(57)【要約】【課題】  耐久性を備えたトロイダル型無段変速機を低コストで製造する。【解決手段】  トロイダル型無段変速機の入力ディスク２、出力ディスク３、及びパワーローラ５の少なくとも一つを、Ｃ含有率０．８〜１．１質量％、Ｓｉ含有率０．１５〜０．７０質量％、Ｍｎ含有率１．２質量％以下、Ｃｒ含有率１．６質量％以下、Ｐ含有率０．００１質量％以下、Ｓ含有率０．００１質量％以下、Ｍｏ含有率０．５質量％以下、Ｏ含有率９ｐｐｍ以下、Ｔｉ含有率２０ｐｐｍ以下、残部がＦｅ及び不可避不純物である鋼からなる素材を所定形状に加工後、窒化処理、高周波焼入れ処理、及び焼戻し処理を施すことにより、動力伝達面をなす表層部の硬さをＨｖ７００以上、前記表層部のγR を１５〜４０体積％、動力伝達面の有効硬化層深さを２．０〜４．０ｍｍ、芯部硬さをＨｖ３００以下、芯部のγR を５体積％以下とする。【選択図】        図１
2005291340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイダル型無段変速機の構成部材であって、対向する内側面にそれぞれ断面円弧状の動力伝達面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの間に配置されて、前記動力伝達面に摺接する動力伝達面を有するパワーローラを製造する方法において、
Ｃの含有率が０．８〜１．１質量％、Ｓｉの含有率が０．１５〜０．７０質量％、Ｍｎの含有率が１．２質量％以下、Ｃｒの含有率が１．６質量％以下、Ｐの含有率が０．００１質量％以下、Ｓの含有率が０．００１質量％以下、Ｍｏの含有率が０．５質量％以下、Ｏの含有率が９ｐｐｍ以下、Ｔｉの含有率が２０ｐｐｍ以下、残部がＦｅ及び不可避不純物である鋼からなる素材を所定形状に加工した後、窒化処理、高周波焼入れ処理、及び焼戻し処理を施すことにより、
前記動力伝達面をなす表層部の硬さをビッカース硬さでＨｖ７００以上、前記表層部の残留オーステナイト量を１５〜４０体積％、前記動力伝達面の有効硬化層深さを２．０〜４．０ｍｍ、芯部の硬さをビッカース硬さでＨｖ３００以下、前記芯部の残留オーステナイト量を５体積％以下とすることを特徴とするトロイダル型無段変速機の構成部材の製造方法。
【請求項２】
対向する内側面にそれぞれ断面円弧状の動力伝達面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの間に配置されて、前記動力伝達面に摺接する動力伝達面を有するパワーローラと、を備えたトロイダル型無段変速機において、
前記入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラの少なくとも一つは、Ｃの含有率が０．８〜１．１質量％、Ｓｉの含有率が０．１５〜０．７０質量％、Ｍｎの含有率が１．２質量％以下、Ｃｒの含有率が１．６質量％以下、Ｐの含有率が０．００１質量％以下、Ｓの含有率が０．００１質量％以下、Ｍｏの含有率が０．５質量％以下、Ｏの含有率が９ｐｐｍ以下、Ｔｉの含有率が２０ｐｐｍ以下、残部がＦｅ及び不可避不純物である鋼からなる素材を所定形状に加工した後、窒化処理、高周波焼入れ処理、及び焼戻し処理が施されて得られ、
前記動力伝達面をなす表層部の硬さがビッカース硬さでＨｖ７００以上、前記表層部の残留オーステナイト量が１５〜４０体積％、前記動力伝達面の有効硬化層深さが２．０〜４．０ｍｍ、芯部の硬さがビッカース硬さでＨｖ３００以下、前記芯部の残留オーステナイト量が５体積％以下となっていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロイダル型無段変速機及びその構成部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の変速機等として用いられるトロイダル型無段変速機は、入力軸と連動して回転する入力ディスクと、出力軸と連動して回転する出力ディスクと、これら両ディスクの対向する内側面に設けられた両動力伝達面に摺接する動力伝達面を有するパワーローラと、を備えた無段変速機構（バリエータ）を有している。
このトロイダル型無段変速機は、入力軸の回転が、入力ディスク、パワーローラ、及び出力ディスクを介して出力軸に伝達されるようになっており、パワーローラと入力ディスク及び出力ディスクとの接触半径を変化させることにより、変速比を無段階で変えることができる。
