CN105782406A - 带式无级变速器的旋转轴的支承构造 - Google Patents

Abstract

一种带式无级变速器的旋转轴的支承构造，能够避免壳体的质量增加，并且提高支承带轮轴的支承部的刚性强度。在从侧罩(6)的壁部(60)突出形成的圆筒状支承部(62)的内周经由轴承(73)支承在动力传递时旋转的带轮轴(310)且使其可旋转的侧罩(6)中的带轮轴(310)的支承构造中，使从带轮轴(310)的旋转轴(X2)方向看到的支承部(62)的径向的厚度、即以在动力传递时从带轮轴(310)经由轴承(73)作用的荷重最大的部位为基准的规定角度范围β的厚度比规定角度范围外的部位(621)的厚度厚，在支承部(62)的一部分设有厚壁部(622)。

Description

带式无级变速器的旋转轴的支承构造

技术领域

本发明涉及带式无级变速器的旋转轴的支承构造。

背景技术

车辆用的带式无级变速器具有在初级带轮和次级带轮上卷绕有带的基本构成，这些初级带轮和次级带轮的带轮轴利用在壳体(变速器壳体)上设置的环状的支承部，经由轴承支承且可旋转。

在初级带轮与次级带轮之间传递旋转驱动力时，在壳体的支承部作用朝向带轮轴的径向的较大荷重，故而在现有的壳体中，例如通过使支承部的径向的厚度遍及整周增厚等，提高了支承部的刚性强度。

另外，在专利文献1中公开有，通过在支承初级带轮的带轮轴的支承部和支承次级带轮的带轮轴的支承部上架设加强用的支柱部，提高这些支承部的刚性强度。

专利文献1：(日本)特开2009－68693号公报

但是，若单纯地将支承部的径向的厚度增厚，则虽然能够提高支承部的刚性强度，但由于壳体的质量增加，故而搭载有带式无级变速器的车辆的燃耗率变差。

发明内容

因此，希望在避免壳体的质量增加的同时，提高支承带轮轴的支承部的刚性强度。

本发明在从壳体的壁部突出形成的圆筒状的支承部的内周支承在动力传递时旋转的旋转轴的带式无级变速器的旋转轴的支承构造中，使从旋转轴的轴向看到的支承部的径向的厚度、即以在动力传递时从旋转轴作用的荷重最大的部位为基准的规定角度范围的厚度比规定角度范围外的厚度厚。

由于在支承部，在动力传递时从旋转轴作用的荷重的方向不改变，故而如上地构成，不仅能够将以支承部的荷重最大的部位为基准的规定范围的径向的厚度增厚来提高规定范围的刚性强度，而且能够将支承部的径向的厚度增厚的部分抑制在必要最小限度而避免壳体的质量增加，同时能够使支承部具有可承受在动力传递时从旋转轴作用的荷重的刚性强度。

附图说明

图1是采用了实施方式的支承构造的带式无级变速器的示意图；

图2(a)、(b)是说明侧罩的支承构造的图；

图3(a)～(c)是说明侧罩的支承构造的图；

图4是说明侧罩的支承构造的图；

图5(a)、(b)是说明作用在支承部的荷重的方向的图。

标记说明

1：带式无级变速器

2：初级带轮

3：次级带轮

4：带

5：变速器壳体

6：侧罩

21、31：固定圆锥板

22、32：可动圆锥板

60：壁部

60a：面

61：支承部

62：支承部

62a：内周

63：轴部

64：轴部

65：肋

66：突出部

67：凸台部

67a：油路

68：凸台部

68a：油路

71～74：轴承

210：带轮轴

310：带轮轴

601：周壁部

622：厚壁部

661：顶部

662、663、664：周壁部

Ba(Bal～Ba9)：滚珠

Ln：线段

Lm：延长线

P：连接点

S：空间

X1、X2：旋转轴

具体实施方式

图1是示意性地表示采用了实施方式的支承构造的带式无级变速器1的主要部分的构成的图。

带式无级变速器1具有在初级带轮2和次级带轮3上卷绕有带4的基本构成，通过调节初级带轮2和次级带轮3的带4的卷绕半径，实现所希望的变速比。

初级带轮2和次级带轮3具有固定圆锥板21、31和可动圆锥板22、32，可动圆锥板22、32利用固定圆锥板21、31的带轮轴210、310可向旋转轴Xl、X2方向移动地设置。

