专利名称：润滑剂组合物以及使用其的减速器、电动力转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可适用于具有蜗杆等小齿轮和蜗轮等主轮的减速器的润滑剂组合物、填充有该润滑剂组合物的减速器以及具有该减速器的电动力转向装置。
背景技术：
在汽车用的电动力转向装置中使用减速器。例如在轴型EPS中，在减速器中，将电动机的转动由蜗杆等小齿轮传导给蜗轮等主轮，在减速的同时增大输出，通过将其付与轴，对转向操作进行扭矩辅助。
作为减速机构的小齿轮和主轮之间的啮合必须要有适度的齿隙。但是例如当齿轮在正反转动时，还有当在铺砌路面等较差的路面上行驶而受到来自于轮胎的反作用力时，有时由于齿隙发出齿轮碰撞的声音，若其以噪声的形式传到车厢内，则会给驾驶者带来不悦的感觉。
因此现在为了达到适宜的齿隙，选择小齿轮和主轮的组合进行分类，再组装减速器，即所谓的分层组装，但是这种方法具有生产性显著降低的问题。此外，即使进行分层组装，还存在由蜗轮轴的偏芯引起转向扭矩偏差等其它的问题。此外，同样的问题不只是存在于电动力转向装置的减速器中，也存在于具有小齿轮和主轮的一般减速器中。
因此，有人提出了一种通过在例如电动力转向装置的减速器中，设置可以使蜗杆轴向蜗轮偏转、并可以对蜗杆轴在该偏转方向上赋能的弹力体等赋能手段，以消除齿隙的方法(例如可以参照日本专利公开公报2000年43739号公报)。
但是上述减速器具有结构极为复杂，制造成本增加的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种与组合小齿轮和主轮时齿隙的大小无关、且不使减速器的结构复杂化、可以比目前更有效地减少减速器的噪音的润滑剂组合物，以及通过使用其减少了噪音的减速器以及使用其的电动力转向装置。
本发明涉及含有润滑剂和缓冲材料粒子的润滑剂组合物，其特征在于缓冲材料粒子是通过使(1)数均分子量Mn在500以上的长链多元醇和(2)1分子中具有3个以上活性氢基的交联剂和(3)聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子。
通过本发明，在润滑剂组合物中，作为缓冲材料粒子分散的聚氨酯树脂的粒子是通过使上述(1)～(3)的3种成分反应而合成的，兼具适度的弹性和硬度，其存在于小齿轮和主轮的啮合部分之间，通过缓冲两齿轮齿面间的冲突，具有可以减小齿轮碰撞声的作用，因此可以减小减速器的噪音。此外，也可以防止当电动力转向装置的转向扭矩过度上升时，产生滑动声，反而使减速器的噪音增大的情况。而且，不会使减速器的结构复杂化，只需通过在润滑剂中添加聚氨酯粒子，就可以成本低廉地减小噪音。
作为缓冲材料粒子，优选是使长链多元醇、相对于每1mol该长链多元醇为0.1～5mol的交联剂和聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子。
此外，作为缓冲材料粒子，优选是使下述的长链多元醇与交联剂和聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子，该长链多元醇是将由脂肪族羧酸和低分子量多元醇反应而合成的脂肪族聚酯多元醇A和由芳香族羧酸和低分子量多元醇反应而合成的芳香族聚酯多元醇B，以重量比A/B＝5/95～95/5的比例混合而得的长链多元醇。
满足上述任一项条件的聚氨酯树脂的粒子由于兼具更加适宜的弹性和硬度，可以进一步减小减速器的噪音，同时可以更确保防止由于电动力转向装置的转向扭矩过度上升和滑动声的发生。
此外，作为缓冲材料粒子，优选是使长链多元醇、交联剂和聚异氰酸酯分散在非水系的分散介质中反应而合成的球状聚氨酯树脂的粒子。
当聚氨酯树脂的粒子为球状时，润滑剂组合物的流动性提高，可以更确保防止电动力转向装置的转向扭矩的上升。此外，通过该制造方法，可以高效率地制造球状、且粒径一致的聚氨酯树脂的粒子。
润滑剂可以是半固体状的润滑脂，也可以是液状的润滑油。
当润滑剂为润滑脂时，从用于减速器中的角度出发，优选使添加了缓冲材料粒子的润滑剂组合物的稠度达到以NLGI(National LubricatingGrease Institute)编号表示的No.2～No.000。
此外，当润滑剂为液状的润滑油时，同样地从用于减速器中的角度出发，优选使其动粘度达到5～200mm2/s(40℃)。
再有，本发明的减速器具有小齿轮和主轮，从可以减小由齿隙引起的齿轮碰撞声的角度出发，优选其特征在于在包含两齿轮啮合部分的区域中，填充上述润滑剂组合物。
进而，从可以成本低廉地减小车厢内噪音的角度出发，本发明的电动力转向装置优选其特征在于通过上述减速器减速，将操纵辅助用马达的输出传达到操纵机构。
图1是本发明的一个实施方式中的电动力转向装置的剖面示意图。
图2是沿着图1的II-II线的剖面图。
图3是在本发明的实施例中，测定交联剂相对于长链多元醇的比例与电动力转向装置减速器的杂音之间的关系，并显示其结果的图表。
