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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Walzenlager, ein geteiltes Walzenlager
und ein Befestigungselement, und insbesondere ein Walzenlager und
ein geteiltes Walzenlager mit gespaltenen Laufringen, und ein Befestigungselement.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
selbstausrichtendes Walzenlager wird als ein Lager eingesetzt, welches
unter Niedriggeschwindigkeits- und Hochbelastungsbedingungen, wie
beispielsweise einem Windkraftgenerator und einer Eisen- und Stahlkonvertereinrichtung
verwendet wird. Außerdem werden viele Verfahrensschritte
und beträchtliche Ausgaben benötigt, um das Lager
zum Zeitpunkt der Reparatur auszuwechseln, da das selbstausrichtende
Walzenlager, welches unter den obigen Bedingungen verwendet wird
gewöhnlich groß in Größe ist.
Daher ist zum Beispiel in ungeprüfter
Japanischer Patentveröffentlichung
Nr. 2002-139032 , ein selbstausrichtendes Walzenlager offenbart,
welches in der Eisen- und Stahlkonvertereinrichtung verwendet wird.
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Das
in dem obigen Dokument offenbarte selbstausrichtende Walzenlager
weist einen Innen- und einen Außenring auf, welche durch
eine parallel zu einer Rotationsachse (bezeichnet als „axial
geteilt”) laufenden Fläche geteilt sind, um Austausch zum
Zeitpunkt der Reparatur zu erleichtern. Des Weiteren ist offenbart,
dass der Innenring integral, mittels Einpassen eines Befestigungsringes
in einen Passabschnitt, welcher von beiden axialen Enden des Innenrings
hervorsteht und Verschrauben dieses mit einem Bolzen verbunden ist.
Daher kann nur das Lager ersetzt werden, ohne eine periphere Komponente,
wie beispielsweise ein Schaltgetriebe zu entfernen.
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Ähnlich
zu der Eisen- und Stahlkonvertereinrichtung benötigt ein
den Hauptschaft unterstützendes Lager des Windkraftgenerators,
wenn es ersetzt wird, viele Verfahrensschritte und viele Kosten.
Des Weiteren wird eine große Fläche benötigt,
wenn das Lager ersetzt wird, da es notwendig ist ein Blatt und eine
Gondel auf den Boden zu bringen.
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Daher
wird in einem Lagergehäuse ein größerer
axialer Raum als gewöhnlich benötigt, wenn das
obige selbstausrichtende Walzenlager als das den Hauptschaft unterstützende
Lager des Windkraftgenerators verwendet wird. Allerdings kann das obige
selbstausrichtende Walzenlager nicht wie es ist angewandt werden,
da der Platz in der Gondel in dem Windkraftgenerator eingeschränkt
ist.
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Außerdem
benötigt das obige selbstausrichtende Walzenlager zusätzlich
zu den ursprünglichen Teilen des Lagers viele Komponenten,
wie beispielsweise einen Befestigungsring, Bolzen, Scheiben und Rotationsstopper,
was es auch schwierig macht, die Austauschoperation des Lagers durchzuführen.
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Außerdem
umfasst ein Befestigungsmittel des geteilten Walzenlagers mit den
geteilten Laufringen einen Befestigungsring, welcher an der äußeren Durchmesserflächenseite
der beiden axialen Enden eines zwei-geteilten Innenrings bereitgestellt
wird. Wenn dessen Innendurchmesser durch den Befestigungsring verkleinert
wird, werden beide geteilten Innenringe sicher befestigt und zwischen
dem Innenring und dem Schaft wird gemäß der Verringerung
im Durchmesser Kraftschluss erzeugt, wodurch beide fixiert werden
(siehe zum Beispiel
3 in ungeprüfter
Japanischer Patentveröffentlichung
Nr. 2002-139032 ).
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Außerdem
umfasst das Befestigungsmittel ein Keilverfahren, welches in 24 und 25 gezeigt
ist. Das Befestigungsmittel, als das Keilverfahren, umfasst zwei
Keile 106 und 106, jeder mit einer konischen Fläche 106a an
der Anlageseite der geteilten Innenringe 101a und 101b,
einen Befestigungsbolzen 107, um die Keile 106 und 106 zu
befestigen, um diese nahe zueinander zu bringen und ein Befestigungselement 105 mit
einem U-förmigen Querschnitt, um die gegenüberliegenden
geteilten Innenringe 101a und 101b durch die Keile 106 und 106 zu befestigen.
Die konische Fläche des Keils 106 stößt an
einer konischen Fläche 110a eines Anlageteils 110 an,
welche in der Keilnut 109 in jedem der geteilten Innenringe 101a und 101b ausgebildet
ist und beide gleiten, basierend auf einer Befestigungszahl des
Befestigungsbolzen 107 entlang der konischen Flächen 106a und 110a.
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In
Zusammenhang mit diesem Gleiten bewegen sich beide Keile 106 und 106 in
eine, von Anlageflächen 108 der geteilten Innenringe 101a und 101b auseinander
gehende Richtung und ein Ende 105a des Befestigungsglieds 105 wird
in eine, von der Anlagefläche 108 des einen geteilten
Innenringes 101a weggehende Richtung gedrückt.
Zur gleichen Zeit wird der andere geteilte Innenring 101b,
durch das andere Ende 105b des Befestigungselementes 105 zu
der Seite des einen geteilten Innenringes 101a gezogen.
Somit wird ein Spalt „g”, welcher zuvor zwischen
den Anlageflächen 108 und 108 vorhanden
war verkleinert und die Anlagefläche 108 des anderen
geteilten Innenringes 101b wird stark an die Anlagefläche 108 des
einen geteilten Innenringes 101a gedrückt, so
dass die geteilten Innenringe 101a und 101b sicher
befestigt werden.
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Da
der Spalt „g” zusammen mit dem Befestigen verkleinert
wird, wird der Innendurchmesser des geteilten Innenringes 101 entsprechend
verringert. Der geteilte Innenring 101 stößt
nach Verkleinerung des Durchmessers an den Schaft 112 an,
so dass zwischen diesen Kraftschluss entsteht.
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Das
Befestigungsmittel kann weitreichend eingesetzt werden, um die geteilten
Laufringe zu befestigen und verwendet werden, um geteilte Außenringe
sowie die oben beschriebenen geteilten Innenringe zu befestigen.
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Da
der Befestigungsring gemäß dem Verfahren, welches
in der ungeprüften
Japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 2002-139032 offenbart
ist, an beiden axialen Enden des Laufringes bereitgestellt wird,
liegt das Problem darin, dass eine gesamte axiale Länge
des Lagers aufgrund dieses Befestigungsringes zunimmt.
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Außerdem
sichert das Befestigungsglied 105, welches in dem Keilverfahren,
wie in 24 und 25 gezeigt
verwendet wird, den geteilten Laufring 101a, und 102a und 102b durch
starkes Drücken der gegenüberliegenden Anlageflächen 108 und 108, und
erzeugt keinen direkten Kraftschluss (radiale Außenkraft)
zwischen den Laufringen 101 und 102 und dem Schaft 112 oder
dem Gehäuse 117. Daher neigt Kraftschluss dazu
knapp zu werden, als im Vergleich zu dem Befestigungsring zum Befestigen
der geteilten Laufringe 101a und 101b, und 102a und 102b in deren
radialer Richtung. Daher wird zwischen den Spurringen 101 und 102 und
dem Schaft 112 oder dem Gehäuse 117 Kriechen
(Gleiten) erzeugt, und der Schaden, wie beispielsweise Abnutzung,
entsteht problematischerweise in den Laufringen 101 und 102.
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Außerdem
kann, wie in 25 gezeigt, eine Dicke (radiale
Breite) des Befestigungsglieds 105 so gestaltet werden,
dass die Innendurchmesserfläche des Befestigungselementes 105 direkt
an den Schaft 112 anliegen kann und dieser Anlageschluss
kann für den obigen Kraftschluss kompensieren, aber da
das Befestigungselement 105 nur mit dem Schaft 112 an einer
Stelle in Linienkontakt ist, ist die Befestigungskraft des Laufringes
(Innenring) 101 durch das Befestigungsglied 105 nicht
effektiv als der Kraftschluss mit dem Schaft 112 genutzt.
