(57)【要約】【課題】転がり軸受の設計に支障をきたすことなく、かつ軌道輪である内輪や外輪に追加の加工を必要としないで、転がり軸受を吊り上げることができる転がり軸受用吊り具およびこの吊り具を用いた転がり軸受の組み付け方法を提供することを課題とする【解決手段】外周に軌道面２ａを有する内輪２と、内周に軌道面３ａを有する外輪３と、内輪２の軌道面２ａと外輪３の軌道面３ａとの間に円周方向に配置された複数の転動体５と、内輪２と外輪３との間に配置され、転動体５を収容する保持器６とを構成部品とする転がり軸受を吊り上げるための吊り具であって、吊り具１０は、吊り輪１４が取り付け可能な設けた固定部材１１と、この固定部材１１に固定した爪型部材１２とからなり、この爪型部材１２を、転がり軸受１の構成部品の軸方向に向いた面に係合させることにより、転がり軸受１を吊り上げる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に配置された複数の転動体と、前記内輪と外輪との間に配置され、前記転動体を収容する保持器とを構成部品とする転がり軸受を吊り上げるための吊り具であって、
前記吊り具は、吊り輪を取り付け可能な固定部材と、この固定部材に固定した爪型部材とからなり、この爪型部材を、前記転がり軸受の構成部品の軸方向に向いた面に係合させることを特徴とする転がり軸受用吊り具。
【請求項２】
前記爪型部材を係合させて吊り上げる対象が、前記転がり軸受の内輪と転動体と保持器からなる予備組立体、あるいは組み立て前の内輪又は外輪であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項３】
前記転がり軸受が、複列円すいころ軸受であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項４】
前記転がり軸受が、複列自動調ころ軸受であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項５】
前記転がり軸受が、風力発電機用軸受であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項６】
前記固定部材が環状に形成され、内輪の端面に当接することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項７】
前記固定部材がＨＲＣ３２以上の硬さを有することを特徴とする請求項６項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項８】
前記爪型部材が内輪の小つば面に係合することを特徴とする請求項１〜７のいずれか1項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項９】
前記爪型部材を、保持器及びころに干渉しない形状にし、内輪の小つば端面側から挿入可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項１０】
前記爪型部材の係合面を中高形状にしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項１１】
前記爪型部材の少なくとも係合面の硬度を、軌道輪の硬度よりも低くしたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項１２】
前記爪型部材が固定部材の円周上に３個以上配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項１３】
前記爪型部材の配置個数が下記の関係を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の転がり軸受用吊り具。
吊り上げ総重量／（爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積×配置個数）＜爪型部材の降伏応力
【請求項１４】
前記爪型部材を固定部材にボルトにより締付け固定するものであって、前記固定部材にねじ孔を設けると共に、前記爪部材に、固定部材の周方向に調節可能な長円形状の貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項１５】
前記周方向に調節可能な長さを、前記爪型部材の中心に対して両側に５ｍｍ以上とすると共に、前記爪型部材に突出部を設けて、固定部材に係合させたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の転がり軸受用吊り具。
【請求項１６】
外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に配置された複数の転動体と、前記内輪と外輪との間に配置され、前記転動体を収容する保持器とを備えた転がり軸受の組み付け方法であって、
