(57)【要約】【課題】組み立て時の作業性を向上したころ軸受を提供する。【解決手段】円錐ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数の円錐ころと、円錐ころを保持するポケット１３ａ〜１３ｄを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部１４ａ〜１４ｅ、およびこの複数の柱部１４ａ〜１４ｅを連結するように周方向に延びる一対の連結部１５ａ、１５ｂを有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメント１１ａとを備える。ここで、ポケット１３ａ〜１３ｄの側壁面２３には、円錐ころの抜け落ちを防止する外径側ころ止め部および内径側ころ止め部が設けられている。また、保持器セグメント１１ａのうち、一方の連結部１５ｂと複数の柱部１４ａ〜１４ｅとは、分離可能である。【選択図】図１
2008185167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、
内輪と、
前記外輪および前記内輪の間に配置される複数のころと、
前記ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部を有し、前記外輪および前記内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備えるころ軸受であって、
前記ポケットの側壁面の上部側および下部側には、前記ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられており、
前記保持器セグメントのうち、少なくとも一方の前記連結部と複数の前記柱部とは、分離可能である、ころ軸受。
【請求項２】
両方の前記連結部と複数の前記柱部とは、分離可能である、請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記連結部と前記柱部とを固定する固定手段を備える、請求項１または２に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記固定手段は、前記連結部と前記柱部とが当接する部分に設けられ、互いに係合する凹凸部である、請求項３に記載のころ軸受。
【請求項５】
一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する一つのポケットを有するように、軸に沿う方向に延びる分割線によって分割した保持器セグメントであって、
前記ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部と、
この複数の柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部とを有し、
前記ポケットの側壁面の上部側および下部側には、前記ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられており、
前記保持器セグメントのうち、少なくとも一方の前記連結部と前記柱部とは、分離可能である、保持器セグメント。
【請求項６】
風力を受けるブレードと、
その一端が前記ブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、
固定部材に組み込まれ、前記主軸を回転自在に支持するころ軸受とを有する風力発電機の主軸支持構造であって、
前記ころ軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪および前記内輪の間に配置される複数のころと、前記ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、前記外輪および前記内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備え、
前記ポケットの側壁面の上部側および下部側には、前記ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられており、
前記保持器セグメントのうち、少なくとも一方の前記連結部と前記柱部とは、分離可能である、風力発電機の主軸支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ころ軸受、保持器セグメントおよび風力発電機の主軸支持構造に関し、特に、大型のころ軸受、大型のころ軸受に含まれる保持器セグメントおよびこのような大型のころ軸受を備える風力発電機の主軸支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ころ軸受は、一般的には、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、複数のころを保持する保持器とから構成される。ころを保持する保持器については、その材質や製造方法等により、樹脂製保持器、プレス保持器、削り保持器、溶接保持器等、様々な種類があり、それぞれ用途や特性に応じて使い分けられている。また、保持器は通常、一体型、すなわち、環状の一つの部品で構成されている。
