(57)【要約】【課題】Ｖベルトとプーリとの実接触面積を増大するとともにＶベルトの耐摩耗性を向上可能なベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法を提供する。【解決手段】ベルト式無段変速機１は、樹脂製の接触部６６を有する複数のエレメント５７および複数のエレメント５７を支持する無終端リング５８を有するＶベルト３と、切削加工または研削加工による加工痕を押し潰して得る平滑なシーブ面２７ａ、２８ａを接触部６６に当ててＶベルト３を挟み込む駆動プーリ５と、を備える。【選択図】  図４
2012193772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の接触部を有する複数のエレメントおよび前記複数のエレメントを支持する無終端リングを有するＶベルトと、
切削加工または研削加工による加工痕を押し潰して得る平滑なシーブ面を前記接触部に当てて前記Ｖベルトを挟み込むプーリと、を備えることを特徴とするベルト式無段変速機。
【請求項２】
前記シーブ面の表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下または最大高さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機。
【請求項３】
前記シーブ面を覆う無電解ニッケルめっき皮膜を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機。
【請求項４】
樹脂製の接触部を有する複数のエレメントおよび前記複数のエレメントを支持する無終端リングを有するＶベルトと、シーブ面を前記接触部に当てて前記Ｖベルトを挟み込むプーリと、を備えるベルト式無段変速機用のプーリ製造方法において、
前記シーブ面を切削または研削し、
前記切削または前記研削の際に前記シーブ面に生じる加工痕をローラバニシング加工によって押し潰して平滑面を得ることを特徴とするベルト式無段変速機用のプーリ製造方法。
【請求項５】
ローラバニシング加工は、前記平滑面の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下または最大高さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下になるよう施すことを特徴とする請求項４に記載のベルト式無段変速機用のプーリ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機は、無終端状のＶベルトと、Ｖベルトを巻掛ける一対のプーリと、を備える。そして、Ｖベルトには、金属製のエレメントを無終端状のリングで支持する金属製のＶベルト（所謂、金属Ｖベルト）と、樹脂製の接触部を有するエレメントを無終端状のリングで支持するＶベルト（以下、単に「樹脂製Ｖベルト」と呼ぶ。例えば、特許文献１参照。）とがある。
【０００３】
金属Ｖベルトを備えるベルト式無段変速機の製造方法は、Ｖベルトとプーリとの間における潤滑油の排出性と摩擦係数の向上とを両立するために、先ず、プーリのシーブ面にハードターニング加工を施して微細溝を形成し、次いで、プーリのシーブ面にローラバニシング加工を施してハードターニング加工における微細溝（すなわち、加工痕）の山谷形状の山部を除去する。このベルト式無段変速機の製造方法は、ハードターニング加工を施して微細溝の谷部を形成することによって、Ｖベルトとプーリとが挟み込む潤滑油の排出性を向上して摩擦力の低減を回避し、他方、ローラバニシング加工を施して微細溝の山部を除去することによって実接触面積を増大して摩擦係数を向上する（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０５４８９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２７３８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属Ｖベルトを備えるベルト式無段変速機の製造方法（すなわち、先ず、プーリのシーブ面にハードターニング加工を施して微細溝を形成し、次いで、プーリのシーブ面にローラバニシング加工を施してハードターニング加工における微細溝の山部を除去する方法）を、樹脂製Ｖベルトを備えるベルト式無段変速機の製造方法に適用することは、極めて困難である。なぜならば、従来の製造方法は、微細溝の山部を除去することによって、樹脂製Ｖベルトとプーリとの実接触面積を増大して摩擦係数を向上することができる一方、樹脂製Ｖベルトとプーリとが潤滑油を介さず直接接触するため、潤滑油の排出性を企図して形成する微細溝の谷部が樹脂製のエレメントを削り、樹脂製Ｖベルトの耐摩耗性に重大な問題を生じるからである。
【０００６】
