帶式無級變速器及其運轉方法

專利名稱：：帶式無級變速器及其運轉方法
技術領域：
：本發明涉及帶式無級變速器，尤其涉及可提高帶輪與v形帶之間的摩擦系數來改善傳動效率并降低帶輪和v形帶的磨損的技術。
背景技術：
：近年來，伴隨汽車發動機的高輸出化，需要帶式無級變速器也能夠對此加以應對。帶式無級變速器在具有截面V字形的槽并可改變槽寬的一對帶輪上巻繞有由帶連接多個組件而成的V形帶，是借助于帶輪和組件之間的摩擦力將動力從驅動帶輪傳遞到從動帶輪的無級變速器。伴隨近年來的高輸出化，在帶輪與組件之間的夾壓力增大，所以有可能在帶輪和組件之間的接觸面上產生磨損，使兩者間的摩擦系數降低，從而損害到行駛性能。因此，一直以來，通過提高帶輪與組件的接觸面之間的摩擦系數來降低夾壓力，由此來應對高輸出化。另外，除了提高帶輪與組件之間的摩擦系數之外，還存在降低磨損的課題，為了滿足這兩方面一直以來進行了各種研發。例如，在專利文獻1中公開了這樣的帶式無級變速器通過對傳遞帶輪的較大動力的低速側速度比的部分實施噴丸(shotpeening)，來增加摩擦系數并提高耐磨損性。另外，除噴丸以外，還公開有進行WPC處理、電鍍、涂層、研磨加工、熱處理。在專利文獻2中公開有這樣的帶式無級變速器通過將含有石墨、二硫化鉬等自身為潤滑劑的樹脂包覆在組件的與帶輪接觸的接觸面上，來提高摩擦系數并改善耐磨損性。但是，在專利文獻1所述的技術中，雖然認識到了利用由噴丸等引起的表面性狀變化來改善摩擦系數和耐磨損性，然而查明了該效果主要取決于潤滑油中所含的添加劑的性能。因此，在上述這種技術中，當長時間的行駛使潤滑油劣化時無法得到預期的性能，所以作為帶式無級變速器的改良是不充分的。另外，在專利文獻1所例示的通過涂層進行的改良中，存在若膜厚變薄則提前磨損、若膜厚變厚則易剝落的缺點。另外，在組件的與帶輪接觸的接觸面上形成有用于保持潤滑油的深度約40"m左右的槽，但是在專利文獻2所述的技術中，由于在組件的與帶輪接觸的接觸面上包覆有樹脂，所以難以在樹脂上精度良好地加工上述那樣微小的槽。因此，變得不能在槽中充分地保持潤滑油，在組件的接觸面上也不會形成與潤滑油成分反應的反應膜，從而有可能產生燒結。并且，由于組件與樹脂的熱膨脹系數不同，所以也有可能產生樹脂剝落。再有，由于組件是在潤滑油中使用的，因此也有可能因潤滑油成分導致的樹脂劣化或硬化的情況。綜上，在專利文獻2所述的技術中，存在缺乏可靠性的重大問題。因此，本發明的目的在于提供一種帶式無級變速器及其運轉方法，該帶式無級變速器能夠長期維持高摩擦系數和耐磨損性并能夠充分應對高輸出化。專利文獻l:日本特開2001-6551號公報(摘要、權利要求7)專利文獻2:日本特開2004-144110號公報(摘要、0019)專利文獻3:WO2004-108990
發明內容本發明的發明者們對用于使組件和帶輪具有高摩擦系數和耐磨損性的涂層進行了反復研究，其結果是，認為如果采用包覆表面則無法超越上述現有技術，想到的是應用放電表面處理。放電表面處理是在電極與被加工金屬之間產生放電、從而使電極的金屬擴散到被加工金屬的表層的表面處理方法，形成被加工金屬和電極金屬相混的層(或者化合物層)(例如專利文獻3)。并且，發明者們對作為電極的各種金屬進行了研究，結果發現Zn的性能最好，進一步研究的結果是，查明了在使用含有P和S的潤滑油時能夠得到所要求的性能。本發明者們調査了在實驗中使用的組件和帶輪，其結果是查明在擴散有Zn的擴散層中含有S和P。并且查明通過這樣的擴散層可以賦予高摩擦系數和耐磨損性。另外，査明使用Sn時也能夠得到同樣的效果。本發明的帶式無級變速器是基于上述見解而完成的，該帶式無級變速器在具有截面v字形的槽并可改變該槽的寬度的一對帶輪上巻繞有由帶連接多個組件而成的v形帶，該帶式無級變速器的特征在于，在帶輪和組件之間的接觸面的至少一方，在帶輪和組件的金屬制材料表層設置了擴散有Zn和Sn中一種或兩種的擴散層，并且該擴散層中含有S和P。