【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動面を有し、この転動面間にトラクションオイルを介在させて動力を伝達するトラクションドライブ用転動体およびこのトラクションドライブ用転動体を用いたトロイダル式無段変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機は動力伝達性に優れているうえ、変速ショックが発生しないことから多方面で研究されているが、その中でも、大きな動力を伝達することを目的とした方式、すなわち、トラクションオイルを介在させて転動面同士で動力を伝達する方式（トラクションドライブ方式）が数多く研究されている。
【０００３】
このようなトラクションドライブ方式は、高出力エンジンに対応することができる機構を有していて、例えば、トラクションオイルを介して接触する金属製転動体、すなわち、２枚のディスク（入力ディスク及び出力ディスク）に挟まれたパワーローラのローラ軸の傾きを変化させて、ディスクの接触半径を変えて変速させることで動力を無段変速で伝達する仕組みになっており、このトラクションドライブ方式に用いられる転動体には、高温高面圧下における優れたトラクション特性及び高い転動疲労寿命性能を有していることが要求される。
【０００４】
上記トラクションドライブ方式の無段変速機の一例として、ハーフトロイダル型無段変速機がある。このトロイダル式無段変速機では、入力ディスクと出力ディスクとの間で挟まれたパワーローラの傾きを変化させて、入出力ディスクの相対回転速度を変えて変速しつつ、入力軸から出力軸へと動力を伝達する仕組みになっている。
【０００５】
このため、上記金属製転動体よりなる入力ディスク，出力ディスク及びパワーローラの各転動面は、エンジントルクの入力によって面圧入力を受けることとなるので、面疲労強度（転動疲労強度）に優れていることが必要となる（例えば、特開平７−７１５５５号公報等）。また、このトロイダル式無段変速機では、大きな動力トルクを伝達することがあり、転動面のすべりと転がりによる表面疲労や摩耗も考慮する必要がある。
【０００６】
一方、大きな動力トルクを伝達する手法として、トラクション転動面の表面微細形状を改良するという試みがなされている（特開２００２−０３９３０６）。このような表面微細形状によるトラクション特性の改善は、微細形状によって接触部の油を排出することで油膜を薄くしてせん断率を増加させる効果と、微細形状により発生する油膜圧力の揺らぎを利用して接触部内の有効粘度を増加させる効果を利用するものである。
【０００７】
また、従来において、エンジンオイルの酸化劣化を防止するための酸化防止剤及び耐摩耗性を向上させるための極圧添加剤として、ジチオリン酸亜鉛をエンジンオイル中に添加するようにしているが、トラクションドライブ方式は、油膜のせん断力によって動力を伝達する機構である都合上、基本的には金属接触をしないため、ＺｎＤＴＰ膜によるトラクション係数への影響は認められない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、微細形状により接触部の油を排出してトラクション特性を改善しようとすると、油膜を薄くして運転されることになるため、場合によってはトラクション転動面の凸部分の磨耗や表面損傷といった不具合が生じる恐れがあるという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００９】
【発明の目的】
本発明は、上述した課題に着目してなされたものであって、トラクション特性の改善を図りつつ、油膜を薄くして運転する条件下において、表面剥離や摩耗の発生を抑えることが可能であるトラクションドライブ用転動体およびこれを用いたトロイダル式無段変速機を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、転動面間にトラクションオイルを介在させて動力を伝達する駆動側トラクションドライブ用転動体及び従動側トラクションドライブ用転動体のうちの少なくとも一方の転動体の転動面に複数の微細溝を配置し、この転動面の表面粗さ計により測定される断面曲線（フィルターを通していないもの）に表れる溝間の凸部頂上から溝断面の凹部底までの高低差を３μｍ以下とすると共に、この転動体表面を０．ｌ〜１０質量％のジチオリン酸亜鉛，０．ｌ〜５質量％の金属系酸化防止剤及び０．１〜５質量％の金属系清浄分散剤を含有する潤滑油中で摺動することで形成される５〜５００ｎｍの被膜で覆ってある構成としたことを特徴としており、このトラクションドライブ用転動体の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１１】
