(57)【要約】【課題】トルクが上がる等の回転不良の発生を防止することができる転がり軸受固定装置を提供する。【解決手段】ベルト式無段変速機のベルトが巻回される回転軸１に内輪２１Ａがナット２２によって固定されて回転軸１を回転自在に支持する転がり軸受２０Ａであって、内輪２１Ａのナット２２との接触部４０Ａの外径ｄ２よりも内輪２１Ａの軌道溝３０の溝底径ｄ１が大きくされ、且つ、内輪２１Ａにおけるカバー１４との接触部４１Ａの外径ｄ３よりも内輪２１Ａの軌道溝３０の溝底径ｄ１が大きくされている。【選択図】図１
2012140980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道の間に転動自在に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有する転がり軸受と、
前記内輪が嵌合する嵌合面と、該嵌合面に隣接して設けられた雄ねじ部と、を有する回転軸と、
前記内輪の軸方向一端側が当接して前記内輪の軸方向位置を決める位置決め部材と、
前記回転軸の雄ねじ部に螺合して、前記内輪を前記位置決め部材と共に挟持することで固定するナットと、
を備える転がり軸受固定装置であって、
前記内輪軌道の溝底径は、前記内輪と前記位置決め部材との当接部の外径よりも大きく、かつ、前記内輪と前記ナットとの当接部の外径よりも大きいことを特徴とする転がり軸受固定装置。
【請求項２】
前記内輪の軸方向端面には、前記内輪軌道の溝底径よりも小径の当接面が設けられ、
前記当接部以外の軸方向端面は、前記当接面よりも軸方向内側に凹んでいることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受固定装置。
【請求項３】
前記内輪の軸方向両端部には、外径側に環状の段差部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受固定装置。
【請求項４】
前記転がり軸受と対向する前記位置決め部材の軸方向端面には、前記内輪軌道の溝底径よりも小径の内径側部分を軸方向に突出することで前記内輪と当接する当接面が設けられることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受固定装置。
【請求項５】
前記転がり軸受と対向する前記ナットの軸方向端面には、前記内輪軌道の溝底径よりも小径の内径側部分を軸方向に突出することで前記内輪と当接する当接面が設けられることを特徴とする請求項１または４に記載の転がり軸受固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受固定装置に関し、特に、ベルト式無段変速機等に用いられる転がり軸受を固定する転がり軸受固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）は、入力軸に設けられた駆動側プーリと出力軸に設けられた従動側プーリの各Ｖ溝間にベルトを掛け渡し、駆動側及び従動側プーリのＶ溝の幅を変更することで変速比を無段階に変えるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、例としてベルト式無段変速機の入力側の構成を示している。入力軸１の周囲には、固定プーリ部２が入力軸１に対して軸方向に移動不能且つ相対回転不能に設けられ、可動プーリ部３が入力軸１に対して軸方向移動可能且つ相対回転不能に設けられた駆動側プーリ４が構成される。そして、固定プーリ部２と可動プーリ部３で形成されるＶ溝６にベルト７が掛けられ、ベルト７は、図示しない出力軸側の従動側プーリに掛け渡される。
【０００４】
また、入力軸１の周囲には、可動プーリ部３の固定プーリ部２と反対側に可動プーリ部３を軸方向に移動させるためのシリンダ装置８が設けられている。このシリンダ装置８は、可動プーリ部３の外周部から固定プーリ部２と反対側に突設された略円筒状の外周壁１０と、一端部が入力軸１に固定された段付き円筒部１１とこの段付き円筒部１１の他端部から外周側へ延びるフランジ部１２とを有し、そのフランジ部１２の外周縁部が外周壁１０の内側に摺動可能に嵌合された第１ピストン部材１３と、第１ピストン部材１３の円筒部１１の外周面と対向する内周面を備えて入力軸１に固定された略有底円筒状のカバー１４と、外周壁１０の先端部に固定され、第１ピストン部材１３の円筒部１１の外周面及びカバー１４の内周面と摺動可能に嵌合された環状の第２ピストン部材１５とを備えている。シリンダ装置８は、可動プーリ部３と第１ピストン部材１３とで囲まれた液室１７と、第２ピストン部材１５及びカバー１４によって囲まれた液室１８とに導入される液圧によって可動プーリ部３を軸方向に移動させるようになっている。