為了使擴散層中含有S和P，使帶輪和組件與含有S和P的液體接觸即可。最簡便的方法是使用含S和P的潤滑油進行帶式無級變速器的慣常運轉。本發明的特征也在于這種運轉方法，該帶式無級變速器在具有截面為V字形的槽且可改變該槽的寬度的一對帶輪上巻繞有由帶連接多個組件而成的V形帶，該帶式無級變速器的運轉方法的特征在于，在帶輪和組件之間的接觸面的至少一方，在帶輪和組件的金屬制材料表層設置擴散有Zn和Sn中一種或兩種的擴散層，使帶式無級變速器在與含有0.060.30重量％的S和100600ppm的P的潤滑油接觸的同時進行運轉。根據本發明的帶式無級變速器，通過上述這種擴散層能夠使組件和帶輪具有高摩擦系數和耐磨損性是當然的，通過適當地設定厚度能夠防止擴散層磨耗，并且即使厚度較厚也不用擔心擴散層的剝落。因此，能夠長期維持高摩擦系數和耐磨損性。另外，在組件上形成擴散層的情況下，在形成擴散層之后能夠通過機械加工形成用于保持潤滑油的微小的槽。并且根據本發明的帶式無級變速器的運轉方法，由于潤滑油中的S和P在組件與帶輪之間處于高壓狀態，所以這些元素容易滲透到擴散層中，能夠制造出本發明的帶式無級變速器。圖1是表示本發明的實施方式的帶式無級變速器的側剖視圖。圖2是沿圖i的n-n線的剖視圖。圖3是表示速度比和頻率之間的關系的曲線圖。圖4是表示放電表面處理裝置的側視示意圖。圖5(A)是表示擴散層的剖面的EPMA(電子探針微量分析)照片，(B)是表示該剖面中的成分的曲線圖。圖6是表示滑動試驗方法的示意圖。圖7是表示本發明的實施例中的滑動試驗的時間與分離電壓之間的關系的曲線圖。圖8是表示本發明的實施例中的面粗糙度Ra與摩擦系數之間的關系的曲線圖。圖9是表示本發明的實施例中的面粗糙度Rq與摩擦系數之間的關系的曲線圖。圖10是表示本發明的實施例中的面粗糙度Rq與磨損量之間的關系的曲線圖。圖ll是表示本發明的實施例中的硬度與摩擦系數之間的關系的曲線圖。圖12是表示本發明的實施例中的磨損量的曲線圖。圖13是表示本發明的實施例中的Zn的含量與摩擦系數之間的關系的曲線圖。圖14是表示本發明的實施例中的擴散層的成分的曲線圖。圖15是表示本發明的實施例中的擴散層的成分的圖像。圖16是表示本發明的實施例中的滑動試驗的時間與分離電壓之間的關系的曲線圖。圖17是表示本發明的實施例中的滑動試驗的時間與分離電壓之間的關系的曲線圖。圖18(A)是表示本發明的另一實施例中的速度比與夾壓力比之間的關系的曲線圖，(B)是表示速度比與動力損失之間的關系的曲線圖。標號說明1:驅動帶輪；2:從動帶輪；3:V形帶；4:輪盤；5:金屬環集合體(帶)；6:組件(dement);8:擴散層。具體實施方式下面對本發明的優選的實施方式進行說明。Zn和Sn是可賦予高摩擦系數和耐磨損性的成分，為了可靠地獲得本發明的作用和效果，優選擴散層中Zn的含量為0.5重量。/。以上，優選Sn的含量為0.5重量％以上。并且，優選S的含量為0.4重量％以上，P的含量0.15重量％以上。當擴散層中Zn的含量超過15重量％時，摩擦系數反而降低。并且擴散層中Sn的含量只要是小于等于18.5重量°/。則摩擦系數不會降低。S和P具有使擴散層具有高摩擦系數和耐磨損性并防止潤滑油氧化的作用。在擴散層中可進一步提高S和P作用效果的Ca的含量優選為0.150.4重量％。在該情況下，作為潤滑油的基礎油的礦物油，使用含有300660ppm的磺酸鈣(Casulphonate)、水楊酸l丐(Casalicylate)、苯酚韓(Caphenate)中的一種或兩種以上的礦物油。通過使潤滑油中含有Ca，從而可以得到S和P容易與Ca—起滲透到擴散層中這一重要的作用效果。即，由于在慣常運轉中直到S和P滲透到擴散層中之前不具有高摩擦系數和耐磨損性，所以在此期間組件和帶輪有可能磨損。