(57)【要約】【課題】回転軸を軸方向の予圧を付して軸箱に支承する予圧付与手段として、線膨張係数（熱膨張率）の異なる二つの部材の径方向への相対移動を利用して、この径方向の相対移動を軸方向の移動に変換して予圧を付与する。【解決手段】予圧付与手段２０は、線膨張係数の異なる第１の環状部材２２と第２の環状部材２４が軸方向に並べられて配設されて両部材は熱膨張により径方向に対して相対的移動をなす構成となっていると共に、径方向の相対的移動に伴い両部材の軸方向の相対位置間隔を変更する機構を備えている。【選択図】図２
2012145203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、複数の転動体とを備えた転がり軸受装置によって回転軸が該回転軸を内部に配置する軸箱に支承されており、該軸箱は前記回転軸よりも線膨張係数が大きい材質で形成されており、前記回転軸を軸方向の予圧を付して軸箱に支承する予圧付与手段が前記外輪の大端側面と該大端側面に対向形成された軸箱の支持面との間に配設されている転がり軸受装置の取付構造であって、
前記予圧付与手段は、線膨張係数の異なる第１の部材と第２の部材が軸方向に並べられて配設されて該両部材は熱膨張により径方向に対して相対的移動をなす構成となっていると共に、該径方向の相対的移動に伴い該両部材の軸方向の相対位置間隔を変更する機構を備えた構成となっていることを特徴とする転がり軸受装置の取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置の取付構造であって、
前記予圧付与手段の第１の部材と第２の部材は、前記軸箱の支持面側に配設される第１の環状部材と、前記外輪の大端側面側に配設される第２の環状部材で構成されており、
該第１の環状部材と第２の環状部材は径方向に対して傾斜して対向配置される部位を備え、該傾斜部位の熱膨張による相対的移動により前記第１の環状部材と第２の環状部材の軸方向の相対位置間隔を変更することを特徴とする転がり軸受装置の取付構造。
【請求項３】
請求項２に記載の転がり軸受装置の取付構造であって、
前記第１の環状部材と第２の環状部材が径方向に対して傾斜して対向配置される部位間には、複数の玉が挟持されて配列されていることを特徴とする転がり軸受装置の取付構造。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の転がり軸受装置の取付構造であって、
前記第１の環状部材は、第２の環状部材よりも線膨張係数の大きい材質で形成されていることを特徴とする転がり軸受装置の取付構造。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の転がり軸受装置の取付構造であって、
前記第１の環状部材は、前記軸箱と同じ線膨張係数の材質によって形成されていることを特徴とする転がり軸受装置の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受装置の取付構造に関する。詳しくは、外輪と、内輪と、複数の転動体とを備えた転がり軸受装置によって回転軸が該回転軸を内部に配置する軸箱に支承されており、該軸箱は前記回転軸よりも線膨張係数が大きい材質で形成されており、前記回転軸を軸方向の予圧を付して軸箱に支承する予圧付与手段が前記外輪の大端側面と該大端側面に対向形成された軸箱の支持面との間に配設されている転がり軸受装置の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等のトランスミッションやデファレンシャル装置等には、インプットシャフト、アウトプットシャフト、カウンタシャフト、デファレンシャルリングギヤ、ドライブピニオン等の回転軸を備えている。これらの回転軸は、この回転軸を内部に配置する軸箱内において転がり軸受装置を介して回転可能に支承されている。
この転がり軸受装置は、機械的特性として回転軸のラジアル荷重（径方向荷重）と、スラスト荷重（軸方向荷重）を同時に支持可能な構成とされている。そのような、機械的特性を有する転がり軸受装置として、円すいころ軸受装置、アンギュラ玉軸受装置等があげられる。
ここで、円すいころ軸受装置は、内周面が円すい面状に形成された外輪軌道面を有する外輪と、外輪の内周面の円すい面状に対向して、外周面が円すい面状に形成された内輪軌道面を有する内輪と、外輪と内輪の間で転動可能に構成される転動体として円すいころが複数配列されているものである。
