JP2001124165A

JP2001124165A - トロイダル型無段変速機のボールスプラインを構成するボールを組み付ける方法及び装置

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Publication number: JP2001124165A
Application number: JP30693199A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Kumagai; 光男熊谷; Ryuta Iwahashi; 龍太岩橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2001-05-08
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: JP4152543B2; US6408518B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ボールスプライン４０を構成する各ボールの
組み付け作業の容易化と確実化とを図る。【解決手段】位相合わせ装置５９により、外径側、内
径側両ボールスプライン溝４６、４７同士の位相を一致
させ、そのまま一致させた状態を保持する。ボール供給
装置６４により、上記両ボールスプライン溝４６、４７
同士の間に、この間部分の上端開口部から所定個のボー
ルを供給する。昇降台５４及びセンターピン５６と揺動
装置７２とにより、入力軸１５と入力側ディスク２Ｂと
を、軸方向及び円周方向に相対的に往復変位させる。こ
の動作により上記各ボールに作用する重力の影響に基づ
き、これら各ボールを上記両ボールスプライン溝４６、
４７同士の間の下方に送り込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るトロイダル型
無段変速機のボールスプラインを構成するボールを組み
付ける方法及び装置は、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組立作
業を容易にする為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機用の変速ユニットとし
て、図１２〜１３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（回転軸）と同心に入力側
ディスク（動力伝達ディスク）２を支持し、この入力軸
１と同心に配置した出力軸３（回転軸）の端部に出力側
ディスク（動力伝達ディスク）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、４
ａ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１２〜１３の左側面）には、円周方向に亙
る凹凸面であるカム面１３を形成し、上記入力側ディス
ク２の外側面（図１２〜１３の右側面）にも、同様のカ
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、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１対のカ
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１
２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８
ａ、８ａが図１３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、上記これ
ら各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜
角度を図１２と図１３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１４〜１５は、実願昭６３−６９２
９３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を介して回転且つ軸方向の変位自
在に支持している。又、カム板１０は上記入力軸１５の
端部（図１４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１４の表裏
方向、図１５の左右方向）の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２
３、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、別のラジア
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１５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の配設方向に関して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１４の左右方向、図１５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２
７、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、２
１を中心に揺動する事を許容するものである。

【００１１】更に、上記各トラニオン６、６の一端部
（図１５の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６
の端部を結合し、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。

【００１２】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１５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１２〜１３に
示した様に、上記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８
ａ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。

【００１３】尚、この様に上記入力軸１５と出力歯車１
８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。

【００１４】更に、伝達可能なトルクを増大すべく、図
１６〜１７に示す様に、回転軸である入力軸１５の周囲
に、それぞれが動力伝達ディスクである入力側ディスク
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１６
〜１７に示した構造は何れも、上記入力軸１５の中間部
周囲に出力歯車１８ａを、この入力軸１５に対する回転
を自在として支持し、この出力歯車１８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１５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１５の周囲に、この入力軸１５に
対する回転、並びにこの入力軸１５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２
Ａ、２Ｂは、上記入力軸１５の両端部に、この入力軸１
５と共に回転自在に支持している。

【００１５】但し、一方（図１６〜１７の左方）の入力
側ディスク２Ａは、背面（図１６〜１７の左面）をロー
ディングナット３９に、直接（図１７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１
６に示した構造の場合）突き当てて、上記入力軸１５に
対する軸方向（図１６〜１７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１５に、軸方向の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１６〜１７
の右面）とカム板１０の前面（図１６〜１７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、押圧装置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。

【００１６】又、図１６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
向の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１７に示した構造例の場合、出力歯車１
８ａの軸方向の変位は自在である。尚、上述した図１６
〜１７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１５に、軸方向に亙る変
位自在に支持している理由は、次のである。これら両ディスク２Ａ、２Ｂの回転を完全に同期さ
せる。上記の機能を持たせつつ、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１５に対して軸方向に変位する
事を許容する。

【００１７】上述の様な目的で設置するボールスプライ
ン４０、４０ａは、上記入力軸１５の中間部外周面の円
周方向複数個所に、それぞれ軸方向に形成した外径側ボ
ールスプライン溝４６、４６と、上記入力側ディスク２
Ａ、２Ｂの内周面でこれら各外径側ボールスプライン溝
４６、４６と対向する位置に、それぞれ軸方向に形成し
た内径側ボールスプライン溝４７、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
押圧装置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１６の構造
で、上記押圧装置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１５の中間部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。

【００１８】又、特開平１１−５１１３５号公報には、
上記各係止溝４９、４９に係止環５０ａ、５０ａを係止
する際の面倒をなくす事により、製造コストの低減を図
れる構造が開示されている。図１８〜２２は、この公報
に記載されたトロイダル型無段変速機の要部を示してい
る。入力軸１５の中間部外周面で、入力側ディスク２Ｂ
とこの入力側ディスク２Ｂが対向する出力側ディスク４
との間部分に小径部５１を、全周に亙って形成してい
る。上記小径部５１の外周面と、上記入力軸１５の外周
面でこの小径部５１から外れた部分との段差ｈ（図１９
参照）は、係止環５０の直径方向に関する幅Ｗ₅₀よりも
大きく（ｈ＞Ｗ₅₀）している。尚、この係止環５０は、
ステンレスのばね鋼、耐油性及び耐熱性を有する合成樹
脂等の弾性材により、欠円環状に形成し、自由状態で直
径を広げる方向の弾力を付与している。

