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WO2011013551A1 - 旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置 - Google Patents

旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置 Download PDF

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WO2011013551A1
WO2011013551A1 PCT/JP2010/062234 JP2010062234W WO2011013551A1 WO 2011013551 A1 WO2011013551 A1 WO 2011013551A1 JP 2010062234 W JP2010062234 W JP 2010062234W WO 2011013551 A1 WO2011013551 A1 WO 2011013551A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal
slewing bearing
base
seal member
seal structure
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/062234
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
堀径生
鈴木勝博
桑原温
Original Assignee
Ntn株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a seal structure for a swivel bearing used in a swivel seat for a yaw and blade of a wind power generator, a swivel seat for a deck crane, and a swivel support device.
  • Rotating bearings used for wind turbines for wind power generation (wind power generators), swivel seats for blades, and the like are in practical use.
  • This slewing bearing is generally lubricated with grease, and a rubber seal is mounted to prevent foreign matters from entering the grease or leakage of grease from the inside of the bearing.
  • Nitrile, chloroprene, acrylic, etc. are used as the material of this rubber.
  • FIG. 1 (b) German utility model No. 20203372, FIG. 3, FIG. 4
  • a slewing bearing generally has few problems of heat generation because of low speed operation.
  • internal pressure acts on the rubber seal portion 50 having a lip structure that prevents grease leakage, for example, an axially inward lip structure as shown in FIG. Due to the internal pressure or the tangential force of the lip sliding portion, the rubber seal portion 50 may fall off the seal fixing portions of the race rings 51 and 52.
  • the rubber seal is easily removed from the seal fixing portion when internal pressure acts on the seal lip.
  • the rubber seal may deteriorate over time such as weather resistance and wear of the lip sliding part of the rubber seal. Since the bearing for a wind turbine generator has a life requirement of 20 years, if the rubber seal is deteriorated, it is necessary to make the design specifications such that only the rubber seal can be replaced.
  • Patent Document 1 As a method for fixing the seal, a method is conceivable in which the seal portion is completely covered with a lid, and this lid is mechanically fixed to the race using a screw or the like (Patent Document 1). In this case, the number of parts is increased, the processing cost is increased, and the number of man-hours for the seal replacement work is increased, which is not desirable.
  • Patent Document 2 a method of fixing the seal portion and the seal fixing portion by providing an uneven press-fitting allowance is conceivable.
  • the press-fitting allowance for preventing the seal from dropping is set large, it becomes difficult to incorporate the seal. Therefore, the method of fixing the seal portion to the seal fixing portion with the instantaneous adhesive is the cheapest method, but once the instantaneous adhesive is cured, it is difficult to peel off when the seal is replaced.
  • the instantaneous adhesive has a poor follow-up property of expansion and contraction due to changes in humidity and temperature, and depending on the use conditions, the adhesive strength may be significantly reduced.
  • An object of the present invention is to provide a seal structure for a slewing bearing and a slewing part support device that have stable adhesive strength and are excellent in peeling workability at the time of seal replacement, regardless of the use environment. .
  • race grooves are formed in the inner ring and the outer ring, a plurality of rolling elements are provided between the race grooves of the inner and outer rings, and both ends of the bearing space in the inner and outer rings in the axial direction are sealed.
  • a fitting recess for press-fitting a base portion of the seal member is provided on either one of the inner and outer rings, and the seal member Either one or both of the base and the inner surface of the fitting recess is provided with a press-fitting allowance of at least one of a concave shape, a convex shape, and a concave and convex shape, and the fitting recess is provided with the silane adhesive
  • the base of the seal member is fixed.
  • the “silane-based adhesive” is a silane coupling agent, that is, organic silicon having an organic functional group “Y” that can be expected to react and interact with an organic substance in one molecule, and a hydrolyzable group “OR”. A compound is added to an adhesive.
  • the “protruding allowance for the uneven shape” refers to the uneven shape itself of the portion that is intended to prevent the base from coming off in a state where the base portion of the seal member is elastically deformed and fixed to the fitting recess. This is a different concept from the dimensions of.
  • the adhesive strength of the silane-based adhesive is lower than that of, for example, a cyanoacrylate-based adhesive.
  • the silane-based adhesive has a stable adhesive strength against changes in humidity and temperature, and is excellent in peeling workability at the time of seal replacement. Since the base part of the seal member is fixed to the fitting concave part of either the inner or outer ring via the silane adhesive with a press-fitting allowance such as an uneven shape, the seal part is covered with a lid and mechanically fixed with a screw or the like, The number of parts can be reduced, and the cost can be reduced accordingly.
  • the state where the base of the seal member is fixed to the fitting recess can be stably maintained by the adhesive strength of the silane-based adhesive and the action of the press-fitting allowance such as the uneven shape. it can. Furthermore, since the silane-based adhesive is excellent in peeling workability, it is possible to reduce the number of work for the seal replacement work. In addition, since the base of the seal member is fixed to the fitting recess through the silane-based adhesive, the press-fitting allowance such as the uneven shape can be set smaller, thereby making it easy to incorporate the seal member become.
  • the seal member may have a lip portion extending from the base portion and inclined on the inner side in the axial direction of the bearing space toward the tip on the other of the inner and outer rings.
  • the lip portion When grease is supplied to the bearing space, the lip portion is pressed against one of the inner and outer rings. As a result, grease leakage can be prevented.
  • the pressure inside the bearing acts on the seal member, but since the base of the seal member is press-fitted and fixed to the fitting recess with a press-fitting allowance such as an uneven shape, the seal member is undesirably dropped. There is no longer to do.
  • the fitting recess may open in the axial direction.
  • the seal member is easily affected by the internal pressure, since the base of the seal member is press-fitted and fixed to the fitting recess via the silane adhesive, the seal member resists the internal pressure. Can be fixed to the fitting recess.
  • the seal member may be made of nitrile or chloroprene.
  • the seal structure of the slewing bearing according to the present invention has a raceway groove formed in each of the inner ring and the outer ring, a plurality of rolling elements are provided between the raceway grooves of the inner and outer rings, and both ends of the bearing space in the inner and outer rings in the axial direction.
  • the seal structure of the slewing bearing provided with a pair of sealing members made of an elastic body that seal each, the base of the seal member is fixed to either one of the inner and outer rings via a silane-based adhesive.
  • the base of the seal member since the base of the seal member is fixed via a silane-based adhesive, it has a stable adhesive strength against humidity and temperature changes compared to a so-called instantaneous adhesive, etc. Excellent peeling workability.