この場合、駆動側トラクションドライブ用転動体及び従動側トラクションドライブ用転動体のうちの他方の転動体における転動面の表面粗さをＲａ０．０２〜Ｒａ０．０２ｕｍとすることが好ましい。
【００１２】
【発明の効果】
そして、本発明によれば、上記した構成としたため、トラクション特性の改善を図りつつ、ジチオリン酸亜鉛に起因する５〜５００ｎｍの被膜によって境界摩擦係数を高めることで、トラクション特性のより一層の向上を実現することができ、加えて、ジチオリン酸亜鉛に起因する皮膜が耐磨耗性を有していることから、転動面における溝間の凸部分の磨耗を少なく抑えることが可能であるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のトラクションドライブ用転動体において、５〜５００ｎｍの被膜を構成するジチオリン酸亜鉛とは、潤滑油に加えられる摩耗防止剤又は酸化防止剤と呼ばれているものであり、その構造は以下の通りである。
【００１４】
【化１】
【００１５】
上記化学式におけるＲｌ ，Ｒ２ ，Ｒ３ 及びＲ４ は、炭素数３〜３０の第一級アルキル基、炭素数３〜３０の第二級アルキル基、若しくは、炭素数６〜３０のアリール基又はアルキル基置換アリール基を示す。但し、Ｒｌ ，Ｒ２ ，Ｒ３ 及びＲ４ はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
【００１６】
ジチオリン酸亜鉛に起因する上記５〜５００ｎｍの被膜とは、通常ジチオリン酸亜鉛を含む潤滑油中において鉄基金属部材を摺動させた場合に形成される被膜である。被膜の厚さは、１０〜１００ｎｍの範囲であれば本発明の効果は十分に奏せられ、５〜５００ｎｍの範囲でも本発明の効果が認められる。
【００１７】
本発明において、被膜の厚さを５ｎｍ以上としているのは、これよりも膜厚が薄いとこの被膜の作用が十分に発揮されないからである。すなわち、被膜の厚さが５ｎｍよりも薄いと、相手転動面との接触により応力集中が生じてしまい、その結果、溝間における凸部分の被膜が破壊されてしまうからである。また、被膜の厚さを５００ｎｍ以下としているのは、被膜が摺動によるトライボケミカル反応で形成されるようになっているので、これ以上に厚くすることが難しいだけでなく、摺動によって被膜が簡単に剥離してしまうからである。
【００１８】
次に、上記被膜を形成する方法について説明する。必要な材料は、互いに摺動可能な金属部材及びジチオリン酸亜鉛を含む潤滑油である。金属部材は、上記金属部材と同様であり、一般的な鉄基材料を用いることができる。ジチオリン酸亜鉛を含む潤滑油としては、上記ジチオリン酸亜鉛を０．ｌ〜１０質量％含む潤滑油、より望ましくは１〜５質量％含む潤滑油である。この場合、ジチオリン酸亜鉛が少な過ぎると被膜の形成が十分でなく、一方、ジチオリン酸亜鉛が多過ぎると良好な潤滑状態が待られずに、却って被膜の形成を阻害するからである。
【００１９】
基油としては、トラクション油及び／又は一般的な鉱油等を用いることができる。したがって、基油としてトラクション油を用いた場合には、この潤滑油をトロイダル式無段変速機用の潤滑組成物としても採用することができる。この場合は、上記被膜の形成をトロイダル式無段変速機の使用時にも行うことができ、一旦上記被膜を失ったときにも再度被膜を形成することができ、長期間にわたって上記被膜を維持することができる。
【００２０】
上記澗滑油の必須の添加剤としては、当然ジチオリン酸亜鉛であるが、一般的に潤滑油に添加される極圧添加剤や酸化防止剤や防錆剤や清浄分散剤や消泡剤等を加えたり、摩耗調整剤や粘度指数向上剤等を加えたりすることができる。とくに、カルシウムスルフォネートやバリウムスルフォネート等の防錆剤と、カルシウムフェネートやバリウムフェネート等の清浄分散剤と、金属系の添加剤とを加えれば、ジチオリン酸亜鉛に起因する上記被膜の形成を容易に行うことができるという効果がある。
