WO2008029796A1

WO2008029796A1 - Roulement à rouleaux, segment d'arrêt pour roulement à rouleaux de support d'arbre d'aéromoteur, et une structure de support d'arbre d'aéromoteur

Info

Publication number: WO2008029796A1
Application number: PCT/JP2007/067199
Authority: WO
Inventors: Tatsuya Omoto; Eiichi Nakamizo; Tomoya Sakaguchi
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2008-03-13
Also published as: EP2060806A4; ES2455228T5; ES2455015T3; US10408267B2; US20150226262A1; US20090324410A1; CN101512169B; US8764304B2; DK2511544T3; EP2511544B1; EP2511544A1; US20140248018A1; US9810263B2; EP2060806A1; EP2060806B1; DK2060806T3; ES2455228T3; US9664231B2; US20180010639A1; DK2511544T4

Description

明細書

ころ軸受、風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントおよび風力発電機の主軸支持構造

技術分野

[0001] この発明は、ころ軸受、風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントおよび風力発電機の主軸支持構造に関し、特に、周方向に配置されて一つの保持器を形成する風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント、このような風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントを含むころ軸受および風力発電機の主軸支持構造に関するものである。

背景技術

[0002] ころ軸受は、一般的には、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、複数のころを保持する保持器とから構成される。保持器は通常、一体型、すなわち、環状の一つの部品で構成されている。

[0003] 風を受けるためのブレードが取り付けられた風力発電機の主軸を支持するころ軸受については、大きな荷重を受ける必要があるため、ころ軸受自体も大型となる。そうすると、ころや保持器等、ころ軸受を構成する各構成部材も大型となり、部材の生産や組み立てが困難となる。このような場合、各部材を分割可能とすると、生産や組み立てが容易となる。

[0004] ここで、ころ軸受に含まれる保持器を軸受の回転軸線に沿う方向に延びる分割線によって分割した分割型の保持器に関する技術力、ヨーロッパ特許公報 1408248A 2に開示されている。図 39は、ヨーロッパ特許公報 1408248A2に開示された分割型の保持器である保持器セグメントを示す斜視図である。図 39を参照して、保持器セグメント 101aは、ころを収容する複数のポケット 104を形成するように軸受の回転車由泉にう方向に延びる複数の柱き 103a、 103b, 103c, 103d, 103eと、複数の柱部 103a〜； 103eを連結するように周方向に延びる連結部 102a、 102bとを有する

〇

[0005] 図 40は、図 39に示した保持器セグメント 101aを含む円錐ころ軸受の一部を示す断面図である。図 39および図 40を参照して、保持器セグメント 101aを含む円錐ころ軸受 11 1の構成を説明すると、円錐ころ軸受 111は、外輪 112と、内輪 113と、複数の円錐ころ 114と、複数の円錐ころ 114を保持する複数の保持器セグメント 101a、 1 01b、 101c等とを有する。複数の円錐ころ 114は、最もころの挙動が安定する位置である PCD (Pitch Circle Diameter) 105付近において、複数の保持器セグメント 1 Ol a等によって保持されている。複数の円錐ころ 114を保持する保持器セグメント 10 laは、周方向において隣接する同一形状の保持器セグメント 101b、 101cと、周方向のもっとも外側にある柱部 103a、 103eが当接するように連なって配置されている。複数の保持器セグメント 101a、 101b, 101c等が連なって、円錐ころ軸受 111に組み込まれ、円錐ころ軸受 111に含まれる一つの環状の保持器が形成される。

[0006] ヨーロッパ特許公報 1408248A2によると、樹脂製の各保持器セグメントを周方向に連ねて配置したときに、最初の保持器セグメントと最後の保持器セグメントとの間に生じる最後のすき間の寸法を、保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 15%以上、かつ、 1 %未満としている。このように構成することにより、保持器セグメント同士が衝突した際の衝突音等を防止すると共に、熱膨張時における保持器セグメント同士の膠着を防止することにしている。なお、ヨーロッパ特許公報 1408248A2においては、保持器セグメントを、ポリフエ二ルサルファイド（以下、「PPS」と称する）やポリエーテルエーテルケトン（以下、「PEEK」と称する）力、ら製造して!/、る。

[0007] ここで、周方向のすき間をこのような数値範囲としても、発明者が着眼した下記問題点に対応することはできない。図 41は、円錐ころ軸受 111を、風力発電機の主軸を支持する軸受として使用する場合の円錐ころ軸受 111の一部を示す概略断面図である。なお、理解の容易の観点から、保持器セグメント 101a、 101c間に生ずるすき間 115を、誇張して大きく図示している。

[0008] 図 41を参照して、円錐ころ軸受 11 1に支持される風力発電機の主軸 110は、横軸で使用される。円錐ころ軸受 111の使用時において、保持器セグメント 101a〜； 101c は、例えば、図 41中の矢印で示す方向に公転運動を行なう。保持器セグメント 101a 〜； 101 cの公転運動は、各保持器セグメント 101 a〜； 101 cが隣接する保持器セグメント 101a〜； 101cを矢印の方向に順次押すように行われる。この場合、例えば、図 41 中の XXXXIで示す部分において円錐ころや保持器セグメント 101aが自由落下してしまうことになる。そうすると、保持器セグメント 101a、 101c同士が衝突して、保持器セグメント 101a、 101cの変形や端面の摩耗、衝突音等が発生し、円錐ころ軸受 111 の機能を大きく低下させる恐れがある。

[0009] 円錐ころ軸受 11 1を風力発電機の主軸 110を支持する軸受として使用する場合、保持器セグメント 101a〜； 101c自体も大型となるため、自由落下時の衝突による問題は大きい。したがって、上記に規定したすき間の寸法では不十分であり、周方向のすき間をさらに小さくする必要がある。しかし、樹脂製の保持器セグメントでは、熱膨張の影響もあり、周方向のすき間の寸法を小さくするにも限界がある。

発明の開示

[0010] この発明の目的は、機能の低下を防止することができるころ軸受を提供することである。

[0011] この発明の他の目的は、保持器セグメントの破損の恐れを低減し、ころを円滑に転動させること力 Sできるころ車由受を提供することである。

[0012] この発明のさらに他の目的は、軸受の機能の低下を防止することができる風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントを提供することである。

[0013] この発明のさらに他の目的は、破損の恐れを低減し、ころを円滑に転動させることができる風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントを提供することである。

[0014] この発明のさらに他の目的は、機能の低下を防止することができる風力発電機の主軸支持構造を提供することである。

[0015] この発明のさらに他の目的は、長寿命化を図ることができる風力発電機の主軸支持構造を提供することである。

[0016] この発明に係るころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、ころを収容するポケットを有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製である。また、複数の保持器セグメントを周方向に無間隙に配置した場合に、最初に配置される保持器セグメントと最後に配置される保持器セグメントとの間にすき間を有する。ここで、室温において、すき間の周方向の寸法は、保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%よりも大きく、 0. 12%よりも小さい。

[0017] このように、保持器セグメントの材質を、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製とすることにより、保持器セグメントの熱膨張による寸法変化を小さくすること力 Sでさる。そうすると、保持器セグメント間に生ずる周方向のすき間を、ヨーロッパ特許公報 1408248A2に規定する範囲よりも小さくすることができる。

[0018] ここで、円錐ころ軸受に備えられる外輪や内輪、円錐ころ等の軸受構成部材は、一般的には肌焼鋼等のような鋼製である。このような外輪等の軸受構成部材も、温度変化により熱膨張する。ここで、保持器セグメントの熱による線膨張係数と軸受構成部材の熱による線膨張係数とを考慮すると、実使用状況において、室温における周方向のすき間の寸法を保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%まで小さくすること力 Sできる。すなわち、周方向のすき間を円周の 0. 075%よりも大きくすることにより、すき間の周方向の寸法が負になって保持器セグメント同士が突っ張りあい、膠着する状態を回避することができる。

[0019] また、上記した用途に使用される円錐ころ軸受において、複数の保持器セグメントによって構成される保持器は、耐久性、信頼性向上の観点から安全率を大きくすることが好ましい。保持器の安全率は、周方向のすき間の寸法を小さくするほどその値が大きくなる。保持器の安全率は、保持器セグメントの材質の疲労強度および保持器セグメントに発生する応力等の観点から、 4. 0以上が要求される。ここで、室温におけるすき間の周方向の寸法を保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 12%よりも小さくすることにより、安全率を 4. 0以上に確保することができる。そうすると、上記した問題も含め、保持器セグメント同士の衝突等による強度的な不具合を回避することができる。

[0020] このように保持器セグメントの材質を、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製として、保持器セグメント間の周方向のすき間を上記した範囲とすることにより、保持器セグメント同士の衝突による強度的な不具合等や、保持器セグメント同士の周方向の突っ張りあいによる変形等を防止することができる。したがって、このような保持器セグメントを備えるころ軸受の機能の低下を防止することができる。 [0021] ここで、保持器セグメントとは、一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する 1 つのポケットを有するように、軸受の回転軸線に沿う方向に延びる分割線によって分割した単位体である。また、最初の保持器セグメントとは、保持器セグメントを周方向に順次連ねて配置する際に、最初に配置される保持器セグメントをいい、最後の保持器セグメントとは、隣接する保持器セグメントを当接させ、周方向に順次連ねて配置していった際に、最後に配置される保持器セグメントをいう。複数の保持器セグメントが周方向に連なってころ軸受に組み込まれ、一つの環状の保持器を構成する。

[0022] 好ましくは、充填材は、少なくとも炭素繊維またはガラス繊維の!/、ずれかを含む。このような充填材は、繊維状であるため、効率的に熱による線膨張係数、すなわち、熱膨張係数を低下させることができる。

[0023] さらに好ましくは、樹脂は、 PEEKである。 PEEKは、他の樹脂と比較して熱膨張係数が低ぐ容易に充填材を含ませて熱膨張係数を低下させることができる。

[0024] さらに好ましくは、樹脂の熱による線膨張係数は、 1 · 3 X 10_⁵/°C以上 1 · 7 X 10" 5/°C以下である。軸受を構成する外輪等の部材には、一般的には肌焼鋼等の鋼が使用される。このような鋼の熱による線膨張係数は、 1. 12 X 10_⁵/°C程度である。したがって、樹脂の熱による線膨張係数を上記範囲とすることにより、実使用状況において外輪等の軸受構成部材との熱による線膨張係数の差を許容することができる。なお、上記した PEEKの熱による線膨張係数は、約 4. 7 X 10_⁵/°Cであり、 PPS の熱による線膨張係数は、約 5. 0 X 10_⁵/°Cである。

[0025] さらに好ましくは、樹脂中の充填材の充填比率は、 20重量％以上 40重量％以下である。樹脂中の充填材の充填比率を上記範囲とすることにより、充填材の充填による他の不具合を発生させることなく、樹脂の熱膨張係数を大きく低下させることができ

[0026] さらに好ましくは、ころは、円錐ころである。上記した風力発電機の主軸等に使用されるころ軸受は、大きなモーメント荷重ゃスラスト荷重、ラジアル荷重等を受ける必要がある。ここで、ころを円錐ころとすることにより、大きなモーメント荷重等を受けることができる。

[0027] さらに好ましくは、保持器セグメントは、ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有する。保持器セグメントは、ころ案内である。柱部の側壁面には、ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられている。

[0028] ヨーロッパ特許公報 1408248A2に開示された保持器セグメントは、軌道輪案内である。これに対し、このような分割型の保持器セグメントをころ案内とすることにより、軌道輪との接触時における破損や衝突音等を低減することができる。

[0029] ここで、保持器セグメントをころ案内とするには、柱部の側壁面にころと接触する案内爪を設ける。図 42は、案内爪を設けた保持器セグメントの一部を示す断面図であり、ポケットの内方側から見た状態を示している。図 42を参照して、保持器セグメント 1 21は、ポケットを形成する柱部 122と、柱部 122を連結する一対の連結部 123a、 12 3bとを備える。柱部 122の側壁面には、二つの案内爪 124a、 124bが設けられている。各案内爪 124a、 124bは、ころ長さ方向に間隔を開けて配置されている。このような構成とすることにより、案内爪 124a、 124b間に設けられるすき間 125を利用して潤滑油を通油させることができる。

