緩衝器用油圧作動油組成物及び緩衝器における減衰力向上方法
【課題】ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上させることができる緩衝器用油圧作動油組成物、並びにツインチューブ式緩衝器におけるキャビテーションによる泡の発生を抑制でき、減衰力を向上させることができるツインチューブ式緩衝器の減衰力向上方法を提供すること。
【解決手段】本発明の緩衝器用油圧作動油組成物は、潤滑油基油と、該基油に配合するリン含有添加剤とを含み、該リン含有添加剤の含有割合が組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％であり、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓであることを特徴とする。
【解決手段】本発明の緩衝器用油圧作動油組成物は、潤滑油基油と、該基油に配合するリン含有添加剤とを含み、該リン含有添加剤の含有割合が組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％であり、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を高めることができるツインチューブ式緩衝器用油圧作動油組成物及びツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器にはさまざまな形式があるが、基本的に弁のついたピストンとチューブ(外筒若しくはシリンダーともいう)とからなる。ピストンはロッドに固定されており、チューブ内面を摺動し、ロッドはロッドガイド部のシールを摺動する。緩衝器は油圧作動油と必要によりガスを封入しバルブやオリフィス等の弁を通過する油圧作動油の抵抗により減衰力を発生し、緩衝作用を行う。同じ断面積の緩衝器であれば、発生する減衰力が高いほど緩衝器の設置面積を最小にできるため、減衰力の向上が求められている。
緩衝器用油圧作動油は、低温時も作動させるために粘度は低いほうが好ましいが、減衰力は低くなる。逆に、油圧作動油の粘度を高くするとキャビテーションによる泡が発生しやすくなり、緩衝器の減衰力を高めることができない。
従って、緩衝器用の油圧作動油には、低温粘度特性と減衰力の向上の両性能をバランス良く向上させる必要がある。
【０００３】
緩衝器の中でも、ツインチューブ式緩衝器は、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、緩衝器の伸縮に伴う圧縮・膨張によって、前記インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有する。
このようなツインチューブ式緩衝器においては、ピストンの動きが早くなると、油圧作動油中にキャビテーションによる泡の発生が始まり、これが過度に続くと、リザーバ室に戻る油圧作動油も泡立った状態が続き、インナーチューブ下部のベースバルブやオリフィスを通して泡立った油圧作動油がインナーチューブ内に供給されてしまうため、該泡によって減衰力特性が急激に悪化する。
従来、緩衝器用油圧作動油としては、要求される様々な性能を改善するために、例えば、特許文献１〜７において、リン酸エステル、アミン化合物、粘度指数向上剤等の各種添加剤を用いることが、また、例えば、特許文献８〜１６において、ポリα−オレフィン、エステル、シリコンオイル、あるいは深脱ろう基油等の各種高性能基油を用いることが提案されている。
しかし、ツインチューブ式緩衝器の特性に応じた減衰力の向上方法は十分に検討されていないのが現状である。
【特許文献１】特開平５−２５５６８３号公報
【特許文献２】特開平７−２２４２９３号公報
【特許文献３】特開平７−２５８６７８号公報
【特許文献４】特開平６−１２８５８１号公報
【特許文献５】特開２０００−１９２０６７号公報
【特許文献６】特開２００２−１９４３７６号公報
【特許文献７】特開平３−２８５９８８号公報
【特許文献８】特開平３−２８５９８９号公報
【特許文献９】特開平５−８６３９０号公報
【特許文献１０】特開平５−２４７４８２号公報
【特許文献１１】特開平６−２２０４８０号公報
【特許文献１２】特開２０００−１１９６７２号公報
【特許文献１３】特開２０００−０４４９７１号公報
【特許文献１４】特開２０００−１０９８７６号公報
【特許文献１５】特開２０００−１１９６７２号公報
【特許文献１６】特開２００５−３１４６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上させることができる緩衝器用油圧作動油組成物を提供することにある。
本発明の別の課題は、ツインチューブ式緩衝器におけるキャビテーションによる泡の発生を抑制でき、減衰力を向上させることができるツインチューブ式緩衝器の減衰力向上方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、リン含有添加剤を特定量含有するとともに、組成物の４０℃における動粘度が特定範囲である油圧作動油組成物が、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。そして、ツインチューブ式緩衝器におけるリザーバ室に、該油圧作動油組成物を特定量充填することで、キャビテーションによる泡の影響を受けにくく、該緩衝器の減衰力を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明によれば、潤滑油基油と、該基油に配合するリン含有添加剤とを含み、該リン含有添加剤の含有割合が組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％であり、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓであることを特徴とするツインチューブ式緩衝器用油圧作動油組成物(以下、本発明の組成物と略すことがある)が提供される。
また本発明によれば、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスの位置に対する前記リザーバ室における該油圧作動油の液面高さ(ｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上となるように本発明の組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法が提供される。
更に本発明によれば、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器に充填される前記油圧作動油の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室以外に充填された前記油圧作動油の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように、本発明の組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の組成物は、リン含有添加剤を特定割合含み、かつ４０℃における動粘度が特定範囲であるので、ツインチューブ式緩衝器におけるキャビテーションによる泡立ちを抑制し、減衰力を向上でき、消泡剤を含有することでさらに減衰力を向上させることができる。
本発明の減衰力向上方法は、前記液面高さ(ｈ)を特定高さ以上となるように、また、前記割合(Ｘ)を特定値以上となるように本発明の組成物を充填するので、リザーバ室に戻る本発明の組成物が泡立っていても、十分な消泡時間を確保することができ、インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスからインナーチューブ内へ泡立った本発明の組成物が供給されることが防止でき、緩衝器の減衰力を維持することができる。
従って、本発明の組成物は、ツインチューブ式緩衝器を採用した、ショックアブソーバー、アクティブサスペンション、ステーダンパー、エンジンダンパー等の自動車の懸架装置、二輪車のフロントフォーク等の緩衝器用に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳述する。
本発明の組成物に用いる潤滑油基油としては、鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油又はこれらの混合基油が挙げられる。
鉱油系潤滑油基油としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱油から選ばれる１種又は２種以上の混合基油を好ましく使用することができ、パラフィン系鉱油及び／又はナフテン系鉱油を使用することがより好ましい。
【０００９】
パラフィン系鉱油としては、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られる鉱油、あるいはワックス異性化鉱油、ＧＴＬ ＷＡＸ(ガストゥリキッドワックスあるいはフィッシャートロプシュワックス)を異性化する手法で製造される基油が例示できる。
パラフィン系鉱油としては、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上するため、あるいは、緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状を示すパラフィン系鉱油の使用が望ましい。
【００１０】
パラフィン系鉱油の％ＣP／％ＣNの値は、通常１以上、好ましくは１〜２０、より好ましくは１．５〜１０、更に好ましくは２〜３である。
パラフィン系鉱油の％ＣPは特に制限はないが、通常５０以上、より好ましくは５５〜８５、更に好ましくは６０〜７０である。
パラフィン系鉱油の％ＣNは特に制限はないが、好ましくは４０以下、より好ましくは１０〜３５、更に好ましくは２０〜３０である。本発明においては、％ＣNが２８以上のパラフィン系鉱油も好適に使用することができる。
パラフィン系鉱油の％ＣAは特に制限はないが、好ましくは０〜１０、より好ましくは１〜９、更に好ましくは３〜７である。
なお、本発明において％ＣP、％ＣN及び％ＣAは、ＡＳＴＭ Ｄ ３２３８−８５に準拠した方法(ｎ−ｄ−Ｍ環分析)により求められる、パラフィン炭素数の全炭素数に対する百分率、ナフテン炭素数の全炭素数に対する百分率及び芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率をそれぞれ意味する。
本発明においては、上記潤滑油基油の規定に合致したパラフィン系鉱油も好適に使用することができる。
【００１１】
パラフィン系鉱油の動粘度は、１００℃において、通常１〜２０ｍｍ2／ｓ、好ましくは１．５〜１０ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは２〜５ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、通常３〜６０ｍｍ2／ｓ、好ましくは４〜４０ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは５〜２５ｍｍ2／ｓである。
パラフィン系鉱油の粘度指数は、通常８０以上、好ましくは８０〜１２０、より好ましくは８５〜１１０、更に好ましくは８５〜１０５である。
パラフィン系鉱油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下である。
なお、本発明において流動点は、ＪＩＳ Ｋ ２２６９「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」に準拠して規定される流動点を意味する。
【００１２】
パラフィン系鉱油は、例えば、(P1)アニリン点が９６℃以上、好ましくは１２０以下、より好ましくは１００℃以下のパラフィン系鉱油及び／又は(P2)アニリン点が９５℃以下、好ましくは６６〜９５℃、より好ましくは８０〜９０℃のパラフィン系鉱油の使用が望ましい。これらのうち、本発明においては比較的緩い振動条件において減衰力をより高めることができる点で、上記(P1)及び(P2)を好適に使用することができ、より厳しい振動条件において減衰力をより高めることができる点で、特に上記(P1)成分の使用が望ましい。
