JP2007292114A - 電食防止用絶縁転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】外輪３ａが１対の外輪素子７、７を結合して成る分割型の軌道輪であっても、転がり軸受の絶縁性能の確保を低コストで行なえる構造を実現する。
【解決手段】上記外輪３ａと内輪１ｂとのうち、一体型の内輪１ｂの内周面１５、軸方向両端面１６、１６及び連続部１８、１８を、それぞれセラミックス製の絶縁層１７により被覆する。上記内輪１ｂにこの絶縁層１７を形成する事により、上記外輪３ａを構成する上記外輪素子７、７毎に絶縁層を形成する場合と異なり、上記絶縁層１７の形成作業を１回の作業で行なえる。又、上記両外輪素子７、７を結合する為のリベット８を設ける為に形成した通孔９、９及び凹部１０、１０へのマスキングが不要となる。この結果、上記転がり軸受の絶縁性能の確保を、低コストで行なえる。
【選択図】図１

Description

この発明は、一般産業用汎用モータや発電機用ジェネレータ（風力発電機等）、鉄道車両用主電動機、医療機器（ＣＴスキャナ装置等）の回転支持部に組み込んだ状態で使用する転がり軸受の改良に関する。

電動モータや発電機等、各種電気機器等の回転軸を支承する為の転がり軸受の場合、対策を講じないと、転がり軸受自体に、帰路電流、モータ軸電流等の電流が流れてしまう。転がり軸受に電流が流れた場合、電流の通路となる部分の腐食が進む、所謂電食が発生して、転がり軸受の寿命を著しく短縮してしまう。この様な電食の発生を防止する為、転がり軸受を構成する外輪や内輪の表面に絶縁層を形成する事で、転がり軸受に電流が流れない様にする電食防止用絶縁転がり軸受が、例えば特許文献１〜５に記載されている様に、従来から知られている。

これら各特許文献に記載された絶縁型の転がり軸受は何れも、転がり軸受を構成する軌道輪のうちで、相手部材の嵌合支持する部分に、セラミックス、合成樹脂等の絶縁層を形成して成るもので、例えば図５に示す様に構成されている。転がり軸受は、内輪１の外周面に形成した内輪軌道２と外輪３の内周面に形成した外輪軌道４との間に複数の転動体５を設ける事で、上記内輪１と外輪３との相対的回転を自在としている。そして、この外輪３の外周面及び軸方向両端面に、セラミックス溶射層である絶縁層６を形成している。この様な電食防止用絶縁転がり軸受の場合、上記外輪３を金属製のハウジングに内嵌支持した状態では、上記絶縁層６が、これら外輪３とハウジングとを絶縁する。この結果、これら外輪３とハウジングとの間に電流が流れなくなり、上記転がり軸受の構成各部材１、３、５に、上述した様な電食が発生しなくなる。

一方、例えば、後述する本発明の「発明を実施する為の最良の形態」の図１、４に示す様な、一方の軌道輪を分割型とした転がり軸受に就いても、電食防止が必要となる場合がある。例えば、図１に示すクロスローラ軸受の場合、外輪３ａが、１対の外輪素子７、７同士を複数のリベット８（或はボルト等）により結合して成る。この為、これら両外輪素子７、７の外径側部分の円周方向複数個所には、これら各リベット８を挿通する通孔９、９と、これら各リベット８の頭部及びかしめ部を設ける凹部１０、１０とが形成されている。この様に、外輪３ａが分割型の軌道輪である場合、この外輪３ａの表面に絶縁層を形成する為には、上記両外輪素子７、７毎にこの絶縁層を形成する必要があり、作業時間の増加による製造コストの増大を招く。又、これら両外輪素子７、７の表面に絶縁層を形成すべく、例えばセラミックス等の絶縁材料を溶射する場合に、この絶縁材料により上記通孔９、９及び凹部１０、１０が覆われない様に、これら通孔９、９及び凹部１０、１０をマスキングする必要がある。但し、この様なマスキングを行なう事は、製造コスト増大の原因となる。

又、図４に示す４点接触型玉軸受の場合、内輪１ａが、１対の内輪素子１１、１１同士を組み合わせて成る。この様な４点接触型玉軸受の場合も、この内輪１ａの表面に絶縁層を形成する為には、上記両内輪素子１１、１１毎にこの絶縁層を形成する必要があり、やはり、作業時間の増大による製造コストの増大を招く。