【００２１】
基油であるトラクション油としては、ポリブテン等のような炭化水素化合物やシクロヘキシル基等を有する飽和炭化水素化合物等を用いることができる。なお、一般にトラクション油と言う場合には、基油以外に種々の添加剤を加えたものを指すが、ここでは基油のみを含むトラクション油のことを指すものとする。
【００２２】
また、本発明のトラクションドライブ用転動体において、微細溝の間隔が１００μｍよりも少ない場合には、ピ−リングなどの表面損傷の発生が懸念され、一方、微細溝の間隔が３００μｍを超える場合には、安定してトラクション係数を向上させることができないことから、微細溝の間隔を１００μｍ以上、３００μｍ以下とすることが望ましく、このように微細溝の間隔を設定することで、安定したトラクション係数の向上が図られることとなる。
【００２３】
さらに、微細溝深さが最大の溝部分において、転動面の表面粗さ計により測定される断面曲線に表れる溝間の凸部先端の曲率半径が２ｍｍ未満の場合には、凸部先端に起因する最表面の過大な応力によって表面損傷が懸念され、一方、凸部先端の曲率半径が１０ｍｍを超える場合には、凸部の端部に発生するエッジ応力による金属接触に起因するピーリング損傷や、例え油膜があったとしてもエッジ応力により誘起されるフレーキング寿命が問題となる場合があることから、請求項３に記載したように、微細溝深さが最大の溝部分において、転動面の表面粗さ計により測定される断面曲線に表れる溝間の凸部先端の曲率半径を２〜１０ｍｍとすることが望ましく、このような構成とすることにより、耐久特性の向上が図られることとなる。なお、図４に示すように、凸部先端Ａの曲率半径ｒは、
ｒ＝（ｔ２ ＋ａ２ ）／２ｔ で表されるよう定義している。
【００２４】
さらにまた、図２に示すように、円環凹面形状をなす転動面（トロイダル曲面）３ａ，５ａを備えた入力ディスク３および出力ディスク５を対向して配置し、これらの入力ディスク３および出力ディスク５の間に、円環凸面形状をなす転動面６ａを備えた回転伝達用のパワーローラ６を傾動可能に介在させたトロイダル式無段変速機において、パワーローラ６，入力ディスク３および出力ディスク５のうちの少なくとも１つを上記のトラクションドライブ用転動体とすることにより、耐久性に優れたトロイダル式無段変速機を提供することができる、すなわち、自動車用として適したトロイダル式無段変速機を提供することができる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明のトラクションドライブ用転動体の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例のみに限定されないことは言うまでもない。
【００２６】
（実施例１）
一方の転動体は、トラクション転動面がフラットな直径６０ｍｍの円筒形状をなすものとした。ＳＵＪ２鋼の焼入れ焼き戻しを行い、図１に示すように、トラクション転動面１０に対して研削加工を施した後、多結晶ｃ−ＢＮ切削工具を用いて複数の微細溝１１を約１１０μｍの間隔をもって形成し、この後、テ−プラップ加工にて微細溝１１間の凸部１２の先端部分を削り落として微細溝１１の溝深さを約１．２μｍとした。この際、トラクション転動面１０の表面粗さ計により測定される断面曲線に表れる微細溝１１間における凸部１２の先端の曲率半径を約２ｍｍとした。
【００２７】
次に、トラクション油（Ａ油：出光興産（株）製トラクション油）に１質量％のＺｎＤＴＰを添加し、図３に示す４円筒試験機を用いて、周速：１０ｍ／ｓ、油温度１５０℃、Ｐｍａｘ＝２ＧＰａ、すべり率１．５％の条件にて、約１時間の摺動を行った。これにより得られたジチオリン酸亜鉛に起因する被膜は、青色を呈する肉眼で確認できるものであった。
【００２８】
（実施例２〜６）
一方の転動体における微細溝１１の間隔，溝深さ及び微細溝１１間における凸部１２の先端の曲率半径を適宜変えて、実施例２〜６の転動体を得た。なお、各転動体のトラクション転動面１０は、実施例１の転動体と同様にしてジチオリン酸亜鉛に起因する被膜で被覆した。
【００２９】
（比較例１〜５）
比較例１〜５の転動体において、他方の転動体の直径を６０ｍｍとし、ＪＩＳＳＵＪ２鋼の焼入れ焼き戻し材に研削加工を施した後、超仕上げ加工を行って、トラクション転動面がＲ＝３０のクラウニング形状をなし且つ所望の粗さになるように仕上げた。