【０００５】
そして、入力軸１は、固定プーリ部２側に配置された大型の転がり軸受１９と、可動プーリ部３側に配置された小型の転がり軸受２０によって回転自在に支持されており、可動プーリ部３側の転がり軸受２０は、その内輪２１がシリンダ装置８のカバー１４及び第１ピストン部材１３とともにナット２２で入力軸１に締結される。つまり、入力軸１に形成された段部２３に第１ピストン部材１３を当接させ、第１ピストン部材１３、カバー１４、転がり軸受２０の内輪２１をこの順番で入力軸１に嵌合させ、ナット２２を入力軸１の雄ネジ部２４に螺合させることで、第１ピストン部材１３、カバー１４及び転がり軸受２０の内輪２１を段部２３とナット２２とで軸方向に挟持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１５４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記した入力軸１の可動プーリ部３側を支持する転がり軸受２０では、その内輪２１が上記のようにナット２２でシリンダ装置８のカバー１４及び第１ピストン部材１３とともに入力軸１に締結固定されることになるが、その際に、シリンダ装置８に導入される作動圧に打ち勝つように大きな軸力でナット２２を締め付けて固定する必要があった。
【０００８】
また、入力軸１の可動プーリ部３側を支持する転がり軸受２０は、固定プーリ部２側の転がり軸受１９よりもベルト７から離れているため、軸受負荷の関係上、転がり軸受１９よりも小型のサイズのものが用いられる。このため、内輪２１においてナット２２に接触する部分の外径よりも転動体を案内する軌道溝の溝径が小さく、上記したナット２２の締結時に大きな軸力が導入されると、転動体を案内する軌道溝が変形し、隙間が負になってトルクが上がる等の回転不良を起こす可能性があった。このような問題は、可動プーリ部３側の転がり軸受２０の方が起こりやすいものの、固定プーリ部２側の転がり軸受１９においても生じ得る可能性があり、また、ベルト式無段変速機における出力軸にも生じ得る可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、転がり軸受にトルクが上がる等の回転不良の発生を防止することができる転がり軸受固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道の間に転動自在に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を有する転がり軸受と、
前記内輪が嵌合する嵌合面と、該嵌合面に隣接して設けられた雄ねじ部と、を有する回転軸と、
前記内輪の軸方向一端側が当接して前記内輪の軸方向位置を決める位置決め部材と、
前記回転軸の雄ねじ部に螺合して、前記内輪を前記位置決め部材と共に挟持することで固定するナットと、
を備える転がり軸受固定装置であって、
前記内輪軌道の溝底径は、前記内輪と前記位置決め部材との当接部の外径よりも大きく、かつ、前記内輪と前記ナットとの当接部の外径よりも大きいことを特徴とする転がり軸受固定装置。
（２）  前記内輪の軸方向端面には、前記内輪軌道の溝底径よりも小径の当接面が設けられ、
前記当接部以外の軸方向端面は、前記当接面よりも軸方向内側に凹んでいることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受固定装置。
（３）  前記内輪の軸方向両端部には、外径側に環状の段差部が設けられていることを特徴とする（２）に記載の転がり軸受固定装置。
（４）  前記転がり軸受と対向する前記位置決め部材の軸方向端面には、前記内輪軌道の溝底径よりも小径の内径側部分を軸方向に突出することで前記内輪と当接する当接面が設けられることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受固定装置。
