滚动轴承用保持器及具备该滚动轴承用保持器的滚动轴承的制作方法
【专利摘要】本发明提供滚动轴承用保持器以及具备该滚动轴承用保持器的滚动轴承。该滚动轴承用保持器具有：在沿滚动轴承的周向排列的多个滚动体之间配置的多个棒状部件；和将在所述周向上相邻的棒状部件连结的多个连结部件，对于连结于所述多个棒状部件中的一个棒状部件的相邻的两个连结部件而言，该两个连结部件能相对于该一个棒状部件的、沿该棒状部件的长度方向的轴心而相互弯曲，对于棒状部件而言，至少其与上述滚动体的滚动面对置的部分的外周面能够绕上述轴心旋转，在棒状部件的上述外周面形成有与上述滚动体的滚动面点接触的接触部。
【专利说明】滚动轴承用保持器及具备该滚动轴承用保持器的滚动轴承
[0001]通过引用而将2012年5月28日提交的日本专利申请2012-120856号、2013年I月11日提出的日本专利申请2013-003577号、2013年I月29日提出的日本专利申请2013-014641号的包括说明书、附图以及说明书摘要在内的全部内容并入本申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及能够优选应用于支承风力发电装置的主轴用的滚动轴承等的保持器以及具备该保持器的滚动轴承。
【背景技术】
[0003]作为用于支承风力发电机的主轴的滚动轴承，例如存在圆锥滚子轴承，并且，有时将销型保持器用作上述圆锥滚子轴承的保持器(例如参照日本特开2008 - 256168号公报)。该销型保持器具备:在圆锥滚子的轴向两侧配置的一对保持环；以及多个销，该多个销以在周向上隔开间隔的方式配设、且两端与一对保持环连结。而且，使销插通于在圆锥滚子的中心轴线上形成的贯通孔，由此而保持多个圆锥滚子的周向上的间隔。
[0004]另外，用于支承风力发电装置的主轴的滚动轴承，其直径达到Im?2m左右，形成为非常大型的结构，重量也很大。因此，最近逐渐利用能够实现轻量化的合成树脂制的保持器以取代销型保持器。但是，合成树脂制的保持器越大型化，就越难使其整体一体成型，因此，通常采用分别在周向的局部成型的分割型的保持器(例如参照日本特开2012 - 77882号公报)。
[0005]在上述这样的销型保持器的情况下，需要利用润滑脂对圆锥滚子的贯通孔与销的滑动接触面进行润滑。然而，润滑脂难以进入贯通孔的内部，从而润滑脂的供给作业非常繁琐。另外，针对大型的销型保持器的保管、输送等处理也很困难。
[0006]另一方面，虽然针对合成树脂制的分割型保持器的润滑、处理并不特别困难，但是在滚动轴承的组装性方面存在诸多困难。换句话说，为了组装滚动轴承，在内圈的外周侧将保持器排列为环状，并将圆锥滚子插入到保持器的兜孔(pocket)，但如果将保持器分割，则保持器容易从内圈的外周侧脱离，同时圆锥滚子也容易从内圈脱离。
[0007]另外，对于分割型的保持器而言，在外径尺寸不同的滚动轴承之间无法通用某些部件，销以外的部件也难以在销型保持器中通用。因此，难以实现由外径尺寸不同的滚动轴承间的部件的通用化所带来的成本的降低。
【发明内容】
[0008]本发明的目的之一在于提供滚动轴承用保持器以及具备该滚动轴承用保持器的滚动轴承，能够确保滚动轴承的组装性，容易进行输送等处理，且能够实现某些部件在外径尺寸不同的滚动轴承之间的通用化。
[0009]本发明的一实施方式的滚动轴承用保持器的结构方面的特征在于，具有:在沿滚动轴承的周向排列的多个滚动体之间配置的多个棒状部件；以及将在所述周向上相邻的棒状部件连结的多个连结部件，对于连结于所述多个棒状部件中的一个棒状部件的相邻的两个连结部件而言，该两个连结部件能相对于该一个棒状部件的、沿该棒状部件的长度方向的轴心而相互弯曲。
[0010]通过以下参照附图对本发明的实施方式示例进行的详细描述，本发明的上述及其它特征和优点会变得更加清楚，其中，例如数字之类的附图标记用来表示结构单元。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的第一实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的纵向剖视图。
[0012]图2是本发明的第一实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的横向剖视图。
[0013]图3是示出本发明的第一实施方式所涉及的圆锥滚子与保持器之间的关系的剖视说明图。
[0014]图4是本发明的第一实施方式所涉及的保持器的局部立体图。
[0015]图5是示出本发明的第二实施方式所涉及的圆锥滚子与保持器之间的关系的剖视说明图。
[0016]图6是本发明的第二实施方式所涉及的上述保持器的局部立体图。
[0017]图7是本发明的第三实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的横向剖视图。
[0018]图8是示出本发明的第三实施方式所涉及的保持器的销(棒状部件)的变形例的剖视图。
