JP2004034229A - トロイダル型無段変速機のディスク加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法は、トロイダル型無段変速機の回転軸が挿通され、パワーローラが摺接するディスク10を加工する加工方法である。すなわち、ディスク10の外径面15に機械的に固定され、且つ外径面15をラジアル方向に支持する支持台20と、ディスク10の大端面12に接し、且つ加工機の主軸に固定され、回転駆動されるバッキングプレート21とを用い、支持台20及びバッキングプレート21により、ディスク10を加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして、ディスク10の加工を行うものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車や産業機器の変速機として使用するトロイダル型の無段変速機に用いられる入力ディスク及び出力ディスク等のディスク加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機における主要部を構成するバリエータ部を図3に示した。従来のトロイダル型無段変速機50は、図3に示したように、第1のキャビティ51を構成する第1の入力ディスク53及び第1の出力ディスク54と、第2のキャビティ52を構成する第2の入力ディスク55及び第2の出力ディスク56とを備えている。
【0003】
第1の入出力ディスク53,54の間に一対のパワーローラ57が設けられている。パワーローラ57の外周面は、各ディスク53,54のトロイダル面53a,54aに接している。第2の入出力ディスク55,56の間にも一対のパワーローラ57が設けられており、パワーローラ57の外周面が、各ディスク55,56のトロイダル面55a,56aに接している。
これらパワーローラ57はパワーローラ軸受58によってトラニオン59に回転自在に取付けられている。トラニオン59は、それぞれトラニオン軸60を中心にして揺動自在である。
【0004】
第1の入力ディスク53は、入力軸として機能する回転軸(CVT軸)61に、第1のボールスプライン62によって回り止めがなされた状態で軸線方向に相対移動可能に取付けられている。第2の入力ディスク55は、回転軸61に、第2のボールスプライン63によって回り止めがなされた状態で軸線方向に相対移動可能に取付けられている。
したがって、入力ディスク53,55は回転軸61と一体に回転する。回転軸61は、エンジン等の駆動源によって回転する駆動軸64に、ニードル軸受65を介して相対回転可能に連結されている。
【0005】
出力ディスク54,56は、入力ディスク53,55の間に設けられている。第1の出力ディスク54は第1の入力ディスク53に対向し、第2の出力ディスク56は第2の入力ディスク55に対向している。これら出力ディスク54,56は、回転軸61に、ニードル軸受66,67を介して相対回転自在に支持されている。出力ディスク54,56は、連結部材68によって連結され、互いに同期して回転する。連結部材68には出力ギヤ69が設けられている。出力ギヤ69は図示しない出力軸と連動して回転する。
【0006】
第1の入力ディスク53の背面側に、押圧機構として機能するローディングカム機構70が設けられている。ローディングカム機構70は、カムディスク71とローラ72とを含んでいる。カムディスク71は、回転軸61に対して、スラスト軸受73を介して回動自在に支持されている。カムディスク71と入力ディスク53との相互対向部にそれぞれカム面74,75が形成され、カム面74,75間にローラ72が挟み込まれている。
【0007】
ローラ72がカム面74,75間に挟み込まれた状態で駆動軸64が回転すると、カムディスク71が回転することにより、第1の入力ディスク53が第1の出力ディスク54に向かって押圧されるとともに、第1の入力ディスク53がカムディスク71とともに回転する。
また、カムディスク71が受ける反力がスラスト軸受73を介して回転軸61に加わるため、第2の入力ディスク55が第2の出力ディスク56に向かって押圧される。こうして、駆動軸64からカムディスク71に伝達されたエンジンの回転力は、入力ディスク53,55を回転させ、入力ディスク53,55の回転が、パワーローラ57を介して出力ディスク54,56に伝わることにより、出力ギヤ69が回転する。
【0008】
回転軸61と出力ギヤ69との回転速度比(変速比)を変更するに際し、回転軸61と出力ギヤ69との間で減速を行うには、トラニオン59を揺動させ、パワーローラ57の周面が、入力ディスク53,55のトロイダル面53a,55aの中心寄り部分と出力ディスク54,56のトロイダル面54a,56aの外周寄り部分とにそれぞれ当接するようにトラニ オン軸60を傾斜させる。
これに反して、増速を行うには、トラニオン59を揺動させ、パワーローラ57の周面が、入力ディスク53,55のトロイダル面53a,55aの外周寄り部分と出力ディスク54,56のトロイダル面54a,56aの中心寄り部分とにそれぞれ当接するようにトラニオン軸60を傾斜させる。また、中間の変速比を得るには、トラニオン軸60の傾斜角度を上記の減速、増速の中間位置にする。
【0009】
上記の入力ディスク53,55及び出力ディスク54,56は、図4(a),(b)及び図5(a),(b)に示す加工方法によって作成される。図4(a),(b)は、内径加工工程であり、図5(a),(b)はトロイダル面加工工程である。
図示するディスク80は、入力ディスク及び出力ディスクに用いられる。ディスク80は、内径面81が、回転軸やそれに相当する軸の外径やニードル軸受或いはころ軸受などを介して保持される。また、トロイダル面82が、パワーローラに接触することにより動力を伝達する機能を有するため、振れが生じると、接触点アンバランスが発生して、動力伝達に支障を来たす。
そのため、ディスク80は、内径面81とトロイダル面82とが高い同軸度の精度を要求される。より具体的に、同軸度の要求精度は、内径基準で、0.01以下である。
【0010】
内径加工は、外径面83が切削又は研削加工で予め仕上げられてから行われる。先ず、三爪チャック85により、外径面83の3点を把持する。三爪チャック85は、手動で振れ調整が可能である。
次に、図4(b)にdで示す外径面83の一部にダイヤルゲージを当て、そのダイヤルゲージの測定値幅が0.01以下になるように、三爪チャック85の回転中心を手動で調整し、芯出しを行う。
そして、ダイヤルゲージの測定値幅が0.01以下に調整されたところで、図4(b)に示す内径加工用砥石工具86を用いて内径面81を加工する。
【0011】