特開平１−１８２６２１号公報 特開平５−５２２２３号公報 特開平５−３１２２１６号公報 特許第２５７１５９４号公報 特許第３００９５１６号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、一方の軌道輪が分割型である電食防止用絶縁転がり軸受の絶縁性能の確保を、低コストで実現すべく発明したものである。

本発明の電食防止用絶縁転がり軸受は、１対の軌道輪と、複数個の転動体とを備える。
このうちの両軌道輪は、互いに同心に配置された、それぞれが金属製である。
又、上記各転動体は、それぞれが金属製で、上記両軌道輪の互いに対向する面に形成された１対の軌道面同士の間に転動自在に設けられている。
そして、上記両軌道輪のうち、一方の軌道輪が、複数の部材を組み合わせて成る分割型で、他方の軌道輪が、単一に形成された一体型のものである。
特に、本発明の電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記他方の軌道輪の表面のうちで、少なくともこの軌道輪を組み付ける相手部材と接触する面を、絶縁性の皮膜により被覆している。

上述の様に、一方の軌道輪が分割型である構造として、例えば、請求項２、３に記載した様な、クロスローラ軸受と多点接触型玉軸受とがある。
このうちの請求項２に記載したクロスローラ軸受は、内周面に外輪軌道を形成した外輪と、外周面に内輪軌道を形成した内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数のころとを備え、これら各ころが、円周方向に隣り合うころ同士が互いに９０°傾く様に、互い違いに組み込まれている。
そして、上記外輪が１対の外輪素子を組み合わせて成る一方の軌道輪であり、上記内輪が単一に形成された他方の軌道輪である。

又、請求項３に記載した多点接触型玉軸受は、内周面に外輪軌道を形成した外輪と、外周面に内輪軌道を形成した内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の玉とを備え、少なくとも内輪軌道とこれら各玉の転動面とが２点ずつで接触する、所謂、３点或は４点接触型の玉軸受である。
そして、上記内輪が１対の内輪素子を組み合わせて成る一方の軌道輪であり、上記外輪が単一に形成された他方の軌道輪である。

又、前記絶縁性の皮膜は、請求項４に記載した様な、セラミックス製の絶縁層、或は、請求項８に記載した様な、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂製の絶縁層とする事が好ましい。

このうちのセラミックス製の絶縁層として好ましくは、この絶縁層を構成するセラミックスがアルミナ（Al₂O₃ ）を９９重量％以上含有するものを使用する。この場合、上記絶縁層は、少なくとも上記軌道輪に設ける相手部材と接触する面に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成する。更に、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて０．４mm以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁層の厚さを０．２５mm以上とする。

又、絶縁性の皮膜がセラミックス製の絶縁層である場合に、この絶縁層を、請求項５、６に記載した様に、酸化チタン（TiO₂）、ジルコニア（ZrO₂）のうちの何れかを含有するアルミナの溶射層としても良い。
このうちの酸化チタンを含有する場合には、アルミナの含有量を９９重量％以上とし、この酸化チタンの含有量を、０．０１〜０．２重量％とする。
又、上記ジルコニアを含有する場合には、アルミナの含有量を９７重量％以上とし、このジルコニアの含有量を、０．５〜２．５重量％とする。
尚、この様な組成を有するセラミック溶射層の場合も、少なくとも上記軌道輪に設ける相手部材と接触する面に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成する事が好ましい。又、この場合も、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて０．４mm以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁層の厚さを０．２５mm以上とする事が好ましい。

更に、上述した請求項４〜６に記載した各発明を実施する場合には、請求項７に記載した様に、絶縁層であるセラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度と、このセラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率の向上とを目的として、粒径が１０〜５０μｍで、平均粒径が１５〜２５μｍであるアルミナを使用する事が好ましい。

