JP5194875B2 - トロイダル型無段変速機の組立治具および組立方法 - Google Patents

Description

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

例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図９及び図１０に示すように構成されている。図９に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。

入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板（ローディングカム）７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁（中間壁）１３に対しアンギュラ軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。

出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図１０参照）が回転自在に挟持されている。

図９中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図９の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部１ｅに螺合されたローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。

図９のＡ−Ａ線に沿う断面図である図１０に示すように、ケーシング５０の内側であって、出力側ディスク３，３の側方位置には、両ディスク３，３を両側から挟む状態で一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂが支持されている。これら一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。そして、後述するトラニオン１５の両端部に設けられた枢軸１４を揺動自在に支持するため、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には、円形の支持孔１８が設けられるとともに、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向の中央部には、円形の係止孔１９が設けられている。

一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、ケーシング５０の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト６４，６８により、僅かに変位できるように支持されている。これらの支持ポスト６４，６８はそれぞれ、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側ディスク３の内側面３ａとの間にある第１キャビティ２２１および第２キャビティ２２２にそれぞれ対向する状態で設けられている。

したがって、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、各支持ポスト６４，６８に支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２２１の外周部分に対向するとともに、その他端部が第２キャビティ２２２の外周部分に対向している。

第１および第２のキャビティ２２１，２２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２２１のみについて説明する。

図１０に示すように、ケーシング５０の内側において、第１キャビティ２２１には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸（傾転軸）１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図１０においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、その本体部である支持板部１６の長手方向(図１０の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。

支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部（第１の軸部）２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部（第２の軸部）２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。

また、前述したように、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図１０の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。前述したように、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）に支持されている。また、前述したように、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１０の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は球状凹面として、支持ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８及びこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。

なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図１０で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。

また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１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１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉２６，２６と、これら各玉２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。

また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図１０の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（枢軸１４から延びる軸部）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、駆動軸２２の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２および入力軸１に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。

入力軸１と出力歯車４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３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位（オフセット）する。例えば、図１０の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａ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１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。

その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１及びこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。

以上のように、上記構成のトロイダル型無段変速機では、入力側ディスク２と出力側ディスク３との間に一対のパワーローラ１１が挟持され、また、これらのパワーローラ１１がトラニオン１５に支持されている。そして、変速は、トラニオン１５が上下軸方向への移動に応じて傾転し、パワーローラ１１と入力側ディスク２との接触半径およびパワーローラ１１と出力側ディスク３との接触半径が変化することにより連続的に行なわれる。また、その場合のパワーローラ１１の傾転方向の保持は、トラニオン１５同士の動きを同期させる同期ワイヤ（図示せず）と、入力トルクがゼロまたは微少であってもディスク２，３とパワーローラ１１との接触面に押し付け力を与える皿ばね８の推力とによって保たれる。

しかしながら、従来から、各トラニオン１５の傾転方向は、組立時および組立途中に実施される調整作業後においても目視により定められており、また、組立時（特に、枢軸１４のシャフトおよびローディングナット９を締め付ける際）に回転してしまう（傾転ずれを引き起こしてしまう）可能性が高い。

このように各トラニオン１５の傾転方向がずれた状態では、皿ばね８の調整時に得られる隙間の数値が安定せず、適切な調整が行なえなくなる。また、トラニオン１５の傾転ずれが生じた状態で運転を行なうと、運転初期時にバリエータのハンチングや滑りが発生してしまう確率が高い。ハンチングが発生してしまうと、運転ができないばかりでなく、ディスク２，３およびパワーローラ１１のトラクション面並びに他部品にも負担がかかり、傷、形状不良、変荷重等を招く虞が生じるとともに、製品寿命への影響も懸念される。また、時には、ハンチングを解決できず、再度ケーシング５０を分解しなければならなくなる場合もある。このような事態は、試験および車載への大きなロスタイムとなり、また、量産組立上においてもロスとなる。

