(57)【要約】【課題】ころの進み遅れが発生した際に、ころを収容するポケットの隅部へ過大な応力が生じるのを抑制することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】複数の保持器セグメント２を環状に配列した分割保持器１を備える円すいころ軸受１０である。保持器セグメント２は、単一の円すいころ１３を収容する単一のポケットＰを有している。複数の円すいころ１３は、周方向に沿って一つおきに保持器セグメント２のポケットＰに収容されている。ポケットＰに収容されていない円すいころ１３は、当該円すいころ１３を挟んで周方向に隣合う保持器セグメント２の一方の保持器セグメントの柱部２３と他方の保持器セグメント２の柱部２４とによって挟持されている。【選択図】      図６
2014031880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、この内輪と同芯に設けられた外輪と、前記内輪と外輪との間に介在した複数の転動体と、この転動体を周方向に沿って一定間隔ごとに保持する保持器とを備え、
前記保持器が、複数の合成樹脂製の保持器セグメントを周方向に沿って環状に配列した分割保持器である転がり軸受であって、
前記各保持器セグメントは、所定間隔を隔てて互いに対向した一対のリム部と、この一対のリム部の両者間に架設され、当該一対のリム部とともに単一の転動体を収容するための単一のポケットを区画形成する一対の柱部と、を有し、
前記複数の転動体は、周方向に沿って一つおきに前記保持器セグメントのポケットに収容されているとともに、前記保持器セグメントを挟んだ両側の転動体は、当該転動体を挟んで周方向に隣合う一方の保持器セグメントの柱部と他方の保持器セグメントの柱部とにより挟持されていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記一対の柱部と、前記一対のリム部の何れか一方のリム部とが、互いに一体形成されてコの字形状をなしており、
前記一対のリム部の何れか他方のリム部は、前記一対の柱部の自由端に対して連結されているとともに、
前記一対の柱部における転動体が摺接する両側面が、周方向に凹入する凹面であり、この凹面に転動体の周面を係合させて、保持器セグメントが径方向両側へ移動するのを規制している請求項１記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の保持器セグメントを環状に配列した転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水平軸プロペラ式の風力発電装置においては、ブレードを取り付ける主軸を回転自在に支持するために、転がり軸受が用いられている。近年、風力発電装置の大型化に伴って、主軸の直径が数メートルを超えることもあり、このような大型の主軸を支持するために、転がり軸受も大型化している。大型の転がり軸受に用いられる保持器として、合成樹脂製の保持器が用いられる場合がある。この合成樹脂製の保持器は、溶接で組み立てる金属製の保持器に較べて、軽量であるとともに精度も確保し易いという利点がある。しかし、直径の大きい合成樹脂製の保持器を、射出成形で一体成形することは困難である。そこで、周方向に複数に分割した分割保持器が用いられている（例えば特許文献１参照）。この分割保持器は、複数の保持器セグメントを環状に配列したものである。
【０００３】
図９は従来の保持器セグメントの一例を示す要部斜視図であり、図１０は従来の保持器セグメントを用いた円すいころ軸受を示す要部断面図である。この保持器セグメント１００は、所定間隔離して対向させた一対の第１，第２リム部１０１，１０２と、この第１，第２リム部１０１，１０２の間に架設した複数の柱部１０３とを有しており、隣合う柱部１０３と第１，第２リム部１０１，１０２とによって囲まれる空間を、転動体としての円すいころ１１３（図１０参照）を収容するポケット１０４として構成している。前記保持器セグメント１００は、射出成形によって成形された合成樹脂製のものである。
【０００４】
円すいころ軸受１１０は、外輪１１１と内輪１１２との間に複数の円すいころ１１３を配列し、各円すいころ１１３を、複数の前記保持器セグメント１００からなる分割保持器１２０によって保持している。内輪１１２の外周には、各円すいころ１１３が転走する軌道面１１２ａが形成されており、この軌道面１１２ａを挟んで、円すいころ１１３の端面が接触する大鍔部１１２ｂと小鍔部１１２ｃとが設けられている。
【０００５】
