(57)【要約】  本発明は、円錐ころ軸受のケージセグメントであって、互いに向かい合って位置している２つの周囲ウェブ（１０）であって、それぞれケージセグメント（７）の第１の周囲端部（１３）と第２の周囲端部（１４）との間を延びている周囲ウェブ（１０）と、互いに向かい合って位置している少なくとも２つの結合ウェブ（１１）であって、前記両周囲ウェブ（１０）を互いに結合していて、該周囲ウェブ（１０）と共に、円錐形の転動体（６）を収容するための少なくとも１つのポケット（１２）を形成する結合ウェブ（１１）と、を備えたケージセグメントに関する。前記周囲ウェブ（１０）と前記結合ウェブ（１１）とは、前記ポケット（１２）を画定するポケット面を有する。前記周囲ウェブ（１０）と、第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）の領域に配置された前記結合ウェブ（１１）とは、前記ポケット面とは反対側に位置する周囲面を有する。第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）の領域に配置された前記結合ウェブ（１１）は、それぞれ該結合ウェブ（１１）のポケット面と周囲面とに、転動体（６）を該転動体（６）の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面（１６）を有する。前記周囲ウェブ（１０）は、次の場合に、すなわち、前記ケージセグメント（７）の第１の周囲端部（１３）と、該ケージセグメント（７）と同一に形成された別のケージセグメント（７）の第２の周囲端部（１４）との間に、ポケット（１２）内に収容するために形成された転動体（６）が配置されていて、前記ケージセグメント（７）、前記別のケージセグメント（７）及び前記転動体が、円錐ころ軸受内に取り付けられた状態に相当するように配置された場合に、最大でも、前記周囲ウェブ（１０）が、前記別のケージセグメント（７）の周囲ウェブ（１０）に接触し得ないような程度にしか、第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）を越えて突出していない。
2013545949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐ころ軸受のケージセグメントであって、
互いに向かい合って位置している２つの周囲ウェブ（１０）であって、それぞれケージセグメント（７）の第１の周囲端部（１３）と第２の周囲端部（１４）との間を延びている周囲ウェブ（１０）と、
互いに向かい合って位置している少なくとも２つの結合ウェブ（１１）であって、前記両周囲ウェブ（１０）を互いに結合していて、該周囲ウェブ（１０）と共に、円錐形の転動体（６）を収容するための少なくとも１つのポケット（１２）を形成する結合ウェブ（１１）と、を備えたケージセグメントにおいて、
前記周囲ウェブ（１０）と前記結合ウェブ（１１）とは、前記ポケット（１２）を画定するポケット面を有し、
前記周囲ウェブ（１０）と、第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）の領域に配置された前記結合ウェブ（１１）とは、前記ポケット面とは反対側に位置する周囲面を有し、
第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）の領域に配置された前記結合ウェブ（１１）は、それぞれ該結合ウェブ（１１）のポケット面と周囲面とに、転動体（６）を該転動体（６）の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面（１６）を有し、
前記周囲ウェブ（１０）は、次の場合に、すなわち、前記ケージセグメント（７）の第１の周囲端部（１３）と、該ケージセグメント（７）と同一に形成された別のケージセグメント（７）の第２の周囲端部（１４）との間に、ポケット（１２）内に収容するために形成された転動体（６）が配置されていて、前記ケージセグメント（７）、前記別のケージセグメント（７）及び前記転動体（６）が、円錐ころ軸受内に取り付けられた状態に相当するように配置された場合に、最大でも、前記周囲ウェブ（１０）が、前記別のケージセグメント（７）の周囲ウェブ（１０）に接触し得ないような程度にしか、第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）を越えて突出していないことを特徴とする、円錐ころ軸受のケージセグメント。
【請求項２】
前記結合ウェブはそれぞれそのポケット面に、凹面状に成形された第２のガイド面（１７）を、１つの転動体（６）を該転動体（６）の周方向において部分的に取り囲むために有する、請求項１記載のケージセグメント。
【請求項３】
円錐ころ軸受のケージセグメントであって、
互いに向かい合って位置している２つの周囲ウェブ（１０）であって、それぞれケージセグメント（７）の第１の周囲端部（１３）と第２の周囲端部（１４）との間を延びている周囲ウェブ（１０）と、
互いに向かい合って位置している少なくとも２つの結合ウェブ（１１）であって、前記両周囲ウェブ（１０）を互いに結合していて、該周囲ウェブ（１０）と共に、円錐形の転動体（６）を収容するための少なくとも１つのポケット（１２）を形成する結合ウェブ（１１）と、を備えたケージセグメントにおいて、
前記周囲ウェブ（１０）と前記結合ウェブ（１１）とは、前記ポケット（１２）を画定するポケット面を有し、
