(57)【要約】【課題】ギヤ潤滑用グリース組成物、特にラックとピニオン用として好適なギヤ潤滑用グリース組成物、及び該グリース組成物により潤滑されたギヤを提供すること。【解決手段】下記の成分（ａ）〜（ｅ）を含むギヤ潤滑用グリース組成物及び該グリース組成物により潤滑されたギヤ。（ａ）増ちょう剤、（ｂ）合成油、（ｃ）鉱油、（ｄ）ＭｏＤＴＣ及び（ｅ）Ｃａスルホネート。【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の成分（ａ）〜（ｅ）を含むギヤ潤滑用グリース組成物。
（ａ）増ちょう剤
（ｂ）合成油
（ｃ）鉱油
（ｄ）モリブデンジチオカーバメート（ＭｏＤＴＣ）
（ｅ）Ｃａスルホネート
【請求項２】
（ｅ）成分が過塩基性Ｃａスルホネートである請求項１記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
【請求項３】
（ｂ）成分が合成炭化水素油である請求項１又は２記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
【請求項４】
（ａ）成分がＬｉヒドロキシステアレートである請求項１〜３のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
【請求項５】
（ｄ）成分の含有量が０．１〜１０質量％、（ｅ）成分の含有量が０．１〜１０質量％である請求項１〜４のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
【請求項６】
ラックとピニオン用である請求項１〜５のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物により潤滑されたギヤ。
【請求項８】
ラックとピニオンである請求項７記載のギヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ギヤ潤滑用グリース組成物に関し、特にラックとピニオン用として好適なギヤ潤滑用グリース組成物及び該グリース組成物により潤滑されたギヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリングは電力を動力源とするため油圧式パワーステアリングに比べて出力が小さく、主に小型車用として普及していた。しかし、環境面への関心や省エネ化が進むにつれ、燃費向上に効果がある電動パワーステアリングは中型車にまで普及し、その需要は年々増加傾向にある。
ステアリングには多くの潤滑箇所があるが、特にラックとピニオン部やピニオンアシストタイプ電動パワーステアリング（ＥＰＳ）などのギヤ噛み合い部には大きな圧力がかかり摩耗しやすい。また歯形にそった異常摩耗をバックラッシュと言い、異音発生の原因となっている。
ラックとピニオンの潤滑機構は鋼と鋼との転がり滑りである。このような鋼と鋼による転がり滑りの潤滑機構はギヤ潤滑全般にあてはまり、自動車部品に限らず、機械部品等に多く使用されている。また、自動車、電化製品、精密機器などでは長寿命化、高効率化または低温作動性の向上が求められており、グリースに対して更なる低摩擦係数化、耐摩耗特性、低温性の改良が必要となっている。
【０００３】
ステアリング駆動方式のその殆どが油圧式であり、従来より、ラックとピニオン用グリースとしては鉱物油を基油とした一般的な極圧グリースが用いられてきた。近年、ピニオンアシストタイプ電動パワーステアリングの増加や中型車への普及によってラックとピニオン歯面にかかる面圧が増大し、今までの極圧グリースでは耐久性・耐摩耗性で満足できるレベルではなくなってきた。
また、電動パワーステアリングは油圧式パワーステアリングと比較して出力が小さく、伝達動力の高効率化が常に求められており、特に低温時の作動トルクが大きく作動不良が発生することから、この低温性についても大きな問題となっていた。
このような問題を解決すべくステアリング用グリース組成物が公開されているがコストが高く必ずしも満足されていない（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献】
【特許文献１】特開２００１−６４６６５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ギヤ潤滑用グリース組成物、特にラックとピニオン用として好適なギヤ潤滑用グリース組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、ステアリングに求められる過酷な潤滑条件に耐えうる耐摩耗性を有し、かつ低温作動時の作動性に優れた安価なラックとピニオン用として好適なグリース組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、上記ギヤ潤滑用グリース組成物により潤滑されたギヤ、特にラックとピニオンを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下に示すギヤ潤滑用グリース組成物を提供するものである。
