JPH11148543A

JPH11148543A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JPH11148543A
Application number: JP31346597A
Authority: JP
Inventors: Takashi Imanishi; 尚今西; Nobuo Goto; 伸夫後藤; Makoto Fujinami; 誠藤波; Hiroshi Kato; 寛加藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JP3783374B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの耐久
性を確保する。【解決手段】入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの
互いに対向する内側面２ａ，４ａを、それぞれ断面が円
弧形の凹面とし、各パワーローラの周面を球面状の凸面
として、この周面と上記内側面とを当接させたトロイダ
ル型無段変速機に於いて、次の〜のうちの少なくと
も一つの条件を満たす事を特徴とする。入力側、出力
側両ディスクの表面のうち、外側面２ａ，４ｂと、内側
面よりも内径側に存在する内端面４５及び内周面４４内
端寄り部分とにショット・ビーニングが施されており、
これらには、このショット・ビーニングに基づく圧縮残
留応力が存在する。入力側、出力側両ディスクの表面
に熱処理硬化層が形成されており、外側面と、内側面よ
りも内径側に存在する内端面との表面部分に、硬化層を
形成した後に削り加工を施して熱処理異常層を除去して
いる。入力側、出力側両ディスクの内側面の、各ディ
スクの回転中心に対する振れ回り量を、０．０２ｍｍ以
下としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るトロイダル型
無段変速機は、例えば自動車用の自動変速機として利用
する。特に本発明は、この様なトロイダル型無段変速機
を構成するパワーローラ部分の耐久性向上を図るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機として、図３〜４に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開
昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力
軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１
と同心に配置された出力軸３の端部に出力側ディスク４
を固定している。トロイダル型無段変速機を収めたケー
シングの内側には、枢軸５、５を中心として揺動する複
数個（通常２〜３個）のトラニオン６、６を設けてい
る。尚、これら各枢軸５、５は、上記入力側、出力側両
ディスク２、４の軸方向（図３〜４の左右方向）に関し
てこれら両ディスク２、４の中間部に、これら両ディス
ク２、４の軸方向に対し直角方向で且つこれら両ディス
ク２、４の中心軸に対し捻れの位置に配置している

【０００３】即ち、これら各トラニオン６、６は、それ
ぞれの両端部外側面に上記各枢軸５、５を、互いに同心
に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部
には変位軸７、７の基端部を支持し、上記各枢軸５、５
を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事に
より、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在とし
ている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、
７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在
に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８
を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持し
ている。これら入力側、出力側両ディスク２、４の互い
に対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記
枢軸５上の点を中心とする円弧を、上記入力軸１及び出
力軸３を中心に回転させた場合に得られる凹面をなして
いる。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当
接させている。

【０００４】上記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け、弾性的に押圧自在としている。この押圧装
置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器
１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１
２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面
（図３〜４の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であ
るカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面
（図３〜４の右側面）にも、同様のカム面１４を形成し
ている。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上
記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回
転自在に支持している。

【０００５】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回
転すると、カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、
入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧する。この
結果、上記入力側ディスク２が、上記各パワーローラ
８、８に押圧されると同時に、上記１対のカム面１３、
１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基
づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、こ
の入力側ディスク２の回転が、上記各パワーローラ８、
８を介して出力側ディスク４に伝わり、この出力側ディ
スク４に固定の出力軸３を回転させる。

【０００６】入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速
比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で
減速を行なう場合には、枢軸５、５を中心として各トラ
ニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面
８ａ、８ａが図３に示す様に、入力側ディスク２の内側
面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａ
の外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸
７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、
上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を
揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図
４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄
り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分
とに、それぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜さ
せる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４との中間
にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比
を得られる。

【０００７】更に、図５〜６は、実願昭６３−６９２９
３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４
とは入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸受１６、
１６を介して回転自在に支持している。又、カム板１０
は上記入力軸１５の端部（図５の左端部）外周面にスプ
ライン係合し、鍔部１７により、上記入力側ディスク２
から離れる方向への移動を阻止している。そして、この
カム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１
５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、出力側デ
ィスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカ
ム式の押圧装置９を構成している。上記出力側ディスク
４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、
これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回
転する様にしている。この出力歯車１８、並びにこの出
力歯車１８と噛合した図示しない歯車等が、出力側ディ
スク４の回転を取り出す為の動力取り出し手段を構成す
る。