[0030] 一方、このような保持器セグメント 121は、ころ軸受に複数備えられるため、大量に製造する必要がある。したがって、保持器セグメント 121を樹脂製とし、射出成形等により製造することが好ましい。

[0031] しかし、上記した形状の保持器セグメント 121を射出成形により製造すると、各案内爪 124a、 124bの先端において収縮ひけが発生し、案内爪 124a、 124bの中央部が凹んだ形状となる。これを、図 43を用いて説明する。図 43は、この場合の保持器セグメント 121の一部を示す図である。なお、図 43は、図 42に示す保持器セグメントを、図 42中の矢印 ΧΧΧΧΠΙで示す方向から見た図である。

[0032] 図 42および図 43を参照して、保持器セグメント 121の案内爪 124a、 124bのうち、ころ長さ方向の中央部 127a、 127bは射出成形時における収縮ひけにより凹んでいる。ここで、ころ 131が転動を始める時には、案内爪 124a、 124bのうち、ころ長さ方向の両端に位置するエッジ咅 126a、 126b, 126c, 126dところ 131と力接角虫する。そうすると、エッジ部 126a〜； 126dの摩耗が促進され、ころ 131および保持器セグメント 121の姿勢を安定させることができない。また、強化繊維が充填された樹脂製の保持器セグメント 121の場合、樹脂部分の摩耗により強化繊維がその表面に露出し、これにより、ころ 131が摩耗してしまう恐れもある。このような保持器セグメント 121を備えるころ軸受は、ころを円滑に転動させることができない。なお、図 44に示すように、各案内爪 124c、 124dにおける一方のエッジ部 126e、 126fが、ころ 131と接触する場合も同様である。

[0033] また、上記した形状の保持器セグメント 121は、複数の案内爪 124a、 124bが設けられているため、案内爪 124a、 124bのエッジき 126a〜； 126dカ多くなる。そうすると、射出成形時において、樹脂材料の流動性が悪化し、内部欠陥が発生しやすい。また、ヨーロッパ特許公報 1408248A2に示す保持器セグメントのようにころ大径側にのみ案内爪を有し、柱部の一部が径方向に突出する複雑な形状であれば、樹脂の収縮や膨張における問題のみならず、変形が発生し、設計寸法通りの形状を得られない恐れもある。

[0034] しかし、上記したように、すなわち、保持器セグメントは、ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、保持器セグメントは、ころ案内であり、柱部の側壁面には、ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられているよう構成することにより、ころ案内の保持器セグメントにおいて、柱部の側壁面に設ける案内爪を一つとしているため、案内爪のエッジ部を少なくすることができる。このような形状の保持器セグメントは、単純な形状であるため、肉厚差を小さくして、射出成形時における内部欠陥や変形の発生を抑制することができる。また、案内爪の先端ところとの接触面積を多くして、接触時における面圧を低下させることができる。さらに、柱部、引いては保持器セグメントの剛性を高くすることができる。このような保持器セグメントを備えるころ軸受は、ころおよび保持器セグメントの姿勢を安定させることができる。また、接触部の周方向内方側に位置する凹部を形成しているため、凹部を利用して潤滑油を溜めること力 Sできる。そうすると、凹部から接触部に潤滑油を供給することができ、潤滑性を向上すること力 Sできる。したがって、保持器セグメントの破損を防止し、ころを円滑に転動させること力 Sでさる。

[0035] 好ましくは、案内爪は、柱部の側壁面のうち、ころ長さ方向の中央に設けられている。こうすることにより、ポケットに収容されるころと案内爪が、ころ長さ方向の中央で接するため、ころおよび保持器セグメントの姿勢をより安定させることができる。したがつて、さらにころを円滑に転動させることができる。

[0036] さらに好ましくは、案内爪のころ長さ方向の長さは、ポケットのころ長さ方向の長さのほぼ全長である。こうすることにより、ころと案内爪との接触部を多くすることができるため、ころおよび保持器セグメントの姿勢をより安定させることができる。したがって、さらにころを円滑に転動させることができる。ここで、「ほぼ全長」とは、ポケットのころ長さ方向の長さに対して、少なくとも 50 %以上であると解釈すべきであり、好ましくは、 75 %以上とする。

[0037] さらに好ましくは、凹部は、保持器セグメントを成形する際に生ずる収縮ひけにより形成される。このような凹部は、案内爪の表面と滑らかに連なっているため、潤滑油の流出入が容易となる。また、このような形状の凹部は、応力集中が発生しにくいため、破損の恐れを低減することができる。

[0038] さらに好ましくは、案内爪を含み、軸受の回転軸線に直交する平面で保持器セグメントを切断した断面において、案内爪の先端に位置する角部の角度は、鈍角である。こうすることにより、ころの転動時において、案内爪の先端に位置する角部が、ころや保持器セグメントの案内爪付近の潤滑油を搔き取る量を低減することができる。そうすると、ころや案内爪付近の潤滑油はポケット内へ供給されやすくなり、潤滑不良を低減して、ころを円滑に転動させることができる。

[0039] さらに好ましくは、角部には、面取りが設けられている。こうすることにより、角部が潤滑油を搔き取る量をさらに低減すること力できる。したがって、さらにころを円滑に転動させること力 Sでさる。

[0040] さらに好ましくは、面取りは、 R面取りである。こうすることにより、角部を滑らかな面で構成することができるため、さらに潤滑油を搔き取る量を低減すること力 Sできる。したがって、さらにころを円滑に転動させることができる。

[0041] この発明の他の局面においては、風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントは、風力発電機の主軸を支持するころ軸受に備えられ、ころを収容するポケットを有し、周方向に順次連ねて配置される風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントであって、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製である。

[0042] このような風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントは、風力発電機主軸支持用ころ軸受を構成する外輪等の軸受構成部材との熱による線膨張係数の差を小さくすること力 Sできるため、温度変化による周方向のすき間の寸法の変化を小さくすること力 Sできる。そうすると、保持器セグメント間の周方向のすき間を小さくし、設定した範囲内に維持することができる。したがって、このような保持器セグメントを備えるころ軸受の機能の低下を防止することができる。

[0043] 好ましくは、充填材は、少なくとも炭素繊維またはガラス繊維の!/、ずれかを含む。こうすることにより、効率的に熱膨張係数を低下させることができる。

[0044] さらに好ましくは、樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンである。こうすることにより、容易に、充填材を含ませて熱膨張係数を低下させることができる。

[0045] さらに好ましくは、樹脂の熱膨張係数は、 1. 3 X 10_⁵/°C以上 1. 7 X 10_⁵/°C以下である。こうすることにより、実使用状況において外輪等の軸受構成部材との熱による線膨張係数の差を許容することができる。

[0046] さらに好ましくは、樹脂中の充填材の充填比率は、 20重量％以上 40重量％以下である。こうすることにより、充填材の充填による他の不具合を発生させることなぐ樹脂の熱による線膨張係数を大きく低下させることができる。

[0047] さらに好ましくは、ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、ころ案内である。柱部の側壁面には、ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられている。

[0048] このようなころ軸受の保持器セグメントは、柱部の側壁面に設ける案内爪を一つとしているため、案内爪のエッジ部を少なくすることができる。このような形状の保持器セグメントは、単純な形状であるため、肉厚差を小さくして、射出成形時における内部欠陥や変形の発生を抑制することができる。また、案内爪の先端ところとの接触面積を多くして、接触時における面圧を低下させることができる。さらに、柱部、引いては保持器セグメントの剛性を高くすることができる。このような保持器セグメントを備えるころ軸受は、ころおよび保持器セグメントの姿勢を安定させることができる。また、接触部の周方向内方側に位置する凹部を形成しているため、凹部を利用して潤滑油を溜めること力 Sできる。そうすると、凹部から接触部に潤滑油を供給することができ、潤滑性を向上すること力 Sできる。したがって、破損を防止し、ころを円滑に転動させることができる。

[0049] 好ましくは、凹部は、保持器セグメントを成形する際に生ずる収縮ひけにより形成される。このような凹部は、案内爪の表面と滑らかに連なっているため、潤滑油の流出入が容易となる。また、このような形状の凹部は、応力集中が発生しにくいため、破損の恐れを低減することができる。

[0050] この発明のさらに他の局面においては、風力発電機の主軸支持構造は、風力を受けるブレードと、その一端がブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、固定部材に組み込まれ、主軸を回転自在に支持するころ軸受とを含む。ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数のころと、ころを収容するポケットを有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製である。複数の保持器セグメントを周方向に無間隙に配置した場合に、最初に配置される保持器セグメントと最後に配置される保持器セグメントとの間にすき間を有する。ここで、室温において、すき間の周方向の寸法は、保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%よりも大きく、 0. 12%よりも小さい。

[0051] このような風力発電機の主軸支持構造は、軸受の機能の低下を防止したころ軸受を含むため、風力発電機の主軸支持構造自体の機能の低下を防止することができる

[0052] 好ましくは、保持器セグメントは、ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、保持器セグメントは、ころ案内であり、柱部の側壁面には、ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられて!/、る。

[0053] このような風力発電機の主軸支持構造は、保持器セグメントの破損の恐れが低減され、ころを円滑に転動させることができるころ軸受を含むため、長寿命化を図ることができる。

[0054] この発明によれば、保持器セグメントの材質を、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製として、保持器セグメント間の周方向のすき間を上記した範囲とすることにより、保持器セグメント同士の衝突による強度的な不具合等や、保持器セグメント同士の周方向の突っ張りあいによる変形等を防止することができる。したがつて、このような保持器セグメントを備えるころ軸受の機能の低下を防止することができ

[0055] また、このような風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントは、風力発電機主軸支持用ころ軸受を構成する外輪等の軸受構成部材との熱による線膨張係数の差を小さくすることができるため、温度変化による周方向のすき間の寸法の変化を小さくすること力 Sできる。そうすると、保持器セグメント間の周方向のすき間を小さくし、設定した範囲内に維持することができる。したがって、このような保持器セグメントを備えるころ軸受の機能の低下を防止することができる。

[0056] また、このような風力発電機の主軸支持構造は、機能の低下を防止したころ軸受を含むため、風力発電機の主軸支持構造自体の機能の低下を防止することができる。図面の簡単な説明

[0057] [図 1]この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受のうち、最初の保持器セグメントと最後の保持器セグメントの間のすき間を示す拡大断面図である。

[図 2]この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメントの斜視図である。

[図 3]図 2に示す保持器セグメントを、図 2中の線 III IIIを含み、軸受の回転軸線に直交する平面で切断した場合の断面図である。

[図 4]図 2に示す保持器セグメントを、柱部の中央を通り、円周方向に直交する平面で切断した場合の断面図である。

[図 5]複数の保持器セグメントを周方向に配置した場合の円錐ころ軸受の概略断面図である。

園 6]隣接する保持器セグメントを示す拡大断面図である。

園 7]保持器安全率と周方向のすき間との関係を示すグラフである。

園 8]この発明に係る円錐ころ軸受を用いた風力発電機の主軸支持構造の一例を示す図である。

園 9]図 8に示す風力発電機の主軸支持構造の図解的側面図である。

園 10]この発明の他の実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメントの斜視図である。

園 11]この発明の他の実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメントの一部をポケットの内方側から見た断面図である。

