(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の支持ケースに支持される、入力軸及び出力軸を平行に設け、支持ケース内に支持されている入力軸の部分に第１の分割プーリと第２の分割プーリとを配設し、前記支持ケース内に支持されている出力軸の部分に嵌合され、一端に大径部を有する中空軸と、この中空軸に嵌合された第３の分割プーリと第４の分割プーリとよりなる複軸部を配設し、前記第１の分割プーリと前記第３の分割プーリとの間に第１のＶベルトを、前記第２の分割プーリと前記第４の分割プーリとの間に第２のＶベルトを各々巻掛けてなるベルト伝動部と、出力軸に嵌合され、前記複軸部の第４の分割プーリのボス部上に一体形成されたかさ歯車を含み前記ベルト伝動部と連動する遊星歯車部と、前記入力軸の一端部に配置された速度設定部とより成るベルト式無段変速装置において、
前記ベルト伝動部は、入力軸上に隣接して第１の分割プーリと第２の分割プーリとを配設し、第１の分割プーリは第１ａのプーリ部分と第１ｂのプーリ部分とよりなり、第２の分割プーリは第２ａのプーリ部分と第２ｂのプーリ部分とよりなり、一端部に第１ｂのプーリ部分を形成し、他端部に第２ａのプーリ部分を形成する共通ボス部を前記入力軸に一体に設け、前記入力軸の軸中心に平行かつ所定距離に第２ｂのプーリ部分のボス部と、共通ボス部と、第１ａのプーリ部分のボス部とに一対の通し穴を設け、前記第２ｂのプーリ部分のボス部の一対の通し穴と、前記共通ボス部の一対の通し穴とに、中心穴を有する一対の段付きカラーを緩装させ、この段付きカラー先端部を第１ａのプーリ部分のボス部の一対の通し穴周縁部に当接させ、前記第１ａのプーリ部分のボス部の一対の通し穴から前記一対の段付きカラーの中心穴に向け各々一対のボルトを貫装させて各々前記一対の段付きカラーの頭部にてナットにより固定し、この段付きカラーの首下長さが、初めに前記第１の分割プーリのプーリ溝先端近傍に第１のＶベルトを、第２の分割プーリのプーリ溝底部近傍に第２のＶベルトを各々巻掛け、次に速度設定部に連動して第１ａのプーリ部分が下方に移動すると共通ボス部の穴に緩装してある段付カラーを介して第２ｂのプーリ部分も同時に下方に移動することにより、第１分割プーリのベルト溝底部に第１のＶベルトが巻掛けられ、第２分割プーリのベルト溝先端部に第２のＶベルトが巻掛けらることが可能な、段付きカラーの首下長さを有するベルト伝動部を含むことを特徴とするベルト式無段変速装置。
【請求項２】
前記速度設定部は、入力軸に設けられている第１の分割プーリを構成する第１ａのプーリ部分のボス部に、横断貫通する穴を穿設し、この穴に薄型平行ピンを貫装させ両端部にてかしめ、この薄型平行ピンは、入力軸を横断貫通し穿設された長穴に貫装案内され、更に入力軸の下端部から軸心に沿って穿たれた穴内に、摺動自在に嵌装された移動ピンの長手方向の中央部よりやや上方端寄りに、横断貫通し穿設された長穴をも貫装し、この第１ａのプーリ部分のボス部と、移動ピンとを薄型平行ピンにより係合させ、移動ピンの上下方向の移動に連動して、前記第１ａのプーリ部分と前記一対の段付カラーと前記一対のボルトとを介して前記第２ｂのプーリ部分とを、同時に上下方向に移動可能に設け、下方に延在した前記移動ピンの下方端部に、段付部が設けられ、その段付部にスラスト受け円板と段付カラーを挿入し、ねじにて固着し、このスラスト受け円板を上下から鋼球を挟んで上下対称的にドーナツ型小円板にて挟持し、スラスト軸受を形成し、ドーナツ円盤状の支持部材の中央部に設けた凹部にスラスト軸受を嵌装し、ドーナツ型押え円板を介して小ねじにて保持し、
前記入力軸の下端部に設けた軸受を前記支持ケースに取付ける軸受カバーの外側面に凸状部を設け、外周部に、ウォームと噛合うウォーム歯車部を、内周部に、一対の小歯車と噛合う内歯車を有するドーナツ型のウォーム歯車を設け、このドーナツ型のウォーム歯車の側面凹状部を軸受カバーの外側面の凸状部に回動自在に緩装し、その外側に速度設定部カバーを設け、前記内歯車と噛合う前記一対の小歯車の一方の軸端は軸受カバーの外側面の凸状部に穿たれた一対の穴に回動自在に支持され、他方の軸は中間部に雄ねじを形成し、前記ドーナツ円盤状の支持部材に設けられた一対の雌ねじに螺合し貫装し、更に延在する他方の軸の下側軸端部に設けられた段付部は、前記速度設定部カバーの下端面部に穿たれた一対の穴に回動自在に支持され、前記速度設定部カバー内に前記ドーナツ円盤状の支持部材を平行移動可能に支持し、前記ウォーム歯車と噛合う前記ウォームは、ウォーム取付け部材により支持ケースの下側面と速度設定部カバーの側面とに取付けられ、ウォームの手前側に延在している軸部に直結され、前記出力軸の回転数を決定する調整ハンドルが設けられ、この調整ハンドルを回すことによるウォーム歯車の回転と、ドーナツ円盤状の支持部材を平行移動と、移動ピンの移動とにより、前記第１ａのプーリ部分と前記一対の段付カラーと前記一対のボルトとを介して前記第２ｂのプーリ部分とを、同時に同一方向に移動可能とし、ベルト伝動部の速度変更可能とする速度設定部を含むことを特徴とする請求項１記載のベルト式無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はベルト式無段変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種無段変速装置は例えば特開平５−４４８０２号公報や特開２０００−９４２０７号公報に開示されているものがある。つまり互いに対向して伝動ベルトに接触する一対のプーリ部分を近接及び離間操作可能な第１割プーリ及び第２割プーリを、伝動上手側及び伝動下手側に配置されベルト式の無段変速装置において、第１及び第２割プーリを操作する変速操作連動機構を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ベルト式の無段変速装置において、互いに対向して伝動Ｖベルトに接触するＶプーリを構成する一対の分割プーリ部分の近接及び離間操作する変速操作連動機構は、各分割プーリを支える軸間や、巻掛けられているベルト間の隙間を縫って連結部材を配置し、その上出力側の回転速度を維持する連結部材の位置保持機構等が必要となり装置が複雑であった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、互いに対向して伝動Ｖベルトに接触する一対のプーリ部分の近接及び離間操作可能な、複雑でない変速操作連動機構を容易に操作でき、かつ出力側の回転速度を維持する連結部材の位置保持機構等が不要となる、ベルト式無段変速装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は一対の支持ケース１４に支持される、入力軸１９及び出力軸２０を平行に設け、支持ケース１４内に支持されている入力軸１９の部分に第１の分割プーリ２１と第２の分割プーリ２２とを配設し、支持ケース１４内に支持されている出力軸２０の部分に嵌合され、一端に大径部１６ｂを有する中空軸１６ａと、この中空軸１６ａに嵌合された第３の分割プーリ２３と第４の分割プーリ２４とよりなる複軸部１６を配設し、前記第１の分割プーリ２１と前記第３の分割プーリ２３との間に第１のＶベルト２６を、前記第２の分割プーリ２２と前記第４の分割プーリ２４との間に第２のＶベルト２７を各々巻掛けてなるベルト伝動部１５と、出力軸２０に嵌合され、前記複軸部１６の第４の分割プーリ２４のボス部上に一体形成されたかさ歯車（太陽歯車）１２０を含み前記ベルト伝動部１５と連動する遊星歯車部１７と、前記入力軸１９の一端部に配置された速度設定部１８とより成るベルト式無段変速装置１０において、
【０００７】
前記ベルト伝動部１５は、入力軸１９上に隣接して第１の分割プーリ２１と第２の分割プーリ２２とを配設し、第１の分割プーリ２１は第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂのプーリ部分２１ｂとよりなり、第２の分割プーリ２２は第２ａのプーリ部分２２ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂとよりなり、一端部に第１ｂのプーリ部分を形成し、他端部に第２ａのプーリ部分２２ａを形成する共通ボス部２８を前記入力軸１９に一体に設け、
