JP4491286B2 - Resin material and belt for wet continuously variable transmission using the same - Google Patents
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Description
本発明は、湿式無段変速機用に用いられる樹脂材料、及びこれを用いた湿式無段変速機用ベルト。 The present invention relates to a resin material used for a wet continuously variable transmission, and a belt for a wet continuously variable transmission using the same.
自動車等に用いられる無段変速機（以下、「ＣＶＴ」という場合がある。）として、ベルト式ＣＶＴの開発が進められている。ベルト式ＣＶＴは、駆動軸と従動軸とにそれぞれ取り付けられた二つのプーリと、それらプーリに巻き付けられたベルトとから構成される。ベルト式ＣＶＴにおいては、駆動軸に取り付けられたプーリが駆動されると、ベルトを介して従動軸に取り付けられたプーリへ動力が伝達される。ベルト式ＣＶＴは、駆動軸及び従動軸に取り付けられた二つのプーリの溝幅を変えることによって回転径を調整し、無段階の変速を可能としている。 Development of a belt-type CVT is in progress as a continuously variable transmission (hereinafter sometimes referred to as “CVT”) used in automobiles and the like. The belt type CVT is composed of two pulleys attached to a drive shaft and a driven shaft, respectively, and a belt wound around the pulleys. In the belt type CVT, when the pulley attached to the drive shaft is driven, power is transmitted to the pulley attached to the driven shaft via the belt. The belt type CVT adjusts the rotation diameter by changing the groove widths of two pulleys attached to the drive shaft and the driven shaft, thereby enabling stepless speed change.
ベルト式ＣＶＴには、湿式と乾式とがある。湿式のＣＶＴでは、ベルトとプーリとがともに金属製のものが用いられる。湿式のＣＶＴは、ベルトとプーリとの接触面の摩耗や焼付きを抑制するために、潤滑油の供給下で使用される。湿式の場合、使用時に潤滑油が供給されるため、ベルト及びプーリの摩耗が少ないという利点がある。このことから、湿式のＣＶＴは、信頼性及び耐久性が高い。しかし、ベルトとプーリとの間には潤滑油が存在するため、両者間の摩擦係数（μ）が０．１程度と小さくなってしまう。このため、ベルトとプーリとの間の動力の伝達に必要な摩擦力を生じさせるためには、プーリの挟圧力を大きくする必要がある。即ち、湿式のＣＶＴでは、大きな挟圧力を必要とするため、動力損失が大きいという問題がある。 The belt type CVT includes a wet type and a dry type. In wet CVT, both a belt and a pulley are made of metal. The wet CVT is used under supply of lubricating oil in order to suppress wear and seizure of the contact surface between the belt and the pulley. In the case of the wet type, since lubricating oil is supplied at the time of use, there is an advantage that the wear of the belt and the pulley is small. Therefore, wet CVT has high reliability and durability. However, since lubricating oil exists between the belt and the pulley, the friction coefficient (μ) between the two becomes as small as about 0.1. For this reason, in order to generate the frictional force necessary for transmission of power between the belt and the pulley, it is necessary to increase the pinching pressure of the pulley. That is, wet CVT has a problem that power loss is large because a large clamping pressure is required.
これに対し、乾式のＣＶＴでは、非金属材料を使用したベルトが用いられており、使用時に潤滑油を用いないため、ベルト及びプーリ間の摩擦係数（μ）が０．２以上と大きくなる。このため、乾式のＣＶＴでは大きな挟圧力を必要とせず、動力損失を小さくできるという利点がある。しかし、乾式のＣＶＴではベルトとプーリとの間に潤滑油が存在しないため、両者の摩耗が大きくなり耐久性が低下してしまう。このことから、現状の乾式ＣＶＴでは、実質的に耐摩耗性の限界から高圧面条件に使用できず、軽自動車クラスの低出力車のみへの適用に限られていた。 On the other hand, in dry CVT, a belt using a non-metallic material is used, and since no lubricating oil is used during use, the friction coefficient (μ) between the belt and the pulley becomes as large as 0.2 or more. For this reason, dry CVT has the advantage that power loss can be reduced without requiring a large clamping pressure. However, in dry CVT, since there is no lubricating oil between the belt and the pulley, the wear of both increases and the durability decreases. For this reason, the current dry CVT cannot be used for high-pressure surface conditions due to the practically limited wear resistance, and is limited to application only to low-power vehicles in the light vehicle class.
これに対し、乾式のＣＶＴとして、ベルト及びプーリの耐摩耗性向上を目的とする技術が研究されている。このような技術としては、例えば、ベルトを構成するブロックにおけるプーリとの接触面を、炭素繊維とアラミド繊維とを含むフェノール系樹脂で成形したベルトが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ベルトを構成するブロックのプーリ接触面を炭素繊維とチタン酸カリウム繊維とを含むフェノール樹脂で被覆したベルトが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかし、このような炭素繊維配合材料を湿式のＣＶＴに用いると、炭素繊維の潤滑性から、湿式条件においては摩擦係数（μ）が不足してしまう。 On the other hand, as a dry CVT, a technique for improving wear resistance of a belt and a pulley has been studied. As such a technique, for example, a belt in which a contact surface with a pulley in a block constituting the belt is formed of a phenolic resin containing carbon fibers and aramid fibers has been proposed (for example, see Patent Document 1). ). A belt in which a pulley contact surface of a block constituting the belt is covered with a phenol resin containing carbon fibers and potassium titanate fibers has been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, when such a carbon fiber compounding material is used for wet CVT, the friction coefficient (μ) is insufficient under wet conditions due to the lubricity of carbon fibers.
また、摩擦材の摩擦係数を向上させるための摩擦調整材としてはカシューダストが知られている。カシューダストは、天然のカシューオイルを硬化させたものであり、これらを利用した湿式の摺動材料としていくつかの摩擦材が提案されている（例えば、特許文献３及び４参照。）。しかし、これら摩擦材はいずれも湿式のクラッチ等に用いること想定したものである。即ち、湿式クラッチに求められる面圧は数ＭＰａであるのに対し、湿式ベルトＣＶＴに求められる摺動面圧は百ＭＰａ以上と高く著しい差がある。また、両者には使用時のすべり速度条件に関しても差異があり、湿式ベルトＣＶＴでは数百ｍｍ／ｓ以下であるが、湿式クラッチの数十ｍ／ｓと大きく異なる。これらの諸条件の違いにより、湿式ベルトＣＶＴと湿式クラッチ材との高摩擦係数（μ）化に有効な最適組成が異なっている。 Cashew dust is known as a friction adjusting material for improving the friction coefficient of the friction material. Cashew dust is obtained by curing natural cashew oil, and several friction materials have been proposed as wet sliding materials using these (see, for example, Patent Documents 3 and 4). However, these friction materials are assumed to be used for wet clutches and the like. That is, the surface pressure required for the wet clutch is several MPa, whereas the sliding surface pressure required for the wet belt CVT is as high as 100 MPa or more, which is a significant difference. In addition, there is a difference between the two in terms of sliding speed conditions during use, which is several hundred mm / s or less in the wet belt CVT, but is greatly different from several tens m / s in the wet clutch. Due to the difference in these conditions, the optimum composition effective for increasing the friction coefficient (μ) between the wet belt CVT and the wet clutch material is different.
上述のように、現段階においては、高い摩擦係数（μ）を有しながら高耐摩耗性を満足しつつ、湿式ＣＶＴベルト方式に最適な樹脂材料は提供されておらず、その開発が望まれていた。 As described above, at the present stage, a resin material optimum for the wet CVT belt method is not provided while satisfying high wear resistance while having a high coefficient of friction (μ), and development thereof is desired. It was.
本発明は、湿式のＣＶＴにおける前記諸問題を解決するためになされたものであり、湿式無段変速機に最適な組成を有し、ベルトとプーリとの間の摩擦係数を大きくすることができるとともに両者間における耐摩耗性が高い樹脂材料を提供することを目的とする。また、別の本発明は、前記樹脂材料を用いることで、耐摩耗性に優れ、動力損失が少なく、伝達トルク容量の大きな湿式無段変速用ベルトを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in wet CVT, has an optimum composition for a wet continuously variable transmission, and can increase the coefficient of friction between a belt and a pulley. Another object is to provide a resin material having high wear resistance between the two. Another object of the present invention is to provide a wet continuously variable transmission belt having excellent wear resistance, low power loss, and large transmission torque capacity by using the resin material.
本発明の第１の樹脂材料（以下「第１の樹脂材料」という場合がある。）は、湿式無段変速機に用いられる樹脂材料であって、母材となる樹脂と、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる硬質繊維と、を含み、前記硬質繊維の含有量が５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることを特徴とする。 The first resin material of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “first resin material”) is a resin material used for a wet-type continuously variable transmission, and a resin serving as a base material and alumina are 48 wt%. And a hard fiber made of at least one of alumina / silica fiber and aluminoborosilicate glass fiber contained in a larger proportion, and the hard fiber content is 5 wt% or more and less than 30 wt%.
本発明の第１の樹脂材料に含まれる硬質繊維として含まれる、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維のビッカース硬さは、ＨＶ約１０００以上である。これに対し、通常、プーリ等を形成する鋼材のビッカース硬さは、ＨＶ約６００〜８５０である。このため、例えば、湿式無段変速機を構成するベルトのプーリ接触面を、本発明の第１の樹脂材料から形成された樹脂部により形成した場合には、樹脂材料に含まれる硬質繊維が、相手材となるプーリとの間に、微小な掘り起こしによる摩擦を生じさせる。この結果、ベルトとプーリとの間の摩擦係数（μ）が大きくなる。また、本発明の第１の樹脂材料から形成された樹脂部の表面には、微細な凹部が存在する。そのため、湿式無段変速機の使用時における、高すべり速度領域、低荷重領域等のベルト／プーリ間に油膜が形成され易い条件であっても、固体接触を確保でき、大きな摩擦係数を維持することができる。特に、樹脂材料に含まれる硬質繊維の繊維径が大きい場合には、硬質繊維は、樹脂部の表面から内部へ埋没し難い。また、摩擦による硬質繊維の脱落も抑制される。そのため、樹脂材料に含まれる硬質繊維の繊維径が大きい場合には、ベルト／プーリ間の摩擦係数が大きいという良好な摩擦特性を安定して得られる。更に、硬質繊維は相手材であるプーリに対して硬質であることから、本発明の樹脂材料から形成された樹脂部は耐摩耗性に優れる。 The Vickers hardness of the alumina-silica fiber and the aluminoborosilicate glass fiber containing alumina in a proportion larger than 48 wt%, which is included as the hard fiber included in the first resin material of the present invention, is about 1000 or more in HV. On the other hand, normally, the Vickers hardness of the steel material forming the pulley or the like is about HV 600 to 850. Therefore, for example, when the pulley contact surface of the belt constituting the wet continuously variable transmission is formed by the resin portion formed from the first resin material of the present invention, the hard fibers included in the resin material are: Friction due to minute digging is generated between the mating pulley and the pulley. As a result, the coefficient of friction (μ) between the belt and the pulley increases. Moreover, a fine recessed part exists in the surface of the resin part formed from the 1st resin material of this invention. Therefore, solid contact can be ensured and a large coefficient of friction is maintained even under conditions where an oil film is likely to be formed between the belt / pulley in a high sliding speed region, a low load region, etc. when using a wet continuously variable transmission. be able to. In particular, when the fiber diameter of the hard fiber contained in the resin material is large, the hard fiber is difficult to be embedded from the surface of the resin portion to the inside. Moreover, the fall of the hard fiber due to friction is also suppressed. Therefore, when the fiber diameter of the hard fiber contained in the resin material is large, good friction characteristics that the friction coefficient between the belt and the pulley is large can be stably obtained. Furthermore, since the hard fiber is hard with respect to the pulley which is the counterpart material, the resin portion formed from the resin material of the present invention is excellent in wear resistance.
