(57)【要約】【課題】保持器セグメントの変形や破損を防止することができる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、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る複数の保持器セグメント１１ａとを備える。ここで、保持器セグメント１１ａのうち、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部である端面２１ａ、２１ｂには、制振機能を有する制振部２３ａ、２３ｂが設けられている。【選択図】図１
2007255534.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のうち、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振部が設けられている、ころ軸受。
【請求項２】
前記制振部は、樹脂製の部材で構成されている、請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記制振部は、周方向の両端部に設けられている、請求項１または２に記載のころ軸受。
【請求項４】
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、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部に制振機能を有する間座制振部が設けられた間座を備える、請求項１〜３のいずれかに記載のころ軸受。
【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連結部とを有し、
隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振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、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する間座制振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、
前記保持器セグメントのうち、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振部が設けられている、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、間座および風力発電機の主軸支持構造に関し、特に、大型のころ軸受、大型のころ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１２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１２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１３は、図１２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１２および図１３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】
保持器セグメントを周方向に連ねて配置させ、一つの環状の保持器を形成した場合、隣接する保持器セグメント同士が周方向に押し合って、保持器セグメントを変形させたり、保持器セグメントを破損させるおそれがある。特に、周方向の端部に柱部が位置する場合、周方向から荷重が負荷されると、柱部が変形して、ころのロックを招いてしまうことになる。また、保持器セグメントを周方向に連ねて配置させる際に、保持器セグメントの熱膨張等を考慮し、周方向のすき間を設ける必要がある。このようなすき間があると、運転時等において、隣接する保持器セグメント同士が衝突することになる。そうすると、衝突による衝撃等で、保持器セグメントが破損してしまうおそれがある。
【０００７】
この発明の目的は、保持器セグメントの変形や破損を防止することができるころ軸受を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、変形や破損を防止した保持器セグメントを提供することである。
【０００９】
この発明のさらに他の目的は、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる間座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保持器セグメントとを備える。ここで、保持器セグメントのうち、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振部が設けられている。
【００１２】
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同士が、周方向の端部において押し合ったり、衝突した場合であっても、制振機能を有する制振部により、負荷される荷重や衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメントの各部に伝えられる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や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、制振部は、樹脂製の部材で構成されている。樹脂製の部材は、制振機能が優れているため、隣接する保持器セグメントからの荷重や衝撃を、効率よく吸収することができる。したがって、さらに、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、制振部は、周方向の両端部に設けられている。このように構成することにより、保持器セグメントを周方向に連ねて配置する際に、その方向性を気にする必要はなくなるため、ころ軸受の生産性が向上する。
【００１６】
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、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部に制振機能を有する間座制振部が設けられた間座を備える。
【００１７】
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。このような間座は、保持器セグメントの間に配置されるため、隣接する保持器セグメントに対し、周方向に荷重を負荷する場合がある。また、この間座は独立した部材であるため、運転時等において、隣接する保持器セグメントと衝突する。この場合において、間座の周方向の端部には、制振機能を有する間座制振部が設けられているため、隣接する保持器セグメントに荷重を負荷したり、衝突する際に、その衝撃を吸収することができる。したがって、隣接する保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。
【００１８】
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。
【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、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。ここで、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振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を負荷されたり、隣接する保持器セグメントと衝突した場合であっても、制振機能を有する制振部により、負荷される荷重や衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメントの各部に伝えられる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。
