トロイダル型無段変速機
【課題】低負荷高速運転時におけるトラクション性能の向上を図りつつ、テクスチャ加工に起因するトラクション面の耐久性の低下を回避することのできるトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、パワーローラ１１と入出力側ディスクとの接触面のうち、低負荷運転時にパワーローラ１１側の接触面１１２となる範囲１２１にテクスチャ加工が施され、高負荷運転時のパワーローラ１１側の接触面１１１のうち面圧最大部位と重なる範囲１３１にテクスチャ加工が施されていない。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、パワーローラ１１と入出力側ディスクとの接触面のうち、低負荷運転時にパワーローラ１１側の接触面１１２となる範囲１２１にテクスチャ加工が施され、高負荷運転時のパワーローラ１１側の接触面１１１のうち面圧最大部位と重なる範囲１３１にテクスチャ加工が施されていない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図５および図６に示すように構成されている。図５に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図６参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図５中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図５の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図６に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動（傾転）する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、パワーローラ１１を支持する支持板部１６の長手方向（図６の上下方向）の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調整できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、ラジアルニードル軸受を介して各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向（図６の上下方向）に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鋳造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂには円形の支持孔１８が２つずつ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動（傾転）自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図５の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面状のポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されているポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向（図６で上下逆方向）となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１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１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部（図６の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出されて出力軸４０に伝えられる。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に僅かに変位する。例えば、図６の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ僅かに変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが僅かに変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ，２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機にあっては、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の動力伝達が、これらの部材表面の損傷を防止するべく、油膜を介したトラクション力により行なわれる。（本明細書では、油膜によって形成されるパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の界面、あるいは、入出力側ディスク２，３の内側面２ａ，３ａとパワーローラ１１の周面１１ａ自体をトラクション面と称する）。トラクション力は、界面の状態や油膜の厚さ等によって決定されるトラクション係数と界面の面圧に比例して大きくなる。
【００１７】
従来、上記トラクション係数を高くするために、トラクション面にテクスチャ加工を施して、微細な凹凸（ディンプルなど）や微細溝などを形成することが提案されている。一方、テクスチャ加工を施した場合、条件によっては局部的に接触面圧が増大し、それによりトラクション面の剥離や油膜切れによる表面損傷が発生するなど、トラクション面の耐久性の低下を招くことがある。そのため、テクスチャ加工の形状や形成位置について種々の工夫がなされている（例えば、特許文献１〜６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００２−０８９６４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０１６６号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６７４９号公報