[0019]图9是示出本发明的第三实施方式所涉及的保持器的变形例的剖视图。
[0020]图10是本发明的第四实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。
[0021]图11是本发明的第四实施方式的变形例所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。
[0022]图12是本发明的第五实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。
[0023]图13是本发明的第五实施方式的变形例所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。
[0024]图14是示出能够应用本发明的滚动轴承的例子的纵向剖视图。
[0025]图15是本发明的第六实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。
[0026]图16是本发明的第七实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的纵向剖视图。
[0027]图17是本发明的第七实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的横向剖视图。
[0028]图18是示出本发明的第七实施方式所涉及的圆锥滚子与保持器之间的关系的俯视说明图。
[0029]图19是本发明的第七实施方式所涉及的保持器的局部立体图。
[0030]图20是示出本发明的第八实施方式所涉及的圆锥滚子与保持器之间的关系的俯视说明图。
[0031]图21是本发明的第八实施方式所涉及的保持器的局部立体图。
[0032]图22是本发明的第九实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的横向剖视图。
[0033]图23是示出保持器的销(棒状部件)的变形例的剖视图。
[0034]图24是示出第八实施方式的变形例的保持器的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。[0036]图1是本发明的第一实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的纵向剖视图。图2是滚动轴承的一部分的横向剖视图。本实施方式的滚动轴承10例如用于支承风力发电装置的主轴。上述滚动轴承10具备环状的内圈11、环状的外圈12、多个滚动体13以及保持器
14。上述外圈12配置于上述内圈11的径向外侧。上述滚动体13沿周向排列于内圈11与外圈12之间。上述保持器14保持多个滚动体13在周向上的间隔。
[0037]内圈11具有:形成为圆锥形状的内圈轨道Ila ;以及形成于该内圈轨道Ila的轴向两侧且朝径向外侧突出的小凸缘部Ilb和大凸缘部11c。外圈12具有形成为圆锥形状的外圈轨道12a。滚动体13是形成为截头圆锥(圆锥台)形状的圆锥滚子，能够在内圈轨道Ila以及外圈轨道12a上滚动。滚动体13在轴向上的移动被小凸缘部Ilb以及大凸缘部Ilc限制。
[0038]图3是示出滚动体与保持器之间的关系的剖视说明图。图4是该保持器的局部立体图。保持器14具有多个销(棒状部件)18以及多个连结连杆(连结部件)21、22。上述销18配置于沿周向排列的多个滚动体13之间。上述连结连杆21、22将在周向上相邻的销18连结。保持器14整体形成为环状。销18具备:细长地形成的主体部19;以及设置于主体部19的轴向两端部的轴部20。
[0039]主体部19形成为具有大致沿着圆锥滚子的母线的外周面的圆锥形状。轴部20与主体部19形成于同一轴心上，该轴部20形成为外径比主体部19的外径细。如图1所示，各销18配置成比在内圈11与外圈12之间所配置的滚动体(圆锥滚子)13的中心(轴心)X靠滚动轴承10的径向外侧。另外，如图2所示，周向上相邻的销18之间的尺寸L与在它们之间所配置的滚动体13的直径尺寸D大致相同或略小于该直径尺寸D，且该尺寸L形成为使得销18相对于该滚动体13能够形成细小的间隙的尺寸。
[0040]如图3及图4所示，连结连杆21、22包括将销18的长度方向上的一端部彼此连结的第一连结连杆21以及将销18的长度方向另一端部彼此连结的第二连结连杆22。而且，第一连结连杆21和第二连结连杆22在周向上交替地配置。因此，第一连结连杆21与各销18的一方的端部连结，第二连结连杆22与各销18的另一方的端部连结。
[0041]第一连结连杆21及第二连结连杆22分别由近似长圆形状的板材形成，在上述第一连结连杆21及第二连结连杆22的长度方向上的两端部形成有圆筒形状的突起部23。轴部20经由衬套25而以旋转自如的方式插入到该突起部23的内部。在周向上相邻的第一连结连杆21、第二连结连杆22,亦即该实施方式中的与一个销18的长度方向一端连结的第一连结连杆21、和与该销18的长度方向另一端部连结的第二连结连杆22构成为，能够以该销18的轴心为中心而弯曲(能够变更相对角度)。因此，各连结连杆21、22以各销18的轴心为中心而弯曲，从而能够使保持器14的形状自如地变化(弯曲)。