前記周囲ウェブ（１０）と、第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）の領域に配置された前記結合ウェブ（１１）とは、前記ポケット面とは反対側に位置する周囲面を有し、
前記結合ウェブ（１１）は、それぞれ該結合ウェブ（１１）のポケット面に、転動体（６）を該転動体（６）の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面（１６）及び凹面状に成形された第２のガイド面（１７）を有し、かつ第１の周囲端部（１３）又は第２の周囲端部（１４）の領域に配置された前記結合ウェブ（１１）は、追加的にそれぞれ該結合ウェブ（１１）の周囲面に、転動体（６）を該転動体（６）の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面（１６）を有し、
第１のガイド面（１６）及び第２のガイド面（１７）は、同じポケット（１２）に隣接する、前記結合ウェブ（１１）のポケット面に、前記ポケット（１２）内に配置された転動体（６）を、第１の方向及び、該第１の方向とは逆向きの第２の方向において、形状接続式に脱落を防止し、かつこれによって前記転動体（６）を紛失しないように前記ポケット（１２）内において固定することを特徴とする、円錐ころ軸受のケージセグメント。
【請求項４】
前記結合ウェブ（１１）の前記周囲面における第１のガイド面（１６）は、前記結合ウェブ（１１）の前記ポケット面における第１のガイド面（１６）に対して、形状及び配置形態に関して同様に形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のケージセグメント。
【請求項５】
すべての結合ウェブ（１１）はそのポケット面において同一に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のケージセグメント。
【請求項６】
前記周囲ウェブ（１０）はそれぞれ、前記結合ウェブ（１１）のうちの１つにおいて始まり、かつ前記結合ウェブ（１１）のうちの１つにおいて終わる、請求項１から５までのいずれか１項記載のケージセグメント。
【請求項７】
第１のガイド面（１６）及び第２のガイド面（１７）は、同じ結合ウェブ（１１）のポケット面に、前記ポケット（１２）内に配置された転動体（６）を、異なった周囲領域及び／又は異なった軸方向領域において取り囲む、請求項２から６までのいずれか１項記載のケージセグメント。
【請求項８】
前記結合ウェブ（１１）に、円錐ころ軸受の内側の転動体軌道（３）において前記ケージセグメントを支持するための第１の突出部（２０）が形成され、かつ／又は、円錐ころ軸受の外側の転動体軌道（５）において前記ケージセグメント（７）を支持するための第２の突出部（２１）が形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のケージセグメント。
【請求項９】
第１の突出部（２０）が前記両周囲ウェブ（１０）の間において延びている第１の領域と、第２の突出部（２１）が前記両周囲ウェブ（１０）の間において延びている第２の領域とが、互いにオーバラップしていない、請求項８記載のケージセグメント。
【請求項１０】
前記ケージセグメント（７）は、取付け位置を明瞭に特徴付けるマーキング（２２）を有する、請求項１から９までのいずれか１項記載のケージセグメント。
【請求項１１】
第１の機械部分（８）を第２の機械部分（９）に対して回転可能に支持する円錐ころ軸受であって、
各１つの回転軸線を有する円錐形の転動体（６）と、
それぞれ少なくとも１つの転動体（６）を収容しかつそれぞれ１つの第１の周囲端部（１３）と第２の周囲端部（１４）とを有するケージセグメント（７）と、を備えた円錐ころ軸受において、
すべての転動体（６）の回転軸線は、１つの共通の円錐面に配置されており、
前記ケージセグメント（７）は円錐ころ軸受の周方向において、互いに次のように、すなわち、各２つのケージセグメント（７）の間に各１つの転動体（６）が配置されていて、該転動体（６）が、ケージセグメント（７）内に収容されておらず、前記２つのケージセグメント（７）同士の接触を持続的に阻止するように、配列されていることを特徴とする円錐ころ軸受。
【請求項１２】
前記ケージセグメント（７）は、その第１の周囲端部（１３）及び第２の周囲端部（１４）の領域に、それぞれ１つの凹面状に成形された第１のガイド面（１６）を有し、該第１のガイド面（１６）は、前記ケージセグメント（７）の間に配置された転動体（６）をその周方向において部分的に取り囲む、請求項１１記載の円錐ころ軸受。
【請求項１３】
前記ケージセグメント（７）は、前記転動体によって案内されている、請求項１１又は１２記載の円錐ころ軸受。
【請求項１４】
前記ケージセグメント（７）は互いに機械式に結合されていない、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の円錐ころ軸受。
【請求項１５】
前記ケージセグメント（７）は、請求項１から１０までのいずれか１項記載のように形成されている、請求項１１から１４までのいずれか１項記載の円錐ころ軸受。
【請求項１６】
第１の機械部分（８）を第２の機械部分（９）に対して回転可能に支持する円錐ころ軸受であって、
円錐形の転動体（６）と、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のように形成されたケージセグメント（７）と、を備えた円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐ころ軸受のケージセグメントに関する。本発明はさらに、第１の機械部分を第２の機械部分に対して回転可能に支持する円錐ころ軸受、特に風力発電機のロータ軸を回転可能に支持する円錐ころ軸受に関する。
