JP2004068845A - 止め輪の外れ止め装置 - Google Patents

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Takashi Imanishi
今西 尚
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    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
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Abstract

【課題】トロイダル型無段変速機の運転時に中空回転軸14aが高速回転した場合でも、止め輪37が係止凹溝43から抜け出る事を防止する。
【解決手段】上記中空回転軸14aの端部に螺合固定した抑え環47の庇部49の内周面を、上記止め輪37の外周縁に当接若しくは近接対向させる。この止め輪37の直径が遠心力により拡がる傾向になっても、上記庇部49がこれを抑える為、上記課題を解決できる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明に係る止め輪の外れ止め装置は、各種機械装置の回転軸に外嵌した各種部材が軸方向にずれ動く事を防止すべく、この回転軸の外周面に形成した係止凹溝に係止した状態で使用する欠円環状の止め輪の直径が遠心力により拡大する事を防止して、この止め輪が上記係止凹溝から外れるのを防止するものである。この様な止め輪の外れ止め装置は、特にトロイダル型無段変速機の様に、比較的直径が大きく、しかも高速回転する回転軸を備えた機械装置に適用して、当該機械装置の信頼性確保を図れる。
【0002】
【従来の技術】
自動車用変速機を構成する変速ユニット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平行な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、特開平2−283949号公報、同8−4869号公報、同8−61453号公報等、多数の公報に記載されて周知であるが、その基本構造に就いて、図6により説明する。
【0003】
この図6に示したトロイダル型無段変速機は、入力回転軸1の中間部基端寄り(図6の左寄り)部分の周囲に入力側ディスク2aを、同じく先端寄り(図6の右寄り)部分の周囲に別の入力側ディスク2bを、それぞれがトロイド曲面である入力側内側面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。従って上記両入力側ディスク2a、2bは、上記入力回転軸1の周囲に、この入力回転軸1の軸方向の変位自在に、且つ、この入力回転軸1と同期した回転自在に支持されている。
【0004】
又、上記入力回転軸1の基端部と上記入力側ディスク2a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、上記入力回転軸1の先端部と上記別の入力側ディスク2b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板ばね10とを設けている。
【0005】
上記入力回転軸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(後述する図7〜8参照)内に設けた隔壁部12に設けた通孔13を挿通している。この通孔13の内径側に円筒状の中空回転軸14を、1対の転がり軸受15、15により回転自在に支持しており、この中空回転軸14の中間部外周面に、出力歯車16を固設している。又、この中空回転軸14の両端部で上記隔壁部12の両外側面から突出した部分に、それぞれ出力側ディスク17a、17bを、スプライン係合により、上記中空回転軸14と同期した回転自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面である上記各出力側ディスク17a、17bの出力側内側面18、18が、前記各入力側内側面3、3に対向する。又、これら両出力側ディスク17a、17bの内周面のうちで上記中空回転軸14の端縁よりも突出した部分と上記入力回転軸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、上記各出力側ディスク17a、17bに加わる荷重を支承しつつ、上記入力回転軸1に対するこれら各出力側ディスク17a、17bの回転及び軸方向変位を自在としている。
