(57)【要約】【課題】保持器セグメントの破損のおそれを低減したころ軸受を提供する。【解決手段】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１３ａを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部１４ａ、１４ｂ、およびこの複数の柱部１４ａ、１４ｂ等を連結するように周方向に延びる連結部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樹脂製の保持器セグメント１１ａとを備える。保持器セグメント１１ａは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有する。ここで、肉厚部には、その肉厚を減ずる空所２３が設けられている。【選択図】図１
2007263303.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樹脂製の保持器セグメントとを備えるころ軸受であって、
前記保持器セグメントは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有し、
前記肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている、ころ軸受。
【請求項２】
前記空所は、前記ころと対向する面に設けられている、請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
周方向に連ねた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配置され、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有し、前記肉厚部には、その肉厚を減ずる間座空所が設けられている樹脂製の間座を備える、請求項１または２に記載のころ軸受。
【請求項４】
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樹脂製の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連結部とを有し、
肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有し、
前記肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている。保持器セグメント。
【請求項５】
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樹脂製の保持器セグメントとを備えるころ軸受であって、
前記保持器セグメントは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有し、
前記肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている、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１７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１７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１８は、図１７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１７および図１８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ＥＰ１４０８２４８Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した保持器セグメントを樹脂製にした場合、肉厚を厚くしたり、複雑な形状にすることにより、強度不足を補う場合がある。このような場合、保持器セグメントの各部において、肉厚の薄い部分と肉厚の厚い部分とが存在することになる。
【０００７】
ここで、このような樹脂製の保持器セグメントを射出成形によって製造すると、肉厚部分と肉薄部分との間で、冷却速度が異なってしまう。そうすると、保持器セグメントの内部にボイドや空孔が生じたり、内部応力の不均一が発生することになる。このような強度低下を引き起こす内部欠陥を有する保持器セグメントは、破損のおそれが高い。
【０００８】
この発明の目的は、保持器セグメントの破損のおそれを低減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、破損するおそれを低減した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、長寿命を実現した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樹脂製の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有する。ここで、肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている。
【００１２】
このように構成することにより、保持器セグメントの各部の肉厚をほぼ均一にすることができる。そうすると、射出成形によって樹脂製の保持器セグメントを製造する際に、保持器セグメントの各部の冷却速度をほぼ同じにすることができる。したがって、射出成形時において、保持器セグメントの内部に生じるボイドや空孔、内部応力の不均一等、強度不足を引き起こす内部欠陥の発生を抑制することができる。その結果、保持器セグメントの破損を防止することができる。