[0042]本实施方式的保持器14具有:配置于沿周向排列的多个滚动体13之间的销18 ；以及将在周向上相邻的销18连结的连结连杆21、22。由此，利用销18而适当地保持多个滚动体13的间隔。由于将各销18连结为相对于连结连杆21、22旋转自如，所以能够降低其与滚动体13接触所产生的摩擦阻力。其结果，能够抑制滚动体13及销18的磨损。
[0043]保持器14的整体形成为环状，所以当组装滚动轴承10时，能够使保持器14难以从内圈11的外周侧脱离。同时还能够使由上述保持器14保持的滚动体13也难以从内圈11脱离。在保持器14中，第一连结连杆21和第二连结连杆22在周向上交替地设置。由此，与第一连结连杆21及第二连结连杆22双方在周向上连续地设置的情况(后述的第二实施方式的情况)相比，能够减少连结连杆21、22的数量，从而能够实现轻量化以及成本的降低。
[0044]各销18配置成比圆锥滚子的轴心(中心)靠滚动轴承10的径向外侧，在周向上相邻的销18之间的尺寸L形成为与在销18之间所配置的滚动体13的直径尺寸D大致相同或略小于该直径尺寸D的尺寸。由此，当组装滚动轴承10时，即使不安装外圈12，也能够在滚动体13与内圈11嵌合的状态下保持该滚动体13。
[0045]本实施方式的销18形成为主体部19具有大致沿着圆锥滚子的母线的外周面的圆锥形状。由此，使得主体部19相对于圆锥滚子13的外周面大致均匀地接触，从而能够防止圆锥滚子13、主体部19产生不均匀磨损、或者防止圆锥滚子13产生偏斜。
[0046]在本实施方式中，通过调节销18以及连结连杆21、22的数量而能够形成外径不同的保持器14。因此，在使用了通用的滚动体13、且外径尺寸不同的滚动轴承10之间，能够实现销18以及连结连杆21、22的通用化。因此，能够降低制造成本。
[0047]此外，为了组装本实施方式的滚动轴承10，例如在保持器14的一处位置将销18和连结连杆21、22分断而使保持器14形成为线状(带状)，一边将滚动体13按顺序依次配置于内圈轨道Ila上一边将保持器14卷绕于内圈11的外周侧。最后将分断的销18和连结连杆21、22连结而使保持器14形成为环状，由此将滚动体13以及保持器14安装于内圈11。之后，使外圈12与滚动体13的外周侧嵌合，由此能够完成滚动轴承10的组装。
[0048]图5是示出本发明的第二实施方式的滚动体与保持器之间的关系的剖视说明图。图6是该保持器的局部立体图。在本实施方式中，与销18的长度方向的一端部连结的第一连结连杆21、以及与销18的长度方向的另一端部连结的第二连结连杆22双方在周向上连续地设置。第一连结连杆21及第二连结连杆22分别包括配置于轴向内侧的内连结连杆21a、22a、以及配置于轴向外侧的外连结连杆21b、22b。内连结连杆21a、22a以及外连结连杆21b、22b在周向上交替地配置。另外，第一连结连杆21的内连结连杆21a和第二连结连杆22的内连结连杆22a配置成彼此在轴向上对置。第一连结连杆21的外连结连杆21b和第二连结连杆22的外连结连杆22b配置成彼此在轴向上对置。各销18的轴部20分别经由衬套25而以旋转自如的方式插入到内连结连杆21a、22a以及外连结连杆21b、22b。
[0049]在本实施方式中，第一连结连杆21、第二连结连杆22分别在周向上连续地配置，所以与第一实施方式的保持器14相比能够提高强度。相反，与第一实施方式相比，由于导致连结连杆21、22的数量倍增、重量增加、成本增加，所以在这一点上第一实施方式更为有利。
[0050]图7是本发明的第三实施方式的滚动轴承的一部分的横向剖视图。在本实施方式的保持器14中，配置成比圆锥滚子13的中心靠滚动轴承10的径向外侧的销(外侧销)18a、和配置成比圆锥滚子13的中心靠滚动轴承10的径向内侧的销(内侧销)18b在周向上交替地配置。第一连结连杆21和第二连结连杆22在径向上配置成交错状的状态。该第一连结连杆21以及第二连结连杆22可以与第一实施方式同样地在周向上交替地设置，也可以与第二实施方式同样地分别在周向上连续地设置。由于其它的结构与上述各实施方式相同，因此省略其详细说明。
[0051]图10是本发明的第四实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。在本实施方式中，保持器14具备限制径向上的移动的移动限制单元。具体而言，移动限制单元具有形成于保持器14的连结连杆21、22的被引导部26。通过使连结连杆21、22的径向外侧的侧面朝径向外侧鼓出(突出)而形成上述被引导部26，以相对于外圈12的外圈轨道12a隔开细小间隙的方式来配置该被引导部26。