前記各柱部１０３の外周には、転がり軸受の外輪軌道面と摺接して保持器セグメント１００の回転を案内する外側案内部１１４が突設されている。また、前記各柱部１０３の内周には、転がり軸受の内輪軌道面と摺接して保持器セグメント１００の回転を案内する内側案内部１１５が軸方向に離して一対ずつ突設されている。各内側案内部１１５のうちの第２リム部１０２側の内側案内部１１５は、径方向内側から円すいころを抱持する抱持部を兼ねている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５５６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記円すいころ軸受１１０においては、円すいころ１１３の進み遅れが発生した際に、図９において矢印Ｌ，Ｒで示すように、保持器セグメント１００の柱部１０３に、周方向両側へ向けて引張力が発生する。この引張力により、柱部１０３に曲げ応力が生じるので、柱部１０３と各リム部１０１，１０２とが交わるポケット１０３の隅部１０５に過大な応力が発生し、当該隅部にクラックが生じて、保持器セグメントが破損するおそれがある。
【０００８】
本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、ポケットの隅部に過大な応力が生じることに起因して、保持器セグメントが破損するのを防止することができる転がり軸受の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明にかかる転がり軸受は、内輪と、この内輪と同芯に設けられた外輪と、前記内輪と外輪との間に介在した複数の転動体と、この転動体を周方向に沿って一定間隔ごとに保持する保持器とを備え、前記保持器が、複数の合成樹脂製の保持器セグメントを周方向に沿って環状に配列した分割保持器である転がり軸受であって、前記各保持器セグメントは、所定間隔を隔てて互いに対向した一対のリム部と、この一対のリム部の両者間に架設され、当該一対のリム部とともに単一の転動体を収容するための単一のポケットを区画形成する一対の柱部と、を有し、前記複数の転動体は、周方向に沿って一つおきに前記保持器セグメントのポケットに収容されているとともに、前記保持器セグメントを挟んだ両側の転動体は、当該転動体を挟んで周方向に隣合う一方の保持器セグメントの柱部と他方の保持器セグメントの柱部とにより挟持されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成において、保持器セグメントのポケット内に収容された転動体と、隣合う保持器セグメントによって挟持された転動体とは、保持器セグメントの柱部を挟んで周方向に隣合うことになる。このため、隣合う一方の転動体の進み遅れに起因して、前記柱部に周方向の荷重が作用すると、当該柱部を挟んで隣合う他方の転動体が前記柱部に作用する荷重を受け止めることができる。このため、前記柱部に作用する荷重は、この柱部を周方向に圧縮する荷重のみとなり、当該柱部に曲げ応力が生じるのを抑制することができる。この結果、ポケットの隅部に過大な応力が生じるのを防止することができる。
【００１１】
前記円すいころ軸受は、前記一対の柱部と、前記一対のリム部の何れか一方のリム部とが、互いに一体形成されてコの字形状をなしており、
前記一対のリム部の何れか他方のリム部は、前記一対の柱部の自由端に対して連結されているとともに、
前記一対の柱部における転動体が摺接する両側面が、周方向に凹入する凹面であり、この凹面に転動体の周面を係合させて、保持器セグメントが径方向両側へ移動するのを規制しているのが好ましい。
【００１２】
この場合、前記一対の柱部の自由端に対して前記他方のリムを連結する前に、当該一対の柱部の自由端の相互間を通して転動体を軸方向から一対の柱部の相互間に挿入することにより、一対の柱部の凹面に転動体の周面を支障なく係合させることができる。
また、柱部の前記凹面に転動体の周面を導入して保持器セグメントが径方向両側へ移動するのを規制しているので、保持器の回転を転動体で案内させることができる。これにより、保持器の回転を軌道輪で案内する必要がないので、つまり、保持器と軌道輪の軌道とを摺接させる必要がないので、その摺接部分に油膜切れが生じて、保持器が損傷するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる転がり軸受によれば、転動体の進み遅れが発生した際に、ポケットの隅部へ過大な応力が生じるのを抑制することができるので、保持器セグメントが破損するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる転がり軸受を示す要部断面図である。
