(57)【要約】【課題】  転がり軸受の回転トルクを低減し、効率のよい変速機用軸受装置を提供することにある。【解決手段】  一対の転がり軸受７，８のうちのアキシアル荷重負荷側軸受７は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受１１と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受１２の組み合わせからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと該ケーシング内に配置された変速機用ギヤ軸との間に介装され、前記ギヤ軸を前記ケーシングに対して相対回転可能に支持する一対の転がり軸受を備えた変速機用軸受装置であって、
前記一対の転がり軸受のうちの少なくとも一方は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組合せからなることを特徴とする変速機用軸受装置。
【請求項２】
前記ラジアル軸受の外輪は、すきま嵌めにより前記ケーシングに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の変速機用軸受装置。
【請求項３】
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の転動体列と前記ラジアル軸受の転動体列は、互いに異なるＰＣＤを備えることを特徴とする請求項１に記載の変速機用軸受装置。
【請求項４】
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは、軌道溝が絞り加工された鋼板製であることを特徴とする請求項１に記載の変速機用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機用軸受装置に関し、特に、自動車や各種産業機械用の変速機に使用される変速機用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の変速機において、ギヤ軸を変速機のケーシングに支持する軸受装置としては、種々のものが提案されている（例えば、非特許文献１及び特許文献１及び２参照。）。
【０００３】
図９に示されるように、非特許文献１に開示されたFF車の手動式変速機では、ケーシング２００内に、ギヤ軸である入力軸２０１、中間軸２０２、出力軸２０３及び各軸２０１，２０２，２０３に設けられた複数の歯車（ギヤ）２０４ａ〜２０８ａ，２０４ｂ〜２０７ｂが組み込まれている。入力軸２０１は深溝玉軸受２０９と円筒ころ軸受２１０で、中間軸２０２は一対の深溝玉軸受２１１，２１２で、出力軸２０３は一対の円錐ころ軸受２１３，２１４でそれぞれ支持されている。
【０００４】
また、図１０に示された特許文献１の自動車用変速機では、複数のギヤ２２１ａ〜２２５ａ，２２１ｂ〜２２５ｂが設けられたギヤ軸である入力軸２２６、中間軸２２７及び出力軸２２８は密封板付きの深溝玉軸受２２９〜２３２によって支持されている。
【０００５】
更に、図１１（ａ）に示された特許文献２の自動車用変速機では、アイドルギヤ２４０及びピニオンリダクションギヤ２４１が設けられたギヤ軸であるカウンターシャフト２４２が、円筒ころ軸受２４３と、図１１（ｂ）に示された複合転がり軸受２４４によって支持されている。
【０００６】
図９〜１１に示されるような自動車用変速機では、これらのギヤの形式として、一般的にはすば歯車が採用されている。はすば歯車が噛み合う場合には、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方がギヤ軸を介して軸受に作用するため、ギヤ軸を支持する一対の軸受の少なくとも一方の軸受には、円錐ころ軸受、つば付き円筒ころ軸受、深溝玉軸受、図１１（ｂ）の複合転がり軸受のようなラジアル荷重とアキシアル荷重の両方の荷重（合成荷重）を負荷できる転がり軸受が用いられている。例えば、図９の入力軸２０１では、円筒ころ軸受２１０はアキシアル荷重を負荷することができないので、アキシアル荷重を負荷するために深溝玉軸受２０９が用いられている。また、図１１（ｂ）の複合転がり軸受２４４は、玉軸受２４５と円筒ころ軸受２４６を一体的に構成したもので、内輪２４７と外輪２４８との間に、アキシアル荷重のみを分担すべく軸受内部隙間が調整された玉列２４９と、ラジアル荷重のみを分担すべく軸受内部隙間が調整された円筒ころ列２５０とを介在している。これらの軸受形式は、使用条件等により任意に選定されている。
【非特許文献１】橋田卓也著「図解クルマのドライブトレーン」山海堂、１９９４年、ｐ．３１
【特許文献１】米国特許４，３０９，９１６号公報（第１図）
