DE60105482T2 - Kugellagereinheit - Google Patents

Kugellagereinheit Download PDF

Info

Publication number
DE60105482T2
DE60105482T2 DE60105482T DE60105482T DE60105482T2 DE 60105482 T2 DE60105482 T2 DE 60105482T2 DE 60105482 T DE60105482 T DE 60105482T DE 60105482 T DE60105482 T DE 60105482T DE 60105482 T2 DE60105482 T2 DE 60105482T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ball bearing
contact piece
bearing unit
drive unit
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60105482T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60105482D1 (de
Inventor
Hiromichi Takemura
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.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE60105482D1 publication Critical patent/DE60105482D1/de
Publication of DE60105482T2 publication Critical patent/DE60105482T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/6485Electrostatic discharge protection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64Devices for uninterrupted current collection
    • H01R39/643Devices for uninterrupted current collection through ball or roller bearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kugellagereinheit, die für eine Verwendung in einem Riemenantriebs-System und in einem Riemen-Übertragungssystem geeignet ist, das um verschiedene Maschinenmotoren oder Fahrzeugmotoren herum angeordnet sein kann (beispielsweise an einem Generator bzw. einer Lichtmaschine, einer zwischengefügten Riemenscheibe, einer elektromagnetischen Kupplung, einem Kompressor und einer Wasserpumpe, etc.)
  • In einer Kugellagereinheit, die in den Komponenten einer drehbaren Welle in dem Fahrzeug oder in drehbaren Wellen verschiedener Maschinenmotoren verwendet wird, tritt aufgrund des Vorkommens von statischer Elektrizität oder dem Herauslecken von Strom aus dem elektrischen Schaltkreis eine Potentialdifferenz zwischen den inneren und äußeren Ringen auf, und folglich fließt ein Strom zwischen ihnen durch die Rollkörper. Da in diesem Fall der Kontakt zwischen den Rollkörpern und den inneren und äußeren Ringen ein Punktkontakt oder ein Linienkontakt ist, tritt elektrische Entladung an dem Punktkontakt oder entlang des Linienkontaktes wegen des großen Kontaktwiderstandes auf. Folglich tritt elektrolytische Korrosion auf der Oberfläche der Rollkörper und auf den Laufweg-Oberflächen der äußeren und inneren Ringe auf, was die Lebensdauer des Kugellagers verringert.
  • Ferner wird um den Fahrzeugmotor herum Rotation übertragen von einer Kurbelwelle über eine Antriebsriemenscheibe und einen Riemen an eine passive Riemenscheibe, die auf dem führenden Endabschnitt einer Hilfsmaschinerie befestigt ist, wie beispielsweise einem Generator, einer Lichtmaschine, einer elektromagnetischen Kupplung oder einem Kompressor. In einem Fall, bei dem die Antriebsriemenscheibe aus Eisen geformt ist, wird wegen der Reibung zwischen der Riemenscheibe, auf die die Hochgeschwindigkeits-Rotation der Kurbelwelle des Motors übertragen wird, und der Reibungskontaktoberfläche des Riemens statische Elektrizität von mehreren hundert Volt bis zu 5000 Volt erzeugt, obwohl sie teilweise an die Atmosphäre entladen wird. Wie beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Hei. 4-160225 offenbart ist, fließt ein Strom, der aufgrund solcher statischer Elektrizität auftritt, in ein Kugellager, das sich nahe der Riemenscheibe befindet, und folglich wird aufgrund der elektrolytischen Reaktion von in dem Schmierfett des Kugellagers enthaltenen Wasser Wasserstoff er zeugt. Dies führt zu dem Problem, dass solch ein Wasserstoff in den inneren Abschnitt der Rolloberfläche des Lagers eintritt, was in einem frühen Abblättern der Oberfläche resultiert.
  • Im benachbarten Stand der Technik ist für eine Technologie zur Lösung solch eines Problems beispielsweise ein antreibendes Lager bekannt, welches in dem eingetragenen japanischen Gebrauchsmuster Nr. 254 09 52 offenbart ist. In diesem Lager ist eine spiralförmige Feder zwischen die Endabschnitte der inneren Umfangsoberfläche eines äußeren Rings und dem Endabschnitt der äußeren Umfangsoberfläche eines inneren Rings, die gegenüber zum Endabschnitt der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Ringes liegt, eingefügt. Auf einer Endseite der Feder ist ein Gleitkontaktabschnitt der Seite des inneren Ringes geformt, der in Gleitkontakt mit dem Endabschnitt der äußeren Umfangsoberfläche des inneren Rings gebracht werden kann. An der anderen Endseite der Feder ist ein Gleitkontaktabschnitt für die äußere Ringseite gebildet, der in Gleitkontakt mit dem Endabschnitt der inneren Umfangsoberfläche des äußeren Ringes gebracht werden kann. Der führende Endabschnitt des Gleitkontaktabschnittes der äußeren Ringseite ist bis auf im Wesentlichen die gleiche Position des Gleitkontaktabschnittes der inneren Ringseite in der Umfangsrichtung verlängert, um dadurch geeignet zu sein ein Entladungsphänomen zu verhindern, welches ansonsten zwischen den Laufflächen des Kugellagers und den Rollkörpern auftreten könnte.
