WO2006132349A1 - 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 - Google Patents

一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 Download PDF

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WO2006132349A1
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diameter side
rotating member
transmission device
side rotating
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Hidenobu Mikami
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Ntn Corporation
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Definitions

  • a rotation transmission device with a built-in one-way clutch according to the present invention is attached to, for example, a rotation shaft of an automobile alternator or a drive shaft of a starter motor for starting a traveling engine of an automobile including an idling stop vehicle. use.
  • the present invention relates to a rotation transmission device with a built-in one-way clutch used for such various applications, and in particular, to a device characterized by a dull composition encapsulated in the device.
  • a fan coupling device that blows air optimally according to the engine temperature and the rotation of the engine is received by a belt to generate power and supply power to the vehicle's electrical load.
  • These are used to efficiently use the engine torque through a one-way clutch that is connected only when the engine is in a predetermined output state.
  • the one-way clutch built-in rotation transmission device that is installed in the electrical equipment for automobiles is frequently attached to and detached from the engine output shaft and has a high rotational speed when connected to the engine output shaft. The conditions of use are becoming stricter as the performance and output of automobiles increase, such as the generation of heat and vibration.
  • the viscosity-pressure coefficient is a predetermined value or more.
  • Some use grease see Patent Document 2 or use grease based on synthetic oil with a kinematic viscosity at 40 ° C of 60 mmVsec or less (see Patent Document 3). ing.
  • Patent Document 1 the one using ether oil as the base oil has a problem that the low friction wear characteristic in the overrun state of the one-way clutch is not sufficient.
  • Patent Document 2 a viscosity-pressure coefficient of a predetermined value or more is effective for reliably realizing a locked state, but it is not possible to sufficiently suppress wear in an overrun state. There's a problem.
  • Patent Document 3 when a synthetic oil having a low kinematic viscosity is used for the grease base oil, there is a problem that heat resistance is generally insufficient and long-term use becomes difficult.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11-82688
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-234638
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-253620
  • the present invention has been made to cope with such a problem, and is a one-way clutch lever.
  • An object of the present invention is to provide a one-way clutch built-in type rotation transmission device that can prevent fretting wear on the rolling surface of the roller and the rolling surfaces of the inner and outer rings of the rolling bearing and is excellent in heat resistance and wear resistance.
  • a rotation transmission device with a built-in one-way clutch of the present invention includes an inner diameter side rotation member, a cylindrical outer diameter side rotation member arranged concentrically with the inner diameter side rotation member, and an outer side of the inner diameter side rotation member.
  • the outer diameter surfaces of the inner diameter side rotating members are disposed only between the outer diameter side rotating member and the inner diameter surface of the outer diameter side rotating member.
  • a one-way clutch that connects the inner diameter surface of the outer diameter side rotating member, and the one-way clutch sandwiched on both sides with respect to the axial direction, between the inner diameter side rotating member and the outer diameter side rotating member.
  • a rotation transmission device with a built-in one-way clutch comprising a rolling bearing that supports a radial load applied and allows relative rotation between the two rotating members, and includes a plurality of rollers constituting the one-way clutch.
  • the clutch internal space where the Grease is enclosed in a space in which a plurality of rolling elements constituting a rolling bearing is installed and includes a base oil, a thickening agent, and an additive, and the base oil is poly-hydroolefin.
  • PAO An oil, and at least one compound selected from zinc dithiocarbamate (hereinafter referred to as ZnDTC) and zinc dithiophosphate (hereinafter referred to as ZnDTP) as the additive. Is contained in an amount of 0.01 to 15% by weight based on the whole grease.
  • the PAO oil has a kinematic viscosity at 40 ° C of 30 to 70 mmVsec.
  • the kinematic viscosity of PAO oil is the kinematic viscosity measured according to JIS K 2283.
  • the blending ratio of the above PAO oil is 70 to 95% by weight with respect to the whole grease.
  • the thickening agent is a urea compound represented by the following formula (1).
  • R 1 and R 3 are hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 3 may be the same or different. R 1 has 6 carbon atoms. ⁇ 15 aromatic hydrocarbon groups.
  • the urea compound is obtained by reaction of a diisocyanate and a monoamine, the diisocyanate is diphenylmethane diisocyanate, and the monoamine is selected from octylamine, cyclohexylamine, and p_toluidine. It is characterized by at least one.
  • the rotation transmission device with a built-in one-way clutch of the present invention uses PAO oil as the base oil for the one-way clutch and the rolling bearing, and at least one compound selected from ZnDTC and ZnDTP is added to the entire grease.
  • PAO oil as the base oil for the one-way clutch and the rolling bearing
  • ZnDTC and ZnDTP is added to the entire grease.
  • the grease containing 0.01 to 15% by weight since the grease containing 0.01 to 15% by weight is used, the wear prevention effect can be maintained for a long time. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of fretting wear on the rolling surface of the roller of the one-way clutch and the rolling surface of the inner and outer rings of the rolling bearing, and to improve the wear resistance and durability of the rotation transmission device with a built-in one-way clutch. You can maintain the period.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotation transmission device with a built-in one-way clutch.
  • This one-way clutch built-in rotation transmission device has a pulley 10 (outer diameter) as a pair of rotating members arranged concentrically with each other. Side rotation member) and a sleeve 9 (inner diameter side rotation member). Between the inner diameter surface of the pulley 10 and the outer diameter surface of the sleeve 9, a pair of rolling bearings 1, 1 and a roller clutch 11 that is a one-way clutch are provided.
  • the pulley 10 is formed in a cylindrical shape as a whole, and a part of an annular belt called a poly-V belt can be passed around with the cross-sectional shape of the outer diameter surface in the width direction as a waveform.
