JP4385639B2 - トロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置 - Google Patents
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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及びその製造方法と無段変速装置は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用自動変速装置として、図４に示す様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型と呼ばれるもので、特許請求の範囲に記載した回転軸に相当する入力回転軸１の両端部周囲に、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクに相当する入力側ディスク２、２を、ボールスプライン３、３を介して支持している。従ってこれら両入力側ディスク２、２は、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持されている。又、上記入力回転軸１の中間部周囲に出力歯車４を、この入力回転軸１に対する相対回転を自在として支持している。そして、この出力歯車４の中心部に設けた円筒部の両端部に、特許請求の範囲に記載した内側ディスクに相当する出力側ディスク５、５を、スプライン係合させている。従ってこれら両出力側ディスク５、５は、上記出力歯車４と共に、同期して回転する。
【０００３】
又、上記各入力側ディスク２、２と上記各出力側ディスク５、５との間には、それぞれ複数個ずつ（通常２〜３個ずつ）のパワーローラ６、６を挟持している。これら各パワーローラ６、６は、それぞれ特許請求の範囲に記載した支持部材に相当するトラニオン７、７の内側面に、支持軸８、８及び複数の転がり軸受を介して、回転自在に支持されている。上記各トラニオン７、７は、それぞれの長さ方向（図４の表裏方向）両端部にこれら各トラニオン７、７毎に互いに同心に設けられた枢軸（図示せず）を中心として、揺動変位自在である。これら各トラニオン７、７を傾斜させる動作は、図示しない油圧式のアクチュエータによりこれら各トラニオン７、７を上記枢軸の軸方向に変位させる事により行なうが、総てのトラニオン７、７の傾斜角度は、油圧式及び機械式に互いに同期させる。
【０００４】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の動力源に繋がる駆動軸９により一方（図４の左方）の入力側ディスク２を、ローディングカム式の押圧装置１０を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の両端部に支持された１対の入力側ディスク２、２が、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ６、６を介して上記各出力側ディスク５、５に伝わり、前記出力歯車４から取り出される。
【０００５】
上記入力回転軸１と出力歯車４との回転速度の比を変える場合で、先ず入力回転軸１と出力歯車４との間で減速を行なう場合には、上記各トラニオン７、７を図４に示す位置に揺動させ、上記各パワーローラ６、６の周面をこの図４に示す様に、上記各入力側ディスク２、２の内側面の中心寄り部分と上記各出力側ディスク５、５の内側面の外周寄り部分とにそれぞれ当接させる。反対に、増速を行なう場合には、上記各トラニオン７、７を図４と反対方向に揺動させ、上記各パワーローラ６、６の周面を、図４に示した状態とは逆に、上記各入力側ディスク２、２の内側面の外周寄り部分と上記各出力側ディスク５、５の内側面の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各トラニオン７、７を傾斜させる。これら各トラニオン７、７の傾斜角度を中間にすれば、入力回転軸１と出力歯車４との間で、中間の速度比（変速比）を得られる。
【０００６】
更に、上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機を実際の自動車用の無段変速機に組み込む場合、遊星歯車機構と組み合わせて無段変速装置を構成する事が、特許文献１〜５等に記載されて、従来から知られている。図５は、この様な従来から提案されている無段変速装置のうち、特許文献２に記載されたものを示している。この無段変速装置は、特許請求の範囲に記載したトロイダル型無段変速機に対応するトロイダル型無段変速ユニット１１と遊星歯車式変速ユニット１２とを組み合わせて成る。このうちのトロイダル型無段変速ユニット１１は、入力回転軸１と、１対の入力側ディスク２、２と、出力側ディスク５ａと、複数のパワーローラ６、６とを備える。図示の例では、この出力側ディスク５ａは、１対の出力側ディスクの外側面同士を突き合わせて一体とした如き構造を有する。
【０００７】
又、上記遊星歯車式変速ユニット１２は、上記入力回転軸１及び一方（図５の右方）の入力側ディスク２に結合固定されたキャリア１３を備える。このキャリア１３の径方向中間部に、その両端部にそれぞれ遊星歯車素子１４ａ、１４ｂを固設した第一の伝達軸１５を、回転自在に支持している。又、上記キャリア１３を挟んで上記入力回転軸１と反対側に、その両端部に太陽歯車１６ａ、１６ｂを固設した第二の伝達軸１７を、上記入力回転軸１と同心に、回転自在に支持している。そして、上記第一の伝達軸１５の両端部に固設した上記各遊星歯車素子１４ａ、１４ｂと、上記出力側ディスク５ａにその基端部（図５の左端部）を結合した中空回転軸１８の先端部（図５の右端部）に固設した太陽歯車１９又は上記第二の伝達軸１７の一端部（図５の左端部）に固設した太陽歯車１６ａとを、それぞれ噛合させている。又、一方（図５の左方）の遊星歯車素子１４ａを、別の遊星歯車素子２０を介して、上記キャリア１３の周囲に回転自在に設けたリング歯車２１に噛合させている。
【０００８】
一方、上記第二の伝達軸１７の他端部（図５の右端部）に固設した太陽歯車１６ｂの周囲に設けた第二のキャリア２２に遊星歯車素子２３ａ、２３ｂを、回転自在に支持している。尚、この第二のキャリア２２は、上記入力回転軸１及び第二の伝達軸１７と同心に配置された、出力軸２４の基端部（図５の左端部）に固設されている。又、上記各遊星歯車素子２３ａ、２３ｂは、互いに噛合すると共に、一方の遊星歯車素子２３ａを上記太陽歯車１６ｂに、他方の遊星歯車素子２３ｂを、上記第二のキャリア２２の周囲に回転自在に設けた第二のリング歯車２５に、それぞれ噛合させている。又、上記リング歯車２１と上記第二のキャリア２２とを低速用クラッチ２６により係脱自在とすると共に、上記第二のリング歯車２５とケーシング等の固定の部分とを、高速用クラッチ２７により係脱自在としている。
【０００９】
上述の様な、図５に示した無段変速装置の場合、上記低速用クラッチ２６を接続すると共に上記高速用クラッチ２７の接続を断った、所謂低速モード状態では、上記入力回転軸１の動力が上記リング歯車２１を介して上記出力軸２４に伝えられる。そして、前記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比、即ち、上記入力回転軸１と上記出力軸２４との間の変速比が変化する。この様な低速モード状態では、無段変速装置全体としての変速比は、無限大に変化する。即ち、上記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を調節する事により、上記入力回転軸１を回転させた状態のまま上記出力軸２４の回転状態を、停止状態を挟んで、正転、逆転の変換自在となる。
【００１０】
これに対して、上記低速用クラッチ２６の接続を断ち、上記高速用クラッチ２７を接続した、所謂高速モード状態では、上記入力回転軸１の動力が上記第一、第二の伝達軸１５、１７を介して上記出力軸２４に伝えられる。そして、上記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比が変化する。この場合には、上記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を大きくする程、無段変速装置全体としての変速比が大きくなる。
【００１１】
尚、前述の図４に示したトロイダル型無段変速機及び上述の図５に示した無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速ユニット１１の場合、ローディングカム式の押圧装置１０により、入力側ディスク２、２の内側面及び出力側ディスク５、５ａの内側面と各パワーローラ６、６の周面との転がり接触部（トラクション部）に、所定の押し付け力を付与している。但し、この様なローディングカム式の押圧装置１０が発生する押し付け力は、入力回転軸１に加わるトルクに応じて変化するのみである。これに対して特許文献６〜７には、油圧室に圧油を導入する事により転がり接触部に所望の押し付け力を付与する、油圧式の押圧装置を組み込んだトロイダル型無段変速機が記載されている。この様な構造の場合には、上記転がり接触部に付与される押し付け力（トラクション部の面圧）を、油圧を制御する事により所望の値に調節できる。尚、上記特許文献６には、１個の油圧室を設けた所謂シングルピストン型の押圧装置を組み込んだ構造が、上記特許文献７には、１対の油圧室を力の伝達方向に関して互いに並列に設けた所謂ダブルピストン型の押圧装置を組み込んだ構造が、それぞれ記載されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平６−１７４０３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２０７１９号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３９１２４号公報
【特許文献４】
米国特許第５６０７３７２号明細書
【特許文献５】
米国特許第６０９９４３１号明細書
【特許文献６】
特開２００２−２０６６０８号公報
【特許文献７】
特開２００１−１２５７３号公報
【００１３】
【先発明の説明】
前述した様な特許文献１〜５に記載される等により従来から知られている無段変速装置に関する発明は、この無段変速装置の基本構造に関するものであって、実際に自動車用自動変速機等を構成する場合に就いて考慮した、具体的なものではない。この様な事情に鑑みて、特願２００２−２４３３８９号には、図６〜８に示す様な、より具体的なトロイダル型無段変速機及び無段変速装置に関する発明が開示されている。この図６〜８に示した無段変速装置は、特許請求の範囲に記載したトロイダル型無段変速機に対応するトロイダル型無段変速ユニット１１ａと、第一〜第三の遊星歯車式変速ユニット２８〜３０とを組み合わせて成り、入力軸３１と出力軸２４ａとを有する。図示の例では、これら入力軸３１と出力軸２４ａとの間に、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの入力回転軸１ａと伝達軸３２とを、これら両軸３１、２４ａと同心に設けている。そして、上記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９を上記入力回転軸１ａと上記伝達軸３２との間に掛け渡す状態で、上記第三の遊星歯車式変速ユニット３０をこの伝達軸３２と上記出力軸２４ａとの間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【００１４】
このうちのトロイダル型無段変速ユニット１１ａは、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクである１対の入力側ディスク２ａ、２ｂと、同じく特許請求の範囲に記載した内側ディスクである一体型の出力側ディスク５ｂと、複数のパワーローラ６、６とを備える。そして、上記１対の入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１ａを介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、上記出力側ディスク５ｂは、上記両入力側ディスク２ａ、２ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂに対する相対回転を自在として支持されている。更に、上記各パワーローラ６、６は、上記出力側ディスク５ｂの軸方向両側面と上記両入力側ディスク２ａ、２ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個（本例の場合は２個）ずつ挟持されている。そして、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂから上記出力側ディスク５ｂに動力を伝達する。
【００１５】
更に、本例の場合には、上記出力側ディスク５ｂの軸方向両端部を、１対のスラストアンギュラ玉軸受３３、３３により、回転自在に支持している。この為に本例の場合には、ケーシング３５の内側に１対の支柱３７ａ、３７ｂを、アクチュエータボディー３６を介して設けている。これら各支柱３７ａ、３７ｂはそれぞれ、各トラニオン７、７の両端部を支持する為の１対の支持板３４ａ、３４ｂを支持する為のもので、前記入力回転軸１ａを挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた１対の支持ポスト部３８ａ、３８ｂを、環状の支持環部３９、３９により連結して成る。上記入力回転軸１ａは、この支持環部３９、３９の内側を緩く挿通している。
【００１６】
又、上記各支柱３７ａ、３７ｂの下端部は、上記アクチュエータボディー３６の上面に、それぞれ複数本ずつのボルト４０、４０により結合固定している。この為に上記アクチュエータボディー３６の上面には、上記各支柱３７ａ、３７ｂの下端部を内嵌する為の凹部４１、４１を形成している。又、これら各支柱３７ａ、３７ｂの下端部には、下端面に開口する複数のねじ孔を形成している。これら各支柱３７ａ、３７ｂは、それぞれの下端部を上記各凹部４１、４１に内嵌した状態で、上記アクチュエータボディー３６を下方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト４０、４０により、上記アクチュエータボディー３６の上面の所定位置に固定している。
【００１７】
これに対して上記各支柱３７ａ、３７ｂの上端部は、連結板４２の下面に、それぞれボルト４３、４３により取付位置を規制した状態で結合固定している。この為に上記連結板４２の下面には、上記各支柱３７ａ、３７ｂの上端部を内嵌する為の凹部４４、４４を形成している。又、これら各支柱３７ａ、３７ｂの上端部には、上端面中央部に開口する１個ずつのねじ孔を形成している。これら各支柱３７ａ、３７ｂは、それぞれの上端部を上記各凹部４４、４４に内嵌した状態で、上記連結板４２を上方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト４３、４３により、上記連結板４２の下面に固定している。
【００１８】