[0052]而且，在滚动轴承10的旋转过程中，被引导部26的外周面(滑动接触面)26a与外圈轨道12a滑动接触，由此而限制该连结连杆21、22朝径向外侧的移动。另外，由于利用被引导部26来限制连结连杆21、22朝径向外侧的移动，所以位于相对于该连结连杆21、22成180°的相反侧的其它的连结连杆21、22朝径向内侧的移动也受到限制。另外，销18配置成比滚动体13的中心线X (参照图1)靠滚动轴承10的径向外侧，所以通过该滚动体13而限制了销18朝径向内侧的移动。由此，保持器14在径向上的移动量减小，从而能够抑制伴随于滚动轴承10的旋转而产生的振动。
[0053]另外，被引导部26的滑动接触面26a形成为凸向径向外侧的圆弧面。由此，能够减小相对于外圈轨道12a的接触压力，从而能够抑制磨损的产生。虽然在图10所示的例子中滑动接触面26a的圆弧直径形成为小于外圈轨道12a的内径，但该滑动接触面26a的圆弧直径也可以形成为与上述外圈轨道12a的内径大致相同。在该情况下，能够进一步增大滑动接触面26a与外圈轨道12a的接触面积，从而能够进一步抑制磨损的产生。
[0054]为了减小被引导部26的滑动接触面26a相对于外圈轨道12a的摩擦阻力，可以对滑动接触面26a实施表面处理(减小摩擦处理)。通过实施这样的表面处理而能够减小滚动轴承10的旋转负载。此外，作为表面处理，例如可以采用磷酸锰等磷酸盐处理、DLC(diamond - like carbon:类金刚石镀膜)镀膜、软氮化处理等。
[0055]图11是示出本发明的第四实施方式的变形例的滚动轴承的一部分的侧视图。在图10所示的第四实施方式中，构成移动限制单元的被引导部26设置于连结连杆21、22的径向外侧部分。然而，在本变形例中，除了设置有被引导部26之外，在连结连杆21、22的径向内侧部分还设置有被引导部27。该被引导部27朝内圈11突出，其前端(径向内端)形成为圆弧形状，该被引导部27配置成相对于内圈11的凸缘部IlbUlc隔开细小的间隙。而且，被引导部27的前端面形成为能够与内圈11的凸缘部IlbUlc滑动接触的滑动接触面27a。
[0056]根据本变形例，在滚动轴承10的旋转过程中，被引导部27的滑动接触面27a与内圈11的凸缘部IlbUlC的内周面滑动接触，由此而限制了连结连杆21、22朝径向内侧的移动。因此，能够进一步抑制伴随于滚动轴承10的旋转而产生的振动。
[0057]另外，连结连杆21、22配置成与内圈11的分离程度甚于与外圈12的分离程度，所以被引导部27形成为，其径向尺寸大于被引导部26的径向尺寸，但其周向宽度小于被引导部26的周向宽度。由此，能够抑制伴随于被引导部27的设置而产生的连结连杆21、22重量的增加。此外，在本变形例中，还能够在连结连杆21、22仅形成被引导部27而省略被引导部26。
[0058]上述的各实施方式的保持器14不仅能够应用于图1所示那样的圆锥滚子轴承10，如图14 (a)所示，还能够应用于在内圈11具有凸缘部IlbUlc的圆筒滚子轴承10。在该情况下，与上述各实施方式相同，保持器14的销18配置成比滚动体13的中心线X靠径向外侧。另一方面，在接下来说明的本发明的第五实施方式(以及其变形例)中，例如图14(b)所示，将本发明的保持器14应用于在外圈12具有凸缘部12b、12c的滚动轴承(圆筒滚子轴承)10。在该情况下，保持器14的销18配置成比滚动体13的中心线X靠径向内侧。此外，如图14所示，在被用于圆筒滚子轴承10的保持器14中，能够将销18的形状形成为圆筒形状。
[0059]图12是本发明的第五实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。在被用于该滚动轴承10的保持器14中，销18配置成比滚动体13的中心线X靠径向内侧。另外，在连结连杆21、22的径向内侧部分形成有朝内圈11鼓出(突出)的被引导部27。而且，被引导部27的径向内侧的滑动接触面27a与内圈轨道Ila滑动接触，从而限制了连结连杆21、22朝径向内侧的移动。
[0060]另外，利用被引导部27限制连结连杆21、22朝径向内侧的移动，由于也限制了位于180°的相反侧的其它的连结连杆21、22朝径向外侧的移动。另外，利用滚动体13而限制了销18朝径向外侧的移动。因此，在本实施方式中，也能够使保持器14的移动的自由度减小，从而能够抑制伴随于滚动轴承10的旋转而产生的振动。
[0061]图13是本发明的第五实施方式的变形例所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。在图12所示的第五实施方式中，构成移动限制单元的被引导部27设置于连结连杆21、22的径向内侧部分。然而，在本变形例中，除了设置有被引导部27之外，在连结连杆21、22的径向外侧部分还设置有被引导部26。该被引导部26朝外圈12突出，其前端(径向外端)形成为圆弧形状，并且，该被引导部26配置成相对于外圈12的凸缘部12b、12c隔开细小的间隙。被引导部26的前端面形成为能够与外圈12的凸缘部12b、12c滑动接触的滑动接触面26a。