[図 12]図 10に示す保持器セグメントを、図 10中の線 XI— XIを含み、軸に直交する平面で切断した場合の断面図である。

[図 13]図 10に示す保持器セグメントを、柱部の中央を通り、円周方向に直交する平面で切断した場合の断面図である。

園 14]図 12に示す保持器セグメントのポケット部分の拡大断面図である。

園 15]保持器セグメントに設けられた案内爪の角部を示す拡大断面図である。

園 16]複数の保持器セグメントを周方向に配置した場合の円錐ころ軸受の概略断面図である。

園 17]隣接する保持器セグメントを示す拡大断面図である。

園 18]この発明の他の実施形態に係る保持器セグメントに備えられる案内爪の角部を示す拡大断面図である。

園 19]この発明のさらに他の実施形態に係る複列円錐ころ軸受を示す断面図である園 20]図 19に示す複列円錐ころ軸受の一部を示す拡大断面図である。

園 21]図 19に示す複列円錐ころ軸受の組み込み方法の概略を示すフローチャートである。

園 22]回転軸に一方の内輪を組み込んだ状態を示す断面図である。

園 23]—方の円錐ころおよび保持器セグメントを配置した状態を示す断面図である。園 24]内輪間座を配置した状態を示す断面図である。

[図 25]外輪を配置した状態を示す断面図である。

園 26]他方の円錐ころおよび保持器セグメントを配置した状態を示す断面図である。園 27]この発明の他の実施形態に係る複列円錐ころ軸受に含まれる内輪の一部を示す拡大断面図である。

園 28]この発明のさらに他の実施形態に係る複列円錐ころ軸受に含まれる内輪の一部を示す拡大断面図である。

園 29]風力発電機の主軸を支持する円錐ころ軸受を示す図である。

[図 30]図 29に示す円錐ころの拡大図である。

園 31]円錐ころ軸受の内輪部材の一方を主軸に組み込む前の状態を示す図である園 32]円錐ころ軸受を主軸に組み込む後の状態を示す図である。

園 33]円錐ころ軸受の内輪部材の一方を主軸に組み込む主な方法を示すフロー図である。

園 34]風力発電機の主軸を支持する円錐ころ軸受を示す図である。

[図 35]図 34に示す円錐ころの拡大図である。

園 36]円錐ころ軸受の内輪部材の一方を主軸に組み込む前の状態を示す図である園 37]円錐ころ軸受を主軸に組み込む後の状態を示す図である。

園 38]円錐ころ軸受の内輪部材の一方を主軸に組み込む主な方法を示すフロー図である。

園 39]従来における保持器セグメントの斜視図である。

園 40]図 39に示す保持器セグメントを備える円錐ころ軸受の一部を、軸受の転動軸線に直交する平面で切断した場合の断面図である。

園 41]図 40に示す保持器セグメントを備える円錐ころ軸受を、軸受の転動軸線に直交する平面で切断した場合の概略断面図である。

園 42]分割型の案内爪を設けた保持器セグメントの一部を示す図である。

[図 43]図 42に示す保持器セグメントを径方向から見た図である。 [図 44]案内爪の一方のエッジ部でころと接触する場合の保持器セグメントを径方向から見た図である。

発明を実施するための最良の形態

[0058] 以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図 2は、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受に備えられる風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント 11aを示す斜視図である。図 3は、図 2に示す保持器セグメント 11 aを、図 2中の線 III IIIを含み、軸受の回転軸線に直交する平面で切断した場合の断面図である。図 4は、図 2に示す保持器セグメント 11 aを、柱部 14aの中央を通り、円周方向に直交する平面で切断した場合の断面図である。なお、理解の容易の観点から、図 3および図 4において、保持器セグメント 11aが保持する複数の円錐ころ 12a、 12b 、 12cを点線で示している。また、一点鎖線で PCD22aを示す。

[0059] 図 2〜図 4を参照して、まず、円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメント 11aの構成について説明する。保持器セグメント 11aは、一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する一つのポケットを有するように、軸受の回転軸線に沿う方向に延びる分割線によって分割した形状である。保持器セグメント 11aは、円錐ころ 12a、 12b、 12cを収容するポケット 13a、 13b、 13cを形成するように、軸受の回転軸線に沿う方向に延びる 4つの柱部 14a、 14b、 14c, 14dと、軸方向の両端に位置し、 4つの柱部 14a〜 14dを連結するように周方向に延びる一対の連結部 15a、 15bとを含む。ここで、保持器セグメント 11aは、その周方向外側の端部に柱部 14a、 14dが位置するよう構成されている。

[0060] 一対の連結部 15a、 15bは、複数の保持器セグメント 11aが円錐ころ軸受に組み込まれた際に、周方向に連なって一つの環状の保持器を形成するように、周方向において所定の曲率半径を有している。一対の連結部 15a、 15bのうち、円錐ころ 12a〜 12cの小径側に位置する連結部 15aの曲率半径は、円錐ころ 12a〜 12cの大径側に位置する連結部 15bの曲率半径よりも小さく構成されている。

[0061] ポケット 13aの周方向両側に位置する柱部 14a、 14bおよびポケット 13cの周方向両側に位置する柱部 14c、 14dのうち、柱部 14a〜； 14dの側壁面の内径側には、保持器セグメント 11aの径方向外側への移動を規制する内径側の案内爪 17a、 17b、 1 7c、 17dカ設けられている。案内爪 17a〜； 17dは、ポケット 13a、 13cに収容された円錐ころ 12a、 12cと内径側で接触する。また、ポケット 13bの周方向両側に位置する柱部 14b、 14cのうち、柱部 14b、 14cの側壁面の外径側には、保持器セグメント 11aの径方向内側への移動を規制する外径側の案内爪 18b、 18cが設けられている。案内爪 18b、 18cは、ポケット 13bに収容された円錐ころ 12bと外径側で接触する。各案内爪 17a〜； 17d、 18b, 18cは、ポケッ卜 13a〜； 13c側に突出した形状である。また、図 3 に示す断面において、各案内爪 17a〜； 17d、 18b, 18cの案内面は、断面円弧状であって、円錐ころ 12a〜12cの転動面に沿う形状である。このように内径側および外径側の案内爪 17a〜； 17d、 18b、 18cを設けることにより、保持器セグメント 1 laを案内爪 17a〜； 17d、 18b、 18cの案内面に接触させて、ころ案内とすること力 Sできる。なお、周方向外側に位置する柱部 14a、 14dの周方向外側の端面 21a、 21bは、平らである。

[0062] ここで、保持器セグメント 1 laは、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製である。こうすることにより、後述するように風力発電機主軸支持用ころ軸受を構成する外輪等の軸受構成部材との熱による線膨張係数の差を小さくすることができるため、温度変化による周方向のすき間の寸法の変化を小さくすることができる。

[0063] なお、樹脂は、 PEEKとすることが好ましい。 PEEK自体の熱による線膨張係数は、

4. 7X 10— ⁵/°C程度であり、他の樹脂素材と比較して熱による線膨張係数が低いため、充填材を含ませて熱による線膨張係数を低下させることが容易になる。

[0064] また、充填材は、少なくとも炭素繊維またはガラス繊維の!/、ずれかを含むよう構成することが好ましい。このような充填材は、繊維状であるため、効率的に熱による線膨張係数、すなわち、熱膨張係数を低下させることができる。

[0065] なお、樹脂の熱による線膨張係数は、 1. 3X 10— ⁵/°C以上 1. 7X 10— ⁵/°C以下であることが好ましい。軸受を構成する外輪等の軸受構成部材には、一般的には肌焼鋼等の鋼が使用される。このような鋼の熱による線膨張係数は、 1. 12X 10_⁵/°C 程度である。したがって、樹脂の熱による線膨張係数を上記範囲とすることにより、実使用状況において外輪等の軸受構成部材との熱による線膨張係数の差を許容すること力 Sでさる。 [0066] また、樹脂中の充填材の充填比率は、 20重量％以上 40重量％以下であることが好ましい。こうすることにより、充填材の充填による他の不具合、例えば、充填量過多による強度不足を発生させることなぐ樹脂の熱膨張係数を大きく低下させることができる。

[0067] なお、保持器セグメント 11aは、一つの円錐ころ軸受に複数備えられるため、生産性の向上が要求されるが、このように構成することにより、射出成形等によって、大量に同形状の保持器セグメントを製造することが容易になる。

[0068] ここで、保持器セグメント 11aは、具体的には、充填材として炭素繊維を 30重量％含み、線膨張係数が 1. 5 X 10_⁵/°Cである PEEK製であることが好ましい。このような保持器セグメント 11 aは、熱による線膨張係数が 4. 7 X 10— ⁵/°Cである PEEK製の保持器セグメントや、熱による線膨張係数が 5. 0 X 10_⁵/°Cである PPS製の保持器セグメントと、熱による線膨張係数にお!/、て大きく異なるものである。

[0069] 次に、上記した保持器セグメント 11aを含む円錐ころ軸受の構成について説明する。図 5は、複数の保持器セグメント l la、 l ib, 1 1c, l id等を周方向に配置させた円錐ころ軸受 31aを、軸方向から見た概略断面図である。また、図 6は、図 5中において VIで示す部分の拡大断面図である。ここで、保持器セグメント l lb、 11c, l idは、保持器セグメント 11aと同一形状および同一素材であるため、その説明を省略する。なお、図 5においては、保持器セグメント 11a等に保持される円錐ころを省略している。また、ここでは、複数の保持器セグメント l l a〜l Idのうち、最初に配置される保持器セグメントを保持器セグメント 1 laとし、最後に配置される保持器セグメントを保持器セグメント l idとする。

[0070] 図 5および図 6を参照して、円錐ころ軸受 31aは、外輪 32aと、内輪 33aと、複数の円錐ころ 34aと、複数の保持器セグメント 11a〜； l idとを備える。保持器セグメント 1 1a 〜； l i dは、周方向において、順次連ねられて無間隙に配置される。ここでは、まず、最初に保持器セグメント 11aが配置され、次に、保持器セグメント l ibが保持器セグメント 11aと当接するように、具体的には、保持器セグメント 11aの端面 21aと保持器セグメント l ibの端面 21cとが当接するように配置される。その後、保持器セグメント 11c が保持器セグメント l ibと当接するように、具体的には、保持器セグメント l ibの端面 21dと保持器セグメント lieの端面 21eとが当接するように配置され、順次、保持器セグメントが配置されていき、最後に、保持器セグメント lidが配置される。このようにして、周方向に連ねられて、保持器セグメント lla〜l Idが配置される。この場合、最初の保持器セグメント 11 aと最後の保持器セグメント 11 dとの間には、周方向のすき間 3 9aを有する。

[0071] 次に、最初の保持器セグメント 11aと最後の保持器セグメント lidとの間の周方向のすき間について説明する。図 1は、図 5において Iで示す部分の拡大断面図である。ここで、すき間 39aの周方向の寸法 Rを、保持器セグメント lla〜l Idの中央を通る円の円周の 0· 075%よりも大きく、かつ、 0· 12%よりも小さくする。この場合、すき間 39 aの周方向の寸法 Rが上記範囲となるように、各保持器セグメント lla〜lldの周方向の長さをそれぞれ調整することにしてもよいし、保持器セグメント 1 la〜l lcを順次配置していき、最後の保持器セグメント lidを配置する際に、その端面 21fを削って寸法を調整し、上記範囲となるようにしてもよい。

[0072] 図 7は、すき間 39aの比率と保持器の安全率の関係を示すグラフである。図 1および図 7を参照して、複数の保持器セグメント lla〜l Idによって構成される保持器の安全率は、保持器セグメント 1 la〜l Idの材質の疲労強度および保持器セグメント 1 la〜l Idに発生する応力等の観点から、 4. 0以上が要求される。ここで、すき間 39a の周方向の寸法を円周の 0. 12%よりも小さくすることにより、安全率を 4. 0以上に確保することカできる。そうすると、保持器セグメント lla〜l Id同士の衝突等による強度的な不具合を回避することができる。

[0073] ここで、上記した保持器セグメント 11aの線膨張係数 Kbは、 1. 5X 10_⁵/°C程度である。一方、軸受構成部材である外輪等は肌焼鋼であり、その線膨張係数 Kaは、 1. 12X10_⁵/°C程度である。ここで、温度上昇を Atとし、温度上昇時における各部材の膨張量の差を δとすると、膨張量の差 δは、数 1の式によって表される。

