(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク入力軸に取着された互いに対向する入力ディスク及び出力ディスクに当接して駆動力を伝達するパワーローラと前記トルク入力軸に対して捩じれの位置関係にある枢軸によってケーシングと揺動自在に結合したトラニオンが支持する軸受外輪との間に挟持される複数個の転動体と、厚さ方向に貫通する複数個のポケット孔内に前記複数個の転動体を保持して前記複数個の転動体が軌道溝から脱落することを防止する保持器とを備えており、前記パワーローラ及び前記軸受外輪上にそれぞれ形成された円環形状の軌道溝内を転動する前記複数個の転動体によって、前記パワーローラと前記トラニオンとを回転自在に結合すると共に、前記パワーローラに加わるスラスト荷重を受け止めるトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受において、
前記パワーローラ及び前記軸受外輪の材料は、低炭素鋼または中炭素鋼の含有量で炭素を含有し、浸炭又は浸炭窒化処理と焼入処理が施された後に、２１０℃以上２７０℃以下で焼戻し処理が施された浸炭鋼であり、かつ、
少なくとも前記軸受外輪の材料は、残留オーステナイトの分解を遅延させる合金元素であるＳｉを０．５３重量％以上１．４２重量％以下、およびＭｏを０．５５重量％以上１．４６重量％以下含むことを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の変速機として使用されるトロイダル型無段変速機を構成するパワーローラ軸受のうち、特に耐熱性及び耐久性を向上させたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
主に自動車用の変速機として従来より研究が進められているトロイダル型無段変速機は、互いに対向する面がそれぞれ円弧形状の凹断面を有する入力ディスク及び出力ディスクと、これらのディスク間に挟持される回転自在なパワーローラとを組み合わせた構造のトロイダル変速機構を備えている。入力ディスクは、トルク入力軸方向への移動が可能なようにトルク入力軸に対して駆動結合され、一方出力ディスクは、トルク入力軸に対して相対的に回転可能かつ入力ディスクから離れる方向への移動が制限されるように入力ディスクと対向して取り付けられる。
【０００３】
上述のようなトロイダル型変速機構においては、入力ディスクが回転するとパワーローラを介して出力ディスクが逆回転するため、トルク入力軸に入力された回転運動は、逆方向の回転運動として出力ディスクへと伝達されて取り出される。この際、パワーローラの周面が入力ディスクの外周付近と出力ディスクの中心付近とにそれぞれ当接するようにパワーローラの回転軸の傾斜角度を変化させることでトルク入力軸から出力ギアへの増速が行なわれ、これとは逆に、パワーローラの周面が入力ディスクの中心付近と出力ディスクの外周付近とにそれぞれ当接するようにパワーローラの回転軸の傾斜角度を変化させることでトルク入力軸から出力ギアへの減速が行なわれる。さらに両者の中間の変速比についても、パワーローラの回転軸の傾斜角度を適当に調節することにより、ほぼ無段階に得ることができる。パワーローラは、トロイダル型無段変速機のケーシングと結合したトラニオンによって支持されており、パワーローラの回転軸の傾斜角度は、トラニオンをトルク入力軸に対して捩じれの位置関係にある枢軸を中心として揺動回転させることで調節される。
【０００４】
トロイダル型無段変速機の動作に伴って高速回転するパワーローラに対しては、入力ディスク及び出力ディスクとの間の摩擦接触を維持するための押圧力が、トルク入力軸方向に沿って常時作用しているため、パワーローラとトラニオンとの間にスラスト回転軸受等のパワーローラ軸受を配置することで、パワーローラから加わる荷重を支承している。パワーローラ軸受は、図１に示すように、パワーローラ１及び軸受外輪２と複数個の転動体３とから構成され、軸受内輪として機能するパワーローラ１の背面１ａ上、及び軸受外輪２のパワーローラ１と対向する面２ａ上には、それぞれ円周方向に亘る円環形状の軌道溝４、４が形成される。転動体３は、パワーローラ１及び軸受外輪２の両軌道溝４、４内に挟持された状態で円周方向に沿って転動することで、パワーローラ１の回転を円滑に行わせる。