CN102016359A - 带式无级变速器 - Google Patents

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CN102016359A CN200980115463.XA CN200980115463A CN102016359A CN 102016359 A CN102016359 A CN 102016359A CN 200980115463 A CN200980115463 A CN 200980115463A CN 102016359 A CN102016359 A CN 102016359A
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Abstract

在收容了带式无级变速器的后壳(11c)上，在从通过主轴(22)及副轴(32)的轴中心的轴中心面α偏离的区域形成螺栓孔，将对支承各轴的轴承的外圈进行按压的止动板(27、37)通过插入于螺栓孔中的螺栓(28、38)进行安装固定，由此防止从止动板(27、37)作用在轴承的外圈上的约束力变大的螺栓安装位置附近的区域与沿着轴中心面α作用由带的张力、离心力产生的力的区域重合，从而即使在轴承受过大的力时，也能允许外圈在安装公差范围内的微小弹性变形、移动。

Description

带式无级变速器
技术领域
本发明涉及带式无级变速器，详细而言，涉及如下所述的带式无级变速器，其具有：主轴(primary shaft)，用于输入动力，副轴(secondary shaft)，与该主轴平行地配置，将输入到主轴的动力经由带而无级变速并传递；将上述主轴经由第一滚动轴承支承在箱体上，并且，将上述副轴经由第二滚动轴承支承在箱体上。
背景技术
过去，作为这种带式无级变速器，提出了一种将变速器容纳在箱体中的方案(例如，参照专利文献1)，该变速器具有：主轴，用于输入来自发动机的动力；副轴，将输入到主轴的动力经由环状的带无级变速并传递给该副轴。在该变速器中，箱体上嵌入有用于支承主轴和副轴的滚动轴承，并且，将按压各滚动轴承的外圈(outer race)的止动板(stopper plate)通过螺栓固定在箱体上。
专利文献1：日本特开2007-113635号公报
在上述的带式无级变速器中，由于将输入到主轴的动力经由带传递给副轴，所以沿着通过主轴的轴中心与副轴的轴中心的平面即轴中心面，在主轴与副轴上施加有带的张力、伴随带的旋转而产生的离心力。因此，作用于各轴承的载荷在沿着轴中心面的方向更大。此时，施加在各轴承的外圈上的应力有时因用于固定止动板的螺栓的安装位置而在局部集中作用，当应力过度集中时，引起外圈变形，从而发生滚动轴承的寿命下降等问题。
发明内容
本发明的带式无级变速器，其目的在于，防止过大的应力在局部集中作用在滚动轴承上。
为了实现上述目的，本发明的带式无级变速器采用如下方案。
本发明的带式无级变速器具有用于输入动力的主轴和与该主轴平行地配置并将输入到主轴的动力经由带而无级变速并传递的副轴，将上述主轴经由第一滚动轴承支承在箱体上，并且将上述副轴经由第二滚动轴承支承在箱体上，其特征在于，在上述箱体上，在从通过上述主轴的轴中心及上述副轴的轴中心的平面即轴中心面偏离的区域，在偶数个部位分别形成螺栓孔，分别按压上述第一及第二滚动轴承的外圈的第一及第二止动板，通过安装于上述螺栓孔中的螺栓固定在上述箱体上。
在该本发明的带式无级变速器中，在将用于输入动力的主轴经由第一滚动轴承支承并且将副轴经由第二滚动轴承支承的箱体上，在从通过主轴的轴中心及副轴的轴中心的平面即轴中心面偏离的区域，在偶数个部位分别形成螺栓孔，分别按压第一及第二滚动轴承的外圈的第一及第二止动板通过安装于螺栓孔中的螺栓固定。由此，能够将止动板固定用的螺栓的安装位置设在从轴中心面偏离的区域。在此，在带式无级变速器中，沿着轴中心面在主轴和副轴上施加有带的张力、伴随带的旋转而产生的离心力，因此各滚动轴承所承受的负载，在沿着轴中心面的区域较大。另一方面，止动板按压外圈的力(约束力)，越是在靠近螺栓的安装位置的区域越大，约束外圈的弹性变形、微小的移动(偏移)。因此，往往各滚动轴承所承受的载荷变大的区域与施加于外圈的约束力较大的区域因止动板固定用螺栓的安装位置而重合，在外圈上局部集中作用有过大的应力。为此，通过将止动板固定用螺栓的安装位置设为从轴中心面偏离的区域，能够防止各滚动轴承所承受的载荷变大的区域与作用于外圈的约束力较大的区域重合。结果，能够防止局部过大的应力集中作用在滚动轴承上。在这里，“第一及第二滚动轴承”可以为滚珠轴承。此外，“带式无级变速器”可以为车载用的带式无级变速器。在车载用的带式无级变速器中，由于传递的动力大，所以各滚动轴承所承受的载荷也大。另一方面，由于空间限制严格，所以倾向于使用紧凑的滚动轴承，由于倾向于使用紧凑的滚动轴承，在相对过大的应力很难确保充分的余力的情况较多，所以本发明的应用意义较高。
