(57)【要約】      （修正有）【課題】トラクション係数が高く、低温流動性や蒸発特性等の諸特性に優れ、かつ安価なトラクション用潤滑油組成物、並びに動力伝達能力に優れ、長寿命のトラクションドライブ装置を提供する。【解決手段】４０℃における動粘度が５〜７５ｍｍ２／ｓであり、かつ分子構造中にチオエーテル構造を有する基油と、金属酸化物の微粒子と、増ちょう剤とを含むトラクション用潤滑油組成物、並びに前記トラクション用潤滑油組成物により潤滑されるトラクションドライブ装置。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０℃における動粘度が５〜７５ｍｍ２／ｓであり、かつ分子構造中にチオエーテル構造を有する基油と、金属酸化物の微粒子と、増ちょう剤とを含むことを特徴とするトラクション用潤滑油組成物。
【請求項２】
基油と金属酸化物の微粒子との混合比が、基油が９０〜９９重量％で、金属酸化物の微粒子が１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１記載のトラクション用潤滑油組成物。
【請求項３】
金属酸化物の微粒子が、平均粒径２μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のトラクション用潤滑油組成物。
【請求項４】
増ちょう剤の含有量が、トラクション用潤滑油組成物全量の３〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のトラクション用潤滑油組成物。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のトラクション用潤滑油組成物により潤滑されることを特徴とするトラクションドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用トラクションドライブ、トラクションドライブスピンドル、ウエッジローラトラクションドライブや一般産業機械等で抑速作用が求められる転がり軸受、高い動力伝達機能が要求される機械構成部品等のトラクションドライブ装置、並びにこれらトラクションドライブ装置の潤滑に使用されるトラクション用潤滑油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラクションドライブ装置は、円柱または円錐回転体に挟み込まれた流体油膜が高圧により流動性を失い、硬化することにより生じるせん断に対する抵抗力に起因する転がり−滑り摩擦を使用した動力伝達装置である。
【０００３】
図１は、自動車用トラクションドライブの一つであるウエッジローラトラクションドライブ減速装置１の一例を概略的に示す正面図（ａ）及びＡＡ断面図（ｂ）である。図示されるウエッジローラトラクションドライブ減速装置１では、入力軸２と出力リング３とが偏心（入力軸軸心２ａ、出力リング軸心３ａ）して配置されて、更に出力リング３の内部には、ウエッジローラ４及び２つのガイドローラ５，５が配置されている。ウエッジローラ４は、ばね６で付勢されており、変位可能となっている。２つのガイドローラ５，５は、それぞれの外周面が出力リング３の内壁面と接するように固定して配置されている。また、出力リング３の内部には、ウエッジローラ４やガイドローラ５，５との間に形成される空部に、グリースや潤滑油等の潤滑剤７が充填されている。
【０００４】
そして、入力軸２が正転（矢印Ｒ方向）すると、図示のように、ウエッジローラ３が入力軸２と出力リング３の内壁面との間に入り込み、所謂くさびを打ち込んだ状態となり、出力リング３の内壁面を押し付ける。それに伴い、潤滑剤７の油膜によるトラクション力が発生し、入力軸２のトルクが出力リング３に伝達される。一方、入力軸２が逆転（矢印Ｌ方向）すると、ウエッジローラ４が入力軸２と出力リング３の内壁面との間から外れてトラクション力は発生せず、出力リング３にトルクが伝達されなくなる。
【０００５】
このようなトラクションドライブ装置では、動力伝達の観点から、潤滑剤７としてトラクション係数の高いトラクション流体の開発が望まれているが、一方で、装置の小型軽量化が強く望まれており、そのためには潤滑剤７としてグリースを用いる方が有利である。