また、本発明の第１の樹脂材料は、硬質繊維の含有量が樹脂材料全体に対して、５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満である。このため、低コストでありながら、高い性能を発揮することができる。 In the first resin material of the present invention, the hard fiber content is 5 wt% or more and less than 30 wt% with respect to the entire resin material. For this reason, high performance can be exhibited at low cost.
従って、湿式無段変速機において、ベルトとプーリとが接触する面を本発明の樹脂材料から形成された樹脂部によって形成することによって、ベルトとプーリとの間の摩擦係数（μ）を大きくすることができ、更に、ベルト及びプーリとの摩耗をも抑制することができる。 Therefore, in the wet continuously variable transmission, the friction coefficient (μ) between the belt and the pulley is increased by forming the surface where the belt and the pulley come into contact with each other by the resin portion formed of the resin material of the present invention. Further, wear on the belt and pulley can be suppressed.
本発明の第２の樹脂材料（以下、「第２の樹脂材料」という場合がある。）は、湿式無段変速機に用いられる樹脂材料であって、母材となる樹脂と、カシューダストと、繊維と、を含み、前記カシューダストの含有量が５３ｗｔ％未満であることを特徴とする。 The second resin material of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “second resin material”) is a resin material used for a wet-type continuously variable transmission, and includes a resin as a base material, cashew dust, , Fibers, and the cashew dust content is less than 53 wt%.
本発明の第２の樹脂材料は、樹脂中にカシューダストと繊維とを含有した複合材料である。該繊維としては、無機繊維を用いることができ、更には硬質繊維を用いることができる。本発明の第２の樹脂材料は、係るカシューダストの存在により、樹脂部を形成した際、樹脂部表面に露出したカシューダストの表面の微小な凹部によって摩擦係数（μ）を高めることができる。本発明の第２の樹脂材料によれば、係る効果と上述の第１の樹脂材料における硬質繊維から奏される耐摩耗性向上という効果とが相俟って、耐摩耗性に優れながら高い摩擦係数（μ）を発揮することができる。また、本発明の第２の樹脂材料によれば、カシューダストの含有量が特定の範囲に限定されているため、効果的にカシューダストの効果を発揮することができる。カシューダストの含有量が５３ｗｔ％を超えると、樹脂材料組成物を混練することができない。前記カシューダストの含有量としては、２ｗｔ％以上が好ましく、４ｗｔ％以上が更に好ましい。 The second resin material of the present invention is a composite material containing cashew dust and fibers in the resin. As the fiber, an inorganic fiber can be used, and furthermore, a hard fiber can be used. The second resin material of the present invention can increase the coefficient of friction (μ) due to the minute recesses on the surface of the cashew dust exposed on the surface of the resin portion when the resin portion is formed due to the presence of the cashew dust. According to the second resin material of the present invention, a combination of such an effect and the effect of improving the wear resistance produced by the hard fibers in the first resin material described above provides excellent wear resistance and high friction. A coefficient (μ) can be exhibited. Moreover, according to the 2nd resin material of this invention, since content of cashew dust is limited to the specific range, the effect of cashew dust can be exhibited effectively. If the cashew dust content exceeds 53 wt%, the resin material composition cannot be kneaded. The content of cashew dust is preferably 2 wt% or more, and more preferably 4 wt% or more.
本発明の第２の樹脂材料は、前記カシューダストとして硬質カシューダストを用いることができる。本発明において「硬質カシューダスト」とは、ビッカース硬さＨＶが８を超えるものを意味する。市販されているカシューダストの標準品はビッカース硬さＨＶがおよそ８程度である。硬質カシューダスト（好ましくはＨＶ１０以上、特に好ましくはＨＶ１５以上のカシューダスト）を用いた樹脂材料は、標準品を用いた場合に比してすべり速度の増加に伴う摩擦係数（μ）の低下割合が小さい。特に硬質カシューダストを用いた樹脂材料は、この摩擦係数（μ）の速度依存性（即ち、摩擦係数（μ）−すべり速度特性（ｖ）の負勾配性）が従来の湿式ＣＶＴベルト用金属材料よりも小さい。このため、本発明の第２の樹脂材料は、硬質カシューダストを用いることで、低速度域から増速した場合であっても、高い摩擦係数（μ）を安定して維持することができる。 In the second resin material of the present invention, hard cashew dust can be used as the cashew dust. In the present invention, “hard cashew dust” means one having a Vickers hardness HV of more than 8. The standard product of cashew dust on the market has a Vickers hardness HV of about 8. Resin material using hard cashew dust (preferably cashew dust of HV10 or more, particularly preferably HV15 or more) has a decreasing rate of the friction coefficient (μ) with an increase in sliding speed compared to the case of using a standard product. small. In particular, a resin material using hard cashew dust has a speed dependency of the friction coefficient (μ) (that is, a negative gradient characteristic of the friction coefficient (μ) −slip speed characteristic (v)). Smaller than. For this reason, the 2nd resin material of this invention can maintain a high friction coefficient (micro) stably by using hard cashew dust, even when it is a case where it accelerates from a low speed range.
本発明の第２の樹脂材料は、平面形状の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０６μｍ以上のカシューダストを用いるのが好ましい。更に、本発明の第２の樹脂材料は、断続的な凹凸形状であり、頂部の長さが２０μｍ以下であるカシューダストを用いることが好ましい。これらのような表面形状を有するカシューダストを用いることにより、摩擦係数（μ）を高く維持することができると共に、摩擦係数の速度依存性を低下させることができる。これは、カシューダスト表面における凹凸部の高低差が大きく断続的であるほど、接触面における油膜を排除しやすく、これによりプーリの接触面との固体接触を維持しやすいためであると考えられる。 As the second resin material of the present invention, it is preferable to use cashew dust having a planar arithmetic mean roughness (Ra) of 0.06 μm or more. Furthermore, the second resin material of the present invention preferably uses cashew dust having an intermittent uneven shape and a top portion having a length of 20 μm or less. By using cashew dust having such a surface shape, the friction coefficient (μ) can be maintained high, and the speed dependency of the friction coefficient can be reduced. This is thought to be because the greater the intermittent difference in level of the irregularities on the cashew dust surface, the easier it is to remove the oil film on the contact surface, thereby maintaining solid contact with the pulley contact surface.
本明細書において「算術平均粗さ（Ｒａ）」とは、電子線三次元粗さ解析装置によって測定した結果を用い、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４の計算方法に従って算出された値である。前記電子線三次元粗さ解析装置としては、例えば、「ERA-8000」ELIONIX社製を用いることができる。「断続的な凹凸形状」とは、ベルト摺動方向と平行する方向の凸部形状が連続しておらず、部分的に切れている状態を意味する。また、「頂部の長さが２０μｍ以下」とは、ベルト摺動方向と平行する方向の凸部形状の凸部形状の幅の平均値が２０μｍ以下であることを意味する。上記凸部のベルト摺動方向と直交する方向の幅は、好ましくは、１０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下の凸部が連続することで凹凸形状を構成している状態が好ましい。 In this specification, “arithmetic mean roughness (Ra)” is a value calculated according to the calculation method of JIS B0601-1994, using the results measured by an electron beam three-dimensional roughness analyzer. As the electron beam three-dimensional roughness analyzer, for example, “ERA-8000” manufactured by ELIONIX can be used. The “intermittent concavo-convex shape” means a state in which the convex shape in a direction parallel to the belt sliding direction is not continuous and is partially cut. Further, “the length of the apex portion is 20 μm or less” means that the average value of the widths of the convex shapes in the direction parallel to the belt sliding direction is 20 μm or less. The width of the convex portion in the direction orthogonal to the belt sliding direction is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less.
本発明の第２の樹脂材料は、繊維として無機繊維を用いることができ、更には、無機繊維としてアルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる硬質繊維を用いることができる。本発明の第２の樹脂材料によれば、上述の第１の樹脂材料と同様に、ビッカース硬さが高い繊維を用いることで、高い摩擦係数（μ）を発揮することができるとともに耐摩耗性を発揮することができる。 In the second resin material of the present invention, inorganic fibers can be used as the fibers. Furthermore, the inorganic resin contains at least one of alumina / silica fibers and aluminoborosilicate glass fibers containing alumina in a proportion higher than 48 wt%. Hard fibers can be used. According to the second resin material of the present invention, similarly to the first resin material described above, by using a fiber having a high Vickers hardness, it is possible to exhibit a high coefficient of friction (μ) and wear resistance. Can be demonstrated.
本発明の第２の樹脂材料においては、前記繊維の含有量を５ｗｔ％以上８０ｗｔ％とすることが好ましい。本発明の第２の樹脂材料は、前記繊維の含有量を上述の範囲にすると十分に摩擦係数（μ）を向上させることができると共に、耐摩耗性も高い。 In the 2nd resin material of this invention, it is preferable that content of the said fiber shall be 5 wt% or more and 80 wt%. The second resin material of the present invention can sufficiently improve the coefficient of friction (μ) and has high wear resistance when the fiber content is within the above range.
本発明の第１及び第２の樹脂材料においては、前記樹脂の含有量を１８．５ｗｔ％以上９３．５ｗｔ％以下とすることが好ましく、また、前記樹脂として熱硬化性樹脂を用いることができる。 In the first and second resin materials of the present invention, the content of the resin is preferably 18.5 wt% or more and 93.5 wt% or less, and a thermosetting resin can be used as the resin. .
また、本発明の湿式無段変速機用ベルトは、プーリのプーリ側接触面と接触して動力伝達を行う複数のブロックと前記ブロックを係止するフープとを備え、前記ブロックが、金属製の基体と、前記基体の少なくとも一部を被覆し、上述の本発明の樹脂材料からなる樹脂部と、を有し、前記プーリ側接触面と接触するブロック側接触面の少なくとも一部が前記樹脂部で形成されたことを特徴とする。 The wet type continuously variable transmission belt of the present invention includes a plurality of blocks that contact a pulley-side contact surface of a pulley to transmit power and a hoop that locks the block, and the block is made of metal. A base and a resin portion that covers at least a portion of the base and is made of the resin material of the present invention described above, and at least a portion of the block-side contact surface that contacts the pulley-side contact surface is the resin portion It is formed by.
