JP4362858B2 - トロイダル型無段変速機のボールスプライン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の変速機等に使用されるトロイダル型無段変速機のボールスプラインおよびボールスプラインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用変速機としては、例えば、図５および図６に示すようなトロイダル型無段変速機が知られている。
このトロイダル型無段変速機は、入力軸１と中心軸を同じくして入力側ディスク２が設けられるとともに、入力軸１と中心軸を同じくして配置された出力軸３の端部に出力側ディスク４が固定されている。トロイダル型無段変速機を収めたケーシングの内側には、枢軸５，５を中心として揺動する複数個（この例では２個）のトラニオン６，６が設けられている。すなわち、各枢軸５，５は、入力側、出力側の両ディスク２，４の中間位置に、両ディスク２，４の軸方向に対して直交する方向に、かつ両ディスク２，４の中心軸に対して捻れの位置に配置されていて、各トラニオン６，６の両端部外側面に設けられている。
【０００３】
また、各トラニオン６，６の中間部には、変位軸７，７の基端部が支持されており、各枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させることにより、各変位軸７，７の傾斜角度が変化するようになっている。各変位軸７，７には、それぞれパワーローラ８，８が回転自在に支持されている。各パワーローラ８，８は、両ディスク２，４の間に挟持されている。すなわち、両ディスク２，４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ、枢軸５を中心とする円弧を入力軸１及び出力軸３を中心に回転させた場合に得られる凹面に形成されており、これらの内側面２ａ，４ａに、球状凸面に形成された各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａが当接されている。
【０００４】
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が設けられ、この押圧装置９によって、入力側ディスク２が出力側ディスク４に向けて押圧されている。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により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２とを備えている。カム板１０の片側面（図５および図６において左側面）には、円周方向に渡って凹凸形状を成すカム面１３が形成され、また入力側ディスク２の外側面（図５および図６において右側面）にも同様のカム面１４が形成されている。これらのカム面１３，１４の間に、複数個のローラ１２が、入力軸１の中心から放射方向に延在する軸を中心として回転自在に支持されている。
【０００５】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、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を入力側ディスク２の外側面のカム面１４に押圧する。その結果、入力側ディスク２が両パワーローラ８，８に押圧されるとともに、一対のカム面１３，１４と複数個のローラ１２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の回転が両パワーローラ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に固定された出力軸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）を変えて、入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、図５のように、各枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させる。すなわち、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａが、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ように、各変位軸７，７を傾斜させる。
