(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入力ディスク、第１出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第１パワーローラからなる第１無段変速機構と、第２入力ディスク、第２出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第２パワーローラからなる第２無段変速機構とが同軸上に、かつ第１及び第２無段変速機構が第１及び第２入力ディスクの軸方向への配列が互いに逆となるように配置され、第１入力ディスクと第２入力ディスクとが一体に回転するように連結され、第１出力ディスクと第２出力ディスクとが一体に回転するトロイダル型無段変速機において、
前記第１出力ディスク及び第２出力ディスクは、両側部に、前記一対の第１パワーローラ及び前記一対の第２パワーローラに接するトラクション面を有する一体型出力ディスクであり、この一体型出力ディスクの最外径の端面に、この端面から突出し、前記トラクション面を加工するときの加工基準となる段付き部を形成し、当該段付き部の仕上げ加工を、熱処理を施した後に行うことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記段付き部を、前記トラクション面を加工した後に削除することを特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
第１入力ディスク、第１出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第１パワーローラからなる第１無段変速機構と、第２入力ディスク、第２出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第２パワーローラからなる第２無段変速機構とが同軸上に、かつ第１及び第２無段変速機構が第１及び第２入力ディスクの軸方向への配列が互いに逆となるように配置され、第１入力ディスクと第２入力ディスクとが一体に回転するように連結され、第１出力ディスクと第２出力ディスクとが一体に回転するトロイダル型無段変速機において、
前記第１出力ディスク及び第２出力ディスクは、両側部に、前記一対の第１パワーローラ及び前記一対の第２パワーローラに接するトラクション面を有する一体型出力ディスクであり、この一体型出力ディスクの最外径の端面に、前記トラクション面を加工するときの加工基準となる溝部を形成し、当該溝部の仕上げ加工を、熱処理を施した後に行う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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル型無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機として、第１入力ディスク、第１出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第１パワーローラからなる第１無段変速機構と、第２入力ディスク、第２出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第２パワーローラからなる第２無段変速機構とが同軸上に配置され、第１及び第２無段変速機構が第１及び第２入力ディスクの軸方向への配列が互いに逆となるように配置され、第１入力ディスクと第２入力ディスクとが一体に回転するように連結されて、第１出力ディスクと第２出力ディスクとが一体に回転する装置が知られている。
【０００３】
ところで、前記第１及び第２の出力ディスクを、両側部に、一対の第１パワーローラ及び前記一対の第２パワーローラに接するトラクション面を備えた一体型出力ディスクとした装置が、例えば特開2000-104804号公報や、ＵＳＰ5,607,372号公報で知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一体型出力ディスクは、高精度に加工することができず、特に、トラクション面の加工が難しい。
すなわち、トラクションの面を加工する際には、加工基準となる面が必要になる。一つは、一体型出力ディスクの回転方向の触れを抑えるものであり、これは外径部、若しくは内径部の一部を利用して行う。もう一つは、軸方向に固定するための基準平面が必要である。ところが、前述した特開2000-104804号公報や、ＵＳＰ5,607,372号公報の一体型出力ディスクは、ディスクの内径寄りの部分の平面を加工基準にせざるを得ず、トラクション面を加工する際に外径部分の触れ回りが大きくなり、研削加工や超仕上げ加工時に、トラクション面を精度良く削ることができない。