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WO2019203265A1 - 複列自動調心ころ軸受 - Google Patents

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WO2019203265A1
WO2019203265A1 PCT/JP2019/016453 JP2019016453W WO2019203265A1 WO 2019203265 A1 WO2019203265 A1 WO 2019203265A1 JP 2019016453 W JP2019016453 W JP 2019016453W WO 2019203265 A1 WO2019203265 A1 WO 2019203265A1
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WO
WIPO (PCT)
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row
rollers
roller
bearing
double
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2019/016453
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English (en)
French (fr)
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一将 ▲瀬▼古
径生 堀
井上　靖之
貴志 山本
雅樹 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Priority claimed from JP2019072707A external-priority patent/JP7488633B2/ja
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to DK19788217.8T priority Critical patent/DK3783237T3/da
Priority to CN201980026335.1A priority patent/CN111989500B/zh
Priority to EP19788217.8A priority patent/EP3783237B1/en
Publication of WO2019203265A1 publication Critical patent/WO2019203265A1/ja
Priority to US17/071,368 priority patent/US11306776B2/en
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the present invention relates to an application in which an uneven load is applied to two rows of rollers arranged in the bearing width direction, for example, a double row spherical roller bearing used for supporting a main shaft of a wind power generator or an industrial machine.
  • an axial load caused by wind force acts on the bearing that supports the main shaft of the wind power generator.
  • the main shaft supporting bearing is a double-row self-aligning roller bearing 41 having a symmetrical structure in the axial direction as shown in FIG. 20, two rows of rollers 44, 45 interposed between the inner ring 42 and the outer ring 43 are arranged. Of these, only the roller 45 in one row, which is mainly on the rear side with respect to the axial load Fa, receives the axial load Fa. That is, one row of rollers 45 receives both a radial load and an axial load, while the other row of rollers 44 receives only a radial load.
  • the roller 45 in the row receiving the radial load and the axial load has a larger contact surface pressure than the roller 44 in the row receiving only the radial load, and the rolling surface of the roller 45 and the surface of the raceway surface 43a of the outer ring 43 are increased. Damage and wear are likely to occur.
  • the rolling life of the rollers 45 in one row is shorter than the rolling life of the rollers 44 in the other row, and the actual life of the entire bearing is determined by the short rolling life of the rows of rollers 45 that receive this axial load.
  • the lengths of the two rows of rollers are made different from each other (see Patent Document 1), or the contact angles of the two rows of rollers are made different from each other. (See Patent Document 2).
  • the bearing size standard ISO standard; JISB1512
  • the load capacity of the roller in the row subjected to the axial load can be increased to an appropriate value only by using one of the above two methods. Is difficult. That is, since the inner diameter, outer diameter, and bearing width are determined with respect to the nominal number according to the dimensional standard, the bearing width exceeds the standard value if the length of the roller in the row receiving the axial load is too long. Moreover, if the contact angle of the row roller receiving the axial load is too large, the inner diameter exceeds the standard value.
  • Patent Document 3 makes it possible to equalize the contact surface pressure received by both rows with respect to a fatigue load that is applied on a daily basis, thereby improving the actual life of the entire bearing.
  • extreme loads which are the maximum loads that are expected to occur in 50 years
  • the load capacity is insufficient in the row with the short roller length only by setting the above parameters. There is.
  • the purpose of the present invention is as a bearing suitable for applications in which axial loads and radial loads are applied, and loads having different sizes act on two rows of rollers arranged in the axial direction.
  • Another object of the present invention is to provide a double row self-aligning roller bearing capable of appropriately sharing the load even with extreme load.
  • the double row spherical roller bearing according to the present invention is: Inner ring, An outer ring having a spherical raceway surface; Two rows of rollers arranged in the bearing width direction, interposed between the inner ring and the outer ring, Each of the two rows of rollers is a double row self-aligning roller bearing having an outer peripheral surface having a cross-sectional shape along the raceway surface of the outer ring,
  • the ratio of the contact angle ⁇ 1 of one row of rollers to the contact angle ⁇ 2 of the other row of rollers is in the range of 0.25 ⁇ ⁇ 1 / ⁇ 2 ⁇ 0.5
  • the ratio with B2 is in the range of 0.5 ⁇ B1 / B2 ⁇ 0.6.
  • the other row of rollers can bear a large axial load.
  • a roller with a large contact angle bears almost all of the axial load and a part of the radial load, and a roller with a small contact angle.
  • the contact surface pressure of the rollers in both rows can be made uniform. As a result, a large load capacity can be ensured in the entire bearing, and the substantial life of the entire bearing can be improved.
  • each double row spherical roller bearing is assumed to be used as a spindle support bearing for a wind turbine generator.
  • the assumed load condition refers to an axial load and a radial load, which are fatigue loads, when an average wind power generator is operating most normally in consideration of various conditions such as power generation capacity and installation location. .
  • the optimal contact angle ratio may not be 1: 3.
  • the optimum contact angle ratio falls within the range of 1: 2 to 1: 4. That is, by setting the ratio of the contact angles of both rows to a range of 0.25 ⁇ ⁇ 1 / ⁇ 2 ⁇ 0.5, it is possible to appropriately share the load between the two rows of rollers with respect to the fatigue load.
  • the ratio of the bearing width direction distance B2 from the end surface to the intersection is in the range of 0.5 ⁇ B1 / B2 ⁇ 0.6, so that the length of the roller in the one row that bears almost only the radial load. However, it does not become excessively short within the range of the standard dimension. Therefore, it is avoided that the load capacity of the one row of rollers is insufficient even for an extreme load that needs to be assumed to be loaded from various directions. Therefore, it is possible to appropriately share the load between the two rows of rollers for both the fatigue load and the extreme load within the limits of the dimensional standard.
  • the ratio between the roller length L1 of the one row and the roller length L2 of the other row may be in the range of 0.9 ⁇ L1 / L2 ⁇ 1.0. According to this configuration, since the roller length of the row with a large contact angle is equal to or longer than the roller length of the row with a small contact angle, the load capacity with respect to the axial load of the roller with the large contact angle is reliably improved. At the same time, by setting the roller length of the row with a small contact angle to 90% or more of the roller length of the other row, as described above, the length of the roller of the one row bearing almost only the radial load. Is prevented from becoming excessively short within the range of the standard dimensions.
  • an inclination angle ⁇ 2 of the cage that holds the rollers of the other row is a roller maximum diameter angle ⁇ 2 that is an inclination angle of a position that forms the maximum diameter of the rollers of the other row.
  • 0 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ 2 The relationship indicated by For example, when the pocket surface of the column portion of the cage is a cylindrical surface, the center line of the cylindrical surface is relative to the cage center line (bearing center axis). It is an angle to be formed.
  • the “inclination angle ⁇ 2 of the cage” may be an inclination angle of the outer diameter surface of the cage or an inclination angle of the inner diameter surface of the cage.
  • the roller in the other row that is, the roller in the rear side with respect to the input direction of the axial load has a large maximum diameter angle ⁇ 2, so the cage inclination angle ⁇ 2 is appropriately set, and the pocket surface of the cage is the maximum diameter of the roller. You may make it hold a position. At this time, 0 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ 2 By doing so, the posture stability of the rollers is not impaired. Further, by adopting such a cage shape, it is possible to prevent the deterioration of the incorporation characteristic peculiar to the left-right row asymmetric design and to stably hold the rollers.
  • each of the rollers has a DLC film having a multilayer structure on the outer peripheral surface,
  • the film thickness of this DLC film is 2.0 ⁇ m or more,
  • the film hardness of each layer in the multilayer DLC film may be such that the layer on the outer layer side increases stepwise.
  • the DLC is an abbreviation for Diamond-like Carbon.
  • ⁇ Abrasion resistance is improved by DLC film treatment on the outer peripheral surface of the roller.
  • the DLC film employs a multilayer structure with excellent adhesion to the base material, and the film thickness is desirably 2.0 ⁇ m or more. Further, by setting the roughness value of the outer peripheral surface on which the DLC film is applied to 0.3 Ra or less as the arithmetic average roughness Ra and 0.05 or less as the root mean square slope R ⁇ q, the aggression against the counterpart material can be alleviated. Furthermore, the film hardness of the DLC film can obtain high adhesion by increasing the hardness stepwise in a multilayer structure.
  • This double row spherical roller bearing is suitable for supporting the main shaft of a wind power generator.
  • a radial load due to the weight of the blade and the rotor head and an axial load due to wind force are applied to the double row spherical roller bearing that supports the main shaft of the wind power generator.
  • both the roller radial load and the axial load of the other row are subjected, and the roller of the one row substantially receives only the radial load.
  • the roller of the row receiving the axial load is the roller of the other row having a large contact angle
  • the roller of the row receiving only the radial load is the roller of the one row having a small contact angle.
  • Both the fatigue load and the extreme value load are appropriately shared by the rollers in both rows.
  • FIG. 4 shows the distribution analysis results of the contact pressure of the roller on the front side when a composite load of axial load and radial load is applied to multiple types of double row spherical roller bearings with different contact angle ratios for both rows of rollers. It is a graph.
  • Fig. 5 shows the distribution analysis results of the contact pressure of the roller on the rear side when a composite load of axial load and radial load is applied to multiple types of double row spherical roller bearings with different contact angle ratios for both rows of rollers. It is a graph. It is the figure which illustrated the ratio of the roller length with respect to a bearing width on the same drawing about several conventional double row self-aligning roller bearings.
