(57)【要約】【課題】幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる転がり軸受装置及び車両用ピニオン軸支持装置を提供する。【解決手段】  転がり軸受７は、円すいころ軸受を構成している円すいころ軸受部６０と、円すいころ軸受部６０に軸方向に並べて設けられ玉軸受を構成している玉軸受部７０とを備えている。外輪２１は、互いに一体形成された、玉軸受部７０に含まれる第１外輪部７１と、円すいころ軸受部６０に含まれる第２外輪部６１とで構成されている。内輪２０は、互いに一体形成された、玉軸受部７０に含まれる第１内輪部７２と、円すいころ軸受部６０に含まれる第２内輪部６２とで構成されている。外輪２１の外周面と、大径内周面５０との間に、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに第１外輪部７１が弾性変形することを許容するすき間Ｓを形成している。【選択図】      図２
2014185649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内周面に内嵌されている外輪と、軸部材の外周面に外嵌されている内輪と、を備えた転がり軸受装置であって、
周方向に配列された複数の円すいころを備えている円すいころ軸受部と、
前記円すいころ軸受部に軸方向に並べて設けられ、前記複数の円すいころのピッチ円径と異なるピッチ円径で周方向に配列された複数の玉を備えている玉軸受部と、を備え、
前記外輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１外輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２外輪部とで構成され、
前記内輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１内輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２内輪部とで構成され、
前記外輪の外周面と、前記ハウジングの内周面との間に、前記外輪又は前記内輪に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに前記第１外輪部が弾性変形することを許容するすき間を形成していることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
ハウジングの内周面に内嵌されている外輪と、軸部材の外周面に外嵌されている内輪と、を備えた転がり軸受装置であって、
周方向に配列された複数の円すいころを備えている円すいころ軸受部と、
前記円すいころ軸受部に軸方向に並べて設けられ、前記複数の円すいころのピッチ円径と異なるピッチ円径で周方向に配列された複数の玉を備えている玉軸受部と、を備え、
前記外輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１外輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２外輪部とで構成され、
前記内輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１内輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２内輪部とで構成され、
前記内輪の内周面と、前記軸部の外周面との間に、前記外輪又は前記内輪に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに前記第１内輪部が弾性変形することを許容するすき間を形成していること特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
前記すき間は、当該すき間を形成する周面同士がすきまばめとされることで形成されている請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。
【請求項４】
前記玉軸受部に対する予圧が、前記円すいころ軸受部に対する予圧よりも大きく設定されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
【請求項５】
差動機構に噛み合うピニオンギヤが一端に形成されたピニオン軸を回転自在に支持する転がり軸受装置を備えた車両用ピニオン軸支持装置であって、