また、アンギュラ玉軸受装置は、軸方向に非対称な軌道面を有する内輪及び外輪と、この内外輪間に転動可能に構成される転動体として玉が複数配列されているものである。これにより、玉と内輪・外輪とは接触角をもつ構成とされ、この接触角を有することで回転軸のラジアル荷重（径方向荷重）と、スラスト荷重（軸方向荷重）を同時に支持可能な構成とされている。
【０００３】
ところで、転がり軸受装置が備える転動体（円すいころ、玉）の外周面は、内外輪の軌道面に対し面接触された状態で転動することが望ましい。これは、外輪及び内輪間において、余分な隙間が生じることにより転動体（円すいころ、玉）が内外輪の軌道面に対し片当りの状態で転動することとなると、転動体（円すいころ、玉）、外輪、内輪の軌道面が著しく損傷するおそれがあるためである。また、回転軸の剛性、転がり軸受装置の剛性の低下、回転軸に装着されるギヤの噛合い位置の変動に伴ってギヤの異音、損傷などを生じるおそれがある。そこで、転がり軸受装置内の隙間防止及び、回転軸の剛性、転がり軸受装置の剛性を得るべく、転がり軸受装置の軸方向に対し一定の予圧を付与することが一般的に行われている。その一例として、転がり軸受装置の外輪の大端側面と、この大端側面に対向形成された軸箱の支持面との間にシムを嵌め込んで負隙間設定とすることで予圧を付与し、外輪及び内輪間の余分な隙間を無くして転動体（円すいころ、玉）が内外輪の軌道面に対し片当りしない状態としている。
【０００４】
ここで、回転軸は、強度の関係上、鉄鋼性金属で構成されているのに対し、軸箱は、軽量化の観点よりアルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属で構成されている。そのため、軸箱を構成する軽金属は、回転軸を構成する鉄鋼性金属に比べて線膨張係数が大きい。そのため、軸箱内の温度上昇に伴って、この軸箱が回転軸に比して、より一層熱膨張することとなる。そうすると、転がり軸受装置の外輪の大端側面と、この大端側面に対向形成された軸箱の支持面との間の負隙間設定を超える隙間が生じてしまい予圧抜けが発生し転動体（円すいころ、玉）が内外輪の軌道面に対し片当りの状態で転動して損傷するおそれがある。
【０００５】
このような予圧抜け現象の発生の防止策として、例えば、特許文献１のような技術開示がなされている。この特許文献１においては、図６に図示されるように、転がり軸受装置として円すいころ軸受装置が選択されている。この円すいころ軸受装置４１０の外輪４１２の大端側面４１２ｃと、この大端側面４１２ｃに対向形成された軸箱４０２の支持面４０２ｂとの間に熱膨張吸収用の間座４４０を介在させている。この間座４４０は、支持面４０２ｂ側に開口した凹所４４２ａを有する金属リング４４２と、その凹所４４２ａに充填された熱膨張性材４４４とで構成されている。この熱膨張性材４４４の材質は、軸箱４０２を構成するアルミニウム合金と同じか、それ以上に大きい熱膨張係数を有する材質で構成されている。これにより、軸箱４０２内の温度上昇時に発生する隙間を金属リング４４２の凹所４４２ａの熱膨張性材４４４が埋めることで予圧抜けの防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０６−０２４２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１における金属リング４４２の凹所４４２ａの熱膨張性材４４４は、環状に形成されているものであり、軸箱４０２内の温度上昇時において熱膨張が著しくなるのは、軸方向への膨張よりも径方向に著しく膨張する傾向にある。そのため、軸方向への膨張は、転がり軸受装置４１０と軸箱４０２間の隙間を埋めるまでには至らないこともあり、予圧抜けの防止対策には更なる改善の余地がある。
【０００８】
そこで、本発明者は鋭意検討の結果、転がり軸受装置の外輪の大端側面に配設される環状部材において、熱膨張する方向が著しいのは、軸方向への膨張よりも径方向の膨張が著しいことに着目した。すなわち、この環状部材の径方向への膨張を利用して、外輪に対し軸方向への予圧に変換することができれば、予圧抜け現象の発生の防止をすることができる。
【０００９】
