JP2006038020A - 転がり軸受装置およびこれに用いる複列玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 低温下での過大な予圧の負荷と、高温下での予圧抜けとを防止して軸受剛性の維持と長寿命化とを図る。
【解決手段】 外輪５と内輪６の複列の軌道面１１，１２，１３，１４の径方向対向部間にそれぞれ大径のピッチ円直径Ｐａおよび小径のピッチ円直径Ｐｂで介装された第１列および第２列の玉７，８とを備えた複列玉軸受４が、外輪５より線膨張係数が大きいハウジング２の嵌合孔２ｈ内に嵌合装着されている転がり軸受装置１であって、温度変化により、ハウジング２に発生する外輪５への締め付け力の変化に応じて外輪５に生じる内径変化が、第１列側Ａと第２列側Ｂとで均等となるように、第２列側Ｂの外輪部分５ｂの外径を第１列側Ａの外輪部分５ａより小径にするか、第１列側Ａのハウジング部分２ａの肉厚を第２列側Ｂのハウジング部分２ｂより薄くするか、あるいは、外輪５の外径とハウジング２の肉厚とをともに調整設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複列玉軸受を備えた転がり軸受装置、およびこの転がり軸受装置に用いる複列玉軸受に係り、より詳しくは、車両に搭載されるトランスミッション（変速機）、ディファレンシャル装置（差動歯車装置）、４輪駆動車のトランスファ（動力分配装置）等の各種機構、装置のハウジングの内側に複列玉軸受を用いてそれらの回転軸を支持する転がり軸受装置と、この転がり軸受装置に用いる複列玉軸受とに関する。

本明細書においてハウジングとは、複列玉軸受のような転がり軸受の装着のために、内周面が円環状ないしは円筒状をなす嵌合孔を備えた部材を意味する。したがって、デファレンシャル装置のディファレンシャルケースの内部に一体に環状壁が設けられており、この環状壁の内側に転がり軸受を介してピニオン軸を回転自在に支持する場合、この環状壁もしくはディファレンシャルケースも、本明細書におけるハウジングに含まれる。

自動車のトランスミッション、デファレンシャル装置、トランスファ等の各種機構、装置においては、ハウジングの内側に円すいころ軸受を用いてそれら機構、装置の回転軸を支持する転がり軸受装置がある。

これら機構、装置では回転軸の支持に大きい負荷容量が要求される。そこで、本出願人は、その要求に対応できるよう、特許文献１に示すように、デファレンシャル装置のハウジングの内部に設けた環状壁に、アンギュラ型の複列玉軸受を用いてピニオン軸を回転自在に支持するようにした転がり軸受装置を提案している。

このようなアンギュラ型の複列玉軸受を用いた転がり軸受装置に関して、図７を参照して説明する。なお、図７中の右側を軸方向一方側とし、同左側は軸方向他方側とする。

図７に示す転がり軸受装置５１は、ハウジング５２と、回転軸５３と、複列玉軸受５４とを備える。複列玉軸受５４は、外輪５５と、内輪５６と、複列の玉５７，５８と、各列の玉５７，５８それぞれを保持する保持器５９，６０とから構成されている。

外輪５５は、ハウジング５２の嵌合孔５２ｈに内嵌固定され、かつ、内周面に軸方向複列に大径の軌道面６１と小径の軌道面６２とを有する。内輪５６は、回転軸５３に外嵌固定され、かつ外周面に外輪５５の各軌道面６１，６２と対向する大径の軌道面６３と小径の軌道面６４とを軸方向複列に有する。玉５７，５８は、外輪５５の軌道面６１，６２と内輪５６の軌道面６３，６４との径方向の対向間に複列に、かつ大径と小径のピッチ円直径Ｐａ，Ｐｂで配置されている。

内輪５６は、回転軸５３に固着されたカラー６５により軸方向一方側へ動かないよう固定され、外輪５５は、ハウジング２の段部により軸方向他方側へ動かないよう固定され、これら内・外輪５５，５６の間で各列の玉５７，５８は、軌道面６１と６３および軌道面６２と６４に対して接触角α１、α２で接触する状態で、所定の予圧が付与され、軸受剛性が維持されている。なお、説明の都合上、大径のピッチ円直径Ｐａで配列された玉５７の側を第１列側Ａ、小径のピッチ円直径Ｐｂで配列された玉５８の側を第２列側Ｂと言うことにする。

