JP2001336593A - トロイダル型無段変速機のローディングカム板 - Google Patents
トロイダル型無段変速機のローディングカム板Info
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- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
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- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】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。 【解決手段】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
カム板２５は、円板状で、その中央部に片面側に突出す
る円筒凸部２６を有するとともに、この円筒凸部２６の
外周に円周方向に亘って凹凸のカム面３２を有し、前加
工で前記カム面３２と円筒凸部２６との角部をＲ面３０
に加工し、後加工で前記カム面３２を研削砥石３１でカ
ム研削したことを特徴とする。
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。 【解決手段】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
カム板２５は、円板状で、その中央部に片面側に突出す
る円筒凸部２６を有するとともに、この円筒凸部２６の
外周に円周方向に亘って凹凸のカム面３２を有し、前加
工で前記カム面３２と円筒凸部２６との角部をＲ面３０
に加工し、後加工で前記カム面３２を研削砥石３１でカ
ム研削したことを特徴とする。
Description
【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。
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。
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６
ａ，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。
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６
ａ，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。
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１２，１
２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。
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１２，１
２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６
ａ，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。
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６
ａ，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。
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。
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。
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
加工で前記カム面を研削砥石でカム研削したことを特徴
とする。
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
加工で前記カム面を研削砥石でカム研削したことを特徴
とする。
【００１１】請求項２は、請求項１の前記カム面と円筒
凸部との角部をＲ部を有するエンドミルで加工し、前記
カム面は先端側がテーパ部、基端側がストレート部の研
削砥石でカム研削したことを特徴とする。
凸部との角部をＲ部を有するエンドミルで加工し、前記
カム面は先端側がテーパ部、基端側がストレート部の研
削砥石でカム研削したことを特徴とする。
【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。
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。
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２
３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。
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２
３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。
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２
８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。
は、カム板２５の円筒凸部２６と円板部２７との角部２
８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２
７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。
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２
７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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、（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。
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。
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
Claims (2)
- 【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、後加工で前記カ
ム面を研削砥石でカム研削した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】 前記カム面と円筒凸部との角部をＲ部を
有するエンドミルで加工し、前記カム面は先端側がテー
パ部、基端側がストレート部の研削砥石でカム研削した
ことを特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速
機のローディングカム板。
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