【特許文献２】実用新案第２５２４４９２号（第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図９〜１１に示すような自動車用変速機は、エンジンから伝わる入力軸の回転に対して、ギヤの組合わせを変えて、出力軸の回転数を増減させており、アクセルワークによって入力軸の回転数が変化するとともに、変速機のギヤを切り替えるシフトワークによって噛み合う歯車が変化する。回転数や噛み合う歯車が変化すると、当然、軸受に負荷される荷重も変化する。従って、自動車用変速機に使用される軸受に負荷される荷重範囲は非常に広いものとなる。
【０００８】
このように荷重範囲の非常に広い自動車用変速機に使用される軸受の選定にあたっては、荷重の大きな条件でも軸受の寿命や静的強度等の機能を確保するために、軸受サイズを大きくする必要があった。このため、軸受の回転トルクが大きくなり、変速機の効率が低下するという問題があった。
【０００９】
特に、合成荷重が負荷される軸受では、アキシアル荷重に対してラジアル荷重が非常に大きい場合もあれば、ラジアル荷重に対してアキシアル荷重が非常に大きい場合等もある。このため、合成荷重を負荷する軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重に対して幅広い荷重範囲での寿命を確保する必要があり、ラジアル荷重あるいはアキシアル荷重のみを負荷する軸受よりもサイズが大きくなり、サイズの増加に伴って回転トルクが増加するという問題がある。
【００１０】
即ち、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ラジアル荷重のみを負荷する軸受の場合に比べて、合成荷重を負荷する軸受の場合には、負荷を受ける転動体の数が多くなり、負荷圏が広がる為、回転トルクが大きくなる。
【００１１】
また、軸受形式別で考えると、円錐ころ軸受の場合、内輪の大鍔部ところの頭部面のすべり摩擦が大きくなり、軸受の回転トルクが大きくなるという問題がある。また、鍔付き円筒ころ軸受の場合、鍔部ところ端面のすべり摩擦が大きくなり、軸受の回転トルクが大きくなるという問題がある。さらに、深溝玉軸受の場合、ラジアル荷重に加えてアキシアル荷重を負荷すると、各玉に接触角が生じ、スピン等のすべり摩擦が増加し、その分回転トルクが大きくなるという問題がある。このため、軸受形式によらず、合成荷重を負荷する転がり軸受の回転トルクは大きく、変速機の効率が低下するという問題があった。
【００１２】
また、図１１（ｂ）に示された複合転がり軸受は、内輪２４７と外輪２４８との間に、玉列２４９と円筒ころ列２５０が並列に配置されるため、この複合転がり軸受２４４によって支持されるギヤ軸２４２の長さが長くなる。また、これに伴ってケーシングも大きくせざるを得ず、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くという問題があった。また、内輪２４７と外輪２４８との間に玉列２４９と円筒ころ列２５０が配置されるため、それぞれのＰＣＤ（ピッチ円径）はほとんど変化させることができず、各列のＰＣＤを使用条件に対して適切に設定できないという問題もあった。
【００１３】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受サイズを大きくすることなく、広い荷重範囲で軸受寿命を確保することができ、さらにギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことなく、転がり軸受の回転トルクを低減し、効率のよい変速機用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  ケーシングと、該ケーシング内に配置された変速機用ギヤ軸との間に介装され、前記ギヤ軸を前記ケーシングに対して相対回転可能に支持する一対の転がり軸受とを備えた変速機用軸受装置であって、
前記一対の転がり軸受のうちの少なくとも一方は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組み合わせからなることを特徴とする変速機用軸受装置。
（２）  前記ラジアル軸受の外輪は、すきま嵌めにより前記ケーシングに取り付けられることを特徴とする（１）に記載の変速機用軸受装置。
（３）  前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の転動体列と前記ラジアル軸受の転動体列は、互いに異なるＰＣＤを備えることを特徴とする（１）に記載の変速機用軸受装置。