因此，S和P需要盡可能迅速地滲透到擴散層中，具有這種作用效果的是Ca。另外，優選含有0.10.4重量。/。的與Ca有同等效果的Mg。在該情況下，Mg作為清潔劑可以在潤滑油中添加200260ppm。另外，在擴散層中含有下列元素也是優選的方式。N:作為粘度調整劑和清潔劑在潤滑油中含有0.100.30重量。/。的N。Zn:為了調整擴散層中的Zn的含量，可以在潤滑油中含有150400ppm的Zn。B:作為分散劑在潤滑油中含有100350ppm的B。為了可以長期可靠地獲得本發明的作用效果，擴散層的厚度優選為0.5um以上。當將擴散層設置成超過50um時，技術要求變得苛刻，并且制造成本高。考慮到汽車的一般使用年限(行駛距離)，擴散層的厚度為5um以下足夠。更優選在擴散層中含有總量為120重量。/。的Ni、Cr、Mo、Al和C中的至少一種。這些元素具有進一步提高摩擦系數的作用效果。為了獲得這種作用效果，需要含有上述元素為1重量％以上，當含量超過20重量°/。時不能期望進一步改善作用效果。通過將上述元素和Zn或Sn中至少一種的化合物作為電極進行放電表面處理，從而能夠使擴散層中含有上述元素。1、帶式無級變速器的結構圖1和圖2表示本發明的帶式無級變速器的優選的示例。在這些圖中，標號l是驅動帶輪，2是從動帶輪，在這些驅動帶輪1和從動帶輪2上巻繞有V形帶3。驅動帶輪1和從動帶輪2分別由一對輪盤4構成，輪盤4形成截面V字形的槽且彼此可以接近、分離。V形帶3通過層疊有多個環狀的金屬環的金屬環集合體(帶)5而將多個組件6連接而構成。輪盤4例如由SCM鋼(鉻鉬鋼)那樣的合金鋼構成，組件6例如由SKS鋼(合金工具鋼)那樣的過共析碳素鋼構成。另外，在輪盤4與組件6接觸的接觸面X上形成有多個槽8a，在包括槽8a的整個接觸面X上形成有由Zn和Sn中至少一種與Fe的混合組織構成的擴散層8。另外，如圖1所示，在輪盤4的中央部形成有由Zn和Sn中至少一種與Fe的混合組織構成的擴散層8。在本實施方式中，僅在輪盤4中的中央部設有擴散層8。具體而言，僅在驅動帶輪1中的速度比(輸入轉速/輸出轉速)為2.2以上的輪盤4的區域上設置擴散層8，僅在從動帶輪2中的速度比為0.7以下的輪盤4的區域上形成擴散層8。這是因為對于具有V槽的驅動帶輪1，其速度比在低速(Low)側(大速度比一側)時，特別是當速度比在2.2以上時，對組件6的夾壓力變得非常大。還由于在高速(OverDrive)側(小速度比一側)當速度比在0.7以下時，在從動帶輪2與組件6之間產生的摩擦損失量變大。并且，通過在這樣的區域設置擴散層8，從而能夠提高摩擦系數并降低夾壓力。或者，可以僅在輪盤4的使用頻率高的區域形成擴散層8。圖3表示使用頻率相對于速度比的對數的關系。如圖3所示，高使用頻率是在圖中用斜線表示的低速側和高速側。在低速側，一1og(radio)在一0.21一0.37的范圍內的使用頻率高，將其換算成速度比為1.612.37。并且，在高速側，一log(radio)在0.21一0.34的范圍內的使用頻率高，將其換算成速度比為0.610.46。因此，僅在這樣的區域設置擴散層8是經濟的。優選擴散層8的表面粗糙度為Ra0.2Ra1.2，在該范圍能夠得到大摩擦系數。另外，將表面粗糙度的下限值設為Ra0.2是因為在Ra0.2的情況下，擴散層處于非常薄的狀態，從而導致潤滑狀態變化，另外，接近未處理母材的表面粗糙度則摩擦系數U不會變化。另外，通過使擴散層的硬度為Hv700以上，從而能夠提高摩擦系數并改善耐磨損性。然而，當硬度超過HvllOO時，相對于對象部件(組件6)的攻擊性變強，加快對象部件的磨損。在擴散層8的外周部形成有表面粗糙度和/或硬度進行變化的擴散層。即，雖然擴散層8的表面粗糙度和硬度比輪盤4的材料的高，但是在擴散層中表面粗糙度和硬度隨著朝向外周側而降低，在擴散層8的外周緣處，擴散層的表面粗糙度或硬度與輪盤4的材料的表面粗糙度或者硬度一致。