JP4211107B2 - ディスクとディスクを備えたトロイダル形無段変速装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車などの変速装置に用いられるディスクと、ディスクを備えた自動車などの変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用の変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置は、駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸に互いに相対するように支持された入力ディスク及び出力ディスクと、これらの入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、入出力ディスクを互いに近付ける方向に入出力ディスクのうち少くとも一方を押圧する押圧機構などを備えている。入力ディスクと出力ディスクは、ボールスプライン係合部によって入力軸に取付けられることがある。
【０００３】
入力ディスクと出力ディスクとは実質的に同等の形状である。以下、前述した従来のトロイダル形無段変速装置の入力ディスクまたは出力ディスクのうち一方のディスク８０を、図５及び図６を参照して説明する。
【０００４】
ディスク８０は、図５に示すように、軸線Ｐ１回りに対称な円盤状のディスク本体８１と、ディスク本体８１を軸線Ｐ１に沿って貫通した中央孔８２と、ボールスプライン係合部を構成する中央孔８２の内面８３に設けられた断面円弧状のスプライン溝８４などを備えている。
【０００５】
ディスク本体８１は、突部８５と裾部８６とを一体に備えている。突部８５は、側方からみてディスク本体８１の中央から軸線Ｐ１に沿って突出して形成されている。突部８５の端面８７は、軸線Ｐ１に対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。裾部８６は、突部８５の外周に設けられており、ディスク本体８１が突部８５から外周方向に向って徐々に薄肉となるように形成されている。
【０００６】
ディスク８０は、ボールスプライン係合部によって入力軸に取付けられる。ボールスプライン係合部は、入力軸の外面に形成されかつ前記ディスク８０のスプライン溝８４と対向合致する断面円弧状のスプライン溝と、前述したディスク８０のスプライン溝８４と、入力軸のスプライン溝とディスク８０のスプライン溝８４とが互いに対向合致した際にこれらの溝内に挿入される球状のボールなどを備えている。ディスク８０は、ボールスプライン係合部によって、軸線Ｐ１に沿って移動可能に入力軸に取付けられることとなる。
【０００７】
また、前記ディスク８０は、突部８５の端面８７の裏側に位置する底面８８に、座ぐり部８９を設けている。座ぐり部８９は、底面８８から凹に形成されかつ中央孔８２及びスプライン溝８４の開口縁８２ａ，８４ａを内包している。このため、中央孔８２及びスプライン溝８４は、それぞれの座ぐり部８９内に開口している。
【０００８】
座ぐり部８９は、端面８７と底面８８に沿って形成された座ぐり底面９０と、この座ぐり底面９０の周縁から底面８８に向って延びた周面９１と、を備えている。座ぐり底面９０は、図６に示すように、円環状に形成されている。周面９１は、軸線Ｐ１に沿って形成されている。このため、中央孔８２及びスプライン溝８４は、それぞれの開口部８２ｂ，８４ｂが底面８８に達することなく、底面８８よりもディスク本体８１の奥に位置している。
【０００９】
前述した構成のディスク８０は、鍛造加工や切削加工を経て、略最終形状に近い形状まで成形され、その後、所望の浸炭または浸炭窒化処理などの熱処理が施され、さらに必要な精度まで全体を研削されて製造されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述した構成のディスク８０は、鍛造加工や研削加工及び熱処理が施された後に、前記座ぐり部８９の座ぐり底面９０に、研削加工などが施されることはなかった。また、前述した熱処理によって、座ぐり底面９０が若干変形することがあった。このため、座ぐり部８９の座ぐり底面９０を所望の精度に保つことは困難となっていた。
【００１１】
したがって、ボールスプライン係合部を組み立てる際に、座ぐり底面９０を基準面としてすなわち座ぐり部８９を基準としてディスク８０を高精度に位置決めして入力軸に取付けるのは、困難となっていた。
【００１２】
また、座ぐり底面９０に研削加工を施すと、この研削加工に用いる工具が、スプライン溝８４の開口縁８４ａを研削する際に、ディスク８０の母材と断続的に接することとなる。このため、この研削加工に用いる工具の寿命が短くなる傾向となっていた。
【００１３】
本発明は前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、研削加工などを施す際に工具の寿命を低下させることがないとともに、高精度に位置決めして取付けることが可能なディスクと、ディスクを備えたトロイダル形無段変速装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のディスクは、軸線回りに対称な円盤状に形成されたディスク本体と、前記軸線と同軸的に配されかつ前記ディスク本体を前記軸線に沿って貫通するとともに、前記ディスク本体を同軸的に支持する入力軸が挿入される中央孔と、前記中央孔の内面に軸線に沿って設けられかつ前記内面から凹に形成された溝と、前記ディスク本体の表面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第１の座ぐり部であって、前記軸線に直交する方向に沿って平坦に形成されるとともに、前記入力軸の一部が前記軸線に平行な方向に沿って対向し、前記入力軸に対する前記ディスク本体の前記軸線に沿う方向の位置決めに用いられる座ぐり底面を有する第１の座ぐり部と、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第２の座ぐり部と、を備え、前記中央孔の開口部および前記溝の開口部は、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面に達することなく、この座ぐり底面よりも前記ディスク本体の奥に位置しており、前記座ぐり底面は、工具が前記溝の開口縁に接することなく研削加工又は切削加工されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