【０００８】
前記入力軸１９の軸中心に平行かつ所定距離に第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部と、共通ボス部２８と、第１ａのプーリ部分２１ａのボス部とに一対の通し穴を設け、前記第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部の一対の通し穴２２ｃと、前記共通ボス部２８の一対の通し穴２８ｃとに、中心穴を有する一対の段付きカラー２９を緩装させ、この段付きカラー２９先端部を前記第１ａのプーリ部分２１ａのボス部の一対の通し穴２１ｃ周縁部に当接させ、前記第１ａのプーリ部分２１ａのボス部の一対の通し穴２１ｃから前記一対の段付きカラー２９の中心穴に向けて各々一対のボルト３０を貫装させて各々前記一対の段付きカラー２９の頭部にてナット３２により固定し、この段付きカラー２９の首下長さが、初めに前記第１の分割プーリ２１のプーリ溝先端近傍に第１のＶベルトを、前記第２の分割プーリ２２のプーリ溝底部近傍に第２のＶベルトを各々巻掛け、
【０００９】
次に速度設定部１８に連動して第１ａのプーリ部分２１ａが下方に移動すると共通ボス部２８の穴２８ｃに緩装してある段付カラ２９を介して第２ｂのプーリ部分２２ｂも同時に下方に移動することにより、第１分割プーリ２１のベルト溝底部に第１のＶベルト２６が巻掛けられ、第２分割プーリ２２のベルト溝先端部に第２のＶベルト２７が巻掛けらることが可能な、段付きカラー２９の首下長さを有するベルト伝動部１５を含むことを特徴とするベルト式無段変速装置１０である。
【００１０】
第２の発明において、前記速度設定部１８は、入力軸１９に設けられている第１の分割プーリ２１を構成する第１ａのプーリ部分２１ａのボス部に、横断貫通する穴を穿設し、この穴に薄型平行ピン３６を貫装させ両端部にてかしめ、この薄型平行ピン３６は、入力軸１９を横断貫通し穿設された長穴３５に貫装案内され、更に入力軸１９の下端部から軸心に沿って穿たれた穴３８内に、摺動自在に嵌装された移動ピン３７の長手方向の中央部よりやや上方端寄りに、横断貫通し穿設された長穴３７ａをも貫装し、この第１ａのプーリ部分２１ａのボス部と、移動ピン３７とを薄型平行ピン３６により係合させ、移動ピン３７の上下方向の移動に連動して、前記第１ａのプーリ部分２１ａと前記一対の段付カラー２９と前記一対のボルト３０とを介して前記第２ｂのプーリ部分２２ｂとを、同時に上下方向に移動可能に設け、
【００１１】
下方に延在した前記移動ピン３７の下方端部に、段付部が設けられ、その段付部にスラスト受け円板７８と段付カラー７９を挿入し、ねじにて固着し、このスラスト受け円板７８を上下から鋼球８４を挟んで上下対称的にドーナツ型小円板８３にて挟持し、スラスト軸受８７を形成し、ドーナツ円盤状の支持部材７５の中央部に設けた凹部にスラスト軸受８７を嵌装し、ドーナツ型押え円板８５を介して小ねじ８６にて保持し、
【００１２】
前記入力軸１９の下端部に設けた軸受を前記支持ケース１４に取付ける軸受カバー４０の外側面に凸状部５９を設け、外周部に、ウォーム６２と噛合うウォーム歯車部６１ａを有し、内周部に、一対の小歯車６４と噛合う内歯車６３を有するドーナツ型のウォーム歯車６１を設け、このドーナツ型のウォーム歯車６１の側面凹状部を軸受カバー４０の外側面の凸状部５９に回動自在に緩装し、その外側に速度設定部カバー６８を設け、前記内歯車６３と噛合う前記一対の小歯車６４の一方の軸端は軸受カバー４０の外側面の凸状部５９に穿たれた一対の穴６６回動自在に支持され、他方の軸は中間部に雄ねじ７４を形成し、前記ドーナツ円盤状の支持部材７５に設けられた一対の雌ねじに螺合し貫装し、更に延在する他方の軸の下側軸端部に設けられた段付部はブシュ６５と一緒に、前記速度設定部カバー６８の下端面部に穿たれた一対の穴６９、６９に嵌めこまれて回動自在に支持され、前記速度設定部カバー６８内に前記ドーナツ円盤状の支持部材７５を平行移動可能に支持し、
【００１３】
前記ウォーム歯車６１と噛合う前記ウォーム６２は、ウォーム取付け部材８９により前記支持ケース１４の下側面と速度設定部カバー６８の左側面とに取付けられ、そしてウォーム６２の手前側に延在している軸部６２ａに直結され、前記出力軸２０、ひいては、ボール盤１の主軸４の回転数を決定する調整ハンドル１３が設けられ、この調整ハンドル１３を回すことによるウォーム歯車６１の回転と、ドーナツ円盤状の支持部材７５を平行移動と、移動ピン３７の移動とにより、前記第１ａのプーリ部分２１ａと前記一対の段付カラー２９と前記一対のボルト３０とを介して前記第２ｂのプーリ部分２２ｂとを、同時に上下同一方向に移動可能とし、ベルト伝動部１５の速度変更可能とする速度設定部１８を含むことを特徴とするベルト式無段変速装置である。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、速度設定部１８により、第１ａのプーリ部分２１ａが互いに対向配置された第１ｂのプーリ部分２１ｂに対し近付いたり遠退いたりでき、それに連動して第２ｂのプーリ部分２２ｂを、第２ａのプーリ部分２２ａに対して、逆に遠退いたり近付いたりできる構造になっている。即ち、速度設定部１８により、第１ａのプーリ部分２１ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂとが、一対の段付カラー２９と一対のボルト３０とにより、連動して移動可能な構造となっている。更に速度設定部１８がウォーム６２とウォーム歯車６１との噛合わせを用いているのでいわゆるウォームの自動締りの効果が作用して、設定した主軸４の回転数は、調整ハンドル１３を操作して回さない限り変化することがない。つまり特別の構造や操作を用いなくとも、簡単な構造と容易な操作で確実な速度設定の維持が可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、ベルト式無段変速装置１０を適用したボール盤１の左前方斜視図を示す。図２は、図１の反対側からのベルト式無段変速装置１０を適用したボール盤１の右後方斜視図を示す。ボール盤１は、台盤（図示せず）上に、鉛直方向に伸びる支柱２が設けられている。支柱２の上方にはベルト式無段変速装置１０が設けられている。ベルト式無段変速装置１０の後方にモータ１１が、前方にスライダ３が設けられている。スライダ３の中程には移動レバー５が、下部には主軸４が設けられており、主軸４の下端にはドリル７を保持したチャック６が設けられている。移動レバー５は回動自在に設けられ、移動レバー５を矢印方向に回動させると、主軸４がドリル７と共に下向き矢印方向に移動降下する。移動レバー５の回動を止め、上方に戻せば主軸４、チャック６及びドリル７は元の位置に保持される。（実際には図示しない復帰ばね力により自動的に元の位置に復帰する様になっている。）
【００１７】
モータ１１の回転駆動力は入力ベルト１２９からベルト式無段変速装置１０を介して、出力ベルト１３０を経て、スライダ３の主軸４に伝達され、この主軸４の先端のチャック６に保持されたドリル７を回転させ、移動レバー５を矢印方向に回動させて、ドリル７を下向き矢印方向に移動降下させることにより、被加工部品（図示せず）に穴あけ加工を施すことができるように成っている。ベルト式無段変速装置１０の入力軸１９の下方部に主軸４の回転数を決定する調整ハンドル１３が設けられている。尚、図１の一点鎖線で示されているのは回転するプーリとベルトに巻き込まれるのを防止し、安全を確保するために支持ケース１４に止めつけられるベルトカバー９である。
【００１８】