使用機器のハウジングに前記外輪を組み付ける工程と、前記内輪と転動体と保持器からなる組立体にする工程と、前記組立体の内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を係合させ、該吊り具により前記組立体を前記ハウジング近傍まで吊り上げる工程と、前記吊り具と分離した前記組立体をハウジングに装着された外輪内に挿入する工程からなることを特徴とする転がり軸受の組み付け方法。
【請求項１７】
前記使用機器が風力発電機であることを特徴とする請求項１６に記載の転がり軸受の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受を軸方向上方に吊り上げるために用いられる転がり軸受用吊り具およびこの吊り具を用いた転がり軸受の組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受は、吊り具で上方に吊り上げられてハウジングおよび回転軸に組み込まれる。このように大型の転がり軸受を吊り上げる方法としては、転がり軸受の内輪又は外輪の端面に軸方向の孔を設け、この孔に吊り輪を挿入固定し、この吊り輪を軸方向に吊り上げるものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、軸受の内輪の端面にねじ孔を設け、このねじ孔に吊り輪をねじ結合することで、軸方向の吊り上げを行っている。また、特許文献２では、外輪に形成した軸方向の貫通孔にボルトを挿入し、ボルトの一端を軸方向に吊り上げると、ボルトの他端に取り付けたナットと内輪の端面とが軸方向に係合し、これにより軸受が吊り上げられる。
【０００４】
特許文献３では、軌道輪である外輪の外径面又は内輪の内径面に係合孔を設け、吊り具のスリーブに設けられたねじ部の先端側に形成された小径部を上記の係合孔に係合させることにより、軸受を上方に吊り上げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２９３３１号公報
【特許文献２】特開２００７−２６３３０５号公報
【特許文献３】特開２００９−１３３３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の転がり軸受用吊り具は、いずれも、軌道輪である内輪又は外輪に貫通孔やねじ孔あるいは係合孔を形成する必要がある。しかし、大型転がり軸受の重量に耐える貫通孔やねじ孔、係合孔を軌道輪に形成すると、軌道輪が部分的に薄肉となって、強度不足を招く恐れがある。このため、孔の径や形成する場所が制限されて内輪や外輪の設計に支障をきたすことになる。設計上、貫通孔やねじ孔、係合孔を軌道輪に設けられたとしても、そのための追加の加工が必要であり、コスト高となる。
【０００７】
また、風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受は、その軌道輪が薄肉で浸炭処理品もあり、ねじ孔を設けると割れの問題が生じる場合がある。そのため、従来のねじ孔を設ける方法では、十分に満足した設計ができないことがある。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、転がり軸受の設計に支障をきたすことなく、かつ軌道輪である内輪や外輪に追加の加工を必要としないで、転がり軸受を吊り上げることができる転がり軸受用吊り具、およびこの吊り具を用いた転がり軸受の組み付け方法を提供するもので、特に、風力発電機の主軸等の転がり軸受用に好適な吊り具、およびこの吊り具を用いた組み付け方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の発明者らは、前述した従来技術の課題に対して、軌道輪である内輪又は外輪に吊り具のための追加の加工を施すことなく、軸受構成部品の軸方向に向いた面、特に好ましくは、つば面に吊り具の爪型部材を係合させること、および転がり軸受の組み付け方法として、上記の吊り具を用いて軸受構成部品の予備組立体の状態を利用して吊り上げることにより、軸受の設計面および吊り上げ・組み付け作業面の両面において、顕著なメリットが得られることに着目した。
【００１０】
本発明は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に配置された複数の転動体と、前記内輪と外輪との間に配置され、前記転動体を収容する保持器とを構成部品とする転がり軸受を吊り上げるための吊り具であって、前記吊り具は、吊り輪が取り付け可能な固定部材と、この固定部材に固定した爪型部材とからなり、この爪型部材を、前記転がり軸受の構成部品の軸方向に向いた面に係合させることを特徴とするものである。
【００１１】
風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受を構成する薄肉で浸炭処理の軌道輪であっても、ねじ孔を設けない構造のため、割れの問題等の問題が生じる恐れがなく、さらに設計面では、ねじ孔のスペースを確保する必要がないので、軸受の設計自由度が向上し、ひいては軸受の定格荷重の確保が可能となる。また、貫通孔やねじ孔などの追加の加工が不要で、コスト低減が図られる。
