WO2016121420A1 - 円すいころ軸受 - Google Patents

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raceway surface
inner ring
diameter side
raceway
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崇 川井
知樹 松下
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a tapered roller bearing.
  • Tapered roller bearings support both radial and thrust loads by interposing a plurality of tapered rollers having tapered rolling surfaces between tapered raceway surfaces provided on the inner ring and outer ring. For example, it is incorporated in the power transmission system of automobiles and industrial machines. If the tapered roller bearing is subjected to a large load or a large misalignment occurs in the tapered roller, an excessive contact surface pressure is generated on the raceway surface. In particular, when a large contact pressure (edge surface pressure) is generated on the raceway surface due to contact with the end of the tapered roller, the contact pressure difference between the end portion and the center portion of the raceway surface becomes large, and a large shear stress is generated inside the raceway surface. As a result, bearing life is shortened. Therefore, in the design of a tapered roller bearing, it is important to optimize (uniformize) the surface pressure on the raceway surface.
  • Patent Document 1 discloses a technique for optimizing the contact surface pressure by imparting a logarithmic crowning shape to a rolling surface of a tapered roller (hereinafter also referred to as “roller rolling surface”). ing.
  • the length of the roller bearing is defined by defining the sum of the crowning amount of the raceway surface of the inner ring and the crowning amount of the rolling surface within a predetermined range at two points in the roller generatrix direction. A technique for extending the service life is shown.
  • a crowning shape with a large drop amount is imparted to each of the raceway surface and the roller rolling surface, and (2) A crowning shape with a large drop amount is imparted to the raceway surface.
  • the roller rolling surface is linear or has a small drop amount crowning shape (hereinafter, substantially linear).
  • the roller rolling surface is provided with a large drop amount crowning shape and the raceway surface is substantially linear.
  • FIG. 1 As shown in an exaggerated manner, the large-diameter end 102b of the raceway surface 102a of the inner ring 102 is a part of the roller rolling surface 104a that is slightly separated from the large-diameter end 104b (that is, the drop amount is not maximum). Opposite).
  • the crowning shape of the roller rolling surface 104a so that the drop amount D1 of the portion of the roller rolling surface 104a facing the end 102b of the raceway surface 102a of the inner ring 102 is sufficiently large, It is also considered that the generation of edge surface pressure can be prevented. However, in this case, the drop amount Dmax at the end 104b of the roller rolling surface 104a becomes excessive, leading to an increase in processing cost.
  • the roller rolling surface 104a does not protrude beyond the raceway surface 102a of the inner ring 102. It is also considered that the generation of edge surface pressure can be prevented.
  • the chamfered portion 104c of the tapered roller 104 is enlarged, the length of the rolling surface 104a is shortened, so that the load capacity is reduced and the bearing life is shortened.
  • the problem to be solved by the present invention is to increase the life of the bearing by preventing the generation of a large edge surface pressure while reducing the processing cost of the tapered roller bearing.
  • the present invention provides an inner ring having a tapered raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a tapered raceway surface on the inner periphery, a raceway surface of the inner ring, and a raceway surface of the outer ring.
  • a tapered roller bearing provided with a plurality of tapered rollers which are arranged so as to freely roll between and having a tapered rolling surface on an outer peripheral surface, and a cage for holding the plurality of tapered rollers at a predetermined interval,
  • a drop amount at both ends of the rolling surface of each tapered roller is larger than a drop amount at both ends of the raceway surface of the inner ring
  • the inner ring is provided with a large collar portion provided on the large diameter side of the raceway surface, a raceway surface, A large-diameter side portion provided between the large collar portion and a first curved surface that smoothly and continuously connects the raceway surface and the large-diameter side portion.
  • both the roller rolling surface and the inner ring raceway surface are obtained.
  • the machining cost can be reduced as compared with the case where the drop amount is increased or the drop amount on the raceway surface of the inner ring and the outer ring is made larger than the drop amount on the roller rolling surface.
  • the first curved surface that smoothly continues the raceway surface of the inner ring and the large-diameter side portion is provided, and both the raceway surface and the first curved surface of the inner ring are superfinished.
  • a relatively small portion of the roller rolling surface can be brought into contact with the first curved surface finished with the same accuracy as the raceway surface, so that generation of a large edge surface pressure can be prevented.
  • the present invention provides an inner ring having a tapered raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a tapered raceway surface on the inner periphery, a raceway surface of the inner ring, and a raceway surface of the outer ring.
  • a tapered roller bearing provided with a plurality of tapered rollers having a rolling surface on an outer peripheral surface and a retainer for holding the plurality of tapered rollers at a predetermined interval,
  • the drop amount at both ends of the rolling surface of the tapered roller is larger than the drop amount at both ends of the raceway surface of the inner ring, and the inner ring is provided with a large collar portion provided on the large diameter side of the raceway surface, A large-diameter side ridge portion provided between the flange portion, a first curved surface that smoothly continues the raceway surface and the large-diameter side ridge portion, and a radius of curvature R1 of the first curved surface;
  • the ratio R2 / of the radius of curvature R2 of the portion facing the first curved surface 1 provides a tapered roller bearing is 3200 or less.
  • the edge pressure can be reduced by setting / R1 within a predetermined range. Specifically, when the load applied to the tapered roller bearing is 0.4 Cr (where Cr is the basic dynamic radial load rating), the edge surface pressure is set as a reference by setting R2 / R1 to 3200 or less as described above. The value (4000 MPa) or less can be set.
  • the inner ring has a small flange portion provided on the small diameter side of the raceway surface and a small diameter side nut portion provided between the raceway surface and the small flange portion, similarly to the first curved surface, the inner ring A second curved surface that smoothly continues the raceway surface and the small-diameter side portion may be provided, and the second curved surface may be superfinished.
  • a second curved surface is provided that smoothly continues the raceway surface of the inner ring and the small-diameter side portion, and is opposed to the second curved surface among the radius of curvature R3 of the second curved surface and the rolling surface of the tapered roller.
  • the ratio R4 / R3 with the radius of curvature R4 of the portion may be 3200 or less.
  • tapered roller bearing as described above is suitably incorporated in an automobile transmission unit or an automobile differential gear unit including a rotating shaft fixed to the inner peripheral surface of the inner ring and a housing fixed to the outer peripheral surface of the outer ring. .
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a large-diameter side of the tapered roller bearing of FIG. 1.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of a small-diameter side portion of the tapered roller bearing of FIG. 1.
  • the tapered roller bearing 1 of the present embodiment includes an inner ring 2 having a tapered raceway surface 2a on the outer peripheral surface, and an outer ring 3 having a tapered raceway surface 3a on the inner peripheral surface.
