(57)【要約】      （修正有）【課題】各保持器セグメント、ころ及び内輪の一体性を確保することができ、ころ軸受を容易に組み立てることができる分割保持器を提供すること。【解決手段】上記課題を解決する分割保持器は、複数の保持器セグメント６を、周方向に沿って環状に配列してなる。また、保持器セグメント６は、円弧形状に形成され、且つ、軸方向に所定間隔離して対向させた第１リム部及び第２リム部と、当該第１リム部と第２リム部の間に架設した複数の柱部とを備えている。更に、分割保持器は、隣り合う保持器セグメント６の周方向に対向する端部１０，１１同士のうちの一方の端部１０に設けられた板バネ１５ａ，１５ｂからなる凹部１５と、他方の端部１１に設けられ、凹部１５の弾性力により当該凹部１５に係合された状態で保持される凸部１６とを備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧形状に形成され、且つ、軸方向に所定間隔離して対向させた第１，第２リム部と、当該第１，第２リム部の間に架設した複数の柱部と、を備え、隣り合う柱部と前記第１，第２リム部とによって囲まれる空間を、ころを収容するポケットとして構成している複数の保持器セグメントを、周方向に沿って環状に配列してなる分割保持器であって、
隣り合う保持器セグメントの周方向に対向する端部同士のうちの一方の端部に設けられた板バネからなる凹部と、他方の端部に設けられ、前記凹部の弾性力により当該凹部に係合された状態で保持される凸部と、を備えたことを特徴とする分割保持器。
【請求項２】
前記一方の端部及び前記他方の端部は、前記凸部が前記凹部に係合した状態で、互いに当接可能な当接面を有している請求項１に記載の分割保持器。
【請求項３】
前記一方の端部及び前記他方の端部は、前記板バネの先端と当該先端と対向する前記一方の端部の端面との間の隙間よりも大きい隙間が、前記当接面同士の間に生じるように形成されている請求項２に記載の分割保持器。
【請求項４】
外周に外軌道面が形成された内輪と、内周に内軌道面が形成された外輪と、前記外軌道面と前記内軌道面との間に転動自在に配置されたころと、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分割保持器と、を備えたことを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の保持器セグメントを環状に配列してなる分割保持器及び当該分割保持器を備えたころ軸受に関する。
【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。
【０００３】
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、環状に配列された複数の保持器セグメントからなっている。
【０００４】
図６は従来の保持器セグメントの一例を示す斜視図であり、図７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、軸方向に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とを有している。
隣り合う柱部１０３と第１，第２リム部１０１，１０２とによって囲まれる空間は、転動体としての円すいころ１１３（図７参照）を収容するポケット１０４となっている。保持器セグメント１００は、合成樹脂製であり、射出成形によって成形されている。
【０００５】
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、複数の上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が転動する軌道面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。
【０００６】
前記円すいころ軸受１１０は、例えば、各保持器セグメント１００のポケット１０４に円すいころ１１３を順次挿入し、各保持器セグメント１００を内輪１１２の外周に沿って環状に配列した後、内輪１１２を各保持器セグメント１００及び円すいころ１１３とともに、予めハウジングに装着された外輪１１１に嵌め込むことにより組み立てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ヨーロッパ特許公報ＥＰ２２６４３２５（Ａ１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の円すいころ軸受１１０は、内輪１１２を外輪１１１に嵌め込む前の状態において、各保持器セグメント１００同士は分離可能な状態で内輪１１２の外周に配列されている。このため、保持器セグメント１００が円すいころ１０４とともに内輪１１２から脱落し易い。