(57)【要約】【課題】昇温時に予圧不足になり、異常振動や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】第一ハウジング２５の雌ネジ部２５ｄに螺合する雄ネジ部５１ａを外周面に有し、回転することで当該雄ネジ部５１ａによって軸方向に移動して外輪３２を軸方向に押圧し転がり軸受１１に軸方向の予圧を付与する押圧部材５１と、第一ハウジング２５と出力軸１５との熱膨張差を検出するためのセンサ５２と、このセンサ５２の検出結果に基づいて押圧部材５１を回転させる予圧保持手段５３とを備える。【選択図】      図２
2008240915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の線膨張係数を有し、内周の一部に雌ネジ部が設けられているハウジングと、
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、
内輪と外輪とこれら内外輪の間に介在している転動体とを有し、前記外輪が軸方向に移動可能として前記ハウジングの内周面に取り付けられ、前記内輪が前記回転軸の外周面に取り付けられ、前記回転軸を前記ハウジング内で回転自在に支持している転がり軸受と、を備えている転がり軸受装置であって、
前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を外周面に有し、回転することで前記雄ネジ部によって軸方向に移動して前記外輪を軸方向に押圧し前記転がり軸受に軸方向の予圧を付与する押圧部材と、
前記ハウジングと前記回転軸との熱膨張差を検出するためのセンサと、
このセンサの検出結果に基づいて前記押圧部材を回転させ、前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受の軸方向の予圧を保持する予圧保持手段と、を備えていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
第１の線膨張係数を有する外側部材と、
前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有し、外周の一部に雄ネジ部が設けられている固定軸と、
内輪と外輪とこれら内外輪の間に介在している転動体とを有し、前記外輪が前記外側部材の内周面に取り付けられ、前記内輪が軸方向に移動可能として前記固定軸の外周面に取り付けられ、前記固定軸に対して前記外側部材を回転可能として支持している転がり軸受と、を備えている転がり軸受装置であって、
前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を内周面に有し、回転することで前記雌ネジ部によって軸方向に移動して前記内輪を軸方向に押圧し前記転がり軸受に軸方向の予圧を付与する押圧部材と、
前記外側部材と前記固定軸との熱膨張差を検出するためのセンサと、
このセンサの検出結果に基づいて前記押圧部材を回転させ、前記内輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受の軸方向の予圧を保持する予圧保持手段と、を備えていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
前記予圧保持手段が、前記軸方向に直交する面に沿った直線方向に動作するアクチュエータと、
このアクチュエータの直線方向の動作を前記押圧部材の回転方向の動作に変換する変換部と、を備えている請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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９（ａ）に示すように、前記の円錐ころ軸受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軸受用ハウジング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。
【０００３】
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／℃）とは大きな差がある。
【０００４】
回転軸とハウジングとが同じ材料である場合、温度変化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、ハウジングのみ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９（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とのアキシャル方向及びラジアル方向の隙間が温度変化により発生し、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。
【０００５】