以上の構成を備えた転がり軸受装置５１の場合、複列玉軸受５４を用いたことにより、回転軸５３の回転トルクが円すいころ軸受の場合よりも小さくなって回転特性を向上させることができ、また、円すいころ軸受と同等の負荷容量を確保することができる。

ところで、上記転がり軸受装置５１においては、（１）通常、ハウジング５２の肉厚（嵌合孔５２ｈの周囲部分の径方向の肉厚）Ｓｏが軸方向に沿って一様とされ、第１列側Ａのハウジング部分（第１ハウジング部分５２ａ）の肉厚と、第２列側Ｂのハウジング部分（第２ハウジング部分５２ｂ）の肉厚とが等しくなっていること、（２）外輪５５の外周面が軸方向に沿って一様の外径Ｄｏを有し、第１列側Ａの外輪部分（第１外輪部分５５ａ）の肉厚（径方向の肉厚）Ｔａは、第２列側Ｂの外輪部分（第２外輪部分５５ｂ）の肉厚Ｔｂよりかなり薄くなってること、（３）ハウジング５２が、主に軽量化を図ることを目的として、アルミニウム合金等の軽合金により作製されているのに対して、複列玉軸受５４は強度確保のため高炭素クロム軸受鋼等の鋼材により作製されていて、ハウジング５２の線膨張係数（アルミニウム合金で２０×１０^−６／℃程度）が、複列玉軸受５４の外輪５５の線膨張係数（軸受鋼で１２．５×１０^−６／℃程度）よりも大きいこと等により、以下の課題がある。

すなわち、低温下では、ハウジング５２も複列玉軸受５４の外輪５５も小径に縮径するが、外輪５５の線膨張係数より、ハウジング５２の線膨張係数が大きいから、外輪５５よりもハウジング５２の収縮量が大きく、ハウジング５２から外輪５５には、外輪５５を小径に絞ろうとする締め付け力が作用する。ハウジング５２は各部一様な厚さなので、第１ハウジング部分５２ａの締め付け力Ｆａと、第２ハウジング部分５２ｂの締め付け力Ｆｂとは同じである。

この場合、外輪５５の軸方向各部分のうち、第２外輪部分５５ｂは肉厚が厚いので、ハウジング５２の締め付け力に対する剛性が高く、締め付け力に対する反発力Ｈｂが大きくて、ハウジング５２の締め付け力によってもほとんど径を変化させない。これに対して、第１外輪部分５５ａは肉厚が薄くて剛性が低く、変形しやすく、締め付け力に対する反発力Ｈａが小さいから、ハウジング５２の締め付け力によって小径に縮径し、第１列側Ａの玉５７に過大な予圧を負荷することになる。そのため、第１列側Ａの玉５７の寿命が短くなる、という課題がある。

一方、高温下では、ハウジング５２も、複列玉軸受５４の外輪５５もともに大径に熱膨張するが、ハウジング５２は、線膨張係数の違いにより外輪５５よりも膨張量が大きい。そのため、ハウジング５２の外輪５５に対するしめしろが減少して、外輪５５に対する締め付け力が低下する。この場合、外輪５５の軸方向各部分のうち、第１外輪部分５５ａは、肉厚が薄くて変形しやすいから、回転軸５３側からの予圧により外径側に広がって軸受すきまが拡大し、これにより第１列側Ａで予圧抜けが発生し、軸受全体の剛性が低下する、という課題もある。
特開２００３−３１４５４１号公報

したがって、本発明が解決しようとする課題は、ハウジングの内側に回転軸を支持する軸受として複列玉軸受を用いた転がり軸受装置において、一方の玉列の側で生じる低温下での過大な予圧の負荷と、高温下での予圧抜けとを防止して軸受剛性の維持と長寿命化とを図ることである。

本発明による転がり軸受装置は、ハウジングの嵌合孔内に嵌合装着した複列玉軸受を備え、この複列玉軸受は、軸方向複列に軌道面を有しかつ線膨張係数がハウジングよりも小さい外輪と、外輪の軌道面と対向する軌道面を軸方向複列に有する内輪と、内・外輪の複列で対向する軌道面間に大径のピッチ円直径および小径のピッチ円直径でそれぞれ介装された第１列および第２列の玉とを備えた転がり軸受装置であって、温度変化によりハウジングに発生する外輪への締め付け力の変化に応じて外輪に生じる内径変化が、大径のピッチ円直径の第１列側と、小径のピッチ円直径の第２列側とで均等となるように、第１列側のハウジング部分および同側の外輪部分それぞれの肉厚と、第２列側のハウジング部分および同側の外輪部分それぞれの肉厚とが設定されていることを特徴とするものである。