本発明の湿式無段変速機用ベルトは、フープとブロックとから構成される。ベルトは、ブロックにおけるプーリとの接触面によりプーリと接触する。ここで、「プーリ側接触面」とは、プーリにおけるブロックとの接触面を意味する。また、「ブロック側接触面」とは、ブロックにおけるプーリとの接触面を意味する。本発明の湿式無段変速機用ベルトにおいては、対向するプーリ側接触面とブロック側接触面とが接触することによって動力が伝達される。本発明の湿式無段変速機用ベルトは、動力伝達が行われるブロック側接触面の少なくとも一部が、上述の本発明の第１及び第２の樹脂材料（以下、これらを「本発明の樹脂材料」という場合がある。）のいずれかによって形成された樹脂部で形成されている。この際、ブロック側接触面の一部のみが本発明の樹脂材料から形成された樹脂部で形成された態様でもよいし、ブロック側接触面の全てが本発明の樹脂材料から形成された樹脂部で形成されている態様でもよい。また、ブロック全体が本発明の樹脂材料から形成された樹脂部で被覆されている態様であってもよい。 The belt for a wet continuously variable transmission according to the present invention includes a hoop and a block. The belt contacts the pulley through a contact surface of the block with the pulley. Here, the “pulley side contact surface” means a contact surface of the pulley with the block. The “block side contact surface” means a contact surface with the pulley in the block. In the wet type continuously variable transmission belt of the present invention, power is transmitted by the contact between the facing pulley side contact surface and the block side contact surface. The wet type continuously variable transmission belt of the present invention has at least a part of the block-side contact surface where power is transmitted, the first and second resin materials of the present invention (hereinafter referred to as “the resin of the present invention”). It may be referred to as a “material”.). At this time, only a part of the block-side contact surface may be formed of a resin portion formed from the resin material of the present invention, or the entire block-side contact surface may be formed of the resin material of the present invention. The aspect currently formed by may be sufficient. Moreover, the aspect with which the whole block was coat | covered with the resin part formed from the resin material of this invention may be sufficient.
通常、湿式無段変速機におけるプーリとブロックとの接触面圧は、百ＭＰａ以上と大きい。また、すべり速度条件は、数十〜数百ｍｍ／ｓ程度となる。本発明の湿式無段変速機用ベルトは、ブロック側接触面の少なくとも一部を、本発明の樹脂材料から形成された樹脂部で形成することで、前記高接触面圧条件においても、ブロックとプーリとの間、換言すれば、ベルトとプーリとの間の摩擦係数（μ）を大きくすることができる。また、高すべり速度領域、低荷重領域等のベルトとプーリとの間に油膜が形成されやすい条件であっても、大きな摩擦係数（μ）を維持することができ、両者の接触状態を良好に保つことができる。このように、本発明の湿式無段変速機用ベルトを用いれば、ベルトとプーリとの間の摩擦係数が増大し、伝達トルク容量が大きく耐摩耗性に優れた湿式変速機を構成することができる。 Usually, the contact surface pressure between the pulley and the block in the wet continuously variable transmission is as large as 100 MPa or more. The sliding speed condition is about several tens to several hundreds mm / s. The belt for a wet continuously variable transmission according to the present invention is such that at least a part of the block-side contact surface is formed of a resin portion formed of the resin material of the present invention, so that even in the high contact surface pressure condition, In other words, the friction coefficient (μ) between the belt and the pulley can be increased. In addition, a large friction coefficient (μ) can be maintained even under conditions where an oil film is likely to be formed between the belt and pulley in a high sliding speed region, a low load region, etc., and the contact state between the two is excellent. Can keep. As described above, when the wet continuously variable transmission belt of the present invention is used, the friction coefficient between the belt and the pulley is increased, and a wet transmission having a large transmission torque capacity and excellent wear resistance can be configured. it can.
本発明によれば、湿式無段変速機に最適な組成を有し、ベルトとプーリとの間の摩擦係数を大きくすることができるとともに両者間における耐摩耗性が高い樹脂材料を提供することができる。また、別の本発明によれば、前記樹脂材料を用いることで、耐摩耗性に優れ、動力損失が少なく、伝達トルク容量の大きな湿式無段変速用ベルトを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin material that has an optimum composition for a wet continuously variable transmission, can increase the coefficient of friction between a belt and a pulley, and has high wear resistance between the two. it can. According to another aspect of the present invention, by using the resin material, it is possible to provide a wet continuously variable transmission belt that has excellent wear resistance, little power loss, and a large transmission torque capacity.
以下、本発明の樹脂材料及びそれを用いた湿式無段変速機用ベルトについて詳細に説明する。なお、本発明の樹脂材料及びそれを用いた湿式無段変速機用ベルトは、下記の実施形態に限定されるものではない。本発明の樹脂材料及びそれを用いた湿式無段変速機用ベルトは、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行いうる変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。 Hereinafter, the resin material of the present invention and a belt for a wet continuously variable transmission using the same will be described in detail. In addition, the resin material of the present invention and the belt for a wet continuously variable transmission using the same are not limited to the following embodiments. The resin material of the present invention and the belt for a wet continuously variable transmission using the same can be implemented in various forms that have been modified or improved by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. it can.
《樹脂材料》
本発明の第１の樹脂材料は、湿式無段変速機に用いられる樹脂材料であって、母材となる樹脂と、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる硬質繊維と、を含み、前記硬質繊維の含有量が５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることを特徴とする。
<Resin material>
The first resin material of the present invention is a resin material used for a wet-type continuously variable transmission, which is a base material, an alumina / silica fiber containing alumina in a proportion higher than 48 wt%, and an aluminoborosilicate glass. Hard fibers comprising at least one of the fibers, and the hard fiber content is 5 wt% or more and less than 30 wt%.
また、本発明の第２の樹脂材料は、湿式無段変速機に用いられる樹脂材料であって、母材となる樹脂と、カシューダストと、繊維と、を含み、前記カシューダストの含有量が５３ｗｔ％未満であることを特徴とする。 The second resin material of the present invention is a resin material used in a wet-type continuously variable transmission, and includes a resin as a base material, cashew dust, and fibers, and the content of the cashew dust is It is characterized by being less than 53 wt%.
即ち、本発明の樹脂材料においては、繊維として、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる硬質繊維を５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満の範囲で含有すること、若しくは、カシューダストを５３ｗｔ％未満の範囲で含有すること、のいずれかを満たすことが条件となる。 That is, in the resin material of the present invention, the hard fibers made of at least one of alumina / silica fibers and aluminoborosilicate glass fibers containing alumina in a proportion larger than 48 wt% are in the range of 5 wt% or more and less than 30 wt%. It is a condition to contain either containing or containing cashew dust in less than 53 wt%.
〈第１の樹脂材料〉
前記母材となる樹脂は、特に限定されるものではない。耐熱性及び成形性を考慮した観点からは、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが望ましい。なかでも、成形性及び硬質繊維とのなじみ性が良好であるという観点からは、フェノール樹脂を用いることが望ましい。該フェノール樹脂としては、変性あるいは未変性のノボラック、またはレゾール等が挙げられる。特に、本発明においては、カシューオイルで変性されたカシュー変性フェノール樹脂を用いることが好ましい。
<First resin material>
The resin used as the base material is not particularly limited. From the viewpoint of considering heat resistance and moldability, use thermosetting resins such as phenol resin, urea resin, melamine resin, polyamide resin, polyamideimide resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, etc. Is desirable. Of these, it is desirable to use a phenol resin from the viewpoint of good moldability and compatibility with hard fibers. Examples of the phenol resin include modified or unmodified novolak, resol and the like. In particular, in the present invention, it is preferable to use a cashew-modified phenol resin modified with cashew oil.
また、本発明の第１の樹脂材料における樹脂の含有量は、特に限定されるものではない。成形し易く、かつ、成形体の耐摩耗性を確保しつつ高摩擦係数（μ）を図る観点から、樹脂材料全体の質量に対して、樹脂の含有量を１８．５ｗｔ％以上９３．５ｗｔ％以下であることが好ましく、２７．５ｗｔ％以上９３．５ｗｔ％以下であることが更に好ましい。 Further, the content of the resin in the first resin material of the present invention is not particularly limited. From the viewpoint of easy molding and high friction coefficient (μ) while ensuring the wear resistance of the molded body, the resin content is 18.5 wt% or more and 93.5 wt% with respect to the total mass of the resin material. The content is preferably 27.5 wt% or more and more preferably 97.5 wt% or less.
本発明の第１の樹脂材料に含まれる硬質繊維は、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる。本発明においては、硬質繊維として、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維、あるいはアルミノホウケイ酸ガラス繊維を単独で使用してもよく、両者を混合して使用してもよい。 The hard fiber contained in the first resin material of the present invention is composed of at least one of alumina-silica fiber and aluminoborosilicate glass fiber containing alumina in a proportion larger than 48 wt%. In the present invention, as the hard fiber, an alumina / silica fiber or an aluminoborosilicate glass fiber containing alumina in a proportion larger than 48 wt% may be used alone, or a mixture of both may be used.
前記硬質繊維の繊維径は、特に限定されるものではない。例えば、樹脂材料を膜状に成形した場合、硬質繊維の繊維径が大きいと、樹脂部の表面から内部へ硬質繊維が埋没し難い。また、樹脂部表面の摩擦による硬質繊維の脱落も抑制される。このように、樹脂材料の成形体の摩擦特性を向上させるという観点から、硬質繊維の平均繊維径が２μｍより大きい態様が好ましく、具体的には、１０μｍ〜１ｍｍであることが更に好ましく、１０μｍ〜１００μｍであることが特に好ましい。硬質繊維の繊維径は、硬質繊維を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で観察して測定することができ、測定された繊維径の平均値を平均繊維径として採用することができる。 The fiber diameter of the hard fiber is not particularly limited. For example, when the resin material is molded into a film shape, if the fiber diameter of the hard fiber is large, the hard fiber is difficult to be buried from the surface of the resin portion to the inside. Further, the falling off of the hard fibers due to the friction on the surface of the resin part is also suppressed. Thus, from the viewpoint of improving the friction characteristics of the molded body of the resin material, an embodiment in which the average fiber diameter of the hard fibers is larger than 2 μm is preferable, specifically, 10 μm to 1 mm is more preferable, and 10 μm to 1 μm is more preferable. A thickness of 100 μm is particularly preferable. The fiber diameter of the hard fiber can be measured by observing the hard fiber with an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM) or the like, and an average value of the measured fiber diameters can be adopted as the average fiber diameter.
また、前記硬質繊維の繊維長は、特に限定されるものではない。樹脂と均一に混合させ易いという観点からは、硬質繊維の平均繊維長は１ｍｍ以下であることが望ましい。硬質繊維の繊維長は、前記繊維径の測定方法と同様に、硬質繊維を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で観察して測定し、測定された繊維長の平均値を平均繊維長として採用することができる。 Moreover, the fiber length of the said hard fiber is not specifically limited. From the viewpoint of easy mixing with the resin, the average fiber length of the hard fibers is desirably 1 mm or less. The fiber length of the hard fiber is measured by observing the hard fiber with an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM) or the like in the same manner as the fiber diameter measuring method, and the average value of the measured fiber lengths is the average fiber length. Can be adopted as.
