(57)【要約】【課題】安定した確実なころ案内が行え、かつポケットへのころの組み込み作業が容易に行えるころ軸受およびその保持器セグメントを提供する。【解決手段】環状の保持器が、軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメント５からなる。保持器セグメント５は、ころ３を保持するポケット６を２つ以上有する。保持器セグメント５は、各ポケット６の周方向の両側の内径側と外径側との両方に、ころ３に接して保持器をころ案内形式とする案内爪１０を有する。各ポケット６は、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部７と、周方向に延び隣合う柱部７をこれら柱部７の端部で連結する連結部９とで形成される。連結部９は、ポケット６毎に、柱部７の一端側と他端側とに交互に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、前記内輪と外輪の間に介在する複数のころ、および前記複数のころを保持する保持器を備え、前記保持器が軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメントからなるころ軸受であって、
前記保持器セグメントは、ころを保持するポケットを２つ以上有し、各ポケットの周方向の両側の内径側と外径側との両方に、前記ポケットに収容されたころに接して前記保持器をころ案内形式とする案内爪を有し、前記各ポケットは、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部と、周方向に延び隣合う柱部をこれら柱部の端部で連結する連結部とで形成され、前記連結部は、前記ポケット毎に、前記柱部の一端側と他端側とに交互に設けられたころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のころ軸受において、前記保持器セグメントは、樹脂製であって、前記ポケットの個数が２つであるころ軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のころ軸受において、前記案内爪は前記ポケットに収容されたころの外周面に沿うように突出するころ軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のころ軸受において、前記各ポケットの前記連結部が設けられない側の端部に、前記ポケットに収容されたころが軸方向に脱落することを阻止するころ落ち止め爪が設けられたころ軸受。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のころ軸受において、前記ころが円すいころであるころ軸受。
【請求項６】
ころ軸受における保持器が、軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメントであって、
ころを保持するポケットを２つ以上有し、各ポケットの周方向の両側の内径側と外径側との両方に、前記ポケットに収容されたころの外周面に沿うように突出する案内爪を有し、前記各ポケットは、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部と、周方向に延び隣合う柱部をこれら柱部の端部で連結する連結部とで形成され、前記連結部は、前記ポケット毎に、前記柱部の一端側と他端側とに交互に設けられた保持器セグメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大型のころ軸受、例えば洋上風車などの風力発電装置における主軸軸受等に適用されるころ軸受、およびその保持器セグメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、洋上風車など風力発電装置の大型化が進んでいる。風車の大型化と共に、ブレ―ドが取り付く主軸を支える主軸軸受も大型化が進んでいる。このような軸受は、構成部品も大型化し、部品の生産や組立が困難となる。このため、保持器を分割形式として複数の保持器セグメントで構成することが提案されている。
保持器の案内形式には、軌道輪案内形式およびころ案内形式があるが、保持器セグメントでは、一体のリング状の保持器と異なり、各保持器セグメントが個々に動くため、軌道輪案内よりころ案内形式とする方が、軌道輪との接触による破損や衝突音を抑えることができることから好ましい。
【０００３】