また、組み立てられたバリエータを試験装置に固定する際に実施する芯出し作業時およびカップリング等への接続時においても、バリエータをやむをえず回転させてしまうことがある。そうした場合、油圧で固定されていないトラニオン１５は、任意の位置で組み立てられているピストン３３の位置に合わせて傾転しようとしてしまう。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、組立時および組立後においてもトラニオンの傾転方向のずれを防止できるトロイダル型無段変速機の組立治具および組立方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の組立治具は、ケーシングと、このケーシングの内側にそれぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持された複数のパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する傾転可能な複数のトラニオンと、前記各トラニオンの一端に締結されるトラニオンシャフトとを備えたトロイダル型無段変速機の組み立てに使用される組立治具であって、対応する前記トラニオンの他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に前記ケーシングに設けられた貫通穴を通じて前記ケーシングの外側から取り付けられるシャフト治具と、各トラニオンに取り付けられた複数のシャフト治具を一括して支持することにより複数のトラニオンをその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオンの傾転を阻止する位置決めプレートとを備えていることを特徴とする。

この請求項１に記載された発明においては、組み立て時にトラニオンの傾転角の向きを治具で固定することにより、例えばトラニオンシャフトやローディングナットを締め付ける際にトラニオンの傾転角が変わらないようにすることができる。したがって、組立時にトラニオンの傾転角のずれを気にして注意深く作業を行なう必要がなくなり、組立作業性が向上するとともに、皿ばね調整時には安定した隙間寸法を得ることができ、調整間座の決定も容易となる。また、このように治具を用いてトラニオンを所定の傾転位置で確実に組み立てることができれば、運転開始時におけるハンチングの発生を防止できるとともに、ハンチングに伴ってトラクション面に発生する変荷重を抑えることもできるため、製品寿命を長くすることができる。
また、治具がケーシングに対してその外側から着脱自在に取り付けられているため、組立後においても治具を取り付けた状態に維持することができるとともに、組立後において治具をいつでも取り外すことができる。したがって、組み立て後に変速機を試験機に設置するまでの間或いは車載までの間にわたって治具を取り付けた状態に保持することにより、入力軸等を回転させたとしてもトラニオンの傾転角を変化させずに済む。

また、請求項２に記載された組立治具は、請求項１に記載された組立治具において、前記位置決めプレートは、複数の前記トラニオンに取り付けられた各シャフト治具と個別に係合してこれらの各シャフト治具の傾転を阻止する複数の係合溝または係合穴を有していることを特徴とする。

この請求項２に記載された発明においては、位置決めプレートの複数の係合溝または係合穴のそれぞれに複数のトラニオンの各シャフト治具を個別に係合させることにより各トラニオンの傾転を阻止するようにしているため、組立時におけるトラニオンの傾転角の変化を確実に且つ容易に規制することができる。

また、請求項３に記載された組立治具は、請求項２に記載された組立治具において、前記係合溝または係合穴は、各シャフト治具に設けられた一対の平行な面と嵌合する一対の平行な対向面を有していることを特徴とする。

この請求項３に記載された発明においては、係合溝または係合穴にトラニオンのシャフト治具を嵌め込むだけでトラニオンの傾転を阻止することができるため、効率的である。

また、請求項４に記載された組立治具は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された組立治具において、前記位置決めプレートが分割可能であることを特徴とする。

この請求項４に記載された発明においては、必要に応じて治具を部分的に分解することができるため、治具取付後における部分的な微調整など、組立状況に応じた対応を迅速にとることができ、利便性に優れる。

また、請求項５に記載された組立治具は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の組立治具において、前記シャフト治具または前記トラニオンの他端或いは当該他端に取り付けられた取付部材には、これらの嵌合を案内するための案内手段が設けられ、この案内手段に沿う嵌合によってトラニオンの傾転方向が所定の方向に矯正されることを特徴とする。

