(57)【要約】      （修正有）【課題】プリロードを達成することができる新規な円錐ころ軸受を提供する。【解決手段】対称的に正面合わせに配置された複列内側軌道１ｗと、複列外側軌道２ｗと、複列内側軌道および複列外側軌道の間に配置された２列の円錐ころ３とを備える。２列の円錐ころはそれぞれ、対応する列の円錐ころを抑制し、かつころ間の接触を防ぐための保持フレーム４を有する。２列の円錐ころのための軸方向当接および支持を提供するために、２列の円錐ころの間に浮動ガイドリング部材５が設けられ、軸受の非中心回転とともに、軌道の幅方向に移動することによって２列の円錐ころを調整することができる。円錐ころ軸受は、プリロード条件のものとで非中心回転する能力を有し、従来のシャフトシステムにおいて非位置決め端部構成軸受として用いられる円筒ころ軸受と置き換えることができ、プリロードがない円筒ころ軸受の固有の構成不足を解消することができる。【選択図】図４ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対称的に正面合わせに配置された複列内側軌道（１ｗ，１ｗ’）と、複列外側軌道（２ｗ，２’ｗ’）と、前記複列内側軌道（１ｗ，１ｗ’）および複列外側軌道（２ｗ，２’ｗ’）の間に配置された２列の円錐ころ（３，３’）とを備える新規な円錐ころ軸受であって、前記２列の円錐ころ（３，３’）はそれぞれ、対応する列の前記円錐ころを抑制し、かつ前記ころ間の接触を防ぐための保持フレーム（４，４’）有し、前記新規な円錐ころ軸受には、前記２列の円錐ころ（３，３’）のための軸方向当接および支持を提供するために、前記２列の円錐ころ（３，３’）の間に浮動ガイドリング部材（５）が設けられ、前記軸受の非中心回転とともに、前記軌道の幅方向に移動することによって前記２列の円錐ころ（３，３’）を調整することができることを特徴とする、新規な円錐ころ軸受。
【請求項２】
前記複列内側軌道（１ｗ，１ｗ’）が一体の内輪（１）に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項３】
前記ガイドリング部材（５）が前記一体の内輪（１）に隣接することを特徴とする、請求項２に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項４】
前記一体の内輪（１）の面に前記ガイドリング部材（５）を半径方向に支持するための突出部材（５’）が形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項５】
前記複列内側軌道（１ｗ，１ｗ’）が複列内輪（１ａ，１ｂ）にそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項６】
前記ガイドリング部材（５）が前記複列内輪（１ａ，１ｂ）および／または内輪の分離を調整するための前記複列内輪（１ａ，１ｂ）の間の内側スペーサ（１ｃ）に隣接していることを特徴とする、請求項５に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項７】
前記複列外側軌道（２ｗ，２’ｗ’）が複列外輪（２，２’）にそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項１，２または５に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項８】
前記ガイドリング部材（５）が前記複列外輪（２，２’）および／または外輪の分離を調整するための前記複列外輪（２，２’）の間の外側スペーサに隣接していることを特徴とする、請求項７に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項９】
前記ガイドリング部材５が前記２列の円錐ころ（３，３’）に当接する位置が、半径方向において前記２列の円錐ころの回転軸を実質的にカバーしていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１０】
前記ガイドリング部材５が前記２列の円錐ころ（３，３’）に当接する位置が、半径方向において前記２列の円錐ころの回転軸からそれていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１１】
前記ガイドリング部材５および２列の円錐ころ（３，３’）の互いに当接する端面が対応する形を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１２】
前記ガイドリング部材（５）および２列の円錐ころ（３，３’）が互いに当接する端面において凹状の大きい球面および凸状の小さい球面の間での内部接線適合を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１３】
前記ガイドリング部材（５）および両側の２列の円錐ころ（３，３’）が、互いに当接する端面において凹状の大きいトーラスおよび凸状の小さい球面の間での内部接線適合を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１４】
前記ガイドリング部材（５）および両側の列の円錐ころ（３，３’）が互いに当接する端面において大きい円錐面および小さい球面の間の内部接線適合を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１５】
前記ガイドリング部材（５）の製造に使用される材料が、炭素鋼、合金鋼、銅合金、アルミニウム合金、焼結材料、複合材料、またはエンジニアリングプラスチックの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１６】
前記ガイドリング部材（５）がその表面にエンジニアリングプラスチックを組み込んでいることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１７】
前記２列の円錐ころ（３，３’）の転がり面が対数分布、または冠形状を有する凸状構造を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項１８】
機械的なトランスミッションのための回転軸（１０）を備える新規なシャフトシステムであって、前記回転軸（１０）は、軸方向に分布した２つの構成軸受（１０ａ，１０ｂ）によって固定手段の上に支持され、前記２つの構成軸受（１０ａ，１０ｂ）は、前記軸方向における前記回転軸（１０）の位置調整を禁止する位置決め端部構成軸受（１０ａ）、および前記軸方向における前記回転軸（１０）の位置調整を許容する非位置決め端部構成軸受（１０ｂ）であって、前記非位置決め端部構成軸受（１０ｂ）が請求項１〜１７のいずれか一項に記載の新規な円錐ころ軸受であることを特徴とする、新規なシャフトシステム。