かかる問題を解消し得るものとして、図１０に示すように、スラストワッシャ１４１によって外輪１３２に予圧を加えるようにした円錐ころ軸受装置１４０が提案されている。この円錐ころ軸受装置１４０の基本的構造は図９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１０（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は形状記憶合金からなり、低温時は扁平形状を成し（図１０（ａ）参照）、一定温度まで昇温した時に低温時の幅より大きいテーパ形状に弾発的に変形する（図１０（ｂ）参照）。
この構成では、昇温して一定温度に達すると、前述したスラストワッシャ１４１の作用によって、外輪１３２を軸方向他方側（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発生を抑えて予圧不足を解消することが可能である。
【特許文献１】実開平５−６２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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軸方向他方側（矢印ｅ）に十分な予圧を外輪１３２に対し付与できなかった。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。
【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、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る転がり軸受装置は、第１の線膨張係数を有し、内周の一部に雌ネジ部が設けられているハウジングと、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、内輪と外輪とこれら内外輪の間に介在している転動体とを有し、前記外輪が軸方向に移動可能として前記ハウジングの内周面に取り付けられ、前記内輪が前記回転軸の外周面に取り付けられ、前記回転軸を前記ハウジング内で回転自在に支持している転がり軸受と、を備えている転がり軸受装置であって、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を外周面に有し、回転することで前記雄ネジ部によって軸方向に移動して前記外輪を軸方向に押圧し前記転がり軸受に軸方向の予圧を付与する押圧部材と、前記ハウジングと前記回転軸との熱膨張差を検出するためのセンサと、このセンサの検出結果に基づいて前記押圧部材を回転させ、前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受の軸方向の予圧を保持する予圧保持手段と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された転がり軸受装置によれば、温度変化によってハウジングと回転軸との熱膨張差が生じて転がり軸受の予圧が低下しようとすると、ハウジングと回転軸との熱膨張差を検出するためのセンサによる検出結果に基づいて予圧保持手段が押圧部材を回転させることができ、これにより、押圧部材が前記外輪を軸方向に押圧して、転がり軸受装置の予圧の低下をリアルタイムに抑制することができる。
【００１０】
また、本発明に係る転がり軸受装置は、第１の線膨張係数を有する外側部材と、前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有し、外周の一部に雄ネジ部が設けられている固定軸と、内輪と外輪とこれら内外輪の間に介在している転動体とを有し、前記外輪が前記外側部材の内周面に取り付けられ、前記内輪が軸方向に移動可能として前記固定軸の外周面に取り付けられ、前記固定軸に対して前記外側部材を回転可能として支持している転がり軸受と、を備えている転がり軸受装置であって、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部を内周面に有し、回転することで前記雌ネジ部によって軸方向に移動して前記内輪を軸方向に押圧し前記転がり軸受に軸方向の予圧を付与する押圧部材と、前記外側部材と前記固定軸との熱膨張差を検出するためのセンサと、このセンサの検出結果に基づいて前記押圧部材を回転させ、前記内輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受の軸方向の予圧を保持する予圧保持手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
このように構成された転がり軸受装置によれば、温度変化によって外側部材と固定軸との熱膨張差が生じて転がり軸受の予圧が低下しようとすると、外側部材と固定軸との熱膨張差を検出するためのセンサによる検出結果に基づいて予圧保持手段が押圧部材を回転させることができ、これにより、押圧部材が前記内輪を軸方向に押圧して、転がり軸受装置の予圧の低下をリアルタイムに抑制することができる。
