JP2014020389A - Assembly method for roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の保持器セグメントを環状に配列した分割保持器を備えたころ軸受の組立方法に関する。 The present invention relates to a method for assembling a roller bearing including a split cage in which a plurality of cage segments are arranged in an annular shape.
従来、水平軸プロペラ式の風力発電装置においては、ブレードを取り付ける主軸を回転自在に支持するために、転がり軸受が用いられている。近年、風力発電装置の大型化に伴って、主軸の直径が数メートルを超えることもあり、このような大型の主軸を支持するために、転がり軸受も大型化している。大型の転がり軸受に用いられる保持器として、合成樹脂製の保持器が用いられる場合がある。この合成樹脂製の保持器は、溶接で組み立てる金属製の保持器に較べて、軽量であるとともに精度も確保し易いという利点がある。しかし、直径の大きい合成樹脂製の保持器を、射出成形で一体成形することは困難である。そこで、周方向に複数に分割した分割保持器が用いられている(例えば特許文献1参照)。この分割保持器は、複数の保持器セグメントを環状に配列したものである。 Conventionally, in a horizontal axis propeller-type wind power generator, a rolling bearing is used to rotatably support a main shaft to which a blade is attached. In recent years, with the increase in size of wind power generators, the diameter of the main shaft may exceed several meters, and in order to support such a large main shaft, the rolling bearing is also increased in size. As a cage used for a large-sized rolling bearing, a synthetic resin cage may be used. This cage made of synthetic resin is advantageous in that it is lightweight and easy to ensure accuracy compared to a metal cage assembled by welding. However, it is difficult to integrally mold a cage made of a synthetic resin having a large diameter by injection molding. Therefore, a split cage that is divided into a plurality in the circumferential direction is used (see, for example, Patent Document 1). This divided cage is formed by annularly arranging a plurality of cage segments.
図10は従来の保持器セグメントの一例を示す要部斜視図であり、図11は従来の保持器セグメントを用いた円すいころ軸受を示す要部断面図である。この保持器セグメント100は、所定間隔離して対向させた一対の第1,第2リム部101,102と、この第1,第2リム部101,102の間に架設した複数の柱部103とを有しており、隣り合う柱部103と第1,第2リム部101,102とによって囲まれる空間を、転動体としての円すいころ113(図11参照)を収容するポケット104として構成している。前記保持器セグメント100は、射出成形によって成形された合成樹脂製のものである。
FIG. 10 is a main part perspective view showing an example of a conventional cage segment, and FIG. 11 is a main part sectional view showing a tapered roller bearing using a conventional cage segment. The
円すいころ軸受110は、外輪111と内輪112との間に複数の円すいころ113を配列し、各円すいころ113を、複数の前記保持器セグメント100からなる分割保持器120によって保持している。内輪112の外周には、各円すいころ113が転動する軌道面112aと、円すいころ113の端面が接触する大鍔部112bとが形成されている。
前記円すいころ軸受110は、例えば、各保持器セグメント100を、外輪111の内周に沿って環状に配列し、各保持器セグメント100のポケット104に円すいころ113を順次挿入した後、各円すいころ113に内接するように内輪112を嵌め込むことにより組み立てられる。
In the tapered roller bearing 110, a plurality of
In the tapered roller bearing 110, for example, the
従来の円すいころ軸受110は、内輪112を外輪111に嵌め込む前の状態において、各保持器セグメント100同士は分離された状態で外輪111の内周面に配列されていため、保持器セグメント100が円すいころ104とともに外輪111から脱落し易い。このため、円すいころ軸受110を組み立てるのに多くの工数を要するという問題があった。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができ、容易に組み立てることができるころ軸受の組立方法を提供することを目的とする。
The conventional tapered roller bearing 110 is arranged on the inner peripheral surface of the outer ring 111 in a state where the
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a roller bearing assembling method that can ensure the integrity of the cage segment, the roller, and the outer ring and can be easily assembled. And
本発明のころ軸受の組立方法は、外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面と前記内輪に形成された内軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、各ころを内抱きして保持するとともに周方向に複数に分割されている分割保持器と、を備え、前記分割保持器は、軸方向に所定間隔離して対向させた第1,第2リム部と、この第1,第2リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、隣り合う柱部と前記第1,第2リム部とによって囲まれる空間を、前記ころを収容するポケットとして構成している複数の合成樹脂製の保持器セグメントを、周方向に沿って環状に配列してなるころ軸受の組立方法であって、前記外輪の内周に、前記ころを内抱きした前記各保持器セグメントを環状に配列する工程と、全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間が生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間に当該隙間を埋めるシムを挿入する工程と、前記各保持器セグメントが前記外輪に対して軸方向に移動するのを規制する規制治具を、当該外輪に仮固定する工程と、前記内軌道面が前記各ころに内接するように前記内輪を嵌め込む工程と、を含むことを特徴とする。 