动力滚子单元、该动力滚子单元的制造方法和半环形无级变速器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种容易实施零件制作、零件管理以及组装作业，能使半环形无级变速器的动作稳定的动力滚子单元（22a）。耳轴（7b）包括偏转轴（8a、8b）和具有圆筒状凸面（23）的内侧面的支承梁部（9b），外圈（16b）包括外圈轨道（18）、支承轴（12a）以及与圆筒状凸面（23）卡合的凹部（24），所述外圈（16b）构成将动力滚子（6a）能旋转地支承于支承梁部（9b）的推力滚子轴承（13a），利用设置于支承梁部（9b）的内侧面的锥形的突条（30）与设置于外圈（16b）的凹部（24）的锥形的凹槽（29）的卡合，限制支承梁部（9b）的轴向位移，且在外圈（16b）的外侧面外周缘部的一部分设置有台阶部（33），该台阶部（33）成为对凹部（24）、凹槽（29）、外圈轨道（17）和支承轴（12a）的外周面实施精加工时的基准面。
【专利说明】动力滚子单元、该动力滚子单元的制造方法和半环形无级变速器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种特别是用作汽车等的车辆用变速装置的半环形无级变速器，特别涉及一种至少包括耳轴和外圈的动力滚子单元，上述耳轴以能摆动的方式支承于半环形无级变速器，上述外圈被夹持在半环形无级变速器的输入盘与输出盘之间，构成用于将传递转矩的动力滚子能旋转地支承于耳轴的推力滚子轴承。
【背景技术】
[0002]作为车辆用变速装置、特别是汽车用变速装置的一种，有通过改变被输入盘和输出盘夹持的动力滚子的倾斜角度，而实现无极变速的半环形无级变速器(CVT)(参照日本特开2003 - 214516号公报、日本特开2007 - 315595号公报、日本特开2008 - 25821号公报以及日本特开2008 - 275088号公报)。也公知将该半环形无级变速器、行星齿轮机构和离合器装置组合起来，而增大整个变速器的变速比的调整幅度的构造(参照日本特开2004 -169719号公报)。
[0003]图18和图19表示以往的半环形无级变速器的第I例。在该例中，在输入旋转轴I的靠两端的部分的周围，以能与输入旋转轴I同步旋转的方式支承有一对输入盘2。在输入旋转轴I的中间部周围以能相对于输入旋转轴I旋转的方式支承有输出筒3。在输出筒3的外周面的轴向中央部固定设置有输出齿轮4，利用花键卡合在其轴向两端部以能与输出筒3同步旋转的方式支承有一对输出盘5。
[0004]在组合各输入盘2和输出盘5时，均为环形曲面的输入盘2的内侧面与输出盘5的内侧面相面对。另外，在输入盘2与输出盘5之间夹持有各周面为球状凸面的多个动力滚子6。这些动力滚子6分别以能旋转的方式支承于耳轴7。各耳轴7包括彼此同心地设置于轴向两端部的一对偏转轴8，和连结这些偏转轴8的支承梁部9。以耳轴7的偏转轴8位于相对于输入盘2和输出盘5的中心轴线扭转(日文:捩Λ)的位置的方式，借助径向滚针轴承11将偏转轴8枢轴支承于支承板10，耳轴7能以偏转轴8为中心进行摆动位移。
[0005]借助支承轴12、推力球轴承13和推力滚针轴承14，将各动力滚子6以能以支承轴12的前端半部分为中心进行旋转并能以支承轴12的基端半部分为中心进行若干摆动位移的方式，支承于耳轴7的支承梁部9的内侧面，上述支承轴12的基端半部分和前端半部分彼此偏心，上述推力球轴承13和推力滚针轴承14在支承梁部9与动力滚子6的外侧面之间自动力滚子6侧依次设置。推力球轴承13对施加于动力滚子6的推力方向的负荷进行支承，并且容许动力滚子6的旋转，由形成于动力滚子6的外侧面的内圈轨道15形成于外圈16的内侧面的外圈轨道17以及以能滚动的方式设置在这些轨道之间的多个球18，构成推力球轴承13。另外，推力滚针轴承14对自动力滚子6施加于推力球轴承13的外圈16的推力负荷进行支承，并且容许外圈16和支承轴12的前端半部分以支承轴12的基端半部分为中心进行摆动。另外，在本例中，由动力滚子6、耳轴7、推力球轴承13和推力滚针轴承14构成动力滚子单元。[0006]在这种半环形无级变速器运转时，利用驱动轴19借助推压装置20对一方(图18的左侧)的输入盘2进行旋转驱动。