  • the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced correspondingly, compared to the case where the seal portion is covered with a lid and mechanically fixed with a screw or the like. Furthermore, it is possible to reduce the number of man-hours for the seal replacement work.
  • the seal structure of the slewing bearing may support the wind turbine blade so that the blade of the wind turbine can pivot about an axis substantially perpendicular to the spindle axis. It may be supported so as to be pivotable with respect to.
  • the wind turbine swivel support device of the present invention supports the wind turbine blade so as to be pivotable about the axis substantially perpendicular to the main shaft axis with respect to the main shaft by the swivel bearing having the sealing structure described above. is there. According to this configuration, the wind turbine blade can be swung around an axis substantially perpendicular to the main shaft axis, and can be controlled to an optimum turning angle in accordance with the wind condition.
  • the wind turbine swivel support device of the present invention is such that the nacelle of the wind turbine is pivotally supported with respect to the support base by the swivel bearing having the sealing structure described above. According to this configuration, the direction of the nacelle can be changed at any time according to the wind condition.
  • (A) And (B) is a figure showing the test method of the adhesive strength of the silane type adhesive applied to the slewing bearing. It is a figure showing the test result of the same adhesive strength.
  • (A) is sectional drawing before the press-fitting fitting of the seal member of the slewing bearing which concerns on 4th Embodiment of this invention
  • (B) is sectional drawing after the press-fitting fitting of the said sealing member. It is the perspective view which notched and represented a part of example of the wind power generator. It is a fracture side view of the wind power generator. It is sectional drawing of the slewing bearing of a prior art example.
  • This slewing bearing is, for example, a bearing that supports the blade of a wind turbine for wind power generation so that it can pivot about an axis substantially perpendicular to the main shaft axis or a nacelle of the wind turbine relative to a support base. Used as a bearing to support.
  • the slewing bearing is adjacent to the inner ring 1, the outer ring 2, and a plurality of balls 3 that are rotatably interposed between the raceway grooves 1 a and 2 a of the inner and outer rings 1 and 2. And a spacer (not shown) interposed between the balls 3 and 3.
  • Each of the raceway grooves 1a and 2a of the inner and outer rings 1 and 2 is composed of two curved surfaces.
  • the two curved surfaces constituting each raceway groove 1a, 2a are Gothic arch-shaped arcs having a larger radius of curvature than the balls 3 as rolling elements and different curvature centers.
  • Each ball 3 is in contact with the curved surfaces of the inner ring raceway groove 1a and the outer ring raceway groove 2a at a point of contact with each other at four points.
  • This slewing bearing is configured as a four-point contact ball bearing.
  • the spacer is made of, for example, a resin material, and the spacer has a concave shape in which the ball contact surfaces on both sides form a spherical surface that is deeply recessed toward the center.
  • the outer ring 2 is provided with a plurality of through holes 2b at regular intervals in the circumferential direction. These through-holes 2b are used, for example, for connecting and fixing the outer ring 2 to a support base described later.
  • the inner ring 1 is also provided with a plurality of through holes 1b at regular intervals in the circumferential direction. These through holes 1b are used, for example, for connecting and fixing the inner ring 1 to a casing of a nacelle, which will be described later.
  • Each through-hole 1b, 2b is formed in parallel with the bearing axial direction.
  • the bearing space 4 of the inner and outer rings 1 and 2 is filled with grease, and both ends of the bearing space 4 in the axial direction are sealed with seal members 5 and 5.
  • the base 6 of the seal member 5 is disposed on the upper end of the outer ring 2 on the inner diameter side of the through-hole 2b (FIG. 1) and closer to the outer ring inner diameter.
  • An annular fitting recess 7 for press fitting is formed.
  • the base 6 of the seal member 5 is press-fitted and fixed to the fitting recess 7 via a silane adhesive 8.
  • the fitting recess 7 is formed at a predetermined distance in the axial direction according to the axial dimension of the base 6 of the seal member 5.
  • annular recess 7a is provided in the wall portion on the outer peripheral side of the fitting recess 7 as a press-fitting allowance composed of the recess.
  • the annular recess 7a is disposed near the middle in the axial direction of the fitting recess 7, and is formed in a circular arc shape that is recessed toward the outer diameter side.
  • the seal member 5 is made of an elastic body such as nitrile or chloroprene, and has a seal body 9, a base portion 6, and a lip portion 10.
  • the seal body 9 is formed in an annular body having a substantially rectangular cross section, and is disposed along the vicinity of the inner diameter edge of the upper end surface of the outer ring 2.
  • the base 6 is integrally provided on the outer diameter side of the lower surface of the seal body 9.
  • the base 6 extends in the axial direction and is provided so as to be press-fit into the aforementioned fitting recess 7.
  • An annular convex portion 6a that is press-fitted into the annular concave portion 7a is provided on the outer peripheral surface of the base portion 6.
  • the outer peripheral annular convex portion 6 a is a surface protruding portion of the base portion 6, is formed so as to correspond to the circular arc shape of the annular concave portion 7 a, and is disposed near the middle in the axial direction of the base portion 6.
  • an annular convex portion 6 b is provided as a press-fitting allowance composed of a protrusion that protrudes from the surface of the base portion 6 and deforms by press-fitting.
  • the radial allowance dimension in the inner circumferential annular protrusion 6b is smaller than the radial allowance dimension in the annular recess 7a. Further, the annular protrusion 6b on the inner peripheral side is formed so as to be positioned on the inner side in the axial direction than the annular protrusion 6a on the outer peripheral side.
  • the base 6 is press-fitted into the fitting recess 7 with the silane-based adhesive 8 applied to either or both of the fitting recess 7 and the base 6.
  • annular recess 7a is provided on the inner peripheral side (left side of FIG. 2 (B)) of the bearing ring, and only the annular protrusion 6a press-fitted into the annular recess 7a.
  • a seal structure provided, in other words, a seal structure provided with an uneven press-fitting allowance on the inner peripheral side may be employed.
  • annular recesses 7a are provided on the inner and outer peripheral sides (left and right sides of FIG. 2 (B)) of the bearing ring, and press-fitted to these annular recesses 7a and 7a, respectively.
  • a seal structure provided with annular convex portions 6a, 6a in other words, a seal structure provided with uneven press-fitting allowances on the inner peripheral side and the outer peripheral side, respectively.
  • FIG. 2B shows a seal structure in which annular protrusions 6a are provided on both the left and right sides, in other words, a seal structure in which convex press-fitting allowances are provided on the inner and outer peripheral sides.
