JP2009068608A - 無段変速機用プーリー及び無段変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属ベルトに少なくとも一部が巻きつけられ、前記金属ベルトに摺動する摺動面を少なくとも有し、素材の鋼としてJIS G 4053に規定されているクロム鋼又はクロムモリブデン鋼から選択した材料を用いた無段変速機用プーリーであって、前記摺動面が、最大谷深さRv2.0μm以下の表面粗さであり、前記炭素の含有する濃度が、0.65〜1.40質量%の範囲にあり、前記摺動面のビッカース硬さをH、前記窒素の含有する濃度N質量%としたときに、H≧−320×N+700の関係を満たしてなる。
【選択図】図4
Description
(実施例1)
<試験体>
図1に示すように、クロムモリブデン鋼(JIS規格:SCM420)を準備し、図6(c)に示す無段変速機用プーリーの形状に、機械加工を行った。次に、図2に示すように、機械加工後のプーリーに対して浸炭浸窒処理を行った。具体的には、機械加工後のプーリーを加熱炉内に投入し、950℃、カーボンポテンシャル(C.P.)0.9体積%の雰囲気下で6時間保持した後、840℃、カーボンポテンシャル(C.P.)0.8体積%、アンモニア(NH3)ガス1体積%〜10体積%の雰囲気下で4時間保持し、その後60℃で油焼入れした後、160℃で80分焼き戻しを行った。このようにして、少なくとも摺動面において含有する炭素の濃度が、0.74質量%(0.65〜1.40質量%の範囲にあり)であり、摺動面のビッカース硬さがHv698であり、摺動面において含有する窒素の濃度が0.4質量%であり、摺動面のビッカース硬さをH、前記摺動面において含有する窒素の濃度をN質量%としたときに、H≧−320×N+700の関係を満たす、無段変速機用プーリーを得た。なお、前記機械加工及び浸炭浸窒処理後の仕上げ研磨により、摺動面の最大谷深さRv0.8μm(Rv2.0μm以下)の表面粗さにした。
製作した試験体(無段変速機用プーリー)を搭載した無段変速機を、入力トルクを任意に変更できる装置に取付け、摩耗試験を行った。プーリーの使用環境条件として最も摩耗が厳しいとされる変速比が最大となるアンダードライブ側に、ベルトの巻き付け位置を固定した条件(γmax)において、プライマリプーリー(入力プーリー)に入力するトルク、シーブとベルト狭圧を過負荷のかかる状態にして、摩擦試験を実施した。
実施例1と同じようにして、実施例2〜16の無段変速機用プーリーを製作した。実施例2〜8が、実施例1と相違する点は、図1及び3に示す鋼材(素材)を用いた点である。また、実施例9〜10が、実施例1と相違する点は、浸炭処理条件、浸窒処理条件を変化させ、更に、図3の最大谷深さとなるように、機械加工時の切削速度及び送り速度、または研削時の仕上げ用砥石の粗さを変化させた点である。
実施例1と同じようにして、試験体を製作した。比較例1〜7が、実施例1と相違する点は浸炭浸窒処理条件を変化させ、更に、図3の最大谷深さとなるように、機械加工時の切削速度及び送り速度、または研削時の仕上げ用砥石の粗さを変化させた点である。
具体的には、比較例1〜3は、摺動面において含有する炭素濃度が0.65質量%以下であって、さらに、摺動面のビッカース硬さをH、前記摺動面において含有する窒素の濃度をN質量%としたときに、H≧−320×N+700の関係を満たさないように浸炭浸窒処理を行い、試験体(無段変速機用プーリー)を製作した点が実施例1と相違する。
実施例1〜16は、全て摩耗量が10μm以下であったのに対して、比較例1〜7の摩耗量は、10μmを超えていた。
比較例1〜3の摩耗量の値が、実施例1〜16のものに比べて大きくなったのは、摺動面に含有する炭素の濃度が低く、さらに、図4に示すように、摺動面のビッカース硬さをH、前記摺動面において含有する窒素の濃度をN質量%としたときに、H≧−320×N+700の関係を満たしていないからであると考えられる。
Claims (6)
- 金属ベルトに少なくとも一部が巻きつけられ、前記金属ベルトに摺動する摺動面を少なくとも有し、素材の鋼としてJIS G 4053に規定されているクロム鋼又はクロムモリブデン鋼から選択した材料を用いた無段変速機用プーリーであって、
前記摺動面が、最大谷深さRv2.0μm以下の表面粗さであり、
前記摺動面において含有する炭素の濃度が、0.65〜1.40質量%の範囲にあり、
前記摺動面のビッカース硬さをH、前記摺動面において含有する窒素の濃度をN質量%としたときに、
H≧−320×N+700
の関係を満たすことを特徴とする無段変速機用プーリー。 - 前記無段変速機用プーリーは、少なくとも前記摺動面を加熱することにより熱処理された熱処理硬化層を有しており、前記熱処理硬化層の有効硬化層深さは、少なくとも0.5mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の無段変速機用プーリー。
- 請求項1又は2に記載の無段変速機用プーリーについて、前記素材の鋼に含有するSi,Mn,Moについてさらに増量し、以下の(a)〜(c)の少なくとも一種の条件を満足する範囲の成分を含有する鋼を用いたことを特徴とする無段変速機用プーリー。
(a)Si:0.35質量%を超え、かつ、1.0質量%以下
(b)Mn:前記選択した材料において前記JIS規格で規定されているMnの含有量の上限値を超え、かつ、1.5質量%以下
(c)Mo:前記選択した材料において前記JIS規格で規定されているMoの含有量の上限値を超え、かつ、0.8質量%以下 - 請求項1〜3のいずれかに記載の無段変速機用プーリーについて、素材として用いる鋼にさらに、Nb,Ti,Ni,Bを追加添加し、以下の(d)〜(g)の少なくとも一種の条件を満足する範囲の元素が添加された鋼を素材として用いたことを特徴とする無段変速機用プーリー。
(d)Nb:0.005〜0.2質量%
(e)Ti:0.005〜0.2質量%
(f)Ni:0.05〜3.0質量%
(g)B:0.0005〜0.005質量% - 前記請求項1〜4のいずれかに記載の無段変速機用プーリーを備えた無段変速機。
- 金属ベルトに少なくとも一部が巻きつけられ、前記金属ベルトに摺動する摺動面を少なくとも有し、クロム鋼又はクロムモリブデン鋼からなる無段変速機用プーリーであって、
前記摺動面が、最大谷深さRv2.0μm以下の表面粗さであり、
前記摺動面において含有する炭素の濃度が、0.65〜1.40質量%の範囲にあり、
前記摺動面のビッカース硬さをH、前記摺動面において含有する窒素の濃度をN質量%としたときに、
H≧−320×N+700
の関係を満たすことを特徴とする無段変速機用プーリー。
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