前記転がり軸受装置が、請求項１〜４のいずれか一項に記載の転がり軸受装置であることを特徴とする車両用ピニオン軸支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置、及びディファレンシャルギヤ装置等に用いられるピニオン軸を支持するための車両用ピニオン軸支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に用いられるディファレンシャルギヤ装置等には、ピニオン軸を支持するための転がり軸受として、円すいころ軸受が用いられることがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８３７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
円すいころ軸受は、円すいころと軌道輪の軌道面とが線接触している。よって、円すいころ軸受における、円すいころと軌道面との接触面積は、例えば、玉軸受等と比較して相対的に大きくなる。このため、円すいころ軸受は、高負荷荷重領域では接触面の面圧を相対的に小さく抑えることができ、軸受の回転トルクの低減化にとっては有利である。
一方、低負荷荷重領域では、円すいころと、軌道面との接触面積が相対的に大きいことに加えて、円すいころと、円すいころを軸方向に保持している鍔部とが摺接することによる滑り摩擦抵抗の影響が大きくなり、例えば、玉軸受等と比較すると、軸受の回転トルクが大きくなる傾向がある。
【０００５】
そこで、円すいころ軸受に代えて玉軸受を採用することも考えられる。玉軸受は、低負荷加重領域では、玉と軌道面とが点接触であるため、円すいころ軸受と比較して、玉と軌道面との接触面積を小さくすることができ、さらに、その構造上円すいころ軸受の鍔部に相当する構成を有さないため、軸受の回転トルクの低減化が可能である。
しかし、高負荷荷重領域では、接触面の面圧が非常に高くなり、その結果生じる高い摩擦抵抗によって軸受の回転トルクを増加させてしまう。
【０００６】
以上のように、円すいころ軸受、又は玉軸受のいずれの軸受を採用したとしても、軸受としての回転トルクを相対的に増加させてしまう負荷荷重領域が存在するために、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができないという問題を有していた。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる転がり軸受装置及び車両用ピニオン軸支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ハウジングの内周面に内嵌されている外輪と、軸部材の外周面に外嵌されている内輪と、を備えた転がり軸受装置であって、周方向に配列された複数の円すいころを備えている円すいころ軸受部と、前記円すいころ軸受部に軸方向に並べて設けられ、前記複数の円すいころのピッチ円径と異なるピッチ円径で周方向に配列された複数の玉を備えている玉軸受部と、を備え、前記外輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１外輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２外輪部とで構成され、前記内輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１内輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２内輪部とで構成され、前記外輪の外周面と、前記ハウジングの内周面との間に、前記外輪又は前記内輪に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに前記第１外輪部が弾性変形することを許容するすき間を形成していることを特徴としている。
【０００９】
上記構成の転がり軸受装置によれば、外輪又は内輪に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに、第１外輪部が弾性変形するので、玉軸受部に作用するラジアル荷重を適度に逃がすことができ、所定荷重以上に大きいラジアル荷重が玉軸受部に作用するのを抑制することができる。
これにより、所定荷重よりも大きいラジアル荷重が外輪又は内輪に作用している場合に、所定荷重よりも小さいラジアル荷重が外輪又は内輪に作用している場合と比較して、玉軸受部が負担するラジアル荷重の負担割合を減少させ、円すいころ軸受部が負担するラジアル荷重の負担割合を増加させることができる。