  • the modified example of the seal structure is similarly established not only for the outer ring 2 but also for the inner ring 1.
  • the lip portion 10 is integrally connected to the tip on the inner peripheral side of the seal body 9.
  • the seal member 5 is a contact type in which the lip portion 10 is in contact with the inner ring outer peripheral surface 1c.
  • the lip portion 10 includes first and second lip portions 10a and 10b that bifurcate inward and outward in the axial direction.
  • the first lip portion 10a is inclined inward in the axial direction of the bearing space toward the tip.
  • the second lip portion 10b is inclined outward in the axial direction of the bearing space toward the tip.
  • An annular space 11 surrounded by the first and second lip portions 10a and 10b and the inner ring outer peripheral surface 1c is formed. Grease is also held in the annular space 11 and wear of the lip portion 10 can be reduced.
  • an annular fitting recess that press-fits the base portion 6 of the seal member 5 into the lower end surface of the inner ring 1 that is closer to the outer diameter side than the through hole 1 b and closer to the outer diameter of the inner ring. 7 is formed. Also in the fitting recess 7, the base portion 6 of the seal member 5 is press-fitted and fixed via a silane adhesive 8.
  • the detailed structure of the seal member 5 is the same as that of the seal member 5 provided at the upper end of the outer ring. Therefore, the same reference numerals as those assigned to the seal member 5 are used and the description thereof is omitted.
  • the adhesive strength of the silane adhesive will be described.
  • the adhesive strength of the silane-based adhesive is lower than that of the cyanoacrylate-based adhesive.
  • silane-based adhesives have stable adhesive strength against changes in humidity and temperature. In order to prove this, the following tests were conducted.
  • a test piece W of a plate made of the same nitrile or chloroprene as the seal member 5 is prepared.
  • a pair of metal test piece bonding jigs 12 and 12 are prepared.
  • Each test piece bonding jig 12 has a support portion 12a that supports the upper edge portion (or lower edge portion) of the test piece W, and an adhesive that extends from the support portion 12a along the one surface Wa of the test piece W by a predetermined dimension.
  • Surface 12b An adhesive to be tested is applied to the bonding surface 12b, and one end and the other end of one surface Wa of the test piece W are bonded to the upper and lower test piece bonding jigs 12 and 12, respectively.
  • the bonding area was about 300 mm 2 per bonded surface.
  • the heat cycle pattern added in this test was -40 ° C / no humidity control 6hh50 ° C / 98% RH 18h (2 cycles maximum 10 cycles). That is, a temperature of ⁇ 40 ° C. without humidity control is given to the test piece W for 6 hours. Next, a temperature of 50 ° C. is applied for 18 hours at a humidity of 98% RH. This is one cycle. After this heat cycle, a tensile test is performed on the test piece W at room temperature (20 ° C.). Among the test results shown in FIG. 4, the tensile strength on the vertical axis is the average value of two test pieces. The tensile strength in FIG. 4 is a value when the test piece W is peeled off from the adhesive surface.
  • the silane-based adhesive has a stable strength without being influenced by the use environment, and is excellent in peeling workability when the seal is replaced.
  • the absolute strength is low, the necessary strength for fixing the base portion 9 of the seal member 5 is compensated by providing the above-described uneven press-fitting allowance.
  • the adhesive strength of the silane adhesive is lower than that of the cyanoacrylate adhesive or the like.
  • the silane-based adhesive has a stable adhesive strength against changes in humidity and temperature, and is excellent in peeling workability at the time of seal replacement.
  • the base portion 6 of the seal member 5 is press-fitted and fixed to the fitting recesses 7 and 7 of the inner and outer rings 1 and 2 via the silane-based adhesive 8 with the press-fitting allowance of the concavo-convex shape. It is possible to reduce the number of parts and to reduce the cost by that amount compared to mechanically fixing with a cover screw or the like.
  • the state in which the base 6 of the seal member 5 is fixed to the fitting recess 7 is stably maintained by the adhesive strength of the silane-based adhesive 8 and the effect of the press-fitting allowance of the concavo-convex shape. can do. Furthermore, since the silane-based adhesive 8 is excellent in peeling workability, it is possible to reduce the number of work steps for the seal replacement work.
  • the base 6 of the new seal member 5 is press-fitted into the fitting recesses 7 and 7 again via the silane adhesive 8.
  • the slewing bearing can be used continuously. Since the base portion 6 of the seal member 5 is fixed to the fitting recess 7 via the silane-based adhesive 8, the press-fitting allowance of the uneven shape can be set smaller. Becomes easier.
  • the first lip portion 10a of the seal member 5 Since the first lip portion 10a of the seal member 5 is inclined inward in the axial direction of the bearing space 4 toward the tip, when the grease is supplied to the bearing space 4, the first lip portion 10a becomes the other bearing ring. Pressed against. As a result, grease leakage can be prevented. In this case, the pressure inside the bearing acts on the seal member 5, but since the base portion 6 of the seal member 5 is press-fitted and fixed to the fitting concave portion 7 with an uneven press-fitting allowance, the seal member 5 It will not drop out undesirably. Even when the first lip portion 10a is pressed against the raceway ring, the grease is held in the annular space 11 surrounded by the first and second lip portions 10a and 10b and the raceway ring. As a result of the grease forming an oil film between the tip of the lip portion 10 and the raceway ring, wear of the lip portion 10 can be reduced. Therefore, the effect of preventing grease leakage can be further enhanced.
  • a fitting recess 7A for press-fitting the base portion 6A of the seal member 5A may be formed near the upper end of the inner peripheral surface 2c of the outer ring.
  • the base 6A of the seal member 5A is press-fitted and fixed to the fitting recess 7A via a silane adhesive 8.
  • the fitting recess 7A is formed at a predetermined distance in the radial direction according to the radial dimension of the base 6a of the seal member 5A.
  • the seal member 5A includes the base portion 6A and the lip portion 10A.
  • the base 6A extends in the radial direction and is provided so as to be press-fit into the fitting recess 7A.
  • a plurality (three in each example) of annular protrusions 13 are provided on the upper end surface and the lower end surface of the base portion 6A as press-fitting margins including protrusions protruding from the base portion 6A and deformed by press-fitting.
  • the plurality of annular protrusions 13 on the upper and lower end faces of the base 6A are formed at regular intervals in the radial direction.
  • Each annular protrusion 13 is formed in a so-called wedge shape that inclines toward the opening of the fitting recess 7A from the upper and lower end faces toward the protruding tip. This wedge effect can prevent the annular protrusion 13 from undesirably coming out of the fitting recess 7A.