【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、空所は、ころと対向する面に設けられている。ポケットに保持されるころと対向する面は、ころから荷重が負荷される。しかし、このような部分に空所を設け、内部欠陥の発生を抑制することにより、強度不足となることはないため、保持器セグメントの破損を防止することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、周方向に連ねた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配置され、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有し、肉厚部には、その肉厚を減ずる間座空所が設けられている樹脂製の間座を備える。
【００１６】
周方向に設けられたすき間の寸法を調整する際に、すき間調整用の間座を配置する場合がある。ここで、間座の肉厚部に設けられた間座空所によって、間座の各部の肉厚をほぼ均一にすることができる。そうすると、射出成形によって樹脂製の間座を製造する際に、各部の冷却速度をほぼ同じにすることができる。したがって、間座内に生じるボイドや空孔、内部応力の不均一等、内部欠陥の発生を抑制することができる。その結果、間座の破損を防止することができる。
【００１７】
ここで、最初の保持器セグメントとは、保持器セグメント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とは、隣接する保持器セグメントを当接させ、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と最後の保持器セグメントとの間に生じたすき間を、間座によって、適正なすき間寸法となるように調整する。間座は、ころを収容するポケットを有さないものであり、少なくとも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とは、異なるものである。
【００１８】
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樹脂製の保持器セグメントであって、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連結部とを有する。また、保持器セグメントは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有する。ここで、肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている。
【００１９】
このような保持器セグメントは、肉厚部に設けられた空所により、射出成形時において、保持器セグメントの各部の冷却速度をほぼ同じにすることができる。したがって、内部欠陥の発生を抑制することができ、破損のおそれが低減される。
【００２０】
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樹脂製の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有する。ここで、肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている。
【００２１】
このような風力発電機の主軸支持構造は、破損のおそれの少ない保持器セグメントを備えるころ軸受を含むため、長寿命を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、保持器セグメントの各部の肉厚をほぼ均一にすることができる。そうすると、射出成形によって樹脂製の保持器セグメントを製造する際に、保持器セグメントの各部の冷却速度をほぼ同じにすることができる。したがって、射出成形時において、保持器セグメントの内部に生じるボイドや空孔、内部応力の不均一等、強度不足を引き起こす内部欠陥の発生を抑制することができる。その結果、保持器セグメントの破損を防止することができる。
【００２３】
また、このような保持器セグメントは、肉厚部に設けられた空所により、射出成形時において、保持器セグメントの各部の冷却速度をほぼ同じにすることができる。したがって、内部欠陥の発生を抑制することができ、破損のおそれが低減される。
【００２４】
また、このような風力発電機の主軸支持構造は、破損のおそれの少ない保持器セグメントを備えるころ軸受を含むため、長寿命を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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を示す斜視図である。図３は、図２に示す保持器セグメント１１ａを、図２中の線ＩＩＩ−ＩＩＩ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。図４は、図２に示す保持器セグメント１１ａを、柱部１４ａの中央を通り、円周方向に直交する平面で切断した場合の断面図である。また、図１は、図２に示す保持器セグメント１１ａのうち、ポケット１３ａを外径側、すなわち、図２の矢印Ｉで示す方向から見た図である。なお、理解の容易の観点から、図３および図４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を点線で示している。また、一点鎖線でＰＣＤ２２を示す。
【００２６】
図１、図２、図３および図４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を保持するポケット１３ａ、１３ｂ、１３ｃを形成するように、軸に沿う方向に延びる４つの柱部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと、軸方向の両端に位置し、４つの柱部１４ａ〜１４ｄを連結するように周方向に延びる一対の連結部１５ａ、１５ｂと、軸方向の両端に位置し、周方向に突出する一対の突部１６ａ、１６ｂとを含む。
【００２７】
一対の連結部１５ａ、１５ｂおよび一対の突部１６ａ、１６ｂ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および一対の突部１６ａ、１６ｂのうち、円錐ころ１２ａ〜１２ｃの小径側に位置する連結部１５ａ、突部１６ａの曲率半径は、円錐ころ１２ａ〜１２ｃの大径側に位置する連結部１５ｂ、突部１６ｂの曲率半径よりも小さく構成されている。
【００２８】
一対の突部１６ａ、１６ｂは、他の保持器セグメントと端面２１ａ、２１ｂ同士を当接させて配置した場合に、保持器セグメント１１ａと他の保持器セグメントとの間に、円錐ころを収容するポケットを形成する。
【００２９】
ポケット１３ａ〜１３ｃの周方向両側に位置する柱部１４ａ〜１４ｄの内径側および外径側には、案内面１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄが設けられている。このように構成することにより、保持器セグメントは、ころ案内となり、保持器セグメント１１ａの径方向への移動が規制される。柱部１４ａ〜１４ｄの外径側および内径側には、軸方向の中央部分において、径方向内側または外側に凹んだ形状で、周方向に貫通する油溝１９、２０が設けられている。この油溝１９、２０により、潤滑剤の循環が良好になる。
【００３０】
上記した保持器セグメント１１ａは、連結部１５ａ、１５ｂや柱部１４ａ〜１４ｄ等において、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有する。肉厚部とは、その表面とその中心部分との距離が長い部分である。ここで、保持器セグメント１１ａの肉厚部には、その肉厚を減ずる空所２３が複数設けられている。空所２３は、たとえば、具体的には、保持器セグメント１１ａの柱部１４ａに設けられた案内面１７ａの軸方向の中央部において、内径側に凹んで、その肉厚を減ずるように設けられている。また、連結部１５ａ、１５ｂにおいては、軸方向において、ポケット１３ａ側およびその反対側の面が交互に凹んで、その肉厚を減ずるように設けられている。このようにして、保持器セグメント１１ａに含まれる柱部１４ａ〜１４ｄや連結部１５ａ、１５ｂ、突部１６ａ、１６ｂの肉厚部に、複数の空所２３が設けられている。
【００３１】
このように構成することにより、保持器セグメント１１ａの各部において、肉の厚い部分がなくなり、肉厚がほぼ均一になる。そうすると、保持器セグメント１１ａを射出成形によって製造する際に、冷却する金型の表面から遠い部分がなくなり、冷却速度が、各部においてほぼ同じになる。したがって、冷却速度の違いによって生じるボイドや空孔、内部応力の不均一等、強度低下を引き起こす内部欠陥の発生を抑制することができる。その結果、保持器セグメント１１ａの破損のおそれを低減することができる。
【００３２】
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の斜視図である。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に含まれる一対の突部１６ａ、１６ｂの軸方向の間隔と同じである。また、中央部２８の内径面側および外径面側には、周方向に貫通する油溝３０ａ、３０ｂが設けられている。
【００３３】
ここで、間座２６のうち、その肉の厚い肉厚部分には、その肉厚を減ずるように、間座空所２４が設けられている。間座空所２４が設けられている部分は、たとえば、具体的には、中央部２８の軸方向および径方向の中央部分や、端部２７ａ、２７ｂの軸方向および径方向の中央部分である。このような部分に、その肉厚を減ずるように、間座空所２４が設けられている。
【００３４】
このように構成することにより、上記した保持器セグメント１１ａと同様、間座２６の各部の肉厚をほぼ均一にすることができる。そうすると、射出成形時において、各部の冷却速度をほぼ同じにすることができる。したがって、強度低下を引き起こす内部欠陥の発生を抑制し、間座２６の破損を防止することができる。
【００３５】
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と同一形状であるため、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、図７において、柱部１４ａ等以外の部分に設けられた空所２３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。
【００３６】
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。ここで、隣接する２つの保持器セグメント１１ａ、１１ｂ等の間には、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との間を除いて、形成されるポケット３５に円錐ころ３４が配置される。
【００３７】
隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｂは、円錐ころ軸受３１の運転時等において、互いに衝突する。このような場合、保持器セグメント１１ａ、１１ｂ内に内部欠陥が存在し、強度不足となると、保持器セグメント１１ａ、１１ｂは、破損してしまうおそれがある。しかし、上記した保持器セグメント１１ａ、１１ｂにおいては、その肉厚部において、その肉厚を減ずるような空所２３が設けられており、射出成形時において、内部欠陥の発生を抑制されているため、強度不足となることはない。したがって、隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｂ等と衝突した際にも、保持器セグメント１１ａ、１１ｂ等の破損するおそれは低減される。
