KR100435362B1

KR100435362B1 - 무단변속기유 조성물

Info

Publication number: KR100435362B1
Application number: KR10-2001-0040617A
Authority: KR
Inventors: 김점섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-07-07
Filing date: 2001-07-07
Publication date: 2004-06-10
Also published as: KR20030004880A

Abstract

본 발명은 무단변속기유 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 ATF에 Zn 함량 기준으로 500 내지 700ppm의 ZDDP(Zincdialkyldithiophosphate) 또는 Ca 함량기준으로 1000 내지 1300ppm의 Ca 페놀산염을 추가적으로 포함하는 무단변속기유 조성물에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 무단변속기유는 마찰계수 및 내마모성이 월등히 개선되어 무단변속기어(CVT)의 토르크 전달능력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 벨트의 마모손상을 줄여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

무단변속기유 조성물{Continuously Variable Transmission Fluid (CVTF) Formulation}

본 발명은 무단변속기유 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 ATF에 Zn 함량기준으로 500 내지 700ppm의 ZDDP(Zincdialkyldithiophosphate) 또는 Ca 함량기준으로 1000 내지 1300ppm의 Ca 페놀산염을 추가적으로 포함하는 무단변속기유 조성물에 관한 것이다.

벨트식 무단변속기는 자동변속기 탑재차량 대비 연비가 향상되기 때문에 최근 판매대수가 증가하기 시작했다. 이러한 벨트식 무단변속기는 큰 토르크 전달 능력이 요구되어 종래에는 1600cc이하의 소형차에만 국한되어 적용되었다.최근 밸트의 개선에 의하여 2000cc급 차량에도 탑재가 가능해졌지만 벨트식 무단변속기는 높은 토르크 전달능력을 요구한다.

그런데, 벨트식 CVT의 경우 토르크 전달능력은 스틸벨트(Steel Belt)와 풀리 사이의 마찰력에 의해서 전달된다. 따라서, 전달 토르크 용량은 벨트 얼라이먼트와 금속풀리의 금속간 마찰계수와 풀리가 조이는 압력에 의해서 결정된다. 그런데, 이러한 금속간 마찰계수는 윤활유 성능에 의해서 결정되고, 금속간 마찰계수가 부족하면 벨트와 풀리가 미끄럼이 생기거나, 벨트가 끊어지는 현상이 발생할 우려가 있다. 이러한 벨트식 CVT에는 종래 자동변속기유(이하 ATF라 함)를 사용하여 왔으며, 이 ATF는 1600cc이하 차량에서는 토르크 전달능력이 그다지 크지 않아도 되었기 때문에 ATF 중에서 비교적 마찰계수가 큰 것을 선정하여 적용하면 되었었다. 그러나, 2000cc급 차량에서는 더욱 높은 금속간 마찰계수가 요구되고, 높은 마찰계수에 따른 높은 내마모성이 요구되었기 때문에 무단변속기유의 이에 대한 개선의 필요성이 절실히 요구되던 실정이었다.

이에, 본 발명의 별명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 종래 ATF에 ZDDP(Zincdialkyldithiophosphate) 또는 Ca 페놀산염을 추가적으로 포함시킴으로써 마찰계수 및 내마모성이 월등히 개선할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 Zn 함량기준으로 500 내지 700 ppm인 하기 화학식(1)의 ZDDP(Zincdialkyl dithiophosphate) 또는 Ca 함량기준으로 1000 내지 1300 ppm인 하기 화학식(2)의 Ca 페놀산염을 추가적으로 포함하는 무단변속기유 조성물을 제공하는 데 있다.

도 1은 벨트식 무단변속기를 나타낸 사시도 및 단면도이다.

도 2는 마찰계수에 대한 ZDDP & Ca 페놀산염의 영향을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 무단변속기유 조성물에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 무단변속기유 조성물에 관한 것으로, 종래 ATF에 화학식(1)의 ZDDP(Zincdialkyl dithiophosphate)와 화학식(2)의 Ca 페놀산염을 포함하는 것을 그 특징으로 한다:

상기 화학식(1)에서, R1, R2, R3 및 R4는 탄소수 1 내지 20 개의 알킬기를 나타내며, Y는 S, S-S, S-S-S, S-S-S-S, S-(CH₂)m-S(m은 정수), 또는 S-CH₂-CH(CH₃)-S를 나타낸다.

상기 화학식(2)에서, R1 및 R2는 탄소수 1 내지 14개의 알킬기를 나타낸다.

본 발명은 종래의 무단변속기어유인 ATF에 추가적으로 ZDDP 또는 Ca 페놀산염을 첨가하는 것으로, 여기서 ATF는 특정 ATF에 한정되는 것은 아니고, 40℃ 동점도가 20 내지 50cSt, 점도지수가 150이상, TAN(Total Acid Number: mgKOH/g)이 5 이하로서 인계마모방지제, 황계극압제, 마찰조정제, 분산제가 포함된 오일이면 적당하다. 이때, 인계마모방지제로는 인산에스테르, 인산에스테르아민염 등을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 황계극압제로는 황화올레핀, 폴리설파이드등을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 마찰조정제로는 알킬디설파이드, 클로리네이트등과 분산제로는 메탈술포네이트계를 선택사용한다. 이렇게 제조된 ATF에 상기 화학식(1)의 ZDDP(Zincdialkyl dithiophosphate)를 Zn 함량기준으로 500 내지 700 ppm을 첨가하고, 또한 상기 화학식(2)의 Ca 페놀산염을 Ca 함량기준으로 1000 내지 1300 ppm을 첨가하여 무단변속기유를 제조한다. 이때, 추가적으로 포함되는 ZDDP 또는 Ca 페놀산염의 함량은 상기범위보다 증가하게 되면 벨트 구성요소에 적층(Deposit) 형성에 의한 벨트장력을 증가시켜 벨트의 끊어짐 또는 변속비가 일정치 않게되는 문제점이 있어 바람직하지 않게 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2:

다음 표 1에 나타낸 조성 및 함량을 이용하여 통상의 방법대로 무단변속기어유를 제조하였다. 그리고, 이 기어유를 가지고 마찰계수, 마모경 등을 측정하여 다음 표 1에 함께 요약하여 나타내었고, 특히 마찰계수는 도 2에 별도의 그래프로 나타내어 개선된 정도를 표시하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 무단변속기유 조성물에 관한 것이다. 따라서, 이러한 본 발명에 따른 무단변속기유는 마찰계수 및 내마모성이 월등히 개선되어 무단변속기어(CVT)의 토르크 전달능력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 벨트의 마모손상을 줄여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

무단변속기유 조성물에 있어서,

Zn 함량기준으로 500 내지 700 ppm인 화학식(1)의 ZDDP(Zincdialkyl dithiophosphate)와 Ca 함량기준으로 1000 내지 1300 ppm인 화학식(2)의 Ca 페놀산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 무단변속기유 조성물:

화학식(1)

상기 화학식(1)에서, R1, R2, R3 및 R4는 탄소수 1 내지 20 개의 알킬기를 나타내며, Y는 S, S-S, S-S-S, S-S-S-S, S-(CH₂)m-S(m은 정수), 또는 S-CH₂-CH(CH₃)-S를 나타낸다.

화학식(2)

상기 화학식(2)에서, R1 및 R2는 탄소수 1 내지 14개의 알킬기를 나타낸다.