(57)【要約】【課題】保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができ、容易に組み立てることができるころ軸受の組立方法を提供する。【解決手段】本発明の円すいころ軸受１の組立方法は、外輪２の内周に、円すいころ４を内抱きした各保持器セグメント６を環状に配列する工程と、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Ｓが生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、隙間Ｓに当該隙間Ｓを埋めるシム１１を挿入する工程と、各保持器セグメント６が外輪２に対して軸方向に移動するのを規制する規制治具１２を外輪２に仮固定する工程と、内軌道面３ａが各円すいころ４に内接するように内輪３を嵌め込む工程とを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面と前記内輪に形成された内軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、各ころを内抱きして保持するとともに周方向に複数に分割されている分割保持器と、を備え、
前記分割保持器は、軸方向に所定間隔離して対向させた第１，第２リム部と、この第１，第２リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、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、前記ころを収容するポケットとして構成している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てなるころ軸受の組立方法であって、
前記外輪の内周に、前記ころを内抱きした前記各保持器セグメントを環状に配列する工程と、
全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間が生じるように、他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間に当該隙間を埋めるシムを挿入する工程と、
前記各保持器セグメントが前記外輪に対して軸方向に移動するのを規制する規制治具を、当該外輪に仮固定する工程と、
前記内軌道面が前記各ころに内接するように前記内輪を嵌め込む工程と、を含むころ軸受の組立方法。
【請求項２】
前記他の端部同士である隣り合う保持セグメントの端部同士を、一方の保持器セグメントの端部に設けられた凸部と、他方の保持器セグメントの端部に設けられた凹部とを嵌合させて突き合わせる請求項１に記載のころ軸受の組立方法。
【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た分割保持器を備えたころ軸受の組立方法に関する。
【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１０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１１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を、転動体としての円すいころ１１３（図１１参照）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が転動する軌道面１１２ａと、円すいころ１１３の端面が接触する大鍔部１１２ｂとが形成されている。
前記円すいころ軸受１１０は、例えば、各保持器セグメント１００を、外輪１１１の内周に沿って環状に配列し、各保持器セグメント１００のポケット１０４に円すいころ１１３を順次挿入した後、各円すいころ１１３に内接するように内輪１１２を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】
【０００５】
【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】
【０００６】
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同士は分離された状態で外輪１１１の内周面に配列されていため、保持器セグメント１００が円すいころ１０４とともに外輪１１１から脱落し易い。このため、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。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができ、容易に組み立てることができるころ軸受の組立方法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】
【０００７】
本発明のころ軸受の組立方法は、外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面と前記内輪に形成された内軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、各ころを内抱きして保持するとともに周方向に複数に分割されている分割保持器と、を備え、前記分割保持器は、軸方向に所定間隔離して対向させた第１，第２リム部と、この第１，第２リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、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、前記ころを収容するポケットとして構成している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てなるころ軸受の組立方法であって、前記外輪の内周に、前記ころを内抱きした前記各保持器セグメントを環状に配列する工程と、全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間が生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間に当該隙間を埋めるシムを挿入する工程と、前記各保持器セグメントが前記外輪に対して軸方向に移動するのを規制する規制治具を、当該外輪に仮固定する工程と、前記内軌道面が前記各ころに内接するように前記内輪を嵌め込む工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ころを内抱きした各保持器セグメントを外輪の内周に環状に配列した後、全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間が生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間にシムを挿入することにより、全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士の間の隙間を無くすことができる。これにより、隣り合う保持器セグメントの端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメントは環状に配列された状態で保持される。さらに、この状態で外輪に規制治具を固定し、各保持器セグメントが外輪に対して軸方向に移動するのを規制することで、保持器セグメントがころとともに外輪から脱落するのを防止することができる。これにより、保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができるため、ころ軸受を容易に組み立てることができる。