【０００８】１対のトラニオン６、６の両端部に設けた
枢軸５、５は１対の支持ポスト２０、２０に、揺動並び
に軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変
位自在に支持している。上記１対の支持ポスト２０、２
０は、十分な剛性を有する金属板状で、中央部に形成し
た円孔２１を、ケーシング２２の内面若しくはこのケー
シング２２内に設けたシリンダケース２３の側面に固設
した支持ピン２４ａ、２４ｂに外嵌する事により、上記
ケーシング２２の内側に、揺動並びに上記各枢軸５、５
の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、上記各支
持ポスト２０、２０の両端部には、それぞれ円形の支持
孔２５、２５を形成しており、これら各支持孔２５、２
５に、それぞれ上記各枢軸５、５を、それぞれが外輪２
６、２６を備えたラジアルニードル軸受２７、２７によ
り、支持している。これらの構成に基づいて上記各トラ
ニオン６、６を、上記各枢軸５、５を中心とする揺動並
びにこれら各枢軸５、５の軸方向に亙る変位を自在とし
て、上記ケーシング２２内に支持している。

【０００９】上述の様にして上記ケーシング２２内に支
持した、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円
孔４０、４０部分に、変位軸７、７を支持している。こ
れら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部２８、２８と枢支軸部２９、２９とを、それぞれ有
する。このうちの各支持軸部２８、２８を上記各円孔４
０、４０の内側に、ラジアルニードル軸受３０、３０を
介して、揺動自在に支持している。又、上記各枢支軸部
２９、２９の周囲にパワーローラ８、８を、ラジアルニ
ードル軸受３１、３１を介して、回転自在に支持してい
る。

【００１０】尚、上記１対の変位軸７、７は、前記入力
軸１５を中心として、１８０度反対側位置に設けてい
る。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２９、２９
が各支持軸部２８、２８に対し偏心している方向は、上
記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同
方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向
は、上記入力軸１５の配設方向（図５の左右方向、図６
の表裏方向）に対しほぼ直交する方向としている。従っ
て上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設
方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構
成各部品の寸法精度のばらつき、或は動力伝達時の弾性
変形等に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入
力軸１５の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）
に変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な
力を加える事なく、この変位を吸収できる。

【００１１】又、上記各パワーローラ８、８の外側面と
上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受３２、３２等のスラスト転がり軸受と、次述する外輪
３３、３３に加わるスラスト荷重を支承するスラストニ
ードル軸受３４、３４等のスラスト軸受とを設けてい
る。このうちのスラスト玉軸受３２、３２は、請求項１
に記載したスラスト転がり軸受に相当するもので、上記
各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支
承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容す
る。又、上記各スラストニードル軸受３４、３４は、上
記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受３
２、３２の外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承
しつつ、上記枢支軸部２９、２９及び上記外輪３３、３
３が上記支持軸部２８、２８を中心に揺動する事を許容
する。

【００１２】又、上記各トラニオン６、６の一端部（図
６の左端部）には、それぞれ駆動ロッド３５、３５を結
合し、これら各駆動ロッド３５、３５の中間部外周面に
駆動ピストン３６、３６を固設している。そして、これ
ら各駆動ピストン３６、３６をそれぞれ、前記シリンダ
ケース２３内に設けた駆動シリンダ３７、３７内に油密
に嵌装している。更に、前記ケーシング２２内に設けた
支持壁３８と前記入力軸１５との間には１対の転がり軸
受３９、３９を設けて、上記入力軸１５を上記ケーシン
グ２２内に回転自在に支持している。

【００１３】上述の様に構成するトロイダル型無段変速
機の場合には、入力軸１５の回転を押圧装置９を介して
入力側ディスク２に伝える。そして、この入力側ディス
ク２の回転を、１対のパワーローラ８、８を介して出力
側ディスク４に伝達し、更にこの出力側ディスク４の回
転を、前記出力歯車１８より取り出す。上記入力軸１５
と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、
前記１対の駆動ピストン３６、３６を互いに逆方向に変
位させる。これら各駆動ピストン３６、３６の変位に伴
って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に
変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右
側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、そ
れぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、
８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側
ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、
接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向き
の変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持ポスト
２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、図５
で互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図３〜４
に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、
８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、
上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変
化する。

