JP2008208928A

JP2008208928A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2008208928A
Application number: JP2007046942A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhito Goto; 潤仁後藤
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】きわめて簡単な構造で、内輪から外輪へ長期にわたって安定して通電することのできる通電手段を備えた転がり軸受を提供する。
【解決手段】内輪１、外輪２及びこれらの間に複数の転動体３が配設され、内輪１と外輪２の間の環状空間の側面にシールド板５が設けられた転がり軸受において、シールド板５を、外周に外輪２に係止する係止部５３を有し、中心部に内周縁が内輪１の外周面に近接する穴５１が設けられた導電性を有する板材で形成し、穴５１の内周縁に内輪１に摺接する炭素材成形体５５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受に係り、より詳しくは、相対運動する内輪と外輪との間に通電手段を備え、例えば、ＯＡ機器や電動機、発電機などの回転機に使用される転がり軸受に関するものである。

例えば、ＯＡ機器に使用される転がり軸受は、内輪の電荷によって生ずる静電気によって、画像に悪影響を生ずるなどの問題があるため、このような静電気の発生や静電気による電食を抑制するために、内輪と外輪との間を通電させ、両者を同電位として静電気の発生を防止するための通電手段が設けられている。

このような通電手段を備えた従来の転がり軸受に、外輪の内周面に弾性を有するＣ字状の金属ワイヤを装着し、その両端部をそれぞれ内側に折返えして内輪の外周面に摺接させ、内輪と外輪を通電させるようにしたものがある。
このような金属ワイヤからなる導電体は、両端部に設けた折返し部が内輪に均等に圧接しなければならないのでその調整が大変面倒であり、また、軸受内部に封入したグリスの拡散、浸透により経時的に抵抗値が上昇してしまうなどの問題があった。

上記のような問題を解決するために、外輪のシール溝に環状の金属薄板からなるシールド板の外周の周縁部を固定すると共に、このシールド板の自由端となる周縁部にスリットにより接触舌片を設け、この接触舌片の先端部を内輪に設けたシール溝の側壁面に弾性接触させることにより、内輪と外輪を電気的に導通させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、転がり軸受の一側面に、内輪側に固定される内リングと、外輪側に固定される外リングと、内リングと外リングの間にブラシ状に設置された金属繊維製の複数本の糸とからなる通電装置を固定した転がり軸受がある（例えば、特許文献２参照）。

実開平６−８０９２５号公報（第５−７頁、図１−３）特開２００５−１１４１１９号公報（第６−７頁、図１−２）

特許文献１の転がり軸受は、シールド板は導電体を兼ねており、シールド板に設けたスリットにより接触舌片を形成し、その先端部を外方に折曲げて内輪に接触させるようにしているが、シールド板に比べて内輪の硬度が高いため接触舌片が短期間に磨耗し、接触不良、導電不良を生じるという問題がある。

また、特許文献２の転がり軸受は、内リング、外リング及び両者の間に金属繊維製の複数の糸からなる通電装置を転がり軸受の一方の側に取付けるばかりでなく、転動体が配設されている空間部を閉塞するシールド板も設けられているため、構造が複雑で製造が面倒であり、コストアップになるという問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、きわめて簡単な構造で、内輪から外輪へ長期にわたって安定して通電することのできる通電手段を備えた転がり軸受を提供することを目的としたものである。

本発明は、内輪、外輪及びこれらの間に複数の転動体が配設され、前記内輪と外輪の間の環状空間の側面にシールド板が設けられた転がり軸受において、前記シールド板を、外周に前記外輪に係止する係止部を有し、中心部に内周縁が前記内輪の外周面に近接する穴が設けられた導電性を有する板材で形成し、前記穴の内周縁に前記内輪に摺接する炭素材成形体を設けたものである。

また、本発明は、内輪、外輪及びこれらの間に複数の転動体が配設され、前記内輪と外輪の間の環状空間の側面にシールド板が設けられた転がり軸受において、前記シールド板を、中心部に内周縁が前記内輪の外周面に近接する穴が設けられて該穴の外周に前記内輪に係止する係止部が設けられた導電性を有する板材で形成し、該シールド板の外周側に前記外輪に摺接する炭素材成形体を設けたものである。