この請求項５に記載された発明においては、トラニオン側に対するシャフト治具の取り付けによって同時にトラニオンの傾転方向が所定の方向に矯正されるため、トラニオン側に対するシャフト治具の取り付け前にトラニオンの傾転位置を所定の位置に設定する作業を行なわずに済み、組み立て工程を減らして組み立て作業に要する労力およびコストを減らすことができる。

また、請求項６に記載されたトロイダル型無段変速機の組立方法は、ケーシングと、このケーシングの内側にそれぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持された複数のパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する傾転可能な複数のトラニオンと、前記各トラニオンの一端に締結されるトラニオンシャフトとを備えたトロイダル型無段変速機の組立方法であって、複数の前記トラニオンを所定の状態に組み立てて、これらのトラニオンの傾転位置を所定の位置に設定する工程と、所定の傾転位置に設定された複数の前記トラニオンの前記他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対してシャフト治具を回り止め嵌合状態で着脱可能に前記ケーシングに設けられた貫通穴を通じて前記ケーシングの外側から取り付ける工程と、各トラニオンに取り付けられた複数の前記シャフト治具を位置決めプレートにより一括して支持することにより複数のトラニオンをその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオンの傾転を阻止する工程と、前記位置決めプレートによってトラニオンの傾転を阻止した状態で、各トラニオンの前記一端にトラニオンシャフトを締結する工程とを含むことを特徴とする。

この請求項６に記載された発明においては、組み立て時にトラニオンの傾転角の向きを治具で固定することにより、例えばトラニオンシャフトやローディングナットを締め付ける際にトラニオンの傾転角が変わらないようにすることができる。したがって、組立時にトラニオンの傾転角のずれを気にして注意深く作業を行なう必要がなくなり、組立作業性が向上するとともに、皿ばね調整時には安定した隙間寸法を得ることができ、調整間座の決定も容易となる。また、このように治具を用いてトラニオンを所定の傾転位置で確実に組み立てることができれば、運転開始時におけるハンチングの発生を防止できるとともに、ハンチングに伴ってトラクション面に発生する変荷重を抑えることもできるため、製品寿命を長くすることができる。また、複数のトラニオンをその所定の組立位置で治具により一括して支持できるため、トラニオンに対する治具の組み付けが容易になる。

また、請求項７に記載されたトロイダル型無段変速機の組立方法は、ケーシングと、このケーシングの内側にそれぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持された複数のパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する傾転可能な複数のトラニオンと、前記各トラニオンの一端に着脱自在に締結されるトラニオンシャフトとを備えたトロイダル型無段変速機の組立方法であって、複数の前記トラニオンを所定の状態に組み立てる工程と、所定の状態に組み立てられた複数の前記トラニオンの前記他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対して所定の案内手段に沿ってシャフト治具を前記ケーシングに設けられた貫通穴を通じて前記ケーシングの外側から挿入することにより、トラニオンの傾転位置を所定の位置に設定するとともに、シャフト治具を前記トラニオンに対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付ける工程と、各トラニオンに取り付けられた複数の前記シャフト治具を位置決めプレートにより一括して支持することにより複数のトラニオンをその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオンの傾転を阻止する工程と、前記位置決めプレートによってトラニオンの傾転を阻止した状態で、各トラニオンの前記一端にトラニオンシャフトを着脱自在に締結する工程とを含むことを特徴とする。

この請求項７に記載された発明においては、トラニオン側に対するシャフト治具の取り付けによって同時にトラニオンの傾転方向が所定の方向に矯正されるため、トラニオン側に対するシャフト治具の取り付け前にトラニオンの傾転位置を所定の位置に設定する作業を行なわずに済み、組み立て工程を減らして組み立て作業に要する労力およびコストを減らすことができる。

本発明によれば、組立時および組立後においても治具によりトラニオンの傾転方向のずれを防止できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、組立時におけるトラニオンの傾転角の変化を規制するための手段にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図９および図１０と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。