トロイダル面加工工程は、切削又は研削加工で予め仕上げられたディスク80の外径面83を、加工機ベースに固定された支持台(シュー)87で2点支持することにより、ラジアル方向に位置決める。更に、切削又は研削加工により予め仕上げられた大端面84を、電磁石によりバッキングプレート88に吸着することにより、ディスク80の軸方向の位置決めを行う。バッキングプレート88は、研削盤の主軸に取付けられている。
次に、バッキングプレート88を回転させることによりディスク80を回転させる。このとき、ディスク80の外径面83は、支持台87に接しており、支持台87上を摺接しながら回転する。
そして、トロイダル断面形状に成形されたトロイダル面加工用砥石89を用い、トロイダル面82の研削加工を行う。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ディスク加工方法では、内径加工において、人手による芯出し調整作業が必要であるため、工数が増大するという問題があった。
仮に、上記芯出し調整作業を自動化したとしても、芯出し調整の時間を短縮することはできるが、芯出し調整作業を不要とすることは不可能である。
【0013】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、芯出し調整を不要として同軸度を確保し、工数の大幅な削減を図ることができるトロイダル型無段変速機のディスク加工方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法は、トロイダル型無段変速機の回転軸が挿通され、パワーローラが摺接するディスクを加工するトロイダル型無段変速機のディスク加工方法であって、加工機ベースに機械的に固定され且つ、前記外径面をラジアル方向に支持する支持台と、該ディスクの大端面に接し、且つ加工機の主軸に固定され、回転駆動されるバッキングプレートとを用い、前記支持台及び前記バッキングプレートにより、前記ディスクを前記加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして、該ディスクの加工を行うことを特徴とする。
【0015】
本発明の請求項2記載のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法は、前記支持台と前記バッキングプレートにより、前記ディスクを前記加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして該ディスクの内径面の加工を行い、且つ該ディスクのトロイダル面の加工を行うことを特徴する請求項1記載のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法である。
【0016】
上記構成のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法によれば、支持台及びバッキングプレートにより、支持台によって外径面がラジアル方向に支持されたディスクを加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして、ディスクの加工が行われる。
したがって、ディスクの外径面に対してディスクの内径面が同一の同軸度に設定されるとともに、ディスクの外径面に対してディスクのトロイダル面が同一の同軸度に設定されるため、ディスクの内径面及びトロイダル面が同一の同軸度に設定される。そのため、芯出し調整を不要として同軸度を確保することができ、工数の大幅な削減を図ることができる。
【0017】
【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ディスク加工方法の一実施形態を図1及び図2に基づいて詳細に説明する。図1(a),(b)は、本発明の一実施形態のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法における内径加工工程を説明する正面図及び断面図である。図2(a),(b)は、本発明の一実施形態のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法におけるトロイダル面加工工程を説明する正面図及び断面図である。
【0018】
本実施形態のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法によって作成されたディスク10は、入力ディスク及び出力ディスクに用いられるものであって、円錐台形状をなすディスク本体11の中央部に、大径の大端面12から小径の小端面13に貫通した内径面14が形成されている。大端面12の外周縁部に外径面15が形成されている。そして、外径面15と小端面13との間にトロイダル面16が形成されている。
【0019】
トロイダル型無段変速機のディスク加工には、支持台(シュー)20、バッキングプレート21、内径加工用砥石工具22、トロイダル面加工用砥石23が用いられる。
【0020】
図1(a),(b)に示すように、先ず外径面15が切削又は研削加工で予め仕上げられたディスク10の外径面15の2個所を支持台20によって支持する。支持台20は、加工機の回転中心から距離が変化することなく固定されている。ディスク10は、支持台20によってラジアル方向が支持される。
そして、ディスク10の大端面12にバッキングプレート21を電磁石により吸着する。バッキングプレート21は、研削盤の主軸に固定されているため、ディスク10を機械的に固定し、ディスク10を回転駆動させる。
【0021】
支持台20によりラジアル方向に支持されたディスク10は、その径方向の位置決め基準となる支持台20によって位置決めされ、バッキングプレート21により研削盤の主軸に支持されたディスク10は、その軸方向の位置決め基準となるバッキングプレート21により位置決めされる。
【0022】
そして、ディスク10の内径面14に対して、内径加工用砥石工具22を回転させながら内径加工が行われる。
【0023】
次に、図2(a),(b)に示すように、トロイダル面加工工程が行われる。トロイダル面加工は、内径加工工程において、支持台20及びバッキングプレート21によって内径面14及び外径面15が同一の同軸度に加工された状態で、バッキングプレート21が回転駆動され、トロイダル面加工用砥石23を回転させながらトロイダル面16の研削加工を行う。
【0024】
このようなトロイダル型無段変速機のディスク加工方法では、内径加工工程においても、トロイダル面加工工程においても、同一構成の支持台20及びバッキングプレート21によって支持されたディスク10に対する加工を行うため、従来の方法における、三爪チャックによる3点把持や、ダイヤルゲージを当てながら行う回転中心の手動での調整を一切する必要がない。
これにより、加工機の構成が単純化されるとともに、作業の画一化が図られ、熟練度を不要とした加工作業を行うことができる。
【0025】