なお、本発明においてアニリン点は、ＪＩＳ Ｋ ２２５６「石油製品アニリン点及び混合アニリン点試験方法」に準拠して規定されるアニリン点を意味する。
【００１３】
ナフテン系鉱油としては、ナフテン分の多いナフテン基原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られる鉱油が例示できる。
ナフテン系鉱油としては、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上するため、あるいは、緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状を示すナフテン系鉱油の使用が望ましい。
【００１４】
ナフテン系鉱油の％ＣP／％ＣNの値は、通常１未満、好ましくは０．２〜１未満、より好ましくは０．５〜０．９５、更に好ましくは０．７〜０．９５である。
ナフテン系鉱油の％ＣPは特に制限はないが、通常５０未満、より好ましくは３０〜４８、更に好ましくは３５〜４５である。
ナフテン系鉱油の％ＣNは特に制限はないが、好ましくは３０〜８０、より好ましくは３５〜７０、更に好ましくは４０〜６０である。
ナフテン系鉱油の％ＣAは特に制限はないが、好ましくは０〜２５、より好ましくは５〜２０、更に好ましくは１０〜１５である。
【００１５】
ナフテン系鉱油の動粘度は、１００℃において、通常１〜２０ｍｍ2／ｓ、好ましくは２〜１５ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは３〜１５ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、通常３〜５００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１０〜３００ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは１５〜２５０ｍｍ2／ｓである。
ナフテン系鉱油の粘度指数は、通常１２０以下、好ましくは５０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下であり、好ましくは−５０以上、より好ましくは−３０以上である。
ナフテン系鉱油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下、更に好ましくは−３０℃以下である。
【００１６】
ナフテン系鉱油は、例えば、アニリン点２０℃以上のナフテン系鉱油が使用でき、具体的には、(N1)アニリン点９６℃以上のナフテン系鉱油及び／又は(N2)アニリン点９５℃以下のナフテン系鉱油が挙げられる。
前記(N2)成分としては、例えば、(N2-1)アニリン点６６〜９５℃、好ましくは７０〜８５℃のナフテン系鉱油及び／又は(N2-2)アニリン点６５℃以下、２０℃以上、より好ましくは５０℃以上のナフテン系鉱油が挙げられる。これらのうち、本発明においては減衰力をより高めることができ、組成物の粘度指数をより高めることができる点で、特に上記(N2-1)成分の使用が望ましい。
【００１７】
潤滑油基油に用いることができる合成系基油としては、ポリブテン又はその水素化物；１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリ−α−オレフィン又はその水素化物；ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等のジエステル；ネオペンチルグリコールエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、芳香族エステル等の芳香族系合成油；これら２種以上の混合物が例示できる。これらの中でも、４０℃における動粘度が２０〜５０ｍｍ2／ｓのアルキルナフタレン(以下、(Ａ)成分と略すことがある)の使用が好ましい。
本発明において使用可能な合成系基油は、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上でき、あるいは更に緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状を示す合成系基油の使用が望ましい。
【００１８】
合成系基油の動粘度は、１００℃において、通常１〜５００ｍｍ2／ｓ、好ましくは２〜１００ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは３〜５０ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、通常３〜２０００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１０〜５００ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは２０〜５０ｍｍ2／ｓ、特に好ましくは２５〜４０ｍｍ2／ｓである。
合成系基油の粘度指数は、通常−５０〜３００、好ましくは０〜１５０、より好ましくは５０〜１２０、更に好ましくは７０〜９５である。
合成系鉱油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下である。
【００１９】
合成系基油としては、例えば、(S1)アニリン点９６℃以上の合成系基油及び／又は(S2)アニリン点９５℃以下の合成系基油が挙げられる。
(S2)成分としては、例えば、(S2-1)アニリン点６６〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃の合成系基油及び／又は(S2-2)アニリン点２０℃以上、６５℃以下、好ましくは５０℃以下の合成系基油が挙げられる。
(S2-2)成分としては、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等の芳香族系合成基油を例示することができ、特に、上記(Ａ)成分の使用が好ましい。
【００２０】
前記(Ａ)成分は、４０℃における動粘度が２０〜５０ｍｍ2／ｓアルキルナフタレンであり、本発明の所望の効果を更に改善するために以下の諸性状を有するアルキルナフタレンが好ましい。
(Ａ)成分の４０℃における好ましい動粘度は、２５〜４５ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは３０〜４０ｍｍ2／ｓである。
(Ａ)成分の１００℃における動粘度は、通常１〜１０ｍｍ2／ｓ、好ましくは３〜８ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは４〜６ｍｍ2／ｓである。
(Ａ)成分のアニリン点は特に制限はないが、通常６５℃以下、好ましくは２０〜５０℃、より好ましくは３０〜４０℃である。
(Ａ)成分の粘度指数は特に制限はないが、通常０以上、より好ましくは４０〜１００、更に好ましくは６０〜９０、特に好ましくは７０〜９０である。
(Ａ)成分の流動点は特に制限はないが、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下である。
【００２１】
(Ａ)成分としては、より具体的には式(１)で表される化合物が好ましく用いられる。
【化１】
式(１)中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は同一でも異なっていても良く、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４０の炭化水素基を示し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3又はＲ4の少なくとも１つはアルキル基を示す。
【００２２】
式(１)においてＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の炭化水素基としては、例えば、アルキル基の他に、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が含まれるが、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は全てアルキル基であることが好ましい。
アルキル基の炭素数は、通常１〜４０、好ましくは８〜３０、より好ましくは１０〜２０である。
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の合計炭素数は、好ましくは８〜５０、より好ましくは１０〜４０である。
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4のうち２つ以上が炭化水素基である場合、そのうち少なくとも１つがアルキル基であればその組み合わせは任意であるが、全てアルキル基であることが好ましい。また、Ｒ1及びＲ2が炭化水素基であるような、同一のベンゼン環に２つの炭化水素基が結合しているものでもよく、更に、Ｒ1及びＲ3が炭化水素基であるような、異なるベンゼン環にそれぞれ１つずつの炭化水素基が結合しているものでもよい。
【００２３】
式(１)で表されるアルキルナフタレンとしては、例えば、デシルナフタレン、ウンデシルナフタレン、ドデシルナフタレン、トリデシルナフタレン、テトラデシルナフタレン、ペンタデシルナフタレン、ヘキサデシルナフタレン、ヘプタデシルナフタレン、オクタデシルナフタレン、ノナデシルナフタレン、イコシルナフタレン、ジ(デシル)ナフタレン、ジ(ウンデシル)ナフタレン、ジ(ドデシル)ナフタレン、ジ(トリデシル)ナフタレン、ジ(テトラデシル)ナフタレン、ジ(ペンタデシル)ナフタレン、ジ(ヘキサデシル)ナフタレン、ジ(ヘプタデシル)ナフタレン、ジ(オクタデシル)ナフタレン、ジ(ノナデシル)ナフタレン、ジ(イコシル)ナフタレンが挙げられ、これらの全ての異性体も挙げられる。
これらの中でも、炭素数８〜３０、より好ましくは１０〜２０のアルキル基を１〜４個、より好ましくは１〜２個有するアルキルナフタレンが好ましく、更に、アルキルナフタレンが有するアルキル基の合計炭素数が８〜５０、より好ましくは１０〜４０であるアルキルナフタレンが好ましい。
上記アルキルナフタレンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。２種以上のアルキルナフタレンの混合物を用いる場合、当該混合物の平均分子量は２００〜５００であることが好ましい。
【００２４】
上記アルキルナフタレンの製造方法は任意であり、種々の公知の方法で製造できる。例えば、炭化水素のハロゲン化物、オレフィン類、スチレン類等を、硫酸、リン酸、ケイタングステン酸、フッ化水素酸等の鉱酸、酸性白土、活性白土等の固体酸性物質、塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のハロゲン化金属であるフリーデルクラフツ触媒等の酸触媒の存在下、ナフタレンへ付加反応させる方法が挙げられる。
【００２５】
本発明における潤滑油基油としては、上記鉱油系基油、合成系基油及びこれらの混合基油であって、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上でき、あるいは更に緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状に調整してなる好適な潤滑油基油の使用が望ましい。
【００２６】
潤滑油基油の％ＣNは特に制限はないが、好ましくは０〜６０、より好ましくは１５〜５０、さらに好ましくは２０〜４０である。
潤滑油基油の％ＣP／％ＣN特に制限はないがは、好ましくは０．７以上、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２以上、特に好ましくは２．５以上であり、好ましくは１０以下、より好ましくは６以下、さらに好ましくは４以下である。
潤滑油基油の％ＣPは特に制限はないが、好ましくは４０〜１００、より好ましくは５０〜８０、さらに好ましくは６０〜７０である。
潤滑油基油の％ＣAは特に制限はないが、好ましくは０〜２０、より好ましくは２〜１０、更に好ましくは３〜８である。
【００２７】
