(57)【要約】【課題】  トロイダル型無段変速機の運転時に強く押し付けられた状態で微小変位する１対の部材同士の突き合わせ面のフレッチング摩耗を、長期間に亙り有効に防止できる構造を実現する。【解決手段】  入力側ディスク１０ｂの外側面とキャリア３３を構成する連結板４７の側面の如く、トロイダル型無段変速機の運転時に強く押し付けられた状態で微小変位する１対の部材同士の突き合わせ面を構成する１対の面のうちの少なくとも一方の面を、固体潤滑剤をショット・ピーニングにより当該面に衝突させる事により形成された、潤滑被膜５３ａ、５３ｂにより被覆する。この構成により、上記微小変位に拘らず、上記突き合わせ面にフレッチング摩耗が発生する事を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円弧形の入力側凹面を有する入力側ディスクと、断面円弧形の出力側凹面を有し、この出力側凹面を上記入力側凹面に対向させた状態で、上記入力側ディスクと同心に、且つ、この入力側ディスクに対する相対回転を可能に支持された出力側ディスクと、それぞれが軸方向に関してこれら入力側、出力側両ディスクの入力側、出力側両凹面同士の間位置に、これら両ディスクの回転中心に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられた、複数個の支持部材と、これら各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記両ディスクの入力側、出力側両凹面に転がり接触させた複数個のパワーローラと、これら両ディスクのうちの一方のディスクを他方のディスクに向け押圧する為の押圧装置とを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、このトロイダル型無段変速機を構成する複数の部材のうち、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の表面のうちで、このトロイダル型無段変速機を組み立てた状態で互いに突き合わされる対向面のうちの少なくとも一方の面が、固体潤滑剤をショット・ピーニングにより当該面に衝突させる事により形成された、潤滑被膜により被覆されている事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
潤滑被膜が、予め微小凹部を形成された面に被覆されている、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
トロイダル型無段変速機が、遊星歯車式変速機と組み合わされて無段変速装置を構成するものであって、この無段変速装置は、互いに同心に配置された、入力回転軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを備え、これらトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とは、トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと遊星歯車式変速機を構成するキャリアとを隣接させると共に、これら入力側ディスクとキャリアとが同期して回転する状態に組み合わされており、このキャリアは、上記入力回転軸に支持固定された支持板と、この支持板と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置され、その片側面を上記入力側ディスクの軸方向両側面のうちで入力側凹面と反対側の面である外側面に対向させた円輪状である連結板と、この連結板と上記支持板とにそれぞれの両端部を支持された複数の遊星軸とを備えたものであり、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の互いに突き合わされる対向面が、上記入力側ディスクの外側面と上記連結板の軸方向片面とである、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
押圧装置が、シリンダ室内への油圧の導入に伴って変位するピストンにより入力側ディスクを出力側ディスクに向けて押圧する油圧シリンダであり、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の互いに突き合わされる対向面が、上記ピストンの軸方向片側面の一部と上記入力側ディスクの軸方向両側面のうちで入力側凹面と反対側の面である外側面に固設された部分の先端面とである、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