上記１対の支柱３７ａ、３７ｂは、上述の様に上記アクチュエータボディー３６の上面と上記連結板４２の下面との間に、掛け渡す様に連結固定している。この状態で、上記各支柱３７ａ、３７ｂの両端部近傍に設けた、前記各支持ポスト部３８ａ、３８ｂのうち、下側の支持ポスト部３８ａ、３８ａは、上記アクチュエータボディー３６の上面の直上位置に存在する。そして、上記両支柱３７ａ、３７ｂの支持ポスト部３８ａ、３８ａに、前記１対の支持板３４ａ、３４ｂのうちの下側の支持板３４ａに形成した支持孔４５ａ、４５ａを、がたつきなく外嵌している。又、上側の支持ポスト部３８ｂ、３８ｂは、上記連結板４２の下面の直下位置に存在する。そして、上記両支柱３７ａ、３７ｂの支持ポスト部３８ｂ、３８ｂに、前記１対の支持板３４ａ、３４ｂのうちの上側の支持板３４ｂに形成した支持孔４５ｂ、４５ｂを、がたつきなく外嵌している。
【００１９】
この様にして設けた上記両支持板３４ａ、３４ｂ同士の間には、それぞれが特許請求の範囲に記載した支持部材に相当する複数のトラニオン７、７と、これら各トラニオン７、７に支持された支持軸８ａ、８ａとを介して、前記パワーローラ６、６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６、６の周面４６と、前記各入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面４７、４７及び前記出力側ディスク５ｂの出力側面４８、４８とを転がり接触させている。
【００２０】
又、上記１対の支柱３７ａ、３７ｂにより互いに結合された、上記アクチュエータボディー３６と上記連結板４２とのうち、アクチュエータボディー３６は前記ケーシング３５の下部に、上記連結板４２はこのケーシング３５内に、それぞれ長さ方向（図６の左右方向、図７の表裏方向）及び幅方向の位置を規制した状態で支持固定されている。このうちの連結板４２の位置規制を行なう為に、この連結板４２の上面と、上記ケーシング３５の天板部４９の下面との、互いに対向する部分にそれぞれ形成した、位置決め凹部５０ａ、５０ｂ同士の間に、円筒状の位置決めスリーブ５１、５１を掛け渡している。又、上記アクチュエータボディー３６の位置決めは、図示しない複数本の位置決めピンにより図っている。
【００２１】
この様にして上記ケーシング３５内の所定位置に固定した１対の支柱３７ａ、３７ｂの中間部に設けられ、それぞれが前記入力側ディスク２ａ、２ｂと前記出力側ディスク５ｂとの入力側、出力側両面４７、４８同士の間の各キャビティ（空間）の中央部に存在する前記各支持環部３９、３９により、上記出力側ディスク５ｂを、回転自在に支持している。この為に、これら各支持環部３９、３９と、この出力側ディスク５ｂの軸方向両端部面、即ち、この出力側ディスク５ｂの軸方向両側面に設けた出力側面４８、４８よりも内径側部分との間に、前記各スラストアンギュラ玉軸受３３、３３を設けている。
【００２２】
又、図示の無段変速装置の場合、前記入力回転軸１ａの基端部（図６の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに前記入力軸３１を介して結合し、このクランクシャフトにより上記入力回転軸１ａを回転駆動する様にしている。又、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂの軸方向片側面（入力側面４７、４７）及び上記出力側ディスク５ｂの軸方向両側面（出力側面４８、４８）と前記各パワーローラ６、６の周面４６、４６との転がり接触部（トラクション部）に適正な面圧を付与する為の押圧装置１０ａとして、油圧式のものを使用している。又、上記入力軸３１の基端部周囲にギヤポンプ８４を設けて、上記押圧装置１０ａ及び変速の為に前記各トラニオン７、７を変位させる為の油圧式のアクチュエータ５２、５２、並びに後述する低速用クラッチ２６ａ及び高速用クラッチ２７ａを断接させる為の油圧シリンダに、圧油を供給自在としている。
【００２３】
又、上記出力側ディスク５ｂに中空回転軸１８ａの基端部（図６の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸１８ａを、エンジンから遠い側（図６の右側）の入力側ディスク２ｂの内側に挿通して、上記出力側ディスク５ｂの回転力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸１８ａの先端部（図６の右端部）で上記入力側ディスク２ｂの外側面から突出した部分に、前記第一の遊星歯車式変速ユニット２８を構成する為の、第一の太陽歯車５３を固設している。
【００２４】
一方、上記入力回転軸１ａの先端部（図６の右端部）で上記中空回転軸１８ａから突出した部分と上記入力側ディスク２ｂとの間に、第一のキャリア５４を掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク２ｂと上記入力回転軸１ａとが、互いに同期して回転する様にしている。そして、上記第一のキャリア５４の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型である前記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９を構成する為の遊星歯車５５〜５７を、回転自在に支持している。更に、上記第一のキャリア５４の片半部（図６の右半部）周囲に第一のリング歯車５８を、回転自在に支持している。
【００２５】
上記各遊星歯車５５〜５７のうち、前記トロイダル型無段変速ユニット１１ａ寄り（図６の左寄り）で上記第一のキャリア５４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車５５は、上記第一の太陽歯車５３に噛合している。又、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａから遠い側（図６の右側）で上記第一のキャリア５４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車５６は、前記伝達軸３２の基端部（図６の左端部）に固設した第二の太陽歯車５９に噛合している。又、上記第一のキャリア５４の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車５７は、上記内側に設けた遊星歯車５５、５６よりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車５５、５６に噛合させている。更に、上記残りの遊星歯車５７と上記第一のリング歯車５８とを噛合させている。尚、径方向外寄りの遊星歯車を、第一、第二の遊星歯車ユニット２８、２９同士の間で互いに独立させる代りに、幅広のリング歯車をこれら両遊星歯車に噛合させる構造も、採用可能である。
【００２６】
一方、前記第三の遊星歯車式変速ユニット３０を構成する為の第二のキャリア６０を、前記出力軸２４ａの基端部（図６の左端部）に結合固定している。そして、この第二のキャリア６０と上記第一のリング歯車５８とを、前記低速用クラッチ２６ａを介して結合している。又、上記伝達軸３２の先端寄り（図６の右端寄り）部分に第三の太陽歯車６１を固設している。又、この第三の太陽歯車６１の周囲に、第二のリング歯車６２を配置し、この第二のリング歯車６２と前記ケーシング３５等の固定の部分との間に、前記高速用クラッチ２７ａを設けている。更に、上記第二のリング歯車６２と上記第三の太陽歯車６１との間に配置した複数組の遊星歯車６３、６４を、上記第二のキャリア６０に回転自在に支持している。これら各遊星歯車６３、６４は、互いに噛合すると共に、上記第二のキャリア６０の径方向に関して内側に設けた遊星歯車６３を上記第三の太陽歯車６１に、同じく外側に設けた遊星歯車６４を上記第二のリング歯車６２に、それぞれ噛合している。
【００２７】
上述の様に構成する先発明に係る無段変速装置の場合、入力回転軸１ａから１対の入力側ディスク２ａ、２ｂ、各パワーローラ６、６を介して一体型の出力側ディスク５ｂに伝わった動力は、前記中空回転軸１８ａを通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ２６ａを接続し、前記高速用クラッチ２７ａの接続を断った状態では、前記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を変える事により、上記入力回転軸１ａの回転速度を一定にしたまま、前記出力軸２４ａの回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。
【００２８】
即ち、この状態では、上記入力回転軸１ａと共に正方向に回転する第一のキャリア５４と、上記中空回転軸１８ａと共に逆方向に回転する前記第一の太陽歯車５３との差動成分が、前記第一のリング歯車５８から、前記低速用クラッチ２７ａ、前記第二のキャリア６０を介して、上記出力軸２４ａに伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を所定値にする事で上記出力軸２４ａを停止させられる他、このトロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸２４ａを、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸２４ａを、車両を前進させる方向に回転させられる。
【００２９】
上述の様に構成し作用する先発明に係る無段変速装置の組立時には、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａ及び前記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９を、これら各ユニット１１ａ、２８、２９を前記ケーシング３５内に収納するのに先立って、図８に示す様に、予めこのケーシング３５外で組み立てる。即ち、前記アクチュエータボディー３６にそれぞれの下端を結合固定した１対の支柱３７ａ、３７ｂ（図６〜７参照）により、出力側ディスク５ｂ及び中空回転軸１８ａを回転自在に支持する。又、上記両支柱３７ａ、３７ｂの上下両端部に設けた各支持ポスト部３８ａ、３８ｂに外嵌支持した上下１対の支持板３４ａ、３４ｂにより、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６を所定位置に支持する。更に、上記中空回転軸１８ａを挿通した前記入力回転軸１ａに、前記押圧装置１０ａ、前記１対の入力側ディスク２ａ、２ｂ、上記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等を組み付ける。
【００３０】
従って、無段変速装置を構成する上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａ及び第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９の主要部を、上記ケーシング３５内に組み込む以前に、このケーシング３５外で組み立てて、上記図８に示す様な、上記無段変速装置の主要部となる、モジュール６５とする事ができる。このモジュール６５の組立作業は、上記ケーシング３５に邪魔される事なく、広い空間で行なう事ができて、組立作業が容易になる。又、上記モジュール６５を組立後、上記ケーシング３５内に収納する以前に、このモジュール６５の作動状態を確認できる。そして、この作動状態が不良である場合には、上記ケーシング３５外の広い空間で、分解・再組立を容易に行なえる。
【００３１】
これに対して、上記モジュール６５の作動状態が適正であった場合には、このモジュール６５を、前記連結板４２を上にして上記ケーシング３５内に、このケーシング３５の下端開口から挿入する。そして、この連結板４２の上面に形成した各位置決め凹部５０ａ、５０ａと前記天板部４９の下面に形成した位置決め凹部５０ｂ、５０ｂとの間に円筒状の位置決めスリーブ５１、５１を掛け渡しつつ、前記アクチュエータボディー３６を上記ケーシング３５に図示しないボルトにより固定し、上記モジュール６５を上記ケーシング３５内に固定する。この固定作業の後、このケーシング３５の下端開口は、オイルパン６６により塞ぐ。又、前記伝達軸３２、低速用、高速用両クラッチ２６ａ、２７ａ、第三の遊星歯車式変速ユニット３０、出力軸２４ａ等、上記モジュール６５に含まれない構成部分は、このモジュール６５を上記ケーシング３５内に組み付けた後、このケーシング３５に組み付ける。
【００３２】
又、上述した先発明に係る無段変速装置の場合、トロイダル型無段変速ユニット１１ａを構成する押圧装置１０ａとして、油圧式のものを組み込んでいる。この押圧装置１０ａは、図９に示す様に、第一のシリンダ部材６９と第一のピストン部材７０とにより構成される第一の油圧室６７と、第二のシリンダ部材７１と第二のピストン部材７２とにより構成される第二の油圧室６８とを備えた、ダブルピストン型のものとしている。このうちの第一のシリンダ部材６９は、入力回転軸１ａの一端部（図９の左端部）に設けた鍔部７３に一側面（図９の左側面）を当接させた状態でこの入力回転軸１ａの一端部外周面に締まり嵌めにより圧入嵌合させている。又、上記第一のピストン部材７０は、円環状に形成され、上記第一のシリンダ部材６９の外周縁に設けられた第一のシリンダ筒７４の内周面と上記入力回転軸１ａの外周面との間に、シールリングを介して油密に嵌装させている。
【００３３】
又、上記第二のシリンダ部材７１は、上記入力回転軸１ａにボールスプライン３により軸方向変位を自在に支持された（一方の）入力側ディスク２ａの外側面と、この入力側ディスク２ａの外周縁に設けられた第二のシリンダ筒７５とにより構成している。そして、このうちの第二のシリンダ筒７５の開口縁を、上記第一のピストン部材７０の他側面（図９の右側面）に当接させている。尚、上記第二のシリンダ筒７５の先端縁には１乃至複数の切り欠き８７、８７を形成して、第一、第二のピストン部材７０、７２同士の間の空間に、空気を吸排自在としている。又、上記第二のピストン部材７２は、断面Ｌ字状に形成され、円筒部７６とこの円筒部７６の一端縁（図９の左端縁）から径方向外方に突出する円輪部７７とを備えた、円環状のものとしている。そして、このうちの円輪部７７の一端縁（図９の左端縁）内径側部分を上記入力回転軸１ａの一端寄り部に設けた段差面７８に当接させた状態で、上記円筒部７６を上記入力回転軸１ａに締まり嵌めにより圧入嵌合させている。そして、この状態で、上記円輪部７７の外周縁を、シールリングを介して、上記第二のシリンダ筒７５の内周面に油密に嵌装させている。
【００３４】
この様に構成する押圧装置１０ａの押圧力の発生時には、上記入力回転軸１ａの中心部に設けた給油通路７９及びこの給油通路７９と入力回転軸１ａの外周面とを連通させた各給油孔８０、８０を通じて、上記第一、第二の油圧室６７、６８に油圧を導入する。そして、この油圧に基づき、上記第一のピストン部材７０により入力側ディスク２ａを軸方向に押圧する事に加えて、この入力側ディスク２ａを直接同方向に押圧する。この結果、これら入力側ディスク２ａ、２ｂの内側面（入力側面４７、４７）及び出力側ディスク５ｂの内側面（出力側面４８、４８）と各パワーローラ６、６の周面４６、４６との転がり接触部（トラクション部）に、適正な押し付け力が付与される。上記第一、第二の油圧室６７、６８は、力の伝達方向に関して、上記入力側回転軸１ａと上記入力側ディスク２ａとの間に、互いに並列に設けている。従って、上記第一、第二の油圧室６７、６８（を構成する第一、第二のシリンダ部材６９、７１）の直径を小さく抑えつつ、上記押し付け力を十分に大きくできる。