【００３０】
なお、図１に示した断面曲線は、転動体の軸方向（転動方向と直角な方向）に測定したものである。この断面曲線の測定には、（株）東京精密製の触針式表面粗さ形状測定機「サーフコム１４００Ａ」を用いた。また、触針には、先端の形状が球面をなし、その曲率半径が５μｍで且つ頂角が９０°のものを用い、測定長さを１ｍｍとした。
【００３１】
以上の実施例１〜６の転動体及び比較例１〜５の転動体について、トラクション係数を測定した。
【００３２】
トラクション係数を測定するにあたって、図３に示す４円筒試験を行った。この４円筒試験機は、回転軸５１に支持された従動側転動体５２の外周面に、互いに平行な３本の回転軸５３ａ〜５３ｃで個別に支持された３個の駆動側転動体５４ａ〜５４ｃを接触させ、加圧機構において、左右のウェイト５６の重量を各アームを介して加圧部に作用させて、３本の回転軸のちの一本の回転軸５３ａに負荷を加えることで、従動側転動体５２の外周面に各駆動側転動体５４ａ〜５４ｃの外周面を圧接させる構造になっており、従動側転動体５２の回転軸５１に発生するトルクを測定することにより、トラクション係数を算出することができるようになっている。
【００３３】
この試験では、上記実施例における一方の転動体（直径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのフラットな円筒形状をなす転動体）を従動側転動体５２としていると共に、他方の転動体（直径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、副曲率Ｒ３０のクラウニング円筒形状をなす転動体）を駆動側転動体５４ａ〜５４ｃとしており、上記実施例１〜６の転動体及び比較例１〜５の転動体に対する試験では、回転速度３０ｍ／ｓ、軸回転数１００００ｒｐｍ、スリップ率３％として、従動側を作動させた。この際、最大面圧Ｐｍａｘは３ＧＰａであり、１５０℃に設定したトラクションオイルを２Ｌ・ｍｉｎで回転部に供給した。この条件でのトラクション係数を測定し、比較例との比を評価した。
【００３４】
実施例１〜６の転動体及び比較例１〜５の転動体の各仕様及び評価結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
表１に示した結果から、実施例１〜６の転動体は、高いトラクション係数を示していることが判った。これに対して比較例１〜５の転動体は、実施例１〜６の転動体よりも低いトラクション係数を示しており、比較的高いトラクション係数を示すものでも、トラクション係数の測定中に金属接触が生じてしまい、表面粗さが悪化することで振動が増えて試験を中止せざるを得なかった。したがって、実施例１〜６の転動体が、比較例１〜５の転動体と比べて高いトラクション係数を示していることが実証できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるトラクションドライブ用転動体の転動面の表面粗さ計により測定される断面曲線説明図である。
【図２】トロイダル式無段変速機の入出力ディスク及びパワーローラの部分を示す断面図説明図である。
【図３】トラクションドライブ用転動体のトラクション係数を測定するための装置を示す概略斜視説明図である。
【図４】トラクションドライブ用転動体の転動面の表面粗さ計により測定される断面曲線に表れる溝間の凸部先端の曲率半径説明図である。
【符号の説明】
３ 入力ディスク（転動体）
５ 出力ディスク（転動体）
６ パワーローラ（転動体）
１０ トラクション転動面
１１ 微細溝
１２ 微細溝間の凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a traction drive rolling element having a rolling surface and transmitting power by interposing traction oil between the rolling surfaces, and a toroidal-type continuously variable transmission using the traction drive rolling element. It is.