  • a double-row self-aligning roller bearing (hereinafter sometimes simply referred to as “bearing”) 1 will be described with reference to FIG.
  • this double-row self-aligning roller bearing 1
  • left and right rows of rollers 4 and 5 arranged in the bearing width direction (axial direction) are interposed between an inner ring 2 and an outer ring 3.
  • the raceway surface 3 a of the outer ring 3 has a spherical shape, and the rollers 4 and 5 in each of the left and right rows have a cross-sectional shape along the raceway surface 3 a of the outer ring 3.
  • the outer peripheral surfaces of the rollers 4 and 5 are rotating curved surfaces obtained by rotating an arc along the raceway surface 3a of the outer ring 3 around the center lines C1 and C2.
  • the inner ring 2 is formed with double-row raceway surfaces 2a and 2b having a cross-sectional shape along the outer peripheral surfaces of the rollers 4 and 5 in the left and right rows.
  • collars (small collars) 6 and 7 are provided, respectively.
  • An intermediate collar 8 is provided at the center of the outer peripheral surface of the inner ring 2, that is, between the left row roller 4 and the right row roller 5.
  • the rollers 4 and 5 in the left and right rows are held by the cages 10L and 10R, respectively.
  • a plurality of column portions 12 extend to the left side from the annular portion 11, and the left row rollers 4 are held in pockets between these column portions 12.
  • the right row retainer 10 ⁇ / b> R a plurality of column portions 12 extend to the right side from the annular portion 11, and the right row rollers 5 are held in pockets between the column portions 12.
  • the rollers 4 and 5 in each of the left and right rows are asymmetric rollers in which the positions of the maximum diameters D1max and D2max deviate from the center A1 and A2 of the roller length.
  • the position of the maximum diameter D1max of the roller 4 in the left row is on the right side of the center A1 of the roller length
  • the position of the maximum diameter D2max of the roller 5 in the right row is on the left side of the center A2 of the roller length.
  • Induced thrust loads are generated in the rollers 4 and 5 in the left and right rows of such asymmetric rollers.
  • the middle collar 8 of the inner ring 2 is provided.
  • the combination of the asymmetrical rollers 4 and 5 and the middle collar 8 guides the rollers 4 and 5 at the three locations of the inner ring 2, the outer ring 3 and the middle collar 8, so that the guidance accuracy is good.
  • the contact angles of the rollers 4 and 5 in both rows are both greater than 0 ° and different from each other.
  • the contact angle ⁇ 2 of the rollers 5 in the right row is larger than the contact angle ⁇ 1 of the rollers 4 in the left row.
  • the ratio of the contact angle ⁇ 1 of the left row roller 4 to the contact angle ⁇ 2 of the right row roller 5 is set within a range of 1: 2 to 1: 4, that is, 0.25 ⁇ ⁇ 1 / ⁇ 2 ⁇ 0.5. Yes.
  • the left row roller 4 and the right row roller 5 have the same maximum diameters D1max and D2max, and have different lengths L1 and L2 along the center lines C1 and C2.
  • the length L2 of the long roller 5 is preferably 39% or more of the bearing width (bearing width direction distance from the bearing end surface E1 on the left row side to the bearing end surface E2 on the right row side) B.
  • the length L1 of the left row roller 4 and the length L2 of the right row roller 5 may be equal.
  • the length L2 of the roller having the large contact angle is set longer than the length L1 of the roller having the small contact angle, so that the load on the axial load of the roller having the large contact angle is increased. The capacity is further improved.
  • the position in the bearing width direction of the intersection P of the two action lines S1 and S2 forming the contact angles ⁇ 1 and ⁇ 2 of both rows is closer to the roller 4 side where the contact angle is smaller than the center position Q in the bearing width direction of the middle collar 8. Is shifted by a distance K. Thereby, the contact angle ⁇ 2 of the long roller 5 can be increased without making the long roller 5 longer than necessary.
  • the action lines S1 and S2 are lines on which a combined force of forces acting on the contact portions between the rollers 4 and 5 and the inner ring 2 and the outer ring 3 acts. A point P where the action lines S1 and S2 intersect with each other is located on the bearing center axis O.
  • the bearing width direction position of the intersection point P includes the bearing width direction distance B1 from the bearing end surface E1 on the left column side where the contact angle is small to the intersection point P, and the bearing end surface E2 on the right column side where the contact angle is large. Is set such that the ratio with the distance B2 in the bearing width direction from the point P to the intersection point P is in the range of 0.5 ⁇ B1 / B2 ⁇ 0.6.
  • the bearing 1 having this configuration is used in applications in which axial loads and radial loads are applied and loads having different sizes act on the left and right roller rows, for example, as a main shaft support bearing of a wind turbine generator.
  • the roller 4 in the left row is located on the side closer to the swirl blade (front side: left side in FIG. 1), and the roller 5 in the right row is located on the far side (rear side: right side in FIG. 1).
  • the bearing 1 is installed.
  • the axial load Fa from the main shaft is applied in a direction from the front side toward the rear side.
  • roller 5 in the right row having a large contact angle ⁇ 2 bears almost all of the axial load and a part of the radial load
  • roller 4 in the left row having a small contact angle ⁇ 1 bears the rest of the radial load.
  • the length L1 of the roller in the left row that bears almost only the radial load is It will not be too short within the dimensions. If the length of one row of rollers is too short, the load capacity of the rollers will be insufficient, and if an extremely large load such as an extreme load is applied in the radial direction, edge stress will occur at both ends of the rollers. This will cause a decrease in the service life. However, in the bearing 1 according to the present embodiment, it is avoided that the load capacity of the rollers in one row is insufficient even for an extreme load that needs to be assumed to be loaded from various directions. Therefore, according to the bearing 1, it is possible to appropriately share the load between the two rows of rollers for both the fatigue load and the extreme load within the limits of the dimensional standard.
  • the roller length L2 of the other row is longer than the roller length L1 of one row (in this example, the left row). More preferably, the ratio between L1 and L2 is in the range of 0.9 ⁇ L1 / L2 ⁇ 1.0 so that the length L1 does not become excessively short.
  • the conventional product shown in FIG. 10 has a small contact surface pressure on the front side and a large contact surface pressure on the rear side, and the load load is not uniform between the front side and the rear side.
  • the contact surface pressure is generated on the entire roller on the front side, so that the maximum value of the contact surface pressure on the rear side is lowered and the contact surface pressure difference between both rows is small. Are equalized.
  • FIG. 5 shows the contact surface pressure analysis result distribution of the rollers 4 in the front side, that is, the left row
  • FIG. 6 shows the contact surface pressure analysis result distribution of the rollers 5 in the rear side, that is, the right row.
  • a contact angle ratio of 1: 1 is a conventional product
  • contact angle ratios of 1: 2 and 1: 3 are contact angle change products of the present invention.
  • the contact surface pressure ratio is 1: 3, and the contact surface pressure is most even on the front side and the rear side.
  • the contact angle ratio of 1: 2 is not equalized compared to the contact angle ratio of 1: 3, but it is sufficiently equalized compared to the contact angle ratio of 1: 1.
  • the contact angle ratio is desirably 1: 2 or more and 1: 4 or less.
  • the assumed axial load and radial load are the axial load, which is the fatigue load when the average wind power generator is operating most normally in consideration of various conditions such as power generation capacity and installation location, and the like. Refers to radial load. Therefore, in a double row self-aligning roller bearing used in a wind power generator having different conditions as compared with an average wind power generator, the optimal contact angle ratio may not be 1: 3. However, even in that case, the optimum contact angle ratio falls within the range of 1: 2 to 1: 4.
  • the ratio of the contact angles of the rollers in both rows within the range of the dimensional standard is added by adding a condition that the length L2 of the roller 5 having a long length is 39% or more of the bearing width B.
  • a double row self-aligning roller bearing in which the above is appropriate is obtained.
  • the ratio of the length L2 of the roller 5 to the bearing width B was investigated. As a result, as shown in FIG. 7, the ratio was found to be 39% or more.
  • the dimensional standard is a standard that defines an inner diameter, an outer diameter, and a bearing width.
  • a casing 23a of the nacelle 23 is installed on the support base 21 via a swivel bearing 22 (FIG. 9) so as to be horizontally swivelable.
  • a main shaft 26 is rotatably installed via a main shaft support bearing 25 installed in the bearing housing 24, and a blade 27 serving as a swirl wing is formed at a portion protruding from the casing 23 a of the main shaft 26. Is attached.
  • the other end of the main shaft 26 is connected to the speed increaser 28, and the output shaft of the speed increaser 28 is coupled to the rotor shaft of the generator 29.
  • the nacelle 23 is turned at an arbitrary angle by the turning motor 30 via the speed reducer 31.
  • two main shaft support bearings 25 are arranged side by side, but may be one.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the cage 10R that holds the roller 5 in the other row is an inclination angle at a position where the maximum diameter of the roller 5 in the other row is formed.
  • the “inclination angle ⁇ 2 of the cage 10R” is, for example, when the pocket surface 12a of the column portion 12 of the cage 10R is a cylindrical surface, the center line C2 of the cylindrical surface is the center of the cage (bearing center axis).
  • the angle formed with respect to O) is the cage inclination angle ⁇ 2.
  • the “cage inclination angle ⁇ 2” may be an inclination angle of the outer diameter surface of the cage 10R or an inclination angle of the inner diameter surface of the cage 10R.