上記構成において、ハウジングの線膨張係数は、外輪の線膨張係数よりも大きい。このような線膨張係数の大小関係の例は多数あり、多数の例示は省略するが、一例としては、例えば、ハウジングはアルミニウム合金等の軽合金製であり、複列玉軸受の外輪は、例えば、高炭素クロム軸受鋼等の鋼製である。したがって、ハウジングは軽合金に限定されるものではなく、また、転がり軸受装置は、その構成部分のすべてが鋼製である必要は必ずしもなく、例えば、転動体である玉がセラミックや、樹脂製であってもよい。

また、ハウジングは、上記したように、内周面が円環状ないしは円筒状をなす嵌合孔を備えた部材であればよく、したがって、トランスミッションやデファレンシャル装置やトランスファの外筐体を構成するハウジングだけに限定されるものではなく、そのハウジングの内部にさらに環状壁等があり、この環状壁等の内側に回転軸を回転自在に支持する場合、この環状壁もハウジングに含むものである。

上記構成の転がり軸受装置では、ハウジングの第１列側の部分に対して第２列側の部分の肉厚を設定し、また、外輪の第１列側の部分に対して第２列側の部分の肉厚を設定することで、低温時にハウジングから外輪に働く締め付け力と、この締め付け力に対抗する外輪の剛性（締め付けに対する反発力）とが、第１列側と第２列側とで同じようにつりあい、外輪の内径の変化量が第１列側と第２列側とで均等化する。そのため、外輪の片側部分（第１列側の外輪部分）のみが縮径して対応する側の一方の玉列にのみ過大な予圧を作用させるようなことがない。また、高温時、外輪の片側部分のみが大きく拡径して一方の玉例の側で予圧抜けを発生させることもない。

上記構成の転がり軸受装置に含まれる複列玉軸受は、アンギュラ型であることが望ましく、具体的構成として、第２列側の外輪部分の外径が第１列側の外輪部分の外径よりも小径に形成されて、第２列側の外輪部分の肉厚が、第１列側の外輪部分の肉厚と同一もしくは近似する値に設定されている構成となっていればよい。

この構成によれば、外輪の第１列側の部分と第２列側の部分とが、同程度の肉厚を有することで剛性が均等化し、低温時、ハウジングからの締め付け力に対して、第１列側の外輪部分と第２列側の外輪部分とは同程度の反発力で対抗することとなり、外輪の片側部分のみが小径に変形して、その内側の玉列に過大な予圧を作用させるようなことがない。

上記のように、外輪の外径が第１列側と第２列側とで異径となっている複列玉軸受においては、第２列側の外輪部分の外周に、第１列側の外輪部分との段差に相当する肉厚で、かつハウジングと同一もしくは近似した線膨張係数の材料からなるスリーブが設けられている構成としてもよい。

上記のようなスリーブを外輪の外周に嵌着すると、外輪の外周面が軸方向に沿って均一の外径となる。そのため、複列玉軸受を装着するハウジングの嵌合孔は、軸方向に沿って一様な内径を有する形状であればよく、ハウジング側の構造に変更を加えずに、嵌合孔の形状を従来通りとして利用することができる。

また、上記のスリーブを外嵌した複列玉軸受を、ハウジングの嵌合孔内に嵌着した状態では、ハウジングの嵌合孔の内周にハウジングと熱膨張に関して同質の材料のスリーブが嵌合するので、その部分のハウジングの肉厚が厚くなったのと同様に作用効果が得られる。

このほか、ハウジングについては、第１列側のハウジング部分の肉厚を、第２列側のハウジング部分の肉厚より薄くしてもよい。

本発明によれば、温度変化により生じるおそれのある、一方の列側での過大な予圧の負荷と予圧抜けとを防止して、軸受剛性の維持と長寿命化とを達成することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態を、図１を参照して説明する。図１は、本発明の最良の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図である。

図１において、本実施形態に係る転がり軸受装置１は、ハウジング２と、回転軸３と、ハウジング２の円形の嵌合孔２ｈ内に嵌合装着した複列玉軸受４とを備える。なお、図１において、右側を軸方向一方側とし、左側は軸方向他方側とする。

