JPH1078041A - 転がり軸受およびその取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電食防止とクリープ防止とが共に行え、かつ
軸箱と軸間の軸方向移動を許す自由側軸受としても使用
可能とする。 【解決手段】 外輪２の外径面および幅面を覆うゴムま
たは樹脂製の絶縁被覆８を設ける。この絶縁被覆８に２
本の外側突部９を設ける。この外側突部９と対応して外
輪２に円周溝１１を設け、これに嵌まる内側突部１０を
絶縁被覆８に設ける。軸箱１５への装着に際しては、一
対の外側突部９の間における絶縁被覆８の外径面部分に
油１４を塗布し、軸箱１５へ圧入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インバータモー
タやインバータモータの近くに設置されるモータ等、電
食が問題となる箇所に使用されるモータであって、同時
に外輪クリープも問題となり易い箇所に使用される転が
り軸受、特に軸の熱膨張等による軸方向移動を許す自由
側の軸受に好適な転がり軸受およびその取付構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、モータ用軸受は、密封形の深溝玉
軸受が通常使用されている。しかし、最近、インバータ
制御モータが増えて来ており、この増加に伴い、転動体
と内輪間または外輪間での電食不具合が増加してきてい
る。また、この種のモータにおいて、外輪クリープ現象
を伴い、軸箱内径面の摩耗の問題を生じている場合もあ
る。前記の電食の対策としては、樹脂またはゴム製の絶
縁被覆を外輪に設けたものが種々提案され、実用化され
ている。クリープ防止を図った軸受としては、図４に示
すように、外輪５１の外径面の２箇所に円周溝を形成し
てＯリング５２を装着し、この間に油５３を塗布して軸
箱５４へ組み込むものが提案されている。組込状態で
は、一対のＯリング５２と外輪外径面と軸箱内径面の間
に前記油５３が保持されることにより、クリープ力が減
じられ、またＯリング５２の摩擦係数によってクリープ
が防止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４のクリー
プ防止軸受は電食の防止機能は持たず、また前記の樹脂
被覆を設けた軸受はクリープの防止機能を持たない。こ
のように、電食防止およびクリープ防止の単独の機能を
有する軸受はあるが、両機能を共に備える適当な軸受が
ない。また、図４のクリープ防止軸受は、機器への軸受
取付時の組立工数が多く、Ｏリング５２の装着忘れの恐
れがある。

【０００４】なお、電食防止とクリープ防止の両機能を
備える軸受として、本出願人は、図５に示すように、外
輪６１の外径面および幅面に絶縁被覆６２を設け、この
絶縁被覆６２の外径面に、この絶縁被覆よりも線膨張係
数の大きな樹脂からなるリング状の膨張補正層６３を突
出状態に設けたものを提案した（特願平６−２３１７０
号）。しかし、この場合のクリープ防止は、軸箱がアル
ミ等のように線膨張係数が軸受外輪６１に比べて大きい
材質である場合に、温度上昇に伴って外輪６１と軸箱と
の嵌合が緩んでクリープが発生することの防止を目的と
したものであり、特に高温時に、前記膨張補正層６３の
大きな線膨張係数によってクリープ防止を行うものであ
る。そのため、一般のクリープ防止機能は十分とは言え
ない。また、膨張補正層６３は、クリープ防止の確実の
ために外径面を平坦面として軸箱に密接させるように構
成しているが、これにより外輪６１と軸箱との軸方向移
動も阻止される。このため、軸の熱膨張等による軸方向
移動を許す自由側の軸受としては図５の軸受は使用に向
かない。

【０００５】この発明は、上記課題を解消するものであ
り、電食防止とクリープ防止とが共に図れ、かつ軸箱と
軸間の軸方向移動を許す自由側軸受としての使用にも効
果的な転がり軸受およびその取付構造を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の転がり軸受
は、外輪の外径面および幅面を覆う電気絶縁性のゴムま
たは樹脂製の絶縁被覆を設け、この絶縁被覆の外輪外径
面を覆う部分の軸方向複数箇所に円周方向に延びる外側
突部を設け、前記絶縁被覆の前記外側突部間の部分に油
を塗布して使用されるものである。この構成によると、
絶縁被覆で外輪の外径面および幅面が覆われるため、軸
箱と軸との間の電位差による転動体と内輪や外輪との間
の電食が防止される。また、絶縁被覆に塗布された油
が、絶縁被覆の外側突部と絶縁被覆外径面と軸箱内径面
の間に保持されることにより、クリープ力となる摩擦力
が減じられ、かつ外側突部の摩擦によってクリープが防
止される。このように封入状態の油でクリープ防止効果
を高めるものであるため、外輪の軸箱に対する軸方向移
動の抵抗は少なく、自由側軸受としても使用できる。さ
らに、絶縁被覆は予め外輪に設けられるため、軸受の機
器への装着時には油を塗布するだけで良く、組立工数が
削減され、部品の装着忘れの問題も解消される。