【００１２】
また、前記予圧保持手段が、前記軸方向に直交する面に沿った直線方向に動作するアクチュエータと、このアクチュエータの直線方向の動作を前記押圧部材の回転方向の動作に変換する変換部と、を備えていてもよい。この場合、予圧保持手段によって押圧部材を容易且つスムーズに回転させることができる。また、アクチュエータが軸方向に直交する面に沿って直線方向に動作する構成としているため、アクチュエータを設けるための軸方向のスペースが小さくて済み、軸方向に動作する構成とした場合に比べ転がり軸受装置の軸方向のスペースを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の転がり軸受装置によれば、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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、トランスミッションに本発明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構成図である。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、軸方向一方側（図１における左側）の第一円錐ころ軸受１１及び軸方向他方側（図１における右側）の第二円錐ころ軸受２３によりそれぞれ支持されている。第一円錐ころ軸受１１は、ケース１２と一体の第一ハウジング２５に嵌合され、第二円錐ころ軸受２３は、ケース１２と一体の第二ハウジング２６に嵌合されている。
【００１７】
図２は、本発明の転がり軸受装置１０の要部の拡大構成図である。第一円錐ころ軸受１１は、外輪３２と、この外輪３２と同軸に設置された内輪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は、その外周面３２ｂが第一ハウジング２５の内周面２５ａと軸方向への相対移動が許容された状態で当該第一ハウジング２５に取り付けられている。また、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が形成されている。また、内輪３３の一方側端面３３ｃと出力軸１５の段差面１５ａとは軸方向に対向した状態で配置されている。
【００１８】
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―９９１に規定された呼び接触角に準じる。
【００１９】
第一円錐ころ軸受１１が取り付けられた第一ハウジング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、第一円錐ころ軸受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）にて製造され、第一ハウジング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）にて製造され、出力軸１５は、鋼（例えば、機械構造用炭素鋼）にて製造されている。好ましくは、第一ハウジング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、第一ハウジング２５はケース１２の内面に一体化されている。
【００２０】
第一ハウジング２５の主成分であるＡｌの線膨張係数（第１の線膨張係数）は約２３〜２４ｐｐｍ／℃、出力軸１５及び第一円錐ころ軸受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。
【００２１】
また、外輪３２の軸方向一方側（図２における左側）には予圧調整手段５０が設置されている。予圧調整手段５０は、外輪３２の一方側端面３２ｃに当接する押圧部材５１と、この押圧部材５１の軸方向一方側に設けられた予圧保持手段５３と、第一ハウジング２５に取り付けられたセンサ５２とを備えている。なお、予圧保持手段５３は、一方側端面３２ｃの周方向に沿って少なくとも１箇所設けられている。
【００２２】
図３は、予圧調整手段５０の概略側面図である。図２及び図３に示すように、環状である押圧部材５１は、外周に雄ネジ部５１ａを有し、第一ハウジング２５の内周の一部に設けられた雌ネジ部２５ｄに前記雄ネジ部５１ａを螺合した状態で当該第一ハウジング２５に取り付けられている。また、押圧部材５１は、外輪３２と同素材（例えば、軸受鋼、はだ焼鋼、浸炭鋼）にて形成されており、その軸方向一方側面５１ｄには円柱状の突出部５１ｂが設けられている。
【００２３】
また、押圧部材５１は、外輪３２の一方側端面３２ｃに当接し、外輪３２に対して軸方向他方側（矢印ｊ）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、内輪３３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、その一方側端面３３ｃと内周面３３ｂとが出力軸１５の段差面１５ａと段差外周面１５ｂとにそれぞれ押しつけられて予圧が支持される。
