JP2006349125A - 無段変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力側ディスクの製造コストの低減を図ることができる無段変速装置を提供する。
【解決手段】 本発明の無段変速装置は、トロイダル無段変速機２５ａと複数段の遊星歯車機構とを有する。一方の入力側ディスク２ｇの外側面に、この一方の入力側ディスク２ｇの外側面の周縁部に沿って円筒部２ｉを形成する。この円筒部２ｉに入力側ディスク２ｇの径方向に沿った複数の溝２ｊを形成する。複数段の遊星歯車機構の第一のキャリア６４の支持板６５ａに入力側ディスク２ｇの円筒部２ｉの溝２ｊにそれぞれ嵌合する複数の爪部２ｍを形成する。入力側ディスク２ｇの円筒部２ｉの溝２ｊに第一のキャリア６４の爪部２ｍを嵌合させることで、一方の入力側ディスク２ｇと、第一のキャリア６４との間で動力を伝達する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の運転速度を調節するために利用可能な無段変速装置に関する。

自動車用変速機を構成する変速機の一種としてトロイダル型無段変速機が知られ、一部で実施されている。この様な既に一部で実施されているトロイダル型無段変速機は、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と呼ばれているものである。この様なトロイダル型無段変速機は従来から多数の刊行物に記載されて周知であるが、その基本構造に就いて、図４を参照して説明する。

この図４に示したトロイダル型無段変速機は、回転トルクが入力される入力軸１を有する。そして、この入力軸１の中間部基端寄り（図４の左寄り）部分および先端寄り（図４の右寄り）部分の周囲に、それぞれ入力側ディスク２，２を支持している。これら両入力側ディスク２，２は前記入力軸１に対し、それぞれがトロイド曲面である入力側面３，３同士を互いに対向させた状態で、それぞれボールスプライン４，４を介して支持している。したがって、前記両入力側ディスク２，２は、前記入力軸１の周囲に、この入力軸１の軸方向に沿って変位自在で、且つ、この入力軸１と同期して回転するように支持されている。

また、前記入力軸１の基端部（図４の左端部）と当該基端部の一方の入力側ディスク２の外側面との間に、転がり軸受５と、ローディングカム式の押圧装置６とを設けている。そして、この押圧装置６を構成するカム板７を、駆動軸８により回転駆動自在としている。これに対して、前記入力軸１の先端部（図４の右端部）と他方の入力側ディスク２の外側面との間に、ローディングナット９と、大きな弾力を有する皿ばね１０とを設けている。

前記入力軸１の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング１１（図６参照）内に設置した隔壁部１２に設けた通孔１３を挿通している。この通孔１３の内径側には円筒状の出力筒１４を、一対の転がり軸受１５，１５により回転自在に支持しており、この出力筒１４の中間部外周面に出力歯車１６を固設している。また、この出力筒１４の両端部で前記隔壁部１２の両外側面から突出した部分に一対の出力側ディスク１７，１７を、スプライン係合により、前記出力筒１４と同期して回転するように支持している。

この状態で、それぞれがトロイド曲面である前記各出力側ディスク１７，１７の出力側面１８，１８が、前記各入力側面３、３に対向する。また、これら両出力側ディスク１７，１７の内周面のうちで前記出力筒１４の端縁よりも突出した部分と前記入力軸１の中間部外周面との間に、それぞれニードル軸受１９，１９を設けている。そして、前記各出力側ディスク１７，１７に加わる荷重を支承しつつ、前記入力軸１に対するこれら各出力側ディスク１７，１７の回転および軸方向変位を自在としている。

また、前記入力軸１の周囲で前記入力、出力両側面３，１８同士の間部分（キャビティ）に、それぞれ複数個（一般的には２個または３個）ずつのパワーローラ２０，２０を配置している。これら各パワーローラ２０，２０はそれぞれ、前記入力、出力両側面３，１８に当接する周面２１，２１を球状凸面とされたもので、それぞれがトラニオン２２，２２の内側面部分に、支持軸２３，２３と複数の転がり軸受とにより、回転および若干の揺動変位自在に支持されている。

さらに、前記各トラニオン２２，２２は、（図４で表裏方向の）両端部に設けた枢軸を、前記ケーシング１１内に設置した支持板２４，２４（図８参照）に、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。すなわち、前記各トラニオン２２，２２は、図４の時計方向および反時計方向の変位自在に支持すると共に、図示しないアクチュエータにより、前記枢軸の軸方向（図６の上下方向、図４の表裏方向）に変位させられる様にしている。

上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の運転時には、前記駆動軸８により前記入力側ディスク２を、前記押圧装置６を介して回転駆動する。この押圧装置６は、軸方向の推力を発生させつつ前記入力側ディスク２を回転駆動するので、前記入力側ディスク２を含む一対の入力側ディスク２，２が、前記各出力側ディスク１７，１７に向け押圧されつつ、互いに同期して回転する。この結果、前記各入力側ディスク２，２の回転が、前記各パワーローラ２０，２０を介して前記各出力側ディスク１７，１７に伝わり、前記出力筒１４を介してこれら各出力側ディスク１７，１７と結合された、前記出力歯車１６が回転する。

前記駆動軸８とこの出力歯車１６との間の変速比を変える場合には、図示しないアクチュエータにより前記各トラニオン２２，２２を、図４の表裏方向に変位させる。この場合、図４の上半部のトラニオン２２，２２と下半部のトラニオン２２，２２とは、互いに逆方向に、同じ量だけ変位させる。この変位に伴って、前記各パワーローラ２０，２０の周面２１，２１と前記入力、出力両側面３，１８との当接部の接線方向に加わる力の向きが変化する。そして、この接線方向の力によって、前記各トラニオン２２，２２が、それぞれの両端部に設けた枢軸を中心として揺動する。

この揺動に伴って、前記各パワーローラ２０，２０の周面２１，２１と前記入力、出力両側面３，１８との当接部の、これら両側面３，１８の径方向に関する位置が変化する。これら各当接部が、前記各入力側面３，３の径方向外側に、前記各出力側面１８，１８の径方向内側に、それぞれ変化する程、前記変速比は増速側に変化する。これに対して、前記各当接部が、前記各入力側面３，３の径方向内側に、前記各出力側面１８，１８の径方向外側に、それぞれ変化する程、前記変速比は減速側に変化する。

さらに、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、遊星歯車機構等の歯車式の差動ユニットと組み合わせて無段変速装置を構成する事が、従来から提案されている。図５は、この様な従来から提案されている無段変速装置を示している。この無段変速装置は、所謂ギヤード・ニュートラルと呼ばれ、入力軸１を一方向に回転させたまま、入力軸１の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられるもので、トロイダル型無段変速機２５と遊星歯車式変速機２６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機２５は、入力軸１と、一対の入力側ディスク２，２と、出力側ディスク１７ａと、複数のパワーローラ２０，２０とを備える。図示の例では、この出力側ディスク１７ａは、一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。

