JP6312755B2 - プーリの被検出面の加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、プーリの背面の外周部にプーリ軸線方向に突出する複数の被検出突起がプーリ円周方向に一定間隔で配置されており、前記被検出突起のプーリ円周方向の一端部にプーリ径方向かつプーリ軸線方向に延びる平面よりなる被検出面を切削加工するプーリの被検出面の加工方法に関する。

ベルト式無段変速機のドライブプーリの固定側プーリ半体の外周部に凸部および凹部が円周方向に交互に連続する外歯をボブ盤により切削加工し、この外歯に回転数センサを対向させることでドライブプーリの回転数を検出するものが、下記特許文献１により公知である。

特許第４７５２０８９号公報

ところで、この種の回転数検出装置は、プーリの外歯におけるプーリ円周方向の一端部に被検出面を形成し、この被検出面がセンサヘッドの近傍を通過する際の磁気特性の変化に基づいてプーリの回転数を検出するようになっている。検出精度を高めるには、プーリの外歯の被検出面をプーリ径方向およびプーリ軸線方向に延びる平面で構成することが望ましいが、上記従来のものは、プーリの外周部を三角形状に切削することで外歯が形成されているため、プーリの回転数を高精度で検出することが困難である。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、プーリの被検出面をホブカッタで精度良く切削加工して回転数の検出精度を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、プーリの背面の外周部にプーリ軸線方向に突出する複数の被検出突起がプーリ円周方向に一定間隔で配置されており、前記被検出突起のプーリ円周方向の一端部にプーリ径方向かつプーリ軸線方向に延びる平面よりなる被検出面を切削加工するプーリの被検出面の加工方法であって、工具回転軸に対して捩じれ角αで傾斜する螺旋状の切り刃を有するホブカッタを、前記工具回転軸がプーリ径方向およびプーリ軸線方向に対して前記捩じれ角αで交差するように配置して前記被検出面を切削加工することを特徴とするプーリの被検出面の加工方法が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ホブカッタの螺旋状の切り刃は前記工具回転軸方向にテーパすることを特徴とするプーリの被検出面の加工方法が提案される。

なお、実施の形態のドライブプーリ１３の固定側プーリ半体１６は本発明のプーリに対応する。

請求項１の構成によれば、プーリの背面の外周部にプーリ円周方向に一定間隔で配置されてプーリ軸線方向に突出する複数の被検出突起が形成され、この被検出突起のプーリ円周方向の一端部に被検出面が切削加工される。被検出突起の被検出面は、工具回転軸に対して捩じれ角αで傾斜する螺旋状の切り刃を有するホブカッタを、工具回転軸がプーリ径方向およびプーリ軸線方向に対して捩じれ角αで交差するように配置して切削加工されるので、被検出面をプーリ径方向かつプーリ軸線方向に延びる平面に精度良く一致させることができ、プーリの回転検出の検出精度を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、ホブカッタの螺旋状の切り刃は工具回転軸方向にテーパするので、ホブカッタがプーリの非切削部と干渉するのを回避することができる。

ベルト式無段変速機の縦断面図。 図１の２方向矢視図。 図２の３方向矢視図。 ホブカッタによるプーリの被検出面の切削を示す模式図。 ホブカッタのジオメトリを示す模式図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は自動車に搭載されたベルト式無段変速機Ｔの概略構造を示すもので、ベルト式無段変速機Ｔはエンジンに接続されるドライブシャフト１１と、駆動輪に接続されるドリブンシャフト１２とを備えており、ドライブシャフト１１に設けたドライブプーリ１３とドリブンシャフト１２に設けたドリブンプーリ１４とに無端状の金属ベルト１５が巻き掛けられる。ドライブプーリ１３は、ドライブシャフト１１に固設された固定側プーリ半体１６と、この固定側プーリ半体１６に対して接離可能な可動側プーリ半体１７とを備えており、可動側プーリ半体１７は油室１８に作用する油圧で固定側プーリ半体１６に向けて付勢される。ドリブンプーリ１４は、ドリブンシャフト１２に固設された固定側プーリ半体１９と、この固定側プーリ半体１９に対して接離可能な可動側プーリ半体２０とを備えており、可動側プーリ半体２０は油室２１に作用する油圧で固定側プーリ半体１９に向けて付勢される。