[0002]
[Prior art]
Continuously variable transmissions have been studied in various fields because they have excellent power transmission and do not generate shift shocks.However, among them, a method intended to transmit large power, that is, traction oil is used. Numerous studies have been made on a method (traction drive method) of transmitting power between the rolling surfaces by interposing them.
[0003]
Such a traction drive system has a mechanism capable of coping with a high-output engine. For example, a metal rolling element that contacts through traction oil, that is, two disks (an input disk and an output disk) ), The power is transmitted in a continuously variable speed by changing the inclination of the roller shaft of the power roller and changing the contact radius of the disk to change the speed. The moving body is required to have excellent traction characteristics under high temperature and high surface pressure and high rolling fatigue life performance.
[0004]
As an example of the traction drive type continuously variable transmission, there is a half toroidal type continuously variable transmission. In this toroidal-type continuously variable transmission, the inclination of a power roller sandwiched between an input disk and an output disk is changed to change the relative rotational speed of an input / output disk, thereby shifting the speed from the input shaft to the output shaft. And the power is transmitted.
[0005]
For this reason, each of the rolling surfaces of the input disk, the output disk, and the power roller made of the metal rolling element receives a surface pressure input by the input of the engine torque, so that the surface fatigue strength (rolling fatigue strength) is reduced. It is necessary to be excellent (for example, JP-A-7-71555). Also, in this toroidal type continuously variable transmission, a large power torque may be transmitted, and it is necessary to consider surface fatigue and wear due to slip and rolling of the rolling surface.
[0006]
On the other hand, as a method of transmitting a large power torque, an attempt has been made to improve the fine surface shape of the traction rolling surface (JP-A-2002-039306). The improvement of the traction characteristics by such a fine surface shape utilizes the effect of thinning the oil film and increasing the shear rate by discharging the oil at the contact part by the fine shape, and the fluctuation of the oil film pressure generated by the fine shape. Thus, the effect of increasing the effective viscosity in the contact portion is utilized.
[0007]
Conventionally, zinc dithiophosphate is added to engine oil as an antioxidant for preventing oxidation deterioration of the engine oil and an extreme pressure additive for improving abrasion resistance. Since the drive system is a mechanism for transmitting power by the shear force of an oil film, it does not basically make metal contact, so that the ZnDTP film does not affect the traction coefficient.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to improve the traction characteristics by discharging the oil at the contact portion with a fine shape, the oil film is operated with a thin oil film, and in some cases, the protrusion of the traction rolling surface is worn or the surface is damaged. There is a problem that a defect may occur, and solving this problem has been a conventional problem.
[0009]
[Object of the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problem, and it is possible to suppress the occurrence of surface peeling and abrasion under the conditions of operating with a thin oil film while improving traction characteristics. It is an object of the present invention to provide a traction drive rolling element and a toroidal-type continuously variable transmission using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a driving surface traction drive rolling element and a driven side traction drive rolling element that transmit power by interposing traction oil between the rolling surfaces, and a plurality of fine particles are formed on the rolling surface of at least one rolling element. A groove is arranged, and the height difference from the top of the convex portion between the grooves to the bottom of the concave portion of the groove cross section, which appears in a cross-sectional curve (without a filter) measured by a surface roughness meter of the rolling surface, is set to 3 μm or less. The surface of this rolling element is set at 0. 1 to 10% by weight of zinc dithiophosphate, A structure covered with a 5-500 nm film formed by sliding in a lubricating oil containing 1-5% by mass of a metal-based antioxidant and 0.1-5% by mass of a metal-based detergent / dispersant. The configuration of the rolling element for traction drive is a means for solving the above-mentioned conventional problems.