而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、回転軸を軸方向の予圧を付して軸箱に支承する予圧付与手段として、線膨張係数（熱膨張率）の異なる二つの部材の径方向への相対移動を利用して、この径方向の相対移動を軸方向の移動に変換して予圧を付与することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の転がり軸受装置の取付構造は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係る転がり軸受装置の取付構造は、外輪（１２）と、内輪（１４）と、複数の転動体（１６）とを備えた転がり軸受装置（１０）によって回転軸（４）が該回転軸（４）を内部に配置する軸箱（２）に支承されており、該軸箱（２）は前記回転軸（４）よりも線膨張係数が大きい材質で形成されており、前記回転軸（４）を軸方向の予圧を付して軸箱（２）に支承する予圧付与手段（２０）が前記外輪（１２）の大端側面（１２ｃ）と該大端側面（１２ｃ）に対向形成された軸箱（２）の支持面（２ｂ）との間に配設されている転がり軸受装置（１０）の取付構造であって、前記予圧付与手段（２０）は、線膨張係数の異なる第１の部材（２２）と第２の部材（２４）が軸方向に並べられて配設されて該両部材は熱膨張により径方向に対して相対的移動をなす構成となっていると共に、該径方向の相対的移動に伴い該両部材の軸方向の相対位置間隔を変更する機構を備えた構成となっていることを特徴とする。
【００１１】
この第１の発明によれば、予圧付与手段には、線膨張係数の異なる第１の部材と第２の部材が構成されており、外輪の大端側面と大端側面に対向形成された軸箱の支持面との間に軸方向に並べられて配設されている。この両部材は、熱膨張により径方向に対して相対的移動をなす構成となっていると共に、径方向の相対的移動に伴い両部材の軸方向の相対位置間隔を変更する機構を備えている。すなわち、径方向への膨張を利用して外輪に対し、軸方向への予圧に変換することができる予圧付与手段を備えることができる。また、予圧付与手段は両部材の線膨張係数の差を利用して温度変化時に予圧変化させる構成であるため、温度による予圧変動を小さくすることができる。また、初期予圧を小さくすることができるので、軸受の耐久性や低トルクに適した予圧付与手段とすることができる。
【００１２】
次に、第２の発明に係る転がり軸受装置の取付構造は、上述した第１の発明において、前記予圧付与手段（２０）の第１の部材（２２）と第２の部材（２４）は、前記軸箱（２）の支持面（２ｂ）側に配設される第１の環状部材（２２）と、前記外輪（１２）の大端側面（１２ｃ）側に配設される第２の環状部材（２４）で構成されており、該第１の環状部材（２２）と第２の環状部材（２４）は径方向に対して傾斜して対向配置される部位を備え、該傾斜部位の熱膨張による相対的移動により前記第１の環状部材（２２）と第２の環状部材（２４）の軸方向の相対位置間隔を変更することを特徴とする。
【００１３】
この第２の発明によれば、第１の環状部材と第２の環状部材は径方向に対して傾斜して対向配置される部位を備え、傾斜部位の熱膨張による相対的移動により第１の環状部材と第２の環状部材の軸方向の相対位置間隔を変更する構成とされている。これにより、予圧付与手段は、第１の環状部材と第２の環状部材に径方向に対して傾斜した部位を備えることで達成しており、複雑な構造を有することがないため製造コストの面においても有効である。
【００１４】
次に、第３の発明に係る転がり軸受装置の取付構造は、上述した第２の発明において、前記第１の環状部材（２２）と第２の環状部材（２４）が径方向に対して傾斜して対向配置される部位間には、複数の玉（３０）が挟持されて配列されていることを特徴とする。
【００１５】
この第３の発明によれば、第１の環状部材と第２の環状部材が径方向に対して傾斜して対向配置される部位間には、複数の玉が挟持されて配列されている。これにより、両環状部材の傾斜部位と玉が点接触となるため、摩擦抵抗の低減が図れると共に、熱膨張時にスムーズに圧力をかけることができる。
【００１６】