  • Das antreibende Lager, das in dem oben erwähnten, eingetragenen japanischen Gebrauchsmuster Nr. 254 09 52 offenbart ist, fügt die spiralförmige Feder zwischen die Rollkörper und die inneren und äußeren Ringe ein, um dadurch eine Potentialdifferenz zwischen ihnen zu beseitigen, um dadurch verhindern zu können, dass das Entladungsphänomen zwischen den Laufoberflächen des Kugellagers und den Rollkörpern auftritt. Im tatsächlichen Betrieb liegt jedoch Schmieröl zwischen dem inneren Ring und den Rollkörpern vor, sowie zwischen dem äußeren Ring und den Rollkörpern, und folglich besteht dort zwischen ihnen ein Abstand von einigen Mikrometern; und daher konnte das Vorliegen einer Potentialdifferenz von einigen Volt zwischen ihnen bestätigt werden.
  • Andererseits ist in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. Hei.11-117758 ein Bauteil für mit einem Motor elektrisch verbundene Hilfsmaschinerie offenbart, welches verhindern kann, dass statische Elektrizität zu einer Seite des Lagers fließt, um dadurch das frühe Abblättern des Lagers aufgrund des elektrolytisch produzierten Wasserstoffs zu verhindern. Da in dieser Struktur jedoch ein aus synthetischem Harz geformtes, elektrisch isoliertes Teil in der Antriebsriemenscheibe verwendet wird, welches eine niedrige thermische Stärke aufweist, ist die Stärke der Antriebsriemenscheibe nicht hoch genug.
  • Eine Kugellagereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der JP 0829 9672 A bekannt. Das Ziel der darin offenbarten Kugellagereinheit besteht darin, statische Elektrizität zu entfernen, die durch den Antriebsstrang einer rotierenden Welle einer Waschmaschine erzeugt wurde. Die Elektrizität wird von der Antriebswelle über eine Kupplung, ein Kupplungsgehäuse, leitfähige Unterlegscheiben und einen äußeren Lagerring an das Lagergehäuse und weiter zur Erde abgeführt. Dieser Pfad der Elektrizität umfasst eine große Anzahl von Komponenten der Lagereinheit. Wegen der großen Anzahl von Komponenten und wegen der inhärenten Bewegung der Lagereinheit ist es jedoch wahrscheinlich, dass zwischen den Komponenten Lücken auftreten, so dass Funken erzeugt werden und sich der Zustand der Kugellagereinheit verschlechtert.
  • Angesichts des Vorhergehenden ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen, die in den Kugellagereinheiten des Standes der Technik gefunden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kugellagereinheit zur Verfügung zu stellen, die eine einfache Struktur hat und die ein frühes Abblättern des Kugellagers verhindert.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kugellagereinheit gemäß Anspruch 1.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Kugellagereinheit mit einem inneren Ring und einem äußeren Ring zur Verfügung gestellt, wobei einer der inneren und äußeren Ringe von einem Trägerbauteil getragen wird und der andere der inneren und äußeren Ringe ein drehbares Bauteil drehbar abstützt, ferner mit einer Antriebseinheit zum Antreiben und Rotieren des drehbaren Bauteils, und mit einem Entelektrifizierungs-Element, das vor demjenigen Kugellager angeordnet ist, welches der Antriebseinheit in einer axialen Richtung des drehbaren Elementes am nächsten ist, um statische Elektrizität abzuführen, die von der Antriebseinheit erzeugt wurde.
  • Hierbei kann die Antriebseinheit eine auf dem drehbaren Element befestigte Riemenscheibe und einen Riemen zum Antreiben der Riemenscheibe umfassen. Das Entelektrifizierungs-Element kann eine Entelektrifizierungs-Vorrichtung vom Kontakttyp umfassen, die zwischen der oben genannten Riemenscheibe und Erde angeordnet ist.