由此，當組件6轉移至擴散層8與其外側材料的部分之間時也不會產生沖擊，從而能夠防止各部件承受過大的負荷。2、擴散層的形成方法圖4是表示進行放電表面處理的裝置的側視圖。圖中標號10是組件或輪盤的母材，11是電極。電極11是Zn或Zn和其他金屬的化合物、Sn或Sn和其他金屬的化合物、或者合金的粉末、將這種粉末與異種金屬粉末的混合粉末壓縮成形的壓粉體、或者將這樣的壓粉體燒結而成的物質。母材IO和電極11在裝滿石油類加工液的加工槽中接近并對置配置，將電極11作為陰極、母材10作為陽極供給脈沖電流。由于兩者接近到幾乎要接觸上的程度，所以要進行位置控制使彼此不接觸。當脈沖電流在電極11和母材10之間流過時在兩者之間放電，放電產生的熱使電極11和母材IO熔融并汽化。并且，熔融的電極11的粒子通過靜電力、汽化所產生的電流被運送到母材10的表面，因而在母材10的表面上進行擴散。這樣，母材10和電極11的粒子在母材10的表層部進行擴散融合，從而形成擴散有Zn和Sn中至少一種的擴散層8。圖5(A)是表示如上所述那樣得到的Zn擴散層8的剖面的EPMA照片，(B)是表示該剖面中的Fe和Zn的量的EPMA線分析結果。如這些圖所示，擴散層8具有4Mm左右的厚度，其間Zn和Fe的含量平穩地變化。這樣，擴散層8不是像PVD(物理氣相沉積)和CVD(化學氣相沉積)等蒸鍍和電鍍那樣附著在母材表面，而是在母材金屬中擴散融合有Zn和Sn中的至少一種而形成的，所以擴散層8不會從母材IO上剝落。并且，具有這種擴散層8的帶式無級變速器通過使用含有S和P的潤滑油進行運轉，能夠使S和P滲透到擴散層8中而使擴散層8具有高摩擦系數和耐磨損性。另外，圖5的數據是根據下面將要說明的實施例的試樣Z-1得到的。實施例1、滑動試驗將SCM420鋼切割成縱寬14mm、橫寬17mm、長度70mm的方桿，將其滲碳淬火后進行回火，并將硬度調整成HRC5864從而制作成試樣。另一方面，將平均粒徑為2pm的Zn或Sn的粉末成形為縱寬2mm、橫寬16mm、長度60mm的方板從而制作成電極。將該電極與上述試樣浸入到將供給到圖4所示的放電表面處理裝置中的以煤油作為主成分的加工油內，向兩者供給電流進行放電。將峰值電流設定在57A的范圍內，并進行放電時間為0.88us、放電與放電的暫停間隔為2us的脈沖放電。這樣在試樣的上表面形成了擴散有Zn或Sn的擴散層。擴散層是通過改變壓粉密度而將電極的電阻設定為幾種來形成表面粗糙度、硬度以及Zn或Sn的含量不同的多個試樣。表l中示出各試樣的放電條件、表面粗糙度、硬度以及Zn或Sn的含量。Zn或Sn的含量使用EDS(Energy-DispersiveX-raySpectroscopy:能散X線光譜儀，日本電子公司制，型號JSM6460-LA)進行測定。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>另一方面，用SKS-95鋼切出直徑15mm的圓柱狀且形成為下端部的曲率半徑為18mm的凸曲面的銷，對該銷實施淬火回火，將其硬度調整為HRC6064。如圖6所示，用5kgf的負載將銷的下端面按壓在各試樣的擴散層的上表面上，在該狀態下，使試樣以200cpm的頻率在50mm的距離上往復滑動。此時，將含有表2所示的成分的潤滑油以5cc/min的速度滴在擴散層的上表面上。另外，為了比較，除了使用不形成擴散層的試樣N-1以外在全部與上述相同的條件下進行滑動試驗。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>如圖6所示，構成插裝有試樣和銷的電路，在試樣Z-1、S-l和銷之間外加15mV的低電壓來測定滑動試驗中的分離電壓。此時的DC放大器所產生的放大率為100。