【0006】
又、上記入力回転軸1の周囲で上記入力側、出力側両内側面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個又は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、上記入力側、出力側両内側面3、18に当接する周面21、21を球状凸面とされたもので、トラニオン22、22の内側面部分に、変位軸23、23と、ラジアルニードル軸受24、24と、スラスト玉軸受25、25と、スラストニードル軸受26、26とにより、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。即ち、上記各変位軸23、23は基半部と先半部とが互いに偏心した偏心軸であり、このうちの基半部を上記各トラニオン22、22の中間部に、図示しない別のラジアルニードル軸受により、揺動変位自在に支持している。
【0007】
上記各パワーローラ20、20は、この様な変位軸23、23の先半部に、上記ラジアルニードル軸受24、24と上記スラスト玉軸受25、25とにより、回転自在に支持している。又、構成各部材の弾性変形に基づく、上記入力回転軸1の軸方向に関する上記各パワーローラ20、20の変位を、上記別のラジアルニードル軸受と上記各スラストニードル軸受26、26とにより、自在としている。
【0008】
更に、上記各トラニオン22、22は、(図6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27a、27b(後述する図7〜8参照)に、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。即ち、上記各トラニオン22、22は、図6の時計方向及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、上記枢軸の軸方向(図6の表裏方向、図7〜8の上下方向)に変位させられる様にしている。
【0009】
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2a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上記入力側ディスク2aを回転駆動するので、上記入力側ディスク2aを含む1対の入力側ディスク2a、2bが、前記各出力側ディスク17a、17bに向け押圧されつつ、互いに同期して回転する。この結果、上記各入力側ディスク2a、2bの回転が、上記各パワーローラ20、20を介して上記各出力側ディスク17a、17bに伝わり、前記中空回転軸14を介してこれら各出力側ディスク17a、17bと結合された、前記出力歯車16が回転する。
【0010】
運転時には上記押圧装置6が発生する推力により、上記各パワーローラ20、20の周面21、21と上記入力側、出力側両内側面3、18との各当接部の面圧が確保される。又、この面圧は、上記駆動軸8から上記出力歯車16に伝達する動力(トルク)が大きくなる程高くなる。この為、トルク変化に関わらず、良好な伝達効率を得られる。又、伝達すべきトルクが0若しくは僅少の場合にも、上記押圧装置6の内径側に設けた予圧ばね28により、上記各当接部の面圧を或る程度確保する。従って、上記各当接部でのトルク伝達は、起動直後から、過大な滑りを伴う事なく、円滑に行なわれる。
【0011】
