(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、この入力軸の一端部に固設した鍔部と、入力軸の中間寄り側面であるこの鍔部の内側面に支持した、内側面を円周方向に亙る凹凸である駆動側カム面とした円輪状のカム板と、この駆動側カム面に対向する外側面を円周方向に亙る凹凸である被駆動側カム面とすると共に軸方向反対側の内側面を断面円弧状の凹面とし、上記入力軸の中間部一端寄り部分の周囲にこの入力軸に対する軸方向に亙る変位とこの入力軸と同期した回転を自在に支持した入力側ディスクと、上記駆動側カム面と被駆動側カム面との間に挟持した複数個のローラと、これら複数個のローラを転動自在に保持する保持器とを備え、これら互いに別体の部品である入力軸とカム板と入力側ディスクとローラと保持器とを、トロイダル型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てた状態で、上記駆動側、被駆動側両カム面と上記各ローラとが構成するローディングカム装置の推力を測定する為の測定方法であって、抑え手段により上記入力側ディスクが上記カム板から離れる方向に変位するのを阻止しつつ、駆動手段により上記カム板を回転駆動し、この駆動手段による上記カム板の回転駆動に伴って上記入力側ディスクに加わるスラスト荷重をセンサにより測定するトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法。
【請求項２】
駆動手段として、トルク制御及び回転方向の変換自在な電動モータと、カム板の背面に設けた突片と係合して、この電動モータの出力をこのカム板に伝達する為の伝達リングとから成り、トルクセンサにより、上記電動モータの出力トルクを測定自在としたものを使用する、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法。
【請求項３】
抑え手段として、入力側ディスクの内端面を突き当てる事でこの入力側ディスクがカム板から離れる方向に変位するのを阻止する固定治具を使用し、センサとして、入力軸の基端面に嵌着した治具に加わるスラスト荷重を検出するロードセルを使用する、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法。
【請求項４】
抑え手段として、入力軸の一端面を突き当てる事でこの入力軸の一端部がカム板から離れる方向に変位するのを阻止する固定治具を使用し、センサとして、入力側ディスクの内端面を突き当てた可動の治具に係合させてこの治具に加わるスラスト荷重を検出するロードセルを使用する、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法は、例えば自動車用の変速機用の変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用するトロイダル型無段変速機の精度向上に基づく性能向上を図る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図１１〜１２に略示する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置した出力軸３の端部に出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対して捻れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニオン６、６を設けている。
【０００３】
即ち、これら各トラニオン６、６は、それぞれの両端部外面に上記枢軸５、５を、互いに同心に設けている。又、これら各トラニオン６、６の中間部には変位軸７、７の基端部を支持し、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を揺動させる事により、上記各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在としている。上記各トラニオン６、６に支持した変位軸７、７の周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ８、８を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の、互いに対向する内側面２ａ、４ａ同士の間に挟持している。これら各内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａを、上記内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム装置９を設け、このローディングカム装置９によって上記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に向け弾性的に押圧しつつ回転駆動自在としている。このローディングカム装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により転動自在に保持した複数個（例えば４個）のローラ１２、１２とから構成している。上記カム板１０の片側面（図１１〜１２の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面である駆動側カム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図１１〜１２の右側面）にも、同様の形状を有する被駆動側カム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２、１２を、上記入力軸１の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、駆動側カム面１３が複数個のローラ１２、１２を、入力側ディスク２の外側面に形成した被駆動側カム面１４に押圧する。