特許 5763292 旋回軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5763292

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】旋回軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/372 20060101AFI20150723BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20150723BHJP

   F16C 19/20 20060101ALI20150723BHJP

   F03D 11/00 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/372

   F16C19/18

   F16C19/20

   F03D11/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2009-174261(P2009-174261)

(22)【出願日】2009年7月27日

(65)【公開番号】特開2011-27188(P2011-27188A)

(43)【公開日】2011年2月10日

【審査請求日】2012年6月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(72)【発明者】

【氏名】堀 径生

(72)【発明者】

【氏名】桑原 温

【審査官】 中村 則夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−３０３４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３９９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５６２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８２３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７８１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ ３３／００

Ｆ０３Ｄ １１／００

Ｆ１６Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内輪および外輪にそれぞれ軌道溝が形成され、これら内外輪の軌道溝間に複数のボールおよびこれらのボールの間にそれぞれ介在する互いに分離した複数の間座が設けられた旋回軸受において、
前記間座の両側のボール接触面は、前記ボールの半径よりも大径の単一の球面形状であり、
この旋回軸受は、ボールが内外輪の軌道溝の内面に４点接触する形状に前記各軌道溝の断面形状が形成された４点接触玉軸受であり、前記ボールの直径を３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下とした大型の旋回軸受であり、
前記内外輪のいずれか一方の軌道輪は、軌道輪本体と、この軌道輪本体に軸受径方向に貫通するように設けられた挿入孔に嵌め込まれた栓とを有し、この軸受径方向に貫通する挿入孔に嵌め込まれた前記栓における前記軌道輪の軌道溝側の周面が、前記軌道輪の軌道溝の円周方向の一部を形成しており、
前記間座は樹脂材料からなり、この樹脂材料を、温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下としたことを特徴とする旋回軸受。

【請求項2】

請求項１において、前記間座は両側のボール接触面が、中心部に至るに従って深く凹む凹面形状とされた旋回軸受。

【請求項3】

請求項１または請求項２において、前記間座の樹脂材料をＰＡ６とした旋回軸受。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持する旋回軸受。

【請求項5】

請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持する旋回軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、風力発電装置のヨー、ブレード用の旋回部や、デッキクレーン等に旋回座として使用される旋回軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

風力発電用の風車（風力発電装置）のヨー、ブレード用の旋回部等に使用される旋回軸受が実用に供されている。風力発電装置では、風の状態に合わせてブレードの角度およびナセルの向きを随時変える必要がある。このため、ブレードおよびナセルはそれぞれ旋回軸受により旋回自在に支持され、図示外の駆動手段により旋回させるようになっている。
旋回軸受の保持器形式として、間座形式つまり転動体セパレータ形式（特許文献１）、または保持器形式がある。風車等に使用される旋回軸受はアキシアル荷重の他、ラジアル荷重、モーメント荷重を受ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平１−１７４６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

風車等に使用される旋回軸受にラジアル荷重やモーメント荷重が作用すると、各転動体の接触角が異なり、転動体毎の公転速度が変化する。
前記間座を使用する場合において、転動体と間座間にある円周方向すきまが詰まった場合、転動体と間座間に干渉力が発生する。

【0005】

間座は、ボールサイズ毎に寸法が決まるため、ボールＰＣＤに拘わらず様々な軸受サイズに兼用できる。このため、金型費用等の付帯経費を抑えることができる。従来、建設機械やクレーンの旋回軸受に使用される保持器形式は樹脂製の間座形式である。

【0006】

発電容量１ＭＷ以上の大型の風力発電装置のヨー、ブレード用の旋回軸受に使用されるボールサイズは一般に大きくボール直径３０ｍｍを超えるサイズが使用されることが多い。直径３０ｍｍを超えるようなボールに使用する樹脂間座では、厚肉品となるため、射出成形時にこの樹脂間座の内部や表面にボイドが発生しやすくなる。

【0007】

ここで樹脂間座のメリット、デメリットについて列挙する。
メリット：
（１）ボールＰＣＤに拘わらず樹脂間座を兼用可能
（２）質量 小
（３）価格 低
デメリット：
（１）ボイドによる強度不足
（２）保持器形式に対して、ボールの離合集散がし易い
肉ぬすみ等でボイド対策する方法が一般には考えられるが、強度面を考えると、得策とは言えない。