  • Die Kugellagereinheit kann auch an einem Generator bzw. einer Lichtmaschine eines Fahrzeuges angewandt werden.
  • In der erfindungsgemäßen Kugellagereinheit wird statische Elektrizität, die aufgrund der Drehreibung zwischen der Riemenscheibe und dem Antriebsriemen, die die Antriebseinheit bilden, erzeugt wird, über ein zwischen der Riemenscheibe und Erde eingefügtes Entelektrifizierungs-Element vom Kontakttyp abgeführt, um dadurch eine Potentialdifferenz zwischen den rotierenden und den festen Ringen des Kugellagers auf ein Volt oder weniger herunterzusteuern, um dadurch in der Lage zu sein, die elektrolytische Reaktion der in dem Fett des Lager enthaltenen Wassers zu kontrollieren und die Entstehung von Wasserstoffionen zu verhindern. Folglich kann das frühe Abblättern des Lagers verhindert werden und die Lebensdauer des Lagers verlängert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer Lagereinheit gemäß der Erfindung mit einer Entelektrifizierungs-Vorrichtung.
  • Nun wird nachfolgend eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kugellagereinheit mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung gegeben werden.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispieles einer Kugellagereinheit vom Typ mit einem drehbaren inneren Ring für einen Generator, in welcher ein Entelektrifizierungs-Element gemäß der Erfindung in eine Antriebseinheit eingebaut ist.
  • Zwei Kugellager 1 und 2 sind mit einem Abstand zwischen ihnen in der axialen Richtung der Kugellagereinheit angeordnet. Ein innerer Ring 1n des Kugellagers 1 ist angepasst an und befestigt auf einer Welle 3, die als ein gemeinsames Trägerbauteil in einer sol chen Weise dient, dass der innere Ring 1n zusammen mit der Welle 3 rotieren kann. Ein äußerer Ring 1g des Kugellagers 1 ist eingepasst in und befestigt in und gehalten von einem untergeordnetem Aluminiumgehäuse 4. Das untergeordnete Aluminiumgehäuse 4 ist gegen Rotationen gesichert, indem eine Vielzahl von Fixierungsstiften 6 in die Endfläche eines Haupt-Aluminiumgehäuses 5 gestoßen sind. Auf der äußeren Umfangsoberfläche des Haupt-Aluminiumgehäuses 5 ist eine Erde 8 über ein Isolierelement 7 befestigt.
  • Auf der Welle 3 sind mit einem geringen Abstand in der nach außen gerichteten Richtung vom Kugellager aus ferner eine eiserne Riemenscheibe 11 und ein V-Nut-Riemen 12 integral befestigt, um dadurch eine Antriebseinheit 13 zu bilden. Diese Antriebseinheit 13 ist verbunden mit einer (nicht gezeigten) Antriebsquelle.
  • Die eiserne Riemenscheibe 11 und die Erde 8 sind verbunden miteinander über ein Entelektrifizierungs-Element E vom Kontakttyp. Das heißt, das vorliegende Entelektrifizierungs-Element (welches nachfolgend als Entelektrifizierungs-Vorrichtung bezeichnet werden wird) E umfasst ein Federelement 15, welches aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung gebildet ist, und ein festes Kontaktstück 16, welches aus Beryllium-Kupfer-Legierung hergestellt ist und an dem vorderen Ende des Federelementes 15 befestigt ist. Das hintere Ende des Federelementes 15 ist an die Erde 8 befestigt. Das feste Kontaktstück 16, das an das vordere Ende des Federelementes 15 befestigt ist, kann wegen der elastischen Kraft des Federelementes 15 über Druck in Kontakt gebracht sein mit einem drehenden Kontaktstück 17, das einen halbkugelförmig geformten Abschnitt aufweist. Das drehende Kontaktstück 17 ist vorstehend auf der seitlichen Oberfläche der eisernen Riemenscheibe 17 vorgesehen. Wenn in diesem Fall der Anpressdruck zwischen dem festen Kontaktstück 16 und dem drehenden Kontaktstück 17 vergrößert wird, vergrößert sich ihre Entelektrifizierungs-Wirkung. Wenn auf der anderen Seite die Rauhigkeit der Kontaktoberflächen der zwei Kontaktstücke 16 und 17 vergrößert wird, sinkt ihre Entelektrifizierungs-Wirkung.
  • Nun wird nachfolgend eine Beschreibung des Betriebes und der Wirkungen der oben beschriebenen Kugellagereinheit für einen Generator mit Bezug auf den folgenden Vergleichstest gegeben werden.
