JP2000170860A

JP2000170860A - 摩擦変速機

Info

Publication number: JP2000170860A
Application number: JP34247498A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Otaki; 大滝　　亮一; Hiroyoshi Sasagai; 博義笹外; Kazuo Chikaraishi; 一穂力石
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな変速比を得る事ができ、しかも安定し
た性能を発揮できる構造を実現する。【解決手段】入力軸１及びアイドラシャフト２７と出
力軸４とを、互いの中心軸α、βが交差する状態で配置
する。入力軸１と同心に固定した入力ディスク２の入力
摩擦面２０及びアイドラシャフト２７と同心に配置した
第二のアイドラディスク３２の第二のアイドラ摩擦面３
３と、出力軸４と同心に支持した出力ディスク３の出力
摩擦面２２及びアイドラディスク２１のアイドラ摩擦面
２４とを摩擦係合させる。皿板ばね１８、３１により、
各摩擦面同士の当接圧を確保する。上記入力摩擦面２０
の母線の傾斜角度θを９．７度以下とし、入力摩擦面２
０の径と出力摩擦面２２の径との比を大きくして、減速
機の減速比を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る摩擦変速機
は、例えば自動車の操舵装置に組み込み、電動モータを
補助動力として、運転者がステアリングホイールを操作
する為に要する力の軽減を図る、電動式パワーステアリ
ング装置用の減速機として利用する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】それぞ
れの外周面を円すい凸面とした１対のディスクを交差方
向に配置した摩擦変速機が、特開平６−２８８４５３号
公報、実開昭５８−１９３１４８号公報等に記載されて
いる様に、従来から知られている。この様な摩擦変速機
は、入力ディスクの外周面に形成した円すい凸面状の入
力摩擦面と、出力ディスクの外周面に形成した出力摩擦
面とを当接させ、これら両摩擦面同士の摩擦係合に基づ
き、上記入力ディスクから出力ディスクへのトルク伝達
を自在としている。

【０００３】又、上記入力、出力両摩擦面同士が滑る事
を防止すべく、これら両摩擦面同士の当接圧を確保する
為、上記特開平６−２８８４５３号公報に記載された発
明の場合には、ローディングカム装置により出力ディス
クを入力ディスクに向け押圧している。又、上記実開昭
５８−１９３１４８号公報に記載された発明の場合に
は、ねじの緊締により、入力ディスクを出力ディスクに
向け押圧している。ところが、これら各公報に記載され
た摩擦変速機は、工作機械等の一般的な機械装置に組み
込む事を前提として考えられたものであり、電動式パワ
ーステアリング装置用の減速機の様に、大きな減速比を
得る事、並びにその場合に発生する問題に就いての考慮
をしていない。

【０００４】具体的に説明すると、大きな変速比を得る
べく、入力ディスクの径を小さくする為には、入力摩擦
面の傾斜角度を小さく（０度に近く）し、出力摩擦面の
傾斜角度を大きく（９０度に近く）する必要がある。例
えば、入力ディスクと出力ディスクとを、これら両ディ
スクの中心軸同士が互いに直交する方向に配置し、各デ
ィスクの摩擦面の母線を同一の点で交差させる様にした
場合、入力摩擦面の母線の上記入力ディスクの中心軸に
対する傾斜角度をθとすれば、上記入力ディスクと出力
ディスクとの間の減速比ｋは、ｋ＝１／ tanθとなる。
例えば、摩擦変速機を電動式パワーステアリング装置用
の減速機として利用する場合、この摩擦変速機の減速比
を５．８以上確保する事が好ましい為、上記傾斜角度θ
を９．７度以下にする必要がある。

【０００５】この様に入力摩擦面の傾斜角度を小さくし
た場合、上記特開平６−２８８４５３号公報に記載され
た発明の場合の様に、ローディングカム装置により出力
ディスクを入力ディスクに押圧するのでは、上記両摩擦
面同士の当接圧を確保する為には、上記ローディングカ
ム装置による押圧力を大きくする必要が生じる。この様
にローディングカム装置自体に大きな押圧力を発生させ
る事は、装置の大型化や動力伝達時の応答性低下の原因
となる為、好ましくない。

