JPH0440037Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、摩擦板を用いた変速装置において、
摩擦板を押圧するためのカムを簡易に成形するこ
とによつて、装置のコストダウンを計りうる無段
変速装置に関する。

〔従来の技術〕

無段変速装置として、一対の円板を用いて両円
板の接触位置を変えることにより変速する構造を
具えたものが存在する。

前記変速装置は、第５図に略示するごとく、出
力側に摩擦円板ａと、入力側に前記摩擦円板ａの
回転中心線に対して小角度傾斜して回転する回転
円板ｂとを対設しており、摩擦円板ａを回転円板
ｂに圧接することにより入力側からの回転トルク
を出力側に伝達しうる一方、前記圧接状態を保持
しつつ回転円板ｂを移動させることにより前記圧
接位置を位置ずれさせて変速するごとく形成され
ている。

このように摩擦円板ａは、出力軸ｃと同心にか
つ回転円板ｂに向かつて押圧されながら回転す
る。

又摩擦円板ａを押圧するため、出力軸ｃの軸心
に沿つて移動させるカムｄと、摩擦円板ａを回転
円板ｂに向かつて付勢するバネｅとが設けられ
る。

前記カムｄは、摩擦円板ａと回転円板ｂとの間
に伝達トルクに正比例した圧接力を発生させるた
めのものであり、従つてカム面は比較的高精度に
形成する必要がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

このようなカムは、出力軸ｃ側に配されるカム
面と摩擦円板ａ側に配される被動面とを精度よく
噛合せるため、カム面、被動面はともに螺旋状等
の曲面を有し、その曲面はフライス盤等を用いた
機械加工によつて形成されていた。このような機
械加工にあつては加工に時間を要し、又製作費用
がかさむなど装置のコスト高を招く。

考案者は、前記問題点を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、カム面形成にレーザビームを採用し
うること、また前記レーザビームによつて成形さ
れたカムを前記無段変速装置に採用することによ
り該カムによつて装置を円滑に作動させうること
を確かめ得たのである。本考案は、カム面又はカ
ム面と噛合する従動面をレーザ加工により切断さ
れた面によつて形成することを基本として、噛合
い精度を高めかつコストダウンを計りうる無段変
速装置の提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため本考案の無段変速装置
にあつては、外に向く出軸部を有しかつ内向きの
カム面を有するカム体を設けた出力軸と、従動面
を有しかつ該従動面と前記カム面との相対回転に
より出力軸の回転中心線方向に移動可能に前記出
力軸に外挿される筒状のスリーブと、該スリーブ
に固定される摩擦円板と、該摩擦円板にバネによ
り圧接される回転円板とを具える一方、前記カム
体とスリーブとは、管状体からなる基筒をレーザ
加工により切断した切断体を用いて形成され、し
かも一方の切断体であるカム体側の切断面が前記
カム面を、他方の切断体であるスリーブ側の切断
面が前記従動面をなすように形成している。

〔作用〕

カム面および従動面をレーザ加工による切断に
よる２つの切断面により同時に形成するため、カ
ム面、従動面が、螺旋面等複雑な曲面により形成
された場合であつても、合わせ精度を高めかつ容
易に成形することができる。

従つてスリーブを回転円板に向かつて伝達トル
クに対して比例して押圧でき、摩擦円板と回転円
板との圧接力も、無段変速装置は常時出力トルク
に対応する必要最小限に近い圧接力を与えるだけ
ですみ、装置の耐久性の向上にも役立つ。又摩擦
円板が摩耗してその厚みが減少してもスリーブが
内方に移動し、トルク伝達が支障なく行える。さ
らにレーザ加工によつてカム面と従動面とを同時
に形成しているため、加工時間を従来の機械によ
る切削加工に比べて大巾に短縮でき、装置のコス
トダウンを計りうる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１〜２図において本考案の無段変速装置１
は、摩擦円板２と、その摩擦円板２と相対移動自
在でありかつ摩擦円板２に圧接される回転円板３
とを具え、前記摩擦円板２及び回転円板３は本実
施例ではケース２０の内に収容される。