【図２】分割保持器及び円すいころを示す正面図である。
【図３】保持器セグメントを示す斜視図である。
【図４】柱部とリム部との連結構造を示す分解平面図である。
【図５】図３のＩ−Ｉ線断面図である。
【図６】円すいころを保持器セグメントに収容した状態を示す概略平面図である。
【図７】他の実施形態を示す正面図である。
【図８】前図の要部拡大正面図である。
【図９】従来の保持器セグメントの一例を示す斜視図である。
【図１０】従来の円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
図１はこの発明の一実施形態に係る転がり軸受としての円すいころ軸受１０を示す要部断面図である。円すいころ軸受１０は、風力発電装置の主軸を支持する大型のものであり、外輪１１と内輪１２との間に複数の転動体としての円すいころ１３を配列し、各円すいころ１３を、複数の保持器セグメント２からなる分割保持器１によって一定間隔毎に保持している。
【００１６】
前記外輪１１の内周には、各円すいころ１３が転走する外輪軌道面１１ａが形成されており、内輪１２の外周には、各円すいころ１３が転走する内輪軌道面１２ａが形成されている。内輪１２の軸方向の端部には、内輪軌道面１２ａを挟んで、円すいころ１３の端面が接触する大鍔部１２ｂと小鍔部１２ｃとが設けられている。
【００１７】
図２は、前記分割保持器１及び円すいころ１３を示す正面図であり、図３は分割保持器１を構成する保持器セグメント２を示す斜視図である。図２においては、円すいころ１３が偶数個配列されている場合を示している。
分割保持器１は、複数の保持器セグメント２を、周方向に沿って所定間隔離して環状に配列することによって構成されている。前記保持器セグメント２は、所定間隔離して対向させた第１リム部２１及び第２リム部２２と、各リム部２１，２２の相互間に架設した一対の第１柱部２３及び第２柱部２４とを備える矩形枠状のものであり、各柱部２３，２４と各リム部２１，２２とによって、単一の円すいころ１３を収容する単一のポケットＰを区画形成している。
【００１８】
前記各リム部２１，２２の内外周は、内輪１２及び外輪１１と同芯の円弧形状に形成されている。この保持器セグメント２は、合成樹脂を素材として形成されており、各柱部２３，２４と第２リム部２２とが一体成形されてコの字形状をなしている。
第１リム部２１は、一対の柱部２３，２４の自由端に対して嵌合されて連結されている。図４を参照してさらに詳述すると、第１リム部２１の周方向の両端部には、周方向に突出する凸部２６が形成されており、各柱部２３，２４の自由端には、前記凸部２６を嵌合させる凹部２７が形成されており、第１リム部２１は、各柱部２３，２４の自由端側を弾性変形させて、その相互の間隔を拡開させた状態で、各凸部２６を各柱部２３，２４のそれぞれの凹部２７に無理嵌めすることにより、当該自由端に対して連結されている。
前記凸部２６及び凹部２７については、前記と逆に、凸部２６を各柱部２３，２４側に、凹部２７を第１リム部２１側にそれぞれ設けてもよい。
【００１９】
図５を参照して、各柱部２３，２４の前記ポケットＰに臨む周方向の一側面は、周方向に凹入する凹面２３ａ，２４ａで構成されており、これら凹面２３ａ，２４ａの裏面である他側面は、周方向に凹入する凹面２３ｂ，２４ｂで構成されている。各凹面２３ａ，２４ａ，２３ｂ，２４ｂは、各柱部２３，２４の径方向中央部において円すいころ１３の外周面に合致する曲面になっている。
【００２０】
前記複数の円すいころ１３は、周方向に沿って一つおきに前記保持器セグメント２のポケットＰに収容されている（図２及び図６参照）。この状態で、前記保持器セグメントの周方向両側の円すいころ１３は、当該円すいころ１３を挟んで周方向に隣合う一方の保持器セグメント２の第１柱部２３と、隣合う他方の保持器セグメント２の第２柱部２４とによって挟持されている。
【００２１】
前記円すいころ１３を保持器セグメント２のポケットＰに収容するには、各柱部２３，２４の自由端に対して第１リム部２１を連結する前に、各柱部２３，２４の自由端の相互間を通して転動体を軸方向から各柱部２３，２４の相互間に挿入する。これにより、各柱部２３，２４の凹面２３ａ，２４ａに、円すいころ１３の周面を支障なく係合（合致）させることができる。また、この係合により、保持器セグメント２が径方向両側（図５において上下方向）へ移動するのを円すいころ１３によって規制することができる。この結果、保持器１の回転を軌道輪としての外輪１１及び内輪１２で案内する必要がないので、つまり、図１０に示す従来例のように、保持器セグメント１００に突設した外側案内部１１４及び内側案内部１１５と軌道輪の軌道とを摺接させて、保持器セグメント１００の回転を案内させる必要がないので、その摺接部分に油膜切れが生じて保持器１が損傷するのを防止することができる。
