(57)【要約】【課題】トラクション特性及び耐久性能に優れた転動体を効率良く生産することができるようにする。【解決手段】回転軸Ｃに沿った中心断面上で輪郭が円弧状を成す転動面２を有するディスク１の転動面２に微細な凹凸を形成するに際して、転動面輪郭加工用工具２４と、溝切り用工具４と、転動面２との接触面積が２５ｍｍ２ 以下となる砥石工具１４と、工具交換機構４０を備えた加工機を用いて、ディスク１に転動面２の輪郭を形成するのに続いて、溝切り用工具４とディスク１とを相対的に移動させて、転動面２に高低差が最終的に３μｍ以下となるような凹部３ａと凸部３ｂを交互に形成した後、砥石工具１４を転動面２に押付けつつディスク１と砥石工具１４とを相対的に移動させて、凸部３ｂを成形する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に沿った中心断面上で輪郭が円弧状を成す転動面を有する転動体の上記転動面に微細な凹凸を形成するに際して、転動面輪郭加工用工具と、転動面に微細な凹凸形状を形成する溝切り用工具と、転動面との接触面積が２５ｍｍ２ 以下となる砥石工具と、上記工具類を自動交換可能な工具交換機構を備えた加工機を用い、上記回転軸を中心にして転動体を回転させつつ上記転動面輪郭加工用工具で転動体に転動面の輪郭を形成するのに続いて、上記回転軸を中心にして転動体を回転させつつ上記工具交換機構によって交換した溝切り用工具と転動体とを同工具が転動面の円弧状輪郭に沿うように相対的に移動させて、転動面に高低差が最終的に３μｍ以下となるような凹部と凸部を転動面円弧状輪郭に沿う方向に交互に形成した後、上記工具交換機構によって交換した砥石工具を上記回転軸を中心にして回転させた転動体の転動面に押付けつつ転動体と砥石工具とを同工具が転動面の円弧状輪郭に沿うように相対的に移動させて、凸部を成形することを特徴とするトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２】
加工機は、セラミックス又は超硬から成る高硬度のローラを保持するローラ保持工具を具備していて、転動面輪郭加工用工具で転動体に転動面の輪郭を形成するのに先立って、上記ローラ保持工具を回転軸を中心にして回転させた転動体の転動面に押付けて、転動面の表層部に圧縮残留応力を付与する請求項１に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項３】
加工機は、セラミックス又は超硬から成る高硬度のローラを保持するローラ保持工具を具備していて、転動面輪郭加工用工具で転動体に転動面の輪郭を形成した後、溝切り用工具で転動面に凹部と凸部を形成するのに先立って、上記ローラ保持工具を回転軸を中心にして回転させた転動体の転動面に押付けて、転動面の表層部に圧縮残留応力を付与する請求項１に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項４】
加工機は、セラミックス又は超硬から成る高硬度のローラを保持するローラ保持工具を具備していて、転動面輪郭加工用工具で熱処理後の転動体に転動面の輪郭を形成するのに続いて、上記ローラ保持工具を回転軸を中心にして回転させた転動体の転動面に押付けて、転動面の表層部に圧縮残留応力を付与し、この後、転動面輪郭加工用工具による輪郭加工，溝切り用工具による溝切り加工及び砥石工具による転動面の凸部成形加工を連続して行う請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項５】
セラミックスから成る丸形チップを用いたハードターニングを転動面輪郭加工用工具とした請求項１〜４のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項６】
転動体が、パワーローラとともにトラクションドライブ式変速機を構成する入力側又は出力側のディスクである請求項１〜５のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項７】
ディスクの回転軸に沿った中心断面上において、転動面の円弧中心を基準にして、変速比が１．２：１となる角度から±１５度の範囲に凹凸を形成する請求項６に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項８】
ディスクの回転軸に沿った中心断面上において、転動面の円弧中心を基準にして、入力側ディスクでは、回転軸に直交する位置から４０〜７０度の範囲に凹凸を形成し、出力側ディスクでは、回転軸に直交する位置から５５〜８５度の範囲に凹凸を形成する請求項６又は７に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項９】
ディスクの回転軸に沿った中心断面上において、転動面の円弧状輪郭に沿ったディスクと転動面に微細な凹凸形状を形成する溝切り用工具の相対的な移動距離が、ディスク１回転あたり１００〜３００μｍである請求項６〜８のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１０】
