组合式保持器用的夹具以及滚动轴承的组装方法

组合式保持器用的夹具以及滚动轴承的组装方法
【专利摘要】本发明提供组合式保持器用的夹具以及滚动轴承的组装方法。组合式保持器构成为将多个保持器扇形块沿着周向排列成环状，其中，该保持器扇形块具有以隔开规定间隔的方式对置的一对轮缘部、以及架设于上述轮缘部之间的多个柱部，并且，该保持器扇形块将由相邻的柱部与一对轮缘部包围的空间作为收纳滚动体的凹部。并且，该组合式保持器用的夹具具备将排列成环状的多个保持器扇形块的轮缘部的外周侧卷紧的环状的束带，该束带具有能够相对于轮缘部的外周长调整束带的环长并且能够将该束带的环长固定为调整后的环长的锁止部。
【专利说明】组合式保持器用的夹具以及滚动轴承的组装方法
[0001]本申请主张于2012年7月12日提出的日本专利申请第2012-156637号的优先权，并在此引用包括说明书、附图和说明书摘要在内的全部内容。
【技术领域】
[0002]本发明涉及构成为将多个保持器扇形块排列成环状的组合式保持器用的夹具以及滚动轴承的组装方法。
【背景技术】
[0003]以往，在水平轴螺旋桨式的风力发电装置中，为了将供叶片安装的主轴支承为旋转自如而使用滚动轴承。近年来，随着风力发电装置的大型化，主轴的直径有时还超过数米，为了支承上述这样的大型主轴，滚动轴承也变得大型化。作为在大型的滚动轴承中使用的保持器，有时采用合成树脂制的保持器，该合成树脂制的保持器与通过焊接的方式组装而成的金属制的保持器相比较，具有重量较轻、且容易确保精度这样的优点。
[0004]但是，难以通过注射成型的方式来对直径较大的合成树脂制的保持器进行一体成型。因此，使用在周向分割成多个的组合式保持器(例如参照欧洲专利公报EP2264325(Al))。该组合式保持器构成为将多个保持器扇形块排列成环状。
[0005]图7是示出保持器扇形块的一个例子的立体图。图8是示出具备组合式保持器的圆锥滚子轴承的剖视图。在图7中，保持器扇形块100具有第一轮缘部101、第二轮缘部102这一对轮缘部以及多个柱部103。上述第一轮缘部101、第二轮缘部102以隔开规定间隔的方式对置。上述柱部103架设于上述第一轮缘部101、第二轮缘部102之间。在保持器扇形块100中，使得由相邻的柱部103与第一轮缘部101、第二轮缘部102包围的空间构成为收纳圆锥滚子113 (参照图8)的凹部(pocket) 104。
[0006]在图8中，圆锥滚子轴承110在外圈111与内圈112之间排列有多个圆锥滚子113。各圆锥滚子113被包括多个保持器扇形块100 (参照图7)的组合式保持器120保持。在内圈112的外周形成有轨道面112a，各圆锥滚子113在该轨道面112a滚动。在隔着上述轨道面112a的轴向上的两侧设置有与圆锥滚子113的端面接触的大凸缘部112b和小凸缘部112c。
[0007]为了将上述圆锥滚子轴承110组装入风力发电装置的外壳，将多个保持器扇形块100沿着内圈112的外周排列成环状。并且，通过将保持器扇形块100以及圆锥滚子113连同内圈112 —起嵌入到被安装于外壳的外圈111而进行滚动轴承的组装。
[0008]将多个保持器扇形块100沿着内圈112的外周排列成环状，并使该保持器扇形块100保持圆锥滚子113，在该状态下，将保持器扇形块100以及圆锥滚子113连同内圈112一起嵌入到被安装于外壳的外圈111。此时，由于保持器扇形块100彼此分离，因此需要使保持器扇形块100以及圆锥滚子113不从内圈112脱落。因而，存在如下问题:作业变得困难，为了组装圆锥滚子轴承110而需要大量的工时。
【发明内容】

[0009]本发明的目的之一在于提供使具备构成为将多个保持器扇形块排列成环状的组合式保持器的滚动轴承的组装变得容易的组合式保持器用的夹具、以及使具备上述这样的组合式保持器的滚动轴承的组装变得容易的组装方法。