另外，在除試樣和銷之間的接觸面以外的所有面上實施絕緣處理。分離電壓在試樣和銷處于金屬接觸的狀態下幾乎為零，但分離電壓隨著在試樣的與銷接觸的接觸面上形成了含有S和P的被膜而上升。圖7中表示從滑動試驗開始起的時間與分離電壓之間的關系。如圖7所示，在具有Zn擴散層的本發明例中，在滑動試驗開始之后僅一分鐘左右，分離電壓就上升到了將近最高水平。另外，在具有Sn擴散層的本發明例中，在滑動試驗起經過三分鐘后分離電壓才上升。這是因為在潤滑油中含有Ca和Mg，從而促進了S和P向擴散層中的滲透。潤滑油中含有的S和P在滑動試驗開始時馬上向擴散層中滲透，在擴散層的表層形成了擴散有S和P的被膜。與此相對，對于未形成有擴散層的比較例的試樣N-l，在滑動試驗開始起十分鐘之內分離電壓不變化，因此，在比較例中，在此期間試樣N-l有可能磨損。另外，在比較例中示出了與本發明例同等的分離電壓，但所生成的被膜是僅在Fe中擴散有S和P，與本發明例中的被膜不同。因此，并不具有本發明例那樣的高摩擦系數和耐磨損性。2、表面粗糙度和摩擦系數之間的關系表1中一并示出了各試樣的摩擦系數。另外，對進行滑動試驗的試樣的滑動面的表面粗糙度與摩擦系數之間的關系進行了調查。其結果在圖8中示出。如圖8所示，表面粗糙度Ra在1.2以下時摩擦系數(p)在0.062以上。另一方面，在比較例中(與圖7所示的比較例相同的試樣N-l)中，表面粗糙度Ra為0.2，但摩擦系數為0.06，遜于本發明例。在被膜的表面上形成有微細的凹凸，在凹部分儲存油而起到潤滑作用，凸部分實際上與對象部件接觸并產生摩擦力。在本發明例中由于凸部分由具有高摩擦系數的擴散層形成，所以隨著表面粗糙度Ra變小，凸部分的比例增加，摩擦系數增大。另外，如圖9所示，當表面粗糙度Rq為0.20，5時，摩擦系數在0.062以上。如圖10所示，當Rq超過0.50時，磨損量與未處理材料相等或者比其還多，所以，由于上述范圍內可以得到高摩擦系數和耐磨損性，因而成為適當的范圍。3、硬度和摩擦系數之間的關系對進行滑動試驗的試樣的滑動面的硬度和摩擦系數之間的關系進行了調查。其結果在圖11中示出。如圖11所示，隨著硬度升高，摩擦系數增大，當硬度為Hv700Hvll00時，摩擦系數(|Li)在0.062以上。如圖ll所示那樣，當硬度為Hvl250時摩擦阻力降低，這是由于相對于對象部件(銷)的攻擊性增強從而進行了彼此的磨損。4、耐磨損性利用表面粗糙度為Ra0.2Ra1.2、硬度為Hv700Hv1100的本發明例的試樣和未設置擴散層的比較例的試樣在與上述相同的條件下進行60分鐘的滑動試驗，然后測定滑動面的磨損量。其結果在圖12中示出。如圖12所示，本發明例的試樣的磨損量較少。5、Zn和Sn的含量和摩擦系數對擴散層中的Zn和Sn的含量和摩擦系數之間的關系進行了調查。其結果在圖13中示出。如圖13所示，Zn的含量在0.515重量％的范圍內時，摩擦系數在0.062以上，但當Zn的含量超過15重量％時摩擦系數下降。然而，如圖13所示，即使Sn為18.45重量％，其摩擦系數也不下降。6、擴散層的成分使用EPMA線分析裝置(日本電子公司制，型號JOELJXA-8100)對滑動試驗后形成有擴散層的試樣Z-7進行EPMA線分析。其結果在圖14中示出。如圖14所示，在與銷滑動的部分，具有Zn、P、O的峰值增加的部分，在與該峰值增加的部分對應的Fe的部分峰值減小。由此可以確認在與銷滑動的部分生成有磷酸鋅被膜。并且，如從圖14(A)可以判斷那樣，當將與銷滑動的部分和不滑動的部分中的Zn量進行比較時，發現在滑動部中有高的峰值，并未觀察到因滑動而使Zn減少。使用分析裝置(ULVACPffl公司制，型號TRIFT-2)對滑動試驗后的形成有擴散層的試樣Z-16進行TOF-SIMS(飛行時間次級離子質譜)分析。其結果在圖15中示出。