(57)【要約】本発明は、樹脂部材と金属部材との間、並びに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る樹脂潤滑用グリース組成物を提供することを目的とし、基油と、増ちょう剤と、非極性ワックス及び極性ワックスの少なくとも１種類とを含有することを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物を提供する。また、上記樹脂潤滑用グリース組成物を車両ステアリンググ用伸縮棒や電動パワーステアリング装置に適用して耐久性を向上させて長寿命化を図る。
2004081156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基油と、増ちょう剤と、非極性ワックス及び極性ワックスの少なくとも１種類とを含有することを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項２】
基油と、増ちょう剤と、非極性ワックスと極性ワックスの双方を、非極性ワックスがグリース全量に対して３質量％以上、極性ワックスがグリース全量に対して２質量％以上で、かつ、極性ワックスと非極性ワックスの総和がグリース全量に対して１０質量％以下となるように含有することを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項３】
非極性ワックスがポリオレフィンワックスであることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項４】
極牲ワックスがモンタン酸誘導体のワックスであることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項５】
増ちょう剤がジウレア化合物または金属複合石けんであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項６】
増ちょう剤が下記（Ｉ）式で示されジウレア化合物であって、かつ、Ｒ１、Ｒ３がｎ−オクチルアミンもしくは炭素数１２〜２０の直鎖脂肪族アミンであり、かつ、ｎ−オクチルアミンと炭素数１２〜２０の直鎖脂肪族アミンとのモル比が１：４〜４：１であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
2004081156.tif 000011
【請求項７】
基油の７０質量％以上がポリαオレフィン油である請求の範囲第１項〜第６項の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項８】
基油がジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油及び高度精製鉱油の少なくとも一種であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項９】
基油動粘度が４０℃において１５〜２００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項１０】
防錆剤としてスルホン酸金属塩またはスルホン酸カルシウム塩をグリース全量に対して０．３〜４．０質量％添加したことを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項１１】
樹脂部材と金属部材との間のすべり潤滑に使用されることを特徴とする請求の範囲第１項〜第１０項の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
【請求項１２】
電動モータによる補助出力を、減速歯車機構を介して車両のステアリング機構に伝達する電動パワーステアリング装置であって、前記減速歯車機構の従動歯車が、金属製芯管の外周に、樹脂組成物からなり外周面にギア歯が形成された樹脂部を一体に設けてなり、かつ、前記駆動歯車が金属製であって、かつ前記従動歯車と駆動歯車との間が請求の範囲第１項〜第１１項の何れか１項記載のグリース組成物で潤滑されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記駆動歯車の歯面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．００８〜０．１５μｍであることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
前記駆動歯車がパルソナイト処理を施されたことを特徴とする請求の範囲第１２項または第１３項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に、かつ、摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、雄軸と雌軸の何れか一方または双方の嵌合部表面に、樹脂の皮膜を形成し、前記雄軸と雌軸の間に請求の範囲第１項〜第１１項に記載のグリース組成物を介在させ、かつ、該グリース組成物中にワックスをグリース全量に対して２〜１０質量％配合したことを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
【請求項１６】
基油として鉱油または合成炭化水素油を基油全量の７０質量％以上含有し、かつ、基油動粘度が４０℃において１５〜２００ｍｍ２／ｓであり、かつ、ワックスがポリエチレン、モンタン酸誘導体、酸化ポリエチレン、脂肪酸アマイド、ケトン、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれる少なくとも１種であり、かつ、混和ちょう度が２２０〜３４０であることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の車両ステアリング伸縮軸。
【請求項１７】
請求の範囲第１１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物を減速ギア機構の潤滑に適用し、かつ、請求の範囲第１５項または第１６項に記載の車両ステアリング伸縮軸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】  本発明は、自動車のパワーステアリング装置、樹脂コートスプライン等のように樹脂部材と金属部材との間の潤滑に好適に使用される樹脂潤滑用グリース組成物に関する。
【背景技術】  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、鋼製ウォームギアとが使用されている。これら樹脂製部材の間、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おり、例えば、水酸基を含む脂肪酸又は多価アルコールの脂肪酸エステルを含む樹脂潤滑用グリース組成物（特開平８−２０９１６７号公報参照）が知られている。このグリース組成物は、自動車の電動パワーステアリング装置の減速機構部に使用した場合、長時間使用後にもトルクの変動が抑制され、長時間運転してもハンドル操作に違和感がない点で優れている。しかしながら、この樹脂潤滑用グリース組成物を大型車の電動パワーステアリング装置に適用すると、潤滑箇所が高荷重になって使用条件が厳しくなり、静摩擦力の増大からハンドルをゆっくり切ったときに引っ掛かりを生じたり、耐久寿命が短くなる等の問題があった。