【０００７】上記構成において、絶縁被覆の外側突部と
対応する円周溝を外輪の外径面に設け、この円周溝に嵌
合する内側突部を前記絶縁被覆に設けても良い。これに
より、外側突部は内側突部が加わった厚みとなって、弾
性変形が生じ易く、軸箱への組み込みが行い易くなる。
また、これらの構成において、絶縁被覆の外側突部の横
断面形状を中高形状、すなわち中央部が最も突出する形
状とすることが好ましい。このように中高形状とする
と、外側突部の締め代分の変形部分の逃げ場が得られ、
軸箱への取付けが一層容易になると共に、外輪の軸方向
移動の抵抗が小さくなり、前記のように自由側軸受とし
ての使用に効果的である。また、前記各構成の転がり軸
受において、外輪の幅面に円周方向に延びる凹部を設
け、この凹部に嵌合する幅面内側突部を前記絶縁被覆に
設けても良い。これにより、絶縁被覆の外輪からの剥が
れが防止される。この発明の転がり軸受の取付構造は、
前記いずれかの構成の転がり軸受を軸箱に取付ける取付
構造であって、前記絶縁被覆の前記外側突部間の部分に
油を塗布し、前記外輪を前記軸箱の内径面に圧入状態に
嵌合させたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態を図１ないし
図３と共に説明する。この転がり軸受１は、シール付き
の深溝玉軸受に応用したものであり、内輪１と外輪２の
間に、保持器３に保持されたボールからなる転動体４が
介在させてある。外輪２の内径面にはシール取付溝５を
形成し、この取付溝５にシール６を圧入状態に取付けて
ある。シール６は、シールド板からなる非接触のもので
あり、内輪１の外径面に形成したシール用溝７に先端を
近接させ、ラビリンスシールを形成している。なお、シ
ール６は、芯金付き等のゴム等の弾性体からなる接触形
のものであっても良い。

【０００９】外輪２には、外径面および両側の幅面にわ
たって絶縁被覆８を設け、この絶縁被覆８の外輪外径面
を覆う部分の軸方向複数箇所（図示の例では両端近傍の
２箇所）に円周方向に延びる外側突部９を設けてある。
また、この外側突部９と対応する円周溝１１を外輪２の
外径面に設け、この円周溝１１に嵌合する内側突部１０
を絶縁被覆８に設けてある。外側突部９および内側突部
１０は絶縁被覆８と一体のものである。絶縁被覆８は、
合成ゴムまたは樹脂からなる電気絶縁性のものであり、
インサート成形等により外輪２に一体にモールドされて
いる。外輪２の軸方向幅は、絶縁被覆８の厚み分を含め
て内輪１と同じ幅となるように形成することが好まし
い。

【００１０】絶縁被覆８の外側突部９は、横断面形状を
中高形状、すなわち幅方向の中央部が突出する形状とす
ることが望ましい。例えば、外側突部９は、図１のよう
な半円状、または図２（Ｂ）に示すような三角形状、ま
たは図２（Ｃ）のような台形状とすることが好ましい。
また、図２（Ａ）に示すように、外輪２の幅面に円周方
向に延びる凹部１２を設け、この凹部１２に嵌合する幅
面内側突部１３を絶縁被覆８に一体に設けても良い。ま
た、この凹部１２および前記円周溝１１は、開口部より
も底側が若干広がる断面形状、例えばあり溝状の断面形
状としても良い。この転がり軸受１を軸箱１５に取り付
ける際しては、絶縁被覆８の外径面における外側突部９
の間の部分にグリース等の油１４を塗布しておき、軸箱
１５の内径面に圧入する。軸箱１５は鉄系の材質のもの
などである。