【０００３】
このようなトロイダル型無段変速機の駆動時においては、パワーローラを介して入力ディスクから出力ディスクに高いトルクが伝達されるため、トルク伝達面となる各動力伝達面は、歯車式有段変速機等と比較して、非常に高い剪断応力や曲げ応力を受ける。そこで、入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラの疲労割れ強度を向上させるための技術が種々提案されている。
【０００４】
下記特許文献１では、入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラを作製する際に、中炭素鋼を素材として浸炭又は浸炭窒化を含む熱処理を行い、有効硬化層深さを２．０〜４．０ｍｍとすることが提案されている。
また、下記特許文献２では、入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラを作製する際に、中炭素鋼を素材として浸炭を含む焼入れ処理、高周波焼き入れ処理、及び焼戻し処理を行い、動力伝達面においては、表面硬さをＨｖ７５０以上で有効硬化層深さを２ｍｍ以上とし、且つ、動力伝達面以外においては、表面硬さをＨｖ６５０以上で有効硬化層深さを２ｍｍ以下とすることが提案されている。
【特許文献１】特開平７−７１５５５号公報
【特許文献２】特開平６−１５９４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の技術では、鋼材の表面に硬化層を形成する方法として、いずれも浸炭を含む熱処理を採用しているため、製造コストを低くするという点で未だ改善の余地がある。
また、上記特許文献１及び２に記載の技術では、いずれも中炭素鋼からなる素材を用いているため、より高い耐久性を確保するために、素材の清浄度を向上させるという点でも未だ改善の余地がある。
そこで、本発明は、入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラを構成する鋼の組成及び表面硬化処理方法を検討することにより、耐久性を備えたトロイダル型無段変速機を低コストで製造できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、トロイダル型無段変速機の構成部材であって、対向する内側面にそれぞれ断面円弧状の動力伝達面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの間に配置されて、前記動力伝達面に摺接する動力伝達面を有するパワーローラを製造する方法において、Ｃの含有率が０．８〜１．１質量％、Ｓｉの含有率が０．１５〜０．７０質量％、Ｍｎの含有率が１．２質量％以下、Ｃｒの含有率が１．６質量％以下、Ｐの含有率が０．００１質量％以下、Ｓの含有率が０．００１質量％以下、Ｍｏの含有率が０．５質量％以下、Ｏの含有率が９ｐｐｍ以下、Ｔｉの含有率が２０ｐｐｍ以下、残部がＦｅ及び不可避不純物である鋼からなる素材を所定形状に加工した後、窒化処理、高周波焼入れ処理、及び焼戻し処理を施すことにより、前記動力伝達面をなす表層部（表面から２００μｍの深さまでの範囲）の硬さをビッカース硬さでＨｖ７００以上、前記表層部の残留オーステナイト量を１５〜４０体積％、前記動力伝達面の有効硬化層深さを２．０〜４．０ｍｍ、芯部（全硬化層深さより深い位置）の硬さをビッカース硬さでＨｖ３００以下、前記芯部の残留オーステナイト量を５体積％以下とすることを特徴とするトロイダル型無段変速機の構成部材の製造方法を提供する。
【０００７】