  • a plurality of tapered rollers 4 having a tapered rolling surface 4a on the outer circumferential surface and a tapered roller 4 are arranged in a circumferential direction between the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the raceway surface 3a of the outer ring 3. It is comprised with the holder
  • the inner ring 2, the outer ring 3, and the tapered roller 4 are made of steel, for example, bearing steel, carburized steel, stainless steel, or the like.
  • the cage 5 is integrally formed of metal or resin.
  • the small diameter side (left side in FIG. 1) of the tapered roller 4 in the axial direction is the “small diameter side”
  • the large diameter side of the tapered roller 4 (right side in FIG. 1). ) Is called the “large diameter side”.
  • the tapered roller bearing 1 is incorporated into, for example, an automobile transmission unit or an automobile differential unit. Specifically, as shown in FIG. 1, the outer peripheral surface 3 b of the outer ring 3 is press-fitted into the inner peripheral surface 10 a of the housing 10, and the inner peripheral surface 2 b of the inner ring 2 is press-fitted into the outer peripheral surface 20 a of the shaft 20.
  • the housing 10 is made of, for example, aluminum
  • the shaft 20 is made of, for example, chrome molybdenum steel.
  • the shoulder surface 10b of the housing 10 and the shoulder surface 20b of the shaft 20 sandwich and press the end surface 3c on the small diameter side of the outer ring 3 and the end surface 2c on the large diameter side of the inner ring 2 from both sides in the axial direction.
  • a shim 30 is interposed between the end surface 3c on the small-diameter side of the outer ring 3 and the shoulder surface 10b of the housing 10, and the preload applied to the tapered roller bearing 1 is set by appropriately setting the thickness of the shim 30. The size of is adjusted.
  • the inner ring 2 has a small collar portion 2d provided on the small diameter side of the raceway surface 2a and a large collar portion 2e provided on the large diameter side of the raceway surface 2a. Between the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the small flange portion 2d, a small-diameter side suspicious portion 2f is provided, and between the raceway surface 2a and the large collar portion 2e, a large-diameter side nuisance portion 2g is provided.
  • the opening dimension L1 of the large-diameter-side pussi part 2g is larger than the opening dimension L2 of the small-diameter-side nuisance part 2f.
  • the opening dimension L1 of the large-diameter side blank portion 2g is a bus between the small-diameter side end portion of the large-diameter side negative portion 2g and the small-diameter side end surface of the large collar portion 2e (sliding surface with the tapered roller 4).
  • the opening dimension L2 of the small-diameter side portion 2f is a generatrix between the large-diameter side end portion of the small-diameter-side nuisance portion 2g and the large-diameter side end surface of the small flange portion 2d (surface that can come into contact with the tapered roller 4).
  • the generatrix direction is the generatrix direction of the raceway surface 2 a of the inner ring 2.
  • the raceway surface 2 a of the inner ring 2, the raceway surface 3 a of the outer ring 3, and the rolling surface 4 a of the tapered roller 4 are all crowned with a single circular arc curve. It is considered a surface.
  • the drop amount Dr (see FIG. 3b) at both ends of the rolling surface 4a of the tapered roller 4 is the drop amount Di at both ends of the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the drop amount Do at both ends of the raceway surface 3a of the outer ring 3 (see FIG. 3a). ) (Dr> Di, Dr> Do).
  • the radius of curvature Rr of the rolling surface 4a of the tapered roller 4 is smaller than the radius of curvature Ri of the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the radius of curvature Ro of the raceway surface 3a of the outer ring 3 (Rr ⁇ Ri, Rr ⁇ Ro).
  • the radius of curvature Ri of the raceway surface 2a of the inner ring 2 is set so that the ratio between the width Wi of the raceway surface 2a and the drop amount Di is in the range of 600 ⁇ Wi / Di ⁇ 45000.
  • the radius of curvature Ro of the raceway surface 3a of the outer ring 3 is set so that the ratio of the width Wo of the raceway surface 3a to the drop amount Do is in the range of 600 ⁇ Wo / Do ⁇ 45000.
  • the radius of curvature Rr of the rolling surface 4a of the tapered roller 4 is set such that the ratio of the width Wr of the rolling surface 4a to the drop amount Dr is in the range of 500 ⁇ Wr / Dr ⁇ 40000.
  • the radius of curvature Ri of the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the radius of curvature Ro of the path 3a of the outer ring 3 are set within a range of 500 to 20000 mm, respectively, and the rolling surface 4a of the tapered roller 4 is set. Is set within a range of 100 to 20000 mm.
  • raceway surface 2a of the inner ring 2, the raceway surface 3a of the outer ring 3, and the rolling surface 4a of the tapered roller 4 are not limited to a crowning surface formed of a single arc curve, and any or all of these may be center curves. Or you may comprise by the composite crowning surface which consists of a center straight line and the edge curve provided in the both sides. Moreover, each curve which comprises a crowning surface or a compound crowning surface is not restricted to an arc curve, It is good also as non-arc curves, such as a logarithmic curve.
  • a first curved surface 2h is provided between the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the large-diameter side portion 2g.
  • the first curved surface 2h smoothly continues the end portion on the large diameter side of the raceway surface 2a and the end portion on the small diameter side of the large diameter side nuisance portion 2g.
  • the first curved surface 2h is configured by an arc curve having a curvature radius R1.
  • the radius of curvature R1 of the first curved surface 2h is set within a range of 0.01 to 100 mm, for example.
  • a second curved surface 2i is provided between the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the small-diameter side portion 2f.
  • the 2nd curved surface 2i smoothly continues the edge part by the side of the small diameter of the track surface 2a, and the edge part by the side of the large diameter of the small diameter side Nusumi part 2f.
  • the second curved surface 2i is configured by an arc curve having a curvature radius R3.
  • the radius of curvature R3 of the second curved surface 2i is, for example, in the range of 0.01 to 100 mm.
  • the raceway surface 2a, the first curved surface 2h, and the second curved surface 2i of the inner ring 2 are subjected to super finishing after grinding.
  • the track surface 2a is superfinished on the entire surface.
  • the first curved surface 2h and the second curved surface 2i are superfinished at least in a region including the boundary with the raceway surface 2a, and preferably superfinished on the entire surfaces of the curved surfaces 2h and 2i.
  • the surface roughness of the raceway surface 2a, the first curved surface 2h, and the second curved surface 2i is Ra 0.20 ⁇ m or less.
  • the crushed portions 2f and 2g of the inner ring 2 are not super-finished and are still turned.
  • the surface roughness of the Nusumi portions 2f and 2g is larger than the raceway surface 2a and the like subjected to super finishing, and specifically, Ra is 2.0 ⁇ m or more.
