(57)【要約】  本発明により、基油と、増ちょう剤として下記式（I）で表されるジウレア化合物と、鎖状の炭化水素系ポリマーとを含有し、前記鎖状の炭化水素系ポリマーの重量平均分子量が20,000〜300,000である樹脂潤滑用グリース組成物を提供する。                      R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3    （I）（式（I）中、R2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素基を示す。R1及びR3は、それぞれ独立して炭素数8〜22の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
2016104812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油と、増ちょう剤として下記式（I）で表されるジウレア化合物と、鎖状の炭化水素系ポリマーとを含有し、前記鎖状の炭化水素系ポリマーの重量平均分子量が20,000〜300,000である樹脂潤滑用グリース組成物。
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3    （I）
（式（I）中、R2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素基を示す。R1及びR3は、それぞれ独立して炭素数8〜22の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
【請求項２】
前記炭化水素系ポリマーの含有量が、組成物の全質量を基準として0.1〜30質量％である請求項１記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項３】
前記基油がポリ-α-オレフィンを含む請求項１又は２記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項４】
更にポリオレフィンワックスとモンタンワックスとからなるワックスを含み、前記ポリオレフィンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として３質量％以上であり、前記モンタンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として２質量％以上であり、かつポリオレフィンワックスとモンタンワックスとの総量が、組成物の全質量を基準として10質量％以下である、請求項１〜３のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項５】
樹脂部材と金属部材との間の潤滑に使用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項６】
樹脂部材と金属部材との間の潤滑が転がり滑り潤滑である請求項５記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項７】
モータの出力を、減速ギヤ機構によって、シャフトをアシストする動力伝達機構であって、前記減速ギアはモータに連結された金属製駆動ギヤと樹脂製被駆動ギヤを具備し、前記樹脂製被駆動ギアの歯面粗さが算術平均粗さで0.5μm以上であり、前記金属製ギアと樹脂組成物製ギアが請求項６に記載のグリース組成物で潤滑されることを特徴とする減速ギヤ機構。
【請求項８】
金属製駆動ギヤと樹脂組成物製被駆動ギヤの回転伝達方向、及び、非回転伝達方向の両歯面が接触していることを特徴とする請求項７に記載の減速ギア機構。
【請求項９】
請求項８に記載の減速ギア機構を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂潤滑用グリース組成物に関する。詳細には、本発明は、樹脂製部材間、樹脂製部材と他の素材製部材例えば、金属製部材との間の潤滑に使用するのに適した樹脂潤滑用グリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の軽量化を目的として、種々の金属製部材に替えて樹脂（例えばポリアミド）製部材が使用されることが多くなってきている。例えば、自動車の電動パワーステアリング装置（Electric Power Steering、ＥＰＳ）の減速機構部には、樹脂製ウォームホイールギアと、鋼製ウォームとが使用されている。樹脂製部材と樹脂製部材との間、樹脂製部材と金属製部材との間の潤滑には通常グリース組成物が使用されている。
通常作動時にはEPSはアシストし、高速道路走行時の微小操舵や、ハンドル最大回転からの中立戻り時にはEPSは非アシストである。EPS非アシスト時は、通常作動時と比較すると、低速かつ低負荷での作動になるため、通常作動よりもマイルドな条件下での低摩擦性能が求められている。
これまでに報告されている、自動車のEPS減速ギヤに適用可能な樹脂潤滑用グリース組成物としては、増ちょう剤と基油を含むグリースに、モンタンワックスを含有させたことを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物があり、このグリース組成物によれば、潤滑部の静摩擦係数を低くし、潤滑部の耐久寿命を長くすることができるとされている（例えば、特許文献1参照）。
自動車のEPS減速ギヤに適用可能な樹脂潤滑用グリース組成物としてはまた、ポリオレフィンワックス及びモンタン酸誘導体からなるワックスを含有することを特徴とするグリース組成物が提案されており、このグリース組成物によれば、樹脂部材と金属部材との間、更には金属部材と金属部材との間のすべり潤滑を長期にわたり良好に維持でき、車両ステアリング用伸縮棒や電動パワーステアリング装置は、耐久性に優れ、長寿命となると報告されている（例えば、特許文献2参照）。
大きなバックラッシを与えたギヤは、車輪側からステアリングシャフトへ振動荷重が入力されると歯打ち音が発生する。この歯打ち音を抑制する為に、駆動ギヤ(ウォーム)を被駆動ギヤ（ウォームホイール）に付勢する機構を備え、バックラッシを小さくした減速ギヤ機構が報告されている（例えば、特許文献３参照）。
減速機の大歯車(ホイールギヤ)の材料が、強化繊維された樹脂であり、この歯面粗さがRa0.1μm以上0.5μm以下であるEPSが報告されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4037067号
【特許文献２】特許第4566909号
【特許文献３】特開2005-42913号
【特許文献４】特開2014-9789号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、EPS非アシスト時の低速かつ低負荷の作動条件下における低摩擦性能を向上させたグリース組成物が依然として望まれている。
本発明は、EPS非アシスト時の低速かつ低負荷の作動条件下における低摩擦性能の問題点を解決することを課題とし、EPS非アシスト時における操舵トルクを低減させたグリース組成物を提供することを目的とする。
本発明はまた、EPS用減速ギヤの被駆動ギヤである樹脂製ウォームホイールの表面にグリース組成物を保持させる為に歯面粗さを大きくし、耐久性を向上させた減速ギヤ機構を提供することを目的とする。
本発明はまた、減速ギア機構を用いた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題に対し、本発明者らは、ウレアグリースに特定のポリマーを含ませることで、EPS非アシスト時における操舵トルクを低減することができた。すなわち、本発明により、以下のグリース組成物を提供する：
〔１〕  基油と、増ちょう剤として下記式（I）で表されるジウレア化合物と、鎖状の炭化水素系ポリマーとを含有し、前記鎖状の炭化水素系ポリマーの重量平均分子量が20,000〜300,000である樹脂潤滑用グリース組成物。
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3    （I）