【0008】

この発明の目的は、金型費用等の付帯経費を抑えることができ、ボイドによる強度不足を解決することができる旋回軸受を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明の旋回軸受は、内輪および外輪にそれぞれ軌道溝が形成され、これら内外輪の軌道溝間に複数のボールおよびこれらのボールの間にそれぞれ介在する互いに分離した複数の間座が設けられた旋回軸受において、前記間座の両側のボール接触面は、前記ボールの半径よりも大径の単一の球面形状であり、この旋回軸受は、ボールが内外輪の軌道溝の内面に４点接触する形状に前記各軌道溝の断面形状が形成された４点接触玉軸受であり、前記ボールの直径を３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下とした大型の旋回軸受であり、
前記内外輪のいずれか一方の軌道輪は、軌道輪本体と、この軌道輪本体に軸受径方向に貫通するように設けられた挿入孔に嵌め込まれた栓とを有し、この軸受径方向に貫通する挿入孔に嵌め込まれた前記栓における前記軌道輪の軌道溝側の周面が、前記軌道輪の軌道溝の円周方向の一部を形成しており、
前記間座は樹脂材料からなり、この樹脂材料を、温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下としたことを特徴とする。

【0010】

この構成によると、間座の樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上としたため、間座が厚肉となっても、この間座の内部や表面のボイドの発生を抑えることができる。これにより間座が強度不足となることを未然に防止できる。この間座は、ボールサイズ毎に寸法が決まるため、ボールＰＣＤに拘わらず様々な軸受サイズに兼用できる。このため、金型費用等の付帯経費を抑えることができる。よって、旋回軸受の製造コストの低減を図ることができる。また、内外輪の軌道溝の内面にボールが４点接触する４点接触玉軸受であるため、両方向のアキシアル荷重を負荷することができる。

【0011】

前記間座は両側のボール接触面が、中心部に至るに従って深く凹む凹面形状とされても良い。この間座を射出成形する金型のゲート位置を前記凹面形状の底部に配置しても良い。
例えば、金型のゲート位置を間座の外径部に配置するとボイドの発生率が高くなるうえ、間座の円周方向(軸受組込み後の状態)の強度に偏りが発生する場合がある。これに対して、金型のゲート位置を前記凹面形状の底部に配置すると、ボイドの発生率の低減を図り、間座の円周方向の強度に偏りが発生することを未然に防止できる。
前記間座は両側のボール接触面が、中心部に至るに従って深く凹む凹面形状とされ、この凹みの中心部に前記凹みよりもさらに凹み凹み部を設け、この間座を射出成形する金型のゲート位置を、前記凹み部に設けても良い。

【0012】

前記間座の樹脂材料をＰＡ６としても良い。「ＰＡ６」とは、カプロラクタムを開環重縮合したポリアミドであり、「ナイロン６」とも称される。

【0013】

前記ボールの直径を３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下とする。このような直径寸法のボールに使用される間座の場合、直径３０ｍｍ未満のボールに使用される間座よりも、厚肉品となる。このような厚肉品となる間座であっても、間座の樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上としたため、間座の内部や表面のボイドの発生を抑え、間座が強度不足となることを防止し得る。

【0014】

この発明の旋回軸受は、上記の各作用効果が得られるため、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持するためや、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持するために好適に使用できる。

【0015】

この発明における第１の発明の風車の旋回部支持装置は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の旋回軸受により、風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持したものである。この構成によると、風車のブレードを主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回させ、風の状態に合わせた最適な旋回角度に制御することができる。

【0016】

この発明における第２の発明の風車の旋回部支持装置は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の旋回軸受により、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持したものである。この構成によると、風の状態に合わせてナセルの向きを随時変えることができる。

