CN110168238A - 双排自动调心滚子轴承及凸出防止夹具 - Google Patents

Abstract

在双排自动调心滚子轴承(1)中，在内圈(2)和外圈(3)之间，以在轴承宽度方向并列的方式按照2排而夹设有滚子(4、5)。外圈(3)的轨道面(3a)为球面状。滚子(4、5)为外周面沿外圈(3)的轨道面(3a)的截面形状。在滚子(4、5)中，各自的形状和接触角(θ1、θ2)中的任意一者或两者相互不同。在内圈(2)和外圈(3)中的至少任意一者的幅面(2c、3b)上开设有可安装凸出防止夹具(17)的安装孔(15、16)。凸出防止夹具(17)防止与外圈(3)的幅面(3b、3c)相比较，内圈(2)的幅面(2c、2d)向轴承宽度方向凸出的情况。

Description

双排自动调心滚子轴承及凸出防止夹具

相关申请

本申请要求申请日为2017年1月13日、申请号为JP特愿2017－003895的申请和申请日为2017年8月23日、申请号为JP特愿2017－160074的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及用于在轴承宽度方向并列的2排的滚子上负荷不均匀的荷载的用途，比如支承风力发电设备、产业机械的主轴这样的轴的轴承等的双排自动调心滚子轴承、以及凸出防止夹具。

背景技术

在支承风力发电设备的主轴(轴)的轴承组装于外壳中的状态，不仅作用有风叶、转子头的自重造成的径向荷载，而且作用有风力造成的轴向荷载。在主轴支承用的轴承为图16所示的那样的双排自动调心滚子轴承41的场合，夹设于内圈42和外圈43之间的2排的滚子44、45中的仅仅主要位于径向荷载Fa的后侧的其中一排的滚子45承受轴向荷载Fa。即，相对其中一排的滚子45承受径向荷载和轴向荷载的两者的情况，另一排的滚子44基本仅仅承受径向荷载。由此，承受轴向荷载的排的滚子45的接触面压力大于仅仅承受径向荷载的排的滚子44，容易产生滚子45的滚动面和外圈43的轨道面43a的表面损伤、磨耗，滚动寿命短。于是，根据承受轴向荷载的滚子45的排的滚动寿命，确定轴承整体的实质寿命。

相对上述课题，像图17所示的双排自动调心滚子轴承51的那样，提出了下述的方案，其中，通过使夹设于内圈52和外圈53之间的2排的滚子54、55的长度L1、L2相互不同，承受轴向荷载的排的滚子55的负荷容量大于几乎不承受轴向荷载的排的滚子54的负荷容量(专利文献1)。通过按照各排的滚子54、55的负荷容量为适合的值的方式设定滚子长度L1、L2，各排的滚子54、55的滚动寿命基本相同，可提高整体的实质寿命。

另外，提出了下述的方案，其中，像图18所示的双排自动调心滚子轴承61的那样，夹设于内圈62和外圈63之间的2排的滚子64、65的接触角θ1、θ2相互不同，通过接触角θ2大的滚子65，承受大的轴向荷载，并且通过接触角θ1小的滚子64，承受大的径向荷载(专利文献2)。通过按照各排的滚子64、65的负荷容量为适合的值的方式设定接触角θ1、θ2，各排的滚子64、65的滚动寿命基本相同，可提高轴承整体的实质寿命。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2005/050038号小册子

专利文献2：US2014/0112607号说明书

发明内容

发明要解决的课题

对于像图17的那样，左右的排中滚子54、55的形状相互不同的双排自动调心滚子轴承51、像图18的那样左右的排的滚子64、65的接触角θ1、θ2相互不同的双排自动调心滚子轴承61，轴承宽度方向的重心和轴承宽度方向的中心位置不一致。由此，平衡性差，在轴承组装时或装配于其它的装置上时，随便地进行调心动作，必须要求操作注意。比如，像图19所示的那样，内圈2和外圈3相对正对的状态而相互倾斜，与外圈3的幅面3b、3c相比较，内圈2的幅面2d，2c在轴承宽度方向凸出。滚子4、5与内圈2一起地动作。图19表示左右的排的滚子4、5的接触角θ1、θ2相互不同的双排自动调心滚子轴承1，而在左右的排中，滚子的形状相互不同的双排自动调心滚子也进行同样的动作。