ディスクの回転軸に沿った中心断面上において、転動面の円弧中心を基準にして、変速比が１．２：１となる角度で凹凸の高低差が最大になり、且つ同角度から±１５度の位置で凹凸の高低差が０．５μｍ以下となるようにディスクと工具を相対的に移動させる請求項６〜９のいずれかに記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１１】
凹凸の高低差を連続的に変化させる請求項１０に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１２】
回転軸を中心にして回転するディスクに対して、工具を転動面の円弧状輪郭に沿って回動させる請求項６〜１１のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１３】
ディスクの回転軸に沿った中心断面上において、転動面の円弧中心に対して工具の回動中心を転動面側にオフセットすると共に、転動面の円弧状輪郭の曲率半径に対して、工具の回動半径を小さくした請求項１２に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１４】
ディスクの回転軸に沿った中心断面上において、先端が曲率半径５０〜１００μｍの円弧状を成す溝切り用工具を用いる請求項６〜１３のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１５】
砥石工具の押付け力が、５０〜５００Ｎである請求項１〜１４のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１６】
砥石工具を転動面の円弧状輪郭に沿って揺動させる請求項１〜１５のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１７】
転動面に接触する突部を２個以上有する砥石工具を用いる請求項１〜１６のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１８】
砥石工具の揺動中心を基準にして両側の突部の中心線同士が成す挟角を砥石工具の揺動角度と同じ角度から−１０度までの範囲とした請求項１７に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項１９】
転動面との接触面積が４〜１６ｍｍ２  である砥石工具を用いる請求項１〜１８のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２０】
転動面と砥石工具との接触点における転動面の平均周速度を２５〜３５０ｍ／ｍｉｎとし、砥石工具の揺動速度を５〜１００サイクル／ｍｉｎとする請求項１６〜１９のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２１】
転動体に接触する凸部の圧縮弾性率が１ＧＰａ以上である砥石工具を用いる請求項１〜２０のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２２】
粒度が♯１０００よりも細粒である砥石工具を用いる請求項１〜２１のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２３】
転動面と砥石工具の接触点における転動面の周速度が一定となるように、砥石工具の移動位置に合わせて転動面の回転速度を連続的に変化させる請求項１〜２２のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２４】
転動面に砥石工具を押付けて加工する際に、転動面の最表面からの除去高さを５μｍ以下とする請求項１〜１３のいずれか１つの項に記載のトラクションドライブ用転動体の製造方法。
【請求項２５】
請求項１〜２５のいずれかに記載の製造方法により製造したことを特徴とするトラクションドライブ用転動体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のトラクションドライブ式変速機を構成するディスクやパワーローラ等の転動体の製造方法に関し、より詳しくは、転動体のうちトラクションオイルを介して動力伝達を行うディスクにおける転動面の改善を実現したトラクションドライブ用転動体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラクションドライブ用転動体としては、例えば、特許文献１に記載されているものがある。この特許文献１に記載された転動体は、転動面に微細な凹凸を形成することにより、トラクション特性の向上などを実現したものである。