潤滑油基油の動粘度は、１００℃において、好ましくは１〜１０ｍｍ2／ｓ、好ましくは３〜６ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは４〜５ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、好ましくは１５〜４０ｍｍ2／ｓ、好ましくは１８〜３０ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは２０〜２５ｍｍ2／ｓである。
潤滑油基油の粘度指数は特に制限はないが、好ましくは２０以上、更に好ましくは８０以上、特に好ましくは９０以上であり、好ましくは１２０以下、より好ましくは１１０以下である。
潤滑油基油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下、更に好ましくは−３０℃以下である。
潤滑油基油のアニリン点は特に制限はなく、通常１２０℃以下、好ましくは１０５℃以下であり、好ましくは５０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、特に好ましくは９０℃以上である。
【００２８】
本発明に用いる潤滑油基油は、より具体的には、例えば、１つの態様として、上記パラフィン系鉱油と上記ナフテン系鉱油を含むものが挙げられ、必要に応じ合成系基油を含有させても良く、減衰力に優れた組成物を得ることができる。この場合、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油及び合成系基油の含有割合は特に制限はないが、潤滑油基油全量基準で、パラフィン系鉱油の含有割合は、好ましくは５〜７０質量％、特に好ましくは１０〜５０質量％、さらに好ましくは２０〜４０質量％であり、ナフテン系基油の含有割合は、好ましくは３０〜９５質量％、さらに好ましくは５０〜９０質量％、特に好ましくは６０〜８０質量％であり、合成系基油の含有割合は、好ましくは０〜３０質量％、特に好ましくは５〜２０質量％である。なお、合成系基油としては、前記(Ａ)成分の使用が好ましい。
本発明に用いる潤滑油基油は、より具体的には、例えば、１つの態様として、上記パラフィン系鉱油からなる潤滑油基油を挙げることができる。この場合、ツインチューブ式緩衝器において、より厳しい振動条件においても減衰力をより向上できるため特に好ましい。
【００２９】
本発明の組成物は、上述した潤滑油基油を含むことで、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上させることができるが、緩衝器用油圧作動油に要求される摩擦特性や摩耗防止性を満足するために、リン含有摩耗防止剤としてのリン含有添加剤を含有することが必要である。
リン含有添加剤としては、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、チオ亜リン酸エステル類、これらの誘導体、これらの金属塩又はこれらのアミン塩等のリン含有摩耗防止剤が挙げられ、これらの中でも、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、炭素数１〜３０、好ましくは炭素数４〜２４、より好ましくは炭素数１２〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する亜リン酸エステル及び／又はリン酸エステルが望ましく、オレイルハイドロジェンホスファイト等の炭素数１２〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する亜リン酸エステル類の使用が特に望ましい。
リン含有添加剤の含有割合は、組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％、好ましくは０．０１〜０．０８質量％、更に好ましくは０．０１〜０．０４質量％である。
【００３０】
本発明の組成物は、減衰力をさらに向上させるために消泡剤を含むことが望ましい。
消泡剤としては、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロアルキルエーテルが挙げられる。消泡剤の含有量は、組成物全量基準で、１〜５０質量ｐｐｍ、好ましくは１５〜４０質量ｐｐｍ、さらに好ましくは２０〜３５質量ｐｐｍである。
【００３１】
本発明の組成物は、上記特定の潤滑油基油、特定の添加剤の他に、本発明の所望の効果を損なうことなく、他の効果を向上させるために、潤滑油に一般的に使用されている他の添加剤の少なくとも１種を配合することができる。
このような添加剤としては、例えば、リンを含有しない摩耗防止剤、無灰分散剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、流動性向上剤、金属不活性化剤、金属系清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、着色剤等の各種添加剤が挙げられる。
【００３２】
リンを含有しない摩耗防止剤としては、潤滑油に通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、硫黄含有摩耗防止剤が挙げられる。具体的には、例えば、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類、ジチオカーバメート、ジチオカルバミン酸亜鉛等の硫黄含有化合物、及びこれら摩耗防止剤からなる群より選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられるがこれらに限定されない。
リンを含有しない摩耗防止剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、通常０．０１〜５質量％の範囲である。
【００３３】
無灰分散剤としては、潤滑油の無灰分散剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミン又はそれらのホウ素化合物、リン化合物、硫黄化合物、含酸素有機化合物等により変性された誘導体が挙げられるがこれらに限定されない。これらのうち、数平均分子量が通常７００〜２５００、好ましくは９００〜１５００のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するコハク酸イミド、中でもビスタイプの該コハク酸イミドの使用が望ましい。
無灰分散剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、通常０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは１質量％以下、特に好ましくは０．５質量％以下である。なお、無灰分散剤の窒素量としての含有割合は、組成物全量基準で、通常０．０００１〜０．２質量％、好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下、更に好ましくは０．００５質量％以下である。
【００３４】
摩擦調整剤としては、潤滑油の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル、脂肪族アミン、脂肪酸、脂肪酸エステル、サルコシン類等の窒素を含む脂肪酸又はこれらの誘導体が挙げられるがこれらに限定されない。これらのうち、炭素数１２〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪酸又はその誘導体が好ましく、該脂肪酸と多価アルコールとのエステル、例えば、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート、グリセリントリオレエートの少なくとも１種の使用が特に望ましい。
摩擦調整剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で通常０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜３質量％の範囲である。
【００３５】
粘度指数向上剤としては、潤滑油の粘度指数向上剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの重合体又は共重合体若しくはその水添物等のいわゆる非分散型粘度指数向上剤、更に窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。ここで、α−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテンが例示できる。
その他にもポリイソブチレン若しくはその水添物、スチレン−ジエン共重合体の水素化物、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体又はポリアルキルスチレン等の粘度指数向上剤も使用可能である。
粘度指数向上剤の重量分子量は、例えば、分散型及び非分散型ポリメタクリレートの場合、通常５０００〜１００００００、好ましくは１０００００〜９０００００であるが、せん断安定性に優れる点で３０００００以下が特に好ましく、減衰力をさらに向上できる点で１５００００以上、特に２０００００以上が望ましい。ポリイソブチレン又はその水素化物の場合、通常８００〜５０００、好ましくは１０００〜４０００、エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物の場合、通常８００〜５０００００、好ましくは３０００〜２０００００である。
これらの粘度指数向上剤は、任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で含有させることができ、その際の含有割合は、組成物全量基準で通常０．１〜２０質量％である。
【００３６】
酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、４，４'−メチレンビス(２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール)、オクチル−３−(３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、３−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル置換脂肪酸エステル類等のフェノール系酸化防止剤、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤が挙げられる。
酸化防止剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、通常０．０１〜５質量％である。
【００３７】
流動性向上剤としては、潤滑油の流動性向上剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ポリメタクリレート系流動性向上剤が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、β−(ｏ−カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリルが挙げられる。
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フィネート、サリシレート、ホスホネートが挙げられる。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、イミダゾール系化合物が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステルが挙げられる。
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤が挙げられる。
これらの添加剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、流動性向上剤、金属系清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ通常０．００５〜５質量％、金属不活性化剤では通常０．００５〜１質量％、消泡剤では通常０．０００５〜１質量％である。
【００３８】