【００１０】
つまり、外輪又は内輪に作用するラジアル荷重が所定荷重よりも小さい低負荷荷重領域では、一般に低負荷加重領域において回転トルクの低減化に有利な玉軸受部に荷重を負担させ、外輪又は内輪に作用するラジアル荷重が所定荷重よりも大きい高負荷荷重領域では、一般に高負荷加重領域において回転トルクの低減化に有利な円すいころ軸受部に荷重を負担させることができる。
このように、本構成によれば、低負荷荷重領域及び高負荷荷重領域で主として荷重を負担する軸受部を異ならせることができ、この結果、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明は、ハウジングの内周面に内嵌されている外輪と、軸部材の外周面に外嵌されている内輪と、を備えた転がり軸受装置であって、周方向に配列された複数の円すいころを備えている円すいころ軸受部と、前記円すいころ軸受部に軸方向に並べて設けられ、前記複数の円すいころのピッチ円径と異なるピッチ円径で周方向に配列された複数の玉を備えている玉軸受部と、を備え、前記外輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１外輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２外輪部とで構成され、前記内輪は、互いに一体形成された前記玉軸受部に含まれる第１内輪部と前記円すいころ軸受部に含まれる第２内輪部とで構成され、前記内輪の内周面と、前記軸部の外周面との間に、前記外輪又は前記内輪に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに前記第１内輪部が弾性変形することを許容するすき間を形成していること特徴としている。
【００１２】
この場合も、外輪又は内輪に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに、第１外輪部が弾性変形するので、玉軸受部に作用するラジアル荷重を適度に逃がすことができ、所定荷重以上に大きいラジアル荷重が玉軸受部に作用するのを抑制することができる。この結果、低負荷荷重領域及び高負荷荷重領域で主に荷重を負担する軸受部を異ならせることができ、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【００１３】
また、前記すき間は、当該すき間を形成する周面同士がすきまばめとされることで形成されていることが好ましく、この場合、容易にすき間を形成することができる。
【００１４】
また、上記転がり軸受装置において、前記玉軸受部に対する予圧が、前記円すいころ軸受部に対する予圧よりも大きく設定されていることが好ましい。
この場合、低負荷荷重領域における荷重をより効果的に玉軸受部に負担させることができる。
【００１５】
また、本発明は、差動機構に噛み合うピニオンギヤが一端に形成されたピニオン軸を回転自在に支持する転がり軸受装置を備えた車両用ピニオン軸支持装置であって、前記転がり軸受装置が、上述の転がり軸受装置であることを特徴としている。
上記構成によれば、上述のように、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の転がり軸受装置及び車両用ピニオン軸支持装置によれば、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受装置を備えているディファレンシャルギヤ装置の断面図である。
【図２】ヘッド側の転がり軸受７の拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図５】第１の実施形態の変形例を示す転がり軸受装置の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受を備えているディファレンシャルギヤ装置の断面図である。このディファレンシャルギヤ装置１は、自動車等の車両の駆動機構に用いられるものであり、ハウジング２内に、図示しないドライブシャフトにより回転駆動されるピニオン軸３と、差動減速機構５とを備えている。
【００１９】
ピニオン軸３の先端には、ピニオンギヤ４が設けられている。ピニオンギヤ４は、差動減速機構５のリングギヤ６と噛み合っている。
ピニオン軸３を介してドライブシャフトの回転力が伝達される差動減速機構５は、図示しない左右両駆動輪の差動動作を行いつつ、当該左右両駆動輪に回転力を伝達する。
【００２０】