【０００６】
これまでも、トラクション係数が高く、その他に耐熱性等の熱的特性等を改善した各種のトラクションドライブ用グリースが開発されており、例えば、ポリ−α−オレフィン系合成油を含む基油に、特定のジウレア化合物からなる増ちょう剤を分散させて耐熱性及び耐昇温性の改善を図ったトラクショングリース組成物（特許文献１参照）、平均分子量２００〜３００のジシクロペンタンジエンオリゴマー水添物及び平均分子量４００〜１０００のポリブテンから選ばれる第１の基油と、ポリ−α−オレフィン、エステル化合物及び鉱油から選ばれる第２の基油との混合基油に、増ちょう剤を分散させてトラクション係数の向上に加えて、低温起動トルクの低下並びに高温での蒸発損失の低減を図ったトラクショングリース組成物（特許文献２参照）、パーフルオロアルキルポリエーテル系基油に、ポリテトラフルオロエチレン系増ちょう剤を分散させて高温耐久性の向上を図ったトラクショングリース組成物（特許文献３参照）、エステル構造またはエーテル構造を有する基油に、長径部の長さが１μｍ以下の繊維状物を含む金属石けん系増ちょう剤を分散させてトラクション特性及び低温特性の向上を図ったトラクショングリース（特許文献４参照）等が知られている。
【０００７】
トラクションドライブ装置は静かで、滑らかであることから、次世代の動力伝達手段として注目されており、その小型化軽量化や高性能化に対する要求はますます高まる傾向にあるが、上記に挙げた従来のトラクショングリース組成物では十分に対応できず、より高いトラクション係数を有し、更には低温流動性や蒸発特性等の諸特性に優れたトラクショングリース組成物の開発が求められている。また、従来のトラクショングリース組成物は、特殊な配合成分で構成されているものが多く、一般的に高価であることから、コストの低下も望まれている。
【特許文献１】
特開平４−２９２６９３号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１５２９８号公報
【特許文献３】
特開平１１−３４３４９５号公報
【特許文献４】
特開２００２−２５６２７９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、トラクション係数が高く、低温流動性や蒸発特性等の諸特性に優れ、かつ安価なトラクション用潤滑油組成物、並びに動力伝達能力に優れ、長寿命のトラクションドライブ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明に係る、４０℃における動粘度が５〜７５ｍｍ２／ｓであり、かつ分子構造中にチオエーテル構造を有する基油と、金属酸化物の微粒子と、増ちょう剤とを含むことを特徴とするトラクション用潤滑油組成物、並びに前記トラクション用潤滑油組成物を用いて潤滑されることを特徴とするトラクションドライブ装置により達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に関して詳細に説明する。
【００１１】
（トラクション用潤滑油組成物）
本発明のトラクション用潤滑油組成物の実施形態として、４０℃における動粘度が５〜７５ｍｍ２／ｓであり、かつ分子構造中にチオエーテル構造を有する基油と、金属酸化物の微粒子と、増ちょう剤とを含有するトラクショングリース組成物とすることができる。グリース化することにより、トラクションドライブ装置の小型化に寄与する。ここで、分子構造中にチオエーテル構造を有する基油としては、下記一般式（Ｉ）で表されるジフェニルスルフィドのアルキル置換体が好ましい。
【００１２】
【化１】
2004256588.tif 000002
【００１３】
式中、Ｒ１及びＲ２は、炭素数が１０〜２１の炭化水素基であり、互いに同一でもよく、異なっていてもよい。また、ｍ、ｎは１≦ｍ＋ｎ≦４を満たす０以外の整数を示す。中でも、Ｒ１及びＲ２が共に、炭素数１２または１４の炭化水素基で置換されたジフェニルスルフィドが特に好ましい。
【００１４】
また、基油の動粘度において、４０℃における動粘度が５ｍｍ２／ｓ未満では基油の油膜保持能力が低くなり、また蒸発し易くなる。一方、４０℃における動粘度が７５ｍｍ２／ｓを超える場合は、低温流動性を低下させるおそれがある。