、駆動源により回転駆動される入力ディスクと、前記入力ディスクに対向して設けられた出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクを同軸的に支持する入力軸と、前記入力ディスクと出力ディスクとの間に揺動自在に設けられたパワーローラと、ディスク状のローディングカムを有しかつ前記入出力ディスクを互いに近付ける方向に前記入出力ディスクのうち少なくとも一方を押圧する押圧機構と、を備えたトロイダル形無段変速装置において、前記入力ディスクと出力ディスクとのうち少なくとも一つのディスクが、軸線回りに対称な円盤状に形成されたディスク本体と、前記軸線と同軸的に配されかつ前記ディスク本体を前記軸線に沿って貫通するとともに、前記入力軸が挿入される中央孔と、前記中央孔の内面に軸線に沿って設けられかつ前記内面から凹に形成された溝と、前記ディスク本体の表面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第１の座ぐり部であって、前記軸線に直交する方向に沿って平坦に形成されるとともに、前記入力軸の一部が前記軸線に平行な方向に沿って対向し、前記入力軸に対する前記ディスク本体の前記軸線に沿う方向の位置決めに用いられる座ぐり底面を有する第１の座ぐり部と、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第２の座ぐり部と、を備え、前記中央孔の開口部および前記溝の開口部は、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面に達することなく、この座ぐり底面よりも前記ディスク本体の奥に位置しており、前記座ぐり底面は、工具が前記溝の開口縁に接することなく研削加工又は切削加工されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明のディスクは、ディスク本体の表面から凹の第１の座ぐり部と、この第１の座ぐり部から凹の第２の座ぐり部と、を設け、これらの第１及び第２の座ぐり部がそれぞれ中央孔と溝の開口縁を内包している。
【００１７】
このため、熱処理が施された母材に研削加工を施す際に、この加工に用いる工具が、第１の座ぐり部のみを研削することとなる。したがって、工具が溝の開口縁において母材に断続して接することがないとともに、前記工具が母材に連続して接して研削加工を施すこととなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。図１はトロイダル形無段変速装置としてのダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０の一部を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０は、エンジン等を含む駆動源Ｅによって回転駆動される入力軸１と、一対の入力ディスク２ａ，２ｂと、一対の出力ディスク３ａ，３ｂと、複数のパワーローラ１０と、押圧機構６とを備えている。
【００２０】
入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１に、この入力軸１の軸線Ｏに沿って互いに間隔を有しかつ互いに対向した状態で支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは互いに同軸的に配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、それぞれ入力軸１と連動して回転するように、入力軸１と同軸的に支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、ボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって入力軸１に取付けられており、入力軸１と連動して回転する。入力ディスク２ａ，２ｂは、駆動源Ｅによって回転駆動される。
【００２１】
出力ディスク３ａ，３ｂは、前記一対の入力ディスク２ａ，２ｂの間に、それぞれ入力ディスク２ａ，２ｂと対向して設けられている。出力ディスク３ａ，３ｂは、入力軸１に対して遊嵌した状態で支持されている。出力ディスク３ａ，３ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期して回転する。出力ディスク３ａ，３ｂは、これらの出力ディスク３ａ，３ｂと同軸的に配置された出力歯車３２と連動する。この出力歯車３２は、前記入力軸１に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転する。
【００２２】
パワーローラ１０は入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのそれぞれの間に揺動自在に設けられている。パワーローラ１０は、双方のディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂに転接する。パワーローラ１０はそれぞれ入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂに転接するトラクション部１０ａを備えている。押圧機構６は、前記一対の入力ディスク２ａ，２ｂのうち一方の入力ディスク２ａの背面に設けられている。押圧機構６は、ディスク状のローディングカム４とカムローラ５とを備えている。
【００２３】
ローディングカム４は、入力ディスク２ａ，２ｂなどと同軸的に配されている。ローディングカム４と入力軸１との間には、ボール３３が設けられている。ローディングカム４と入力軸１は、それぞれ、ボール３３と接する部分に断面円弧状の案内溝３４，３５を設けている。
【００２４】
カムローラ５は、入力軸１の軸線Ｏに対し、例えば直交するなどの交差する軸線Ｑ回りに回動自在に設けられている。押圧機構６は、カムローラ５が軸線Ｑ回りに回動することによって、前記入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向って押圧する。
【００２５】