一方、上記軌道輪に設ける相手部材と接触する面を被覆する絶縁性の被膜を、合成樹脂製の絶縁層とした場合、この合成樹脂として、前述のＰＰＳ以外に、例えば、芳香族ポリアミド樹脂、脂肪族ポリアミド樹脂等が使用可能である。
又、上記絶縁層の強度を向上させるべく、上記合成樹脂に繊維材を混合する事もできる。この繊維材としては、例えば、ガラス繊維、セラミックス繊維、岩石繊維、スラッグ繊維等が挙げられる。
又、上記絶縁層の耐衝撃性を向上させるべく、上記合成樹脂に弾性材を混合する事もできる。この弾性材として、例えば、エチレン・プロピレン・ジエン三元重合体（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。
更に、上記絶縁層の絶縁性能をより向上させるべく、上記合成樹脂に充填材を添加する事もできる。この充填材として、例えば、炭化珪素（SiC ）、窒化アルミニウム（AlN ）、ベリリア（BeO ）、窒化ホウ素（BN）、アルミナ（Al₂O₃ ）等の粉体、繊維或はウイスカ等が挙げられる。

上述の様に構成する本発明の電食防止用絶縁転がり軸受によれば、一方の軌道輪が分割型であっても、絶縁性能の確保を低コストで実現できる。
即ち、両軌道輪のうち、一体型である他方の軌道輪の表面のうちで、少なくともこの軌道輪に設ける相手部材と接触する面を、例えば、セラミックス製の絶縁層或は合成樹脂製の絶縁層等の絶縁性の皮膜により被覆している。この様に、一体型の軌道輪側に絶縁性の皮膜を形成すれば、分割型の軌道輪を構成する部材毎に皮膜を形成する場合と異なり、１回の作業で軌道輪に絶縁性の皮膜を形成できる為、皮膜形成作業の時間短縮を図れる。又、分割型の軌道輪をリベットやボルトにより締結する構造の場合、これらリベットやボルトを設ける為の通孔や凹部等を塞ぐ為のマスキングが必要となるが、本発明の場合、この様なマスキング作業が不要となる。この結果、絶縁性能を確保する為に要する製造コストを抑えられる。

又、請求項４に記載した発明の場合には、アルミナを９９重量％以上含有するセラミックス溶射層を使用しているが、この様なセラミックス溶射層は、比較的電気抵抗値が大きい（優れた絶縁性を有する）。従って、研磨後の絶縁層の厚さを０．２５mm以上確保すれば、例えば、一般産業用汎用モータ等の回転支持部の電食防止効果を十分に確保できる。
又、研磨後の絶縁層の厚さを０．２５mm以上確保する為には、研磨前のセラミックス溶射層の厚さを０．４mm以下としても、十分に研磨代を確保できる。そして、このセラミックス溶射層の厚さを０．４mm以下に抑えられれば、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を覆ったセラミックス溶射層の厚さを０．５mm未満（更には０．４８mm以下）に抑えられる。厚さが０．５mm（更には０．４８mm）程度のセラミックス溶射層であれば、厚さ寸法が過大であるとは言えず、そのままであっても（研磨により厚さ寸法を小さくしなくても）、割れ、欠け等の損傷を発生しにくい。従って、上記セラミックス溶射層のうちで上記折れ曲がり連続部を被覆した部分を研磨する手間を省略して、コスト低減を図れる。又、コスト低減は、上記セラミックス溶射層の厚さを小さく｛従来は０．５mm以上であったもの（一般的には０．６〜０．７mm程度）を０．４mm以下に｝抑えられる事によっても図れる。

又、請求項５、６に記載した電食防止用絶縁転がり軸受の発明によれば、アルミナの溶射層に、酸化チタン、ジルコニアのうちの何れかを含有する事により、絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化と、良好な外観の確保とを、高次元で並立させる事ができる。
特に、アルミナの含有量を９９重量％以上とし、アルミナの溶射層に含有する酸化チタンを、０．０１〜０．２重量％、或は、アルミナの含有量を９７重量％以上とし、アルミナの溶射層に含有するジルコニアの含有量を、０．５〜２．５重量％とすれば、良好な外観の確保をより図り易くなる。即ち、アルミナを主成分とするセラミックス溶射層のうち、酸化チタン等を含まないホワイトアルミナの場合には、絶縁性能が優れている反面、封孔処理に伴って外観が悪化する。これに対して、上述した発明の場合には、０．０１重量％以上の酸化チタン、或は、０．５重量％以上のジルコニアを含有している為、上記封孔処理に拘らず、外観悪化に結び付く様な色むらは発生しない。即ち、セラミックス溶射層内部に存在する微細な空隙を合成樹脂により塞ぐ為の封孔処理に伴って、この合成樹脂の一部が上記セラミックス溶射層の表面に表れる。表面の色彩が純白に近い、ホワイトアルミナの場合、この様に表面に表れた合成樹脂により、表面に色むらを生じて、製品の外観を悪くする。これに対して、０．０１重量％以上の酸化チタンを含有したグレイアルミナ、或は、０．５重量％以上のジルコニアを含有したものの場合には、表面の色彩がグレー（灰色）がかっている為、上記封孔処理に使用する合成樹脂として、適切な（灰色系統の）色彩のものを使用すれば、表面に、製品の外観を悪くする程の色むらを生じる事はない。