（５）  前記転がり軸受と対向する前記ナットの軸方向端面には、前記内輪軌道の溝底径よりも小径の内径側部分を軸方向に突出することで前記内輪と当接する当接面が設けられることを特徴とする（１）または（４）に記載の転がり軸受固定装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の転がり軸受固定装置によれば、内輪軌道の溝底径は、内輪と位置決め部材との当接部の外径よりも大きく、かつ、内輪とナットとの当接部の外径よりも大きいため、ナットの締結時に大きな軸力が導入されても、内輪において転動体を案内する軌道溝に生じる変形を防止できる。したがって、内輪の軌道溝と転動体との隙間が負になることに起因してトルクが上がる等の回転不良が生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る転がり軸受固定装置の第１実施形態を説明するための要部断面図である。
【図２】本発明に係る転がり軸受固定装置の第２実施形態を説明するための要部断面図である。
【図３】本発明に係る転がり軸受固定装置の第３実施形態を説明するための要部断面図である。
【図４】本発明に係る転がり軸受固定装置の第４実施形態を説明するための要部断面図である。
【図５】ベルト式無段変速機の入力軸の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る転がり軸受固定装置の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の要部以外の構成は従来技術と同様であるので、同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
【００１４】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明に係る転がり軸受固定装置の第１実施形態について説明する。図１に示すように、第１実施形態の転がり軸受固定装置では、転がり軸受２０Ａは、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）の回転軸である入力軸１の可動プーリ部３側、具体的には、可動プーリ部３の固定プーリ部２と反対側に配置され、入力軸１を回転自在に支持する。
【００１５】
転がり軸受２０Ａは、図１に示すように、外周面に断面円弧状の内輪軌道溝３０を有する内輪２１Ａと、内周面に断面円弧状の外輪軌道溝３２を有する外輪３１と、内輪軌道溝３０と外輪軌道溝３２の間に転動自在に配置される複数の玉（転動体）３３と、複数の玉３３を円周方向に所定の間隔で保持する保持器３４と、を有する。
【００１６】
この転がり軸受２０Ａは、内輪２１Ａが入力軸１の嵌合面に外嵌され、その際に、一端面３５Ａがシリンダ装置８のカバー（位置決め部材）１４の当接面３６に軸方向で当接し、他端面３７Ａが入力軸１の嵌合面と隣接する雄ネジ部２４に螺合されるナット２２の当接面３８に軸方向で当接する。そして、この転がり軸受２０Ａは、ナット２２の締め付けによって入力軸１に固定される。
【００１７】
ここで、転がり軸受２０Ａでは、内輪２１Ａの軌道溝３０の溝底径ｄ１と内径との径差を大きくし、その径方向肉厚を厚くする。これにより、内輪２１Ａの軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ａとナット２２との当接部、即ち、内輪２１Ａの他端面３７Ａにおけるナット２２の当接面３８と接触する接触部４０Ａの外径ｄ２よりも大きく設定される。
【００１８】
また、内輪２１Ａの軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ａとカバー１４との当接部、即ち、内輪２１Ａの一端面３５Ａにおけるカバー１４の当接面３６と接触する接触部４１Ａの外径ｄ３よりも大きく設定される。
【００１９】
以上のように構成される転がり軸受固定装置では、内輪２１Ａの軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ａにおけるカバー１４との接触部４１Ａの外径ｄ３よりも大きく、且つ、内輪２１Ａにおけるナット２２との接触部４０Ａの外径ｄ２よりも大きいため、ナット２２の締結時に大きな軸力が導入されても、内輪２１Ａの軌道溝３０に生じる変形を防止できる。したがって、内輪２１Ａの軌道溝３０と玉３３との隙間が負になることに起因してトルクが上がる等の回転不良が生じるのを防止できる。
【００２０】