本発明の組成物は、上記潤滑油基油及び各種添加剤を含有させることで、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓとすることが必要であり、好ましくは３１〜４０ｍｍ2／ｓ、より好ましくは３２〜３８ｍｍ2／ｓである。組成物の４０℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓ未満の場合、ツインチューブ式緩衝器の減衰力が小さく、５０ｍｍ2／ｓを超えるとキャビテーションによる泡の発生により減衰力向上効果が小さくなる傾向にある。なお、本発明においては、組成物の４０℃における動粘度を３０〜３５ｍｍ2／ｓとすると、より厳しい振動条件においても高い減衰力を発生できるので、特に望ましい。
本発明の組成物の１００℃における動粘度は、特に制限はないが、好ましくは６〜９ｍｍ2／ｓ、より好ましくは６．５〜８．５ｍｍ2／ｓ、さらに好ましくは７〜８ｍｍ2／ｓであり、本発明においては、組成物の１００℃における動粘度を７．６ｍｍ2／ｓ以下とすると、より厳しい振動条件においても高い減衰力を発生できるので、特に望ましい。
本発明の組成物の粘度指数は、特に制限はないが、好ましくは１５０〜２５０、より好ましくは１７０〜２２０、さらに好ましくは１８０〜２１０である。本発明においては、粘度指数を２００以下とすると、より厳しい振動条件においても高い減衰力を発生できるので、特に望ましい。
【００３９】
次に、基本的なツインチューブ式緩衝器の例を図面により示し、本発明の組成物及び減衰力向上方法について詳述するが、本発明の適用は、図示するツインチューブ式緩衝器に限定されるものではない。
図１において、１０はツインチューブ式緩衝器であり、該緩衝器１０は、インナーチューブ１１、アウターチューブ１２及びインナーチューブ１１内を摺動する、バルブ及びオリフィスを備えたピストン１３、該ピストン１３に接続したロッド１４を備える。
該インナーチューブ１１の下部にはベースバルブ１５を、インナーチューブ１１の上部にはガイドブッシュ１６a及びオイルシール１６ｂを有し、インナーチューブ１１とアウターチューブ１２の間にリザーバ室１７が形成されている。
インナーチューブ１１内及びリザーバ室１７には、本発明の組成物からなる油圧作動油１８及びガス１９が充填されている。該ガス１９は大気でも良いので必ずしも充填される必要はない。
【００４０】
緩衝器１０は、前記ピストンロッド(１３，１４)の上下作動により、インナーチューブ１１の下部のベースバルブ１５を通じてインナーチューブ１１内の油圧作動油１８の過不足分がリザーバ室１７の油圧作動油１８によって調整される機構を備えている。
【００４１】
本発明の減衰力向上方法は、上記緩衝器１０等のツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、図面に基づいて説明すると、前記ピストンロッド(１３，１４)が作動していない状態の位置、即ち、最初に緩衝器１０に油圧作動油１８及びガス１９を充填・封入した状態のピストンロッド(１３，１４)の位置に、該ピストンロッド(１３，１４)がある際の前記インナーチューブ１１の下部のベースバルブ１５の位置に対する前記リザーバ室１７における前記油圧作動油１８の液面高さ(ｈ)(図１中のｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上、好ましくは５ｃｍ以上、さらに好ましくは７ｃｍ以上、特に好ましくは８ｃｍとなるように本発明の組成物からなる油圧作動油を充填することにより行うことができる。
このような液面高さ(ｈ)は、キャビテーションで発生した泡がベースバルブから吸い込まれない高さであるので、ピストン径やリザーバーの径が変化しても、上記液面高さが確保できれば本発明の所望の効果を更に改善することができる。
【００４２】
該液面高さ(ｈ)を３ｃｍ以上、特に７ｃｍ以上となるように前記油圧作動油を充填することにより、リザーバ室１７に戻る前記油圧作動油が泡立っていても、該泡が上方に移動する十分な消泡時間を確保できるため、インナーチューブ１１の下部のベースバルブ１５からインナーチューブ１１内へ泡立った油圧作動油が供給されることが防止され、緩衝器１０の減衰力を高く維持することができる。
要するに、泡発生速度と消泡速度とのバランスがくずれると急激に減衰力が低下するため、消泡速度を早くするとともに、十分な消泡時間を確保することで、緩衝器の減衰力を高いまま維持することができる。
従って、本発明の組成物は、このような減衰力向上方法のための油圧作動油組成物としての用途に好適である。
【００４３】
本発明のもう１つの減衰力向上方法は、上記緩衝器１０等のツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、図面に基づいて説明すると、上述した前記ピストンロッド(１３，１４)が作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室１７における前記油圧作動油１８の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器１０に充填される前記油圧作動油１８の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室１７以外に充填された前記油圧作動油１８の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室１７における前記油圧作動油１８の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように該油圧作動油１８を充填することにより行うことができる。
【００４４】
該割合(Ｘ)を、好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．１以上、特に好ましくは１．３以上となるように前記油圧作動油を充填することで、さらなる減衰力の向上が実現できる。
従って、本発明の組成物は、このような減衰力向上方法のための油圧作動油組成物としての用途に好適である。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されない。
実施例１〜６及び比較例１
表１に示す各種パラフィン系基油、ナフテン系基油、合成系基油を用い、表２に示す組成の緩衝器用油圧作動油組成物(試料１〜５)を調整した。この試料１〜５の組成物を、ツインチューブ式緩衝器に、インナーチューブ下部のベースバルブの位置に対する前記リザーバ室における該組成物の液面高さ(ｈ)や、リザーバ室における該組成物の充填量(ｖｒ)が表３に示す所定の範囲となるように充填した。試料を充填したツインチューブ式緩衝器を用い、以下の条件にて減衰力試験を実施した。結果を表３に示す。
(緩衝器の減衰力試験条件)
比較的緩い振動条件：周波数４Ｈｚ、振幅２０ｍｍ、
厳しい振動条件：周波数５Ｈｚ、振幅１０ｍｍ、
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
１）基油Ａ〜Ｅ：表１参照
２）ポリイソブチレン(ＰＩＢ)コハク酸イミド(ビス型、ＰＩＢ分子量1300、Ｎ量1.5％)
３）オレイルホスファイト
４）グリセリンオレート
５）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤(Ｍｗ230000)
６）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤(Ｍｗ160000)
７）シリコン系消泡剤
【００４８】
【表３】
【００４９】
表３の結果から明らかなとおり、ツインチューブ式緩衝器の減衰力は、使用する緩衝器用油圧作動油組成物の組成や動粘度によって異なる挙動を示す。中でも、組成物の４０℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓに満たない試料５を使用した場合に対し、本発明の規定を満たす試料１〜４を使用した場合の減衰力向上効果は大幅に高いものであり、前記液面高さ(ｈ)や充填量(ｖｒ)が大きい場合には、減衰力がさらに向上していることがわかる。また、より厳しい振動条件においては、パラフィン系基油を主として使用する試料３、４の減衰力がより高く、中でも組成物の動粘度や粘度指数を最適化した試料４が最も減衰力が高い結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の減衰力向上方法を説明するためのツインチューブ式緩衝器の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０：ツインチューブ式緩衝器
１１：インナーチューブ
１２：アウターチューブ
１３：ピストン
１４：ロッド
１５：ベースバルブ
１７：リザーバ室
１８：油圧作動油
１９ガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を高めることができるツインチューブ式緩衝器用油圧作動油組成物及びツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器にはさまざまな形式があるが、基本的に弁のついたピストンとチューブ(外筒若しくはシリンダーともいう)とからなる。ピストンはロッドに固定されており、チューブ内面を摺動し、ロッドはロッドガイド部のシールを摺動する。緩衝器は油圧作動油と必要によりガスを封入しバルブやオリフィス等の弁を通過する油圧作動油の抵抗により減衰力を発生し、緩衝作用を行う。同じ断面積の緩衝器であれば、発生する減衰力が高いほど緩衝器の設置面積を最小にできるため、減衰力の向上が求められている。
緩衝器用油圧作動油は、低温時も作動させるために粘度は低いほうが好ましいが、減衰力は低くなる。逆に、油圧作動油の粘度を高くするとキャビテーションによる泡が発生しやすくなり、緩衝器の減衰力を高めることができない。
従って、緩衝器用の油圧作動油には、低温粘度特性と減衰力の向上の両性能をバランス良く向上させる必要がある。
【０００３】
緩衝器の中でも、ツインチューブ式緩衝器は、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、緩衝器の伸縮に伴う圧縮・膨張によって、前記インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有する。
このようなツインチューブ式緩衝器においては、ピストンの動きが早くなると、油圧作動油中にキャビテーションによる泡の発生が始まり、これが過度に続くと、リザーバ室に戻る油圧作動油も泡立った状態が続き、インナーチューブ下部のベースバルブやオリフィスを通して泡立った油圧作動油がインナーチューブ内に供給されてしまうため、該泡によって減衰力特性が急激に悪化する。
従来、緩衝器用油圧作動油としては、要求される様々な性能を改善するために、例えば、特許文献１〜７において、リン酸エステル、アミン化合物、粘度指数向上剤等の各種添加剤を用いることが、また、例えば、特許文献８〜１６において、ポリα−オレフィン、エステル、シリコンオイル、あるいは深脱ろう基油等の各種高性能基油を用いることが提案されている。
しかし、ツインチューブ式緩衝器の特性に応じた減衰力の向上方法は十分に検討されていないのが現状である。
【特許文献１】特開平５−２５５６８３号公報
【特許文献２】特開平７−２２４２９３号公報
【特許文献３】特開平７−２５８６７８号公報
【特許文献４】特開平６−１２８５８１号公報
【特許文献５】特開２０００−１９２０６７号公報
【特許文献６】特開２００２−１９４３７６号公報
【特許文献７】特開平３−２８５９８８号公報
【特許文献８】特開平３−２８５９８９号公報
【特許文献９】特開平５−８６３９０号公報
【特許文献１０】特開平５−２４７４８２号公報
【特許文献１１】特開平６−２２０４８０号公報
【特許文献１２】特開２０００−１１９６７２号公報
【特許文献１３】特開２０００−０４４９７１号公報
【特許文献１４】特開２０００−１０９８７６号公報
【特許文献１５】特開２０００−１１９６７２号公報
【特許文献１６】特開２００５−３１４６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上させることができる緩衝器用油圧作動油組成物を提供することにある。