具有在采用吊车(crane)而进行的双排自动调心滚子轴承的组装时或装配于其它的装置上时，为了防止上述随便的调心动作，通过吊车(crane)而悬吊内圈和外圈的两者的方法、在内圈和外圈中的一者或两者上安装锤，保持平衡的方法等。但是，前者的方法的作业花费时间，后者的方法具有缺乏稳定性的问题。由此，一般，不采取特别的对策，而仅仅在按照双排自动调心滚子轴承不进行调心动作的方式，作业人员给予注意的同时，谨慎地进行作业。

本发明的目的在于提供一种双排自动调心滚子轴承，其适用于承受轴向荷载和径向荷载，在轴向并列的2排的滚子上作用大小相互不同的荷载的用途的场合，在轴承组装时或装配于其它的装置上时，可防止随便地进行调心动作。

本发明的另一目的在于提供安全地，并且以良好的效率而将双排自动调心滚子轴承装配于其它的装置上的装配方法。

本发明的再一目的在于提供一种凸出防止夹具，该凸出防止夹具可通过用于双排自动调心滚子轴承的组装时、装配于其它的装置上时，防止因双排自动调心滚子轴承的内圈和外圈相对正对的状态而相互倾斜，与外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向凸出的情况。

用于解决课题的技术方案

本发明的双排自动调心滚子轴承为下述的双排自动调心滚子轴承，其中，在内圈和外圈之间，以在轴承宽度方向并列的方式按照2排而夹设有滚子，上述外圈的轨道面为球面状，其特征在于：

在上述2排的排的滚子中，相应的形状和接触角中的任意一者或两者相互不同；

在上述内圈和外圈中的任意一者或两者的幅面中开设有安装孔，在该安装孔中，可安装凸出防止夹具，该凸出防止夹具防止因上述内圈和上述外圈相对于正对的状态而相互倾斜，与上述外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向凸出的情况。

由于在该双排自动调心滚子轴承中，2排的滚子形状和接触角中的任意者或两者相互不同，故各排的滚子的负荷容量不同。该双排自动调心滚子轴承在于作用轴向荷载和径向荷载的条件下采用的场合，通过负荷容量大的滚子而负担轴向荷载的几乎全部和径向荷载的一部分，通过负荷容量小的滚子，负担径向荷载的剩余部分。通过以这样的负担比例，借助2排的滚子，分担而负担轴向荷载和径向荷载，可使两排的滚子的接触面压力均匀。由此，可通过轴承整体，确保大的负荷容量，并且可提高轴承整体的实质寿命。

在该双排自动调心滚子轴承的组装时或装配于其它的装置上时，在开设于内圈和外圈中的任意一者上的安装孔中，安装凸出防止夹具。由于防止在该状态，因内圈和外圈相对正对的状态而相互倾斜，与外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向凸出的情况，故可安全地并且以良好的效率进行轴承组装作业或装配作业。

在本发明中，上述安装孔可为螺纹孔。

如果安装孔为螺纹孔，则可容易并且牢固地安装凸出防止夹具。

该双排自动调心滚子轴承适用于风力发电设备的主轴的支承。

在支承风力发电设备的主轴的双排自动调心滚子轴承上，作用有风叶、转子头的自重造成的径向荷载、以及风力造成的轴向荷载。在轴承宽度方向并列的2排的滚子中的一个滚子排承受径向荷载和轴向荷载的两者，另一排的滚子几乎仅仅承受径向荷载。在此场合，承受轴向荷载的排的滚子为负荷容量大的滚子，几乎仅仅承受径向荷载的排的滚子为负荷容量小的滚子，由此，可使左右各排的滚子的接触面压力基本均匀。

也可包括保持器，该保持器分别保持上述各排的滚子，各保持器包括环状的圆环部和多个柱部，该圆环部对上述各排的滚子的轴向内侧的端面进行导向，该多个柱部从该圆环部向轴向而延伸，并且以沿圆周方向而预先确定的间隔而设置，在这些柱部之间设置保持上述滚子的兜孔，在保持承受轴向荷载的排的滚子的一个保持器中，该柱部的外径面具有伴随从基端侧朝向前端侧的运动，向径向内方倾斜的倾斜角度。

上述已确定的间隔为通过设计等的方式任意地确定的间隔。

在像这样，保持承受轴向荷载的排的滚子的一个保持器具有上述柱部的外径面伴随从基端方朝向前端侧的运动，在径向内方倾斜的倾斜角度的场合，保持器的兜孔面抱持滚子的最大直径位置。由此，承受轴向荷载的排的滚子的姿势稳定性没有损害，还可容易地实现上述滚子的装配性。

