(57)【要約】【課題】耐熱性を始めとする耐久性に加え、低温での動作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。【解決手段】サポート軸受及び一方向クラッチが、４０℃における動粘度が５０〜９０ｍｍ２／ｓで流動点が−４５〜−５５℃である特定構造の分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油に、増ちょう剤としてウレア化合物及び金属複合石けんの少なくとも一種を配合したグリース組成物により潤滑されている一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同心に配置した１対の回転部材と、これら両回転部材の互いに対向する周面同士の間の軸方向に関して一部に設けられ、これら両回転部材同士が所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら両回転部材の互いに対向する周面同士の間で回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、これら両回転部材の互いに対向する周面同士の間で一方向クラッチに対し軸方向に外れた部分に設けられ、これら両回転部材同士の間に加わるラジアル荷重を支承しつつこれら両内輪部材同士の相対回転を自在とする、転がり軸受であるサポート軸受とを備えるとともに、前記サポート軸受及び一方向クラッチが、下記一般式（Ｉ）で表され、かつ、４０℃における動粘度が５０〜１５０ｍｍ２／ｓで流動点が−４５〜−５５℃である分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油に、増ちょう剤としてウレア化合物及び金属複合石けんの少なくとも一種を配合したグリース組成物により潤滑されていることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
【化１】
2008144829.tif 000009
〔（Ｉ）式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の１つは水素原子であり、残りの２つは同一又は異なる炭素数１０〜２６の分岐アルキル基である。〕
【請求項２】
前記基油は、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を基油全量の５０〜１００質量％の割合で含み、かつ、４０℃における動粘度が２０〜２５０ｍｍ２／ｓ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。
【請求項３】
前記グリース組成物の混和ちょう度が２２０〜３８５であることを特徴とする請求項１または２記載の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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する、プーリ装置等に使用される一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、エンジンを駆動原とするカーエアコン等の各種補機が装備されている。これら補機は、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を介してエンジンに接続しており、その駆動／停止が制御される。この一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、クラッチ部と軸受部とを兼備しており、それぞれグリースで潤滑されるのが一般的である。
【０００３】
潤滑用グリースとして種々のものが知られているが、近年オルタネータの高性能化・高出力化が益々進んでおり、これに伴って耐熱性の向上に対する要求が強いことから、本出願人も先に、直鎖アルキル基を有するアルキル化ジフェニルエーテル油を基油としたグリースを提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６２０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オルタネータの高性能化・高出力化の更なる向上要求は必至であり、耐熱性の更なる向上に加え、低温での動作性、振動や高負荷等に対する耐性の要求も高まってきている。そこで、本発明は、耐熱性を始めとする耐久性に加え、低温での動作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である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置を提供する。
（１）互いに同心に配置した１対の回転部材と、これら両回転部材の互いに対向する周面同士の間の軸方向に関して一部に設けられ、これら両回転部材同士が所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら両回転部材の互いに対向する周面同士の間で回転力の伝達を自在とする一方向クラッチと、これら両回転部材の互いに対向する周面同士の間で一方向クラッチに対し軸方向に外れた部分に設けられ、これら両回転部材同士の間に加わるラジアル荷重を支承しつつこれら両内輪部材同士の相対回転を自在とする、転がり軸受であるサポート軸受とを備えるとともに、前記サポート軸受及び一方向クラッチが、下記一般式（Ｉ）で表され、かつ、４０℃における動粘度が５０〜１５０ｍｍ２／ｓで流動点が−４５〜−５５℃である分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油に、増ちょう剤としてウレア化合物及び金属複合石けんの少なくとも一種を配合したグリース組成物により潤滑されていることを特徴とする一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