そこで、本発明は、Ｖベルトとプーリとの実接触面積を増大するとともにＶベルトの耐摩耗性を向上可能なベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため本発明に係るベルト式無段変速機は、樹脂製の接触部を有する複数のエレメントおよび前記複数のエレメントを支持する無終端リングを有するＶベルトと、切削加工または研削加工による加工痕を押し潰して得る平滑なシーブ面を前記接触部に当てて前記Ｖベルトを挟み込むプーリと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るベルト式無段変速機用のプーリ製造方法は、樹脂製の接触部を有する複数のエレメントおよび前記複数のエレメントを支持する無終端リングを有するＶベルトと、シーブ面を前記接触部に当てて前記Ｖベルトを挟み込むプーリと、を備えるベルト式無段変速機用のプーリ製造方法において、前記シーブ面を切削または研削し、前記切削または前記研削の際に前記シーブ面に生じる加工痕をローラバニシング加工によって押し潰して平滑面を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｖベルトとプーリとの実接触面積を増大するとともにＶベルトの耐摩耗性を向上可能なベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を示す側面図。
【図２】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機の駆動プーリ周辺を示す部分断面図。
【図４】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機の駆動プーリおよびＶベルトを示す部分断面図。
【図５】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機のＶベルトを示す側面図。
【図６】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機の摩擦係数および耐摩耗性の評価に用いる試験片および試験方法の概略を示す斜視図。
【図７】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における算術平均粗さ（Ｒａ）と摩擦係数との試験結果を示す図。
【図８】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における算術平均粗さ（Ｒａ）と樹脂比摩耗量との試験結果を示す図。
【図９】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における最大高さ（Ｒｚ）と摩擦係数との試験結果を示す図。
【図１０】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における最大高さ（Ｒｚ）と樹脂比摩耗量との試験結果を示す図。
【図１１】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における輪郭曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）と摩擦係数との試験結果を示す図。
【図１２】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における輪郭曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）と樹脂比摩耗量との試験結果を示す図。
【図１３】本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片の代表的な粗さ波形を示す図。
【図１４】比較例１の代表的な粗さ波形を示す図。
【図１５】比較例２の代表的な粗さ波形を示す図。
【図１６】比較例３の代表的な粗さ波形を示す図。
【図１７】比較例４の代表的な粗さ波形を示す図。
【図１８】比較例５の代表的な粗さ波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るベルト式無段変速機およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法の実施の形態について、図１から図１８を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を示す側面図である。
【００１３】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線において、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を示す断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、本実施形態に係るベルト式無段変速機１は、Ｖベルト３と、Ｖベルト３を挟み込む一対のプーリ５、６（駆動プーリ５および従動プーリ６）と、Ｖベルト３とプーリ５、６との巻掛け有効径を変更する電動モータ７と、を備える。ベルト式無段変速機１は、例えば、自動二輪車や自動車などの車両（図示省略）に適用して原動機（例えば、エンジン、図示省略）の動力を無段階（連続的）に変速し、クラッチ（図示省略）および減速ミッション機構（図示省略）を介して駆動輪（図示省略）へ伝達する。
【００１５】