  • the tapered roller bearing 1 includes, for example, an inner ring 2 having an inner diameter of 15 to 120 mm, an outer ring 3 having an outer diameter of 30 to 250 mm, an assembled width (a small diameter side end surface 3c of the outer ring 3 and a large inner ring 2).
  • the axial width L with respect to the radial side end face 2c is set in the range of 7 to 50 mm.
  • the tapered rollers 4 are filled with high density, and specifically, the roller coefficient ⁇ represented by the following formula is ⁇ > 0.94.
  • ⁇ (Z ⁇ DA) / ( ⁇ ⁇ PCD)
  • Z Number of rollers
  • DA Roller average diameter
  • PCD Roller pitch circle diameter
  • the cage 5 has a small-diameter-side annular portion 5a, a large-diameter-side annular portion 5b, and a plurality of column portions 5c that connect the small-diameter-side annular portion 5a and the large-diameter-side annular portion 5b in the axial direction (FIG. 1 and FIG. (See FIG. 2).
  • the cage 5 is disposed on the outer diameter side of the center of the tapered roller 4 and at a position not in contact with the outer ring 3.
  • the column surface 5d that contacts the tapered roller 4 is inclined so that the distance from the column surface 5d that faces in the circumferential direction increases toward the inner diameter.
  • the ratio R2 / R1 between the curvature radius R1 of the first curved surface 2h provided on the inner ring 2 and the curvature radius R2 of the portion of the rolling surface 4a of the tapered roller 4 facing the first curved surface 2h is:
  • the edge stress generated on the moving surface 4a is set to be a reference value (4000 MPa) or less.
  • the values of R1 and R2 are set so that R2 / R1 is 3200 or less.
  • said curvature radius R2 corresponds with the curvature radius Rr of the roller rolling surface 4a (refer FIG.
  • the load conditions based on the basic static radial load rating Cor, not the basic dynamic radial load rating Cor. .
  • the values of R1 and R2 are set so that R2 / R1 is 700 or less.
  • R4 / R3 is 3200 or less, preferably 700 or less.
  • said curvature radius R4 corresponds with the curvature radius Rr of the roller rolling surface 4a (refer FIG. 5).
  • the tapered roller 4 is disposed at a normal position with respect to the inner ring 2 (that is, the tapered roller 4 Of the roller rolling surface 4a facing the first curved surface 2h of the inner ring 2 in a state in which the end surface 4b on the large-diameter side is in contact with the large collar 2e of the inner ring 2 (see FIG. 1).
  • the radius is R2
  • the radius of curvature of the portion facing the second curved surface 2i is R4.
  • the inner ring 2 and the outer ring 3 rotate relative to each other while the large-diameter side end surface 4b of the tapered roller 4 and the large collar portion 2e of the inner ring 2 are in sliding contact with each other.
  • the tapered roller bearing 1 is operating in a steady state, the arc-shaped raceway surface 2a of the inner ring 2 and the central portion of the arcuate rolling surface 4a of the tapered roller 4 are in contact with each other.
  • the end portion (boundary between the nosumi portions 2f and 2g) and the rolling surface 4a of the tapered roller 4 do not come into contact with each other.
  • the end of the raceway surface 2 a of the inner ring 2 may come into contact with the rolling surface 4 a of the tapered roller 4.
  • the large-diameter side portion 2g of the inner ring 2 is formed to be wide, the end portion on the large-diameter side of the raceway surface 2a is an area where the drop amount is relatively small in the rolling surface 4a of the tapered roller 4. Opposite (see FIG. 4). For this reason, the end portion on the large diameter side of the raceway surface 2 a of the inner ring 2 is likely to come into contact with the rolling surface 4 a of the tapered roller 4.
  • the first curved surface 2h is provided between the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the large-diameter side portion 2g.
  • the surface pressure when this portion comes into contact with the rolling surface 4a of the tapered roller 4 can be greatly reduced.
  • the surface pressure difference between the end portion and the center portion of the rolling surface 4a is reduced, the shearing force generated in the raceway surface 4a is reduced, and the bearing life can be extended.
  • this portion is a tapered roller 4.
  • the surface pressure when contacted with the rolling surface 4a is greatly reduced, and the surface pressure of the raceway surface 4a is further uniformized.
  • the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the raceway surface 3a of the outer ring 3 may be substantially linear.
  • the raceway surfaces 2a and 3a become concave surfaces in which the central portions in the generatrix direction of the raceway surfaces 2a and 3a are recessed due to processing errors or the like, harmful stress concentration may occur due to contact with the tapered rollers 4. . Therefore, even when the raceway surfaces 2a and 3a are substantially linear, it is preferable to provide a slight crowning shape to reliably avoid a situation where the drop amount at the end is negative.
  • the ratio Wi / Di between the width Wi of the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the drop amount Di at both ends, and the ratio Wo / Do between the width Wo of the raceway surface 3a of the outer ring 3 and the drop amount Do at both ends is preferable to set the radii of curvature Ri and Ro of the raceway surfaces 2a and 3a so as to be smaller than 4000000 respectively. Further, from the viewpoint of facilitating machining by making the raceway surfaces 2a and 3a substantially linear, the curvature radii Ri and Ro of the raceway surfaces 2a and 3a are set so that Wi / Di and Wo / Do are larger than 5000, respectively. It is preferable to set.
  • the second curved surface 2i provided on the small diameter side of the raceway surface 2a of the inner ring 2 faces a portion where the drop amount in the vicinity of the end of the rolling surface 4a of the tapered roller 4 is relatively large, and therefore the raceway surface 2a.
  • the second curved surface 2i may be omitted, or the superfinishing process for the second curved surface 2i may be omitted.
  • the surface pressure (Pedge) and the central maximum surface pressure (Pmax) when a predetermined load was applied to each sample were measured (calculated) based on the finite element method.
  • the edge surface pressure Pedge is the maximum value of the surface pressure suddenly rising at the end of the raceway surface 2 a of the inner ring 2
  • the center maximum surface pressure Pmax is the value of the inner ring 2. It is the maximum value of the surface pressure near the center of the raceway surface 2a.
  • the usage environment of tapered roller bearings incorporated in transmission units and differential units of automobiles was investigated, and the load conditions when a large load was applied were as follows.