【００１４】尚、動力伝達時に構成各部品が弾性変形す
る結果、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の
軸方向に変位すると、これら各パワーローラ８、８を枢
支している上記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２
８、２８を中心として僅かに揺動する。この揺動の結
果、前記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３
の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変
位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラ
ストニードル軸受３４、３４が存在する為、この相対変
位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸
７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用するトロイダル型無段変速機の運転時に入力側、出力
側両ディスク２、４には、各パワーローラ８、８との押
し付け合いに基づいて複雑且つ大きな力が繰り返し加わ
る。例えばトロイダル型無段変速機の運転時に出力側デ
ィスク４の内側面４ａにはパワーローラ８から、図７の
Ａ点に、Ｆなるスラスト荷重が加わる。そして上記出力
側ディスク４は、この様なスラスト荷重に基づいて弾性
変形し、その結果、図７のＢ、Ｃ、Ｄ部に、大きな引っ
張り応力が集中して加わる。これら引っ張り応力の加わ
る部位は、トロイダル型無段変速機の運転に伴う上記出
力側ディスク４の回転に基づき、円周方向に移動する。
従って、円周方向に関して或る一部分に注目した場合、
当該部分には大きな引っ張り応力が繰り返し加わる事に
なる。この様な引っ張り応力が繰り返し加わる事は、入
力側ディスク２に関しても、ほぼ同様である。この様に
して入力側、出力側両ディスク２、４に繰り返し加わる
引っ張り応力は、これら入力側、出力側両ディスク２、
４に割れ等の損傷を発生させ、これら両ディスク２、４
が破壊する原因となる。従って、トロイダル型無段変速
機の耐久性を十分に確保する為には、上述の様な引っ張
り応力に拘らず、上記入力側、出力側両ディスク２、４
に割れ等の損傷が発生するのを防止する為の考慮が必要
になる。

【００１６】又、上記各パワーローラ８、８の周面８
ａ、８ａと当接する面である、上記入力側、出力側両デ
ィスク２、４の内側面２ａ、４ａが、これら各ディスク
２、４の回転に伴って振れ回ると、上記各周面８ａ、８
ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接状態が不安定にな
る。この結果、トロイダル型無段変速機の運転時に振動
が発生したり、上記各パワーローラ８、８の変速状態を
同調させられなくなったり、ハンチングを起こしたりす
る。そして、これら振動や変速状態の非同調、或はハン
チングに基づき、上記各周面８ａ、８ａと当接する上記
各内側面２ａ、４ａに無理な力が加わり、これら各内側
面２ａ、４ａに早期剥離が生じる等、やはり上記入力
側、出力側両ディスク２、４の耐久性が損なわれてしま
う。本発明のトロイダル型無段変速機は、この様な事情
に鑑みて発明したものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述の従来から知られているトロイダル型
無段変速機と同様に、回転自在に支持された入力軸と、
この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入
力側ディスクと同心に配置され、且つこの入力側ディス
クに対する回転自在に支持された出力側ディスクと、こ
れら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら
両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対
し直角方向で且つこれら両ディスクの中心軸に対し捻れ
の位置に配置されて当該位置で揺動する複数のトラニオ
ンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転自
在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持さ
れた複数個のパワーローラと、これら各パワーローラの
外側面と上記各トラニオンの内側面との間に設けたスラ
スト転がり軸受とから構成する。そして、入力側、出力
側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面
が円弧形の凹面とし、上記各パワーローラの周面を球面
状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させて
いる。

【００１８】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、次の〜のうちの少なくとも一つの条件を
満たす。上記入力側、出力側両ディスクの表面のうち、外側
面と、上記円弧形の凹面である内側面よりも内径側に存
在する内端面及び内周面内端寄り部分とにショット・ピ
ーニングが施されており、これら外側面と内端面と内周
面内端寄り部分とには、このショット・ピーニングに基
づく圧縮残留応力が存在する。上記入力側、出力側両ディスクの表面に熱処理硬化
層が形成されており、これら両ディスクの表面のうち、
外側面と、上記円弧形の凹面である内側面よりも内径側
に存在する内端面との表面部分に、上記硬化層を形成し
た後に削り加工を施して、この硬化層のうちの熱処理異
常層を除去している。上記入力側、出力側両ディスクの内側面の、これら
各ディスクの回転中心に対する振れ回り量を、０．０２
mm以下としている。