在这种本发明的带式无级变速器中，在上述箱体上，可以将上述偶数个部位的螺栓孔形成为以上述主轴的轴中心或上述副轴的轴中心为对称轴而成对，并且形成在通过成对的螺栓孔彼此中心的平面与上述轴中心面所成的角度为大致70度到大致110度的范围内的区域。在这里，作用于外圈的约束力在沿着通过螺栓孔彼此的中心的平面的区域变大，但是通过将通过螺栓孔彼此的中心的平面与轴中心面所成的角度设为大致70度到大致110度，从而能够可靠防止各滚动轴承所承受的载荷变大的区域与作用于外壳的约束力较大的区域重合。在这种方式的本发明的带式无级变速器中，也能够将上述螺栓孔逐对地形成在上述角度成为大致90度的位置。
附图说明
图1为表示装配了本发明一实施例的带式无级变速器20的动力传递装置10的简要结构的结构图。
图2为图1中的轴承24、24的安装部分的放大图。
图3为止动板27的外观的外观图。
图4为表示利用止动板27按压轴承24的样子的说明图。
图5为表示止动板27、27和主轴22及副轴32的位置关系的说明图。
图6为示意性地表示螺栓28、38的安装位置和主带轮(primary pulley)23及副带轮(secondary pulley)33的位置关系的的说明图。
具体实施方式
下面，利用实施例对用于实施本发明的优选方式进行说明。
图1为表示装配了本发明一实施例的带式无级变速器20的动力传递装置10的简要结构的结构图。动力传递装置10为搭载于车辆并将来自未图示的发动机的动力传递给左右车轮的车轴19a、19b的装置，如图所示，具有：带锁止机构的液力变矩器12，与发动机的输出轴连接；前进后退切换单元14，用于将液力变矩器12的输出轴的旋转方向在前进方向和后退方向之间切换；带式无级变速器20(以下，称为“CVT”)，通过带21将主轴22侧的动力进行无级变速并输出到副轴32侧，上述带21架设在作为前进后退切换单元14的输出轴的主轴22和经由差动器齿轮18及齿轮机构16与车轴19a、19b连结的副轴32上，这些构件被收容在由液力变矩器壳11a、变速驱动桥壳11b和后壳11c构成的箱体11内。其中，在液力变矩器和前进后退单元14之间配置有油泵13，该油泵13利用来自发动机的动力将蓄积于未图示的机油盘中的工作油压送至设在动力传递装置10内的油路。
如图所示，CVT20具备：主轴22，两端通过轴承24、25被旋转自如地支承；主带轮23，能改变槽宽，并与主轴22连接；副轴32，两端通过轴承34、35、36被旋转自如地支承；副带轮33，能改变槽宽，并与副轴32连接；带21，以向主带轮23及副带轮33的槽施加张力的状态被架设；油压缸42，用于改变对带21进行夹持的主带轮23的槽宽；以及油压缸44，用于改变对带21进行夹持的副带轮33的槽宽。在该CVT20中，使用来自油泵13的油压来驱动油压缸42，对带21进行夹持的同时改变主带轮23及副带轮33的槽宽，从而对主轴22的动力进行无级变速并向副轴32输出。其中，对架设了带21的主带轮23及副带轮33的附近进行支承的轴承24、25、34，主要构成为能承受径向载荷的深沟球轴承，轴承35、36主要构成为能承受轴向载荷的圆锥滚子轴承。在这些轴承中，对轴承24、34的安装结构进行说明。图2为图1中的轴承24、34的安装部分的放大图。
如图2所示，轴承24由内圈(inner race)24a、球24b和外圈24c构成。其中，省略了对球24b进行保持的保持器的图示。在轴承24中，内圈24a与主轴22嵌合，并且外圈24c与后壳11c嵌合。在主轴22的端部形成有外径与内圈24a的内径匹配地变小的阶梯部22a，在该阶梯部22a嵌合有内圈24a。此外，在主轴22的端部形成有在嵌合有内圈24a的状态露出在端部侧的未图示的螺纹部，在安装轴承24之后，在该螺纹部上安装锁止螺母29。由此，内圈24a其轴向的面中位于图中右侧的面经由油压缸42与阶梯部22a抵接而被定位，并且，位于图中左侧的面与锁止螺母29抵接而被固定。