  • the sleeve 9 is formed in a cylindrical shape as a whole, and is fitted and fixed to the rotary shaft of an auxiliary machine such as an onolator, and is rotatable together with the rotary shaft. Then, the rolling bearings 1 and 1 are installed at positions where the roller clutch 11 is sandwiched from both axial sides of the cylindrical space located between the inner diameter surface of the pulley 10 and the outer diameter surface of the sleeve 9. The roller clutch 11 is installed in the middle portion in the axial direction of the cylindrical space.
  • the roller clutch 11 freely transmits the rotational force between the pulley 10 and the sleeve 9 only when the pulley 10 operates to rotate relative to the sleeve 9 in a predetermined direction.
  • the roller clutch 11 includes a clutch inner ring 12, a clutch outer ring 13, a plurality of rollers 14, a clutch retainer 15, and a spring (not shown).
  • the clutch outer ring 13 is fitted and fixed to the intermediate inner diameter surface of the pulley 10 and the clutch inner ring 12 is fixed to the intermediate outer diameter surface of the sleeve 9 by an interference fit.
  • the intermediate inner diameter surface of the clutch outer ring 13 is a simple cylindrical surface
  • the outer diameter surface of the clutch inner ring 12 is a cam surface 16. That is, a plurality of recesses 17 called ramp portions are provided at equal intervals in the circumferential direction of the outer diameter surface of the clutch inner ring 12, and the outer diameter surface of the clutch inner ring 12 is used as the cam surface 16. .
  • Supporting clutch retainer 15 is provided.
  • the clutch retainer 15 is entirely made of synthetic resin, and its inner peripheral edge is engaged with a part of the cam surface 16 to prevent relative rotation with respect to the clutch inner ring 12.
  • a convex portion 18 formed on the inner diameter surface of the end portion of the clutch retainer 15 is provided between the step surface 19 provided on the outer diameter surface of the sleeve 9 and the end surface in the axial direction of the inner ring 12 for clutch.
  • the clutch retainer 15 is positioned in the axial direction by being pinched by. Also, between each roller 14 and the clutch retainer 15, A spring (not shown) is provided for pressing each roller 14 in the same direction as the circumferential direction (direction in which each concave portion 17 becomes shallow).
  • the cylindrical surface and the cam surface 16 that contact the plurality of rollers 14 are directly formed on the inner diameter surface of the pulley 10 and the outer diameter surface of the sleeve 9, respectively. There is also. Further, the arrangement of the cam surface 16 and the cylindrical surface in the radial direction may be reversed from the above-described structure.
  • each of these rolling bearings 1 and 1 has a deep groove type inner ring rolling surface 2a on the outer diameter surface, as shown in detail in FIG. 2 which is a cross-sectional view of the deep groove type ball bearing.
  • Inner ring 2 fitted and fixed on both ends, deep groove type outer ring rolling surface 3a on the inner diameter surface, outer ring 3 fitted and fixed on both ends of pulley 10, inner ring rolling surface 2a and outer ring rolling It is composed of a plurality of balls (rolling elements) 4 provided on the rolling itself while being held by the cage 5 between the running surface 3a. Further, both end openings of the space provided with each ball 4 existing between the outer diameter surface of the inner ring 2 and the inner diameter surface of the outer ring 3 are sealed with seal members 6, respectively. As a result, the dust 7 sealed in the space where each ball 4 is provided is prevented from leaking to the outside, and foreign matter such as dust is prevented from entering the space.
  • the sleeve 9 is fitted and fixed to the end of the rotating shaft of an automotive electrical accessory such as an alternator, and the outer diameter surface of the pulley 10 is fixed. Is looped around an annular belt. This annular belt is stretched over a drive pulley fixed to the end of an engine crankshaft or the like, and is driven by the rotation of the drive pulley.
  • the rotation transmission device with a built-in one-way clutch assembled in such a state allows the relative rotation between the pulley 10 and the rotating shaft to be freely performed when the traveling speed of the annular belt decreases, and conversely, When the running speed is constant or increased, the torque can be transmitted to the 10-axis rotary shaft freely.
  • the pulley 10 and the annular belt are prevented from rubbing, and the occurrence of abnormal noise called squeal and the decrease in the life of the annular belt due to wear are prevented. The fall of the power generation efficiency of an alternator can be prevented.
  • the one-way clutch built-in type rotation transmission device when one of the electric motor and the engine of the automotive electrical accessory is in an operating state and the other is in a stopped state, the one rotating shaft Force It is possible to freely transmit the rotational force to the pulley 10 and to prevent the other rotating shaft from rotating.
  • a rotation transmission device with a built-in one-way clutch can be used as an accessory drive device when the engine is idling by attaching it to the end of the drive shaft of the electric motor and crankshaft of an electrical accessory for an automobile. it can.
  • ZnD TC added to the grease enclosed in the one-way clutch built-in rotation transmission device of the present invention is also referred to as disulfide dialkyldithiocarbamate zinc and is represented by the following formula (2).
  • R 4 and R 5 are each an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, preferably 3 to 18 carbon atoms.
  • Banloop AZ manufactured by Pander Build
  • ZnD TP added to the grease enclosed in the one-way clutch built-in rotation transmission device of the present invention is also called zinc diphosphate, and is represented by the following formula (3).
  • R 6 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms.
  • LZ1095 manufactured by Norebrizole
  • ZnDTC and ZnDTP force usable in the present invention At least one selected compound
  • the blending ratio of is 0.01% to 15% by weight, preferably 0.5% to 5% by weight, based on the entire grease. If the amount is less than 0.01% by weight, it is difficult to obtain the desired effect. If the amount exceeds 15% by weight, the effect reaches a peak and the cost is disadvantageous.