【請求項１９】
前記位置決め端部構成軸受（１０ａ）が、複列円錐ころ軸受、複列アンギュラ玉軸受または単列深溝玉軸受であることを特徴とする、請求項１８に記載の新規な円錐ころ軸受。
【請求項２０】
ベルト伝動、チェーン伝動、ギア伝動、またはウォーム伝動のための機構または構成要素が前記回転軸（１０）に設けられていることを特徴とする、請求項１８または１９に記載の新規な円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規の円錐ころ軸受および非位置決め端部（non-locating-end）構成軸受として当該軸受を用いた新規のシャフトシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
円錐ころ軸受は、軸方向および半径方向の負荷（まとめると総合負荷とよばれる）に同時に耐えることができるため機械分野で広く使用されている。これらの動作原理は、図１ａに示すように、一致する頂点を有する２つのコーンが、互いの面上の純粋な転がり運動において、任意に相対的に摺動することなく係合することができるというものである。理論上の計算では、頂点が一致する場合、軌道の幅方向における２つのコーン上の全ての点がちょうど同じ接線速度を有すると、２つのコーンの間で相対的な摺動（差の滑り）が起こらないことを示している。実際には、円錐ころ軸受の内側軌道、外側軌道、および円錐ころ（円錐ころ要素）は、実際に全て円錐台（錐台）として設計される。したがって、図１ｂに示す円錐ころ軸受の断面図において、純粋な転がり運動の形の動作が可能である転がり本体の全て（円錐ころ、内側軌道および外側軌道を含む）に不可欠なことは、これらのコーンの頂点が軸受軸（軸受の軸）上の同じ点で一致するとともに、外輪コーン角度α、内輪コーン角度βおよびころコーン角度θが以下の定量的な関係：θ＝α-βを満たすことである。上記の条件に合わない場合は、円錐ころは、内側軌道および外側軌道の間で「転がり＋摺動」運動の複雑な状態になるだろう。
【０００３】
図１ｂから明らかなように、軸方向負荷に実際に耐える円錐ころ軸受構成要素は、内輪の一側に形成され、かつころの大きい端部の表面に面するガイドリブである。単一列構成で使用される場合は、円錐ころ軸受は、一側からの軸方向負荷に耐えることができ、ペアで用いられる場合は、複列に配置された円錐ころ軸受は、２方向からの軸方向負荷に耐えることができる。通常、複列円錐ころ軸受は、背面合わせおよび正面合わせの２つの方法で構成され得る。図２ａに示すように背面合わせ配置においては、円錐ころの２つの列は、互いに面する小端面を有し、および軸受軸方向負荷のためのガイドリブｒａおよびｒｂは、互いに当接する複列内輪の両側（軸方向において）に配置される。図２ｂに示すように正面合わせ配置においては、円錐ころの２つの列は、互いに面する大端面を有し、および軸受軸方向負荷のためのガイドリブｒａおよびｒｂは、複列内輪の当接内側（軸方向において）に配置される。図２ｃにおいて、複列円錐ころ軸受の当接内輪は、さらに単一部品に融合されて、複列の正面合わせ配置、および一体の内輪構造を有する円錐ころ軸受を形成する。図２ｃに示す状況においては、複列正面合わせ配置の円錐ころ軸受のガイドリブｒａおよびｒｂは、共に融合されて、一体の内輪上に中間リブｍを形成し、任意の単一方向または２方向からの軸方向負荷に耐えることができる。
【０００４】
よく知られているように、円錐ころ軸受の注目すべき特徴は、内輪および外輪の軸方向調整により、軸受内部の軸方向のあそび、および半径方向のあそびが同時に消去され得るということであり、さらに転がり構成要素の間にある量の接触変形（通常「プリロード」と呼ぶ）が作られ得るということである。図２ａ〜図２ｃは、軸受プリロードを達成するために適当な寸法の内側スペーサまたは外側スペーサを設けることによる、複列内輪または複列外輪の軸方向分離の典型的な調整方法を示す。
【０００５】
しかし、図３に示す期待寿命および内部あそびの関係のグラフから明らかなように、ころ軸受は、比較的小さい負のあそび範囲ｐ（以下、「最適あそび範囲」と呼ぶ）においてのみ最適期待寿命を達成することができ、大部分の範囲を占める残りのあそび範囲においては、軸受の期待寿命は著しく低い。特に、内部あそびが最適あそび範囲ｐからさらに左へ移動する（減少する）場合、軸受の内部応力は、急に増加し、温度上昇の急激な増加、および非常に短縮された寿命を招き、かつ焼付きすら発生する場合がある。円錐ころ軸受の上述の特徴により、円錐ころ軸受がギアボックスなどの装置のシャフトシステムで使用される場合、軸方向焼付きなどの不都合な状況を避けるために、円筒ころ軸受などの、内輪および外輪の相対的な軸方向移動を許容する整合軸受と関連して使用しなければならない。しかし、円筒ころ軸受が内輪および外輪の軸方向における相対的な調整を許容したとしても、実際には正確な半径方向プリロードを達成することは困難であることが多い。これは、円筒ころ軸受の半径方向プリロードは、軸受回転軸、軸受座部およびハウジング孔などの関連する部品の加工精度に対する要求が非常に高く、実際には費用の問題により利用できないことが多いためである。したがって、現実には、内輪および外輪の軸方向調節を許容するのみならず、半径方向のプリロードを経済的かつ好都合に達成することが可能な本発明の新規な軸受が待たれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、円筒ころ軸受の方法における所与の軸方向範囲内の非中心調整を受けないばかりでなく、また従来の円錐ころ軸受で用いられるものと類似の方法によってプリロードを達成することができる新規な円錐ころ軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
構造に関して上記の目的を達成するために、新規な円錐ころ軸受は、対称的に正面合わせで構成された複列内側軌
道と、複列外側軌道と、複列内側軌道および複列外側軌道の間に配置された２列の円錐ころとを備える。２列の円錐ころはそれぞれ、当該列の円錐ころを抑制し、かつころの間の接触を防止するための保持フレームを有する。さらに、新規な円錐ころ軸受にはまた、２列の円錐ころの間に浮動ガイドリング部材が設けられ、２列の円錐ころのための軸方向当接および支持を提供する。ガイドリング部材によって、２列の円錐ころは、新規な円錐ころ軸受が非中心回転しながら軌道の幅方向において移動させることにより調整され得る。
【０００８】