出力側ディスクの軸方向両側面のうちで出力側凹面と反対側の面である外側面の一部が、この出力側ディスクに加わるスラスト荷重を支承しつつこの出力側ディスクを回転自在に支持する支持部材の軸方向側面に突き合わされており、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の互いに突き合わされる対向面が、上記出力側ディスクの外側面の一部と上記支持部材の軸方向側面とである、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用の自動変速機として利用する、トロイダル型無段変速機の改良に関する。具体的には、隣接して設けられ、このトロイダル型無段変速機の運転時に強く押し付けられた状態で微小変位する１対の部材同士の突き合わせ面の摩耗を防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用変速機としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば非特許文献１、２に記載される等により従来から広く知られ、又、一部で実施されている。又、変速比の変動幅をより大きくすべく、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献１等に記載される等により従来から広く知られている。又、例えば特許文献２、３には、所謂ギヤードニュートラルと呼ばれ、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられる無段変速装置が記載されている。この様な無段変速装置の場合には、流体で動力を伝達するトルクコンバータ等の発進機構を省略して、上記無段変速装置にエンジンからの動力を直接伝達させる事ができる。この為、変速装置の小型・軽量化を図れる他、上記トルクコンバータを設ける事による伝達効率の低下等を防止して、発進時の応答性能の向上を図れる。
【０００３】
又、特許文献４、５には、上述の様なギヤードニュートラルを実現できる無段変速装置の、より具体的な構造が記載されている。図５〜７は、上記特許文献４、５に記載された無段変速装置を示している。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と、遊星歯車式変速機２とを組み合わせて成り、入力軸３と出力軸４とを有する。これら入力軸３と出力軸４との間には、上記トロイダル型無段変速機１の入力回転軸５と伝達軸６とを、これら両軸３、４と同心に設けている。そして、上記遊星歯車式変速機２のうちの前段ユニット７と中段ユニット８とを上記入力回転軸５と上記伝達軸６との間に掛け渡す状態で、後段ユニット９をこの伝達軸６と上記出力軸４との間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【０００４】
上記トロイダル型無段変速機１は、１対の入力側ディスク１０ａ、１０ｂと、一体型の出力側ディスク１１と、複数のパワーローラ１２、１２とを備える。そして、上記１対の入力側ディスク１０ａ、１０ｂは、上記入力回転軸５を介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、上記出力側ディスク１１は、上記両入力側ディスク１０ａ、１０ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク１０ａ、１０ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク１０ａ、１０ｂに対する相対回転を自在として支持されている。
【０００５】
更に、上記各パワーローラ１２、１２は、上記出力側ディスク１１の軸方向両側面である出力側凹面と、上記両入力側ディスク１０ａ、１０ｂの軸方向片側面である入力側凹面との間に、それぞれ複数個（図示の例の場合は２個）ずつ挟持されている。そして、これら両入力側ディスク１０ａ、１０ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク１０ａ、１０ｂから上記出力側ディスク１１に動力を伝達する。又、この出力側ディスク１１はその軸方向両端部を、ケーシング１３内に、それぞれ１対ずつの支柱１４、１４と、スラストアンギュラ玉軸受である転がり軸受１５、１５とにより、回転自在に支持している。又、上記両支柱１４、１４の両端部近傍に設けた各支持ポスト部１６ａ、１６ｂに、それぞれ支持板１７ａ、１７ｂを支持している。
【０００６】
又、上記両支持板１７ａ、１７ｂ同士の間には、それぞれが特許請求の範囲に記載した支持部材である複数のトラニオン１８、１８の両端部に互いに同心に設けられた枢軸１９、１９を、揺動及び軸方向（図６の上下方向）の変位を可能に支持している。そして、上記各トラニオン１８、１８の内側面（互いに対向する面）に上記各パワーローラ１２、１２を、それぞれ支持軸２０、２０並びに複数組の転がり軸受を介して、回転並びに前記入力回転軸５の軸方向に関する若干の変位を自在に支持している。そして、上記各パワーローラ１２、１２の周面と、上記両入力側ディスク１０ａ、１０ｂの入力側凹面及び上記出力側ディスク１１の出力側凹面とを転がり接触させている。
【０００７】