[0011]
In this case, the surface roughness of the rolling surface of the other rolling element of the driving-side traction drive rolling element and the driven-side traction drive rolling element is preferably Ra 0.02 to Ra 0.02 um.
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, the traction characteristics are further improved by increasing the boundary friction coefficient with a 5-500 nm film derived from zinc dithiophosphate, while improving the traction characteristics. In addition, since the film derived from zinc dithiophosphate has abrasion resistance, it is extremely possible to minimize the wear of the convex portions between the grooves on the rolling surface. Excellent effect is brought.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the rolling element for traction drive of the present invention, the zinc dithiophosphate constituting the 5-500 nm coating is called an anti-wear agent or an anti-oxidant added to the lubricating oil, and has the following structure. It is on the street.
[0014]
Embedded image
In the above chemical formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are a primary alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a secondary alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. Or an alkyl-substituted aryl group. However, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different.
[0016]
The 5-500 nm film derived from zinc dithiophosphate is a film formed when an iron-based metal member is slid in a lubricating oil containing zinc dithiophosphate. If the thickness of the coating is in the range of 10 to 100 nm, the effect of the present invention is sufficiently exhibited, and the effect of the present invention is also recognized in the range of 5 to 500 nm.
[0017]
In the present invention, the thickness of the coating is set to 5 nm or more because if the thickness is smaller than this, the function of the coating is not sufficiently exhibited. That is, if the thickness of the coating is less than 5 nm, stress concentration occurs due to contact with the mating rolling surface, and as a result, the coating at the convex portion between the grooves is destroyed. In addition, the reason why the thickness of the coating is set to 500 nm or less is that it is not only difficult to make the coating thicker than this, because the coating is formed by a tribochemical reaction due to sliding. This is because they are easily peeled off.
[0018]
Next, a method for forming the above-described coating will be described. The required material is a lubricating oil containing a metal member and zinc dithiophosphate slidable together. The metal member is the same as the above-described metal member, and a general iron-based material can be used. As the lubricating oil containing zinc dithiophosphate, the above-mentioned zinc dithiophosphate is used in 0.1 g. A lubricating oil containing 1 to 10% by mass, more preferably a lubricating oil containing 1 to 5% by mass. In this case, if the amount of zinc dithiophosphate is too small, the formation of the coating is not sufficient, while if the amount of zinc dithiophosphate is too large, a favorable lubricating state cannot be waited for, but rather the formation of the coating is hindered.
[0019]
Traction oil and / or general mineral oil can be used as the base oil. Therefore, when traction oil is used as the base oil, this lubricating oil can be employed as a lubricating composition for a toroidal type continuously variable transmission. In this case, the coating can be formed even when the toroidal-type continuously variable transmission is used, and the coating can be formed again even when the coating is lost once, and the coating is maintained for a long time. be able to.
[0020]
The essential additive of the lubricating oil is naturally zinc dithiophosphate. However, extreme pressure additives, antioxidants, rust inhibitors, cleaning dispersants, defoamers, etc., which are generally added to lubricating oils, etc. Or a wear modifier, a viscosity index improver, or the like. In particular, if a rust inhibitor such as calcium sulfonate or barium sulfonate, a detergent / dispersant such as calcium phenate or barium phenate, and a metal-based additive are added, the above-mentioned coating film caused by zinc dithiophosphate is obtained. This has the effect that the formation of is easy.