また、転動面の微細な凹凸は、ラッピングによって台形状や三角形状などの形状に成形していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８９６４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように転動面に微細な凹凸を有する転動体では、確かにトラクション特性を向上させることができるが、凸部の角部（凹部の開口端部）で発生する高いエッジ応力のために、相手側となるディスク又はパワーローラの転動面に高い応力が発生し、これにより転動面の耐久性能が損なわれる恐れがあった。また、微細な凸部にクラウニング等の成形をする場合、通常考えられる砥粒が混ざったラップテープや砥石などを転動面に擦りつけることとなるが、この場合、凸部の角部を曲面状に成形することが難しく、凸部の成形ひいては転動体の生産に長い時間を要するなどの問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の状況に鑑みて成されたもので、転動体の転動面に微細な凹凸を形成した後、所定の砥石工具を用いて凸部を成形することにより、トラクション特性及び耐久性能の向上を実現することができると共に、その転動体を効率良く生産することができるトラクションドライブ用転動体の製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のトラクションドライブ用転動体の製造方法は、回転軸に沿った中心断面上で輪郭が円弧状を成す転動面を有する転動体の上記転動面に微細な凹凸を形成するに際して、転動面輪郭加工用工具と、転動面に微細な凹凸形状を形成する溝切り用工具と、転動面との接触面積が２５ｍｍ２ 以下となる砥石工具と、上記工具類を自動交換可能な工具交換機構を備えた加工機を用い、上記回転軸を中心にして転動体を回転させつつ上記転動面輪郭加工用工具で転動体に転動面の輪郭を形成するのに続いて、上記回転軸を中心にして転動体を回転させつつ上記工具交換機構によって交換した溝切り用工具と転動体とを同工具が転動面の円弧状輪郭に沿うように相対的に移動させて、転動面に高低差が最終的に３μｍ以下となるような凹部と凸部を転動面円弧状輪郭に沿う方向に交互に形成した後、上記工具交換機構によって交換した砥石工具を上記回転軸を中心にして回転させた転動体の転動面に押付けつつ転動体と砥石工具とを同工具が転動面の円弧状輪郭に沿うように相対的に移動させて、凸部を成形することを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明のトラクションドライブ用転動体の製造方法によれば、転動面に微細な凹凸を有する転動体を製造するに際して、とくに、微細な凸部の角部を曲面状に成形することができ、具体的には凸部に曲率半径が２〜１０ｍｍの曲面を形成することができる。すなわち、従来のラッピングでは困難であった微細な凸部のクラウニングを良好に行うことができる。これにより、転動体の運転中に凸部の角部で発生するエッジ応力を小さいものにして、転動面で発生するピーリングなどの表面損傷を抑制することが可能になることから、コンパクトな形状でトラクション特性が高く且つ耐久性能に優れた転動体を提供することができる。
【０００８】
また、当該製造方法によれば、大きな加工力を与えなくても効率的に凸部の角部を曲面状に成形することができるので、加工機がコンパクトに構成されると共に、加工時間も短いものとなり、これにより転動体の生産性が高められ、転動体を安価に製造することも可能になる。
【０００９】
さらに、加工物となるトラクションドライブ用転動体を一度保持すると、次工程に受け渡す必要がないため、トラクションドライブ転動体の製造時間のより一層の短縮化を実現でき、加えて、同じ保持状態で連続して加工を行うことができることから、転動面の輪郭に対する凹凸部の位置精度を向上させることが可能であり、その結果、低コストで高精度のトラクションドライブ転動体を提供することができる。
【００１０】
【実施例】
図１に示す転動体としてのディスク１は、パワーローラとともに自動車のトラクションドライブ式変速機を構成するものであって、回転軸Ｃに沿った中心断面上において、輪郭が円弧状を成す転動面２を有するものである。このディスク１は、図中に転動面２を一部拡大して示すように、転動面２の円弧状輪郭に沿う方向に微細な凹部３ａと凸部３ｂが交互に形成してある。これらの凹部３ａ及び凸部３ｂは、ディスク１の全周にわたって連続している。
【００１１】
上記のディスク１を製造する場合、図２（ａ）に示すように、工程Ｓ１において鍛造により素材を粗形状に成形し、工程Ｓ２において切削によりディスク形状に成形し、工程Ｓ３において熱処理を施した後、工程Ｓ４においてトラクション面の輪郭加工と、溝加工すなわち転動面２に微細な凹凸を形成する加工と、クラウニングすなわち凸部３ｂを成形することにより、ディスク１が完成し、上記工程Ｓ４の各加工は１台の加工機で行うようにしている。
【００１２】
このとき、工程Ｓ４において、図２（ｂ）に示すように、ローラを転動面２に押付けることによって圧縮残留応力を表層部に付与するローラバニシングを追加することが可能である他、上記輪郭加工と、凹凸を形成する加工と、凸部３ｂを成形する加工と、ローラバニシングの順序を換えて、図２（ｃ）に示す工程Ｓ４としたり、図２（ｄ）に示す工程Ｓ４としたりしてもよい。