【００１９】一方、上記入力側ディスク２Ｂの内周面で
この入力側ディスク２Ｂの内側面２ａ寄り（図１８〜２
２左寄り）部分には係止溝４９を、上記入力側ディスク
２Ｂの内周面に形成した内径側ボールスプライン溝４
６、４６を直角方向に横切る状態で、全周に亙って形成
している。上記係止環５０は、上記係止溝４９の内径側
開口部と上記小径部５１とを整合させた状態で、この小
径部５１を通じて上記係止溝４９に装着している。又、
図示の例では、上記入力軸１５の中間部外周面で上記小
径部５１に対して外径側ボールスプライン溝４６、４６
の反対側端部に、係止溝４９ａを形成し、この係止溝４
９ａに係止環５０ａを装着している。この係止環５０ａ
は、上記係止環５０とは逆に、自由状態で外径を縮める
方向の弾力を有する。そして、この係止環５０ａは、複
数のボール４８、４８が上記入力側ディスク２Ｂの外側
面（図１８〜２２の右側面）側に抜け出る事を防止する
役目を有する。

【００２０】上述の様な構成を有するトロイダル型無段
変速機の場合には、上記入力側ディスク２Ｂを入力軸１
５に外嵌してから、ボールスプライン４０を構成する上
記複数個のボール４８、４８を外径側、内径側両ボール
スプライン溝４６、４７同士の間に挿入する作業、並び
に上記入力側ディスク２Ｂの内周面に係止環５０を装着
する作業を行なえる。即ち、上述の様な構造を組み立て
る作業は、次の様にして行なう。尚、この組立作業は、
上記入力側ディスク２Ｂの内側面２ａを上にして行なう
事が、重力が各部材を落ち着かせる方向に作用する為、
好ましい。

【００２１】上記入力軸１５の中間部外周面に設けた係
止溝４９ａには、予め係止環５０ａを装着しておく。こ
の状態でこの係止環５０ａの外周縁は、上記入力軸１５
の外周面から突出する事はない。そこで、上記入力軸１
５に、前記押圧装置９の構成各部材と上記入力側ディス
ク２Ｂとを外嵌する。この際、この入力側ディスク２Ｂ
には未だ上記係止環５０は装着していない。そして、上
記入力軸１５に上記入力側ディスク２Ｂを外嵌し、上記
外径側、内径側両ボールスプライン溝４６、４７同士を
整合させた状態で、これら両ボールスプライン溝４６、
４７同士の間に上記複数個のボール４８、４８を挿入す
る。

【００２２】次いで、図２０に示す様に、上記入力側デ
ィスク２Ｂを上記入力軸１５の軸方向に移動させ、前記
係止溝４９の内径側開口を前記小径部５１に開口させ
る。そして、この小径部５１を通じて上記係止環５０
を、上記入力側ディスク２Ｂの内周面内側面２ａ寄り部
分に内嵌し、上記係止環５０と前記係止溝４９とを整合
させる。そして、この係止環５０自身の弾性により、図
２１に示す様に、この係止環５０と上記係止溝４９とを
係合させる。尚、この様にして係止溝４９に係止環５０
を装着する際、上記係止環５０ａに当接したボール４
８、４８は、上記入力側ディスク２Ｂの外側面から露出
しないか、仮に露出しても、直径の半分未満しか露出し
ない様にする。この理由は、上記係止環５０の装着作業
時に、上記ボール４８、４８が上記入力側ディスク２Ｂ
の外側面から脱落する事を防止する為である。

【００２３】上述の様にして係止溝４９に係止環５０を
装着したならば、次いで、図２２に示す様に、上記入力
側ディスク２Ｂを上記入力軸１５の軸方向反対側に戻
す。これにより、上記係止溝４９が上記小径部５１から
外れ、上記係止環５０がこの係止溝４９から抜け出る事
がなくなる。上述の様に構成し作用するトロイダル型無
段変速機の場合には、前記外径側ボールスプライン溝４
７、４７に上記複数個のボール４８、４８を接着する
等、余分な作業が不要になり、組立作業の容易化を図れ
る。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な特開平１
１−５１１３５号公報に記載された構造の場合には、上
記ボール４８、４８の組み付け作業の容易化を図れる
が、この組み付け作業の自動化までは考慮していない。
一方、実際に上記公報に記載された構造を、自動装置に
より組み立てるべく、上記各ボール４８、４８を上記両
ボールスプライン溝４６、４７同士の間に組み付ける事
を考えた場合には、次の様な点を留意しなければならな
い。即ち、上記各ボール４８、４８を、上記両ボールス
プライン溝４６、４７同士の間に組み付けるには、これ
ら両ボールスプライン溝４６、４７同士の間に形成され
た円柱状空間内に上記各ボール４８、４８を、これら各
円柱状空間の一端開口部から挿入する。ところが、これ
ら各円柱状空間の直径は、上記ボール４８の直径とほぼ
同じか、或は僅かに大きい程度である為、上述の様に挿
入した各ボール４８、４８の転動面と上記各ボールスプ
ライン溝４６、４７とが摩擦係合し易い。従って、この
様な摩擦係合に基づいて、上記各ボール４８、４８が上
記円柱状空間の奥部にまで送り込まれない可能性があ
り、この様な場合には、これら各ボール４８、４８及び
係止環５０の装着作業を行なえなくなる。この為、上述
の様な摩擦係合が生じ易いと言った状況に拘らず、上記
各ボール４８、４８を上記各円柱状空間の奥部まで確実
に送り込める様にする手段の提供が望まれる。

【００２５】一方、特開平７−１６４２６４号公報に
は、ボールスプラインを自動的に組み立てる装置に関す
る発明が記載されている。但し、この公報に記載された
組立装置の場合には、内周面に内径側ボールスプライン
溝を形成した外側部材を、外周面に外径側ボールスプラ
イン溝を形成した軸部材に外嵌するのに先立って、予
め、この外径側ボールスプライン溝に複数個のボールを
仮止めする様にしている。この為、組立装置の機構が複
雑となり、実際に稼働させる（実施する）事が困難であ
る。本発明のトロイダル型無段変速機のボールスプライ
ンを構成するボールを組み付ける方法及び装置は、上述
の様な事情に鑑みて発明したものである。

