(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にローディングナットを螺着する為の雄ねじ部を形成した入力軸と、この入力軸の基端部に固設した、外周面の形状が非円形である鍔部と、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、複数個のローラを駆動側カム面及び被駆動側カム面の底部に位置させてカム板と入力側ディスクとを最も接近させた状態でこれらカム板と保持器と入力側ディスクとを、ボルトを含む分離防止手段により互いに非分離に結合して、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ると共に、上記鍔部と上記分離防止手段とは別の工具との係合に基づき、上記入力軸の回転を阻止自在としたトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット。
【請求項２】
分離防止手段は、ボルトと抑え治具とを含むものであり、工具を省略し、その代りに、この抑え治具に係止する回り止め片により、入力軸の回転を阻止自在とした、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット。
【請求項３】
分離防止手段は、ボルトと抑え治具とを含むものであり、工具を省略し、その代りに、この抑え治具と一体に設けた回り止め片により、入力軸の回転を阻止自在とした、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニット。
【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入力側ディスクユニットは、例えば自動車用の変速機として、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組立作業を容易にすると共に、精度向上に基づく性能向上を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図１６〜１７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の中心軸に対して交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角若しくは直角に近い方向である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を中心とする円弧若しくはこの様な円弧に近い曲線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、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧装置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、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置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１６〜１７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１６〜１７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１６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１７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。これら各変位軸７、７の傾斜角度を図１６と図１７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１８〜１９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第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１８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押圧装置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１８の表裏方向、図１９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１９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１８の左右方向、図１９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。又、上記各スラストニードル軸受２７、２７は、上記各パワーローラ８、８から上記各スラスト玉軸受２６、２６を構成する外輪２８、２８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２８、２８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１９の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９、２９を結合し、これら各駆動ロッド２９、２９の中間部外周面に駆動ピストン３０、３０を固設している。そして、これら各駆動ピストン３０、３０を、それぞれ駆動シリンダ３１、３１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、押圧装置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３０、３０を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３０、３０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１９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１６〜１７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２８、２８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２０〜２１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２０〜２１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３２により、ローディングカム式の押圧装置９を介して回転駆動する。