また、前記遊星歯車式変速機２６は、前記入力軸１および一方（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２７を備える。このキャリア２７の径方向中間部に、その両端部にそれぞれ遊星歯車２８ａ，２８ｂを固設した第一の伝達軸２９を、回転自在に支持している。また、前記キャリア２７を挟んで前記入力軸１と反対側に、その両端部に太陽歯車３０ａ，３０ｂを固設した第二の伝達軸３１を、前記入力軸１と同心に、回転自在に支持している。そして、前記各遊星歯車２８ａ，２８ｂと、前記出力側ディスク１７ａにその基端部（図５の左端部）を結合した中空回転軸３２の先端部（図５の右端部）に固設した太陽歯車３３または前記第二の伝達軸３１の一端部（図５の左端部）に固設した太陽歯車３０ａとを、それぞれ噛合させている。また、一方（図５の左方）の遊星歯車２８ａを、別の遊星歯車３４を介して、前記キャリア２７の周囲に回転自在に設けたリング歯車３５に噛合させている。

一方、前記第二の伝達軸３１の他端部（図５の右端部）に固設した太陽歯車３０ｂの周囲に設けた第二のキャリア３６に遊星歯車３７ａ，３７ｂを、回転自在に支持している。尚、この第二のキャリア３６は、前記入力軸１および第二の伝達軸３１と同心に配置された、出力軸３８の基端部（図５の左端部）に固設されている。また、前記各遊星歯車３７ａ，３７ｂは、互いに噛合すると共に、一方の遊星歯車３７ａが前記太陽歯車３０ｂに、他方の遊星歯車３７ｂが、前記第二のキャリア３６の周囲に回転自在に設けた第二のリング歯車３９に、それぞれ噛合している。また、前記リング歯車３５と前記第二のキャリア３６とを低速用クラッチ４０により係脱自在とすると共に、前記第二のリング歯車３９とハウジング等の固定の部分とを、高速用クラッチ４１により係脱自在としている。

上述の様な、図５に示した無段変速装置の場合、前記低速用クラッチ４０を接続すると共に前記高速用クラッチ４１の接続を断った、所謂低速モード状態では、前記入力軸１の動力が前記リング歯車３５を介して前記出力軸３８に伝えられる。そして、前記トロイダル型無段変速機２５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、すなわち、前記入力軸１と前記出力軸３８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。すなわち、前記トロイダル型無段変速機２５の変速比を調節する事により、前記入力軸１を一方向に回転させた状態のまま前記出力軸３８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。

尚、この様な低速モード状態での加速若しくは定速走行時に、前記トロイダル型無段変速機２５を通過するトルク（通過トルク）は、前記入力軸１から、キャリヤ２７および第一の伝達軸２９と太陽歯車３３と中空回転軸３２とを介して出力側ディスク１７ａに加わり、さらにこの出力側ディスク１７ａから各パワーローラ２０，２０を介して各入力側ディスク２，２に加わる。すなわち、加速若しくは定速走行時に前記トロイダル型無段変速機２５を通過するトルクは、前記各入力側ディスク２、２が前記各パワーローラ２０，２０からトルクを受ける方向に循環する。

これに対して、前記低速用クラッチ４０の接続を断ち、前記高速用クラッチ４１を接続した、所謂高速モード状態では、前記入力軸１の動力が前記第一、第二の伝達軸２９，３１を介して前記出力軸３８に伝えられる。そして、前記トロイダル型無段変速機２５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、前記トロイダル型無段変速機２５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。
尚、この様な高速モード状態での加速若しくは定速走行時に、前記トロイダル型無段変速機２５を通過するトルクは、各入力側ディスク２，２が各パワーローラ２０，２０にトルクを付加する方向に加わる。

図６〜１２は、回転トルクが入力される入力軸１ａと、この入力軸１ａの回転に基づく動力を取り出す為の出力軸３８ａと、これら入力軸１ａから出力軸３８ａに動力を伝達可能に設けられたトロイダル型無段変速機２５ａおよび複数段の遊星歯車機構としての第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４とを備えた従来の無段変速装置の具体例を示している（例えば、特許文献１参照）。
この従来の無段変速装置においては、前記入力軸１ａと出力軸３８ａとの間に伝達軸４５を、これら両軸１ａ、３８ａと同心に、且つ、これら両軸１ａ、３８ａに対する相対回転を自在に設けている。そして、前記第一、第二の遊星歯車式変速機４２，４３を前記入力軸１ａと前記伝達軸４５との間に掛け渡す状態で、前記第三の遊星歯車式変速機４４をこの伝達軸４５と前記出力軸３８ａとの間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。

このうちのトロイダル型無段変速機２５ａは、一対の入力側ディスク２ａ、２ｂと、一体型の出力側ディスク１７ｂと、複数のパワーローラ２０，２０とを備える。そして、前記一対の入力側ディスク２ａ、２ｂは、前記入力軸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。また、前記出力側ディスク１７ｂは、前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。さらに、前記各パワーローラ２０，２０は、軸方向に関して前記出力側ディスク１７ｂの軸方向両側面と前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から前記出力側ディスク１７ｂに動力を伝達する。

なお、この従来例では、前記出力側ディスク１７ｂの軸方向両端部を、一対のスラストアンギュラ玉軸受４６、４６等の転がり軸受により、回転自在に支持している。この為に従来例の場合には、前記各トラニオン２２，２２の両端部を支持する為の一対の支持板２４、２４を支持する為にケーシング１１の内側に、アクチュエータボディー４７を介して一対の支柱４８、４８を設けている。これら各支柱４８、４８はそれぞれ、前記入力軸１ａを挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた一対の支持ポスト部４９ａ、４９ｂを、円環状の支持環部５０により連結して成る。前記入力軸１ａは、この支持環部５０の内側を挿通している。

また、前記各支柱４８、４８の下端部は、前記アクチュエータボディー４７の上面に、それぞれ複数本ずつのボルト５１、５１により、取付位置並びに取付方向を規制した状態で結合固定している。この為に前記アクチュエータボディー４７の上面には、前記各支柱４８、４８の下端部をがたつきなく内嵌する為の凹部５２、５２を形成している。また、これら各支柱４８、４８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４８、４８は、それぞれの下端部を前記各凹部５２、５２に内嵌した状態で、前記アクチュエータボディー４７を下方から挿通して前記各ねじ孔に螺合し、さらに緊締した前記各ボルト５１、５１により、前記アクチュエータボディー４７の上面の所定位置に固定している。

これに対して前記各支柱４８、４８の上端部は、連結板５３の下面に、それぞれボルト５４、５４により、取付位置を規制した状態で結合固定している。この為に前記連結板５３の下面に、前記各支柱４８、４８の上端部をがたつきなく内嵌する為の凹部５５、５５を形成している。また、これら各支柱４８、４８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４８、４８は、それぞれの上端部を前記各凹部５５、５５に内嵌した状態で、前記連結板５３を上方から挿通して前記各ねじ孔に螺合し、さらに緊締した前記各ボルト５４、５４により、前記連結板５３の下面の所定位置に固定している。