【００３５】
尚、上記第一、第二の油圧室６７、６８のうちで、上記入力側ディスク２ａから遠い側の油圧室である第一の油圧室６７内に、上記第一のシリンダ部材６９と第一のピストン部材７０とに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばね８１を設けている。そして、この皿板ばね８１により、上記各油圧室６７、６８内に油圧が導入されていない状態でも、上記トラクション部に動力伝達の為に必要な最低限以上の押し付け力を付与すると共に、同じく圧油が供給されない状態で構成部材同士ががたつくのを防止している。又、上記皿板ばね８１と第一のシリンダ部材６９の側面との間にシム板８２を設け、このシム板８２によりこの皿板ばね８１の弾性力を所望の値に規制すると共に、この皿板ばね８１により上記第一のピストン部材７０を介して押圧される上記入力側ディスク２ａの位置決めを図っている。
【００３６】
この様に構成し作用する押圧装置１０ａは、次の様に組立を行なう。先ず、図１０に示す様に、入力回転軸１ａの一端部に第一のシリンダ部材６９を、前記鍔部７３に突き当たるまで圧入固定する。次いで、図１１に示す様に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部外周面と第一のシリンダ筒７４の内周面との間に第一のピストン部材７０を、この第一のピストン部材７０と第一のシリンダ部材６９との間に皿板ばね８１及びシム板８２を挟持した状態で嵌装する。そして、図１２に示す様に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部に、｛第二のピストン部材７２（図９参照）を圧入固定する事なく｝第二のシリンダ部材７１となる一方の入力側ディスク２ａを外嵌する。
【００３７】
次いで、図１３に示す様に、前述したモジュール６５（図８参照）と同様の状態まで仮組立し、治具８３により上記入力回転軸１ａと連結板４２とを支持する。即ち、上述の図１２に示す様な第一のピストン部材７０、一方の入力側ディスク２ａ等を組み付けた入力回転軸１ａ、アクチュエータボディー３６、１対の支柱３７ａ、３７ｂ、出力側ディスク５ｂ、中空回転軸１８ａ、支持板３４ａ、３４ｂ、連結板４２、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６（図６参照）、他方の入力側ディスク２ｂ、第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等の上記モジュール６５の構成部材を、前述したこのモジュール６５を組み立てる場合と同様にして、仮組立をする。
【００３８】
そして、上記入力回転軸１ａと連結板４２とを上記治具８３により支持すると共に、上記入力回転軸１ａの他端寄り部（図６、１３の右端寄り部）にローディングナット８５を所定のトルクで緊締した状態で、上記皿板ばね８１の弾性力に基づいて上記一方の入力側ディスク２ａが所定の位置まで押圧されているか（所定の位置に存在するか）否かを調べる。即ち、上記図１３に示す様に、上記第一のシリンダ筒７４の開口縁と第一のピストン部材７０の他側面との距離Ｘが、所定の値か否かを測定する。そして、この距離Ｘが所定の値でない場合には、上記治具８３を取り外すと共に、上述した図１０の状態（入力回転軸１ａに第一のシリンダ部材６９を外嵌固定した状態）まで分解し、上記第一の油圧室６７内に設けるシム板８２の厚さを変える（違う厚さのシム板８２に交換する）。そして、上記図１３に示す状態まで再度仮組立をし、上記距離Ｘが所定の値になるまで、分解、再組立、距離Ｘの測定を繰り返す。
【００３９】
これに対して、この距離Ｘが所定の値の（若しくは所定の値になった）場合には、上記治具８３を取り外すと共に、上述した図１１の状態（入力回転軸１ａに第一のシリンダ部材６９及び第一のピストン部材７０を外嵌した状態）まで分解する。そして、図１４に示す様に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分に第二のピストン部材７２を圧入固定し、次いで、この入力回転軸１ａに上記入力側ディスク２ａを組み付け、前記図９に示す状態とする。そして、この様に押圧装置１０ａを組み付けた入力回転軸１ａ、上記アクチュエータボディー３６、１対の支柱３７ａ、３７ｂ、出力側ディスク５ｂ、中空回転軸１８ａ、支持板３４ａ、３４ｂ、連結板４２、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６、他方の入力側ディスク２ｂ、第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等を前述の様に組み立てて、前記図８に示したモジュール６５とする。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成する先発明に係るトロイダル型無段変速機（トロイダル型無段変速ユニット１１ａ）及び無段変速装置の場合、トロイダル型無段変速ユニット１１ａを構成する押圧装置１０ａを、力の伝達方向に関して１対の油圧室６７、６８を並列に設けた、ダブルピストン型のものとしている。そして、これら両油圧室６７、６８を、入力回転軸１ａの軸方向に配列している。この様なダブルピストン型の押圧装置１０ａの場合、前記特許文献６に記載された様な１個の油圧室を設けたシングルピストン型のものに比べ、上記各油圧室６７、６８内に送り込む圧油を低圧にできる。この為、これら各油圧室６７、６８内に圧油を供給する為のポンプの効率を確保できる。但し、この様な先発明に係るトロイダル型無段変速機及び無段変速装置を実用化する為には、上述の様な押圧装置１０ａの組立性（組み立てのし易さ）を確保する事が望まれる。この理由は、次の通りである。
【００４１】
上記押圧装置１０ａを組み立てる場合、前述の様に、上記入力回転軸１ａに上記第一のシリンダ部材６９を圧入固定する作業と、同じく上記第二のピストン部材７２を圧入固定する作業との間に、仮組立、距離Ｘの測定、更に分解等の作業を行なう。一方、上記圧入固定を行なう際には、上記入力回転軸１ａや第一のシリンダ部材６９、第二のピストン部材７２等を、この圧入固定を行なう為の圧入機械に設置する必要がある。この為、上記入力回転軸１ａと上記第一のシリンダ部材６９とを上記圧入機械に載置して圧入作業を行なったらば、これら各部材１ａ、６９を上記圧入機械から取り外し、これら各部材１ａ、６９を上述の様な仮組立、距離Ｘの測定、分解等の作業を行なえる広い場所に搬送する必要がある。そして、この様な広い場所で仮組立、距離Ｘの測定、分解等を行なったらば、上記入力回転軸１ａ及び第一のシリンダ部材６９等を上記第二のピストン部材７２と共に、再度上記圧入機械に設置し、この第二のピストン部材７２をこの入力回転軸１ａに圧入固定する。この様に仮組立、距離Ｘの測定、分解等を２度の圧入作業の間に行なう事は、作業効率が悪く面倒であり、製造コストの低減や量産化を図る面からは好ましくない。
【００４２】
又、上述の様な仮組立をした状態で上記距離Ｘが所定の値であったとしても、上記第二のピストン部材７２を上記入力回転軸１ａに圧入固定した後、上述の様に各部材を組み立ててモジュール６５とした状態で、上記距離Ｘが所定の値からずれる可能性もある。この様な場合には、上記第二のピストン部材７２を上記入力回転軸１ａから取り外さなければならない。しかしながら、この様な互いに締まり嵌めで圧入した上記第二のピストン部材７２と入力回転軸１ａとを取り外す（分解する）作業は面倒である。しかも、これら第二のピストン部材７２と入力回転軸１ａとを取り外せたとしても、一度締まり嵌めを行なった部材１ａ、７２同士を再度組み直すのは、寸法精度や嵌合強度を確保する面からは好ましくない。
本発明のトロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、回転軸と、第一のディスクと、第二のディスクと、複数の支持部材と、複数個のパワーローラと、押圧装置とを備える。
このうちの第一のディスクは、上記回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持されている。
又、上記第二のディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられている。
又、上記各支持部材は、上記第一のディスク及び第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する。
又、上記各パワーローラは、その周面を球状凸面としており、上記各支持部材に支持された状態で上記第一のディスク及び第二のディスクの内側面同士の間に挟持されている。
又、上記押圧装置は、上記第一のディスクと第二のディスクとを互いに近づける方向に押圧する。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記押圧装置は、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、上記回転軸の軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ内にそれぞれピストンを嵌装し、これら各シリンダとピストンとにより構成される１対の油圧室内へ圧油を導入する事により、この圧油に応じた押圧力を発生させるものである。そして、これら１対の油圧室のうちで、上記第一のディスクの外側面により軸方向片側面を仕切られた一方の油圧室内に、この第一のディスクとこの一方の油圧室内に嵌装したピストンとに、互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねと、この皿板ばねの弾性力を所望の値に規制する為のシム板とを設けている。
又は、それぞれの油圧室を構成する上記シリンダとピストンとのうちの何れか一方の部材を、回転軸に締まり嵌めにより圧入嵌合させている。
更に、これと共に、上記第一のディスクに上記回転軸を、この第一のディスクの背面側から挿入している。
【００４４】
又、請求項３に記載した無段変速装置は、トロイダル型無段変速ユニットと遊星歯車式変速ユニットとを組み合わせると共に、このうちのトロイダル型無段変速ユニットの回転軸に繋がる入力軸と、上記遊星歯車式変速ユニットの構成部材に繋がる出力軸とを備える。
そして、このうちのトロイダル型無段変速ユニットを、上述の様なトロイダル型無段変速機としている。
又、上記遊星歯車式変速ユニットは、上記トロイダル型無段変速ユニットの回転軸と内側ディスクとから動力を伝達されるものであって、動力の伝達経路を２系統に切り換える切換手段を有するものとしている。
又、請求項５に記載した製造方法により造られるトロイダル型無段変速機は、回転軸と、第一のディスクと、第二のディスクと、複数の支持部材と、パワーローラと、押圧装置とを備える。
このうちの第一のディスクは、上記回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持されている。
又、上記第二のディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられている。
又、上記各支持部材は、これら第一のディスク及び第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する。
又、上記各パワーローラは、その周面を球状凸面としており、上記各支持部材に支持された状態で上記第一のディスク及び第二のディスクの内側面同士の間に挟持されている。
又、上記押圧装置は、上記第一のディスクと第二のディスクとを互いに近づける方向に押圧する。
そして、この押圧装置は、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、上記回転軸の軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ内にそれぞれピストンを嵌装し、これら各シリンダとピストンとにより構成される１対の油圧室内へ圧油を導入する事により、この圧油に応じた押圧力を発生させるものである。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の製造方法に於いては、先ず、上記回転軸に、上記第一のディスクから離れた側に位置する第一の油圧室を構成する為の第一のシリンダ部材を圧入固定する。又、これと共に、この第一のシリンダ部材に第一のピストン部材を嵌装する。次いで、上記回転軸に、上記第一のディスクに近い側の第二の油圧室を構成する為の第二のピストン部材を圧入固定してから、この第二のピストン部材と上記第一のディスクの背面との間に、この第一のディスクとこの第二のピストンとに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねと、この皿板ばねの弾性力を所望の値に規制する為のシム板とを挟持する状態で、上記第一のディスクを外嵌する。
【００４５】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置によれば、第一のディスクの外側面により構成される油圧室に皿板ばね及びシム板を設ける為、１対の油圧室を構成するシリンダ及びピストンのうちで回転軸に締まり嵌めで圧入固定する必要のある部材を総てこの回転軸に圧入固定した後に、上記皿板ばね及びシム板の取り付け、交換等の作業を行なえる。言い換えれば、押圧装置を組み立てる際の圧入作業を総て行なってから（圧入作業をまとめて行なってから）、組立、各部材の位置関係を確認する為の測定、分解、皿板ばねやシム板の交換等の作業を行なえる。しかも、組立を行なった状態で各部材の位置関係が適正であれば、前述した先発明に係る構造の様な分解作業をする必要がなくなり、そのままモジュールとしてケーシングに組み付ける事が可能となる。又、上記各部材の位置関係が適正でない場合でも、上記回転軸に軸方向変位自在に支持された上記第一のディスクをこの回転軸から着脱するだけで、上記シム板や皿板ばねを交換できる為、上記先発明に係る構造の様な圧入した部材同士を取り外す必要もなくなる。この為、作業効率の向上を図れ、製造コストの低減や量産化に寄与できる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面４７、４７及び出力側ディスク５ｂの出力側面４８、４８と各パワーローラ６、６の周面４６、４６（図７参照）との転がり接触部（トラクション部）に適正な押し付け力を付与する押圧装置１０ｂの構造を工夫する事により、この押圧装置１０ｂの組立性（組み立てのし易さ）を確保する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図６〜８に示した先発明に係る構造と同じであるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００４７】
