JP4818424B2 - Wind generator main shaft support structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a main shaft support structure of a wind turbine generator which has high productivity and which can receive a high load. <P>SOLUTION: A tapered roller bearing included in the main shaft support structure of a wind turbine generator includes an outer ring 32, an inner ring 33, a plurality of tapered rollers 34 arranged between the outer ring 32 and the inner ring 33, and a plurality of retainer segments 11a or the like which have pockets for holding the tapered rollers 34 and which are arranged sequentially in a row in a circumferential direction between the outer ring 32 and the inner ring 33. Then, the tapered roller 34 is arranged between two adjacent retainer segments 11b, 11c except for between the first retainer segment 11a and the last retainer segment lined sequentially in the circumferential direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、風力発電機の主軸支持構造に関する。   The present invention relates to a main shaft support structure for a wind power generator.

ころ軸受は、一般的には、外輪と、内輪と、外輪と内輪と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。ころを保持する保持器については、その材質や製造方法等により、樹脂製保持器、プレス保持器、削り保持器、溶接保持器等、様々な種類があり、それぞれ用途や特性に応じて使い分けられている。また、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。   The roller bearing is generally composed of an outer ring, an inner ring, a plurality of rollers disposed between the outer ring and the inner ring, and a cage that holds the plurality of rollers. There are various types of cages for holding rollers, such as resin cages, press cages, shaving cages, and welded cages, depending on the material and manufacturing method. ing. In addition, the cage is usually composed of a single piece, that is, an annular part.

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。   A roller bearing that supports a main shaft of a wind power generator to which a blade for receiving wind is attached needs to receive a large load, so that the roller bearing itself is also large. If it does so, each structural member which comprises a roller bearing, such as a roller and a holder | retainer, will also become large sized, and production and assembly of a member will become difficult. In such a case, if each member can be divided, production and assembly are facilitated.

ここで、ころ軸受に含まれる保持器を、軸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が、ヨーロッパ特許公報１４０８２４８Ａ２（特許文献１）に開示されている。図１４は、特許文献１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１４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に沿う方向に延びる複数の柱部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。   Here, a technique relating to a split type retainer in which a retainer included in a roller bearing is divided by a dividing line extending in a direction along the axis is disclosed in European Patent Publication No. 1408248A2 (Patent Document 1). FIG. 14 is a perspective view showing a cage segment which is a split type cage disclosed in Patent Document 1. FIG. Referring to FIG. 14, the cage segment 101a includes a plurality of pillar portions 103a, 103b, 103c, 103d, 103e extending in a direction along the axis so as to form a plurality of pockets 104 for accommodating rollers, and a plurality of pillars. It has the connection parts 102a and 102b extended in the circumferential direction so that the parts 103a-103e may be connected.

図１５は、図１４に示した保持器セグメント１０１ａを含むころ軸受の一部を示す断面図である。図１４および図１５を参照して、保持器セグメント１０１ａを含むころ軸受１１１の構成を説明すると、ころ軸受１１１は、外輪１１２と、内輪１１３と、複数のころ１１４と、複数のころ１１４を保持する複数の保持器セグメント１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ等とを有する。複数のころ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１０１ａ等によって保持されている。保持器セグメント１０１ａは、周方向のもっとも外側にある柱部１０３ａ、１０３ｅが、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の柱部１０３ｆ、１０３ｇと当接するように、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、ころ軸受１１１に組み込まれ、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。   FIG. 15 is a cross-sectional view showing a part of the roller bearing including the cage segment 101a shown in FIG. The configuration of the roller bearing 111 including the cage segment 101a will be described with reference to FIGS. 14 and 15. The roller bearing 111 holds an outer ring 112, an inner ring 113, a plurality of rollers 114, and a plurality of rollers 114. A plurality of cage segments 101a, 101b, 101c and the like. The plurality of rollers 114 are held by a plurality of cage segments 101a and the like in the vicinity of a PCD (Pitch Circle Diameter) 105 where the roller behavior is most stable. The cage segment 101a is continuously arranged such that the outermost pillar portions 103a and 103e in the circumferential direction come into contact with the pillar portions 103f and 103g of the identically shaped cage segments 101b and 101c in the circumferential direction. ing. A plurality of cage segments 101 a, 101 b, 101 c, etc. are connected to each other and incorporated in the roller bearing 111 to form one annular cage included in the roller bearing 111.

ヨーロッパ特許公報ＥＰ１４０８２４８Ａ２European Patent Publication EP1408248A2

特許文献１によると、隣接する２つの保持器セグメントは、周方向のもっとも外側に位置する柱部同士が当接している。そうすると、隣接する２つの保持器セグメント間で柱部が重複することになる。このような場合、保持器セグメントが配置される周方向のスペースは限られているため、相対的にころ軸受に含まれるころの数を少なくする必要がある。したがって、ころ軸受は、ころの数を多く含むことができず、大きな荷重を受けることができない。   According to Patent Document 1, two adjacent cage segments are in contact with each other at the outermost column portions in the circumferential direction. If it does so, a pillar part will overlap between two adjacent cage | basket segments. In such a case, since the circumferential space in which the cage segments are arranged is limited, it is necessary to relatively reduce the number of rollers included in the roller bearing. Therefore, the roller bearing cannot contain a large number of rollers and cannot receive a large load.

この発明の目的は、生産性が良好であり、大きな荷重を受け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。   An object of the present invention is to provide a main shaft support structure for a wind power generator that has good productivity and can receive a large load.

この発明に係る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有する。ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置される複数のころと、ころを保持するポケットを有し、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と、軸方向の両端に位置し、複数の柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部とを含み、外輪と内輪と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。周方向に連ねた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を除いて、隣接する２つの保持器セグメントの間には、ころが配置される。保持器セグメントには、軸方向の両端に位置し、周方向に突出する一対の突部が設けられている。   A main shaft support structure of a wind power generator according to the present invention includes a blade that receives wind power, a main shaft that is fixed to the blade and rotated together with the blade, and a roller bearing that is incorporated in a fixed member and rotatably supports the main shaft. Have The roller bearing has an outer ring, an inner ring, a plurality of rollers arranged between the outer ring and the inner ring, and a plurality of pillars extending in a direction along the axis so as to form a pocket. And a plurality of holding members disposed at both ends in the axial direction and sequentially connected in the circumferential direction between the outer ring and the inner ring, and a pair of coupling parts extending in the circumferential direction so as to couple the plurality of column parts. And a vessel segment. A roller is disposed between two adjacent cage segments except for the interval between the first cage segment and the last cage segment that are connected in the circumferential direction. The cage segment is provided with a pair of protrusions located at both ends in the axial direction and protruding in the circumferential direction.

