JP2011163420A - Bearing structure and direct drive type wind turbine generator - Google Patents

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Takafumi Yoshida
孝文 吉田
Masashi Sasaki
将志 佐々木
Yoshitomo Noda
善友 野田
Tomohiro Numajiri
智裕 沼尻
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve easiness in replacing a bearing and easiness in adjusting a clearance between rolling elements and an outer ring of the bearing. <P>SOLUTION: This bearing structure includes an inner ring 31 mounted to a main shaft 4; the outer ring 32 provided facing the inner ring 31; a bearing housing 6-1 holding the outer ring 32; cylindrical rollers 33 provided between the inner ring 31 and the outer ring 32; and a nut 34 fixing the inner ring 31. The main shaft 4 has a tapered surface 4a formed to be thinner in diameter toward the end of the main shaft 4. The inner ring 31 is pressed to the tapered surface 4a by the nut 34. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、軸受構造、及び、それを用いたダイレクトドライブ型風力発電装置に関する。   The present invention relates to a bearing structure and a direct drive wind power generator using the same.

風力発電装置の一つの公知の形式は、ダイレクトドライブ型風力発電装置である。古典的な風力発電装置は、風車ロータの回転を増速機を用いて回転数を増大させて発電機に伝えるのに対し、ダイレクトドライブ型風力発電装置では、風車ロータと発電機が主軸によって直結される。増速機を排除することにより増速機における機械的損失を避けることができるダイレクトドライブ型風力発電装置は、発電効率の向上のために有利である。   One known type of wind turbine generator is a direct drive wind turbine generator. Classic wind power generators transmit the rotation of the wind turbine rotor to the generator by increasing the number of rotations using a gearbox, whereas in the direct drive wind power generator, the wind turbine rotor and generator are directly connected by the main shaft. Is done. A direct drive type wind turbine generator that can avoid mechanical loss in the gearbox by eliminating the gearbox is advantageous for improving the power generation efficiency.

ダイレクトドライブ型の風力発電装置においては、主軸が大型になり、且つ、発電機と主軸が直結されているので、主軸を支持する軸受構造の設計においても特別な配慮が必要になる。欧州特許出願EP2014917号公報及び対応日本出願の特開2009−19625号公報は、ダイレクトドライブ型の風力発電装置における軸受構成について議論している。これらの特許文献は、主軸を2つの軸受で支持すると共に発電機の後側の端板を第3の軸受で支持し、更に、容易に撓むように構成された前側の端板を台板に接続する構造を開示している。   In the direct drive type wind turbine generator, the main shaft is large and the generator and the main shaft are directly connected. Therefore, special consideration is required in the design of the bearing structure that supports the main shaft. European Patent Application No. EP20144917 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-19625 discussing the bearing configuration in a direct drive type wind power generator. In these patent documents, the main shaft is supported by two bearings, the rear end plate of the generator is supported by a third bearing, and the front end plate configured to be easily bent is connected to the base plate. The structure to be disclosed is disclosed.

また、欧州特許出願EP1967731号公報は、風力発電装置において一般的に用いられる球面ころ軸受(spherical
roller bearing: SRB)について言及し、球面ころ軸受では、ラジアル方向及びアキシャル方向にクリアランスが必然的に発生するが、これは駆動系に印加される機械的負荷に適合していないと論じている。このような事態に対処するための構造として、欧州特許出願EP1967731号公報は、転動体を収容する空洞を形成する第1アセンブリと、ベアリングハウジングに固定された第2アセンブリの間に摩擦を軽減するような挿入体(anti-friction insert)が挿入された自動調心軸受を開示している。
In addition, European Patent Application EP 1967731 discloses a spherical roller bearing (spherical) generally used in wind power generators.
In reference to roller bearings (SRB), clearance is inevitably generated in spherical roller bearings in the radial and axial directions, but it is argued that this is not compatible with the mechanical load applied to the drive train. As a structure for dealing with such a situation, European Patent Application No. EP1967671 reduces friction between a first assembly that forms a cavity that accommodates a rolling element and a second assembly that is fixed to the bearing housing. A self-aligning bearing is disclosed in which an anti-friction insert is inserted.

一方、発明者の検討によれば、ダイレクトドライブ型の風力発電装置の軸受構造の設計においては、他にも、以下に述べるような2つの課題がある。第1の課題は、軸受の交換容易性である。典型的には、軸受は、主軸に焼き嵌めによって嵌め込まれる。その一方で、主軸を支持する軸受は、風力発電装置に何らかの不具合が発生した場合や定期メンテナンスにおいて交換が必要になる場合があり得る。このような場合、焼き嵌めによって軸受が嵌め込まれていることは、軸受の交換を困難にし、好ましくない。軸受の交換容易性の向上は、特に、洋上に設置されるダイレクトドライブ型の風力発電装置において重要である。   On the other hand, according to the inventors' investigation, there are two other problems as described below in designing the bearing structure of the direct drive type wind power generator. The first problem is easy replacement of the bearing. Typically, the bearing is fitted into the main shaft by shrink fitting. On the other hand, the bearing that supports the main shaft may need to be replaced when some trouble occurs in the wind turbine generator or during regular maintenance. In such a case, it is not preferable that the bearing is fitted by shrink fitting, which makes it difficult to replace the bearing. Improvement of the ease of replacement of the bearing is particularly important in a direct drive type wind power generator installed on the ocean.

第2の課題は、主軸を支持する軸受の転動体(玉又はころ)と外輪の間のクリアランスの調節容易性である。主軸と発電機のロータとが直結されるダイレクトドライブ型の風力発電装置では、発電機のステータとロータとのクリアランスを確保するために、軸受の転動体と外輪の間のクリアランスが小さいことが望ましい。軸受の転動体と外輪の間のクリアランスが大きいと、主軸の振動が大きくなり、発電機のロータがステータと接触する可能性があるためである。その一方で、発電機のステータとロータとのクリアランスが小さすぎることも好ましくない。なぜなら、発電機のステータとロータとのクリアランスが小さすぎると、内輪と外輪の温度差の問題に対処できないからである。詳細には、風力発電装置の運転中には、軸受の温度が上昇するが、温度上昇は、外輪よりも内輪の方が大きい。内輪の温度が外輪の温度よりも相対的に高くなると、内輪の熱膨張が外輪よりも大きくなり、結果として、転動体に作用する機械的負荷が増大する。これは、転動体の寿命を縮めるため好ましくない。このように、軸受の転動体と外輪の間のクリアランスは、大きすぎても小さすぎても好ましくなく、最適に調節される必要がある。軸受の転動体と外輪の間のクリアランスを最適に調節するためには、クリアランスの調節が容易であることが望ましい。   The second problem is easy adjustment of the clearance between the rolling element (ball or roller) of the bearing that supports the main shaft and the outer ring. In a direct drive type wind power generator in which the main shaft and the generator rotor are directly connected, it is desirable that the clearance between the rolling elements of the bearing and the outer ring be small in order to ensure the clearance between the stator and the rotor of the generator. . This is because if the clearance between the rolling element of the bearing and the outer ring is large, the vibration of the main shaft increases, and the rotor of the generator may come into contact with the stator. On the other hand, it is not preferable that the clearance between the stator and the rotor of the generator is too small. This is because if the clearance between the stator and the rotor of the generator is too small, the problem of the temperature difference between the inner ring and the outer ring cannot be dealt with. Specifically, during the operation of the wind turbine generator, the temperature of the bearing rises, but the temperature rise is larger in the inner ring than in the outer ring. When the temperature of the inner ring becomes relatively higher than the temperature of the outer ring, the thermal expansion of the inner ring becomes larger than that of the outer ring, and as a result, the mechanical load acting on the rolling elements increases. This is not preferable because the life of the rolling element is shortened. Thus, the clearance between the rolling element of the bearing and the outer ring is not preferable whether it is too large or too small, and needs to be adjusted optimally. In order to optimally adjust the clearance between the rolling elements of the bearing and the outer ring, it is desirable that the clearance is easily adjusted.

欧州特許出願EP2014917号公報European Patent Application EP20144917 特開2009−19625号公報JP 2009-19625 A 欧州特許出願EP1967731号公報European Patent Application EP1966731

したがって、本発明の目的は、軸受の交換容易性と、該軸受の転動体と外輪の間のクリアランスの調節容易性のうちの少なくとも一方を向上させるための軸受構造を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a bearing structure for improving at least one of the ease of replacement of a bearing and the ease of adjusting the clearance between a rolling element and an outer ring of the bearing.

以下に、上記の目的を達成するための手段を説明する。その手段に含まれる技術的事項には、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための形態]の記載との対応関係を明らかにするために、[発明を実施するための形態]で使用される番号・符号が付加されている。但し、付加された番号・符号は、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for achieving the above object will be described below. In order to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Mode for Carrying Out the Invention], the technical matters included in the means include [Mode for Carrying Out the Invention]. ] Is added with the numbers and symbols used in []. However, the added numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].

本発明の一の観点においては、軸受構造が、回転軸(4)と、回転軸(4)に取り付けられた第1内輪(31)(52)と、第1内輪(31、52)の外側に、第1内輪(31、52)と対向して設けられた第1外輪(32、53、53b)と、第1外輪(32、53、53b)を収容する軸受ハウジング(6−1、6−2)と、第1内輪(31、52)と第1外輪(32、53、53b)の間に設けられた第1転動体(33、55)と、第1内輪(31、52)を固定する内輪固定部材(34、57、57a〜57c)とを備えている。回転軸(4)は、回転軸(4)の端に近づくほど回転軸(4)の径が細くなるように形成されたテーパー面(4a、4b)を有している。第1内輪(31、52)は、内輪固定部材(34、57、57a〜57c)によってテーパー面(4a、4b)に押しつけられている。   In one aspect of the present invention, the bearing structure includes a rotating shaft (4), first inner rings (31) and (52) attached to the rotating shaft (4), and outer sides of the first inner rings (31 and 52). In addition, a first outer ring (32, 53, 53b) provided to face the first inner ring (31, 52) and a bearing housing (6-1, 6) for housing the first outer ring (32, 53, 53b). -2), a first rolling element (33, 55) provided between the first inner ring (31, 52) and the first outer ring (32, 53, 53b), and the first inner ring (31, 52). And inner ring fixing members (34, 57, 57a to 57c) to be fixed. The rotating shaft (4) has tapered surfaces (4a, 4b) formed such that the diameter of the rotating shaft (4) becomes thinner as it approaches the end of the rotating shaft (4). The first inner rings (31, 52) are pressed against the tapered surfaces (4a, 4b) by the inner ring fixing members (34, 57, 57a to 57c).

