JP2011202735A - Roller bearing, electric motor equipped with the same, and generator - Google Patents

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Nobuyuki Ninoyu
伸幸 二之湯
Akitoshi Takeuchi
彰利 竹内
Tomoya Sakaguchi
智也 坂口
Junichi Hirata
淳一 平田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a roller bearing further improved in corrosion resistance to electrolytic corrosion, and an electric motor equipped with the roller bearing and a generator.SOLUTION: The rolling bearing 1 includes an inner ring 2, an outer ring 3, a plurality of rolling elements 4 interposed between the inner ring 2 and the outer ring 3; an insulating coating 9A provided at least at one of an inside fitting surface of the inner ring 2 and an outside fitting surface of the outer ring 3; and a conductive means for relieving current concentration on contact parts between the plurality of rolling elements 4 and the inner ring 2 and on contact parts between the plurality of rolling elements 4 and the outer ring 3. The conductive means preferably includes conductive grease 7 serving as a conductive lubricant for lubricating the contact parts between the plurality of rolling elements 4 and the inner ring 2 and the contact parts between the plurality of rolling elements 4 and the outer ring 3. Further preferably, the conductive means further includes a seal member 6 for sealing the conductive lubricant between the inner ring 2 and the outer ring 3 together with the plurality of rolling elements 4. The seal member 6 is conductive and makes the inner ring 2 and the outer ring 3 electrically conductive.

Description

この発明は、転がり軸受およびそれを備える電動機、発電機に関する。   The present invention relates to a rolling bearing, an electric motor including the same, and a generator.

モータ、発電機など電気機器に用いられる軸受には、漏洩電流による電食が発生することがある。   Electrocorrosion due to leakage current may occur in bearings used in electric equipment such as motors and generators.

特開2008−69925号公報(特許文献1)は、このような機器の一つとして風力発電装置に用いられる軸受において電食を防止する技術を開示している。   Japanese Patent Laying-Open No. 2008-69925 (Patent Document 1) discloses a technique for preventing electrolytic corrosion in a bearing used in a wind power generator as one of such devices.

風力発電装置は、効率面および採算面から無人で運転されたり、大型化されて高所に設置されたりすることが多い。このため、風力発電装置に用いられる風車主軸用軸受はメンテナンスフリー化を図り、潤滑面でも簡易な軸受とすることが望まれる。   Wind power generators are often operated unattended from the standpoint of efficiency and profitability, or are increased in size and installed in high places. For this reason, it is desired that the bearing for the wind turbine main shaft used in the wind turbine generator should be maintenance-free and be a simple bearing on the lubrication surface.

近年において、陸地では風力発電用風車の設置条件を満たす場所が少なくなってきている。このため、最近では大型風車は海岸沿岸または洋上に設置される例が多くなってきている。この場合、海岸沿岸等に設置される風力発電装置は、塩害により避雷針への落雷のみならず、ロータやナセル部分に落雷する可能性が高まるため、回転部の軸受部は常に落雷による通電のリスクがある。   In recent years, there are few places on land that satisfy the installation conditions of wind turbines for wind power generation. For this reason, recently, large-scale wind turbines are often installed on the coastal coast or on the ocean. In this case, wind power generators installed on coastal coasts, etc. are not only lightning to lightning rods due to salt damage, but also increase the possibility of lightning to the rotor and nacelle. There is.

風力発電装置の回転部に発生する電食は上記で述べた落雷による電流のみでなく、発電機に発生する軸電流も原因となりうるため、風力発電装置の軸受には極めて高い絶縁性能が要求されており、種々の絶縁皮膜形成手法(たとえば、樹脂材料やセラミック系材料を用いるもの)が提案されている。   The electric corrosion generated in the rotating part of the wind turbine generator can be caused not only by the current caused by the lightning strike as described above, but also by the axial current generated in the generator. Therefore, the bearing of the wind turbine generator is required to have extremely high insulation performance. Various insulating film forming methods (for example, using a resin material or a ceramic material) have been proposed.

特開2008−69925号公報(特許文献1)では、絶縁被膜をセラミック系材料を用いた溶射被膜としている。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-69925 (Patent Document 1), the insulating coating is a thermal spray coating using a ceramic material.

一方、自動車における電装部品や補機、産業機械におけるモータ等は、年々小型化や高性能化、高出力化が求められており、使用条件が厳しくなってきている。   On the other hand, electrical components and accessories in automobiles, motors in industrial machines, and the like are required to be downsized, high performance, and high output year by year, and usage conditions are becoming stricter.

インバータ制御することによる利便性(保守点検の簡易化、高速化、可変対応可能等)のため、インバータモータの比率は増加しており、今後もその増加傾向は続く見込みである。インバータ制御は、電圧と周波数とを調整するものであり、インバータ駆動モータに組み込まれる転がり軸受は、インバータ回路からの高周波の電流が流れ込むことにより電食による損傷を軌道面等において受けることがある。   The ratio of inverter motors is increasing due to convenience of inverter control (simplification of maintenance and inspection, speeding up, variable handling, etc.), and this increase is expected to continue. Inverter control adjusts voltage and frequency, and a rolling bearing incorporated in an inverter drive motor may be damaged by electric corrosion on the raceway surface or the like due to high-frequency current flowing from the inverter circuit.

特開2008−121748号公報(特許文献2)では、自動車におけるモータ等で軸受の電食を防止する他の方法として、グリースに導電性を持たせることも検討されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-121748 (Patent Document 2) also considers imparting conductivity to grease as another method for preventing electric corrosion of a bearing by a motor or the like in an automobile.

特開2008−69925号公報JP 2008-69925 A 特開2008−121748号公報JP 2008-121748 A 特開2008−67547号公報JP 2008-67547 A

奥山 吉彦,藤井 秀樹著、「インバータ駆動誘導電動機の軸電圧」、富士時報、富士電機株式会社、1999年2月発行、第72巻、第2号、p144−149Yoshihiko Okuyama, Hideki Fujii, “Axial Voltage of Inverter Driven Induction Motor”, Fuji Times, Fuji Electric Co., Ltd., February 1999, Vol. 72, No. 2, p144-149

特開2008−69925号公報(特許文献1)では、絶縁被膜をセラミック系材料を用いた溶射被膜によって、軸受に電流を流さないようにしていた。逆に、特開2008−121748号公報(特許文献2)では、電流を軸受に積極的に流すものであった。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-69925 (Patent Document 1), the insulating coating is made of a thermal spray coating using a ceramic material so that no current flows through the bearing. On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-121748 (Patent Document 2), an electric current is positively supplied to the bearing.

このように、軸受の電食の防止には、軸受に流れる電流を遮断するか、または軸受の転動体に電流が集中しないようにして軸受に電流を流すという二通りの方法が行なわれていた。   As described above, in order to prevent the electrolytic corrosion of the bearing, there are two methods in which the current flowing through the bearing is interrupted or the current is passed through the bearing so that the current does not concentrate on the rolling elements of the bearing. .

したがって、絶縁被覆を軸受に施しつつ、軸受に導電性のグリースを導入することについては、利点はないと考えられていた。   Therefore, it has been considered that there is no advantage in introducing conductive grease into the bearing while the insulating coating is applied to the bearing.