前記一対の支柱４８、４８は、上述の様に前記アクチュエータボディー４７の上面と前記連結板５３の下面との間に、位置規制して掛け渡す様に連結固定している。この状態で、前記各支柱４８、４８の両端部近傍に設けた、前記各支持ポスト部４９ａ、４９ｂのうち、下側の支持ポスト部４９ａ、４９ａは前記アクチュエータボディー４７の上面の直上位置に存在する。そして、前記両支柱４８、４８の支持ポスト部４９ａ、４９ａに、前記一対の支持板２４、２４のうちの下側の支持板２４に形成した支持孔５６ａ、５６ａを、がたつきなく外嵌している。また、上側の支持ポスト部４９ｂ、４９ｂは前記連結板５３の下面の直下位置に存在する。そして、前記両支柱４８、４８の支持ポスト部４９ｂ、４９ｂに、前記一対の支持板２４、２４のうちの上側の支持板２４に形成した支持孔５６ｂ、５６ｂを、がたつきなく外嵌している。この様にして設けた、前記両支持板２４、２４同士の間には、複数のトラニオン２２、２２と支持軸２３、２３とを介して、パワ−ロ−ラ２０，２０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２０，２０の周面２１，２１と、前記各入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面３、３および前記出力側ディスク１７ｂの出力側面とを、転がり接触させている。

また、前記一対の支柱４８、４８により互いに結合された、前記アクチュエータボディー４７と前記連結板５３とのうち、アクチュエータボディー４７は前記ケーシング１１の下部に、前記連結板５３は前記ケーシング１１内に、それぞれ長さ方向（図６〜７の左右方向、図８の表裏方向）およ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５３の位置規制を行なう為に、図示の例では、この連結板５３の上面と、前記ケーシング１１の天板部５７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５８ａ、５８ｂ同士の間に、円筒状の位置決めスリーブ５９、５９を掛け渡している。また、前記連結板５３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。

この様にして前記ケーシング１１内の所定位置に固定した一対の支柱４８、４８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１７ｂとの側面同士の間に存在する各キャビティ（空間）の中央部に存在する前記各支持環部５０、５０により、前記出力側ディスク１７ｂを、回転自在に支持している。この為に、これら各支持環部５０、５０とこの出力側ディスク１７ｂの軸方向両端面、すなわち、この出力側ディスク１７ｂの軸方向両側面に設けた出力側面１８、１８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４６、４６を設けている。

また、図示の無段変速装置の場合、前記入力軸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、駆動軸６０を介して結合し、このクランクシャフトにより前記入力軸１ａを回転駆動する様にしている。また、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂの入力側面３、３および前記出力側ディスク１７ｂの出力側面１８、１８と前記各パワーローラ２０，２０の周面２１，２１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６ａとして、油圧式のものを使用している。また、ギヤポンプ等の油圧源により、この押圧装置６ａおよび変速の為にトラニオン２２，２２を変位させる為の油圧式のアクチュエータ７９、７９、並びに後述する低速用クラッチ６１および高速用クラッチ６２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。

また、前記出力側ディスク１７ｂに中空回転軸３２ａの基端部（図６〜７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３２ａを、エンジンから遠い側（図６〜７の右側）の（一方の）入力側ディスク２ｂの内側に挿通して、前記出力側ディスク１７ｂの回転力を取り出し自在としている。さらに、前記中空回転軸３２ａの先端部（図６〜７の右端部）で前記入力側ディスク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機４２を構成する為の、第一の太陽歯車６３を固設している。

一方、前記入力軸１ａの先端部（図６〜７の右端部）で前記中空回転軸３２ａから突出した部分と前記入力側ディスク２ｂとの間に、第一のキャリア６４を、掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク２ｂと前記入力軸１ａとが、互いに同期して回転する様にしている。前記第一のキャリア６４は、軸方向に間隔をあけて互いに同心且つ平行に配置された、それぞれが円輪状である３枚の支持板６５ａ〜６５ｃを備える。このうちの軸方向中間に配置された支持板６５ｂの内周縁部に、円筒状の支持筒部６６を固設している。そして、この支持筒部６６を、前記入力軸１ａの先端部にスプライン係合させ、さらにナット６７によりその先端縁（図６の右端縁）を抑え付けて、前記入力軸１ａに対し固定している。

これに対して、軸方向両側の支持板６５ａ、６５ｃは前記中間の支持板６５ｂに対し、それぞれ遊星軸６８ａ、６８ｂにより結合固定されると共に、遊星軸６８ｃにより、互いに直接結合されている。すなわち、前記中間の支持板６５ｂのうちで前記入力側ディスク２ｂに対向する片側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれ遊星軸６８ａの一端部（図６、９の右端部）を嵌合固定し、これら各遊星軸６８ａの他端部（図６、９の左端部）に、一方（図６、７、９の左方）の支持板６５ａを嵌合固定している。また、前記中間の支持板６５ｂうちで前記入力側ディスク２ｂと反対側の他側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれ遊星軸６８ｂの一端部（図６、９の左端部）を嵌合固定し、これら各遊星軸６８ｂの他端部（図６の右端部）に、他方（図６の右方）の支持板６５ｃを嵌合固定している。さらに、残りの遊星軸６８ｃの両端部を、この支持板６５ｃと前記支持板６４ａとの円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）の外径寄り部分に、それぞれ嵌合固定している。前記中間の支持板６５ｂの一部で前記残りの枢軸６８ｃに整合する部分並びにこの部分の周囲部分は切り欠かれている。尚、大きなトルク伝達を行なう為に前記第一のキャリア６４の剛性および強度をより大きくする為には、前記各支持板６５ａ〜６５ｃ同士を、前記各遊星軸６８ａ〜６８ｃと別途設けた柱部により結合する。

そして、前記一方の支持板６５ａの外周縁部の円周方向等間隔複数個所（図示の例では３個所）に形成したきり欠き６９と、前記入力側ディスク２ｂに設けた複数（図示の例では３個）の凸部７０，７０とを係合させている。これら各凸部７０，７０は、図１０〜１１に示す様に、前記入力側ディスク２ｂの外側面（図６，７，９，１１，１２の右側面）の外周寄り部分に、円周方向等間隔に形成している。より具体的には、図１２に示す様に、前記入力側ディスク２ｂの内側面である前記入力側面３と、前記各パワーローラ２０の周面２１との転がり接触部であるトラクション部が前記入力側面３の最も外径寄り部分に存在する状態（トロイダル型無段変速機２５ａの最大増速状態）での、前記トラクション部のピッチ円直径Ｄ_Ｐよりも外径寄り部分に、前記各凸部７０，７０を突設している。そして、これら各凸部７０，７０と、前記支持板６５ａに形成した前記切り欠き６９とを、少なくとも円周方向に関してがたつきなく係合させる事で、前記第一のキャリア６４と前記入力側ディスク２ｂとの間での動力伝達を自在としている。