An assembly method for a roller bearing according to the present invention includes an outer ring, an inner ring, a plurality of rollers that are rotatably arranged between an outer raceway surface formed on the outer ring and an inner raceway surface formed on the inner ring. Each of the first and second rims that are held in the circumferential direction and are divided into a plurality of portions in the circumferential direction. And a plurality of pillars erected between the first and second rim parts, and the rollers are accommodated in a space surrounded by the neighboring pillar parts and the first and second rim parts. A method of assembling a roller bearing in which a plurality of cage segments made of synthetic resin, which are configured as pockets, are annularly arranged along a circumferential direction, and the rollers are held on the inner periphery of the outer ring A step of annularly arranging the cage segments and all adjacent cage segments; Inserting a shim that fills the gap into the gap in a state in which the other ends are abutted so that a gap is created between the ends of the first and second ends, and each of the cages A step of temporarily fixing a restriction jig for restricting the movement of the segment in the axial direction relative to the outer ring to the outer ring; and a step of fitting the inner ring so that the inner raceway surface is inscribed in the rollers. , Including.
本発明によれば、ころを内抱きした各保持器セグメントを外輪の内周に環状に配列した後、全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間が生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間にシムを挿入することにより、全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士の間の隙間を無くすことができる。これにより、隣り合う保持器セグメントの端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメントは環状に配列された状態で保持される。さらに、この状態で外輪に規制治具を固定し、各保持器セグメントが外輪に対して軸方向に移動するのを規制することで、保持器セグメントがころとともに外輪から脱落するのを防止することができる。これにより、保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができるため、ころ軸受を容易に組み立てることができる。 According to the present invention, after the cage segments holding the rollers are annularly arranged on the inner periphery of the outer ring, a gap is formed between the ends of one of the adjacent cage segment ends. By inserting a shim into the gap in a state where the other ends are brought into contact with each other so that a gap occurs, the gap between the ends of all adjacent cage segments can be eliminated. As a result, the ends of the adjacent cage segments stick to each other in the circumferential direction, whereby the cage segments are held in an annularly arranged state. Furthermore, in this state, a restraining jig is fixed to the outer ring and each cage segment is prevented from moving in the axial direction with respect to the outer ring, thereby preventing the cage segment from falling off the outer ring together with the rollers. Can do. Thereby, since the integrity of the cage segment, the roller and the outer ring can be secured, the roller bearing can be easily assembled.
前記ころ軸受の組立方法は、前記他の端部同士である隣り合う保持セグメントの端部同士を、一方の保持器セグメントの端部に設けられた凸部と、他方の保持器セグメントの端部に設けられた凹部とを嵌合させて突き合わせることが好ましい。
この場合、隣り合う保持器セグメントの端部同士を突き合わせる際に、凸部と凹部とを嵌合して突き合わせるため、各保持器セグメントは環状に配列された状態で安定して保持される。これにより、ころ軸受をさらに容易に組み立てることができる。
The assembly method of the roller bearing includes: a projection provided at an end of one cage segment; and an end of the other cage segment. It is preferable that the recess provided in the is fitted and abutted.
In this case, when the ends of the adjacent cage segments are butted together, the convex portions and the concave portions are fitted and abutted so that each cage segment is stably held in an annularly arranged state. . Thereby, a roller bearing can be assembled still more easily.