この発明の目的は、電食に対する耐食性が一層向上した転がり軸受およびそれを備える電動機、発電機を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rolling bearing having further improved corrosion resistance against electric corrosion, and an electric motor and a generator including the rolling bearing.

この発明は、要約すると、転がり軸受であって、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に介在する複数の転動体と、内輪の内側嵌合面および外輪の外側嵌合面の少なくともいずれか一方に設けられた絶縁被覆と、複数の転動体と内輪との接触部および複数の転動体と外輪との接触部における電流集中を緩和する導電手段とを備える。   In summary, the present invention is a rolling bearing, and includes at least one of an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, an inner fitting surface of the inner ring, and an outer fitting surface of the outer ring. Insulating coating provided on either side, and conductive means for alleviating current concentration in contact portions between the plurality of rolling elements and the inner ring and contact portions between the plurality of rolling elements and the outer ring.

好ましくは、導電手段は、複数の転動体と内輪との接触部および複数の転動体と外輪との接触部を潤滑する導電性潤滑剤を含む。   Preferably, the conductive means includes a conductive lubricant that lubricates the contact portions between the plurality of rolling elements and the inner ring and the contact portions between the plurality of rolling elements and the outer ring.

より好ましくは、導電手段は、導電性潤滑剤を複数の転動体とともに内輪と外輪との間に封入するためのシール部をさらに含む。シール部は導電性であり内輪と外輪とを電気的に導通させる。   More preferably, the conductive means further includes a seal portion for enclosing the conductive lubricant between the inner ring and the outer ring together with the plurality of rolling elements. The seal portion is conductive and electrically connects the inner ring and the outer ring.

より好ましくは、導電性潤滑剤は、基油と、増ちょう剤とを含み、増ちょう剤は、カーボンブラック、銀およびニッケルの少なくともいずれか1つを含む。   More preferably, the conductive lubricant includes a base oil and a thickener, and the thickener includes at least one of carbon black, silver, and nickel.

好ましくは、導電手段は、潤滑剤を複数の転動体とともに内輪と外輪との間に封入するためのシール部を含む。シール部は導電性であり内輪と外輪とを電気的に導通させる。   Preferably, the conductive means includes a seal portion for enclosing the lubricant between the inner ring and the outer ring together with the plurality of rolling elements. The seal portion is conductive and electrically connects the inner ring and the outer ring.

好ましくは、内輪および外輪は、風力発電装置の軸と筐体に嵌合される。絶縁被覆は、風力発電装置の軸と筐体との間に流れる軸電流の直流成分を遮断する。   Preferably, the inner ring and the outer ring are fitted to the shaft and the housing of the wind power generator. The insulating coating blocks a direct current component of the shaft current flowing between the shaft of the wind power generator and the housing.

この発明は、他の局面では、上記いずれかの転がり軸受を用いた電動機である。
また、この発明は、さらに他の局面では、上記いずれかの転がり軸受を用いた発電機である。
In another aspect, the present invention is an electric motor using any one of the rolling bearings described above.
Moreover, this invention is a generator which used one of the said rolling bearings in the further another situation.

本発明によれば、電動機、発電機などの機器に用いられる転がり軸受において、電食に対する耐食性を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the corrosion resistance with respect to electrolytic corrosion can be improved in the rolling bearing used for apparatuses, such as an electric motor and a generator.

実施の形態1の転がり軸受を使用したモータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the motor which uses the rolling bearing of Embodiment 1. FIG. 図1に用いられている深溝玉軸受を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the deep groove ball bearing used for FIG. 交流成分を含む電流に対する軸受部の等価回路を示した図である。It is the figure which showed the equivalent circuit of the bearing part with respect to the electric current containing an alternating current component. 軸受のグリースを導電性にしない場合の電流集中について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the current concentration in case the grease of a bearing is not made conductive. 軸受のグリースを導電性にした場合の電流集中の緩和について説明するための図である。It is a figure for demonstrating relaxation of the current concentration at the time of making grease of a bearing conductive. 実施の形態1の転がり軸受の第1の変形例を示した図である。It is the figure which showed the 1st modification of the rolling bearing of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の転がり軸受の第2の変形例を示した図である。It is the figure which showed the 2nd modification of the rolling bearing of Embodiment 1. FIG. 実施の形態2の転がり軸受の断面図である。It is sectional drawing of the rolling bearing of Embodiment 2. 図8に示した転がり軸受の拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the rolling bearing shown in FIG. 8 was expanded. 実施の形態2の転がり軸受の第1の変形例を示した図である。It is the figure which showed the 1st modification of the rolling bearing of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の転がり軸受の第2の変形例を示した図である。It is the figure which showed the 2nd modification of the rolling bearing of Embodiment 2. FIG. 実施の形態2の第1の変形例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for illustrating a first modification example of the second embodiment. 実施の形態2の第2の変形例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for describing a second modification of the second embodiment. 本発明が好適に用いられる用途の一例である風力発電装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the wind power generator which is an example of the use for which this invention is used suitably. 図14の風力発電装置のナセル部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the nacelle part of the wind power generator of FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[実施の形態1]
図1は、実施の形態1の転がり軸受を使用したモータの構成を示す図である。図1の下半分は側面図であり、上半分は軸中心を通る面での断面図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a motor using the rolling bearing of the first embodiment. The lower half of FIG. 1 is a side view, and the upper half is a cross-sectional view taken along a plane passing through the axial center.

図1を参照して、モータ10は、主軸11にロータ13が取り付けられている。主軸11の一端には、プーリ17が取り付けられ、空調用ファンなどを回転させるベルト18が装着されている。モータ10は、主軸11と連動するプーリ17にベルト18を装着して負荷を回転させている。   With reference to FIG. 1, a motor 10 has a rotor 13 attached to a main shaft 11. A pulley 17 is attached to one end of the main shaft 11 and a belt 18 for rotating an air conditioning fan or the like is attached. The motor 10 rotates a load by attaching a belt 18 to a pulley 17 interlocked with the main shaft 11.

また、主軸11は、ロータ13の両端に取り付けられたラジアル玉軸受15および16(モータ用軸受)によってフランジ14に回転自在に軸支されている。フランジ14にはロータ13に対向してステータ12が固定されている。フランジ14とラジアル玉軸受16との間に位置する波形ばね座金などによって予圧が付与されている。   The main shaft 11 is rotatably supported on the flange 14 by radial ball bearings 15 and 16 (motor bearings) attached to both ends of the rotor 13. A stator 12 is fixed to the flange 14 so as to face the rotor 13. A preload is applied by a wave spring washer or the like located between the flange 14 and the radial ball bearing 16.