尚、この駆動軸３２の先端部（図２０〜２１の右端部）外周面と上記入力軸１５ａの基端部（図２０〜２１の左端部）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３３を設けている。従って、上記駆動軸３２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２０〜２１の右方）の入力側ディスク２Ｂは、背面（図２０〜２１の右面）を、上記入力軸１５ａの先端部に形成した雄ねじ部４０に螺着したローディングナット４１に、直接（図２１に示した構造の場合）又は大きな弾力を有する皿板ばね４２を介し（図２０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２０〜２１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２Ａは、ボールスプライン３４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２Ａの背面（図２０〜２１の左面）とカム板１０の前面（図２０〜２１の右面）との間に皿板ばね３５とスラストニードル軸受３６とを、互いに直列に設けている。このうちの皿板ばね３５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３６は、押圧装置９の作動時に、上記入力側ディスク２Ａ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２０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３７に、１対のアンギュラ型玉軸受３８、３８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２１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２０〜２１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では、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３４、３４ａ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。この理由は、これら両ディスク２Ａ、２Ｂの回転を完全に同期させつつ、上記押圧装置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】
【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４３（図１９）の内側に構成各部品を、順番に組み付ける様にしていた。この為、これら構成各部品の組立作業を狭い空間内で行わなければならず、組立作業が面倒になるだけでなく、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４３内に総て組み付けた後でしか確認できなかった。
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。この為、上記構成各部品の寸法誤差の積算に基づいて各部の位置関係のずれが大きくなった場合には、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４３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。
【００１９】
一方、特開平４−３５１３６１号公報、同１１−６５５０号公報には、ローディングカム式の押圧装置を構成するカム板と入力側ディスクと保持器とを、ハウジング内への組み付けに先立って非分離に組み合わせる技術が記載されている。但し、これら各公報に記載された技術の場合には、上記各部品に対して入力軸を非分離に結合する事は考慮していない。この為、この入力軸と上記押圧装置の構成各部品とを一体的に取り扱う事ができず、部品管理、搬送作業、組立作業の簡略化、能率化を十分に図る事ができない。
本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットは、この様な事情に鑑みて、発明したものである。
【００２０】
【課題を解決する為の手段】
本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットは、先端部にローディングナットを螺着する為の雄ねじ部を形成した入力軸と、この入力軸の基端部に固設した、外周面の形状が非円形である鍔部と、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。
【００２１】
そして、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、複数個のローラを駆動側カム面及び被駆動側カム面の底部に位置させてカム板と入力側ディスクとを最も接近させた状態でこれらカム板と保持器と入力側ディスクとを、ボルトを含む分離防止手段により互いに非分離に結合して、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ると共に、上記鍔部と上記分離防止手段とは別の工具との係合に基づき、上記入力軸の回転を阻止自在としている。又、請求項２、３に記載した様に、上記工具を省略し、その代りに、上記分離防止手段を構成する抑え治具に係止する回り止め片により、又は、抑え治具と一体に設けた回り止め片により、上記入力軸の回転を阻止自在とする事もできる。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットを含んで構成するトロイダル型無段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同様の作用に基づき、入力側ディスクと出力側ディスクとの間で回転力の伝達を行ない、更にトラニオンの傾斜角度を変える事により、これら両ディスク同士の間の回転速度比を変える。
【００２３】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットの場合には、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ている。この為、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を、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、構成各部材同士の位置関係を高精度に維持できる。
【００２４】