また、前記第一のキャリア６４に設けた、前記各遊星軸６８ａ〜６８ｃに、それぞれ遊星歯車７１ａ〜７１ｃを回転自在に支持して、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機４２，４３を構成している。さらに、前記第一のキャリア６４の片半部（図６〜７の右半部）周囲に第一のリング歯車７２を、回転自在に支持している。前記各遊星歯車７１ａ〜７１ｃのうち、前記トロイダル型無段変速機２５ａ寄り（図６〜７の左寄り）で前記第一のキャリア６４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７１ａは、前記第一の太陽歯車６３に噛合している。また、前記トロイダル型無段変速機２５ａから遠い側（図６〜７の右側）で前記第一のキャリア６４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７１ｂは、前記伝達軸４５の基端部（図６の左端部）に固設した第二の太陽歯車７３に噛合している。また、前記第一のキャリア６４の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車７１ｃは、前記内側に設けた遊星歯車７１ａ，７１ｂよりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車７１ａ，７１ｂに噛合させている。さらに、前記残りの遊星歯車７１ｃと前記第一のリング歯車７２とを噛合させている。尚、径方向外寄りの遊星歯車を、第一、第二の遊星歯車式変速機４２，４３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。

一方、前記第三の遊星歯車式変速機４４を構成する為の第二のキャリア７４を、前記出力軸３８ａ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７４と前記第一のリング歯車７２とを、前記低速用クラッチ６１を介して結合している。また、前記伝達軸４５の先端寄り（図６の右端寄り）部分に第三の太陽歯車７５を固設している。また、この第三の太陽歯車７５の周囲に、第二のリング歯車７６を配置し、この第二のリング歯車７６と前記ケーシング１１等の固定の部分との間に、前記高速用クラッチ６２を設けている。さらに、前記第二のリング歯車７６と前記第三の太陽歯車７５との間に配置した復数組の遊星歯車７７ａ，７７ｂを、前記第二のキャリア７４に回転自在に支持している。これら各遊星歯車７７ａ，７７ｂは、互いに噛合すると共に、前記第二のキャリア７４の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７７ａを前記第三の太陽歯車７５に、同じく外側に設けた遊星歯車７７ｂを前記第二のリング歯車７６に、それぞれ噛合している。

上述の様に構成する従来の無段変速装置の場合、入力軸１ａから一対の入力側ディスク２ａ、２ｂ、各パワーローラ２０，２０を介して一体型の出力側ディスク１７ｂに伝わった動力は、前記中空回転軸３２ａを通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ６１を接続し、前記高速用クラッチ６２の接続を断った、低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を変える事により、前記入力軸１ａの回転速度を一定にしたまま、前記出力軸３８ａ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。すなわち、この低速モード状態では、前記入力軸１ａと共に正方向に回転する第一のキャリア６４と、前記中空回転軸３２ａと共に逆方向に回転する前記第一の太陽歯車６３との差動成分が、前記第一のリング歯車７２から、前記低速用クラッチ６１、前記第二のキャリア７４を介して、前記出力軸３８ａに伝達される。この状態では、前記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を所定値にする事で前記出力軸３８ａを停止させられる他、このトロイダル型無段変速機２５ａの変速比を前記所定値から増速側に変化させる事により前記出力軸３８ａ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、前記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を前記所定値から減速側に変化させる事により前記出力軸３８ａを、車両を前進させる方向に回転させられる。

さらに、前記低速用クラッチ６１の接続を断ち、前記高速用クラッチ６２を接続した、高速モードの状態では、前記出力軸３８ａを、車両を前進させる方向に回転させる。すなわち、この高速モード状態では、前記入力軸１ａと共に正方向に回転する第一のキャリア６４と、前記中空回転軸３２ａと共にこの第一のキャリア６４と逆方向に回転する前記第一の太陽歯車６３との差動成分に応じて回転する、前記第一の遊星歯車式変速機４２の遊星歯車７１ａの回転が、別の遊星歯車７１ｃを介して、前記第二の遊星歯車式変速機４３の遊星歯車７１ｂに伝わり、前記第二の太陽歯車７３を介して、前記伝達軸４５を回転させる。そして、この伝達軸４５の先端部に設けた第三の太陽歯車７５と、この第三の太陽歯車７５と共に前記第三の遊星歯車式変速機４４を構成する第二のリング歯車７６および遊星歯車７７ａ，７７ｂとの噛合に基づき、前記第二のキャリア７４およびこの第二のキャリア７４に結合した前記出力軸３８ａを、前進方向に回転させる。この状態では、前記トロイダル型無段変速機２５ａの変速比を増速側に変化させる程、前記出力軸３８ａの回転速度を速くできる。

特開２００４−２３９４２０号公報

ところで、上記従来例においてトロイダル型無段変速機２５ａの一方の入力側ディスク２ｂと、複数段の前記遊星歯車機構の一つのキャリアである第一のキャリア６４との間で動力を伝達可能とするために、一方の入力側ディスク２ｂに爪状の凸部７０，７０を形成し、第一のキャリア６４を構成する三枚の支持板６５ａ〜６５ｃのうちの入力側ディスク２ｂ側の支持板６５ａに前記凸部７０，７０と係合する切り欠き６９を形成している。そして、入力側ディスク２ｂの凸部７０，７０と前記支持板６５ａの切り欠き６９とを係合させることで、一方の入力側ディスク２ｂと第一のキャリア６４とを一体に回転可能としている。
なお、凸部７０，７０は、入力側ディスク２ｂの外側縁の周縁部に、互いに入力側ディスク２ｂの周方向に等間隔に複数（３個）形成されている。

また、入力側ディスク２ｂの爪状の凸部７０，７０を加工する場合に、たとえば、図１３に示すように、入力側ディスク２ｃ（加工前）を鍛造した後に切削加工等により凸部７０，７０を形成する。この場合に、入力側ディスク２ｃ（加工前）を鍛造する際に、入力側ディスク２ｃ（加工前）の外側面（パワーローラ２０，２０の周面２１，２１と接触するトラクション面となる内側面（入力側面３）の反対側の側面）に、この外側面の周縁部に沿って突出する円筒体２ｄを有する構造とし、鍛造後の加工に際し、前記円筒体２ｄを削り出すことにより、凸部７０，７０を形成している。なお、図１３において、右側に図示された入力側ディスク２ｂに示すように、凸部７０，７０を形成するのに、円筒体２ｄの大部分を削るものとなっている。