ころ案内形式の保持器セグメントとして、例えば特許文献１〜３が提案されている。特許文献１の保持器セグメント３５は、図１３に示すように、複数の柱部３７、これら複数の柱部３７を連結するように周方向に延びる連結部３９を有し、内輪および外輪の間で周方向に順次連ねて配置される。各保持器セグメント３５は、３つのポケット３６を有する。ポケット側壁面の上部側および下部側には、ポケット３６に保持されたころ３３の抜け落ちを防止する外径側ころ止め部４０および内径側ころ止め部４１が設けられている。
特許文献２の保持器セグメント３５では、図１４に示すように外径側ころ止め部４０と内径側ころ止め部４１が、ポケット３６毎に交互に設けられている。
特許文献３では、図示を省略するが、保持器セグメントが有するポケットを一つとし、外径側および内径側にころ止め部が設けられている。
特許文献１〜３のようにころ止め部が設けられていることで、ころ案内形式とでき、またころと保持器を一体化でき、内外輪へのころおよび保持器の組込み性が良くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４７８１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２７０５３８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１２１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の保持器セグメント３５は、全てのポケット３６が、周方向の両側の内径側と外径側との両方に、ころ止め部４０，４１を有するため、保持器セグメント３５のころ案内が安定して行える。しかし、保持器セグメント３５のポケット３６へのころ３３の組み込みが、ころ止め部４０，４１で阻害されて組み込み難いと言う問題がある。特許文献３の保持器セグメント３５も同様の問題がある。
特許文献２の保持器セグメント３５は、外径側ころ止め部４０と内径側ころ止め部４１が、ポケット３６毎に交互に設けられているため、各ポケット３６は内外のいずれか片方が開放状態であって、ころ３３の組み込みが容易に行える。また、各保持器セグメント３５は、３つのポケット３３のうちの２つのポケット３３において、ころ止め部４０によるころ案内が行える。しかし、一つおきのポケット３６でしかころ案内が行えないため、より安定したころ案内の保持器セグメントが望まれることがある。
【０００６】
この発明の目的は、安定した確実なころ案内が行え、かつポケットへのころの組み込み作業が容易に行えるころ軸受およびその保持器セグメントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のころ軸受は、内輪、外輪、前記内輪と外輪の間に介在する複数のころ、および前記複数のころを保持する保持器を備え、前記保持器が軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメントからなるころ軸受であって、
前記保持器セグメントは、ころを保持するポケットを２つ以上有し、各ポケットの周方向の両側の内径側と外径側との両方に、前記ポケットに収容されたころに接して前記保持器をころ案内形式とする案内爪を有し、前記各ポケットは、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部と、周方向に延び隣合う柱部をこれら柱部の端部で連結する連結部とで形成され、前記連結部は、前記ポケット毎に、前記柱部の一端側と他端側とに交互に設けられている。
【０００８】
この構成によると、各保持器セグメントが全てのポケットに、周方向の両側の内径側と外径側との両方に、ころ止め部を有するため、保持器セグメントのころ案内が安定して確実に行える。ころ案内となることから、保持器セグメントと内輪や外輪との保持器セグメントの接触による破損を抑えることができる。また、保持器セグメントにおける各柱部を連結する連結部はポケット毎に交互に柱部の一端側と他端側とに位置して設けられ、各ポケットは軸方向のいずれか一方が開いているため、ポケット内へのころの組み込み作業が、各ポケットの連結部が設けられていない開いた部分から軸方向に行える。そのため、ポケット内へのころの組み込み作業が容易に行える。なお、各ころは、軸方向の片方には保持器によって規制されないが、ころ軸受の組み立てが完了した使用状態では、ころの軸方向の移動が内輪または外輪によって規制されるため、支障は生じない。このように、安定した確実なころ案内が行え、かつポケットへのころの組み込み作業が容易に行える。
【０００９】
この発明のころ軸受において、前記保持器セグメントは、樹脂製であって、前記ポケットの個数が２つであってもよい。