  • Insbesondere im Fall eines Generators, verglichen mit anderer Hilfsmaschinerie wie einer zwischengefügten Riemenscheibe, einer elektromagnetischen Kupplung oder einem Kompressor, wird die Kugellagereinheit unter schweren Bedingungen benutzt: d.h. sie kann hohen Temperaturen, starken Vibrationen und starken Kräften ausgesetzt sein; und weil das Gehäuse der Einheit aus Aluminiumlegierung hergestellt ist, kann sich das Kugellager leicht verformen und folglich leicht abblättern. Folglich wurden in dem vorliegenden Vergleichstest unter der Benutzung der in 1 gezeigten Kugellagereinheit für einen Generator als den Testapparat zwei Fälle überprüft. In einem Fall wurde die Entelektrifizierungs-Vorrichtung E vorgesehen und die Anpresskräfte ihrer Kontaktstücke 16, 17 verändert; und in dem anderen Fall wurde ein Entelektrifizierungs-Element E nicht vorgesehen. Insbesondere wurden beide Fälle im Hinblick auf die erzeugte Potentialdifferenz, die Lebensdauer des als Testobjekt verwendeten Lagers 1 und auch das Vorliegen oder nicht-Vorliegen von Abblätterung überprüft. Nebenbei erwähnt wurde das Lager 2 lediglich als ein Unterstützungslager behandelt.
  • In 1 ist die Antriebseinheit 13 eine Quelle für die Erzeugung statischer Elektrizität, in welcher statische Elektrizität (Strom) i aufgrund der Reibung zwischen der eisernen Riemenscheibe 11 und dem Übertragungsriemen 12 (für eine V-Nut) erzeugt wird. In einem Fall, bei dem das Testgerät die Entelektrifizierungs-Vorrichtung E umfasst, wird der Strom (statische Elektrizität) i aufgeteilt in einen Strom i1 und einen Strom i2. Der Strom i1 fließt von der eisernen Riemenscheibe 11 direkt auf die aus Eisen gebildete Welle 3, während der Strom i2 durch die Entelektrifizierungs-Vorrichtung E fließt. Der Strom i2 ist geerdet, und folglich gilt i2 > i1. Andererseits gilt in einem Fall, bei dem das Testgerät kein Entelektrifizierungs-Element E umfasst, für die erzeugte statische Elektrizität i = Strom i1, so dass der gesamte Strom durch die Welle 3 zu dem Testlager 1 fließt.
  • Die Potentialdifferenz zwischen dem inneren Ring 1n und dem äußeren Ring 1g des Testlagers 1 wurde mit einem Potentialdifferenz-Messgerät 23 gemessen, welches verbunden wurde zwischen einem festen Kontaktstück 21, das mittels einer Feder an die Endfläche des drehbaren inneren Ringes 1n gepresst wurde, und einem festen Kontaktstück 22, das auf der Endfläche des festgetragenen äußeren Ringes 1g befestigt war.
  • Testmethode: Es wurde ein Beschleunigungs- und Abbrems-Testverfahren angewendet, bei dem die Anzahl der Umdrehungen auf 5000 Umdrehungen pro Minute (upm) und 10.000 upm nach jedem gegebenen Zeitabschnitt umgeschaltet wurde (beispielsweise alle 9 Sekunden). Als die statische Elektrizität auf der Oberfläche des unter dieser Bedingung rotierenden Übertragungsriemen 12 mit einem Messgerät für statische Elektrizität vom nicht-Kontakt-Typ gemessen wurde (hergestellt von Schicom, FMX-002), wurde eine statische Elektrizität von 300 bis 1000 Volt gemessen. Die Temperatur betrug während des Testes 20°C und die Luftfeuchtigkeit betrug 50%.
  • Insbesondere wurden unter dieser Bedingung Ausführungsbeispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3 getestet. Als das Testlager 1 wurde ein JIS mit der Nominalzahl 6303 verwendet. Die Belastungsbedingung wurde so gewählt, dass P (Belastung)/C (dynamische Nennlast) = 0,11; und als das den Testobjekten zugeführte Schmierfett wurde E-Fett verwendet. Die berechnete Lebensdauer des Lagers zur damaligen Zeit betrug 1670 Stunden, und folglich wurde die Endzeit für den Test auf 2000 Stunden gesetzt. Gemäß der Testzahl n wurden 10 Teststücke für alle Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele verwendet.