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ８、８に押圧されると同時に、上記駆動側、被駆動側両カム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーローラ８、８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に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、前記各枢軸５、５を中心として前記各トラニオン６、６を所定方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図１１に示す様に、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様に、前記各変位軸７、７を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５、５を中心として上記各トラニオン６、６を反対方向に揺動させる。そして、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが図１２に示す様に、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、それぞれ当接する様に、上記各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図１１と図１２との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
又、図１３〜１４は、実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速機の１例を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カム板１０は上記入力軸１５の端部（図１３の左端部）外周面にスプライン係合させ、鍔部１７により上記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止している。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、上記入力軸１５の回転に基づいて上記入力側ディスク２を、上記出力側ディスク４に向け押圧しつつ回転させる、ローディングカム式のローディングカム装置９を構成している。上記出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが同期して回転する様にしている。
【０００８】
１対のトラニオン６、６の両端部は１対の支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図１３の表裏方向、図１４の左右方向）に亙る変位自在に支持している。そして、上記各トラニオン６、６の中間部に形成した円孔２３、２３部分に、変位軸７、７を支持している。これら各変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２１、２１と枢支軸部２２、２２とを、それぞれ有する。このうちの各支持軸部２１、２１を上記各円孔２３、２３の内側に、ラジアルニードル軸受２４、２４を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部２２、２２の周囲にパワーローラ８、８を、ラジアルニードル軸受２５、２５を介して、回転自在に支持している。
【０００９】
尚、上記１対の変位軸７、７は、上記入力軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２２、２２が各支持軸部２１、２１に対し偏心している方向は、上記入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図１４で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１５の配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各パワーローラ８、８は、上記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大きな荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因して、上記各パワーローラ８、８が上記入力軸１５の軸方向（図１３の左右方向、図１４の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１０】
又、上記各パワーローラ８、８の外側面と上記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、上記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容するものである。この様なスラスト玉軸受２６、２６はそれぞれ、複数個ずつの玉２９、２９と、これら各玉２９、２９を転動自在に保持する円環状の保持器２８、２８と、円環状の外輪３０、３０とから構成している。各スラスト玉軸受２６、２６の内輪軌道は上記各パワーローラ８、８の外側面に、外輪軌道は上記各外輪３０、３０の内側面に、それぞれ形成している。