【０００６】これに対して前記実開昭５８−１９３１４
８号公報に記載された発明の場合には、出力摩擦面に比
べて小さな傾斜角度を有する入力摩擦面を有する入力デ
ィスクを押圧する為、くさび作用により、小さな押圧力
で上記両摩擦面同士の当接圧を十分に高くできる。その
反面、少しの押圧力でも上記入力摩擦面を出力摩擦面に
押し付ける垂直力（上記当接圧に比例する）が大きく変
化する為、この当接圧を適正範囲に規制する事が難し
い。即ち、上記押圧力をＴとし、上記垂直力をＰとした
場合、これら両力Ｔ、Ｐと上記傾斜角度θとの関係は、
Ｐ＝（Ｔ／ sinθ）／２となる。図６は、これら両力
Ｔ、Ｐの比Ｐ／Ｔと、上記傾斜角度θとの関係を示して
いる。上記式及びこの図６の記載から明らかな通り、摩
擦変速機の減速比を５．８以上確保すべく、上記傾斜角
度θを９．７度以下にすると、上記両力Ｔ、Ｐの比Ｐ／
Ｔが３若しくはそれ以上になる。

【０００７】一方、上記実開昭５８−１９３１４８号公
報に記載された発明の場合の様に、ねじの緊締に基づい
て上記押圧力Ｔを得る構造の場合には、この押圧力Ｔの
調節自体難しく、上記垂直力Ｐ及び当接圧を適性範囲に
規制する事は難しい。しかも、仮にこれら垂直力Ｐ及び
当接圧を適性範囲に規制したとしても、温度変化に基づ
いて構成各部材が膨張或は収縮した場合には、上記垂直
力Ｐ及び当接圧が適正範囲から外れ易い。本発明の摩擦
変速機は、上述の様な事情に鑑みて、大きな変速比を得
られる構造で、しかも大型化する事なく摩擦面同士の当
接圧を適正範囲に規制する事を容易に行なえる構造を実
現すべく発明したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦変速機は、
ハウジングと、このハウジングの内側に回転自在に設け
られた第一の回転軸と、この第一の回転軸の一部外周面
に、この第一の回転軸と同心に支持固定されてこの第一
の回転軸と共に回転する第一の動力伝達ディスクと、こ
の第一の動力伝達ディスクに設けられた、上記第一の回
転軸と同心で円すい凸面状の第一の摩擦面と、上記第一
の回転軸の一部外周面で上記第一の動力伝達ディスクに
隣接する部分に、この第一の回転軸と同心に且つこの第
一の回転軸に対する回転自在に支持されたアイドラディ
スクと、このアイドラディスクに設けられた、上記第一
の回転軸と同心で上記第一の摩擦面と同形状のアイドラ
摩擦面と、上記第一の回転軸の配設方向と交差する方向
に配置された第二の回転軸と、この第二の回転軸に対
し、この第二の回転軸と同心に支持固定されてこの第二
の回転軸と共に回転する第二の動力伝達ディスクと、こ
の第二の動力伝達ディスクに設けられた、上記第二の回
転軸と同心で、中心軸に対する母線の傾斜角度が９．７
度以下である円すい凸面状の第二の摩擦面と、上記第二
の動力伝達ディスクを上記第一のディスク及びアイドラ
ディスクの直径方向内方に向け弾性的に押圧する弾性押
圧手段とを備える。

【０００９】

【作用】上述の様な本発明の摩擦式変速機の作動時に
は、第一の摩擦面と第二の摩擦面との摩擦係合に基づ
き、第一の動力伝達ディスクと第二の動力伝達ディスク
との間でトルクが伝達される。これら第一、第二の動力
伝達ディスク同士の間の変速比は、第一の摩擦面の径と
第二の摩擦面の径との比となる。本発明の摩擦変速機の
場合には、上記第一、第二の動力伝達ディスクを、これ
ら両ディスクの中心軸同士を交差させる方向に配置して
いるので、上記第一、第二の摩擦面の径を自由に設定で
きる。特に、第一の摩擦面の傾斜角度を小さくし、この
第一の摩擦面の径を相当に小さくする事も可能である
為、上記第一の摩擦面の径と第二の摩擦面の径との比を
大きくし、小型でしかも大きな変速比を得られる摩擦式
変速機を得られる。又、弾性押圧手段は、上記第一の動
力伝達ディスクを所定の力で押圧して、上記第一、第二
の摩擦面同士の当接圧を適正値にする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。本例は、本発明を減速機として
実施する場合に就いて示したもので、入力軸１の回転を
入力ディスク２及び出力ディスク３を介して出力軸４に
伝達する様に構成している。この出力ディスク３は、出
力軸４の基半部（図１の右半部）に、締り嵌め或は非円
形嵌合等により、この出力軸４と同期した回転自在に外
嵌固定したスリーブ５の中間部外周面に、このスリーブ
５と一体に形成している。このうち、第一の回転軸であ
る上記出力軸４及びスリーブ５は、ハウジング６の内側
中心部に、それぞれがシール付の深溝型の玉軸受であ
る、１対の転がり軸受７ａ、７ｂにより、回転及び軸方
向に亙る移動自在に支持している。