パワーローラ１及び軸受外輪２の両対向面１ａ、２ａ間には、各転動体３の間隔を適切に保ちつつ転動可能に保持して両軌道溝４、４から脱落しないよう案内する中空円盤形状の保持器５が配置されており、この保持器５上に形成された厚さ方向へと貫通する複数個のポケット孔６内にそれぞれ転動体３が配設される。ポケット孔６の形状は、ここで示した例では転動体３が玉であることから円形状となっているが、例えば転動体がころである場合には長方形というように、各転動体の断面形状に応じて適宜変更できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受においては、大きなトラクション力を得るために高いトラクション係数を有する潤滑油が使用され、各転動体に作用する面圧が通常の軸受よりも高いことから、各転動体と両軌道溝との接触部分に転がり摩擦による発熱が生じて、軌道面の温度が上昇する。また、トロイダル型無段変速機を含む自動車用の変速機では、潤滑油の循環系への異物混入が起こりやすい。したがって、トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受には、温度変化及び異物混入の面で、通常の軸受よりも遥かに厳しい環境における耐久性が要求されることになる。
【０００６】
一般にトロイダル型無段変速機で生じた熱は、各回転部分やしゅう動面等を潤滑するための潤滑油により冷却される。この際、トロイダル型無段変速機の外部に設けた潤滑ポンプからトルク入力軸の中心部に穿設されている油供給孔を通じて導入された潤滑油は、油供給孔の壁面に形成された油路から遠心力にしたがって外径方向へと順に圧送されていくため、パワーローラ近傍に供給された潤滑油は、まずトルク入力軸中心部の油供給孔に最も近いパワーローラ軸受の内輪付近、次いで各転動体及び保持器、その後パワーローラ軸受の外輪という順序で冷却を行う。また、トロイダル型無段変速機の動作中に常時回転するパワーローラと一体的に結合しているパワーローラ軸受内輪の温度分布は比較的均一に保たれるが、トラニオンの中心部に設けられた凹部に嵌め込まれていて、トロイダル型無段変速機の動作中にも回転を伴わないパワーローラ軸受外輪では、潤滑油が細部にまで行き渡りにくく、温度分布が不均一になる傾向が強い。
【０００７】
以上の理由により、トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受の外輪では、パワーローラ軸受内輪に比べて冷却効率が劣り、作動時の温度条件がより過酷なものとなることは避けられない。その結果、転動面の温度の急激な上昇を招いて、早期剥離や転動面の損壊を生じさせる危険性が高くなる。したがって、トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受においては、少なくとも外輪の材料として、析出硬化系やオーステナイト系などの高い耐熱性を備えた合金を用いることが重要である。
【０００８】
一般に、温度条件の厳しい環境で使用される金属材料の耐熱性能及び強度を確保するためには、金属組織中の残留オーステナイト量を極力減少させた析出硬化系の合金材料の使用が効果的である。例えば、軸受材料として多く用いられるＳＵＳやＭ５０といった析出硬化系の合金では、組織中の残留オーステナイト量が通常ほぼ０％にまで低減されているため高温強度が優れており、激しい温度変化に対する寸法安定性を確保することができる。
【０００９】
一方、異物混入環境における軸受の寿命維持に関しては、材料の金属組織中に残留するオーステナイトの有効性が知られており、浸炭鋼や軸受鋼に焼入処理や焼戻し処理等を施すことで残留オーステナイト量を増大させたオーステナイト系の耐熱鋼材の使用例がある。また、オーステナイト系耐熱鋼は、同時に高い高温強度を有している。ただし、浸炭鋼や軸受鋼の残留オーステナイトは、熱的に不安定であり、急激な冷却や塑性変形によってマルテンサイト等の他の組織へと変態する際に容易に分解されることから、著しい温度変化を伴うトロイダル型無段変速機の作動環境下で有効量を維持することが難しい。したがって、オーステナイト系耐熱鋼は、トロイダル型無段変速機の軸受の材料として使用された場合に、期待される寿命維持効果を十分に発揮できない。
【００１０】