ハウジング２は、アルミニウム合金やその他の軽合金のように、軽量で、鋼鉄よりも大きい線膨張係数を有する材料で構成されている。

複列玉軸受４は、アンギュラ型で、ハウジング２の嵌合孔２ｈに内嵌される単一の外輪５と、回転軸３に外嵌される単一の内輪６と、外輪５および内輪６の間に介装される複列の玉７，８と、各列の玉７，８を円周方向等配位置に保持する保持器９，１０とから構成されている。

外輪５は、軸方向一方側に大径の軌道面１１を、他方側に小径の軌道面１２を有し、これら複列の軌道面１１，１２により、外輪５の内周面は段状に形成されている。

内輪６は、肩おとし内輪が用いられ、外輪５の大径軌道面１１に径方向に対向する大径の軌道面１３と、外輪５の小径軌道面１２に径方向に対向する小径の軌道面１４とを有し、これら複列の軌道面１３，１４により、内輪６の外周面は段状に形成されている。

複列の玉７，８は、互いに異なるピッチ円直径Ｐａ，Ｐｂで、外輪５の軌道面１１，１２と内輪６の軌道面１３，１４との間に介装されている。すなわち、軸方向一方側の玉７の列は、大径の玉列として、外輪５の大径軌道面１１と内輪５の大径軌道面１３との径方向対向間に介装され、軸方向他方側の玉８の列は、小径の玉列として、外輪５の小径軌道面１２と内輪６の小径軌道面１４との間に介装されている。なお、説明の都合上、大径のピッチ円直径Ｐａで配列された玉７の側を第１列側Ａ、小径のピッチ円直径Ｐｂで配列された玉８の側を第２列側Ｂと言う。

上記の複列玉軸受４において、少なくとも外輪５は、ハウジング２より線膨張係数が大きい材料、例えば、軸受鋼で構成されている。複列玉軸受４は、ハウジング２の嵌合孔２ｈ内に嵌合装着された状態で、外輪５はその第２列側Ｂの端部が、ハウジング２の嵌合孔２ｈの内端である段部２ｄに当接し、一方、内輪６はその第１列側Ａの端部が、回転軸３に固着されたカラー１５に当接している。したがって、複列玉軸受４は、これらハウジング２の段部２ｄとカラー１５との間に軸方向不動状に固定され、第１列側Ａの玉７と第２列側Ｂの玉８とのそれぞれの接触角がα１，α２となる状態で、所定の予圧が付与されている。

本実施形態では、ハウジング２の形状と、複列玉軸受４の外輪５の形状とに特徴がある。すなわち、ハウジング２では、その軸方向の各部分のうち、第１列側Ａの部分（第１ハウジング部分）２ａの径方向の肉厚Ｓａが、第２列側Ｂの部分（第２ハウジング部分）２ｂの径方向の肉厚Ｓｂより薄く形成されている（Ｓａ＜Ｓｂ）。このように第１列側Ａと第２列側Ｂとでハウジング２の肉厚を異ならしめているのは、低温時、ハウジング２が縮径することで、ハウジング２から外輪５に作用する締め付け力が、第２列側Ｂよりも第１列側Ａで小さくなるようにするためである。なお、第１ハウジング部分２ａと第２ハウジング部分２ｂとの間の中間のハウジング部分２ｃは、内部応力が集中しないように、第１ハウジング部分２ａから第２ハウジング部分２ｂにかけて連続的に肉厚が増す形状となっている。

一方、複列玉軸受４の外輪５では、第２列側Ｂの外輪部分（第２外輪部分）５ｂの外径Ｄｂが第１列側Ａの外輪部分（第１外輪部分）５ａの外径Ｄａよりも小径に形成されて（Ｄｂ＜Ｄａ）、外輪５の外周面は軸方向中間部で段付きの形状になっている。このように、外輪５の外周面を段付き形状とすることで、第２外輪部分５ｂの径方向の肉厚Ｔｂを、第１外輪部分５ａの径方向の肉厚Ｔａに近似した値としており、本実施形態では、第２外輪部分５ｂの肉厚Ｔｂを、第１外輪部分５ａの肉厚Ｔａより若干厚く、その値を第１外輪部分５ａの肉厚の２０％増の範囲内に含まれる値としている。上記のように、第２外輪部分５ｂの肉厚Ｔｂの値を、第１外輪部分５ａの肉厚Ｔａに近づけたのは、第２外輪部分５ｂに、従来品よりも低い剛性であって、第１外輪部分５ａより若干高い剛性を持たせ、低温時、ハウジング２から作用する締め付け力に対して、第２外輪部分５ｂに、第１外輪部分５ａより若干大きい反発力で対抗させるためである。