一実施形態では、当該軸受構造が、更に、回転軸(4)に第1内輪(52)に隣接して取り付けられた第2内輪(51)と、第2内輪(51)と第1外輪(53)の間に設けられた第2転動体(54)とを具備している。第1内輪(52)と第1転動体(55)と第1外輪(53)の第1部分でラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が構成される一方、第2内輪(51)と第2転動体(54)と第1外輪(53)の第2部分でアキシャル方向の荷重を支持するスラスト軸受が構成されている。   In one embodiment, the bearing structure further includes a second inner ring (51) attached to the rotating shaft (4) adjacent to the first inner ring (52), a second inner ring (51), and a first outer ring ( 53) and a second rolling element (54) provided between them. The first inner ring (52), the first rolling element (55), and the first portion of the first outer ring (53) constitute a radial bearing that supports a load in the radial direction, while the second inner ring (51) and the second inner ring (51) A thrust bearing that supports a load in the axial direction is constituted by the rolling element (54) and the second portion of the first outer ring (53).

このような軸受構造において、第2内輪(51)と回転軸(4)の間に設けられた第1クリアランス(δ)が、第1転動体と第1外輪(53)の間に設けられた第2クリアランス(δ)よりも大きいことが好ましい。 In such a bearing structure, a first clearance (δ 2 ) provided between the second inner ring (51) and the rotating shaft (4) is provided between the first rolling element and the first outer ring (53). It is preferably larger than the second clearance (δ 3 ).

他の実施形態では、ラジアル軸受の外輪とアキシャル軸受の外輪とが別々に用意されてもよい。この場合、当該軸受構造が、第2内輪(51)の外側に、第2内輪(51)と対向して設けられた第2外輪(53a)と、第2内輪(51)と第2外輪(53a)の間に設けられた第2転動体(54)とを具備する。第1内輪(52)と第1転動体(55)と第1外輪(53b)でラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が構成され、第2内輪(51)と第2転動体(54)と第2外輪(53b)でアキシャル方向の荷重を支持するスラスト軸受が構成されている。この場合、第2外輪(53a)と軸受ハウジング(6−2)の間に設けられた第1クリアランス(δ)が、第1転動体(55)と第1外輪(53b)の間に設けられた第2クリアランス(δ)よりも大きいことが好ましい。 In another embodiment, the outer ring of the radial bearing and the outer ring of the axial bearing may be prepared separately. In this case, the bearing structure includes a second outer ring (53a) provided on the outer side of the second inner ring (51) so as to face the second inner ring (51), a second inner ring (51), and a second outer ring ( 53a) and a second rolling element (54). The first inner ring (52), the first rolling element (55), and the first outer ring (53b) form a radial bearing that supports a radial load. The second inner ring (51), the second rolling element (54), and the like. A thrust bearing that supports a load in the axial direction is configured by the second outer ring (53b). In this case, a first clearance (δ 2 ) provided between the second outer ring (53a) and the bearing housing (6-2) is provided between the first rolling element (55) and the first outer ring (53b). It is preferable that it is larger than the obtained second clearance (δ 3 ).

当該軸受構造は、軸受ハウジング(6−2)に第1外輪(53b)の外周面に到達する作動油供給経路(41a)が形成され、作動油供給経路(41a)を介して第1外輪(53b)の外周面に油圧を印加することによって第2クリアランス(δ)を調節可能に構成されることが好ましい。 In the bearing structure, a hydraulic oil supply path (41a) reaching the outer peripheral surface of the first outer ring (53b) is formed in the bearing housing (6-2), and the first outer ring ( It is preferable that the second clearance (δ 3 ) can be adjusted by applying hydraulic pressure to the outer peripheral surface of 53b).

一実施形態では、回転軸(4)の端の側においてテーパー面(4a、4b)に隣接するネジが回転軸(4)に形成され、内輪固定部材(34、57)は、ネジと螺合するナットを備えている。   In one embodiment, a screw adjacent to the tapered surface (4a, 4b) is formed on the rotary shaft (4) on the end side of the rotary shaft (4), and the inner ring fixing members (34, 57) are screwed with the screw. It has a nut to do.

一実施形態では、内輪固定部材が、回転軸(4)に挿入されるリング(57a)と、リング(57a)を回転軸(4)に固定する固定部材(57b)と、リング(57a)を回転軸(4)のアキシャル方向に貫通するボルト(57c)とを備え、第1内輪(52)が、ボルト(57c)によりテーパー面(4b)に押しつけられる。   In one embodiment, the inner ring fixing member includes a ring (57a) inserted into the rotating shaft (4), a fixing member (57b) that fixes the ring (57a) to the rotating shaft (4), and a ring (57a). And a bolt (57c) penetrating in the axial direction of the rotating shaft (4), and the first inner ring (52) is pressed against the tapered surface (4b) by the bolt (57c).

一実施形態では、 第1内輪(52)が、回転軸(4)の端に近づくほど径が小さくなるように形成され、テーパー面(4a、4b)に当接される内周面と、径が一定であるように形成された外周面とを有するテーパー付リング(52a)と、テーパー付リング(52a)の外周面に当接され、径が一定であるように形成された内周面を備えるストレート内輪(52b)とを備えている。この場合、第1転動体(55)がストレート内輪(52b)と第1外輪(53)の間に設けられる。   In one embodiment, the first inner ring (52) is formed such that its diameter decreases as it approaches the end of the rotation shaft (4), and an inner peripheral surface that comes into contact with the tapered surfaces (4a, 4b), and a diameter A tapered ring (52a) having an outer peripheral surface formed to have a constant diameter, and an inner peripheral surface formed to be in contact with the outer peripheral surface of the tapered ring (52a) and to have a constant diameter. A straight inner ring (52b). In this case, the first rolling element (55) is provided between the straight inner ring (52b) and the first outer ring (53).

回転軸(4)の傾きを吸収するためには、軸受ハウジング(6−1)と第1外輪(32)とが、相対的に変位可能に接合されることが好ましい。この場合、一実施形態では、軸受ハウジング(6−1)と第1外輪(32)の間に弾性体(24、25)が設けられてもよい。   In order to absorb the inclination of the rotating shaft (4), it is preferable that the bearing housing (6-1) and the first outer ring (32) are joined so as to be relatively displaceable. In this case, in one embodiment, an elastic body (24, 25) may be provided between the bearing housing (6-1) and the first outer ring (32).

回転軸(4)の傾きを吸収するためには、第1外輪(32)が、内側部材(32a)と、内側部材(32a)の外側に位置する外側部材(32b)とを備え、内側部材(32a)と外側部材(32b)とが、相対的に変位可能に接合されてもよい。この場合、第1転動体(33)は、第1内輪(31)と内側部材(32a)との間に設けられる。この場合、一実施形態では、内側部材(32a)と外側部材(32b)との間に弾性体(32c)が設けられる。その代わりに、外側部材(32b)に内側部材(32a)の外周面に到達する潤滑油溜め(32d)が設けられ、内側部材(32a)の外周面及び/又は外側部材(32b)の内周面に溝(32e)が設けられ、潤滑油溜め(32d)と溝(32e)に潤滑流体が充填されてもよい。   In order to absorb the inclination of the rotation shaft (4), the first outer ring (32) includes an inner member (32a) and an outer member (32b) positioned outside the inner member (32a). (32a) and the outer member (32b) may be joined so as to be relatively displaceable. In this case, the first rolling element (33) is provided between the first inner ring (31) and the inner member (32a). In this case, in one embodiment, an elastic body (32c) is provided between the inner member (32a) and the outer member (32b). Instead, the outer member (32b) is provided with a lubricating oil sump (32d) that reaches the outer peripheral surface of the inner member (32a), and the outer peripheral surface of the inner member (32a) and / or the inner periphery of the outer member (32b). A groove (32e) may be provided on the surface, and the lubricating oil reservoir (32d) and the groove (32e) may be filled with a lubricating fluid.

交換容易性を向上させるためには、第1内輪(31)が回転軸(4)の周方向において複数の部材(61、62)に分割可能であり、第1外輪(32)が回転軸(4)の周方向において複数の部材(71、72)に分割可能であることが好ましい。   In order to improve the exchangeability, the first inner ring (31) can be divided into a plurality of members (61, 62) in the circumferential direction of the rotating shaft (4), and the first outer ring (32) can be divided into the rotating shaft ( It is preferable that the member can be divided into a plurality of members (71, 72) in the circumferential direction 4).

このような軸受構造は、ダイレクトドライブ型風力発電装置(1)の主軸(4)を回転可能に支持するために好適である。   Such a bearing structure is suitable for rotatably supporting the main shaft (4) of the direct drive type wind power generator (1).

本発明によれば、主軸を支持する軸受の交換容易性と、該軸受の転動体と外輪の間のクリアランスの調節容易性のうちの少なくとも一方を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve at least one of the ease of replacement of the bearing that supports the main shaft and the ease of adjusting the clearance between the rolling elements of the bearing and the outer ring.

本発明の一実施形態におけるダイレクトドライブ型の風力発電装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the direct drive type wind power generator in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるダイレクトドライブ型の風力発電装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the direct drive type wind power generator in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態における軸受の構造を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the bearing in other embodiment of this invention.

図1、図2は、本発明の一実施形態におけるダイレクトドライブ型の風力発電装置1の構造を示す図である。図1を参照して、風力発電装置1は、タワー2と、タワー2の上に搭載されたナセル台座3と、主軸4とを備えている。主軸4の一端には、ロータヘッドと風車翼とを備える風車ロータ(図示されない)が結合され、他端には発電機7が結合される。発電機7のステータケーシング11は、トルクサポート8によってナセル台座3に連結されており、トルクサポート8により、ステータケーシング11に主軸4の周方向に作用するトルクが支持されている。   1 and 2 are views showing the structure of a direct drive type wind power generator 1 according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the wind turbine generator 1 includes a tower 2, a nacelle pedestal 3 mounted on the tower 2, and a main shaft 4. A wind turbine rotor (not shown) including a rotor head and wind turbine blades is coupled to one end of the main shaft 4, and a generator 7 is coupled to the other end. The stator casing 11 of the generator 7 is connected to the nacelle pedestal 3 by a torque support 8, and the torque acting on the stator casing 11 in the circumferential direction of the main shaft 4 is supported by the torque support 8.