  • Cr Basic dynamic radial load rating
  • Cor Basic static radial load rating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

　円すいころ軸受１は、円すいころ４の転動面４ａの両端のドロップ量Ｄｒが、内輪２の軌道面２ａの両端のドロップ量Ｄｉよりも大きい。内輪２の軌道面２ａと大径側ヌスミ部２ｇとを滑らかに連続する第１の曲面２ｈを有し、内輪２の軌道面２ａ及び第１の曲面２ｈには超仕上げが施されている。

Description

円すいころ軸受
　本発明は、円すいころ軸受に関する。
　円すいころ軸受は、内輪及び外輪に設けられたテーパ状の軌道面の間に、テーパ状の転動面を有する複数の円すいころを介在させて、ラジアル荷重及びスラスト荷重の双方を支持するものであり、例えば自動車や産業機械の動力伝達系に組み込まれる。円すいころ軸受が大きな負荷荷重を受けたり、円すいころに大きなミスアライメントが生じたりすると、軌道面に過大な接触面圧が発生する。特に、円すいころの端部との接触により軌道面に大きな面圧（エッジ面圧）が生じると、軌道面の端部と中央部との面圧差が大きくなり、軌道面の内部に大きなせん断応力が発生するため、軸受の寿命が短くなる。従って、円すいころ軸受の設計では、軌道面における面圧を適正化（均一化）することが重要となる。
　例えば、下記の特許文献１には、円すいころの転動面（以下、「ころ転動面」とも言う。）に対数クラウニング形状を付与することで、接触面圧を適正化する技術が示されている。
　また、下記の特許文献２には、内輪の軌道面のクラウニング量ところ転動面のクラウニング量との和を、ころの母線方向の２点で所定範囲内に規定することで、ころ軸受の長寿命化を図る技術が示されている。
特許第５３３４６６５号公報 特許第３７３１４０１号公報
　軌道面のエッジ面圧を抑えるためには、（１）軌道面及びころ転動面の各々に、ドロップ量の大きなクラウニング形状を付与する、（２）軌道面にドロップ量の大きなクラウニング形状を付与し、ころ転動面は直線状あるいはドロップ量の小さいクラウニング形状（以下、略直線状）とする、（３）ころ転動面にドロップ量の大きなクラウニング形状を付与し、軌道面は略直線状とする、といった手法が考えられる。
　しかし、ドロップ量の大きなクラウニング形状を付与する加工はコストがかかるため、上記（１）のように、軌道面及びころ転動面の双方にこのような加工を施すと、加工コストが高騰する。
　一方、上記（２）のように、軌道面のみにドロップ量の大きなクラウニング形状を付与すれば、上記（１）と比べて加工コストを低減できる。しかし、内輪の軌道面は、その両側に小鍔部及び大鍔部が設けられることが多いため、ドロップ量の大きなクラウニング形状を付与することが難しく、加工コスト高の要因となる。また、ころ転動面を略直線状とすることで、外輪の軌道面にもドロップ量の大きなクラウニング形状を付与する必要が生じるため、さらなるコスト高を招く。
　そこで、上記（３）のように、ころ転動面にドロップ量の大きなクラウニング形状を付与すれば、内輪及び外輪の軌道面を略直線状とすることができるため、加工コストの面では最も優れている。
　ところで、内輪の軌道面と、その両側に設けられた小鍔部及び大鍔部との間には、通常、軌道面に研削加工を施すためのヌスミ部が設けられる。特に、加工時の砥石の動きを考慮すると、大径側のヌスミ部が小径側のヌスミ部よりも幅広となる傾向がある。このため、大径側のヌスミ部において、ころ転動面が内輪の軌道面から大径側にはみ出すことがある（図１参照）。この場合、内輪の軌道面の大径側端部（軌道面と大径側のヌスミ部との境界）ところ転動面とが接触することにより、ころ転動面に大きなエッジ面圧が発生する懸念が生じる。
　例えば、上記（２）のように内輪の軌道面に付与するクラウニング形状の端部のドロップ量を大きくすれば、軌道面の端部（軌道面とヌスミ部との境界）でドロップ量が最大となるため、軌道面の端部がころ転動面と接触することはなく、大きなエッジ面圧の発生を回避できる。しかし、この場合、上述のように加工コストの問題がある。
　これに対し、上記（３）のように、加工コストを考慮してころ転動面１０４ａにドロップ量の大きなクラウニング形状を付与し、内輪１０２の軌道面１０２ａを略直線状とすると、図７に誇張して示すように、内輪１０２の軌道面１０２ａの大径側端部１０２ｂが、ころ転動面１０４ａのうち、大径側端部１０４ｂから少し離れた箇所（すなわち、ドロップ量が最大ではない箇所）と対向する。この場合、内輪１０２の軌道面１０２ａの端部１０２ｂと、ころ転動面１０４ａとの距離が比較的近くなるため、これらが接触しやすくなり、大きなエッジ面圧が発生しやすくなる。
　例えば、ころ転動面１０４ａのうち、内輪１０２の軌道面１０２ａの端部１０２ｂと対向する部分のドロップ量Ｄ１が十分大きくなるように、ころ転動面１０４ａのクラウニング形状を設計することで、大きなエッジ面圧の発生を防止できるとも考えられる。しかし、この場合、ころ転動面１０４ａの端部１０４ｂのドロップ量Ｄmaxが過大となり、加工コストの高騰を招く。
　また、円すいころ１０４の大径側の面取り部１０４ｃを大きくし（図７の点線参照）、ころ転動面１０４ａが内輪１０２の軌道面１０２ａよりも大径側にはみ出ないようにすれば、大きなエッジ面圧の発生を防止できるとも考えられる。しかし、円すいころ１０４の面取り部１０４ｃを大きくすると、転動面１０４ａの長さが短くなるため、負荷容量が小さくなり、軸受寿命が短くなってしまう。
　以上より、本発明が解決すべき課題は、円すいころ軸受の加工コストの低減を図りつつ、大きなエッジ面圧の発生を防止して軸受の長寿命化を図ることにある。
　前記課題を解決するために、本発明は、外周にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配され、外周面にテーパ状の転動面を有する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを所定間隔で保持する保持器とを備えた円すいころ軸受であって、各円すいころの転動面の両端のドロップ量が、前記内輪の軌道面の両端のドロップ量よりも大きく、前記内輪が、軌道面の大径側に設けられた大鍔部と、軌道面と大鍔部との間に設けられた大径側ヌスミ部と、軌道面と大径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第１の曲面とを有し、前記内輪の軌道面及び第１の曲面に超仕上げが施された円すいころ軸受を提供する。
