(57)【要約】【課題】円すいころ周辺の余分なグリースを効率的に除去することができる円すいころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】軌道輪である内輪（１）および外輪（３）と、これら内外輪の間に介装された複数の円すいころ（５）とを備える円すいころ軸受に用いられる、前記複数の円すいころ（５）を保持する保持器（７）において、当該保持器（７）を周方向に分割した複数の保持器分割体（１５）から構成し、各保持器分割体（１５）の少なくとも一部に、繊維を植毛してなる植毛部（２３）を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道輪である内輪および外輪と、これら内外輪の間に介装された複数の円すいころとを備える円すいころ軸受に用いられる、前記複数の円すいころを保持する保持器であって、
当該保持器を周方向に分割した複数の保持器分割体からなり、
各保持器分割体の少なくとも一部に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されている、
円すいころ軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の円すいころ軸受用保持器において、各保持器分割体が、前記円すいころの側面を保持する複数の柱部と、軸心方向の両端に設けられて前記複数の柱部を周方向に連結する連結部とを有し、各柱部の円すいころの側面を保持する側面保持面および前記連結部の円すいころの端面を保持する端面保持面の少なくとも一方に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されている円すいころ軸受用保持器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の円すいころ軸受用保持器において、各保持器分割体が、前記円すいころの側面を保持する複数の柱部と、軸心方向の両端に設けられて前記複数の柱部を周方向に連結する連結部とを有し、前記柱部の外径側を向く面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されている円すいころ軸受用保持器。
【請求項４】
請求項３に記載の円すいころ軸受用保持器において、前記柱部の外径側を向く面に形成された植毛部の前記繊維が、前記円すいころ軸受の回転方向に傾斜して設けられている円すいころ軸受用保持器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の円すいころ軸受用保持器において、前記繊維が合成樹脂繊維であり、前記植毛部が静電植毛によって形成されている円すいころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば風力発電用風車の主軸を回転自在に支持する円すいころ軸受に用いられる保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、風力発電装置のような、屋外、沿岸部、洋上などのメンテナンスが困難な環境で使用される大型の円すいころ軸受の用途が増加している（例えば、特許文献１参照）。このような円すいころがり軸受は、長期間に渡ってメンテナンスを行わずに運転するため、一般的に、潤滑剤であるグリースを予め大量に封入した状態で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０４４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ころに付着したグリースや、ころ周辺に滞留するグリースは、軸受の回転トルクを増大させ、その結果、軸受が適用される装置の損失を増大させる。特に、円すいころ軸受の場合は、ころと保持器が広い領域で接触するので、ころと保持器との間のグリースせん断抵抗が大きくなる傾向にあり、ころおよび保持器周辺に滞留する過剰なグリースの影響が大きい。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決するために、円すいころ周辺の余分なグリースを効率的に除去することができる円すいころ軸受用保持器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的を達成するために、本発明に係る円すいころ軸受用保持器は、軌道輪である内輪および外輪と、これら内外輪の間に介装された複数の円すいころとを備える円すいころ軸受に用いられる、前記複数の円すいころを保持する保持器であって、当該保持器を周方向に分割した複数の保持器分割体からなり、各保持器分割体の少なくとも一部に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されている。
【０００７】
この構成によれば、植毛部の繊維を利用して、保持器周辺の過剰なグリースを効果的に除去することが可能になる。したがって、この保持器が適用される円すいころ軸受が設置される装置の損失低減に寄与する。また、本発明が大型軸受用の大型保持器に適用される場合、保持器が複数の分割体からなるセグメント式の保持器であるから、一体型の保持器に植毛部を設ける場合に必要になる、植毛部を形成するための広い閉鎖空間が不要であり、植毛部を設けることが容易である。
【０００８】
