JP2000230565A - 通電部材及び軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】十分なる通電機能を確保しながらも、摩耗粉の
発生を抑え、回転抵抗を減少させた通電部材及び軸受を
提供する。 【解決手段】回転軸２が固定部１に対して相対回転した
ときに、通電リング４が、周溝１ｂ、２ａに沿って転動
し、かつ固定部１と回転軸２とを通電可能に連結するの
で、通電機能を確保しながらも、ワイヤ部材などの摺動
するものに比し、その回転抵抗をより小さく抑えること
ができる。また、摺動部を有しないため、摩耗分の発生
を極力抑えることができる。従って、かかる通電部材を
軸受に設けた場合には、転動体と軌道路との間に侵入す
ることによってこれらの早期摩耗を生じさせる摩耗粉の
発生を極力抑止でき、それにより軸受３の寿命を向上さ
せることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通電部材に関し、
例えば軸受の内輪と外輪とを通電可能に連結する通電部
材に関する。

【０００２】

【従来の技術】通電軸受と呼ばれる軸受が、実開平４−
３６１２５号や実開平８−１１９６号等に開示されてい
る。かかる通電軸受は、たとえば自動車のコラムチュー
ブに対して、ステアリングシャフトを回転自在に支持す
ると共に、コラムチューブとステアリングシャフトとの
間を通電可能に連結することによって、電気回路からの
電流洩れや静電気等に基づいてその間に大きな電位差が
生じても、転動体を介しての放電を抑止し、それにより
転動体又は軌道路の電食を防止するようになっている。

【０００３】上述した公報に開示された通電軸受におい
ては、外輪と内輪とを、弾性を有する導電性のワイヤ部
材もしくは板部材で連結しており、外輪と内輪とが相対
回転したときは、かかるワイヤ部材もしくは板部材は回
転輪に対して摺動し、それにより回転輪の回転を許容し
つつも両輪間の通電を可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
技術による通電軸受には、以下に述べるような問題点が
がある。まず、ワイヤ部材もしくは板部材が回転輪に対
して摺動するので、その摺動部が早期に摩耗すると共
に、それにより生じた摩耗粉が、軸受の転動体と軌道路
との間に侵入し、転動体又は軌道路を摩耗させる恐れが
ある。また、ワイヤ部材もしくは板部材は、その弾性力
により回転輪に対して摺動部を押圧するので、摺動部の
引きずりによる回転輪の回転抵抗が増大し、トルクむら
の原因となり易いという問題もある。

【０００５】更に、摺動部に軸受潤滑油が付着すると、
通電機能が低下する恐れがあるが、かかる場合でも通電
機能を確保するために、摺動部を複数箇所設けるように
すると、摩耗粉の発生量が増大すると共に、より回転抵
抗が増大するという問題も生じる。

【０００６】そこで本発明は、十分なる通電機能を確保
しながらも、摩耗粉の発生を抑え、回転抵抗を減少させ
た通電部材及び軸受を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の通電部材は、導
電体から形成され、固定体と回転体に設けられた転動路
に沿って転動自在な通電部材であって、前記回転体が前
記固定体に対して相対回転したときに、前記固定体及び
前記回転体の少なくとも一方に対して転動すると共に、
前記固定体と前記回転体とを通電可能に連結するもので
ある。

【０００８】

【作用】本発明の前記通電部材によれば、前記回転体が
前記固定体に対して相対回転したときに、前記固定体及
び前記回転体の少なくとも一方に対して転動すると共
に、前記固定体と前記回転体とを通電可能に連結するの
で、通電機能を確保しながらも、ワイヤ部材などの摺動
するものに比し、その回転抵抗をより小さく抑えること
ができる。また、摺動部を有しないため、摩耗粉の発生
を極力抑えることができる。従って、かかる通電部材を
軸受に設けた場合には、転動体と軌道路との間に侵入す
ることによってこれらの早期摩耗を生じさせる摩耗粉の
発生を極力抑止でき、それにより軸受の寿命を向上させ
ることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１（ａ）は、本発
明にかかる第１の実施の形態による回転軸支持構造を示
す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の構成をIB
-IB線で切断して矢印方向に見た図である。図１（ａ）
において、固定体であるチューブ状の固定部１の内方に
は、回転体である回転軸２が配置されている。固定部１
の右端近傍内周には、拡径部１ａが形成されている。拡
径部１ａには軸受３が配置され、回転軸２を回転自在に
支持している。尚、固定部１及び回転軸２は、いずれも
導電性を有しているものとする。