上述した浮動ガイドリング部材を利用する新規な円錐ころ軸受は、固定ガイドリブを有する従来の円錐ころ軸受の軸方向負荷軸受能力を喪失するが、それにより内輪および外輪の一定の軸方向範囲内における位置調整を許容する能力を得る。この位置調整は、軸受の内部あそび（プリロード状態）が変化しないままであるという必要条件のもとで達成され、および内側および外側軌道の幅方向における２列の円錐ころの自動移動によって同時に行われ、これは、回転状態における漸進的な軸受の自己調整プロセスであり、従来の円錐ころ軸受における過度の負のあそびによって生じる軸受の焼付きのような状況を引き起こさない。内輪および外輪の間の軸方向における相対的な調整のための能力は、新規な円錐ころ軸受に非中心回転のための能力を与え、それは従来の円錐ころ軸受がプリロード状態のもとでは持たないものである。したがって新規な円錐ころ軸受は、非常に幅広くかつ完全に新しい用途が期待される。例えば、車両ギアボックスなどの従来のシャフトシステム（車軸システム）において、新規な円錐ころ軸受は、円筒ころ軸受と置き換えて使用することができ、それにより新規なシャフトシステムを形成する。構造に関して、新規なシャフトシステムは、機械的なトランスミッションのための回転軸を備え、回転軸は、軸方向に間隔を置いて分配された２つの構成軸受によって外部固定手段の上に支持される。２つの構成軸受は、軸方向における回転軸の位置調整を制限する位置決め端部（locating-end）構成軸受、および、軸方向における回転軸の位置調整を許容する非位置決め端部（non-locating-end）構成軸受である。非位置決め端部構成軸受は、本発明による新規な円錐ころ軸受である。新規な円錐ころ軸受によって支持される新規なシャフトシステムは、振動および騒音レベルを低減するのみならず、半径方向においてより高い剛性を有するものである。
【０００９】
本発明の様々な特定の実施形態および有益な効果は、添付図面と関連して以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】円錐ころ軸受の動作原理を示す図である。
【図１ｂ】１点で一致する円錐ころ軸受における異なる転がり体のコーン頂点を示す動作原理図である。
【図２ａ】背面合わせ構成を有する複列円錐ころ軸受の部分組立概略図である。
【図２ｂ】正面合わせ構成を有する複列円錐ころ軸受の部分組立概略図である。
【図２ｃ】複列正面合わせ構成および一体の内輪構造を有する円錐ころ軸受の部分組立概略図である。
【図３】期待寿命およびころ軸受の内部あそびの間の関係のグラフである。
【図４ａ】新規な円錐ころ軸受における一体の内輪に直接隣接するガイドリング部材を示す部分組立概略図である。
【図４ｂ】新規な円錐ころ軸受の一体の内輪の突出構造に隣接するガイドリング部材を示す部分組立概略図である。
【図４ｃ】新規な円錐ころ軸受の複列内輪および／または内側スペーサに隣接するガイドリング部材を示す部分組立概略図である。
【図４ｄ】新規な円錐ころ軸受における隣接する複列内輪によって形成された突出構造に隣接するガイドリング部材を示す部分組立概略図である。
【図４ｅ】新規な円錐ころ軸受における複列内輪よりも大きい半径方向の厚みを有する内側スペーサに隣接するガイドリング部材を示す部分組立概略図である。
【図４ｆ】新規な円錐ころ軸受における複列外輪に隣接するガイドリング部材の部分組立概略図である。
【図５】新規な円錐ころ軸受が中心状態から非中心状態へ移行する場合に、軌道の幅方向に移動することによって調整される２列の円錐ころの部分組立概略図を示す。
【図６】新規な円錐ころ軸受が中心状態から非中心状態へ移行する場合に、右側の内側軌道および外側軌道の間で移動することにより調整される右列円錐ころの部分組立拡大図を示す。
【図７ａ】大きい球面および小さい球面の間で内部接線適合を形成する２列の円錐ころのガイドリング部材および大端面の部分三次元斜視図を示す。
【図７ｂ】大きい球面および小さい球面の間で内部接線適合を形成する２列の円錐ころのガイドリング部材および大端面の部分組立概略図を示す。
【図８ａ】大きいトーラスおよび小さい球面の間で内部接線適合を形成する２列の円錐ころのガイドリング部材および大端面の部分三次元斜視図を示す。
【図８ｂ】大きいトーラスおよび小さい球面の間で内部接線適合を形成する２列の円錐ころのガイドリング部材および大端面の部分組立概略図を示す。
【図９ａ】大きい円錐面および小さい球面の間で内部接線適合を形成する２列の円錐ころのガイドリング部材および大端面の部分三次元斜視図を示す。
【図９ｂ】大きい円錐面および小さい球面の間で内部接線適合を形成する２列の円錐ころのガイドリング部材および大端面の部分組立概略図を示す。
【図１０ａ】円筒ころ軸受が非位置決め端部構成軸受として使用される従来のシャフトシステムの組立概略図を示す。
【図１０ｂ】新規な円錐ころ軸受が非位置決め端部構成軸受として使用される新規なシャフトシステムの組立概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図４ａ〜図４ｆは、本発明の複列正面合わせ配置を有する新規な円錐ころ軸受（以下単純に「新規な円錐ころ軸受」と呼ぶ）の異なる設計構造を示し、新規な円錐ころ軸受本体を軸受軸を含む仮想平面で切断して得られる部分組立概略図である。図４ａから明らかなように、新規な円錐ころ軸受は、図２ｃに示すような複列正面合わせ配置、および一体の内輪を有する従来の円錐ころ軸受（以下単純に「従来の円錐ころ軸受」と呼ぶ）と類似の構造を有し、両方は、一体に形成された内輪１と、一体に形成された内輪１に対応する複列外輪２および２’と、一体に形成された内輪１および複列外輪２および２’の間に配置された２列の円錐ころ３および３’とを含む。２列の円錐ころ３および３’には、円錐ころの該当する列を抑制し、かつころ間における接触を防止するために保持フレーム４および４’が設けられている。相違点は、固定中間リブｍの代わりに、浮動ガイドリング部材５が、複列内側軌道１ｗおよび１ｗ’の間の新規な円錐ころ軸受の内輪１に設けられていることである。浮動ガイドリング部材５（以下単純に「ガイドリング部材」と呼ぶ）は、２列の円錐ころ３および３’のための浮動当接部および支持を提供するために使用され、これにより、軌道の幅方向において所与の範囲内で移動させることによって２列の円錐ころ３および３’を調整することができる。また図４ａから明らかなように、ガイドリング部材５は、浮いた形で内輪１の平らな面に直接隣接しているため、内側および外側軌道１ｗ，１ｗ’，２ｗおよび２’ｗ’から半径方向圧力がかかると、２列の円錐ころ３および３’は、ガイドリング部材５の両側に常に当接し、締め付けながら所与範囲内で軸方向に調整される。
【００１２】