（４）  前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは、軌道溝が絞り加工された鋼板製であることを特徴とする（１）に記載の変速機用軸受装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の変速機用軸受装置によれば、一対の転がり軸受の少なくとも一方をアキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組合せとしたので、軸受サイズを大きくすることなく広い荷重範囲で軸受寿命を確保することができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことがない。また、転がり軸受の回転トルクを低減することができ、効率のよい変速機用軸受装置を得ることができる。
【００１６】
また、スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つとラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つを共有する構成としているため、軸受幅を小さく抑えることができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増をさらに抑えることができる。
さらに、使用条件により、任意に各列のＰＣＤを調整可能であるため、使用条件に合わせた適切な軸受サイズとすることができる。
また、アキシアル荷重のみを分担する玉列の軌道輪は、軌道溝が絞り加工された鋼板製であるため、製作が容易で、且つ、製造コストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の各実施形態に係る変速機用軸受装置について、図面に参照して詳細に説明する。なお、本発明は、変速機に用いられる転がり軸受の構成を特徴としており、軸受装置のその他の構成は図９〜図１１に示したような公知の変速機用軸受装置のものが適用できる。そのため、各実施形態の変速機用軸受装置を示す図１〜図４は、本発明の特徴を説明するために必要な概略構成のみを示している。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態に係る変速機用軸受装置について説明する。図１に示された軸受装置１では、ケーシング２内に、第１の歯車３が設けられた第1の変速機用ギヤ軸４と、第１の歯車３と噛合可能な第２の歯車５が設けられた第２の変速機用ギヤ軸６とが設けられている。第１及び第２の歯車３，５は、それぞれ、はすば歯車からなる。また、ケーシング２と第１のギヤ軸４との間には、第１の一対の転がり軸受７，８が介装されており、ケーシング２と第２のギヤ軸６との間には、第２の一対の転がり軸受９，１０が介装されている。これにより、第１及び第２のギヤ軸４，６はケーシング２に対して相対回転可能に支持されている。
【００１９】
第１の一対の転がり軸受７，８では、一方の転がり軸受７を合成荷重負荷側とし、アキシアル荷重のみを受ける本発明のスラスト軸受であるスラスト玉軸受１１と、ラジアル荷重のみを受ける本発明のラジアル軸受である深溝玉軸受１２との組合せによって構成する。また、他方の転がり軸受８は、円筒ころ軸受で構成しており、ラジアル荷重を支持している。スラスト玉軸受１１と深溝玉軸受１２は、ギヤ軸４の軸方向に隣接して配置されており、深溝玉軸受１２は、スラスト玉軸受１１に対して第１の歯車３寄りに位置している。
【００２０】
また、第２の一対の転がり軸受９，１０の場合も、一方の転がり軸受１０をアキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受１３と、ラジアル荷重のみを受ける深溝玉軸受１４との組合せとし、他方の転がり軸受９を深溝玉軸受で構成している。スラスト玉軸受１３と深溝玉軸受１４も、ギヤ軸６の軸方向に隣接して配置されており、深溝玉軸受１４は、スラスト玉軸受１３に対して第２の歯車５寄りに位置している。
【００２１】
また、合成荷重負荷側の軸受であるラジアル荷重を受ける深溝玉軸受１２，１４は、これらの外輪１２ａ，１４ａの外径面とケーシング２の内径面とがすきま嵌めとなっており、外輪１２ａ，１４ａは軸方向に自由に移動できるようにケーシング２に取り付けられている。このため、深溝玉軸受１２，１４は歯車３，５から生じるアキシアル荷重を負荷することなく、ラジアル荷重のみを受けることができる。
【００２２】
このように構成された軸受装置１では、第１及び第２の歯車３，５が互いに噛合して動力伝達を行う際にスラスト力が発生する。これにより、アキシアル荷重とラジアル荷重とが第１及び第２のギヤ軸４，６を介して第１及び第２の転がり軸受７〜１０に作用する。  この際、第１及び第２の転がり軸受７〜１０のアキシアル荷重負荷側軸受において、スラスト玉軸受１１，１３がアキシアル荷重のみを受け止め、深溝玉軸受１２，１４がラジアル荷重のみを受け止めることから、各軸受に負荷される荷重を小さくすることができ、軸受サイズも大きくする必要がないことから、軸受に作用する回転トルクを低減することができる。
【００２３】