  • the roller 5 in the other row that is, the roller 5 in the rear side with respect to the input direction of the axial load has a larger maximum diameter angle ⁇ 2, so the cage inclination angle ⁇ 2 is set, and the pocket surface 12a of the cage 10R is a roller.
  • a maximum diameter position of 5 may be held. At this time, 0 ⁇ ⁇ 2 ⁇ ⁇ 2
  • the posture stability of the roller 5 is not impaired.
  • retainer 10R by setting it as the shape of such a holder
  • the rollers 4 and 5 in each row have a DLC film 9 having a multilayer structure (three or more layers) on the outer peripheral surface.
  • the DLC film 9 may be applied to the raceway surfaces 2a, 2b, and 3a of the inner ring 2 and the outer ring 3 in the same manner as the rollers 4 and 5, but here, the DLC film 9 of the rollers 4 and 5 will be described.
  • the film thickness of this DLC film 9 is 2.0 ⁇ m or more.
  • the DLC film 9 is composed of the base layer 9a and the mixed layer 9b in order from the base material side of the rollers 4 and 5, as schematically shown in the cross section of the DLC film 9 of the roller 5 on the rear side in FIG. , And the surface layer 9c.
  • the surface roughness of the outer surfaces of the base materials of the rollers 4 and 5 is expressed as follows: Ra ⁇ 0.3 and R ⁇ q ⁇ 0.05 with arithmetic roughness Ra and root mean square slope R ⁇ q. It is.
  • the film hardness of each of the layers 9a, 9b, 9c in the multilayered DLC film 9 increases stepwise on the outer layer side.
  • the DLC film 9 employs a multilayer structure that is excellent in adhesion to the base material.
  • the film thickness is desirably 2.0 ⁇ m or more.
  • the roughness value of the outer peripheral surface to which the DLC film 9 is applied can be set to 0.3 Ra or less as the arithmetic average roughness Ra and 0.05 or less as the root mean square slope R ⁇ q, the aggression against the counterpart material can be alleviated.
  • the film hardness of the DLC film 9 can obtain high adhesion by increasing the hardness stepwise in a multilayer structure.
  • the material of the rollers 4 and 5 and the DLC film 9 will be specifically described.
  • the rollers 4, 5, the inner ring 2, and the outer ring 3 are made of an iron-based material.
  • any steel material generally used as a bearing member can be used, and examples thereof include high carbon chromium bearing steel, carbon steel, tool steel, martensitic stainless steel, and the like.
  • the surface on which the DLC film 9 is formed preferably has a Vickers hardness of Hv650 or higher. By setting it as Hv650 or more, a hardness difference with the DLC film 9 (underlayer) can be reduced, and adhesiveness can be improved.
  • a nitrided layer is formed by nitriding before forming the film.
  • the nitriding treatment it is preferable to perform a plasma nitriding treatment in which an oxide layer that hinders adhesion is hardly generated on the surface of the base material.
  • the hardness of the surface after nitriding is Hv1000 or more in terms of Vickers hardness in order to further improve the adhesion to the DLC film 9 (underlayer).
  • the surface of the rollers 4 and 5 on which the DLC film 9 is formed that is, the surface on which the base layer 9a is formed, has an arithmetic average roughness Ra of 0.1 to 0.3 ⁇ m and a square Average square root slope R ⁇ q is 0.05 or less.
  • R ⁇ q is preferably 0.03 or less, more preferably 0.02 or less.
  • the arithmetic average roughness Ra and the root mean square slope R ⁇ q are numerical values calculated in accordance with JISB0601, and are measured using a contact-type or non-contact-type surface roughness meter. Specific measurement conditions are a measurement length of 4 mm and a cutoff of 0.8 mm.
  • the root mean square slope R ⁇ q on the surface of the base material By setting the root mean square slope R ⁇ q on the surface of the base material to 0.05 or less, the peak in the roughness curve becomes gentle, the radius of curvature of the protrusion increases, and the local surface pressure can be reduced. Further, at the time of film formation, electric field concentration at a micro level due to roughness can be suppressed, local changes in film thickness and hardness can be prevented, and as a result, peeling resistance of the hard film can be improved.
  • the maximum peak height Rp obtained from the roughness curve of the base material surface is preferably 0.4 ⁇ m or less.
  • the maximum peak height Rp is calculated in accordance with JISB0601.
  • the relationship between the maximum peak height Rp obtained from the roughness curve and the arithmetic average roughness Ra is preferably 1 ⁇ Rp / Ra ⁇ 2, and more preferably 1.2 ⁇ Rp / Ra ⁇ 2.
  • the skewness Rsk obtained from the roughness curve of the base material surface is preferably negative.
  • Rsk is an index of the degree of distortion, and is more preferably ⁇ 0.2 or less.
  • the skewness Rsk is an index that quantitatively represents the vertical symmetry of the amplitude distribution curve around the average line, that is, an index indicating the deviation of the surface roughness from the average line.
  • the skewness Rsk is calculated in accordance with JISB0601. When the skewness Rsk is negative, it means that the roughness shape is convex downward (valley), and there are many flat portions on the surface. As a result, it can be said that the surface has few convex portions and hardly causes stress concentration due to the protruding portions.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the DLC film 9.
  • the DLC film 9 includes (1) an underlayer 9a mainly composed of Cr and WC directly formed on the surfaces of the rollers 4 and 5, and (2) on the underlayer 9a. It has a three-layer structure including a mixed layer 9b mainly composed of WC and DLC and (3) a surface layer 9c mainly composed of DLC formed on the mixed layer 9b.
  • the content of WC in the mixed layer decreases continuously or stepwise from the base layer 9a side to the surface layer 9c side, and the DLC content in the mixed layer 9b This is a layer with a higher rate.
  • the film structure of the DLC film 9 is a three-layer structure as described above, so that sudden changes in physical properties (hardness, elastic modulus, etc.) are avoided.
  • the underlayer 9a contains Cr, it has a good compatibility with a base material made of a cemented carbide material or an iron-based material, and has excellent adhesion to the base material as compared with the case where W, Ti, Si, Al, or the like is used. . Further, WC used for the underlayer 9a has intermediate hardness and elastic modulus between Cr and DLC, and residual stress concentration after film formation hardly occurs. Moreover, it is preferable that the underlayer 9a has a gradient composition in which the Cr content is small and the WC content is high from the roller surface side toward the mixed layer 9b side. Thereby, it is excellent in the adhesiveness in both surfaces of the roller surface and the mixed layer 9b.
  • the mixed layer 9b is an intermediate layer interposed between the base layer and the surface layer.
  • the WC used for the mixed layer 9b has intermediate hardness and elastic modulus between Cr and DLC, and residual stress concentration after film formation hardly occurs. Since the mixed layer 9b has a gradient composition in which the WC content decreases from the base layer 9a side to the surface layer 9c side and the DLC content increases, the both sides of the base layer 9a and the surface layer 9c Excellent adhesion. In addition, WC and DLC are physically coupled in the mixed layer, and damage in the mixed layer can be prevented. Furthermore, since the DLC content is increased on the surface layer 9c side, the adhesion between the surface layer 9c and the mixed layer 9b is excellent.
  • the mixed layer 9b is a layer in which non-adhesive DLC is bonded to the base layer 9a side by WC by an anchor effect.
  • the surface layer 9c is a film mainly composed of DLC.
  • the surface layer 9c preferably has an inclined layer portion 9d whose hardness increases continuously or stepwise from the mixed layer 9b side on the side adjacent to the mixed layer 9b. This is a portion obtained by changing (raising) the bias voltage continuously or stepwise in order to avoid a sudden change in the bias voltage when the bias voltage is different between the mixed layer 9b and the surface layer 9c.
  • the inclined layer portion 9d changes the bias voltage as described above, and as a result, the hardness is inclined as described above.
  • the reason why the hardness increases continuously or stepwise is that the constituent ratio of the graphite structure (sp2) and the diamond structure (sp3) in the DLC structure is biased toward the latter as the bias voltage increases. Thereby, there is no sudden hardness difference between the mixed layer and the surface layer, and the adhesion between the mixed layer 9b and the surface layer 9c is further improved.
  • the film thickness (total of the three layers) of the DLC film 9 is preferably 0.5 to 3.0 ⁇ m. If the film thickness is less than 0.5 ⁇ m, the abrasion resistance and the mechanical strength may be inferior, and if it exceeds 5.0 ⁇ m, the film tends to peel off. Furthermore, it is preferable that the ratio of the thickness of the surface layer 9c to the film thickness of the DLC film 9 is 0.8 or less. When this ratio exceeds 0.8, the gradient structure for physically bonding WC and DLC in the mixed layer 9b tends to be a discontinuous structure, and the adhesion may be deteriorated.
  • the peel resistance is excellent.
  • FIG. 12 to 19 show configuration examples of the rear-side cage 10R.
  • the front-side cage 10L FIG. 1
  • the rear-side cage 10R with respect to the items described with reference to FIGS. Further, the configuration example of the cage 10R is applied to both the first embodiment and the embodiment of FIG.
  • the cylindrical pocket surface 12a is removed from the columnar portion 12 of the cage 10R from the rod-shaped portion having the same basic cross-sectional shape (the shape indicated by the imaginary line in FIG. 14) in each portion in the length direction.
  • a tapered shape portion 13 is provided at the tip.
  • the basic cross-sectional shape is a shape composed of an outer peripheral surface 12b and an inner peripheral surface 12c each forming a part of a cylindrical surface, and two planar side surfaces 12d extending in the radial direction.
  • the diameter of the cylindrical surface forming the pocket surface 12 a is slightly larger than the maximum diameter of the rollers 5.