ハウジング２の内部には、内周が円形の支持部２ａが、ハウジング２の一部として形成されている。ピニオン軸３のピニオンギヤ４側（以下、ヘッド側ともいう）は、支持部２ａに装着された転がり軸受７によって、支持部２ａに対して回転自在に支持されている。
ピニオン軸３のヘッド側の反対側（以下、テール側ともいう）は、ハウジング２の端部に形成された円筒部２ｂに装着された転がり軸受８によってハウジング２に対して回転自在に支持されている。
つまり、転がり軸受７，８は、差動減速機構５に噛み合うピニオンギヤ４が一端に形成されたピニオン軸３を回転自在に支持する車両用ピニオン軸支持装置を構成している。
【００２１】
テール側の転がり軸受８は、いわゆるタンデム型の複列玉軸受を構成しており、ピニオン軸３に装着された内輪８１と、ハウジング２の円筒部２ｂに装着された外輪８２と、内外輪間において軸方向に複列に設けられた複数の玉８３と、各列の保持器８４とを備えている。両軸受７，８間におけるピニオン軸３には、円筒状のスペーサ９が装着されている。転がり軸受８の内輪８１は、このスペーサ９と、環状の遮蔽板１０とによって軸方向に挟まれている。遮蔽板１０は、ピニオン軸３の他端側にスプライン嵌合によって当該ピニオン軸３と一体回転可能に装着されたフランジ１１により押さえられている。フランジ１１は、ピニオン軸３の先端に形成されたねじ部に螺合しているボルト１４によって固定されている。
フランジ１１とハウジング２との間にはオイルシール１２が装着され、さらに、フランジ１１に取り付けられた保護キャップ１３によりオイルシール１２が覆われている。
【００２２】
ヘッド側の転がり軸受７も、タンデム型の複列転がり軸受を構成している。このヘッド側の転がり軸受７については、後に詳述する。
【００２３】
ここで上記ディファレンシャルギヤ装置１の潤滑動作について説明する。ハウジング２の底部にはディファレンシャルギヤ装置１の内部全体を潤滑するための潤滑油（図示せず）が貯留されている。また、支持部２ａは、図中矢印で示すように潤滑油を導入して各転がり軸受７，８を潤滑するための潤滑油供給路Ｐを、ハウジング２内に形成している。
【００２４】
差動減速機構５のリングギヤ６は、車両が前進駆動状態において図中の矢印で示す方向に回転駆動されるようになっており、このリングギヤ６の回転により、ハウジング２の底部に貯留されている潤滑油を上方に跳ね上げる。跳ね上げられた潤滑油は、潤滑油供給路Ｐを通って、一対の転がり軸受７，８間に導かれ、当該軸受に供給される。ヘッド側の転がり軸受７内を通過した潤滑油は、ハウジング２の底部に戻される。また、テール側の転がり軸受８内を通過した潤滑油は、図示しない還流路を通過してハウジング２の底部に戻される。このようにして、潤滑油は、ディファレンシャルギヤ装置１の内部を循環している。
【００２５】
図２は、ヘッド側の転がり軸受７の拡大断面図である。
図中、ヘッド側の転がり軸受７は、ピニオン軸３に装着された内輪２０と、支持部２ａに装着された外輪２１と、内輪２０及び外輪２１の間に複列に配置された複数の転動体としての玉２２及び円すいころ２３と、玉２２及び円すいころ２３を周方向に保持している一対の保持器２４，２５とを備えている。
【００２６】
外輪２１は、軸受鋼や機械構造用合金鋼等によって形成された環状の部材であり、内周面には第１外輪軌道２１ａと、第２外輪軌道２１ｂとが軸方向に並べて形成されている。
内輪２０は、軸受鋼や機械構造用合金鋼等によって形成された環状の部材であり、外輪２１に同心に配置されている。内輪２０の外周面には、第１外輪軌道２１ａに対向している第１内輪軌道２０ａと、第２外輪軌道２１ｂに対向している第２内輪軌道２０ｂとが形成されている。
【００２７】
軸方向一端側に形成され互いに対向している第１外輪軌道２１ａ及び第１内輪軌道２０ａの間には、複数の玉２２が配置されている。軸方向他端側に形成され互いに対向している第２外輪軌道２１ｂ及び第２内輪軌道２０ｂの間には、複数の円すいころ２３が配置されている。
複数の玉２２及び複数の円すいころ２３は、それぞれ保持器２４，２５によって周方向に等間隔に保持されている。保持器２４，２５は、金属又は樹脂等によって形成された環状の部材であり、内外輪２０，２１間の環状空間に配置されて、玉２２及び円すいころ２３を保持している。
【００２８】
複数の玉２２は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、第１内輪軌道２０ａ及び第１外輪軌道２１ａの間に転動自在に介在している。
玉２２は、第１内輪軌道２０ａ側の接触点が軸方向一端側にずれることで、ラジアル方向に対して所定の傾斜角度をもって第１内輪軌道２０ａ及び第１外輪軌道２１ａに接触している。よって、玉２２及び内外輪２０，２１は、アンギュラ玉軸受を構成している。