一方、増速を行なう場合には、図６のように、各枢軸５，５を中心として各トラニオン６、６を揺動させる。すなわち、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａが、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ように、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５と図６の場合の中間の角度に調整すれば、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】
図７および図８は、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。このトロイダル型無段変速機において、入力側ディスク２と出力側ディスク４は、それぞれ入力軸１５の外周部にニードル軸受１６，１６を介して回転自在に支持されている。カム板１０は、入力軸１５の端部（図７において左端部）の外周面にスプライン係合されて、鍔部１７により入力側ディスク２から離間する方向への移動が阻止されている。そして、このカム板１０とローラ１２，１２とにより、入力軸１５の回転に基づいて、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向けて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が構成されている。
【０００８】
出力側ディスク４には、出力歯車１８がキー１９，１９により結合され、これらの出力側ディスク４と出力歯車１８とが一体的に回転するようになっている。出力歯車１８と、これに噛合する図示しない歯車等によって、出力側ディスク４の回転を取り出すための動力取り出し手段が構成されている。
【０００９】
一対のトラニオン６，６の両端部に設けられた枢軸５，５は、一対の支持板２０，２０に、揺動自在および軸方向（図７において表裏方向、図８において左右方向）に変位自在に支持されている。一対の支持板２０，２０は、十分な剛性を有する板状に形成されており、それらの中央部に形成された円孔７１，７１が、ケーシング７２の内面およびケーシング７２内のシリンダケース７３の側面に固設された支持ピン７４ａ，７４ｂに外嵌されることにより、ケーシング７２の内側にて揺動自在および各枢軸５，５の軸方向に変位自在に支持されている。また、支持板２０，２０の両端部には、それぞれ円形の支持孔７５，７５が形成されており、これらの支持孔７５，７５には、それぞれトラニオン６，６の両端部に設けられた枢軸５，５が、外輪７６，７６を備えたラジアルニードル軸受７７，７７によって支持されている。これらの構成により、各トラニオン６，６は、各枢軸５，５を中心として揺動自在、および各枢軸５，５の軸方向に変位自在に、ケーシング７２内に支持されている。
【００１０】
各トラニオン６，６の中間部に形成された円孔２３，２３には、それぞれ変位軸７，７が支持されている。変位軸７は、互いに平行でかつ偏心した支持軸部２１と枢支軸部２２とを備えている。支持軸部２１は、円孔２３の内側に、ラジアルニードル軸受２４を介して揺動自在に支持されている。また、枢支軸部２２の外周部には、パワーローラ８がラジアルニードル軸受２５を介して回転自在に支持されている。
【００１１】
一対の変位軸７，７は、入力軸１５を中心として点対称の位置（１８０度反対側の位置）になるように配置されている。また、各変位軸７，７において、各枢支軸部２２，２２が各支持軸部２１，２１に対して偏心する方向は、両ディスク２，４の回転方向に関して同方向（図８においては左右逆方向）とされている。また、各枢支軸部２２，２２の軸方向は、入力軸１５の軸方向（図７において左右方向、図８において表裏方向）に対してほぼ直交する方向とされている。したがって、各パワーローラ８，８は、入力軸１５の軸方向に若干の変位が許容されて支持されている。その結果、各構成部品の寸法精度のばらつき、あるいは動力伝達時の弾性変形等に起因して、各パワーローラ８，８が入力軸１５の軸方向に多少変位しても、この変位が吸収されて、各構成部品に無理な力が加わることがない。
【００１２】
また、各パワーローラ８，８の外側面と各トラニオン６，６の中間部内側面との間にはそれぞれ、パワーローラ８，８の外側面の側から順に、スラスト玉軸受等のスラスト転がり軸受２６，２６と、後述する外輪３０，３０に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受等のスラスト軸受２７，２７とが設けられている。前者の各スラスト転がり軸受２６，２６は、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、各パワーローラ８，８の回転を許容する。また、後者の各スラスト軸受２７，２７は、各パワーローラ８，８から各スラスト転がり軸受２６，２６の外輪３０，３０に加わるスラスト荷重を支承しつつ、枢支軸部２２，２２および外輪３０，３０が支持軸部２１，２１を中心に揺動することを許容する。各スラスト転がり軸受２６，２６はそれぞれ、複数個の玉２９，２９と、これらの玉２９，２９を転動自在に保持する円環状の保持器２８，２８と、スラスト軌道輪である円環状の外輪３０，３０とから構成されている。各スラスト転がり軸受２６，２６の内輪軌道は、パワーローラ８，８の外側面に、外輪軌道は各外輪３０，３０の内側面に、それぞれ形成されている。