[0021]
As the traction oil as the base oil, a hydrocarbon compound such as polybutene, a saturated hydrocarbon compound having a cyclohexyl group or the like can be used. In general, the traction oil refers to a traction oil containing various additives in addition to the base oil, but here refers to a traction oil containing only the base oil.
[0022]
In the traction drive rolling element of the present invention, when the interval between the fine grooves is less than 100 μm, there is a concern that surface damage such as peeling may occur. On the other hand, when the interval between the fine grooves exceeds 300 μm. Since it is impossible to stably improve the traction coefficient, it is preferable that the interval between the fine grooves is 100 μm or more and 300 μm or less. By setting the interval between the fine grooves in this way, a stable traction coefficient can be obtained. Improvement will be achieved.
[0023]
Further, in the groove portion where the fine groove depth is the largest, when the radius of curvature of the tip of the convex portion between the grooves shown in the cross-sectional curve measured by the surface roughness meter of the rolling surface is less than 2 mm, the tip of the convex portion Surface damage may be caused by excessive stress on the outermost surface caused by the surface stress. On the other hand, when the radius of curvature at the tip of the projection exceeds 10 mm, peeling damage and / or peeling caused by metal contact due to edge stress generated at the end of the projection may occur. Even if there is an oil film, the flaking life induced by the edge stress may become a problem. Therefore, as described in claim 3, in the groove portion having the maximum fine groove depth, the rolling surface It is desirable that the radius of curvature of the tip of the convex portion between the grooves, which appears in the cross-sectional curve measured by the surface roughness meter, be 2 to 10 mm. With such a configuration, the durability characteristics can be improved. Become. In addition, as shown in FIG.
r = (t 2 + a 2 ) / 2t.
[0024]
Further, as shown in FIG. 2, an input disk 3 and an output disk 5 having rolling surfaces (toroidal curved surfaces) 3a, 5a each having an annular concave shape are arranged to face each other. In a toroidal type continuously variable transmission in which a rotation transmitting power roller 6 having a rolling surface 6a having an annular convex shape is tiltably interposed between disks 5, a power roller 6, an input disk 3 and an output are provided. By using at least one of the disks 5 as the traction drive rolling element, it is possible to provide a toroidal type continuously variable transmission having excellent durability, that is, a toroidal type continuously variable transmission suitable for an automobile. A transmission can be provided.
[0025]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the rolling element for traction drive of the present invention will be described, but it is needless to say that the present invention is not limited to only the following embodiments.
[0026]
(Example 1)
One of the rolling elements had a cylindrical shape with a flat traction rolling surface and a diameter of 60 mm. After performing quenching and tempering of SUJ2 steel and grinding the traction rolling surface 10 as shown in FIG. 1, a plurality of fine grooves 11 of about 110 μm were formed using a polycrystalline c-BN cutting tool. Thereafter, the tips of the protruding portions 12 between the fine grooves 11 were cut off by tape lapping to reduce the depth of the fine grooves 11 to about 1.2 μm. At this time, the radius of curvature of the tip of the projection 12 between the fine grooves 11 in the cross-sectional curve measured by the surface roughness meter of the traction rolling surface 10 was set to about 2 mm.
[0027]
Next, 1% by mass of ZnDTP was added to traction oil (oil A: traction oil manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), and using a four-cylinder testing machine shown in FIG. Sliding was performed for about 1 hour under the conditions of ° C., Pmax = 2 GPa, and a slip ratio of 1.5%. The resulting coating of zinc dithiophosphate was visually recognizable with a blue color.
[0028]
(Examples 2 to 6)
The rolling elements of Examples 2 to 6 were obtained by appropriately changing the interval between the fine grooves 11, the groove depth, and the radius of curvature of the tip of the convex portion 12 between the fine grooves 11 in one of the rolling elements. The traction rolling surface 10 of each rolling element was covered with a film derived from zinc dithiophosphate in the same manner as in the rolling element of Example 1.