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Aufgabenstellung
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Walzenlager bereitzustellen,
welches in der Lage ist, Innenringe in dem Gehäuse des
Walzenlagers mit axial geteilten Innenringen angemessen zu befestigen.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Walzenlager
bereitzustellen, welches in der Lage ist, Entstehen von Kriechen
durch Erhöhen des Kraftschlusses zwischen einem Laufring
und einem Schaft oder einem Gehäuse zu vermeiden, während
eine axiale Gesamtlänge des Lagers am Zunehmen gehindert
wird.
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Ein
Walzenlager gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst
einen Laufring, welcher aus einer Vielzahl von bogenförmigen
Laufelementen zusammengesetzt ist, welche in einer Umfangsrichtung
verbunden sind, eine Vielzahl von Walzenlagerkörpern, welche
entlang des Laufrings angeordnet sind und ein Befestigungselement,
um die Vielzahl der Laufelemente zu befestigen. Die angrenzenden
Laufglieder weisen ein Paar Vorsprungswände auf, welche entlang
der Anlageflächen der angrenzenden Laufelemente vorstehen
und an deren umlaufenden Stirnflächen ausgebildet sind,
so dass sie einander gegenüber liegen. Das Befestigungselement
weist ein Grundteil auf, welches so positioniert ist, dass es das Paar
Vorsprungswände in der Umfangsrichtung überspannt
und ein Paar Verriegelungsteile, welche von beiden Enden des Grundteils
in einer zu einer Vorsprungsrichtung gegenläufigen Richtung
der Vorsprungswand vorstehen, so dass das Paar Vorsprungswände
dem Umfang nach von beiden Seiten sandwichartig umfasst ist.
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Daher
wird effektiv verhindert, dass zwischen Anlageteilen des Laufgliedes
ein Spalt entsteht. Außerdem kann das Walzenlager kompakt sein,
da es nicht notwendig ist ein axiales Ausdehnungsteil bereitzustellen,
um die Laufglieder zu befestigen.
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Bevorzugt
umfasst das Walzenlager des Weiteren ein Einsatzelement, welches
zwischen der Vorsprungswand und dem Riegelteil positioniert ist, um
die naheliegenden Laufelemente näher zueinander zu bringen.
Daher können die naheliegenden Laufelemente stark verbunden
werden und der Spalt zwischen den Anlageteilen der Laufelemente
kann fast bis Null behoben werden.
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Als
ein Ausführungsbeispiel weist das Einsatzelement eine Neigungsfläche
auf, welche so geformt ist, dass diese in ihre Einführungsrichtung
konisch verläuft. Das Riegelteil weist eine Neigungsfläche
auf, welche so ausgebildet ist, dass diese in der Einführungsrichtung
des Einsatzelementes verdickt ist. Daher werden Steckelement und
Riegelteil so angeordnet, dass ihre Neigungsflächen einander
gegenüberliegen.
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Weiterhin
bevorzugt umfasst das Einsatzelement ein erstes Steckelement, welches
von einer Stirnseite der Aussparungsnut eingeführt wird
und ein zweites Steckelement, welches von der anderen Stirnseite
davon eingeführt wird. Wenn die Einsatzelemente von beiden
Enden der Aussparungsnut eingeführt werden, wird ein durch
die Lauffläche gehender Spalt entfernt.
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Als
ein Ausführungsbeispiel umfasst das Einsatzelement weiterhin
ein Verbindungselement, um das erste und zweite Einsatzelement zueinander zu
verbinden. Als ein anderes Ausführungsbeispiel weisen das
erste und zweite Einsatzelement jeweils eine Neigungsfläche
auf, welche so gebildet ist, dass diese in deren Einführungsrichtung
konisch verläuft, und sind mit ihren Neigungsflächen
einander gegenüberliegend angeordnet.
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Vorzugsweise
steht das Paar Vorsprungswände des Laufringes radial von
einer Fläche hervor, welche gegenüber einer in
Kontakt mit dem Walzenlagerkörper stehenden Fläche
liegt und weist Neigungsflächen auf, welche so gebildet
sind, dass diese in deren Vorsprungsrichtung verdickt sind. Daher sind
eine Wandfläche des Riegelteils, welche gegenüber
der einen Neigungsfläche der Vorsprungswände liegt
und eine Wandfläche des Einsatzelements, welche gegenüber
der anderen Neigungsfläche der Vorsprungswände
liegt, entlang der Neigungsflächen geneigt. Daher kann
die Entstehung eines Spalts auf der Lauffläche (Fläche
des Laufringes mit Kontakt zu dem Walzenlagerkörper) effektiv
vermieden werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel ist die Vorsprungswand ein Vorsprungsriegel,
welcher sich der Breite nach über das Laufelement erstreckt.
Als ein anderes Ausführungsbeispiel weist der Laufring
eine doppelreihige Lauffläche auf. Die Vorsprungswand ist
ein Vorsprungsriegel, welcher sich radial über das Laufelement
erstreckt.
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Bevorzugt
weist das Laufelement eine Aussparung in einer umlaufenden Stirnfläche
des Laufelementes auf. Die Vorsprungswand steht von einer Innenwandfläche
der Aussparung hervor. Daher ist es nicht notwendig, eine Aussparung
bereitzustellen, um die Vorsprungswand in einem peripheren Glied (Schaft
oder Gehäuse) aufzunehmen, welches in Kontakt mit dem Laufring
steht.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die geteilten Laufringe in
dem Walzenlager angemessen befestigt werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden geteilte Laufringe
eines geteilten Walzenlagers durch ein Befestigungsglied befestigt,
welches in einer Keilnut bereitgestellt ist und dieses Befestigungselement
kann aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen in Kontakt
mit dem Schaft oder dem Gehäuse stehen, so dass Kraftschluss
zwischen dem Schaft oder dem Gehäuse und dem Befestigungselement
verbessert werden kann.
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Da
das Befestigungselement nach diesem Keilnutverfahren in der Keilnut
bereitgestellt wird und nicht in axialer Richtung hervorsteht, nimmt
die axiale Gesamtlänge des Lagers nicht zu.
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Außerdem,
da das Befestigungsglied aus den unterschiedlichen Richtungen in
Kontakt mit dem Schaft oder dem Gehäuse stehen kann, hält
dieses Befestigungselement den Schaft oder das Gehäuse fest,
so dass der Kraftschluss erheblich durch dieses Befestigungselement
verbessert wird.
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Ein
geteiltes Walzenlager wird nach einem anderen Gesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass ein Walzenlagerkörper
auf eine Lauffläche gesetzt wird, geteilte Laufringe, welche
in einer Umfangsrichtung geteilt sind aneinander stoßen,
eine Keilnut in wenigstens einer von einer Innendurchmesserfläche
und einer Außendurchmesserfläche ihrer aneinanderstoßenden
Flächen gebildet ist, ein Befestigungsglied in der Keilnut
bereitgestellt wird, um die aneinanderstoßenden geteilten Laufringe
zu überspannen und die geteilten Laufringe durch das Befestigungselement
befestigt werden. In diesem geteilten Walzenlager, wenn die geteilten Laufringe
befestigt werden, wird das Befestigungselement an einer Vielzahl
von Kontaktteilen zu einem Schaft oder einem Gehäuse in
Kontakt gebracht und der Schaft oder Gehäuse und das Befestigungselement
werden mit den Kontaktteilen angepasst.
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Da
die Vielzahl der Kontaktteile bereitgestellt wird, wirkt der Kraftschluss
aus den verschiedenen Richtungen durch das Befestigungselement auf
den Schaft oder das Gehäuse, so dass das Befestigungselement
den Schaft und dergleichen fest zwischenlegen kann. Daher kann der
Schaft noch sicherer angepasst werden, als im Vergleich zu dem Fall,
wo der Kraftschluss von der zylindrischen Fläche wirkt,
wie beispielsweise der Schaft in eine Richtung, wie in dem Stand
der Technik beschrieben.
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Als
ein Ergebnis wird Entstehung von Kriechen zwischen dem geteilten
Laufring und dem Schaft oder dem Gehäuse verhindert, während
das Lager verwendet wird, und der geteilte Laufring wird vor Beschädigung
bewahrt.
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Außerdem,
wenn zum Beispiel ein zweigeteilter Innenring in einen horizontal
zurückgehaltenen Schaft eingebaut wird, wird er durch den
Schaft geführt, während eine Anlagefläche
lose und temporär durch das Befestigungsglied befestigt
ist und das Befestigungselement wird auch an der anderen Anlagefläche
bereitgestellt und beide Anlageflächen werden durch beide
Befestigungselemente befestigt (permanent). Da das andere Befestigungselement
mit Hinsicht auf die Keilnut von der unteren Seite bereitgestellt
wird, wird in diesem Fall dieses Befestigungselement im Allgemeinen
vorher auf den Schaft gestellt und dann in der Keilnut der anderen
Anlagefläche (nach unten geöffnet) bereitgestellt.
