[发明专利]涂布有树脂润滑用润滑脂组合物的树脂齿轮装置

说明书

技术领域

本发明涉及涂布有树脂润滑用润滑脂组合物的树脂齿轮装置以及具备该树脂齿轮装置、例如多极齿轮装置的促动器，特别是涉及用于车载用空调处理(“暖通空调(Heating Ventilation and Air Conditioning)”，以下称为“HVAC”)系统用的促动器的树脂齿轮装置。这里的树脂齿轮装置是指具备至少一个以上的树脂齿轮、即树脂制的齿轮的装置。

背景技术

在汽车产业界，基于如今的节能潮流，急需开发混合动力车和电动汽车。这类混合动力车和电动汽车由于将电动机作为驱动源，与以往的燃油车相比，静音性能大幅改善。与之相应地，车内HVAC系统用促动器中以往的噪音水平不适合静音性能高的混合动力车和电动汽车，需要进一步的低噪音化。

因此，作为促动器等齿轮装置的降噪方案之一，采用将金属制的齿轮改为树脂制的齿轮(以下也简称“塑料齿轮”)的方法。

塑料齿轮和树脂(塑料)制的滑动构件具有重量轻，不易被药品侵蚀，不生锈，且运转噪音小，具有自润滑性等特点。另外，还具有适合于大量生产、能以低成本生产等优秀特点。

如上所述的塑料齿轮的原材料一般采用聚缩醛(POM)树脂、聚酰胺(PA)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂。此外，还已知通过采用聚氨酯橡胶或弹性体材料等的弹性齿轮，可获得降噪效果。

另一方面，为了赋予塑料齿轮等树脂制构件的表面以润滑性，与金属齿轮同样提出了各种用于齿轮的咬合部和齿轮轴承部的润滑脂组合物。例如，提出有包含基油、增稠剂、氟类表面活性剂和苯乙烯类嵌段共聚物的润滑脂组合物(专利文献1)、通过使用特定的聚合物材料而防止了油分分离的非油分离性润滑剂组合物(专利文献2)、抑制了高温条件下的油分离的润滑脂组合物(专利文献3)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2007-297422号公报

专利文献2:日本专利特开2002－327188号公报

专利文献3:日本专利特开2012－177105号公报

发明的概要

发明所要解决的技术问题

如上所述，通过将塑料齿轮的树脂原材料改为聚氨酯橡胶或弹性体材料等的弹性齿轮，可获得降噪效果，但耐久性差，作为齿轮装置的寿命短，存在实用性的问题。

另一方面，用于上述促动器的塑料齿轮所用的润滑脂为车载用，因此不仅是润滑性能，还重视-40℃等低温环境下的运作性能和启动性能，特别是对于混合动力车和电动汽车也要求实现低电压化。另外，润滑脂的可靠性和长寿命化的要求也高，还要求润滑脂组合物全部满足这些性能要求。

此外，对于这样的低温环境下的启动性能，从润滑脂组成的观点来看，为了实现低温启动时的低电压化，重要的是使用低粘度基油，但蒸发量多，因而无法满足长寿命化。另外，如果使用高粘度基油，则蒸发特性良好，因此可实现长寿命化，但低温启动时需要高电压。如上所述，从润滑脂组合物的角度来看，存在低温环境下的启动性能的提高和润滑脂的长寿命化的兼顾非常困难的问题。

另外，为了避免对构成齿轮等的树脂材料造成化学损伤，树脂润滑用润滑脂的基油一般采用合成烃油(聚α烯烃)。然而，合成烃油与由锂皂形成的增稠剂的相容性差，油分离现象明显，存在油渗出而导致制品的污染和齿轮的静音性能受损的问题。

另外，促动器齿轮的轴承部采用与外壳材料一体成形的树脂制的销或金属制的轴，但伴随长期使用而发生树脂的磨损，为了提高树脂材料的强度而掺入的玻璃纤维从构件表面露出。并且，露出的硬质玻璃纤维进一步引发摩擦损耗，齿轮与轴承部的间隙增大，因此存在由此产生振动和噪音的问题。

另外，伴随树脂齿轮装置的长期使用，树脂齿轮表面的润滑脂被从接触面排除，齿轮之间相互振动，存在可能会导致噪音恶化的问题。

于是，本发明是鉴于这样的情况而完成的发明，其目的在于提供具备可通过使用特定的润滑脂而兼顾降噪和装置的长寿命化的塑料齿轮装置的促动器，特别是适合于HVAC系统且低温环境下起到这样的效果的促动器。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人为了实现上述目的而反复进行了认真研究，结果发现通过使用低粘度的基油并使用苯乙烯类共聚物和/或液状异戊二烯橡胶作为增粘剂，可获得能够实现良好的低温启动性能并抑制油分离的润滑脂组合物。

另外，还发现通过使用聚四氟乙烯和氰尿酸三聚氰胺作为固体润滑剂并使用磷酸三甲苯酯或高分子酯作为耐磨损剂，可获得树脂轴承部的耐磨损性提高的润滑脂组合物。