【００１１】即ち、上記各転がり軸受７ａ、７ｂを構成
する外輪８ａ、８ｂを、上記ハウジング６の軸方向両端
開口部にねじ止め固定した蓋体９ａ、９ｂの内周縁部に
内嵌固定すると共に、上記各転がり軸受７ａ、７ｂを構
成する内輪１０ａ、１０ｂを、上記出力軸４の中間部或
は上記スリーブ５の基端部（図１の右端部）に、軸方向
に亙る摺動自在に外嵌している。従って、上記出力軸４
及びスリーブ５は上記ハウジング６に対し、回転及び軸
方向（図１の左右方向）に亙る変位自在に支持されてい
る。尚、上記出力軸４の中間部或は上記スリーブ５の基
端部の外周面と上記各内輪１０ａ、１０ｂの内周面との
間にはシールリングを設けて、上記ハウジング６内に封
入した潤滑油（トラクションオイル）の漏洩防止を図っ
ている。

【００１２】又、上記ハウジング６の側方（図１の上
方）には、第二の回転軸である入力軸１を、それぞれが
シール付の深溝型の玉軸受である１対の転がり軸受１
２、１２により、回転自在に支持している。上記入力軸
１は、これら両転がり軸受１２、１２を構成する内輪１
３、１３に、軸方向（図１の上下方向）に亙る摺動自在
に嵌装している。そして、上記ハウジング６の側面部分
にねじ３５、３５により固定した、ホルダ１４の内側に
上記入力軸１を、回転及び軸方向に亙る移動自在に支持
している。この様に上記入力軸１と上記出力軸４とを上
記ハウジング６に支持した状態で、これら入力軸１の中
心軸αと出力軸４の中心軸βとは、この出力軸４の中心
軸β上の点Ｏ部分で交差する。

【００１３】上記入力軸１の基端部（図１の上端部）に
はスプライン部１５を設け、このスプライン部１５と駆
動入力軸１６とを係合させて、上記入力軸１を回転駆動
自在としている。又、上記入力軸１の中間部外周面に
は、外向フランジ状の係止鍔部１７を形成し、この係止
鍔部１７の片側面（図１の上面）と、外側（図１の上
側）の転がり軸受１２を構成する内輪１３の内端面（図
１の下端面）との間に、弾性部材である皿板ばね１８を
設けている。この構成により、上記入力軸１に、上記ハ
ウジング６の内方に向く弾力を付与している。尚、上記
皿板ばね１８の弾性は、上記ホルダ１４の外端開口部に
螺着したねじ筒３４を回転させ、上記外側の転がり軸受
１２の押圧量を変える事により調節自在である。

【００１４】尚、上記皿板ばね１８の軸方向に亙る高さ
Ｈ₁₈と、この皿板ばね１８を構成するばね板の厚さの合
計Ｔ₁₈との比（Ｈ₁₈／Ｔ₁₈）は、好ましくは１．３〜
１．７の範囲に規制する（１．３≦Ｈ₁₈／Ｔ₁₈≦１．
７）。この理由は、上記入力軸１の変位に拘らず、上記
皿板ばね１８からこの入力軸１に付与される弾力の値が
大きく変化しない様にする為である。即ち、上記高さＨ
₁₈と厚さＴ₁₈との比が上記範囲にある皿板ばね１８の特
性は、線形ではなく、特定の撓み量に対して荷重が極大
値を持つ様になる。この為、上記皿板ばね１８の組み付
け状態を、この極大値付近に設定すれば、上記入力軸１
の変位に拘らず、上記皿板ばね１８からこの入力軸１に
付与される弾力の値が大きく変化しない様にできる。