【特許文献４】特開２００８−３０３９２２号公報
【特許文献５】特開２００６−１２５４４４号公報
【特許文献６】特開２００６−１２５４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
トロイダル型無段変速機においては、高速運転時に、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面にトラクションオイルが高速に引き込まれることから、接触面内の油膜が厚くなる（なお、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３とは、油膜を挟んでいるため直接に接触していないが、本明細書では両者が押し付けられている面のことを接触面と称する）。さらに、低負荷運転時にはパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３の接触面の面圧が低くなることから、この接触面内の油膜が厚くなる。そのため、低負荷高速運転時には上記接触面のトラクション係数が低下してトラクション面のスリップが生じやすくなるという課題が生じる。このスリップの発生を低減させるには、この接触面のトラクション係数を高くすることが一つの解決策となる。
【００２０】
一方、テクスチャ加工に起因してトラクション面に劣化が生じるという現象は、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面に大きなせん断力が加わる最大負荷運転時に最も発生しやすくなる。
【００２１】
したがって、低負荷高速運転時においてパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３とが接触するトラクション面の範囲にテクスチャ加工を施し、高負荷運転時においてパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３とが接触するトラクション面の範囲にテクスチャ加工を施さないことで、トラクション面の耐久性を維持しつつ低負荷高速運転時のトラクション性能の向上を図ることができると考えられる。
【００２２】
しかしながら、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面のうち、入出力側ディスク２，３の接触面は、負荷や回転数によって位置が決定されることはなく、主に変速比に依存して位置が大きく変化する。
【００２３】
一方、パワーローラ１１側の接触面は、各構成部材の剛性を無限大と仮定すれば、変速比によらずに略一定の位置になるように設計されるが、実際には、外力に応じた各構成部材の弾性変形によって低負荷運転時と高負荷運転時とで上記接触面の位置はわずかに変化する。
【００２４】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたもので、低負荷高速運転時におけるトラクション性能の向上を図りつつ、トラクション面の耐久性の低下を回避することの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。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記出力側ディスクから動力が伝達されて回転する出力軸とを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの接触面に形成される油膜を介したトラクション力により動力が伝達されるトロイダル型無段変速機において、前記出力軸にかかる負荷が所定量以下の第１負荷となる低負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲にテクスチャ加工が施され、前記出力軸にかかる負荷が前記所定量より大きな第２負荷となる高負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位と重なる範囲に前記テクスチャ加工が施されていないことを特徴とする。
【００２６】
この請求項１に記載の発明においては、高負荷運転時にトラニオン周辺の構成部材が弾性変形して、パワーローラ側の接触面の位置が変化することに着眼し、低負荷運転時のパワーローラ側の接触面にテクスチャ加工を施すようにしている。これにより、この接触面のトラクション係数が高くなり、低負荷高速運転時におけるトラクション性能を向上させることができる。一方、高負荷運転時には、上記テクスチャ加工のある面は、入出力側ディスクとの接触面から外れる。さらに、高負荷運転時のパワーローラ側の接触面のうち面圧最大部位の範囲にテクスチャ加工が施されていないので、高負荷運転時におけるテクスチャ加工に起因するトラクション面の劣化が発生しにくく、トラクション面の耐久性を維持することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高負荷運転時に前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位近傍と重なる範囲を除いて、前記接触面となりうる前記パワーローラの全表面範囲にテクスチャ加工が施されていることを特徴とする。
【００２８】
この請求項２に記載の発明においては、低負荷運転時に加えて中負荷運転時におけるパワーローラ側の接触面のトラクション係数も高めて、中負荷運転時におけるトラクション性能の向上も図ることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第２負荷は、予め定められた最大定格負荷であることを特徴とする。
【００３０】
この請求項３に記載の発明においては、最大定格負荷のかかった運転時におけるトラクション面の劣化を確実に排除して、トラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記テクスチャ加工は、微細な凹凸あるいは微細溝の形成加工であることを特徴とする。
【００３２】