[0074] 國 d=2m--(Kb-Ka)-At

[0075] この場合、仮に保持器セグメント 11aのみが 50°C上昇していた場合であっても、膨張量の差 δは、 0. 075%となる。また、焼き嵌めで円錐ころ軸受を A t= 100°Cに加熱した場合であっても、膨張量の差 δは、 0. 035%となる。したがって、実使用状況において、 0. 075%よりも大きくすることにより、外輪 32aや内輪 33a等の軸受構成部材と保持器セグメント 1 1a〜； l idとの熱膨張の差を許容することができる。そうすると、すき間 39aの周方向の寸法が負になって保持器セグメント l la〜l ld同士が突つ張る状態を回避することができる。そうすると、保持器セグメント l la〜l I dの突っ張りあいによる変形を防止することができる。

[0076] 以上より、保持器セグメント l la〜l ldの材質を、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製として、保持器セグメント 11a〜； l id間の周方向のすき間 39aを上記した範囲とすることにより、保持器セグメント l la〜l Id同士の衝突による強度的な不具合等や、保持器セグメント l la〜l Id同士の周方向の突っ張りあいによる変形等を防止すること力できる。したがって、このような保持器セグメント 11a〜； l idを備える円錐ころ軸受 31aの機能の低下を防止することができる。

[0077] また、このような保持器セグメント 11a〜； l idは、円錐ころ軸受 31aを構成する外輪 3 2a等の軸受構成部材と熱による線膨張係数の差を小さくすることができるため、温度変化による周方向のすき間 39aの寸法の変化を小さくすることができる。そうすると、保持器セグメント 11 a〜 11 d間の周方向のすき間 39aを設定した範囲内に維持すること力 Sできる。したがって、このような保持器セグメント l la〜l ldを備える円錐ころ軸受 31 aの機能の低下を防止することができる。

[0078] なお、上記の実施の形態にお!/、て、最初の保持器セグメント 1 laと最後の保持器セグメント l idとの間に、周方向のすき間 39aの寸法 Rを調整する間座を、最後の保持器セグメント l idに当接するように配置することにしてもよい。この場合、間座と最初の保持器セグメント 11aとの間にすき間 39aが生ずることになる。このように構成することにより、最初の保持器セグメント 11aと最後の保持器セグメント l idと周方向のすき間 39aの寸法を上記範囲とすることが、より容易になる。なお、この場合、間座は保持器セグメントと解釈すべきである。また、このような間座の周方向の寸法は、各保持器セグメント l la〜l Idが連なる周方向の寸法において微小であるため、保持器セグメント l la〜l Idと同じ素材であってもよいし、金属製であってもよいし、単なる樹脂製であってもよい。

[0079] 図 8および図 9は、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受を主軸支持軸受 75 として適用した、風力発電機の主軸支持構造の一例を示している。主軸支持構造の主要部品を支持するナセル 62のケーシング 63は、高い位置で、旋回座軸受 61を介して支持台 60上に水平旋回自在に設置されている。風力を受けるブレード 67を一端に固定する主軸 66は、ナセル 62のケーシング 63内で、軸受ハウジング 64に組み込まれた主軸支持軸受 65を介して、回転自在に支持されている、主軸 66の他端は増速機 68に接続され、この増速機 68の出力軸が発電機 69のロータ軸に結合されている。ナセル 62は、旋回用モータ 70により、減速機 71を介して任意の角度に旋回させられる。

[0080] 軸受ハウジング 64に組み込まれた主軸支持軸受 65は、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受であって、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数の円錐ころと、円錐ころを収容するポケットを有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製である。複数の保持器セグメントを周方向に無間隙に配置した場合に、最初に配置される保持器セグメントと最後に配置される保持器セグメントとの間にすき間を有する。ここで、室温において、すき間の周方向の寸法は、保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%よりも大きく、 0. 12%よりも小さい。

[0081] 主軸支持軸受 65は、大きな風力を受けるブレード 67を一端に固定する主軸 66を支持するため、大きなモーメント荷重ゃスラスト荷重、ラジアル荷重等を受ける必要がある。ここで、ころを円錐ころとすることにより、大きなモーメント荷重等を受けることができる。

[0082] また、このような風力発電機の主軸支持構造は、機能の低下を防止した円錐ころ軸受を含むため、風力発電機の主軸支持構造自体の機能の低下を防止することができる。

[0083] なお、上記の実施の形態においては、室温において、すき間の周方向の寸法を、保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%よりも大きく、 0. 12%よりも小さくすることにした力さらには、保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%よりも大きく、 0· 10%よりも小さくすることにしてもよい。こうすることにより、保持器の安全率を 6. 0以上とすることができるため、さらに衝突による変形等を低減することができる。

[0084] また、上記の実施の形態においては、保持器セグメントの素材として、樹脂中に含まれる充填材を炭素繊維のみからなる構成とした力これに限らず、充填材をガラス繊維のみとしてもよい。さらには、充填材を炭素繊維またはガラス繊維のいずれをも含む構成としてもよい。また、カーボンブラック等の粉末状の充填材ゃ粒状の充填材を含む構成としてもよい。

[0085] なお、上記した構成に加え、保持器セグメントは、ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、保持器セグメントは、ころ案内であり、柱部の側壁面には、ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられているよう構成してもよい。

[0086] 図 10は、この発明の他の実施形態に係る円錐ころ軸受に備えられる円錐ころ軸受の保持器セグメント l lgを示す斜視図である。図 11は、図 10に示す保持器セグメント l lgを、図 10中の XI— XIで切断した場合の断面図である。図 12は、図 10に示す保持器セグメント l lgを、図 10中の線 XII— XIIを含み、軸受の回転軸線に直交する平面で切断した場合の断面図である。図 13は、図 10に示す保持器セグメント l lgを、柱部 14gの中央を通り、円周方向に直交する平面で切断した場合の断面図である。図 14は、図 12に示す保持器セグメント l lgのポケット部分の拡大断面図である。なお、理解の容易の観点から、図 12および図 13において、保持器セグメント l lgが保持する複数の円錐ころ 12g、 12h、 12iを点線で、図 14においては、実線で示している。また、図 10および図 12においては、後述する凹部の図示を省略している。また、一点鎖線で PCD22gを示す。

[0087] 図 10〜図 14を参照して、まず、円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメント l lgの構成について説明する。保持器セグメント l lgは、一つの環状の保持器を、少なくともころを収容する一つのポケットを有するように、軸受の回転軸線に沿う方向に延びる分割線によって分割した形状である。保持器セグメント l lgは、円錐ころ 12g、 12h、 12i を保持するポケット 13g、 13h、 13iを形成するように、軸受の回転軸線に沿う方向に延びる 4つの柱部 14g、 14h、 14i、 14jと、軸方向の両端に位置し、 4つの柱部 14g 〜； 14jを連結するように周方向に延びる一対の連結部 15g、 15hとを含む。ここで、保持器セグメント l lgは、その周方向外側の端部に柱部 14g、 14jが位置するよう構成されている。

[0088] 一対の連結部 15g、 15hは、複数の保持器セグメント l lgが円錐ころ軸受に組み込まれた際に、周方向に連なって一つの環状の保持器を形成するように、周方向において所定の曲率半径を有している。一対の連結部 15g、 15hのうち、円錐ころ 12g〜 12iの小径側に位置する連結部 15gの曲率半径は、円錐ころ 12g〜12iの大径側に位置する連結部 15hの曲率半径よりも小さく構成されている。

[0089] ポケット 13gの周方向両側に位置する柱部 14g、 14hおよびポケット 13iの周方向両側に位置する柱部 14i、 14jのうち、柱部 14g〜14jの側壁面の内径側には、保持器セグメント l lgの径方向外側への移動を規制する内径側の案内爪 17g、 17h、 17i 、 17jが設けられている。案内爪 17g〜17jは、ポケット 13g、 13iに収容された円錐ころ 12g、 12iと内径側で接触する。また、ポケット 13hの周方向両側に位置する柱部 1 4h、 14iのうち、柱部 14h、 14iの側壁面の外径側には、保持器セグメント l lgの径方向内側への移動を規制する外径側の案内爪 18h、 18iが設けられている。案内爪 18 h、 18iは、ポケット 13hに収容された円錐ころ 12hと外径側で接触する。案内爪 17g 〜17j、 18h、 18iは、柱部 14g〜14jの各側壁面に、一つずつ設けられている。各案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iは、ポケット 13g〜； 13i側に突出した形状である。また、図 12に示す断面において、各案内爪 17g〜17j、 18h、 18iの案内面は、断面円弧状であって、円錐ころ 12g〜； 12iの転動面に沿う形状である。案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iのころ長さ方向の長さは、ポケット 13g〜13iのころ長さ方向の長さよりも若干短い程度であり、ポケット 13g〜13iのころ長さ方向の長さのほぼ全長である。また、案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iは、柱部 14g〜； 14jの側壁面のうち、連結部 15gまたは連結部 15hの一方側に片寄った位置に設けられておらず、ころ長さ方向の中央に設けられている。なお、周方向外側に位置する柱部 14g、 14jの周方向外側の端面 21g、 2 lhは、平らである。

[0090] このように内径側および外径側の案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iを設けることにより、保持器セグメント l lgを案内爪 17g〜17j、 18h、 18iの案内面の接触部 28gに接触させて、ころ案内とすること力 Sできる。

[0091] 案内爪 18hが設けられた柱部 14hの側壁面には、円錐ころ 12hと接触する接触部

28gの周方向内方側に位置し、保持器セグメント l lgを成形する際に生ずる収縮ひけにより形成される凹部 29gが設けられている（図 1 1、図 14参照）。このような凹部 29 gは、射出成形において、容易に、すなわち、後加工等を施すことなぐ形成することができる。具体的には、接触部 28gに対応する部分の金型形状を、収縮ひけを考慮した凹形状とする。こうすることにより、接触部 28gは収縮ひけが生じて平坦となり、接触部 28gの周方向内方側には収縮ひけによる凹部 29gが形成される。このようにして、保持器セグメント l lgを製造する。この場合、柱部 14hの側壁面には、一つの案内爪 18hのみが設けられているので、収縮ひけによる凹部 29gを上記した位置に形成すること力 Sできる。なお、このようにして形成された凹部 29gは、射出成形後の削り加ェ等によって形成された凹部と、その表面粗さ等が異なるものである。また、内径側の案内爪 17g〜17j、および外径側の案内爪 18iが設けられた柱部 14g〜14jの側壁面にも、円錐ころと接触する接触部の周方向内方側に位置する凹部 29gが設けられている。それらの構成は同様であるため、その説明を省略する。なお、理解の容易の観点から、図 14において、凹部 29gの凹み量は誇張して大きく図示している。

[0092] このようなころ保持器セグメント l lgは、柱部 14g〜14jの側壁面に設ける案内爪 17 g~ 17j , 18h、 18iを一つとしているため、案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iのエッジきを少なくすること力できる。このような形状の保持器セグメント l lgは、単純な形状であるため、肉厚差を小さくして、射出成形時における内部欠陥や変形の発生を抑制すること力 Sできる。また、案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iの先端と円錐ころ 12g〜； 12iとの接触面積を多くして、接触時における面圧を低下させることができる。さらに、柱部 14g 〜； 14j、引いては、保持器セグメント l lgの剛性を高くすることができる。このような保持器セグメント l lgを備えるころ軸受は、円錐ころ 12g〜； 12iおよび保持器セグメント 1 lgの姿勢を安定させることができる。また、接触部 28gの周方向内方側に位置する凹部 29gを形成しているため、凹部 29gを利用して潤滑油を溜めることができる。そうすると、凹部 29gから接触部に潤滑油を供給することができ、潤滑性を向上すること力できる。したがって、保持器セグメント l lgの破損を防止し、円錐ころ 12g〜； 12iを円滑に転動させることができる。