図2に示されているように、ナセル台座3には、2つの軸受ハウジング6−1、6−2が設けられており、主軸4は、軸受ハウジング6−1、6−2の内側に設けられた軸受5−1、5−2によって回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 2, the nacelle base 3 is provided with two bearing housings 6-1 and 6-2, and the main shaft 4 is provided inside the bearing housings 6-1 and 6-2. The bearings 5-1 and 5-2 are rotatably supported.

発電機7は、ステータ12と発電機ロータ13とを備えている。ステータ12は、ステータケーシング11に固定されている。発電機ロータ13は、界磁磁石14と界磁磁石14を支持するロータプレート15とを備えており、ロータプレート15は、主軸4に挿入されたスリーブ9に結合されている。ステータケーシング11は、主軸4に設けられた2つの発電機軸受16によって支持されており、主軸4は、ステータケーシング11に対して回転可能である。   The generator 7 includes a stator 12 and a generator rotor 13. The stator 12 is fixed to the stator casing 11. The generator rotor 13 includes a field magnet 14 and a rotor plate 15 that supports the field magnet 14, and the rotor plate 15 is coupled to a sleeve 9 inserted into the main shaft 4. The stator casing 11 is supported by two generator bearings 16 provided on the main shaft 4, and the main shaft 4 is rotatable with respect to the stator casing 11.

図3は、軸受5−1、5−2と軸受ハウジング6−1、6−2の構造を示す断面図である。まず、風車ロータに近い側に位置する軸受5−1、軸受ハウジング6−1の構造を説明する。軸受5−1は、内輪31と、外輪32と、それらの間に挟まれた円筒ころ33を備えている。円筒ころ33は、図示されないセパレータ保持器によって保持される。一方、軸受ハウジング6−1は、環状体21と、プレート22と、プレート22を環状体21に結合するボルト23とを備えている。軸受5−1の外輪32は、環状体21の内周面に当接されており、環状体21に設けられた突出部とプレート22とによって挟まれて保持されている。   FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the bearings 5-1, 5-2 and the bearing housings 6-1, 6-2. First, the structure of the bearing 5-1 and the bearing housing 6-1 which are located on the side close to the wind turbine rotor will be described. The bearing 5-1 includes an inner ring 31, an outer ring 32, and a cylindrical roller 33 sandwiched between them. The cylindrical roller 33 is held by a separator holder (not shown). On the other hand, the bearing housing 6-1 includes an annular body 21, a plate 22, and a bolt 23 that couples the plate 22 to the annular body 21. The outer ring 32 of the bearing 5-1 is in contact with the inner peripheral surface of the annular body 21, and is sandwiched and held between the protruding portion provided on the annular body 21 and the plate 22.

本実施形態の軸受構造においては、内輪31が主軸4に取り付けられる構造に一つの特徴がある。主軸4には、主軸4の端に近づくほど主軸4の径が小さくなるようにテーパー面4aが形成されている。一方、内輪31は、主軸4の端に近づくほど内径が小さくなるように形成されており、内輪31の内周面がテーパー面4aに押し当てられている。更に、テーパー面4aに隣接してネジが形成されており、そのネジにナット34が螺合されている。ナット34は、内輪31を固定する内輪固定部材としての機能を有している。即ち、ナット34が締められると、内輪31がテーパー面4aに押しつけられ、これにより、内輪31が固定される。   The bearing structure of this embodiment has one feature in the structure in which the inner ring 31 is attached to the main shaft 4. A taper surface 4 a is formed on the main shaft 4 so that the diameter of the main shaft 4 decreases as the end of the main shaft 4 is approached. On the other hand, the inner ring 31 is formed so that the inner diameter becomes smaller as it approaches the end of the main shaft 4, and the inner peripheral surface of the inner ring 31 is pressed against the tapered surface 4a. Further, a screw is formed adjacent to the tapered surface 4a, and a nut 34 is screwed to the screw. The nut 34 has a function as an inner ring fixing member that fixes the inner ring 31. That is, when the nut 34 is tightened, the inner ring 31 is pressed against the tapered surface 4a, and thereby the inner ring 31 is fixed.

このような構造によれば、軸受5−1の内輪31を主軸4に取り付け、又は取り外すことが容易になり、軸受5−1の交換容易性を向上させることができる。内輪と主軸が焼き嵌めで締結される一般的な風力発電装置では、内輪と主軸とを取り外すために多くの労力が必要になる。しかし、図3の構造では、ナット34を外した上で内輪31に主軸4の中心軸に平行で、且つ、主軸4の端に向かう方向に力を作用させることにより、内輪31を容易に外すことができる。その一方で、内輪31を主軸4に挿入した上でナット34を締め付け、内輪31がテーパー面4aに押し付けることによって、内輪31を容易に主軸4に取り付けることができる。   According to such a structure, the inner ring 31 of the bearing 5-1 can be easily attached to or detached from the main shaft 4, and the ease of replacement of the bearing 5-1 can be improved. In a general wind power generator in which the inner ring and the main shaft are fastened by shrink fitting, a lot of labor is required to remove the inner ring and the main shaft. However, in the structure of FIG. 3, the inner ring 31 is easily removed by applying a force to the inner ring 31 in a direction parallel to the central axis of the main shaft 4 and toward the end of the main shaft 4 after removing the nut 34. be able to. On the other hand, the inner ring 31 can be easily attached to the main shaft 4 by tightening the nut 34 after inserting the inner ring 31 into the main shaft 4 and pressing the inner ring 31 against the tapered surface 4a.

加えて、ナット34の締め具合によって円筒ころ33と外輪32の間のクリアランスδ(又は、内輪31と外輪32の間隔)を容易に調節することができる。ナット34を強く締め付けて内輪31を主軸4の端から離れる方向に変位させれば、クリアランスδを容易に狭くできる。また、ナット34を緩めた上で内輪31を主軸4の端に向かう方向に変位させれば、クリアランスδを容易に広くすることもできる。 In addition, the clearance δ 1 (or the interval between the inner ring 31 and the outer ring 32) between the cylindrical roller 33 and the outer ring 32 can be easily adjusted by the tightening degree of the nut 34. If ask displacing the inner ring 31 is tightened strongly nut 34 away from the end of the main shaft 4 can be easily narrowed clearance [delta] 1. Also, if displaced in the direction towards the inner ring 31 on the end of the main shaft 4 on loosening the nut 34 can be easily widen the clearance [delta] 1.

一方、発電機7に近い側に位置する軸受5−2、軸受ハウジング6−2は、下記のような構造を有している。軸受5−2は、アキシャル方向の荷重Faとラジアル方向の荷重Frとを別々の転動体で支持する構造を有しており、具体的には、第1内輪51と、第2内輪52と、共通外輪53と、ボール54と、円筒ころ55とを備えている。ボール54は、第1内輪51と共通外輪53の間に配列され、円筒ころ55は、第2内輪52と共通外輪53の間に配列されている。軸受ハウジング6−2は、環状体41と、プレート42と、プレート42を環状体41に結合するボルト43とを備えている。   On the other hand, the bearing 5-2 and the bearing housing 6-2 located on the side close to the generator 7 have the following structure. The bearing 5-2 has a structure in which the axial load Fa and the radial load Fr are supported by separate rolling elements. Specifically, the first inner ring 51, the second inner ring 52, A common outer ring 53, a ball 54, and a cylindrical roller 55 are provided. The balls 54 are arranged between the first inner ring 51 and the common outer ring 53, and the cylindrical rollers 55 are arranged between the second inner ring 52 and the common outer ring 53. The bearing housing 6-2 includes an annular body 41, a plate 42, and a bolt 43 that couples the plate 42 to the annular body 41.

ここで、第1内輪51と共通外輪53とボール54は、アキシャル方向への荷重Faのみを支持するスラスト玉軸受を構成しており、第2内輪52と共通外輪53と円筒ころ55は、ラジアル方向の荷重Frのみを支持するラジアルころ軸受を構成している。アキシャル荷重Faが主軸4に作用した場合、アキシャル荷重Faは、第1内輪51、ボール54、共通外輪53を介して軸受ハウジング6−2に伝わって支持される。一方、ラジアル荷重Frが主軸4に作用した場合、ラジアル荷重Frは、第2内輪52、円筒ころ55、共通外輪53を介して軸受ハウジング6−2に伝わって支持される。   Here, the first inner ring 51, the common outer ring 53, and the ball 54 constitute a thrust ball bearing that supports only the load Fa in the axial direction, and the second inner ring 52, the common outer ring 53, and the cylindrical roller 55 are radial. A radial roller bearing that supports only the load Fr in the direction is configured. When the axial load Fa acts on the main shaft 4, the axial load Fa is transmitted to and supported by the bearing housing 6-2 via the first inner ring 51, the balls 54, and the common outer ring 53. On the other hand, when the radial load Fr acts on the main shaft 4, the radial load Fr is transmitted to and supported by the bearing housing 6-2 via the second inner ring 52, the cylindrical roller 55, and the common outer ring 53.

アキシャル荷重Faとラジアル荷重Frの両方を受けるためには、複列軸受(例えば、複列円すいころ軸受)が使用されることが多いが、複列軸受では、アキシャル荷重が大きいと片列側に荷重が集中する片列負荷が発生し得る。片列負荷が発生すると、軸受の寿命が短くなってしまう。しかし、本実施形態の軸受5−2では、アキシャル方向の荷重Faとラジアル方向の荷重Frが別々の転動体で受けられているため、片列負荷の問題は発生しない。   In order to receive both the axial load Fa and the radial load Fr, a double row bearing (for example, a double row tapered roller bearing) is often used. A single row load in which the load is concentrated can occur. When a single-row load occurs, the life of the bearing is shortened. However, in the bearing 5-2 of the present embodiment, the axial load Fa and the radial load Fr are received by separate rolling elements, so that the problem of single-row load does not occur.