[0062]根据本变形例，被引导部26的滑动接触面26a与外圈12的凸缘部12b、12c的内周面滑动接触，从而限制了连结连杆21、22朝径向外侧的移动。因此，能够抑制伴随于滚动轴承10的旋转而产生的振动。另外，由于连结连杆21、22配置成与外圈12分离的程度甚于与内圈11分离的程度，所以被引导部26形成为，其径向尺寸大于被引导部27的径向尺寸，但其周向宽度小于被引导部27的周向宽度。由此，能够抑制伴随于被引导部26的设置而产生的连结连杆21、22重量的增加。
[0063]此外，在本变形例中，还能够在连结连杆21、22仅形成被引导部26而省略被引导部27。
[0064]图15是本发明的第六实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的侧视图。在本实施方式中，限制保持器14的径向移动的移动限制单元的结构与上述实施方式不同。具体而言，移动限制单元具有构成为能够在滚动轴承10的周向上进行弹性变形(伸缩)的连结连杆21、22。该连结连杆21、22具备在周向的中间部形成为近似波纹形状(交错形状)的弹性部28，并构成为通过该弹性部28进行弹性变形而能够使连结连杆21、22在周向上伸缩。连结连杆21、22能够由合成树脂或金属形成。
[0065]销18配置成比滚动体13的中心线X (参照图1)靠滚动轴承10的径向外侧。连结连杆21、22以在周向上略微伸长的状态被组装于滚动轴承10。因此，与连结连杆21、22的两端连结的销18被朝向连结连杆21、22收缩的方向的作用力按压而以无间隙的状态抵靠于滚动体13的外周面。由此，保持器14的径向上的移动受到限制，从而抑制了振动的产生。[0066]由于销18以旋转自如的方式而与连结连杆21、22连结，所以即使被按压而抵靠于滚动体13的外周面也不使摩擦阻力相应地增大。因此，还能够抑制滚动轴承10的旋转阻力、滚动体13以及销18的磨损。另外，由于连结连杆21、22设置有弹性部28，所以当伴随于滚动轴承10的旋转而对保持器14施加了周向上的冲击时，利用该弹性部28能够吸收该冲击。
[0067]此外，如果保持器14伴随于滚动轴承10的旋转而进行旋转，则连结连杆21、22因其离心力而伸长，从而销18有可能与滚动体13分离。如果销18与滚动体13分离，则保持器14的径向上的移动增大，此即成为振动的原因。因此，优选将销18对滚动体13的按压力设定为比施加于保持器14的离心力大。
[0068]由于使销18对滚动体13的按压力F比施加于保持器14的离心力大，所以能够根据下式来设定该按压力F。
[0069]F > mr ω2
[0070]此处表示保持器14的质量，r表示以滚动轴承10的轴心为中心的销18所处位置的半径，ω表示保持器14的旋转角速度。此外，r也可以设为各连结连杆21、22的重心位置处的半径。另外，旋转角速度ω能够设为额定输出时的旋转角速度、假定的最大转速时的旋转角速度。
[0071]本发明并不限定于上述实施方式，在权利要求书所记载的发明的范围内能够进行各种变形及变更。例如，保持器14的销18也可以不构成为其整体旋转自如，而是构成为仅其外周面旋转自如。例如，如图8所示，销18可以是具备在芯材30的外周面旋转自如的辊(roller) 31的构造，其中，该芯材31在两端具有轴部20。另外，如图9所示，作为第二实施方式的变形例，能够形成为如下构造:将芯材34以能够转动的方式插入到筒状衬套33的内部，其中，该筒状衬套33将外连结连杆2lb、22b彼此连结，该芯材34将内连结连杆21a、22a彼此连结，并使滚子35以旋转自如的方式与筒状衬套33的外周面嵌合，亦即形成为通常的滚子链条的构造。
[0072]销18的主体部19 (包括图8、图9的滚子31、35)例如可以形成为外径恒定的圆筒形状。另外，销18的主体部19也可以形成为圆锥滚子的大端侧的直径大而小端侧的直径小的圆锥形状。另外，销18的主体部19的截面也可以形成为矩形状，与滚动体13接触的部分可以形成为沿着该滚动体13的外周面的圆弧面。在该情况下，销18在与滚动体13接触时不旋转，而是与滚动体13滑动接触。
[0073]本发明并不局限于用于支承风力发电装置的主轴的滚动轴承10，而是能够应用于在所有的装置中使用的滚动轴承10。另外，本发明的滚动轴承10的滚动体13并不局限于图1所示的圆锥滚子、图14所示的圆筒滚子，也可以是桶型滚子、滚珠。
[0074]在第四、第五实施方式中，被引导部26、27可以不形成于所有连结连杆21、22，例如也可以形成于相隔一个连结连杆的连结连杆21、22。另外，被引导部26、27能够形成于图5及图6所示的类型的连结连杆21、22。另外，在第六实施方式中，弹性部28可以不形成于所有连结连杆21、22，例如也可以形成于相隔一个连结连杆的连结连杆21、22。