【００２４】
予圧保持手段５３は、直線方向に動作する板状のアクチュエータ（掛止部材）５３ａと、アクチュエータ５３ａの直線方向の動作を押圧部材５１の回転方向の動作に変換する変換部５３ｋとを備えている。アクチュエータ５３ａは、駆動源である電動モータ５３ｂからの動力が伝達されて軸方向に直交する面５１ｄに沿った直線方向、すなわち水平且つラジアル方向（矢印ｇ）に動作する。また、第一ハウジング２５には歪みゲージ等のセンサ５２が取り付けられており（図２参照）、第一ハウジング２５の熱膨張に伴う軸方向の歪み（変位）を検出することができる。そして、このセンサ５２からの検出信号（検出結果）が後述する制御手段Ｃに伝達され、この制御手段Ｃによって前記電動モータ５３ｂが駆動し、この動力が前記アクチュエータ５３ａに伝達される。また、アクチュエータ５３ａの先端部には前記突出部５１ｂを掛止するための凹状の凹溝部５３ｇが形成されており、この凹溝部５３ｇと前記突出部５１ｂとで前記変換部５３ｋを構成している。
【００２５】
例えば、電動モータ５３ｂから伝達された動力よってアクチュエータ５３ａが前記矢印ｇ方向に直線方向に動作すれば、前記突出部５１ｂが前記凹溝部５３ｇによって掛止されているため、アクチュエータ５３ａの矢印ｇ方向への移動に伴って押圧部材５１は周方向（矢印ｃ）に回転する。なお、アクチュエータ５３ａが矢印ｇの逆方向に動作すれば、前記変換部５３ｋの作用によって押圧部材５１は矢印ｃの逆方向に回転することになる。
【００２６】
押圧部材５１が周方向（矢印ｃ）に回転すれば、雄ネジ部５１ａと雌ネジ部２５ｄとの相対回転によって押圧部材５１が第一ハウジング２５内を軸方向他方側（図２における矢印ｊ）に移動する。この移動に伴い外輪３２が押圧部材５１によって同方向側に押圧され、転がり軸受装置１０に予圧が付与されることになる。
なお、凹溝部５３ｇの溝幅は突出部５１ｂの直径と略同幅に設定され、また、凹溝部５３ｇの溝高さは突出部５１ｂの直径の略二倍の長さに設定されている。このため、押圧部材５１の回転に伴って突出部５１ｂの径方向位置が上下方向に移動しても、凹溝部５３ｇが突出部５１ｂを十分に掛止できるようになっている。
【００２７】
制御手段Ｃは、図２に示すように、判別部Ｃ１と記憶部Ｃ２と制御部Ｃ３とから構成されている。前記センサ５２は、単位時間（Δｔ）あたりの第一ハウジング２５の熱膨張に伴う軸方向の歪み度合（Δε＝（ε―０）／Δｔ）を検出し、この検出信号（検出結果）を判別部Ｃ１に伝達する。判別部Ｃ１は、伝達された検出信号に基づいて第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合の値が正、あるいは負であるかを判別する。また、記憶部Ｃ２は、予め第一ハウジング２５及び出力軸１５の線膨張係数や、前記単位時間あたりの第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合（Δε）と前記転がり軸受１１の予圧調整のために必要な押圧部材５１の移動量との相関関係に関する情報を記憶している。そして、前記判別部Ｃ１は、前記センサ５２からの検出信号と前記記憶部Ｃ２の記憶情報から転がり軸受１１の予圧調整のために必要な押圧部材５１の移動量を算出し、この算出結果を制御部Ｃ３に伝達する。制御部Ｃ３は、この伝達された算出結果に基づいて押圧部材５１の必要な回転量に応じて前記電動モータ５３ｂを必要な分だけ駆動させる。
【００２８】
例えば、第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合の値が正であれば当該第一ハウジング２５が軸方向に伸長して転がり軸受１１の予圧が抜けており、当該歪み度合の値が負であれば当該第一ハウジング２５が軸方向に収縮して転がり軸受１１の予圧が強くなっていることになる。判別部Ｃ１は、これら歪み度合の正負に応じて押圧部材５１の回転方向及び必要な回転量を算出している。
また、第一ハウジング２５の変動していた温度が一定となり、当該第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合が０となった場合、これを前記センサ５２が検出し、この検出信号を前記判別部Ｃ１に伝達する。そして、前記判別部Ｃ１は制御部Ｃ３に押圧部材５１の回転停止を指示する。これにより、転がり軸受１１への予圧の付与、あるいは低減が停止し当該予圧が一定に保持される。
【００２９】
以下に前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（常温）に保たれている場合、第一ハウジング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、予圧は一定に保たれている。
【００３０】