このような構成の風力発電機の主軸支持構造は、一つの環状の保持器を分割した形状の保持器セグメントを含むころ軸受を備えるため、生産性が良好である。また、ころ軸受に含まれるころの数を増加させることができ、保持器セグメントに保持されるころに加え、隣接する２つの保持器セグメントの間に配置されたころによっても、荷重を受けることができる。そうすると、ころ軸受は、大きな荷重を受けることができる。また、隣接する保持器セグメントの間に配置されるころの軸方向の移動を、一対の突部によって規制することができる。したがって、一対の突部により、隣接する保持器セグメントの間に配置されるころを安定して配置させることができる。ここで、「周方向に連ねた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を除いて」とは、この間にころを配置しないことを意味するのではなく、この間にころを配置してもよいし、配置しなくてもよいという意味である。   Since the main shaft support structure of the wind power generator having such a configuration includes a roller bearing including a cage segment having a shape obtained by dividing one annular cage, productivity is good. Further, the number of rollers included in the roller bearing can be increased, and in addition to the rollers held by the cage segments, the rollers can be subjected to a load by being disposed between two adjacent cage segments. it can. Then, the roller bearing can receive a large load. Moreover, the axial movement of the rollers disposed between the adjacent cage segments can be restricted by the pair of protrusions. Therefore, the rollers disposed between the adjacent cage segments can be stably disposed by the pair of protrusions. Here, “except between the first cage segment and the last cage segment connected in the circumferential direction” does not mean that no roller is arranged between them, but the rollers are arranged therebetween. This means that it may or may not be arranged.

また、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。   The cage segment is a unit body obtained by dividing one annular cage by a dividing line extending in the direction along the axis so as to have at least one pocket for accommodating the rollers. The first cage segment is the cage segment that is placed first when the cage segments are sequentially arranged in the circumferential direction, and the last cage segment is the adjacent cage segment. The cage segments are arranged last when they are brought into contact with each other and sequentially arranged in the circumferential direction.

保持器セグメントは周方向に連ねられて一つの環状の保持器を形成するが、この場合、周方向においては、各保持器セグメントの熱膨張等を考慮したある範囲のすき間が必要である。ここで、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は、たとえば、ころを配置せず、周方向のすき間の寸法を調整する間座を配置してもよいし、すき間の寸法を調整する間座ところを配置してもよい。   The cage segments are connected in the circumferential direction to form one annular cage. In this case, a certain range of clearance is required in the circumferential direction in consideration of thermal expansion of each cage segment. Here, between the first retainer segment and the last retainer segment, for example, a spacer may be disposed to adjust the clearance in the circumferential direction without disposing rollers, or the clearance may be dimensioned. A spacer may be arranged to adjust the position.

より好ましくは、隣接する２つの保持器セグメントの間には、ころを収容するポケットが形成される。このように構成することにより、隣接する保持器セグメントの間に配置されるころを、ポケットによって適切に保持することができる。この場合、隣接する保持器セグメントは、一対の突部同士で当接することになるため、周方向に加えられる荷重は、一対の突部に加えられることになる。したがって、ポケットを形成する柱部に、周方向の荷重が加えられることはなく、柱部の変形や破損を防止することができる。また、このポケットに保持されるころのロックを防止することもできる。   More preferably, a pocket for accommodating the roller is formed between two adjacent cage segments. By comprising in this way, the roller arrange | positioned between adjacent holder | retainer segments can be hold | maintained appropriately with a pocket. In this case, since the adjacent cage segments are brought into contact with each other between the pair of protrusions, a load applied in the circumferential direction is applied to the pair of protrusions. Therefore, a circumferential load is not applied to the pillars forming the pockets, and deformation and breakage of the pillars can be prevented. Moreover, the lock | rock of the roller hold | maintained at this pocket can also be prevented.

さらに好ましくは、保持器セグメントの周方向外側には、保持器セグメントを案内する案内面が設けられている。このように構成することにより、隣接する２つの保持器セグメントの間に保持されるころは、隣接する保持器セグメントを案内することができる。したがって、隣接する保持器セグメントの径方向の位置を安定させることができる。   More preferably, a guide surface for guiding the cage segment is provided on the outer circumferential side of the cage segment. By comprising in this way, the roller hold | maintained between two adjacent retainer segments can guide an adjacent retainer segment. Therefore, the radial position of adjacent cage segments can be stabilized.

さらに好ましくは、隣接する保持器セグメントは、一対の突部同士で当接する。隣接する保持器セグメントの突部から保持器セグメントに対して、周方向に荷重が加わる場合がある。このような場合であっても、保持器セグメントの突部同士が当接するため、ポケットを形成する柱部に荷重が加わることはない。そうすると、柱部の変形や破損、また、ポケットに保持する円錐ころのロックを防止することができる。   More preferably, adjacent cage segments abut against each other between the pair of protrusions. A load may be applied in the circumferential direction from the protrusion of the adjacent cage segment to the cage segment. Even in such a case, since the protrusions of the cage segments come into contact with each other, no load is applied to the pillars forming the pockets. If it does so, the deformation | transformation and damage of a pillar part and the lock | rock of the tapered roller hold | maintained at a pocket can be prevented.

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、スラスト荷重やモーメント荷重、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、スラスト荷重やモーメント荷重、ラジアル荷重等を受けることができる。   More preferably, the roller is a tapered roller. The roller bearing used for the main shaft of the wind power generator described above needs to receive a thrust load, a moment load, a radial load, and the like. Here, a thrust load, a moment load, a radial load, etc. can be received by making a roller into a tapered roller.

このような構成の風力発電機の主軸支持構造は、一つの環状の保持器を分割した形状の保持器セグメントを含むころ軸受を備えるため、生産性が良好である。また、ころ軸受に含まれるころの数を増加させることができ、保持器セグメントに保持されるころに加え、隣接する２つの保持器セグメントの間に配置されたころによっても、荷重を受けることができる。そうすると、ころ軸受は、大きな荷重を受けることができる。また、隣接する保持器セグメントの間に配置されるころの軸方向の移動を、一対の突部によって規制することができる。したがって、一対の突部により、隣接する保持器セグメントの間に配置されるころを安定して配置させることができる。   Since the main shaft support structure of the wind power generator having such a configuration includes a roller bearing including a cage segment having a shape obtained by dividing one annular cage, productivity is good. Further, the number of rollers included in the roller bearing can be increased, and in addition to the rollers held by the cage segments, the rollers can be subjected to a load by being disposed between two adjacent cage segments. it can. Then, the roller bearing can receive a large load. Moreover, the axial movement of the rollers disposed between the adjacent cage segments can be restricted by the pair of protrusions. Therefore, the rollers disposed between the adjacent cage segments can be stably disposed by the pair of protrusions.

