JP2008196619A

JP2008196619A - 転がり軸受装置

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Publication number: JP2008196619A
Application number: JP2007033153A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Takimoto; 篤司瀧本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: JP4748076B2

Abstract

【課題】昇温時に予圧不足になり、ギヤのガタツキや異常振動および騒音が発生するのを防止することができる転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】転がり軸受装置１０は、軸受ハウジング２５に嵌合された外輪３２と、回転軸１５端に設けられた内輪３３間に、円錐ころ３４を有する。内輪３３の大鍔側端面３３Ｃと回転軸１５の段差面１５ａとの間に設けられ、周方向にテーパを形成されたテーパ溝３３ｂと、テーパ溝３３ｂに転動可能に一部が導入された、鋼球からなる押圧部材３５と、押圧部材３５を周方向に付勢する、バイメタルからなる付勢部材とを有する予圧保持手段４０を備える。予圧保持手段４０は、内輪３３と回転軸１５との相対移動及び付勢部材の付勢にて、押圧部材３５をテーパ溝３３ｂに沿って転動させることにより、内輪３３を軸方向一方側に押圧して、Ａｌ合金製の軸受ハウジング２５の熱膨張に伴う予圧ｆの低下をリアルタイムに抑制する。
【選択図】図２

Description

この発明は、円錐ころ軸受、アンギュラ玉軸受などの予圧をかけて使用する転がり軸受装置に関する。

円錐ころ軸受やアンギュラ玉軸受は、軸方向の予圧をかけた状態で使用される。例えば、トランスミッションユニット等の自動車用のギア式駆動伝達ユニットには、その要所（例えばトランスミッションユニットでは終減速装置部分）に円錐ころ軸受が採用されている。図６（ａ）に示すように、前記円錐ころ軸受１１１は、内輪１３３に回転軸１１５を圧入するとともに、トランスミッションケースのハウジング１２５に外輪１３２を嵌合し、その後に軸方向一方側（矢印ａ）へ向けて予圧を付与している。このように予圧を与えると、外輪１３２は円錐ころ１３４の傾斜した転動面上での分力を受けて軸方向及び径方向に変位し、その左端面１３２ｃと外周面１３２ｂとがハウジング１２５の内端面１２５ｃと内周面１２５ａとに押しつけられて予圧が支持される。

一方、近年は軽量化の一環として、トランスミッションケースをＡｌ合金などの軽金属で構成することが行なわれている。Ａｌは構造材料中でも線膨張係数が最も高く（室温で約２３．５×１０^−６／℃：以下、線膨張係数の単位はｐｐｍ／℃と略記する）、回転軸や円錐ころ軸受を構成する鋼（Ｆｅ系材料）の線膨張係数（室温で約１２ｐｐｍ／℃）とは相当の差がある。

回転軸とハウジングとが同じ材料である場合、温度による寸法変化も同じであるので、円錐ころ軸受にかかる予圧に大きな変化はない。しかし、ハウジングを軽金属で構成すると、温度上昇によってハウジングが回転軸よりも大きく寸法変化し、予圧が抜けてしまうおそれがある。
具体的には、図６（ｂ）に示すように、トランスミッションが昇温すると、ハウジング１２５及び回転軸１１５が膨張するが、その膨張による寸法変化の差によって、外輪１３２の内周軌道面１３２ａが円錐ころ１３４の転動面から矢印ｂ方向に離反する。つまり、円錐ころ軸受装置１１１における外輪１３２と円錐ころ１３４とのアキシャル隙間及びラジアル隙間が温度により大きく変化し、予圧不足となる。このような予圧不足は、ギヤのガタツキを招き、騒音発生の原因となる。

