JP2013241959A - 転がり軸受用の分割保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】柱部とリム部との接続部分の強度を向上させることができる転がり軸受用の分割保持器を提供する。
【解決手段】所定間隔離して対向させた第１、第２リム部と、この第１、第２リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、隣り合う柱部２３と前記第１、第２リム部とによって囲まれる空間を、転動体を収容するポケット２４として構成している複数の合成樹脂製の保持器セグメント２を、周方向に沿って環状に配列した転がり軸受用の分割保持器。前記柱部２３と前記第１リム部２１との境界及び／又は前記柱部２３と前記第２リム部２２との境界の径方向端部に、補強用の突起部３０が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の保持器セグメントを環状に配列した転がり軸受用の分割保持器に関する。

従来、水平軸プロペラ式の風力発電装置においては、ブレードを取り付ける主軸を回転自在に支持するために、転がり軸受が用いられている。近年、風力発電装置の大型化に伴って、主軸の直径が数メートルを超えることもあり、このような大型の主軸を支持するために、転がり軸受も大型化している。大型の転がり軸受に用いられる保持器として、合成樹脂製の保持器が用いられる場合がある。この合成樹脂製の保持器は、溶接で組み立てる金属製の保持器に較べて、軽量であるとともに精度も確保し易いという利点がある。しかし、直径の大きい合成樹脂製の保持器を、射出成形で一体成形することは困難である。そこで、周方向に複数に分割した分割保持器が用いられている（例えば特許文献１参照）。この分割保持器は、複数の保持器セグメントを環状に配列したものである。

図５は従来の保持器セグメントの一例を示す要部斜視図であり、図６は従来の保持器セグメントを用いた円すいころ軸受を示す要部断面図である。この保持器セグメント１００は、所定間隔離して対向させた一対の第１，第２リム部１０１，１０２と、この第１，第２リム部１０１，１０２の間に架設した複数の柱部１０３とを有しており、隣り合う柱部１０３と第１，第２リム部１０１，１０２とによって囲まれる空間を、転動体としての円すいころ１１３（図６参照）を収容するポケット１０４として構成している。前記保持器セグメント１００は、射出成形によって成形された合成樹脂製である。

円すいころ軸受１１０は、外輪１１１と内輪１１２との間に複数の円すいころ１１３を配列し、各円すいころ１１３を、複数の前記保持器セグメント１００からなる分割保持器１２０によって保持している。内輪１１２の外周には、各円すいころ１１３が転走する軌道面１１２ａが形成されており、この軌道面１１２ａを挟んで、円すいころ１１３の端面が接触する大鍔部１１２ｂと小鍔部１１２ｃとが設けられている。

前記円すいころ軸受１１０は、例えば、各保持器セグメント１００を、内輪１１２の外周に沿って環状に配列し、各保持器セグメント１００のポケット１０４に円すいころ１１３を順次挿入した後、各円すいころ１１３に外接するように外輪１１１を嵌め込むことにより組み立てられる。

ヨーロッパ特許公報ＥＰ２２６４３２５（Ａ１）

前記のような円すいころ軸受１１０では、軸受の負荷容量を十分に確保するためには円すいころ１１３の数をできるだけ多くする方が好ましいが、そうすると、保持器セグメント１００の柱部１０３の周方向のサイズを小さくせざるを得ない。柱部１０３が薄くなると、当該柱部１０３と第１，第２リム部１０１，１０２との接続部分の断面積も小さくなり、その結果、当該接続部分の強度低下による保持器セグメント１００の損傷などが懸念されている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、柱部とリム部との接続部分の強度を向上させることができる転がり軸受用の分割保持器を提供することを目的としている。

（１）本発明の転がり軸受用の分割保持器（以下、単に「分割保持器」ともいう）は、所定間隔離して対向させた第１、第２リム部と、この第１、第２リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、隣り合う柱部と前記第１、第２リム部とによって囲まれる空間を、転動体を収容するポケットとして構成している複数の合成樹脂製の保持器セグメントを、周方向に沿って環状に配列した転がり軸受用の分割保持器であって、
前記柱部と前記第１リム部との境界及び／又は前記柱部と前記第２リム部との境界の径方向端部に、補強用の突起部が形成されていることを特徴としている。

本発明の分割保持器では、保持器セグメントの柱部とリム部の境界の径方向端部に補強用の突起部が形成されているので、当該柱部とリム部との接続部分の断面積を大きくすることができ、これにより当該接続部分の強度を向上させることができる。

（２）前記（１）の分割保持器において、前記突起部は、前記ポケットに潤滑油を導くために、平面視においてリム部側に向かうにつれ拡がり且つ前記ポケットを臨む湾曲面を有することが好ましい。この場合、突起部の湾曲面によって、円すいころ軸受の内輪と外輪との間の環状空間に供給されているグリースなどの潤滑油をかきとって、ポケット内に収容されている円すいころに供給することができる。その結果、円すいころ軸受の潤滑不良を抑制することができる。

なお、本明細書において、「径方向」及び「軸方向」とは、分割保持器が配設される円すいころ軸受を基準とした方向であり、例えば「径方向」とは、当該円すいころ軸受における径外方向及び／又は径内方向を意味する。また、「平面視」とは、保持器セグメントを内輪の軌道面に配設したときに当該保持器セグメントを外輪側から又は径方向外方から見た場合を意味する。

本発明の分割保持器によれば、柱部とリム部との接続部分の強度を向上させることができる。

本発明の分割保持器の一実施の形態を示す説明図である。 図１に示される分割保持器における保持器セグメントを示す斜視説明図である。 図２に示される保持器セグメントの平面説明図である。 保持器セグメントの他の例の斜視説明図である。 従来の保持器セグメントの一例を示す斜視説明図である。 従来の保持器セグメントを用いた円すいころ軸受の要部断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の分割保持器の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る分割保持器１を示す説明図であり、図２は、分割保持器１を構成する保持器セグメント２を示す斜視説明図である。
分割保持器１は風力発電装置の主軸を支持する転がり軸受に用いられる大型のものであり、複数の円弧状の保持器セグメント２を、周方向に沿って環状に配列することによって構成されている。各保持器セグメント２は、平面視ほぼ矩形状である。

前記保持器セグメント２は、所定間隔離して対向させた第１、第２リム部２１、２２と、この第１、第２リム部２１、２２の相互間に架設した複数の柱部２３とを備えており、隣り合う２つの柱部２３と前記第１、第２リム部２１、２２とによって囲まれる空間を、転動体（図示せず）を収容するポケット２４として構成している。この分割保持器１は、射出成形によって一体成形された合成樹脂製のものである。

前記柱部２３は、保持器セグメント２の一端側（図２において左端側）２０ａから他端側２０ｂに向かって、第１柱部２３ａ、第２柱部２３ｂ、第３柱部２３ｃ、第４柱部２３ｄ及び第５柱部２３ｅの５本がこの順に等間隔で設けられている。

各柱部２３の径方向外側の面２５において軸方向一端部には、凸部２６が形成されている。また、当該柱部２３の径方向内側の面２７において軸方向一端部には、凸部２８が形成されており、軸方向他端部には、先端膨出部２９が形成されている。凸部２６の先端面２６ａは、保持器セグメント２が配設される円すいころ軸受の外輪の軌道面と摺動可能であり、一方、凸部２８の先端面２８ａ及び先端膨出部２９の先端面２９ａは、保持器セグメント２が配設される円すいころ軸受の内輪の軌道面と摺動可能である。先端膨出部２９の側面２９ｂは円すいころを受け入れるために湾曲面とされている。

本実施の形態では、柱部２３と第１リム部２１との境界の径方向端部（径方向外側端部）に補強用の突起部３０が形成されている。この突起部３０は、前記凸部２６と一体的に形成されており、その径方向外側面３０ａは凸部２６の先端面２６ａと面一にされている。突起部３０は、図３に示されるように、第１リム部２１側に下底が位置する平面視等脚台形状である。そして、平面視において前記台形の脚に相当する側面３１が、ポケット２４を臨む湾曲面とされている。

本実施の形態では、このように柱部２３と第１リム部２１との境界に突起部３０が形成されているので、当該柱部２３と第１リム部２１との接続部分の断面積を大きくすることができ、これにより当該接続部分の強度を向上させることができる。

また、本実施の形態では、突起部３０の側面３１が第１リム部２１側に向かうにつれてラッパ状に拡がり且つ前記ポケット２４を望む湾曲面とされている。そして、かかる湾曲面によって、円すいころ軸受の内輪と外輪との間の環状空間に供給されているグリースなどの潤滑油をかきとって、ポケット２４内に収容されている円すいころに供給することができる。転がり軸受では、内輪と外輪との間の環状空間において保持器が占める割合が多く、グリースなどの潤滑油が循環しにくいことがあるが、突起部３０の湾曲面でかきとってポケット内の円すいころに供給することで潤滑油の循環が促進され、その結果、円すいころ軸受の潤滑不良を抑制することができる。

図４は、保持器セグメントの他の例の斜視説明図である。この保持器セグメント４２は、当該保持器セグメント４２のポケット４３内に径方向内側から円すいころが収容されるタイプのものであり、図２〜３に示される保持器セグメント２と同様に、合成樹脂の射出成形により作製される。保持器セグメント４２は、所定間隔離して対向させた第１、第２リム部４４、４５と、この第１、第２リム部４４、４５の相互間に架設した複数の柱部４６とを備えており、隣り合う２つの柱部４６と前記第、第２リム部４４、４５とによって囲まれる空間を、転動体（図示せず）を収容するポケット４３として構成している。

この保持器セグメント４２においても、柱部４６と第２リム部４５との境界の径方向端部（径方向外側端部）に補強用の突起部５０が形成されている。図４に示される保持器セグメント４２において、４７は柱部４６の径方向外側の面４８に形成された先端膨出部であり、４９は当該柱部４６の径方向内側の面に形成された凸部である。先端膨出部４７の先端面は、保持器セグメント４２が配設される円すいころ軸受の外輪の軌道面と摺動可能であり、一方、凸部４９の先端面は、保持器セグメント４２が配設される円すいころ軸受の内輪の軌道面と摺動可能である。先端膨出部４７の側面４７ａは円すいころを受け入れるために湾曲面とされている。

〔その他の変形例〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点において単なる例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、前述した実施の形態では、柱部とリム部の境界の径方向外側端部に突起部が形成されているが、かかる突起部に代えて、又は、かかる突起部とともに当該境界の径方向内側端部に突起部を形成することもできる。また、柱部と一方のリム部との境界だけでなく、柱部と他方のリム部との境界にも突起部を形成することができる。このように、突起部の位置は、本発明において特に限定されるものではない。

また、前述した実施の形態では、柱部の凸部又は先端膨出部と、突起部とを一体成形しているが、突起部を柱部とは別体とし、この突起部を柱部の所定箇所に固定することもできる。

また、前述した実施の形態では、突起部の側面を湾曲面としているが、ポケットを望む平坦な斜面（リム部側に向かうにつれて拡がる斜面）とすることもできる。

１：分割保持器、２：保持器セグメント、２１：第１リム部、２２：第２リム部、２３：柱部、２４：ポケット、３０：突起部、３１：側面、４２：保持器セグメント、４３：ポケット、４４：第１リム部、４５：第２リム部、４６：柱部、５０：突起部

Claims (2)

1. 所定間隔離して対向させた第１、第２リム部と、この第１、第２リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、隣り合う柱部と前記第１、第２リム部とによって囲まれる空間を、転動体を収容するポケットとして構成している複数の合成樹脂製の保持器セグメントを、周方向に沿って環状に配列した転がり軸受用の分割保持器であって、
   前記柱部と前記第１リム部との境界及び／又は前記柱部と前記第２リム部との境界の径方向端部に、補強用の突起部が形成されていることを特徴とする転がり軸受用の分割保持器。
2. 前記突起部は、前記ポケットに潤滑油を導くために、平面視においてリム部側に向かうにつれ拡がり且つ前記ポケットを臨む湾曲面を有する請求項１に記載の転がり軸受用の分割保持器。

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