JP2002130409A

JP2002130409A - 乾式無段変速機

Info

Publication number: JP2002130409A
Application number: JP2000330093A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 昌弘井上; Norio Usuki; 功雄臼杵; Hirotaka Matsuo; 浩敬松尾
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】乾式無段変速機において、無潤滑方式として潤
滑性、防錆および耐摩耗性を維持しながら歯車間の噛合
に伴う発生熱の放熱性を改良した構造の提供。【解決手段】歯車列９における第二中間歯車９３の小径
歯車部９３ｂと、連結軸１４の小径歯車部１４ａ，１４
ｂを金属材料で構成してその放熱性を向上させる一方、
第一、第二送り機構１０，１５の各可動環体１０２，１
５２それぞれの外周歯車部１０２ｃ，１５２ｃを樹脂材
料で構成してその潤滑性、防錆および耐摩耗性を維持し
た構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンからの入
力軸に連結されたＶ溝プーリと、車輪への出力軸に連結
されたＶ溝プーリとの間にＶベルトを巻き掛けし、変速
時に両プーリのＶベルト巻き掛け径を変更してエンジン
出力を無段階に変更して出力軸に伝達する乾式無段変速
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような無段変速機の場合、一般に、
両Ｖ溝プーリを共に固定フランジと可動フランジとでＶ
溝を形成し、モータを変速比に応じた回転量で回転させ
るとともに、この回転量を変速機構を介して可動フラン
ジに伝達させて該可動フランジを軸方向に変位させ前記
巻き掛け径を可変させるようになっている。

【０００３】この変速機構は、モータの回転を受ける固
定歯車と、この固定歯車と噛合して回転するとともに、
この回転を軸方向変位に変換させられて可動フランジを
軸方向に変位させる移動歯車とを有している。

【０００４】そして、従来の無段変速機では、乾式とし
て無潤滑であるためにその潤滑性、防錆性、耐摩耗性の
観点から、固定歯車や移動歯車を樹脂製としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記樹脂製とした場
合、モータからの変速比切り換えに対して高速に応答さ
せるに伴い固定歯車と移動歯車との噛合に伴う発生熱が
内部に溜まりやすくなりその潤滑性、防錆性および耐摩
耗性の面で好ましくなかった。

【０００６】したがって、本発明は、乾式無段変速機に
おいて、無潤滑方式として潤滑性、防錆および耐摩耗性
を維持しながら前記両歯車間の噛合に伴う発生熱の放熱
性を改良することを解決すべき課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、要求される変
速比に応じた回転動力を発生するモータと、Ｖ溝プーリ
の可動フランジを軸方向に変位させる送り機構と、前記
モータの回転動力を前記送り機構に伝達する歯車列とを
含み、前記送り機構が、非回転に固定されて周面に螺旋
溝を有する固定環体と、固定環体に螺合されて軸方向に
回転しながら変位する可動環体とを備え、前記歯車列
が、軸方向不動に固定支持された状態で前記モータによ
り回転駆動されかつ軸方向に長い歯面を有する固定歯車
と、前記送り機構の可動環体に設けられて前記固定歯車
に噛合される移動歯車とを有し、前記固定歯車が、金属
材料で構成されている一方、前記移動歯車が樹脂材料で
構成されていることを特徴とするものである。

【０００８】ここで、前記送り機構は、第一送り機構、
第二送り機構のいずれか一方あるいは両方を含む。

【０００９】本発明によると、長い歯面を有する固定歯
車を金属材料で構成したから、モータからの変速比切り
換え時に固定歯車と移動歯車との噛合に伴い発生した熱
を固定歯車の長い歯面全域から容易に放熱させやすくな
り、内部に熱がこもらないから、乾式とした無段変速機
において、その内部発生熱の影響を受けずに潤滑性、防
錆および耐摩耗性を長期にわたり発揮させられるものと
なる。