ラジアル玉軸受15およびラジアル玉軸受16は、内方部材としての内輪、外方部材としての外輪、転動体としての複数の玉、および複数の玉を保持する保持器によって形成されている。玉の中心を通過する中心線は、ベルト18によって主軸11がラジアル方向の荷重が加わり、その歪みが軸受の内輪にも及んで玉の負荷分担が垂直接触面よりも傾斜した状態になっている。   The radial ball bearing 15 and the radial ball bearing 16 are formed by an inner ring as an inner member, an outer ring as an outer member, a plurality of balls as rolling elements, and a cage that holds the plurality of balls. The center line passing through the center of the ball is in a state in which the main shaft 11 is applied with a radial load by the belt 18 and the strain reaches the inner ring of the bearing so that the load sharing of the ball is inclined with respect to the vertical contact surface. .

本実施形態では、ラジアル玉軸受15およびラジアル玉軸受16として、深溝玉軸受を使用している。なお、深溝玉軸受の他に、たとえばアンギュラ玉軸受や円筒ころ軸受などを使用することもできる。   In the present embodiment, deep groove ball bearings are used as the radial ball bearing 15 and the radial ball bearing 16. In addition to the deep groove ball bearing, for example, an angular ball bearing or a cylindrical roller bearing can be used.

図2は、図1に用いられている深溝玉軸受を拡大して示す断面図である。
図2を参照して、深溝玉軸受1は、外周面に内輪軌道面2Aを有する内輪2と内周面に外輪軌道面3Aを有する外輪3とが同心に配置され、内輪軌道面2Aと外輪軌道面3Aとの間に複数個の転動体4が配置される。この複数個の転動体4を保持する保持器5および外輪3等に固定されるシール部材6が内輪2および外輪3の軸方向両端開口部8A、8Bの各々に設けられている。少なくとも転動体4の周囲に導電性グリース7が封入される。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the deep groove ball bearing used in FIG.
Referring to FIG. 2, in the deep groove ball bearing 1, an inner ring 2 having an inner ring raceway surface 2A on an outer peripheral surface and an outer ring 3 having an outer ring raceway surface 3A on an inner peripheral surface are arranged concentrically, and the inner ring raceway surface 2A and the outer ring A plurality of rolling elements 4 are arranged between the raceway surface 3A. A retainer 5 that holds the plurality of rolling elements 4 and a seal member 6 that is fixed to the outer ring 3 and the like are provided in each of the axially opposite end openings 8A and 8B of the inner ring 2 and the outer ring 3. Conductive grease 7 is sealed at least around the rolling element 4.

深溝玉軸受1は、図2に示すように外輪3の外周面に絶縁被覆9Aが形成されている。本発明において絶縁被覆9Aを形成する外輪3の外周面とは、少なくとも外輪3を保持するハウジング(図1のフランジ14)と外輪3とが接触する範囲の面を含む。   In the deep groove ball bearing 1, an insulating coating 9A is formed on the outer peripheral surface of the outer ring 3 as shown in FIG. In the present invention, the outer peripheral surface of the outer ring 3 forming the insulating coating 9A includes at least a surface in a range where the outer ring 3 is in contact with the housing (the flange 14 in FIG. 1) that holds the outer ring 3.

外輪外周面等への絶縁被覆9Aの形成方法を簡単に説明する。外輪3の外周面に溶射法により絶縁被覆9Aを形成する。絶縁被覆9Aは、たとえば、セラミック被膜であり、鋼等の基材金属の表面に酸化物セラミックス、炭化物サーメット等の溶射材を公知の溶射方法で形成する。   A method for forming the insulating coating 9A on the outer peripheral surface of the outer ring will be briefly described. An insulating coating 9A is formed on the outer peripheral surface of the outer ring 3 by thermal spraying. The insulating coating 9A is, for example, a ceramic coating, and a thermal spray material such as oxide ceramics or carbide cermet is formed on the surface of a base metal such as steel by a known thermal spraying method.

溶射材として用いる酸化物セラミックスとしてはアルミナ、ジルコニア、チタニア等を、炭化物サーメットとしてはクロム炭化物、タングステン炭化物等を、それぞれ挙げることができる。   Examples of the oxide ceramic used as the thermal spray material include alumina, zirconia, and titania, and examples of the carbide cermet include chromium carbide and tungsten carbide.

なお、溶射セラミック被膜の形成において、溶射被膜と基材金属の密着性を高めるために、ニッケルなどの金属粉末を最下層に溶射することができる。また、溶射セラミック被膜が受ける外部からの機械的衝撃を緩和する目的で、金属被膜を最表層に形成することができる。   In forming the thermal sprayed ceramic coating, a metal powder such as nickel can be sprayed on the lowermost layer in order to improve the adhesion between the thermal spray coating and the base metal. Moreover, a metal film can be formed in the outermost layer for the purpose of relieving the external mechanical impact which a thermal spraying ceramic film receives.

溶射方法としては、例えばプラズマ溶射法、高速ガス炎溶射法等を用いることができる。溶射被膜の膜厚は、溶射材料の種類や得られる溶射被膜被覆部材の用途に応じて適宜設定することができるが、通常、炭素鋼を基材として、溶射材をアルミナとした場合、20〜2000μm程度、好ましくは50〜1000μm程度である。   As the spraying method, for example, a plasma spraying method, a high-speed gas flame spraying method, or the like can be used. The film thickness of the thermal spray coating can be appropriately set according to the type of the thermal spray material and the use of the resulting thermal spray coating coating member. Usually, when the thermal spray material is alumina and the thermal spray material is 20 to 20 It is about 2000 micrometers, Preferably it is about 50-1000 micrometers.

絶縁被覆は、セラミック溶射膜以外であっても、絶縁性が確保できれば良く、たとえば樹脂性であってもよい。樹脂で絶縁被覆を形成する場合には、他の方法でも良いが、たとえば、外輪または内輪を芯にして射出成型によって所望の厚さおよび形状の樹脂被覆を形成するようにすれば良い。   Even if the insulating coating is other than the ceramic sprayed coating, it is sufficient if the insulating property can be ensured, for example, it may be resinous. When the insulating coating is formed of resin, other methods may be used. For example, the resin coating having a desired thickness and shape may be formed by injection molding with the outer ring or the inner ring as a core.

また、導電性グリースは、基油に、増ちょう剤としてカーボンブラックや銀、ニッケルなどの粉末を混ぜ導電性を持たせる。代表的な添加剤の例であるカーボンブラックは、導電性シールにも添加することができ、低温から高温まで広範囲に対応ができ、耐熱性や耐寒性、耐薬品性にも優れた導電性グリースを得ることができる。   In addition, the conductive grease is made conductive by mixing the base oil with a powder of carbon black, silver, nickel or the like as a thickener. Carbon black, which is an example of a typical additive, can be added to conductive seals, can be used in a wide range from low to high temperatures, and has excellent heat resistance, cold resistance, and chemical resistance. Can be obtained.

<非導電性グリース使用時の電食の発生理由の検討>
インバータモータでは、高い周波数の交流電圧が生じている。交流成分であるため、電気的な絶縁物であっても、コンデンサとして作用すると電流が流れることになる。「インバータ駆動誘導電動機の軸電圧」、奥山 吉彦,藤井 秀樹著、富士時報、Vol.72 No.2 1999年2月発行、p144−149にその詳細が報告されている。
<Examination of the reason for the occurrence of electrolytic corrosion when using non-conductive grease>
In the inverter motor, a high frequency AC voltage is generated. Since it is an alternating current component, even if it is an electrical insulator, a current flows when it acts as a capacitor. “Inverter-driven induction motor shaft voltage”, Yoshihiko Okuyama, Hideki Fujii, Fuji Jiho, Vol.72 No. 2 The details are reported in February 1999, p144-149.

