JP2005320992A - トロイダル型無段変速機の組立方法および組立治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力側ディスクユニットにおける組立治具の外し忘れを防止できるトロイダル型無段変速機の組立方法および組立治具を提供する。
【解決手段】 本発明の組立治具４０は、回転力が入力される入力軸１と、この入力軸１に結合されて入力軸１と一体で回転する入力側ディスク２と、入力側ディスク２の背面に配置され且つ入力側ディスク２を軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置１２とから成り且つ押圧装置１２のローディングカム１２ａの爪部３１が駆動軸２２の嵌合部３２と嵌合するようになっているトロイダル型無段変速機の入力側ディスクユニットＡに対して組み付けられる組立治具４０であって、入力側ディスクユニットＡに組み付いている状態でローディングカム１２ａの爪部３１の少なくとも一部を覆うことによりこの爪部３１と駆動軸２２の嵌合部３２との嵌合を妨げる嵌合防止部４０ｃを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機の組立方法および組立治具に関する。

図４には、自動車用変速機として利用可能な従来のトロイダル型無段変速機の一例が示されている。このトロイダル型無段変速機は、いわゆるダブルキャビティ式の高トルク用トロイダル型無段変速機であり、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが、入力軸１の外周に取り付けられて成る。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン係合によって連結されている。なお、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してハウジング１４内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。

また、入力軸１は、ローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。具体的には、図中左側に位置する入力側ディスク２と駆動軸２２との間にローディングカム式の押圧装置１２が設けられており、この押圧装置１２によって、入力側ディスク２を出力側ディスク３に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディスク２を回転駆動自在としている。また、この押圧装置１２は、駆動軸２２と共に回転するローディングカム（カム板）１２ａと、保持器７により転動自在に保持された複数個（例えば４個）のローラ（転動体）１２ｂとから構成されている。ローディングカム１２ａの片側面（図４の右側面）には、円周方向に亙る凹凸であるカム面１１３が形成され、入力側ディスク２の外側面（図４の左側面）にも、同様の形状を有するカム面１１４が形成されている。なお、入力軸１の端部とローディングカム１２ａとの間には、スラスト荷重を支承自在なアンギュラ型の玉軸受（アンギュラ軸受）３０が介挿されている。また、ローディングカム１２ａは、その爪部３１が駆動軸２２の嵌合部３２と嵌合状態で結合している。

出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、入力側ディスク２，２は、入力軸１と共に回転するように、その入力軸１の両端部にボールスプライン６，６を介して支持されている。また、図５にも示すように、入力側ディスク２，２の内側面（凹面）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１が回転自在に挟持されている。

図４中右側に位置する入力側ディスク２は、その背面（図４の右面）が、大きな弾力を有する第１の皿板ばね１０を介して、ローディングナット９に突き当てられており、入力軸１に対する軸方向（図４の左右方向）の変位が実質的に阻止されている。また、図４中左側に位置する入力側ディスク２とローディングカム１２ａとの間には、予圧力発生部材としての第２の皿板ばね８が設けられている。これらの皿板ばね８，１０は、各ディスク２，２，３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面（トラクション面）１１ａ，１１ａ（図５参照）との当接部に押圧力を付与する。

したがって、上記構成の無段変速機では、駆動軸２２からローディングカム１２ａに回転力が入力されると、ローディングカム１２ａの回転に伴って、カム面１１３が複数個のローラ１２ｂを入力側ディスク２の外側面に形成したカム面１１４に押圧する。これにより、入力側ディスク２が複数のパワーローラ１１に押圧されると同時に、両カム面１１３、１１４と複数のローラ１２ｂとの押し付け合いに基づいて、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、複数のパワーローラ１１、１１を介して、一定の変速比で、出力側ディスク３に伝達される。また、出力側ディスク３，３の回転は、出力歯車４から伝達歯車１５および伝達軸１６などを介して、出力軸１７に伝達される。

ところで、このようなトロイダル型無段変速機において、入力軸１と押圧装置１２と入力側ディスク２とから成る入力側ディスクユニットＡ（図６参照）は、組立治具４０，４２によって予め組み付けられた状態で搬送され、所定の設置場所において、変速機本体および駆動軸２２と組み合わされる（例えば、特許文献１参照）。