次に、第４の発明に係る転がり軸受装置の取付構造は、上述した第２の発明または第３の発明において、前記第１の環状部材（２２）は、第２の環状部材（２４）よりも線膨張係数の大きい材質で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この第４の発明によれば、第１の環状部材は、第２の環状部材よりも線膨張係数の大きい材質で形成されている。この第１の環状部材は、軸箱の支持面側に配設されるものである。これにより、軸箱内の温度上昇時に伴う熱膨張に追随して第１の環状部材が熱膨張することで外輪の大端側面側に配設される第２の環状部材との軸方向の相対位置間隔を変更することで軸方向への予圧に変換することができる。
【００１８】
次に、第５の発明に係る転がり軸受装置の取付構造は、上述した第２の発明から第４の発明のいずれかにおいて、前記第１の環状部材（２２）は、前記軸箱（２）と同じ線膨張係数の材質によって形成されていることを特徴とする。
【００１９】
この第５の発明によれば、軸箱の支持面側に配設される第１の環状部材は、前記軸箱と同じ線膨張係数の材質によって形成されていることが好ましい。これにより、第１の環状部材は、軸箱内の温度上昇時に伴う熱膨張に同調して熱膨張することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記手段とすることにより、本発明の予圧付与手段によれば第１の部材と第２の部材の二つの部材の径方向への膨張差を利用して、この膨張差を径方向の移動に変換して予圧を付与することができる。このため、温度変化に関わらず確実に予圧を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１に係る転がり軸受装置の取付構造を示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る転がり軸受装置の取付構造のうち予圧付与手段を示した一部拡大断面図である。（Ａ）図は、軸箱内の温度が上昇する前であり、第１の環状部材及び第２の環状部材が熱膨張する前の状態を示した断面図である。（Ｂ）図は、軸箱内の温度上昇に伴って第１の環状部材が熱膨張した状態を示した断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る転がり軸受装置の取付構造の予圧付与手段の変形例１を示した一部拡大断面図である。（Ａ）図は、軸箱内の温度が上昇する前であり、第１の環状部材及び第２の環状部材が熱膨張する前の状態を示した断面図である。（Ｂ）図は、軸箱内の温度上昇に伴って第１の環状部材が熱膨張した状態を示した断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る転がり軸受装置の取付構造の予圧付与手段の変形例２を示した一部拡大断面図である。（Ａ）図は、軸箱内の温度が上昇する前であり、第１の環状部材及び第２の環状部材が熱膨張する前の状態を示した断面図である。（Ｂ）図は、軸箱内の温度上昇に伴って第１の環状部材が熱膨張した状態を示した断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る転がり軸受装置の取付構造の予圧付与手段の変形例３を示した一部拡大断面図である。（Ａ）図は、軸箱内の温度が上昇する前であり、第１の環状部材及び第２の環状部材が熱膨張する前の状態を示した断面図である。（Ｂ）図は、軸箱内の温度上昇に伴って第１の環状部材が熱膨張した状態を示した断面図である。
【図６】従来における転がり軸受装置の取付構造の予圧付与手段を示した一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００２３】
この発明の実施例１を図１及び図２にしたがって説明する。
本発明の実施例１における転がり軸受装置の取付構造について説明する。
なお、本発明における転がり軸受装置は、機械的特性として回転軸のラジアル荷重（径方向荷重）と、スラスト荷重（軸方向荷重）を同時に支持可能な構成とされている。この機械的特性を有する転がり軸受装置としては、円すいころ軸受装置、アンギュラ玉軸受装置があげられる。本実施例においては、代表して、円すいころ軸受装置について説明するが、本発明の構成は、アンギュラ玉軸受装置においても適用可能である。
図１に図示されるように、本実施例として例示する自動車のトランスミッションは、回転軸４を備え、この回転軸４を内部に配置する軸箱２、２を備えている。この回転軸４は、軸箱２、２内に収容されて、円すいころ軸受装置１０によって回転可能に支承されている（本実施例１においては、回転軸４の一部が円すい軸受装置１０によって支承されている構成を図示）。
【００２４】
この回転軸４には、ギヤ５が装着して回転する構成のものであり、強度の関係上、鉄鋼性金属で構成されている。これに対し、軸箱２、２は、内部に回転軸４を収容して、この回転軸４を回転可能に支承するために箱型形状に形成されたものであり、軽量化の観点よりアルミニウム合金等の軽金属で構成されている。これにより、軸箱２、２は回転軸４よりも線膨張係数が大きい関係で構成されている。
【００２５】
円すいころ軸受装置１０は、内周面が円すい面状に形成された外輪軌道面１２ａを備える外輪１２と、この外輪軌道面１２ａに対向して、外周面が円すい面状に形成された内輪軌道面１４ａを備える内輪１４と、外輪１２と内輪１４の間に複数配列された円すいころ１６とを備えている。この円すいころ軸受装置１０の外輪１２、内輪１４、円すいころ１６は、鉄鋼製材料で形成されている（例えば軸受鋼等）。
この円すいころ軸受装置１０の外輪１２は、その外輪外周面１２ｂが軸箱２、２の段部内周面２ａに嵌合されている。また、内輪１４は、その内輪内周面１４ｂが回転軸４を嵌合し、内輪１４の内輪大端側面１４ｃが、回転軸４の肩部４ａと接触して内輪１４が保持されている。また、外輪１２と内輪１４との間には、複数個の円すいころ１６が保持器１８により回転自在に支持されている。これにより、回転軸４は、軸箱２、２内において、円すいころ軸受装置１０によって回転可能に支承されている。また、この円すいころ軸受装置１０は、機械的特性として回転軸４のラジアル荷重（径方向荷重）と、スラスト荷重（軸方向荷重）を同時に支持可能な構成とされている。
【００２６】
円すいころ軸受装置１０の外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）と、外輪大端側面１２ｃ（大端側面）に対向形成された軸箱２、２の支持面２ｂとの間には、回転軸４に対し軸方向の予圧を付して軸箱２、２に支承する予圧付与手段２０が配設されている。この予圧付与手段２０の予圧によって、円すいころ軸受装置１０は、外輪１２及び内輪１４間の余分な隙間を無くし、円すいころ１６が傾かない状態、換言すれば、円すいころ１６が、外輪１２の外輪軌道面１２ａ、内輪１４の内輪軌道面１４ａに対し片当りしない状態とされている。
予圧付与手段２０は、大別して、軸箱２、２の支持面２ｂ側に配設される第１の環状部材２２（第１の部材）と、外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）側に配設される第２の環状部材２４（第２の部材）と、両環状部材に挟持されて配列される複数の玉３０と、から構成され、外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）と軸箱２、２の支持面２ｂとの間において軸方向に並べられて配設されている。
この第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）は、線膨張係数の異なる素材で形成されており、本実施例においては、第１の環状部材２２（第１の部材）は、軸箱２、２と同じ線膨張係数を有するアルミニウム合金製で形成されており、第２の環状部材２４（第２の部材）は、回転軸４と同じ線膨張係数を有する鉄鋼性金属で形成されている。すなわち、第１の環状部材２２（第１の部材）は、第２の環状部材２４（第２の部材）よりも線膨張係数の大きい材質で形成されている。また、複数の玉３０は、鉄鋼製材料で形成されている。
【００２７】
上記した、この第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）と、複数の玉３０の配置構成について説明する。
図２の（Ａ）図に図示されるように、第１の環状部材２２（第１の部材）は、その外周面２２ａが、軸箱２、２の段部内周面２ａに嵌合される略同一の径によって形成されている。また、軸方向における、軸箱２、２の支持面２ｂ側には、その支持面２ｂと面接触する軸箱接触面２２ｂが形成されている。また第１の環状部材２２（第１の部材）の軸方向において軸箱接触面２２ｂの反対側は、第２の環状部材２４（第２の部材）と対向して複数の玉３０を挟持する第１傾斜面２２ｃが形成されている。