かかる問題を解消し得るものとして、図７に示すように、スラストワッシャ１４１によって外輪１３２に予圧を付えるようにした円錐ころ軸受装置１４０が開示されている。この円錐ころ軸受装置１４０の基本的構造は図６と同じであり、同一部分には同一の参照符号を付している。具体的には、図７（ａ）に示すように、ハウジング１２５と外輪１３２の端部との間にスラストワッシャ１４１が介装されている。そして、このスラストワッシャ１４１は、冷却時（室温時）は扁平形状を成し（図７（ａ）参照）、一定温度まで昇温した時に冷却時の幅より大きいテーパ形状に弾発的に変形する（図７（ｂ）参照）形状記憶合金から形成されている。
この構成では、一定温度に昇温すると、前述したスラストワッシャ１４１の作用によって、外輪１３２を軸方向内方（矢印ｅ）に付勢し、外輪１３２と円錐ころ１３４とのアキシャル隙間及びラジアル隙間の変化を抑えて予圧不足を解消することが可能である。
実開平５−６２５０号公報

しかしながら、前述した従来技術では、一定温度まで昇温しない限りスラストワッシャ１４１がテーパ形状に変形しないため、当該一定温度に達するまでは外輪１３２に対し軸方向内方（矢印ｅ）に十分な予圧を付与できなかった。このため、一定温度に昇温するまでの間は、ギヤのガタツキや騒音の発生を抑制することができないという問題点があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、熱膨張に伴って予圧不足が生じるのを、リアルタイムに抑制することができ、装置のガタツキや騒音が発生するのをより効果的に防止することができる転がり軸受装置を提供することを目的とする。

本発明に係る転がり軸受装置は、転動体と、この転動体が転動するとともに当該転動体からの径方向荷重と軸方向一方側へ向く荷重とを受ける軌道面を内周に有する外輪と、前記転動体が転動する軌道面を外周に有し、予圧が付与された状態で前記転動体を介して外輪に組み込まれた内輪と、前記外輪の外周面が嵌合するとともに第１の線膨張係数を有するハウジングと、前記内輪の内周面が軸方向及び周方向への相対移動が許容された状態で嵌合しているとともに、前記内輪の軸方向他方側の端面に対向する対向面を有し、且つ前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する回転軸と、前記内輪の軸方向他方側の端面及び前記回転軸の対向面の少なくとも一方に設けられた周方向に延びるテーパ溝と、このテーパ溝に転動可能に導入された押圧部材と、前記テーパ溝に導入されているとともに昇温に伴って熱膨張して前記押圧部材を周方向に付勢する付勢部材と、を有し、前記内輪と回転軸との周方向への相対移動及び前記付勢部材による付勢によって前記押圧部材をテーパ溝に沿って転動させることにより、前記内輪を軸方向一方側に押圧して前記ハウジングの熱膨張に伴う前記予圧の低下を抑制する予圧保持手段と、を備えることを特徴とするものである。

このように構成された転がり軸受装置によれば、ハウジングが熱膨張して予圧が低下しようとすると、前記内輪と回転軸との周方向への相対移動及び昇温に伴う前記付勢部材による付勢によって、前記押圧部材をテーパ溝に沿って転動させることができ、これにより、前記内輪を軸方向一方側に押圧して前記予圧の低下をリアルタイムに抑制することができる。特に、前記付勢部材により押圧部材を周方向に付勢することができるので、押圧部材を周方向に確実に転動させることができる。

また、本発明に係る転がり軸受装置は、転動体と、この転動体が転動するとともに当該転動体からの径方向荷重と軸方向一方側へ向く荷重とを受ける軌道面を内周に有する外輪と、前記転動体が転動する軌道面を外周に有し、予圧が付与された状態で前記転動体を介して外輪に組み込まれた内輪と、前記外輪の外周面が軸方向及び周方向への相対移動が許容された状態で嵌合されているとともに、前記外輪の軸方向一方側の端面に対向する対向面を有し、且つ第１の線膨張係数を有するハウジングと、前記内輪の内周面が嵌合され、且つ前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する回転軸と、前記外輪の軸方向一方側の端面及び前記ハウジングの対向面の少なくとも一方に設けられた周方向に延びるテーパ溝と、このテーパ溝に転動可能に導入された押圧部材と、前記テーパ溝に導入されているとともに昇温に伴って熱膨張して前記押圧部材を周方向に付勢する付勢部材と、を有し、前記外輪とハウジングとの周方向への相対移動及び前記付勢部材による付勢によって前記押圧部材をテーパ溝に沿って転動させることにより、前記外輪を軸方向他方側に押圧して前記ハウジングの熱膨張に伴う前記予圧の低下を抑制する予圧保持手段と、を備えることを特徴とするものである。