入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間に、それぞれトラニオン８が設けられている。トラニオン８は枢軸７を中心として図１中の矢印Ｒで示す方向に揺動することができる。トラニオン８の中心部に変位軸９が設けられている。変位軸９それぞれにパワーローラ１０が回転自在に支持されている。これらのパワーローラ１０は、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間において、両者の変速比に応じて枢軸７を中心として矢印Ｒ方向に傾きを変えることができる。
【００２６】
トラニオン８とパワーローラ１０との間に、パワーローラ軸受としてのパワーローラ軸受１１が設けられている。パワーローラ軸受１１は入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂからパワーローラ１０に加わるスラスト方向の荷重を支承し、かつパワーローラ１０の回転を許容する。パワーローラ軸受１１を構成する複数個の玉１２は、円環状の保持器１４によって保持されている。保持器１４は、トラニオン８に設けた円環状の外輪１３と、回転部としてのパワーローラ１０との間に設けられている。
【００２７】
さらに、パワーローラ１０と外輪１３は、それぞれ玉１２を転動自在に保持する転動溝１５，１６を備えている。転動溝１５，１６は、パワーローラ１０と外輪１３それぞれの玉１２と接触面に設けられている、転動溝１５，１６は、それぞれ円環状に形成されかつ断面円弧状に形成されている。
【００２８】
前述した構成によって、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０は、押圧機構６が入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向って押圧することによって、入力軸１から伝達された回転駆動力を入力ディスク２ａ，２ｂ、パワーローラ１０、出力ディスク３ａ，３ｂ及び出力歯車３２を介して出力軸へと伝達する。
【００２９】
前記入力ディスク２ａ，２ｂは、互いに実質的に同等の形状である。以下、入力ディスク２ａと入力ディスク２ｂとのうち一方のディスク２ａを代表して、図２から図４を参照して説明する。
【００３０】
ディスク２ａは、図２に示すように、ディスク本体４１と、中央孔４２と、ボールスプライン係合部３１ａを構成する溝としてのスプライン溝４３と、第１の座ぐり部４４と、第２の座ぐり部４５と、を備えている。ディスク本体４１は、軸線Ｐ回りに対称な円盤状に形成されている。ディスク本体４１は、突部４６と裾部４７とを一体に備えている。
【００３１】
突部４６は、ディスク本体４１の側方からみて、このディスク本体４１の中央から軸線Ｐに沿って突出して形成されている。突部４６の端面４８は、軸線Ｐに対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。裾部４７は、突部４６の外周に設けられており、ディスク本体４１が、突部４６から外周方向に向って徐々に薄肉となるように形成されている。
【００３２】
また、ディスク本体４１は、突部４６の端面４８の裏側に位置する底面４９が軸線Ｐに対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。ディスク本体４１は、前記突部４６から裾部４７とに亘ってトラクション面５０を備えている。トラクション面５０は、軸線Ｐを含む断面において、前記枢軸７を中心とした円弧状に形成されている。なお、突部４６の端面４８と底面４９とは、本明細書に記したディスク本体４１の表面をなしている。
【００３３】
中央孔４２は、ディスク本体４１の突部４６を軸線Ｐに沿って貫通している。中央孔４２は、軸線Ｐと同軸的に配された断面円形の孔に形成されている。
【００３４】
スプライン溝４３は、中央孔４２の内面５１に設けられている。スプライン溝４３は、軸線Ｐに沿いかつ内面５１から凹に形成されている。スプライン溝４３は、中央孔４２の周方向に沿って略等間隔に複数形成されており、図示例においては６つ形成されている。それぞれのスプライン溝４３は、断面円弧状に形成されている。
【００３５】
第１の座ぐり部４４は、ディスク本体４１の底面４９に設けられている。第１の座ぐり部４１は、底面４９から凹に形成されかつ中央孔４２及びスプライン溝４３の開口縁４２ａ，４３ａを内包している。
【００３６】
第１の座ぐり部４４は、端面４８及び底面４９に沿って平坦に形成された座ぐり底面５２と、この座ぐり底面５２の周縁から底面４９に向って延びた周面５３と、を備えている。座ぐり底面５２は、図３に示すように、正面からみて円環状に形成されている。周面５３は、軸線Ｐに沿って形成されている。
【００３７】
第２の座ぐり部４５は、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２に設けられている。第２の座ぐり部４５は、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２から凹に形成されかつ中央孔４２及びスプライン溝４３の開口縁４２ａ，４３ａを内包している。
【００３８】
第２の座ぐり部４５は、端面４８及び底面４９に沿って平坦に形成された座ぐり底面５４と、この座ぐり底面５４の周縁から第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２に向って延びた周面５５と、を備えている。座ぐり底面５２は、図３に示すように、正面からみて円環状に形成されている。周面５５は、軸線Ｐに沿って形成されている。また、第２の座ぐり部４５の深さは、０．１〜１．０ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００３９】
また、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２と、第２の座ぐり部４５の座ぐり底面５４とは、互いに同軸的に配されている。座ぐり底面５２，５３は軸線Ｐと互いに同軸的に配されている。また、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２より第２の座ぐり部４５の座ぐり底面５４の方が小径に形成されている。
【００４０】
前述した構成によって、中央孔４２及びスプライン溝４３は、それぞれ、第１の座ぐり部４４及び第２の座ぐり部４５内に開口している。また、中央孔４２及びスプライン溝４３は、図４に示すように、それぞれの開口部４２ｂ，４３ｂが底面４９及び第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２に達することなく、これらの底面４９及び座ぐり底面５２よりもディスク本体４１の奥に位置している。
