JP3903574B2 - トロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具 - Google Patents
トロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用の変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用変速装置として用いるトロイダル形無段変速装置は、互いに相対する入出力ディスクと、これら入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、前記入力ディスクを出力ディスクに向かって押圧するローディングカム機構とを備えている。
【０００３】
入力ディスクは、駆動源によって回転駆動される入力軸に、この入力軸と連動して回転するように取付けられている。出力ディスクは、前記入力軸の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転するように設けられている。
【０００４】
前記パワーローラは、前記入出力ディスクに転接自在でかつこれらの入出力ディスク間に傾転自在に設けられている。前記ローディングカム機構は、例えば前記入力軸に取付けられたディスク状のカムディスクを備えている。
【０００５】
前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち、少なくとも一つは、それぞれが取付けられた軸の軸線方向に沿って、移動自在となっている。この移動自在なディスクは、それぞれの軸に後述するボールスプライン係合部によって取付けられている。
【０００６】
前記ボールスプライン係合部は、前記ディスクとそれぞれの軸との間に設けられかつ前記軸の軸線方向に沿って転動自在な転動体としての玉と、前記軸の外周面に設けられた第１の係合溝と、前記ディスクの軸に相対する面に設けられた第２の係合溝と、を備え、前記第１の係合溝と第２の係合溝とを対向合致させて前記玉を挿入してなっている。尚、前記第１の係合溝と第２の係合溝とは、対向合致した際に玉の外形に沿うように形成されている。
【０００７】
前述したボールスプライン係合部を組立てる際には、従来、まず、軸の外周面に設けられた第１の係合溝にグリースなどの潤滑剤を塗る。この潤滑剤の粘着力によって玉を第１の係合溝に保持し、この状態の軸をディスクに挿入して行っていた。また、前記軸とディスクとを、互いの係合溝を対向合致した状態で、作業者がこれらの係合溝に手で一つずつ玉を挿入して組立てていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、潤滑剤の粘着力によって第１の係合溝に玉を保持しながら組立てるのでは、組立作業中において、玉にディスクの第２の係合溝以外の部分が当たって、玉が第１の係合溝などから落ちてしまうことがあった。このため、前記ボールスプライン係合部の組立を容易に行えなかった。
【０００９】
また、作業者の手によって玉を係合溝に一つずつ挿入して組立てるのでは、所望の係合溝に玉を挿入するのが困難でありかつ目視によって係合溝内の玉の数を確認するのが困難であるため、係合溝内の玉に過不足が生じる恐れがあった。このため、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度が低下する恐れがあった。
【００１０】
本発明は前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、係合溝に玉などの転動体を過不足なく容易に挿入できるトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具は、駆動源により回転駆動される入力軸と連動して回転する入力ディスクと、前記入力軸の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転する出力ディスクと、前記入出力軸のうちどちらか一方に取付けられたディスク状のカムディスクを有しかつ前記入出力ディスクを互いに近付ける方向に前記入出力ディスクのうちすくなくとも一方を押圧するローディングカム機構と、を備え、前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち少なくとも一つが、ボールスプライン係合部によってそれぞれの軸に取付けられ、前記ボールスプライン係合部が、前記軸の軸線方向に沿って転動自在な転動体と、前記軸の外周面に設けられた第１の係合溝と、前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち少なくとも一つのそれぞれの軸に相対する面に設けられかつ前記第１の係合溝に対向合致する第２の係合溝と、を備え、かつ対向合致した前記第１の係合溝と第２の係合溝とに前記転動体を挿入してなるトロイダル形無段変速装置において、前記ボールスプライン係合部を組立てる際に用いる治具であって、前記係合溝に挿入される数の転動体を対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝に案内する案内手段を備えた治具本体と、前記第１の係合溝と第２の係合溝とが対向合致した状態に、前記入出力ディスクおよび前記カムディスクのうち前記ボールスプライン係合部によって取付けられるディスクと前記入出力軸のうち当該ディスクが取付けられる軸とを互いに位置決めする溝合わせ部材と、前記転動体を前記治具本体の前記案内手段に保持するとともに当該保持を解除可能なストッパ手段と、を備え、前記案内手段は、前記転動体が転動自在であるとともに上方に開口する開口を有し、かつ、底面が対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝とに向かうにしたがって徐々に下り勾配に傾斜するとともに前記係合溝に挿入される数の転動体が載置できる大きさを有する案内溝と、前記転動体が転動自在な大きさを有するとともに前記案内溝において対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝側の端部と前記対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝に相対する位置とにわたって貫通する案内穴と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２の記載の本発明のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具は、請求項１に記載の組立治具において、前記治具本体の案内手段に保持された転動体の落下を防止する落下防止手段を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の組立治具は、溝合わせ部材が、ディスクと軸とを互いの係合溝が対向合致した状態に位置決めする。