【００１３】
図３は、ディスク１の転動面２に微細な凹凸を形成する際に用いる加工機の一例を説明する図である。図示の加工機は、図の左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向、及びこれらに直交する方向をＺ方向とすると、Ｘ軸回りに回転駆動される主軸１０と、主軸１０をその軸線方向（Ｘ軸方向）に移動させる主軸テーブル１１を備えると共に、主軸１０に、ディスク１を同軸状に保持するチャッキング装置９を備えており、保持したディスク１を回転軸Ｃ回り（Ｘ軸回り）に回転させるものとなっている。なお、チャッキング装置９は、図３ではディスク１の中心を保持するものとなっているが、ディスク１の外周を保持するものでも良い。
【００１４】
また、図示の加工機は、主軸テーブル１１の近傍に直線テーブル７を備えると共に、この直線テーブル７には、Ｚ軸回りに回転可能な回転テーブル６をＹ軸方向に移動可能に備えており、この回転テーブル６には、Ｚ軸に直交する方向を案内方向とする工具移動テーブル８が設けてある。
【００１５】
この場合、上記加工機は、転動面２の輪郭を加工するための転動面輪郭加工用工具２４と、転動面２に微細な凹凸形状を形成する溝切り用工具４と、転動面２との接触面積が２５ｍｍ２ 以下となる砥石工具１４と、ローラを回転可能に保持した押付け用工具３４とを使用しない間保持すると共に、直線テーブル７が図３の破線矢印方向に移動した状態で工具移動テーブル８にセットする上記工具２４，４，１４，３４を自動的に交換する工具交換機構４０を備えている。
【００１６】
そして、上記工具移動テーブル８には、溝切り用の工具４などの工具が工具ホルダ５を介して取付けられるようになっており、このようにして、当該加工機では、回転テーブル６により、各工具を転動面２の円弧状輪郭に沿って移動（回動）させると共に、工具移動テーブル８により、工具を転動面２に対して進退させるようになっている。
【００１７】
転動面輪郭加工用工具２４は、例えば窒化珪素、アルミナを主成分とする丸形の切削チップであって、加工物となるディスク１よりも高い硬度を有するものである。また、溝切り用工具４は、図４に示すように、先端の曲率半径ｒｔを５０〜１００μｍの範囲としたＣＢＮ切削工具であるが、このＣＢＮ切削工具のほか、ダイヤモンドやアルミナなどの切削工具や同じくＣＢＮ、ダイヤモンド、アルミナなどで形成された研削工具を用いても良い。さらに、押付け用工具３４は、円板状又は球形の窒化珪素、アルミナ、超硬などを主成分とする高硬度のローラを回転可能に保持したものであって、所定の圧力を転動面２に付与することができるようになっている。
【００１８】
次に、上記加工機を用いて転動面２に微細な凹凸を形成する過程を説明する。
【００１９】
まず、主軸１０に固定されたディスク１を回転させると共に、工具移動テーブル８にセットした転動面輪郭加工用工具２４を円弧移動させることにより、転動面２を形成する。
【００２０】
続いて、工具移動テーブル７及び回転テーブル６を工具交換機構４０まで移動させて、この工具交換機構４０によって工具移動テーブル８にセットする工具を転動面輪郭加工用工具２４から押付け用工具３４に自動交換した後、工具移動テーブル７及び回転テーブル６をディスク１に接近させる。
【００２１】
次いで、主軸１０によって回転させたディスク１の転動面２の表面に押付け用工具３４のローラを所定の力で押付けながら押付け用工具３４を円弧運動させることによって、この押付け用工具３４を転動面輪郭加工用工具２４で加工された転動面２に沿って移動させる。
【００２２】
次に、上記と同様にして、工具交換機構４０によって工具移動テーブル８にセットする工具を押付け用工具３４から溝切り用工具４に自動交換した後、溝切り用工具４の高さ調整を行って、ディスク１の回転軸Ｃに沿った中心断面に溝切り用工具４を一致させ、主軸テーブル１１，直線テーブル７及び工具移動テーブル８を駆動して、必要に応じて工具ホルダ５の長さを選択することにより、溝切り用工具４の位置を以下の要領で設定する。
【００２３】
図５に示すディスク１の中心断面において、転動面２の円弧中心Ｏｄ及び円弧の曲率半径Ｒｄを基準にして、回転軸Ｃに直交する位置（線Ａ）から完成後の転動面２におけるトラクションドライブの変速比が１．２：１となる位置（線Ｂ）までの角度をθｄとする。
【００２４】
また、形成しようとする凹凸の高低差をδとし、変速比が１：１．２となる位置（線Ｂ）において、回転テーブル６の回転中心Ｏｔを転動面２の円弧中心Ｏｄからδ分だけ転動面２側にオフセットし、さらに、回転テーブル６の回転中心Ｏｔから工具先端までの寸法、すなわち溝切り用工具４の回動半径Ｒｔが  Ｒｔ＝〔（Ｒｄｓｉｎ１５°）２  ＋（Ｒｄｃｏｓ１５°−δ２  ）１／２  〕となるように設定する。なお、当該製造方法では、転動面２に形成する凹凸の高低差δを３μｍ以下としている。
【００２５】
