(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐軌道面を有する外輪と、
円錐軌道面を有する内輪と、
上記外輪の上記円錐軌道面と上記内輪の上記円錐軌道面との間に配置された複数の円錐ころと、
リング部と、このリング部につながっていると共に、上記リング部の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の棒状部と、上記各棒状部の上記リング部側とは反対側の端部の外周面に夫々取り付けられた軸受とを有する保持器と
を備え、
上記各円錐ころは、その円錐ころの軸中心に沿って延在する貫通穴を有し、
上記棒状部は、上記円錐ころの上記貫通穴に挿通されており、
上記軸受の外周面は、上記内輪の外周面で案内されており、
上記各棒状部の上記リング部側とは反対側の端部は、上記各棒状部における上記内輪の上記円錐軌道面の大径側の端部であることを特徴とする円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐ころ軸受に関する。本発明は、特に、転動体が軸中心に沿った貫通穴を有する円錐ころであるころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ころ軸受としては、特開２００５−１１４００６号公報に記載されている円錐ころ軸受がある。
【０００３】
この円錐ころ軸受は、外輪、内輪、保持器アッセンブリを備える。上記外輪は、その円錐軌道面の軸方向の両側に鍔部を有さない一方、上記内輪は、その円錐軌道面の軸方向の大径側に大鍔を有し、その円錐軌道面の軸方向の小径側に小鍔を有する。
【０００４】
上記保持器アッセンブリは、複数の円錐ころと、ピンタイプ保持器とからなっている。
【０００５】
上記各円錐ころは、その軸中心に沿って延在する貫通穴を有している。上記ピンタイプ保持器は、小径環状部、大径環状部および複数のピンを有し、小径環状部は、周方向に等間隔に貫通穴を有する一方、大径環状部は、周方向に等間隔にねじ穴を有している。
【０００６】
上記保持器アッセンブリは、上記円錐ころの貫通穴にピンを挿通した後、円錐ころの円錐外周面の小径側の貫通穴の開口から突出している部分の一部を、小径環状部の貫通穴に挿入した後、その一部を、小径環状部の貫通穴に溶接により固定する一方、上記円錐ころの円錐外周面の大径側の貫通穴の開口から突出している部分を、大径環状部のねじ穴に螺合により固定することにより、形成されている。
【０００７】
上記円錐ころ軸受では、保持器アッセンブリを作成した後、内輪に保持器アッセンブリを組み付けようとしても、内輪の小鍔と、円錐ころの大径端面とが接触して、内輪に保持器アッセンブリを組み込むことができない。
【０００８】
そこで、上記従来の円錐ころ軸受を、内輪の円錐軌道面に複数の円錐ころを配置した上で、ピンタイプ保持器を組み立て、最後に外輪を組み付けて、組み立てている。
【特許文献１】特開２００５−１１４００６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の円錐ころは、内輪の円錐軌道面に円錐ころを配置してから、保持器を組み立てなければならないから、組み立ての自由度が低くて、組み立てを行いにくい。
【００１０】
また、上記従来の円錐ころは、内輪の円錐軌道面に複数の円錐ころを配置した上で、ピンタイプ保持器を組み立てなければならないが、ピンタイプ保持器の組み立ての際の溶接工程で、溶接によるスパッタが発生し、このスパッタが、内輪の外周面等を汚染するのを避けがたい。そして、上記内輪の外周面等に飛び散ったスパッタを取り除くのに多数の工数を要し、生産性が格段に悪くなると共に、製造コストが高くなる。
【００１１】
特に、風力発電機の主軸の支持用の円錐ころ軸受は、サイズが非常に大きいため、上記スパッタの除去が大変である。更には、特に、大型の軸受において、軽量化や、保持器の挙動の安定化の要請がある。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、生産性が高くて、製造コストが低くて、構成部品の汚染も心配がなく、かつ、軽くて、安定した保持器の挙動を実現できる円錐ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、この発明の円錐ころ軸受は、
円錐軌道面を有する外輪と、
円錐軌道面を有する内輪と、
上記外輪の上記円錐軌道面と上記内輪の上記円錐軌道面との間に配置された複数の円錐ころと、
リング部と、このリング部につながっていると共に、上記リング部の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の棒状部と、上記各棒状部の上記リング部側とは反対側の端部の外周面に夫々取り付けられた軸受とを有する保持器と
を備え、
上記各円錐ころは、その円錐ころの軸中心に沿って延在する貫通穴を有し、
上記棒状部は、上記円錐ころの上記貫通穴に挿通されており、
上記軸受の外周面は、上記内輪の外周面で案内されており、
上記各棒状部の上記リング部側とは反対側の端部は、上記各棒状部における上記内輪の上記円錐軌道面の大径側の端部であることを特徴としている。
【００１４】
尚、上記各棒状部に取り付けられる軸受としては、例えば、玉やころ等の転動体を有する軸受（内輪を有していてもいなくてもどちらでも良い）や、転動体を有さないすべり軸受等がある。