图4是在本发明的实施例中，测定交联剂相对于长链多元醇的比例与电动力转向装置的转向扭矩之间的关系，并显示其结果的图表。
图5是在本发明的实施例中，测定作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的混合比例与电动力转向装置的减速器的噪音的关系，并显示其结果的图表。
图6是在本发明的实施例中，测定作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的混合比例与电动力转向装置的转向扭矩之间的关系，并显示其结果的图表。
具体实施例方式
以下对本发明进行详细说明。
<润滑剂组合物>
本发明的润滑剂组合物如前所述，是一种含有润滑剂和缓冲材料粒子的组合物。
其中作为缓冲材料粒子，使用通过(1)数均分子量Mn在500以上的长链多元醇和(2)1分子中具有3个以上活性氢基的交联剂和(3)聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子。
作为(1)的长链多元醇，可以使用数均分子量500以上，且在1分子中具有1个以上活性氢基的各种多元醇。作为这种长链多元醇，可以列举例如，聚酯多元醇、聚酰胺酯多元醇、聚羧酸酯多元醇、聚醚多元醇、聚醚酯多元醇、聚烯烃多元醇、动植物系多元醇等，其中优选聚酯多元醇。
作为聚酯多元醇，可以列举低分子量多元醇和通过与酸成分的反应而合成的聚酯多元醇。
作为酸成分，可以列举邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二羧酸、酒石酸、草酸、丙二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、戊烯二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、己二酸、1，4-环己二酸、α-氢化粘康酸、β-氢化粘康酸、α-丁基-α-乙基戊二酸、α，β-二乙基丁二酸、马来酸、富马酸、1，2，4-苯三酸、均苯四酸等分子中不含有阳离子性基团的多元羧酸类；5-磺基-间苯二甲酸等含有磺酸基的多元羧酸类；含磺酸基多元羧酸类与铵、有机胺、碱金属、碱土类金属等的盐类；多元羧酸类和含磺酸基多元羧酸类的酸酐，酸卤化物、二烷基酯等中的1种或2种以上。
作为低分子量多元醇，可以列举乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2-甲基-1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、新戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、癸二醇、二甘醇、一缩二丙二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇、2-正丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2-正十六烷-1，2-乙二醇、2-正二十烷-1，2-乙二醇、2-正二十八烷-1，2-乙二醇、1，4-环己烷二醇、1，4-环己烷二甲醇、3-羟基-2，2-二甲基丙醇、3-羟基-2，2-二甲基丙酯、二聚酸二醇、双酚A、加氢双酚A、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物、三羟甲基丙烷、甘油、己三醇、儿茶酚乙醚、季戊四醇、山梨醇等分子中不含有阳离子性基团的低分子量多元醇类。
此外，作为低分子量多元醇，可以列举，2，2-二羟甲基丙酸、2，2-二羟甲基丁酸等含有-COOH基的低分子量多元醇类；含有-COOH基的低分子量多元醇类与铵、有机胺、碱金属、碱土类金属等的盐；2-磺基-1，3-丙二醇、2-磺基-1，4-丁二醇等含磺基的低分子量多元醇类；含磺基的低分子量多元醇类与铵、有机胺、碱金属、碱土类金属等的盐等。
此外，作为聚酯多元醇，还可以列举，以低分子量多元醇作为引发剂，使ε-己内酯、烷基取代ε-己内酯、δ-戊内酯、烷基取代δ-戊内酯等环状酯(所谓的内酯)单体开环聚合而得的内酯类聚酯多元醇等。
在聚酯多元醇以外的其它长链多元醇中，作为聚酰胺酯多元醇，可以列举，在上述聚酯多元醇的制造中，用己二胺、异佛尔酮二胺等低分子量多元胺和-乙醇胺等低分子量氨基醇而合成的多元醇，代替一部分低分子量多元醇等。此外，作为聚碳酸酯多元醇，可以列举，通过1种以上低分子量多元醇与碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯的脱醇反应和脱酚反应而合成的多元醇。
作为聚醚多元醇，可以列举用前述低分子量多元醇、低分子量多元胺或低分子量氨基醇作为引发剂，使氧化烯(环氧乙烷、环氧丙烷等)等环氧化物、四氢呋喃等环状醚中的1种或2种以上开环聚合而合成的聚醚多元醇。作为聚醚酯多元醇，可以列举，由前述聚醚多元醇和多元羧酸类制得的共聚多元醇等。此外，还可以列举，通过由前述聚酯、聚羧酸酯与环氧化合物、环状醚的反应而合成的聚醚酯多元醇。