前記トロイダル型無段変速機１に変速動作を行なわせる際には、上記両支柱１４、１４の下端部を結合固定したアクチュエータボディー２１に内蔵した、各油圧式のアクチュエータ２２、２２により、上記各トラニオン１８、１８を上記各枢軸１９、１９の軸方向に変位させる。この結果、上記入力側、出力側各凹面と上記各周面との転がり接触部（トラクション部）でサイドスリップが発生し、上記各トラニオン１８、１８が上記各枢軸１９、１９を中心として揺動する。そして、上記各ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の径方向に関する、上記各転がり接触部の位置が変化し、上記両入力側ディスク１０ａ、１０ｂと上記出力側ディスク１１との間の変速比が変化する。尚、上記各アクチュエータ２２、２２への圧油の給排は、上記アクチュエータボディー２１の下方に設けたバルブボディー２３に内蔵した変速比制御弁の切換により行なう。
【０００８】
又、図示の無段変速装置の場合は、前記入力回転軸５の基端部（図５の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに、前記入力軸３を介して結合し、このクランクシャフトにより上記入力回転軸５を回転駆動する様にしている。又、上記入力回転軸５の基端部と上記入力側ディスク１０ａとの間に、油圧式の押圧装置２４を設け、上記両入力側ディスク１０ａ、１０ｂの軸方向片側面（入力側凹面）及び上記出力側ディスク１１の軸方向両側面（出力側凹面）と前記各パワーローラ１２、１２の周面との転がり接触部に適正な面圧を付与自在としている。
【０００９】
上記押圧装置２４は、直径の割合に大きな押圧力を発生できる様にした、所謂ダブルピストン型と呼ばれるもので、第一、第二両ピストン２５、２６を有する。このうちの第一ピストン２５は、上記入力回転軸５の基端部に油密に外嵌固定したシリンダ部材に形成した第一シリンダ筒部２７の内周面と上記入力回転軸５の基端部外周面との間に、油密に、且つ、軸方向の変位を可能に嵌装している。又、上記第二ピストン２６は、上記入力側ディスク１０ａの軸方向他面（外側面）の外径寄り部分に、この入力側ディスク１０ａと一体に設けた第二シリンダ筒部２８と上記入力回転軸５の基端部中間寄り部分の外周面との間に、油密に、且つ、軸方向の変位を可能に嵌装している。上記第一ピストン２５の軸方向片側面（図５の右側面）の外径寄り部分は、上記第二シリンダ筒部２８の先端縁に突き当てている。
【００１０】
上記押圧装置２４の作動時には、第一、第二シリンダ室２９、３０内に圧油を導入する。すると、このうちの第一シリンダ室２９内の圧力上昇に伴って上記第一ピストン２５が、上記第二シリンダ筒部２８介して上記入力側ディスク１０ａを図５の右方に押圧すると同時に、上記第二シリンダ室３０内の圧力上昇に伴ってこの入力側ディスク１０ａが図５の右方に押圧される。
【００１１】
又、前記出力側ディスク１１に、中空回転軸３１の基端部（図５の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸３１を、エンジンから遠い側（図５の右側）の入力側ディスク１０ｂの内側に挿通して、上記出力側ディスク１１の回転力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸３１の先端部（図５の右端部）で上記入力側ディスク１０ｂの外側面から突出した部分に、前記遊星歯車式変速機２の前段ユニット７を構成する為の、第一太陽歯車３２を固設している。
【００１２】
一方、上記入力回転軸５の先端部（図５の右端部）で上記中空回転軸３１から突出した部分と上記入力側ディスク１０ｂとの間に、第一キャリア３３を掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク１０ｂと上記入力回転軸５とが、互いに同期して回転する様にしている。そして、上記第一キャリア３３の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型である上記遊星歯車式変速機２の前段ユニット７及び前記中段ユニット８を構成する為の遊星歯車３４〜３６を、回転自在に支持している。更に、上記第一キャリア３３の片半部（図５の右半部）周囲に第一リング歯車３７を、回転自在に支持している。
【００１３】
上記各遊星歯車３４〜３６のうち、前記トロイダル型無段変速機１寄り（図５の左寄り）で上記第一キャリア３３の径方向に関して内側に設けた遊星歯車３４は、上記第一太陽歯車３２に噛合している。又、上記トロイダル型無段変速機１から遠い側（図５の右側）で上記第一キャリア３３の径方向に関して内側に設けた遊星歯車３５は、前記伝達軸６の基端部（図５の左端部）に固設した、第二太陽歯車３８に噛合している。又、上記第一キャリア３３の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車３６は、上記内側に設けた遊星歯車３４、３５よりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車３４、３５に噛合させている。更に、上記残りの遊星歯車３６と上記第一リング歯車３７とを、互いに噛合させている。