１．下記の成分（ａ）〜（ｅ）を含むギヤ潤滑用グリース組成物。
（ａ）増ちょう剤
（ｂ）合成油
（ｃ）鉱油
（ｄ）モリブデンジチオカーバメート（ＭｏＤＴＣ）
（ｅ）Ｃａスルホネート
２．（ｅ）成分が過塩基性Ｃａスルホネートである上記１記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
３．（ｂ）成分が合成炭化水素油である上記１又は２記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
４．（ａ）成分がＬｉヒドロキシステアレートである上記１〜３のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
５．（ｄ）成分の含有量が０．１〜１０質量％、（ｅ）成分の含有量が０．１〜１０質量％である上記１〜４のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
６．ラックとピニオン用である上記１〜５のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物。
７．上記１〜６のいずれか１項記載のギヤ潤滑用グリース組成物により潤滑されたギヤ。
８．ラックとピニオンである上記７記載のギヤ。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ＭｏＤＴＣとＣａスルホネートの組み合わせを含むグリース組成物は等速ジョイント（ＣＶＪ）用として使用されており、その摩擦低減効果、耐摩耗特性は周知の事実である。しかし、ＭｏＤＴＣとＣａスルホネートの組み合わせを含むグリース組成物をラックとピニオン用として使用された例はなく、従って、その摩擦低減効果、耐摩耗特性を示したという報告もない。
【０００８】
本発明のグリース組成物に使用する成分（ａ）の増ちょう剤としては、全ての増ちょう剤が使用可能である。例えば、Ｌｉ石けんや複合Ｌｉ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、有機化クレイやシリカ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が、好ましいものはＬｉ石けんであり、具体的にはＬｉヒドロキシステアレートである。
本発明のグリース組成物中の増ちょう剤の量は好ましくは１〜２５質量％、さらに好ましくは３〜２０質量％である。１質量％未満では増ちょう剤効果が小さく、軟らかすぎて潤滑部からの漏えいが問題となる。また２５質量％を超えるとグリース組成物が硬くなりすぎ、潤滑部への流入が無くなり充分な効果を得るのが困難になる。
【０００９】
本発明のグリース組成物中、成分（ｂ）の合成油としては、エステル油、合成炭化水素油、フェニルエーテル、ポリグリコールなど通常グリースの基油として使用されている潤滑油が使用できる。これらのうち特に好ましいものは合成炭化水素油（ポリαオレフィン）である。
本発明のグリース組成物中の合成油の量は好ましくは１０〜６０質量％、さらに好ましくは３０〜４０質量％である。１０質量％未満では被潤滑部材の低温作動性が悪くなる傾向があり、また６０質量％を超えるとコストアップとなり経済的に不利である。
【００１０】
本発明のグリース組成物中、成分（ｃ）の鉱油としては全ての鉱油が使用できる。例えば、精製鉱油、高粘度指数油、脱ロウ鉱油などが挙げられる。特に好ましいものは脱ロウ鉱油である。
本発明のグリース組成物中の鉱油の量は好ましくは３０〜８０質量％、さらに好ましくは５０〜６０質量％である。３０質量％未満ではコストアップが問題となり、また８０質量％を超えると被潤滑部材の低温作動性が悪くなる傾向がある。
【００１１】
本発明のグリース組成物中、成分（ｄ）のＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメート）の好ましい例としては下記の式（１）で表されるものが挙げられる。
（Ｒ１Ｒ２Ｎ−ＣＳ−Ｓ）２−Ｍｏ２ＯｍＳｎ    （１）
（式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜２４、好ましくは３〜１８のアルキル基を表し、ｍは０〜３、ｎは４〜１であり、ｍ＋ｎ＝４である）