结果，支承于输入旋转轴I的两端部的一对输入盘2沿彼此接近的方向被推压，且同步旋转。并且，该旋转经由动力滚子6传递到输出盘5，自输出齿轮4输出。在改变输入旋转轴I与输出齿轮4之间的变速比的情况下，利用液压式的促动器21使耳轴7沿偏转轴8的轴向位移。结果，作用于动力滚子6的周面与输入盘2及输出盘5的内侧面的滚动接触部(牵引部)的切线方向的力的方向发生变化，在滚动接触部发生侧滑。并且，随着该力的方向的变化，各耳轴7以偏转轴8为中心进行摆动，动力滚子6的周面与输入盘2及输出盘5的内侧面相接触的接触位置发生变化。在使动力滚子6的周面与输入盘2的内侧面的靠径向外侧的部分和输出盘5的内侧面的靠径向内侧的部分滚动接触时，输入旋转轴I与输出齿轮4之间的变速比为增速倾向。相对于此,在使动力滚子6的周面与输入盘2的内侧面的靠径向内侧的部分和输出盘5的内侧面的靠径向外侧的部分滚动接触时，输入旋转轴I与输出齿轮4之间的变速比为减速倾向。
[0007]在这种半环形无级变速器运转时，用于传递动力的输入盘2、输出盘5和动力滚子6基于由推压装置20产生的推压力而进行弹性变形。并且，随着该弹性变形，输入盘2和输出盘5沿轴向位移。另外，利用半环形无级变速器传递的转矩越大，由推压装置20产生的推压力越大，随之，输入盘2、输出盘5和动力滚子6的弹性变形量也增大。因而，为了不拘泥于转矩的变动地，适当地维持输入盘及输出盘5的内侧面与动力滚子6的周面相接触的接触状态，需要设置使动力滚子6相对于耳轴7沿输入盘2和输出盘5的轴向进行位移的机构。在以往构造的第I例的情况下，通过使支承有动力滚子6的支承轴12的前端半部分以其基端半部分为中心进行摆动位移，使动力滚子6沿输入盘2和输出盘5的轴向进行位移。但是，这种构造复杂，动力滚子单元的零件制作、零件管理以及组装作业均麻烦，所以半环形无级变速器的制造成本增加。
[0008]为了解决这种问题，在日本特开2008 - 25821号公报中公开了将用于使动力滚子沿输入盘和输出盘的轴向进行位移的构造改进后得到的以往构造的第2例。如图20?图25所示，构成以往构造的第2例的耳轴7a包括:一对偏转轴8a、8b，它们彼此同心地设置于两端部；支承梁部9a，其存在于上述偏转轴8a、8b之间，至少将输入盘2和输出盘5的径向(图24和图25的上下方向)的内侧(图24和图25的上侧)的侧面形成为圆筒状凸面23。偏转轴8a、8b借助各径向滚针轴承Ila以能摆动以及能沿轴向位移的方式支承于支承板10(参照图19)。
[0009]另外，如图21和图24所示，圆筒状凸面23的中心轴线X与偏转轴8a、8b的中心轴线Y平行，且与上述偏转轴8a、8b的中心轴线Y相比，存在于输入盘2和输出盘5的径向的外侧(图24和图25的下侧)。另外，在构成设置在支承梁部9a与动力滚子6a的外侧面之间的推力球轴承13a的外圈16a的外侧面，以沿径向横过该外侧面的状态设有局部圆筒面状的凹部24。并且，通过使凹部24与支承梁部9a的圆筒状凸面23卡合，将外圈16a支承为能相对于耳轴7a沿输入盘2和输出盘5的轴向进行摆动位移。
[0010]另外，支承轴12a在外圈16a的内侧面中央部与外圈16a设为一体，动力滚子6a借助径向滚针轴承25以能旋转的方式支承于支承轴12a的周围。此外，在耳轴7a的内侧面中的支承梁部9a的两端部与一对偏转轴8a、8b的连续部，设有彼此面对的一对台阶面26。并且，使这些台阶面26与推力球轴承13a的外圈16a的外周面抵接或靠近面对，自动力滚子6a施加于外圈16a的牵引力被某一台阶面26支承。另外，在本例中，利用动力滚子6a、耳轴7a、推力球轴承13a和径向滚针轴承25构成动力滚子单元22。
[0011]采用以往构造的第2例的半环形无级变速器，能够简单且低成本地实现如下构造:能够使动力滚子6a沿输入盘2和输出盘5的轴向位移，不拘泥于这些构成构件的弹性变形量的变化地，适当地维持动力滚子6a的周面与输入盘2及输出盘5相接触的接触状态。即，在半环形无级变速器运转时，当出现需要基于输入盘2、输出盘5和动力滚子6a的弹性变形，使动力滚子6a沿输入盘2和输出盘5的轴向位移时，使将动力滚子6a支承为能够旋转的推力球轴承13a的外圈16a，在设置于外侧面的局部圆筒面状的凹部24与支承梁部9a的圆筒状凸面23抵接的抵接面上滑动，并且以圆筒状凸面23的中心轴线X为中心进行摆动位移。基于该摆动位移，动力滚子6a的周面中的与输入盘2及输出盘5的轴向单侧面滚动接触的部分，沿输入盘2和输出盘5的轴向位移，适当地维持这些构成构件间的接触状态。
