CVTF的金属与金属间摩擦的评价.doc

4 ベ ル ト 式 CVT油 の 金 属 間 摩 擦 特 性 試 験 方 法 の 標 準 化茂 木 　 靖 裕 1)， 山 田 　 克 人 2)， 渡 部 　 暢 明 3)， 関 　 雅 夫 4)， 上 川 　 浩 5)， 光 井 　 秀 明 6)， 浅 野 　 悦 一 7),和 田 　 寿 之 8)， 岩 本 　倫 卓 9)， 金 子 　 博 之 10)， 佐 々 木 　 清 信 11)， 野 城 　 陽 子 12)， 加 藤 　 維 識 13)， 栗 原 　 幸 雄 14)， 伊 藤 　 文 高 15)， 田 谷 　 隆 裕 16)， 斎 藤 　宏 和 17)， 銅 屋 　 公 一 18)， 城 居 　 知 次 19)， 山 守 　 一 雄 20)， 竹 澤 　 勝 己 21)， 大 塚 　 正 和 22)Standardization of test method for metal on metal friction characteristics of belt CVT fluidsYasuhiro Mogi Katsuhito Yamada Nobuaki Watanabe Masao Seki Hiroshi Kamikawa Hideaki Mitsui Etsukazu Asano Hisayuki Wada Michitaka Iwamoto Hiroyuki Kaneko Kiyonobu Sasaki Youko Noshiro Masanori Kato Yukio Kurihara Fumitaka Itou Takahiro Tatani Hirokazu Saitou Kouichi Douya Tomotsugu Shiroi Kazuo Yamamori Katsumi Takezawa Masakazu OtsukaTest method for metal on metal friction characteristics of push-belt type continuously variable transmission(CVT) fluids have been standardized, as a part of JASO ATF subcommittee activities. Block-on-Ring tester was chosen as a device that measured the friction characteristics, and the Low Load method and High Load method were set to the test conditions. As a result of the round robin tests, it was confirmed that these conditions of this test procedure have excellent discrimination between reference CVT fluids and good repeatability. Key Words: Continuously Variable Transmission(CVT), Standard, Test method, Metal on metal friction characteristics1． ま え が き近 年 ， ベ ル ト 式 CVTは 200Nmの 伝 達 ト ル ク に 対 応 す る 機種 の 登 場 以 降 ， 高 出 力 エ ン ジ ン と の 適 用 を 可 能 と し な が ら， 小 型 車 両 か ら 大 型 車 両 へ と 搭 載 車 両 の 幅 を 広 げ て い る ．ベ ル ト 式 CVTは ， ベ ル ト と プ ー リ 間 の 金 属 間 摩 擦 に よ り トル ク を 伝 達 す る も の で あ り ， 使 用 さ れ る ベ ル ト 式 CVT油 の金 属 間 摩 擦 特 性 が 重 要 な 性 能 の 一 つ で あ る ． 金 属 間 摩 擦 係数 が 高 い 油 を 使 用 す れ ば よ り 高 い ト ル ク を 伝 達 す る こ と が可 能 で あ り ， よ り 高 容 量 型 車 両 へ の 適 用 が 可 能 と な る ． また 燃 費 向 上 の 観 点 か ら ， ベ ル ト CVT油 の 金 属 間 摩 擦 係 数 が高 い ほ ど ， 低 い 押 し 付 け 油 圧 で ト ル ク 伝 達 が 可 能 と な る ので ， オ イ ル ポ ン プ の 負 荷 低 減 な ら び に 高 い 油 圧 に よ る 攪 拌抵 抗 の 低 減 に つ な が り ， 結 果 的 に ベ ル ト 式 CVT全 体 の 省 燃費 化 に 有 効 で あ る ． し か し な が ら ， 供 用 で 用 い ら れ る こ とが あ る 自 動 変 速 機 油 の 品 質 規 格 で あ る JASO M315-2004「 自 動 変 速 機 油 」 に は 金 属 間 摩 擦 特 性 に 関 す る 試 験 方法 が 規 定 さ れ て い な い ． そ こ で ， 今 回 新 た に ベ ル ト 式 CVT油 の 金 属 間 摩 擦 特 性 試 験 方 法 を 規 定 す る こ と に し た ．2. 試 験 方 法 の 選 定2002年度に(社)自動車技術会 材料部会 自動変速機油分科会にてベルト式CVT油の規格，評価方法について，アンケートを含めた基礎調査を実施した．