上記駆動軸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上記各トラニオン22、22を、図6の表裏方向に変位させる。この場合、図6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、上記各パワーローラ20、20の周面21、21と上記入力側、出力側両内側面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、上記各トラニオン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、上記各パワーローラ20、20の周面21、21と上記入力側、出力側両内側面3、18との当接部の、これら両内側面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、上記入力側内側面3の径方向外側に、上記出力側内側面18の径方向内側に、それぞれ変化する程、上記変速比は増速側に変化する。これに対して、上記各当接部が、上記入力側内側面3の径方向内側に、上記出力側内側面18の径方向外側に、それぞれ変化する程、上記変速比は減速側に変化する。
【0012】
図6に示した従来構造の場合、1対の出力側ディスク17a、17bの外側面29、29同士の間に、出力歯車16に加えて1対の転がり軸受15、15を設置している為、上記両外側面29、29同士の間隔D29が大きくなる。この為、トロイダル型無段変速機の軸方向寸法が嵩み、このトロイダル型無段変速機が大型化し重量が増大する。この様な大型化及び重量の増大は、上記間隔D29の増大によるものだけでなく、上記各出力側ディスク17a、17bの軸方向の厚さが嵩む事でも生じる。この理由は、次の通りである。
【0013】
図6に示した、トロイダル型無段変速機の減速時には、各パワーローラ20、20の周面21、21は、上記各出力側ディスク17a、17bの出力側内側面18、18の外径寄り部分に当接した状態で、これら各出力側内側面18、18を押圧する。この為、上記各出力側ディスク17a、17bには、中空回転軸14とのスプライン係合部を中心とする、大きなモーメントが加わる。この様な大きなモーメントに拘らず、変速比のずれを抑えると共に上記各出力側ディスク17a、17bの耐久性を確保する為には、これら各出力側ディスク17a、17bの弾性変形を抑える必要がある。そして、この為には、これら各出力側ディスク17a、17bの軸方向に関する厚さ寸法を大きくして、これら各出力側ディスク17a、17bの剛性を高くする必要がある。この様な理由により、これら各出力側ディスク17a、17bの軸方向に関する厚さ寸法を大きくすると、その分、上述の様にトロイダル型無段変速機が大型化する。
【0014】
【先発明の説明】
この様な事情に鑑みて本発明者は先に、図7〜8に示した様なトロイダル型無段変速機を発明した(特願2002−3672号)。この先発明の構造の場合には、トロイダル型無段変速機の小型・軽量化を図るべく、出力歯車16及び出力側ディスク17a、17bを設置した中空回転軸14a、14bの支持構造を工夫している。
【0015】
先ず、図7に示した先発明の第1例のトロイダル型無段変速機の場合、上記中空回転軸14aの軸方向寸法を、上述の図6に示した従来構造の場合よりも長くしている。そして、上記中空回転軸14aの両端部を、上記各出力側ディスク17a、17bの内端面よりも、これら各出力側ディスク17a、17bに対向する入力側ディスク2a、2b側にまで突出させている。但し、上記中空回転軸14aの両端面とこれら入力側ディスク2a、2bの内端面との間には隙間を介在させて、これら両端面同士が擦れ合う事がない様にしている。そして、上記中空回転軸14aの両端部で上記両出力側ディスク17a、17bの内端面から突出した部分をケーシング11に対して、それぞれアンギュラ型若しくは深溝型の玉軸受30、30により回転自在に支持している。
【0016】
この為に本例の場合には、支持板27a、27bを支持する為の支持ポスト31、31aのうちで、支持板27a、27aを支持する為の支持ポスト31、31に、上記各玉軸受30、30を保持する為の保持環32、32を、これら各支持ポスト31、31と一体に設けている。特許公報等、多くの刊行物に記載されて周知の様に、ハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機のトラニオン22、22(図6参照)の両端部に設けた枢軸を支持する為の支持板27a、27bを支持する為にケーシング11内に、支持ポスト31、31aを固定している。上記各支持板27a、27bはこれら各支持ポスト31、31aにより上記ケーシング11内に、若干の変位自在に支持されている。
【0017】