図１は本発明の実施形態を示している。図示のように、複数のトラニオン１５が所定の状態に組み立てられており、また、各トラニオン１５の傾転位置（傾転角）が所定の位置（角度）に設定されている。この状態から、各トラニオン１５の一端にトラニオンシャフト５００（図２参照）を締結する締結時、トラニオンシャフトやローディングナットを締め付ける調整時、および、更なる組立時に、トラニオン１５の傾転角が設定角から変化しないように、組立治具３００が使用される。

図１および図２に示すように、組立治具３００は、対応する複数（この図では、４個）のトラニオン１５の他端または当該他端に取り付けられた取付部材（これについては、後述する）に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられるシャフト治具（この図では、４個）３００Ａと、各トラニオン１５に取り付けられた複数のシャフト治具３００Ａを一括して支持することにより複数のトラニオン１５をその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオン１５の傾転を阻止する位置決めプレート３００Ｂとを備えている。特に、本実施形態において、位置決めプレート３００Ｂは、複数のトラニオン１５に取り付けられた各シャフト治具３００Ａを一括して支持するように、すなわち、複数のトラニオン１５をその所定の組立位置で一括して支持するように２つのキャビティ２２１，２２２にわたって延在する板状体としての本体部３００ｂと、各トラニオン１５の設定された傾転角位置を固定するための位置決め部材３００ａとから成っている。本体部３００ｂには、各シャフト治具３００Ａの端部が挿通される貫通穴３２０が形成されている。また、位置決め部材３００ａには、貫通穴３２０を貫通するシャフト治具３００Ａの端部と係合してトラニオン１５の傾転を阻止する係合部が設けられている。具体的に、この係合部は、複数の各シャフト治具３００Ａの一端部と個別に係合してこれらの各シャフト治具３００Ａの傾転、したがって、トラニオン１５（枢軸１４）の傾転を阻止する複数（本実施形態では４つ）の係合溝３１０から成っている。なお、係合部は、このような溝状ではなく、貫通穴の形態を成していても良い。

また、本実施形態において、位置決め部材３００ａに設けられた複数の係合溝３１０はそれぞれ、各シャフト治具３００Ａの端部に設けられた一対の平行な面３３０，３３２と嵌合する一対の平行な対向面３１０ａ，３１０ｂを有している（図２参照）。

図３および図４は、対応する複数のトラニオン１５の他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対してシャフト治具３００Ａを回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けるための手段の幾つかの例を示している。

図３の（ａ）は第１の例を示しており、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４にスプライン状の嵌合穴３４０が形成されている。一方、シャフト治具３００Ａは、図４の（ｄ）に示されるように、嵌合穴３４０と一致するスプライン状の外形状を成す端部４００を有している。この第１の例では、シャフト治具３００Ａのスプライン状の端部４００がトラニオン１５の枢軸１４のスプライン状の嵌合穴３４０に挿入されることにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

図３の（ｂ）は第２の例を示している。この第２の例では、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４には、一対の平行な対向面を有する（二面幅状の）嵌合穴３４２が形成されている。一方、シャフト治具３００Ａの端部には、図２に示すような一対の平行な面３３０，３３２が設けられている。したがって、一対の平行な面３３０，３３２を有するシャフト治具３００Ａの端部がトラニオン１５の枢軸１４の二面幅状の嵌合穴３４２に挿入されることにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

図３の（ｃ）は第３の例を示しており、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４の端面にスプライン状の嵌合突起３４４が形成されている。一方、図示しないが、シャフト治具３００Ａの端部には、嵌合突起３４４と一致するスプライン状を有する嵌合穴が形成されている。この第３の例では、シャフト治具３００Ａのスプライン状の嵌合穴にトラニオン１５の枢軸１４のスプライン状の嵌合突起３４４を挿入することにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

図３の（ｄ）は第４の例を示している。この第４の例では、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４には、半月状の嵌合穴３４６が形成されている。一方、図示しないが、シャフト治具３００Ａは、半月状の外形状を成す端部４００を有している。したがって、シャフト治具３００Ａの半月状の端部がトラニオン１５の枢軸１４の半月状の嵌合穴３４６に挿入されることにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

