JP3783374B2

JP3783374B2 - Toroidal continuously variable transmission

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Publication number: JP3783374B2
Application number: JP31346597A
Authority: JP
Inventors: 尚今西; 伸夫後藤; 誠藤波; 寛加藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JPH11148543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の自動変速機として利用する。特に本発明は、この様なトロイダル型無段変速機を構成する入力側、出力側両ディスクの耐久性向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図３〜４に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部に出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を収めたケーシングの内側には、枢軸５、５を中心として揺動する複数個（通常２〜３個）のトラニオン６、６を設けている。尚、これら各枢軸５、５は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向（図３〜４の左右方向）に関してこれら両ディスク２、４の中間部に、これら両ディスク２、４の軸方向に対し直角方向で且つこれら両ディスク２、４の中心軸に対し捻れの位置に配置している
【０００３】
即ち、これら各トラニオン６、６は、それぞれの両端部外側面に上記各枢軸５、５を、互いに同心に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記各枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。これら入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５上の点を中心とする円弧を、上記入力軸１及び出力軸３を中心に回転させた場合に得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図３〜４の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図３〜４の右側面）にも、同様のカム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記各パワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記１対のカム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記各パワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、この出力側ディスク４に固定の出力軸３を回転させる。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図３に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図３と図４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
更に、図５〜６は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図５の左端部）外周面にスプライン係合し、鍔部１７により、上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。この出力歯車１８、並びにこの出力歯車１８と噛合した図示しない歯車等が、出力側ディスク４の回転を取り出す為の動力取り出し手段を構成する。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部に設けた枢軸５、５は１対の支持ポスト２０、２０に、揺動並びに軸方向（図５の表裏方向、図６の左右方向）に亙る変位自在に支持している。上記１対の支持ポスト２０、２０は、十分な剛性を有する金属板状で、中央部に形成した円孔２１を、ケーシング２２の内面若しくはこのケーシング２２内に設けたシリンダケース２３の側面に固設した支持ピン２４ａ、２４ｂに外嵌する事により、上記ケーシング２２の内側に、揺動並びに上記各枢軸５、５の軸方向に亙る変位自在に支持している。又、上記各支持ポスト２０、２０の両端部には、それぞれ円形の支持孔２５、２５を形成しており、これら各支持孔２５、２５に、それぞれ上記各枢軸５、５を、それぞれが外輪２６、２６を備えたラジアルニードル軸受２７、２７により、支持している。これらの構成に基づいて上記各トラニオン６、６を、上記各枢軸５、５を中心とする揺動並びにこれら各枢軸５、５の軸方向に亙る変位を自在として、上記ケーシング２２内に支持している。
【０００９】
上述の様にして上記ケーシング２２内に支持した、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔４０、４０部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２８、２８と枢支軸部２９、２９とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２８、２８を上記各円孔４０、４０の内側に、ラジアルニードル軸受３０、３０を介して、揺動自在に支持している。又、上記各枢支軸部２９、２９の周囲にパワーローラ８、８を、ラジアルニードル軸受３１、３１を介して、回転自在に支持している。
【００１０】
尚、上記１対の変位軸７、７は、前記入力軸１５を中心として、１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２９、２９が各支持軸部２８、２８に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図６で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１５の配設方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に対しほぼ直交する方向としている。従って上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、構成各部品の寸法精度のばらつき、或は動力伝達時の弾性変形等に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図５の左右方向、図６の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１１】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受３２、３２等のスラスト転がり軸受と、次述する外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受３４、３４等のスラスト軸受とを設けている。このうちのスラスト玉軸受３２、３２は、請求項１に記載したスラスト転がり軸受に相当するもので、上記各パワーローラ８、８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８、８の回転を許容する。又、上記各スラストニードル軸受３４、３４は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承しつつ、上記枢支軸部２９、２９及び上記外輪３３、３３が上記支持軸部２８、２８を中心に揺動する事を許容する。
【００１２】
又、上記各トラニオン６、６の一端部（図６の左端部）には、それぞれ駆動ロッド３５、３５を結合し、これら各駆動ロッド３５、３５の中間部外周面に駆動ピストン３６、３６を固設している。そして、これら各駆動ピストン３６、３６をそれぞれ、前記シリンダケース２３内に設けた駆動シリンダ３７、３７内に油密に嵌装している。更に、前記ケーシング２２内に設けた支持壁３８と前記入力軸１５との間には１対の転がり軸受３９、３９を設けて、上記入力軸１５を上記ケーシング２２内に回転自在に支持している。
【００１３】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転を押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝える。そして、この入力側ディスク２の回転を、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達し、更にこの出力側ディスク４の回転を、前記出力歯車１８より取り出す。上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３６、３６を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３６、３６の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図６の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持ポスト２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、図５で互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図３〜４に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１４】
尚、動力伝達時に構成各部品が弾性変形する結果、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向に変位すると、これら各パワーローラ８、８を枢支している上記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２８、２８を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、前記各スラスト玉軸受３２、３２の外輪３３、３３の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受３４、３４が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機の運転時に入力側、出力側両ディスク２、４には、各パワーローラ８、８との押し付け合いに基づいて複雑且つ大きな力が繰り返し加わる。例えばトロイダル型無段変速機の運転時に出力側ディスク４の内側面４ａにはパワーローラ８から、図７のＡ点に、Ｆなるスラスト荷重が加わる。そして上記出力側ディスク４は、この様なスラスト荷重に基づいて弾性変形し、その結果、図７のＢ、Ｃ、Ｄ部に、大きな引っ張り応力が集中して加わる。これら引っ張り応力の加わる部位は、トロイダル型無段変速機の運転に伴う上記出力側ディスク４の回転に基づき、円周方向に移動する。従って、円周方向に関して或る一部分に注目した場合、当該部分には大きな引っ張り応力が繰り返し加わる事になる。この様な引っ張り応力が繰り返し加わる事は、入力側ディスク２に関しても、ほぼ同様である。
この様にして入力側、出力側両ディスク２、４に繰り返し加わる引っ張り応力は、これら入力側、出力側両ディスク２、４に割れ等の損傷を発生させ、これら両ディスク２、４が破壊する原因となる。従って、トロイダル型無段変速機の耐久性を十分に確保する為には、上述の様な引っ張り応力に拘らず、上記入力側、出力側両ディスク２、４に割れ等の損傷が発生するのを防止する為の考慮が必要になる。
【００１６】
又、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと当接する面である、上記入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ、４ａが、これら各ディスク２、４の回転に伴って振れ回ると、上記各周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接状態が不安定になる。この結果、トロイダル型無段変速機の運転時に振動が発生したり、上記各パワーローラ８、８の変速状態を同調させられなくなったり、ハンチングを起こしたりする。そして、これら振動や変速状態の非同調、或はハンチングに基づき、上記各周面８ａ、８ａと当接する上記各内側面２ａ、４ａに無理な力が加わり、これら各内側面２ａ、４ａに早期剥離が生じる等、やはり上記入力側、出力側両ディスク２、４の耐久性が損なわれてしまう。
