(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイダル型無段変速機のバリエータに用いられ、一側面にローラが転走する凹湾曲状の軌道面を有し、中心部に入力軸と噛合するスプライン穴を有するバリエータ用ディスクの製造方法であって、
前記ディスク用のブランクの前記一側面又は他側面の内周近傍に環状の突起を形成する工程と、
前記突起を形成したブランクを熱処理硬化させる工程と、
前記突起の端面を加工基準としてブランクの前記一側面の外周側縁部を仕上げる工程と、
前記一側面の外周側縁部を加工基準としてブランクの他側面を仕上げる工程と、
前記他側面を加工基準として前記スプライン穴をシェービングする工程と
をこの順に含むことを特徴とするバリエータ用ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記突起を前記他側面に形成する請求項１記載のバリエータ用ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トロイダル型無段変速機に装備されるバリエータ用ディスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は車両等に搭載されるトロイダル型無段変速機のバリエータを示す概略図である。このバリエータ１０は、車両の動力源１２により回転駆動される入力軸１３を備えており、この入力軸１３はその両端近傍にそれぞれ入力ディスク１５を支持している。これら入力ディスク１５の中心部には、複数条のスプライン溝を切ったスプライン穴１５ａが形成されており、入力ディスク１５は前記スプライン穴１５ａを入力軸１３のスプライン軸１３ａに噛合させることにより、入力軸１３の軸方向への僅かな移動が許容された状態で、入力軸１３と一体回転可能になっている。このように入力ディスク１５の移動が許容されているのは、油圧動力源１６に接続した油圧シリンダ１７により例えば図において右側の入力ディスク１５を左側の入力ディスク１５側へ付勢することにより、バリエータ１０に所要の端末負荷を加えるためである。また、前記入力ディスク１５の一側面Ｘには凹湾曲状の軌道面１５ｂが形成されている。
【０００３】
前記入力軸１３の軸方向中央部には、バリエータ１０の出力部１８が相対回転自在に支持されている。この出力部１８は出力部材１９と、この出力部材１９にそれぞれ一体回転可能に支持された一対の出力ディスク２０とを備えており、この出力ディスク２０の前記入力ディスク１５の軌道面１５ｂに対向する一側面には、凹湾曲状の軌道面２０ｂが形成されている。また、前記出力部材１９の外周には動力伝達用のチェーン２３と噛み合うスプロケットギヤ１９ａが形成されている。さらに、互いに対向する入力ディスク１５の軌道面１５ｂと出力ディスク２０の軌道面２０ｂとの間には、それぞれ各軌道面１５ｂ，２０ｂと転がり接触する３個の円盤状のローラ２１が円周等配に配置されている。各ローラ２１はキャリッジ２２によって回転自在に支持されているとともに、当該キャリッジ２２によって各軌道面１５ｂ，２０ｂとの相対位置を調整できるようになっている。
【０００４】
このように前記バリエータ１０は、入力ディスク１５、出力ディスク２０、及びローラ２１を１組としてこれを一対設けた、いわゆるダブルキャビティ型に構成されており、入力ディスク１５から出力ディスク２０に対して、前記６個のローラ２１を介してトルクが伝達される。また、前記６個のローラ２１の位置をキャリッジ２２によって調整することにより（図３の二点鎖線参照）、出力ディスク２０の回転数（変速比）を増減させることができる。
【０００５】
前記入力ディスク１５は、例えば軸受鋼からなるものであり、その製造に際しては、切削加工にて前記スプライン穴１５ａや軌道面１５ｂが取り代を有して形成されたブランクを熱処理硬化させた後、前記スプライン穴１５ａの内周面（最小内径面）を加工基準として、前記軌道面１５ｂを切削或いは研削にて仕上げることが行われている。したがって、前記軌道面１５ｂを高精度に仕上げるには、前記スプライン穴１５ａの精度を高める必要がある。そこで、ブランクを熱処理硬化させた後、前記スプライン穴１５ａをブローチにてシェービングすることにより所望の精度を確保している。
【０００６】
このスプライン穴１５ａをシェービングする場合、軌道面１５ｂの背面である他側面Ｙを加工基準としている。このため、当該他側面Ｙについても所定の精度が要求される。そこで、図４に示すように、ブランク３１を熱処理硬化させた後、スプライン穴１５ａを旋盤の段付き主軸３２の小径部３２ａに嵌合し、その一側面Ｘの内周寄りの平面１５ｅを主軸３２の大径部３２ｂの端面に押し当てて当該平面１５ｅを加工基準とした状態で、一側面Ｘの外周側の縁部１５ｄを旋削にて平坦に仕上げ、この縁部１５ｄを平面研削盤のベッド３３に載置した状態で、つまり当該縁部１５ｄを加工基準とした状態で、他側面Ｙを研削砥石３４によって研削仕上げすることにより（図５参照）、その精度を確保している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記ブランク３１を熱処理した場合、その部位によって熱処理の歪量が異なる。すなわち、ブランク３１の外周側の熱処理歪が最も大きく、次いで、一側面Ｘの軌道面１５ｂ内方の熱処理歪が大きく、他側面Ｙの内周近傍の熱処理歪が最も小さい。これは、図６の矢印で示すように、バリエータ用ディスクの特徴的形状に起因して、熱処理時にブランク３１の外周側が図において右方の中心側に向かって倒れるように変形するためである。