作为聚烯烃多元醇，具有2个以上羟基的聚丁二烯、加氢聚丁二烯、聚异戊二烯、加氢聚异戊二烯及其氯化物等。作为动植物系多元醇，可以列举蓖麻油系多元醇、丝蛋白等。此外，只要是数均分子量500以上，且1分子中具有平均1个以上活性氢基的多元醇，除了上述的以外，也可以进一步使用其它的多元醇，例如二聚酸系多元醇、加氢二聚酸系多元醇等。
作为长链多元醇，优选前述的聚酯多元醇，作为聚酯多元醇，特别优选将由脂肪族羧酸和低分子量多元醇反应而合成的脂肪族聚酯多元醇，与由芳香族羧酸和低分子量多元醇反应而合成的芳香族聚酯多元醇组合使用。
脂肪族聚酯多元醇起到提高聚氨酯树脂柔软性的作用，相反地，芳香族聚酯多元醇则起到提高聚氨酯树脂刚性的作用，通过组合使用这两者，聚氨酯树脂的粒子可以成为如前所述的，兼具适度的弹性和硬度的粒子。为此，通过使用该聚氨酯树脂，可以进一步减小减速器的噪音，同时还可以更确保防止电动力转向装置的转向扭矩过度上升和产生滑动声。
脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B优选以重量比为A/B＝5/95～95/5的比例组合使用。当脂肪族聚酯多元醇A低于该范围时，由于聚氨酯树脂的粒子太硬，粒子在啮合部分产生阻力，可能会使电动力转向装置的转向扭矩过度上升，产生滑动声。此外，当芳香族聚酯多元醇B低于该范围时，由于聚氨酯树脂的粒子太软，可能会使减小减速器噪音的效果降低。
另外，在付与聚氨酯树脂粒子适度的弹性和硬度、减小减速器的噪音的同时，考虑到要防止电动力转向装置的转向扭矩过度上升和滑动声的产生，在前述范围内，脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B特别优选在重量比为A/B＝10/90～90/10的范围内组合使用。
(2)的交联剂是一种用于在聚氨酯树脂中引入3维网眼状结构、以付与聚氨酯树脂粒子适度的弹性和硬度的物质，作为这种交联剂，可以列举在1分子中具有3个以上活性氢基、且优选数均分子量不足500的各种化合物。作为交联剂的具体示例，可以列举甘油、山梨醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、三羟甲基乙烷、1，2，6-己三醇、季戊四醇等多元醇和三乙醇胺、二乙醇胺、N，N，N’，N’-四(羟丙基)二胺等氨基醇等，特别适合使用的是活性氢基全都是伯羟基的三羟甲基丙烷和三羟甲基丁烷。
(2)的交联剂优选以相对于1摩尔(1)的长链多元醇在0.1～5摩尔的比例内使用。若交联剂的比例不足该范围，则向聚氨酯树脂中引入的3维网眼状结构过疏，聚氨酯树脂的粒子变得太软，可能得不到降低减速器噪音的效果。此外，当交联剂的比例超过该范围时，则向聚氨酯树脂中引入的3维网眼状结构过密，聚氨酯树脂的粒子变得太硬，粒子在啮合部分处产生阻力，可能会使电动力转向装置的转向扭矩过度上升，产生滑动声。
另外，在付与聚氨酯树脂粒子适度的弹性和硬度，减小减速器的噪音的同时，考虑到要防止电动力转向装置的转向扭矩过度上升和滑动声的产生，在前述范围内，交联剂相对于1摩尔长链多元醇的比例特别优选为0.5～3摩尔。
作为(3)的聚异氰酸酯，可以使用在1分子中具有至少2个以上异氰酸酯基的各种化合物。作为聚异氰酸酯的具体示例，可以列举甲代亚苯基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯；1，6-己二醇二异氰酸酯、1，12-十二烷二醇二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯；环己烷-1，4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯等。
此外，作为聚异氰酸酯，还可以列举，由上述的各化合物和含活性氢基化合物合成的异氰酸酯基末端化合物；通过碳化二亚胺化反应、异氰酸酯化反应等合成的异氰酸酯改性物；将苯胺和甲醛的缩合物碳酰氯化而合成的化合物等。此外，也可以使用通过甲醇、正丙醇、苄醇、ε-己内酯、甲乙酮肟、苯酚、甲酚等1分子中具有1个活性氢基的适当的嵌段剂部分或完全稳定化的聚异氰酸酯。
聚异氰酸酯的混合比例设定为，使聚异氰酸酯基的当量与长链多元醇的活性氢基的当量和交联剂的活性氢基的当量的合计量大致相等即可。具体地说，优选设定聚异氰酸酯的混合比例，使聚异氰酸酯的当量达到长链多元醇的活性氢基的当量和交联剂的活性氢基的当量的合计量的0.9倍～1.1倍。
在聚氨酯树脂的粒子中，可以根据需要而使其含有各种添加剂。作为添加剂，可以列举例如，用于防止聚氨酯树脂劣化的抗氧化剂、抗老化剂、阻燃剂等，以及用于付与聚氨酯树脂粒子磁性的磁性粉末、用于对粒子进行着色的着色剂等。
聚氨酯树脂的粒子的粒径没有特别的限定，优选平均粒径D1满足50μm＜D1≤300μm。若平均粒径D1在50μm以下，则缓冲小齿轮和主轮之间啮合的碰撞以减小齿轮碰撞声的效果有限，可能难以大幅减小减速器的噪音。此外，当平均粒径D1超过300μm，则可能会使电动力转向装置的转向扭矩过度上升，产生滑动声。