【０００２】
このようなケージセグメントは、ＤＥ１０２４６８２５Ａに基づいて公知である。この公知のケージセグメントは、その端面において互いに接触して配列することができるので、特に、比較的小さなころを備えた極めて大きなころ軸受において使用するのに適した、ケージを、比較的僅かな手間で形成することができる。
【０００３】
特開２００８−８２３８０に基づいて公知のケージセグメントは、転動体をケージセグメント内において固定するために、固形の潤滑成分を有する。
【０００４】
特に風力発電機用の益々大型になるころがり軸受に対する必要性の高まりを考慮すると、益々高くなる機械的な負荷に対するケージコンセプトが必要になる。ころがり軸受のサイズが大きくなるに連れて、使用される転動体の自重もまた益々増大し、その結果、このような理由からも、より安定的なケージ配置形態が必要になる。
【０００５】
ゆえに本発明の課題は、極めて大型のころがり軸受、特に風力発電機のころがり軸受において使用するのに適した、ケージデザインを提供することである。
【０００６】
この課題は、独立請求項に記載された構成によって解決される。
【０００７】
円錐ころ軸受の本発明によるケージセグメントは、互いに向かい合って位置している２つの周囲ウェブを有し、該両周囲ウェブは、それぞれケージセグメントの第１の周囲端部と第２の周囲端部との間を延びている。さらにケージセグメントは、互いに向かい合って位置している少なくとも２つの結合ウェブを有し、該結合ウェブは、両周囲ウェブを互いに結合していて、該周囲ウェブと共に、円錐形の転動体を収容するための少なくとも１つのポケットを形成している。周囲ウェブと結合ウェブとは、ポケットを画定するポケット面を有する。さらに周囲ウェブと、第１の周囲端部及び第２の周囲端部の領域に配置された結合ウェブとは、ポケット面とは反対側に位置する周囲面を有する。第１の周囲端部及び第２の周囲端部の領域に配置された結合ウェブは、それぞれ該結合ウェブのポケット面と周囲面とに、転動体を該転動体の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面を有する。周囲ウェブは、次の場合に、すなわち、ケージセグメントの第１の周囲端部と、該ケージセグメントと同一に形成された別のケージセグメントの第２の周囲端部との間に、ポケット内に収容するために形成された転動体が配置されていて、ケージセグメント、別のケージセグメント及び転動体が、円錐ころ軸受内に取り付けられた状態に相当するように配置された場合に、最大でも、周囲ウェブが、別のケージセグメントの周囲ウェブに接触し得ないような程度にしか、第１の周囲端部及び第２の周囲端部を越えて突出していない。
【０００８】
第１のガイド面及び第２のガイド面に対してはそれぞれ、円錐ころ軸受の運転状態において円錐セグメントの変形なしに転動体の周面が接触し得る領域だけが、考慮される。
【０００９】
本発明によるケージセグメントは、該ケージセグメントが、極めて大きな円錐ころ軸受において使用するのに適していて、そこで生じる負荷に耐えられるという利点を有する。さらに本発明によるケージセグメントは、良好な取付け可能性のみならず、僅かなコストと僅かな重量とによって傑出している。ポケット形状は、転動体の確実な収容と、転動体におけるケージセグメントの確実な案内とを可能にする。
【００１０】
結合ウェブはそれぞれそのポケット面に、凹面状に成形された第２のガイド面を、１つの転動体を該転動体の周方向において部分的に取り囲むために有してよい。このような態様には、案内状態が正確に設定されるという利点がある。
【００１１】
別の態様では円錐ころ軸受の本発明によるケージセグメントは、互いに向かい合って位置している２つの周囲ウェブを有し、該両周囲ウェブは、それぞれケージセグメントの第１の周囲端部と第２の周囲端部との間を延びている。さらにケージセグメントは、互いに向かい合って位置している少なくとも２つの結合ウェブを有し、該少なくとも２つの結合ウェブは、前記両周囲ウェブを互いに結合していて、該周囲ウェブと共に、円錐形の転動体を収容するための少なくとも１つのポケットを形成している。前記周囲ウェブと前記結合ウェブとは、前記ポケットを画定するポケット面を有する。さらに前記周囲ウェブと、第１の周囲端部及び第２の周囲端部の領域に配置された前記結合ウェブとは、前記ポケット面とは反対側に位置する周囲面を有する。前記結合ウェブは、それぞれ該結合ウェブのポケット面に、転動体を該転動体の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面及び凹面状に成形された第２のガイド面を有し、かつ第１の周囲端部又は第２の周囲端部の領域に配置された前記結合ウェブは、追加的にそれぞれ該結合ウェブの周囲面に、転動体を該転動体の周方向において部分的に取り囲むために、凹面状に成形された第１のガイド面を有する。第１のガイド面及び第２のガイド面は、同じポケットに隣接する、前記結合ウェブのポケット面に、前記ポケット内に配置された転動体を、第１の方向及び、該第１の方向とは逆向きの第２の方向において、形状接続式に脱落を防止し、かつこれによって前記転動体を紛失しないように前記ポケット内において固定する。
【００１２】
転動体の、紛失を防止された固定によって、円錐ころ軸受の取付けは著しく簡単化される。
【００１３】