[0012]圆筒状凸面23的中心轴线X与变速动作时成为耳轴7a的摆动中心的偏转轴8a、8b的中心轴线Y相比，存在于输入盘2和输出盘5的径向外侧。因而，以圆筒状凸面23的中心轴线X为中心的摆动位移的半径，比变速动作时的摆动半径大，所以以圆筒状凸面23的中心轴线X为中心的动力滚子6a的摆动位移对输入盘2与输出盘5之间的变速比的变动产生的影响可被忽略，或者处于能被容易地修正的范围内。
[0013]在图20?图25所示的以往构造的第2例的情况下，与以往构造的第I例相比，零件制作、零件管理以及组装作业均容易进行，易于谋求成本的低廉化，但从变速动作的稳定化的方面考虑，还有改进的空间。在以往构造的第2例中，为了使以支承梁部9a为中心的外圈16a的摆动位移顺利地进行，使各在支承梁部9a的两端部设有一对台阶面26彼此的间隔D，比外圈16a的外径d稍大(D>d)。因而,外圈16a和动力滚子6a能以间隔D与外径d的差(D-d)的量沿支承梁部9a的轴向位移。
[0014]在装设有半环形无极变速器的车辆进行运转时，在加速时和减速时(发动机制动的工作时)，反方向的力自输入盘2和输出盘5施加于动力滚子6a。公知在半环形无级变速器的【技术领域】内，该力设为“2Ft”。并且，利用该力“2Ft”使动力滚子6a与外圈16a—起沿支承梁部9a的轴向进行位移。该位移的方向与由促动器21引发的耳轴7 (参照图19)的位移方向相同，即使位移量为0.1mm左右，也可能使变速动作开始。因这种原因而开始的变速动作是与运转动作没有直接关联的变速动作，即使给予修正，驾驶者也会感到不舒服。特别是，在由半环形无级变速器传递的转矩较低的状态下，这种驾驶者的意图外的变速动作的发生可能使驾驶者感到非常不舒服。
[0015]为了抑制与运转动作没有直接关联的变速动作的发生，需要将间隔D与外径d的差(D-d)抑制为很小，详细而言为数十μπι左右。但是，在半环形无级变速器运转时，如图26中夸张所示，在自牵引部经由动力滚子6a和外圈16a施加于支承梁部9a的推力负荷的作用下，耳轴7a沿设置有外圈16a的一侧凹陷的方向进行弹性变形。并且，该弹性变形的结果是，在耳轴7a各设有一对台阶面26彼此的间隔缩小。在该状态下，为了能使台阶面26彼此的间隔D不为外圈16a的外径d以下，也需要在一定程度上确保通常状态即耳轴7a未弹性变形的状态下的、间隔D与外径d的差。结果，特别是不舒服感容易增强，在以低转矩进行运转时，容易发生与运转动作没有直接关联的变速动作。特别是，在具有将半环形无级变速器、行星齿轮机构和离合器装置组合起来，利用该离合器装置切换低速模式和高速模式的构造的无极变速装置的情况下，随着模式的切换，在保持加速状态的情况下，通过半环形无级变速器的转矩的方向逆转。因此，发生与运转动作没有直接关联的变速动作的可能性变高，驾驶者容易感到不舒服。
[0016]在日本特开2008 - 25821号公报中，也记载了一种通过使与设置于支承梁部侧的圆筒状凸面的一部分卡定的固定牙，与形成于外圈侧的凹部的内面的固定槽卡合，支承力“2Ft”的构造。但是，在该构造的情况下，很难以确保可支承力“2Ft”的左右的强度和刚性的方式将固定牙支承固定于支承梁部，不易谋求低成本化以及确保充分的可靠性。另外，也记载了如下构造:在形成于圆筒状凸面与凹部的彼此对齐的部分的、截面均为圆弧形的滚动槽彼此间架设多个球，从而支承力“2Ft”。但是，在该构造的情况下，当力“2Ft”增大，球的滚动面与滚动槽的滚动接触部的表面压力上升时，在滚动槽的内面形成压痕，在内圈相对于耳轴进行摆动位移时，可能发生振动。此外，还记载了如下构造:通过使形成于支承梁部的外周面的轴向两侧面彼此平行的突条与形成于外圈侧的凹部的内面的凹槽卡合，从而支承力“2Ft”。但是，在该构造的情况下，减小突条与凹槽卡合的卡合部的间隙，所以在进行用于高精度地精加工(日文:仕上# 3 )突条的两侧面彼此的间隔的研磨加工时，容易在突条的两侧面发生伴随研磨烧伤产生的损伤。即，通过将旋转的磨刀石压接于突条的两侧面，来进行该研磨加工。此时，作为加工面的突条的两侧面彼此平行，换言之，突条的两侧面与磨刀石的旋转轴垂直，所以突条的两侧面的温度容易上升而发生研磨烧伤。另外，该磨刀石的旋转轴的轴向与推压方向平行，所以不能同时对突条的两侧面和圆筒状凸面实施研磨加工，加工效率差，成为使耳轴整体的制造成本上升的原因。