このように構成された転がり軸受装置によれば、ハウジングが熱膨張して予圧が低下しようとすると、前記外輪とハウジングとの周方向への相対移動及び前記付勢部材による付勢によって、前記押圧部材をテーパ溝に沿って転動させることができ、これにより、前記外輪を軸方向他方側に押圧して前記ハウジングの熱膨張に伴う前記予圧の低下を抑制することができる。特に、前記付勢部材により押圧部材を周方向に付勢することができるので、押圧部材を周方向に確実に転動させることができる。

前記した各転がり軸受装置において、付勢部材は、一定の付勢力で前記押圧部材を付勢するバイメタルからなるのが好ましい。この場合には、付勢部材によって押圧部材を容易且つ確実に付勢することができる。

本発明の転がり軸受装置によれば、熱膨張に伴う予圧の低下をリアルタイムに抑制することができるので、予圧不足に起因して装置のガタツキや騒音が発生するのをより効果的に防止することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の転がり軸受装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る転がり軸受装置１０を示す概略断面図である。この転がり軸受装置１０は、トランスミッションのケース１２と、ケース１２の内部に組み込まれたギヤボックス１３と、ギヤボックス１３を貫通するように互いに平行に設けられた入力軸１４及び出力軸（回転軸）１５とを備えている。入力軸１４及び出力軸１５は、ギヤボックス１３内の変速ギヤ１６により連動して回転するようになっている。

変速ギヤ１６は、例えば、マニュアルタイプとされており、入力軸１４に互いに歯数の異なる複数枚の入力ギヤ１８を設けるとともに、出力軸１５に互いに歯数の異なる出力ギヤ１９を設け、得るべき変速比又は前進及び後退の区別に応じて、入力軸１４上のギヤ１８と出力軸１５上のギヤ１９との噛み合いの組み合わせを切り替えることによって変速可能となっている。これら入力ギヤ１８及び出力ギヤ１９にはスパーギヤやヘリカルギヤが用いられる。また、変速ギヤ１６は、遊星ギヤ機構等を用いたオートマチックタイプであってもよい。

入力軸１４の両端は、ケース１２内の内側に固定された円筒ころ軸受２１及び玉軸受２２によりそれぞれ回転可能に支持されている。出力軸１５の両端は、第１円錐ころ軸受１１及び第２円錐ころ軸受２３によりそれぞれ支持されている。軸方向一方側（図１における左側）の第１円錐ころ軸受１１は、ケース１２と一体の第１ハウジング２５に嵌合され、軸方向他方側（図１における右側）の第２円錐ころ軸受２３は、ケース１２と一体の第２ハウジング２６に嵌合されている。

図２は、本発明の転がり軸受装置１０の要部の拡大断面図である。第１円錐ころ軸受１１は、外輪３２と、内輪３３と、外輪３２及び内輪３３の間に配置された複数の円錐ころ（転動体）３４とを備えている。外輪３２の外周面３２ｂは、第１ハウジング２５の内周面２５ａに嵌合され、外輪３２の内周面には、円錐ころ３４が斜接して転動する内周軌道面３２ａが形成されている。内輪３３の外周面には、円錐ころ３４が斜接して転動する外周軌道面３３ａが形成され、内輪３３の内周面は出力軸１５に軸方向及び周方向への相対移動が許容された状態で嵌合されている。

また、内輪３３の内周面に出力軸１５を嵌合することによって、外輪３２に対して軸方向一方側（矢印ｆ）へ向けて予圧を与えるようになっている。このように予圧を与えると、外輪３２は円錐ころ３４の傾斜した転動面上での分力を受けて軸方向及び径方向に変位し、その左端面３２ｃと外周面３２ｂとが第１ハウジング２５の内端面２５ｃと内周面２５ａとにそれぞれ押しつけられて予圧が支持される。また、内輪３３の大鍔側端面３３ｃと出力軸１５の段差面１５ａとは、軸方向に所定間隔離れた状態で対向している。