（式（I）中、R2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素基を示す。R1及びR3は、それぞれ独立して炭素数8〜22の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
〔２〕  前記炭化水素系ポリマーの含有量が、組成物の全質量を基準として0.1〜30質量％である前記〔１〕記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔３〕  前記基油がポリ-α-オレフィンを含有する前記〔１〕又は〔２〕記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔４〕  更にポリオレフィンワックスとモンタンワックスとからなるワックスを含み、前記ポリオレフィンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として３質量％以上であり、前記モンタンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として２質量％以上であり、かつポリオレフィンワックスとモンタンワックスとの総量が、組成物の全質量を基準として10質量％以下である、前記〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔５〕  樹脂部材と金属部材との間の滑り潤滑に使用されることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔６〕  樹脂部材と金属部材との間の潤滑が転がり滑り潤滑である前記〔５〕記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔７〕  モータの出力を、減速ギヤ機構によって、シャフトをアシストする動力伝達機構であって、前記減速ギアはモータに連結された金属製駆動ギヤと樹脂製被駆動ギヤを具備し、前記樹脂製被駆動ギアの歯面粗さが算術平均粗さで0.5μm以上であり、前記金属製ギアと樹脂組成物製ギアが前記〔６〕に記載のグリース組成物で潤滑されることを特徴とする減速ギヤ機構。
〔８〕  金属製駆動ギヤと樹脂組成物製被駆動ギヤの回転伝達方向、及び、非回転伝達方向の両歯面が接触していることを特徴とする前記〔７〕に記載の減速ギア機構。
〔９〕  前記〔８〕に記載の減速ギア機構を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、EPS非アシスト時における操舵トルクを低減させたグリース組成物を提供することができる。本発明のグリース組成物はまた耐熱性に優れる。
本発明の減速ギヤ機構により、被動ギヤ材料の面粗さRaが0.5μm以上であるような、比較的粗い面粗さにすることにより、グリース組成物を歯面に保持させながら、摩擦係数を低下させ、広い範囲(低荷重〜高荷重、低速〜高速)においても、潤滑性を向上させることを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ウォームとウォームホイールとから構成されるウォームギヤである減速ギヤ機構である。
【図２】図２は、ウォームとウォームホイールギア噛合部である。
【図３】図３は、ウォームホイールの歯面の歯形方向を示す。
【図４】図４は、本発明の減速ギア機構の第二の態様の一例を概略的に示す平面図である。
【図５】図５は、実施例１−１〜１−３の回転トルクの試験結果を示す。
【図６】図６は、実施例２−１〜２−３の回転トルクの試験結果を示す。
【図７】図７は、実施例３−１の回転トルクの試験結果を示す。
【図８】図８は、実施例４−１の回転トルクの試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書において、特に記載しない限り、百分率（％）は質量％である。また、「ａ〜ｂ」によって表される区間の数値範囲は、限界値ａおよびｂを含む範囲を意味する。
〔基油〕
本発明のグリース組成物の基油は、特に限定されない。鉱油でもよく、合成油でもよい。基油は、単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
鉱油としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、これらの混合物を使用することができる。
合成油としては、ジエステル、ポリオールエステルに代表されるエステル系合成油；ポリ-α-オレフィン（ＰＡＯ）、ポリブテンに代表される合成炭化水素油；アルキルジフェニルエーテル、ポリプロピレングリコールに代表されるエーテル系合成油；シリコーン油、フッ素化油など各種合成油が使用できる。
基油がポリ-α-オレフィンを含有するのが好ましい。基油がポリ-α-オレフィン以外の基油を含む場合、基油の全質量を基準にして、ポリ-α-オレフィンを５０質量％以上含有するのが好ましく、８０質量％以上含有するのがより好ましく、１００質量％含有するのが最も好ましい。基油としてはまた、合成油が好ましく、合成炭化水素油がより好ましい。
本発明における基油の動粘度は特に限定されない。４０℃における動粘度が１０〜３００ｍｍ2／ｓであるのが好ましく、１５〜２５０ｍｍ2／ｓであるのがより好ましく、１５〜２００ｍｍ2／ｓであるのがさらに好ましい。なお、本明細書において、基油の４０℃における動粘度は、JIS K 2220 23.に従って測定することができる。
本発明のグリース組成物中の基油の含有量は、５０〜９５質量％が好ましく、６０〜９０質量％がより好ましい。
【０００９】
〔増ちょう剤〕
本発明のグリース組成物に使用される増ちょう剤は、上記式（Ｉ）で示されるジウレア化合物である。
式（Ｉ）中、Ｒ２は炭素数６〜１５の２価の芳香族炭化水素基であり、Ｒ１及びＲ３は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数８〜２２の直鎖又は分岐アルキル基である。
Ｒ２としては、トリレンジイソシアネート又はジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート由来の基が好ましく、ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート由来の基がより好ましい。
Ｒ１及びＲ３は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数８〜２２の直鎖又は分岐アルキル基であり、炭素数８〜２０の直鎖アルキル基が好ましく、炭素数８又は１８の直鎖アルキル基がより好ましい。
【００１０】
式（１）中、Ｒ２がジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート由来の基であるジウレア化合物が好ましい。
式（１）中、Ｒ２がジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート由来の基であり、Ｒ１及びＲ３が、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数８又は１８の直鎖アルキル基であるジウレア化合物が特に好ましい。
【００１１】
式（１）のジウレア化合物は、例えば、基油中で、所定のジイソシアネートと、所定の脂肪族モノアミンとを反応させることにより得ることができる。ジイソシアネートの好ましい具体例は、ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート及びトリレンジイソシアネートである。脂肪族モノアミンの具体例としては、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノニルデシルアミン、エイコデシルアミン等が挙げられる。ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネートと、オクチルアミン及びオクタデシルアミンとを反応させることにより得られるジウレア化合物が最も好ましい。