隣接する保持器セグメントを示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the adjacent retainer segment. 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。It is a perspective view of a cage segment included in a tapered roller bearing according to an embodiment of the present invention. 図２に示す保持器セグメントを、径方向に切断した場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cut | disconnecting the retainer segment shown in FIG. 2 to radial direction. 図２に示す保持器セグメントを、軸方向に切断した場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cut | disconnecting the retainer segment shown in FIG. 2 to an axial direction. 円錐ころ軸受に含まれる間座を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the spacer contained in a tapered roller bearing. 複数の保持器セグメントおよび間座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。It is a schematic sectional drawing of a tapered roller bearing at the time of arranging a plurality of cage segments and spacers in the circumferential direction. 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間座を配置した場合の拡大断面図である。It is an expanded sectional view at the time of arrange | positioning a spacer between the 1st retainer segment and the last retainer segment. 図７に示す部分を径方向外側からみた概略図である。It is the schematic which looked at the part shown in FIG. 7 from the radial direction outer side. 周方向膨出部を含む間座の斜視図である。It is a perspective view of the spacer containing a circumferential bulge part. 図９に示す間座を径方向外側からみた図である。It is the figure which looked at the spacer shown in FIG. 9 from the radial direction outer side. 円錐ころ軸受に含まれる保持器セグメントの他の実施態様であり、（Ａ）４つのポケットを有する保持器セグメント、（Ｂ）５つのポケットを有する保持器セグメントの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of a cage segment included in a tapered roller bearing, (A) a cage segment having four pockets, and (B) a cage segment having five pockets. 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。It is a figure which shows an example of the main shaft support structure of the wind power generator using the tapered roller bearing which concerns on this invention. 図１２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。FIG. 13 is an illustrative side view of the main shaft support structure of the wind power generator shown in FIG. 12. 従来における保持器セグメントの斜視図である。It is a perspective view of the retainer segment in the past. 図１４に示す保持器セグメントを、径方向に切断した場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cut | disconnecting the retainer segment shown in FIG. 14 to radial direction.

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含まれる保持器セグメント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１１ａを、図２中の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩで、径方向に切断した場合の断面図である。また、図４は、保持器セグメント１１ａを、柱部１４ａを含む断面で、軸方向に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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view showing a cage segment 11a included in the tapered roller bearing according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the cage segment 11a shown in FIG. 2 cut in the radial direction by arrows III-III in FIG. Moreover, FIG. 4 is sectional drawing at the time of cut | disconnecting the retainer segment 11a to an axial direction in the cross section containing the pillar part 14a. From the viewpoint of easy understanding, in FIGS. 3 and 4, the plurality of tapered rollers 12a, 12b, 12c held by the cage segment 11a are indicated by dotted lines.

図２、図３および図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、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、１４ｂ、１４ｃ、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、軸方向の両端に位置し、周方向に突出する一対の突部１６ａ、１６ｂとを含む。   With reference to FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, first, the structure of the cage segment 11a included in the tapered roller bearing will be described. The cage segment 11a includes four column portions 14a, 14b, 14c, 14d extending in the direction along the axis so as to form pockets 13a, 13b, 13c for receiving the tapered rollers 12a, 12b, 12c, A pair of connecting portions 15a and 15b extending in the circumferential direction so as to connect the four pillar portions 14a, 14b, 14c and 14d, and a pair of protrusions positioned in both ends in the axial direction and projecting in the circumferential direction Parts 16a and 16b.

一対の突部１６ａ、１６ｂは、一対の連結部１５ａ、１５ｂと連なって、周方向のもっとも外側に位置する柱部１４ａ、１４ｄから周方向に突出するように設けられている。すなわち、一対の突部１６ａ、１６ｂは、周方向において、連結部１５ａ、１５ｂが柱部１４ａ、１４ｄよりも周方向に延びた形状である。   The pair of projecting portions 16a and 16b are provided so as to project in the circumferential direction from the column portions 14a and 14d located on the outermost side in the circumferential direction, in continuation with the pair of connecting portions 15a and 15b. That is, the pair of protrusions 16a and 16b has a shape in which the connecting portions 15a and 15b extend in the circumferential direction more than the column portions 14a and 14d in the circumferential direction.

一対の連結部１５ａ、１５ｂおよび一対の突部１６ａ、１６ｂは、複数の保持器セグメント１１ａ等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および一対の突部１６ａ、１６ｂのうち、円錐ころ１２ａ等の小径側に位置する連結部１５ａ、突部１６ａの曲率半径は、円錐ころ１２ａ等の大径側に位置する連結部１５ｂ、突部１６ｂの曲率半径よりも小さく構成されている。一対の突部１６ａ、１６ｂの周方向の端部には、複数の保持器セグメント１１ａ等が周方向に連ねて配置されたときに、隣接する保持器セグメントと当接する端面２１ａ、２１ｂを有する。   The pair of connecting portions 15a and 15b and the pair of protrusions 16a and 16b are connected in the circumferential direction to form one annular cage when the plurality of cage segments 11a and the like are incorporated in the tapered roller bearing. Furthermore, it has a predetermined radius of curvature in the circumferential direction. Of the pair of connecting portions 15a and 15b and the pair of projecting portions 16a and 16b, the connecting portion 15a located on the small diameter side of the tapered roller 12a and the like, and the curvature radius of the projecting portion 16a is located on the large diameter side of the tapered roller 12a and the like. It is comprised smaller than the curvature radius of the connection part 15b and the protrusion 16b to perform. The circumferential ends of the pair of protrusions 16a and 16b have end surfaces 21a and 21b that come into contact with adjacent cage segments when a plurality of cage segments 11a and the like are arranged in the circumferential direction.

一対の突部１６ａ、１６ｂは、他の保持器セグメントと端面２１ａ、２１ｂを当接させて配置した場合に、保持器セグメント１１ａと他の保持器セグメントとの間に、円錐ころを収容するポケットを形成する。   The pair of protrusions 16a and 16b are pockets for accommodating tapered rollers between the cage segment 11a and the other cage segments when the other cage segments and the end faces 21a and 21b are placed in contact with each other. Form.

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案内面１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが設けられている。また、ポケット１３ｂの周方向両側に位置する柱部１４ｂ、１４ｃ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案内面１８ｂ、１８ｃが設けられている。このような構成とすることにより、保持器セグメント１１ａは、いわゆるころ案内となり、保持器セグメント１１ａの径方向の位置を安定して配置することができる。   Guides for restricting movement of the cage segment 11a radially outward on the inner diameter side of the pillars 14a, 14b located on both sides in the circumferential direction of the pocket 13a and the pillars 14c, 14d located on both sides in the circumferential direction of the pocket 13c. Surfaces 17a, 17b, 17c, and 17d are provided. In addition, guide surfaces 18b and 18c for restricting the movement of the cage segment 11a inward in the radial direction are provided on the outer diameter side of the column portions 14b and 14c located on both sides in the circumferential direction of the pocket 13b. With such a configuration, the cage segment 11a becomes a so-called roller guide, and the radial position of the cage segment 11a can be stably arranged.

また、もっとも周方向外側に位置する柱部１４ａ、１４ｄの周方向外側の外径側にも、案内面１８ａ、１８ｄが設けられている。この案内面１８ａ、１８ｄにより、隣接する保持器セグメントとの間に配置された円錐ころは、保持器セグメントを案内することができる。   Also, guide surfaces 18a and 18d are provided on the outer diameter side of the outer circumferential direction of the column portions 14a and 14d located on the outermost circumferential direction. The guide rollers 18a and 18d allow the tapered rollers disposed between the adjacent cage segments to guide the cage segments.