[0075]图16是本发明的第七实施方式所涉及的滚动轴承的一部分的纵向剖视图。图17是滚动轴承的一部分的横向剖视图。本实施方式的滚动轴承110例如用于支承风力发电装置的主轴。上述滚动轴承110具备环状的内圈111、保持器114以及多个滚动体113。上述外圈112配置于上述内圈111的径向外侧。上述滚动体113沿周向排列于内圈111与外圈112之间。上述保持器114保持多个滚动体113的周向上的间隔。
[0076]内圈111具有:形成为圆锥形状的内圈轨道Illa ;以及形成于该内圈轨道Illa的轴向两侧、且朝径向外侧突出的小凸缘部Illb和大凸缘部111c。外圈112具有形成为圆锥形状的外圈轨道112a。滚动体113是形成为截头圆锥(圆锥台)形状的圆锥滚子，能够在内圈轨道Illa以及外圈轨道112a上滚动。利用小凸缘部Illb以及大凸缘部Illc限制滚动体113的轴向上的移动。
[0077]图18是示出滚动体与保持器之间的关系的俯视说明图，图19是该保持器的局部立体图。保持器114具有多个销(棒状部件)118、以及多个连结连杆(连结部件)121、122。上述销118配置于沿周向排列的多个滚动体113之间。上述连结连杆121、122将在周向上相邻的销118连结。上述保持器114整体形成为环状。销118具备在轴向上较长地形成的主体部119、和设置于主体部119的轴向两端部的轴部120。
[0078]主体部119具有朝径向外侧呈圆弧状地鼓出(突出)的曲面形状的外周面。因此，主体部119的外径在轴向两端侧较小而在轴向中央侧较大。轴部120与主体部119形成于同一轴心上，轴部120形成为直径细于主体部119的外径。如图16所示，各销118配置于成在内圈111以及外圈112之间配置的滚动体(圆锥滚子)113的中心(轴心)X靠滚动轴承110的径向外侧。另外，如图17所示，在周向上相邻的销118之间的最小尺寸L与在销118之间配置的滚动体113的直径尺寸D大致相同或小于该直径尺寸D，且将该最小尺寸L设为使得销118相对于该滚动体113能够形成细小间隙的尺寸。
[0079]如图18及图19所示，第一连结连杆121将销118的长度方向(轴向)上的一端部彼此连结，第二连结连杆122将销118的长度方向上的另一端部彼此连结。而且，第一连结连杆121和第二连结连杆122在周向上交替地配置。因此，第一连结连杆121与各销118的一方的端部连结，第二连结连杆122与各销118的另一方的端部连结。
[0080]第一连结连杆121以及第二连结连杆122分别由近似长圆形状的板材形成，在该第一连结连杆121以及第二连结连杆122的长度方向的两端部形成有圆筒形状的突起部123。轴部120经由衬套125而以旋转自如的方式插入到该突起部123的内部。在周向上相邻的第一连结连杆121、第二连结连杆122，即该实施方式中与一个销118的长度方向一端连结的第一连结连杆121、和与该销118的长度方向另一端部连结的第二连结连杆122构成为，能够以该销118的轴心为中心而弯曲(能够变更相对角度)。因此，各连结连杆121、122以各销118的轴心为中心而弯曲，从而能够使保持器114的形状自如地变化(弯曲)。此外，本实施方式的突起部123与连结连杆121、122的长度方向中央部相比朝销118的轴向外侧突出。该突起部123的突出量与连结连杆121、122的长度方向中央部的轴向的厚度大致相同。这样，通过使突起部123在轴向上突出，能够尽量增大销118的轴部120与突起部123的连结部的长度，从而能够使销118与连结连杆121、122难以脱离。
[0081]本实施方式的保持器114具有销118以及连结连杆121、122。上述销118配置于沿周向排列的多个滚动体113之间。上述连结连杆121、122将在周向上相邻的销118连结。由此，利用销118能够适当地保持多个滚动体113的间隔。而且，由于各销118以旋转自如的方式与连结连杆121、122连结，所以能够减小因各销118与滚动体13接触所产生的摩擦阻力，从而能够抑制滚动体113以及销118的磨损。[0082]另外，由于保持器114的整体形成为环状，因此当组装滚动轴承110时，能够使保持器114难以从内圈111的外周侧脱离。其结果，被该保持器114保持的滚动体113难以从内圈111脱离。在保持器114中，将第一连结连杆121和第二连结连杆122在周向上交替地设置。由此，与第一连结连杆121以及第二连结连杆122双方在周向上连续地设置的情况(后述的第二实施方式的情况)相比，能够减少连结连杆121、122的数量，从而保持器114能够实现轻量化以及成本的降低。
[0083]各销118配置成比圆锥滚子的轴心(中心)靠滚动轴承110的径向外侧。在周向上相邻的销118之间的最小尺寸L形成为与在销118之间配置的滚动体113的直径尺寸D大致相同或略小于该直径尺寸D的尺寸。由此，当组装滚动轴承110时，即使不安装外圈112，也能够在滚动体113与内圈111嵌合的状态下保持滚动体113和销118。