【０００３】
風を受けるためのブレードが取り付けられた風力発電機の主軸を支持するころ軸受については、大きな荷重を受ける必要があるため、ころ軸受自体も大型となる。そうすると、ころや保持器等、ころ軸受を構成する各構成部材も大型となり、部材の生産や組み立てが困難となる。このような場合、各部材を分割可能とすると、生産や組み立てが容易となる。
【０００４】
ここで、ころ軸受に含まれる保持器を、軸に沿う方向に延びる分割線によって分割した分割型の保持器に関する技術が、ヨーロッパ特許公報１４０８２４８Ａ２（特許文献１）に開示されている。図１１は、特許文献１に開示された分割型の保持器である保持器セグメントを示す斜視図である。図１１を参照して、保持器セグメント１０１ａは、ころを収容する複数のポケット１０４を形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅと、複数の柱部１０３ａ〜１０３ｅを連結するように周方向に延びる連結部１０２ａ、１０２ｂとを有する。
【０００５】
図１２は、図１１に示した保持器セグメント１０１ａを含むころ軸受の一部を示す断面図である。図１１および図１２を参照して、保持器セグメント１０１ａを含むころ軸受１１１の構成を説明すると、ころ軸受１１１は、外輪１１２と、内輪１１３と、複数のころ１１４と、複数のころ１１４を保持する複数の保持器セグメント１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ等とを有する。複数のころ１１４は、最もころの挙動が安定する位置であるＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）１０５付近において、複数の保持器セグメント１０１ａ等によって保持されている。複数のころ１１４を保持する保持器セグメント１０１ａは、周方向において隣接する同一形状の保持器セグメント１０１ｂ、１０１ｃと、周方向の最も外側にある柱部１０３ａ、１０３ｅが当接するように連なって配置されている。複数の保持器セグメント１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ等が連なって、ころ軸受１１１に組み込まれ、ころ軸受１１１に含まれる一つの環状の保持器が形成される。
【特許文献１】ヨーロッパ特許公報１４０８２４８Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す保持器セグメントには、柱部の内径側にころの抜け落ちを防止するころ止めが設けられている。このような保持器セグメントを含むころ軸受を組み立てるには、まず、内輪の軌道面上に上記した保持器セグメントを配置し、その後、保持器セグメントの各ポケットに、外径側から順次ころを保持させていき、外輪を取り付ける。
【０００７】
ここで、ころは、予め保持器セグメントのポケットに保持させておくことができないため、保持器セグメントところとを一体化することができない。すなわち、特許文献１に開示の技術では、予め保持器セグメントのポケットにころを保持させておいても、外径側からころが抜け落ち、ころと保持器セグメントとが分離してしまうことになる。したがって、組み立て作業時において、組み立て前の保持器セグメントところとを別途配置しておくスペースが必要となり、作業性を悪化させることになる。特に、上記した大型のころ軸受の場合には、大きく作業性を悪化させてしまうことになる。
【０００８】
この発明の目的は、組み立て時の作業性を向上したころ軸受を提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、組み立てが良好な保持器セグメントを提供することである。
【００１０】
この発明のさらに他の目的は、生産性が良好な風力発電機の主軸支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部を有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。ここで、ポケットの側壁面の上部側および下部側には、ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられている。また、保持器セグメントのうち、少なくとも一方の連結部と複数の柱部とは、分離可能である。
【００１２】
このように構成することにより、予め保持器セグメントのポケットにころを保持させても、ポケットの側壁面の上部側および下部側に設けられたころ止め部により、ころの保持器セグメントからの抜け落ちを防止することができる。また、ポケットにころを保持させる際には、一方の連結部を分離した状態で、ころを連結部側から挿入して保持させることができる。そうすると、容易にポケットにころを保持させることができる。したがって、容易に、かつ、確実に保持器セグメントところとを一体化することができ、ころ軸受の組み立て時における作業性を良好にすることができる。