  • the lip portion 10A is composed only of an inclined portion that is inclined inward in the axial direction of the bearing space toward the tip.
  • the base portion 6A of the seal member 5A is press-fitted and fixed to the fitting recesses 7A of the inner and outer rings 1 and 2 via the silane adhesive 8 with the press-fitting allowance composed of the annular protrusions 13. Therefore, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced correspondingly compared to the case where the seal portion is covered with a cover and mechanically fixed with a screw or the like. Even if the pressure inside the bearing rises, the state in which the base 6A of the seal member 5A is fixed to the fitting recess 7A is stabilized by the adhesive strength of the silane-based adhesive and the press-fitting allowance composed of the annular protrusion 13. Can be maintained. Furthermore, since the silane-based adhesive 8 is excellent in peeling workability, it is possible to reduce the number of work steps for the seal replacement work.
  • the base 6B of the seal member 5B is fixed to the end faces of the inner and outer rings 1 and 2 (in this example, the outer ring 2) via a silane adhesive 8 without providing a fitting recess in the race. May be.
  • the processing man-hours for providing the fitting recesses in the inner and outer rings 1 and 2 can be omitted, so that the manufacturing cost can be further reduced.
  • the annular convex portion 6b is omitted, the annular concave portion 7a that is a press-fitting allowance composed of the concave portion is provided in the fitting concave portion 7, and the annular concave portion 7a is provided on the outer peripheral surface of the base portion 6. It is good also as a seal structure which provided the annular convex part 6a to press-fit. In this case, the structure of the base portion 6 of the seal member 5 can be simplified, and the mold cost can be reduced.
  • the annular protrusion 6a and the annular recess 7a may be omitted, and only the annular protrusion 6b may be provided as a press-fitting allowance including a protrusion.
  • the structure of the base portion 6 of the seal member 5 can be simplified, and the number of processing steps of the race ring for processing the annular recess 7a can be reduced.
  • FIG. 7A which is a cross-sectional view of the seal member before press-fitting
  • the outer ring 2 is provided with an annular recess 7a
  • the base 6 of the seal member 5C is provided with either a concave or convex press-fitting allowance.
  • FIG. 7B which is a cross-sectional view after the press-fitting of the seal member
  • the base 6 is elastically deformed when the seal member 5C is press-fitted and a part of the base 6 is inserted. It is necessary to provide a tightening allowance for elastic return so that it fits along the annular recess 7a.
  • the annular recess 7a may be provided on the left side in FIG. 7A, or may be provided on both the left and right sides in FIG.
  • FIGS. 8 and 9 show an example of a wind turbine for wind power generation.
  • This windmill 21 is provided with a nacelle 23 on a support base 22 so as to be able to turn horizontally, and a main shaft 25 is rotatably supported in a casing 24 of the nacelle 23.
  • a blade 26 which is a wing is attached.
  • the other end of the main shaft 25 is connected to the speed increaser 27, and the output shaft 28 of the speed increaser 27 is coupled to the rotor shaft of the generator 29.
  • the nacelle 23 is rotatably supported by the slewing bearing BR1.
  • a slewing bearing BR1 for the nacelle 23 having a gear or the like provided on the outer peripheral surface of the outer ring 2 is used.
  • a plurality of drive sources 30 are installed in the casing 24, and pinion gears are fixed to the drive sources 30 via reduction gears (not shown). It arrange
  • the outer ring 2 is connected and fixed to the support base 22 by a plurality of through holes 2 b, and the inner ring 1 is fixed to the casing 24.
  • the plurality of drive sources 30 are driven in synchronization, and this turning driving force is transmitted to the outer ring 2. Therefore, the nacelle 23 can turn relative to the support base 22.
  • the blade 26 is rotatably supported by the slewing bearing BR2.
  • the slewing bearing BR2 for example, a slewing bearing according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in which a gear is provided on the inner peripheral surface of the inner ring 1 is applied.
  • a driving source for rotating the blade 26 is provided at the protruding end portion 25 a of the main shaft 25.
  • the outer ring 2 of the slewing bearing is connected and fixed to the distal end portion 25a, and a gear attached to the inner peripheral surface of the inner ring 1 is engaged with a pinion gear of the drive source. .
  • the blade 26 can turn by driving the drive source and transmitting the turning driving force to the inner ring. Therefore, the slewing bearing BR2 can support the wind turbine blade 26 with respect to the main shaft 25 so as to be rotatable about an axis L2 substantially perpendicular to the main shaft axis L1. In this way, the angle of the blade 26 and the direction of the nacelle 23 can be changed at any time according to the wind condition.
  • the slewing bearing according to each of the above embodiments can be applied to construction machines such as hydraulic excavators and cranes other than those for wind power generation, rotary tables of machine tools, gun seats, parabolic antennas, and the like.