【００１４】
一方、前記後段ユニット９を構成する為の第二キャリア３９を、前記出力軸４の基端部（図５の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア３９と上記第一リング歯車３７とを、低速用クラッチ４０を介して結合している。又、上記伝達軸６の先端寄り（図５の右端寄り）部分に第三太陽歯車４１を固設している。又、この第三太陽歯車４１の周囲に、第二リング歯車４２を配置し、この第二リング歯車４２と前記ケーシング１３等の固定の部分との間に、高速用クラッチ４３を設けている。更に、上記第二リング歯車４２と上記第三太陽歯車４１との間に配置した複数組の遊星歯車４４、４５を、上記第二キャリア３９に回転自在に支持している。これら各遊星歯車４４、４５は、互いに噛合すると共に、上記第二キャリア３９の径方向に関して内側に設けた遊星歯車４４を上記第三太陽歯車４１に、同じく外側に設けた遊星歯車４５を上記第二リング歯車４２に、それぞれ噛合している。
【００１５】
上述の様に構成する無段変速装置の場合、入力回転軸５から１対の入力側ディスク１０ａ、１０ｂ、各パワーローラ１２、１２を介して一体型の出力側ディスク１１に伝わった動力は、前記中空回転軸３１を通じて取り出される。そして、上記低速用クラッチ４０を接続し、上記高速用クラッチ４３の接続を断った状態では、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、上記入力回転軸５の回転速度を一定にしたまま、上記出力軸４の回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。
【００１６】
即ち、この状態では、上記入力回転軸５と共に正方向に回転する第一キャリア３３と、上記中空回転軸３１と共に逆方向に回転する前記第一太陽歯車３２との差動成分が、前記第一リング歯車３７から、上記低速用クラッチ４０、上記第二キャリア３９を介して、上記出力軸４に伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を所定値にする事で上記出力軸４を停止させられる他、このトロイダル型無段変速機１の変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸４を、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸４を、車両を前進させる方向に回転させられる。
【００１７】
又、上記高速用クラッチ４３を接続し、上記低速用クラッチ４０の接続を断った状態では、上記出力側ディスク１１の回転が、上記中空回転軸３１、前記遊星歯車式変速機２の第一太陽歯車３２、前記各遊星歯車３４〜３６、前記伝達軸６、前記第二太陽歯車３８、前記各遊星歯車４４、４５、上記第二キャリア３９を介して、上記出力軸４に伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を増速側に変化させる程、無段変速装置全体としての変速比も増速側に変化する。
【００１８】
上記トロイダル型無段変速機１並びにこのトロイダル型無段変速機１を組み込んだ無段変速装置の構成及び作用は上述の通りであるが、このトロイダル型無段変速機１の構成各部材は、動力の伝達時に弾性変形する。そして、この弾性変形に伴って、隣接する１対の部材同士の突き合わせ面同士が微小変位し、この突き合わせ部分にフレッチング摩耗が発生する可能性がある。この様なフレッチング摩耗が発生する可能性がある部分は、上記トロイダル型無段変速機１及び無段変速装置中に複数個所存在するが、例えば、上記第一キャリア３３の軸方向端面と前記入力側ディスク１０ｂの外側面との突き合わせ部も、そのうちの１個所である。そこで、この部分にフレッチング摩耗が発生する機構に就いて、図７〜９を参照しつつ説明する。
【００１９】
尚、上記第一キャリア３３は、必要とする強度及び剛性確保すべく、図７〜８に詳示する様に、断面Ｌ字形で全体を円環状とした中間支持板４６と、それぞれが円輪状に形成された第一、第二両連結板４７、４８とを一体に形成している。又、上記中間支持板４６の中心に設けた円筒部４９は、前記入力回転軸５の中間部先端寄り部分にスプライン係合させ、ローディングナット５０により抑え付けている。又、上記入力側ディスク１０ｂと上記第一キャリア３３との間での回転伝達を行なわせるべく、この入力側ディスク１０ｂの外側面複数個所に形成した凸部５１と、上記第一連結板４７の外周縁部に形成した切り欠き５２、５２とを係合させている。
【００２０】