ベルト式無段変速機１は、左側装置ケース１１、右側装置ケース１２およびケースキャップ１３からなる中空なケース８を備える。また、ベルト式無段変速機１は、駆動プーリ５を回転一体に支持する駆動軸１５と、従動プーリ６を回転一体に支持する従動軸１６と、を備える。
【００１６】
駆動軸１５は、ベルト式無段変速機１の幅方向に延び、エンジンのクランク軸（図示省略）から動力を受け取る。駆動軸１５は、左側装置ケース１１が保持するベアリング１７および右側装置ケース１２がスクリューシャフト２５を介して保持するベアリング１８によって回転自在に支持される。
【００１７】
従動軸１６は、駆動軸１５は、と略平行してベルト式無段変速機１の幅方向に延び、クラッチに連結へ動力を伝える。従動軸１６は、左側装置ケース１１が保持するベアリング２１および右側装置ケース１２が保持するベアリング２２によって回転自在に支持される。
【００１８】
Ｖベルト３は、駆動プーリ５および従動プーリ６に巻掛かり、駆動軸１５から従動軸１６へ動力を伝達する。
【００１９】
駆動プーリ５は、駆動軸１５に固定された固定半体２７と、駆動軸１５に回転一体かつ駆動軸１５の回転軸線方向に移動可能な可動半体２８と、を備える。固定半体２７と可動半体２８とは、互いに向かい合いＶベルト３を挟み込むシーブ面２７ａ、２８ａを有する。駆動プーリ５は、固定半体２７と可動半体２８との離間距離を変更することでＶベルト３の巻き掛け有効径を変更する。駆動プーリ５とＶベルト３との巻き掛け有効径は、可動半体２８のロー側規制位置Ｌｏで最小値Ｄ１となり、可動半体２８のハイ側規制位置Ｈｉで最大値Ｄ２となる。なお、図２は、駆動軸１５の回転軸線より下側にロー側規制位置にある可動半体２８（Ｌｏ）を示し、上側にハイ側規制位置にある可動半体２８（Ｈｉ）を示す。
【００２０】
可動半体２８は、駆動軸１５を覆いつつ固定半体２７から遠ざかる方向へ延びるスリーブ部２８ｂを備える。
【００２１】
従動プーリ６は、従動軸１６に固定された固定半体３１と、従動軸１６に回転一体かつ従動軸１６の回転軸線方向に移動可能な可動半体３２と、を備える。固定半体３１と可動半体３２とは、互いに向かい合いＶベルト３を挟み込むシーブ面３１ａ、３２ａを有する。従動プーリ６は、Ｖベルト３の介在によって、駆動プーリ５の固定半体２７と可動半体２８との離間距離の変更に追従して固定半体３１と可動半体３２との離間距離を変更する。すなわち、駆動プーリ５とＶベルト３との巻き掛け有効径が最小値Ｄ１のとき、固定半体３１と可動半体３２との間隔が最小になり、従動プーリ６とＶベルト３と巻き掛け有効径は最大値ｄ１になる。他方、駆動プーリ５とＶベルト３との巻き掛け有効径が最大値Ｄ２のとき、固定半体３１と可動半体３２との間隔が最大になり、従動プーリ６とＶベルト３と巻き掛け有効径は最小値ｄ２になる。なお、図２は、従動軸１６の回転軸線より下側にロー側規制位置にある可動半体３２（Ｌｏ）に示し、上側にハイ側規制位置にある可動半体３２（Ｈｉ）を示す。
【００２２】
プーリ５、６は、固定半体２７、３１と可動半体２８、３２との離間距離を変更してＶベルト３と駆動プーリ５との巻掛け有効径およびＶベルト３と従動プーリ６との巻掛け有効径を変更し、駆動プーリ５に対する従動プーリ６の回転数を変更して、ベルト式無段変速機１の変速比（減速率）を変更する。ベルト式無段変速機１の変速比（減速率）は、巻き掛け有効径Ｄ１と巻き掛け有効径ｄ１との組合せ状態（ロー側規制位置）で最も高く、巻き掛け有効径Ｄ２と巻き掛け有効径ｄ２との組合せ状態（ハイ側規制位置）で最も低くなる。
【００２３】
電動モータ７は、Ｖベルト３とプーリ５、６との巻掛け有効径を変更するための動力を発生する。電動モータ７は、モータ軸をベルト式無段変速機１の幅方向に向けて右側装置ケース１２の外側に位置する。
【００２４】
次に、Ｖベルト３とプーリ５、６との巻掛け有効径を変更するための駆動機構について説明する。
【００２５】
ベルト式無段変速機１は、Ｖベルト３とプーリ５、６との巻掛け有効径を変更するため、電動モータ７の他に、アクチュエータ第一ギヤ３５と、アクチュエータ第二ギヤ３６と、アクチュエータ第三ギヤ３７と、スライダギヤ３８と、ボールスプライン３９と、スクリューシャフト２５と、推力発生機構４１と、プーリポジションセンサ４２と、を備える。
【００２６】
アクチュエータ第一ギヤ３５、アクチュエータ第二ギヤ３６およびアクチュエータ第三ギヤ３７は、電動モータ７の動力を順次、３段階に減速してスライダギヤ３８に伝達する。アクチュエータ第一ギヤ３５は、電動モータ７のモータ軸に回転一体に固定される。アクチュエータ第二ギヤ３６およびアクチュエータ第三ギヤ３７は、ベルト式無段変速機１の幅方向に回転軸線を向け、ケース８によって回転自在に支持される。アクチュエータ第一ギヤ３５は、アクチュエータ第二ギヤ３６の大径ギヤ部３６ａに噛み合う。アクチュエータ第二ギヤ３６の小径ギヤ部３６ｂは、アクチュエータ第三ギヤ３７の大径ギヤ部３７ａに噛み合う。アクチュエータ第三ギヤ３７の小径ギヤ部３７ｂは、スライダギヤ３８のギヤ部３８ａに噛み合う。
【００２７】
スライダギヤ３８は、駆動プーリ５および駆動軸１５と同じ回転軸線を有する。スライダギヤ３８は、駆動プーリ５に対して相対的に回転可能かつ駆動軸１５の回転軸線方向へ可動半体２８と一体的に移動可能になるよう、可動半体２８のスリーブ部２８ｂが保持するスライダギヤベアリング４３によって回転自在に支持される。