このような問題を解決したグリース組成物として、平均分子量が９００〜１００００のポリエチレンワックスを０．５〜４０質量％含有する樹脂潤滑用グリース組成物（特開平９−１９４８６７号公報参照）、基油に合成炭化水素油を用い、増ちょう剤としてウレア化合物を用い、モンタンワックスを含有する樹脂潤滑用グリース組成物（特開２００２−３７１２９０号公報３参照）、ポリエチレンオキサイド系ワックスを０．１〜３０質量％含有する樹脂潤滑用グリース組成物（特開２００３−３１８５号公報参照）等が提案されている。しかしながら、これらの樹脂潤滑用グリース組成物は、金属製ウォームと合成樹脂製ウォームホイールとで成る減速ギアの耐摩耗性を向上させる効果を有しているが、車両応答性の向上や耐久性の観点から、樹脂と鋼のすべり潤滑の更なる向上が望まれる。
本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、樹脂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る樹脂潤滑用グリース組成物を提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記の目的を達成するために、本発明は、以下の樹脂潤滑用グリース組成物、電動パワーステアリング装置を提供する。
（１）基油と、増ちょう剤と、非極性ワックス及び極性ワックスの少なくとも１種類とを含有することを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物。
（２）基油と、増ちょう剤と、非極性ワックスと極性ワックスの双方を、非極性ワックスがグリース全量に対して３質量％以上、極性ワックスがグリース全量に対して２質量％以上で、かつ、極性ワックスと非極性ワックスの総和がグリース全量に対して１０質量％以下となるように含有することを特徴とする樹脂潤滑用グリース組成物。
（３）非極性ワックスがポリオレフィンワックスであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（４）極牲ワックスがモンタン酸誘導体のワックスであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（５）増ちょう剤がジウレア化合物または金属複合石けんであることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（６）増ちょう剤が下記（Ｉ）式で示されジウレア化合物であって、かつ、Ｒ１、Ｒ３がｎ−オクチルアミンもしくは炭素数１２〜２０の直鎖脂肪族アミンであり、かつ、ｎ−オクチルアミンと炭素数１２〜２０の直鎖脂肪族アミンとのモル比が１：４〜４：１であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
2004081156.tif 000003
（７）基油の７０質量％以上がポリαオレフィン油である上記（１）〜（６）の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（８）基油がジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油及び高度精製鉱油の少なくとも一種であることを特徴とする上記（１）〜（７）の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（９）基油動粘度が４０℃において１５〜２００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする上記（１）〜（８）の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（１０）防錆剤としてスルホン酸金属塩またはスルホン酸カルシウム塩をグリース全量に対して０．３〜４．０質量％添加したことを特徴とする上記（１）〜（９）の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（１１）樹脂部材と金属部材との間のすべり潤滑に使用されることを特徴とする上記（１）〜（１０）の何れか１項に記載の樹脂潤滑用グリース組成物。
（１２）電動モータによる補助出力を、減速歯車機構を介して車両のステアリング機構に伝達する電動パワーステアリング装置であって、前記減速歯車機構の従動歯車が、金属製芯管の外周に、樹脂組成物からなり外周面にギア歯が形成された樹脂部を一体に設けてなり、かつ、前記駆動歯車が金属製であって、かつ前記従動歯車と駆動歯車との間が上記（１）〜（１１）の何れか１項記載のグリース組成物で潤滑されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
（１３）前記駆動歯車の歯面粗さが算術平均粗さ（Ｒａ）で０．００８〜０．１５μｍであることを特徴とする上記（１２）に記載の電動パワーステアリング装置。
（１４）前記駆動歯車がパルソナイト処理を施されたことを特徴とする上記（１２）または（１３）に記載の電動パワーステアリング装置。
（１５）車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に、かつ、摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸において、雄軸と雌軸の何れか一方または双方の嵌合部表面に、樹脂の皮膜を形成し、前記雄軸と雌軸の間に上記（１）〜（１０）に記載のグリース組成物を介在させ、かつ、該グリース組成物中にワックスをグリース全量に対して２〜１０質量％配合したことを特徴とする車両ステアリング用伸縮軸。
（１６）基油として鉱油または合成炭化水素油を基油全量の７０質量％以上含有し、かつ、基油動粘度が４０℃において１５〜２００ｍｍ２／ｓであり、かつ、ワックスがポリエチレン、モンタン酸誘導体、酸化ポリエチレン、脂肪酸アマイド、ケトン、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれる少なくとも１種であり、かつ、混和ちょう度が２２０〜３４０であることを特徴とする上記（１５）に記載の車両ステアリング伸縮軸。
（１７）上記（１１）に記載の樹脂潤滑用グリース組成物を減速ギア機構の潤滑に適用し、かつ、上記（１５）または（１６）に記載の車両ステアリング伸縮軸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。