【００１３】
また、各トラニオン６，６の一端部（図８において左端部）のそれぞれには駆動ロッド３５，３５が結合され、各駆動ロッド３５，３５の中間部外周面には駆動ピストン３６が固設されている。各駆動ピストン３６，３６のそれぞれは、シリンダケース２３内に設けられた駆動シリンダ３７，３７内に油密的に嵌装されている。さらに、ケーシング２２内に設けられた支持壁３８と入力軸１５との間には、一対の転がり軸受８１，８１が設けられており、これにより、入力軸１５がケーシング７２内に回転自在に支持されている。
【００１４】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸１５の回転が押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側ディスク２の回転が一対のパワーローラ８，８を介して出力側ディスク４に伝達され、さらに、この出力側ディスク４の回転が出力歯車１８から取り出される。
【００１５】
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、一対の駆動ピストン３６，３６を互いに逆方向に変位させる。すると、各駆動ピストン３６，３６の変位に伴って、一対のトラニオン６，６がそれぞれ逆方向に変位する。例えば、図８中下側のパワーローラ８が同図中の右側に、同図中上側のパワーローラ８が同図中の左側に、それぞれ変位する。その結果、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａと入力側ディスク２および出力側ディスク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、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、図７において互いに逆方向に揺動する。その結果、上述の図５および図６に示したように、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａと各内側面２ａ，４ａとの当接位置が変化し、入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１６】
なお、動力伝達時に各構成部品が弾性変形する結果、各パワーローラ８，８が入力軸１５の軸方向に変位したときに、各パワーローラ８，８を枢支している各変位軸７，７が各支持軸部２１，２１を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、各スラスト転がり軸受２６，２６の外輪３０，３０の外側面と各トラニオン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、各スラスト軸受２７，２７が存在するため、それらの相対変位に要する力は小さい。したがって、上述のように各変位軸７，７の傾斜角度を変化させるための力は小さくて済む。
【００１７】
さらに、伝達可能なトルクを増大すべく、図９に示すように構成されたトロイダル型無段変速機も従来から知られている。
図９において、入力軸１５の外周部には、入力側ディスク２Ａ，２Ｂと出力側ディスク４Ａ，４Ｂとが設けられ、これら計４つのディスク２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂが動力の伝達方向に関して並列に配置されている。また、入力軸１５の中間部周囲に、出力歯車１８ａが回転自在に支持され、この出力歯車１８ａの中心部に設けられた円筒状の両端部に、出力側ディスク４Ａ，４Ｂがスプライン係合されている。出力側ディスク４Ａ，４Ｂは、入力軸１５との間に介在されたニードル軸受け１６，１６によって、入力軸１５の軸線を中心として回転自在、かつ入力軸１５の軸線方向に変位自在に支持されている。また、入力側ディスク２Ａ，２Ｂは、入力軸１５の両端部に、その入力軸１５と共に回転するように支持されている。
【００１８】