しかし、入力側ディスク２ｂとほぼ同径となる長い円周を有する円筒体２ｄを削りだして、入力側ディスク２ｂの周方向に沿った幅が狭い爪状の凸部７０，７０を削り出すことから、加工時間が長くなるとともに、加工コストも増大するという問題がある。
ここで、加工時間を短縮する方法として、鍛造時に入力側ディスク２ｃ（加工前）の外側面に円筒体２ｄではなく、凸部７０，７０だけが突出した形状とすることも考えられるが、この場合に、入力側ディスク２ｃ（加工前）の内側面のパワーローラ２０，２０が接触するトラクション面において、周方向に沿って凸部７０，７０が有る位相と、凸部７０，７０が無い位相とで鍛造フローに差が生じてしまうため好ましくない。
すなわち、入力側ディスク２ｂのトラクション面は極めて精度の高い加工が求められるものであり、鍛造時でも高い精度を有することが好ましく、トラクション面の周方向に沿ってひずみ等がないことが望まれる。
また、鍛造後、切削加工して製造する入力側ディスク２ｂの製造コストを低減することが要求されている。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、入力側ディスクの製造コストの低減を図ることができる無段変速装置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に記載の無段変速装置は、回転トルクが入力される入力軸と、この入力軸の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸と、これら入力軸から出力軸に動力を伝達可能に設けられたトロイダル型無段変速機および複数段の遊星歯車機構とを備え、
前記トロイダル型無段変速機は、前記入力軸の回転に伴って回転する一対の入力側ディスクと、これら一対の入力側ディスクの間に、側面をこれら入力側ディスクの内側面にそれぞれ対向させた状態で、回転自在に配置された出力側ディスクと、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入力側ディスクと出力側ディスクとこれらに挟持されたパワーローラとの間に押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備え、
前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、太陽歯車の周囲に配置されるリング歯車と、太陽歯車とリング歯車との間に配置される遊星歯車と、前記遊星歯車を支持するキャリアとを複数段に備え、
前記一対の入力側ディスクのうちの一方の入力側ディスクと、複数段の前記遊星歯車機構の一つのキャリアとの間で動力を伝達可能とした無段変速装置において、
前記一方の入力側ディスクの外側面に、この一方の入力側ディスクの外側面の周縁部に沿って円筒部を形成するとともに、該円筒部に前記入力側ディスクの径方向に沿った複数の溝を形成するか、または、この一方の入力側ディスクの外側面の周縁部に沿って円筒体の一部を成すような複数の凸部を形成し、
前記キャリアに前記入力側ディスクの溝または凸部にそれぞれ嵌合する複数の嵌合部を形成し、
前記入力側ディスクの溝または凸部に前記キャリアの嵌合部を嵌合させることで、前記一方の入力側ディスクと、前記キャリアとの間で動力を伝達するとともに、
前記一対の入力側ディスクのうちの他方の入力側ディスクの外側面に、この他方の入力側ディスクの外側面の周縁部に沿った円筒状で、かつ、前記押圧装置の一部を構成するシリンダ部を形成し、
前記一方の入力側ディスクと、前記他方の入力側ディスクとの両方を、外側面にこの外側面の周縁部に沿った円筒体を一体に有する同一形状の入力側ディスク用鍛造素材を加工して形成する、
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、油圧式の押圧装置を有するトロイダル型無段変速機で、押圧装置の一部を構成するシリンダ部を他方の入力側ディスクに設けることで、他方の入力側ディスクの形状を一方の入力側ディスクに近似するものとし、これら形状が近似する一方の入力側ディスクと、他方の入力側ディスクとの両方を、前記円筒部（または凸部）およびシリンダ部に対応する円筒体を備えた同一形状の入力側ディスク用鍛造素材から加工するようにしているので、鍛造工程を一方の入力側ディスクと、他方の入力側ディスクとで同一のものとすることができる。これにより、一方の入力側ディスクと他方の入力側ディスクとの鍛造工程を異なるものとした場合に比較して製造コストの低減を図ることができる。

請求項２に記載の無段変速装置は、請求項１に記載の発明において、前記一方の入力側ディスクに、前記溝を形成す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、遊星歯車機構のキャリアとの間で動力を伝達する入力側ディスクの外側面に円筒部を形成するとともに、この円筒部にキャリアの嵌合部と嵌合する複数の溝を形成しているので、入力側ディスクの外側面に爪状の凸部を形成するより加工時間の短縮および加工コストの低減を図ることができる。
また、入力側ディスクの外側面側が、円筒部により肉厚が増した状態となり、入力側ディスクにパワーローラを押し付けた際に発生する入力側ディスクの曲げ応力に対しても余裕を持つことができる。

請求項３に記載の無段変速装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記一方の入力側ディスクの円筒部の前記溝を、前記円筒部の周方向に沿って等間隔に偶数個形成することを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、一方の入力側ディスクの円筒部において、溝が円筒部の中心を通る一直線上に配置されることになり、これによりブローチ加工が可能となり、一直線上にある二つの溝を一回で加工することができる。したがって、加工時間の短縮および加工コストの低減を図ることができる。
さらに、二枚の入力側ディスクを外側面の円筒部側を対向するように固定して配置することで、一回のブローチ加工により、二枚の入力側ディスクで同時に溝を加工することも可能となり、さらに加工時間の短縮および加工コストの低減を図ることができる。

請求項４に記載の無段変速装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明において、前記一方の入力側ディスクの円筒部の前記溝を用いて、前記入力軸の回転数を検出することを特徴とする。

請求項４に記載の発明においては、一方の入力側ディスクの円筒部の溝が入力軸の回転数を検出する溝を兼ねているので、従来の回転検出用溝が不要になり、無段変速装置の製造コストを低減することができる。

本発明の無段変速装置によれば、トロイダル型無段変速機の入力側ディスクの製造コストを低減することができる。

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、前記従来の一対の入力側ディスク２ａ，２ｂに対応する、一対の入力側ディスク２ｇ，２ｈを有し、遊星歯車機構側の一方の入力側ディスク２ｇの外側面に円筒部２ｉを形成するとともにこの円筒部２ｉに溝２ｊ，２ｊを形成し、この溝２ｊ，２ｊに第一のキャリア６４の支持板６５ａを嵌合するように構成し、さらに、他方の入力側ディスク２ｈの外側面にシリンダ部２ｋを形成したことに基づいて、一方の入力側ディスク２ｇの加工時間の短縮および両方の入力側ディスク２ｇ，２ｈの製造コストの低減を図るものであり、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６〜図１３と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。

図１は、本発明の実施形態の無段変速装置を示している。なお、図１においては、トロイダル型無段変速機２５ａのトラニオン２２，２２やパワーローラ２０，２０等を除く要部と、複数段の遊星歯車機構としての第一〜第三の遊星歯車式変速機４２〜４４のうちの第一のキャリア６４を有する第一，第二の遊星歯車式変速機４２，４３の一部とを図示している。また、無段変速装置の図１に図示されていない構成要素は、基本的に、図６，７，８に図示される従来の無段変速装置と同様の構成となっている。
図１において、上述のように、遊星歯車機構の第一のキャリア６４を構成する三枚の支持板６５ａ，６５ｂ，６５ｃのうちの最もトロイダル側無段変速機２５ａ側の支持板６５ａと、一方の入力側ディスク２ｇとが互いに一体に回転可能に係合されている。