この請求項４に記載の発明においては、微細な凹凸あるいは微細溝によりテクスチャ加工された部位のトラクション係数を確実に高くすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラ側に施したテクスチャ加工によって、低負荷高速運転時におけるパワーローラと入出力ディスクとの接触面のトラクション係数を高くして、そのトラクション性能を向上させることができる。また、高負荷運転時には、パワーローラ側の接触面の面圧最大部位にテクスチャ加工の無い部分が現れることになるので、テクスチャ加工に起因するトラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機におけるパワーローラとその周辺を示す断面図である。
【図２】パワーローラの周面のうちテクスチャ加工を施す範囲を説明する側面図である。
【図３】パワーローラの周面のうちテクスチャ加工を施す範囲の第１の変形例を示す側面図である。
【図４】パワーローラの周面のうちテクスチャ加工を施す範囲の第２の変形例を示す側面図である。
【図５】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、本発明の特徴は、パワーローラ１１の周面１１ａのテクスチャ加工を施す位置にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様である。そのため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図５および図６と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ１１とその周辺を示している。図１に示すように、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面のうち、パワーローラ１１側の接触面は、出力軸４０にかかる負荷の大小によって、接触面１１１，１１２のように位置が変化する。すなわち、出力軸４０に余り負荷のかかっていない（所定量以下の負荷）低負荷運転時には、トラニオン１５やその周辺の構成部材は出力側の負荷の影響を余り受けない。そのため、パワーローラ１１の接触面１１２は停止時と略同一で軸線Ｏ２を中心とした楕円面となる（なお、図１〜図４では見やすくするため楕円形状の接触面１１１，１１２を紙面に沿った向きに描いているが、実際にはこの楕円形状の接触面１１１，１１２がパワーローラ１１の周面１１ａに沿って現れる）。一方、出力軸４０に大きな負荷（例えば予め設定された最大定格負荷）がかかった高負荷運転時には、トラニオン１５やその周辺の構成部材が外力によって弾性変形する。そのため、パワーローラ１１の接触面１１１は、その位置がパワーローラ１１の外径側へ移動して軸線Ｏ１を中心とした楕円面となる。また、接触面１１１の径も大きくなる。なお、これらパワーローラ１１の接触面１１１，１１２は、変速比Ｌｏｗで高負荷運転をしているときのものと、変速比Ｈｉｇｈで低負荷運転をしているときのものであるが、変速比が変化してもほぼ同様の位置および大きさになる。
【００３７】
図２は、パワーローラ１１の周面１１ａのうちテクスチャ加工を施す範囲と施さない範囲とを示している。図２に示すように、パワーローラ１１の周面１１ａには、低負荷高速運転時の接触面１１２と重なる範囲１２１にテクスチャ加工が施されている。また、高負荷運転時の接触面１１１のうち最大面圧がかかる位置と重なる範囲１３１が、テクスチャ加工を行なわない禁止範囲に設定されている。この禁止範囲１３１は、トラクション面の剥離や油膜切れを発生させないレベルで最小の幅（周面１１ａに沿って周方向と直交する方向の幅）を有している。これらの範囲１２１、１３１以外には、テクスチャ加工を施してもよいし、施さないようにしてもよい。
【００３８】
テスクチャ加工は、微細溝や微細な凹凸（例えばディンプル）をレーザ加工等により形成したものであり、トラクション係数を高くする作用を及ぼすものである。
【００３９】
このようなトロイダル型無段変速機にあっては、低負荷高速運転時、パワーローラ１１の周面１１ａのうちテクスチャ加工の施された範囲１２１が入出力側ディスク２，３と接触することになる。したがって、テクスチャ加工によるトラクション係数の上昇により、トラクション性能が向上してスリップ等が低減される。一方、高負荷運転時（最大定格負荷のかかった運転時）には、テクスチャ加工のない範囲１３１が、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面のうち最大面圧がかかる部位に現れる。したがって、テクスチャ加工に起因したトラクション面の劣化が発生しにくく、トラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【００４０】
図３は、パワーローラ周面１１ａのテクスチャ加工範囲の第１の変形例を示している。この変形例は、パワーローラ１１の周面１１ａのうち、テクスチャ加工を行なわない禁止範囲１３２に、各構成部材の加工誤差等を考慮して、余裕分となる幅を付加したものである。テクスチャ加工の施される範囲１２１と上記禁止範囲１３２以外の範囲は、テクスチャ加工を施しても施さなくてもよい。このような変形例にあっては、各構成部材の加工誤差等により、最大負荷運転時における接触面１１１内の最大面圧がかかる位置に誤差が生じても、この部位にテクスチャ加工のない範囲１３２が現れることになる。それゆえ、テクスチャ加工に起因したトラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【００４１】