【００１０】拡径部１ａにおいて、軸受３の外方（右端
側）には、断面が矩形状の内周溝１ｂが形成されてい
る。一方、回転軸２の外周には、内周溝１ｂに対向する
ようにして、断面が矩形状の外周溝２ａが形成されてい
る。転動路である内周溝１ｂと外周溝２ａとの間には、
両溝に沿って転動自在な通電リング４が配置されてい
る。通電部材である通電リング４は、導電性を有しかつ
断面が円形状となっている。また通電リング４は、径方
向に押しつぶした状態で、周溝１ｂ、２ａ間に組み込ま
れるため、周溝１ｂ、２ａ間に装着された後元の形状に
復帰できるよう、ある程度弾性を有することが必要とな
り、従ってばね鋼やりん青銅などから形成されると好ま
しい。尚、通電リング４は、周方向に連続であっても良
く、また１本のワイヤをリング状に丸めて形成しても良
いが、いずれにせよ比較的低コストで製造することがで
きる。

【００１１】本実施の形態によれば、固定部１に対して
回転軸２が回転した場合でも、導電性を有する通電リン
グ４は、内周溝１ｂと外周溝２ａとに接触しながら転動
するので、固定部１と回転軸２とを通電可能に連結する
ことができる。従って、例えば電気回路からの電流洩れ
や静電気の影響により、固定部１と回転軸２との間に大
きな電位差が生じたとしても、通電リング４を介して電
流を流すことができ、それにより軸受３のボールや内外
輪に電食が発生することを防止できる。

【００１２】更に、本実施の形態によれば、固定部１に
対して回転軸２が回転した場合に、通電リング４は、内
周溝１ｂと外周溝２ａとに沿って転動するので、例えば
従来技術による摺動部を設けた構成に比し、回転軸２の
抵抗を減少させることができると共に、リング状の構成
により質量及び慣性モーメントを小さくでき、それによ
り回転軸２に生じるトルクむらを極力抑止できる。

【００１３】また、本実施の形態によれば、従来技術の
ごとく摺動部を有しないので、通電リング４又は周溝１
ｂ、２ａからの摩耗粉の発生を極力抑えることができ、
それにより通電リング４等のメンテナンスコストを低く
抑えることができると共に、隣接する軸受３に飛散する
摩耗粉の量を抑えて、軸受３の寿命を向上させることが
できる。

【００１４】図２は、通電リングと周溝の変形例を示す
図である。図２（ａ）においては、通電リング１４は、
チューブ状のワイヤをリング状に丸めて形成されてお
り、一方内周溝１１ｂは、断面が三角形状に形成されて
いる。図２（ｂ）においては、通電リング２４は、断面
が菱形状に形成されており、一方内周溝２１ｂは、断面
が半円形状に形成されている。図２（ｃ）においては、
通電リング３４は、断面が六角形状に形成されており、
一方内周溝３１ｂは、断面が長円形状に形成されてい
る。このように、通電リングの断面形状は、中実、中
空、円形多角形、星形など各種の態様が考えられる他、
微細コイルをリング状に巻いたものを用いて通電リング
を形成することもできる。これに対し周溝に関しては、
図２に示す態様の他、外周溝と内周溝とが異なる断面形
状を有するように組み合わせることもできる。

【００１５】図１，２から明らかであるが、通電リング
は、組み込みに必要なスペースが小さくてすみ、また軽
量であるという特徴を有することから、例えば軸受内部
に組み込むことも可能である。図３は、第２の実施の形
態にかかる、通電リングを組み込んだ玉軸受１００を示
す断面図である。かかる玉軸受１００は、外輪１０１
と、内輪１０２と、両輪間に挟持されたボール１０３
と、ボール１０３を周方向に等間隔に保持する保持器１
０４とを有している。尚、本実施の形態においては、外
輪１０１が固定体となり、内輪１０２が回転体となる。

【００１６】外輪１０１の左端近傍内周には、断面が矩
形状の内周溝１０１ａが形成されている。一方、内輪１
０２の外周には、内周溝１０１ａに対向するようにし
て、断面が矩形状の外周溝１０２ａが形成されている。
内周溝１０１ａと外周溝１０２ａとの間には、両溝に沿
って転動自在な通電リング１０５が配置されている。通
電部材である通電リング１０５は、上述した実施の形態
と同様な構成を有するので、詳細な説明は省略する。
尚、内周溝と外周溝とを新たに形成することなく、例え
ば従来の軸受に形成されているシール溝を利用して通電
リングを取り付けるようにすれば、より低コストな通電
軸受を供することができる。