【００１２】
本発明のグリース組成物の増ちょう剤としては式（１）のジウレア化合物のみであることが最も好ましいが、増ちょう剤全体に対して、好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下で他の増ちょう剤を含有しても良い。他の増ちょう剤としては、例えば、Ｌｉ石けんやＬｉコンプレックス石けんに代表される石けん系増ちょう剤、ジウレアに代表されるウレア系増ちょう剤、有機化クレイに代表される無機系増ちょう剤、ＰＴＦＥに代表される有機系増ちょう剤などが挙げられる。このうち、石けん系増ちょう剤が好ましく、Li石けんがより好ましく、12ヒドロキシステアリン酸リチウムがさらに好ましい。
【００１３】
本発明のグリース組成物中の増ちょう剤の含有量は、増ちょう剤の構造により異なる。本発明のグリース組成物のちょう度は、２００〜４００が好適であり、増ちょう剤の含有量はこのちょう度を得るのに必要な量となる。本発明のグリース組成物中、増ちょう剤の含有量は、式（１）のジウレア化合物のみの場合、通常３〜３０質量％、好ましくは５〜２５質量％である。他の増ちょう剤を含む場合、その含有量は、式（１）のジウレア化合物の含有量よりも少ない。
【００１４】
〔鎖状の炭化水素系ポリマー〕
本発明のグリース組成物は、添加剤として、鎖状の炭化水素系ポリマーを含有する。本発明の鎖状の炭化水素系ポリマーは、脂環式基や芳香環等の環式基により置換されていてもよいが、置換されていない方が好ましい。本発明で使用する鎖状の炭化水素系ポリマーとしては、置換されていてもよいオレフィン共重合体、置換されていてもよいエチレンプロピレン共重合体、置換されていてもよいポリイソプレンなどがあげられる。このうち、置換されていてもよいオレフィン共重合体が好ましい。置換されていないオレフィン共重合体が最も好ましい。
本発明で使用する鎖状の炭化水素系ポリマーの重量平均分子量は、20,000〜300,000であり、50,000〜300,000がより好ましく、200,000〜300,000がさらに好ましく、200,000〜250,000がさらに特に好ましい。本明細書における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)によるポリスチレン換算した値である。
本発明で使用する炭化水素系ポリマーが芳香環を示さないことは、赤外分光分析により確認することができる。
この所定の添加剤を含むことによって、油膜が形成されにくい被潤滑部、特に低速度領域における油膜を厚く形成することができ、それによって樹脂部材間又は樹脂部材と金属部材との間の直接接触を抑制することで、摩擦トルクを低減することができる。これら所定の添加剤によって、特に低速度領域における油膜を厚くするメカニズムとしては、低速度領域つまり引込み速度は低いものの、グリースの等価粘度が第一ニュートン粘性のはるかに高い粘度になることによって、厚い弾性流体潤滑（ＥＨＬ）膜を形成したためであると考えられる。
なお、本発明における鎖状の炭化水素系ポリマーは、基油に溶解するものであり、加熱撹拌等により一旦基油に溶解させた後は、常温（２５℃）に戻しても析出しないものをいう。これに対し、ワックスとは、常温（２５℃）で固体であり、基油に溶解させても、常温に戻すと析出するものをいう。
本発明のグリース組成物中の鎖状の炭化水素系ポリマーの含有量は、0.1〜30質量％であり、0.1〜20質量％がより好ましく、0.1〜10質量％が更に好ましく、0.1〜4質量％が最も好ましい。
鎖状の炭化水素系ポリマーを含む基油の動粘度は特に限定されない。４０℃における動粘度が１０〜３００ｍｍ2／ｓであるのが好ましく、５０〜２８０ｍｍ2／ｓであるのがより好ましく、８０〜２８０ｍｍ2／ｓであるのがさらに好ましい。
【００１５】
＜その他の添加剤＞
本発明のグリース組成物は、グリースに通常使用される添加剤を必要に応じて含むことができる。これらの添加剤の含有量は、グリース組成物の全量を基準として、通常０．５〜３５質量％、好ましくは５〜２５質量％である。このような添加剤としては、例えば、ワックス、酸化防止剤、無機不働態化剤、防錆剤、金属腐食防止剤、油性剤、耐摩耗剤、極圧剤、固体潤滑剤があげられる。なかでも、ワックスを含むのが好ましい。酸化防止剤及び防錆剤を更に含むのがより好ましい。
【００１６】
〔ワックス〕
本発明において使用できるワックスは、ポリエチレンワックスなどのポリオレフィンワックスとモンタンワックスとからなる。
【００１７】
ポリオレフィンワックスとしては、ワックス成分中に極性基を持たず、石油精製時に取り出される石油ワックス、一酸化炭素と水素とを反応させて合成するフィッシャートロプシュワックスや、エチレンの重合やポリエチレンの熱分解で製造されるポリエチレンワックス等がある。
ポリエチレンワックスとしては、重量平均分子量が１，０００〜２０，０００程度であり、密度が０．９６以上の高密度タイプ、密度が０．９４〜０．９５の中密度タイプ、密度が０．９３以下の低密度タイプがあげられる。高密度タイプは融点や軟化点、結晶化度が高く、硬度が大きい。一方、低密度タイプは、融点や軟化点が低く、軟質であるという特徴がある。耐熱性の観点から、滴点は１００℃以上であるのが好ましく、１２０℃以上であるのがより好ましい。滴点は、ＤＩＮ５１８０１により測定することができる。
ポリエチレンワックスの市販品としては、三井化学（株）のハイワックス２００Ｐや２１０ＰやＮＬ２００、クラリアントジャパン株式会社製  Ｌｉｃｏｗａｘ  ＰＥ５２０やＰＥ１９０、ＰＥ１３０、ポリプロピレンワックスの市販品としては、三井化学（株）のハイワックスＮＰ１０５や、クラリアントジャパン株式会社製  Ｃｅｒｉｄｕｓｔ  ６０５０  Ｍ等が挙げられる。
【００１８】
モンタンワックスは、鉱油系ワックスに分類され、長鎖エステルが主で、遊離の高級アルコール、樹脂、硫黄化合物などを含む。その中で、例えば酸価が１１０〜１６０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸ワックス、非極性部と極性部分を併せ持つエステルワックス、モンタン酸のエステル化物及び水酸化カルシウムとのケン化物との混合である部分ケン化エステルワックス、モンタン酸のナトリウム塩及びカルシウム塩のケン化ワックス、エチレンオキサイドを付加したモンタンワックスなどが挙げられる。なお、酸価は、ＤＩＮ５３４０２により測定することができる。
市販品としては、クラリアントジャパン株式会社製のＬｉｃｏｗａｘ  ＯＰ  Ｆｌａｋｅｓ、Ｌｉｃｏｗａｘ  Ｓ、Ｌｉｃｏｌｕｂ  ＷＥ４０等が挙げられる。
【００１９】
本発明のグリース組成物にワックスを含ませる場合、ポリエチレンワックスとモンタンワックスとからなるワックスが特に好ましい。
本発明のグリース組成物にポリオレフィンワックスとモンタンワックスとからなるワックスを含ませる場合、ポリオレフィンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として３質量％以上であり、モンタンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として２質量％以上であり、かつポリオレフィンワックスとモンタンワックスとの総量が、組成物の全質量を基準として10質量％以下であるのが特に好ましい。
【００２０】
酸化防止剤としては、例えば、フェニルαナフチルアミン、アルキル化フェニルαナフチルアミン、アルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤や、2、6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル・テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのヒンダードフェノール等のフェノール系酸化防止剤があげられる。アミン系酸化防止剤が好ましい。アルキルジフェニルアミンがより好ましい。
【００２１】
無機不働態化剤としては、亜硝酸ソーダなどがあげられる。