上述各滚子也可在滚子滚动面上具有DLC覆盖膜。

上述DLC为类金刚石碳膜(Diamon-like Carbon)的简称。

在此场合，滚子滚动面、内圈和外圈的各轨道面的磨耗难以产生，与没有上述DLC覆盖膜的类型相比较，可谋求耐磨耗性的提高。

上述各滚子也可在滚子滚动面的端部具有冠形部。在此场合，可谋求边缘应力的缓和。

上述内圈也可包括中凸缘与小凸缘，该中凸缘设置于该内圈的外周面中的上述2排的滚子之间，对上述2排的滚子进行导向，该小凸缘分别设置于上述外周面的两端，面临各排的滚子的轴向外侧的端面，在上述内圈中，上述各小凸缘中的面临承受轴向荷载的排的滚子的轴向外侧的端面的小凸缘上具有进入槽，该进入槽使该滚子插入轴承的内部。由于具有这样的进入槽，故可进一步提高承受轴向荷载的排的滚子向轴承内部的装配性。

本发明的双排自动调心滚子轴承的组装方法涉及将上述双排自动调心滚子轴承组装于轴或外壳上的方法，其中，通过上述凸出防止夹具以下述状态将双排自动调心滚子轴承组装于上述轴或上述外壳上，该状态为，防止因上述内圈和上述外圈相对于正对的状态而相互倾斜，与上述外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向凸出的情况。

按照该组装方法，则可安全地并且以良好的效率而将双排自动调心滚子轴承组装于轴或外壳上。

本发明的凸出防止夹具用于上述双排自动调心滚子轴承，该凸出防止夹具包括：抵触件，该抵触件分别与上述内圈和上述外圈的轴承宽度方向相同侧的幅面抵触；固定件，该固定件插入上述安装孔中，将上述抵触件固定于上述内圈和上述外圈中的开设有上述安装孔的轨道圈上。

如果采用该凸出防止夹具，由于防止因双排自动调心滚子轴承的内圈和外圈相对正对的状态而相互倾斜，与外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向而凸出的情况，故可安全地并且以良好的效率而进行双排自动调心滚子轴承的轴承组装作业、装配作业。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为本发明的第1实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图；

图2为以放大方式而表示该双排自动调心滚子轴承的滚子的形状的说明图；

图3为本发明的第1实施方式的凸出防止夹具的分解立体图；

图4为表示在图1所示的双排自动调心滚子轴承的安装孔中安装图3所示的凸出防止夹具的状态的剖视图；

图5为表示通过金属丝而悬吊图4所示的双排自动调心滚子轴承的状态的局部图；

图6为本发明的第2实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图；

图7为表示本发明的第3实施方式的双排自动调心滚子轴承的滚子的冠形部等的放大剖视图；

图8为表示该滚子的直线长度与PV值的关系的图；

图9为表示该滚子的直线长度与轴承寿命的关系的图；

图10为表示本发明的第4实施方式的双排自动调心滚子轴承的滚子的DLC覆盖膜等的放大剖视图；

图11为表示本发明的第5实施方式的双排自动调心滚子轴承的内圈的进入槽等的放大剖视图；

图12为从轴向而观看该内圈的进入槽等的端视图；

图13为本发明的第6实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图；

图14为以去掉风力发电设备的主轴支承装置的一个例子的一部分的方式表示的立体图；

图15为该主轴支承装置的剖开的侧视图；

图16为过去的普通的双排自动调心滚子轴承的剖视图；

图17为第1提出方案例子的双排自动调心滚子轴承的剖视图；

图18为第2提出方案例子的双排自动调心滚子轴承的剖视图；

图19为表示双排自动调心滚子轴承的内圈和外圈相对正对的状态而相互倾斜的状态的剖视图。

具体实施方式

根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1为本发明的第1实施方式的双排自动调心滚子轴承的剖视图。在该双排自动调心滚子轴承1中，在安装于轴60上的内圈2与安装于外壳70上的外圈3之间，夹设在轴承宽度方向并列的左右2排的滚子4、5。外圈3的轨道面3a为球面状，左右各排的滚子4、5为外周面沿外圈3的轨道面3a的剖面形状。换言之，滚子4、5的外周面为沿外圈3的轨道面3a的圆弧围绕中心线C1、C2而旋转的旋转曲面。在内圈2上形成沿左右各排的滚子4、5的外周面的截面形状的双排的轨道面2a、2b。左右各排的滚子4、5分别通过保持器6、7而保持。

