JPH0712129A - 電蝕防止型の転がり軸受 - Google Patents
電蝕防止型の転がり軸受Info
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- JPH0712129A JPH0712129A JP5158840A JP15884093A JPH0712129A JP H0712129 A JPH0712129 A JP H0712129A JP 5158840 A JP5158840 A JP 5158840A JP 15884093 A JP15884093 A JP 15884093A JP H0712129 A JPH0712129 A JP H0712129A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/303—Parts of ball or roller bearings of hybrid bearings, e.g. rolling bearings with steel races and ceramic rolling elements
-
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】絶縁機能に優れているとともに、従来のような
組み込み時や組み込んだ状態においての不具合がない構
造とすること。 【構成】グリース封入される電蝕防止型の転がり軸受に
おいて、鋼製の内・外輪１，２間に介装される転動体３
が、窒化けい素を主体として加圧焼結により形成され、
かつ少なくともその転動面の粗さが０．２Ｚ以下とされ
ている。このように内・外輪１，２間が絶縁素材からな
る転動体３により電気的に絶縁される。また、転動体３
の製法や表面粗さを特定しているから、水分吸収や表面
への水分付着あるいは金属摩耗粉の付着を防止できるよ
うになる。しかも、内・外輪１，２に従来のような被膜
を形成しないから、組み込み時や組み込んだ状態で何の
不具合も起きない。
組み込み時や組み込んだ状態においての不具合がない構
造とすること。 【構成】グリース封入される電蝕防止型の転がり軸受に
おいて、鋼製の内・外輪１，２間に介装される転動体３
が、窒化けい素を主体として加圧焼結により形成され、
かつ少なくともその転動面の粗さが０．２Ｚ以下とされ
ている。このように内・外輪１，２間が絶縁素材からな
る転動体３により電気的に絶縁される。また、転動体３
の製法や表面粗さを特定しているから、水分吸収や表面
への水分付着あるいは金属摩耗粉の付着を防止できるよ
うになる。しかも、内・外輪１，２に従来のような被膜
を形成しないから、組み込み時や組み込んだ状態で何の
不具合も起きない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部にグリースが封入
される形態の電蝕防止型の転がり軸受に関する。
される形態の電蝕防止型の転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鉄道車両の電動機に用いる軸受
には、電動機から軸受鋼製軸受内部へ電流が流れること
があり、軸受内部を通る電流によって軸受の転動体と内
・外輪との接触部位に電蝕が生じ、寿命が短くなる。そ
こで、この種の軸受については、従来から、内・外輪の
外表面に絶縁性の被膜を形成することにより、電蝕の発
生を防止することが行われている。
には、電動機から軸受鋼製軸受内部へ電流が流れること
があり、軸受内部を通る電流によって軸受の転動体と内
・外輪との接触部位に電蝕が生じ、寿命が短くなる。そ
こで、この種の軸受については、従来から、内・外輪の
外表面に絶縁性の被膜を形成することにより、電蝕の発
生を防止することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
において、被膜が合成樹脂の場合だと、荷重作用時に弾
性変形して軸受そのものの軸心が変動しやすくなった
り、あるいは経時的な収縮によってクリープを招いたり
することが指摘され、また、被膜をセラミックスなどの
硬質なものにした場合だと、必要箇所への組み込み時に
セラミックス被膜が欠けるなど部分的に剥離することが
あり、本来の目的である絶縁機能を発揮できなくなるこ
とが指摘される。
において、被膜が合成樹脂の場合だと、荷重作用時に弾
性変形して軸受そのものの軸心が変動しやすくなった
り、あるいは経時的な収縮によってクリープを招いたり
することが指摘され、また、被膜をセラミックスなどの
硬質なものにした場合だと、必要箇所への組み込み時に
セラミックス被膜が欠けるなど部分的に剥離することが
あり、本来の目的である絶縁機能を発揮できなくなるこ
とが指摘される。
【０００４】さらには、これら絶縁被膜をもってしても
軸受部の絶縁性は絶対的ではなく、すなわち転動体と軌
道輪あるいは保持器との間で発生する鉄粉、銅粉などの
摩耗粉がグリース中に飛散したり、外部から侵入した水
分などがグリース中に混入したりして、これら摩耗粉や
水分が電荷の媒体となり近接するハウジングと外輪との
間の絶縁性を破壊したりすることがある。
軸受部の絶縁性は絶対的ではなく、すなわち転動体と軌
道輪あるいは保持器との間で発生する鉄粉、銅粉などの