この結果、前述のように高温かつ異物混入環境での安定作動が求められるトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受においては、高温耐久性を向上させるために析出硬化型の合金材料を使用しても、オーステナイトの欠如により異物混入環境で要求される寿命を維持できない。一方、異物耐久性を確保するために残留オーステナイト量を増大させた合金を使用したとしても、オーステナイトの分解により高温耐久性の劣化が進行するため、結果的に期待される長寿命を達成できない。さらに後者の場合、作動中に大きな振動を伴うパワーローラにおいてオーステナイトの分解が進行すると、相変態に伴う表面起伏が生じて、パワーローラの転動面に面あれが起きることがあり、パワーローラの回転にムラを生じさせる原因となる等、かえって装置の安定性を妨げることにもなる。そこで、トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受の材料としては、残留オーステナイト量が多く、かつ激しい温度変化を受けてもこの残留オーステナイトが分解されにくい性質を備えた合金元素を含んでいることが望ましい。
【００１１】
本発明は、上述のような事情によりなされたものであり、材料となる鋼材中の残留オーステナイト量を増大させ、かつ増大されたオーステナイトの分解を遅延させる効果を高めることにより、軸受を構成するパワーローラ及び軸受外輪の耐熱性及び高温強度を従来よりも高めて軸受の寿命向上を図ったトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トルク入力軸に取着された互いに対向する入力ディスク及び出力ディスクに当接して駆動力を伝達するパワーローラと前記トルク入力軸に対して捩じれの位置関係にある枢軸によってケーシングと揺動自在に結合したトラニオンが支持する軸受外輪との間に挟持される複数個の転動体と、厚さ方向に貫通する複数個のポケット孔内に前記複数個の転動体を保持して前記複数個の転動体が軌道溝から脱落することを防止する保持器とを備えており、前記パワーローラ及び前記軸受外輪上にそれぞれ形成された円環形状の軌道溝内を転動する前記複数個の転動体によって、前記パワーローラと前記トラニオンとを回転自在に結合すると共に、前記パワーローラに加わるスラスト荷重を受け止めるトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受に関するものであり、本発明の上記目的は、前記パワーローラ及び前記軸受外輪の材料が、低炭素鋼または中炭素鋼の含有量で炭素を含有し、浸炭又は浸炭窒化処理と焼入処理が施された後に、２１０℃以上２７０℃以下で焼戻し処理が施された浸炭鋼であり、かつ、少なくとも前記軸受外輪の材料が、残留オーステナイトの分解を遅延させる合金元素であるＳｉを０．５３重量％以上１．４２重量％以下、およびＭｏを０．５５重量％以上１．４６重量％以下含むことによって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受は、パワーローラ及び軸受外輪の材料として使用する鋼材に特徴を有するものであり、材料以外の部分に関しては従来からあるトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受と同様に構成することができる。
【００１４】
本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受では、低炭素または中炭素の浸炭鋼を材料とすることで、温度変化に対する耐久性が向上し、また同時に、少なくとも軸受外輪の材料が残留オーステナイトの分解を遅延させる合金元素を含むようにすることで、温度変化に対する耐久性の低下が防止される。これにより、パワーローラ軸受の寿命が増大して、トロイダル型無段変速機全体の信頼性及び耐久性が向上する。
【００１５】
パワーローラ及び軸受外輪の材料として浸炭鋼を用いることにより、合金中の固溶炭素Ｃの比率を上昇させると共に、γR の量を増加させることができる。浸炭鋼は、鋼材に対して浸炭・焼入処理を施した後、焼戻し処理を施すことで得られるが、合金に含まれる残留オーステナイトを安定化させるためには、焼戻し処理が施される際の焼戻し温度を少なくとも２００℃以上にする必要がある。一方、焼戻し温度を必要以上に高くすると、かえって合金組織中に残留するオーステナイトの量が減少するため、焼戻し温度は２７０℃を越えないことが望ましい。したがって、浸炭・焼入処理後の焼戻し処理を２００℃〜２７０℃の範囲で施すことが、本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受に用いられる材料の焼戻し条件となる。さらに可能ならば、γR の分解を遅延させる効果が得られる浸炭窒化処理を浸炭処理の代わりに施すとよい。