[0084]本实施方式的销118形成为其主体部119的外周面朝径向外侧呈圆弧状地鼓出(突出)的曲面形状。因此，主体部119与滚动体113的外周面(滚动面)点接触。换言之，销118具有与滚动体13的外周面点接触的接触部119。这样，通过使主体部119的外周面与滚动体113的外周面点接触而发挥如下的作用效果。
[0085]即，对于作为圆锥滚子的滚动体113的大径侧和小径侧而言，其在旋转时的周速度不同。由此，如果主体部119的外周面与滚动体113的外周面线接触，则在两者的接触面有可能产生伴随于周速度差的滑动。该滑动可能成为销118以及滚动体113磨损的原因。对于这一点，在本实施方式中，销118的主体部119的外周面形成为呈圆弧状地鼓出的曲面形状、且在一点处与滚动体113的外周面点接触，所以难以产生上述那样的滑动。因此，能够抑制销118以及滚动体113产生磨损。
[0086]本实施方式的主体部119与滚动体113的轴向的大致中央部点接触。如果主体部119与滚动体113的轴向上的端部侧点接触，则当从滚动体113作用有周向的载荷、冲击时，载荷偏向销118的一端侧而施加于主体部119,从而该主体部119与一方的连结连杆121、122的连结部受到很大负担。因此，像本实施方式那样使主体部119与滚动体113的轴向大致中央部点接触，由此能够均衡地承受周向的载荷、冲击。
[0087]此外，与滚动体113点接触的接触部可以构成为，仅使主体部119的长边方向上的一部分局部地朝径向外侧鼓出。另外，接触部还能够形成于主体部119的长边方向上的多处位置(例如两处位置)。其中，像本实施方式那样，使主体部119的外周面整体呈圆弧状地鼓出而形成接触部，由此能够简化接触部的形状，从而能够易于制造。另外，由于在主体部119不存在急剧的截面变化，所以能够抑制应力集中。
[0088]在本实施方式中，通过调节销118以及连结连杆121、122的数量而能够形成外径不同的保持器114。因此，在使用了通用的滚动体113且外径尺寸不同的滚动轴承110之间，能够实现销118以及连结连杆121、122的通用化。因此，能够降低制造成本。
[0089]此外，为了组装本实施方式的滚动轴承110，例如在保持器114的一处位置将销118和连结连杆121、122分断而使保持器114形成为线状(带状)，一边按顺序依次将滚动体113配置于内圈轨道11 Ia上一边将保持器114卷绕于内圈111的外周侧。最后将分断的销118和连结连杆121、122连结而使保持器114形成为环状，从而将滚动体113以及保持器114安装于内圈111。之后，使外圈112与滚动体113的外周侧嵌合，由此能够完成滚动轴承110的组装。[0090]图20是示出本发明的第八实施方式的滚动体和保持器之间的关系的俯视说明图。图21是该保持器的局部立体图。在本实施方式中，与销118的长度方向上的一端部连结的第一连结连杆121、和与销118的长度方向上的另一端部连结的第二连结连杆122双方沿周向连续地设置。第一连结连杆121以及第二连结连杆122分别包括配置于轴向内侧的内连结连杆121a、122a以及配置于轴向外侧的外连结连杆121b、122b。内连结连杆121a、122a以及外连结连杆121b、122b在周向上交替地配置。第一连结连杆121的内连结连杆121a和第二连结连杆122的内连结连杆122a配置成彼此在轴向上对置。第一连结连杆121的外连结连杆121b和第二连结连杆122的外连结连杆122b配置成彼此在轴向上对置。各销118的轴部120分别经由衬套125而以旋转自如的方式插入到内连结连杆121a、122a以及外连结连杆121b、122b。由于其它的结构与第七实施方式相同，所以对其标注相同的附图标记并省略其详细说明。
[0091]在本实施方式中，由于第一连结连杆121、第二连结连杆122分别在周向上连续地配置，所以与第七实施方式的保持器114相比能够提高强度。相反，与第七实施方式相比，导致连结连杆121、122的数量倍增、重量增加、成本增加，所以在这一点上第七实施方式更为有利。
[0092]图22是本发明的第九实施方式的滚动轴承的一部分的横向剖视图。在本实施方式的保持器114中，配置成比圆锥滚子113的中心靠滚动轴承110的径向外侧的销(外侧销)118a、和配置成比圆锥滚子113的中心靠滚动轴承110的径向内侧的销(内侧销)118b在周向上交替地配置。第一连结连杆121和第二连结连杆122在径向上配置成交错的状态。该第一连结连杆121以及第二连结连杆122可以与第一实施方式同样地在周向上交替地设置，也可以与第八实施方式同样地分别在周向上连续地设置。由于其它的结构与上述各实施方式相同，因此省略其详细说明。
[0093]本发明不限定于上述实施方式，在权利要求书所记载的发明的范围内能够进行各种变形及变更。例如，保持器114的销118可以不构成为其整体旋转自如，而是构成为仅其外周面旋转自如。例如，如图23所示，销118可以是具备在芯材130的外周面旋转自如的滚子131的构造，其中，该芯材130在两端具有轴部120。