  • the pocket surface 12a is a cylindrical surface centered on the center line C2 (FIGS. 1 and 10). As shown in FIG. 17, the center line C ⁇ b> 2 is inclined with respect to the direction in which the column portion 12 extends so that the tip end side of the column portion approaches the inner diameter side.
  • the outer diameter Do, inner diameter Di, and column portion length L of the cage 10R shown in FIG. 13 are optimized as follows.
  • the outer diameter Do of the annular portion 11 of the cage 10R is larger than the pitch circle diameter PCD of the arrangement of the rollers 5, and the inner diameter Di of the annular portion 11 is smaller than the pitch circle diameter PCD (FIG. 10).
  • the outer diameter Do of the annular portion 11 is, for example, PCD ⁇ 102 to 105%.
  • An inner diameter Di of the annular portion 11 is, for example, PCD ⁇ 95 to 98%.
  • the length L of the column portion 12, specifically the length L of the portion constituting the pocket 7 of the column portion 12, is 65% or less of the roller length L2 (FIGS. 1 and 10).
  • the tapered portion 13 (FIGS. 12 to 13 and FIGS. 15 to 17) is formed on the outer diameter surface of the tip of the column portion 12 so as to be lowered toward the inner diameter side of the cage as far as the end.
  • the tapered portion 13 is on a straight line a (indicated by a broken line in FIG. 15) forming the maximum diameter angle of the roller 5, or starts from the front end side of the column portion with respect to the straight line a.
  • the tapered portion 13 starts on the position M ⁇ (FIG. 10) where the maximum diameter is on the center line C ⁇ b> 2 of the roller 5, or from the front end side of the column portion with respect to this position M.
  • the tapered portion 13 is formed in the column portion 12 and the cylindrical pocket surface 12a is inclined with respect to the axial direction in which the column portion 12 extends, so that the column portion 12 is formed as shown in FIG.
  • the column width viewed from the outside in the cage radial direction toward the cage center side is the narrowest W1 at the forefront of the column 12 and is narrower than the width W2 before the tapered portion 13 starts. ing. Further, the radial thickness d (FIG. 17) of the tip surface 12e of the column part 12 is small.
  • the bearings 10L and 10R are made of bearing steel, other iron-based materials, or brass-based materials.
  • the pocket surface 12a of the column portion 12 is a cylindrical surface, so that the rollers 5 can be reliably held. Further, since the tapered portion 13 is formed, the assemblability of the rollers 5 is improved.
  • the center line C2 of the cylindrical surface serving as the pocket surface 12a of the column part 12 is inclined toward the inner diameter side on the tip side with respect to the direction in which the column part 12 extends. Therefore, as in the example of FIG. 19, if the tapered portion 13 (see FIG. 18) is not provided, the column width when the column portion 12 is viewed from the outside in the cage radial direction to the cage center side is the column width.
  • both the circumferential width W1 (FIG. 16) and the radial thickness d (FIG. 17) at the tip of the column portion are small. Therefore, the assemblability of the rollers 5 is improved and the weight of the cage 10R can be reduced. Since the assembling property of the roller 5 is improved, it is not necessary to greatly deform the cage 10R at the time of assembling, and the deformation of the shape due to the deformation of the cage 10R is prevented.
  • the tapered portion 13 is formed so as to eliminate a useless portion, it is preferable to form the tapered portion 13 from the viewpoint of reducing the weight without affecting the retainability of the rollers 5.
  • the taper-shaped portion 13 starts on the position M (FIG. 16) where the maximum diameter of the roller 5 is reached, or from the front end side of the column portion. Therefore, the retainability of the rollers 5 is ensured.
  • the radial thickness d (FIG. 17) of the tip of the tapered portion 13 is thin.
  • the pocket surface 12a formed of a cylindrical surface can be drilled from the tip side of the column portion 12. In order to form, it is necessary to leave a flat surface at the tip, and it is preferable to reduce the thickness within a range that does not hinder processing.
  • the rear side cage 10R has been described, but the configuration and effect of the above cage shape are the same as that of the rear side cage 10R.