このようにトラクション面の面精度が悪いと、伝達効率が低下したり、変速不安定などの不具合が発生する場合がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、トラクション面の加工を高精度に行える一体型出力ディスクを使用することで、伝達効率向上し、変速不安定を防止することができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、第１入力ディスク、第１出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第１パワーローラからなる第１無段変速機構と、第２入力ディスク、第２出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第２パワーローラからなる第２無段変速機構とが同軸上に、かつ第１及び第２無段変速機構が第１及び第２入力ディスクの軸方向への配列が互いに逆となるように配置され、第１入力ディスクと第２入力ディスクとが一体に回転するように連結され、第１出力ディスクと第２出力ディスクとが一体に回転するトロイダル型無段変速機において、前記第１出力ディスク及び第２出力ディスクは、両側部に、前記一対の第１パワーローラ及び前記一対の第２パワーローラに接するトラクション面を有する一体型出力ディスクであり、この一体型出力ディスクの最外径の端面に、この端面から突出し、前記トラクション面を加工するときの加工基準となる段付き部を形成し、当該段付き部の仕上げ加工を熱処理を施した後に行うようにしたトロイダル型無段変速機である。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記段付き部を、前記トラクション面を加工した後に削除するようにしたトロイダル型無段変速機である。
【０００９】
さらに、請求項３記載の発明は、第１入力ディスク、第１出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第１パワーローラからなる第１無段変速機構と、第２入力ディスク、第２出力ディスク及び両ディスクに接する一対の第２パワーローラからなる第２無段変速機構とが同軸上に、かつ第１及び第２無段変速機構が第１及び第２入力ディスクの軸方向への配列が互いに逆となるように配置され、第１入力ディスクと第２入力ディスクとが一体に回転するように連結され、第１出力ディスクと第２出力ディスクとが一体に回転するトロイダル型無段変速機において、前記第１出力ディスク及び第２出力ディスクは、両側部に、前記一対の第１パワーローラ及び前記一対の第２パワーローラに接するトラクション面を有する一体型出力ディスクであり、この一体型出力ディスクの最外径の端面に、前記トラクション面を加工するときの加工基準となる溝部を形成し、当該溝部の仕上げ加工を熱処理を施した後に行うようにしたトロイダル型無段変速機である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトロイダル型無段変速機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、符号２は、図示しないエンジンからの動力が入力される入力軸であり、この入力軸２に軸突き合わせで主軸４が回転自在に配置されている。
主軸４には、第１無段変速機構６及び第２無段変速機構８が同軸に配置されている。第１，第２無段変速機構６，８は、互いに対向配置されている第１入力ディスク１０ａ及び第１出力ディスク１２ａ、第２入力ディスク１０ｂ及び第２出力ディスク１２ｂと、これら各入力ディスク１０ａ，１０ｂと各出力ディスク１２ａ，１２ｂ間に配置される一対の第１パワーローラ１４ａ（一方の第１パワーローラ１４ａのみを図示）及び一対の第２パワーローラ１４ｂ（一方の第２パワーローラ１４ｂのみを図示）とを備えている。
【００１１】
各入力ディスク１０ａ，１０ｂと各出力ディスク１２ａ，１２ｂの対向面はそれぞれトラクション面に形成され、これら各入力ディスク１０ａ，１０ｂ及び各出力ディスク１２ａ，１２ｂに第１，第２パワーローラ１４ａ，１４ｂが接触した状態で第１，第２パワーローラ１４ａ，１４ｂの傾転が可能となっている。
【００１２】
そして、第１無段変速機構６の第１入力ディスク１０ａと主軸４との間には、ローディングカム装置２４が配置されている。このローディングカム装置２４は、入力軸２に係合されて一体に回転するカムフランジ２２と、このカムフランジ２２と第１入力ディスク１０ａとの間に保持器２３により転動自在に保持された複数個のローラ２５とから構成され、入力軸２のトルクがローディングカム装置２４を介して第１入力ディスク１０ａに入力するようになっている。
【００１３】
一方、第１，第２出力ディスク１０ａ，１０ｂは、図示しない出力ギヤに連結されているので、第１，第２出力ディスク１０ａ，１０ｂに伝達されたトルクが、出力ギヤに集合され、この出力ギヤに噛み合っているドライブギヤ（図示せず）を介して出力軸（図示せず）に伝達される。
【００１４】
第１無段変速機構６の第１パワーローラ１４ａを支持する第１トラニオン（図示せず）は、ニードル軸受（図示せず）によって回転可能かつ上下方向に移動可能に支持されており、このニードル軸受はヨーク４４によって支持され、ヨーク４４はケーシング４６に固着されたポスト４８に支持されている。