第１のガイド面及び第２のガイド面は、転動体との滑り接触のために形成されていてよい。第１のガイド面は、第１の方向における転動体の脱落を防止することができる。特に第１のガイド面は、もっぱら、第１の方向への転動体の脱落を防止することができる。同様に、第１のガイド面は、第２の方向における転動体の脱落を、特にもっぱら第２の方向における転動体の脱落を防止することができる。第１のガイド面はそれぞれ、第２のガイド面に比べて、転動体のより大きな周囲領域を取り囲むことができる。さらに結合ウェブのポケット面における第１のガイド面はそれぞれ、第２のガイド面よりも大きくポケット内に進入することができる。また、結合ウェブの周囲面に第２のガイド面を形成することも可能である。第１のガイド面は、結合ウェブの周囲面において、結合ウェブの長さの大部分にわたって、特に少なくとも９０％にわたって延在することができる。しかしながらまた同様に、結合ウェブの周囲面に第２のガイド面を形成するという可能性もある。
【００１４】
周囲ウェブは、種々異なった長さを有することができる。この場合第１のガイド面はそれぞれ、第２のガイド面に比べて、長い方の周囲ウェブの近くに配置され、かつ第２のガイド面は、第１のガイド面に比べて、短い方の周囲ウェブの近くに配置されていることができる。
【００１５】
周囲ウェブ及び結合ウェブはそれぞれ、ケージセグメントの取り付けられた状態において円錐ころ軸受の内側の転動体軌道に向く内側の軌道面と、ケージセグメントの取り付けられた状態において、円錐ころ軸受の外側の転動体軌道に向く外側の軌道面とを有することができる。周囲ウェブの内側の軌道面及び／又は外側の軌道面は、それぞれ同じポケットの領域において、平らな面として形成されていてよい。結合ウェブの内側の軌道面及び／又は外側の軌道面は、平らな面として形成されていてよい。すべての周囲ウェブの内側の軌道面及び、同じポケットを画定する結合ウェブは、それぞれ、１つの共通の平面の１構成部分として形成された部分面を有することができる。すべての周囲ウェブの外側の軌道面及び、同じポケットを画定する結合ウェブは、それぞれ、１つの共通の平面の１構成部分として形成された部分面を有することができる。
【００１６】
ケージセグメントは、正確に１つのポケットを有することができる。このように形成されたケージセグメントは、特に高い機械的な安定性と、極めて万能な使用可能性とによって傑出している。
【００１７】
結合ウェブはそれぞれ中空室を有することができる。この中空室は、周囲に向かって開放するように形成されていてよい。さらに中空室は、それぞれ、同じ結合ウェブの第１のガイド面の間の領域に配置されていることができる。中空室によって、最大に発生する材料厚さを、ひいては材料厚さのバリエーションを減じることが可能である。
【００１８】
ケージセグメントは、プラスチックから製造されていてよい。このように形成されたケージセグメントは、特に、その僅かな重量、安価な製造、及び比較的高いフレキシビリティによって傑出している。特にケージセグメントは、ポリフェニレンスルフィド又はポリエーテルエーテルケトンから製造することができる。両材料は、極めて良好な耐経年劣化性と高い耐用寿命とによって傑出しているので、ケージセグメントを、極めて長い運転時間にわたって使用することができる。
【００１９】
結合ウェブの周囲面における第１のガイド面は、結合ウェブのポケット面における第１のガイド面に対して、形状及び配置形態に関して同様に形成されていてよい。結合ウェブの周囲面における第１のガイド面は、結合ウェブの周囲面における第１のガイド面に対してずらされて配置されていてよい。特に、結合ウェブの周囲面における第１のガイド面は、結合ウェブのポケット面における第１のガイド面に対して、円錐ころ軸受の内側の転動体軌道に向かってずらされていてよい。
【００２０】
すべての結合ウェブはそのポケット面において同一に形成されていてよい。
【００２１】
周囲ウェブはそれぞれ、結合ウェブのうちの１つにおいて始まり、かつ結合ウェブのうちの１つにおいて終わるようになっていてよい。
【００２２】
第１のガイド面及び第２のガイド面は、同じ結合ウェブのポケット面に、ポケット内に配置された転動体を、異なった周囲領域及び／又は異なった軸方向領域において取り囲むことができる。周囲領域は、転動体の最大全周の５％未満、特に１％未満だけ互いにオーバラップし、かつ／又は軸方向領域は、結合ウェブの長さの５０％未満しか、特に１０％未満しか、互いにオーバラップしていない構成が可能である。特に、周囲領域は互いにオーバラップしておらず、かつ／又は軸方向領域が互いにオーバラップしていない構成が可能である。
【００２３】
結合ウェブに、円錐ころ軸受の内側の転動体軌道においてケージセグメントを支持するための第１の突出部が形成され、かつ／又は、円錐ころ軸受の外側の転動体軌道においてケージセグメントを支持するための第２の突出部が形成されていてよい。支持は特にそれぞれ単に時々行われる。例えば支持は、衝撃的に発生する大きな負荷時に又は円錐ころ軸受の停止時に行われてよい。これによって、始動時特性及び緊急時走行特性を著しく改善することができる。
【００２４】
ケージセグメントは、第１の突出部が両周囲ウェブの間において延びている第１の領域と、第２の突出部が両周囲ウェブの間において延びている第２の領域とが、互いにオーバラップしないように、形成されていてよい。
【００２５】
ケージセグメントは、取付け位置を明瞭に特徴付けるマーキングを有することができる。このような態様は、円錐ころ軸受へのケージセグメントの位置適正な取付けを容易にする。
