(57)【要約】【課題】クリープ現象が生じても、ハウジング及び外輪の磨耗の発生を抑制することができる転がり軸受装置を提供する。【解決手段】転がり軸受装置１は、ハウジング４の段状孔６内にシャフト５を回転可能に支持し、段状孔６の内周面に外周面が対向する外輪７、シャフト５の外周面に固定される内輪８、及び内輪８と外輪７との間で転動する複数の第１の転動体９を有する転がり軸受２と、転がり軸受２における外輪７の第２の軌道面７ｂ及び段状孔６の段差面６ｃを転動する複数の第２の転動体１４を有し、複数の第２の転動体１４が第２の軌道面７ｂ及び段差面６ｃを転動して外輪７のスラスト荷重を受ける受部材３とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受孔付きハウジングの軸受孔内に軸部材を回転可能に支持し、前記軸受孔の内周面に外周面が対向する外輪、前記軸部材の外周面に固定される内輪、及び前記内輪と前記外輪との間で転動する複数の第１の転動体を有する転がり軸受と、
前記転がり軸受における前記外輪の軸線方向端面及び前記軸受孔の底面を軌道面として転動する複数の第２の転動体を有し、前記複数の第２の転動体が前記軌道面を転動して前記外輪のスラスト荷重を受ける受部材と
を備えた転がり軸受装置。
【請求項２】
前記転がり軸受は、前記外輪が前記軸受孔にすきま嵌めによって配置されている請求項１に記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記受部材は、前記複数の第２の転動体を転動可能に保持する保持器を有し、前記保持器が前記外輪の外周面に取り付けられている請求項１又は２に記載の転がり軸受装置。
【請求項４】
前記転がり軸受は、前記外輪がその前記軌道面としての一方側の軸線方向端面から他方側の軸線方向端面に向かって各外径を漸次大きくする少なくとも大小２つの胴部を有し、
前記受部材は、前記保持器が前記少なくとも大小２つの胴部のうち小さい外径をもつ小径胴部に嵌合する円環状の爪部を有する請求項３に記載の転がり軸受装置。
【請求項５】
前記転がり軸受は、前記外輪の外周面に固体潤滑膜が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
【請求項６】
前記転がり軸受は、前記複数の第１の転動体が円錐ころからなる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車におけるトランスミッションなどの回転支持部に使用して好適な転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用トランスミッションの回転軸は、トランスミッション用の転がり軸受装置によって回転可能に支持されている。
【０００３】
従来、この種の転がり軸受装置には、内輪，外輪及び転動体を有し、固定用のハウジング内に回転用の軸部材を回転可能に支持するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
内輪は、軌道面を外周面に有し、軸部材の外周面に固定され、全体が例えば軸受鋼によって形成されている。
【０００５】
外輪は、軌道面を内周面に有し、ハウジング内に固定され、全体が内輪と同様に軸受鋼によって形成されている。
【０００６】
転動体は、複数の円錐ころからなり、内輪と外輪との間に介在して配置され、かつ保持器に円周方向に等間隔をもって転動可能に保持されている。
【０００７】
以上の構成により、回転用の軸部材が回転すると、この回転に伴い転動体が内輪と外輪との間で両軌道面上を転動する。
【０００８】
ところで、この種の転がり軸受装置においては、荷重が負荷された状態で軸部材（内輪）が回転すると、この回転に伴い外輪がハウジング内で回転する現象（クリープ現象）が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１３３８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１に示す軸受装置においては、クリープ現象が生じると、ハウジング及び外輪が磨耗していた。
【００１１】
従って、本発明の目的は、クリープ現象が生じても、ハウジング及び外輪の磨耗の発生を抑制することができる転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために、（１）〜（６）の転がり軸受装置を提供する。
【００１３】
（１）軸受孔付きハウジングの軸受孔内に軸部材を回転可能に支持し、前記軸受孔の内周面に外周面が対向する外輪、前記軸部材の外周面に固定される内輪、及び前記内輪と前記外輪との間で転動する複数の第１の転動体を有する転がり軸受と、前記転がり軸受における前記外輪の軸線方向端面及び前記軸受孔の底面を軌道面として転動する複数の第２の転動体を有し、前記複数の第２の転動体が前記軌道面を転動して前記外輪のスラスト荷重を受ける受部材とを備えた転がり軸受装置。
【００１４】
（２）上記（１）に記載の転がり軸受装置において、前記転がり軸受は、前記外輪が前記軸受孔にすきま嵌めによって配置されている。
【００１５】
（３）上記（１）又は（２）に記載の転がり軸受装置において、前記受部材は、前記複数の第２の転動体を転動可能に保持する保持器を有し、前記保持器が前記外輪の外周面に取り付けられている。
【００１６】
（４）上記（３）に記載の転がり軸受装置において、前記転がり軸受は、前記外輪がその前記軌道面としての一方側の軸線方向端面から他方側の軸線方向端面に向かって各外径を漸次大きくする少なくとも大小２つの胴部を有し、前記受部材は、前記保持器が前記少なくとも大小２つの胴部のうち小さい外径をもつ小径胴部に嵌合する円環状の爪部を有する。
【００１７】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の転がり軸受装置において、前記転がり軸受は、前記外輪の外周面に固体潤滑膜が形成されている。
【００１８】
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の転がり軸受装置において、前記転がり軸受は、前記複数の第１の転動体が円錐ころからなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、クリープ現象が生じても、ハウジング及び外輪の磨耗の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置を説明するために示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置の受部材を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
（転がり軸受装置の全体構成）
図１は転がり軸受装置の使用例を示す。図１に示すように、転がり軸受装置１は、例えば自動車におけるトランスミッションの回転支持部に用いられ、転がり軸受２及び受部材３を備え、固定用のハウジング４における段状孔６の段差面６ｃと回転用のシャフト５の段差面５ｃとの間に介在して矢印Ｐ方向に荷重が負荷された状態で配置されている。
【００２３】
固定用のハウジング４は、各内径を互いに異にする大小２つの孔６ａ，６ｂ（大径孔６ａ，小径孔６ｂ）、及びこれら両孔６ａ，６ｂ間に介在する軌道面としての段差面６ｃからなる軸受孔としての段状孔６を有し、全体が例えばアルミニウム合金からなる段状孔付きハウジングによって形成されている。
【００２４】
回転用のシャフト５は、各外径を互いに異にする大小２つの胴部５ａ，５ｂ（大径胴部５ａ，小径胴部５ｂ）、及びこれら両胴部５ａ，５ｂ間に介在する段差面５ｃを有し、全体が段付きシャフトによって形成されている。
【００２５】
（転がり軸受２の構成）
転がり軸受２は、外輪７，内輪８，第１の転動体９及び保持器１０を有し、固定用のハウジング４における大径孔６ａの内周面と回転用のシャフト５における小径胴部５ｂの外周面との間に介在して配置されている。そして、転がり軸受２は、回転用のシャフト５のラジアル荷重を受け、大径孔６ａ内に回転用のシャフト５を回転可能に支持するように構成されている。
【００２６】
外輪７は、その外周面が大径孔６ａの内周面に所定の隙間量（０〜３０μｍ程度）をもって対向するすきま嵌めによって段状孔６内に配置され、全体が例えば軸受鋼，浸炭鋼等の鋼材料によって形成されている。
【００２７】
外輪７の内周面には、第１の転動体９を転動させる外側軌道面としての第１の軌道面７ａが設けられている。外輪７における一方側（段状孔６の段差面６ｃ側）の軸線方向端面には、第２の転動体１４（後述）を転動させる第２の軌道面７ｂが設けられている。第２の軌道面７ｂは、外輪７における段差面６ｃ側の軸線方向端面全体における他の非軌道面７ｃと同一の面上に配置されている。
【００２８】
また、外輪７は、一方側の軸線方向端面から他方側の軸線方向端面に向かって各外径を漸次大きくする大小２つの胴部１１，１２（胴部１１，１２のうち大きい外径をもつ大径胴部１１，小さい外径をもつ小径胴部１２）を有する段状の軌道輪によって形成されている。なお、本実施の形態では、外輪７が段状の軌道輪によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、２段以上の軌道輪からなる外輪であってもよい。
【００２９】
大径胴部１１は、小径胴部１２に比べて段状孔６の段差面６ｃから遠い側に配置されている。大径胴部１１の外周面には、固体潤滑膜として例えばＤＬＣ（Diamond Like Carbon）膜等のコーティング層１３が形成されている。これにより、固定用のハウジング４における大径孔６ａの内周面に対する潤滑性が良好になる。
【００３０】
小径胴部１２は、大径胴部１１に比べて段状孔６の段差面６ｃに近い側に配置されている。そして、小径胴部１２は、その外周面が受部材３における保持器１５の被取付面として機能するように構成されている。
【００３１】
内輪８は、転がり軸受２の第１の転動体９を転動させる内側軌道面８ａを外周面に有し、回転用のシャフト５における小径胴部５ｂの外周面に締まり嵌めによって固定され、全体が例えば軸受鋼，浸炭鋼等の鋼材料によって形成されている。
【００３２】
第１の転動体９は、複数の円錐ころからなり、内輪８の内側軌道面８ａと外輪７の第１の軌道面７ａとの間に転動可能に配置され、かつ保持器１０の各ポケット１０ａ内に保持され、全体が外輪７及び内輪８の材料と同様に例えば軸受鋼，浸炭鋼等の鋼材料によって形成されている。そして、第１の転動体９は、保持器１０に保持された状態で内側軌道面８ａ及び第１の軌道面７ａ上を転動するように構成されている。
【００３３】
保持器１０は、第１の転動体９を転動可能に保持する複数のポケット１０ａを有し、外輪７の第１の軌道面７ａと内輪８の内側軌道面８ａとの間に介在して配置され、全体が例えば低炭素鋼からなる円環部材によって形成されている。複数のポケット１０ａは、保持器１０の円周方向に等間隔をもって配置されている。
【００３４】
（受部材３の構成）
図２及び図３は受部材を示す。図２及び図３に示すように、受部材３は、第２の転動体１４及び保持器１５を有し、固定用のハウジング４（図１に示す）における段状孔６の段差面６ｃと外輪７（図１に示す）の第２の軌道面７ｂとの間に介在して配置されている。そして、受部材３は、第２の転動体１４が段差面６ｃ及び第２の軌道面７ｂを転動して外輪７のスラスト荷重を受けるように構成されている。
【００３５】
本実施の形態においては、回転用のシャフト５の回転に伴うクリープの発生時に受部材３の第２の転動体１４を転動させ、転がり軸受２の外輪７の回転を補助して内輪８と外輪７との相対回転数を減少させることができる。これにより、回転用のシャフト５の最大回転速度を高めることができるとともに、転がり軸受２のすべり接触部分（例えば第１の転動体９の大端面と内輪８の大鍔の接触部分）における耐焼き付き性を高めて供給油量を低減することができる。
【００３６】
第２の転動体１４は、複数の針状ころからなり、外輪７における第２の軌道面７ｂと固定用のハウジング４における段状孔６の段差面６ｃとの間に転動可能に配置され、かつ保持器１５の各ポケット１５ａに保持され、全体が例えば軸受鋼，浸炭鋼等の鋼材料によって形成されている。そして、第２の転動体１４は、外輪７における第２の軌道面７ｂ及び固定用のハウジング４における段状孔６の段差面６ｃ上を転動するように構成されている。なお、軸受孔が段状孔６ではなく凹孔である場合には、第２の転動体１４が凹孔の底面を軌道面として転動する。
【００３７】
保持器１５は、第２の転動体１４を転動可能に保持する複数のポケット１５ａを有し、外輪７の外周面に取り付けられ、全体が回転用のシャフト５における小径胴部５ｂを挿通させる例えば低炭素鋼からなる円環部材によって形成されている。
【００３８】
保持器１５の外周縁には、外輪７の両胴部１１，１２（図１に示す）のうち小径胴部１２の外周面に嵌合する内周面１６ａを有する円環状の爪部１６が一体に設けられている。
【００３９】
（転がり軸受装置１の動作）
本実施の形態に示す転がり軸受装置１の動作は、次に示すように行われる。すなわち、回転用のシャフト５が回転すると、これに伴い転がり軸受２の第１の転動体９が保持器１０に保持された状態で外輪７の第１の軌道面７ａ及び内輪８の内側軌道面８ａを転動する。
【００４０】
この際、回転用のシャフト５の回転に伴いクリープが発生しても、すなわち外輪７が内輪８と共に回転しても、受部材３の第２の転動体１４が保持器１５に保持された状態で固定用のハウジング４における段状孔６の段差面６ｃ及び外輪７の第２の軌道面７ｂ上を転動して転がり軸受２の外輪７の回転を補助する。このため、外輪７が固定用のハウジング４における段状孔６の内周面を円滑に摺動し、固定用のハウジング４に対する外輪７の摺動性が良好になる。
【００４１】
また、外輪７がコーティング層１３を介して固定用のハウジング４における大径孔６ａの内周面上を摺動するため、固定用のハウジング４に対する外輪７の良好な摺動性が一層効果的に得られる。
【００４２】
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４３】
軸線方向の荷重が付与された状態でクリープ現象が生じても、固定用のハウジング４及び外輪７の磨耗の発生を抑制することができる。
【００４４】
以上、本発明の転がり軸受装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００４５】
（１）上記実施の形態では、固体潤滑膜としてＤＬＣ膜からなるコーティング層１３である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばデフリックコート（商標名）膜やテフロン（登録商標）膜などの固体潤滑膜からなるコーティング層であってもよい。
【００４６】
（２）上記実施の形態では、第１の転動体９が円錐ころからなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、針状ころ，円筒ころあるいは玉からなる第１の転動体であってもよい。同様に、第２の転動体１４として、針状ころに代え、円筒ころ，円錐ころあるいは玉を用いても差し支えない。
【００４７】
（３）上記実施の形態では、第２の軌道面７ｂが非軌道面７ｃと同一の面上に配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、段状孔の段差面側に開口する円環状の凹溝を外輪に設け、この凹溝の溝底に第２の軌道面を設けてもよい。
【００４８】
（４）上記実施の形態では、自動車におけるトランスミッションの回転支持部に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の回転機構にも実施の形態と同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…転がり軸受装置、２…転がり軸受、３…受部材、４…固定用のハウジング、５…回転用のシャフト、５ａ…大径胴部、５ｂ…小径胴部、６…段状孔、６ａ…大径孔、６ｂ…小径孔、６ｃ…段差面、７…外輪、７ａ…第１の軌道面、７ｂ…第２の軌道面、７ｃ…非軌道面、８…内輪、８ａ…内側軌道面、９…第１の転動体、１０…保持器、１０ａ…ポケット、１１…大径胴部、１２…小径胴部、１３…コーティング層、１４…第２の転動体、１５…保持器、１５ａ…ポケット、１６…爪部、１６ａ…内周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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