【００１２】
吊り具の爪型部材を係合させて吊り上げる対象を、転がり軸受の内輪と転動体と保持器からなる予備組立体、あるいは組み立て前の内輪又は外輪とすることができる。また、複列円すいころ軸受又は複列自動調ころ軸受とした場合は、内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を確実に係合させ、重量が嵩む転がり軸受の吊り上げ作業を容易に、かつ効率的に行うことができる。
【００１３】
吊り具で吊り上げる転がり軸受を、風力発電機用軸受としたことにより、内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を確実に係合させ、重量が嵩む転がり軸受を地上高く吊り上げる作業を容易に、かつ効率的に行うことができる。
【００１４】
吊り具の固定部材が環状に形成され、内輪の端面に当接する構造としたので、固定部材が内輪により正確に位置決めされ、爪型部材の突起部を内輪の小つば面に確実に係合させることができる。
【００１５】
吊り具の固定部材がＨＲＣ３２以上の硬さを有することにより、固定部材の強度を確保しつつ軽量な吊り具が実現でき、吊り具の材料コストや吊り上げ総重量の増加を抑制することができる。
【００１６】
吊り具の爪型部材が内輪の小つば面に係合させる構造にしたことにより、浸炭処理した内輪であっても、割れ等の問題なく、吊り具の装着を可能にでき、また、吊り具の装着作業および分離作業が容易に行える。
【００１７】
吊り具の爪型部材を、保持器及びころに干渉しない形状にし、内輪の小つば端面側から挿入可能にしたことにより、吊り具の装着作業および分離作業を容易に行える。
【００１８】
吊り具の爪型部材の係合面を中高形状にしたことにより、吊り具の装着作業、吊り上げ時に係合面が内輪の小つば面にエッジ当たりすることがなく、小つば面に傷を生じることがない。
【００１９】
吊り具の爪型部材の少なくとも係合面の硬度を、軌道輪の硬度よりも低くしたことにより、吊り具の装着作業、吊り上げ時に小つば面に傷を生じることがない。
【００２０】
吊り具の爪型部材が固定部材の円周上に３個以上配置されていることにより、バランスよく吊り上げることができる。
【００２１】
吊り具の爪型部材の配置個数が下記の関係を満たすことにより、必要強度を確保でき、信頼性のある吊り具を実現できる。
吊り上げ総重量／（爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積×配置個数）＜爪型部材の降伏応力
【００２２】
吊り具の爪型部材を固定部材にボルトにより締付け固定するものであって、前記固定部材にねじ孔を設けると共に、前記爪部材に、固定部材の周方向に調節可能な長円形状の貫通穴を設けたことにより、ころの個数や奇数・偶数などに拘わらず、爪型部材の周方向の位置調節によって、円すいころ間に干渉しないように挿入することが可能になる。
【００２３】
吊り具の爪型部材の周方向に調節可能な長さを、爪型部材の中心に対して両側に５ｍｍ以上とすると共に、爪型部材に突出部を設けて固定部材に係合させたことにより、爪型部材の強度が確保され、かつボルト周りのモーメントに対応できる。
【００２４】
本件の第２の発明は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に配置された複数の転動体と、前記内輪と外輪との間に配置され、前記転動体を収容する保持器とを備えた転がり軸受の組み付け方法であって、使用機器のハウジングに前記外輪を組み付ける工程と、前記内輪と転動体と保持器からなる予備組立体を準備する工程と、前記予備組立体の内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を係合させ、該吊り具により前記予備組立体を吊り上げる工程と、前記吊り具と分離した前記予備組立体をハウジングに装着された外輪内に挿入する工程からなることを特徴とするものである。組み付け作業が容易で、かつ効率的に行うことができる。
【００２５】
本発明に係る転がり軸受の組み付け方法は、風力発電機用転がり軸受の組み付け方法として、特に好適である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の転がり軸受用吊り具を用いることにより、風力発電機の主軸等に使用される大型の転がり軸受を構成する薄肉で浸炭処理の軌道輪であっても、ねじ孔を設けない構造のため、割れの問題等の問題が生じる恐れがない。さらに設計面では、ねじ孔のスペースを確保する必要がないので、軸受の設計自由度が向上し、ひいては軸受の定格荷重の確保が可能となる。また、貫通孔やねじ孔などの追加の加工が不要で、コスト低減が図られる。
【００２７】
