【手続補正書】
【提出日】平成17年5月10日(2005.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】トロイダル形無段変速装置のカムディスクおよびカムディスクの製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に連動して回転する入力ディスクと動力を取出す出力ディスクとを互いに近付ける方向に前記入力ディスクおよび前記出力ディスクのうちの少なくとも一方を押圧する押圧手段と接するカム面と、
前記カム面に沿うように形成されたメタルフローと、を備えることを特徴とするトロイダル形無段変速装置のカムディスク。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記カムディスクは、前記入力軸に転動体を介して回動自在に設けられるとともに、前記転動体が転動自在に接する軌道溝を備え、前記軌道溝の表面に沿うように前記メタルフローが形成されていることを特徴とするトロイダル形無段変速装置のカムディスク。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の記載において、前記カムディスクは、その中央部から前記入力軸の軸線方向に突出する突部を有し、前記カム面は前記突部の外周に位置するとともに、前記突部と前記カム面とが交差する部分の表面に沿うように前記メタルフローが形成されていることを特徴とするトロイダル形無段変速装置のカムディスク。
【請求項４】
入力軸の軸線方向に突出する第１及び第２の突部と、
前記第１の突部から前記入力軸の外周方向に向って形成された裾部と、
前記第２の突部の外周に位置し、前記入力軸に連動して回転する入力ディスクと動力を取出す出力ディスクとを互いに近付ける方向に前記入力ディスクおよび前記出力ディスクのうちの少なくとも一方を押圧する押圧手段と接するカム面と、を具備するトロイダル形無段変速装置のカムディスクを製造する方法であって、
軸線方向に沿ってメタルフローが形成された円柱状のワークを用い、前記第２の突部を成形する成形部を有する第１の金型を用いて、前記ワークを、その少なくとも一端面を拘束した状態で軸線方向に圧鍛することにより前記第２の突部に相当する部分を成形する第１の鍛造工程と、
前記第１の突部を成形する成形部を有する第２の金型を用いて前記第１の鍛造工程を終了したワークを前記軸線方向に圧鍛することにより前記第１の突部に相当する部分を形成する第２の鍛造工程と、
前記裾部を成形する成形部と前記カム面を成形する成形部とを有する第３の金型を用いて前記第２の鍛造工程を終了したワークを前記軸線方向に圧鍛することにより前記裾部に相当する部分と前記カム面に相当する部分とを成形する第３の鍛造工程と、を具備したことを特徴とするトロイダル形無段変速装置のカムディスクの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車などの車両用の変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置のカムディスクおよびこのカムディスクを製造する方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記カムディスク１０４の軌道溝１１７及び入力軸１０１の軌道溝１１８は、それぞれの溝底１１７ａ，１１８ａを互いに結んだ線分Ｎ１が、前記ローラ１０５が第１のキャビティ１０８の入力ディスク１０２を出力ディスクに向って押圧する際に、前記入力軸１０１を駆動源側に引張って、第２のキャビティの入力ディスクを出力ディスクに向って押圧するように、前記軸線Ｐ１に対し傾きを有して形成されている。前記ボール１２５は、前記軌道溝１１８，１１８上を転動自在となっており、前記入力軸１０１とカムディスク１０４とは、互いに独立して回動自在となっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
さらに、前記駆動軸１２２の爪部１２２ａと互いに噛合う爪部１１２ａにおいては、図１３中一点鎖線Ｈ３で囲んだ先端部に、非常に大きな圧縮応力が作用するとともに、図１３中一点鎖線Ｈ４で囲んだ根元部に、非常に大きな引張応力が作用する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
前述した従来の製造方法によって得られたカムディスク１０４は、前記軌道溝１１７の表面にエンドフローＥが形成されているので、前記ボール１２５の転動によって軌道溝１１７の表面が剥離して、前記ボール１２５と軌道溝１１７との間の摩擦を増大させることとなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
さらに、前記爪部１１２ａにおいても、前述したように先端部に非常に大きな圧縮応力が作用し、かつ根元部に非常に大きな引張応力が作用するので、前記メタルフローに沿って破損しやすく、寿命が短くなる傾向があった。
したがって、本発明の目的は、高寿命でかつ生産コストの高騰を抑制できるトロイダル形無段変速装置のカムディスクおよびカムディスクの製造方法を提供することにある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るトロイダル形無段変速装置のカムディスクは、入力軸に連動して回転する入力ディスクと動力を取出す出力ディスクとを互いに近付ける方向に前記入力ディスクおよび前記出力ディスクのうちの少なくとも一方を押圧する押圧手段と接するカム面と、前記カム面に沿うように形成されたメタルフローと、を備えることを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