左排用的保持器6包括：环状的圆环部32，该圆环部32对左排的滚子4的轴向内侧的端面进行导向；多个柱部33，该多个柱部33从该圆环部32向轴向而延伸，并且沿圆周方向而以已确定的间隔而设置，在这些柱部之间设置兜孔Pt，该兜孔Pt保持上述滚子4。右排用的保持器7包括环状的圆环部34，该圆环部34对右排的滚子5的轴向内侧的端面进行导向；多个柱部35，该多个柱部35从该圆环部34向轴向而延伸，并且沿圆周方向而以已确定的间隔而设置，在这些柱部之间设置兜孔Pt，该兜孔Pt保持上述滚子5。

在内圈2的外周面的两端，分别设置凸缘(小凸缘)8、9。在内圈2的外周面的中间部，即左排的滚子4和右排的滚子5之间设置中凸缘10。内圈2也可没有凸缘。外圈3在其外周面的左右的滚子排之间具有环状的油槽11，从该油槽11，在内周面贯通的油孔12设置于圆周方向的1个部位或多个部位。

在第1实施方式的场合，在左右各排的滚子4、5中，沿中心线C1、C2的长度L1、L2相互相同，最大直径D1max、D2max也相互相同，并且左右各排的滚子4、5均是非对称的滚子。非对称滚子为最大直径D1max、D2max的位置脱离滚子长度的中间的非对称形状的滚子。在图1的例子中，左排的滚子4的最大直径D1max的位置位于滚子长度的中间的右侧，右排的滚子5的最大直径D2max的位置位于滚子长度的中间的左侧。

另外，与左排的滚子4的接触角θ1相比较，较大地设定右排的滚子5的接触角θ2。可通过使左右各排的滚子4、5为前述的非对称滚子，相对最大直径的位置位于滚子长度的中间处的对称滚子(在图中没有示出)，不改变滚子4、5的位置，而改变接触角θ1、θ2。可通过调整从滚子长度的中间到最大直径的位置的距离，设定最佳的接触角。在图1的例子中，与左排的滚子4相比较，右排的滚子5的上述距离较大地设定。

构成各排的滚子4、5的接触角θ1、θ2的作用线S1，S2在轴承中心轴O上的调心中心点P处相互交叉。由此，可沿外圈3的轨道面3a，内圈2和滚子4、5进行调心动作。调心中心点P的轴承宽度方向位置与上述中凸缘8的轴承宽度方向的中心位置Q相比较，偏置于接触角θ1小的滚子4的一侧。另外，上述作用线S1、S2为作用于滚子4、5和内圈2和外圈3的接触部上的力的合力所作用的线。

也可像图2所示的那样，在左右各排的滚子4、5中的任意一者或两者的滚子的滚动面13上设置冠形部。通过设置冠形部，使两端部13b和13c的曲率直径小于滚动面13的中间部13a。冠形部的形状为比如对数曲线。不但可为对数曲线，还可为由直线、单一的圆弧或多个圆弧组合的形状。可通过像这样，在滚子4、5的滚动面13的两端设置冠形部，滚子4、5的滚动面13中的滑动速度大的两端部13b和13b的面压力可下降，可抑制PV值(面压力×滑动速度)的绝对值，可减少摩擦。特别是最好，在承受轴向荷载的图1的右排的滚子5上设置冠形部。

在图1所示的双排自动调心滚子轴承1中，像上述那样，由于左右各排的滚子4、5的接触角θ1、θ2相互不同，故轴承宽度方向的重心(在图中没有示出)和轴承宽度方向的中心位置Q不一致，平衡差。由此，在双排自动调心滚子轴承1的组装时或装配于其它的装置上时，具有随便地进行调心动作的可能性。于是，在内圈2和外圈3的幅面2c、3c中的周向的3个部位以上的地方，开设安装孔15、16，该安装孔15、16可安装用于防止调心动作的凸出防止夹具(参照图2)。这些安装孔15、16也可设置于内圈2和外圈3的轴承宽度方向的两侧的幅面2c、2d，3b、3c中的于径向宽的幅面2c、3b上。在本实施方式中，安装孔15、16为螺纹孔。

图3为第1实施方式的凸出防止夹具的分解立体图。该凸出防止夹具17由抵触件18和固定件19构成。抵触件18为细长形状的板材，在其纵向的一端，开设在厚度方向贯通的固定件插孔18a。固定件19由螺栓构成，其可穿过抵触件18的固定件插孔18a，并且可将螺纹部19a螺合于由螺纹孔形成的上述安装孔15、16中。