一方の入力側ディスク２Ａは、その背面（図９中の左面）がローディングナット３９に突き当てられており、入力軸１５の軸線方向における変位が実質的に阻止されている。これに対して、他方の入力側ディスク２Ｂは、ボールスプライン４０によって入力軸１５に支持されており、入力軸１５の軸線方向に変位自在とされている。この入力側ディスク２Ｂとカム板１０との間には、皿板ばね４１とスラストニードル軸受４２が直列に設けられている。前者の皿板ばね４１は、各ディスク２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂの内側面２ａ，２ａ，４ａ，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。一方、後者のスラストニードル軸受４２は、押圧装置９の作動時に、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。
【００１９】
また、出力歯車１８ａは、１対のアンギュラ型玉軸受４３，４３によって、ハウジング内に設けられた仕切壁４４に支持されており、入力軸１５の軸線を中心として回転自在とされ、かつ入力軸１５の軸線方向の変位が阻止されている。また、このように計４つのディスク２Ａ，２Ｂ，４Ａ，４Ｂを動力の伝達方向に並列に配置する、いわゆるダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機において、入力側ディスク２Ａ，２Ｂをボールスプライン４０ａ，４０によって入力軸１５の軸線方向に変位自在に支持する理由は、両ディスク２Ａ，２Ｂの回転を完全に同期させつつ、押圧機構９の作動に伴う各構成部材の弾性変形によって、両ディスク２Ａ，２Ｂが入力軸１５の軸線方向に変位することを許容するためである。ボールスプラインを備えたトロイダル型無段変速機は、例えば、特開平９−３１７８４３号公報にも記載されている。
【００２０】
また、このような目的のために設けられるボールスプライン４０ａ，４０は、入力側ディスク２Ａ，２Ｂの内周面に形成された内径側ボールスプライン溝４６，４６と、入力軸１５の外周面に形成された外径側ボールスプライン溝４７，４７と、これらのボールスプライン溝４６，４７の間に転動自在に介在された複数のボール４８とを備えている。また、ボールスプライン４０において、入力側ディスク２Ｂの内周面の内側面２ａ寄り部分に形成された係止溝４９には、ボール４８を抜け止めするための係止環５０が係止されている。また、ボールスプライン４０ａにおいて、入力軸１５の外周面に形成された係止溝４９ａには、ボール４８を抜け止めするための係止環５０ａが係止されている。
【００２１】
図１０および図１１は、ボールスプライン４０部分のより具体的な構成例の説明図であり、入力側ディスク２Ｂと入力軸１５の係止溝４９，４９ａのそれぞれに、係止環５０，５０ａとしての止め輪６０a，６０ｂが係止されている。したがって、これら２つの止め輪６０ａ，６０ｂによって、入力軸１５の軸線方向におけるボール４８の飛び出しが防止される。このように、入力側ディスク２Ｂと入力軸１５のそれぞれに係止溝４９，４９ａを設ける構成は、例えば、特開平１１−２４１７５４号公報にも記載されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１０および図１１のように、ボールスプライン溝４６，４７が形成される入力側ディスク２Ｂと入力軸１５のそれぞれに係止溝４９，４９ａを設けた場合には、次のような問題がある。すなわち、入力側ディスク２Ｂと入力軸１５の両部品に対して、係止溝４９，４９ａを形成するための溝加工が必要となり、生産性の悪化を招く。また、入力側ディスク２Ｂの係止溝４９に係止される止め輪６０ａと、入力軸１５の係止溝４９ａに係止される止め輪６０ｂは、形状が異なるため、その分、部品点数が多くなり、また止め輪６０ａ，６０ｂを誤って取り付けるおそれがある。仮に、止め輪６０ａ，６０ｂを誤って取り付けた場合には、変速機の作動時に、入力側ディスク２Ｂの移動によって止め輪６０ａまたは６０ｂが擦れて、異音などを発生するおそれがある。
【００２３】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、入力軸および入力側ディスクのいずれかに対して、止め輪を取り付けるための係止溝の加工工程を省略し、さらに２つの止め輪を同一部品として結果的に部品点数を削減すると共に、止め輪の誤組み付けの防止、および耐久性の向上を図ることができるトロイダル型無段変速機のボールスプラインを提供することを目的とする。