【発明の効果】

【0017】

この発明の旋回軸受は、内輪および外輪にそれぞれ軌道溝が形成され、これら内外輪の軌道溝間に複数のボールおよびこれらのボールの間にそれぞれ介在する互いに分離した複数の間座が設けられた旋回軸受において、前記間座の両側のボール接触面は、前記ボールの半径よりも大径の単一の球面形状であり、この旋回軸受は、ボールが内外輪の軌道溝の内面に４点接触する形状に前記各軌道溝の断面形状が形成された４点接触玉軸受であり、前記ボールの直径を３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下とした大型の旋回軸受であり、前記内外輪のいずれか一方の軌道輪は、軌道輪本体と、この軌道輪本体に軸受径方向に貫通するように設けられた挿入孔に嵌め込まれた栓とを有し、この軸受径方向に貫通する挿入孔に嵌め込まれた前記栓における前記軌道輪の軌道溝側の周面が、前記軌道輪の軌道溝の円周方向の一部を形成しており、前記間座は樹脂材料からなり、この樹脂材料を、温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下としたため、金型費用等の付帯経費を抑えることができ、ボイドによる強度不足を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の一実施形態に係る旋回軸受の断面図である。

【図2】（Ａ）は同旋回軸受の一部破断した要部平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ−Ａ線端面図である。

【図3】同旋回軸受の間座とボールとの関係を示す図である。

【図4】同間座のボール接触面の拡大断面図である。

【図5】同間座の金型の概略断面図である。

【図6】同間座の圧壊試験方法を説明するための断面図である

【図7】ゲート位置および溶融粘度と、圧壊荷重との関係を表す図である。

【図8】この発明の他の実施形態に係る間座のボール接触面の拡大断面図である。

【図9】風力発電装置の一例の一部を切り欠いて表した斜視図である。

【図10】同風力発電装置の破断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この旋回軸受は、例えば、風力発電用風車のブレードを主軸に対して、主軸軸心に略垂直な軸心回りに旋回自在に支持する軸受、または風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持する軸受として使用される。

【0020】

図１に示すように、旋回軸受は、内輪１と、外輪２と、これら内外輪１，２の複列の軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ間にそれぞれ転動自在に介在する各列複数のボール３と、各列のボール３の間に介在する間座４とを備える。内外輪１，２の軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは、いずれも２つの曲面１ａａ，１ａｂ，１ｂａ，１ｂｂ，２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂで構成されている。

【0021】

各軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを構成する２つの曲面は、それぞれボール３よりも曲率半径が大きく、曲率中心が互いに異なるゴシックアーチ状の断面円弧状である。各軌道溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを構成する一対の曲面間は、溝部１ａｃ，１ｂｃ，２ａｃ，２ｂｃになっている。各ボール３は、内輪軌道溝１ａ，１ｂおよび外輪軌道溝２ａ，２ｂの前記各曲面に接点で接して４点接触する。ボール直径は例えば３０ｍｍ以上８０ｍｍ以下のものを適用している。この旋回軸受は４点接触複列玉軸受として構成されている。

【0022】

外輪２の端面には、例えば、雌ねじが形成された複数のボルト孔５が円周方向一定間隔おきに設けられ、外輪２の外周面にはギヤ６が設けられている。ギヤ６は、図示しない駆動源から外輪２へ旋回駆動力を伝達する手段である。複数のボルト孔５は、例えば、外輪２を支持台等に連結固定する孔である。内輪１は、軌道輪本体７と、この軌道輪本体７の挿入孔９，９（後述する）に嵌め込まれる栓８，８とを有し、さらに連結具１０と、環状のシール部材１１とを有する。軌道輪本体７および図１上下の栓８，８は同心に配置され、互いに内径および外径が等しい寸法に形成されている。軌道輪本体７には複列の軌道溝１ａ，１ｂが形成され、栓８，８の外径面は各列の軌道溝１ａ，１ｂの円周方向の一部を成す。この内輪１の軌道溝１ａ，１ｂ間距離と、外輪２の軌道溝２ａ，２ｂ間距離とは、設計上同一寸法に設定される。