また、案内溝の底面は、第１，２の係合溝に挿入される数の転動体を載置できる大きを有する。さらに、案内溝は、開口を有する。このため、転動体は過不足なく案内溝に保持されるとともに、万が一、転動体に過不足が生じた場合は、溝の開口を通して当該過不足が目視により確認される。また、転動体を保持可能であってかつ当該保持を解除可能なストッパ手段を備えるとともに、案内溝の底面が傾斜している。このため、ストッパ手段を解除するだけで、転動体は、底面に沿って第 1 ，２の係合溝内に挿入される。
【００１６】
請求項２に記載の組立治具は、落下防止手段が、治具本体によって保持された転動体の治具本体からの落下を防止するため、係合溝に所望の数の転動体をより一層確実に挿入することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、トロイダル形無段変速装置としてのダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置１は、駆動源（図示しない）により回転駆動される入力軸７の回転に基づく動力を、出力歯車１６などを介して出力軸へと取出す装置である。
【００１９】
トロイダル形無段変速装置１は、バリエータ２と、ローディングカム機構３とを備えている。バリエータ２は、一対の入力ディスク４ａ，４ｂと、一対の出力ディスク５ａ，５ｂと、複数のパワーローラ６とを備えている。
【００２０】
入力ディスク４ａ，４ｂは、互いに間隔を有し、かつ対向した状態で設けられている。入力ディスク４ａ，４ｂは、それぞれ前記入力軸７と連動して回転するように設けられている。入力ディスク４ａ，４ｂは、それぞれ、ボールスプライン係合部８ａ，８ｂによって、前記入力軸７に取付けられている。
【００２１】
前記入力ディスク４ａ，４ｂが入力軸７に取付けられるボールスプライン係合部８ａ，８ｂは、実質的に同等の構成であるから、一方の入力ディスク４ａが取付けられるボールスプライン係合部８ａを代表して以下説明する。
【００２２】
ボールスプライン係合部８ａは、入力軸７の軸線Ｐに沿って転動自在でかつ入力ディスク４ａと入力軸７との間に前記軸線Ｐに沿って複数設けられた転動体としてのボール９と、前記入力軸７の外周面に設けられた第１の係合溝１０と、前記入力ディスク４ａの入力軸７と相対する面に設けられた第２の係合溝１１とを備えている。
【００２３】
前記第１および第２の係合溝１０，１１は、互いに対向合致した際に前記ボール９の外形に沿うように形成されかつボール９を挿入自在となっている。前記ボールスプライン係合部８ａは、対向合致した第１および第２の係合溝１０，１１に前記ボール９を挿入することによって入力ディスク４ａを入力軸７に取付けるようになっている。
【００２４】
なお、ボールスプライン係合部８ａは、図示例において、前記ボール９を軸線Ｐに沿って３つ設けているとともに、前記入力軸７の周方向に略等間隔な６か所の係合溝１０，１１が設けられている。また、他方のボールスプライン係合部８ｂは、図示例において、前記ボール９を軸線Ｐに沿って４つ設けている。
【００２５】
前記入力ディスク４ａは、前述したボール９、第１及び第２の係合溝１０，１１とからなるボールスプライン係合部８ａによって、前記入力軸７と連動して回転自在となるとともに、軸線Ｐに沿って移動自在となる。
【００２６】
前記出力ディスク５ａ，５ｂは、前記一対の入力ディスク４ａ，４ｂの間に、それぞれ入力ディスク４ａ，４ｂと対向しかつ前記入力軸７に対しては遊嵌状態で設けられている。出力ディスク５ａ，５ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期して回転するようになっている。
【００２７】
出力ディスク５ａ，５ｂは、これらの出力ディスク５ａ，５ｂと同軸的に配された出力歯車１６と連動するように設けられている。この出力歯車１６は、前記入力軸７の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転するようになっている。
【００２８】
前記複数のパワーローラ６は、それぞれ、前記入力ディスク４ａ，４ｂと、出力ディスク５ａ，５ｂとの間に枢軸１２を中心として揺動自在に支持されているとともに、前記入力ディスク４ａ，４ｂと出力ディスク５ａ，５ｂに転接自在なパワーローラ内輪１３を備えている。
【００２９】
前記ローディングカム機構３は、一方の入力ディスク４ａの背面側に設けられている。ローディングカム機構３は、ディスク状のカムディスク１４と、ローラ１５とを備えている。前記ローラ１５は、前記軸線Ｐに対し例えば直交するなどの交差する軸線Ｑまわりの回動自在となっている。ローディングカム機構３は、ローラ１５が軸線Ｑ回りに回動することによって、前記入力ディスク４ａ，４ｂを出力ディスク５ａ，５ｂに向って押圧するようになっている。
【００３０】
前述した構成によって、トロイダル形無段変速装置１のバリエータ２は、ローディングカム機構３が入力ディスク４ａ，４ｂを出力ディスク５ａ，５ｂに向って押圧することによって、入力軸７から伝達された回転駆動力を入力ディスク４ａ，４ｂ、パワーローラ内輪１３、出力ディスク５ａ，５ｂおよび出力歯車１６を介して出力軸へと伝達することとなる。
【００３１】