本発明のころ軸受の組立方法によれば、保持器セグメント、ころ及び外輪の一体性を確保することができるので、ころ軸受を容易に組み立てることができる。 According to the assembly method of the roller bearing of the present invention, the integrity of the cage segment, the roller and the outer ring can be ensured, so that the roller bearing can be easily assembled.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の一実施形態に係る円すいころ軸受を示す要部断面図である。本実施形態の円すいころ軸受1は、風力発電装置の主軸を支持する大型のものであり、外輪2と、内輪3と、外輪2と内輪3との間に配列された複数の円すいころ4と、各円すいころ4を内抱きして保持するとともに周方向に複数に分割された各円すいころ4を保持する分割保持器5とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a tapered roller bearing according to an embodiment of the present invention. The tapered roller bearing 1 of the present embodiment is a large-sized one that supports the main shaft of the wind turbine generator, and includes an
外輪2の内周には、円すいころ4が転動するように、円すい面からなる外軌道面2aが形成されている。内輪3の外周には、外軌道面2aと対向する位置に円すいころ4が転動するように、円すい面からなる内軌道面3aが形成されている。また、内輪3の外周には、内軌道面3aよりも径方向外方に突出し、円すいころ4の大端面4aが接触する大鍔部3bが形成されている。
An
図2は、分割保持器5を示す概略側面図である。分割保持器5は、円弧状に形成された複数の保持器セグメント6を、周方向に沿って環状に配列することによって構成されている。各保持器セグメント6の周方向の長さ寸法は、前記環状に配列した状態で、隣り合う保持器セグメント6の端部同士の間に微小な隙間が生じるように設定されている。
FIG. 2 is a schematic side view showing the
図3は分割保持器5を構成する保持器セグメント6を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A矢視断面図である。保持器セグメント6は、軸方向に所定間隔離して対向させた第1リム部21及び第2リム部22と、この第1,第2リム部21,22の相互間に架設した複数の柱部23とを備えており、隣り合う2つの柱部23と前記第1,第2リム部21,22とによって囲まれる空間を、円すいころ4を収容するポケット24として構成している。この保持器セグメント6は、射出成形によって一体成形された合成樹脂製のものである。
3A and 3B show the
図3(b)に示すように、保持器セグメント6の周方向両側の端面6a,6bは、いずれも平坦面に形成されている。また、各柱部23のポケット24側の側面には、円すいころ4が径方向内方に抜け出さないように、円すいころ4の外周面に沿う円弧面23aが形成されている。これにより、保持器セグメント6は、各ポケット24に収容された円すいころ4を内抱きした状態で保持するようになっている。
As shown in FIG. 3B, the end faces 6a and 6b on both sides in the circumferential direction of the
図4は、円すいころ軸受1の組み立て時に用いられる治具10を示す断面図である。また、図5は、円すいころ軸受1の組み立て途中における保持器セグメント6を示す側面図である。治具10は、所定の保持器セグメント6の端部同士の間に挿入される平板部材からなるシム11と、外輪2の軸方向一方側の端面2bに仮固定される規制治具12とを備えている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the jig 10 used when the tapered roller bearing 1 is assembled. FIG. 5 is a side view showing the
シム11の厚みは、図5に示すように、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士のうちの一の端部同士を除く他の端部同士を突き合わせたときに、当該一の端部同士の間に生じる隙間Sの周方向の長さと同一長さに設定されている。したがって、前記隙間Sにシム11を挿入して当該隙間Sを埋めることにより、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士の間の隙間を無くすことができる。本実施形態におけるシム11の厚みは、2〜3mmに設定されている。
As shown in FIG. 5, the thickness of the
図4に示すように、規制治具12は、断面が略L字状に形成された板部材からなり、本体部12aと、本体部12aに対して屈曲形成されている規制部12bとを有している。本体部12aには、その厚み方向に貫通する貫通孔12a1が形成されており、この貫通孔12a1にはボルト13が挿通され、外輪2に形成された雌ねじ部2cに螺合される。これにより、本体部12aは、外輪2の端面2bに仮固定される。
As shown in FIG. 4, the
規制部12bは、本体部12aが前記端面2bに仮固定された状態で、外輪2の外軌道面2aに沿って軸方向に延びており、この規制部12bに円すいころ4の大端面4aが当接するようになっている。これにより、円すいころ4の大端面4aが規制治具12に当接することで、円すいころ4が外輪2に対して軸方向一方側(図4における右側)に移動するのを規制することができる。また、外輪2の外軌道面2aは、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうに従って漸次縮径する円すい面とされているため、この外軌道面2aによって円すいころ4が外輪2に対して軸方向他方側に移動するのを規制することができる。
The restricting portion 12b extends in the axial direction along the