第２の環状部材２４（第２の部材）は、その外周面２４ａが、軸箱２、２の段部内周面２ａに嵌合される略同一の径によって形成されている。また、軸方向における、外輪１２側には、その外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）と面接触する外輪接触面２４ｂが形成されている。また第２の環状部材２４（第２の部材）の軸方向において外輪接触面２４ｂの反対側は、第１環状部材と対向して複数の玉３０を挟持する第３傾斜面２４ｃが形成されている。
第１の環状部材２２（第１の部材）の第１傾斜面２２ｃと、第２の環状部材２４（第２の部材）の第３傾斜面２４ｃは、両環状部材が対向した配置関係において、径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜角による第１傾斜面２２ｃと第３傾斜面２４ｃとして形成されている。これにより、両環状部材の傾斜面同士は、軸線方向断面で視て平行した状態となっている。また、第１傾斜面２２ｃは、第３傾斜面２４ｃよりも軸方向内方側に配置される配置位置関係となっている。
また、本実施例における第１の環状部材２２（第１の部材）は、軸線方向断面で視て、この第１傾斜面２２ｃに隣接してこの第１傾斜面２２ｃに直交する第２傾斜面２２ｄが形成されることにより、略Ｖ字状の溝部２２ｅが周方向に連続して形成されており、玉３０が径方向へ離脱しないように保持した構成とされている。同様に、第２の環状部材２４にも、第３傾斜面２４ｃに直交する第４傾斜面２４ｄが形成されることにより、略Ｖ字状の溝部２４ｅが周方向に連続して形成されている。また、上記した両環状部材の第１傾斜面２２ｃと第３傾斜面２４ｃの間には、玉３０が挟持されている。この玉３０は、両環状部材の周方向において隙間なく配置構成されている。
【００２８】
上記構成からなる本実施例における円すいころ軸受装置１０の取付構造における予圧付与手段２０の作動は次の通りである。
図２の（Ａ）図に図示されるように、予圧付与手段２０は、線膨張係数の異なる第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）が軸方向に並べられて配設されて両環状部材は熱膨張により径方向に対して相対的移動をなす構成となっている。この径方向の相対的移動に伴いこの両部材の軸方向の相対位置間隔を変更する機構を備えた構成となっている。第１の環状部材２２（第１の部材）は、軸箱２、２と同じ線膨張係数を有するアルミニウム合金製で形成されており、第２の環状部材２４（第２の部材）は、回転軸４と同じ線膨張係数を有する鉄鋼性金属で形成されている。すなわち、第１の環状部材２２（第１の部材）は、第２の環状部材２４（第２の部材）よりも線膨張係数の大きい材質で形成されている。
図２の（Ｂ）図に図示されるように、軸箱２、２内の温度上昇すると、軸箱２、２の熱膨張と共に、第１の環状部材２２（第１の部材）も熱膨張する。このとき第１の環状部材２２（第１の部材）は、第２の環状部材２４（第２の部材）より熱膨張する。そのため、第１の環状部材２２（第１の部材）は、第２の環状部材２４（第２の部材）より径が大きくなる。
そうすると、第１の環状部材２２（第１の部材）の径方向の熱膨張による相対的移動に伴って、第１の環状部材２２（第１の部材）の第１傾斜面２２ｃが玉３０を径方向外方に押し広げ、第２の環状部材２４（第２の部材）の第３傾斜面２４ｃが押圧される。第２の環状部材２４（第２の部材）は、第１の環状部材２２（第１の部材）に比べて熱膨張が小さいため、玉３０の押圧力が軸方向に作用する。そのため、第２の環状部材２４（第２の部材）が円すいころ軸受装置１０側に押圧することとなる。これにより、第１の環状部材２２（第１の部材）と、第２の環状部材２４（第２の部材）との軸方向における相対位置間隔が変更されることとなる。
これは、軸箱２、２と回転軸４の熱膨張差によって、軸箱２、２の支持面２ｂと円すいころ軸受装置１０の外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）の隙間が大きくなるところ、上記のように、第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）との軸方向における相対位置間隔が変更されるため、この隙間を埋めるとともに、円すいころ軸受装置１０の軸方向に予圧を付与することとなる。これにより、回転軸４に対し軸方向の予圧を付して軸箱２、２に支承することとなる。