【図面の簡単な説明】  図１はパワーステアリング装置の一例を示す一部断面構成図であり、図２は図１のＡＡ断面図であり、電動モータと減速ギアとの連結部周辺を示す概略構成図であり、図３は減速ギアの一例（円筒ウォームギア）を示す斜視図であり、図４は減速ギアの他の例（平歯車）を示す斜視図であリ、図５は減速ギアの更に他の例（はすば歯車）を示す斜視図であり、図６は減速ギアの更に他の例（かさ歯車）を示す斜視図であり、図７は減速ギアの更に他の例（ハイボイドギア）を示す斜視図であり、図８は一般的な自動車の操舵機構部の側面図であり、図９は車両ステアリング用伸縮軸の一例を示す分解斜視図であり、図１０において（ａ）は図８に示した車両ステアリング用伸縮軸の雄スプライン軸の横断面図であり、（ｂ）は同伸縮軸の雌スプライン軸の横断面図であり、図１１は実施例で使用した往復動摩擦摩耗試験機を示す模式図であり、図１２は実施例１及び実施例１７の摩耗量の経時変化を示すグラフであり、図１３はジウレア中のオクチルアミンの割合と摩耗量比との関係を示すグラフであり、図１４はウォーム歯面の算術平均粗さ（Ｒａ）と動力伝達効率との関係を示すグラフであり、図１５は基油中のエステル油の割合と樹脂の寸法変化率との関係を示すグラフであり、図１６は基油動粘度と動力伝達効率比との関係を示すグラフであり、図１７は浸漬時間と引っ張り強さ変化率との関係を示すグラフである。
また、図中の符号１は芯管、３は樹脂部、８は接着層、１０はギア歯、１１はウォームホイール、１２はウォーム、２０は減速ギア、５０はステリングコラム、７０はステアリングシャフト、８０はトーションバー、９０は軸受、９１は軸受、１００は電動モータ、１１０は転がり軸受、１２０はハウジング、１３０はダンパー、２０１は雄スプライン軸（雄軸）、２０２は雌スプライン軸（雌軸）、２０３ａ，２０３ｂは樹脂の皮膜である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明に関して詳細に説明する。
（樹脂潤滑用グリース組成物）
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物は、非極性ワックス及び極性ワックスの少なくとも１種類を含有する。極性ワックスは樹脂部材及び金属部材に吸着し、非極性ワックスが極性間のバウンド効果を持たせることにより、樹脂部材と金属部材との潤滑性が向上し、動力伝達性及び耐久性を向上させることができる。
非極性ワックスは、ワックス成分中に極性基を持たないワックスのことであり、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，ポロテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂等があるが、好ましくはポリエチレンワックスが使用される。
極性ワックスはワックス成分中に極性基を有するワックスのことであり、褐炭またはリグナイトより得られるモンタン酸ワックスあるいはモンタン酸誘導体のワックスや、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、ケトン−アミン類等の常温で固体の物質、ワックスを酸化させた酸化ワックス等がある．好ましくはモンタン酸ワックスあるいはモンタン酸誘導体のワックス（以下，モンタンワックス）が使用される。
非極性ワックス及び極性ワックスは、それぞれ単独でも樹脂部材と金属部材との間のすべり潤滑において良好な結果を示すが、併用することにより上記したそれぞれの効果が相俟って更に効果が高まる。
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物中、ワックスの含有量はそれぞれ単独使用の場合、併用する場合とも０．５〜３０質量％であり、好ましくは１〜２０質量％である。０．５質量％未満であれば効果を発揮せず、３０質量％を超えるとグリースが硬化し過ぎて十分な潤滑効果を発揮することができない。
また、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物において、増ちょう剤はジウレア化合物または金属複合石けんが好適である。
ジウレア化合物は、下記の一般式（Ｉ）で表されるものが好ましい。
2004081156.tif 000004
尚、式（Ｉ）中のＲ２は炭素数６〜１５の芳香族系炭化水素基を表し、Ｒ１及びＲ３は炭素数８〜２０の直鎖アルキル基であり、互いに同一でも異なっていてもよい。
この一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物は、基油中で、Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネート１モルに対して、Ｒ１またはＲ３を骨格中に含むモノアミンを合計で２モルの割合で反応させることにより得られる。Ｒ２を骨格中に含むジイソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、ジメチルジフェニレンジイソシアネート、あるいはこれらのアルキル置換体等を好適に使用できる。また、Ｒ１またはＲ３として炭化水素基を骨格中に含むモノアミンとしては、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアニリン、ウンデシルアミン、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、オクタデシルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、エチルヘキシルアミン、ドデシルアミン、ノナデシルアミン、エイコデシルアミン等の直鎖アミンを好適に使用できる。
また、金属複合石けんは、周期律表１、２及び１３族の金属例えばリチウム、ナトリウム、バリウム、アルミニウム等を含む金属源と、少なくとも１個のヒドロキシル基を含む炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸とから合成されたものである。ヒドロキシ脂肪族モノカルボン酸としては、９−ヒロドキシステアリン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、９，１０−ジヒドロキシステアリン酸等が挙げられるが、好ましくは１２−ヒドロキシステアリン酸である。脂肪族ジカルボン酸としては、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられるが、好ましくはアゼライン酸である。
尚、炭素数１２〜２４の脂肪族モノカルボン酸と炭素数２〜１２の脂肪族ジカルボン酸中に占める脂肪族ジカルボン酸の割合は２０〜４０質量％であることが重要である。２０質量％未満又は４０質量％を越えると、熱的に安定なコンプレックスグリースが得られない。
また、一般式（Ｉ）で表されるジウレア化合物において、Ｒ１、Ｒ３がｎ−オクチルアミンもしくは炭素数１２〜２０の直鎖脂肪族アミンであり、かつ、ｎ−オクチルアミンと炭素数１２〜２０の直鎖脂肪族アミンとのモル比が１：４〜４：１であることが好ましい。