【００４１】
前述した構成のディスク２ａ及びディスク２ｂは、入力軸１にボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって取付けられるようになっている。ボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂは、それぞれ入力軸１の外面に形成されかつ前記ディスク２ａ，２ｂのスプライン溝４３と対向合致する断面円弧状のスプライン溝１ａと、前述したディスク２ａ，２ｂのスプライン溝４３と、入力軸１のスプライン溝１ａとディスク２ａ，２ｂのスプライン溝４３とが互いに対向合致した際にこれらの溝内に挿入される球状のボール１７などを備えている。ディスク２ａ，２ｂは、ボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって、軸線Ｏに沿って移動可能に入力軸１に取付けられることとなる。
【００４２】
前述した構成によれば、ディスク本体４１の底面４９から凹の第１の座ぐり部４４と、この第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２から凹の第２の座ぐり部４５と、を設け、座ぐり部４４，４５それぞれが中央孔４２とスプライン溝４３の開口縁４２ａ，４３ａを内包している。
【００４３】
このため、このディスク２９を製造する際に、熱処理が施された母材に研削加工又は切削加工を施す際に、この加工に用いる工具が、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２のみを研削又は切削することとなるので、工具がスプライン溝４３の開口縁４３ａにおいて母材に断続して接することがないとともに、工具が母材に連続して接した状態で研削加工又は切削加工を施すこととなる。
【００４４】
したがって、研削加工などを施す際に工具の寿命を低下させることがないとともに、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２を容易に研削加工を施すことが可能となるので、ディスク２ａを容易に高精度に位置決めして入力軸１に取付けることが可能となる。
【００４５】
なお、前述した実施形態においては、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのうち入力ディスク２ａ，２ｂがボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって入力軸１に取付けられている場合を示しているが、出力ディスク３ａ，３ｂがボールスプライン係合部によって入力軸１に取付けられる場合には、これらの出力ディスク３ａ，３ｂに前述した第１及び第２の座ぐり部４４，４５を形成することができる。
【００４６】
また、実施形態においては、ディスク２の底面４９に座ぐり部４４，４５を形成しているが、これらの座ぐり部４４，４５をディスク２ａの突部４６の端面４８に設けても良く、また、座ぐり部４４，４５を底面４９と突部４６の端面４８との両方に設けても良いことは言うまでもない。
【００４７】
さらに、前述した実施形態においては、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂをそれぞれ一対備えた所謂ダブルキャビティ式のトロイダル形無段変速装置３０を示しているが、入出力ディスクをそれぞれ一つずつ備えた所謂シングルキャビティ式のトロイダル形無段変速装置の入力ディスク及び出力ディスクにも適用できることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスクを製造する際において、熱処理が施された母材に研削加工を施す際に、この加工に用いる工具が、第１の座ぐり部のみを研削することとなる。このため、工具が溝の開口縁において母材に断続して接することがないとともに母材に連続して接して研削加工を施すこととなる。したがって、研削加工などを施す際に工具の寿命を低下させることがないとともに、高精度に位置決めして取付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置の一部を示す縦断面図。
【図２】同実施形態のディスクの一部を示す断面図。
【図３】図２中の矢印ｉｉｉ方向からみたディスクの一部を示す平面図。
【図４】図２中のｉｖ部を拡大して示す断面図。
【図５】従来のトロイダル形無段変速装置のディスクの一部を示す断面図。
【図６】図５中の矢印ｖｉ方向からみたディスクの一部を示す平面図。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ…入力ディスク（ディスク）
３ａ，３ｂ…出力ディスク（ディスク）
４…ローディングカム（ディスク）
６…押圧機構
３０…ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）
４１…ディスク本体
４２…中央孔
４３…スプライン溝（溝）
４２ａ…開口縁
４３ａ…開口縁
４４…第１の座ぐり部
４５…第２の座ぐり部
４８…端面（ディスク本体の表面）
４９…底面（ディスク本体の表面）
５１…中央孔の内面
Ｐ…軸線
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車などの変速装置に用いられるディスクと、ディスクを備えた自動車などの変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車用の変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置は、駆動源により回転駆動される入力軸と、この入力軸に互いに相対するように支持された入力ディスク及び出力ディスクと、これらの入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、入出力ディスクを互いに近付ける方向に入出力ディスクのうち少くとも一方を押圧する押圧機構などを備えている。入力ディスクと出力ディスクは、ボールスプライン係合部によって入力軸に取付けられることがある。
【０００３】
入力ディスクと出力ディスクとは実質的に同等の形状である。以下、前述した従来のトロイダル形無段変速装置の入力ディスクまたは出力ディスクのうち一方のディスク８０を、図５及び図６を参照して説明する。
【０００４】