ここで、保持器セグメント１１ａは、独立しているため、円錐ころ軸受内に配置された場合、ＰＣＤ２２に対し、傾くおそれがある。しかし、保持器セグメント１１ａは、合計３つのポケット、具体的には、保持器セグメント１１ａの両端に２つの内径案内のポケット１３ａ、１３ｃおよび保持器セグメント１１ａの中央に１つの外径案内のポケット１３ｂを有するため、保持器セグメント１１ａがＰＣＤ２２に対して傾くおそれは少なくなり、安定性は良好である。   Here, since the cage segment 11a is independent, there is a possibility that the cage segment 11a may be inclined with respect to the PCD 22 when arranged in the tapered roller bearing. However, the cage segment 11a has a total of three pockets, specifically, two inner diameter guiding pockets 13a and 13c at both ends of the cage segment 11a and one outer diameter guiding pocket 13b at the center of the cage segment 11a. Therefore, the possibility that the cage segment 11a is inclined with respect to the PCD 22 is reduced, and the stability is good.

柱部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの外径面側には、周方向に貫通する溝１９が設けられており、内径面側には、周方向に貫通する溝２０が設けられている。溝１９は、軸方向の中央部分において、柱部１４ａ〜１４ｄの外径面から内径側に凹んだ形状であり、溝２０は、軸方向の中央部分において、柱部１４ａ〜１４ｄの内径面から外径側に凹んだ形状である。このように構成することにより、油やグリースの潤滑剤を、周方向において、円滑に流動させることができる。   A groove 19 penetrating in the circumferential direction is provided on the outer diameter surface side of the pillar portions 14a, 14b, 14c, and 14d, and a groove 20 penetrating in the circumferential direction is provided on the inner diameter surface side. The groove 19 has a shape recessed toward the inner diameter side from the outer diameter surface of the column portions 14a to 14d in the central portion in the axial direction, and the groove 20 extends from the inner diameter surface of the column portions 14a to 14d in the central portion in the axial direction. The shape is recessed on the outer diameter side. By comprising in this way, the lubrication agent of oil or grease can be smoothly flowed in the circumferential direction.

次に、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受に含まれ、周方向に連なる保持器セグメント１１ａ等の周方向のすき間の寸法を調整する間座について説明する。図５は、円錐ころ軸受に含まれる間座２６の斜視図である。図５を参照して、間座２６の構成について説明すると、間座２６は、軸方向の両端に位置する端部２７ａ、２７ｂと、端部２７ａ、２７ｂ間に位置する中央部２８とを有する。端部２７ａ、２７ｂの軸方向の間隔は、上記した保持器セグメント１１ａに含まれる一対の突部１６ａ、１６ｂの軸方向の間隔と同じである。   Next, a spacer that is included in the tapered roller bearing according to the embodiment of the present invention and that adjusts the circumferential clearance such as the cage segment 11a that is continuous in the circumferential direction will be described. FIG. 5 is a perspective view of a spacer 26 included in the tapered roller bearing. The structure of the spacer 26 will be described with reference to FIG. 5. The spacer 26 has end portions 27a and 27b located at both ends in the axial direction and a center portion 28 located between the end portions 27a and 27b. . The distance between the ends 27a and 27b in the axial direction is the same as the distance between the pair of protrusions 16a and 16b included in the cage segment 11a.

中央部２８の周方向の寸法は、端部２７ａ、２７ｂの周方向の寸法よりも小さく構成されている。中央部２８の径方向の寸法は、円錐ころ軸受に組み込まれたときの軌道面間の寸法よりも若干小さく構成されている。こうすることにより、間座２６が円錐ころ軸受に組み込まれた際に、軌道輪案内となり、径方向の位置を安定させることができる。端部２７ａ、２７ｂの周方向の外側には、端面２９ａ、２９ｂを有する。中央部２８の内径面側および外径面側には、周方向に貫通する溝３０ａ、３０ｂが設けられている。このように構成することにより、上記した保持器セグメント１１ａに設けられた溝１９、２０と同様、潤滑剤を、周方向において、円滑に流動させることができる。   The circumferential dimension of the central portion 28 is configured to be smaller than the circumferential dimension of the end portions 27a and 27b. The dimension of the central portion 28 in the radial direction is slightly smaller than the dimension between the raceway surfaces when incorporated in the tapered roller bearing. By doing so, when the spacer 26 is incorporated in the tapered roller bearing, it becomes a raceway guide, and the radial position can be stabilized. End surfaces 29a and 29b are provided on the outer sides in the circumferential direction of the end portions 27a and 27b. Grooves 30 a and 30 b that penetrate in the circumferential direction are provided on the inner diameter surface side and the outer diameter surface side of the central portion 28. By configuring in this way, the lubricant can be smoothly flowed in the circumferential direction as in the grooves 19 and 20 provided in the cage segment 11a.

次に、上記した保持器セグメント１１ａおよび間座２６を含む円錐ころ軸受の構成について説明する。図６は、複数の保持器セグメント１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ等および間座２６を周方向に配置させた円錐ころ軸受３１を、軸方向からみた概略断面図である。ここで、保持器セグメント１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ等は、保持器セグメント１１ａと同一形状であるため、その説明を省略する。なお、図６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３４を省略している。また、ここでは、複数の保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等のうち、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１１ａ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１１ｄとする。   Next, the configuration of the tapered roller bearing including the cage segment 11a and the spacer 26 will be described. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a tapered roller bearing 31 in which a plurality of cage segments 11a, 11b, 11c, 11d and the like and a spacer 26 are arranged in the circumferential direction as seen from the axial direction. Here, since the cage segments 11b, 11c, 11d and the like have the same shape as the cage segment 11a, description thereof is omitted. In FIG. 6, the tapered rollers 34 held by the cage segment 11a and the like are omitted. Here, among the plurality of cage segments 11a to 11d and the like, the cage segment arranged first is the cage segment 11a, and the cage segment arranged last is the cage segment 11d.

図６を参照して、円錐ころ軸受３１は、外輪３２と、内輪３３と、複数の保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等と、間座２６とを備える。保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等は、周方向において、順次連ねられて配置される。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１１ｂが保持器セグメント１１ａと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１１ｂと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１１ｄが配置される。ここで、隣接する２つの保持器セグメント１１ａ、１１ｂ等の間には、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間を除いて、円錐ころ３４が配置される。   Referring to FIG. 6, the tapered roller bearing 31 includes an outer ring 32, an inner ring 33, a plurality of cage segments 11 a to 11 d, and a spacer 26. The cage segments 11a to 11d and the like are sequentially arranged in the circumferential direction. Here, first, the cage segment 11a is arranged first, and then the cage segment 11b is arranged so as to contact the cage segment 11a. Thereafter, the cage segment 11c is arranged so as to contact the cage segment 11b, the cage segments are sequentially arranged, and finally the cage segment 11d is arranged. Here, a tapered roller 34 is disposed between two adjacent cage segments 11a, 11b, etc., except between the first cage segment 11a and the last cage segment 11d.