【００２６】

【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機のボールスプラインを構成するボールを組み付け
る方法及び装置は、トロイダル型無段変速機を構成する
回転軸の中間部周囲に動力伝達ディスクを、ボールスプ
ラインを介してこの回転軸に対する軸方向の相対変位の
み自在に支持する為、このボールスプラインを組み立て
るべく、上記回転軸の中間部外周面の円周方向複数個所
に、それぞれ軸方向に形成した外径側ボールスプライン
溝と、上記動力伝達ディスクの内周面でこれら各外径側
ボールスプライン溝と対向する円周方向複数個所に、そ
れぞれ軸方向に形成した内径側ボールスプライン溝との
間に、複数個ずつのボールを組み付ける方法及びこの方
法を実施する為の装置である。

【００２７】この様な本発明のトロイダル型無段変速機
のボールスプラインを構成するボールを組み付ける方法
及び装置のうち、請求項１に記載した方法は、上記回転
軸を鉛直方向に配置した状態で、この回転軸の中間部周
囲に上記動力伝達ディスクを、上記各外径側ボールスプ
ライン溝と上記各内径側ボールスプライン溝との位相を
一致させる。又、これら各外径側、内径側両ボールスプ
ライン溝同士の間にそれぞれ形成された複数の円柱状空
間の下端開口部から上記各ボールが抜け出るのを防止す
る為の部材を組み付けておく。そして、この状態で、こ
れら各円柱状空間内に、これら各円柱状空間の上端開口
部から上記ボールを所定個ずつ供給した後、上記回転軸
と上記動力伝達ディスクとを、円周方向と軸方向との少
なくとも一方の方向に関して相対的に往復変位させる事
により、上記各ボールを上記各円柱状空間内の下方に送
り込む。

【００２８】又、請求項２に記載した装置は、上記回転
軸を鉛直方向に配置した状態でこの回転軸を支持する第
一の支持部材と、この第一の支持部材により支持した上
記回転軸の中間部周囲に上記動力伝達ディスクを配置し
た状態で、この動力伝達ディスクを支持する第二の支持
部材と、これら第一の支持部材と第二の支持部材とのう
ちの一方の支持部材を鉛直方向に変位させる鉛直変位手
段と、上記内径側、外径側両ボールスプライン溝同士の
位相を一致させてこの一致させた状態を保持する位相合
わせ手段と、上記各外径側、内径側両ボールスプライン
溝同士の間にそれぞれ形成された複数の円柱状空間内
に、これら各円柱状空間の上端開口部から上記ボールを
所定個ずつ供給するボール供給手段と、上記回転軸と上
記動力伝達ディスクとのうちの少なくとも一方の部材を
円周方向に亙り往復変位させる揺動手段とを備える。

【００２９】

【作用】上述の様に、本発明のトロイダル型無段変速機
のボールスプラインを構成するボールを組み付ける方法
及び装置の場合、ボールの組み付け作業を行なう際に、
回転軸及び動力伝達ディスクを鉛直方向に配置した状態
で、上記各ボールを外径側、内径側両ボールスプライン
溝同士の間に形成された各円柱状空間内に、これら各円
柱状空間の上端開口部から供給した後、上記回転軸と上
記動力伝達ディスクとを円周方向と軸方向との少なくと
も一方の方向に関して相対的に往復変位させる。この様
な動作に基づき、上記各ボールの表面と上記両ボールス
プライン溝の内面との間に、これら各ボールの下降を妨
げる程の摩擦力が作用したままとなる事を防止する。こ
の結果、これら各ボールに作用する重力に基づき、これ
ら各ボールが上記各円柱状空間内の下方（奥部）に送り
込まれる。この様に本発明の場合には、上記各ボールの
表面と上記両ボールスプライン溝の内面とが摩擦係合し
易い状況に拘らず、これら各ボールが上記各円柱状空間
の途中で止まる（奥部にまで送り込まれない）と言った
不具合が生じる事を防止できる。この為、上記各ボール
を上記各円柱状空間内に確実に組み付ける事ができる。
更に、本発明のうち、請求項２に記載した組み付け装置
によれば、この様なボールの組み付け作業を自動で行な
える。この為、複数個のボールを上記各円柱状空間の上
端開口部から供給する作業が面倒になる事はない。又、
装置の機構が複雑にならず、小型化を図れる為、トロイ
ダル型無段変速機の製造ライン内に組み込む事が容易と
なる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１〜１１は、本発明の実施の形
態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、ボールス
プライン４０を構成するボール４８、４８の組み付け方
法及び装置にある。このボールスプライン４０を含んで
構成するトロイダル型無段変速機の構造及び作用は、前
述の図１６〜１７並びに図１８〜２２に示した従来構造
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。

【００３１】本発明のボール組付装置は、図１に示す様
な全体構成を有する。工場の床面上に固定される支持フ
レーム５２の中間部には、図２に詳示する様な、第二の
支持部材である回転台５３と、この回転台５３上部中央
に昇降自在に支持した、第一の支持部材である昇降台５
４とを設けている。この昇降台５４の下方には、鉛直変
位手段である、エアシリンダ等の下側アクチュエータ５
５を設けている。そして、このアクチュエータ５５によ
り、上記昇降台５４を昇降自在としている。又、この昇
降台５４の上方には、この昇降台５４と中心軸を一致さ
せた状態で、やはり第一の支持部材であるセンターピン
５６を設けている。このセンターピン５６も、やはり鉛
直変位手段である、エアシリンダ等の上側アクチュエー
タ５７により昇降自在としている。