【００２８】
スライダギヤ３８は、アクチュエータ第三ギヤ３７の小径ギヤ部３７ｂに噛み合うギヤ部３８ａと、ギヤ部３８ａを保持するスリーブ部３８ｂと、を備える。ギヤ部３８ａとスリーブ部３８ｂとは、圧入などの方法によって一体化する。
【００２９】
スリーブ部３８ｂは、駆動プーリ５から遠ざかるようにスライダギヤ３８の回転軸線方向に延びる。スリーブ部３８ｂは、ギヤ部３８ａとスライダギヤベアリング４３とを回転軸線直交方向（ギヤ部３８ａの径方向）に重なり合う位置に保持する。
【００３０】
ボールスプライン３９は、駆動軸１５と駆動プーリ５の可動半体２８との間にあり、可動半体２８を駆動軸１５の回転軸線方向へ移動可能に保持する。
【００３１】
スクリューシャフト２５は、ケース８に対する相対的な回転を規制するよう、ストッパピン４５を介在して右側装置ケース１２に結合する。ストッパピン４５は、右側装置ケース１２に対するスクリューシャフト２５の相対的な回転を規制するために、右側装置ケース１２およびスクリューシャフト２５の双方が有する凹部に嵌まる。また、スクリューシャフト２５は、中空軸であり、内周面にベアリング１８を保持して駆動軸１５を回転自在に保持する。
【００３２】
推力発生機構４１は、ネジ軸としてのスライダギヤ３８のスリーブ部３８ｂにある案内溝（図示省略）およびナットとしてのスクリューシャフト２５にある案内溝に転動自在に嵌まる複数のボール４６を備えるボールネジである。推力発生機構４１は、スライダギヤ３８の回転を回転軸線方向に移動するための推力に変換する。
【００３３】
プーリポジションセンサ４２は、右側装置ケース１２に保持される。プーリポジションセンサ４２は、スライダギヤ３８のギヤ部３８ａの側面に接する検知子４２ａを備える。プーリポジションセンサ４２は、駆動プーリ５の回転軸線方向へ移動するスライダギヤ３８に追従する検知子４２ａによって、スライダギヤ３８の位置、ひいては駆動プーリ５の可動半体２８の位置を検出する。
【００３４】
ベルト式無段変速機１は、電動モータ７の動力をアクチュエータ第一ギヤ３５、アクチュエータ第二ギヤ３６、アクチュエータ第三ギヤ３７およびスライダギヤ３８へ順次に伝え、スライダギヤ３８の回転をスライダギヤ３８の回転軸線方向へ移動するための推力に変換し、スライダギヤ３８を回転軸線方向へ移動することによって、可動半体２８をロー側規制位置とハイ側規制位置との間を連続的に移動し、定位する。これによって駆動プーリ５の固定半体２７と可動半体２８との間隔を変更して、Ｖベルト３とプーリ５、６との巻掛け有効径を変更し、変速する。
【００３５】
図３は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機の駆動プーリ周辺を示す部分断面図である。
【００３６】
図３に示すように、本実施形態に係るベルト式無段変速機１のボールスプライン３９は、軸側ボールスプライン溝４７およびプーリ側ボールスプライン溝４８を転動可能な複数のボール４９を備える。
【００３７】
軸側ボールスプライン溝４７は、駆動軸１５の外周に複数あり、駆動軸１５の回転軸線方向に延びる。プーリ側ボールスプライン溝４８は、可動半体２８のスリーブ部２８ｂの内周に複数あり、駆動軸１５の回転軸線方向に延びる。軸側ボールスプライン溝４７およびプーリ側ボールスプライン溝４８は、互いに対向するよう同数あり、複数のボール４９が転動自在に嵌まる。
【００３８】
ボール４９は、可動半体２８と駆動軸１５とを回転一体に結合するとともに、溝４７、４８を転動することによって可動半体２８を駆動軸１５の回転軸線方向に移動可能に結合する。
【００３９】
また、ボールスプライン３９は、スリーブ部２８ｂの内周に嵌合するカラー５１、５２と、駆動軸１５の外周に嵌合してカラー５１の内周に接するカラー５２と、スリーブ部２８ｂおよび駆動軸１５が挟むオイルシール５３ａと、スリーブ部２８ｂおよびカラー５２が挟むオイルシール５３ｂと、を備える。
【００４０】
カラー５２は、駆動軸１５の右端部に締結するナット５５によって保持される。ナット５５は、カラー５２の他、駆動軸１５をベアリング１８に結合する。
【００４１】
オイルシール５３ａおよびオイルシール５３ｂは、カラー５６と駆動軸１５との隙間、カラー５１とカラー５２との隙間、溝４７、４８を液密に仕切り、溝４７、４８、ボール４９、カラー５６と駆動軸１５との隙間およびカラー５１とカラー５２との隙間に潤滑材を封入し、潤滑を保つ。
【００４２】
ここで、Ｖベルト３とプーリ５、６との接触部分に着目する。なお、Ｖベルト３とプーリ５、６との接触部分の構造は共通であり、Ｖベルト３と駆動プーリ５との接触部分のみ詳細に説明し、Ｖベルト３と従動プーリ６との説明を省略する。
【００４３】
図４は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機の駆動プーリおよびＶベルトを示す部分断面図である。
【００４４】
図５は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機のＶベルトを示す側面図である。
【００４５】