但し、上記酸化チタンを、０．２重量％、或は、上記ジルコニアを２．５重量％を越えて含有させると、必要とする絶縁性能を確保する為に要する、上記セラミックス溶射層の厚さが大きくなる。そこで、上記酸化チタンの含有量を０．０１〜０．２重量％、或は、上記ジルコニアの含有量を０．５〜２．５重量％の範囲に規制する。
尚、セラミックス溶射層中に於ける、上記酸化チタンの含有量を０．２重量％以下、或は、上記ジルコニアの含有量を２．５重量％以下に抑える事により、溶射層形成時の材料（アルミナ粒）の歩留が多少は悪化する。但し、請求項７に記載した様に、粒径が１０〜５０μｍで、平均粒径が１５〜２５μｍであるアルミナを使用すれば、上記セラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率を向上させる事と合わせて、上記セラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度を向上させ、コスト上昇を抑えられる。即ち、付着効率の向上による材料費の節約と、寸法精度の向上による仕上加工の容易化（仕上加工時間の短縮化）とにより、電食防止用絶縁転がり軸受の製造コストの低廉化を図れる。
更に、アルミナの溶射層に、高強度、高靱性を有するジルコニアを含有させた場合には、このアルミナの溶射層の密着力を向上させる事ができる。この為、耐久性を十分に確保できる。

一方、絶縁性の皮膜を合成樹脂製の絶縁層とした場合で、この絶縁層に、前述した様な繊維材を混合した場合には、この絶縁層の強度を確保して、耐クリープ性を向上させられる。又、この絶縁層に、前述した様な弾性材を混合した場合には、耐衝撃性を向上させられる。又、この絶縁層に、前述した様な充填材を添加した場合には、絶縁性能の向上を図れると共に、伝熱性を向上させて転がり軸受内の温度上昇を抑える事ができる。

［実施の形態の第１例］
図１、２は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合、外輪３ａを分割型としたクロスローラ軸受に、本発明を適用している。このクロスローラ軸受は、互いに同心に配置された外輪３ａ及び内輪１ｂと、複数個のころ１４、１４とを備える。このうちの外輪３ａの内周面には、断面Ｖ字型の外輪軌道１２を形成している。又、上記内輪１ｂの外周面には、断面Ｖ字型の内輪軌道１３を形成している。又、上記各ころ１４、１４は、上記外輪軌道１２と内輪軌道１３との間に、円周方向に隣り合うころ１４、１４同士が互いに９０°傾く様に、互い違いに組み込まれている。又、本例の場合、上記外輪３ａ及び内輪１ｂと、各ころ１４、１４とを、それぞれ、例えば軸受鋼等の金属製としている。

又、上記内輪１ｂが単一に形成された一体型の軌道輪であるのに対し、上記外輪３ａは、軸方向に分割された１対の外輪素子７、７を複数のリベット８により結合した、分割型の軌道輪である。即ち、これら両外輪素子７、７の互いに対向する端面同士を当接させた状態で、これら両外輪素子７、７の外径寄り部分の円周方向複数個所にそれぞれ設けた、軸方向（図１〜５の左右方向）に貫通する通孔９、９に、上記各リベット８を挿通し、これら各リベット８の先端部をかしめる事により、上記両外輪素子７、７を結合している。又、これら両外輪素子７、７の両端面のうち、互いに対向する端面と反対側の端面で上記各通孔９、９の周囲部分には、凹部１０、１０を形成して、上記各リベット８の頭部及びかしめ部をこれら凹部１０、１０内に収めている。従って、上記両外輪素子７、７同士を上記各リベット８により結合した状態で、これら各リベット８の頭部及びかしめ部が上記両外輪素子７、７の端面から突出する事はない。