前述した入力ディスク４ａの第２の係合溝１１と入力軸７の第１の係合溝１０とを互いに対向合致させ、かつこれらの係合溝１０，１１にボール９を挿入してボールスプライン係合部８ａを組立てて、入力ディスク４ａを入力軸７に組み付ける際に、図２に示すようなボールスプライン係合部８ａの組立治具２０が用いられる。
【００３２】
ボールスプライン係合部８ａの組立治具２０は、治具本体２１と、ストッパ部材２２と、溝合わせ部材としての溝合わせピン２３と、落下防止手段としてのリング部材２４とを備えている。治具本体２１は、前記入力軸７の外径と略等しい内径の中央穴２５を有する円環状に形成されている。中央穴２５には前記入力軸７が挿入自在となっている。
【００３３】
治具本体２１は、案内手段としての案内部２６を、周方向に等間隔に前記第１および第２の係合溝１０，１１と同数設けている。それぞれの案内部２６は、案内溝２７と案内穴２８とを一体に備えている。
【００３４】
案内溝２７は、前記ボール９が転動自在な大きさの溝に形成されており、前記中央穴２５に入力軸７を挿入して治具本体２１が入力軸７に取付けられた際に、入力ディスク４ａと反対側に位置する面２９に開口し、かつ治具本体２１の外周面から内周側に向かって延びて形成されている。
【００３５】
案内溝２７は、その底面２７ａが、治具本体２１の外周面から内周側に向かうにしたがって徐々に入力ディスク４ａに近付くように傾斜して形成されている。案内溝２７の底面２７ａは、一つのボールスプライン係合部８ａの係合溝１０，１１に挿入される数のボール９が載置できる大きさに形成されている。
【００３６】
案内穴２８は、前記ボール９が転動自在な大きさの穴に形成されており、前記案内溝２７の内周側の端部２７ｂと、前述したように治具本体２１が入力軸７に取付けられた際に前記係合溝１０，１１に相対する位置と、に亘って貫通している。前述した構成によって、案内部２６は、案内溝２７の底面２７ａに載置されたボール９を係合溝１０，１１に案内することなる。
【００３７】
ストッパ部材２２は、前記入力軸７の外径と略等しい内径の中央穴３０を有するとともに、前記治具本体２１の外径より小さな外径の円環状に形成されている。前記中央穴３０には前記入力軸７が挿入自在となっている。
【００３８】
ストッパ部材２２は、治具本体２１が取り付けられた状態の入力軸７を、その中央穴３０に挿入して治具本体２１とともに入力軸７に取付けられるようになっている。この際、ストッパ部材２２は、前記案内穴２８のうち少なくとも一つに向かって延び、かつ、入力ディスク４ａの反対側に位置する面と、前記治具本体２１に相対する面とに亘って貫通した溝合わせピン挿入穴３１を設けている。
【００３９】
ストッパ部材２２は、前記溝合わせピン挿入穴３１が設けられた以外の前記案内部２６と相対する位置にストッパピン３２を設けている。ストッパピン３２は、ストッパ部材２２が入力軸７に取付けられた際に、その先端が案内溝２７の底面２７ａなどに当接するように、治具本体２１と相対する面から案内溝２７に向かって突出して形成されている。
【００４０】
ストッパピン３２は、案内溝２７の底面２７ａに当接して、案内溝２７に載置されたボール９を一旦底面２７ａ上に保持することとなる。なお、ストッパ部材２２と治具本体２１とは、互いの外径の差が、入力軸７に取付けられた際に案内溝２７にボール９を挿入できるように形成されている。
【００４１】
前記溝合わせピン２３は、前記溝合わせピン挿入穴３１に挿入自在な棒状に形成されている。溝合わせピン２３は、前記溝合わせピン挿入穴３１に挿入された際に、その先端部が、案内穴２８を通って治具本体２１の入力ディスク４ａに相対する端面２１ａから前記係合溝１０，１１側に突出する。このとき、溝合わせピン２３の先端部は係合溝１０，１１に挿入され、入力ディスク４ａと入力軸７とを前記係合溝１０，１１が対向合致した状態に位置決めするとともに、案内溝２７の底面２７ａに載置されたボール９を一旦この底面２７ａ上に保持することとなる。
【００４２】
前記リング部材２４は、前記治具本体２１の外径とほぼ等しい内径を有する円環状に形成されているとともに、その厚みが治具本体２１の厚みより厚く形成されている。
【００４３】
リング部材２４は、治具本体２１などとともに入力軸７に取付けられた際に、入力ディスク４ａに相対する端面２４ａが前記端面２１ａと同一平面上に位置した状態で、ねじ３３などによって前記治具本体２１に固定されるようになっている。このとき、リング部材２４の入力ディスク４ａと反対側に位置する端面２４ｂが、前記治具本体２１の面２９から突出するので、リング部材２４はボール９の治具本体２１からの落下を防止することとなる。
【００４４】
前述した構成によれば、ボールスプライン係合部８ａを組立てる際には、まず、入力ディスク４ａに、ローディングカム機構３が取付けられた入力軸７を挿入するなどして、この入力ディスク４ａを所望の位置に配置する。
【００４５】
このとき、互いの端面２１ａ，２４ａを同一平面上に位置させた状態で治具本体２１とリング部材２４とを固定しておく。そして、中央穴２５に入力軸７を挿入して、治具本体２１を入力軸７に取付ける。さらに、中央穴３０に入力軸７を挿入して、ストッパ部材２２を入力軸７に取付ける。この際、ストッパ部材２２のストッパピン３２を案内部２６の案内溝２７内に挿入して、その先端が底面２７ａに当接した状態とする。
【００４６】
その後、前記溝合わせピン挿入穴３１に溝合わせピン２３を挿入して、このピン２３を入力ディスク４ａに向って押圧しながら、治具本体２１及び入力ディスク４ａを入力軸７の軸線Ｐ回りに回転させる。すると、前述した係合溝１０，１１が、互いに対向合致したときに、溝合わせピン２３の先端部が係合溝１０，１１に侵入して、入力軸７、入力ディスク４ａ及び治具本体２１の相互間の位置決めが行われる。
【００４７】
それぞれの案内溝２７の底面２７ａに係合溝１０，１１に挿入される数と同数のボール９を載置する。そして、ストッパ部材２２および溝合わせピン２３を、治具本体２１から離れる方向に移動して、入力軸７から取り外す。すると、ストッパ部材２２のストッパピン３２および溝合わせピン２３の保持がなくなって、案内溝２７の底面２７ａに載置されていたボール９が係合溝１０，１１に挿入されることとなる。
【００４８】
ボール９が係合溝１０，１１に挿入された後、治具本体２１などを入力ディスク４ａから離れる方向に移動して、入力軸７から取り外して、前述したボールスプライン係合部８ａの組立を終了する。