【００１３】
ここで、保持器セグメントとは、一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する一つのポケットを有するように、軸に沿う方向に延びる分割線によって分割した単位体である。複数の保持器セグメントが周方向に連なってころ軸受に組み込まれ、一つの環状の保持器を形成する。
【００１４】
好ましくは、両方の連結部と複数の柱部とは、分離可能である。こうすることにより、一対の連結部および複数の柱部の各々の形状を単純化することができる。そうすると、保持器セグメントを構成する各部材の生産性を向上することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、連結部と柱部とを固定する固定手段を備える。こうすることにより、ころをポケットに保持させた後に、連結部と柱部とを固定することができる。そうすると、一体化された保持器セグメントおよびころの取扱い性が良好になり、さらに、ころ軸受の組み立て時における作業性を良好にすることができる。
【００１６】
また、固定手段は、連結部と柱部とが当接する部分に設けられ、互いに係合する凹凸部であってもよい。こうすることにより、凹凸部を嵌め合わせて係合させることにより、連結部と柱部とを固定することができる。したがって、連結部と柱部とを容易に固定することができる。
【００１７】
この発明の他の局面においては、保持器セグメントは、一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する一つのポケットを有するように、軸に沿う方向に延びる分割線によって分割した保持器セグメントである。また、保持器セグメントは、ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部と、この複数の柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部とを有する。ここで、ポケットの側壁面の上部側および下部側には、ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられている。また、保持器セグメントのうち、少なくとも一方の連結部と複数の柱部とは、分離可能である。
【００１８】
このような保持器セグメントは、予め保持器セグメントのポケットにころを保持させても、ポケットの側壁面の上部側および下部側に設けられたころ止め部により、ころの保持器セグメントからの抜け落ちを防止することができる。また、ポケットにころを保持させる際には、一方の連結部を分離した状態で、ころを連結部側から挿入して保持させることができる。そうすると、容易にポケットにころを保持させることができる。
【００１９】
この発明のさらに他の局面においては、風力発電機の主軸支持構造は、風力を受けるブレードと、その一端がブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、固定部材に組み込まれ、主軸を回転自在に支持するころ軸受とを有する。ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部を有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。ここで、ポケットの側壁面の上部側および下部側には、ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられている。また、保持器セグメントのうち、少なくとも一方の連結部と複数の柱部とは、分離可能である。
【００２０】
このような風力発電機の主軸支持構造は、容易に、かつ、確実に保持器セグメントところとを一体化することができる。したがって、生産性が良好である。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、予め保持器セグメントのポケットにころを保持させても、ポケットの側壁面の上部側および下部側に設けられたころ止め部により、ころの保持器セグメントからの抜け落ちを防止することができる。また、ポケットにころを保持させる際には、一方の連結部を分離した状態で、ころを連結部側から挿入して保持させることができる。そうすると、容易にポケットにころを保持させることができる。したがって、容易に、かつ、確実に保持器セグメントところとを一体化することができ、ころ軸受の組み立て時における作業性を良好にすることができる。
【００２２】
また、このような保持器セグメントは、予め保持器セグメントのポケットにころを保持させても、ポケットの側壁面の上部側および下部側に設けられたころ止め部により、ころの保持器セグメントからの抜け落ちを防止することができる。また、ポケットにころを保持させる際には、一方の連結部を分離した状態で、ころを連結部側から挿入して保持させることができる。そうすると、容易にポケットにころを保持させることができる。
【００２３】