上述の様に構成されるクロスローラ軸受は、例えば、次の様に組み立てられる。先ず、上記両外輪素子７、７のうちの一方の外輪素子７と、前記各ころ１４、１４及びこれら各ころ１４、１４を保持する、図示しない保持器（或は、これら各ころ１４、１４同士の間にそれぞれ挿入するスペーサ）をその外周面に配置した前記内輪１ｂとを組み合わせる。そして、上記両外輪素子７、７のうちの他方の外輪素子７を組み付けて、上記両外輪素子７、７の各通孔９、９に複数のリベット８をそれぞれ挿入し、これら各リベット８の先端部をかしめる。この際、上記両外輪素子７、７に互いに近づく方向の力が付与され、上記各ころ１４に所定の予圧が付与される。この様な、所定の予圧が付与されたクロスローラ軸受を回転支持部に配置する事により、この回転支持部に作用するアキシアル荷重及びラジアル荷重、更にはモーメント荷重を支承可能となる。尚、上記両外輪素子７、７の結合は、ボルトとナット等の他の締結手段により行なう場合もある。

特に、本例の場合、上記内輪１ｂの内周面１５及びこの内輪１ｂの軸方向両端面１６、１６を、セラミックス製の絶縁層１７により被覆している。この絶縁層１７は、アルミナを９９重量％以上含むセラミックスの溶滴を上記内周面１５及び軸方向両端面１６、１６に、例えばプラズマ溶射により噴射して成る、セラミックス溶射層である。この様なセラミックス溶射層である、上記絶縁層１７は、上記内周面１５及び軸方向両端面１６、１６の他、この内周面１５の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面１６、１６の外周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の折れ曲がり連続部１８、１８の表面も覆っている。

又、上記各面１５、１６、１８を覆っている、上記絶縁層１７の厚さ寸法Ｔ₁₅、Ｔ₁₆、Ｔ₁₈（図２参照）のうち、上記内周面１５及び軸方向両端面１６、１６の表面を覆っている部分の厚さ寸法Ｔ₁₅、Ｔ₁₆に関しては、０．４mm以下に抑えている。そして、これら各部分の厚さ寸法Ｔ₁₅、Ｔ₁₆を０．４mm以下に抑える事により、上記両折れ曲がり連続部１８、１８の表面を覆っている部分の厚さ寸法Ｔ₁₈を、０．５mm未満（好ましくは０．４８mm以下）に抑えている。

又、上記絶縁層１７のうち、上記内周面１５及び軸方向両端面１６、１６の表面を覆っている部分を研磨する事により、これら各部分を平滑面とし、これら各面１５、１６と上記内輪１ｂを外嵌固定する、回転軸等の相手部材の外面とが密に当接する様にしている。この様な研磨に伴って、上記各面１５、１６を覆っている上記絶縁層１７の表面部分（図２の斜格子部分）が、図２に示した研磨取代δ分だけ除去されて、この絶縁層１７の厚さ寸法が、セラミックス溶射層を形成した状態よりも薄くなっている。但し、上記研磨取代δを除去した後の厚さｔ₁₅（＝Ｔ₁₅−δ）、ｔ₁₆（＝Ｔ₁₆−δ）に関しても、０．２５mm以上確保している。これに対して、上記絶縁層１７のうちで上記両折れ曲がり連続部１８、１８の表面を覆っている部分に関しては、コスト低減の為に、研磨する事なく、そのままの（セラミックスの溶滴を噴射したままの）状態としている。

上述の様に構成するクロスローラ軸受によれば、外輪３ａが分割型であっても、絶縁性能の確保を低コストで実現できる。
即ち、本例の場合、外輪３ａと内輪１ｂとのうち、一体型である内輪１ｂの内周面１５、軸方向両端面１６、１６及び両折れ曲がり連続部１８、１８を、セラミックス製の絶縁層１７により被覆している。この様に、一体型の内輪１ｂ側にこの絶縁層１７を形成すれば、分割型の外輪３ａを構成する外輪素子７、７毎に絶縁層を形成する場合と異なり、１回の作業で上記内輪１ｂの各面１５、１６、１８に絶縁層１７を形成できる。この為、絶縁層１７を形成する作業時間を、上記外輪素子７、７毎に絶縁層を形成する場合よりも、大幅に短縮できる。又、本例の場合、これら外輪素子７、７にリベット８を設ける為の通孔９、９及び凹部１０、１０を設けているが、上記内輪１ｂ側に絶縁層１７を形成する為、これら各通孔９、９及び凹部１０、１０を塞ぐ為のマスキングが不要となる。この結果、絶縁性能を確保する為に、製造コストが上昇する事はない。