そして、本実施形態において、一方の入力側ディスク２ｇは、図２に示すように、この入力側ディスク２ｇの外側面の周縁部に沿って円筒部２ｉを形成するとともに、該円筒部２ｉに前記入力側ディスク２ｇの径方向に沿った複数の溝２ｊ，２ｊを形成したものとなっている。また、円筒部２ｇにおいては、複数の溝２ｊ，２ｊとして、偶数個（たとえば、４個）の溝２ｊ，２ｊが形成され、かつ、これら溝２ｊ，２ｊが円筒部２ｉ（入力側ディスク２ｇ）の周方向に沿って互いに等間隔に配置されている。なお、溝２ｊ，２ｊの円筒部２ｉの周方向に沿った幅は、たとえば、従来の爪状の凸部７０，７０と略同様の幅となっている。また、溝２ｊ，２ｊは、円筒部２ｉの外周面側と内周面側とに開口した状態となっている。
また、一方の入力側ディスク２ｇの形状は、基本的にその外側面側を除いて、従来の一方の入力側ディスク２ｂと同様の形状となっているとともに、トロイダル型無段変速機２５ａに従来の入力側ディスク２ｂと同様に配置されている。

第一のキャリア６４の入力側ディスク２ｇと係合する支持板６５ａは、図１に示すように、入力側ディスク２ｇの外側面に略当接するように、入力側ディスク２ｇの円筒部２ｉの内側に配置されている。そして、支持板６５ａの外周部には、前記円筒部２ｉの溝２ｊ，２ｊに対応する位置に半径方向に外側に突出する凸部である複数（四つ）の爪部（嵌合部）２ｍが形成されている。
そして、各爪部２ｍが上記溝２ｊ，２ｊに挿入されて嵌合した状態となっている。これら爪部２ｍ，２ｍと、溝２ｊ，２ｊとが嵌合することにより、一方の入力側ディスク２ｇと支持板６５ａを有する第一のキャリア６４とが一体に回転可能とされている。

ここで、円筒部２ｉは、上記従来の凸部７０，７０と同様に、入力側ディスク２ｇの前記トラクション部のピッチ円直径Ｄ_Ｐよりも外径寄り部分に形成されている。これにより、円筒部２ｉは、前記第一のキャリア６４を構成する支持板６５ａの最も外周よりに形成され、遊星歯車７１ａを支持する遊星軸６８ａより外側に配置され、遊星軸６８ａに干渉することがない。したがって、支持板６５ａの遊星軸６８ａと円筒部２ｉとが干渉しないように、支持板６５ａを肉厚にするなどして、遊星軸６８ａを入力軸１ａの軸方向に沿って円筒部２ｉより離すような必要がない。これにより、本発明を適用することによって、無段変速装置が入力軸１ａの軸方向に長くなるようなことがなく、入力側ディスク２ｇの遊星歯車機構側を向いた外側面に入力側ディスク２ｇの略全周に渡って遊星歯車機構側に突出する円筒部２ｉを形成しても、無段変速装置をコンパクトにすることができる。
また、図２に示すように、円筒部２ｉの溝２ｊ，２ｊとして削られる部分は僅かなものとなっている。

図２に示すように、他方の入力側ディスク２ｈの外側面には、他方の入力側ディスク２ｈの外側面側に設けられる油圧式の押圧装置６ａの一部となる円筒状のシリンダ部２ｋが形成されている。すなわち、他方の入力側ディスク２ｈの外側面に、この他方の入力側ディスク２ｈの外側面の周縁部に沿った円筒状で、かつ、前記押圧装置の一部を構成するシリンダ部２ｋを形成している。
また、他方の入力側ディスク２ｈのシリンダ部２ｋは、溝２ｊ，２ｊが形成されていないことを除いて一方の入力側ディスク２ｇの円筒部２ｉと同形状とされ、かつ、同様の配置とされている。

ここで、油圧式の押圧装置６ａの構造を説明する。
図１に示すように、押圧装置６ａは、入力軸１ａの基端部（図１において左端部）に結合される別体シリンダ部６ｂと、入力側ディスク２ｈと一体の前記シリンダ部２ｋと、第一の環状体６ｃ（第一ピストン）と、第二の環状体６ｄ（第二のピストン）とを備えている。

別体シリンダ部６ｂは、概略有底円筒状に形成され、筒状部分がシリンダ部２ｋの外周外側に位置しており、底部分が入力側ディスク２ｈの外側面と対向した状態で配されている。また、別体シリンダ部６ｂは、その底部分が入力軸１ａに外嵌されて固定されている。
また、シリンダ部２ｋは、筒状に形成され、他方の入力側ディスク２ｈの周縁部から別体シリンダ部６ｂに向けて延びており、入力側ディスク２ｈの外側面が底部となり、シリンダ部２ｋと入力側ディスク２ｈとを合わせて有底円筒状に形成されている。
なお、シリンダ部２ｋを有する入力側ディスク２は、入力軸１ａに対して上述のように軸方向に変位自在となっている。

第二の環状体６ｄは、その内周面が入力軸１ａの外周面に嵌合固定されるとともに、その外周面がシリンダ部２ｋの内周面に当接されており、入力側ディスク２ｇの外側面に対向した状態で配されている。
また、第一の環状体６ｃは、その内周面が入力軸１ａの外周面に当接されるとともに、その外周面が別体シリンダ部６ｂの内周面に当接されており、第二の環状体６ｄと別体シリンダ部６ｂとの間に配されている。そして、第一の環状体６ｃは、入力軸１ａの軸方向に沿って移動自在とされている。

別体シリンダ部６ｂと第一の環状体６ｃとの間の空間は、第一の油圧室（油室）６ｅを構成している。この第一の油圧室６ｅは、第一の環状体６ｃの外周部に設けられたシール部材６ｆ等によって、流体密に保たれている。
また、別体シリンダ部６ｂと第一の環状体６ｃとの間には、皿ばね６ｊ等の予圧ばねが配置され、入力軸１ａに固定された別体シリンダ部６ｂに対して、入力軸１ａに沿って移動自在な第一の環状体６ｃを入力側ディスク２ｇに向かって付勢している。

また、シリンダ部２ｋと第二の環状体６ｄとの間の空間は、第二の油圧室（油室）６ｈを構成している。この第二の油圧室６ｈは、第二の環状体６ｄの外周部に設けられたシール部材６ｇ等によって、流体密に保たれている。