【００４９】
本実施形態によれば、溝合わせピン２３が、係合溝１０，１１が互いに対向合致した状態に入力軸７と入力ディスク４ａとを位置決めし、かつ治具本体２１の案内部２６の案内溝２７にこれらの係合溝１０，１１に挿入される所望の数のボール９が載置されるとともに、案内部２６がこれらのボール９を係合溝１０，１１に案内するので、係合溝１０，１１に確実に所望の数のボール９を挿入することができる。
【００５０】
また、ストッパ部材２２および溝合わせピン２３が、治具本体２１の案内部２６の案内溝２７の底面２７ａにボール９を保持し、かつ前記底面２７ａが内周側に向うにしたがって徐々に入力ディスク４ａに近付く方向に傾斜しているので、ストッパ部材２２及び溝合わせピン２３のボール９の保持を解除することによって、係合溝１０，１１に所望の数のボール９を確実に挿入することができる。
【００５１】
さらに、ストッパ部材２２及び溝合わせピン２３のボール９の保持を解除する際に、これらのストッパ部材２２及び溝合わせピン２３を入力ディスク４ａから離れる方向に移動させて、入力軸７から取り外すだけでよいため、容易に、ボール９を係合溝１０，１１に挿入することができる。
【００５２】
リング部材２４が、治具本体２１の案内部２６によって保持されたボール９の落下を防止するため、係合溝１０，１１に所望の数のボール９をより確実に挿入することができる。
【００５３】
したがって、ボール９を過不足なく容易に係合溝１０，１１に挿入して、ボールスプライン係合部８ａを組立てることができ、トロイダル形無段変速装置１の機械的な強度を低下させることがない。
【００５４】
以上は、本発明を図１に示した一方の入力ディスク４ａと入力軸７との間のボールスプライン係合部８ａについて説明したものであるが、この一方の入力ディスク４ａと入力軸７との間に限らず、他方の入力ディスク４ｂと入力軸７との間にボールスプライン係合部８ｂや、出力ディスク４とこの出力ディスク４を支持する軸との間に設けられたボールスプライン係合部や、ローディングカム機構３のカムディスク１４とこのカムディスク１４を支持する軸との間に設けられたボールスプライン係合部を組立てる際の組立治具にも適用することができる。なお、前記他方のボールスプライン係合部８ｂを組立てる組立治具２０の案内溝２７には、ボール９を最大４つ載置できるのが望ましい。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の記載の発明によると、溝合わせ部材が、ディスクと軸との係合溝が対向合致した状態に位置決めし、治具本体の案内手段がこれらの係合溝に挿入される数の転動体を案内するので、係合溝に所望の数の転動体を挿入することができる。したがって、転動体を過不足なく確実に係合溝に挿入することができ、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度を低下させることがない。また、係合溝に挿入される数の転動体を案内手段に一旦保持するので、ストッパ部材の転動体の保持を解除することによって、係合溝に所望の数の転動体を容易にかつより確実に挿入することができる。したがって、転動体を過不足なく容易にかつより確実に係合溝に挿入でき、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度を低下させることがより生じない。
【００５７】
請求項２に記載の本発明によると、落下防止手段が、治具本体によって保持された転動体の落下を防止するため、係合溝に所望の数の転動体をより一層確実に挿入することができる。したがって、転動体を過不足なくより一層確実に係合溝に挿入でき、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度を低下させることがより一層生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】トロイダル形無段変速装置の一部を示す縦断面図。
【図２】本発明のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具の一実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１…ダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）
３…ローディングカム機構
４ａ，４ｂ…入力ディスク
５ａ，５ｂ…出力ディスク
７…入力軸
８ａ，８ｂ…ボールスプライン係合部
９…ボール（転動体）
１０…第１の係合溝
１１…第２の係合溝
１４…カムディスク
２０…組立治具
２１…治具本体
２２…ストッパ部材
２３…溝合わせピン（溝合わせ部材）
２４…リング部材（落下防止手段）
２６…案内部（案内手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用の変速装置として用いられるトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車用変速装置として用いるトロイダル形無段変速装置は、互いに相対する入出力ディスクと、これら入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、前記入力ディスクを出力ディスクに向かって押圧するローディングカム機構とを備えている。
【０００３】
入力ディスクは、駆動源によって回転駆動される入力軸に、この入力軸と連動して回転するように取付けられている。出力ディスクは、前記入力軸の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転するように設けられている。
【０００４】
前記パワーローラは、前記入出力ディスクに転接自在でかつこれらの入出力ディスク間に傾転自在に設けられている。前記ローディングカム機構は、例えば前記入力軸に取付けられたディスク状のカムディスクを備えている。
【０００５】