  • PAO oil is usually a monoolefin or polymer mixture of isomerized monoolefins.
  • —olefins include ⁇ -octaten, 1-nonene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1 pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, Examples thereof include 1-nonadecene, 1-eicosene, 1-docosene, 1-tetracocene, and a mixture of these is usually used.
  • the base oil that can be used for the grease enclosed in the one-way clutch built-in rotation transmission device of the present invention preferably has a kinematic viscosity at 40 ° C of 30 to 70 mmVsec. Particularly preferred is 40-60 mmVsec. If it is less than 30 mmVsec, the amount of evaporation increases and the heat resistance decreases, which is not preferable.On the other hand, if it exceeds 70 mmVsec, the rotational torque increases and the rolling contact surfaces of the clutch rollers and the ball of the rolling bearing This is not preferable because the temperature rise on the rolling surface increases.
  • the blending ratio of the base oil is preferably 70 to 95% by weight with respect to the entire grease.
  • the blending ratio of the base oil is less than 70% by weight, there will be less lubricating oil and poor lubrication. If it exceeds 95% by weight, the grease will tend to soften, making it easy to leak.
  • a thickener that can be used in the grease sealed in the rotation transmission device with a built-in one-way clutch of the present invention
  • a metal soap-based thickener such as aluminum, lithium, sodium, composite lithium, composite calcium, and composite aluminum.
  • urea compounds such as diurea compounds and polyurea compounds. In consideration of durability and fretting resistance, urea compounds are preferable.
  • the urea compound is represented, for example, by the following formula (1).
  • R 1 and R 3 are hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms, and R 1 and R 3 may be the same or different.
  • R 2 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms.
  • R 1 and R 3 are an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, or an aliphatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. Preferably there is.
  • a urea compound can be obtained by reacting an isocyanate compound with an amine compound. In order not to leave a reactive free radical, it is preferable to blend so that the isocyanate group of the isocyanate compound and the amino group of the amine compound are approximately equivalent.
  • the diurea compound represented by the formula (1) can be obtained, for example, by reaction of diisocyanate and monoamine.
  • Diisocyanates include phenyl diisocyanate, diphenyl diisocyanate, diphenyl methane diisocyanate, 1, 5 _naphthylene diisocyanate, 2, 4 -tolylene diisocyanate, 3, 3 _ Dimethinore _4,4-Biphenylene diisocyanate, Octadecane diisocyanate, Decane diisocyanate, Hexane diisocyanate, etc.
  • Monoamines include octylamine, dodecylamine, hexadecylamine. , Stearylamine, oleylamine, aniline, p-toluidine, cyclohexylamine and the like.
  • the resulting diurea compounds may be used alone as a thickener or in combination of two or more.
  • the degree of mixing of grease that can be used in the one-way clutch built-in type rotation transmission device of the present invention is preferably in the range of 200 to 400.
  • the degree of mixing is the degree of mixing measured by JIS K 2220. If the miscibility is less than 200, the lubrication performance at low temperatures will deteriorate, and 400 In other words, it is not preferable that the grease composition easily leaks.
  • the grease used for the rotation transmission device with a built-in one-way clutch of the present invention may contain a known additive as required.
  • additives for example, organic zinc compounds, antioxidants such as amines, phenols, and phenols, metal deactivators such as benzotriazole and sodium nitrite, and viscosity index improvements such as polymetatalylate and polystyrene Agents, solid lubricants such as molybdenum disulfide and graphite. These can be added alone or in combination of two or more.
  • Fig. 3 shows the extreme pressure evaluation test equipment.
  • the evaluation test apparatus is composed of a ring-shaped test piece 21 of ⁇ 40 ⁇ 10 fixed to the rotating shaft 20 and a ring-shaped test piece 22 in which the end faces are rubbed together at the test piece 21 and the end face 23. .
  • Grease for roller bearings is applied to the end face 23, and the rotating shaft 20 is rotated at 2000 rpm, right in the direction A in FIG.
  • Heavy pressure of 392 N was applied to evaluate extreme pressure properties.
  • the extreme pressure property was measured by measuring the vibration of the rotating shaft 20 caused by increased frictional wear of the sliding parts of both specimens with a vibration sensor, testing until the vibration value was twice the initial value, and measuring the time. .
  • Rolling bearings (bearing dimensions: inner diameter ⁇ 20 mm x outer diameter ⁇ 47 mm x width 14 mm) were filled with 1.8 g of the grease obtained in each of the examples and comparative examples, and the outer ring outer diameter temperature was 150 ° C. Under a radial load of 67 N and an axial load of 67 N, it was rotated at a rotational speed of 10000 rpm, and the time until reaching seizure was measured.
  • Grease that has a time of 140 hours or more until the vibration value of the rotary shaft 20 becomes twice the initial value in the extreme pressure evaluation test and 2300 hours or more in the high temperature and high speed test.
  • Table 1 also shows “ ⁇ ” when the rotation transmission device with a built-in one-way clutch is superior in wear resistance and durability, and “X” when it is not possible.
  • Comparative Examples 1 to 4 using urea ZPAO oil-based dalis showed excellent heat resistance but poor extreme pressure
  • Comparative Examples 5 to 6 using Li soap / mineral oil grease were extreme Comparative Example 4
  • Comparative Example 6 using molybdenum dithiocarbamate as an antiwear agent did not improve extreme pressure properties due to poor pressure resistance and heat resistance.
  • the rotation transmission device with a built-in one-way clutch of the present invention contains, in its grease, PAO oil as a base oil and at least one compound selected from ZnDTC and ZnDTP having excellent heat resistance and durability as an additive.