此外，后壳11c形成有带阶梯的凹陷部11c1，该凹陷部11c1由与外圈24c的外径匹配的内径的大内径部和比该大内径部小一级的内径的小内径部构成，在该凹陷部11c1的大内径部嵌合有外圈24c。此外，在后壳11c上，在凹陷部11e1的外方形成有螺栓孔28a，轴承24被安装到凹陷部11c1之后，按压外圈24c的止动板27被从后壳11c的外侧插入到螺栓孔28a的螺栓28安装固定。由此，外圈24c其轴向的面中位于图中左侧的面与凹陷部11c1的阶梯抵接而被定位并且位于图中右侧的面与止动板27抵接而被固定。其中，对于轴承34的结构及安装结构也一样。在此，将止动板27的外观示于图3。如图所示，止动板27在其中央部分形成有供主轴22通过的轴孔27a，并且在相对轴孔27a的中心点(用×标记图示)点对称的位置形成有一对螺纹孔27b、27b，在该螺纹孔27b中安装螺栓28。将利用该止动板27按压轴承24的外圈24c的样子示于图4。如图所示，止动板27通过轴孔27a的边缘覆盖外圈24c的一部分来按压外圈24c。在此，在靠近螺栓孔27b的区域，例如沿着将螺栓孔27b彼此的中心连接的直线的区域，由螺栓28的安装而对外圈24c作用的约束力大，有时过大地约束外圈24c在安装公差范围内的微小的弹性变形或移动(偏移)。为了缓和该过大的约束，制成将该区域内的轴孔27a的边缘局部切去的形状，以不覆盖外圈24c。但是，即使制成这种形状，在靠近将螺栓孔27b彼此的中心连接的直线的区域(例如，图中网格线区域)也比其他区域作用于外圈24c的约束力大。另外，对于按压轴承34的止动板37的结构也与止动板27一样。将这样安装的止动板27、37和主轴22及副轴32的位置关系示于图5。从图可知，在将通过主轴22的轴中心及副轴32的轴中心的平面设为轴中心面α时，固定止动板27、37的螺栓28、38的安装位置位于偏离轴中心面α的区域。换言之，形成于后壳11c的螺栓孔28a、38a，形成于偏离轴中心面α的区域，下面，对其原因进行说明。
图6为示意性地表示螺栓28、38的安装位置和主带轮23(主轴22)及副带轮33(副轴32)的位置关系的说明图。图6的(a)表示实施例的CVT20的位置关系，图6的(b)表示比较例的CVT的位置关系。在图6中，将主带轮23及副带轮33的轴中心分别表示为中心点C1、C2，上述的轴中心面α仅表示为轴中心线α′(点划线)，连接螺栓28彼此的中心的线(双点划线)与轴中心线α′所成的角度为角度a1，连接螺栓38彼此的中心的线(双点划线)与轴中心线α′所成的角度为角度a2。在此，在实施例中，角度a1设为大致70～80度，角度a2设为大致90度，在比较例中，角度a1设为0度，角度a2设为大致10～20度。另外，由于螺栓28、38的安装位置受动力传递装置10的各结构部件的配置的制约，例如受压送来自油泵13的工作油的油路的配置的制约，所以往往不能将角度a1、a2设为相同的角度。另外，在以下的说明中，轴中心线α′与轴中心面α，连接螺栓28、38彼此的中心的线与通过螺栓28、38彼此的中心的平面分别表示相同的意思。此外，图6中用虚线表示架设在主带轮23和副带轮33上的带21。在此，在带21上，除来自两带轮的夹持力以外施加有张力，并且在被两带轮夹持的部分以画出圆弧的方式移动，所以施加有离心力。这些张力、离心力的合力F，如图中箭头所示那样沿着轴中心线α′作用。因此，CVT20在传递动力时，尤其在变速时、暂时施加有大的动力时，存在用于承受合力F的反力的过大的力作用于沿着轴中心线α′的内侧的区域(参照图中斜线部)的情况，伴随于此，轴承24、34承受过大的载荷。在此，在图6的(b)所示的比较例中，角度a1、a2比实施例小，沿着轴中心线α′作用的过大的力的区域与通过止动板27、37而作用在外圈24c、34c上的约束力较大的区域(参照图4)重合。因此，轴承24、34受过大的载荷时，外圈24c、34c在其安装公差范围内的微小的弹性变形、移动(偏移)被约束，而存在局部过大的应力集中作用到外圈24c、34c的情况。其结果，有时外圈24c、34c发生变形等不好的情况。而在实施例中，角度a1、a2大，沿着轴中心线α′作用过大的力的区域与从止动板27、37作用在外圈24c、34c上的约束力较大的区域不重合。因此，即使轴承24、34受过大的载荷时，也能允许外圈24c、34c的微小的弹性变形、移动(偏移)，能够防止局部过大的应力集中作用在外圈24c、34c上。这样，在实施例中，由于在后壳11c上将螺栓孔28a、38a形成在偏离沿着轴中心线α′的区域的区域，所以防止了沿着轴中心线α′作用过大的力的区域与从止动板27、37作用在外圈24c、34c上的约束力较大的区域重合，从而能够防止局部过大的应力集中作用在轴承24、34上。