増ちょう剤量としては、樹脂潤滑用グリース組成物全量の３〜４０質量％が好ましい。混和ちょう度から勘案すると、増ちょう剤量は、ウレア化合物の場合は５〜３０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましく、５〜１５質量％が更に好ましく、７〜１３質量％が特に好ましい。また、金属石けん系では１０〜３０質量％が好ましい。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、また、４０質量％より多くなるとグリースが硬化し過ぎて十分な潤滑効果を発揮することができない。ちょう度は混和ちょう度で２２０〜３９５の範囲であり、好ましくは２６５〜３５０の範囲であり、２２０より小さいと硬くなりすぎて十分な潤滑効果が期待できず、３９５より大きいと適用箇所から漏洩する恐れがある。
また、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物において、基油はジアルキルジフェニルエーテル、エステル系合成油、ポリα−オレフィン油、高度精製鉱油の少なくとも一種を使用することが好ましい。ジアルキルジフェニルエーテルは、下記一般式（ＩＩ）で表される。
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尚、式（ＩＩ）中のＲ５、Ｒ６及びＲ７は、同一又は異なる基であり、これらのうち一つは水素原子であり、他の二つはアルキル基であり、好ましくは炭素数８〜２０、更に好ましくは１２〜１４の直鎖アルキル基である。
エステル系合成油としては、ジ−２−エチルヘキシルセパケート、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、トリメリット酸エステル、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、テトラオクチルピロメリテート等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。
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尚、式（ＩＩＩ）中のＲ８はアルキル基であり、同一分子中に２種類以上の異なったアルキル基が混在してもよいが、好ましくはｎ−オクチル基である。また、ｎは３〜８の整数が好ましい。
高度精製鉱油は、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製、水素化精製等を適宜組み合わせて精製し、環分析による芳香族系成分が１質量％未満で、かつ環分析によるパラフィン系成分が９０質量％以上で、粘度指数が１２０以上のものを用いることが好ましい。
上記基油の中でも、各種樹脂適合性を考慮すると、合成炭化水素油または高度精製鉱油が好ましく、合成炭化水素油を主成分とすることが特に好ましい。
また、基油には、例えば樹脂に対する濡れ性を改善するために少量の極性のある潤滑油を混合して使用することもできる。その場合、極性油の使用量としては、基油全体の３０質量％以下であれば、樹脂の膨潤、変性は僅少で無視してかまわない程度である。
また、基油は、４０℃における動粘度が１５〜２００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。潤滑特性、蒸発特性及び低温流動性を考慮すると、４０℃における動粘度が２０〜１５０ｍｍ２／ｓであることが好ましい。より好ましくは３０〜１００ｍｍ２／ｓであり，最適値は３５〜６５ｍｍ２／ｓである．例えば，モービル・ケミカル・プロダクツ・インターナショナル・インク社のＳＨＦシリーズは好適に使用できる．
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物には、各種性能を更に向上させるため、所望により種々の添加剤を混合してもよい。例えば、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛等の有機亜鉛化合物、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジアリールジチオリン酸モリブデン、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン等の有機モリブデン化合物やチオカルバミン化合物、ホスフェート、ホスファイト類等の極圧剤；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；アルカリ金属及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（中でも、スルホン酸金属塩、スルホン酸カルシウム塩が好ましい）；脂肪酸、動植物油、モンタン酸ワックス等の油性向上剤；ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤を添加することができる。これらの添加剤は、単独でも併用してもよい。
また、これら添加剤の添加量は、添加剤の効果が発現し、かつ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く、適宜設定される。例えば、防錆剤の添加量は、グリース全量に対して０．３〜４．０質量％が好ましく、０．３〜３．０質量％であればより好ましい。０．３質量％未満であると、充分な防錆能力が発揮できない。４．０質量％よりも防錆剤の配合量が多いと、如何に樹脂材への影響が少ない防錆剤であっても、配合量の増大にともなって樹脂に対する影響が増大してしまうため好ましくない。
自動車の電動パワーステアリング装置において、アシストトルクを発生させるためにモータが駆動されて減速ギアが作動すると、減速ギアの構成部品である鋼製ウォームとポリアミド合成樹脂製ウォームホイールとの噛合による自己発熱が発生する。例えば、ポリアミド合成樹脂がＰＡ６ＧＦ３０であれば、外気温度２５℃で歯面温度が約６０℃になる。減速ギアは、例えば、特開平７−２１５２２７号公報に示されているように、雰囲気温度で芯間が変化しないように設定しているが、ギアの噛合では線膨張係数の大きなポリアミド合成樹脂が集中的に温度上昇するため、減速ギアの芯間が詰まってギアの作動トルクが重くなってしまう。電動パワーステアリング装置における未制御（直進微小舵角）範囲において、この作動トルクの重さがハンドル操舵時のフリクションとなるため、アシスト制御を続けると僅かなステアでは車両が応答しなくなる。
しかしながら、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物を減速ギアに適用した場合、室温以上で潤滑グリース組成物の摩擦係数を従来よりも一段と下げることができるので、減速ギアの自己発熱による芯間の詰まりが発生しても作動トルクが重くならない。そのため、アシスト状態に左右されない一定の車両応答性を得ることができる。