另外，若考虑到进一步提升减小齿轮碰撞声的效果，在上述范围内，聚氨酯树脂粒子的平均粒径特别优选在100μm以上。此外，若考虑到更确保防止转向扭矩的上升和的滑动声发生，在上述范围内，特别优选在200μm以下。
聚氨酯树脂的粒子可以通过各种方法制造，通过使长链多元醇、交联剂和聚异氰酸酯在分散于非水系的分散介质中的状态下反应的分散聚合法，可以高效率地制造分散于分散介质中的、维持球状且粒径一致的聚氨酯树脂的粒子。
作为分散介质，可以使用任何一种至少不溶解长链多元醇和通过反应生成的聚氨酯树脂的各种非水系溶剂，作为其具体的示例，可以列举正己烷、异辛烷、十二烷，液体石蜡等脂肪族烃和环己烷等脂环式烃等。特别是考虑到反应时的加热等，优选使用沸点60℃以上的分散介质。此外，根据需要，分散溶剂也可以和甲苯、醋酸丁酯、甲乙酮等极性溶剂组合使用。
在反应体系中，根据需要，也可以添加用于聚氨酯化的催化剂。作为催化剂，可以列举例如，二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、叔胺类(N-甲基吗啉、三乙胺等)、萘酸铅、辛酸铅等。催化剂的添加量优选相对于100重量份的长链多元醇、交联剂和聚异氰酸酯的总量，为0.01～1重量份左右。
此外，为了使长链多元醇等成分稳定地分散于非水系的分散介质中，可以向反应体系中添加分散稳定剂。作为分散稳定剂，可以使用任意的各种分散稳定剂(表面活性剂)。作为优选的分散稳定剂，可以列举例如，100重量份的分子内具有不饱和键的聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇和20～400重量份的具有由碳原子数6以上的烃基形成的侧链的乙烯类不饱和单体反应而合成的化合物。相对于100重量份长链多元醇、交联剂和聚异氰酸酯的总量，分散稳定剂优选为1～30重量份左右。
在实施分散聚合法时，可以使用目前公知的各种乳化装置。各组分的加料顺序可以适宜地选择，优选按照下述的顺序进行。也就是，将长链多元醇和分散介质放入装置的反应容器中，加入分散稳定剂搅拌，使长链多元醇在分散介质中分散为球状后，按照催化剂、聚异氰酸酯的该顺序添加。然后通过长链多元醇和聚异氰酸酯的反应进行聚氨酯树脂的生成，当聚氨酯树脂的链长达到规定值的阶段时，加入交联剂，通过使聚氨酯树脂交联，制成聚氨酯树脂的粒子。聚氨酯树脂的链长可以通过对从容器中取样的聚氨酯树脂的末端异氰酸酯基的浓度进行测定而求得。
在该分散聚合法中，为了将聚氨酯树脂粒子的平均粒径调整至前述范围内，可以通过调节搅拌条件(搅拌速度、温度等)、选择分散稳定剂的种类和量、选择分散介质的种类和量等而进行。此外，在向通过分散聚合法制造的聚氨酯树脂的粒子中，添加前述添加剂时，将添加剂混合在例如用于聚合的长链多元醇中即可。
缓冲材料粒子优选以相对于100重量份润滑剂为20～300重量份的比例混合。
若缓冲材料粒子的混合比例不足20重量份，则通过吸收小齿轮和主轮之间啮合部分的碰撞，由此减小齿轮碰撞声以减少减速器的噪音的效果可能不充分。此外，当超过300重量份时，通过电动力转向装置的转向扭矩过度上升，产生滑动声，可能会使减速器的噪音增大。
另外，若考虑到进一步提高减小齿轮碰撞声的效果，缓冲材料粒子相对于100重量份润滑剂的混合比例在上述的范围内，特别优选在25重量份以上。此外，若考虑到更确保防止转向扭矩的过度上升和滑动声的产生，在上述的范围内，特别优选在100重量份以下。
作为分散上述缓冲材料粒子的润滑剂，可以使用液态的润滑油和半固体状的润滑脂中的任何一种。
其中，优选使用动态粘度为5～200mm2/s(40℃)的润滑油，特别优选20～100mm2/s(40℃)。
作为润滑油优选合成烃油(例如聚α烯烃油)，硅油、多氟烃油、酯油、醚油等合成油和矿物油等，润滑油可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
此外，在润滑油中，根据需要还可以添加固体润滑剂(二硫化钼、石墨、PTFE等)、磷系和硫系的超高压添加剂、三丁基苯酚、甲基苯酚等抗氧化剂、防锈剂、金属钝化剂、粘度指数改善剂、油性剂等。
此外，作为润滑脂，优选使用以添加了缓冲材料粒子的润滑剂组合物的稠度计，达到NLGI(National Lubricating Grease Institute)编号表示的No.2～No.000的润滑脂，特别优选No.2～No.00。
润滑脂是和现有的方法同样地，通过在润滑基油中添加增稠剂而形成的。
作为润滑基油优选使用合成烃油(例如聚α烯烃油)，也可以使用硅油、多氟烃油、酯油、醚油等合成油和矿物油等。润滑基油的动态粘度为5～200mm2/s(40℃)，特别优选20～100mm2/s(40℃)。
此外，作为增稠剂，可以使用目前公知的各种增稠剂(皂系、非皂系)。