これと同様な現象は、発電機においても発生する可能性がある。発電機においては、インバータを用いるとは限らないが、界磁コイルにサージ電圧が発生すると、界磁コイルと、コイルが巻回されている鉄心(磁路)との間の静電結合により、発電機の回転軸にサージ電圧と同等の電圧が誘起されることが予想される。発電機の回転軸に誘起された電圧は、転がり軸受を介してハウジングに流れ、転がり軸受の軸受軌道面に電食が発生する。   A similar phenomenon may occur in the generator. In the generator, an inverter is not always used, but when a surge voltage is generated in the field coil, electrostatic coupling between the field coil and the iron core (magnetic path) around which the coil is wound, It is expected that a voltage equivalent to the surge voltage is induced on the rotating shaft of the generator. The voltage induced on the rotating shaft of the generator flows to the housing via the rolling bearing, and electrolytic corrosion occurs on the bearing raceway surface of the rolling bearing.

以上のようにモータや発電機など、コイルを有しかつそのコイル内を電気が流れる装置に用いられる軸受では、電流のオンオフによる急激な電流の変化によりサージ電圧が発生し易く、これにより高い周波数の交流電圧が生じる。   As described above, in bearings used in devices such as motors and generators that have a coil and electricity flows through the coil, surge voltage is likely to occur due to a sudden change in current due to current on / off, thereby increasing the frequency. AC voltage is generated.

ここで、図2の深溝玉軸受1の外輪外径部に絶縁被覆9Aによる絶縁体があっても,これ自体もコンデンサとして作用するために,交流電圧は通過してしまう。絶縁被覆9Aという絶縁膜があっても交流電圧は通過し、軸受内の転動体4と軌道輪間のグリース油膜にも作用する。セラミック溶射膜同様、通常のグリース油膜も絶縁体であるため直流成分は通さないが、コンデンサとしての働きから交流成分を通過させる。   Here, even if the outer ring outer diameter portion of the deep groove ball bearing 1 of FIG. 2 has an insulator made of the insulating coating 9A, this also acts as a capacitor, so that an alternating voltage passes therethrough. Even if there is an insulating film of the insulating coating 9A, the AC voltage passes and acts on the grease oil film between the rolling element 4 and the bearing ring in the bearing. Like a ceramic sprayed film, a normal grease oil film is also an insulator, so it does not pass DC components, but allows AC components to pass through it as a capacitor.

図3は、交流成分を含む電流に対する軸受部の等価回路を示した図である。
図3を参照して、交流電圧の発生源20に対してコンデンサ22,24,26が直列に接続されている。ノードN2を外輪とすると、コンデンサ22はハウジング(ノードN1)と外輪(ノードN2)を絶縁しているセラミック溶射膜によるコンデンサである。コンデンサ24は、外輪(ノードN2)と転動体(ノードN3)を絶縁しているグリース油膜によるコンデンサである。コンデンサ26は、転動体(ノードN3)と内輪(ノードN4)とを絶縁しているグリース油膜によるコンデンサである。
FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the bearing portion with respect to a current containing an AC component.
Referring to FIG. 3, capacitors 22, 24, and 26 are connected in series to AC voltage generation source 20. When the node N2 is an outer ring, the capacitor 22 is a ceramic sprayed capacitor that insulates the housing (node N1) and the outer ring (node N2). The capacitor 24 is a capacitor made of a grease oil film that insulates the outer ring (node N2) and the rolling elements (node N3). The capacitor 26 is a capacitor made of a grease oil film that insulates the rolling elements (node N3) and the inner ring (node N4).

図4は、軸受のグリースを導電性にしない場合の電流集中について説明するための図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining current concentration when the grease of the bearing is not conductive.

図4を参照して、転動体4と内輪の軌道面2Aおよび外輪の軌道面3Aには、交流電圧の印加により、電圧(転動体と軌道面間の電位差)が生じる。この電圧が油膜の耐圧を超えると転動体と軌道面間でスパークし、電食が発生する。すなわち、複数ある転動体のうち最も油膜の耐圧が低い状態になっている部分(たとえば荷重がかかっている部分など)の絶縁が破壊されるとその1点に集中して電流が流れる。このときに微小アークが発生し、軌道面を損傷させる。1点に集中するので電流密度も高く軌道面2A,3Aも損傷しやすい。さらに交流電圧であるため、油膜の絶縁回復と絶縁破壊とが繰返されるのでスパークが何回も発生してしまう。   Referring to FIG. 4, a voltage (potential difference between the rolling element and the raceway surface) is generated on the rolling element 4, the raceway surface 2 </ b> A of the inner ring, and the raceway surface 3 </ b> A of the outer ring by applying an alternating voltage. When this voltage exceeds the pressure resistance of the oil film, sparking occurs between the rolling elements and the raceway surface, and electric corrosion occurs. That is, when the insulation of a portion (for example, a portion where a load is applied) where the pressure resistance of the oil film is the lowest among a plurality of rolling elements is broken, a current flows concentrated on that one point. At this time, a small arc is generated and the raceway surface is damaged. Since concentrated at one point, the current density is high and the track surfaces 2A and 3A are easily damaged. In addition, since the AC voltage is used, the insulation recovery and insulation breakdown of the oil film are repeated, so that sparks are generated many times.

図5は、軸受のグリースを導電性にした場合の電流集中の緩和について説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining relaxation of current concentration when the grease of the bearing is made conductive.

図5を参照して、導電性グリース7を導入した場合には、交流電流は転動体4に流入する際に接触部分以外にも導電性グリース7中にも通るので電流は分散される。また、図4に示したように、絶縁破壊した瞬間に1点に集中することもないので、複数の転動体に分散される。したがって、交流電圧による電食も防止できる。   Referring to FIG. 5, when conductive grease 7 is introduced, alternating current flows through conductive grease 7 in addition to the contact portion when flowing into rolling element 4, so that the current is dispersed. Moreover, as shown in FIG. 4, since it does not concentrate on one point at the moment of dielectric breakdown, it is distributed to a plurality of rolling elements. Therefore, electrolytic corrosion due to AC voltage can be prevented.

[実施の形態1の変形例]
実施の形態1では、雷などの大電流による電食防止や、直流電流によるの電食時の電流抑制には外輪外径にセラミック溶射膜などの絶縁(抵抗)層を設けていた。この絶縁層はいずれかの部分に設けられていればよい。たとえば、セラミック溶射被膜は、外輪3の外周面の他、内輪2の内周面に形成されていてもよい。
[Modification of Embodiment 1]
In the first embodiment, an insulating (resistance) layer such as a ceramic sprayed film is provided on the outer diameter of the outer ring in order to prevent electrolytic corrosion due to a large current such as lightning or to suppress current during electrolytic corrosion due to direct current. This insulating layer may be provided in any part. For example, the ceramic spray coating may be formed on the inner peripheral surface of the inner ring 2 in addition to the outer peripheral surface of the outer ring 3.