【００１５】
本発明によれば、保持器の各棒状部のリング部側とは反対側の端部が、棒状部の外周面に軸受を取り付けている構成であって、棒状部の上記端部を、保持器の軸中心に対して、容易かつ大きく歪ませることができる構成であるから、例えば、リング部および棒状部を、リングの貫通穴にピンを溶接固定して構成する場合においても、保持器および円錐ころからなる保持器アッセンブリを構成した後でも、ピンのリング側とは反対側の端部を、歪ませるようにして、この保持器アッセンブリを、内輪に組み込むことができる。したがって、リング部にピンを固定する構成において、その固定手段として溶接を用いた場合において、溶接の際に発生するスパッタが内輪を汚すことがなく、また、内輪にスパッタが付着することがないから、内輪からスパッタを除去する必要がなくて、生産性を向上させることができる。
【００１６】
尚、リング部および棒状部を、リングの貫通穴にピンを固定して構成する場合、上記リングの貫通穴に対するピンの一端部の固定を、圧入や、螺合等、溶接以外の手段によって行うことができることは勿論である。また、リング部および棒状部を、プレス成形により一体に形成しても良いことも勿論である。
【００１７】
また、本発明によれば、保持器の構成が、対応するピン保持器、すなわち、二つのリング部および複数の棒状部を有するピン保持器と比較して、保持器の一方の側に、リング部の替わりに軽量かつ安価な複数の軸受を配置する構成であるから、円錐ころ軸受を軽量化できると共に、円錐ころ軸受の製造コストを低減できる。特に、円錐ころ軸受のサイズが大きい場合において、円錐ころ軸受を格段に軽量化でき、円錐ころ軸受の製造コストを格段に低減できる。
【００１８】
また、本発明によれば、上記保持器が有する軸受の外周面が、上記内輪の外周面で案内される構成であるから、保持器の挙動を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の円錐ころ軸受によれば、内輪がスパッタで汚れることがなく、かつ、内輪からスパッタを除去する必要がないから、生産性が向上する。
【００２０】
また、本発明の円錐ころ軸受によれば、保持器の一方の側に、重くて材料費を要する環状部の替わりに、軽くて安価な軸受を配置することができるから、円錐ころ軸受の軽量化と、円錐ころ軸受の製造コストを低減できる。
【００２１】
また、本発明の円錐ころ軸受によれば、保持器が有する軸受の外周面が、内輪の外周面で案内される構成であるから、保持器の挙動を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の断面図である。
【００２４】
この円錐ころ軸受は、外輪１、内輪２、保持器３、および、複数の円錐ころ４を備える。
【００２５】
上記外輪１は、内周側に軌道面としての円錐軌道面１１を有する。
【００２６】
一方、上記内輪２は、外周側に軌道面としての円錐軌道面２１を有する。上記内輪２は、円錐軌道面２１の小径側に小鍔部２２を有する一方、円錐軌道面２１の大径側に大鍔部２３を有する。
【００２７】
上記保持器３は、リング部であるリング３１と、複数のピン３２と、玉軸受３３と、ナット３４とを有する。
【００２８】
上記リング３１は、複数の貫通穴３９を有している。上記複数の貫通穴３９は、リング３１の周方向に略同一の間隔をおいて配置されている。上記リング３１の各貫通穴３９の内周面には、雌ねじが形成されている。
【００２９】
上記各ピン３２は、棒状部を構成している。上記ピン３２の一端部の外周面には、雄ねじが形成されている。また、上記ピン３２の他端部の外周面は、段部と、円筒外周面からなる軸受嵌合い部と、雄ねじ部とを有している。上記軸受嵌合い部は、上記段部よりもピン３２の軸方向の外方に位置し、上記雄ねじ部は、上記軸受嵌合い部よりも軸方向の外方に位置している。
【００３０】
上記各ピン３２は、リング３１につながっている。詳しくは、上記ピン３２の上記一端部の外周面をリング３１の貫通穴３９の内周面に螺合して、ピン３２をリング３１に固定している。また、上記玉軸受３３は、ピン２１の上記軸受嵌合い部に外嵌されて固定されている。上記ナット３４を、ピン３２の他端部の上記雄ねじ部に螺合して、玉軸受３３を上記段部の方に押圧することにより、玉軸受３３を、ピン３２の他端部に固定している。
【００３１】
上記各円錐ころ４は、貫通穴４１を有している。上記貫通穴４１は、円錐ころ４の軸中心に沿って延在している。この円錐ころ４の貫通穴４１には、上記ピン３２が挿通されている。上記各円錐ころ４は、ピン３２の軸方向において、リング３１と玉軸受３３との間に位置している。上記複数の円錐ころ４は、外輪１の軌道溝１１と、内輪２の軌道溝２１との間に、保持器３によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００３２】
図２は、上記実施形態の円錐ころ軸受を、内輪２１の大鍔部２３側の軸方向の外方から見た時の、内輪２および保持器３の模式図である。
【００３３】
尚、図２においては、ナット３４の図示を省略している。
【００３４】
図２に示すように、上記複数のピン３２は、内輪２の周方向に等間隔に配置されている。上記玉軸受３３の外周面３８は、内輪２の外周面２７に接している。図１および図２に示すように、上記玉軸受３３の外周面３８は、内輪２１の大鍔部２３の外周面に案内されている。