【００３２】又、上記昇降台５４の上面には、回転軸で
ある入力軸１５を鉛直方向に配置した状態で、この入力
軸１５の一端部（押圧装置９を設ける側の端部で、図１
〜６、８の下端部。）をがたつきなく支持自在な支持凹
部５８を設けている。即ち、この支持凹部５８は、上記
入力軸１５の一端部とがたつきなく、且つこの入力軸１
５の回転を阻止した状態で係合自在な形状（例えば、六
角形等の多角形状）及び大きさを有する。そして、この
支持凹部５８に上記入力軸１５の一端部を係合させた状
態で、この入力軸１５の中間部外周面に形成した複数本
（本例の場合、６本）の外径側ボールスプライン溝４
６、４６の円周方向に関する位相と、後述する位相合わ
せピン６３、ボール供給管６６、６６の先端部、及び触
針８３、８３の位相とを一致させられる様に、これら各
部材６３、６６、８３の設置位置を、上記外径側ボール
スプライン溝４６、４６の円周方向に関する形成位置と
の関係で規制している。又、上記センターピン５６の先
端部は、上述の様に鉛直方向に配置した入力軸１５の他
端面（図１〜６、８の上端面）に形成した受孔（図示せ
ず）に、がたつきなく係合自在としている。

【００３３】又、後述するボール４８、４８の組み付け
作業の際、上記複数本の外径側ボールスプライン溝４
６、４６と、動力伝達ディスクである入力側ディスク２
Ｂの内周面に形成した複数本（本例の場合、６本）の内
径側ボールスプライン溝４７、４７との間に形成され
る、複数（本例の場合には、６つ）の円柱状空間９０、
９０のうち、何れか１つの円柱状空間９０の上端開口部
と対向する部分に、位相合わせ装置（位相合わせ手段）
５９を設けている。この位相合わせ装置５９は、図３に
詳示する様に、前記支持フレーム５２の中間部に設けた
支持板６０に固定したエアシリンダ等のアクチュエータ
６１と、このアクチュエータ６１を構成する出力ロッド
６２の先端部に固定した位相合わせピン６３とから成
る。この位相合わせピン６３の先端部は、上記ロッド６
２をシリンダ部から出し入れする事に基づき、上記何れ
か１つの円柱状空間９０の上端開口部にがたつきなく挿
入自在としている。そして、この様に位相合わせピン６
３の先端部を上記１つの円柱状空間９０の上端開口部に
がたつきなく挿入した状態では、上記外径側、内径側両
ボールスプライン溝４６、４７同士の円周方向の位相が
完全に一致し、更に、この一致した状態が保持される。

【００３４】又、上記支持フレーム５２の上端部には、
図４〜５に詳示する様なボール供給装置（ボール供給手
段）６４を構成する、ボール貯蔵容器６５を支持固定し
ている。このボール貯蔵容器６５の内側には、前記ボー
ルスプライン４０を構成する為のボール４８、４８を多
数貯蔵している。このボール貯蔵容器６５の下端部に
は、複数本（図示の例では、３本）のボール供給管６
６、６６の基端部を接続する事により、これら各ボール
供給管６６、６６内に、上記ボール貯蔵容器６５内のボ
ール４８、４８を送り込み自在としている。又、これら
各ボール供給管６６、６６の中間部には、ボール定配装
置６７を設けている。このボール定配装置６７は、上記
各ボール供給管６６、６６の基端側から送られてきたボ
ール４８、４８を、一旦、所定個保持した後、これら所
定個のボール４８、４８を、上記各ボール供給管６６、
６６の先端側に向け順次送り出すものである。尚、上記
ボール定配装置６７から送り出されるボール４８、４８
の数量は、後述する光電センサ７１から図示しない制御
器に送られる検出信号に基づいて規制される。

【００３５】又、上記各ボール供給管６６、６６の先端
部は、ボール供給マガジン６８の内側に支持している。
このボール供給マガジン６８は、前記支持フレーム５２
の中間部に縦軸６９により揺動自在に支持した揺動腕７
０（図５）の先端部に結合固定している。そして、この
揺動腕７０を上記縦軸６９を中心に揺動させる事に基づ
き、前記各円柱状空間９０、９０の上端開口部のうち、
円周方向に関し前記位相合わせピン６３を挿入する部分
から外れた部分に対して、水平方向に遠近動自在として
いる。

【００３６】又、この様なボール供給マガジン６８の内
側に支持した上記各ボール供給管６６、６６の先端開口
部は、それぞれこのボール供給マガジン６８の前面（上
記各円柱状空間９０、９０の上端開口部と対向する側の
面で、図１、４の左面、図５の背面）に露出させてい
る。そして、上記揺動腕７０を揺動させる事に基づい
て、上記各ボール供給管６６、６６の先端開口部を、そ
れぞれ上記各円柱状空間９０、９０｛円周方向に亙り連
続して設けられた複数個（本例の場合、３個）の円柱状
空間９０、９０｝の上端開口部に近接対向自在としてい
る。そして、この様に両開口部同士を近接対向させた状
態で、上記各ボール供給管６６、６６の先端部に送られ
てきたボール４８、４８を、上記各円柱状空間９０、９
０内に供給自在としている。

【００３７】尚、本例の場合には、上記各ボール供給管
６６、６６のうち、上記ボール定配装置６７よりも先端
側部分を、十分な可撓性及び光透過性を有する合成樹脂
等の材料により造っている。そして、上記ボール供給マ
ガジン６８の内部で上記各ボール供給管６６、６６の先
端部と隣接する部分に、光電センサ７１を保持してい
る。この光電センサ７１は、上記各ボール供給管６６、
６６の先端部の内側を通過するボール４８、４８の数量
を計測自在とするものである。この光電センサ７１が計
測したボール４８、４８の個数は、電気信号として前記
制御器に送られる。この制御器は、上記光電センサ７１
が計測したボール４８、４８の個数が所定個（上記各円
柱状空間９０、９０内に供給すべき個数で、本例の場合
には３個）に達するまで、前記ボール定配装置６７に上
記ボール４８、４８を上記各ボール供給管６６、６６の
先端側に送り出す旨の指令信号を送る。

