JP2021179238A - 円すいころ軸受及び転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外輪のクリープを防止する円すいころ軸受を低コストで製造する。【解決手段】円すいころ軸受１０は、外周に内側軌道面２０を有する内輪１２と、内側軌道面２０に配置された複数の円すいころ１３と、を含む内輪組立体３４と、内周に外側軌道面１６を有する外輪１１と、を含み、軸受中心軸ｍを中心として回転する。外輪１１は、第１外周面１７ａと第２外周面１７ｂを備える。第１外周面１７ａは外輪１１で最も大きい直径の外周面であるとともに第２外周面１７ｂは第１外周面１７ａよりも小さい直径の外周面であり、第２外周面１７ｂが外輪の背面１８に隣接して配置されているとともに第１外周面１７ａが第２外周面１７ｂよりも外輪の正面側に配置されている。外側軌道面１６と軸受中心軸ｍとのなす角度θ３が、内輪組立体３４の複数の円すいころ１３の転動面３０に外接する仮想円錐面と軸受中心軸ｍとのなす角度θ４より大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、主として車両の駆動装置に使用される円すいころ軸受及び転がり軸受装置に関し、特に、ハウジングに対するクリープを防止した円すいころ軸受及び転がり軸受装置に関する。

車両のトランスミッションやデフなどの駆動装置では、図７に示すように、ハウジング８０に円すいころ軸受７０が組み込まれた転がり軸受装置１００によって、ギア軸８１が回転自在に支持されている。円すいころ軸受７０は、中心軸ｍの回りで相対的に回転する外輪７１と内輪７２とを備えており、外輪７１が、ハウジング８０の軸受保持部８２にすきまばめの状態で固定されている。

しかしながら、ハウジング８０はアルミニウム鋳物で製造されており、熱膨張量が鋼製の円すいころ軸受７０より大きいので、車両が走行してハウジング８０の温度が上昇すると、外輪７１と軸受保持部８２の嵌め合い面のすきまが拡大する。このため、外輪７１を拘束することができず、内輪７２が回転するときの引きずり抵抗によって軸受保持部８２の内側で外輪７１が回動する場合がある。引きずり抵抗とは、内輪７２が回転するときに、円すいころ軸受７０を潤滑するオイルの粘性や転がり摩擦などによって、外輪７１を回転させる力をいう。このように軸受保持部８２の内側で外輪７１が回動することを「クリープ」という。

外輪７１がクリープすると、軸受保持部８２の内周が摩耗してギア軸８１が円滑に回転できず異音発生等の不具合を生じる恐れがある。特許文献１には、図８に示すように、外輪７１の外周にゴム製のＯリング７３を組み込んで、Ｏリング７３とハウジング８０との間、及び、Ｏリング７３と外輪７１との間のすべり摩擦力によってクリープを低減する円すいころ軸受７０ａが記載されている。

特開平０８−０７４８４５号公報

しかしながら、特許文献１の円すいころ軸受７０ａのように、Ｏリング７３を組込むこととすると、Ｏリング７３の部品費用が必要となるばかりでなく、Ｏリング７３を組込む溝を加工するために費用が掛かり、円すいころ軸受７０ａの製造コストが高くなるという問題がある。更に、円すいころ軸受７０ａをハウジング８０に組み込むときに、Ｏリング７３が脱落するのを防止しなければならず、組付け作業が煩雑になるという問題がある。
そこで、本発明は、外輪のクリープを防止する円すいころ軸受を、別部品を使用することなく、低コストで製造することを目的としている。

本発明の一形態は、外周に内側軌道面を有する内輪と、前記内側軌道面に配置された複数の円すいころと、を含む内輪組立体と、内周に前記内側軌道面と径方向に対向する外側軌道面を有する外輪と、を含み、前記内輪組立体と前記外輪とが軸受中心軸を中心として相対的に回転する円すいころ軸受であって、前記外輪は、第１外周面と第２外周面を備え、前記第１外周面は前記外輪で最も大きい直径の外周面であるとともに前記第２外周面は前記第１外周面よりも小さい直径の外周面であり、前記第２外周面が前記外輪の背面に隣接して配置されているとともに前記第１外周面が前記第２外周面よりも前記外輪の正面側に配置されており、前記外側軌道面と前記軸受中心軸とのなす角度が、前記内輪組立体の前記複数の円すいころの転動面に外接する仮想円錐面と前記軸受中心軸とのなす角度より大きい、円すいころ軸受である。

