專利名稱：軸承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)，該徑向軸承用于在承受推力負(fù)荷的同 時(shí)可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸的端部。
背景技術(shù)：
無級變速器已知作為自動變速器的一種。此機(jī)構(gòu)包括輸入軸帶輪和輸出軸帶輪。 輸入軸帶輪設(shè)置在輸入軸上，內(nèi)燃機(jī)的動力被輸入給該輸入軸。輸出軸帶輪設(shè)置在輸出軸 上，該輸出軸把輸入給輸入 軸的動力輸出給驅(qū)動輪。各帶輪包括可動帶輪件和固定帶輪件。 可動帶輪件具有活塞，且此活塞的位置可由于液壓室中產(chǎn)生的液壓而軸向變化。固定帶輪 件按照使其軸向位置固定的方式與輸入軸或輸出軸結(jié)合。具有近似V形剖面的槽形成在兩 帶輪件之間，且V形帶卷繞在輸入和輸出軸帶輪的槽上。此無級變速器中，V形帶卷繞于其 上的槽的寬度或者帶輪的寬度連續(xù)地變化。由此，實(shí)現(xiàn)變速比的無級變化。一般，采用軸承來減小該軸承所支承的旋轉(zhuǎn)軸與該旋轉(zhuǎn)軸的連接部之間的摩擦。 徑向軸承是一種用于處理在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向上作用的徑向負(fù)荷的軸承。上述無級變速 器的輸入軸和輸出軸中每個(gè)的端部由壓配合在與可動帶輪件和固定帶輪件連接的軸件上 的徑向軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。當(dāng)徑向軸承支承旋轉(zhuǎn)軸時(shí)，此軸承可能由于液壓室中的液壓產(chǎn)生的推力負(fù)荷的作 用而從旋轉(zhuǎn)軸脫落。為抑制此現(xiàn)象，例如，日本專利公開文獻(xiàn)特開2000-220710公開了一種 被擰在旋轉(zhuǎn)軸的端部上的螺母。更具體的，參照圖1A，徑向軸承33包括內(nèi)圈33a、外圈33b 以及兩者之間的球件33c。內(nèi)圈33a壓配合在與固定帶輪件連接的軸件32的端部上。螺紋 部32d形成在軸件32的比內(nèi)圈33a的壓配合位置更靠近端部的位置處。螺母34的螺紋部 34d與軸件32的螺紋部32d嚙合。日本專利公開文獻(xiàn)特開2006-132703公開了這樣一種軸承結(jié)構(gòu)，其中，如圖IB所 示，用于固定軸承的螺母被省略。如所示，螺紋部32d形成在徑向軸承43的內(nèi)圈43a的內(nèi) 周上，螺紋部42d形成在與固定帶輪件連接的軸件42的外周上。螺紋部43d和42d嚙合到一起。在以上JP-A-2000-220710 和 JP-A-2006-132703 的軸承結(jié)構(gòu)中，螺紋部 32d和 42d 的螺紋槽的剖面形狀為V形凹槽。為此，螺紋槽的底部產(chǎn)生應(yīng)力集中。應(yīng)力集中的產(chǎn)生會 導(dǎo)致底部龜裂，從而降低軸件32和42的疲勞強(qiáng)度。此問題不限于無級變速器的軸承結(jié)構(gòu)，而是包括這樣一種徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)所 共有的，該徑向軸承用于在承受推力負(fù)荷的同時(shí)可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸的端部。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種抑制軸承從旋轉(zhuǎn)軸脫落并提高該旋轉(zhuǎn)軸的疲勞強(qiáng) 度的軸承結(jié)構(gòu)。在一個(gè)方面中，提供一種包括徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)，該徑向軸承用于在承受推力負(fù)荷的同時(shí)可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸的端部。旋轉(zhuǎn)軸具有外周。軸承結(jié)構(gòu)的特征在于包括轉(zhuǎn)動體，所述轉(zhuǎn)動體沿所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向支承在所述軸承內(nèi)；支承部，所述支承部用于可旋轉(zhuǎn) 地支承所述轉(zhuǎn)動體；以及延伸部，所述延伸部從所述支承部向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸。支承 部配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上，而延伸部壓配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上。