また、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は、ポリアミド樹脂（ナイロン）に限定されるものではない。例えば、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にも有効である。
本発明の樹脂潤滑用グリース組成物は上記の如く構成され、その効果も上述したとおりであり、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。以下に、自動車のパワーステアリング装置及び車両ステアリング用伸縮軸に適用した例を示す。
（電動パワーステアリング）
図１に示す電動パワーステアリング装置において、ステアリングコラム５０の出力軸６０側には、図２及び図３に示したような減速ギア２０をハウジング１２０に収容して構成されるギアボックスが配設されている。
また、ステアリングコラム５０は中空になっており、ステアリングシャフト７０が挿通され、ハウジング１２０に収納された転がり軸受９０、９１により回転自在に支承されている。また、ステアリングシャフト７０は中空軸であり、トーションバー８０を収容している。そして、ステアリングシャフト７０の外周面には、ウォームホイール１１が設けてあり、このウォームホイール１１にウォーム１２が噛合してある。また、これらウォームホイール１１とウォーム１２とからなる減速ギア２０には、図２に示したように、電動モータ１００が連結されている。
減速ギア２０は、図３に示したように、金属製の芯管１の外周に、ポリアミド樹脂組成物からなり、その外周面にギア歯１０を形成した樹脂部３を一体化したウォームホイール１１と、金属製のウォーム１２とから構成される。尚、ウォームホイール１１において、金属製芯管１と樹脂部３とを接着剤８により接着してもよく、接着剤８として例えばシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤またはトリアジンチオール化合物を用いることができる。
樹脂部３を形成するポリアミド樹脂としては、吸水性や耐疲労性の観点から、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６Ｉ６Ｔ、変性ポリアミド６Ｔ等が好適に挙げられるが、中でもポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６が耐疲労性に優れ好ましい。また、これらポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂と相溶性を有する他の樹脂と混合してもよい。例えば、無水マレイン酸等の酸で変性したポリオレフィン（例えば、ポロエチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィンコポリマー、プロピレン−α−オレフィンコポリマー等）が挙げられる。
また、柔軟性に富み、接触面の応力を変形によって緩和することが可能なＭＣナイロンも本願発明用途で好適に使用できる．
これらポリアミド樹脂、またはポリアミド樹脂と他の樹脂との混合樹脂は、樹脂単独でも一定以上の耐久性を示し、ウォームホイール１１の相手材である金属製のウォーム１２の摩耗に対して有利に働き、減速ギアとして十分に機能する。しかしながら、より過酷な使用条件で使用されると、ギア歯１０が破損や摩耗することも想定されるため、信頼性をより高めるために、強化材を配合することが好ましい。
補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカー；ホウ酸アルミニウムウィスカー等が好ましく、上記に挙げたポリアミド樹脂との接着性を考慮してシランカップリング材で表面処理したものが更に好ましい。また、これらの補強材は複数種を組み合わせて使用することができる。衝撃強度を考慮すると、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維状物を配合することが好ましく、更にウォーム１２の損傷を考慮するとウィスカー状物を繊維状物と組み合わせて配合することが好ましい。混合使用する場合の混合比は、繊維状物及びウィスカー状物の種類により異なり、衝撃強度やウォーム１２の損傷等を考慮して適宜選択される。これら補強材は、全体の５〜４０質量％、特に１０〜３０質量％の割合で配合することが好ましい。補強材の配合量が５質量％未満の場合には、機械的強度の改善が少なく好ましくない。補強材の配合量が４０質量％を超える場合には、ウォーム１２を損傷し易くなり、ウォーム１２の摩耗が促進されて減速ギアとしての耐久性が不足する可能性があり好ましくない。
更に、ポリアミド樹脂組成物には、成型時及び使用時の熱による劣化を防止するために、ヨウ化物系熱安定化剤やアミン系酸化防止剤を、それぞれ単独あるいは併用して添加されていてもよい。
ウォーム１２は、Ｓ４５Ｃ材やＳＵＪ２材等の金属製である。ウォームホイール１１の樹脂部３にガラス繊維等のフィラーを適用している場合には、高い耐摩耗性能が必要とされるため、熱処理や窒化処理等を実施して表面硬度を上昇させることが望ましい。本発明では、パルソナイト処理を推奨する。
ウォーム歯面の面粗さと樹脂ギア機構部の動力伝達効率の間には、密接な関係がある。面粗さが大きいと、凹凸によって摺動部に引掛りが生じ、動力伝達効率が低下するため、ウォーム歯面の面粗さは小さいほど好ましい。しかしながら、面粗さがあまりにも小さいと、歯面の微小な凹み部にグリース組成物が介在することができなくなって潤滑不足に陥り、装置の耐久寿命が短くなる。そこで、本発明では、ウォーム歯面の面粗さとして、算術平均粗さ（Ｒａ）で０．００８〜０．１５μｍとすることが好ましく、０．０１〜０．１２μｍがより好ましい。最適範囲は（Ｒａ）で０．０２〜０．１２μｍである。
尚、減速ギア２０として、上記したウォームホイール１１及びウォーム１２以外にも、図４に示す平歯車、図５に示すはすぱ歯車、図６に示すかさ歯車、図７に示すハイポイドギア等が可能であり、何れもウォームホイール１１を、金属製芯管１の外周に、ポリアミド樹脂組成物からなり、その外周面にギア歯１０が形成された樹脂部３を、接着剤８を用いる等して一体化して構成されている。
そして、上記のごとく概略構成される電動パワーステアリング装置のハウジング１２０の一対の転がり軸受１１０の間の空間に、ウォーム１２とウォームホイール１１との両ギア歯間の潤滑のために、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物が充填される（図２参照）。
（車両ステアリング用伸縮軸）