进一步的，在润滑脂中，根据需要也可以添加固体润滑剂(二硫化钼、石墨、PTFE等)、磷系和硫系的超高压添加剂、三丁基苯酚、甲基苯酚等抗氧化剂、防锈剂、金属钝化剂、粘度指数改善剂、油性剂等。
<减速器和电动力转向装置>
图1是本发明的一个实施方式中的电动力转向装置的剖面示意图。还有图2是沿着图1的II-II线的剖面图。
参照图1，在本例的电动力转向装置中，通过扭杆4将第1转向轴2和第2转向轴3同轴地连接起来，该第1转向轴2装有驾驶盘1、作为输入轴，该第2转向轴3与齿条齿轮机构等转向机构(图中没有显示)连接、作为输出轴。
支撑第1和第2转向轴2、3的壳体5可以是由例如铝合金制成，安装在车身上(图中没有显示)。壳体5是由互相嵌合的传感器壳体6和齿轮壳体7构成的。具体地说，齿轮壳体7呈筒状，其上端的环状边缘部7a与传感器壳体6下端的外周的环状段部6a嵌合在一起。齿轮壳体7容纳着作为减速机构的蜗轮机构8，传感器壳体6容纳着转矩传感器9和控制基板10。通过在齿轮壳体7中容纳蜗轮机构8，构成了减速器50。
蜗轮机构8具有蜗轮12和蜗杆轴11，该蜗轮12可以与第2转向轴3的轴方向中间部分成为一个整体旋转，且其轴方向的移动受到限制，该蜗杆轴11(参照图2)与蜗轮12啮合，且通过花键接头33与电动机M的旋转轴32连接。
其中该蜗轮12具有环状的芯铁12a和合成树脂部分12b，该芯铁12a将蜗轮12和第2转向轴3以可以成为一个整体旋转的方式连接起来，该合成树脂部分12b围绕在芯铁12a的周围，在外周面上形成齿状。芯铁12a可以在例如合成树脂部分12b树脂成形时插入到模具中。然后在该插入的状态下通过树脂成形，使芯铁12a和合成树脂部分12b结合成一体。
通过夹持配置在蜗轮12的轴方向上下的第1和第2滚动轴承13、14，以可以自由旋转的方式支撑着第2转向轴3。
第1滚动轴承13的外轮15嵌入到设在传感器壳体6下端筒状突起6b内的轴承保持孔16而得到支撑。此外外轮15的上端面与环状的段部17接触，其在相对于传感器壳体6的轴方向朝上方的移动受到限制。
另一方面，第1滚动轴承13的内轮18通过与第2转向轴3紧密套接而嵌合在一起。此外内轮18的下端面与蜗轮12的芯铁12a的上端面接触。
第2滚动轴承14的外轮19嵌入到齿轮壳体7的轴承保持孔20内而得到支撑。此外外轮19的下端面与环状的段部21接触，其在相对于齿轮壳体7的轴方向朝下方的移动受到限制。
另一方面，第2滚动轴承14的内轮22以使其和第2转向轴3成为一个整体旋转、且其在轴方向的相对移动受到限制的方式安装。此外，内轮22挟持在第2转向轴3的段部23和嵌入到第2转向轴3的螺丝部分的螺母24之间。
扭杆4贯通第1和第2转向轴2、3。扭杆4的上端4a通过联结销25以可以和第1转向轴2成为一个整体旋转的方式与之连接，下端4b通过联结销26以可以和第2转向轴3成为一个整体旋转的方式与之连接。第2转向轴3的下端通过图中没有显示的中间轴与前述的齿条齿轮机构等转向机构连接。
联结销25将与第1转向轴2同轴设置的第3转向轴27以使其可以和第1转向轴2成为一个整体旋转的方式与之连接起来。第3转向轴27贯通至构成转向柱的套管28内。
第1转向轴2的上部以可以在传感器壳体6中自由转动的方式，得到由例如针状滚轴轴承形成的第3滚动轴承29的支撑。第1转向轴2下部的缩径部30和第2转向轴3上部的孔31嵌合在一起，为了将第1和第2转向轴2、3的相对转动限制在规定的范围内，在其旋转方向上设置一定的游隙。
下面参照图2，蜗杆轴11分别通过第4和第5滚动轴承34、35以可以自由旋转的方式得到支撑，该第4和第5滚动轴承34、35通过齿轮壳体7而得到支撑。
第4和第5滚动轴承34、35的内轮36、37嵌合在与蜗杆轴11的对应的缩颈部上。还有外轮38、39分别得到齿轮壳体7的轴承保持孔40、41的支撑。
齿轮壳体7包含相对于一部分蜗杆轴11的周面而面对其直径方向的部分7b。
此外，支撑蜗杆轴11的一端部11a的第4滚动轴承34的外轮38与齿轮壳体7的段部42接触而定位。另一方面，内轮36通过与蜗杆轴11的定位段部43接触而使其向另一端部分11b侧的移动受到限制。
此外，支撑蜗杆轴11的另一端部分11b(接头侧端部)附近的第5滚动轴承35的内轮37通过与蜗杆轴11的定位段部44接触而使其向另一端部11a侧的移动受到限制。通过预压调整用的螺丝部件45，外轮39向第4滚动轴承34侧被赋能。螺丝部件45通过拧入齿轮壳体7上形成的螺孔46中，付与一对滚动轴承34、35预压，同时在使蜗杆轴11在轴方向上定位。47是锁定螺母，其与螺丝部件45配合，以阻止并固定预压调整后的该螺丝部件45。
在齿轮壳体7内，至少在包含蜗杆轴11和蜗轮12的啮合部分A的区域内，填充分散了前述缓冲材料粒子的润滑剂组合物。即润滑剂组合物可以仅填充在啮合部分A中，也可以整体地填充啮合部分A和蜗杆轴11的周边，还可以整体地填充到齿轮壳体7内。
另外，本发明不限于上述的实施方式。例如本发明的减速器的构成也可以适用于电动力转向装置以外的装置所用的减速器中，在本发明的所要求保护的范围内，可以进行各种变化。