なお、第１外輪部分５ａと第２外輪部分５ｂとの間の中間の外輪部分５ｃの外周面は、第１外輪部分５ａから第２外輪部分５ｂにかけて連続的に外径が減少する形状となっている。このような外輪５の外周面の形状は、ハウジング２の嵌合孔２ｈの内周面の形状に対応しており、外輪５は、ハウジング２の嵌合孔２ｈ内にすきまなく嵌合している。

上記構成において、低温下では、ハウジング２も、複列玉軸受４の外輪５も、小径に縮径する。この縮径の際、ハウジング２は、外輪５より線膨張係数が大きいから、外輪５よりも収縮量が大きい。そのため、ハウジング２から外輪５には、外輪５を小径に絞ろうとする締め付け力が作用する。

この場合、第１ハウジング部分２ａは、第２ハウジング部分２ｂより肉厚が薄いから、外輪５に対して大きな締め付け力を発生することができず、その締め付け力Ｆａは、第２ハウジング部分２ｂの締め付け力Ｆｂより小さい（Ｆａ＜Ｆｂ）。

一方、外輪５では、第２外輪部分５ｂの肉厚Ｔｂが、第１外輪部分５ａより若干厚いので、第２外輪部分５ｂの剛性が第１外輪部分５ａの剛性より若干高く、ハウジング２の締め付け力に対する反発力も、第２外輪部分５ｂの反発力Ｈｂの方が第１外輪部分５ａの反発力Ｈａより若干大きい（Ｈａ＜Ｈｂ）。

このように、低温下、第１列側Ａでは、第１ハウジング部分２ａから内径側に作用する、比較的小さい締め付け力Ｆａに対して、第１外輪部分５ａは、比較的低い剛性、比較的小さい反発力Ｈａで対抗し、第２列側Ｂでは、第２ハウジング部分２ａから作用する、比較的大きい締め付け力Ｆｂに対して、第２外輪部分５ｂは、比較的高い剛性、比較的大きい反発力Ｈｂで対抗することになる。

このため、第１列側Ａでも第２列側Ｂでも、ハウジング２の締め付け力と外輪５の剛性による反発力とが拮抗し、軸方向各側で、締め付け力と反発力のバランスがとれる。そのため、ハウジング２の締め付け力による外輪５の内径ｄａ，ｄｂの変化は、第１列側Ａと第２列側Ｂとで均等となり、外輪５の一方側の内径のみが大きく変化することがない。そのため、従来のように第１列側Ａにのみ過大な予圧が作用して、同側の玉７が早期に摩耗するようなことがない。また、高温時、外輪５の片側部分のみが拡径して一方の玉例の側で予圧抜けを発生させることもない。

図１に示した転がり軸受装置１は、ディファレンシャル装置や、トランスミッションに用いられる。図２および図３を参照して、上記転がり軸受装置１を含む装置、機構の構造を説明する。

図２は、上記転がり軸受装置１を含むディファレンシャル装置の断面図である。このディファレンシャル装置は、互いに結合されたフロントケース２０とリヤケース２１とからなるディファレンシャルケース２２を有する。このディファレンシャルケース２２はアルミニウム合金等の軽合金製で、これには、左右の車輪を差動連動する差動変速機構２３と、一側に上記差動変速機構２３のリングギヤ２４に噛合されるピニオンギヤ２５を有するピニオン軸２６とが内装されている。

そして、ピニオン軸２６の軸方向２個所にそれぞれ上記した転がり軸受装置１が、第２列側の玉８を軸方向内側にして設けられ、これらの転がり軸受装置１，１により、ピニオン軸２６がハウジングとしてのフロントケース２０に回転自在に支持されている。なお、フロントケース２０には、その一部として環状壁２０ａが一体に形成されて、この環状壁２０ａとフロントケース２０の外壁との間にオイル循環路２７が設定されている。軸方向内側の転がり軸受装置１に含まれる複列玉軸受４は、環状壁２０ａ内に嵌合装着されている。