従って、本実施形態によれば、合成荷重負荷側軸受をアキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受１１と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受１２の組合せとしたので、各々の軸受に負荷される荷重が小さくなり、軸受サイズを大きくすることなく軸受寿命を確保することができる。また、合成荷重負荷側の軸受において回転トルクを低減することができ、効率のよい変速機を得ることができる。
【００２４】
なお、合成荷重負荷側の軸受は、深溝玉軸受１２，１４とスラスト玉軸受１１，１３の組合せであったが、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受とラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組合せであれば、各々の軸受の形式は限定されない。特に、ラジアル荷重が大きい場合には、深溝玉軸受１２，１４の代わりに、円筒ころ軸受が適用されてもよい。同様に、アキシアル荷重が大きい場合には、スラスト玉軸受１１，１３の代わりに、スラスト針状ころ軸受が適用されてもよい。
【００２５】
また、本実施形態の第１及び第２のギヤ軸４，６は、例えば、図９や図１０に示された変速機用軸受装置において、入力軸と中間軸を示すものであってもよく、入力軸と出力軸や、中間軸と出力軸を示すものであってもよく、図１１に示されたカウンターシャフトであってもよい。また、第１及び第２の歯車３，５も、入力軸、中間軸、出力軸、カウンターシャフト等に設けられる公知の歯車のいずれであってもよい。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る変速機用軸受装置について説明する。図２に示された変速機用軸受装置２１では、ケーシング２２内に、第１の歯車２３ａ及び第３の歯車２３ｂが設けられた第１の変速機用ギヤ軸２４と、第１の歯車２３ａと噛合可能な第２の歯車２５ａ及び第３の歯車２３ｂと噛合可能な第４の歯車２５ｂが設けられた第２の変速用ギヤ軸２６とが設けられている。歯車２３ａ，２３ｂ，２５ａ，２５ｂは、それぞれはすば歯車からなる。また、ケーシング２２と第１のギヤ軸２４との間には、第１の一対の転がり軸受２７，２８が介装されており、ケーシング２２と第２のギヤ軸２６との間には、第２の一対の転がり軸受２９，３０が介装されている。これにより、第１及び第２のギヤ軸２４，２６はケーシング２２に対して相対回転可能に支持されている。
【００２７】
第１の一対の転がり軸受２７，２８では、一方の転がり軸受２８が合成荷重負荷側であり、第２の一対の転がり軸受２９，３０では、一方の転がり軸受２９が合成荷重負荷側である。合成荷重負荷側であるこれらの転がり軸受２８，２９は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組み合わせからなる。ここでは、代表例として、転がり軸受２９について図２のII部拡大図である図３（ａ）を参照して説明する。
【００２８】
転がり軸受２９は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受３１と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受３２の組み合わせからなり、スラスト玉軸受３１とラジアル玉軸受３２は、単一の回転部材３４によって互いの内輪を共有して構成される。スラスト玉軸受３１は、一対の軌道輪である外輪３３と回転部材３４によって構成される内輪と、外輪３３の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝３３ａと回転部材３４の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝３４ａとの間に、保持器３５を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉３６とを備える。また、ラジアル玉軸受３２は、一対の軌道輪である外輪３７と回転部材３４によって構成される内輪と、外輪３７の内周面に形成された断面円弧状の軌道溝３７ａと回転部材３４の外周面に形成された断面円弧状の軌道溝３４ｂとの間に、保持器３８を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉３９とを備える。
【００２９】
