JP2010101369A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、セグメント保持器を備えた転がり軸受に関し、より詳しくは、風力発電装置の主軸用軸受等に使用される大形の転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing provided with a segment cage, and more particularly to a large-sized rolling bearing used for a main shaft bearing of a wind power generator.
風力発電装置の主軸用軸受等に使用される大形の転がり軸受では、環状一体型の保持器の製作が困難であるため、円周方向に複数のセグメントに分割されたセグメント保持器が多く用いられる(例えば特許文献1)。なお、特許文献1には、転がり軸受が円すいころ軸受である例が示されている。
セグメント保持器を備えた転がり軸受は、外輪の無い状態では、保持器による転動体の拘束力が小さいので、内輪の軌道面から転動体が外れて、転動体および保持器が脱落しやすい。軸受の機械への組付け時には、軸受を傾けたり吊り下げたりすることがあり、そのとき外輪が軸方向に外れることが考えられる。そのため、セグメント保持器を備えた転がり軸受の組付けに際しては、外輪が外れて転動体および保持器が脱落することを避けるために、取扱いに細心の注意を要した。 In a state where there is no outer ring, the rolling bearing provided with the segment cage has a small restraint force of the rolling element by the cage, so that the rolling element comes off from the raceway surface of the inner ring and the rolling element and the cage are likely to fall off. When the bearing is assembled to the machine, the bearing may be tilted or suspended, and at that time, the outer ring may be disengaged in the axial direction. Therefore, when assembling a rolling bearing equipped with a segment cage, careful handling was required to avoid the outer ring coming off and the rolling elements and cage falling off.
この発明の目的は、セグメント保持器を備えた転がり軸受において、転動体が軌道面から逸脱するのを拘束しない非拘束軌道輪、例えば外輪が軸受組立後に外れなくすることで、組付け時の取扱い性を向上させることである。 It is an object of the present invention to provide a rolling bearing having a segment cage in which an unconstrained bearing ring that does not restrain the rolling element from deviating from the raceway surface, such as an outer ring, is prevented from coming off after the assembly of the bearing. Is to improve the performance.
この発明の転がり軸受は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、前記転動体を円周方向に離間して転動自在に保持する保持器とを備え、前記内輪および外輪のうち少なくとも一方の軌道輪は、前記軌道面の少なくとも片側については前記転動体が軌道面から逸脱するのを拘束しない非拘束軌道輪であり、かつ前記保持器が円周方向に少なくとも2個以上のセグメントに分割されたセグメント保持器である転がり軸受において、前記非拘束軌道輪の周面またはその延長面上における前記転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側に、対向する軌道輪に向かって径方向に突出し前記転動体または保持器と軸方向に対向する凸部を設けたことを特徴とする。 The rolling bearing according to the present invention is disposed between an inner ring having a raceway surface on an outer periphery, an outer ring having a raceway surface on an inner periphery, and a raceway between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring. A plurality of rolling elements, and a holder that holds the rolling elements in a circumferentially spaced manner so that the rolling elements can freely roll. At least one of the inner ring and the outer ring has at least one side of the raceway surface. In a rolling bearing that is a non-restraining race ring that does not restrain the rolling element from deviating from the raceway surface, and the cage is a segment cage that is divided into at least two segments in the circumferential direction. On the peripheral surface of the unconstrained raceway or its extension surface, the side that does not restrain the deviation of the rolling element from the raceway surface protrudes in a radial direction toward the opposite raceway and extends axially with the rolling element or cage. Opposite convex parts And wherein the digit.
この発明の構成によれば、非拘束軌道輪の軌道面を有する周面またはその延長面上における転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側に、転動体または保持器と軸方向に対向する凸部が設けられているため、非拘束軌道輪が転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側へ移動しても、上記凸部が転動体または保持器に当たり、それ以上非拘束軌道輪が移動することが規制される。そのため、一旦転がり軸受を組立てれば非拘束軌道輪が外れることがなく、転がり軸受を機械に組付ける際の取扱いが容易である。 According to the configuration of the present invention, the rolling element or the cage is axially opposed to the side that does not restrain the deviation of the rolling element from the raceway surface on the peripheral surface having the raceway surface of the unconstrained raceway or its extended surface. Since the convex part is provided, even if the unconstrained raceway moves to the side that does not restrain the deviation from the raceway surface of the rolling element, the convex part hits the rolling element or the cage, and the unconstrained raceway no longer moves. Movement is restricted. For this reason, once the rolling bearing is assembled, the unrestrained bearing ring does not come off, and handling when the rolling bearing is assembled to the machine is easy.