固定圆锥板21利用设于变速器壳体5的支承部51，经由轴承71支承带轮轴210的长度方向的一端210a侧的外周且使其可旋转，利用将变速器壳体5的开口堵住的侧罩6的支承部61，经由轴承72支承另一端210b的外周且使其可旋转。

在带轮轴210内设有在该带轮轴210的另一端210b开口的油路211，带轮轴210的另一端210b在圆筒状的支承部51的内侧，外插到从侧罩6的壁部60突出的圆筒状的轴部63且被可旋转地支承。

在带轮轴210的一端210a外插安装有齿轮81，来自未图示的驱动源侧的旋转驱动力经由该齿轮81向初级带轮2传递。

固定圆锥板31利用侧罩6的支承部62，经由轴承73支承带轮轴310的长度方向的一端310a且使其可旋转，利用设于变速器壳体5的支承部52，经由轴承73支承另一端310b的外周并使其可旋转。

在带轮轴310内设有在该带轮轴310的一端310a开口的油路311，带轮轴310的一端310a在圆筒状的支承部52的内侧，外插到从侧罩6的壁部60突出的圆筒状的轴部64且被可旋转地支承。

在带轮轴310的另一端310b，在未图示的差动装置侧花键嵌合有传递旋转的旋转传递轴82，经由带4从初级带轮2侧传递来的旋转驱动力经由次级带轮3向差动装置侧传递。

图2是说明侧罩6的图，图2(a)是侧罩6的立体图，图2(b)是从变速器壳体5侧看到的侧罩6的平面图，将主要部分放大表示。

图3是说明侧罩6的图，图3(a)是从变速器壳体5侧看到的侧罩6的平面图，图3(b)是图3(a)的A－A剖面图，图3(c)是图3(a)的B－B剖面图。

图4是说明侧罩6的图，是图3(c)的C－C剖面图。

另外，在图2及图3(a)中，为了容易理解附图中各部位的形状，对包围侧罩6的外周的周壁部601的与变速器壳体5的接合面6a、支承部61、62及轴部63、64的变速器壳体5侧的端面等附加阴影而表示。

另外，在图2(b)中，仅表示了侧罩6的壁部60的纸面跟前侧的面的形状中、与实施方式中的支承构造相关的部分，并且由假想线表示插入到支承部62内的轴承73。

如图2及图3所示，在侧罩6的壁部60，在遍及整周包围壁部60的外周的周壁部601的内侧，带轮轴210的支承部61和带轮轴310的支承部62在侧罩6的长度方向上隔开间隔而设置。

这些支承部61、62从壁部60的变速器壳体5侧的面60a(参照图3(c))向周壁部601的同方向突出设置，从旋转轴X1、X2的轴向看形成环状的支承部61、62在与周壁部601之间也隔开间隙配置(参照图3(a))。

在此，在带式无级变速器1中，在初级带轮2与次级带轮3之间传递旋转驱动力时(扭矩传递时)，在带轮轴210、310相对于旋转轴Xl、X2倾斜的方向作用的应力作用在支承带轮轴210、310的支承部61、62。

因此，在侧罩6的支承部61、62上，需要能够防止带轮轴210、310相对于旋转轴X1、X2倾斜的刚性强度，在实施方式中，在支承部62的一部分设置从旋转轴X2的轴向看到的径向的厚度W2比成为支承部62的基准的部位621的径向的厚度Wl厚的厚壁部622，将支承带轮轴310的一端的支承部62的刚性强度提高。

在此，在支承部62中，厚壁部622设置在旋转轴X2周围的周向的规定角度范围θ，能够防止带轮轴310相对于旋转轴X2倾斜的最小限的刚性强度至少在支承部62被确保。

在此，基于在外插到带轮轴310的轴承73(滚珠Ba)作用的荷重对设置支承部62的厚壁部622的角度范围β的设定进行说明。

图5以轴承73的滚珠Ba为9个的情况为例，说明在各滚珠Ba(Bal～Ba9)作用的荷重(BallLoad)的大小、和支承部62的设有厚壁部622的角度范围θ的关系的图。

在图5(a)中，将在旋转轴X2周围以40°间隔配置的各滚珠Ba(Bal～Ba9)作用的荷重的大小以箭头标记的长度表示，在图5(b)中，由将BallRoad(N)设为纵轴的棒柱图表示作用于各滚珠Ba(Bal～Ba9)的荷重的大小。