[0093] また、このような凹部 29gは、案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iの表面と滑らかに連なつているため、潤滑油の流出入が容易となる。また、このような形状の凹部 29gは、応力集中が発生しにくいため、破損の恐れを低減することができる。

[0094] また、案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iのころ長さ方向の長さは、ポケット 13g〜； 13iのころ長さ方向の長さのほぼ全長であるため、円錐ころ 12g〜； 12iと案内爪 17g〜17j、 1 8h、 18iとの接触部 28gを多くすることができ、円錐ころ 12g〜12iおよび保持器セグメント l lgの姿勢をより安定させることができる。したがって、円錐ころ 12g〜； 12iを円滑に転動させること力できる。さらに、案内爪 17g〜； 17j、 18h、 18iは、柱部 14g〜； 14 jの側壁面のうち、ころ長さ方向の中央に設けられているため、ポケット 13g〜13iに収容される円錐ころ 12g〜12iと、ころ長さ方向の中央で接し、円錐ころ 12g〜； 12iおよび保持器セグメント l lgの姿勢をより安定させることができる。したがって、円錐ころ 1 2g〜； 12iを円滑に転動させることができる。

[0095] ここで、外径側の案内爪 18hの形状について、さらに詳細に説明する。図 15は、図

14において XVで示す部分の拡大断面図である。図 10〜図 15を参照して、案内爪 18hのポケット 13h側に位置する角部 23gの角度は、鈍角となるよう構成されている。ここでは、具体的には、図 15に示す断面、すなわち、案内爪 18hを含み、軸受の回転軸線に直交する平面で切断した断面において、柱部 14hの外径面 24gから角部 2 3gを形成するようにポケット 13hの内方側に延びる面 25gを構成する線と、案内爪 18 hを構成する円弧状の案内面 26gのうち、角部 23gにおける接面 27gを構成する線とのなす角度 Θ は、 90° よりも大きく構成されている。

[0096] 角部 23gの角度が鋭角であると、円錐ころ 12hの転動時において、円錐ころ 12hや案内爪 18h付近にある潤滑油を大量に搔き取ってしまう。そうすると、保持器セグメント l lgの外部側からポケット 13h内へ潤滑油が供給されに《なり、潤滑不良を引き起こして、円錐ころ 12hの円滑な転動を阻害することになる。 [0097] しかし、案内爪 18hの先端に位置する角部 23gは鈍角であるため、円錐ころ 12hの転動時において、円錐ころ 12hや案内爪 18h付近の潤滑油を搔き取る量を低減すること力 Sできる。そうすると、円錐ころ 12hや案内爪 18h付近の潤滑油はポケット 13h内へ供給されやすくなり、潤滑不良となる恐れは低減する。したがって、円錐ころ 12hを円滑に転動させること力できる。なお、内径側の案内爪 17g〜17j、および外径側の案内爪 18iの形状についても同様の構成であるため、その説明を省略する。

[0098] 次に、上記した保持器セグメント l lgを含む円錐ころ軸受の構成について説明する。図 16は、複数の保持器セグメント l lg、 l lh, l li、 l lj等を周方向に配置させた円錐ころ軸受 31gを、軸方向から見た概略断面図である。また、図 17は、図 16中において XVIIで示す部分の拡大断面図である。ここで、保持器セグメント l lh、 l li、 l lj は、保持器セグメント l lgと同一形状であるため、その説明を省略する。なお、図 16 においては、保持器セグメント l lg等に保持される円錐ころを省略し、図 16および図 17においては、柱部の側壁面に設けられた凹部を省略している。また、ここでは、複数の保持器セグメント 1 lg〜l ljのうち、最初に配置される保持器セグメントを保持器セグメント l lgとし、最後に配置される保持器セグメントを保持器セグメント l ljとする。

[0099] 図 16および図 17を参照して、円錐ころ軸受 31gは、外輪 32gと、内輪 33gと、複数の円錐ころ 34gと、複数の保持器セグメント l lg〜； l ljとを備える。保持器セグメント 1 lg〜l ljは、周方向において、順次連ねられて無間隙に配置される。ここでは、まず、最初に保持器セグメント l lgが配置され、次に、保持器セグメント l lhが保持器セグメント l lgと当接するように、具体的には、保持器セグメント l lgの端面 21gと保持器セグメント l lhの端面 21iとが当接するように配置される。その後、保持器セグメント 1 liが保持器セグメント l lhと当接するように、具体的には、保持器セグメント l lhの端面 21jと保持器セグメント l liの端面 21kとが当接するように配置され、順次、保持器セグメントが配置されていき、最後に、保持器セグメント l ljが配置される。このようにして、周方向に連ねられて、保持器セグメント l lg〜l ljが配置される。この場合、最初の保持器セグメント 11 gと最後の保持器セグメント 1 ljとの間には、周方向のすき間 39gを有する。このようなすき間 39gは、保持器セグメント l lg〜 l ljの熱膨張等を考慮して設けられている。 [0100] ここで、上記したように、柱部の側壁面に設けられる案内爪 36g、 37gの先端は、収縮ひけが少ないため、柱部の剛性は高ぐまた、案内爪 36g、 37gの先端と円錐ころ 34gとの接触面積を多くして、接触時における面圧を低下させることができる。また、接触部の周方向内方側に位置する凹部から接触部に潤滑油を供給することができ、潤滑性を向上することができる。このような凹部は、案内爪 36g、 37gの表面と滑らかに連なっているため、潤滑油の流出入が容易となる。また、このような形状の凹部は、応力集中が発生しにくいため、破損の恐れを低減することができる。したがって、保持器セグメント l lhの破損を防止し、円錐ころ 34gを円滑に転動させることができる。

[0101] さらに、保持器セグメント l lhに設けられた案内爪 36g、 37gの先端に位置する角部の角度は、鈍角である。そうすると、円錐ころ 34gの転動時において、案内爪 36g、 37gの先端に位置する角部が、円錐ころ 34gや案内爪 36g、 37g付近にある潤滑油を搔き取る量を低減すること力できる。したがって、円錐ころ 34gや案内爪 36g、 37g 付近の潤滑油はポケット内へ供給されやすくなり、潤滑不良となる恐れは低減する。

[0102] なお、案内爪 36g、 37gの角部に面取りを設けることにしてもよい。こうすることにより、角部が潤滑油を搔き取る量をさらに低減することができる。したがって、さらに円錐ころ 34gを円滑に転動させることができる。

[0103] さらに、図 18に示すように、案内爪 41gの角部 42gに設けられた面取りは、 R面取りとしてもよい。こうすることにより、角部 42gがより滑らかな面となるため、潤滑油を搔き取る量をさらに低減すること力 Sできる。

[0104] なお、ころ案内の保持器セグメントにおいて、柱部の側壁面のうち、ころ長さ方向の中央に設ける案内爪を一つとし、案内爪の接触部の周方向内方側に位置する凹部を収縮ひけにより形成する構成としてもよい。また、ころ案内の保持器セグメントにおいて、柱部の側壁面のうち、ポケットのころ長さ方向の長さのほぼ全長とした案内爪を一つとし、案内爪の接触部の周方向内方側に位置する凹部を収縮ひけにより形成する構成としてもよい。また、ころ案内の保持器セグメントにおいて、柱部の側壁面のうち、その先端に位置する角部の角度を鈍角とした案内爪を一つとし、案内爪の接触部の周方向内方側に位置する凹部を収縮ひけにより形成する構成としてもよい。また、このような角部に面取りを設ける構成にしてもよいし、面取りを R面取りとする構成にしてもよい。

[0105] なお、上記の実施の形態においては、接触部の周方向内側の位置に形成される凹部を、収縮ひけを利用することにより設けることにした力これに限らず、接触部の周方向内側に形成される凹部は、肖り加工等により設けることにしてもよい。

[0106] なお、このような円錐ころ軸受を、上記した図 8および図 9に示す風力発電機の主軸支持構造の主軸支持軸受として適用してもよい。

[0107] すなわち、軸受ハウジングに組み込まれた主軸支持軸受は、この発明の他の実施形態に係る円錐ころ軸受であって、外輪と、内輪と、外輪および内輪の間に配置される複数の円錐ころと、円錐ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、外輪および内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の上述した構成の保持器セグメントとを備える。保持器セグメントは、ころ案内である。ここで、柱部の側壁面には、円錐ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および接触部の周方向内方側に位置に形成される凹部が設けられている。

[0108] 主軸支持軸受は、大きな風力を受けるブレードを一端に固定する主軸を支持するため、大きなモーメント荷重ゃスラスト荷重、ラジアル荷重等を受ける必要がある。ここで、ころを円錐ころとすることにより、大きなモーメント荷重等を受けることができる。

[0109] また、このような風力発電機の主軸支持構造は、保持器セグメントの破損の恐れが低減され、円錐ころを円滑に転動させることができる円錐ころ軸受を含むため、長寿命ィ匕を図ること力 Sでさる。

[0110] 次に、上記した円錐ころ軸受を複列円錐ころ軸受とした場合において、複列円錐ころ軸受を回転軸に組み込む際の複列円錐ころ軸受の組み込み方法について説明する。

[0111] 一般に、大型の円錐ころ軸受を上下方向に延びる回転軸に組み込む際には、まず

、内輪の大径側端面を下向きにして配置し、内輪の軌道面上に、円錐ころおよび保持器を配置する。そして、円錐ころおよび保持器が配置された内輪をクレーン等で吊り上げて、回転軸に組み込む。

[0112] ここで、内輪の小径側端面を下向きにして吊り下げた場合、円錐ころおよび保持器力内輪から脱落してしまうことになる。このような場合、環状の一つの部品から構成される保持器については、内輪および保持器を連結固定することにより、円錐ころ等の脱落を防止することができる。しかし、上記した保持器セグメントは、周方向に分割されており、各々が独立した部材である。そうすると、円錐ころ等の脱落を防止するためには、内輪および各保持器セグメントを連結固定しなければならず、多大な労力が生じる。その結果、円錐ころおよび保持器が配置された内輪を回転軸に組み込むことが困難となり、円錐ころ軸受の生産性を悪化させてしまうことになる。

[0113] ここで、この発明のさらに他の実施形態に係る複列円錐ころ軸受として、以下のように構成することにしてもよい。

[0114] 図 19は、この発明のさらに他の実施形態に係る複列円錐ころ軸受を示す断面図である。図 20は、図 19中の XXで示す部分の拡大断面図である。図 19および図 20を参照して、複列円錐ころ軸受 41は、外輪 42と、小径側端部 48a、 48bが互いに対向するように配置された 2つの内輪 43a、 43bと、外輪 42およびそれぞれの内輪 43a、 4 3bの間に配置される複数の円錐ころ 44a、 44bと、それぞれの円錐ころ 44a、 44bを保持する上述した複数の保持器セグメント 45a、 45bおよび間座（図示せず）と、内輪 43aと内輪 43bとの間に配置される内輪間座 46とを備える。

[0115] 外輪 42には、 2つの軌道面 51a、 51bが設けられている。また、内輪 43a、 43bは、それぞれ軌道面 51c、 51dを有する。円錐ころ 44aは、その転動面 52aが軌道面 51a 、 51cに当接するように、外輪 42と内輪 43aの間に配置される。同様に、円錐ころ 44 bは、その転動面 52bカ軌道面 51b、 51dに当接するように、外輪 42と内輪 43bとの間に配置される。