[0010]对于外抱型的本发明的一实施方式的组合式保持器用的夹具而言，上述组合式保持器构成为将多个保持器扇形块沿周向排列成环状，其中，上述保持器扇形块构成为具有以隔开规定间隔的方式对置的一对轮缘部以及架设于这些轮缘部之间的多个柱部、且将由相邻的柱部与上述一对轮缘部包围的空间作为收纳滚动体的凹部，并且，上述组合式保持器限制收纳于上述凹部的上述滚动体朝径向外侧的移动，上述组合式保持器用的夹具的结构方面的特征在于，具备将排列成环状的上述多个保持器扇形块的上述轮缘部的外周侧卷紧的环状的束带，上述束带具有能够相对于上述轮缘部的外周长调整上述束带的环长并且能够将上述束带的环长固定为调整后的环长的锁止部。
[0011]通过以下参照附图对实施方式所进行的详细说明，使得本发明的上述以及其它目的、特征和优点变得清楚，其中，例如数字用来表示结构单元。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1是滚动轴承的剖视图。
[0013]图2是从轴向观察滚动轴承用的保持器的简图。
[0014]图3是示出构成组合式保持器的保持器扇形块的立体图。
[0015]图4是内圈、圆锥滚子、组合式保持器以及束带的剖视图。
[0016]图5是从轴向观察形成为环状的束带的说明图。
[0017]图6是基于连结销的束带扇形块的连结部的说明图。
[0018]图7是示出保持器扇形块的一个例子的立体图。
[0019]图8是示出具备组合式保持器的圆锥滚子轴承的剖视图。
【具体实施方式】
[0020]以下，对本发明的实施方式进行说明。
[0021 ] 图1是滚动轴承的剖视图。图2是从轴向观察该滚动轴承用的保持器的简图。图1所示的滚动轴承是具有多个作为滚动体的圆锥滚子4的圆锥滚子轴承I。上述圆锥滚子轴承I是对风力发电装置的主轴进行支承的大型的轴承。
[0022]圆锥滚子轴承I具备外圈2、内圈3、多个圆锥滚子4、以及保持器。上述圆锥滚子4夹设于上述外圈2与内圈3之间。上述保持器在周向上以相等的间隔保持上述圆锥滚子
4。如图2所示，上述保持器包括在周向上被分割成多个的组合式保持器5。上述组合式保持器5构成为包括多个保持器扇形块6。
[0023]在图1中，在外圈2的内周形成有外轨道面2a，圆锥滚子4在该外轨道面2a滚动。在内圈3的外周、且在与外轨道面2a对置的位置形成有内轨道面3a，圆锥滚子4在该内轨道面3a滚动。在内圈3的外周部、且在隔着内轨道面3a的轴向两侧形成有大凸缘部3b与小凸缘部3c。大凸缘部3b与小凸缘部3c朝径向外侧突出，并与圆锥滚子4的轴向两侧的端面4a、4b接触。[0024]图3是示出构成组合式保持器5的保持器扇形块6的立体图。当从轴向观察时，保持器扇形块6的整体具有圆弧形状。通过将上述保持器扇形块6沿着周向排列成环状而构成圆环状的组合式保持器5 (参照图2)。
[0025]各保持器扇形块6具备第一轮缘部21及第二轮缘部22、和多个柱部23。上述第一轮缘部21及第二轮缘部22以在轴向上隔开规定间隔的方式对置。上述柱部23架设于上述第一轮缘部21、第二轮缘部22彼此之间。由相邻的两个柱部23与第一轮缘部21、第二轮缘部22包围的空间构成为收纳圆锥滚子4 (参照图1)的凹部24。凹部24在各保持器扇形块6沿着周向(圆弧的周向)形成有多个。保持器扇形块6是通过注射成型的方式而一体成型而成的合成树脂制的部件。
[0026]组合式保持器5为外抱型的保持器。通过将圆锥滚子4从组合式保持器5 (各保持器扇形块6)的径向内侧插入，能够将该圆锥滚子4收纳于凹部24，然而却无法从径向外侧将圆锥滚子4插入而进行组装。其理由在于，如图3所示，成为能够与凹部24内的圆锥滚子4接触的部分的爪部设置于组合式保持器5 (各保持器扇形块6)的外周侧。因此，当在设置于内圈3的外周侧的组合式保持器5 (各保持器扇形块6)的凹部24内收纳有沿着内圈3的外周配设的圆锥滚子4时，爪部在上述状态下从径向外侧与该圆锥滚子4接触。由此，能够抑制圆锥滚子4朝径向外侧脱离。即，能够限制圆锥滚子4相对于组合式保持器5(各保持器扇形块6)朝径向外侧移动。