図８に一般的な自動車の操舵機構部を示す。図中のａとｂが伸縮軸である。伸縮軸ａは、雄軸と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このような伸縮軸ａには自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。このような性能は、車体がサブフレーム構造となっていて、操舵機構上部を固定する部位ｃとステアリングラックｄが固定されているフレームｅが別体となっておりその間がゴムなどの弾性体ｆを介して締結固定されている構造の場合に要求されることが一般的である。また、その他のケースとして操舵軸継手ｇをピニオンシャフトｈに締結する際に作業者が、伸縮軸をいったん縮めてからピニオンシャフトｈに嵌合させ締結させるため伸縮機能が必要とされる場合がある。さらに、操舵機構の上部にある伸縮軸ｂも、雄軸と雌軸とをスプライン嵌合したものであるが、このような伸縮軸ｂには、運転者が自動車を運転するのに最適なポジションを得るためにステアリングホイールｉの位置を軸方向に移動し、その位置を調整する機能が要求されるため、軸方向に伸縮する機能が要求される。前述のすべての場合において、伸縮軸にはスプライン部のガタ音を低減することと、ステアリングホイール上のガタ感を低減することと、軸方向摺動動作時における摺動抵抗を低減することが要求される。
また、図９及び図１０に示すように、車両ステアリング用伸縮軸は、相互にスプライン嵌合した雄スプライン軸２０１と雌スプライン軸２０２とからなる。雄スプライン軸２０１のスプライン部表面と雌スプライン軸２０２のスプライン部表面には、それぞれ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やナイロン等の樹脂皮膜２０３ａ，２０３ｂが形成してある。これらの樹脂皮膜は雄スプライン軸２０１のスプライン部表面と雌スプライン軸２０２の何れか片方のみに適用してもかまわない。この皮膜２０３ａ，２０３ｂは、例えば、１０〜２００μｍの範囲で適宜に設定される。
本発明では、この雄スプライン軸２０１と雌スプライン軸２０２との間に、上記した樹脂潤滑用グリース組成物を充填して潤滑を行う。
【実施例】  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、本発明はこれにより何ら制限されることはない。
（実施例１〜１９、比較例１〜４）
表１〜３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、試験グリース全量の０．５質量％のＣａスルフォネート系防錆剤と、１質量％のアミン系酸化防止剤を添加した。また、比較のために市販のパワーステアリング用グリースを用意した（比較例４）。そして、試験グリースを以下に示す（１）伝達効率の評価及び（２）耐久性評価に供した。
（１）伝達効率の評価
摩擦係数を図８に示す往復動摩擦摩耗試験機により評価した。図示される試験機は、試験台２０の上に試験平板３０を固定し、垂直荷重を負荷した状態で試験球３５をカム５０で試験平板３０と水平に往復動させ、ロードセル４５により摩擦係数を測定する構成となっている。また、試験台２０はヒータ４０及び熱電対４１を具備しており、試験平板３０の温度を一定に維持する。試験は、試験平板３０に試験グリースを塗布して下記の条件で試験球３５を往復動させ、ロードセル４５が示す値が安定したときに、その値を摩擦係数とした。結果を、比較例１の摩擦係数を１とする相対値にて表１〜表３に示す。
（試験条件）
・プレート：ＳＵＪ２（軸受鋼）
・円筒：ＰＡ６６ＧＦ３０（ポリアミド６６にガラス繊維３０％添加）
・試験温度：６０℃
・荷重：５８．８Ｎ
・揺動距離：８ｍｍ
・周波数：０．２５Ｈｚ，３０．０Ｈｚ
（２）耐久性評価
耐久性評価に先立ち、ウォームホイール試験体を作製した。即ち、クロスローレット加工を施し、脱脂した外径４５ｍｍ、幅１３ｍｍのＳ４５Ｃ製の芯管を、スプルー及びディスクゲートを装着した金型に配置し、ガラス繊維を３０質量％含有するポリアミド６６（宇部興産（株）製「ＵＢＥナイロン２０２０ＧＵ６」、銅系添加剤含有）を射出成型して外径６０ｍｍ、幅１３ｍｍのウォームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切削加工してギア歯を形成して図３に示す形状のウォームホイール試験体を作製した。
作製したウォームホイール試験体を実際の電動パワーステアリング装置の減速ギアに組み込み、更に試験グリースをウォームホイールのギア歯表面及びウォームのギア歯表面に満遍なく塗布し、雰囲気温度８０℃に維持して操舵を行い、１万回毎にギア歯の摩耗量を測定した。１０万回操舵後に，試験前に比べて摩耗量が４０μｍ以下を合格とした。結果を表１〜３に示す。
2004081156.tif 000007
１）単位は質量％
２）４′４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）１２−ヒドロキシステアリン酸，アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
４）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製ＳＨＦ６１＠４０℃  ３０ｍｍ２／ｓ）
５）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製ＬＢ１００＠４０℃  １００ｍｍ２／ｓ）
６）ペンタエリスリトールエステル油（花王製カオルーブ２６８＠４０℃  ３３ｍｍ２／ｓ）
７）芳香族エステル油（旭電化工業製アデカプルーバーＰＴ−５０＠４０℃  ４７ｍｍ２／ｓ）
８）平均分子量９００のポリエチレンワックス（クラリアント製）
９）モンタン酸部分ケン化エステルワックス（クラリアント製）
１０）摩擦係数（３０．０Ｈｚ）−摩擦係数（０．２５Ｈｚ）
１１）ＪＩＳ  Ｋ２２２０（５．１４）
2004081156.tif 000008
１）単位は質量％
２）４′４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）１２−ヒドロキシステアリン酸，アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
４）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製ＳＨＦ６１＠４０℃  ３０ｍｍ２／ｓ）
５）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製ＬＢ１００＠４０℃  １００ｍｍ２／ｓ）
６）ペンタエリスリトールエステル油（花王製カオルーブ２６８＠４０℃  ３３ｍｍ２／ｓ）
７）芳香族エステル油（旭電化工業製アデカプルーバーＰＴ−５０＠４０℃  ４７ｍｍ２／ｓ）
８）平均分子量９００のポリエチレンワックス（クラリアント製）
９）モンタン酸部分ケン化エステルワックス（クラリアント製）
１０）摩擦係数（３０．０Ｈｚ）−摩擦係数（０．２５Ｈｚ）
１１）ＪＩＳ  Ｋ２２２０（５．１４）
2004081156.tif 000009
１）単位は質量％
２）４′４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）１２−ヒドロキシステアリン酸，アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
４）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製ＳＨＦ６１＠４０℃  ３０ｍｍ２／ｓ）