防錆剤としては、例えば、有機スルホン酸のＣａ塩、Ｂａ塩、Ｚｎ塩、Ｎａ塩等の有機スルホン酸塩防錆剤；アルケニルコハク酸無水物、アルケニルコハク酸エステル、アルケニルコハク酸ハーフエステル等のコハク酸系防錆剤；脂肪酸、二塩基酸、ナフテン酸、ラノリン脂肪酸、アルケニルコハク酸などのアミン塩；セバシン酸、ウンデカン２酸、ドデカン２酸、ブラシル酸、テトラデカン２酸等の脂肪族ジカルボン酸やナフテン酸のＮａ塩、Ｋ塩、Ｚｎ塩等のカルボン酸塩防錆剤があげられる。有機スルホン酸塩防錆剤が好ましい。Caスルホネートがより好ましい。
【００２２】
金属腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾールなどがあげられる。
油性剤としては、脂肪酸、脂肪酸エステル、リン酸エステルなどがあげられる。
耐摩耗剤や極圧剤としては、例えば、トリクレジルホスフェート、トリ-2-エチルヘキシルホスフェート；ジベンジルジサルファイド、各種ポリサルファイド；トリフェニールホスホロチオネート；ジアルキルジチオリン酸のＭｏ、Ｓｂ、Ｂｉなどの塩、ジアルキルジチオカルバミン酸のＭｏ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂｉなどの塩などその他、無灰ジチオカーバメート、無灰ジチオホスフェートカーバメートがあげられる。
【００２３】
固体潤滑剤としては、例えば、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＭｇＯなどの酸化金属、ＣａＣＯ3、ＺｎＣＯ3などの炭酸金属塩；二硫化モリブデン、グラファイト、ＰＴＦＥ、ＭＣＡなどが挙げられる。
【００２４】
〔混和ちょう度〕
本発明のグリース組成物の混和ちょう度は、２００〜４００であるのが好ましく、２５０〜３５０であるのがより好ましく、３００〜３５０であるのが最も好ましい。
〔トラクション係数〕
本発明のグリース組成物のトラクション係数は０．０１７以下であるのが好ましく、０．０１６以下であるのがより好ましい。トラクション係数がこのような範囲にあると、EPS非アシスト時における操舵トルクを充分に低減することができる。
【００２５】
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物により潤滑される樹脂の種類としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリアミドイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等があげられる。
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物により潤滑される金属の種類としては、鋼等があげられる。
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物は、樹脂部材、特にポリアミド部材と、金属部材、特に鋼部材との間の滑り潤滑、特に転がり滑り潤滑に使用するのが特に好適である。
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物は、電動パワーステアリング装置、電動チルト・テレスコピック、樹脂コートスプラインの潤滑、並びに車両ステアリング用伸縮軸の雄軸と雌軸との潤滑に好適である。
【００２６】
〔減速ギア機構の第一の態様〕
【００２７】
次に、図面に沿って、本発明の減速ギア機構の第一の態様について説明する。
図１は、本発明の第一の態様の減速ギア１０が組み込まれる、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）機構１２の一部分を破断した側面図である。図２は、本発明の第一の態様の減速ギア１０の斜視図である。
図１および図２に示されているように、ＥＰＳ機構１２は、モータＭと、モータＭの出力軸１４に連結されたウォーム１６と、ステアリングシャフト１８に連結されウォーム１６と噛合するウォームホイール２０とを備えた基本構成を備えている。この基本構成は、従来技術のＥＰＳと同様である。そして、従来技術のＥＰＳ機構と同様に、ＥＰＳ機構１２においても、モータＭのトルクによって、ステアリングシャフト１８の回転がアシストされる。
【００２８】
ＥＰＳ機構１２では、モータＭの出力軸とウォーム１６とは、スプライン、または、弾性体によるカップリング（図示せず）によって連結されている。また、ウォーム１６の軸、およびウォームホイール２０の軸は、転がり軸受、例えば、深溝玉軸受、四点接触玉軸受によって支持されている。
【００２９】
本実施形態のＥＰＳ機構１２では、モータＭに連結された駆動ギヤであるウォーム１６は金属で形成され、被駆動ギヤであるウォームホイール２０は樹脂組成物で形成されている。本実施形態では、ウォームホイール２０の芯金は鉄鋼製であるが、樹脂、アルミ合金などの他の材料で形成してもよい。
【００３０】
本実施形態のウォームホイール２０は、芯金の外周に樹脂を射出成形することによって製造されている。また、特開昭５８−２２３３６号公報、特開2003-118006号公報に記載されているように、芯金に円筒の樹脂を挿入し、高周波誘導過熱によって樹脂を溶融させ、さらに、シランカップリング剤を結合剤として添加して結合力を高めて、芯金と樹脂を結合してもよい。
【００３１】
ウォームホイール２０を構成する樹脂組成物は、繊維によって強化されていない非強化樹脂でも良いが、より高荷重の伝達に耐えられるようにするため、繊維（例えば、ガラス繊維）によって強化した繊維強化樹脂を使用するのがよい。ガラス繊維の他に、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などによる強化も可能である。なお、ベースとなる樹脂は、ポリアミド  PA66である。他にPA6、PA46、PA9T、PPS、PETなども使用可能である。
【００３２】
ウォームホイール２０の歯切り加工では、ホブ切り加工、または、砥粒を付着させたツールによる歯切り加工によって歯面が形成される。また、歯面に慣らし加工を行うことによって、面粗さを調整してもよい。
【００３３】
ウォームホイール２０の歯面の歯形方向（図３）に沿って測定した表面粗さは、算術平均粗さ(Ra)で、Ra0.5μm以上1.5μm以下である。
ウォームホイールの歯面の歯形方向の粗さのスキューネスRskの値が負である。Rskが-0.5以下であるとさらに好ましい。
【００３４】
ウォーム１６は、鉄鋼で形成され、ウォームホイール２０のガラス繊維との接触による摩耗を防ぐために、熱処理により硬化させられている。ウォーム１６の歯面粗さは、算術平均粗さRaで0.05μｍ以上0.22μm以下である。
【００３５】
ウォーム１６の歯面は、本発明のグリース組成物によって潤滑されている。
【００３６】
作用・効果
繊維強化された樹脂を射出成形した場合の樹脂表面は、射出された樹脂が金型に接触し、冷却・固化され、スキン層と呼ばれる表面となる。このスキン層は、射出成形の条件にもよるが、一般に、繊維の露出が比較的に少ない表面となっている。しかしながら、射出成形されたブランクに、歯切り加工によって歯面を形成すると、この歯面では、ガラス繊維が露出し、面粗さが大きくなる。
【００３７】
歯面の潤滑性を長期維持する為に、歯面に微細な溝を設ける、つまり油溜まりを形成し歯面に潤滑油を保持するように構成することが好ましい。
【００３８】
この油溜まりを形成する方法として、例えば、特開2003-065422号公報、国際公開WO2006/011534号などに記載された加工方法がある。しかし、これらの方法では、歯面の面粗さが大きくなってしまう。
【００３９】
EPS非アシスト時の低荷重の作動条件下では、摩擦係数が小さい混合潤滑状態となっているが、上記のようにウォームホイールの面粗さが大きい状態であると、混合潤滑内で境界潤滑部分の割合が大きくなり、よって、摩擦係数が大きくなる。この為、ステアリング作動性に摩擦感を生じ、操舵フィーリングに影響する。
【００４０】
本発明のグリース組成物は、混合潤滑状態で、歯面表面の微細な突出部において、炭化水素系ポリマーが基油を介して油膜を形成するように作用し、直接接触させないようにしている。これにより、面粗さが大きくても摩擦係数を低減でき、操舵時の摩擦感を低減できる。
【００４１】
高荷重時、または高温によりグリースの粘度が低下する時のような油膜の形成に不利になる条件下においても、歯面表面には面粗さの範疇で多数の微細な溝が設けてあるので、潤滑油が保持されており潤滑性を維持できる。
【００４２】
低温時においては、通常、基油の粘度は上昇し油膜の形成は有利になるが、流体潤滑状態で粘性抵抗により摩擦係数が大きくなる。しかし、低温時の炭化水素系ポリマーは粘度上昇に比較的作用しない為に低温時の摩擦係数は大きくなり難い。このため、常温時および高温時の油膜形成の為に基油の粘度を大きくしたいが、低温作動性の為に基油の粘度を低くせざるを得なかったという問題を解消できる。
【００４３】
この減速ギヤによって、車両に搭載する電動パワーステアリングにおいて、車両の広い使用条件下で、摩擦係数が低減し操舵フィーリングが向上した。
【００４４】
〔減速ギア機構の第二の態様〕
次に、本発明の減速ギア機構の第二の態様について説明する。
第二の態様の減速ギアは、上記第一の態様の減速ギアを同一の基本構成を備えている。第一の態様の減速ギアとの相違点は、第二の態様の減速ギアでは、ウォームとウォームホイールの寸法等を適宜設定することにより、軸間距離を調整し、バックラッシを小さくしている。また、図４に示すようにウォーム４１６を支持する軸受４０２の近傍に、ウォーム４１６をウォームホイール４２０に向けて付勢するスプリング等の付勢手段４２４を設け、バックラッシを小さくする構成でもよい。
【００４５】
作用・効果
大きなバックラッシが設けられているＥＰＳの減速ギヤでは、回転伝達する歯面のみが接触しているため、回転トルクが小さく、操舵時に摩擦感を感じることは少ない。しかしながら、車両においては、車輪から振動荷重がステアリングシャフトに入力されるため、歯打ち音が発生し、不快感を生じることがある。
【００４６】
このため、ＥＰＳの減速ギヤのバックラッシを小さくして歯打ち音を抑制する方法が特開2005-42913号公報などで示されているが、これらの方法では、回転伝達方向とは反対にある歯面も接触、即ち両歯面接触となり、摩擦力が増大する。
さらに、バックラッシが小さい構成では、駆動ギヤ歯面と被駆動ギヤ歯面の間には、接触荷重が加わっており、この接触荷重が摩擦力を増大させる。
【００４７】
EPS非アシスト時の低荷重の作動条件下では、グリース組成物は、摩擦係数が小さい混合潤滑状態となっているが、歯面間が上記のような接触荷重が大きい状態にあると、混合潤滑状態にあるグリース組成物内で境界潤滑部分の割合が多くなり、その結果、摩擦係数が大きくなる。このため、操舵時に摩擦感が生じ、操舵フィーリングに悪影響を及ぼす。
【００４８】
本発明のグリース組成物は、混合潤滑状態で、歯面表面の微細な突出部において、炭化水素系ポリマーが基油を介して油膜を形成するように作用し、直接接触させないようにしている。これにより、バックラッシが小さくても摩擦力の増加を抑制できる。この結果、歯打ち音を抑制しつつ、摩擦力の増加を抑制し、ステアリング作動性を悪化させない。
【実施例】
【００４９】
実施例及び比較例１〜４
下記表に示した増ちょう剤、基油及び添加剤を用い、実施例及び比較例のグリース組成物を調製した。具体的には、ポリαオレフィン（ＰＡＯ、４０℃における動粘度：４８mm2/s）中で、4',4-ジフェニルメタンジイソシアネート１モルとステアリルアミンおよびオクチルアミン計２モル（アミンのモル比は1：1）とを反応させ、昇温、冷却した後、添加剤を加え、３本ロールミルで混練し、実施例及び比較例１〜４のグリース組成物を得た。なお、表に示した実施例１−７及び比較例３の動粘度は、基油とポリマーとの混合物の動粘度である。【００５０】
比較例５
下記表に示した基油中で、１２-ヒドロキシステアリン酸リチウムを混合加熱溶解し、冷却してベースグリースとした。添加剤の所定量を基油と混合し、ベースグリースに加えてよく混ぜ、３本ロールミルで混練して、比較例５のグリース組成物を製造した。
なお、実施例及び比較例の増ちょう剤量は、グリース組成物の混和ちょう度（６０回混和ちょう度、試験方法ＪＩＳ Ｋ２２２０ ７．）が３１０になるように調節した。また、グリース組成物の残部は基油である。【００５１】
上で調製したグリース組成物を、下記の試験方法により評価した。結果を下記表１及び２に併記する。【００５２】
< 実機フリクション低減効果 > 
電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の実機を用い、台上耐久試験を行った。減速ギアのウォームホイールは、ポリアミド樹脂からなる樹脂部にギア歯を形成したものであり、 ウォームは鋼製のものである。このギア歯に試験グリースを塗布し、 ウォームとウォームホイールを同一バックラッシ条件で噛合わせた状態で、 ウォームホイールから回転させたときの回転トルクを測定し、実機でのフリクションを評価した。 【００５３】
＜トラクション係数の測定＞
トラクションの測定が可能な光干渉法超薄膜測定装置（ＰＣＳ社製、EHL Ultra Thin Film Measurement System）を用いて、転がり接触部に形成されるグリースのトラクション係数を測定した。これにより、EPS非アシスト時における操舵トルクを評価した。
試験は、直径19.5mmmの鋼球を、荷重５Ｎ、２５℃の下でポリカーボネートディスクと転がりすべり条件で接触させ、下記所定の速度の時のトラクションを測定することにより行った。【００５４】
（試験条件）
温度：２５℃
試験片：鋼球（φ=19.5mm）、ポリカーボネートディスク
荷重：5N
速度：0.038 m/s（実機速度：0.1 m/s）
すべり率：110%【００５５】
滑り運動（ボール回転に対する滑り速度）の発生により、ボール軸方向のトラクションをロードセルで検出し、その最大値対荷重の比を最大トラクション係数とする。【００５６】
＜蒸発量＞
高温薄膜試験により、実施例及び比較例のグリース組成物の蒸発量を測定し、各組成物の耐熱性を評価した。
実施例及び比較例のグリース組成物を、普通鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＤ）（算術平均粗さＲａ＝０．８〜１．５μｍ）の表面に、２５℃で厚さ１ｍｍとなるように塗布したのち秤量し、次いで１２０℃の恒温槽中に入れて５００時間静置し、放冷後に再度秤量してグリース組成物の蒸発量（質量％）を測定し、下記の基準で耐熱性を評価した。
基準
○：蒸発量が５％未満であった。蒸発量小。
×：蒸発量が５％以上であった。蒸発量大。【００５７】
【表１】
2016104812.tif 000003
【００５８】
【表２】
2016104812.tif 000004
【００５９】
〔減速ギア機構の第一の態様〕
〔実施例１−１〜実施例１−３〕
ウォームホイールの歯面粗さを任意に変えた試験品を用意し、歯面に試験グリースを塗布し、ウォームとウォームホイールのバックラッシが同一になるように噛み合せた状態で、ウォームギヤをウォームホイールから回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工によって面粗さを算術平均粗さRa0.5μm、Ra1.2μm、Ra1.5μmを用意した。
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行っている。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4、10、15 min-1
試験条件を表３に、結果を表３及び図５に示す。【００６０】
【表３】
2016104812.tif 000005
【００６１】
表３及び図５に示すように、実施例の試験品は基準の試験品よりも回転トルクが低減していることが確認できた。しかし、面粗さが小さいRa0.5μmで且つ、回転速度が15min-1であると同等の結果を示している（図５（ａ））。これは、面粗さが小さく、歯面の滑り速度が高速であると、基油の油膜形成に有利な条件となり、何れのグリースのおいても流体潤滑状態になっていた為である。一方、低速度で面粗さが大きいと回転トルクの低減効果は大きい。この為、基油の油膜形成に不利である、面粗さが粗く、滑り速度が小さい状態において、実施例品は回転トルクを低減する効果を発揮できることを確認できた。