[0017]此外，在半环形无级变速器中，在耳轴进行了摆动位移的情况下，需要防止动力滚子的周面向输入盘和输出盘的内侧面的径向外侧突出，或者防止外圈的外周缘、对构成推力球轴承的球进行保持的保持器的外周缘与输入盘和输出盘的内侧面相接触。在日本实开平6 - 43404号公报中记载了设置有限动机构的构造，该限动机构将设置于耳轴的端部的支承板部的前端部设为倾斜缘，在耳轴摆动位移至容许限度的情况下，使该倾斜缘与固定于外壳等的限动器抵接，从而阻止该耳轴进一步进行摆动位移。但是，在该构造的情况下，动力滚子的周面与输入盘及输出盘的内侧面滚动接触的滚动接触部，和存在于倾斜缘与限动器的抵接部之间的零件，由动力滚子、外圈、耳轴和构成推力球轴承的球构成，零件件数多，这些零件间的距离也长。因而，从更加高精度地限制动力滚子与输入盘和输出盘所成的倾斜角度的方面考虑，还有改进的余地。
[0018]现有技术文献
[0019]专利文献
[0020]专利文献1:日本特开2003 - 214516号公报
[0021]专利文献2:日本特开2007 - 315595号公报
[0022]专利文献3:日本特开2008 - 25821号公报
[0023]专利文献4:日本特开2008 - 275088号公报
[0024]专利文献5:日本特开2004 - 169719号公报
[0025]专利文献6:日本实开平6 - 43404号公报
【发明内容】
[0026]发明要解决的问题
[0027]本发明的目的在于，提供使零件制作、零件管理以及组装作业均容易进行，易于谋求成本的低廉化，而且能使变速动作稳定化，此外还能根据需要限制动力滚子与输入盘和输出盘所成的倾斜角度的动力滚子单元和具有该动力滚子单元的半环形无级变速器。
[0028]用于解决问题的方案
[0029]本发明的半环形无级变速器包括至少一对圆盘(日文%々)、多个动力滚子、以及动力滚子单元，该动力滚子单元与该动力滚子相同数量，且至少包括耳轴和构成推力滚子轴承的外圈。
[0030]将一对圆盘支承为在截面均为圆弧形的环形曲面的彼此的轴向单侧面彼此面对的状态下，能够彼此同心地相对旋转。详细而言，该一对圆盘由如下部分构成:输入盘，其以能与半环形无级变速器的输入旋转轴同步旋转的方式，被支承在该输入旋转轴的周围；输出盘，其以能与上述输入旋转轴相对旋转的方式，被支承在上述输入旋转轴的周围。典型地，在半环形无级变速器的上述输入旋转轴的靠两端的部分配置有一对输入盘，在上述输入旋转轴的中间部配置有一对输出盘或一体型的输出盘。
[0031]构成上述动力滚子单元的耳轴包括:一对偏转轴，它们彼此同心地设置于两端部；支承梁部，其设置在该偏转轴之间，连结这些偏转轴。该支承梁部在组装在半环形无级变速器内的状态下，在构成半环形无级变速器的一对圆盘的径向内侧，具有由具有中心轴线的圆筒状凸面构成的内侧面，上述圆筒状凸面的上述中心轴线与上述偏转轴的中心轴线平行，且与该偏转轴的中心轴线相比存在于上述一对圆盘的径向外侧。
[0032]构成上述动力滚子单元的推力滚子轴承将动力滚子能旋转地支承于上述支承梁部的内侧面，上述动力滚子具有与上述一对圆盘各自的由截面圆弧状的环形曲面构成的轴向单侧面抵接的由球状凸面构成的周面。构成该推力滚子轴承的外圈包括与上述支承梁部的内侧面卡合的设置有凹部的外侧面、设置有上述推力滚子轴承的外圈轨道的内侧面以及设置在该内侧面中央部且将上述动力滚子支承为能够旋转的支承轴。另外，在本说明书中，为了方便说明，将动力滚子单元形成为至少包括耳轴和构成推力滚子轴承的外圈的构造体。通常，动力滚子单元也包括:多个滚动体，它们能滚动地设置在上述外圈的外圈轨道与设置于上述动力滚子的外侧面的内圈轨道之间；径向滚动轴承，其将上述动力滚子能旋转地支承于上述支承轴的周围。另外，作为制品，也将本发明的动力滚子单元与动力滚子的组合称为动力滚子单元。