【００１５】
第１無段変速機構８の第２パワーローラ１４ｂを支持する第２トラニオン（図示せず）も、ニードル軸受（図示せず）によって回転可能かつ上下方向に移動可能に支持されており、このニードル軸受はヨーク５０によって支持され、ヨーク５０はケーシング４６に固着されたポスト４９に支持されている。
【００１６】
そして、エンジン稼働に伴って入力軸２にトルクが伝達されると、このトルクはローディングカム装置２４を介して第１入力ディスク１０ａに伝達されるとともに、主軸４を介して第２入力ディスク１０ｂに伝達され、これら第１，第２入力ディスク１０ａ，１０ｂが回転する。
【００１７】
第１，第２入力ディスク１０ａ，１０ｂに入力したトルクは、第１，第２パワーローラ１４ａ，１４ｂを介して第１，第２出力ディスク１２ａ，１２ｂに伝達され、このとき、第１，第２パワーローラ１４ａ，１４ｂが第１，第２支持機構により傾転制御されることで、第１，第２パワーローラ１４ａ，１４ｂの傾転角に応じた変速比が第１入力ディスク１０ａ及び第１出力ディスク１２ａ間，第２入力ディスク１０ｂ及び第２出力ディスク１２ｂ間に無段階に発生する。
【００１８】
ところで、本実施形態の第１，第２出力ディスク１２ａ，１２ｂは両側部にトラクション面５４ａ，５４ｂを備えた一体型出力ディスクである（以下、一体型出力ディスク１２Ａと称する）。この一体型出力ディスクの最外径の側部に、トラクション面５４ａ，５４ｂを加工するときの加工基準となる基準平面５６が形成されている。この基準平面５６の径方向（主軸４の軸に直交する方向）の長さｍは、少なくとも２ｍｍ以上に設定されている。また、この基準平面５６の仕上げ加工は、一体型出力ディスク１２Ａの熱処理を行った後に行われている。
そして、一体型出力ディスク１２Ａの加工は、例えば特開2000-61702号公報で記載されている加工方法により、基準平面５６を旋盤等の加工装置の基準面にあわせ、トラクション面５４ａ，５４ｂを加工していく。
【００１９】
上記構成のように、最外径の側部に基準平面５６を設けた一体型出力ディスク１２Ａを加工することで、トラクション面５４ａ，５４ｂを加工する際の外径部分の触れ回りが小さくなり、研削加工や超仕上げ加工時に、トラクション面５４ａ，５４ｂを精度良く削ることができる。したがって、この一体型出力ディスク１２Ａを備えたトロイダル型無段変速機は、伝達効率が低下せず、変速不安定などの不具合が発生しない。
【００２０】
また、熱処理により一体型出力ディスク１２Ａは若干の変形をするが、本実施形態では、基準平面５６の仕上げ加工を一体型出力ディスク１２Ａの熱処理を施した後に行っているので、変形の影響を無くして基準平面５６の平面精度を高くすることができる。したがって、高い平面精度の基準平面５６を備えた一体型出力ディスク１２Ａは、トラクション面５４ａ，５４ｂの加工を高精度に行うことができる。
【００２１】
次に、図２は、本発明に係る第２実施形態の一体型出力ディスク５８を示す半断面図である。
本実施形態の一体型出力ディスク５８は、両側部にトラクション面５８ａ，５８ｂを備えている（なお、図示していないが断面で示していない主軸４より下方部分にも他の２つのトラクション面が形成されている。）。この一体型出力ディスクの最外径の端部に、トラクション面５８ａ，５８ｂを加工するときの加工基準となる段付き部６０が形成されている。この段付き部６０の径方向（主軸４の軸に直交する方向）の長さｍは、少なくとも２ｍｍ以上に設定されている。
また、この段付き部６０の仕上げ加工は、一体型出力ディスク５８の熱処理を行った後に行われている。
【００２２】
一体型出力ディスク５８の加工は、前述した特開2000-61702号公報で記載されている加工方法により、段付き部６０を旋盤等の加工装置の基準凹部にあわせ、トラクション面５８ａ，５８ｂを加工していく。
そして、トラクション面５８ａ，５８ｂの加工や、他の全ての加工が完了すると、前記段付き部６０を切削し、段付き部６０の無い一体型出力ディスク５８とする。
【００２３】
上記構成のように、最外径の端部に段付き部６０を設けた一体型出力ディスク５８を加工することで、トラクション面５８ａ，５８ｂを加工する際の外径部分の触れ回りが小さくなり、研削加工や超仕上げ加工時に、トラクション面５８ａ，５８ｂを精度良く削ることができる。したがって、この一体型出力ディスク５８を備えたトロイダル型無段変速機は、伝達効率が低下せず、変速不安定などの不具合が発生しない。
【００２４】
また、段付き部６０の仕上げ加工を一体型出力ディスク５８の熱処理を施した後に行っているので、変形の影響を無くして段付き部６０の壁面の平面精度を高くすることができる。したがって、高い平面精度の段付き部６０を備えた一体型出力ディスク５８は、トラクション面５８ａ，５８ｂの加工を高精度に行うことができる。
【００２５】
さらに、一体型出力ディスク５８の全ての加工が完了した後で段付き部６０を切削することで、一体型出力ディスク５８の軽量化が図られ、燃費が向上し、組立性も向上する。また、慣性モーメントも減少するので、制御性が向上し、急激な変速に対して応答性を高めることができる。