在另一方面中，提供一種包括徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)，該徑向軸承可旋轉(zhuǎn)地支承與 無級變速器的活塞機(jī)構(gòu)鄰接的旋轉(zhuǎn)軸的端部。旋轉(zhuǎn)軸具有外周。無級變速器包括旋轉(zhuǎn)軸、 固定在該旋轉(zhuǎn)軸上的固定帶輪件、沿著該旋轉(zhuǎn)軸移動的可動帶輪件、用于驅(qū)動該可動帶輪 件的活塞機(jī)構(gòu)、以及卷繞在該固定帶輪件和可動帶輪件上的帶。軸承結(jié)構(gòu)的特征在于包括 轉(zhuǎn)動體，所述轉(zhuǎn)動體沿所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向支承在所述軸承內(nèi)；支承部，所述支承部用于可旋 轉(zhuǎn)地支承所述轉(zhuǎn)動體，其中，所述支承部配合在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述外周上；以及延伸部，所 述延伸部從所述支承部向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸。支承部配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上，而延伸 部壓配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上。在一個(gè)實(shí)施例中，支承部壓配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上，且延伸部處的壓配合公差大 于支承部處的壓配合公差。在另一實(shí)施例中，軸承結(jié)構(gòu)還包括位于支承部與延伸部之間且未壓配合在旋轉(zhuǎn)軸 的外周上的非壓配合部。在又一實(shí)施例中，延伸部從支承部向旋轉(zhuǎn)軸的端部延伸。在再一實(shí)施例中，延伸部的內(nèi)徑小于支承部的內(nèi)徑，且旋轉(zhuǎn)軸的有延伸部壓配合 的部分的外徑小于該旋轉(zhuǎn)軸的有支承部配合的部分的外徑。從下面結(jié)合附圖以示例方式示出本發(fā)明原理的說明可以明白本發(fā)明的其它方面 和優(yōu)點(diǎn)。


參照以下結(jié)合附圖對當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的說明，可以最佳地理解本發(fā)明及其目的和 優(yōu)點(diǎn)，其中圖IA是示出傳統(tǒng)無級變速器的軸承結(jié)構(gòu)的一部分的剖視圖；圖IB是示出另一傳統(tǒng)無級變速器的軸承結(jié)構(gòu)的一部分的剖視圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的無級變速器的構(gòu)造；以及圖3是示出圖2的變速器的軸承結(jié)構(gòu)的一部分的剖視圖。
具體實(shí)施例方式參照圖2和3說明依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的軸承結(jié)構(gòu)。圖2示意性示出采用依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的軸承結(jié)構(gòu)的V形帶式無級變速器。 輸入軸101接收內(nèi)燃機(jī)(未示出)的動力，輸出軸106把動力輸出給車輛的驅(qū)動輪。輸入 軸帶輪102和輸出軸帶輪107分別設(shè)置在輸入軸101和輸出軸106上。帶輪102和107分 別包括可動帶輪件103和108。各可動帶輪件103和108具有活塞機(jī)構(gòu)，此活塞機(jī)構(gòu)包括殼 體103c或108c、可沿著輸入軸101或輸出軸106的軸向移動的活塞103b或108b、以及生 成用于移動該活塞103b或108b的動力的液壓室103a或108a。帶輪102和107還包括不 能在輸入軸101的軸向上移動的固定帶輪件104和109。具有近似V形剖面的槽形成在可動帶輪件103與固定帶輪件104之間以及可動帶輪件108與固定帶輪件109之間。V形帶 111卷繞在輸入軸帶輪102和輸出軸帶輪107的槽上。通過改變可動帶輪件103，108的液壓室103a，108a中的液壓，活塞103b，108b在 輸入軸101軸向上的位置變化。于是，可動帶輪件103與固定帶輪件104之間以及可動帶 輪件108與固定帶輪件109之間的槽的寬度變化。由于此槽寬度的變化是連續(xù)的，所以V 形帶卷繞于其上的帶輪102和107的槽的寬度或者帶輪寬度也連續(xù)地變化。由此，實(shí)現(xiàn)變 速比的無級變化。