前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち、少なくとも一つは、それぞれが取付けられた軸の軸線方向に沿って、移動自在となっている。この移動自在なディスクは、それぞれの軸に後述するボールスプライン係合部によって取付けられている。
【０００６】
前記ボールスプライン係合部は、前記ディスクとそれぞれの軸との間に設けられかつ前記軸の軸線方向に沿って転動自在な転動体としての玉と、前記軸の外周面に設けられた第１の係合溝と、前記ディスクの軸に相対する面に設けられた第２の係合溝と、を備え、前記第１の係合溝と第２の係合溝とを対向合致させて前記玉を挿入してなっている。尚、前記第１の係合溝と第２の係合溝とは、対向合致した際に玉の外形に沿うように形成されている。
【０００７】
前述したボールスプライン係合部を組立てる際には、従来、まず、軸の外周面に設けられた第１の係合溝にグリースなどの潤滑剤を塗る。この潤滑剤の粘着力によって玉を第１の係合溝に保持し、この状態の軸をディスクに挿入して行っていた。また、前記軸とディスクとを、互いの係合溝を対向合致した状態で、作業者がこれらの係合溝に手で一つずつ玉を挿入して組立てていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、潤滑剤の粘着力によって第１の係合溝に玉を保持しながら組立てるのでは、組立作業中において、玉にディスクの第２の係合溝以外の部分が当たって、玉が第１の係合溝などから落ちてしまうことがあった。このため、前記ボールスプライン係合部の組立を容易に行えなかった。
【０００９】
また、作業者の手によって玉を係合溝に一つずつ挿入して組立てるのでは、所望の係合溝に玉を挿入するのが困難でありかつ目視によって係合溝内の玉の数を確認するのが困難であるため、係合溝内の玉に過不足が生じる恐れがあった。このため、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度が低下する恐れがあった。
【００１０】
本発明は前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、係合溝に玉などの転動体を過不足なく容易に挿入できるトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具は、駆動源により回転駆動される入力軸と連動して回転する入力ディスクと、前記入力軸の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転する出力ディスクと、前記入出力軸のうちどちらか一方に取付けられたディスク状のカムディスクを有しかつ前記入出力ディスクを互いに近付ける方向に前記入出力ディスクのうちすくなくとも一方を押圧するローディングカム機構と、を備え、前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち少なくとも一つが、ボールスプライン係合部によってそれぞれの軸に取付けられ、前記ボールスプライン係合部が、前記軸の軸線方向に沿って転動自在な転動体と、前記軸の外周面に設けられた第１の係合溝と、前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち少なくとも一つのそれぞれの軸に相対する面に設けられかつ前記第１の係合溝に対向合致する第２の係合溝と、を備え、かつ対向合致した前記第１の係合溝と第２の係合溝とに前記転動体を挿入してなるトロイダル形無段変速装置において、前記ボールスプライン係合部を組立てる際に用いる治具であって、前記係合溝に挿入される数の転動体を対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝に案内する案内手段を備えた治具本体と、前記第１の係合溝と第２の係合溝とが対向合致した状態に、前記入出力ディスクおよび前記カムディスクのうち前記ボールスプライン係合部によって取付けられるディスクと前記入出力軸のうち当該ディスクが取付けられる軸とを互いに位置決めする溝合わせ部材と、前記転動体を前記治具本体の前記案内手段に保持するとともに当該保持を解除可能なストッパ手段と、を備え、前記案内手段は、前記転動体が転動自在であるとともに上方に開口する開口を有し、かつ、底面が対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝とに向かうにしたがって徐々に下り勾配に傾斜するとともに前記係合溝に挿入される数の転動体が載置できる大きさを有する案内溝と、前記転動体が転動自在な大きさを有するとともに前記案内溝において対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝側の端部と前記対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝に相対する位置とにわたって貫通する案内穴と、を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２の記載の本発明のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具は、請求項１に記載の組立治具において、前記治具本体の案内手段に保持された転動体の落下を防止する落下防止手段を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の組立治具は、溝合わせ部材が、ディスクと軸とを互いの係合溝が対向合致した状態に位置決めする。また、案内溝の底面は、第１，２の係合溝に挿入される数の転動体を載置できる大きを有する。さらに、案内溝は、開口を有する。このため、転動体は過不足なく案内溝に保持されるとともに、万が一、転動体に過不足が生じた場合は、溝の開口を通して当該過不足が目視により確認される。また、転動体を保持可能であってかつ当該保持を解除可能なストッパ手段を備えるとともに、案内溝の底面が傾斜している。このため、ストッパ手段を解除するだけで、転動体は、底面に沿って第 1 ，２の係合溝内に挿入される。
【００１６】