上記のように、転動面２の円弧中心Ｏｄに対して、回転テーブル２の回転中心Ｏｔすなわち溝切り用工具４の回動中心を転動面２側にオフセットすると共に、溝切り用工具４の回転半径Ｒｔを設定することにより、転動面２の円弧の曲率半径Ｒｄよりも溝切り用工具４の回転半径Ｒｔが小さくなる。このため、凹凸の形成前においては、図５に示す如く溝切り用工具４をディスク１の小径側（若しくは大径側）に移動させておけば、溝切り用工具４が転動面２に接触することはない。
【００２６】
そして、主軸１０によりディスク１を回転させると共に、図５中に矢印で示すように、溝切り用工具４を転動面２の円弧状輪郭に沿って移動させることにより、転動面２に、高低差が最大３μｍの凹部３ａと凸部３ｂを円弧状輪郭に沿う方向に交互に形成する。
【００２７】
このとき、当該製造方法では、ディスク１回転あたりに工具先端の円弧移動距離が１００〜３００μｍとなるようにし、この場合、溝切り用工具４を連続移動させて螺旋状に連続する凹凸を形成してもよいし、溝切り用工具４を間欠移動させて同心円状の凹凸を多数形成してもよい。また、ディスク１の回転速度は、一定であってもよいが、転動面２と溝切り用工具４との接触点における相対速度が例えば２５０ｍ／ｍｉｎ程度となるように設定すれば、溝切り用工具４の加工状態が一定になるので、溝切り用工具４の摩耗状態が安定する。つまり、図示のようにディスク１の小径側から大径側に向けて凹凸を形成する場合には、回転速度を連続的又は段階的に低下させて上記相対速度がほぼ一定になるようにする。
【００２８】
このようにして、転動面２には、トラクションドライブの変速比が１．２：１となる角度θｄから±１５度の範囲に、微細な凹凸（凹部３ａと凸部３ｂ）が精密に形成される。この際、凹凸は、図６に拡大して示すように、高低差が３μｍ以下であると共に、間隔が１００〜３００μｍであって、上記角度θｄの位置で高低差が最大になると共に、同角度θｄから±１５度の位置で高低差が０．５μｍ以下となるように、高低差が連続的に変化したものとなっている。
【００２９】
ここで、トラクションドライブ式変速機のディスクに対して、上記の要領で転動面に凹凸を形成する場合、入力側のディスクと出力側のディスクとでは、凹凸を形成する位置が異なるものとなる。つまり、図７に示すように、トラクションドライブ式変速機では、入力側ディスクＩＤと出力側ディスク１ＯＤの間でパワーローラＰを揺動させるので、入力側ディスクＩＤと出力側ディスクＯＤでは、変速比が１．２：１である場合、パワーローラＰとの接触位置の角度（θｄ）が異なることとなり、凹凸の形成範囲を同角度θｄから±１５度とした場合、入力側ディスクＩＤでは４０〜７０度の範囲に凹凸が形成され、出力側ディスクＯＤでは５５〜８５度の範囲に凹凸が形成される。
【００３０】
なお、この実施例では、回転テーブル６により、溝切り用工具４を転動面２の円弧状輪郭に沿って回動させる場合を示したが、直線テーブル７や主軸テーブル１１の協働でディスク１と溝切り用工具４を相対的に移動させることにより、溝切り用工具４が転動面２の円弧状輪郭に沿って移動するようにしても良く、この場合には、例えば溝切り用工具４の向きを変速比１．２：１の角度θｄに合わせておくのがよい。このようにテーブルの直線移動でディスク１と溝切り用工具４を相対的に移動させるようにすれば、装置の構造が簡単で安価に構成できるというメリットがある。
【００３１】
また、この実施例では、予め所定の寸法及び形状に形成した転動面２に、所望の高低差を有する凹凸を形成した場合を示したが、本加工の後に所望の高低差を得ようとする場合には、最終的に形成される転動面２の最表面位置を想定して同様に加工を行えばよい。つまり、凹凸の高低差を大き目に形成しておき、凸部の頂部を除去することで所望の高低差を有する凹凸を得ることとなる。
【００３２】
続いて、工具移動テーブル７及び回転テーブル６を工具交換機構４０まで移動させて、この工具交換機構４０によって工具移動テーブル８にセットする工具を溝切り用工具４から砥石工具１４に自動交換した後、工具移動テーブル７及び回転テーブル６をディスク１に接近させる。
【００３３】
そして、ディスク１の凹凸が形成された転動面２に砥石工具１４を押付け、回転軸Ｃを中心にしてディスク１を回転させると共に、ディスク１と砥石工具１４を同砥石工具１４が転動面２の円弧状輪郭に沿うように相対的に移動させて凸部３ｂを成形する。
【００３４】
ここで、従来の製造方法では、先に述べたようにラッピングによって凸部の形状をコントロールしていたが、断面が曲面となるディスクやパワーローラなどの転動面の加工においては、ラッピング用のテープが転動面に馴染み難く、加工が困難である。また、他の方法として、超仕上げ砥石工具を用いて凸部を成形することが考えられるが、従来の超仕上げ用砥石工具では、凸部の高さや間隔が数ｍｍレベルと大きい場合には凸部の角部を曲面状に成形することができるが、凸部が微細な場合には凸部の角度部を曲面状に形成することが困難である。そこで、本発明では、転動面２との接触面積が２５ｍｍ２  以下である砥石工具１４を用いることとし、この砥石工具１４は、図８に示すように、その先端の曲率半径ｒを１０ｍｍとすることで転動面２との接触面積が２５ｍｍ２  以下になるようにしてある。