図6は、実施の形態1の転がり軸受の第1の変形例を示した図である。
図6に示す例では、内輪2の内周面にセラミック被膜9Bが形成されている。セラミック被膜9Bを形成する内輪2の内周面とは、少なくとも内輪2が支持する主軸11と接触する範囲の面を含む。図6に示す場合にも導電性グリース7を封入することによって、交流成分による電食が防止できる。
FIG. 6 is a view showing a first modification of the rolling bearing of the first embodiment.
In the example shown in FIG. 6, a ceramic coating 9 </ b> B is formed on the inner peripheral surface of the inner ring 2. The inner peripheral surface of the inner ring 2 that forms the ceramic coating 9B includes at least a surface in a range in contact with the main shaft 11 that the inner ring 2 supports. Also in the case shown in FIG. 6, electrolytic corrosion due to alternating current components can be prevented by enclosing the conductive grease 7.

図7は、実施の形態1の転がり軸受の第2の変形例を示した図である。
図7に示す例では、外輪3の外周面および内輪2の内周面にセラミック被膜9A,9Bがそれぞれ形成されている。図6に示す場合にも導電性グリース7を封入することによって、交流成分による電食が防止できる。
FIG. 7 is a view showing a second modification of the rolling bearing of the first embodiment.
In the example shown in FIG. 7, ceramic coatings 9A and 9B are formed on the outer peripheral surface of the outer ring 3 and the inner peripheral surface of the inner ring 2, respectively. Also in the case shown in FIG. 6, electrolytic corrosion due to alternating current components can be prevented by enclosing the conductive grease 7.

以上説明したように、実施の形態1では、一見目的が相反する絶縁膜と導電性グリースとを併用することにより、雷や軸電流の直流成分の遮断と交流成分による内輪外輪間の電位差の低減を行ない、効果的に電食を防止することができる。   As described above, according to the first embodiment, by using an insulating film and conductive grease, which seem to contradict each other, the direct current component of lightning and shaft current is cut off and the potential difference between the inner and outer rings is reduced by the alternating current component. Can be effectively prevented.

すなわち、導電性グリースを採用することにより、転動体と軌道面間の電位差を抑制する効果を得ることができる。この場合、交流電流は絶えず流れるが、電流密度が小さく、電食には至らない。   That is, by using conductive grease, an effect of suppressing the potential difference between the rolling elements and the raceway surface can be obtained. In this case, alternating current constantly flows, but the current density is small and does not lead to electrolytic corrosion.

なお、導電性グリースに代えて、導電性シールを採用してもよい。すなわち、図2、図6、図7のシール部材6に導電性を持たせることにより、内輪外輪間の電位差を抑制する効果を得ることができる。軸とハウジング間の電流は主にシールを介して内外輪間を流れるため、転動体にはあまり流れない。導電性シールは、代表的な導電材であるカーボンブラックをシール部材に添加すればよい。   Instead of the conductive grease, a conductive seal may be adopted. That is, it is possible to obtain an effect of suppressing the potential difference between the inner ring and the outer ring by imparting conductivity to the seal member 6 of FIGS. 2, 6, and 7. Since the current between the shaft and the housing mainly flows between the inner and outer rings via the seal, it does not flow much to the rolling elements. For the conductive seal, carbon black, which is a typical conductive material, may be added to the seal member.

ただし、シールリップとシール溝間の導電性の維持が難しく、短期的には油が進入後に振動などで油膜が形成されることによる絶縁化や、長期的にはシール溝の腐食による絶縁化が問題になる。このため、コストは上がるものの導電性グリースと導電性シールとを併用することが、信頼性が高く好ましい。なお、このような併用を行なっても、転動体にセラミック玉を使用する軸受よりはコスト面でメリットがある。   However, it is difficult to maintain the conductivity between the seal lip and the seal groove. In the short term, insulation is caused by the formation of an oil film due to vibration after the oil has entered, and in the long term insulation due to corrosion of the seal groove. It becomes a problem. For this reason, although the cost increases, it is preferable to use a conductive grease and a conductive seal in combination because of high reliability. Even if such a combination is used, there is a merit in terms of cost compared to a bearing that uses ceramic balls as rolling elements.

従来は、軸受の電食の防止には、軸受に流れる電流を遮断するか、または軸受の転動体に電流が集中しないようにして軸受に電流を流すという二通りの方法のうちいずれか一方のみが行なわれていた。そして、絶縁被覆を軸受に施しつつ、軸受に導電性のグリースを導入することについては、利点はないと考えられていた。   Conventionally, in order to prevent electric corrosion of the bearing, only one of two methods of interrupting the current flowing through the bearing or flowing the current through the bearing without concentrating the current on the rolling elements of the bearing is used. Was done. And it was thought that there was no advantage about introducing conductive grease into the bearing while applying the insulating coating to the bearing.

本実施の形態では、電流の遮断と電流を流れやすくするという一見相反する処理を軸受に施すことにより、電食に対するさらなる耐食性の向上という優れた効果が得られる。   In the present embodiment, an excellent effect of further improving corrosion resistance against electric corrosion can be obtained by applying a seemingly conflicting process of interrupting current and facilitating current flow to the bearing.

[実施の形態2]
図8は、実施の形態2の転がり軸受の断面図である。
[Embodiment 2]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the rolling bearing of the second embodiment.

図8を参照して、実施の形態2の絶縁転がり軸受105は、一対の軌道輪となる内輪111および外輪112と、これら内輪111と外輪112との間に介在した複数の転動体113とを有する。絶縁転がり軸受105は、スラスト負荷が可能なラジアル軸受であればよく、自動調心ころ軸受の他に、アンギュラ玉軸受や、円すいころ軸受、深溝玉軸受等であってもよい。   Referring to FIG. 8, an insulated rolling bearing 105 according to the second embodiment includes an inner ring 111 and an outer ring 112 that form a pair of race rings, and a plurality of rolling elements 113 that are interposed between the inner ring 111 and the outer ring 112. Have. The insulated rolling bearing 105 may be a radial bearing capable of a thrust load, and may be an angular ball bearing, a tapered roller bearing, a deep groove ball bearing, or the like in addition to the self-aligning roller bearing.

絶縁転がり軸受105の外輪112は軌道面112Aが球面状とされ、各転動体113は外周面が外輪軌道面12Aに沿う球面状のころとされている。内輪111は各列の軌道面111A、111Aを個別に有するつば付きの構造とされている。転動体113は、各列毎に保持器114で保持されている。   The outer ring 112 of the insulated rolling bearing 105 has a spherical raceway surface 112A, and each rolling element 113 has a spherical roller with an outer peripheral surface along the outer ring raceway surface 12A. The inner ring 111 has a flanged structure having the raceway surfaces 111A and 111A in each row individually. The rolling elements 113 are held by a holder 114 for each row.