本例の押圧装置１０ｂは、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、入力回転軸１ａの軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ部材６９、７１内にそれぞれピストン部材７０、７２を嵌装し、これら各シリンダ部材６９、７１とピストン部材７０、７２とにより構成される１対の油圧室６７、６８内に油圧を導入する事により、この油圧に応じた押圧力を発生させるものである。即ち、本例の押圧装置１０ｂの場合、第一のシリンダ部材６９と第一のピストン部材７０とにより構成される第一の油圧室６７と、第二のシリンダ部材７１と第二のピストン部材７２とにより構成される第二の油圧室６８とを備える。このうちの第一のシリンダ部材６９は、入力回転軸１ａの一端部（図１〜３の左端部）に設けた鍔部７３に一側面（図１〜３の左側面）を当接させた状態でこの入力回転軸１ａの一端部外周面に締まり嵌めにより圧入嵌合させている。又、上記第一のピストン部材７０は、円環状に形成され、上記第一のシリンダ部材６９の外周縁に設けられた第一のシリンダ筒７４の内周面と上記入力回転軸１ａの外周面との間に、シールリングを介して油密に嵌装させている。
【００４８】
又、上記第二のシリンダ部材７１は、上記入力回転軸１ａにボールスプライン３により軸方向変位を自在に支持された（一方の）入力側ディスク２ａの外側面と、この入力側ディスク２ａの外周縁に設けられた第二のシリンダ筒７５とにより構成している。そして、このうちの第二のシリンダ筒７５の開口縁を、上記第一のピストン部材７０の他側面（図１〜３の右側面）に当接させている。又、上記第二のピストン部材７２は、断面Ｌ字状に形成され、円筒部７６とこの円筒部７６の一端縁（図１〜３の左端縁）から径方向外方に突出する円輪部７７とを備えた、円環状のものとしている。そして、このうちの円輪部７７の一端縁（図１〜３の左端縁）内径側部分を上記入力回転軸１ａの一端寄り部に設けた段差面７８に当接させた状態で、上記円筒部７６を上記入力回転軸１ａに締まり嵌めにより圧入嵌合させている。そして、この状態で、上記円輪部７７の外周縁を、上記第二のシリンダ筒７５の内周面に、シールリングを介して油密に嵌装させている。
【００４９】
又、本例の場合には、上記第一、第二の油圧室６７、６８のうちで、上記一方の入力側ディスク２ａの外側面により軸方向片側面を仕切られた上記第二の油圧室６８内に、皿板ばね８１ａを設けている。即ち、上記第二の油圧室６８を構成する上記第二のシリンダ部材７１と上記第二のピストン部材７２との間に、これら各部材同士に互いに離れる方向の弾性力を付与する上記皿板ばね８１ａを設けている。そして、この皿板ばね８１により、上記各油圧室６７、６８内に油圧が導入されない状態でも、上記トラクション部に、動力伝達の為に必要な最低限以上の押し付け力を付与すると共に、同じく油圧が導入されない状態で構成部材同士ががたつくのを防止している。
【００５０】
又、これと共に、上記第二のピストン部材７２の他端面の外径寄り部分にこの他端面から凹入する状態で凹部８６を設け、この凹部８６に上記皿板ばね８１ａと当接する状態で、この皿板ばね８１ａの弾性力を所望の値に規制する為のシム板８２ａを設けている。そして、この様なシム板８２ａにより弾性力を所望の値に規制された上記皿板ばね８１ａにより、上記第一のピストン部材７０を介して押圧される上記一方の入力側ディスク２ａに、所望の弾力を付与する様にしている。又、上記凹部８６の円周方向複数個所に、この凹部８６の内外両周縁同士を連通させる凹溝８８、８８を形成して、上記皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａの内径側と外径側とに油圧が行き亙る様にしている。尚、本例の場合は、上記一方の入力側ディスク２ａが、特許請求の範囲に記載した第一のディスクであると共に一方の外側ディスクに相当し、上記第二の油圧室６８が、特許請求の範囲に記載した一方の油圧室に相当する。
【００５１】
上述の様に構成する押圧装置１０ｂにより押圧力を発生させる際には、上記入力回転軸１ａの中心部に設けた給油通路７９及びこの給油通路７９と入力回転軸１ａの外周面とを連通させた各給油孔８０、８０を通じて、上記第一、第二の油圧室６７、６８に油圧を導入する。そして、この油圧に基づき、上記第一のピストン部材７０及び入力側ディスク２ａを軸方向に押圧し（軸方向に変位させ）、上記トラクション部に適正な押し付け力を付与する。
【００５２】
この様に構成し作用する押圧装置１０ａは、次の様に組み立てを行なう。先ず、入力回転軸１ａの一端部に第一のシリンダ部材６９を圧入固定する。次に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分の外周面と第一のシリンダ筒７４の内周面との間に第一のピストン部材７０を嵌装する。次に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分に第二のピストン部材７２を圧入固定する。次に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分に一方の入力側ディスク２ａを、この入力側ディスク２ａの外側面と第二のピストン部材７０との間に皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａを挟持した状態で外嵌し、図２の状態とする。
【００５３】
そして、図３に示す様に、前述したモジュール６５（図８参照）と同様の状態に組み立てて、治具８３により上記入力回転軸１ａと連結板４２とを支持する。即ち、上記図２に示す様な押圧装置１０ａを組み付けた入力回転軸１ａ、アクチュエータボディー３６、１対の支柱３７ａ、３７ｂ、出力側ディスク５ｂ、中空回転軸１８ａ、支持板３４ａ、３４ｂ、連結板４２、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６（図７参照）、他方の入力側ディスク２ｂ、第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等の上記モジュール６５を構成する部材を、前述したモジュール６５を組み立てる場合と同様に組み立てる。
【００５４】
そして、上記入力回転軸１ａと連結板４２とを上記治具８３により支持すると共に、上記入力回転軸１ａの他端寄り部分（図１、３の右端寄り部分）にローディングナット８５を所定のトルクで緊締した状態で、上記皿板ばね８１ａの弾性力に基づいて上記一方の入力側ディスク２ａが所定の位置まで押圧されているか（所定の位置に存在するか）否かを調べる。即ち、上記図３に示す様に、上記第一のシリンダ筒７４の開口縁と第一のピストン部材７０の他側面との距離Ｘが、所定の値か否かを測定する。
【００５５】
そして、この距離Ｘが所定の値でない場合には、上記治具８３を取り外すと共に、上記入力回転軸２ａに第一のシリンダ部材６９及び第一、第二のピストン部材７０、７２を外嵌した状態まで分解し、上記第二の油圧室６８内に設けるシム板８２ａの厚さを変え（違う厚さのシム板８２ａに交換し）、必要に応じて上記皿板ばね８１ａも交換する。そして、上記図３に示す状態まで再度組み立てて、上記距離Ｘが所定の値になるまで、分解、再組立、距離Ｘの測定を繰り返す。これに対して、この距離Ｘが所定の値の（若しくは所定の値になった）場合には、上記治具８３を取り外して、前述の図８に示した様なモジュール６５とする。
【００５６】
この様に押圧装置１０ｂの組立を行なう本例の場合には、一方の入力側ディスク２ａの外側面により構成される第二の油圧室６８に皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａを設ける為、第一のシリンダ部材６９及び第二のピストン部材７２を入力回転軸１ａに圧入固定した後に、上記皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａの組み付け、交換等の作業を行なえる。言い換えれば、上記押圧装置１０ｂを組み立てる際の圧入作業を総て行なってから（圧入作業をまとめて行なってから）、組立、距離Ｘの測定、分解、上記皿板ばね８１ａやシム板８２ａの交換作業等を行なえる。しかも、組立を行なった状態で距離Ｘの値が適正であれば（各部材の位置関係が適正であれば）、前述した先発明に係る構造の様な分解作業をする必要がなくなり、そのままモジュール６５としてケーシング３５に組み付ける事が可能となる。又、上記距離Ｘの値が適正でない（各部材の位置関係が適正でない）場合でも、上記入力回転軸１ａにボールスプライン３により軸方向変位自在に支持された上記一方の入力側ディスク２ａをこの入力回転軸１ａから着脱するだけで、上記シム板８２ａや皿板ばね８１ａを交換できる。この為、上記先発明に係る構造の様に、圧入した部材同士を取り外す必要もなくなる。この為、作業効率の向上を図れ、製造コストの低減や量産化に寄与できる。
【００５７】
尚、図示は省略するが、入力回転軸と平行に設けた伝達軸に出力側ディスクからの動力を取り出し自在とした構造に、本発明を適用しても良い。又、本例の様な、入力部から出力部への動力の伝達を互いに並列に設けられた２系統に分けて行なう所謂ダブルキャビティ型の構造だけでなく、動力の伝達を１系統で行なうシングルキャビディ型の構造にも、本発明を適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、組立性の優れた実用的な構造を実現して、トロイダル型無段変速機及びこのトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の実用化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】回転軸に押圧装置及び一方の外側ディスクを取り付けた状態を示す断面図。
【図３】無段変速機の組立途中の状態を示す断面図。
【図４】従来から知られているトロイダル型無段変速機の１例を示す断面図。
【図５】従来から知られている無段変速装置の１例を示す略断面図。
【図６】先発明の構造を示す断面図。
【図７】図６の拡大Ａ―Ａ断面図。
【図８】ケーシングに収納する以前に組み立てた無段変速装置の主要部であるモジュールの斜視図。
【図９】押圧装置部分を取り出して示す断面図。
【図１０】回転軸に押圧装置を組み付ける初期工程を示す断面図。
【図１１】同じく続く工程を示す断面図。
【図１２】各部材が所定の位置関係かを調べる為の仮組立の初期工程を示す断面図。
【図１３】所定の位置関係にあるかを調べる工程を示す断面図。
【図１４】所定の位置関係にあった場合に、続いて行なう工程を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ 入力回転軸
２、２ａ、２ｂ 入力側ディスク
３ ボールスプライン
４ 出力歯車
５、５ａ、５ｂ 出力側ディスク
６ パワーローラ
７ トラニオン
８、８ａ 支持軸
９ 駆動軸
１０、１０ａ、１０ｂ 押圧装置
１１、１１ａ トロイダル型無段変速ユニット
１２ 遊星歯車式変速ユニット
１３ キャリア
１４ａ、１４ｂ 遊星歯車素子
１５ 第一の伝達軸
１６ａ、１６ｂ 太陽歯車
１７ 第二の伝達軸
１８、１８ａ 中空回転軸
１９ 太陽歯車
２０ 遊星歯車素子
２１ リング歯車
２２ 第二のキャリア
２３ａ、２３ｂ 遊星歯車素子
２４、２４ａ 出力軸
２５ 第二のリング歯車
２６、２６ａ 低速用クラッチ
２７、２７ａ 高速用クラッチ
２８ 第一の遊星歯車式変速ユニット
２９ 第二の遊星歯車式変速ユニット
３０ 第三の遊星歯車式変速ユニット
３１ 入力軸
３２ 伝達軸
３３ スラストアンギュラ玉軸受
３４ａ、３４ｂ 支持板
３５ ケーシング
３６ アクチュエータボディー
３７ａ、３７ｂ 支柱
３８ａ、３８ｂ 支持ポスト部
３９ 支持環部
４０ ボルト
４１ 凹部
４２ 連結板
４３ ボルト
４４ 凹部
４５ａ、４５ｂ 支持孔
４６ 周面
４７ 入力側面
４８ 出力側面
４９ 天板部
５０ａ、５０ｂ 位置決め凹部
５１ 位置決めスリーブ
５２ アクチュエータ
５３ 第一の太陽歯車
５４ 第一のキャリア
５５ 遊星歯車
５６ 遊星歯車
５７ 遊星歯車
５８ 第一のリング歯車
５９ 第二の太陽歯車
６０ 第二のキャリア
６１ 第三の太陽歯車
６２ 第二のリング歯車
６３ 遊星歯車
６４ 遊星歯車
６５ モジュール
６６ オイルパン
６７ 第一の油圧室
６８ 第二の油圧室
６９ 第一のシリンダ部材
７０ 第一のピストン部材
７１ 第二のシリンダ部材
７２ 第二のピストン部材
７３ 鍔部
７４ 第一のシリンダ筒
７５ 第二のシリンダ筒
７６ 円筒部
７７ 円輪部
７８ 段差面
７９ 給油通路
８０ 給油孔
８１、８１ａ 皿板ばね
８２、８２ａ シム板
８３ 治具
８４ ギヤポンプ
８５ ローディングナット
８６ 凹部
８７ 切り欠き
８８ 凹溝
【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及びその製造方法と無段変速装置は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用自動変速装置として、図４に示す様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型と呼ばれるもので、特許請求の範囲に記載した回転軸に相当する入力回転軸１の両端部周囲に、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクに相当する入力側ディスク２、２を、ボールスプライン３、３を介して支持している。従ってこれら両入力側ディスク２、２は、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持されている。又、上記入力回転軸１の中間部周囲に出力歯車４を、この入力回転軸１に対する相対回転を自在として支持している。そして、この出力歯車４の中心部に設けた円筒部の両端部に、特許請求の範囲に記載した内側ディスクに相当する出力側ディスク５、５を、スプライン係合させている。従ってこれら両出力側ディスク５、５は、上記出力歯車４と共に、同期して回転する。
【０００３】
又、上記各入力側ディスク２、２と上記各出力側ディスク５、５との間には、それぞれ複数個ずつ（通常２〜３個ずつ）のパワーローラ６、６を挟持している。これら各パワーローラ６、６は、それぞれ特許請求の範囲に記載した支持部材に相当するトラニオン７、７の内側面に、支持軸８、８及び複数の転がり軸受を介して、回転自在に支持されている。上記各トラニオン７、７は、それぞれの長さ方向（図４の表裏方向）両端部にこれら各トラニオン７、７毎に互いに同心に設けられた枢軸（図示せず）を中心として、揺動変位自在である。これら各トラニオン７、７を傾斜させる動作は、図示しない油圧式のアクチュエータによりこれら各トラニオン７、７を上記枢軸の軸方向に変位させる事により行なうが、総てのトラニオン７、７の傾斜角度は、油圧式及び機械式に互いに同期させる。
【０００４】
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の動力源に繋がる駆動軸９により一方（図４の左方）の入力側ディスク２を、ローディングカム式の押圧装置１０を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の両端部に支持された１対の入力側ディスク２、２が、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ６、６を介して上記各出力側ディスク５、５に伝わり、前記出力歯車４から取り出される。
【０００５】