[0116] ここで、外輪 42は、円錐ころ 44a、 44bの小径側端部に小鍔 49a、 49bを有する。

複列円錐ころ軸受 41の組み込み時において、小鍔 49a、 49bの案内面 50a、 50bは、それぞれ円錐ころ 44a、 44bの小端面 53a、 53bと当接可能である。なお、案内面 5 Oaは、軌道面 51aと略垂直であること、または円錐ころ 44aを配置した状態において小端面 53aと略平行であることが好ましい。同様に、案内面 50bは、軌道面 51bと略垂直であること、または円錐ころ 44bを配置した状態において小端面 53bと略平行であることが好ましい。 [0117] 内輪 43aは、円錐ころ 44aの大径側端部に大鍔 55aを有する力 S、小径側端部 48a に小鍔を有しない。すなわち、内輪 43aの大径側端部には大鍔 55aが設けられている力内輪 43a小径側端部 48aには小鍔が設けられていない。内輪 43aの小径側端部 48aの最大外径寸法 Lは、円錐ころ 44aのころ内接円径寸法 L以下である（図 20

1 2

参照）。また、内輪 43bは、内輪 43aと同様に、円錐ころ 44bの大径側端部に大鍔 55 bを有するが、小径側端部 48bに小鍔を有しな!/、。

[0118] 図 21は、上記した図 19および図 20に示す複列円錐ころ軸受 41を、回転軸 47に組み込む際の手順の概略を示すフローチャートである。また、図 22〜図 26は、各ェ程における各部材の配置を示す断面図である。図 19〜図 26を参照して、上記した構成の複列円錐ころ軸受 41を回転軸 47に組み込む際の組み込み方法について説明する。

[0119] まず、一方の内輪 43bの大径側端面 56bを下向きにして、回転軸 47に組み込む（図 21 (A)、図 22)。その後、内輪 43bの軌道面 51dと一方の円錐ころ 44bの転動面 5 2bとが当接し、内輪 43bの大鍔 55bの案内面 50dが円錐ころ 44bの大端面 54bに当接するように、円錐ころ 44bおよび保持器セグメント 45bを配置する（図 21 (B)、図 23 )。円錐ころ 44bおよび保持器セグメント 45bの配置については、上記したように複数の保持器セグメント 45bを周方向に連ねるように、内輪 43bの軌道面 51d上に配置する。さらに、最初の保持器セグメント 45bと最後の保持器セグメント 45bとの間に、間座を配置する。この場合、円錐ころ 44bの大端面 54bが、内輪 43bの大鍔 55bの案内面 50dに当接するように配置されているため、大端面 54bが大鍔 55bに引っ掛かることになり、円錐ころ 44bおよび保持器セグメント 45bの配置が崩れることはない。

[0120] 次に、内輪 43bの小径側端部 48bと当接するように、上方から回転軸 47に内輪間座 46を組み込む（図 21 (C)、図 24)。

[0121] その後、円錐ころ 44bの転動面 52bと外輪 42の軌道面 51bとが当接し、小鍔 49b の案内面 50bと円錐ころ 44bの小端面 53bとが当接するように、上方から外輪 42を配置する（図 21 (D)、図 25)。この場合、小鍔 49bが、円錐ころ 44bの小端面 53bに引っ掛つて!/、るため、外輪 42の配置が崩れることはなレ、。

[0122] 次に、外輪 42の軌道面 51aと他方の円錐ころ 44aの転動面 52aとが当接し、小鍔 4 9aの案内面 50aと円錐ころ 44aの小端面 53aとが当接するように、円錐ころ 44aおよび保持器セグメント 45aを配置する（図 21 (E)、図 26)。この場合も上記と同様に、各保持器セグメント 45a等を周方向に連ねるようにして配置する。また、この場合においても、円錐ころ 44aの小端面 53aが、小鍔 49aに引っ掛力、ることになり、円錐ころ 44a および保持器セグメント 45aの配置が崩れることはない。

[0123] その後、他方の内輪 43aの大径側端面 56aを上向きにして、円錐ころ 44aの転動面

52aと内輪 43aの軌道面 51cとが当接するように、上方から回転軸 47に内輪 43aを組み込む（図 21 (F)、図 19、図 20)。この場合、内輪 43aの小径側端部 48aには、小鍔が設けられていないため、円錐ころ 44aと内輪 43aとが干渉することはない。また、内輪 43aの小径側端部 48aの最大外径寸法 Lは、円錐ころ 44aのころ内接円径寸法 L 以下であるため、内輪 43aの小径側端部 48aが円錐ころ 44aと干渉することなぐ内

2

輪 43aを回転軸 47に組み込むことができる。

[0124] なお、組み込んだ状態においては、円錐ころ 44a、 44bの小端面 53a、 53bが小鍔

49a、 49bの案内面 50a、 50bに当接している力複列円錐ころ軸受 41に荷重が負荷されると、誘起スラスト荷重が発生し、円錐ころ 44a、 44bの大端面 54a、 54bが大咢 55a、 55bの案内面 50c、 50dと当接するようになる。

[0125] このように構成することにより、複列円錐ころ軸受 41の組み込み性を良好にすることができる。すなわち、このような複列円錐ころ軸受 41の組み込み方法によれば、外輪 42に設けられた小鍔 49aにより、その配置を崩すことはなく円錐ころ 44aおよび保持器セグメント 45aを配置することができる。また、内輪 43aの小径側端部 48aには、小鍔が設けられていないため、内輪 43aの組み込み時において、内輪 43aと円錐ころ 4 4aとが干渉することはない。したがって、組み込み性が良好になる。

[0126] また、複列円錐ころ軸受 41を組み込んだ状態において、内輪 43aの大鍔 55aの案内面 50cと小鍔 49aの案内面 50aとのころ長さ方向の距離 Lは、円錐ころ 44aのころ

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長さしよりも長くすることが好ましい（図 20参照）。こうすることにより、円錐ころ 44aの

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転動面 52aと外輪 42および内輪 43aの軌道面 51a、 51cとが適切に当接するようになるため、適切に円錐ころ 44aによって荷重を受けることができる。なお、大鍔 55bの案内面 50dと小鍔 49bの案内面 50bとのころ長さ方向の距離と円錐ころ 44bのころ長さとの関係についても同様とすることが好ましい。

[0127] また、内輪の小径側端部の外径面の外径寸法は、先端に向かって小さくなることが好ましい。例えば、回転中心軸を通る断面において、小径側端部を構成する外径面を示す線と回転中心軸線とのなす角度は、 0° よりも大きくすること力 S好ましい。図 27 は、複列円錐ころ軸受に含まれる内輪の小径側端部付近を示す拡大断面図である。図 27に示す断面は回転中心軸を通る。図 27において、小径側端部 48cを構成する外径面を示す線 57aと回転軸 47の回転中心軸に平行な線 57bとのなす角度 Θ は、

2

0。よりも大きくすること力 S好ましい。こうすることにより、内輪 43cの小径側端部 48cの外径面の外径寸法を、先端に向かって小さくすることができる。したがって、内輪 43c を回転軸 47に組み込む際に、円滑に内輪 43cを組み込むことができる。なお、外径面は複数の平面および曲面で構成し、外径面の外径寸法を先端に向かって小さくするようにしてあよレヽ。

[0128] また、内輪の小径側端部の外径面の角部には、面取りが設けられることにしてもよい。図 28は、この場合における内輪の一部を示す拡大断面図であり、図 27に対応する。図 28を参照して、内輪 43dの小径側端部 48dの外径面の角部 58には、断面が R形状の面取りが設けられている。こうすることにより、内輪 43dを回転軸 47に組み込む際に、取扱い性が向上し、組み込み性が良好になる。なお、面取りは、 C面取りであってもよい。

[0129] なお、このような円錐ころ軸受を、上記した図 8および図 9に示す風力発電機の主軸支持構造の主軸支持軸受として適用してもよい。

[0130] すなわち、軸受ハウジング 64に組み込まれた主軸支持軸受 65は、この発明のさらに他の実施形態に係る円錐ころ軸受であって、円錐ころと、円錐ころの小径側端部に小鍔を有する外輪と、円錐ころの小径側端部に小鍔を有しない内輪と、円錐ころを保持するポケットを少なくとも一つ有し、周方向に分割された複数の保持器セグメントとを備える。

[0131] 主軸支持軸受 65は、大きな風力を受けるブレード 67を一端に固定する主軸 66を支持するため、大きな荷重力 Sかかることになり、軸受自体も大型にする必要がある。ここで、保持器を分割型とし、上記のような構成とすると、円錐ころ軸受を主軸 66に組み込む際に、容易に組み込むことができる。したがって、風力発電機の主軸支持構造の生産性を良好にすることができる。

[0132] なお、上記の実施の形態においては、複列円錐ころ軸受として使用した場合について説明したが、これに限らず、単列の円錐ころ軸受として使用した場合についても適用される。また、円錐ころ軸受は、間座を含むことにした力これに限らず、このような間座を含まないタイプの円錐ころ軸受についても、適用される。また、円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメントは、軸に沿う方向に延びる分割線によって分割した形状とした力これに限らず、周方向に分割される種々の形状の保持器セグメントに適用される。

[0133] また、この発明のさらに他の実施形態に係る円錐ころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪に接する転動面を有する複数の円錐ころと、円錐ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、内輪および外輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備え、円錐ころの転動面の任意の位置におけるころ径を D、円錐ころのころ径の測定位置における内輪および外輪の軌道面間距離を dとすると、全ての円錐ころそれぞれの転動面の少なくとも 1箇所で、 D〉dを満たすよう構成してもよい。

[0134] 上記構成のように、円錐ころ軸受の円周方向のいずれの位置においても軌道面間距離 dをころ径 Dより小さくする（以下、この関係を「負隙間」という）ことにより、円錐ころの横滑り等を防止して自転運動および公転運動がスムーズになる。その結果、隣接する保持器セグメント同士の衝突を抑制することができるので、衝突による騒音の発生、衝突部分の磨耗、および保持器の変形や破損を防止することが可能となる。

[0135] 図 29および図 30は上記した風力発電機の主軸支持軸受として適用される円錐ころ軸受 81を示す図、図 31〜図 33は円錐ころ軸受 81を主軸 86に組み込む方法を示す図である。

[0136] 図 29を参照して、円錐ころ軸受 81は、左右の内輪部材 82a、 82bを含む内輪 82と、外輪 83と、複数の円錐ころ 84と、複数の保持器セグメント 91を含む保持器と、内輪間座 85とを備える。なお、保持器セグメント 91aについては、上記した図 2等に示す保持器セグメントとその構成が同じであるため、説明を省略する。

[0137] 内輪部材 82aは、外径面に軌道面 86aと、軌道面 86aの一方側端部に小鍔 87aと、他方側端部に大鍔 88aと、大鍔 88a側の端面に軸方向に延びる複数のボルト穴 89 aとを有する。内輪部材 82bも同様の構成である。そして、この内輪部材 82a、 82bは、内輪間座 85を挟んで互いの小鍔 87a、 87bを向かい合わせて配置することによつて内輪 82を構成する。外輪 83は、内輪部材 82a, 82bの軌道面 86a, 86bに対応する複列の軌道面 83a、 83bと、軸方向に貫通する複数の貫通穴 83cとを有する。

[0138] 図 30を参照して、円錐ころ 84は、小端面 84aと、大端面 84bと、転動面 84cとを有し、 /Jヽ端面 84aを内輪咅才 82a、 82bの/ Jヽ i咢 87a、 87bイ則に向けて内輪 82および外輪 83の間に配置される。また、転動面 84cにはクラウユングが形成されており、その頂上はころ長さの中央に位置する。なお、「転動面」とは、両端の面取り部を除いた部分の長さであって、軸受に組み込んだ時に内輪 82および外輪 83の軌道面 86a、 86 b、 83a, 83bと接し得る面を指す。

[0139] 上記構成の円錐ころ軸受 81は、円錐ころ 84が軸方向に複列に配置されており、左右の列の円錐ころ 84の小端面 84a同士を突き合わせた背面組み合わせ軸受である。さらに、円錐ころ 84の転動面 84cの任意の位置におけるころ径を D、円錐ころ 84のころ径の測定位置における内輪 82および外輪 83の軌道面間距離を dとすると、全ての円錐ころ 84それぞれの軌道面 84cの少なくとも 1箇所で、 D〉dを満たす。すなわち、軌道面間距離は負隙間となっている。