像图4所示的那样，凸出防止夹具17安装于双排自动调心滚子轴承1的安装孔15、16中。即，使抵触件18抵触于内圈2和外圈3的轴承宽度方向相同侧的幅面2c、3c(或幅面2d、3b)上，通过固定件19，将该抵触件18固定于内圈2或外圈3上。该固定方法在抵触件18的固定件插孔18a和内圈2或外圈3的安装孔15、16的周向和径向的位置一致的状态，将固定件19从轴承宽度方向的外侧穿过固定件插孔18a，将其螺纹部19a螺合于安装孔15、16中。如果安装孔15、16为螺纹孔，固定件19为螺栓，则可容易并且牢固地安装凸出防止夹具17。

如果像图4的那样，在双排自动调心滚子轴承1的安装孔15、16中安装凸出防止夹具17，则凸出防止夹具17中的抵触件18与内圈2和外圈3的幅面2c、3c(或幅面2d、3d)抵接，由此防止内圈2和外圈3在正对的状态而相互倾斜的情况。换言之，可防止与外圈3的幅面3b、3c相比较，内圈2的幅面2d、2c在轴承宽度方向凸出的情况。双排自动调心滚子轴承1在凸出防止夹具17安装于安装孔15、16中的状态，组装于轴60或外壳70上。在双排自动调心滚子轴承1的组装完毕后，从安装孔15、16中，取下凸出防止夹具17。

在图4的例子中，分别在内圈2和外圈3的两者的安装孔15、16中安装凸出防止夹具17，但是，也可在一者的安装孔15或安装孔16上安装凸出防止夹具17。在该双排自动调心滚子轴承1中，由于相对调心中心点P，轴承宽度方向的中心位置Q位于图的右侧，故相对外圈3，容易作用有内圈2和滚子4、5要沿外圈3的轨道面3a，在轴承宽度方向而旋转的力。由此，在于一者的安装孔15或安装孔16中安装凸出防止夹具17的场合，最好，按照承受该力的方式在外圈3的安装孔16中安装凸出防止夹具17。

在第1实施方式中，双排自动调心滚子轴承1的安装孔15、16为螺纹孔，凸出防止夹具17的固定件19为螺栓，但是并不限于此。安装孔15、16和固定件19可为能够将抵触件18固定于内圈2或外圈3上的结构。也可比如，安装孔15、16为销孔，而固定件19为在固定状态而插入销孔中的销。

在双排自动调心滚子轴承1的组装或将其装配于其它的装置上时，像图5所示的那样，双排自动调心滚子轴承1为轴承中心轴O为上下方向的姿势，将销71插入外圈3的油孔12中，在该销71上挂上金属丝72，进行悬吊。此时，如果在安装孔15、16中安装凸出防止夹具17，则防止因内圈2和外圈3相对正对的状态而相互倾斜，与外圈3的幅面3b、3c相比较，内圈2的幅面2d、2c在轴承宽度方向凸出的情况。由此，可安全并且以良好的效率而进行双排自动调心滚子轴承1的轴承组装作业或装配作业。

本结构的双排自动调心滚子轴承1用于承受轴向荷载和径向荷载，在左右的滚子排上作用大小相互不同的荷载的用途，比如用作风力发电设备的主轴支承轴承。在该场合，按照左排的滚子4位于接近回旋翼的一侧(前侧)，而右排的滚子5位于较远侧(后侧)的方式，设置双排自动调心滚子轴承1。由此，接触角θ2大的右排的滚子5负担轴向荷载的几乎全部与径向荷载的一部分，接触角θ1小的左排的滚子4负担径向荷载的剩余部分。

可通过适当设定滚子4、5的接触角θ1、θ2，以与左右各排的滚子4、5所具有的负荷容量相对应的比率而分担荷载。其结果是，左右各排的滚子4、5的面压力均匀。由此，可通过轴承整体而确保大的负荷容量，并且可提高轴承整体的实质寿命。

在第1实施方式的双排自动调心滚子轴承1中，2排的滚子4、5的相应的形状和接触角θ1、θ2相互不同，但是本发明也可适用于形状和接触角中的仅仅任意一者不同的双排自动调心滚子轴承。相互不同的形状指滚子长度的不同、最大直径的不同、对称滚子和非对称滚子的不同等。