【００１９】

【作用】上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段
変速機が入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転
力を伝達する際の作用、並びにこれら入力側ディスクと
出力側ディスクとの間の変速比を変える際の作用は、前
述した従来構造の場合と同様である。特に、本発明のト
ロイダル型無段変速機の場合には、入力側、出力側両デ
ィスクに関して、〜の要件を備えさせる事により、
これら入力側、出力側両ディスクの耐久性向上を図れ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明のトロイダル
型無段変速機の要部である、入力側、出力側両ディスク
２Ａ、４Ａの対向部分を示している。尚、図１は、入力
側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａを、動力の伝達方向に
関して互いに並列に２対設けた、所謂ダブルキャビティ
型のトロイダル型無段変速機の片半部を示している。入
力軸１ａの回転は、ローディングカム式の押圧装置９を
介して入力側ディスク２Ａに伝達される。更にこの入力
側ディスク２Ａの回転は、この入力側ディスク２Ａの内
周縁部に設けたボールスプライン４１を介してその一端
部を結合した伝達軸４２に伝達され、この伝達軸４２の
他端部に結合した、図示しない別の入力側ディスクを、
上記入力側ディスク２Ａと同期して回転させる。又、こ
の入力側ディスク２Ａの回転は、上記伝達軸４２を挟ん
で図１の表裏方向両側に設けた、やはり図示しない１対
のパワーローラ８（図３〜６）を介して、出力側ディス
ク４Ａに伝達する。この出力側ディスク４Ａは、やはり
図示しない別の出力側ディスクと共に、上記伝達軸４２
の中間部周囲に設けたスリーブ４３の両端部にスプライ
ン係合させている。又、上記出力側ディスク４Ａの内半
部（内側面４ａ側半部で、図１の左半部）内周面と上記
伝達軸４２の中間部外周面との間にはラジアルニードル
軸受１６ａを設けて、上記出力側ディスク４Ａと伝達軸
４２との相対回転を自在としている。又、上記スリーブ
４３の中間部外周面で、上記出力側ディスク４Ａと別の
出力側ディスクとの間部分には出力歯車（図示せず）を
設けて、上記１対の入力側ディスク２Ａから上記１対の
出力側ディスク４Ａに伝達された動力を取り出し自在と
している。

【００２１】上述の様に構成するトロイダル型無段変速
機に於いて、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａ
の表面には、浸炭処理、浸炭窒化処理、高周波焼き入れ
等の熱処理による硬化層を形成している。又、これら入
力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの内周面４４、４４
と、これら各ディスク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａよ
りも内径側に存在する内端面４５、４５との連続部に
は、図２に示す様な面取り部４６を形成している。そし
て、この面取り部４６の表面粗さを６．３ｓ以下にし
て、上記連続部の耐力を向上させている。

【００２２】更に、上記入力側、出力側両ディスク２
Ａ、４Ａの表面のうち、図１に斜格子で示す部分、即
ち、これら各ディスク２Ａ、４Ａの外側面２ｂ、４ｂ
と、上記内端面４５、４５と面取り部４６と内周面４
４、４４の内端寄り部分とに、ショット・ピーニングを
施している。そして、この様にショット・ピーニングを
施した、上記両ディスク２Ａ、４Ａの外側面２ｂ、４ｂ
と内端面４５、４５と面取り部４６、４６と内周面４
４、４４の内端寄り部分とに、このショット・ピーニン
グに基づく圧縮残留応力をが存在させている（前述の
の点）。

【００２３】上述の様に、入力側、出力側両ディスク２
Ａ、４Ａの外側面２ｂ、４ｂと、内周面４４と、内端面
４５と、これら両面４４、４５の連続部である面取り部
４６とに圧縮残留応力を存在させると、トロイダル型無
段変速機の運転時に、上記入力側、出力側両ディスク２
Ａ、４Ａに曲げ応力が加わっても、これら各ディスク２
Ａ、４Ａに亀裂等の損傷が発生する事はない。即ち、ト
ロイダル型無段変速機の運転時に上記各ディスク２Ａ、
４Ａには、前述の図７のＢ、Ｃ、Ｄ点に大きな引っ張り
応力が加わる。これに対して、上述の様に上記Ｂ、Ｄ点
を含む部分に圧縮残留応力を存在させれば、この圧縮残
留応力が上記引っ張り応力を相殺して、上記亀裂等の損
傷を発生しにくくできる。尚、ショット・ピーニングに
より上記各部分に残留させる圧縮応力は、好ましくは５
０〜９０kgf/mm² 程度にする。