また、本発明は、ボールスプライン結合される２つの部材のいずれかに対して、止め輪を取り付けるための係止溝の加工工程を省略し、さらに２つの止め輪を同一部品として結果的に部品点数を削減すると共に、止め輪の誤組み付けの防止、および耐久性の向上を図ることができるボールスプラインを提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機のボールスプラインは、入力軸のボールスプライン溝と入力側ディスクのボールスプライン溝との間に備えられるボールが前記入力軸の軸線方向両側に抜け出ることを防止するために、前記入力軸または前記入力側ディスクに、前記ボールに対して前記入力軸の軸線方向の一方側と他方側に位置する２つの止め輪が取り付けられるトロイダル型無段変速機のボールスプラインにおいて、
前記入力軸または前記入力側ディスクの一方に、同一形状の２つの係止溝を設け、それらの係止溝に、それぞれ同一形状の前記止め輪を係止し、
前記入力側ディスクの背面側に近い一方の係止溝の位置を、前記入力側ディスクの内周面の背面側端部からａの距離とし、前記入力側ディスクと前記入力軸が互いに逆方向に移動したときの最大移動量をそれぞれｂおよびｃとしたときに、ａ≧（ｂ＋ｃ）と設定し、
他方の係止溝の位置を、一方の係止溝からＬの距離とし、ボールの直径をｄ、前記入力軸の軸方向にならぶボールの数をｎとしたときに、Ｌ≧ｄ・ｎ＋｛（ｂ＋ｃ）／２｝と設定したことを特徴とする。
また、本発明のボールスプラインは、２つの部材に形成されたボールスプライン溝の間に備えられるボールがボールスプライン溝方向に抜け出ることを防止するために、前記２つの部材に、前記ボールに対してボールスプライン溝方向の両側に位置する２つの止め輪が取り付けられるボールスプラインにおいて、
前記２つの部材の一方に、同一形状の２つの係止溝を設け、それらの係止溝に、それぞれ同一形状の前記止め輪を係止し、
前記２つの部材のうちの外側となる部材の内周面の一方の端部に近い一方の係止溝の位置を前記外側となる部材の内周面の一方の端部からａの距離とし、２つの部材が互いに逆方向に移動したときの最大移動量をそれぞれｂおよびｃとしたときに、ａ≧（ｂ＋ｃ）と設定し、
他方の係止溝の位置を、一方の係止溝からＬの距離とし、ボールの直径をｄ、ボールスプライン溝方向にならぶボールの数をｎとしたときに、Ｌ≧ｄ・ｎ＋｛（ｂ＋ｃ）／２｝と設定したことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１、図２および図３は、本発明の第１の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機のボールスプライン部分の説明図であり、その他の部分の構成は、図９、図１０および図１１の構成と同じである。
本例のボールスプライン４０は、入力軸１５の外周面に同一形状の係止溝５９ａ，５９ｂを設け、それらの係止溝５９ａ，５９ｂに、同一形状の止め輪６１，６１を係止した構成となっている。これら２つの止め輪６１，６１によって、入力軸１５の軸線方向におけるボール４８の飛び出しが防止される。止め輪６１は、図２のような平面略Ｃ字状とされており、その一部には、径方向の内方に膨出する回り止め部６１ａが形成されている。その回り止め部６１ａは、入力軸１５の外径側ボールスプライン溝４７内に嵌まり合うことによって、止め輪６１を入力軸１５に回り止めする。
【００２６】
カム板１０に近い図１中右側の係止溝５９ｂの位置は、カム板１０によって互いに逆方向に移動される入力側ディスク２Ｂおよび入力軸１５の最大移動量ｂおよびｃを考慮して設定される。すなわち、入力ディスク２Ｂの内周面の図１中右端部から係止溝５９ｂまでの距離ａは、下式（１）の関係に設定されている。
【００２７】
【数１】
ａ≧（ｂ＋ｃ） …（１）
【００２８】
このような関係に設定されているため、入力側ディスク２Ｂと入力軸１５が互いに逆方向に最大移動量ｂおよびｃずつ移動したとしても、係止溝５９ｂは入力側ディスク２Ｂの内周面との対向位置から外れない。したがって、係止溝５９ｂ内の止め輪６１は、常に、その係止溝５９ｂと入力側ディスク２Ｂの内周面と間に位置し、その係止溝５９ｂから外れることはない。一方、図１中左側の係止溝５９ａの位置は、同図中右側の係止溝５９ｂから距離Ｌだけずれた位置に設定されている。その距離Ｌは、ボール４８の直径ｄ、入力軸１５の軸線方向に並ぶボール４８の数ｎ、および距離ｂ，ｃとの関係から、下式（２）の大きさに設定されている。
【００２９】
【数２】
Ｌ≧ｄ・ｎ＋｛（ｂ＋ｃ）／２｝ …（２）
【００３０】
次に、変速機の組立て作業に関連する止め輪６１，６１の組み付け手順について説明する。