【０００９】
前記ころ軸受の組立方法は、前記他の端部同士である隣り合う保持セグメントの端部同士を、一方の保持器セグメントの端部に設けられた凸部と、他方の保持器セグメントの端部に設けられた凹部とを嵌合させて突き合わせることが好ましい。
この場合、隣り合う保持器セグメントの端部同士を突き合わせる際に、凸部と凹部とを嵌合して突き合わせるため、各保持器セグメントは環状に配列された状態で安定して保持される。これにより、ころ軸受をさらに容易に組み立てることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のころ軸受の組立方法によれば、保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができるので、ころ軸受を容易に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】上記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】上記分割保持器の保持器セグメントを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】上記円すいころ軸受の組み立て時に用いられる治具を示す断面図である。
【図５】上記円すいころ軸受の組み立て途中における保持器セグメント６を示す側面図である。
【図６】上記円すいころ軸受の組立方法を示す要部断面図である。
【図７】上記円すいころ軸受の組立方法を示す保持器セグメントの断面図である。
【図８】上記円すいころ軸受の組立方法を示す要部断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る円すいころ軸受の保持器セグメントを示す側面図である。
【図１０】従来の保持器セグメントの一例を示す斜視図である。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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円すいころ軸受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を内抱きして保持するとともに周方向に複数に分割された各円すいころ４を保持する分割保持器５とを備えている。
【００１３】
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よりも径方向外方に突出し、円すいころ４の大端面４ａが接触する大鍔部３ｂが形成されている。
【００１４】
図２は、分割保持器５を示す概略側面図である。分割保持器５は、円弧状に形成された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することによって構成されている。各保持器セグメント６の周方向の長さ寸法は、前記環状に配列した状態で、隣り合う保持器セグメント６の端部同士の間に微小な隙間が生じるように設定されている。
【００１５】
図３は分割保持器５を構成する保持器セグメント６を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。保持器セグメント６は、軸方向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，第２リム部２１，２２の相互間に架設した複数の柱部２３とを備えており、隣り合う２つの柱部２３と前記第１，第２リム部２１，２２とによって囲まれる空間を、円すいころ４を収容するポケット２４として構成している。この保持器セグメント６は、射出成形によって一体成形された合成樹脂製のものである。
【００１６】
図３（ｂ）に示すように、保持器セグメント６の周方向両側の端面６ａ，６ｂは、いずれも平坦面に形成されている。また、各柱部２３のポケット２４側の側面には、円すいころ４が径方向内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２３ａが形成されている。これにより、保持器セグメント６は、各ポケット２４に収容された円すいころ４を内抱きした状態で保持するようになっている。
【００１７】
図４は、円すいころ軸受１の組み立て時に用いられる治具１０を示す断面図である。また、図５は、円すいころ軸受１の組み立て途中における保持器セグメント６を示す側面図である。治具１０は、所定の保持器セグメント６の端部同士の間に挿入される平板部材からなるシム１１と、外輪２の軸方向一方側の端面２ｂに仮固定される規制治具１２とを備えている。
【００１８】
シム１１の厚みは、図５に示すように、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士のうちの一の端部同士を除く他の端部同士を突き合わせたときに、当該一の端部同士の間に生じる隙間Ｓの周方向の長さと同一長さに設定されている。したがって、前記隙間Ｓにシム１１を挿入して当該隙間Ｓを埋めることにより、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士の間の隙間を無くすことができる。本実施形態におけるシム１１の厚みは、２〜３ｍｍに設定されている。
【００１９】
図４に示すように、規制治具１２は、断面が略Ｌ字状に形成された板部材からなり、本体部１２ａと、本体部１２ａに対して屈曲形成されている規制部１２ｂとを有している。本体部１２ａには、その厚み方向に貫通する貫通孔１２ａ１が形成されており、この貫通孔１２ａ１にはボルト１３が挿通され、外輪２に形成された雌ねじ部２ｃに螺合される。これにより、本体部１２ａは、外輪２の端面２ｂに仮固定される。
【００２０】