本発明のグリース組成物中のＭｏＤＴＣの量は好ましくは０．１〜１０質量％、さらに好ましくは０．５〜５質量％である。０．１質量％未満では磨耗低減効果が不充分であり、また１０質量％を超えてもさらなる効果の向上は認められない。
【００１２】
本発明のグリース組成物に使用される成分（ｅ）のＣａスルホネートとしては、エンジン油等の潤滑油に用いられる金属系清浄分散剤や防錆剤として使用される全てのＣａスルホネートが使用できる。例えば、潤滑油留分中の芳香族炭化水素成分のスルホン化によって得られる石油スルホン酸のカルシウム塩、ジノニルナフタレンスルホン酸やアルキルベンゼンスルホン酸のような合成スルホン酸のカルシウム塩、石油スルホン酸の過塩基性カルシウム塩、アルキル芳香族スルホン酸の過塩基性カルシウム塩などが挙げられ、好ましいものとしては過塩基性Ｃａスルホネートが挙げられる。
本発明のグリース組成物中のＣａスルホネートの量は好ましくは０．１〜１０質量％、さらに好ましくは０．５〜５質量％である。０．１質量％未満では磨耗低減効果が不充分であり、また１０質量％を超えてもさらなる効果の向上は認められない。
【００１３】
本発明のグリース組成物中、成分（ｄ）のＭｏＤＴＣと成分（ｅ）のＣａスルホネートの合計量は好ましくは０．２〜１０質量％、さらに好ましくは１〜１０質量％である。０．２質量％未満では磨耗低減効果が不充分であり、また１０質量％を超えてもさらなる効果の向上は認められない。
【００１４】
本発明のグリース組成物には必要に応じて種々の添加剤を添加することができる。このような添加剤としては、例えば、酸化防止剤、錆止め剤、金属腐食防止剤、油性剤、耐摩耗剤、極圧剤、固体潤滑剤等が挙げられる。
本発明のグリース組成物は、上記各成分及びその他の添加剤を所望の配合割合で混合することにより容易に製造することができる。
【００１５】
本発明のグリース組成物は、種々の部品の潤滑に使用できるが、ギヤの潤滑に最も適しており、特にラックとピニオン用の潤滑に適している。ラックとピニオンの構成材料は共に鋼で、ラックとピニオンの接触形態は線接触である。
【００１６】
実施例
実施例、比較例の各グリースを以下の表１に示す配合で試作し、物性の評価を行った。結果を表１に示す。
実施例１〜４及び比較例５〜７
基油（成分（ｂ）及び成分（ｃ）（４０対６０））９０２．２ｇに対し、▲１▼ヒドロキシステアリン酸４５０ｇを８０℃で完全溶解させた。別容器に▲２▼水酸化リチウム６４．８ｇを８０℃の純水３２４ｇで完全溶解させ、▲１▼と▲２▼を混合し、１００℃でよく攪拌しながら３０分間反応させ、その後２３０℃まで昇温し、追加油として残りの基油（成分（ｂ）及び成分（ｃ）（４０対６０））１０８３ｇをカロえ、攪拌しながら１００℃以下まで冷却しこれをベースグリースとした（ベースグリースの合計量は２５００ｇ、増ちょう剤量は１８％）。
このベースグリースに表１に示す配合で添加剤を添加し、基油（成分（ｂ）及び成分（ｃ）（４０対６０））を加え、三本ロールミルにてちょう度Ｎｏ．１グレードに調整した（増ちょう剤量は７．０％）。
比較例８
従来からラックとピニオン部に使用されている市販のリチウム石けんを増ちょう剤とした二硫化モリブデン配合の極圧グリース。
【００１７】
グリース組成物の評価試験方法
耐磨耗性（Ｆａｌｅｘ  αモデル試験）
リング（外径３５ｍｍ、厚さ９ｍｍ）の上面にブロック（縦１６ｍｍ、横６ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）を水平となるように接触させ、リング表面に試料グリースを０．２ｇ塗布し、規定荷重（２９４Ｎ）をかけて、規定時間（６０分）回転させときのブロック表面に形成された磨耗痕の摩耗深さを測定する。
【００１８】
試験条件
2004269722.tif 000002
【００１９】
2004269722.tif 000003
【００２０】
表１
2004269722.tif 000004
【００２１】
添加剤
（ｂ）ＰＡＯ（ＡＭＯＣＯ  ＣＨＥＭｌＣＡＬ製，商品名：ＰＡＯ  ６０１）
（ｃ）鉱油（エクソンモービル製，商品名：テルラ６７９）
（ｄ）ＭｏＤＴＣ（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ製，商品名：ＭｏｌｙｖａｎＡ）
（ｅ）Ｃａスルホネート（日本ルーブリゾール製，商品名  ＬＵＢＲＩＺＯＬ  ５２８３）
【００２２】
成分（ａ）〜（ｅ）を所定量含む実施例１〜４のグリース組成物は、いずれも優れた耐磨耗性と優れた低温作動性を示す。
これに対して、成分（ｂ）の合成油を含まない比較例５のグリース組成物は耐磨耗性は優れているが、低温作動性が劣り、成分（ｅ）のＣａスルホネートを含まない比較例６及び成分（ｄ）のＭｏＤＴＣを含まない比較例７のグリース組成物は優れた低温作動性を示すが、耐磨耗性が劣る。