[0033]特别是，在本发明的动力滚子单元中，在上述耳轴的支承梁部的内侧面形成有沿上述圆筒状凸面的周向延伸、基部的宽度宽且前端部的宽度窄的锥形的突条，在上述外圈的外侧面的凹部形成有沿该凹部的周向延伸、开口部的宽度宽且底部的宽度窄的锥形的凹槽，利用该突条与该凹槽的卡合，限制上述支承梁部的轴向位移。
[0034]另外，在上述外圈的外侧面外周缘部中的至少一部分设置有台阶部，该台阶部当在利用卡盘把持该外圈的状态下，对上述凹部、上述凹槽、上述外圈轨道和上述支承轴的外周面实施磨削加工或硬车削精加工等精加工时，成为基准面。
[0035]优选的是，上述台阶部沿上述支承梁部的轴向设置于上述外圈的外侧面外周缘部中的夹着上述凹部的宽度方向两侧部分。另外，为了方便加工，上述台阶部也可以设置在上述外圈的外侧面外周缘部的整周。
[0036]另外，优选的是，在上述外圈的外侧面设置有用于谋求沿周向定位上述卡盘的定位凹部。
[0037]本发明的半环形无级变速器包括:至少一对圆盘，其在使环形曲面的彼此的轴向单侧面彼此面对的状态下，被支承为能彼此同心地进行相对旋转；多个动力滚子，其具有与上述一对圆盘各自的上述轴向单侧面抵接而由球状凸面构成的周面；本发明的动力滚子单元，其与该动力滚子相同数量。在本发明的半环形无级变速器中，上述耳轴的上述一对偏转轴在上述一对圆盘的轴向单侧面彼此间，在该一对圆盘的周向的多处配置在相对于该一对圆盘的中心轴线扭转的位置，上述耳轴被支承为能以上述偏转轴为中心进行摆动位移。
[0038]优选的是，本发明的半环形无级变速器设置有限动器，在上述耳轴以上述偏转轴为中心摆动位移至容许限度的情况下，该限动器在与上述外圈的台阶部卡合的位置，基于与该外圈的台阶部的卡合而阻止上述耳轴进一步进行摆动位移。
[0039]本发明的动力滚子单元的制造方法的特征在于，包括如下工序:在构成本发明的动力滚子单元的上述外圈的外侧面外周缘部的至少一部分设置上述台阶部；在以该台阶部作为基准面完成了定位的状态下，利用卡盘把持上述外圈，同时对上述凹部、上述凹槽、上述外圈轨道和上述支承轴的外周面实施精加工。另外，在本说明书中，“同时”进行加工是指，不在中途变更加工装置，即，不在中途进行装卡地进行加工，解释为不要求严密地同时对凹部、凹槽、外圈轨道和支承轴的外周面实施加工，而包含在同一工序内对上述部分实施加工的情况。
[0040]在本发明的动力滚子单元的制造方法中，优选的是，还具有如下工序:在上述外圈的外侧面设置谋求沿周向定位上述卡盘的定位凹部。
[0041]另外，虽然优选将上述台阶部设置于上述外圈的外侧面外周缘部中的夹着上述凹部的宽度方向两侧部分，但也可以将上述台阶部设置于上述外圈的外侧面外周缘部的整周。
[0042]发明效果
[0043]采用本发明，能使动力滚子单元的零件制作、零件管理以及组装作业均容易进行，易于谋求半环形无级变速器的成本的低廉化，而且能使半环形无级变速器的变速动作稳定化。此外，提供能够高精度地限制动力滚子与输入盘和输出盘所成的倾斜角度的半环形无级变速器。
[0044]详细而言，在外圈的外侧面外周缘部的一部分设置有台阶部，在以该台阶部为基准面完成了定位的状态下，利用卡盘把持外圈，对该外圈的凹部、凹槽、外圈轨道和支承轴的外周面实施精加工。因此，能够高精度地限制上述外圈的各部分的尺寸和形状(上述凹部与凹槽的同轴度、动力滚子单元彼此间的组装高度的差、外圈轨道与耳轴的支承梁部的轴向的平行度、以及支承轴相对于耳轴的支承梁部的轴向的垂直度)。结果，能够将上述凹槽的宽度与突条的宽度的差(AW)抑制为很小，为0.050mm以下，且能够高精度地限制动力滚子向半环形无级变速器内的装入位置。
[0045]另外，存在于动力滚子的周面与输入盘及输出盘的内侧面的滚动接触部，与限制耳轴的摆动位移的限动器之间的零件(动力滚子、外圈和构成推力球轴承的球)的件数比以往构造少，距离也短。因而，能以更高的精度限制动力滚子与输入盘和输出盘所成的倾斜角 度。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1的(A)是构成本发明的实施方式的第I例的动力滚子单元的外圈的剖视图，图1的(B)是以从图1的(A)的下方进行观察的状态表示该外圈的立体图。