  • Das Vorliegen oder nicht-Vorliegen der Entelektrifizierungs-Vorrichtung E in den jeweiligen Testobjekten sowie einer Potentialdifferenz zwischen dem rotierenden Ring und dem festen Ring wurden in der folgenden Art und Weise gewählt:
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Die Entelektrifizierungs-Vorrichtung 1 wird nicht verwendet. In diesem Fall, wenn angenommen wurde, dass der innere Ring 1n des Testlagers 1 positiv war und der äußere Ring 1g (fester Ring) negativ war, wenn die Potentialdifferenz zwischen ihnen gemessen wurde, wurde bestätigt, dass die Potentialdifferenz 5 Volt betrug.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Die Entelektrifizierungs-Vorrichtung E wurde nicht verwendet. In diesem Fall, bei dem ein Gerät zum Erzeugen von DC-Spannung verwendet wurde, wurde der äußere Ring 1g negativ gesetzt, und eine DC-Spannung wurde auf den äußeren Ring 1g angewendet, so dass die Potentialdifferenz zwischen dem rotierenden Ring und dem festen Ring 10 Volt betrug.
  • Ausführungsbeispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 3
  • Sie umfassten jeweils die Entelektrifizierungs-Vorrichtung E. Während in diesen Fällen die Anpresskräfte der Kontaktstücke 16, 17 in der Entelektrifizierungs-Vorrichtung E in jedem Test verändert wurden, wurde dadurch die Potentialdifferenz zwischen dem rotierenden Ring und dem festen Ring verändert.
  • Die Ergebnisse des Testes sind in Tabelle 1 gezeigt:
  • [Tabelle 1]
    Figure 00080001
  • Im Ausführungsbeispiel 1 betrug die Potentialdifferenz zwischen den rotierenden und den festen Ringen 1,0 V. Wenn daher die Wasserstoff-Dichte der Komponente (äußerer Ring 1g) des Kugellagers nach dem Rotationstest mittels der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei. 11-94704 offenbarten „Bewertungsmethode für ein Kugellager-Schmiermittel" gemessen wurde, konnte bestätigt werden, dass der Anstieg der Wasserstoff-Dichte 0,2 ppm betrug. Obwohl von den 10 Testobjekten acht Testobjekte eine Abblätterung am äußeren Ring aufgrund des Wasserstoffanstieges zeigten, betrug die Lebensdauer L10 1718 Stunden, was länger ist als die berechnete Lebensdauer (1670 Stunden).
  • In den Ausführungsbeispielen 2, 3 und 4 wurde, weil die Potentialdifferenz zwischen den rotierenden und den festen Ringen jeweils 0,5 Volt, 0,2 Volt und 0,1 Volt betrug, bei einer Messung der Wasserstoff-Dichte kein Anstieg im Wasserstoff gefunden; und sogar bei der Endzeit von 2000 Stunden war kein Abblättern verursacht.
  • Im Vergleichsbeispiel 1 wurde, weil die Potentialdifferenz groß war, nämlich 5 Volt, ein Abblättern in den äußeren Ringen aller 10 Testobjekte verursacht, und der gemessene Wert der Wasserstoff-Dichte stieg auf 0,3 ppm. Ferner betrug die Lebensdauer L10 341 Stunden, was ungefähr 1/6 der berechneten Lebensdauer ist.
  • Weil im Vergleichsbeispiel 2 die Spannung mittels des DC-Spannung erzeugenden Gerätes vergrößert wurde, so dass die Potentialdifferenz 10 Volt betrug, wurde Abblätterung in den äußeren Ringen aller 10 Testobjekte verursacht, und der gemessene Wert der Wasserstoff-Dichte stieg auf 0,4 ppm. Ferner betrug die Lebensdauer L10 159 Stunden, was ungefähr 1/10 der berechneten Lebensdauer ist.
  • Obwohl in dem Vergleichsbeispiel 3 die Entelektrifizierungs-Vorrichtung verwendet wurde, waren die Anpresskräfte der festen und der rotierenden Enden klein, und folglich konnte die Elektrizität nicht hinreichend beseitigt werden, so dass die Potentialdifferenz zwischen den rotierenden und den festen Ringen 2 Volt betrug. Folglich wurde Abblätterung in den äußeren Ringen aller 10 Testobjekte verursacht, und der gemessene Wert der Wasserstoffdichte betrug 0,25 ppm. Ferner betrug die Lebensdauer L10 534 Stunden, was ungefähr 1/3 der berechneten Lebensdauer ist.