本発明の他の形態は、単一の円筒面で形成される軸受嵌合面と、前記軸受中心軸と直交する向きで前記軸受嵌合面の端から径方向に延在する端面と、を備えたハウジングと、前記一形態の円すいころ軸受と、を含み、前記円すいころ軸受は、前記第１外周面が前記軸受嵌合面に嵌め合わされるとともに前記外輪の背面が前記端面に当接して前記ハウジングに組込まれている転がり軸受装置である。

本発明の円すいころ軸受は、別部品を使用することなく、外輪のクリープを防止することができる。このため、円すいころ軸受を、低コストで製造することができる。

本発明の一実施形態である円すいころ軸受の軸方向断面図である。 本実施形態の内輪組立体と外輪の形状を説明する説明図である。 転がり軸受装置の部分断面図である。 従来の円すいころ軸受の内輪組立体と外輪の形状を説明する説明図である。 従来の円すいころ軸受を用いたときの嵌合状態の変化を示す模式図である。 本発明の一実施形態である円すいころ軸受を用いたときの嵌合状態の変化を示す模式図である。 車両のトランスミッションの軸方向断面図である。 従来のクリープ防止を目的とした円すいころ軸受の軸方向断面図である。

（円すいころ軸受）
図を用いて本発明を実施するための形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態（以下「本実施形態」という）である円すいころ軸受１０の軸方向断面図である。円すいころ軸受１０は、車両のトランスミッションなどに組み込まれて、ギア軸８１を回転支持する等の用途で使用される。

円すいころ軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、転動体としての複数の円すいころ１３と、保持器１４と、を備えている。
外輪１１及び内輪１２は環状であり、内輪１２は外輪１１の内側に組み込まれる。外輪１１及び内輪１２は、中心軸ｍ（軸受中心軸）を中心として、相対的に回転することができる。以下の説明では、中心軸ｍと平行となる方向を軸方向とし、中心軸ｍと直交する方向を径方向、中心軸ｍの回りを周回する方向を周方向という。また、図１の左方を軸方向一方といい、右方を軸方向他方という。また、円すいころ軸受１０は、軸方向他方から軸方向一方に向かう荷重を支持することができる。このため、図１の軸方向他方の側を「外輪の正面側」といい、軸方向一方の側を「外輪の背面側」という場合がある。

外輪１１は、軸受鋼や肌焼鋼等の鋼材で製造されている。外輪１１は、内周に外側軌道面１６を有し、外周に、互いに直径が異なる二つの外周面１７ａ、１７ｂを備えている。また、軸方向一方に外輪の背面１８を有し、軸方向他方に外輪の正面１９を備えている。

外側軌道面１６は、円すいころ１３が転走する軌道面である。外側軌道面１６は、中心軸ｍを軸とする円錐面で形成されており、軸方向一方に向かうにしたがって直径が小さくなっている。本実施形態の円すいころ軸受１０では、外側軌道面１６が中心軸ｍに対して傾斜する角度に特徴があるが、説明が煩雑になるのを避けるため、当該傾斜する角度については、その他の構成を説明した後で詳細に説明する。

外輪１１の外周は、互いに直径が異なる二つの円筒面が、互いに中心軸を一致させて軸方向につながった形態である。外輪の正面１９に近い側（正面側）にあって第２外周面１７ｂよりも正面側に配置される外周面を第１外周面１７ａとし、外輪の背面１８に近い側（背面側）にあって外輪の背面１８に隣接して配置される外周面を第２外周面１７ｂとして説明する。
第２外周面１７ｂは第１外周面１７ａより小径であって、外輪１１の軸方向のほぼ中央の位置より背面側に形成されている。第１外周面１７ａと第２外周面１７ｂは、軸方向に傾いた段面２７でつながっている。本実施形態では、第１外周面１７ａと第２外周面１７ｂとの直径の差は０．２〜２ｍｍに設定されている。