本発明の第１の樹脂材料における硬質繊維の含有量は、樹脂材料全体に対して５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満である。第１の樹脂材料において硬質繊維の含有量が５ｗｔ％未満であると前記硬質繊維の効果を十分に発揮することができない。また、本発明の効果とコスト面との兼ね合いを図る観点から第１の樹脂材料における硬質繊維の含有量は３０ｗｔ％未満とされる。 The hard fiber content in the first resin material of the present invention is 5 wt% or more and less than 30 wt% with respect to the entire resin material. If the content of hard fibers in the first resin material is less than 5 wt%, the effects of the hard fibers cannot be sufficiently exhibited. Further, from the viewpoint of balancing the effects of the present invention and the cost, the hard fiber content in the first resin material is less than 30 wt%.
本発明の第１の樹脂材料は、前記樹脂及び硬質繊維に加え、必要に応じて補強材、充填材、分散剤、離型剤、着色材等の他の材料を含んでいてもよい。前記補強材としては、後述する他の硬質繊維を用いることができる。該他の硬質繊維としては、例えば、セルロース繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、炭素繊維アラミド繊維等の有機繊維；シリカ繊維、ムライト繊維、金属繊維、チタン酸カリウム繊維等の無機繊維等が挙げられる。充填材としては、アルミナ、シリカ、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア等の無機粒子や挙げられる。また、カシューダストを用いてもよい。分散剤としては、各種のアルミニウムキレート剤等が挙げられる。離型剤としては、ステアリン酸力ルシウム等の各種の界面活性剤等が挙げられる。着色材としては、カーボンブラック等が挙げられる。 The 1st resin material of this invention may contain other materials, such as a reinforcing material, a filler, a dispersing agent, a mold release agent, and a coloring material, as needed in addition to the said resin and a hard fiber. As the reinforcing material, other hard fibers described later can be used. Examples of the other hard fibers include organic fibers such as cellulose fibers, polyamide fibers, polyimide fibers, and carbon fiber aramid fibers; inorganic fibers such as silica fibers, mullite fibers, metal fibers, and potassium titanate fibers. Examples of the filler include inorganic particles such as alumina, silica, mullite, silicon nitride, silicon carbide, and zirconia. Cashew dust may also be used. Examples of the dispersing agent include various aluminum chelating agents. Examples of the mold release agent include various surfactants such as calcium stearate. Examples of the colorant include carbon black.
〈第２の樹脂材料〉
本発明の第２の樹脂材料は、カシューダストを含有する。該カシューダストとは、カシューナッツの殻から採った油分を炭化し硬化させたものである。また、摩擦係数（μ）の速度依存性を低下させて、速度の増加に伴う摩擦係数（μ）の低下を抑制する観点から、前記カシューダストとしては、硬質カシューダストを用いることが好ましい。該硬質カシューダストとは、ビッカース硬さＨＶが８を超えるカシューダストを意味する。前記摩擦係数（μ）の速度依存性を低下させるためには、該硬質カシューダストとして、ＨＶ１０以上のカシューダストを用いるのが好ましく、ＨＶ１５以上のカシューダストを用いることが更に好ましい。
<Second resin material>
The second resin material of the present invention contains cashew dust. The cashew dust is obtained by carbonizing and hardening an oil taken from a cashew nut shell. From the viewpoint of reducing the speed dependency of the coefficient of friction (μ) and suppressing the decrease in the coefficient of friction (μ) accompanying an increase in speed, it is preferable to use hard cashew dust as the cashew dust. The hard cashew dust means cashew dust having a Vickers hardness HV exceeding 8. In order to reduce the speed dependency of the coefficient of friction (μ), it is preferable to use cashew dust of HV10 or higher, and more preferably cashew dust of HV15 or higher as the hard cashew dust.
また、前記カシューダストの粒径は、平均粒径φ５００μｍ以下であることが好ましく、平均直径φ１５０μｍ以下であることが更に好ましい。また、プーリとブロックとの接触面における油膜排除、更にはそれによる固体接触を維持することによって摩擦係数（μ）の速度依存性を低下させる観点から、本発明におけるカシューダストとしては、断続的な凹凸部が摺動方向と平行に生じている表面形状を有しているものが好ましい。係る凹凸部の高低差はある程度大きいことが好ましく、更に、断続的という観点からは、その頂部（凸部）の長さがある程度小さいことが好ましい。係る観点から、前記カシューダストの表面形状の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０６０μｍ以上であることが好ましく、０．０８０μｍ以上であることが更に好ましい。また、前記算術平均粗さ（Ｒａ）は、接触面積が小さくなりすぎて接触面圧が増大し耐摩耗性が低下することを防止する観点から、２μｍ以下であることが好ましい。また、前記カシューダストは、表面形状が断続的な凹凸形状であって、頂部の長さが２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることが更に好ましい。尚、上述の通り、前記算術平均粗さ（Ｒａ）とは、電子線三次元粗さ解析装置（例えば、「ERA-8000」ELIONIX社製）によって測定した結果を用い、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４の計算方法に従って算出された値である。 The cashew dust preferably has an average particle diameter of 500 μm or less, more preferably an average diameter of 150 μm or less. Further, from the viewpoint of reducing the speed dependence of the friction coefficient (μ) by eliminating the oil film on the contact surface between the pulley and the block and further maintaining the solid contact thereby, the cashew dust in the present invention is intermittent. What has the surface shape which the uneven | corrugated | grooved part has arisen in parallel with a sliding direction is preferable. It is preferable that the height difference of the uneven portion is large to some extent. Further, from the viewpoint of intermittent, it is preferable that the length of the top portion (convex portion) is small to some extent. From such a viewpoint, the arithmetic average roughness (Ra) of the surface shape of the cashew dust is preferably 0.060 μm or more, and more preferably 0.080 μm or more. The arithmetic average roughness (Ra) is preferably 2 μm or less from the viewpoint of preventing the contact area from becoming too small and increasing the contact surface pressure to lower the wear resistance. The cashew dust has an intermittent uneven shape on the surface and preferably has a top length of 20 μm or less, and more preferably 15 μm or less. As described above, the arithmetic average roughness (Ra) is calculated according to JIS B0601-1994 using the results measured by an electron beam three-dimensional roughness analyzer (for example, “ERA-8000” manufactured by ELIONIX). It is a value calculated according to the method.
尚、前記カシューダスト表面に形成される摺動方向と平行に形成された断続的な凹凸部は、例えば本発明の樹脂材料を樹脂部とした場合には、実際に摺動されることにより、カシューダスト表面に発現することがある。尚、この場合であっても、断続的である程度高低差のある溝（凹部）は、カシューダストのビッカース硬さが高いものほど発現しやすい。 In addition, the intermittent unevenness formed in parallel with the sliding direction formed on the cashew dust surface is actually slid when the resin material of the present invention is used as a resin part, May appear on the cashew dust surface. Even in this case, intermittent grooves having a certain level difference (concave portion) are more likely to appear as the cashier dust has a higher Vickers hardness.
本発明の第２の樹脂材料におけるカシューダストの含有量は、樹脂材料全体に対して５３ｗｔ％未満である。カシューダストの含有量が５３ｗｔ％以上であると、樹脂材料中の樹脂量が低下し、樹脂部とした際の表面形状が悪化したり、製造時において混練ができないなど、材料の成形性が低下してしまう。本発明の第２の樹脂材料におけるカシューダストの含有量として具体的には、高い摩擦係数（μ）を得る観点から、２ｗｔ％以上５３ｗｔ％未満であることが好ましく、４ｗｔ％以上４４ｗｔ％以下であることが更に好ましい。 The cashew dust content in the second resin material of the present invention is less than 53 wt% with respect to the entire resin material. When the cashew dust content is 53 wt% or more, the resin amount in the resin material is reduced, the surface shape of the resin part is deteriorated, and the moldability of the material is reduced, such as being unable to knead during production. Resulting in. Specifically, the content of cashew dust in the second resin material of the present invention is preferably 2 wt% or more and less than 53 wt% from the viewpoint of obtaining a high friction coefficient (μ), and is 4 wt% or more and 44 wt% or less. More preferably it is.
本発明の第２の樹脂材料は、繊維を含む。該繊維としては、有機繊維及び無機繊維とが挙げられる。有機繊維としては、セルロース繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が挙げられる。また、前記無機繊維としては、シリカ繊維、ムライト繊維、チタン酸カリウム繊維、金属繊維等が挙げられる。 The 2nd resin material of this invention contains a fiber. Examples of the fibers include organic fibers and inorganic fibers. Examples of the organic fiber include cellulose fiber, polyamide fiber, polyimide fiber, aramid fiber, and carbon fiber. Examples of the inorganic fiber include silica fiber, mullite fiber, potassium titanate fiber, and metal fiber.
本発明の第２の樹脂材料においては、繊維として無機繊維を用いることができ、更には硬質繊維を用いることができる。該硬質繊維としては、アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる硬質繊維であることが好ましい。該アルミナを４８ｗｔ％より大きな割合で含有するアルミナ・シリカ繊維及びアルミノホウケイ酸ガラス繊維の少なくとも一方からなる硬質繊維は、上述の第１の樹脂材料における硬質繊維と同じものであり、その好ましい範囲についても同様である。 In the second resin material of the present invention, inorganic fibers can be used as the fibers, and furthermore, hard fibers can be used. The hard fiber is preferably a hard fiber made of at least one of alumina / silica fiber and aluminoborosilicate glass fiber containing alumina in a proportion larger than 48 wt%. The hard fiber composed of at least one of alumina / silica fiber and aluminoborosilicate glass fiber containing alumina in a proportion larger than 48 wt% is the same as the hard fiber in the first resin material described above, and its preferred range Is the same.
本発明の第２の樹脂材料における繊維の含有量は、樹脂全体に対して、５ｗｔ％以上８０ｗｔ％未満であることが好ましく、本発明の効果とコスト面との兼ね合いを図る観点からは、５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることが更に好ましい。尚、樹脂材料にカシューダストのみが含まれ繊維が含まれていないと、耐摩耗性が著しく低下してしまう。 The fiber content in the second resin material of the present invention is preferably 5 wt% or more and less than 80 wt% with respect to the entire resin. From the viewpoint of balancing the effects of the present invention and the cost, 5 wt% % Or more and less than 30 wt% is more preferable. Note that if the resin material contains only cashew dust and no fibers, the wear resistance is significantly reduced.
本発明の第２の樹脂材料に用いられる母材となる樹脂としては、上述の第１の樹脂材料に用いられる樹脂と同様のもの挙げられ、好ましい範囲についても同様である。即ち、本発明の第２の樹脂材料においても前記樹脂としては、フェノール樹脂を用いることが好ましく、カシュー変性フェノール樹脂を用いることが更に好ましい。 Examples of the resin used as the base material for the second resin material of the present invention include the same resins as those used for the first resin material described above, and the same applies to the preferred range. That is, also in the second resin material of the present invention, it is preferable to use a phenol resin as the resin, and it is more preferable to use a cashew-modified phenol resin.