【００１５】又、上記入力軸１の先端部（図１の下端
部）で上記ハウジング６の内面側に露出した部分には、
前記入力ディスク２を、上記入力軸１と一体に結合固定
している。この入力ディスク２は、先端部に向かう程外
径が細くなる先細の円すい台状に形成したもので、上記
入力軸１と同心に設けられて、この入力軸１と共に回転
する。そして、この様な入力ディスク２の外周面を構成
する、上記入力軸１と同心の円すい状凸面を、入力摩擦
面２０としている。この入力摩擦面２０の母線の、上記
入力ディスク２の中心軸αに対する傾斜角度θは、９．
７度以下としている。尚、この入力摩擦面２０の母線の
延長線は、上記出力軸４の中心軸β上の点Ｏ部分で交差
する。

【００１６】又、前記スリーブ５は、その中間部外周面
に前記出力ディスク３を一体に設けると共に、アイドラ
ディスク２１を回転自在に支持している。上記出力ディ
スク３の軸方向両面のうち、このアイドラディスク２１
と対向する面（図１の左面）の外径寄り部分には、出力
摩擦面２２を形成している。この出力摩擦面２２は、上
記入力摩擦面２０との当接部がこの入力摩擦面２０と平
行な円すい凸面とし、これら両摩擦面２２、２０の母線
同士が、これら母線のほぼ全長に亙り、互いに均一に当
接する様にしている。尚、図２に誇張して示す様に、上
記両摩擦面２２、２０のうち、一方（図示の例では出力
側摩擦面２２）の母線形状を直線とし、他方（図示の例
では入力側摩擦面２０）の母線形状を、当該摩擦面の中
央部が凸となる方向に僅かに湾曲した、大きな曲率半径
Ｒを有する曲線とすれば、上記両摩擦面２２、２０同士
の当接部にエッジロ−ドを生じさせる事なく、安定した
当接状態を実現できる為、好ましい。

【００１７】又、上記アイドラディスク２１は上記スリ
ーブ５の周囲に、アンギュラ型の玉軸受、テーパころ軸
受、ラジアル、スラスト両転がり軸受を組み合わせた軸
受ユニット等、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自
在な転がり軸受２３により、上記スリーブ５と同心に、
且つ、このスリーブ５に対する相対回転を自在に支持し
ている。そして、上記アイドラディスク２１の軸方向両
面のうち、上記出力ディスク３と対向する面（図１の右
面）の外径寄り半部に、上記出力摩擦面２２と同大、同
形の、アイドラ摩擦面２４を形成している。このアイド
ラ摩擦面２４は、前記入力摩擦面２０との当接部をこの
入力摩擦面２０と平行な円すい凸面とし、上記出力摩擦
面２２と反対側部分でこの入力摩擦面２０の母線と、こ
れら母線のほぼ全長に亙り均一に当接する様にしてい
る。尚、上記アイドラ摩擦面２４と入力摩擦面２０との
うちの一方の母線形状も、エッジロードが発生しない様
に、大きな曲率半径を有する曲線とする事が好ましい。
従って、好ましくは、上述した図２に示す様に、入力摩
擦面２０の母線形状を、上記曲線とする。

【００１８】尚、前記出力ディスク３及び上記アイドラ
ディスク２１の軸方向両面のうち、出力摩擦面２２或は
アイドラ摩擦面２４を形成した面と反対面には、直径方
向に亙る補強リブ２５ａ、２５ｂを形成している。又、
上記出力ディスク３及び上記アイドラディスク２１の軸
方向両面のうち、出力摩擦面２２或はアイドラ摩擦面２
４を形成した面と反対面側の内周縁部（上記各補強リブ
２５ａ、２５ｂの基端部）には、断面形状の曲率半径が
大きな曲面部を形成して、上記各摩擦面２２、２４に加
わるスラスト荷重に拘らず、上記出力ディスク３及び上
記アイドラディスク２１の内周縁部に大きな応力が加わ
る事を防止している。この為に上記各曲面部の断面の曲
率半径は、当該ディスクの摩擦面と前記入力摩擦面２０
との接半径（前記中心軸βから当接部の中央位置までの
距離）の１／１５以上確保する。

【００１９】更に、前記ハウジング６の一部で、前記入
力軸１を設けたホルダ１４に対し、上記出力ディスク３
及びアイドラディスク２１の直径方向に関して反対位置
には第二のホルダ２６を、ねじ３５、３５により固定し
ている。そして、この第二のホルダ２６の内側にアイド
ラシャフト２７を、それぞれがシール付の深溝型の玉軸
受である１対の転がり軸受２８、２８により、回転自在
に支持している。上記アイドラシャフト２７は、これら
両転がり軸受２８、２８を構成する内輪２９、２９に、
軸方向（図１の上下方向）に亙る摺動自在に嵌装してい
る。そして、上記アイドラシャフト２７を上記ハウジン
グ６の側面部分に設けた第二のホルダ２６の内側に、回
転及び軸方向に亙る移動自在に支持している。

【００２０】上記アイドラシャフト２７の中間部外周面
には、前述した入力ディスク２の場合と同様に、外向フ
ランジ状の係止鍔部３０を形成し、この係止鍔部３０の
片側面（図１の下面）と、外側（図１の下側）の転がり
軸受２８を構成する内輪２９の内端面（図１の上端面）
との間に、弾性部材である皿板ばね３１を設けている。
この構成により、上記アイドラシャフト２７に、上記ハ
ウジング６の内方に向く弾力を付与している。この弾力
の大きさも、上記入力ディスク２の場合と同様、ねじ筒
３４により調節自在である。

【００２１】上述の様なアイドラシャフト２７の先端部
（図１の上端部）で上記ハウジング６の内面側に露出し
た部分には、第二のアイドラディスク３２を、上記アイ
ドラシャフト２７と一体に結合固定している。この第二
のアイドラディスク３２は、先端部に向かう程外径が細
くなる先細の円すい台状に形成したもので、上記アイド
ラシャフト２７と同心に設けられて、このアイドラシャ
フト２７と共に回転する。そして、この様な第二のアイ
ドラディスク３２の外周面を構成する、上記アイドラシ
ャフト２７と同心の円すい状凸面を、前記入力摩擦面２
０と同大、同形の、第二のアイドラ摩擦面３３としてい
る。従って、この第二のアイドラ摩擦面３３の母線の延
長線も、前記出力軸４の中心軸β上の点Ｏ部分で交差す
る。

【００２２】上述の様に構成する本発明の減速機は、次
の様な機能により、前記入力軸１から出力軸４に回転力
を伝達する。電動モータ等、図示しない駆動源により前
記駆動入力軸１６を介して上記入力軸１を回転駆動し、
この入力軸１と一体とされた前記入力ディスク２が回転
すると、前記入力摩擦面２０と出力摩擦面２２との摩擦
係合に基づき、前記出力ディスク３が回転する。そし
て、この出力ディスク３の回転が、前記スリーブ５を介
して前記出力軸４に伝わる。そして、この出力軸４が、
上記入力軸１よりも低速且つ高トルクで回転する。上記
入力摩擦面２０と出力摩擦面２２とは、前記皿板ばね１
８の弾力に基づき、始めから或る程度の当接圧で当接し
ている。従って、上記入力軸１から出力軸４への回転力
の伝達は、始めから滑る事なく、効率良く行なえる。

【００２３】尚、前述した様に、上記入力ディスク２の
外周面に設けた入力摩擦面２０の一部で、上記出力摩擦
面２２との当接部に対して直径方向反対部分を、前記ア
イドラディスク２１のアイドラ摩擦面２４に当接させて
いる。従って、上述の様に上記入力軸１から出力軸４に
回転力を伝達する際、上記皿板ばね１８が上記入力ディ
スク２を上記出力ディスク３に押し付けても、この入力
ディスク２が出力ディスク３から退避する事はない。こ
の為、上記皿板ばね１８による上記入力摩擦面２０と出
力摩擦面２２との当接圧の確保を確実に行なえる。

【００２４】又、上記アイドラディスク２１は、減速機
の運転中、上記出力ディスク３と反対方向に、この出力
ディスク３と同速で回転し、前記第二のアイドラディス
ク３２を回転させる。そして、この第二のアイドラディ
スク３２の回転が、上記出力ディスク３に伝わる。即
ち、本発明の減速機の場合、上記入力ディスク２から上
記出力ディスク３へのトルク伝達を、２系統に分けて行
なう。従って、各系統毎に伝達するトルクを、上記入力
ディスク２から上記出力ディスク３に伝達すべき全トル
クの１／２に抑えて、各摩擦面同士の当接部での滑りを
抑えると共に、各摩擦面の転がり疲れ寿命の延長を図れ
る。又、前述の様に、上記入力摩擦面２０の母線の延長
線を、上記出力軸４の中心軸β上の点Ｏ部分で交差させ
る為、上記入力摩擦面２０と出力摩擦面２２との当接部
で滑りを生じさせる事なく、効率の良い回転力伝達を行
なえる。

【００２５】上述の様な本発明の減速機により実現でき
る減速比は、入力摩擦面２０の径と出力摩擦面２２の径
との比となる。本発明の減速機の場合には、入力軸１及
びアイドラシャフト２７と出力軸４とを、これら各部材
１、２７、４の中心軸同士を交差させる方向に配置して
いるので、上記入力摩擦面２０及び第二のアイドラ摩擦
面３３の径並びに出力摩擦面２２及びアイドラ摩擦面２
４の径を自由に設定できる。特に、これら入力摩擦面２
０及び第二のアイドラ摩擦面３３の母線のそれぞれの中
心軸αに対する傾斜角度θを９．７度以下として、これ
ら入力摩擦面２０及び第二のアイドラ摩擦面３３の径を
相当に小さくする事も可能である。この為、上記入力摩
擦面２０及び第二のアイドラ摩擦面３３の径と、出力摩
擦面２２及びアイドラ摩擦面２４の径との比を大きくし
て、小型でしかも大きな変速比を得られる摩擦式減速機
を実現できる。

【００２６】又、弾性押圧手段を構成する前記各皿板ば
ね１８、３１は、前記入力ディスク２と出力ディスク３
との間でトルク伝達を行なわない状態でも、上記各摩擦
面２０、２２、２４、３３同士の当接圧を確保する。従
って、前記出力軸４の回転方向が変化する瞬間にも、上
記各摩擦面２０、２２、２４、３３同士の当接圧が低下
若しくは喪失する事がない。この為、上記出力軸４の回
転方向が変わる瞬間にも、上記入力摩擦面２０及び第二
のアイドラ摩擦面３３と、出力摩擦面２２及びアイドラ
摩擦面２４とが滑る事がなく、トルク伝達が連続して行
なわれる。

【００２７】又、上記出力軸４は、前記２個の転がり軸
受７ａ、７ｂにより、前記ハウジング６の内側に、軸方
向に亙る変位自在に支持している。この為、上記入力デ
ィスク２及び第二のアイドラディスク３２と、上記出力
ディスク３及びアイドラディスク２１との軸方向に亙る
相対位置を、組み付け誤差等に拘らず正規位置に規制で
きる。即ち、この組み付け誤差等が存在しても、上記出
力軸４が軸方向に変位してこの誤差を吸収し、上記各摩
擦面２０、２２、２４、３３同士が均等に当接する様に
する。この為、ボールスプライン等の面倒な機構が不要
になり、特にコストを高くしたり大型化したりする事な
く、上記各ディスク２、３、２１、３２同士の間の伝達
効率を十分に確保できる。尚、図１に示した構造で、入
力軸と出力軸とを反対にすれば、増速機として利用する
事もできる。

【００２８】次に、図３は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。上述した第１例の構造では、ハウジン
グ６に対して出力軸４の基端部を支持する為の転がり軸
受７ｂの内輪１０ｂを、スリーブ５に外嵌していた。こ
れに対して本例の場合には、出力軸４の基端部をスリー
ブ５から露出させ、転がり軸受７ｂの内輪１０ｂを、こ
の出力軸４の基端部に直接外嵌している。その他の構成
及び作用は、上述した第１例と同様であるから、同等部
分に関する図示並びに説明は省略する。

【００２９】次に、図４は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、スリーブ５の周囲に
アイドラディスク２１を回転自在に支持する為の転がり
軸受２３ａの構成部品を低減して、部品製作、部品管
理、組立作業の簡略化を図っている。即ち、本例の場合
には、上記転がり軸受２３ａを構成する内輪軌道１９を
上記スリーブ５の外周面に、同じく外輪軌道３６を上記
従動側アイドラディスク２１の内周面に、それぞれ直接
形成している。その他の構成及び作用は、前述した第１
例の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省
略する。