外輪の背面１８は、外輪１１の軸方向一方で、中心軸ｍと直交する向きに形成されている。外輪の背面１８の径方向内方の端部は、外側軌道面１６の軸方向一方の端部とつながっており、外輪の背面１８の径方向外方の端部は、第２外周面１７ｂの軸方向一方の端部とつながっている。
外輪の正面１９は、外輪１１の軸方向他方で、中心軸ｍと直交する向きに形成されている。外輪の正面１９の径方向内方の端部は、外側軌道面１６の軸方向他方の端部とつながっており、外輪の正面１９の径方向外方の端部は、第１外周面１７ａの軸方向他方の端部とつながっている。

内輪１２は，軸受鋼や肌焼鋼等の鋼材で製造されている。内輪１２は、内側軌道面２０と、軸受内径面２１と、内輪の正面２２と、内輪の背面２３と、を備えている。

内側軌道面２０は、内輪１２の外周に形成されており、円すいころ１３が転走する軌道面である。内側軌道面２０は、中心軸ｍを軸とする円錐面で形成されており、軸方向一方に向かうにしたがって直径が小さくなっている。内側軌道面２０の軸方向一方の端部に、径方向外方に凸となった小つば２４が形成されるとともに、内側軌道面２０の軸方向他方の端部に、径方向外方に凸となった大つば２５が形成されている。円すいころ１３は、円すいころ軸受１０が回転するときに大つば２５で案内されて、周方向に転動する。
軸受内径面２１は、中心軸ｍを中心とする円筒面である。内輪の正面２２は、内輪１２の軸方向一方で径方向に延在しており、内輪の背面２３は、内輪１２の軸方向他方で径方向に延在している。

円すいころ１３は、軸受鋼等の鋼材で製造されている。円すいころ１３は、円錐台の形状であり、円錐面で形成される転動面３０と、円すいころ１３の中心軸と直交する向きに形成された小径のころ小端面３１と大径のころ大端面３２を備えている。

保持器１４は、冷間圧延鋼板をプレス成形し、或いは、合成樹脂を射出成形することによって製造される。保持器１４には、円すいころ１３を一つずつ収容するポケットが周方向に複数形成されている。

図２は、内輪１２の内側軌道面２０に円すいころ１３を配置した内輪組立体３４と、外輪１１とを組み合わせて、円すいころ軸受１０が組み立てられる様子を示している。複数の円すいころ１３は、保持器１４によって、周方向に等しい間隔で保持されている。
内輪組立体３４と外輪１１とは、互いに中心軸が一致するように組み合わされ、径方向に対向する外側軌道面１６と内側軌道面２０との間に複数の円すいころ１３が組み込まれる。外輪１１又は内輪１２が回転すると、円すいころ１３が、各軌道面１６、２０を転動する。各軌道面１６、２０が円錐面で形成されているので、円すいころ軸受１０は、軸方向に作用する荷重（アキシアル荷重）及び径方向に作用する荷重（ラジアル荷重）を同時に支持することができる。

円すいころ軸受１０の内輪組立体３４は、内側軌道面２０の円錐面の頂点、及び、円すいころ１３の転動面３０を形成する円錐面の頂点が、円すいころ軸受１０の中心軸ｍ上の点Ｏｉで交わるように構成されている。したがって、内輪組立体３４を構成する複数の円すいころ１３の各転動面３０に外接する仮想円錐面２８を考えたときに、仮想円錐面２８の頂点は中心軸ｍと点Ｏｉで交わる。
一方、外輪１１は、外側軌道面１６を形成する円錐面の頂点が、円すいころ軸受１０の中心軸ｍ上の点Ｏｏで交わるように構成されている。点Ｏｏは点Ｏｉよりも軸方向他方側（外輪の正面側）に位置する。

図２によって、各軌道面１６、２０の傾斜する角度について更に詳細に説明する。
ここで、図２に示すように、内側軌道面２０と中心軸ｍとのなす角度（内側軌道面２０を形成する円錐面の母線と中心軸ｍとのなす角度）を内輪傾斜角θ１、円すいころ１３の転動面３０を形成する円錐面の母線のうち円すいころ１３の中心軸を挟んで対向する二つの母線のなす角度をころ円錐角θ２、外側軌道面１６と中心軸ｍとのなす角度（外側軌道面１６を形成する円錐面の母線と中心軸ｍとのなす角度）を外輪傾斜角θ３、仮想円錐面２８と中心軸ｍとのなす角度（仮想円錐面２８の母線と中心軸ｍとのなす角度）を仮想円錐面傾斜角θ４として説明する。