また、このような風力発電機の主軸支持構造は、容易に、かつ、確実に保持器セグメントところとを一体化することができる。したがって、生産性が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図２は、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメント１１ａを示す図である。図３は、図２に示す保持器セグメント１１ａを、図２中の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩの方向から見た断面図である。なお、理解の容易の観点から、図３において、保持器セグメント１１ａが保持する複数の円錐ころ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを点線で示している。また、一点鎖線でＰＣＤ２２を示す。
【００２５】
図２および図３を参照して、まず、円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメント１１ａの構成について説明する。保持器セグメント１１ａは、一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する一つのポケットを有するように、軸に沿う方向に延びる分割線によって分割した形状である。保持器セグメント１１ａは、円錐ころ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを保持するポケット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを形成するように、軸に沿う方向に延びる５つの柱部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅと、軸方向の両端に位置し、５つの柱部１４ａ〜１４ｅを連結するように周方向に延びる一対の連結部１５ａ、１５ｂとを含む。なお、最も外側に配置される柱部１４ａ、１４ｅのポケット１３ａ、１３ｄが位置しない側の端面１６ａ、１６ｂは、平らである。
【００２６】
一対の連結部１５ａ、１５ｂは、複数の保持器セグメント１１ａが円錐ころ軸受に組み込まれた際に、周方向に連なって一つの環状の保持器を形成するように、周方向において所定の曲率半径を有している。一対の連結部１５ａ、１５ｂのうち、円錐ころ１２ａ〜１２ｄの小径側に位置する連結部１５ａの曲率半径は、円錐ころ１２ａ〜１２ｄの大径側に位置する連結部１５ｂの曲率半径よりも小さく構成されている。
【００２７】
ポケット１３ａの周方向両側の側壁面２３は、ポケット１３ａに保持される円錐ころ１２ａの転動面に沿うような形状である。すなわち、側壁面２３は、曲面で構成されており、ＰＣＤ２２から外径側および内径側に向かうに従い、側壁面２３の間隔が狭くなっている。このようにして、側壁面２３の上部側には、ポケット１３ａに保持される円錐ころ１２ａの外径側への抜け落ちを防止する外径側ころ止め部２５が設けられている。また、側壁面２３の下部側には、ポケット１３ａに保持される円錐ころ１２ａの内径側への抜け落ちを防止する内径側ころ止め部２４が設けられている。なお、上部側とは、ポケット１３ａの側壁面２３のうち、外径側の部分をいい、下部側とは、内径側の部分をいう。また、ポケット１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの周方向両側の側壁面２３の上部側および下部側にも、同様に、外径側および内径側ころ止め部２５、２４が設けられている。
【００２８】
こうすることにより、ポケット１３ａ内に保持された円錐ころ１２ａが、外径側に抜け落ちようとしても、外径側ころ止め部２５と円錐ころ１２ａとが引っ掛かることになる。そうすると、円錐ころ１２ａは、保持器セグメント１１ａの外径側から抜け落ちることはなくなる。また、内径側に抜け落ちようとしても、内径側ころ止め部２４と円錐ころ１２ａとが引っ掛ることになる。そうすると、円錐ころ１２ａは、保持器セグメント１１ａの内径側から抜け落ちることはなくなる。したがって、ポケット１３ａに保持された円錐ころ１２ａは、保持器セグメント１１ａから抜け落ちることはなく、確実にポケット１３ａに保持することができる。
【００２９】
ここで、一方の連結部１５ｂと複数の柱部１４ａ〜１４ｅとは、分離可能である。図１は、連結部１５ｂを複数の柱部１４ａ〜１４ｅから分離した状態の保持器セグメント１１ａを示す図である。図１を参照して、保持器セグメント１１ａのうち、一方の連結部１５ａおよび複数の柱部１４ａ〜１４ｅは、一体化されている。一方、他方の連結部１５ｂは、各々の柱部１４ａ〜１４ｅの一方側の端部１９ａから取り外すことができる。すなわち、連結部１５ｂは、連結部１５ａおよび複数の柱部１４ａ〜１４ｅから分離可能である。
【００３０】