摩耗粉がグリース中に飛散したり、外部から侵入した水
分などがグリース中に混入したりして、これら摩耗粉や
水分が電荷の媒体となり近接するハウジングと外輪との
間の絶縁性を破壊したりすることがある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、絶縁機
能に優れているとともに、従来のような組み込み時や組
み込んだ状態においての不具合がない構造とすることを
課題としている。
能に優れているとともに、従来のような組み込み時や組
み込んだ状態においての不具合がない構造とすることを
課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部にグリー
スが封入される形態の電蝕防止型の転がり軸受におい
て、少なくとも内・外輪間に介装される転動体が、窒化
けい素を主体として加圧焼結により形成され、かつ少な
くともその転動面の粗さが０．２Ｚ以下とされている構
成とした。
スが封入される形態の電蝕防止型の転がり軸受におい
て、少なくとも内・外輪間に介装される転動体が、窒化
けい素を主体として加圧焼結により形成され、かつ少な
くともその転動面の粗さが０．２Ｚ以下とされている構
成とした。
【０００７】
【作用】保持器を含め内・外輪間の広い空間が絶縁素材
からなる転動体により電気的に絶縁されるので、軸受内
部で電蝕が発生しなくなる。
からなる転動体により電気的に絶縁されるので、軸受内
部で電蝕が発生しなくなる。
【０００８】そして、内・外輪の外表面に被膜を形成す
るようにはせずに既存の軸受構成要素を絶縁素材として
いるから、従来のような軸受の組み込み時や組み込んだ
状態においての不具合が生じない。しかも、転動体を窒
化けい素を主体として加圧焼結で形成しているから、結
晶結合が強力で強度的に優れている他、気泡やクラック
の発生率がきわめて少なくなって水分などが吸収されに
くくなる。また、表面粗さを小さく特定することにより
金属摩耗粉や水分を付着させにくくしているから、金属
摩耗粉や水分を媒体とする電流通過も起きなくて済む。
また、金属摩耗粉そのものの絶対量が減るので、それに
よる絶縁破壊の可能性も少なくなる。
るようにはせずに既存の軸受構成要素を絶縁素材として
いるから、従来のような軸受の組み込み時や組み込んだ
状態においての不具合が生じない。しかも、転動体を窒
化けい素を主体として加圧焼結で形成しているから、結
晶結合が強力で強度的に優れている他、気泡やクラック
の発生率がきわめて少なくなって水分などが吸収されに
くくなる。また、表面粗さを小さく特定することにより
金属摩耗粉や水分を付着させにくくしているから、金属
摩耗粉や水分を媒体とする電流通過も起きなくて済む。
また、金属摩耗粉そのものの絶対量が減るので、それに
よる絶縁破壊の可能性も少なくなる。
【０００９】また、転動体は金属製のものに比べて比重
が小さくなるので、転動体の慣性力低減に効果があり、
保持器に対する負担を軽減できるようになる。
が小さくなるので、転動体の慣性力低減に効果があり、
保持器に対する負担を軽減できるようになる。
【００１０】
【実施例】本発明の詳細を図１および図２に示す一実施
例により説明する。図中、１は内輪、２は外輪、３は円
筒ころよりなる転動体、４は保持器である。そして、図
示しないが、この軸受の内部にはグリースがシール装置
などにより封入される。
例により説明する。図中、１は内輪、２は外輪、３は円
筒ころよりなる転動体、４は保持器である。そして、図
示しないが、この軸受の内部にはグリースがシール装置
などにより封入される。
【００１１】内・外輪１，２は軸受鋼などの金属製とさ
れており、転動体３は窒化けい素を主体として加圧焼結
により形成されるセラミックス製とされ、内・外輪間の
導通経路となりうるその転動面の粗さは０．２Ｚ以下と
されている。この加圧焼結としては、例えばＨＩＰ（ホ
ット・アイソスタティック・プレス）と称する手法が採
用される。
れており、転動体３は窒化けい素を主体として加圧焼結
により形成されるセラミックス製とされ、内・外輪間の
導通経路となりうるその転動面の粗さは０．２Ｚ以下と
されている。この加圧焼結としては、例えばＨＩＰ（ホ
ット・アイソスタティック・プレス）と称する手法が採
用される。
【００１２】保持器４は、軸方向に２分割とされてい
て、転動体３を回転自在に保持する複数のポケット５の
間の部分がリベット６によって結合された構造であり、
銅合金などの金属で形成されている。この保持器４は、
いわゆる転動体案内となるように設計されていて、内・
外輪１，２のいずれに対しても径方向で比較的大きな隙
間が存在するから、外輪案内形式や内輪案内形式のもの
に比べて内・外輪１，２と保持器４との間の対向隙間へ
グリースなどの潤滑剤を偏らない状態で入れやすくな
る。外輪案内形式や内輪案内形式のものに比べて内・外
輪との接触による摩耗粉の発生も少ない。
て、転動体３を回転自在に保持する複数のポケット５の
間の部分がリベット６によって結合された構造であり、
銅合金などの金属で形成されている。この保持器４は、
いわゆる転動体案内となるように設計されていて、内・
外輪１，２のいずれに対しても径方向で比較的大きな隙
間が存在するから、外輪案内形式や内輪案内形式のもの
に比べて内・外輪１，２と保持器４との間の対向隙間へ