輸出軸106上的減速驅(qū)動齒輪112與中間軸113上的減速驅(qū)動齒輪115嚙合。從 輸入軸101經(jīng)由V形帶111傳遞給輸出軸106的動力最終經(jīng)由輸出軸106上的減速驅(qū)動齒 輪112和中間軸113上的減速驅(qū)動齒輪115傳遞給車輛的驅(qū)動齒輪(未示出)。構(gòu)成無級變速器的旋轉(zhuǎn)軸的輸入軸101、輸出軸106和中間軸113中各軸的端部由 軸承結(jié)構(gòu)105，110和114中的各自軸承結(jié)構(gòu)支承，軸承結(jié)構(gòu)105，110和114中的每個(gè)都包 括用于處理在垂直于旋轉(zhuǎn)軸101，106或113的方向上作用的徑向負(fù)荷的徑向軸承。如上所述，當(dāng)徑向軸承在承受除徑向負(fù)荷之外的推力負(fù)荷的同 時(shí)支承旋轉(zhuǎn)軸時(shí)， 此軸承可能由于該推力負(fù)荷而從旋轉(zhuǎn)軸脫落。為解決此問題，在軸承的結(jié)構(gòu)和用于把軸承 保持在旋轉(zhuǎn)軸上的結(jié)構(gòu)(即，軸承結(jié)構(gòu))方面，需要足以抵抗推力負(fù)荷的保持強(qiáng)度。然而，若采用螺母來提高保持強(qiáng)度，則由于螺接，導(dǎo)致設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸的外周上的螺紋 部發(fā)生應(yīng)力集中，從而降低旋轉(zhuǎn)軸的疲勞強(qiáng)度。由此，依據(jù)本實(shí)施例的軸承結(jié)構(gòu)，代替給螺紋部提供凹槽，提供延伸部來抑制軸承 從旋轉(zhuǎn)軸脫落。延伸部從用于支承軸承的轉(zhuǎn)動體的支承部起在旋轉(zhuǎn)軸的軸向上延伸，且壓 配合在該旋轉(zhuǎn)軸的外周上。例如，本實(shí)施例的軸承結(jié)構(gòu)用在軸承結(jié)構(gòu)105中，因?yàn)樵撦S承結(jié) 構(gòu)105包括用于支承無級變速器的輸入軸101的端部的徑向軸承，且由可動帶輪件103的 液壓室103a中的液壓產(chǎn)生的推力負(fù)荷作用于該軸承結(jié)構(gòu)105。參照圖3說明輸入軸的軸承結(jié)構(gòu)。圖3是圖2中用交替長短虛線包圍的輸入軸 101的部分的放大詳視圖。輸入軸101的端部由包括徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)105可旋轉(zhuǎn)地支承，該徑向軸承壓 配合在與固定帶輪件104連接的軸體IOla上。軸承結(jié)構(gòu)105與可動帶輪件103的殼體103c 抵接。活塞機(jī)構(gòu)的液壓室103a形成在殼體103c內(nèi)。也就是說，軸承結(jié)構(gòu)105可旋轉(zhuǎn)地支 承輸入軸101的與活塞機(jī)構(gòu)鄰接的端部。具體的，軸承結(jié)構(gòu)105的內(nèi)圈105a壓配合在軸體IOla的外周上。內(nèi)圈105a包括 與軸承結(jié)構(gòu)105的外圈105e協(xié)作支承球體或轉(zhuǎn)動體105f的支承部105b、從該支承部105b 起在輸入軸101的軸向上延伸的延伸部105d、以及位于其間的非壓配合部105c。延伸部 105d從支承部105b向輸入軸101的端部延伸。當(dāng)比較這些部分時(shí)，支承部105b的內(nèi)徑等于非壓配合部105c的內(nèi)徑，而延伸部 105d的內(nèi)徑相比較小。另外，在軸體IOla的有內(nèi)圈105a壓配合的部分處，軸體IOla的有 非壓配合部105c延伸的部分的外徑等于該軸體IOla的有延伸部105d壓配合的部分的外 徑，而軸體IOla的有支承部105b壓配合的部分的外徑相比較大。上述內(nèi)圈105a的內(nèi)徑差 大于軸體IOla的外徑差。由此，當(dāng)內(nèi)圈105a壓配合在軸體IOla上時(shí)，延伸部105d的壓配 合公差或余量將大于支承部105b的壓配合公差或余量，因此該支承部105b與延伸部105d之間的非壓配合部105c剛好插在軸體IOla上而不壓配合。以上實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)。以上實(shí)施例中，具有徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)105包括從支承部105b起在輸入軸101的軸向上延伸且壓配合在軸體IOla(或輸入軸101)的外周上的延伸部105d。因此，延伸部 105d處產(chǎn)生抵抗推力負(fù)荷的力，無需提供用于把內(nèi)圈105a保持在軸件101上的螺母。由于 不需要在軸體IOla的外周上提供導(dǎo)致應(yīng)力集中的凹槽狀螺紋部，所以輸入軸101的疲勞強(qiáng)