各転がり軸受装置１，１において、ハウジングであるフロントケース２０もしくは環状壁２０ａでは、その第１列側の部分の肉厚が、第２列側の部分の肉厚より薄く形成されており、各転がり軸受装置１に含まれる複列玉軸受４の外輪５では、第２外輪部分の外径が第１外輪部分の外径よりも小径に形成されていることは、図示の通りである。

ピニオン軸２６の外周で２つの転がり軸受装置１，１の間には、筒状のスペーサ２８が介装されている。ピニオン軸２６の端部には、コンパニオンフランジ２９が取付けられ、このコンパニオンフランジ２９の胴部が、一方側の転がり軸受装置１に含まれる複列玉軸受４の内輪６が軸方向内側に当接している。なお、図２中で符号３０はオイルシールを、また符号３１はシール保護カップをそれぞれ示している。

図３は、上記した転がり軸受装置１を含むトランスミッションの要部の断面図である。このトランスミッションは、アルミニウム合金等の軽合金製のハウジング３２と、径および歯数が互いに異なる複数のギヤ３３，３３を一体に有する回転軸３４とを備える。この回転軸３４の両端には、それぞれ上記した転がり軸受装置１が、第１列側Ａの玉７を軸方向内側にして設けられ、これらの転がり軸受装置１により、回転軸３４がハウジング３２に回転自在に支持されている。

各転がり軸受装置１，１では、図示の通り、ハウジング３２の第１列側の部分の肉厚が、第２列側の部分の肉厚より薄く形成されており、第２外輪部分の外径が第１外輪部分の外径よりも小径に形成されている。

（他の実施形態）
本発明による転がり軸受装置１は、図１に示す構成に限定されるものではなく、図４ないし図６に示すような構成とすることができる。

図４は、本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図である。同図において、複列玉軸受４の外輪５では、図１に示す外輪５と同じように、その第２外輪部分５ｂの外径Ｄｂが第１外輪部分５ａの外径Ｄａよりも小径に形成されている。これに対して、ハウジング２は軸方向に沿って一様な肉厚Ｓｏに形成されている。

複列玉軸受４の第２外輪部分５ｂの外周には、第１外輪部分５ａとの段差に相当する肉厚Ｕｂで、かつハウジング２と同じ材料、もしくはハウジング２と極めて近似した線膨張係数を有する材料からなるスリーブ３５が設けられている。

上記のようなスリーブ３５を外輪５の外周に嵌着しておくと、このスリーブ３５により外輪５の外周面が軸方向に沿って均一の外径となる。そのため、ハウジング２の嵌合孔２ｈは、軸方向に沿って均一の内径を有する形状であればよく、ハウジング２側の構造に変更を加えずに、複列玉軸受４を装着することができる。

また、複列玉軸受４を上記のスリーブ３５とともにハウジング２に装着した状態では、ハウジング２とスリーブ３５とは、温度変化に応じて、一体の部材のように拡縮変形するので、その部分のハウジング２の肉厚が厚くなったのと同様に作用効果が得られる。すなわち、第２ハウジング部分２ｂは、その内周のスリーブ３５と一体化して、第１ハウジング部分２ａより肉厚が厚くなっており、低温時、複列玉軸受４の外輪５に対して第１ハウジング部分２ａより大きな締め付け力を発生する。そして、この締め付け力は、第１外輪部分５ａより若干肉厚の厚い第２外輪部分５ｂの剛性、反発力に拮抗する。なお、図４において、図１の転がり軸受装置１と共通する部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図５は、本発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図である。この実施形態では、複列玉軸受４の外輪５の軸方向各部分のうち、第２外輪部分５ｂの外径が第１外輪部分５ａの外径よりも小径に形成されて、外輪５の外周面が軸方向中間部で段付きの形状になっているのに対応して、ハウジング２は、一様な肉厚Ｓｏで、軸方向中間部で段付きの形状になっている。すなわち、第１ハウジング部分２ａが大径で、第２ハウジング部分２ｂが小径に形成されていて、ハウジング２の内周面の全体が外輪５の外周面にすきまなく嵌合している。

この実施形態では、低温時、ハウジング２に生じる外輪に対する締め付け力は、第１列側Ａと第２列側Ｂとでほぼ同じである。第１外輪部分５ａと第２外輪部分５ｂとは、同じ剛性、同じ反発力で上記の締め付け力に対抗しうるよう、各外輪部分５ａ，５ｂの肉厚Ｔａ，Ｔｂはほぼ同じ値に設定されている（Ｔａ≒Ｔｂ）。