ディスク８０は、図５に示すように、軸線Ｐ１回りに対称な円盤状のディスク本体８１と、ディスク本体８１を軸線Ｐ１に沿って貫通した中央孔８２と、ボールスプライン係合部を構成する中央孔８２の内面８３に設けられた断面円弧状のスプライン溝８４などを備えている。
【０００５】
ディスク本体８１は、突部８５と裾部８６とを一体に備えている。突部８５は、側方からみてディスク本体８１の中央から軸線Ｐ１に沿って突出して形成されている。突部８５の端面８７は、軸線Ｐ１に対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。裾部８６は、突部８５の外周に設けられており、ディスク本体８１が突部８５から外周方向に向って徐々に薄肉となるように形成されている。
【０００６】
ディスク８０は、ボールスプライン係合部によって入力軸に取付けられる。ボールスプライン係合部は、入力軸の外面に形成されかつ前記ディスク８０のスプライン溝８４と対向合致する断面円弧状のスプライン溝と、前述したディスク８０のスプライン溝８４と、入力軸のスプライン溝とディスク８０のスプライン溝８４とが互いに対向合致した際にこれらの溝内に挿入される球状のボールなどを備えている。ディスク８０は、ボールスプライン係合部によって、軸線Ｐ１に沿って移動可能に入力軸に取付けられることとなる。
【０００７】
また、前記ディスク８０は、突部８５の端面８７の裏側に位置する底面８８に、座ぐり部８９を設けている。座ぐり部８９は、底面８８から凹に形成されかつ中央孔８２及びスプライン溝８４の開口縁８２ａ，８４ａを内包している。このため、中央孔８２及びスプライン溝８４は、それぞれの座ぐり部８９内に開口している。
【０００８】
座ぐり部８９は、端面８７と底面８８に沿って形成された座ぐり底面９０と、この座ぐり底面９０の周縁から底面８８に向って延びた周面９１と、を備えている。座ぐり底面９０は、図６に示すように、円環状に形成されている。周面９１は、軸線Ｐ１に沿って形成されている。このため、中央孔８２及びスプライン溝８４は、それぞれの開口部８２ｂ，８４ｂが底面８８に達することなく、底面８８よりもディスク本体８１の奥に位置している。
【０００９】
前述した構成のディスク８０は、鍛造加工や切削加工を経て、略最終形状に近い形状まで成形され、その後、所望の浸炭または浸炭窒化処理などの熱処理が施され、さらに必要な精度まで全体を研削されて製造されるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述した構成のディスク８０は、鍛造加工や研削加工及び熱処理が施された後に、前記座ぐり部８９の座ぐり底面９０に、研削加工などが施されることはなかった。また、前述した熱処理によって、座ぐり底面９０が若干変形することがあった。このため、座ぐり部８９の座ぐり底面９０を所望の精度に保つことは困難となっていた。
【００１１】
したがって、ボールスプライン係合部を組み立てる際に、座ぐり底面９０を基準面としてすなわち座ぐり部８９を基準としてディスク８０を高精度に位置決めして入力軸に取付けるのは、困難となっていた。
【００１２】
また、座ぐり底面９０に研削加工を施すと、この研削加工に用いる工具が、スプライン溝８４の開口縁８４ａを研削する際に、ディスク８０の母材と断続的に接することとなる。このため、この研削加工に用いる工具の寿命が短くなる傾向となっていた。
【００１３】
本発明は前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、研削加工などを施す際に工具の寿命を低下させることがないとともに、高精度に位置決めして取付けることが可能なディスクと、ディスクを備えたトロイダル形無段変速装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のディスクは、軸線回りに対称な円盤状に形成されたディスク本体と、前記軸線と同軸的に配されかつ前記ディスク本体を前記軸線に沿って貫通するとともに、前記ディスク本体を同軸的に支持する入力軸が挿入される中央孔と、前記中央孔の内面に軸線に沿って設けられかつ前記内面から凹に形成された溝と、前記ディスク本体の表面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第１の座ぐり部であって、前記軸線に直交する方向に沿って平坦に形成されるとともに、前記入力軸の一部が前記軸線に平行な方向に沿って対向し、前記入力軸に対する前記ディスク本体の前記軸線に沿う方向の位置決めに用いられる座ぐり底面を有する第１の座ぐり部と、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第２の座ぐり部と、を備え、前記中央孔の開口部および前記溝の開口部は、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面に達することなく、この座ぐり底面よりも前記ディスク本体の奥に位置しており、前記座ぐり底面は、工具が前記溝の開口縁に接することなく研削加工又は切削加工されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置は、駆動源により回転駆動される入力ディスクと、前記入力ディスクに対向して設けられた出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクを同軸的に支持する入力軸と、前記入力ディスクと出力ディスクとの間に揺動自在に設けられたパワーローラと、ディスク状のローディングカムを有しかつ前記入出力ディスクを互いに近付ける方向に前記入出力ディスクのうち少なくとも一方を押圧する押圧機構と、を備えたトロイダル形無段変速装置において、前記入力ディスクと出力ディスクとのうち少なくとも一つのディスクが、軸線回りに対称な円盤状に形成されたディスク本体と、前記軸線と同軸的に配されかつ前記ディスク本体を前記軸線に沿って貫通するとともに、前記入力軸が挿入される中央孔と、前記中央孔の内面に軸線に沿って設けられかつ前記内面から凹に形成された溝と、前記ディスク本体の表面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第１の座ぐり部であって、前記軸線に直交する方向に沿って平坦に形成されるとともに、前記入力軸の一部が前記軸線に平行な方向に沿って対向し、前記入力軸に対する前記ディスク本体の前記軸線に沿う方向の位置決めに用いられる座ぐり底面を有する第１の座ぐり部と、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第２の座ぐり部と、を備え、前記中央孔の開口部および前記溝の開口部は、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面に達することなく、この座ぐり底面よりも前記ディスク本体の奥に位置しており、前記座ぐり底面は、工具が前記溝の開口縁に接することなく研削加工又は切削加工されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明のディスクは、ディスク本体の表面から凹の第１の座ぐり部と、この第１の座ぐり部から凹の第２の座ぐり部と、を設け、これらの第１及び第２の座ぐり部がそれぞれ中央孔と溝の開口縁を内包している。