ここで、第１の組立治具４０は、入力側のカム面１１３を有するローディングカム１２ａと出力側のカム面１１４を有する入力側ディスク２の両カム面１１３，１１４のカム底にローラ１２ｂを位置合わせするためのものである。また、第２の組立治具４２は、予圧力発生部材としての皿ばね８を圧縮して入力軸１を軸方向に位置決めするためのものである。図６に示すように、第１の組立治具４０は、金属板にプレス加工を施して成り、中心に円形の開口部４０ａを有する略環状体として形成されている。また、第１の組立治具４０の外周縁部には、ローディングカム１２ａの外側面に向けて折れ曲がった立壁部４０ｂが形成されている。一方、第２の組立治具４２の中央部には、入力軸１の一端面に向けて突出する膨出部４２ａが形成されている。また、第１の組立治具４０は、ローディングカム１２ａと保持器７とを貫通する複数本のボルト５２により、入力側ディスク２に結合されている。また、第１の組立治具４０と第２の組立治具４２はボルト５０を介して互いに結合している。

特開平１１−２１０８５３号公報

ところで、第１および第２の組立治具４０，４２は、入力側ディスクユニットＡと組み付いた状態で、入力側ディスクユニットＡと共に変速機本体を備えたハウジング１４内に組み込まれ、ハウジング１４の中で取り外される。そして、これら２つの組立治具のうち、第２の組立治具４２は、ローディングカム１２ａを固定する時に駆動軸２２の六角部２２ａを入力軸１に嵌合する必要があるため、先に取り外される。その後、第１の組立治具４０を取り外すことになるが、この第１の組立治具４０を取り外し忘れるという問題が従来からある。

第１の組立治具４０を取り外し忘れる原因の１つは、第１の組立治具４０の開口部４０ａがローディングカム１２ａの爪部３１を完全に露出させてしまっている（ローディングカム１２ａの爪部３１が完全に開放されている）ためである（図６参照）。そのため、図７に示すように、第１の組立治具４０を外さなくても、第１の組立治具４０の開口部４０ａを通じて、駆動軸２２の嵌合部３２をローディングカム１２ａの爪部３１に嵌合させることができてしまい、作業者は、そのまま、第１の組立治具４０を取り外すことなく放置してしまう虞がある。

しかしながら、第１の組立治具４０を外し忘れたままここに放置してしまうと、カムが推力を発生できないため、トルクが発生した際にグロススリップが生じてしまう。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、入力側ディスクユニットにおける組立治具の外し忘れを防止できるトロイダル型無段変速機の組立方法および組立治具を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機の組立方法は、入力側ディスクユニットをハウジング内で変速機本体に組み込み且つ駆動軸に結合することによりトロイダル型無段変速機を組み立てる組立方法であって、前記入力側ディスクユニットは、回転力が入力される入力軸と、この入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクの背面に配置され且つ前記入力側ディスクを軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置とを備え、前記押圧装置は、前記入力軸と共に回転するローディングカムと、このローディングカムのカム面と前記入力側ディスクのカム面との間で転動体を転動自在に保持する保持器とを有し、カム面のカム底に転動体を位置合わせするための組立治具を用いてローディングカムと保持器と入力側ディスクとを一体化させる組立方法において、前記組立治具が組み付いた前記入力側ディスクユニットを前記ハウジング内に組み込む工程と、前記組立治具を前記入力側ディスクユニットから取り外して、エンジンからの回転力を伝える駆動軸を前記入力軸に結合するとともに、前記駆動軸の嵌合部を前記ローディングカムの爪部に嵌合させる工程とを備え、前記組立治具を前記入力側ディスクユニットから取り外さなければ、前記駆動軸の嵌合部を前記ローディングカムの爪部に嵌合させることができないようにしていることを特徴とする。

この請求項１に記載された発明においては、組立治具を入力側ディスクユニットから取り外さなければ、駆動軸の嵌合部をローディングカムの爪部に嵌合させることができないため、組立治具の取り外し忘れを未然に防止することができる。

また、請求項２に記載の組立治具は、回転力が入力される入力軸と、この入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクの背面に配置され且つ前記入力側ディスクを軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置とから成り且つ前記押圧装置のローディングカムの爪部が駆動軸の嵌合部と嵌合するようになっているトロイダル型無段変速機の入力側ディスクユニットに対して組み付けられる組立治具において、前記入力側ディスクユニットに組み付いている状態で前記ローディングカムの前記爪部の少なくとも一部を覆うことによりこの爪部と前記駆動軸の前記嵌合部との嵌合を妨げる嵌合防止部を有していることを特徴とする。