  • These retainers 10L and 10R may have a shape that does not have the tapered portion 13 at the end of the column portion 12, as in the example of FIG. 19, for example, and the center line C2 of the cylindrical surface forming the pocket surface 12a is The shape which is not inclined with respect to the direction where the pillar part 12 extends may be sufficient.

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Abstract

内輪（２）と、球面状の軌道面を有する外輪（３）と、前記内輪（２）と外輪（３）との間に介在する、軸受幅（Ｂ）方向に並ぶ２列の複数のころ（４，５）とを備え、前記２列のころは、それぞれ、前記外輪の軌道面に沿う断面形状の外周面を有する、複列自動調心ころ軸受（１）において、一方の列のころの接触角θ１と他方の列のころの接触角θ２との比を０．２５≦θ１／θ２≦０．５の範囲とし、前記一方の列側の軸受端面（Ｅ１）から、両列の接触角をなす２本の作用線の交点（Ｐ）までの軸受幅方向距離Ｂ１と、前記他方の列側の軸受端面（Ｅ２）から前記交点（Ｐ）までの軸受幅方向距離Ｂ２との比を０．５≦Ｂ１／Ｂ２≦０．６の範囲とする。

Description

複列自動調心ころ軸受 関連出願
　本出願は、２０１８年４月２０日出願の特願２０１８－０８１２０３および２０１９年４月５日出願の特願２０１９－０７２７０７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。
　本発明は、軸受幅方向に並ぶ２列のころに不均等な荷重が負荷される用途、例えば風力発電装置や産業機械の主軸の支持に用いられる複列自動調心ころ軸受に関する。
　風力発電装置の主軸を支持する軸受には、ブレードやロータヘッドの自重によるラジアル荷重の他に、風力によるアキシアル荷重が作用する。主軸支持用の軸受が図２０に示すような、軸方向に対称な構造を有する複列自動調心ころ軸受４１である場合、内輪４２と外輪４３間に介在する２列のころ４４，４５のうち、主にアキシアル荷重Ｆａに対して後ろ側となる一方の列のころ４５だけがアキシアル荷重Ｆａを受ける。つまり、一方の列のころ４５がラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を受けるのに対し、他方の列のころ４４はほぼラジアル荷重だけを受ける。このため、ラジアル荷重およびアキシアル荷重を受ける列のころ４５は、ラジアル荷重だけを受ける列のころ４４と比べて接触面圧が大きくなり、ころ４５の転動面および外輪４３の軌道面４３ａの表面損傷や摩耗が生じやすい。この場合、一方の列のころ４５の転がり寿命が他方の列のころ４４の転がり寿命よりも短くなり、このアキシアル荷重を受けるころ４５の列の短い転がり寿命によって、軸受全体の実質寿命が決定される。
　上記の課題に対して、軸受全体の実質寿命を向上させるために、２列のころの長さを互いに異ならせること（特許文献１参照。）、あるいは２列のころの接触角を互いに異ならせること（特許文献２参照。）が提案されている。しかし、軸受の寸法規格（ＩＳＯ規格；ＪＩＳＢ１５１２）の制限があるため、上記２通りの手法のうち一方の手法を用いるだけでは、アキシアル荷重を受ける列のころの負荷容量を適正な値まで高めることが難しい。つまり、寸法規格によって呼び番号に対して内径、外径、および軸受幅がそれぞれ決まっているため、アキシアル荷重を受ける列のころの長さを長くし過ぎると、軸受幅が規格値を超える。また、アキシアル荷重を受ける列のころの接触角を大きくし過ぎると、内径が規格値を超える。
　そこで、各部の寸法が軸受の寸法規格から外れることなく、アキシアル荷重を受ける列とラジアル荷重だけを受ける列の接触面圧を均等化するために、２列のころの長さを互いに異ならせる手法と、２列のころの接触角を互いに異ならせる手法とを組み合わせることが提案されている（特許文献３参照。）。この技術において、アキシアル荷重を受ける列のころの接触角を大きくして、当該ころの負荷容量を十分に大きくすることが重要であることから、そのための両列のころの接触角の適正な比率も提案されている。
国際公開第２００５／０５００３８号 米国特許第２０１４／０１１２６０７号明細書 特開２０１７－１８０８３１号公報
　特許文献３に開示された軸受によって、日常的に付加される疲労荷重に対しては、両列が受ける接触面圧の均等化が図られ、軸受全体の実質寿命が改善される。しかし、５０年の間に発生すると想定される最大荷重である極値荷重に対しては、上記のパラメータを設定するのみでは、ころ長さの短い側の列で負荷能力が不十分になる場合がある。
　本発明の目的は、アキシアル荷重およびラジアル荷重を受け、軸方向に並ぶ２列のころに互いに大きさが異なる荷重が作用する用途に適する軸受として、寸法規格の制約の範囲内で、疲労荷重のみならず極値荷重に対しても、両列のころで適切に負荷を分担できる複列自動調心ころ軸受を提供することにある。
　本発明に係る複列自動調心ころ軸受は、
　内輪と、
　球面状の軌道面を有する外輪と、
　前記内輪と外輪との間に介在する、軸受幅方向に並ぶ２列の複数のころとを備え、
　前記２列のころは、それぞれ、前記外輪の軌道面に沿う断面形状の外周面を有する、複列自動調心ころ軸受であって、
　一方の列のころの接触角θ１と他方の列のころの接触角θ２との比が、０．２５≦θ１／θ２≦０．５の範囲にあり、
　前記一方の列側の軸受端面から、両列の接触角をなす２本の作用線の交点までの軸受幅方向距離Ｂ１と、前記他方の列側の軸受端面から前記交点までの軸受幅方向距離Ｂ２との比が、０．５≦Ｂ１／Ｂ２≦０．６の範囲にある。
　この構成によれば、前記他方の列のころの接触角を前記一方の列の接触角よりも大きくしたことにより、前記他方の列のころが大きなアキシアル荷重を負担することが可能となる。この複列自動調心ころ軸受を、アキシアル荷重およびラジアル荷重が作用する条件下で用いる場合、接触角が大きいころでアキシアル荷重のほぼすべてとラジアル荷重の一部を負担させ、接触角が小さいころでラジアル荷重の残りを負担させる。このような分担割合で２列のころでアキシアル荷重とラジアル荷重を分担して負担することにより、両列のころの接触面圧を均等にすることができる。これにより、軸受全体で大きな負荷容量を確保すると共に、軸受全体の実質寿命を向上することができる。
　さらに、両列のころの接触角の比率が異なる複数の複列自動調心ころ軸受を用意し、各複列自動調心ころ軸受について、風力発電装置の主軸支持用軸受として使用する場合に想定される荷重条件にて両列のころの接触面圧を解析した結果、接触角の比が１：３である場合に、両列のころの接触面圧が最も均等化することが分かった。前記想定される荷重条件とは、発電能力、設置場所等の諸条件を考慮して平均的な風力発電装置が最も通常に運転しているときの、疲労荷重であるアキシアル荷重およびラジアル荷重を指す。よって、平均的な風力発電装置と比べて前記条件が異なる風力発電装置に用いられる複列自動調心ころ軸受では、最適な接触角の比が１：３でないことが有り得るが、その場合でも、最適な接触角の比は１：２ないし１：４の範囲内に収まる。すなわち、両列の接触角の比を０．２５≦θ１／θ２≦０．５の範囲とすることにより、疲労荷重に対して両列のころで適切に負荷を分担できる。
　さらに、接触角が小さい前記一方の列側の軸受端面から、両列の接触角をなす２本の作用線の交点までの軸受幅方向距離Ｂ１と、接触角が大きい前記他方の列側の軸受端面から前記交点までの軸受幅方向距離Ｂ２との比を、０．５≦Ｂ１／Ｂ２≦０．６の範囲とすることにより、ほぼラジアル荷重のみを負担する前記一方の列のころの長さが、規格寸法の範囲内で過度に短くなることがない。したがって、様々な方向から負荷されることを想定する必要がある極値荷重に対しても、前記一方の列のころの負荷能力が不足することが回避される。したがって、寸法規格の制約の範囲内で、疲労荷重および極値荷重のいずれに対しても、両列のころで適切に負荷を分担することが可能になる。
　本発明において、前記一方の列のころ長さＬ１と、前記他方の列のころ長さＬ２との比が、０．９≦Ｌ１／Ｌ２≦１．０の範囲にあってもよい。この構成によれば、接触角が大きい列のころ長さが接触角が小さい列のころ長さ以上となるので、接触角が大きい列のころのアキシアル荷重に対する負荷容量が確実に向上する。これと共に、接触角が小さい列のころ長さを、他方の列のころ長さの９０％以上とすることにより、上述したように、ほぼラジアル荷重のみを負担する前記一方の列のころの長さが、規格寸法の範囲内で過度に短くなることが回避される。
　本発明において、前記他方の列のころを保持する保持器の傾斜角β２が、前記他方の列のころの最大径を成す位置の傾斜角度であるころ最大径角α２に対して、次式、
　　　０≦β２≦α２
で示される関係にあってもよい。
なお、前記「保持器の傾斜角β２」は、例えば、保持器の柱部におけるポケット面が円筒面である場合、その円筒面の中心線が保持器中心線（軸受中心軸心）に対して成す角度である。前記「保持器の傾斜角β２」は、保持器の外径面の傾斜角度、または保持器の内径面の傾斜角度であってもよい。
　前記他方の列のころ、つまりアキシアル荷重の入力方向に対するリア側列のころは、最大径角α２が大きくなるため、保持器傾斜角度β２を適宜設定し、保持器のポケット面がころの最大径位置を抱えるようにしてもよい。
　このとき、　　　　　　　　０≦β２≦α２
とすることで、ころの姿勢安定性が損なわれることはない。
　また、このような保持器形状とすることで、左右列非対称設計特有の組み込み性の低下を防ぎ、ころを安定して保持することができる。
　この発明において、前記各ころが、外周面に多層構造のＤＬＣ皮膜を有し、
　このＤＬＣ皮膜の膜厚が２．０μｍ以上であり、
　前記ころの母材の外表面の面粗さが、
　Ｒａ≦０．３、かつＲΔｑ≦０．０５
であり、