Zu diesem Zeitpunkt kann, wenn die obige Vielzahl der Kontaktteile in
diesem Befestigungselement bereitgestellt wird, das Befestigungselement
stabil auf den Schaft gesetzt werden, so dass das Befestigungsglied
den Schaft höchstwahrscheinlich nicht heruntergleitet und
dessen Bedienbarkeit verbessert wird.
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Die
Spaltanzahl des gespaltenen Laufringes kann optional in Hinblick
auf die Größe des Lagers und seine Handhabbarkeit
festgelegt werden. Außerdem ist es in dem Fall des Spaltens
notwendig Befestigungszulassung bereitzustellen, um in einem gelösten
Zustand einen gewissen Spalt zwischen den angrenzenden Anlageflächen
zu haben. Wenn die Laufringe, ohne diese Befestigungszulassung bereitzustellen,
befestigt werden, kann das Befestigungselement keinen ausreichenden
Kraftschluss erzeugen.
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Außerdem
kann, in der obigen Konfiguration, mindestens ein Kontaktteil der
Vielzahl von Kontaktteilen an der Seite eines gespaltenen Laufringes
vorhanden sein und die anderen Kontaktteile können an der
Seite des anderen gespaltenen Laufringes vorhanden sein.
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Wenn
die Kontaktteile, wie oben beschrieben, angeordnet sind, überspannen
die Kontaktteile des Befestigungselementes beide der gespaltenen Laufringe,
so dass der Kraftschluss von beiden geteilten Laufringen effektiv
auf den Schaft oder das Gehäuse übertragen werden
kann und der stabile Kraftschluss mit den geteilten Laufringen gesichert werden
kann.
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Außerdem
werden, in der obigen Konfiguration, konische Flächen mit
einem V-förmigen Querschnitt in einer Kontaktfläche
des Befestigungselementes gebildet und jede der zwei verjüngten
Flächen, welche als die Kontaktfläche dient, kann
in Kontakt mit dem Schaft oder Gehäuse sein.
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Während
die Konfiguration der Kontaktfläche optional ausgewählt
werden kann, kann der Schaft oder das Gehäuse durch die
zwei verjüngten Flächen zwischengelegt werden,
wenn die konischen Flächen den V-förmigen Querschnitt
aufweisen, so dass der Schaft stabil zwischen beiden konischen Flächen
positioniert werden kann. Daher wird das Kontaktteil in jeder konischen
Fläche, wenn mit dem Schaft in Kontakt, höchstwahrscheinlich
nicht verschoben, so dass starker Kraftschluss sichergestellt werden
kann.
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Alternativ
können, anstelle der V-förmigen konischen Fläche,
drei konische Flächen aufweisend unterschiedliche Normalflächenwinkel
in der Kontaktfläche gebildet werden und jede der drei
konischen Flächen, welche als die Kontaktfläche
dient, kann in Kontakt mit dem Schaft oder dem Gehäuse
sein.
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Wenn
der Schaft oder das Gehäuse zwischen die drei konischen
Flächen gelegt ist, kann der Schaft stabiler unterstützt
werden. Daher kann stärkerer Kraftschluss sichergestellt
werden.
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Anstelle,
wie oben beschrieben, die Vielzahl von Kontaktteilen in der Kontaktfläche
des Befestigungselements zu bilden, kann ein gespaltenes Walzenlager
so konfiguriert werden, dass ein Walzenlagerkörper auf
eine Lauffläche gestellt wird, gespaltene Laufringe, welche
in einer Umfangsrichtung gespalten sind aneinanderstoßen,
eine Keilnut in mindestens einer von einer Innendurchmesserfläche
und einer Außendurchmesserfläche von ihren aneinanderstoßenden
Flächen gebildet wird, ein Befestigungsglied in der Keilnut
bereitgestellt wird, um die aneinanderstoßenden gespaltenen
Laufringe zu überspannen, und die gespaltenen Laufringe
werden durch das Befestigungselement befestigt, in welchem eine
bogenförmige Fläche in einer Anlagefläche
des Befestigungselements gebildet wird, um auf den Schaft oder das
Gehäuse anzuliegen und die bogenförmige Fläche
ist in Flächenkontakt mit dem Schaft oder Gehäuse
und der Schaft oder Gehäuse und das Befestigungselement
sind zu der bogenförmigen Fläche angepasst.
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Daher
wird, wenn das Befestigungselement und der Schaft oder das Gehäuse
in Flächenkontakt zu einander sind, die Anlage gleichmäßig
bereitgestellt, als verglichen mit dem Fall, wo eine Mehrzahl (beschränkte
Anzahl) von Kontaktteilen, wie oben beschrieben, bereitgestellt
wird, so dass das Befestigungselement und der Schaft sicherer angepasst werden
können.
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Außerdem
ist, wie oben beschrieben, wenn der zweigespaltene Außenring
in den horizontal zurückgehaltenen Schaft eingebaut wird,
das Befestigungselement, welches auf den Schaft gestellt wird in
Flächenkontakt mit dem Schaft und stabiler Zustand kann
aufrecht erhalten werden. Daher ist es unwahrscheinlich, dass das
Befestigungselement von dem Schaft während dieser Operation
gleitet, so dass Durchführbarkeit verbessert werden kann.
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Die
Spaltanzahl des gespaltenen Walzenlagers kann auch optional in Hinsicht
auf die Größe des Lagers und seiner Handhabbarkeit
festgelegt werden.
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Außerdem
ist in dieser Konfiguration der Krümmungsradius der Anlagefläche
des Befestigungselements, wenn an den Schaft stoßend, ein wenig
kleiner als der Krümmungsradius des Außendurchmessers
dieses Schafts festgelegt und wenn an das Gehäuse stoßend,
ein wenig größer als der Krümmungsradius
des Innendurchmessers dieses Gehäuses festgelegt. Somit,
wenn das Befestigungselement die gespaltenen Laufringe befestigt,
wird das Befestigungselement deformiert, um den oben beschriebenen
Flächenkontaktzustand anzunehmen und beide Enden des Befestigungselementes
zwischenlegen den Schaft oder das Gehäuse mit Feststellkraft
unter Verwendung von Rückstellkraft des Befestigungselements,
das versucht in seine ursprüngliche Form zurückzukehren.
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Hier
bedeutet der Ausdruck „ein wenig” einen Unterschied
im Krümmungsradius, um einen Spalt zwischen dem Befestigungselement
und dem Schaft oder Gehäuse zu dem Grad zu erzeugen, dass
der Spalt durch äußere Kraft (Kraft zur Befestigung
des gespaltenen Laufringes, wenn das Lager eingebaut wird) entfernt
werden kann. Die Spaltgröße wird, ungefähr
basierend auf der Lagergröße und eines Eigenschaftswertes
(elastische Konstante) des Materials des gespaltenen Laufringes
bestimmt.
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In
der obigen Konfiguration werden, da der Schaft oder das Gehäuse
durch die Rückstellkraft des Befestigungselements zwischengelegt
sind, während der Flächenkontaktzustand aufrecht
erhalten wird, beide Wirkungen übereinandergelegt und können
zu dem Kraftschluss beitragen. Daher kann stärkerer Kraftschluss
als in dem Fall bereitgestellt werden, wo der Krümmungsradius
der Anlagefläche des Befestigungselementes so festgelegt
ist, dass er gleich zu dem Krümmungsradius des Außendurchmessers
des Schafts oder des Innendurchmessers des Gehäuses ist.
Außerdem, da der Kraftschluss aufgrund dieser Rückstellkraft
an beiden Enden des Befestigungselementes (am meisten distanzierte Stellungen)
am größten wird, kann der Schaft und dergleichen
effektiv zwischengelegt werden.
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In
der obigen Konfiguration können die gespaltenen Laufringe
durch Anlagekraft zwischen einer konischen Fläche, welche
in einem Keil gebildet ist, der in die Keilnut eingepasst ist und
einer konischen Fläche, welche in einem radial aufsteigenden Anlageteil
gebildet ist, das an einem Ende des gespaltenen Laufringes bereitgestellt
wird, befestigt werden.
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Zum
Beispiel wird ein Befestigungsbolzen in dem Keil bereitgestellt
und durch Verschrauben dieses Befestigungsbolzens gleiten die konischen
Flächen, beibehaltend ihren angrenzenden Zustand. Zu diesem
Gleitzeitpunkt wird der Keil durch die Anlagekraft der konischen
Flächen in der Umfangsrichtung des gespaltenen Laufringes
versetzt, wodurch beide gespaltenen Ringe befestigt werden.
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Anstelle
des obigen, können die gespaltenen Laufringe durch Anlagekraft
zwischen einer in einem Keil, welcher in die Keilnut eingepasst
ist, ausgebildeten konischen Fläche und einer konischen
Fläche, welche in dem Befestigungselement gebildet ist,
befestigt werden. Alternativ können die gespaltenen Laufringe
durch Vergrößern eines Keils in einer Umfangsrichtung
befestigt werden, was durch Verschrauben eines Befestigungsbolzens
in eine konische Fläche, welche in dem Keil ausgebildet
ist, der in die Keilnut eingepasst ist, passiert.
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In
diesen Fällen kann die konische Fläche, da die
verjüngten Flächen in den schmalen Komponenten
(Keil und Befestigungselement) gebildet werden, einfach und kostengünstig
gebildet werden, als verglichen mit dem Fall, wo die konische Fläche
in dem gespaltenen Laufring gebildet ist.
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Außerdem
kann, in der obigen Konfiguration, ein Teil in der Anlagefläche
des Befestigungselements, welcher in Kontakt mit dem Schaft oder
Gehäuse steht, einer Oberflächenbehandlung unterzogen
werden, um dessen Fläche aufzurauhen.
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Daher
nimmt die Reibungskraft, wenn das Kontaktteil mit dem Schaft oder
Gehäuse einer Oberflächenbehandlung unterworfen
wird, zwischen dem Befestigungselement und dem Schaft zu und der Kraftschluss
zwischen diesen kann beträchtlich verbessert werden. Während
der gesamte Teil des Befestigungselementes, welcher mit dem Schaft
in Kontakt treten kann, bevorzugt dieser Oberflächenbehandlung
unterworfen wird, kann dieser zumindest ein Teil des kontaktfähigen
Teiles, hinsichtlich Vereinfachung der Operation unterworfen werden.
Auf der anderen Seite kann dieser ein anderes Teil als das kontaktfähige
Teil (z. B. das gesamte Befestigungselement) unterworfen werden.
Außerdem kann dieser nicht nur das Befestigungselement
aber auch das Kontaktteil zwischen dem gespaltenen Laufring und dem
Schaft unterzogen werden.
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Wie
für die Oberflächenbehandlung für das Befestigungselement
ist es bevorzugt, dass Flächenrauheit des Teils, welches
der Oberflächenbehandlung unterworfen wird, größer
als die Flächenrauheit des gespaltenen Laufringes ist.
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Da
das Befestigungselement im Allgemeinen die kleine Komponente im
Vergleich zu dem gespaltenen Laufring ist, werden Zeit und Aufwand
nicht so für dessen Oberflächenbehandlung benötigt.
Somit, wenn die Anlagefläche des Befestigungselementes der
Oberflächenbehandlung unterzogen wird, um dessen Flächenrauheit
anstelle des gespaltenen Laufringes zu erhöhen, kann der
starke Kraftschluss gesichert werden, während die Kosten,
welche für die Oberflächenbehandlung benötigt
werden niedrig gehalten werden.
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Während
der an das Befestigungselement stoßende gespaltene Laufring,
der gespaltene Innenring oder der gespaltene Außenring
sein kann, ist es wahrscheinlich, dass in dem Fall, wo das gespaltene Walzenlager
verwendet wird, zwischen dem Schaft und dem Innenring das obige
Kriechen entsteht. Somit kann, wenn das Befestigungselement in dem
gespaltenen Innenring bereitgestellt wird, das Kriechen effektiv
vermieden werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, welche ein Walzenlager gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Teilansicht aus einer Richtung eines wie in 1 gezeigten
Pfeils II.
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3 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer wie in 1 gezeigten
Linie III-III.
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4 ist
eine Ansicht, welche eine Abwandlung des Walzenlagers der 1 zeigt
und sich auf 3 bezieht.
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5 ist
eine Ansicht, welche eine andere Abwandlung des Walzenlagers der 1 zeigt
und sich auf 3 bezieht.
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6 ist
eine Ansicht, welche noch eine andere Abwandlung des Walzenlagers
der 1 zeigt und ein Anlageteil des Innenringelementes
zeigt, das aus Sicht einer radialen Außenseite dargestellt
ist.
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7 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VII-VII aus 6.
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8 ist
eine Ansicht, welche eine andere Abwandlung des Walzenlagers der 1 zeigt
und sich auf 2 bezieht.
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9 ist
eine Ansicht, welche einen Windkraftgenerator unter Verwendung einer
Hauptschaft-unterstützenden Struktur gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist
eine schematische Seitenansicht des Windkraftgenerators der 9.
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11 ist
eine Querschnittsansicht von vorne, welche ein gespaltenes Walzenlager
gemäß einer anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist
eine Seitenansicht, welche ein Hauptteil des Walzenlagers, wie in 11 gezeigt, darstellt.
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13 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIII-VIII aus 12.
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14 ist
eine Seitenansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist
eine Seitenansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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16 ist
ein erklärendes Diagramm, welches eine Wirkungsrichtung
der Kraft zeigt, die von einem Befestigungselement zu einem Schaft
angewandt wird.
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17 ist
eine Seitenansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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18 ist
eine Seitenansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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19 ist
eine Seitenansicht, welches ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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20 ist
eine Seitenansicht, welches ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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21 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XXI-XXI der 20.
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22 ist
eine Seitenansicht, welche ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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23 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XXII-XXIII der 12.
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24 ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Ausführungsform
einer herkömmlichen Technik zeigt.
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25 zeigt
das Ausführungsbeispiel der herkömmlichen Technik,
in welchem (a) eine Seitenansicht vor Befestigen gezeigt ist, (b)
eine Seitenansicht nach Befestigen und (c) eine perspektivische Ansicht
des Hauptteils.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele
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(1) Erstes Ausführungsbeispiel
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Eine
Beschreibung eines Windkraftgenerators 11 wird vorgenommen,
welcher mit Bezug auf 9 und 10 eine
Hauptschaft-unterstützende Struktur nach einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung verwendet. Der Windkraftgenerator 11 umfasst
einen Auflagetisch 12, ein Schwenklager 13, eine
Gondel 14, ein Blatt 15, einen Hauptschaft 16,
ein geschwindigkeitserhöhendes Getriebe 17, einen
Generator 18, ein Lagergehäuse 19, ein selbstausrichtendes
Walzenlager 31, welches als ein Hauptschaft-unterstützendes
Lager dient, einen Schwenkmotor 20 und ein geschwindigkeitsreduzierendes
Getriebe 21.
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Die
Gondel 14 ist auf den Auflagetisch 12, mit dem
dazwischen angeordneten Schwenklager 13 gestellt und kann
horizontal durch den Schwenkmotor 20 und das geschwindigkeitsreduzierende
Getriebe 21 geschwenkt werden. Außerdem funktioniert
sie als ein Gehäuse für die Hauptkomponenten des Windkraftgenerators 11,
wie beispielsweise dem Hauptschaft 16, dem geschwindigkeitserhöhenden Getriebe 17,
dem Generator 18 und dem selbstausrichtenden Walzenlager 31,
dem Schwenkmotor 20 und dem geschwindigkeitsreduzierenden
Getriebe 21.
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Das
Blatt 15 ist an einem Ende des Hauptschafts 16 fixiert
und rotiert, wenn es Wind aufnimmt. Der Hautpschaft 16 weist
ein Ende auf, welches mit dem Blatt 15 verbunden ist und
das andere Ende, welches mit dem geschwindigkeitserhöhenden
Motor 17 verbunden ist, und ist rotierbar durch das selbstausrichtende
Walzenlager 31 unterstützt, welches in das Lagergehäuse 19 eingebaut
ist. Daher wird die Rotation des Blattes 15 auf den Generator 18 durch
das geschwindigkeitserhöhende Getriebe 17 übertragen.
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Das
selbstausrichtende Walzenlager 31 nimmt, aufgrund der Windenergie,
welche durch das Blatt 15 aufgenommen wird, eine hohe axiale
Last und aufgrund des Gewichts des Blattes 15, eine hohe radiale
Last auf.
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Daher
wird das selbstausrichtende Walzenlager 31, wie in 1 bis 3 gezeigt,
bei solchen Umständen als das Hauptschaft-unterstützende
Lager verwendet. Außerdem ist 1 eine Ansicht, welche
das selbstausrichtende Walzenlager 31 als ein Walzenlager
nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
zeigt, 2 ist eine Ansicht, welche aus einer durch einen
Pfeil 2 in 1 dargestellten Richtung ist
und 3 ist eine, entlang einer Linie III-III der 1 vorgenommene
Querschnittsansicht.
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Das
selbstausrichtende Walzenlager 31 umfasst, bezugnehmend
auf 1 bis 3, einen Innenring 32 und
einen Außenring 35, welche als Laufringe dienen,
eine Vielzahl von Ton nenlagern 36, welche als Walzenlagerkörper
dienen, die zwischen dem Innenring 32 und dem Außenring 35 angeordnet
sind, ein Haltglied 36a, welches den Abstand der angrenzenden
Tonnenlager 36 aufrecht erhält, ein Befestigungsglied 37 und
ein erstes und ein zweites Einsatzglied 38 und 39.
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Der
Innenring 32 ist aus dem Umfang nach verbundenen bogenförmigen
Innenringgliedern 33 und 34 zusammengesetzt, welche
als Laufelemente dienen. Außerdem sind die Anlageflächen
der angrenzenden Innenringelemente 33 und 34 flache
Flächen, welche parallel zu einer Rotationsachse des selbstausrichtenden
Walzenlagers 31 sind. Weiterhin weist der Innenring 32 an
seiner Außendurchmesserfläche einen mittleren
Flansch 32a auf, welcher in der axialen Mitte bereitgestellt
ist, ein paar äußere Flansche 32b und 32c,
welche an beiden axialen Enden bereitgestellt sind und innenseitige
Laufflächen 32d und 32e, welche zwischen
dem mittleren Flansch 32a und dem äußeren
Flansch 32b bereitgestellt sind und entsprechend zwischen
dem mittleren Flansch 32a und dem äußeren
Flansch 32c.
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Das
Innenringglied 33 weist an seiner umlaufenden Stirnfläche
eine Ausnehmung 33a auf und eine Vorsprungswand 33b,
welche von einer Innenwandfläche der Ausnehmung 33a zu
der radialen Innenseite hervorsteht. Ähnlich weist das
Innenringglied 34 an seiner umlaufenden Stirnfläche
eine Ausnehmung 34a und eine Vorsprungswand 34b auf.
Da diese Konfigurationen zueinander gleich sind, wird nur das Innenringglied 33 nachfolgend
beschrieben.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ist die Ausnehmung 33a eine
Ausnehmungsnut, welche der Breite nach durch eine Innendurchmesserfläche
des Innenringgliedes 33 gehend bereitgestellt wird. Ähnlich
ist die Vorsprungswand 33b ein Vorsprungsriegel, welcher
sich der Breite nach durch das Innenringglied 33 erstreckt.
Außerdem sind die Vorsprungswände 33b und 34b so
angeordnet, dass sie einander gegenüber liegen. Außerdem
nimmt Dickemaß der Vorsprungswand 33b graduell
von dem axialen Ende des Innenringelementes 33 zu der axialen Mitte
davon zu.
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Der
Außenring 35 ist, ähnlich zu dem Innenring 32,
aus umlaufend verbundenen bogenförmigen Außenringelementen
(nicht gezeigt) zusammengesetzt. Außerdem weist eine Innendurchmesserfläche des
Außenringes 35 eine außenseitige Lauffläche 35c auf,
welche zu einem Teil einer kugelförmigen Fläche
beiträgt. Somit, wenn der Innenring 32 und der
Außen ring 35 axial gespalten sind, können
sie in einer Durchmesserrichtung an dem Hauptschaft angebracht werden.
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Das
Befestigungsglied 37 ist ein Glied, welches einen U-förmigen
Querschnitt aufweist, und ein Grundteil 37a umfasst, welches
so positioniert ist, dass es das Paar Vorsprungswände 33b und 34b dem
Umfang nach umgreift, und ein Paar Riegelteile 37b und 37c,
welche von beiden Enden des Grundteils 37a in eine Richtung
(radiale Außenseite), entgegengesetzt zu der Vorsprungsrichtung
der Vorsprungswände 33b und 34b vorstehen,
so dass das Paar Vorsprungswände 33b und 34b von
beiden umlaufenden Seiten zwischengelegt ist.
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Das
Befestigungsglied 37 hält die Vorsprungswände 33b und 34b über
ungefähr einen gesamten Bereich der Ausnehmungsnut. Daher
nimmt ein Spalt zwischen der Vorsprungswand 33b und dem
Riegelteil 37b graduell, von dem Ende des Innenringes 32 in
der Breiterichtung zu der Mitte in der Breiterichtung ab.
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Jedes
des ersten und zweiten Steckelementes 38 und 39 ist
zwischen der Vorsprungswand 33b und dem Riegelteil 37b positioniert
und funktioniert so, dass die angrenzenden Innenringglieder 33 und 34 nah
zu einander gebracht werden. Spezifischer gesagt sind sie keilförmige
Elemente, aufweisend entsprechende Neigungsflächen 38a und 39a,
um in einer Einführungsrichtung entlang des Spaltes zwischen
der Vorsprungswand 33b und dem Riegelteil 37b konisch
zu verlaufen. Außerdem weisen sie Bolzenlöcher 38b und 39b auf,
welche in der Einsetzrichtung durchgehen.
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Daher
wird das erste Einsatzelement 38 von einem axialen Stirnende
(rechte Seite in 1) der Ausnehmung 33a und
das zweite Steckglied 39 von dem anderen axialen Stirnende
(linke Seite in 1) der Ausnehmung 33a eingeführt
und durch Verschrauben eines Bolzens 40, in die Bolzenlöcher 38b und 39b verbunden.
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Wie
oben beschrieben, können die angrenzenden Innenringglieder 33 und 34 angemessen
befestigt werden, wenn das Paar Vorsprungswände 33b und 34b durch
das Befestigungsglied 37 zwischengelegt sind. Außerdem
wird effektiv verhindert, dass ein Spalt zwischen den Anlageteilen
der Innenringelemente 33 und 34 entsteht, da die
Einsatzglieder 38 und 39 zwischen der Vorsprungswand 33b und
dem Riegelteil 37b eingebaut werden. Weiterhin kann ein
Spalt zwischen den innerseitigen Laufflächen 32d und 32e der
Breite nach über den gesamten Bereich gleichmäßig
sein, da die Steckglieder 38 und 39 entsprechend
von einem axialen Stirnende und dem anderen axialen Stirnende der
Ausnehmung 33a eingebaut werden und durch den Bolzen 40 verbunden
sind.
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Außerdem,
während die Einsatzelemente 38 und 39 zwischen
der Vorsprungswand 33b und dem Riegelteil 37b in
dem obigen Ausführungsbeispiel angeordnet sind, ist dieses
Beispiel nicht einschränkend und sie können zwischen
der Vorsprungswand 34b und dem Riegelteil 37c angeordnet
sein. Alternativ können sie zwischen der Vorsprungswand 33b und
dem Riegel 37b angeordnet sein und zwischen der Vorsprungswand 34b und
dem Riegelteil 37c.
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Außerdem,
während der Innenring 32 aus den Innenringgliedern 33 und 34 in
dem obigen Ausführungsbeispiel zusammengesetzt ist, kann
er aus drei oder mehreren dem Umfang nach verbundenen Innenringliedern
zusammengesetzt sein. Außerdem können Spitzenwinkel
von der Vielzahl von Innenringliedern zueinander gleich oder unterschiedlich
sein. Dies wird auch auf den Fall angewendet, wenn der Außenring 35 aus
der Vielzahl von Außenringelementen zusammengesetzt ist.
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Im
Folgenden wird, mit Bezug auf 4, eine
Beschreibung einer Abwandlung des selbstausrichtenden Walzenlagers 31 vorgenommen.
Außerdem stellt 4 eine Ansicht dar, welche eine
Variation des selbstausrichtenden Walzenlagers 31 zeigt und
sich auf 3 bezieht. Entsprechende Komponenten
weisen Bezugszeichen auf, welche denen in 1 bis 3 entsprechen.