（第２実施形態）
次に、図２を参照して、本発明に係る転がり軸受固定装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態の転がり軸受固定装置では、転がり軸受２０Ｂの内輪２１Ｂの軸方向両端部において、これら外周側が部分的に切り欠かれており、ナット２２と接触しない隙間を構成する環状の段差部４４、及びカバー１４と接触しない隙間を構成する環状の段差部４５がそれぞれ形成されている。
【００２１】
これにより、内輪２１Ｂの他端面３７Ｂが、ナット２２の当接面３８と軸方向で接触する接触部４０Ｂとなり、内輪２１Ｂの軌道溝３０の底径ｄ１は、接触部４０Ｂの外径ｄ２よりも大きく設定される。また、内輪２１Ｂの一端面３５Ｂが、カバー１４の当接面３６と軸方向で接触する接触部４１Ｂとなり、内輪２１Ｂの軌道溝３０の底径ｄ１は、接触部４１Ｂの外径ｄ３よりも大きく設定される。
【００２２】
即ち、内輪２１Ｂの軸方向両端面には、軌道溝３０の溝底径ｄ１よりも小径の接触部（当接面）４０Ｂ及び接触部（当接面）４１Ｂが設けられ、これら接触部４０Ｂ，４１Ｂ以外の軸方向端面は、該接触部４０Ｂ，４１Ｂよりも軸方向内側に凹んでいる。
【００２３】
以上のように構成される転がり軸受固定装置によっても、内輪２１Ｂの軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ｂにおけるカバー１４との接触部４１Ｂの外径ｄ３よりも大きく、且つ、内輪２１Ｂにおけるナット２２との接触部４０Ｂの外径ｄ２よりも大きいため、ナット２２の締結時に大きな軸力が導入されても、内輪２１Ｂの軌道溝３０に生じる変形を防止できる。したがって、内輪２１Ｂの軌道溝３０と玉３３との隙間が負になることに起因してトルクが上がる等の回転不良が生じるのを防止できる。
【００２４】
加えて、内輪２１Ｂの形状変更することで、第１実施形態と同一寸法のナット２２及びカバー１４を用いたとしても、内輪２１Ｂの軌道溝３０の底径ｄ１が、内輪２１Ｂのナット２２及びカバー１４との接触部４０Ｂ，４１Ｂの外径ｄ２，ｄ３よりも大きくでき、第１実施形態よりも軸受の外径を小さくすることができる。
【００２５】
（第３実施形態）
次に、図３を参照して、本発明に係る転がり軸受固定装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態の転がり軸受固定装置では、ナット２２Ｃの当接面３８Ｃ側、及びカバー１４の当接面３６Ｃ側において、これら外周側が部分的に切り欠かれており、転がり軸受２０Ｃの内輪２１Ｃの他端面３７Ｃと接触しない隙間を構成する環状の段差部４７、及び内輪２１Ｃの一端面３５Ｃ接触しない隙間を構成する環状の段差部４８がそれぞれ形成されている。
【００２６】
これにより、内輪２１Ｃの軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ｃの他端面３７Ｃにおけるナット２２Ｃの当接面３８Ｃと接触する接触部４０Ｃの外径ｄ２よりも大きく設定される。また、内輪２１Ｃの軌道溝３０の溝底径ｄ１は、内輪２１Ｃの一端面３５Ｃにおけるカバー１４の当接面３６Ｃと接触する接触部４１Ｃの外径ｄ３よりも大きく設定される。
【００２７】
即ち、転がり軸受２０Ｃと対向するカバー（位置決め部材）１４の軸方向端面には、内輪軌道３０の溝底径ｄ１よりも小径の内径側部分を軸方向に突出することで内輪２１Ｃと当接する当接面３６Ｃが設けられる。また、転がり軸受２０Ｃと対向するナット２２Ｃの軸方向端面には、内輪軌道溝３０の溝底径ｄ１よりも小径の内径側部分を軸方向に突出することで内輪２１Ｃと当接する当接面３８Ｃが設けられる。
【００２８】
以上のように構成される転がり軸受固定装置によっても、内輪２１の軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ｃにおけるカバー１４との接触部４１Ｃの外径ｄ３よりも大きく、且つ、内輪２１Ｃにおけるナット２２Ｃとの接触部分の外径ｄ２よりも大きいため、ナット２２の締結時に大きな軸力が導入されても、内輪２１Ｃの軌道溝３０に生じる変形を防止できる。したがって、内輪２１Ｃの軌道溝３０と玉３３との隙間が負になることに起因してトルクが上がる等の回転不良が生じるのを防止できる。
【００２９】
