JP2004084767A - Roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、エアコン、給湯機、換気扇、冷却用等に用いられるインバータ制御によるファンモータやインバータ制御を行う装置に用いられるファンモータに好適な転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
家電用モータの制御方法としてインバータ制御方法が主流になってきているが、ファンモータ等においては、インバータ制御される場合やインバータ制御を行う装置に使用される場合、回転中の転がり軸受に電流が流れると転がり接触部にスパークが発生して電食が生じる。
【0003】
電食防止対策を施した転がり軸受としては、例えば特開平7−12129号公報、特開平8−100818号公報、或いは特開平7−310748号公報に記載されているように、転動体として窒化珪素を主体とした加圧焼結によるセラミックボールを組み込んだり、内輪若しくは外輪の端面に絶縁層をコーティングしたり、PPS、PBT等の絶縁性に優れた樹脂材を巻いたりしたものが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
転動体としてセラミックボールを組み込んだ転がり軸受は、絶縁性に優れており、電食防止には効果があるが値段が高価になるという問題がある。
また、内輪若しくは外輪の端面にセラミックコーティングした転がり軸受の場合は、軸やハウジングに挿入する時に被膜が剥がれる等の虞れがあるため、電食防止効果の信頼性に問題がある。
【0005】
更に、樹脂材を巻いた転がり軸受は、セラミックボールを組み込んだ転がり軸受よりも値段も安く、絶縁性も期待できるが、樹脂材は一般的に外輪外径面に巻くため、軸受外径がφ数mm程度大きくなり、ハウジング内径の変更等が必要になるばかりか、樹脂部が軸受外径面になってハウジング等と接するため温度差等によりクリープが生じるなどの問題がある。
【0006】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、軸受外径寸法を変更することなく低コストで電食防止効果の信頼性を高めることができる転がり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】
上記目的を達成するために、本発明に係る転がり軸受は、外側部材と内側部材との間に複数の転動体が介装された転がり軸受であって、前記外側部材、前記内側部材及び前記転動体の内の少なくとも一つの構成部品がクロム(Cr)の含有率が5重量%以上、22重量%以下である鉄鋼材料に酸化被膜を形成したものであることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態の一例である転がり軸受を説明するための説明的断面図、図2〜図7は本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【0009】
この転がり軸受は、図1に示すように、外輪1と内輪2との間に複数のボール3が保持器4を介して介装されたものであり、軸方向の両端部にはシールド板5が取り付けられている。
ここで、この実施の形態では、外輪(外側部材)1、内輪(内側部材)2及びボール(転動体)3の素材としてクロム(Cr)の含有率が5重量%以上、22重量%以下である鉄鋼材料6を用い、その全表面(内外輪のレース面も含む。)に酸化被膜7を形成している。
【0010】
これにより、外輪1外径とハウジングとの間、内輪2内径と軸との間、ボール3と内外輪レース面との間に酸化被膜7からなる絶縁層が形成され、この結果、外輪1からボール3及び内輪2へと向かって流れる電流又はその逆に流れる電流を確実に遮断することができ、インバータ制御によるファンモータやインバータ制御を行う装置に組み込まれるファンモータに好適に用いることができる。
【0011】
クロム(Cr)の含有率については、含有率が5重量%未満だと、酸化被膜7の膜厚が薄すぎて十分な絶縁性が得られず、一方、22重量%を超えると、酸化被膜7は厚くなり絶縁性には優れるがクロム含有率が高いと粗大な共晶炭化物が生成され易く、転がり軸受に用いた場合は剥離の原因になる。
鉄鋼材料6の表面に酸化被膜を形成する方法としては、金属を処理液中に浸漬して金属の表面に腐食生成物被膜を緻密に且つ相当厚さに生じさせる不働態化処理方法があり、この実施の形態では、鉄鋼材料6をクロム酸と硫酸又は硝酸とを含有する処理液に所定時間浸漬することにより該鉄鋼材料6の表面に酸化被膜7を形成するようにしている。
【0012】
この場合、酵化被膜の厚さは、50〜300Å程度であるため、より酸化被膜を厚くするために、鉄鋼材料6の加工面に生じた加工変質層を除去してから、不働態化処理を行うのが好ましい。
このようにすると、鉄鋼材料6の表面にサブμm〜数μm程度の酸化被膜を形成することができ、この実施の形態では、鉄鋼材料6の表面に1μmの酸化被膜7を形成してMΩオーダーの絶縁性を確認することができた。