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Abstract

　使用環境に左右されることなく、安定した接着強度を有し、さらにシール交換時の剥離作業性にも優れる旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置を提供する。この旋回軸受は、内外輪(1),(2)における軸受空間(4)の軸方向の両端をそれぞれ封止する一対の弾性体製のシール部材(5)を備えている。内外輪(1),(2)に、シール部材(5)の基部(6)を圧入嵌合する嵌合凹部(7),(7)をそれぞれ設け、かつシール部材(5)の基部(6)および嵌合凹部(7),(7)の内面のいずれか一方または両方に凹凸形状の圧入代を設け、前記嵌合凹部(7),(7)に、それぞれシラン系接着剤を介してシール部材(5)の基部(6)を圧入嵌合させて固定した。

Description

旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置 関連出願
　本出願は、２００９年７月２９日出願の特願２００９－１７６０１６の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、例えば、風力発電装置のヨー、ブレード用の旋回座や、デッキクレーン等の旋回座に使用される旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置に関する。
　風力発電用の風車（風力発電装置）のヨー、ブレード用の旋回座等に使用される旋回軸受が実用に供されている。この旋回軸受は、一般的にグリースにて潤滑され、外部からの異物混入、または軸受内部からのグリース漏れを防ぐためにゴムシールが装着されている。このゴムの材質はニトリル、クロロプレン、アクリル等が使用されている。
特開平７－３１０６４５号公報、図１（ｂ） 独国実用新案第２０２０３３７２号明細書、ＦＩＧ．３、ＦＩＧ．４
　特に、風力発電装置のヨー、ブレード用に使用されるゴムシールは、グリース漏れ防止が重要な機能となる。旋回軸受は、一般に低速運転のため発熱の問題は少ないが、給脂管からグリースを給脂する等の場合には、軸受内部の圧力が上昇する。このため、グリース漏れを防止するリップ構造、例えば図９に示すような軸方向内向きのリップ構造を有するゴムシール部５０には、内部圧力が作用する。前記内部圧力またはリップ摺動部の接線力によって、ゴムシール部５０が軌道輪５１，５２のシール固定部より脱落するおそれがある。特に、図１０のようにシール基部５０ａを軸受軸方向に固定した構造では、シールリップに内部圧力が作用した場合にゴムシールがシール固定部より抜け易くなる。
　旋回軸受は外気に曝されるため、ゴムシールは耐候劣化や、ゴムシールのリップ摺動部の摩耗等の経年劣化が生じることがある。風力発電装置用軸受は２０年の寿命要求があるため、仮にゴムシールが劣化した場合においては、ゴムシールのみを交換できるような設計仕様にすることが必要となる。
　シールの固定方法としては、シール部を蓋で完全に覆い、この蓋をねじ等で軌道輪に機械的に固定する方法が考えられる（特許文献１）。この場合、部品点数が多くなり加工コストが高くなるうえ、シール交換作業の作業工数が大きくなることから望ましくない。
　また、シール部とシール固定部に凹凸形状の圧入代を設けて固定する方法が考えられる（特許文献２）。しかし、シール脱落防止のための圧入代を大きく設定すると、シールの組み込みが難しくなる。そのため、シール部を瞬間接着剤によりシール固定部に固定する手法が最も安価な手法になるが、瞬間接着剤は一旦硬化するとシール交換時の剥離が難しい。また、瞬間接着剤は、湿度や温度変化による膨張収縮の追従性が悪く、使用条件によっては、接着強度が著しく低下するおそれがある。
　この発明の目的は、使用環境に左右されることなく、安定した接着強度を有し、さらにシール交換時の剥離作業性にも優れる旋回軸受のシール構造および旋回部支持装置を提供することである。
　この発明の旋回軸受のシール構造は、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転動体が設けられ、内外輪における軸受空間の軸方向の両端をそれぞれ封止する一対の弾性体製のシール部材を備えた旋回軸受のシール構造において、前記内外輪のいずれか一方に、前記シール部材の基部を圧入嵌合する嵌合凹部を設け、かつ前記シール部材の基部および前記嵌合凹部の内面のいずれか一方または両方に、凹形状、凸形状、および凹凸形状の少なくともいずれか一つの圧入代を設け、前記嵌合凹部に、シラン系接着剤を介して前記シール部材の基部を固定したものである。
　前記シール部材の基部から突出して圧入により変形する突部からなる圧入代、および前記嵌合凹部の内面に形成されて圧入により前記シール部材の基部の表面突出部分が入る凹部からなる圧入代のいずれか一方または両方を設けたものであっても良い。
　前記「シラン系接着剤」とは、シランカップリング剤つまり一つの分子中に有機物との反応や相互作用が期待できる有機官能基「Ｙ」と、加水分解性基「ＯＲ」とを有する有機ケイ素化合物を、接着剤に添加したものである。
　前記「凹凸形状の圧入代」とは、シール部材の基部が嵌合凹部に弾性変形して固定された状態で、基部の抜け止めを図る部分の凹凸形状そのものを言い、いわゆる「締め代」等の寸法とは異なる概念である。
　この構成によると、シラン系接着剤の接着強度は、例えば、シアノアクリレート系接着剤等と比較し低い。しかし、シラン系接着剤は、湿度や温度変化に対して安定した接着強度を有し、さらに、シール交換時の剥離作業性にも優れる。内外輪いずれかの嵌合凹部に、このシラン系接着剤を介してシール部材の基部を凹凸形状等の圧入代で固定したため、シール部を蓋で覆いねじ等で機械的に固定するものより、部品点数の低減を図り、その分、コスト低減を図ることができる。軸受内部の圧力が上昇したとしても、シラン系接着剤の接着強度と、凹凸形状等の圧入代の作用とにより、シール部材の基部を嵌合凹部に固定した状態を安定して維持することができる。さらに、シラン系接着剤は剥離作業性に優れるため、シール交換作業の作業工数の低減を図ることができる。また、前記シラン系接着剤を介してシール部材の基部を嵌合凹部に固定しているため、前記凹凸形状等の圧入代をより小さく設定することができ、これにより、シール部材の組み込みが容易になる。
　前記シール部材は、前記基部から延び前記内外輪のいずれか他方に、先端に向かうに従って軸受空間の軸方向内側に傾斜するリップ部を有するものであっても良い。軸受空間にグリースを給脂すると、リップ部が前記内外輪のいずれか他方に押し付けられる。これにより、グリース漏れ防止を図ることができる。この場合、シール部材に軸受内部の圧力が作用するが、シール部材の基部を凹凸形状等の圧入代で嵌合凹部に圧入嵌合させて固定しているため、このシール部材が不所望に脱落することがなくなる。
　前記嵌合凹部は、軸方向を向いて開口するものであっても良い。この場合、シール部材は内部圧力の影響を受け易くなるものの、嵌合凹部に、シラン系接着剤を介してシール部材の基部を圧入嵌合して固定したため、前記内部圧力に抗してシール部材の嵌合凹部への固定を維持できる。前記シール部材はニトリルまたはクロロプレンから成るものであっても良い。
　また、この発明の旋回軸受のシール構造は、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転動体が設けられ、内外輪における軸受空間の軸方向の両端をそれぞれ封止する一対の弾性体製のシール部材を備えた旋回軸受のシール構造において、前記内外輪のいずれか一方に、シラン系接着剤を介して前記シール部材の基部を固定したものである。
　この構成によると、シール部材の基部をシラン系接着剤を介して固定したため、いわゆる瞬間接着剤等に比べて、湿度や温度変化に対して安定した接着強度を有し、さらに、シール交換時の剥離作業性にも優れる。また、シール部を蓋で覆いねじ等で機械的に固定するものより、部品点数の低減を図り、その分、コスト低減を図ることができる。さらに、シール交換作業の作業工数の低減を図ることができる。