また、スラスト玉軸受３１の軌道溝３４ａが回転部材３４の軸方向端面に形成され、ラジアル玉軸受３２の軌道溝３４ｂが回転部材３４の外周面に形成されることで、スラスト玉軸受３１の玉３６の転動体列とラジアル玉軸受３２の玉３９の転動体列は、互いに異なるＰＣＤを備える。この場合、ラジアル玉軸受３２の転動体列のＰＣＤが、スラスト玉軸受３１の転動体列のものより大きく設定されているため、玉３９の数を増やすことができ、ラジアル負荷能力を大きくすることができる。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、合成荷重負荷側軸受をアキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受３１と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受３２の組合せとしたので、各々の軸受に負荷される荷重が小さくなり、軸受サイズを大きくすることなく軸受寿命や静的強度を確保することができる。さらに、使用条件により、任意に各列のＰＣＤ及び転動体形式が変更可能であるため、使用条件に合わせた適切な軸受サイズとすることができるので、軸受の回転トルクを小さく抑えることができ、上記の転がり軸受２８，２９が適用された変速機の効率を向上させることができる。
【００３１】
また、スラスト玉軸受３１の内輪とラジアル玉軸受３２の内輪を共有しているため、軸方向長さを短くすることができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことがない。
【００３２】
なお、転がり軸受２８，２９は、使用条件に合わせて、各列のＰＣＤや転動体形式を変更可能である。図３（ｂ）〜（ｄ）は、転がり軸受２８，２９に適用可能な第１〜第３の変形例である転がり軸受５０，６０，７０を示す。
【００３３】
転がり軸受５０は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受５１と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受５２の組み合わせからなり、スラスト玉軸受５１とラジアル玉軸受５２は、単一の静止部材５３によって互いの外輪を共有すると共に、単一の回転部材５４によって互いの内輪を共有して構成される。スラスト玉軸受５１は、一対の軌道輪である静止部材５３によって構成される外輪と回転部材３４によって構成される内輪と、静止部材５３の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝５３ａと回転部材５４の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝５４ａとの間に、保持器５５を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉５６とを備える。また、ラジアル玉軸受５２は、一対の軌道輪である静止部材５３によって構成される外輪と回転部材５４によって構成される内輪と、静止部材５３の内周面に形成された断面円弧状の軌道溝５３ｂと回転部材５４の外周面に形成された断面円弧状の軌道溝５４ｂとの間に、保持器５７を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉５８とを備える。
【００３４】
上記構成により、スラスト玉軸受５１の玉５６の転動体列とラジアル玉軸受５２の玉５８の転動体列は、互いに異なるＰＣＤを備え、スラスト玉軸受５１の転動体列のＰＣＤが、ラジアル玉軸受５２の転動体列のものより大きく設定されているため、玉５６の数を増やすことができ、アキシアル負荷能力を大きくすることができる。
【００３５】
また、スラスト玉軸受５１とラジアル玉軸受５２の外輪及び内輪をそれぞれ共有しているため、軸方向長さを短くすることができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことがない。
【００３６】
さらに、図３（ｃ）の転がり軸受６０は、図３（ａ）のラジアル玉軸受３２の代わりに、ラジアル円筒ころ軸受６１を、図３（ｄ）の転がり軸受７０は、図３（ｂ）のスラスト玉軸受５１の代わりに、スラスト円筒ころ軸受７１を用いたものである。
【００３７】
図３（ｃ）のラジアル円筒ころ軸受６１は、外輪３７’と回転部材３４’によって構成される内輪と、外輪３７’の内周面３７ｃと回転部材３４’の外周面３４ｃとの間に、保持器６３を介して円周方向等間隔に配置される転動体である円筒ころ６４とを備える。
【００３８】
また、図３（ｄ）のスラスト円筒ころ軸受７１は、一対の軌道輪である静止部材５３’によって構成される外輪と回転部材５４’によって構成される内輪と、静止部材５３’の軸方向端面５３ｃと回転部材５４’の軸方向端面５４ｃとの間に、保持器７２を介して円周方向等間隔に配置される転動体である円筒ころ７３とを備える。
【００３９】
このように、本発明は、スラスト軸受、或いはラジアル軸受として円筒ころ軸受を使用条件に応じて適用してもよく、或いは、両軸受に円筒ころ軸受を適用してもよい。