図４は、パワーローラ周面１１ａのテクスチャ加工範囲の第２の変形例を示している。この変形例は、パワーローラ１１の周面１１ａのうち、最大負荷運転時における接触面１１１内の最大面圧がかかる位置近傍の範囲１３２を除いて、入出力側ディスク２，３との接触面となりうる全範囲１２２，１２３にテクスチャ加工を施したものである。このような変形例にあっては、中負荷運転時にもテクスチャ加工の施された部分がパワーローラ１１の接触面に現れることになり、中負荷運転時におけるトラクション性能の向上を図ることができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態のトロイダル型無段変速機においては、余り負荷のかかっていない低負荷運転時の接触面１１２の範囲１２１にテクスチャ加工を施すと説明した。しかしながら、トロイダル型無段変速機が特定条件で運転され、かつ、最大負荷より低い所定の負荷（第１負荷）で高速運転がなされてスリップが生じやすくなることが分かっているような場合には、この所定負荷をスリップの生じやすい低負荷とみなして、この所定負荷の運転時に接触面となる範囲をテクスチャ加工を施す範囲として決定するようにしてもよい。また、上述の実施の形態では、最大定格負荷がかかる高負荷運転時の接触面１１１を基準に最大面圧がかかる位置またはその近傍範囲をテクスチャ加工を施さない禁止範囲１３１，１３２に設定すると説明した。しかしながら、トロイダル型無段変速機が特定条件で運転され、かつ、この運転条件の中で最大負荷（第２の負荷）が決まっている場合には、この最大負荷運転時の接触面を基準にテクスチャ加工を施さない禁止範囲を決定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機などに適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力側ディスク
３ａ 内側面
１１ パワーローラ
１１ａ 周面
４０ 出力軸
１１１ 高負荷運転時の接触面
１１２ 低負荷高速運転時の接触面
１２１〜１２３ テスクチャ加工範囲
１３１，１３２ テクスチャ加工の禁止範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図５および図６に示すように構成されている。図５に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図６参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図５中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図５の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図６に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動（傾転）する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、パワーローラ１１を支持する支持板部１６の長手方向（図６の上下方向）の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調整できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、ラジアルニードル軸受を介して各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向（図６の上下方向）に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鋳造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂには円形の支持孔１８が２つずつ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動（傾転）自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図５の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面状のポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されているポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向（図６で上下逆方向）となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１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１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部（図６の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出されて出力軸４０に伝えられる。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に僅かに変位する。例えば、図６の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ僅かに変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが僅かに変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ，２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機にあっては、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の動力伝達が、これらの部材表面の損傷を防止するべく、油膜を介したトラクション力により行なわれる。（本明細書では、油膜によって形成されるパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の界面、あるいは、入出力側ディスク２，３の内側面２ａ，３ａとパワーローラ１１の周面１１ａ自体をトラクション面と称する）。トラクション力は、界面の状態や油膜の厚さ等によって決定されるトラクション係数と界面の面圧に比例して大きくなる。
【００１７】
