CN113108033B - 带式无级变速机的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带式无级变速机及其制造方法,所述带式无级变速机可根据模具的劣化来调整滑轮的接触面的表面粗糙度,在所述滑轮与金属带间确保规定的摩擦力,由此防止两者间发生打滑,确保高的动力传递效率及延长模具的耐久寿命。带式无级变速机构成为在一对滑轮之间绕挂环状的金属带,将其中一个所述滑轮的旋转无级地变速并向另一个所述滑轮传递,且金属带的与滑轮的接触面积越大,则将滑轮的与金属带的接触面的表面粗糙度设定得越大。而且,带式无级变速机的制造方法中,用于成形金属带的齿的模具越劣化,则越缩短滑轮的制造中的研磨工序的时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种带式无级变速机及其制造方法,所述带式无级变速机是在一对滑轮之间绕挂环状的金属带而构成。
背景技术
使用齿轮以外的机构使变速比(速比,ratio)连续变化的无级变速机(Continuously Variable Transmission,CVT)被用作车辆等的变速机构。例如,有时在车辆中使用带式无级变速机(带式CVT)。所述带式无级变速机是在驱动侧的驱动滑轮(drivepulley)与从动侧的从动滑轮(driven pulley)之间绕挂环状的金属带而构成,通过对借由油压而作用于驱动滑轮和从动滑轮的轴向的推力进行调整,从而使金属带对所述驱动滑轮与从动滑轮的绕挂径变化,使变速比连续变化。
这种带式无级变速机中,通过驱动滑轮及从动滑轮(以下简称为“滑轮”)与金属带的接触面的摩擦力来传递动力。因此,需要在滑轮与金属带的接触面产生所需的摩擦力,因而对滑轮的与金属带的接触面实施有研磨加工以成为适当的表面粗糙度。
而且,在滑轮与金属带之间,为了防烧痕或进行冷却而供给润滑油,但若所述润滑油过多,则在滑轮与金属带间发生打滑而导致动力传递效率降低,因而需要将多余的润滑油高效率地排出。另外,从确保高耐久寿命的观点来看,对滑轮与金属带的接触面要求高的耐磨耗性。
因此,专利文献1、专利文献2中提出了下述技术:在滑轮的与金属带的接触面形成多数个微小凹凸,对所述微小凹凸的顶端部进行研磨而设为平坦面。而且,专利文献3中提出了下述技术:在滑轮的与金属带的接触面,通过切削加工而形成螺旋状的槽部后,进行整饰研磨。
进而,专利文献4中提出了下述技术:在构成金属带的多数个齿(element)或滑轮的与齿的接触面,设置相互交叉且宽度与深度成为大致相同尺寸的多个槽,且在专利文献5中也提出了下述技术:将滑轮的与金属带的接触面的算术平均粗糙度和表面硬度分别设为规定值以内。
而且,专利文献6中提出了下述技术:为了在滑轮的与金属带的接触面确保所需的摩擦系数及高的耐磨耗性或疲劳强度,通过超声波磨抛(lapping)处理在滑轮的接触面的从表面到规定深度的区域形成表面改质层,对所述表面改质层赋予规定的值(例如1200MPa)以上的残留应力。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开昭60-109661号公报
[专利文献2]日本专利特开平5-010405号公报
[专利文献3]日本专利第2686973号公报
[专利文献4]日本专利特开昭62-184270号公报
[专利文献5]日本专利特开2000-130527号公报
[专利文献6]日本专利特开2018-004036号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
此外,金属带是将多个齿连结成环形状而构成,所述多个齿是利用形成有多个微小凹凸的模具对金属板材料进行冲压所得。因此,虽然在各齿的与滑轮的接触面形成有多数个微小凹凸,但所述微小凹凸的深度变浅,各齿的与滑轮的接触长度(接触面积)随着模具的劣化而变大。因此,各齿的与滑轮的接触面的面压随着模具的劣化而降低。