この発明の転がり軸受は、前記内輪および外輪のうち何れか一方のみが前記非拘束軌道輪であってもよい。また、前記非拘束軌道輪が、前記軌道面の片側については前記転動体が軌道面から逸脱するのを拘束するつば部を有していてもよい。 In the rolling bearing according to the present invention, only one of the inner ring and the outer ring may be the non-restraining raceway ring. The unconstrained raceway ring may have a flange portion that restrains the rolling element from deviating from the raceway surface on one side of the raceway surface.
この発明において、前記凸部は、前記非拘束軌道輪とは別体である凸部品の一部であり、この凸部品を、非拘束軌道輪の周面に形成された凹部に前記凸部以外の部分を嵌め込んで設けてもよい。
凸部を、非拘束軌道輪とは別体の凸部品の一部とすれば、凸部の加工が容易である。その場合、凸部品を、非拘束軌道輪の周面に形成された凹部に凸部以外の部分を嵌め込んで設ければ、凸部品を非拘束軌道輪の端面に設ける場合に比べて、非拘束軌道輪の幅寸法(軸方向寸法)を短くできる。特に、非拘束軌道輪の周面における転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側に寸法的な余裕がある場合は、非拘束軌道輪の幅寸法を変更することなく、非拘束軌道輪の周面に凸部品を設けることができる。
In the present invention, the convex part is a part of a convex part that is separate from the non-constrained raceway, and the convex part is placed in a recess formed on the peripheral surface of the non-constraint raceway other than the convex part. These portions may be fitted and provided.
If the convex portion is a part of a convex component separate from the unconstrained raceway, the convex portion can be easily processed. In that case, if the convex part is provided by fitting a part other than the convex part into the concave part formed on the peripheral surface of the unconstrained raceway ring, compared to the case where the convex part is provided on the end face of the unconstrained raceway ring, The width dimension (axial dimension) of the restraining race can be shortened. In particular, if there is a dimensional allowance on the side of the peripheral surface of the unconstrained race that does not restrain the deviation of the rolling element from the raceway, the width of the unconstrained race is not changed, Convex parts can be provided on the peripheral surface.
非拘束軌道輪の周面に前記凸部品を設ける場合、前記非拘束軌道輪の周面における前記凹部の形成されている箇所が円筒状であるのが好ましい。
凹部の形成されている箇所が円筒状であれば、軸方向に対して遠く離れる側に傾斜している場合に比べて、凸部品の凸部の根元位置と転動体または保持器との距離を近づけることが可能になり、凸部品に転動体または保持器が接触したときに凸部品に作用するモーメントを小さくできる。そのため、凹部から凸部品が外れにくい。
When the convex component is provided on the peripheral surface of the unconstrained raceway ring, it is preferable that the portion where the recess is formed on the peripheral surface of the unconstraint raceway is cylindrical.
If the part where the concave part is formed is cylindrical, the distance between the base position of the convex part of the convex part and the rolling element or the cage is compared to the case where the part is inclined farther away from the axial direction. It becomes possible to approach, and the moment which acts on a convex part when a rolling element or a holder contacts a convex part can be made small. Therefore, it is difficult for the convex component to come off from the concave portion.
この発明において、前記転動体が円すいころであり、かつ前記内輪が前記軌道面を挟んで両側に外輪に向かって径方向に突出するつば部を有する両つば付き軌道輪とすることができる。すなわち、転がり軸受の形式を、内輪が両つば付きである円すいころ軸受とすることができる。 In the present invention, the rolling element may be a tapered roller, and the inner ring may be a raceway with a double collar having flange portions protruding radially toward the outer ring on both sides of the raceway surface. That is, the type of the rolling bearing can be a tapered roller bearing in which the inner ring is provided with both collars.