軸受5−2の共通外輪53は、環状体41の内周面に当接されており、環状体41に設けられた突出部とプレート42とによって挟まれて保持されている。   The common outer ring 53 of the bearing 5-2 is in contact with the inner peripheral surface of the annular body 41, and is held between the projecting portion provided on the annular body 41 and the plate 42.

第1内輪51は、主軸4に設けられている段差4cとナット56によって挟まれて保持されている。ここで、第1内輪51は、その内周面と主軸4の間にクリアランスδが保たれるように挟持されている。後述のように、クリアランスδが存在することは、第1内輪51と共通外輪53とボール54を、アキシャル方向の荷重Faのみを支持するスラスト軸受として機能させるために重要である。 The first inner ring 51 is sandwiched and held by a step 4 c provided on the main shaft 4 and a nut 56. Here, the first inner ring 51, the clearance [delta] 2 is sandwiched to be kept between the inner peripheral surface and the main shaft 4 thereof. As described below, the clearance [delta] 2 is present, a common outer ring 53 and the ball 54 and the first inner ring 51, is important in order to function as a thrust bearing for supporting only the load Fa axial direction.

一方、第2内輪52は、その内周面がナット57によって主軸4に設けられたテーパー面4bに押しつけられることによって主軸4に取り付けられている。詳細には、主軸4には、主軸4の端に近づくほど主軸4の径が小さくなるようにテーパー面4bが形成されている。一方、第2内輪52は、主軸4の端に近づくほど内径が小さくなるように形成されており、第2内輪52の内周面がテーパー面4bに押し当てられている。更に、テーパー面4bに隣接してネジが形成されており、そのネジにナット57が螺合されている。ナット57は、第2内輪52を固定する内輪固定部材としての機能を有している。即ち、ナット57が締められると、第2内輪52がテーパー面4bに押しつけられ、これにより、第2内輪52が固定される。   On the other hand, the inner peripheral surface of the second inner ring 52 is attached to the main shaft 4 by being pressed against a tapered surface 4 b provided on the main shaft 4 by a nut 57. Specifically, the main shaft 4 is formed with a tapered surface 4 b so that the diameter of the main shaft 4 decreases as the end of the main shaft 4 is approached. On the other hand, the second inner ring 52 is formed so that the inner diameter becomes smaller as it approaches the end of the main shaft 4, and the inner peripheral surface of the second inner ring 52 is pressed against the tapered surface 4b. Further, a screw is formed adjacent to the tapered surface 4b, and a nut 57 is screwed to the screw. The nut 57 has a function as an inner ring fixing member that fixes the second inner ring 52. That is, when the nut 57 is tightened, the second inner ring 52 is pressed against the tapered surface 4b, whereby the second inner ring 52 is fixed.

第2内輪52と円筒ころ55は、円筒ころ55と共通外輪53の間にクリアランスδが存在するように主軸4に取り付けられる。ここで、円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδは、第1内輪51の内周面と主軸4の間のクリアランスδよりも小さくなるように調節されている。クリアランスδがクリアランスδよりも小さいことは、軸受5−2の機能上重要である。クリアランスδがクリアランスδよりも大きいと、軸受5−2にラジアル方向の荷重Faが印加された場合に、円筒ころ55と共通外輪53とが接触する前に第1内輪51の内周面と主軸4とが接触し、アキシャル軸受として機能すべき第1内輪51と共通外輪53とボール54にラジアル方向の荷重Frが作用してしまう。本実施形態の軸受5−2では、クリアランスδがクリアランスδよりも小さいことにより、軸受5−2にラジアル方向の荷重Faが印加された場合に、第1内輪51の内周面と主軸4とが接触する前に円筒ころ55と共通外輪53とが接触し、第2内輪52、円筒ころ55、及び共通外輪53が、所望のとおりにラジアル軸受として機能する。このように、本実施形態の軸受5−2では、クリアランスδがクリアランスδよりも小さいことによりアキシャル軸受とラジアル軸受の分離が実現されている。 The second inner ring 52 and the cylindrical roller 55 are attached to the main shaft 4 such that a clearance δ 3 exists between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53. Here, the clearance δ 3 between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53 is adjusted to be smaller than the clearance δ 2 between the inner peripheral surface of the first inner ring 51 and the main shaft 4. It clearance [delta] 3 is smaller than the clearance [delta] 2 is functionally important bearing 5-2. The clearance [delta] 3 is greater than the clearance [delta] 2, when a load Fa in the radial direction is applied to the bearing 5-2, the inner peripheral surface of the first inner ring 51 before the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53 is in contact And the main shaft 4 come into contact with each other, and a radial load Fr acts on the first inner ring 51, the common outer ring 53, and the ball 54 that should function as an axial bearing. In the bearing 5-2 of the present embodiment, by the clearance [delta] 3 is smaller than the clearance [delta] 2, when a load Fa in the radial direction is applied to the bearing 5-2, the inner peripheral surface and the main shaft of the first inner ring 51 The cylindrical roller 55 and the common outer ring 53 come into contact with each other before the contact with 4, and the second inner ring 52, the cylindrical roller 55, and the common outer ring 53 function as a radial bearing as desired. Thus, the bearing 5-2 of this embodiment, the axial bearing and the radial bearing separation is realized by clearance [delta] 3 is smaller than the clearance [delta] 2.

上述の軸受5−2の構造によれば、軸受5−1と同様に、第1内輪51、第2内輪52を主軸4に取り付け、又は取り外すことが容易になり、軸受5−2の交換容易性を向上させることができる。ナット57を外した上で第2内輪52に主軸4の中心軸に平行で、且つ、主軸4の端に向かう方向に力を作用させることにより、第2内輪52を容易に取り外すことができる。更に、ナット56を外せば、第1内輪51も容易に取り外すことができる。その一方で、第1内輪51を主軸4に挿入した上でナット56を締め付け、第2内輪52を主軸4に挿入した後でナット57を締め付けることにより、第1内輪51、第2内輪52を容易に主軸4に取り付けることができる。   According to the above-described structure of the bearing 5-2, the first inner ring 51 and the second inner ring 52 can be easily attached to or removed from the main shaft 4 as in the case of the bearing 5-1, and the bearing 5-2 can be easily replaced. Can be improved. By removing the nut 57 and applying a force to the second inner ring 52 in a direction parallel to the central axis of the main shaft 4 and toward the end of the main shaft 4, the second inner ring 52 can be easily removed. Furthermore, if the nut 56 is removed, the 1st inner ring | wheel 51 can also be removed easily. On the other hand, the first inner ring 51 is inserted into the main shaft 4, the nut 56 is tightened, the second inner ring 52 is inserted into the main shaft 4, and then the nut 57 is tightened, whereby the first inner ring 51 and the second inner ring 52 are moved. It can be easily attached to the main shaft 4.

また、上述の軸受5−2の構造によれば、円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδの調節も容易である。上述のように、円筒ころ55と共通外輪53の間にクリアランスδの最適な調節は、発電機7の発電機ロータ13とステータ12との接触を防ぐ一方で、第2内輪52と共通外輪53の温度差の問題に対処するために重要である。図3に図示された軸受5−2の構造によれば、ナット57の締め具合によって円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδ(又は、第2内輪52と共通外輪53の間隔)を容易に調節することができる。これは、円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδを最適に調節する上で好ましい。 Further, according to the structure of the bearing 5-2 described above, adjustment of the clearance [delta] 3 between the cylindrical rollers 55 common outer ring 53 is also easy. As described above, the optimal adjustment of the clearance δ 3 between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53 prevents contact between the generator rotor 13 and the stator 12 of the generator 7, while the second inner ring 52 and the common outer ring. It is important to deal with the 53 temperature difference problem. According to the structure of the bearing 5-2 illustrated in FIG. 3, the clearance δ 3 (or the interval between the second inner ring 52 and the common outer ring 53) between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53 is set by tightening the nut 57. Can be easily adjusted. This is preferable for optimally adjusting the clearance δ 3 between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53.

なお、図3の軸受5−2の構造において、ボール54の代わりに円錐ころが使用されてもよい。また、上記説明では、軸受ハウジング6−1を風車ロータ側、軸受ハウジング6−2を発電機側としているが、その逆、軸受ハウジング6−1を発電機側、軸受ハウジング6−2を風車ロータ側としても差し支えない。また、上記説明では、軸受ハウジング6−1、6−2において環状体(21、41)と外輪(32、53)は、プレート(22、41)とボルト(23、43)にて固定されているが、環状体(21、41)と外輪(32、5)を各々焼き嵌めし、環状体(21、41)と外輪(32、53)の隙間をなくしガタを防ぐ構造としてもよい。その場合、プレート(22、41)とボルト(23、43)は不要となる。   In the structure of the bearing 5-2 in FIG. 3, a tapered roller may be used instead of the ball 54. In the above description, the bearing housing 6-1 is the wind turbine rotor side and the bearing housing 6-2 is the generator side. Conversely, the bearing housing 6-1 is the generator side and the bearing housing 6-2 is the wind turbine rotor. It can be used as a side. In the above description, the annular bodies (21, 41) and the outer rings (32, 53) in the bearing housings 6-1 and 6-2 are fixed by the plates (22, 41) and the bolts (23, 43). However, the annular body (21, 41) and the outer ring (32, 5) may be shrink-fitted, and the gap between the annular body (21, 41) and the outer ring (32, 53) may be eliminated to prevent backlash. In that case, the plates (22, 41) and the bolts (23, 43) are unnecessary.