従来、上記トラクション係数を高くするために、トラクション面にテクスチャ加工を施して、微細な凹凸（ディンプルなど）や微細溝などを形成することが提案されている。一方、テクスチャ加工を施した場合、条件によっては局部的に接触面圧が増大し、それによりトラクション面の剥離や油膜切れによる表面損傷が発生するなど、トラクション面の耐久性の低下を招くことがある。そのため、テクスチャ加工の形状や形成位置について種々の工夫がなされている（例えば、特許文献１〜６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００２−０８９６４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０１６６号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６７４９号公報
【特許文献４】特開２００８−３０３９２２号公報
【特許文献５】特開２００６−１２５４４４号公報
【特許文献６】特開２００６−１２５４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
トロイダル型無段変速機においては、高速運転時に、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面にトラクションオイルが高速に引き込まれることから、接触面内の油膜が厚くなる（なお、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３とは、油膜を挟んでいるため直接に接触していないが、本明細書では両者が押し付けられている面のことを接触面と称する）。さらに、低負荷運転時にはパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３の接触面の面圧が低くなることから、この接触面内の油膜が厚くなる。そのため、低負荷高速運転時には上記接触面のトラクション係数が低下してトラクション面のスリップが生じやすくなるという課題が生じる。このスリップの発生を低減させるには、この接触面のトラクション係数を高くすることが一つの解決策となる。
【００２０】
一方、テクスチャ加工に起因してトラクション面に劣化が生じるという現象は、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面に大きなせん断力が加わる最大負荷運転時に最も発生しやすくなる。
【００２１】
したがって、低負荷高速運転時においてパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３とが接触するトラクション面の範囲にテクスチャ加工を施し、高負荷運転時においてパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３とが接触するトラクション面の範囲にテクスチャ加工を施さないことで、トラクション面の耐久性を維持しつつ低負荷高速運転時のトラクション性能の向上を図ることができると考えられる。
【００２２】
しかしながら、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面のうち、入出力側ディスク２，３の接触面は、負荷や回転数によって位置が決定されることはなく、主に変速比に依存して位置が大きく変化する。
【００２３】
一方、パワーローラ１１側の接触面は、各構成部材の剛性を無限大と仮定すれば、変速比によらずに略一定の位置になるように設計されるが、実際には、外力に応じた各構成部材の弾性変形によって低負荷運転時と高負荷運転時とで上記接触面の位置はわずかに変化する。
【００２４】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたもので、低負荷高速運転時におけるトラクション性能の向上を図りつつ、トラクション面の耐久性の低下を回避することの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。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記出力側ディスクから動力が伝達されて回転する出力軸とを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの接触面に形成される油膜を介したトラクション力により動力が伝達されるトロイダル型無段変速機において、前記出力軸にかかる負荷が所定量以下の第１負荷となる低負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲にテクスチャ加工が施され、前記出力軸にかかる負荷が前記所定量より大きな第２負荷となる高負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位と重なる範囲に前記テクスチャ加工が施されていないことを特徴とする。
【００２６】
この請求項１に記載の発明においては、高負荷運転時にトラニオン周辺の構成部材が弾性変形して、パワーローラ側の接触面の位置が変化することに着眼し、低負荷運転時のパワーローラ側の接触面にテクスチャ加工を施すようにしている。これにより、この接触面のトラクション係数が高くなり、低負荷高速運転時におけるトラクション性能を向上させることができる。一方、高負荷運転時には、上記テクスチャ加工のある面は、入出力側ディスクとの接触面から外れる。さらに、高負荷運転時のパワーローラ側の接触面のうち面圧最大部位の範囲にテクスチャ加工が施されていないので、高負荷運転時におけるテクスチャ加工に起因するトラクション面の劣化が発生しにくく、トラクション面の耐久性を維持することができる。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記高負荷運転時に前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位近傍と重なる範囲を除いて、前記接触面となりうる前記パワーローラの全表面範囲にテクスチャ加工が施されていることを特徴とする。
【００２８】