本発明の一実施形態において、各保持器分割体が、前記円すいころの側面を保持する複数の柱部と、軸心方向の両端に設けられて前記複数の柱部を周方向に連結する連結部とを有し、各柱部の円すいころの側面を保持する側面保持面および前記連結部の円すいころの端面を保持する端面保持面の少なくとも一方に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されていてもよい。なお、植毛部が形成される上記「側面保持面」および「端面保持面」は、これらの面の境界を画定するエッジ部分をも含む。この構成によれば、保持器分割体の、円すいころに直接接触する部分に植毛部が形成されることにより、植毛部の繊維を利用して、円すいころに付着した余分なグリースを掻き取ることが可能になる。
【０００９】
本発明の一実施形態において、各保持器分割体が、前記円すいころの側面を保持する複数の柱部と、軸心方向の両端に設けられて前記複数の柱部を周方向に連結する連結部とを有し、前記柱部の外径側を向く面に、繊維を植毛してなる植毛部が形成されていてもよい。この場合、前記柱部の外径側を向く面に形成された植毛部の前記繊維が、前記円すいころ軸受の回転方向に傾斜して設けられていることが好ましい。この構成によれば、掻き取られるなどによって保持器の外径側に流出してきた余分なグリースを、植毛部の繊維を利用して、保持器の外径側に確実に排出することが可能になる。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記繊維が合成樹脂繊維であり、前記植毛部が静電植毛によって形成されていてもよい。この構成によれば、油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、かつ、均質で密な植毛部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明に係る円すいころ軸受用保持器によれば、植毛部を設けたことにより、円すいころ周辺の余分なグリースを効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る保持器が使用される円すいころ軸受の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の保持器を構成する保持器分割体を示す斜視図である。
【図３】図２の保持器分割体を示す断面図である。
【図４】図１の円すいころ軸受装置が適用される風力発電装置の概略構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態を図面に従って説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１に、本発明の一実施形態に係る保持器が適用される円すいころ軸受Ｂを示す。この円すいころ軸受Ｂは、例えば、風力発電用の風車の主軸を回転自在に支持するために用いられる。同図に示すように、円すいころ軸受Ｂは、内輪１と、外輪３と、複数の円すいころ５と、保持器７とを備える。内輪１は、軸心方向に並ぶ２つの内輪部材、つまり第１内輪部材１Ａおよび第２内輪部材１Ｂと、これら内輪部材１Ａ，１Ｂ間に介装された内輪間座９とを含む。
【００１５】
第１内輪部材１Ａの外周面に軌道面１Ａａが形成されている。この軌道面１Ａａの一方側端部に小鍔１３Ａが設けられており、他方側端部に大鍔１４Ａが設けられている。第２内輪部材１Ｂも、同様に、その外周面に軌道面１Ｂａが形成されており、軌道面１Ｂａの一方側端部に小鍔１３Ｂが設けられており、他方側端部に大鍔１４Ｂが設けられている。  これら内輪部材１Ａ，１Ｂは、内輪間座９を挟んで互いの小鍔１３Ａ，１３Ｂが向かい合わせとなるように配置されている。外輪３の内周面には、内輪１の左右の軌道面１Ａａ，１Ｂａに対応する複列の軌道面３ａ，３ａが形成されている。
【００１６】
転動体である円すいころ５は、小端面５ａと、大端面５ｂと、転動面となる側面５ｃとを有している。各列の円すいころ５は、小端面５ａが内輪１の小鍔１３Ａ，１３Ｂ側、つまり軸心方向の中央側を向くように、内輪１と外輪３との間に配置されている。つまり、この円すいころ軸受Ｂは、左右の列の円すいころ５の小端面５ａ同士を突き合わせた背面組み合わせ軸受である。
【００１７】
保持器７は、全体としてリング形状の部材であって、円すいころ５を収容する複数のポケットを有しており、複数の円すいころ５を保持する。図２に示すように、本実施形態に係る保持器７は、当該保持器７を周方向に分割した複数の保持器分割体１５からなるセグメント式保持器として構成されている。
【００１８】
各保持器分割体１５は、円すいころ５の側面５ｃを保持する複数の柱部１７と、軸心方向の両端に設けられて、複数の柱部１７の両端部を周方向に連結する２つの連結部１９，１９とを有している。隣接する２つの柱部１７，１７と、これら柱部１７を連結する連結部１９の部分によって、円すいころ５を収容するポケット２１が形成されている。
【００１９】
本実施形態では、各保持器分割体１５の少なくとも一部に、繊維を植毛してなる植毛部２３が形成されている。具体的には、図示の例では、各柱部１７の円すいころ５の側面５ｃを保持する側面保持面１７ａおよび前記連結部１９の円すいころ５の端面（小端面５ａ，大端面５ｂ）を保持する端面保持面１９ａ、つまり保持器分割体１５の円すいころ５に直接接触する部分に上記植毛部２３である接触面植毛部２３Ａが形成されている。なお、本明細書において、植毛部２３が形成される上記「側面保持面１７ａ」および「端面保持面１９ａ」は、これらの面の境界を画定するエッジ部分をも含む。
【００２０】
さらに、図示の例では、柱部１７の外径側を向く面（以下、単に「柱部外径面」と呼ぶ。）１７ｂにも、上記植毛部２３である柱部外径面植毛部２３Ｂが形成されている。
【００２１】
植毛部２３は、短繊維を植毛して形成される。植毛方法としては、吹き付けや静電植毛を採用できる。保持器７の内外径面や軌道輪肩部などの曲面部においても、多量の繊維を短時間で密に、各面に垂直に植毛できることから、静電植毛を採用することが好ましい。静電植毛方法としては、公知の方法を採用でき、例えば、静電植毛する範囲に接着剤を塗布し、短繊維を帯電させて静電気力により上記接着剤塗布面に略垂直に植毛した後、乾燥工程・仕上げ工程などを行なう方法が挙げられる。
【００２２】
植毛に用いる短繊維としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、（１）ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、（２）カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、（３）レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、上記の中でも合成樹脂繊維を用いることが好ましい。
【００２３】
短繊維の形状としては、植毛部２３の形成箇所において、軸受機能に悪影響を与えるような他部材との干渉がない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ０．５〜２．０ｍｍ、太さ１０〜５０デシテックスのものが好ましく、植毛部２３の短繊維の密度としては、植毛した面積当たりに繊維の占める割合が１０〜３０％あることが好ましい。短繊維の形状としては、ストレートとベンド(繊維の先端が曲がっている)タイプのものがあり、また断面形状は円状と多角断面状のものがある。
【００２４】
接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００２５】
保持器分割体１５の各柱部１７の側面保持面１７ａおよび連結部１９の端面保持面１９ａに設けた接触面植毛部２３Ａの繊維によって、円すいころ５の転動に伴い、円すいころ５に付着した余分なグリースが掻き取られる。接触面植毛部２３Ａにおける繊維の植毛方向は、特に限定されない。
【００２６】
さらに、掻き取られて保持器７の外径側に流出してきた余分なグリースが、保持器分割体１５の各柱部１７の柱部外径面１７ｂに設けた柱部外径面植毛部２３Ｂの繊維によって、軸受の回転の遠心力を利用しながら確実に外径側へ排出される。図３に示すように、柱部外径面植毛部２３Ｂの繊維は、柱部外径面１７ｂに対して、円すいころ軸受Ｂの回転方向Ｒに傾斜して設けられていることが好ましい。柱部外径面植毛部２３Ｂの繊維をこのように設けることにより、グリースを円滑に外径側へ導出することができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、保持器分割体１５において接触面植毛部２３Ａおよび柱部外径面植毛部２３Ｂの２種類の植毛部２３を設けたが、いずれか一方のみを設けてもよい。また、接触面植毛部２３Ａを設ける場合、側面保持面１７ａおよび／または端面保持面１９ａのエッジ部分にのみ植毛部２３を形成してもよい。
【００２８】
図４に、円すいころ軸受Ｂが使用される風力発電用の風車の一例を示す。この風車３１では、支持台３３上にナセル３５が水平旋回自在に設けられており、ナセル３５のケーシング３７内に主軸３９が回転自在に支持されている。主軸３９のケーシング３７外に突出した一端に、旋回翼であるブレード４１が取付けられている。主軸３９の他端は増速機４３に接続され、増速機４３の出力軸４５が発電機４７のロータ軸に連結されている。
【００２９】
本実施形態に係る保持器７が使用される円すいころ軸受Ｂは、主軸３９を回転自在に支持する主軸軸受５１として使用される。ナセル３５を旋回自在に支持する第１旋回軸受５３および／またはブレード４１を旋回自在に支持する第２旋回軸受５５としては、例えば４点接触玉軸受が使用される。
【００３０】
以上説明した本実施形態に係る円すいころ軸受Ｂによれば、植毛部２３の繊維を利用して、保持器７周辺の過剰なグリースを効果的に除去することが可能になる。したがって、この保持器７が適用される円すいころ軸受Ｂが設置される装置の損失低減に寄与する。また、本発明が大型軸受用の大型保持器７に適用される場合、保持器７が複数の分割体１５からなるセグメント式の保持器であるから、一体型の保持器に植毛部２３を設ける場合に必要になる、植毛部２３を形成するための広い閉鎖空間が不要であり、植毛部２３を設けることが容易である。
【００３１】
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１  内輪
３  外輪
５  円すいころ
７  保持器
１５  保持器分割体
１７  柱部
１７ａ  側面保持面
１７ｂ  柱部外径面
１９  連結部
１９ａ  端面保持面
２３  植毛部
２３Ａ  接触面植毛部
２３Ｂ  柱部外径面植毛部
Ｂ  円すいころ軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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