【００３５】
なお、上記の如く先端の円弧状にした砥石１４のほか、図９（ａ）に示すように、転動面２の円弧に対応する曲率半径Ｒを有する突部１４ａを有する砥石工具１４Ａや、同様の突部１４ａを複数有する砥石工具１４Ｂを用いることができ、これらの砥石工具１４Ａ，１４Ｂ場合にあっても、転動面２に対する突部１４ａの接触総面積を２５ｍｍ２  以下とする。また、砥石工具１４は、より望ましくは、転動面２との接触面積を４〜１６ｍｍ２  とし、ディスク１に転動体に接触する凸部３ｂの圧縮弾性率が１ＧＰａ以上であるものとし、粒度が♯１０００よりも細粒であるものとするのがよい。さらに、図９（ｂ）に示すように、複数の突部１４ａを有する砥石工具１４Ｂの場合には、砥石工具１４Ｂの揺動中心Ｏｗを基準にして両側の突部１４ａ，１４ａの中心線同士が成す挟角θｗを砥石工具１４Ｂの揺動角度と同じ角度から−１０度までの範囲とするのがよい。
【００３６】
そして、上記の加工機を用いてディスク１における転動面２の凸部３ｂを成形するには、砥石工具１４の高さ調整を行って、ディスク１の回転軸Ｃに沿った中心断面に砥石工具１４を一致させた後、図示しないスプリングや油圧又は空気圧の作用により砥石工具１４をディスク１の転動面２に押付けた状態にし、主軸１０によりディスク１を回転させると共に、回転テーブル６により砥石工具１４を転動面２の円弧状輪郭に沿って回動させる。
【００３７】
このとき、当該製造方法では、転動面２に対する砥石工具１４の押付け力を５０〜５００Ｎとし、突部１４ａを有する砥石工具１４Ａ，１４Ｂにおいては突部一箇所当たりの押付け力を５０〜５００Ｎとし、転動面２と砥石工具１４の接触点における平均周速度が２５〜３５０ｍ／ｍｉｎとなるようにディスク１の回転数を設定する。また、回転テーブル６を往復回動させることで砥石工具１４が揺動するようにし、この際の揺動数を５〜１００サイクル／ｍｉｎとしている。
【００３８】
好ましくは、押付け力を１００Ｎ、転動面２と砥石工具１４の平均周速度を７０ｍ／ｍｉｎ、砥石工具１４の揺動数を１５サイクル／ｍｉｎとする。さらに望ましくは、転動面２と砥石工具１４の接触点における転動面２の周速度が一定となるように、砥石工具１４の移動位置に合わせて転動面２の回転速度を連続的に変化させるようにするとよい。
【００３９】
また、先述したように、転動面２の凹凸の高低差は、最終的に３μｍ以下になればよく、前加工において転動面２に凹凸を形成する際に、その高低差大きめに設定しておき、その後、上記した砥石工具１４による加工を行う際には、転動面２の最表面（凸部３ｂの頂面）からの除去高さを５μｍ以下とし、これにより凹凸の最終的な高低差を３μｍ以下とする。
【００４０】
なお、当該製造方法では、転動面２に形成した凹凸の範囲（図７参照）に対して砥石工具１４を揺動させれば、微細な凸部３ｂの角部に曲面を成形することができるが、転動面２の全面の面粗さを一定にする場合には、揺動範囲を転動面２の全面とする。
【００４１】
このようにして凸部３ｂを成形すると、従来に比べて凸部３ｂの角部を曲面状にすることができる。つまり、従来の砥石工具を用いた場合では、図１０に示すように凸部３ｂの最表面のみが除去されて、角部に曲面を形成することができないが、本発明の製造方法によれば、図１１に示すように凸部３の角部が曲面状に成形され、具体的には曲率半径が２〜１０ｍｍの曲面に成形されて、凸部３ｂの全体の断面形状が滑らかな曲線となる。したがって、ディスク１は、転動面２の凸部３ｂにおいて、高い応力が発生するエッジ（角部）が無くなるので、相手側の転動面に発生する応力も非常に小さくなり、トラクション特性の向上に加えて耐久性能の向上を実現するものとなる。
【００４２】
以上説明してきたように、上記実施例のトラクションドライブ用転動体の製造方法によれば、転動面２に微細な凹凸を有するディスク１を製造するに際して、とくに、従来のラッピングでは困難であった微細な凸部３ｂのクラウニング（曲面成形）を良好に行うことができ、転動面２で発生するピーリングなどの表面損傷を抑制することが可能になることから、コンパクトな形状でトラクション特性が高く且つ耐久性能に優れたディスク１が得られることとなる。
【００４３】
また、当該製造方法によれば、大きな加工力を与えなくても効率的に凸部３ｂの角部を曲面状に成形することができるので、成形する加工機がコンパクトに構成されると共に、成形時間も短いものとなり、これによりディスク１の生産性が高められ、ディスク１を安価に製造することも可能になる。
【００４４】