ケース２０は前記回転円板３を含む入力部２２
を支持する入力側の枠体２３と、前記摩擦円板２
を具える出力部２４を軸支した出力側の枠体２５
とを組合わせかつ結合することによつて形成され
る。

出力軸４は、前記出力側の枠体２５の外端部に
取付くベアリング２６により回転自在に枢支され
かつ外方に突出する出軸部５と、該出軸部５の内
方に連接しかつ内に向く段差６を有する内方部７
とからなる。

又内方部７は、スリーブ９を外挿する。スリー
ブ９は孔部１０を有する筒状をなし、その孔部１
０の内側端部には出力軸４の前記内方部７を枢支
する軸受片１１が固定される。

又孔部１０には前記出力軸４の内方部７を段差
６の外方を支持しうる軸受部２７が軸受片１１と
間隔を隔てて設けられる。なお軸受片１１、軸受
部２７は含油軸受又は合成樹脂製の軸受、さらに
は内周面に転動面を有するニードルベアリングに
よつて形成される。

又内方部７には、その外方側においてカム体１
２が外挿される。カム体１２は、前記スリーブ９
の外径寸度と略等しい筒状体であり、カム体１２
の軸心と略直交しかつ内方部７を貫通する縦向き
のピン孔を通るピン３０により、カム体１２を内
方部７に固定することができる。

前記カム体１２には、その内方に向く端面に、
連続する曲面で形成されるカム面１３が形成され
る一方、スリーブ９の外方に向く端面にも前記カ
ム面１３に連続して当接する従動面１４が形成さ
れる。

カム面１３、従動面１４は、何れも例えば螺旋
曲面の一部分の周期的な反復を含む形に形成する
ことにより、両者は密に当接でき、又両者間の相
対回転によつてスリーブ９は出力軸４の回転中心
線Ｌ方向移動することができる。

前記カム体１２とスリーブ９とは管状体からな
る基筒１６をレーザ加工によつて切断した２つの
切断体を用いて形成され、一方の切断体であるカ
ム体１２の切断面が前記カム面１３を、他方の切
断体であるスリーブ９の切断面が前記従動面１４
を形成している。

その成形装置Ｐは例えば第３図に示す如く、基
筒１６を減速モータＭの出力軸に取付くチヤツク
３１にその一端を把持させるとともに、基筒１６
の上方に位置してレーザ発生器３２を配設する。
レーザ発生器３２は、基台から立ち上がる支持具
３３に取付けられかつ移動端３４が基筒１６の軸
心方向に往復動しうる直線作動機Ｎのその移動端
３４に取付けられる。

成形装置Ｐは、減速モータＭと直線作動線Ｎと
を定められた基準により両者を同期させて作動す
ることにより、前記レーザ発生器３２からのレー
ザにより基筒１６を螺旋面等の定められた曲面が
切断面に形成された２つの切断体に切断でき、前
記のようにその切断体の一方を前記カム体１２、
他方をスリーブ９として用いることができる。

このような成形装置Ｐを用いて基筒１６を切断
することによりカム面１３を有するカム体１２と
従動面１４を具えるスリーブ９とを同時に、しか
も切削加工によつて形成する場合のように多量の
切粉を発生させることなく、従つて材料の歩溜り
がよく形成することができる。又カム面、従動面
の各表面のアラサは25S以下に仕上げることが望
ましく、切断面のアラサが荒い場合は仕上げ加工
を行つてもよい。また、カム面又は従動面は、前
記レーザ切断加工により分離した後に、外周面、
内周面を機械加工し所定の寸法に仕上げることも
可能である。

なお、カム体、スリーブはレーザ切断後、内周
の旋削加工、焼入れ硬化をし、さらにスリーブの
内外周など必要な部分の研磨仕上げをするのが通
常であるが、高温酸素ガスの雰囲気においてレー
ザ切断を行うことで切断面を多少硬化させておく
こともできる。

さらに、前記成形装置Ｐは、一体の基筒１６か
ら２個のカム体１２，１２又は２個のスリーブ
９，９を同時に形成することができ、この場合に
は２台分のカム体１２，１２あるいは２台分のス
リーブ９，９を一回の切断工程によつて一挙に形
成しうる。

このように本考案の無段変速装置１において
は、カム面１３と従動面１４とをレーザ加工によ
る切断によりえられる２つの切断面によつて同時
に成形することができる。

摩擦円板２は前記回転円板３と摩擦接触する円
板基体３５と、該円板基体３５を取付けるハブ体
３６とからなる。

ハブ体３６は、前記スリーブ９の内端部９Ａを
外嵌するボス部３６Ａから摩擦円板２が取付く円
板状のフランジ３６Ｂを張り出してなり、ボス部
３６Ａには内側即ち回転円板３に向く側が側壁３
７によつて閉ざされた内孔３９が外方に向かつて
開口する。

スリーブ９の前記孔部１０には、前記段差６の
外方に位置させて前記軸受部２７を嵌着するとと
もに、該孔部１０に出力軸４の内方部７を挿入し
かつ軸受け部２７と軸受片１１とによつて内方部
７を支持することによつて、スリーブ９と内方部
７とは略同芯にかつ間隙ｇを有して配される。

前記隙間ｇには圧縮バネからなる弾性体１５が
挿入され、該弾性体１５の外向きの端面がカラー
４０を介して前記段差６に当接する一方、弾性体
１５の内向きの端面は、前記孔部１０への軸受片
１１の嵌入とともに該軸受片１１の外方の側面に
当接する。軸受片１１はその内向きの端面１１Ａ
がスリーブ９の外側端面９Ｂと略面一となる位置
まで、あるいは少し外寄りの位置まで圧入され、
その位置において弾性体１５は圧縮による付勢力
が所定の押圧力になるよう設定される。

このように軸受片１１の圧入によつて軸受片１
１と内方部７の段差６との間に、弾性体１５を出
力軸４とスリーブ９とを弾性的に離間させる向き
の付勢力を有して配される。

なお弾性体１５の自由長を前記孔部１０に没入
しうる範囲に設定した場合には、軸受片１１は、
圧入開始時において孔部１０と内方部７とによつ
て周面、孔面がともに案内され、挿入作業が一層
容易となる。

スリーブ９の内端部９Ａは前記ハブ体３６の内
孔３９に挿入されかつスリーブ９とハブ体３６と
は圧入又はキー止め等により強固に固定される。
さらに、その固定により、前記側壁３７が軸受片
１１の内方への移動を阻止する効果を持たせるこ
ともできる。

円板基体３５は、ハブ３６の前記フランジ３６
Ｂの入力側端面に添着しかつボルト止めにより固
定される円板状の基部４１から回転円板３に向か
つてリング状の前記隆起部４２を側出するととも
に、該隆起部４２の先端が前記回転円板３に当接
する。

従つて摩擦円板２はスリーブ９に固定され一体
化されるとともに、前記回転中心線Ｌを中心とし
て該出力軸４とともに回転でき、又弾性部材１５
の付勢力及び回転時にあつてはカム面１３と従動
面１４が相対移動することによつて生じる軸方向
に向く作用力により隆起部４２の先端は回転円板
３に圧接される。

入力部２２は、前記入力側の枠体２３に枢支さ
れかつ下端部にネジ部４５を有する支軸４６の前
記ネジ部４５に螺入されるナツト片４７を有し、
前記支軸４６の回動により第１図の図上で上、下
に移動しうる取付片４９に、前記回転円板３を固
定しうるモータ５０の出力軸５１をベアリングを
介して枢支する。又前記モータ５０の本体部は取
付片４９に固定される。

回転円板３は、前記摩擦円板２の出力側回転中
心線Ｌに対して入力回転中心線Ｌ１が小角度αで
傾く孔５２Ａを有するボス部５２と該ボス部５２
の出力側に取付く駆動板５３とを具える。なお前
記出力軸５１は前記ボス部５２の孔５２Ａの傾き
と同じ角度分傾けて取付け片４９に軸支される。