【００１１】この構成の転がり軸受１によると、絶縁被
覆８で覆われるため、軸箱１５と内輪１に嵌合する軸
（図示せず）との間の電位差による転動体４と内輪１や
外輪２との間の電食が防止される。また、絶縁被覆８に
塗布された油１４が、絶縁被覆８の一対の外側突部９と
絶縁被覆外径面と軸箱１５の内径面の間に保持されるこ
とにより、クリープ力となる摩擦力が減じられ、かつ外
側突部９の摩擦によってクリープが防止される。このよ
うに封入状態の油１４でクリープ防止効果を高めるもの
であるため、外輪２の軸箱１５に対する軸方向移動の抵
抗が小さく、自由側軸受（例えば、図３のモータにおけ
る後ろ側の軸受Ｂ等）としても使用できる。さらに、絶
縁被覆８は予め外輪２に設けられるため、軸受１の機器
への装着時には油を塗布するだけで良く、組立工数が削
減されると共に、従来のクリープ防止軸受におけるＯリ
ングの場合のような装着忘れや、取扱時のＯリングの外
れのような問題も無くなる。このように、安価で取扱性
の良い絶縁，クリープ防止軸受とすることができる。

【００１２】図３は、この転がり軸受１を使用したモー
タの一例を示す。このモータ２０では、モータ軸２１の
両端を支える軸受Ａ，Ｂのうち、出力端側の軸受Ａを軸
箱となるモータケーシング２２に固定状態に取付ける固
定側軸受とし、他方の軸受Ｂを、モータケーシング２２
に対してモータ軸２１の熱膨張等による軸方向移動を許
す自由側軸受とする。この自由側軸受Ｂに、図１の構成
の転がり軸受１が使用される。モータ軸２１には、モー
タ内部に電機子２３を取付け、出力端にプーリ等の出力
伝達用部品２４を取付け、後端にモータ冷却用のファン
２５が取付けてある。モータケーシング２２には界磁２
６が取付けられる。

【００１３】

【発明の効果】この発明の転がり軸受は、外輪の絶縁被
覆に複数の外側突部を設け、その間に油を塗布するよう
にしたため、電食防止とクリープ防止とが共に行え、ま
た軸箱に対する軸方向移動が比較的容易であり、自由側
軸受としても使用することができる。また、外側突部と
対応する円周溝を外輪に設け、この円周溝に嵌合する内
側突部を絶縁被覆に設けた場合は、外側突部に弾性を持
たせ易く、軸箱への組み込みが容易になる。外側突部の
横断面形状を中高形状とした場合は、軸箱への組み込み
が一層容易になり、かつ軸受の軸方向移動も許し易くな
る。外輪の幅面に凹部を設け、これに嵌合する幅面内側
突部を絶縁被覆に設けた場合は、絶縁被覆の剥がれが生
じ難くなる。この発明の転がり軸受の取付構造は、外輪
の絶縁被覆に複数の外側突部を設けた軸受を用い、前記
突部の間に油を塗布して軸箱に圧入したため、電食防止
とクリープ防止とが共に行え、また軸箱に対する軸方向
移動を比較的容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる転がり軸受の部
分断面図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、各々同軸受の外輪の各種変
形例を示す断面図である。

【図３】同転がり軸受を使用したモータの破断側面図で
ある。

【図４】従来例の断面図である。

【図５】他の従来例の断面図である。

【符号の説明】

１…内輪 ２…外輪 ４…転動体 ６…シール ８…絶縁被覆 ９…外側突部 １０…内側突部 １１…円周溝 １２…凹部 １３…幅面内側突部 １４…油 １５…軸箱

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外輪の外径面および幅面を覆う電気絶縁
   性のゴムまたは樹脂製の絶縁被覆を設け、この絶縁被覆
   の外輪外径面を覆う部分の軸方向複数箇所に円周方向に
   延びる外側突部を設け、前記絶縁被覆の外側突部間の部
   分に油を塗布して使用される転がり軸受。
2. 【請求項２】 前記外側突部と対応する円周溝を外輪の
   外径面に設け、この円周溝に嵌合する内側突部を前記絶
   縁被覆に設けた請求項１記載の転がり軸受。
3. 【請求項３】 前記外側突部の横断面形状を中高形状と
   した請求項１または請求項２記載の転がり軸受。
4. 【請求項４】 外輪の幅面に円周方向に延びる凹部を設
   け、この凹部に嵌合する幅面内側突部を前記絶縁被覆に
   設けた請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の転が
   り軸受。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の転がり軸受を軸箱に取付ける取付構造であって、前
   記絶縁被覆の前記外側突部の間の部分に油を塗布し、前
   記外輪を前記軸箱の内径面に圧入した転がり軸受の取付
   構造。