この請求項２に記載の発明においては、低負荷運転時に加えて中負荷運転時におけるパワーローラ側の接触面のトラクション係数も高めて、中負荷運転時におけるトラクション性能の向上も図ることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第２負荷は、予め定められた最大定格負荷であることを特徴とする。
【００３０】
この請求項３に記載の発明においては、最大定格負荷のかかった運転時におけるトラクション面の劣化を確実に排除して、トラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記テクスチャ加工は、微細な凹凸あるいは微細溝の形成加工であることを特徴とする。
【００３２】
この請求項４に記載の発明においては、微細な凹凸あるいは微細溝によりテクスチャ加工された部位のトラクション係数を確実に高くすることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラ側に施したテクスチャ加工によって、低負荷高速運転時におけるパワーローラと入出力ディスクとの接触面のトラクション係数を高くして、そのトラクション性能を向上させることができる。また、高負荷運転時には、パワーローラ側の接触面の面圧最大部位にテクスチャ加工の無い部分が現れることになるので、テクスチャ加工に起因するトラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機におけるパワーローラとその周辺を示す断面図である。
【図２】パワーローラの周面のうちテクスチャ加工を施す範囲を説明する側面図である。
【図３】パワーローラの周面のうちテクスチャ加工を施す範囲の第１の変形例を示す側面図である。
【図４】パワーローラの周面のうちテクスチャ加工を施す範囲の第２の変形例を示す側面図である。
【図５】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、本発明の特徴は、パワーローラ１１の周面１１ａのテクスチャ加工を施す位置にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様である。そのため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図５および図６と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ１１とその周辺を示している。図１に示すように、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面のうち、パワーローラ１１側の接触面は、出力軸４０にかかる負荷の大小によって、接触面１１１，１１２のように位置が変化する。すなわち、出力軸４０に余り負荷のかかっていない（所定量以下の負荷）低負荷運転時には、トラニオン１５やその周辺の構成部材は出力側の負荷の影響を余り受けない。そのため、パワーローラ１１の接触面１１２は停止時と略同一で軸線Ｏ２を中心とした楕円面となる（なお、図１〜図４では見やすくするため楕円形状の接触面１１１，１１２を紙面に沿った向きに描いているが、実際にはこの楕円形状の接触面１１１，１１２がパワーローラ１１の周面１１ａに沿って現れる）。一方、出力軸４０に大きな負荷（例えば予め設定された最大定格負荷）がかかった高負荷運転時には、トラニオン１５やその周辺の構成部材が外力によって弾性変形する。そのため、パワーローラ１１の接触面１１１は、その位置がパワーローラ１１の外径側へ移動して軸線Ｏ１を中心とした楕円面となる。また、接触面１１１の径も大きくなる。なお、これらパワーローラ１１の接触面１１１，１１２は、変速比Ｌｏｗで高負荷運転をしているときのものと、変速比Ｈｉｇｈで低負荷運転をしているときのものであるが、変速比が変化してもほぼ同様の位置および大きさになる。
【００３７】
図２は、パワーローラ１１の周面１１ａのうちテクスチャ加工を施す範囲と施さない範囲とを示している。図２に示すように、パワーローラ１１の周面１１ａには、低負荷高速運転時の接触面１１２と重なる範囲１２１にテクスチャ加工が施されている。また、高負荷運転時の接触面１１１のうち最大面圧がかかる位置と重なる範囲１３１が、テクスチャ加工を行なわない禁止範囲に設定されている。この禁止範囲１３１は、トラクション面の剥離や油膜切れを発生させないレベルで最小の幅（周面１１ａに沿って周方向と直交する方向の幅）を有している。これらの範囲１２１、１３１以外には、テクスチャ加工を施してもよいし、施さないようにしてもよい。
【００３８】
テスクチャ加工は、微細溝や微細な凹凸（例えばディンプル）をレーザ加工等により形成したものであり、トラクション係数を高くする作用を及ぼすものである。
【００３９】
このようなトロイダル型無段変速機にあっては、低負荷高速運転時、パワーローラ１１の周面１１ａのうちテクスチャ加工の施された範囲１２１が入出力側ディスク２，３と接触することになる。したがって、テクスチャ加工によるトラクション係数の上昇により、トラクション性能が向上してスリップ等が低減される。一方、高負荷運転時（最大定格負荷のかかった運転時）には、テクスチャ加工のない範囲１３１が、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との接触面のうち最大面圧がかかる部位に現れる。したがって、テクスチャ加工に起因したトラクション面の劣化が発生しにくく、トラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【００４０】
図３は、パワーローラ周面１１ａのテクスチャ加工範囲の第１の変形例を示している。この変形例は、パワーローラ１１の周面１１ａのうち、テクスチャ加工を行なわない禁止範囲１３２に、各構成部材の加工誤差等を考慮して、余裕分となる幅を付加したものである。テクスチャ加工の施される範囲１２１と上記禁止範囲１３２以外の範囲は、テクスチャ加工を施しても施さなくてもよい。このような変形例にあっては、各構成部材の加工誤差等により、最大負荷運転時における接触面１１１内の最大面圧がかかる位置に誤差が生じても、この部位にテクスチャ加工のない範囲１３２が現れることになる。それゆえ、テクスチャ加工に起因したトラクション面の耐久性の低下を回避することができる。