[0029]
(Comparative Examples 1 to 5)
In the rolling elements of Comparative Examples 1 to 5, the diameter of the other rolling element was set to 60 mm, and after the quenching and tempering material of JIS SUJ2 steel was subjected to grinding, superfinishing was performed, and the traction rolling surface was R = 30. In the shape of a crown and having a desired roughness.
[0030]
The cross-sectional curve shown in FIG. 1 is measured in the axial direction of the rolling element (the direction perpendicular to the rolling direction). For the measurement of this cross-sectional curve, a probe type surface roughness profile measuring machine “Surfcom 1400A” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. was used. Further, a probe having a spherical tip with a radius of curvature of 5 μm and a vertex angle of 90 ° was used as the stylus, and the measurement length was 1 mm.
[0031]
The traction coefficients of the rolling elements of Examples 1 to 6 and the rolling elements of Comparative Examples 1 to 5 were measured.
[0032]
In measuring the traction coefficient, a 4-cylinder test shown in FIG. 3 was performed. This four-cylinder testing machine has three drive-side rolling elements 54a to 54e individually supported by three parallel rotating axes 53a to 53c on the outer peripheral surface of a driven-side rolling element 52 supported by a rotating shaft 51. 54c is brought into contact with the pressing mechanism, and the weight of the left and right weights 56 is applied to the pressing portion via each arm to apply a load to one of the three rotating shafts 53a. The outer peripheral surface of each of the driven rolling elements 54a to 54c is pressed against the outer peripheral surface of the driven rolling element 52, and the traction coefficient is measured by measuring the torque generated on the rotating shaft 51 of the driven rolling element 52. Can be calculated.
[0033]
In this test, one of the rolling elements (the rolling element having a flat cylindrical shape with a diameter of 60 mm and a thickness of 10 mm) in the above-described embodiment was used as the driven-side rolling element 52, and the other rolling element (a diameter of 60 mm and a thickness of 10 mm). , The rolling elements that form a crowning cylindrical shape with a sub-curvature R30) are the driving-side rolling elements 54a to 54c. In the tests on the rolling elements of Examples 1 to 6 and the rolling elements of Comparative Examples 1 to 5, the rotational speed is 30 m / m. The driven side was operated at s, a shaft rotation speed of 10,000 rpm, and a slip ratio of 3%. At this time, the maximum surface pressure Pmax was 3 GPa, and traction oil set at 150 ° C. was supplied to the rotating part at 2 L · min. The traction coefficient under these conditions was measured, and the ratio with the comparative example was evaluated.
[0034]
Table 1 shows the specifications and evaluation results of the rolling elements of Examples 1 to 6 and the rolling elements of Comparative Examples 1 to 5.
[0035]
[Table 1]
[0036]
From the results shown in Table 1, it was found that the rolling elements of Examples 1 to 6 exhibited a high traction coefficient. On the other hand, the rolling elements of Comparative Examples 1 to 5 show a lower traction coefficient than the rolling elements of Examples 1 to 6. And the vibrations increased due to the deterioration of the surface roughness, and the test had to be stopped. Therefore, it was demonstrated that the rolling elements of Examples 1 to 6 exhibited a higher traction coefficient than the rolling elements of Comparative Examples 1 to 5.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a cross-sectional curve of a rolling surface of a traction drive rolling element measured by a surface roughness meter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory sectional view showing a portion of an input / output disk and a power roller of the toroidal type continuously variable transmission.
FIG. 3 is a schematic perspective explanatory view showing an apparatus for measuring a traction coefficient of a traction drive rolling element.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a radius of curvature of a tip of a convex portion between grooves which appears in a cross-sectional curve measured by a surface roughness meter of a rolling surface of a traction drive rolling element.
[Explanation of symbols]
3 Input disk (rolling element)
5 Output disk (rolling element)
6. Power roller (rolling element)
10 Traction rolling surface 11 Micro groove 12 Convex part between micro grooves