  • Die oben beschriebenen Testergebnisse sprechen bei einer Kugellagereinheit für eine Lichtmaschine klar für einen Fall, bei dem eine Entelektrifizierungs-Vorrichtung in der Riemenscheibe einer Antriebseinheit vorgesehen ist. Unter Verwendung der Entelektrifizierungs-Vorrichtung wird statische Elektrizität, die in der Riemenscheibe während des Betriebes erzeugt wird, entfernt, um dadurch die Potentialdifferenz zwischen den rotierenden und den festen Ringen auf 1 Volt oder weniger zu senken, so dass die Lebensdauer des Kugellagers als einer Einheit vergrößert werden kann.
  • Es sollte jedoch erwähnt werden, dass obwohl bei dem oben genannten Ausführungsbeispiel eine Beschreibung einer Kugellagereinheit vom Typ mit einem rotierenden inneren Ring gegeben wurde, die Erfindung nicht darauf begrenzt ist; sondern beispielsweise auch in dem Fall einer Kugellagereinheit vom Typ mit einem rotierenden äußeren Ring, beispielsweise einer Kugellagereinheit für eine mittlere Riemenscheibe, die in der Umgebung der Hilfsmaschinerie des Fahrzeugmotors befestigt ist, können ähnliche Wirkungen wie mit der Kugellagereinheit vom Typ mit einem inneren rotierenden Ring erzielt werden, indem ein Erdungs-Terminal auf der Riemenscheibe angeordnet wird, um dadurch Elektrizität abzuleiten.
  • Ferner wurde bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Beschreibung der Struktur gegeben, bei der die mit dem inneren Ring 1n ausgestattete Welle 3 als ein Trägerbauteil für das Kugellager verwendet wird. Dies ist jedoch nicht beschränkend, sondern die Erfindung kann auch angewendet werden auf eine Struktur, in der das Trägerbauteil den äußeren Ring 1g in drehbarer Weise trägt (beispielsweise in dem Fall einer zwischengefügten Riemenscheibe, bei der das Kugellager an den zentralen Abschnitt des Hauptkörpers der Riemenscheibe angepasst ist und der Hauptkörper der Riemenscheibe als Trägerbauteil für das Lager dient).
  • Ferner wurde bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Beschreibung der Struktur gegeben, bei der das feste Kontaktstück 16 an das führende Ende des Federelementes 15 befestigt ist, und das hintere Ende des Federelementes 15 mit der Erde 8 verbunden ist. Dies ist jedoch nicht beschränkend, sondern die Erfindung kann auch angewendet werden auf eine Struktur, in der das feste Kontaktstück 16 an das hintere Ende des Federelementes 15 befestigt ist, das vordere Ende des Federelementes 15 an die eiserne Riemenscheibe 11 befestigt ist und das feste Kontaktstück 16 mittels der elastischen Kraft des Federelementes 15 in Druckkontakt gebracht werden kann mit dem auf der seitlichen Oberfläche der Erde 8 vorgesehenen Kontaktstück 17.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der Erfindung die Potentialdifferenz zwischen den drehbaren und den festen Ringen reduziert werden, um dadurch das Auftreten von in das Kugellager fließendem Strom zu verhindern, indem statische Elektrizität von mehreren 100 Volt bis zu mehreren 1000 Volt, die in einer den drehbaren Ring eines Kugellagers tragenden und denselben drehend antreibenden Antriebseinheit er zeugt wurde, mittels eines in Kontakt mit der Antriebseinheit vorgesehenen Entelektrifizierungs-Elementes entfernt wird. Als eine Folge davon kann das frühe Abblättern des Kugellagers verhindert werden, und dadurch kann die Lebensdauer der Kugellagereinheit verlängert werden.

Claims (7)

  1. Kugellagereinheit, umfassend: wenigstens ein Kugellager (1, 2) mit einem inneren Ring (1n) und einem äußeren Ring (1g), wobei einer der inneren (1n) und äußeren (1g) Ringe von einem Trägerbauteil (4, 5) getragen ist und der andere der inneren (1n) und äußeren (1g) Ringe drehbar ein drehendes Element (3) unterstützt; eine Antriebseinheit (13) zum Antreiben und Rotieren des drehbaren Elementes (3); und ein Entelektrifizierungs-Element (E), das mit der Antriebseinheit (13) zum Entfernen von durch die Antriebseinheit (13) erzeugter statischer Elektrizität verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Entelektrifizierungs-Element (E) angeordnet ist zwischen der Antriebseinheit (13) und dem von der Antriebseinheit (13) aus nächsten Kugellager (1).
  2. Kugellagereinheit nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Kugellagern (1, 2) in der Kugellagereinheit vorgesehen sind.
  3. Kugellagereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Trägerbauteil (4, 5) über ein Isolierelement (7) auf einem Erdungs-Element (8) befestigt ist.