【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、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する間座制振部が設けられている。
【００２２】
このような間座は、隣接する保持器セグメントに対し周方向の荷重を負荷したり、隣接する保持器セグメントと衝突した場合であっても、制振機能を有する間座制振部により、負荷する荷重や衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメントの各部に伝えられる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。また、隣接する保持器セグメントから負荷される荷重や衝撃を間座制振部により吸収して、間座の変形や破損も防止することができる。
【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、保持器セグメントのうち、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振部が設けられている。
【００２４】
このような風力発電機の主軸支持構造は、変形や破損を防止した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】
【００２５】
この発明によれば、隣接する保持器セグメント同士が、周方向の端部において押し合ったり、衝突した場合であっても、制振機能を有する制振部により、負荷される荷重や衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメントの各部に伝えられる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。
【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を負荷されたり、隣接する保持器セグメントと衝突した場合であっても、制振機能を有する制振部により、負荷される荷重や衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメントの各部に伝えられる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。
【００２７】
また、このような間座は、隣接する保持器セグメントに対し周方向の荷重を負荷したり、隣接する保持器セグメントと衝突した場合であっても、制振機能を有する間座制振部により、負荷する荷重や衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメントの各部に伝えられる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。また、隣接する保持器セグメントから負荷される荷重や衝撃を間座制振部により吸収して、間座の変形や破損も防止することができる。
【００２８】
また、このような風力発電機の主軸支持構造は、変形や破損を防止した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】
【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、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。
【００３１】
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。
【００３２】
保持器セグメント１１ａ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、一対の突部１６ａ、１６ｂにより、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。
【００３３】
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。
【００３４】
ここで、保持器セグメント１１ａのうち、周方向の端部である端面２１ａ、２１ｂには、制振部２３ａ、２３ｂが設けられている。制振部２３ａ、２３ｂは、端面２１ａ、２１ｂの全面から、周方向外側に突出するように設けられている。この制振部２３ａ、２３ｂは、制振機能を有し、荷重や衝撃を吸収することができる。制振部２３ａ、２３ｂは、保持器セグメント１１ａの周方向の両方の端面２１ａ、２１ｂに設けられている。制振部２３ａ、２３ｂは、樹脂製の部材で構成されている。樹脂製の部材は、制振機能が優れているため、効率よく、荷重や衝撃を吸収することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
ここで、間座２６のうち、周方向の端部である端面２９ａ、２９ｂには、間座制振部２４ａ、２４ｂが設けられている。この間座制振部２４ａ、２４ｂは、端面２９ａ、２９ｂの全面から、周方向外側に突出して設けられている。間座制振部２４ａ、２４ｂについても、上記した保持器セグメント１１ａに設けられた制振部２３ａ、２３ｂと同様に、制振機能を有し、荷重や衝撃を吸収することができる。
【００３７】
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、軸方向から見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。
【００３８】
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。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。
【００３９】
ここで、隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｂの周方向の端面２１ｂ、２１ｃ同士が当接して周方向に押し合い、隣接する保持器セグメント１１ａ、１１ｂに対して、周方向に荷重を負荷する場合がある。また、円錐ころ軸受３１の運転時等において、保持器セグメント１１ａの端面２１ｂと、保持器セグメント１１ｂの端面２１ｃとが衝突する場合がある。しかし、端面２１ｂ、２１ｃには制振機能を有する制振部２３ｂ、２３ｃが設けられているため、制振部２３ｂ、２３ｃによって、保持器セグメント１１ａ、１１ｂに負荷される荷重や衝突による衝撃を吸収することができる。そうすると、保持器セグメント１１ａ、１１ｂの他の部分、たとえば、柱部１４ａ等に伝わる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメント１１ａ、１１ｂの変形や破損を防止することができる。同様に、他の保持器セグメント１１ｃ、１１ｄ等についても、端面２１ｄ、２１ｅに設けられた制振部２３ｄ、２３ｅによって、周方向から負荷される荷重や衝突による衝撃を吸収し、保持器セグメント１１ｃ、１１ｄ等の変形や破損を防止することができる。
【００４０】
この場合、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄの周方向の両端部である両方の端面２１ａ、２１ｂ等に制振部２３ａ〜２３ｅが設けられているため、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄを周方向に連ねて配置する際に、その方向性を気にする必要性はなくなる。したがって、円錐ころ軸受３１の生産性を向上させることができる。
【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。
【００４２】