図４ａに示す状況において、ガイドリング部材５が２列の円錐ころ３および３’に当接する位置は、円錐ころの回転軸から半径方向にそれており、それにより作られる偏向トルクは、円錐ころのバランスを保つために内側および外側軌道１ｗ，１ｗ’，２ｗおよび２’ｗ’が逆のトルクを提供するのに必要である。これにより、結果的に円錐ころ３および３’によって生じる圧力は、軌道の幅方向において非均一に分布し、内側および外側軌道の間の円錐ころの転がりに対する抵抗がわずかに増加する。この点に照らせば、両側の端面が２列の円錐ころ３および３’の回転軸の位置に当接し、２列の円錐ころ３および３’に偏心して当接するガイドリング部材５によって生じる偏向トルク効果を基本的に除去することを直接可能にするように、ガイドリング部材５の半径方向寸法を増加させることができる。もちろん、代替形として、図４ｂに示すように、２列の円錐ころ３および３’の回転軸位置を自然にカバーすることができるように、半径方向にガイドリング部材５を下支えするために固定突出部材５’を内輪１に設けることができる。
【００１３】
突出部材５’は、図２ｃに示す従来の円錐ころ軸受の中間リブｍと構造が似ているが、それを設ける目的は、新規な円錐ころ軸受に軸方向負荷軸受能力を提供することではなく、ガイドリング部材５を半径方向において適切な高さに「持ち上げ」、ガイドリング部材５の両側における端面が２列の円錐ころ３および３’の回転軸の位置を自然にカバーすることを可能にすることであるということが指摘されなければならない。この意味において、突出部材５’は、ガイドリング部材５のための単なる「踏み石」であり、軌道幅における２列の円錐ころ３および３’の位置調整のためにそれ自体が実際の障害物となることを防ぐ必要がある。これに照らせば、ガイドリング部材５より小さい軸方向寸法を有する突出構造５’は、軸受が非中心回転状態（a non-centred running state）の場合に、２列の円錐ころ３および３’の内側端面に確実に接触しないように設計され、用いられることができる。
【００１４】
上記の説明から分かるように、実際、新規な円錐ころ軸受の機能の実現は、内輪１が一体構造を採用するかどうかに依存しない。図４ｃに示すように、複列内輪１ａおよび１ｂは互いに当接するか、複列内輪１ａおよび１ｂは、内側スペーサ１ｃを介して互いに当接し、ガイドリング部材５が内輪の周囲に沿って軸方向に浮動することを妨げられない限り、新規な円錐ころ軸受は、各場合において、軸方向調整能力を与えられる。同様に、内輪１に一体構造形状を用いることは、突出部材５’を配置するための条件ではない。例えば図４ｄに示すように、突出部材５’は、隣接する複列内輪１ａおよび１ｂによって形成され得るか、または図４ｅに示すように、内輪１ａおよび１ｂよりも大きい半径方向の厚みを有する内側スペーサ１ｃによって独立して形成され得る。どのような形が採用されても、ガイドリング部材５を効果的に支持し、かつ軸方向における自由な浮動を妨げない限り、任意の突出部材５’を用いることができる。
【００１５】
図４ａ〜図４ｅに示す概要において、ガイドリング部材５は、内輪および／または内輪の間の内側スペーサに隣接する。代替として、図４ｆに示すように、ガイドリング部材５はまた、外輪および／または外輪の間に配置された外側スペーサ（図示せず）に隣接することができる。実際には、実際の要件により適切な選択がなされ得ることは明らかである。
【００１６】
また上記の説明から分かるように、ガイドリング部材５は、軸方向において自由に浮くことができるが、これは、新規な円錐ころ軸受が従来の円錐ころ軸受に用いられるのと類似した従来の方法でプリロードが行われることを妨げない。例えば、正確なプリロードを達成するために複列内輪または複列外輪の軸方向の分離を調整するのに適切な寸法の内側／外側スペーサを設けることができる。
【００１７】
図５は、新規な円錐ころ軸受が中心状態（a centred state）から非中心状態（a non-centred state）へ移行する場合に、軌道の幅方向に移動することにより調整される新規な円錐ころ軸受の２列の円錐ころ３および３’の部分組立概略図を示す。図に示すように、中心回転状態において、内側および外側軌道１ｗ，１ｗ’，２ｗおよび２’ｗ’のコーン頂点は、軸受軸の点Ｏで一致する。背景技術において述べたように、この状態において、新規な円錐ころ軸受の２列の円錐ころ３および３’は、内側および外側軌道１ｗ，１ｗ’，２ｗおよび２’ｗ’の間の純粋な転がり運動の形で動作可能である。
【００１８】
非中心回転状態の下では、様々な転がり体のコーン頂点はもはや一致しないように新規な円錐ころ軸受の内輪１は、外輪２および２’に対して軸方向に横向きに移動すると仮定する。特に、図５に示すように、以下のように仮定する。外輪２および２’は、軸受座部に固定されているため移動しないままであり、外側軌道２ｗおよび２’ｗ’のコーン頂点は、軸受軸の点Ｏのままである。内輪１が横向きに移動する場合、内側軌道１ｗおよび１ｗ’のコーン頂点は、最初の点Ｏから次の点Ｑへ移動する。上述したのは、内輪全体（一体の内輪１または複列内輪１ａおよび１ｂであるかに関わらず）の軸方向における移動プロセスであり、これは、実際には回転軸の熱膨張による非中心回転の軸受に非常に似ている。明らかに、この移動プロセスの過程で、内輪および外輪の間の幾何学的な空間がそれに応じて変化する。特に、図５の右半分に示す軸受構造の内部空間は、半径方向において狭くなる一方、左半分の軸受構造の内部空間は、半径方向において広くなり、それにより２列の円錐ころ３および３’は、非中心内輪１と逆方向の軌道の幅方向に移動することにより調整される。上記の調整により、２列の円錐ころ３および３’のコーン頂点は、最初の点Ｏから次の点Ｏ’へ移動する。言い換えれば、非中心回転により、３つの部品すなわち複列円錐ころ、内側軌道および外側軌道のコーン頂点を点Ｏ’，ＱおよびＯに最終的に停止させる。これら３つの部品のコーン角度α，βおよびθは、全て変わらず、関係θ＝α−βをなおも満たすが、３つの部品のコーン頂点は、もはや一致せず、純粋な転がり運動の形の円錐ころ軸受の動作のための必要条件をもはや満たさない。特に、コーン頂点が分散する結果、軌道の幅方向における全ての転がり体の全ての点の接線速度は、もはや同じではなくなり、それにより内側および外側軌道の間の円錐ころの相対的な摺動が起こる。
【００１９】
数値に関しては、相対的な摺動が軌道の幅方向における転がり体の異なる点の接線速度の差異と等しくなることが容易に理解されるだろう。例として、新規な円錐ころ軸受の右半分の構造をとると、円錐ころおよび非中心状態の軌道の間の相対的な摺動の詳細は、以下に説明される。
【００２０】