对其它的实施方式进行说明。

在以下的说明中，对另一实施方式进行说明。在以下的说明中，对于对应于通过各实施方式而在先说明的事项的部分，采用同一标号，省略重复的说明。在仅仅对结构的一部分进行说明的场合，对于结构的其它的部分，只要没有特别的记载，与在先说明的方式相同。同一结构，实现同一作用效果。不仅可进行通过实施的各方式而具体描述的部分的组合，而且如果没有特别地对组合产生妨碍，还可部分地将实施的方式之间组合。

(带有倾斜角度的保持器7A)

根据图6，对第2实施方式的双排自动调心滚子轴承进行说明。

该双排自动调心滚子轴承1包括具有倾斜角度的保持器7A。该图6所示的右排用的一个保持器7A为保持承受轴向荷载的排的滚子5的保持器。该保持器7A具有倾斜角度β，该倾斜角度β指伴随从基端侧，朝向前端侧的运动，柱部35A的外径面35Aa在径向内方倾斜的角度。该倾斜角度β为相对轴承中心轴O的角度。保持器7A的倾斜角度β设定在大于零，而小于等于上述滚子5的最大径角α2的范围(0＜β≤α2)。上述最大径角α2指相对与轴承中心轴O相垂直的平面的右排的滚子5的最大直径D2max的位置的倾斜角。

本例子的右排用的保持器7A中的柱部35A的内径面包括倾斜面部35Ab、与和该倾斜面部35Ab连接的平坦面部35Ac。倾斜面部35Ab从柱部35A的内径面的基端侧，延伸到该内径面的轴向中间附近，具有伴随从基端侧朝向轴向中间附近的运动，在径向内方而倾斜的倾斜角度γ。该倾斜角度γ也为相对轴承中心轴O的角度，倾斜角度γ以大于等于倾斜角度β(γ≥β)的方式设定。在本例子中，倾斜角度γ以比倾斜角度β，大几度的方式设定。但是，不限于该关系(γ≥β)。平坦面部35Ac为与从倾斜面部35Ab的前端缘，在轴向而延伸的轴承中心轴O平行的平坦面。另外，左排用的保持器6中的柱部33的外径面和内径面不具有倾斜角度，换言之，与轴承中心轴O平行。

由于右排用的保持器7A具有前述那样的倾斜角度β，故保持器7A的兜孔面可抱持滚子5的最大直径位置。由此，不损害承受轴向荷载的排的滚子5的姿势稳定性，另外滚子5的组装性也可容易地进行。

(冠形部Cw)

在第3实施方式的双排自动调心滚子轴承中，像图7所示的那样，左右各排的滚子4、5也可分别在滚子滚动面13的端部13b和13c上，具有冠形部Cw。本例子的冠形部Cw采用下述的复合R冠形部，其中，通过使滚子滚动面13的端部13b和13c小于滚子滚动面13的基准R，增加下降(drop)量。没有设置冠形部Cw的滚子中间部13a的长度Ls(在下面称为“直线长度”)可为滚子全长L1(L2)的50～70％，最好为其的60％。

图8为表示对风车主轴承用的双排自动调心滚子轴承，施加平均的风荷载时的PV值(面压力×滑动速度)、与直线长度的关系的图。图9为表示直线长度与轴承寿命的关系的图。根据图8而知道，直线长度越短，PV值越低。根据图9而知道，如果直线长度小于滚子全长的60％，则与没有冠形部的场合(直线长度＝100％)相比较，寿命降低率超过5％。于是，直线长度最好为滚子全长的60％。

在各排的滚子4、5具有这样的冠形部Cw(图5)的场合，可谋求边缘应力的缓和。另外，也可代替上述复合R冠形部，而形成滚子滚动面13的端部13b和13c通过对数表达的对数冠形部。

(DLC覆盖膜)

在第4实施方式的双排自动调心滚子轴承中，像10所示的那样，对于各排的滚子4、5，也可在滚子滚动面13上设置DLC覆盖膜14。本例子的DLC覆盖膜14采用与作为基材的滚子4、5的密接性高的多层结构。DLC覆盖膜14包括表面层36、中间层37、与应力缓和层38。表面层36为下述的膜，其中，碳供给源仅仅采用固定靶(target)的石墨，以抑制氢混入的DLC为主体。中间层37为形成于表面层36和上述基材之间的至少以Cr或W为主体的层。应力缓和层38形成于中间层37和表面层36之间。

中间层37为包括组成不同的多个层的结构，在图10中，给出37a～37c的三层结构的例子，比如，在基材的表面上形成以Cr为主体的层37c，在其上形成以W为主体的层37b，在其上形成以W和C为主体的层37a。在图10中，给出三层结构的例子，但是，中间层37也可根据需要，而包括其以下或其以上的数量的层。