内輪３３と円錐ころ３４との接触角および円錐ころ３４と外輪３２との接触角は、軸方向他方側（図２における右側）から軸方向一方側（図２における左側）に向けて拡径するように設定されている。なお、ここで接触角は、ＪＩＳＢ０１０４−１９９１に規定された呼び接触角に準じる。

第１円錐ころ軸受１１の第１ハウジング２５は、第１の線膨張係数を有している。これに対して、出力軸１５は、第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有している。
例えば、第１円錐ころ軸受１１は、外輪３２、内輪３３及び転動体３４が、いずれも鋼（例えば、軸受鋼、はだ焼鋼、浸炭鋼）にて形成され、第１ハウジング２５は、軽金属（Ａｌ又はＭｇのいずれかを主成分（１０質量％以上の含有率）とする金属）にて形成され、出力軸１５は、鋼（例えば、機械構造用炭素鋼）にて形成されている。好ましくは、第１ハウジング２５は、加工性及び耐食性の観点からＡｌまたはＡｌ合金が使用され、Ａｌ合金としては、例えばダイキャスト用Ａｌ合金が使用される。本実施形態では、ケース１２（図１参照）もＡｌ合金製であり、第１ハウジング２５はケース１２の内面に一体化されている。

第１ハウジング２５の主成分であるＡｌの線膨張係数（第１の線膨張係数）は２３〜２４ｐｐｍ／℃、出力軸１５及び第１円錐ころ軸受１１の主成分であるＦｅの線膨張係数（第２の線膨張係数）は、約１２〜１３ｐｐｍ／℃である。また、一般に、自動車のトランスミッションにおける軸受使用環境温度は−４０℃以上１１０℃以下の範囲（寒冷地及び高速連続運転等を除いた通常到達温度は、１０℃以上８０℃以下）である。

図３は、内輪３３の大鍔側端面３３ｃの拡大図である。また、図４は、図３における内輪のＡ−Ａ線断面図である。図３及び図４に示すように、内輪３３における出力軸１５との対向面である大鍔側端面（軸方向他方側の端面）３３ｃには、予圧保持手段４０が設けられている。予圧保持手段４０は、大鍔側端面３３ｃに周方向に沿って形成されたテーパ溝３３ｂ、このテーパ溝３３ｂに一部が導入されている押圧部材３５及び昇温に伴って押圧部材３５を付勢する付勢部材３６を備える。これらテーパ溝３３ｂ、押圧部材３５及び付勢部材３６は、大鍔側端面３３ｃの周方向に沿って少なくとも３箇所設けられている。

各テーパ溝３３ｂは、その深さが周方向左端縁から底面中央部に向って漸次深くなる凹曲面部Ａと、この凹曲面部Ａに連続して底面中央部から右端縁にかけて形成された同一深さの直線部Ｂとを有している（図４参照）。このテーパ溝３３ｂの最深部（直線部Ｂ）の深さは、押圧部材３５の半径と等しくなるよう設定されている。また、テーパ溝３３ｂの開口縁は、右端縁から中央部にかけて並行で、中央部から左端縁に向って漸次細くなっている。さらに、テーパ溝３３ｂの径方向断面は、押圧部材３５と合致する半円形に設定されている（図２参照）。

付勢部材３６は、一部を突出させた状態で前記テーパ溝３３ｂに導入されている。この付勢部材３６は、熱膨張率の異なる板状の低膨張部材と高膨張部材とを接合して構成されたバイメタルからなり、断面略Ｖ字形をしている。低膨張部材は、例えば、３６〜４６％Ｎｉ−Ｆｅ合金等の低膨張材料で構成されている。また、高膨張部材は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、７０％Ｃｕ−Ｚｎ合金、７０％Ｎｉ−Ｃｕ合金、２０％Ｎｉ−Ｍｎ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金、２０％Ｎｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金、７０％Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ合金等の高膨張材料で構成されている。接合される低膨張部材及び高膨張部材のそれぞれの金属組成を変更することにより、付勢部材３６の膨張度合を変更することができる。前記付勢部材３６は、昇温に伴う熱膨張によって漸次開脚して押圧部材３５を一定の付勢力で付勢するものである。

押圧部材３５は、鋼球からなり、内輪３３と同素材（例えば、軸受鋼、はだ焼鋼、浸炭鋼）にて形成されている。例えば図３に示すように、内輪３３が矢印ｃの方向に回転し、転がり軸受装置１０が昇温すると、その昇温に伴い付勢部材３６が左右方向に拡張する。これにより、押圧部材３５が付勢部材３６によって周方向に付勢され、矢印ｄの方向にテーパ溝３３ｂの開口縁にガイドされながらテーパ溝３３ｂの底面上を転動する。なお、押圧部材３５の直径はテーパ溝３３ｂの開口縁の最大幅と同寸である。

前記押圧部材３５は、内輪３３のテーパ溝３３ｂの周方向中央部である凹曲面部Ａと直線部Ｂとの境界部と、出力軸１５の段差面１５ａとの間で挟まれているとともに、付勢部材３６によって図３において矢印ｄに示す周方向に付勢されている。
また、テーパ溝３３ｂの凹曲面部Ａの曲率半径Ｒは、付勢部材３６によって付勢された押圧部材３５がその底面上を転動して内輪３３を軸方向一方側に押圧することによって、第１ハウジング２５と出力軸１５との熱膨張差に伴う予圧の低下を抑制することができる値に設定されている。

以下に上記実施形態に係る転がり軸受装置１０の動作について説明する。
転がり軸受装置１０の温度が比較的低温に保たれている場合、第１ハウジング２５、外輪３２、出力軸１５の熱膨張による寸法変化の差はそれほど生じず、予圧も一定に保たれており、この予圧によって、出力軸１５と内輪３３との相対移動が規制されている。

転がり軸受装置１０が稼働して昇温すると、出力軸１５よりもケース１２及び第１，第２ハウジング２５，２６の線膨張係数が大きいため、第１ハウジング２５が軸方向及び径方向に大きく膨張し、外輪３２が円錐ころ３４から離反しようとする。つまり、予圧低下が生じようとする。
すると、内輪３３と出力軸１５との周方向の相対移動が許容されて、第１円錐ころ軸受１１の回転抵抗により出力軸１５に対して内輪３３の回転遅れが生じる。つまり内輪３３と出力軸１５とが周方向に相対移動する。この相対移動及び昇温に伴う付勢部材３６の付勢によって、押圧部材３５がテーパ溝３３ｂの凹曲面部Ａと、これに対向する出力軸１５の段差面１５ａとを周方向に転動する。これにより、押圧部材３５がテーパ溝３３ｂからさらに突出して、内輪３３を軸方向一方側（図２において左側）へ押圧移動させる。内輪３３は、押圧部材３５の押圧力と第１ハウジング２５からの反力とが平衡する位置まで軸方向一方側へ移動し、外輪３２に対する予圧がほぼ一定に保たれる。すなわち、予圧保持手段４０によって、転がり軸受装置１０の熱膨張に伴う予圧の低下がリアルタイムに抑制される。

また、転がり軸受装置１０がさらに昇温すると、前記内輪３３と出力軸１５とがさらに相対移動するとともに付勢部材３６がさらに熱膨張して開脚し、押圧部材３５がさらに周方向に転動する。これにより、内輪３３が軸方向一方側へさらに押圧移動されて、さらなる熱膨張に伴う転がり軸受装置１０の予圧の低下が防止される。

特に、前記転がり軸受装置１０においては、付勢部材３６によって押圧部材３５を周方向に付勢しているので、押圧部材３５を周方向に確実に移動させることができる。また、前記付勢部材３６をバイメタルによって構成しているので、押圧部材３５を一定圧にて確実且つ容易に付勢することができる。このため、転がり軸受装置の予圧低下をより確実に抑制することができる。
さらに、転がり軸受装置１０の変速やクラッチ（図示略）の断接等によって、出力軸１５に予圧付与方向とは逆方向（軸方向他方側）への衝撃荷重等が加わった場合でも、予圧保持手段４０が内輪３３を軸方向一方側に移動させることにより、転がり軸受装置１０の予圧が適切に保たれる。

そして、転がり軸受装置１０の稼動が停止し、第１ハウジング２５の温度が低下して当該第１ハウジング２５が収縮するとともに付勢部材３６が閉脚すると、外輪３２及び円錐ころ３４を介して内輪３３が軸方向他方側に押圧移動される。これにより押圧部材３５が内輪３３で押圧されてテーパ溝３３ｂに沿って昇温時と逆方向に漸次転動し、最終的にテーパ溝３３ｂの周方向中央部に復帰する。

図５は、トランスミッションに本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置１０を構成した場合を示す概略断面図である。この転がり軸受装置１０の基本的構造は、図２の転がり軸受装置１０と同じであり、同一部分に同一の参照符号を付している。この実施形態に係る転がり軸受装置１０が、図２の転がり軸受装置１０と相違する点は、内輪３３の内周面が出力軸１５に圧入され、内輪３３と出力軸１５との相対移動が規制されている点、外輪３２の外周面３２ｂが軸方向及び周方向への相対移動が許容された状態で第１ハウジング２５に嵌合されている点、及び予圧保持手段４０が外輪３２と第１ハウジング２５との対向部に設けられている点である。

この実施の形態において、予圧保持手段４０のテーパ溝３３ｂは、外輪３２における第１ハウジング２５との対向面である左端面３２ｃに設けられている。このテーパ溝３３ｂは、図２〜図４に示すテーパ溝３３ｂと同じ形状のものである。

また、外輪３２の左端面３２ｃと第１ハウジング２５の内端面２５ｃとは所定間隔離れており、この状態で前記押圧部材３５が、外輪３２のテーパ溝３３ｂの凹曲面部Ａと直線部Ｂとの境界部と、第１ハウジング２５の内端面２５ｃとの間で挟まれている。
さらに、テーパ溝３３ｂの凹曲面部Ａの曲率半径Ｒ（図４参照）は、押圧部材３５がその底面上を転動して外輪３２を軸方向他方側（矢印ｇ）に押圧することによって、第１ハウジング２５と出力軸１５との熱膨張差に伴う予圧の低下を抑制することができる値に設定されている。

この実施形態においては、転がり軸受装置１０が昇温して第１ハウジング２５が軸方向及び径方向に大きく膨張し、外輪３２が円錐ころ３４から離反しようとすると、つまり、予圧低下が生じようとすると、外輪３２と第１ハウジング２５との相対移動が許容され、内輪３３及び円錐ころ３４を介して外輪３２に伝達される出力軸１５の回転トルクによって外輪３２が周方向に回動する。つまり、第１ハウジング２５と外輪３２とが周方向に相対移動する。この相対移動及び昇温に伴う付勢部材３６の付勢によって、押圧部材３５が外輪３２側のテーパ溝３３ｂの凹曲面部Ａと、第１ハウジング２５の内端面２５ｃとを転動し、外輪３２が軸方向他方側（図５において右側）へ押圧移動される。外輪３２は、押圧部材３５の押圧力と出力軸１５からの反力とが平衡する位置まで軸方向他方側へ移動し、内輪３３に対する予圧がほぼ一定に保たれる。すなわち、予圧保持手段４０によって、転がり軸受装置１０の熱膨張に伴う予圧の低下がリアルタイムに抑制される。

また、転がり軸受装置１０がさらに昇温すると、前記外輪３２と第１ハウジング２５とがさらに相対移動するとともに、付勢部材３６がさらに熱膨張して開脚し、押圧部材３５がさらに周方向に転動する。これにより、押圧部材３５がさらに周方向に転動し、外輪３２が軸方向他方側へさらに押圧移動されて、さらなる熱膨張に伴う転がり軸受装置１０の予圧の低下が防止される。