本発明の転がり軸受の組み付け方法では、使用機器のハウジングに前記外輪を組み付ける工程と、前記内輪と転動体と保持器からなる予備組立体を準備する工程と、前記予備組立体の内輪の小つば面に吊り具の爪型部材を係合させ、該吊り具により前記予備組立体を吊り上げる工程と、前記吊り具と分離した前記予備組立体をハウジングに装着された外輪内に挿入する工程からなるので、組み付け作業が容易で、かつ効率的に行うことができる。
【００２８】
また、本発明の転がり軸受の組み付け方法は、地上高くに設置される風力発電機用転がり軸受の組み付け方法として、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る吊り具で吊り上げる転がり軸受の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る吊り具の全体を示す縦断面図である。
【図３】第１の実施形態の吊り具の要部の拡大縦断面図である。
【図４】吊り具の爪型部材と、円すいころ、内輪の小つば面との位置関係を示す部分正面図である。
【図５】本発明に係る転がり軸受の組み付け方法に基づいて、使用機器のハウジングおよび回転軸に転がり軸受を組み込む際の、途中段階を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る転がり軸受の組み付け方法に基づいて、使用機器のハウジングおよび回転軸に転がり軸受を組み込んだ状態を示す縦断面図である。
【図７】第２の実施形態の吊り具の要部の拡大縦断面図である。
【図８】第３の実施形態の吊り具の要部の拡大縦断面図である。
【図９】第４の実施形態の吊り具の要部の拡大縦断面図である。
【図１０】本発明に係る吊り具で吊り上げる転がり軸受の他の例を示した縦断面図で            ある。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る吊り具の全体を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００３１】
図１〜図６に本発明の第１の実施形態を示す。図１に本発明の吊り具で吊り上げる対象である大型の転がり軸受の一例として、複列円すいころ軸受を示す。この複列円すいころ軸受１は、風力発電機の主軸に使用されるもので、軸受の外径がφ７００〜８００ｍｍ、内径がφ５００〜６００ｍｍ程度である。この複列円すいころ軸受１は、外輪分離タイプであり、外周に複列の軌道面２ａ有する内輪２と、内周に単列の軌道面３ａを有する２個の外輪３と、対向する軌道面２ａ、３ａの間に円周方向に転動自在に配置された複数の転動体としての円すいころ５と、円すいころ５を保持する保持器６とを備える。
【００３２】
内輪２は、一体に形成され、外周に形成された複列の軌道面２ａは、それぞれ軸方向中央部から軸方向両端部へ向けて縮径した円すい面で形成されている。内輪２の軸方向中央部には大つば面２ｂが形成され、この大つば面２ｂにより円すいころ５の大端面５ａが案内される。内輪２の軸方向両端部には小つば面２ｃが形成され、この小つば面２ｃにより円すいころ５の小端面５ｂが案内される。円すいころ５は、保持器６のポケット６ａに収容されている。２個の外輪３の間に間座７が介在され、間座７の軸方向中央部に潤滑剤としてのグリース補給用の貫通孔７ａが設けられている。
【００３３】
図２〜図４に、本発明の第１の実施形態に係る吊り具１０を示す。図２は、吊り具の全体を示す縦断面図であり、図３は、吊り具の要部の拡大縦断面図である。図４は、吊り具の爪型部材と、円すいころ、内輪の小つば面との位置関係を示す部分正面図である。図２に示すように、吊り具１０は、環状に形成された固定部材１１と、固定部材１１に固定された爪型部材１２からなる。固定部材１１の軸方向の一方の面（図２では上面）にねじ孔が設けられており、吊り輪１４がねじ結合され、この吊り輪１４に、二点鎖線で示すロープの先端に設けたフック（図示省略）を掛け、上方に吊り上げる。固定部材１１の軸方向の下面は、内輪２の端面に当接している。固定部材１１の外周部に爪型部材１２がボルト１３により結合固定されている。本実施形態では、爪型部材１２および吊り輪１４は、固定部材１１の円周方向にほぼ等配にそれぞれ３個ずつ設けている。しかし、爪型部材１２および吊り輪１４の数は、３個以上であればよく、数の制限はない。また、円周方向の配置は、必ずしも等間隔に配置する必要はなく、吊り上げ荷重のバランスを見ながら、適宜配置すればよい。
【００３４】
爪型部材１２の配置個数は、爪型部材１２の断面形状と吊り上げ総重量の強度的な関係から決められる。種々検討の結果、下記の関係を満たすように設計することを見出した。
吊り上げ総重量／（爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積×配置個数）＜爪型部材の降伏応力
上記の関係式において、単位は、吊り上げ総重量がＮ、爪型部材の係合面と軌道輪との接触面積がｍｍ2、爪型部材の降伏応力がＮ／ｍｍ2とする。上記の関係を満たすことにより、必要強度も確保でき信頼性のある吊り具が実現できる。
【００３５】