【００１６】
また、軸受外輪の材料に用いられる鋼材に含まれる合金元素は、例えばシリコンＳｉやモリブデンＭｏのように、残留オーステナイトの分解を遅延させる効果を有すると共に、鋼材の高温強度を向上させる性質を備えていることが望ましい。ただし、シリコンＳｉやモリブデンＭｏのような合金元素を鋼材に混入する場合、０．５％以下の混入比率では十分な遅延効果を発揮させることができず、一方、１．５％以上の比率で混入しても、材料の加工性や熱処理特性の面で生じる障害が大きくなり、製造コストや加工コストが上昇する。したがって、シリコンＳｉやモリブデンＭｏを０．５％〜１．５％の範囲で混入することが、本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受に用いられる材料の合金条件となる。
【００１７】
図２に示す表には、シリコンＳｉ、モリブデンＭｏの混入比率や、焼戻し温度を変化させて得られた材料Ｎｏ．１〜材料Ｎｏ．１４の軸受材料が列挙されている。これらのうち材料Ｎｏ．１〜材料Ｎｏ．８は、本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受の実施例を構成するパワーローラ及び軸受外輪の材料として用いられる合金の一例であり、各合金元素の混入比率と浸炭・焼入処理後の焼戻し処理における焼戻し温度とが、それぞれ上記本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たすようにしている。
【００１８】
材料Ｎｏ．１及び材料Ｎｏ．２は、シリコンＳｉの混入比率を変化させた例であり、材料Ｎｏ．１では本発明の合金条件の下限値に近い０．５３％、材料Ｎｏ．２では本発明の合金条件の上限値に近い１．４２％のシリコンＳｉがそれぞれ混入されている。材料Ｎｏ．３及び材料Ｎｏ．４は、モリブデンＭｏの混入比率を変化させた例であり、材料Ｎｏ．３では本発明の合金条件の下限値に近い０．５５％、材料Ｎｏ．４では本発明の合金条件の上限値に近い１．４６％のモリブデンＭｏがそれぞれ混入されている。また、これら材料Ｎｏ．１〜材料Ｎｏ．４では、共に本発明の焼戻し条件を満たす２１０℃の焼戻し処理が施されている。
【００１９】
材料Ｎｏ．５〜材料Ｎｏ．７は、浸炭・焼入処理後の焼戻し温度を変化させた例であり、材料Ｎｏ．５では本発明の焼戻し条件の下限値に近い２１０℃、材料Ｎｏ．６では本発明の焼戻し条件の中間値である２４０℃、材料Ｎｏ．７では本発明の焼戻し条件の上限値に近い２７０℃の焼戻し処理がそれぞれ施されている。また、これら材料Ｎｏ．５〜材料Ｎｏ．７では、共に本発明の合金条件を満たす０．９８％のシリコンＳｉ及びモリブデンＭｏがそれぞれ混入されている。
【００２０】
材料Ｎｏ．８は、浸炭処理の代わりに浸炭窒化処理が施された例であり、共に本発明の合金条件を満たす０．９８％のシリコンＳｉ及びモリブデンＭｏが混入され、また本発明の焼戻し条件を満たす２１０℃の焼戻し処理が施されている。
【００２１】
一方、材料Ｎｏ．９〜材料Ｎｏ．１４は、上述した材料Ｎｏ．１〜材料Ｎｏ．８による本発明の実施例と比較するための比較例を構成するパワーローラ及び軸受外輪の材料として用いられる合金の一例であり、各合金元素の混入比率や焼戻し温度が本発明の合金条件及び焼戻し条件を満足していない。
【００２２】
材料Ｎｏ．９及び材料Ｎｏ．１０は、シリコンＳｉ及びモリブデンＭｏの混入比率が本発明の合金条件を満たさない例であり、材料Ｎｏ．９では本発明の合金条件の下限値よりも低い０．４２％のシリコンＳｉが、材料Ｎｏ．１０では本発明の合金条件の下限値よりも低い０．４５％のモリブデンＭｏがそれぞれ混入されている。また、これら材料Ｎｏ．９及び材料Ｎｏ．１０では、共に本発明の焼戻し条件を満たす２１０℃の焼戻し処理が施されている。
【００２３】
材料Ｎｏ．１１及び材料Ｎｏ．１２は、浸炭・焼入処理後の焼戻し温度が本発明の焼戻し条件を満たさない例であり、材料Ｎｏ．１１では本発明の焼戻し条件の下限値よりも低い１８０℃、材料Ｎｏ．１２では本発明の焼戻し条件の上限値よりも高い２８０℃の焼戻し処理がそれぞれ施されている。また、これら材料Ｎｏ．１１及び材料Ｎｏ．１２では、共に本発明の合金条件を満たす０．９８％のシリコンＳｉ及びモリブデンＭｏがそれぞれ混入されている。
【００２４】
材料Ｎｏ．１３は、浸炭・焼入処理の代わりにずぶ焼（無心焼入）処理が施された例であり、共に本発明の合金条件を満たす０．８５％のシリコンＳｉと０．９５％のモリブデンＭｏとが混入され、本発明の焼戻し条件を満たす２４０℃の焼戻し処理が施されている。