【００２９】
また、複数の円すいころ２３は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、第２内輪軌道２０ｂ及び第２外輪軌道２１ｂの間に転動自在に介在している。
円すいころ２３は、小径端面２３ａが軸方向他端側、大径端面２３ｂが軸方向一端側となるように配置されており、内輪２０に形成された小鍔部２６及び大鍔部２７によって、軸方向に保持されている。よって、円すいころ２３及び内外輪２０，２１は、軸方向一端側が内輪２０の大径端側となる円すいころ軸受を構成している。
【００３０】
このように、本実施形態のヘッド側の転がり軸受７は、複列にそれぞれ複数個ずつ配置された転動体のうち、いずれか一方の列には玉２２が配置され、他方の列には円すいころ２３が配置されており、円すいころ軸受と玉軸受とを組み合わせたタンデム型の複列転がり軸受を構成している。
つまり、転がり軸受７は、円すいころ軸受を構成している円すいころ軸受部６０と、円すいころ軸受部６０に軸方向に並べて設けられ玉軸受を構成している玉軸受部７０とを備えている。
【００３１】
転がり軸受７の軸方向一端側に設けられた玉軸受部７０は、外輪２１の軸方向一端側の第１外輪部７１と、内輪２０の軸方向一端側の第１内輪部７２と、複数の玉２２とを含んで構成されている。
また、転がり軸受７の軸方向他端側に設けられた円すいころ軸受部６０は、外輪２１の軸方向他端側の第２外輪部６１と、内輪２０の軸方向他端側の第２内輪部６２と、複数の円すいころ２３とを含んで構成されている。
従って、外輪２１は、互いに一体形成された、玉軸受部７０に含まれる第１外輪部７１と、円すいころ軸受部６０に含まれる第２外輪部６１とで構成されている。内輪２０は、互いに一体形成された、玉軸受部７０に含まれる第１内輪部７２と、円すいころ軸受部６０に含まれる第２内輪部６２とで構成されている。
【００３２】
円すいころ軸受においては、一般に、大鍔部と小鍔部とは、円すいころの両端面に摺接しつつ円すいころを軸方向に保持している。よって、大鍔部と小鍔部との軸方向の間隔には、円すいころの軸方向長さに対してわずかなクリアランスが与えられる。
一方、玉軸受においては、玉と軌道との間においては軸方向に対してほとんどクリアランスはないので、内輪及び外輪の相対移動を規制することができる。
【００３３】
よって、本実施形態の転がり軸受７によれば、玉軸受部７０の第１外輪部７１及び第１内輪部７２が、両者間に介在した玉２２によって軸方向へ相対移動するのを規制されているので、外輪２１と内輪２０とが軸方向に相対移動するのを当該玉軸受部７０によって規制することができる。このため、円すいころ軸受部６０に含まれる第２外輪部６１と第２内輪部６２との軸方向の位置関係に誤差が生じるのを抑制できる。この結果、円すいころ軸受部６０に含まれる円すいころ２３を軸方向に保持する両鍔部２６，２７が円すいころ２３の軸方向端面に高い面圧で摺接するのを抑制することができ、両鍔部２６，２７にかじりが発生するのを抑制することができる。
【００３４】
第１外輪軌道２１ａ及び第１内輪軌道２０ａは、周方向に沿って列状に配置された複数の玉２２のピッチ円径が、同じく列状に配置された円すいころ２３のピッチ円径よりも大きくなるように形成されている。よって、内輪２０と外輪２１との間で形成される環状空間は、軸方向他端側から軸方向一端側に向かって漸次拡径するように形成されている。
このため、運転状態の転がり軸受７は、内輪２０の遠心力によって、潤滑油を軸方向他端部側の内外輪２０，２１間の環状開口部から軸受内部に導入し、一端部側の環状開口部から排出するポンプ作用を生じさせる。
【００３５】
上記ポンプ作用によって、潤滑油が軸受内部を通過する。よって、大鍔部２７と第１内輪軌道２０ａとの間の中間部２８は、滑らかな曲面によって繋げられている。これによって、軸受内部を通過する潤滑油が流れやすくなり、潤滑油を軸受外部に速やかに排出することができる。
【００３６】
また、保持器２５の軸方向他端部には、径方向内側に向かって延びる環状部２５ａが形成されている。内輪２０の他端部側の肩部には、径方向内側に凹む周溝２９が形成されている。環状部２５ａは、周溝２９の内側面との間にわずかなすき間が形成されるように当該周溝２９の内側に挿入されている。これにより、軸方向他端部側の環状開口部における実質的な開口面積を小さくすることができ、上記ポンプ作用によって、軸方向他端部側の環状開口部から軸受内部に導入される潤滑油量を制限することができる。