そして、当該製造方法において、上記トラクション面の輪郭加工と、溝加工すなわち転動面２に微細な凹凸を形成する加工と、クラウニングすなわち凸部３ｂを成形する加工とを連続して行うようにしているので、ディスク１は主軸１０に取り付けられたチャッキング装置９に一旦保持された後は、砥石工具１４による凸部３ｂの加工が終了するまで外されることがなく、したがって、ディスク１の製造時間のより一層の短縮化を実現でき、加えて、同じ保持状態で連続して加工を行うことができることから、転動面２の輪郭に対する凹凸の位置精度を向上させることが可能であり、その結果、低コストで高精度のトラクションドライブ転動体を提供することができる。
【００４５】
また、転動面輪郭加工用工具２４による転動面２の輪郭加工の際には、ディスク１の転動面２と転動面輪郭加工用工具２４との相対速度を１５０〜３５０ｍ／ｍｉｎ、ディスク１回転あたりの転動面輪郭加工用工具２４の送りピッチを０．１ｍｍ以下とすることにより、面粗さが小さく、良好な加工状態を保つことができる。
【００４６】
さらに、押付け用工具３４による加工の際には，先と同じくディスク１の転動面２と押付け用工具３４との相対速度を１５０〜３５０ｍ／ｍｉｎ、ディスク１回転あたりの転動面輪郭加工用工具２４の送りピッチを０．１ｍｍ以下とし、押付け用工具３４の押付け力を１０００〜２０００Ｎとすることによって、表層部に適度な圧縮応力を付与することが可能である。但し、これらの加工条件は上記のみに限定されるものではなく、求められる加工時間や品質によって、その他の条件であってもよい。
【００４７】
さらにまた、当該製造方法によれば、ディスク１の回転軸Ｃに沿った中心断面上において、転動面２の円弧中心を基準にして、変速比が１．２：１となる角度θｄから±１５度の範囲に凹凸を形成したので、とくに、トラクション伝達力が減少する範囲に対して効果的にトラクションの上昇をもたらすことができ、また、凹凸を形成する範囲を限定することによって、加工時間の短縮及び製造コストの低減や、工具の長寿命化及び工具費の低減が可能となる。
【００４８】
さらにまた、転動面２において凹凸を形成する範囲として、入力側ディスクＩＤで４０度以上とし且つ出力側ディスクＯＤで５５度以上とすることで、転動面２に発生する剪断応力が過大になるのを防止して、トラクション伝達能力や耐久性に優れたディスクを提供することができ、また、入力側ディスクＩＤで７０度以下とし且つ出力側ディスクＯＤで８５度以下とすることにより、トラクション伝達の増大を大きく期待できない部位への加工を省略し、製造コストを安く保つことができる。
【００４９】
さらにまた、転動面２の円弧状輪郭に沿って溝切り用工具４を移動させる際に、ディスク１回転あたりの溝切り用工具４の移動距離を３００μｍ以下とすることにより、トラクション伝達力をより向上させる転動面２が得られ、また、同移動距離を１００μｍ以上とすることにより、凹部３ａの深さ方向のばらつきを大きく許容でき、製造コストの上昇を抑制できる。
【００５０】
さらにまた、凹凸の高低差が連続的に変化するように凹凸を形成することで、溝切り用工具４とディスク１の相対運動に無駄な動きが生じず、効率的に耐久性能に優れたディスク１を加工することができる。
【００５１】
さらにまた、回転軸Ｃを中心にして回転するディスク１に対して、溝切り用工具４を転動面２の円弧状輪郭に沿って回動させる場合、実施例で説明したように回転テーブル６の１軸の動きで円弧運動させれば、加工精度に優れることとなる。また、転動面２に形成した凹部３ａが、常に円弧状輪郭と直交、又は直交に近いものとなるので、安定したトラクション特性を有する転動面２が得られる。
【００５２】
さらにまた、ディスク１の回転軸Ｃに沿った中心断面上において、転動面２の円弧中心Ｏｄに対して溝切り用工具４の回動中心を転動面２側にオフセットすると共に、転動面２の円弧状輪郭の曲率半径Ｒｄに対して、溝切り用工具４の回動半径Ｒｔを小さくしたことにより、転動面２に高低差が連続的に変化する微小な凹凸を形成することができる。
【００５３】
さらにまた、ディスク１の回転軸Ｃに沿った中心断面上において、先端が曲率半径５０〜１００μｍの円弧状を成す溝切り用工具４を用いたことにより、凹部３ａの最底部が鈍化されるので、製造されるディスク１の応力を緩和し、強度を向上させることができる。また、先端が鋭利な工具を用いた場合に比べて、先端部の摩耗進行が遅く、形成する凹凸の高低が急激に変化することを防止し、安定した品質が得られる。
【００５４】
さらにまた、砥石工具１４の押付け力を突部１４ａ一箇所当たりに５００Ｎ以下とすることにより、砥石工具１４に欠けが生じるのを防ぎ、連続生産に良好に対応し得ると共に、転動面２にうねりが生じて輪郭精度が低下することを防止する。また、押付け力を５０Ｎ以上とすることで、微細な凹凸形状を有する転動面２において、凸部３ｂの角部に曲面を形成することが可能となる。
【００５５】
さらにまた、砥石工具１４を転動面２の円弧状輪郭に沿って揺動させることにより、転動面２の広範囲にわたって、凸部３ｂの角部に微小な曲面を形成することが可能となる。
【００５６】
さらにまた、転動面２に接触する突部１４ａを２個以上有する砥石工具１４を用いることにより、転動面２が広いディスクであっても、砥石工具１４とディスク１の揺動角を小さくすることができるため、成形する加工機をコンパクトに構成することができ、その上、さらに効率的に曲面成形を行うことができる。