次に、保持器セグメント１１ａ、１１ｃと隣接する保持器セグメント１１ｂの詳細について説明する。図１は、図６中においてＩで示す部分の拡大断面図である。図１を参照して、保持器セグメント１１ｂは、保持器セグメント１１ｂの突部１６ｃの端面２１ｃと保持器セグメント１１ａの突部１６ａの端面２１ａとが当接し、保持器セグメント１１ｂの突部１６ｄの端面２１ｄと保持器セグメント１１ｃの突部１６ｅの端面２１ｅとが当接するように、配置されている。   Next, details of the cage segment 11b adjacent to the cage segments 11a and 11c will be described. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by I in FIG. Referring to FIG. 1, the cage segment 11b is configured such that the end surface 21c of the projection 16c of the cage segment 11b abuts on the end surface 21a of the projection 16a of the cage segment 11a, and the projection 16d of the cage segment 11b It arrange | positions so that the end surface 21d and the end surface 21e of the protrusion 16e of the holder | retainer segment 11c may contact | abut.

隣接する２つの保持器セグメント１１ｂ、１１ｃの間には、円錐ころ３４を収容するポケット３５ａが形成される。ポケット３５ａには、隣接する保持器セグメント１１ｂ、１１ｃの間に配置される円錐ころ３４が保持される。ここで、ポケット３５ａは、たとえば、保持器セグメント１１ｂの突部１６ｄおよび保持器セグメント１１ｃの突部１６ｅの突出量を、保持される円錐ころ３４の径等に合わせて規定することにより、形成される。   A pocket 35a for accommodating the tapered roller 34 is formed between the two adjacent cage segments 11b and 11c. The pocket 35a holds a tapered roller 34 disposed between adjacent cage segments 11b and 11c. Here, the pocket 35a is formed, for example, by defining the protruding amount of the protrusion 16d of the cage segment 11b and the protrusion 16e of the cage segment 11c according to the diameter of the tapered roller 34 to be held. The

このように構成することにより、円錐ころ軸受３１は、各保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等に保持される円錐ころ３４に加え、各保持器セグメント１１ｂ、１１ｃ等の間に配置された円錐ころ３４によっても、荷重を受けることができる。そうすると、円錐ころ軸受３１は、より大きな荷重を受けることができる。特に、円錐ころ軸受３１に含まれる保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等の数が多ければ、各保持器セグメント１１ｂ、１１ｃ等の間に配置される円錐ころ３４の数も多くなるため、その効果は顕著である。   With this configuration, the tapered roller bearing 31 is provided by the tapered rollers 34 disposed between the cage segments 11b and 11c in addition to the tapered rollers 34 held by the cage segments 11a to 11d. Can also receive loads. Then, the tapered roller bearing 31 can receive a larger load. In particular, when the number of cage segments 11a to 11d and the like included in the tapered roller bearing 31 is large, the number of tapered rollers 34 disposed between the cage segments 11b and 11c and the like is also large, and the effect is remarkable. It is.

また、保持器セグメント１１ｂの周方向外側に位置する柱部３７の外径側には、案内面３６が設けられているため、保持器セグメント１１ｂは、この案内面３６によっても案内される。そうすると、保持器セグメント１１ｂの径方向の位置をより安定させることができる。   Further, since the guide surface 36 is provided on the outer diameter side of the column portion 37 positioned on the outer side in the circumferential direction of the cage segment 11b, the cage segment 11b is also guided by the guide surface 36. Then, the radial position of the cage segment 11b can be further stabilized.

ここで、隣接する保持器セグメント１１ｃの突部１６ｅから保持器セグメント１１ｂに対して、周方向、すなわち、図１中の矢印Ｄで示す方向に荷重が加わる場合がある。このような場合であっても、保持器セグメント１１ｃの突部１６ｅと保持器セグメント１１ｂの突部１６ｄとが当接するため、ポケット３５ａ、３５ｂを形成する柱部３７に荷重が加わることはない。そうすると、柱部３７の変形や破損、また、ポケット３５ｂに保持する円錐ころ３４のロックを防止することができる。   Here, a load may be applied to the cage segment 11b from the protrusion 16e of the adjacent cage segment 11c in the circumferential direction, that is, the direction indicated by the arrow D in FIG. Even in such a case, the protrusion 16e of the cage segment 11c and the projection 16d of the cage segment 11b come into contact with each other, so that no load is applied to the column portion 37 forming the pockets 35a and 35b. Then, deformation and breakage of the column portion 37 and locking of the tapered rollers 34 held in the pocket 35b can be prevented.

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１１ｄとの間に配置される間座２６の配置状態について説明する。図７は、図６においてＶＩＩで示す部分の拡大断面図である。また、図８は、図７に示す部分を径方向外側、すなわち、外輪３２側からみた概略図である。図７および図８を参照して、保持器セグメント１１ａ等を順次当接するように連なって配置していくと、保持器セグメント１１ａと保持器セグメント１１ｄとの間には、すき間３９が生じる。   Next, the arrangement state of the spacer 26 arranged between the first cage segment 11a and the last cage segment 11d will be described. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by VII in FIG. 8 is a schematic view of the portion shown in FIG. 7 as viewed from the outside in the radial direction, that is, from the outer ring 32 side. 7 and 8, when the cage segments 11a and the like are sequentially arranged so as to contact each other, a gap 39 is generated between the cage segment 11a and the cage segment 11d.

このすき間３９の周方向の寸法は、温度上昇に伴う保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等の熱膨張を考慮して、ある範囲内の寸法に設定されている。しかし、このようなすき間３９の寸法は、各保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等の周方向の寸法誤差が累積されている。したがって、すき間３９の寸法を設定された範囲内とするのは、非常に困難である。   The dimension in the circumferential direction of the gap 39 is set within a certain range in consideration of the thermal expansion of the cage segments 11a to 11d and the like accompanying the temperature rise. However, in the dimension of the gap 39, circumferential dimension errors of the cage segments 11a to 11d and the like are accumulated. Therefore, it is very difficult to set the dimension of the gap 39 within the set range.

ここで、保持器セグメント１１ｄの突部１６ｆ、１６ｇ側の端面２１ｆ、２１ｇと、間座２６の端部２７ａ、２７ｂの一方側の端面２９ａ、２９ｂとが当接するように、間座２６を配置させる。この場合、間座２６の端部２７ａ、２７ｂは、保持器セグメント１１ａの突部１６ａ、１６ｂおよび保持器セグメント１１ｄの突部１６ｆ、１６ｇに挟まれた形になる。   Here, the spacer 26 is disposed so that the end faces 21f, 21g on the protrusions 16f, 16g side of the cage segment 11d abut on the end faces 29a, 29b on one side of the ends 27a, 27b of the spacer 26. Let In this case, the end portions 27a and 27b of the spacer 26 are sandwiched between the protrusions 16a and 16b of the cage segment 11a and the projections 16f and 16g of the cage segment 11d.