【００３７】
つまり、軸方向他端部側の内外輪２０，２１間の環状開口部から軸受内部に導入される潤滑油量が比較的多い場合、潤滑油の撹拌抵抗によって、転がり軸受７の回転トルクを増加させるおそれがある。このため、環状部２５ａ及び周溝２９によって、軸受内部に導入される潤滑油量を制限することで、潤滑油の撹拌抵抗を低下させることができる。この結果、転がり軸受７の回転トルクを減少させることができる。
【００３８】
また、内輪２０の大径端面２０ｃは、ピニオンギヤ４の側面４ａと当接している。また、テール側の転がり軸受８の内輪８１は、ピニオン軸３の端部に装着されたフランジ１１によって固定されている（図１参照）。
テール側の転がり軸受８の外輪８２と、ヘッド側の転がり軸受７の外輪２１とは、円筒部２ｂと、支持部２ａとによって、軸方向に固定されている。
よって、ボルト１４を締め込み、フランジ１１をヘッド側に向けて押圧すれば、両軸受７，８の内輪２０，８１が、軸方向に沿って互いに接近するように押圧することができ、これによって、両軸受７，８に対する予圧を調整することができる。なお、両軸受７，８の予圧を調整する場合、スペーサ９の軸方向長さも調整される。
【００３９】
ここで、本実施形態の転がり軸受７の外輪２１の外周面側には、大径外周面４０と、小径外周面４１と、大径外周面４０及び小径外周面４１を繋ぐ段差面４２とが形成されている。
また、外輪２１が装着されている支持部２ａの内周面側には、外輪２１の外周面側の形状に応じて、大径内周面５０と、小径内周面５１と、大径内周面５０及び小径内周面５１を繋ぐ段差面５２とが形成されている。
【００４０】
段差面４２と、外輪２１の軸方向他端面４３とは、支持部２ａの段差面５２と、小径内周面５１の端部から径方向内側に形成された環状壁５３とに当接している。これによって、外輪２１は、軸方向に位置決めされている。
【００４１】
大径外周面４０は、外輪２１外周面の一端縁から、軸方向円すいころ２３の大径端面２３ｂに重なる位置まで形成されている。小径外周面４１は、大径外周面４０の他端縁から段差面５２を介して、外輪２１外周面の他端縁まで形成されている。
【００４２】
つまり、大径外周面４０は、玉軸受部７０に含まれる第１外輪部７１の外周面を構成しており、小径外周面４１は、円すいころ軸受部６０に含まれる第２外輪部６１の外周面を構成している。
【００４３】
小径外周面４１は、支持部２ａの小径内周面５１に対して、しまりばめによって嵌合固定されており、これによって外輪２１は、支持部２ａに固定されている。
一方、大径外周面４０は、支持部２ａの大径内周面５０に対して、すきまばめとされている。
大径外周面４０の外径寸法は、支持部２ａの大径内周面５０に対して、１０〜２０μｍ程度のすき間が形成されるはめあい寸法に設定されている。
これによって、小径外周面４１は、嵌合固定されている一方、大径外周面４０は、大径内周面５０に対して、すき間Ｓを形成している。なお、図２では、理解を容易とするため、すき間Ｓを誇張して示している。このすき間Ｓは、上述のように、１０〜２０μｍ程度に設定されている。
【００４４】
ここで、玉軸受部７０に含まれる第１外輪部７１は、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに弾性変形するように形成されている。また、大径外周面４０と、大径内周面５０との間に上述のすき間Ｓが形成されることで、第１外輪部７１は、径方向外側に向けて弾性変形することが許容されている。
つまり、本実施形態では、大径外周面４０と、大径内周面５０との間に、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに第１外輪部７１が弾性変形することを許容するすき間Ｓを形成している。
【００４５】
従って、本実施形態の転がり軸受７によれば、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに、第１外輪部７１が弾性変形するので、玉軸受部７０に作用するラジアル荷重を適度に逃がすことができ、所定荷重以上に大きいラジアル荷重が玉軸受部７０に作用するのを抑制することができる。
これにより、所定荷重よりも大きいラジアル荷重が外輪２１又は内輪２０に作用している場合、所定荷重よりも小さいラジアル荷重が外輪２１又は内輪２０に作用している場合と比較して、玉軸受部７０が負担するラジアル荷重の負担割合を減少させ、円すいころ軸受部６０が負担するラジアル荷重の負担割合を増加させることができる。
【００４６】