[0027]另外，如图1所示，该组合式保持器5是用于对圆锥滚子4进行保持的保持器。即，构成为，在以将保持器扇形块6排列成环状的方式组装成组合式保持器5的状态下，轮缘部2U22中的一方的轮缘部21的直径比另一方的轮缘部22的直径大。该一方的轮缘部21的外周面21a形成为朝向另一方的轮缘部22侧缩径的圆锥面。
[0028]当对具备由以上结构构成的组合式保持器5的圆锥滚子轴承I进行组装时，能够想到多个保持器扇形块6松散的情况。因此，当进行组装时，使用组合式保持器5用的夹具。如图4与图5所示，夹具包括将排列成环状的多个保持器扇形块6的轮缘部21的外周侧卷紧的环状的束带10。图4是内圈3、圆锥滚子4、组合式保持器5以及束带10的剖视图。图5是从轴向观察形成为环状的束带10的说明图。此外，由于各轮缘部21 (22)具有圆弧形状，因此若将多个保持器扇形块6沿着周向排列成环状，则由上述这些轮缘部21 (22)构成一个环状的轮缘25 (26)。
[0029]对束带10进行说明。束带10由具有与轮缘部21的宽度(轴向尺寸)相比相同或者稍小的宽度的带状部件构成。在本实施方式中，束带10由金属制成，其整体弯曲成环状。该束带10具有锁止部11，该锁止部11构成为能够调整束带10相对于轮缘部21(边缘25)的外周长的环长、且能够将束带10的环长固定为调整后的环长。
[0030]锁止部11设置于束带主体15的一端部15a。在锁止部11形成有孔11a，从束带主体15的另一端部15b将束带主体15插入于该孔11a。在该孔Ila内形成有爪(未图示)。另外，在束带主体15的另一端部15b侧形成有供上述爪卡挂的挂合部。由此，虽然能够使束带主体15相对于锁止部11向进一步拉动穿过后的另一端部15b的一个方向(图5的中箭头P方向)移动，但却对束带15朝相反的另一方向的移动进行限制。换句话说，该束带10 (锁止部11)如通常的捆扎束带那样构成。因此，通过使束带主体15从另一端部15b穿过锁止部11，能够自如地调整束带10的环长，通过使上述爪与上述挂合部挂合，能够将束带10的环长固定为任意的环长。
[0031 ] 因此，在将多个保持器扇形块6排列成环状的状态下，沿着该组合式保持器5的轮缘25的外周而设置束带主体15。对从锁止部11通过后的束带主体15的另一端部15b进行拉动，由此能够利用束带10对组合式保持器5的轮缘25朝径向内侧紧固。
[0032]如上所述，将束带10卷绕于保持器扇形块6的轮缘部21 (组合式保持器5的轮缘25)的外周侧，由此维持以将保持器扇形块6排列成环状的方式而组装组合式保持器5的状态。而且，利用锁止部11而与轮缘部21 (边缘25)的外周长相应地调整束带10的环长，由此而对组合式保持器5进行紧固。由此，能够有效地防止保持器扇形块6的松散，从而能够确保具有多个保持器扇形块6的组合式保持器5的一体性。
[0033]另外，如图4所示，在构成为将保持器扇形块6排列成环状的组合式保持器5中，如上所述，一方的轮缘部21的直径大于另一方的轮缘部22的直径，该一方的轮缘部21的外周面21a形成为朝向另一方的轮缘部22侧缩径的圆锥面。因此，在本实施方式中，将束带10仅卷绕于直径较大的轮缘部21 (边缘25)的外周侧。
[0034]由此，束带10难以从组合式保持器5脱落。即，在将圆锥滚子4保持于组合式保持器5的状态下，当将束带10紧固于轮缘部21 (轮缘25)时，虽然该束带10欲朝轴向一侧(在图4的情况下为左侧)错位，但该错位却被圆锥滚子4的端面4b限制。另外，由于轮缘部21 (轮缘25)的直径随着趋向端部而增大，因此上述束带10的朝向轴向另一侧(在图4的情况下为右侧)的错位受到限制。这样，卷绕于直径较大的轮缘部21的外周侧的束带10难以从组合式保持器5脱落。
[0035]另外，如图5所示，束带主体15包括在周向上被分割成多个的带状的束带扇形块。在本实施方式中，束带10具有在周向上被一分为二的第一束带扇形块16和第二束带扇形块17。并且，束带10还具有连结部件，该连结部件能够将在周向上相邻的上述束带扇形块