度提高。另外，在轉(zhuǎn)動體用支承部壓配合于旋轉(zhuǎn)軸的外周上的構(gòu)造中，施加給轉(zhuǎn)動體的摩 擦由于該支承部變形而變大。由此，壓配合公差不能大到生成抵抗推力負(fù)荷的力。與此構(gòu)造 相比，以上實(shí)施例中，從轉(zhuǎn)動體用支承部起延伸的延伸部壓配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上。由此， 即便使延伸部處的壓配合公差變大，也能夠抑制支承部變形并生成抵抗推力負(fù)荷的力。結(jié) 果，抑制軸承從旋轉(zhuǎn)軸脫落并提高該旋轉(zhuǎn)軸的疲勞強(qiáng)度。通過將延伸部105d處的壓配合公差設(shè)定為大于支承部105b的壓配合公差，可使 該延伸部105d處的壓配合比支承部105b處的配合緊密。這更易于抑制內(nèi)圈105a從輸入 軸101脫落。即便使延伸部105d處的壓配合公差變大，支承部105b處的變形也將比使該 支承部105b處的配合公差變大的情況小。另外，此構(gòu)造增大了用于抵抗延伸部105d處生 成的推力負(fù)荷的力，且支承部105b處生成的力也被加入此抵抗力中。因此，獲得足以抵抗 推力負(fù)荷的保持強(qiáng)度所需的延伸部105d的軸向長度縮短。不壓配合在軸體IOla的外周上的非壓配合部105c設(shè)在支承部105b與延伸部 105d之間。此構(gòu)造使具有大壓配合公差的延伸部105d處的變形對支承部105b的影響最小 化。由此，實(shí)現(xiàn)軸承結(jié)構(gòu)105的良好維持性。延伸部105d從支承部105b向輸入軸101的端部延伸。由此，例如，延伸部105d 可定位在用于抵抗推力負(fù)荷的螺母通常被螺接的位置。因此，與采用螺母的現(xiàn)有例相比，本 實(shí)施例的尺寸不增大。向輸入軸101的端部延伸的延伸部105d的內(nèi)徑小于支承部105b的內(nèi)徑，軸體 IOla的有延伸部105d壓配合的部分的外徑小于軸體IOla的有支承部105b壓配合的部分 的外徑。此構(gòu)造使支承部105b易于壓配合在軸體IOla的外周上。另外，此構(gòu)造便于按照 正確的順序相對于軸體IOla組裝支承部105b和延伸部105d。以上實(shí)施例可如下變形。代替使延伸部105d的內(nèi)徑小于支承部105b的內(nèi)徑和使延伸部105d的壓配合公 差大于支承部105b的壓配合公差，內(nèi)圈105a的內(nèi)徑可保持不變且軸體IOla的有延伸部壓 配合的部分的外徑可大于軸體IOla的有支承部配合的部分的外徑。選擇性的，外徑可保持 不變且延伸部105d的內(nèi)徑小于支承部105b的內(nèi)徑。這些可供選擇的實(shí)施例也可使延伸部 105d的壓配合公差大于支承部105b的壓配合公差。延伸部105d的位置不限于從支承部105b起向輸入軸101端部的位置。延伸部 105d可從支承部105b向可動帶輪件103延伸。即便此構(gòu)造，也可增大內(nèi)圈105a的保持強(qiáng)度。非壓配合部105c可省略。延伸部105d的壓配合公差可等于支承部105b的壓配合公差。
代替使內(nèi)圈105a的支承部105b壓配合在軸體IOla的外周上，該支承部105b可 剛好插在或者留有間隙地裝配在軸體IOla上，只要僅延伸部105d的壓配合就足以抵抗推 力負(fù)荷。此構(gòu)造使得由支承部105b處的壓配合導(dǎo)致的變形最小化。以上實(shí)施例的軸承結(jié)構(gòu)不僅可應(yīng)用于無級變速器的輸入軸101的軸承結(jié)構(gòu)，而且 可應(yīng)用于包括用于支承輸入軸106的徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)110和包括用于支承中間軸113 的徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)114。這些結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖2中用交替長短虛線包圍的輸出軸106和 中間軸113中的部分。
以上實(shí)施例的軸承結(jié)構(gòu)不僅可應(yīng)用于無級變速器的軸承結(jié)構(gòu)，而且可應(yīng)用于包括 這樣一種徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)，該徑向軸承在承受推力負(fù)荷的同時(shí)可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸的 端部。
權(quán)利要求