このため、前記カムディスクが、切削加工などによって製造されてメタルフローが軸線に沿っているものと比較して高寿命となり、このカムディスクを備えたトロイダル形無段変速装置は高寿命となる。
さらに、本発明の一つの形態に係るトロイダル形無段変速装置のカムディスクの製造方法は、入力軸の軸線方向に突出する第１及び第２の突部と、前記第１の突部から前記入力軸の外周方向に向って形成された裾部と、前記第２の突部の外周に位置し、前記入力軸に連動して回転する入力ディスクと動力を取出す出力ディスクとを互いに近付ける方向に前記入力ディスクおよび前記出力ディスクのうちの少なくとも一方を押圧する押圧手段と接するカム面と、を具備するカムディスクに適用される方法であって、
軸線方向に沿ってメタルフローが形成された円柱状のワークを用い、前記第２の突部を成形する成形部を有する第１の金型を用いて、前記ワークを、その少なくとも一端面を拘束した状態で軸線方向に圧鍛することにより前記第２の突部に相当する部分を成形する第１の鍛造工程と、
前記第１の突部を成形する成形部を有する第２の金型を用いて前記第１の鍛造工程を終了したワークを前記軸線方向に圧鍛することにより前記第１の突部に相当する部分を形成する第２の鍛造工程と、
前記裾部を成形する成形部と前記カム面を成形する成形部とを有する第３の金型を用いて前記第２の鍛造工程を終了したワークを前記軸線方向に圧鍛することにより前記裾部に相当する部分と前記カム面に相当する部分とを成形する第３の鍛造工程と、を具備したことを特徴としている。
この方法によれば、前記第１ないし第３の鍛造工程において、互いに別体の金型を用いるので、無理なくワークを成形できるとともに、夫々の工程におけるワークの金属組織の流動をスムーズに行え、金属組織の流動などにおいてバランスの取れたカムディスクを成形することができる。
特に第１の鍛造工程においては、少なくともワークの一端面を拘束した状態でワークを圧鍛するので、ワークにおいて比較的不純物を多く含む外径の中央より３０％以下の部分の端面を外周方向に広げることなく成形する。このため、前記カム面の表面に沿ってメタルフローが形成されることとなる。したがって、前記カム面の表面にエンドフローが生じにくくなって、比較的高寿命なカムディスクを得ることができる。
さらに、前記第１ないし第３の鍛造工程に用いられる第１ないし第３の金型のうちの少なくとも一つの金型は、前記ワークを位置決めする保持部を備えていることが望ましい。
この場合、夫々の工程におけるワークの金属組織の流動をより一層スムーズに行えて、金属組織の流動などにおいてよりバランスの取れたカムディスクを成形できる。それとともに、金属組織の流動をより一層スムーズに行えるので、夫々の工程において金型に加わる圧力を低く抑えて金型の破損をより一層防止することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
カムディスク４は、前記入力ディスク２ａ，２ｂなどと同軸的に配置されている。カムディスク４は、前記入力軸１に転動体としてのボール２５などを介して転動自在に設けられている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
カムディスク４は、図１に示すように前記入力軸１と同軸的に配されている。カムディスク４は、図１ないし図５に示すように、その中央部に前記入力軸１の軸線Ｐに沿う両側に突出した第１及び第２の突部１２，１３と、前記第１の突部１２から外周に向って徐々に薄肉に形成された裾部１４と、カム面１５とを一体に備えている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
前記軌道溝１７，１８は、それぞれの溝底１７ａ，１８ａを結んだ線分Ｎが、前記ローラ５が入力ディスク２ａを出力ディスク３ａに向って押圧する際に、前記入力軸１を駆動源側に引張って、前記入力ディスク２ｂを出力ディスク３ｂに向って押圧するように前記入力軸１の軸線Ｐに対し傾きを有して形成されている。前記ボール２５は、前記軌道溝１７，１８上を転動自在となっている。このため、前記入力軸１とカムディスク４とは互いに独立して回動自在となっている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
ローディングカム機構６は、前記カム面１５が起伏を有して形成されているので、ローラ５が軸線Ｍ回りに回動することによって、前記入力ディスク２ａを出力ディスク３ａに向って押圧するとともに、前記軌道溝１７，１８の前記線分Ｎが入力軸１の軸線Ｐに対し傾きを有して形成されているので、前記入力ディスク２ｂを出力ディスク３ｂに向って押圧するようになっている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
【発明の効果】
以上詳述した本発明のカムディスクによれば、そのカム面にエンドフローを生じにくく成形されるので、切削加工などによって製造されてメタルフローが軸線に沿って成形されたカムディスクと比較して高寿命となるとともに、このカムディスクを備えたトロイダル形無段変速装置も高寿命となる。
また、このカムディスクは、据え込み鍛造や型鍛造などの鍛造によって成形できるので、材料歩留まりを向上して、生産コストの高騰を抑制することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１…入力軸、２ａ，２ｂ…入力ディスク、３ａ，３ｂ…出力ディスク、４…カムディスク、５…ローラ（押圧手段）、１２…第１の突部、１３…第２の突部、１４…裾部、１５…カム面、２０…ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）、３０…第１の金型、３５…第２突部成形部（成形部）、３８…第２の金型、４６…第４の凹部（成形部）、４７…第３の金型、５２…カム面成形部（成形部）、５７…傾斜面（成形部）、Ｗ…ワーク。