その結果、内輪１１２を各保持器セグメント１００及び円すいころ１１３とともに、ハウジングに装着された外輪１１１に嵌め込む作業が困難となり、円すいころ軸受１１０を組み立てるのに多くの工数を要するという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、各保持器セグメント、ころ及び内輪の一体性を確保することができ、ころ軸受を容易に組み立てることができる分割保持器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の分割保持器は、円弧形状に形成され、且つ、軸方向に所定間隔離して対向させた第１，第２リム部と、当該第１，第２リム部の間に架設した複数の柱部と、を備え、隣り合う柱部と前記第１，第２リム部とによって囲まれる空間を、ころを収容するポケットとして構成している複数の保持器セグメントを、周方向に沿って環状に配列してなる分割保持器であって、隣り合う保持器セグメントの周方向に対向する端部同士のうちの一方の端部に設けられた板バネからなる凹部と、他方の端部に設けられ、前記凹部の弾性力により当該凹部に係合された状態で保持される凸部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の分割保持器は、隣り合う保持器セグメントの周方向に対向する端部同士うちの一方の端部に設けられた板バネからなる凹部と、他方の端部に設けられ、凹部の弾性力により当該凹部に係合された状態で保持される凸部と、を備えている。このため、凸部を板バネからなる凹部に係合して保持器セグメント同士を連結することで、保持器セグメント同士がばらけることを防止できる。したがって、各保持器セグメント、ころ及び内輪の一体性を確保することができるため、ころ軸受を容易且つ効率的に組み立てることができる。
【００１２】
本発明の上記分割保持器において、前記一方の端部及び前記他方の端部は、前記凸部が前記凹部に係合した状態で、互いに当接可能な当接面を有していることが好ましい。
この場合、隣り合う保持器セグメントの端部同士を近づける方向に外力が保持器セグメントに作用しても、当接面同士が当接することにより、板バネの破損を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の上記分割保持器において、前記一方の端部及び前記他方の端部は、上記当接面を有するとともに、前記板バネの先端と当該先端と対向する前記一方の端部の端面との間の隙間よりも大きい隙間が、前記当接面同士の間に生じるように形成されていることが好ましい。
【００１４】
この場合、隣り合う保持器セグメントの端部同士を近づける方向に外力が保持器セグメントに作用しても、両端部の当接面同士が当接する前に、板バネの先端が一方の端部の端面に当接する。これにより、前記外力に対して板バネの弾性力による反力が生じるため、当接面同士の当接による衝撃をやわらげることができる。
【００１５】
また、本発明は、外周に外軌道面が形成された内輪と、内周に内軌道面が形成された外輪と、前記外軌道面と前記内軌道面との間に転動自在に配置されたころと、上記いずれかの分割保持器と、を備えたことを特徴とするころ軸受である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の分割保持器によれば、各保持器セグメント、ころ及び内輪の一体性を確保することができるので、ころ軸受を容易且つ効率的に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【図２】円すいころ軸受の分割保持器を示す概略側面図である。
【図３】隣り合う保持器セグメントを示す概略平面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図５】隣り合う保持器セグメントの連結前後を示す説明図である。
【図６】従来の保持器セグメントの一例を示す斜視図である。
【図７】従来の分割保持器を用いた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】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１は、本発明の一実施形態に係る分割保持器５を備えた円すいころ軸受１を示す要部断面図である。
本実施形態の円すいころ軸受１は、風力発電装置の主軸などを支持する大型のものであり、外輪２と、内輪３と、外輪２と内輪３との間に配列された複数の円すいころ４と、各円すいころ４を外抱きして保持するとともに周方向に複数に分割された分割保持器５とを備えている。
【００１９】
外輪２の内周には、円すいころ４が転動するように、円すい面からなる外軌道面２ａが形成されている。内輪３の外周には、外軌道面２ａと対向する位置に円すいころ４が転動するように、円すい面からなる内軌道面３ａが形成されている。また、内輪３の外周には、内軌道面３ａを挟んで径方向外方に突出し、円すいころ４の軸方向両側の端面４ａ，４ｂがそれぞれ接触する大鍔部３ｂと小鍔部３ｃとが形成されている。
【００２０】
図２は、分割保持器５を示す概略側面図である。また、図３は、その分割保持器５を構成する複数の保持器セグメント６のうちの隣り合う２つの保持器セグメント６を示す概略平面図である。