また、前記第１の樹脂材料と同様に、本発明の第２の樹脂材料においても前記樹脂、カシューダスト及び繊維に加え、必要に応じて補強材、カシューダスト以外の充填材、分散剤、離型剤、着色材等の他の材料を含んでいてもよい。前記、補強材、充填材、分散剤、離型剤、着色材としては、上述と同様のものを用いることができる。 Similarly to the first resin material, the second resin material of the present invention also includes a reinforcing material, a filler other than cashew dust, a dispersant, a release agent in addition to the resin, cashew dust and fibers. Other materials such as molds and coloring materials may be included. As the reinforcing material, filler, dispersant, release agent, and coloring material, the same materials as described above can be used.
〈製造方法〉
以下、本発明の樹脂材料の製造方法について説明する。本発明の樹脂材料の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、樹脂、硬質繊維等の所定の材料を加熱しながら混合することで、本発明の樹脂材料を得ることができる。また、本発明の樹脂材料を基体の表面に被覆する場合には、例えば、所定の金型に基体を設置し、該金型に本発明の樹脂材料を投入後、加圧成形すればよい。また、本発明の樹脂材料を含む樹脂材料液を調製し、該樹脂材料液を基体表面に塗布あるいはスプレーし、乾燥させてもよい。
<Production method>
Hereinafter, the manufacturing method of the resin material of this invention is demonstrated. The method for producing the resin material of the present invention is not particularly limited. For example, the resin material of the present invention can be obtained by mixing a predetermined material such as resin or hard fiber while heating. Further, when the surface of the substrate is coated with the resin material of the present invention, for example, the substrate is placed in a predetermined mold, and the resin material of the present invention is put into the mold, followed by pressure molding. Alternatively, a resin material solution containing the resin material of the present invention may be prepared, and the resin material solution may be applied or sprayed onto the substrate surface and dried.
本発明の樹脂材料は、湿式無段変速機に用いられる。例えば、ベルトにおけるプーリとの接触面（ベルト側接触面）を、本発明の樹脂材料から形成された樹脂部により形成すればよい。また、プーリにおけるベルトとの接触面（プーリ側接触面）を、本発明の樹脂材料から形成された樹脂部によって形成してもよい。ベルトとプーリとが接触する面を本発明の樹脂材料から形成された樹脂部により形成することにより、ベルトとプーリとの間の摩擦係数を大きくすることができ、かつ、ベルト及びプーリの摩耗をも抑制することができる。 The resin material of the present invention is used in a wet continuously variable transmission. For example, the contact surface (belt side contact surface) with the pulley in the belt may be formed by a resin portion formed from the resin material of the present invention. Moreover, you may form the contact surface (pulley side contact surface) with the belt in a pulley by the resin part formed from the resin material of this invention. By forming the contact surface between the belt and the pulley with the resin portion made of the resin material of the present invention, the friction coefficient between the belt and the pulley can be increased, and the wear of the belt and the pulley can be reduced. Can also be suppressed.
《湿式無段変速機用ベルト》
次に、本発明の一実施形態である湿式無段変速機用ベルトの構成について図１を用いて説明する。図１は、湿式無段変速機に組み込まれた湿式無段変速機用ベルトの概略図である。図１に示すように、湿式無段変速機１は、駆動側プーリ２１と、従動側プーリ２２と、ベルト３とから構成される。駆動側プーリ２１は、金属製であり、駆動軸（図略）に取り付けられている。駆動側プーリ２１は、対向する二つの円板体を備える。各々の円板体の対向面２１０は、テーパ状を呈している。従動側プーリ２２は、金属製であり、従動軸（図略）に取り付けられている。従動側プーリ２２は、対向する二つの円板体を備える。各々の円板体の対向面２２０はテーパ状を呈している。ベルト３は、駆動側プーリ２１と従動側プーリ２２とに巻き付けられている。ベルト３は、左右一対のフープ３１と、複数のブロック３２とからなる。複数のブロック３２は、一対のフープ３１に挟まれており、一対のフープ３１の周方向に連続的に係止されている。ベルト３は、本発明の湿式無段変速機用ベルトに相当する。
<Wet continuously variable transmission belt>
Next, the configuration of a wet continuously variable transmission belt according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a wet continuously variable transmission belt incorporated in a wet continuously variable transmission. As shown in FIG. 1, the wet continuously variable transmission 1 includes a driving pulley 21, a driven pulley 22, and a belt 3. The drive pulley 21 is made of metal and is attached to a drive shaft (not shown). The driving pulley 21 includes two opposing disk bodies. The opposing surface 210 of each disk body has a tapered shape. The driven pulley 22 is made of metal and is attached to a driven shaft (not shown). The driven pulley 22 includes two disc bodies facing each other. The opposing surface 220 of each disk body has a tapered shape. The belt 3 is wound around the driving pulley 21 and the driven pulley 22. The belt 3 includes a pair of left and right hoops 31 and a plurality of blocks 32. The plurality of blocks 32 are sandwiched between a pair of hoops 31 and are continuously locked in the circumferential direction of the pair of hoops 31. The belt 3 corresponds to the belt for a wet continuously variable transmission according to the present invention.
図２に、ベルト３の一部（図１中、Ａの部分）を拡大して示す。また、図３に、ベルト３の一部の分解図を示す。図２及び図３に示すように、ベルト３は、左右一対のフープ３１と、ブロック３２とからなる。一対のフープ３１は、金属製の薄板が積層されて形成されている。ブロック３２は、金属製の基体３２０と、樹脂部３２１とを有する。基体３２０は、いかり状を呈している。すなわち、基体３２０は、上部に三角形状の突部３２２を有し、左右両側に、側方に開口した一対の係合溝３２３を有する。この係合溝３２３に、フープ３１の縁が挿入されることにより、ブロック３２はフープ３１に係止される。前記基体３２０のようにブロックの基体として金属製の基体を用いることは、ブロック強度の観点からも好ましい。また、基体３２０の両端には、樹脂部３２１が被覆されている。 FIG. 2 shows an enlarged part of the belt 3 (part A in FIG. 1). FIG. 3 shows an exploded view of a part of the belt 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the belt 3 includes a pair of left and right hoops 31 and a block 32. The pair of hoops 31 are formed by laminating metal thin plates. The block 32 includes a metal base 320 and a resin portion 321. The base body 320 is in the form of a flash. That is, the base body 320 has a triangular protrusion 322 at the top, and a pair of engaging grooves 323 that are open laterally on both the left and right sides. The block 32 is locked to the hoop 31 by inserting the edge of the hoop 31 into the engaging groove 323. The use of a metal base as the block base like the base 320 is also preferable from the viewpoint of block strength. Further, both ends of the base 320 are covered with a resin portion 321.
また、前記基体３２０は、樹脂部３２１を形成する樹脂材料との密着性を確保するために、ショットブラスト、ショットピーニング等の表面処理を施すことが好ましい。更に、基体３２０は、シランカップリング剤塗布液等による表面処理を施すことによって、樹脂材料と基体との密着性を更に高めることができる。 The base 320 is preferably subjected to a surface treatment such as shot blasting or shot peening in order to ensure adhesion with the resin material forming the resin portion 321. Furthermore, the base 320 can be further improved in adhesion between the resin material and the base by performing a surface treatment with a silane coupling agent coating solution or the like.
図４に、ベルト３と駆動側プーリ２１とが接触している状態の拡大断面図を示す。図４は、駆動側プーリ２１の上部を拡大したものである。なお、ベルト３と従動側プーリ２２とが接触している状態も、図４と同様の構成となる。図４に示すように、ブロック３２は、係合溝３２３の下方に、左右一対のブロック側接触面３２４を持つ。一対のブロック側接触面３２４は、テーパ状を呈している。すなわち、一対のブロック側接触面３２４同士の間隔は、駆動側プーリ２１の内径方向（図中、下方向）に向かって、除々に狭くなっている。 FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view in a state where the belt 3 and the driving pulley 21 are in contact with each other. FIG. 4 is an enlarged view of the upper part of the driving pulley 21. The state in which the belt 3 and the driven pulley 22 are in contact also has the same configuration as in FIG. As shown in FIG. 4, the block 32 has a pair of left and right block side contact surfaces 324 below the engagement groove 323. The pair of block-side contact surfaces 324 are tapered. That is, the distance between the pair of block-side contact surfaces 324 is gradually narrowed toward the inner diameter direction (downward in the drawing) of the drive-side pulley 21.
ブロック側接触面３２４は、前記樹脂部３２１により形成されている。樹脂部３２１は、カシュー変性フェノール樹脂とアルミノホウケイ酸ガラス繊維とを含む樹脂材料から形成されている。樹脂材料に含まれるアルミノホウケイ酸ガラス繊維としては、平均繊維径は１１μｍであり、平均繊維長は１ｍｍである。樹脂材料におけるアルミノホウケイ酸ガラス繊維の合有量は２８ｗｔ％であり、更に、ビッカース硬さＨＶ２０のカシューダストが３５ｗｔ％含有されている。つまり、樹脂部３２１は、上述した本発明の樹脂材料から形成されている。 The block side contact surface 324 is formed by the resin portion 321. The resin part 321 is formed from a resin material containing cashew-modified phenolic resin and aluminoborosilicate glass fiber. The aluminoborosilicate glass fiber contained in the resin material has an average fiber diameter of 11 μm and an average fiber length of 1 mm. The total content of the aluminoborosilicate glass fiber in the resin material is 28 wt%, and 35 wt% of cashew dust having a Vickers hardness of HV20 is contained. That is, the resin part 321 is formed from the resin material of the present invention described above.
―方、駆動側プーリ２１を構成する二つの円板体の対向面２１０も、ブロック側接触面３２４と同様に、テーパ状を呈している。すなわち、一対の対向面２１０同士の間隔も、ブロック側接触面３２４と同様に、駆動側プーリ２１の内径方向に向かって、除々に狭くなっている。そして、各々の対向面２１０の一部は、各々のブロック側接触面３２４に接触している。対向面２１０のうち、ブロック側接触面３２４に接触している一部が、プーリ側接触面２１１となる。 On the other hand, the opposing surfaces 210 of the two disk bodies constituting the driving pulley 21 also have a tapered shape, like the block-side contact surface 324. That is, the distance between the pair of facing surfaces 210 is gradually narrowed toward the inner diameter direction of the driving pulley 21, similarly to the block-side contact surface 324. A part of each facing surface 210 is in contact with each block-side contact surface 324. A part of the facing surface 210 that is in contact with the block-side contact surface 324 becomes the pulley-side contact surface 211.