　この発明において、前記旋回軸受のシール構造は、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ものであってもよく、風車のナセルを支持台に対して旋回自在に支持するものであってもよい。
　また、この発明の風車の旋回部支持装置は、前記したシール構造を有する旋回軸受により、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。
　さらに、この発明の風車の旋回部支持装置は、前記したシール構造を有する旋回軸受により、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。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１実施形態に係る旋回軸受の断面図である。 （Ａ）は同旋回軸受のシール構造等を拡大して示す断面図、（Ｂ）は同シール構造の要部拡大断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は同旋回軸受に適用するシラン系接着剤の接着強度の試験方法を表す図である。 同接着強度の試験結果を表す図である。 この発明の第２実施形態に係る旋回軸受のシール構造の要部断面図である。 この発明の第３実施形態に係る旋回軸受のシール構造の断面図である。 （Ａ）は、この発明の第４実施形態に係る旋回軸受のシール部材の圧入嵌合前の断面図、（Ｂ）は、同シール部材の圧入嵌合後の断面図である。 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。 同風力発電装置の破断側面図である。 従来例の旋回軸受の断面図である。
　この発明の第１実施形態を図１ないし図４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。
　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の軌道溝１ａ，２ａ間に転動自在に介在する複数のボール３と、周方向に隣接するボール３，３間に介在する図示外の間座とを備える。内外輪１，２の軌道溝１ａ，２ａは、いずれも２つの曲面で構成されている。各軌道溝１ａ，２ａを構成する２つの曲面は、それぞれ転動体としてのボール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。各ボール３は、内輪軌道溝１ａおよび外輪軌道溝２ａの前記各曲面に接点で接して４点接触する。この旋回軸受は４点接触玉軸受として構成されている。前記間座は例えば樹脂材料からなり、この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球面を成す凹面形状とされている。
　外輪２には、複数の貫通孔２ｂが円周方向一定間隔おきに設けられる。これら貫通孔２ｂは、例えば、外輪２を後述の支持台等に連結固定するために用いられる。内輪１にも複数の貫通孔１ｂが円周方向一定間隔おきに設けられ、これら貫通孔１ｂは、例えば内輪１を後述のナセルのケーシング等に連結固定するために用いられる。各貫通孔１ｂ，２ｂは、軸受軸方向に平行に形成されている。
　シール構造について説明する。
　内外輪１，２の軸受空間４にはグリースが充填され、この軸受空間４の軸方向の両端がシール部材５，５により密封されている。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、外輪２の上端部のうち、貫通孔２ｂ（図１）よりも内径側で且つ外輪内径寄りの上端面に、シール部材５の基部６を圧入嵌合する環状の嵌合凹部７が形成されている。この嵌合凹部７に、シラン系接着剤８を介して前記シール部材５の基部６を圧入嵌合させて固定している。嵌合凹部７は、シール部材５の基部６の軸方向寸法に応じて、軸方向に所定距離形成される。嵌合凹部７における外周側の壁部には、凹部からなる圧入代として環状凹部７ａが設けられる。この環状凹部７ａは、嵌合凹部７における軸方向中間付近に配置して設けられ、外径側に凹む断面円弧形状に形成される。
　シール部材５は、ニトリルまたはクロロプレン等の弾性体から成り、シール本体９と、基部６と、リップ部１０とを有する。シール本体９は、断面略長方形状の環状体に形成され、外輪２の上端面の内径縁付近に沿って配置される。このシール本体９における下面の外径側に、前記基部６が一体に設けられる。
　基部６は、軸方向に延び前述の嵌合凹部７に圧入嵌合可能に設けられる。この基部６の外周面に、前記環状凹部７ａに圧入嵌合する環状凸部６ａを設けている。この外周側の環状凸部６ａは、基部６の表面突出部分であり、環状凹部７ａの断面円弧形状に対応するように形成され、且つ、基部６の軸方向中間付近に配置して設けられる。基部６の内周面には、基部６の表面から突出して圧入により変形する突部からなる圧入代として、環状凸部６ｂを設けている。
　この内周側の環状凸部６ｂにおける径方向の圧入代寸法は、前記環状凹部７ａにおける径方向の圧入代寸法よりも小さく形成されている。また、内周側の環状凸部６ｂは、外周側の環状凸部６ａよりも軸方向内側に位置するように形成されている。前記シラン系接着剤８が、嵌合凹部７内および基部６のいずれか一方または両方に塗布された状態で、嵌合凹部７に基部６が圧入嵌合される。
　なお、図２（Ｂ）に示すシール構造に代えて、環状凹部７ａを軌道輪の内周側（図２（Ｂ）左側）に設け、この環状凹部７ａに圧入嵌合する環状凸部６ａのみ設けたシール構造、換言すれば内周側に凹凸形状の圧入代を設けたシール構造にしても良い。図２（Ｂ）に示すシール構造に代えて、環状凹部７ａを軌道輪の内周側および外周側（図２（Ｂ）左側および右側）に設け、これら環状凹部７ａ，７ａにそれぞれ圧入嵌合する環状凸部６ａ，６ａを設けたシール構造、換言すれば内周側および外周側に凹凸形状の圧入代をそれぞれ設けたシール構造にしても良い。
　軌道輪の内周側および外周側に環状凹部７ａを設けないで、図２（Ｂ）右側に環状凸部６ａを設けたシール構造、換言すれば外周側に凸形状の圧入代を設けたシール構造にしても良い。また、前記環状凹部７ａを設けないで、図２（Ｂ）左右両側に環状凸部６ａを設けたシール構造、換言すれば内周側および外周側に凸形状の圧入代をそれぞれ設けたシール構造にしても良い。上記シール構造の変形例は、外輪２だけでなく内輪１についても同様に成立する。
　図２（Ａ）に示すように、リップ部１０は、シール本体９の内周側の先端に一体に繋がる。シール部材５は、このリップ部１０が内輪外周面１ｃに接する接触式のものである。同リップ部１０は、軸方向内外に二股に分岐する第１，第２のリップ部１０ａ，１０ｂを有する。第１のリップ部１０ａは、先端に向かうに従って軸受空間の軸方向内側に傾斜する。第２のリップ部１０ｂは、先端に向かうに従って軸受空間の軸方向外側に傾斜する。これら第１，第２のリップ部１０ａ，１０ｂと内輪外周面１ｃとで囲まれた環状空間１１が形成される。この環状空間１１にもグリースが保持され、リップ部１０の摩耗を軽減し得る。
　図１に示すように、内輪１の下端部のうち、貫通孔１ｂよりも外径側で且つ内輪外径寄りの下端面に、シール部材５の基部６を圧入嵌合する環状の嵌合凹部７が形成されている。この嵌合凹部７にも、シラン系接着剤８を介して前記シール部材５の基部６を圧入嵌合させて固定している。その他このシール部材５の詳細構造については、外輪上端部に設けたシール部材５と同一構造であるので、同シール部材５に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
　前記シラン系接着剤の接着強度について説明する。
　シラン系接着剤の接着強度は、シアノアクリレート系接着剤と比較し低い。しかし、シラン系接着剤は、湿度や温度変化に対して安定した接着強度を有している。このことを証明するため、以下の試験を行った。