  4. Kugellagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Entelektrifizierungs-Element (E) ein Kontaktstück (16) umfasst, das mit der Antriebseinheit (13) oder einem Erdungselement (8) kontaktiert ist, sowie ein elastisches Element (15) zum Anpressen des Kontaktstückes (16) gegen die Antriebseinheit (13) oder das Erdungselement (8), wobei das elastische Element (15) an einem Ende mit dem Kontaktstück (16) verbunden ist und an dem anderen Ende mit dem Erdungselement (8) oder der Antriebseinheit (13) verbunden ist.
  5. Kugellagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Potentialdifferenz zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring auf 1 Volt oder weniger gesetzt wird.
  6. Kugellagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kugellagereinheit verwendet wird in der Hilfsmaschinerie eines Fahrzeugmotors.
  7. Kugellagereinheit nach Anspruch 1, wobei das Entelektrifizierungs-Element (E) ein an der Antriebseinheit (13) vorgesehenes, drehendes Kontaktstück (17), ein über Druck mit dem rotierenden Kontaktstück (17) kontaktiertes, festes Kontaktstück (16) und ein elastisches Element (15) umfasst, welches an einem Ende mit dem festen Kontaktstück (16) und an dem anderen Ende mit einem Erdungselement (8) verbunden ist, um das feste Kontaktstück (16) gegen das rotierende Kontaktstück (17) anzupressen.
DE60105482T 2000-04-20 2001-04-12 Kugellagereinheit Expired - Fee Related DE60105482T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000118801 2000-04-20
JP2000118801A JP2001304281A (ja) 2000-04-20 2000-04-20 転がり軸受ユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60105482D1 DE60105482D1 (de) 2004-10-21
DE60105482T2 true DE60105482T2 (de) 2005-01-20

Family

ID=18629871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60105482T Expired - Fee Related DE60105482T2 (de) 2000-04-20 2001-04-12 Kugellagereinheit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6530694B2 (de)
EP (1) EP1148594B1 (de)
JP (1) JP2001304281A (de)
DE (1) DE60105482T2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033655A1 (de) * 2005-07-19 2007-02-01 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Einrichtung zur Ableitung elektrostatischer Aufladung
DE102014225225A1 (de) * 2014-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit einer Potentialausgleichsvorrichtung

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025665B4 (de) * 2004-05-26 2006-07-13 Mtu Friedrichshafen Gmbh Stromabnehmer für eine Brennkraftmaschine
JP4689224B2 (ja) * 2004-10-08 2011-05-25 株式会社リコー 駆動伝達装置及び画像形成装置
JP4704102B2 (ja) * 2005-05-12 2011-06-15 Ntn株式会社 軸受試験装置および軸受試験方法
US20110204734A1 (en) * 2005-06-25 2011-08-25 Orlowski David C Motor Grounding Seal
US7436091B2 (en) * 2005-06-29 2008-10-14 Detroit Diesel Corporation Method and system of limiting arcing of rotating member
JP4739949B2 (ja) * 2005-12-28 2011-08-03 Ntn株式会社 軸受試験装置および軸受試験方法
JP4739947B2 (ja) * 2005-12-28 2011-08-03 Ntn株式会社 軸受試験装置および軸受試験方法
JP2008239706A (ja) 2007-03-26 2008-10-09 Kyodo Yushi Co Ltd グリース組成物及び軸受
DE202007018482U1 (de) * 2007-07-09 2008-10-16 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Transportvorrichtung mit einer Überwachungseinrichtung
DE102008017667A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-15 Rothe Erde Gmbh Lager mit einem geerdeten, drehbaren Lagerring
US7547228B1 (en) 2008-07-10 2009-06-16 Honeywell International Inc. Joining means for device components
JP5428760B2 (ja) * 2009-10-30 2014-02-26 日本精工株式会社 軸受白色はく離試験装置
JP5771950B2 (ja) * 2009-10-30 2015-09-02 日本精工株式会社 軸受試験装置
JP5659481B2 (ja) * 2009-11-16 2015-01-28 日本精工株式会社 軸受試験方法
DE102013216995B3 (de) * 2013-08-27 2015-02-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Betrieb einer Lageranordnung
JP6314858B2 (ja) * 2015-01-28 2018-04-25 株式会社豊田自動織機 織機における緯糸測長貯留装置