次に、本実施形態の湿式無段変速機用ベルトにおける動力伝達機構を説明する。駆動側プーリ２１が駆動され回転すると、駆動側プーリ２１のプーリ側接触面２１１とブロック３２のブロック側接触面３２４との接触により、ベルト３が回転し、駆動側プーリ２１からベルト３へ動力が伝達される。動力は、ベルト３を介して従動側プーリ２２へ伝達される。 Next, the power transmission mechanism in the wet type continuously variable transmission belt of the present embodiment will be described. When the driving pulley 21 is driven and rotated, the belt 3 rotates due to the contact between the pulley side contact surface 211 of the driving pulley 21 and the block side contact surface 324 of the block 32, and power is transmitted from the driving pulley 21 to the belt 3. Communicated. The power is transmitted to the driven pulley 22 via the belt 3.
さらに、本実施形態の湿式無段変速機用ベルトにおける変速機構を説明する。駆動側プーリ２１の溝幅を広くすると、ベルト３は、対向面２１０のテーパ形状に沿って、駆動側プーリ２１の内径方向に沈み込む。その結果、駆動側プーリ２１と接触しているベルト３の回転径は小さくなる。反対に、駆動側プーリ２１の溝幅を狭くすると、ベルト３は、対向面２１０のテーパ形状に沿って、駆動側プーリ２１の外径方向に押し上げられる。その結果、駆動側プーリ２１と接触しているベルト３の回転径は大きくなる。なお、駆動側プーリ２１の溝幅に対応して、従動側プーリ２２の溝幅も変化する。このように、プーリの溝幅を変化させることにより、ベルトの回転径が調整され、無段階の変速が可能となる。 Further, a transmission mechanism in the wet type continuously variable transmission belt of the present embodiment will be described. When the groove width of the driving pulley 21 is increased, the belt 3 sinks in the inner diameter direction of the driving pulley 21 along the tapered shape of the facing surface 210. As a result, the rotation diameter of the belt 3 that is in contact with the driving pulley 21 is reduced. On the contrary, when the groove width of the driving pulley 21 is narrowed, the belt 3 is pushed up in the outer diameter direction of the driving pulley 21 along the tapered shape of the facing surface 210. As a result, the rotation diameter of the belt 3 in contact with the driving pulley 21 is increased. Note that the groove width of the driven pulley 22 also changes corresponding to the groove width of the driving pulley 21. In this way, by changing the groove width of the pulley, the rotation diameter of the belt is adjusted, and stepless speed change is possible.
本実施の形態では、ブロック側接触面３２４が、本発明の樹脂材料から形成された樹脂部３２１により形成されている。このため、ブロック３２と、駆動側プーリ２１及び従動側プーリ２２との間の摩擦係数（μ）が大きい。また、ブロック３２と駆動側プーリ２１及び従動側プーリ２２との摩耗も抑制されている。したがって、このようなブロック３２を含んで構成されるベルト３を用いた湿式無段変速機は、伝達トルク容量が大きく、耐摩耗性に優れる。一方、ブロック３２のうち、ブロック側接触面３２４を含む一部のみが樹脂部３２１で被覆されている。このため、ブロック３２の全体を樹脂部３２１で被覆する態様と比較して、本実施形態のベルト３は安価となる。また、本実施形態において、樹脂材料中の硬質繊維の含有量は５ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満の範囲にあるため更に低コストで製造することができる。 In the present embodiment, the block side contact surface 324 is formed by the resin portion 321 formed from the resin material of the present invention. For this reason, the friction coefficient (μ) between the block 32 and the driving pulley 21 and the driven pulley 22 is large. Further, the wear of the block 32, the driving pulley 21, and the driven pulley 22 is also suppressed. Therefore, the wet continuously variable transmission using the belt 3 including the block 32 has a large transmission torque capacity and excellent wear resistance. On the other hand, only a part of the block 32 including the block side contact surface 324 is covered with the resin portion 321. For this reason, compared with the aspect which coat | covers the whole block 32 with the resin part 321, the belt 3 of this embodiment becomes cheap. Moreover, in this embodiment, since content of the hard fiber in a resin material exists in the range of 5 wt% or more and less than 30 wt%, it can manufacture at further low cost.
本実施の形態において、ベルトを構成するブロックとして、形状がいかり状のものを用いたが、ブロックの形状は特に限定されるものではない。また、ブロック側接触面の全体を樹脂部で形成したが、ブロック側接触面の一部のみを樹脂部で形成した態様であってもよいし、ブロック全体が樹脂部で被覆されている態様であってもよい。本実施の形態では、樹脂部の形成を、金型に基体を設置し、該金型に樹脂材料を投入後、加圧成形して行った。しかし、樹脂部の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、本発明の樹脂材料を含む樹脂材料液を調製し、該樹脂材料液を基体表面に塗布あるいはスプレーし、乾燥させることにより、樹脂部を形成してもよい。また、樹脂部は、本発明の樹脂材料から形成されたものであれば、その組成が特に限定されるものではない。母材となる樹脂、及び硬質繊維等を適宜選択して用いればよい。 In the present embodiment, the blocks constituting the belt are those having a shape, but the shape of the blocks is not particularly limited. Moreover, although the whole block side contact surface was formed with the resin part, the aspect which formed only a part of the block side contact surface with the resin part may be sufficient, and the whole block is coat | covered with the resin part. There may be. In the present embodiment, the resin portion is formed by placing a base body on a mold, putting a resin material into the mold, and then performing pressure molding. However, the method for forming the resin portion is not particularly limited. For example, the resin portion may be formed by preparing a resin material solution containing the resin material of the present invention, applying or spraying the resin material solution on the surface of the substrate, and drying. Further, the composition of the resin part is not particularly limited as long as it is formed from the resin material of the present invention. A resin used as a base material, hard fibers, and the like may be appropriately selected and used.
本発明について実施例を用いて更に具体的に説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to this.
《樹脂系被覆ブロック試験片の作製》
以下の手順に従って、所定割合の繊維、充填材粒子、フェノール樹脂粉末、分散剤、離型剤及び着色剤からなる樹脂径剤を金属芯金に被覆したブロック試験片を作製した。
以下、樹脂材料の製造方法として、実施例１の樹脂材料の製造方法を説明する。実施例１以外の樹脂材料は、用いた繊維、充填材粒子及び樹脂の種類、添加量が異なる以外は、実施例１の樹脂材料と同様にして製造した。なお、比較例１においては、自動車の湿式ベルトＣＶＴに用いられるスティールベルト材（Van Doorne's Transmissie製）をそのままブロック試料片として用い、比較例２においては、乾式ベルトＣＶＴに用いられる樹脂系ベルト材（バンドー化学（株）製）を樹脂材料として用いてブロック試料片を作製した。
<< Production of resin-coated coated block specimens >>
In accordance with the following procedure, a block test piece was prepared in which a metal core metal was coated with a resin sizing agent comprising a predetermined proportion of fibers, filler particles, phenol resin powder, dispersant, mold release agent, and colorant.
Hereinafter, a method for producing the resin material of Example 1 will be described as a method for producing the resin material. Resin materials other than Example 1 were produced in the same manner as the resin material of Example 1 except that the types of fibers, filler particles and resin used, and the amounts added were different. In Comparative Example 1, a steel belt material (manufactured by Van Doorne's Transmissie) used for a wet belt CVT of an automobile is used as it is as a block sample piece, and in Comparative Example 2, a resin belt material (used for a dry belt CVT) Block sample pieces were produced using Bando Chemical Co., Ltd.) as a resin material.
実施例１の樹脂材料は、硬質繊維として、アルミナ・シリカ繊維（アルミナ含有率７２ｗｔ％、平均繊維径φ５μｍ：以下、「アルミナ・シリカ繊維」という。）を使用した。まず、繊維と、カシュー変性フェノール樹脂粉末と、分散剤と、離型剤と、着色材とを所定量秤量、混合して混合粉末とした。分散剤には、アルミニウムキレート剤であるアルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートを用い、離型剤には、ステアリン酸カルシウムを用い、着色材には、カーボンブラックを用いた。前記混合粉末を、ラボプラストミルに収容し、１００℃に加熱しながら３分間混練し、樹脂材料を得た。得られた樹脂材料を、粉砕機により、粒子径が１ｍｍ以下となるように粉砕し、樹脂材料粉末とした。樹脂材料における硬質繊維の含有割合は５ｗｔ％とした。また、カシュー変性フェノール樹脂の含有割合は９３．５ｗｔ％とした。 The resin material of Example 1 used alumina / silica fibers (alumina content 72 wt%, average fiber diameter φ5 μm: hereinafter referred to as “alumina / silica fibers”) as hard fibers. First, a predetermined amount of fibers, cashew-modified phenol resin powder, dispersant, mold release agent, and colorant were weighed and mixed to obtain a mixed powder. Alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, which is an aluminum chelating agent, was used as the dispersant, calcium stearate was used as the release agent, and carbon black was used as the colorant. The mixed powder was placed in a lab plast mill and kneaded for 3 minutes while being heated to 100 ° C. to obtain a resin material. The obtained resin material was pulverized with a pulverizer such that the particle diameter was 1 mm or less to obtain a resin material powder. The hard fiber content in the resin material was 5 wt%. Moreover, the content rate of cashew modified phenol resin was 93.5 wt%.
（２）ブロック試験片の作製
製造した各々の樹脂材料粉末を成形して、基体となる金属製ブロック片の表面に被覆させたブロック試験片を作製した。まず、１８０℃に加熱した金型に、縦２．１ｍｍ×幅７ｍｍ×高さ６ｍｍのブロック片を設置した後、樹脂材料粉末を流し込んだ。次いで、金型を３０ＭＰａ以下の圧力で加圧しながら４分間保持し、ブロック片の表面に樹脂部を形成した。ブロック片に形成された樹脂部の厚さは、摺動面（縦２．１ｍｍ×横７ｍｍ）が１ｍｍであり、側面が０．３ｍｍであった。次に、樹脂部が形成されたブロック片を、１８０℃の恒温槽に入れ、１時間保持することにより、樹脂部中の樹脂成分をアフタキェアした。ブロック片に形成された樹脂部の表面には、全組成のうち樹脂成分の割合が大きい不均一層が存在した。そのため、＃１５００のエメリー紙を用いて、摺動面に形成された樹脂部を厚さ方向に０．２ｍｍ研磨することにより不均一層を除去し、ブロック試験片とした。尚、硬質カシューダスト（ＨＶ２０）を５３ｗｔ％配合した比較例５においては、樹脂とカシューダストを混練することができず、ブロック試料片を作製できなかった。
(2) Production of block test piece Each produced resin material powder was molded to produce a block test piece coated on the surface of a metal block piece to be a base. First, after placing a block piece of 2.1 mm length × 7 mm width × 6 mm height into a mold heated to 180 ° C., resin material powder was poured. Next, the mold was held for 4 minutes while being pressurized at a pressure of 30 MPa or less to form a resin portion on the surface of the block piece. As for the thickness of the resin portion formed on the block piece, the sliding surface (length 2.1 mm × width 7 mm) was 1 mm, and the side surface was 0.3 mm. Next, the block piece in which the resin part was formed was put in a 180 degreeC thermostat, and was hold | maintained for 1 hour, and the resin component in a resin part was after-frozen. On the surface of the resin part formed on the block piece, there was a non-uniform layer with a large proportion of the resin component in the total composition. Therefore, by using # 1500 emery paper, the resin portion formed on the sliding surface was polished 0.2 mm in the thickness direction to remove the non-uniform layer to obtain a block test piece. In Comparative Example 5 in which 53 wt% of hard cashew dust (HV20) was blended, the resin and cashew dust could not be kneaded, and a block sample piece could not be produced.