本発明のトロイダル型無段変速機は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダル型無段変速機は、前述の従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、且つこの入力側ディスクに対する回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直角方向で且つこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置されて当該位置で揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転自在に支持され、入力側、出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラの外側面と上記各トラニオンの内側面との間に設けたスラスト転がり軸受とから構成する。そして、入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、上記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させている。
【００１８】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記入力側、出力側両ディスクの内周面と、これら両ディスクの内側面よりも内径側に存在する内端面との連続部に面取り部が、上記入力側、出力側両ディスクの表面に熱処理硬化層が、それぞれ形成されており、これら両ディスクの表面のうち、上記円弧形の凹面である内側面よりも内径側に存在する上記内端面の表面部分に、上記硬化層を形成した後に削り加工を施して、この硬化層のうちの熱処理異常層を除去している事を特徴としている。この場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、上記面取り部の表面粗さを６．３ｓ以下にして、この面取り部を形成した上記連続部の耐力を向上させる。或いは、請求項３に記載した様に、上記内端面に加えて、入力側、出力側両ディスクの外側面の表面部分にも、上記硬化層を形成した後に削り加工を施して、この硬化層のうちの熱処理異常層を除去する。
【００１９】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機が入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転力を伝達する際の作用、並びにこれら入力側ディスクと出力側ディスクとの間の変速比を変える際の作用は、前述した従来構造の場合と同様である。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、入力側、出力側両ディスクの耐久性向上を図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、本発明のトロイダル型無段変速機の要部である、入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの対向部分を示している。尚、図１は、入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａを、動力の伝達方向に関して互いに並列に２対設けた、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の片半部を示している。入力軸１ａの回転は、ローディングカム式の押圧装置９を介して入力側ディスク２Ａに伝達される。更にこの入力側ディスク２Ａの回転は、この入力側ディスク２Ａの内周縁部に設けたボールスプライン４１を介してその一端部を結合した伝達軸４２に伝達され、この伝達軸４２の他端部に結合した、図示しない別の入力側ディスクを、上記入力側ディスク２Ａと同期して回転させる。又、この入力側ディスク２Ａの回転は、上記伝達軸４２を挟んで図１の表裏方向両側に設けた、やはり図示しない１対のパワーローラ８（図３〜６）を介して、出力側ディスク４Ａに伝達する。この出力側ディスク４Ａは、やはり図示しない別の出力側ディスクと共に、上記伝達軸４２の中間部周囲に設けたスリーブ４３の両端部にスプライン係合させている。又、上記出力側ディスク４Ａの内半部（内側面４ａ側半部で、図１の左半部）内周面と上記伝達軸４２の中間部外周面との間にはラジアルニードル軸受１６ａを設けて、上記出力側ディスク４Ａと伝達軸４２との相対回転を自在としている。又、上記スリーブ４３の中間部外周面で、上記出力側ディスク４Ａと別の出力側ディスクとの間部分には出力歯車（図示せず）を設けて、上記１対の入力側ディスク２Ａから上記１対の出力側ディスク４Ａに伝達された動力を取り出し自在としている。
【００２１】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機に於いて、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの表面には、浸炭処理、浸炭窒化処理、高周波焼き入れ等の熱処理による硬化層を形成している。又、これら入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの内周面４４、４４と、これら各ディスク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａよりも内径側に存在する内端面４５、４５との連続部には、図２に示す様な面取り部４６を形成している。そして、この面取り部４６の表面粗さを６．３ｓ以下にして、上記連続部の耐力を向上させている。
【００２２】
更に、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの表面のうち、図１に斜格子で示す部分、即ち、これら各ディスク２Ａ、４Ａの外側面２ｂ、４ｂと、上記内端面４５、４５と面取り部４６と内周面４４、４４の内端寄り部分とに、ショット・ピーニングを施している。そして、この様にショット・ピーニングを施した、上記両ディスク２Ａ、４Ａの外側面２ｂ、４ｂと内端面４５、４５と面取り部４６、４６と内周面４４、４４の内端寄り部分とに、このショット・ピーニングに基づく圧縮残留応力を存在させている。
【００２３】
上述の様に、入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの外側面２ｂ、４ｂと、内周面４４と、内端面４５と、これら両面４４、４５の連続部である面取り部４６とに圧縮残留応力を存在させると、トロイダル型無段変速機の運転時に、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａに曲げ応力が加わっても、これら各ディスク２Ａ、４Ａに亀裂等の損傷が発生する事はない。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に上記各ディスク２Ａ、４Ａには、前述の図７のＢ、Ｃ、Ｄ点に大きな引っ張り応力が加わる。これに対して、上述の様に上記Ｂ、Ｄ点を含む部分に圧縮残留応力を存在させれば、この圧縮残留応力が上記引っ張り応力を相殺して、上記亀裂等の損傷を発生しにくくできる。尚、ショット・ピーニングにより上記各部分に残留させる圧縮応力は、好ましくは５０〜９０kgf/mm² 程度にする。
【００２４】
尚、トロイダル型無段変速機の運転時に上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａには、上記Ｂ、Ｄ点だけでなく、これら各ディスク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａ上の点であるＣ点にも、引っ張り応力が加わる。但し、このＣ点を含むこれら各内側面２ａ、４ａは、図示しないパワーローラの周面と当接する事により動力を伝達するトラクション面であり、例えば表面粗さを、超仕上により０．０５Ra以下の平滑面にする必要がある。従って、上記Ｃ点を含む内側面２ａ、４ａにショット・ピーニングを施す事はできない。但し、これら各内側面２ａ、４ａは、それぞれ上記平滑面とする為の超仕上等の研削に基づき、硬化層を形成する過程で生じた熱処理異常層を除去しているので、上記Ｃ点に加わる大きな引っ張り応力に拘らず、このＣ点から亀裂等の損傷が発生しにくい。言い換えれば、上記各内側面２ａ、４ａは、引っ張り応力に対して大きな耐力を有する。
【００２５】
又、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの表面のうち、前記各外側面２ｂ、４ｂと、前記各内端面４５、４５との表面部分に、前記熱処理に基づいて硬化層を形成した後に削り加工を施して、上記硬化層のうちの熱処理異常層を除去している（請求項１〜３に係る発明）。この様に、トロイダル型無段変速機の運転時に大きな引っ張り応力が加わるＢ、Ｄ点を含む、上記各外側面２ｂ、４ｂと、前記各内端面４５、４５とに存在する熱処理異常層を除去する事により、トロイダル型無段変速機の運転時に上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａに大きな曲げ応力が加わった場合でも、これら両ディスク２Ａ、４Ａに亀裂等の損傷を発生する事を抑えられる。即ち、これら両ディスク２Ａ、４Ａに曲げ応力が加わると、上記各点Ｂ、Ｄ部分に大きな応力が集中する。一方、上記両ディスク２Ａ、４Ａの表面を硬化させる為、高周波焼き入れ、浸炭焼き入れ等の熱処理を施すと、これら両ディスク２Ａ、４Ａの表面部分に、熱処理異常層が存在する事になる。この様な熱処理異常層が存在すると、上記曲げ応力に伴う応力集中により、上記Ｂ、Ｄ点から亀裂等の損傷が発生し、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａが破断等の損傷を受ける。これに対して、上述の様に上記両ディスク２Ａ、４Ａに熱処理を施した後、上記硬化層部分に存在する上記熱処理異常層を除去すれば、上述の様な原因で上記両ディスク２Ａ、４Ａが破断等の損傷を受ける事を防止できる。尚、この様な熱処理異常層の除去と、前述の残留圧縮応力付与とは、単独でも効果を得られるが、組み合わせて行なえば、より優れた効果を得られる。
【００２６】
更に、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａの、これら各ディスク２Ａ、４Ａの回転中心に対する振れ回り量を０．０２mm以下としている。即ち、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａは、前記伝達軸４２を中心として回転するが、この回転中心と上記内側面２ａ、４ａの一部でパワーローラの周面と当接する部分との距離が変化すると、これら各部分が、上記各ディスク２Ａ、４Ａの回転に伴って振れ回る事になる。この様な振れ回りが生じると、前述の様に、上記パワーローラの周面と上記各内側面２ａ、４ａとの当接状態が不安定になって、トロイダル型無段変速機の運転時に振動が発生したり、上記各パワーローラの変速状態を同調させられなくなったりする。そして、これら振動や変速状態の非同調に基づき、上記各周面と当接する上記各内側面２ａ、４ａに無理な力が加わり、これら各内側面２ａ、４ａに早期剥離が生じる等、やはり上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの耐久性が損なわれてしまう。
【００２７】
これに対して、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａの、これら各ディスク２Ａ、４Ａの回転中心に対する振れ回り量を０．０２mm以下に規制すれば、上述の様な入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの耐久性低下に結び付く様な振れ回りを防止できる。尚、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａの内側面２ａ、４ａを研削加工する作業は、これら各内側面２ａ、４ａの曲率半径Ｒの加工公差をプラス側にして行なう。従って、上記研削作業は、この曲率半径Ｒを公差側に追い込む方向で行なうので、加工作業は比較的容易である。又、曲率半径Ｒが公差側にずれて大きくなる事は、上記各内側面２ａ、４ａとパワーローラの周面との当接部である、トラクション面の面圧低下につながり、上記入力側、出力側両ディスク２Ａ、４Ａ及びパワーローラの耐久性向上に結び付く為、好ましい。
尚、次の表１は、上記振れ回り量の大きさが、トロイダル型無段変速機の運転に及ぼす影響を知る為、本発明者が行なった実験の結果を示している。
【００２８】
【表１】