【００１７】本実施の形態によれば、上述した実施の形
態と同様な作用効果を奏するほか、玉軸受１００に通電
リング１０５を組み込んでいるので、かかる玉軸受１０
０を、例えば図１に示すような固定部１と回転部２との
間に設けることにより、固定部１と回転部２とに周溝を
設ける必要がなくなって、より簡素で低コストの構成が
供されることとなる。尚、図３に示すように、ボール１
０３と通電リング１０５との間に、シール１０６を形成
すれば、近接して配置されたボール１０３の潤滑油が、
通電リング１０５に飛散することを防止でき、それによ
り通電リング１０５の通電機能を、長期間にわたって維
持することが可能となる。

【００１８】図４は、第３の実施の形態にかかるホイー
ルハブユニット２００を示す断面図である。第３の実施
の形態においては、通電リングをハブユニット２００に
組み込んでいる。ハブユニット２００は、フランジ２０
１ａを備えた外輪２０１と、直列に配置された内輪２０
２Ａ、２０２Ｂと、両輪間に挟持されたボール２０３
Ａ、２０３Ｂと、かかるボール２０３Ａ、２０３Ｂを周
方向に等間隔に保持する保持器２０４Ａ、２０４Ｂとを
有しており、更に外輪２０１のフランジ２０１ａに、ボ
ルト２１０を介して不図示のホイールが取り付けられる
ようになっている。尚、本実施の形態においては、外輪
２０１が回転体となり、内輪２０２Ａ、２０２Ｂが固定
体となる。

【００１９】外輪２０１の内周におけるボール２０４Ａ
の左方に形成された内周溝と、かかる内周溝に対向する
ようにして、内輪２０２Ａの外周に形成された外周溝と
の間には、両溝に沿って転動自在な通電リング２０５が
配置されている。通電部材である通電リング２０５は、
上述した実施の形態と同様な構成を有するので、詳細な
説明は省略する。

【００２０】本実施の形態によれば、通電リングによる
上述した作用効果に加えて、ホイールハブユニット２０
０に通電リング２０５を組み込んでいるので、コンパク
トでありながら、ボール２０２Ａ、２０２Ｂ等の電食を
防止可能なホイールハブユニットを供することができ
る。

【００２１】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば、上述した実施の形態では、
回転抵抗を低く抑えるために、通電リングは一つだけ設
けているが、２つ以上設けることによって、通電機能を
より確実にすることも可能である。また、本発明が適用
される軸受はころ軸受であったも良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明にかかる通電部材は、回転体が固
定体に対して相対回転したときに、前記固定体及び前記
回転体の少なくとも一方に対して転動すると共に、前記
固定体と前記回転体とを通電可能に連結するので、通電
機能を確保しながらも、ワイヤ部材などの摺動するもの
に比し、その回転抵抗をより小さく抑えることができ
る。また、摺動部を有しないため、摩耗分の発生を極力
抑えることができる。従って、かかる通電部材を軸受に
設けた場合には、転動体と軌道路との間に侵入すること
によってこれらの早期摩耗を生じさせる摩耗粉の発生を
極力抑止でき、それにより軸受の寿命を向上させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明にかかる第１の実施の形
態による回転軸支持構造を示す断面図であり、図１
（ｂ）は、図１（ａ）の構成をIB-IB線で切断して矢印
方向に見た図である。

【図２】通電リングと周溝の変形例を示す図である。

【図３】第２の実施の形態にかかる、通電リングを組み
込んだ玉軸受１００を示す断面図である。

【図４】第３の実施の形態にかかるホイールハブユニッ
ト２００を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 固定部 １ｂ、１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ 内周溝 ２ 回転軸 ２ａ、１０２ａ 外周溝 ３ 軸受 ４，１４，２４，３４、１０５，２０５ 通電リング １００ 玉軸受 ２００ ホイールハブユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電体から形成され、固定体と回転体に
   設けられた転動路に沿って転動自在な通電部材であっ
   て、 前記回転体が前記固定体に対して相対回転したときに、
   前記固定体及び前記回転体の少なくとも一方に対して転
   動すると共に、前記固定体と前記回転体とを通電可能に
   連結する通電部材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通電部材を有する軸
   受。