まず、入力軸１５の図１中右側の係止溝５９ｂ内に止め輪６１を嵌合させてから、その入力軸１５を皿板ばね４１とスラスト軸受４１ａに挿入する。その後、入力軸１５をカム板１０に挿入して、ローラ１２と保持器１１を組み付ける。それから、入力軸１５を入力側ディスク２Ｂに挿入し、ボールスプライン溝４６，４７の位相を合せてから、それらのボールスプライン溝４６，４７の間にボール４８を挿入する。その後、入力軸１５を固定してから、入力側ディスク２Ｂを図１中の右方向、つまりカム板１０に接近させる方向に押す。その押圧により、皿板ばね４１が圧縮変形され、入力軸１５の図１中左側の係止溝５９ａが入力側ディスク２Ｂの内側位置から図１中左方の外側に現れる。そして、その係止溝５９ａに止め輪６１を嵌合させてから、入力側ディスク２Ｂに対する押圧を解く。その後、図３のように、入力軸１５に出力側ディスク４Ａ，４Ｂや入力側ディスク２Ａなどを組み付けてから、その入力軸１５を組み込んで変速機を完成させる。
【００３１】
本例の場合は、入力軸１５の外周面に係止溝５９ａ，５９ｂを設けているため、その径方向外方に開放する係止溝５９ａ，５９ｂに対して、止め輪６１，６１をきわめて容易に嵌合して取り付けることができ、しかも止め輪６１，６１を取り付けたことを外部から容易に確認することができる。また、入力側ディスク２Ｂは、パワーローラ８との接触点において大きな押し付け力を受ける関係上、特に、その内径側端部の図１中Ａの部位は応力が集中する部位となる。しかし、本例のように入力軸１５の外周部に係止溝５９ａ，５９ｂを設けた場合には、応力が集中する入力側ディスク２Ｂの部位Ａに、止め輪６１を取り付けるための係止溝を設ける必要がない。したがって、入力側ディスク２Ｂの強度低下を回避して、より充分な強度を確保することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機のボールスプライン部分の説明図である。
本例におけるボールスプライン４０は、入力側ディスク２Ｂの内周面に同一形状の係止溝６２ａ，６２ｂを設け、それらの係止溝６２ａ，６２ｂに、同一形状の止め輪６３，６３を係止した構成となっている。これら２つの止め輪６３，６３によって、入力軸１５の軸線方向におけるボール４８の飛び出しが防止される。止め輪６３は平面略Ｃ字状とされており、その一部には、径方向の外方に膨出する回り止め部が形成されている。その回り止め部は、入力側ディスク２Ｂの内径側ボールスプライン溝４６内に嵌まり合うことによって、止め輪６３を入力側ディスク２Ｂに回り止めする。係止溝６２ａ，６２ｂ間の距離は、前述した実施の形態と同様の距離Ｌ、つまり上式（２）の関係に設定されている。
【００３３】
止め輪６３，６３を組み付ける場合には、まず、入力側ディスク２Ｂの図４中右側の係止溝６２ｂ内に止め輪６３を嵌合させてから、その入力側ディスク２Ｂに、カム板１０、ローラ１２、保持器１１、および皿板ばね４１が組み付けられた入力軸１５を挿入する。その後、ボールスプライン溝４６，４７の位相を合せてから、それらのボールスプライン溝４６，４７の間にボール４８を挿入する。その後、入力軸１５に対して入力側ディスク２Ｂを図４中の左方向、つまりカム板１０から離間する方向に移動させて、図４中左側の係止溝６２ａを入力軸１５の外周部に設けられた段部１５ａと対向させる。そして、段部１５ａから係止溝６２ａ内に止め輪６３を嵌合させ、それから入力ディスク２Ｂを図４中右方の位置に戻す。
【００３４】
なお、変速機の各構成部品におけるローラやプレートなどの接触部に対する摩耗対策として、それらの接触部に潤滑油を導くように、入力軸１５に潤滑油が通る油穴を設けることが望ましい。例えば、ボールスプラインに対しては、入力軸１５の周方向に等間隔的に形成した３〜６の油穴を通して、潤滑油を導くように構成することができる。
【００３５】
また、上記実施の形態では、トロイダル型無段変速機のボールスプラインについて説明したが、本発明は、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）のボールスプラインや、その他のボールスプラインに広く適用することができる。
【００３６】
【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は、入力軸のボールスプライン溝と入力側ディスクのボールスプライン溝との間に備えられるボールが入力軸の軸線方向両側に抜け出ることを防止する２つの止め輪を取り付けるために、入力軸または入力側ディスクの一方に、それら２つの止め輪が取り付けられる係止溝を設けたことにより、入力軸および入力側ディスクのいずれかに対して、止め輪を取り付けるための係止溝の加工工程を省略し、さらに２つの止め輪を同一部品として結果的に部品点数を削減すると共に、止め輪の誤組み付けの防止、および耐久性の向上を図ることができる。
【００３７】