　図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、シール部材５と同一のニトリルまたはクロロプレンから成る板体の試験片Ｗを準備する。これと共に、一対の金属製の試験片接着用治具１２，１２を準備する。各試験片接着用治具１２は、試験片Ｗの上縁部（または下縁部）を支持する支持部１２ａと、この支持部１２ａから試験片Ｗの一表面Ｗａに沿って所定寸法延びる接着面１２ｂとを有する。この接着面１２ｂに、試験対象となる接着剤を塗布し、試験片Ｗの一表面Ｗａにおける、一端部および他端部をそれぞれ上下の試験片接着用治具１２，１２に接着する。接着面積は、一接着面当たり約３００ｍｍ２とした。
　その後、図３（Ｂ）に示すように、引張試験機Ｍにおいて、各試験片接着用治具１２の接着面以外の部分をクランプする。この状態において、一対の試験片接着用治具１２，１２を離隔させる矢符Ａ１，Ａ２にて表記する荷重方向に引張荷重を与える。
　この試験で付加したヒートサイクルパターンは、－40℃/湿度制御なし6h　⇔　50℃/98%RH 18h(2サイクル毎最大10サイクル)とした。つまり、試験片Ｗに対し、湿度制御のない－４０℃の温度を６時間与える。次に、湿度９８％ＲＨで５０℃の温度を１８時間与える。これを１サイクルとする。このヒートサイクル後に、常温（２０℃）にて試験片Ｗに引張試験を実施する。図４に示す試験結果のうち縦軸の引張強度は、試験片２個の平均値とした。同図４の引張強度は、接着面から試験片Ｗが剥れたときの値である。
　この試験結果から、シラン系接着剤は、使用環境に左右されることなく安定した強度を有し、さらにシール交換時の剥離作業性にも優れるということが言える。但し、絶対強度が低いため、前述の凹凸形状の圧入代を設けることで、シール部材５の基部９を固定するための必要な強度を補っている。
　以上説明した旋回軸受のシール構造によると、シラン系接着剤の接着強度は、シアノアクリレート系接着剤等と比較し低い。しかし、シラン系接着剤は、湿度や温度変化に対して安定した接着強度を有し、さらに、シール交換時の剥離作業性にも優れる。内外輪１，２の嵌合凹部７，７に、このシラン系接着剤８を介して、シール部材５の基部６を凹凸形状の圧入代で圧入嵌合して固定したため、シール部を蓋で覆いねじ等で機械的に固定するものより、部品点数の低減を図り、その分、コスト低減を図ることができる。軸受内部の圧力が上昇したとしても、シラン系接着剤８の接着強度と、凹凸形状の圧入代の作用とにより、シール部材５の基部６を嵌合凹部７に固定した状態を安定して維持することができる。さらに、シラン系接着剤８は剥離作業性に優れるため、シール交換作業の作業工数の低減を図ることができる。
　嵌合凹部７，７に付着したシラン系接着剤８を剥離した後、この嵌合凹部７，７に、再び、シラン系接着剤８を介して新たなシール部材５の基部６を圧入嵌合して固定することで、この旋回軸受を継続して使用することが可能となる。前記シラン系接着剤８を介してシール部材５の基部６を嵌合凹部７に固定しているため、前記凹凸形状の圧入代をより小さく設定することができ、これにより、シール部材５の組み込みが容易になる。
　シール部材５の第１のリップ部１０ａは、先端に向かうに従って軸受空間４の軸方向内側に傾斜するため、軸受空間４にグリースを給脂すると、この第１のリップ部１０ａが他方の軌道輪に押し付けられる。これにより、グリース漏れ防止を図ることができる。この場合、シール部材５に軸受内部の圧力が作用するが、シール部材５の基部６を凹凸形状の圧入代で嵌合凹部７に圧入嵌合させて固定しているため、このシール部材５が不所望に脱落することがなくなる。第１のリップ部１０ａが軌道輪に押し付けられた場合であっても、第１，第２のリップ部１０ａ，１０ｂと軌道輪とで囲まれた環状空間１１にグリースが保持されるため、このグリースがリップ部１０の先端と軌道輪との間に油膜を形成する結果、リップ部１０の摩耗を軽減し得る。それ故、グリース漏れ防止効果をさらに高めることができる。
　図５によりこの発明の第２実施形態に係る旋回軸受のシール構造を説明する。同図に示すように、外輪内周面２ｃのうち上端寄りに、シール部材５Ａの基部６Ａを圧入嵌合する嵌合凹部７Ａを形成しても良い。この嵌合凹部７Ａに、シラン系接着剤８を介して前記シール部材５Ａの基部６Ａを圧入嵌合させて固定している。嵌合凹部７Ａは、シール部材５Ａの基部６ａの径方向寸法に応じて、径方向に所定距離形成される。シール部材５Ａは、前記基部６Ａとリップ部１０Ａとで成る。基部６Ａは、径方向に延び前記嵌合凹部７Ａに圧入嵌合可能に設けられる。
　この基部６Ａの上端面および下端面に、基部６Ａから突出して圧入により変形する突部からなる圧入代として複数（この例では各端面につき３つ）の環状突部１３をそれぞれ設けている。基部６Ａの上下各端面における複数の環状突部１３は、径方向に一定間隔を隔てて形成される。各環状突部１３は、上下各端面から突出先端に向かうに従って、嵌合凹部７Ａ開口側に傾斜するいわゆる楔形状に形成される。この楔効果により環状突部１３が嵌合凹部７Ａから不所望に抜けることをより防止し得る。前記リップ部１０Ａは、先端に向かうに従って軸受空間の軸方向内側に傾斜する傾斜部分のみからなる。
　図５のシール構造においても内外輪１，２の嵌合凹部７Ａに、シラン系接着剤８を介してシール部材５Ａの基部６Ａを環状突部１３からなる圧入代で圧入嵌合して固定したため、シール部を蓋で覆いねじ等で機械的に固定するものより、部品点数の低減を図り、その分、コスト低減を図ることができる。軸受内部の圧力が上昇したとしても、シラン系接着剤の接着強度と、環状突部１３からなる圧入代の作用とにより、シール部材５Ａの基部６Ａを嵌合凹部７Ａに固定した状態を安定して維持することができる。さらに、シラン系接着剤８は剥離作業性に優れるため、シール交換作業の作業工数の低減を図ることができる。
　図６によりこの発明の第３実施形態に係る旋回軸受のシール構造を説明する。同図に示すように、軌道輪に嵌合凹部を設けず、内外輪１，２（この例では外輪２）の端面に、シラン系接着剤８を介してシール部材５Ｂの基部６Ｂを固定させても良い。この場合、部品点数低減、作業工数の低減効果に加え、内外輪１，２に嵌合凹部を設ける加工工数を省略できるため、さらに製造コストの低減を図れる。
　図２（Ｂ）に示すシール構造において、環状凸部６ｂを省略し、嵌合凹部７における、凹部からなる圧入代である環状凹部７ａを設け、基部６の外周面に、前記環状凹部７ａに圧入嵌合する環状凸部６ａを設けたシール構造としても良い。この場合、シール部材５の基部６の構造を簡単化でき、金型費用の低減を図ることが可能となる。
　図２（Ｂ）に示すシール構造において、環状凸部６ａ、環状凹部７ａを省略し、突部からなる圧入代として環状凸部６ｂのみ設けたシール構造としても良い。この場合、シール部材５の基部６の構造を簡単化できるうえ、環状凹部７ａを加工するための軌道輪の加工工数を低減し得る。
　図７（Ａ），（Ｂ）によりこの発明の第４実施形態に係る旋回軸受のシール部材について説明する。シール部材の圧入嵌合前の断面図である図７（Ａ）に示すように、外輪２に環状凹部７ａを設け、シール部材５Ｃの基部６には凹形状、凸形状何れの圧入代も設けないシール構造にしても良い。但し、このシール構造では、シール部材の圧入嵌合後の断面図である図７（Ｂ）に示すように、シール部材５Ｃを圧入嵌合するとき基部６が弾性変形し、基部６の一部が前記環状凹部７ａに倣って嵌り込むように弾性復帰する締め代を設けておく必要がある。環状凹部７ａは図７（Ａ）左側に設けても良いし、図７（Ａ）左右両側に設けても良い。
　図８および図９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。