【００１７】
このため、熱処理が施された母材に研削加工を施す際に、この加工に用いる工具が、第１の座ぐり部のみを研削することとなる。したがって、工具が溝の開口縁において母材に断続して接することがないとともに、前記工具が母材に連続して接して研削加工を施すこととなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。図１はトロイダル形無段変速装置としてのダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０の一部を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０は、エンジン等を含む駆動源Ｅによって回転駆動される入力軸１と、一対の入力ディスク２ａ，２ｂと、一対の出力ディスク３ａ，３ｂと、複数のパワーローラ１０と、押圧機構６とを備えている。
【００２０】
入力ディスク２ａ，２ｂは、入力軸１に、この入力軸１の軸線Ｏに沿って互いに間隔を有しかつ互いに対向した状態で支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは互いに同軸的に配されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、それぞれ入力軸１と連動して回転するように、入力軸１と同軸的に支持されている。入力ディスク２ａ，２ｂは、ボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって入力軸１に取付けられており、入力軸１と連動して回転する。入力ディスク２ａ，２ｂは、駆動源Ｅによって回転駆動される。
【００２１】
出力ディスク３ａ，３ｂは、前記一対の入力ディスク２ａ，２ｂの間に、それぞれ入力ディスク２ａ，２ｂと対向して設けられている。出力ディスク３ａ，３ｂは、入力軸１に対して遊嵌した状態で支持されている。出力ディスク３ａ，３ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期して回転する。出力ディスク３ａ，３ｂは、これらの出力ディスク３ａ，３ｂと同軸的に配置された出力歯車３２と連動する。この出力歯車３２は、前記入力軸１に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転する。
【００２２】
パワーローラ１０は入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのそれぞれの間に揺動自在に設けられている。パワーローラ１０は、双方のディスク２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂに転接する。パワーローラ１０はそれぞれ入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂに転接するトラクション部１０ａを備えている。押圧機構６は、前記一対の入力ディスク２ａ，２ｂのうち一方の入力ディスク２ａの背面に設けられている。押圧機構６は、ディスク状のローディングカム４とカムローラ５とを備えている。
【００２３】
ローディングカム４は、入力ディスク２ａ，２ｂなどと同軸的に配されている。ローディングカム４と入力軸１との間には、ボール３３が設けられている。ローディングカム４と入力軸１は、それぞれ、ボール３３と接する部分に断面円弧状の案内溝３４，３５を設けている。
【００２４】
カムローラ５は、入力軸１の軸線Ｏに対し、例えば直交するなどの交差する軸線Ｑ回りに回動自在に設けられている。押圧機構６は、カムローラ５が軸線Ｑ回りに回動することによって、前記入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向って押圧する。
【００２５】
入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間に、それぞれトラニオン８が設けられている。トラニオン８は枢軸７を中心として図１中の矢印Ｒで示す方向に揺動することができる。トラニオン８の中心部に変位軸９が設けられている。変位軸９それぞれにパワーローラ１０が回転自在に支持されている。これらのパワーローラ１０は、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとの間において、両者の変速比に応じて枢軸７を中心として矢印Ｒ方向に傾きを変えることができる。
【００２６】
トラニオン８とパワーローラ１０との間に、パワーローラ軸受としてのパワーローラ軸受１１が設けられている。パワーローラ軸受１１は入力ディスク２ａ，２ｂ及び出力ディスク３ａ，３ｂからパワーローラ１０に加わるスラスト方向の荷重を支承し、かつパワーローラ１０の回転を許容する。パワーローラ軸受１１を構成する複数個の玉１２は、円環状の保持器１４によって保持されている。保持器１４は、トラニオン８に設けた円環状の外輪１３と、回転部としてのパワーローラ１０との間に設けられている。
【００２７】
さらに、パワーローラ１０と外輪１３は、それぞれ玉１２を転動自在に保持する転動溝１５，１６を備えている。転動溝１５，１６は、パワーローラ１０と外輪１３それぞれの玉１２と接触面に設けられている、転動溝１５，１６は、それぞれ円環状に形成されかつ断面円弧状に形成されている。
【００２８】
前述した構成によって、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置３０は、押圧機構６が入力ディスク２ａ，２ｂを出力ディスク３ａ，３ｂに向って押圧することによって、入力軸１から伝達された回転駆動力を入力ディスク２ａ，２ｂ、パワーローラ１０、出力ディスク３ａ，３ｂ及び出力歯車３２を介して出力軸へと伝達する。