図６は、右側の内側軌道１ｗ’上で移動することにより調整される右列の円錐ころ３’の部分拡大図を示す。図において様々な転がり部材の位置の変化を明瞭に示すために、内輪１の非センタリングの大きさΔＸｉ、および右列円錐ころ３’の軌道の幅方向において得られた調整範囲は、意図的に誇張されている。図６から明らかなように、一旦非中心回転が起こると、右列円錐ころ３’の大端面は、初期位置Ｓから次の位置Ｓ’へ移動する。内輪１の回転の角速度をωｉとすると、位置Ｓ’における右側の内側軌道１ｗ’の転がり線速度ｖｓ’は、
【数１】
2015224793.tif 000003
となる。
【００２１】
位置Ｓ’において右列円錐ころ３’および右側の内側軌道１ｗ’の間で相対的な摺動がない（すなわち純粋な転がり運動の状態にある）と仮定すると、Ｓ’に対応する位置における円錐ころ３’の転がり線速度ｖＲは、同じ位置における内側軌道１ｗ’の転がり線速度ｖｓ’と等しくなる、つまり、
【数２】
2015224793.tif 000004
である。
【００２２】
円錐ころ３’の大端部の半径をＲとすると、回転軸に対する右列円錐ころ３’の回転の角速度は、容易に計算され、
【数３】
2015224793.tif 000005
となる。
【００２３】
円錐ころ３’の小端部の半径をｒとすると、その小端部の位置（点Ｐに対応する）における円錐ころ３’の転がり線速度ｖｒは、円錐ころ３’の回転の角速度ωｒに基づき計算することができ、
【数４】
2015224793.tif 000006
となる。
【００２４】
内輪１の回転の角速度ωｉから始めると、ころ小端部の位置（点Ｐに対応する）における右列の内側軌道１ｗ’の転がり線速度ｖｐの計算が容易である：
【数５】
2015224793.tif 000007
【００２５】
右列円錐ころ３’の小端面に対応する点Ｐの位置における右側の内側軌道１ｗ’の転がり線速度ｖｐと、同じ位置における右列円錐ころの転がり線速度ｖｒとの差異Δｖｒは、関係（４）および（５）から計算することができ、
【数６】
2015224793.tif 000008
となる。
【００２６】
さらにまた、図６から明らかなように、
【数７】
2015224793.tif 000009
であり、ここでΔｒは、線ＱＳ’上の点Ｐ’へ右列円錐ころ３’の小端部直径を伸ばした長さである。
【００２７】
関係（７）に基づくと、関係（６）は、簡略化できる：
【数８】
2015224793.tif 000010
【００２８】
先の関係（１）に基づくと、ωｉ・ＱＳ’・sinβ  ＝ｖｓ’であることが知られているため、関係（８）はさらに簡略化できる：
【数９】
2015224793.tif 000011
【００２９】
さらに、関係（１），（５）および（７）から以下の式が得られる：
【数１０】
2015224793.tif 000012
【００３０】
関係（１０）を関係（９）に代入すると以下の式が得られる：
【数１１】
2015224793.tif 000013
【００３１】
関係（１１）は、右列円錐ころ３’が常に、その大端面に対応する位置（すなわち点Ｓ’）において純粋な転がり運動の状態にある場合、小端面に対応する位置（すなわち点Ｐ）における相対的な摺動速度Δｖｒの、同じ位置における右側の内側軌道１ｗ’の転がり線速度ｖｐに対する比率は、Δｒ／（２ｒ＋Δｒ）に等しいことを意味する。
【００３２】
図６から明らかなように、数値に関してΔｒ／（２ｒ＋Δｒ）は、内輪１の非センタリング横方向移動の大きさΔＸｉ（すなわち長さＯＱ）に関連するはずであり、かつまたころコーン角度θおよび内輪コーン角度βなどの新規な円錐ころ軸受の固有のパラメータに関連する。計算を簡素化する目的のために、ころコーン角度θ＝９°、内輪コーン角度β＝６°、円錐ころの小端部半径ｒ＝２２．５ｍｍ、および円錐ころの転がり面の幅ｌ＝４０ｍｍと仮定すると、右側の内側軌道１ｗ’および小端部の位置（点Ｐに対応する）における右列円錐ころ３’の間の相対的な摺動の理論上の計算値は、以下の５つのケースに対して計算される。
【表１】
2015224793.tif 000014
【００３３】
上記の計算の結果は、内輪の非センタリング横方向移動の大きさΔＸｉの数値が、円錐ころの小端部半径（２２．５ｍｍ）に達する第５のケースにおいても、円錐ころ３’の最大の相対的な摺動は、同じ位置における内側軌道１ｗ’の転がり線速度の１．４１％にしか達しないということを示している。円錐ころ軸受においては、相対的な摺動に対するこの割合は、円錐ころの軌道の外側に向かうゆがみを引き起こすが、軸受の通常回転に実質的な悪影響を及ぼすほどのものではない。なぜなら、この種のゆがみは、保持フレーム４および４’の調整動作および有利な潤滑状態の下で、効果的に制御されることが可能であり、円錐ころは、「転がり＋摺動」複合運動によって確実に内側および外側軌道の間で最終的に回転することができるからである。このような「転がり＋摺動」複合回転の全体的な現象は、円錐ころがなおも軌道上を前方に回転するが、一側の端面近くの転がり面の一部は、内側および外側軌道の間で相対的な摺動が発生するということである。
【００３４】
新規な円錐ころ軸受の構造が対称的であるため、図６に関する上記の計算および説明は、図５の左半分の構造に同様に適用できることが指摘されるべきである。さらに、外側軌道２’ｗ’上の円錐ころの相対的な摺動の詳細はまた、内側軌道１ｗ’における上記の結論と類似しているため、ここでは繰り返さない。
【００３５】
実験は、限られた範囲の設計された非センタリングの大きさ内において、相対的な摺動は、新規な円錐ころ軸受の動作および寿命に対して著しい悪影響を及ぼさないということを示している。事実、ころおよび軌道の間の相対的な摺動は、円錐ころ軸受の分野において長い間存在してきた。例えば、加工の精度限界により、実際には円錐ころを完全な円錐台形（すなわち錐台）にすることは常に可能ではない。正確な円錐形を有するように加工できたとしても、軌道の幅方向におけるころの位置は、そのコーン頂点が内側および外側軌道のコーン頂点に正確に一致することを必ずしも保証することはできない。上記の要因の全ては、転がり体の間の相対的な摺動を引き起こす転がり体のコーン頂点の分散につながる可能性がある。しかし、実際には、設計が仕様と合致している限り、ある範囲内の相対的な摺動は、円錐ころ軸受の長期間の動作に実質的な悪影響を及ぼさないことが示されている。
【００３６】
実際には、軌道に接触するころの端部によって生じる応力集中の問題を除去または緩和するために、円錐ころの転がり面は、対数分布、または冠形状（また「凸状設計」と呼ばれる）を有するように通常設計されるということがまた示されなければならない。応力集中の除去のみならず、上述の凸状設計はまた、ころおよび軌道の間の相対的な摺動を低減するのに役立ち、比率Δｖｒ／ｖｐを効果的に低減し、それによりさらに長期間の確実な新規な円錐ころ軸受の動作を保証する。