加えて、ナット２２及びカバー１４の形状変更で、内輪２１Ｃのナット２２Ｃ及びカバー１４との接触部４０Ｃ，４１Ｃの外径ｄ２，ｄ３よりも内輪２１Ｂの軌道溝３０の底径ｄ１を大きくできるため、第２実施形態と同様に、第１実施形態よりも軸受の外径を小さくすることができる。
【００３０】
（第４実施形態）
次に、図４を参照して、本発明に係る転がり軸受固定装置の第４実施形態について説明する。第４実施形態の転がり軸受固定装置では、第１実施形態と同様に、転がり軸受２０Ｄの内輪２１Ｄの軌道溝３０の溝底径ｄ１と内径との径差を大きくし、その径方向肉厚を厚くする。これにより、内輪２１Ｄの軌道溝３０の底径ｄ１が、内輪２１Ｄの他端面３７Ｄにおけるナット２２の当接面３８と接触する接触部４０Ｄの外径ｄ２よりも大きく設定される。
【００３１】
また、内輪２１Ｄの軌道溝３０の溝底径ｄ１は、内輪２１Ｄの一端面３５Ｄにおけるカバー１４の当接面３６と接触する接触部４１Ｄの外径ｄ３よりも大きく設定される。
【００３２】
加えて、第４実施形態の転がり軸受２０Ｄは、上記した内輪２１Ｄの肉厚増加を利用して、内輪２１Ｄの他端面３７Ｄに、内径側が外径側よりも軸方向に凹むように環状の内側段差部５０が形成されている。この内径段差部５０に接触部４０Ｄが含まれるように、内径段差部５０の外径は、ナット２２の最外径よりも大きくされている。これにより、入力軸１への取付時にナット２２の一部が内輪２１Ｄ側に入り込む。なお、内径段差部５０の内径は、内輪２１Ｄの軌道溝３０の溝底径ｄ１よりも小さくされている。
【００３３】
以上のように構成される第４実施形態の転がり軸受固定装置によっても、内輪２１Ｄの軌道溝３０の溝底径ｄ１が、内輪２１Ｄにおけるカバー１４との接触部４１Ｄの外径ｄ３よりも大きく、且つ、内輪２１Ｄにおけるナット２２との接触部４０Ｄの外径ｄ２よりも大きいため、ナット２２の締結時に大きな軸力が導入されても、内輪２１Ｄの軌道溝３０に生じる変形を防止できる。したがって、内輪２１Ｄの軌道溝３０と玉３３との隙間が負になることに起因してトルクが上がる等の回転不良が生じるのを防止できる。
【００３４】
加えて、内輪２１Ｄの他端面３７Ｄに内側段差部５０が形成されることでナット２２の一部を内輪２１Ｄ側に軸方向で入り込ませることができるため、軸方向の省スペース化を図ることができる。
【００３５】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
上述した第１〜第４実施形態の転がり軸受固定装置では、ベルト式無段変速機の入力軸における可動プーリ部の固定プーリ部とは反対側を支持する転がり軸受を例にとり説明したが、ベルト式無段変速機の出力軸における従動側プーリの可動プーリ部側を支持する転がり軸受にも適用可能である。さらに、入力軸における駆動側プーリの固定プーリ部側を支持する転がり軸受、出力軸における従動プーリの固定プーリ部側を支持する転がり軸受に適用しても良い。
【００３６】
また、本発明の転がり軸受固定装置は、内輪の軸方向位置を決める位置決め部材とナットとで内輪を挟持する構成であれば、ベルト式無段変速機以外の構造にも適用可能である。従って、内輪の軸方向位置を決める位置決め部材は、本実施形態のカバーに限定されるものではない。
さらに、本発明に適用される転がり軸受は、上記実施形態の深溝玉軸受に限定されるものでなく、鍔部によって内輪軌道溝を構成するような円筒ころ軸受や円錐ころ軸受にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  入力軸（回転軸）
２  固定プーリ部
３  可動プーリ部
４  駆動側プーリ
７  ベルト
１４  カバー（位置決め部材）
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ  転がり軸受
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ  内輪
２２，２２Ｃ  ナット
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ  接触部
３０  軌道溝
ｄ１  溝底径
ｄ２，ｄ３  外径
【図１】
2012140980.tif 000003
【図２】
2012140980.tif 000004
【図３】
2012140980.tif 000005
【図４】
2012140980.tif 000006
【図５】
2012140980.tif 000007