本実施形態の円すいころ軸受１０では、外輪傾斜角θ３は、仮想円錐面傾斜角θ４よりわずかに大きくなっている。すなわち、外輪傾斜角θ３＝仮想円錐面傾斜角θ４＋δθ（δθ＞０）である。なお、仮想円錐面傾斜角θ４は、内輪傾斜角θ１ところ円錐角θ２を 足し合わせた角度に等しく、δθは、好ましくは３分から１０分に設定される。
こうすることによって、外輪１１と内輪組立体３４とを組み合わせたときに、外側軌道面１６と円すいころ１３は、円すいころ１３のころ小端面３１の側で強く接触するようになっている。

なお、各軌道面１６、２０の全面にクラウニングが施されている場合には、内輪傾斜角θ１及び外輪傾斜角θ３は、各軌道面１６、２０の軸方向中央で接する直線と中心軸ｍとのなす角度で求めることができる。同様に、転動面３０の全面にクラウニングが施されている場合には、ころ円錐角θ２は、円すいころ１３の中心線を挟んで互いに対向する転動面３０の軸方向中央で接する直線のなす角度で求めることができる。

（転がり軸受装置）
次に、図３によって、本発明に係る転がり軸受装置７９の実施形態を説明する。図３は、トランスミッションの部分断面図であって、転がり軸受装置７９の構成を示している。転がり軸受装置７９は、円すいころ軸受１０とハウジング８０とで構成される。トランスミッションの全体としての形態は、従来のトランスミッション（図７参照）と同様であるため、図示を省略する。

トランスミッションは、動力を伝達するギア軸８１と、転がり軸受装置７９と、を備えている。ギア軸８１は、両端の転がり軸受装置７９に組み込まれた転がり軸受１０によって、ハウジング８０に対して回転自在に支持されている。ギア軸８１の両端の転がり軸受装置７９の構造は互いに同様である。各転がり軸受装置７９に組み込まれた円すいころ軸受１０は、互いに外輪１１の正面が向き合うように組み込まれている。

ハウジング８０は、アルミニウム鋳物などの軽合金製である。ハウジング８０は、円すいころ軸受１０を組付ける軸受保持部８２を備えている。
軸受保持部８２は、中心軸ｍを中心とする筒状部８２ａと筒状部８２ａの一方の端で径方向内方に突出する段部８２ｂを備えている。筒状部８２ａは、径方向に所定の肉厚を有している。筒状部８２ａは、ハウジング８０の側壁の内側から軸方向他方に向けて突出しており、軸方向他方に開口している。軸受嵌合面８４が、筒状部８２ａの内周に形成されている。軸受嵌合面８４は、中心軸ｍを中心とする単一の円筒面で形成されており、直径は、円すいころ軸受１０の第１外周面１７ａの外径よりわずかに大径である。

段部８２ｂは、軸受嵌合面８４の軸方向一方の側に形成されている。段部８２ｂの内径は軸受嵌合面８４より小径であり、段部８２ｂの軸方向他方に、当接面８５が形成されている。当接面８５は、軸受嵌合面８４の軸方向一方の端とつながって、中心軸ｍと直交する向きで径方向内方に延在している。当接面８５は、外輪１１と軸方向に当接して、円すいころ軸受１０の軸方向の位置を規制している。

円すいころ軸受１０は、外輪の背面１８を軸方向一方に向けて軸受嵌合面８４の内周に挿入される。常温では、軸受嵌合面８４の直径は、第１外周面１７ａの直径よりわずかに大径であり、円すいころ軸受１０は、軸受保持部８２にすきまばめの状態で組付けられる。

ハウジング８０の軸方向他方においても同様に、円すいころ軸受１０が軸方向に位置決めされて組み込まれている。各円すいころ軸受１０、１０は、互いに軸方向に予圧が付与された状態で組み込まれている。