【００３０】次に、図５は、本発明の実施の形態の第４
例を示している。本例は、本発明の摩擦変速機を、自動
車の電動式パワーステアリング装置に組み込んだ状態の
１例を示している。図示しないステアリングホイールか
らステアリングシャフト３７に加えられるトルクは、ト
ーションバー３８とトルクセンサ３９との組み合わせに
より検出する。そして、図示しない制御器が、このトル
クの値に応じて電動モータ１１に通電し、上記摩擦変速
機の入力軸１を回転駆動する。そして、この電動モータ
１１から入力軸１に加えられたトルクが、本発明の減速
機を介して、上記トーションバー３８により上記ステア
リングシャフト３７と直列に接続された出力軸４に、こ
のステアリングシャフト３７から付与されるトルクに付
加する形で伝達される。そして、上記出力軸４の回転方
向及び回転量に応じた舵角を、図示しない操舵輪に付与
する。上記減速機の構成及び作用自体は、前述した第１
例と同様であるから、同等部分に関する説明は省略す
る。

【００３１】

【発明の効果】本発明の摩擦変速機は、以上に述べた通
り構成され作用するが、運転時に騒音や振動が発生せ
ず、バックラッシュ若しくはそれに類似した違和感もな
く、大きな変速比を得る事もできる為、電動式パワース
テアリング装置など、各種機械装置の性能向上に寄与で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す部分断面
図。

【図４】同第３例を示す断面図。

【図５】同第４例を示す部分横断平面図。

【図６】入力摩擦面の傾斜角度が垂直力と押圧力との比
に及ぼす影響を示す線図。

【符号の説明】

１入力軸２入力ディスク３出力ディスク４出力軸５スリーブ６ハウジング７ａ、７ｂ転がり軸受８ａ、８ｂ外輪９ａ、９ｂ蓋体１０ａ、１０ｂ内輪１１電動モータ１２転がり軸受１３内輪１４ホルダ１５スプライン部１６駆動入力軸１７係止鍔部１８皿板ばね１９内輪軌道２０入力摩擦面２１アイドラディスク２２出力摩擦面２３、２３ａ転がり軸受２４アイドラ摩擦面２５ａ、２５ｂ補強リブ２６第二のホルダ２７アイドラシャフト２８転がり軸受２９内輪３０係止鍔部３１皿板ばね３２第二のアイドラディスク３３第二のアイドラ摩擦面３４ねじ筒３５ねじ３６外輪軌道３７ステアリングシャフト３８トーションバー３９トルクセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者力石一穂群馬県前橋市鳥羽町78番地日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J051 AA01 BD05 BE05 EA01 EA03 EB01 EC02 EC07 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、このハウジングの内側に
回転自在に設けられた第一の回転軸と、この第一の回転
軸の一部外周面に、この第一の回転軸と同心に支持固定
されてこの第一の回転軸と共に回転する第一の動力伝達
ディスクと、この第一の動力伝達ディスクに設けられ
た、上記第一の回転軸と同心で円すい凸面状の第一の摩
擦面と、上記第一の回転軸の一部外周面で上記第一の動
力伝達ディスクに隣接する部分に、この第一の回転軸と
同心に且つこの第一の回転軸に対する回転自在に支持さ
れたアイドラディスクと、このアイドラディスクに設け
られた、上記第一の回転軸と同心で上記第一の摩擦面と
同形状のアイドラ摩擦面と、上記第一の回転軸の配設方
向と交差する方向に配置された第二の回転軸と、この第
二の回転軸に対し、この第二の回転軸と同心に支持固定
されてこの第二の回転軸と共に回転する第二の動力伝達
ディスクと、この第二の動力伝達ディスクに設けられ
た、上記第二の回転軸と同心で、中心軸に対する母線の
傾斜角度が９．７度以下である円すい凸面状の第二の摩
擦面と、上記第二の動力伝達ディスクを上記第一のディ
スク及びアイドラディスクの直径方向内方に向け弾性的
に押圧する弾性押圧手段とを備えた摩擦変速機。
【請求項２】弾性押圧手段が皿板ばねであり、この皿
板ばねの高さＨとこの皿板ばねを構成する金属板の厚さ
の合計との比Ｈ／Ｔが１．３〜１．７である、請求項１
に記載した摩擦変速機。