１０）軸受防錆試験を行った。結果を表３及び表４に併記する。

（６）低温トルク試験
ＪＩＳ Ｋ ２２２０５．１４に準拠して行い、−３０℃における起動トルクを測定した。

（７）軸受耐久試験
試験軸受として日本精工（株）製呼び番号「６２０４ＶＶ」を用い、１ｇのグリース組成物を封入し、予圧荷重２０ｋｇｆ、雰囲気温度１６０℃、６０００ｍｉｎ^−１で５００時間をめどに連続回転させた。５００時間回転後も異常なく回転している場合を合格とした。

（８）高速往復動試験
上記（１）と同様にしてボール表面の摩耗痕の径を測定した。０．２５ｍｍ以下を合格とした。

（９）耐剥離試験
上記（５）と同様にして規定値（５０Ｇ）を上回るまでの時間を計測した。５００時間経過時に前記振動値を越えない場合を合格とした。また、試験後に、軸受鋼材の剥離の有無を肉眼で確認した。

（１０）軸受防錆試験
ゴムシール付き単列深溝玉軸受（内径１７ｍｍ、外径４７ｍｍ、幅１４ｍｍ）に、軸受空間容積の５０％を占めるようにグリース組成物を封入して試験軸受を作製した。封入後、回転速度１８００ｍｉｎ^−１で３０秒間慣らし運転（回転）し、その後に軸受内部に０．５質量％の塩水を０．５ｍｌ注入し、再び回転速度１８００ｍｉｎ^−１で３０秒間慣らし運転した。次いで、８０℃、１００％ＲＨに維持された恒湿恒温槽に試験軸受を入れて４８時間放置した後、試験軸受を分解して軌道面に発生している錆の状況を肉眼で観察した。彪化基準は以下のとおりであり、＃７〜＃５を防錆性良好とし、＃４〜＃１を防錆性不良とした。
＃７：錆の発生なし
＃６：シミ状の微小な錆有り
＃５：直径０．３ｍｍ以下の点状の錆有り
＃４：直径０．３ｍｍ超で１．０ｍｍ以下の錆有り
＃３：直径１．０ｍｍ超で５．０ｍｍ以下の錆有り
＃２：直径５．０ｍｍ超で１０．０ｍｍ以下の錆有り
＃１：軌道面のほぼ全面に錆が発生

表中、シクロヘキシルアミン、フェノチアジン及びジオクチルジフェニルアミンは何れも東京応化（株）製の試験グレード品であり、ナフテン酸亜鉛は昭和化学（株）製の試薬であり、ナフテン酸カルシウムは昭和化学（株）製の試薬であり、バリウムスルホネートはＫＩＮＧ社製「ナッスルＢＳＮ」であり、ＭｏＤＴＰは旭電化（株）製「サクラルーブ３００」であり、ＭｏＤＴＣは旭電化（株）製「サクラルーブ１６５」である。

表３及び表４に示されるように、本発明に従う各実施例のグリース組成物を用いることで、低温から高温までの潤滑性能に優れ、かつ、バリウムスルホネートを防錆剤とした場合（比較例３）と同等以上の防錆性能が付与されることがわかる。また、摩耗防止剤を添加することで、摩耗も少なく耐久性が向上することがわかる。摩耗防止剤を添加しない実施例２１では、摩耗痕径が若干大きくなっている。

また、基油にエーテル油を用いると（実施例１９）、低温トルクが大きくなり、基油にポリα−オレフィン油（ＰＡＯ）を用いると（実施例２０）、耐久性に劣るようになる。

（実施例２２〜２８、比較例５）
表５に示す配合で、上記と同様の手順にてグリース組成物を調製した。そして、試験グリースを用いて上記と同様の（６）低温トルク試験、（７）軸受耐久試験及び（８）高速往復動試験を行なった。但し、評価は、（６）低温トルク試験では、起動トルクが１５Ｎ未満を「◎」、１５Ｎ以上２５Ｎ未満を「○」、２５Ｎ以上を「×」とした。また、（８）高速往復動試験では、摩耗痕径０．２５ｍｍ以下を合格とした。それぞれの結果を表５に併記する。

更に、グリース組成物について、下記に示す（１１）耐熱性試験を行った。結果を同じく表５に併記する。
（１１）耐熱性試験
シャーレに試験グリースを塗布し、１５０℃で２５０時間放置後の全酸価値を測定し、放置前の全酸価と比較した。増加が３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下を合格とした。

表５に示されるように、防錆剤を含まない比較例５では、耐久性及び耐熱性に劣っている。これに対し、本発明に従う各実施例のグリース組成物を用いることで、低温から高温までの潤滑性能及び防錆性能に優れていることがわかる。また、摩耗防止剤を添加しないと（実施例２７、実施例２８）、剥離耐久性に劣るようになる。

Claims (2)

1. 同心に配置された一対の回転部材と、前記一対の回転部材の互いに対向する周面同士の間に設けられ、前記一対の回転部材を相対回転自在に支持する転がり軸受と、前記一対の回転部材の互いに対向する周面同士の間に設けられ、前記回転部材の一方を他方に対して所定方向に相対回転させる回転力のみを伝達する一方向クラッチと、を備えた一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置において、
   前記転がり軸受及び前記一方向クラッチに、合成油を基油とし、ウレア化合物及び金属石けんの少なくとも一つを増ちょう剤とし、非バリウム系防錆剤を該グリース全量の１．０〜１０質量％含有するグリース組成物を封入したことを特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
2. 非バリウム系防錆剤は複数種を組み合わせてなり、かつ、個々の非バリウム系防錆剤はグリース全量の０．５〜９．５質量％であることを特徴とする請求項１記載の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。

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