図4は、他の実施形態における軸受5−2の構造を示す断面図である。図4の構造では、ナット57の代わりに、リング57aとボルト57b、57cの組み合わせにより第2内輪52が主軸4に取り付けられる。リング57aは、第2内輪52に隣接して主軸4に挿入される。ボルト57bは、主軸4のラジアル方向にリング57aに挿入され、リング57a及び主軸4に設けられた雌ネジに螺合される。一方、ボルト57cは、主軸4のアキシャル方向にリング57aに挿入されている。ここで、図4では、ボルト57b、57cがリング57aの周方向において異なる位置にあることを示すために、ボルト57bが単なる線によって図示されている。図4の構造では、リング57aがボルト57bによって主軸4に固定される一方で、リング57aに螺合するボルト57cによって第2内輪52がテーパー面4bに押しつけられ、これにより、第2内輪52が主軸4に取り付けられる。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the bearing 5-2 in another embodiment. In the structure of FIG. 4, the second inner ring 52 is attached to the main shaft 4 by a combination of a ring 57 a and bolts 57 b and 57 c instead of the nut 57. The ring 57 a is inserted into the main shaft 4 adjacent to the second inner ring 52. The bolt 57 b is inserted into the ring 57 a in the radial direction of the main shaft 4, and is screwed into a female screw provided on the ring 57 a and the main shaft 4. On the other hand, the bolt 57 c is inserted into the ring 57 a in the axial direction of the main shaft 4. Here, in FIG. 4, the bolts 57 b are illustrated by simple lines in order to show that the bolts 57 b and 57 c are at different positions in the circumferential direction of the ring 57 a. In the structure of FIG. 4, the ring 57a is fixed to the main shaft 4 by a bolt 57b, while the second inner ring 52 is pressed against the tapered surface 4b by a bolt 57c that is screwed into the ring 57a. It is attached to the main shaft 4.

図4の構造においても、第1内輪51、第2内輪52を主軸4に取り付け、又は取り外すことが容易になり、軸受5−2の交換容易性を向上させることができる。ボルト57bを緩めてリング57a、ボルト57cを主軸4から外した上で、第2内輪52に主軸4の中心軸に平行で、且つ、主軸4の端に向かう方向に力を作用させることにより、第2内輪52を容易に取り外すことができる。その一方で、第2内輪52を主軸4に挿入した後でボルト57bによってリング57aを主軸4に取り付け、更に、ボルト57cを締め付けることにより、第2内輪52を容易に主軸4に取り付けることができる。   Also in the structure of FIG. 4, the first inner ring 51 and the second inner ring 52 can be easily attached to or detached from the main shaft 4, and the ease of replacement of the bearing 5-2 can be improved. By loosening the bolt 57b and removing the ring 57a and the bolt 57c from the main shaft 4, a force is applied to the second inner ring 52 in a direction parallel to the central axis of the main shaft 4 and toward the end of the main shaft 4. The second inner ring 52 can be easily removed. On the other hand, after the second inner ring 52 is inserted into the main shaft 4, the ring 57a is attached to the main shaft 4 by bolts 57b, and the second inner ring 52 can be easily attached to the main shaft 4 by tightening the bolts 57c. .

図4の軸受5−2の構造によれば、円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδの調節も容易である。図4の構造では、ボルト57cの締め具合によって円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδ(又は、第2内輪52と共通外輪52の間隔)を容易に調節することができる。具体的には、ボルト57cを強く締め付けて第2内輪52を主軸4の端から離れる方向に変位させれば、クリアランスδを容易に狭くできる。また、ボルト57cを緩めた上で第2内輪52を主軸4の端に向かう方向に変位させれば、クリアランスδを容易に広くすることもできる。これは、円筒ころ55と共通外輪53の間のクリアランスδを最適に調節する上で好ましい。 According to the structure of the bearing 5-2 of Figure 4, the adjustment of the clearance [delta] 3 between the cylindrical rollers 55 common outer ring 53 is also easy. In the structure of FIG. 4, the clearance δ 3 (or the interval between the second inner ring 52 and the common outer ring 52) between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53 can be easily adjusted by tightening the bolts 57c. Specifically, the second inner ring 52 is tightened strongly bolt 57c if caused to displace in a direction away from the end of the main shaft 4 can be easily narrowed clearance [delta] 3. Also, the second inner race 52 on loosening the bolts 57c if caused to displace in the direction towards the end of the main shaft 4 can be easily widen the clearance [delta] 3. This is preferable for optimally adjusting the clearance δ 3 between the cylindrical roller 55 and the common outer ring 53.

なお、図4に図示されたリング57aとボルト57b、57cの組み合わせにより第2内輪52をテーパー面4bに押しつけて固定する構造は、軸受5−1の内輪31を固定する構造にも適用可能である。また、図3の場合と同様に環状体41と外輪53を焼き嵌めし、プレート42とボルト43を使用しない構造とすることもできる。   The structure in which the second inner ring 52 is pressed against the tapered surface 4b and fixed by the combination of the ring 57a and the bolts 57b and 57c shown in FIG. 4 can also be applied to the structure in which the inner ring 31 of the bearing 5-1 is fixed. is there. Further, similarly to the case of FIG. 3, the annular body 41 and the outer ring 53 can be shrink-fitted and the plate 42 and the bolt 43 can be used.

図5は、更に他の実施形態における軸受5−2の構造、特に、第2内輪52の構造の変形例を示す断面図である。図3、図4の構造では、第2内輪52は、主軸4の端に近づくほど内径が小さくなるように形成されているが、図5に示されているように、第2内輪52は、2つの部材:テーパー付リング52aと、ストレート内輪52bとで構成されてもよい。テーパー付リング52aは、主軸4の端に近づくほど内径が小さくなる一方で、外径が一定である構造を有している。一方、ストレート内輪52bは、内径が一定である。このような構造は、第2内輪52の製造を容易にするために好ましい。図3、図4に図示されている第2内輪52は、構造が特殊であり、一般的な内輪の製造方法では製造できない。一方、図5に図示されている2分割構造の第2内輪52では、ストレート内輪52bが一般的な内輪の製造工程で製造でき、また、テーパー付リング52aの加工も困難でない。このように、図5に図示されている2分割構造を採用することにより、第2内輪52の製造を容易にすることができる。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the structure of the bearing 5-2, in particular, the structure of the second inner ring 52 in still another embodiment. In the structure of FIGS. 3 and 4, the second inner ring 52 is formed so that the inner diameter becomes smaller as it approaches the end of the main shaft 4, but as shown in FIG. Two members: a tapered ring 52a and a straight inner ring 52b may be used. The tapered ring 52a has a structure in which the inner diameter becomes smaller toward the end of the main shaft 4 while the outer diameter is constant. On the other hand, the straight inner ring 52b has a constant inner diameter. Such a structure is preferable in order to facilitate the manufacture of the second inner ring 52. The second inner ring 52 shown in FIGS. 3 and 4 has a special structure and cannot be manufactured by a general inner ring manufacturing method. On the other hand, in the second inner ring 52 having a two-part structure shown in FIG. 5, the straight inner ring 52b can be manufactured by a general inner ring manufacturing process, and the processing of the tapered ring 52a is not difficult. In this manner, the second inner ring 52 can be easily manufactured by adopting the two-divided structure shown in FIG.

図6Aは、更に他の実施形態における軸受5−2の構造を示す断面図である。図3、図4の軸受5−2の構造では、スラスト軸受、ラジアル軸受に共通の共通外輪53が使用されていたが、図6Aの構造では、スラスト軸受とラジアル軸受とで別々の外輪:第1外輪53a、第2外輪53bが使用される。ボール54は、第1内輪51と第1外輪53aの間に挿入され、第1内輪51、ボール54、第1外輪53aによってスラスト軸受が構成されている。一方、円筒ころ55が第2内輪52と第2外輪53bの間に挿入され、第2内輪52、円筒ころ55、第2外輪53bによってラジアル軸受が構成されている。   FIG. 6A is a cross-sectional view showing a structure of a bearing 5-2 in still another embodiment. In the structure of the bearing 5-2 in FIGS. 3 and 4, the common outer ring 53 common to the thrust bearing and the radial bearing is used. However, in the structure of FIG. A first outer ring 53a and a second outer ring 53b are used. The ball 54 is inserted between the first inner ring 51 and the first outer ring 53a, and the first inner ring 51, the ball 54, and the first outer ring 53a constitute a thrust bearing. On the other hand, the cylindrical roller 55 is inserted between the second inner ring 52 and the second outer ring 53b, and the second inner ring 52, the cylindrical roller 55, and the second outer ring 53b constitute a radial bearing.

図6Aの構成では、第1内輪51と主軸4の間ではなく、軸受ハウジング6−2の環状体41と第1外輪53aとの間にクリアランスδが設けられている。また、円筒ころ55と第2外輪53bの間にクリアランスδが設けられている。このクリアランスδは、クリアランスδよりも小さくなるように調節されている。これは、図3、図4の軸受5−2の構成と同様に、アキシャル軸受とラジアル軸受の分離を実現するためである。クリアランスδがクリアランスδよりも小さいことによりアキシャル軸受とラジアル軸受の分離が実現されている。 In the arrangement of FIG. 6A, rather than between the first inner ring 51 with the main shaft 4, the clearance [delta] 2 is provided between the annular body 41 of the bearing housing 6-2 and the first outer ring 53a. Further, the clearance [delta] 3 is provided between the cylindrical rollers 55 and the second outer ring 53b. The clearance [delta] 3 is adjusted to be smaller than the clearance [delta] 2. This is to realize separation of the axial bearing and the radial bearing, similarly to the configuration of the bearing 5-2 in FIGS. Clearance [delta] 3 of axial bearing and the radial bearing separation is achieved by less than the clearance [delta] 2.

図6Aの構成でも、図3、図4の構成と同様に、第1内輪51、第2内輪52の取り付け及び取り外しが容易であり、軸受5−2の交換容易性が向上されている。また、ナット57の締め付け具合によってクリアランスδの調節が可能であり、クリアランスδの調節が容易である。 In the configuration of FIG. 6A as well, the first inner ring 51 and the second inner ring 52 can be easily attached and detached as in the configurations of FIGS. 3 and 4, and the ease of replacement of the bearing 5-2 is improved. Further, it can be adjusted clearance [delta] 3 by tightness of the nut 57, it is easy to adjust the clearance [delta] 3.

加えて、図6Aの構成では、スラスト軸受とラジアル軸受とで別々の外輪:第1外輪53a、第2外輪53bが使用されるため、低コストを実現できる。図3、図4のように、スラスト軸受、ラジアル軸受に共通の共通外輪53が使用される構成では、特殊な構造の外輪を製造する必要がある。一方、スラスト軸受とラジアル軸受とで別々の外輪を使用する図6Aの構成では、一般的な構造の外輪を採用できるので、コストの低減を図ることができる。   In addition, in the configuration of FIG. 6A, separate outer rings: the first outer ring 53 a and the second outer ring 53 b are used for the thrust bearing and the radial bearing, so that low cost can be realized. As shown in FIGS. 3 and 4, in the configuration in which the common outer ring 53 common to the thrust bearing and the radial bearing is used, it is necessary to manufacture an outer ring having a special structure. On the other hand, in the configuration of FIG. 6A in which separate outer rings are used for the thrust bearing and the radial bearing, an outer ring having a general structure can be adopted, and thus the cost can be reduced.