【００３８】
また、ポケット１３に保持される円錐ころ３４と対向する面は、円錐ころ３４から荷重が負荷される。しかし、このような部分に空所２３を設け、内部欠陥の発生を抑制することにより、強度不足とならず、保持器セグメント１１ａ、１１ｂの破損を防止することができる。
【００３９】
また、空所２３には、潤滑剤が保持されるよう構成されている。空所２３は、その肉厚を減ずるように形成されており、その周辺に位置する面から凹んだ形状であるため、この凹形状を利用して、容易に、潤滑剤を保持することができる。
【００４０】
このように構成することにより、空所２３に保持された潤滑剤を、保持器セグメントの各部に供給することができる。そうすると、たとえば、ポケット１３に保持される円錐ころ３４の端面に供給することにより、円錐ころ３４を円滑に転動させることができる。また、保持器セグメント１１ａ、１１ｂ同士が当接する周方向の端面２１ｂ、２１ｃに供給することにより、保持器セグメント１１ａ、１１ｂ同士の接触による周方向の端面２１ｂ、２１ｃの摩擦や摩耗を低減することができる。なお、空所２３には、予め潤滑剤を封入して保持させておいてもよいし、円錐ころ軸受３１の運転時等において、外部側から、適当に供給することにしてもよい。
【００４１】
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５、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。最後すき間とは、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。
【００４２】
間座２６は、隣接する最初の保持器セグメント１１ａおよび最後の保持器セグメント１１ｄと衝突する。しかし、間座２６には、間座空所２４が設けられており、内部欠陥の発生が抑制されているため、強度不足となることはなく、隣接する保持器セグメント１１ｄとの衝突時に、間座２６が破損するおそれは低減される。
【００４３】
また、間座２６に設けられた間座空所２４も、その肉厚を減ずるような形状であるため、その凹んだ部分において、潤滑剤を保持することができる。この潤滑剤を隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｄに供給することにより、隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｄと接触する際の摩擦や摩耗を低減することができ、さらに、間座２６や隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｄ等の破損を防止することができる。この場合、間座２６の端部２７ａ、２７ｂの周方向の端部であり、隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｄと当接する端面２９ａ、２９ｂに、間座空所２４を設けることが好ましい。
【００４４】
なお、上記の実施の形態においては、柱部の肉厚部に空所を設ける際に、案内面側が凹むように空所を設けることにしたが、これに限らず、他の面が凹むように空所を設けるようにしてもよい。図９は、案内面を含む柱部を、軸に直交する平面で切断した場合の断面図である。図９を参照して、柱部４１の外径側および内径側の端面４２ａ、４２ｂ側が凹むように、空所４３ａ、４３ｂを設ける。こうすることによっても、柱部４１の肉厚を減ずることができ、柱部４１の肉厚をほぼ均一にすることができる。この場合、金型は、外径側および内径側から引き抜くことになるため、容易に製造することができる。
【００４５】
また、空所は、軸方向や径方向、周方向に貫通するように設けてもよい。図１０は、この場合の連結部の一部を示す斜視図である。図１０を参照して、連結部４６には、連結部４６の軸方向外側の端面４７から、ポケット側に凹んでその肉厚を減ずるように、連結部４６を周方向に貫通した断面略コの字状の空所４８が設けられている。このような空所４８を設けることにより、空所４８が設けられた保持器セグメントの形状が、より単純となり、製造が容易になる。この場合、連結部４６は、所定の曲率を有しているが、樹脂製であるため、弾性変形により、周方向へ金型を移動させて、金型から連結部４６を取り外すことは可能である。
【００４６】
また、空所は、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、径方向に貫通していてもよい。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、この場合における保持器セグメントの一部を示す図であり、図１１（Ａ）は、保持器セグメント５１のポケット５２を外径側から見た図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）中に示す線ＸＩ−ＸＩを含み、軸に直交する平面で保持器セグメント５１を切断した場合の断面図である。なお、理解の容易の観点から、図１１（Ｂ）において、柱部を点線で示している。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）を参照して、ポケット５２の壁面に設けられる空所５４ａ、５４ｂは、連結部５３ａ、５３ｂのうち、ポケット５２に保持するころの端面と対向する面５５ａ、５５ｂ側に、径方向に貫通する溝状となるように設けられている。
【００４７】