在初级带轮2与次级带轮3之间进行扭矩的传递时，将在带轮轴310相对于旋转轴X2倾斜的方向上作用的应力经由轴承73作用于支承部62。

本申请发明者发现了，通过模拟等算出作用在轴承73的各滚珠Ba的荷重、即在初级带轮2与次级带轮3之间的扭矩传递时作用的荷重的大小时，荷重最大的滚珠Ba不为将初级带轮2的旋转轴Xl和次级带轮3的旋转轴X2连接的线段Ln上的滚珠Ba。

这是由于，在初级带轮2的带轮轴210和次级带轮3的带轮轴310上啮合有自动变速器的其他齿轮，故而在带轮轴210和带轮轴310上，不仅作用来自卷挂在带轮轴210和带轮轴310上的带4的应力(将带轮轴210与带轮轴310的轴间距离缩小的方向的应力)，而且也作用在齿轮的啮合部分作用的应力。

而且，(1)荷重最大的滚珠Ba的旋转轴X2周围的角度位置总是相同；(2)以作用的荷重最大的滚珠Ba为基准(中心)，将规定角度范围β的部位的支承部62的径向的厚度W2以比其他部位621的基准厚度Wl厚的厚壁形成而形成为厚壁部622，从而能够使支承部62具有抑制带轮轴310相对于旋转轴X2的倾斜的刚性强度。

在此，如图5所示，发现了，关于在旋转轴X2周围的周向上以40°间隔设有滚珠Ba的情况，在扭矩传递时算出在各滚珠Ba上作用的荷重(BallLoad)时，作用在荷重最大的滚珠Bal和与该滚珠Bal邻接的滚珠Ba2、Ba9上的荷重与其他的滚珠Ba3～Ba8相比显著增大。

因此，在实施方式中，在支承部62，以至少包含荷重最大的滚珠Bal和与该滚珠Bal邻接的滚珠Ba2、Ba9的角度范围的部分成为厚壁部622的方式，将以荷重最大的滚珠Bal的旋转轴X2周围的角度位置作为基准(中心)的120°的范围(θ＝120°)设为厚壁部622。

另外，如图2(b)所示，在实施方式中，为了进一步提高支承部62的刚性强度，在侧罩6的壁部60设有向与支承部62的同方向突出的肋65。

该肋65从支承部62中的作用的荷重最大的部位(支承滚珠Ba1的部位)的外周向旋转轴X2的径向直线状地延伸设置。

在此，在侧罩6的壁部60设有使肋65的延长线Lm上的规定范围的区域(图中，由标记A包围的区域)向与支承部62的突出方向的同方向凹陷而形成的突出部66。

该突出部66从壁部60的变速器壳体5侧的面60a(参照图3(c))向支承部62的突出方向的同方向突出，肋65以从支承部62的外周到突出部66的长度Ll形成，将支承部62和突出部66连接。

突出部66由在支承部62的突出方向上最远离壁部60的位置配置的顶部661、包围顶部661的周缘的周壁部662、663、664构成，在侧罩6的壁部60，在突出部66的背侧形成有向支承部62的突出方向的同方向凹陷的空间S。

顶部661位于从支承部62的外周延伸的肋65的延长线Lm上，位于该顶部661的支承部62侧的周壁部662以随着朝向支承部62，自壁部60的突出高度h变低的朝向倾斜(参照图3(c))。

在周壁部662的外周662a连接有从支承部62延伸的肋65，该肋65的上端边65a构成向壁部60侧凹陷的弧状。

肋65的前端和周壁部662的连接点P的自壁部60的高度ha比顶部661自壁部60(面60a)的高度h稍低，在初级带轮2与次级带轮3之间传递扭矩时，从支承部62作用在肋65上的应力被从周壁部662侧向突出部66输入。