【００１５】
金属酸化物の微粒子として、例えば酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化銅、酸化モリブデンあるいはこれらの複合酸化物からなる微粒子が挙げられる。中でも酸化マグネシウムの微粒子が好ましい。また、粒子径は２μｍ以下であることが好ましく、これより大径になるとトラクション係数の向上効果が無くなるばかりでなく、トラクションドライブ装置や転がり軸受等の転がり−滑り面に損傷を与えて運転に悪影響を及ぼすようになる。尚、粒子径の下限値は１０ｎｍ程度であり、これより微細になると凝集し易くなり、トラクショングリース組成物中に均一に分散し難くなる。
【００１６】
金属酸化物の微粒子の配合量は、基油との配合比率で、基油９０〜９９重量％：金属酸化物１〜１０重量％、好ましくは基油９４〜９８重量％：金属酸化物２〜６重量の範囲とする。金属酸化物の微粒子が１重量％未満では、トラクション係数を高めることができず、一方、１０重量％を超える場合にはトラクション係数が低下するとともに、トラクションドライブ装置や転がり軸受等の回転に悪影響を及ぼすようになる。
【００１７】
増ちょう剤は、上記基油中にコロイド状に分散して基油を半固体状または固体状にする物質であれば、特に制限なく使用することができる。例えば、リチウム石けん系、カルシウム石けん系、ナトリウム石けん系、アルミニウム石けん系、リチウムコンブレックス石けん系、カルシウムコンプレックス石けん系、ナトリウムコンプレックス石けん系、バリウムコンプレックス石けん系、アルミニウムコンプレックス石けん系等の金属石けん、ベントナイト系、クレイ系、カルシウムスルフォネート系等の無機化合物、モノウレア系、ジウレア系、トリウレア系、テトラウレア系、ウレタン系、ナトリウムテレフタラメート系等の有機化合物等が挙げられる。これらは単独でも、複数を混合して使用してもよい。中でも、上記基油との親和性及び耐熱性から、ウレア系増ちょう剤及びベントナイトが好適であり、特にウレア系増ちょう剤が好適である。また、増ちょう剤の配合量は、トラクショングリース組成物全量の３〜１０重量％、好ましくは４〜７重量％である。増ちょう剤の配合量が３重量％未満では、グリース状態を維持することが困難となり、１０重量％を超える場合にはトラクショングリース組成物が十分なトラクション特性を発揮できなくなる。
【００１８】
更に、トラクショングリース組成物には、必要に応じて、従来から一般的にトラクショングリース組成物に添加されている公知の酸化防止剤、摩耗防止剤、防錆剤、金属不活性化剤、油性剤等の添加剤を適量、例えば０．０５〜１０重量％の範囲で添加することもできる。
【００１９】
（トラクションドライブ装置）
本発明はまた、上記のトラクション用潤滑油組成物で潤滑されるトラクションドライブ装置に関する。トラクションドライブ装置の種類には制限が無いが、例えば、図１に示したようなウエッジローラトラクションドライブ減速機を例示することができる。また、各種の転がり軸受にも使用することができ、例えば、図２に示す玉軸受にも使用することができる。図示される玉軸受は、外周面に内輪軌道２１を有する内輪２２と、内周面に外輪軌道２３を有する外輪２４とを同心に配置し、内輪軌道２１と外輪軌道２３との間に、複数個の玉２５、２５を保持器２６に設けたポケット２７、２７内に転動自在に保持して構成されており、更に図示は省略するが、内輪軌道２１、外輪軌道２３、玉２５で形成される軸受空間に上記のトラクショングリース組成物が封止される。
【００２０】
後述する実施例にも示すように、何れの場合も、本発明のトラクション用潤滑油組成物を使用することにより、トラクション特性とともに、低温流動性や蒸発特性等の諸特性が大きく改善され、長寿命となる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例によりさらに具体的に本発明を説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
【００２２】
（試験グリースの調製）