分割保持器５は、図２に示すように、円弧状に形成された複数（図示例では４つ）の保持器セグメント６を、周方向Ｃに沿って環状に配列することによって構成されている。保持器セグメント６は、図３に示すように、軸方向Ａに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、この第１リム部２１及び第２リム部２２の間に架設した複数の柱部２３ａ〜２３ｅとを備えている。
【００２１】
隣り合う２つの柱部２３ａ〜２３ｅと前記第１，第２リム部２１，２２とによって囲まれる空間は、円すいころ４を収容するポケット２４となっている。この保持器セグメント６は、４６ナイロン、６６ナイロン、ＰＰＳ（ポリフェレンサルファイド）、及びＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの合成樹脂製であり、射出成形によって一体成形されている。
【００２２】
柱部２３ａ〜２３ｅは、保持器セグメント６の周方向Ｃの一端側６ａから他端側６ｂに向かって、第１柱部２３ａ、第２柱部２３ｂ、第３柱部２３ｃ、第４柱部２３ｄ及び第５柱部２３ｅの５本がこの順に等間隔に配置されて構成されている。第１柱部２３ａ及び第５柱部２３ｅは、それぞれ保持器セグメント６の周方向Ｃの一端及び他端に配置されている。
【００２３】
隣り合う保持器セグメント６の周方向Ｃに対向する端部１０，１１同士のうちの一方の端部１０には、一対の金属製の板バネ１５ａ，１５ｂからなる凹部１５が設けられている。一方の端部１０における他方の端部１１と対向する端面１０ａは平坦に形成されおり、凹部１５は、当該端面１０ａの軸方向Ａ中央に、当該端面１０ａから他方の端部１１に向かって突出する態様で設けられている。また、凹部１５は、当該凹部１５を構成する一対の板バネ１５ａ，１５ｂ同士が軸方向Ａにおいて互いに対向するように設けられている。
【００２４】
また、他方の端部１１には、凹部１５（板バネ１５ａ，１５ｂ）の弾性力により当該凹部１５に係合された状態で保持される凸部１６が設けられている。他方の端部１１における一方の端面１０と対向する端面は、軸方向Ａの両側に形成された側端面１１ａと、当該側端面１１ａの間に、当該側端面１１ａよりも周方向Ｃの内側に後退した位置に形成された中央端面１１ｂとで構成されている。凸部１６は、中央端面１１ｂの軸方向Ａ中央から一方の端部１０に向かって突出する態様で形成されている。
一方の端部１０の端面１０ａ及び他方の端部１１の側端面１１ａは、凸部１６が凹部１５に係合した状態で、互いに当接可能な当接面１０ａ，１１ａとなる。
【００２５】
図４は、図３におけるＢ−Ｂ線拡大断面図である。
各柱部２３ａ〜２３ｅのポケット２４側の側面には、図４に示すように、円すいころ４が径方向外方に抜け出さないように、円すいころ４の外周面に沿う円弧面２３ｂ１，２３ｃ１が形成されている。これにより、保持器セグメント６は、各柱部２３ａ〜２３ｅのポケット２４に収容された円すいころ４を外抱きした状態で保持するようになっている。
【００２６】
図５は、隣り合う保持器セグメント６の連結前後を示す説明図である。詳しくは、図５（ａ）は、連結前の隣り合う保持器セグメント６の周方向Ｃに互いに対向する端部１０，１１を示す拡大平面図であり、図５（ｂ）は、連結後の端部１０，１１を示す拡大平面図である。
【００２７】
以下、凸部１６及び凹部１５の構成をさらに詳述する。凸部１６は、図５に示すように、中央端面１１ｂから一方の端部１０に向かって延出する軸方向Ａの幅が一定の基端部１６ａと、当該基端部１６ａの先端側に、基端部１６ａよりも軸方向Ａの最大幅が広くなるように膨出した先端部１６ｂとで構成されている。先端部１６ｂは、平面視円形状に形成されている。凸部１６は、その先端が側端面１１ａの周方向Ｃの位置とほぼ一致する突出高さで形成されている。
【００２８】
凹部１５は、凸部１６の先端部１６ｂを収容する第１，第２収容部１５ａ１，１５ｂ１と、凸部１６を凹部１５に係合させる際に、先端部１６ａを第１収容部１５ａ１と第２収容部１５ｂ１の間に誘導する第１，第２導入部１５ａ３，１５ｂ３とで構成されている。
第１，第２収容部１５ａ１，１５ｂ１は、凸部１６の先端部１６ａの両側面に沿った形状に形成されている。また、第１収容部１５ａ１と第２収容部１５ｂ１は、先端部１６ａを収容することが可能な間隔だけ隔てられている。
【００２９】
第１，第２導入部１５ａ３，１５ｂ３は、それぞれ第１，第２収容部１５ａ１，１５ｂ１から他方の端部１１に向かって徐々に軸方向Ａの外側へ広がり、凹部１５の第１先端１５ａ４と第２先端１５ｂ４の間隔が凸部１６の最大幅よりも広くなるように形成されている。
【００３０】
第１収容部１５ａ１と第１導入部１５ａ３との間、及び第２収容部１５ｂ１と第２導入部１５ｂ３との間は、それぞれ第１，第２狭小部１５ａ２，１５ｂ２となっている。凹部１５は、第１狭小部１５ａ２及び第２狭小部１５ｂ２の間隔が凸部１６の最大幅よりも狭くなるように形成されている。
【００３１】