　ナセル２３は、旋回軸受ＢＲ１により旋回自在に支持される。図１ないし図４に示した第１実施形態の旋回軸受において、例えば、外輪２の外周面にギヤ等が設けられたものが、前記ナセル２３用の旋回軸受ＢＲ１に用いられる。図８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。外輪２（図１）の前記ギヤ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が複数の貫通孔２ｂ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。
　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、図１ないし図４に示した第１実施形態の旋回軸受において、例えば、内輪１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２が連結固定され、内輪１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。
　前記した各実施形態に係る旋回軸受は、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。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
１…内輪
１ａ…軌道溝
２…外輪
２ａ…軌道溝
３…ボール（転動体）
４…軸受空間
５…シール部材
６…基部
７…嵌合凹部
８…シラン系接着剤
１０ａ…第１のリップ部

Claims (9)

  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転動体が設けられ、内外輪における軸受空間の軸方向の両端をそれぞれ封止する一対の弾性体製のシール部材を備えた旋回軸受のシール構造であって、
    　前記内外輪のいずれか一方に、前記シール部材の基部を圧入嵌合する嵌合凹部を設け、かつ前記シール部材の基部および前記嵌合凹部の内面のいずれか一方または両方に、凹形状、凸形状、および凹凸形状の少なくともいずれか一つを形成することにより、当該基部が前記嵌合凹部に圧入嵌合され、且つ、前記嵌合凹部に、シラン系接着剤を介して前記シール部材の基部を固定した旋回軸受のシール構造。
  2. 　請求項１において、前記シール部材は、前記基部から延び前記内外輪のいずれか他方に、先端に向かうに従って軸受空間の軸方向内側に傾斜するリップ部を有する旋回軸受のシール構造。
  3. 　請求項１において、前記嵌合凹部は、軸方向を向いて開口する旋回軸受のシール構造。
  4. 　請求項１において、前記シール部材はニトリルまたはクロロプレンから成る旋回軸受のシール構造。
  5. 　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転動体が設けられ、内外輪における軸受空間の軸方向の両端をそれぞれ封止する一対の弾性体製のシール部材を備えた旋回軸受のシール構造であって、
    　前記内外輪のいずれか一方に、シラン系接着剤を介して前記シール部材の基部を固定した旋回軸受のシール構造。
  6. 　請求項１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のシール構造。
  7. 　請求項１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のシール構造。
  8. 　請求項１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風車の旋回部支持装置。
  9. 　請求項１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風車の旋回部支持装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150308507A1 (en) * 2013-01-10 2015-10-29 Ntn Corporation Bearing seal and rolling bearing with seal
CN109899402A (zh) * 2017-12-08 2019-06-18 斯凯孚公司 车轮轴承单元和预组装方法
CN111894992A (zh) * 2020-08-06 2020-11-06 中国铁建重工集团股份有限公司 一种工程机械、主轴承和密封件
CN115213631A (zh) * 2022-01-18 2022-10-21 江苏万达特种轴承股份有限公司 一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014009752A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Nok Corp オイルシール
JP2019044817A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 アルプス電気株式会社 気密保持機構およびスタンドの位置検出装置
CN209667068U (zh) * 2019-01-15 2019-11-22 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的防抱死制动装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH041724U (ja) * 1990-04-19 1992-01-08
JPH11257363A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JP2000018261A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Nippon Seiko Kk 密封転がり軸受

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH041724U (ja) * 1990-04-19 1992-01-08
JPH11257363A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JP2000018261A (ja) * 1998-07-03 2000-01-18 Nippon Seiko Kk 密封転がり軸受

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150308507A1 (en) * 2013-01-10 2015-10-29 Ntn Corporation Bearing seal and rolling bearing with seal
EP2944838A4 (en) * 2013-01-10 2016-06-01 Ntn Toyo Bearing Co Ltd BEARING SEAL AND GROUND BEARING WITH SEAL
US9765822B2 (en) * 2013-01-10 2017-09-19 Ntn Corporation Bearing seal and rolling bearing with seal
CN109899402A (zh) * 2017-12-08 2019-06-18 斯凯孚公司 车轮轴承单元和预组装方法
CN111894992A (zh) * 2020-08-06 2020-11-06 中国铁建重工集团股份有限公司 一种工程机械、主轴承和密封件
CN115213631A (zh) * 2022-01-18 2022-10-21 江苏万达特种轴承股份有限公司 一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法
CN115213631B (zh) * 2022-01-18 2023-08-04 江苏万达特种轴承股份有限公司 一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法

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