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発明の名称 自動調心ころ軸受
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−24115(P2007−24115A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−204628(P2005−204628)
出願日 平成17年7月13日(2005.7.13)
代理人 【識別番号】100091409
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英彦
発明者 前田 剛
要約 課題
より多くのころを収容可能な保持器を備えた自動調心ころ軸受を提供する。

解決手段
自動調心ころ軸受31は、内輪32と、外輪33と、内輪32および外輪33の間に複列に配置された複数の球面ころ34と、隣接する球面ころ34の間隔を保持する保持器35とを備える。保持器35は、一対のリング部と、一対のリング部の間に位置する柱部と、柱部の端部領域に球面ころ34の抜け止め部とを有し、射出成型によって製造される樹脂製保持器である。そして、抜け止め部は、球面ころ34のピッチ円の上側に位置して、球面ころ34の長さ方向端部の外径方向への移動を規制する。
特許請求の範囲
【請求項1】
内輪と、
外輪と、
前記内輪および前記外輪の間に配置された複数の球面ころと、
一対のリング部、前記一対のリング部の間に位置する柱部、および前記球面ころの脱落を防止する抜け止め部を有する樹脂製保持器とを備え、
前記球面ころの長さ方向中央部に対面する前記柱部の中央領域は、前記球面ころのピッチ円の下側に位置し、
前記抜け止め部は、前記球面ころのピッチ円の上側に位置し、前記球面ころの転動面に当接してこの球面ころの径方向への移動を規制する、自動調心ころ軸受。
【請求項2】
前記抜け止め部は、前記球面ころの長さ方向端部に対面する前記柱部の端部領域に設けられている、請求項1に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項3】
前記一対のリング部のうちの少なくとも一方は、その外径面が前記複数の球面ころのころ中心より外側に位置する、請求項1または2に記載の自動調心ころ軸受。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、自動調心ころ軸受に関し、特に高荷重、低速回転下で使用される自動調心ころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の風力発電機用の増速機として、例えば、遊星歯車機構や平行軸歯車機構を備える増速機が用いられている。これらの増速機は、入力軸の回転を歯車によって増速して出力軸に伝達するので、回転軸は歯車の噛み合いによって撓みを生じる。
【0003】
そこで、風力発電機用増速機に用いる回転軸を支持する軸受には、例えば、特開2002−21195号公報(特許文献1)に記載されているような自動調心ころ軸受が使用されることがある。同公報に記載されている自動調心ころ軸受21は、図5に示すように、内輪22と、外輪23と、内輪22および外輪23の間に複列に配置された複数の球面ころ24と、複数の球面ころ24の間隔を保持する保持器25とを備える。
【0004】
保持器25は、図6に示すように、リング部とリング部の端面から突出する柱部25bとを有し、隣接する柱部25bの間に球面ころ24を収容するポケット25cを有する。柱部25bは、球面ころ24のピッチ円上に位置し、球面ころ24の抜け止めおよび隣接する球面ころ24の間隔を一定に保つ機能を有する。
【0005】
また、球面ころ24の脱落を防止する他の方法として、図7に示すように、球面ころ24の端面にぬすみ部24aと、保持器25のリング部25aにぬすみ部24aと係合する係合爪25dとを設けることによって、球面ころ24の径方向への移動を規制した自動調心ころ軸受21が特開平11−166545号公報(特許文献2)に記載されている。
【0006】
上記構成の自動調心ころ軸受21は、他の軸受と比較して定格荷重が高く、また、歯車の噛み合いによって生じる回転軸の撓みに対して調心性を有しているので、このような場所に使用する軸受として好適である。
【特許文献1】特開2002−21195号公報
【特許文献2】特開平11−166545号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
近年、ブレードの大型化や風力発電機をより風速の強い場所へ設置する等、発電効率の向上のための取り組みがなされている。これに伴い、回転軸を支持する軸受に負荷される荷重も増大する。また、風力発電機用増速機は高所に設置されるため、さらなる信頼性の向上およびメンテナンス周期の延伸が望まれる。
【0008】
そこで、図5に示したような自動調心ころ軸受21の軸受サイズを維持したまま、定格荷重を向上させることが望まれる。自動調心ころ軸受21の定格荷重を向上させる方法としては、内輪22および外輪23の間に配置する球面ころ24の本数を増加させるか、ころ径を大きくすることが考えられる。
【0009】
しかし、例えば、ころ本数を増加させる場合、自動調心ころ軸受21の球面ころ24の左右には保持器25の柱部25bが配置されており、柱部25bの強度確保の観点から柱部25bの太さを一定値以上にする必要がある。その結果、隣接する球面ころ24の間隔を小さくして収容可能な球面ころ24の本数を増やすことは困難であった。
【0010】
そこで、この発明の目的は、より多くのころを収容可能な保持器を備えた自動調心ころ軸受を提供することである。
【0011】
また、図7に示したような球面ころ24の抜け止め構造は、球面ころ24にぬすみ部を形成する工程が必要となり、製造工程の増大に伴う製品コスト増が懸念される。そこで、ぬすみ加工を施す必要の無い抜け止め構造を採用した自動調心ころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この発明に係る自動調心ころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置された複数の球面ころと、一対のリング部、一対のリング部の間に位置する柱部、および球面ころの脱落を防止する抜け止め部を有する樹脂製保持器とを備える。そして、球面ころの長さ方向中央部に対面する柱部の中央領域は、球面ころのピッチ円の下側に位置し、抜け止め部は、球面ころのピッチ円の上側に位置し、球面ころの転動面に当接してこの球面ころの径方向への移動を規制する。
【0013】