図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図である。同図に示すように、ハウジング２の嵌合孔２ｈは軸方向に一様な内径の孔に形成され、ハウジング２の軸方向各部分のうち、第１ハウジング部分２ａの肉厚Ｓａが、第２ハウジング部分２ｂの肉厚Ｓｂより薄く形成されている。ハウジング２の嵌合孔２ｈ内に装着される複列玉軸受４は、従来のこの種の複列玉軸受と同構造で、外輪５の外周面は軸方向に一様な外径Ｄｏを有している。したがって、第２外輪部分５ｂの肉厚Ｔｂは、第１外輪部分５ａの肉厚Ｔａよりかなり厚い。

この実施形態では、第２外輪部分５ｂは肉厚が厚く、第１外輪部分５ａに比べ高い剛性を有するが、この第２外輪部分２ｂには、低温時、肉厚の厚い第２ハウジング部分２ｂから大きな締め付け力が作用し、この締め付け力とその内径側の外輪部分２ｂの反発力とが拮抗するようになっている。

本発明の最良の形態に係る転がり軸受装置の半断面図 図１の転がり軸受装置を含むディファレンシャル装置の断面図 図１の転がり軸受装置を含むトランスミッションの要部の断面図 本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図 本発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図 本発明のさらに別の実施形態に係る転がり軸受装置の半断面図 従来の転がり軸受装置の半断面図

符号の説明

１ 転がり軸受装置
２ ハウジング
２ａ 第１ハウジング部分（第１列側Ａのハウジング部分）
２ｂ 第２ハウジング部分（第２列側Ｂのハウジング部分）
４ 複列玉軸受
５ 外輪
５ａ 第１外輪部分（第１列側Ａの外輪部分）
５ｂ 第２外輪部分（第２列側Ｂの外輪部分）
６ 内輪
７ 第１列側Ａの玉
８ 第２列側Ｂの玉

Claims (6)

1. ハウジングの嵌合孔内に嵌合装着した複列玉軸受を備え、この複列玉軸受は、軸方向複列に軌道面を有しかつ線膨張係数がハウジングよりも小さい外輪と、外輪の軌道面と対向する軌道面を軸方向複列に有する内輪と、内・外輪の複列で対向する軌道面間に大径のピッチ円直径および小径のピッチ円直径でそれぞれ介装された第１列および第２列の玉とを備えた転がり軸受装置であって、
   温度変化によりハウジングに発生する外輪への締め付け力の変化に応じて外輪に生じる内径変化が、大径のピッチ円直径の第１列側と、小径のピッチ円直径の第２列側とで均等となるように、第１列側のハウジング部分および同側の外輪部分それぞれの肉厚と、第２列側のハウジング部分および同側の外輪部分それぞれの肉厚とが設定されている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
2. 上記複列玉軸受がアンギュラ型である、ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の転がり軸受装置において、
   第２列側の外輪部分の外径が第１列側の外輪部分の外径よりも小径に形成されて、第２列側の外輪部分の肉厚が、第１列側の外輪部分の肉厚と同一もしくは近似する値に設定されている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
4. 請求項３に記載の転がり軸受装置において、
   第２列側の外輪部分の外周に、第１列側の外輪部分との段差に相当する肉厚で、かつハウジングと同一もしくは近似した線膨張係数の材料からなるスリーブが設けられている、ことを特徴とする転がり軸受装置。
5. ハウジングの嵌合孔内に嵌合装着される複列玉軸受であって、
   軸方向複列に軌道面を有しかつ線膨張係数がハウジングよりも小さい外輪と、外輪の軌道面と対向する軌道面を軸方向複列に有する内輪と、内・外輪の複列で対向する軌道面間に大径のピッチ円直径および小径のピッチ円直径でそれぞれ介装された第１列および第２列の玉とを備え、
   第２列側の外輪部分の外径が第１列側の外輪部分の外径よりも小径に形成されて、第２列側の外輪部分の肉厚が、第１列側の外輪部分の肉厚と同一もしくは近似する値に設定されている、ことを特徴とする複列玉軸受。
6. 請求項５に記載の複列玉軸受において、
   第２列側の外輪部分の外周に、第１列側の外輪部分との段差に相当する肉厚で、かつハウジングと同一もしくは近似した線膨張係数の材料からなるスリーブが設けられている、ことを特徴とする複列玉軸受。
   
   

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