本発明の別の課題は、ツインチューブ式緩衝器におけるキャビテーションによる泡の発生を抑制でき、減衰力を向上させることができるツインチューブ式緩衝器の減衰力向上方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、リン含有添加剤を特定量含有するとともに、組成物の４０℃における動粘度が特定範囲である油圧作動油組成物が、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。そして、ツインチューブ式緩衝器におけるリザーバ室に、該油圧作動油組成物を特定量充填することで、キャビテーションによる泡の影響を受けにくく、該緩衝器の減衰力を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明によれば、潤滑油基油と、該基油に配合するリン含有添加剤とを含み、該リン含有添加剤の含有割合が組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％であり、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓであることを特徴とするツインチューブ式緩衝器用油圧作動油組成物(以下、本発明の組成物と略すことがある)が提供される。
また本発明によれば、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスの位置に対する前記リザーバ室における該油圧作動油の液面高さ(ｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上となるように本発明の組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法が提供される。
更に本発明によれば、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器に充填される前記油圧作動油の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室以外に充填された前記油圧作動油の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように、本発明の組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の組成物は、リン含有添加剤を特定割合含み、かつ４０℃における動粘度が特定範囲であるので、ツインチューブ式緩衝器におけるキャビテーションによる泡立ちを抑制し、減衰力を向上でき、消泡剤を含有することでさらに減衰力を向上させることができる。
本発明の減衰力向上方法は、前記液面高さ(ｈ)を特定高さ以上となるように、また、前記割合(Ｘ)を特定値以上となるように本発明の組成物を充填するので、リザーバ室に戻る本発明の組成物が泡立っていても、十分な消泡時間を確保することができ、インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスからインナーチューブ内へ泡立った本発明の組成物が供給されることが防止でき、緩衝器の減衰力を維持することができる。
従って、本発明の組成物は、ツインチューブ式緩衝器を採用した、ショックアブソーバー、アクティブサスペンション、ステーダンパー、エンジンダンパー等の自動車の懸架装置、二輪車のフロントフォーク等の緩衝器用に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳述する。
本発明の組成物に用いる潤滑油基油としては、鉱油系潤滑油基油、合成系潤滑油基油又はこれらの混合基油が挙げられる。
鉱油系潤滑油基油としては、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油、芳香族系鉱油から選ばれる１種又は２種以上の混合基油を好ましく使用することができ、パラフィン系鉱油及び／又はナフテン系鉱油を使用することがより好ましい。
【０００９】
パラフィン系鉱油としては、原油を常圧蒸留して得られる常圧残油を減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られる鉱油、あるいはワックス異性化鉱油、ＧＴＬ ＷＡＸ(ガストゥリキッドワックスあるいはフィッシャートロプシュワックス)を異性化する手法で製造される基油が例示できる。
パラフィン系鉱油としては、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上するため、あるいは、緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状を示すパラフィン系鉱油の使用が望ましい。
【００１０】
パラフィン系鉱油の％ＣP／％ＣNの値は、通常１以上、好ましくは１〜２０、より好ましくは１．５〜１０、更に好ましくは２〜３である。
パラフィン系鉱油の％ＣPは特に制限はないが、通常５０以上、より好ましくは５５〜８５、更に好ましくは６０〜７０である。
パラフィン系鉱油の％ＣNは特に制限はないが、好ましくは４０以下、より好ましくは１０〜３５、更に好ましくは２０〜３０である。本発明においては、％ＣNが２８以上のパラフィン系鉱油も好適に使用することができる。
パラフィン系鉱油の％ＣAは特に制限はないが、好ましくは０〜１０、より好ましくは１〜９、更に好ましくは３〜７である。
なお、本発明において％ＣP、％ＣN及び％ＣAは、ＡＳＴＭ Ｄ ３２３８−８５に準拠した方法(ｎ−ｄ−Ｍ環分析)により求められる、パラフィン炭素数の全炭素数に対する百分率、ナフテン炭素数の全炭素数に対する百分率及び芳香族炭素数の全炭素数に対する百分率をそれぞれ意味する。
本発明においては、上記潤滑油基油の規定に合致したパラフィン系鉱油も好適に使用することができる。
【００１１】
パラフィン系鉱油の動粘度は、１００℃において、通常１〜２０ｍｍ2／ｓ、好ましくは１．５〜１０ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは２〜５ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、通常３〜６０ｍｍ2／ｓ、好ましくは４〜４０ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは５〜２５ｍｍ2／ｓである。
パラフィン系鉱油の粘度指数は、通常８０以上、好ましくは８０〜１２０、より好ましくは８５〜１１０、更に好ましくは８５〜１０５である。
パラフィン系鉱油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下である。
なお、本発明において流動点は、ＪＩＳ Ｋ ２２６９「原油及び石油製品の流動点並びに石油製品曇り点試験方法」に準拠して規定される流動点を意味する。
【００１２】
パラフィン系鉱油は、例えば、(P1)アニリン点が９６℃以上、好ましくは１２０以下、より好ましくは１００℃以下のパラフィン系鉱油及び／又は(P2)アニリン点が９５℃以下、好ましくは６６〜９５℃、より好ましくは８０〜９０℃のパラフィン系鉱油の使用が望ましい。これらのうち、本発明においては比較的緩い振動条件において減衰力をより高めることができる点で、上記(P1)及び(P2)を好適に使用することができ、より厳しい振動条件において減衰力をより高めることができる点で、特に上記(P1)成分の使用が望ましい。
なお、本発明においてアニリン点は、ＪＩＳ Ｋ ２２５６「石油製品アニリン点及び混合アニリン点試験方法」に準拠して規定されるアニリン点を意味する。
【００１３】
ナフテン系鉱油としては、ナフテン分の多いナフテン基原油を常圧蒸留及び減圧蒸留して得られた潤滑油留分に対して、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理の１種もしくは２種以上の精製手段を適宜組み合わせて適用して得られる鉱油が例示できる。
ナフテン系鉱油としては、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上するため、あるいは、緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状を示すナフテン系鉱油の使用が望ましい。
【００１４】
ナフテン系鉱油の％ＣP／％ＣNの値は、通常１未満、好ましくは０．２〜１未満、より好ましくは０．５〜０．９５、更に好ましくは０．７〜０．９５である。
ナフテン系鉱油の％ＣPは特に制限はないが、通常５０未満、より好ましくは３０〜４８、更に好ましくは３５〜４５である。
ナフテン系鉱油の％ＣNは特に制限はないが、好ましくは３０〜８０、より好ましくは３５〜７０、更に好ましくは４０〜６０である。
ナフテン系鉱油の％ＣAは特に制限はないが、好ましくは０〜２５、より好ましくは５〜２０、更に好ましくは１０〜１５である。
【００１５】
ナフテン系鉱油の動粘度は、１００℃において、通常１〜２０ｍｍ2／ｓ、好ましくは２〜１５ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは３〜１５ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、通常３〜５００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１０〜３００ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは１５〜２５０ｍｍ2／ｓである。
ナフテン系鉱油の粘度指数は、通常１２０以下、好ましくは５０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは５以下であり、好ましくは−５０以上、より好ましくは−３０以上である。
ナフテン系鉱油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下、更に好ましくは−３０℃以下である。
【００１６】
ナフテン系鉱油は、例えば、アニリン点２０℃以上のナフテン系鉱油が使用でき、具体的には、(N1)アニリン点９６℃以上のナフテン系鉱油及び／又は(N2)アニリン点９５℃以下のナフテン系鉱油が挙げられる。
前記(N2)成分としては、例えば、(N2-1)アニリン点６６〜９５℃、好ましくは７０〜８５℃のナフテン系鉱油及び／又は(N2-2)アニリン点６５℃以下、２０℃以上、より好ましくは５０℃以上のナフテン系鉱油が挙げられる。これらのうち、本発明においては減衰力をより高めることができ、組成物の粘度指数をより高めることができる点で、特に上記(N2-1)成分の使用が望ましい。
【００１７】
潤滑油基油に用いることができる合成系基油としては、ポリブテン又はその水素化物；１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマー等のポリ−α−オレフィン又はその水素化物；ジトリデシルグルタレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ−２−エチルヘキシルセバケート等のジエステル；ネオペンチルグリコールエステル、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール−２−エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル；アルキルナフタレン、アルキルベンゼン、芳香族エステル等の芳香族系合成油；これら２種以上の混合物が例示できる。これらの中でも、４０℃における動粘度が２０〜５０ｍｍ2／ｓのアルキルナフタレン(以下、(Ａ)成分と略すことがある)の使用が好ましい。
本発明において使用可能な合成系基油は、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上でき、あるいは更に緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状を示す合成系基油の使用が望ましい。
【００１８】
合成系基油の動粘度は、１００℃において、通常１〜５００ｍｍ2／ｓ、好ましくは２〜１００ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは３〜５０ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、通常３〜２０００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１０〜５００ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは２０〜５０ｍｍ2／ｓ、特に好ましくは２５〜４０ｍｍ2／ｓである。