【００２９】
この表１の記載から明らかな通り、上記振れ回り量を０．０２mm以下に抑えれば、トロイダル型無段変速機の運転に及ぼす悪影響を、実用上問題ない程度に抑える事ができる。尚、この様に上記両ディスク２Ａ、４Ａの振れ回り量を規制する事も、単独で実施して効果を得られるだけでなく、本発明と組み合わせて実施すれば、より優れた効果を得られる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機は、以上に述べた通り構成され作用するので、入力側、出力側両ディスクの耐久性を向上させて、これら両ディスクを組み込んだトロイダル型無段変速機の耐久性向上を図れる。
【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要部断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】トロイダル型無段変速機の基本構成を、最大減速時の状態で示す略側面図。
【図４】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。
【図５】従来から知られている具体的構造の１例を示す要部断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】ディスクに引っ張り応力が加わる部位を説明する為の部分断面図。
【符号の説明】
１、１ａ入力軸
２、２Ａ入力側ディスク
２ａ内側面
２ｂ外側面
３出力軸
４、４Ａ出力側ディスク
４ａ内側面
４ｂ外側面
５枢軸
６トラニオン
７変位軸
８パワーローラ
８ａ周面
９押圧装置
１０カム板
１１保持器
１２ローラ
１３、１４カム面
１５入力軸
１６、１６ａニードル軸受
１７鍔部
１８出力歯車
１９キー
２０支持ポスト
２１円孔
２２ケーシング
２３シリンダケース
２４ａ、２４ｂ支持ピン
２５支持孔
２６外輪
２７ラジアルニードル軸受
２８支持軸部
２９枢支軸部
３０ラジアルニードル軸受
３１ラジアルニードル軸受
３２スラスト玉軸受
３３外輪
３４スラストニードル軸受
３５駆動ロッド
３６駆動ピストン
３７駆動シリンダ
３８支持壁
３９転がり軸受
４０円孔
４１ボールスプライン
４２伝達軸
４３スリーブ
４４内周面
４５内端面
４６面取り部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The toroidal type continuously variable transmission according to the present invention is used as an automatic transmission for automobiles, for example. In particular, the present invention aims to improve the durability of both the input side and output side disks constituting such a toroidal type continuously variable transmission.
[0002]
[Prior art]
The use of a toroidal continuously variable transmission as schematically shown in FIGS. This toroidal type continuously variable transmission supports an input disk 2 concentrically with an input shaft 1 and is arranged concentrically with the input shaft 1 as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 62-71465. An output side disk 4 is fixed to the end of the output shaft 3. A plurality of (usually 2 to 3) trunnions 6 and 6 that swing around