なお、図４は、Ｖベルト３の左半部に図５のＡ−Ａ線におけるＶベルト３の断面を示し、Ｖベルト３の右半部に図５のＢ−Ｂ線におけるＶベルト３の断面を示す。
【００４６】
図４および図５に示すように、本実施形態に係るＶベルト３は、複数のエレメント５７と、複数のエレメント５７を支持する無終端リング５８と、を備える。
【００４７】
エレメント５７は、Ｖベルト３の長さ方向へ並び連なる。エレメント５７は、Ｖベルト３の外周側にあり幅方向へ延びる上ビーム部６１と、Ｖベルト３の内周側にあり幅方向へ延びる下ビーム部６２と、ビーム部６１、６２間を連結するピラー部６３と、を備える。上ビーム部６１と下ビーム部６２との間は、Ｖベルト３の幅方向外側へ開放するスリット状の嵌合部６５である。
【００４８】
また、エレメント５７は、駆動プーリ５、無終端リング５８および隣り合うエレメント５７に接する樹脂製（例えば、フェノール樹脂をカーボンファイバおよびアラミド短繊維で補強したもの）の接触部６６と、接触部６６に埋没する金属製（例えば、アルミニウム合金製）の補強部６７と、を備える。エレメント５７は、インサート成形品であり、金型のキャビティ内に補強部６７を配置し、樹脂系材料（例えば、フェノール樹脂をカーボンファイバおよびアラミド短繊維で補強したもの）を射出して接触部６６を形成する。
【００４９】
無終端リング５８は、Ｖベルト３の幅方向へ一対に並ぶ。無終端リング５８は、Ｖベルト３の幅方向へ略等間隔に離間しつつらせん状に延びる心線６８と、心線６８を覆うゴム層６９と、ゴム層６９の背面側を覆う上帆布層７１と、ゴム層６９の腹面側を覆う下帆布層７２と、を備える。ゴム層６９は、無終端リング５８の外周側にありＶベルト３の幅方向へ延びる断面凹字状の複数の外溝７５と、無終端リング５８の内周側にありＶベルト３の幅方向へ延びる断面円弧状の複数の内溝７６と、を有する。外溝７５と内溝７６とは、Ｖベルト３の外内周面に一対に位置し、それぞれが嵌合部６５に噛み合いエレメント５７を保持する。
【００５０】
他方、駆動プーリ５は切削加工または研削加工による加工痕を押し潰して得る平滑なシーブ面２７ａ、２８ａを備える。シーブ面２７ａ、２８ａの表面粗さは、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下または最大高さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下である。
【００５１】
駆動プーリ５は、シーブ面２７ａ、２８ａを旋盤で切削し、または砥石で研削し、切削または研削の際にシーブ面２７ａ、２８ａに生じる加工痕をローラバニシング加工によって押し潰し、さらにシーブ面２７ａ、２８ａを覆う無電解ニッケルめっき皮膜を形成して算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下または最大高さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下の平滑面を得る。なお、シーブ面２７ａ、２８ａの加工痕は、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以下または最大高さ（Ｒｚ）が０．５μｍ以下の平滑面を得るためにローラバニシング加工によって谷部（すなわち、加工痕）をほぼ残さず押し潰れきる。
【００５２】
本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法における摩擦係数および耐摩耗性と、他の比較例における摩擦係数および耐摩耗性とを比較し説明する。
【００５３】
図６は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機の摩擦係数および耐摩耗性の評価に用いる試験片および試験方法の概略を示す斜視図である。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法の評価に用いる試験片は、プーリ５、６のシーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａを模擬する固定中空円筒体１０１と、Ｖベルト３の接触部６６を模擬する回転中空円筒体１０２とである。
【００５５】
固定中空円筒体１０１は、底面１０１ａを旋盤で切削し、切削の際に底面１０１ａに生じる加工痕をローラバニシング加工によって押し潰し、さらに底面１０１ａを覆う無電解ニッケルめっき皮膜を形成してシーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａを模擬する平滑な底面１０１ａを得る。底面１０１ａの狙いの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０５μｍである。回転中空円筒体１０２を３つ製作したところ、底面１０１ａの算術平均粗さ（Ｒａ）の測定値は約０．０１９μｍ〜約０．０２３μｍであり、底面１０１ａの最大高さ（Ｒｚ）は約０．２２６μｍ〜約０．２５０μｍであった。
【００５６】
回転中空円筒体１０２は、Ｖベルト３の接触部６６と同じ樹脂系材料（フェノール樹脂をカーボンファイバおよびアラミド短繊維で補強したもの）を成形したものである。
【００５７】