【０００８】
したがって、従来は比較的歪量が大きく精度の悪い前記平面１５ｅを加工基準として、入力ディスク１５の縁部１５ｄを旋削仕上げしていることになる。このため、スプライン穴１５ａに対する縁部１５ｄの直角度が悪くなり、ひいてはシェービング前のスプライン穴１５ａと、そのシェービングの加工基準となる研削仕上げされた他側面Ｙとの直角度も悪くなる。この結果、スプライン穴１５ａをシェービングする際に、ブローチがスプライン穴１５ａに対して片当たりして、その寿命が短くなり、加工コストが高くつくという問題があった。また、他側面Ｙに対してシェービング後のスプライン穴１５ａの軸線が傾き、入力ディスク１５の組み付け精度が低下するという問題もあった。
この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、シェービングの加工基準面とシェービング前後のスプライン穴との直角度を良好に確保することができるバリエータ用ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのこの発明のバリエータ用ディスクの製造方法は、トロイダル型無段変速機のバリエータに用いられ、一側面にローラが転走する凹湾曲状の軌道面を有し、中心部に入力軸と噛合するスプライン穴を有するバリエータ用ディスクの製造方法であって、前記ディスク用のブランクの前記一側面又は他側面の内周近傍に環状の突起を形成する工程と、前記突起を形成したブランクを熱処理硬化させる工程と、前記突起の端面を加工基準としてブランクの前記一側面の外周側縁部を仕上げる工程と、前記一側面の外周側縁部を加工基準としてブランクの他側面を仕上げる工程と、前記他側面を加工基準として前記スプライン穴をシェービングする工程とをこの順に含むことを特徴としている（請求項１）。
【００１０】
このバリエータ用ディスクの製造方法によれば、前記環状の突起をブランクの内周近傍に形成しているので、その熱処理歪を小さくすることができる。このため、この突起の端面を加工基準としてブランクの一側面の縁部を仕上げる際に、スプライン穴に対する当該縁部の直角度が大きく崩れるおそれがない。したがって、前記縁部を加工基準としてブランクの他側面を仕上げる際に、当該他側面とスプライン穴との直角度を良好に確保することができる。
【００１１】
前記突起は前記他側面に形成するのが好ましく（請求項２）、この場合には、環状突起の熱処理歪をより小さくすることができるので、前記他側面とスプライン穴との直角度をより一層良好に確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次いで、この発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明を適用したバリエータ用ディスクの製造方法を示す工程図である。この製造方法は、バリエータの入力ディスク１の製造に適用されるものであり、まず鍛造等によって得られた軸受鋼等からなる環状素材に切削加工を施してブランクＢを形成する。
【００１３】
すなわち、バイトを用いた旋削加工により、図１(a)に示すように、一側面Ｘの径方向中間部に凹湾曲面からなる環状の軌道面２を、この軌道面２の径方向外方に軸線とほぼ直角な平面からなる縁部３を、軌道面２の径方向内方に軸線と直角な平面からなる第１の平面４をそれぞれ形成し、他側面Ｙの内周近傍に環状の突起５を、その径方向外方に軸線と直角な平面からなる第２の平面６をそれぞれ形成し、前記第２の平面６と外周面７とをテーパ面８で連続させる。
【００１４】
また、ブローチＣを用いた切削加工により、前記環状素材の中心部に複数条のスプライン溝からなるスプライン穴９を形成する。このスプライン穴９の加工は突起５の端面５ａを加工基準として行って、当該端面５ａに対するスプライン穴９の直角度を確保する。
なお、前記ブランクＢの第２の平面６及びテーパ面８を除いた部分には、熱処理歪みを考慮して所定の取り代が設けられている。また、前記縁部３は第１の平面４よりも僅かに図１の右方へ突出している。
【００１５】
次に、前記切削加工にて得られたブランクＢを熱処理して例えばＨＲＣ６０〜６４の硬さに硬化させる（図１(b)参照）。
その後、ブランクＢのスプライン穴９を旋盤の段付き主軸Ｓの小径部Ｓ１に嵌合し、バイトＡを用いて縁部３を平坦に旋削仕上げする。この際、ブランクＢの突起５の端面５ａを主軸Ｓの大径部Ｓ２の端面に押し当てて当該端面５ａを加工基準として旋削する（図１(c)参照）。ここに、前記突起５部分は、熱処理歪みの最も少ない部分であり、熱処理によって当該端面５ａに対するスプライン穴９の直角度が大きく崩れるおそれがないので、スプライン穴９と旋削仕上げした縁部３との直角度を良好に確保することができる。
【００１６】
縁部３の旋削仕上げが完了すると、平面研削盤を用いて当該縁部３を加工基準として突起５の端面５ａを研削仕上げする（図１(d)参照）。この際、スプライン穴９に対する縁部３の直角度が良好に確保されているので、研削仕上げした前記端面５ａとスプライン穴９との直角度についても良好に確保される。
【００１７】