図４の（ａ）は第５の例を示しており、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４の端面に二面幅状（対向する一対の平行な面を両側に有する）の嵌合突起３４８が形成されている。一方、図示しないが、シャフト治具３００Ａの端部には、二面幅状の嵌合穴が形成されている。この第５の例では、シャフト治具３００Ａの二面幅状の嵌合穴にトラニオン１５の枢軸１４の二面幅状の嵌合突起３４８を挿入することにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

図４の（ｂ）は第６の例を示しており、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４の端面に半月状の嵌合突起３５０が形成されている。一方、図示しないが、シャフト治具３００Ａの端部には、半月状の嵌合穴が形成されている。この第６の例では、シャフト治具３００Ａの半月状の嵌合穴にトラニオン１５の枢軸１４の半月状の嵌合突起３５０を挿入することにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

図４の（ｃ）は第７の例を示している。この第７の例では、トラニオン１５の他端を形成する枢軸１４に取付部材としてのプーリ３６０（例えば、前述した同期ワイヤが掛け渡される）が取り付けられており、このプーリ３６０には、一対の平行な対向面を有する（二面幅状の）嵌合穴３４２が形成されている。一方、シャフト治具３００Ａの端部には、図２に示すような一対の平行な面３３０，３３２が設けられている。したがって、一対の平行な面３３０，３３２を有するシャフト治具３００Ａの端部がプーリ３６０の二面幅状の嵌合穴３４２に挿入されることにより、シャフト治具３００Ａがトラニオン１５の他端（他端の取付部材）に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けられる。

また、本実施形態では、シャフト治具３００Ａまたはトラニオン１５の他端或いは当該他端に取り付けられた取付部材に、これらの嵌合を案内するための案内手段を設け、この案内手段に沿う嵌合によってトラニオン１５の傾転方向が所定の方向に矯正されることが好ましい。そのような案内手段の一例が図５および図６に示されている。図示のように、この例では、案内手段がトラニオン１５の枢軸１４の嵌合穴５５０に設けられている。具体的には、嵌合穴５５０は、シャフト治具３００Ａと嵌合するように円形断面を有しており、嵌合穴５５０の内面には、当該嵌合穴５５０へのシャフト治具３００Ａの挿入嵌合によってトラニオン１５の傾転方向を所定の方向に矯正するように形成された所定形状の案内カム面５５２が設けられている。一方、シャフト治具３００Ａの端部外面にも、案内カム面５５２と係合するための係合カム突起５６０が形成されている。この構成では、シャフト治具３００Ａを嵌合穴５５０に挿入することにより、パワーローラ１１の傾転角が固定される。

このような構成の組立治具３００を用いてトロイダル型無段変速機を組み立てる際には、まず、複数のトラニオン１５を所定の状態に組み立てて、これらのトラニオン１５の傾転位置（傾転角）を所定の位置（角度）に設定する。特に、本実施形態では、入力側ディスク２と出力側ディスク３の接触半径が同一で１：１の関係にある状態で組み立てが行なわれる。その後、所定の傾転位置（傾転角）に設定された複数のトラニオン１５を１つのユニット（トラニオンユニット）として図７の（ａ）に示されるトランスミッションケーシング５０内に挿入する。次に、各シャフト治具３００Ａを、ケーシング５０に設けられた貫通穴７００を通じてケーシング５０の外側から対応するトラニオン１５の他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対して取り付ける。この場合、図３および図４を参照して説明した回り止め嵌合形態で着脱自在に取り付ける（なお、この際に、前述した案内手段によってトラニオン１５の傾転方向が所定の方向に矯正されても良い）。その後、貫通穴７００を通じてケーシング５０の外部に突出する複数のシャフト治具３００Ａを位置決めプレート３００Ｂの本体部３００ｂにより一括して支持する（各シャフト治具３００Ａの端部を本体部３００ｂの貫通穴３２０に挿通させる）ことにより複数のトラニオン１５をその所定の組立位置で一括して支持する。そして、本体部３００ｂの貫通穴３２０から突出する各シャフト治具３００Ａの端部を位置決め部材３００ａの対応する係合溝３１０に挿入し（このとき、各貫通穴３２０に対応して本体部３００ｂに設けられた位置決めライン８００と平行な面３３０，３３２とが一致するようにトラニオン１５の向きを調整する）、各シャフト治具３００Ａに設けられた一対の平行な面３３０，３３２と各係合溝３１０の一対の平行な対向面３１０ａ，３１０ｂとが嵌合されることにより、各トラニオン１５の傾転が阻止される。その状態が図１および図７の（ｂ）（ｃ）に示されている。そして、このように組立治具３００によって複数のトラニオン１５の傾転が規制された状態で、各トラニオン１５の前記一端にトラニオンシャフト５００を締結する。その後、図８（ａ）に示すように、ケーシング５０にオイルパン９００を装着した後、図８の（ｂ）に示すように治具３００を取り外し、最後に、図８の（ｃ）に示すように治具用の貫通穴７００にカバーもしくはセンサ９１０を取り付ける。