　前記多層構造のＤＬＣ皮膜における各層の膜硬さは、段階的に外層側の層が高くなるようにしてもよい。
前記ＤＬＣは、ダイヤモンドライクカーボン（Diamond-like Carbon ）の略称である。
　ころの外周面にＤＬＣ皮膜処理をすることで耐摩耗性が向上する。ＤＬＣ皮膜は、母材との密着性に優れる多層構造を採用し、膜厚は２．０μｍ以上が望ましい。またＤＬＣ皮膜を施す外周面の粗さの値を、算術平均粗さＲａで０．３Ｒａ以下、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑで０．０５以下とすることで、相手材への攻撃性が緩和できる。さらに、ＤＬＣ皮膜の膜硬さは、多層構造で段階的に硬度を高めることで、高い密着性を得ることができる。
　この複列自動調心ころ軸受は、風力発電装置の主軸の支持に適する。風力発電装置の主軸を支持する複列自動調心ころ軸受には、ブレードやロータヘッドの自重によるラジアル荷重、および風力によるアキシアル荷重が作用する。軸受幅方向に並ぶ２列のころのうち前記他方の列のころラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を受け、前記一方の列のころはほぼラジアル荷重のみを受ける。その場合、アキシアル荷重を受ける列のころを、接触角が大きい前記他方の列のころとし、ほぼラジアル荷重のみを受ける列のころを、接触角が小さい前記一方の列のころとすることにより、疲労荷重および極値荷重のいずれに対しても、両列のころで適切に負荷が分担される。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　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。
本発明の第１の実施形態にかかる複列自動調心ころ軸受の断面図である。 非対称ころの説明図である。 同複列自動調心ころ軸受と従来の複列自動調心ころ軸受にそれぞれアキシアル荷重とラジアル荷重の合成荷重をかけた場合におけるフロント側のころの接触面圧の分布解析結果を示すグラフである。 同複列自動調心ころ軸受と従来の複列自動調心ころ軸受にそれぞれアキシアル荷重とラジアル荷重の合成荷重をかけた場合におけるリア側のころの接触面圧の分布解析結果を示すグラフである。 両列のころの接触角の比がそれぞれ異なる複数種類の複列自動調心ころ軸受にアキシアル荷重とラジアル荷重の合成荷重をかけた場合におけるフロント側のころの接触面圧の分布解析結果を示すグラフである。 両列のころの接触角の比がそれぞれ異なる複数種類の複列自動調心ころ軸受にアキシアル荷重とラジアル荷重の合成荷重をかけた場合におけるリア側のころの接触面圧の分布解析結果を示すグラフである。 従来の複数の複列自動調心ころ軸受について軸受幅に対するころ長さの比率を同一図面上に図示した図である。 風力発電装置の主軸支持装置の一例の一部を切り欠いて表した斜視図である。 同主軸支持装置の破断側面図である。 この発明の他の実施形態にかかる複列自動調心ころ軸受の断面図である。 同の複列自動調心ころ軸受におけるころ表層のＤＬＣ皮膜の構成を示す説明図である。 前記各実施形態の複列自動調心ころ軸受に用いられる保持器の一例を示す斜視図である。 同保持器の部分拡大破断平面である。 同保持器のポケットところの関係を示す断面図である。 同保持器の部分断面図である。 同保持器の部分平面図である。 同保持器の柱部の断面図である。 同保持器の部分斜視図である。 同保持器の変形例の部分斜視図である。 従来の一般的な複列自動調心ころ軸受の断面図である。
　本発明の第１の実施形態に係る複列自動調心ころ軸受（以下、単に「軸受」と称する場合がある。）１を図１と共に説明する。この複列自動調心ころ軸受１は、内輪２と外輪３との間に軸受幅方向（軸心方向）に並ぶ左右２列のころ４，５を介在させてある。外輪３の軌道面３ａは球面状であり、左右各列のころ４，５は外周面が外輪３の軌道面３ａに沿う断面形状である。言い換えると、ころ４，５の外周面は、外輪３の軌道面３ａに沿った円弧を中心線Ｃ１，Ｃ２回りに回転させた回転曲面である。内輪２には、左右各列のころ４，５の外周面に沿う断面形状の複列の軌道面２ａ，２ｂが形成されている。内輪２の外周面の両端には、つば（小つば）６，７がそれぞれ設けられている。内輪２の外周面の中央部、すなわち左列のころ４と右列のころ５間に、中つば８が設けられている。なお、本明細書における用語「左」，「右」は、軸受のアキシアル方向における相対的な位置関係を便宜上示すための用語に過ぎない。本明細書において、「左」，「右」は、理解を容易にするため、各図における左右と一致させている。
　左右各列のころ４，５は、それぞれ保持器１０Ｌ，１０Ｒにより保持されている。左列用の保持器１０Ｌは、円環部１１から複数の柱部１２が左側に延び、これら柱部１２間のポケットに左列のころ４が保持される。右列用の保持器１０Ｒは、円環部１１から複数の柱部１２が右側に延び、これら柱部１２間のポケットに右列のころ５が保持される。
　図２に誇張して示すように、左右各列のころ４，５は、いずれも最大径Ｄ１ｍａｘ，Ｄ２ｍａｘの位置がころ長さの中央Ａ１，Ａ２から外れた非対称ころである。左列のころ４の最大径Ｄ１ｍａｘの位置はころ長さの中央Ａ１よりも右側にあり、右列のころ５の最大径Ｄ２ｍａｘの位置はころ長さの中央Ａ２よりも左側にある。このような非対称ころからなる左右各列のころ４，５は、誘起スラスト荷重が発生する。この誘起スラスト荷重を受けるために、内輪２の前記中つば８が設けられる。非対称ころ４，５と中つば８の組合せは、ころ４，５を内輪２、外輪３、および中つば８の３箇所で案内するので、案内精度が良い。
　図１に示すように、両列のころ４，５の接触角はいずれも０°より大きく、かつ互いに異なっている。この例では、右列のころ５の接触角θ２の方が、左列のころ４の接触角θ１よりも大きくなっている。左列のころ４の接触角θ１と右列のころ５の接触角θ２の比は、１：２から１：４、すなわち０．２５≦θ１／θ２≦０．５の範囲内に設定されている。最も好ましい接触角θ１，θ２の比は、１：３（θ１／θ２＝０．３３３）である。その理由については後述する。具体的には、接触角θ１の範囲は例えば３°～６°であり、好ましくはθ１＝５°である。接触角θ２の範囲は例えば１２°～１８°であり、好ましくはθ２＝１５°である。
　また、左列のころ４と右列のころ５は、最大径Ｄ１ｍａｘ，Ｄ２ｍａｘが互いに同じで、中心線Ｃ１，Ｃ２に沿った長さＬ１，Ｌ２が互いに異なっている。長さが長いころ５の長さＬ２は、軸受幅（左列側の軸受端面Ｅ１から右列側の軸受端面Ｅ２までの軸受幅方向距離）Ｂの３９％以上であることが好ましい。なお、左列のころ４の長さＬ１と右列のころ５の長さＬ２は等しくてもよい。もっとも、図示の例のように、接触角が大きい列のころの長さＬ２を接触角が小さい列のころの長さＬ１より長くすることにより、接触角が大きい列のころのアキシアル荷重に対する負荷容量がさらに向上する。
　両列の接触角θ１，θ２をなす２本の作用線Ｓ１，Ｓ２の交点Ｐの軸受幅方向位置は、中つば８の軸受幅方向の中央位置Ｑよりも、接触角の小さいころ４の側に距離Ｋだけずれている。これにより、長さの長いころ５を必要以上に長くすることなく、長さの長いころ５の接触角θ２を大きくすることができる。なお、前記作用線Ｓ１，Ｓ２は、ころ４，５と内輪２および外輪３との接触部に働く力の合成力が作用する線である。作用線Ｓ１，Ｓ２が互いに交わる点Ｐは、軸受中心軸心Ｏ上に位置する。
　より具体的には、交点Ｐの軸受幅方向位置は、接触角が小さい左列側の軸受端面Ｅ１から上記交点Ｐまでの軸受幅方向距離Ｂ１と、接触角が大きい右列側の軸受端面Ｅ２から交点Ｐまでの軸受幅方向距離Ｂ２との比が０．５≦Ｂ１／Ｂ２≦０．６の範囲内となるように設定されている。
　この構成の軸受１は、アキシアル荷重およびラジアル荷重を受け、左右のころ列に互いに大きさが異なる荷重が作用する用途、例えば風力発電装置の主軸支持軸受として用いられる。その場合、旋回翼に近い側（フロント側：図１の左側）に左列のころ４が位置し、遠い側（リア側：図１の右側）に右列のころ５が位置するように、軸受１を設置する。この場合、主軸からのアキシアル荷重Ｆａはフロント側からリア側に向かう方向に付加される。これにより、接触角θ２が大きい右列のころ５が、アキシアル荷重のほぼすべてとラジアル荷重の一部を負担し、接触角θ１が小さい左列のころ４が、ラジアル荷重の残りを負担する。
　上記軸受幅方向距離Ｂ１とＢ２との比を、０．５≦Ｂ１／Ｂ２≦０．６の範囲とすることにより、ほぼラジアル荷重のみを負担する左側の列のころの長さＬ１が、規格寸法の範囲内で過度に短くなることがない。仮に一方列のころの長さが過度に短い場合、ころの負荷容量が不十分となり、極値荷重のような極めて大きな荷重がラジアル方向から付加されると、ころの両端にエッジ応力が発生し、寿命低下の原因となる。しかし、本実施形態に係る軸受１では様々な方向から負荷されることを想定する必要がある極値荷重に対しても、一方の列のころの負荷能力が不足することが回避される。したがって、この軸受１によれば、寸法規格の制約の範囲内で、疲労荷重および極値荷重のいずれに対しても、両列のころで適切に負荷を分担することが可能になる。
　また、上述のように、一方の列（この例では左列）のころ長さＬ１よりも他方の列（この例では右列）のころ長さＬ２が長いことが好ましいが、左列のころ長さＬ１が過度に短くならないよう、Ｌ１とＬ２との比が、０．９≦Ｌ１／Ｌ２＜１．０の範囲にあることがより好ましい。
　以下、両列のころの接触角の比を０．２５以上０．５以下の範囲内に設定する理由について説明する。図１０に示す従来の複列自動調心ころ軸受４１および図１に示す本発明の複列自動調心ころ軸受１について、風力発電装置の主軸支持用軸受として使用する場合に想定されるアキシアル荷重とラジアル荷重との合成荷重の際左右両列のころの接触面圧を解析した。図３はフロント側すなわち左列のころ４４，４の接触面圧分布を示し、図４はリア側すなわち右列のころ４５，５の接触面圧解析結果分布を示す。
　図３、図４に示す結果から以下のことが分かる。図１０の従来品は、フロント側にて接触面圧が小さく、リア側で接触面圧が大きくなっており、フロント側とリア側とで荷重負担が不均一な状態となっている。これに対し、図１の接触角変更品は、フロント側にてころ全体に接触面圧が発生することにより、リア側の接触面圧の最大値が下がり、両列での接触面圧差が小さくなり均等化されている。