合成系基油の粘度指数は、通常−５０〜３００、好ましくは０〜１５０、より好ましくは５０〜１２０、更に好ましくは７０〜９５である。
合成系鉱油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下である。
【００１９】
合成系基油としては、例えば、(S1)アニリン点９６℃以上の合成系基油及び／又は(S2)アニリン点９５℃以下の合成系基油が挙げられる。
(S2)成分としては、例えば、(S2-1)アニリン点６６〜９５℃、好ましくは７０〜９０℃の合成系基油及び／又は(S2-2)アニリン点２０℃以上、６５℃以下、好ましくは５０℃以下の合成系基油が挙げられる。
(S2-2)成分としては、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等の芳香族系合成基油を例示することができ、特に、上記(Ａ)成分の使用が好ましい。
【００２０】
前記(Ａ)成分は、４０℃における動粘度が２０〜５０ｍｍ2／ｓアルキルナフタレンであり、本発明の所望の効果を更に改善するために以下の諸性状を有するアルキルナフタレンが好ましい。
(Ａ)成分の４０℃における好ましい動粘度は、２５〜４５ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは３０〜４０ｍｍ2／ｓである。
(Ａ)成分の１００℃における動粘度は、通常１〜１０ｍｍ2／ｓ、好ましくは３〜８ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは４〜６ｍｍ2／ｓである。
(Ａ)成分のアニリン点は特に制限はないが、通常６５℃以下、好ましくは２０〜５０℃、より好ましくは３０〜４０℃である。
(Ａ)成分の粘度指数は特に制限はないが、通常０以上、より好ましくは４０〜１００、更に好ましくは６０〜９０、特に好ましくは７０〜９０である。
(Ａ)成分の流動点は特に制限はないが、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下である。
【００２１】
(Ａ)成分としては、より具体的には式(１)で表される化合物が好ましく用いられる。
【化１】
式(１)中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は同一でも異なっていても良く、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４０の炭化水素基を示し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3又はＲ4の少なくとも１つはアルキル基を示す。
【００２２】
式(１)においてＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の炭化水素基としては、例えば、アルキル基の他に、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基等が含まれるが、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は全てアルキル基であることが好ましい。
アルキル基の炭素数は、通常１〜４０、好ましくは８〜３０、より好ましくは１０〜２０である。
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の合計炭素数は、好ましくは８〜５０、より好ましくは１０〜４０である。
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4のうち２つ以上が炭化水素基である場合、そのうち少なくとも１つがアルキル基であればその組み合わせは任意であるが、全てアルキル基であることが好ましい。また、Ｒ1及びＲ2が炭化水素基であるような、同一のベンゼン環に２つの炭化水素基が結合しているものでもよく、更に、Ｒ1及びＲ3が炭化水素基であるような、異なるベンゼン環にそれぞれ１つずつの炭化水素基が結合しているものでもよい。
【００２３】
式(１)で表されるアルキルナフタレンとしては、例えば、デシルナフタレン、ウンデシルナフタレン、ドデシルナフタレン、トリデシルナフタレン、テトラデシルナフタレン、ペンタデシルナフタレン、ヘキサデシルナフタレン、ヘプタデシルナフタレン、オクタデシルナフタレン、ノナデシルナフタレン、イコシルナフタレン、ジ(デシル)ナフタレン、ジ(ウンデシル)ナフタレン、ジ(ドデシル)ナフタレン、ジ(トリデシル)ナフタレン、ジ(テトラデシル)ナフタレン、ジ(ペンタデシル)ナフタレン、ジ(ヘキサデシル)ナフタレン、ジ(ヘプタデシル)ナフタレン、ジ(オクタデシル)ナフタレン、ジ(ノナデシル)ナフタレン、ジ(イコシル)ナフタレンが挙げられ、これらの全ての異性体も挙げられる。
これらの中でも、炭素数８〜３０、より好ましくは１０〜２０のアルキル基を１〜４個、より好ましくは１〜２個有するアルキルナフタレンが好ましく、更に、アルキルナフタレンが有するアルキル基の合計炭素数が８〜５０、より好ましくは１０〜４０であるアルキルナフタレンが好ましい。
上記アルキルナフタレンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。２種以上のアルキルナフタレンの混合物を用いる場合、当該混合物の平均分子量は２００〜５００であることが好ましい。
【００２４】
上記アルキルナフタレンの製造方法は任意であり、種々の公知の方法で製造できる。例えば、炭化水素のハロゲン化物、オレフィン類、スチレン類等を、硫酸、リン酸、ケイタングステン酸、フッ化水素酸等の鉱酸、酸性白土、活性白土等の固体酸性物質、塩化アルミニウム、塩化亜鉛等のハロゲン化金属であるフリーデルクラフツ触媒等の酸触媒の存在下、ナフタレンへ付加反応させる方法が挙げられる。
【００２５】
本発明における潤滑油基油としては、上記鉱油系基油、合成系基油及びこれらの混合基油であって、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上でき、あるいは更に緩衝器用油圧作動油に要求される諸性能を満足するために、以下の諸性状に調整してなる好適な潤滑油基油の使用が望ましい。
【００２６】
潤滑油基油の％ＣNは特に制限はないが、好ましくは０〜６０、より好ましくは１５〜５０、さらに好ましくは２０〜４０である。
潤滑油基油の％ＣP／％ＣN特に制限はないがは、好ましくは０．７以上、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２以上、特に好ましくは２．５以上であり、好ましくは１０以下、より好ましくは６以下、さらに好ましくは４以下である。
潤滑油基油の％ＣPは特に制限はないが、好ましくは４０〜１００、より好ましくは５０〜８０、さらに好ましくは６０〜７０である。
潤滑油基油の％ＣAは特に制限はないが、好ましくは０〜２０、より好ましくは２〜１０、更に好ましくは３〜８である。
【００２７】
潤滑油基油の動粘度は、１００℃において、好ましくは１〜１０ｍｍ2／ｓ、好ましくは３〜６ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは４〜５ｍｍ2／ｓであり、４０℃において、好ましくは１５〜４０ｍｍ2／ｓ、好ましくは１８〜３０ｍｍ2／ｓ、更に好ましくは２０〜２５ｍｍ2／ｓである。
潤滑油基油の粘度指数は特に制限はないが、好ましくは２０以上、更に好ましくは８０以上、特に好ましくは９０以上であり、好ましくは１２０以下、より好ましくは１１０以下である。
潤滑油基油の流動点は、通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−２０℃以下、更に好ましくは−３０℃以下である。
潤滑油基油のアニリン点は特に制限はなく、通常１２０℃以下、好ましくは１０５℃以下であり、好ましくは５０℃以上、更に好ましくは８０℃以上、特に好ましくは９０℃以上である。
【００２８】
本発明に用いる潤滑油基油は、より具体的には、例えば、１つの態様として、上記パラフィン系鉱油と上記ナフテン系鉱油を含むものが挙げられ、必要に応じ合成系基油を含有させても良く、減衰力に優れた組成物を得ることができる。この場合、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油及び合成系基油の含有割合は特に制限はないが、潤滑油基油全量基準で、パラフィン系鉱油の含有割合は、好ましくは５〜７０質量％、特に好ましくは１０〜５０質量％、さらに好ましくは２０〜４０質量％であり、ナフテン系基油の含有割合は、好ましくは３０〜９５質量％、さらに好ましくは５０〜９０質量％、特に好ましくは６０〜８０質量％であり、合成系基油の含有割合は、好ましくは０〜３０質量％、特に好ましくは５〜２０質量％である。なお、合成系基油としては、前記(Ａ)成分の使用が好ましい。
本発明に用いる潤滑油基油は、より具体的には、例えば、１つの態様として、上記パラフィン系鉱油からなる潤滑油基油を挙げることができる。この場合、ツインチューブ式緩衝器において、より厳しい振動条件においても減衰力をより向上できるため特に好ましい。
【００２９】
本発明の組成物は、上述した潤滑油基油を含むことで、ツインチューブ式緩衝器の減衰力を向上させることができるが、緩衝器用油圧作動油に要求される摩擦特性や摩耗防止性を満足するために、リン含有摩耗防止剤としてのリン含有添加剤を含有することが必要である。
リン含有添加剤としては、リン酸エステル類、亜リン酸エステル類、チオリン酸エステル類、チオ亜リン酸エステル類、これらの誘導体、これらの金属塩又はこれらのアミン塩等のリン含有摩耗防止剤が挙げられ、これらの中でも、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、炭素数１〜３０、好ましくは炭素数４〜２４、より好ましくは炭素数１２〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する亜リン酸エステル及び／又はリン酸エステルが望ましく、オレイルハイドロジェンホスファイト等の炭素数１２〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する亜リン酸エステル類の使用が特に望ましい。
リン含有添加剤の含有割合は、組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％、好ましくは０．０１〜０．０８質量％、更に好ましくは０．０１〜０．０４質量％である。
【００３０】
本発明の組成物は、減衰力をさらに向上させるために消泡剤を含むことが望ましい。
消泡剤としては、例えば、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロアルキルエーテルが挙げられる。消泡剤の含有量は、組成物全量基準で、１〜５０質量ｐｐｍ、好ましくは１５〜４０質量ｐｐｍ、さらに好ましくは２０〜３５質量ｐｐｍである。
【００３１】
本発明の組成物は、上記特定の潤滑油基油、特定の添加剤の他に、本発明の所望の効果を損なうことなく、他の効果を向上させるために、潤滑油に一般的に使用されている他の添加剤の少なくとも１種を配合することができる。
このような添加剤としては、例えば、リンを含有しない摩耗防止剤、無灰分散剤、摩擦調整剤、粘度指数向上剤、酸化防止剤、流動性向上剤、金属不活性化剤、金属系清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤、着色剤等の各種添加剤が挙げられる。
【００３２】
リンを含有しない摩耗防止剤としては、潤滑油に通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、硫黄含有摩耗防止剤が挙げられる。具体的には、例えば、ジスルフィド類、硫化オレフィン類、硫化油脂類、ジチオカーバメート、ジチオカルバミン酸亜鉛等の硫黄含有化合物、及びこれら摩耗防止剤からなる群より選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられるがこれらに限定されない。