また、下記表１〜２において「Ｅガラス繊維」とは、平均繊維径１１μｍのアルミノホウケイ酸ガラス繊維を意味する。更に「シリカ繊維」としては、東芝モノフラックス（株）製の「エンジニアードファイバーＣＷ１００／９９」を使用した。また、「硬質カシューダスト（ＨＶ２０）」とは、平均粒子径が１５０μｍの硬質カシューダスト粒子（ビッカース硬さＨＶ２０）を意味する。更に、「硬質カシューダスト（ＨＶ１７）」とは、平均粒子径が１５０μｍの硬質カシューダスト粒子（ビッカース硬さＨＶ１７）を意味する。また、「カシューダスト（ＨＶ８）」とは、平均粒子径が１５０μｍのカシューダスト粒子（ビッカース硬さＨＶ８）を意味する。尚、カシューダストのビッカース硬さは、ブロック試験片を研磨し、ブロック表面のカシューダストを押しつけ加重９．８×１０-2Ｎ（１０ｇｆ）の条件で測定した。 In Tables 1 and 2, “E glass fiber” means an aluminoborosilicate glass fiber having an average fiber diameter of 11 μm. Further, “engineered fiber CW100 / 99” manufactured by Toshiba Monoflux Co., Ltd. was used as the “silica fiber”. “Hard cashew dust (HV20)” means hard cashew dust particles (Vickers hardness HV20) having an average particle diameter of 150 μm. Furthermore, “hard cashew dust (HV17)” means hard cashew dust particles (Vickers hardness HV17) having an average particle diameter of 150 μm. “Cashew dust (HV8)” means cashew dust particles (Vickers hardness HV8) having an average particle diameter of 150 μm. The Vickers hardness of the cashew dust was measured under the condition of a weight of 9.8 × 10 −2 N (10 gf) by polishing the block specimen and pressing the cashew dust on the block surface.
（３）ブロック・オン・リング型試験及び摩擦特性の評価
作製したブロック試験片を用いて、ブロック・オン・リング型試験を実施した。試験は、ＡＳＴＭＤ２７１４−９４に準じリング試験片の約半分を１００ｍｌの潤滑油に浸漬した状態で行った。潤滑油には、ベルト式ＣＶＴ用フルードとして市販されているトヨタキャスルオートフルードＴＣ（トヨタ自動車株式会社製）を用いた。リング試験片には、ＦＡＬＥＸ Ｔｙｐｅ Ｓ−１０（材質：ＳＡＥ４６２０浸炭材、外周直径：３５ｍｍ、幅：８．１５ｍｍ）を用いた。
(3) Block-on-ring type test and evaluation of friction characteristics A block-on-ring type test was performed using the prepared block test piece. The test was conducted in accordance with ASTM D2714-94 with about half of the ring specimen immersed in 100 ml of lubricating oil. As the lubricating oil, Toyota Castle Auto Fluid TC (manufactured by Toyota Motor Corporation) marketed as a belt type CVT fluid was used. FALEX Type S-10 (material: SAE 4620 carburized material, outer diameter: 35 mm, width: 8.15 mm) was used for the ring test piece.
ブロック試験片を、ブロック・オン・リング型試験機に設置し、荷重３３４Ｎ、潤滑油温１００℃にて１２分間のなじみ運転の後、７５ｍｍ／ｓ、１２５ｍ／ｓ、２５０ｍｍ／ｓ、５００ｍｍ／ｓの各すべり速度条件で摩擦係数（μ）を測定した。摩擦係数（μ）は、各々のすべり速度を設定した後、１分間経過した時点で測定した。また、試験前後におけるブロック試験片の高さ減少（摩耗高さ）を測定し、耐摩耗性を評価した。摩擦係数（μ）の結果については下記において適宜図面に示し、耐摩耗性については、前記表１及び２に記載した。 The block test piece was installed in a block-on-ring type testing machine, and after running-in for 12 minutes at a load of 334 N and a lubricating oil temperature of 100 ° C., 75 mm / s, 125 m / s, 250 mm / s, 500 mm / s. The friction coefficient (μ) was measured under each sliding speed condition. The coefficient of friction (μ) was measured when 1 minute had elapsed after setting each sliding speed. Moreover, the height reduction (wear height) of the block test piece before and after the test was measured to evaluate the wear resistance. About the result of a friction coefficient (micro), it showed in drawing suitably below, and described abrasion resistance in said Table 1 and 2. FIG.
−摩擦係数（μ）と繊維配合量との関係−
摩擦係数（μ）と繊維配合量との関係について、実施例１〜４及び比較例１〜４の結果の一例を図５に示す。尚、図５中において点線は、基準となる比較例１の結果を示す。図５からわかるように、硬質繊維を特定量含有する本発明の樹脂材料を用いた実施例１〜４は、いずれも公知のスティール材や乾式用樹脂材料を用いた比較例１及び２に比して高い摩擦係数（μ）を示した。一方、充填材粒子及び繊維をいずれも配合していない比較例３は、耐摩耗性が確保できず、過大な摩耗を起こし測定ができなかった。
-Relation between friction coefficient (μ) and fiber content-
An example of the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 is shown in FIG. 5 regarding the relationship between the friction coefficient (μ) and the fiber blending amount. In FIG. 5, the dotted line indicates the result of Comparative Example 1 serving as a reference. As can be seen from FIG. 5, Examples 1 to 4 using the resin material of the present invention containing a specific amount of hard fibers are all compared to Comparative Examples 1 and 2 using a known steel material or dry resin material. And showed a high coefficient of friction (μ). On the other hand, Comparative Example 3 in which neither the filler particles nor the fibers were blended could not secure the wear resistance, and caused excessive wear and could not be measured.
ここで、実施例１〜４と比較例４との効果については若干の差であったが、比較例４の繊維含有量が５０ｗｔ％なのに対し、実施例１〜４の繊維配合量は５〜２８ｗｔ％であり、配合量が少なくても高い摩擦係数（μ）を得られていることがわかる。このように繊維配合量が少なくても高い摩擦係数（μ）が得られることは、他の粒子を配合する場合やコスト面を考えるとコストと効果とのバランスがよく優位なことである。 Here, although the effects of Examples 1 to 4 and Comparative Example 4 were slightly different, the fiber content of Examples 1 to 4 was 5 to 5% while the fiber content of Comparative Example 4 was 50 wt%. It is 28 wt%, and it can be seen that a high friction coefficient (μ) is obtained even if the blending amount is small. Thus, the fact that a high friction coefficient (μ) can be obtained even if the amount of the fiber is small is that the balance between cost and effect is well-balanced when other particles are blended and the cost is considered.
−摩擦係数（μ）と繊維種との関係−
摩擦係数（μ）と繊維種との関係について、実施例３，５及び比較例１〜２の結果の一例を図６に示す。尚、図６中において点線は、基準となる比較例１の結果を示す。図６からわかるように、本発明におけるアルミナ・シリカ繊維又はＥガラス繊維を用いた実施例３及び５は、いずれも比較例１及び２に対して、高い摩擦係数（μ）を有している。このことから、本発明におけるアルミナ・シリカ繊維又はＥガラス繊維を樹脂材料に配合することで、高い摩擦係数（μ）が得られることがわかる。
−Relationship between coefficient of friction (μ) and fiber type−
An example of the results of Examples 3 and 5 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in FIG. 6 regarding the relationship between the coefficient of friction (μ) and the fiber type. In addition, the dotted line in FIG. 6 shows the result of the comparative example 1 used as a reference | standard. As can be seen from FIG. 6, Examples 3 and 5 using alumina / silica fibers or E glass fibers in the present invention both have a higher coefficient of friction (μ) than Comparative Examples 1 and 2. . From this, it is understood that a high friction coefficient (μ) can be obtained by blending the alumina / silica fiber or E glass fiber in the present invention into the resin material.
−摩擦係数（μ）と充填材粒子種との関係−
摩擦係数（μ）と充填材粒子種との関係について、実施例５，１０，１２、参考例１３、並びに、比較例１及び６の結果の一例を図７に示す。尚、図７中において点線は、基準となる比較例１の結果を示す。図７から硬質カシューダスト（ＨＶ２０）とＥガラス繊維とを複合配合した実施例１０及び硬質カシューダスト（ＨＶ１７）とＥガラス繊維とを複合配合した実施例１２は、比較例１や実施例５のＥガラス繊維単一配合材に比べて、高い摩擦係数（μ）を示していた。また、実施例１０及び１２と、標準品のカシューダスト（ＨＶ８）を用いた参考例１３との比較により、ＨＶ値が高い硬質カシューダストを用いると、高い摩擦係数（μ）を示すことがわかる。尚、比較例６においては高い摩擦係数（μ）を示しているが、表２からわかるように、比較例６は耐摩耗性に劣っていることがわかる。これらのことから、単一組成のものに比して、複合配合したものは、高い摩擦係数（μ）を示しながら耐摩耗性に優れることがわかる。
−Relationship between friction coefficient (μ) and filler particle type−
Relationship of the friction coefficient (mu) and the filler particle species, Example 5,10,1 2, Reference Example 13, the parallel Beauty, FIG. 7 shows an example of the results of Comparative Examples 1 and 6. In FIG. 7, the dotted line indicates the result of Comparative Example 1 serving as a reference. From FIG. 7, Example 10 in which hard cashew dust (HV20) and E glass fiber were compounded together and Example 12 in which hard cashew dust (HV17) and E glass fiber were compounded were combined in Comparative Example 1 and Example 5. The friction coefficient (μ) was higher than that of E glass fiber single compound material. Further, by comparing Examples 10 and 12 with Reference Example 13 using standard cashew dust (HV8), it is understood that when hard cashew dust having a high HV value is used, a high friction coefficient (μ) is exhibited. . In Comparative Example 6, a high friction coefficient (μ) is shown. As can be seen from Table 2, Comparative Example 6 is inferior in wear resistance. From these facts, it can be seen that the compounded compound is superior in wear resistance while exhibiting a high coefficient of friction (μ) as compared with the single composition.