【００２５】
材料Ｎｏ．１４は、通常の浸炭鋼（クロムモリブデン鋼：ＳＣＭ４３５）であり、共に本発明の合金条件よりも低い０．２５％のシリコンＳｉと０．１５％のモリブデンＭｏとが混入され、本発明の焼戻し条件を満たす２１０℃の焼戻し処理が施されている。
【００２６】
図３は、図２の表に記載された材料Ｎｏ．１〜材料Ｎｏ．１４をパワーローラ及び軸受外輪の材料とする軸受記号Ａ〜軸受記号Ｐのパワーローラ軸受について実施した耐久試験の結果をまとめた表であり、各パワーローラ軸受の破損までの寿命値、破損部位、及び低荷重で一定時間回転させたときに生じる振動の程度が記載されている。
【００２７】
軸受記号Ａ〜軸受記号Ｊのパワーローラ軸受は、それぞれ材料Ｎｏ．１〜材料Ｎｏ．８の合金を材料として構成された軸受外輪を備えており、本発明のパワーローラ軸受の実施例にあたる。これらのうち軸受記号Ａ〜軸受記号Ｈのパワーローラ軸受では、材料Ｎｏ．１４の通常浸炭鋼を材料とした軸受内輪（パワーローラ）が組み合わされており、各軸受外輪のみが本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている。軸受記号Ｉ及び軸受記号Ｊのパワーローラ軸受では、それぞれ材料Ｎｏ．５及び材料Ｎｏ．８の合金を材料とした軸受内輪（パワーローラ）が組み合わされており、軸受外輪及び軸受内輪（パワーローラ）が共に本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている。
【００２８】
一方、軸受記号Ｋ〜軸受記号Ｐのパワーローラ軸受は、それぞれ材料Ｎｏ．９〜材料Ｎｏ．１４の合金を材料として構成された軸受外輪と、材料Ｎｏ．１４の通常浸炭鋼を材料とした軸受内輪（パワーローラ）とを備えており、従来の構成に基づく比較例にあたる。これらのうち軸受記号Ｋ〜軸受記号Ｏのパワーローラ軸受では、各軸受外輪が本発明の合金条件及び焼戻し条件のいずれか一方を満たしておらず、各軸受内輪（パワーローラ）は本発明の合金条件及び焼戻し条件の双方を満たしていない。軸受記号Ｐのパワーローラ軸受では、軸受外輪及び軸受内輪（パワーローラ）の材料が共に材料Ｎｏ．１４の通常浸炭鋼となっており、どちらも本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしていない。この軸受記号Ｐのパワーローラ軸受は、従来の浸炭鋼製軸受と同等のものである。
【００２９】
本発明の実施例に相当する軸受記号Ａ〜軸受記号Ｊのパワーローラ軸受では、２４．０〜７２．１の範囲の寿命値が得られており、いずれにおいても低荷重回転で発生する振動は許容範囲内にある。また、軸受外輪のみが本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている軸受記号Ａ〜軸受記号Ｈのパワーローラ軸受では、いずれも軸受内輪（パワーローラ）が軸受外輪よりも先に破損したが、軸受外輪及び軸受内輪（パワーローラ）が共に本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている軸受記号Ｉ及び軸受記号Ｊのパワーローラ軸受では、どちらも軸受外輪が軸受内輪（パワーローラ）よりも先に破損した。
【００３０】
これに対して、従来の構成に基づく比較例に相当する軸受記号Ｋ〜軸受記号Ｐのパワーローラ軸受のうち、軸受記号Ｍのパワーローラ軸受以外では、いずれも低荷重回転で発生する振動が許容範囲内にあるものの、５．５〜８．４の範囲の寿命値しか得られていない。一方、軸受記号Ｍのパワーローラ軸受では、本発明の実施例に相当するパワーローラ軸受の一部を上回る３０．１の寿命値が得られたが、低荷重回転で発生する振動が許容範囲を越えてしまっている。また、これらの軸受記号Ｋ〜軸受記号Ｐのパワーローラ軸受では、いずれも軸受外輪が軸受内輪（パワーローラ）よりも先に破損した。
【００３１】
この結果、パワーローラ及び軸受外輪の材料として中炭素又は高炭素の浸炭鋼を使用すること、及び残留オーステナイト量が多くかつ残留オーステナイトの分解を遅延させる合金素材を本発明の合金条件を満たす範囲で含有する鋼材を少なくとも外輪の材料として使用することが、パワーローラ軸受の寿命延長について効果的であることが確認できる。また、本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受の寿命延長効果は、材料となる鋼材に対して、シリコンＳｉやモリブデンＭｏが本発明の合金条件の上限値に近い比率で混入され、浸炭処理の代わりに浸炭窒化処理が施され、かつ本発明の焼戻し条件の下限値に近い温度の焼戻し処理が施される場合に最大となることがわかる。