  • PAO oil as a base oil
  • ZnDTC and ZnDTP having excellent heat resistance and durability as an additive.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotation transmission device with a built-in one-way clutch.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a rolling bearing.
  • FIG. 3 is a diagram showing an extreme pressure evaluation test apparatus.

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Abstract

　転動面および転がり軸受の内外輪の転走面における剥離やフレッティング摩耗の発生を防止でき、耐熱耐摩耗性能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。同心に配置された内径側回転部材と、筒状の外径側回転部材と、この外径側回転部材が上記内径側回転部材よりも高速で回転する場合にのみ、これら内径側回転部材の外径面と外径側回転部材の内径面とを繋ぐ一方向クラッチと、これら両回転部材同士の相対回転を自在とする転がり軸受とを備えてなる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置であって、複数個のころを設置したクラッチ内部空間内と、複数個の転動体を設置した軸受空間内とにグリースが封入されてなり、上記グリースは、基油と、増ちょう剤と、添加剤とを含み、上記基油はＰＡＯ油であり、上記添加剤としてＺｎＤＴＣおよびＺｎＤＴＰから選ばれた少なくとも１つの化合物をグリース全体に対して 0.01～15 重量％含む。

Description

明 細 書
一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置
技術分野
[0001] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、例えば、自動車のオルタネータ の回転軸や、アイドリングストップ車を含む自動車の走行用エンジンを始動するため のスタータモータの駆動軸に装着して使用する。本発明は、このような各種の用途に 使用される一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に関し、特に該装置に封入するダリ ース組成物に特徴を有するものに関する。
背景技術
[0002] 小型軽量ィ匕を目的とした FF (フロントエンジン 'フロント駆動）車の普及により、また、 さらに居住空間の拡大により、自動車はエンジンノレームの縮小を余儀なくされつつあ る。このため、 自動車用電装補機は小型軽量化が一層進められるとともに、高性能、 高出力のものがますます求められている。
代表的な自動車用電装補機として、エンジン温度に対応した最適な送風を行なうフ アンカップリング装置やエンジンの回転をベルトで受けて発電し、車両の電気負荷に 電力を供給するとともに、ノ ッテリーを充電するォノレタネータなどがある。これらはェ ンジンが所定の出力状態にあるときのみ繋がる一方向クラッチを介してエンジンの回 転トルクを効率よく利用するために用いられるものである。 自動車用電装補機に装着 される一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、エンジン出力軸への着脱が頻繁に繰 り返され、エンジン出力軸と繋がるときの回転速度が高いために、負荷荷重、発生す る熱および振動などが大きくなるなど、 自動車の高性能化 ·高出力化に伴って、使用 条件が厳しくなつている。
[0003] 一方、このように一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の使用条件が厳しくなると、 各転がり軸受の回転時、すなわちローラクラッチのオーバーラン時に、これら各転がり 軸受を構成する各玉の転動面および内輪、外輪各転走面に、水素脆性による白色 組織変化を伴った剥離が生じやすくなる。また、各転がり軸受の非回転時、すなわち ローラクラッチのロック時に、各玉の転動面と内輪、外輪各転走面との接触部でフレツ ティング摩耗が生じやすくなる可能性がある。このため、各玉を設置した空間内に封 入するグリースとして、剥離ゃフレツティング摩耗の発生を防止できるものを使用する ことが望まれている。
[0004] また、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を装着した自動車用電装補機などは、 エンジンノレームの下部に設置されることが多いため、 自動車の走行時、一方向クラッ チ内蔵型回転伝達装置に雨水などが浸入しやすレ、。このような雨水などが各転がり 軸受の各玉を設置した空間内に浸入すると、これら各玉の転動面および内輪、外輪 各転走面が腐食しやすくなる。このため、各玉を設置した空間内に封入するグリース としては、他の箇所に使用されるグリースよりも鲭び止め性能に優れたものを使用す る必要がある。
[0005] 従来、オルタネータ用一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一方向クラッチにお いて、エーテル油を基油としたグリースを使用するもの（特許文献 1参照）、粘度圧力 係数が所定値以上であるグリースを使用するもの（特許文献 2参照）、または、 40°Cで の動粘度が 60 mmVsec以下の合成油を基油としたグリースを使用するもの（特許文 献 3参照）などが知られている。
し力しながら、特許文献 1のように、エーテル油を基油としたものでは、一方向クラッ チがオーバーラン状態での低摩擦摩耗特性が十分でないという問題がある。特許文 献 2では、粘度圧力係数が所定値以上であることは、ロック状態を確実に実現するに は有効であるが、オーバーラン状態での摩耗を十分に抑制することができないとレ、う 問題がある。また、特許文献 3のように、グリース基油に動粘度が低い合成油を使用 した場合では、一般的に耐熱性が不十分となり、長期間の使用が困難になるという問 題がある。
特許文献 1：特開平 11— 82688号公報
特許文献 2：特開 2000— 234638号公報