尚、支持ポスト31、31aは、入力回転軸1の径方向反対側に、各キャビティ(入力側内側面3と出力側内側面18との間で、パワーローラが設けられた空間)毎に1対ずつ設けられている。本例の場合には、このうちの一方(図7の上方)の支持ポスト31、31に、上記保持環32、32を一体に設けている。そして、これら各保持環32、32に、上記各玉軸受30、30を構成する外輪33、33を内嵌し、欠円環状の止め輪34、34により固定している。即ち、これら各外輪33、33を、上記保持環32の内周面の一端部に形成した内向フランジ状の鍔部35、35と上記止め輪34、34との間で挟持して、上記各外輪33、33が軸方向にずれ動かない様にしている。又、上記各玉軸受30、30を構成する内輪36、36を、前記中空回転軸14aの両端部に外嵌し、やはり欠円環状である別の止め輪37、37により固定している。即ち、上記各内輪36、36を、上記中空回転軸14aの外周面両端寄り部分に形成した段部38、38と上記止め輪37、37との間で挟持して、上記各内輪36、36が軸方向にずれ動かない様にしている。この構成により、この中空回転軸14aを入力回転軸1の中間部周囲に、この入力回転軸1とは独立した回転を自在に支持している。前述の図6に示した従来構造の様なニードル軸受19は設けていない。
【0018】
又、上記両玉軸受30、30の接触角は互いに逆方向(一般的には正面組み合わせ)とし、上記中空回転軸14aに加わるスラスト荷重を支承自在としている。即ち、前記出力歯車16ははすば歯車として、動力を取り出す為の別の歯車39との噛合部で発生する騒音の低減を図っている。従って、トロイダル型無段変速機の運転時に、上記出力歯車16を固設した中空回転軸14aには、スラスト荷重が加わる。このスラスト荷重の作用する方向は、エンジンから駆動輪への動力伝達時と、減速の為のエンジンブレーキ作動時とで逆になる。この為、上記両玉軸受30、30の接触角の方向を互いに逆にして、スラスト荷重が何れの方向に加わった場合でも、何れかの玉軸受30によりこのスラスト荷重を支承自在としている。
【0019】
更に、本例の場合には、上記出力歯車16の外周寄り部分の幅W16を、この出力歯車16と噛合する上記別の歯車39の外周寄り部分で、前記1対の出力側ディスク17a、17aの外側面29、29同士の間に進入する部分の幅W39よりも大きくしている(W16>W39)。そして、上記出力歯車16の外周寄り部分の軸方向両端面を、それぞれ上記1対の出力側ディスク17a、17bの外側面29、29に当接させている。これに対して上記別の歯車39の軸方向両側面は、何れも上記各出力側ディスク17a、17aの外側面29、29から離隔させて、トロイダル型無段変速機の運転時にこれら各面同士が擦れ合わない様にしている。
【0020】
上述の様に本例のトロイダル型無段変速機の場合には、従来はデッドスペースとして利用していなかった、各入力側内側面3、3と各出力側内側面18、18との間の空間、即ち、各キャビティの内径寄り部分を利用して、前記中空回転軸14aを支持している。この為、上記1対の出力側ディスク17a、17b同士の間に、前述の図6に示した従来構造の様な転がり軸受15、15を設置する必要がなくなる。そして、これら両転がり軸受15、15を省略できる分、上記両出力側ディスク17a、17b同士の間隔を縮め、トロイダル型無段変速機の小型・軽量化を図れる。
【0021】
しかも、本例の場合には、上記出力歯車16の外周寄り部分の軸方向両端面を上記両出力側ディスク17a、17bの外側面29、29に当接させているので、上記出力歯車16によりこれら両出力側ディスク17a、17bをバックアップできる。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時にこれら両出力側ディスク17a、17bは、パワーローラにより、互いに近づく方向に、これら両出力側ディスク17a、17b毎に同じ大きさで押圧される。本例の場合、この様にしてこれら各出力側ディスク17a、17bに加わる力は、上記出力歯車16の外周寄り部分に加わって、この部分で互いに相殺される。この結果上記各出力側ディスク17a、17bは、上記各パワーローラから加わるモーメント荷重に拘らず、弾性変形を抑えられる。この為、上記両出力ディスク17a、17bの軸方向に関する厚さ寸法の短縮化が可能になり、その面からもトロイダル型無段変速機の小型・軽量化が可能になる。