ベ ル ト 式 Ｃ Ｖ Ｔ 油に 関 連 す る 文 献 を 調 査 し た 結 果 ， 要 求 性 能 に 関 す る も ので は ベ ル ト -プ ー リ 間 の 金 属 間 摩 擦 特 性 に 着 目 し た 文 献が 半 数 以 上 を 占 め て い た ． た だ し ， 評 価 試 験 方 法 に つ いて は 試 験 の し ゅ う 動 形 態 ， テ ス ト ピ ー ス の 接 触 条 件 等 様々 で あ っ た ． アンケートの結果では，ベ ル ト 式 CVT油 に 関る 規 格 体 系 ， ま た は 性 能 を 評 価 す る 試 験 方 法 の 標 準 化 が*2005年 9月 28日 自 動 車 技 術 会 秋 季 学 術 講 演 会 に お い て 発 表 ．1)ジ ヤ ト コ (株 )(243-0126 神 奈 川 県 厚 木 市 岡 津 古 久 560-2)2)ア イ シ ン ・ エ ィ ・ ダ ブ リ ュ (株 )(444-1192安 城 市 藤 井 町 高 根 10)3)出 光 興 産 (株 )(299-0107 千 葉 県 市 原 市 姉 崎 海 岸 24-4)4)ア フ ト ン ケ ミ カ ル ・ ジ ャ パ ン (株 )(300-2635 つ く ば 市 東 光 台 5-5)5)オ ー ト マ ッ ク ス (株 )(174-0051 板 橋 区 小 豆 沢 4-28-13)6)昭 和 シ ェ ル 石 油 (株 )(243-0303 神 奈 川 県 愛 甲 郡 愛 川 町 中 津 4052-2)7)神 鋼 造 機 (株 )(503-8505 岐 阜 県 大 垣 市 本 今 町 1682-2)8)新 日 本 石 油 (株 )(231-0815 横 浜 市 中 区 千 鳥 町 8)9)ス ズ キ (株 )(432-8611 静 岡 県 浜 松 市 高 塚 町 300)10)東 燃 ゼ ネ ラ ル 石 油 (株 )(210-9526 川 崎 市 川 崎 区 浮 島 町 16-1)11)ビ ー ･ピ ー ･カ ス ト ロ ー ル (株 )(164-0012 中 野 区 本 町 2-46-1)12)富 士 重 工 業 (株 )(東 京 都 三 鷹 市 大 沢 3-9-6)13)(株 )本 田 技 術 研 究 所 (321-3393 栃 木 県 芳 賀 郡 芳 賀 町 下 高 根 沢 4630)14)日 本 ル ー ブ リ ゾ ー ル (株 )(153-0064 目 黒 区 下 目 黒 1-8-1)15)(株 )ジ ャ パ ン エ ナ ジ ー (335-8502 埼 玉 県 戸 田 市 新 曽 南 3-17-35)16)コ ス モ 石 油 ル ブ リ カ ン ツ (株 )(340-0193 幸 手 市 権 現 堂 1134-2)17)イ ン フ ィ ニ ア ム ジ ャ パ ン (株 )(143-0006 大 田 区 平 和 島 5-1-1)18)(株 )エ ス ･ブ イ ･シ ー 東 京 (243-0303 神 奈 川 県 愛 甲 郡 愛 川 町 中 津 4052-2)19)シ ェ ブ ロ ン テ キ サ コ ジ ャ パ ン (株 )(421-0693 御 前 崎 市 港 6620-15)20)ト ヨ タ 自 動 車 (株 )(471-8572 愛 知 県 豊 田 市 ト ヨ タ 町 1)21)NSKワ ー ナ ー (株 )(437-8545 静 岡 県 袋 井 市 愛 野 2345)22)(社 )潤 滑 油 協 会 (273-0015 千 葉 県 船 橋 市 日 の 出 2-16-1)20055879＊必 要 で あ り ， 規 格 体 系 は ベ ル ト 式 CVTの 普 及 予 測 か ら ， JASO M315 ｢自 動 変 速 機 油 ｣と は 別 の 規 格 体 系 を 望 む 声 が多 か っ た ． 以 上 の こ と か ら ， 金 属 間 摩 擦 係 数 測 定 方 法 の標 準 化 に 取 り 組 む こ と に し た ．2003年度には自動変速機油分科会においてベルト式CVT油金属間摩擦係数評価試験方法標準化WGを設け，標準化すべき試験方法，試験条件について議論した．試験方法としては3社から提案があり，いずれも標準テストピースを使用するブロックオンリング試験であった．試験条件についてWGにて議論した結果，すべり速度を変化させた場合の摩擦係数を高低2水準の荷重にて測定する方法とした．この方法を独立試験機関に移管し，金属間摩擦特性に差のある市場油2種にて試験をした結果，同一試験機関での再現性，油種間の識別性を確認できた．2004年度にはWG参加委員10社によるラウンドロビンテストを実施し，問題点の洗い出し，試験条件の改良を経て，試験方法を制定した．3． 試 験 方 法 お よ び 試 験 条 件 の 標 準 化3.1. 試 験 機 の 概 要図1に示すブ ロ ッ ク オ ン リ ン グ 試験機及びこれに準じた試験装置を 使 用 す る ． 試 験 荷 重 を エ ア シ リ ン ダ お よ び 重 錘な ど で 安 定 し て 負 荷 す る こ と が 可 能 な 機 構 を 持 ち ， 油 槽 内の 供 試 油 の 温 度 を パ ネ ル ヒ ー タ ー で 制 御 す る 仕 様 と す る ．尚 ， ブ ロ ッ ク と リ ン グ 間 の 接 触 面 に お い て 生 ず る 摩 擦 力 をロ ー ド セ ル で 測 定 す る 機 構 と し て い る ．3.2. 供 試 品テ ス ト ピ ー ス に つ い て は ， 現 在 入 手 方 法 が 安 定 し て い る ブロ ッ ク オ ン リ ン グ 試験機の摩耗試験に用いる標準品とした．(1)ブ ロ ッ クASTM G 77， ASTM D 3704に 規 定 さ れ る 形 状 の 標準ブロックで，材質はＳＡＥ01，硬度はHRC 58から63，表面粗さについては，Rq 0.10から0.20μm となっている．(2)リングASTM G 77， A。