リンを含有しない摩耗防止剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、通常０．０１〜５質量％の範囲である。
【００３３】
無灰分散剤としては、潤滑油の無灰分散剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数４０〜４００のアルキル基又はアルケニル基を有するコハク酸イミド、ベンジルアミン、ポリアミン又はそれらのホウ素化合物、リン化合物、硫黄化合物、含酸素有機化合物等により変性された誘導体が挙げられるがこれらに限定されない。これらのうち、数平均分子量が通常７００〜２５００、好ましくは９００〜１５００のアルキル基又はアルケニル基を少なくとも１つ有するコハク酸イミド、中でもビスタイプの該コハク酸イミドの使用が望ましい。
無灰分散剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、通常０．０１〜２０質量％、好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは１質量％以下、特に好ましくは０．５質量％以下である。なお、無灰分散剤の窒素量としての含有割合は、組成物全量基準で、通常０．０００１〜０．２質量％、好ましくは０．０５質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下、更に好ましくは０．００５質量％以下である。
【００３４】
摩擦調整剤としては、潤滑油の摩擦調整剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、炭素数６〜３０のアルキル基又はアルケニル基、特に炭素数６〜３０の直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基を分子中に少なくとも１個有する、脂肪族アルコール、脂肪族エーテル、脂肪族アミン、脂肪酸、脂肪酸エステル、サルコシン類等の窒素を含む脂肪酸又はこれらの誘導体が挙げられるがこれらに限定されない。これらのうち、炭素数１２〜２０のアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪酸又はその誘導体が好ましく、該脂肪酸と多価アルコールとのエステル、例えば、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート、グリセリントリオレエートの少なくとも１種の使用が特に望ましい。
摩擦調整剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で通常０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜３質量％の範囲である。
【００３５】
粘度指数向上剤としては、潤滑油の粘度指数向上剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、各種メタクリル酸エステルから選ばれる１種又は２種以上のモノマーの重合体又は共重合体若しくはその水添物等のいわゆる非分散型粘度指数向上剤、更に窒素化合物を含む各種メタクリル酸エステルを共重合させたいわゆる分散型粘度指数向上剤、非分散型又は分散型エチレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。ここで、α−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテンが例示できる。
その他にもポリイソブチレン若しくはその水添物、スチレン−ジエン共重合体の水素化物、スチレン−無水マレイン酸エステル共重合体又はポリアルキルスチレン等の粘度指数向上剤も使用可能である。
粘度指数向上剤の重量分子量は、例えば、分散型及び非分散型ポリメタクリレートの場合、通常５０００〜１００００００、好ましくは１０００００〜９０００００であるが、せん断安定性に優れる点で３０００００以下が特に好ましく、減衰力をさらに向上できる点で１５００００以上、特に２０００００以上が望ましい。ポリイソブチレン又はその水素化物の場合、通常８００〜５０００、好ましくは１０００〜４０００、エチレン−α−オレフィン共重合体又はその水素化物の場合、通常８００〜５０００００、好ましくは３０００〜２０００００である。
これらの粘度指数向上剤は、任意に選ばれた１種類あるいは２種類以上の化合物を任意の量で含有させることができ、その際の含有割合は、組成物全量基準で通常０．１〜２０質量％である。
【００３６】
酸化防止剤としては、潤滑油の酸化防止剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、４，４'−メチレンビス(２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール)、オクチル−３−(３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、３−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル置換脂肪酸エステル類等のフェノール系酸化防止剤、フェニル−α−ナフチルアミン、アルキルフェニル−α−ナフチルアミン、ジアルキルジフェニルアミン等のアミン系酸化防止剤が挙げられる。
酸化防止剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、通常０．０１〜５質量％である。
【００３７】
流動性向上剤としては、潤滑油の流動性向上剤として通常用いられる任意の化合物が使用可能であり、例えば、ポリメタクリレート系流動性向上剤が挙げられる。
金属不活性化剤としては、例えば、イミダゾリン、ピリミジン誘導体、アルキルチアジアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール又はその誘導体、１，３，４−チアジアゾールポリスルフィド、１，３，４−チアジアゾリル−２，５−ビスジアルキルジチオカーバメート、２−(アルキルジチオ)ベンゾイミダゾール、β−(ｏ−カルボキシベンジルチオ)プロピオンニトリルが挙げられる。
金属系清浄剤としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のスルホネート、フィネート、サリシレート、ホスホネートが挙げられる。
腐食防止剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリルトリアゾール系、チアジアゾール系、イミダゾール系化合物が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、石油スルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ジノニルナフタレンスルホネート、アルケニルコハク酸エステル、多価アルコールエステルが挙げられる。
抗乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルナフチルエーテル等のポリアルキレングリコール系非イオン系界面活性剤が挙げられる。
これらの添加剤を含有させる場合の割合は、組成物全量基準で、流動性向上剤、金属系清浄剤、腐食防止剤、防錆剤、抗乳化剤ではそれぞれ通常０．００５〜５質量％、金属不活性化剤では通常０．００５〜１質量％、消泡剤では通常０．０００５〜１質量％である。
【００３８】
本発明の組成物は、上記潤滑油基油及び各種添加剤を含有させることで、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓとすることが必要であり、好ましくは３１〜４０ｍｍ2／ｓ、より好ましくは３２〜３８ｍｍ2／ｓである。組成物の４０℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓ未満の場合、ツインチューブ式緩衝器の減衰力が小さく、５０ｍｍ2／ｓを超えるとキャビテーションによる泡の発生により減衰力向上効果が小さくなる傾向にある。なお、本発明においては、組成物の４０℃における動粘度を３０〜３５ｍｍ2／ｓとすると、より厳しい振動条件においても高い減衰力を発生できるので、特に望ましい。
本発明の組成物の１００℃における動粘度は、特に制限はないが、好ましくは６〜９ｍｍ2／ｓ、より好ましくは６．５〜８．５ｍｍ2／ｓ、さらに好ましくは７〜８ｍｍ2／ｓであり、本発明においては、組成物の１００℃における動粘度を７．６ｍｍ2／ｓ以下とすると、より厳しい振動条件においても高い減衰力を発生できるので、特に望ましい。
本発明の組成物の粘度指数は、特に制限はないが、好ましくは１５０〜２５０、より好ましくは１７０〜２２０、さらに好ましくは１８０〜２１０である。本発明においては、粘度指数を２００以下とすると、より厳しい振動条件においても高い減衰力を発生できるので、特に望ましい。
【００３９】
次に、基本的なツインチューブ式緩衝器の例を図面により示し、本発明の組成物及び減衰力向上方法について詳述するが、本発明の適用は、図示するツインチューブ式緩衝器に限定されるものではない。
図１において、１０はツインチューブ式緩衝器であり、該緩衝器１０は、インナーチューブ１１、アウターチューブ１２及びインナーチューブ１１内を摺動する、バルブ及びオリフィスを備えたピストン１３、該ピストン１３に接続したロッド１４を備える。
該インナーチューブ１１の下部にはベースバルブ１５を、インナーチューブ１１の上部にはガイドブッシュ１６a及びオイルシール１６ｂを有し、インナーチューブ１１とアウターチューブ１２の間にリザーバ室１７が形成されている。
インナーチューブ１１内及びリザーバ室１７には、本発明の組成物からなる油圧作動油１８及びガス１９が充填されている。該ガス１９は大気でも良いので必ずしも充填される必要はない。
【００４０】
緩衝器１０は、前記ピストンロッド(１３，１４)の上下作動により、インナーチューブ１１の下部のベースバルブ１５を通じてインナーチューブ１１内の油圧作動油１８の過不足分がリザーバ室１７の油圧作動油１８によって調整される機構を備えている。
【００４１】
本発明の減衰力向上方法は、上記緩衝器１０等のツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、図面に基づいて説明すると、前記ピストンロッド(１３，１４)が作動していない状態の位置、即ち、最初に緩衝器１０に油圧作動油１８及びガス１９を充填・封入した状態のピストンロッド(１３，１４)の位置に、該ピストンロッド(１３，１４)がある際の前記インナーチューブ１１の下部のベースバルブ１５の位置に対する前記リザーバ室１７における前記油圧作動油１８の液面高さ(ｈ)(図１中のｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上、好ましくは５ｃｍ以上、さらに好ましくは７ｃｍ以上、特に好ましくは８ｃｍとなるように本発明の組成物からなる油圧作動油を充填することにより行うことができる。
このような液面高さ(ｈ)は、キャビテーションで発生した泡がベースバルブから吸い込まれない高さであるので、ピストン径やリザーバーの径が変化しても、上記液面高さが確保できれば本発明の所望の効果を更に改善することができる。
【００４２】
該液面高さ(ｈ)を３ｃｍ以上、特に７ｃｍ以上となるように前記油圧作動油を充填することにより、リザーバ室１７に戻る前記油圧作動油が泡立っていても、該泡が上方に移動する十分な消泡時間を確保できるため、インナーチューブ１１の下部のベースバルブ１５からインナーチューブ１１内へ泡立った油圧作動油が供給されることが防止され、緩衝器１０の減衰力を高く維持することができる。
要するに、泡発生速度と消泡速度とのバランスがくずれると急激に減衰力が低下するため、消泡速度を早くするとともに、十分な消泡時間を確保することで、緩衝器の減衰力を高いまま維持することができる。
従って、本発明の組成物は、このような減衰力向上方法のための油圧作動油組成物としての用途に好適である。
【００４３】