また、互いに対向する入力軸の外周面と入力側ディスクの内周面の一方に、２つの止め輪が取り付けられる係止溝を設けることにより、それらの外周面と内周面との間の規制された位置に、止め輪を確実に取り付けることができる。
また、２つの止め輪が取り付けられる係止溝を入力軸の外周面に設けることにより、入力軸の径方向外方に開放された係止溝に対して、止め輪をきわめて容易に取り付けることができ、しかも止め輪の取り付けを外方から容易に確認することができると共に、応力集中しやすい入力側ディスクの部位に係止溝を設ける必要をなくして、結果的に、入力側ディスクの充分な強度を確保することができる。
【００３８】
また、本発明のボールスプラインは、２つの部材のボールスプライン溝の間に備えられるボールがボールスプライン溝方向の両側に抜け出ることを防止する２つの止め輪を取り付けるために、２つの部材の一方に、それら２つの止め輪が取り付けられる係止溝を設けたことにより、２つの部材のいずれかに対して、止め輪を取り付けるための係止溝の加工工程を省略し、さらに２つの止め輪を同一部品として結果的に部品点数を削減すると共に、止め輪の誤組み付けの防止、および耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るボールスプライン部分の拡大断面図である。
【図２】図１における止め輪の平面図である。
【図３】図１のボールスプライン部分を備えたトロイダル型無段変速機の要部の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るボールスプライン部分の拡大断面図である。
【図５】トロイダル型無段変速機の最大減速時の状態を説明するための側面図である。
【図６】図５のトロイダル型無段変速機の最大増速時の状態を説明するための側面図である。
【図７】トロイダル型無段変速機の従来例を説明するための要部の断面図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図９】トロイダル型無段変速機の他の従来例を説明するための要部の断面図である。
【図１０】従来のトロイダル型無段変速機におけるボールスプライン部分の断面図である。
【図１１】図１０のＺ円部の拡大図である。
【符号の説明】
２Ａ，２Ｂ 入力側ディスク
４Ａ，４Ｂ 出力側ディスク
１５ 入力軸
４０，４０ａ ボールスプライン
４６，４７ ボールスプライン溝
４８ ボール
５９ａ，５９ｂ 係止溝
６１ 止め輪

Claims (2)

1. 入力軸のボールスプライン溝と入力側ディスクのボールスプライン溝との間に備えられるボールが前記入力軸の軸線方向両側に抜け出ることを防止するために、前記入力軸または前記入力側ディスクに、前記ボールに対して前記入力軸の軸線方向の一方側と他方側に位置する２つの止め輪が取り付けられるトロイダル型無段変速機のボールスプラインにおいて、
   前記入力軸または前記入力側ディスクの一方に、同一形状の２つの係止溝を設け、それらの係止溝に、それぞれ同一形状の前記止め輪を係止し、
   前記入力側ディスクの背面側に近い一方の係止溝の位置を、前記入力側ディスクの内周面の背面側端部からａの距離とし、前記入力側ディスクと前記入力軸が互いに逆方向に移動したときの最大移動量をそれぞれｂおよびｃとしたときに、ａ≧（ｂ＋ｃ）と設定し、
   他方の係止溝の位置を、一方の係止溝からＬの距離とし、ボールの直径をｄ、前記入力軸の軸方向にならぶボールの数をｎとしたときに、Ｌ≧ｄ・ｎ＋｛（ｂ＋ｃ）／２｝と設定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機のボールスプライン。
2. ２つの部材に形成されたボールスプライン溝の間に備えられるボールがボールスプライン溝方向に抜け出ることを防止するために、前記２つの部材に、前記ボールに対してボールスプライン溝方向の両側に位置する２つの止め輪が取り付けられるボールスプラインにおいて、
   前記２つの部材の一方に、同一形状の２つの係止溝を設け、それらの係止溝に、それぞれ同一形状の前記止め輪を係止し、
   前記２つの部材のうちの外側となる部材の内周面の一方の端部に近い一方の係止溝の位置を前記外側となる部材の内周面の一方の端部からａの距離とし、２つの部材が互いに逆方向に移動したときの最大移動量をそれぞれｂおよびｃとしたときに、ａ≧（ｂ＋ｃ）と設定し、
   他方の係止溝の位置を、一方の係止溝からＬの距離とし、ボールの直径をｄ、ボールスプライン溝方向にならぶボールの数をｎとしたときに、Ｌ≧ｄ・ｎ＋｛（ｂ＋ｃ）／２｝と設定したことを特徴とするボールスプライン。

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