トランスミッションが作動して温度が上昇すると、ハウジング８０、ギア軸８１及び円すいころ軸受１０が、それぞれ軸方向及び径方向に膨張する。ハウジング８０はアルミニウム製であり、線膨張係数は、概ね１８〜２５×１０^−６であり、ギア軸８１及び円すいころ軸受１０は鋼製であり、線膨張係数は、概ね１０〜１３×１０^−６である。ハウジング８０の軸方向の熱膨張量が、ギア軸８１の軸方向の熱膨張量より大きいので、円すいころ軸受１０の軸方向の予圧が減少し、外輪の背面１８と当接面８５とに間にすきまが生じる場合がある。また、軸受保持部８２の熱膨張量は、外輪１１の熱膨張量より大きいので、外輪１１の外周面と軸受嵌合面８４との径方向のすきまが拡大する。
こうして、トランスミッションの温度が上昇すると、外輪１１が、軸受保持部８２の内側にすきまをもって嵌め合わされた状態となり、円すいころ軸受１０は、任意の向きに変位しうる状態となる。

（従来の問題点）
本実施形態の円すいころ軸受１０によるクリープ防止効果について理解を容易にするために、先ず、従来の円すいころ軸受７０を用いた場合に、外輪７１がクリープする現象について説明する。なお、本実施形態の転がり軸受１０と共通する構成には同一の符号を付して説明する。

図４は、図２と同様の説明図であって、従来の円すいころ軸受７０について、内輪７２の内側軌道面２０に円すいころ１３を配置した内輪組立体３４ａと、外輪７１とを組み合わせて、円すいころ軸受７０が組み立てられる様子を示している。
外輪７１と内輪７２は、互いに中心軸が一致するように組み合わされ、互いに径方向に対向する外側軌道面１６と内側軌道面２０との間に複数の円すいころ１３が組み込まれる。
従来の円すいころ軸受７０は、外輪７１の外周面７４が単一の円筒面で形成されている。外周面７４の直径は、本実施形態の第１外周面１７ａの直径と同等であり、外輪７１は、軸受保持部８２にすきまばめの状態で組付けられている。また、外輪傾斜角θ３は、仮想円錐面傾斜角θ４（内輪傾斜角θ１ところ円錐角θ２の和である）と同等である。

図５は、ハウジング８０の軸受保持部８２に従来の円すいころ軸受７０が組込まれている場合に、車両の走行状態の違いによって、円すいころ軸受７０の嵌合状態が変化する様子を示す模式図である。
図５（ａ）は、通常走行時に車輪がエンジンで駆動されるドライブ状態のときの円すいころ軸受７０の嵌合状態を示しており、ギアの反力がラジアル荷重Ｆとして円すいころ軸受７０に作用している。図５（ｃ）は、惰性走行時に車輪の回転によってエンジンが駆動されるコースト状態のときの円すいころ軸受７０の嵌合状態を示しており、ドライブ状態と逆向きのラジアル荷重Ｆが作用している。図５（ｂ）は、ドライブ状態からコースト状態に切り替わるときに、ラジアル荷重Ｆが発生していない状態を示している。以下の説明では、この、ラジアル荷重Ｆが発生していない状態を「中立状態」という場合がある。

ドライブ状態では、径方向に向けて（例えば図５に示すように図の上向きである）ラジアル荷重Ｆが作用して、外輪７１が軸受嵌合面８４に強く押し付けられている。軸受保持部８２は軸方向に突出した筒状に形成されているため、ラジアル荷重Ｆを受けている側では開口側の端部が図の上方に弾性変形しており、軸受嵌合面８４が開口側ほど図の上方に向けて傾斜している。
円すいころ軸受７０は、外輪７１の外周面７４が軸受嵌合面８４に沿うように傾くので、ラジアル荷重Ｆが作用する側の反対側（図の下方）では、外輪７１が当接面８５から離れる向きに変位して、当接面８５と外輪の背面１８との間にすきまｓが形成される。なお、図５では、円すいころ軸受７０の傾き量を誇張して図示しており、ラジアル荷重Ｆが作用する側の反対側における実際のすきまは０．１ｍｍ以下と推定される。
こうして、ドライブ状態では、外輪７１が、軸受保持部８２に対して周方向の一部で強く押し付けられて、当接面８５に対して傾いた状態となり、外輪の背面１８と当接面８５との間にすきまを有する状態となっている。

その後、コースト状態に変化するときに、円すいころ軸受７０に対して一時的にラジアル荷重Ｆが作用しない中立状態となる。ラジアル荷重Ｆが負荷されないので、軸受保持部８２の開口部が元の形状に復元するとともに、円すいころ軸受７０が、軸受嵌合面８４とほぼ同軸の状態で、軸受保持部８２に収容される。また、ハウジング８０の温度が上昇して軸受保持部８２と外輪７１との間のすきまが大きくなっているので、外輪７１が、軸受保持部８２の内側で容易に動きうる状態となっている。このため、外輪７１が、引きずり抵抗によって内輪７２の回転とともに周方向に回動する。