【００２４】尚、トロイダル型無段変速機の運転時に上
記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａには、上記Ｂ、
Ｄ点だけでなく、これら各ディスク２Ａ、４Ａの内側面
２ａ、４ａ上の点であるＣ点にも、引っ張り応力が加わ
る。但し、このＣ点を含むこれら各内側面２ａ、４ａ
は、図示しないパワーローラの周面と当接する事により
動力を伝達するトラクション面であり、例えば表面粗さ
を、超仕上により０．０５Ra以下の平滑面にする必要が
ある。従って、上記Ｃ点を含む内側面２ａ、４ａにショ
ット・ピーニングを施す事はできない。但し、これら各
内側面２ａ、４ａは、それぞれ上記平滑面とする為の超
仕上等の研削に基づき、硬化層を形成する過程で生じた
熱処理異常層を除去しているので、上記Ｃ点に加わる大
きな引っ張り応力に拘らず、このＣ点から亀裂等の損傷
が発生しにくい。言い換えれば、上記各内側面２ａ、４
ａは、引っ張り応力に対して大きな耐力を有する。

【００２５】又、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、
４Ａの表面のうち、前記各外側面２ｂ、４ｂと、前記各
内端面４５、４５との表面部分に、前記熱処理に基づい
て硬化層を形成した後に削り加工を施して、上記硬化層
のうちの熱処理異常層を除去している（前述のの
点）。この様に、トロイダル型無段変速機の運転時に大
きな引っ張り応力が加わるＢ、Ｄ点を含む、上記各外側
面２ｂ、４ｂと、前記各内端面４５、４５とに存在する
熱処理異常層を除去する事により、トロイダル型無段変
速機の運転時に上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４
Ａに大きな曲げ応力が加わった場合でも、これら両ディ
スク２Ａ、４Ａに亀裂等の損傷を発生する事を抑えられ
る。即ち、これら両ディスク２Ａ、４Ａに曲げ応力が加
わると、上記各点Ｂ、Ｄ部分に大きな応力が集中する。
一方、上記両ディスク２Ａ、４Ａの表面を硬化させる
為、高周波焼き入れ、浸炭焼き入れ等の熱処理を施す
と、これら両ディスク２Ａ、４Ａの表面部分に、熱処理
異常層が存在する事になる。この様な熱処理異常層が存
在すると、上記曲げ応力に伴う応力集中により、上記
Ｂ、Ｄ点から亀裂等の損傷が発生し、上記入力側、出力
側両ディスク２Ａ、４Ａが破断等の損傷を受ける。これ
に対して、上述の様に上記両ディスク２Ａ、４Ａに熱処
理を施した後、上記硬化層部分に存在する上記熱処理異
常層を除去すれば、上述の様な原因で上記両ディスク２
Ａ、４Ａが破断等の損傷を受ける事を防止できる。尚、
この様な熱処理異常層の除去と、前述の残留圧縮応力付
与とは、単独でも効果を得られるが、組み合わせて行な
えば、より優れた効果を得られる。

【００２６】更に、上記入力側、出力側両ディスク２
Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａの、これら各ディスク２
Ａ、４Ａの回転中心に対する振れ回り量を０．０２mm以
下としている（前述のの点）。即ち、上記入力側、出
力側両ディスク２Ａ、４Ａは、前記伝達軸４２を中心と
して回転するが、この回転中心と上記内側面２ａ、４ａ
の一部でパワーローラの周面と当接する部分との距離が
変化すると、これら各部分が、上記各ディスク２Ａ、４
Ａの回転に伴って振れ回る事になる。この様な振れ回り
が生じると、前述の様に、上記パワーローラの周面と上
記各内側面２ａ、４ａとの当接状態が不安定になって、
トロイダル型無段変速機の運転時に振動が発生したり、
上記各パワーローラの変速状態を同調させられなくなっ
たりする。そして、これら振動や変速状態の非同調に基
づき、上記各周面と当接する上記各内側面２ａ、４ａに
無理な力が加わり、これら各内側面２ａ、４ａに早期剥
離が生じる等、やはり上記入力側、出力側両ディスク２
Ａ、４Ａの耐久性が損なわれてしまう。