又、絶縁性能の確保は、上記絶縁層１７を構成するセラミックス溶射層として、アルミナを９９重量％以上含有するものを使用する事により図れる。即ち、アルミナを９９重量％以上含有するセラミックス溶射層は電気抵抗値が大きい（優れた絶縁性を有する）為、研磨後の（使用状態での）絶縁層１７の厚さを０．２５mm以上確保すれば、電位差が３０００Ｖ程度までの回転支持部である限り、電食防止効果を十分に確保できる。

又、研磨後の絶縁層１７の厚さを０．２５mm以上確保する為には、研磨前のセラミックス溶射層の厚さを０．４mm以下としても、十分に（最大で０．１５mm程度の）研磨代を確保できる。即ち、上記絶縁層１７の表面と、例えば前記回転軸の外面とを均一に当接させて、前記内輪１ｂの姿勢を安定させると共に、上記絶縁層１７の一部に過大な力が加わる事を防止する為には、上記内周面１５及び軸方向両端面１６、１６の表面を覆っている部分を研磨する必要がある。この場合でも、必要な研磨代は０．１５mm以下であるから、上記研磨前のセラミックス溶射層の厚さを０．４mm以下に抑えても、研磨後の絶縁層１７の厚さを０．２５mm以上確保できる。

そして、上記セラミックス溶射層の厚さを０．４mm以下に抑えられれば、前述した通り、前記両折れ曲がり連続部１８、１８の表面を覆っている部分の厚さ寸法Ｔ₁₈を、０．５mm（更には０．４８mm）以下に抑えられる。即ち、これら両折れ曲がり連続部１８、１８には、上記内周面１５に径方向外方から噴射するセラミックス溶滴、及び、上記軸方向両端面１６、１６に軸方向外方から噴射するセラミックス溶滴が付着する。この為、上記両折れ曲がり連続部１８、１８を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法は、上記内周面１５及び上記軸方向両端面１６、１６を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法よりも大きくなる。この場合でも、上記厚さ寸法Ｔ₁₈を０．５mm以下に抑えれば、上記両折れ曲がり連続部１８、１８を覆っているセラミック溶射層に、割れや欠け等の損傷が生じにくくできる。

尚、図３に示す様に、内輪１ｂの内周面１５、軸方向両端面１６、１６、両折れ曲がり連続部１８、１８を、例えば、ＰＰＳ樹脂等の合成樹脂製の絶縁層１９により被覆しても良い。この場合に、上記内輪１ｂの内周面１５及び軸方向両端面１６、１６にそれぞれ凹部２０、２０を形成している。そして、上記絶縁層１９を上記各面１５、１６、１８に被覆した状態で、この絶縁層１９の上記各凹部２０、２０と整合する位置に形成された凸部２１、２１が、これら各凹部２０、２０と係合する。この結果、上記内輪１ｂの各面１５、１６、１８と上記絶縁層１９との結合力を高められ、この絶縁層１９のこれら各面１５、１６、１８からの分離を防止できる。上記内輪１ｂの各面１５、１６、１８に上記絶縁層１９を被覆する方法として、例えば、この内輪１ｂにこの絶縁層１９をモールド成形により固設する方法がある。この場合、モールド成形時に、この絶縁層１９の一部が上記各凹部２０、２０に入り込み、上記各凸部２１、２１が形成される。

又、この様に絶縁層１９を合成樹脂製とした場合も、上記内輪１ｂの内周面１５、軸方向両端面１６、１６及び連続部１８、１８に被覆する絶縁層１９の（凸部２１、２１を除く）厚さをそれぞれ規制すれば、絶縁性能の確保と、割れ等の損傷の防止とを高次元で両立させる事ができる。例えば、上記各面１５、１６、１８のそれぞれの厚さを０．２〜１．０mm、好ましくは０．２５〜０．５mmとする。

