JP2575597Y2 - 摩擦伝動式波動変速装置 - Google Patents

摩擦伝動式波動変速装置

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JP2575597Y2
JP2575597Y2 JP1992059361U JP5936192U JP2575597Y2 JP 2575597 Y2 JP2575597 Y2 JP 2575597Y2 JP 1992059361 U JP1992059361 U JP 1992059361U JP 5936192 U JP5936192 U JP 5936192U JP 2575597 Y2 JP2575597 Y2 JP 2575597Y2
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健生 小平
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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、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。
【0004】また、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もこ
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。
【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。
【0007】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。
【0008】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。
【0009】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。
【0010】一方、弾性部材を用いる代わりに、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2
a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。
【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。
【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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 13/08 F16H 1/32

Claims (5)

    (57)【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、当該剛
    性部材および可撓性部材の摩擦係合面に比べて摩擦係数
    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。
JP1992059361U 1992-07-31 1992-07-31 摩擦伝動式波動変速装置 Expired - Lifetime JP2575597Y2 (ja)

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WO2012165395A1 (ja) * 2011-06-03 2012-12-06 Ntn株式会社 摩擦伝動式波動変速機

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