このように構成することにより、保持器セグメント１１ａと間座２６との間に生じる周方向の最後すき間４０の寸法を、容易に設定された範囲にすることができる。ここで、最後すき間とは、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等を円周上にすき間なしに配置し、さらに、最後の保持器セグメント１１ｄと間座２６とをすき間なしに配置したときに、最初の保持器セグメント１１ａと、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間に配置された間座２６との最大すき間をいう。保持器セグメント１１ａの連結部１５ａを通る円のうち、もっとも径の小さい円上のすき間３９の寸法を寸法Ｃ、端部２７ａの寸法を寸法Ａ、最後すき間４０の寸法を寸法Ｂとすると、端部２７ａの寸法Ａは、保持器セグメント１１ａと保持器セグメント１１ｄとの間に間座２６が配置されたときに、最後すき間４０の寸法Ｂが、設定された範囲となるように、任意に定められる。ここで、寸法Ｂを設定された範囲にするには、たとえば、寸法Ｃに合わせて端部２７ａを周方向に削ってもよいし、様々な寸法Ａを有する間座２６を予め製造しておき、寸法Ｃに合わせて、間座２６を選択して配置させるようにしてもよい。   By comprising in this way, the dimension of the last clearance 40 of the circumferential direction produced between the holder | retainer segment 11a and the spacer 26 can be easily set as the range. Here, the last clearance is the first when the cage segments 11a to 11d and the like are arranged without a gap on the circumference, and the last cage segment 11d and the spacer 26 are arranged without a gap. This is the maximum clearance between the cage segment 11a and the spacer 26 disposed between the first cage segment 11a and the last cage segment 11d. Of the circles passing through the connecting portion 15a of the cage segment 11a, if the dimension of the gap 39 on the circle with the smallest diameter is C, the dimension of the end 27a is A, and the dimension of the last gap 40 is B, The dimension A of the portion 27a is arbitrarily determined so that the dimension B of the last gap 40 falls within the set range when the spacer 26 is disposed between the cage segment 11a and the cage segment 11d. It is done. Here, in order to make the dimension B within the set range, for example, the end 27a may be cut in the circumferential direction according to the dimension C, or the spacers 26 having various dimensions A are manufactured in advance. The spacer 26 may be selected and arranged in accordance with the dimension C.

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１１ｄとの間に間座２６が配置される円錐ころ軸受３１は、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等の周方向の寸法誤差に関わらず、保持器セグメント１１ａ、１１ｄの間の最後すき間４０を、設定された範囲にすることができる。そうすると、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等を高精度に製造する必要がなくなり、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等の生産性が向上する。また、これに伴って、円錐ころ軸受３１の生産性も向上する。   With this configuration, the tapered roller bearing 31 in which the spacer 26 is disposed between the first cage segment 11a and the last cage segment 11d has a circumferential dimension such as the cage segments 11a to 11d. Regardless of the error, the last gap 40 between the cage segments 11a and 11d can be within a set range. If it does so, it will become unnecessary to manufacture cage segments 11a-11d etc. with high precision, and productivity of cage segments 11a-11d etc. will improve. Along with this, the productivity of the tapered roller bearing 31 is also improved.

ここで、最適な最後すき間４０の周方向の寸法は、保持器セグメント１１ａの連結部１５ａを通る円の円周の０．１５％以上であり、円錐ころ３４の軸方向の最大ころ径未満とする。   Here, the optimal circumferential dimension of the last clearance 40 is 0.15% or more of the circumference of the circle passing through the connecting portion 15a of the cage segment 11a, and less than the maximum roller diameter in the axial direction of the tapered roller 34. To do.

最後すき間の周方向の寸法が、円周の０．１５％以下であると、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等が熱膨張した場合に、保持器セグメント１１ａと間座２６との間に設けられた最後すき間４０がなくなり、保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等に周方向の多大な応力が発生するおそれがあるためである。また、最後すき間の周方向の寸法が、円錐ころ３４の軸方向の最大ころ径以上となると、隣接する保持器セグメント１１ａ〜１１ｄ等の間に保持された円錐ころ３４の軸方向の配置が不安定となり、案内不良を引き起こすおそれがあるためである。   When the circumferential dimension of the last gap is 0.15% or less of the circumference, the cage segments 11a to 11d are provided between the cage segment 11a and the spacer 26 when thermally expanded. This is because the last gap 40 is eliminated and a great amount of circumferential stress may occur in the cage segments 11a to 11d. Further, when the circumferential dimension of the last clearance is equal to or larger than the maximum roller diameter in the axial direction of the tapered roller 34, the axial arrangement of the tapered rollers 34 held between the adjacent cage segments 11a to 11d is not good. This is because it may become stable and cause poor guidance.

ここで、上記した間座２６に含まれる中央部２８の周方向の寸法は、端部２７ａ、２７ｂの周方向の寸法よりも小さく構成されていたが、これに限らず、中央部２８を周方向に膨出させ、中央部２８の周方向の寸法を、端部２７ａ、２７ｂの周方向の寸法よりも大きくしてもよい。   Here, the circumferential dimension of the central portion 28 included in the spacer 26 described above is configured to be smaller than the circumferential dimension of the end portions 27a and 27b. The size in the circumferential direction of the central portion 28 may be larger than the size in the circumferential direction of the end portions 27a and 27b.

図９は、この場合における間座４１の斜視図である。図９を参照して、間座４１は、軸方向の両端に位置する端部４２ａ、４２ｂと、両端部４２ａ、４２ｂ間に位置する中央部４３とを有する。中央部４３には、周方向両側から周方向に膨出し、保持器セグメント１１ａの一対の突部１６ａ、１６ｂおよび保持器セグメント１１ｄの一対の突部１６ｆ、１６ｇの間に受け入れられる形状の周方向膨出部４４が設けられている。また、径方向の外径側および内径側の面上には、周方向に貫通する溝４５ａ、４５ｂが設けられている。   FIG. 9 is a perspective view of the spacer 41 in this case. Referring to FIG. 9, the spacer 41 has end portions 42a and 42b positioned at both ends in the axial direction, and a central portion 43 positioned between both end portions 42a and 42b. The central portion 43 bulges in the circumferential direction from both sides in the circumferential direction, and has a shape that is received between the pair of protrusions 16a and 16b of the cage segment 11a and the pair of projections 16f and 16g of the cage segment 11d. A bulging portion 44 is provided. Further, grooves 45a and 45b penetrating in the circumferential direction are provided on the radially outer and inner diameter surfaces.

図１０は、間座４１を保持器セグメント１１ａ、１１ｄの間に配置した場合の径方向外側からみた図である。図１０を参照して、間座４１は、最初の保持器セグメント１１ａと最後の保持器セグメント１１ｄとの間に配置される。ここで、間座４１に設けられた周方向膨出部４４は、保持器セグメント１１ａの突部１６ａ、１６ｂおよび保持器セグメント１１ｄの一対の突部１６ｆ、１６ｇの間に受け入れられる。   FIG. 10 is a view from the radially outer side when the spacer 41 is disposed between the cage segments 11a and 11d. Referring to FIG. 10, the spacer 41 is disposed between the first cage segment 11a and the last cage segment 11d. Here, the circumferential bulging portion 44 provided in the spacer 41 is received between the protrusions 16a and 16b of the cage segment 11a and the pair of projections 16f and 16g of the cage segment 11d.