　このように、円すいころの転動面（ころ転動面）の両端のドロップ量を、内輪の軌道面の両端のドロップ量よりも大きくすることにより、ころ転動面及び内輪の軌道面の双方のドロップ量を大きくする場合や、内輪及び外輪の軌道面のドロップ量をころ転動面のドロップ量よりも大きくする場合と比べて、加工コストを低減できる。
　この場合、内輪の軌道面の大径側端部（軌道面と大径側ヌスミ部との境界）と、ころ転動面との接触によるエッジ面圧の発生が懸念される。そこで、本発明では、内輪の軌道面と大径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第１の曲面を設け、且つ、内輪の軌道面及び第１の曲面の双方に超仕上げを施した。これにより、ころ転動面のうち、ドロップ量の比較的小さい部分を、軌道面と同等の精度で仕上げられた第１の曲面と接触させることができるため、大きなエッジ面圧の発生を防止できる。
　また、前記課題を解決するために、本発明は、外周にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配され、外周面に転動面を有する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを所定間隔で保持する保持器とを備えた円すいころ軸受であって、各円すいころの転動面の両端のドロップ量が、前記内輪の軌道面の両端のドロップ量よりも大きく、前記内輪が、軌道面の大径側に設けられた大鍔部と、軌道面と大鍔部との間に設けられた大径側ヌスミ部と、軌道面と大径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第１の曲面とを有し、前記第１の曲面の曲率半径Ｒ１と、各円すいころの転動面のうち、前記第１の曲面と対向する部分の曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が３２００以下である円すいころ軸受を提供する。
　本発明者らの検証によれば、内輪に設けられた第１の曲面の曲率半径Ｒ１と、円すいころの転動面のうち、第１の曲面と対向する部分の曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１を所定の範囲内とすることで、エッジ面圧を低減できることが明らかになった。具体的には、円すいころ軸受に加わる荷重を０．４Ｃｒ（ただし、Ｃｒは基本動ラジアル定格荷重）とした場合、上記のようにＲ２／Ｒ１を３２００以下とすることで、エッジ面圧を基準値（４０００ＭＰａ）以下にすることができる。
　円すいころ軸受の設計においては、上記のように、基本動ラジアル定格荷重Ｃｒに基づいて負荷条件を設定することが一般的である。しかし、本発明で着目する、内輪の軌道面の大径側端部ところ転動面との接触は、定常状態で運転しているときにはほとんど生じず、大きな負荷荷重を受けたときなどの低頻度状態で発生しやすい。従って、この接触による面圧を算出する場合は、定常状態を想定した基本動ラジアル定格荷重Ｃｒではなく、低頻度状態を想定した基本静ラジアル定格荷重Ｃｏｒを基準とすることが好ましい。具体的には、円すいころ軸受に加わる荷重を０．４Ｃｏｒとした場合、Ｒ２／Ｒ１を７００以下とすることで、エッジ面圧を基準値（４０００ＭＰａ）以下にすることができる。
　内輪が、軌道面の小径側に設けられた小鍔部と、軌道面と小鍔部との間に設けられた小径側ヌスミ部とを有する場合、上記の第１の曲面と同様に、内輪の軌道面と小径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第２の曲面を設け、この第２の曲面に超仕上げを施してもよい。あるいは、内輪の軌道面と小径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第２の曲面を設け、第２の曲面の曲率半径Ｒ３と、円すいころの転動面のうち、第２の曲面と対向する部分の曲率半径Ｒ４との比Ｒ４／Ｒ３を３２００以下としてもよい。
　上記のような円すいころ軸受は、内輪の内周面に固定された回転軸と、外輪の外周面に固定されたハウジングとを備えた自動車用トランスミッションユニットあるいは自動車用デファレンシャルギヤユニットに好適に組み込まれる。
　以上のように、本発明によれば、円すいころ軸受の加工コストの低減を図りつつ、大きなエッジ面圧の発生を防止して軸受の長寿命化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る円すいころ軸受の軸方向断面図である。 上記円すいころ軸受の軸直交方向断面図である。 上記円すいころ軸受の内輪及び外輪の軌道面のクラウニング形状を誇張して示す断面図である。 上記円すいころ軸受の円すいころの転動面のクラウニング形状を誇張して示す側面図である。 図１の円すいころ軸受の大径側ヌスミ部付近の拡大図である。 図１の円すいころ軸受の小径側ヌスミ部付近の拡大図である。 内輪の軌道面に加わる応力分布の一例を示すグラフである。 ころ軌道面に、ドロップ量の大きなクラウニング形状を付与した状態を誇張して示す断面図である。
　以下、本発明の一実施形態に係る円すいころ軸受を、図１～図５に基づいて説明する。　
　本実施形態の円すいころ軸受１は、図１及び図２に示すように、外周面にテーパ状の軌道面２ａを有する内輪２と、内周面にテーパ状の軌道面３ａを有する外輪３と、内輪２の軌道面２ａと外輪３の軌道面３ａの間に転動自在に配され、外周面にテーパ状の転動面４ａを有する複数の円すいころ４と、円すいころ４を円周方向等間隔に保持する保持器５とで構成される。内輪２、外輪３、及び円すいころ４は鋼材で形成され、例えば軸受鋼、浸炭鋼、ステンレス鋼等で形成される。保持器５は金属あるいは樹脂で一体に形成される。尚、以下の説明では、軸方向（内輪２及び外輪３の軸方向）で円すいころ４の小径側（図１の左側）を「小径側」、円すいころ４の大径側（図１の右側）を「大径側」と言う。