按照以上说明的实施例的CVT20，在后壳11c上，在偏离通过主轴22及副轴32的轴中心的轴中心面α的区域形成螺栓孔28a、38a，将按压对主轴22及副轴32进行支承的轴承24、34的止动板27、37通过插入在螺栓孔28a、38a中的螺栓28、38来进行安装固定，所以防止了从止动板27、37作用在轴承24、34上的约束力较大的区域与沿着轴中心面α作用过大的力的区域重合，从而即使在轴承24、34受过大的力时，也能允许外圈24c、34c在安装公差范围内的微小弹性变形、移动。结果，能够防止局部过大的应力集中作用在轴承24、34上。
在实施例的CVT20中，将螺栓28、38彼此连接的线与轴中心线α′所成的角度a1、a2设为90度或70～80度，但是该角度不限于此，只要以超过0度的某个角度进行交叉即可，以使将螺栓28、38彼此连接的线不与轴中心线α′重合。但是，为了避开沿着轴中心线α′的区域与作用在外圈24c、34c上的约束力较大的区域重合，优选为在动力传递装置10的结构部件的配置制约的允许范围内尽可能取大的角度，例如角度a1、a2优选为分别取70～110度的范围内，其中更优选为取90度。
在实施例的CVT20中，将止动板27、37分别用两个螺栓28、38固定在了后壳11c上，但不限于此，也可以在后壳11c上形成多对螺栓孔，并且在止动板27、37上形成与此对应的相同个数的螺纹孔，用四个或六个以上的偶数个螺栓进行固定。
在实施例的CVT20中，在止动板27、37上形成螺纹孔27a、37a，但不限于此，也可以在止动板27、37上形成供螺栓通过的贯通孔，并在另外准备的螺母上安装螺栓28、38，还可以在止动板27、37上形成供螺栓通过的贯通孔，并且在后壳11c的螺栓孔上形成安装螺栓用的螺纹槽，从后壳11c的内侧安装螺栓28、38。
在实施例的CVT20中，将止动板27、37的轴孔27a、38a设为局部切去的形状而不是简单的圆形状，但不限于此，只要是能够供主轴22及副轴32通过且能够可靠地按压轴承24、34的外圈24c、34c的形状即可，也可以形成简单的圆形状。但是，为了避免作用于外圈24c、34c的约束力过大，优选为在将螺栓的中心连接的直线上的区域不按压外圈24c、34c的形状。
在实施例的CVT20中，轴承24、34由滚动体为滚珠(球)的滚珠轴承(深沟球轴承)构成，但是不限于此，例如还可以是滚动体为滚子的滚子轴承等其他滚动轴承。
以上，使用实施例，对用于实施本发明的优选方式进行了说明，但是本发明不限于这种实施例，在不脱离本发明所记载的范围内，还可以以各种方式来实施，这是显而易见的。
本申请将2008年10月20日申请的日本专利第2008-270055号作为优先权主张的基础，将其全部内容引用于本说明书。
产业上的可利用性
本发明可利用于汽车工业等。

Claims (5)

1.一种带式无级变速器，具有：主轴，用于输入动力；副轴，与该主轴平行地配置，将输入到主轴的动力经由带而无级变速并传递；将上述主轴经由第一滚动轴承支承在箱体上，并且，将上述副轴经由第二滚动轴承支承在上述箱体上，其特征在于，
在上述箱体上，在从通过上述主轴的轴中心及上述副轴的轴中心的平面即轴中心面偏离的区域，在偶数个部位分别形成螺栓孔，
分别按压上述第一及第二滚动轴承的外圈的第一及第二止动板，通过安装于上述螺栓孔中的螺栓固定在上述箱体上。
2.如权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，在上述箱体上，将上述偶数个部位的螺栓孔形成为以上述主轴的轴中心或上述副轴的轴中心为对称轴而成对，并且上述偶数个部位的螺栓孔形成在通过成对的螺栓孔彼此中心的平面与上述轴中心面所成的角度为大致70度到大致110度的范围内的区域。
3.如权利要求2所述的带式无级变速器，其特征在于，在上述箱体上，将上述螺栓孔逐对地形成在上述角度为大致90度的位置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于，上述第一及第二滚动轴承为滚珠轴承。
5.如权利要求1至4中任一项所述的带式无级变速器，其特征在于，上述带式无级变速器为车载用的带式无级变速器。
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