無段変速装置の運転時に、前記各トラクション部の面圧を確保する為に前記押圧装置２４が発生する推力は、上記入力回転軸５及びこの入力回転軸５に固定した上記第一キャリア３３を構成する中間支持板４６、第一連結板４７を介して、上記入力側ディスク１０ｂに加わる。言い換えれば、この入力側ディスク１０ｂの外側面（図７の右側面）と第一連結板４７の片側面（図７〜８の左側面）との当接部である、これら入力側ディスク１０ｂ及び第一連結板４７の径方向中間部（図７にｗで表わす部分を入力側ディスク１０ｂ及び第一連結板４７の中心軸αを中心に回転させてできる円輪状部分）に、上記押圧装置２４の発生する推力に基づく力が加わる。
【００２１】
一方、上記入力側ディスク１０ｂは、上記押圧装置２４の発生する推力に基づく前記各パワーローラ１２、１２（図６参照）から受ける力に基づいて、図９に誇張して示す様に、この入力側ディスク１０ｂの外径寄り部分が上記第一連結板４７の片側面に近付く方向（軸方向）に弾性変形する。即ち、運転時に上記推力に基づき上記入力側ディスク１０ｂに加わる力は、トロイダル型無段変速機の運転時に最大で５ｔ（トン）程度となり、この様な力に基づく上記入力側ディスク１０ｂの軸方向に関する弾性変形量は、コンマ数mm（１０分の数mm）程度と無視できない量となる。そして、この様に上記入力側ディスク１０ｂが軸方向に弾性変形すると、この入力側ディスク１０ｂの外側面外径寄り部分と上記第一連結板４７の片側面とが断続的に繰り返し当接する事で互いに擦れ合い、当該部分でフレッチング摩耗が生じる可能性がある。特に、上記入力側ディスク１０ｂが弾性変形する円周方向位置は、上記各パワーローラ１２、１２により押し付けられる部分が変化するのに伴って常に変化する。この為、上記擦れ合いの周波数は相当に高く（例えば百数十Ｈｚに）なり、フレッチング摩耗発生の面からはかなり厳しい条件となる。この様なフレッチング摩耗は、上記第一キャリア３３を所定位置から軸方向にずらせたり、剥離等の損傷の起点となる可能性がある。トロイダル型無段変速機１の他の部分に発生するフレッチング摩耗に就いても、同様の不都合の原因となる。
【００２２】
互いに接触する１対の部材の摩耗を防止する技術として、特許文献６には、潤滑油を使用できない部分で使用される転がり軸受の構成部材の表面に各種固体潤滑剤製の潤滑被膜を形成する発明が記載されている。但し、この様な特許文献６に記載された発明は、微小変位する部分のフレッチング摩耗防止を考慮したものでない。又、上記潤滑被膜を形成する為の具体的手段に就いても記載されていない。特許文献６に関する出願当時の技術水準から見て、通常のコーティングによるものと考えられる。本発明の対象となる、トロイダル型無段変速機１で、互いに隣接する１対の部材同士の突き合わせ部の場合、前記押圧装置２４が発生する大きな押圧力に基づき、突き合わせ面に繰り返し大きな面圧が加わる。従って、通常のコーティングにより形成された潤滑被膜では、早期に剥離し、前述の様にして生じるフレッチング摩耗を長期間に亙り抑える事は難しい。
【００２３】
【特許文献１】特開平１１−６３１４６号公報
【特許文献２】米国特許第５６０７３７２号明細書
【特許文献３】特開２００２−１３９１２４号公報
【特許文献４】特開２００４−１６９７１９号公報
【特許文献５】特開２００４−２１１７４４号公報
【特許文献６】特開昭６３−１２５８２４号公報
【非特許文献１】青山元男著、「別冊ベストカー  赤バッジシリーズ２４５／クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．９２−９３
【非特許文献２】田中裕久著、「トロイダルＣＶＴ」、株式会社コロナ社、２０００年７月１３日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機の運転時に強く押し付けられた状態で微小変位する１対の部材同士の突き合わせ面の摩耗を、長期間に亙り有効に防止できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明のトロイダル型無段変速機は、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様、例えば前述の図５〜６に示す様に、入力側ディスク１０ａ、１０ｂと、出力側ディスク１１と、トラニオン１８、１８等の複数個の支持部材と、複数個のパワーローラ１２、１２と、油圧式或いは機械式の押圧装置２４とを備える。
このうちの入力側ディスク１０ａ、１０ｂは、断面円弧形の凹面である入力側凹面を有する。
又、上記出力側ディスク１１は、断面円弧形の凹面である出力側凹面を有する。そして、この出力側凹面を上記入力側凹面に対向させた状態で、上記入力ディスク１０ａ、１０ｂと同心に、且つ、この入力側ディスク１０ａ、１０ｂに対する相対回転を可能に支持されている。
又、上記トラニオン１８、１８等の複数の支持部材は、それぞれが軸方向に関して上記入力側、出力側両ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の入力側、出力側両凹面同士の間位置に、これら両ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の回転中心に対し捩れの位置にある枢軸１９、１９を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