【００２９】
前記入力ディスク２ａ，２ｂは、互いに実質的に同等の形状である。以下、入力ディスク２ａと入力ディスク２ｂとのうち一方のディスク２ａを代表して、図２から図４を参照して説明する。
【００３０】
ディスク２ａは、図２に示すように、ディスク本体４１と、中央孔４２と、ボールスプライン係合部３１ａを構成する溝としてのスプライン溝４３と、第１の座ぐり部４４と、第２の座ぐり部４５と、を備えている。ディスク本体４１は、軸線Ｐ回りに対称な円盤状に形成されている。ディスク本体４１は、突部４６と裾部４７とを一体に備えている。
【００３１】
突部４６は、ディスク本体４１の側方からみて、このディスク本体４１の中央から軸線Ｐに沿って突出して形成されている。突部４６の端面４８は、軸線Ｐに対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。裾部４７は、突部４６の外周に設けられており、ディスク本体４１が、突部４６から外周方向に向って徐々に薄肉となるように形成されている。
【００３２】
また、ディスク本体４１は、突部４６の端面４８の裏側に位置する底面４９が軸線Ｐに対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。ディスク本体４１は、前記突部４６から裾部４７とに亘ってトラクション面５０を備えている。トラクション面５０は、軸線Ｐを含む断面において、前記枢軸７を中心とした円弧状に形成されている。なお、突部４６の端面４８と底面４９とは、本明細書に記したディスク本体４１の表面をなしている。
【００３３】
中央孔４２は、ディスク本体４１の突部４６を軸線Ｐに沿って貫通している。中央孔４２は、軸線Ｐと同軸的に配された断面円形の孔に形成されている。
【００３４】
スプライン溝４３は、中央孔４２の内面５１に設けられている。スプライン溝４３は、軸線Ｐに沿いかつ内面５１から凹に形成されている。スプライン溝４３は、中央孔４２の周方向に沿って略等間隔に複数形成されており、図示例においては６つ形成されている。それぞれのスプライン溝４３は、断面円弧状に形成されている。
【００３５】
第１の座ぐり部４４は、ディスク本体４１の底面４９に設けられている。第１の座ぐり部４１は、底面４９から凹に形成されかつ中央孔４２及びスプライン溝４３の開口縁４２ａ，４３ａを内包している。
【００３６】
第１の座ぐり部４４は、端面４８及び底面４９に沿って平坦に形成された座ぐり底面５２と、この座ぐり底面５２の周縁から底面４９に向って延びた周面５３と、を備えている。座ぐり底面５２は、図３に示すように、正面からみて円環状に形成されている。周面５３は、軸線Ｐに沿って形成されている。
【００３７】
第２の座ぐり部４５は、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２に設けられている。第２の座ぐり部４５は、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２から凹に形成されかつ中央孔４２及びスプライン溝４３の開口縁４２ａ，４３ａを内包している。
【００３８】
第２の座ぐり部４５は、端面４８及び底面４９に沿って平坦に形成された座ぐり底面５４と、この座ぐり底面５４の周縁から第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２に向って延びた周面５５と、を備えている。座ぐり底面５２は、図３に示すように、正面からみて円環状に形成されている。周面５５は、軸線Ｐに沿って形成されている。また、第２の座ぐり部４５の深さは、０．１〜１．０ｍｍ程度とするのが望ましい。
【００３９】
また、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２と、第２の座ぐり部４５の座ぐり底面５４とは、互いに同軸的に配されている。座ぐり底面５２，５３は軸線Ｐと互いに同軸的に配されている。また、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２より第２の座ぐり部４５の座ぐり底面５４の方が小径に形成されている。
【００４０】
前述した構成によって、中央孔４２及びスプライン溝４３は、それぞれ、第１の座ぐり部４４及び第２の座ぐり部４５内に開口している。また、中央孔４２及びスプライン溝４３は、図４に示すように、それぞれの開口部４２ｂ，４３ｂが底面４９及び第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２に達することなく、これらの底面４９及び座ぐり底面５２よりもディスク本体４１の奥に位置している。
【００４１】
前述した構成のディスク２ａ及びディスク２ｂは、入力軸１にボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって取付けられるようになっている。ボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂは、それぞれ入力軸１の外面に形成されかつ前記ディスク２ａ，２ｂのスプライン溝４３と対向合致する断面円弧状のスプライン溝１ａと、前述したディスク２ａ，２ｂのスプライン溝４３と、入力軸１のスプライン溝１ａとディスク２ａ，２ｂのスプライン溝４３とが互いに対向合致した際にこれらの溝内に挿入される球状のボール１７などを備えている。ディスク２ａ，２ｂは、ボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって、軸線Ｏに沿って移動可能に入力軸１に取付けられることとなる。
【００４２】
前述した構成によれば、ディスク本体４１の底面４９から凹の第１の座ぐり部４４と、この第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２から凹の第２の座ぐり部４５と、を設け、座ぐり部４４，４５それぞれが中央孔４２とスプライン溝４３の開口縁４２ａ，４３ａを内包している。
【００４３】
このため、このディスク２９を製造する際に、熱処理が施された母材に研削加工又は切削加工を施す際に、この加工に用いる工具が、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２のみを研削又は切削することとなるので、工具がスプライン溝４３の開口縁４３ａにおいて母材に断続して接することがないとともに、工具が母材に連続して接した状態で研削加工又は切削加工を施すこととなる。