請求項２に記載の組立治具は、落下防止手段が、治具本体によって保持された転動体の治具本体からの落下を防止するため、係合溝に所望の数の転動体をより一層確実に挿入することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、トロイダル形無段変速装置としてのダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置１は、駆動源（図示しない）により回転駆動される入力軸７の回転に基づく動力を、出力歯車１６などを介して出力軸へと取出す装置である。
【００１９】
トロイダル形無段変速装置１は、バリエータ２と、ローディングカム機構３とを備えている。バリエータ２は、一対の入力ディスク４ａ，４ｂと、一対の出力ディスク５ａ，５ｂと、複数のパワーローラ６とを備えている。
【００２０】
入力ディスク４ａ，４ｂは、互いに間隔を有し、かつ対向した状態で設けられている。入力ディスク４ａ，４ｂは、それぞれ前記入力軸７と連動して回転するように設けられている。入力ディスク４ａ，４ｂは、それぞれ、ボールスプライン係合部８ａ，８ｂによって、前記入力軸７に取付けられている。
【００２１】
前記入力ディスク４ａ，４ｂが入力軸７に取付けられるボールスプライン係合部８ａ，８ｂは、実質的に同等の構成であるから、一方の入力ディスク４ａが取付けられるボールスプライン係合部８ａを代表して以下説明する。
【００２２】
ボールスプライン係合部８ａは、入力軸７の軸線Ｐに沿って転動自在でかつ入力ディスク４ａと入力軸７との間に前記軸線Ｐに沿って複数設けられた転動体としてのボール９と、前記入力軸７の外周面に設けられた第１の係合溝１０と、前記入力ディスク４ａの入力軸７と相対する面に設けられた第２の係合溝１１とを備えている。
【００２３】
前記第１および第２の係合溝１０，１１は、互いに対向合致した際に前記ボール９の外形に沿うように形成されかつボール９を挿入自在となっている。前記ボールスプライン係合部８ａは、対向合致した第１および第２の係合溝１０，１１に前記ボール９を挿入することによって入力ディスク４ａを入力軸７に取付けるようになっている。
【００２４】
なお、ボールスプライン係合部８ａは、図示例において、前記ボール９を軸線Ｐに沿って３つ設けているとともに、前記入力軸７の周方向に略等間隔な６か所の係合溝１０，１１が設けられている。また、他方のボールスプライン係合部８ｂは、図示例において、前記ボール９を軸線Ｐに沿って４つ設けている。
【００２５】
前記入力ディスク４ａは、前述したボール９、第１及び第２の係合溝１０，１１とからなるボールスプライン係合部８ａによって、前記入力軸７と連動して回転自在となるとともに、軸線Ｐに沿って移動自在となる。
【００２６】
前記出力ディスク５ａ，５ｂは、前記一対の入力ディスク４ａ，４ｂの間に、それぞれ入力ディスク４ａ，４ｂと対向しかつ前記入力軸７に対しては遊嵌状態で設けられている。出力ディスク５ａ，５ｂは、互いに同軸的に配置されかつ互いに同期して回転するようになっている。
【００２７】
出力ディスク５ａ，５ｂは、これらの出力ディスク５ａ，５ｂと同軸的に配された出力歯車１６と連動するように設けられている。この出力歯車１６は、前記入力軸７の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転するようになっている。
【００２８】
前記複数のパワーローラ６は、それぞれ、前記入力ディスク４ａ，４ｂと、出力ディスク５ａ，５ｂとの間に枢軸１２を中心として揺動自在に支持されているとともに、前記入力ディスク４ａ，４ｂと出力ディスク５ａ，５ｂに転接自在なパワーローラ内輪１３を備えている。
【００２９】
前記ローディングカム機構３は、一方の入力ディスク４ａの背面側に設けられている。ローディングカム機構３は、ディスク状のカムディスク１４と、ローラ１５とを備えている。前記ローラ１５は、前記軸線Ｐに対し例えば直交するなどの交差する軸線Ｑまわりの回動自在となっている。ローディングカム機構３は、ローラ１５が軸線Ｑ回りに回動することによって、前記入力ディスク４ａ，４ｂを出力ディスク５ａ，５ｂに向って押圧するようになっている。
【００３０】
前述した構成によって、トロイダル形無段変速装置１のバリエータ２は、ローディングカム機構３が入力ディスク４ａ，４ｂを出力ディスク５ａ，５ｂに向って押圧することによって、入力軸７から伝達された回転駆動力を入力ディスク４ａ，４ｂ、パワーローラ内輪１３、出力ディスク５ａ，５ｂおよび出力歯車１６を介して出力軸へと伝達することとなる。
【００３１】
前述した入力ディスク４ａの第２の係合溝１１と入力軸７の第１の係合溝１０とを互いに対向合致させ、かつこれらの係合溝１０，１１にボール９を挿入してボールスプライン係合部８ａを組立てて、入力ディスク４ａを入力軸７に組み付ける際に、図２に示すようなボールスプライン係合部８ａの組立治具２０が用いられる。
【００３２】
ボールスプライン係合部８ａの組立治具２０は、治具本体２１と、ストッパ部材２２と、溝合わせ部材としての溝合わせピン２３と、落下防止手段としてのリング部材２４とを備えている。治具本体２１は、前記入力軸７の外径と略等しい内径の中央穴２５を有する円環状に形成されている。中央穴２５には前記入力軸７が挿入自在となっている。
【００３３】
治具本体２１は、案内手段としての案内部２６を、周方向に等間隔に前記第１および第２の係合溝１０，１１と同数設けている。それぞれの案内部２６は、案内溝２７と案内穴２８とを一体に備えている。
【００３４】
案内溝２７は、前記ボール９が転動自在な大きさの溝に形成されており、前記中央穴２５に入力軸７を挿入して治具本体２１が入力軸７に取付けられた際に、入力ディスク４ａと反対側に位置する面２９に開口し、かつ治具本体２１の外周面から内周側に向かって延びて形成されている。
【００３５】
案内溝２７は、その底面２７ａが、治具本体２１の外周面から内周側に向かうにしたがって徐々に入力ディスク４ａに近付くように傾斜して形成されている。案内溝２７の底面２７ａは、一つのボールスプライン係合部８ａの係合溝１０，１１に挿入される数のボール９が載置できる大きさに形成されている。
【００３６】