保持器セグメントであっても軸受サイズが大型になると、上記のような３つ以上のポケットを有するものでは、大重量となって取り扱い難く、また樹脂成型による製造が困難である。例えば、保持器メーカにおいて一般に所有している樹脂成型機では、大きな成形品は製造できず、上記のような保持器セグメントを製造できる保持器メーカは限られる。また、ポケットの個数が一つの保持器セグメントであると、軸受内で保持器セグメントの大きな傾きが生じ、安定したころの保持が難しい。
これに対して、保持器セグメントのポケット個数が２つであると、ポケットが３つ以上の保持器セグメントに比べて、体積が小さく、重量が軽くできて、大型の風力発電装置の主軸軸受等の大型軸受に適用する場合に、使用可能な樹脂成型機のサイズ上の制限が少なく、樹脂成型による製造が行い易い。保持器セグメントの重量が軽いことから、軸受の組立も行い易い。また、各保持器セグメントは２つのころを保持するため、ポケットを一つのみとした保持器セグメントと異なり、軸受内での保持器セグメントの傾きが抑制され、安定したころ案内が行える。
【００１０】
この発明のころ軸受において、前記案内爪は、前記ポケットに収容されたころの外周面に沿うように突出する形状であってもよい。
このように案内爪がころの外周面に沿う形状であると、保持器セグメントのころ案内がより安定して行える。その一方、案内爪がころの外周面に沿う形状であると、径方向からころをポケット内に組み込むことがより難しくなり、不可能となる。しかし、この発明は上記のように保持器セグメントにおける連結部がポケット毎に交互に設けられ、各ポケットは軸方向のいずれか一方が開いているため、ポケット内へのころの組み込み作業が容易に行える。
【００１１】
この発明のころ軸受において、前記ころが円すいころであってもよい。すなわち円すいころ軸受であってもよい。
円すいころ軸受に適用した場合も、ポケットへのころの組み込み作業が容易に行えるという効果が得られる。
円すいころ軸受であると、ポケットの形状が台形状となり、ポケットの連結部のない開口部分がころの小端側であると、ころの大端の径よりも開口幅が狭くなり、ころをポケットに軸方向に挿入できなくなることが懸念される。しかし、ポケットの内面ところの外周面との間に設ける遊び部分や、樹脂製による弾性変形を利用し、円すいころを大端側から軸方向に組み込むことができる。
【００１２】
この発明の保持器セグメントは、ころ軸受における保持器が、軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメントであって、
ころを保持するポケットを２つ以上有し、各ポケットの周方向の両側の内径側と外径側との両方に、前記ポケットに収容されたころの外周面に沿うように突出する案内爪を有し、前記各ポケットは、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部と、周方向に延び隣合う柱部をこれら柱部の端部で連結する連結部とで形成され、前記連結部は、前記ポケット毎に、前記柱部の一端側と他端側とに交互に設けられる。
この構成の保持器セグメントによると、この発明のころ軸受につき前述したと同様に、安定した確実なころ案内が行え、かつポケットへのころの組み込み作業が容易に行える。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のころ軸受は、内輪、外輪、前記内輪と外輪の間に介在する複数のころ、および前記複数のころを保持する保持器を備え、前記保持器が軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメントからなるころ軸受であって、前記保持器セグメントは、ころを保持するポケットを２つ以上有し、各ポケットの周方向の両側の内径側と外径側との両方に、前記ポケットに収容されたころに接して前記保持器をころ案内形式とする案内爪を有し、前記各ポケットは、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部と、周方向に延び隣合う柱部をこれら柱部の端部で連結する連結部とで形成され、前記連結部は、前記ポケット毎に、前記柱部の一端側と他端側とに交互に設けられたため、安定した確実なころ案内が行え、かつポケットへのころの組み込み作業が容易に行える。
【００１４】
この発明の保持器セグメントは、ころ軸受における保持器が、軸方向に沿う分割面で周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメントであって、ころを保持するポケットを２つ以上有し、各ポケットの周方向の両側の内径側と外径側との両方に、前記ポケットに収容されたころの外周面に沿うように突出する案内爪を有し、前記各ポケットは、隣合うポケット間をそれぞれ仕切る柱部と、周方向に延び隣合う柱部をこれら柱部の端部で連結する連結部とで形成され、前記連結部は、前記ポケット毎に、前記柱部の一端側と他端側とに交互に設けられたため、安定した確実なころ案内が行え、かつポケットへのころの組み込み作業が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施形態に係る保持器セグメントの斜視図である。