US10077157B2 (en) * 2015-09-10 2018-09-18 AMF automation Technologies, LLC Static dissipative sprocket for a conveyor belt system
CN106058598B (zh) * 2016-05-24 2018-11-13 南京伶机宜动驱动技术有限公司 嵌套式高可靠接触转动系统及其组合式系统与方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2375304A (en) * 1943-10-19 1945-05-08 Us Ind Chemicals Inc Static eliminator
US4623952A (en) * 1986-01-28 1986-11-18 Magnetic Peripherals Inc. Damped static eliminator for disk drives
JPS63231454A (ja) * 1987-03-20 1988-09-27 Fuji Photo Film Co Ltd 感光材料加熱装置
JPS646517A (en) * 1987-06-30 1989-01-11 Nippon Seiko Kk Roller bearing
DE4002402C2 (de) * 1990-01-27 1996-07-11 Renk Ag Gleitlager
JPH077613B2 (ja) * 1990-02-02 1995-01-30 東京電力株式会社 懸垂型避雷碍子
JPH04160225A (ja) * 1990-10-25 1992-06-03 Ntn Corp グリース封入軸受
JP2739009B2 (ja) * 1991-05-31 1998-04-08 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション ディスク駆動装置
US5233499A (en) * 1991-08-21 1993-08-03 Westinghouse Electric Corp. Automatic shaft ground conditioner
US5804903A (en) * 1993-10-22 1998-09-08 Fisher; Rodney R. Motor shaft discharge device
JP3054581B2 (ja) * 1995-04-27 2000-06-19 三洋電機株式会社 洗濯機
US5716193A (en) * 1995-07-21 1998-02-10 Eurocopter France Installation for affording electrical continuity for rotorcraft rotor
JP3536614B2 (ja) 1997-09-19 2004-06-14 日本精工株式会社 転がり軸受用潤滑剤の評価方法
JPH11117758A (ja) * 1997-10-13 1999-04-27 Nippon Seiko Kk エンジン電装補機用部材
JPH11219549A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Alps Electric Co Ltd 回転ヘッド装置
DE19824022C2 (de) * 1998-05-29 2003-10-30 Skf Gmbh Wälzlager mit Strombrücke

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005033655A1 (de) * 2005-07-19 2007-02-01 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Einrichtung zur Ableitung elektrostatischer Aufladung
DE102014225225A1 (de) * 2014-12-09 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit einer Potentialausgleichsvorrichtung
DE102014225225B4 (de) 2014-12-09 2022-09-15 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit einer Potentialausgleichsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1148594A2 (de) 2001-10-24
EP1148594B1 (de) 2004-09-15
US6530694B2 (en) 2003-03-11
US20010046338A1 (en) 2001-11-29
EP1148594A3 (de) 2003-05-02
JP2001304281A (ja) 2001-10-31
DE60105482D1 (de) 2004-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60105482T2 (de) Kugellagereinheit
DE102016217872A1 (de) Lagerdichtung mit integrierter Erdungsbürste
DE19983988B4 (de) Wälzlager
DE102012212792A1 (de) Lageranordnung für eine Windkraftanlage
DE102019133889A1 (de) Elektrische Maschine mit einer Ableitvorrichtung
DE19805566B4 (de) Wälzlagerung für Schienenfahrzeuge mit Stromdurchgang
DE3642556A1 (de) Lagereinheit
WO2018046233A1 (de) Antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102016209399A1 (de) Lageranordnung
DE2533804B2 (de) Lager fuer den rotor einer oe-spinnmaschine
DE102011076081A1 (de) Anlaufscheibe für eine elektrische Maschine
DE102006022063A1 (de) Verfahren und System zur Bregrenzung von Überschlägen eines Drehteils
DE102009045797A1 (de) Elektrische Maschine, Hydraulikeinheit
DE102016206111A1 (de) Wälzlager
DE19940456B4 (de) Lageranordnung zur Verwendung mit Wasserpumpen
DE112016000322T5 (de) Elektromotor
DE60024022T2 (de) Gleitlager
EP1539388B1 (de) Dichtungsvorrichtung mit eineim zweiteiligen ringkörper
WO2023094193A1 (de) Anordnung zur erdung einer welle
DE102021117106A1 (de) Vorrichtung zur konduktiven Verbindung einer Welle mit einem Gehäuse in fluidgekühlter elektrischen Maschine
DE102019133882A1 (de) Ableitvorrichtung sowie elektrische Maschine mit der Ableitvorrichtung
DE102016107542A1 (de) Gleitlageranordnung mit Festkörperschmierstoff
DE102009005775B4 (de) Lagerabdichtungsanordnung
DE102019110299A1 (de) Kegelrollenlager
WO2015035988A1 (de) Wälzlager mit energieerzeugungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee