JPH0614593U - 摩擦伝動式波動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦伝動式波動変速装置におけるトルク伝達
特性を向上させること。また、そのカップ形状の可撓性
部材のコーニングに起因した不適正な摩擦係合状態を解
消すること。 【構成】 摩擦伝動式の波動変速装置１は、剛性部材２
とカップ形状の可撓性部材３と波動発生器４から構成さ
れている。剛性部材２の内周面は摩擦係合面２ａが形成
され、可撓性部材３の外周面は摩擦係合面３ａが形成さ
れている。摩擦係合２ａと摩擦係合面３ａは、逆極性に
帯磁されており、これらの間に働く磁気吸引力によって
双方の接触部分の接触圧が増加するので、トルク伝達特
性が向上する。これらの摩擦係合面の間に硬質ゴム材を
介在させれば、接触部分の摩擦力が増加するので、トル
ク伝達特性が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は摩擦伝動方式により要素間のトルク伝達を行う調和変速装置に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

摩擦伝動式波動変速装置としては、その可撓性部材がカップ形状をしているカ ップ型と呼ばれる波動変速装置がある。この波動変速装置は、一般的には減速装 置として利用され、また増速装置として利用されることもある。この変速装置は 、内周面が摩擦係合面となっている環状の剛性部材と、外周面が摩擦係合面とな っているカップ形状の可撓性部材とを有しており、波動発生器によって可撓性部 材を例えば楕円形状に撓めて、楕円長軸方向の両端位置で双方の部材の摩擦係合 面を係合させ、この状態で波動発生器を回転させることにより、２個所の係合位 置を周方向の移動させるようになっている。このように摩擦係合位置が周方向に 移動すると、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面の周長差に応じた相対回転 が、これら両部材間に発生する。したがっって、一方の部材を固定しておけば、 他方の部材の側から大幅に減速された減速回転を得ることができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような摩擦伝動式波動変速装置においては、歯車式の波動変速装置に比べ てトルク伝達特性が低い。したがって、トルク伝達特性を向上させることがこの 摩擦伝動式波動変速装置における課題の一つとなっている。

【０００４】 また、摩擦伝動式波動変速装置においては、カップ形状をした可撓性部材のコ ーニングにより、この可撓性部材と剛性部材の間の線接触している各部分に周速 差が生じており、このために、適正な接触状態を形成できず、接触面に望ましく ない磨耗が発生するなどの解決すべき課題がある。

【０００５】 本考案の課題は、このような従来の摩擦伝動式波動変速装置における問題点を 解消することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案においては、内周面が摩擦係合面となっ ている環状の剛性部材と、この内側に配置され、外周面が摩擦係合面となってい るカップ形状の可撓性部材と、この可撓性部材の内側に配置され、当該可撓性部 材を半径方向に撓めて前記剛性部材に対して部分的に係合させると共に、これら の係合位置を周方向に移動させる波動発生器とを有する摩擦伝動式波動変速装置 において、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面のうちの一方をＮ極に帯磁し 、他方をＳ極に帯磁した構成を採用している。このようにすると、双方の摩擦係 合面の間に働く磁気吸引力を利用することによって、伝達トルク特性を改善する ことができる。

【０００７】 また、本考案においては、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面の間に、高 摩擦係数を有する弾性部材を介在させた構成を採用している。このような弾性部 材としては、硬質ゴム材などを挙げることができる。弾性部材を介在させるため には、剛性部材および可撓性部材の一方の摩擦係合面あるいは双方の摩擦係合面 に弾性部材を張り付けるようにすればよい。このように高摩擦係数の弾性部材を 介在させることにより、伝達トルク特性が改善されると共に、摩擦係合により発 生する騒音が低減される。

【０００８】 次に、本考案においては、剛性部材および可撓性部材の係合状態が、装置軸線 方向に見た場合に点接触状態となるように、当該剛性部材および可撓性部材の摩 擦係合面の断面形状を設定する構成を採用している。このように摩擦係合を点接 触状態にすると、線接触の場合のようなカップ型可撓性部材のコーニングに起因 した不適正な接触状態を解消することができる。

【０００９】 ここに、このような点接触状態を形成するためには、剛性部材および可撓性部 材の少なくとも一方の摩擦係合面の装置軸線方向の断面形状を凸曲線により規定 されるものとすればよい。あるいは、剛性部材および可撓性部材の一方の摩擦係 合面の装置軸線方向の断面形状を凸曲線により規定される形状とし、他方の摩擦 係合面の装置軸線方向の断面形状を凹曲線により規定される形状とすればよい。

【００１０】 また、点接触状態としたことに起因したトルク伝達特性の低下を抑制するため には、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面の間に高摩擦係数を有する弾性部 材を介在させるようにすればよい。あるいは、剛性部材および可撓性部材の摩擦 係合面のうちの一方がＮ極に帯磁し、他方をＳ極に帯磁して、磁気吸引力を利用 してトルク伝達特性を改善するようにしてもよい。

【００１１】

【実施例】

以下に、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１２】 図１および図２には本考案の一実施例のカップ型摩擦伝動式波動変速装置を減 速機として利用した場合を示してある。図示のカップ型波動変速装置１は、円環 状をした剛性部材２と、この内側に装着されたカップ形状をした可撓性部材３と 、この可撓性部材３の内側に装着された波動発生器４から構成されている。剛性 部材２の内周面は摩擦係合面２ａとされ、カップ形状の可撓性部材３の開放端側 の外周面は、この摩擦係合面２ａに係合可能な摩擦係合面３ａとされている。剛 性部材の側の摩擦係合面２ａの周長は、可撓性部材の側の摩擦係合面３ａの周長 よりも長くなるように設定されている。波動発生器４は、楕円形状をしたカム板 ４ａと、この外周面に嵌めたボールベアリング４ｂから構成され、カム板４ａに 高速回転入力軸（図示せず）が連結されている。剛性部材２の側は図において一 点鎖線で表されている締結ボルト５によって固定部材（図示ぜず）の側に固定さ れている。これに対して、カップ形状の可撓性部材３のカップ底面部分を構成し ているボス３ｂの側は、減速回転出力部材（図示せず）の側に連結されている。

【００１３】 可撓性部材３は波動発生器４によって楕円形状に撓められて、楕円の長軸両端 の２個所で剛性部材２の側に接触している。波動発生器４が高速回転すると、２ 個所の接触位置が周方向に移動し、これによって、剛性部材および可撓性部材の 周長差に応じた相対回転が、これら両部材２、３の間に発生する。剛性部材２の 側は固定されているので、可撓性部材３が回転し、この回転が減速回転出力とし て取り出される。

【００１４】 ここに、本例においては、剛性部材２の摩擦係合面２ａの側はＮ極に帯磁され ており、可撓性部材３の摩擦係合面３ａの側はＳ極に帯磁されている。したがっ て、本例においては、摩擦接触している両部材の摩擦係合面２ａ、３ａの部分は 、波動発生器４による機械的な押しつけ力と磁気吸引力によって相互に接触した 状態となる。よって、従来の摩擦伝動式の調和減速機に比べて、両部材間の接触 圧を増加させて摩擦力を高めることができる。このため、摩擦接触部分を介して のトルク伝達特性を向上させることができる。

【００１５】 なお、本例とは逆に、剛性部材２の側をＳ極に帯磁し、可撓性部材３の側をＮ 極の帯磁させてもよいことは勿論である。

【００１６】 図３には、本考案を適用したカップ型摩擦伝動式波動変速装置の別の例を示し てある。本例の減速機の全体構成は図１に示すものと同様であるが、本例におい ては、金属製の剛性部材２の摩擦係合面２ａと、同じく金属製の可撓性部材３の 摩擦係合面３ａの間に硬質ゴム材７を介在させた構造としてある。硬質ゴム材７ は、剛性部材２の側あるいは可撓性部材３の側、または、双方に張り付けられる 。

【００１７】 このように摩擦係数の高い硬質ゴム材７を介在させることによって、両部材２ 、３の間の摩擦力が増加して、ここを介してのトルク伝達特性が向上する。また 、硬質ゴム材７を介在させることによって、両部材の摩擦係合に伴って発生する 騒音を抑制することもできる。

【００１８】 なお、両部材２、３の間に介在させる部材としては、高摩擦係数を有する弾性 部材であれば、硬質ゴム材以外の素材を用いてもよいことは勿論である。また、 本例においても、剛性部材２および可撓性部材３を反対極性となるように帯磁さ せれば、磁気吸引力を利用して更にトルク伝達特性を改善することができる。

【００１９】 次に、図４、５、６、７には、本考案を適用した更に別のカップ型摩擦伝動式 波動変速装置をそれぞれ示してある。これらの例の全体構成は、図１に示す減速 機と同様である。しかし、これらの例においては、剛性部材２の摩擦係合面２ａ と可撓性部材３の摩擦係合面３ａとの間に点接触状態を形成している。

【００２０】 まず、図４に示す例においては、剛性部材２の側の摩擦係合面２ａの装置軸線 方向の断面形状を凸曲線によって規定される形状としてある。本例では、この凸 曲線は円弧であり、円弧の中心は、波動発生器４のボールベアリング４ｂの中心 線Ｃ上に位置させてある。これに対して、可撓性部材３の側の摩擦係合面３ａの 装置軸線方向の断面形状を直線により規定される平坦な形状としてある。

【００２１】 このように双方の摩擦係合面２ａ、３ａを規定することにより、双方の摩擦係 合状態を、装置軸線方向に見た場合に、ベアリング中心線Ｃ上での点接触状態と することができる。したがって、カップ形状の可撓性部材３の開放端側が波動発 生器４によって楕円形状に撓まされることによって生ずるコーニングに起因した 不適正な線接触状態を回避できる。

【００２２】 図５に示す例は、図４の例とは逆に、可撓性部材３の摩擦係合面３ａの断面形 状を凸曲面としたものである。この場合においても点接触状態を形成することが できる。

【００２３】 図６に示す例は、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面２ａ、３ａの双方共 に凸曲面としたものである。

【００２４】 図７に示す例は、剛性部材２の摩擦係合面２ａの側を凹曲面とし、可撓性部材 ３の摩擦係合面３ａをそれよりも曲率の大きな凸曲面としたものである。この構 成によっても両部材の点接触状態を形成することができる。この例とは逆に、剛 性部材の側の摩擦係合面２ａを凹曲面とし、可撓性部材の側の摩擦係合面３ａを 凸曲面とすることによって、点接触状態を形成することもできる。

【００２５】 ここに、このように両部材２、３の点接触状態を形成した場合には、その接触 部分を介してのトルク伝達特性が低下する傾向となる。この低下を抑制するため には、図１に示す例のように、双方の部材を逆極性に帯磁して磁気吸引力を利用 して点接触部分の摩擦力を高めて、トルク伝達特性を向上させるようにすればよ い。また、図３に示す例のように、双方の部材の摩擦係合面の間に硬質ゴム材を 介在させて、点接触部分の摩擦力を高めるようにしてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案においては、内周面が摩擦係合面となっている環 状の剛性部材と、この内側に配置され、外周面が摩擦係合面となっているカップ 形状の可撓性部材と、この可撓性部材の内側に配置され、当該可撓性部材を半径 方向に撓めて前記剛性部材に対して部分的に係合させると共に、これらの係合位 置を周方向に移動させる波動発生器とを有する摩擦伝動式波動変速装置において 、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面のうちの一方をＮ極に帯磁し、他方を Ｓ極に帯磁した構成を採用している。このようにすると、双方の摩擦係合面の間 に働く磁気吸引力を利用することによって、双方の部材の接触圧が高まり、そこ を介してのトルク伝達特性を向上させることができる。

【００２７】 また、本考案においては、剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面の間に、硬 質ゴム等に代表される高摩擦係数を有する弾性部材を介在させた構成を採用して いる。このように高摩擦係数の弾性部材を介在させることにより、両部材の接触 部分の摩擦力を高めてトルク伝達特性を向上させることができる。また、摩擦係 合により発生する騒音を低減することもできる。

【００２８】 さらに、本考案においては、剛性部材および可撓性部材の係合状態が、装置軸 線方向に見た場合に点接触状態となるように、当該剛性部材および可撓性部材の 摩擦係合面の断面形状を設定する構成を採用している。このように摩擦係合を点 接触状態にすると、線接触の場合のようなカップ型可撓性部材のコーニングに起 因した不適正な接触状態を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用したカップ型の摩擦伝動式波動変
速装置を示す断面図である。

【図２】図１の変速装置の端面図である。

【図３】本考案の別の実施例の変速装置における摩擦係
合部分を示す部分断面図である。

【図４】本考案の更に別の実施例の変速装置における点
接触状態にある摩擦係合部分を示す部分断面図である。

【図５】本考案の更に別の実施例の変速装置における点
接触状態にある摩擦係合部分を示す部分断面図である。

【図６】本考案の更に別の実施例の変速装置における点
接触状態にある摩擦係合部分を示す部分断面図である。

【図７】本考案の更に別の実施例の変速装置における点
接触状態にある摩擦係合部分を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１・・・摩擦伝動式波動変速装置 ２・・・剛性部材 ２ａ・・・摩擦係合面 ３・・・可撓性部材 ３ａ・・・摩擦係合面 ４・・・波動発生器 ７・・・硬質ゴム Ｃ・・・ベアリング中心線

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面が摩擦係合面となっている環状の
   剛性部材と、この内側に配置され、外周面が摩擦係合面
   となっている環状の可撓性部材と、この可撓性部材の内
   側に配置され、当該可撓性部材を半径方向に撓めて前記
   剛性部材に対して部分的に係合させると共に、これらの
   係合位置を周方向に移動させる波動発生器とを有し、前
   記剛性部材および可撓性部材の係合状態が、装置軸線方
   向に見た場合に点接触状態となるように、当該剛性部材
   および可撓性部材の摩擦係合面の断面形状が設定されて
   いることを特徴とする摩擦伝動式波動変速装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記剛性部材および
   可撓性部材の少なくとも一方の摩擦係合面の装置軸線方
   向の断面形状が凸曲線により規定されていることを特徴
   とする摩擦伝動式波動変速装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記剛性部材および
   可撓性部材の一方の摩擦係合面の装置軸線方向の断面形
   状が凸曲線により規定され、他方の摩擦係合面の装置軸
   線方向の断面形状が凹曲線により規定されていることを
   特徴とする摩擦伝動式波動変速装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３において、前記剛
   性部材および可撓性部材の摩擦係合面の間には、摩擦係
   数の高い弾性部材を介在させてあることを特徴とする摩
   擦伝動式波動変速装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４において、前
   記剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面のうちの一方
   がＮ極に帯磁され、他方がＳ極に帯磁されていることを
   特徴とする摩擦伝動式波動変速装置。
6. 【請求項６】 内周面が摩擦係合面となっている環状の
   剛性部材と、この内側に配置され、外周面が摩擦係合面
   となっている環状の可撓性部材と、この可撓性部材の内
   側に配置され、当該可撓性部材を半径方向に撓めて前記
   剛性部材に対して部分的に係合させると共に、これらの
   係合位置を周方向に移動させる波動発生器とを有し、前
   記剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面のうちの一方
   がＮ極に帯磁され、他方がＳ極に帯磁されていることを
   特徴とする摩擦伝動式波動変速装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記剛性部材および
   可撓性部材の摩擦係合面の間には、摩擦係数の高い弾性
   部材を介在させてあることを特徴とする摩擦伝動式波動
   変速装置。
8. 【請求項８】 内周面が摩擦係合面となっている環状の
   剛性部材と、この内側に配置され、外周面が摩擦係合面
   となっている環状の可撓性部材と、この可撓性部材の内
   側に配置され、当該可撓性部材を半径方向に撓めて前記
   剛性部材に対して部分的に係合させると共に、これらの
   係合位置を周方向に移動させる波動発生器とを有し、前
   記剛性部材および可撓性部材の摩擦係合面の間には、摩
   擦係数の高い弾性部材を介在させてあることを特徴とす
   る摩擦伝動式波動変速装置。