グリースなどの潤滑剤を偏らない状態で入れやすくな
る。外輪案内形式や内輪案内形式のものに比べて内・外
輪との接触による摩耗粉の発生も少ない。
【００１３】このように内・外輪１，２間を絶縁素材か
らなる転動体３により電気的に絶縁させているから、軸
受内部で電蝕が発生しなくなる。
らなる転動体３により電気的に絶縁させているから、軸
受内部で電蝕が発生しなくなる。
【００１４】この他、転動体３のセラミックス化によ
り、金属製とする場合に比べて比重が約７．８から約
３．２へと大幅に小さくなるから、回転遠心力による慣
性力を小さくでき、保持器４のポケット５の内壁に対す
る転動体３の衝撃負担を軽減できるようになる。これ
は、下記する軸受回転振動試験により確認できている。
この軸受回転振動試験は、図２に示すような装置を用い
て行う。図２において、Ａは試験軸受、７はハウジン
グ、８は片持ち支持される回転軸、９は支持軸受、１０
〜１２は予圧調整用の間座や台座、１３は予圧調整用の
ナットである。そして、試験条件は、振動加速度：５０
Ｇ、振動周波数：６０Ｈｚ（正弦波）、振幅：３．４５
ｍｍ、回転数：１０００ｒｐｍ、荷重：軸自重のみ
（２．０Ｋｇｆ）、潤滑：日本石油製の商品名マルチノ
ックＮＯ．２、振動回数：リベット切損またはゆるみま
で、とそれぞれ設定されている。また、試験軸受Ａは、
前述した構造の本実施例品と、比較品として構成要素の
全てが軸受鋼（ＳＵＪ２）からなるもの（ＪＩＳ型番Ｎ
Ｕ２１９ＦＹ）とした。結果として、比較品では振動７
５０万回で保持器のリベットが破損したのに対し、本実
施例品では振動２３００万回で保持器のリベットゆるみ
が見られた程度で済むなど、明らかに本実施例品のほう
が優れた特性を示している。このように、転動体３のセ
ラミックス化により副次的に保持器４を転動体案内形式
にできるようになるとともに、リベット止めする二分割
構造のものを使用できるようになるなど、コスト面で有
利となる。さらには、転動体の慣性力が小さいことか
ら、転動体案内であっても転動体との間の接触摩耗は軽
減され、摩耗粉の発生は少なくなり絶縁破壊のおそれは
少なくなる。
り、金属製とする場合に比べて比重が約７．８から約
３．２へと大幅に小さくなるから、回転遠心力による慣
性力を小さくでき、保持器４のポケット５の内壁に対す
る転動体３の衝撃負担を軽減できるようになる。これ
は、下記する軸受回転振動試験により確認できている。
この軸受回転振動試験は、図２に示すような装置を用い
て行う。図２において、Ａは試験軸受、７はハウジン
グ、８は片持ち支持される回転軸、９は支持軸受、１０
〜１２は予圧調整用の間座や台座、１３は予圧調整用の
ナットである。そして、試験条件は、振動加速度：５０
Ｇ、振動周波数：６０Ｈｚ（正弦波）、振幅：３．４５
ｍｍ、回転数：１０００ｒｐｍ、荷重：軸自重のみ
（２．０Ｋｇｆ）、潤滑：日本石油製の商品名マルチノ
ックＮＯ．２、振動回数：リベット切損またはゆるみま
で、とそれぞれ設定されている。また、試験軸受Ａは、
前述した構造の本実施例品と、比較品として構成要素の
全てが軸受鋼（ＳＵＪ２）からなるもの（ＪＩＳ型番Ｎ
Ｕ２１９ＦＹ）とした。結果として、比較品では振動７
５０万回で保持器のリベットが破損したのに対し、本実
施例品では振動２３００万回で保持器のリベットゆるみ
が見られた程度で済むなど、明らかに本実施例品のほう
が優れた特性を示している。このように、転動体３のセ
ラミックス化により副次的に保持器４を転動体案内形式
にできるようになるとともに、リベット止めする二分割
構造のものを使用できるようになるなど、コスト面で有
利となる。さらには、転動体の慣性力が小さいことか
ら、転動体案内であっても転動体との間の接触摩耗は軽
減され、摩耗粉の発生は少なくなり絶縁破壊のおそれは
少なくなる。
【００１５】なお、上記実施例では、内外軌道輪１，２
を軸受鋼製としているが、少なくとも導通経路の上流側
である外輪２、さらには加えて内輪１も転動体３と同
様、窒化けい素を主体とするセラミックスで形成しても
よい。また、工作機械などの主軸用軸受の電蝕防止を行
うためには、上記実施例のように転動体３に加えて、導
通経路の上流側となる内輪１を窒化けい素を主体とする
セラミックスで形成してもよい。さらにまた、転動体３
の転動面の粗さのみを０．２Ｚ以下と規定しているが、
水分や摩耗粉の付着を完全に防止するという点から転動
体３の軸方向端面もその粗さを０．２Ｚ以下としてもよ
い。転動体３としては図示したころの他、玉であっても
よい。さらに、保持器なしの総ころ軸受あるいは総玉軸
受であってもよい。
を軸受鋼製としているが、少なくとも導通経路の上流側
である外輪２、さらには加えて内輪１も転動体３と同
様、窒化けい素を主体とするセラミックスで形成しても
よい。また、工作機械などの主軸用軸受の電蝕防止を行
うためには、上記実施例のように転動体３に加えて、導
通経路の上流側となる内輪１を窒化けい素を主体とする
セラミックスで形成してもよい。さらにまた、転動体３
の転動面の粗さのみを０．２Ｚ以下と規定しているが、
水分や摩耗粉の付着を完全に防止するという点から転動
体３の軸方向端面もその粗さを０．２Ｚ以下としてもよ
い。転動体３としては図示したころの他、玉であっても
よい。さらに、保持器なしの総ころ軸受あるいは総玉軸
受であってもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明では、既存の軸受構成要素である
転動体を特定のセラミックスとすることにより内・外輪
間の電気絶縁を行うようにしているから、電気絶縁のた
めの余分な部品や加工が不要であるなど無駄がない他、
従来のような軸受の組み込み時や組み込んだ状態におい
ての不具合がなく、電気絶縁の信頼性が高い。また、こ
の転動体の製法や表面粗さを特定することにより水分吸
収する可能性のある気泡やクラックの発生を抑えるとと
もに表面への水分付着を阻止し、また、金属摩耗粉の付
着をも阻止できるようにしているから、水分や金属摩耗
粉などのような不確定要素による電気導通の発生も確実
に阻止できる点でも電気絶縁の信頼性が高くなってい
る。
転動体を特定のセラミックスとすることにより内・外輪
間の電気絶縁を行うようにしているから、電気絶縁のた
めの余分な部品や加工が不要であるなど無駄がない他、
従来のような軸受の組み込み時や組み込んだ状態におい
ての不具合がなく、電気絶縁の信頼性が高い。また、こ
の転動体の製法や表面粗さを特定することにより水分吸
収する可能性のある気泡やクラックの発生を抑えるとと
もに表面への水分付着を阻止し、また、金属摩耗粉の付
着をも阻止できるようにしているから、水分や金属摩耗
粉などのような不確定要素による電気導通の発生も確実
に阻止できる点でも電気絶縁の信頼性が高くなってい
る。
【図１】本発明の電蝕型の転がり軸受の一実施例の上半
分の縦断面図。
分の縦断面図。
【図２】本実施例での軸受回転振動試験装置の概略構成
を示す上半分断面の側面図。
を示す上半分断面の側面図。
１ 内輪 ２ 外輪 ３ 転動体 ４ 保持器
フロントページの続き (72)発明者 三好 通 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 内部にグリースが封入される形態の電蝕
防止型の転がり軸受であって、 少なくとも内・外輪間に介装される転動体が、窒化けい
素を主体として加圧焼結により形成され、かつ少なくと
もその転動面の粗さが０．２Ｚ以下とされている、こと
を特徴とする電蝕防止型の転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158840A JP2934697B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 電蝕防止型の転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158840A JP2934697B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 電蝕防止型の転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712129A true JPH0712129A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2934697B2 JP2934697B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=15680558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5158840A Expired - Fee Related JP2934697B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 電蝕防止型の転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934697B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006112568A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Nsk Ltd | 円筒ころ軸受 |
| JP2012060772A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の回転子及び電動機及び空気調和機及び電動機の回転子の製造方法 |
| JP2012067813A (ja) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Nsk Ltd | スピンドル装置 |
| WO2013099586A1 (ja) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Ntn株式会社 | 主電動機用軸受、主電動機主軸の支持構造および鉄道車両の主電動機 |
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- 1993-06-29 JP JP5158840A patent/JP2934697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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