［実施の形態の第２例］
図４は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、内輪１ａを分割型とした４点接触型玉軸受に、本発明を適用している。この４点接触型玉軸受は、互いに同心に配置された外輪３ｂ及び内輪１ａと、複数個の玉２２とを備える。このうちの外輪３ｂの内周面には外輪軌道２３を、内輪１ａの外周面には内輪軌道２４を、それぞれ全周に亙って形成している。これら両軌道２３、２４の断面形状はそれぞれ、上記各玉２２の直径の１／２よりも大きな曲率半径を有する円弧同士を中間部で交差させた、所謂ゴシックアーチ状である。従って、上記両軌道２３、２４と上記各玉２２の転動面とは、それぞれ２点ずつ、これら各玉２２毎に合計４点ずつで接触する。又、本例の場合、上記外輪３ｂ及び内輪１ａと、各玉２２とを、それぞれ、例えば軸受鋼等の金属製としている。

又、上記外輪３ｂが単一に形成された一体型の軌道輪であるのに対し、上記内輪１ａは、１対の内輪素子１１、１１を組み合わせた分割型の軌道輪である。この様に構成される４点接触型玉軸受を回転支持部に組み込む際には、例えば、この回転支持部を構成する回転軸に上記両内輪素子１１、１１のうち、一方の内輪素子１１を締り嵌めで外嵌固定する。更に、上記各玉２２及びこれら各玉２２を保持する保持器２８をその内周面に配置した上記外輪３ｂを、上記回転支持部を構成するハウジングに隙間嵌め或は中間嵌めで内嵌固定する。この状態で、上記各玉２２は、上記一方の内輪素子１１と上記外輪３ｂとの間に配置される。

そして、上記両内輪素子１１、１１のうち、他方の内輪素子１１を上記回転軸に締り嵌めで外嵌し、この他方の内輪素子１１の外周面で前記内輪軌道２４を構成する部分が上記各玉２２の転動面に当接するまで押し込む。この際、この他方の内輪素子１１を所定の力で上記回転軸の外周面に押し込む事により、上記各玉２２に所定の予圧を付与する。この結果、上記回転支持部に、所定の予圧が付与された４点接触型玉軸受が配置され、この回転支持部に作用するアキシアル荷重及びラジアル荷重、更にはモーメント荷重を支承可能となる。尚、この様に、内輪１ａを分割型の軌道輪とする事により、玉軸受内に多数の玉を組み込める様になる。玉軸受に多数の玉を組み込んだ場合には、玉軸受の負荷容量を大きくできる。又、上述の様に玉軸受に予圧を付与する場合、内輪素子１１、１１同士の間隔を調整する事により、この予圧の設定量を管理できる。

又、本例の場合、一体型の軌道輪である外輪３ｂの外周面２５及びこの外輪３ｂの軸方向両端面２６、２６、更には、この外周面２５の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面２６、２６の外周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の折れ曲がり連続部２７、２７を、上述の図１〜２に示した実施の形態の第１例と同様の、セラミックス製の絶縁層１７により被覆している。

上述の様に構成する４点接触型玉軸受によれば、内輪１ａが分割型であっても、絶縁性能の確保を低コストで実現できる。
即ち、本例の場合、外輪３ｂと内輪１ａとのうち、一体型である外輪３ｂの外周面２５、軸方向両端面２６、２６及び両折れ曲がり連続部２７、２７を、セラミックス製の絶縁層１７により被覆している。この様に、一体型の外輪３ｂ側にこの絶縁層１７を形成すれば、分割型の内輪１ａを構成する内輪素子１１、１１毎に絶縁層を形成する場合と異なり、１回の作業で上記外輪３ｂの各面２５、２６、２７に絶縁層１７を形成できる。この為、絶縁層１７を形成する作業時間を、上記内輪素子１１、１１毎に絶縁層を形成する場合よりも、大幅に短縮できる。この結果、絶縁性能を確保する為に、製造コストが上昇する事はない。その他の構造及び作用は、絶縁層を合成樹脂製とする事もできる点を含めて、上述の実施の形態の第１例と同様である。