このような構成の間座４１は、軸方向に移動しようとしても、周方向膨出部４４が一対の突部１６ａ、１６ｂおよび一対の突部１６ｆ、１６ｇに拘束されて、軸方向の移動が規制される。したがって、間座４１の軸方向の変位を抑制することができる。   Even if the spacer 41 having such a configuration tries to move in the axial direction, the circumferential bulging portion 44 is restrained by the pair of protrusions 16a and 16b and the pair of protrusions 16f and 16g, so that the axial movement is prevented. Be regulated. Therefore, the axial displacement of the spacer 41 can be suppressed.

なお、ここで、周方向膨出部４４は、中央部４３の周方向の両側から膨出した形状としたが、これに限らず、中央部４３の周方向の一方の側から、膨出した形状とすることにしてもよい。   Here, the circumferential bulging portion 44 has a shape that bulges from both sides of the central portion 43 in the circumferential direction, but is not limited thereto, and bulges from one side of the central portion 43 in the circumferential direction. You may make it into a shape.

なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメント１１ａ等は、ころを収容するポケットを３つ有することにしたが、これに限らず、４つ以上のポケットを有することにしてもよい。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、この場合における保持器セグメントの径方向断面図である。図１１（Ａ）を参照して、保持器セグメント５１は、４つのポケット５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを形成するように軸に沿う方向に延びる複数の柱部５３と、柱部５３を連結するように周方向に延びる一対の連結部５４と、軸方向の両端に位置し、連結部５４から連なって周方向に突出する一対の突部５５ａ、５５ｂとを含む。柱部５３の内径側および外径側には、保持器セグメント５１を案内するための案内面５６が設けられている。また、図１１（Ｂ）を参照して、保持器セグメント６１は、５つのポケット６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅを形成するように、軸に沿う方向に延びる複数の柱部６３と、柱部６３を連結するように周方向に延びる一対の連結部６４と、軸方向の両端に位置し、連結部５４から連なって周方向に突出する一対の突部６５ａ、６５ｂとを含む。柱部６３の内径側および外径側には、保持器セグメント６１を案内するための案内面６６が設けられている。このような構成の保持器セグメント５１、６１は、案内面５６、６６が設けられたポケット５２ａ等を多く有するため、より安定して径方向に配置される。   In the above embodiment, the cage segment 11a and the like have three pockets for accommodating the rollers. However, the present invention is not limited to this and may have four or more pockets. FIG. 11A and FIG. 11B are radial cross-sectional views of the cage segment in this case. Referring to FIG. 11A, the cage segment 51 connects the pillars 53 and a plurality of pillars 53 extending in the direction along the axis so as to form four pockets 52a, 52b, 52c, and 52d. The pair of connecting portions 54 extending in the circumferential direction as described above and the pair of projecting portions 55a and 55b that are located at both ends in the axial direction and project from the connecting portion 54 in the circumferential direction are included. Guide surfaces 56 for guiding the cage segments 51 are provided on the inner diameter side and the outer diameter side of the column portion 53. Further, referring to FIG. 11B, the cage segment 61 includes a plurality of pillar portions 63 extending in the direction along the axis, and pillars so as to form five pockets 62a, 62b, 62c, 62d, 62e. A pair of connecting portions 64 extending in the circumferential direction so as to connect the portion 63 and a pair of projecting portions 65 a and 65 b that are located at both ends in the axial direction and that continue from the connecting portion 54 and protrude in the circumferential direction are included. A guide surface 66 for guiding the cage segment 61 is provided on the inner diameter side and the outer diameter side of the column part 63. Since the cage segments 51 and 61 having such a configuration have many pockets 52a provided with guide surfaces 56 and 66, the cage segments 51 and 61 are more stably arranged in the radial direction.

なお、上記の実施の形態においては、間座２６等の外径面および内径面上に、周方向に貫通する溝３０ａ、３０ｂ等を設けたが、これに限らず、外径面または内径面上のいずれか一方の面上に溝３０ａ等を設けることにしてもよいし、中央部２８等の径方向の中央部を周方向に貫通することにしてもよい。この場合、保持器セグメント１１ａ、１１ｄに設けられた溝１９、２０等と間座２６等に設けられる溝３０ａ等との径方向の位置を合わせることにより、より効率的に潤滑剤を流動させることができる。   In the above-described embodiment, the grooves 30a and 30b that penetrate in the circumferential direction are provided on the outer diameter surface and inner diameter surface of the spacer 26 and the like. A groove 30a or the like may be provided on any one of the upper surfaces, or a central portion in the radial direction such as the central portion 28 may be penetrated in the circumferential direction. In this case, the lubricant can flow more efficiently by matching the radial positions of the grooves 19 and 20 provided in the cage segments 11a and 11d with the grooves 30a provided in the spacer 26 and the like. Can do.

図１２および図１３は、この発明の一実施形態に係る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７２のケーシング７３は、高い位置で、旋回座軸受７１を介して支持台７０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７７を一端に固定する主軸７６は、ナセル７２のケーシング７３内で、軸受ハウジング７４に組み込まれた主軸支持軸受７５を介して、回転自在に支持されている、主軸７６の他端は増速機７８に接続され、この増速機７８の出力軸が発電機７９のロータ軸に結合されている。ナセル７２は、旋回用モータ８０により、減速機８１を介して任意の角度に旋回させられる。   12 and 13 show an example of a main shaft support structure of a wind power generator in which a roller bearing according to an embodiment of the present invention is applied as a main shaft support bearing 75. FIG. The casing 73 of the nacelle 72 that supports the main components of the main shaft support structure is installed on the support base 70 via a swivel bearing 71 at a high position so as to be horizontally rotatable. A main shaft 76 that fixes a blade 77 that receives wind power to one end is rotatably supported in a casing 73 of the nacelle 72 via a main shaft support bearing 75 incorporated in a bearing housing 74. Is connected to a speed increaser 78, and the output shaft of the speed increaser 78 is coupled to the rotor shaft of the generator 79. The nacelle 72 is turned at an arbitrary angle by the turning motor 80 via the speed reducer 81.

軸受ハウジング７４に組み込まれた主軸支持軸受７５は、この発明の一実施形態に係るころ軸受であって、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置される複数のころと、ころを保持するポケットを有し、外輪と内輪と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。また、周方向に連ねた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を除いて、隣接する２つの保持器セグメントの間には、ころが配置される。   The main shaft support bearing 75 incorporated in the bearing housing 74 is a roller bearing according to an embodiment of the present invention, and includes an outer ring, an inner ring, a plurality of rollers disposed between the outer ring and the inner ring, and a roller. A plurality of retainer segments having pockets for retaining and sequentially arranged in the circumferential direction between the outer ring and the inner ring; In addition, a roller is disposed between two adjacent cage segments except for the interval between the first cage segment and the last cage segment that are connected in the circumferential direction.