このため、外輪２１又は内輪２０に作用するラジアル荷重が所定荷重よりも小さい低負荷荷重領域では、主に玉軸受部７０に荷重を負担させ、外輪２１又は内輪２０に作用するラジアル荷重が所定荷重よりも大きい高負荷荷重領域では、主に円すいころ軸受部６０に荷重を負担させることができる。
低負荷荷重領域では、一般に玉軸受の方が円すいころ軸受よりも摩擦トルクが小さく、回転トルクを相対的に低くできる。一方、高負荷荷重領域では、逆に玉軸受よりも円すいころ軸受の方が回転トルクを相対的に低くできる。
よって、本構成によれば、低負荷荷重領域及び高負荷荷重領域で主として荷重を負担する軸受部を異ならせることができ、この結果、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【００４７】
また、本実施形態の転がり軸受７によれば、高負荷荷重領域においては、剛性の高い円すいころ軸受部６０に主として荷重を負担させるので、長寿命化を図ることができる。
【００４８】
なお、第１外輪部７１が弾性変形しうる所定荷重としては、軸受に用いられる玉の疲労限荷重である１５００ＭＰａとすることができる。これにより、玉の疲労限荷重以上に大きいラジアル荷重が玉２２に作用するのを抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、大径外周面４０を、大径内周面５０に対してすきまばめとすることで、第１外輪部７１が弾性変形するのを許容するのに必要なすき間Ｓを形成したので、当該すき間Ｓを容易に形成することができる。
【００５０】
また、本実施形態の転がり軸受７は、玉軸受部７０に付与される予圧と、円すいころ軸受部６０に付与される予圧とが、異なるように設定されている。
より具体的には、玉軸受部７０に対する予圧を円すいころ軸受部６０に対する予圧よりも大きく設定する。これにより、低負荷荷重領域において、円すいころ軸受部６０に対する予圧を相対的に低くすることで当該円すいころ軸受部６０が負担するラジアル荷重を減少させ、効果的にラジアル荷重を玉軸受部７０に負担させることができる。この結果、低負荷荷重領域における回転トルクをより効果的に低減することができる。
【００５１】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
本実施形態では、内輪２０に大径内周面４５と、小径内周面４６とが形成されているとともに、外輪２１の大径外周面４０と小径外周面４１とが、支持部２ａに対してしまりばめによって嵌合固定されている点において、第１の実施形態と相違している。その他の点については、第１の実施形態と同様の構成である。
【００５２】
本実施形態において、内輪２０の大径内周面４５は、内輪２０内周面の一端縁から、軸方向玉２２の存在する他端付近まで形成されている。内輪２０の小径内周面４６は、大径内周面４５の他端縁から段差面４７を介して、内輪２０内周面の他端縁まで形成されている。
【００５３】
つまり、大径内周面４５は、玉軸受部７０に含まれる第１内輪部７２の内周面を構成していおり、小径内周面４６は、円すいころ軸受部６０に含まれる第２内輪部６２の内周面を構成している。
【００５４】
内輪２０の小径内周面４６は、ピニオン軸３の外周面５６に対してしまりばめによって嵌合固定されている。これによって、内輪２０は、ピニオン軸３に固定されている。
一方、大径内周面４５は、ピニオン軸３の外周面５６から径方向に離間して形成されていることで、外周面５６に対して環状のすき間Ｓを形成している。
【００５５】
玉軸受部７０に含まれる第１内輪部７２は、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに弾性変形するように形成されている。また、大径内周面４５と、外周面５６との間に環状のすき間Ｓが形成されることで、第１内輪部７２は、径方向内側に向けて弾性変形することが許容されている。
つまり、本実施形態では、大径内周面４５と、外周面５６との間に、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに第１内輪部７２が弾性変形することを許容するすき間Ｓを形成している。
【００５６】
これにより、本実施形態の転がり軸受７によれば、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに、第１内輪部７２が弾性変形するので、玉軸受部７０に作用するラジアル荷重を適度に逃がすことができ、所定荷重以上に大きいラジアル荷重が玉軸受部７０に作用するのを抑制することができる。