【００２６】
本発明はさらに、第１の機械部分を第２の機械部分に対して回転可能に支持する円錐ころ軸受に関する。この円錐ころ軸受は、各１つの回転軸線を有する円錐形の転動体を有する。円錐ころ軸受はさらに、それぞれ少なくとも１つの転動体を収容しかつそれぞれ１つの第１の周囲端部と第２の周囲端部とを有するケージセグメントを有する。すべての転動体の回転軸線は、１つの共通の円錐面に配置されている。ケージセグメントは円錐ころ軸受の周方向において、互いに次のように、すなわち、各２つのケージセグメントの間に各１つの転動体が配置されていて、該転動体が、１つのケージセグメント内に収容されておらず、前記２つのケージセグメント同士の接触を持続的に阻止するように、配列されている。
【００２７】
このように形成された円錐ころ軸受は、良好な走行特性及び長い耐用寿命によって傑出している。
【００２８】
ケージセグメントは、その第１の周囲端部及び第２の周囲端部の領域に、それぞれ１つの凹面状に成形された第１のガイド面を有し、該第１のガイド面は、ケージセグメントの間に配置された転動体をその周方向において部分的に取り囲むようになっていてよい。
【００２９】
ケージセグメントは、前記転動体によって案内されるようになっていてよい。このような態様には、極めて正確で摩擦の少ない案内が可能である、という利点がある。
【００３０】
個々のケージセグメントは、好ましくは、互いに機械的に結合されていない。このような態様には、ケージセグメントが互いに相対的に移動可能であり、その結果、変形及びその際に生じる摩擦並びに高められた摩耗を回避することができる、という利点がある。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のように形成された円錐ころ軸受の１実施形態を示す斜視図である。
【図２】ケージセグメントの１実施形態を示す斜視図である。
【図３】図２に示したケージセグメントの実施形態を断面して示す図である。
【図４】図２に示したケージセグメントの実施形態を、別の断面で断面して示す図である。
【図５】転動体と、図２〜図４に示すように形成されたケージセグメントとから成る配置形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示した配置形態を、別の方向から見て示す斜視図である。
【００３２】
図１には、本発明による円錐ころ軸受の１実施形態が斜視図で示されている。
【００３３】
この円錐ころ軸受は、スラストリブ２と円錐形の内側の転動体軌道３とを備えたインナレース１を有する。図１の図示では、内側の転動体軌道３はスラストリブ２によって覆われていて見えない。さらに円錐ころ軸受は、円錐形の外側の転動体軌道５を備えたアウタレース４を有する。また円錐ころ軸受は、円錐形の転動体６のセットを有し、これらの転動体６は、内側の転動体軌道３と外側の転動体軌道５とに沿って転動する。この場合転動体６は、図示されていない回転軸線を中心にして回転し、これらの回転軸線に対して回転対称に形成されている。さらに転動体６はその回転軸線に関連して、軸方向においてスラストリブ２に沿って移動する。円錐ころ軸受は複数のケージセグメント７を有し、これらのケージセグメント７は、図示の実施形態ではそれぞれ１つの転動体６を有する。
【００３４】
しかしながら各第２の転動体６（つまり一つ置きの転動体６）だけがケージセグメント７内に配置されているので、円錐ころ軸受の周方向において、転動体６を備えたケージセグメント７と、ケージセグメント７のない転動体６とが、１つずつ交互に連続している。周方向において互いに連続している各ケージセグメント７は、１つの転動体６によって持続的に互いに間隔をおいて保持される。すなわちケージセグメント７は、円錐ころ軸受のその都度の運転状態とは無関係に、互いに接触しない。
【００３５】
ケージセグメント７は転動体６によって案内されており、つまり転動体６に支持されている。円錐ころ軸受の多くの運転状態において、ケージセグメント７はもっぱら転動体６によって案内されており、つまりケージセグメント７と、内側の転動体軌道３又は外側の転動体軌道５又は内レース１のその他の構成部材又は外レース４のその他の構成部材との間において接触は生じない。ケージセグメント７の構成に関する詳細については、図２〜図６を参照して説明する。
【００３６】
図示の実施形態では、インナレース１は軸８に配置されている。この軸８は、特に風力発電機のロータ軸であってよい。アウタレース４はハウジング９内に配置されており、このハウジング９は、特に風力発電機のロータ支持部の構成部材である。
【００３７】
図２には、ケージセグメント７の１実施形態が斜視図で示されている。図３及び図４には、図２に示した実施形態が、それぞれ異なった切断平面をもつ断面図で示されている。図２〜図４における図示はそれぞれ、ケージセグメント７が図示の状態において円錐ころ軸受内に取り付けられた場合に、内側の転動体軌道３がケージセグメント７の下において延在し、かつ外側の転動体軌道５がケージセグメント７の上において延在するように、選択されている。
【００３８】
ケージセグメント７は、互いに間隔をおいて配置されていてかつ互いに平行に方向付けられた２つの周囲ウェブ１０を有し、両周囲ウェブ１０は、ケージセグメント７の取り付けられた状態において、円錐ころ軸受の周方向に延在する。
【００３９】