【0022】
次に、図8に記載した、先発明の第2例のトロイダル型無段変速機の場合には、中空回転軸14bの一端(図8の左端)側を上述した第1例の場合よりも短くして、この中空回転軸14bの一端面と、一方(図8の左方)の出力側ディスク17aの内端面とをほぼ同じ位置にしている。これに対して、上記中空回転軸14bの他端は、上述した第1例の場合と同様に、出力側ディスク17bの内端面よりも突出させている。そして、上記中空回転軸14bの他端部と、支持ポスト31に設けた保持環32との間に玉軸受30aを設置して、入力回転軸1の中間部周囲に上記中空回転軸14bを、回転自在に支持している。上記中空回転軸14bと上記保持環32との間に上記玉軸受30aを組み付ける構造は、上述した第1例の場合と同様である。
【0023】
特に、本例の場合には、上記玉軸受30aとして、各玉40、40の転動面と外輪軌道41及び内輪軌道42とが2点ずつ、各玉40、40毎に4点ずつで接触する、4点接触型の玉軸受を使用している。従って、上記玉軸受30aは、1個で、両方向のスラスト荷重を支承自在である。これに伴って、一方の入力側内側面3と出力側内側面18との間のキャビティ部分には転がり軸受を設けず、従来構造と同様にしている。
以上に述べた様に構成し作用する、先発明に係るトロイダル型無段変速機の場合、軸方向寸法を短縮して、必要とする性能を確保しつつ、小型・軽量化が可能になり、より小型の車体に組み付け可能になる等、トロイダル型無段変速機の実用化に寄与できる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
図7〜8に示す様な先発明に係るトロイダル型無段変速機を含め、高速回転する回転軸の外周面に止め輪を係止する構造を有する機械装置の場合、遠心力により止め輪が係止溝から外れるのを確実に防止する構造の実現が、当該機械装置の実現の為に重要になる。例えば、図7〜8に示した先発明に係るトロイダル型無段変速機の場合、中空回転軸14a、14bの回転速度はエンジンのクランクシャフトの回転速度の2倍以上に達する場合があり、最大で15000min−1 程度に達する事を考慮して、設計を行なう必要がある。しかも、上記中空回転軸14a、14bの直径は、例えば遠心分離機等の理化学機器の回転軸の直径よりも大きい。この為、玉軸受30、30aの内輪36、36の軸方向位置を規制すべく、上記中空回転軸14a、14bの外周縁部に係止した止め輪37に加わる遠心力が、無視できない(この止め輪37の径を拡げる)程の大きさになる可能性がある。
【0025】
上記止め輪37は、上記中空回転軸14a、14bの外周面に形成した係止凹溝に着脱する都合上、欠円環状であり、径方向外方に大きな力が加わった場合には、その直径が弾性的に拡がる。そして、上記止め輪37の内径が上記中空回転軸14a、14bの外径以上にまで拡がった場合には、この止め輪37が上記係止凹溝から抜け出して、内輪36、36の軸方向位置の規制を行なえなくなる。
【0026】
又、内径寄り部分の断面形状を、内周縁に向かう程薄くなる方向に傾斜したくさび状とした、所謂テーパスナップリングと呼ばれる止め輪を使用した構造の場合には、当該止め輪が係止凹溝から外れる程になる以前に、当該止め輪が軸方向にがたつく可能性がある。即ち、上記内輪36、36の軸方向に関する位置決めを高精度で行なう為に上記構造の場合、図9に示す様に、係止凹溝43の側面44を、外径開口部に向かう方向にこの係止凹溝43の幅が拡がる方向に傾斜させる。同時に、止め輪37aのうちで上記側面44と当接する部分に円錐凹面状の傾斜面45を形成し、この止め輪37aの内径寄り部分の断面形状を、径方向内側に向かう程軸方向に関する厚さが小さくなる方向に傾斜したくさび状とする。この様な構造を採用した場合、高速回転時に生じる遠心力により上記止め輪37aの直径が少しでも拡がると、上記側面44と傾斜面45とが離隔する。この結果、上記止め輪37aが軸方向に変位して、上記内輪36、36の位置決め精度が悪化する可能性がある。
本発明の止め輪の外れ止め装置は、この様な事情に鑑みて、回転軸の外周面に係止した止め輪の直径が、この回転軸の高速回転時に加わる遠心力に拘らず拡がるのを防止すべく発明したものである。
【0027】
【課題を解決するための手段】