实施例下面基于实施例，详细地说明本发明。
(缓冲材料粒子的制作)实施例1-1作为脂肪族聚酯多元醇A，使用丁二醇/己二酸酯(数均分子量Mn＝2000，羟基值56)。另外，作为芳香族聚酯多元醇B，己二醇/邻苯二甲酸酯(数均分子量Mn＝1000，羟基值112)。
将226g上述脂肪族聚酯多元醇、226g芳香族聚酯多元醇、490g作为分散介质的异辛烷、和19g分散稳定剂[日本聚氨酯工业(株)制造的N-5741]放入氮气置换的1升烧瓶中，脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例为，重量比A/B＝50/50。
然后开始搅拌，在脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇于异辛烷中分散的状态下，加入0.003g作为催化剂的二月桂酸二正丁基锡酯，再加入116g作为聚异氰酸酯的己二醇二异氰酸酯，在80～90℃下，进一步反应3小时。
接着逐次分析反应液，在末端异氰酸酯基的浓度达到5.4％时，加入作为交联剂的三羟甲基丙烷32g(相对于作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇与芳香族聚酯多元醇的总量1摩尔，为1摩尔)，在80～90℃下，进一步反应3小时后，滤去固态成分，干燥，制成600g作为缓冲材料粒子的聚氨酯树脂粒子。
聚氨酯树脂的粒子的平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm。此外，除了分散稳定剂以外按照同一配方制成的聚氨酯树脂薄片的物性为，肖氏A硬度HA为60，断裂时的延展为360％，断裂时的强度Tb为30MPa。
实施例1-2～1-13维持脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例为，重量比A/B＝50/50，作为交联剂的三羟甲基丙烷，其相对于1摩尔作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的总量的混合比例如后述的表1所示，通过调整各成分的混合量以及末端异氰酸酯基的浓度，达到0.1～5摩尔，除此以外按照和实施例1-1同样的方法，制成600g平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm作为缓冲材料粒子的聚氨酯树脂粒子。
表1 原料油性质
表2 比较例加氢改质结果
(缓冲材料粒子的制作)实施例2-1作为脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B，分别使用与实施例1-1同样的物质。
将346.8g上述脂肪族聚酯多元醇、61.2g芳香族聚酯多元醇、490g作为分散介质的异辛烷、和37g分散稳定剂[日本聚氨酯工业(株)制造的N-5741]放入氮气置换的1升烧瓶中。脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例为，重量比A/B＝85/15。
然后开始搅拌，在脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇于异辛烷中分散的状态下，加入0.003g作为催化剂的二月桂酸二正丁基锡酯，再加入138g作为聚异氰酸酯的己二醇二异氰酸酯，在80～90℃下反应3小时。
然后逐次解析反应液，当末端异氰酸酯基的浓度达到4.6％时，加入53g作为交联剂的三羟甲基丙烷(其比例为，相对于1摩尔作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的总量为2.5摩尔)，在80～90℃下进一步反应3小时后，滤去固态成分，干燥，制成600g作为缓冲材料的聚氨酯树脂粒子。
聚氨酯树脂的粒子的平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm。此外，除了分散稳定剂以外按照同一配方制成的聚氨酯树脂薄片的物性为，肖氏A硬度HA为70，断裂时的延展为310％，断裂时的强度Tb为27MPa。
实施例2-2～2-11维持相对于1摩尔作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的总量，作为交联剂的三羟甲基丙烷为2.5摩尔的混合比例，脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例如后述的表2所示，通过调整各成分的混合量以及末端异氰酸酯基的浓度，达到A/B＝5/95～95/5，除此以外按照和实施例2-1同样的方法，制成600g平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm作为缓冲材料粒子的聚氨酯树脂粒子。
(润滑剂组合物的制造和评价)相对于100重量份的在聚α烯烃油中添加了皂系增稠剂的润滑脂，以40重量份的混合比例混合在上述实施例2-1～2-11中制成的聚氨酯树脂粒子，配制出作为润滑剂组合物的润滑脂。