−摩擦係数（μ）と充填材粒子の配合量との関係−
摩擦係数（μ）と充填材粒子の配合量との関係について、実施例５〜１１及び１４、並びに、比較例１及び５の結果の一例を図８に示す。尚、図８中において点線は、基準となる比較例１の結果を示す。図８から、硬質カシューダスト（ＨＶ２０）を４ｗｔ〜４４ｗｔ％複合配合した実施例６〜１１は、充填材粒子を含まない実施例５よりも高い摩擦係数（μ）を示した。これに対し、硬質カシューダスト（ＨＶ２０）を２ｗｔ％複合配合した実施例１４は、比較例１よりも高い摩擦係数（μ）を示すが、実施例５よりもやや劣る摩擦係数（μ）を示した。このことから、カシューダストの配合量は２ｗｔ％以上であることが好ましく、４ｗｔ％以上であることが更に好ましいことがわかる。また、カシューダストの配合量が３５ｗｔ％までは、配合量の増加に伴って摩擦係数（μ）が増加したが、配合量が３５ｗｔ％を超えると、摩擦係数（μ）は低下した。更に、硬質カシューダスト（ＨＶ２０）を５３ｗｔ％複合配合した比較例５は、樹脂とカシューダストを混練することができなかった。
-Relation between friction coefficient (μ) and blending amount of filler particles-
FIG. 8 shows an example of the results of Examples 5 to 11 and 14 and Comparative Examples 1 and 5 regarding the relationship between the coefficient of friction (μ) and the blending amount of the filler particles. In FIG. 8, the dotted line indicates the result of Comparative Example 1 serving as a reference. From FIG. 8, Examples 6-11 which compounded hard cashew dust (HV20) 4 wt-44 wt% compositely showed a higher friction coefficient (micro | micron | mu) than Example 5 which does not contain a filler particle. In contrast, Example 14 in which 2% by weight of hard cashew dust (HV20) was compounded showed a higher coefficient of friction (μ) than Comparative Example 1, but showed a coefficient of friction (μ) slightly inferior to Example 5. It was. From this, it can be seen that the compounding amount of cashew dust is preferably 2 wt% or more, more preferably 4 wt% or more. In addition, the friction coefficient (μ) increased as the blending amount increased up to 35 wt% of the cashew dust, but the friction coefficient (μ) decreased when the blending amount exceeded 35 wt%. Furthermore, in Comparative Example 5 in which 53 wt% of hard cashew dust (HV20) was compounded, the resin and cashew dust could not be kneaded.
−充填材粒子と摩擦係数の速度依存性（μ−ｖ特性）との関係−
実施例５，１０，１２、参考例１３、及び、比較例１について、充填材粒子と摩擦係数の速度依存性（μ−ｖ特性）との関係の結果の一例を図９に示す。図９から、実施例５，１０及び１２は、比較例１よりもμ−ｖ特性の負勾配性が小さいことがわかる。また、参考例１３は、比較例１よりも摩擦係数（μ）が高いものの他の実施例に比してμ−ｖ特性の負勾配性が大きかった。硬質カシューダスト（ＨＶ２０）を用いた実施例１０は、すべり速度が小さいときはカシューダスト（ＨＶ８）を用いた参考例１３と摩擦係数（μ）が同程度であったが、すべり速度の増加に伴って摩擦係数（μ）に差が生じていた。これにより、摩擦係数（μ）の速度依存性は、ＨＶの高いカシューダストを用いた場合の方が低いことがわかった。
-Relationship between filler particles and speed dependency of friction coefficient (μ-v characteristic)-
FIG. 9 shows an example of the result of the relationship between the filler particles and the speed dependency of the friction coefficient (μ-v characteristic) for Examples 5, 10, 12 and Reference Example 13 and Comparative Example 1. From FIG. 9, it can be seen that Examples 5, 10 and 12 have a smaller negative gradient of the μ-v characteristic than Comparative Example 1. Moreover, the reference example 13 had a larger negative gradient of the μ-v characteristic than the other examples having a higher friction coefficient (μ) than the comparative example 1. In Example 10 using hard cashew dust (HV20), the friction coefficient (μ) was similar to that of Reference Example 13 using cashew dust (HV8) when the sliding speed was small, but the sliding speed was increased. Along with this, there was a difference in the coefficient of friction (μ). Accordingly, it was found that the speed dependency of the coefficient of friction (μ) is lower when cashew dust having a high HV is used.
−カシューダストの表面形状−
実施例１０、１２及び参考例１３の摩擦試験後における表面形状を電子線粗さ解析装置（商品名：ＥＲＡ−８０００、ＥＬＩＯＮＩＸ社製）によって測定した結果を図１０〜１２に示す。尚、図１０は、実施例１０のカシューダスト（ＨＶ２０）表面形状を、図１１は、実施例１２のカシューダスト（ＨＶ１７）の表面形状を、図１２は、参考例１３のカシューダスト（ＨＶ８）の表面形状を示す。図１０〜１２から、実施例１０及び１２の硬質カシューダストの表面形状には、摺動方向と平行に生じた凹凸部の高低差が大きく、頂部の長さが２０μｍ以下の断続的の凹凸部が形成されていた。これに対し、ＨＶ８のカシューダストを用いた参考例１３の表面形状は、摺動方向と平行に生じた凹凸部の高低差が小さく、連続的な凹凸部が形成されていた。尚、各実施例のカシューダストの算術平均表面粗さ
（Ｒａ）は、実施例１０でＲａ＝０．０９０μｍ、実施例１２でＲａ＝０．０８７μｍ、参考例１３でＲａ＝０．０４３μｍであった。
-Cashew dust surface shape-
The result of having measured the surface shape after the friction test of Examples 10 and 12 and Reference Example 13 with an electron beam roughness analyzer (trade name: ERA-8000, manufactured by ELIONIX) is shown in FIGS. 10 shows the surface shape of cashew dust (HV20) of Example 10, FIG. 11 shows the surface shape of cashew dust (HV17) of Example 12, and FIG. 12 shows the cashew dust (HV8) of Reference Example 13 . The surface shape of is shown. 10 to 12, the surface shape of the hard cashew dust of Examples 10 and 12 has a large difference in height of the uneven portions generated in parallel with the sliding direction, and the intermittent uneven portions having a top length of 20 μm or less. Was formed. On the other hand, in the surface shape of Reference Example 13 using cashew dust of HV8, the height difference of the concavo-convex portions generated parallel to the sliding direction was small, and continuous concavo-convex portions were formed. The arithmetic average surface roughness (Ra) of cashew dust in each example was Ra = 0.090 μm in Example 10, Ra = 0.087 μm in Example 12, and Ra = 0.043 μm in Reference Example 13. It was.
摺動方向と平行に生じた凹凸部の高低差が大きく断続的であるほど、接触面における油膜排除、さらにはそれによる固体接触を維持することができると考えられ、また、摺動方向と平行に生じた断続的な高低差の大きい凹凸部形状が、高摩擦係数（μ）化とμ−ｖ特性の負勾配性を小さくするものと考えられる。このため、カシューダスト表面の算術平均粗さは、約Ｒａ＝０．０６０μｍ以上、若しくは、頂部の長さが２０μｍ以下の断続的な凹凸部が表面形状に形成されていることが好ましいことがわかる。 It is considered that the greater the intermittent difference in the height of the concavo-convex portion generated in parallel with the sliding direction, the more the oil film can be removed from the contact surface, and that solid contact can be maintained, and the parallel to the sliding direction. It is considered that the irregular shape having a large intermittent height difference generated in 1) increases the coefficient of friction (μ) and reduces the negative gradient of the μ-v characteristic. For this reason, the arithmetic mean roughness of the cashew dust surface is preferably about Ra = 0.060 μm or more, or it is preferable that intermittent irregularities having a top length of 20 μm or less are formed in the surface shape. .
−耐摩耗性評価−
表１〜２からわかるように、Ｅガラス繊維単一配合の実施例５及び硬質カシューダスト（ＨＶ２０）とＥガラス繊維との複合配合の実施例１０の耐摩耗性は、比較例１及び比較例２と同等であることがわかる。これに対し、粒子繊維を非配合の比較例３は、１２分間のなじみ運転の間に、０．８ｍｍ厚の樹脂係被覆層が摩耗によってなくなってしまった。また、硬質カシューダスト（ＨＶ２０）を単一配合した比較例６はの試験終了後の摩耗高さは、比較例１に対して非常に大きく、耐摩耗性が劣っていることがわかった。
-Wear resistance evaluation-
As can be seen from Tables 1 and 2, the abrasion resistance of Example 5 of the E glass fiber single blend and Example 10 of the composite blend of hard cashew dust (HV20) and E glass fiber is Comparative Example 1 and Comparative Example. 2 is equivalent to 2. On the other hand, in Comparative Example 3 in which no particle fiber was blended, the 0.8 mm-thick resin-related coating layer was lost due to wear during the 12-minute running-in operation. Moreover, it turned out that the abrasion height after completion | finish of a test of the comparative example 6 which mix | blended hard cashew dust (HV20) single is very large with respect to the comparative example 1, and its abrasion resistance is inferior.
１ 湿式無段変速機
２１ 駆動側プーリ
２２ 従動側プーリ
２１０，２２０ 対向面
２１１ プーリ側接触面
３ ベルト
３１ フープ
３２ ブロック
３２０ 基体
３２１ 樹脂部
３２２ 突部
３２３ 係合溝
３２４ ブロック側接触面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wet continuously variable transmission 21 Drive side pulley 22 Driven side pulley 210,220 Opposing surface 211 Pulley side contact surface 3 Belt 31 Hoop 32 Block 320 Base body 321 Resin part 322 Protrusion part 323 Engaging groove 324 Block side contact surface
Claims (8)
母材となる熱硬化性樹脂と、ビッカース硬さＨＶが８を超える硬質カシューダストと、繊維と、を含み、
前記熱硬化性樹脂の含有量が前記樹脂材料全体の質量に対し１８．５ｗｔ％以上９３．５ｗｔ％未満であり、前記カシューダストの含有量が前記樹脂材料全体の質量に対し５３ｗｔ％未満であり、且つ、前記繊維の含有量が前記樹脂材料全体の質量に対し５ｗｔ％以上８０ｗｔ％未満である樹脂材料。 The pulley of the wet continuously variable transmission comprising: a pulley; a plurality of blocks that contact the pulley-side contact surface to transmit power; and a belt for a wet continuously variable transmission that includes a hoop that locks the block. A resin material forming at least a part of the side contact surface and the block side contact surface ,
Including a thermosetting resin as a base material, hard cashew dust having a Vickers hardness HV of more than 8, and fibers,
The thermosetting resin content is 18.5 wt% or more and less than 93.5 wt% with respect to the total mass of the resin material, and the cashew dust content is less than 53 wt % with respect to the total mass of the resin material . And the resin material whose content of the said fiber is 5 wt% or more and less than 80 wt% with respect to the mass of the said whole resin material.
前記ブロックは、金属製の基体と、前記基体の少なくとも一部を被覆し、請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂材料からなる樹脂部と、を有し、前記プーリ側接触面と接触するブロック側接触面の少なくとも一部が前記樹脂部で形成された湿式無段変速機用ベルト。 A wet type continuously variable transmission belt comprising a plurality of blocks that contact a pulley-side contact surface of a pulley to transmit power and a hoop that locks the blocks;
The said block has a metal base | substrate and the resin part which coat | covers at least one part of the said base | substrate, and consists of the resin material of any one of Claims 1-7 , The said pulley side contact surface A belt for a wet-type continuously variable transmission in which at least a part of a block-side contact surface that is in contact with the belt is formed of the resin portion.
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