上記入力回転軸１と出力歯車４との回転速度の比を変える場合で、先ず入力回転軸１と出力歯車４との間で減速を行なう場合には、上記各トラニオン７、７を図４に示す位置に揺動させ、上記各パワーローラ６、６の周面をこの図４に示す様に、上記各入力側ディスク２、２の内側面の中心寄り部分と上記各出力側ディスク５、５の内側面の外周寄り部分とにそれぞれ当接させる。反対に、増速を行なう場合には、上記各トラニオン７、７を図４と反対方向に揺動させ、上記各パワーローラ６、６の周面を、図４に示した状態とは逆に、上記各入力側ディスク２、２の内側面の外周寄り部分と上記各出力側ディスク５、５の内側面の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各トラニオン７、７を傾斜させる。これら各トラニオン７、７の傾斜角度を中間にすれば、入力回転軸１と出力歯車４との間で、中間の速度比（変速比）を得られる。
【０００６】
更に、上述の様に構成され作用するトロイダル型無段変速機を実際の自動車用の無段変速機に組み込む場合、遊星歯車機構と組み合わせて無段変速装置を構成する事が、特許文献１〜５等に記載されて、従来から知られている。図５は、この様な従来から提案されている無段変速装置のうち、特許文献２に記載されたものを示している。この無段変速装置は、特許請求の範囲に記載したトロイダル型無段変速機に対応するトロイダル型無段変速ユニット１１と遊星歯車式変速ユニット１２とを組み合わせて成る。このうちのトロイダル型無段変速ユニット１１は、入力回転軸１と、１対の入力側ディスク２、２と、出力側ディスク５ａと、複数のパワーローラ６、６とを備える。図示の例では、この出力側ディスク５ａは、１対の出力側ディスクの外側面同士を突き合わせて一体とした如き構造を有する。
【０００７】
又、上記遊星歯車式変速ユニット１２は、上記入力回転軸１及び一方（図５の右方）の入力側ディスク２に結合固定されたキャリア１３を備える。このキャリア１３の径方向中間部に、その両端部にそれぞれ遊星歯車素子１４ａ、１４ｂを固設した第一の伝達軸１５を、回転自在に支持している。又、上記キャリア１３を挟んで上記入力回転軸１と反対側に、その両端部に太陽歯車１６ａ、１６ｂを固設した第二の伝達軸１７を、上記入力回転軸１と同心に、回転自在に支持している。そして、上記第一の伝達軸１５の両端部に固設した上記各遊星歯車素子１４ａ、１４ｂと、上記出力側ディスク５ａにその基端部（図５の左端部）を結合した中空回転軸１８の先端部（図５の右端部）に固設した太陽歯車１９又は上記第二の伝達軸１７の一端部（図５の左端部）に固設した太陽歯車１６ａとを、それぞれ噛合させている。又、一方（図５の左方）の遊星歯車素子１４ａを、別の遊星歯車素子２０を介して、上記キャリア１３の周囲に回転自在に設けたリング歯車２１に噛合させている。
【０００８】
一方、上記第二の伝達軸１７の他端部（図５の右端部）に固設した太陽歯車１６ｂの周囲に設けた第二のキャリア２２に遊星歯車素子２３ａ、２３ｂを、回転自在に支持している。尚、この第二のキャリア２２は、上記入力回転軸１及び第二の伝達軸１７と同心に配置された、出力軸２４の基端部（図５の左端部）に固設されている。又、上記各遊星歯車素子２３ａ、２３ｂは、互いに噛合すると共に、一方の遊星歯車素子２３ａを上記太陽歯車１６ｂに、他方の遊星歯車素子２３ｂを、上記第二のキャリア２２の周囲に回転自在に設けた第二のリング歯車２５に、それぞれ噛合させている。又、上記リング歯車２１と上記第二のキャリア２２とを低速用クラッチ２６により係脱自在とすると共に、上記第二のリング歯車２５とケーシング等の固定の部分とを、高速用クラッチ２７により係脱自在としている。
【０００９】
上述の様な、図５に示した無段変速装置の場合、上記低速用クラッチ２６を接続すると共に上記高速用クラッチ２７の接続を断った、所謂低速モード状態では、上記入力回転軸１の動力が上記リング歯車２１を介して上記出力軸２４に伝えられる。そして、前記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比、即ち、上記入力回転軸１と上記出力軸２４との間の変速比が変化する。この様な低速モード状態では、無段変速装置全体としての変速比は、無限大に変化する。即ち、上記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を調節する事により、上記入力回転軸１を回転させた状態のまま上記出力軸２４の回転状態を、停止状態を挟んで、正転、逆転の変換自在となる。
【００１０】
これに対して、上記低速用クラッチ２６の接続を断ち、上記高速用クラッチ２７を接続した、所謂高速モード状態では、上記入力回転軸１の動力が上記第一、第二の伝達軸１５、１７を介して上記出力軸２４に伝えられる。そして、上記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比が変化する。この場合には、上記トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を大きくする程、無段変速装置全体としての変速比が大きくなる。
【００１１】
尚、前述の図４に示したトロイダル型無段変速機及び上述の図５に示した無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速ユニット１１の場合、ローディングカム式の押圧装置１０により、入力側ディスク２、２の内側面及び出力側ディスク５、５ａの内側面と各パワーローラ６、６の周面との転がり接触部（トラクション部）に、所定の押し付け力を付与している。但し、この様なローディングカム式の押圧装置１０が発生する押し付け力は、入力回転軸１に加わるトルクに応じて変化するのみである。これに対して特許文献６〜７には、油圧室に圧油を導入する事により転がり接触部に所望の押し付け力を付与する、油圧式の押圧装置を組み込んだトロイダル型無段変速機が記載されている。この様な構造の場合には、上記転がり接触部に付与される押し付け力（トラクション部の面圧）を、油圧を制御する事により所望の値に調節できる。尚、上記特許文献６には、１個の油圧室を設けた所謂シングルピストン型の押圧装置を組み込んだ構造が、上記特許文献７には、１対の油圧室を力の伝達方向に関して互いに並列に設けた所謂ダブルピストン型の押圧装置を組み込んだ構造が、それぞれ記載されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平６−１７４０３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２０７１９号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３９１２４号公報
【特許文献４】
米国特許第５６０７３７２号明細書
【特許文献５】
米国特許第６０９９４３１号明細書
【特許文献６】
特開２００２−２０６６０８号公報
【特許文献７】
特開２００１−１２５７３号公報
【００１３】
【先発明の説明】
前述した様な特許文献１〜５に記載される等により従来から知られている無段変速装置に関する発明は、この無段変速装置の基本構造に関するものであって、実際に自動車用自動変速機等を構成する場合に就いて考慮した、具体的なものではない。この様な事情に鑑みて、特願２００２−２４３３８９号には、図６〜８に示す様な、より具体的なトロイダル型無段変速機及び無段変速装置に関する発明が開示されている。この図６〜８に示した無段変速装置は、特許請求の範囲に記載したトロイダル型無段変速機に対応するトロイダル型無段変速ユニット１１ａと、第一〜第三の遊星歯車式変速ユニット２８〜３０とを組み合わせて成り、入力軸３１と出力軸２４ａとを有する。図示の例では、これら入力軸３１と出力軸２４ａとの間に、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの入力回転軸１ａと伝達軸３２とを、これら両軸３１、２４ａと同心に設けている。そして、上記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９を上記入力回転軸１ａと上記伝達軸３２との間に掛け渡す状態で、上記第三の遊星歯車式変速ユニット３０をこの伝達軸３２と上記出力軸２４ａとの間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【００１４】
このうちのトロイダル型無段変速ユニット１１ａは、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクである１対の入力側ディスク２ａ、２ｂと、同じく特許請求の範囲に記載した内側ディスクである一体型の出力側ディスク５ｂと、複数のパワーローラ６、６とを備える。そして、上記１対の入力側ディスク２ａ、２ｂは、上記入力回転軸１ａを介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、上記出力側ディスク５ｂは、上記両入力側ディスク２ａ、２ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂに対する相対回転を自在として支持されている。更に、上記各パワーローラ６、６は、上記出力側ディスク５ｂの軸方向両側面と上記両入力側ディスク２ａ、２ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個（本例の場合は２個）ずつ挟持されている。そして、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂから上記出力側ディスク５ｂに動力を伝達する。
【００１５】
更に、本例の場合には、上記出力側ディスク５ｂの軸方向両端部を、１対のスラストアンギュラ玉軸受３３、３３により、回転自在に支持している。この為に本例の場合には、ケーシング３５の内側に１対の支柱３７ａ、３７ｂを、アクチュエータボディー３６を介して設けている。これら各支柱３７ａ、３７ｂはそれぞれ、各トラニオン７、７の両端部を支持する為の１対の支持板３４ａ、３４ｂを支持する為のもので、前記入力回転軸１ａを挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた１対の支持ポスト部３８ａ、３８ｂを、環状の支持環部３９、３９により連結して成る。上記入力回転軸１ａは、この支持環部３９、３９の内側を緩く挿通している。
【００１６】
又、上記各支柱３７ａ、３７ｂの下端部は、上記アクチュエータボディー３６の上面に、それぞれ複数本ずつのボルト４０、４０により結合固定している。この為に上記アクチュエータボディー３６の上面には、上記各支柱３７ａ、３７ｂの下端部を内嵌する為の凹部４１、４１を形成している。又、これら各支柱３７ａ、３７ｂの下端部には、下端面に開口する複数のねじ孔を形成している。これら各支柱３７ａ、３７ｂは、それぞれの下端部を上記各凹部４１、４１に内嵌した状態で、上記アクチュエータボディー３６を下方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト４０、４０により、上記アクチュエータボディー３６の上面の所定位置に固定している。
【００１７】
これに対して上記各支柱３７ａ、３７ｂの上端部は、連結板４２の下面に、それぞれボルト４３、４３により取付位置を規制した状態で結合固定している。この為に上記連結板４２の下面には、上記各支柱３７ａ、３７ｂの上端部を内嵌する為の凹部４４、４４を形成している。又、これら各支柱３７ａ、３７ｂの上端部には、上端面中央部に開口する１個ずつのねじ孔を形成している。これら各支柱３７ａ、３７ｂは、それぞれの上端部を上記各凹部４４、４４に内嵌した状態で、上記連結板４２を上方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト４３、４３により、上記連結板４２の下面に固定している。
【００１８】
上記１対の支柱３７ａ、３７ｂは、上述の様に上記アクチュエータボディー３６の上面と上記連結板４２の下面との間に、掛け渡す様に連結固定している。この状態で、上記各支柱３７ａ、３７ｂの両端部近傍に設けた、前記各支持ポスト部３８ａ、３８ｂのうち、下側の支持ポスト部３８ａ、３８ａは、上記アクチュエータボディー３６の上面の直上位置に存在する。そして、上記両支柱３７ａ、３７ｂの支持ポスト部３８ａ、３８ａに、前記１対の支持板３４ａ、３４ｂのうちの下側の支持板３４ａに形成した支持孔４５ａ、４５ａを、がたつきなく外嵌している。又、上側の支持ポスト部３８ｂ、３８ｂは、上記連結板４２の下面の直下位置に存在する。そして、上記両支柱３７ａ、３７ｂの支持ポスト部３８ｂ、３８ｂに、前記１対の支持板３４ａ、３４ｂのうちの上側の支持板３４ｂに形成した支持孔４５ｂ、４５ｂを、がたつきなく外嵌している。
【００１９】
この様にして設けた上記両支持板３４ａ、３４ｂ同士の間には、それぞれが特許請求の範囲に記載した支持部材に相当する複数のトラニオン７、７と、これら各トラニオン７、７に支持された支持軸８ａ、８ａとを介して、前記パワーローラ６、６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６、６の周面４６と、前記各入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面４７、４７及び前記出力側ディスク５ｂの出力側面４８、４８とを転がり接触させている。
【００２０】
又、上記１対の支柱３７ａ、３７ｂにより互いに結合された、上記アクチュエータボディー３６と上記連結板４２とのうち、アクチュエータボディー３６は前記ケーシング３５の下部に、上記連結板４２はこのケーシング３５内に、それぞれ長さ方向（図６の左右方向、図７の表裏方向）及び幅方向の位置を規制した状態で支持固定されている。このうちの連結板４２の位置規制を行なう為に、この連結板４２の上面と、上記ケーシング３５の天板部４９の下面との、互いに対向する部分にそれぞれ形成した、位置決め凹部５０ａ、５０ｂ同士の間に、円筒状の位置決めスリーブ５１、５１を掛け渡している。又、上記アクチュエータボディー３６の位置決めは、図示しない複数本の位置決めピンにより図っている。
【００２１】
この様にして上記ケーシング３５内の所定位置に固定した１対の支柱３７ａ、３７ｂの中間部に設けられ、それぞれが前記入力側ディスク２ａ、２ｂと前記出力側ディスク５ｂとの入力側、出力側両面４７、４８同士の間の各キャビティ（空間）の中央部に存在する前記各支持環部３９、３９により、上記出力側ディスク５ｂを、回転自在に支持している。この為に、これら各支持環部３９、３９と、この出力側ディスク５ｂの軸方向両端部面、即ち、この出力側ディスク５ｂの軸方向両側面に設けた出力側面４８、４８よりも内径側部分との間に、前記各スラストアンギュラ玉軸受３３、３３を設けている。
【００２２】
又、図示の無段変速装置の場合、前記入力回転軸１ａの基端部（図６の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに前記入力軸３１を介して結合し、このクランクシャフトにより上記入力回転軸１ａを回転駆動する様にしている。又、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂの軸方向片側面（入力側面４７、４７）及び上記出力側ディスク５ｂの軸方向両側面（出力側面４８、４８）と前記各パワーローラ６、６の周面４６、４６との転がり接触部（トラクション部）に適正な面圧を付与する為の押圧装置１０ａとして、油圧式のものを使用している。又、上記入力軸３１の基端部周囲にギヤポンプ８４を設けて、上記押圧装置１０ａ及び変速の為に前記各トラニオン７、７を変位させる為の油圧式のアクチュエータ５２、５２、並びに後述する低速用クラッチ２６ａ及び高速用クラッチ２７ａを断接させる為の油圧シリンダに、圧油を供給自在としている。