【００３７】
非中心回転の大きさおよび軌道の幅方向における２列の円錐ころの位置調整の間の数学的関係は、さらに以下のように分析される。図５が示すように、非中心回転状態において、新規な円錐ころ軸受の複列構造は、中心線Ｎに対して軸対称に分配される。この場合、内側および外側軌道のコーン頂点は、軸受軸の点Ｏで一致する。この理由により、線ＯＯは、以降、軸受軸を表すために使用される。一旦非中心回転が発生すると、外輪２および２’に対する内輪１の横方向移動の大きさをΔＸｉとすると、この非センタリング横方向移動は、以下のような結果になる：（１）外輪２および２’は、なおも軸受座部に固定されているため、外側軌道のコーン頂点はなおも、点Ｏに保持されるが、内側軌道のコーン頂点は、点Ｏ（中心状態のこれらの位置）から点Ｑ（非中心状態のこれらの位置）へ移動し、２つの点ＱおよびＯ（以下「ＯＱ」で表す）の間の距離は、内輪１の横方向移動ΔＸｉに等しい。（２）内側および外側軌道の円錐面は、円を形成する（前の、２つのコーン頂点が一致する場合とは異なる）ように空間で収束する；この円は、図５または図６に示すような回転点Ｏ’が軸受軸ＯＯ回りに１回転することによって得られる閉じた曲線として数学的に定義することができる。（３）右列の円錐ころ３’は、右側の内側および外側軌道によって半径方向に「圧縮され」、それにより、非中心内輪１と反対方向に軌道の幅方向に移動することによって強制的に調整されるため、その大端面は、軌道上の初期位置Ｓから次の位置Ｓ’に移動する。（４）ガイドリング部材５の「圧縮」動作により、左列の円錐ころ３には、軌道の幅方向において右列の円錐ころ３’に対応する移動調整が発生し、初期位置Ｓから次の位置Ｓ’へ移動する。軌道の幅方向における２列の円錐ころ３および３’の変位ＳＳ’および内輪１の非センタリング移動ΔＸｉの間の数学的関係は、以下のように分析される。
【００３８】
前述したように、新規な円錐ころ軸受は、対称な構造を有しているため、図５の右半分の以下の説明および分析は、同様に図５の左半分に適用できる。図５の右半分から明らかなように、ΔＯＳＳおよびΔＯ’Ｓ’Ｓ’が完全に同一の内角を有し、２つの基底ＳＳおよびＳ’Ｓ’は両方、右列の円錐ころ３’の大端面に一致するため、ΔＯＳＳおよびΔＯ’Ｓ’Ｓ’は、２つの合同二等辺三角形である。したがって、２つの三角形の脚であるＯＳおよびＯ’Ｓ’はまた等しい長さを有する、つまり、
【数１２】
2015224793.tif 000015
である。
【００３９】
さらに、また図５の右半分から明らかなように、
【数１３】
2015224793.tif 000016
【数１４】
2015224793.tif 000017
である。
【００４０】
上記の３つの関係を組み合わせると、以下が得られる：
【数１５】
2015224793.tif 000018
【００４１】
関係（４）は、右列の円錐ころ３’の軌道の幅方向における移動距離ＳＳ’は、移動によってもたらされる内側および外側軌道のコーン頂点の間隔ＯＯ’に等しいことを意味する。
【００４２】
上述のように、内輪１の軸方向の横方向移動により、内側軌道のコーン頂点は、点Ｏから点Ｑへ移動し、これら２つ点の間の距離ＯＱは、内輪１の非センタリング横方向移動ΔＸｉと同じになるはずである。つまり、
【数１６】
2015224793.tif 000019
である。
【００４３】
ΔＯＱＯ’において、正弦法則によると、以下が成り立つ：
【数１７】
2015224793.tif 000020
【００４４】
関係（４），（５）および（６）を組み合わせると、以下が得られる：
【数１８】
2015224793.tif 000021
【００４５】
関係（７）は、右列の円錐ころ３’の軌道の幅方向における調整距離ＳＳ’と内輪１の非センタリング移動ΔＸｉとの間に比例関係が存在することを意味する。この比例関係は、内輪コーン角度βおよびころコーン角度θの正弦比に依存する。構造の対称性は、図５の右半分に基づいて到達した結論が図５の左半分に同様に適用できることを意味している。したがって、新規な円錐ころ軸受が非中心回転状態にある場合、関係（７）は、左列の円錐ころ３の軌道の幅方向における調整距離ＳＳ’に同様に適用される。これは、２列の円錐ころ３および３’の軌道の幅方向における位置調整が常に等距離、かつ同期しているため、ガイドリング部材５は、常に確実に２列の円錐ころ３および３’の間で当接することを意味している。
【００４６】
関係（７）はまた、設計がｓｉｎβとｓｉｎθの比率の制限（例えばｓｉｎβ／ｓｉｎθ≦１）を組み込む限り、２列の円錐ころ３および３’が軌道の幅方向において調整される距離は、効果的に限定され得ることを意味する。設計の観点から、これは、軌道幅の許容値（すなわち、内側／外側軌道および円錐ころ転がり面の間の幅の差異）の合理的な選択に対して大きな意味を持っている。一方では、十分な幅の許容値は、軌道上の２列の円錐ころ３および３’の確実な回転を保証することができ、他方では、適切な設計許容値は、過剰に大きい大きさによって生じる材料の浪費および軸の分離を回避することができる。ｓｉｎβ／ｓｉｎθ＝１の場合を例にとると、この条件下で軌道幅の許容値に対する要件は、内輪および外輪の間の最大の非センタリング移動量の大きさΔＸｉを越えないことである。
【００４７】
２列の円錐ころ３および３’の間にはさまれるガイドリング部材５の軸方向における横方向移動ΔＸａと、内輪１の非センタリング移動ΔＸｉとの間の数学的関係は、さらに以下に分析される。前述のように、軌道の幅方向における２列の円錐ころ３および３’の移動は、常に等距離、かつ同期している。図５に示すように、ガイドリング部材５は、実際に２列の円錐ころ３および３’の半径方向内側端部の位置に当接すると仮定すると、この場合、ガイドリング部材５の軸方向における横方向移動ΔＸａは、軌道の幅方向における２列の円錐ころ３および３’の変位ＳＳ’の軸受軸ＯＯへの投影長さと一致する。つまり、
【数１９】
2015224793.tif 000022
である。
【００４８】
関係（８）は、２列の円錐ころ３および３’と一緒の軸方向におけるガイドリング部材５の調整距離ΔＸａは、なおも内輪１の非センタリング移動ΔＸｉおよびβおよびθの角度の関係に依存することを意味する。
【００４９】
ガイドリング部材５の軸方向の横方向移動ΔＸａは、実際、２列の円錐ころ３および３’に実際に当接する半径方向の位置にも関連することが指摘されなければならない。図４ｂが示すように、ガイドリング部材５が、図５に示すように２列の円錐ころ３および３’の半径方向の内側端部の位置ではなく２列の円錐ころ３および３’の回転軸の位置で実際に当接すると仮定すると、この場合、図６により、軸受軸ＯＯへのＳＳ’の投影長さ（実際に横方向移動ΔＸａを表す）は、