主軸支持軸受７５は、大きな風力を受けるブレード７７を一端に固定する主軸７６を支持するため、大きな荷重がかかることになる。そうすると、主軸支持軸受７５自体も大型にする必要がある。ここで、一つの環状の保持器を分割した形状の保持器セグメントを備える円錐ころ軸受とすることにより、保持器の生産性、取扱い性、組み立て性が良好となるため、円錐ころ軸受自体の生産性も良好となる。また、周方向に連ねた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を除いて、隣接する２つの保持器セグメントの間にころを配置しているため、ころ軸受に含まれるころの数を増加させることができる。そうすると、保持器セグメントに保持されるころに加え、隣接する２つの保持器セグメントの間に配置されたころによっても、荷重を受けることができる。したがって、ころ軸受は、大きな荷重を受けることができる。   Since the main shaft support bearing 75 supports the main shaft 76 that fixes the blade 77 that receives large wind force at one end, a large load is applied. Then, it is necessary to make the main shaft support bearing 75 itself large. Here, since a tapered roller bearing having a cage segment having a shape obtained by dividing one annular cage improves the productivity, handling and assembly of the cage, the production of the tapered roller bearing itself The property is also good. In addition, since the rollers are arranged between two adjacent cage segments except for between the first cage segment and the last cage segment connected in the circumferential direction, The number can be increased. If it does so, in addition to the roller hold | maintained at a holder | retainer segment, it can receive a load also with the roller arrange | positioned between two adjacent cage | basket segments. Therefore, the roller bearing can receive a large load.

なお、上記した円錐ころ軸受３１に含まれる間座２６等は、小型であり、かつ、単純形状であるため、その材質をエンジニアプラスチック等の樹脂製とし、射出成型等することによって、容易に製造することができる。こうすることにより、さらに生産性が良好となる。   The spacer 26 and the like included in the tapered roller bearing 31 is small and has a simple shape. Therefore, the material is made of resin such as engineer plastic, and is easily manufactured by injection molding or the like. can do. By doing so, productivity is further improved.

なお、上記の実施の形態においては、保持器セグメント１１ａ等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。   In the above embodiment, the tapered roller is used as the roller accommodated in the cage segment 11a. However, the present invention is not limited to this, and a cylindrical roller, a needle roller, a rod roller, or the like may be used.

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。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明に係る風力発電機の主軸支持構造は、生産性が良好であり、大荷重を受けることができるため、良好な生産性が要求され、大きな風力を受ける風力発電機の主軸支持構造に有効に利用できる。   The main shaft support structure of a wind power generator according to the present invention has good productivity and can receive a large load, so that high productivity is required and is effective for the main shaft support structure of a wind power generator that receives large wind power. Available to:

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，５１，６１ 保持器セグメント、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，３４ 円錐ころ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，３５ａ，３５ｂ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ ポケット、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，３７，５３，６３ 柱部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，５４，６４ 連結部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇ，５５ａ，５５ｂ，６５ａ，６５ｂ 突部、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，３６，５６，６６ 案内面、１９，２０，３０ａ，３０ｂ，４５ａ，４５ｂ 溝、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２９ａ，２９ｂ 端面、２２ ＰＣＤ、２６，４１ 間座、２７ａ，２７ｂ，４２ａ，４２ｂ 端部、２８，４３ 中央部、３１ 円錐ころ軸受、３２ 外輪、３３ 内輪、３９ すき間、４０ 最後すき間、４４ 周方向膨出部、７０ 支持台、７１ 旋回座軸受、７２ ナセル、７３ ケーシング、７４ 軸受ハウジング、７５ 主軸支持軸受、７６ 主軸、７７ ブレード、７８ 増速機、７９ 発電機、８０ 旋回用モータ、８１ 減速機。   11a, 11b, 11c, 11d, 51, 61 Cage segment, 12a, 12b, 12c, 34 Tapered roller, 13a, 13b, 13c, 35a, 35b, 52a, 52b, 52c, 52d, 62a, 62b, 62c, 62d , 62e pockets, 14a, 14b, 14c, 14d, 37, 53, 63 pillars, 15a, 15b, 15c, 15d, 54, 64 connecting parts, 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 55a, 55b, 65a, 65b Projection, 17a, 17b, 17c, 17d, 18a, 18b, 18c, 18d, 36, 56, 66 Guide surface, 19, 20, 30a, 30b, 45a, 45b Groove, 21a, 21b, 21c , 21d, 21e, 21f, 21g, 29a, 29b end face, 22 PCD, 26, 41 spacer, 27a, 27b, 42a, 42b End, 28, 43 Center, 31 Tapered roller bearing, 32 Outer ring, 33 Inner ring, 39 Clearance, 40 Final clearance, 44 Circumferential bulge, 70 Support base, 71 Swivel seat bearing, 72 nacelle, 73 casing, 74 bearing housing, 75 spindle support bearing, 76 spindle, 77 blade, 78 speed increaser, 79 generator, 80 turning motor, 81 speed reducer.

Claims (4)

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有する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、前記外輪と前記内輪との間に配置される複数のころと、前記ころを保持するポケットを有し、前記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と、軸方向の両端に位置し、複数の前記柱部を連結するように周方向に延びる一対の連結部とを含み、前記外輪と前記内輪と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、
周方向に連ねた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を除いて、隣接する２つの前記保持器セグメントの間には、ころが配置され、
前記保持器セグメントには、軸方向の両端に位置し、周方向に突出する一対の突部が設けられており、
前記保持器セグメントには、周方向に貫通する溝が設けられており、
前記保持器セグメントのポケットの周方向両側には、前記保持器セグメントの径方向の移動を規制する案内面が設けられており、
隣接する前記保持器セグメントは、前記一対の突部同士で当接する、風力発電機の主軸支持構造。 A blade that receives wind,
One end of which is fixed to the blade and rotates with the blade;
A main shaft support structure of a wind power generator having a roller bearing incorporated in a fixing member and rotatably supporting the main shaft,
The roller bearing has an outer ring, an inner ring, a plurality of rollers disposed between the outer ring and the inner ring, and a pocket for holding the roller, and in a direction along the axis so as to form the pocket. A plurality of pillars extending in the axial direction, and a pair of connecting parts extending in the circumferential direction so as to connect the plurality of pillars, and sequentially in the circumferential direction between the outer ring and the inner ring. A plurality of cage segments arranged in series,
Rollers are arranged between two adjacent cage segments, except between the first cage segment and the last cage segment that are connected in the circumferential direction,
The cage segment is provided with a pair of protrusions located at both ends in the axial direction and protruding in the circumferential direction,
The cage segment is provided with a groove penetrating in the circumferential direction,
Guide surfaces for restricting radial movement of the cage segment are provided on both sides of the pocket of the cage segment in the circumferential direction ,
The adjacent retainer segment is a main shaft support structure of a wind power generator that abuts between the pair of protrusions . 隣接する２つの前記保持器セグメントの間には、ころを収容するポケットが形成される、請求項１に記載の風力発電機の主軸支持構造。 The main shaft support structure for a wind power generator according to claim 1, wherein a pocket for accommodating a roller is formed between two adjacent cage segments. 前記保持器セグメントの周方向外側には、前記保持器セグメントを案内する案内面が設けられている、請求項１または２に記載の風力発電機の主軸支持構造。 The main shaft support structure for a wind power generator according to claim 1 or 2, wherein a guide surface for guiding the cage segment is provided on an outer side in the circumferential direction of the cage segment. 前記ころは、円錐ころである、請求項１〜３のいずれかに記載の風力発電機の主軸支持構造。The main shaft support structure for a wind power generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the roller is a tapered roller.
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