【0023】

図１および図２に示すように、軌道輪本体７には、軌道溝１ａ，１ｂ間、軌道溝２ａ，２ｂ間に、ボール３及び間座４を挿入するための挿入孔９，９が設けられている。挿入孔９，９は、軌道輪本体７に軸受径方向に貫通するようにそれぞれ設けられる。各貫通孔９は円筒孔形状（図２（Ｂ）参照）に形成される。また、挿入孔９，９は、図２（Ａ）に示すように、周方向に近接した位置、すなわち位相角度αが例えば４度〜５度となる位置に配置される。但し、位相角度αは４度〜５度に限定されるものではない。軌道輪本体７には、各挿入孔９に嵌込まれる栓８が設けられ、この栓８は連結具１０により軌道輪本体７に固定される。前記連結具１０としてはテーパーピンが適用される。軌道輪本体７および栓８には、各貫通孔９の周方向位置に対応して連結用孔７ａ，８ａが形成され、この連結用孔７ａ，８ａに前記テーパーピンを圧入状態に軸方向に挿入することで、軌道輪本体７および栓８が同心に配置され組立てられる。

【0024】

栓８のうち連結用孔８ａよりも内径側位置の外周面には、環状溝８ｂが形成される。この環状溝８ｂに環状のシール部材１１が嵌込まれ、軌道輪本体７の挿入孔９に対する栓８の密閉性を高めている。前記環状のシール部材１１は、Ｏリング等のゴムや樹脂製の弾性体からなる。内外輪１，２の軸受空間にはグリースが充填され、この軸受空間の軸方向の両端が図示外のシール部材等により密封されている。

【0025】

間座４について説明する。
間座４は、例えば、ＰＡ６等の樹脂材料から成る。この樹脂材料として温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下を採用している。樹脂材料はＰＡ６に限定されるものではなくＰＡ６６、ＰＡ４６を適用しても良く、また温度２７０℃における溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の樹脂材料であれば足りる。

【0026】

図３に示すように、この間座４は両側のボール接触面４ａ，４ａが、中心部に至るに従って深く凹む球面を成す凹面形状とされている。この凹面形状の凹みの中心部に、前記凹みよりもさらに凹む凹み部４ｈを設け、図５に示すように、この間座４を形成する射出成形用金型１２のゲート位置Ｐ１を、前記凹み部４ｈに配置している。換言すれば、片側のボール接触面４ａの底部に、ゲート位置Ｐ１を配置している。
図３、図４に示すように、間座４の両側のボール接触面４ａ，４ａは、図３点線で表記したボール３のボール半径Ｒよりも若干大径の単一の球面形状としている。同図３に示すように、前記ボール接触面４ａを含む球面を、実線「Ｒ１」にて表記する。なお、ボール接触面４ａは後述するように球面形状に限定されるものではない。

【0027】

図５に示すように、前記金型１２は、上型１３と、下型１４とを有する。これら上型１３と下型１４とが型締めされた状態でキャビティ１５が形成される。上型１３にゲートＧが設けられ、このゲートＧがキャビティ１５に開口する位置が前記ゲート位置Ｐ１となる。図示外の射出成形機からキャビティ１５内に加熱溶融した前記樹脂材料を充填し所定圧力に制御し、冷却する。その後、型開きし、成形品である間座４を金型１２から突き出す。なお、金型１２に複数のキャビティ１５が形成され、複数個の間座４を同時に成形可能にしても良い。

【0028】

（１）間座の強度比較について
ゲート位置による強度差、溶融粘度による強度差を確認するため、間座の圧壊試験を実施した。図６は間座の圧壊試験方法を説明するための断面図であり、図７はゲート位置および溶融粘度と、圧壊荷重との関係を表す図である。
試験対象の間座は、
本願の溶融粘度が高い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度１１１０Ｐａ・ｓ）で且つゲート位置を凹み部に配置したもの、
比較例（１）の溶融粘度が低い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度４９０Ｐａ・ｓ）で且つゲート位置を凹み部に配置したもの、
比較例（２）の溶融粘度が低い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度４９０Ｐａ・ｓ）で且つゲート位置を間座の外径部に配置したもの、
である。