周壁部663、664隔着肋65的延长线Lm而位于一侧(支承部61侧)和另一方侧(支承部61的相反侧)(参照图2(b))。

周壁部663向随着接近支承部61而接近壁部60的面60a的方向缓缓地倾斜，周壁部664以与壁部60的面60a大致正交的角度设置(参照图3(b))。

如图4所示，周壁部663和周壁部664隔着空间S而大致平行地设置，这些周壁部663、664的肋65侧经由周壁部663与肋65连接。

因此，在初级带轮2与次级带轮3之间传递扭矩时，经由支承部62作用于肋65的应力在突出部66的周壁部663、664分散传递(图4，参照黑色箭头标记)。

另外，这些周壁部662、663、664沿着上述的顶部661的外周设置，故而经由支承部62作用于肋65的应力也向顶部661分散传递。

因此，在初级带轮2与次级带轮3之间传递扭矩时，从支承部62向肋65作用的应力被突出部66的部分吸收，故而确保肋65对支承部62的支承强度，能够很好地抑制支承部62的变形。

另外，周壁部663和周壁部664的与肋65的相反侧分别与包围油路67a的圆筒状的凸台部67和包围油路68a的圆筒状的凸台部68连接，突出部66整体的刚性强度提高。

因此，支承部61的刚性强度通过突出部66、和将该突出部66和支承部61连接的肋65提高，其结果，能够在支承部61确保使带轮轴310相对于旋转轴X2不倾斜而对其进行支承所需的刚性强度。

如以上，在实施方式中，

(1)在从侧罩6(壳体)的壁部60突出形成的圆筒状的支承部62的内周62a，经由轴承73支承在动力传递时旋转的带轮轴310(旋转轴)并使其可旋转的侧罩6的带轮轴310的支承构造中，

使从带轮轴310的旋转轴X2方向看到的支承部62的径向的厚度、即以在动力传递时从带轮轴310经由轴承73作用的荷重最大的部位为基准(中心)的规定角度范围θ的厚度比规定角度范围外的部位621的厚度厚，在支承部62的一部分设有厚壁部622。

在支承部62，由于在动力传递时从带轮轴310作用的荷重的方向不改变，故而如上地构成，仅通过将以支承部62的荷重最大的部位为基准的规定角度范围θ的部分设为厚壁部622来提高刚性强度，能够将支承部62的径向的厚度增厚的部分抑制在必要最小限度而避免壳体的质量增加，同时使支承部62具有可承受在动力传递时从带轮轴310作用的荷重的刚性强度。

(2)从壁部60沿支承部62的突出方向的同方向突出的肋65从支承部62的在动力传递时从带轮轴310作用的荷重最大的部位即厚壁部622的外周向旋转轴X2的径向延伸形成，使壁部60的肋65的延长线Lm上的规定范围向支承部62的突出方向的同方向凹陷，在肋65的延长线Lm上形成向与支承部62的突出方向的同方向突出的突出部66，以从支承部62的厚壁部622的外周到突出部66的长度Ll设置肋65，将肋65的前端与突出部66连接。

若这样地构成，通过设于壁部60的肋65支承在动力传递时从带轮轴310作用的荷重最大的部位即厚壁部622的外周，故而支承部62的刚性强度进一步提高，并且肋65的外径侧被突出部66支承，故而肋65对支承部62的支承强度也提高。

另外，突出部66使壁部60的肋65的延长线Lm上的规定范围向支承部62的突出方向的同方向凹陷而形成，在突出部66的背侧形成空间S，突出部66不形成为实心，故而能够提高支承部62的支承强度并且防止侧罩6的重量增加。由此，可实现搭载有带式无级变速器1的车辆的燃耗率的提高。

(3)突出部66具有位于肋65的延长线Lm上且在从壁部60的面60a向支承部62的突出方向离开规定高度h的位置配置的顶部661、包围顶部661的周缘的周壁部662、663、664而形成为中空的箱状，将肋65的前端与这些周壁部662、663、664中的、位于支承部62侧的周壁部662连接。

若这样地构成，在初级带轮2与次级带轮3之间传递扭矩时，肋65的外径侧被周壁部662支承，故而肋65对支承部62的支承强度也提高。

另外，作用于肋65的应力被构成中空的箱状的突出部66的部分吸收，故而在突出部66的肋65的支承强度提高，因此被该肋65支承的支承部62的基于肋的支承强度提高，其结果，能够提高支承部62的刚性强度。

(4)将顶部661的周缘包围的周壁部具有隔着肋65的延长线Lm而位于一侧和另一侧的周壁部663(第一周壁部)及周壁部664(第二周壁部)、将周壁部663和周壁部664的支承部62侧连接并且连接有肋65的周壁部662(第三周壁部)。