【数２０】
2015224793.tif 000023
となる。
【００５０】
関係（８）および関係（９）の差は、後者において、ｃｏｓ（β＋θ／２）が前者のｃｏｓβに置き換わっているということであり、後者は前者よりわずかに数値的に大きいということが分かる。しかし、どんな状況であっても、２列の円錐ころ３および３’の軌道の幅方向における位置調整は、常に等距離、かつ同期しており、確実な支持機能を果たすためにガイドリング部材５が２列の円錐ころ３および３’の間できつく締め付けられることを妨げない。また同様の結論をガイドリング部材５が外輪２および２’に隣接する図４ｆに示す状況に適用できることは容易に理解できるだろう。
【００５１】
新規な円錐ころは、構造の対称性を有するが、非中心回転の結果により、２列の円錐ころ３および３’が異なる半径方向の調整方向を有することにつながるということがまた指摘されるべきである。特に、図５に示すように、内輪１が右へ移動する場合、右列の円錐ころ３’は、半径方向に「持ち上げられる」一方で、左列の円錐ころ３は、半径方向に「引き下げられる」。２列の円錐ころ３および３’の半径方向におけるこの種の「一方が上がり、一方が下がる」位置調整は、常に等距離、かつ逆であることが容易に理解できるだろう。さらに、半径方向の上昇段階において大端面の特定の形により右列円錐ころ３’によってガイドリング部材５の軸方向の横方向移動に対してなされる「追加的な貢献」は、それに対応して半径方向の下降段階における左列円錐ころ３の大端面の全く同一の形によって常に消費（キャンセル）され得る。明らかに、半径方向位置の上昇および下降によって生じる、ガイドリング部材５の軸方向調整における２列の円錐ころ３および３’の各端面の追加的な効果は、常に逆で、かつ同期しているため、軸方向において互いにキャンセルされ得るため、距離の変化によりガイドリング部材５および２列の円錐ころ３および３’の間のフィッティング不良を引き起こすことはない。「短すぎる」ことにより、ガイドリング部材５が両側で円錐ころ３および３’に同時に当接することが不十分となる結果をもたらさず、かつ「長すぎる」ことにより、ガイドリング部材５が両側で過剰に円錐ころ３および３’を押し分けるという結果にもならない。そのどちらも不都合な状況である。
【００５２】
ガイドリング部材５および円錐ころ３および３’両側のフィッティング効果をさらに改善し、当接部摩擦を低減するために、ガイドリング部材５および円錐ころ３および３’両側の接触端面が対応する形を有するように構成を設計することができる。例えば、２列の円錐ころ３および３’の大端面を凸状球面にすることができるとともに、ガイドリング部材５の両側における当接部端面をより大きい曲率半径の凹状球面とすることができる。図７ａおよび図７ｂが示すように、凹状の大きい球面および凸状の小さい球面の間のこのような内部接線適合（internally tangent fit）は、接触端面の間に潤滑油膜の形成を促し、支持の信頼性が増すとともに、摩擦が低減される。
【００５３】
代替として、図８ａおよび図８ｂに示すように、ガイドリング部材５の両側の端面をまた凹状トーラスとして設計することができ、それは、両側の円錐ころ３および３’の凹状球面である大端面との内部接線適合を形成する。ここで言及するトーラスは、幾何学的な概念であり、円と同一平面上の軸回りを１回転する円の回転によって得られる空間の曲面のことを指す。一般的に、このようなトーラスは、ドーナッツまたは浮き輪に形が似ているが、軸が円の弦であっても、得られるトーラスは、通常「スピンドルトーラス」と呼ばれる孔なしのリングである。軸が円の中心を通過する場合、トーラスは、球面に戻る。この意味で、ガイドリング部材５の両側の端面が球面である図７ａおよび図７ｂに示す設計は、実際には図８ａおよび図８ｂに示すトーラス設計の特別なケースである。したがって、図８ａおよび図８ｂに示すケースにおいて、ガイドリング部材５の両側における端面は、凹状トーラスとして形成され、これは、両側の円錐ころ３および３’の凹状球面である大端面との内部接線適合を形成する。図７ａおよび図７ｂに示すケースと同様に、図８ａおよび図８ｂに示す端面適合はまた、接触面の間の潤滑油膜の形成を促し、支持が向上するとともに、摩擦が低減される。
【００５４】
第３の選択肢として、図９ａおよび図９ｂに示すように、ガイドリング部材５の両側の端面をその頂点が軸受軸ＯＯにある円錐面として形成されるように設計することができる。この場合、２列の円錐ころ３および３’の大端面およびガイドリング部材５の両側の端面は、実際に円錐面と球面の内部接線適合を形成する。この形の適合は、単純なプロセスおよび低コストを伴う。ガイドリング部材５の半径方向の寸法が大きくない場合、接触効果は、図７ａおよび図７ｂに示す場合に非常に近い。
【００５５】
上述の構造的な考察に加え、ガイドリング部材５に対して2つ以上の材料の選択肢が考えられる。例えば、作業条件および負荷特性に応じて、ガイドリング部材５の製造に使用される材料は、炭素鋼、合金鋼、銅合金、アルミニウム合金、焼結材料、複合材料、またはエンジニアリングプラスチックとすることができる。
【００５６】
軸受鋼（ＧＣｒ１５）を例にとると、高強度、高精度、良好な耐磨耗性、および高い汎用性を有しており、ガイドリング部材を作るのに理想的な材料である。さらに、特定の合金鋼は、軸受鋼よりも優れた強度および耐磨耗性を有しており、また材料の候補として提供され得る。
【００５７】
第二に、青銅材料（銅合金である）、特にベリリウム青銅、錫青銅、鉛青銅およびアルミニウム青銅は、良好な耐磨耗性、および衝撃吸収を有し、ガイドリング部材の代替材料を提供することができる。青銅材料の耐磨耗性の理由は、これらが擦られる場合に、メタルフロー現象が起こり、その結果擦られた面が平らになる傾向があり、それにより摩耗に対して非常に耐性があるということである。固体潤滑剤が使用される場合、グリースおよび粉が同時に存在する状況が起こり得るため、耐磨耗性の効果はより理想的である。
【００５８】
次に、アルミニウム合金材料は、軽量であり、良好な鋳造特性を有し、加工が容易であり、またガイドリング部材の材料候補として提供され得る。
【００５９】
次に、焼結材料も重要な選択肢である。焼結材料は、粉末冶金プロセスを用いて加工され、独自の化学成分、および機械的／物理的な特性を有することが多い。その特定の特性は、従来の鋳造方法によって達成することが難しい。例えば、焼結プロセスによって多孔質のまたは半密度化された材料は、良好なグリース濡れ性を有し、かつ含油ガイドリング部材とすることができ、それにより、自己潤滑性を有することができる。