【００１０】上記において、前記固定歯車を焼結金属材
に潤滑油を含浸させた構成とした場合、潤滑油で防錆効
果を発揮することができる。また、その潤滑油で潤滑性
が向上し、移動歯車が固定歯車の長い歯面を移動しても
当該移動歯車との間での耐摩耗性が向上する。

【００１１】この場合、金属材としてＦｅ−Ｃ−Ｃｕ系
金属や一般的な炭素鋼が使用できる。Ｆｅ−Ｃ−Ｃｕ系
金属は、自己潤滑性を有するので好適である。

【００１２】上記において、前記固定歯車の表面に無電
解ニッケルメッキ被膜を形成した場合、その被膜で潤滑
性、防錆性、耐摩耗性が向上するから、安価な金属材料
の使用が可能となりコスト低減に好ましい。

【００１３】この被膜を硬化処理した場合、さらに、耐
摩耗性が向上して好ましい。

【００１４】上記において、前記固定歯車の表面にガス
軟窒化処理や塩浴軟窒化処理による被膜が形成されてい
ると、その被膜で潤滑性、防錆性、耐摩耗性が向上する
から、安価な金属材料の使用が可能となりコスト低減に
好ましい。

【００１５】さらに、前記固定歯車表面におけるガス軟
窒化処理の場合、続いて酸化処理による封孔処理が施し
ておけばさらに防錆性が増す。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細について図１
ないし図３で示される実施形態を参照して詳細に説明す
る。

【００１７】図１ないし図３に本発明の一実施形態を示
している。図１は、乾式の無段変速機の要部を示す縦断
面図、図２は、図１の第一送り機構を拡大して示す断面
図、図３は、図１の第二送り機構を拡大して示す断面図
である。

【００１８】これらの図において、１は、入力軸、２
は、出力軸である。

【００１９】入力軸１は、不図示のエンジン出力に応じ
た回転数で回転されるものであり、出力軸２は、不図示
の車輪に動力を伝達するものである。

【００２０】両軸１，２は、互いに径方向に対して平行
に配置され、それぞれには主動側と従動側のＶ溝プーリ
３，４が連結され、かつ両プーリ３，４間には、複合ベ
ルト（ベルトと略称）５が巻き掛けられている。

【００２１】主動Ｖ溝プーリ３は、固定フランジ３１と
可動フランジ３２とからなる。

【００２２】固定フランジ３１は、入力軸１に固定され
る。可動フランジ３２は、入力軸１に同軸状に配設され
てスプライン嵌合される。

【００２３】両フランジ３１，３２は互いの対向面が円
錐面になっていて、両対向面間でＶ溝３３が構成され
る。

【００２４】従動Ｖ溝プーリ４は、固定フランジ４１と
可動フランジ４２とからなる。

【００２５】固定フランジ４１は、出力軸２に固定され
る。可動フランジ４２は、出力軸２に同軸状に配設され
てスプライン嵌合されている。

【００２６】両フランジ４１，４２は互いの対向面が円
錐面になっていて、両対向面間でＶ溝４３が構成され
る。

【００２７】７は、直流モータである。

【００２８】８は、直流モータ７の回転動力を出力側に
伝達するとともに直流モータ７の非駆動時においてモー
タ７への逆回転動力の伝達を遮断するクラッチである。

【００２９】９は、歯車列であり、直流モータ７の回転
軸に取り付けられる入力歯車９１と、第一中間歯車９２
と、第二中間歯車９３とを備える。第二中間歯車９３
は、第一中間歯車９２に噛合する大径歯車部９３ａと、
この大径歯車部９３ａから軸方向に離れた位置に設けら
れる軸方向に長い小径歯車部９３ｂとを一体に有する。

【００３０】１０は、可動フランジ３２を軸方向に変位
させる第一送り機構である。

【００３１】第一送り機構１０は、固定環体１０１、可
動環体１０２および動力変換ユニット１０３から構成さ
れている。

【００３２】固定環体１０１は、大径部１０１ａと小径
部１０１ｂとを有し、その大径部１０１ａが、入力軸１
とハウジング１１との間に転がり軸受１２を介して非回
転に取り付けられることで主動Ｖ溝プーリ３と同軸状に
固定配設され、小径部１０１ｂが軸方向に延びてその外
周面に螺旋溝１０１ｃが設けられている。