　また、左列のころ４の接触角θ１と右列のころ５の接触角θ２との比がそれぞれ異なる３種類の複列自動調心ころ軸受にて、前記同様にして左右両列のころの接触面圧を解析した。図５はフロント側すなわち左列のころ４の接触面圧解析結果分布を示し、図６はリア側すなわち右列のころ５の接触面圧解析結果分布を示す。接触角の比が１：１であるものは従来品であり、接触角の比が１：２、１：３であるものは本発明の接触角変更品である。
　図５、図６に示す結果から以下のことが分かる。各接触角の比について接触面圧分布を比較すると、接触角の比が１：３のものが、フロント側とリア側とで最も接触面圧が均等化されている。接触角の比が１：２のものは、接触角の比が１：３のものに比べると均等化はされていないが、接触角の比が１：１のものに比べれば十分に均等化されている。図１からも分かるように、ころ５の接触角θ２が大きくなると、寸法制約の関係から内輪２の肉厚が薄くなり過ぎるため、長さが長いころ５を配置することが困難になる。これらのことから、接触角の比は、１：２以上で１：４以内とするのが望ましい。
　なお、前記想定されるアキシアル荷重およびラジアル荷重とは、発電能力、設置場所等の諸条件を考慮して平均的な風力発電装置が最も通常に運転しているときの疲労荷重であるアキシアル荷重およびラジアル荷重を指す。よって、平均的な風力発電装置と比べて前記条件が異なる風力発電装置に用いられる複列自動調心ころ軸受では、最適な接触角の比が１：３でないことが有り得る。しかし、その場合でも、最適な接触角の比は１：２ないし１：４の範囲内に収まる。
　また、必須ではないが、長さが長いころ５の長さＬ２は軸受幅Ｂの３９％以上であるという条件を付加することにより、寸法規格の範囲内で両列のころの接触角の比が上記適正とされた複列自動調心ころ軸受が得られる。なお、従来の複列自動調心ころ軸受について、軸受幅Ｂに対するころ５の長さＬ２の比率を調査した。その結果、図７に示すように、前記比率が３９％以上であることが判明した。上記寸法規格は、内径、外径、および軸受幅を定めた規格である。
　図８、図９は、風力発電装置の主軸支持装置の一例を示す。支持台２１上に旋回座軸受２２（図９）を介してナセル２３のケーシング２３ａが水平旋回自在に設置されている。ナセル２３のケーシング２３ａ内には、軸受ハウジング２４に設置された主軸支持軸受２５を介して主軸２６が回転自在に設置され、主軸２６のケーシング２３ａ外に突出した部分に、旋回翼となるブレード２７が取り付けられている。主軸２６の他端は、増速機２８に接続され、増速機２８の出力軸が発電機２９のロータ軸に結合されている。ナセル２３は、旋回用モータ３０により、減速機３１を介して任意の角度に旋回させられる。主軸支持軸受２５は、図示の例では２個並べて設置してあるが、１個であってもよい。
　図１０、図１１は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態において、特に説明する事項の他は、第１の実施形態と同様である。
　この実施形態の複列自動調心ころ軸受１は、前記他方の列のころ５を保持する保持器１０Ｒの傾斜角β２が、前記他方の列のころ５の最大径を成す位置の傾斜角度であるころ最大径角α２に対して、次式、
　　　０≦β２≦α２
で示される関係となっている。
　なお、前記「保持器１０Ｒの傾斜角β２」は、例えば、保持器１０Ｒの柱部１２におけるポケット面１２ａが円筒面である場合、その円筒面の中心線Ｃ２が保持器中心（軸受中心軸心Ｏ）に対して成す角度が保持器傾斜角β２である。前記「保持器傾斜角β２」は、保持器１０Ｒの外径面の傾斜角度、または保持器１０Ｒの内径面の傾斜角度であってもよい。
　前記他方の列のころ５、つまりアキシアル荷重の入力方向に対するリア側列のころ５は、最大径角α２が大きくなるため、保持器傾斜角度β２を設定し、保持器１０Ｒのポケット面１２ａがころ５の最大径位置を抱えるようにしてもよい。
　このとき、　　　　０≦β２≦α２
とすることで、ころ５の姿勢安定性が損なわれることはない。
また、このような保持器１０Ｒの形状とすることで、左右列非対称設計特有の組み込み性の低下を防ぎ、ころ５を安定して保持することができる。
　各列のころ４，５は、外周面に多層構造（３層以上）のＤＬＣ皮膜９を有している。内輪２および外輪３の各軌道面２ａ，２ｂ，３ａについても、ころ４，５と同様にＤＬＣ皮膜９を施してもよいが、ここではころ４，５のＤＬＣ皮膜９について説明する。このＤＬＣ皮膜９の膜厚は、２．０μｍ以上である。ＤＬＣ皮膜９は、この実施形態では、図１１にリア側のころ５のＤＬＣ皮膜９の断面を模式的に示すように、ころ４，５の母材側から順に、下地層９ａ、混合層９ｂ、および表面層９ｃの３層とされている。
　前記ころ４，５の母材の外表面の面粗さは、算術粗さＲａ、および二乗平均平方根傾斜ＲΔｑで、　Ｒａ≦０．３、かつＲΔｑ≦０．０５
である。
　前記多層構造のＤＬＣ皮膜９における各層９ａ，９ｂ，９ｃの膜硬さは、段階的に外層側の層が高くなる。
　ころ４，５の外周面にＤＬＣ皮膜処理することで耐摩耗性が向上する。ＤＬＣ皮膜９を施すと、耐摩耗性が向上する反面、耐剥離性を確保する必要がある。これを、次の構成とすることで改善している。ＤＬＣ皮膜９は、母材との密着性に優れる多層構造を採用する。膜厚は２．０μｍ以上が望ましい。またＤＬＣ皮膜９を施す外周面の粗さの値を、算術平均粗Ｒａで０．３Ｒａ以下、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑで０．０５以下とすることで、相手材への攻撃性が緩和できる。さらに、ＤＬＣ皮膜９の膜硬さは、多層構造で段階的に硬度を高めることで、高い密着性を得ることができる。
　ころ４，５等の材質と、前記ＤＬＣ皮膜９とにつき、具体的に説明する。ころ４，５、内輪２、および外輪３は、鉄系材料からなる。鉄系材料としては、軸受部材として一般的に用いられる任意の鋼材などを使用でき、例えば、高炭素クロム軸受鋼、炭素鋼、工具鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼などが挙げられる。
　これらの軸受部材において、ＤＬＣ皮膜９が形成される面の硬さが、ビッカース硬さでＨｖ６５０以上であることが好ましい。Ｈｖ６５０以上とすることで、ＤＬＣ皮膜９（下地層）との硬度差を少なくし、密着性を向上させることができる。
　ころ４，５のＤＬＣ皮膜９が形成される面において、皮膜膜形成前に、窒化処理により窒化層が形成されていることが好ましい。窒化処理としては、母材表面に密着性を妨げる酸化層が生じ難いプラズマ窒化処理を施すことが好ましい。また、窒化処理後の表面の硬さがビッカース硬さでＨｖ１０００以上であることが、ＤＬＣ皮膜９（下地層）との密着性をさらに向上させるために好ましい。
　ころ４，５のＤＬＣ皮膜９が形成される面、つまり下地層９ａが成膜される面である母材表面は、算術平均粗さＲａが０．１～０．３μｍであり、かつ、二乗平均平方根傾斜ＲΔｑが０．０５以下である。ＲΔｑは、好ましくは０．０３以下であり、より好ましくは０．０２以下である。算術平均粗さＲａおよび二乗平均平方根傾斜ＲΔｑは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して算出される数値であり、接触式または非接触式の表面粗さ計などを用いて測定される。具体的な測定条件としては、測定長さ４ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍである。母材表面の二乗平均平方根傾斜ＲΔｑを０．０５以下とすることで、粗さ曲線におけるピークが緩やかになり、突起の曲率半径が大きくなり局所面圧が低減できる。また、成膜時においては粗さによるミクロなレベルの電界集中も抑制でき、局所的な膜厚および硬度の変化を防ぐことができ、ひいては硬質膜の耐剥離性を向上できる。
　母材表面の粗さ曲線から求められる最大山高さＲｐは０．４μｍ以下であることが好ましい。最大山高さＲｐは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して算出される。粗さ曲線から求められる最大山高さＲｐと算術平均粗さＲａの関係は、１≦Ｒｐ／Ｒａ≦２となることが好ましく、１．２≦Ｒｐ／Ｒａ≦２となることがより好ましい。
　また、母材表面の粗さ曲線から求められるスキューネスＲｓｋは負であることが好ましい。Ｒｓｋは、歪み度の指標であり、－０．２以下であることがより好ましい。スキューネスＲｓｋは、平均線を中心にして振幅分布曲線の上下対称性を定量的に表したもの、つまり表面粗さの平均線に対する偏りを示す指標である。スキューネスＲｓｋは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して算出される。スキューネスＲｓｋが負であることは、粗さ形状が下に凸（谷）ということを意味し、表面に平坦部が多くある状態となる。結果として凸部が少なく突起部による応力集中を起こしにくい表面であると言える。また粗さを軽減する手法にバレル研磨など研磨メディアとの衝突により表面突起を除去する方法があるが、加工条件によっては新たに突起を形成してしまいＲｓｋが正に転じる可能性があり注意が必要である。
　図１１は、ＤＬＣ皮膜９の構造を示す模式断面図である。同図に示すように、ＤＬＣ皮膜９は、（１）ころ４，５の表面上に直接成膜されるＣｒとＷＣとを主体とする下地層９ａと、（２）下地層９ａの上に成膜されるＷＣとＤＬＣとを主体とする混合層９ｂと、（３）混合層９ｂの上に成膜されるＤＬＣを主体とする表面層９ｃとからなる３層構造を有する。ここで、混合層９ｂは、下地層９ａ側から表面層９ｃ側へ向けて連続的または段階的に、該混合層中のＷＣの含有率が小さくなり、かつ、該混合層中のＤＬＣの含有率が高くなる層である。この実施形態では、ＤＬＣ皮膜９の膜構造を上記のような３層構造とすることで、急激な物性（硬度・弾性率等）変化を避けるようにしている。
　下地層９ａは、Ｃｒを含むので超硬合金材料や鉄系材料からなる母材との相性がよく、Ｗ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌなどを用いる場合と比較して母材との密着性に優れる。また、下地層９ａに用いるＷＣは、ＣｒとＤＬＣとの中間的な硬さや弾性率を有し、成膜後の残留応力の集中も発生し難い。また、下地層９ａは、ころ表面側から混合層９ｂ側に向けてＣｒの含有率が小さく、かつ、ＷＣの含有率が高くなる傾斜組成とすることが好ましい。これにより、ころ表面と混合層９ｂとの両面での密着性に優れる。