５）ジアルキルジフェニルエーテル油（松村石油研究所製ＬＢ１００＠４０℃  １００ｍｍ２／ｓ）
６）ペンタエリスリトールエステル油（花王製カオルーブ２６８＠４０℃  ３３ｍｍ２／ｓ）
７）芳香族エステル油（旭電化工業製アデカプルーバーＰＴ−５０＠４０℃  ４７ｍｍ２／ｓ）
８）平均分子量９００のポリエチレンワックス（クラリアント製）
９）モンタン酸部分ケン化エステルワックス（クラリアント製）
１０）摩擦係数（３０．０Ｈｚ）−摩擦係数（０．２５Ｈｚ）
１１）ＪＩＳ  Ｋ２２２０（５．１４）
表１〜３に示すように、非極性ワックス及び極性ワックスを含有している実施例の試験グリースは何れも比較例の試験グリースに比べて摩擦係数が良好で、伝達効率に優れており、更に摩耗量も少なく耐久性にも優れることがわかる。また、比較例４の市販のパワーステアリング用グリースは優れた伝達効率を示したが、耐久性は十分でない。
ポリエチレンワックスあるいはモンタンワックスを個別に利用しても、市販グリースと同等以上の性能をグリースに付与することができるが、両者を同時に配合することで、それらの長所を兼ね備えたグリースを実現できることを本願発明らは発見した。ポリエチレンワックスにしろ、モンタンワックスにしろ、それらが耐摩耗性、低摩擦性の両特性をグリースに付与できることにはかわらない。
しかしながら、個別に比較するとポリエチレンワックスの方が低摩擦性能により優れている。モンタン酸ワックスのような極性基を有するワックスに比してポリエチレンワックスは無極性で表面エネルギーが低く、より低応力で変形あるいはせん断できるからである。一方、モンタンワックスは、分子内の極性基に由来して金属表面に強固に吸着できる特性を有する。
ポリエチレンワックスのみグリースに添加した場合（実施例４）、低摺動速度条件下では低摩擦を呈するが、高摺動速度条件下では摩擦係数が上昇してしまう。これは、ポリエチレンワックスと金属表面あるいは樹脂表面との間に何ら強固な相互作用がなく、高速度になるとその低摩擦能を発現しにくくなるためであると考えられる。一方、モンタンワックスのみ処方したグリースも，ポリエチレンワックスに比して劣るものの、低速度条件下においてはポリエチレンワックスと同様の機構で低摩擦を呈し、高速度条件下ではその効力を失う。しかしながら、モンタンワックスは分子内に極性基を有し、金属表面および樹脂表面に吸着しているため、高速度条件下でもある程度効果を奏し、摩擦係数の上昇幅が小さい。
両者を併用すると以下の現象が起きる。即ち、モンタンワックスが、その極性基によって金属表面やポリアミド樹脂のアミドに吸着し、炭化水素鎖で構成される表面膜を樹脂表面および金属表面に構成する。その結果、金属表面、樹脂表面の表面エネルギーが低下し、ポリエチレンの表面エネルギーに近くなる。従って、ポリエチレンと摺動部材の相性が増大して、摺動部材に対するポリエチレンの吸着性が改善し、摺動速度が速い条件下においてもポリエチレンの低摩擦能が発揮できるようになるわけである。
実施例５と実施例１１を比較すると、同量のモンタンワックスを配合した場合においてもポリエチレンが併用されているかいないかで摩擦係数差に大きな開きを生じることがわかる。ポリエチレンとモンタンワックスが併用されている場合、上記の機構で摺動部の低摩擦化が達成され、発熱が抑制される。その結果、モンタンワックスの吸着特性が発熱に阻害されることなく最大限に発揮されるようになるのである。モンタンワックスのような油性剤は、一般的に使用温度が高くなるにつれてその吸着特性を失ってしまう。吸着現象とは発熱反応であるためである。
以上述べたように、ポリエチレンワックスとモンタンワックスを併用すると、互いの特性を引き出しあう相乗作用を呈し、本願発明の意図を最適に達成する。実施例１〜１３を比較することによって、モンタンワックスをグリース全量に対して２質量％以上含有させることによって摩擦係数差を０．０２に抑え込むことができ、摺動速度に関わらずに一定した摩擦特性を得ることができることがわかる。モンタンワックスの配合量がグリース全量に対して２質量％未満でも実使用が可能であるが、好ましい配合量は２質量％以上である。
また、実施例１〜１３を参照することによって、ポリエチレンワックスがグリース全量に対して３質量％以上であるとその低摩擦能が遺憾なく発揮できることがわかる。
つまり、モンタンワックスがグリース全量に対して２質量％以上であり、ポリエチレンワックスが３質量％以上である組成を選べば、摩擦係数が低く（具体的には０．２５Ｈｚ条件で０．３２０以下）、摺動速度による摩擦係数の変動が少ないグリース組成物を実現できる。低摩擦能に関するかぎり、ワックスの添加量は一定以上必要であるが、ワックス配合量が多すぎると、特に低温下でグリースの硬化を引き起こし、見掛け粘度の増大から、減速ギア機構部における効率低下を引き起こす。本願発明者らは、低温トルク試験の起動トルクと、低温環境下における装置始動時の樹脂ギア動力伝達効率の間に相関関係があることを発見した。低温トルク試験において、起動トルクが３０Ｎ・ｃｍ以下であれば実使用可能であるが、ワックスの総量がグリース全量に対して、１０質量％以下であると低温トルクは２０Ｎ・ｃｍ以下となり、好適である。
図９に実施例１と実施例１７における摩耗量の経時変化をあらわすグラフを示すが、リチウムコンプレックス石鹸とジウレアの比較では後者の方が耐久性に関して有利であることがわかる。
上記実施例１のグリース組成そのままに，増ちょう剤であるジウレア化合物の置換アルキル基（（Ｉ）式のＲ１，Ｒ３）の比率を変えたグリースを作成し、上記と同様の伝達効率と耐久性の評価を実施した。即ち、増ちょう剤は４′４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルアミン、オクチルアミンの反応で生成したジウレアであり、ステアリルアミン、オクチルアミンのモル比を種々変更したことになる。基油はポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製ＳＨＦ６１）であり、ポリエチレンワックスとモンタン酸部分ケン化エステルワックスを夫々５質量％ずつ配合してある。混和ちょう度は２８０で統一した。結果を図１３に示すが、ステアリルアミンとオクチルアミンが等モル量である場合の各測定値を基準に、他のサンプルグリースの測定値を比で示してある。
図１３からウレア合成に供するアミン全量に対してオクチルアミンのモル％が２０〜８０モル％であれば、低摩擦性能、耐摩耗性能の両方を兼ね備えることが可能であると判断できる。オクチルアミンの割合が２５〜７５モル％であれば一層好ましい。オクチルアミンの使用量が少ない場合、摩耗量が僅かながら増すのは、オクチル基を有するジウレアに比してステアリル基を有するジウレアの耐熱性能が乏しいからであると判断できる。一般に（Ｉ）式に示すようなジウレアはその置換アルキル鎖Ｒ１，Ｒ３の炭素差長が長くなると耐熱性能が低下してくる。一方、オクチルアミンの使用量が多いと摩擦係数が少々増大する。これはオクチル基を有するジウレアはステアリル基を有するジウレアよりも低摩擦性能に劣るからである。炭素鎖長の長いジウレアであるほど、単位体積あたりのウレア結合等の極性基の存在比率が下がる。その結果、ジウレアの表面張力が低下して低せん断の物質と化すわけである。