【００４４】
したがって、研削加工などを施す際に工具の寿命を低下させることがないとともに、第１の座ぐり部４４の座ぐり底面５２を容易に研削加工を施すことが可能となるので、ディスク２ａを容易に高精度に位置決めして入力軸１に取付けることが可能となる。
【００４５】
なお、前述した実施形態においては、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂとのうち入力ディスク２ａ，２ｂがボールスプライン係合部３１ａ，３１ｂによって入力軸１に取付けられている場合を示しているが、出力ディスク３ａ，３ｂがボールスプライン係合部によって入力軸１に取付けられる場合には、これらの出力ディスク３ａ，３ｂに前述した第１及び第２の座ぐり部４４，４５を形成することができる。
【００４６】
また、実施形態においては、ディスク２の底面４９に座ぐり部４４，４５を形成しているが、これらの座ぐり部４４，４５をディスク２ａの突部４６の端面４８に設けても良く、また、座ぐり部４４，４５を底面４９と突部４６の端面４８との両方に設けても良いことは言うまでもない。
【００４７】
さらに、前述した実施形態においては、入力ディスク２ａ，２ｂと出力ディスク３ａ，３ｂをそれぞれ一対備えた所謂ダブルキャビティ式のトロイダル形無段変速装置３０を示しているが、入出力ディスクをそれぞれ一つずつ備えた所謂シングルキャビティ式のトロイダル形無段変速装置の入力ディスク及び出力ディスクにも適用できることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、ディスクを製造する際において、熱処理が施された母材に研削加工を施す際に、この加工に用いる工具が、第１の座ぐり部のみを研削することとなる。このため、工具が溝の開口縁において母材に断続して接することがないとともに母材に連続して接して研削加工を施すこととなる。したがって、研削加工などを施す際に工具の寿命を低下させることがないとともに、高精度に位置決めして取付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置の一部を示す縦断面図。
【図２】同実施形態のディスクの一部を示す断面図。
【図３】図２中の矢印ｉｉｉ方向からみたディスクの一部を示す平面図。
【図４】図２中のｉｖ部を拡大して示す断面図。
【図５】従来のトロイダル形無段変速装置のディスクの一部を示す断面図。
【図６】図５中の矢印ｖｉ方向からみたディスクの一部を示す平面図。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ…入力ディスク（ディスク）
３ａ，３ｂ…出力ディスク（ディスク）
４…ローディングカム（ディスク）
６…押圧機構
３０…ダブルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）
４１…ディスク本体
４２…中央孔
４３…スプライン溝（溝）
４２ａ…開口縁
４３ａ…開口縁
４４…第１の座ぐり部
４５…第２の座ぐり部
４８…端面（ディスク本体の表面）
４９…底面（ディスク本体の表面）
５１…中央孔の内面
Ｐ…軸線
Claims (2)
- 軸線回りに対称な円盤状に形成されたディスク本体と、
前記軸線と同軸的に配されかつ前記ディスク本体を前記軸線に沿って貫通するとともに、前記ディスク本体を同軸的に支持する入力軸が挿入される中央孔と、
前記中央孔の内面に軸線に沿って設けられかつ前記内面から凹に形成された溝と、
前記ディスク本体の表面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第１の座ぐり部であって、前記軸線に直交する方向に沿って平坦に形成されるとともに、前記入力軸の一部が前記軸線に平行な方向に沿って対向し、前記入力軸に対する前記ディスク本体の前記軸線に沿う方向の位置決めに用いられる座ぐり底面を有する第１の座ぐり部と、
前記第１の座ぐり部の座ぐり底面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第２の座ぐり部と、を備え、
前記中央孔の開口部および前記溝の開口部は、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面に達することなく、この座ぐり底面よりも前記ディスク本体の奥に位置しており、前記座ぐり底面は、工具が前記溝の開口縁に接することなく研削加工又は切削加工されていることを特徴とするディスク。 - 駆動源により回転駆動される入力ディスクと、前記入力ディスクに対向して設けられた出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスクを同軸的に支持する入力軸と、前記入力ディスクと出力ディスクとの間に揺動自在に設けられたパワーローラと、ディスク状のローディングカムを有しかつ前記入出力ディスクを互いに近付ける方向に前記入出力ディスクのうち少なくとも一方を押圧する押圧機構と、を備えたトロイダル形無段変速装置において、
前記入力ディスクと出力ディスクとのうち少なくとも一つのディスクが、
軸線回りに対称な円盤状に形成されたディスク本体と、
前記軸線と同軸的に配されかつ前記ディスク本体を前記軸線に沿って貫通するとともに、前記入力軸が挿入される中央孔と、
前記中央孔の内面に軸線に沿って設けられかつ前記内面から凹に形成された溝と、
前記ディスク本体の表面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第１の座ぐり部であって、前記軸線に直交する方向に沿って平坦に形成されるとともに、前記入力軸の一部が前記軸線に平行な方向に沿って対向し、前記入力軸に対する前記ディスク本体の前記軸線に沿う方向の位置決めに用いられる座ぐり底面を有する第１の座ぐり部と、
前記第１の座ぐり部の座ぐり底面から凹に形成されかつ前記中央孔と溝の開口縁を内包する第２の座ぐり部と、を備え、
前記中央孔の開口部および前記溝の開口部は、前記第１の座ぐり部の座ぐり底面に達することなく、この座ぐり底面よりも前記ディスク本体の奥に位置しており、前記座ぐり底面は、工具が前記溝の開口縁に接することなく研削加工又は切削加工されていることを特徴とするトロイダル形無段変速装置。
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