【０００７】
【化２】
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【０００８】
〔（Ｉ）式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３の１つは水素原子であり、残りの２つは同一又は異なる炭素数１０〜２６の分岐アルキル基である。〕
（２）前記基油は、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を基油全量の５０〜１００質量％の割合で含み、かつ、４０℃における動粘度が２０〜２５０ｍｍ２／ｓ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。
（３）前記グリース組成物の混和ちょう度が２２０〜３８５であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置は、潤滑グリース組成物の基油に含まれる特定の分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油が有する優れた耐熱性や低温流動性により、耐久性に加えて、低温での動作性にも優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一種である一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、互いに同心に配置した１対の回転部材である、スリーブ１とプーリ２とを備える。そして、これらスリーブ１の外周面とプーリ２の内周面との間に、一方向クラッチであるローラクラッチ３と１対のサポート軸受４、４とを設けている。
【００１２】
上記スリーブ１は、全体を円筒状に形成しており、オルタネータ等の補機の回転軸に外嵌固定して、この回転軸と共に回転自在である。一方、上記プーリ２は、やはり全体を円筒状に形成しており、その外周面の幅方向に関する断面形状を波形として、ポリＶベルトと呼ばれる無端のベルトの一部を掛け渡し自在としている。そして、上記スリーブ１の外周面と上記プーリ２の内周面との間に存在する円筒状空間の軸方向中間部に上記ローラクラッチ３を、同じくこの空間の軸方向両端部でこのローラクラッチ３を軸方向両側から挟む位置に上記サポート軸受４、４を、それぞれ配置している。
【００１３】
サポート軸受４，４は、内周面に外輪軌道１３が形成された外輪１４と、外周面に内輪軌道１５が形成された内輪１６との間に、複数の転動体（玉）１７が保持器１９により周方向に略等間隔で転動自在に保持されており、更に封入グリースの漏洩や外部からの異物の侵入を防止するために、シール部材１８で密封して構成されている。
【００１４】
また、ローラクラッチ３は、上記プーリ２が上記スリーブ１に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これらプーリ２とスリーブ１との間での回転力の伝達を自在とする。この様なローラクラッチ３は、クラッチ用内輪５と、クラッチ用外輪６と、複数個のローラ７、７と、クラッチ用保持器８と、図示しないばねとから成る。このうちのクラッチ用内輪５は上記スリーブ１の中間部外周面に、上記クラッチ用外輪６は上記プーリ２の中間部内周面に、それぞれ締め嵌めて嵌合固定している。また、上記クラッチ用外輪６の中間部内周面を単なる円筒面とするとともに、上記クラッチ用内輪５の外周面をカム面９としている。即ち、このクラッチ用内輪５の外周面に、それぞれがランプ部と呼ばれる複数の凹部１０、１０を、円周方向に関し等間隔に形成して、このクラッチ用内輪５の外周面を上記カム面９としている。
【００１５】
そして、このカム面９と上記クラッチ用外輪６の中間部内周面との間に、上記複数個のローラ７、７と、これら各ローラ７、７を転動並びに円周方向に関する若干の変位自在に支持するための上記クラッチ用保持器８とを設けている。このクラッチ用保持器８は、全体を合成樹脂により造っており、その内周縁部を上記カム面９の一部と係合させることで、上記クラッチ用内輪５に対する相対回転を阻止している。これとともに、図示の例では、上記クラッチ用保持器８の端部内周面に形成した凸部１１を、上記クラッチ用内輪５の軸方向端面と上記スリーブ１の外周面に設けた段差面１２との間で挟持することにより、上記クラッチ用保持器８の軸方向に関する位置決めを図っている。また、上記クラッチ用保持器８と上記各ローラ７、７との間には、これら各ローラ７、７を円周方向に関して同方向（上記各凹部１０、１０が浅くなる方向）に押圧する為の、図示しないばねを設けている。
【００１６】
尚、上述の様なローラクラッチ３を構成する場合、上記複数個のローラ７、７と当接する円筒面及びカム面９は、それぞれ前記プーリ２の内周面及び上記スリーブ１の外周面に直接形成する場合もある。また、上記円筒面と上記カム面９との径方向に関する配置は、上述した構造と逆にする場合もある。
【００１７】
上述のように構成される一方向クラッチ内蔵型プーリ装置は、上記スリーブ１をオルタネータ等の補機の回転軸の端部に外嵌固定するとともに、上記プーリ２の外周面に無端ベルトを掛け渡す。この無端ベルトはエンジンのクランクシャフト等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プーリ装置は、上記無端ベルトの走行速度が一定もしくは上昇傾向にある場合には、上記プーリ２から上記回転軸への回転力の伝達を自在とし、反対に上記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、これらプーリ２と回転軸との相対回転を自在とする。この結果、上記クランクシャフトの回転角速度が変動した場合でも、上記無端ベルトと上記プーリ２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無端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が低下することを防止できる。