本発明はまた、対向する内側面にそれぞれ断面円弧状の動力伝達面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスク及び出力ディスクの間に配置されて、前記動力伝達面に摺接する動力伝達面を有するパワーローラと、を備えたトロイダル型無段変速機において、前記入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラの少なくとも一つは、Ｃの含有率が０．８〜１．１質量％、Ｓｉの含有率が０．１５〜０．７０質量％、Ｍｎの含有率が１．２質量％以下、Ｃｒの含有率が１．６質量％以下、Ｐの含有率が０．００１質量％以下、Ｓの含有率が０．００１質量％以下、Ｍｏの含有率が０．５質量％以下、Ｏの含有率が９ｐｐｍ以下、Ｔｉの含有率が２０ｐｐｍ以下、残部がＦｅ及び不可避不純物である鋼からなる素材を所定形状に加工した後、窒化処理、高周波焼入れ処理、及び焼戻し処理が施されて得られ、前記動力伝達面をなす表層部（表面から２００μｍの深さまでの範囲）の硬さがビッカース硬さでＨｖ７００以上、前記表層部の残留オーステナイト量が１５〜４０体積％、前記動力伝達面の有効硬化層深さが２．０〜４．０ｍｍ、芯部（全硬化層深さより深い位置）の硬さがビッカース硬さでＨｖ３００以下、前記芯部の残留オーステナイト量が５体積％以下となっていることを特徴とするトロイダル型無段変速機を提供する。
【０００８】
本発明において、前記有効硬化層深さとは、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５９に規定された、表面から限界硬さ（Ｈｖ５００）の位置までの距離を指す。
なお、トロイダル型無段変速機の耐久性をより向上させるためには、入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラの動力伝達面以外においても、その表層部の硬さをビッカース硬さでＨｖ７００以上、前記表層部の残留オーステナイト量を１５〜４０体積％、有効硬化層深さを２．０〜４．０ｍｍとすることが好ましい。
【０００９】
以下、本発明の各数値限定の臨界的意義について説明する。
〔Ｃ：０．８〜１．１質量％〕
Ｃ（炭素）は、基地に固溶してマルテンサイトを強化させることにより、焼入れ及び焼戻し後の強度を高くするため、転がり疲労寿命の向上に有効な元素である。この効果を得るとともに、Ｃの還元作用により製鋼時の介在物を減少させて鋼材の清浄度を向上させるために、Ｃの含有率は０．８質量％以上とする必要がある。一方、Ｃの含有率が１．１質量％を超えると、表層部の残留オーステナイト量が多くなり、硬さが低下するおそれがあるため、Ｃの含有率の上限は、１．１質量％とする。
【００１０】
〔Ｓｉ：０．１５〜０．７０質量％〕
Ｓｉ（ケイ素）は、鋼の溶製時の脱酸剤として作用するとともに、基地に固溶して焼入れ及び焼戻し後の強度を高くするため、転がり疲労寿命の向上に有効な元素である。この効果を得るために、Ｓｉの含有率は０．１５質量％以上とする必要がある。一方、Ｓｉの含有率が０．７０質量％を超えると加工性が劣化するため、Ｓｉの含有率の上限は、０．７０質量％とする。
【００１１】
〔Ｍｎ：１．２質量％以下〕
Ｍｎ（マンガン）は、Ｓｉと同様に、鋼の溶製時に脱酸剤として作用するとともに、焼入れ性を向上させてマルテンサイトを強化させるため、転がり疲労寿命の向上に有効な元素である。また、Ｍｎは、オーステナイト組織を安定させるためにも有効である。しかし、Ｍｎを過度に添加すると被削性が劣化するため、Ｍｎの含有率は１．２質量％以下とする必要がある。一方、Ｍｎの含有率が少ないと、焼入れ性向上の効果が十分見込めないため、Ｍｎの含有率は０．２質量％以上とすることが好ましい。
【００１２】
〔Ｃｒ：１．６質量％以下〕
Ｃｒ（クロム）は、焼入れ性を向上させることにより、焼入れ及び焼戻し後の強度を高くするため、転がり疲労寿命の向上に有効な元素である。しかし、Ｃｒの含有率が多すぎると、安定炭化物が析出し、耐摩耗性は向上するものの鋼材の硬さが低下するため、転がり疲労寿命が低下する。よって、Ｃｒの含有率の上限は、１．６質量％とする必要がある。また、Ｃｒの含有率は０．９質量％以上とすることが好ましい。
【００１３】
〔Ｐ：０．００１質量％以下〕
Ｐ（リン）は、鋼材中に多量に存在すると、結晶粒界に偏折し、粒界を脆化させる原因となる。このため、Ｐの含有率は出来る限り少なくすることが好ましいが、０．００１質量％以下であれば許容できる。
〔Ｓ：０．００１質量％以下〕
Ｓ（硫黄）は、ＭｎＳなどの介在物を生成し、切削性を向上させるために必要な元素である。しかし、Ｓの含有率が多すぎると、転がり疲労特性が劣化するため、Ｓの含有率は０．００１質量％以下とする必要がある。
【００１４】
〔Ｍｏ：０．５質量％以下〕