【００３８】又、前記支持フレーム５２の中間部で、後
述するボール４８、４８の組み付け作業の際、前記入力
軸１５の一端部外周面に配置した前記入力側ディスク２
Ｂの外周面と対向する部分には、この入力側ディスク２
Ｂを円周方向に亙り往復揺動自在とする、揺動装置（揺
動手段）７２を設けている。この揺動装置７２は、図６
〜７に詳示する様に、第一のアクチュエータ７３と第二
のアクチュエータ７５とを組み合わせて成る。このうち
の第一のアクチュエータ７３は、水平方向に配置した状
態で、上記支持フレーム５２の中間部に支持している。
又、上記第二のアクチュエータ７５は、やはり水平方向
に配置した状態で、上記第一のアクチュエータ７３の出
力軸である第一のロッド７４の先端部に、この第一のロ
ッド７４と直角に結合固定している。これにより、この
第二のアクチュエータ７５を構成する第二のロッド７６
の出し入れ方向を、上記入力側ディスク２Ｂの外周面の
接線方向と一致させている。又、上記第二のロッド７６
の先端部で上記入力側ディスク２Ｂの外周面と対向する
部分には、この外周面と摩擦係合自在なパッド７７を固
定している。

【００３９】この様な揺動装置７２により上記入力側デ
ィスク２Ｂを円周方向に亙り往復揺動させる場合には、
上記第一のロッド７４を図６〜７の左方に押し出す事に
より、上記第二のロッド７６の先端部に固定したパッド
７７を、上記入力側ディスク２Ｂの外周面に押し付け
る。そして、この状態で、上記第二のロッド７６を図７
の上下方向に出し入れする事により、上記入力側ディス
ク２Ｂを円周方向に亙り往復揺動させる。一方、この入
力側ディスク２Ｂを揺動させない場合には、上記第一の
ロッド７４を図６〜７の右方に引っ込める事により、上
記パッド７７をこの入力側ディスク２Ｂの外周面から退
避させる。

【００４０】又、前記支持フレーム５２の中間部で、前
記昇降台５４及びセンターピン５６の中心軸を中心とす
る円周方向に関し、前記ボール供給マガジン６８から外
れた部分（本例の場合、上記ボール供給マガジン６８と
１８０度反対側部分）には、ボール員数検査装置７８を
設けている。このボール員数検査装置７８は、前記ボー
ル供給装置６４により前記各円柱状空間９０、９０内に
所定個数のボール４８、４８が供給されたか否かを検査
する為の装置である。図８〜９に詳示する様に、このボ
ール員数検査装置７８は、水平移動部７９と、鉛直移動
部８０と、支持部８１と、検査部８２とから成る。

【００４１】このうちの水平移動部７９は、上記支持フ
レーム５２の中間部に支持しており、上記昇降台５４及
びセンターピン５６の中心軸を中心とする放射方向に往
復移動自在としている。又、上記鉛直移動部８０は、上
記水平移動部７９の前面（図１、８、９の右面）に支持
しており、この水平移動部７９に対して鉛直方向に亙り
往復移動自在としている。又、上記支持部８１は、上記
鉛直移動部８０の下端部に、この鉛直移動部８０の前面
よりも前方（図１、８、９の右方）に向け延出する状態
で支持している。又、上記検査部８２は、上記支持部８
１の前端部に支持しており、それぞれが前方に向け延出
する状態で設けた複数本（本例の場合には３本）の触針
８３、８３と、これら各触針８３、８３の基端部に設け
たセンサ８４、８４とから成る。又、上記各触針８３、
８３の先端部は、鉛直方向下方に向けほぼ直角に折れ曲
がっており、この様に折れ曲がった先端部を、それぞれ
前記各円柱状空間９０、９０｛円周方向に亙り連続して
設けられた複数個（本例の場合、３個）の円柱状空間９
０、９０｝内に、これら各円柱状空間９０、９０の上端
開口部から挿入自在としている。

【００４２】後述するボール４８、４８の組み付け作業
の際、上記ボール員数検査装置７８により上記各円柱状
空間９０、９０内に所定個数のボール４８、４８が組み
付けられているか否かを検査する場合には、先ず、上記
水平移動部７９を前方に移動させる事により、上記各触
針８３、８３の先端部を上記各円柱状空間９０、９０の
上端開口部の上方に位置させる。次いで、上記鉛直移動
部８０を下方に移動させる事により、上記各触針８３、
８３の先端部を、上記各円柱状空間９０、９０の上端開
口部から、これら各円柱状空間９０、９０内に挿入す
る。そして、上記各触針８３、８３の先端縁を、上記各
円柱状空間９０、９０内に組み付けられた複数個のボー
ル４８、４８のうち、最上部に存在するボール４８の上
面に接触させる。この様に触針８３、８３の先端縁と上
記ボール４８、４８の上面とが接触すると、上記各セン
サ８４、８４がこれを感知する。そして、この様に感知
した位置（高さ位置）に基づき、上記各円柱状空間９
０、９０内に所定個数のボール４８、４８が組み付けら
れているか否かを判定する。尚、上記各円柱状空間９
０、９０内に組み付けられたボール４８、４８の数量が
所定個数よりも多い場合には、これら各触針８３、８３
の先端部が上記ボール４８の上面に接触した直後に上記
垂直移動部８０を上方に戻す事により、上記触針８３、
８３の破損防止を図る。

【００４３】上述の様に構成する本発明のボール組付装
置により、前記外径側、内径側両ボールスプライン溝４
６、４７同士の間に所定個ずつのボール４８、４８を組
み付ける作業は、次の様にして行なう。先ず、それぞれ
が上記外径側、内径側各ボールスプライン溝４６、４７
を形成した部材である、入力軸１５及び入力側ディスク
２Ｂを、本発明のボール組み付け装置にセットする。こ
の為に先ず、上記入力軸１５の一端部周囲に上記入力側
ディスク２Ｂを、押圧装置９を構成する各部材と共に配
置する。この際、上記外径側ボールスプライン溝４６、
４６の一端寄り部に形成した係止溝４９ａには、係止環
５０ａ（図１１）を装着しておくが、上記内径側ボール
スプライン溝４７、４７の他端寄り部に形成した係止溝
４９には、未だ係止環５０（図１０〜１１）を装着しな
い。