【００２９】
このような構成の円すいころ軸受装置１０の取付構造によれば、予圧付与手段２０には、線膨張係数の異なる第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）が構成されており、外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）と、外輪大端側面１２ｃに対向形成された軸箱２、２の支持面２ｂとの間に軸方向に並べられて配設されている。この両環状部材は、熱膨張により径方向に対して相対的移動をなす構成となっていると共に、径方向の相対的移動に伴い両部材の軸方向の相対位置間隔を変更する機構を備えている。すなわち、径方向への膨張を利用して外輪１２に対し、軸方向への予圧に変換することができる予圧付与手段２０を備えることができる。また、予圧付与手段２０は両環状部材の線膨張係数の差を利用して温度変化時に予圧変化させる構成であるため、温度による予圧変動を小さくすることができる。また、初期予圧を小さくすることができるので、軸受の耐久性や低トルクに適した予圧付与手段２０とすることができる。
【００３０】
また、第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）は径方向に対して傾斜して対向配置される部位を備え、傾斜部位の熱膨張による相対的移動により第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）の軸方向の相対位置間隔を変更する構成とされている。これにより、予圧付与手段２０は、第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）に径方向に対して傾斜した部位を備えることで達成しており、複雑な構造を有することがないため製造コストの面においても有効である。
【００３１】
また、第１の環状部材２２（第１の部材）と第２の環状部材２４（第２の部材）が径方向に対して傾斜して対向配置される部位間には、複数の玉３０が挟持されて配列されている。これにより、第１の環状部材２２の第１傾斜面２２ｃと、第２の環状部材２４の第３傾斜面２４ｃの間の玉３０が点接触となるため、摩擦抵抗の低減が図れると共に、熱膨張時にスムーズに圧力をかけることができる。
【００３２】
また、第１の環状部材２２（第１の部材）は、第２の環状部材２４（第２の部材）よりも線膨張係数の大きい材質で形成されている。この第１の環状部材２２（第１の部材）は、軸箱２、２の支持面２ｂ側に配設されるものである。これにより、軸箱２、２内の温度上昇時に伴う熱膨張に追随して第１の環状部材２２（第１の部材）が熱膨張することで外輪１２の外輪大端側面１２ｃ（大端側面）側に配設される第２の環状部材２４（第２の部材）との軸方向の相対位置間隔を変更することで軸方向への予圧に変換することができる。
【００３３】
また、軸箱２、２の支持面２ｂ側に配設される第１の環状部材２２（第１の部材）は、軸箱２、２と同じ線膨張係数の材質によって形成されている。これにより、第１の環状部材２２（第１の部材）は、軸箱２、２内の温度上昇時に伴う熱膨張に同調して熱膨張することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を実施例１において説明したが、本発明の転がり軸受装置の取付構造は、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。
例えば、上記した実施例１における円すいころ軸受装置１０の取付構造は、自動車のトランスミッションにおける円すいころ軸受装置１０の取付構造について例示した。しかしながら、これに限定されることなく、本発明における転がり軸受装置の取付構造は、自動車、モータ、工作機械などに備えられる回転軸が、軸箱内において転がり軸受装置を介して回転可能に支承される取付構造であって、温度上昇により、軸箱と回転軸に熱膨張差が生じるものであれば、種々適用ができるものである。
【００３５】