【００３３】可動環体１０２は、主動Ｖ溝プーリ３の外
周に転がり軸受１３を介して取り付けられており、その
内周面に固定環体１０１における小径部１０１ｂに径方
向に対向配設されて内周に螺旋溝１０２ａが設けられて
いるとともに、その外周の途中部に歯車１０２ｃが設け
られており、固定環体１０１に螺合されて軸方向に回転
しながら変位するようになっている。

【００３４】外周歯車１０２ｃは、歯車列９の第二中間
歯車９２の小径歯車部９３ｂと噛合して回転動力が付与
されるようになっている。

【００３５】動力変換ユニット１０３は、固定環体１０
１の螺旋溝１０１ｃと可動環体１０２の螺旋溝１０２ａ
との間に介装され可動環体１０２に与えられる回転動力
を軸方向推進力に変換するものであり、複数のボール１
０６と、これら各ボール１０６を個別に非分離状態に保
持する複数のポケットを有する円環体状の保持器１０７
とを有している。

【００３６】保持器１０７は、可動環体１０２の螺旋溝
１０２ａに取り付けられるストッパ１０５と、固定環体
１０１の螺旋溝１０２ａに取り付けられるストッパ１０
４とにより、軸方向両方向への移動量が規制される。

【００３７】１４は、連結軸であり、この連結軸１４の
外周には、軸方向両方に小径歯車部１４ａ，１４ｂが設
けられている。一方の小径歯車部１４ａは、第一送り機
構１０の可動環体１０２の外周歯車１０２ｃに噛合し、
また、他方の小径歯車部１４ｂについては後述する。

【００３８】１５は、可動フランジ４２を軸方向に変位
させる第二送り機構である。

【００３９】第二送り機構１５は、固定環体１５１、可
動環体１５２および動力変換ユニット１５３から構成さ
れている。

【００４０】固定環体１５１は、大径部１５１ａと小径
部１５１ｂとを有し、その大径部１５１ａが、出力軸２
とハウジング１１との間に転がり軸受１６を介して非回
転に取り付けられることで従動Ｖ溝プーリ４と同軸状に
固定配設され、小径部１５１ｂが軸方向に延びてその外
周面に螺旋溝１５１ｃが設けられている。

【００４１】可動環体１５２は、従動Ｖ溝プーリ４の外
周に転がり軸受１７を介して取り付けられており、その
内周面に固定環体１５１における小径部１５１ｂに径方
向に対向配設されて内周に螺旋溝１５２ａが設けられて
いるとともに、その外周の途中部に歯車１５２ｃが設け
られており、固定環体１５１に螺合されて軸方向に回転
しながら変位するようになっている。

【００４２】歯車１５２ｃは、連結軸１４の小径歯車部
１４ｂと噛合して回転動力が付与されるようになってい
る。

【００４３】動力変換ユニット１５３は、固定環体１５
１の螺旋溝１５１ｃと可動環体１５２の螺旋溝１５２ａ
との間に介装され可動環体１５２に与えられる回転動力
を軸方向推進力に変換するものであり、複数のボール１
５６と、これら各ボール１５６を個別に非分離状態に保
持する複数のポケットを有する円環体状の保持器１５７
とを有している。

【００４４】保持器１５７は、可動環体１５２の螺旋溝
１５２ａに取り付けられるストッパ１５５と、固定環体
１５１の螺旋溝１５２ａに取り付けられるストッパ１５
４とにより、軸方向両方向への移動量が規制される。

【００４５】上記構成において、図２の高速回転状態ま
たは不図示の低速回転状態とする変速時には、直流モー
タ７を駆動し、クラッチ８ならびに歯車列９を介して第
一送り機構１０に直流モータ７の動力を伝達する。