外輪112は軸受ハウジング115の内径面に嵌合して設置される。内輪111は主軸103の外周に嵌合して主軸103を支持している。なお、内輪111、外輪112および転動体113は、軸受鋼等の金属材料で形成される。軸受ハウジング115は、絶縁転がり軸受105の両端を覆う側壁部115Aと主軸103との間にラビリンスシール等のシール部材116が設けられている。軸受ハウジング115で密封性が得られるため、絶縁転がり軸受105にはシールなしの構造が用いられている。このような構造であれば、導電性グリースに変えて導電性の潤滑油を軸受部分に循環させるような形式にしても良い。   The outer ring 112 is installed by being fitted to the inner diameter surface of the bearing housing 115. The inner ring 111 is fitted to the outer periphery of the main shaft 103 to support the main shaft 103. The inner ring 111, the outer ring 112, and the rolling elements 113 are formed of a metal material such as bearing steel. The bearing housing 115 is provided with a seal member 116 such as a labyrinth seal between the side wall 115 </ b> A that covers both ends of the insulating rolling bearing 105 and the main shaft 103. Since the sealing performance is obtained by the bearing housing 115, the insulating rolling bearing 105 has a structure without a seal. If it is such a structure, it may be a type in which conductive lubricating oil is circulated through the bearing portion instead of the conductive grease.

図9は、図8に示した転がり軸受の拡大した断面図である。
図8を参照して、絶縁転がり軸受105は、外輪112の外周面112Bにセラミック溶射被膜117Aが形成されている。本実施の形態においてセラミック溶射被膜117Aを形成する外輪112の外周面112Bとは、少なくとも外輪112を保持するハウジング115と外輪112とが接触する範囲の面を含む。図9に示す場合において、外輪112の外周面112Bは、外輪112の外径面BAから端面BBに渡る範囲で、面取部BCも含めた範囲の面である。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the rolling bearing shown in FIG.
Referring to FIG. 8, the insulating rolling bearing 105 has a ceramic spray coating 117 </ b> A formed on the outer peripheral surface 112 </ b> B of the outer ring 112. In this embodiment, the outer peripheral surface 112B of the outer ring 112 forming the ceramic spray coating 117A includes at least a surface in a range where the housing 115 holding the outer ring 112 and the outer ring 112 are in contact with each other. In the case shown in FIG. 9, the outer peripheral surface 112 </ b> B of the outer ring 112 is a surface in the range including the chamfered portion BC in the range from the outer diameter surface BA to the end surface BB of the outer ring 112.

そして、実施の形態2においても実施の形態1と同様な導電性グリース107が軌道面と転動体の当接部分に充填されている。   Also in the second embodiment, the conductive grease 107 similar to that in the first embodiment is filled in the contact portion between the raceway surface and the rolling element.

また、セラミック溶射被膜は、上記外輪112の外周面112Bの他、内輪111の内周面に形成されていてもよい。   Further, the ceramic spray coating may be formed on the inner peripheral surface of the inner ring 111 in addition to the outer peripheral surface 112B of the outer ring 112.

図10は、実施の形態2の転がり軸受の第1の変形例を示した図である。
図11は、実施の形態2の転がり軸受の第2の変形例を示した図である。
FIG. 10 is a view showing a first modification of the rolling bearing of the second embodiment.
FIG. 11 is a view showing a second modification of the rolling bearing of the second embodiment.

実施の形態2の絶縁転がり軸受の変形例を図10および図11に基づいて説明する。図10に示す例では、内輪111の内周面111Bにセラミック被膜117Bが形成されている。本発明においてセラミック被膜117Bを形成する内輪111の内周面111Bとは、少なくとも内輪111が支持する主軸103と接触する範囲の面を含む。図10に示す場合において、内輪111の内周面111Bは、内輪111の内径面BDから端面BEに渡る範囲で、面取部BFも含めた範囲の面である。   A modified example of the insulated rolling bearing according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the example shown in FIG. 10, a ceramic coating 117 </ b> B is formed on the inner peripheral surface 111 </ b> B of the inner ring 111. In the present invention, the inner peripheral surface 111B of the inner ring 111 forming the ceramic coating 117B includes at least a surface in a range in contact with the main shaft 103 supported by the inner ring 111. In the case shown in FIG. 10, the inner peripheral surface 111 </ b> B of the inner ring 111 is a surface in a range including the chamfered portion BF in the range from the inner diameter surface BD to the end surface BE of the inner ring 111.

図11に示す例では、外輪112の外周面112Bおよび内輪111の内周面111Bにセラミック被膜117A,117Bがそれぞれ形成されている。   In the example shown in FIG. 11, ceramic coatings 117A and 117B are formed on the outer peripheral surface 112B of the outer ring 112 and the inner peripheral surface 111B of the inner ring 111, respectively.

上記のように、外輪とハウジング等とが接触する面、および、内輪と軸等とが接触する面の少なくとも一方にセラミック溶射被膜を形成することにより絶縁性能が担保され、主として電流の直流成分による電食を防ぐことができる。   As described above, the insulating performance is ensured by forming a ceramic sprayed coating on at least one of the surface where the outer ring and the housing contact, and the surface where the inner ring and the shaft contact, and mainly due to the direct current component of the current. Electric corrosion can be prevented.

[他の変形例]
図12は、実施の形態2の第1の変形例を説明するための図である。
[Other variations]
FIG. 12 is a diagram for explaining a first modification of the second embodiment.

図13は、実施の形態2の第2の変形例を説明するための図である。
絶縁転がり軸受の他の例として絶縁アンギュラ玉軸受の断面を図12に、絶縁円すいころ軸受の斜視図を図13にそれぞれ示す。
FIG. 13 is a diagram for explaining a second modification of the second embodiment.
As another example of the insulated rolling bearing, FIG. 12 shows a cross section of an insulated angular contact ball bearing, and FIG. 13 shows a perspective view of the insulated tapered roller bearing.

図12、図13において、内輪111と外輪112との間に転動体113および保持器114が配置されている。それぞれの軸受の外輪112の外周面112Bにセラミック溶射被膜117Aが形成されている。   12 and 13, the rolling elements 113 and the cage 114 are disposed between the inner ring 111 and the outer ring 112. A ceramic sprayed coating 117A is formed on the outer peripheral surface 112B of the outer ring 112 of each bearing.

図12、図13に示した軸受を図8の軸受105に代えて用いてもよい。これらの軸受であっても導電性グリース107を絶縁性のセラミック溶射皮膜とともに用いることにより、電流の直流成分を遮断し、電流の交流成分の電流集中を緩和することができるので、実施の形態1と同様な効果を奏することができる。   The bearings shown in FIGS. 12 and 13 may be used in place of the bearing 105 in FIG. Even in these bearings, by using the conductive grease 107 together with the insulating ceramic spray coating, the direct current component of the current can be cut off and the current concentration of the alternating current component of the current can be alleviated. The same effect can be achieved.

なお、以上の実施の形態に用いる導電性グリースは、電食による摩耗を抑制できるので、各種電動機、発電機用軸受の寿命を向上させることができる。なお、玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、自動調心ころ軸受、針状ころ軸受、スラスト円筒ころ軸受、スラスト円すいころ軸受、スラスト針状ころ軸受、スラスト自動調心ころ軸受等にも本実施の形態に示す発明は適用が可能である。   In addition, since the conductive grease used for the above embodiment can suppress wear due to electrolytic corrosion, the life of various motors and generator bearings can be improved. This type is also used for ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, spherical roller bearings, needle roller bearings, thrust cylindrical roller bearings, thrust tapered roller bearings, thrust needle roller bearings, thrust spherical roller bearings, etc. The invention described in the embodiment can be applied.