隣接する球面ころの間隔はピッチ円上で最小となるので、ころ径が最大となる長さ方向中央部で柱部をピッチ円から外れた領域に配置することにより、隣接する球面ころの間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころを収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重の向上した自動調心ころ軸受を得ることができる。
【0014】
好ましくは、抜け止め部は、球面ころの長さ方向端部に対面する柱部の端部領域に設けられている。上記構成の抜け止め部は、球面ころの転動面端部を覆う形状となるので、端面にぬすみを設ける等の球面ころへの加工の必要がない。これにより、製造工程を削減することができるので、コストを抑えた自動調心ころ軸受を得ることができる。
【0015】
好ましくは、一対のリング部のうちの少なくとも一方は、その外径面が複数の球面ころのころ中心より外側に位置する。軸受組立て時の球面ころの傾きを有効に抑制できるので、軸受の取扱いが容易となる。
【発明の効果】
【0016】
この発明は、収容可能な球面ころの本数を増加させることにより、軸受サイズを維持したまま定格荷重の向上した自動調心ころ軸受を得ることができる。また、球面ころの加工を必要としないころの抜け止め構造を採用することにより、製造コストを抑えた自動調心ころ軸受を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
図1〜図4を参照して、この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受31を説明する。
【0018】
自動調心ころ軸受31は、図1に示すように、内輪32と、外輪33と、内輪32および外輪33の間に複列に配置された複数の球面ころ34と、隣接する球面ころ34の間隔を保持する保持器35とを備える。
【0019】
保持器35は、図2に示すように、一対のリング部35aおよび35bと、一対のリング部35a,35bの間に位置する柱部35cと、柱部35cの端部領域に球面ころ34の抜け止め部35dとを有し、射出成型によって製造される樹脂製保持器である。
【0020】
そして、抜け止め部35dは、球面ころ34のピッチ円の上側に位置して、球面ころ34の長さ方向端部の外径方向への移動を規制する。この実施形態における抜け止め部35dは、図3(a)に示すように、隣接する柱部35cで形成されたポケットのリング部35a近傍の壁面から突出する凸部であって、抜け止め部35dの位置する部分でのポケットの開口幅wは、球面ころ34のころ径wより小さく設定されている。
【0021】
また、図3(b)に示すように、柱部35cは、球面ころ34のピッチ円の下側に位置し、ポケット内部に突出した凸部(図2の斜線部)によって、ポケットの開口幅wを球面ころ34のころ径wより小さく設定することにより、球面ころ34の内径方向への移動を規制する。
【0022】
自動調心ころ軸受31において、隣接する球面ころ34の間隔はピッチ円上で最小となる。そこで、柱部35cをピッチ円から外れた領域に配置することにより、隣接する球面ころ34の間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころ34を収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重の向上した自動調心ころ軸受31を得ることができる。
【0023】
また、抜け止め部35dは、球面ころ34の転動面端部を覆う形状となっているので、端面にぬすみを設ける等の球面ころ34への加工の必要がない。これにより、製造工程を削減することができるので、コストを抑えた自動調心ころ軸受31を得ることができる。
【0024】
さらに、図4に示すように、リング部35aの外径面は、球面ころ34のころ中心よりも外側に位置している。上記構成の保持器35は、リング部35bの側に球面ころ34の径方向への移動を規制する手段を有していないので、軸受組立て時に球面ころ34とリング部35aの外径面との当接部分を基点として球面ころ34が傾く可能性がある。
【0025】
そこで、リング部35bの外径面を球面ころ34のころ中心より外側に配置することにより、軸受組立て時の球面ころの傾きを有効に抑制できるので、軸受の組立てが容易となる。
【0026】
上記の実施形態においては、柱部35cは、その全域で球面ころ34のピッチ円の下側に位置する例を示したが、これに限ることなく、球面ころ34のころ径が最大となる長さ方向中央部に対面する柱部35cの中央領域でピッチ円の下側に位置すればよい。
【0027】
上記の実施形態においては、リング部35aの側にのみ抜け止め部35dを設けた例を示したが、これに限ることなく、リング部35bの側にも抜け止め部を設けてもよい。
【0028】
また、抜け止め部35dは柱部35cの一部とした例を示したが、これに限ることなく、柱部から離れた位置、例えば、球面ころ34の端面に対面するリング部35a,35bの壁面から突出する凸部であって、球面ころ34の転動面に当接して球面ころ34の径方向の移動を規制するものであってもよい。
【0029】
上記の実施形態に示した自動調心ころ軸受31は、風力発電機の増速機に用いる回転軸を支持する軸受として使用する他、圧延機用ローラ等、高荷重、かつ、低速で回転する軸を支持する軸受として利用することが可能である。
【0030】
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】
【0031】
この発明は、高い信頼性やメンテナンス周期の延伸が要求される環境で使用される自動調心ころ軸受に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受を示す断面図である。
【図2】この発明の一実施形態に係る保持器の部分平面図である。
【図3】図2に示す保持器であって、(a)はA部分の断面、(b)は、B部分の断面を示す図である。
【図4】この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受に使用される保持器の一例であって、リング部の外径面と球面ころの端面との関係を示す図である。
【図5】従来の自動調心ころ軸受を示す断面図である。
【図6】従来の自動調心ころ軸受の部分拡大断面図である。
【図7】従来の球面ころの抜け止め構造を示す図である。
【符号の説明】
【0033】
21,31 自動調心ころ軸受、22,32 内輪、23,33 外輪、24,34 球面ころ、24a ぬすみ、25,35 保持器、25a,35a,35b リング部、25b,35c 柱部、25c ポケット、25d 係合爪、35d 抜け止め部。




 

 


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