なお、内輪７２が回転することによって円すいころ１３が中心軸ｍの回りで公転しており、円すいころ１３に遠心力が作用している。外側軌道面１６が傾斜しているので、遠心力の分力が軸方向一方に作用して、外輪７１が当接面８５に向けて軸方向に付勢される。こうして、外輪７１が当接面８５に押し付けられた後は、外輪の背面１８と当接面８５との間のすべり摩擦によって外輪７１の回動は抑制される。

このように、従来の円すいころ軸受７０は、トランスミッションがドライブ状態からコースト状態に切り替わるときに、外輪７１が軸受保持部８２の内側で動きうる状態となり、クリープが発生する場合があった。

（本実施形態の作用効果）
これに対して、本実施形態では、外輪１１の形態を工夫することによってクリープの発生を抑制している。図６によって、円すいころ軸受１０のクリープを防止する作用について説明する。図６は、図５と同様の模式図であって、ハウジング８０の軸受保持部８２に本実施形態の円すいころ軸受１０が組込まれている場合に、車両の走行状態の違いによって、円すいころ軸受１０の嵌合状態が変化する様子を示している。

図６（ａ）を参照する。ドライブ状態では、図５と同様に、径方向に向けてラジアル荷重Ｆが作用して、外輪１１が軸受嵌合面８４に強く押し付けられている。
軸受保持部８２は軸方向に突出した筒状に形成されており、ラジアル荷重Ｆを受けている側では開口側の端部がラジアル荷重Ｆの方向に弾性変形する。これにより、軸受嵌合面８４が開口部ほど図の上方に位置するように中心軸ｍに対して傾いている。

円すいころ軸受１０は、大径の第１外周面１７ａと小径の第２外周面１７ｂを備えている。図３に示したように、円すいころ軸受１０は、第１外周面１７ａと軸受嵌合面８４とがわずかなすきまをもって嵌め合わされることによって、径方向に位置決めされている。ラジアル荷重Ｆが作用して、径方向に付勢されると、外輪１１の外周面のうち最も大きい直径である第１外周面１７ａが軸受嵌合面８４に押し付けられる。

このとき、本実施形態の円すいころ軸受１０は、外輪傾斜角θ３が内輪傾斜角θ１ところ円錐角θ２との和よりδθだけ大きいことにより（図２参照）、外側軌道面１６と転動面３０は、ころ小端面３１に近い側で強く接触している。このため、外輪１１を径方向外方に付勢する力は、第１外周面１７ａと第２外周面１７ｂとをつなぐ段面２７の位置を挟んで、背面側（第２外周面１７ｂと径方向に対応する位置である）の方が正面側（第１外周面１７ａと径方向に対応する位置である）より大きくなる。

円すいころ軸受１０の第２外周面１７ｂは、外輪の背面に隣接して配置されるとともに軸受嵌合面８４との間に径方向にすきまをもって形成されている。このため、外輪１１の外周面１７ａ、１７ｂは、軸受嵌合面８４の向きに拘束されることがなく、外輪１１は、段面２７と軸受嵌合面８４とが接する位置を中心として、時計回りの方向に付勢される。このため、ラジアル荷重Ｆが作用する側の反対側（図の下方）では、外輪１１が当接面８５に押し付けられて、当接面８５と外輪の背面１８との間にすきまｓが生じない。したがって、外輪１１は、外輪の背面１８の向きを常に当接面８５と平行な状態に維持することができる。
こうして、本実施形態の円すいころ軸受１０は、ドライブ時の円すいころ軸受１０の傾きを抑制して、外輪の背面１８と当接面８５とが接触した状態を維持することができる。

なお、段面２７は、外側軌道面１６ところ小端面３１側の転動面３０とが接触する位置より正面側に配置されるのが好ましい。これにより、外輪１１が、外側軌道面１６と円すいころ１３との接触荷重によって、時計回りの方向に効果的に付勢されるからである。また、段面２７は、外輪１１の幅の中央より背面側に配置されるのが好ましい。これにより、軸受嵌合面８４と第１外周面１７ａとの嵌め合い長さを十分大きくすることができるので、軸受保持部８２の内側に円すいころ軸受１０を安定して保持することができる。