又、上記各パワーローラ１２、１２は、上記トラニオン１８、１８等の各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記両ディスク１０ａ、１０ｂ、１１の入力側、出力側両凹面に転がり接触させている。
更に、上記押圧装置２４は、両ディスク１０ａ、１０ｂ、１１のうちの一方のディスク（図５の例では入力側ディスク１０ａ、１０ｂ）を他方のディスク（図５の例では出力側ディスク１１）に向け押圧する為のものである。
【００２６】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機１に於いては、このトロイダル型無段変速機１を構成する複数の部材のうち、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の表面のうちで、このトロイダル型無段変速機を組み立てた状態で互いに突き合わされる対向面のうちの少なくとも一方の面を、固体潤滑剤をショット・ピーニングにより当該面に衝突させる事により形成された、潤滑被膜により被覆している。
上記固体潤滑剤の種類は、必要とする耐熱性、耐油性（トラクションオイルにより変質しない事）を確保でき、微粒子を得られるものであれば、特に問わない。例えば、錫、錫合金、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化硼素、ポリエチレン、フッ素系樹脂、ポリアミド樹脂、金属石鹸、弗化カルシウム等が使用可能である。
上記潤滑被膜を形成する場合には、上述の様な固体潤滑剤の微粒子を、この潤滑被膜を形成すべき被加工面（互いに突き合わされて微小変位する１対の面のうちの一方又は双方）に、強く吹き付ける。この結果、上記固体潤滑剤の微粒子が、上記被加工面を構成する母材（炭素鋼等の金属材料）中に食い込む様にして、強固な潤滑被膜を形成する。
【発明の効果】
【００２７】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機によれば、長期間に亙る使用に拘らず、互いに突き合わされて微小変位する１対の面のフレッチング摩耗を抑えられる。この為、トロイダル型無段変速機の耐久性低下や伝達効率の低下に結び付く様な、互いに突き合わされる１対の部材同士の位置関係のずれが発生する事を防止できる。又、摩耗に基づく金属粉の発生を抑えられて、摩耗粉による他の可動部の劣化防止も図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、潤滑被膜を、予め微小凹部を形成された面に被覆する。
この場合に形成する微小凹部の深さは、０．１〜５μｍ程度が適切である。上記潤滑被膜は、これら各微小凹部を埋める様に、母材の表面を被覆する。
この様な構成を採用すれば、上記潤滑被膜と上記母材との結合強度をより一層向上させて、上記面を被覆した潤滑被膜を長期間に亙って残留させる事ができ、互いに突き合わされて微小変位する１対の面のフレッチング摩耗の防止を、長期間に亙って有効に図れる。
即ち、相対変位する１対の面うちの少なくとも一方の面に潤滑被膜を形成する際に、当該面に微小凹部が存在すれば、これら各微小凹部に固体潤滑剤を充填しつつ上記潤滑被膜を形成できて、潤滑被膜と微小凹部との機械的係合に基づくアンカ効果により、（平滑な表面に潤滑被膜を被覆する場合と比較して）上記潤滑被膜と上記母材との結合強度を格段に向上させる事ができる。そして、この潤滑被膜による上記フレッチング摩耗の防止効果を、より長期間に亙って有効に図れる。
【００２９】
尚、この様な作用・効果を得る為には、上記各微小凹部の深さを０．１μｍ以上確保する事が必要である。これに対して、これら各微小凹部の深さが５μｍを超えると、上記作用・効果が飽和するだけでなく、これら各微小凹部を埋めて、潤滑被膜の表面粗さを適正にする為に母材の表面に被覆すべき固体潤滑剤の量が多くなり、この潤滑被膜を形成する為に要するコストが徒に嵩む。
そこで、好ましくは上記微小凹部の深さを、０．１μｍ以上、５μｍ以下とする。尚、これら各微小凹部を形成する作業は、ショット・ピーニング、或いはバレル加工により行なう。ショット・ピーニングにより行なう場合に使用するメディアとしては、鋼球、ガラスビーズ等、一般的なものを使用できる。
【００３０】
又、本発明の好ましい実施の形態の第１例として、請求項３に対応する構造を、図１に示す。この第１例の構造は、隣接して設けられる１対の部材の互いに突き合わされる対向面を、入力側ディスク１０ｂの外側面と、遊星歯車式変速機の第一キャリア３３を構成する第一連結板４７の軸方向片面とするものである。