基油としてジチオエーテル、ポリオールエステル、ポリα−オレフィン、金属酸化物の微粒子として平均粒径の異なる酸化マグネシウム微粒子、増ちょう剤としてジウレアまたはベントナイトを用い、表１に示す配合にて実施例１〜４及び比較例１〜４の試験グリースを調製した。尚、各試験グリースには、アミン系酸化防止剤を１重量％添加した。また、比較のために、市販のトラクショングリースも用意した（比較例５）。
【００２３】
（トラクション係数の測定）
図３に示す二円筒試験機を用い、各試験グリースのトラクション係数を測定した。図示される試験機は、第１の円筒１０と、第２の円筒１１とをそれぞれの周壁同士が接するように配置し、荷重Ｆを負荷した状態で回転させるように構成されている。また、第１の円筒１０及び第２の円筒１１は、直径５２ｍｍ、幅６ｍｍは共通であるが、第１の円筒１０の周壁１０ａは、断面が曲率半径１０ｍｍの円弧状に形成されており、第２の円筒１１の周壁１１ａは、断面が平坦面に形成されている。そして、両円筒の周壁１０ａ，１１ａに試験グリースを塗布し、荷重Ｆを６８．６Ｎとし、３０℃に維持された容器内で、第２の円筒１１を１５００ｒｐｍの一定速度にて回転させ、第１の円筒１０を１５００〜１７００ｒｐｍの範囲で速度を変えて回転させ、そのときに両円筒の周壁１０ａ，１１ａの接触部分に発生する接線力（＝トラクション力）を測定し、トラクション係数を求めた。結果を表１に併記するが、０．０９以上が合格である。
【００２４】
（低温特性）
ＪＩＳ  Ｋ  ２２２０の低温トルク試験に準拠して、−４０℃における起動トルクを測定した。即ち、試験軸受として図２に示した玉軸受（呼び番号６２０４：内径２０ｍｍ、外径４７ｍｍ、幅１４ｍｍ）を用い、試験グリースを封入して−４０℃に冷却した後、内輪を１ｒｐｍで回転させ、外輪にかかる制止力をトルクとして求めた。結果を表１に併記するが、３０Ｎ・ｃｍ以下が合格である。
【００２５】
【表１】
2004256588.tif 000003
【００２６】
表１に示すように、本発明に従う各実施例の試験グリースは、トラクション係数及び低温起動トルクが何れも合格である。これに対して、酸化マグネシウム微粒子を含有しない比較例１〜３の試験グリースは、基油にチオエーテルを用いた比較例１の試験グリースで低下率が小さいものの、他の基油を用いた比較例２及び比較例３の試験グリースは共にトラクション係数が大幅に低下している。また、酸化マグネシウム微粒子の配合量が本発明の範囲を超えて多量に配合した比較例４の試験グリースは、低温起動トルクがかなり大きくなっている。
【００２７】
更に、市販トラクショングリース（比較例５）は、トラクション係数は最も高いものの、低温起動トルクが最も高くなっている。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラクション係数が高く、低温流動性に優れ、かつ安価なトラクション用潤滑油組成物が提供され、トラクションドライブ装置等の小型軽量化や高性能化、長寿命化を図ることが可能になる。また、高性能で長寿命のトラクションドライブ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウエッジローラトラクションドライブ減速機の一例を示す正面図（ａ）及びＡＡ断面図（ｂ）である。
【図２】転がり軸受の一例（玉軸受）を示すとともに、実施例において低温起動トルクの測定に用いた試験軸受を示す一部破断斜視図である。
【図３】実施例において、トラクション係数の測定に用いた装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ウエッジローラトラクションドライブ減速装置
２  入力軸
３  出力リング
４  ウエッジローラ
５  ガイドローラ
６  ばね
７  潤滑剤（トラクショングリース組成物）
１０  第１の円筒
１１  第２の円筒
２１  内輪軌道
２２  内輪
２３  外輪軌道
２４  外輪
２５  玉
２６  保持器
【図１】
2004256588.tif 000004
【図２】
2004256588.tif 000005
【図３】
2004256588.tif 000006