【００４４】そして、上記入力軸１５を鉛直方向に立て
た状態で、この入力軸１５の一端部を前記昇降台５４の
上面に設けた支持凹部５８に嵌合支持すると共に、上記
入力側ディスク２Ｂ及び上記押圧装置９を構成する各部
材を、前記回転台５３の上面に支持する。

【００４５】尚、この際に上記昇降台５４は、上昇可能
な最上位置まで上昇させておく。この状態で、トロイダ
ル型無段変速機の完成時と同様、上記入力軸１５の一端
部に形成した、六角形等の非円形の外周形状を有する外
向フランジ状の鍔部８７と、上記押圧装置９を構成する
カム板１０の内径側部分との間に設けたスラスト玉軸受
８８が、上記鍔部８７とカム板１０とにより挟持され
る。そして、上記外径側、内径側両ボールスプライン溝
４６、４７同士が軸方向に関して互いに整合する。又、
前述した様に、上記入力軸１５の一端部と上記支持凹部
５８との係合に基づいて、上記外径側ボールスプライン
溝４６、４６の円周方向に亙る位相が、前記位相合わせ
ピン６３、ボール供給管６６、６６の先端部、及び触針
８３、８３の位相と一致する。

【００４６】上述の様に入力軸１５の一端部を昇降台５
４に、入力側ディスク２Ｂ及び押圧装置９を構成する各
部材を回転台５３の上面に、それぞれ支持したならば、
次いで、上記入力側ディスク２Ｂを手作業で調節する
（回転させる）事により、上記外径側、内径側両ボール
スプライン溝４６、４７同士の円周方向に亙る位相を互
いにほぼ一致させる。次いで、本発明のボール組付装置
の起動スイッチを入れる。これにより、前記センターピ
ン５６が下降し、このセンターピン５６の先端部が上記
入力軸１５の他端面に形成した受孔と係合する。これに
より、上記入力軸１５及び入力側ディスク２Ｂのセット
が完了する。

【００４７】上述の様に入力軸１５及び入力側ディスク
２Ｂのセットが完了すると、次いで、前記位相合わせ装
置５９を構成する位相合わせピン６３の先端部が、上記
外径側、内径側両ボールスプライン溝４６、４７同士の
間に形成された各円柱状空間９０、９０のうち、この位
相合せピン６３と対向する１つの円柱状空間９０内に、
がたつきなく挿入される。これにより、上記外径側、内
径側両ボールスプライン溝４６、４７同士の円周方向に
亙る位相が完全に一致し、更に、この一致した状態が保
持される。次いで、前記ボール供給マガジン６８が上記
各円柱状空間９０、９０の上端開口部に向け変位し、前
記各ボール供給管６６、６６の先端開口部が、これら各
円柱状空間９０、９０（本例の場合には、全６つの円柱
状空間９０、９０のうち、上記位相合わせピン６３を挿
入した円柱状空間９０及びこれに隣接する円柱状空間９
０、９０以外の円周方向片側３つの円柱状空間９０、９
０）の上端開口部と近接対向する。そして、これら各上
端開口部から上記各円柱状空間９０、９０内に、それぞ
れ所定個ずつのボール４８、４８が供給される。

【００４８】次いで、上記位相合わせピン６３が上記円
柱状空間９０、９０の内側から退避し、前記昇降台５４
及びセンターピン５６が上記入力軸１５を、（上記入力
側ディスク２Ｂと相対的に）軸方向（上下方向）に亙り
往復変位させる。次いで、上記入力側ディスク２Ｂの外
周面に前記揺動装置７２を構成するパッド７７が押し付
けられる。そして、この揺動装置７２が上記入力側ディ
スク２Ｂを、（上記入力軸１５と相対的に）円周方向に
亙り往復揺動させる。この結果、上記各ボール４８、４
８の表面と前記両スプライン溝４６、４７の内面に微小
隙間が介在する瞬間が生じる。言い換えれば、上記各ボ
ール４８、４８の表面と上記両ボールスプライン溝４
６、４７の内面との間に、これら各ボール４８、４８の
下降を妨げる程の摩擦力が作用したままとはならない。
この為、上記各ボール４８、４８に作用する重力に基づ
き、これら各ボール４８、４８が上記各円柱状空間９
０、９０内の下方に送り込まれる（落下する）。即ち、
本発明の場合には、上記各ボール４８、４８の表面が上
記各ボールスプライン溝４６、４７の内面と摩擦係合
し、これら各ボール４８、４８が上記各円柱状空間９
０、９０の上端部付近で詰まっている場合にも、これら
各ボール４８、４８をこれら各円柱状空間９０、９０の
下部に送り込める。尚、上述の様な入力軸１５の軸方向
に亙る往復変位の終了時、上記昇降台５４は、再び前述
した最上位置に戻される。

【００４９】次いで、上記ボール供給マガジン６８が上
記各円柱状空間９０、９０の上端開口部から退避した
後、前記回転台５３を割り出し装置９１により所定角度
（本例の場合には１８０度）回転する事により、上記各
ボール４８、４８が供給された各円柱状空間９０、９０
の上端開口部が、前記ボール員数検査装置７８を構成す
る各触針８３、８３の先端部と整合し得る位置に配置さ
れる。次いで、上記各ボール４８、４８が供給された各
円柱状空間９０、９０内に、上記各触針８３、８３の先
端部が挿入される事に基づき、これら各円柱状空間９
０、９０内に所定個数のボール４８、４８が供給されて
いるか否かの検査が行なわれる。そして、検査後、上記
各触針８３、８３の先端部が上記各円柱状空間９０、９
０内から退避する。尚、本例の場合には、上記触針８
３、８３の数を３本とする事により、同時に３つの円柱
状空間９０、９０に就いて上記検査を行なえる様にして
いる。但し、この触針８３の数を少なく（例えば１本）
として、上記各円柱状空間９０、９０に就いて上記検査
を順番に行なう事もできる。