試験方法は、鈴木式摩擦摩耗試験（ＪＩＳ  Ｋ  ７２１８  （Ａ法））に準ずるものであり、ベルト式無段変速機１の変速比（減速率）が最も高いロー側規制位置、すなわち車両の発進時を模擬して固定中空円筒体１０１と回転中空円筒体１０２との摩擦係数および樹脂比摩耗量を測定する。具体的には、固定中空円筒体１０１の底面１０１ａに回転中空円筒体１０２の底面１０２ａを押し付け、面圧Ｐ＝約５．８８ＭＰａ、滑り速度Ｖ＝約５０ｍｍ／秒、温度Ｔ＝約１００℃、摩擦時間ｈ＝約４時間の試験条件を与えて鈴木式摩擦摩耗試験を行い、固定中空円筒体１０１と回転中空円筒体１０２との摩擦係数および樹脂比摩耗量を測定した。
【００５８】
他方、本実施形態に対する比較例として、回転中空円筒体１０２および試験条件を同じくし、固定中空円筒体１０１に代えて固定中空円筒体比較例１から固定中空円筒体比較例５（以下、それぞれ単に「比較例１」、「比較例２」、「比較例３」、「比較例４」、「比較例５」と呼ぶ。）の摩擦係数および樹脂比摩耗量を測定した。
【００５９】
比較例１および比較例２は、底面を旋盤で切削し、さらにローラバニシング加工を施した後、底面を覆う無電解ニッケルめっき皮膜を形成して比較データ取得用の平滑な底面を得る。
【００６０】
比較例１の狙いの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍである。比較例１を３つ製作したところ、比較例１の算術平均粗さ（Ｒａ）の測定値は約０．０６６μｍ〜約０．０７９μｍであり、比較例１の最大高さ（Ｒｚ）は約０．５９２μｍ〜約１．０４３μｍであった。
【００６１】
比較例２の狙いの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．２μｍである。比較例２を３つ製作したところ、比較例２の算術平均粗さ（Ｒａ）の測定値は約０．１２０μｍ〜約０．１６５μｍであり、比較例２の最大高さ（Ｒｚ）は約１．３１５μｍ〜約１．７１９μｍであった。
【００６２】
一方、比較例３、比較例４および比較例５は、底面を旋盤で切削し、さらに研磨を施した後、底面を覆う無電解ニッケルめっき皮膜を形成して比較データ取得用の平滑な底面を得る。
【００６３】
比較例３の狙いの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍである。比較例３の算術平均粗さ（Ｒａ）の測定値は約０．０８４μｍ〜約０．１０５μｍであり、比較例３の最大高さ（Ｒｚ）は約０．６２７μｍ〜約０．８９１μｍであった。
【００６４】
比較例４の狙いの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．３μｍである。比較例４を３つ製作したところ、比較例４の算術平均粗さ（Ｒａ）の測定値は約０．２９７μｍ〜約０．３４３μｍであり、比較例４の最大高さ（Ｒｚ）は約２．４４５μｍ〜約３．７３５μｍであった。
【００６５】
比較例５の狙いの算術平均粗さ（Ｒａ）は０．６μｍである。比較例５を３つ製作したところ、比較例５の算術平均粗さ（Ｒａ）の測定値は約０．５２６μｍ〜約０．５８６μｍであり、比較例５の最大高さ（Ｒｚ）は約４．６３０μｍ〜約５．６０８μｍであった。
【００６６】
固定中空円筒体１０１および比較例１から比較例５を製作したところ、固定中空円筒体１０１は、ローラバニシング加工によって平滑面を得る、すなわち、塑性加工によって平滑面を得ることから、ローラバニシングツールを被加工面に押し付ける荷重を適宜に設定することによって比較的滑らかな平滑面を容易に得ることができる。具体的には、固定中空円筒体１０１を３つ製作したところ、全ての個体で算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．０２μｍ程度の平滑面を得ることができた。
【００６７】
一方、比較例１および比較例２は、固定中空円筒体１０１と同様に塑性加工によって平滑面を得るところ、算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．１μｍあるいは算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．２μｍのように比較的粗い平滑面を得る加工条件を設定することが難しく、個体毎の仕上がりが不揃いになり、粗さの分散が大きくなる。具体的には、比較例１および比較例２とも３つ製作したところ、比較例１で算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．０７μｍ〜０．０８μｍ、比較例２で算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．１２μｍ〜０．１７μｍのように個体間のバラツキの大きい平滑面を得る結果となった。
【００６８】