本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。例えばテーパ溝３３ｂは、図２に示す実施形態においては、内輪３３の大鍔側端面３３ｃ及び出力軸１５の段差面１５ａの少なくとも一方に設けられていればよく、図５に示す実施形態においては、外輪３２の左端面３２ｃ及び第１ハウジング２５の内端面２５ｃの少なくとも一方に設けられていればよい。また、付勢部材３６は前記したバイメタルからなるＶ字形のものに代えて、熱膨張率の大きい例えばＡｌ合金からなる棒状又は柱状のもので構成してもよい。さらに、テーパ溝３３ｂは、前記した凹曲面部Ａに代えて直線的に傾斜する傾斜面としてもよい。また、押圧部材３５は前記した球のほか、円錐ころや樽形の転動体であってもよく、この場合、転動体の形状に対応させたテーパ溝を形成すればよい。
前記実施形態では、トランスミッションに用いられる転がり軸受装置を示しているが、四輪駆動車の駆動分配軸用のギヤユニット等、他の装置にも適用することができる。転がり軸受としては、円錐ころ軸受に限らずアンギュラ玉軸受、深みぞ玉軸受等の予圧を使用する他の転がり軸受であってもよい。

本発明の実施形態に係る転がり軸受装置を示す断面図である。図１における転がり軸受装置の要部の拡大断面図である。図２における内輪の拡大側面図である。図３におけるＡ−Ａ線断面図である。本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置を示す断面図である。従来例を示す要部断面図である。従来例を示す要部断面図である。

符号の説明

１０転がり軸受装置
１１第１円錐ころ軸受（転がり軸受）
１５出力軸（内軸）
１５ａ段差面（対向面）
２５第１ハウジング（ハウジング）
２５ｃ内端面（対向面）
３２外輪
３２ａ内周軌道面
３２ｂ外周面
３２ｃ左端面（対向面）
３３内輪
３３ａ外周軌道面
３３ｂテーパ溝
３３ｃ大鍔側端面（対向面）
３４円錐ころ（転動体）
３５押圧部材
３６付勢部材
４０予圧保持手段

Claims

転動体と、
この転動体が転動するとともに当該転動体からの径方向荷重と軸方向一方側へ向く荷重とを受ける軌道面を内周に有する外輪と、
前記転動体が転動する軌道面を外周に有し、予圧が付与された状態で前記転動体を介して外輪に組み込まれた内輪と、
前記外輪の外周面が嵌合するとともに第１の線膨張係数を有するハウジングと、
前記内輪の内周面が軸方向及び周方向への相対移動が許容された状態で嵌合しているとともに、前記内輪の軸方向他方側の端面に対向する対向面を有し、且つ前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する回転軸と、
前記内輪の軸方向他方側の端面及び前記回転軸の対向面の少なくとも一方に設けられた周方向に延びるテーパ溝と、このテーパ溝に転動可能に導入された押圧部材と、前記テーパ溝に導入されているとともに昇温に伴って熱膨張して前記押圧部材を周方向に付勢する付勢部材と、を有し、前記内輪と回転軸との周方向への相対移動及び前記付勢部材による付勢によって前記押圧部材をテーパ溝に沿って転動させることにより、前記内輪を軸方向一方側に押圧して前記ハウジングの熱膨張に伴う前記予圧の低下を抑制する予圧保持手段と、を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
転動体と、
この転動体が転動するとともに当該転動体からの径方向荷重と軸方向一方側へ向く荷重とを受ける軌道面を内周に有する外輪と、
前記転動体が転動する軌道面を外周に有し、予圧が付与された状態で前記転動体を介して外輪に組み込まれた内輪と、
前記外輪の外周面が軸方向及び周方向への相対移動が許容された状態で嵌合されているとともに、前記外輪の軸方向一方側の端面に対向する対向面を有し、且つ第１の線膨張係数を有するハウジングと、
前記内輪の内周面が嵌合され、且つ前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する回転軸と、
前記外輪の軸方向一方側の端面及び前記ハウジングの対向面の少なくとも一方に設けられた周方向に延びるテーパ溝と、このテーパ溝に転動可能に導入された押圧部材と、前記テーパ溝に導入されているとともに昇温に伴って熱膨張して前記押圧部材を周方向に付勢する付勢部材と、を有し、前記外輪とハウジングとの周方向への相対移動及び前記付勢部材による付勢によって前記押圧部材をテーパ溝に沿って転動させることにより、前記外輪を軸方向他方側に押圧して前記ハウジングの熱膨張に伴う前記予圧の低下を抑制する予圧保持手段と、を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
前記付勢部材が、バイメタルからなる請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受装置。