与应力缓和层38邻接的层37a以构成在另一方邻接的层37b的主体的金属与碳为主体，由此可提高中间层37和应力缓和层38中间的紧接性。比如，在层37a以W和C为主体的场合，从以W为主体的中间层37b侧，朝向以C为主体的应力缓和层38侧，减少W的含量，另一方面，增加C的含量(组成梯度)，谋求密接性的进一步的提高。

应力缓和层38为倾斜层，其以C为主体，硬度从中间层37侧连续地或分级地上升到表面层36侧。具体来说，其为通过下述方式而获得的DLC倾斜层，该方式为：在UBMS法中，采用石墨制靶(target)，连续地或分级地提高基材上的偏置电压，形成膜。硬度连续地或分级地上升的目的在于DLC结构中的石墨结构(SP2)与金刚石结构(SP3)的结构比率因偏置电压的上升而偏于后者。

表面层36为以通过应力缓和层38的延长而形成的DLC为主体的膜，特别是，为减少结构中的氢含量的DLC膜。通过减少氢含量，耐磨耗性提高。为了形成这样的DLC膜，比如，采用下述的方法，其中，采用UBMS法，在用于溅射处理的原料和溅射气体中不混入氢和含氢的化合物。

关于应力缓和层38和表面层36的成膜法，列举了采用UBMS法的场合，但是，如果为可连续地或分阶段地使硬度变化的成膜法，则可采用其它的公知的成膜法。包括中间层37、应力缓和层38、表面层36的多层的膜厚的总值最好在0.5μm～3.0μm的范围内。由于如果膜厚的总值小于0.5μm，则耐磨耗性和机械的强度差，如果膜厚的总值超过3.0μm，则容易剥离，故最好不采用该方式。

另外，在本例子中，在各滚子4、5的仅仅外周面上，设置DLC覆盖膜14，但是，也可在各滚子4、5的两端面上设置DLC覆盖膜14。特别是，对于在于中凸缘10(图6)中导向的各滚子4、5的一端面上设置DLC覆盖膜14的场合，各滚子4、5的上述一端面难以磨耗，可进一步提高滚子4、5的耐磨耗性。

(进入槽20)

还可在第5实施方式的双排自动调心滚子轴承中，像图11所示的那样，对于内圈2，在各小凸缘8、9(图6)中的面临承受轴向荷载的排的滚子5的轴向外侧的端面的小凸缘9上，具有将上述滚子5插入轴承内部的进入槽20。像图12所示的那样，在内圈2的上述小凸缘9的圆周方向的一个部位，设置圆弧形状的进入槽20。该进入槽20的圆弧20a的曲率半径对应于应插入的滚子5(图11)的最大直径而适当地设定。在内圈2具有这样的进入槽20的场合，可提高承受轴向荷载的排的滚子5在轴承内部的组装性。

也可在第6实施方式的双排自动调心滚子轴承中，像图13所示的那样，右排用的一个保持器7A中的柱部35A的外径面35Aa的倾斜角度β设定在大于零，而小于等于右排的滚子5的最大径角α2的范围内，并且柱部35A的内径面35Ad的倾斜角度γ按照与外径面35Aa的倾斜角度β相同的方式设定。本例子的倾斜角度β设定在小于等于最大径角α2，而基本接近最大径角α2的角度。此外，柱部35A的内径面35Ad仅仅由倾斜面部构成，没有设置前述的平坦面部。

按照图13的结构，由于保持器7A具有前述的那样的倾斜角度β，故保持器7A的兜孔Pt面可更加确实地维持在滚子5的节距圆直径附近，在轴承运转时，保持器7A的兜孔Pt面可顺利并且确实地抱持滚子5的最大直径位置。另外，滚子5的组装也可更加容易地进行。

图14、图15表示风力发电设备的主轴支承装置的一个例子。在支承台21上，经由旋转座轴承22(图15)，水平自由旋转地设置机舱23的外壳23a。在机舱23的外壳23a的内部，经由设置于轴承外壳24上的主轴支承轴承25而自由旋转地设置主轴26，在主轴26中的在外壳23a之外突出的部分上安装旋转翼的风叶27。主轴26的另一端与增速机28连接，增速机28的输出轴与发电机29的转子轴连接。机舱23通过旋转用电动机30，经由减速器31，以任意的角度而旋转。