その後、図６（ｂ）に示すように、コースト状態に変化するときの中立状態ではラジアル荷重Ｆが負荷されないので、軸受保持部８２の開口部が元の形状に復元するとともに、円すいころ軸受１０が、軸受嵌合面８４とほぼ同軸の状態で、軸受保持部８２に収容される。ドライブ状態で、外輪の背面１８と当接面８５とが接触した状態が維持されているので、中立状態においても外輪の背面１８と当接面８５とが当接している。更に、内輪１２が回転することによって円すいころ１３が中心軸ｍの回りで公転しており、円すいころ１３に遠心力が作用している。外側軌道面１６が傾斜しているので、遠心力の分力が軸方向一方に作用して、外輪１１が当接面８５に向けて軸方向に押し付けられる。こうして、外輪の背面１８と当接面８５との間のすべり摩擦によって外輪１１の回動は抑制される。

以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０は、軸受保持部８２に組込まれたときに、外輪の背面１８とハウジング８０の当接面８５とが常に接触した状態を維持することができる。したがって、ハウジング８０の温度が上昇して軸受保持部８２と外輪１１との間のすきまが拡大している場合であっても、外輪の背面１８と当接面８５とのすべり摩擦によって外輪１１の回動を抑制することができる。
こうして、本発明を用いた円すいころ軸受は、Ｏリング等の別部品を使用することなく、外輪のクリープを防止することができる。このため、円すいころ軸受を、低コストで製造することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。例えば、円すいころ軸受が、アルミニウム製のハウジング８０に組付けられる場合について説明したが、ギア軸とハウジングとを、線膨張係数の近似した素材とした場合のように、円すいころ軸受に対する予圧変動が起こりにくい場合でも、外輪のクリープを防止する目的のためだけに本発明の円すいころ軸受を利用することができる。更に、本発明の円すいころ軸受は、車両のトランスミッションに用いる場合のみに限定されず、種々な場所に使用できる。

１０：円すいころ軸受、１１：外輪、１２：内輪、１３：円すいころ、１４：保持器、１６：外側軌道面、１７ａ：第１外周面、１７ｂ：第２外周面、１８：外輪の背面、１９：外輪の正面、２０：内側軌道面、２１：軸受内径面、２２：内輪の正面、２３：内輪の背面、２４：小つば、２５：大つば、２７：段面、３０：ころ転動面、３１：ころ小端面、３２：ころ大端面、３４：内輪組立体、７０：円すいころ軸受、７１：外輪、７２：内輪、７３：Ｏリング、７４：外周面、７９：転がり軸受装置、８０：ハウジング、８１：ギア軸、８２：軸受保持部、８２ａ：筒状部、８２ｂ：段部、８４：軸受嵌合面、８５：当接面

Claims (2)

1. 外周に内側軌道面を有する内輪と、前記内側軌道面に配置された複数の円すいころと、を含む内輪組立体と、
   内周に前記内側軌道面と径方向に対向する外側軌道面を有する外輪と、
   を含み、前記内輪組立体と前記外輪とが軸受中心軸を中心として相対的に回転する円すいころ軸受であって、
   前記外輪は、第１外周面と第２外周面を備え、前記第１外周面は前記外輪で最も大きい直径の外周面であるとともに前記第２外周面は前記第１外周面よりも小さい直径の外周面であり、前記第２外周面が前記外輪の背面に隣接して配置されているとともに前記第１外周面が前記第２外周面よりも前記外輪の正面側に配置されており、
   前記外側軌道面と前記軸受中心軸とのなす角度が、前記内輪組立体の前記複数の円すいころの転動面に外接する仮想円錐面と前記軸受中心軸とのなす角度より大きい、円すいころ軸受。
2. 単一の円筒面で形成される軸受嵌合面と、前記軸受中心軸と直交する向きで前記軸受嵌合面の端から径方向に延在する端面と、を備えたハウジングと、
   請求項１に記載する円すいころ軸受と、を含み、
   前記円すいころ軸受は、前記第１外周面が前記軸受嵌合面に嵌め合わされるとともに前記外輪の背面が前記端面に当接して前記ハウジングに組込まれている転がり軸受装置。

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