この請求項２に記載された発明においては、組立治具を入力側ディスクユニットから取り外さなければ、組立治具の嵌合防止部によって、駆動軸の嵌合部をローディングカムの爪部に嵌合させることができないため、組立治具の取り外し忘れを未然に防止することができる。

また、請求項３に記載の組立治具は、回転力が入力される入力軸と、この入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクの背面に配置され且つ前記入力側ディスクを軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置とから成り且つ前記押圧装置のローディングカムの爪部が駆動軸の嵌合部と嵌合するようになっているトロイダル型無段変速機の入力側ディスクユニットに対して組み付けられる組立治具において、前記ローディングカムの前記爪部の少なくとも一部を露出させるための開口部を有し、この開口部の内径が前記駆動軸の前記嵌合部の外径よりも小さいことを特徴とする。

この請求項３に記載された発明においては、組立治具の開口部の内径が駆動軸の嵌合部の外径よりも小さいため、組立治具を入力側ディスクユニットに組み付けた状態では、開口部を通じて駆動軸の嵌合部をローディングカムの爪部に嵌合させることができない。すなわち、組立治具を入力側ディスクユニットから取り外さなければ、駆動軸の嵌合部をローディングカムの爪部に嵌合させることができない。したがって、組立治具の取り外し忘れを未然に防止することができる。

本発明によれば、組立治具を入力側ディスクユニットから取り外さなければ、駆動軸の嵌合部をローディングカムの爪部に嵌合させることができないようになっている。そのため、組立治具の取り外し忘れを未然に防止することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、入力側ディスクユニットの組立方法および組立治具の構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図４〜図７と同一の符号を付してその詳細な説明を省略することにする。

図１および図２は本発明の第１の実施形態を示している。図１に示す入力側ディスクユニットＡは、組立治具４０，４２によって予め組み付けられた状態で搬送され、所定の設置場所において、図２に示すようにハウジング内の変速機本体および駆動軸２２と組み合わされる。

第１の組立治具４０は、入力側のカム面１１３を有するローディングカム１２ａと出力側のカム面１１４を有する入力側ディスク２の両カム面１１３，１１４のカム底にローラ１２ｂを位置合わせするためのものである。また、第２の組立治具４２は、予圧力発生部材としての皿ばね８を圧縮して入力軸１を軸方向に位置決めするためのものである。

図１に示すように、第１の組立治具４０は、略環状体として形成されており、ローディングカム１２ａの爪部３１の少なくとも一部を露出させるための円形の開口部４０ａを中心に有している。また、第１の組立治具４０の外周縁部には、ローディングカム１２ａの外側面に向けて折れ曲がった立壁部４０ｂが形成されている。更に、第１の組立治具４０は、ローディングカム１２ａと保持器７とを貫通する複数本のボルト５２により、入力側ディスク２に結合されている。

また、第１の組立治具４０は、入力側ディスクユニットＡに組み付いている状態でローディングカム１２ａの爪部３１の少なくとも一部を覆うことによりこれらの爪部３１と駆動軸２２の嵌合部３２との嵌合を妨げる嵌合防止部４０ｃを有している。本実施形態において、嵌合防止部４０ｃは、開口部４０ａの周方向に沿って所定の間隔で複数設けられており、開口部４０ａの内側に向かって突出している。

一方、第２の組立治具４２の中央部には、入力軸１の一端面に向けて突出する膨出部４２ａが形成されている。また、第２の組立治具４２は、ボルト５０を介して第１の組立治具４０と結合されている。

このような構成において、第１および第２の組立治具４０，４２は、入力側ディスクユニットＡと組み付いた状態で、図２に示すように、入力側ディスクユニットＡと共に変速機本体を備えたハウジング１４内に組み込まれ、ハウジング１４の中で取り外される。そして、これら２つの組立治具のうち、第２の組立治具４２は、ローディングカム１２ａを固定する時に駆動軸２２の六角部２２ａを入力軸１に嵌合する必要があるため、先に取り外される。その後、第１の組立治具４０を取り外すことになるが、本実施形態では、第１の組立治具４０を入力側ディスクユニットＡから取り外さなければ、第１の組立治具４０の嵌合防止部４０ｃによって、駆動軸２２の嵌合部３２をローディングカム１２ａの爪部３１に嵌合させることができないため、第１の組立治具４０の取り外し忘れを未然に防止することができる。