pivots

5 and 5 are provided inside the casing containing the toroidal-type continuously variable transmission. Each of the

pivots

5 and 5 has an intermediate portion between the two

disks

2 and 4 in the axial direction of the input and output disks 2 and 4 (left and right direction in FIGS. 3 to 4). The disk 4 is arranged in a direction perpendicular to the axial direction of the disk 4 and twisted with respect to the central axes of the

disks

2 and 4.
That is, the trunnions 6 and 6 are provided with the

pivots

5 and 5 concentrically with each other on the outer side surfaces of both ends. In addition, the intermediate portions of the trunnions 6 and 6 support the base end portions of the

displacement shafts

7 and 7, and the trunnions 6 and 6 are swung around the

pivot shafts

5 and 5. The inclination angle of the

displacement shafts

7 and 7 can be adjusted freely.

Power rollers

8 and 8 are rotatably supported around the

displacement shafts

7 and 7 supported by the trunnions 6 and 6, respectively. The

power rollers

8 and 8 are sandwiched between the input side and

output side disks

2 and 4. The inner side surfaces 2a and 4a of the input side and

output side discs

2 and 4 facing each other have cross-sections each having an arc centering on a point on the pivot 5 and centering on the input shaft 1 and the output shaft 3. Concave surface obtained when rotated. And the peripheral surfaces 8a and 8a of each

power roller

8 and 8 formed in the spherical convex surface are made to contact | abut to the said inner surface 2a and 4a.
[0004]
A loading cam type pressing device 9 is provided between the input shaft 1 and the input side disc 2, and the pressing device 9 makes the input side disc 2 toward the output side disc 4 elastically pressable. Yes. The pressing device 9 includes a cam plate 10 that rotates together with the input shaft 1 and a plurality of (for example, four)

rollers

12 and 12 held by a cage 11. On one side surface (left side surface in FIGS. 3 to 4) of the cam plate 10, a cam surface 13 that is an uneven surface extending in the circumferential direction is formed, and the outer side surface of the input side disk 2 (right side in FIGS. 3 to 4). The same cam surface 14 is also formed on the surface). The plurality of

rollers

12 and 12 are supported so as to be rotatable about a radial axis with respect to the center of the input shaft 1.
[0005]
When the toroidal type continuously variable transmission configured as described above is used, when the cam plate 10 rotates as the input shaft 1 rotates, the cam surface 13 causes the plurality of

rollers

12 and 12 to move outside the input side disk 2. Press against the side cam surface 14. As a result, the input side disk 2 is pressed against the

power rollers

8 and 8 and at the same time, based on the pressing between the pair of

cam surfaces

13 and 14 and the plurality of

rollers

12 and 12, The input side disk 2 rotates. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 through the

power rollers

8 and 8, and the output shaft 3 fixed to the output side disk 4 is rotated.
[0006]
When the rotational speed ratio (transmission ratio) between the input shaft 1 and the output shaft 3 is changed, and when first decelerating between the input shaft 1 and the output shaft 3, each trunnion 6 is centered on the

pivot shafts

5 and 5. 6, and the peripheral surfaces 8 a, 8 a of the

power rollers

8, 8 are located near the center of the inner surface 2 a of the input side disk 2 and the outer periphery of the inner surface 4 a of the output side disk 4 as shown in FIG. 3. The

displacement shafts

7 and 7 are inclined so as to abut against the offset portions. On the other hand, when increasing the speed, the trunnions 6 and 6 are swung around the

pivot shafts

5 and 5 so that the peripheral surfaces 8a and 8a of the

power rollers

8 and 8 are as shown in FIG. The

displacement shafts

7 and 7 are inclined so as to abut the outer peripheral portion of the inner side surface 2a of the input side disc 2 and the central portion of the inner side surface 4a of the output side disc 4 respectively. If the inclination angle of each of the

displacement shafts

7 and 7 is set intermediate between those shown in FIGS. 3 and 4, an intermediate transmission ratio can be obtained between the input shaft 1 and the output shaft 3.
[0007]
5 to 6 show a more specific toroidal type continuously variable transmission described in the microfilm of Japanese Utility Model Application No. 63-69293 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-173552). The input side disk 2 and the output side disk 4 are rotatably supported around the input shaft 15 via