このように構成することによっても、連結部５３ａ、５３ｂに空所５４ａ、５４ｂを設けることができる。この場合、空所５４ａ、５４ｂに保持される潤滑剤を、内径側や外径側から容易に供給することができる。したがって、ポケット５２内に保持されるころの転動をより円滑にすることができる。特に、ころの端面と対向する面５５ａ、５５ｂは、ころの転動時において、摩耗や摩擦が激しい部分であるため、このような部分に、上記した空所５４ａ、５４ｂを設けることにより、より効果的に、ころの転動を円滑にすることができる。また、空所５４ａ、５４ｂは、径方向の貫通した溝状であるため、製造時において、内径側または外径側から、金型を容易に引き抜くことができる。なお、軸方向に貫通するよう、空所５４ａ、５４ｂ等を設ける場合も同様である。ここで、貫通とは、たとえば、上記した面５５ａ、５５ｂ上を貫通する場合のみでなく、内部を貫通する場合も含む。
【００４８】
また、空所は、図１２に示すように、一方側に開口するように設けられていてもよい。図１２は、この発明のさらに他の実施形態に係る保持器セグメントの一部を示す図であり、図１１（Ｂ）に対応する。図１２を参照して、保持器セグメント５６の連結部５７に設けられる空所５８は、連結部５７の内径面５９ａ側が凹んだ形状である。この場合においても、金型を容易に引き抜くことができるため、製造が容易になる。なお、外径面５９ｂ側に凹んだ形状であっても構わない。
【００４９】
なお、上記の実施の形態において、空所を設けて保持器セグメントを製造するには、たとえば、以下の要領で行う。図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、円筒ころを保持する保持器セグメント６１を成形する際の入れ子の状態を示す図であり、図１３（Ａ）は、入れ子を配置させた状態、図１３（Ｂ）は、入れ子を引き抜く状態を示す。入れ子とは、ポケットを形成するために予め金型内に配置される金属片をいう。なお、理解の容易の観点から、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）において、ポケット６２の側壁面に設けられた案内面を省略する。図１３（Ａ）を参照して、ポケット６２内の空所６３を設ける際には、ポケット６２内において、軸方向に３分割された入れ子６４ａ、６４ｂ、６４ｃを、図１３（Ａ）のように、軸方向に並べて配置する。入れ子６４ａ、６４ｃには、ポケット６２の軸方向の中央の壁面に空所６３を形成することが可能な凸状部６５が設けられている。その後、保持器セグメント６１を成形後、図１３（Ｂ）に示すように、まず、軸方向の真中に配置された入れ子６４ｂを取り外す。次に、入れ子６４ａ、６４ｃを図１３（Ｂ）中の矢印で示す方向に移動させて、取り外す。このようにして、ポケット６２の軸方向の中央の壁面に、空所６３を設ける。
【００５０】
また、円錐ころを保持する保持器セグメント６６を形成するには、たとえば、図１４で示すように、ポケット６７に、５分割された入れ子６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ、６８ｅを配置する。図１４のように入れ子６８ａ〜６８ｅをポケット６７に配置させ、成形した後、まずポケット６７の側壁面側の入れ子６８ｄ、６８ｅを取り外す。次に、軸方向の真中の入れ子６８ｂを取り外し、最後に入れ子６８ａ、６８ｃを図１４中の矢印の方向に移動させて、取り外す。このようにして、保持器セグメント６６を製造する。
【００５１】
図１５および図１６は、この発明の一実施形態に係る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。
【００５２】
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、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樹脂製の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、肉の厚い肉厚部と、肉の薄い肉薄部とを有する。ここで、肉厚部には、その肉厚を減ずる空所が設けられている。
【００５３】
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、生産性向上等のため、一つの環状の保持器を分割した形状の保持器セグメントとした際に、上記のように構成することにより、保持器セグメントの破損のおそれを低減することができる。したがって、このような保持器セグメントを備えたころ軸受を含む風力発電機の主軸支持構造は、長寿命を実現することができる。
【００５４】
なお、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。さらに、隣接する保持器セグメントの間に、ころを配置しなくともよいし、間座と保持器セグメントとの間に、ころを配置してもよい。
【００５５】
なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄは、周方向に突出する突部１６ａ、１６ｂを有することにしたが、これに限らず、突部１６ａ、１６ｂを有さないタイプ、すなわち、周方向外側に柱部が配置される構成の保持器セグメントについても、適用される。
【００５６】
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。
【００５７】
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】
【００５８】
この発明に係るころ軸受は、破損のおそれが低減された保持器セグメントを備えるため、長寿命が要求される場合に、有効に利用される。
【００５９】