転がり軸受が上記円すいころ軸受である場合、前記凹部は環状の溝であり、かつ前記凸部品は軸方向から見て円周方向の1箇所が分断されたC字状であり、前記凸部品は、この凸部品が有する弾性を利用して、縮径させた状態で前記凹部に挿入しその後拡径させることで、前記凹部に前記凸部以外の部分が嵌め込まれ、前記分断箇所の隙間寸法が零であるときの前記凸部品の外径を、前記非拘束軌道輪の周面における前記凹部が形成されている箇所の内径よりも大きくするのがよい。
凹部に嵌め込んで設けられた状態にある凸部品は、縮径させようとする外力が作用しても、分断箇所の隙間寸法が零以下になるまで縮径することはない。したがって、分断箇所の隙間寸法が零であるときの凸部品の外径を、非拘束軌道輪の周面における凹部が形成されている箇所の内径よりも大きくしておけば、凸部品が凹部を乗り越えて外れることがない。
When the rolling bearing is the tapered roller bearing, the concave portion is an annular groove, and the convex component is a C-shape that is divided at one place in the circumferential direction when viewed from the axial direction, and the convex component is By using the elasticity of this convex part, by inserting into the concave part in a reduced diameter state and then expanding the diameter, a part other than the convex part is fitted into the concave part, and the gap size of the divided part is The outer diameter of the convex component when it is zero may be larger than the inner diameter of the portion where the concave portion is formed on the peripheral surface of the unconstrained raceway ring.
Even if an external force is applied to reduce the diameter of a convex component that is in a state of being fitted in the concave portion, the diameter of the convex component is not reduced until the gap dimension at the dividing portion becomes zero or less. Therefore, if the outer diameter of the convex part when the gap size at the dividing part is zero is larger than the inner diameter of the part where the concave part is formed on the peripheral surface of the unconstrained raceway, I won't get over it.
また、転がり軸受が上記円すいころ軸受である場合、前記凹部は環状の溝であり、かつ前記凸部品は軸方向から見て円周方向の1箇所が分断されたC字状であり、前記凸部品は、この凸部品が有する弾性を利用して、縮径させた状態で前記凹部に挿入しその後拡径させることで、前記凹部に前記凸部以外の部分が嵌め込まれ、外力が作用しない状態における前記凸部品の外径を前記凹部の溝底の内径以下としてもよい。
凹部に嵌め込んだ凸部品が外輪に対して弾性復元力を与える状態、すなわち凹部の溝底と凸部品の外周間にしめしろを与えた場合、上記弾性復元力により外輪の内周大径側が局部的に膨張し、外輪の軌道面の精度に悪影響を与える恐れがある。しかし、外力が作用しない状態における凸部品の外径を凹部の溝底の内径以下として、凹部の溝底と凸部品の外周間にしめしろを与えなければ、凸部品が外輪に対して弾性復元力を与えることがないので、外輪の変形を防止でき、軌道面の精度への悪影響を排除できる。
Further, when the rolling bearing is the tapered roller bearing, the concave portion is an annular groove, and the convex component is a C-shape in which one place in the circumferential direction is divided when viewed from the axial direction, and the convex portion The part is inserted into the concave part in a state of being reduced in diameter using the elasticity of the convex part, and then expanded in diameter, so that a part other than the convex part is fitted into the concave part and no external force is applied. The outer diameter of the convex component may be equal to or smaller than the inner diameter of the groove bottom of the recess.
When the convex part fitted in the concave part gives an elastic restoring force to the outer ring, that is, when an interference is given between the groove bottom of the concave part and the outer periphery of the convex part, the inner circumferential large diameter side of the outer ring is caused by the elastic restoring force. There is a possibility that it may expand locally and adversely affect the accuracy of the raceway surface of the outer ring. However, if the outer diameter of the convex part in the state where no external force is applied is less than the inner diameter of the groove bottom of the concave part and there is no interference between the groove bottom of the concave part and the outer periphery of the convex part, the convex part is elastically restored to the outer ring. Since no force is applied, deformation of the outer ring can be prevented, and adverse effects on the accuracy of the raceway surface can be eliminated.
上記のように凹部の溝底と凸部品の外周間にしめしろを与えない場合、前記凹部の溝底に前記内輪に向かって突出する突起を設け、前記凸部を前記凹部に前記凸部以外の部分を嵌め込んで設けた状態において、円周方向位相で前記凸部品の分断箇所に前記突起を位置させるのがよい。
凹部の溝底と凸部品の外周間にしめしろを与えない場合、両者間に摩擦力が作用せず、凸部品が円周方向に回りやすい。しかし、上記のように、凹部の溝底に設けた突起を円周方向位相で凸部品の分断箇所に位置させることにより、凸部品が円周方向に回るのを防止できる。
As described above, when no interference is provided between the groove bottom of the recess and the outer periphery of the convex component, a protrusion that protrudes toward the inner ring is provided on the groove bottom of the recess, and the protrusion is provided in the recess other than the protrusion. In the state where the portion is fitted, it is preferable that the protrusion is positioned at a parting position of the convex component in a circumferential phase.