吊り具１０を装着する前に、複列円すいころ軸受１の内輪２に円すいころ５および保持器６を組み込んだ組立体を準備しておく。この組立体を予備組立体１’という。図３に示すように、その状態で、吊り具１０の固定部材１１を予備組立体１’の内輪２の端面２ｄに当接状態に配置する。これにより、吊り具１０の固定部材１１の位置決めが行え、かつ姿勢が安定する。爪型部材１２にはボルト１３の貫通孔１２aが設けられ、爪型部材１２は固定部材１１の外周面から水平方向に設けたねじ孔１１ａにボルト１３を締付けて固定する。この締付け固定の際に、爪型部材１２の先端に形成した突起部１２ｂが、内輪２の軸方向に向いた面である小つば面２ｃに当接して確実に係合する。なお、図２、図３では、分かりやすくするために、小つば面２ｃの高さ寸法を実際の寸法より少し誇張して表している。これは、他の実施形態でも同様である。
【００３６】
吊り具１０の固定部材１１は、鋼材より製作されるが、ＨＲＣ３２以上の硬さを有する。固定部材１１は、必要以上に厚肉化することは、吊り具１１の鋼材コストや吊り上げ総重量の増加を招くので、望ましくない。しかし、吊り上げ対象の大型の転がり軸受の重量が大きく、固定部材１１の円周方向において爪型部材１２および吊り輪１３が配置された部位において大きな荷重が負荷されるので、ＨＲＣ３２未満では強度上問題が生じることがある。したがって、固定部材１１は、ＨＲＣ３２以上の硬さを有することが望ましい。これにより、吊り具１１の鋼材コストや吊り上げ総重量の増加を抑制することができ、軽量な吊り具１０が実現できる。
【００３７】
吊り具１０の爪型部材１２も鋼材より製作されるが、爪型部材１２の先端に形成した突起部１２ｂの少なくとも係合面１２ｃは、軌道輪である内輪２の硬度よりも低くすることが望ましい。突起部１２ｂの係合面１２ｃの硬度が高すぎると、装着作業時や吊り上げ時に、内輪２の小つば面２ｃに傷が生じることがある。ただし、突起部１２ｂの係合面１２ｃの強度や耐久性が要求されるので、軌道輪である内輪２の硬度よりも低い適宜の硬さを設定することが望ましい。硬度としては、ＨＲＣ４５程度に設定すると、内輪２の小つば面２ｃに傷が生じることがなく、かつ、突起部１２ｂの係合面１２ｃの強度や耐久性が確保でき、小型の爪型部材１２が設計でき、ひいては、前述した固定部材１１の硬度ＨＲＣ３０以上の仕様と相俟って、吊り具１０全体としてより一層の軽量化が可能となる。
【００３８】
図４は、吊り具１０の爪型部材１２、円すいころ５、内輪２の小つば面２ｃの位置関係を示す。円すいころ５は、内輪２の軌道面２ａ上に、円周方向に等間隔で配置されている。隣り合う円すいころ５の間、内輪２の小つば面２ｃおよび保持器６の内径６ｂとから形成される空間は、図４に示すように寸法的に余り余裕がない。これに対応するため、爪型部材１２の断面形状を略台形状に形成して、断面積を確保しつつ、内輪２の小つば面２ｃ、円すいころ５や保持器６の内径６ｂに干渉しないように配慮している。これにより、爪型部材１２を内輪２の小つば面２ｃ側から軸方向に挿入でき、装着作業が容易となる。爪型部材１２の断面形状は、台形形状に限らず、円弧形状でもよく、要は、爪型部材１２の断面積を確保しつつ、内輪２の小つば面２ｃ、円すいころ５や保持器６の内径６ｂに干渉しない形状であればよい。
【００３９】
図３において、内輪２に円すいころ５および保持器６を組み込んだ予備組立体１’では、保持器６のポケット６ａと円すいころ５との間には隙間が存在するので、円すいころ６が内輪２の軌道面２ａから若干離れ気味となる（図示省略）。しかし、円すいころ５の大端面５ａと内輪２の大つば面２ｂおよび円すいころ５の小端面５ｂと内輪２の小つば面２ｃが干渉するので、予備組立体１’は分離することはない。
【００４０】
本発明は、予備組立体１’の状態を利用して吊り上げることと、後述する転がり軸受の組み付け方法とが相俟って顕著なメリットが得られることに着目した。すなわち、吊り具１０の予備組立体１’への装着作業において、予備組立体１’の上端部に位置する内輪２の小つば面２ｃを吊り具１０の爪型部材１２が係合する面に使用したので、予備組立体１’の上端側から吊り具１０の爪型部材１２を係合させればよく、吊り具の装着作業および分離作業が容易に行える。また、軌道輪である内輪２にねじ孔等の追加加工することなく、内輪２の小つば面２ｃを利用したので、浸炭処理した薄肉軌道輪であっても、割れ等の問題なく吊り具１０の装着が可能である。さらに、吊り具１０の固定部材１１と爪型部材１２の突起部１２ｃとの間で、内輪２の小つば面２ｂをガタなく締付けられるので、安定した吊り上げ作業が実現できる。
【００４１】
次に、本発明の転がり軸受の組み付け方法を図５、図６に基づいて説明する。図５は軸受組み付けの途中段階を示し、図６は組み付け完了状態を示す。軸受使用機器として風力発電機の主軸支持装置を示す。図５に示すように、主軸支持装置１５のハウジング１６の内部に主軸１７が配置されている。ハウジング１６の内周にはシール装置１８を装着する小径内周面１６ａと軸受を装着する大径内周面１６ｂが形成されている。主軸１７には、軸受が装着される外周面１７ａと軸端側外周面１７b（図５の左側）が形成されている。