16、17彼此连结、且能够从上述束带扇形块16、17脱离。本实施方式的连结部件由连结销18构成。如图6所示，在束带扇形块16、17的端部16a、17a分别形成有供连结销18穿过的孔16b、17b。此外，基于该连结销18对束带扇形块16、17进行连结的连结部只要为束带主体15的中间部即可，在本实施方式中，如图5所示，该连结部设置于相对于锁止部11在周向上相隔大约180°的位置。
[0036]而且，在连结销18穿过孔16b、17b的状态下将束带扇形块16、17连结，若将该连结销18从孔16b、17b拔出，则束带扇形块16、17的连结得以解除。将连结销18沿其长边方向从孔16b、17b拔出，该长边方向与圆锥滚子4的轴向一致。在此后的圆锥滚子轴承的组装方法中对基于该连结销18而实现的功能进行说明。
[0037]针对使用上述实施方式所涉及的夹具(束带10)而对具备包括以上述方式构成的多个保持器扇形块6的组合式保持器5的圆锥滚子轴承I进行组装的方法进行说明。
[0038]如图4所示，利用将多个保持器扇形块6沿着内圈3的外周排列成环状的组合式保持器5，对在内圈3的外周侧(内轨道面3a)所设置的多个圆锥滚子4进行保持，并且，利用上述束带10来防止该组合式保持器5的松散(第一工序)。
[0039]此外，在该第一工序中，先将圆锥滚子4排列于内圈3的内轨道面3a，然后，以将各圆锥滚子4收纳于一个凹部24的方式而沿着内圈3的外周对组合式保持器5进行设置，并利用束带10对该组合式保持器5进行紧固。[0040]在该第一工序中，如图5所示，利用束带10将沿着内圈3的外周排列成环状的多个保持器扇形块6的轮缘部21 (轮缘25)的外周侧卷紧，并且，利用锁止部11调整束带10相对于轮缘部21 (边缘25)的外周长的环长、且将束带10的环长固定为调整后的环长。这样，通过与轮缘部21 (边缘25)的外周长相应地调整束带10的环长而利用该束带10对组合式保持器5进行紧固，因此能够防止多个保持器扇形块6以及圆锥滚子4的松散，从而能够将组合式保持器5维持为环状。其结果，如图4所示，能够使由内圈3、圆锥滚子4以及组合式保持器5构成的半成品形成为一体。
[0041]在接下来的第二工序中，使外圈2与被组合式保持器5保持的多个圆锥滚子4外接。换句话说，将由内圈3、圆锥滚子4以及组合式保持器5构成的半成品组装入外圈2。由于在第一工序中对上述内圈3、圆锥滚子4以及组合式保持器5进行了一体化，因此使得以上述方式将内圈3、圆锥滚子4以及组合式保持器5组装入外圈2的作业变得容易。而且，在该第二工序中，若使外圈2与圆锥滚子4外接，则将束带10所具有的连结销18 (参照图6)从束带扇形块16、17拔出而使其脱离。由此，束带扇形块16、17的连结被解除，使得束带扇形块16、17在上述连结部分离，从而无需解除基于锁止部11的上述爪与挂合部之间的挂合便能够简单地将束带10从组合式保持器5取下。
[0042]如上所述，根据本实施方式所涉及的组合式保持器5用的夹具，能够防止保持器扇形块6的松散，从而能够确保具有多个保持器扇形块6的组合式保持器5的一体性。而且，根据使用该夹具(束带10)所进行的圆锥滚子轴承I的组装的方法，能够防止保持器扇形块6的松散从而能够将组合式保持器5维持为环状。并且，由于能够使由内圈3、圆锥滚子4以及组合式保持器5构成的半成品形成为一体，因此将该形成为一体的半成品(内圈3、圆锥滚子4以及组合式保持器5)组装入外圈2的作业变得容易。换句话说，形成将圆锥滚子4设置于沿着内圈3的外周排列成环状的多个保持器扇形块6的凹部24的半成品，使该半成品的内圈3外嵌于轴，并使上述整个结构体嵌入到预先已组装于外壳的外圈2，由此进行将上述的圆锥滚子轴承组装入主轴与外壳之间的作业。然而，根据上述各实施方式所涉及的夹具，为了防止保持器扇形块6等的松散而能够使半成品形成为一体，从而使得将圆锥滚子轴承组装入具有主轴与外壳的设备的作业变得容易。