【００４６】この伝達は、第一送り機構１０の可動環体
１０２の外周歯車１０２ｃが、歯車列９の第二中間歯車
９３の小径歯車部９３ｂと噛合することで行われる。

【００４７】第一送り機構１０は、前記噛合で、可動環
体１０２がその変速量に対応した回転量だけ回転駆動さ
せられる。この場合、可動環体１０２の回転方向に応じ
てＶ溝３３，４３の巻き掛け径を大きくまたは小さくし
て、変速量を大小に変更することが行われる。

【００４８】そして、可動環体１０２は、その回転量だ
け回転させられるに伴い、固定環体１０１とは動力変換
ユニット１０３のボール１０６を介して互いの螺旋溝１
０１ｃ，１０２ａで連結されているので、動力変換ユニ
ット１０３から軸方向推進力を受けて前記回転量に見合
う距離分、軸方向に移動させられる。

【００４９】この場合、主動Ｖ溝プーリ３の可動フラン
ジ３２は、可動環体１０２と軸受１３を介して連結され
ているので、可動フランジ３２は、可動環体１０２と一
体に軸方向に移動する。その結果、主動Ｖ溝プーリ３に
おける可動フランジ３２と固定フランジ３１との間のＶ
溝３３は、その可動環体１０２の移動量に対応した巻き
掛け径を有したものとなる。

【００５０】一方、第一送り機構１０の可動環体１０１
の外周歯車１０２ｃは、連結軸１４の一方の小径歯車部
１４ａと噛合しているから、連結軸１４は、可動環体１
０１の回転に対応して回転させられる。

【００５１】この場合、連結軸１４の他方の小径歯車部
１４ｂは、第二送り機構１５の可動環体１５２の外周歯
車１５２ｃと噛合しているから、第二送り機構１５の可
動環体１５２は第一送り機構１０の可動環体１０１と同
期回転する。

【００５２】その結果、第一送り機構１０と同じ構成を
備えた第二送り機構１５においては、その可動環体１５
２が前記変速量に対応した回転量だけ回転駆動させられ
るとともに、動力変換ユニット１５３から軸方向推進力
を受けて前記回転量に見合う距離分、軸方向に移動させ
られる。

【００５３】こうして、従動Ｖ溝プーリ４の可動フラン
ジ４２は、軸方向に移動し、固定フランジ４１との間の
Ｖ溝４３は、可動環体１５２の移動量に対応した巻き掛
け径を有したものとなり、Ｖベルト５の巻き掛け径が変
更される。これによって、変速が行われる。

【００５４】次に、本実施形態の特徴構成について説明
する。

【００５５】本実施形態の場合、歯車列９の第二中間歯
車９３と連結軸１４それぞれにおいて軸方向に長い歯面
を有する小径歯車部９３ｂ、１４ａ，１４ｂを固定歯車
として金属材料で構成し、また、第一、第二送り機構１
０，１５の可動環体１０２，１５２それぞれの外周歯車
部１０２ｃ，１５２ｃを軸方向に移動可能な移動歯車と
して樹脂材料で構成する。

【００５６】本実施形態の場合、モータ７からの変速比
切り換え時において、小径歯車部９３ｂ、１４ａ，１４
ｂはその長い歯面全域が金属材料で構成されているか
ら、外周歯車部１０２ｃ，１５２ｃとの噛合に伴い発熱
したものの、この熱はその歯面全域から容易に放熱され
る。

【００５７】したがって、本実施形態によると、発生熱
が内部にこもらなくなるから、その潤滑性、防錆性、耐
摩耗性が熱の影響を受けずに済み、無段変速機の性能の
長期維持に好ましい。

【００５８】また、外周歯車部１０２ｃ，１５２ｃは、
樹脂製であるから、軽量となり、したがって、可動環体
１０２，１５２と共に、可動フランジ３２，４２を軸方
向に高速変位可能となる。

【００５９】次に、小径歯車部９３ｂ、１４ａ，１４ｂ
（対象品という）に以下の処理を施して潤滑性、防錆、
耐摩耗性を向上させられるようにすれば安価な金属材を
使用することができるので、コスト低減に貢献すること
ができる。

【００６０】なお、対象品について、第二中間歯車９３
を軸方向に長い歯車用軸体９３ｃと一体に大径歯車部９
３ａを形成するとともに、小径歯車部９３ｂについて
は、歯車用軸体９３ｃとは別体とし歯車用軸体９３ｃに
圧入する形態とし、また、小径歯車部１４ａ，１４ｂに
ついてもその連結用軸体１４ｃとは別体とし連結用軸体
１４ｃに圧入する形態とする。

【００６１】（１）対象品を焼結金属材で構成し、それ
に潤滑油を含浸した構成とする。

【００６２】なお、前記焼結金属材としては、Ｆｅ−Ｃ
−Ｃｕ系金属が好ましい。この焼結密度は機械強度確保
の観点から６．５ｇ／ｃｍ³以上が好ましい。ここで、
Ｆｅ−Ｃ−Ｃｕ系金属は、Ｆｅ、ＣおよびＣｕの混合で
ある。

【００６３】固定歯車を金属の焼結材とした場合、移動
歯車の移動により発熱があるが、油分により局部昇温を
回避することができる。

【００６４】含浸される潤滑油としてはタービン油、防
錆油などがある。

【００６５】上記焼結金属材に潤滑油を含浸させた対象
品の場合、含浸油により、潤滑性、防錆性、耐摩耗性が
向上する。特に、無潤滑で最大１２０℃の高温下でも錆
びない。

【００６６】（２）対象品の表面に無電解ニッケルメッ
キによる被膜を形成する。

【００６７】この被膜は、いわゆる無電解ニッケル複合
メッキ膜であって、Ｎｉ−ＰあるいはＮｉ−Ｂをマトリ
ックスとし、これに無機材特に硬質または潤滑性を有す
る不溶性の微粒子を複合共析させた構造である。

【００６８】共析させる微粒子としては、ＳｉＣが好ま
しく、これが均一に分散される。この被膜は、組成が緻
密になっているから、この被膜を腐食成分が浸透しにく
くなる。また、この被膜の金属材に対する付着強度は、
一般的なニッケルメッキ膜と比較して格段に高くなり、
例えばＨｖ硬さ７００〜１１００と高硬度となり、優れ
た耐摩耗性が向上するとともに、被膜が剥離しにくくな
り、この被膜による保護作用を長期に継続できるように
なる。

【００６９】したがって、無電解ニッケルメッキ被膜に
より、潤滑性、防錆性、耐摩耗性が向上するから、対象
品を安価な金属材を使用することができ、そのコスト低
減に好ましい。

【００７０】この安価金属材としては一般の炭素鋼があ
る。

【００７１】（３）前記（２）の無電解ニッケルメッキ
の被膜形成後に硬化（ベーキング）処理を施す。この硬
化処理には、後述の浸硫窒化処理、軟窒化処理、特殊硬
化処理があるが、これらを適宜施すとよい。

【００７２】対象品の被膜を硬くすることで、これと相
対する樹脂製外周歯車部１０２ｃ，１５２ｃを安価で強
度的に優れた性能を有するポリアミドにガラス繊維材入
りの樹脂を適用することができて好ましい。

【００７３】被膜を硬くすることの利点は、無給油、高
温下での耐摩耗性が向上する。

【００７４】（４）対象品の表面に浸硫窒化処理による
被膜を形成する。

【００７５】この被膜形成について図４を参照して説明
する。

【００７６】対象品を気密構造のチャンバ内にセット
し、真空状態として、所要の反応ガスを供給する。この
反応ガスとしては、浸炭性ガスと、窒化性ガスと、浸硫
性ガスとを混合したもの、つまり、ＣＯ₂＋（ＮＨ₃＋Ｎ
₂）＋Ｈ₂Ｓを用いる。ここで、チャンバ内を４８０℃〜
６００℃例えば５５０℃とし、０．５時間〜５時間例え
ば１２０分保持する。この後、所要時間をかけて油冷ま
たは空冷により冷却する。これにより、まず、反応ガス
の特にＨ₂Ｓが対象品である固定歯車の表面に不可避的
に存在している酸化膜などの不純物因子を除去して、固
定歯車の純粋な表面を露出する。引き続き、Ｎが固定歯
車母材内部に速やかに深く浸透、拡散して、浸硫窒化膜
Ａが形成される。

【００７７】この浸硫窒化層Ａは、固定歯車母材Ｂの表
面側から内部へ向かう順に、ＦｅＳを主成分とする比較
的軟質な浸硫層Ａ１、Ｆｅ_2-3Ｎを主成分とする超硬質
で緻密な窒化化合物層Ａ２、内輪母材ＢにＮ原子が拡散
されてなる比較的硬質な窒化拡散層Ａ３を含む階層構造
になる。

【００７８】この浸硫窒化層Ａを形成するときの処理温
度は、上述しているように、従来の各種の熱硬化処理に
比べて低いので、固定歯車の表面に歪みが発生しにくく
なる。ちなみに、上記浸硫窒化層Ａの表面粗さは、それ
を形成する前の対象品の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ
＝０．７μｍ〜１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝４．０
μｍ〜７．０μｍ、最大高さＲｍａｘ＝４．５μｍ〜
７．５μｍ）とほとんど同じに維持される。

【００７９】浸硫窒化層Ａを表面に備えた対象品の場
合、潤滑性、防錆性、耐摩耗性が向上するから、対象品
を安価な金属材を使用することができ、そのコスト低減
に好ましい。

【００８０】（５）対象品の表面にガス軟窒化処理によ
る被膜を形成する。

【００８１】これについて図５を参照して説明する。

【００８２】すなわち、対象品として、ＪＩＳ規格ＳＣ
Ｍ４１５を素材として冷間鍛造、旋削、生研、ロール成
形などを経て外形が整えられたものを用意する。この対
象品を気密構造のチャンバ内にセットし、真空状態とし
て、ふっ化ガスと、窒化ガスとの２種を時間的にずらし
て個別に供給する。ふっ化ガスとしては、ＮＦ３、ＢＦ
３、ＣＦ４、ＨＦ、ＳＦ６、Ｆ２の単独もしくは混合物
からなる弗素源成分をＮ２等の不活性ガス中に合有させ
たガスが挙げられるが、例えば３ふっ化窒素（ＮＦ
３），窒素等の混合気が好適に用いられる。なお、効果
の点から、ＮＦ３等のふっ素源成分が０．０５％〜２０
％（重量基準、以下同じ）、好ましくは３％〜５％の範
囲内の濃度に設定される。また、窒化ガスとしては、例
えばＮＨ３単体からなるガスまたはＮＨ３と炭素源とか
らなる混合ガス（例えばＲＸガス）が挙げられる。

【００８３】ここで、まずチャンバ内にふっ化ガスを供
給し、３００℃〜４００℃とし、１０分〜１２０分保持
する。これにより、対象品の表面の酸化物等は、除去さ
れて浄化されると同時に、金属ふっ化膜に置き換えられ
る。この際に、表面に形成される金属ふっ化膜は、不働
態膜であるので、表面への酸素の吸着や酸化作用を防止
し、次の窒化処理まで酸化物の生成を阻止する。

【００８４】次いで、チャンバ内に窒化ガスを供給し、
４８０℃〜７００℃の範囲とし、０．５時間〜５時間の
範囲で保持する。これにより、対象品の母材Ａの表面に
窒化層Ｃが形成される。このとき、対象品の表面の金属
ふっ化膜が活性化膜となるとともに、窒化処理において
窒素が金属内部に速やかに深く浸透拡散しやすくなる。

【００８５】この後、所要時間をかけて油冷または空冷
により冷却する。対象品は、冷却終了まで、窒素ガス中
に保持されているから、表面に酸化物が生成されない。

【００８６】このようにして形成される窒化層Ｃは、固
定歯車母材Ａの表面から内側に向かってＣｒＮ、Ｆｅ２
Ｎ、Ｆｅ３Ｎ、Ｆｅ４Ｎ等の窒化物を含有する超硬質な
化合物層Ｃ１と、それに続く内部にＮ原子の拡散層Ｃ２
とから構成されている。

【００８７】この窒化層Ｃの表面粗さは、それを形成す
る前の対象品の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ＝０．７
μｍ〜１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝４．０μｍ〜
７．０μｍ、最大高さＲｍａｘ＝４．５μｍ〜７．５μ
ｍ）とほとんど同じに維持される。ちなみに、上記窒化
層Ｃの断面を電子顕微鏡（機種：オリンパスＰＭＧ３、
倍率４００倍）で観察すると、平均粒子径が１μｍ以下
で、緻密にかつ平滑に形成されていた。また、窒化層Ｃ
の表面側の硬さは、ビッカース硬さ〔Ｈｖ〕で８００〜
１０００（試験荷重５０ｇｆ）と、従来の熱硬化処理品
と同等あるいはそれ以上になる。そして、前述の窒化層
Ｃと、従来の熱硬化処理により得られる硬化層とについ
ての摩擦係数は、無潤滑状態で、それぞれ０．２４、
０．５４となり、本実施形態のほうが２分の１以下と優
れたものになる。この摩擦係数を調べる実験は、上記実
施形態の場合と同様である。このように、窒化層Ｃを形
成する過程で熱歪みによる寸法変化の発生を抑制できる
ので、この処理の後で表面に対して超仕上げ処理を施せ
ばよく、従来必要であった研磨処理を省略できるように
なる。

【００８８】なお、その後、酸化処理により封孔処理を
施せば、防錆性がさらに向上する。

【００８９】以上のようにガス軟窒化処理による被膜を
表面に備えた対象品の場合、潤滑性、防錆性、耐摩耗性
が向上するから、対象品を安価な金属材を使用すること
ができ、そのコスト低減に好ましい。

【００９０】（６）対象品の表面に塩浴処理による被膜
を形成する。

【００９１】これについて図６を参照して説明する。

【００９２】まず、対象品として、ＪＩＳ規格ＳＣＭ材
やＪＩＳ規格ＳＣｒ材などを素材として冷間鍛造、旋
削、生研、ロール成形などを経て外形が整えられたもの
を用意する。この対象品に対して、８００〜９５０℃で
浸炭焼入れすることにより、対象品母材の金属組織をオ
ーステナイトからマルテンサイトに変態させる。この浸
炭焼入れした対象品を、自然冷却するのではなく、塩浴
徐冷する。つまり、硝酸塩などの塩類を融点以上の温度
で加熱溶解した溶液中に、前記浸炭焼入れされた対象品
を入れて５５０℃以下で徐々に冷却する。この状態は図
６（ａ）で示される。これにより、対象品の表面の歪み
を抑制できるようになるので、これらの処理終了後にお
いて対象品表面に対して超仕上げ処理を施せば図６
（ｂ）で示されるようになる。

【００９３】以上のように塩浴処理による被膜を表面に
備えた対象品の場合、潤滑性、防錆性、耐摩耗性が向上
するから、対象品を安価な金属材を使用することがで
き、そのコスト低減に好ましい。

【００９４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、長い歯面
を有する固定歯車が、金属材料で構成されている一方、
これと噛合する移動歯車が樹脂材料で構成されているの
で、モータからの変速比切り換え時に固定歯車と移動歯
車との噛合に伴い発生した熱は、固定歯車の長い歯面全
域から容易に放熱させやすくなり、内部に熱がこもらな
いから、乾式とした無段変速機において、潤滑性、防錆
および耐摩耗性を長期にわたり熱の影響を受けずに発揮
させらせるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無段変速機の要部を示す縦断面図