一種包括徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)，所述徑向軸承用于在承受推力負(fù)荷的同時(shí)可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸的端部，所述旋轉(zhuǎn)軸具有外周，所述軸承結(jié)構(gòu)的特征在于包括轉(zhuǎn)動體，所述轉(zhuǎn)動體沿所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向支承在所述軸承內(nèi)；支承部，所述支承部用于可旋轉(zhuǎn)地支承所述轉(zhuǎn)動體，其中，所述支承部配合在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述外周上；以及延伸部，所述延伸部從所述支承部向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸，其中，所述延伸部壓配合在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述外周上。
2.一種包括徑向軸承的軸承結(jié)構(gòu)，所述徑向軸承可旋轉(zhuǎn)地支承與無級變速器的活塞機(jī) 構(gòu)鄰接的旋轉(zhuǎn)軸的端部，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸具有外周，所述無級變速器包括所述旋轉(zhuǎn)軸、固 定到所述旋轉(zhuǎn)軸的固定帶輪件、沿著所述旋轉(zhuǎn)軸移動的可動帶輪件、用于驅(qū)動所述可動帶 輪件的所述活塞機(jī)構(gòu)、以及纏繞在所述固定帶輪件和所述可動帶輪件上的帶，所述軸承結(jié) 構(gòu)的特征在于包括轉(zhuǎn)動體，所述轉(zhuǎn)動體沿所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向支承在所述軸承內(nèi)；支承部，所述支承部用于可旋轉(zhuǎn)地支承所述轉(zhuǎn)動體，其中，所述支承部配合在所述旋轉(zhuǎn) 軸的所述外周上；以及延伸部，所述延伸部從所述支承部向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸，其中，所述延伸部壓配合 在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述外周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承結(jié)構(gòu)，其中，所述支承部壓配合在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述 外周上，且所述延伸部處的壓配合公差大于所述支承部處的壓配合公差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸承結(jié)構(gòu)，還包括位于所述支承部與所述延伸部之間且未壓 配合在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述外周上的非壓配合部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的軸承結(jié)構(gòu)，其中，所述延伸部從所述支承部向所 述旋轉(zhuǎn)軸的所述端部延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承結(jié)構(gòu)，其中，所述延伸部的內(nèi)徑小于所述支承部的內(nèi)徑， 且所述旋轉(zhuǎn)軸的有所述延伸部壓配合的部分的外徑小于所述旋轉(zhuǎn)軸的有所述支承部配合 的部分的外徑。
全文摘要
一種軸承結(jié)構(gòu)，包括在承受推力負(fù)荷的同時(shí)可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸端部的徑向軸承。旋轉(zhuǎn)軸具有外周。軸承結(jié)構(gòu)的特征在于包括沿旋轉(zhuǎn)軸的徑向支承于軸承內(nèi)的轉(zhuǎn)動體、可旋轉(zhuǎn)地支承該轉(zhuǎn)動體的支承部、以及從該支承部向旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸的延伸部。支承部配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上。延伸部壓配合在旋轉(zhuǎn)軸的外周上。
文檔編號F16H57/021GK101821518SQ200880111158
公開日2010年9月1日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者菊川大輔, 鈴村敬 申請人:豐田自動車株式會社