[0094]另外，如图24所示，第八实施方式的变形例能够形成为如下构造:将芯材134以能够转动的方式插入到筒状衬套133的内部，其中，该筒状衬套133将内连结连杆121a、122a彼此连结，该芯材134将外连结连杆121b、122b彼此连结，并且使滚子135以旋转自如的方式而与筒状衬套133的外周面嵌合，即，能够形成为通常的滚子链条的构造。
[0095]此外，对于图23以及图24所示的滚子131、135而言，使其外周面呈圆弧状地鼓出，从而使其具备与滚动体113点接触的接触部。本发明并不局限于用于支承风力发电装置的主轴的滚动轴承110，还能够应用于在所有的装置中使用的滚动轴承110。另外，本发明的滚动轴承110的滚动体113并不局限于圆锥滚子，也可以是圆筒滚子。
[0096]如以上说明那样，本发明的保持器具备:配置于沿周向排列的多个滚动体之间的多个销；以及将在周向上相邻的销连结的连结连杆。然而，本发明也可以包括具有其它结构的保持器。例如，本发明可以包括如下保持器:在多个滚动体形成贯通孔，并且使销以旋转自如的方式插通上述贯通孔，利用连结连杆将在周向上相邻的销连结，由此使该保持器构成为环状。根据该结构的保持器，由于能够使保持器的整体形成为在周向上相连的环状，所以当组装滚动轴承时，能够使保持器难以从内圈的外周侧脱离，从而能够确保组装性。进而，能够使保持器的整体像链条那样弯曲而变得紧凑，从而能够容易地进行保管、输送等处理。另外，由于通过调整连结连杆、销的数量而能够变更保持器的周向长度，所以能够在外径尺寸不同的滚动轴承之间实现保持器的部件的通用化。
[0097]根据本发明的滚动轴承用保持器以及滚动轴承，能够确保滚动轴承的组装性，能够使输送等处理变得容易，还能够在外径尺寸不同的滚动轴承之间实现部件的通用化。
【权利要求】
1.一种滚动轴承用保持器，所述滚动轴承用保持器具有:在沿滚动轴承的周向排列的多个滚动体之间配置的多个棒状部件；以及将在所述周向上相邻的棒状部件连结的多个连结部件， 所述滚动轴承用保持器的特征在于， 对于连结于所述多个棒状部件中的一个棒状部件的相邻的两个连结部件而言，该两个连结部件能相对于该一个棒状部件的、沿该棒状部件的长度方向的轴心而相互弯曲。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 所述棒状部件的至少外周面能够绕所述轴心旋转。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 所述棒状部件配置成比所述滚动体的旋转中心靠所述滚动轴承的径向外侧。
4.根据权利要求3所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 所述连结部件包括:将在所述周向上相邻的所述棒状部件的长度方向上的一端部彼此连结的第一连结部件；以及将所述棒状部件的长度方向上的另一端部彼此连结的第二连结部件，所述第一连结部件和所述第二连结部件在所述周向上交替地排列。
5.根据权利要求1所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 还具备限制所述连结部件在所述径向的移动的移动限制单元。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 所述移动限制单元具有被引导部，该被引导部设置于所述连结部件，并且该被引导部在所述径向上的位置通过该被引导部与所述滚动轴承的轨道圈抵接而被引导。
7.根据权利要求6所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 所述被引导部具有圆弧形状的滑动接触面，该滑动接触面朝所述滚动轴承的轨道圈突出且与该轨道圈滑动接触。
8.根据权利要求5所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 将能够通过弹性变形而在该滚动轴承的周向上伸缩的弹性部设置于所述连结部件，由此构成所述移动限制单元，利用所述弹性部的收缩方向上的作用力按压设置于该连结部件的两端部的棒状部件而使该棒状部件抵靠于所述滚动体的外周面。
9.根据权利要求2所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 在所述棒状部件的所述外周面形成有与所述滚动体的滚动面点接触的接触部。
10.根据权利要求9所述的滚动轴承用保持器，其特征在于， 所述接触部构成为，使所述棒状部件的外周面形成为朝该棒状部件的径向外侧鼓出的圆弧面。
11.一种滚动轴承，其特征在于，具备: 内圈； 配设于该内圈的径向外侧的外圈； 在所述内圈与所述外圈之间沿周向排列的多个滚动体；以及 保持多个滚动体在所述周向上的间隔的权利要求1?10中任一项所述的保持器。
【文档编号】F16C19/22GK103453022SQ201310198523
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】藤原英树 申请人:株式会社捷太格特