この第１例の構造の場合には、前述の図５、７に記載した様に、トロイダル型無段変速機１が、遊星歯車式変速機２と組み合わされて、無段変速装置を構成する。この無段変速装置は、図５〜６により先に説明した通り、互いに同心に配置された、入力軸３と、出力軸４と、トロイダル型無段変速機１と、遊星歯車式変速機２とを備える。そして、これらトロイダル型無段変速機１と遊星歯車式変速機２とを、トロイダル型無段変速機１を構成する入力側ディスク１０ｂと遊星歯車式変速機２を構成する（第一）キャリア３３とを隣接させると共に、これら入力側ディスク１０ｂとキャリア３３とを、互いに同期して回転する状態に組み合わせている。又、このキャリア３３は、上記入力軸３に上記トロイダル型無段変速機１の入力回転軸５を介して支持固定された（中間）支持板４６と、この支持板４６と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置され、その片側面を上記入力側ディスク１０ｂの外側面に対向させた、円輪状である（第一）連結板４７と、この連結板４７と上記支持板４６とにそれぞれの両端部を支持された複数の遊星軸とを備えたものとする。
この様な構造で本発明を実施するには、上記入力側ディスク１０ｂの外側面と上記第一連結板４７の軸方向片面とのうちの一方又は双方の面（好ましくは、図１に示した様に双方の面）を、固体潤滑剤（の微粒子）をショット・ピーニングにより当該面に衝突させる事により形成した、潤滑被膜５３ａ、５３ｂにより被覆する。この様な潤滑被膜５３ａ、５３ｂを被覆すれば、前述した様な、上記入力側ディスク１０ｂの弾性変形に基づく微小変位によるフレッチング摩耗の防止を図れる。
【００３１】
次に、本発明の好ましい実施の形態の第２例として、請求項４に対応する構造を、図２に示す。この第２例の構造では、押圧装置が、（第一、第二両）シリンダ室２９、３０内への油圧の導入に伴って変位する（第一、第二両）ピストン２５、２６により入力側ディスク１０ａ、１０ｂを出力側ディスク１１（一部の部材に就いては、図５参照）に向けて押圧する、油圧シリンダである。
そして、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の互いに突き合わされる対向面のうちの一方の面が、上記（第一）ピストン２５の軸方向片側面の一部（図２の右側面外径寄り部分）である。又、他方の面が、上記入力側ディスク１０ａの外側面に固設された部分である、第二シリンダ筒部２８の先端面である。
この様な構造で本発明を実施するには、上記（第一）ピストン２５の軸方向片側面の一部と、上記第二シリンダ筒部２８の先端面とのうちの一方又は双方の面（好ましくは、図２に示した様に双方の面）を、固体潤滑剤（の微粒子）をショット・ピーニングにより当該面に衝突させる事により形成した、潤滑被膜５３ｃ、５３ｄにより被覆する。この様な潤滑被膜５３ｃ、５３ｄを被覆すれば、上記入力側ディスク１０ａや上記（第一）ピストン２５の弾性変形に基づく微小変位によるフレッチング摩耗の防止を図れる。
【００３２】
更に、本発明の好ましい実施の形態の第３例として、請求項５に対応する構造を、図３〜４に示す。この第３例の構造では、前述の非特許文献１等に記載されて従来から広く知られている様に、１対の出力側ディスク１１ａを回転筒５４の両端部にスプライン係合させる事で、１対の出力側ディスク１１ａが互いに同期して回転する様にしている。そして、これら両出力側ディスク１１ａの回転を、上記回転筒５４の中間部外周面に固設した出力歯車５５を介して取り出す様にしている。又、この回転筒５４を図示しないケーシング内に設けた中間壁に対し、上記出力歯車５５の両側部分に設けた、アンギュラ玉軸受等の転がり軸受５６により、回転のみ自在に支持している。
【００３３】
この様な構造の場合、上記両出力側ディスク１１ａの外側面一部である内径寄り部分が、この出力側ディスク１１ａに加わるスラスト荷重を支承しつつこの出力側ディスク１１ａを回転自在に支持する支持部材である、上記転がり軸受５６を構成する内輪５７の軸方向側面に突き合わされている。
この様な構造で本発明を実施するには、上記両出力側ディスク１１ａの外側面内径寄り部分と、上記転がり軸受５６を構成する内輪５７の軸方向側面とのうちの一方又は双方の面（好ましくは、図３〜４に示した様に双方の面）を、固体潤滑剤（の微粒子）をショット・ピーニングにより当該面に衝突させる事により形成した、潤滑被膜５３ｅ、５３ｆにより被覆する。この様な潤滑被膜５３ｅ、５３ｆを被覆すれば、上記出力側ディスク１１ａの弾性変形に基づく微小変位によるフレッチング摩耗の防止を図れる。
【００３４】
尚、本発明を実施する場合に好ましくは、潤滑被膜の厚さの平均値を、０．１〜８μｍの範囲に規制する。本発明の場合、トロイダル型無段変速機を構成する複数の部材のうち、隣接して設けられる少なくとも１対の部材の表面のうちで、このトロイダル型無段変速機を組み立てた状態で互いに突き合わされる対向面のうちの少なくとも一方の面を固体潤滑剤製の潤滑被膜により覆う事で、この突き合わせ面部分で生じる摩擦を低減する様にしているが、この潤滑被膜の厚さの平均値が小さ過ぎた（０．１μｍ未満である場合）には、上記摩擦を十分に低減できない｛突き合わせ面部分の潤滑被膜による被覆率を十分に（例えば面積率で７５％以上）確保する事が難しくなり、上記突き合わせ面部分の摩擦を十分に低減できない｝。又、仮に低減できた場合でも、上記潤滑被膜が早期に摩滅して、この摩擦低減効果が早期に喪失してしまう。これに対して、上記潤滑被膜の厚さの平均値が大き過ぎた（８μｍを越えた）場合には、上記摩擦低減及び潤滑被膜が摩滅するまでの時間の延長に関して効果が飽和するだけでなく、この潤滑被膜の一部が欠けて脱落し易くなる。そして、脱落した場合には、脱落の結果生じた微小片が、各転がり接触部等に入り込んで、振動や騒音の原因となる。
そこで、上記潤滑被膜の厚さの平均値として好ましい範囲を、０．１μｍ以上、８．０μｍ以下とする。この厚さの平均値を０．１〜８．０μｍの範囲内に収めれば、十分に強固な（欠落しにくい）潤滑被膜により、上記互いに突き合わされる対向面のうちの少なくとも一方の面を被覆した潤滑被膜の剥離防止を十分に図れる。
【００３５】
尚、上述の様な厚さを有する潤滑被膜は、前述した通りショット・ピーニングにより形成するが、この様にしてこの潤滑被膜を形成すれば、母材である上記隣接して設けられる１対の部材のうちの少なくとも一方の部材を構成する、ＳＵＪ２の如き軸受鋼の表面部分が硬化する。即ち、本発明者が行なった実験では、上記潤滑被膜を形成すべく、固体潤滑剤（例えば、平均粒径が４５μｍのSn粉末、及び、平均粒径が３μｍのMoＳ2 粉末）をショットした後に、微小硬度計を用いた硬さ試験により、上記潤滑被膜により覆われた母材の最表面から２〜１５μｍの深さ範囲の硬度を測定したところ、この範囲で硬さが勾配をもち、勾配の最高位の硬さが処理前の母材硬さと比べて５〜２０％増大する事が確認された。この様な硬さの上昇は、上記潤滑被膜により覆われた母材の、転がり疲れ寿命確保の面から有利である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、トロイダル型無段変速機の種類がハーフトロイダル型であるかフルトロイダル型であるかを問わず、実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の好ましい実施の形態の第１例を示す、図５のＡ部を分解した状態で示す断面図。
【図２】同第２例を示す、図５のＢ部を分解した状態で示す断面図。
【図３】同第３例を示す、トロイダル型無段変速機の部分断面図。
【図４】図３のＣ部を組立途中の状態で示す断面図。
【図５】従来から知られている、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置の１例を示す断面図。
【図６】図５のＤ−Ｄ断面図。
【図７】図５のＥ部拡大図。
【図８】遊星歯車式変速機のキャリアを取り出して示す斜視図。
【図９】フレッチング摩耗に結び付く入力側ディスクの弾性変形の状態を誇張して示す、略断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１    トロイダル型無段変速機
２    遊星歯車式変速機
３    入力軸
４    出力軸
５    入力回転軸
６    伝達軸
７    前段ユニット
８    中段ユニット
９    後段ユニット
１０ａ、１０ｂ  入力側ディスク
１１、１１ａ  出力側ディスク
１２    パワーローラ
１３    ケーシング
１４    支柱
１５    転がり軸受
１６ａ、１６ｂ  支持ポスト部
１７ａ、１７ｂ  支持板
１８    トラニオン
１９    枢軸
２０    支持軸
２１    アクチュエータボディー
２２    アクチュエータ
２３    バルブボディー
２４    押圧装置
２５    第一ピストン
２６    第二ピストン
２７    第一シリンダ筒部
２８    第二シリンダ筒部
２９    第一シリンダ室
３０    第二シリンダ室
３１    中空回転軸
３２    第一太陽歯車
３３    第一キャリア
３４    遊星歯車
３５    遊星歯車
３６    遊星歯車
３７    第一リング歯車
３８    第二太陽歯車
３９    第二キャリア
４０    低速用クラッチ
４１    第三太陽歯車
４２    第二リング歯車
４３    高速用クラッチ
４４    遊星歯車
４５    遊星歯車
４６    中間支持板
４７    第一連結板
４８    第二連結板
４９    円筒部
５０    ローディングナット
５１    凸部
５２    切り欠き
５３ａ〜５３ｆ  潤滑被膜
５４    回転筒
５５    出力歯車
５６    転がり軸受
５７    内輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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