【００１８】
また、上記一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を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場合には、この一方向クラッチ内蔵型プーリ装置をクランクシャフトや電動モータの駆動軸の端部に装着する。これにより、これらエンジンと電動モータとのうちの一方の装置が運転状態にあり、他方の装置が停止状態にある場合に、この一方の装置の回転軸から上記プーリ２への回転力の伝達を自在にするとともに、上記他方の装置の回転軸が回転しないようにする。
【００１９】
そして、ローラクラッチ３及びサポート軸受４には、潤滑のために下記に示すグリースが充填される。
【００２０】
グリース組成物において、基油は一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む。
【００２１】
【化３】
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【００２２】
（Ｉ）式において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の１つは水素原子であり、残りの２つは同一又は異なる炭素数１０〜２６、好ましくは１２〜２４の分岐アルキル基である。炭素数が２６より多い分岐アルキル基では、流動点が高まり低温での流動性が乏しくなり使用上問題になる。また、炭素数が１０未満の分岐アルキル基では、蒸発量が大きくなり使用上問題となる。
【００２３】
分岐アルキル基の中では、それぞれ分岐しているデシル基、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、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が好ましい。
【００２４】
また、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油は、４０℃における動粘度が２０〜５００ｍｍ２／ｓ、好ましくは８０〜１３０ｍｍ２／ｓであり、かつ、流動点が−４５〜−５５℃、好ましくは−５０〜−５５℃である。このような動粘度及び流動点の規定により、高温での焼付きを防止し、低温流動性に優れるようになる。
【００２５】
更に、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油は、基油全量の５０質量％以上を占めることが好ましく、６０質量％以上がより好ましい。勿論、分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油のみで基油を構成してよく、上限は１００質量％である。分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油が基油全量の５０質量％未満では、目的とする耐熱性が得られない。
【００２６】
併用可能な潤滑油としては、一般式（II）で表される直鎖アルキル側鎖ジフェニルエーテル油が好ましい。
【００２７】
【化４】
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【００２８】
（II）式において、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６の１つは水素原子であり、他の２つは好ましくは炭素数８〜２０、さらに好ましくは炭素数１２〜１４の直鎖アルキル基である。炭素数が２０より多い直鎖アルキル基では、流動点が高まり低温での流動性が乏しくなり使用上問題になる。また、炭素数が８未満の直鎖アルキル基では、蒸発量が大きくなり使用上問題となる。
【００２９】
また、併用可能な潤滑油として、エステル系合成油、ポリαオレフィン油も好ましい。エステル系合成油としては、ジ−２−エチルヘキシルセバケート、ジオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート等のジエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート等のポリオールエステルやトリオクチルトリメリテート、トリデシルトリメリテート等のトリメリット酸エステル、テトラオクチルピロメリテート等のピロメリット酸エステルの芳香族エステル油が挙げられる。ポリαオレフィン油は、下記一般式（III）で表されるものが好ましい。
【００３０】
【化５】
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【００３１】
（III）式において、Ｒ７はアルキル基であり、同一分子中の２種類の異なったアルキル基が混在していてもよいが、ｎ−オクチル基が好ましい。また、ｎは３〜８の整数が好ましい。
【００３２】
また、基油は、４０℃における動粘度が２０〜２５０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。４０℃における動粘度が２５０ｍｍ２／ｓを超えると、トルクが上昇しすぎるとともに、低温での流動性が不十分となって低温下で起動する際に異音が発生するおそれがある。また、４０℃における動粘度が２０ｍｍ２／ｓ未満では、蒸発損失や潤滑性の問題が懸念され、例えば高温において軸受の回転中に転走面と転動体との金属接触を避けるのに十分な潤滑油膜の形成が困難となるおそれがある。このような点から、基油の４０℃における動粘度は３０〜２００ｍｍ２／ｓがより好ましい。