案内穴２８は、前記ボール９が転動自在な大きさの穴に形成されており、前記案内溝２７の内周側の端部２７ｂと、前述したように治具本体２１が入力軸７に取付けられた際に前記係合溝１０，１１に相対する位置と、に亘って貫通している。前述した構成によって、案内部２６は、案内溝２７の底面２７ａに載置されたボール９を係合溝１０，１１に案内することなる。
【００３７】
ストッパ部材２２は、前記入力軸７の外径と略等しい内径の中央穴３０を有するとともに、前記治具本体２１の外径より小さな外径の円環状に形成されている。前記中央穴３０には前記入力軸７が挿入自在となっている。
【００３８】
ストッパ部材２２は、治具本体２１が取り付けられた状態の入力軸７を、その中央穴３０に挿入して治具本体２１とともに入力軸７に取付けられるようになっている。この際、ストッパ部材２２は、前記案内穴２８のうち少なくとも一つに向かって延び、かつ、入力ディスク４ａの反対側に位置する面と、前記治具本体２１に相対する面とに亘って貫通した溝合わせピン挿入穴３１を設けている。
【００３９】
ストッパ部材２２は、前記溝合わせピン挿入穴３１が設けられた以外の前記案内部２６と相対する位置にストッパピン３２を設けている。ストッパピン３２は、ストッパ部材２２が入力軸７に取付けられた際に、その先端が案内溝２７の底面２７ａなどに当接するように、治具本体２１と相対する面から案内溝２７に向かって突出して形成されている。
【００４０】
ストッパピン３２は、案内溝２７の底面２７ａに当接して、案内溝２７に載置されたボール９を一旦底面２７ａ上に保持することとなる。なお、ストッパ部材２２と治具本体２１とは、互いの外径の差が、入力軸７に取付けられた際に案内溝２７にボール９を挿入できるように形成されている。
【００４１】
前記溝合わせピン２３は、前記溝合わせピン挿入穴３１に挿入自在な棒状に形成されている。溝合わせピン２３は、前記溝合わせピン挿入穴３１に挿入された際に、その先端部が、案内穴２８を通って治具本体２１の入力ディスク４ａに相対する端面２１ａから前記係合溝１０，１１側に突出する。このとき、溝合わせピン２３の先端部は係合溝１０，１１に挿入され、入力ディスク４ａと入力軸７とを前記係合溝１０，１１が対向合致した状態に位置決めするとともに、案内溝２７の底面２７ａに載置されたボール９を一旦この底面２７ａ上に保持することとなる。
【００４２】
前記リング部材２４は、前記治具本体２１の外径とほぼ等しい内径を有する円環状に形成されているとともに、その厚みが治具本体２１の厚みより厚く形成されている。
【００４３】
リング部材２４は、治具本体２１などとともに入力軸７に取付けられた際に、入力ディスク４ａに相対する端面２４ａが前記端面２１ａと同一平面上に位置した状態で、ねじ３３などによって前記治具本体２１に固定されるようになっている。このとき、リング部材２４の入力ディスク４ａと反対側に位置する端面２４ｂが、前記治具本体２１の面２９から突出するので、リング部材２４はボール９の治具本体２１からの落下を防止することとなる。
【００４４】
前述した構成によれば、ボールスプライン係合部８ａを組立てる際には、まず、入力ディスク４ａに、ローディングカム機構３が取付けられた入力軸７を挿入するなどして、この入力ディスク４ａを所望の位置に配置する。
【００４５】
このとき、互いの端面２１ａ，２４ａを同一平面上に位置させた状態で治具本体２１とリング部材２４とを固定しておく。そして、中央穴２５に入力軸７を挿入して、治具本体２１を入力軸７に取付ける。さらに、中央穴３０に入力軸７を挿入して、ストッパ部材２２を入力軸７に取付ける。この際、ストッパ部材２２のストッパピン３２を案内部２６の案内溝２７内に挿入して、その先端が底面２７ａに当接した状態とする。
【００４６】
その後、前記溝合わせピン挿入穴３１に溝合わせピン２３を挿入して、このピン２３を入力ディスク４ａに向って押圧しながら、治具本体２１及び入力ディスク４ａを入力軸７の軸線Ｐ回りに回転させる。すると、前述した係合溝１０，１１が、互いに対向合致したときに、溝合わせピン２３の先端部が係合溝１０，１１に侵入して、入力軸７、入力ディスク４ａ及び治具本体２１の相互間の位置決めが行われる。
【００４７】
それぞれの案内溝２７の底面２７ａに係合溝１０，１１に挿入される数と同数のボール９を載置する。そして、ストッパ部材２２および溝合わせピン２３を、治具本体２１から離れる方向に移動して、入力軸７から取り外す。すると、ストッパ部材２２のストッパピン３２および溝合わせピン２３の保持がなくなって、案内溝２７の底面２７ａに載置されていたボール９が係合溝１０，１１に挿入されることとなる。
【００４８】
ボール９が係合溝１０，１１に挿入された後、治具本体２１などを入力ディスク４ａから離れる方向に移動して、入力軸７から取り外して、前述したボールスプライン係合部８ａの組立を終了する。
【００４９】
本実施形態によれば、溝合わせピン２３が、係合溝１０，１１が互いに対向合致した状態に入力軸７と入力ディスク４ａとを位置決めし、かつ治具本体２１の案内部２６の案内溝２７にこれらの係合溝１０，１１に挿入される所望の数のボール９が載置されるとともに、案内部２６がこれらのボール９を係合溝１０，１１に案内するので、係合溝１０，１１に確実に所望の数のボール９を挿入することができる。
【００５０】
また、ストッパ部材２２および溝合わせピン２３が、治具本体２１の案内部２６の案内溝２７の底面２７ａにボール９を保持し、かつ前記底面２７ａが内周側に向うにしたがって徐々に入力ディスク４ａに近付く方向に傾斜しているので、ストッパ部材２２及び溝合わせピン２３のボール９の保持を解除することによって、係合溝１０，１１に所望の数のボール９を確実に挿入することができる。
【００５１】
さらに、ストッパ部材２２及び溝合わせピン２３のボール９の保持を解除する際に、これらのストッパ部材２２及び溝合わせピン２３を入力ディスク４ａから離れる方向に移動させて、入力軸７から取り外すだけでよいため、容易に、ボール９を係合溝１０，１１に挿入することができる。
【００５２】
リング部材２４が、治具本体２１の案内部２６によって保持されたボール９の落下を防止するため、係合溝１０，１１に所望の数のボール９をより確実に挿入することができる。
【００５３】