更に、本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットの場合には、入力軸の基端部に固設した鍔部と工具（又は、分離防止手段を構成する抑え治具に係止する回り止め片、又は、抑え治具と一体に設けた回り止め片）との係合に基づき、この入力軸の回転を阻止自在としている為、この入力軸の先端部に設けた雄ねじ部にローディングナットを螺合し更に緊締する作業を、容易に行なえる。即ち、本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットの場合には、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組み合わせたままの状態で、上記鍔部と工具（又は、分離防止手段を構成する抑え治具に係止する回り止め片、又は、抑え治具と一体に設けた回り止め片）とを係合させる事ができる。この為、上記ローディングナットの緊締以前に、構成各部品が分離する事を確実に防止して、トロイダル型無段変速機の組立作業をより能率良く行なえる様にできる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、請求項１に対応する、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及び押圧装置９等を組み付けた構造をユニット化した点にある。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を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の基端部（図１〜２の左端部）には、外周面形状を略六角形とした鍔部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４４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４５を有する外輪５４を、がたつきなく内嵌している。そして、この外輪軌道４５と上記内輪軌道４４との間に複数個の玉４６、４６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４７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】
又、上記外輪５４の端面と上記入力側ディスク２Ａの外側面（図１〜３の左側面）との間には、この外輪５４の端面から順に、スラストニードル軸受３６と皿板ばね３５とを設けている。尚、上記外輪５４の外周縁部に形成した係止鍔部５５と上記カム板１０の外側面との間には、がたつき防止用の皿板ばね５６を設けている。この皿板ばね５６の弾力は、上記皿板ばね３５の弾力よりも遥かに小さい。
【００２８】
又、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３４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している。尚、上記ボールスプライン３４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周面側ボールスプライン溝４９の内端寄り（図１の右端寄り）部分にはディスク側止め輪５０を、上記入力軸１５ａの外周面に形成した外周面側ボールスプライン溝５１の外端寄り（図１の左端寄り）部分には軸側止め輪５２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５０、５２により、上記各ボールスプライン溝４９、５１からの抜け止めを図られている。又、これら各止め輪５０、５２自体が回転して上記各ボール４８、４８がこれら各止め輪５０、５２から抜け出さない様に、これら各止め輪５０、５２には、当該止め輪５０、５２を係止した入力側ディスク２Ａ又は入力軸１５ａに形成したボールスプライン溝４９、５１に係合する回り止めを設けている。
【００２９】
尚、上記入力軸１５ａの中間部外周面で上記外周面側ボールスプライン溝５１の内端部位置には、小径部５３を形成している。この小径部５３は、上記両ボールスプライン溝４９、５１同士の間に上記各ボール４８、４８を挿入した後、上記ディスク側止め輪５０を装着する作業を行なえる様にすべく、設けている。又、上記入力側ディスク２Ａの内径は、上記ディスク側止め輪５０を係止する為の係止溝５７よりも外側面寄り（図１〜２の左寄り）部分に比べて、この係止溝５７よりも内側面側開口寄り（図１〜２の右寄り）部分で大きくしている。これは、上記各ボール４８、４８を装着後、上記ディスク側止め輪５０の装着作業を容易に行なえる様にする為である。この様な入力側ディスク２Ａの内外両側面のうち、前記駆動側カム面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。
【００３０】
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（図２０〜２１参照。図１〜３は切断位置の関係で図示せず。）を挟持して、ローディングカム式の押圧装置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。尚、上記各ローラ１２、１２は、上記入力側ディスク２Ａのうちで最も肉厚が薄くなっている部分（上記内側面２ａの底部）をバックアップすべく、上記入力側ディスク２Ａの直径方向に亙る位置を規制している。又、上記カム板１０の内周縁部に設けた、前記外輪５４を内嵌固定する部分は、上記入力側ディスク２Ａの外側面側に形成した凹部に入り込んでいる。従って、上記外輪５４を内嵌固定した部分の剛性を確保し、しかも上記押圧装置９及び入力側ディスク２Ａ設置部分の軸方向寸法が嵩む事を防止できる。
【００３１】
本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットの場合には、互いに別体の部品である上記入力軸１５ａと玉軸受４７とカム板１０と入力側ディスク２Ａとローラ１２、１２と保持器１１とを、例えば前述の図２０〜２１に示した様な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ている。この様に、上記各部品１５ａ、４７、１０、２Ａ、１２、１１を組み立てる作業は、次の様にして行なう。
【００３２】
先ず、上記入力軸１５ａの外周面に、前記軸側止め輪５２と、別の入力側ディスク２Ｂを支持するボールスプライン３４ａ（図２０〜２１）用の別の軸側止め輪５２ａとを装着する。次いで、上記入力軸１５ａを、基端部を下にして立てた状態で、この入力軸１５ａの基端部に上記カム板１０を、前記玉軸受４７を介して装着する。次に、このカム板１０に設けた駆動側カム面１３に、上記各ローラ１２、１２及び前記保持器１１を装着する（載置する）。続いて、上記入力側ディスク２Ａを上記入力軸１５ａに外嵌してから、前記内径側、外径側両ボールスプライン溝４９、５１同士の間に、前記各ボール４８、４８を挿入する。この挿入作業は、上記内径側、外径側両ボールスプライン溝４９、５１同士を整合させた状態で行なう。