【００２３】
又、上記出力側ディスク５ｂに中空回転軸１８ａの基端部（図６の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸１８ａを、エンジンから遠い側（図６の右側）の入力側ディスク２ｂの内側に挿通して、上記出力側ディスク５ｂの回転力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸１８ａの先端部（図６の右端部）で上記入力側ディスク２ｂの外側面から突出した部分に、前記第一の遊星歯車式変速ユニット２８を構成する為の、第一の太陽歯車５３を固設している。
【００２４】
一方、上記入力回転軸１ａの先端部（図６の右端部）で上記中空回転軸１８ａから突出した部分と上記入力側ディスク２ｂとの間に、第一のキャリア５４を掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク２ｂと上記入力回転軸１ａとが、互いに同期して回転する様にしている。そして、上記第一のキャリア５４の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型である前記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９を構成する為の遊星歯車５５〜５７を、回転自在に支持している。更に、上記第一のキャリア５４の片半部（図６の右半部）周囲に第一のリング歯車５８を、回転自在に支持している。
【００２５】
上記各遊星歯車５５〜５７のうち、前記トロイダル型無段変速ユニット１１ａ寄り（図６の左寄り）で上記第一のキャリア５４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車５５は、上記第一の太陽歯車５３に噛合している。又、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａから遠い側（図６の右側）で上記第一のキャリア５４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車５６は、前記伝達軸３２の基端部（図６の左端部）に固設した第二の太陽歯車５９に噛合している。又、上記第一のキャリア５４の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車５７は、上記内側に設けた遊星歯車５５、５６よりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車５５、５６に噛合させている。更に、上記残りの遊星歯車５７と上記第一のリング歯車５８とを噛合させている。尚、径方向外寄りの遊星歯車を、第一、第二の遊星歯車ユニット２８、２９同士の間で互いに独立させる代りに、幅広のリング歯車をこれら両遊星歯車に噛合させる構造も、採用可能である。
【００２６】
一方、前記第三の遊星歯車式変速ユニット３０を構成する為の第二のキャリア６０を、前記出力軸２４ａの基端部（図６の左端部）に結合固定している。そして、この第二のキャリア６０と上記第一のリング歯車５８とを、前記低速用クラッチ２６ａを介して結合している。又、上記伝達軸３２の先端寄り（図６の右端寄り）部分に第三の太陽歯車６１を固設している。又、この第三の太陽歯車６１の周囲に、第二のリング歯車６２を配置し、この第二のリング歯車６２と前記ケーシング３５等の固定の部分との間に、前記高速用クラッチ２７ａを設けている。更に、上記第二のリング歯車６２と上記第三の太陽歯車６１との間に配置した複数組の遊星歯車６３、６４を、上記第二のキャリア６０に回転自在に支持している。これら各遊星歯車６３、６４は、互いに噛合すると共に、上記第二のキャリア６０の径方向に関して内側に設けた遊星歯車６３を上記第三の太陽歯車６１に、同じく外側に設けた遊星歯車６４を上記第二のリング歯車６２に、それぞれ噛合している。
【００２７】
上述の様に構成する先発明に係る無段変速装置の場合、入力回転軸１ａから１対の入力側ディスク２ａ、２ｂ、各パワーローラ６、６を介して一体型の出力側ディスク５ｂに伝わった動力は、前記中空回転軸１８ａを通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ２６ａを接続し、前記高速用クラッチ２７ａの接続を断った状態では、前記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を変える事により、上記入力回転軸１ａの回転速度を一定にしたまま、前記出力軸２４ａの回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。
【００２８】
即ち、この状態では、上記入力回転軸１ａと共に正方向に回転する第一のキャリア５４と、上記中空回転軸１８ａと共に逆方向に回転する前記第一の太陽歯車５３との差動成分が、前記第一のリング歯車５８から、前記低速用クラッチ２７ａ、前記第二のキャリア６０を介して、上記出力軸２４ａに伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を所定値にする事で上記出力軸２４ａを停止させられる他、このトロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸２４ａを、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａの変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸２４ａを、車両を前進させる方向に回転させられる。
【００２９】
上述の様に構成し作用する先発明に係る無段変速装置の組立時には、上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａ及び前記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９を、これら各ユニット１１ａ、２８、２９を前記ケーシング３５内に収納するのに先立って、図８に示す様に、予めこのケーシング３５外で組み立てる。即ち、前記アクチュエータボディー３６にそれぞれの下端を結合固定した１対の支柱３７ａ、３７ｂ（図６〜７参照）により、出力側ディスク５ｂ及び中空回転軸１８ａを回転自在に支持する。又、上記両支柱３７ａ、３７ｂの上下両端部に設けた各支持ポスト部３８ａ、３８ｂに外嵌支持した上下１対の支持板３４ａ、３４ｂにより、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６を所定位置に支持する。更に、上記中空回転軸１８ａを挿通した前記入力回転軸１ａに、前記押圧装置１０ａ、前記１対の入力側ディスク２ａ、２ｂ、上記第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等を組み付ける。
【００３０】
従って、無段変速装置を構成する上記トロイダル型無段変速ユニット１１ａ及び第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９の主要部を、上記ケーシング３５内に組み込む以前に、このケーシング３５外で組み立てて、上記図８に示す様な、上記無段変速装置の主要部となる、モジュール６５とする事ができる。このモジュール６５の組立作業は、上記ケーシング３５に邪魔される事なく、広い空間で行なう事ができて、組立作業が容易になる。又、上記モジュール６５を組立後、上記ケーシング３５内に収納する以前に、このモジュール６５の作動状態を確認できる。そして、この作動状態が不良である場合には、上記ケーシング３５外の広い空間で、分解・再組立を容易に行なえる。
【００３１】
これに対して、上記モジュール６５の作動状態が適正であった場合には、このモジュール６５を、前記連結板４２を上にして上記ケーシング３５内に、このケーシング３５の下端開口から挿入する。そして、この連結板４２の上面に形成した各位置決め凹部５０ａ、５０ａと前記天板部４９の下面に形成した位置決め凹部５０ｂ、５０ｂとの間に円筒状の位置決めスリーブ５１、５１を掛け渡しつつ、前記アクチュエータボディー３６を上記ケーシング３５に図示しないボルトにより固定し、上記モジュール６５を上記ケーシング３５内に固定する。この固定作業の後、このケーシング３５の下端開口は、オイルパン６６により塞ぐ。又、前記伝達軸３２、低速用、高速用両クラッチ２６ａ、２７ａ、第三の遊星歯車式変速ユニット３０、出力軸２４ａ等、上記モジュール６５に含まれない構成部分は、このモジュール６５を上記ケーシング３５内に組み付けた後、このケーシング３５に組み付ける。
【００３２】
又、上述した先発明に係る無段変速装置の場合、トロイダル型無段変速ユニット１１ａを構成する押圧装置１０ａとして、油圧式のものを組み込んでいる。この押圧装置１０ａは、図９に示す様に、第一のシリンダ部材６９と第一のピストン部材７０とにより構成される第一の油圧室６７と、第二のシリンダ部材７１と第二のピストン部材７２とにより構成される第二の油圧室６８とを備えた、ダブルピストン型のものとしている。このうちの第一のシリンダ部材６９は、入力回転軸１ａの一端部（図９の左端部）に設けた鍔部７３に一側面（図９の左側面）を当接させた状態でこの入力回転軸１ａの一端部外周面に締まり嵌めにより圧入嵌合させている。又、上記第一のピストン部材７０は、円環状に形成され、上記第一のシリンダ部材６９の外周縁に設けられた第一のシリンダ筒７４の内周面と上記入力回転軸１ａの外周面との間に、シールリングを介して油密に嵌装させている。
【００３３】
又、上記第二のシリンダ部材７１は、上記入力回転軸１ａにボールスプライン３により軸方向変位を自在に支持された（一方の）入力側ディスク２ａの外側面と、この入力側ディスク２ａの外周縁に設けられた第二のシリンダ筒７５とにより構成している。そして、このうちの第二のシリンダ筒７５の開口縁を、上記第一のピストン部材７０の他側面（図９の右側面）に当接させている。尚、上記第二のシリンダ筒７５の先端縁には１乃至複数の切り欠き８７、８７を形成して、第一、第二のピストン部材７０、７２同士の間の空間に、空気を吸排自在としている。又、上記第二のピストン部材７２は、断面Ｌ字状に形成され、円筒部７６とこの円筒部７６の一端縁（図９の左端縁）から径方向外方に突出する円輪部７７とを備えた、円環状のものとしている。そして、このうちの円輪部７７の一端縁（図９の左端縁）内径側部分を上記入力回転軸１ａの一端寄り部に設けた段差面７８に当接させた状態で、上記円筒部７６を上記入力回転軸１ａに締まり嵌めにより圧入嵌合させている。そして、この状態で、上記円輪部７７の外周縁を、シールリングを介して、上記第二のシリンダ筒７５の内周面に油密に嵌装させている。
【００３４】
この様に構成する押圧装置１０ａの押圧力の発生時には、上記入力回転軸１ａの中心部に設けた給油通路７９及びこの給油通路７９と入力回転軸１ａの外周面とを連通させた各給油孔８０、８０を通じて、上記第一、第二の油圧室６７、６８に油圧を導入する。そして、この油圧に基づき、上記第一のピストン部材７０により入力側ディスク２ａを軸方向に押圧する事に加えて、この入力側ディスク２ａを直接同方向に押圧する。この結果、これら入力側ディスク２ａ、２ｂの内側面（入力側面４７、４７）及び出力側ディスク５ｂの内側面（出力側面４８、４８）と各パワーローラ６、６の周面４６、４６との転がり接触部（トラクション部）に、適正な押し付け力が付与される。上記第一、第二の油圧室６７、６８は、力の伝達方向に関して、上記入力側回転軸１ａと上記入力側ディスク２ａとの間に、互いに並列に設けている。従って、上記第一、第二の油圧室６７、６８（を構成する第一、第二のシリンダ部材６９、７１）の直径を小さく抑えつつ、上記押し付け力を十分に大きくできる。
【００３５】
尚、上記第一、第二の油圧室６７、６８のうちで、上記入力側ディスク２ａから遠い側の油圧室である第一の油圧室６７内に、上記第一のシリンダ部材６９と第一のピストン部材７０とに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばね８１を設けている。そして、この皿板ばね８１により、上記各油圧室６７、６８内に油圧が導入されていない状態でも、上記トラクション部に動力伝達の為に必要な最低限以上の押し付け力を付与すると共に、同じく圧油が供給されない状態で構成部材同士ががたつくのを防止している。又、上記皿板ばね８１と第一のシリンダ部材６９の側面との間にシム板８２を設け、このシム板８２によりこの皿板ばね８１の弾性力を所望の値に規制すると共に、この皿板ばね８１により上記第一のピストン部材７０を介して押圧される上記入力側ディスク２ａの位置決めを図っている。
【００３６】
この様に構成し作用する押圧装置１０ａは、次の様に組立を行なう。先ず、図１０に示す様に、入力回転軸１ａの一端部に第一のシリンダ部材６９を、前記鍔部７３に突き当たるまで圧入固定する。次いで、図１１に示す様に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部外周面と第一のシリンダ筒７４の内周面との間に第一のピストン部材７０を、この第一のピストン部材７０と第一のシリンダ部材６９との間に皿板ばね８１及びシム板８２を挟持した状態で嵌装する。そして、図１２に示す様に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部に、｛第二のピストン部材７２（図９参照）を圧入固定する事なく｝第二のシリンダ部材７１となる一方の入力側ディスク２ａを外嵌する。
【００３７】
次いで、図１３に示す様に、前述したモジュール６５（図８参照）と同様の状態まで仮組立し、治具８３により上記入力回転軸１ａと連結板４２とを支持する。即ち、上述の図１２に示す様な第一のピストン部材７０、一方の入力側ディスク２ａ等を組み付けた入力回転軸１ａ、アクチュエータボディー３６、１対の支柱３７ａ、３７ｂ、出力側ディスク５ｂ、中空回転軸１８ａ、支持板３４ａ、３４ｂ、連結板４２、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６（図６参照）、他方の入力側ディスク２ｂ、第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等の上記モジュール６５の構成部材を、前述したこのモジュール６５を組み立てる場合と同様にして、仮組立をする。
【００３８】
そして、上記入力回転軸１ａと連結板４２とを上記治具８３により支持すると共に、上記入力回転軸１ａの他端寄り部（図６、１３の右端寄り部）にローディングナット８５を所定のトルクで緊締した状態で、上記皿板ばね８１の弾性力に基づいて上記一方の入力側ディスク２ａが所定の位置まで押圧されているか（所定の位置に存在するか）否かを調べる。即ち、上記図１３に示す様に、上記第一のシリンダ筒７４の開口縁と第一のピストン部材７０の他側面との距離Ｘが、所定の値か否かを測定する。そして、この距離Ｘが所定の値でない場合には、上記治具８３を取り外すと共に、上述した図１０の状態（入力回転軸１ａに第一のシリンダ部材６９を外嵌固定した状態）まで分解し、上記第一の油圧室６７内に設けるシム板８２の厚さを変える（違う厚さのシム板８２に交換する）。そして、上記図１３に示す状態まで再度仮組立をし、上記距離Ｘが所定の値になるまで、分解、再組立、距離Ｘの測定を繰り返す。