以上説明したように、本実施形態においては、組み立て時にトラニオン１５の傾転角の向きを組立治具３００で固定することにより、例えばトラニオンシャフトやローディングナット９を締め付ける際にトラニオン１５の傾転角が変わらないようにすることができる。したがって、組立時にトラニオン１５の傾転角のずれを気にして注意深く作業を行なう必要がなくなり、組立作業性が向上するとともに、皿ばね８の調整時には安定した隙間寸法を得ることができ、調整間座の決定も容易となる。このような作用効果は非常に有益である。なぜなら、変速比によって入力側ディスク２は前後に僅かに移動してしまうため、各トラニオン１５の傾転角が違っていたり、また、ずれている状態で皿ばね８の調整を行なってしまうと、押圧力が一定しない等の不具合が起こることから、ある特定の位置（例えば、９０°、変速比１：１）で固定した状態で皿ばね８の調整を行なう必要があるからである。

また、本実施形態のように組立治具３００を用いてトラニオン１５を所定の傾転位置で確実に組み立てることができれば、運転開始時におけるハンチングの発生を防止できるとともに、ハンチングに伴ってトラクション面に発生する変荷重を抑えることもできるため、製品寿命を長くすることができる。

また、本実施形態においては、複数のトラニオン１５をその所定の組立位置で治具３００により一括して支持できるため、トラニオン１５に対する治具３００の組み付けが容易になるとともに、位置決めプレート３００Ｂの複数の係合溝３１０のそれぞれにトラニオン１５に組み付いた各シャフト治具３００Ａを個別に係合させることにより各枢軸１４の傾転を阻止するようにしているため、組立時におけるトラニオン１５の傾転角の変化を確実に且つ容易に規制することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。たとえば、前述した実施形態では、入力側ディスク２と出力側ディスク３の接触半径が同一で１：１の関係にある状態で組み立てが行なわれ、その状態で治具により傾転角固定が行なわれているが、９０°、変速比１：１以外の角度で治具により固定されても良い。

本発明は、本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができ。

本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機に組み付けられた組立治具の斜視図である。 図１の組立治具の一部分解された状態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、対応する複数のトラニオンの他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対してシャフト治具を回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けるための手段の第１ないし第４の例を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、対応する複数のトラニオンの他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対してシャフト治具を回り止め嵌合状態で着脱可能に取り付けるための手段の第５ないし第７の例を示す斜視図、（ｄ）はシャフト治具の一例を示す側面図である。 （ａ）はトラニオンの傾転方向を所定の方向に矯正するための手段を示す斜視図、（ｂ）はその概略説明図である。 トラニオンの傾転方向を所定の方向に矯正するための図５に対応する手段を示す斜視図である。 組立治具を使用する組み立て手順を示す斜視図である。 組立治具を使用する組み立て手順を示す斜視図である。 従来から知られているトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。 図１０のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１４ 枢軸
１５ トラニオン
１６ 支持板部
５０ ケーシング
３００ 組立治具
３００Ａ シャフト治具
３００Ｂ 位置決めプレート
３１０ 係合溝
３１０ａ，３１０ｂ 対向面
３３０，３３２ 平行な面