この場合、連結部１５ｂのポケット１３ａ〜１３ｄ側の面２０ａと、複数の柱部１４ａ〜１４ｅの連結部１５ｂ側の端部１９ａとが当接する。ここで、各々の柱部１４ａ〜１４ｅの端部１９ａには、長手方向に突出した凸部１７ａが設けられている。また、連結部１５の面２０ａには、各々の柱部１４ａ〜１４ｅの端部１９ａに設けられた凸部１７ａに対応する位置に、凸部１７ａに係合するように凹んだ複数の凹部１８ａが設けられている。ここでは、凹部１８ａは、連結部１５ｂを貫通する穴状であるが、貫通していなくともよい。固定手段として凸部１７ａと凹部１８ａとを嵌め合わせて係合させることにより、連結部１５ｂと各柱部１４ａ〜１４ｅとを固定することができる。このようにして保持器セグメント１１ａは構成される。
【００３１】
次に、保持器セグメント１１ａのポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させる方法について説明する。図１〜図３を参照して、まず、連結部１５ｂを複数の柱部１４ａ〜１４ｅから分離した状態において、各ポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させる。この場合、連結部１５ｂ側から図１中の矢印Ｉで示す方向に円錐ころ１２ａ〜１２ｄを押し進めて、各ポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを挿入するようにして保持させる。そして、各ポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させた後、連結部１５ｂを矢印Ｉの方向に押し進めて、連結部１５ｂと複数の柱部１４ａ〜１４ｅとを固定する。この場合、連結部１５ｂに設けられた凹部１８ａと複数の柱部１４ａ〜１４ｅに設けられた凸部１７ａとを嵌め合わせ、係合させて固定する。このようにして、ポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させて、保持器セグメント１１ａと円錐ころ１２ａ〜１２ｄとを一体化させる。
【００３２】
このように構成することにより、予め保持器セグメント１１ａのポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させても、ポケット１３ａ〜１３ｄの側壁面２３の上部側および下部側に設けられた外径側および内径側ころ止め部２５、２４により、円錐ころ１２ａ〜１２ｄの保持器セグメント１１ａからの抜け落ちを防止することができる。そうすると、確実に円錐ころ１２ａ〜１２ｄをポケット１３ａ〜１３ｄに保持させることができる。また、ポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させる際には、連結部１５ｂを複数の柱部１４ａ〜１４ｅから分離した状態で、円錐ころ１２ａ〜１２ｄを連結部１５ｂ側から挿入して保持させることができる。そうすると、容易にポケット１３ａ〜１３ｄに円錐ころ１２ａ〜１２ｄを保持させることができる。したがって、容易に、かつ、確実に保持器セグメント１１ａと円錐ころ１２ａ〜１２ｄとを一体化することができ、後述する円錐ころ軸受の組み立て時における作業性を良好にすることができる。
【００３３】
また、連結部１５ｂと柱部１４ａ〜１４ｅとは、固定手段により固定されているため、連結部１５ｂが柱部１４ａ〜１４ｅから外れる恐れは低減する。そうすると、一体化された保持器セグメント１１ａおよび円錐ころ１２ａ〜１２ｄの取扱い性が良好になる。
【００３４】
この場合、連結部１５ｂと複数の柱部１４ａ〜１４ｅとは、凹部１８ａおよび凸部１７ａを嵌め合わせて係合させることにより固定しているため、連結部１５ｂと複数の柱部１４ａ〜１４ｅとの固定に際し、他の部材を必要とすることはない。したがって、容易に固定することができる。
【００３５】
なお、保持器セグメントのうち、両方の連結部と複数の柱部とを分離可能な構成としてもよい。図４は、この場合における保持器セグメントを示す図である。図４を参照して、保持器セグメント１１ｅは、一対の連結部１５ｃ、１５ｄと、複数の柱部１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ、１４ｊとを備える。基本的な構成は、上記した図１〜図３に示す保持器セグメント１１ａと同様であるため、その説明を省略し、相違点を説明する。各々の連結部１５ｃ、１５ｄは、複数の柱部１４ｆ〜１４ｊから分離可能である。柱部１４ｆ〜１４ｊの両端部１９ｂ、１９ｃに設けられた凸部１７ｂ、１７ｃと各々の連結部１５ｃ、１５ｄのポケット１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ側の面２０ｂ、２０ｃに設けられた凹部１８ｂ、１８ｃとを嵌め合わせて係合させ、各々の連結部１５ｃ、１５ｄおよび複数の柱部１４ｆ〜１４ｊとを固定する。
【００３６】
次に、保持器セグメント１１ｅのポケット１３ｅ〜１３ｈに円錐ころを保持させる方法について説明する。まず、凹部１８ｂと凸部１７ｂとを嵌め合わせて、一方の連結部１５ｃと複数の柱部１４ｆ〜１４ｊとを固定する。次に、円錐ころを各ポケット１３ｅ〜１３ｈに保持させる。その後、凹部１８ｃと凸部１７ｃとを嵌め合わせて係合させ、他方の連結部１５ｄと複数の柱部１４ｆ〜１４ｊとを固定する。このようにして、保持器セグメント１１ｅおよび円錐ころを一体化する。なお、各柱部１４ｆ〜１４ｊの間に円錐ころを予め配置し、その後、凹部１８ｂと凸部１７ｂ、および凹部１８ｃと凸部１７ｃとをそれぞれ嵌め合わせて係合させ、両方の連結部１５ｃ、１５ｄと複数の柱部１４ｆ〜１４ｊとを固定してもよい。