[0043]另外，本发明的组合式保持器5用的夹具并不限定于图示的形态，在本发明的范围内可以形成为其他的形态。例如，束带10的锁止部11也可以为图示的形态以外的形态。另外，在上述实施方式中，虽将滚动轴承设为圆锥滚子轴承而进行了说明，但也可以为圆筒滚子轴承，即使在这种情况下，也能够使用上述的夹具(束带10)。
[0044]根据本发明的组合式保持器用的夹具，为了防止保持器扇形块以及滚动体的松散而能够使内圈、组合式保持器以及滚动体形成为一体，并且只要将该整个结构体嵌入到外圈即可，因此滚动轴承的组装变得容易。根据本发明的滚动轴承的组装方法，为了防止保持器扇形块的松散而能够将组合式保持器维持为环状，从而能够使内圈、滚动体以及组合式保持器形成为一体。因此，将该形成为一体后的内圈、滚动体以及组合式保持器组装入外圈的作业变得容易。
【权利要求】
1.一种外抱型的组合式保持器用的夹具，所述组合式保持器构成为将多个保持器扇形块沿周向排列成环状，其中，所述保持器扇形块构成为具有以隔开规定间隔的方式对置的一对轮缘部以及架设于这些轮缘部之间的多个柱部、且将由相邻的柱部与所述一对轮缘部包围的空间作为收纳滚动体的凹部，并且，所述组合式保持器限制收纳于所述凹部的所述滚动体朝径向外侧的移动， 所述组合式保持器用的夹具的特征在于， 具备将排列成环状的所述多个保持器扇形块的所述轮缘部的外周侧卷紧的环状的束带，其中， 所述束带具有能够相对于所述轮缘部的外周长调整所述束带的环长并且能够将所述束带的环长固定为调整后的环长的锁止部。
2.根据权利要求1所述的组合式保持器用的夹具，其特征在于， 所述束带还具有:在周向上被分割成多个的带状的束带扇形块；以及连结部件，该连结部件能够将在周向上相邻的所述束带扇形块彼此连结并且能够从所述束带扇形块脱离。
3.根据权利要求1或2所述的组合式保持器用的夹具，其特征在于， 在所述组合式保持器用的夹具针对的组合式保持器中，所述一对轮缘部中的一方的直径大于另一方的直径，所述一方的轮缘部的外周面是直径朝向另一方的轮缘部侧缩小的圆锥面，所述组合式保持器用于对由圆锥滚子构成的所述滚动体进行保持，所述组合式保持器用的夹具的束带仅卷绕于所述一方的轮缘部的外周侧。
4.一种包括外抱型的组合式保持器的滚动轴承的组装方法，所述滚动轴承具备:内圈；外圈；夹设于所述内圈与外圈之间的多个滚动体；以及对所述这些滚动体进行保持的保持器，所述保持器构成为将多个保持器扇形块沿周向排列成环状，其中，所述保持器扇形块构成为具有以隔开规定间隔的方式对置的一对轮缘部以及架设于这些轮缘部之间的多个柱部、且将由相邻的柱部与所述一对轮缘部包围的空间作为收纳滚动体的凹部,并且,所述保持器限制收纳于所述凹部的所述滚动体朝径向外侧的移动， 所述滚动轴承的组装方法的特征在于，包括如下工序: 第一工序，在该第一工序中，利用将所述多个保持器扇形块沿着所述内圈的外周排列成环状的组合式保持器来对在该内圈的外周侧设置的所述多个滚动体进行保持，并且利用束带来防止该组合式保持器松散；以及 第二工序，在该第二工序中，使所述外圈与被所述组合式保持器所保持的所述多个滚动体外接， 在所述第一工序中，利用所述束带将沿着所述内圈的外周排列成环状的所述多个保持器扇形块的所述轮缘部的外周侧卷紧，并且，调整所述束带相对于所述轮缘部的外周长的环长、且将所述束带的环长固定为调整后的环长。
5.根据权利要求4所述的滚动轴承的组装方法，其特征在于， 所述束带具有在周向被分割成多个的带状的束带扇形块，并且，利用连结部件将在周向上相邻的所述束带扇形块彼此连结，在所述第二工序中，当使所述外圈与所述多个滚动体外接时，使所述连结部件从所述束带扇形块脱离，从而将所述束带从所述组合式保持器拆卸。
【文档编号】F16C33/50GK103542001SQ201310291113
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】宫地武志 申请人:株式会社捷太格特