【００３５】
上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、保持器３が、リング３１の貫通穴にピン３２の一端部を固定すると共に、ピン３２の他端部の外周面に玉軸受３３を外嵌して固定する構成であって、保持器３の構成が、対応するピン保持器と比較して、保持器３の一方の側に、リングの替わりに、軽量かつ安価な複数の玉軸受３３を配置する構成であるから、円錐ころ軸受を軽量化できると共に、円錐ころ軸受の製造コストを低減できる。また、風力発電機の主軸支持用の円錐ころ軸受のように、円錐ころ軸受が大型である場合に、円錐ころ軸受を格段に軽量化できると共に、円錐ころ軸受の製造コストを格段に低減できる。
【００３６】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、上記保持器３が有する玉軸受３３の外周面３８が、内輪２の外周面で案内される構成であるから、保持器３の挙動を安定させることができる。
【００３７】
尚、上記実施形態の円錐ころ軸受では、リング３１とピン３２との固定を、螺合により行ったが、この発明では、リングとピンとの固定を、圧入を行った後、溶接することにより行っても良い。この場合、保持器のピンのリング側とは反対側の端部が、ピンの外周面に玉軸受を固定している構成であって、ピンのその端部を、保持器の軸中心に対して、容易かつ大きく歪ませることができる構成であるから、溶接を用いて保持器および円錐ころからなる保持器アッセンブリを構成した後でも、ピンのリング側とは反対側の端部を、歪ませるようにして、この保持器アッセンブリを、内輪に組み込むことができる。したがって、この場合において、溶接の際に発生するスパッタが内輪を汚すことがなく、また、内輪にスパッタが付着することがないから、内輪からスパッタを除去する必要がなくて、生産性を向上させることができる。
【００３８】
尚、上記実施形態の円錐ころ軸受では、ピン３２の段部およびナット３４を用いて、ピン３２に玉軸受３３を固定したが、この発明では、ナットを使用せずに、棒状部の外周面に、転がり軸受の内輪を締まり嵌めにより固定しても良いし、締まり嵌めをしたうえ、ナットを用いて固定しても良い。
【００３９】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、ピン３２のリング３１側とは反対側の端部に玉軸受３３を固定したが、この発明では、ピンのリング側とは反対側の端部に、ころ軸受等、玉軸受以外の転がり軸受を外嵌して固定しても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、ピン３２のリング３１側とは反対側の端部に、転がり軸受（本実施形態では、玉軸受３３）の内輪を固定する構成であったが、この発明では、棒状部に取り付けられる軸受は、棒状部に内輪を固定しない構成であっても良い。
【００４１】
例えば、この発明では、棒状部のリング側とは反対側の端部の外周面に取り付けられる軸受は、筒状部を有する内輪接触部材と、複数の転動体（例えば、玉や、ころ（円筒ころ、円錐ころ、凸面ころ）等）とを有して、上記複数の転動体が、上記内輪接触部材の上記筒状部の内周面と、棒状部のリング側とは反対側の端部の外周面との間に、棒状部の周方向に間隔をおいて配置される構成であっても良い。尚、この場合、棒状部の外周面の一部を、軌道面として利用すること、また、上記内輪接触部材の上記筒状部の外周面が、本発明のころ軸受の内輪の外周面で案内されることは、言うまでもない。
【００４２】
また、この発明では、棒状部のリング側とは反対側の端部の外周面に取り付けられる軸受は、転動体を有する軸受でなくても良く、例えば、すべり軸受であっても良い。詳しくは、この発明では、棒状部のリング側とは反対側の端部の外周面に取り付けられる軸受は、円筒部を有するブッシュ等の環状部材を有し、この環状部材の内周面が、棒状部のリング側とは反対側の端部の外周面に径方向に対向するように、上記環状部材を、上記棒状部の上記端部の外周面に取り付けた構成であっても良い。そして、環状部材の内周面と、上記棒状部の上記端部の外周面とが、油膜をはさんですべり運動する構成であっても良い。尚、この場合、環状部材の外周面が、本発明のころ軸受の内輪の外周面で案内されることは、言うまでもない。
【００４３】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、リング部および棒状部を、ピン３２をリング３１に固定することにより構成したが、この発明では、リング部および棒状部を、プレス成形により一体成形しても良い。
【００４４】
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の断面図である。
【図２】上記実施形態の円錐ころ軸受を、内輪の大鍔部側の軸方向の外方から見た時の、内輪および保持器の模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  外輪
２  内輪
３  保持器
４  円錐ころ
１１  円錐軌道面
２１  円錐軌道面
２３  大鍔部
２７  外周面
３１  リング
３２  ピン
３３  玉軸受
３４  ナット
３８  玉軸受の外周面
４１  円錐ころの貫通穴
【図１】
0005083023.tif 000002
【図２】
0005083023.tif 000003