[0140] 具体的には、円錐ころ軸受 81に負荷される荷重が小さい場合 (軽荷重時）、軌道面 86a, 83aと転動面 84cとはクラウユングの頂上でのみ接触する。すなわち、全ての円錐ころ 84のクラウユングの頂上でのみ負隙間（D > d )となっている。なお、 dはクラゥユングの頂上に対応する位置の軌道面間距離を指す。

[0141] 一方、円錐ころ軸受 81に負荷される荷重が大きい場合 (重荷重時）、円錐ころ 84の転動面 84cが弾性変形して、軌道面 86a、 83aと転動面 84cとの接触面積が増加する。そして、転動面 84cの全域が軌道面 86a、 83aと接触したときに、全ての円錐ころ 84の転動面 84c全域で負隙間（D〉d)となっている。

[0142] 上記構成のように、軌道面間距離を負隙間とすることにより、円錐ころ 84の横滑り等を防止して自転運動および公転運動がスムーズになる。その結果、隣接する保持器セグメント同士の衝突を抑制することができるので、衝突による騒音の発生、衝突部分の磨耗、および保持器の変形や破損を防止することが可能となる。

[0143] また、円錐ころ軸受 81の軌道面間距離を負隙間とすることにより、全ての円錐ころ 8 4に内外輪 82、 83を介して荷重が負荷される。その結果、負荷領域と非負荷領域とを含む環境で使用する場合でも大きな荷重を支持することが可能となると共に、円錐ころ軸受 81の剛性が向上する。なお、「負荷領域」とは、主軸の円周方向において荷重が負荷される領域を指し、「非負荷領域」とは、荷重が負荷されない領域を指す。この負荷領域および非負荷領域は、風力発電機の主軸のように、回転時に所定の方向に偏った荷重が作用する環境で現れる。

[0144] 上記構成の円錐ころ軸受 81を風力発電機の主軸を支持する軸受として使用することにより、長寿命で信頼性の高い風力発電機の主軸支持構造を得ることができる。

[0145] なお、上記実施形態における円錐ころ 84は、クラウユングの頂上が円錐ころ 84のころ長さの中央に位置する例を示したが、これに限ることなぐ任意の位置に設定すること力 Sできる。また、転動面 84cにクラウユングが形成されている例を示した力この発明は、クラウユングが形成されてレ、ない円錐ころを採用した円錐ころ軸受にも適用すること力 Sでさる。

[0146] また、上記実施形態における円錐ころ軸受 81は、複列の例を示したが、これに限ることなく、単列であってもよいし、軌道面が 3列以上ある多列の軸受であってもよい。また、円錐ころ軸受 81は、背面組み合わせの例を示したが、これに限ることなく、円錐ころ 84の大端面 84b同士を突き合わせた正面組み合わせの軸受であってもよい。

[0147] 背面組み合わせとした場合には、軸受の回転中心線 1と、左右の列の円錐ころ 84

0

および内外輪 82、 83の接触線 1、 1との交点 α、 βの間の距離 (以下「作用点間距

1 2

離」と!/、う）が長くなるので、剛性が向上する。

[0148] また、上記構成の円錐ころ軸受に使用する保持器は、円周方向の任意の位置で切断されたあらゆる構成の分割型保持器を含むものとする。

[0149] 次に、図 31〜図 33を参照して、円錐ころ軸受 81を主軸 86に組み込む方法を説明する。なお、図 31および図 32は円錐ころ軸受 81を主軸 86に組み込む前後の状態を示す図、図 33は円錐ころ軸受 81の一方の内輪部材 82bを主軸 86に組み込む主な工程を示すフロー図である。

[0150] 大型の風力発電機の主軸 86に円錐ころ軸受 81を組み込む場合、地上で主軸 86 を垂直に固定して作業を行う。まず、大鍔 88a側を下に向けて内輪部材 82aを主軸 8 6に揷通する。次に、ポケットに円錐ころ 84を収容した保持器セグメント 91および間座（図示せず）を内輪部材 82aの軌道面 86a上に順次連ねて配置する。ここで、風力発電機の主軸 86を支持する円錐ころ軸受 81は一般的にテーパ角が大きいので、円錐ころ 84は軌道面 86a上で拘束されていなくとも大鍔 88aに引っ掛かって脱落することはない。さらに、内輪間座 85を主軸 86に揷通する。

[0151] 次に、図 33を参照して、主軸 86に組み込む前に内輪部材 82bと外輪 83とを組み立てる（S l l)。具体的には、大鍔 88b側を下に向けて内輪部材 82bを載置する。次に、ポケットに円錐ころ 84を収容した保持器セグメント 91を内輪部材 82bの軌道面 8 6b上に順次連ねて配置する。次に、外輪 83の軌道面 83bと円錐ころ 84の転動面 84 cとが適切に接するように外輪 83を組み込む。

[0152] 次に、内輪部材 82bと外輪 83とを固定連結する（S 12)。具体的には、 L字型の固定冶具 92の一端と内輪部材 82bのボルト穴 89bとをボルト 93によって固定し、他端と外輪 83の貫通穴 83cを固定棒 94によって固定する。これにより、円錐ころ 84は軌道面 86b、 83bの間で拘束されて!/、るので脱落することはな!/、。

[0153] 次に、図 31に示すように、固定連結された内輪部材 82bと外輪 83とを吊り上げて（ S 13)、外輪 83の軌道面 83aを下に向けて主軸 86に組み込む（S 14)。さらに、図 32 に示すように、外輪 83の軌道面 83aが内輪部材 82aに組み込まれた円錐ころ 84と適切に接触していることを確認して固定冶具 92を外す。

[0154] 最後に、内輪 82と外輪 83との軌道面間距離 dを調整する（S 15)。具体的には、予め内輪間座 85の幅寸法を調整しておき、内輪部材 82a、 82bの間に予圧を加えることによって軌道面間距離を所定値に設定する。

[0155] 上記の組み込み手順とすることにより、円錐ころ軸受 81を主軸 86に組み込む際に円錐ころ 84および保持器セグメント 91が脱落するのを防止することができる。これにより、円錐ころ軸受 81の主軸 86への組込みが容易となる。 [0156] また、この発明は他の形式の軸受、例えば、自動調心ころ軸受等に適用してもその効果を得ること力できる。しかし、前述のように円錐ころ軸受は軌道面間距離の調整が容易であるので、この発明は、特に円錐ころ軸受に適しているといえる。

[0157] なお、上記の組込み手順は一例であって、他の工程をさらに追加してもよいし、一部の工程の順序を入れ替える等してもよい。また、固定冶具 92としては、内輪部材 8 2bと外輪 83とを固定連結することができるあらゆる構成のものを採用することができ

[0158] さらに、汎用性の観点から内輪部材 82a、 82bの両方にボノレト穴 89a、 89bを設けた例を示した力組込み作業の観点からは小鍔 87b側を下に向けて組み込む内輪部材 82bにのみボルト穴 89bを設ければ足りる。

[0159] ここで、この発明に係る風力発電機の主軸支持構造は、風を受けるブレードと、その一端がブレードに固定されてブレードとともに回転する主軸と、主軸を回転自在に支持する円錐ころ軸受とを備える。円錐ころ軸受に注目すると、内輪と、外輪と、内輪および外輪に接する転動面を有する複数の円錐ころと、円錐ころを保持するポケットを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、内輪および外輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備える。そして、円錐ころの転動面の任意の位置におけるころ径を D、円錐ころのころ径の測定位置における内輪および外輪の軌道面間距離を dとすると、全ての円錐ころそれぞれの転動面の少なくとも 1箇所で、 D > dを満たすよう構成してもよ!/、。

[0160] 上記構成の円錐ころ軸受を採用することにより、長寿命で信頼性の高い風力発電機の主軸支持構造を得ることができる。

[0161] また、この発明に係る風力発電機の主軸支持構造として、下記構成の風力発電機の主軸支持構造としてもよい。すなわち、風を受けるブレードと、その一端がブレードに固定されてブレードとともに回転する主軸と、主軸を回転自在に支持する円錐ころ軸受とを備える風力発電機の主軸支持構造であって、円錐ころ軸受に注目すると、軌道面を有する内輪および外輪と、軌道面に接する転動面を有する複数の円錐ころとを備える。そして、この円錐ころ軸受は、隣接する円錐ころが互いに接触可能な位置に配置される総ころ形式の軸受とする。

[0162] 上記構成のように、風力発電機の主軸を支持する軸受として総ころ形式の円錐ころ軸受を採用することにより、保持器を有する同じサイズの円錐ころ軸受と比較して収容可能な円錐ころの本数を増やすことができる。その結果、軸受全体としての負荷容量が増加する。

[0163] 図 34および図 35は風力発電機の主軸 86を支持する円錐ころ軸受 95を示す図、図 36〜図 38は円錐ころ軸受 95を主軸 86に組み込む方法を示す図である。

[0164] 図 34を参照して、円錐ころ軸受 95は、左右の内輪部材 82e、 82fを含む内輪 96と、外輪 97と、複数の円錐ころ 98と、内輪間座 85とを備える。

[0165] 内輪部材 82eは、外径面に軌道面 86eと、軌道面 86eの一方側端部に小鍔 87eと、他方側端部に大鍔 88eと、大鍔 88e側の端面に軸方向に延びる複数のボルト穴 89 eとを有する。内輪部材 82fも同様の構成である。そして、この内輪部材 82e、 82fは、内輪間座 85を挟んで互いの小鍔 87e、 87fを向かい合わせて配置することによって内輪 96を構成する。外輪 97は、内輪部材 82e、 82fの軌道面 86e、 86fに対応する複列の軌道面 83e、 83fと、軸方向に貫通する複数の貫通穴 83gとを有する。

[0166] 図 35を参照して、円錐ころ 98は、小端面 84eと、大端面 84fと、転動面 84gとを有し、小端面 84eを内輪部材 82e、 82fの小鍔 87e、 87f側に向けて内輪 96および外輪 9 7の間に配置される。また、転動面 84gにはクラウユングが形成されており、その頂上はころ長さの中央に位置する。

[0167] 上記構成の円錐ころ軸受 95は、円錐ころ 98が軸方向に複列に配置されており、左右の列の円錐ころ 98の小端面 84e同士を突き合わせた背面組み合わせ軸受である。また、各軌道面においては、隣接する円錐ころ 98が互いに接触可能な位置に配置される総ころ形式の軸受である。

[0168] さらに、円錐ころ 98の転動面 84gの任意の位置におけるころ径を D、円錐ころ 98のころ径の測定位置における内輪 96および外輪 97の軌道面間距離を dとすると、全ての円錐ころ 98それぞれの軌道面 84gの少なくとも 1箇所で、 D〉dを満たす。すなわち、軌道面間距離は負隙間となっている。

[0169] 具体的には、円錐ころ軸受 95に負荷される荷重が小さい場合 (軽荷重時）、軌道面 86e, 83eと転動面 84gとはクラウユングの頂上でのみ接触する。すなわち、全ての円錐ころ 98のクラウユングの頂上でのみ負隙間（D > d )となる。なお、 dはクラウニングの頂上に対応する位置の軌道面間距離を指す。

[0170] 一方、円錐ころ軸受 95に負荷される荷重が大きい場合 (重荷重時）、円錐ころ 98の転動面 84gが弾性変形して、軌道面 86e、 83eと転動面 84gとの接触面積が増加する。そして、転動面 84gの全域が軌道面 86e、 83eと接触したときに、全ての円錐ころ 98の転動面 84g全域で負隙間（D〉d)となる。

[0171] 上記構成のように総ころ形式の円錐ころ軸受 95とすることにより、保持器を含む同じサイズの円錐ころ軸受と比較して収容可能な円錐ころ 98の本数が増加する。その結果、軸受全体の負荷容量を大きくすることができる。また、軌道面間距離を負隙間とすることにより、全ての円錐ころ 98に内外輪 96、 97を介して荷重が負荷される。その結果、負荷領域と非負荷領域とを含む環境で使用する場合でも大きな荷重を支持することが可能となると共に、円錐ころ軸受 95の剛性が向上する。