然后将该润滑脂填充至如图1、2所示的电动力转向装置的真实机械的减速器中。测定混合了齿轮碰撞声和滑动声的噪声(dB(A))以及转向扭矩(N·m)。另外蜗轮机构是由铁系金属制的蜗杆与聚酰胺树脂系树脂制的蜗轮组合而成的。此外，2’为齿隙。噪声的测定结果如表2和图5所示，转向扭矩的测定结果如表2和图6所示。
表2
从表和图中，可以看到作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇A的比例越高，聚氨酯树脂的粒子变得更软，因此，这样虽然可以抑制电动力转向装置的转向扭矩的上升，但是减速器的噪声具有上升的倾向，反之，芳香族聚酯多元醇B的比例越高，聚氨酯树脂的粒子变得更硬，因此，这样虽然可以减小减速器的噪声，但是电动力转向装置的转向扭矩具有上升的倾向。
(缓冲材料粒子的制作)实施例3作为脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B，分别使用与实施例1-1同样的物质。
将365.5g上述脂肪族聚酯多元醇、64.5g芳香族聚酯多元醇、490g作为分散介质的异辛烷、和18g分散稳定剂[日本聚氨酯工业(株)制造的N-5741]放入氮气置换的1升烧瓶中。脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例为，重量比A/B＝85/15。
然后开始搅拌，在脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇于异辛烷中分散的状态下，加入0.003g作为催化剂的二月桂酸二正丁基锡酯，再加入125g作为聚异氰酸酯的己二醇二异氰酸酯，在80～90℃下反应3小时。
然后逐次解析反应液，当末端异氰酸酯基的浓度达到3.9％时，加入45g作为交联剂的三羟甲基丙烷(其比例为，相对于1摩尔作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的总量为2.0摩尔)，在80～90℃下进一步反应3小时后，滤去固态成分，干燥，制成600g作为缓冲材料的聚氨酯树脂粒子。
聚氨酯树脂粒子的平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm。此外，除了分散稳定剂以外按照同一配方制成的聚氨酯树脂薄片的物性为，肖氏A硬度HA为68，断裂时的延展为360％，断裂时的强度Tb为24MPa。
(润滑剂组合物的制造和评价)相对于100重量份的在聚α烯烃油中添加了皂系增稠剂的润滑脂，以40重量份的混合比例混合在上述实施例3中制成的聚氨酯树脂粒子，配制出作为润滑剂组合物的润滑脂。
然后将该润滑脂填充至如图1、2所示的电动力转向装置的真实机械的减速器中。测定混合了齿轮碰撞声和滑动声的噪声(dB(A))以及转向扭矩(N·m)。另外蜗轮机构是由铁系金属制的蜗杆与聚酰胺树脂系的树脂制的蜗轮组合而成的。此外，2’为齿隙。噪声的测定结果为53.5dB，转向扭矩的测定结果为1.6N·m。
实施例4作为脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B，分别使用与实施例1-1同样的物质。
将346.5g上述脂肪族聚酯多元醇、115.5g芳香族聚酯多元醇、490g作为分散介质的异辛烷、和31g分散稳定剂[日本聚氨酯工业(株)制造的N-5741]放入氮气置换的1升烧瓶中。脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例为，重量比A/B＝75/25。
然后开始搅拌，在脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇于异辛烷中分散的状态下，加入0.003g作为催化剂的二月桂酸二正丁基锡酯，再加入107g作为聚异氰酸酯的己二醇二异氰酸酯，在80～90℃下反应3小时。
然后逐次解析反应液，当末端异氰酸酯基的浓度达到2.6％时，加入31g作为交联剂的三羟甲基丙烷(其比例为，相对于1摩尔作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的总量为1.2摩尔)，在80～90℃下进一步反应3小时后，滤去固态成分，干燥，制成600g作为缓冲材料的聚氨酯树脂粒子。
聚氨酯树脂粒子的平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm。此外，除了分散稳定剂以外按照同一配方制成的聚氨酯树脂薄片的物性为，肖氏A硬度HA为64，断裂时的延展为280％，断裂时的强度Tb为24MPa。
(润滑剂组合物的制造和评价)相对于100重量份的在聚α烯烃油中添加了皂系增稠剂的润滑脂，以40重量份的混合比例混合在上述实施例4中制成的聚氨酯树脂粒子，配制出作为润滑剂组合物的润滑脂。