When no interference is given between the groove bottom of the concave portion and the outer periphery of the convex component, a frictional force does not act between the two, and the convex component tends to rotate in the circumferential direction. However, as described above, the protrusion provided on the groove bottom of the concave portion is positioned at the dividing portion of the convex component in the circumferential phase, thereby preventing the convex component from rotating in the circumferential direction.
この発明において、前記凸部品は、円周方向の一部に部分的設けられたものであってもよい。例えば、棒状のようなものとすることができる。
この発明の転がり軸受では、非拘束軌道輪が転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側へ移動した場合、凸部が少なくとも1つの転動体または保持器に当たれば、それ以上非拘束軌道輪が移動することが規制される。よって、凸部品が棒状のようなものであっても、非拘束軌道輪が外れるのを防止する機能を有する。
また、凸部品が円周方向の一部に部分的設けられたものであれば、軸受内に潤滑油を流す場合に、非拘束軌道輪の周面に沿って軌道面から端面側へ潤滑油が流れるのを阻害しないため、軸受の発熱を抑えることができる。
In this invention, the convex component may be partially provided in a part of the circumferential direction. For example, it can be like a rod.
In the rolling bearing according to the present invention, when the non-restraining raceway moves to a side where the deviation from the raceway surface of the rolling element is not restrained, if the convex portion hits at least one rolling element or the cage, the non-restraining raceway is further increased. Is restricted from moving. Therefore, even if the convex part is like a rod, it has a function of preventing the unconstrained raceway from coming off.
In addition, if the convex part is partially provided in a part of the circumferential direction, the lubricating oil flows from the raceway surface to the end surface side along the circumferential surface of the non-restraining raceway when lubricating oil is allowed to flow in the bearing. Since it does not hinder the flow of the bearing, heat generation of the bearing can be suppressed.
円周方向の一部に部分的設けられた凸部品を用いる場合、前記凸部品の材質は、前記非拘束軌道輪の材質よりも線膨張係数が大きいのが望ましい。例えば、非拘束軌道輪の材質が軸受鋼(線膨張係数が12.5×10−6/℃)である場合、凸部品の材質を高力黄銅(線膨張係数が18.4×10−6/℃)とする。
このように、凸部品の方が非拘束軌道輪よりも線膨張係数を大きくすることで、運転中の軸受の発熱による凸部品の凹部からの脱落を抑制することができる。
When using a convex part partially provided in a part in the circumferential direction, it is desirable that the material of the convex part has a larger linear expansion coefficient than the material of the unconstrained raceway ring. For example, when the material of the unconstrained raceway is bearing steel (linear expansion coefficient is 12.5 × 10 −6 / ° C.), the material of the convex part is high strength brass (linear expansion coefficient is 18.4 × 10 −6). / ° C).
As described above, the convex component has a linear expansion coefficient larger than that of the non-restraining raceway, so that the convex component can be prevented from dropping from the concave portion due to heat generated by the bearing during operation.
円周方向幅の狭い凸部品を用いる場合、前記凸部品の円周方向幅は、前記保持器のセグメント間の各円周方向隙間寸法の総和よりも大きくするのがよい。
凸部品の円周方向幅が、保持器のセグメント間の各円周方向隙間寸法の総和よりも大きければ、各セグメントが円周方向の1箇所に集まって、円周方向幅の広いセグメント間の隙間が生じた場合でも、その隙間から凸部品の凸部が抜けることを防げる。
When using a convex component with a narrow circumferential width, the circumferential width of the convex component is preferably larger than the sum of the circumferential clearances between the segments of the cage.
If the circumferential width of the convex parts is larger than the sum of the circumferential clearances between the cage segments, the segments are gathered at one circumferential location, and between the wide circumferential segments. Even when a gap occurs, it is possible to prevent the convex portion of the convex component from coming off from the gap.
この発明において、前記凸部を前記保持器に対向させてもよい。その場合、前記凸部および前記保持器のそれぞれの対向部が互いに平行であるのが好ましい。
凸部を保持器に対向させても、非拘束軌道輪が外れるのを防止できる。その場合、凸部および保持器のそれぞれの対向部が互いに平行であれば、凸部と保持器とがエッジ接触することを防止でき、保持器が傷付いたり、摩耗したりすることを抑制できる。
In this invention, you may make the said convex part oppose the said holder | retainer. In that case, it is preferable that the opposing portions of the convex portion and the cage are parallel to each other.