この発明に係る保持器セグメントは、破損のおそれが低減されているため、長寿命が要求されるころ軸受に備えられる場合に、有効に利用される。
【００６０】
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、長寿命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】
【００６１】
【図１】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のポケットを外径側から見た図である。
【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の斜視図である。
【図３】図２に示す保持器セグメントを、図２中の線ＩＩＩ−ＩＩＩ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。
【図４】図２に示す保持器セグメントを、柱部の中央を通り、円周方向に直交する平面で切断した場合の断面図である。
【図５】円錐ころ軸受に含まれる間座を示す斜視図である。
【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】この発明の他の実施形態に係る保持器セグメントの一部を、案内面が設けられた部分の柱部を含み、軸に直交する平面で切断した場合の断面図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態に係る保持器セグメントの連結部および突部を示す斜視図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態に係る保持器セグメントの一部を示す図であり、（Ａ）ポケットを外径側から見た図、（Ｂ）図１１（Ａ）中の線ＸＩ−ＸＩ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。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態に係る保持器セグメントの一部を示す図であり、連結部を軸に直交する平面で切断した場合の断面図であって、図１１（Ｂ）に対応する。
【図１３】円筒ころを保持する保持器セグメントを製造する際の入れ子の配置状態を示す図であり、（Ａ）ポケット形成時の入れ子の配置状態、（Ｂ）ポケット形成後の入れ子の取り外し状態を示す。
【図１４】円錐ころを保持する保持器セグメントを製造する際の入れ子の配置状態を示す図である。
【図１５】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１６】図１５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１７】従来における保持器セグメントの斜視図である。
【図１８】図１７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】
【００６２】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，５１，５６，６１，６６  保持器セグメント、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，３４  円錐ころ、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，３５，５２，６２，６７  ポケット、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，４１  柱部、１５ａ，１５ｂ，４６，５３ａ，５３ｂ，５７  連結部、１６ａ，１６ｂ  突部、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ  案内面、１９，２０，３０ａ，３０ｂ  油溝、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，４２ａ，４２ｂ，４７  端面、２２  ＰＣＤ、２３，４３ａ，４３ｂ，４８，５４ａ，５４ｂ，５８，６３  空所、２４  間座空所、２６  間座、２７ａ，２７ｂ  端部、２８  中央部、２９ａ，２９ｂ  端面、３１  円錐ころ軸受、３２  外輪、３３  内輪、３９  すき間、４０  最後すき間、５５ａ，５５ｂ  面、５９ａ  内径面、５９ｂ  外径面、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ  入れ子、６５  凸状部、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】
2007263303.tif 000003
【図２】
2007263303.tif 000004
【図３】
2007263303.tif 000005
【図４】
2007263303.tif 000006
【図５】
2007263303.tif 000007
【図６】
2007263303.tif 000008
【図７】
2007263303.tif 000009
【図８】
2007263303.tif 000010
【図９】
2007263303.tif 000011
【図１０】
2007263303.tif 000012
【図１１】
2007263303.tif 000013
【図１２】
2007263303.tif 000014
【図１３】
2007263303.tif 000015
【図１４】
2007263303.tif 000016
【図１５】
2007263303.tif 000017
【図１６】
2007263303.tif 000018
【図１７】
2007263303.tif 000019
【図１８】
2007263303.tif 000020