隣り合う保持器セグメント６は、凸部１６が第１，第２導入部１５ａ３，１５ｂ３から周方向Ｃに沿って凹部１５に挿入され、凸部１６の先端部１６ｂが凹部１５の第１，第２狭小部１５ａ２，１５ｂ２を板バネ１５ａ，１５ｂの弾性力に抗して乗り越えて、収容部１５ａ１，１５ｂ１の間に収められることにより連結される。隣り合う保持器セグメント６の連結状態において、凸部１６の基端部１６ａと先端部１６ｂの境界部分が凹部１５の第１，第２狭小部１５ａ２，１５ｂ２に係合して保持されている。
【００３２】
凸部１６が凹部１５に係合した状態（図５（ｂ）の状態）で、凹部１５（板バネ１５ａ，１５ｂ）の第１，第２先端１５ａ４，１５ｂ４と、当該先端と対向する一方の端部１０の端面１０ａとの間の隙間Ｖよりも大きい隙間Ｗが、当接面１０ａ，１１ａ同士の間に生じる。一方の端部１０及び他方の端部１１は、上述の隙間Ｗが隙間Ｖよりも大きくなるように形成されている。
【００３３】
上記実施形態に係る分割保持器５は、隣り合う保持器セグメント６の周方向Ｃに対向する端部１０，１１同士うちの一方の端部１０に設けられた板バネ１５ａ，１５ｂからなる凹部１５を備えている。また、分割保持器５は、他方の端部１１に設けられ、凹部１５の弾性力により当該凹部１５に係合された状態で保持される凸部１６を備えている。
【００３４】
このため、凸部１６を板バネ１５ａ，１５ｂからなる凹部１５に係合して保持器セグメント６同士を連結することで、保持器セグメント６同士がばらけることを防止できる。したがって、各保持器セグメント６、円すいころ４及び内輪３の一体性を確保することができるため、円すいころ軸受１を容易且つ効率的に組み立てることができる。
【００３５】
また、保持器セグメント６の一方の端部１０及び他方の端部１１は、凸部１６が凹部１５に係合した状態で、互いに当接可能な当接面１０ａ，１１ａを有している。このため、隣り合う保持器セグメント６の端部１０，１１同士を近づける方向に外力が保持器セグメント６に作用しても、当接面１０ａ，１１ａ同士が当接することにより、板バネ１５ａ，１５ｂの破損を防止することができる。
【００３６】
また、保持器セグメント６の一方の端部１０及び他方の端部１１は、上記当接面１０ａ，１１ａを有している。更に、一方の端部１０及び他方の端部１１は、板バネ１５ａ，１５ｂの第１，第２先端１５ａ４，１５ｂ４と当該先端と対向する一方の端部１０の中央端面１１ｂとの間の隙間Ｖよりも大きい隙間Ｗが、当接面１０ａ，１１ａ同士の間に生じるように形成されている。
【００３７】
このため、隣り合う保持器セグメント６の端部１０，１１同士を近づける方向に外力が保持器セグメント６に作用しても、両端部１０，１１の当接面１０ａ，１１ａ同士が当接する前に、板バネ１５ａ，１５ｂの第１，第２先端１５ａ４，１５ｂ４が中央端面１１ｂに当接する。これにより、外力に対して板バネ１５ａ，１５ｂの弾性力による反力が生じるため、当接面１０ａ，１１ａ同士の当接による衝撃をやわらげることができる。
【００３８】
また、凹部１５は、凸部１６を凹部１５に周方向から係合させる際に、先端部１６ａを第１収容部１５ａ１と第２収容部１５ｂ１の間に誘導する第１，第２導入部１５ａ３，１５ｂ３を備えている。このため、凸部１６を凹部１５に周方向Ｃから容易に挿入することができるので、隣り合う保持器セグメント６の連結が簡単にできる。
【００３９】
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、上述の実施形態では、ころ軸受は円すいころ軸受１であるが円筒ころ軸受であってもよい。また、上述の実施形態では、凹部１５が設けられている一方の端部１０の端面１０ａは平坦であり、凸部１６が形成されている他方の端部１１の端面は側端面１１ａと周方向Ｃの内側に後退した中央端面１１ｂ等で構成されているが、一方の端部１０の端面と他方の端部１１の端面とが上記と逆の構成であってもよい。また、上述の実施形態では、凸部１６及び凹部１５は保持器セグメント６の軸方向Ａの中央に設けられ、当接面１０ａ，１１ａは軸方向Ａの両側に設けられているが、凸部１６及び凹部１５が軸方向Ａの両側に一対ずつ設けられ、当接面が軸方向Ａの中央位置に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１：円すいころ軸受、２：外輪、２ａ：外軌道面、３：内輪、３ａ：内軌道面、４：円すいころ（ころ）、５：分割保持器、６：保持器セグメント、１０：一方の端部、１１：他方の端部、１０ａ，１１ａ：当接面、１１ｂ：中央端面（一方の端部の端面）、１５：凹部、１５ａ，１５ｂ：板バネ、１５ａ４，１５ｂ４：第１，第２先端（板バネの先端）、１６：凸部、２１：第１リム部、２２：第２リム部、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ：柱部、２４：ポケット、Ａ：軸方向、Ｃ：周方向、Ｖ：隙間、Ｗ：隙間
【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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