　混合層９ｂは、下地層と表面層との間に介在する中間層となる。混合層９ｂに用いるＷＣは、上述のように、ＣｒとＤＬＣとの中間的な硬さや弾性率を有し、成膜後の残留応力の集中も発生し難い。混合層９ｂが、下地層９ａ側から表面層９ｃ側に向けてＷＣの含有率が小さく、かつ、ＤＬＣの含有率が高くなる傾斜組成であるので、下地層９ａと表面層９ｃとの両面での密着性に優れる。また、該混合層内において、ＷＣとＤＬＣとが物理的に結合する構造となっており、該混合層内での破損などを防止できる。さらに、表面層９ｃ側ではＤＬＣ含有率が高められているので、表面層９ｃと混合層９ｂとの密着性に優れる。混合層９ｂは、非粘着性の高いＤＬＣをＷＣによって下地層９ａ側にアンカー効果で結合させる層である。
　表面層９ｃは、ＤＬＣを主体とする膜である。表面層９ｃにおいて、混合層９ｂとの隣接側に、混合層９ｂ側から硬度が連続的または段階的に高くなる傾斜層部分９ｄを有することが好ましい。これは、混合層９ｂと表面層９ｃとでバイアス電圧が異なる場合、バイアス電圧の急激な変化を避けるためにバイアス電圧を連続的または段階的に変化させる（上げる）ことで得られる部分である。傾斜層部分９ｄは、このようにバイアス電圧を変化させることで、結果として上記のように硬度が傾斜する。硬度が連続的または段階的に上昇するのは、ＤＬＣ構造におけるグラファイト構造（ｓｐ２）とダイヤモンド構造（ｓｐ３）との構成比率が、バイアス電圧の上昇により後者に偏っていくためである。これにより、混合層と表面層との急激な硬度差がなくなり、混合層９ｂと表面層９ｃとの密着性がさらに優れる。
　ＤＬＣ皮膜９の膜厚（３層の合計）は０．５～３．０μｍとすることが好ましい。膜厚が０．５μｍ未満であれば、耐摩耗性および機械的強度に劣る場合があり、５．０μｍをこえると剥離し易くなる。さらに、該ＤＬＣ皮膜９の膜厚に占める表面層９ｃの厚さの割合が０．８以下であることが好ましい。この割合が０．８をこえると、混合層９ｂにおけるＷＣとＤＬＣの物理結合するための傾斜組織が不連続な組織となりやすく、密着性が劣化するおそれがある。
　ＤＬＣ皮膜９を以上のような組成の下地層９ａ、混合層９ｂ、表面層９ｃとの３層構造とすることで、耐剥離性に優れる。
　図１２～図１９は、前記リア側の保持器１０Ｒの構成例を示す。フロント側の保持器１０Ｌ(図１)は、これら図１２～図１９と共に説明する事項については、リア側の保持器１０Ｒと同様であり、説明を省略する。また、この保持器１０Ｒの構成例は、第１の実施形態および図１０の実施形態のいずれにおいても適用される。
　図１２において、保持器１０Ｒの柱部１２は、長さ方向の各部が同一の基本断面形状(図１４に想像線で示す形状)の棒状の部分から、円筒面状のポケット面１２ａが除去され、かつ先端にテーパー形状部１３が設けられた形状とされている。前記基本断面形状は、それぞれ円筒面の一部を成す外周面１２ｂおよび内周面１２ｃと、半径方向に延びる両側の平面状の側面１２ｄとでなる形状である。ポケット面１２ａを成す円筒面の直径は、ころ５の最大径よりも僅かに大きな径とされている。ポケット面１２ａは、前記中心線Ｃ２(図１、図１０)を中心とする円筒面である。前記中心線Ｃ２は、図１７に示すように、柱部１２が延びる方向に対して、柱部先端側が内径側に近づくように傾斜している。
　図１３に示す保持器１０Ｒの外径Ｄｏ、内径Ｄｉ、柱部長さＬは、次のように最適化されている。
　保持器１０Ｒの環状部１１の外径Ｄｏは、ころ５の配列のピッチ円直径ＰＣＤよりも大きく、環状部１１の内径Ｄｉはピッチ円直径ＰＣＤ(図１０)よりも小さい。
　環状部１１の外径Ｄｏは、例えば、ＰＣＤ×１０２～１０５％、である。
　環状部１１の内径Ｄｉは、例えば、ＰＣＤ×９５～９８％、である。
　柱部１２の長さＬ、詳しくは柱部１２のポケット７を構成する部分の長さＬは、ころ長さＬ２（図１、図１０）の６５％以下とされている。
　前記テーパー形状部１３( 図１２～図１３、図１５～図１７) は、柱部１２の先端の外径面に、最先端に至るに従って保持器内径側に下がるように形成されている。テーパー形状部１３は、ころ５の最大径角を成す直線ａ（図１５に破線で示す）上であるか、この直線ａよりも柱部先端側から始まる。換言すると、テーパー形状部１３は、ころ５の中心線Ｃ２上の最大径となる位置Ｍ (図１０) 上、またはこの位置Ｍよりも柱部先端側から始まる。
　柱部１２に前記テーパー形状部１３が形成され、かつ円筒面状のポケット面１２ａが柱部１２が延びる軸方向に対して傾斜していることで、図１６に示すように、柱部１２を保持器半径方向の外方から保持器中心側に見た柱部幅は、柱部１２の最先端で最も狭くＷ１となっており、テーパー形状部１３が始まる手前の幅Ｗ２に対して狭くなっている。また、柱部１２の先端面１２ｅの径方向厚さｄ( 図１７) が小さくなっている。
　保持器１０Ｌ，１０Ｒの材質は、軸受鋼やその他の鉄系材料、または黄銅系材料が用いられている。
　この構成の保持器保持器１０Ｒによると、柱部１２のポケット面１２ａが円筒面であるため、ころ５の確実な保持が行える。また、テーパー形状部１３を形成したため、ころ５の組み込み性が向上する。
　テーパー形状部１３ところ５の組み込み性の関係について説明する。柱部１２のポケット面１２ａとなる円筒面の中心線Ｃ２は、柱部１２が延びる方向に対して先端側が内径側へ傾斜している。そのため、図１９の例のように、前記テーパー形状部１３(図１８参照)がなければ、柱部１２を保持器半径方向の外方から保持器中心側に見た柱部幅が、前記柱部の最先端で最も広くなる。そのため、この広くなった柱部１２の先端の外径部で阻害されてポケット１５内へのころ５の組み込みが行い難く、またその広い柱部１２の先端の外径部が、強度や機能的に良い影響を持たない無駄部分となる。
　この実施形態では、前記テーパー形状部１３を形成したため、柱部先端の周方向幅Ｗ１（図１６）および径方向厚さｄ( 図１７) が共に小さくなっている。そのため、ころ５の組み込み性が向上し、かつ保持器１０Ｒの軽量化が得られる。ころ５の組み込み性が向上するため、組み込み時に保持器１０Ｒを大きく変形させる必要がなく、保持器１０Ｒの変形による形状の崩れが防止される。
　テーパー形状部１３は、無駄部分を省くように形成するため、ころ５の保持性に影響せず、また軽量化の面からも、テーパー形状部１３を形成することが好ましい。
　ただし、テーパー形状部１３は、長く形成し過ぎると、ころ５の保持性が低下するため、ころ５の最大径となる位置Ｍ(図１６)上またはこの位置Ｍよりも柱部先端側から始まるようにしており、そのため、ころ５の保持性が確保される。
　また、ころ５の組み込み性からは、テーパー形状部１３の先端の径方向厚さｄ(図１７)が薄いほど好ましいが、円筒面からなるポケット面１２ａは柱部１２の先端側からドリル加工で形成するため、先端に平面を残す必要があり、加工に支障のない範囲で薄くすることが好ましい。
　なお、リア側の保持器１０Ｒにつき説明したが、上記の保持器形状についての構成および効果は、フロント側の保持器１０Ｌもリア側の保持器１０Ｒと同様である。
　これら保持器１０Ｌ、１０Ｒは、例えば図１９の例のように、柱部１２の先端にテーパー形状部１３を持たない形状であってもよく、さらにポケット面１２ａを成す円筒面の中心線Ｃ２が、柱部１２が延びる方向に対して傾斜していない形状であってもよい。
　以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１，１Ａ，１Ｂ…複列自動調心ころ軸受
２…内輪
３…外輪
３ａ…軌道面
４，５…ころ
６，７…小つば
８…中つば
９…ＤＬＣ皮膜
１１…環状部
１２…柱部
１３…テーパー形状部
１５…ポケット
２６…主軸
Ａ１，Ａ２…ころ長さの中央
Ｂ…軸受幅
Ｂ１，Ｂ２…軸受の端面から作用線の交点までの軸受幅方向距離
Ｄ１ｍａｘ，Ｄ２ｍａｘ…最大径
Ｅ１，Ｅ２…軸受の端面
Ｌ１，Ｌ２…ころの長さ
Ｐ…作用線の交点
θ１，θ２…接触角

Claims (5)

  1. 　内輪と、
    　球面状の軌道面を有する外輪と、
    　前記内輪と外輪との間に介在する、軸受幅方向に並ぶ２列の複数のころとを備え、
    　前記２列のころは、それぞれ、前記外輪の軌道面に沿う断面形状の外周面を有する、複列自動調心ころ軸受であって、
    　一方の列のころの接触角θ１と他方の列のころの接触角θ２との比が、０．２５≦θ１／θ２≦０．５の範囲にあり、
    　前記一方の列側の軸受端面から、両列の接触角をなす２本の作用線の交点までの軸受幅方向距離Ｂ１と、前記他方の列側の軸受端面から前記交点までの軸受幅方向距離Ｂ２との比が、０．５≦Ｂ１／Ｂ２≦０．６の範囲にある、
    　複列自動調心ころ軸受。
  2. 　請求項１に記載の複列自動調心ころ軸受において、前記一方の列のころ長さＬ１と、前記他方の列のころ長さＬ２との比が、０．９≦Ｌ１／Ｌ２≦１．０の範囲にある、複列自動調心ころ軸受。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の複列自動調心ころ軸受において、前記他方の列のころを保持する保持器の傾斜角β２が、前記他方の列のころの最大径を成す位置の傾斜角度であるころ最大径角α２に対して、次式、
    　　　０≦β２≦α２
    で示される関係にある複列自動調心ころ軸受。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の複列自動調心ころ軸受において、前記各ころが、外周面に多層構造のＤＬＣ皮膜を有し、
    　このＤＬＣ皮膜の膜厚が２．０μｍ以上であり、
    　前記ころの母材の外表面の面粗さが、
    　Ｒａ≦０．３、かつＲΔｑ≦０．０５
    であり、
    　前記多層構造のＤＬＣ皮膜における各層の膜硬さは、段階的に外層側の層が高くなる、複列自動調心ころ軸受。
  5. 　請求項１ないし請求項４いずれか１項に記載の複列自動調心ころ軸受において、風力発電装置の主軸の支持に用いられる複列自動調心ころ軸受。
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