(57)【要約】【課題】ころを円滑に転動させることができ、かつ、保持器セグメントの破損のおそれを低減した転がり軸受を提供する。【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、１３ｂ、１３ｃ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、１４ｃ、１４ｄ、およびこの複数の柱部１４ａ〜１４ｄ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、周方向の端面２１ａ、２１ｂのうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部１６ａ、１６ｂが設けられている複数の保持器セグメント１１ａと、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る間座とを備える。【選択図】図１
2007255626.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転動体と、
前記転動体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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている複数の保持器セグメントと、
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る間座とを備える、転がり軸受。
【請求項２】
前記膨出部は、前記連結部が周方向外側に延びた形状である、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記膨出部は、隣接する保持器セグメントとの間において、転動体を保持するポケットを形成する、請求項１または２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記膨出部は、周方向の両端部に設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項５】
一つの環状の保持器を、少なくとも転動体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、
前記転動体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、
周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている、保持器セグメント。
【請求項６】
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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した間座膨出部が設けられている、間座。
【請求項７】
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転がり軸受とを有する風力発電機の主軸支持構造であって、
前記転がり軸受は、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転動体と、前記転動体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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている複数の保持器セグメントと、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る間座とを備える、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、転がり軸受、保持器セグメント、間座および風力発電機の主軸支持構造に関し、特に、大型の転がり軸受、大型の転がり軸受に含まれる保持器セグメント、間座およびこのような大型の転がり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ＥＰ１４０８２４８Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した一つの環状の保持器は、複数の保持器セグメントを周方向に連ねて配置させることにより形成される。複数の保持器セグメントを周方向に連ねて、一つの環状の保持器を形成するには、熱膨張等を考慮した周方向のすき間が必要である。
【０００７】
ころ軸受を組み立てたときに、保持器セグメント間にこのようなすき間を有すると、ころ軸受の運転時において、隣接する保持器セグメント同士が、周方向に衝突する。そうすると、隣接する保持器セグメントから周方向の荷重を受けて、端部に位置する柱部が、変形してしまう。
【０００８】
これを図１１、図１２および図１３を用いて説明する。図１３は、ころ軸受に組み込まれた保持器セグメント１０１ａの一方端の柱部１０３ａ付近を、径方向外側、すなわち、図１２中における矢印Ｘの方向から見た図である。なお、図１３中、柱部１０３ａの変形は、誇張して表している。図１１、図１２および図１３を参照して、保持器セグメント１０１ａは、隣接する保持器セグメント１０１ｂとの衝突により、周方向、すなわち、図１２および図１３における矢印Ｙの方向から荷重を受ける。
【０００９】
ここで、保持器セグメント１０１ｂから受ける荷重は、保持器セグメント１０１ａのうち、周方向の端部に位置する柱部１０３ａに負荷される。柱部１０３ａは、周方向に連結されておらず、周方向の荷重に対して弱いため、ポケット１０４側に変形してしまう。そうすると、柱部１０３ａの周方向内側、すなわち、ポケット１０４側の端面１０９は、ポケット１０４側に入り込んでしまう。その結果、ころのロックを引き起こしたり、柱部１０３ａの摩耗による保持器セグメント１０１ａの破損を招くおそれがある。
【００１０】
この発明の目的は、ころを円滑に転動させることができ、かつ、保持器セグメントの破損のおそれを低減した転がり軸受を提供することである。
【００１１】
この発明の他の目的は、ころを円滑に転動させることができ、破損するおそれの少ない保持器セグメントを提供することである。
【００１２】
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】
【００１３】
この発明に係る転がり軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数の転動体と、転動体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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている複数の保持器セグメントと、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る間座とを備える。
【００１４】