若这样地构成，在初级带轮2与次级带轮3之间传递扭矩时，经由支承部62作用于肋65的应力向突出部66的顶部661、周壁部662、周壁部663、周壁部664分散传递，故而作用于肋65的应力被突出部66的部分吸收，突出部66不会因经由肋65输入的应力而变形。由此，在突出部66的肋65的支承强度进一步提高，其结果，肋65对支承部62的支承强度进一步提高，能够进一步提高支承部62的刚性强度。

(5)周壁部663和周壁部664的与支承部62的相反侧与包围油路67a、68a的圆筒状的凸台部67、68(壁部)连接。

若这样地构成，包围油路67a、68a的凸台部67、68的刚性强度高，故而由该刚性强度高的凸台部67、68支承突出部66的周壁部663、664的结果，能够进一步提高突出部66整体的刚性强度。

由此，能够进一步提高肋65对支承部62的支承强度，其结果，能够进一步提高支承部62的刚性强度。

(6)侧罩6具有支承初级带轮2的带轮轴210的支承部61(第一支承部)、支承次级带轮3的带轮轴310的支承部62(第二支承部)，

肋65从支承部62的外周向由该支承部62支承的带轮轴310的径向延伸设置，并且肋65的延伸方向为相对于将被支承部61支承的带轮轴210的旋转轴X1(旋转中心)和被支承部62支承的带轮轴310的旋转轴(旋转中心)连接的线段Ln倾斜了规定角度的方向。

在初级带轮2与次级带轮3之间传递扭矩时，从带轮轴310作用的荷重最大的部位的旋转轴X2看到的方向从连接初级带轮2的旋转轴X1和次级带轮3的旋转轴X2的线段偏离，故而通过上述地构成，能够确保荷重最大的部位的刚性强度，能够很好地防止在扭矩传递时带轮轴310倾斜。

特别是，无需遍及整周而使支承部62的径向的厚度变厚，故而能够避免壳体的质量增加，并且能够提高支承带轮轴的支承部的刚性强度。

在上述的实施方式中，示例了在支承次级带轮3的带轮轴310的支承部62设有肋65的情况，但也可以在支承初级带轮2的带轮轴210的支承部61设置肋。

Claims (6)

1.一种带式无级变速器的旋转轴的支承构造，在从壳体的壁部突出形成的圆筒状的支承部的内周支承在动力传递时旋转的旋转轴，其特征在于，

使从所述旋转轴的轴向看到的所述支承部的径向的厚度、即以在动力传递时从所述旋转轴作用的荷重最大的部位为基准的规定角度范围的厚度比所述规定角度范围外的厚度厚。

2.如权利要求1所述的带式无级变速器的旋转轴的支承构造，其特征在于，

从所述壁部沿与所述支承部的突出方向的同方向突出的肋从所述支承部中的在所述动力传递时从所述旋转轴作用的荷重最大的部位的外周向所述径向延伸而形成，

使所述壁部的所述肋的延长线上的规定范围向所述支承部的突出方向的同方向凹陷，在所述肋的延长线上形成向所述支承部的突出方向的同方向突出的突出部，

将所述肋的前端与所述突出部连接。

3.如权利要求2所述的带式无级变速器的旋转轴的支承构造，其特征在于，

所述突出部具有位于所述肋的延长线上的顶部、和包围该顶部的周缘的周壁部，

将所述肋的前端与所述周壁部的所述支承部侧的面连接。

4.如权利要求3所述的带式无级变速器的旋转轴的支承构造，其特征在于，

所述周壁部具有：隔着所述肋的延长线而位于一侧和另一侧的第一周壁部及第二周壁部；将所述第一周壁部和所述第二周壁部的所述支承部侧连接并且连接所述肋的第三周壁部。

5.如权利要求4所述的带式无级变速器的旋转轴的支承构造，其特征在于，

所述第一周壁部和所述第二周壁部的与所述支承部的相反侧与包围油孔的壁部连接。

6.如权利要求2～5中任一项所述的带式无级变速器的旋转轴的支承构造，其特征在于，

所述壳体具有：支承初级带轮的带轮轴的第一支承部；支承次级带轮的带轮轴的第二支承部，

所述肋从所述第二支承部的外周向被该第二支承部支承的带轮轴的径向延伸设置，

并且所述肋的延伸方向为相对于将由所述第一支承部支承的带轮轴的旋转中心和由所述第二支承部支承的带轮轴的旋转中心连接的线段，倾斜了规定角度的方向。