【００２６】
次に、図３は、本発明に係る第３実施形態の一体型出力ディスク６２を示す半断面図である。
本実施形態の一体型出力ディスク６２は、両側部にトラクション面６２ａ，６２ｂを備えている（なお、図示していないが断面で示していない主軸４より下方部分にも他の２つのトラクション面が形成されている。）この一体型出力ディスクの最外径の端部に、トラクション面６２ａ，６２ｂを加工するときの加工基準となる溝部６４が形成されている。この溝６４の径方向（主軸４の軸に直交する方向）の壁面長さｍは、少なくとも２ｍｍ以上に設定されている。
【００２７】
また、この溝６４の仕上げ加工は、一体型出力ディスク６２の熱処理を行った後に行われている。
一体型出力ディスク６２の加工は、前述した特開2000-61702号公報で記載されている加工方法により、溝部６４を旋盤等の加工装置の基準凸部にあわせ、トラクション面６２ａ，６２ｂを加工していく。
【００２８】
上記構成のように、最外径の端部に溝部６４を設けた一体型出力ディスク６２を加工することで、トラクション面６２ａ，６２ｂを加工する際の外径部分の触れ回りが小さくなり、研削加工や超仕上げ加工時に、トラクション面６２ａ，６２ｂを精度良く削ることができる。したがって、この一体型出力ディスク６２を備えたトロイダル型無段変速機は、伝達効率が低下せず、変速不安定などの不具合が発生しない。
【００２９】
また、溝部６４の仕上げ加工を一体型出力ディスク６２の熱処理を施した後に行っているので、変形の影響を無くして溝部６４の壁面の平面精度を高くすることができる。したがって、高い平面精度の溝部６４を備えた一体型出力ディスク６２は、トラクション面６２ａ，６２ｂの加工を高精度に行うことができる。
【００３０】
さらに、溝部６４を設けたことで一体型出力ディスク６２の軽量化が図られ、燃費が向上し、組立性も向上する。また、慣性モーメントも減少するので、制御性が向上し、急激な変速に対して応答性を高めることができる。
【００３１】
なお、各実施形態では、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機について説明したが、フルトロイダル型のトロイダル型無段変速機に上記の一体型出力ディスクを採用しても、同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
【００３４】
請求項１記載のトロイダル型無段変速機によれば、トラクション面を加工する際の外径部分の触れ回りが小さくなり、研削加工や超仕上げ加工時に、トラクション面を精度良く削ることができ、一体型出力ディスクを備えたトロイダル型無段変速機の伝達効率を低下させず、変速安定性が向上させることができる。
【００３５】
また、段付き部の仕上げ加工を一体型出力ディスクの熱処理を施した後に行っているので、変形の影響を無くして段付き部の平面精度を高くすることができる。このため、トラクション面の加工を高精度に行うことができる。
【００３６】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のトロイダル型無段変速機の効果を得ることができるとともに、一体型出力ディスクの全ての加工が完了した後で段付き部を切削することで、一体型出力ディスクの軽量化を図って燃費を向上させ、組立性も向上させることができる。また、慣性モーメントも減少するので、制御性が向上し、急激な変速に対して応答性も高めることができる。
【００３７】
さらに、請求項３記載のトロイダル型無段変速機によれば、請求項１の効果と同様に、一体型出力ディスクを備えたトロイダル型無段変速機の伝達効率を低下させず、変速安定性が向上させることができる。
また、溝部の仕上げ加工を一体型出力ディスクの熱処理を施した後に行っているので、変形の影響を無くして溝部内の平面精度を高くすることができ、トラクション面の加工を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の一体型出力ディスクを備えたトロイダル型無段変速を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の一体型出力ディスクを示す断面図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の一体型出力ディスクを示す断面図である。
【符号の説明】
６    第１無段変速機構
８    第２無段変速機構
１０ａ    第１入力ディスク
１０ｂ    第２入力ディスク
１２Ａ，５８，６２    一体型出力ディスク
１２ａ    第１出力ディスク
１２ｂ    第２出力ディスク
１４ａ    一対の第１パワーローラ
１４ｂ    一対の第２パワーローラ
５４ａ，５４ｂ，５８ａ，５８ｂ，６２ａ，６２ｂ    トラクション面
５６    基準平面
６０    段付き部
６４    溝部
【図１】
0003758151.tif 000002
【図２】
0003758151.tif 000003
【図３】
0003758151.tif 000004