[0047]图2是构成本发明的实施方式的第I例的动力滚子单元的耳轴和外圈的剖视图。
[0048]图3是以从输入盘和输出盘的径向内侧进行观察的状态，对构成本发明的实施方式的第I例的动力滚子单元的耳轴进行表示的立体图。
[0049]图4的(A)是表示第I例中的形成在耳轴侧的突条的形状的局部剖视图，图4的(B)是表示第I例中的形成在外圈侧的凹槽的形状的局部剖视图。
[0050]图5是表示图4的(A)所示的突条与图4的(B)所示的凹槽的卡合状态的局部剖视图。
[0051]图6是用于说明第I例中的突条与凹槽卡合的卡合部的间隙的概念的局部剖视图。
[0052]图7是表示第I例中的突条的侧面的截面形状的曲率半径对突条与凹槽卡合的卡合部的磨损产生的影响的曲线图。
[0053]图8是用于说明第I例中的、突条与凹槽卡合的卡合部的间隙的大小、与在通过半环形无级变速器的转矩发生逆转的瞬间变速比的急剧变动相关的状况的曲线图。
[0054]图9的(A)和图9的(B)是表示对形成于第I例的外圈的外侧面外周缘部的台阶面实施精加工的方法的2个例子的剖视图。
[0055]图10是表示对第I例的外圈的凹部、凹槽、外圈轨道和支承轴的外周面实施精加工的状态的剖视图。
[0056]图11的(A)?(D)是表示设置于第I例的外圈的外侧面的定位凹部的4个例子的立体图。
[0057]图12的(A)和图12的(B)是用于说明第I例中的限制动力滚子的倾斜角度的限动器的构造的剖视图。
[0058]图13的(A)是构成本发明的实施方式的第2例的动力滚子单元的外圈的剖视图，图13的(B)是以从图13的(A)的下方进行观察的状态表示该外圈的立体图。
[0059]图14是用于说明在第2例的外圈的外侧面形成凹部、凹槽和台阶面的方法的立体图。
[0060]图15的(A)是表示想要利用卡盘把持第2例的外圈的中途状态的立体图，图15的(B )是表示由卡盘把持外圈结束了的状态的剖视图。
[0061]图16是用于说明用一体型的成形磨刀石对第2例的外圈的凹部和凹槽实施的精加工的立体图。
[0062]图17的(A)是说明对第2例的外圈的凹部实施的精加工的立体图，图17的(B)是说明对第2例的外圈的凹槽实施的精加工的立体图。
[0063]图18是表示以往构造的第I例的半环形无级变速器的剖视图。
[0064]图19是图18的a-a剖视图。
[0065]图20是表示构成以往构造的第2例的半环形无级变速器的动力滚子单元的、从输入盘和输出盘的径向外侧观察的立体图。
[0066]图21是以从输入盘和输出盘的周向观察的状态进行表示的以往构造的第2例的动力滚子单元的主视图。
[0067]图22是从图21的上方观察以往构造的第2例的动力滚子单元而的俯视图。
[0068]图23是从图22的右方观察以往构造的第2例的动力滚子单元而的侧视图。
[0069]图24是图22的b-b剖视图。
[0070]图25是图21的c-C剖视图。
[0071]图26是对以往构造的第2例中耳轴基于自动力滚子施加的推力负荷而进行了弹性变形的状态进行夸张表示的、从与图24相同的方向进行观察的剖视图。
【具体实施方式】
[0072]实施方式的第I例
[0073]图1?图12表示本发明的实施方式的第I例。本例的半环形无级变速器基本上包括至少一对圆盘(参照图18)、多个耳轴7b、与耳轴7b相同数量的动力滚子6a (参照图20)以及与耳轴7b相同数量的作为推力滚子轴承的推力球轴承13a，上述至少一对圆盘分别由输入盘2和输出盘5构成。本发明的特征在于，对半环形无级变速器中的至少包括耳轴7b、动力滚子6a和推力滚子轴承(推力球轴承)13a的动力滚子单元22a的构造、特别是耳轴7b和构成推力滚子轴承13a的外圈16b的构造进行了设计。另外，动力滚子单元22a还具有径向滚动轴承(径向滚针轴承)25，该径向滚动轴承25将动力滚子6a支承为能在设置于外圈16b的内侧面中央部的支承轴12a的周围进行旋转。