本発明のもう１つの減衰力向上方法は、上記緩衝器１０等のツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、図面に基づいて説明すると、上述した前記ピストンロッド(１３，１４)が作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室１７における前記油圧作動油１８の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器１０に充填される前記油圧作動油１８の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室１７以外に充填された前記油圧作動油１８の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室１７における前記油圧作動油１８の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように該油圧作動油１８を充填することにより行うことができる。
【００４４】
該割合(Ｘ)を、好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．１以上、特に好ましくは１．３以上となるように前記油圧作動油を充填することで、さらなる減衰力の向上が実現できる。
従って、本発明の組成物は、このような減衰力向上方法のための油圧作動油組成物としての用途に好適である。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら限定されない。
実施例１〜６及び比較例１
表１に示す各種パラフィン系基油、ナフテン系基油、合成系基油を用い、表２に示す組成の緩衝器用油圧作動油組成物(試料１〜５)を調整した。この試料１〜５の組成物を、ツインチューブ式緩衝器に、インナーチューブ下部のベースバルブの位置に対する前記リザーバ室における該組成物の液面高さ(ｈ)や、リザーバ室における該組成物の充填量(ｖｒ)が表３に示す所定の範囲となるように充填した。試料を充填したツインチューブ式緩衝器を用い、以下の条件にて減衰力試験を実施した。結果を表３に示す。
(緩衝器の減衰力試験条件)
比較的緩い振動条件：周波数４Ｈｚ、振幅２０ｍｍ、
厳しい振動条件：周波数５Ｈｚ、振幅１０ｍｍ、
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
１）基油Ａ〜Ｅ：表１参照
２）ポリイソブチレン(ＰＩＢ)コハク酸イミド(ビス型、ＰＩＢ分子量1300、Ｎ量1.5％)
３）オレイルホスファイト
４）グリセリンオレート
５）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤(Ｍｗ230000)
６）ポリメタクリレート系粘度指数向上剤(Ｍｗ160000)
７）シリコン系消泡剤
【００４８】
【表３】
【００４９】
表３の結果から明らかなとおり、ツインチューブ式緩衝器の減衰力は、使用する緩衝器用油圧作動油組成物の組成や動粘度によって異なる挙動を示す。中でも、組成物の４０℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓに満たない試料５を使用した場合に対し、本発明の規定を満たす試料１〜４を使用した場合の減衰力向上効果は大幅に高いものであり、前記液面高さ(ｈ)や充填量(ｖｒ)が大きい場合には、減衰力がさらに向上していることがわかる。また、より厳しい振動条件においては、パラフィン系基油を主として使用する試料３、４の減衰力がより高く、中でも組成物の動粘度や粘度指数を最適化した試料４が最も減衰力が高い結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の減衰力向上方法を説明するためのツインチューブ式緩衝器の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０：ツインチューブ式緩衝器
１１：インナーチューブ
１２：アウターチューブ
１３：ピストン
１４：ロッド
１５：ベースバルブ
１７：リザーバ室
１８：油圧作動油
１９ガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油基油と、該基油に配合するリン含有添加剤とを含み、該リン含有添加剤の含有割合が組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％であり、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓであることを特徴とするツインチューブ式緩衝器用油圧作動油組成物。
【請求項２】
潤滑油基油に配合する消泡剤を、組成物全量基準で、１〜５０質量ｐｐｍ含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ツインチューブ式緩衝器が、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなる緩衝器であって、
前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有し、かつ前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスの位置に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の液面高さ(ｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記液面高さ(ｈ)が少なくとも７ｃｍ以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記ツインチューブ式緩衝器が、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなる緩衝器であって、
前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有し、かつ前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器に充填される前記油圧作動油の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室以外に充填された前記油圧作動油の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項６】
前記割合(Ｘ)が１．１以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、
前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスの位置に対する前記リザーバ室における該油圧作動油の液面高さ(ｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上となるように請求項１又は２に記載の油圧作動油組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法。
【請求項８】
インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、
前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器に充填される前記油圧作動油の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室以外に充填された前記油圧作動油の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように、請求項１又は２に記載の油圧作動油組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法。
【請求項１】
潤滑油基油と、該基油に配合するリン含有添加剤とを含み、該リン含有添加剤の含有割合が組成物全量基準で、リン量として０．００５〜０．２質量％であり、組成物の４０℃における動粘度が３０〜５０ｍｍ2／ｓであることを特徴とするツインチューブ式緩衝器用油圧作動油組成物。
【請求項２】
潤滑油基油に配合する消泡剤を、組成物全量基準で、１〜５０質量ｐｐｍ含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ツインチューブ式緩衝器が、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなる緩衝器であって、
前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有し、かつ前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスの位置に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の液面高さ(ｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
前記液面高さ(ｈ)が少なくとも７ｃｍ以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記ツインチューブ式緩衝器が、インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなる緩衝器であって、
前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有し、かつ前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器に充填される前記油圧作動油の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室以外に充填された前記油圧作動油の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項６】
前記割合(Ｘ)が１．１以上となるように前記油圧作動油を充填して使用するための請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、
前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記インナーチューブ下部のベースバルブ又はオリフィスの位置に対する前記リザーバ室における該油圧作動油の液面高さ(ｈ)が、少なくとも３ｃｍ以上となるように請求項１又は２に記載の油圧作動油組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法。
【請求項８】
インナーチューブ、アウターチューブ及びインナーチューブ内を摺動するピストンロッドを備え、該インナーチューブ下部にベースバルブ及び／又はオリフィスを有し、インナーチューブ−アウターチューブ間にリザーバ室が形成されており、インナーチューブ内及びリザーバ室に油圧作動油とガスを充填してなり、前記ピストンロッドの作動により、インナーチューブ下部のベースバルブ及び／又はオリフィスを通じてインナーチューブ内の油圧作動油の過不足分がリザーバ室の油圧作動油によって調整される機構を有するツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法であって、
前記ピストンロッドが作動していない状態の位置にある際の前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量をｖｒ(ｍｌ)とし、緩衝器に充填される前記油圧作動油の全油量をＶ(ｍｌ)とすると、前記リザーバ室以外に充填された前記油圧作動油の油量(Ｖ−ｖｒ)(ｍｌ)に対する前記リザーバ室における前記油圧作動油の油量ｖｒの割合(Ｘ)((ｖｒ)／(Ｖ−ｖｒ))が０．５以上となるように、請求項１又は２に記載の油圧作動油組成物を充填することを特徴とするツインチューブ式緩衝器における減衰力向上方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２４８１６０（Ｐ２００８−２４８１６０Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９２９９７（Ｐ２００７−９２９９７）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
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