【００４２】
軸受の組み付け手順として、図５に示すように、まず、シール装置１８を小径内周面１６ａに挿入する。そして、複列円すいころ軸受１の片側の外輪３を大径内周面１６ｂに挿入し、大径内周面１６ｂの奥側に位置する肩部１６ｃに当接するまで押し込む。次に、間座７を大径内周面１６ｂに挿入する。なお、この複列円すいころ軸受１の片側の外輪３や間座７は、その軸方向に向いた外輪３の端面や間座７の端面に、本発明に係る吊り具を前述した要領と同様の要領で係合させて、事前に、吊り上げておく。その際、吊り具の係合状態は、外輪３や間座７の内径側又は外径側のいずれでもよい。
【００４３】
吊り具１０により吊り上げられた予備組立体１’を、図５の状態の主軸１７の外周面１７ａに嵌合させる。そして、吊り具１０の爪型部材１２のボルト１３を緩めて、内輪２の小つば面２ｃと爪型部材１２の突起部１２ｂの係合を解き、吊り具１０と予備組立体１’を分離する。その後、予備組立体１’を、内輪２の小端面２ｄが主軸１７の肩部１７ｃに当接するまで押し込む（図６参照）。上記の吊り具１０と予備組立体１’の分離作業において、予備組立体１’の上端部（軸方向の外側端）に位置する内輪２の小つば面２ｃを吊り具１０の爪型部材１２が係合する面に使用したので、予備組立体１’の上端側から吊り具１０の爪型部材１２の係合を解除でき、吊り具１０と予備組立体１’の分離作業が容易である。
【００４４】
その後、図６に示すように、残り片方の外輪３をハウジング１６の大径内周面１６ｂに挿入し、外輪３の軌道面３ａが円すいころ５の転動面５ｃおよび外輪３の小端面３ｂが間座７の端面７ｂにそれぞれ当接するまで押し込む。その後、内輪２の小端面２ｄに固定用スリーブ１９の端面１９ａを当接させて内輪２を位置決め固定する。一方、外輪３側は、蓋部材２０をハウジング１６に被せて、ボルト２１により締め付け固定する。蓋部材２０にはシール装置２２が装着されている。その後、潤滑油であるグリースが封入されて軸受の組み付け作業が完了する。
【００４５】
以上に説明した転がり軸受の組み付け方法では、使用機器のハウジング１６に外輪３を組み付ける工程と、内輪２に円すいころ５および保持器６を組み込んだ予備組立体１’を準備する工程と、この予備組立体１’の上端部（軸方向の外側端）に位置する内輪２の小つば面２ｃに吊り具１０の爪型部材１２を係合させ、予備組立体１’を吊り上げる工程と、吊り具１０から分離した予備組立体１’をハウジング１６に装着された外輪３内に挿入する工程からなるので、組み付け作業が容易で、かつ効率的である。
【００４６】
図７に、本発明の第２の実施形態の吊り具を示す。この実施形態では、予備組立体の内輪のみを示し、円すいころと保持器は省略する。
【００４７】
この実施形態の爪型部材４２は、第１の実施形態の爪型部材１２に対して、半径方向内側に延びるフランジ部４２ｄを形成し、調節ボルト４５を設けたことが異なる。フランジ部４２ｄには、ねじ孔４２ｅが形成されており、このねじ孔４２ｅに調節ボルト４５が螺合する。図７に示すように、ボルト４３を締付けない状態で、爪型部材４２の突起部４２ｂの係合面４２ｃを内輪２の小つば面２ｃに当接させた際に初期隙間が生じた場合には、調節ボルト４５のねじ込みによって爪型部材４２の軸方向の微調整を行い、その後、爪型部材４２を固定部材４１にボルト４３により締付け固定することを可能にしたものである。その結果、爪型部材４２の係合面４２ｃと内輪２の小つば面２ｃとの隙間を排除し、係合状態を最適にすることができる。これにより、吊り具４０による吊り上げ作業を一層安定させることができる。初期隙間が小さく問題なく吊り上げられる場合は、他の実施形態の吊り具のように省略可能である。
【００４８】
図８に、本発明の第３の実施形態の吊り具を示す。この実施形態でも、予備組立体の内輪のみを示し、円すいころと保持器は省略する。
【００４９】
この実施形態の爪型部材７２は、第１の実施形態の爪型部材１２に対して、爪型部材７２の先端に形成した突起部７２ｂの係合面７２ｃ形状が異なる。図８（ｂ）は爪型部材７２を固定部材７１の半径方向の外側から見たもので、この形状については、第１の実施形態の爪型部材１２の同じである。一方、図８（ｃ）は爪型部材７２を固定部材７１の半径方向の内側から見たもので、突起部７２ｂの係合面７２ｃの形状が、第１の実施形態の爪型部材１２と異なる。係合面７２ｃは中高に形成されている。この中高形状は、係合面７２ｃが内輪２の小つば面２ｃにエッジ当たりしないように、係合面７２ｃの中央部をＡだけ凸状にしている。Ａの寸法は、吊り上げる軸受サイズやつば面の形状に応じて適宜の設定することができるが、通常は０．５〜１．０ｍｍ程度が望ましい。また、図示は省略するが、係合面７２ｃを爪型部材１２の半径方向で中高形状にしてもよい。
【００５０】
図９に、本発明の第４の実施形態の吊り具を示す。この実施形態でも、予備組立体の内輪のみを示し、円すいころと保持器は省略する。
【００５１】