なお、図6Aの軸受5−2の構造においても、ボール54の代わりに円錐ころが使用可能である。また、図3、図4の構造と同様に、環状体41と外輪53bとを焼き嵌めし、プレート42とボルト43とを使用しない構造とすることもできる。   In the structure of the bearing 5-2 in FIG. 6A, a tapered roller can be used instead of the ball 54. 3 and 4, the annular body 41 and the outer ring 53b can be shrink-fitted so that the plate 42 and the bolt 43 are not used.

スラスト軸受とラジアル軸受とで別々の外輪が使用される場合、図6Bに示されているように、円筒ころ55と第2外輪53bの間のクリアランスδは、油圧によって調節されてもよい。図6Bの構造では、軸受ハウジング6−2の環状体41に、第2外輪53bの外周面に到達する作動油供給経路41aが形成され、この作動油供給経路41aに作動油が満たされる。作動油供給経路41aを介して第2外輪53bの外周面に油圧が作用される。第2外輪53bの外周面に油圧が作用されることにより、円筒ころ55と第2外輪53bの間のクリアランスδが調節される。 Where separate outer ring in the thrust bearing and the radial bearing is used, as shown in Figure 6B, the cylindrical rollers 55 and the clearance [delta] 3 between the second outer ring 53b may be adjusted by the hydraulic pressure. In the structure of FIG. 6B, the hydraulic oil supply path 41a that reaches the outer peripheral surface of the second outer ring 53b is formed in the annular body 41 of the bearing housing 6-2, and the hydraulic oil is filled in the hydraulic oil supply path 41a. Hydraulic pressure is applied to the outer peripheral surface of the second outer ring 53b via the hydraulic oil supply path 41a. By exerted hydraulic pressure to the outer peripheral surface of the second outer ring 53b, the cylindrical rollers 55 and the clearance [delta] 3 between the second outer ring 53b is adjusted.

図1、図2に図示されているように、上述の実施形態では、2つの軸受5−1、5−2を収容する軸受ハウジング6−1、6−2が別々に用意されている。これは、大型の風力発電装置1を提供するためには、避けがたい構成である。しかし、軸受ハウジング6−1、6−2が別体に形成されていると、主軸4に傾きが発生しやすくなる。主軸4に傾きが発生すると、軸受5−1、5−2に大きな片当りが作用し、軸受5−1、5−2の寿命が短くなるという問題が起こる。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the above-described embodiment, bearing housings 6-1 and 6-2 that accommodate two bearings 5-1 and 5-2 are separately prepared. This is an unavoidable configuration for providing the large-scale wind power generator 1. However, if the bearing housings 6-1 and 6-2 are formed separately, the main shaft 4 tends to be inclined. When the main shaft 4 is tilted, a large piece of contact is exerted on the bearings 5-1 and 5-2, resulting in a problem that the life of the bearings 5-1 and 5-2 is shortened.

主軸4の傾きの問題に対処するためには、外輪と軸受ハウジングとが弾性的に結合され、相対的に変位可能であることが好ましい。図7A〜図7Cは、軸受5−1の外輪32と軸受ハウジング6−1とが弾性的に結合された軸受構造の好適な実施形態を示す断面図である。   In order to cope with the problem of the inclination of the main shaft 4, it is preferable that the outer ring and the bearing housing are elastically coupled and relatively displaceable. 7A to 7C are cross-sectional views showing a preferred embodiment of a bearing structure in which the outer ring 32 of the bearing 5-1 and the bearing housing 6-1 are elastically coupled.

図7Aの軸受構造では、軸受ハウジング6−1の環状体21の内周面に溝21aが複数形成され、これにより、環状体21の、外輪32と接触する部分の剛性が弱められている。これにより、軸受ハウジング6−1と外輪32とが相対的に変位可能に支持されている。図7Aの構造では、軸受ハウジング6−1と外輪32とが相対的に変位することにより、主軸4の傾きが吸収される。   In the bearing structure of FIG. 7A, a plurality of grooves 21a are formed on the inner peripheral surface of the annular body 21 of the bearing housing 6-1, so that the rigidity of the portion of the annular body 21 that contacts the outer ring 32 is weakened. Thereby, the bearing housing 6-1 and the outer ring | wheel 32 are supported so that relative displacement is possible. 7A, the inclination of the main shaft 4 is absorbed by the relative displacement between the bearing housing 6-1 and the outer ring 32.

また、図7B、図7Cに図示されているように、軸受ハウジング6−1の環状体21と外輪32の間に弾性体が挟まれてもよい。図7Bの構造では、軸受ハウジング6−1の環状体21と外輪32の間に弾性体シート24が挟まれている。一方、図7Cの構造では、環状体21の内周面に環状の溝が複数形成され、その溝のそれぞれに環状の弾性体リング25が嵌め込まれている。弾性体シート24、又は弾性体リング25により、軸受ハウジング6−1と外輪32とが相対的に変位可能に支持されている。   Further, as shown in FIGS. 7B and 7C, an elastic body may be sandwiched between the annular body 21 and the outer ring 32 of the bearing housing 6-1. 7B, an elastic sheet 24 is sandwiched between the annular body 21 and the outer ring 32 of the bearing housing 6-1. On the other hand, in the structure of FIG. 7C, a plurality of annular grooves are formed on the inner peripheral surface of the annular body 21, and an annular elastic ring 25 is fitted in each of the grooves. The bearing housing 6-1 and the outer ring 32 are supported by the elastic sheet 24 or the elastic ring 25 so as to be relatively displaceable.

なお、図7A〜図7Cでは、軸受5−1の外輪32と軸受ハウジング6−1との間の結合について図示されているが、図3、図4の構造において、軸受5−2の共通外輪53と軸受ハウジング6−2とが弾性的に結合され、相対的に変位可能であってもよい。また、図6A、図6Bの構造において、第1外輪53a及び第2外輪53bが、軸受ハウジング6−2に弾性的に結合され、相対的に変位可能であってもよい。   7A to 7C, the coupling between the outer ring 32 of the bearing 5-1 and the bearing housing 6-1 is illustrated. However, in the structure of FIGS. 3 and 4, the common outer ring of the bearing 5-2 is illustrated. 53 and the bearing housing 6-2 may be elastically coupled and relatively displaceable. 6A and 6B, the first outer ring 53a and the second outer ring 53b may be elastically coupled to the bearing housing 6-2 and relatively displaceable.

また、図8A、図8Bに図示されているように、外輪が相対的に変位可能な2つの部材を備えて構成され、当該2つの部材が相対的に変位することにより、主軸4の傾きが吸収されてもよい。例えば、図8Aの構造では、外輪32が、内側部材32a、外側部材32bと、弾性体シート32cとを備えて構成されている。内側部材32aの内周面には、円筒ころ33を収容する溝が形成されており、内側部材32aの外周面は、円筒面の一部となるような形状を有している。外側部材32bの内周面は、内側部材32aの外周面に対向して位置しており、円筒面の一部となるような形状を有している。弾性体シート32cは、内側部材32aと外側部材32bとの間に挿入されている。図8Aの構造では、弾性体シート32cによって内側部材32aと外側部材32bとが相対的に変位可能に保持されており、これにより、主軸4の傾きが吸収される。   Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, the outer ring is configured to include two members that can be relatively displaced, and when the two members are relatively displaced, the inclination of the main shaft 4 is reduced. It may be absorbed. For example, in the structure of FIG. 8A, the outer ring 32 includes an inner member 32a, an outer member 32b, and an elastic sheet 32c. A groove for accommodating the cylindrical roller 33 is formed on the inner peripheral surface of the inner member 32a, and the outer peripheral surface of the inner member 32a has a shape that becomes a part of the cylindrical surface. The inner peripheral surface of the outer member 32b is located opposite to the outer peripheral surface of the inner member 32a, and has a shape that becomes a part of the cylindrical surface. The elastic sheet 32c is inserted between the inner member 32a and the outer member 32b. 8A, the inner member 32a and the outer member 32b are held so as to be relatively displaceable by the elastic sheet 32c, whereby the inclination of the main shaft 4 is absorbed.

一方、図8Bの構造では、外輪32が、内側部材32aが外側部材32bに当接されて構成されている。内側部材32aの外周面と外側部材32bの内周面とは、いずれも円筒面の一部となるような形状を有している。加えて、図8Cに図示されているように、内側部材32aの外周面に溝32eが形成されると共に、図8Bに図示されているように、外側部材32bに内側部材32aの外周面に通じる潤滑油溜め32dが形成されている。潤滑油溜め32dと溝32eには、グリース又は潤滑油のような潤滑流体が充填又は供給されている。このような構造により、内側部材32aと外側部材32bの間にグリース又は潤滑油が介在して保持される。図8Bの構造では、グリース又は潤滑油によって内側部材32aと外側部材32bとが相対的に変位可能であり、これにより、主軸4の傾きが吸収される。なお、内側部材32aの外周面に溝32eが形成される代わりに外側部材32bの内周面に溝を設けてもよく、内側部材32aの外周面に溝32eが形成されるのに加えて外側部材32bの内周面に溝を設けてもよい。なお、環状体21と外輪32bとを焼き嵌めし、プレート22とボルト23とを使用しない構造とすることもできる。   On the other hand, in the structure of FIG. 8B, the outer ring 32 is configured such that the inner member 32a is in contact with the outer member 32b. Each of the outer peripheral surface of the inner member 32a and the inner peripheral surface of the outer member 32b has a shape that becomes a part of the cylindrical surface. In addition, as shown in FIG. 8C, a groove 32e is formed on the outer peripheral surface of the inner member 32a, and as shown in FIG. 8B, the outer member 32b communicates with the outer peripheral surface of the inner member 32a. A lubricating oil reservoir 32d is formed. The lubricating oil reservoir 32d and the groove 32e are filled or supplied with a lubricating fluid such as grease or lubricating oil. With such a structure, grease or lubricating oil is held between the inner member 32a and the outer member 32b. In the structure of FIG. 8B, the inner member 32a and the outer member 32b can be relatively displaced by grease or lubricating oil, whereby the inclination of the main shaft 4 is absorbed. Instead of forming the groove 32e on the outer peripheral surface of the inner member 32a, a groove may be provided on the inner peripheral surface of the outer member 32b. In addition to forming the groove 32e on the outer peripheral surface of the inner member 32a, the outer side You may provide a groove | channel in the internal peripheral surface of the member 32b. It is also possible to adopt a structure in which the annular body 21 and the outer ring 32b are shrink-fitted and the plate 22 and the bolt 23 are not used.