【0029】

図６に示すように、この試験機は、受座１６と、筒状部材１７と、押圧部材１８とを有する。受座１６は、鋼球１９を支持可能な凹面状の座面１６ａａを含む円柱状の受座本体１６ａを有する。この受座本体１６ａの外周から径方向外方にフランジ部１６ｂが付設され、これらフランジ部１６ｂおよび受座本体１６ａが載置支持される。前記筒状部材１７は、受座本体１６ａの外周に嵌合されると共に、フランジ部１６ｂに複数のボルト２０により連結されている。筒状部材１７の内径は、試験対象となる間座および鋼球１９よりも所定寸法大径に形成される。よって、筒状部材１７の内部に、間座および鋼球１９を挿入可能になっている。

【0030】

押圧部材１８は、鋼球１９を押圧する凹面状の押圧面１８ａａを含む円柱状の押圧部材本体１８ａとフランジ部１８ｂとでなる。筒状部材１７の内部において、座面１６ａａに支持された１個の鋼球１９を介して、順次、試験対象となる間座、１個の鋼球１９を挿入する。このとき、間座の両側のボール接触面４ａ，４ａが上下の鋼球１９，１９にそれぞれ接触する。押圧部材本体１８ａが、筒状部材１７の上端側の内部に摺動自在に挿入され、押圧面１８ａａにより上側の鋼球１９を押圧する。よって、間座に所定速度で所定荷重を負荷し、圧壊荷重を測定し得る。本圧壊試験方法では、間座に１．６ｋＮ／ｓｅｃの速度で鋼球１９を介して荷重を負荷し、圧壊荷重を測定した。但し、最大荷重１９６ｋＮまでとした。

【0031】

この圧壊試験によると、比較例（２）の間座は全て７０〜８０ｋＮ程度の低荷重で圧壊し、比較例（１）の間座は低荷重で圧壊したものが確認された。これに対して、本願の間座４は全て最大荷重１９６ｋＮにおいても圧壊が確認されなかった。

【0032】

（２）間座のボイド発生率について
溶融粘度の違う二つの材料にてボイド発生率を比較検証した。その他の成形条件は全て統一した。
溶融粘度が低い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度４９０Ｐａ・ｓ）の場合：間座４００個中１３個ボイドが発生した。
溶融粘度が高い材料（例えば、温度２７０℃における溶融粘度１１１０Ｐａ・ｓ）の場合：間座４００個中ボイドが発生したものは０個であった。

【0033】

以上説明した旋回軸受によると、樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上の間座４にしたため、この間座４のボイドの発生を抑えることができる。これにより間座４が強度不足となることを未然に防止できる。この間座４は、ボールサイズ毎に寸法が決まるため、ボールＰＣＤつまりボールピッチ円直径に拘わらず様々な軸受サイズに兼用できる。このため、金型費用等の付帯経費を抑えることができる。よって、旋回軸受の製造コストの低減を図ることができる。

【0034】

金型１２のゲート位置Ｐ１を前記凹み部４ｈに配置したため、間座４の内部や表面のボイドの発生率の低減を図り、間座４の円周方向の強度に偏りが発生することを未然に防止できる。
この旋回軸受において、ボール３の直径を４０ｍｍ以上としている。このような直径寸法のボール３に使用される間座４の場合、直径４０ｍｍ未満のボールに使用される間座４よりも、厚肉品となる。このような厚肉品となる間座４であっても、間座４の樹脂材料を溶融粘度１０００Ｐａ・ｓ（温度２７０℃）以上としたため、間座４の内部や表面のボイドの発生を抑え、間座４が強度不足となることを防止し得る。

【0035】

この旋回軸受のうち内輪１は、軌道輪本体７を有し、軌道溝１ａ，１ｂ間、軌道溝２ａ，２ｂ間に、ボール３及び間座４を挿入する挿入孔９，９を、前記軌道輪本体７に軸受径方向に貫通するように設けたものである。さらに、挿入孔９，９に嵌込まれる栓８，８を連結具１０により固定し、この栓８，８が軌道溝１ａ，１ｂの一部を成すものである。この構成によると、軸受の組立て前に、軌道輪本体７の挿入孔９に栓８を一旦固定した状態で、前記軌道溝１ａ，１ｂを形成しておく。その後挿入孔９から栓８を離脱する。軸受の組立時において、軌道輪本体７の挿入孔９から必要数のボール３及び間座４を挿入した後、前記挿入孔９を栓８で埋めて固定する。このように軸受の組立てを簡単に行うことができる。なお、各栓８の軌道溝形成部分は、熱処理が施されないいわゆる未焼入れのため、軌道輪本体７のうち少なくとも挿入孔９，９が形成される周方向位置はあまり荷重が掛からない設置状態にすることが望ましい。この例では、挿入孔９，９を、図２（Ａ）に示すように、周方向に近接した位置に配置したため、軌道輪本体７を望ましい設置状態にできる。それ故、軸受寿命をより延ばすことが可能となる。