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及び第一，第二ハウジング２５，２６の線膨張係数が大きいため、第一ハウジング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。
【００３１】
すると、第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合がセンサ５２によって検出され、この歪み度合に基づく検出信号が前記制御手段Ｃに伝達される。制御手段Ｃは、前述したようにこの検出信号に基づいて転がり軸受１１に必要な予圧を付与するための押圧部材５１の回転量を算出し、この回転量に応じて前記電動モータ５３ｂを駆動させる。
【００３２】
そして、駆動した電動モータ５３ｂによって、アクチュエータ５３ａが予圧を付与するために必要な分だけ直線方向に動作する。これに応じて、前記押圧部材５１が周方向一方側に回転し、第一ハウジング２５の内周に設けられた雌ネジ部２５ｄによって当該第一ハウジング２５内を軸方向他方側（図２における矢印ｊ）に移動する。この押圧部材５１の軸方向への移動に伴って、外輪３２が軸方向同側に押圧される。すなわち、予圧調整手段５０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、予圧不足に起因して転がり軸受装置１０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。なお、アクチュエータ５３ａは、軸方向に直交する面５１ｄに沿って直線方向（矢印ｇ）に動作する構成としているため、軸方向に動作する構成とする場合に比べ転がり軸受装置１０の軸方向のスペースを小さくすることができる。
【００３３】
また、転がり軸受装置１０がさらに昇温すると、この昇温による第一ハウジング２５の軸方向への歪み度合が、前述と同様、前記センサ５２によって検出される。この検出信号が前記制御手段Ｃに伝達され、前述と同様、アクチュエータ５３ａにより押圧部材５１が予圧を調整するために必要な分だけさらに周方向に回転し、外輪３２が軸方向他方側へさらに押圧移動する。これにより、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。
【００３４】
そして、トランスミッションの負荷が低下し、第一ハウジング２５の温度が低下して当該第一ハウジング２５が収縮すると、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される。このとき、第一ハウジング２５の軸方向への収縮度合が前記センサ５２によって検出され、この検出信号が前記制御手段Ｃに伝達される。制御手段Ｃは、前述した判別部Ｃ１、記憶部Ｃ２、及び制御部Ｃ３の働きによって、転がり軸受１１から抜くべき予圧量を算出し、それに応じて電動モータ５３ｂを駆動させる。駆動した電動モータ５３ｂによってアクチュエータ５３ａが昇温時と逆方向に必要な分だけ動作する。そして、押圧部材５１が周方向他方側に回転して第一ハウジング２５内を軸方向一方側（昇温時と逆方向）に移動し、転がり軸受装置１０の予圧が適正に保持される。
【００３５】
その後、トランスミッションの温度が一定になり、第一ハウジング２５の軸方向への歪みが無くなると、前記センサ５２がこれを検出し、この検出信号を前記判別部Ｃ１に伝達する。すると、判別部Ｃ１は制御部Ｃ３に押圧部材５１の回転停止の指示をする。これにより、転がり軸受１１の予圧の抜けが停止され、当該予圧が一定に保持される。
【００３６】
図４は、他の実施形態に係る予圧調整手段５０を示す概略側面図である。この予圧調整手段５０の基本的構造は、図３の予圧調整手段５０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予圧調整手段５０が、図３の予圧調整手段５０と相違する点は、押圧部材５１の軸方向側にピニオン部５１ｃが形成されている点と、アクチュエータ５３ａに前記ピニオン部５１ｃに噛み合うラック部５３ｈが形成されている点である。
【００３７】
ピニオン部５１ｃは押圧部材５１の外周に沿った環状または円弧状からなり、その外周には複数の歯部５１ｅが形成されている。また、前記アクチュエータ５３ａには、前記ピニオン部５１ｃの歯部５１ｅに噛み合うラック部５３ｈが形成されている。すなわち、これら歯部５１ｅとラック部５３ｈとが噛み合って、ピニオン部５１ｃが回転する。
【００３８】
転がり軸受装置１０の昇温又は冷却に伴う予圧の変化に応じた当該予圧の調整方法は、前述した図３の予圧調整手段５０と概ね同様である。異なる点は、電動モータ５３ｂからの動力が、前記ラック部５３ｈを備えるアクチュエータ５３ａ及びピニオン部５１ｃを介して押圧部材５１に伝達される点である。
【００３９】
図５は、他の実施形態に係る予圧調整手段５０を示す概略側面図である。この予圧調整手段５０の基本的構造は、図３の予圧調整手段５０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予圧調整手段５０が、図３の予圧調整手段５０と相違する点は、アクチュエータ５３ａに動力を伝達する駆動源が油圧ポンプ５３ｄである点である。
【００４０】
油圧ポンプ５３ｄは、前記制御手段Ｃを介して前記センサ５２と接続されており、このセンサ５２からの検出信号に基づいて稼働される。例えば、第一ハウジング２５の熱膨張時には、軸方向の歪み度合を検出したセンサ５２からの検出信号が前記制御手段Ｃに伝達される。そして、前述と同様、この制御手段Ｃによって油圧ポンプ５３ｄが予圧を調整するために必要な分だけ稼働し、この油圧ポンプ５３ｄから加圧室５３ｆに供給路５３ｉを経由して作動油が供給される。作動油が供給されると加圧室５３ｆの内圧が上昇し、この内圧の上昇によってアクチュエータ５３ａが矢印ｇ方向に直線方向に動作する。この結果、前述と同様、外輪３２が軸方向他方側（図２における矢印ｊ）に移動し、転がり軸受装置１０の予圧が適正に保持される。
【００４１】
逆に、第一ハウジング２５の収縮時には、この収縮に伴う第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合を検出したセンサ５２からの検出信号が前記制御手段Ｃに伝達され、この制御手段Ｃの指示に従って圧力排出手段５３ｅにより加圧室５３ｆ内の作動油が排出路５３ｊを経由して予圧を調整するために必要な分だけ外部に排出される。作動油が排出されると加圧室５３ｆの内圧が低下し、この内圧の低下によってアクチュエータ５３ａが矢印ｇ方向の逆方向に直線方向に動作する。この結果、前述と同様、外輪３２が軸方向一方側に移動し、転がり軸受装置１０の予圧が適正に保持される。
【００４２】
図６は、他の実施形態に係る予圧調整手段５０を示す概略側面図である。この予圧調整手段５０の基本的構造は、図５の予圧調整手段５０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予圧調整手段５０が、図５の予圧調整手段５０と相違する点は、押圧部材５１の軸方向側にピニオン部５１ｃが形成されている点と、アクチュエータ５３ａに前記ピニオン部５１ｃに噛み合うラック部５３ｈが形成されている点である。
また、これらピニオン部５１ｃ及びアクチュエータ５３ａの構造及び機能は、図４のピニオン部５１ｃ及びアクチュエータ５３ａと同じであるため説明は省略する。
【００４３】
図７は、他の実施形態に係る予圧調整手段５０を示す概略側面図である。この予圧調整手段５０の基本的構造は、図３の予圧調整手段５０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予圧調整手段５０が、図３の予圧調整手段５０と相違する点は、アクチュエータ５３ａの先端にバネ部材５４が取り付けられている点である。
【００４４】
第一ハウジング２５の収縮時には、この収縮に伴う第一ハウジング２５の軸方向の歪み度合が前記センサ５２で検出され、この検出信号が前記制御手段Ｃに伝達される。そして、この制御手段Ｃによって電動モータ５３ｂが予圧を調整するために必要な分だけ駆動し、アクチュエータ５３ａが昇温時と逆方向（矢印ｈ）に動作する。この動作に併せて、圧縮コイルバネ等からなるバネ部材５４が伸長し、このアクチュエータ５３ａを付勢して直線方向の動作をスムーズにさせる。これにより、押圧部材５１が周方向他方側（矢印ｉ）に回転して第一ハウジング２５内を軸方向一方側（昇温時と逆方向）に移動し、転がり軸受装置１０の予圧が適正に保持される。
また、トランスミッションの稼働が停止して転がり軸受装置１０全体の電気系統が停止、すなわち前記制御手段Ｃ及び電動モータ５３ｂが停止したとしても、これに影響を受けることなく前記バネ部材５４は伸長するため、このバネ部材５４により付勢されてアクチュエータ５３ａが直線方向に動作して転がり軸受装置１０の過度に大きくなる予圧を逃がすことができる。
【００４５】
図８は、他の実施形態に係る転がり軸受装置７０を示す概略構成図である。この転がり軸受装置７０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７０が、図２の転がり軸受装置１０と相違する点は、回転可能な外側部材（ハウジング）４５に外輪３２が嵌合されて外輪３２とハウジング４５との軸方向への相対移動が規制されている点、内輪３３の内周面３３ｂが固定軸３５の外周面３５ｂに嵌合されている点、及び予圧調整手段６０がハウジング４５の軸方向他方側（図８において右側）に設けられている点である。
【００４６】
この実施の形態において、予圧調整手段６０の環状である押圧部材６１は、その内周に設けられた雌ネジ部６１ａを有し、固定軸３５の外周に設けられた雄ネジ部３５ａに前記雌ネジ部６１ａを螺合させた状態で当該固定軸３５に取り付けられている。また、押圧部材６１は、内輪３３と同素材（例えば、軸受鋼、はだ焼鋼、浸炭鋼）にて製造されており、その軸方向他方側面６１ｄに円柱状の突出部６１ｂが設けられている。なお、アクチュエータ５３ａは、ハウジング４５の周方向に沿って少なくとも１箇所設けられている。