另一方面,滑轮是经过下述工序而制造:锻造工序,借由锻造将经热处理的金属材料成形为规定的形状;表面处理工序,对通过所述锻造工序而成形的中间成形品实施切削加工或喷丸(shot blast)等表面处理,在所述中间成形品的表面形成多数个微小凹凸;以及研磨工序,借由研磨将通过所述表面处理工序而形成的所述微小凹凸的凸部顶端除去,在所述微小凹凸形成平坦面。因此,滑轮的与金属带的接触面被设为在与金属带之间获得规定的摩擦力的表面粗糙度。
但是,如上文所述,形成于各齿的接触面的微小凹凸的深度会伴随用于成形金属带的各齿的模具的劣化而变浅,因而各齿的与滑轮的接触长度(接触面积)逐渐变大。另外,若这样各齿的与滑轮的接触面积变大,则各齿的与滑轮的接触面的面压随着模具的劣化而逐渐降低。
因此,为了在滑轮与金属带的接触面产生不打滑的程度的摩擦力,需要根据伴随模具劣化的接触面的面压降低而使滑轮的接触面的表面粗糙度变化。若非如此,则产生因模具的劣化而在滑轮与金属带之间发生打滑,导致动力传递效率降低等问题。
作为解决所述问题的方法,想到频繁更换为新的模具,但若这样频繁更换为新的模具,则产生模具费昂贵而导致制造成本高涨等问题。
此外,所述专利文献1~专利文献6中,并无与解决下述问题的技术有关的公开,所述问题是伴随用于成形金属带的齿的模具的劣化而产生。
本发明是鉴于所述实情而成,其目的在于提供一种带式无级变速机及其制造方法,所述带式无级变速机可根据用于成形金属带的模具的劣化来调整滑轮的接触面的表面粗糙度,在所述滑轮与金属带间确保规定的摩擦力,由此防止两者间发生打滑,确保高的动力传递效率及延长模具的耐久寿命。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的,本发明涉及一种带式无级变速机1,构成为在一对滑轮3、5之间绕挂环状的金属带6,将其中一个的所述滑轮3的旋转无级地变速并向另一个所述滑轮5传递,且所述带式无级变速机1中,所述金属带6的与所述滑轮3、5的接触面积越大,则将所述滑轮3、5的与所述金属带6的接触面3a、3b、5a、5b的表面粗糙度设定得越大。
根据本发明,金属带的齿的与滑轮的接触面积越大,即,越由用于成形齿的模具的耐久劣化导致所述齿的滑轮面压降低,则将滑轮的与齿的接触面的表面粗糙度设定得越大,因而可获得如下效果。即,若随着模具的劣化而增大滑轮的接触面的表面粗糙度,则可提高所述滑轮与齿的接触面的摩擦力,因而即便由模具的劣化导致齿的滑轮面压降低,也防止金属带发生打滑而确保高的动力传递效率,从其中一个滑轮经过金属带向另一个滑轮可靠且高效率地传递动力。
而且,即便模具劣化,也在滑轮侧调整其接触面的表面粗糙度(向粗糙度增大的方向调整),由此可不更换为新的模具而继续使用同一模具,因而可延长模具的耐久寿命而节省。
所述带式无级变速机1中,也可将所述滑轮3、5的与所述金属带6的接触面3a、3b、5a、5b的表面粗糙度设定为朝向径向外方增大。
进而,所述带式无级变速机1中,也可将所述滑轮3、5的与所述金属带6的圆锥状的接触面3b设为复合面,所述复合面以边界线M1为界而将内径侧设为平坦的倾斜面3b1,将外径侧设为凸曲面3b2,将所述复合面的内径侧的所述倾斜面3b1和外径侧的所述凸曲面3b2的各表面粗糙度设定为朝向径向外方增大,并且将外径侧的所述凸曲面3b2在所述边界线M1的表面粗糙度设定为小于内径侧的所述倾斜面3b1在所述边界线M1的表面粗糙度。
根据所述结构,作用于滑轮与金属带的接触面的面压朝向径向外方变小,因而通过将滑轮的接触面的表面粗糙度设定为朝向径向外方增大,从而可在滑轮与金属带的接触面一直产生必要充分的摩擦力而防止金属带打滑,可维持高的动力传递效率。
而且,本发明是一种带式无级变速机1的制造方法,将利用形成有多个微小凹凸的模具对金属板材料进行冲压所得的多个齿6A连结成环形状,制造所述金属带6,并且经过下述工序来制造所述滑轮3、5:锻造工序,借由锻造将经热处理的金属材料成形为规定的形状;表面处理工序,对通过所述锻造工序而成形的中间成形品实施表面处理,在所述中间成形品的表面形成多数个微小凹凸9;以及研磨工序,借由研磨将通过所述表面处理工序而形成的所述微小凹凸9的凸部顶端除去,在所述微小凹凸9形成平坦面9a,且所述无级变速机1的制造方法中,所述模具越劣化,则越缩短所述滑轮2、3的制造中的所述研磨工序的时间。
根据本发明的带式无级变速机的制造方法,通过随着模具进行劣化而缩短滑轮的制造中的研磨工序的时间,从而可增大所述滑轮的表面粗糙度,即便模具劣化,也可在滑轮与金属带之间确保必要充分的摩擦力而防止金属带发生打滑,确保高的动力传递效率。
[发明的效果]
根据本发明,通过根据用于成形金属带的模具的劣化来调整滑轮的接触面的表面粗糙度,在所述滑轮与金属带间确保规定的摩擦力,从而可获得下述效果:可防止两者间发生打滑,确保高的动力传递效率及延长模具的耐久寿命等。而且,本发明也有下述效果:可利用金属带的齿的接触面的大小而使滑轮的表面粗糙度确实地变化等。
附图说明
图1为示意性地表示本发明的带式无级变速机的基本结构的图。
图2为本发明的带式无级变速机的金属带的局部立体图。
图3的(a)为构成本发明的带式无级变速机的金属带的齿单体的立体图,图3的(b)为图3的(a)的X部放大详细图。
图4为表示驱动滑轮的接触面的形状、及金属带在各速比时对所述接触面的抵接位置的局部截面图。
图5的(a)为表示通过表面处理(喷丸)而形成于滑轮接触面的微小凹凸的图,图5的(b)为表示通过研磨(磨抛)而除去了微小凹凸的凸部顶端的状态的图。
图6为表示驱动滑轮的耐久前负载特性的图。
图7为表示利用劣化程度不同的模具A、模具B、模具C所成形的齿的滑轮接触长度的局部截面图。
图8为表示利用劣化程度不同的模具A、模具B、模具C所成形的齿的磨耗量与滑轮接触长度的关系的图。
图9为表示用于保持滑轮与齿间的面压平衡的、滑轮表面粗糙度与齿的滑轮接触长度的关系的图。
图10的(a)~图10的(c)为表示使用劣化程度不同的模具A、模具B、模具C成形齿的情况下的、滑轮的表面粗糙度的设定方法(耐久前负载曲线的有效负载粗糙度Rk的选定方法)的图。
[符号的说明]
1:带式无级变速机
3:驱动滑轮
3A:驱动滑轮的固定带轮
3B:驱动滑轮的可动带轮
3a、3b:驱动滑轮的接触面
3b1:驱动滑轮的倾斜面
3b2:驱动滑轮的凸曲面
5:从动滑轮
5A:从动滑轮的固定带轮
5B:从动滑轮的可动带轮
5a、5b:从动滑轮的接触面
6:金属带
6A:金属带的齿
9:滑轮的微小凹凸
9a:微小凹凸的平坦面
10:模具的微小凹凸的凸部
LA~LC:齿的接触长度
M1、M2:边界线
Rk:有效负载粗糙度
Rpk:磨切量
Rvk:油滞留深度
S1、S2:油室
U1:电子控制单元
U2:油压控制单元
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[带式无级变速机的结构及作用]
图1为示意性地表示本发明的带式无级变速机的基本结构的图,图2为所述带式无级变速机的金属带的局部立体图,图3的(a)为构成同带式无级变速机的金属带的齿单体的立体图,图3的(b)为图3的(a)的X部放大详细图,图4为表示驱动滑轮的接触面的形状、及金属带在各速比时对所述接触面的抵接位置的局部截面图。
图1所示的带式无级变速机1是在驱动滑轮3与从动滑轮5之间绕挂环状的金属带6而构成,所述驱动滑轮3设于可旋转的驱动主轴(drive shaft)2上,所述从动滑轮5设于可旋转的从动主轴4上。
此处,所述驱动主轴2与从动主轴4相互平行地配置,驱动滑轮3是将固定于驱动主轴2的固定带轮(固定滑轮半部)3A、与沿着驱动主轴2在轴向(图1的左右方向)可滑动的可动带轮(可动滑轮半部)3B在轴向相向配置而构成。另外,在所述驱动滑轮3的可动带轮3B的背面侧形成有油室S1。同样地,从动滑轮5是将固定于从动主轴4的固定带轮(固定滑轮半部)5A、与沿着从动主轴4在轴向可滑动的可动带轮(可动滑轮半部)5B在轴向相向配置而构成,在可动带轮5B的背面侧形成有油室S2。
另外,对于形成于驱动滑轮3的可动带轮3B的背面侧的油室S1、及形成于从动滑轮5的可动带轮5B的背面侧的油室S2,分别连接有油路7、油路8,所述油路7、油路8从根据来自电子控制单元(Electronic Control,Unit,ECU)U1的指令而运作的油压控制单元U2延伸。
此外,驱动滑轮3的固定带轮3A与可动带轮3B的在轴向相向的圆锥状的斜面分别构成与金属带6的接触面3a、接触面3b,在这些接触面3a、3b之间形成有V槽。同样地,从动滑轮5的固定带轮5A与可动带轮5B的在轴向相向的圆锥状的斜面分别构成与金属带6的接触面5a、接触面5b,在这些接触面5a、5b之间形成有V槽。另外,在形成于驱动滑轮3的V槽与形成于从动滑轮5的V槽,以夹持金属带6的状态而绕挂着金属带6。
此处,如图2所示,金属带6是利用环状的一对金属制圈(hoop)6B将金属板制的多个齿6A连结成环形状而构成,各齿6A成形为图3的(a)所示那样的形状。
此外,如图4所示,例如驱动滑轮3的可动带轮3B的圆锥面状的接触面3b设为下述复合面,即:以图示的边界线M1为界,将内径侧设为倾斜角θ的平坦的倾斜面3b1,且将外径侧设为曲率半径r的凸曲面3b2,与此对应地,如图3的(b)所示,金属带6的各齿6A的侧面(与可动带轮3B的接触面3b接触的面)设为下述复合面,即:以边界线M2为界,将内径侧设为曲面6a,且将外径侧设为平坦的倾斜面6b。此外,虽未图示,但驱动滑轮3的固定带轮3A的接触面3a和从动滑轮5的固定带轮5A及可动带轮5B的各接触面5a、5b也设为复合面。而且,金属带6的各齿6A的另一个侧面(图3的(a)的左端面)也设为复合面。
如以上那样构成的带式无级变速机1中,例如若发动机(engine)或电动马达等驱动源的旋转输入至驱动主轴2而将所述驱动主轴2旋转驱动,则所述驱动主轴2的旋转因带式无级变速机1的作用而经无级地变速,并经由金属带6而向从动主轴4传递,所述从动主轴4以规定的速度旋转。
即,带式无级变速机1中,设于驱动滑轮3和从动滑轮5的各油室S1、S2内的油压由根据来自电子控制单元(ECU)U1的指令而运作的油压控制单元U2进行控制,由此无级地调整变速比(速比)。具体来说,若使从动滑轮5的油室S2的油压相对于驱动滑轮3的油室S1的油压而相对增加,则在轴向作用于从动滑轮5的可动带轮5B的推力(滑轮推力)相较于在轴向作用于驱动滑轮3的可动带轮3B的推力(滑轮推力)而相对增大。因此,从动滑轮5的固定带轮5A与可动带轮5B间的V槽宽度减小,金属带6对从动滑轮5的绕挂径(有效半径)增加,另一方面,驱动滑轮3的固定带轮3A与可动带轮3B间的V槽宽度增加,金属带6对驱动滑轮3的绕挂径(有效半径)减小,因而所述带式无级变速机1的变速比(速比)向减速(LOW)方向无级地变化。此外,所述状态下,金属带6在驱动滑轮3的可动带轮3B的接触面3b中,例如位于图4中虚线所示的位置。
反之,若使驱动滑轮3的油室S1的油压相对于从动滑轮5的油室S2的油压而相对增加,则在轴向作用于驱动滑轮3的可动带轮3B的推力(滑轮推力)相较于在轴向作用于从动滑轮5的可动带轮5B的推力(滑轮推力)而相对增大。因此,驱动滑轮3的固定带轮3A与可动带轮3B间的V槽宽度减小,金属带6对驱动滑轮3的绕挂径(有效半径)增加,另一方面,从动滑轮5的固定带轮5A与可动带轮5B间的V槽宽度增加,金属带6对从动滑轮5的绕挂径(有效半径)减小,因而所述带式无级变速机1的变速比(速比)向增速(HIGH)方向无级地变化。此外,所述状态下,金属带6在驱动滑轮3的可动带轮3B的接触面3b中,例如位于图4中链线所示的位置。而且,图4中实线所示的金属带6的位置为带式无级变速机1处于减速(LOW)与增速(HIGH)中间时的位置。
接下来,对以上那样构成的带式无级变速机1的制造方法进行说明。
[带式无级变速机的制造方法]
<滑轮的制造方法>
构成带式无级变速机1的驱动滑轮3和从动滑轮5(以下,将这些简称为“滑轮3、滑轮5”)是经过以下的锻造工序、表面处理工序及研磨工序而制造。
1)锻造工序:
锻造工序中,借由锻造将实施了淬火、回火等热处理的SCM420~SCM435(日本工业标准(Japanese Industrial Standards,JIS)标准)的渗碳材或渗碳氮化材成形为滑轮3、滑轮5的固定带轮3A、固定带轮5A和可动带轮3B、可动带轮5B的形状,获得中间成形品。
2)表面处理工序:
表面处理工序中,对作为前工序的所述锻造工序中获得的固定带轮3A、固定带轮5A和可动带轮3B、可动带轮5B的各中间成形品的圆锥面状的接触面(与金属带6的接触面)实施喷丸或切削加工等表面处理,由此如图5的(a)所示,在接触面随机形成用于调整摩擦系数的、高度20 μm以上的无数个微小凹凸9。
通过如所述那样借由喷丸或切削加工等表面处理在各中间成形品的接触面形成无数个微小凹凸9,从而所述接触面的表面粗糙度变大,接触面的与金属带6的接触面压增大而可提高摩擦系数。而且,通过喷丸或切削加工等表面处理而各中间成形品的接触面发生塑性变形,通过加工硬化而可提高表面的硬度,并且对接触面的表面赋予残留应力,因而可提高接触面的耐磨耗性。另外,通过无数个微小凹凸9而可提高接触面的排油性,防止在接触面大量残留润滑油导致金属带6发生打滑。
3)研磨工序:
研磨工序中,通过磨抛等研磨处理将作为前工序的所述表面处理工序中形成于中间成形品的接触面的无数个微小凹凸9的凸部顶端除去,如图5的(b)所示,将微小凹凸9的凸部顶端设为平坦面9a,由此分别制造作为最终制品的固定带轮3A、固定带轮5A和可动带轮3B、可动带轮5B。
通过利用研磨工序将表面处理工序中形成于中间成形品的接触面的微小凹凸9的凸部顶端除去,从而将形成于各凸部的顶端的平坦面9a的面积率(平坦面9a的面积在接触面的总表面积中所占的比率)设定为规定的范围内,由此减轻接触面的磨耗,并且获得大的摩擦系数,避免由二次磨耗导致摩擦系数降低。
此处,将滑轮3、滑轮5的耐久前负载特性示于图6。
图6的横轴为负载长度率Mr(%),纵轴为表面粗糙度R(μm),图中的m为负载曲线,纵轴上的Rk(μm)为有效负载粗糙度(滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b因长期间的磨耗而变得无法使用为止的磨耗量(参照图5的(a)及图5的(b))),Rpk(μm)为微小凹凸9的凸部顶端的由研磨所致的磨切量(参照图5的(a)),Rvk(μm)为油滞留深度。
此处,对有效负载粗糙度Rk、磨切量Rpk及油滞留深度Rvk在图6中的求出方法进行说明。
将穿过图6所示的负载曲线m上的点中负载长度率Mr之差成为40%那样的点a、点b的直线(等价直线)n与负载长度率Mr=0%、100%的交点分别设为点c、点d,将穿过点c、点d的切断水平的线s、线t与负载曲线m的交点设为点e、点f,将负载曲线m与负载长度率Mr=0%、100%的交点分别设为点g、点h。
另外,求出线段cg、线段ce及曲线eg所包围的区域的面积与三角形cei的面积(图6中斜线所示的区域的面积)相等的、负载长度率Mr=0%上的点i。而且,求出线段fd、线段dh及曲线fh所包围的区域的面积与三角形fdj的面积(图6中斜线所示的区域的面积)相等的、负载长度率Mr=100%上的点j。此时,求出点c与点d的切断水平之差作为有效负载粗糙度Rk,求出线段cg的长度作为磨切量Rpk,求出线段dj的长度作为油滞留深度Rvk。
<金属带的制造方法>
如上文所述(参照图2),金属带6是利用环状的一对金属制圈6B将多个齿6A连结成环形状而构成,各齿6A是利用模具对实施了淬火、回火等热处理的SUJ2(JIS标准)等金属板材料进行冲压而成形为图3的(a)所示那样的形状。此处,在模具形成有多数个微小凹凸,通过利用所述模具来冲压金属板材料,从而在所成形的齿6A的左右两侧面(与滑轮3、滑轮5的接触面)形成有多数个微小凹凸。
此外,模具随着耐久而进行磨耗,因而经时劣化。因此,形成于模具的微小凹凸的凸部(山型的突起)10如图7所示,因磨耗而其高度逐渐降低。即,形成于新的模具A的凸部10的高度高,但若随着耐久而进行磨耗,则凸部10的高度以模具B→模具C而逐渐降低。
因此,在利用新的模具A在齿6A形成微小凹凸的情况下,齿6A的滑轮接触长度(与滑轮3、滑轮5的接触长度)LA相对较短,因此齿6A的滑轮接触面积也相对较小,因而所述齿6A的滑轮面压相对较大。
另外,若凸部10因模具的使用而磨耗,其高度以模具B→模具C而逐渐降低,则利用模具B所成形的齿6A的滑轮接触长度LB较利用模具A所成形的齿6A的滑轮接触长度LA更长(LB>LA),因此滑轮接触面积变大,滑轮面压相应程度地较利用模具A所成形的齿6A的滑轮面压而变小。
同样地,利用因使用而劣化最严重的模具C所成形的齿6A的滑轮接触长度LC较利用模具B所成形的齿6A的滑轮接触长度LB更长(LC>LB),因此滑轮接触面积变大,滑轮面压相应程度地较利用模具B所成形的齿6A的滑轮面压而变小。即,齿6A的滑轮面压以利用模具A→模具B→模具C所成形的齿6A的顺序依次变小。
图8中示出利用模具A、模具B、模具C所成形的齿6A的磨耗量与滑轮接触长度的关系。利用模具A、模具B、模具C所成形的齿6A均在磨耗量为规定量M时结束初期磨耗,然后进入恒常磨耗。所述恒常磨耗中,针对同一磨耗量,滑轮接触长度以利用模具A→模具B→模具C所成形的齿6A的顺序增加。因此,滑轮面压依次降低。
[本发明的特征]
如上文所述,若用于成形金属带6的各齿6A的模具随耐久而劣化,利用所述模具所成形的齿6A的滑轮接触长度(接触面积)逐渐增加,导致所述齿6A的滑轮面压经时降低,则如上文所述,齿6A与滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的摩擦力降低,金属带6发生打滑,导致动力传递效率降低。
因此,本实施方式中,金属带6的齿6A的与滑轮3、滑轮5的接触面积越大,即,越由用于成形齿6A的模具的耐久劣化导致所述齿6A的滑轮面压降低,则将滑轮3、滑轮5的与齿6A的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度设定得越大。这样,若随着模具的劣化来增大滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度,则可提高所述滑轮3、滑轮5与齿6A之间的摩擦力,因而即便由模具的劣化导致齿6A的滑轮面压降低,也防止金属带6发生打滑而确保高的动力传递效率,从驱动滑轮3经过金属带6向从动滑轮5可靠且高效率地传递动力。
而且,即便模具劣化,也在滑轮3、滑轮5侧调整其接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度(向粗糙度增大的方向调整),由此可不更换为新的模具而继续使用同一所述模具,因而可延长模具的耐久寿命而节省。
此外,作为增大滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度的具体方法,本实施方式中,模具越劣化,则越缩短滑轮3、滑轮5的制造中的研磨工序的时间。这样,若缩短滑轮3、滑轮5的制造中的研磨工序的时间,则通过喷丸或切削加工等表面处理而形成于滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的微小凹凸9的凸部顶端因后续工序中的磨抛等的研磨而被磨切的量变少,所述滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度变大。
此处,图9中表示用于在滑轮3、滑轮5与金属带6之间保持面压平衡的滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度与齿6A的接触长度(面压)的关系,由所述图表明,为了保持面压平衡,齿6A的滑轮接触长度越长(越由模具的劣化导致滑轮面压降低),则越需要增大滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度。
而且,图10的(a)~图10的(c)中表示使用模具A、模具B、模具C成形齿6A的情况下的滑轮3、滑轮5的表面粗糙度的设定方法(耐久前负载曲线的有效负载粗糙度Rk的选定方法),但如图10的(a)所示,在使用新且劣化少的模具A来成形齿6A的情况下,作为滑轮3、滑轮5的表面粗糙度,选定耐久前负载曲线中的实线所示的、以等价直线表示的相对较小的有效负载粗糙度Rk。
另外,如图10的(b)所示,使用因劣化而进行了某种程度的磨耗的模具B来成形齿6A的情况下,作为滑轮3、滑轮5的表面粗糙度,选定耐久前负载曲线中的实线所示的、以等价直线表示的较图10的(a)所示的有效负载粗糙度Rk更大的中等程度的有效负载粗糙度Rk。
然后,如图10的(c)所示,使用因劣化而进行了相当程度的磨耗的模具C来成形齿6A的情况下,作为滑轮3、滑轮5的表面粗糙度,选定耐久前负载曲线中的实线所示的、以等价直线表示的较图10的(b)所示的有效负载粗糙度Rk更大的有效负载粗糙度Rk。
此外,作用于滑轮3、滑轮5与金属带6之间的面压朝向径向外方而变小,因而理想的是将滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b的表面粗糙度设定为朝向径向外方增大。通过这样设定,从而可在滑轮3、滑轮5与金属带6的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b一直产生必要充分的摩擦力而防止金属带6打滑,可确保高的动力传递效率。
而且,在如本实施方式那样,滑轮3、滑轮5的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b由复合面构成的情况下,例如关于驱动滑轮3,理想的是将复合面的内径侧的倾斜面3b1和外径侧的凸曲面3b2(参照图4)的各表面粗糙度设定为朝向径向外方增大,并且将外径侧的凸曲面3b2在边界线M1的表面粗糙度设定为小于内径侧的倾斜面3b1在边界线M1的表面粗糙度。通过这样设定,从而可在滑轮3、滑轮5与金属带6的接触面3a、接触面3b及接触面5a、接触面5b一直产生必要充分的摩擦力而防止金属带6打滑,维持高的动力传递效率。
此外,本发明不限定适用于以上所说明的实施方式,可在权利要求及说明书和附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。
Claims (4)
1.一种带式无级变速机的制造方法,所述带式无级变速机,构成为在一对滑轮之间绕挂环状的金属带,将其中一个所述滑轮的旋转无级地变速并向另一个所述滑轮传递,且所述带式无级变速机的制造方法的特征在于,
将利用形成有多个微小凹凸的模具对金属板材料进行冲压所得的多个齿连结成环形状,制造所述金属带,并且
经过下述工序来制造所述滑轮:锻造工序,借由锻造将经热处理的金属材料成形为规定的形状;表面处理工序,对通过所述锻造工序所成形的中间成形品实施表面处理,在所述中间成形品的表面形成多数个微小凹凸;以及研磨工序,借由研磨将通过所述表面处理工序而形成的所述微小凹凸的凸部顶端除去,在所述微小凹凸形成平坦面,并且所述带式无级变速机的制造方法中,
所述滑轮被制造为,所述金属带的与所述滑轮的接触面积越大,则将所述滑轮的与所述金属带的接触面的表面粗糙度设定得越大。
2.根据权利要求1所述的带式无级变速机的制造方法,其特征在于,将所述滑轮的与所述金属带的接触面的表面粗糙度设定为朝向径向外方增大。
3.根据权利要求1或2所述的带式无级变速机的制造方法,其特征在于,将所述滑轮的与所述金属带的圆锥状的接触面设为复合面,所述复合面以边界线为界而将内径侧设为平坦的倾斜面,将外径侧设为凸曲面,
将所述复合面的内径侧的所述倾斜面和外径侧的所述凸曲面的各表面粗糙度设定为朝向径向外方增大,并且将外径侧的所述凸曲面在所述边界线的表面粗糙度设定为小于内径侧的所述倾斜面在所述边界线的表面粗糙度。
4.根据权利要求1或2所述的带式无级变速机的制造方法,其特征在于,
所述模具越劣化,则越缩短所述滑轮的制造中的所述研磨工序的时间。
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