needle bearings

16 and 16, respectively. The cam plate 10 is spline-engaged with the outer peripheral surface of the end portion (left end portion in FIG. 5) of the input shaft 15, and the flange portion 17 prevents movement in the direction away from the input side disk 2. Then, a loading cam type pressing device 9 that rotates the input side disk 2 while pressing the input side disk 2 toward the output side disk 4 based on the rotation of the input shaft 15 by the cam plate 10 and the

rollers

12 and 12. It is composed. An output gear 18 is coupled to the output side disk 4 by means of keys 19, 19, so that the output side disk 4 and the output gear 18 rotate in synchronization. The output gear 18 and a gear (not shown) meshed with the output gear 18 constitute power extraction means for extracting the rotation of the output side disk 4.
[0008]
The

pivots

5, 5 provided at both ends of the pair of trunnions 6, 6 are swingable and displaceable in a pair of

support posts

20, 20 in the axial direction (front and back direction in FIG. 5, left and right direction in FIG. 6). I support it. The pair of

support posts

20, 20 is a metal plate having sufficient rigidity, and a circular hole 21 formed in the center is fixed to the inner surface of the casing 22 or the side surface of the cylinder case 23 provided in the casing 22. By being externally fitted to the provided support pins 24a and 24b, it is supported inside the casing 22 so as to be swingable and displaceable in the axial direction of the

pivots

5 and 5. In addition,

circular support holes

25 and 25 are formed at both ends of the

support posts

20 and 20, respectively. The

pivots

5 and 5 are respectively connected to the

support holes

25 and 25, respectively. It is supported by

radial needle bearings

27, 27 having 26, 26. Based on these configurations, the trunnions 6 and 6 are supported in the casing 22 such that the trunnions 6 and 6 are freely swingable around the

pivots

5 and 5 and displaced in the axial direction of the

pivots

5 and 5. ing.
[0009]
The

displacement shafts

7 and 7 are supported in the

circular holes

40 and 40 formed in the intermediate part of the trunnions 6 and 6 supported in the casing 22 as described above. Each of these

displacement shafts

7 and 7 has support

shaft portions

28 and 28 and

pivot shaft portions

29 and 29 that are parallel to each other and eccentric, respectively. Of these, the

support shaft portions

28 and 28 are supported inside the

circular holes

40 and 40 so as to be swingable via

radial needle bearings

30 and 30. Further,

power rollers

8 and 8 are rotatably supported around the

pivot shaft portions

29 and 29 via

radial needle bearings

31 and 31, respectively.
[0010]
The pair of

displacement shafts

7 and 7 are provided at 180 ° opposite positions with the input shaft 15 as the center. The direction in which the pivot shafts 29 and 29 of the

displacement shafts

7 and 7 are eccentric with respect to the

support shafts

28 and 28 is the same with respect to the rotation direction of the input side and

output side disks

2 and 4. It is set as a direction (left-right reverse direction in FIG. 6). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 15 is disposed (the left-right direction in FIG. 5 and the front-back direction in FIG. 6). Accordingly, the

power rollers

8 and 8 are supported so as to be slightly displaceable in the direction in which the input shaft 15 is disposed. As a result, due to variations in dimensional accuracy of the constituent parts or elastic deformation at the time of power transmission, the

power rollers

8 and 8 are moved in the axial direction of the input shaft 15 (left and right direction in FIG. 5, FIG. 6). Even when it tends to be displaced in the direction of the front and back), this displacement can be absorbed without applying excessive force to each component.
[0011]
Further, between the outer surface of each of the

power rollers

8 and 8 and the inner surface of the intermediate portion of each of the trunnions 6 and 6, thrust

ball bearings

32 and 32, etc. in order from the outer surface side of the

power rollers

8 and 8. A thrust rolling bearing and thrust bearings such as

thrust needle bearings

34 and 34 for supporting a thrust load applied to the

outer rings

33 and 33 described below are provided. Of these, the

thrust ball bearings

32 and 32 correspond to the thrust rolling bearing described in claim 1, and support the load in the thrust direction applied to each of the

power rollers

8 and 8, while supporting each of the

power rollers

8 and 8. Allow 8 rotations. The thrust

needle roller bearings

34, 34 support the thrust load applied to the outer rings 33, 33 of the

thrust ball bearings

32, 32 from the

power rollers

8, 8, while supporting the

pivot shafts

29, 29. The outer rings 33 and 33 are allowed to swing around the

support shafts

28 and 28.
[0012]
Further, driving

rods

35 and 35 are coupled to one end portions (the left end portion in FIG. 6) of the trunnions 6 and 6, respectively, and driving

pistons

36 and 36 are provided on the outer peripheral surfaces of the intermediate portions of the driving

rods

35 and 35, respectively. It is fixed. The

drive pistons

36 and 36 are oil-tightly fitted in

drive cylinders

37 and 37 provided in the cylinder case 23, respectively. Further, a pair of rolling

bearings

39, 39 are provided between the support wall 38 provided in the casing 22 and the input shaft 15, and the input shaft 15 is rotatably supported in the casing 22. Yes.
[0013]
In the case of the toroidal type continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 15 is transmitted to the input side disk 2 via the pressing device 9. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 via a pair of

power rollers

8 and 8, and the rotation of the output side disk 4 is further taken out from the output gear 18. When changing the rotational speed ratio between the input shaft 15 and the output gear 18, the pair of

drive pistons

36, 36 are displaced in opposite directions. As the

drive pistons

36 and 36 are displaced, the pair of trunnions 6 and 6 are displaced in the opposite directions. For example, the lower power roller 8 in FIG. The power rollers 8 are displaced to the left in the figure. As a result, the direction of the tangential force acting on the contact portion between the peripheral surfaces 8a, 8a of the