[応用例]
図14は、本発明が好適に用いられる用途の一例である風力発電装置を説明するための図である。
[Application example]
FIG. 14 is a diagram for explaining a wind turbine generator that is an example of an application in which the present invention is preferably used.

図14に示すように、風力発電装置201は、風車となるブレード202が取り付けられた主軸203を、ナセル204内の軸受ハウジングに設置された主軸用軸受205により回転自在に支持し、さらにナセル204内に増速機206および発電機207を設置したものである。増速機206は、主軸203の回転を増速して発電機207の入力軸に伝達するものである。ナセル204は、支持台208上に旋回座軸受を介して旋回自在に設置される。   As shown in FIG. 14, the wind turbine generator 201 rotatably supports a main shaft 203 to which a blade 202 serving as a windmill is attached by a main shaft bearing 205 installed in a bearing housing in the nacelle 204. A speed increaser 206 and a generator 207 are installed inside. The speed increaser 206 increases the rotation of the main shaft 203 and transmits it to the input shaft of the generator 207. The nacelle 204 is installed on the support base 208 so as to be rotatable through a swivel seat bearing.

図15は、図14の風力発電装置のナセル部分を拡大した図である。
図15を参照して、風力発電装置201は、主軸203と、ブレード202と、増速機206と、発電機207と、主軸用軸受205と、旋回用モータ209とを含む。ナセル204は、旋回用のモータ9の駆動により、減速機210を介して旋回させられる。ナセル204の旋回は、風向きにブレード202の方向を対向させるために行なわれる。主軸支持用の軸受は、図15の例では2個設けているが、1個であってもよい。増速機206、発電機207、主軸用軸受205は、ナセル204に格納される。
FIG. 15 is an enlarged view of the nacelle portion of the wind turbine generator of FIG.
Referring to FIG. 15, wind power generator 201 includes a main shaft 203, a blade 202, a speed increaser 206, a generator 207, a main shaft bearing 205, and a turning motor 209. The nacelle 204 is turned through the speed reducer 210 by driving the turning motor 9. The nacelle 204 is turned in order to make the direction of the blade 202 face the wind direction. In the example of FIG. 15, two bearings for supporting the main shaft are provided, but one bearing may be provided. The speed increaser 206, the generator 207, and the main shaft bearing 205 are stored in the nacelle 204.

主軸203は、ナセル204内に進入して増速機206の入力軸に接続され、主軸用軸受205によって回転自在に支持される。そして、主軸203は、風力を受けたブレード202により発生する回転トルクを増速機206の入力軸へ伝達する。ブレード202は、主軸203の先端に設けられ、風力を回転トルクに変換して主軸203に伝達する。   The main shaft 203 enters the nacelle 204, is connected to the input shaft of the speed increaser 206, and is rotatably supported by the main shaft bearing 205. The main shaft 203 transmits the rotational torque generated by the blade 202 receiving wind force to the input shaft of the speed increaser 206. The blade 202 is provided at the tip of the main shaft 203 and converts wind force into rotational torque and transmits it to the main shaft 203.

主軸用軸受205は、ナセル204内において固設され、主軸203を回転自在に支持する。主軸用軸受205は、転がり軸受によって構成され、たとえば、自動調芯ころ軸受や円すいころ軸受、円筒ころ軸受、玉軸受等によって構成される。なお、これらの軸受は、単列のものでも複列のものでもよい。   The main shaft bearing 205 is fixed in the nacelle 204 and supports the main shaft 203 rotatably. The main shaft bearing 205 is composed of a rolling bearing, for example, a self-aligning roller bearing, a tapered roller bearing, a cylindrical roller bearing, or a ball bearing. These bearings may be single row or double row.

増速機206は、主軸203と発電機207との間に設けられ、主軸203の回転速度を増速して発電機207へ出力する。一例として、増速機206は、遊星ギヤや中間軸、高速軸等を含む歯車増速機構によって構成される。なお、特に図示しないが、この増速機206内にも、複数の軸を回転自在に支持する複数の軸受が設けられている。発電機207は、増速機206の出力軸に接続され、増速機206から受ける回転トルクによって発電する。発電機207は、たとえば、誘導発電機によって構成される。なお、この発電機207内にも、ロータを回転自在に支持する軸受が設けられている。   The speed increaser 206 is provided between the main shaft 203 and the power generator 207, and increases the rotational speed of the main shaft 203 and outputs it to the power generator 207. As an example, the speed increaser 206 is configured by a gear speed increasing mechanism including a planetary gear, an intermediate shaft, a high speed shaft, and the like. Although not particularly illustrated, a plurality of bearings for rotatably supporting a plurality of shafts are also provided in the speed increaser 206. The generator 207 is connected to the output shaft of the speed increaser 206, and generates power by the rotational torque received from the speed increaser 206. The generator 207 is constituted by, for example, an induction generator. A bearing that rotatably supports the rotor is also provided in the generator 207.

実施の形態1または2に記載した軸受は、このような風力発電装置に用いられる各種軸受に好適に用いることができる。風力発電装置は、山上や海上など落雷を受けやすい場所に設置され、落雷による直流電流が軸受に流れる可能性が大きい。さらに発電機207が搭載されているので、発電機207の内部の軸受はもちろん、他の軸受部分にも交流成分を含む電流が流れる場合が想定される。そして、風力発電装置は、交通の不便な場所に設置され高所であるため、メンテナンスもなかなか行なうことが難しい。   The bearing described in Embodiment 1 or 2 can be suitably used for various bearings used in such a wind turbine generator. Wind power generators are installed in places that are subject to lightning strikes, such as on the mountain or at sea, and there is a high possibility that direct current from lightning strikes the bearings. Furthermore, since the generator 207 is mounted, it is assumed that a current containing an AC component flows not only in the bearing inside the generator 207 but also in other bearing portions. And since a wind power generator is installed in the place where traffic is inconvenient and is a high place, it is difficult to perform maintenance easily.

したがって、本実施の形態に示したような外輪または内輪の少なくともいずれかに絶縁被覆を有し、内輪と外輪との電位差を低減させるように導電性グリースまたは導電性シールを備えた軸受は、このような風力発電装置に好適に用いることができる。   Therefore, a bearing having an insulating coating on at least one of the outer ring and the inner ring as shown in the present embodiment and having conductive grease or a conductive seal so as to reduce the potential difference between the inner ring and the outer ring is provided with this bearing. It can use suitably for such a wind power generator.