【図２】同保持器セグメントの平面図である。
【図３】同保持器セグメントの正面図である。
【図４】同保持器セグメントを用いたころ軸受の外輪を省略した部分正面図である。
【図５】同ころ軸受の外輪を省略した部分平面図である。
【図６】同ころ軸受の破断正面図である。
【図７】同ころ軸受の部分破断側面図である。
【図８】この発明の他の実施形態に係る保持器セグメントの平面図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態に係る保持器セグメントの平面図である。
【図１０】同保持器セグメントを用いたころ軸受の外輪を省略した部分平面図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態に係る保持器セグメントのころ組み込み状態を示す破断正面図である。
【図１２】この発明の上記いずれかの実施形態に係るころ軸受を用いた風力発電装置の切欠斜視図である。
【図１３】従来の保持器セグメントの一例を示す断面図である。
【図１４】従来の他の保持器セグメントの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図６および図７に示すように、このころ軸受は、内輪１、外輪２、前記内輪１と外輪２の間に介在する複数のころ３（図６では、一部のころ３のみ図示）、および前記複数のころ３を保持する保持器４を備える。この実施形態は、円すいころ軸受に適用した例であり、ころ３は円すいころとされている。保持器４は、軸方向に沿う分割面Ｓで周方向に並ぶ複数個に分割された樹脂製の保持器セグメント５からなる。保持器４は、ころ３を介して内輪１または外輪２に案内されるころ案内形式である。各保持器セグメント５は、互いに同一の形状であり、合成樹脂で成型されている。
【００１７】
図１ないし図５に示すように、各保持器セグメント５は、ころ３を保持するポケット６を複数有し、各ポケット６の周方向の両側の内径側と外径側との両方に、ポケット６に収容されたころ３に接して保持器４ころ案内形式とする案内爪１０を有する。保持器セグメント５のポケット６の個数は、２つ以上であればよいが、図示の例では２つとされている。各保持器セグメント５は、各ポケット６が、隣合うポケット６間をそれぞれ仕切る柱部７と、周方向に延び隣合う柱部７をこれら柱部７の端部で連結する連結部９とで形成され、各連結部９は、ポケット６毎に、前記柱部７の一端側と他端側とに交互に設けられている。保持器セグメント５は、樹脂成型品である。
【００１８】
保持器セグメント５の各案内爪１０は、ポケット６に収容されたころ３の外周面に沿うように突出する。例えば、各案内爪１０の内側の側面と外側の側面は、いずれも円すい状面とされている。
【００１９】
この構成のころ軸受によると、各保持器セグメント５が全てのポケット６に、周方向の両側の内径側と外径側との両方に、ころ止め部１０を有するため、保持器セグメント５のころ案内が安定して確実に行える。ころ案内となることから、保持器セグメント５と内輪１や外輪２との保持器セグメント５の接触による破損を抑えることができる。
また、保持器セグメント５における各柱部７を連結する連結部９が、ポケット６毎に交互に柱部７の一端側と他端側とに位置して設けられ、各ポケット６は軸方向のいずれか一方が開いて開口部３６ａとなっている。そのため、ポケット６内へのころの組み込み作業が、連結部９が設けられていない開口部３６ａから軸方向に行える。そのため、ポケット６内へのころ３の組み込み作業が容易に行える。
なお、各ころ３は、軸方向の片方では連結部９によって規制されないが、ころ軸受の組み立てが完了した使用状態では、ころ３が内輪１または外輪２によって軸方向の移動が規制されるため、支障は生じない。図７の例では、内輪１が大鍔１ａおよび小鍔１ｂを有する鍔付きであり、前記大鍔１ａまたは小鍔１ｂで軸方向への移動が規制される。このように、安定した確実なころ案内が行え、かつポケット６へのころ３の組み込み作業が容易に行える。
【００２０】
保持器セグメント５は、樹脂製であるが、ポケット６の個数が２つであるため、次の利点が得られる。保持器セグメントであっても、軸受が大型サイズになると、３つ以上のポケットを有するものでは、大重量となって取り扱い難く、また樹脂成型による製造が困難である。例えば、保持器メーカにおいて一般に所有している樹脂成型機では、大きな成形品は製造できず、上記のような大きな保持器セグメントを製造できる保持器メーカは限られる。
