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，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。在一個實施例中，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。在又一實施例中，延伸部從支承部向旋轉(zhuǎn)軸的端部延伸。在再一實施例中，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。


參照以下結(jié)合附圖對當(dāng)前優(yōu)選實施例的說明，可以最佳地理解本發(fā)明及其目的和 優(yōu)點，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。
具體實施例方式參照圖2和3說明依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的軸承結(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 時支承旋轉(zhuǎn)軸時， 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，本實施例的軸承結(jié)構(gòu)用在軸承結(jié)構(gòu)105中，因為該軸承結(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?；钊麢C(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，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，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。以上實施例具有以下優(yōu)點。以上實施例中，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