なお、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すラジアル軸受の各外輪３７，５３，３７’，５３’の外径面は、ケーシング２２の内径面とすきま嵌めであることが好ましい。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、図２及び図４を参照して、本発明の第３実施形態に係る変速機用軸受装置について説明する。なお、本実施形態の変速機用軸受装置は、図２の合成荷重負荷側の転がり軸受の構成が第２実施形態のものと異なるものであるため、その他の同等部分については同一符号を付すとともに、説明を省略或いは簡略化する。
【００４１】
図４（ａ）は、図２の変速機用軸受装置の合成荷重負荷側の転がり軸受２８，２９に適用される転がり軸受８０を示す。転がり軸受８０では、アキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受８１が、ケーシング２２の切欠き部分２２ａに鋼板製の外輪８２を有する。そして、この外輪８２には、玉３６の転動体列に対応した断面円弧状の軌道溝８２ａが絞り加工によって形成されている。その他の構成は、図３（ａ）の転がり軸受２９と同等であり、スラスト玉軸受８１とラジアル玉軸受３２は、単一の回転部材３４によって互いの内輪を共有して構成されており、また、スラスト玉軸受８１の転動体列とラジアル玉軸受３２の転動体列は、互いに異なるＰＣＤを備えている。
【００４２】
従って、本実施形態の変速機用軸受装置によれば、スラスト玉軸受８１の外輪８２は、軌道溝８２ａが絞り加工された鋼板製であるため、製造が容易であると共にコストも低減することができる。
また、この鋼板材料は一般的に炭素鋼であるが、浸炭あるいは浸炭窒化処理した炭素鋼であっても良く、あるいは焼入れ焼戻し処理した炭素工具鋼、さらには、浸炭あるいは浸炭窒化処理した機械構造用合金鋼（例えば、ＳＣＭ４１５）であっても良い。
【００４３】
さらに、本実施形態に係る合成荷重負荷側の転がり軸受の変形例としては、図４（ｂ）〜（ｄ）に示されるような転がり軸受９０〜１１０が挙げられる。
【００４４】
図４（ｂ）に示す転がり軸受９０のスラスト玉軸受９１では、図４（ａ）の外輪８２の代わりに、断面コの字状のケーシング２２の切欠き部分２２ｂに合わせて、フランジ９２ａ，９２ｂを備えた鋼板製の外輪９２が適用される。この外輪９２も、玉３６の転動体列に対応した断面円弧状の軌道溝９２ｃが絞り加工によって形成される。
【００４５】
また、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示した転がり軸受１００、１１０は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示したスラスト玉軸受８１，９１と、図３（ｃ）に示したラジアル円筒ころ軸受６１の組合せであり、本実施形態においても、本発明は、使用条件に応じて転がり軸受の形式や転動体数等、種々変更可能である。
なお、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すラジアル軸受の各外輪３７，３７’の外径面も、ケーシング２２の内径面とすきま嵌めであることが好ましい。
【００４６】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の効果を確認するため、第１実施形態の変速機用軸受装置を用いて次のような実験を行った。まず、本実験で使用した試験軸受を表１に、実験を実施した試験軸受の組合せを表２に示す。なお、実験に使用した深溝玉軸受及びスラスト玉軸受は、外輪、内輪、玉のいずれの部材も、高炭素クロム軸受鋼であるＳＵＪ２を使用した。ただし、これらの部材は、クロム鋼であるＳＣｒ４２０，ＳＣｒ４３０，ＳＣｒ４４０，中炭素クロムモリブデン鋼，中炭素ニッケルクロムモリブデン鋼により構成することができる。また、各構成部材の材料は、必ずしも同一である必要はなく、各部材ごとに異種材料を組合せて使用することもできる。
【００４８】
【表１】
2005249189.tif 000003
【００４９】
【表２】
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【００５０】
表２に示した２種類の組合せＩ，IIについて、図５及び図６に示すような試験装置１２０を使用して、軸受トルクを測定した。試験軸受の内輪を外嵌固定した軸１２１は、駆動軸１２２の上端部にテーパ嵌合して、この駆動軸１２２により、回転駆動される。また、試験軸受の外輪は、外輪ホルダ１２３，１２３’を介してハウジング１２４の内側に内嵌固定される。このハウジング１２４内には、給油孔１２５を通じて所定の潤滑油を供給自在としている。また、ハウジング１２４の上面には、静圧パッド１２６を介して、所定のアキシアル荷重を付与自在としている。さらに、ハウジング１２４の外周面には、静圧パッド１２７を介して、所定のラジアル荷重を付与自在としている。さらに、ハウジング１２４の外周面に固定した腕片１２８の先端部と図示しない固定の部分との間にはロードセル１２９を設けて、軸１２１の回転時にハウジング１２４に加わる軸受トルクを測定自在としている。