【００１１】
又、上記各スラストニードル軸受２７、２７は、レース３１と保持器３２とニードル３３、３３とから構成する。このうちのレース３１と保持器３２とは、回転方向に亙る若干の変位自在に組み合わせている。この様なスラストニードル軸受２７、２７は、上記各レース３１、３１を上記各トラニオン６、６の内側面に当接させた状態で、この内側面と上記外輪３０、３０の外側面との間に挟持している。この様なスラストニードル軸受２７、２７は、上記各パワーローラ８、８から上記各外輪３０、３０に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部２２、２２及び上記外輪３０、３０が、前記支持軸部２１、２１を中心に揺動する事を許容する。
【００１２】
更に、上記各トラニオン６、６の一端部（図１４の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６を結合し、これら各駆動ロッド３６、３６の中間部外周面に駆動ピストン３７、３７を固設している。そして、これら各駆動ピストン３７、３７を、それぞれ駆動シリンダ３８、３８内に油密に嵌装している。
【００１３】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の場合には、入力軸１５の回転は、ローディングカム装置９を介して入力側ディスク２に伝わる。そして、この入力側ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝わり、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、上記１対の駆動ピストン３７、３７を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３７、３７の変位に伴って上記１対のトラニオン６、６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図１４の下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図１１〜１２に示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと上記各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１４】
尚、この様に上記入力軸１５と出力歯車１８との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の弾性変形に基づいて上記各パワーローラ８、８が、上記入力軸１５の軸方向に変位し、これら各パワーローラ８、８を枢支している前記各変位軸７、７が、前記各支持軸部２１、２１を中心として僅かに回動する。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６の外輪３０、３０の外側面と上記各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前記各スラストニードル軸受２７、２７が存在する為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて済む。
【００１５】
更に、伝達可能なトルクを増大すべく、図１５〜１６に示す様に、入力軸１５ａの周囲に入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを２個ずつ設け、これら２個ずつの入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを動力の伝達方向に関して互いに並列に配置する構造も、従来から知られている。これら図１５〜１６に示した構造は何れも、上記入力軸１５ａの中間部周囲に出力歯車１８ａを、この入力軸１５ａに対する回転を自在として支持し、この出力歯車１８ａの中心部に設けた円筒部の両端部に上記各出力側ディスク４、４を、スプライン係合させている。そして、これら各出力側ディスク４、４の内周面と上記入力軸１５ａの外周面との間にニードル軸受１６、１６を設け、これら各出力側ディスク４、４を上記入力軸１５ａの周囲に、この入力軸１５ａに対する回転、並びにこの入力軸１５ａの軸方向に亙る変位を自在に支持している。又、上記各入力側ディスク２Ａ、２Ｂは、上記入力軸１５ａの両端部に、この入力軸１５ａと共に回転自在に支持している。この入力軸１５ａは、駆動軸５１により、ローディングカム装置９を介して回転駆動する。尚、この駆動軸５１の先端部（図１５〜１６の左端部）外周面と上記入力軸１５ａの基端部（図１５〜１６の右端部）内周面との間には、滑り軸受、ニードル軸受等のラジアル軸受５２を設けている。従って、上記駆動軸５１と入力軸１５ａとは、互いに同心に配置された状態のまま、回転方向に亙る若干の変位自在に組み合わされている。
【００１６】
但し、一方（図１５〜１６の左方）の入力側ディスク２Ａは、背面（図１５〜１６の左面）をローディングナット３９に、直接（図１６に示した構造の場合）又は大きな弾力を有する皿板ばね４５を介し（図１５に示した構造の場合）突き当てて、上記入力軸１５ａに対する軸方向（図１５〜１６の左右方向）の変位を実質的に阻止している。これに対して、カム板１０に対向する入力側ディスク２Ｂは、ボールスプライン４０により上記入力軸１５ａに、軸方向に亙る変位自在に支持している。そして、この入力側ディスク２Ｂの背面（図１５〜１６の右面）とカム板１０の前面（図１５〜１６の左面）との間に皿板ばね４１とスラストニードル軸受４２とを、互いに直列に設けている。このうちの皿板ばね４１は、上記各ディスク２Ａ、２Ｂ、４の内側面２ａ、４ａとパワーローラ８、８の周面８ａ、８ａとの当接部に予圧を付与する役目を果たす。又、スラストニードル軸受４２は、ローディングカム装置９の作動時に、上記入力側ディスク２Ｂとカム板１０との相対回転を許容する役目を果たす。