TOF-SIMS分析是這樣的分析方法在試樣表面照射Ga+離子，從而使試樣表面的元素的二價離子飛散，根據由二價離子的質量而決定的飛散時間來同定元素并對離子數進行計數。在該分析方法中，在相對于試樣面映射的圖像上產生與離子數對應的亮度的亮點，由亮度的大小和離子的數量決定元素的量。如圖15所示，在滑動面上可以看到Zn、S和S03的分布，從而可以確認ZnS和ZnS03的存在。因此，根據上述磷酸鋅和ZnS及ZnS03的混合被膜的存在，可以確認具有高摩擦系數和耐磨損性。對示出了高摩擦系數和耐磨損性的試樣Z-1，進行在滑動部的Zn被膜中含有的P、S、Ca、Mg的定量分析。在P、Ca、Mg的定量分析中使用高頻電感耦合等離子質量分析法(使用設備FIElemental公司制，型號PlasmaTrace2)，在S的定量分析中使用還原蒸餾裝置(日本分光公司制，型號UNIDEC-300)，并基于JIS的還原蒸餾-亞甲基藍-吸光光度法進行。在試驗中使用由表3所示的成分構成的潤滑油A、B。在滑動部分滴下硝酸溶液0.5ml(純水9:硝酸1)，將滑動部分中的Zn擴散層分解約三分鐘，并定量分析分解溶液中含有的物質。其結果在表4中示出。如表4所示，可以確認的是相對于通過放電表面處理得到的Zn擴散層的滑動部中含有的Zn重量，大致存在有P為0.152.0重量％，S為0.46.0重量％，Ca為0.150.5重量％，Mg為0.10.4重量％。從而，可以確認在這些擴散層中含有的物質的范圍內，具有高摩擦系數和耐磨損性。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>[表4]試樣Z-1的Zn被膜中含有的各元素重量的比例(Zn重量比)[wt%]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>7、擴散層中含有Cr的示例作為電極除了使用成形Zn和Cr的化合物的粉末的壓粉體之外，與上述同樣，制作具有在Fe中擴散有Zn和Cr3C2的擴散層的試樣(ZC-17、ZC-21)。在與上述相同的條件下對該試樣進行滑動試驗。其結果在圖16中示出。如從圖16中可以判明的那樣，通過形成含有Zn和Q:3C2的擴散層，從而能夠得到約0.066這一高摩擦系數。8、潤滑油中不含Ca和Mg的示例使用試樣Z-l和僅含有S和P的潤滑油在與上述相同的條件下進行滑動試驗。其結果在圖17中示出。并且，為了比較，在圖17中一并示出了使用含有Ca和Mg等的潤滑油進行滑動試驗的結果(圖7的圖示)。如圖17所示，可以確認在潤滑油中不含有Ca和Mg等的情況下，S和P滲透到擴散層中形成被膜是比較花費時間的。8、實機試驗制造圖1和圖2所示的帶式無級變速器，并使用含有表2所示的成分的潤滑油進行運轉來測定此時的夾壓力比和動力損失。在該情況下，在帶輪的表面形成了與試樣Z-l同樣的擴散層。另外，夾壓力比是將使用不具有擴散層的帶輪的帶式無級變速器的夾壓力設為1、本發明的帶式無級變速器的夾壓力與其相對的比。相對于速度比(一log(mtio))的夾壓力比以及動力損失在圖18中示出。速度比在2,2以上的低速側時夾壓力變得非常大，在帶輪表面有時產生階梯磨損，但如圖18(A)所示，在本發明的帶式無級變速器中，由于通過擴散層可以得到高摩擦系數，因此特別是在低速側的夾壓力大幅下降。另外，如圖18(B)所示，在本發明的帶式無級變速器中，在低速側和高速側動力損失減輕。具體而言，是速度比在0.65以下的范圍和速度比在2.0以上的范圍動力損失減輕。另外，上述實施例是僅在帶輪上設置擴散層的示例，但是僅在組件上或在兩者上都設置擴散層也能夠得到同樣的作用效果。在組件上形成擴散層的情況下，在形成擴散層之后可以利用機械加工形成用于保持潤滑油的微小的槽。另外，作為使S和P滲透到擴散層中的方法，不限于以實機進行運轉的方法，例如也能夠采用將浸漬于潤滑油中的組件彼此相互摩擦等任意方法。