(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と係合する第１のカム板と、入力側ディスクの背面側に設けられ、前記第１のカム板と対向する第２のカム板と、前記第１のカム板と第２のカム板との互いに対向するカム面に介在された複数個のころを有する保持器とからなるトロイダル型無段変速機のローディングカム装置のローディングカム板において、
前記第１のカム板は、円板状で、その中央部に片面側に突出する円筒凸部を有するとともに、この円筒凸部の外周に円周方向に亘って凹凸のカム面を有し、前加工で前記第１のカム板のカム面と円筒凸部との角部をＲ面に加工し、後加工で前記第１のカム板のカム面を研削砥石でカム研削し、前記円筒凸部とカム面は、Ｒ形状と連続した底角Ｒにより結合されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機のローディングカム板。
【請求項２】
請求項１において、Ｒ形状は、前加工により形成され、底角Ｒは後加工により形成されることを特徴とするトロイダル型無段変速機のローディングカム板。
【請求項３】
請求項２において、前加工はエンドミルによって行われ、後加工は、先端側がテーパ部、基端側がストレート部を有する研削砥石によるカム研削であることを特徴とするトロイダル型無段変速機のローディングカム板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用変速機の変速ユニットとして利用されるトロイダル型無段変速機のローディングカム板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用変速機の変速ユニットとして、図３に示すようなトロイダル型無段変速機を使用することが研究されている。このトロイダル型無段変速機は、ハーフトロイダル型のもので、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に記載されているように、入力軸1の端部に入力側ディスク２を、出力軸３の端部に出力側ディスク４を、それぞれ支持すると共に、傾斜角度の調節を自在に設けた変位軸５，５に回転自在に支持したパワーローラ６，６を、前記入力側、出力側両ディスク２，４の間に挟持することで構成している。
【０００３】
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、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、各パワーローラ６，６の周面６ａ，６ａは、球面状の凸面として、各パワーローラ６，６の周面６ａ，６ａと、前記内側面２ａ，４ａとを当接させている。また、前記入力軸１と入力側ディスク２との間には、この入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け軸方向に押圧しつつ回転させる押圧装置である、ローディングカム装置７を設けている。
【０００４】
このローディングカム装置７は、前記入力軸１に係合してこの入力軸１と共に回転するカム板８を備えている。このカム板８の片面には第一のカム面９を、円周方向に亘る凹凸として形成している。前記入力側ディスク２の外側面に第二のカム面１０を、例えば円周方向に亘る凹凸として形成している。さらに、第二のカム面１０と前記第一のカム面９との間に複数個のころ１２，１２を、円輪状の保持器１１に転動自在に保持した状態で挟持している。
【０００５】
このように構成するローディングカム装置７を組み込んだトロイダル型無段変速機の場合、前記入力軸１のよりカム板８を回転させると、前記第一のカム面９によって複数のころ１２，１２が第二のカム面１０に押し付けられる。この結果、前記入力側ディスク２が、前記出力側ディスク４に向けて押圧され、両ディスク２，４の内側面２ａ，４ａと前記各パワーローラ６，６の周面６ａ，６ａとが強く当接する。各ころ１２，１２と第二のカム面１０の凸部との押圧に基づいて、前記入力側ディスク２が回転する。そして、入力側ディスク２の回転が前記各パワーローラ６，６を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４を固定した出力軸３が、前記出力軸１と逆方向に回転する。
【０００６】
このようにして入力軸１から出力軸３に回転運動を伝達する場合において、各パワーローラ６，６の周面６ａ，６ａが、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、それぞれ当接するように、各変位軸５，５を傾斜させると、入力軸１と出力軸３との間で増速が行なわれる。反対に、各パワーローラ６，６の周面６ａ，６ａが、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、それぞれ当接するように、各変位軸５，５を傾斜させると、入力軸１と出力軸３との間で減速が行なわれる。各変位軸５，５の傾斜角度を中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得ることができる。
【０００７】
ところで、前記カム板８は、図４に示すように、円板状で、その中央部に片面側に突出する円筒凸部８ａを有するとともに、この円筒凸部８ａの外周に円周方向に亘って凹凸のカム面８ｂを有している。そして、特開平８−６１４５２号公報に示すように、カム旋削で研削用逃げ溝８ｃを加工した後、ミーリング加工によりカム底形状精度の向上を図っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カム面８ｂと円筒凸部８ａとの角部に研削用逃げ溝８ｃを形成すると、カム板８の角部の曲げ応力の応力集中が増加し、強度が低下するという問題がある。また、前加工においてカム底形状精度のためにはミーリング加工が必要となり、逃げ溝加工には旋削加工が必要となり、工程数が増し、コストアップの原因となるという問題がある。さらに、研削用逃げ溝があると、ころを保持する保持器が研削用逃げ溝に引っ掛かってころの動作が拘束され、ローディングカムが設計値とおりの推力を発生せず、グロススリップ等の不具合が発生する可能性がある。特に、入力トルクが急激に変化する過渡的な状態ではころがカム面を短時間で移動するため、このときに引っ掛かりやすいという問題がある。
【０００９】