　円すいころ軸受１は、例えば自動車用トランスミッションユニットや自動車用デファレンシャルユニットに組み込まれる。具体的には、図１に示すように、外輪３の外周面３ｂがハウジング１０の内周面１０ａに圧入され、内輪２の内周面２ｂが軸２０の外周面２０ａに圧入される。ハウジング１０は例えばアルミニウムで形成され、軸２０は例えばクロムモリブデン鋼で形成される。ハウジング１０の肩面１０ｂと軸２０の肩面２０ｂとで、外輪３の小径側の端面３ｃと内輪２の大径側の端面２ｃとが軸方向両側から挟持加圧され、これにより円すいころ軸受１に軸方向の予圧が付与されている。図示例では、外輪３の小径側の端面３ｃとハウジング１０の肩面１０ｂとの間にシム３０を介在させ、このシム３０の厚さを適宜設定することにより、円すいころ軸受１に付与する予圧の大きさを調節している。
　内輪２は、軌道面２ａの小径側に設けられた小鍔部２ｄと、軌道面２ａの大径側に設けられた大鍔部２ｅとを有する。内輪２の軌道面２ａと小鍔部２ｄとの間には小径側ヌスミ部２ｆが設けられ、軌道面２ａと大鍔部２ｅとの間には大径側ヌスミ部２ｇが設けられる。大径側ヌスミ部２ｇの開口寸法Ｌ１は、小径側ヌスミ部２ｆの開口寸法Ｌ２よりも大きい。尚、大径側ヌスミ部２ｇの開口寸法Ｌ１とは、大径側ヌスミ部２ｇの小径側端部と大鍔部２ｅの小径側端面（円すいころ４との摺動面）との間の母線方向寸法である。また、小径側ヌスミ部２ｆの開口寸法Ｌ２とは、小径側ヌスミ部２ｇの大径側端部と小鍔部２ｄの大径側端面（円すいころ４と当接し得る面）との間の母線方向寸法である。ここで、母線方向とは、内輪２の軌道面２ａの母線方向である。
　本実施形態では、図３に誇張して示すように、内輪２の軌道面２ａ、外輪３の軌道面３ａ、及び円すいころ４の転動面４ａが、何れも単一の円弧曲線からなるクラウニング面とされる。円すいころ４の転動面４ａの両端のドロップ量Ｄｒ（図３ｂ参照）は、内輪２の軌道面２ａの両端のドロップ量Ｄｉ及び外輪３の軌道面３ａの両端のドロップ量Ｄｏ（図３ａ参照）よりも大きい（Ｄｒ＞Ｄｉ、Ｄｒ＞Ｄｏ）。円すいころ４の転動面４ａの曲率半径Ｒｒは、内輪２の軌道面２ａの曲率半径Ｒｉ及び外輪３の軌道面３ａの曲率半径Ｒｏよりも小さい（Ｒｒ＜Ｒｉ、Ｒｒ＜Ｒｏ）。内輪２の軌道面２ａの曲率半径Ｒｉは、軌道面２ａの幅Ｗｉとドロップ量Ｄｉとの比が６００＜Ｗｉ／Ｄｉ＜４５０００の範囲となるように設定される。外輪３の軌道面３ａの曲率半径Ｒｏは、軌道面３ａの幅Ｗｏとドロップ量Ｄｏとの比が６００＜Ｗｏ／Ｄｏ＜４５０００の範囲となるように設定される。円すいころ４の転動面４ａの曲率半径Ｒｒは、転動面４ａの幅Ｗｒとドロップ量Ｄｒとの比が５００＜Ｗｒ／Ｄｒ＜４００００の範囲となるように設定される。具体的には、例えば、内輪２の軌道面２ａの曲率半径Ｒｉ及び外輪３の緊道面３ａの曲率半径Ｒｏが、それぞれ５００～２００００ｍｍの範囲内で設定され、円すいころ４の転動面４ａの曲率半径Ｒｒが１００～２００００ｍｍの範囲内で設定される。
　尚、内輪２の軌道面２ａ、外輪３の軌道面３ａ、及び円すいころ４の転動面４ａは、単一の円弧曲線からなるクラウニング面に限らず、これらの何れか又は全てを、中央曲線又は中央直線とその両側に設けられた端部曲線とからなる複合クラウニング面で構成してもよい。また、クラウニング面あるいは複合クラウニング面を構成する各曲線は、円弧曲線に限らず、対数曲線等の非円弧曲線としてもよい。
　図４の拡大図に示すように、内輪２の軌道面２ａと大径側ヌスミ部２ｇとの間には、第１の曲面２ｈが設けられる。第１の曲面２ｈは、軌道面２ａの大径側の端部と、大径側ヌスミ部２ｇの小径側の端部とを滑らかに連続する。本実施形態では、第１の曲面２ｈは、曲率半径Ｒ１の円弧曲線で構成される。第１の曲面２ｈの曲率半径Ｒ１は、例えば０．０１～１００ｍｍの範囲内で設定される。
　図５の拡大図に示すように、内輪２の軌道面２ａと小径側ヌスミ部２ｆとの間には、第２の曲面２ｉが設けられる。第２の曲面２ｉは、軌道面２ａの小径側の端部と、小径側ヌスミ部２ｆの大径側の端部とを滑らかに連続する。本実施形態では、第２の曲面２ｉは、曲率半径Ｒ３の円弧曲線で構成される。第２の曲面２ｉの曲率半径Ｒ３は、例えば０．０１～１００ｍｍの範囲内とされる。
　内輪２の軌道面２ａ、第１の曲面２ｈ、及び第２の曲面２ｉには、研削加工の後、超仕上げ加工が施されている。軌道面２ａには、全面に超仕上げ加工が施されている。第１の曲面２ｈ及び第２の曲面２ｉには、すくなくとも軌道面２ａとの境界を含む領域に超仕上げ加工が施され、好ましくは曲面２ｈ，２ｉの全面に超仕上げ加工が施されている。軌道面２ａ、第１の曲面２ｈ、及び第２の曲面２ｉの表面粗さは、Ｒａ０．２０μｍ以下となっている。一方、内輪２のヌスミ部２ｆ，２ｇには超仕上げ加工が施されておらず、旋削加工されたままの状態となっている。ヌスミ部２ｆ，２ｇの表面粗さは、超仕上げが施された軌道面２ａ等よりも大きく、具体的にはＲａ２．０μｍ以上となっている。
　本実施形態の円すいころ軸受１は、例えば、内輪２の内径が１５～１２０ｍｍの範囲、外輪３の外径が３０～２５０ｍｍの範囲、組み幅（外輪３の小径側端面３ｃと内輪２の大径側端面２ｃとの軸方向幅Ｌ、図１参照）が７～５０ｍｍの範囲で設定される。また、本実施形態の円すいころ軸受１は、円すいころ４が高密度で充填されており、具体的には下記の式で表されるころ係数γが、γ＞０．９４となっている。
　γ＝（Ｚ・ＤＡ）／（π・ＰＣＤ）
　ここで、Ｚ：ころ本数、ＤＡ：ころ平均径、ＰＣＤ：ころピッチ円径
　保持器５は、小径側環状部５ａと、大径側環状部５ｂと、小径側環状部５ａと大径側環状部５ｂとを軸方向につなぐ複数の柱部５ｃとを有する（図１及び図２参照）。保持器５は、円すいころ４の中心よりも外径側で、且つ、外輪３とは接触しない位置に配される。柱部５ｃのうち、円すいころ４と接触する柱面５ｄは、周方向で対向する柱面５ｄとの間隔が内径に行くほど広がるように傾斜している。
　内輪２に設けられた第１の曲面２ｈの曲率半径Ｒ１と、円すいころ４の転動面４ａのうち、第１の曲面２ｈと対向する部分の曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１は、転動面４ａに生じるエッジ応力が基準値（４０００ＭＰａ）以下となるように設定される。具体的には、例えば、基本動ラジアル定格荷重Ｃｒに基づいて荷重条件を設定した場合、Ｒ２／Ｒ１が３２００以下となるようにＲ１，Ｒ２の値が設定される。本実施形態では、ころ転動面４ａが単一の円弧曲線で構成されるため、上記の曲率半径Ｒ２は、ころ転動面４ａの曲率半径Ｒｒと一致する（図４参照）。また、円すいころ軸受１の適用範囲を広げる（より厳しい荷重条件で使用可能とする）場合、基本動ラジアル定格荷重Ｃｒではなく、基本静ラジアル定格荷重Ｃｏｒに基づいて荷重条件を設定することが好ましい。この場合、例えば、Ｒ２／Ｒ１が７００以下となるように、Ｒ１，Ｒ２の値が設定される。