本発明に係る転がり軸受は、シールド板にシール機能と通電機能の両機能を持たせたので、構造がきわめて簡単で製造も容易であり、コストを低減することができる。
また、シールド板に設けられて内輪又は外輪に摺接する炭素材成形体は、硬度が高く滑りがよい、導電性にすぐれている等の特性を有するため、長期にわたって安定して通電することができ、磨耗したり変形したりすることがないので、信頼性の高い通電手段を備えた転がり軸受を得ることができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る転がり軸受の縦断面図である。
図において、１は軸受用鋼材からなる内輪で、外周の周方向には円弧状の転走面１１（軌道面）が設けられており、両側には外周側から側壁にかけてシール溝１２が設けられている。２は軸受用鋼材からなる外輪で、内周の周方向には内輪１の転走面１１と対向して円弧状の転走面２１が設けられており、両側には内周側から側壁にかけてシール溝２２が設けられている。

３は軸受用鋼材からなる球状の転動体（玉）で、保持器４の周方向に所定の間隔で設けた複数のポケットに転動自在に保持され、内輪１と外輪２の転走面１１，２１の間に転走自在に配設されている。なお、図示してないが転動体３が配設された空間部には、グリスの如き潤滑剤が充填されている。

５は内輪１と外輪２の両側に装着されたシールド板で、図２に示すように、例えば炭素鋼板やステンレス鋼板等などの導電性を有する外輪２の外径とほぼ等しい外径の円板状の素材からなり、中心部には内周縁が内輪１の外周面に近接する穴５１が設けられており、その内周縁は内側（以下の説明では、転動体３側を内側、内輪１及び外輪の外壁側を外側という）に、内輪１のシール溝１２に対応して折曲げられた円筒状の保持部５２が形成されている。また、外周縁の保持部５２と反対側（外側）には、外輪２のシール溝２２に対応してほぼコ字状に折曲げられた係止部５３が形成されている。

５５は保持部５２の内側に、保持部５２を覆って全周に亘って設けられた炭素材のみからなる導電性を有するリング状の炭素材成形体で、硬度が高い、軽い、滑りがよい、熱で変形しない、腐食しない等の特性を備えたものである（株式会社タンケンシールセーコウのインターネットによるカタログ参照）。なお、この炭素材成形体５５の内側端部は、係止部５３の当接面５４とほぼ同一平面か、又はこれより僅かに突出している。

上記のように構成したシールド板５は、外周に設けた係止部５３を外輪２のシール溝２２に係止して固定すると共に、穴５１の内周縁を内輪１に近接して装着する。このとき、図３に示すように、シールド板５の係止部５３の当接面５４は、外輪２のシール溝２２の壁面２３に圧着され、保持部５２に設けた炭素材成形体５５は、内輪１のシール溝１２の壁面１３に当接する。

上記のように構成した転がり軸受において、軸に固定された内輪１が回転すると、固定された外輪２に装着されたシールド板５に設けた炭素材成形体５５が、内輪１のシール溝１２の壁面１３に摺接し、内輪１の電荷が炭素材成形体５５、シールド板５を経て外輪２に通電され、内輪１と外輪２を同電位にし、静電気の発生を抑制する。

上記のように、本実施の形態においては、シールド板５に内輪１に摺接する炭素材成形体５５を設けることにより、シールド板５に転動体３が配設された環状の空間部のシール機能と通電機能の両機能を持たせたので、構造がきわめて簡単で製造も容易であり、コストを低減することができる。
また、回転する内輪１に摺接する炭素材成形体５５は、前述のように、硬度が高く滑りがよい、導電性にすぐれている等の特性を有するため、長期にわたって内輪１から外輪２へ安定して通電することができ、磨耗したり変形したりすることがなく、信頼性の高い通電手段を備えた転がり軸受を得ることができる。

［実施の形態２］
図４は本発明の実施の形態２に係る転がり軸受のシールド板の平面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
実施の形態１では、シールド板５の保持部５２の全周にわたるリング状の炭素材成形体５５を設けた場合を示したが、本実施の形態は、保持部５２の１か所又はほぼ等間隔で複数か所に炭素材成形体５５を設けたものである。
本実施の形態においても、実施の形態１の場合と同様の効果を得ることができる。

［実施の形態３］
図５は本発明の実施の形態３に係る転がり軸受の要部の説明図である。
実施の形態１，２では、シールド板５の穴５１の内周縁に内輪１のシール溝１２に対応して保持部５２を設け、この保持部５２に炭素材成形体５５を設けると共に、外周側に外輪２のシール溝２２に対応して係止部５３を設けた場合を示したが、本実施の形態は、シールド板５の穴５１側に係止部５３を設け、外周側に炭素材成形体５５を設けたものである。

すなわち、図５に示すように、シールド板５の穴５１の外周に内輪１のシール溝１２に対応して、ほぼコ字状に折曲げられた係止部５３を設け、外周縁に外輪２のシール溝２２に対応して円筒状の保持部５２を設けて、この保持部５２に炭素材成形体５５を設けたものである。なお、この炭素材成形体５５は、実施の形態１のように、保持部５２の全周にわたってリング状に設けてもよく、あるいは、実施の形態２のように、１か所又はほぼ等間隔で複数か所に設けてもよい。

上記のように構成した本実施の形態においては、シールド板５の穴５１の内周縁を内輪１に近接して位置させ、その係止部５３を内輪１のシール溝１２に係止して固定する。これにより、シールド板５の係止部５３の当接面５４が内輪１のシール溝１２の壁面１３に圧着され、保持部５２に設けた炭素材成形体５５は外輪２のシール溝２２の壁面２３に当接する。

そして、軸に固定された内輪１が回転すると、これに固定されたシールド板５も一体となって回転し、その外周側に設けた炭素材成形体５５が、固定された外輪２のシール溝２２の壁面２３に摺接し、内輪１の電荷がシールド板５、炭素材成形体５５を経て外輪２に通電され、内輪１と外輪２を同電位にして静電気の発生を抑制する。
本実施の形態においても、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができる。

上記の説明では、転がり軸受の両側に炭素材成形体５５を有するシールド板５を装着した場合を示したが、このシールド板５を一方の側のみに設け、他方の側には炭素材成形体５５のないシールド板５や接触シールを装着してもよい。
また、球状の転動体３を用いた場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば円錐ころなど他の形状の転動体からなる転がり軸受にも本発明を実施することができる。さらに、軸受用鋼材からなる転動体３を設けた場合を示したが、セラミック製の転動体でもよい。

また、図示してないが、シールド板５の穴５１から非接触部にかけて、周方向にほぼ等間隔で外方に向うスリットを設け、炭素材成形体５５が設けられた保持部５２に弾性を付与するようにしてもよい。

本発明の実施の形態１に係る転がり軸受の縦断面図である。図１のシールド板の平面図及びそのＡ−Ａ断面図である。図１の要部の説明図である。本発明の実施の形態２に係る転がり軸受のシールド板の平面図である。本発明の実施の形態３に係る転がり軸受の要部の説明図である。

符号の説明

１内輪、２外輪、１１，２１転走面、１２，２２シール溝、３転動体、５シールド板、５１穴、５２保持部、５３係止部、５５炭素材成形体。

Claims

内輪、外輪及びこれらの間に複数の転動体が配設され、前記内輪と外輪の間の環状空間の側面にシールド板が設けられた転がり軸受において、
前記シールド板を、外周に前記外輪に係止する係止部を有し、中心部に内周縁が前記内輪の外周面に近接する穴が設けられた導電性を有する板材で形成し、前記穴の内周縁に前記内輪に摺接する炭素材成形体を設けたことを特徴とする転がり軸受。
内輪、外輪及びこれらの間に複数の転動体が配設され、前記内輪と外輪の間の環状空間の側面にシールド板が設けられた転がり軸受において、
前記シールド板を、中心部に内周縁が前記内輪の外周面に近接する穴が設けられて該穴の外周に前記内輪に係止する係止部が設けられた導電性を有する板材で形成し、該シールド板の外周側に前記外輪に摺接する炭素材成形体を設けたことを特徴とする転がり軸受。