Even if the convex portion is opposed to the cage, it is possible to prevent the unrestrained raceway from coming off. In that case, if the opposing portions of the convex portion and the cage are parallel to each other, the convex portion and the cage can be prevented from coming into edge contact, and the cage can be prevented from being damaged or worn. .
この発明において、前記保持器は、強化繊維を配合した樹脂製とすることができる。
保持器を樹脂製とした場合に、樹脂に強化繊維を配合することにより、凸部品との接触による保持器の摩耗を抑えることができる。添加する強化繊維としては、例えばグラスファイバやカーボンファイバ等が適する。
In this invention, the cage may be made of a resin blended with reinforcing fibers.
When the cage is made of resin, wear of the cage due to contact with the convex component can be suppressed by blending the reinforcing fiber with the resin. For example, glass fiber or carbon fiber is suitable as the reinforcing fiber to be added.
この発明の転がり軸受は、外周に軌道面を有する内輪と、内周に軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に円周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、前記転動体を円周方向に離間して転動自在に保持する保持器とを備え、前記内輪および外輪のうち少なくとも一方の軌道輪は、前記軌道面の少なくとも片側については前記転動体が軌道面から逸脱するのを拘束しない非拘束軌道輪であり、かつ前記保持器が円周方向に少なくとも2個以上のセグメントに分割されたセグメント保持器である転がり軸受において、前記非拘束軌道輪の周面またはその延長面上における前記転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側に、対向する軌道輪に向かって径方向に突出し前記転動体または保持器と軸方向に対向する凸部を設けたため、軸受組立後に非拘束軌道輪を外れなくすることができ、組付け時の取扱い性を向上させられる。 The rolling bearing according to the present invention is disposed between an inner ring having a raceway surface on an outer periphery, an outer ring having a raceway surface on an inner periphery, and a raceway between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring. A plurality of rolling elements, and a holder that holds the rolling elements in a circumferentially spaced manner so that the rolling elements can freely roll. At least one of the inner ring and the outer ring has at least one side of the raceway surface. In a rolling bearing that is a non-restraining race ring that does not restrain the rolling element from deviating from the raceway surface, and the cage is a segment cage that is divided into at least two segments in the circumferential direction. On the peripheral surface of the unconstrained raceway or its extended surface, the side that does not restrain the deviation of the rolling element from the raceway surface protrudes in a radial direction toward the opposite raceway and extends axially with the rolling element or cage. Opposite convex parts For digits, can not deviate unconstrained raceway after the bearing assembly, it is to improve the handling property at the time of assembling.
この発明の実施形態を図1ないし図6と共に説明する。この転がり軸受1は円すいころ軸受であり、軌道輪である内輪2および外輪3と、これら内外輪2,3間に介在する円すいころからなる複数個の転動体4と、各転動体4を保持する保持器5とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The rolling