本発明の止め輪の外れ止め装置は、回転軸の外周面に形成した係止凹溝に内径寄り部分を係止する事により、この回転軸の一部でこの係止凹溝に隣接する部分に外嵌した被係止部材が軸方向にずれ動く事を防止する、円周方向の一部に不連続部を有する欠円環状の止め輪の内径寄り部分が、上記係止凹溝から抜け出る事を防止する為のものである。
この様な本発明の止め輪の外れ止め装置は、上記回転軸の一部で上記係止凹溝を挟んで上記被係止部材と反対側部分に支持された、閉鎖環状の抑え部材を備える。そして、この抑え部材の外径寄り部分に上記止め輪の側に延出する状態で形成された庇部の一部をこの止め輪の一部に当接若しくは近接対向させる事により、上記回転軸の回転に伴ってこの止め輪に加わる遠心力に拘らず、この止め輪の不連続部が拡がる事を防止する。
【0028】
【作用】
上述の様に構成する本発明の止め輪の外れ止め装置によれば、回転軸が高速回転した場合でも止め輪の直径が拡がる事を防止して、この止め輪による軸方向の位置決め精度が悪化したり、この止め輪が上記回転軸から脱落する事を確実に防止できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1〜2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例は、前述の図7(図8も同様)に示した様な先発明に係るトロイダル型無段変速機に適用して、中空回転軸14a(又は14b。以下同じ。)の端部に係止した止め輪37(又は37a。以下同じ。)の直径が広がるのを防止するものである。トロイダル型無段変速機全体の構成及び作用に関しては、前述の図7〜8に示した先発明に係るトロイダル型無段変速機の場合と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0030】
保持環32の内側に中空回転軸14aの端部を回転自在に支持する為の玉軸受30(又は30a。以下同じ。)を構成する内輪36を、上記中空回転軸14aの端部に外嵌し、欠円環状の止め輪37により固定している。即ち、上記内輪36を、上記中空回転軸14aの端部外周面に形成した係止凹溝43に係止した止め輪37と、上記中空回転軸14aの外周面で端縁から少し中間に寄った部分に形成した段部38との間で挟持して、上記内輪36が軸方向にずれ動かない様にしている。
【0031】
更に、本例の場合には、上記中空回転軸14aの端部で上記係止凹溝43よりも端縁に寄った部分の外周面に、雄ねじ部46を形成している。そして、この雄ねじ部46に、請求項に記載した抑え部材である、閉鎖環状の抑え環47を螺着している。この抑え環47は、袋ナット状で、内周面に雌ねじを形成した、請求項3に記載したナット部に相当する固定環部48と、この固定環部48の外径寄り部分から上記止め輪37の側に延出する状態で形成された庇部49とを備える。この庇部49の内径は、上記止め輪37の外接円の直径よりも少しだけ大きい。尚、上記雄ねじ部46及びこの抑え環47の内周面に形成した雌ねじは、緩み止めを考慮して、ピッチが細かい、所謂細目ねじを採用する事が好ましい。
【0032】
尚、この場合の外接円とは、上記中空回転軸14aと同心の円で、上記係止凹溝43に係止した止め輪37に外径側から接する円の事を言う。即ち、この止め輪37は、円周方向両端部に位置する不連続部50を挟む位置に、拡径用の工具を係止する為に、径方向外方に突出する係止突片51、51を形成している。又、円周方向に関して上記不連続部50と反対側部分は、径方向に関する幅寸法が大きな幅広部52としている。この様な止め輪37に関する外接円は、図2に鎖線αで示す様に、上記中空回転軸14aと同心で、上記各係止突片51、51の先端縁に接する円となる。この様な外接円の一部は、上記幅広部52の外周縁と近接する。上記庇部49の内周面は、図2に鎖線αで示した内接円と同じか、これよりも僅かに径方向外方にずれた位置に存在する。
【0033】
上述の様な庇部49は、上記抑え環47を前記雄ねじ部46に螺着した状態で、上記止め輪37の周囲に位置する。そして、上記庇部49の内周面がこの止め輪37のうち、上記各係止突片51、51の先端縁と上記幅広部52の外周縁とに、当接若しくは近接対向する。従って、トロイダル型無段変速機の運転時に上記中空回転軸14aが高速回転し、上記止め輪37に大きな遠心力が加わって、この止め輪37の直径が拡がる傾向になると、上記庇部49がこの止め輪37を径方向外側から抑え付ける。この結果、この止め輪37の不連続部50が拡がる事がなくなる。