【００１７】
又、図１５に示した構造例の場合、前記出力側歯車１８ａはハウジングの内側に設けた仕切壁４４に、１対のアンギュラ型玉軸受４３、４３により、軸方向に亙る変位を阻止した状態で、回転自在に支持している。これに対して図１６に示した構造例の場合、出力歯車１８ａの軸方向に亙る変位は自在である。尚、上述した図１５〜１６に示した様に、２個ずつの入力側ディスク２Ａ、２Ｂと出力側ディスク４、４とを動力の伝達方向に関して互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機が、カム板１０に対向する一方又は双方の入力側ディスク２Ａ、２Ｂをボールスプライン４０、４０ａにより上記入力軸１５ａに、軸方向に亙る変位自在に支持している理由は、これら両ディスク２Ａ、２Ｂの回転を完全に同期させつつ、上記ローディングカム装置９の作動に伴う構成各部材の弾性変形に基づいて上記両ディスク２Ａ、２Ｂが上記入力軸１５ａに対し軸方向に変位する事を許容する為である。
【００１８】
上述の様な目的で設置するボールスプライン４０、４０ａは、上記入力側ディスク２Ａ、２Ｂの内周面に形成した内径側ボールスプライン溝４６と、上記入力軸１５ａの中間部外周面に形成した外径側ボールスプライン溝４７と、これら両ボールスプライン溝４６、４７同士の間に転動自在に設けられた複数個のボール４８、４８とを備える。又、上記ローディングカム装置９側の入力側ディスク２Ｂを支持する為のボールスプライン４０に関しては、上記入力側ディスク２Ｂの内周面の内側面２ａ寄り部分に形成した係止溝４９に係止環５０を係止して、上記複数個のボール４８、４８が上記入力側ディスク２Ｂの内側面２ａ側に変位するのを制限している。そして、上記各ボール４８、４８が上記内径側、外径側両ボールスプライン溝４６、４７同士の間から抜け出る事を防止している。尚、図１５の構造で、上記ローディングカム装置９から離れた側の入力側ディスク２Ａを支持する為のボールスプライン４０ａに関しては、前記入力軸１５ａの先端寄り部分（図１５の左端寄り部分）外周面に形成した係止溝４９ａに係止環５０ａを係止して、複数個のボール４８、４８が上記入力側ディスク２Ａの内側面２ａ側に変位するのを制限している。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機を組み立てる場合に従来は、このトロイダル型無段変速機の本体を収納するハウジング５３（図１４）の内側に構成各部品を、順番に組み付ける様にしていた。従って、構成各部品の寸法誤差の積算に基づく各部の位置関係のずれ、延ては構成各部品が正しく機能するか否かは、これら構成各部品を上記ハウジング５３内に総て組み付けた後でしか確認できなかった。
【００２０】
一方、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保する為には、構成各部材同士の位置関係を高精度に維持しなければならない。例えば、ローディングカム装置９がカム板１０の回転に伴って所定の推力を発生する事が、上記効率及び耐久性を確保する為に重要である。例えば、発生する推力が過小であった場合には、各ディスクの内側面２ａ、４ａと各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａとの当接部の圧力が不足し、これら各当接部で滑りが発生して、トロイダル型無段変速機が空転して、動力の伝達を行なえなくなる。反対に、上記推力が過大の場合には、上記各当接部の圧力が過大になり、上記各面２ａ、４ａ、８ａの転がり疲れ寿命が低下する。
【００２１】
この為、上記構成各部品の寸法並びに形状誤差の積算に基づいて上記ローディングカム装置９が発生する推力が設計値から大きくずれた場合には、他の部品との組み合わせによりこのずれを小さくすべく、上記ハウジング５３内で組み立てたトロイダル型無段変速機の分解及び再組立を行なわなければならない。
この様にしてトロイダル型無段変速機の組立作業を行なうと、トロイダル型無段変速機の製造作業が面倒で、コストの低廉化を図れない。
本発明のトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００２２】
【課題を解決する為の手段】
本発明の推力測定方法による測定対象となるトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置は、入力軸と、この入力軸の一端部に固設した鍔部と、入力軸の中間寄り側面であるこの鍔部の内側面に支持した、内側面を円周方向に亙る凹凸である駆動側カム面とした円輪状のカム板と、この駆動側カム面に対向する外側面を円周方向に亙る凹凸である被駆動側カム面とすると共に軸方向反対側の内側面を断面円弧状の凹面とし、上記入力軸の中間部一端寄り部分の周囲にこの入力軸に対する軸方向に亙る変位とこの入力軸と同期した回転を自在に支持した入力側ディスクと、上記駆動側カム面と被駆動側カム面との間に挟持した複数個のローラと、これら複数個のローラを転動自在に保持する保持器とを備える。
【００２３】
そして、本発明のトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法は、互いに別体の部品である入力軸とカム板と入力側ディスクとローラと保持器とを、トロイダル型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てた状態で、抑え手段により上記入力側ディスクが上記カム板から離れる方向に変位するのを阻止しつつ、駆動手段により上記カム板を回転駆動し、この駆動手段による上記カム板の回転駆動に伴って上記入力側ディスクに加わるスラスト荷重をセンサにより測定する。