【００３２】
さらに、本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている鋼材を材料とする外輪に対して、本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている鋼材を材料とする軸受内輪（パワーローラ）を組み合わせた場合、通常の浸炭鋼製の軸受内輪（パワーローラ）との組み合わせと比較して、寿命値が５０％前後も延長され、浸炭処理の代わりに浸炭窒化処理が施された鋼材を軸受外輪の材料とした場合にも、やはり約５０％の寿命延長効果が認められることが読み取れる。このため、最も優れた寿命延長効果を持たせるためには、本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている鋼材を軸受内輪（パワーローラ）の材料としても使用し、この鋼材に対して浸炭処理の代わりに浸炭窒化処理を施した軸受記号Ｊのようなパワーローラ軸受を使用することが望ましい。
【００３３】
図４は、上述の耐久試験結果のうち軸受記号Ｂ、軸受記号Ｍ、軸受記号Ｉの各パワーローラ軸受について計測された振動加速度値を、数値及びグラフにより示したものである。軸受記号Ｂのパワーローラ軸受は、本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている軸受外輪と本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしていない通常の浸炭鋼製の軸受内輪（パワーローラ）とを組み合わせた例であり、３９．１の寿命値と２．８Ｇの振動加速度値が得られている。軸受記号Ｍのパワーローラ軸受は、本発明の焼戻し条件を満たしていない軸受外輪と通常の浸炭鋼製の軸受内輪（パワーローラ）とを組み合わせた例であり、３０．１の寿命値と７．３Ｇの振動加速度値が得られている。軸受記号Ｉのパワーローラ軸受は、共に本発明の合金条件及び焼戻し条件を満たしている軸受外輪及び軸受内輪（パワーローラ）を組み合わせた例であり、５０．２の寿命値と３．５Ｇの振動加速度値が得られている。
【００３４】
この図４には、本発明の焼戻し条件の下限値よりも低い温度の焼戻し処理が施された鋼材を軸受外輪の材料として使用した場合には、許容範囲を超える振動加速度値がパワーローラに発生することが示されている。パワーローラの振動は、トロイダル型無段変速機の円滑な変速動作を妨げるばかりでなく、トロイダル型変速機構やトロイダル型無段変速機全体の耐久性及び信頼性を低下させる原因にもなる。そのため、焼戻し処理における焼戻し温度を本発明の焼戻し条件の下限値よりも高くすることが、トロイダル型無段変速機の動作を安定させるために極めて重要である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受によれば、材料となる鋼材中の残留オーステナイト量を増大させ、かつ増大されたオーステナイトの分解を遅延させる効果を高めることにより、温度変化が激しい環境における高い耐熱性及び強度が備わるようになるため、パワーローラ軸受の寿命が向上する。またその結果、トロイダル型無段変速機全体の耐久性及び信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受の一例を示した横断面図である。
【図２】シリコンＳｉ及びモリブデンＭｏの混入比率や、焼戻し温度を変化させて得られた軸受材料が列挙された表である。
【図３】図２の表に記載された各鋼材をパワーローラ及び軸受外輪の材料とするパワーローラ軸受について実施した耐久試験の結果をまとめた表である。
【図４】図３のパワーローラ軸受の一部について実施した耐久試験の結果を示す説明図である。
【符号の説明】
１    パワーローラ
１ａ    パワーローラ背面
２    軸受外輪
２ａ    軸受外輪対向面
３    転動体
４    軌道溝
５    保持器
６    ポケット孔
【図１】
0004241951.tif 000002
【図２】
0004241951.tif 000003
【図３】
0004241951.tif 000004
【図４】
0004241951.tif 000005