【００３３】
上記両ボールスプライン溝４９、５１同士の間に所定数のボール４８、４８を挿入したならば、次いで、上記押圧装置９のカム板１０を回転させて、上記入力側ディスク２Ａを上記入力軸１５ａの軸方向に移動させ、前記ディスク側止め輪５０を係止する為、上記入力側ディスク２Ａの内周面内側面寄り部分に形成した係止溝５７の内径側開口を前記小径部５３に開口させる。そして、この小径部５３を通じて上記ディスク側止め輪５０を、上記入力側ディスク２Ａの内周面内側面２ａ寄り部分に内嵌し、上記ディスク側止め輪５０と上記係止溝５７とを整合させる。そして、このディスク側止め輪５０自身の弾性により、このディスク側止め輪５０と上記係止溝５７とを係合させる。この様にして係止溝５７にディスク側止め輪５０を装着したならば、上記カム板１０を逆方向に（或はそのままの方向に更に）回転させて、上記各ローラ１２、１２を前記駆動側、被駆動側両カム面１３、１４の凹部（底部）に当接させる。この結果、上記係止溝５７が上記小径部５３から外れ、上記ディスク側止め輪５０がこの係止溝５７から抜け出る事がなくなる。尚、上記ディスク側止め輪５０は、上記各ボール４８、４８が上記内周面側ボールスプライン溝４９及び外周面側ボールスプライン溝５１から上記入力側ディスク２Ａの内側面２ａ側に抜け出る事を防止する。
【００３４】
上述の様にして各部品１５ａ、４７、１０、２Ａ、１２、１１を組み立てたならば、各部の寸法並びに作動状態を確認し、これら寸法並びに作動状態が適正であれば、抑え治具５８により、上記各部品１５ａ、４７、１０、２Ａ、１２、１１を仮止めする。この抑え治具５８は、金属製で、後述する第２例を示す図５に示す様に、前記入力軸１５ａの基端部に形成した鍔部１７ａの外径よりも十分に小さな幅を有する。この様な抑え治具５８は、両端部に形成した通孔５９、５９を挿通した２本のボルト６０、６０を、上記カム板１０及び保持器１１に形成した通孔６１、６２を挿通し、更にそれぞれの先端部を上記入力側ディスク２Ａの外側面に形成したねじ孔６３、６３に螺入する事により、この入力側ディスク２Ａに結合している。
【００３５】
この状態で、入力軸１５ａと、入力側ディスク２Ａと、カム板１０と、保持器１１と、ローラ１２、１２とは、これら入力側ディスク２Ａとカム板１０と保持器１１との回転方向に亙る位相を規制した状態で、上記抑え治具５８とボルト６０、６０とにより、分離防止を図られる。又、上記入力軸１５ａの基端部に形成した鍔部１７ａの一部は、上記抑え治具５８の両側縁からこの抑え治具５８の幅方向外方に突出する。従って、上記鍔部１７ａにスパナ等の工具を係止して、上記入力軸１５ａの回転を阻止する事が可能になる。
【００３６】
そこで、上記抑え治具５８及びボルト６０、６０により互いに結合した、上記入力軸１５ａと、入力側ディスク２Ａと、カム板１０と、保持器１１と、ローラ１２、１２とを、図３に示す様に、トロイダル型無段変速機を構成する他の部材と組み合わせる。そして、上記入力軸１５ａの先端部に形成した雄ねじ部４０に、ローディングナット４１を螺合し、更に所定のトルクで緊締する。この際、上記鍔部１７ａにスパナ等の工具を係止して、上記入力軸１５ａの回転を阻止する。上記抑え治具５８及びボルト６０、６０は、上記ローディングナット４１の螺合・緊締作業を終了した後に取り外す。
【００３７】
上述の様に、上記各部品１５ａ、４７、１０、２Ａ、１２、１１を組み立てて成る入力側ディスクユニットは、図３に示す様に、やはり複数の部品を予め組み立てて成る出力側ディスクユニット及びパワーローラユニットと共にハウジング４３内に組み付けて、トロイダル型無段変速機を構成する。これら出力側ディスクユニット及びパワーローラユニットも、上述した入力側ディスクユニットと同様に、複数の部品を組み立てた後、ハウジング内に組み付ける以前に、各部の寸法並びに作動状態を確認し、これら寸法並びに作動状態が適正であれば、適宜の治具により上記各部品を仮止めしておく。従って、上記各ユニットを組み合わせてトロイダル型無段変速機とした状態では、構成各部の作動状態を適正にできる。尚、上記各ユニットを構成する各部材の表面には防錆油を付着させておくが、この防錆油としては、トロイダル型無段変速機内に充填するトラクションオイル中に混入した場合にもこのトラクションオイルを劣化させにくい、指定防錆油を使用する事が好ましい。
【００３８】
一方、各部の寸法並びに作動状態が不適正であれば、これら各部材を分解して、異なる部品と再組立する。この様に本発明によれば、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を、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、構成各部材同士の位置関係を高精度に維持できる。
【００３９】
次に、図４〜９は、請求項２に対応する、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、抑え治具５８に、図６〜８に示す様な回り止め片６４を係止する事で、ローディングナット４１（図３参照）を螺合・緊締する際の入力軸１５ａの回り止めを図っている。上記回り止め片６４は、有底筒状に形成すると共に、内周面を上記入力軸１５ａの基端部に形成した鍔部１７ａと相対回転不能に嵌合自在な形状（図示の例では六角形状）としている。又、筒状部６５の直径方向反対側２個所位置に、上記抑え治具５８の一部を挿通自在な切り欠き６６、６６を形成している。
【００４０】
本例の場合、上記抑え治具５８とボルト６０、６０とにより、入力軸１５ａと玉軸受４７とカム板１０と入力側ディスク２Ａとローラ１２、１２と保持器１１とを結合した後、上記回り止め片６４を、図９に示す様に装着する。即ち、この回り止め片６４の切り欠き６６、６６に上記抑え治具５８の一部を挿入しつつ、この抑え治具５８を上記鍔部１７ａに外嵌する。この状態で、この鍔部１７ａをその基端部に固設した上記入力軸１５ａと、カム板１０との相対回転は、上記回り止め片６４と抑え治具５８とボルト６０、６０とにより阻止される。従って、上記ローディングナット４１の螺合・緊締作業は、上記回り止め片６４又はカム板１０を抑える事で、容易に行なえる。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。
【００４１】
次に、図１０〜１２は、請求項３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例は、上述した第２例に於ける抑え治具５８と回り止め片６４（図４〜９参照）とを一体化したものである。この為に本例の場合には、抑え治具５８ａの中央部に、回り止め凹部６７を形成している。この回り止め凹部６７の内周面は、入力軸１５ａの基端部に形成した鍔部１７ａと相対回転不能に嵌合自在な形状（図示の例では六角形状）としている。上記抑え治具５８ａにより、入力軸１５ａと玉軸受４７とカム板１０と入力側ディスク２Ａとローラ１２、１２（図２０〜２１参照）と保持器１１とを結合した状態で、上記回り止め凹部６７と上記鍔部１７ａとが嵌合し、上記入力軸１５ａとカム板１０との相対回転が防止される。