【００３７】
このような構成とすることにより、上記した効果に加え、各々の連結部１５ｃ、１５ｄおよび各柱部１４ｆ〜１４ｊが比較的単純な形状となる。したがって、保持器セグメント１１ｅを構成する各構成部材の生産性を向上することができる。
【００３８】
次に、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれ、周方向に連なる保持器セグメント１１ａ等の周方向のすき間の寸法を調整する間座について説明する。図５は、円錐ころ軸受に含まれる間座２６を示す図である。図５を参照して、間座２６の構成について説明すると、間座２６は、軸方向の両端に位置する端部２７ａ、２７ｂと、端部２７ａ、２７ｂ間に位置する中央部２８とを含む。端部２７ａ、２７ｂの軸方向の間隔は、上記した保持器セグメント１１ａに含まれる一対の連結部１５ａ、１５ｂの軸方向の間隔と同じである。また、端部２７ａ、２７ｂの周方向の端面２９ａ、２９ｂは、上記した保持器セグメント１１ａの柱部１４ａ、１４ｅの端面１６ａ、１６ｂと同様に、平らである。間座２６は、円錐ころ１２ａ〜１２ｄを収容するポケット１３ａ〜１３ｄを有さないものであり、少なくとも円錐ころを収容する一つのポケットを有する保持器セグメント１１ａとは、異なるものである。
【００３９】
次に、上記した保持器セグメント１１ａおよび間座２６を含む円錐ころ軸受の構成について説明する。図６は、複数の保持器セグメント１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ等および間座２６を周方向に配置させた円錐ころ軸受３１を、軸方向から見た概略断面図である。また、図７は、図６中においてＶＩＩで示す部分の拡大断面図である。ここで、保持器セグメント１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、保持器セグメント１１ａと同じ構成であるため、その説明を省略する。なお、図６においては、保持器セグメント１１ａ等に保持される円錐ころ３４を省略している。また、ここでは、複数の保持器セグメント１１ａ〜１１ｄのうち、最初に配置される保持器セグメントを保持器セグメント１１ａとし、最後に配置される保持器セグメントを保持器セグメント１１ｄとする。
【００４０】
図６および図７を参照して、円錐ころ軸受３１は、外輪３２と、内輪３３と、複数の円錐ころ３４と、複数の保持器セグメント１１ａ〜１１ｄと、間座２６とを備える。保持器セグメント１１ａ〜１１ｄは、周方向において、順次連ねられて配置される。ここでは、まず、最初に保持器セグメント１１ａが配置され、次に、保持器セグメント１１ｂが保持器セグメント１１ａと当接するように配置される。その後、保持器セグメント１１ｃが保持器セグメント１１ｂと当接するように配置され、順次、保持器セグメントが配置されていき、最後に、保持器セグメント１１ｄが配置される。
【００４１】
ここで、このような円錐ころ軸受の組み立て方法を簡単に説明すると、まず、上記したように、予め各保持器セグメント１１ａ〜１１ｄのポケット３５に円錐ころ３４を保持させて、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄと円錐ころ３４とを一体化する。次に、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄと円錐ころ３４とを一体化したものを、周方向に連ねて配置させる。この場合、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄのうち、最も外側に位置する柱部の端面同士を接触させて配置させる。そして、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間に間座２６を配置させて、円錐ころ軸受３１を組み立てる。
【００４２】
このように構成することにより、予め円錐ころ３４を保持器セグメント１１ａ〜１１ｄに保持させて、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄと円錐ころ３４とを一体化しているため、円錐ころ軸受３１の組み立て時において、組み立てる前の円錐ころ３４を配置させておくスペースを省略することができる。特に、円錐ころ軸受３１が大型である場合、構成部材である円錐ころ３４も大型になり、円錐ころ３４を配置しておくスペースを広く確保する必要がある。しかし、このように構成すれば、確保しておくべきスペースを大きく省略することができる。
【００４３】