【００５１】
なお、組合せIIの場合、図６に示すように、ラジアル荷重は深溝玉軸受で、アキシアル荷重はスラスト玉軸受で確実に分担できるように、外輪ホルダ１２３’と深溝玉軸受の外輪外径との嵌めあいはすきま嵌めとなっており、且つ、ａ，ｂ部分には十分なすきまを設けている。
【００５２】
図７は、表２に示した組合せＩ（深溝玉軸受のみ）と組合せII（深溝玉軸受＋スラスト玉軸受）のそれぞれについて、回転速度と軸受トルクの関係を求めた実験結果を示している。実験は、油温４０℃の潤滑油（ＩＳＯ  ＶＧ３２相当）を３００ｍｌ／ｍｉｎの割合で供給し、表３に示した各荷重条件を試験軸受に付与して行った。図７（ａ）には荷重条件（１）、図７（ｂ）には荷重条件（２）、図７（ｃ）には荷重条件（３）についての実験結果をそれぞれ示している。
【００５３】
【表３】
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【００５４】
図７から、ラジアル荷重のみを分担する深溝玉軸受とアキシアル荷重のみを分担するスラスト玉軸受の組合せのほうが、合成荷重を負荷する深溝玉軸受の軸受トルクよりも小さいことがわかる。
【００５５】
図８は、表３に示した荷重条件（３）における軸受の疲れ寿命を計算により求めた結果を示す。縦軸は、組合せＩの場合の疲れ寿命を１としたときの、組合せIIの疲れ寿命の割合を示している。図８に示すように、ラジアル荷重のみを分担する深溝玉軸受とアキシアル荷重のみを分担するスラスト玉軸受の組合せの疲れ寿命は、合成荷重が負荷される深溝玉軸受の疲れ寿命の約５倍となることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態における変速機用軸受装置の模式図である。
【図２】本発明の第２及び第３実施形態における変速機用軸受装置の模式図である。
【図３】図２のII部拡大図であり、（ａ）は第２実施形態の転がり軸受を、（ｂ）は第２実施形態の第１の変形例の転がり軸受を、（ｃ）は第２実施形態の第２の変形例の転がり軸受を、（ｄ）は第２実施形態の第３の変形例の転がり軸受を示している。
【図４】図２のII部拡大図であり、（ａ）は第３実施形態の転がり軸受を、（ｂ）は第３実施形態の第１の変形例の転がり軸受を、（ｃ）は第３実施形態の第２の変形例の転がり軸受を、（ｄ）は第３実施形態の第３の変形例の転がり軸受を示している。
【図５】本発明の実施例における試験装置を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例における試験装置を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例における回転速度と軸受トルクとの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例における疲れ寿命比較を示すグラフである。
【図９】従来の変速機用軸受装置を示す図である。
【図１０】従来の他の変速機用軸受装置を示す図である。
【図１１】従来のさらに他の変速機用軸受装置を示す図である。
【図１２】アキシアル荷重による負荷圏の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，２１        変速機用軸受装置
２，２２        ケーシング
３，２３ａ      第１の歯車  
４，２４        第１の変速機用ギヤ軸
５，２５ａ      第２の歯車
６，２６        第２の変速機用ギヤ軸
２３ｂ          第３の歯車  
２５ｂ          第４の歯車  
７，１０，２８，２９  転がり軸受（合成荷重負荷側軸受）
８，９，２７，３０    転がり軸受
１１，１３ ，３１，５１，８１，９１      スラスト玉軸受（スラスト軸受）
１２，１４，３２，５２      深溝玉軸受（ラジアル軸受）
６１，７１      スラスト円筒ころ軸受（スラスト軸受）
【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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【図１１】
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【図１２】
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