【００５７】
さらにまた、砥石工具１４における突部１４ａの挟角が、砥石工具１４の揺動角度と同じ角度から−１０度までの範囲であるものとすることにより、転動面２の全面にわたって微小な凸部３ｂを形成することができ、揺動角に対して突部１４ａの挟角が大きすぎた場合に、砥石工具１４のオーバーラップ量が過大となり、転動面２の凸部先端を結んだ表面にうねりが生じるのを防止することができる。
【００５８】
さらにまた、転動面２との接触面積が４〜１６ｍｍ２  である砥石工具１４を用いることにより、砥石工具１４の欠けを防止しながら効率的に凸部３の角部に曲面を形成することができ、生産性のさらなる向上を実現し得るものとなる。
【００５９】
さらにまた、転動面２と砥石工具１４との接触点における転動面２の平均周速度を２５〜３５０ｍ／ｍｉｎとし、砥石工具１４の揺動速度を５〜１００サイクル／ｍｉｎとすることにより、効率良く微小な曲面の成形が行えるようになり、成形時間が短くなって生産性が向上する。また、砥石工具１４と転動面２との接触時間を短くできるため、転動面２において凸部３ｂの頂部を結んだ輪郭線のうねりが小さい精度の良い成形が可能になる。
【００６０】
さらにまた、ディスク１に接触する凸部３ｂの圧縮弾性率が１ＧＰａ以上である砥石工具１４を用いることにより、砥石工具１４の先端に設けた突部１４ａの急激な摩耗を抑制することができ、生産性のさらなる向上を実現する。
【００６１】
さらにまた、粒度が♯１０００よりも細粒である砥石工具１４を用いることにより、凸部３ｂの角部に曲率半径２〜１０ｍｍの曲面を形成すると同時に、その凸部３ｂの面粗さを最大粗さで０．２μｍ以下の小さいものにすることが可能となり、これにより、トラクションドライブ運転中の転動面の表面損傷を防止し、耐久性能に優れたディスク１を提供することができる。
【００６２】
さらにまた、転動面２と砥石工具１４の接触点における転動面２の周速度が一定となるように、砥石工具１４の移動位置に合わせて転動面２の回転速度を連続的に変化させるようにすれば、成形した凸部３ｂの面粗さが転動面全体でほぼ均一となり、ディスク１の品質がより安定したものとなる。
【００６３】
さらにまた、転動面２に砥石工具１４を押付けて加工する際、転動面２の最表面（凸部３ｂの頂面）からの除去高さを５μｍとすれば、効率良く微細な曲面の加工を行うことができ、加工時間が短くなると共に生産性も高められる。また、転動面２と砥石工具１４との接触時間を短くすることができるので、転動面２の凸部３ｂの頂面を結んだ輪郭線のうねりが小さい高精度の加工が可能となる。
【００６４】
さらにまた、上記した実施例では転動面２の輪郭加工、ローラバニシング、溝加工、クラウニングの順に加工する方法を示したが、図２に示すように、１台の加工機においてローラバニシング、輪郭加工、溝加工、クラウニングの順や、ローラバニシングの前後に輪郭加工を行う順番であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の製造方法により製造した転動体であるディスクを説明する断面図である。
【図２】本発明の製造方法を含むディスクの製造過程を説明するブロック図（ａ）〜（ｄ）である。
【図３】転動面に凹凸を形成する加工機を説明する断面平面図である。
【図４】溝切り用工具を説明する平面図である。
【図５】転動面に凹凸を形成する際の工具の位置設定を説明する平面図である。
【図６】転動面に形成した凹凸を拡大して示す平面図である。
【図７】入力側ディスク及び出力側ディスクにおける凹凸の形成範囲を説明する図である。
【図８】砥石工具を説明する平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図９】砥石工具の他の形状例を説明する各々平面図（ａ）（ｂ）である。
【図１０】従来の製造方法により得た転動面の凹凸の断面形状を示す図である。
【図１１】本発明の製造方法により得た転動面の凹凸の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
１      ディスク（転動体）
２      転動面
３ａ    凹部
３ｂ    凸部
４      溝切り用工具
１４    砥石工具
２４    転動面輪郭加工用工具
３４    押付け用工具
４０    工具交換機構
Ｃ      回転軸
ＩＤ    入力側ディスク
ＯＤ    出力側ディスク
Ｐ      パワーローラ
【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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【図１０】
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【図１１】
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