【0013】
なお、酸化被膜7ができると表面が粗くなるため、この実施の形態のように内外輪レース面にも酸化被膜7を形成する場合には、面荒れによる音響劣化等を防止すべく、酸化被膜7の形成後に再度内外輪のレース面に表面加工を施して表面粗さを良くする必要がある。
上記の記載から明らかなように、この実施の形態では、酸化被膜7による絶縁層を形成しているため、軸やハウジングに挿入する時に被膜が剥がれることがなく、電食防止効果の信頼性を高めることができ、また、静電気の軸受内への通電防止効果に対しても有効なものとすることができる。
【0014】
また、酸化被膜7は鋼材内部に形成されるため、軸受外径寸法を変更せずに電食防止対策を施すことができ、この結果、従来の樹脂材を巻いた転がり軸受のように軸受外径寸法が大きくなってハウジング内径寸法の変更や、予め軸受外径寸法を樹脂材の厚さ分だけ加工する等の処置を不要にすることができる。
更に、酸化被膜7は、鉄鋼材料6をクロム酸と硫酸又は硝酸とを含有する処理液に所定時間浸漬することにより容易に形成することができるため、セラミックボール軸受や樹脂材を巻いた軸受に比べて製造コストを低く押さえることができる。
【0015】
なお、上記実施の形態では、外輪1、内輪2及びボール3に酸化被膜7を形成した場合を例に採ったが、必ずしもこのようにする必要はなく、用途に応じて、例えば図2に示すように内輪2のみに酸化被膜7を形成したり、図3に示すように外輪1のみに酸化被膜7を形成したり、或いは図4に示すようにボール3のみに酸化被膜7を形成するようにしてもよい。
【0016】
また、上記実施の形態では、外輪1、内輪2及びボール3の全表面に酸化被膜7を形成した場合を例に採ったが、上述したように内外輪レース面に不働態化処理を行った場合は面荒れによる音響の低下が起きるので、図5に示すように、外輪1のレース面を除く部分の表面及び内輪2のレース面を除く部分の表面に酸化被膜7を形成するようにしてもよい。
【0017】
この場合も、用途に応じて、図6に示すように外輪1のレース面を除く部分の表面のみに酸化被膜7を形成したり、図7に示すように内輪2のレース面を除く部分の表面のみに酸化被膜7を形成することができる。
更に、上記実施の形態では、単列の軸受に本発明を適用した場合を採ったが、これに限定されず、複列軸受に本発明を適用してもよく、また、玉軸受以外の転がり軸受に本発明を適用してもよく、更には、内輪を軸部材としてもよい。
【0018】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、軸受外径寸法を変更することなく低コストで電食防止効果の信頼性を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【図2】本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【図4】本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【図6】本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【図7】本発明の他の実施の形態である転がり軸受を説明するための説明的断面図である。
【符号の説明】
1…外輪(外側部材)
2…内輪(内側部材)
3…ボール(転動体)
6…鉄鋼材料
7…酸化被膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a rolling motor suitable for an air conditioner, a water heater, a ventilation fan, a fan motor using inverter control used for cooling, and a fan motor used for a device that performs inverter control.
[0002]
[Prior art]
Inverter control methods are becoming mainstream as control methods for home appliance motors.However, in the case of fan motors and the like, when an inverter is controlled or used in a device that performs inverter control, current is applied to rolling bearings during rotation. When flowing, sparks are generated at the rolling contact portions, causing electrolytic corrosion.