図２〜図５に示すように、ドライブプーリ１３の固定側プーリ半体１６（以下、プーリ１６という）は、金属Ｖベルト１５が当接する円錐状のＶ面１６ａと、Ｖ面１６ａの反対側に位置する略平坦な背面１６ｂとを備えており、背面１６ｂの外周部に複数の被検出突起１６ｃ…（図２および図３参照）が円周方向に一定間間隔で配置される。プーリ１６の回転軸（ドライブシャフト１１）の軸線方向をプーリ軸線方向Ｘとし、プーリ１６の外周部の接線方向をプーリ円周方向Ｙとし、プーリ１６の半径方向をプーリ径方向Ｚとすると、各被検出突起のプーリ円周方向Ｙの一端部に、プーリ軸線方向Ｘおよびプーリ径方向Ｚに延びる平面よりなる被検出面１６ｄが切削加工される。

プーリ１６の外周部にはプーリ径方向Ｚの内側を指向して被検出突起１６ｃ…の外周面に所定のエアギャップを介して対向する回転数センサ２２が配置される（図１および図２参照）。プーリ１６が回転して被検出突起１６ｃ…の被検出面１６ｄ…が回転数センサ２２の近傍を通過するとき、回転数センサ２２の磁気抵抗素子が磁気特性の変化に基づいて被検出面１６ｄ…の通過を検出する。従って、所定時間に検出された被検出面１６ｄ…の通過回数からプーリ１６の回転数を検出したり、隣接する二つの被検出面１６ｄ，１６ｄの検出時間差からプーリ１６の回転数変動を検出したりすることができる。このとき、プーリ１６の被検出面１６ｄがプーリ軸線方向Ｘおよびプーリ径方向Ｚに正しく沿っていると、被検出面１６ｄが回転数センサ２２の近傍を通過するときの磁気特性の変化がシャープになって検出精度が向上する。

次に、プーリ１６の被検出面１６ｄ…の切削加工方法について説明する。

プーリ１６の背面１６ｂの外周部には複数の被検出突起１６ｃ…が予め形成されており、各被検出突起１６ｃのプーリ円周方向Ｙの一端部に被検出面１６ｄがホブカッタ２３により切削加工される。なお、プーリ１６の背面の外周部に３６０゜にわたるフランジを形成し、このフランジに被検出面１６ｄ…を有する被検出突起１６ｃ…をホブカッタ２３により切削加工することも理論的には可能であるが（図４参照）、このようにすると切削量が増加して加工時間が長くなるため、実際には、予め形成した被検出突起１６ｃ…に被検出面１６ｄ…だけが切削加工される。

図５から明らかなように、ホブカッタ２３は、円錐台状のベース部の外周に螺旋状に配置された多数の切り歯２３ａを備えるもので、その螺旋の状の切り歯２３ａは工具回転軸Ａに対して捩じれ角αで傾斜しており（図５（Ａ）参照）、ホブカッタ２３の螺旋の状の切り歯２３ａの工具回転軸Ａ方向のピッチは、プーリ１６の隣接する被検出面１６ｄ，１６ｄ間のピッチに一致している。そしてホブカッタ２３の工具回転軸Ａは、プーリ軸線方向Ｘに対して角度αを成し（図５（Ａ）参照）、かつプーリ径方向Ｚに対して角度αを成すように配置される（図５（Ｂ）参照）。

このようにしてホブカッタ２３のジオメトリ、すなわちホブカッタ２３のテーパ角βや切り歯２３ａ…の捩じれ角αが決定すれば、そのジオメトリを維持するように切り歯２３ａ…の圧力角、掬い角、外周角等を設定することで、ホブカッタ２３の諸元を決定することができる。