この実施形態の爪型部材１０２は、第１の実施形態の爪型部材１２に対して、爪型部材１０２を固定部材１０１に固定するためのボルト１０３の貫通孔１０２ａの形状と爪型部材１０２の上端に設けた突出部１０２ｄが異なる。図９（ｂ）に示すように、貫通孔１０２ａは、爪型部材１０２を固定部材１０１に固定するに当って、周方向に位置の調節ができるように貫通孔１０２ａを長孔形状に形成し、爪型部材１０２の中心に対して、図の左右両方向（周方向）にＢだけ調節できる。爪型部材１０２の周方向の調節により、爪型部材１０２を内輪２の小つば面２ｃへ係合させる際に、円すいころ５間に干渉しないように挿入することが可能になる（図４参照）。その理由は、配置される円すいころ５の個数や奇数・偶数などにより、円すいころ５間の位置と爪型部材１０２の位置がずれることがあるためで、爪型部材１０２の周方向の調節することにより、円すいころ５間の位置と爪型部材１０２の位置を一致させることができる。Ｂ寸法を５ｍｍ以上にずれるようにした場合には、爪型部材１０２の剛性確保のために、爪型部材１０２の上端に突出部１０２ｄを設けて断面Ｌ字状にする。また、これにより、ボルト１０３周りのモーメントにも対応できるようにしている。
【００５２】
図１０に本発明の吊り具で吊り上げる対象である大型の転がり軸受の他の例として、複列自動調心ころ軸受１１１を示す。この自動調心ころ軸受１１１も、風力発電機の主軸に使用されるもので、軸受の外径がφ７００〜８００ｍｍ、内径がφ５００〜６００ｍｍ程度である。この自動調心ころ軸受１１１は、内輪１１２および外輪１１３が共に一体型であり、外周に複列の軌道面１１２ａを有する内輪１１２と、内周に複列の軌道面１１３ａを有する外輪１１３と、対向する軌道面１１２ａ、１１３ａの間に円周方向に転動自在に配置された複数の転動体としての球面ころ１１５と、球面ころ１１５を保持する保持器１１６とを備える。
【００５３】
自動調心ころ軸受１１１では、球面ころ１１５の転動面１１５ｃが当接する外輪１１３の複列の軌道面１１３ａは一続きの球面状に形成されている。球面ころ１１５の転動面１１５ａが当接する内輪１１２の複列の軌道面１１２ａは、それぞれ軸方向中央部から軸方向両端部へ向けて縮径し、球面ころ１１５の転動面１１５ｃの母線形状に沿った円弧状で形成されている。内輪１１２の軸方向中央部には大つば面１１２ｂが形成され、この大つば面１１２ｂにより球面ころ１１５の大端面１１５ａが案内される。内輪１１２の軸方向両端部には小つば面１１２ｃが形成され、この小つば面１１２ｃにより球面ころ１１５の小端面１１５ｂが案内される。球面ころ１１５は、保持器１１６のポケット１１６ａに収容されている。
【００５４】
複列自動調心ころ軸受１１１は、内輪１１２および外輪１１３が共に一体型になっているが、軸受単体の組み立ては次の要領で行う。すなわち、内輪１１２に保持器１１６と球面ころ１１５を組み込んだ予備組立体１１１’を準備し、この予備組立体１１１’の軸線を外輪１１３の軸線に直角に配置させ、直径方向に対向する球面ころ１１５間の最小外接距離の位置で外輪１１３の軌道面１１３ａ端の開口部から挿入する。その後、内輪１１２と外輪１１３の軸線が位置するまで予備組立体１１１’を外輪１１３内で回転させて組み込む。この複列自動調心ころ軸受１１１においても、図示は省略するが、内輪１１２の小つば面１１２ｃを利用して、前述の各実施形態の吊り具１０、４０、７０、１００により同様に吊り上げることができる。
【００５５】
前述した各実施形態の吊り具では、使用機器のハウジングに予め外輪を組み込んでおいて、内輪、ころおよび保持器からなる予備組立体を吊り具で吊り上げる場合を説明したが、図１１では、転がり軸受を組み立て後、吊り上げるための吊り具の第５の実施形態を示す。
【００５６】
図１１に示すように、内輪２、外輪３、円すいころ５、保持器６からなる複列円すいころ軸受１は、すでに、組み立てが完了している。吊り具１３０は、固定部材１３１と爪型部材１３２とからなるが、固定部材１３１がスリーブ状に形成されており、その下部に爪型部材１３２がボルト１３３により固定される構造となっている。固定部材１３１の上端には、フランジ状の突出部１３１ａが設けられると共に吊り輪１３４が取り付けられている。
【００５７】
固定部材１３１に爪型部材１３２を取り付けない状態で、固定部材１３１を組立て完了状態の複列円すいころ軸受１の上方から、吊り具１３０を軸方向に下降させて嵌合させる。固定部材１３１のフランジ状の突出部１３１ａが上方の外輪３の端面に当接した状態で、爪型部材１３２を固定部材１３１に取り付け、下方の外輪３の端面に爪型部材１３２の突起部１３２ｂを当接係合させた状態でボルト１３３を締付け固定する。この後、吊り輪１３４に、二点鎖線で示すロープの先端に設けたフック（図示省略）を掛け、上方に吊り上げる。
【００５８】
前述した第１〜４実施形態では、吊り具で吊り上げる対象を、外周に複列の軌道面２ａ有する内輪２を対象とした予備組立体１’の場合について説明したが、複列円すいころ軸受が、単列の軌道面を有する２つの内輪からなる場合は、１つの内輪に単列の円すいころおよび保持器を組み込んだものが予備組立体となる。また、単列の円すいころ軸受の場合でも、１つの内輪に単列の円すいころおよび保持器を組み込んだものが予備組立体となる。