【００４２】
次に、図１３〜１５は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、抑え治具を省略し、カム板１０に形成した通孔６１、６１を挿通したボルト６０、６０の先端部を保持器１１に形成したねじ孔６３ａ、６３ａに螺合させる構造で、入力軸１５ａが入力側ディスク２Ａの内側から抜け出る事を防止できる様にしている。上述した各例の場合には、ボルト６０、６０の先端部を入力側ディスク２Ａに結合すべく、この入力側ディスク２Ａにねじ孔６３、６３を形成していた。これに対して本例の場合には、入力側ディスク２Ａにねじ孔を形成する必要がないので、トロイダル型無段変速機の運転時に大きな荷重を受ける上記入力ディスク２Ａの耐久性確保上、有利である。
【００４３】
但し、そのままでは上記入力軸１５ａが入力側ディスク２Ａの内側から抜け出る事を防止できないので、第二の抑え治具６８を組み付け、上記入力軸１５ａが入力側ディスク２Ａから抜け出る事（入力側ディスク２Ａがカム板１０から離れる方向に移動する事）を防止している。この様な本例の場合には、上記入力軸１５ａの基端部に形成した鍔部１７ａが、治具等に覆われる事なく露出した状態となる。従って、ローディングナット４１（図３参照）の緊締時に上記鍔部１７ａに、スパナ、ボックスレンチ等の工具を係止して、上記入力軸１５ａの回り止めを図る作業は、容易に行なえる。
【００４４】
尚、上記第二の抑え治具６８は、それぞれが半円輪状に形成した１対の抑え片６９、６９と、これら両抑え片６９、６９同士を束ねる為の抑えワイヤ７０とから成る。この様な第二の抑え治具６８は、入力軸１５ａの中間部外周面に外嵌した状態で、その片側面（図１３の左側面）を上記入力側ディスク２Ａの内端面に突き当てて、この入力軸１５ａが上記カム板１０及び入力側ディスク２Ａの内側から抜け出る事を防止する。この様な第二の抑え治具６８は、入力側ディスクユニットをトロイダル型無段変速機に組み付ける作業の途中で、上記入力軸１５ａから取り外す。
【００４５】
尚、図示の各例は、本発明を前述の図２０〜２１に示した様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用した場合に就いて示している。但し、本発明は、この様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に限らず、前述の図１８に示した様なシングルキャビティ型の無段変速機に就いても実施できる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機用入力側ディスクユニットは、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例を示す断面図。
【図２】図１の左端部拡大図。
【図３】他の構成部材と組み合わせてトロイダル型無段変速機を組み立てた状態を示す断面図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を、回り止め片を装着する以前の状態で示す、図２と同様の図。
【図５】図４の左方から見た図。
【図６】回り止め片を図５と同方向から見た図。
【図７】図６の下方から見た図。
【図８】図６と反対側から見た図。
【図９】回り止め片を装着した状態で示す、図５と同様の図。
【図１０】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同様の図。
【図１１】図１０の左方から見た図。
【図１２】抑え治具を図１０の右方から見た図。
【図１３】本発明の実施の形態の第４例を示す、図２と同様の図。
【図１４】一部を省略して示す、図１３のＡ−Ａ断面図。
【図１５】１対の抑え片を図１４と同方向から見た図。
【図１６】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１７】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図１８】従来の具体的構造の第１例を示す断面図。
【図１９】図１８のＢ−Ｂ断面図。
【図２０】従来の具体的構造の第２例を示す部分断面図。
【図２１】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    押圧装置
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    外輪
２９    駆動ロッド
３０    駆動ピストン
３１    駆動シリンダ
３２    駆動軸
３３    ラジアル軸受
３４、３４ａ  ボールスプライン
３５    皿板ばね
３６    スラストニードル軸受
３７    仕切壁
３８    アンギュラ型玉軸受
３９    ハウジング
４０    雄ねじ部
４１    ローディングナット
４２    皿板ばね
４３    ハウジング
４４    内輪軌道
４５    外輪軌道
４６    玉
４７    玉軸受
４８    ボール
４９    内周面側ボールスプライン溝
５０    ディスク側止め輪
５１    外周面側ボールスプライン溝
５２、５２ａ  軸側止め輪
５３    小径部
５４    外輪
５５    係止鍔部
５６    皿板ばね
５７    係止溝
５８、５８ａ、５８ｂ  抑え治具
５９    通孔
６０    ボルト
６１    通孔
６２    通孔
６３、６３ａ  ねじ孔
６４    回り止め片
６５    筒状部
６６    切り欠き
６７    回り止め凹部
６８    第二の抑え治具
６９    抑え片
７０    ワイヤ
【図１】
0004182593.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004182593.tif 000004
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0004182593.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0004182593.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
0004182593.tif 000020
【図２０】
0004182593.tif 000021
【図２１】
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