また、入力側ディスク２ｈのシリンダ部２ｋの外側端部、すなわち、別体シリンダ部６ｂ側端部は、第一の環状体６ｃの入力側ディスク２ｈに対向する面に当接している。
そして、第二の環状体６ｄと第一の環状体６ｃとの間に位置するとともに、シリンダ部２ｋに囲まれた空間は空気室６ｉとなっている。空気室６ｉは、シール部材６ｇ等によって概略流体密に保たれている。この空気室６ｉは、入力側ディスク２ｈのシリンダ部２ｋに形成された連通溝２ｎにより外部と連通している。

なお、別体シリンダ６ｂの外側端部には、入力軸１ａの回転数を検出するための溝６ｋ形成されている。この溝６ｋは、一方の入力側ディスク２ｇの円筒部２ｉの溝２ｊを入力軸１ａの回転数を検出する溝として用いることにより、省略することができ、これにより溝６ｋの加工を省略できるので、無段変速装置の製造コストを低減することができる。
また、各油圧室６ｅ，６ｈに圧油を供給するため、入力軸１ａ等には油路が形成されている。

ここで、第一の油圧室６ｅに圧油を供給して油圧をかけると、入力軸１ａに固定された別体シリンダ部６ｂに対して、入力軸１ａの軸方向に移動自在な第一のピストンである第一の環状体６ｃが軸方向に沿って入力側ディスク２ｈに向かって移動する。そして、入力側ディスク２ｈのシリンダ部２ｋに当接する第一の環状体６ｃにより、他方の入力側ディスク２ｈを一方の入力側ディスク２ｇに向かって押圧する押圧力を付与する。

また、第二の油圧室６ｈに圧油を供給して油圧をかけると、入力軸１ａに固定された第二のピストンである第二の環状体６ｄに対して、入力軸１ａの軸方向に沿って移動自在な他方の入力側ディスク２ｈに設けられたシリンダ部２ｋが入力側ディスク２ｈとともに、一方の入力側ディスク２ｇに向かう方向に移動し、他方の入力側ディスク２ｈを一方の入力側ディスク２ｇに向かって押圧する押圧力を付与する。

また、第一の油圧室６ｅおよび第二の油圧室６ｈに油圧をかけていない状態でも、予圧ばねとしての皿ばね６ｊにより、第一の環状体６ｃが入力側ディスク２ｈに向かって付勢され、他方の入力側ディスク２ｈを一方の入力側ディスク２ｇに向かって押圧する押圧力を付与され、これにより組み立て時のガタが防止される。

そして、以上のような一方の入力側ディスク２ｇと、他方の入力側ディスク２ｈとを製造する方法を説明する。
図２に示すように、一方の入力側ディスク２ｇと他方の入力側ディスク２ｈとは、それぞれその外側面側に円筒状の円筒部２ｉとシリンダ部２ｋとを有するが、円筒部２ｉに溝が形成され、シリンダ部２ｋに連通溝２ｎが形成されている以外は、円筒部２ｉとシリンダ部２ｋとが同形状となっている。

また、入力側ディスク２ｇ，２ｈには、その中央部に入力軸１ａが挿通される貫通孔２ｐ，２ｑが形成されている。一方の入力側ディスク２ｇと他方の入力側ディスク２ｈとも、貫通孔２ｐ，２ｑは内側面（入力側面３）側が径が小さく、外側面側が径が大きくされ、小径部分と大径部分との間に段差が形成されている。
また、他方の入力側ディスク２ｈにおいては、貫通孔２ｑ部分で、入力軸１ａにボールスプライン４，４を介して支持されることから、小径部分にスプライン溝２ｒ，２ｒが形成されている。

また、一方の入力側ディスク２ｇにおいては、貫通孔２ｐに入力軸１ａの周囲に配置された中空回転軸３２ａが挿入され、中空回転軸３２ａに対して入力側ディスク２ｈが回転自在とされることから、貫通孔２ｐにスプライン溝がない。また、貫通孔２ｐに入力軸１ａより径が大きい中空回転軸３２ａが挿入されることから、他方の入力側ディスク２ｈの貫通孔２ｑの内径に対して、一方の入力側ディスク２ｇの貫通孔２ｐの内径が小径部分と大径部分との両方とも大きくされている。

この例では、上述のように一部の形状が異なる二種類の入力側ディスク２ｇ，２ｈを同一の形状に鍛造された鍛造素材から加工するようになっている。
ここで、鍛造される入力側ディスク２ｇ，２ｈの鍛造素材、すなわち、鍛造後で、切削加工等の加工前の入力側ディスク２ｓは、その正面（内側面）側に入力側面３が形成され、背面（外側面）側にシリンダ部２ｉと略同形状の円筒体２ｔが形成されている。
また、入力側ディスク２ｓの中央部分には、他方の入力側ディスク２ｈの貫通孔２ｑとほぼ同形状で、但しスプライン溝２ｒ，２ｒが形成されていない貫通孔２ｖが形成されている。

そして、前記鍛造素材である加工前の入力側ディスク２ｓを用いて、一方の入力側ディスク２ｇを加工する場合には、形状を正確に合わせる整形のための加工を除くと、円筒体２ｔに溝２ｊ，２ｊを形成して円筒部２ｉとする加工と、貫通孔２ｖを拡径する加工とを行うことになる。
他方の入力側ディスク２ｈを加工する場合には、一方の入力側ディスク２ｇを加工するのに用いた入力側ディスク２ｓと同形状の入力側ディスク２ｓを鍛造素材とする。そして、入力側ディスク２ｓにおいて、形状を正確に合わせる整形のための加工を除くと、円筒体２ｔに連通溝２ｎを形成してシリンダ部２ｋとする加工と、貫通孔２ｖにスプライン溝２ｒ，２ｒを形成する加工を行うことになる。

このように同形状の加工前の鍛造された入力側ディスク２ｓから、互いに僅かに形状の異なる二種類の入力側ディスク２ｇ，２ｈを形成することができることから、鍛造用の型が一種類となり、かつ、一種類の入力側ディスク２ｓを二種類分の入力側ディスク２ｇ、２ｈの生産量に対応して大量生産できることから、両方の入力側ディスク２ｇ，２ｈの製造コストを低減することができる。

次に、入力側ディスク２ｓに溝２ｊ，２ｊを形成する方法を説明する。ここで、上述のように、偶数個形成される溝２ｊ，２ｊは、周方向に沿って等間隔に配置されることで、円筒体２ｔ（円筒部２ｉ）の中心を通る直線上に溝２ｊ，２ｊが二個ずつ配置されることになる。
これにより、ブローチ加工が容易となる。すなわち、円筒体２ｔの中心を通る一つの直線上に円筒体２ｔの円周が二カ所で交差することになるが、この二カ所に一つのブローチの歯を通過させることが可能となる。一方、二つの溝２ｊ，２ｊが一直線上に配置されていない状態では、直線と交差する円筒体２ｔの二カ所の一方にブローチの歯を通過させることができないのでブローチ加工が困難となる。