特許文献 3：特開 2000— 253620号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、一方向クラッチのこ ろの転動面および転がり軸受の内外輪の転走面における剥離ゃフレツティング摩耗 の発生を防止でき、耐熱耐摩耗性能に優れる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、内径側回転部材と、この内径側 回転部材と同心に配置された筒状の外径側回転部材と、これら内径側回転部材の 外径面と外径側回転部材の内径面との間に配設され、この外径側回転部材が上記 内径側回転部材よりも高速で回転する場合にのみ、これら内径側回転部材の外径面 と外径側回転部材の内径面とを繋ぐ一方向クラッチと、この一方向クラッチを軸方向 に対し両側に挟む形で配設され、上記内径側回転部材と外径側回転部材との間に 加わるラジアル荷重を支承しつつ、これら両回転部材同士の相対回転を自在とする 転がり軸受とを備えてなる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置であって、上記一方 向クラッチを構成する複数個のころを設置したクラッチ内部空間内と、上記転がり軸 受を構成する複数個の転動体を設置した空間内とにグリースが封入されてなり、基油 と、増ちよう剤と、添加剤とを含み、上記基油はポリ-ひ -ォレフィン (以下、 PAOと記 す。）油であり、上記添加剤として亜鉛ジチォカーバメート（以下、 ZnDTCと記す。 ) およびジチォリン酸亜鉛（以下、 ZnDTPと記す。）から選ばれた少なくとも 1つの化合 物をグリース全体に対して 0.01〜15重量％含むことを特徴とする。
[0008] 上記 PA〇油は、 40°Cにおける動粘度が 30〜70 mmVsecであることを特徴とする。
ここで、 PAO油の動粘度は JIS K 2283にて測定される動粘度である。
上記 PAO油の配合割合は、グリース全体に対して 70〜95重量％であることを特 徴とする。
[0009] 上記増ちよう剤は、下記式（1)で示されるウレァ系化合物であることを特徴とする。
[化 2] o o
, II II ,
R1— NHCNH— Rz— HCNH— R3
(1) (式中、 R1および R3は、炭素原子数 6〜20の炭化水素基であり、 R1および R3は、同 一であっても異なっていてもよい。 R は、炭素原子数 6〜15の芳香族系炭化水素 基である。 )
[0010] 上記ウレァ系化合物は、ジイソシァネートとモノアミンとの反応で得られ、上記ジイソ シァネートがジフエ二ルメタンジイソシァネートであり、上記モノアミンがォクチルァミン 、シクロへキシルァミンおよび p_トルィジンから選ばれた少なくとも一つであることを 特徴とする。
発明の効果
[0011] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、一方向クラッチおよび転がり軸 受に、基油として PAO油を用い、 ZnDTCおよび ZnDTPから選ばれた少なくとも 1つ の化合物を、グリース全体に対して 0.01〜15重量％含むグリースを使用しているの で、摩耗防止効果を長期間持続することができる。そのため、一方向クラッチのころ の転動面および転がり軸受の内外輪の転走面における剥離ゃフレツティング摩耗の 発生を防止でき、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の耐摩耗性および耐久性を 長期間維持できる。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 摩耗防止剤含有グリースを封入した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置について 検討した結果、基油として PAO油を用い、グリース全体に対し、添加剤として ZnDT Cおよび ZnDTPから選ばれた少なくとも 1つの化合物を 0.01〜15重量％配合した グリースを封入した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、 ZnDTCおよび ZnDTP 以外の添加剤を配合したグリースを封入した一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に 比べて、高荷重およびすベり運動下で摩耗が少なぐ長期耐久性能が向上すること がわかった。これは ZnDTCおよび ZnDTP力 それら以外の物質よりも摩耗防止効 果を長時間持続することができることによるものと考えられる。本発明はこのような知 見に基づくものである。
[0013] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を図 1に基づいて説明する。図 1は、 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置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、互いに同心に配置した一対の回転部材として、プーリ 10 (外径 側回転部材）とスリーブ 9 (内径側回転部材）とを備える。そして、これらプーリ 10の内 径面とスリーブ 9の外径面との間に、一対の転がり軸受 1、 1と一方向クラッチである口 ーラクラッチ 11とを設けている。
プーリ 10は、全体が円筒状に形成されており、その外径面の幅方向に関する断面 形状を波形として、ポリ Vベルトと呼ばれる環状ベルトの一部を掛け渡し自在としてい る。一方、スリーブ 9は、全体が円筒状に形成されており、オノレタネータなどの補機の 回転軸に嵌合固定して、この回転軸と共に回転自在である。そして、プーリ 10の内径 面とスリーブ 9の外径面との間に位置する円筒状空間の軸方向両端部でこのローラク ラッチ 11を軸方向両側から挟む位置に転がり軸受 1、 1を設置するとともに、この円筒 状空間の軸方向中間部にローラクラッチ 11を設置している。
[0014] このローラクラッチ 11は、プーリ 10がスリーブ 9に対して所定方向に相対回転する 動作となる場合にのみ、これらプーリ 10とスリーブ 9との間での回転力を自在に伝達 する。また、このローラクラッチ 11は、クラッチ用内輪 12と、クラッチ用外輪 13と、複数 個のころ 14と、クラッチ用保持器 15と、図示しないばねとから構成される。これらの中 でクラッチ用外輪 13はプーリ 10の中間部内径面に、クラッチ用内輪 12はスリーブ 9 の中間部外径面に、それぞれ締り嵌めで嵌合固定している。また、クラッチ用外輪 13 の中間部内径面を単なる円筒面とし、かつ、クラッチ用内輪 12の外径面をカム面 16 としている。すなわち、クラッチ用内輪 12の外径面の円周方向に等間隔に、それぞ れがランプ部と呼ばれる複数の凹部 17を設けて、このクラッチ用内輪 12の外径面を カム面 16としている。