power rollers

8, 8 and the inner side surfaces 2a, 4a of the input side disk 2 and the output side disk 4 changes. To do. As the force changes, the trunnions 6 and 6 swing in directions opposite to each other in FIG. 5 about the

pivots

5 and 5 pivotally supported by the support posts 20 and 20. As a result, as shown in FIGS. 3 to 4 described above, the contact position between the peripheral surfaces 8a and 8a of the

power rollers

8 and 8 and the inner surfaces 2a and 4a changes, and the input shaft 15 and The rotational speed ratio with the output gear 18 changes.
[0014]
When the

power rollers

8 and 8 are displaced in the axial direction of the input shaft 15 as a result of elastic deformation of the constituent parts during power transmission, the displacement shafts pivotally supporting the

power rollers

8 and 8 are used. 7 and 7 slightly swing around the

support shafts

28 and 28. As a result of this swinging, the outer side surfaces of the

outer rings

33, 33 of the

thrust ball bearings

32, 32 and the inner side surfaces of the trunnions 6, 6 are relatively displaced. Since the

thrust needle bearings

34, 34 exist between the outer surface and the inner surface, the force required for this relative displacement is small. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each

displacement shaft

7, 7 can be small.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
During operation of the toroidal type continuously variable transmission configured and operated as described above, both the input side and

output side disks

2 and 4 are repeatedly subjected to complicated and large forces based on the pressing with the

power rollers

8 and 8. . For example, during operation of the toroidal-type continuously variable transmission, a thrust load F is applied to the inner surface 4a of the output side disk 4 from the power roller 8 to the point A in FIG. The output side disk 4 is elastically deformed based on such a thrust load, and as a result, a large tensile stress is concentrated on the B, C, and D portions of FIG. These parts to which tensile stress is applied move in the circumferential direction based on the rotation of the output side disk 4 accompanying the operation of the toroidal type continuously variable transmission. Therefore, when attention is paid to a certain part in the circumferential direction, a large tensile stress is repeatedly applied to the part. Such repeated application of tensile stress is almost the same for the input side disk 2.
The tensile stress repeatedly applied to both the input side and

output side disks

2 and 4 in this way causes damage such as cracks in both the input side and

output side disks

2 and 4, and the both

disks

2 and 4 are destroyed. Cause. Therefore, in order to sufficiently ensure the durability of the toroidal type continuously variable transmission, the input side and

output side disks

2 and 4 are damaged such as cracks regardless of the tensile stress as described above. Consideration to prevent this is necessary.
[0016]
Further, the inner side surfaces 2a and 4a of the input side and

output side discs

2 and 4 which are the surfaces in contact with the peripheral surfaces 8a and 8a of the

power rollers

8 and 8 are used for the rotation of the

discs

2 and 4, respectively. When it is swung around, the contact state between the peripheral surfaces 8a and 8a and the inner surfaces 2a and 4a becomes unstable. As a result, vibration occurs during the operation of the toroidal type continuously variable transmission, the shifting states of the

power rollers

8 and 8 cannot be synchronized, or hunting occurs. Then, based on these vibration and shift state non-synchronization, or hunting, an unreasonable force is applied to each of the inner side surfaces 2a, 4a contacting the respective peripheral surfaces 8a, 8a. The durability of both the input side and

output side disks

2 and 4 is also impaired, such as peeling.
The toroidal continuously variable transmission of the present invention has been invented in view of such circumstances.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The toroidal type continuously variable transmission of the present invention includes an input shaft that is rotatably supported, and an input side disk that is rotatable together with the input shaft, in the same manner as the previously known toroidal type continuously variable transmission. The output side disk disposed concentrically with the input side disk and rotatably supported with respect to the input side disk, and both of the input side and the output side disks in the intermediate direction between both the input side and the output side disks. A plurality of trunnions arranged at right angles to the axial direction of the disks and twisted with respect to the central axes of both disks, and supported by the displacement shafts supported by the respective trunnions. A plurality of power rollers sandwiched between both the input side and output side disks, and provided between the outer surface of each of the power rollers and the inner surface of each of the trunnions. It consists of a thrust rolling bearing. Then, the inner side surfaces of the input side and output side discs facing each other are concave surfaces each having a circular cross section, and the peripheral surfaces of the power rollers are spherical convex surfaces. It is in contact.
[0018]
In particular, in the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention, the continuous portion of the inner peripheral surface of both the input side and output side discs and the inner end surface that exists on the inner diameter side of the inner side surfaces of these two discs. chamfer, the input side and the output side surface to a heat treatment hardened layer of both disks are formed respectively, of these two disc surface, present on the inner diameter side of the inner surface is concave in the arcuate the surface portion of the inner end face, subjected to cutting processing after forming the hardened layer, is characterized in that is removed to a heat treatment abnormality layer of the hardened layer. In this case, preferably , as described in claim 2, the chamfered portion has a surface roughness of 6.3 s or less to improve the yield strength of the continuous portion where the chamfered portion is formed. Alternatively, as described in claim 3 , in addition to the inner end face, the hardened layer is formed by forming the hardened layer on both the outer side surface portions of the input side and output side discs and then cutting the hardened layer. The heat treatment abnormal layer is removed.
[0019]
[Action]
The operation when the toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above transmits rotational force between the input side disk and the output side disk, and the speed change between these input side disk and output side disk. The effect of changing the ratio is the same as that of the conventional structure described above.
In particular, in the case of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, it is possible to improve the durability of both the input side and output side disks .
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1 and 2 show opposing portions of both the input side and output side disks 2A and 4A, which are the main parts of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention. FIG. 1 shows one half of a so-called double-cavity toroidal continuously variable transmission in which two pairs of input and output disks 2A and 4A are provided in parallel with each other in the direction of power transmission. . The rotation of the input shaft 1a is transmitted to the input side disk 2A via a loading cam type pressing device 9. Further, the rotation of the input side disk 2A is transmitted to a transmission shaft 42 connected at one end thereof via a ball spline 41 provided on the inner peripheral edge of the input side disk 2A. The other input side disk not shown is rotated in synchronization with the input side disk 2A. Further, the rotation of the input side disk 2A is carried out via a pair of power rollers 8 (FIGS. 3 to 6) (not shown) provided on both sides in the front and back direction of FIG. 4A is transmitted. The output side disk 4A is spline engaged with both ends of a sleeve 43 provided around the intermediate part of the transmission shaft 42 together with another output side disk (not shown). A radial needle bearing 16a is provided between the inner peripheral surface of the output side disk 4A (the inner side surface 4a side half, the left half portion of FIG. 1) and the intermediate outer peripheral surface of the transmission shaft 42. Thus, the output side disk 4A and the transmission shaft 42 can be freely rotated relative to each other. An output gear (not shown) is provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the sleeve 43 between the output side disk 4A and another output side disk so that the pair of input side disks 2A can The power transmitted to the pair of output side disks 4A can be taken out freely.
[0021]
In the toroidal-type continuously variable transmission configured as described above, a hardened layer is formed on the surfaces of both the input side and output side disks 2A and 4A by heat treatment such as carburizing, carbonitriding, and induction hardening. is doing. Further, a continuous portion of the inner