　同様に、内輪２の外周面に設けられた第２の曲面２ｉの曲率半径Ｒ３と、円すいころ４の転動面４ａのうち、第２の曲面２ｉと対向する部分の曲率半径Ｒ４との比Ｒ４／Ｒ３は、３２００以下とされ、好ましくは７００以下とされる。本実施形態では、ころ転動面４ａが単一の円弧曲線で構成されるため、上記の曲率半径Ｒ４は、ころ転動面４ａの曲率半径Ｒｒと一致する（図５参照）。
　尚、ころ転動面４ａが、対数曲線等の非円弧曲線や、複数の曲線で構成される場合は、円すいころ４を内輪２に対して正規の位置に配した状態（すなわち、円すいころ４の大径側の端面４ｂを内輪２の大鍔部２ｅに当接させた状態、図１参照）で、ころ転動面４ａのうち、内輪２の第１の曲面２ｈと対向する部分の曲率半径がＲ２となり、第２の曲面２ｉと対向する部分の曲率半径がＲ４となる。
　円すいころ軸受１は、円すいころ４の大径側端面４ｂと内輪２の大鍔部２ｅとを摺接させながら、内輪２と外輪３とが相対回転する。円すいころ軸受１が定常状態で運転しているときには、内輪２の円弧状の軌道面２ａと円すいころ４の円弧状の転動面４ａの中央部同士が接触するため、内輪２の軌道面２ａの端部（ヌスミ部２ｆ，２ｇとの境界）と円すいころ４の転動面４ａとが接触することはない。しかし、円すいころ軸受１に大きな負荷荷重が加わったり、大きなミスアライメントが生じたりすると、内輪２の軌道面２ａの端部が円すいころ４の転動面４ａに接触することがある。特に、内輪２の大径側ヌスミ部２ｇは幅広に形成されるため、軌道面２ａの大径側の端部は、円すいころ４の転動面４ａのうち、ドロップ量が比較的小さい領域と対向する（図４参照）。このため、内輪２の軌道面２ａの大径側の端部は円すいころ４の転動面４ａと接触しやすい。
　本実施形態では、上記のように、内輪２の軌道面２ａと大径側ヌスミ部２ｇとの間に、軌道面２ａと同等の超仕上げ加工が施された第１の曲面２ｈを設けたことにより、この部分が円すいころ４の転動面４ａと接触したときの面圧を大幅に低減することができる。これにより、転動面４ａの端部と中央部との面圧差が小さくなり、軌道面４ａの内部に生じるせん断力が低減され、軸受寿命を延ばすことが可能となる。
　同様に、内輪２の軌道面２ａと小径側ヌスミ部２ｆとの間に、軌道面２ａと同等の超仕上げ加工が施された第２の曲面２ｉを設けたことにより、この部分が円すいころ４の転動面４ａと接触したときの面圧を大幅に低減され、軌道面４ａの面圧がさらに均一化される。
　また、本実施形態では、上記のように、内輪２の第１の曲面２ｈの曲率半径Ｒ１と、円すいころ４の転動面４ａのうち、第１の曲面２ｈと対向する部分の曲率半径Ｒ２（＝Ｒｒ）との比Ｒ２／Ｒ１が３２００以下に設定されているため、基本動ラジアル定格荷重Ｃｒに基づく荷重条件下においてエッジ応力が基準値を超えることがなく、軸受の長寿命化が図られる。さらに、Ｒ２／Ｒ１を７００以下に設定すれば、より厳しい基本静ラジアル定格荷重Ｃｏｒに基づく荷重条件下でもエッジ応力が基準値を超えることがなく、軸受のさらなる長寿命化が図られる。
　本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、内輪２の軌道面２ａ及び外輪３の軌道面３ａは、略直線状としてもよい。この場合、軌道面２ａ，３ａが、加工誤差等により各軌道面２ａ，３ａの母線方向中央部を凹ませた凹面となると、円すいころ４との接触により有害な応力集中が発生する恐れがある。従って、軌道面２ａ，３ａを略直線状とする場合でも、ごく僅かのクラウニング形状を付与して、端部のドロップ量がマイナスとなる事態を確実に回避することが好ましい。具体的には、内輪２の軌道面２ａの幅Ｗｉと両端のドロップ量Ｄｉとの比Ｗｉ／Ｄｉ、及び、外輪３の軌道面３ａの幅Ｗｏと両端のドロップ量Ｄｏとの比Ｗｏ／Ｄｏが、それぞれ４００００００より小さくなるように、各軌道面２ａ，３ａの曲率半径Ｒｉ、Ｒｏを設定することが好ましい。また、軌道面２ａ，３ａを略直線状として加工を容易化する観点からは、Ｗｉ／Ｄｉ、Ｗｏ／Ｄｏがそれぞれ５０００より大きくなるように、各軌道面２ａ，３ａの曲率半径Ｒｉ、Ｒｏを設定することが好ましい。
　また、内輪２の軌道面２ａの小径側に設けられた第２の曲面２ｉは、円すいころ４の転動面４ａの端部付近のドロップ量が比較的大きい部分と対向するため、軌道面２ａの大径側に設けられた第１の曲面２ｈと比べて、円すいころ４の転動面４ａと接触する恐れが低い。従って、第２の曲面２ｉを省略したり、あるいは第２の曲面２ｉに対する超仕上げ加工を省略したりしてもよい。
　以下、本発明の効果を確認するための試験について説明する。
　本試験では、図１～５に示す円すいころ軸受と同様の構成を有し、軌道面及びころ転動面の諸元の異なる複数のサンプルを対象とした。具体的には、サイズの異なる２種類の軸受Ａ及び軸受Ｂについて、内輪２の第１の曲面２ｈの曲率半径Ｒ１と、円すいころ４の転動面４ａの曲率半径Ｒｒ（＝Ｒ２）との比Ｒ２／Ｒ１を異ならせたサンプル１～３０を設定した（表１～表４参照）。軸受Ａ及び軸受Ｂの各寸法は、下記の通りである。
［軸受Ａ］
　内輪２の内径：φ４１．２７５ｍｍ
　外輪３の外径：φ８２．５５ｍｍ
　組み幅：２６．５４３ｍｍ
［軸受Ｂ］
　内輪２の内径：φ６５ｍｍ
　外輪３の外径：φ１４０ｍｍ
　組み幅：３６ｍｍ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　そして、各サンプルに所定の荷重を負荷したときの面圧（Ｐedge）と中央部最大面圧（Ｐmax）とを有限要素法に基づいて測定（算出）した。尚、図６に示すように、エッジ面圧Ｐedgeとは、内輪２の軌道面２ａの端部で急激に立ち上がった面圧の最大値であり、中央部最大面圧Ｐmaxとは、内輪２の軌道面２ａの中央部付近における面圧の極大値である。本試験では、自動車のトランスミッションユニット及びデファレンシャルユニットに組み込まれた円すいころ軸受の使用環境を調査し、大きな荷重が付加される場合の荷重条件を以下の通りとした。
　・定常状態での高負荷荷重条件＝０．４Ｃｒ
　・低頻度状態での高負荷荷重条件＝０．４Ｃｏｒ
ただし、Ｃｒ：基本動ラジアル定格荷重、Ｃｏｒ：基本静ラジアル定格荷重