さらにケージセグメント７は、互いに間隔をおいて配置された２つの結合ウェブ１１を有し、両結合ウェブ１１は、０とは異なった角度を互いの間に成していて、両周囲ウェブ１０を互いに結合する。このようにして、転動体６を収容するためのポケット１２が形成される。結合ウェブ１１が互いに平行に延びていないことによって、両周囲ウェブ１０は、互いに異なった長さを有し、ポケット１２は、等脚台形の形を有する。ケージセグメント７の第１の周囲端部１３から第２の周囲端部１４までの、周囲ウェブ１０の外寸が、周囲ウェブ１０の長さと見なされる。周囲ウェブ１０の第１の周囲端部１３と第２の周囲端部１４とがそれぞれ互いに平行に方向付けられていない場合には、それぞれ外寸の算術平均を用いることができる。図２において、前景に示された周囲ウェブ１０は、背景に示された周囲ウェブ１０よりも長い。
【００４０】
周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１の、ポケット１２を画定する面は、以下においてはポケット面とも呼ぶ。同様に周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１の、ポケット面とは反対側に位置する面は、これらが別のポケット１２を画定していない場合、以下おいては周囲面とも呼ぶ。そしてこのような条件は、ケージセグメント７が、複数の転動体６が軸方向において相前後して配置されている複数列のケージセグメント７である場合は別として、周囲ウェブ１０では通常満たされている。また結合ウェブ１１では前記条件は、各結合ウェブ１１がケージセグメント７の第１の周囲端部１３又は第２の周囲端部１４の領域に配置されている場合、つまり各結合ウェブ１１が、円錐ころ軸受の周方向においてケージセグメント７の第１の結合ウェブ１１及び最後の結合ウェブ１１のために配置されている場合に、満たされている。図２〜図４に示したケージセグメント７の実施形態は、ただ１つのポケット１２しか有していないので、各周囲ウェブ１０及び各結合ウェブ１１はこの実施形態ではそれぞれ１つのポケット面と１つの周囲面とを有する。
【００４１】
既に述べたように、一列のケージセグメント７の周囲ウェブ１０は、ケージセグメント７が１つよりも多くのポケット１２を有する場合でも、それぞれ１つのポケット面と１つの周囲面とを有する。従って結合ウェブ１１はこのような場合それぞれ、１つ又は２つのポケット面を有することができ、ひいては１つの周囲面を有するか又は周囲面を有しないことが可能である。２つのポケット１２の間に配置された結合ウェブ１１は、２つのポケット面を有し、周囲面を有しない。ただ１つのポケット１２を画定する、周方向において終端の結合ウェブ１１は、１つのポケット面と１つの周囲面とを有する。
【００４２】
ポケット面及び場合によっては周囲面の他に、周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１は、それぞれ１つの内側の軌道面と外側の軌道面とを有し、内側の軌道面は、取り付けられた状態において、円錐ころ軸受の内側の転動体軌道３に向けられていて、外側の軌道面は、取り付けられた状態において、円錐ころ軸受の外側の転動体軌道５に向けられている。図２〜図４において、内側の軌道面はそれぞれ、周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１の下面に相当し、外側の軌道面はそれぞれ、周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１の上面に相当する。
【００４３】
図２〜図４に示されたケージセグメント７の実施形態では、周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１の内側の軌道面及び外側の軌道面は、それぞれ平らな面として形成されている。さらに、周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１のすべての内側の軌道面はそれぞれ、１つの共通の平面の１構成部分として形成された１つの部分面を有する。同様に、周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１のすべての外側の軌道面はそれぞれ、１つの共通の平面の１構成部分として形成された１つの部分面を有する。ケージセグメント７が複数のポケット１２を有する実施形態では、このことは少なくともそれぞれ、周囲ウェブ１０と、同じポケット１２を画定する結合ウェブ１１との、内側の軌道面及び外側の軌道面に対して言える。
【００４４】
周囲ウェブ１０は、特に結合ウェブ１１と一体に形成されている。この一体的な構成は、例えば、ケージセグメント７をプラスチック射出成形品として製造することによって、得ることができる。さらに周囲ウェブ１０及び結合ウェブ１１は、第１の周囲端部１３及び第２の周囲端部１４の領域において、その周囲面で互いに同一平面を成しており、つまり周囲ウェブ１０は結合ウェブ１１を越えて外側に突出しておらず、かつ結合ウェブ１１は周囲ウェブ１０を越えて外側に突出していない。
【００４５】
周囲ウェブ１０は、その周囲面に各１つの大面積の凹部１５を有し、この凹部１５は、周囲面の大部分にわたって延びていて、３つの面においてＵ字形に囲まれている。凹部１５はそれぞれ、周囲ウェブ１０の下側の軌道面に向かって開放している。凹部１５を除くと、周囲ウェブ１０はそれぞれ、ほぼ方形横断面を有する。
【００４６】