したがって、ボール９を過不足なく容易に係合溝１０，１１に挿入して、ボールスプライン係合部８ａを組立てることができ、トロイダル形無段変速装置１の機械的な強度を低下させることがない。
【００５４】
以上は、本発明を図１に示した一方の入力ディスク４ａと入力軸７との間のボールスプライン係合部８ａについて説明したものであるが、この一方の入力ディスク４ａと入力軸７との間に限らず、他方の入力ディスク４ｂと入力軸７との間にボールスプライン係合部８ｂや、出力ディスク４とこの出力ディスク４を支持する軸との間に設けられたボールスプライン係合部や、ローディングカム機構３のカムディスク１４とこのカムディスク１４を支持する軸との間に設けられたボールスプライン係合部を組立てる際の組立治具にも適用することができる。なお、前記他方のボールスプライン係合部８ｂを組立てる組立治具２０の案内溝２７には、ボール９を最大４つ載置できるのが望ましい。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の記載の発明によると、溝合わせ部材が、ディスクと軸との係合溝が対向合致した状態に位置決めし、治具本体の案内手段がこれらの係合溝に挿入される数の転動体を案内するので、係合溝に所望の数の転動体を挿入することができる。したがって、転動体を過不足なく確実に係合溝に挿入することができ、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度を低下させることがない。また、係合溝に挿入される数の転動体を案内手段に一旦保持するので、ストッパ部材の転動体の保持を解除することによって、係合溝に所望の数の転動体を容易にかつより確実に挿入することができる。したがって、転動体を過不足なく容易にかつより確実に係合溝に挿入でき、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度を低下させることがより生じない。
【００５７】
請求項２に記載の本発明によると、落下防止手段が、治具本体によって保持された転動体の落下を防止するため、係合溝に所望の数の転動体をより一層確実に挿入することができる。したがって、転動体を過不足なくより一層確実に係合溝に挿入でき、トロイダル形無段変速装置の機械的な強度を低下させることがより一層生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】トロイダル形無段変速装置の一部を示す縦断面図。
【図２】本発明のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具の一実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１…ダブルキャビティ式トロイダル形無段変速装置（トロイダル形無段変速装置）
３…ローディングカム機構
４ａ，４ｂ…入力ディスク
５ａ，５ｂ…出力ディスク
７…入力軸
８ａ，８ｂ…ボールスプライン係合部
９…ボール（転動体）
１０…第１の係合溝
１１…第２の係合溝
１４…カムディスク
２０…組立治具
２１…治具本体
２２…ストッパ部材
２３…溝合わせピン（溝合わせ部材）
２４…リング部材（落下防止手段）
２６…案内部（案内手段）
Claims (2)
- 駆動源により回転駆動される入力軸と連動して回転する入力ディスクと、前記入力軸の回転に基づく動力を取出す出力軸と連動して回転する出力ディスクと、前記入出力軸のうちどちらか一方に取付けられたディスク状のカムディスクを有しかつ前記入出力ディスクを互いに近付ける方向に前記入出力ディスクのうちすくなくとも一方を押圧するローディングカム機構と、を備え、
前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち少なくとも一つが、ボールスプライン係合部によってそれぞれの軸に取付けられ、
前記ボールスプライン係合部が、前記軸の軸線方向に沿って転動自在な転動体と、前記軸の外周面に設けられた第１の係合溝と、前記入出力ディスクおよびカムディスクのうち少なくとも一つのそれぞれの軸に相対する面に設けられかつ前記第１の係合溝に対向合致する第２の係合溝と、を備え、かつ対向合致した前記第１の係合溝と第２の係合溝とに前記転動体を挿入してなるトロイダル形無段変速装置において、
前記ボールスプライン係合部を組立てる際に用いる治具であって、
前記係合溝に挿入される数の転動体を対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝に案内する案内手段を備えた治具本体と、
前記第１の係合溝と第２の係合溝とが対向合致した状態に、前記入出力ディスクおよび前記カムディスクのうち前記ボールスプライン係合部によって取付けられるディスクと前記入出力軸のうち当該ディスクが取付けられる軸とを互いに位置決めする溝合わせ部材と、
前記転動体を前記治具本体の前記案内手段に保持するとともに当該保持を解除可能なストッパ手段と、
を備え、
前記案内手段は、
前記転動体が転動自在であるとともに上方に開口する開口を有し、かつ、底面が対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝とに向かうにしたがって徐々に下り勾配に傾斜するとともに前記係合溝に挿入される数の転動体が載置できる大きさを有する案内溝と、
前記転動体が転動自在な大きさを有するとともに前記案内溝において対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝側の端部と前記対向合致した前記第１の係合溝と前記第２の係合溝に相対する位置とにわたって貫通する案内穴と
を備えたことを特徴とするトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立装置。 - 前記治具本体の案内手段に保持された転動体の落下を防止する落下防止手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のトロイダル形無段変速装置のボールスプライン係合部の組立治具。
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