ここで、間座２６が、隣接する最後の保持器セグメント１１ｄに対して周方向に荷重を負荷したり、隣接する最後の保持器セグメント１１ｄと間座２６とが、円錐ころ軸受３１の運転時等において衝突した場合であっても、端面２９ａ、２９ｂに設けられた間座制振部２４ａ、２４ｂによって、周方向から負荷される荷重や衝突による衝撃を吸収することができる。そうすると、最後の保持器セグメント１１ｄの各部に伝わる荷重や衝撃を抑制することができる。したがって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。また、他方側の端面２９ａ、２９ｂに設けられた間座制振部２４ａ、２４ｂによって、最初の保持器セグメント１１ａの変形や破損も防止することができる。この場合、隣接する最初または最後の保持器セグメント１１ａ、１１ｄから負荷される荷重や衝撃による間座２６自身の変形や破損も防止することができる。なお、最初および最後の保持器セグメント１１ａ、１１ｄの端面２１ｂ、２１ｆにも、制振部２３ｂ、２３ｆが設けられているため、この制振部２３ｂ、２３ｆによっても、荷重や衝撃を吸収することができる。
【００４３】
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制振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、制振部を設けることにしてもよい。このように構成することによっても、一方端に設けられた制振部のみによって、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。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、制振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、保持器セグメントの変形や破損を防止することができる。
【００４４】
また、隣接する保持器セグメントの周方向の端部において、互いに当接する部分の一方側に、制振部を設けてもよい。図８は、この場合の保持器セグメントを、径方向外側から見た図である。図８を参照して、隣接する保持器セグメント４１ａ、４１ｂは、周方向の端部である小径側の端面４２ａ、４２ｂ同士、大径側の端面４３ａ、４３ｂ同士で当接する。ここで、保持器セグメント４１ａ、４１ｂのうち、一方の保持器セグメント４１ａには、小径側に位置する端面４２ａ側にのみ、制振部４４ａを設ける。一方、他方の保持器セグメント４１ｂには、大径側に位置する端面４３ｂ側にのみ、制振部４４ｂを設ける。このように構成することによっても、隣接する保持器セグメント４１ａ、４１ｂから負荷される荷重や衝突による衝撃を吸収することができる。
【００４５】
また、周方向端部に設けられる制振部は、複数設けられていてもよい。図９は、この場合の保持器セグメントの端面を示す斜視図である。図９を参照して、保持器セグメント４６の端面４７には、４つの隅部分において、４つの制振部４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄが設けられている。このように構成することにより、端面４７の全面を覆うように制振部を設けなくとも、保持器セグメント４６に負荷される荷重や衝突による衝撃を吸収することができる。
【００４６】
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。特に、周方向の端部に柱部が位置する場合においては、周方向からの荷重により、周方向の端部に位置する柱部が周方向内側、すなわち、ポケット側に変形し、ポケット内に保持するころがロックするおそれがある。しかし、このように構成することにより、ころのロックも防止することができる。
【００４７】
図１０および図１１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。
【００４８】
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保持器セグメントとを備える。ここで、保持器セグメントのうち、隣接する保持器セグメントと当接する周方向の端部には、制振機能を有する制振部が設けられている。
【００４９】
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場合であっても、上記した構成とすることにより、保持器セグメントの変形や破損を防止することができるため、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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、上記の実施の形態においては、制振部は、樹脂製の部材から構成されることにしたが、これに限らず、たとえば、弾性を有するゴム材によって構成されていてもよい。なお、保持器セグメントを構成する部材よりも、制振機能が優れている部材であれば、この制振機能を有する部材を周方向の端部に設けることにより、隣接する保持器セグメント同士の衝突による保持器セグメントの破損を防止することができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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】
【００５４】
この発明に係るころ軸受は、保持器セグメントの変形や破損を防止することができるため、長寿命が要求される場合に、有効に利用される。
【００５５】
この発明に係る保持器セグメントは、変形や破損を防止することができるため、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。
【００５６】
この発明に係る間座は、保持器セグメントの変形や破損を防止することができるため、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。
【００５７】
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】
【００５８】
【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】互いに当接する部分の一方側に制振部が設けられた保持器セグメントを、径方向外側から見た図である。
【図９】４つの隅に制振部が設けられた端面を示す斜視図である。
【図１０】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１１】図１０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１２】従来における保持器セグメントの斜視図である。
【図１３】図１２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，４１ａ，４１ｂ，４６  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  柱部、１５ａ，１５ｂ  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，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ，４７  端面、２２  ＰＣＤ、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，４４ａ，４４ｂ，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ  制振部、２４ａ，２４ｂ  間座制振部、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、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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