[0172] さらに、隣接する円錐ころ 98の接触位置における自転方向は互いに逆向きとなるので、総ころ形式の円錐ころ軸受 95においては、隣接する円錐ころ 98の干渉による回転不良が問題となる。しかし、軌道面間距離を負隙間とすることで円錐ころ 98の横滑り等を防止できるので、隣接する円錐ころ 98同士の干渉による回転不良が抑制される。その結果、円錐ころ 98の自転運動および公転運動がスムーズになる。

[0173] 上記構成の円錐ころ軸受 95を風力発電機の主軸 86を支持する軸受として使用することにより、長寿命で信頼性の高い風力発電機の主軸支持構造を得ることができる

〇

[0174] なお、上記実施形態における円錐ころ 98は、クラウユングの頂上が円錐ころ 98のころ長さの中央に位置する例を示したが、これに限ることなぐ任意の位置に設定すること力 Sできる。また、転動面 84gにクラウユングが形成されている例を示した力この発明は、クラウユングが形成されてレ、ない円錐ころを採用した円錐ころ軸受にも適用すること力 Sでさる。

[0175] また、上記実施形態における円錐ころ軸受 95は複列の例を示したが、これに限ることなぐ単列であってもよいし、軌道面が 3列以上ある多列の軸受であってもよい。また、円錐ころ軸受 95は、背面組み合わせの例を示したが、これに限ることなく、円錐ころ 98の大端面 84f同士を突き合わせた正面組み合わせの軸受であってもよい。

[0176] 背面組み合わせとした場合には、軸受の回転中心線 1と、左右の列の円錐ころ 98

0

および内外輪 96、 97の接触線 1、 1との交点 α、 βの間の距離、すなわち、作用点

1 2

間距離が長くなるので、剛性が向上する。

[0177] 次に、図 36〜図 38を参照して、円錐ころ軸受 95を主軸 86に組み込む方法を説明する。なお、図 36および図 37は円錐ころ軸受 95を主軸 86に組み込む前後の状態を示す図、図 38は円錐ころ軸受 95の一方の内輪部材 82fを主軸 86に組み込む主な工程を示すフロー図である。

[0178] 大型の風力発電機の主軸 86に円錐ころ軸受 95を組み込む場合、地上で主軸 86 を垂直に固定して作業を行う。まず、大鍔 88e側を下に向けて内輪部材 82eを主軸 8 6に揷通する。次に、内輪部材 82eの軌道面 86eに円錐ころ 98を組み込む。ここで、円錐ころ 98の重心 Gは大鍔 88eの外径面より径方向内側に位置するので、円錐ころ 98は軌道面 86e上で拘束されていなくとも大鍔 88eに引っ掛かって脱落することはない。さらに、内輪間座 85を主軸 86に揷通する。

[0179] 風力発電機の主軸 86を支持する円錐ころ軸受 95には、ブレードが風を受けること等によって生じるスラスト荷重と、ブレードの自重等によって生じるラジアル荷重およびモーメント荷重とが負荷される。そこで、これらの荷重を適切に支持するために、円錐ころ軸受 95の回転中心線 1と、外輪 97の軌道面 83eに接する位置における円錐こ

3

ろ 98の外径面、つまり外輪 97の軌道面 83eの仮想線 1とのなす角 Θ (以下「接触角

4 3

」という）を Θ ≥40° に設定する。なお、従来の一般的な円錐ころ軸受の接触角は 1

3

0° 〜35° 程度である。

[0180] 次に、図 38を参照して、主軸 86に組み込む前に内輪部材 82fと外輪 97とを組み立てる（S21)。具体的には、大鍔 88e側を下に向けて内輪部材 82fを載置する。次に、内輪部材 82fの軌道面 86fに円錐ころ 98を組み込む。次に、外輪 97の軌道面 8 3fと円錐ころ 98の転動面 84gとが適切に接するように外輪 97を組み込む。

[0181] 次に、内輪部材 82fと外輪 97とを固定連結する（S22)。具体的には、 L字型の固定冶具 92の一端と内輪部材 82fのボルト穴 89fとをボルト 93によって固定し、他端と外輪 97の貫通穴 83gを固定棒 94によって固定する。これにより、円錐ころ 98は軌道面 86f、 83fの間で拘束されて!/、るので脱落することはな!/、。

[0182] 次に、図 36に示すように、固定連結された内輪部材 82fと外輪 97とを吊り上げて（

S23)、外輪 97の軌道面 83eを下に向けて主軸 86に組み込む（S24)。さらに、図 37 に示すように、外輪 97の軌道面 83eが内輪部材 82eに組み込まれた円錐ころ 98と適切に接触していることを確認して固定冶具 92を外す。

[0183] 最後に、内輪 96と外輪 97との軌道面間距離 dを調整する（S25)。具体的には、予め内輪間座 85の幅寸法を調整しておき、内輪部材 82e、 82fの間に予圧を加えることによって軌道面間距離を所定値に設定する。さらに具体的には、全ての円錐ころ 9

8のクラウユングの頂上で負隙間（D > d )となるようにする。

[0184] なお、上記の組込み手順は一例であって、他の工程をさらに追加してもよいし、一部の工程の順序を入れ替える等してもよい。また、固定冶具 92としては、内輪部材 8

2fと外輪 97とを固定連結することができるあらゆる構成のものを採用することができる

〇

[0185] 上記の組み込み手順とすることにより、総ころ形式の円錐ころ軸受 95を主軸 86に組み込む際に円錐ころ 98が脱落するのを防止することができる。これにより、円錐ころ軸受 95の主軸 86への組込みが容易となる。

[0186] また、この発明は他の形式の軸受、例えば、自動調心ころ軸受等に適用してもその効果を得ること力できる。しかし、前述のように円錐ころ軸受は軌道面間距離の調整が容易であるので、この発明は、特に円錐ころ軸受に適しているといえる。

[0187] ここで、円錐ころ 98の重心位置は、接触角 Θ が大きくなるにつれて円錐ころ軸受 9

3

5の径方向内側に移動する。したがって、上記の組み込み方法は、風力発電機の主軸 86を支持する円錐ころ軸受 95のような接触角 Θ の大きい軸受に適している。な

3

お、円錐ころの重心位置を径方向内側に移動させる他の方法として、ころ角度を極端に小さくしたり、大鍔の外径を極端に大きくしたりすることも考えられる。しかし、これらは負荷容量が低下したり円錐ころの回転が不安定になったりするので、風力発電機の主軸 86を支持する軸受には適して!/、な!/、。

[0188] さらに、汎用性の観点から内輪部材 82e、 82fの両方にボノレト穴 89e、 89fを設けた例を示したが、組込み作業の観点からは小鍔 87f側を下に向けて組み込む内輪部材 82fにのみボルト穴 89fを設ければ足りる。

[0189] なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメントに収容されるころとして、円錐ころを用いたが、これに限らず、円筒ころや針状ころ、棒状ころ等を用いてもよい。

[0190] 以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

産業上の利用可能性

[0191] この発明に係るころ軸受は、機能の低下の防止が要求される風力発電機の主軸支持構造に、有効に利用される。

[0192] また、この発明に係る風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントは、軸受の機能の低下が要求される場合に、有効に利用される。

[0193] また、この発明に係る風力発電機の主軸支持構造は、機能の低下の防止が要求される場合に、有効に利用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 外輪と、内輪と、前記外輪および前記内輪の間に配置される複数のころと、前記ころを収容するポケットを有し、前記外輪および前記内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備えるころ軸受であって、

前記保持器セグメントは、熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製であり、

複数の前記保持器セグメントを周方向に無間隙に配置した場合に、最初に配置される保持器セグメントと最後に配置される保持器セグメントとの間にすき間を有し、室温において、前記すき間の周方向の寸法は、前記保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0· 075%よりも大きく、 0. 12%よりも小さい、ころ軸受。

[2] 前記充填材は、少なくとも炭素繊維またはガラス繊維のいずれ力、を含む、請求項 1 に記載のころ軸受。

[3] 前記樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンである、請求項 1に記載のころ軸受。

[4] 前記樹脂の熱による線膨張係数は、 1. 3 X 10— ⁵/°C以上 1. 7 X 10— ⁵/°C以下である、請求項 1に記載のころ軸受。

[5] 前記樹脂中の前記充填材の充填比率は、 20重量％以上 40重量％以下である、請求項 1に記載のころ軸受。

[6] 前記ころは、円錐ころである、請求項 1に記載のころ軸受。

[7] 前記保持器セグメントは、前記ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、

前記保持器セグメントは、ころ案内であり、

前記柱部の側壁面には、前記ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および前記接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられている、請求項 1 に記載のころ軸受。

[8] 前記案内爪は、前記柱部の側壁面のうち、ころ長さ方向の中央に設けられている、請求項 7に記載のころ軸受。

[9] 前記案内爪のころ長さ方向の長さは、前記ポケットのころ長さ方向の長さのほぼ全長である、請求項 7に記載のころ軸受。

[10] 前記凹部は、前記保持器セグメントを成形する際に生ずる収縮ひけにより形成される、請求項 7に記載のころ軸受。

[11] 前記案内爪を含み、前記軸受の回転軸線に直交する平面で前記保持器セグメントを切断した断面において、前記案内爪の先端に位置する角部の角度は、鈍角である

、請求項 7に記載のころ軸受。

[12] 前記角部には、面取りが設けられている、請求項 11に記載のころ軸受。

[13] 前記面取りは、 R面取りである、請求項 12に記載のころ軸受。

[14] 風力発電機の主軸を支持するころ軸受に備えられ、ころを収容するポケットを有し、周方向に順次連ねて配置される風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメントであって、

熱による線膨張係数を低下させる充填材を含む樹脂製である、風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[15] 前記充填材は、少なくとも炭素繊維またはガラス繊維のいずれ力、を含む、請求項 1

4に記載の風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[16] 前記樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンである、請求項 14に記載の風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[17] 前記樹脂の熱による線膨張係数は、 1. 3 X 10— ⁵/°C以上 1. 7 X 10— ⁵/°C以下である、請求項 14に記載の風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[18] 前記樹脂中の前記充填材の充填比率は、 20重量％以上 40重量％以下である、請求項 14に記載の風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[19] ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、ころ案内であり、

前記柱部の側壁面には、前記ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および前記接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられている、請求項 1 4に記載の風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[20] 前記凹部は、前記保持器セグメントを成形する際に生ずる収縮ひけにより形成される、請求項 19に記載の風力発電機主軸支持用ころ軸受の保持器セグメント。

[21] 風力を受けるブレードと、

その一端が前記ブレードに固定され、ブレードとともに回転する主軸と、固定部材に組み込まれ、前記主軸を回転自在に支持するころ軸受とを含む風力発電機の主軸支持構造であって、

前記ころ軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪および前記内輪の間に配置される複数のころと、前記ころを収容するポケットを有し、前記外輪および前記内輪の間で周方向に順次連ねて配置される複数の保持器セグメントとを備え、

複数の前記保持器セグメントを周方向に無間隙に配置した場合に、最初に配置される保持器セグメントと最後に配置される保持器セグメントとの間にすき間を有し、室温において、前記すき間の周方向の寸法は、前記保持器セグメントの中央を通る円の円周の 0. 075%よりも大きく、 0. 12%よりも小さい、風力発電機の主軸支持構造。

[22] 前記保持器セグメントは、前記ころを収容するポケットを形成するように軸受の回転軸線に沿う方向に延びる複数の柱部、およびこの複数の柱部を連結するように周方向に延びる連結部を有し、

前記保持器セグメントは、ころ案内であり、

前記柱部の側壁面には、前記ころと接触する接触部を有する一つの案内爪、および前記接触部の周方向内方側の位置に形成される凹部が設けられている、請求項 2 1に記載の風力発電機の主軸支持構造。