然后将该润滑脂填充至如图1、2所示的电动力转向装置的真实机械的减速器中。测定混合了齿轮碰撞声和滑动声的噪声(dB(A))以及转向扭矩(N·m)。另外蜗轮机构是由铁系金属制的蜗杆与聚酰胺树脂系的树脂制的蜗轮组合而成的。此外，2’为齿隙。噪声的测定结果为54dB，转向扭矩的测定结果为1.5N·m。
比较例1作为脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B，分别使用与实施例1-1同样的物质。
将250g上述脂肪族聚酯多元醇、250g芳香族聚酯多元醇、400g作为分散介质的异辛烷、和46g分散稳定剂[日本聚氨酯工业(株)制造的N-5741]放入氮气置换的1升烧瓶中。脂肪族聚酯多元醇A和芳香族聚酯多元醇B的比例为，重量比A/B＝50/50。
然后开始搅拌，在脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇于异辛烷中分散的状态下，加入0.003g作为催化剂的二月桂酸二正丁基锡酯，再加入97g作为聚异氰酸酯的己二醇二异氰酸酯，在80～90℃下反应3小时。
然后逐次解析反应液，当末端异氰酸酯基的浓度达到1.5％时，加入20g作为链延长剂的水(其比例为，相对于1摩尔作为长链多元醇的脂肪族聚酯多元醇和芳香族聚酯多元醇的总量为0.5摩尔)，在60～70℃下进一步反应3小时后，滤去固态成分，干燥，制成600g作为缓冲材料的聚氨酯树脂粒子。
聚氨酯树脂粒子的平均粒径为150μm，粒度分布为40～300μm。此外，除了分散稳定剂以外按照同一配方制成的聚氨酯树脂薄片的物性为，肖氏A硬度HA为58，断裂时的延展为500％，断裂时的强度Tb为11MPa。
该聚氨酯树脂的粒子为热塑性的，通过凝胶渗透色谱法测定的数均分子量Mn＝75000。此外，玻璃化温度Tg＝-42℃。由于其不具有耐热性和耐油性，在调整润滑脂时，大量粒子凝聚而一体化，不能在润滑脂中均一地分散。
权利要求
1.一种含有润滑剂和缓冲材料粒子的润滑剂组合物，其特征在于缓冲材料粒子是通过使(1)数均分子量Mn在500以上的长链多元醇、(2)1分子中具有3个以上活性氢基的交联剂以及(3)聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子。
2.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于缓冲材料粒子是使长链多元醇、相对于每1mol该长链多元醇为0.1～5mol的交联剂和聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子。
3.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于缓冲材料粒子是使下述的长链多元醇、交联剂以及聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂的粒子，该长链多元醇是将由脂肪族羧酸与低分子量多元醇反应而合成的脂肪族聚酯多元醇A和由芳香族羧酸与低分子量多元醇反应而合成的芳香族聚酯多元醇B，以重量比A/B＝5/95～95/5的比例混合而得的长链多元醇。
4.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于缓冲材料粒子是使长链多元醇、交联剂和聚异氰酸酯分散在非水系的分散介质中反应而合成的球状聚氨酯树脂粒子。
5.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于润滑剂为润滑脂，润滑脂在添加了缓冲材料的状态下的稠度达到以NLGI编号表示的No.2～No.000。
6.根据权利要求1所述的润滑剂组合物，其特征在于润滑剂为润滑油，润滑油的动粘度为5～200mm2/s(40℃)。
7.一种具有小齿轮和主轮的减速器，其特征在于在包含两齿轮啮合部分的区域内，填充有权利要求1所述的润滑剂组合物。
8.一种电动力转向装置，其特征在于通过权利要求7的减速器减速，将操纵辅助用马达的输出传达到操纵机构。
全文摘要
本发明提供一种在润滑剂中添加由数均分子量在500以上的长链多元醇、1分子中具有3个以上活性氢基的交联剂与聚异氰酸酯反应而合成的聚氨酯树脂粒子作为缓冲材料粒子的润滑剂组合物，以及填充了该润滑剂组合物的减速器，以及装有该减速器的电动力转向装置，通过润滑剂组合物中添加的缓冲材料粒子的缓冲作用，可以与组合小齿轮和主轮时齿隙的大小无关地、且不使减速器的结构复杂化地、比目前更有效地减小减速机的噪音，因此可以低成本地减小由电动力转向装置所引起的车厢内的噪音。
文档编号C10N20/00GK1670144SQ20051005639
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年3月18日
发明者北畑浩二, 内田尚树, 米田充男, 林政浩 申请人:光洋精工株式会社, 日本聚氨酯工业株式会社