【００２４】
【作用】
本発明のトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法の場合には、互いに別体の部品である入力軸とカム板と入力側ディスクとローラと保持器とを、トロイダル型無段変速機への組み付け以前に、このトロイダル型無段変速機の組立完了後の位置関係に予め組み立てた状態で、上記カム板と上記入力側ディスクとの相対回転に伴う推力を予め測定できる。この為、構成各部品の寸法誤差や形状誤差の積算に基づいてローディングカム装置が発生する推力が設計値から大きくずれた場合には、これら構成各部品をハウジング内に組み付ける以前に確認できる。従って、トロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保すべく、構成各部材同士の関係を高精度に維持できる。
【００２５】
【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。尚、本発明の特徴は、トロイダル型無段変速機の入力軸１５ａに、入力側ディスク２Ａ及びローディングカム装置９等を組み付けた構造をユニット化した状態で、このローディングカム装置９が発生する推力を予め測定する点にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様である為、重複する図示及び説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２６】
上記入力軸１５ａの一端部（図１の下端部）には鍔部１７ａを固設し、この入力軸１５ａの中間寄り側面であるこの鍔部１７ａ内側面に、アンギュラ型の内輪軌道５４を形成している。又、内側面を円周方向に亙る凹凸である駆動側カム面１３とした円輪状のカム板１０の外側面内周縁部に、アンギュラ型の外輪軌道５５を形成している。そして、この外輪軌道５５と上記内輪軌道５４との間に複数個の玉５６、５６を転動自在に設けて、転がり軸受であるアンギュラ型の玉軸受５７を構成し、上記カム板１０を上記鍔部１７ａの内側面に、上記入力軸１５ａに対する回転自在に支持している。
【００２７】
上記入力軸１５ａの中間部一端寄り部分の周囲には上記入力側ディスク２Ａを、ボールスプライン４０を介して支持している。従ってこの入力側ディスク２Ａは、上記入力軸１５ａに、この入力軸１５ａに対する軸方向に亙る変位とこの入力軸１５ａと同期した回転を自在に支持されている。尚、上記ボールスプライン４０を構成するボール４８、４８の脱落を防止すべく、上記入力側ディスク２Ａの内周面に形成した内径側ボールスプライン溝４６の内端寄り（図１の上端寄り）部分にはディスク側止め輪５８を、上記入力軸１５ａの外周面に形成した外径側ボールスプライン溝４７の外端寄り（図１の下端寄り）部分には軸側止め輪５９を、それぞれ止着している。上記各ボール４８、４８は、これら各止め輪５８、５９により、上記各ボールスプライン溝４６、４７からの抜け止めを図られている。
【００２８】
又、上記入力側ディスク２Ａの内外両側面のうち、上記駆動側カム面１３に対向する外側面は、円周方向に亙る凹凸である被駆動側カム面１４としている。一方、軸方向反対側の内側面２ａは、断面円弧状の凹面としている。又、上記駆動側カム面１３と被駆動側カム面１４との間には複数個のローラ１２、１２を挟持して、ローディングカム装置９を構成している。又、上記各ローラ１２、１２は、全体を円輪状に形成した保持器１１により、転動自在に保持している。
【００２９】
上述の様に構成したローディングカム装置９が発生する推力を測定すべく、前記カム板１０を回転駆動する為の駆動手段６０を設けている。この駆動手段６０は、トルク制御及び回転方向の変換自在な電動モータ６１と、上記カム板１０の背面（図１の下面）に設けた突片６３、６３と係合して、上記電動モータ６１の出力をこのカム板１０に伝達する為の伝達リング６４とを備える。上記電動モータ６１の出力トルクは、トルクセンサ６２により測定自在としている。又、上記入力側ディスク２Ａの内端面（図１の上端面）は、特許請求の範囲に記載した抑え手段である固定治具６５に突き当てて、上記入力側ディスク２Ａが上記カム板１０から離れる方向に変位するのを阻止している。又、前記入力軸１５ａの基端面（図１の下面）には治具６６を嵌着し、この治具６６に加わるスラスト荷重を、特許請求の範囲に記載したセンサであるロードセル６７により、検出自在としている。この構成により、上記入力側ディスク２Ａに加わるスラスト荷重の検出を自在としている。尚、図示の例とは逆に、入力軸１５ａの端面を固定治具に突き当てると共に、入力側ディスク２Ａの内端面を可動の治具に突き当てて、この治具に係合させたロードセル等のセンサにより、上記入力側ディスク２Ａに加わるスラスト荷重を測定する事もできる。
【００３０】
上述の様に構成する推力測定装置により、上記ローディングカム装置９が発生する推力を測定するには、上記電動モータ６１に通電し、上記伝達リング６４を介して上記カム板１０を回転させる。この際、上記電動モータ６１への通電量及び通電方向を制御する事により、このカム板１０に付与するトルクの大きさを漸次変化させると共に、このトルクの向きを変える。上記カム板１０の回転に基づいて入力側ディスク２Ａが、上記ローディングカム装置９の働きにより、図１に実線矢印で示す様に、上記固定治具６５に押し付けられる。そして、この押し付けの反作用として上記カム板１０及び前記入力軸１５ａが、図１に破線矢印で示す様に、上記固定治具６５から離れる方向に変位する傾向になり、上記入力軸１５ａの基端面が、上記治具６６を介してロードセル６７を押圧する。この様にして入力軸１５ａの基端面が上記ロードセル６７を押圧する力の大きさは、上記ローディングカム装置９が発生する推力に見合うものである。