【００４１】
図４は、パワーローラ周面１１ａのテクスチャ加工範囲の第２の変形例を示している。この変形例は、パワーローラ１１の周面１１ａのうち、最大負荷運転時における接触面１１１内の最大面圧がかかる位置近傍の範囲１３２を除いて、入出力側ディスク２，３との接触面となりうる全範囲１２２，１２３にテクスチャ加工を施したものである。このような変形例にあっては、中負荷運転時にもテクスチャ加工の施された部分がパワーローラ１１の接触面に現れることになり、中負荷運転時におけるトラクション性能の向上を図ることができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態のトロイダル型無段変速機においては、余り負荷のかかっていない低負荷運転時の接触面１１２の範囲１２１にテクスチャ加工を施すと説明した。しかしながら、トロイダル型無段変速機が特定条件で運転され、かつ、最大負荷より低い所定の負荷（第１負荷）で高速運転がなされてスリップが生じやすくなることが分かっているような場合には、この所定負荷をスリップの生じやすい低負荷とみなして、この所定負荷の運転時に接触面となる範囲をテクスチャ加工を施す範囲として決定するようにしてもよい。また、上述の実施の形態では、最大定格負荷がかかる高負荷運転時の接触面１１１を基準に最大面圧がかかる位置またはその近傍範囲をテクスチャ加工を施さない禁止範囲１３１，１３２に設定すると説明した。しかしながら、トロイダル型無段変速機が特定条件で運転され、かつ、この運転条件の中で最大負荷（第２の負荷）が決まっている場合には、この最大負荷運転時の接触面を基準にテクスチャ加工を施さない禁止範囲を決定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機などに適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力側ディスク
３ａ 内側面
１１ パワーローラ
１１ａ 周面
４０ 出力軸
１１１ 高負荷運転時の接触面
１１２ 低負荷高速運転時の接触面
１２１〜１２３ テスクチャ加工範囲
１３１，１３２ テクスチャ加工の禁止範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記出力側ディスクから動力が伝達されて回転する出力軸とを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの接触面に形成される油膜を介したトラクション力により動力が伝達されるトロイダル型無段変速機において、
前記出力軸にかかる負荷が所定量以下の第１負荷となる低負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲にテクスチャ加工が施され、
前記出力軸にかかる負荷が前記所定量より大きな第２負荷となる高負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位と重なる範囲に前記テクスチャ加工が施されていないことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記高負荷運転時に前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位近傍と重なる範囲を除いて、前記接触面となりうる前記パワーローラの全表面範囲にテクスチャ加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記第２負荷は、予め定められた最大定格負荷であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記テクスチャ加工は、微細な凹凸あるいは微細溝の形成加工であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項１】
それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記出力側ディスクから動力が伝達されて回転する出力軸とを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの接触面に形成される油膜を介したトラクション力により動力が伝達されるトロイダル型無段変速機において、
前記出力軸にかかる負荷が所定量以下の第１負荷となる低負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲にテクスチャ加工が施され、
前記出力軸にかかる負荷が前記所定量より大きな第２負荷となる高負荷運転時に、前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位と重なる範囲に前記テクスチャ加工が施されていないことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記高負荷運転時に前記接触面となる前記パワーローラの表面範囲のうち面圧最大となる部位近傍と重なる範囲を除いて、前記接触面となりうる前記パワーローラの全表面範囲にテクスチャ加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記第２負荷は、予め定められた最大定格負荷であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記テクスチャ加工は、微細な凹凸あるいは微細溝の形成加工であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２５３８３（Ｐ２０１２−２２５３８３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９１９４０（Ｐ２０１１−９１９４０）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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