このホブカッタ２３を用いてプーリ１６の被検出面１６ｄ…を切削加工するには、プーリ１６をその軸線まわりに回転させながら、ホブカッタ２３をその工具回転軸Ａまわりに回転させる。このとき、ホブカッタ２３の螺旋の状切り歯２３ａの工具回転軸Ａ方向のピッチは、プーリ１６の隣接する被検出面１６ｄ，１６ｄ間のピッチに一致しているため、ホブカッタ２３が１回転する間にプーリ１６が隣接する被検出面１６ｄ，１６ｄ間の１ピッチに相当する角度だけ回転するように、ホブカッタ２３の回転速度にプーリ１６の回転速度が同期される。ホブカッタ２３の捩じれ角αは上記同期によって決まるので、ホブカッタ２３を１回転よりも多く回転させ、その分だけ捩じれ角αを小さくすることも可能である。

また切削加工を行っている間、工具回転軸Ａの方向を一定に保ったまま、ホブカッタ２３をプーリ径方向Ｚと平行な矢印Ｑ方向に往復運動させる送り動作を行うとともに（図５（Ｃ）参照）、工具回転軸Ａの方向を一定に保ったまま、ホブカッタ２３をプーリ軸線方向Ｘに沿ってプーリ１６側に次第に接近させる矢印Ｒ方向に切込み動作を行う（図５（Ａ）参照）。その結果、プーリ１６が所定回数回転する間にホブカッタ２３が１ストロークの切込み動作を行うことで、プーリ１６の被検出面１６ｄ…の切削加工が完了する。

以上のように、本実施の形態によれば、プーリ１６の被検出突起１６ｃ…の被検出面１６ｄ…を切削するために、工具回転軸Ａに対して捩じれ角αで傾斜する螺旋状の切り刃２３ａを有するホブカッタ２３を、その工具回転軸Ａがプーリ径方向Ｚおよびプーリ軸線方向Ｘに対して前記捩じれ角αと同じ角度αで交差するように配置したので、プーリ１６の被検出突起１６ｃ…の被検出面１６ｄ…をプーリ径方向Ｚかつプーリ軸線方向Ｘに延びる平面に精度良く一致させ、プーリ１６の回転検出の検出精度を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではホブカッタ２３ａが円錐台状にテーパしているが、プーリ１６の非切削部と干渉する虞がない場合には、ホブカッタ２３をテーパしない円柱状にしても良い。

また実施の形態ではドライブプーリ１３の固定側プーリ半体１６に被検出突起１６ｃ…を設けているが、ドリブンプーリ１４の固定側プーリ半体１９に被検出突起を設けても良く。その両方に被検出突起を設けても良い。

１６ 固定側プーリ半体（プーリ）
１６ｂ 背面
１６ｃ 被検出突起
１６ｄ 被検出面
２３ ホブカッタ
２３ａ 切り刃
Ａ 工具回転軸
Ｘ プーリ軸線方向
Ｙ プーリ円周方向
Ｚ プーリ径方向

Claims (2)

1. プーリ（１６）の背面（１６ｂ）の外周部にプーリ軸線方向（Ｘ）に突出する複数の被検出突起（１６ｃ）がプーリ円周方向（Ｙ）に一定間隔で配置されており、前記被検出突起（１６ｃ）のプーリ円周方向（Ｙ）の一端部にプーリ径方向（Ｚ）かつプーリ軸線方向（Ｘ）に延びる平面よりなる被検出面（１６ｄ）を切削加工するプーリの被検出面の加工方法であって、
   工具回転軸（Ａ）に対して捩じれ角αで傾斜する螺旋状の切り刃（２３ａ）を有するホブカッタ（２３）を、前記工具回転軸（Ａ）がプーリ径方向（Ｚ）およびプーリ軸線方向（Ｘ）に対して前記捩じれ角αで交差するように配置して前記被検出面（１６ｄ）を切削加工することを特徴とするプーリの被検出面の加工方法。
2. 前記ホブカッタ（２３）の螺旋状の切り刃（２３ａ）は前記工具回転軸（Ａ）方向にテーパすることを特徴とする、請求項１に記載のプーリの被検出面の加工方法。
   

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