このように構成することにより、保持器セグメントは、周方向の端面において、隣接する保持器セグメントと、軸方向の端部に設けられた膨出部で当接することになる。そうすると、周方向から負荷される荷重は、膨出部に負荷されることになる。したがって、軸方向の中央部に位置する柱部への周方向からの荷重を低減することができ、柱部の変形や破損、ころのロックを抑制することができる。その結果、ころを円滑に転動させることができ、かつ、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。
【００１５】
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転がり軸受に組み込まれ、一つの環状の保持器を形成する。また、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。
【００１６】
好ましくは、膨出部は、連結部が周方向外側に延びた形状である。このように構成することにより、周方向から負荷される荷重を、膨出部を通じて連結部で受けることができる。連結部は、周方向に連なっているため、大きな荷重を受けることができる。したがって、さらに、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。
【００１７】
さらに好ましくは、膨出部は、隣接する保持器セグメントとの間において、転動体を保持するポケットを形成する。こうすることにより、転がり軸受内に転動体を数多く収容することができるため、大きな荷重を受けることができる。
【００１８】
さらに好ましくは、膨出部は、周方向の両端部に設けられている。こうすることにより、方向性を気にせずに保持器セグメントを配置させ、転がり軸受を組み立てることができるため、転がり軸受の生産性が向上する。
【００１９】
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、少なくとも転動体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、転動体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。ここで、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている。
【００２０】
このような保持器セグメントは、隣接する保持器セグメントから周方向の荷重が負荷されても、ころのロックや柱部の変形、破損を抑制することができる。したがって、ころを円滑に転動させることができ、かつ、破損のおそれは少ない。
【００２１】
この発明のさらに他の局面においては、間座は、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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した間座膨出部が設けられている。
【００２２】
このような間座は、周方向の端面において、隣接する保持器セグメントと、軸方向の端部に設けられた間座膨出部で当接することになる。そうすると、隣接する保持器セグメントに対し、間座膨出部から軸方向の端部に負荷することになる。したがって、隣接する保持器セグメントのうち、軸方向の中央部に位置する柱部への荷重を低減することができる。したがって、隣接する保持器セグメントの柱部の変形や破損、ころのロックを抑制することができる。
【００２３】
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転がり軸受とを有する。転がり軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数の転動体と、転動体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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている複数の保持器セグメントと、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る間座とを備える。
【００２４】
このような風力発電機の主軸支持構造は、ころを円滑に転動させることができ、かつ、保持器セグメントの破損のおそれを低減した転がり軸受を含むため、長寿命を実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、保持器セグメントは、周方向の端面において、隣接する保持器セグメントと、軸方向の端部に設けられた膨出部で当接することになる。そうすると、周方向から負荷される荷重は、膨出部に負荷されることになる。したがって、軸方向の中央部に位置する柱部への周方向からの荷重を低減することができ、柱部の変形や破損、ころのロックを抑制することができる。その結果、ころを円滑に転動させることができ、かつ、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。
【００２６】
また、このような保持器セグメントは、隣接する保持器セグメントから周方向の荷重が負荷されても、ころのロックや柱部の変形、破損を抑制することができる。したがって、ころを円滑に転動させることができ、かつ、破損のおそれは少ない。
【００２７】
また、このような間座は、周方向の端面において、隣接する保持器セグメントと、軸方向の端部に設けられた間座膨出部で当接することになる。そうすると、隣接する保持器セグメントに対し、間座膨出部から軸方向の端部に負荷することになる。したがって、隣接する保持器セグメントのうち、軸方向の中央部に位置する柱部への荷重を低減することができる。したがって、隣接する保持器セグメントの柱部の変形や破損、ころのロックを抑制することができる。
【００２８】
また、このような風力発電機の主軸支持構造は、ころを円滑に転動させることができ、かつ、保持器セグメントの破損のおそれを低減した転がり軸受を含むため、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】
【００２９】
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１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２は、図１に示す保持器セグメント１１ａを、図１中の線ＩＩ−ＩＩ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。また、図３は、図１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。なお、理解の容易の観点から、図２および図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を点線で示している。また、一点鎖線でＰＣＤ２２を示す。
【００３０】
図１、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とを含む。
【００３１】
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〜１２ｃの小径側に位置する連結部１５ａ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の曲率半径よりも小さく構成されている。
【００３２】
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。
【００３３】
ここで、保持器セグメント１１ａの周方向の両側の端面２３ａ、２３ｂのうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部１６ａ、１６ｂが設けられている。膨出部１６ａ、１６ｂは、連結部１５ａ、１５ｂが周方向外側に延びた形状である。
【００３４】
このように構成することにより、周方向に膨出した膨出部１６ａ、１６ｂで、隣接する保持器セグメントと当接することになる。そうすると、軸方向の中央に位置し、周方向外側に位置する柱部１４ａ、１４ｄには周方向から荷重を負荷されず、柱部１４ａ、１４ｄの変形を防止することができる。したがって、ポケット１３ａ、１３ｃ内に保持される円錐ころ１２ａ、１２ｃのロックを防止することができ、円錐ころ１２ａ、１２ｃを円滑に転動させることができる。
【００３５】
また、保持器セグメント１１ａは、他の保持器セグメントと、膨出部１６ａ、１６ｂの端面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。このように構成することにより、隣接する保持器セグメント間に、円錐ころを保持させることができる。
【００３６】
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４は、円錐ころ軸受に含まれる間座２６の斜視図である。図４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、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。
【００３７】
ここで、間座２６の周方向の端面２４ａ、２４ｂのうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した間座膨出部２５ａ、２５ｂが設けられている。間座膨出部２５ａ、２５ｂは、端部２７ａ、２７ｂが周方向に延びた形状である。
【００３８】
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５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、軸方向からみた概略断面図である。また、図６は、図５中においてＶＩ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。
【００３９】
図５および図６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。
【００４０】
ここで、保持器セグメント１１ａは、隣接する保持器セグメント１１ｂと、周方向に膨出した膨出部１６ａ、１６ｃにおいて、当接することになる。具体的には、膨出部１６ａの端面２１ａと膨出部１６ｃの端面２１ｃとが当接する。そうすると、保持器セグメント１１ａが、隣接する保持器セグメント１１ｂから周方向に荷重が負荷されても、膨出部１６ａに荷重が負荷されることになる。したがって、周方向の外側に位置し、軸方向の中央に位置する柱部１４ａに、周方向から荷重が負荷されることはない。したがって、柱部１４ａの変形を防止することができ、ポケットに保持される円錐ころ３４のロックを防止することができる。
【００４１】
また、この場合、膨出部１６ａ、１６ｂは、連結部１５ａ、１５ｂが周方向に延びた形状であるため、隣接する保持器セグメント１１ｂから負荷された周方向の荷重を、連結部１５ａ、１５ｂで受けることができる。連結部１５ａ、１５ｂは、周方向に連なっているため、周方向の荷重に対して強く、大きな荷重を受けることができる。したがって、このような部分で周方向からの荷重を受けることができるため、保持器セグメント１１ａの破損を防止することができる。
【００４２】
また、膨出部１６ａは、隣接する保持器セグメント１１ｂの膨出部１６ｃとの間において、ポケット３５を形成する。そうすると、保持器セグメント１１ａは、隣接する保持器セグメント１１ｂとの間に、円錐ころ３４を保持することができる。したがって、円錐ころ軸受３１は、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄのポケットに保持される円錐ころ１２に加え、隣接する保持器セグメント１１ａ〜１１ｄの間に保持される円錐ころ３４によっても、荷重を受けることができる。したがって、円錐ころ軸受３１は、大きな荷重を受けることができる。
【００４３】
また、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄのうち、膨出部１６ａ〜１６ｃ等は、周方向の両方の端面側に設けられているため、方向性を気にすることなく、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄを周方向に連ねて配置させることができる。したがって、円錐ころ軸受３１の生産性を向上することができる。
【００４４】
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７は、図５においてＶＩＩで示す部分の拡大断面図である。図４、図５および図７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。
【００４５】
ここで、間座の周方向の端面２４ａ、２４ｂのうち、軸方向の端部２７ａ、２７ｂには、周方向に膨出する間座膨出部２５ａ、２５ｂが設けられている。したがって、隣接する最後の保持器セグメント１１ｄとは、間座膨出部２５ａ、２５ｂで当接する。具体的には、間座膨出部２５ａの周方向の端面２９ａ、２９ｂと、最後の保持器セグメント１１ｄの膨出部１６ｄの端面２１ｄとが当接する。そうすると、間座２６から最後の保持器セグメント１１ｄに負荷される荷重は、間座膨出部２５ａ、２５ｂから、軸方向の端部に位置する最後の保持器セグメント１１ｄの膨出部１６ｄに負荷されることになる。したがって、最後の保持器セグメント１１ｄの周方向外側に位置する柱部１４ｅに負荷される荷重は低減される。そうすると、柱部１４ｅの変形を防止することができるため、ポケットに保持される円錐ころ３４のロックを防止することができる。
【００４６】
また、最初の保持器セグメント１１ａとの間においても同様に、間座膨出部２５ａ、２５ｂと膨出部１６ｂとが当接することになるため、最初の保持器セグメント１１ａの周方向外側に位置する柱部１４ｄの変形等を防止することができ、円錐ころ３４のロックを防止することができる。
【００４７】
なお、上記の実施の形態においては、膨出部１６ａ等は、連結部１５ａ等を周方向外側に延ばした形状としたが、これに限らず、他の形状であってもよい。図８は、この場合の保持器セグメントを示す斜視図である。なお、図８において、理解の容易の観点から、油溝や案内面は省略している。図８を参照して、保持器セグメント４１は、周方向の端部に柱部４２が位置し、その周方向外側の端面４３のうち、軸方向の中央部において、周方向内側に凹んだ形状である。すなわち、相対的に、周方向外側の端面４３のうち、軸方向の端部が、周方向外側に膨出した形状となる。