結合ウェブ１１は、そのポケット面及び周囲面にそれぞれ、ケージセグメント７の内部に配置された１つの転動体６と、ケージセグメント７の直ぐそばで両側に配置された２つの転動体６とにおいて、ケージセグメント７を滑動案内するための第１のガイド面１６を、１つずつ有する。さらに結合ウェブ１１は、そのポケット面に、ケージセグメント７の内部に配置された転動体６において、ケージセグメント７を滑動案内するための第２のガイド面１７を有する。第１のガイド面１６及び第２のガイド面１７は、それぞれ、円錐ころ軸受の運転状態においてケージセグメント７の変形なしに転動体６の周面に接触することができる領域だけを意味している。第１のガイド面１６及び第２のガイド面１７は、それぞれ、結合ウェブ１１の全長にわたって延びているのではなく、単に部分領域にわたってだけ、例えば最大で結合ウェブ１１の長さの半分にわたって延びている。周囲ウェブ１０の間における結合ウェブ１１の全長が、結合ウェブ１１の長さと見なされる。この場合第２のガイド面１７はそれぞれ、第１のガイド面１６のそばに配置されていて、第１のガイド面１６と第２のガイド面１７とが結合ウェブ１１の長手方向に沿って、互いにまったくオーバラップしないか又は僅かしかオーバラップしないようになっている。言い換えれば、第１のガイド面１６と第２のガイド面１７とは、ケージセグメント７内に配置された転動体６の軸方向領域であって、互いにまったくオーバラップしない、又は互いに部分的にしか、特に僅かしかオーバラップしない軸方向領域において、形成されている。例えば、第１のガイド面１６と第２のガイド面１７とは、結合ウェブ１１の長さの５０％未満しか、特に１０％未満しか、互いにオーバラップしていない。第１のガイド面１６は、長い方の周囲ウェブ１０に隣接して、又は長い方の周囲ウェブ１０の近傍に配置され、第２のガイド面１７は、短い方の周囲ウェブ１０に隣接して、又は短い方の周囲ウェブ１０の近傍に配置されている。言い換えれば、第１のガイド面１６は、第２のガイド面１７に比べて、長い方の周囲ウェブ１０の近くに配置され、第２のガイド面１７は、第１のガイド面１６に比べて、短い方の周囲ウェブ１０の近くに配置されている。
【００４７】
第１のガイド面１６は、結合ウェブ１１のポケット面と周囲面とにおいて、その配置形態及び形状付与に関して同様に形成されている。同様に形成されている、というのは、質に関しては、必ずしも必要ではないが、量に関しては同じ構成であるということを意味する。例えば、結合ウェブ１１の周囲面におけるガイド面１６は、同じ結合ウェブ１１のポケット面における第１のガイド面１６に対して僅かにずらされている。これによって、内側の転動体軌道３及び外側の転動体軌道５の曲率によって必要な、互いに隣接した転動体６の間におけるずれに関する、好適な案内状態が得られる。第１のガイド面１６の同様な形状付与というのは、第１のガイド面１６の曲率の質的な経過は必ずしも一致していないが、第１のガイド面１６の曲率半径は一致していることを意味する。しかしながら、図示の実施形態では同一の曲率半径が設けられていて、同一の曲率半径には、他の多くの場合においても意味がある。第１のガイド面１６及び第２のガイド面１７はそれぞれ、凹面形状を有しているので、両ガイド面１６，１７は、ケージセグメント７のポケット１２内に配置された転動体６と、第１のガイド面１６の場合には両側においてケージセグメント７の直ぐそばに配置された転動体とを、周方向においてそれぞれ部分的に取り囲む。
【００４８】
さらに第１のガイド面１６及び第２のガイド面１７はそれぞれ互いにずらされて配置されていて、両ガイド面１６，１７が、ポケット１２内に配置された転動体６を異なった周囲領域において案内するように、もしくは逆の見方をすれば、転動体６の異なった周囲領域に支持されるようになっている。特に、これらの異なった周囲領域は、互いにまったくオーバラップしなくても、又は互いに僅かにオーバラップしてもよい。例えば周囲領域は、転動体６の最大全周の５％未満又は１％未満だけオーバラップしている。図示の実施形態では、第１のガイド面１６は、内側の軌道面に接近するに連れてさらに大きく突出し、第２のガイド面１７は、外側の軌道面に接近するに連れて大きく突出する。従って、結合ウェブ１１のポケット面に形成された第１のガイド面１６と第２のガイド面１７とは、前記両方向における進行時に、益々、ポケット１２の領域内に進入する。すなわち、ポケット１２内に挿入された転動体６は、内側の軌道面に向かう第１のガイド面１６と、外側の軌道面に向かう第２のガイド面１７とによって、ポケット１２からの脱落を防止されている。これによって転動体６は、すべての側に向かって脱落を防止され、従ってケージセグメント７のポケット１２内に紛失のおそれなく配置されている。
【００４９】
図２及び図３から分かるように、第１のガイド面１６はそれぞれ、第２のガイド面１７に比べて明らかに強く変形加工されている。第１のガイド面１６のこの強い変形加工（Auspraegung）を可能にするために、結合ウェブ１１にはウェブ延長部１８が形成されており、このウェブ延長部１８は、内側の軌道面を越えて突出し、内側の軌道面から離れるに連れて逓増的に肉厚になる。ウェブ延長部１８は中空室１９を有し、この中空室１９は、ウェブ延長部１８の自由端部に向かって開放している。この中空室１９によって、ウェブ延長部１８の材料厚さは減じられ、ケージセグメント７の他の領域における材料厚さに近づけられている。
【００５０】