【００４７】
この実施形態においては、転がり軸受装置７０が昇温してハウジング４５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、ハウジング４５の軸方向の歪み度合が当該ハウジング４５の端面と僅かな隙間を設けて対向するセンサ５２によって検出され、この検出信号が前記制御手段Ｃに伝達される。すると、この制御手段Ｃによって電動モータ５３ｂが予圧を付与するために必要な分だけ駆動し、これに応じてアクチュエータ５３ａが軸方向に直交する面６１ｄに沿った直線方向、すなわち水平且つラジアル方向に動作する。これにより、固定軸３５の外周にネジ部（雄ネジ部３５ａ，雌ネジ部６１ａ）によって螺合している前記押圧部材６１が周方向一方側に必要な分だけ回転し、固定軸３５内を軸方向一方側（矢印ｆ）に移動する。この押圧部材６１の軸方向への移動に伴って、内輪３３が軸方向同側に押圧される。すなわち、予圧調整手段６０によって、転がり軸受装置７０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。
【００４８】
また、転がり軸受装置７０がさらに昇温すると、この昇温によるハウジング４５の軸方向への歪み度合がセンサ５２によって検出される。この検出信号が前記制御手段Ｃに伝達され、前述と同様、アクチュエータ５３ａにより押圧部材６１がさらに周方向へ予圧を付与するために必要な分だけ回転し、内輪３３が軸方向一方側へさらに押圧移動される。これにより、さらなる熱膨張に伴う転がり軸受装置７０の予圧の低下が防止される。
【００４９】
そして、転がり軸受装置７０の負荷が低下し、ハウジング４５の温度が低下して当該ハウジング４５が収縮すると、内輪３３及び押圧部材６１が軸方向他方側に押圧される。このとき、ハウジング４５の軸方向の歪み度合がセンサ５２によって検出され、この検出信号が前記制御手段Ｃに伝達される。すると、前述と同様、制御手段Ｃによって電動モータ５３ｂが予圧を調整するために必要な分だけ駆動してアクチュエータ５３ａが昇温時と逆方向に動作する。そして、押圧部材６１が周方向他方側に必要な分だけ回転して固定軸３５上を軸方向他方側（昇温時と逆方向）に移動され、転がり軸受装置７０の予圧が適正に保持される。
【００５０】
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。例えばセンサ５２はハウジングの軸方向の歪み度合を検出するものであったが、ハウジングと回転軸との熱膨張差を検出するものであればよく、例えばハウジングの径方向の歪み度合を検出するものや当該ハウジングの温度変化を検出するものであってもよい。この場合、当然制御手段Ｃの判別部Ｃ１は、センサ５２が検出したハウジングの径方向の歪み度合や温度変化による検出信号に基づいて稼働するものである。
また、バネ部材５４として圧縮コイルバネを示したが、例えば板バネであってもよい。
さらに、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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る転がり軸受装置を構成したトランスミッションを示す概略構成図である。
【図２】図１における転がり軸受装置の要部の概略構成図である。
【図３】図２における予圧調整手段の概略側面図である。
【図４】他の実施形態に係る予圧調整手段の概略側面図である。
【図５】他の実施形態に係る予圧調整手段の概略側面図である。
【図６】他の実施形態に係る予圧調整手段の概略側面図である。
【図７】他の実施形態に係る予圧調整手段の概略側面図である。
【図８】他の実施形態に係る転がり軸受装置の要部の概略構成図である。
【図９】従来例を示す要部断面図である。
【図１０】他の従来例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    転がり軸受装置
１５    出力軸（回転軸）
２５    第一ハウジング（ハウジング）
２５ａ  内周面
２５ｄ  雌ネジ部
３２    外輪
３２ｂ  外周面
３３    内輪
３４    円錐ころ（転動体）
３５    固定軸
３５ａ  雄ネジ部
３５ｂ  外周面
４５    ハウジング（外側部材）
４５ａ  内周面
５１    押圧部材
５１ａ  雄ネジ部
５１ｂ  突出部
５１ｃ  ピニオン部
５１ｄ  側面
５２    センサ
５３    予圧保持手段
５３ａ  アクチュエータ（掛止部材）
５３ｃ  アクチュエータ（ラック部材）
５３ｇ  凹溝部
５３ｈ  ラック部
５３ｋ  変換部
６１    押圧部材
６１ａ  雌ネジ部
６１ｂ  突出部
６１ｄ  側面
７０    転がり軸受装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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