[0015] また、クラッチ用外輪 13の中間部内径面と、カム面 16との間に、複数個のころ 14と 、これら各ころ 14を転動および円周方向に関する若干の変位に対応して支持する、 クラッチ用保持器 15とを設けている。このクラッチ用保持器 15は、全体が合成樹脂 製であり、その内周縁部をカム面 16の一部と係合させることにより、クラッチ用内輪 1 2に対する相対回転を防止している。同時に、図示の例では、クラッチ用保持器 15の 端部内径面に形成した凸部 18を、スリーブ 9の外径面に設けた段差面 19と、クラッチ 用内輪 12の軸方向端面との間で挟持することにより、クラッチ用保持器 15の軸方向 の位置決めを行なっている。また、各ころ 14と、クラッチ用保持器 15との間には、これ ら各ころ 14を円周方向と同方向（各凹部 17が浅くなる方向）に押圧するための、ばね (図示せず)を設けている。
[0016] 上述のローラクラッチ 11を構成する場合、複数個のころ 14と当接する円筒面およ びカム面 16は、それぞれプーリ 10の内径面およびスリーブ 9の外径面に直接形成す る場合もある。また、カム面 16と円筒面との径方向に関する配置は、上述の構造と逆 にする場合もある。
[0017] また、一対の転がり軸受 1、 1は、プーリ 10に加わるラジアル荷重を支承しつつ、スリ ーブ 9とプーリ 10との相対回転を自在とする。この様な各転がり軸受 1、 1として、図 1 においては、それぞれ深溝型の玉軸受を使用している。すなわち、これら各転がり軸 受 1、 1はそれぞれ、深溝型の玉軸受の断面図である図 2に詳細を示すとおり、外径 面に深溝型の内輪転走面 2aを有し、スリーブ 9の両端部に嵌合固定した内輪 2と、内 径面に深溝型の外輪転走面 3aを有し、プーリ 10の両端部に嵌合固定した外輪 3と、 これら内輪転走面 2aと外輪転走面 3aとの間に保持器 5により保持した状態で転動自 在に設けられた複数個の玉 (転動体) 4とから構成される。また、内輪 2の外径面と外 輪 3の内径面との間に存在する、各玉 4を設けた空間の両端開口部は、それぞれシ 一ル部材 6により密封されている。これにより、各玉 4を設けた空間内に封入したダリ ース 7が外部に漏洩するのを防止するとともに、この空間内に塵芥などの異物が侵入 するのを防止している。
[0018] 上述の構成の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置において、スリーブ 9はオルタネ ータなどの自動車用電装補機の回転軸の端部に嵌合固定されるとともに、プーリ 10 の外径面は環状ベルトが掛け渡される。この環状ベルトはエンジンのクランクシャフト などの端部に固定された駆動プーリに掛け渡され、この駆動プーリの回転により駆動 する。このような状態で組み付けられる一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、環状 ベルトの走行速度が低下していく場合には、これらプーリ 10と回転軸との相対回転を 自在とし、反対に環状ベルトの走行速度が一定もしくは上昇してレ、く場合には、ブー リ 10力 回転軸への回転力の伝達を自在としている。この結果、クランクシャフトの回 転角速度が変動した場合でも、プーリ 10と環状ベルトとが擦れ合うことを防止して、 鳴きと呼ばれる異音の発生や摩耗による環状ベルトの寿命低下を防止するとともに、 オルタネータの発電効率の低下を防止できる。
[0019] 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を用いて、 自動車用電装補機の電動モータと エンジンとのうちの一方が運転状態にあり、他方が停止状態にある場合に、この一方 の回転軸力 プーリ 10への回転力の伝達を自在にするとともに、他方の回転軸が回 転しないようにすることができる。例えば、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を自 動車用電装補機の電動モータおよびクランクシャフトの駆動軸の端部に装着すること により、エンジンのアイドルストップ時の補機駆動装置に利用することができる。
[0020] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に封入するグリースに添加する ZnD TCは、硫化ジアルキルジチォ力ルバミン酸亜鉛とも称され、下記式（2)で表わされる
[化 3]
S
(R^ — C-S ^-Zn (2)
式中、 R4および R5はそれぞれ炭素原子数 1〜24、好ましくは 3〜18の脂肪族炭 化水素基である。
ZnDTCの市販品としては、バンループ AZ (パンダービルド社製）を挙げることがで きる。
[0021] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に封入するグリースに添加する ZnD TPは、ジンクジチォフォスフェートとも称され、下記式（3)で示される。
[化 4]
S
, II
〔（R。0 P-S ^Zn
(3) 式中、 R6は炭素原子数 1〜24の脂肪族炭化水素基、または炭素原子数 6〜30 の芳香族炭化水素基である。
ZnDTPの市販品としては、 LZ1095 (ノレブリゾール社製）を挙げることができる。
[0022] 本発明に使用できる ZnDTCおよび ZnDTP力 選ばれた少なくとも 1つの化合物 の配合割合は、グリース全体に対して 0.01重量％〜15重量％、好ましくは 0.5重 量％〜5重量％である。 0.01重量％未満の場合には所期の効果を十分に得ること が困難になり、また、 15重量％をこえる場合には効果は頭打ちになりコスト的に不利 になる。
[0023] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置用グリースに使用できる基油としては 、 PA〇油を使用することが好ましレ、。該 PAO油としては、通常、 ひ一ォレフインまた は異性化されたひ一ォレフィンのオリゴマーまたはポリマーの混合物である。 —ォ レフインの具体例としては、丄—オタテン、 1—ノネン、 1—デセン、 1—ドデセン、 1—ト リデセン、 1ーテトラデセン、 1 ペンタデセン、 1一へキサデセン、 1一へプタデセン、 1—ォクタデセン、 1—ノナデセン、 1—エイコセン、 1—ドコセン、 1—テトラコセンなど を挙げることができ、通常はこれらの混合物が使用される。