規制部１２ｂは、本体部１２ａが前記端面２ｂに仮固定された状態で、外輪２の外軌道面２ａに沿って軸方向に延びており、この規制部１２ｂに円すいころ４の大端面４ａが当接するようになっている。これにより、円すいころ４の大端面４ａが規制治具１２に当接することで、円すいころ４が外輪２に対して軸方向一方側（図４における右側）に移動するのを規制することができる。また、外輪２の外軌道面２ａは、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうに従って漸次縮径する円すい面とされているため、この外軌道面２ａによって円すいころ４が外輪２に対して軸方向他方側に移動するのを規制することができる。
【００２１】
次に、円すいころ軸受１の組立方法について、図４〜図８を参照しながら説明する。まず、図６に示すように、円すいころ４を内抱きした各保持器セグメント６を、外輪２の内周に沿って環状に配列する（図２も参照）。次に、図７に示すように、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Ｓが生じるように、他の端部同士を突き合わせる。すなわち、当該他の端部同士である隣り合う保持器セグメント６のうち、一方の保持器セグメント６の端面６ａと、他方の保持器セグメント６の端面６ｂとを面接触させる。
【００２２】
次に、図５に示すように、前記隙間Ｓにシム１１を挿入し、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士の間の隙間を無くす。これにより、隣り合う保持器セグメント６の端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメントは環状に配列された状態で保持される。
次に、図４に示すように、規制治具１２の規制部１２ｂを外輪２の外軌道面２ａに沿わせた状態で、本体部１２ａを外輪２の端面２ｂに仮固定する。具体的には、ボルト１３を本体部１２ａの貫通孔１２ａ１を貫通して、外輪２の雌ねじ部２ｃに螺合する。これにより、外輪２に対する保持器セグメント６及び円すいころ４の軸方向への移動が規制され、保持器セグメント６、円すいころ４及び外輪２が一体化される。
【００２３】
次に、図８に示すように、内輪３の内軌道面３ａが各円すいころ４に内接するように、当該内輪３を外輪２の軸方向一方側（図の右側）から嵌め込む。このように内輪３を嵌め込んだ後は、シム１１を前記隙間Ｓから抜き取るとともに、ボルト１３と外輪２の雌ねじ部２ｃとの螺合を解除して規制治具１２を外輪２から取り外す。これにより、円すいころ軸受１の組み立てが完了する。
【００２４】
以上の構成の円すいころ軸受１の組立方法によれば、円すいころ４を内抱きした各保持器セグメント６を外輪２の内周に環状に配列した後、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Ｓが生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間Ｓにシム１１を挿入することにより、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士の間の隙間を無くすことができる。これにより、隣り合う保持器セグメント６の端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメント６は環状に配列された状態で保持される。さらに、この状態で外輪２に規制治具１２を固定し、各保持器セグメント６が外輪２に対して軸方向に移動するのを規制することで、保持器セグメント６が円すいころ４とともに外輪２から脱落するのを防止することができる。これにより、保持器セグメント６、円すいころ４及び外輪２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を容易に組み立てることができる。
【００２５】
図９は、本発明の他の実施形態に係る円すいころ軸受の保持器セグメントを示す側面図である。本実施形態の円すいころ軸受は、保持器セグメント６の端面６ａ，６ｂの形状とシム１１の形状とが異なる点で、上述の実施形態と相違する。本実施形態の保持器セグメント６は、周方向一方側の端部である端面６ａが、周方向に窪む略Ｖ字状の凹部とされ、周方向他方側の端部である端面６ｂが、周方向に突出する略Ｖ字状の凸部とされている。隣り合う保持セグメント６同士の一方の保持器セグメント６の端部の凸部６ｂと、他方の保持器セグメント６の端部の凹部６ａとは、面接触して嵌合するようになっている。
【００２６】
本実施形態のシム１１は、隣り合う保持セグメント６同士の一方の保持器セグメント６の凸部６ｂと、他方の保持器セグメント６の凹部６ａとの間に生じる略Ｖ字状の隙間Ｓを埋めるために、断面略Ｖ字状に形成されている。これにより、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Ｓが生じるように、他の端部同士の凸部６ｂと凹部６ａとを嵌合させて突き合わせた状態で、前記隙間Ｓにシム１１を挿入することにより、全ての隣り合う保持器セグメント６の端部同士の間の隙間を無くすことができる。これにより、隣り合う保持器セグメント６の端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメント６は環状に配列された状態で保持される。本実施の形態のその他の構成は、上述の実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００２７】
以上の本実施形態の円すいころ軸受１の組立方法によれば、隣り合う保持セグメント６の端部同士を突き合わせる際に、凸部６ｂと凹部６ａとを嵌合して突き合わせるため、各保持器セグメント６は、環状に配列された状態で安定して保持される。これにより、円すいころ軸受１をさらに容易に組み立てることができる。
【００２８】
本発明は、上記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、上記実施形態におけるシム１１は、所定の厚みを有する単一の板部材からなるが、厚み方向に複数に分割された板部材によって構成されていてもよい。また、規制治具１２は、円すいころ４に当接させているが、保持器セグメント６に当接させて保持器セグメント６の軸方向への移動を規制してもよい。さらに、本発明は、円すいころ軸受以外に、円筒ころ軸受にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１：円すいころ軸受（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、６ａ：端面（凹部）、６ｂ：端面（凸部）、１１：シム、１２：規制治具、２１：第１リム部、２２：第２リム部、２３：柱部、２４：ポケット、Ｓ：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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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