【００５９】
さらには、本発明に係る吊り具で吊り上げる対象は、上記のような予備組立体に限ることなく、内輪、外輪等の部品単体、あるいは軸受組立体にも適用できる。また、吊り具の爪型部材を内輪、外輪、あるいは軸受組立体の軸方向に向いた面に係合させる場合、係合部の状態に応じて、半径方向の外径側又内径側のいずれかを適宜選択すればよい。本発明に係る吊り具で吊り上げる対象軸受は、風力発電機の用途に限らず、トンネル掘削機や建設機械の用途に用いられる大型の転がり軸受にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１、                              複列円すいころ軸受
１’                              予備組立体
２、１１２                        内輪
２ａ、１１２ａ                    軌道面
２ｂ、１１２ｂ                    大つば面
２ｃ、１１２ｃ                    小つば面
２ｄ                              小端面
３、１１３                        外輪
３ａ、１１３ａ                    軌道面
５                                円すいころ
５ａ、１１５ａ                    大端面
５ｂ、１１５ｂ                    小端面
５ｃ、１１５ｃ                    転動面
６、１１６                        保持器
６ａ、１１６ａ                    ポケット
６ｂ                              内径
７                                間座
７ａ                              貫通孔
１０、４０、７０、１００、１３０  吊り具
１１、４１、７１、１０１、１３１  固定部材
１１ａ                            ねじ孔
１２、４２、７２、１０２、１３２  爪型部材
１２ａ、１０２ａ                  貫通孔
１２ｂ、４２ｂ、７２ｂ、１３２ｂ  突起部
１２ｃ、４２ｃ                    係合面
１３、４３、１０３、１３３        ボルト
１４、１３４                      吊り輪
１５                              主軸支持装置
１６                              ハウジング
１６ａ                            小径内周面
１６ｂ                            大径内周面
１６ｃ                            肩部
１７                              主軸
１７ａ                            外周面
１７ｂ                            軸端側外周面
１７ｃ                            肩部
１８                              シール装置
１９                              固定用スリーブ
１９ａ                            端面
２０                              蓋部材
２１                              ボルト
２２                              シール装置
１０２ｄ                          突出部
１１１                            複列自動調心ころ軸受
１３１ａ                          突出部
Ａ、Ｂ                            寸法
【図１】
2011219208.tif 000003
【図２】
2011219208.tif 000004
【図３】
2011219208.tif 000005
【図４】
2011219208.tif 000006
【図５】
2011219208.tif 000007
【図６】
2011219208.tif 000008
【図７】
2011219208.tif 000009
【図８】
2011219208.tif 000010
【図９】
2011219208.tif 000011
【図１０】
2011219208.tif 000012
【図１１】
2011219208.tif 000013