[0024] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に封入するグリースに使用できる基 油は、好ましくは、 40°Cにおける動粘度が 30〜70 mmVsecである。特に好ましくは 4 0〜60 mmVsecである。 30 mmVsec未満の場合は、蒸発量が増加し、耐熱性が低 下するので好ましくなぐまた、 70 mmVsecをこえると回転トルクの増加により、クラッ チのころの転動面、および転がり軸受の玉の転動面での温度上昇が大きくなるので 好ましくない。
[0025] 基油の配合割合は、グリース全体に対して、 70〜95重量％であることが好ましい。
基油の配合割合が、 70重量％未満では、潤滑油が少なく潤滑不良となりやすレ、。ま た 95重量％をこえるとグリースが軟化しやすくなるので、漏れやすくなる。
[0026] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に封入するグリースに使用できる増 ちょう剤として、アルミニウム、リチウム、ナトリウム、複合リチウム、複合カルシウム、複 合アルミニウムなどの金属石けん系増ちよう剤、およびジゥレア化合物、ポリウレアイ匕 合物などのウレァ系化合物が挙げられる。耐久性、耐フレツティング性などを考慮す るとウレァ系化合物が好ましい。ウレァ系化合物は、例えば下記式（1)で表わされる。
[化 5] O O
R1— HCNH— R2— NHCNH— R3
(1) 式中、 R1および R3は、炭素原子数 6〜20の炭化水素基であり、 R1および R3は、 同一であっても異なっていてもよレ、。 R2は、炭素原子数 6〜15の芳香族系炭化水 素基である。また、 R1および R3は、炭素原子数 6〜12の芳香族炭化水素基または 炭素原子数 6〜20の脂環族炭化水素基または炭素原子数 6〜20の脂肪族炭化水 素基であることが好ましい。
ウレァ系化合物は、イソシァネー H匕合物とアミン化合物を反応させることにより得ら れる。反応性のある遊離基を残さないため、イソシァネートイ匕合物のイソシァネート基 とアミンィ匕合物のアミノ基とは略当量となるように配合することが好ましレ、。
[0027] 式（1)で表されるジゥレア化合物は、例えば、ジイソシァネートとモノアミンの反応で 得られる。ジイソシァネートとしては、フエ二レンジイソシァネート、ジフヱニルジイソシ ァネート、ジフエニルメタンジイソシァネート、 1， 5 _ナフチレンジイソシァネート、 2, 4 —トリレンジイソシァネート、 3, 3 _ジメチノレ _4， 4—ビフエ二レンジイソシァネート、 ォクタデカンジイソシァネート、デカンジイソシァネート、へキサンジイソシァネー卜な どが挙げられ、モノアミンとしては、ォクチルァミン、ドデシルァミン、へキサデシルアミ ン、ステアリルァミン、ォレイルァミン、ァニリン、 p—トルイジン、シクロへキシルァミン などが挙げられる。
得られるジゥレア化合物は、増ちよう剤として単独で用いても 2種類以上組み合わ せて用いてもよい。
反応は、例えばモノアミン酸とジイソシァネート類を、 70〜110°C程度の基油中で十 分に反応させた後、温度を上昇させ 120〜180°Cで 1〜2時間程度保持し、その後 冷却し、ホモジナイザー、 3本ロールミル等を使用して均一化処理することによりなさ れ、各種配合剤を配合するためのベースグリースが得られる。
[0028] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に使用できるグリースの混和ちよう度 は、 200〜400の範囲が好ましい。混和ちよう度は、 JIS K 2220にて測定される混和 ちょう度である。混和ちよう度が 200未満では低温時の潤滑性能が悪くなり、 400をこ えるとグリース組成物が漏れやすくなつて好ましくない。
[0029] 本発明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は、必要に応じて 公知の添加剤を含有させることができる。この添加剤として、例えば、有機亜鉛化合 物、アミン系、フエノール系、ィォゥ系などの酸化防止剤、ベンゾトリァゾール、亜硝酸 ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタタリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤、 二硫化モリブデン、グラフアイトなどの固体潤滑剤などが挙げられる。これらを単独ま たは 2種類以上組み合せて添加することができる。
実施例
[0030] 実施例 1〜実施例 9
反応容器中で、基油中に増ちよう剤をカ卩え、 3本ロールミルを用いて均一化処理し て、表 1に示すウレァ ZPAO油系グリース（ 40°C基油粘度 46 mm2/sec )を得た。さ らに、添加剤として ZnDTC、 ZnDTPおよびアミン系酸化防止剤（大内新興化学社 製、ノクラック AD— F)とを、表 1に示す割合で上記グリースに添加して、各実施例の グリースを作製した。得られたグリースにっき、以下に記す極圧性評価試験および高 温高速試験を行なった。結果を表 1に併記した。
[0031] 比較例 1〜比較例 6
反応容器中で、基油中に増ちよう剤をカ卩え、 3本ロールミルを用いて均一化処理し て、表 1に示す Li石けん Z鉱油系グリース（ 40°C基油粘度 100 mm2 /sec )、ゥレア/ PA〇油系グリース（ 40°C基油粘度 46 mm2/sec)を得た。さらに、添加剤としてモリブ デンジチォカーバメートおよびアミン系酸化防止剤（大内新興化学社製、ノクラック A D— F)とを、表 1に示す割合で上記グリースに添加して、各比較例のグリースを作製 した。得られたグリースにっき、実施例と同様にして極圧性評価試験および高温高速 試験を行なった。結果を表 1に併記した。
[0032] 極圧性評価試験：