また、本実施例１においては、第１の環状部材２２（第１の部材）の第１傾斜面２２ｃと、第２の環状部材２４（第２の部材）の第３傾斜面２４ｃは、両環状部材が対向した配置関係において、径方向に対して同一方向に傾斜した傾斜角による傾斜面として形成されている。両環状部材の第１傾斜面２２ｃと第３傾斜面２４ｃは、軸線方向断面で視て平行した状態となっている。また、第１傾斜面２２ｃは、第３傾斜面２４ｃよりも軸方向内方側に配置される配置位置関係となっている。また、軸線方向断面で視て、この第１傾斜面２２ｃに隣接してこの第１傾斜面２２ｃに直交する第２傾斜面２２ｄが形成されることにより、略Ｖ字状の溝部２２ｅが周方向に連続して形成されている構成のものについて示した（同様に、同様に、第２の環状部材２４にも、第３傾斜面２４ｃに直交する第４傾斜面２４ｄが形成されることにより、略Ｖ字状の溝部２４ｅが周方向に連続して形成されている）。
しかしながら、これに限定されず、本発明における転がり軸受装置の取付構造は、第１の環状部材２２の第１傾斜面２２ｃ、第２傾斜面２２ｄで形成される溝部２２ｅ（第２の環状部材２４においては第３傾斜面２４ｃと第４傾斜面２４ｄで形成される溝部２４ｅ）だけでなく、実施例１の変形例１として、図３（Ａ）（Ｂ）図に図示されるように、軸線方向断面で視て、第１の環状部材１２２、第２の環状部材１２４には、曲面による溝部１２２ｅ、１２４ｅが構成される予圧付与手段１２０であってもよい。
【００３６】
また、第１の環状部材２２の第１傾斜面２２ｃ、第２傾斜面２２ｄで形成される溝部２２ｅ（第２の環状部材２４においては第３傾斜面２４ｃと第４傾斜面２４ｄで形成される溝部２４ｅ）に限定されず、実施例１の変形例２として、図４（Ａ）（Ｂ）図に図示されるように、軸線方向断面で視て、第１の環状部材２２２の第１傾斜面２２２ｃと、第２の環状部材２２４の第３傾斜面２２４ｃが対向配置される構成のみの予圧付与手段２２０であってもよい。
【００３７】
また、第１の環状部材２２の第１傾斜面２２ｃと、第２の環状部材２４の第３傾斜面２４ｃの間には、玉３０が挟持される構成のものについて示したが、実施例１の変形例３として、図５（Ａ）（Ｂ）図に図示されるように、第１の環状部材３２２の第１傾斜面３２２ｃと、第２の環状部材３２４の第３傾斜面３２４ｃと間には、玉が構成されない予圧付与手段３２０であってもよい。
【００３８】
また、第１の環状部材２２の溝部２２ｅと、第２の環状部材２４の溝部２４ｅは、周方向に連続して形成されるものについて示した。しかしながらこれに限定されることなく、たとえば、円すい面状の傾斜面によって形成される凹部（換言すれば、すり鉢状の凹部）が周方向に複数箇所に形成され、第１の環状部材と第２の環状部材間で対抗配置されて、この間に玉が挟持される構成であってもよい。
【００３９】
また、第１の環状部材２２の第１傾斜面２２ｃと、第２の環状部材２４の第３傾斜面２４ｃの間に挟持される部材は、玉に限定されず、周方向に連続形成された環状部材であってもよい。
【００４０】
また、図１において、回転軸４の両端にそれぞれ予圧付与手段２０が配置される構成について説明した。しかしながら、これに限定されず、本発明における転がり軸受装置の取付構造は、予圧付与手段が回転軸の両端に構成されるもののほか、回転軸のいずれかの一端側のみに構成されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
２      軸箱
２ａ    段部内周面
２ｂ    支持面
４      回転軸
４ａ    肩部
５      ギヤ
１０    円すいころ軸受装置
１２    外輪
１２ａ  外輪軌道面
１２ｂ  外輪外周面
１２ｃ  外輪大端側面
１４    内輪
１４ａ  内輪軌道面
１４ｂ  内輪内周面
１４ｃ  内輪大端側面
１６    円すいころ
１８    保持器
２０    予圧付与手段
２２    第１の環状部材（第１の部材）
２２ａ  外周面
２２ｂ  軸箱接触面
２２ｃ  第１傾斜面
２２ｄ  第２傾斜面
２２ｅ  直線による凹部
２４    第２の環状部材（第２の部材）
２４ａ  外周面
２４ｂ  外輪接触面
２４ｃ  第３傾斜面
２４ｄ  第４傾斜面
２４ｅ  溝部
３０    玉
【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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