さらに、ウェブ延長部１８の自由端部の領域には、ウェブ延長部１８の端面を越えて突出する第１の突出部２０が形成されている。また、第２のガイド領域１６が形成されている領域において、結合ウェブ１１の軌道面には、第２の突出部２１が配置されている。ケージセグメント７の取り付けられた状態において、第１の突出部２０は、内側の転動体軌道３に向かって延びていて、しかしながら、円錐ころ軸受が通常の条件下で回転する場合には、内側の転動体軌道３に接触しない。同様に、第２の突出部２１は外側の転動体軌道５に向かって延びているが、円錐ころ軸受が通常の条件下で回転する場合には、外側の転動体軌道５に接触しない。これに対して、円錐ころ軸受が衝撃的な強い負荷にさらされると、第１の突出部２０と内側の転動体軌道３との間、又は第２の突出部２１と外側の転動体軌道５との間において、接触が生じることがある。同じことは、円錐ころ軸受が回転していない場合にも言える。
【００５１】
円錐ころ軸受への位置適正な取付けを容易にするために、ケージセグメント７は凹部１５の領域にマーキング２２を有する。
【００５２】
図２〜図４に示した実施形態の代わりに、ケージセグメント７は、２つ以上のポケット１２を有し、従って複数の転動体９を収容することも可能である。例えば、ケージセグメント７は択一的な実施形態では、２つの転動体６を収容する２つのポケット１２を有することができる。この場合２つのポケット１２は、２つの周囲ウェブ１０と３つの結合ウェブ１１とによって形成される。ケージセグメント７の第１の周囲端部１３の領域もしくは第２の周囲端部１４の領域に形成された、結合ウェブ１１のうちの２つの結合ウェブ１１は、それぞれ１つのポケット面と１つの周囲面とを有する。終端における両結合ウェブ１１の間に配置された第３の結合ウェブ１１は、２つのポケット面を有するが、周囲面を有しない。
【００５３】
図５には、複数の転動体６と、図２〜図４に示したように形成されたケージセグメント７とから成る配置形態が、斜視図で示されている。図６には、同じ配置形態が別方向から見た斜視図で示されている。図示の配置形態は、円錐ころ軸受における取付け状態に相当する。従って、転動体６を備えたケージセグメント７と、ケージセグメント７のない転動体６とが、交互に連続して互いに並んで配置されている。転動体６はケージセグメント７をそれぞれ部分的に覆っているので、それぞれ１つのケージセグメント７が転動体６なしに示されている。しかしながら実際には、取り付けられた状態においてすべてのケージセグメント７はそれぞれ転動体６を有する。
【００５４】
異なったケージセグメント７の周囲ウェブ１０は、それぞれ互いに角度を成している。特に、異なったケージセグメント７の周囲ウェブ１０の内側の軌道面は、それぞれ０とは異なった角度を互いに成している。複数のポケット１２を有するケージセグメント７の実施形態では、周囲ウェブ１０の内側の軌道面及び／又は外側の軌道面がそれぞれ多角形状を有し、従って、ケージセグメント７の異なったポケット１２の領域に配置された、転動面の区分が、０とは異なった角度を互いに成す、という可能性もある。図５及び図６から分かるように、同じ結合ウェブ１１のポケット面における第１のガイド面１６と周囲面における第１のガイド面１６との間における若干のずれは、この際に案内特性の重大な変化を生ぜしめることなしに、内側の転動体軌道３と外側の転動体軌道５の各曲率への追従を可能にする。
【００５５】
さらに、ケージセグメント７の幾何学形状、特に第１のガイド面１６及び第２のガイド面１７の幾何学形状は、ケージセグメント７が円錐ころ軸受の回転状態において転動体６に支持され、内側の転動体軌道３にも外側の転動体軌道５にも接触しないように、転動体６に合わせられている。すなわち円錐ころ軸受は、転動体６によって案内されている。しかしながら、内側の転動体軌道３とケージセグメント７の第１の突出部２０との間、及び外側の転動体軌道５とケージセグメント７の第２の突出部２１との間には、それぞれ僅かな間隔が形成されており、その結果、衝撃的な強い負荷の発生時又は円錐ころ軸受の停止時に、ケージセグメント７と内側の転動体軌道３との間又は外側の転動体軌道５との間において、接触が生じることはあり得ない。このような接触を生ぜしめる接触部は、ケージセグメント７の第１の突出部２０又は第２の突出部２１の領域において形成されるので、ケージセグメント７はこのような状況において、第１の突出部２０で内側の転動体軌道３に、又は第２の突出部２１で外側の転動体軌道５に支持される。この特別な状況が終了すると、ケージセグメント７と内側の転動体軌道３又は外側の転動体軌道５との間における接触部は、再び消滅し、再び純然たる転動体６による案内が行われる。すなわち、第１の突出部２０及び第２の突出部２１は、極端な状況におけるケージセグメント７の支持機能を果たすために働く。この支持機能は、ケージセグメント７の過剰な摩耗時にも発揮され、このような摩耗時に、転動体６によるケージセグメント７の案内がもはや十分に行われない場合に、その代わりを果たすことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  インナレース
２  スラストリブ
３  内側の転動体軌道
４  アウタレース
５  外側の転動体軌道
６  転動体
７  ケージセグメント
８  軸
９  ハウジング
１０  周囲ウェブ
１１  結合ウェブ
１２  ポケット
１３  第１の周囲端部
１４  第２の周囲端部
１５  凹部
１６  第１のガイド面
１７  第２のガイド面
１８  ウェブ延長部
１９  中空室
２０  第１の突出部
２１  第２の突出部
２２  マーキング
【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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【国際調査報告】
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