外輪が相対的に変位可能な2つの部材を備える構成は、図3、図4の共通外輪53、及び、図6A、図6Bの第1外輪53a及び第2外輪53bにも適用可能である。   The configuration in which the outer ring includes two members that can be relatively displaced is also applicable to the common outer ring 53 in FIGS. 3 and 4 and the first outer ring 53a and the second outer ring 53b in FIGS. 6A and 6B.

軸受5−1の交換容易性を向上させるためには、軸受5−1が周方向に複数部材に分割可能な構造を有していることが望ましい。図9は、分割可能な軸受5−1の構造を示す正面図である。内輪31が、2つの内輪部材61、62と、それらを締結するボルト63とで構成される。内輪部材61の一端には切欠61aが形成され、内輪部材62の一端には切欠62aが形成されており、それらの切欠61a、62aにボルト63が挿入されることにより、内輪部材61と62とが連結されている。同様に、外輪32が、2つの外輪部材71、72と、それらを締結するボルト73とで構成される。外輪部材71の一端には切欠71aが形成され、外輪部材72の一端には切欠72aが形成されており、それらの切欠71a、72aにボルト73が挿入されることにより、外輪部材71と72とが連結されている。この場合、図示されていないプレート22及びセパレータ保持器も周方向に分割されて構成される。軸受5−1が周方向に複数部材に分割可能な構造を有していることにより、軸受5−1を主軸4及び軸受ハウジング6−1に取り付け、又は、主軸4及び軸受ハウジング6−1から取り外すことが容易になる。なお、図9に図示されているような、周方向に分割可能な軸受の構造は、軸受5−2にも適用可能である。   In order to improve the ease of replacement of the bearing 5-1, it is desirable that the bearing 5-1 has a structure that can be divided into a plurality of members in the circumferential direction. FIG. 9 is a front view showing the structure of the splittable bearing 5-1. The inner ring 31 includes two inner ring members 61 and 62 and a bolt 63 that fastens them. A notch 61a is formed at one end of the inner ring member 61, and a notch 62a is formed at one end of the inner ring member 62. By inserting a bolt 63 into these notches 61a, 62a, the inner ring members 61 and 62, Are connected. Similarly, the outer ring 32 includes two outer ring members 71 and 72 and a bolt 73 that fastens them. A cutout 71a is formed at one end of the outer ring member 71, and a cutout 72a is formed at one end of the outer ring member 72. By inserting bolts 73 into the cutouts 71a and 72a, the outer ring members 71 and 72 Are connected. In this case, the plate 22 and the separator holder (not shown) are also divided in the circumferential direction. Since the bearing 5-1 has a structure that can be divided into a plurality of members in the circumferential direction, the bearing 5-1 is attached to the main shaft 4 and the bearing housing 6-1, or from the main shaft 4 and the bearing housing 6-1. It becomes easy to remove. The structure of the bearing that can be divided in the circumferential direction as shown in FIG. 9 is also applicable to the bearing 5-2.

以上には、本発明の実施形態が様々に記述されているが、本発明は、自明的な様々な変更をした上で実施可能であり、また、上記に記述された構造を様々に組み合わせて実施可能であることは当業者には理解されよう。例えば、上述の軸受5−1の構造と上述の軸受5−2の構造とを任意に組み合わせて風力発電装置1に実装することができることは当業者には自明的であろう。更に、本発明の軸受構造は、特にダイレクトドライブ型の風力発電装置1に適しているが、他の機械装置にも適用可能であることも当業者には理解されよう。   Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented with various obvious modifications, and various combinations of the structures described above are possible. Those skilled in the art will appreciate that this is possible. For example, it will be obvious to those skilled in the art that the structure of the bearing 5-1 and the structure of the bearing 5-2 described above can be arbitrarily combined to be mounted on the wind power generator 1. Furthermore, although the bearing structure of the present invention is particularly suitable for the direct drive type wind power generator 1, it will be understood by those skilled in the art that it can be applied to other mechanical devices.

1:風力発電装置
2:タワー
3:ナセル台座
4:主軸
4a、4b:テーパー面
4c:段差
5−1、5−2:軸受
6−1、6−2:軸受ハウジング
7:発電機
8:トルクサポート
9:スリーブ
11:ステータケーシング
12:ステータ
13:発電機ロータ
14:界磁磁石
15:ロータプレート
16:発電機軸受
21:環状体
21a:溝
22:プレート
23:ボルト
24:弾性体シート
25:弾性体リング
31:内輪
32:外輪
32a:内側部材
32b:外側部材
32c:弾性体シート
32d:潤滑油溜め
32e:溝
33:円筒ころ
34:ナット
41:環状体
41a:作動油供給経路
42:プレート
43:ボルト
51:第1内輪
52:第2内輪
52a:テーパー付リング
52b:ストレート内輪
53:共通外輪
53a:第1外輪
53b:第2外輪
54:ボール
55:円筒ころ
56、57:ナット
57a:リング
57b、57c:ボルト
61、62:内輪部材
61a、62a:切欠
63:ボルト
71、72:外輪部材
71a、72a:切欠
73:ボルト
1: Wind power generator 2: Tower 3: Nacelle pedestal 4: Main shaft 4a, 4b: Tapered surface 4c: Step 5-1, 5-2: Bearing 6-1, 6-2: Bearing housing 7: Generator 8: Torque Support 9: Sleeve 11: Stator casing 12: Stator 13: Generator rotor 14: Field magnet 15: Rotor plate 16: Generator bearing 21: Ring body 21a: Groove 22: Plate 23: Bolt 24: Elastic body sheet 25: Elastic ring 31: Inner ring 32: Outer ring 32a: Inner member 32b: Outer member 32c: Elastic sheet 32d: Lubricating oil reservoir 32e: Groove 33: Cylindrical roller 34: Nut 41: Annular body 41a: Hydraulic oil supply path 42: Plate 43: Bolt 51: First inner ring 52: Second inner ring 52a: Tapered ring 52b: Straight inner ring 53: Common outer ring 53 : First outer ring 53b: Second outer ring 54: Ball 55: Cylindrical roller 56, 57: Nut 57a: Ring 57b, 57c: Bolt 61, 62: Inner ring member 61a, 62a: Notch 63: Bolt 71, 72: Outer ring member 71a 72a: Notch 73: Bolt

Claims (20)