【００５０】上述の様に一部（本例の場合には、円周方
向片側３つ）の円柱状空間９０、９０内のボール４８、
４８の数量の検査が終了したならば、次いで、残り（本
例の場合には、円周方向反対側の３つ）の円柱状空間９
０、９０に就いても、上述した手順でボール４８、４８
の組み付け、並びにこの様に供給されたボール４８、４
８の数量の検査が行なわれる。

【００５１】上記ボール員数検査装置７８により、上記
各円柱状空間９０、９０の総てに就いて所定個数のボー
ル４８、４８が組み付けられている事が確認された場合
には、次いで、前記昇降台５４及びセンターピン５６が
少しだけ下降する。そして、図１１に示す様に、前記内
径側ボールスプライン溝４７、４７の他端寄り部（図１
１の上端寄り部）に形成した係止溝４９の内径側開口
が、前記入力軸１５の中間部外周面で前記外径側ボール
スプライン溝４６、４６の他端縁と隣接する部分に設け
た小径部５１に開口する。この状態で、本発明のボール
組付装置は待機状態となる。

【００５２】この様にボール組付装置が待機状態になっ
たならば、次いで、図１０〜１１に示す様に、前述した
特開平１１−５１１３５号公報に記載された構造の場合
（図２０〜２２参照）と同様にして、前記入力側ディス
ク２Ｂの内周面に形成した係止溝４９に係止環５０を、
手作業で組み付ける。即ち、ステンレスのばね鋼、耐油
性及び耐熱性を有する合成樹脂等の弾性材により、欠円
環状に形成した上記係止環５０を、上記センターピン５
６の外径の最も小さな部分を通じて上記入力軸１５の周
囲に外嵌する。そして、図１０〜１１に矢印で示す様
に、この入力軸１５の一部に形成した小径部５１を通じ
て上記係止環５０を、上記係止溝４９内に係合させる。
尚、本例の場合も、上記係止環５０には自由状態で直径
を広げる方向の弾力を付与している。この為、上述の場
合に係止環５０は、上記係止溝４９内に、この係止環５
０自身の弾性により係合する。

【００５３】次いで、この状態で、再び本発明のボール
組付装置の起動スイッチを入れると、上記昇降台５４及
びセンターピン５６により上記入力軸１５が少しだけ
（前記係止溝４９ａに係止した係止環５０ａにより上方
に持ち上げられる前記各ボール４８、４８が、上記係止
環５０に当たらない程度に）上下動する。この状態で、
上記係止環５０が上記係止溝４９に完全に装着されてい
る場合には、この係止環５０の内径が、上記入力軸１５
のうちで上記小径部５１から外れた部分の外径よりも大
きくなる。この為、上記入力軸１５の上昇に拘らず、上
記入力側ディスク２Ｂが上昇しない。これに対して、上
記係止溝４９に対する上記係止環５０の装着状態が不完
全の場合には、この係止環５０の内径が、上記入力軸１
５のうちで上記小径部５１から外れた部分の外径よりも
小さくなる。この為、上記入力側ディスク２Ｂが上記入
力軸１５と共に上昇する。そこで、この入力軸１５が上
昇する際、上記入力側ディスク２Ｂの動きを、前記支持
フレーム５２の中間部に支持したセンサ８９により感知
して、上記係止環５０が上記係止溝４９に確実に装着さ
れているか否かを確認する。そして、この様に係止環５
０の装着を確認した後、上記入力軸１５及び入力側ディ
スク２Ｂ等から成る組み立てユニットを本発明のボール
組付装置から手作業で取り出す事により、上記ボール４
８、４８の組み付け作業が完了する。

【００５４】上述の様に本発明のボール組付装置によれ
ば、外径側、内径側両ボールスプライン溝４６、４７同
士の間に形成された複数の円柱状空間９０、９０内に、
ボール４８、４８を所定個ずつ確実に組み付ける事がで
きる。又、この様なボール４８、４８の組み付け作業を
自動で行なえる為、複数個のボール４８、４８を上記各
円柱状空間９０、９０の上端開口部から供給する作業が
面倒になる事はない。更に、前述した従来構造と比べて
装置の機構が複雑にならず、小型化を図れる。この為、
トロイダル型無段変速機の製造ライン内に配置する事が
容易となる。

【００５５】尚、上述した例では、ダブルキャビティ型
のトロイダル型無段変速機のうち、押圧装置９側のボー
ルスプライン４０を組み立てる場合に就いて説明した。
但し、本発明は、上記押圧装置９と反対側（図１６の左
端側）のボールスプライン４０ａを組み立てる場合に
も、更には、他の構造を有するトロイダル型無段変速機
を構成するボールスプラインを組み立てる場合にも、そ
れぞれ適用できる。

【００５６】

【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機のボー
ルスプラインを構成するボールを組み付ける方法及び装
置は、以上に述べた通り構成され作用する為、入力軸等
の回転軸と入力側ディスク等の動力伝達ディスクとを、
ボールスプラインを介して組み合わせる作業が容易にな
る。この為、ボールスプラインを組み込んだトロイダル
型無段変速機の組立作業の能率化を図れて、このトロイ
ダル型無段変速機の低廉化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、ボール組付
装置の全体構成を示す部分縦断正面図。