次いで、前記端面５ａを加工基準として、ブローチＣを用いてスプライン穴９の歯面をシェービングする（図１(e)参照）。この際、端面５ａとシェービング前のスプライン穴９との直角度が良好に確保されているので、ブローチＣがスプライン穴９に対して片当たりするのが抑制される。このため、ブローチＣの寿命を延ばすことができる。また、前記端面５ａに対するシェービング後のスプライン穴９の直角度も良好に確保することができるので、入力ディスク１の組み付け精度が低下するのを防止することができる。
【００１８】
スプライン穴９のシェービングが完了すると、前記スプライン穴４の歯面の内周面を加工基準として、ＮＣ旋盤或いは研削盤等を用いて一側面Ｘ側の軌道面２を仕上げるとともに、第１の平面４及び外周面７等の所要部を旋削加工又は研削加工によって仕上げる（図１(f)参照）。以上により、バリエータ用の入力ディスク１を得ることができる。
【００１９】
図２は他の実施の形態を示す工程図である。この実施の形態においては、ブランクＢの突起５を一側面Ｘの内周近傍に形成している（図２(a)参照）。この一側面Ｘの内周近傍の熱処理歪みは内周に近づくほど少ないので、前記突起５の外径は必要最小限に設定している。
このブランクＢは、熱処理硬化させた後（図２(b)参照）、そのスプライン穴９を旋盤の段付き主軸Ｓの小径部Ｓ１に嵌合し、突起５の端面５ａを主軸Ｓの大径部Ｓ２の端面に押し当てて当該端面５ａを加工基準として縁部３を平坦に旋削仕上げする（図２(c)参照）。ここに、前記突起５部分は熱処理歪みが比較的少ないので、その端面５ａに対するスプライン穴９の直角度を良好に確保することができる。このため、スプライン穴９と旋削仕上げした縁部３との直角度を良好に確保することができる。
【００２０】
縁部３の旋削仕上げが完了すると、平面研削盤を用いて当該縁部３を加工基準として他側面Ｙとしての第２の平面６を研削仕上げする（図２(d)参照）。この際、スプライン穴９に対する縁部３の直角度が良好に確保されているので、スプライン穴９と研削仕上げした第２の平面６との直角度についても良好に確保することができる。
次に、前記第２の平面６を加工基準として、ブローチＣを用いてスプライン穴９の歯面をシェービングする（図２(e)参照）。この際、シェービング前のスプライン穴９と前記第２の平面６との直角度が良好に確保されているので、ブローチＣがスプライン穴９に対して片当たりするのが抑制されるとともに、前記第２の平面６とシェービング後のスプライン穴９との直角度も良好に確保することができる。
【００２１】
そして、スプライン穴９のシェービングが完了すると、前記スプライン穴４の歯面の内周面を加工基準として、ＮＣ旋盤或いは研削盤等を用いて一側面Ｘ側の軌道面２を仕上げるとともに、突起５の端面５ａ及び外周面７等の所要部を旋削加工又は研削加工によって仕上げる。以上により入力ディスク１を得ることができる（図２(f)参照）。
【００２２】
なお、バリエータの出力ディスクと出力部材との連結構造として、スプラインを採用する場合には、この出力ディスクについても前記の製造方法を適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載のバリエータ用ディスクの製造方法によれば、熱処理歪の小さい突起の端面を加工基準としてブランクの一側面の縁部を仕上げるので、スプライン穴に対する当該縁部の直角度が大きく崩れるおそれがなく、前記縁部を加工基準としてブランクの他側面を仕上げた際に、当該他側面とシェービング前のスプライン穴との直角度を良好に確保することができる。このため、ブローチがスプライン穴に対して片当たりするのを抑制してその寿命を延ばすことができ、ディスクの製造コストを安くすることができる。また、前記他側面とシェービング後のスプライン穴との直角度についても良好に確保することができるので、ディスクの組み付け精度が低下するのを防止することができる。
【００２４】
請求項２記載のバリエータ用ディスクの製造方法によれば、環状突起の熱処理歪をより小さくすることができるので、ブローチがスプライン穴に対して片当たりするのをさらに効果的に抑制することができるとともに、ディスクの組み付け精度が低下するのをさらに効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のバリエータ用ディスクの製造方法を示す工程図である。
【図２】この発明のバリエータ用ディスクの他の製造方法を示す工程図である。
【図３】従来のバリエータの概略図である。
【図４】従来の縁部の旋削仕上げ工程を示す概略図である。
【図５】従来の他側面の研削仕上げ工程を示す概略図である。
【図６】ディスクの熱処理歪の発生状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１    入力ディスク
２    軌道面
３    縁部
５    突起
５ａ  端面
９    スプライン穴
Ｂ    ブランク
Ｃ    ブローチ
Ｘ    一側面
Ｙ    他側面
【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】
0003930296.tif 000006
【図６】
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