図３は、出力軸２０が高速回転状態のベルト式無段変速装置１０の縦断正面図を、図４は、出力軸２０が低速回転状態のベルト式無段変速装置１０の縦断正面図を夫々示す。ベルト式無段変速装置１０は一対の支持ケース１４に支持される、入力軸１９及び出力軸２０を平行に設け、支持ケース１４内に支持されている入力軸１９の部分に第１の分割プーリ２１と第２の分割プーリ２２とを配設し、支持ケース１４内に支持されている出力軸２０の部分に嵌合され、一端に大径部１６ｂを有する中空軸１６ａと、この中空軸１６ａに嵌合された第３の分割プーリ２３と第４の分割プーリ２４とよりなる複軸部１６を配設し、前記第１の分割プーリ２１と前記第３の分割プーリ２３との間に第１のＶベルト２６を、前記第２の分割プーリ２２と前記第４の分割プーリ２４との間に第２のＶベルト２７を、各々巻掛けてなるベルト伝動部１５を配設し、出力軸２０にキー結合されたかさ歯車１２７と、前記複軸部１６の第４の分割プーリ２４のボス部上に一体形成されたかさ歯車（太陽歯車）１２０を含み前記ベルト伝動部１５と連動する遊星歯車部１７と、前記入力軸１９の一端部に配置された速度設定部１８とより成ることを特徴とするベルト式無段変速装置１０である。
【００１９】
更に、このベルト式無段変速装置１０の構造について詳述する。図１に示すように、一対の支持ケース内に平行に入力軸１９と出力軸２０が支持されている。入力軸１９の中間部には第１の分割プーリ２１は、第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂプーリ部分２１ｂとにより成り、第２の分割プーリ２２は、第２ａのプーリ部分２２ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂとにより成る。そして第１の分割プーリ２１の第１ｂのプーリ部分２１ｂと、第２の分割プーリ２２の第２ａのプーリ部分２２ａとは共通ボス部２８を含めて入力軸１９と一体に形成されている。
【００２０】
そして、第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａのボス部には、入力軸１９に平行な一対の穴２１ｃを設け、第１ｂのプーリ部分２１ｂ及び第２ａのプーリ部分２２ａとが一体形成されている共通ボス部２８にも一対の穴２８ｃを設け、第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部にも一対の穴２２ｃを設け、これらの各穴は一直線上になるように設けられ、これらの穴に貫通させて共通の一対のボルト３０を設け、そしてこのボルト３０に各一対の段付カラ２９と、皿ばね座金３１と、ナット３２とを用いて組み付けられる。この時、一対の段付カラ２９の端部は第１ａのプーリ部分２１ａの上側端面（第１ｂのプーリ部分２１ｂ側に面している端面）に当接して設けられている。
【００２１】
第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂのプーリ部分２１ｂ同士が、同様に第２の分割プーリ２２の第２ａのプーリ部分２２ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂ同士が、相互に円周方向の位置ずれ防止構造とされている。そのために第１のＶベルト２６と第１の分割プーリ２１との間の無駄なスリップや振動等は発生せず静粛回転を確保でき、かつ第１のＶベルト２６の損傷等が防止できＶベルトの長寿命化が図れる。同様に第２のＶベルト２７と第２の分割プーリ２２との間の無駄なスリップや振動等は発生せず静粛回転を確保でき、かつ第２のＶベルト２７の損傷等が防止できＶベルトの長寿命化が図れる。
【００２２】
ところで、一対の段付カラー２９が貫通している共通ボス部２８に設けられている一対の穴２８ｃの径と、第２ｂのプーリ部分２２ｂの一対の穴２２ｃの径とは、一対の段付カラー２９の外径に遊嵌し、摺動自在の寸法関係となっている。これにより後述する速度設定部１８により、第１ａのプーリ部分２１ａが互いに対向配置された第１ｂのプーリ部分２１ｂに対し近付いたり遠退いたりでき、それに連動して第２ｂのプーリ部分２２ｂを、第２ａのプーリ部分２２ａに対して、逆に遠退いたり近付いたりできる構造になっている。即ち、速度設定部１８により、第１ａのプーリ部分２１ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂとが、一対の段付カラー２９と一対のボルト３０とにより、連動して同時に移動可能な構造となっている。
【００２３】
前記したように第１の分割プーリ２１においては、第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂのプーリ部分２１ｂとは、一対のボルト３０と共通ボス部２８に貫通する一対の段付カラー２９を介して、入力軸１９の軸心方向に摺動自在に、かつ円周方向には位置ずれすることなく構成されている。同様に、第２の分割プーリ２２においても、第２ｂのプーリ部分２１ｂのボス部と、第２ａのプーリ部分２２ａとの共通ボス部２８とを前記一対の段付カラー２９を介して双方のボス部を貫通する前記一対のボルト３０により、入力軸１９の軸心方向に摺動自在に、かつ円周方向の位置ずれ防止を図ってある。それは第２の分割プーリ２２において、第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部と入力軸１９とはキー又はスプライン結合３３で軸方向に摺動自在となっている。これら第１の分割プーリ２１、第２の分割プーリ２２の軸方向の摺動は後述する速度設定部１８の操作と、各々各プーリに巻掛けられている第１のＶベルト２６と、第２のＶベルト２７との張力に助けられて引起される。
【００２４】
ここで入力軸１９について述べる。図３において、一対の支持ケース１４内の右上方部において、入力軸１９はその上側端部近傍の段付部に内輪を当接させた２個並列の玉軸受３９，３９を軸受カバー４１に外輪を保持させて支持ケース１４の上面にねじ４２で止めつけて、入力軸１９の上端部を回動自在に支持している。同様に入力軸１９の下側端部近傍の段付部に、内輪を当接させた２個並列の玉軸受３９、３９を軸受カバー４０に外輪を保持させて、下側の支持ケース１４の下面にねじ４２で止めつけて、入力軸１９の下端部を回動自在に支持している。
【００２５】
そして入力軸１９において、上側、下側の２個並列の玉軸受３９，３９の外側に座金４４、皿ばね座金４５、ナット４６の順に組み付けられ、夫々２個並列の玉軸受３９，３９の内輪を入力軸１９に固定している。更に入力軸１９は上側先端近傍に設けられているナット４６の外側に延在していて、いま一つ別のやや外形を小さくした段付部を設けてあり、そこに座金４８を突き当てて組込み、更にその外側に重ねて入力プーリ４９と、座金４８と、皿ばね座金５０と、ナット５１とを、この順に入力軸１９の上端部に組付けられ固定されている。入力プーリ４９には入力ベルト１２９を巻掛けてモータ１１からの回転駆動力を伝動している。尚，入力プーリ４９は図示しないキー結合で入力軸１９に固着されているものとする。
【００２６】
次に出力軸２０について述べる。図３を参照して、一対の支持カバー１４内の左上方部において、出力軸２０は、支持ケース１４に支持されている近傍に設けた段部１００の上側に、２個並列の玉軸受３９、３９を、更に外側に座金４４、皿ばね座金４５を組込み、更に端部近傍に設けた雌ねじにナット４６を組込み、２個並列の玉軸受３９、３９を入力軸１９に固着している。そして、この２個並列の玉軸受３９、３９の一方の外輪を支持ケース１４の上面部に、他方の外輪を軸受カバー４１に当接させて軸受カバー４１を用いて、ばね座金付ねじ４２にて支持ケース１４の上面部に、出力軸２０の上端部を回転自在に支持している。
【００２７】
同様に支持ケース１４内の左下方部において、出力軸２０は、下方端近傍に第１の段付部２０ａを設け、第１の段付部２０ａから下方に座金５３、２個並列の玉軸受５４、５４、更にその外側に座金５３、皿ばね座金５５を組込み、更に軸端部に設けた雌ねじにナット５６を組込み、２個並列の玉軸受５４、５４を出力軸２０の下方端近傍に固着している。そして、この２個並列の玉軸受５４、５４の一方の外輪を支持ケース１４の下面部に、他方の外輪を軸受カバー５７に当接させて、軸受カバー５７をばね座金付ねじ４２にて支持ケース１４の下面に回転自在に支持している。
【００２８】
更に出力軸２０は上側先端近傍に設けられているナット４６の外側に延在していて、いま一つ別のやや外径を小さくした段付部を設けてあり、そこに座金４８を突き当てて組込み、更にその外側に重ねて出力プーリ５２と、座金４８と、皿ばね座金５０と、ナット５１とを、この順に組付け固定されている。出力プーリ５２には、出力ベルト１３０を巻掛けて、加工材質に適合した回転速度に変速して、スライダ３の主軸４に伝動し、ドリル７を回転駆動させることが出来る。尚，出力プーリ５２は図示しないキー結合で出力軸２０に固着されているものとする。
【００２９】
次に速度設定部１８の動作に連動する入力軸１９に設けられている第１の分割プーリ２１と第２の分割プーリ２２の関係を説明する。第１の分割プーリ２１は、第１ａのプーリ部分２１ａと、これに相対向する第１ｂのプーリ部分２１ｂとにより構成されており、第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂのプーリ部分２１ｂとは、そのボス部に穿設された入力軸１９の軸心方向に平行な一対の穴に通したボルト３０により、円周方向の相対的な位置ずれは防止されている。
【００３０】
すなわち、第１ａのプーリ部分２１ａのボス部には、入力軸１９の軸心から所定の距離、かつ平行にボルト３０の嵌合し得る一対の穴２１ｃが穿設され、そして第１ｂのプーリ部分２１ｂにおいては第２ａのプーリ部分２２ａとの共通ボス部２８を形成し、そこに入力軸１９の軸心から所定の距離、かつ平行に段付カラー２９（中心貫通穴にボルト３０挿入可能及び頭付き）が、緩挿し得る一対の穴２８ｃが穿設され、同様に第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部には、入力軸１９の軸心から所定の距離、かつ平行に段付カラー２９が緩挿し得る一対の穴２２ｃが穿設され、各一対の穴２１ｃと、２８ｃと、２２ｃとの穴中心同士が、この順序で一直線上に並ぶように成っている。
【００３１】
ここで第１ａのプーリ部分２１ａのボス部の穴２１ｃからボルト３０を嵌挿させ、第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部の穴２２ｃから共通ボス部２８の穴２８ｃへと段付カラー２９を緩挿させ、段付カラー２９の端部を前記第１ａのプーリ部分２１ａのボス部の穴２１ｃ周りに当接させ、前記ボルト３０を段付カラー２９の穴に嵌挿させ、段付カラー２９の頭部分で皿ばね座金３１とナット３２を用いてボルト３０にて固着する。段付カラー２９の首下長さは、共通ボス部２８の長さと第２ｂのプーリ部分２２ｂのボス部の長さとを足した長さよりも長く設定されている。この段付カラー２９の首下長さは、第１の分割プーリ２１のベルト溝先端部に第１のＶベルト２６が巻掛けられ、第２の分割プーリ２２のベルト溝底部に第２のＶベルト２７が巻掛けられた状態を維持できる長さであり、または逆に第１の分割プーリ２１のベルト溝底部に第１のＶベルト２６が巻掛けられ、第２の分割プーリ２２のベルト溝先端部に第２のＶベルト２７が巻掛けられた状態を維持できる長さでもある。
【００３２】
そして速度設定部１８の動作に連動して第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａが入力軸１９上を図３の状態から図４の状態、すなわち第１ａのプーリ部分２１ａが下方に移動すると共通ボス部２８の一対の穴２８ｃに緩装した一対の段付カラー２９を介して第２の分割プーリ２２の第２ｂのプーリ部分２２ｂを同時に下方に移動させる。この時、第１の分割プーリ２１のベルト溝底部に第１のＶベルト２６が巻掛けられ、第２の分割プーリ２２のベルト溝先端部に第２のＶベルト２７が巻掛けられた状態と成る。即ち、速度設定部１８の動作に連動して、第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａが下方に移動すると、一対の段付カラー２９と一対のボルト３０により、第２の分割プーリ２２の第２ｂのプーリ部分２２ｂを同時に下方に連動させる。これにより、第１のＶベルト２６と第２のＶベルと２７とが連動して同時に、その巻掛け状態を、図４の低速回転状態に移動する。そして、この逆の状態、すなわち速度設定部１８の動作に連動して第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａと第２の分割プーリ２２の第２ｂのプーリ部分２２ｂとが入力軸１９上を図４の状態から図３の状態に同時に移動することも可能である。即ち、速度設定部１８の動作に連動して、第１の分割プーリ２２の第１ａのプーリ部分２１ａが上方に移動すると、一対の段付カラー２９と一対のボルト３０により、第２の分割プーリ２２の第２ｂのプーリ部分２２ｂを同時に上方に連動させる。これにより、第１のＶベルト２６と第２のＶベルと２７とが連動して同時に、その巻掛け状態を、図４の状態から図３の高速回転状態に移動出来る。
【００３３】
次に速度設定部１８の説明をする。入力軸１９に設けられている第１の分割プーリ２１を構成する第１ａのプーリ部分２１ａのボス部に、横断貫通する穴を穿設し、この穴に薄型平行ピン３６を貫装させ、更にこの薄型平行ピン３６は延設され、入力軸１９を横断貫通し穿設された長穴３５をも貫装し、更に入力軸１９の下端部から軸心に沿って穿たれた穴３８内に、摺動自在に嵌装された移動ピン３７の長手方向の中央部よりやや上方端寄りに、横断貫通し穿設された長穴３７ａをも貫装し、第１ａのプーリ部分２１ａのボス部の反対側に横断貫通された穴をも貫装し、この第１ａのプーリ部分２１ａのボス部を横断貫通した穴の両端のかしめ部で薄型平行ピン３６の両端部はかしめられ抜け止めを施してある。これにより移動ピン３７の上下方向の移動に連動して、第１ａのプーリ部分２１ａと段付カラー２９を介して第２ｂのプーリ部分２２ｂとを、同時に上下方向に移動可能とする。このかしめ部では接着やロー付けや溶接等その他の固定手段で抜け止めを施してよい。ところで図３の引き出し線３６ａは薄型平行ピン３６の断面形状を示す。
【００３４】
さて、図３，図４，図５を参照すると、入力軸１９の下端部を支持ケース１４に取付け支持している軸受カバー４０の下方外側面には、入力軸１９を支持する下側の２個並列の玉軸受３９、３９を内側凹部に収納し、その外側面を凸状部５９に形成し、この凸状部５９の外周面に断面クランク状のリングブシュ６０を介してウォーム歯車６１の側面を凹部として、凸状部５９に回動自在に嵌合している。そして、このウォーム歯車６１は又ドーナツ型を成し、外周はウォーム６２と噛合うウォーム歯車部６１ａを形成し、内周には内歯車６３を形成していて、下記する一対の小歯車６４、６４と噛合っている。軸受カバ４０の中心部には入力軸１９への干渉防止用穴を設け、内側に２個並列の玉軸受３９，３９の外輪部を保持している。その入力軸１９への干渉防止用穴周縁部に対称的に一対の小歯車６４、６４の上端面側の軸を穴６６にブシュ６５を介して配置し、回動自在に支持され、小歯車６４、６４は前記内歯車６３と互いに噛合っている。
【００３５】
更に詳述すれば、前記一対の小歯車６４、６４の上下両側面部に軸部を延在して設け、この上下に延在して設けた軸端部に形成した段付部にブシュ６５、６５を設け、一方の上側軸端部は前記のごとくブシュ６５と一緒に、前記軸受カバー４０の凸状部５９に穿たれた一対の穴６６、６６に嵌めこまれており、他方の軸は中間部に雄ねじ７４を形成し、ドーナツ円盤状の支持部材７５に設けられた一対の雌ねじに螺合され貫装され、下側軸端部の段付部はブシュ６５と一緒に、速度設定部カバー６８の下端面部に穿たれた一対の穴６９、６９に嵌めこまれて回動自在に支持されている。尚、速度設定部カバー６８の下端面部に穿たれた一対の穴６９、６９の間の中央部には前記移動ピン３７の移動持にその下端部との干渉防止用に穴７０が設けられている。
【００３６】
そして速度設定部カバー６８の左方側面にはウォーム６２と噛合うウォーム歯車６１との干渉防止穴７３が設けられている。また速度設定部カバー６８の内部にはリング状凸部７１と、そのリング状凸部７１に断面逆Ｌ字状ブシュ７２を被せて設けて、ウォーム歯車６１の側面凹状部が軸受カバー４０の凸状部５９から外れないように、かつ回動自在に速度設定部カバー６８を支持ケース１４に、ばね座金付ねじ４２で取付けている。
図３，図４，図５を参照すると、速度設定カバー６８を支持ケース１４に取付けるばね座金付ねじ４２は１箇所しか図示されていないが実際には複数本で確実に固定している。
【００３７】
図５は速度設定部１８の下端部拡大図を示す。図５に基づいて速度設定部１８の移動ピン３７下端部近傍を説明する。前記したように入力軸１９下端部には、軸心に沿って下方端部から穿たれた穴３８内に、移動ピン３７が上下方向に摺動自在に嵌装されている。そして、前記したように移動ピン３７の上方部では入力軸１９の長穴３５に貫装し案内され、第２ａのプーリ部分２１ａのボス部のかしめ部で両端が固着された薄型平行ピン３６が、移動ピン３７の長穴３７ａをも貫装していて、移動ピン３７の上下方向の移動に連動して、第１ａのプーリ部分２１ａと段付カラー２９を介して第２ｂのプーリ部分２２ｂをも、同時に上下方向に移動するのである。
【００３８】
ところで軸受カバー４０と速度設定部カバー６８とに支持され、内歯車６３と噛合っている一対の小歯車６４、６４の下側軸部には、各々歯車本体とブシュ６５の中間部に雄ねじ７４を形成し、この一対の雄ねじ７４がドーナツ円板状の支持部材７５を入力軸１９の方向と平行に貫いて設けられた一対の雌ねじ７６に噛合している。すなわち、一対の小歯車６４、６４によりドーナツ円板状の支持部材７５を水平に支持し平行移動可能にしている。
【００３９】
ドーナツ円板状の支持部材７５の中心部には、前記入力軸１９の下端部から突出延在している前記移動ピン３７との干渉防止用の穴７７が設けられている。移動ピン３７の下端部近傍に段付部が設けられ、その段付部にスラスト受け円板７８と段付カラー７９を挿入し、更に移動ピン３７の下方先端部に設けてある雄ねじに、座金８０とナット８１を用いて、段付カラー７９を介してスラスト受け円板７８を固着している。
【００４０】
更に図５を参照すると、一対の小歯車６４に水平に支持されている前記ドーナツ円板状の支持部材７５の中央部に設けられている穴７７の下面側には、大径と小径の２段階の座繰りを設け、小径の座繰りにはドーナツ型小円板８３が、鋼球８４を前記移動ピン３７に固着されている前記円板７８との間に挟んで設けられている。そして円板７８の下面側にも上面側と同様に鋼球８４を挟んでドーナツ型小円板８３が設けられている。そしてこの下側のドーナツ型小円板８３の外表面を、更に別のドーナツ型押さえ円板８５が大径の座繰りに小ねじ８６、８６にて取付けられている。このようにして、前記移動ピン３７に固着されている円板７８を上下から鋼球８４を挟んで上下対称的にドーナツ型小円板８３にて支持してスラスト軸受８７を形成している。このスラスト軸受８７にて上下方向に移動する移動ピン３７の下端部において、その回転力とスラスト荷重とを支承している。
【００４１】
ところでウォーム６２を時計方向又は反時計方向のいずれかに回転させることにより噛合しているウォーム歯車６１を回転させ、これにより必然的に内歯車６３を回転させ、噛合う一対の小歯車６４を時計方向又は反時計方向いずれかに回転させる。この一対の小歯車６４の回転により、雄ねじ７４に嵌合した雌ねじ７６により、ドーナツ円板状の支持部材７５を水平状態を保ったまま、上下方向に移動させることができる。すなわちスラスト軸受８７と移動ピン３７を介して、入力軸１９に設けられた長穴３５に案内された薄型平行ピン３６を介して第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａと第２の分割プーリ２２の第２ｂのプーリ部分２２ｂが上方又は下方のいずれかの方向に移動することとなる。
【００４２】
このことは、第１の分割プーリ２１を構成する第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂのプーリ部分２１ｂの間隔を拡大する方向に移動する時には、第２の分割プーリ２２を構成する第２ａのプーリ部分２２ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂとの間隔を狭める方向に移動する。逆に第１の分割プーリ２１の間隔を狭める方向に移動する時には、第２の分割プーリ２２の間隔を拡大する方向に移動することを意味している。
【００４３】
次に調整ハンドル１３の取付構造の一例を説明する。当然、この調整ハンドル１３の構造は種々の形態が考えられ、本発明は実施形態に限定されるものではない。
ウォーム歯車６１と噛合うウォーム６２は、図示しない軸受等により水平に支持されている。ウォーム取付け部材８９により支持ケース１４の下側面と速度設定部カバー６８の左側面とに、ばね座金付ねじ４２にて取付けてある。そしてウォーム６２の手前側に延在している軸部６２ａに直結されて、ベルト式無段変速装置１０の出力軸２０、ひいては、主軸４の回転数を決定する調整ハンドル１３が設けてある（図１，図３、図４，図５参照）。
ちなみに調整ハンドル１３を図１において、反時計方向に回すと主軸４の回転速度が低下するように設定しておくものとする。勿論、逆向きの設定でもよいのである。このようにして調整ハンドル１３や移動ピン３７やウォーム６１やウォーム歯車等を含んだ速度設定部１８によりベルト式無段変速装置１０の出力軸２０、ひいては、主軸４の回転速度が選択決定される。
【００４４】
ところで図３を参照して、複軸部１６の構成を説明する。複軸部１６ａは遊星歯車部１７の太陽歯車（かさ歯車）１２０を回転駆動し、これに噛合う遊星歯車（小かさ歯車）１２１を自転させると共に、公転させる。さて、出力軸２０の支持ケース１４内に支持されている部分について、上方部には段部１００が、下方部には第１の段付部２０ａが設けられていて、その中間の段部１００の近くに第２の段付部２０ｂが設けられている。各段部の外径は、段部１００＞第２の段付部２０ｂ＞第１の段付部２０ａ、の関係になっている。
【００４５】
そこで、出力軸２０の支持ケース１４内に支持されている上方部分において、まず、かさ歯車１２７が歯部を下方に向け、ボス部の上端面を出力軸２０の段部１００の下端面に当接させ、平行キー１２８結合にて回転駆動力を伝動するように組込んである。このボス部の下端面は出力軸２０の第２の段付部２０ｂの下端面と面一になるように設定されており、この第２の段付部２０ｂの下面部に座金１２６を当接させて、更に２個並列の玉軸受１０５、１０５を介して複軸部１６の中心部材を成す中空軸１６ａが出力軸２０に配置されている。
【００４６】
中空軸１６ａは出力軸２０上で第２の段付部２０ｂの下面部に座金１２６を介して下方に延在し、中空軸１６ａの上端部には大径部１６ｂが形成され、この大径部１６ｂ内に２個並列の玉軸受１０５、１０５の外輪を保持し、その２個並列の玉軸受１０５、１０５の内輪の上端面を、入力軸２０の第２の段付部２０ｂの下端面に座金１２６を介して当接して中空軸１６ａが配置されている。そして中空軸１６ａの下端部の内径にフランジ付ブシュ１０１を嵌合させ、この中空軸１６ａの下端部の面に、このフランジ付ブシュ１０１のフランジ部上面を当接させている。
【００４７】
この時、このフランジ付ブシュ１０１のフランジ部の厚さと、中空軸１６ａの下端部の面から大径部１６ｂ内の２個並列の玉軸受１０５、１０５の外輪の下端面を保持している面までの長さと、大径部１６ｂ内に保持されている２個並列の玉軸受１０５、１０５の内輪の上端面までの長さと、そして座金１２６の厚さを加えた総和の値が、出力軸２０の第２の段付部２０ｂから第１の段付部２０ａまでの長さの値よりやや小さくなるように設定されているものとする。これは後述する中空軸１６ａの大径部１６ｂの外周面に取付ける小かさ歯車（遊星歯車）１２１の噛合い位置調整のために、図示しない挟み金等を利用するのに便利である。
【００４８】
そして、フランジ付ブシュ１０１のフランジ部下端面が、出力軸２０の第１の段付部２０ａからの抜け防止のために、出力軸２０の第１の段付部２０ａに当接されている座金５３が、２個並列の玉軸受５４、５４と、更にその外側に座金５３と、皿ばね座金５５とを介してナット５６にて出力軸２０の下端部に固着保持されている。すなわち中空軸１６ａは出力軸２０上の第２の段付部２０ｂと第１の段付部２０ａとの間において、座金１２６を介して上端部を２個並列の玉軸受１０５，１０５に、下端部をフランジ付ブシュ１０１にて回動自在に支持されているのである。
【００４９】
中空軸１６ａは上端部の大径部１６ａから下方に外径が３段階に小さくなるように延在していて、大径部１６ａに近い３段目と２段目との境界である３段目の角部を第２段部１１７と称し、２段目と１段目との境界である２段目の角部を第１段部１０７と称す段付形状をなす。すなわち、その外径の大きさは、３段目の外径である第２段部１１７の外径＞２段目の外径である第１段部１０７となっている。そこで複軸部１６を構成する部材の組み付けは上方向からされるので、それを説明する。
【００５０】
中空軸１６ａ上端部の大径部１６ｂの首下部（３段目）に、座金１１５と、１個目のフランジ付ブシュ１１６と、第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部と、更に２個目のフランジ付ブシュ１１６との順に組付けられる（上下方向からフランジ付ブシュ１１６を第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部に嵌合させてある。）。ここで、中空軸１６ａの大径部１６ｂ下面から第２段部１１７までの長さ（３段目の長さ）は、座金１１５と、１個目のフランジ付ブシュ１１６のフランジ部の厚さと、第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部の長さと、更に２個目のフランジ付ブシュ１１６のフランジ部の厚さとの各部材の長さの総和の値よりも大きく（３段目の長さが大きく）設定されているものとする。このことは、第４ｂのプーリ部分２４ｂがそのボス部の上下方向から挿入されているフランジ付ブシュ１１６により中空軸１６ａの大径部１６ｂの首下部（３段目）に、回動自在に支持されることを意味する。
【００５１】
そして２個目のフランジ付ブシュ１１６のフランジ部の下端面は、中空軸１６ａの第２段部１１７（３段目の角）に当接する座金１１９を介して、中空軸１６ａの第２段部１１７の近傍に設けられた雌ねじにナット１１８を嵌めて抜け止め保持されている。（３段目に接して、３段目と２段目の間に中間の外径をなす中間段階を形成して、ここに雌ねじを設け、座金１１９とナット１１８を嵌めて抜け止め保持してよい）。すなわち第４ｂのプーリ部分２４ｂは、中空軸１６ａ上の３段目に、そのボス部の上端部と下端部において１個目のフランジ付ブシュ１１６と２個目のフランジ付ブシュ１１６とにて回動自在に支持されているのである。
【００５２】
第４ｂのプーリ部分２４ｂが、中空軸１６ａ上の３段目に座金１１９を介してナット１１８により抜け止め保持されている。そしてこの中空軸１６ａ上のナット１１８を跨ぐようにして、中空軸１６ａの３段目と２段目にわたって、第４ａのプーリ部分２４ａが前記第４ｂのプーリ部分２４ｂに対向配置されており、第４ｂのプーリ部分２４ｂと第４ａのプーリ部分２４ａとにより第４の分割プーリ２４を形成している。
【００５３】
そして第４ｂのプーリ部分２４ｂと第４ａのプーリ部分２４ａとが合わさって第４の分割プーリ２４を形成し、円周方向の相対的な位置ずれ防止をするために、第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部の下面側において、出力軸２０の軸心方向に平行にブシュ１０９を嵌め込んだ一対の穴部２４ｃを設け、それに対応嵌合するように第４ａのプーリ部分２４ａのボス部の上面側に、一対の突部２４ｄを設けて、夫々一対の穴部２４ｃに一対の突部２４ｄを相互に挿入し合って、互いに円周方向にずれないようにしている。そのために第４の分割プーリ２４に巻掛けてある第２のＶベルト２７と第４の分割プーリ２４との間の無駄なスリップや振動等は発生せず静粛回転を確保でき、かつ第２のＶベルト２７の損傷等が防止できＶベルトの長寿命化が図れる。
【００５４】
中空軸１６ａ上の、ナット１１８の下方から第１段部１０７の間（２段目）に、第４の分割プーリ２４を形成する第４ａのプーリ部分２４ａと、第３の分割プーリ２３を形成する第３ｂのプーリ部分２３ｂが配置されており、この中空軸１６ａ上の２段目において、いかなる状態の回転時にも、ナット１１８が周囲の第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部や、第４ａのプーリ部分２４ａのボス部内径や、第３ｂのプーリ部分２３ｂのボス部とに、干渉しないような寸法関係を設定されていて、回転動作時にナット１１８に余計な力が加わらないように成っている。
【００５５】
そして第４ａのプーリ部分２４ａは、そのボス部の上面側で突部２４ｄを、第４ｂのプーリ部分２４ｂの穴２４ｃに支持され、ボス部の下面側は下方に延在し、この延在した第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部において、中空軸１６ａに設けられている第３ｂのプーリ部分２３ｂの上方に延在したボス部の外周面に嵌合配置された２個並列の玉軸受１１２、１１２を保持するように配置されている。すなわち第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部の下面側は、この２個並列の玉軸受１１２、１１２を介して、第３ｂのプーリ部分２３ｂの上方に延在したボス部に支持されていて、しかも第４ａのプーリ部分２４ａと第３ｂのプーリ部分２３ｂとが互いに回動自在に設けられている。このようにして第４の分割プーリ２４を構成する第４ｂのプーリ部分２４ｂと、第４ａのプーリ部分２４ａとが、中空軸１６ａ上に配置されている。
【００５６】
そして中空軸１６ａ上には、第４ａのプーリ部分２４ａの下方に、第３の分割プーリ２３を構成する第３ｂのプーリ部分２３ｂを、そのボス部の上下両端部に嵌合されたブシュ１１０を介して中空軸１６ａの外周（２段目）上を摺動可能に配設されている。
【００５７】
そして、中空軸１６ａ上のナット１１８の下面から第１段部１０７までの距離の間（２段目の部分）を、第４ａのプーリ部分２４ａと第３ｂのプーリ部分２３ｂとのボス部同士が、２個並列の玉軸受１１２、１１２を介して互いに重なり合って、あたかも一体の状態で中空軸１６ａ上を軸心方向に摺動可能になっている。そして、その移動量は、前記速度設定部１８のスラスト軸受８７と移動ピン３７を介して、入力軸１９に設けられた長穴３５に案内された薄型平行ピン３６により第１の分割プーリ２１の第１ａのプーリ部分２１ａと第２の分割プーリ２２の第２ｂのプーリ部分２２ｂが上方又は下方のいずれかの方向に移動する移動量に対応している。
【００５８】
次に中空軸１６ａ上に配置された、第３の分割プーリ部分２３を構成する第３ｂのプーリ部分２３ｂと、第３ａのプーリ部分２３ａとの構造を説明する。
中空軸１６ａの第１段部１０７の上方（２段目）にて第３ｂのプーリ部分２３ｂを、そのボス部の上下両端部に嵌合したブシュ１１０を介して中空軸１６ａの外周（２段目）上を摺動可能に組込んであることは前記した。
そして中空軸１６ａの下端部近傍外面に第１段部１０７を設け、この第１段部１０７から下方の中空軸１６ａの下端部までの区間を第１段目と称す。この第１段目において、第１段部１０７の下面部に当接し嵌合させて第３ａのプーリ部分２３ａを上方の第３ｂのプーリ部分２３ｂに対向配置させている。
【００５９】
第３ａのプーリ部分２３ａの下方に延在したボス部を中空軸１６ａの外周面（第１段目）に、平行キー１０８結合させて回転駆動力の伝動を可能とし、更にボス部の下端面に、座金１０４を介して中空軸１６ａの下端部（第１段目の下端部）に設けた雌ねじにナット１０３を嵌めて、第３ａのプーリ部分２３ａが中空軸１６ａの軸方向に移動しないように固着している。
【００６０】
そして第４ａのプーリ部分２４ａが設けられている中空軸１６ａの下方部において、中空軸１６ａの第１段部１０７の下端面から中空軸１６ａの下端面までの長さ（第１段目の長さ）が、第３ａのプーリ部分２３ａのボス部の長さと、座金１０４の厚さと、ナット１０３の厚さとの各部材の長さの総和よりも少し大きく設定されているものとする。これによりナット１０３に干渉する部材がないので回転時に余計な力が加わらず、ナット１０３の緩み防止が図られている。
【００６１】
しかも第３ｂのプーリ部分２３ｂと第３ａのプーリ部分２３ａとが合わさって第３の分割プーリ２３を形成し、円周方向の相対的な位置ずれ防止をするために、第３ｂのプーリ部分２３ｂのボス部において出力軸２０の軸心に平行に一対の突部２３ｄを設け、それに対応嵌合するように第３ａのプーリ部分２３ａのボス部側にブシュ１０９を嵌め込んだ一対の穴部２３ｃを設けて、夫々一対の穴部２３ｃに一対の突部２３ｄを相互に挿入し合い、互いに円周方向の位置ずれを防止している。そのために第３の分割プーリ２３に巻掛けられている第１のＶベルト２６と第３の分割プーリ２３との間の無駄なスリップや振動等は発生せず静粛回転を確保でき、かつ第１のＶベルト２６の損傷等が防止できＶベルトの長寿命化が図られている。
【００６２】
上述したように、出力軸２０に嵌合し回動自在に設けられた複軸部１６は、両端部軸受使用により出力軸２０上を回動自在に支持されてなる中空軸１６ａ上に、更に軸受使用により中空軸１６ａ上を回動自在に支持されてなる第４の分割プーリ２４と、中空軸１６ａ上に平行キー１０８結合にて中空軸１６ａと一体回転をなす第３の分割プーリ２３とを設けて、形成されている。
【００６３】
このようにして複軸部１６を構成する、中空軸１６ａ上の第３の分割プーリ２３と、前記入力軸１９上の第１の分割プーリ２１との間に第１のＶベルト２６を巻掛けて、モータ１１の回転駆動力を中空軸１６ａの第３の分割プーリ２３を介して、後述する遊星歯車部１７の小かさ歯車（遊星歯車）に公転駆動力を伝動する。
【００６４】
同様にして、中空軸１６ａ上の第４の分割プーリ２４と、前記入力軸１９上の第２の分割プーリ２２との間に第２のＶベルト２７を巻掛けて、モータ１１の回転駆動力を第４の分割プーリ２４の、第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部に一体的に形成されているかさ歯車（太陽歯車）１２０を介して、後述する遊星歯車部１７の小かさ歯車（遊星歯車）に噛合い回転伝動するのである。
【００６５】
次に遊星歯車部１７の説明をする。まず、前記した通り、出力軸２０の支持ケース１４内に支持されている上方部分において、かさ歯車１２７が歯部を下方に向け、ボス部の上端面を出力軸２０の段部１００の下端面に当接させ、平行キー１２８結合にて回転駆動力を伝動するように組込んである。このボス部の下端面は出力軸２０の第２の段付部２０ｂの下端面と面一になるように設定されており、この第２の段付部２０ｂの下面部に座金１２６を当接させて、更に２個並列の玉軸受１０５、１０５を介して複軸部１６の中心部材を成す中空軸１６ａが出力軸２０に配置され、
【００６６】
中空軸１６ａは出力軸２０上で第２の段付部２０ｂの下面部に座金１２６を介して下方に延在し、中空軸１６ａの上端部には大径部１６ｂが形成され、この大径部１６ｂ内に２個並列の玉軸受１０５、１０５の外輪を保持し、その２個並列の玉軸受１０５、１０５の内輪の上端面を、入力軸２０の第２の段付部２０ｂの下端面に座金１２６を介して当接して中空軸１６ａが配置されていることも述べた。
【００６７】
この前記かさ歯車１２７に対向配置して、中空軸１６ａ上端の大径部１６ｂの首下部にフランジ付ブシュ１１６をボス部両端面に嵌合させ回動自在に設けられると共に、この第４ｂのプーリ部分２４ｂのボス部上に一体形成され、かつ上向きに歯部を有するかさ歯車（太陽歯車）１２０が設けられている。この対向配置されたかさ歯車１２７と、かさ歯車１２０とに噛合うように、前記中空軸１６ａ上端部の大径部１６ｂ円周上の対称位置に一対の小かさ歯車（遊星歯車）１２１が、ブシュ１２２と、座金１２３とを介して取付ねじ部材１２４により回動自在に枢着されて、遊星歯車部１７を構成している。
この対向配置されたかさ歯車１２７と、かさ歯車１２０とに噛合う一対の小かさ歯車（遊星歯車）１２１が適正な噛合いを確保するために、第１の段付部２０ｂ又は第２の段付部２０ａ、或いは大径部１６ｂ円周上と小かさ歯車（遊星歯車）１２１との間に、挟み金を用いて取付位置調整を図ることが可能である。
【００６８】
即ち、かさ歯車１２７は、これに噛合う一対の小かさ歯車１２１を挟んで、かさ歯車（太陽歯車）１２０に対向する位置に設けられている。かさ歯車１２７のボス部は平行キー１２８結合で出力軸２０に固着されているから、モータ１１からの回転駆動力が、第４の分割プーリ２４のボス部上に一体形成されているかさ歯車（太陽歯車）１２０の回転駆動力となり、これと噛合う小かさ歯車（遊星歯車）１２１の自転駆動力となる。同時に第３の分割ベルトプーリの回転駆動力が平行キー１０８結合による中空軸１６ａ上端部の大径部１６ｂ円周上の一対の小かさ歯車（遊星歯車）１２１の公転駆動力とになり、この公転かつ自転する一対の小かさ歯車（遊星歯車）１２１を介して、回転駆動力が増速又は減速されて出力軸２０に伝達され、更に出力プーリ５２から出力ベルト１３０を介して主軸４に伝達されることになる。
【００６９】
図４は、ベルト式無断変速装置１０の縦断正面図であると共に、ベルト式無断変速装置１０の出力軸２０の、ひいては、ボール盤１の主軸４の回転数を低下させる設定の説明図でもある。図４に基づいて説明すると、調整ハンドル１３（図１参照）を反時計方向に回して図３の状態から図４の状態に設定し、主軸４の回転数を低くするのである。主軸４の回転数をきめる調整ハンドル１３はウォーム６２の前側軸部６２ａに設けてある（図示せず）。ウォーム歯車６１と噛合うウォーム６２は、図示しない軸受等を介して、ウォーム取付け部材８９により支持ケース１４の下側面及び速度設定部カバー６８の左側面とに、ばね座金付ねじ４２にて取付けてある。（調整ハンドル１３の取付け構造は種々考えられ、ここではその１例を示し、本発明はこれにより限定されるものではないものとする。）
【００７０】
今、調整ハンドル１３を反時計方向に回すことにより、ウォーム６２を反時計方向に回転させることになる。この時、図４においてウォーム６２に噛合するウォーム歯車６１を下方から見て時計方向に回転させるように設けられているものとする。それによりウォーム歯車６１と一体形成されている内歯車６３の回転が、下方から見て時計方向となり、これに噛合う一対の小歯車６４も下方から見て時計方向に回転する。この結果小歯車６４に一体形成されている雄ねじ７４に嵌合支持されている支持部材７５の雌ねじ７６を下方向に移動させることができる。即ち一対の小歯車６４の下方から見て時計方向回転は支持部材７５を下方に平行移動させることになる。支持部材７５を下方に平行移動させることは、スラスト軸受８７と移動ピン３７を介して、長穴３５に遊貫案内された薄型平行ピン３６を介して第１ａのプーリ部分２１ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂとを連動して同時に下方向に移動することになる。
【００７１】