[0074]将输入盘2和输出盘5支承为在截面均为圆弧形的环形曲面的彼此的轴向单侧面彼此面对的状态下，能够彼此同心地相对旋转。在本例中，输入盘2被输入旋转轴I支承，输出盘5被输出筒3支承，该输出筒3以能与输入旋转轴I进行相对旋转的方式支承于输入旋转轴I的周围。另外，也可以将输出盘5能周围与输入旋转轴I进行相对旋转地直接支承在输入旋转轴I的周围。另外，虽然也可以采用将输出盘5设置为一体型结构而配置在输入旋转轴I的中间部，且将其轴向两侧面与配置在靠输入旋转轴I的两端的部分的输入盘2各自的轴向单侧面相面对的构造，但本发明也可以应用在这种构造中。
[0075]耳轴7b在输入盘2和输出盘5的轴向侧面彼此间的位置设置在输入盘2和输出盘5的周向的多处。各耳轴7b包括:一对偏转轴8a、8b，它们彼此同心地设置在各耳轴7b的两端部；支承梁部％，其存在于偏转轴8a、8b彼此之间，且至少将输入盘2和输出盘5的径向的内侧的侧面形成为圆筒状凸面23，该圆筒状凸面23具有与偏转轴8a、8b的中心轴线平行，且比偏转轴8a、8b的中心轴线靠输入盘2及输出盘5的径向外侧的中心轴线。偏转轴8a、8b由支承梁部9b连结。借助径向滚针轴承11将耳轴7b的偏转轴8a、8b以位于相对于输入盘2和输出盘5的中心轴线扭转的位置的方式，枢轴支承于支承板10 (参照图18)，将耳轴7b设置为能以偏转轴8为中心进行摆动位移。
[0076]借助推力球轴承13a将动力滚子6a能旋转地支承于耳轴7b的内侧面，使各动力滚子6a的形成为球状凸面的周面与输入盘2及输出盘5的轴向单侧面分别抵接(参照图18)。
[0077]推力球轴承13a设置在耳轴7b的支承梁部9b与动力滚子6a的外侧面之间。推力球轴承13a包括:外圈16b，其设置在支承梁部9b侧，具有设置外圈轨道17的内侧面和设置凹部24的外侧面；作为滚动体的球18，其以能滚动的方式在外圈16b的外圈轨道17与设置于动力滚子6a的外侧面的内圈轨道15之间各设置多个。
[0078]通过对中碳钢和轴承钢等金属材料实施切削加工、热处理等，制作推力滚子轴承13a的外圈16b。动力滚子6a借助作为径向滚动轴承的径向滚针轴承25 (参照图24和图25)以能旋转的方式，支承于与外圈16b的内侧面中央部设为一体的支承轴12a的周围。
[0079]通过使设置于外圈16b的外侧面的凹部24与支承梁部9b的圆筒状凸面23卡合，将动力滚子6a支承为能够相对于耳轴7b沿输入盘2和输出盘5的轴向进行摆动位移(参照图18)。另外，通过使在设置于外圈16b的外侧面的凹部24的内面以支承梁部9b为中心的沿周向形成的凹槽29与形成于支承梁部9b的外周面的突条30卡合，来限制支承梁部9b的轴向位移。
[0080]设置于外圈16b的外侧面的凹槽29形成为开口部的宽度宽且底部的宽度窄的锥形。在本例中，如图4的(B)和图6所示，将凹槽29的两侧的内侧面的截面形状形成为直线。另外，这些内侧面的延长线与凹部24所成的角度Θ (参照图4的(B))为45°左右(40°?50° )。另外，如图6所示，通过使凹槽29的底部形成为比凹槽29两侧的内侧面的延长线和使这些内侧面彼此平滑连续的圆弧面凹陷的退避凹部42，从而能使这些内侧面的精加工容易化。
[0081]形成于支承梁部9b的外周面的突条30形成为基部的宽度宽且前端部的宽度窄的锥形。在本例中，如图4的(A)和图6所示，将突条30两侧的外侧面形成为沿凹槽29两侧的内侧面突出的方向弯曲的局部圆弧。并且，将该局部圆弧的曲率半径R设定为2mm以上。此外，支承梁部9b的外周面中的从轴向两侧夹着突条30的部分，形成为比支承梁部9b的圆筒状凸面22凹陷的退避凹部42，能使突条30的外侧面的精加工容易化。与凹部24和凹槽29的情况相同，也同时对突条30的外侧面和圆筒状凸面22实施加工。特别是，通过用一体型的成形磨刀石对突条30的外侧面和圆筒状凸面22进行磨削，来进行精加工用的磨削加工。由此，确保突条30的外侧面与圆筒状凸面22的位置精度。