図1において、内輪2は、外周に円すい面からなる軌道面2aが形成されたものであり、軌道面2aの大径側および小径側につば部2b,2cをそれぞれ有する。外輪3は、内周に内輪2の軌道面2aに対向する軌道面3aが形成されたものであり、つば無しとされている。転動体4は、円すいころからなり、外周面が転動面4aとして形成され、上記両軌道面2a,3a間で転動自在となっている。内輪2は、前記つば部2b,2cにより、転動体4が軌道面2aの両側へ逸脱するのを拘束している。これに対して、外輪3は、つば無しであるため、転動体4が軌道面3aから大径側へ逸脱するのを拘束しない非拘束軌道輪である。なお、転動体4が軌道面3aから小径側へ逸脱することについては、外輪3自体で規制している。
In FIG. 1, the
保持器5は、円周方向に所定の間隔で設けられた複数のポケット5aを有し、これらポケット5a内で各転動体4をそれぞれ円周方向に離間して転動自在に保持する。図2に示すように、保持器5は、円周方向に複数のセグメント5Aに分割されたセグメント保持器である。
The
非拘束軌道輪である外輪3の内周面における軌道面3aの大径側は円筒状で、この円筒状部分3bに、内輪2に向かって径方向に突出し転動体4に軸方向に対向する凸部7が設けられている。この凸部7は、外輪3とは別体である凸部品6の一部からなる。凸部品6は、上記凸部7とそれ以外の部分8とでなり、上記円筒状部分3bに形成された凹部9に凸部以外の部分8を嵌め込むことで、凸部7のみが外輪3の内周面から突出する状態に設けられる。なお、軸受運転時に、凸部7が転動体4に接触しないものとされている。
The large diameter side of the
この実施形態では、前記凸部品6は、図2および図4に示すように、軸方向から見て円周方向1箇所の分断箇所6aで分断されたC字状(図4)の止め輪である。また、前記凹部9は環状の溝であり、図3に示すように、その溝底の円周方向1箇所に内輪2に向かって突出する突起10が設けられている。凸部品6は、この凸部品6が有する弾性を利用して、縮径させた状態で凹部9に挿入しその後拡径させることで、凹部9に凸部以外の部分8を嵌め込む。その際、円周方向位相で凸部品6の分断箇所6aに前記突起10を位置させる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 4, the
分断箇所6aの隙間寸法S(図2、図4参照)が零であるときの凸部品6の外径D0(図5)は、外輪3の円筒状部分3bの内径d1(図1)よりも大きく設定してある。そのため、単に凸部品6を縮径させただけでは、凸部品6を凹部9に挿入することができない。そこで、図6のように、凸部品6の両端の位置を軸方向にずらし、分断箇所6aの隙間寸法Sが零以下になるように縮径させて、凸部品6を凹部9に挿入する。このとき、外輪3を加熱して膨張させておけば、凸部品6の凹部9への挿入がさらに容易になる。
The outer diameter D 0 (FIG. 5) of the
外力が作用しない状態における凸部品6の外径DN(図4)は、凹部9の溝底の内径d2(図1)以下とされている。つまり、凸部品6を凹部9に嵌め込んだ状態で、凹部9の溝底と凸部品6の外周間にしめしろが与えられておらず、凸部品6が外輪3に弾性復元力を与えないようになっている。
The outer diameter D N (FIG. 4) of the
この構成の転がり軸受は、非拘束軌道輪である外輪3の内周面における大径側すなわち転動体4の軌道面3aからの逸脱を拘束しない側に、転動体4と軸方向に対向する凸部7が設けられているため、外輪3が大径側へ移動しても、上記凸部7が転動体4に当たり、それ以上外輪3が移動することが規制される。そのため、一旦転がり軸受を組立てれば外輪3が外れることがなく、転がり軸受を機械に組付ける際の取扱いが容易である。
The rolling bearing having this configuration is a convex that faces the rolling
上記凸部7が外輪3とは別体である凸部品6の一部からなるため、凸部7が外輪3と一体である場合に比べ、凸部7の加工が容易である。また、上記凸部品6は、外輪3の内周面に形成された凹部9に凸部以外の部分8を嵌め込んで設けられているため、例えば図7のように凸部品6を外輪3の端面に設ける場合に比べて、外輪3の幅寸法(軸方向寸法)を短くできる。特に、外輪3の内周面における転動体4の軌道面3aからの逸脱を拘束しない側に寸法的な余裕がある場合は、外輪3の幅寸法を変更することなく、外輪3の内周面に凸部品6を設けることができる。
Since the
前記凹部9が外輪3の内周面における円筒状部分3bに形成されているため、凹部9から凸部品6が外れにくい。なぜならば、凹部9の形成されている箇所が円筒状であれば、軸方向に対して遠く離れる側に傾斜している場合に比べて、凸部品6の凸部7の根元位置と転動体4との距離を近づけることが可能になり、凸部品6に転動体4が接触したときに凸部品6に作用するモーメントを小さくできる。そのため、凹部9から凸部品6が外れにくいのである。
Since the
凹部9に嵌め込んで設けられた状態にある凸部品6は、縮径させようとする外力が作用しても、分断箇所6aの隙間寸法Sが零以下になるまで縮径することはない。したがって、この実施形態のように、分断箇所6aの隙間寸法Sが零であるときの凸部品6の外径D0を、外輪3の内周面における凹部9が形成されている箇所の内径d1よりも大きくしておけば、凸部品6が凹部9を乗り越えて外れることがない。
The