[0003]
As a rolling bearing having taken measures against electric corrosion, for example, as described in JP-A-7-12129, JP-A-8-100818, or JP-A-7-310748, silicon nitride is used as a rolling element. Incorporating a ceramic ball formed by pressure sintering mainly composed of, for example, coating an end surface of an inner ring or an outer ring with an insulating layer, or winding a resin material having excellent insulating properties such as PPS and PBT. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
A rolling bearing incorporating a ceramic ball as a rolling element is excellent in insulation and is effective in preventing electrolytic corrosion, but has a problem that the price is high.
Further, in the case of a rolling bearing in which the end surface of the inner ring or the outer ring is coated with a ceramic, the coating may be peeled off when the bearing is inserted into a shaft or a housing.
[0005]
Furthermore, rolling bearings wound with a resin material are less expensive than rolling bearings incorporating ceramic balls, and can be expected to have insulation properties.However, since resin materials are generally wound on the outer diameter surface of the outer ring, the bearing outer diameter is φ This increases the size by several millimeters, so that not only the inner diameter of the housing needs to be changed, but also the resin portion becomes the outer diameter surface of the bearing and comes into contact with the housing or the like.
[0006]
The present invention has been made in order to solve such inconveniences, and an object of the present invention is to provide a rolling bearing that can increase the reliability of an electrolytic corrosion preventing effect at low cost without changing the outer diameter of the bearing. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a rolling bearing according to the present invention is a rolling bearing in which a plurality of rolling elements are interposed between an outer member and an inner member, wherein the outer member, the inner member, and the rolling member are provided. At least one component of the moving body is characterized in that an oxide film is formed on a steel material having a chromium (Cr) content of 5% by weight or more and 22% by weight or less.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view for explaining a rolling bearing as an example of an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 7 are explanatory cross-sectional views for explaining a rolling bearing as another embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
[0009]
As shown in FIG. 1, this rolling bearing has a plurality of
Here, in this embodiment, the content of chromium (Cr) as a material of the outer ring (outer member) 1, the inner ring (inner member) 2, and the ball (rolling element) 3 is 5% by weight or more and 22% by weight or less. An
[0010]
As a result, an insulating layer composed of the
[0011]
Regarding the content of chromium (Cr), if the content is less than 5% by weight, the film thickness of the
As a method of forming an oxide film on the surface of the
[0012]
In this case, since the thickness of the fermented film is about 50 to 300 °, in order to make the oxide film thicker, the work-affected layer formed on the processed surface of the
In this way, an oxide film of sub-μm to several μm can be formed on the surface of the
[0013]
When the
As is apparent from the above description, in this embodiment, since the insulating layer is formed by the
[0014]
In addition, since the
Further, since the
[0015]
In the above-described embodiment, the case where the
[0016]
Further, in the above embodiment, the case where the
[0017]
Also in this case, depending on the application, an
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a single-row bearing is adopted. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to a double-row bearing. The present invention may be applied to a bearing, and the inner ring may be used as a shaft member.
[0018]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the effect that the reliability of the electrolytic corrosion prevention effect can be improved at low cost without changing the bearing outer diameter dimension can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory sectional view for explaining a rolling bearing which is an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory sectional view illustrating a rolling bearing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view illustrating a rolling bearing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view illustrating a rolling bearing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view for explaining a rolling bearing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory sectional view for explaining a rolling bearing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view illustrating a rolling bearing according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Outer ring (outer member)
2. Inner ring (inner member)
3. Ball (rolling element)
6 ...
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002245712A JP2004084767A (en) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | Roller bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002245712A JP2004084767A (en) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | Roller bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004084767A true JP2004084767A (en) | 2004-03-18 |
Family
ID=32053822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002245712A Pending JP2004084767A (en) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | Roller bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004084767A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007120697A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Ntn Corp | Rolling bearing |
JP2008057602A (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Ntn Corp | Rolling bearing |
CN109989998A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-09 | 株式会社捷太格特 | Rolling bearing and rotating device including rolling bearing |
-
2002
- 2002-08-26 JP JP2002245712A patent/JP2004084767A/en active Pending
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JP2008057602A (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Ntn Corp | Rolling bearing |
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Legal Events
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