次に、円すいころ軸受1の組立方法について、図4〜図8を参照しながら説明する。まず、図6に示すように、円すいころ4を内抱きした各保持器セグメント6を、外輪2の内周に沿って環状に配列する(図2も参照)。次に、図7に示すように、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Sが生じるように、他の端部同士を突き合わせる。すなわち、当該他の端部同士である隣り合う保持器セグメント6のうち、一方の保持器セグメント6の端面6aと、他方の保持器セグメント6の端面6bとを面接触させる。
Next, a method for assembling the tapered roller bearing 1 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6, the
次に、図5に示すように、前記隙間Sにシム11を挿入し、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士の間の隙間を無くす。これにより、隣り合う保持器セグメント6の端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメントは環状に配列された状態で保持される。
次に、図4に示すように、規制治具12の規制部12bを外輪2の外軌道面2aに沿わせた状態で、本体部12aを外輪2の端面2bに仮固定する。具体的には、ボルト13を本体部12aの貫通孔12a1を貫通して、外輪2の雌ねじ部2cに螺合する。これにより、外輪2に対する保持器セグメント6及び円すいころ4の軸方向への移動が規制され、保持器セグメント6、円すいころ4及び外輪2が一体化される。
Next, as shown in FIG. 5, a
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、図8に示すように、内輪3の内軌道面3aが各円すいころ4に内接するように、当該内輪3を外輪2の軸方向一方側(図の右側)から嵌め込む。このように内輪3を嵌め込んだ後は、シム11を前記隙間Sから抜き取るとともに、ボルト13と外輪2の雌ねじ部2cとの螺合を解除して規制治具12を外輪2から取り外す。これにより、円すいころ軸受1の組み立てが完了する。
Next, as shown in FIG. 8, the
以上の構成の円すいころ軸受1の組立方法によれば、円すいころ4を内抱きした各保持器セグメント6を外輪2の内周に環状に配列した後、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Sが生じるように他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間Sにシム11を挿入することにより、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士の間の隙間を無くすことができる。これにより、隣り合う保持器セグメント6の端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメント6は環状に配列された状態で保持される。さらに、この状態で外輪2に規制治具12を固定し、各保持器セグメント6が外輪2に対して軸方向に移動するのを規制することで、保持器セグメント6が円すいころ4とともに外輪2から脱落するのを防止することができる。これにより、保持器セグメント6、円すいころ4及び外輪2の一体性を確保することができるため、円すいころ軸受1を容易に組み立てることができる。
According to the method for assembling the tapered roller bearing 1 having the above-described configuration, after the
図9は、本発明の他の実施形態に係る円すいころ軸受の保持器セグメントを示す側面図である。本実施形態の円すいころ軸受は、保持器セグメント6の端面6a,6bの形状とシム11の形状とが異なる点で、上述の実施形態と相違する。本実施形態の保持器セグメント6は、周方向一方側の端部である端面6aが、周方向に窪む略V字状の凹部とされ、周方向他方側の端部である端面6bが、周方向に突出する略V字状の凸部とされている。隣り合う保持セグメント6同士の一方の保持器セグメント6の端部の凸部6bと、他方の保持器セグメント6の端部の凹部6aとは、面接触して嵌合するようになっている。
FIG. 9 is a side view showing a cage segment of a tapered roller bearing according to another embodiment of the present invention. The tapered roller bearing of this embodiment is different from the above-described embodiment in that the shape of the end surfaces 6a and 6b of the
本実施形態のシム11は、隣り合う保持セグメント6同士の一方の保持器セグメント6の凸部6bと、他方の保持器セグメント6の凹部6aとの間に生じる略V字状の隙間Sを埋めるために、断面略V字状に形成されている。これにより、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間Sが生じるように、他の端部同士の凸部6bと凹部6aとを嵌合させて突き合わせた状態で、前記隙間Sにシム11を挿入することにより、全ての隣り合う保持器セグメント6の端部同士の間の隙間を無くすことができる。これにより、隣り合う保持器セグメント6の端部同士が互いに周方向に突っ張り合うことで、各保持器セグメント6は環状に配列された状態で保持される。本実施の形態のその他の構成は、上述の実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。
The
以上の本実施形態の円すいころ軸受1の組立方法によれば、隣り合う保持セグメント6の端部同士を突き合わせる際に、凸部6bと凹部6aとを嵌合して突き合わせるため、各保持器セグメント6は、環状に配列された状態で安定して保持される。これにより、円すいころ軸受1をさらに容易に組み立てることができる。
According to the above assembly method of the tapered roller bearing 1 of the present embodiment, when the end portions of the