Außerdem weisen gemeinsame Komponenten die gleichen Bezugszeichen
auf, wie diese in 1 bis 3 und deren
Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Ein
Dickemaß einer Vorsprungswand 43b, wie in 4 gezeigt,
geht der Breite nach gleichmäßig durch ein Innenringlied 43.
D. h., ein Spalt zwischen der Vorsprungswand 43b und einer
Wandfläche einer Ausnehmung 43a, welche der Vorsprungswand 43b gegenüberliegt,
ist der Breite nach über den gesamten Bereich des Innenringgliedes 43 gleichmäßig.
Das gleiche gilt für eine Vorsprungswand 44b.
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Ein
Befestigungsglied 47, wie in 4 gezeigt,
wird so bereitgestellt, dass eine Wandfläche eines Riegelteils 47c,
welche gegenüber den Einsatzelementen 38 und 39 liegt,
Neigungsflächen 47d und 47e aufweist.
D. h. eine Dickegröße des Riegelteils 47c nimmt
in einer Einsetzrichtung der Einsatzelemente 38 und 39 (in
der Breiterichtung zu der Innenseite) zu. Da her sind die Neigungsflächen 38a und 39a der
Einsatzelemente 38 und 39 so angeordnet, dass
sie den Neigungsflächen 47d und 47e des
Riegelteils 47c entsprechend gegenüber liegen.
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Auch
in der obigen Konfiguration können die angrenzenden Innenringglieder 43 und 44 angemessen
befestigt werden. Außerdem ist die Durchführung
der Bereitstellung der Neigungsflächen 47d und 47e in
dem Riegelteil 47c einfacher als in dem Fall, wo das Dickemaß der
Vorsprungswand 33b, wie in 3 gezeigt,
variiert. Als ein Ergebnis wird Produktivität verbessert.
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Im
Folgenden wird noch eine andere Variation des selbstausrichtenden
Walzenlagers 31 in Bezug auf 5 beschrieben.
Außerdem stellt 5 eine Ansicht dar, welche noch
eine andere Variation des selbstausrichtenden Walzenlagers 31 zeigt
und sich auf 3 bezieht. Außerdem
weisen gemeinsame Bestandteile die gleichen Bezugszeichen auf, wie diese
in 1 bis 4 und deren Beschreibung wird
nicht wiederholt.
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Ein
erstes und zweites Einsatzglied 48 und 49, wie
in 5 gezeigt, weisen entsprechende Neigungsflächen 48a und 49a auf
und jede hat eine Keilform, um in eine Einsetzrichtung konisch zu
verlaufen. Daher werden das erste Einsteckelement 48 und das
zweite Einsteckelement 49 entsprechend von einem axialen
Stirnende (rechte Seite der 5) des Innenrings 42 eingefügt
und dem anderen axialen Stirnende (linke Seite der 5)
des Innenrings 42 und so angeordnet, dass deren Neigungsflächen 48a und 49a einander
gegenüber liegen. Auch in der obigen Konfiguration können
die naheliegenden Innenringglieder 43 und 44 angemessen
befestigt werden. Außerdem kann die Produktivität
verbessert werden, da das Dickemaß der Vorsprungswände 43b und 44b gleichmäßig
ist. Außerdem, während die Vorsprungswände 33b und 34b,
und 43b und 44b in der Innenwandfläche
der Ausnehmung 33a und 34a, und 43a und 44a entsprechend
in jedem der obigen Ausführungsbeispiele bereitgestellt
werden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Konfiguration eingeschränkt.
Z. B. kann ein Paar Vorsprungswände, welches von der Innendurchmesserfläche
des Innenrings zu der radialen Innenseite hervorsteht, durch das
Befestigungsglied zwischengelegt sein. In diesem Fall wird eine
Ausnehmung bereitgestellt, um die Vorsprungswände in einem
Schaft aufzunehmen, welcher in die Innendurchmesserfläche
des Innenrings eingepasst ist. Ähnlich kann ein Paar Vorsprungswände,
welche von der Außendurchmesserfläche des Außenringes
zu der radialen Außenseite hervorstehen, durch das Befestigungsglied
zwischenge legt werden. In diesem Fall wird eine Ausnehmung zur Aufnahme
der Vorsprungswände in einem Gehäuse bereitgestellt,
um den Außenring aufzunehmen.
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Außerdem,
während Ausnehmungsnuten (Ausnehmungen 33a und 34a,
und 43a und 44a) in den Innendurchmesserflächen
der Innenringglieder 33 und 34, und 43 und 44,
entsprechend in jedem der obigen Ausführungsbeispiele bereitgestellt
werden, können sie in jeglichen Stellungen bereitgestellt
werden. Zum Beispiel können Sie ein Durchgangsloch sein,
welches von der einen axialen Stirnseitenfläche des Innenringlieds
zu der anderen axialen Stirnseitenfläche davon durchgeht.
Alternativ, wie in 6 und 7 gezeigt,
können sie Ausnehmungsnuten sein, welche sich von einem
mittleren Teil der doppelreihigen innenseitigen Lauffläche
in die radiale Richtung erstrecken.
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Eine
Beschreibung von noch einer anderen Variation des selbstausrichtenden
Walzenlagers 31 wird in Bezug auf 6 und 7 vorgenommen. Außerdem
zeigt 6 eine Ansicht, welche die Variation des selbstausrichtenden
Walzenlagers 31 darstellt und Anlageteile zwischen Innenringgliedern 53 und 54 von
der radialen Außenseite zeigt, und 7 ist eine
Querschnittsansicht, welche entlang einer Linie VII bis VII der 6 vorgenommen
wurde. Gemeinsame Bestandteile weisen die gleichen Bezugszeichen
auf, wie diese in 1 bis 5 und deren Beschreibungen
werden nicht wiederholt.
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Die
Innenringelemente 53 und 54, wie in 6 und 7 gezeigt,
weisen ein Paar Ausnehmungen 53a und 54a auf,
welches sich von einem mittleren Teil der doppelreihigen innenseitigen
Laufflächen 32d und 32e erstreckt, d.
h., von der Außendurchmesserfläche des mittleren
Flansches 32a zu der radialen Innenseite, und ein Paar
Vorsprungswände 53b und 54b, welche von
den Innenwandflächen der Ausnehmungen 53a und 54a in
die axiale Richtung hervorstehen. Genauer gesagt sind die Ausnehmungen 53a und 54a Ausnehmungsnuten, welche
sich entsprechend radial durch die Innenringglieder 53 und 54 erstrecken. Ähnlich
sind die Vorsprungswände 53b und 54b Vorsprungsriegel,
welche sich entsprechend radial durch die Innenringelemente 53 und 54 erstrecken.
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Daher
wird das Befestigungsglied 37 in die Ausnehmungsnuten (Ausnehmungen 53a und 54a) eingesetzt,
und das zweite Einsatzglied 49 und dann das erste Einsatzglied 48 werden
zwischen dem Riegelteil 37b und der Vorsprungswand 53b von
der radialen Außenseite ein gefügt. Die obige Konfiguration kann
effektiv verhindern, dass ein Spalt in der Mitte der Anlageteile
der Innenringglieder 53 und 54 in der Breiterichtung
entsteht.
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Außerdem
kann die vorliegende Erfindung, während die Ausnehmungen 53a und 54a in
dem mittleren Flansch 32a in diesem Ausführungsbeispiel bereit
gestellt werden, auf einen Innenring angewandt werden, welcher keinen
mittleren Flansch zwischen den doppelreihigen innenseitigen Laufflächen aufweist.
D. h., die Ausnehmungen werden zwischen den doppelreihigen innenseitigen
Laufflächen bereitgestellt, und das Befestigungselement
und das Einsatzelement werden darin bereitgestellt, so dass der gleiche
Effekt erzielt werden kann, wie der des in 6 und 7 dargestellten
Ausführungsbeispiels. In diesem Fall kann ein Führungsring
zwischen den doppelreihigen innenseitigen Laufflächen angeordnet
werden, um das kugelförmige Tonnenlager zu führen.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf die äußeren
Flansche 32b und 32c sowie den mittleren Flansch 32a angewandt
werden.
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Außerdem,
während die Einsatzglieder 48 und 49,
welche die gleiche Konfiguration wie die in der 5 gezeigt
aufweisen, in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden,
kann der gleiche Effekt bereitgestellt werden, wenn die Einsatzglieder 38 und 39 verwendet
werden, welche die gleiche Konfiguration aufweisen, wie die in 1 bis 4 gezeigt. Ähnlich
kann das Befestigungsglied 47, wie in 4 gezeigt,
anstelle des Befestigungselements 37, wie in 3 gezeigt
verwendet werden.
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Außerdem
kann das Innenringglied beide Vorsprungsriegel (Vorsprungswände 33b, 34b, 43b, und 44b)
aufweisen, welche sich der in axialen Richtung, wie in 1 bis 5 gezeigt
erstrecken und Vorsprungsriegel (Vorsprungswände 53b und 54b), welche
sich in der radialen Richtung, wie in 6 und 7 gezeigt
erstrecken. In diesem Fall können die naheliegenden Innenringglieder
weiterhin bevorzugt verbunden werden.
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Im
Folgenden wird eine Beschreibung von einer noch anderen Variation
des selbstausrichtenden Walzenlagers 31, in Bezug auf 8 vorgenommen. Außerdem
zeigt 8 eine Ansicht, welche die Variation des selbstausrichtenden
Walzenlagers 31 darstellt und sich auf 2 bezieht.
Außerdem weisen gemeinsame Bestandteile die gleichen Bezugszeichen,
wie diese in 1 bis 5 auf und
deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Vorsprungwände 63b und 64b stehen,
bezugnehmend auf 8, von Innendurchmesserflächen
(gegenüber zu einer Lauffläche) der Innenringglieder 63 und 64 zu
der radialen Innenseite hervor. Eine Wandfläche der gegenüber
einem Einsatzglied 68 liegenden Vorsprungswand 63b,
weist eine Neigungsfläche 63c auf, welche in eine
Vorsprungsrichtung (radiale Innenseite) der Vorsprungswand 63b dicker
wird. Ähnlich weist eine Wandfläche der gegenüber
einem Riegelteil 67c liegenden Vorsprungswand 64b eine
Neigungsfläche 64c auf, welche in eine Vorsprungsrichtung
(radiale Innenseite) der Vorsprungswand 64b dicker wird.
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In
der Zwischenzeit weist eine Wandfläche des gegenüber
der Neigungsfläche 63c liegenden Einsatzgliedes 68 eine
Neigungsfläche 68c auf, welche der Neigungsfläche 63c folgt. Ähnlich
weist eine Wandfläche des der Neigungsfläche 64c gegenüberliegenden
Riegelteils 67c eine Neigungsfläche 67d auf,
welche der Neigungsfläche 64c folgt.
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In
der obigen Konfiguration mit der beidseitigen Wirkung des Befestigungsglieds 67 und
des Befestigungsglieds 68, werden die Vorsprungswände 63b und 64b zu
der radialen Innenseite gezogen ebenso wie die Innenringglieder 63 und 64 näher
zueinander gebracht werden. Als ein Ergebnis wird Bildung eines
Spaltes zwischen den Außendurchmesserflächen der
Innenringglieder 63 und 64 verhindert, d. h. zwischen
den innerseitigen Laufflächen 32d und 32e.
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Außerdem
kann, während die Innenwandfläche des Riegelteils 67c,
die Neigungsfläche 67d des obigen Ausführungsbeispiels,
wie in 8 gezeigt aufweist, das Riegelteilteil 67c so
nach innen gebogen werden, dass es der Neigungsfläche 64c der Vorsprungswand 64b folgt.
In diesem Fall kann die Produktivität des Befestigungsglieds 67 weiter
verbessert werden. Außerdem kann gemäß dem
Ausführungsbeispiel, wie in 8 gezeigt,
ein synergistischer Effekt, durch Kombinieren der Ausführungsbeispiele,
wie in 1 bis 5 gezeigt, erwartet werden.
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Während
die angrenzenden Innenringglieder 33 und 34, 43 und 44, 53 und 54,
und 63 und 64 in den obigen Ausführungsbeispielen
befestigt werden, kann die vorliegende Erfindung auf einen Fall
angewandt werden, wo die naheliegenden Außenringglieder
befestigt werden. Wenn das Ausführungsbeispiel, wie in 8 gezeigt,
auf den Außenring angewandt wird, wird eine Vorsprungswand
so bereitgestellt, dass sie von der Außendurchmesserfläche
des Außenringgliedes (gegenüber der außenseitigen Lauffläche)
zu der radialen Außenseite hervorsteht.
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Während
das selbstausrichtende Walzenlager 31 als das Walzenlager
eingesetzt wird, um den Hauptschaft 16 des Windkraftgenerators 11 in
den obigen Ausführungsbeispielen zu unterstützen,
kann jede Art von Walzenlager, aufweisend den axial gespaltenen
Innenring verwendet werden, wie beispielsweise ein konisches Walzenlager,
zylindrisches Walzenlager, Nadelwalzenlager, Ziehriefenkugellager,
Winkelkugellager und Vierpunktkontaktkugellager, gleichgültig
ob der Lagerkörper die Walze oder die Kugel ist und ob
die Lauffläche doppelreihig oder eine einreihige ist.
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Weiterhin,
während die vorliegende Erfindung in dem obigen Ausführungsbeispiel
auf die Hauptschaft-unterstützende Struktur des Windkraftgenerators
angewandt wird, kann die vorliegende Erfindung auf ein Walzenlager,
welches in einer anderen Verwendung verwendet wird angewandt werden.
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(2) Zweites Ausführungsbeispiel
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Eine
Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung wird im nachfolgenden vorgenommen. 11 ist
eine Ansicht, welche ein gespaltenes Walzenlager nach dieser Ausführungsform
zeigt. Dieses spaltartige Walzenlager ist ein doppelreihiges selbstausrichtendes Walzenlager,
welches aus zwei gespaltenen Innenringen 101a und 101b,
welche in einer Umfangsrichtung geteilt sind, einem Außenring 102 und
einem Halteglied 103 und einer Vielzahl von Walzenlagerkörpern 104,
welche zwischen dem Innenring 101 und dem Außenring 102 gelagert
sind zusammengesetzt ist. Die gespaltenen Innenringe 101a und 101b weisen
ein Befestigungsglied 105 auf, welches die geteilten Innenringe 101a und 101b übergreift,
und ein Paar Keile 106 und 106 und einen Befestigungsbolzen 107,
welche das Befestigungsglied 105 dazubringen, die gespaltenen
Innenringe 101a und 101b in einer Umfangsrichtung
zu sichern.
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Das
Befestigungselement dieses gespaltenen Walzenlagers wird in 12 und 13 gezeigt.
Die Innendurchmesserfläche der Anlageflächen 108 der
gespaltenen Innenringe 101a und 101b weisen Keilnuten 109 und
Anlagestücke 110 auf, welche sich in Richtung
der Innendurchmesserseitenfläche der gespaltenen Innenringe 101a und 101b erheben.
Das Paar Keile 106 und 106 wird in den Keilnuten 109 so
bereitgestellt, dass es zwischen dem Anlagestück 110 und
dem Befestigungselement 105 zwischengelagert ist und wenn
der Befestigungsbol zen 107 in die Keile 106 und 106 geschraubt
wird, werden die gespaltenen Innenringe 101a und 101b befestigt.
Da die Befestigungsmaßnahme zwischen den gespaltenen Innenringen 101a und 101b durch das
Befestigungselement 105 in dem Stand der Technik beschrieben
wurde, wird dessen Beschreibung nicht wiederholt.
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Das
Befestigungsglied 105 weist entlang seiner Innendurchmesserfläche
konische Flächen 111 auf, welche im Querschnitt
V-förmig sind und jede der zwei konischen Flächen 111 und 111,
welche als die Innendurchmesserfläche dient, wird so bereitgestellt, dass
sie durch ein Kontaktteil 113 in Kontakt mit der Außendurchmesserfläche
des Schaftes 112 steht. Die Kontaktteile 113 und 113 können
weit voneinander, durch optionales Festlegen eines Winkels jeder konischen
Fläche 111 auseinander liegen.
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Aufmerksamkeit
wird, in Bezug auf 16, einer Beziehung zwischen
einer Distanz zwischen den Kontaktteilen 113 und 113,
und Kraftschluss, welcher durch Befestigen erzeugt wird gewidmet. Schubkraft 114 wird
durch das Kontaktteil 113 von dem Befestigungsglied 105 zu
dem Schaft 112 in einer vorbestimmten Richtung (nach unten
in der Zeichnung) angewendet. Teilkraft der Schubkraft 114 zu
der Achsenmitte wird Kraftschluss 115 und wenn der Kraftschluss 115 zunimmt,
wird der Schaft 112 stabiler durch den gespalteten Innenring 101 festgestellt.
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Daher,
wenn der starke Kraftschluss zwischen dem Schaft 112 und
dem Befestigungsglied 105 bereitgestellt wird, wird Bildung
von Kriechen zwischen diesen verhindert und ein Schaden, wie beispielsweise
Entstehung von Abnutzung an der Innendurchmesserfläche
des gespaltenen Innenrings 101 wird verhindert.
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Eine
Beschreibung eines anderen Ausführungsbeispiels des gespaltenen
Walzenlagers wird in Bezug auf 14 vorgenommen.
Das Befestigungsglied 105 des gespaltenen Walzenlagers
weist drei konische Flächen 111 auf, welche unterschiedliche Flächennormalwinkel
in deren Innendurchmesserfläche aufweisen und jede der
konischen Flächen 111, 111 und 111 wird
so gebildet, dass sie mit der Außendurchmesserfläche
des Schaftes 112 durch das Kontaktteil 113 in
Kontakt steht.
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Wenn
die Anzahl der Kontaktteile 113 zunimmt, kann stärkerer
Kraftschluss bereitgestellt werden, als verglichen mit dem Fall,
wo, wie oben beschrieben, mit den zwei Stellen in Kontakt mit dem Schaft 112 zu
sein.
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Eine
Beschreibung einer anderen Ausführungsform des gespaltenen
Walzenlagers wird in Bezug auf 15 vorgenommen.
Das Befestigungsglied 105 des gespaltenen Walzenlagers
weist in seiner Innendurchmesserfläche eine bogenförmige
Fläche 116 auf, und eine bogenförmige
Fläche 116 und die Außendurchmesserfläche
des Schafts 112 sind zueinander in Flächenkontakt
(innerhalb eines Bereichs, wie in der Zeichnung durch einen Pfeil
dargestellt).
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Da
die Anlage zwischen dem Befestigungselement 105 und dem
Schaft 112 aufgrund solchen Flächenkontakts gleichmäßig
bereitgestellt werden kann, kann stabilerer Kraftschluss bereitgestellt
werden. Während in diesem Ausführungsbeispiel
ein Krümmungsradius des Innendurchmessers des Befestigungselements
ungefähr gleich zum Krümmungsradius des Außendurchmessers
des Schafts ist, kann der erstere kleiner als der letztere sein.
In diesem Fall kann der Kraftschluss des Weiteren verbessert werden,
da beide umlaufenden Enden des Befestigungsgliedes 105 so
wirken, dass der Schaft 112 sandwichartig umfasst ist.
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Nach
den obigen Ausführungsbeispielen werden die Keilnuten 109 auf
den Innendurchmesserflächen der gespaltenen Innenringe 101a und 101b gebildet
und das Befestigungselement 105 wird in den Keilnuten bereitgestellt,
wodurch der gespaltene Innenring 101 und der Schaft 112 sicher
angepasst werden können. Zwischenzeitlich ist dieses Befestigungsmittel
nicht auf das obige Ausführungsbeispiel eingeschränkt
und kann so bereitgestellt werden, dass, wie in 17 bis 19 gezeigt,
die Keilnuten 109 in der Außendurchmesserfläche
des gespaltenen Außenrings gebildet sind und das Befestigungselement 105 in
den Keilnuten 109 bereitgestellt wird, wodurch gespaltene
Außenringe 102a und 102b und das Gehäuse 117 des
Lagers gut angepasst werden können.
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Das
Befestigungsglied, wie in 17 gezeigt,
weist die konischen Flächen 111 auf, welche im Querschnitt
V-förmig sind und an der Außendurchmesserfläche
ausgebildet sind, und Enden der zwei konischen Flächen 111 und 111,
welche als die Außendurchmesserfläche dienen,
sind durch die Kontaktteile 113 in Kontakt mit der Innendurchmesserfläche
des Gehäuses 117.
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Außerdem
weist das Befestigungsglied 105, wie in 18 gezeigt,
die verjüngten Flächen 111 auf, welche
einen V-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen Richtung
entgegengesetzt zu der des in 17 gezeigten
Befestigungsglieds 105 ist, und an der Außendurchmesserfläche
ausgebildet ist, und das Befestigungsglied 105 und die
Innendurchmesserfläche des Gehäuses 117 sind
durch die drei Kontaktteile 113 zueinander in Kontakt,
wie beispielsweise Enden der zwei verjüngten Flächen 111 und 111 der
Außendurchmesserfläche, und einem Schnittpunkt
der zwei verjüngten Flächen 111 und 111.
-
Außerdem
weist das Befestigungsglied 105, wie in 19 gezeigt,
die bogenförmige Fläche 116 an seiner
Außendurchmesserfläche auf, und die bogenförmige
Fläche 116 ist in Flächenkontakt mit
der Innendurchmesserfläche des Gehäuses 117 (innerhalb
eines Bereichs, wie durch einen Pfeil in der Zeichnung gezeigt).
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Zwischenzeitlich,
anstelle Ausbildung der konischen Flächen 110a in
den Anlagestücken 110 der gespaltenen Laufringe 101 und 102 (umfassend
beide, den gespaltenen Innenring und den gespaltenen Außenring),
wie in 20 und 21 gezeigt,
kann eine konische Fläche 105c in dem Befestigungsglied 105 ausgebildet
werden und die konische Fläche 105c kann an der
konischen Fläche 106a des Keils 106 anliegen.
Da die gespaltenen Innenringe 101a und 101b im
allgemeinen groß in Größe sind werden hohe
Vorsicht und Ausgaben benötigt, um die konische Fläche 110a in
dieser großen Komponente zu bilden, da aber das Befestigungselement 105 kleiner als
die gespaltenen Innenringe 101a und 101b ist, kann
die konische Fläche 105c einfach zu niedrigen Kosten
ausgebildet werden.
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Außerdem
wird als ein anderes Beispiel, wie in 22 und 23 gezeigt,
ein Schlitz 118 entlang einer Längsrichtung des
Keils 106 ausgebildet, und ein Schraubloch, aufweisend
die konische Fläche 106a wird ausgebildet und
der Befestigungsbolzen 107 wird in das Schraubloch geschraubt.
Da der Keil 106, welcher zwischen dem Anlagestück 110 und dem
einen Ende 105a des Befestigungsgliedes zwischengelagert
ist, aufgrund dieses Verschraubens in der Umfangsrichtung vergrößert
wird, können die Innenringe 101a und 101b befestigt
werden. In diesem Fall, da es nicht notwendig ist, die konische
Fläche 105c in dem Befestigungsglied 105 auszubilden, können
die Herstellungskosten der Komponente weiter reduziert werden. Obwohl
die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im
obigen in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die
vorliegende Erfindung nicht auf die oben dargestellten Ausführungsbeispiele
eingeschränkt. Vielfältige Modifikationsweisen
und Vari ationen können zu den dargestellten Ausführungsbeispielen
innerhalb desselben oder gleichen Umfangs der vorliegenden Erfindung
hinzugefügt werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung kann vorteilhafterweise auf ein Walzenlager
mit einem gespaltenen Laufring angewandt werden.
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Zusammenfassung
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Ein
selbstausrichtendes Walzenlager (31) umfassend einen Innenring
(32), welcher aus dem Umfang nach verbundenen bogenförmigen
Innenringgliedern (33) und (34), einer Vielzahl
von kugelförmigen Tonnenlagern (36), welche entlang
des Innenringes (32) angeordnet sind, und einem Befestigungselement
(37), um die Vielzahl von Laufelementen (33) und
(34) zu verbinden zusammengesetzt ist, und die angrenzenden
Innenringelemente (33) und (34) weisen ein Paar
Vorsprungswände (33b) und (34b) auf,
welche entlang Anlageflächen der angrenzenden Laufglieder
(33) und (34) hervorstehen und an ihren umlaufenden
Stirnflächen ausgebildet sind, um einander gegenüber
zu liegen, und das Befestigungsglied (37) weist einen Grundabschnitt
(37a) auf, welcher so positioniert ist, dass das Paar Vorsprungswände
(33b) und (34b) in einer Umfangsrichtung umspannt
sind, und ein Paar Riegelteile (37b) und (37c),
welches von beiden Enden des Grundabschnittes (37a) in
einer zu einer Vorsprungsrichtung der Vorsprungswände (33b)
und (34b) gegenläufigen Richtung hervorsteht und
das Paar Vorsprungswände (33b) und (34b)
von beiden umlaufenden Seiten sandwichartig umfasst ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2002-139032 [0002, 0007, 0012]