上述の実施の形態の第２例では、４点接触型玉軸受に本発明を適用した場合に就いて説明したが、本発明は、３点接触型玉軸受にも適用可能である。例えば、外輪軌道２３と内輪軌道２４とのうち、内輪軌道２４と各玉２２の転動面とがそれぞれ２点ずつ、外輪軌道２３とこれら各玉２２の転動面とがそれぞれ１点ずつ、これら各玉２２毎に合計３点ずつで接触する構造に本発明を適用可能である。この場合にも、内輪が分割型の軌道輪で、外輪が一体型の軌道輪である場合には、外輪側にセラミックス製或は合成樹脂製の絶縁層を形成する。又、玉軸受が４点接触型或は３点接触型の何れであっても、外輪が分割型の軌道輪で、内輪が一体型の軌道輪であれば、内輪側に絶縁層を形成する。同様に、前述の実施の形態の第１例で説明したクロスローラ軸受の場合も、内輪が分割型の軌道輪で、外輪が一体型の軌道輪であれば、外輪側に絶縁層を形成する。
又、一方の軌道輪が分割型である構造として、上述した構造以外に、例えば、軌道輪の端部に鍔部を有する円筒ころ軸受で、この鍔部（鍔輪）が分離可能な構造が考えられる。この場合にも、分離する鍔部を有しない軌道輪側に絶縁層を形成する。

本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。 図１のＡ部拡大図。 実施の形態の別例を示す部分断面図。 本発明の実施の形態の第２例を示す部分断面図。 従来構造の１例を示す半部断面図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 内輪
２ 内輪軌道
３、３ａ、３ｂ 外輪
４ 外輪軌道
５ 転動体
６ 絶縁層
７ 外輪素子
８ リベット
９ 通孔
１０ 凹部
１１ 内輪素子
１２ 外輪軌道
１３ 内輪軌道
１４ ころ
１５ 内周面
１６ 端面
１７ 絶縁層
１８ 連続部
１９ 絶縁層
２０ 凹部
２１ 凸部
２２ 玉
２３ 外輪軌道
２４ 内輪軌道
２５ 外周面
２６ 端面
２７ 連続部
２８ 保持器

Claims (8)

1. 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である１対の軌道輪と、これら両軌道輪の互いに対向する面に形成された１対の軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記両軌道輪のうち、一方の軌道輪が、複数の部材を組み合わせて成る分割型で、他方の軌道輪が、単一に形成された一体型のものである電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この他方の軌道輪の表面のうちで、少なくともこの軌道輪を組み付ける相手部材と接触する面を、絶縁性の皮膜により被覆した事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。
2. 電食防止用絶縁転がり軸受が、内周面に外輪軌道を形成した外輪と、外周面に内輪軌道を形成した内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数のころとを備え、これら各ころが、円周方向に隣り合うころ同士が互いに９０°傾く様に、互い違いに組み込まれたクロスローラ軸受であって、上記外輪が１対の外輪素子を組み合わせて成る一方の軌道輪であり、上記内輪が単一に形成された他方の軌道輪である、請求項１に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。
3. 電食防止用絶縁転がり軸受が、内周面に外輪軌道を形成した外輪と、外周面に内輪軌道を形成した内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の玉とを備え、少なくとも内輪軌道とこれら各玉の転動面とが２点ずつで接触する多点接触型玉軸受であって、上記内輪が１対の内輪素子を組み合わせて成る一方の軌道輪であり、上記外輪が単一に形成された他方の軌道輪である、請求項１に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。
4. 絶縁性の皮膜が、アルミナを９９重量％以上含有するセラミックス製の絶縁層であり、この絶縁層は、少なくとも軌道輪に設ける相手部材と接触する面に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成したものであり、このセラミックス溶射層の厚さは、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて０．４mm以下であり、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁層の厚さは０．２５mm以上である、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。
5. 絶縁性の皮膜がセラミックス製の絶縁層であり、この絶縁層が、アルミナの含有量が９９重量％以上で、酸化チタンを０．０１〜０．２重量％含有する溶射層である、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。
6. 絶縁性の皮膜がセラミックス製の絶縁層であり、この絶縁層が、アルミナの含有量が９７重量％以上で、ジルコニアを０．５〜２．５重量％含有する溶射層である、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。
7. 絶縁層であるセラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度と、このセラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率の向上とを目的として、粒径が１０〜５０μｍで、平均粒径が１５〜２５μｍであるアルミナを使用した、請求項４〜６のうちの何れか１項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。
8. 絶縁性の皮膜が合成樹脂製の絶縁層である、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

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