主轴支承轴承25在图示的例子中，以2个并列的方式设置，但是也可为1个。该主轴支承轴承25采用上述任意的实施方式的双排自动调心滚子轴承1。在此场合，由于在相对风叶27，远方的排中，作用轴向荷载和径向荷载，故相对风叶27为远方的排的滚子采用接触角θ2大的滚子5。由于在相对风叶27为近方的排上，仅仅作用径向荷载，故相对风叶27，近方的排的滚子采用接触角θ1小的滚子4。

本发明不限于以上的实施方式，在不脱离本发明的实质的范围内，可进行各种的追加、变更或删除。于是，这样的方案也包括在本发明的范围内。

标号的说明：

标号1表示双排自动调心滚子轴承；

标号2表示内圈；

标号2c、2d表示幅面；

标号3表示外圈；

标号3a表示轨道面；

标号3b、3c表示幅面；

标号4、5表示滚子；

标号6、7、7A表示保持器；

标号8、9表示小凸缘；

标号10表示中凸缘；

标号13表示滚子滚动面；

标号14表示DLC覆盖膜；

标号15、16表示安装孔；

标号17表示凸出防止夹具；

标号18表示抵触件；

标号19表示固定件；

标号20表示进入槽；

标号26表示主轴；

标号32、34表示圆环部；

标号33，35、35A表示柱部；

标号60表示轴；

标号70表示外壳；

符号θ1、θ2表示接触角；

符号Cw表示冠形部。

Claims (9)

1.一种双排自动调心滚子轴承，其中，在内圈和外圈之间，以在轴承宽度方向并列的方式按照2排而夹设有滚子，上述外圈的轨道面为球面状，上述2排的滚子的外周面为沿上述外圈的轨道面的截面形状；

在上述2排的滚子中，相应的形状和接触角中的任意一者或两者相互不同；

在上述内圈和上述外圈中的任意一者或两者的幅面中开设有安装孔，在该安装孔中能安装凸出防止夹具，该凸出防止夹具防止因上述内圈和上述外圈相对于正对的状态而相互倾斜，与上述外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向凸出的情况。

2.根据权利要求1所述的双排自动调心滚子轴承，其中，上述安装孔为螺纹孔。

3.根据权利要求1或2所述的双排自动调心滚子轴承，其中，其用于风力发电设备的主轴的支承。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的双排自动调心滚子轴承，其中，包括保持器，该保持器分别保持上述各排的滚子，各保持器包括环状的圆环部和多个柱部，该圆环部对上述各排的滚子的轴向内侧的端面进行导向，该多个柱部从该圆环部向轴向而延伸，并且以沿圆周方向而预先确定的间隔而设置，在这些柱部之间设置保持上述滚子的兜孔，在保持承受轴向荷载的排的滚子的一个保持器中，该柱部的外径面具有伴随从基端侧朝向前端侧的运动，向径向内方倾斜的倾斜角度。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的双排自动调心滚子轴承，其中，上述各滚子在滚子滚动面上具有DLC覆盖膜。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的双排自动调心滚子轴承，其中，上述各滚子在滚子滚动面的端部具有冠形部。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的双排自动调心滚子轴承，其中，上述内圈包括中凸缘与小凸缘，该中凸缘设置于该内圈的外周面中的上述2排的滚子之间，对上述2排的滚子进行导向，该小凸缘分别设置于上述外周面的两端，面临各排的滚子的轴向外侧的端面，在上述内圈中，上述各小凸缘中的面临承受轴向荷载的排的滚子的轴向外侧的端面的小凸缘上，具有进入槽，该进入槽使该滚子插入轴承的内部。

8.一种双排自动调心滚子轴承的组装方法，该方法涉及将权利要求1～7中的任意一项双排自动调心滚子轴承组装于轴或外壳上的方法，其中，通过上述凸出防止夹具以下述状态将双排自动调心滚子轴承组装于上述轴或上述外壳上，该状态为，防止因上述内圈和上述外圈相对于正对的状态而相互倾斜，与上述外圈的幅面相比较，上述内圈的幅面向轴承宽度方向凸出的情况。

9.一种凸出防止夹具，该凸出防止夹具用于权利要求1～7中的任意一项所述的双排自动调心滚子轴承，该凸出防止夹具包括：抵触件，该抵触件分别与上述内圈和上述外圈的轴承宽度方向相同侧的幅面抵触；固定件，该固定件插入上述安装孔中，将上述抵触件固定于上述内圈和上述外圈中的开设有上述安装孔的轨道圈上。