この発明は、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、研削逃げ溝なしで、カム面と円筒凸部との角部をＲ面とすることにより、応力集中が緩和され、強度アップを図ることができるとともに、加工工程数を減らしてコストダウンを図ることができるトロイダル型無段変速機のローディングカム板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、入力軸と係合する第１のカム板と、入力側ディスクの背面側に設けられ、前記第１のカム板と対向する第２のカム板と、前記第１のカム板と第２のカム板との互いに対向するカム面に介在された複数個のころを有する保持器とからなるトロイダル型無段変速機のローディングカム装置のローディングカム板において、前記第１のカム板は、円板状で、その中央部に片面側に突出する円筒凸部を有するとともに、この円筒凸部の外周に円周方向に亘って凹凸のカム面を有し、前加工で前記第１のカム板のカム面と円筒凸部との角部をＲ面に加工し、後加工で前記第１のカム板のカム面を研削砥石でカム研削し、前記円筒凸部とカム面は、Ｒ形状と連続した底角Ｒにより結合されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１において、Ｒ形状は、前加工により形成され、底角Ｒは後加工により形成されることを特徴とする。請求項３は、請求項２において、前加工はエンドミルによって行われ、後加工は、先端側がテーパ部、基端側がストレート部を有する研削砥石によるカム研削であることを特徴とする。
【００１２】
前記構成によれば、前加工で円筒凸部と円板部との角部に大きな曲率半径のＲ面を形成し、後加工で研削砥石でカム面を形成すると同時に先端部にＲ部を有するテーパ部を有した研削砥石によってＲ面に底角Ｒ面を形成することにより、従来のような研削用逃げ溝を廃止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１はトロイダル型無段変速機のローディングカム装置のローディングカムを加工する加工装置のワーク支持部を示し、図２（ａ）はカム板の縦断側面図、（ｂ）は図２（ａ）のＸを拡大した前加工状態の側面図、（ｃ）は図２（ａ）のＸを拡大した後加工状態の側面図である。加工装置２１の主軸２２にはチャック２３が固定され、矢印Ａ方向に回転するようになっている。チャック２３の構造は、一般的な旋盤に組み込まれているチャックと同様であり、複数のチャック爪２４によって被加工物であるカム板２５が把持されている。
【００１５】
カム板２５は、円板状で、その中央部には片面側に突出する円筒凸部２６が設けられ、この円筒凸部２６の外周には円周方向に亘って凹凸のカム面を形成すべき円板部２７が設けられている。
【００１６】
図２（ｂ）で示すように、前加工においては、カム板２５の円筒凸部２６と円板部２７との角部２８には円筒凸部２６の軸心と直角方向にエンドミル２９が対向して設けられている。このエンドミル２９の先端部にはＲ部２９ａが設けられており、チャック２３と一体に回転するカム板２５に対してエンドミル２９を前進させることにより、円筒凸部２６と円板部２７との角部２８にエンドミル２９のＲ部２９ａによって大きな曲率半径のＲ面３０が形成される。
【００１７】
図２（ｃ）で示すように、後加工においては、カム板２５のカム面を形成すべき円板部２７には円筒凸部２６の軸心と直角方向に研削砥石３１が設けられている。この研削砥石３１は先端部にＲ部を有するテーパ部３１ａ、基端部にストレート部３１ｂを有しており、回転しながら研削砥石３１をその軸方向と直交する方向に進退させ、カム板２５の回転と同期して円板部２７に対して進退することにより、円筒凸部２６の外周には円周方向に亘って凹凸のカム面３２が形成される。なお、ｈはカム研削取り代である。
【００１８】
さらに、研削砥石３１には先端部にＲ部を有するテーパ部３１ａが設けられているため、エンドミル２９の先端部のＲ部２９ａによって円筒凸部２６と円板部２７との角部２８に形成されたＲ面３０にはカム面３２に連続して底角Ｒ面３３が形成される。
【００１９】
前述のように、前加工で円筒凸部２６と円板部２７との角部２８にエンドミル２９のＲ部２９ａによって大きな曲率半径のＲ面３０を形成し、後加工で研削砥石３１でカム面３２を形成すると同時に先端部にＲ部を有するテーパ部３１ａを有した研削砥石３１によってＲ面３０に底角Ｒ面３３を形成することにより、従来のような研削用逃げ溝を廃止することができる。
【００２０】
従って、応力集中が緩和されてローディングカム装置の強度アップを図ることができ、
また、研削用逃げ溝を形成する前工程が廃止されるので、工程数が減り、加工コストダウンを図ることができる。
【００２１】
さらに、研削用逃げ溝があると、ころを保持する保持器が研削用逃げ溝に引っ掛かってころの動作が拘束され、ローディングカムが設計値とおりの推力を発生せず、グロススリップ等の不具合が発生する可能性がある。特に、入力トルクが急激に変化する過渡的な状態ではころがカム面を短時間で移動するため、このときに引っ掛かりやすいという問題がある。しかし、研削用逃げ溝を廃止することにより、引っ掛かりを防止し、特にトルク変化時のカムの追従性が向上する。
【００２２】
なお、カム面３２の外周縁のエッジ部は、簡単な倣い式の面取りユニットをカムミーリング機またはカム研削盤に付加することでカム面に沿った面取りを実施することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、研削用逃げ溝なしで、カム面と円筒凸部との角部をＲ面とすることにより、応力集中が緩和され、強度アップを図ることができるとともに、加工工程数を減らしてコストダウンを図ることができる。さらに、研削用逃げ溝を廃止することにより、保持器の引っ掛かりを防止し、特にトルク変化時のカムの追従性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示すローディングカムの加工装置の側面図。
【図２】同実施形態を示し、（ａ）はカム板の縦断側面図、（ｂ）は（ａ）のＸを拡大した前加工状態の側面図、（ｃ）は（ａ）のＸを拡大した後加工状態の側面図図。
【図３】ローディングカム装置を備えたトロイダル型無段変速機の側面図。
【図４】従来のローディングカムの縦断側面図。
【符号の説明】
２５…カム板
２６…円筒凸部
２７…円板部
２９…エンドミル
３０…Ｒ面
３１…研削砥石
３２…カム面
３３…底角Ｒ面
【図１】
0003849404.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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