【００２７】これに対して、上記入力側、出力側両ディ
スク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａの、これら各ディス
ク２Ａ、４Ａの回転中心に対する振れ回り量を０．０２
mm以下に規制すれば、上述の様な入力側、出力側両ディ
スク２Ａ、４Ａの耐久性低下に結び付く様な振れ回りを
防止できる。尚、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、
４Ａの内側面２ａ、４ａを研削加工する作業は、これら
各内側面２ａ、４ａの曲率半径Ｒの加工公差をプラス側
にして行なう。従って、上記研削作業は、この曲率半径
Ｒを公差側に追い込む方向で行なうので、加工作業は比
較的容易である。又、曲率半径Ｒが公差側にずれて大き
くなる事は、上記各内側面２ａ、４ａとパワーローラの
周面との当接部である、トラクション面の面圧低下につ
ながり、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａ及び
パワーローラの耐久性向上に結び付く為、好ましい。
尚、次の表１は、上記振れ回り量の大きさが、トロイダ
ル型無段変速機の運転に及ぼす影響を知る為、本発明者
が行なった実験の結果を示している。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表１の記載から明らかな通り、上記振
れ回り量を０．０２mm以下に抑えれば、トロイダル型無
段変速機の運転に及ぼす悪影響を、実用上問題ない程度
に抑える事ができる。尚、この様に上記両ディスク２
Ａ、４Ａの振れ回り量を規制する事も、単独で実施して
効果を得られるだけでなく、前述のと組み合わせて
実施すれば、より優れた効果を得られる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は、以
上に述べた通り構成され作用するので、入力側、出力側
両ディスクの耐久性を向上させて、これら両ディスクを
組み込んだトロイダル型無段変速機の耐久性向上を図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロイダル型無段変速機の要部断面
図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】トロイダル型無段変速機の基本構成を、最大減
速時の状態で示す略側面図。

【図４】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。

【図５】従来から知られている具体的構造の１例を示す
要部断面図。

【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。

【図７】ディスクに引っ張り応力が加わる部位を説明す
る為の部分断面図。

【符号の説明】

１、１ａ入力軸２、２Ａ入力側ディスク２ａ内側面２ｂ外側面３出力軸４、４Ａ出力側ディスク４ａ内側面４ｂ外側面５枢軸６トラニオン７変位軸８パワーローラ８ａ周面９押圧装置１０カム板１１保持器１２ローラ１３、１４カム面１５入力軸１６、１６ａニードル軸受１７鍔部１８出力歯車１９キー２０支持ポスト２１円孔２２ケーシング２３シリンダケース２４ａ、２４ｂ支持ピン２５支持孔２６外輪２７ラジアルニードル軸受２８支持軸部２９枢支軸部３０ラジアルニードル軸受３１ラジアルニードル軸受３２スラスト玉軸受３３外輪３４スラストニードル軸受３５駆動ロッド３６駆動ピストン３７駆動シリンダ３８支持壁３９転がり軸受４０円孔４１ボールスプライン４２伝達軸４３スリーブ４４内周面４５内端面４６面取り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤寛神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在に支持された入力軸と、この入
力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側デ
ィスクと同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対
する回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入
力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディ
スクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直角
方向で且つこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置
に配置されて当該位置で揺動する複数のトラニオンと、
これら各トラニオンに支持された変位軸に回転自在に支
持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持された複
数個のパワーローラと、これら各パワーローラの外側面
と上記各トラニオンの内側面との間に設けたスラスト転
がり軸受とから構成し、入力側、出力側両ディスクの互
いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面と
し、上記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、
この周面と上記内側面とを当接させたトロイダル型無段
変速機に於いて、次の〜のうちの少なくとも一つの
条件を満たす事を特徴とするトロイダル型無段変速機。上記入力側、出力側両ディスクの表面のうち、外側
面と、上記円弧形の凹面である内側面よりも内径側に存
在する内端面及び内周面内端寄り部分とにショット・ピ
ーニングが施されており、これら外側面と内端面と内周
面内端寄り部分とには、このショット・ピーニングに基
づく圧縮残留応力が存在する。上記入力側、出力側両ディスクの表面に熱処理硬化
層が形成されており、これら両ディスクの表面のうち、
外側面と、上記円弧形の凹面である内側面よりも内径側
に存在する内端面との表面部分に、上記硬化層を形成し
た後に削り加工を施して、この硬化層のうちの熱処理異
常層を除去している。上記入力側、出力側両ディスクの内側面の、これら
各ディスクの回転中心に対する振れ回り量を、０．０２
mm以下としている。