次に、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間に配置される間座２６の配置状態について説明する。図８は、図６においてＶＩＩＩで示す部分の拡大断面図である。図６および図８を参照して、保持器セグメント１１ａ等を順次当接するように連なって配置していき、保持器セグメント１１ａと保持器セグメント１１ｄとの間に生じたすき間３９に、間座２６を配置させる。この場合、保持器セグメント１１ｄのうち、最も外側に位置する柱部１４ｋの端面１６ｃと間座２６の端部２７ｂの端面２９ｂとを接触させるようにして配置させる。こうすることにより、保持器セグメント１１ａと間座２６との間に生じる周方向の最後すき間４０の寸法を、容易に設定された範囲にすることができる。
【００４４】
ここで、最初の保持器セグメント１１ａとは、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄを周方向に順次連ねて配置する際に、最初に配置される保持器セグメントをいい、最後の保持器セグメント１１ｄとは、隣接する保持器セグメント１１ａ〜１１ｄを当接させ、周方向に順次連ねて配置していった際に、最後に配置される保持器セグメントをいう。このようにして配置したときに、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間に生じたすき間３９を、間座２６によって、適正なすき間寸法となるように調整する。また、最後すき間４０とは、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等を円周上にすき間なしに配置し、さらに、最後の保持器セグメント１１ｄと間座２６とをすき間なしに配置したときに、最初の保持器セグメント１１ａと、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間に配置された間座２６との最大すき間をいう。
【００４５】
図９および図１０は、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受を主軸支持軸受７５として適用した、風力発電機の主軸支持構造の一例を示している。主軸支持構造の主要部品を支持するナセル７２のケーシング７３は、高い位置で、旋回座軸受７１を介して支持台７０上に水平旋回自在に設置されている。風力を受けるブレード７７を一端に固定する主軸７６は、ナセル７２のケーシング７３内で、軸受ハウジング７４に組み込まれた主軸支持軸受７５を介して、回転自在に支持されている、主軸７６の他端は増速機７８に接続され、この増速機７８の出力軸が発電機７９のロータ軸に結合されている。ナセル７２は、旋回用モータ８０により、減速機８１を介して任意の角度に旋回させられる。
【００４６】
軸受ハウジング７４に組み込まれた主軸支持軸受７５は、この発明の一実施形態に係るころ軸受であって、主軸支持軸受は、風力を受けるブレードと、その一端がブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、固定部材に組み込まれ、主軸を回転自在に支持するころ軸受とを有する。ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。ここで、ポケットの側壁面の上部側および下部側には、ポケットに保持されたころの抜け落ちを防止するころ止め部が設けられている。また、保持器セグメントのうち、少なくとも一方の連結部と複数の柱部とは、分離可能である。
【００４７】
主軸支持軸受７５は、大きな風力を受けるブレード７７を一端に固定する主軸７６を支持するため、大きな荷重がかかることになる。そうすると、主軸支持軸受７５自体も大型にする必要がある。ここで、保持器を、分割型の保持器セグメントとした場合、上記のような構成とすることにより、組み立て時における作業性が向上するため、風力発電機の主軸支持構造は、生産性が良好となる。
【００４８】
なお、上記の実施の形態においては、固定手段として、柱部に設けられた凸部と連結部に設けられた凹部により嵌め合わせて係合させ、固定することにしたが、これに限らず、固定手段として、ねじやボルト等を用い、柱部と連結部とを締結することにより固定することにしてもよい。また、柱部側に凹部を設け、連結部側に凸部を設けることにしてもよい。また、保持器セグメントに含まれる複数の柱部のうち、一部の柱部と連結部とを固定することにしてもよい。さらに、凹凸部は、ころ長さ方向の連結部の移動を規制するように、スナップ嵌合の構成を適用するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記の実施の形態においては、円錐ころの転動面に沿った形状のころ止め部を設けることにしたが、これに限らず、断面が複数の直線や曲線で構成される形状、ころ長さ方向に分割されている形状等、種々の形状のころ止め部を適用することができる。さらに、ころ止め部は対面する双方の側壁面のうち、一方側にのみ設けられる構成としてもよい。さらに、内径側ころ止め部は一方の側壁面、外径側ころ止め部は他方の側壁面にそれぞれ設けることにしてもよい。
【００５０】
なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメントの連結部は、最も外側に位置する柱部から周方向に突出していてもよい。さらに、隣接する保持器セグメントの間に、円錐ころを配置するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記の実施の形態においては、円錐ころ軸受は、間座を含むことにしたが、これに限らず、このような間座を含まないタイプの円錐ころ軸受についても、適用される。また、間座の形状についても、たとえば、略直方体形状や、中央部が周方向に膨出した形状等であっても構わない。
【００５２】
なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメントは、ころを収容するポケットを４つ有することにしたが、これに限らず、４つ未満のポケット、または５つ以上のポケットを有することにしてもよい。
【００５３】
また、上記の実施の形態においては、ころ軸受に備えられるころとして、円錐ころを用いたが、これに限らず、円筒ころや針状ころ、棒状ころ等を用いてもよい。
【００５４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
この発明に係るころ軸受は、良好な組み立て性が要求されるころ軸受に、有効に利用される。
【００５６】
また、この発明に係る保持器セグメントは、良好な組み立て性が要求されるころ軸受に備えられる際に、有効に利用される。
【００５７】
また、この発明に係る風力発電機の主軸支持構造についても、良好な生産性が要求される風力発電機の主軸支持構造に、有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】一方の連結部を複数の柱部から分離した状態の保持器セグメントを示す図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメントを示す図である。
【図３】図２に示す保持器セグメントを、図２中の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩで示す方向から見た断面図である。
【図４】両方の連結部が複数の柱部から分離した状態の保持器セグメントを示す図である。
【図５】円錐ころ軸受に含まれる間座を示す図である。
【図６】複数の保持器セグメントおよび間座を周方向に配置した場合の円錐ころ軸受の概略断面図である。
【図７】隣接する保持器セグメントを示す拡大断面図である。
【図８】最初の保持器セグメントと最後の保持器セグメントとの間に間座を配置した場合の拡大断面図である。
【図９】この発明に係る円錐ころ軸受を用いた風力発電機の主軸支持構造の一例を示す図である。
【図１０】図９に示す風力発電機の主軸支持構造の図解的側面図である。
【図１１】従来における保持器セグメントの斜視図である。
【図１２】図１１に示す保持器セグメントを、柱部を含み、軸に直交する平面で切断した場合の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ  保持器セグメント、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，３４  円錐ころ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，３５  ポケット、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊ，１４ｋ  柱部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  連結部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，２９ａ，２９ｂ  端面、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  凸部、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  凹部、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２７ａ，２７ｂ  端部、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  面、２２  ＰＣＤ、２３  側壁面、２４  内径側ころ止め部、２５  外径側ころ止め部、２６  間座、２８  中央部、３１  円錐ころ軸受、３２  外輪、３３  内輪、３９  すき間、４０  最後すき間、７０  支持台、７１  旋回座軸受、７２  ナセル、７３  ケーシング、７４  軸受ハウジング、７５  主軸支持軸受、７６  主軸、７７  ブレード、７８  増速機、７９  発電機、８０  旋回用モータ、８１  減速機。
【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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【図１２】
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