【図２】入力軸及び入力側ディスクの支持部を拡大して
示す部分切断正面図。

【図３】入力軸及び入力側ディスクと位相合わせ手段と
を拡大して示す部分切断正面図。

【図４】入力軸及び入力側ディスクとボール供給装置と
を拡大して示す部分切断正面図。

【図５】一部を取り出して拡大して示す、図４の右側か
ら見た図。

【図６】入力軸及び入力側ディスクと揺動装置とを拡大
して示す部分切断正面図。

【図７】図６の右半部を上方から見た拡大図。

【図８】入力軸及び入力側ディスクとボール員数検査装
置とを拡大して示す部分切断正面図。

【図９】ボール員数検査装置を示しており、（Ａ）は図
８の上方から見た状態を、（Ｂ）は図８と同方向から見
た状態を、それぞれ示す模式図。

【図１０】入力軸の外周面と入力側ディスクの内周面と
の間に係止環を挿入する状態を示す斜視図。

【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図。

【図１２】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、最大減速時状態で示す側面図。

【図１３】同じく最大増速時の状態で示す側面図。

【図１４】従来の具体的構造の第１例を示す断面図。

【図１５】図１４のＢ−Ｂ断面図。

【図１６】従来の具体的構造の第２例を示す部分断面
図。

【図１７】同第３例を示す部分断面図。

【図１８】同第４例を、入力軸と入力側ディスクとをボ
ールスプラインを介して組み合わせた状態で示す要部断
面図。

【図１９】図１８の中央部拡大断面図。

【図２０】従来構造の第４例を、入力軸と入力側ディス
クとをボールスプラインを介して組み合わせる途中の状
態で示す要部断面図。

【図２１】図２０の状態に続く状態を示す要部断面図。

【図２２】図２１の状態に続く状態を示す要部断面図。

【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、１４カム面１５入力軸１６ニードル軸受１７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３０外輪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外径側ボールスプライン溝４７内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小径部５２支持フレーム５３回転台５４昇降台５５下側アクチュエータ５６センターピン５７上側アクチュエータ５８支持凹部５９位相合わせ装置６０支持板６１アクチュエータ６２ロッド６３位相合わせピン６４ボール供給装置６５ボール貯蔵容器６６ボール供給管６７ボール定配装置６８ボール供給マガジン６９縦軸７０揺動腕７１光電センサ７２揺動装置７３第一のアクチュエータ７４第一のロッド７５第二のアクチュエータ７６第二のロッド７７パッド７８ボール員数検査装置７９水平移動部８０鉛直移動部８１支持部８２検査部８３触針８４センサ８７鍔部８８スラスト玉軸受８９センサ９０円柱状空間９１割り出し装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C030 AA03 AA06 AA11 AA22 BC21 BC34 CA12 CC01 3J051 AA03 BA03 BD02 BE09 CA05 CB07 DA01 ED14 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トロイダル型無段変速機を構成する回転
軸の中間部周囲に動力伝達ディスクを、ボールスプライ
ンを介してこの回転軸に対する軸方向の相対変位のみ自
在に支持する為、このボールスプラインを組み立てるべ
く、上記回転軸の中間部外周面の円周方向複数個所に、
それぞれ軸方向に形成した外径側ボールスプライン溝
と、上記動力伝達ディスクの内周面でこれら各外径側ボ
ールスプライン溝と対向する円周方向複数個所に、それ
ぞれ軸方向に形成した内径側ボールスプライン溝との間
に、複数個ずつのボールを組み付ける方法であって、上
記回転軸を鉛直方向に配置した状態で、この回転軸の中
間部周囲に上記動力伝達ディスクを、上記各外径側ボー
ルスプライン溝と上記各内径側ボールスプライン溝との
位相を一致させ、更にこれら各外径側、内径側両ボール
スプライン溝同士の間にそれぞれ形成された複数の円柱
状空間の下端開口部から上記各ボールが抜け出るのを防
止する為の部材を組み付けた状態で、これら各円柱状空
間内に、これら各円柱状空間の上端開口部から上記ボー
ルを所定個ずつ供給した後、上記回転軸と上記動力伝達
ディスクとを、円周方向と軸方向との少なくとも一方の
方向に関して相対的に往復変位させる事により、上記各
ボールを上記各円柱状空間内の下方に送り込む、トロイ
ダル型無段変速機のボールスプラインを構成するボール
を組み付ける方法。
【請求項２】トロイダル型無段変速機を構成する回転
軸の中間部周囲に動力伝達ディスクを、ボールスプライ
ンを介してこの回転軸に対する軸方向の相対変位のみ自
在に支持する為、このボールスプラインを組み立てるべ
く、上記回転軸の中間部外周面の円周方向複数個所に、
それぞれ軸方向に形成した外径側ボールスプライン溝
と、上記動力伝達ディスクの内周面でこれら各外径側ボ
ールスプライン溝と対向する円周方向複数個所に、それ
ぞれ軸方向に形成した内径側ボールスプライン溝との間
に、複数個ずつのボールを組み付ける装置であって、上
記回転軸を鉛直方向に配置した状態でこの回転軸を支持
する第一の支持部材と、この第一の支持部材により支持
した上記回転軸の中間部周囲に上記動力伝達ディスクを
配置した状態で、この動力伝達ディスクを支持する第二
の支持部材と、これら第一の支持部材と第二の支持部材
とのうちの一方の支持部材を鉛直方向に変位させる鉛直
変位手段と、上記内径側、外径側両ボールスプライン溝
同士の位相を一致させてこの一致させた状態を保持する
位相合わせ手段と、上記各外径側、内径側両ボールスプ
ライン溝同士の間にそれぞれ形成された複数の円柱状空
間内に、これら各円柱状空間の上端開口部から上記ボー
ルを所定個ずつ供給するボール供給手段と、上記回転軸
と上記動力伝達ディスクとを円周方向に亙り相対的に往
復変位させる揺動手段とを備えたトロイダル型無段変速
機のボールスプラインを構成するボールを組み付ける装
置。