他方、比較例３から比較例５は、研磨、すなわち研削によって平滑面を得ることから、先ず以て固定中空円筒体１０１のように算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．０５μｍ以下の平滑面を得ることが難しく、算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．０５μｍ以下の平滑面を得るためにはラップ仕上げなどの追加的な後工程を必要とする。また、比較例３から比較例５は、個体毎の仕上がりが不揃いになり、粗さの分散が大きくなる。具体的には、比較例３、比較例５および比較例５とも３つ製作したところ、比較例３で算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．０８μｍ〜０．１１μｍ、比較例４で算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．３０μｍ〜０．３４μｍ、比較例５で算術平均粗さ（Ｒａ）＝０．５３μｍ〜０．５９μｍのように個体間のバラツキの大きい平滑面を得る結果となった。
【００６９】
次に、固定中空円筒体１０１および比較例１から比較例５の試験結果を説明する。
【００７０】
図７は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における算術平均粗さ（Ｒａ）と摩擦係数との試験結果を示す図である。
【００７１】
図８は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における算術平均粗さ（Ｒａ）と樹脂比摩耗量との試験結果を示す図である。
【００７２】
図９は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における最大高さ（Ｒｚ）と摩擦係数との試験結果を示す図である。
【００７３】
図１０は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における最大高さ（Ｒｚ）と樹脂比摩耗量との試験結果を示す図である。
【００７４】
図１１は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における輪郭曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）と摩擦係数との試験結果を示す図である。
【００７５】
図１２は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片および比較例における輪郭曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）と樹脂比摩耗量との試験結果を示す図である。
【００７６】
2012193772.tif 000003
【００７７】
図７および図９に示すように、ローラバニシング加工によって平滑面を得る固定中空円筒体１０１、比較例１および比較例２は、研磨によって平滑面を得る比較例３とおおよそ同等またはそれ以上の摩擦係数を有し、比較例４および比較例５に比べて極めて大きい摩擦係数を有する。ただし、固定中空円筒体１０１、比較例１および比較例２は、算術平均粗さ（Ｒａ）や最大高さ（Ｒｚ）が小さくなると摩擦係数の分散が大きくなる。
【００７８】
なお、図１１に示すように、固定中空円筒体１０１および比較例１から比較例５に拘わらず、輪郭曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）と摩擦係数との間には明確な相関が見られない。
【００７９】
一方、図８および図１０に示すように、ローラバニシング加工によって平滑面を得る固定中空円筒体１０１、比較例１および比較例２に着目すると、固定中空円筒体１０１（狙いのＲａ＝０．０５）および比較例１（狙いのＲａ＝０．１）は、比較例２（狙いのＲａ＝０．２）に比べて樹脂比摩耗量が極端に小さい。
【００８０】
また、固定中空円筒体１０１（狙いのＲａ＝０．０５）および比較例１（狙いのＲａ＝０．１）は、研磨によって平滑面を得る比較例３から比較例５に比べても樹脂比摩耗量が極端に小さい。
【００８１】
なお、図１２に示すように、固定中空円筒体１０１および比較例１から比較例５に拘わらず、輪郭曲線要素の平均長さ（Ｒｓｍ）と樹脂比摩耗量との間にも明確な相関が見られない。
【００８２】
ここで、固定中空円筒体１０１、比較例１および比較例２の粗さ波形に着目する。
【００８３】
図１３は、本発明の実施形態に係るベルト式無段変速機を模擬する試験片の代表的な粗さ波形を示す図である。
【００８４】
図１４は、比較例１の代表的な粗さ波形を示す図である。
【００８５】
図１５は、比較例２の代表的な粗さ波形を示す図である。
【００８６】
図１６は、比較例３の代表的な粗さ波形を示す図である。
【００８７】
図１７は、比較例４の代表的な粗さ波形を示す図である。
【００８８】
図１８は、比較例５の代表的な粗さ波形を示す図である。
【００８９】
図１３および図１４と、図１５から図１８とを比べると、固定中空円筒体１０１（狙いのＲａ＝０．０５）および比較例１（狙いのＲａ＝０．１）は、他の比較例２から比較例５に比べて切削における加工痕（図１４から図１８中に示す”ｔ”。）が少ない。固定中空円筒体１０１および比較例１は、切削における加工痕のほとんどがローラバニシング加工によって押し潰れているため、樹脂製の接触部６６を模擬する回転中空円筒体１０２の摩耗を抑制できると考えられる。なお、比較例１は、固定中空円筒体１０１とほとんど同様な摩擦係数および樹脂比摩耗量を有するものの、未だ若干の加工痕が残るため、本実施形態に係るシーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａを模擬する固定中空円筒体１０１のように加工痕が押し潰れきっている方がより好ましい。