今回、ウォームホイールの面粗さはRa1.5μmまでの試験であるが、Ra1.5μm以上でも回転トルクを低減する効果を得られる。【００６２】
〔実施例２−１〜実施例２−３〕
ウォームの歯面粗さを任意に変えた試験品を用意し、歯面に試験グリースを塗布し、ウォームとウォームホイールのバックラッシが同一になるように噛み合せた状態で、ウォームギヤをウォームホイールから回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行ったもの。加工条件により歯面の面粗さを算術平均粗さRa0.05μm、Ra0.11μm、Ra0.22μmを用意した。
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工を行ったもの。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4、10、15 min-1
試験条件を表４に、結果を表４及び図６に示す。【００６３】
【表４】
2016104812.tif 000006
【００６４】
図６に示すように、全ての条件において実施例の試験品は基準の試験品よりも回転トルクが低減していることが確認できた。また、回転速度が遅く、面粗さが大きい場合は回転トルクの低減効果が大きく、一方、回転速度が速く、面粗さが小さいほど、回転トルクの低減効果はあるものの効果は小さくなっている。
これは、実施例１−１〜実施例１−３の結果と同様であり、面粗さが小さく、歯面の滑り速度が高速であると、基油の油膜形成に有利な条件となり、回転トルクの低減効果が小さくなり、一方、基油の油膜形成に不利である、面粗さが粗く、滑り速度が小さい状態では、実施例品は回転トルクを低減する効果を大きく発揮できることを確認できた。
以上の結果より、面粗さが大きく、低い滑り速度である油膜の形成に不利である条件において、本実施例は潤滑性を向上させる事ができることを確認できた。
本明細書に示したのはウォームの面粗さはRa0.22μmまでの試験結果であるが、Ra0.22μm以上でも回転トルクを低減する効果を得られる。【００６５】
〔減速ギア機構の第二の態様〕
〔実施例３−１〕
ウォームをウォームホイールへ付勢する、付勢機構の付勢部品であるスプリング（例えば図４に示す付勢手段４２４）の荷重を４水準用意し、それぞれの荷重水準で、荷重が同一になるように減速ギヤ機構を組み立てた試験品に、それぞれ基準グリースと、実施例グリースを塗布している。この試験品のウォームホイール軸から回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・スプリング
1.0、1.3、1.7、2.0(1.0に対する比で示し、数値が大きいほど荷重も大きい)
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工によって歯面を形成している。
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行っている。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4 min-1
試験条件を表５に、結果を表５及び図７に示す。【００６６】
【表５】
2016104812.tif 000007
【００６７】
図７に示すように、実施例３−1の試験品は基準３−1の試験品よりも回転トルクが低減していることが確認できた。【００６８】
〔実施例４−１〕
ウォームとウォームホイールの軸間距離を調整できるギヤボックスを用意し、基準グリースと、実施例グリースを塗布した試験品を用意し、この試験品の軸間距離を調整することによりバックラッシを変化させた。試験品はウォームホイール軸から回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工によって歯面を形成している。
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行っている。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4 min-1
試験条件を表６に、結果を表６及び図８に示す。【００６９】
【表６】
2016104812.tif 000008
【００７０】
図８に示すように、実施例の試験品は基準の試験品よりも回転トルクが低減していることが確認できた。しかし、バックラッシが大きいところでは同等の結果となっている。この大きいバックラッシの時の歯面間の状態は、歯面間に隙間ができており、つまり回転伝達方向のみの歯面接触となっており、歯面に掛かる荷重は小さくなっている、この為、バックラッシが大きいところでは流体潤滑状態になっており、基準４−１と実施例４−１の回転トルクが同等となっている。
一方、バックラッシが小さくなっているところは、回転伝達方向、及び、非回転伝達方向の両歯面が接触しており、また、歯面に付勢による荷重が加わっている為、歯面の面粗さで直接接触している箇所にポリマーが基油を介して作用している為に基準４−１に対し実施例４−１は回転トルクが低減している効果が確認できる。
因みに、両歯面が接触し、空隙が無くなった後もバックラッシが小さくなっているのは、ギヤ歯面の変形によるもので、特に樹脂の場合は金属に比べ軟らかい為に、変形代が大きい。
以上の結果より、減速ギヤのバックラッシを小さくし、歯面間の隙間をなくした状態にした本実施例は、歯打ち音を抑制しつつ、摩擦力の増大を抑制できることを確認できた。
【図１】
2016104812.tif 000009
【図２】
2016104812.tif 000010
【図３】
2016104812.tif 000011
【図４】
2016104812.tif 000012
【図５】
2016104812.tif 000013
【図６】
2016104812.tif 000014
【図７】
2016104812.tif 000015
【図８】
2016104812.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月12日(2017.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
近年、自動車等の軽量化を目的として、種々の金属製部材に替えて樹脂（例えばポリアミド）製部材が使用されることが多くなってきている。例えば、自動車の電動パワーステアリング装置（Electric Power Steering、ＥＰＳ）の減速機構部には、樹脂製ウォームホイールギアと、鋼製ウォームとが使用されている。樹脂製部材と樹脂製部材との間、樹脂製部材と金属製部材との間の潤滑には通常グリース組成物が使用されている。
通常作動時にはEPSはアシストし、高速道路走行時の微小操舵や、ハンドル最大回転からの中立戻り時にはEPSは非アシストである。EPS非アシスト時は、通常作動時と比較すると、低速かつ低負荷での作動になるため、通常作動よりもマイルドな条件下での低摩擦性能が求められている。
これまでに報告されている、自動車のEPS減速ギアに適用可能な樹脂潤滑用グリース組成物としては、増ちょう剤と基油を含むグリースに、モンタンワックスを含有させたことを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物があり、このグリース組成物によれば、潤滑部の静摩擦係数を低くし、潤滑部の耐久寿命を長くすることができるとされている（例えば、特許文献1参照）。
自動車のEPS減速ギアに適用可能な樹脂潤滑用グリース組成物としてはまた、ポリオレフィンワックス及びモンタン酸誘導体からなるワックスを含有することを特徴とするグリース組成物が提案されており、このグリース組成物によれば、樹脂部材と金属部材との間、更には金属部材と金属部材との間のすべり潤滑を長期にわたり良好に維持でき、車両ステアリング用伸縮棒や電動パワーステアリング装置は、耐久性に優れ、長寿命となると報告されている（例えば、特許文献2参照）。