回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた第1内輪と、
前記第1内輪の外側に、前記第1内輪と対向して設けられた第1外輪と、
前記第1外輪を収容する軸受ハウジングと、
前記第1内輪と前記第1外輪の間に設けられた第1転動体と、
前記第1内輪を固定する内輪固定部材
とを備え、
前記回転軸は、前記回転軸の端に近づくほど前記回転軸の径が細くなるように形成されたテーパー面を有し、
前記第1内輪が、前記内輪固定部材によって前記テーパー面に押しつけられている
軸受構造。
A rotation axis;
A first inner ring attached to the rotating shaft;
A first outer ring provided on the outer side of the first inner ring so as to face the first inner ring;
A bearing housing that houses the first outer ring;
A first rolling element provided between the first inner ring and the first outer ring;
An inner ring fixing member for fixing the first inner ring;
The rotating shaft has a tapered surface formed such that the diameter of the rotating shaft becomes thinner as it approaches the end of the rotating shaft;
The bearing structure in which the first inner ring is pressed against the tapered surface by the inner ring fixing member.
請求項1に記載の軸受構造であって、
更に、
前記回転軸に前記第1内輪に隣接して取り付けられた第2内輪と、
前記第2内輪と前記第1外輪の間に設けられた第2転動体
とを具備し、
前記第1内輪と前記第1転動体と前記第1外輪の第1部分でラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が構成され、
前記第2内輪と前記第2転動体と前記第1外輪の第2部分でアキシャル方向の荷重を支持するスラスト軸受が構成された
軸受構造。
The bearing structure according to claim 1,
Furthermore,
A second inner ring attached to the rotating shaft adjacent to the first inner ring;
A second rolling element provided between the second inner ring and the first outer ring;
A radial bearing that supports a load in a radial direction is configured by the first portion of the first inner ring, the first rolling element, and the first outer ring,
A bearing structure in which a thrust bearing that supports a load in an axial direction is configured by the second inner ring, the second rolling element, and the second portion of the first outer ring.
請求項2に記載の軸受構造であって、
前記第2内輪と前記回転軸の間に設けられた第1クリアランスが、前記第1転動体と前記第1外輪の間に設けられた第2クリアランスよりも大きい
軸受構造。
The bearing structure according to claim 2,
A bearing structure in which a first clearance provided between the second inner ring and the rotating shaft is larger than a second clearance provided between the first rolling element and the first outer ring.
請求項1に記載の軸受構造であって、
更に、
前記回転軸に前記第1内輪に隣接して取り付けられた第2内輪と、
前記第2内輪の外側に、前記第2内輪と対向して設けられた第2外輪と、
前記第2内輪と前記第2外輪の間に設けられた第2転動体
とを具備し、
前記第1内輪と前記第1転動体と前記第1外輪でラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が構成され、
前記第2内輪と前記第2転動体と前記第2外輪でアキシャル方向の荷重を支持するスラスト軸受が構成された
軸受構造。
The bearing structure according to claim 1,
Furthermore,
A second inner ring attached to the rotating shaft adjacent to the first inner ring;
A second outer ring provided on the outer side of the second inner ring so as to face the second inner ring;
A second rolling element provided between the second inner ring and the second outer ring,
A radial bearing that supports a load in a radial direction is configured by the first inner ring, the first rolling element, and the first outer ring,
A bearing structure in which a thrust bearing that supports a load in an axial direction is configured by the second inner ring, the second rolling element, and the second outer ring.
請求項4に記載の軸受構造であって、
更に、
前記軸受ハウジングが、前記第1外輪と前記第2外輪とを収容し、
前記第2外輪と前記軸受ハウジングの間に設けられた第1クリアランスが、前記第1転動体と前記第1外輪の間に設けられた第2クリアランスよりも大きい
軸受構造。
The bearing structure according to claim 4,
Furthermore,
The bearing housing houses the first outer ring and the second outer ring;
A bearing structure in which a first clearance provided between the second outer ring and the bearing housing is larger than a second clearance provided between the first rolling element and the first outer ring.
請求項5に記載の軸受構造であって、
前記軸受ハウジングには、前記第1外輪の外周面に到達する作動油供給経路が形成されており、
前記作動油供給経路を介して前記第1外輪の外周面に油圧を印加することによって前記第2クリアランスを調節可能な
軸受構造。
The bearing structure according to claim 5,
The bearing housing is formed with a hydraulic oil supply path that reaches the outer peripheral surface of the first outer ring,
A bearing structure capable of adjusting the second clearance by applying hydraulic pressure to the outer peripheral surface of the first outer ring via the hydraulic oil supply path.
請求項1乃至6のいずれかに記載の軸受構造であって、
前記回転軸には前記回転軸の端の側において前記テーパー面に隣接してネジが形成され、
前記内輪固定部材は、前記ネジと螺合するナットを備えている
軸受構造。
The bearing structure according to any one of claims 1 to 6,
A screw is formed on the rotating shaft adjacent to the tapered surface on the end side of the rotating shaft,
The inner ring fixing member includes a nut that is screwed with the screw.
請求項1乃至6のいずれかに記載の軸受構造であって、
前記内輪固定部材は、
前記回転軸に挿入されるリングと、
前記リングを前記回転軸に固定する固定部材と、
前記リングを前記回転軸のアキシャル方向に貫通するボルト
とを備え、
前記第1内輪が、前記ボルトにより前記テーパー面に押しつけられている
軸受構造。
The bearing structure according to any one of claims 1 to 6,
The inner ring fixing member is
A ring inserted into the rotating shaft;
A fixing member for fixing the ring to the rotating shaft;
A bolt that penetrates the ring in the axial direction of the rotating shaft,
The bearing structure in which the first inner ring is pressed against the tapered surface by the bolt.
請求項1乃至8のいずれかに記載の軸受構造であって、
前記第1内輪は、
前記回転軸の端に近づくほど径が小さくなるように形成され、前記テーパー面に当接される内周面と、径が一定であるように形成された外周面とを有するテーパー付リングと、
前記テーパー付リングの外周面に当接され、径が一定であるように形成された内周面を備えるストレート内輪とを備え、
前記第1転動体が前記ストレート内輪と前記第1外輪の間に設けられた
軸受構造。
A bearing structure according to any one of claims 1 to 8,
The first inner ring is
A tapered ring having an inner peripheral surface that is formed so as to decrease in diameter as it approaches the end of the rotating shaft and is in contact with the tapered surface, and an outer peripheral surface that is formed so that the diameter is constant,
A straight inner ring having an inner peripheral surface that is in contact with an outer peripheral surface of the tapered ring and has a constant diameter;
A bearing structure in which the first rolling element is provided between the straight inner ring and the first outer ring.
請求項1乃至9のいずれかに記載の軸受構造であって、
前記軸受ハウジングと前記第1外輪とが、相対的に変位可能に接合されている
軸受構造。
The bearing structure according to any one of claims 1 to 9,
A bearing structure in which the bearing housing and the first outer ring are joined so as to be relatively displaceable.
請求項10に記載の軸受構造であって、
前記軸受ハウジングと前記第1外輪の間に弾性体が設けられた
軸受構造。
The bearing structure according to claim 10,
A bearing structure in which an elastic body is provided between the bearing housing and the first outer ring.
請求項1乃至9のいずれかに記載の軸受構造であって、
前記第1外輪が、
内側部材と、
前記内側部材の外側に位置する外側部材
とを備え、
前記第1転動体が、前記第1内輪と前記内側部材との間に設けられ、
前記内側部材と前記外側部材とが、相対的に変位可能に接合されている
軸受構造。
The bearing structure according to any one of claims 1 to 9,
The first outer ring is
An inner member;
An outer member located outside the inner member;
The first rolling element is provided between the first inner ring and the inner member;
The bearing structure in which the inner member and the outer member are joined so as to be relatively displaceable.
請求項12に記載の軸受構造であって、
前記内側部材と前記外側部材との間に弾性体が設けられた
軸受構造。
The bearing structure according to claim 12,
A bearing structure in which an elastic body is provided between the inner member and the outer member.
請求項12に記載の軸受構造であって、
前記外側部材には前記内側部材の外周面に到達する潤滑油溜めが設けられ、
前記内側部材の前記外周面及び/又は前記外側部材の内周面に溝が設けられ、
前記潤滑油溜めと前記溝に潤滑流体が充填されている
軸受構造。
The bearing structure according to claim 12,
The outer member is provided with a lubricating oil sump that reaches the outer peripheral surface of the inner member,
Grooves are provided on the outer peripheral surface of the inner member and / or the inner peripheral surface of the outer member,
A bearing structure in which the lubricating oil reservoir and the groove are filled with a lubricating fluid.
請求項1乃至14に記載の軸受構造であって
前記第1内輪が前記回転軸の周方向において複数の部材に分割可能であり、
前記第1外輪が前記回転軸の周方向において複数の部材に分割可能である
軸受構造。
The bearing structure according to claim 1, wherein the first inner ring can be divided into a plurality of members in a circumferential direction of the rotating shaft,
A bearing structure in which the first outer ring can be divided into a plurality of members in the circumferential direction of the rotating shaft.
発電機と、
一端が風車ロータに接合され、他端が前記発電機のロータに接合された主軸と、
前記主軸に取り付けられた第1内輪と、
前記第1内輪の外側に、前記第1内輪と対向して設けられた第1外輪と、
前記第1外輪を収容する軸受ハウジングと、
前記第1内輪と前記第1外輪の間に設けられた第1転動体と、
前記第1内輪を固定する内輪固定部材
とを備え、
前記主軸は、前記主軸の端に近づくほど前記主軸の径が細くなるように形成されたテーパー面を有し、
前記第1内輪が、前記内輪固定部材によって前記テーパー面に押しつけられている
ダイレクトドライブ型風力発電装置。
A generator,
A main shaft having one end joined to the wind turbine rotor and the other end joined to the rotor of the generator;
A first inner ring attached to the main shaft;
A first outer ring provided on the outer side of the first inner ring so as to face the first inner ring;
A bearing housing that houses the first outer ring;
A first rolling element provided between the first inner ring and the first outer ring;
An inner ring fixing member for fixing the first inner ring;
The main shaft has a tapered surface formed such that the diameter of the main shaft becomes thinner as it approaches the end of the main shaft;
The direct drive type wind turbine generator in which the first inner ring is pressed against the tapered surface by the inner ring fixing member.
請求項16に記載のダイレクトドライブ型風力発電装置であって、
更に、
前記主軸に前記第1内輪に隣接して取り付けられた第2内輪と、
前記第2内輪と前記第1外輪の間に設けられた第2転動体
とを具備し、
前記第1内輪と前記第1転動体と前記第1外輪の第1部分でラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が構成され、
前記第2内輪と前記第2転動体と前記第1外輪の第2部分でアキシャル方向の荷重を支持するスラスト軸受が構成された
ダイレクトドライブ型風力発電装置。
The direct drive wind power generator according to claim 16,
Furthermore,
A second inner ring attached to the main shaft adjacent to the first inner ring;
A second rolling element provided between the second inner ring and the first outer ring;
A radial bearing that supports a load in a radial direction is configured by the first portion of the first inner ring, the first rolling element, and the first outer ring,
A direct drive type wind power generator in which a thrust bearing that supports a load in an axial direction is configured by the second inner ring, the second rolling element, and the second portion of the first outer ring.
請求項17に記載のダイレクトドライブ型風力発電装置であって、
前記第2内輪と前記主軸の間に設けられた第1クリアランスが、前記第1転動体と前記第1外輪の間に設けられた第2クリアランスよりも大きい
ダイレクトドライブ型風力発電装置。
A direct drive wind power generator according to claim 17,
A direct drive type wind turbine generator in which a first clearance provided between the second inner ring and the main shaft is larger than a second clearance provided between the first rolling element and the first outer ring.
請求項16に記載のダイレクトドライブ型風力発電装置であって、
更に、
前記主軸に前記第1内輪に隣接して取り付けられた第2内輪と、
前記第2内輪の外側に、前記第2内輪と対向して設けられた第2外輪と、
前記第2内輪と前記第2外輪の間に設けられた第2転動体
とを具備し、
前記第1内輪と前記第1転動体と前記第1外輪でラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受が構成され、
前記第2内輪と前記第2転動体と前記第2外輪でアキシャル方向の荷重を支持するスラスト軸受が構成された
ダイレクトドライブ型風力発電装置。
The direct drive wind power generator according to claim 16,
Furthermore,
A second inner ring attached to the main shaft adjacent to the first inner ring;
A second outer ring provided on the outer side of the second inner ring so as to face the second inner ring;
A second rolling element provided between the second inner ring and the second outer ring,
A radial bearing that supports a load in a radial direction is configured by the first inner ring, the first rolling element, and the first outer ring,
A direct drive type wind power generator in which a thrust bearing that supports a load in an axial direction is configured by the second inner ring, the second rolling element, and the second outer ring.
請求項19に記載のダイレクトドライブ型風力発電装置であって、
更に、
前記軸受ハウジングが、前記第1外輪と前記第2外輪とを収容し、
前記第2外輪と前記軸受ハウジングの間に設けられた第1クリアランスが、前記第1転動体と前記第1外輪の間に設けられた第2クリアランスよりも大きい
ダイレクトドライブ型風力発電装置。
The direct drive wind power generator according to claim 19,
Furthermore,
The bearing housing houses the first outer ring and the second outer ring;
A direct drive type wind power generator in which a first clearance provided between the second outer ring and the bearing housing is larger than a second clearance provided between the first rolling element and the first outer ring.
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