そして、ブローチ加工により円筒体２ｔに溝２ｊ，２ｊを形成するものとすれば、溝２ｊ，２ｊを二つずつ同時に加工して加工時間の短縮と加工コストの低減を図ることができる。なお、ブローチ加工を用いなくても、従来のように円筒体２ｄを削りだして爪状の凸部７０，７０を形成する場合に比較して、加工箇所が極めて狭いことから、加工時間の短縮および加工コストの低減を図ることができる。

また、図３に示すように、ブローチ加工に際しては、二つの入力側ディスク２ｓ（すでに貫通孔２ｖが拡径されて貫通孔２ｐとなっている）を、円筒体２ｔ同士が対向する状態に固定して配置し、一つのブローチの歯１００で、両方の入力側ディスク２ｓを同時に加工する。なお、入力側ディスク２ｓにはあらかじめブローチの歯１００を案内する溝を形成しておく必要がある。
このようにすれば、整形加工まで可能なブローチ加工を用いて、二つの入力側ディスク２ｓに同時に溝２ｊ，２ｊを形成する加工が行えるので、さらに、加工時間の短縮と加工コストの低減を図ることができる。

なお、前述の実施の形態では、遊星歯車機構側の一方の入力側ディスク２ｇの外側面に円筒部２ｉを形成するとともにこの円筒部２ｉに溝２ｊ，２ｊを形成し、この溝２ｊ，２ｊに第一のキャリア６４の支持板６５ａを嵌合するように構成したが、これに代えて、前述の従来技術のように、一方の入力側ディスク２ｂの外側面の周縁部に沿って円筒体の一部を成すような複数の凸部７０を形成し、この凸部７０にキャリア６４の支持板６５ａのきり欠き（嵌合部）６９を嵌合させる構成の場合においても、一方の入力側ディスクと、他方の入力側ディスクとの両方を、外側面にこの外側面の周縁部に沿った円筒体を一体に有する同一形状の入力側ディスク用鍛造素材を加工して形成することができる。

本発明は、ハーフトロイダル型あるいはフルトロイダル型などのトロイダル型無段変速機と、遊星歯車機構とを組み合わせた無段変速装置に適用することができる。

本発明の実施形態の無段変速装置の要部断面図である。 本発明の実施形態の無段変速装置の入力側ディスクの加工方法を説明するための図面である。 本発明の実施形態の無段変速装置の入力側ディスクの加工方法を説明するための図面である。 従来の無段変速装置に用いられるトロイダル型無段変速機の一例を、最大減速時の状態で示す側面図である。 従来の無段変速装置の一例の概略を示す断面図である。 従来の無段変速装置の具体例を示す断面図である。 図６の中央部の拡大図である。 図６の拡大Ａ−Ａ断面図である。 図６のＢ部拡大図である。 従来の無段変速装置の入力側ディスクの側面図である。 図１０のＣ−Ｃ断面図である。 従来の無段変速装置のパワーローラと入力側ディスクとのトラクション部と入力側ディスクの凸部との位置関係を説明するための断面図である。 従来の無段変速装置の入力側ディスクの凸部の加工方法を説明するための図面である。

符号の説明

１ａ 入力軸
２ｇ 一方の入力側ディスク
２ｈ 他方の入力側ディスク
２ｉ 円筒部
２ｊ 溝
２ｋ シリンダ部
２ｍ 爪部（嵌合部）
２ｓ 入力側ディスク（鍛造素材）
６ａ 押圧装置
１７ａ 出力側ディスク
２０ パワーローラ
２５ａ トロイダル型無段変速機
３８ａ 出力軸
４２ 第一の遊星歯車式変速機（複数段の遊星歯車機構）
４３ 第二の遊星歯車式変速機（複数段の遊星歯車機構）
４４ 第三の遊星歯車式変速機（複数段の遊星歯車機構）
６３ 第一の太陽歯車
６４ 第一のキャリア
６９ きり欠き（嵌合部）
７０ 凸部
７１ａ 遊星歯車
７１ｂ 遊星歯車
７１ｃ 遊星歯車
７２ 第一のリング歯車
７３ 第二の太陽歯車
７４ 第二のキャリア
７５ 第三の太陽歯車
７６ 第二のリング歯車
７７ａ 遊星歯車
７７ｂ 遊星歯車

Claims (4)

1. 回転トルクが入力される入力軸と、この入力軸の回転に基づく動力を取り出す為の出力軸と、これら入力軸から出力軸に動力を伝達可能に設けられたトロイダル型無段変速機および複数段の遊星歯車機構とを備え、
   前記トロイダル型無段変速機は、前記入力軸の回転に伴って回転する一対の入力側ディスクと、これら一対の入力側ディスクの間に、側面をこれら入力側ディスクの内側面にそれぞれ対向させた状態で、回転自在に配置された出力側ディスクと、これら入力側ディスクと出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入力側ディスクと出力側ディスクとこれらに挟持されたパワーローラとの間に押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備え、
   前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、太陽歯車の周囲に配置されるリング歯車と、太陽歯車とリング歯車との間に配置される遊星歯車と、前記遊星歯車を支持するキャリアとを複数段に備え、
   前記一対の入力側ディスクのうちの一方の入力側ディスクと、複数段の前記遊星歯車機構の一つのキャリアとの間で動力を伝達可能とした無段変速装置において、
   前記一方の入力側ディスクの外側面に、この一方の入力側ディスクの外側面の周縁部に沿って円筒部を形成するとともに、該円筒部に前記入力側ディスクの径方向に沿った複数の溝を形成するか、または、この一方の入力側ディスクの外側面の周縁部に沿って円筒体の一部を成すような複数の凸部を形成し、
   前記キャリアに前記入力側ディスクの溝または凸部にそれぞれ嵌合する複数の嵌合部を形成し、
   前記入力側ディスクの溝または凸部に前記キャリアの嵌合部を嵌合させることで、前記一方の入力側ディスクと、前記キャリアとの間で動力を伝達するとともに、
   前記一対の入力側ディスクのうちの他方の入力側ディスクの外側面に、この他方の入力側ディスクの外側面の周縁部に沿った円筒状で、かつ、前記押圧装置の一部を構成するシリンダ部を形成し、
   前記一方の入力側ディスクと、前記他方の入力側ディスクとの両方を、外側面にこの外側面の周縁部に沿った円筒体を一体に有する同一形状の入力側ディスク用鍛造素材を加工して形成する、
   ことを特徴とする無段変速装置。
2. 前記一方の入力側ディスクに、前記溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の無段変速装置。
3. 前記一方の入力側ディスクの円筒部の前記溝を、前記円筒部の周方向に沿って等間隔に偶数個形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無段変速装置。
4. 前記一方の入力側ディスクの円筒部の前記溝を用いて、前記入力軸の回転数を検出す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無段変速装置。

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