【００３１】
従って、上記トルクセンサ６２の検出値と上記ロードセル６７の検出値とを関連付ければ、上記ローディングカム装置９が発生する推力の特性を知る事ができる。図２は、このローディングカム装置９が発生する推力の特性の１例を示している。この図２の鎖線は、このローディングカム装置９への入力トルクとこの入力トルクに応じて発生する推力との関係の理論値を、同じく実線は、実際の測定値を、それぞれ示している。測定値が理論値に対してずれるのは、周知のヒステリシスに基づくもので、このずれを完全になくす事はできない。
【００３２】
この様にして上記ローディングカム装置９が発生する推力を測定し、その結果、このローディングカム装置９の性能が所期のものであった（設計値との間に問題となる程のずれがなかった）場合には、上記入力軸１５ａの周囲に、図１５〜１６に示す様に、出力側ディスク４、４、出力歯車１８ａ、他の入力側ディスク２Ａ等、他の構成部材を組み付ける。そして更に、トラニオン６、６、パワーローラ８、８等、他の構成部材と組み合わせて、例えば図１５〜１６に示す様なトロイダル型無段変速機とする。
【００３３】
上述の様に本発明によれば、構成各部品の寸法誤差や形状誤差の積算に基づいてローディングカム装置９が発生する推力が設計値から大きくずれた場合には、これら構成各部品をハウジング５３（図１４）内に組み付ける以前に確認できる。従って、トロイダル型無段変速機全体を分解、再組立する等の面倒な作業を要する事なく、トロイダル型無段変速機の効率並びに耐久性を確保すべく、構成各部材同士の関係を高精度に維持できる。
【００３４】
次に、図３〜７は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、入力軸１５ａと入力側ディスク２Ａとの間に予圧付与の為の皿板ばね４１を、ローディングカム装置９に対し並列に設けている。従ってこの入力側ディスク２Ａには、ローディングカム装置９の非作動時、このローディングカム装置９が推力を発生していない場合にも、上記皿板ばね４１の弾力に見合うスラスト荷重が付与されている。この為、本例の場合、上記入力側ディスク２Ａに付与されるスラスト荷重は、図４に示す様になる。この図４の鎖線は理論値を、同じく実線はロードセル６７による測定値を、それぞれ示している。
【００３５】
尚、この様に皿板ばね４１を設ける場合、この皿板ばね４１の弾力を、上記入力軸１５ａと上記入力側ディスク２Ａとの間に組み込んだ状態で適正にする事が、トロイダル型無段変速機に所期の性能を発揮させる為に重要である。そこで、図５〜６に示す様にして、上記入力軸１５ａと上記入力側ディスク２Ａとの間に組み込んだ状態での、上記皿板ばね４１の弾力を測定する。即ち、先ず、図５に示す様な、この皿板ばね４１の自由状態から、加圧治具６８により上記入力側ディスク２Ａをカム板１０に向け押圧する。そして、変位センサ６９によりこの入力側ディスク２Ａの変位量を測定しつつ、ロードセル６７により、上記入力軸１５ａに加わるスラスト荷重を測定する。尚、上記変位センサ６９は、上記入力側ディスク２Ａのうち、最も肉厚が小さくなる、内側面２ａの溝底部分の変位量を測定する。
【００３６】
上記加圧治具６８による加圧は、図６に示す様に、ローディングカム装置９を構成するローラ１２、１２が、駆動側カム面１３と被駆動側カム面１４との底部に当接した状態を越えて（当接した状態から少し後まで）行なう。この様な測定作業により、上記入力側ディスク２Ａの変位量（変位センサ６９の測定値）と上記入力軸１５ａに加わるスラスト荷重（ロードセル６７の測定値）との関係が、図７に示す様に求まる。この図７に示した変位量とスラスト荷重との関係のうち、ａ範囲は上記皿板ばね４１の弾力が変化する領域を、ｂ範囲は上記ローラ１２、１２が駆動側カム面１３と被駆動側カム面１４との底部に当接した後、上記入力側ディスク２Ａが弾性変形する領域を、それぞれ示している。従って、上記ローディングカム装置９の非作動時には、上記皿板ばね４１が上記ａ範囲になる様に、各部の寸法を規制する。又、このａ範囲と上記ｂ範囲との境界点（変曲点）の位置から、上記内側面２ａの溝底から上記入力軸１５ａの基端面までの距離Ｌを知る事ができる。上記皿板ばね４１を設けた点以外は、前述した第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００３７】
次に、図８〜１０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、入力軸１５ａと入力側ディスク２Ａとの間に予圧付与の為の皿板ばね４１とスラストニードル軸受４２とを、ローディングカム装置９に対し直列に設けている。本例の場合も、このローディングカム装置９の推力を測定する場合には、図８に示す様に、入力側ディスク２Ａの内端面を固定治具６５に突き当てた状態でカム板１０を回転駆動し、上記入力軸１５ａの基端面（図８の下端面）に加わるスラスト荷重を、ロードセル６７により測定する。
【００３８】