　上記の荷重条件における各サンプルのエッジ面圧Ｐedge及び中央部最大面圧Ｐmaxを測定し、これらの基準値（４０００ＭＰａ）に対する割合を上記の表１～表４に示す。
　表１及び表３に示すように、基本動ラジアル定格荷重Ｃｒに基づく定常状態での高負荷荷重条件では、Ｒ２／Ｒ１≦２５００であるサンプル１～４、１６～１９は、エッジ面圧Ｐedgeが中央部最大面圧Ｐmaxを超えておらず、エッジ面圧が実質的に発生していない（判定○）。また、２５００＜Ｒ２／Ｒ１≦３２００であるサンプル５及びサンプル２０は、エッジ面圧Ｐedgeが中央部最大面圧Ｐmaxを超えているが、基準値を超えていない。従って、これらのサンプルについては、エッジ面圧が発生しているものの、その大きさは許容範囲内であると言える（判定△）。また、Ｒ２／Ｒ１＞３２００であるサンプル６、７、２１、２２については、基準値を超えたエッジ面圧Ｐedgeが発生している（判定×）。
　以上の結果から、基本動ラジアル定格荷重Ｃｒに基づく定常状態での高負荷荷重条件では、Ｒ２／Ｒ１を３２００以下、好ましくは２５００以下とすることで、大きなエッジ面圧の発生を防止できることが確認された。
　また、表２及び表４に示すように、基本静ラジアル定格荷重Ｃｏｒに基づく低頻度状態での高負荷荷重条件では、Ｒ２／Ｒ１≦５００であるサンプル８～１０、２３～２５については、エッジ面圧Ｐedgeが中央部最大面圧Ｐmaxを超えておらず、エッジ面圧Ｐedgeが実質的に発生していない（判定○）。また、５００＜Ｒ２／Ｒ１≦７００であるサンプル１１、１２、２６、２７は、エッジ面圧Ｐedgeが中央部最大面圧Ｐmaxを超えているが、基準値を超えていないため、その大きさは許容範囲内であると言える（判定△）。また、Ｒ２／Ｒ１＞７００であるサンプル１３～１５、２８～３０については、基準値を超えたエッジ面圧Ｐedgeが発生している（判定×）。
　以上の結果から、基本静ラジアル定格荷重Ｃｏｒに基づく定常状態での高負荷荷重条件では、Ｒ２／Ｒ１を７００以下、好ましくは５００以下とすることで、大きなエッジ面圧の発生を防止できることが確認された。
１     円すいころ軸受
２     内輪
２ａ   軌道面
２ｄ   小鍔部
２ｅ   大鍔部
２ｆ   小径側ヌスミ部
２ｇ   大径側ヌスミ部
２ｈ   第１の曲面
２ｉ   第２の曲面
３     外輪
３ａ   軌道面
４     円すいころ
４ａ   転動面
５     保持器

Claims (7)

  1. 　外周にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配され、外周面にテーパ状の転動面を有する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを所定間隔で保持する保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
    　各円すいころの転動面の両端のドロップ量が、前記内輪の軌道面の両端のドロップ量よりも大きく、
    　前記内輪が、軌道面の大径側に設けられた大鍔部と、軌道面と大鍔部との間に設けられた大径側ヌスミ部と、軌道面と大径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第１の曲面とを有し、
    　前記内輪の軌道面及び第１の曲面に超仕上げが施された円すいころ軸受。
  2. 　外周にテーパ状の軌道面を有する内輪と、内周にテーパ状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に配され、外周面に転動面を有する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを所定間隔で保持する保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
    　各円すいころの転動面の両端のドロップ量が、前記内輪の軌道面の両端のドロップ量よりも大きく、
    　前記内輪が、軌道面の大径側に設けられた大鍔部と、軌道面と大鍔部との間に設けられた大径側ヌスミ部と、軌道面と大径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第１の曲面とを有し、
    　前記第１の曲面の曲率半径Ｒ１と、各円すいころの転動面のうち、前記第１の曲面と対向する部分の曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が３２００以下である円すいころ軸受。
  3. 　前記第１の曲面の曲率半径Ｒ１と、各円すいころの転動面のうち、前記第１の曲面と対向する部分の曲率半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が７００以下である請求項１又は２記載の円すいころ軸受。
  4. 　前記内輪が、軌道面の小径側に設けられた小鍔部と、軌道面と小鍔部との間に設けられた小径側ヌスミ部と、軌道面と小径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第２の曲面とを有し、
    　前記第２の曲面に超仕上げが施された請求項１～３の何れかに記載の円すいころ軸受。
  5. 　前記内輪が、軌道面の小径側に設けられた小鍔部と、軌道面と小鍔部との間に設けられた小径側ヌスミ部と、軌道面と小径側ヌスミ部とを滑らかに連続する第２の曲面とを有し、
    　前記第２の曲面の曲率半径Ｒ３と、前記円すいころの転動面のうち、前記第２の曲面と対向する部分の曲率半径Ｒ４との比Ｒ４／Ｒ３が３２００以下である請求項１～３の何れかに記載の円すいころ軸受。
  6. 　請求項１～５の何れかに記載の円すいころ軸受と、前記円すいころ軸受の内輪の内周面に固定された回転軸と、前記円すいころ軸受の外輪の外周面に固定されたハウジングとを備えた自動車用トランスミッションユニット。
  7. 　請求項１～５の何れかに記載の円すいころ軸受と、前記円すいころ軸受の内輪の内周面に固定された回転軸と、前記円すいころ軸受の外輪の外周面に固定されたハウジングとを備えた自動車用デファレンシャルギヤユニット。
     
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