前記駆動板５３は、出力側に向く面５３ａを、
ボス部５２の軸孔が傾く前記小角度αに等しい傾
斜角度を有する中高の円錐状に形成することによ
り、該面５３ａは入力部２２の第１図上での上下
動とともに前記回転中心線Ｌに対して略直角に移
動できかつ摩擦円板２の隆起部４２と圧接しうる
駆動面を形成する。

従つてモータの出力軸５１の回転とともに回転
円板３が回転し、その回転を回転円板３に圧接す
る摩擦円板２に伝達することができる。

又支軸４６を回動することによつて入力部２２
が上下に移動し、その移動によつて隆起部４２と
の圧接部は、回転円板３の半径方向に変位する。
従つてその変位によつてモータの出力軸５１は定
速回転するにかかわらず摩擦円板２の回転数は増
減し、変速することができる。

又弾性体１５は出力軸４の段差６とスリーブ９
に固定された軸受片１１の間に配されているた
め、弾性体１５の組付け作業が容易にでき、しか
もその取付け長さを精度よく設定しうるため摩擦
円板２と回転円板３との圧接力を正確に保つこと
ができる。

カム面１３と従動面１４とは出力軸４に接続さ
れる負荷のトルク変動に伴つて相対回転し、その
相対回転によつて、カム面１３、従動面１４の噛
合点が変位するとともに、この噛合点の変位によ
りスリーブ９は回転円板３に向かつて進退するこ
ととなる。即ち負荷のトルクが大になれば回転円
板３は内方に移動し摩擦円板２は回転円板３を強
く押圧し、その結果、摩擦円板２と回転円板３と
は強力な押圧力で押圧され、両者の間には大きな
トルク伝動が可能となる。

又負荷のトルクが小となることによつて、スリ
ーブ９は外方に移動し、摩擦円板２と回転円板３
との押圧力が減じる。このようにカム面１３と従
動面１４とを介して出力軸４にトルクが伝達され
ることによつて、摩擦円板２と回転円板３との押
圧力を常に必要最小限近くに保持することがで
き、装置の耐久性を高めうる。

又カム面１３と従動面１４とをレーザ加工によ
り同時に形成することにより、これ等の面を簡易
にかつ迅速に形成することができる。

なお本考案の装置において、第４図に示す如く
スリーブ９とカム体１２との間に複数個のボール
６５……が介在するボールリテーナ６６を介装す
ることによつて、カム面１３と従動面１４とはボ
ール６５を介して作用するごとく形成することが
できる。

このように本考案は種々な態様のものに変形で
きる。

〔考案の効果〕

叙上の如く本考案の無段変速装置は、カム面又
は従動面をレーザ加工による切断により形成して
いるため、カム面又は従動面が複雑な曲面をなす
場合であつても容易にかつ短時間で成形でき又精
度も確保しうる。さらに従来の切削加工による成
形のように多量の切粉を排出することなく、材料
の歩溜りを向上し、加工の容易であることと相俟
つて装置のコストダウンを計りうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図はその要部を示す分解斜視図、第３図はカム面
又は従動面を加工する装置の一例を示す斜視図、
第４図は他の実施例を示す正面図、第５図は従来
の技術を示す断面図である。 ２……摩擦円板、３……回転円板、４……出力
軸、９……スリーブ、１２……カム体、１３……
カム面、１４……従動面、Ｌ……回転中心線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外に向く出軸部を有しかつ内向きのカム面を有
   するカム体を設けた出力軸と、従動面を有しかつ
   該従動面と前記カム面との相対回転により出力軸
   の回転中心線方向に移動可能に前記出力軸に外挿
   される筒状のスリーブと、該スリーブに固定され
   る摩擦円板と、該摩擦円板に圧接される回転円板
   とを具える一方、前記カム体とスリーブとは、管
   状体からなる基筒をレーザ加工により切断した２
   つの切断体を用いて形成され、しかも一方の切断
   体であるカム体の切断面が前記カム面を、他方の
   切断体であるスリーブの切断面が前記従動面をな
   す無段変速装置。