權利要求1、一種帶式無級變速器，該帶式無級變速器在具有截面為V字形的槽并可改變該槽的寬度的一對帶輪上卷繞有由帶連接多個組件而成的V形帶，其特征在于，在上述帶輪和組件之間的接觸面的至少一方，在上述帶輪和組件的金屬制材料表層設置了擴散有Zn和Sn中一種或兩種的擴散層，并且該擴散層中含有S和P。2、根據權利要求1所述的帶式無級變速器，其特征在于，在上述組件的與上述帶輪接觸的接觸面，設置有用于保持潤滑油的多個槽；在該槽和上述接觸面的金屬制材料表層，設置了擴散有Zn和Sn中一種或兩種的擴散層，并且該擴散層中含有S和P。3、根據權利要求1或2所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述擴散層的Zn的含量為0.515重量％，Sn的含量為0.518.5重量％。4、根據權利要求13中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述S的含量為0.46.0重量％，P的含量為0.152.0重量％。5、根據權利要求14中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述擴散層中含有0.150.5重量％的Ca禾口/或0.10.4重量。/。的Mg。6、根據權利要求15中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述擴散層的厚度為150um。7、根據權利要求16中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，在上述擴散層中含有總量為120重量％的Ni、Cr、Mo、Al和C中的至少一種。8、根據權利要求17中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述帶輪由驅動帶輪和從動帶輪構成，僅在上述驅動帶輪中的速度比為2.2以上的槽區域設置上述擴散層，僅在上述從動帶輪中的速度比為0.7以下的槽區域設置上述擴散層。9、根據權利要求18中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述擴散層的表面粗糙度為Ra0.2Ra1.2和RqO,2Rq0.5。10、根據權利要求19中的任一項所述的帶式無級變速器，其特征在于，上述擴散層的硬度為Hv700Hv1100。11、根據權利要求8禾n9或者8禾n10所述的帶式無級變速器，其特征在于，在上述擴散層的外周部上設有表面粗糙度或硬度朝向外周側進行變化的擴散層，以使在上述擴散層的外周緣擴散層的表面粗糙度或硬度與上述金屬制材料的表面粗糙度或硬度一致。12、一種帶式無級變速器的運轉方法，該帶式無級變速器在具有截面V字形的槽并可改變該槽的寬度的一對帶輪上巻繞有由帶連接多個組件而成的V形帶，該帶式無級變速器的運轉方法的特征在于，在上述帶輪和組件之間的接觸面的至少一方，在上述帶輪和組件的金屬制材料表層設置了擴散有Zn的擴散層，使上述帶式無級變速器在與含有0.060.30重量％的S和100600ppm的P的潤滑油接觸的同時進行運轉。全文摘要一種帶式無級變速器，該帶式無級變速器在具有截面為V字形的槽并可改變該槽的寬度的一對帶輪(1、2)上卷繞有由帶連接多個組件而成的V形帶(3)。在帶輪(1、2)和組件之間的接觸面的至少一方，在帶輪(1、2)和組件的金屬制材料表層設置了擴散有Zn和Sn中一種或兩種的擴散層(8)，并且該擴散層(8)中含有S和P。由此，能夠長期維持高摩擦系數和耐磨損性，能夠充分應對高輸出化。文檔編號F16H55/36GK101273214SQ20068003586公開日2008年9月24日申請日期2006年9月29日優先權日2005年9月30日發明者片岡隆平,矢崎徹申請人:本田技研工業株式會社