本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、上記実施形態におけるシム11は、所定の厚みを有する単一の板部材からなるが、厚み方向に複数に分割された板部材によって構成されていてもよい。また、規制治具12は、円すいころ4に当接させているが、保持器セグメント6に当接させて保持器セグメント6の軸方向への移動を規制してもよい。さらに、本発明は、円すいころ軸受以外に、円筒ころ軸受にも適用することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment and can be implemented with appropriate modifications. For example, the
1:円すいころ軸受(ころ軸受)、2:外輪、2a:外軌道面、3:内輪、3a:内軌道面、4:円すいころ(ころ)、5:分割保持器、6:保持器セグメント、6a:端面(凹部)、6b:端面(凸部)、11:シム、12:規制治具、21:第1リム部、22:第2リム部、23:柱部、24:ポケット、S:隙間 1: Tapered roller bearing (roller bearing), 2: outer ring, 2a: outer raceway surface, 3: inner ring, 3a: inner raceway surface, 4: tapered roller (roller), 5: split cage, 6: cage segment, 6a: end face (concave part), 6b: end face (convex part), 11: shim, 12: restricting jig, 21: first rim part, 22: second rim part, 23: pillar part, 24: pocket, S: Gap
Claims (2)
前記分割保持器は、軸方向に所定間隔離して対向させた第1,第2リム部と、この第1,第2リム部の間に架設した複数の柱部とを有し、隣り合う柱部と前記第1,第2リム部とによって囲まれる空間を、前記ころを収容するポケットとして構成している複数の合成樹脂製の保持器セグメントを、周方向に沿って環状に配列してなるころ軸受の組立方法であって、
前記外輪の内周に、前記ころを内抱きした前記各保持器セグメントを環状に配列する工程と、
全ての隣り合う保持器セグメントの端部同士のうちの一の端部同士の間に隙間が生じるように、他の端部同士を突き合わせた状態で、前記隙間に当該隙間を埋めるシムを挿入する工程と、
前記各保持器セグメントが前記外輪に対して軸方向に移動するのを規制する規制治具を、当該外輪に仮固定する工程と、
前記内軌道面が前記各ころに内接するように前記内輪を嵌め込む工程と、を含むころ軸受の組立方法。 An outer ring, an inner ring, a plurality of rollers arranged to roll between an outer raceway surface formed on the outer ring and an inner raceway surface formed on the inner ring, and each roller is held inside. And a split cage that is split into a plurality in the circumferential direction,
The split cage includes first and second rim portions that are spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction, and a plurality of column portions that are laid between the first and second rim portions. A plurality of synthetic resin-made cage segments are arranged in a ring shape along the circumferential direction, and the space surrounded by the first and second rim portions is configured as a pocket for accommodating the rollers. A roller bearing assembly method comprising:
A step of annularly arranging the cage segments enclosing the rollers on the inner periphery of the outer ring;
A shim that fills the gap is inserted in the gap with the other ends abutted so that a gap is created between the ends of all the adjacent cage segments. Process,
A step of temporarily fixing a restriction jig for restricting movement of each cage segment in the axial direction relative to the outer ring to the outer ring;
And a step of fitting the inner ring so that the inner raceway surface is inscribed in the rollers.
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Cited By (1)
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- 2012-07-12 JP JP2012156541A patent/JP2014020389A/en active Pending
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WO2019156720A1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | The Timken Company | Roller seating device for tapered roller bearings |
CN111919043A (en) * | 2018-02-07 | 2020-11-10 | 铁姆肯公司 | Roller mounting device for tapered roller bearing |
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