【0036】

間座４の他の例として、図８に示すように、間座４の両側のボール接触面４ａ，４ａは、互いに中心曲率および曲率中心の異なる円弧を１回転させた軌跡となる回転体形状の曲面からなる接触面内径部４ａａと接触面外径部４ａｂとを繋いだ複合曲面形状としても良い。
詳しくは、接触面内径部４ａａは、ボール接触部として、ボール半径Ｒ（図３参照）に略等しい径の球面部を有する形状としてある。間座４は、両側のボール接触面４ａ，４ａを、上記のような複合曲面形状とする代わりに、互いに中心角度の異なる円すい面からなる接触面内径部と接触面外径部とを繋いだ複合円すい面形状、または単一の円すい面形状としても良い。また、両側のボール接触面４ａ，４ａを、曲率中心の異なる２つの円弧で構成されるゴシックアーチ状の断面形状としても良い。

【0037】

風車の旋回部支持装置について説明する。
図９および図１０は風力発電用の風車の一例を示す。この風車２１は、支持台２２上にナセル２３を水平旋回自在に設け、このナセル２３のケーシング２４内に主軸２５を回転自在に支持し、この主軸２５のケーシング２４外に突出した一端に、旋回翼であるブレード２６を取付けてなる。主軸２５の他端は増速機２７に接続され、増速機２７の出力軸２８が発電機２９のロータ軸に結合されている。

【0038】

ナセル２３は、旋回軸受ＢＲ１により旋回自在に支持され、この旋回軸受ＢＲ１にこの発明の図１ないし図４に示した実施形態の旋回軸受が用いられている。図９に示すように、ケーシング２４に複数の駆動源３０が設置され、各駆動源３０に図示しない減速機を介してピニオンギヤが固着される。図１に示す旋回軸受の外輪２のギヤ６が前記ピニオンギヤに噛合するように配置される。例えば、外輪２が複数のボルト孔５により支持台２２に連結固定され、内輪１がケーシング２４に固定される。複数の駆動源３０を同期して駆動させ、この旋回駆動力を外輪２へ伝達する。よって、支持台２２に対してナセル２３が相対的に旋回可能となる。

【0039】

ブレード２６は、旋回軸受ＢＲ２により旋回自在に支持される。この旋回軸受ＢＲ２は、例えば、図１の分割形の内輪１に代えて一体形の内輪が適用され、且つ、外輪２に設けたギヤ６に代えて、前記一体形の内輪の内周面にギヤを設けたものが適用される。主軸２５の突出した先端部２５ａには、ブレード２６を旋回駆動する駆動源が設けられる。前記先端部２５ａにこの旋回軸受の外輪が連結固定され、内輪の内周面に付設のギヤが、前記駆動源のピニオンギヤに噛合されている。この駆動源を駆動させ、この旋回駆動力を内輪を伝達することで、ブレード２６が旋回可能となる。したがって、旋回軸受ＢＲ２は、風車のブレード２６を主軸２５に対して、主軸軸心Ｌ１に略垂直な軸心Ｌ２回りに旋回自在に支持し得る。このように、ブレード２６の角度およびナセル２３の向きを風の状態に合わせて随時変え得る。

【0040】

この発明の旋回軸受を、風力発電用以外の油圧ショベル、クレーン等の建設機械、工作機械の回転テーブル、砲座、パラボラアンテナ等にも適用できる。

【符号の説明】

【0041】

１…内輪
２…外輪
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ…軌道溝
３…ボール
４…間座
４ｈ…凹み部
７…軌道輪本体
８…栓
１２…金型
２１…風車
２３…ナセル
２５…主軸
２６…ブレード
Ｐ１…ゲート位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】