Claims (7)

1. ケーシングと、このケーシングの内側にそれぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持された複数のパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する傾転可能な複数のトラニオンと、前記各トラニオンの一端に締結されるトラニオンシャフトとを備えたトロイダル型無段変速機の組み立てに使用される組立治具において、
   対応する前記トラニオンの他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対して回り止め嵌合状態で着脱可能に前記ケーシングに設けられた貫通穴を通じて前記ケーシングの外側から取り付けられるシャフト治具と、
   各トラニオンに取り付けられた複数のシャフト治具を一括して支持することにより複数のトラニオンをその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオンの傾転を阻止する位置決めプレートと、
   を備えていることを特徴とする組立治具。
2. 前記位置決めプレートは、複数の前記トラニオンに取り付けられた各シャフト治具と個別に係合してこれらの各シャフト治具の傾転を阻止する複数の係合溝または係合穴を有していることを特徴とする請求項１に記載の組立治具。
3. 前記係合溝または係合穴は、各シャフト治具に設けられた一対の平行な面と嵌合する一対の平行な対向面を有していることを特徴とする請求項２に記載の組立治具。
4. 前記位置決めプレートが分割可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の組立治具。
5. 前記シャフト治具または前記トラニオンの他端或いは当該他端に取り付けられた取付部材には、これらの嵌合を案内するための案内手段が設けられ、この案内手段に沿う嵌合によってトラニオンの傾転方向が所定の方向に矯正されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の組立治具。
6. ケーシングと、このケーシングの内側にそれぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持された複数のパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する傾転可能な複数のトラニオンと、前記各トラニオンの一端に締結されるトラニオンシャフトとを備えたトロイダル型無段変速機の組立方法において、
   複数の前記トラニオンを所定の状態に組み立てて、これらのトラニオンの傾転位置を所定の位置に設定する工程と、
   所定の傾転位置に設定された複数の前記トラニオンの前記他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対してシャフト治具を回り止め嵌合状態で着脱可能に前記ケーシングに設けられた貫通穴を通じて前記ケーシングの外側から取り付ける工程と、
   各トラニオンに取り付けられた複数の前記シャフト治具を位置決めプレートにより一括して支持することにより複数のトラニオンをその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオンの傾転を阻止する工程と、
   前記位置決めプレートによってトラニオンの傾転を阻止した状態で、各トラニオンの前記一端にトラニオンシャフトを締結する工程と、
   を含むことを特徴とする組立方法。
7. ケーシングと、このケーシングの内側にそれぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持された複数のパワーローラと、前記パワーローラを回転自在に支持する傾転可能な複数のトラニオンと、前記各トラニオンの一端に着脱自在に締結されるトラニオンシャフトとを備えたトロイダル型無段変速機の組立方法において、
   複数の前記トラニオンを所定の状態に組み立てる工程と、
   所定の状態に組み立てられた複数の前記トラニオンの前記他端または当該他端に取り付けられた取付部材に対して所定の案内手段に沿ってシャフト治具を挿入することにより、トラニオンの傾転位置を所定の位置に設定するとともに、シャフト治具を前記トラニオンに対して回り止め嵌合状態で着脱可能に前記ケーシングに設けられた貫通穴を通じて前記ケーシングの外側から取り付ける工程と、
   各トラニオンに取り付けられた複数の前記シャフト治具を位置決めプレートにより一括して支持することにより複数のトラニオンをその所定の組立位置で一括して支持し、それにより、トラニオンの傾転を阻止する工程と、
   前記位置決めプレートによってトラニオンの傾転を阻止した状態で、各トラニオンの前記一端にトラニオンシャフトを着脱自在に締結する工程と、
   を含むことを特徴とする組立方法。

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