また、この実施形態では、外力が作用しない状態における凸部品6の外径DNを凹部9の溝底の内径d2以下としてある。それにより、凹部9に凸部品6を嵌め込んで設けたことによる外輪3の変形を防止できる。凹部9に嵌め込んだ凸部品6が外輪3に弾性復元力を与える状態、すなわち凹部9の溝底と凸部品6の外周間にしめしろを与えた状態である場合、上記弾性復元力により外輪3の内周大径側が局部的に膨張して変形する恐れがある。しかし、上記寸法関係として、凹部9の溝底と凸部品6の外周間にしめしろを与えなければ、凸部品6が外輪3に対して弾性復元力を与えることがないので、外輪3の変形を防止できる。それにより、外輪3の軌道面3aの精度に与える悪影響を排除できる。
Further, in this embodiment, there the outer diameter D N of the
上記のように、凹部9の溝底と凸部品6の外周間にしめしろが与えられていないため、両者間に摩擦力が作用せず凸部品6が円周方向に回りやすい状態にあるが、凹部9の溝底に設けた突起10を円周方向位相で凸部品6の分断箇所6aに位置させたことにより、凸部品6が円周方向に回るのが防止されている。
As described above, since no interference is given between the groove bottom of the
なお、上記実施形態は、外輪3の内周面における凹部9が形成されている箇所を円筒状としたが、図8のように、円すい面からなる外輪3の内周面に凹部9を形成し、その凹部9に凸部品6を嵌め込んで設けてもよい。
In the above embodiment, the portion where the
図9および図10は異なる実施形態を示す。この転がり軸受1は、凸部品6が、円周方向の一部に部分的設けられた棒状とされている。この実施形態では、凸部材6が円柱状で、その凸部7の先端7aはテーパ状の先細り形状になっている。そして、その先細り形状の先端7aが、保持器5と軸方向に対向している。凸部7および保持器5のそれぞれの対向部である凸部7の先端7aと保持器5の端面とは、互いに平行である。なお、軸受運転時に、凸部7が保持器5に接触しないものとされている。
9 and 10 show different embodiments. This rolling
この発明の転がり軸受では、外輪3が大径側へ移動した場合、凸部7が少なくとも1つの転動体4または保持器5に当たれば、それ以上外輪3が移動することが規制される。そのため、凸部品6がこのような棒状のようなものであっても、外輪3が外れるのを防止する機能を有する。
In the rolling bearing according to the present invention, when the
凸部7の先端7aと保持器5の端面とが互いに平行であるため、凸部7と保持器5とがエッジ接触することを防止でき、保持器5が傷付いたり、摩耗したりすることを抑制できる。保持器5を、強化繊維を配合した樹脂製とすれば、さらに凸部品6との接触による保持器5の摩耗を抑えることができる。添加する強化繊維としては、例えばグラスファイバやカーボンファイバ等が適する。
Since the
また、凸部品6が円周方向の一部に部分的設けられたものであれば、軸受内に潤滑油を流す場合に、外輪3の周面に沿って軌道面3aから大径側へ潤滑油が流れるのを阻害しないため、軸受の発熱を抑えることができる。
Further, if the
凸部品6の直径A(図9)は、保持器5のセグメント5A間の各円周方向隙間寸法B1〜Bn(図10)の総和よりも大きくしてある。すなわち、A>B1+B2+B3+…+Bnの関係が成り立つ。この寸法関係とすることにより、各セグメント5Aが円周方向の1箇所に集まって、円周方向幅の広いセグメント間の隙間が生じた場合でも、その隙間から凸部品6の凸部7が抜けることを防げる。凸部品6が円柱状でない場合は、その円周方向幅を、各円周方向隙間寸法B1〜Bnの総和より大きくする。なお、図10は、セグメント5A間の各円周方向隙間寸法を説明するための説明図であり、各部の寸法比が実際のものと異なっている。
The diameter A of the projecting part 6 (FIG. 9) is, is made larger than the sum of the
上記凸部品6の材質は、外輪3の材質よりも線膨張係数が大きいのが望ましい。例えば、外輪3の材質が軸受鋼(線膨張係数が12.5×10−6/℃)である場合、凸部品6の材質を高力黄銅(線膨張係数が18.4×10−6/℃)とする。このように、凸部品6の方が外輪3よりも線膨張係数を大きくすることで、運転中の軸受の発熱による凸部品6の凹部9からの脱落を抑制することができる。
The material of the
上記実施形態は、凸部7の先端7aを先細り形状とすることで、凸部7および保持器5のそれぞれの対向部を互いに平行にさせたが、図11のように、保持器5の形状を工夫することで、凸部7および保持器5のそれぞれの対向部を互いに平行にさせてもよい。図11の場合、保持器5の大径側の環状部5bに外径側へ張り出す張出部5cを設け、この張出部5cを凸部7に対する対向部としている。凸部7は、先細り形状の先端を有しない円柱状である。
Although the said embodiment made the front-end |
上記各実施形態では、転がり軸受の形式を内輪が両つば付きである円すいころ軸受としたが、この発明は他の形式の転がり軸受にも適用できる。例えば、図12は転がり軸受1が円筒ころ軸受である適用例であり、図13は転がり軸受1がアンギュラ玉軸受である適用例である。
In each of the above embodiments, the type of the rolling bearing is a tapered roller bearing in which the inner ring is provided with both collars. However, the present invention can also be applied to other types of rolling bearings. For example, FIG. 12 is an application example in which the rolling