図３は本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態では、第１の組立治具４０の開口部４０ａの内径ｒが駆動軸２２の嵌合部３２の外径Ｒよりも小さく設定されている。このように、第１の組立治具４０の開口部４０ａの内径ｒが駆動軸２２の嵌合部３２の外径Ｒよりも小さいと、第１の組立治具４０を入力側ディスクユニットＡに組み付けた状態では、開口部４０ａを通じて駆動軸２２の嵌合部３２をローディングカム１２ａの爪部３１に嵌合させることができない。すなわち、第１の組立治具４０を入力側ディスクユニットＡから取り外さなければ、駆動軸２２の嵌合部３２をローディングカム１２ａの爪部３１に嵌合させることができない。したがって、第１の組立治具４０の取り外し忘れを未然に防止することができる。

本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などのハーフトロイダル型無段変速機の他、トラニオンを有さないフルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る入力側ディスクユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。 図１の入力側ディスクユニットを変速機本体に組み付けた状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る入力側ディスクユニットを変速機本体に組み付けた状態を示す断面図である。 従来のトロイダル型無段変速機の断面図である。 従来のトロイダル型無段変速機における入力側ディスクと出力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラを示す断面図である。 （ａ）は従来の入力側ディスクユニットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ１−Ｙ１線に沿う断面図である。 図６の入力側ディスクユニットを変速機本体に組み付けた状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 入力軸
２ 入力側ディスク
７ 保持器
１２ 押圧装置
１２ａ ローディングカム
１２ｂ 転動体
２２ 駆動軸
３１ 爪部
３２ 嵌合部
４０ 第１の組立治具
４０ａ 嵌合防止部
１１３Ａ，１１４Ａ カム面
Ａ 入力側ディスクユニット

Claims (3)

1. 入力側ディスクユニットをハウジング内で変速機本体に組み込み且つ駆動軸に結合することによりトロイダル型無段変速機を組み立てる組立方法であって、前記入力側ディスクユニットは、回転力が入力される入力軸と、この入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクの背面に配置され且つ前記入力側ディスクを軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置とを備え、前記押圧装置は、前記入力軸と共に回転するローディングカムと、このローディングカムのカム面と前記入力側ディスクのカム面との間で転動体を転動自在に保持する保持器とを有し、カム面のカム底に転動体を位置合わせするための組立治具を用いてローディングカムと保持器と入力側ディスクとを一体化させる組立方法において、
   前記組立治具が組み付いた前記入力側ディスクユニットを前記ハウジング内に組み込む工程と、
   前記組立治具を前記入力側ディスクユニットから取り外して、エンジンからの回転力を伝える駆動軸を前記入力軸に結合するとともに、前記駆動軸の嵌合部を前記ローディングカムの爪部に嵌合させる工程と、
   を備え、
   前記組立治具を前記入力側ディスクユニットから取り外さなければ、前記駆動軸の嵌合部を前記ローディングカムの爪部に嵌合させることができないようにしていることを特徴とするトロイダル型無段変速機の組立方法。
2. 回転力が入力される入力軸と、この入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクの背面に配置され且つ前記入力側ディスクを軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置とから成り且つ前記押圧装置のローディングカムの爪部が駆動軸の嵌合部と嵌合するようになっているトロイダル型無段変速機の入力側ディスクユニットに対して組み付けられる組立治具において、
   前記入力側ディスクユニットに組み付いている状態で前記ローディングカムの前記爪部の少なくとも一部を覆うことによりこの爪部と前記駆動軸の前記嵌合部との嵌合を妨げる嵌合防止部を有していることを特徴とする組立治具。
3. 回転力が入力される入力軸と、この入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクの背面に配置され且つ前記入力側ディスクを軸方向へ押圧するローディングカム式の押圧装置とから成り且つ前記押圧装置のローディングカムの爪部が駆動軸の嵌合部と嵌合するようになっているトロイダル型無段変速機の入力側ディスクユニットに対して組み付けられる組立治具において、
   前記ローディングカムの前記爪部の少なくとも一部を露出させるための開口部を有し、この開口部の内径が前記駆動軸の前記嵌合部の外径よりも小さいことを特徴とする組立治具。

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