【００３３】
増ちょう剤は、金属複合石けん及びウレア化合物から選択される。金属複合石けんとしては、制限されるものではないが、リチウム複合石けん、カルシウム複合石けん、ナトリウム複合石けん、バリウム複合石けん、アルミニウム複合石けん等が好適である。また、ウレア化合物としては、制限されるものではないが、モノウレア、ジウレア、トリウレア、テトラウレア等が好適である。これらの増ちょう剤は、それぞれ単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用することもできる。
【００３４】
増ちょう剤の含有量は、グリース全量の３〜４０質量％とすることが好ましく、より好ましくは５〜２５質量％である。３質量％より少ないとグリース状態を維持することは困難となり、４０質量％より多くなるとグリース組成物が硬くなりすぎて十分な潤滑状態を発揮することができない。
【００３５】
グリース組成物のちょう度は、混和ちょう度で２２０〜３８５であることが好ましい。混和ちょう度が２２０未満ではグリース組成物が硬すぎて十分な潤滑効果が得られず、３８５を超えると走行時の振動等でグリースが流出するおそれがある。
【００３６】
また、グリース組成物には、各種性能を更に向上させるために所望によりて種々の添加剤を添加することができる。例えば、フェニル−１−ナフチルアミン等のアミン系、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ジブチルフェノール等のフェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；アルカリ金属およびアルカリ土類金属等の有機スルフォン酸塩、アルキル、アルケニルこはく酸エステル等のアルキル、アルケニルこはく酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル等の防錆剤；脂肪酸、動植物油等の油性向上剤；ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤等を、単独又は２種以上混合して添加することができる。尚、これら添加剤の添加量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【００３７】
グリース組成物の製造方法には制限がないが、一般的には基油中で増ちょう剤を反応させて得たベースグリースに添加剤を添加し、ニーダーやロールミル等で十分攪拌し、均一に分散させる。この処理を行うときは、加熱することも有効である。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１〜５、比較例１〜２）
表１に示す配合にて試験グリースを調製した。尚、何れの試験グリースにも、グリース全量の２質量％のアミン系酸化防止剤、１質量％のカルシウムスルフォネート系防錆剤及び０．０５質量％のベンゾトリアゾール系金属不活性化剤を添加してある。
【００４０】
そして、試験グリースについて図２に示す粘弾性測定装置を用いて−４０℃における粘度を測定し、低温動作性を評価した。粘弾性測定装置は、固定ステージ（図面下側の平板）上に所定のギャップにて回転可能な円盤状の測定プレート（図中上側の平板）が配置されており、ギャップに試験グリースを充填し、測定プレートを一定方向に回転させることで試験グリースにせん断応力を加える構成となっている。測定は、周囲温度を−４０℃に維持し、せん断速度２００ｓ−１とし、見かけ粘度を測定した。結果を表１に示すが、５０Ｐａ・ｓ以下を合格とした。
【００４１】
また、ステンレスシャーレ（ＳＵＳ３０４製）に試験グリースを厚さ３ｍｍとなるように均一に塗布し、恒温槽に入れて１５０℃で５００時間放置した。放置前後に全酸価を測定し、放置後の全酸価増加量を求めた。結果を表１に示すが、全酸価増加量が３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下を合格とした。
【００４２】
また、鉄シールド付き深溝玉軸受（日本精工（株）製；内径８ｍｍ、外径２２ｍｍ、幅７ｍｍ）に試験グリースを充填し、ＡＳＴＭ  Ｄ１７４１に類似する軸受耐久寿命試験機に装着し、軸受温度１４０℃、アキシアル荷重５９Ｎ、回転速度３０００ｍｉｎ−１、その他条件はＡＳＴＭ  Ｄ１７４１に準拠して連続回転させた。そして、外輪温度が１５０℃に上昇した時に焼付きが発生したと判断し、それまでの時間（焼付き時間）を計測した。結果を表１に示すが、比較例２の焼付き時間を１とする相対値で示してある。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
【表２】
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【００４５】
表１に示すように、一般式（Ｉ）で表される分岐アルキル側鎖ジフェニルエーテル油を含む基油を用いたグリース組成物は、優れた耐熱性及び低温動作性を付与できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一方向クラッチ内蔵型回転伝達装置の一例である一方向クラッチ内蔵型プーリ装置を示す断面図である。
【図２】実施例で用いた粘弾性測定装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  スリーブ
２  プーリ
３  ローラクラッチ
４  サポート軸受
５  クラッチ用内輪
６  クラッチ用外輪
７  ローラ
８  クラッチ用保持器
１４  外輪
１６  内輪
１７  玉
１８  シール部材
１９  保持器
【図１】
2008144829.tif 000010
【図２】
2008144829.tif 000011