図12の場合、外輪3が非拘束軌道輪であり、軌道面3aの軸方向両側共に転動体4が軌道面3aから逸脱するのを拘束しない。よって、外輪3の軌道面3a両側の内周面に、凸部品6からなる凸部7が設けられている。この例では、凸部品6として、C字状の止め輪が用いられている。なお、内輪2は、一対のつば部2bにより、転動体4が軌道面2aから逸脱するのを拘束している。
In the case of FIG. 12, the
図13の場合、内輪2および外輪3共に非拘束軌道輪であり、内輪2は、転動体4が軌道面2aから図の右側へ逸脱するのを拘束せず、外輪3は、転動体4が軌道面3aから図の左側へ逸脱するのを拘束しない。よって、内輪2の軌道面2aより右側の外周面、および外輪3の軌道面3aより左側の内周面に、それぞれ凸部品6からなる凸部7が設けられている。この例では、凸部品6として、円周方向の一部に部分的設けられた棒状のものが用いられている。なお、内輪2については、軌道面2aよりも左側のつば部2bにより、転動体4が軌道面2aから左側へ逸脱するのを拘束し、外輪3については、軌道面3aよりも右側のつば部3cにより、転動体4が軌道面2aから右側へ逸脱するのを拘束している。
In the case of FIG. 13, both the
この発明の転がり軸受は、例えば図14および図15に示す風力発電装置の主軸支持用として使用される。図の風力発電装置11は、支持台12上にナセル13を水平旋回自在に設け、このナセル13のケーシング14内に主軸15を一対の転がり軸受1により回転自在に支持し、この主軸15のケーシング14外に突出した一端に、旋回翼であるブレード16を取付けてある。主軸15の他端は増速機17に接続され、増速機17の出力軸18が発電機19のロータ軸に結合されている。
風力発電装置以外では、油圧ショベル、クレーン等の建設機械、工作機械の回転テーブル、パラボラアンテナ等に適用できる。
The rolling bearing of the present invention is used, for example, for supporting the main shaft of the wind power generator shown in FIGS. The
Other than wind power generators, it can be applied to construction machines such as hydraulic excavators and cranes, rotary tables of machine tools, parabolic antennas, and the like.
1…転がり軸受
2…内輪
2a…内輪の軌道面
2b,2c…つば部
3…外輪
3a…外輪の軌道面
3b…つば部
3c…つば部
4…転動体
5…保持器
5A…セグメント
6…凸部品
6a…分断箇所
7…凸部
8…凸部以外の部分
9…凹部
10…突起
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記非拘束軌道輪の周面またはその延長面上における前記転動体の軌道面からの逸脱を拘束しない側に、対向する軌道輪に向かって径方向に突出し前記転動体または保持器と軸方向に対向する凸部を設けたことを特徴とする転がり軸受。 An inner ring having a raceway surface on the outer periphery, an outer ring having a raceway surface on the inner periphery, and a plurality of rolling elements disposed between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring so as to be freely rollable in a circumferential direction. And a cage that holds the rolling elements in a circumferentially spaced manner so that the rolling elements can freely roll, and at least one of the inner ring and the outer ring has a rolling element on at least one side of the raceway surface. In a rolling bearing that is a non-restraining race ring that does not restrain deviating from the surface, and the cage is a segment cage that is divided into at least two segments in the circumferential direction,
On the peripheral surface of the unconstrained raceway or its extension surface, the side that does not restrain the deviation of the rolling element from the raceway surface protrudes in a radial direction toward the opposite raceway and extends axially with the rolling element or cage. A rolling bearing characterized by providing opposing convex portions.
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