【００２２】
なお、保持器セグメント２の両側の円すいころ１３については、当該円すいころ１３を挟んで隣合う保持器セグメント２の各柱部２３，２４における凹面２３ｂ，２４ｂに対して、円すいころ１３の周面を合致させることができる。
【００２３】
以上の構成の円すいころ軸受１０によれば、保持器セグメント２のポケット内に収容された円すいころ１３と、隣合う保持器セグメント２によって挟持された円すいころ１３とが、保持器セグメント２の各柱部２３，２４を挟んで周方向に隣合うことになる。このため、隣合う一方の円すいころ１３の進み遅れに起因して、各柱部２３，２４へ荷重が作用すると、当該柱部２３，２４を挟んで隣合う他方の円すいころ１３が各柱部２３，２４に作用する荷重を受け止めることができる。つまり、円すいころ１３の進み遅れによって各柱部２３，２４に作用する荷重は、全て、各柱部２３，２４の作用面の裏側が、反作用面となる。このため、各柱部２３，２４に作用する荷重は、この柱部２３，２４を周方向に圧縮する荷重のみとなり、当該柱部２３，２４に曲げ応力が生じるのを抑制することができる。この結果、ポケットＰの隅部２８に過大な応力が生じるのを抑制することができるので、保持器セグメント２が前記隅部２８を起点として破損するのを防止することができる。
【００２４】
図７は他の実施形態を示す正面図であり、図８はその要部拡大正面図である。この実施形態が図２に示す実施形態と異なる点は、図２に示す実施形態では円すいころ１３を偶数個配列しているのに対して、図７に示す実施形態では円すいころ１３を奇数個配列している点である。このように円すいころ１３を奇数個配列した場合には、円周上の１箇所Ｘにおいて、隣合う一方の保持器セグメント２ｃの柱部２３ｃと他方の保持器セグメント２ｃの柱部２４ｃとが互いに接触することになる。しかし、前記円周上の１箇所Ｘにおいても、隣合う一方の円すいころ１３の進み遅れに起因して各柱部２３ｃ，２４ｃへ荷重が作用すると、当該柱部２３ｃ，２４ｃを挟んで隣合う他方の円すいころ１３が各柱部２３ｃ，２４ｃに作用する荷重を受け止めることができるので、各保持器セグメント２ｃのポケットＰの隅部２８に過大な応力が生じるのを抑制することができる。
【００２５】
なお、前記実施形態においては、図８に示すように、各柱部２３ｃ，２４ｃの互いに接触する面が凸曲面に形成されているのが好ましく、この場合には、円すいころ１３の進み遅れに起因して各柱部２３ｃ，２４ｃのうちの一方の柱部に作用する荷重を、他方の柱部を介して当該他方の柱部に摺接する円すいころ１３により容易且つ確実に受け止めることができる。
【００２６】
本発明は前記の実施形態に限定されるものではない。例えば、各柱部２３，２４の周方向の両側面に形成した凹面については、前記した湾曲面のほか、保持器セグメント２の内周側及び外周側から径方向中央に向かって傾斜するテーパ面であってもよい。
また、保持器セグメント２の各柱部２３，２４の両側面は、凹面を形成しない平坦な面であってもよく、この場合には、円すいころ１３を保持器セグメント２の内周側又は外周側からポケットＰに挿入することができるので、保持器セグメント２全体を合成樹脂によって一体成形することができる。
さらに、本発明の転がり軸受は、前記した円すいころ軸受の他、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等の種々の転がり軸受に適用して実施することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１：分割保持器１、２：保持器セグメント、１０：円すいころ軸受、１１：外輪、１２：内輪、１３：円すいころ（転動体）、２１：第１リム部、２２：第２リム部、２３：第１柱部、２４：第２柱部、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ：凹面、２６：凸部、２７：凹部、Ｐ：ポケット
【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】
2014031880.tif 000009
【図８】
2014031880.tif 000010
【図９】
2014031880.tif 000011
【図１０】
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