本願発明者らは，（Ｉ）式中のＲ１，Ｒ３の炭素鎖長を変えた場合のジウレア化合物の耐熱性（耐摩耗性）、低摩擦性を評価した。その結果、耐熱性に優れている炭素数は８のみであり、低摩擦性に優れた炭素数は１２〜２０より好ましくは１２〜１８であることを発見した。炭素数７以下のものは耐熱性には優れるが、基油との相溶性に劣り合成が難しい。炭素数が２１以上であると、ジウレアの増ちょう性が低く適度な硬さのグリースを得がたい。
従って、本願発明においては炭素数８のアミンと炭素数１２〜２０のアミンを適宜併用したジウレアを増ちょう剤として使用することで所望の性能を得ることができ、オクチル基の存在比率が２０〜８０モル％であればよいと言うことができる。
更に、ウォーム歯面の面粗さと樹脂ギア機構部の動力伝達効率の間には、密接な関係があり、これを検証するため以下の試験を実施した。
クロスローレット加工を施し、脱脂した外径４５ｍｍ、幅１３ｍｍのＳ４５Ｃ製の芯管を、スプルー及びディスクゲートを装着した金型に配置し、ガラス繊維を３０質量％含有するポリアミド６６を射出成形して外径６０ｍｍ、幅１３ｍｍのウォームホイールブランク材とし、次いで樹脂部の外周を切削加工してギア歯を形成してウォームホイール試験体を作製した。
作製したウォームホイール試験体を実際の電動パワーステアリング装置の減速ギアに組み込み、更に上記で調整した実施例９のグリースをウォームホイールのギア歯表面及びウォームのギア歯表面に満遍なく塗布し、雰囲気温度８０℃に維持して４０ｍｉｎ−１の回転速度で操舵を行い、入力動力に対して出力動力が如何なる値となるかを調べて減速ギア機構における効率を求めた。尚、ウォームはＳ４５Ｃ材とし、表面硬度を上昇させるためにパルソナイト処理を施してある。また、同時に上記したものと同様に耐久性能の評価も実施した。
結果を図１４に示す。図１４から効率、耐摩耗性の両方を最適にできるウォーム歯面の面粗さとしては、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．００８〜０．１５μｍであることが好ましいとわかる。０．０１〜０．１２μｍであればより好ましい。最適範囲は（Ｒａ）で０．０２〜０．１２μｍである。
また、極性油を混合したときの基油による樹脂の寸法変化を検証するために、以下の試験を実施した。
エチレンアクリルゴム製の円筒板（直径１０ｍｍ，厚さ５ｍｍ）を用意し、増ちょう剤がジウレア、基油がポリオールエステル油（３０ｍｍ２／ｓ＠４０℃）とポリαオレフィン油（３０ｍｍ２／ｓ＠４０℃）の混合油であるグリース組成物に浸漬し、１００℃の恒温槽内に１００時間放置した。その後、エチレンアクリルゴム製平板を取り出し、厚さの寸法変化を測定した。種々のポリオールエステル油の使用量に対して、ゴムの寸法変化率がどのように変化するかを図１５に示した。
図１５から、エステル油の基油全量に占める割合が３０質量％以下であれば寸法変化率は０．３％以下であり、ほぼ無視できる程度であることがわかる。
また、実施例９の組成のグリースを基油動粘度だけ変化させて、上記図１４における試験と同様の方法で樹脂減速ギア部における動力伝達効率を測定した。ただし、雰囲気温度は−４０℃とした。結果を図１６に示すが、基油動粘度が４０℃において１３ｍｍ２／ｓである場合の動力伝達効率を基準に、各結果を比として示してある。同図から、４０℃における基油動粘度が１５〜２００ｍｍ２／ｓであれば、低温環境下においても特に異常なく好適に使用することができることがわかる。基油動粘度が４０℃において２００ｍｍ２／ｓ以上であると、基油が固化しはじめ、動力損失の原因となる。逆に、基油動粘度が４０℃において１５ｍｍ２／ｓに満たないと、低温環境下であっても油膜が充分に構成されず効率が低下する。また、図１６から、４０℃における基油動粘度が２０〜１５０ｍｍ２／ｓであればより好ましく、３０〜１００ｍｍ２／ｓであると尚一層好ましいと判断できる。最適範囲は３５〜６５ｍｍ２／ｓである。
また、防錆剤の影響を検証するために以下の試験を実施した。
防錆剤として典型的なアルケニルコハク酸エステル、ソルビタンモノオレート、スルフォン酸バリウム、スルフォン酸カルシウムを夫々０．５質量％含有させたグリースを用意し、樹脂材の浸漬試験を実施した。試験温度は１００℃であり樹脂材はウレタンゴムである。一定時間ごとに樹脂材を取り出し、引張り強さを測定した。結果を図１７に示すが、ソルビタンモノオレートやアルケニルコハク酸エステルのようなエステル系統の防錆剤よりもスルフォン酸金属塩系の防錆剤の方が樹脂剤に影響を与えることが少ないことがわかる。特に好ましいのは、スルフォン酸カルシウム塩である。
（実施例２０〜３１、比較例５〜６）
図９及び図１０に示すスプライン嵌合部に、表４に記載の各グリースを塗布し，摺動させたときの摩擦係数を測定した。但し、樹脂コーティングは図１０（ａ）に示す雄スプライン軸表面にのみ施してあり、樹脂の種類はナイロンである。尚、グリースはすべて混和ちょう度２８０となるように調整した。結果を表４に併記するが、比較例５の摩擦係数を基準に、摩擦係数を比として示してある。
2004081156.tif 000010
１）単位は質量％
２）４′４−ジフェニルメタンジイソシアネートとステアリルおよびオクチルアミン（アミンのモル比は１：１）との反応で生成したジウレア
３）１２−ヒドロキシステアリン酸，アゼライン酸と水酸化リチウムとの反応で生成したリチウム複合石鹸
４）ポリαオレフィン油（エクソンモービルケミカル製ＳＨＦ６１＠４０℃  ３０ｍｍ２／ｓ）
５）平均分子量９００のポリエチレンワックス（クラリアント製）
６）モンタン酸部分ケン化エステルワックス（クラリアント製Ｌｉｃｏｗａｘ  ＯＰ）
７）酸化ポリエチレンワックス（クラリアント製Ｌｉｃｏｗａｘ  ＰＥＤ  １５３）
８）ポリプロピレンワックス（クラリアント製Ｌｉｃｏｗａｘ  ＰＰ２３０）
９）脂肪酸アマイドワックス（花王製  脂肪酸アマイドＳ）
１０）ケトンワックス（日本化成製  ワックスＫＭ）
表４に示すように、比較例５のワックスを含まないグリースに比して、各実施例のワックスを含有させたグリースは低摩擦を呈する。
以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物は、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る。
従って、本発明の樹脂潤滑用グリース組成物を適用した車両ステアリング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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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