【００３９】
これに対して、この距離Ｘが所定の値の（若しくは所定の値になった）場合には、上記治具８３を取り外すと共に、上述した図１１の状態（入力回転軸１ａに第一のシリンダ部材６９及び第一のピストン部材７０を外嵌した状態）まで分解する。そして、図１４に示す様に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分に第二のピストン部材７２を圧入固定し、次いで、この入力回転軸１ａに上記入力側ディスク２ａを組み付け、前記図９に示す状態とする。そして、この様に押圧装置１０ａを組み付けた入力回転軸１ａ、上記アクチュエータボディー３６、１対の支柱３７ａ、３７ｂ、出力側ディスク５ｂ、中空回転軸１８ａ、支持板３４ａ、３４ｂ、連結板４２、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６、他方の入力側ディスク２ｂ、第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等を前述の様に組み立てて、前記図８に示したモジュール６５とする。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成する先発明に係るトロイダル型無段変速機（トロイダル型無段変速ユニット１１ａ）及び無段変速装置の場合、トロイダル型無段変速ユニット１１ａを構成する押圧装置１０ａを、力の伝達方向に関して１対の油圧室６７、６８を並列に設けた、ダブルピストン型のものとしている。そして、これら両油圧室６７、６８を、入力回転軸１ａの軸方向に配列している。この様なダブルピストン型の押圧装置１０ａの場合、前記特許文献６に記載された様な１個の油圧室を設けたシングルピストン型のものに比べ、上記各油圧室６７、６８内に送り込む圧油を低圧にできる。この為、これら各油圧室６７、６８内に圧油を供給する為のポンプの効率を確保できる。但し、この様な先発明に係るトロイダル型無段変速機及び無段変速装置を実用化する為には、上述の様な押圧装置１０ａの組立性（組み立てのし易さ）を確保する事が望まれる。この理由は、次の通りである。
【００４１】
上記押圧装置１０ａを組み立てる場合、前述の様に、上記入力回転軸１ａに上記第一のシリンダ部材６９を圧入固定する作業と、同じく上記第二のピストン部材７２を圧入固定する作業との間に、仮組立、距離Ｘの測定、更に分解等の作業を行なう。一方、上記圧入固定を行なう際には、上記入力回転軸１ａや第一のシリンダ部材６９、第二のピストン部材７２等を、この圧入固定を行なう為の圧入機械に設置する必要がある。この為、上記入力回転軸１ａと上記第一のシリンダ部材６９とを上記圧入機械に載置して圧入作業を行なったらば、これら各部材１ａ、６９を上記圧入機械から取り外し、これら各部材１ａ、６９を上述の様な仮組立、距離Ｘの測定、分解等の作業を行なえる広い場所に搬送する必要がある。そして、この様な広い場所で仮組立、距離Ｘの測定、分解等を行なったらば、上記入力回転軸１ａ及び第一のシリンダ部材６９等を上記第二のピストン部材７２と共に、再度上記圧入機械に設置し、この第二のピストン部材７２をこの入力回転軸１ａに圧入固定する。この様に仮組立、距離Ｘの測定、分解等を２度の圧入作業の間に行なう事は、作業効率が悪く面倒であり、製造コストの低減や量産化を図る面からは好ましくない。
【００４２】
又、上述の様な仮組立をした状態で上記距離Ｘが所定の値であったとしても、上記第二のピストン部材７２を上記入力回転軸１ａに圧入固定した後、上述の様に各部材を組み立ててモジュール６５とした状態で、上記距離Ｘが所定の値からずれる可能性もある。この様な場合には、上記第二のピストン部材７２を上記入力回転軸１ａから取り外さなければならない。しかしながら、この様な互いに締まり嵌めで圧入した上記第二のピストン部材７２と入力回転軸１ａとを取り外す（分解する）作業は面倒である。しかも、これら第二のピストン部材７２と入力回転軸１ａとを取り外せたとしても、一度締まり嵌めを行なった部材１ａ、７２同士を再度組み直すのは、寸法精度や嵌合強度を確保する面からは好ましくない。
本発明のトロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、回転軸と、第一のディスクと、第二のディスクと、複数の支持部材と、複数個のパワーローラと、押圧装置とを備える。
このうちの第一のディスクは、上記回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持されている。
又、上記第二のディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられている。
又、上記各支持部材は、上記第一のディスク及び第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する。
又、上記各パワーローラは、その周面を球状凸面としており、上記各支持部材に支持された状態で上記第一のディスク及び第二のディスクの内側面同士の間に挟持されている。
又、上記押圧装置は、上記第一のディスクと第二のディスクとを互いに近づける方向に押圧する。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記押圧装置は、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、上記回転軸の軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ内にそれぞれピストンを嵌装し、これら各シリンダとピストンとにより構成される１対の油圧室内へ圧油を導入する事により、この圧油に応じた押圧力を発生させるものである。そして、これら１対の油圧室のうちで、上記第一のディスクの外側面により軸方向片側面を仕切られた一方の油圧室内に、この第一のディスクとこの一方の油圧室内に嵌装したピストンとに、互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねと、この皿板ばねの弾性力を所望の値に規制する為のシム板とを設けている。
又は、それぞれの油圧室を構成する上記シリンダとピストンとのうちの何れか一方の部材を、回転軸に締まり嵌めにより圧入嵌合させている。
更に、これと共に、上記第一のディスクに上記回転軸を、この第一のディスクの背面側から挿入している。
【００４４】
又、請求項３に記載した無段変速装置は、トロイダル型無段変速ユニットと遊星歯車式変速ユニットとを組み合わせると共に、このうちのトロイダル型無段変速ユニットの回転軸に繋がる入力軸と、上記遊星歯車式変速ユニットの構成部材に繋がる出力軸とを備える。
そして、このうちのトロイダル型無段変速ユニットを、上述の様なトロイダル型無段変速機としている。
又、上記遊星歯車式変速ユニットは、上記トロイダル型無段変速ユニットの回転軸と内側ディスクとから動力を伝達されるものであって、動力の伝達経路を２系統に切り換える切換手段を有するものとしている。
又、請求項５に記載した製造方法により造られるトロイダル型無段変速機は、回転軸と、第一のディスクと、第二のディスクと、複数の支持部材と、パワーローラと、押圧装置とを備える。
このうちの第一のディスクは、上記回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持されている。
又、上記第二のディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられている。
又、上記各支持部材は、これら第一のディスク及び第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する。
又、上記各パワーローラは、その周面を球状凸面としており、上記各支持部材に支持された状態で上記第一のディスク及び第二のディスクの内側面同士の間に挟持されている。
又、上記押圧装置は、上記第一のディスクと第二のディスクとを互いに近づける方向に押圧する。
そして、この押圧装置は、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、上記回転軸の軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ内にそれぞれピストンを嵌装し、これら各シリンダとピストンとにより構成される１対の油圧室内へ圧油を導入する事により、この圧油に応じた押圧力を発生させるものである。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の製造方法に於いては、先ず、上記回転軸に、上記第一のディスクから離れた側に位置する第一の油圧室を構成する為の第一のシリンダ部材を圧入固定する。又、これと共に、この第一のシリンダ部材に第一のピストン部材を嵌装する。次いで、上記回転軸に、上記第一のディスクに近い側の第二の油圧室を構成する為の第二のピストン部材を圧入固定してから、この第二のピストン部材と上記第一のディスクの背面との間に、この第一のディスクとこの第二のピストンとに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねと、この皿板ばねの弾性力を所望の値に規制する為のシム板とを挟持する状態で、上記第一のディスクを外嵌する。
【００４５】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機及びその製造方法と無段変速装置によれば、第一のディスクの外側面により構成される油圧室に皿板ばね及びシム板を設ける為、１対の油圧室を構成するシリンダ及びピストンのうちで回転軸に締まり嵌めで圧入固定する必要のある部材を総てこの回転軸に圧入固定した後に、上記皿板ばね及びシム板の取り付け、交換等の作業を行なえる。言い換えれば、押圧装置を組み立てる際の圧入作業を総て行なってから（圧入作業をまとめて行なってから）、組立、各部材の位置関係を確認する為の測定、分解、皿板ばねやシム板の交換等の作業を行なえる。しかも、組立を行なった状態で各部材の位置関係が適正であれば、前述した先発明に係る構造の様な分解作業をする必要がなくなり、そのままモジュールとしてケーシングに組み付ける事が可能となる。又、上記各部材の位置関係が適正でない場合でも、上記回転軸に軸方向変位自在に支持された上記第一のディスクをこの回転軸から着脱するだけで、上記シム板や皿板ばねを交換できる為、上記先発明に係る構造の様な圧入した部材同士を取り外す必要もなくなる。この為、作業効率の向上を図れ、製造コストの低減や量産化に寄与できる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面４７、４７及び出力側ディスク５ｂの出力側面４８、４８と各パワーローラ６、６の周面４６、４６（図７参照）との転がり接触部（トラクション部）に適正な押し付け力を付与する押圧装置１０ｂの構造を工夫する事により、この押圧装置１０ｂの組立性（組み立てのし易さ）を確保する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図６〜８に示した先発明に係る構造と同じであるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００４７】
本例の押圧装置１０ｂは、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、入力回転軸１ａの軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ部材６９、７１内にそれぞれピストン部材７０、７２を嵌装し、これら各シリンダ部材６９、７１とピストン部材７０、７２とにより構成される１対の油圧室６７、６８内に油圧を導入する事により、この油圧に応じた押圧力を発生させるものである。即ち、本例の押圧装置１０ｂの場合、第一のシリンダ部材６９と第一のピストン部材７０とにより構成される第一の油圧室６７と、第二のシリンダ部材７１と第二のピストン部材７２とにより構成される第二の油圧室６８とを備える。このうちの第一のシリンダ部材６９は、入力回転軸１ａの一端部（図１〜３の左端部）に設けた鍔部７３に一側面（図１〜３の左側面）を当接させた状態でこの入力回転軸１ａの一端部外周面に締まり嵌めにより圧入嵌合させている。又、上記第一のピストン部材７０は、円環状に形成され、上記第一のシリンダ部材６９の外周縁に設けられた第一のシリンダ筒７４の内周面と上記入力回転軸１ａの外周面との間に、シールリングを介して油密に嵌装させている。
【００４８】
又、上記第二のシリンダ部材７１は、上記入力回転軸１ａにボールスプライン３により軸方向変位を自在に支持された（一方の）入力側ディスク２ａの外側面と、この入力側ディスク２ａの外周縁に設けられた第二のシリンダ筒７５とにより構成している。そして、このうちの第二のシリンダ筒７５の開口縁を、上記第一のピストン部材７０の他側面（図１〜３の右側面）に当接させている。又、上記第二のピストン部材７２は、断面Ｌ字状に形成され、円筒部７６とこの円筒部７６の一端縁（図１〜３の左端縁）から径方向外方に突出する円輪部７７とを備えた、円環状のものとしている。そして、このうちの円輪部７７の一端縁（図１〜３の左端縁）内径側部分を上記入力回転軸１ａの一端寄り部に設けた段差面７８に当接させた状態で、上記円筒部７６を上記入力回転軸１ａに締まり嵌めにより圧入嵌合させている。そして、この状態で、上記円輪部７７の外周縁を、上記第二のシリンダ筒７５の内周面に、シールリングを介して油密に嵌装させている。
【００４９】
又、本例の場合には、上記第一、第二の油圧室６７、６８のうちで、上記一方の入力側ディスク２ａの外側面により軸方向片側面を仕切られた上記第二の油圧室６８内に、皿板ばね８１ａを設けている。即ち、上記第二の油圧室６８を構成する上記第二のシリンダ部材７１と上記第二のピストン部材７２との間に、これら各部材同士に互いに離れる方向の弾性力を付与する上記皿板ばね８１ａを設けている。そして、この皿板ばね８１により、上記各油圧室６７、６８内に油圧が導入されない状態でも、上記トラクション部に、動力伝達の為に必要な最低限以上の押し付け力を付与すると共に、同じく油圧が導入されない状態で構成部材同士ががたつくのを防止している。
【００５０】
又、これと共に、上記第二のピストン部材７２の他端面の外径寄り部分にこの他端面から凹入する状態で凹部８６を設け、この凹部８６に上記皿板ばね８１ａと当接する状態で、この皿板ばね８１ａの弾性力を所望の値に規制する為のシム板８２ａを設けている。そして、この様なシム板８２ａにより弾性力を所望の値に規制された上記皿板ばね８１ａにより、上記第一のピストン部材７０を介して押圧される上記一方の入力側ディスク２ａに、所望の弾力を付与する様にしている。又、上記凹部８６の円周方向複数個所に、この凹部８６の内外両周縁同士を連通させる凹溝８８、８８を形成して、上記皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａの内径側と外径側とに油圧が行き亙る様にしている。尚、本例の場合は、上記一方の入力側ディスク２ａが、特許請求の範囲に記載した第一のディスクであると共に一方の外側ディスクに相当し、上記第二の油圧室６８が、特許請求の範囲に記載した一方の油圧室に相当する。
【００５１】
上述の様に構成する押圧装置１０ｂにより押圧力を発生させる際には、上記入力回転軸１ａの中心部に設けた給油通路７９及びこの給油通路７９と入力回転軸１ａの外周面とを連通させた各給油孔８０、８０を通じて、上記第一、第二の油圧室６７、６８に油圧を導入する。そして、この油圧に基づき、上記第一のピストン部材７０及び入力側ディスク２ａを軸方向に押圧し（軸方向に変位させ）、上記トラクション部に適正な押し付け力を付与する。
【００５２】
この様に構成し作用する押圧装置１０ａは、次の様に組み立てを行なう。先ず、入力回転軸１ａの一端部に第一のシリンダ部材６９を圧入固定する。次に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分の外周面と第一のシリンダ筒７４の内周面との間に第一のピストン部材７０を嵌装する。次に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分に第二のピストン部材７２を圧入固定する。次に、上記入力回転軸１ａの一端寄り部分に一方の入力側ディスク２ａを、この入力側ディスク２ａの外側面と第二のピストン部材７０との間に皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａを挟持した状態で外嵌し、図２の状態とする。
【００５３】
そして、図３に示す様に、前述したモジュール６５（図８参照）と同様の状態に組み立てて、治具８３により上記入力回転軸１ａと連結板４２とを支持する。即ち、上記図２に示す様な押圧装置１０ａを組み付けた入力回転軸１ａ、アクチュエータボディー３６、１対の支柱３７ａ、３７ｂ、出力側ディスク５ｂ、中空回転軸１８ａ、支持板３４ａ、３４ｂ、連結板４２、複数のトラニオン７、７及びパワーローラ６、６（図７参照）、他方の入力側ディスク２ｂ、第一、第二の遊星歯車式変速ユニット２８、２９等の上記モジュール６５を構成する部材を、前述したモジュール６５を組み立てる場合と同様に組み立てる。
【００５４】
そして、上記入力回転軸１ａと連結板４２とを上記治具８３により支持すると共に、上記入力回転軸１ａの他端寄り部分（図１、３の右端寄り部分）にローディングナット８５を所定のトルクで緊締した状態で、上記皿板ばね８１ａの弾性力に基づいて上記一方の入力側ディスク２ａが所定の位置まで押圧されているか（所定の位置に存在するか）否かを調べる。即ち、上記図３に示す様に、上記第一のシリンダ筒７４の開口縁と第一のピストン部材７０の他側面との距離Ｘが、所定の値か否かを測定する。
【００５５】
そして、この距離Ｘが所定の値でない場合には、上記治具８３を取り外すと共に、上記入力回転軸２ａに第一のシリンダ部材６９及び第一、第二のピストン部材７０、７２を外嵌した状態まで分解し、上記第二の油圧室６８内に設けるシム板８２ａの厚さを変え（違う厚さのシム板８２ａに交換し）、必要に応じて上記皿板ばね８１ａも交換する。そして、上記図３に示す状態まで再度組み立てて、上記距離Ｘが所定の値になるまで、分解、再組立、距離Ｘの測定を繰り返す。これに対して、この距離Ｘが所定の値の（若しくは所定の値になった）場合には、上記治具８３を取り外して、前述の図８に示した様なモジュール６５とする。
【００５６】
この様に押圧装置１０ｂの組立を行なう本例の場合には、一方の入力側ディスク２ａの外側面により構成される第二の油圧室６８に皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａを設ける為、第一のシリンダ部材６９及び第二のピストン部材７２を入力回転軸１ａに圧入固定した後に、上記皿板ばね８１ａ及びシム板８２ａの組み付け、交換等の作業を行なえる。言い換えれば、上記押圧装置１０ｂを組み立てる際の圧入作業を総て行なってから（圧入作業をまとめて行なってから）、組立、距離Ｘの測定、分解、上記皿板ばね８１ａやシム板８２ａの交換作業等を行なえる。しかも、組立を行なった状態で距離Ｘの値が適正であれば（各部材の位置関係が適正であれば）、前述した先発明に係る構造の様な分解作業をする必要がなくなり、そのままモジュール６５としてケーシング３５に組み付ける事が可能となる。又、上記距離Ｘの値が適正でない（各部材の位置関係が適正でない）場合でも、上記入力回転軸１ａにボールスプライン３により軸方向変位自在に支持された上記一方の入力側ディスク２ａをこの入力回転軸１ａから着脱するだけで、上記シム板８２ａや皿板ばね８１ａを交換できる。この為、上記先発明に係る構造の様に、圧入した部材同士を取り外す必要もなくなる。この為、作業効率の向上を図れ、製造コストの低減や量産化に寄与できる。
【００５７】
尚、図示は省略するが、入力回転軸と平行に設けた伝達軸に出力側ディスクからの動力を取り出し自在とした構造に、本発明を適用しても良い。又、本例の様な、入力部から出力部への動力の伝達を互いに並列に設けられた２系統に分けて行なう所謂ダブルキャビティ型の構造だけでなく、動力の伝達を１系統で行なうシングルキャビディ型の構造にも、本発明を適用できる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、組立性の優れた実用的な構造を実現して、トロイダル型無段変速機及びこのトロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の実用化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】回転軸に押圧装置及び一方の外側ディスクを取り付けた状態を示す断面図。
【図３】無段変速機の組立途中の状態を示す断面図。
【図４】従来から知られているトロイダル型無段変速機の１例を示す断面図。
【図５】従来から知られている無段変速装置の１例を示す略断面図。
【図６】先発明の構造を示す断面図。
【図７】図６の拡大Ａ―Ａ断面図。
【図８】ケーシングに収納する以前に組み立てた無段変速装置の主要部であるモジュールの斜視図。
【図９】押圧装置部分を取り出して示す断面図。
【図１０】回転軸に押圧装置を組み付ける初期工程を示す断面図。
【図１１】同じく続く工程を示す断面図。
【図１２】各部材が所定の位置関係かを調べる為の仮組立の初期工程を示す断面図。
【図１３】所定の位置関係にあるかを調べる工程を示す断面図。
【図１４】所定の位置関係にあった場合に、続いて行なう工程を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ 入力回転軸
２、２ａ、２ｂ 入力側ディスク
３ ボールスプライン
４ 出力歯車
５、５ａ、５ｂ 出力側ディスク
６ パワーローラ
７ トラニオン
８、８ａ 支持軸
９ 駆動軸
１０、１０ａ、１０ｂ 押圧装置
１１、１１ａ トロイダル型無段変速ユニット
１２ 遊星歯車式変速ユニット
１３ キャリア
１４ａ、１４ｂ 遊星歯車素子
１５ 第一の伝達軸
１６ａ、１６ｂ 太陽歯車
１７ 第二の伝達軸
１８、１８ａ 中空回転軸
１９ 太陽歯車
２０ 遊星歯車素子
２１ リング歯車
２２ 第二のキャリア
２３ａ、２３ｂ 遊星歯車素子
２４、２４ａ 出力軸
２５ 第二のリング歯車
２６、２６ａ 低速用クラッチ
２７、２７ａ 高速用クラッチ
２８ 第一の遊星歯車式変速ユニット
２９ 第二の遊星歯車式変速ユニット
３０ 第三の遊星歯車式変速ユニット
３１ 入力軸
３２ 伝達軸
３３ スラストアンギュラ玉軸受
３４ａ、３４ｂ 支持板
３５ ケーシング
３６ アクチュエータボディー
３７ａ、３７ｂ 支柱
３８ａ、３８ｂ 支持ポスト部
３９ 支持環部
４０ ボルト
４１ 凹部
４２ 連結板
４３ ボルト
４４ 凹部
４５ａ、４５ｂ 支持孔
４６ 周面
４７ 入力側面
４８ 出力側面
４９ 天板部
５０ａ、５０ｂ 位置決め凹部
５１ 位置決めスリーブ
５２ アクチュエータ
５３ 第一の太陽歯車
５４ 第一のキャリア
５５ 遊星歯車
５６ 遊星歯車
５７ 遊星歯車
５８ 第一のリング歯車
５９ 第二の太陽歯車
６０ 第二のキャリア
６１ 第三の太陽歯車
６２ 第二のリング歯車
６３ 遊星歯車
６４ 遊星歯車
６５ モジュール
６６ オイルパン
６７ 第一の油圧室
６８ 第二の油圧室
６９ 第一のシリンダ部材
７０ 第一のピストン部材
７１ 第二のシリンダ部材
７２ 第二のピストン部材
７３ 鍔部
７４ 第一のシリンダ筒
７５ 第二のシリンダ筒
７６ 円筒部
７７ 円輪部
７８ 段差面
７９ 給油通路
８０ 給油孔
８１、８１ａ 皿板ばね
８２、８２ａ シム板
８３ 治具
８４ ギヤポンプ
８５ ローディングナット
８６ 凹部
８７ 切り欠き
８８ 凹溝
Claims (5)
- 回転軸と、この回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持された第一のディスクと、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられた第二のディスクと、これら第一のディスク及び第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する複数の支持部材と、これら各支持部材に支持された状態で上記第一のディスク及び第二のディスクの内側面同士の間に挟持された、その周面を球状凸面としたパワーローラと、上記第一のディスクと第二のディスクとを互いに近づける方向に押圧する押圧装置とを備えたトロイダル型無段変速機に於いて、この押圧装置は、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、上記回転軸の軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ内にそれぞれピストンを嵌装し、これら各シリンダとピストンとにより構成される１対の油圧室内へ圧油を導入する事により、この圧油に応じた押圧力を発生させるものであり、これら１対の油圧室のうちで、上記第一のディスクの外側面により軸方向片側面を仕切られた一方の油圧室内に、この第一のディスクとこの一方の油圧室内に嵌装したピストンとに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねと、この皿板ばねの弾性力を所望の値に規制する為のシム板とを設け、更に、それぞれの油圧室を構成する上記シリンダと上記ピストンとのうちの何れか一方の部材を、上記回転軸に締まり嵌めにより圧入嵌合すると共に、上記第一のディスクにこの回転軸を、この第一のディスクの背面側から挿入している事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
- 互いに同期した回転を自在に設けられた１対の外側ディスクのうちの一方の外側ディスクを回転軸に、この回転軸の軸方向の変位自在に支持する事で、この一方の外側ディスクを第一のディスクとすると共に、上記両外側ディスク同士の間にこれら両外側ディスクと同心に且つこれら両外側ディスクとは独立した回転を自在として設けられた内側ディスクを第二のディスクとし、押圧装置を構成する１対の油圧室のうちで、上記一方の外側ディスクの外側面により軸方向片側面を仕切られた一方の油圧室内に、この一方の外側ディスクとこの一方の油圧室内に嵌装したピストンとに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねを設けた、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
- トロイダル型無段変速ユニットと遊星歯車式変速ユニットとを組み合わせると共に、このうちのトロイダル型無段変速ユニットの回転軸に繋がる入力軸と、上記遊星歯車式変速ユニットの構成部材に繋がる出力軸とを備え、
このうちのトロイダル型無段変速ユニットは、請求項１〜２の何れかに記載されたトロイダル型無段変速機であり、
上記遊星歯車式変速ユニットは、上記トロイダル型無段変速ユニットの回転軸と内側ディスクとから動力を伝達されるものであって、動力の伝達経路を２系統に切り換える切換手段を有するものである
無段変速装置。 - 遊星歯車式変速ユニットは、トロイダル型無段変速ユニットを構成する１対の外側ディスクにこれら両外側ディスクと同心に結合固定されてこれら両外側ディスクと共に回転するキャリアと、このキャリアの軸方向両側面のうちで他方の外側ディスクに対向する軸方向片面に回転自在に支持された複数の第一の遊星歯車と、上記トロイダル型無段変速ユニットを構成する回転軸の周囲に配置された中空回転軸により内側ディスクに結合された状態で上記各ディスクと同心に且つ回転自在に設けられ、上記各第一の遊星歯車と噛合した第一の太陽歯車と、上記キャリアの他面に回転自在に支持された複数の第二の遊星歯車と、上記各ディスクと同心に且つ回転自在に設けられてこれら各第二の遊星歯車と噛合した第二の太陽歯車と、上記各ディスクと同心に且つ回転自在に設けられて上記各第一の遊星歯車と噛合したリング歯車とを備えたものであり、
切換手段は、このリング歯車を通じて上記内側ディスクから取り出した動力を出力軸に伝達するモードと、上記第二の太陽歯車を通じてこの内側ディスクから取り出した動力を出力軸に伝達するモードとを選択するものである、
請求項３に記載した無段変速装置。 - 回転軸と、この回転軸の中間部に、この回転軸と同期した回転及びこの回転軸の軸方向の変位自在に支持された第一のディスクと、上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を自在に設けられた第二のディスクと、これら第一のディスク及び第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する複数の支持部材と、これら各支持部材に支持された状態で上記第一のディスク及び第二のディスクの内側面同士の間に挟持された、その周面を球状凸面としたパワーローラと、上記第一のディスクと第二のディスクとを互いに近づける方向に押圧する押圧装置とを備え、この押圧装置は、力の伝達方向に関して互いに並列に、且つ、上記回転軸の軸方向にずらせた状態で設けられた１対のシリンダ内にそれぞれピストンを嵌装し、これら各シリンダとピストンとにより構成される１対の油圧室内へ圧油を導入する事により、この圧油に応じた押圧力を発生させるものであるトロイダル型無段変速機の製造方法であって、
上記回転軸に、上記第一のディスクから離れた側に位置する第一の油圧室を構成する為の第一のシリンダ部材を圧入固定すると共に、この第一のシリンダ部材に第一のピストン部材を嵌装し、次いで、上記回転軸に、上記第一のディスクに近い側の第二の油圧室を構成する為の第二のピストン部材を圧入固定してから、この第二のピストン部材と上記第一のディスクの背面との間に、この第一のディスクとこの第二のピストンとに互いに離れる方向の弾性力を付与する皿板ばねと、この皿板ばねの弾性力を所望の値に規制する為のシム板とを挟持する状態で、上記第一のディスクを外嵌する、トロイダル型無段変速機の製造方法。
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