【0034】
上述の様に本例の止め輪の外れ止め装置によれば、上記中空回転軸14aが高速回転し、上記止め輪37に径方向外方に向いた大きな遠心力が作用した場合でも、この止め輪37の直径が拡がる事を防止できる。この結果、この止め輪37の内周縁部が上記中空回転軸14aの外周面に形成した係止凹溝43から抜け出し、この中空回転軸14aから脱落する事を確実に防止できる。又、前述の図9に示す様な、テーパスナップリングと呼ばれる止め輪37aを使用した場合、この止め輪37aの傾斜面45と係止凹溝43の側面44(図9参照)との間に隙間が生じる事を防止して、上記止め輪37aによる内輪36の軸方向の位置決め精度が悪化する事を防止できる。
【0035】
尚、単に遠心力により上記内輪36の軸方向位置を規制している部材が外れる事を防止するのであれば、上記止め輪37を省略し、代わりにナットにより上記内輪36の端面を抑える事が考えられる。但し、この様な構造を採用した場合には、ナットにスラスト荷重を支承させる必要上、強度並びに緩み止めを考慮すると、このナットとして比較的大きなものを使用する必要が生じ、上記内輪36支持部分の構造が大型化する。これに対して本例の構造によれば、上記内輪36から加わるスラスト荷重は上記止め輪37が支承し、前記抑え環47に加わる事はない。従って、この抑え環47は小型且つ軽量のもので済み、上記止め輪37を併用する事を考慮しても、上記内輪36支持部分の構造が大型化する事を抑えられる。
【0036】
次に、図3〜4は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、止め輪37の直径が拡がるのを抑える為の抑え環47aと、この抑え環47aの軸方向位置を規制する為の抑えナット53とを別体としている。このうちの抑え環47aは、断面L字形で全体を閉鎖円環状としており、中空回転軸14aの端部の外径よりも少しだけ大きな内径を有する。上記止め輪37の直径が拡がるのを抑える為の庇部49aは、上記抑え環47aの外径寄り部分に形成している。又、上記抑えナット53の内周面には、上記中空回転軸14aの端部外周面に形成した雄ねじ部46に螺合する為の雌ねじを形成している。これら雄ねじ46及び雌ねじに関しても、細目ねじを採用する事が好ましい。
【0037】
この様な抑え環47aと抑えナット53とを備えた本例の場合、抑え環47aを上記中空回転軸14aの端部に外嵌してこの抑え環47aの庇部49を上記止め輪37の周囲に位置させた状態で、上記雄ねじ部46に上記抑えナット53を螺着する。そして、この抑えナット53により、上記庇部49が上記止め輪37の周囲から退避する事を防止する。その他の構成及び作用は、上述した第1例と同様であるから、重複する説明は省略する。
【0038】
次に、図5は、本発明の実施の形態の第3例を示している。前述した第1例及び上述した第2例が、抑え環47(47a)の庇部49(49a)(図1、3、4参照)の内周面を単なる円筒面としていたのに対して、本例の場合には、庇部49(49a)の内周面を、止め輪37の外周縁形状に倣った形状にしている。そして、この内周面の一部でこの止め輪37の不連続部50を挟む位置に形成した1対の係止突片51、51に整合する部分に、径方向外方に凹んだ凹部54を形成している。
【0039】
この様な内周面形状を有する庇部49(49a)を備えた本例の構造の場合には、遠心力により上記止め輪37の直径が拡がる事を、より確実に防止できる。即ち、上記1対の係止突片51、51を上記凹部54に隙間なく係合させる事により、上記止め輪37の直径を殆ど拡がらない様にできる。従って、本例の構造を、前述の図9に示す様な、テーパスナップリングと呼ばれる止め輪37aと組み合わせて実施すれば、この止め輪37aの傾斜面45と係止凹溝43の側面44との間に僅かな隙間が生じる事も防止して、上記止め輪37aによる内輪36の軸方向の位置決めを高精度で行なえる。
【0040】