Ｍｏ（モリブデン）は、焼入れ性を向上させることにより、焼入れ及び焼戻し後の強度を高くするため、転がり疲労寿命の向上に有効な元素である。しかし、Ｍｏの含有率が多すぎると、Ｃｒと同様に、安定炭化物が析出し、耐摩耗性は向上するものの鋼材の硬さが低下するため、転がり疲労寿命が低下する。よって、Ｍｏの含有率の上限は、０．５質量％とする必要がある。また、Ｍｏの含有率の好ましい範囲は、０．０５〜０．２５質量％である。
【００１５】
〔Ｏ：９ｐｐｍ以下〕
Ｏ（酸素）は、硬質な酸化物系介在物を形成して、転がり疲労寿命を低下させる。このため、Ｏの含有率は出来る限り少なくすることが好ましいが、９ｐｐｍ以下であれば許容できる。
〔Ｔｉ：２０ｐｐｍ以下〕
Ｔｉ（チタン）は、Ｔｉ系介在物を形成して、転がり疲労寿命を低下させる。このため、Ｔｉの含有率は出来る限り少なくすることが好ましいが、２０ｐｐｍ以下であれば許容できる。
【００１６】
〔動力伝達面をなす表層部の硬さ：Ｈｖ７００以上〕
転がり疲労寿命を確保するために、動力伝達面をなす表層部の硬さは、ビッカース硬さでＨｖ７００以上とする。動力伝達面をなす表層部の硬さがＨｖ７００未満となると、動力伝達面に早期剥離が発生し易くなる。一方、動力伝達面をなす表層部の硬さの上限は、残留オーステナイト確保の点から、Ｈｖ８５０とすることが好ましい。
【００１７】
〔動力伝達面をなす表層部の残留オーステナイト量：１５〜４０体積％〕
動力伝達面をなす表層部の残留オーステナイト量は、ゴミ等の異物が混入された潤滑条件下における転がり疲労寿命を向上させる。この効果を得るために、動力伝達面をなす表層部の残留オーステナイト量は１５体積％以上とする必要がある。一方、残留オーステナイト量が多すぎると、転がり疲労寿命に必要なビッカース硬さＨｖ７００が得られず、転がり疲労寿命が低下するため、動力伝達面をなす表層部の残留オーステナイト量の上限は４０体積％とする。
【００１８】
〔動力伝達面の有効硬化層深さ：２．０〜４．０ｍｍ〕
転がり疲労寿命を確保するために、動力伝達面の有効硬化層深さを２．０〜４．０ｍｍとする必要がある。動力伝達面の有効硬化層深さが２．０ｍｍ未満であると、動力伝達面の早期剥離が発生し、転がり疲労寿命が低下する。一方、動力伝達面の有効硬化層深さが４．０ｍｍを超えると、疲労割れ強度が低下する。
【００１９】
〔芯部の硬さ：ビッカース硬さＨｖ３００以下〕
芯部の硬さは、表層部との硬さの差により残留圧縮応力を得るとともに、窒化処理前の加工をし易くするために、ビッカース硬さでＨｖ３００以下とする必要がある。また、芯部の疲労割れ強度を確保するために、芯部の硬さの下限は、Ｈｖ１７０とすることが好ましい。
【００２０】
〔芯部の残留オーステナイト量：５体積％以下〕
トロイダル型無段変速機に使用されるトラクションオイルは、１００℃を超える高い温度に上昇する可能性があるため、芯部の残留オーステナイト量が多すぎると、時効変形により動力伝達面のＲ形状が崩れて、動力伝達の効率が低下する。よって、芯部の残留オーステナイト量は５体積％以下にする必要があり、０％とするのがより好ましい。
【００２１】
〔熱処理について〕
窒化処理とは、鋼材を窒素雰囲気下で加熱することにより、鋼材の表面に窒化層（硬化層）を得る表面硬化処理方法である。また、高周波焼入れ処理とは、高周波誘導加熱による焼入れであり、高周波発振器で熱処理品表面に誘導電流を発生させて急速に加熱することで、鋼材の表面に硬化層を得る表面硬化処理方法である。
すなわち、鋼材に高清浄度を確保可能な高炭素鋼に、窒化処理、高周波焼入れ処理、及び焼戻し処理を施すことで、従来の浸炭を含む熱処理の場合と比べて短時間且つ低コストで、必要とされる動力伝達面の表層部の硬さ、残留オーステナイト量、及び有効硬化層深さを得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入力ディスク、出力ディスク、及びパワーローラを構成する鋼の組成及び表面硬化処理方法を検討することにより、耐久性を備えたトロイダル型無段変速機を低コストで製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。なお、図１は、トロイダル型無段変速機の入力軸の軸方向に沿った断面である。
