JP4152543B2

JP4152543B2 - 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: JP4152543B2
Application number: JP30693199A
Authority: JP
Inventors: 光男熊谷; 龍太岩橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: US6408518B1; JP2001124165A

Description

【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、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１２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６３−６９２９３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、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、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。
【００１３】
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。
【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２Ａ、２Ｂは、上記入力軸１５の両端部に、この入力軸１５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１６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１８ａ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▲１▼▲２▼である。
▲１▼ これら両ディスク２Ａ、２Ｂの回転を完全に同期させる。
▲２▼ 上記▲１▼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２Ａ、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１８〜２２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４６、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４９ａ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１５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１５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４８、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４７、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１１−５１１３５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、軸方向に相対的に往復変位させ、次いで、円周方向に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。そして、上記ボール供給手段により上記各円柱状空間内に上記ボールを所定個ずつ供給した状態で、上記回転軸と上記動力伝達ディスクとを、上記鉛直変位手段により軸方向に相対的に往復変位させ、次いで、上記揺動手段により円周方向に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み自在とする。
【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、軸方向に相対的に往復変位させ、次いで、円周方向に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５４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５５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１５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４６、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４６、４６と、動力伝達ディスクである入力側ディスク２Ｂ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６２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６３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６６、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７０（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、９０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２Ｂの外周面と対向する部分には、この入力側ディスク２Ｂ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８１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９０、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判定する。尚、上記各円柱状空間９０、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鉛直移動部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４６、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５４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９０、９０以外の円周方向片側３つの円柱状空間９０、９０）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、４８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４６、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９０、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９０、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９０、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、９０内から退避する。尚、本例の場合には、上記触針８３、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９０、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、４８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１１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５６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５０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１５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５０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４８、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

Claims

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、軸方向に相対的に往復変位させ、次いで、円周方向に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。
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、上記ボール供給手段により上記各円柱状空間内に上記ボールを所定個ずつ供給した状態で、上記回転軸と上記動力伝達ディスクとを、上記鉛直変位手段により軸方向に相対的に往復変位させ、次いで、上記揺動手段により円周方向に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み自在とし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。