尚、本例の様に、庇部49(49a)の内周面形状を非円形とする構造は、上述の図3〜4に示した第2例の構造と組み合わせて実施する事が好ましい。この理由は、上記各係止突片51、51と上記凹部54との係合を容易に行なえる様にする為である。図1に示した第1例の構造でも、止め輪37の弾性変形を利用しつつ上記各係止突片51、51と上記凹部54とを係合させる事で、実施する事は可能ではあるが、この係合作業が面倒になる。更に、図示は省略するが、庇部を備えた抑え部材を、前記中空回転軸14a等の回転軸の端部に、締り嵌めにより外嵌固定する構造と、図5に示した第3例の構造とを組み合わせて実施する事もできる。
【0041】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、トロイダル型無段変速機等、高速で回転する回転軸を備えた各種機械装置の信頼性を、大型化を抑えつつ向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す、図7及び図8のA部に相当する断面図。
【図2】止め輪を取り出して図1の側方から見た図。
【図3】本発明の実施の形態の第2例を示す、図7のB部に相当する断面図。
【図4】図3のC部拡大図。
【図5】本発明の実施の形態の第3例を示す、図3のD−D断面に相当する図。
【図6】従来から広く知られているトロイダル型無段変速機の基本構成の1例を示す断面図。
【図7】先発明の実施の形態の第1例を示す、円周方向に関する位相が図6とは90度異なる部分に関する要部断面図。
【図8】同第2例を示す、図7と同様の断面図。
【図9】係止溝と係合する部分の断面形状をくさび状とした止め輪の1例を示す、図7のE部拡大断面図。
【符号の説明】
1  入力回転軸
2a、2b 入力側ディスク
3  入力側内側面
4  ボールスプライン
5  転がり軸受
6  押圧装置
7  カム板
8  駆動軸
9  ローディングナット
10  皿板ばね
11  ケーシング
12  隔壁部
13  通孔
14、14a、14b 中空回転軸
15  転がり軸受
16  出力歯車
17a、17b 出力側ディスク
18  出力側内側面
19  ニードル軸受
20  パワーローラ
21  周面
22  トラニオン
23  変位軸
24  ラジアルニードル軸受
25  スラスト玉軸受
26  スラストニードル軸受
27a、27b 支持板
28  予圧ばね
29  外側面
30、30a 玉軸受
31、31a 支持ポスト
32  保持環
33  外輪
34  止め輪
35  鍔部
36  内輪
37、37a 止め輪
38  段部
39  歯車
40  玉
41  外輪軌道
42  内輪軌道
43  係止凹溝
44  側面
45  傾斜面
46  雄ねじ部
47、47a 抑え環
48  固定鍔部
49、49a 庇部
50  不連続部
51  係止突片
52  幅広部
53  抑えナット
54  凹部

Claims (3)

  1. 回転軸の外周面に形成した係止凹溝に内径寄り部分を係止する事により、この回転軸の一部でこの係止凹溝に隣接する部分に外嵌した被係止部材が軸方向にずれ動く事を防止する、円周方向の一部に不連続部を有する欠円環状の止め輪の内径寄り部分が、上記係止凹溝から抜け出る事を防止する為の止め輪の外れ止め装置であって、上記回転軸の一部で上記係止凹溝を挟んで上記被係止部材と反対側部分に支持された閉鎖環状の抑え部材を備え、この抑え部材の外径寄り部分に上記止め輪の側に延出する状態で形成された庇部の一部を、この止め輪の一部に当接若しくは近接対向させる事により、上記回転軸の回転に伴ってこの止め輪に加わる遠心力に拘らず、この止め輪の不連続部が拡がる事を防止した事を特徴とする止め輪の外れ止め装置。
  2. 止め輪のうちの少なくとも係止凹溝と係合する部分の断面形状が、径方向内側に向かう程軸方向に関する厚さが小さくなる方向に傾斜したくさび状である、請求項1に記載した止め輪の外れ止め装置。
  3. 回転軸がトロイダル型無段変速機に組み込まれた中空回転軸であり、被係止部材がこの中空回転軸を支持する為の転がり軸受の内輪であり、抑え部材がこの中空回転軸の端部外周面に設けられた雄ねじ部と螺合したナット部によって軸方向の移動を抑えられている、請求項1〜2の何れかに記載した止め輪の外れ止め装置。
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