本実施形態におけるトロイダル型無段変速機のバリエータは、図１に示すように、入力軸１と連動して回転する入力ディスク２と、出力軸と連動して回転する出力ディスク３と、これら両ディスク２、３間に配置されたパワーローラ５と、を備えている。両ディスク２、３の対向する内側面には、それぞれ断面円弧状（ハーフトロイド状）の動力伝達面２ａ、３ａが形成されている。パワーローラ５は、両ディスク２、３の動力伝達面２ａ、３ａに摺接する動力伝達面５ａを有する。
【００２４】
このバリエータは、さらに、パワーローラ５を回転自在に支持する変位軸８と、この変位軸８を枢軸６を中心として入力軸１の軸方向（図１における左右方向）に揺動可能に支持するトラニオン７と、パワーローラ５に加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト軸受２０と、を備えている。
スラスト軸受２０の内輪軌道面５ｂはパワーローラ５に形成され、外輪９はトラニオン７側に取り付けられている。そして、このスラスト軸受２０は、内輪軌道面５ｂ及び外輪軌道面９ａの間に複数の玉１０が転動自在に配設され、この玉１０を転動自在に保持する保持器１１を備えている。
【００２５】
このトロイダル型無段変速機では、入力軸１の回転がローディングカム１Ａ、入力ディスク２、パワーローラ５、出力ディスク３及び出力歯車４を介して、出力軸に伝達されるようになっている。
そして、枢軸６を中心にトラニオン７を揺動させ、パワーローラ５の動力伝達面５ａを入力ディスク２の中心寄り部分と出力ディスク３の外周寄り部分とに変位させると、入力軸１の回転が出力軸に減速されて伝わり、逆にパワーローラ５の動力伝達面５ａを入力ディスク２の外周寄り部分と出力ディスク３の中心寄り部分とに変位させると、入力軸１の回転が出力軸に増速されて伝わるようになっている。
【００２６】
本実施形態においては、まず、表１に示すＡ〜Ｄの各構成の鋼からなる素材を、図１に示すトロイダル型無段変速機の入力ディスク２及び出力ディスク３の形状に切り出した。そして、入力ディスク２及び出力ディスク３の表面全体に、表２に示す各熱処理（１）を施した後、入力ディスク２及び出力ディスク３の動力伝達面２ａ、３ａに、表２に示す各熱処理（２）を施し、さらに研削、表面仕上げ加工を行った。
【００２７】
【表１】
2005291340.tif 000003
【００２８】
【表２】
2005291340.tif 000004
【００２９】
なお、表２中の熱処理（１）のうち「窒化」とは、図３に示す窒化を含む熱処理を指し、「浸炭窒化」とは、図５に示す浸炭窒化を含む熱処理を指す。
また、熱処理（２）のうち「高周波焼入れ→焼戻し」とは、図４に示す高周波焼入れ及び焼戻し処理を指し、「ずぶ焼入れ→焼戻し」とは、８４０〜８５０℃でのずぶ焼入れ及び１６０〜１８０℃での焼戻し処理を指す。
【００３０】
ここで、本発明の熱処理（「窒化」→「高周波焼入れ→焼戻し」）を行った入力ディスク２には、図２に示すように、その動力伝達面２ａに、有効硬化層Ｘが表面から２〜３ｍｍの深さまで形成され、その動力伝達面２ａ以外に、Ｈｖ７００以上の窒化層Ｙが表面から５〜１０μｍの深さまで形成された。この有効硬化層Ｘは、「窒化」及び「高周波焼入れ→焼戻し」により形成されたＨｖ７００以上の部分（表層部）１Ｘと、「高周波焼入れ→焼戻し」により形成されたＨｖ５００以上の部分２Ｘと、からなる。なお、図２では、入力ディスク２について説明したが、出力ディスク３にも同様の層が形成された。
【００３１】
このようにして得られた入出力ディスク２、３に対して、動力伝達面２ａ、３ａをなす表層部のビッカース硬さ、残留オーステナイト量（γR ）及び有効硬化層深さと、芯部のビッカース硬さ及び残留オーステナイト量（γR ）とを測定し、この結果を表２に併せて示した。なお、前記表層部及び芯部のビッカース硬さは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準拠して測定し、前記表層部及び芯部の残留オーステナイト量は、Ｘ線回折装置で測定した。
そして、鋼の組成及び熱処理が表２に示すようにそれぞれ異なるＮｏ．１〜Ｎｏ．６の入力ディスク２及び出力ディスク３と、これら以外の部材（通常品）を用いて、トロイダル型無段変速機を組み立てた。
【００３２】
次に、これらのトロイダル型無段変速機を試験用ハウジング内に組み込み、以下に示す試験条件で耐久試験を行った。この耐久試験は、入力ディスク２又は出力ディスク３に破損（剥離又は割れ）が生じるまで行い、破損が生じるまでの時間（破損寿命）を測定し、Ｎｏ．６の破損寿命を１とした場合の比で、表２に併せて示した。