この結果、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、低負荷荷重領域及び高負荷荷重領域で主に荷重を負担する軸受部を異ならせることができ、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【００５７】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
本実施形態の転がり軸受７は、円すいころ軸受部６０が軸方向一端側に設けられ、玉軸受部７０が軸方向他端側に設けられている点において第１の実施形態と相違している。
【００５８】
本実施形態では、外輪２１の小径外周面４１が、玉軸受部７０に含まれる第１外輪部７１の外周面を構成し、外輪２１の大径外周面４０が、円すいころ軸受部６０に含まれる第２外輪部６１の外周面を構成している。
大径外周面４０は、支持部２ａに対してしまりばめによって嵌合固定されている。また、小径外周面４１は、支持部２ａに対してすきまばめとされている。
【００５９】
本実施形態では、小径外周面４１の外径寸法は、支持部２ａの小径内周面５１に対して、１０〜２０μｍ程度のすき間Ｓが形成されるはめあい寸法に設定されている。
これによって、小径外周面４１は、小径内周面５１に対して、わずかなすき間Ｓを形成している。なお、図４では、理解を容易とするため、すき間Ｓを誇張して示している。
【００６０】
第１外輪部７１は、第１の実施形態と同様、外輪２１に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに弾性変形するように形成されている。また、小径外周面４１と、小径内周面５１との間にすき間Ｓが形成されることで、第１外輪部７１は、径方向外側に向けて弾性変形することが許容されている。
つまり、本実施形態では、小径外周面４１と、小径内周面５１との間に、外輪２１又は内輪２０に所定荷重よりも大きいラジアル荷重が作用したときに第１外輪部７１が弾性変形することを許容するすき間Ｓを形成している。
【００６１】
この結果、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、低負荷荷重領域及び高負荷荷重領域で主に荷重を負担する軸受部を異ならせることができ、幅広い負荷荷重領域で回転トルクの低減化を図ることができる。
【００６２】
本発明は、上記実施形態に限定されることはない。例えば、上記各実施形態では、支持部２ａ、及びピニオン軸３との間ですき間Ｓを形成している外輪２１の大径外周面４０、及び内輪２０の大径内周面４５が円筒面状である場合を示したが、支持部２ａ、及びピニオン軸３との間で、第１外輪部７１又は第１内輪部７２の弾性変形を許容するすき間Ｓを形成することができれば、円筒面状である必要ななく、テーパ面や、曲面、またこれらを組み合わせた面とすることもできる。
【００６３】
また、上記第１の実施形態において、内輪２０の他端部側の肩部に、径方向内側に凹む周溝２９を形成し、保持器２５の環状部２５ａを周溝２９の内側に挿入することで、軸受内部に導入される潤滑油量を制限する構成を示したが、例えば、図５に示すように、周溝２９に代えて、環状部２５ａとの間で、わずかなすき間を形成している段差３０を設けてもよい。この場合も、周溝２９の場合と同様、軸受内部に導入される潤滑油量を制限することができる。
【符号の説明】
【００６４】
３  ピニオン軸            ４  ピニオンギヤ            ５  差動減速機構
７  転がり軸受（転がり軸受装置）                      ２０  内輪
２０ａ  第１内輪軌道      ２０ｂ  第２内輪軌道        ２１  外輪
２１ａ  第１外輪軌道      ２１ｂ  第２外輪軌道        ２２  玉
２３  円すいころ          ４０  大径外周面            ４１  小径外周面
４５  大径内周面          ４６  小径内周面            ５０  大径内周面
５１  小径内周面          ５６  外周面                ６０  円すいころ軸受部
６１  第２外輪部          ６２  第２内輪部            ７０  玉軸受部
７１  第１外輪部          ７２  第１内輪部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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