大きなバックラッシを与えたギアは、車輪側からステアリングシャフトへ振動荷重が入力されると歯打ち音が発生する。この歯打ち音を抑制する為に、駆動ギア(ウォーム)を被駆動ギア（ウォームホイール）に付勢する機構を備え、バックラッシを小さくした減速ギア機構が報告されている（例えば、特許文献３参照）。
減速機の大歯車(ホイールギア)の材料が、強化繊維された樹脂であり、この歯面粗さがRa0.1μm以上0.5μm以下であるEPSが報告されている（例えば、特許文献４参照）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
しかし、EPS非アシスト時の低速かつ低負荷の作動条件下における低摩擦性能を向上させたグリース組成物が依然として望まれている。
本発明は、EPS非アシスト時の低速かつ低負荷の作動条件下における低摩擦性能の問題点を解決することを課題とし、EPS非アシスト時における操舵トルクを低減させたグリース組成物を提供することを目的とする。
本発明はまた、EPS用減速ギアの被駆動ギアである樹脂製ウォームホイールの表面にグリース組成物を保持させる為に歯面粗さを大きくし、耐久性を向上させた減速ギア機構を提供することを目的とする。
本発明はまた、減速ギア機構を用いた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この課題に対し、本発明者らは、ウレアグリースに特定のポリマーを含ませることで、EPS非アシスト時における操舵トルクを低減することができた。すなわち、本発明により、以下のグリース組成物を提供する：
〔１〕  基油と、増ちょう剤として下記式（I）で表されるジウレア化合物と、鎖状の炭化水素系ポリマーとを含有し、前記鎖状の炭化水素系ポリマーの重量平均分子量が20,000〜300,000である樹脂潤滑用グリース組成物。
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3    （I）
（式（I）中、R2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素基を示す。R1及びR3は、それぞれ独立して炭素数8〜22の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
〔２〕  前記炭化水素系ポリマーの含有量が、組成物の全質量を基準として0.1〜30質量％である前記〔１〕記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔３〕  前記基油がポリ-α-オレフィンを含有する前記〔１〕又は〔２〕記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔４〕  更にポリオレフィンワックスとモンタンワックスとからなるワックスを含み、前記ポリオレフィンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として３質量％以上であり、前記モンタンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として２質量％以上であり、かつポリオレフィンワックスとモンタンワックスとの総量が、組成物の全質量を基準として10質量％以下である、前記〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔５〕  樹脂部材と金属部材との間の滑り潤滑に使用されることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔６〕  樹脂部材と金属部材との間の潤滑が転がり滑り潤滑である前記〔５〕記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
〔７〕  モータの出力を、減速ギア機構によって、シャフトをアシストする動力伝達機構であって、前記減速ギアはモータに連結された金属製駆動ギアと樹脂製被駆動ギアを具備し、前記樹脂製被駆動ギアの歯面粗さが算術平均粗さで0.5μm以上であり、前記金属製駆動ギアと樹脂製被駆動ギアが前記〔６〕に記載のグリース組成物で潤滑されることを特徴とする減速ギア機構。
〔８〕  金属製駆動ギアと樹脂製被駆動ギアの回転伝達方向、及び、非回転伝達方向の両歯面が接触していることを特徴とする前記〔７〕に記載の減速ギア機構。
〔９〕  前記〔８〕に記載の減速ギア機構を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明により、EPS非アシスト時における操舵トルクを低減させたグリース組成物を提供することができる。本発明のグリース組成物はまた耐熱性に優れる。
本発明の減速ギア機構により、被動ギア材料の面粗さRaが0.5μm以上であるような、比較的粗い面粗さにすることにより、グリース組成物を歯面に保持させながら、摩擦係数を低下させ、広い範囲(低荷重〜高荷重、低速〜高速)においても、潤滑性を向上させることを可能とした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】図１は、ウォームとウォームホイールとから構成されるウォームギアである減速ギア機構である。
【図２】図２は、ウォームとウォームホイールギア噛合部である。
【図３】図３は、ウォームホイールの歯面の歯形方向を示す。
【図４】図４は、本発明の減速ギア機構の第二の態様の一例を概略的に示す平面図である。
【図５】図５は、実施例１−１〜１−３の回転トルクの試験結果を示す。
【図６】図６は、実施例２−１〜２−３の回転トルクの試験結果を示す。
【図７】図７は、実施例３−１の回転トルクの試験結果を示す。
【図８】図８は、実施例４−１の回転トルクの試験結果を示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本実施形態のＥＰＳ機構１２では、モータＭに連結された駆動ギアであるウォーム１６は金属で形成され、被駆動ギアであるウォームホイール２０は樹脂組成物で形成されている。本実施形態では、ウォームホイール２０の芯金は鉄鋼製であるが、樹脂、アルミ合金などの他の材料で形成してもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
この減速ギアによって、車両に搭載する電動パワーステアリングにおいて、車両の広い使用条件下で、摩擦係数が低減し操舵フィーリングが向上した。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
作用・効果
大きなバックラッシが設けられているＥＰＳの減速ギアでは、回転伝達する歯面のみが接触しているため、回転トルクが小さく、操舵時に摩擦感を感じることは少ない。しかしながら、車両においては、車輪から振動荷重がステアリングシャフトに入力されるため、歯打ち音が発生し、不快感を生じることがある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
このため、ＥＰＳの減速ギアのバックラッシを小さくして歯打ち音を抑制する方法が特開2005-42913号公報などで示されているが、これらの方法では、回転伝達方向とは反対にある歯面も接触、即ち両歯面接触となり、摩擦力が増大する。
さらに、バックラッシが小さい構成では、駆動ギア歯面と被駆動ギア歯面の間には、接触荷重が加わっており、この接触荷重が摩擦力を増大させる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
〔減速ギア機構の第一の態様〕
〔実施例１−１〜実施例１−３〕
ウォームホイールの歯面粗さを任意に変えた試験品を用意し、歯面に試験グリースを塗布し、ウォームとウォームホイールのバックラッシが同一になるように噛み合せた状態で、ウォームギアをウォームホイールから回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工によって面粗さを算術平均粗さRa0.5μm、Ra1.2μm、Ra1.5μmを用意した。