【００９０】
本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法は、プーリ５、６のシーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａに生じる加工痕をローラバニシング加工によって押し潰すことによって、樹脂製Ｖベルト（Ｖベルト３）とシーブ面２７ａ、２８ａ、４１ａ、４２ａとの実接触面積を増大し、摩擦係数を向上できる。
【００９１】
また、本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法は、プーリ５、６のシーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａに生じる加工痕をローラバニシング加工によって押し潰すことによって、Ｖベルト３の接触部６６を加工痕で削り取る現象の発生を回避して耐摩耗性を向上できる。
【００９２】
金属Ｖベルトを備える従来のベルト式無段変速機、すなわち、シーブ面に潤滑油を排出するための溝（加工痕の谷部を利用する溝）を要する従来のベルト式無段変速機の場合、加工痕をローラバニシング加工によって押し潰しきることはできず、実接触面積の増大を規制する。
【００９３】
一方、本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法は、潤滑油を必要としない樹脂製Ｖベルト（Ｖベルト３）を備えるため、シーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａに生じる加工痕をローラバニシング加工によって押しきることが可能であり、摩擦係数を飛躍的に向上することが可能であり、しかもＶベルト３の耐摩耗性をも向上することができる。
【００９４】
さらに、本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法は、ローラバニシング加工によって加工痕を押し潰すため、加工痕の谷部を残すために必要なローラバニシング加工条件の子細な設定を必要とせず、しかも研削に比べて極めて平滑なシーブ面２７ａ、２８ａ、３１ａ、３２ａをラップ仕上げなどの追加的な後工程を要することなく形成することが可能であり、製造工程の簡略化および工数の削減にも寄与できる。
【００９５】
したがって、本実施形態に係るベルト式無段変速機１およびベルト式無段変速機用のプーリ製造方法によれば、Ｖベルト３とプーリ５、６との実接触面積を増大するとともにＶベルト３の耐摩耗性を向上することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  ベルト式無段変速機
３  Ｖベルト
５  駆動プーリ
６  従動プーリ
７  電動モータ
８  ケース
１１  左側装置ケース
１２  右側装置ケース
１３  ケースキャップ
１５  駆動軸
１６  従動軸
１７、１８、２１、２２  ベアリング
２５  スクリューシャフト
２７  固定半体
２７ａ  シーブ面
２８  可動半体
２８ａ  シーブ面
２８ｂ  スリーブ部
３１  固定半体
３１ａ  シーブ面
３２  可動半体
３２ａ  シーブ面
３５  アクチュエータ第一ギヤ
３６  アクチュエータ第二ギヤ
３６ａ  大径ギヤ部
３６ｂ  小径ギヤ部
３７  アクチュエータ第三ギヤ
３７ａ  大径ギヤ部
３７ｂ  小径ギヤ部
３８  スライダギヤ
３８ａ  ギヤ部
３８ｂ  スリーブ部
３９  ボールスプライン
４１  推力発生機構
４２  プーリポジションセンサ
４２ａ  検知子
４３  スライダギヤベアリング
４５  ストッパピン
４６  ボール
４７  軸側ボールスプライン溝
４８  プーリ側ボールスプライン溝
４７  溝
４９  ボール
５１、５２、５６  カラー
５３ａ、５３ｂ  オイルシール
５５  ナット
５７  エレメント
５８  無終端リング
６１  上ビーム部
６２  下ビーム部
６３  ピラー部
６５  嵌合部
６６  接触部
６７  補強部
６８  心線
６９  ゴム層
７１  上帆布層
７２  下帆布層
７５  外溝
７６  内溝
１０１  固定中空円筒体
１０２  回転中空円筒体
１０１ａ、１０２ａ  底面
【図１】
2012193772.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
2012193772.tif 000016
【図１４】
2012193772.tif 000017
【図１５】
2012193772.tif 000018
【図１６】
2012193772.tif 000019
【図１７】
2012193772.tif 000020
【図１８】
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