（試験条件）
入力軸の回転速度：４０００ｍｉｎ-1 
入力トルク：３９２Ｎ・ｍ
使用オイル：合成潤滑油
給油温度：１００℃
【００３３】
表２において、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３は本発明の実施例に相当し、Ｎｏ．４〜６が比較例に相当する。
表２に示すように、本発明の鋼（高炭素鋼）を素材として用いて、本発明の熱処理（窒化→高周波焼入れ→焼戻し）を行ったＮｏ．１〜Ｎｏ．３の寿命は、高炭素鋼を素材として用いて熱処理（１）及び熱処理（２）のいずれかを本発明とは異なるものとしたＮｏ．４、５や、中炭素鋼を素材として用いて熱処理（１）を本発明とは異なるものとしたＮｏ．６の寿命の５〜８０倍であった。
【００３４】
このうち、Ｃ含有率が１．０質量％の高炭素クロム軸受鋼を素材としたＮｏ．１及びＮｏ．２では、Ｃ含有率が０．９質量％でＣｒが含有されていない炭素工具鋼を素材としたＮｏ．３よりも、長寿命であった。
一方、Ｎｏ．４では、入出力ディスク２、３の表面全体に熱処理（１）を行っていないため、入出力ディスク２、３の動力伝達面２ａ、３ａ以外の表層部の硬さが十分ではなく、入出力ディスク２、３の内径面で剥離が生じた。
【００３５】
Ｎｏ．５では、熱処理（２）としてずぶ焼入れ及び焼戻し処理を行ったため、芯部の硬さが高くなり過ぎて靱性が問題となり、入出力ディスク２、３の芯部から破損が生じた。  Ｎｏ．６では、熱処理（１）として浸炭窒化を含む熱処理を行った後、熱処理（２）として高周波焼入れを含む熱処理を行ったが、８時間の浸炭窒化では有効硬化層深さが１．５ｍｍであったため、入出力ディスク２、３の動力伝達面２ａ、３ａで剥離が生じた。
【００３６】
以上の結果より、トロイダル型無段変速機の入力ディスク２及び出力ディスク３を、本発明の構成を満たすものとすることにより、トロイダル型無段変速機の耐久性を向上できることが分かった。
なお、本実施形態では、入力ディスク２及び出力ディスク３を本発明の構成としたが、これに限らず、パワーローラ５も本発明の構成とすることが好ましい。
【００３７】
また、本実施形態で示したハーフトロイダル型無段変速機の場合には、スラスト軸受２０にも大きな力が加わるため、内輪として機能するパワーローラ５の内輪軌道面５ｂやスラスト軸受２０の外輪９及び玉１０についても、使用する鋼の組成と、その転がり面の表層部の硬さ、残留オーステナイト量及び有効硬化層深さと、芯部の硬さ及び残留オーステナイト量と、を本発明の入力ディスク２等と同じ構成とすることが好ましい。
【００３８】
さらに、本実施形態では、トロイダル型無段変速機の一例として、シングルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限らず、他の構成のトロイダル型無段変速機に適用してもよい。
例えば、出力軸と連動する出力歯車を介して二つのバリエータを備えた、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機に本発明を適用してもよい。
また、本発明は、入力ディスク及び出力ディスクの対向する内側面に形成される動力伝達面がフルトロイド状である、フルトロイダル型無段変速機に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。
【図２】入力ディスクを示す拡大断面図である。
【図３】窒化を含む熱処理を示す説明図である。
【図４】高周波焼き入れ及び焼戻しを示す説明図である。
【図５】浸炭窒化を含む熱処理を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
２        入力ディスク
３        出力ディスク
２ａ、３ａ、５ａ    動力伝達面
５        パワーローラ
【図１】
2005291340.tif 000005
【図２】
2005291340.tif 000006
【図３】
2005291340.tif 000007
【図４】
2005291340.tif 000008
【図５】
2005291340.tif 000009