又、上記入力軸１５ａと入力側ディスク２Ａとの間への組み付け状態での、上記皿板ばね４１の弾力を測定する場合には、図９に示す様に、加圧治具６８により上記入力側ディスク２Ａの内端面を上記カム板１０に向け押圧しつつ、上記入力軸１５ａの基端面（図８の下端面）に加わるスラスト荷重を、ロードセル６７により測定する。同時に、変位センサ６９により、上記入力側ディスク２Ａの内側面２ａの溝底部分の変位量を測定する。この作業により、図１０に示す様な、この溝底部分の変位量と上記スラスト荷重との関係が求められる。尚、この図１０で、変位に拘らず荷重が立ち上がらない（無荷重である）範囲は、上記ローディングカム装置９を構成する各ローラ１２、１２が、駆動側カム面１３及び被駆動側カム面１４の底部に向け移動している範囲である。又、α点は、上記皿板ばね４１が縮み切った点である。トロイダル型無段変速機の組立状態で、上記皿板ばね４１に基づくスラスト荷重は、上記α点よりも低いβ点に対応する値とする。そこで、上記入力側ディスク２Ａの内側面２ａの溝底から上記入力軸１５ａの基端面までの距離Ｌが所定値の場合の荷重を求め、この荷重が規定範囲内にあるか否かを判定する。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、重複する説明は省略する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機用ローディングカム装置の推力測定方法は、以上に述べた通り構成され作用する為、トロイダル型無段変速機の組立作業の能率化により、トロイダル型無段変速機の価格低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の第１例を、入力軸とローディングカム装置とを組み合わせ、推力を測定する状態で示す要部断面図。
【図２】  ローディングカム装置のカム板に加わるトルクとこのローディングカム装置が発生する推力との関係を示す線図。
【図３】  本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図４】  同じく図２と同様の図。
【図５】  第２例の構造で、入力側ディスクの内側面の底部の変位に基づく予圧用の皿板ばねの弾力の変化を測定する場合の初期状態を示す要部断面図。
【図６】  同じく終期状態を示す要部断面図。
【図７】  第２例の構造で入力側ディスクの内側面の底部の変位量と予圧用の皿板ばねの弾力との関係を示す線図。
【図８】  本発明の実施の形態の第３例を示す、図１と同様の図。
【図９】  第３例の構造で、入力側ディスクの内側面の底部の変位に基づく予圧用の皿板ばねの弾力の変化を測定する場合を示す要部断面図。
【図１０】  同じく入力側ディスクの内側面の底部の変位量と予圧用の皿板ばねの弾力との関係を示す線図。
【図１１】  従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図１２】  同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図１３】  従来の具体的構造の第１例を示す断面図。
【図１４】  図１３のＡ−Ａ断面図。
【図１５】  従来の具体的構造の第２例を示す部分断面図。
【図１６】  同第３例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１    入力軸
２、２Ａ、２Ｂ  入力側ディスク
２ａ  内側面
３    出力軸
４    出力側ディスク
４ａ  内側面
５    枢軸
６    トラニオン
７    変位軸
８    パワーローラ
８ａ  周面
９    ローディングカム装置
１０    カム板
１１    保持器
１２    ローラ
１３    駆動側カム面
１４    被駆動側カム面
１５、１５ａ  入力軸
１６    ニードル軸受
１７、１７ａ  鍔部
１８、１８ａ  出力歯車
１９    キー
２０    支持板
２１    支持軸部
２２    枢支軸部
２３    円孔
２４、２５  ラジアルニードル軸受
２６    スラスト玉軸受
２７    スラストニードル軸受
２８    保持器
２９    玉
３０    外輪
３１    レース
３２    保持器
３３    ニードル
３６    駆動ロッド
３７    駆動ピストン
３８    駆動シリンダ
３９    ローディングナット
４０、４０ａ  ボールスプライン
４１    皿板ばね
４２    スラストニードル軸受
４３    アンギュラ型玉軸受
４４    仕切壁
４５    皿板ばね
４６    内径側ボールスプライン溝
４７    外径側ボールスプライン溝
４８    ボール
４９、４９ａ  係止溝
５０、５０ａ  係止環
５１    駆動軸
５２    ラジアル軸受
５３    ハウジング
５４    内輪軌道
５５    外輪軌道
５６    玉
５７    玉軸受
５８    ディスク側止め輪
５９    軸側止め輪
６０    駆動手段
６１    電動モータ
６２    トルクセンサ
６３    突片
６４    伝達リング
６５    固定治具
６６    治具
６７    ロードセル
６８    加圧治具
６９    変位センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003982104.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003982104.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003982104.tif 000014
【図１４】
0003982104.tif 000015
【図１５】
0003982104.tif 000016
【図１６】
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