【００６０】
さらに、ガイドリング部材を作るために様々なタイプの特定の繊維強化材料の複合材料も使用することができる。繊維強化材料から作られるガイドリング部材は、軽量であり、かつ高強度を有する。欠点は、加工中に熱が容易に消散されず、材料が容易に層に分離してしまうことである。
【００６１】
最後に、高品質エンジニアリングプラスチックは、高温（１６０℃を越えない）および高負荷においても非常に低い摩擦係数および良好な耐磨耗性を有するため、ガイドリング部材５の部品材料として提供されることができるか、または、ガイドリング部材の周辺に取り付けられる表面材料として使用されることができる。磨耗抵抗を例にとると、フッ素樹脂、ナイロン１０１０、ナイロン１２およびナイロン６６等（このすべてはエンジニアリングプラスチックである）はすべて良好な耐磨耗性を有する。
【００６２】
新規な円錐ころ軸受および従来の円錐ころ軸受との大きさ相違点は、プリロード状態の下（最適あそび間隔の範囲内）で、前者はなおもある程度は非中心回転が可能であるということが上記の説明から明らかであるこの能力は、実際の製造においてきわめて広くかつ完全に新しい用途の見通しを持っていることを意味している。図１０ａは、従来のシャフトシステムにおける軸受構成を示す。従来のシャフトシステムは、機械的なトランスミッションに使用される回転軸１０（前述の「軸受回転軸」と同等である）を含む。機械的なトランスミッションは、ベルト伝動、チェーン伝動、ギア伝動およびウォーム伝動などの従来の形の機械的なトランスミッションを含む（しかし限定されない）。この目的のため、装置またはベルト伝動、チェーン伝動、ギア伝動、およびウォーム伝動などのトランスミッションを形成する構成要素は、それに対応して回転軸１０上に設けることができる。回転軸１０は、位置決め端部構成軸受（locating-end configuration bearing）１０ａおよび非位置決め端部構成軸受（non-locating-end configuration bearing）１０ｂ（また「自由端部」と呼ばれる）によってギアボックスハウジングなどの外部固定手段（図示せず）上で支持される。いわゆる位置決め端部構成軸受１０ａは、通常複列円錐ころ軸受、複列アンギュラ玉軸受、または単列深溝玉軸受等である。これらのタイプの軸受は、半径方向の負荷に耐えながら、異なる角度および方向の軸方向負荷に耐えることができるため、軸方向において回転軸１０を「位置決め」するために使用することができる。説明のために、図１０ａに示す位置決め端部構成軸受１０ａは、従来の複列円錐ころ軸受である一方、非位置決め端部構成軸受１０ｂは、円筒ころ軸受である。良く知られているように、円筒ころ軸受は、内輪および外輪の間の軸方向調整（非中心回転）能力を有し、回転軸１０の熱膨張が位置決め端部構成軸受１０ａの故障を招かないことを保証するため、非位置決め端部構成軸受としてシャフトシステムにおいて幅広く使用されてきた。円筒ころ軸受は、上記の利点を有し、かつ非常に大きい半径方向の負荷に耐えることができるが、実際には正確に半径方向のプリロードを実行することが難しい、または前述のように高い費用でしか行えない。現実的に、非プリロードの円筒ころ軸受によって支持されたシャフトシステムは、本質的に半径方向の剛性が不足しており、これは、振動および騒音を生じさせる可能性が高いだけではなく、また円筒ころ軸受自体の寿命が最適の期待水準（図３に示すころ軸受寿命曲線参照）を得ることが困難となる可能性が高い。
【００６３】
したがって図１０ｂに示すような本発明の利用のように、新規な円錐ころ軸受は、非位置決め端部構成軸受１０ｂとしてシャフトシステムにおいて幅広く使用するために図１０ａに示すような円筒ころ軸受と置き換えて使用することができる。前述の説明から分かるように、新規な円錐ころ軸受は、非常に高い半径方向負荷に耐える従来の円錐ころ軸受の能力を継承するだけでなく、それ自体でプリロード状態（最適あそび間隔の範囲内で）の下で軸方向調整（非中心回転）も同時に実行することができるものである。上記の特徴は、従来のシャフトシステムにおいて使用される場合、新規な円錐ころ軸受は、非位置決め端部構成軸受として使用される円筒ころ軸受の本来の半径方向の剛性不足を解消するだけでなく、自由端部構成軸受として使用される場合に、新規な円錐ころ軸受が最適な期待寿命を達成することができることを保証することを意味する。この意味において、新規な円錐ころ軸受の使用は、シャフトシステム全体の耐用寿命およびメンテナンス期間を延長するのに役立つ。
【００６４】
上記の説明は、添付図面に示しているケースに単に基づいているが、当業者は、添付の特許請求の範囲の定義を満たしている限り任意の他の変形および形の改善が本発明の保護範囲に含まれることを理解するだろう。
【符号の説明】
【００６５】
１  内輪
１ａ，１ｂ  複列内輪
１ｃ  内側スペーサ
１ｗ，１ｗ’  内側軌道
２，２’  複列外輪
２ｗ，２’ｗ’  外側軌道
３，３’  円錐ころ
４，４’  保持フレーム
５  ガイドリング部材
５’  突出部材
１０ａ  位置決め端部構成軸受
１０ｂ  非位置決め端部構成軸受
【図１ａ】
2015224793.tif 000024
【図１ｂ】
2015224793.tif 000025
【図２ａ】
2015224793.tif 000026
【図２ｂ】
2015224793.tif 000027
【図２ｃ】
2015224793.tif 000028
【図３】
2015224793.tif 000029
【図４ａ】
2015224793.tif 000030
【図４ｂ】
2015224793.tif 000031
【図４ｃ】
2015224793.tif 000032
【図４ｄ】
2015224793.tif 000033
【図４ｅ】
2015224793.tif 000034
【図４ｆ】
2015224793.tif 000035
【図５】
2015224793.tif 000036
【図６】
2015224793.tif 000037
【図７ａ】
2015224793.tif 000038
【図７ｂ】
2015224793.tif 000039
【図８ａ】
2015224793.tif 000040
【図８ｂ】
2015224793.tif 000041
【図９ａ】
2015224793.tif 000042
【図９ｂ】
2015224793.tif 000043
【図１０ａ】
2015224793.tif 000044
【図１０ｂ】
2015224793.tif 000045
【外国語明細書】
2015224793000001.pdf