peripheral surfaces

44, 44 of both the input side and output side discs 2A, 4A and the inner end surfaces 45, 45 existing on the inner diameter side of the inner side surfaces 2a, 4a of these discs 2A, 4A. A chamfered portion 46 as shown in FIG. 2 is formed. And the surface roughness of this chamfer 46 is made 6.3 s or less, and the proof stress of the said continuous part is improved.
[0022]
Further, of the surfaces of both the input side and output side disks 2A and 4A, the portion shown by the oblique grid in FIG. 1, that is, the

outer surfaces

2b and 4b of the disks 2A and 4A, and the inner end surfaces 45 and 45, Shot peening is applied to the chamfered portion 46 and the inner

peripheral portions

44 and 44 near the inner ends. Then, the

outer surfaces

2b and 4b of both the disks 2A and 4A, the inner end surfaces 45 and 45, the chamfered

portions

46 and 46, and the inner

peripheral surfaces

44 and 44 near the inner ends are subjected to shot peening in this way. , A compression residual stress based on this shot peening is present.
[0023]
As described above, compression is performed on the

outer side surfaces

2b and 4b of both the input side and output side discs 2A and 4A, the inner peripheral surface 44, the inner end surface 45, and the chamfered portion 46 which is a continuous portion of the both

surfaces

44 and 45. When residual stress is present, even if bending stress is applied to both the input side and output side disks 2A and 4A during operation of the toroidal type continuously variable transmission, damage such as cracks occurs in these disks 2A and 4A. There is nothing. That is, during operation of the toroidal-type continuously variable transmission, a large tensile stress is applied to each of the disks 2A, 4A at points B, C, D in FIG. On the other hand, if a compressive residual stress is present in the portion including the points B and D as described above, the compressive residual stress cancels the tensile stress and can hardly cause damage such as cracks. . The compressive stress that remains in each of the above portions by shot peening is preferably about 50 to 90 kgf / mm ² .
[0024]
When the toroidal continuously variable transmission is operated, both the input side and output side disks 2A and 4A are not limited to the above points B and D, but also on the inner side surfaces 2a and 4a of the disks 2A and 4A. A tensile stress is also applied to a certain point C. However, each of these inner side surfaces 2a and 4a including the point C is a traction surface that transmits power by contacting a peripheral surface of a power roller (not shown). For example, the surface roughness is 0.05Ra or less by super finishing. It is necessary to have a smooth surface. Therefore, shot peening cannot be applied to the inner side surfaces 2a and 4a including the point C. However, each of these inner side surfaces 2a, 4a is based on grinding such as super-finishing to make the smooth surface, respectively, and removes the heat treatment abnormal layer generated in the process of forming the hardened layer. Regardless of the large tensile stress applied, damage such as cracks hardly occurs from this point C. In other words, each of the inner side surfaces 2a and 4a has a large proof strength against tensile stress.
[0025]
Further, a hardened layer was formed on the surface portions of the

outer side surfaces

2b and 4b and the inner end surfaces 45 and 45 among the surfaces of the input side and output side discs 2A and 4A based on the heat treatment. A machining process is performed later to remove the heat treatment abnormal layer in the hardened layer (invention according to claims 1 to 3 ). In this way, the heat treatment abnormal layers existing on the