極圧性評価試験装置を図 3に示す。評価試験装置は、回転軸 20に固定された φ 4 0 X 10のリング状試験片 21と、この試験片 21と端面 23にて端面同士が擦り合わされ るリング状試験片 22とで構成される。ころ軸受用グリースを端面 23部分に塗布し、回 転軸 20を回転数 2000 rpm,図 3中右方向 Aのアキシアル荷重 490 N、ラジアル荷 重 392 Nを負荷して、極圧性を評価した。極圧性は両試験片のすべり部の摩擦摩 耗増大により生じる回転軸 20の振動を振動センサにて測定し、その振動値が初期値 の 2倍になるまで試験を行ない、その時間を測定した。
回転軸 20の振動値が初期値の 2倍になるまでの時間が長いほど極圧性効果が大 となり、優れた耐熱耐久性を示す。したがってグリースの耐熱耐久性の評価は、測定 された上記時間の長さにて各実施例と各比較例とを対比させて行なった。
[0033] 高温高速試験：
転がり軸受（軸受寸法：内径 Φ 20 mm X外径 φ 47 mm X幅 14 mm )に各実施例 および各比較例で得られたグリースをそれぞれ 1.8 g封入し、軸受外輪外径部温度 150°C、ラジアル荷重 67 N、アキシャル荷重 67 Nの下で、 10000 rpmの回転数で 回転させ、焼きつきにいたるまでの時間を測定した。
[0034] 総合評価：
極圧性評価試験にて回転軸 20の振動値が初期値の 2倍になるまでの時間が 140 時間以上あり、かつ高温高速試験にて焼きつきにいたるまでの時間が 2300時間以 上あるグリースを一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の耐摩耗性および耐久性に優 れると評価して「〇」を、それ以外を不可と評価して「 X」を表 1に併記した。
[0035] [表 1]
Figure imgf000013_0001
[0036] 表 1において ZnDTCおよび ZnDTP力 選ばれた少なくとも 1つの化合物と、ウレ ァ/ PAO油系グリースとを併用した各実施例は、いずれも極圧性にまさり、優れた耐 熱耐久性を示した。
ゥレア ZPAO油系ダリースを使用した比較例 1〜比較例 4は、優れた耐熱耐久性 を示したが、極圧性に劣り、 Li石けん/鉱油系グリースを使用した比較例 5〜比較例 6は極圧性および耐熱耐久性に劣り、摩耗防止剤にモリブデンジチォカーバメートを 用いた比較例 4および比較例 6は極圧性が向上しなかった。
産業上の利用可能性
[0037] 本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、そのグリースに、基油として PAO 油を、添加剤として耐熱耐久性に優れた ZnDTCおよび ZnDTPから選ばれた少なく とも 1つの化合物を配合したものを用いるので、摩耗防止効果を長期間持続すること ができる。そのため、耐摩耗性とともに、長期間耐久性の要求される鉄道車両、建設 機械、 自動車用電装補機などに好適に利用することができる。
図面の簡単な説明
[0038] [図 1]一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を示す断面図である。
[図 2]転がり軸受の断面図である。
[図 3]極圧性評価試験装置を示す図である。
符号の説明
[0039] 1 転がり軸受
2 内輪
2a 内輪転走面
3 外輪
3a 外輪転走面
4 玉 (転動体）
5 保持器
6 シール部材
7 グリース
8 一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置 スリーブ プーリ ローラクラッチ クラッチ用内輪 クラッチ用外輪 ころ
クラッチ用保持器 カム面 凹部
凸部
段差面 回転軸 リング状試験片 リング状試験片 端面

Claims

請求の範囲
[1] 内径側回転部材と、この内径側回転部材と同心に配置された筒状の外径側回転 部材と、これら内径側回転部材の外径面と外径側回転部材の内径面との間に配設さ れ、この外径側回転部材が前記内径側回転部材よりも高速で回転する場合にのみ、 これら内径側回転部材の外径面と外径側回転部材の内径面とを繋ぐ一方向クラッチ と、この一方向クラッチを軸方向に対し両側に挟む形で配設され、前記内径側回転 部材と外径側回転部材との間に加わるラジアル荷重を支承しつつ、これら両回転部 材同士の相対回転を自在とする転がり軸受とを備えてなる一方向クラッチ内蔵型回 転伝達装置であって、
前記一方向クラッチを構成する複数個のころを設置したクラッチ内部空間内と、前 記転がり軸受を構成する複数個の転動体を設置した空間内とにグリースが封入され てなり、
前記グリースは、基油と、増ちよう剤と、添加剤とを含み、前記基油はポリ-ひ -ォレフ イン油であり、前記添加剤として亜鉛ジチォカーバメートおよびジチォリン酸亜鉛から 選ばれた少なくとも 1つの化合物を、グリース全体に対して 0.01〜15重量％含むこと を特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
[2] 前記ポリ-ひ-ォレフィン油は、 40。Cにおける動粘度が 30〜70 mmVsec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。
[3] 前記ポリ- a -ォレフイン油の配合割合は、グリース全体に対して 70〜95重量％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。
[4] 前記増ちよう剤は、下記式（1)で示されるウレァ系化合物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。
[化 1] o o
, II II ,
R1— NHCNH— Rz— HCNH— R3
(1)
(式中、 R1および R3は、炭素原子数 6〜20の炭化水素基であり、 R1および R3は、同 一であっても異なっていてもよい。 R は、炭素原子数 6〜15の芳香族系炭化水素 基である。 )
[5] 前記ウレァ系化合物は、ジイソシァネートとモノアミンとの反応で得られ、前記ジイソ シァネートがジフヱニルメタンジイソシァネートであり、前記モノアミンがォクチルァミン 、シクロへキシルァミンおよび p _トルィジンから選ばれた少なくとも一つであることを 特徴とする請求項 4記載の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
[6] 前記添加剤として亜鉛ジチォカーバメートおよびジチォリン酸亜鉛から選ばれた少 なくとも 1つの化合物を、グリース全体に対して 2〜6重量％含む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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