これにより第１ａのプーリ部分２１ａと第１ｂのプーリ部分２１ｂとの間隔が開き、第１の分割プーリ２１に巻掛けられている第１のＶベルト２６はその張力により第１の分割プーリ２１のプーリ溝部の底面側に近い所で保持される。即ち第１のＶベルト２６は第１の分割プーリ２１のプーリ溝部の底面側に近い比較的小さいピッチ円半径Ｒ１に保持される。同時に第２ｂのプーリ部分２２ｂと第２ａのプーリ部分２２ａとの間隔が狭まり、第２の分割プーリ２２に巻掛けられている第２のＶベルト２７が第２の分割プーリ２２のプーリ溝部の先端面側に近い所で保持される。即ち第２のＶベルト２７は第２の分割プーリ２２のプーリ溝部の先端面側に近い比較的大きいピッチ円半径Ｒ２に保持される。
【００７２】
第１ａのプーリ部分２１ａと第２ｂのプーリ部分２２ｂが連動して下方に移動するに従って、この時、各々回転する第１、第２のＶベルト２６，２７の張力により、第３ｂのプーリ部分２３ｂと第３ａのプーリ部分２３ａとの間隔が狭まり、第４ａのプーリ部分２４ａと第４ｂのプーリ部分２４ｂとの間隔が開く。これにより第１のＶベルト２６が第３の分割プーリ２３のプーリ溝部の先端面側に近い所で保持される。即ち、第１のＶベルト２６が第３の分割プーリ２３の比較的大きいピッチ円半径Ｒ３で保持される。同時に第２のＶベルト２７が第４の分割プーリ２４のプーリ溝部の底面側に近い所で保持される。即ち、第２のＶベルト２７は第４の分割プーリ２４のプーリ溝部の底面側に近い比較的小さいピッチ円半径Ｒ４に保持される。このようにして図４に示すようなベルト式無段変速装置１０の出力軸２０の、ひいては、ボール盤１の主軸４の回転数を低下させる状態の設定が完了する。
【００７３】
次に、具体的な数値を当てはめてみることとする。まず、入力軸１９の回転数をＮ１、複軸部１６における中空軸１６ａの回転数をＮ２（第３の分割りプーリ２３の回転数も、遊星歯車（小かさ歯車）１２１の公転数もＮ２に同じとなる。）とし、太陽歯車（かさ歯車）１２０の回転数をＮ３（第４の分割プーリ２４の回転数もＮ３に同じとなる。）とし、遊星歯車１２１の公転数Ｎ２と太陽歯車１２０の回転数Ｎ３との、差の回転数をＮ４（＝Ｎ２−Ｎ３）とすると、その時の出力軸２０の回転数Ｎは、Ｎ２＋Ｎ４となる。
【００７４】
図３の状態で、第１のＶベルト２６が巻掛けられている第１の分割プーリ２１と、第３の分割りプーリ２３との各々のピッチ円半径をＲ１、Ｒ３とし、第２のＶベルト２７が巻張されている第２の割プーリ２２と、第４の割りプーリ２４との各々のピッチ円半径をＲ２、Ｒ４とする。中空軸１６ａの回転数Ｎ２は、（＝遊星歯車１２１の公転数に同じ）＝Ｎ１＊Ｒ１／Ｒ２であり、太陽歯車１２０の回転数Ｎ３は、（＝第４の分割プーリ２４の回転数に同じ）＝Ｎ１＊Ｒ２／Ｒ４となる。
【００７５】
ベルト式無段変速装置１０の出力軸２０の、ひいては、ボール盤１の主軸４の高速回転としての図３の状態で、具体的な数値として、例えばモータ１１からの入力を、入力ベルト１２９を通して入力軸１９の１分間の回転数Ｎ１＝１８００ｒｐｍとし、第１のＶベルト２６が巻掛けられている第１の分割プーリ２１と、第２のＶベルト２７が巻掛けられている第２の分割プーリ２２とのピッチ円径を、各々１０２φ（ピッチ円半径Ｒ１＝５１）と、７５φ（ピッチ円半径Ｒ２＝３７．５）とする。同様に、第１のＶベルト２６が巻掛けられている第３の分割プーリ２３と、第２のＶベルト２７が巻掛けられている第４の分割プーリ２４とのピッチ円径を、各々７５φ（ピッチ円半径Ｒ３＝３７．５）と、１０２φ（ピッチ円半径Ｒ４＝５１）とする。この時、複軸部１６における中空軸１６ａの回転数Ｎ２（＝遊星歯車１２１の公転数）＝Ｎ１＊Ｒ１／Ｒ２＝２４４８ｒｐｍとなり、太陽歯車１２０の回転数をＮ３（＝第４の分割プーリ２４の回転数）＝Ｎ１＊Ｒ２／Ｒ４＝１３２３ｒｐｍとなる。
遊星歯車１２１の公転数Ｎ２と太陽歯車１２０の回転数Ｎ３との、差の回転数Ｎ４＝（Ｎ２−Ｎ３）＝１１２５ｒｐｍとなり、その時の出力軸２０の回転数Ｎは、Ｎ２＋Ｎ４＝３５７３ｒｐｍとなる。この回転駆動力が出力ベルト１３０を介して主軸４に伝達される。
【００７６】
次にベルト式無段変速装置１０の出力軸２０の、ひいては、ボール盤１の主軸４の低速回転としての図４の状態で、具体的数値として、例えばモータ１１からの入力を、入力ベルト１２９を通して入力軸１９の１分間の回転数Ｎ１＝１８００ｒｐｍとし、第１のＶベルト２６が巻掛けられている第１の分割プーリ２１と、第２のＶベルト２７が巻掛けられている第２の分割プーリ２２とのピッチ円径を、各々７５φ（ピッチ円半径Ｒ１＝３７．５）と、１０２φ（ピッチ円半径Ｒ２＝５１）とする。同様に、第１のＶベルト２６が巻掛けられている第３の分割プーリ２３と、第２のＶベルト２７が巻掛けられている第４の分割プーリ２４とのピッチ円径を、各々１０２φ（ピッチ円半径Ｒ３＝５１）と、７５φ（ピッチ円半径Ｒ４＝３７．５）とする。この時、複軸部１６における中空軸１６ａの回転数Ｎ２（＝遊星歯車１２１の公転数）＝Ｎ１＊Ｒ１／Ｒ２＝１３２３ｒｐｍとなり、太陽歯車１２０の回転数をＮ３（＝第４の分割プーリ２４の回転数）＝Ｎ１＊Ｒ２／Ｒ４＝２４４８ｒｐｍとなる。
遊星歯車１２１の公転数Ｎ２と太陽歯車１２０の回転数Ｎ３との、差の回転数Ｎ４＝（Ｎ２−Ｎ３）＝−１１２５ｒｐｍとなり、その時の出力軸２０の回転数Ｎは、Ｎ２＋Ｎ４＝１９８ｒｐｍとなる。
【００７７】
この時、出力ベルト１３０の巻掛けられている出力軸２０のベルトプーリと主軸４のベルトプーリとは同じ大きさとすると、前記したように出力軸２０の回転数は１９８ｒｐｍ〜３７５３ｒｐｍという広い範囲の回転数の設定が可能である。しかも、速度設定部１８がウォーム６２とウォーム歯車６１との噛合わせを用いているのでウォームの自動締りの効果が作用して、設定したベルト式無段変速装置１０の出力軸２０の、ひいては、ボール盤１の主軸４の回転数は、調整ハンドル１３を操作して回さない限り変化することがない。つまり特別の構造や操作を用いなくても、簡単な構造と容易な操作でベルト式無段変速装置１０の出力軸２０の、ひいては、ボール盤１の主軸４の確実な速度設定の維持が可能である。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、速度設定部の動作に連動して、第１の分割プーリの第１ａのプーリ部分が移動すると、一対の段付カラーと一対のボルトにより、第２の分割プーリの第２ｂのプーリ部分を同時に連動させる。これにより、第１のＶベルトと第２のＶベルとが連動して同時に、その巻掛け状態を、低速回転状態又は高速回転状態に移動させ得る。
更に速度設定部がウォームとウォーム歯車との噛合わせを用いているのでウォームの自動締りの効果が作用して、設定したベルト式無断変速装置の出力軸の回転数は、調整ハンドルを操作して回さない限り変化することがない。つまり特別の構造や操作を用いなくても、簡単な構造と容易な操作でベルト式無断変速装置の出力軸の確実な速度設定の維持が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルト式無段変速装置を適用したボール盤の左前方斜視図を示す。
【図２】ベルト式無段変速装置を適用したボール盤の右後方斜視図を示す。
【図３】出力軸が高速回転状態のベルト式無段変速装置の縦断正面を示す。
【図４】出力軸が低速回転状態のベルト式無段変速装置の縦断正面を示す。
【図５】速度設定部の下端部拡大図を示す。
【符号の説明】
１…ボール盤、４…主軸、１０…ベルト式無断変速装置、１１…モータ、１３…調整ハンドル、１５…ベルト伝動部、１６…複軸部、１６ａ…中空軸、１７…遊星歯車部、１８…速度設定部、１９…入力軸、２０…出力軸、２１…第１の分割プーリ、２２…第２の分割プーリ、２３…第３の分割プーリ、２４…第４の分割プーリ、２６、２７…Ｖベルト、２９…段付カラー、３０…ボルト、６１…ウォーム歯車、６２…ウォーム、６３…内歯車、６４…小歯車、１２０…かさ歯車（太陽歯車）、１２１…小かさ歯車（遊星歯車）、１２７…かさ歯車、１２９…入力ベルト、１３０…出力ベルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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