【００４８】
このような形状の保持器セグメント４１は、周方向に膨出する膨出部４４ａ、４４ｂが、連結部４５ａ、４５ｂを単に周方向外側に延ばした形状ではないが、膨出部４４ａ、４４ｂが隣接する保持器セグメントと当接することになる。そうすると、隣接する保持器セグメントから周方向に負荷される荷重を、膨出部４４ａ、４４ｂにおいて受けることができ、柱部４２の変形を防止することができる。
【００４９】
図９および図１０は、この発明の一実施形態に係る転がり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。
【００５０】
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転がり軸受であって、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数の転動体と、転動体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、周方向の端面のうち、軸方向の端部には、周方向外側に膨出した膨出部が設けられている複数の保持器セグメントと、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る間座とを備える。
【００５１】
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。ここで、上記のような構成とすることにより、ころを円滑に転動させることができ、かつ、保持器セグメントの破損を防止することができる。そうすると、転がり軸受の寿命が長くなり、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。
【００５２】
なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメントのうち、周方向の両方の端部に膨出部を設けることにしたが、これに限らず、周方向の一方端においてのみ、膨出部を設けることにしてもよい。この場合、保持器セグメントを周方向に連ねて配置する際に、膨出部が設けられた端部を揃えて配置することにより、効率的に、ころのロックや保持器セグメントの破損のおそれを低減させることができる
なお、上記の実施の形態においては、隣接する保持器セグメントの間にころを保持することにしたが、これに限らず、ころを配置しなくともよい。また、間座と保持器セグメントとの間に、ころを保持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、保持器セグメントは、ころを収容するポケットを３つ有することにしたが、これに限らず、４つ以上のポケットを有することにしてもよい。このような構成の保持器セグメントは、案内面が設けられたポケットを多く有するため、より安定して径方向に配置される。
【００５４】
なお、上記の実施の形態においては、転がり軸受に備えられる転動体として、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、玉等の転動体を用いてもよい。
【００５５】
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】
【００５６】
この発明に係る転がり軸受は、ころのロックや保持器セグメントの破損のおそれを低減させることができるため、長寿命が要求される転がり軸受に有効に利用される。
【００５７】
この発明に係る保持器セグメントは、ころを円滑に転動させることができ、破損のおそれが少ないため、長寿命が要求される転がり軸受に備えられる場合に、有効に利用される。
【００５８】
この発明に係る間座は、ころを円滑に転動させることができ、かつ、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ため、長寿命が要求される転がり軸受に備えられる場合に、有効に利用される。
【００５９】
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】
【００６０】
【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斜視図である。
【図２】図１に示す保持器セグメントを、図１中の線ＩＩ−ＩＩ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３】図１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４】円錐ころ軸受に含まれる間座を示す斜視図である。
【図５】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６】隣接する保持器セグメントを示す拡大断面図である。
【図７】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８】この発明の他の実施の形態である保持器セグメントを示す斜視図である。
【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。
【図１３】隣接する保持器セグメントから周方向に荷重を負荷された場合の従来における保持器セグメントを径方向外側から見た図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  保持器セグメント、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，３４  円錐ころ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，３５  ポケット、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ  柱部、１５ａ，１５ｂ，４５ａ，４５ｂ  連結部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，４４ａ，４４ｂ  膨出部、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ  案内面、１９，２０，３０ａ，３０ｂ  油溝、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２９ａ，２９ｂ，４３  端面、２２  ＰＣＤ、２５ａ，２５ｂ  間座膨出部、２６  間座、２７ａ，２７ｂ  端部、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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【図１３】
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