outer side surfaces

2b and 4b and the inner end surfaces 45 and 45 including the points B and D to which a large tensile stress is applied during operation of the toroidal type continuously variable transmission are removed. As a result, even when a large bending stress is applied to both the input side and output side disks 2A and 4A during the operation of the toroidal type continuously variable transmission, damage to these both disks 2A and 4A may occur. It can be suppressed. That is, when a bending stress is applied to both the disks 2A and 4A, a large stress is concentrated on the points B and D. On the other hand, when a heat treatment such as induction hardening or carburizing quenching is performed to harden the surfaces of both the disks 2A and 4A, a heat treatment abnormal layer exists on the surface portions of both the disks 2A and 4A. If such an abnormal heat treatment layer exists, stress concentration due to the bending stress causes damage such as cracks from the points B and D, and both the input side and output side disks 2A and 4A are damaged such as fracture. receive. On the other hand, if both the disks 2A and 4A are subjected to heat treatment as described above and then the heat treatment abnormal layer existing in the hardened layer portion is removed, the both disks 2A and 4A are caused by the above-described causes. Can be prevented from being damaged such as breaking. It should be noted that the removal of such a heat treatment abnormal layer and the application of the residual compressive stress as described above can be effective alone, but if combined, a more excellent effect can be obtained.
[0026]
Further, the amount of swinging of the inner side surfaces 2a, 4a of both the input side and output side disks 2A, 4A with respect to the rotation center of each of the disks 2A, 4A is set to 0.02 mm or less . That is, both the input side and output side disks 2A and 4A rotate around the transmission shaft 42, and the center of rotation and a part of the inner side surfaces 2a and 4a which are in contact with the peripheral surface of the power roller. When these distances change, each of these parts swings around as the disks 2A and 4A rotate. When such a whirling occurs, the contact state between the peripheral surface of the power roller and the inner side surfaces 2a and 4a becomes unstable as described above, and vibration occurs during operation of the toroidal continuously variable transmission. May occur or the shifting state of each of the power rollers cannot be synchronized. Then, based on these vibrations and shift state non-synchronization, an excessive force is applied to each of the inner side surfaces 2a, 4a that comes into contact with the respective peripheral surfaces, and early peeling occurs on each of the inner side surfaces 2a, 4a. The durability of both the input side and output side disks 2A, 4A is impaired.
[0027]
On the other hand, if the swinging amount of the inner side surfaces 2a, 4a of the input side and output side discs 2A, 4A with respect to the rotation center of the discs 2A, 4A is restricted to 0.02 mm or less, as described above. Thus, it is possible to prevent such a swinging that leads to a decrease in durability of both the input side and output side disks 2A, 4A. The work of grinding the inner side surfaces 2a and 4a of both the input side and output side discs 2A and 4A is performed with the processing tolerance of the curvature radius R of each of the inner side surfaces 2a and 4a being set to the plus side. Therefore, the grinding operation is performed in such a direction that the radius of curvature R is driven toward the tolerance side, and therefore the machining operation is relatively easy. Further, the deviation of the radius of curvature R toward the tolerance side increases, leading to a reduction in the surface pressure of the traction surface, which is a contact portion between the inner side surfaces 2a, 4a and the peripheral surface of the power roller, and the input side, This is preferable because it leads to improved durability of the output side disks 2A and 4A and the power roller.
Table 1 below shows the results of an experiment conducted by the present inventor in order to know the influence of the swing amount on the operation of the toroidal continuously variable transmission.
[0028]
[Table 1]

[0029]
As is apparent from the description in Table 1, if the swing amount is suppressed to 0.02 mm or less, the adverse effect on the operation of the toroidal type continuously variable transmission can be suppressed to a level where there is no practical problem. In addition, regulating the swing amount of the two disks 2A and 4A in this way is not only effective when performed alone, but also when combined with the present invention , more excellent effects can be obtained. .
[0030]
【The invention's effect】
Since the toroidal continuously variable transmission of the present invention is configured and operates as described above, the durability of both the input side and output side disks is improved, and the toroidal type continuously variable transmission incorporating these both disks is used. Durability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a toroidal continuously variable transmission according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is a schematic side view showing a basic configuration of a toroidal-type continuously variable transmission in a state of maximum deceleration.
FIG. 4 is a schematic side view showing the state of the maximum speed increase.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a specific structure conventionally known.
6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view for explaining a portion where tensile stress is applied to the disk.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Input shaft 2, 2A Input side disk 2a Inner side surface 2b Outer side surface 3

Output shaft

4, 4A Output side disk 4a Inner side surface 4b Outer side surface 5 Pivot 6 Trunnion 7 Displacement shaft 8 Power roller 8a Circumferential surface 9 Pressing device 10 Cam Plate 11 Cage 12

Rollers

13 and 14 Cam surface 15 Input shaft 16 and 16a Needle bearing 17 flange 18 Output gear 19 Key 20 Support post 21 Circular hole 22 Casing 23 Cylinder case 24a and 24b Support pin 25 Support hole 26 Outer ring 27 Radial Needle bearing 28 Support shaft portion 29 Pivoting shaft portion 30 Radial needle bearing 31 Radial needle bearing 32 Thrust ball bearing 33 Outer ring 34 Thrust needle bearing 35 Drive rod 36 Drive piston 37 Drive cylinder 38 Support wall 39 Rolling bearing 40 Circular hole 41 Ball spline 42 Transmission shaft 43 Sleeve 4 The inner peripheral surface 45 inner end face 46 chamfered portion

Claims

An input shaft that is rotatably supported, an input side disk that is rotatable together with the input shaft, an output side disk that is disposed concentrically with the input side disk and is rotatably supported with respect to the input side disk, and In the axial direction of both the input and output discs, they are arranged in the middle of these discs at a position perpendicular to the axial directions of these discs and twisted with respect to the central axes of these discs. A plurality of moving trunnions, a plurality of power rollers rotatably supported by a displacement shaft supported by each trunnion, and sandwiched between both input side and output side disks, and outer surfaces of these power rollers And a thrust rolling bearing provided between the inner surface of each trunnion, and the inner surfaces facing each other of both the input side and output side disks are respectively Surface is a concave arcuate, as a spherical convex surface of the peripheral surface of the power rollers, In this peripheral surface and the toroidal type continuously variable transmission is brought into contact and the inner side, the input side, The chamfered portion is a continuous portion between the inner peripheral surface of both the output side discs and the inner end surface existing on the inner diameter side of the inner side surfaces of these discs, and the heat treatment hardened layer is on the surfaces of the input side and output side discs . are formed respectively, subjected of these two disk surface, the surface portion of the inner end surface present on the inner diameter side of the inner surface is concave in the arcuate, the cutting process after forming the hardened layer A toroidal-type continuously variable transmission characterized by removing the heat treatment abnormal layer of the hardened layer.

The toroidal continuously variable transmission according to claim 1, wherein the chamfered portion has a surface roughness of 6.3 s or less to improve the proof stress of the continuous portion formed with the chamfered portion .

In addition to the inner end face, the input side, on the surface portion of the outer surface of the output side disks, is subjected to machining cutting after forming the hardened layer, and removing the heat-treated abnormal layers of the cured layer, wherein Item 3. The toroidal continuously variable transmission according to any one of Items 1 to 2 .