【図２】図１の第一送り機構を拡大して示す断面図

【図３】図１の第二送り機構を拡大して示す断面図

【図４】固定歯車の表面処理の一例を示す断面図

【図５】固定歯車の表面処理の他の例を示す断面図

【図６】固定歯車の表面処理のさらに他の例を示す断面
図

【符号の説明】

１入力軸２出力軸３主動Ｖ溝プーリ４従動Ｖ溝プーリ５Ｖベルト７直流モータ８クラッチ９歯車列９３第二中間歯車９３ｂ小径歯車部１０第一送り機構１０１固定環体１０２可動環体１０２ｃ外周歯車部１０３動力変換ユニット１１ハウジング１４連結軸１４ａ，１４ｂ小径歯車部１５第二送り機構１５１固定環体１５２可動環体１５２ｃ外周歯車部１５３動力変換ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｆ 5/08 Ｂ２２Ｆ 5/08 Ｆ１６Ｈ 55/06 Ｆ１６Ｈ 55/06 55/17 55/17 // Ｃ２３Ｃ 8/02 Ｃ２３Ｃ 8/02 8/24 8/24 8/48 8/48 8/80 8/80 18/31 18/31 Ａ (72)発明者松尾浩敬大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J030 AC10 BA01 BC01 BC02 BC03 BC10 3J050 AA02 BA03 BB05 CE03 4K018 AA29 DA11 FA08 FA23 FA46 HA05 KA01 4K022 AA02 AA31 AA37 AA48 BA14 BA31 DA01 4K028 AA02 AB03 AB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平行に配置された入出力軸に振り分けて
配設される一対のＶ溝プーリ間に巻き掛けられるＶベル
トの巻き掛け径を要求に応じて変更することにより、入
力される動力を変速して出力するもので、かつ、前記各
Ｖ溝プーリが、それぞれ、片面が円錐面とされた固定フ
ランジと、固定フランジに対して軸方向変位可能に対向
しその対向面が円錐面とされた可動フランジとで構成さ
れる乾式無段変速機であって、要求される変速比に応じた回転動力を発生するモータ
と、前記可動フランジを軸方向に変位させる送り機構と、前記モータの回転動力を前記送り機構に伝達する歯車列
と、を含み、前記送り機構が、非回転に固定されて周面に螺旋溝を有
する固定環体と、固定環体に螺合されて軸方向に回転し
ながら変位する可動環体とを備え、前記歯車列が、軸方向不動に固定支持された状態で前記
モータにより回転駆動されかつ軸方向に長い歯面を有す
る固定歯車と、前記送り機構の可動環体に設けられて前
記固定歯車に噛合される移動歯車とを有し、前記固定歯車が、金属材料で構成されている一方、前記
移動歯車が樹脂材料で構成されている、ことを特徴とする乾式無段変速機。
【請求項２】請求項１の乾式無段変速機において、前記固定歯車が、焼結金属材に潤滑油を含浸したもので
ある、ことを特徴とする乾式無段変速機。
【請求項３】請求項１の乾式無段変速機において、前記焼結金属材が、Ｆｅ−Ｃ−Ｃｕ系金属である、こと
を特徴とする乾式無段変速機。
【請求項４】請求項１の乾式無段変速機において、前記固定歯車の表面に無電解ニッケルメッキ被膜が形成
されている、ことを特徴とする乾式無段変速機。
【請求項５】請求項４の乾式無段変速機において、前記被膜が硬化処理されている、ことを特徴とする乾式
無段変速機。
【請求項６】請求項１の乾式無段変速機において、前記固定歯車表面にガス軟窒化処理による被膜が形成さ
れている、ことを特徴とする乾式無段変速機。
【請求項７】請求項１の乾式無段変速機において、前記固定歯車の表面に塩浴軟窒化処理による被膜が形成
されている、ことを特徴とする乾式無段変速機。
【請求項８】請求項６の乾式無段変速機において、前記固定歯車表面のガス軟窒化被膜に対して封孔処理が
施されている、ことを特徴とする乾式無段変速機。