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行っている。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4、10、15 min-1
試験条件を表３に、結果を表３及び図５に示す。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
〔実施例２−１〜実施例２−３〕
ウォームの歯面粗さを任意に変えた試験品を用意し、歯面に試験グリースを塗布し、ウォームとウォームホイールのバックラッシが同一になるように噛み合せた状態で、ウォームギアをウォームホイールから回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行ったもの。加工条件により歯面の面粗さを算術平均粗さRa0.05μm、Ra0.11μm、Ra0.22μmを用意した。
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工を行ったもの。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4、10、15 min-1
試験条件を表４に、結果を表４及び図６に示す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
〔減速ギア機構の第二の態様〕
〔実施例３−１〕
ウォームをウォームホイールへ付勢する、付勢機構の付勢部品であるスプリング（例えば図４に示す付勢手段４２４）の荷重を４水準用意し、それぞれの荷重水準で、荷重が同一になるように減速ギア機構を組み立てた試験品に、それぞれ基準グリースと、実施例グリースを塗布している。この試験品のウォームホイール軸から回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・スプリング
1.0、1.3、1.7、2.0(1.0に対する比で示し、数値が大きいほど荷重も大きい)
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工によって歯面を形成している。
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行っている。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4 min-1
試験条件を表５に、結果を表５及び図７に示す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
〔実施例４−１〕
ウォームとウォームホイールの軸間距離を調整できるギアボックスを用意し、基準グリースと、実施例グリースを塗布した試験品を用意し、この試験品の軸間距離を調整することによりバックラッシを変化させた。試験品はウォームホイール軸から回転させたときの回転トルクを測定した。
（試験品）
・ウォームホイール
ガラス繊維により強化されたポリアミドPA66で射出成形で成形し、歯切り加工によって歯面を形成している。
・ウォーム
鉄鋼製で熱処理にて硬化後、研削加工を行っている。
・ウォームホイール、ウォームの軸は転がり軸受にて支持している。
・グリース
−基準グリース−
炭化水素系ポリマーを含ませなかったこと以外は実施例２と同様にして調製した。
−実施例グリース−
前記実施例２のグリース組成物を使用した。
（試験条件）
・雰囲気温度：室温(25℃)
・回転速度：4 min-1
試験条件を表６に、結果を表６及び図８に示す。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
図８に示すように、実施例の試験品は基準の試験品よりも回転トルクが低減していることが確認できた。しかし、バックラッシが大きいところでは同等の結果となっている。この大きいバックラッシの時の歯面間の状態は、歯面間に隙間ができており、つまり回転伝達方向のみの歯面接触となっており、歯面に掛かる荷重は小さくなっている、この為、バックラッシが大きいところでは流体潤滑状態になっており、基準４−１と実施例４−１の回転トルクが同等となっている。
一方、バックラッシが小さくなっているところは、回転伝達方向、及び、非回転伝達方向の両歯面が接触しており、また、歯面に付勢による荷重が加わっている為、歯面の面粗さで直接接触している箇所にポリマーが基油を介して作用している為に基準４−１に対し実施例４−１は回転トルクが低減している効果が確認できる。
因みに、両歯面が接触し、空隙が無くなった後もバックラッシが小さくなっているのは、ギア歯面の変形によるもので、特に樹脂の場合は金属に比べ軟らかい為に、変形代が大きい。
以上の結果より、減速ギアのバックラッシを小さくし、歯面間の隙間をなくした状態にした本実施例は、歯打ち音を抑制しつつ、摩擦力の増大を抑制できることを確認できた。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油と、増ちょう剤として下記式（I）で表されるジウレア化合物と、鎖状の炭化水素系ポリマーとを含有し、前記鎖状の炭化水素系ポリマーの重量平均分子量が20,000〜300,000である樹脂潤滑用グリース組成物。
R1-NHCONH-R2-NHCONH-R3    （I）
（式（I）中、R2は炭素数6〜15の2価の芳香族炭化水素基を示す。R1及びR3は、それぞれ独立して炭素数8〜22の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
【請求項２】
前記炭化水素系ポリマーの含有量が、組成物の全質量を基準として0.1〜30質量％である請求項１記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項３】
前記基油がポリ-α-オレフィンを含む請求項１又は２記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項４】
更にポリオレフィンワックスとモンタンワックスとからなるワックスを含み、前記ポリオレフィンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として３質量％以上であり、前記モンタンワックスの含有量が、組成物の全質量を基準として２質量％以上であり、かつポリオレフィンワックスとモンタンワックスとの総量が、組成物の全質量を基準として10質量％以下である、請求項１〜３のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項５】
樹脂部材と金属部材との間の潤滑に使用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項６】
樹脂部材と金属部材との間の潤滑が転がり滑り潤滑である請求項５記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項７】
モータの出力を、減速ギア機構によって、シャフトをアシストする動力伝達機構であって、前記減速ギアはモータに連結された金属製駆動ギアと樹脂製被駆動ギアを具備し、前記樹脂製被駆動ギアの歯面粗さが算術平均粗さで0.5μm以上であり、前記金属製駆動ギアと樹脂製被駆動ギアが請求項６に記載のグリース組成物で潤滑されることを特徴とする減速ギア機構。
【請求項８】
金属製駆動ギアと樹脂製被駆動ギアの回転伝達方向、及び、非回転伝達方向の両歯面が接触していることを特徴とする請求項７に記載の減速ギア機構。
【請求項９】
請求項８に記載の減速ギア機構を用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【国際調査報告】
2016104812.tif 000017
2016104812.tif 000018
2016104812.tif 000019
2016104812.tif 000020
2016104812.tif 000021