これに対して、保持器セグメント５のポケット６の個数が２つであると、ポケット６が３つ以上の保持器セグメント５に比べて、体積が小さく、重量が軽くできて、大型の風力発電装置の主軸軸受等の大型軸受に適用する場合に、使用可能な樹脂成型機のサイズ上の制限が少なく、樹脂成型による製造が行い易い。保持器セグメント５の重量が軽いことから、軸受の組立も行い易い。また、各保持器セグメント６は２つのころ３を保持するため、ポケット６を一つのみとした保持器セグメントと異なり、軸受内での保持器セグメント５の傾きが抑制され、ころの安定した保持が行える。
【００２１】
案内爪１０は、ころ案内形式となるようにころ３を保持できる形状であればよく、例えば図１１の実施形態のように、角張った形状であってもよい。しかし、図１の実施形態のように、案内爪１０がころ３の外周面に沿う形状であると、保持器セグメント５のころ案内がより安定して行えする。その一方、案内爪１０がころ３の外周面に沿う形状であると、径方向からころ３をポケット６内に組み込むことがより難しくなり、不可能となる。しかし、この実施形態では、上記のように保持器セグメント５における連結部９がポケット６毎に交互に設けられ、各ポケット６は軸方向のいずれか一方が開いているため、案内爪１０がころ３の外周面に沿う形状であっても、ポケット６内へのころの組み込み作業が容易に行える。
【００２２】
なお、この実施形態のころ軸受は円すいころ軸受であるため、ポケット６の形状が台形状となり、ポケット６の連結部のない開口部分がころ３の小端側であると、ころ３の大端の径よりも開口幅が狭くなり、ころ３をポケット６に軸方向に挿入できなくなることが懸念される。しかし、そのようなころ軸受では、ポケット６の内面ところ３の外周面との間に設ける遊び部分や、樹脂製による弾性変形を利用し、円すい形のころ３を大端側から軸方向に組み込むことができる。
【００２３】
図８は、保持器セグメント５の変形例を示す。この例の保持器セグメント５は、図１、図２に示す保持器セグメント５において、各ポケット５の連結部９が設けられない側の端部に、ポケット６に収容されたころ３が軸方向に脱落することを阻止するころ落ち止め爪１１が設けられている。ころ落ち止め爪１１は、同図の例では保持器セグメント５の両端の柱部７に設けられている。ころ落ち止め爪１１の突出高さは、樹脂製の保持器セグメント５の弾性変形等により、ころ落ち止め爪１１を乗り越えてころ３をポケット６内に挿入できる範囲で可能なだけ高いことが好ましい。その他の事項は、図１〜図７に示す実施形態と同様である。
【００２４】
ポケット６にころ落ち止め爪１１が設けられていると、保持器セグメント５にころ３を組み込んだアセンブリ部品とした際に、ころ３が保持器セグメント５から脱落しない。そのため、軸受組み立て過程における保持器セグメント５ところ３とのアセンブリ部品の取扱性が良く、組み立て作業性が向上する。
【００２５】
なお、前記実施形態は、円すいころ軸受に適用した場合につき説明したが、この発明のころ軸受およびその保持器セグメントは、円筒ころ軸受にも適用できる。
図９は、円筒ころ軸受に適用した場合の一つの保持器セグメント５Ａを示し、図１０はその保持器セグメント５Ａからなる保持器４と内輪１とを展開図で示す。これら図９、図１０の例では、ころ３Ａが円筒ころであって、ポケット６がころ３Ａの円筒形状に応じて矩形とされている。これに伴い、各柱部７，８の平面形状が矩形となり、案内爪１０の形状も内側の側面が、円筒形のころ３Ａに沿う円筒面形状とされている。
この実施形態において、上記の他は、図１〜図７と共に説明した事項と同様である。
【００２６】
図１２は、上記いずれかの実施形態に係るころ軸受を用いた風力発電装置の例を示す。この風力発電装置は、支柱２１の上端に水平旋回自在に設置されたナセル２２に、プロペラ形の風車２３の主軸２４が、主軸軸受２５によって回転自在に支持されている。主軸２４は発電機２６に増速機２７を介して連結されている。
この風力発電装置における主軸軸受２５に、前記いずれかの実施形態に係るころ軸受が用いられている。
【００２７】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００２８】
１…内輪
２…外輪
３…ころ
４…保持器
５…保持器セグメント
６…ポケット
７…柱部
９…連結部
１０…案内爪
１１…ころ落ち止め爪
【図１】
2020051460.tif 000003
【図２】
2020051460.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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