[0082]在本例的构造中，通过将突条30的外侧面的截面形状形成为凸圆弧状，能够不拘泥于突条30的外侧面与凹槽29的内侧面的加工误差地，抑制突条30的外侧面与凹槽29的内侧面的互相摩碰部的磨损。即，在将突条30的外侧面与凹槽29的内侧面形成为截面形状是直线状的平坦面时，能够将这些面彼此的抵接部的表面压力抑制为较低。但是，起因于加工误差等，很难使彼此面对的突条30的外侧面与凹槽29的内侧面完全平行。在这些面彼此不平行的情况下，这些面彼此的互相摩碰部的接触变得不均匀，反而容易发生磨损。因此，在本例的构造中，虽然将突条30的外侧面的截面形状形成为凸圆弧状，但最好将该凸圆弧状的局部圆弧的曲率半径R确保为2mm以上。表I和图7表示局部圆弧的曲率半径R对突条30的外侧面与凹槽29的内侧面的互相摩碰部的磨损量产生的影响。图7的纵轴表示用曲率半径R除由磨损产生的间隙增加量(单位mm)并使量纲为I而得到的值。曲率半径R越小，能容许的突条30的外侧面与凹槽29的内侧面的加工误差的容许量越大。但是，如根据表I和图7可理解的那样，在使局部圆弧的曲率半径R小于2mm时，互相摩碰部的磨损量急剧增大。因此，能够将该曲率半径R确保为2mm以上，将互相摩碰部的磨损抑制为充分低，且能将加工误差容许至某一程度。[0083]表1
[0084]
【权利要求】
1.一种动力滚子单元，其中， 该动力滚子单元包括耳轴和外圈， 所述耳轴包括一对偏转轴和设置在该偏转轴之间而连结该偏转轴的支承梁部，该支承梁部在组装在半环形无级变速器内的状态下，在构成该半环形无级变速器的一对圆盘的径向内侧，具有由圆筒状凸面构成的内侧面，该圆筒状凸面具有中心轴线，所述圆筒状凸面的所述中心轴线与所述偏转轴的中心轴线平行，且与该偏转轴的中心轴线相比存在于所述一对圆盘的径向外侧， 所述外圈构成用于将动力滚子能旋转地支承于所述支承梁部的内侧面的推力滚子轴承，所述动力滚子具有与所述一对圆盘各自的由环形曲面构成的轴向单侧面抵接的由球状凸面构成的周面，该外圈包括与所述支承梁部的内侧面卡合的设置有凹部的外侧面、设置有所述推力滚子轴承的外圈轨道的内侧面、以及设置在该内侧面中央部且将所述动力滚子支承为能够旋转的支承轴， 在所述耳轴的支承梁部的内侧面形成有锥形的突条，该突条沿所述圆筒状凸面的周向延伸，基部的宽度宽且前端部的宽度窄，在所述外圈的外侧面的凹部形成有锥形的凹槽，该凹槽沿该凹部的周向延伸，开口部的宽度宽且底部的宽度窄，利用该突条与该凹槽的卡合，限制所述支承梁部的轴向位移， 并且，在所述外圈的外侧面外周缘部中的至少一部分设置有台阶部，该台阶部成为对所述凹部、所述凹槽、所述外圈轨道和所述支承轴的外周面实施精加工时的基准面。
2.根据权利要求1所述的动力滚子单元，其中， 所述台阶部设置在所述外圈的外侧面外周缘部的整周。
3.根据权利要求1所述的动力滚子单元，其中， 所述台阶部沿所述支承梁部的轴向设置于所述外圈的外侧面外周缘部中的夹着所述凹部的宽度方向两侧部分。
4.根据权利要求1所述的动力滚子单元，其中， 在所述外圈的外侧面设置有定位凹部，在进行所述精加工时该定位凹部谋求沿周向对把持该外圈的卡盘进行定位。
5.一种半环形无级变速器，其中， 该半环形无级变速器包括:至少一对圆盘，其在使环形曲面的彼此的轴向单侧面彼此面对的状态下，被支承为能彼此同心地进行相对旋转；多个动力滚子，其具有与所述一对圆盘各自的所述轴向单侧面抵接而由球状凸面构成的周面；权利要求1~4中任意一项所述的动力滚子单元，其与该动力滚子相同数量； 所述耳轴的所述一对偏转轴在所述一对圆盘的轴向单侧面彼此间，在该一对圆盘的周向的多处配置在相对于该一对圆盘的中心轴线扭转的位置，所述耳轴被支承为能以所述偏转轴为中心进行摆动位移。
6.根据权利要求5所述的半环形无级变速器，其中， 该半环形无级变速器设置有限动器，在所述耳轴以所述偏转轴为中心摆动位移至容许限度的情况下，该限动器在与所述外圈的台阶部卡合的位置，基于与该外圈的台阶部的卡合而阻止所述耳轴进一步进行摆动位移。
7.一种动力滚子单元的制造方法，用于制造权利要求1所述的动力滚子单元，其中，该动力滚子单元的制造方法包括如下工序:在所述外圈的外侧面外周缘部的至少一部分设置所述台阶部；在以该台阶部作为基准面谋求了定位的状态下，利用卡盘把持所述外圈，同时对所述凹部、所述凹槽、所述外圈轨道和所述支承轴的外周面实施精加工。
8.根据权利要求7所述的动力滚子单元的制造方法，其中， 该动力滚子单元的制造方法还包括如下工序:在所述外圈的外侧面设置谋求沿周向定位所述卡盘的定位凹部。``
【文档编号】F16H15/38GK103732948SQ201380002551
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】横山将司 申请人:日本精工株式会社