本実施形態のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法によれば、支持台20及びバッキングプレート21により、ディスク10を加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めしてディスク10の内径面の加工が行われ、且つディスク10のトロイダル面16の加工が行われる。
したがって、ディスク10の外径面15に対して、ディスク10の内径面14が同一の同軸度に設定されるとともに、ディスク10の外径面15に対してディスク10のトロイダル面16が同一の同軸度に設定されるため、ディスク10の内径面14及びトロイダル面16が同一の同軸度に設定される。そのため、芯出し調整を不要として同軸度を確保することができ、工数の大幅な削減を図ることができる。
【0026】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、バッキングプレートによりディスクを吸着するのに、電磁石に代えて、ディスクに対し摩擦をもって押圧することによりディスクに回転力を与える押圧機構をもつセンタレス研削盤を用いても良い。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法によれば、支持台及びバッキングプレートにより、支持台によって外径面がラジアル方向に支持されたディスクを加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして、ディスクの加工が行われる。
したがって、ディスクの外径面に対してディスクの内径面が同一の同軸度に設定されるとともに、ディスクの外径面に対してディスクのトロイダル面が同一の同軸度に設定されるため、ディスクの内径面及びトロイダル面が同一の同軸度に設定される。そのため、芯出し調整を不要として同軸度を確保することができ、工数の大幅な削減を図ることができる。
【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ディスク加工方法の一実施形態を示し、(a)は内径加工工程を説明する正面図、(b)は(a)の断面図である。
【図2】本発明のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法の一実施形態を示し、(a)はトロイダル面加工工程を説明する正面図、(b)は(a)の断面図である。
【図3】従来のトロイダル型無段変速機の断面図である。
【図4】従来のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法を示し、(a)は内径加工工程を説明する正面図、(b)は(a)の断面図である。
【図5】従来のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法を示し、(a)はトロイダル面加工工程を説明する正面図、(b)は(a)の断面図である。
【符号の説明】
10 ディスク
12 大端面
14 内径面
15 外径面
16 トロイダル面
20 支持台
21 バッキングプレート
Claims (2)
- トロイダル型無段変速機の回転軸が挿通され、パワーローラが摺接するディスクを加工するトロイダル型無段変速機のディスク加工方法であって、
加工機ベースに機械的に固定され且つ、前記外径面をラジアル方向に支持する支持台と、該ディスクの大端面に接し且つ、加工機の主軸に固定され、回転駆動されるバッキングプレートとを用い、前記支持台及び前記バッキングプレートにより、前記ディスクを前記加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして、該ディスクの加工を行うことを特徴とするトロイダル型無段変速機のディスク加工方法。 - 前記支持台と前記バッキングプレートにより、前記ディスクを前記加工機の主軸に対して偏心された位置に位置決めして該ディスクの内径面の加工を行い且つ、該ディスクのトロイダル面の加工を行うことを特徴する請求項1に記載のトロイダル型無段変速機のディスク加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002194705A JP2004034229A (ja) | 2002-07-03 | 2002-07-03 | トロイダル型無段変速機のディスク加工方法 |
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JP2004034229A true JP2004034229A (ja) | 2004-02-05 |
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JP2002194705A Pending JP2004034229A (ja) | 2002-07-03 | 2002-07-03 | トロイダル型無段変速機のディスク加工方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7118462B2 (en) | 2004-03-29 | 2006-10-10 | Nsk, Ltd. | Disk for toroidal continuously variable transmission and method of machining the same |
US7468015B2 (en) | 2003-08-11 | 2008-12-23 | Nsk Ltd. | Method for manufacturing a variator component of continuously variable transmission, and variator component of continuously variable transmission |
-
2002
- 2002-07-03 JP JP2002194705A patent/JP2004034229A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7468015B2 (en) | 2003-08-11 | 2008-12-23 | Nsk Ltd. | Method for manufacturing a variator component of continuously variable transmission, and variator component of continuously variable transmission |
US7118462B2 (en) | 2004-03-29 | 2006-10-10 | Nsk, Ltd. | Disk for toroidal continuously variable transmission and method of machining the same |
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