最後に、本実施の形態について、再度図面を用いて総括する。図1、図2を参照して、本実施の形態の転がり軸受1は、内輪2と、外輪3と、内輪2と外輪3との間に介在する複数の転動体4と、内輪2の内側嵌合面および外輪3の外側嵌合面の少なくともいずれか一方に設けられた絶縁被覆9Aと、複数の転動体4と内輪2との接触部および複数の転動体4と外輪3との接触部における電流集中を緩和する導電手段とを備える。   Finally, this embodiment will be summarized again using the drawings. 1 and 2, a rolling bearing 1 according to the present embodiment includes an inner ring 2, an outer ring 3, a plurality of rolling elements 4 interposed between the inner ring 2 and the outer ring 3, and an inner side of the inner ring 2. 9A of insulation coating provided in at least any one of a fitting surface and the outer fitting surface of the outer ring | wheel 3, the contact part of the some rolling element 4 and the inner ring 2, and the contact part of the some rolling element 4 and the outer ring | wheel 3 And a conductive means for alleviating current concentration.

好ましくは、導電手段は、複数の転動体4と内輪2との接触部および複数の転動体4と外輪3との接触部を潤滑する導電性潤滑剤である導電性グリース7を含む。   Preferably, the conductive means includes conductive grease 7 which is a conductive lubricant that lubricates the contact portions between the plurality of rolling elements 4 and the inner ring 2 and the contact portions between the plurality of rolling elements 4 and the outer ring 3.

より好ましくは、導電手段は、導電性潤滑剤を複数の転動体4とともに内輪2と外輪3との間に封入するためのシール部材6をさらに含む。シール部材6は導電性であり内輪2と外輪3とを電気的に導通させる。   More preferably, the conductive means further includes a seal member 6 for enclosing the conductive lubricant between the inner ring 2 and the outer ring 3 together with the plurality of rolling elements 4. The seal member 6 is conductive and electrically connects the inner ring 2 and the outer ring 3.

より好ましくは、導電性潤滑剤は、基油と、増ちょう剤とを含み、増ちょう剤は、カーボンブラック、銀およびニッケルの少なくともいずれか1つを含む。   More preferably, the conductive lubricant includes a base oil and a thickener, and the thickener includes at least one of carbon black, silver, and nickel.

好ましくは、導電手段は、潤滑剤を複数の転動体4とともに内輪2と外輪3との間に封入するためのシール部材6を含む。シール部材6は導電性であり内輪2と外輪3とを電気的に導通させる。   Preferably, the conductive means includes a seal member 6 for enclosing the lubricant between the inner ring 2 and the outer ring 3 together with the plurality of rolling elements 4. The seal member 6 is conductive and electrically connects the inner ring 2 and the outer ring 3.

好ましくは、内輪2および外輪3は、図14、図15に示すような風力発電装置201のいずれかの回転軸と筐体に嵌合される。絶縁被覆は、風力発電装置201の軸と筐体との間に流れる軸電流の直流成分を遮断する。   Preferably, the inner ring 2 and the outer ring 3 are fitted to a rotating shaft and a casing of any of the wind power generators 201 as shown in FIGS. 14 and 15. The insulating coating blocks a direct current component of the shaft current flowing between the shaft of the wind power generator 201 and the housing.

この発明は、他の局面では、上記いずれかの転がり軸受を用いた図1に示すような電動機である。   In another aspect, the present invention is an electric motor as shown in FIG. 1 using any one of the rolling bearings described above.

また、この発明は、さらに他の局面では、上記いずれかの転がり軸受を用いた図15に示すような発電機である。なお、回転軸を有する発電機であれば風力発電によるものでなくても本発明を適用することが可能である。   Moreover, this invention is a generator as shown in FIG. 15 which used one of the said rolling bearings in the further another situation. In addition, if it is a generator with a rotating shaft, this invention can be applied even if it is not based on wind power generation.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

1 深溝玉軸受、2,111 内輪、3,112 外輪、4,113 転動体、5,114 保持器、6,116 シール部材、7,107 導電性グリース、8A,8B 軸方向両端開口部、9,10 モータ、9A,9B,117A,117B セラミック溶射被膜、11,103,203 主軸、12 ステータ、13 ロータ、14 フランジ、15,16 ラジアル玉軸受、17 プーリ、18 ベルト、22,24,26,22,24,26 コンデンサ、105 軸受、111B 内周面、112B 外周面、115 軸受ハウジング、115A 側壁部、201 風力発電装置、202 ブレード、204 ナセル、205 主軸用軸受、206 増速機、207 発電機、208 支持台、209 旋回用モータ、210 減速機。   1 deep groove ball bearing, 2,111 inner ring, 3,112 outer ring, 4,113 rolling element, 5,114 cage, 6,116 seal member, 7,107 conductive grease, 8A, 8B axial end openings, 9 , 10 Motor, 9A, 9B, 117A, 117B Ceramic spray coating, 11, 103, 203 Main shaft, 12 Stator, 13 Rotor, 14 Flange, 15, 16 Radial ball bearing, 17 Pulley, 18 Belt, 22, 24, 26, 22, 24, 26 Capacitor, 105 Bearing, 111B Inner peripheral surface, 112B Outer peripheral surface, 115 Bearing housing, 115A Side wall, 201 Wind power generator, 202 Blade, 204 Nacelle, 205 Main shaft bearing, 206 Booster, 207 Power generation Machine, 208 support base, 209 motor for turning, 210 speed reducer.

Claims (8)

内輪と、
外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体と、
前記内輪の内側嵌合面および前記外輪の外側嵌合面の少なくともいずれか一方に設けられた絶縁被覆と、
前記複数の転動体と前記内輪との接触部および前記複数の転動体と前記外輪との接触部における電流集中を緩和する導電手段とを備える、転がり軸受。
Inner ring,
Outer ring,
A plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring;
An insulation coating provided on at least one of the inner fitting surface of the inner ring and the outer fitting surface of the outer ring;
A rolling bearing comprising: a contact portion between the plurality of rolling elements and the inner ring; and a conductive means for relaxing current concentration at a contact portion between the plurality of rolling elements and the outer ring.
前記導電手段は、
前記複数の転動体と前記内輪との接触部および前記複数の転動体と前記外輪との接触部を潤滑する導電性潤滑剤を含む、請求項1に記載の転がり軸受。
The conductive means is
The rolling bearing according to claim 1, comprising a conductive lubricant that lubricates a contact portion between the plurality of rolling elements and the inner ring and a contact portion between the plurality of rolling elements and the outer ring.
前記導電手段は、
前記導電性潤滑剤を前記複数の転動体とともに前記内輪と前記外輪との間に封入するためのシール部をさらに含み、
前記シール部は導電性であり前記内輪と前記外輪とを電気的に導通させる、請求項2に記載の転がり軸受。
The conductive means is
A seal part for enclosing the conductive lubricant together with the plurality of rolling elements between the inner ring and the outer ring;
The rolling bearing according to claim 2, wherein the seal portion is electrically conductive and electrically connects the inner ring and the outer ring.
前記導電性潤滑剤は、
基油と、
増ちょう剤とを含み、
前記増ちょう剤は、
カーボンブラック、銀およびニッケルの少なくともいずれか1つを含む、請求項2または3に記載の転がり軸受。
The conductive lubricant is
Base oil,
A thickener,
The thickener is
The rolling bearing according to claim 2 or 3, comprising at least one of carbon black, silver, and nickel.
前記導電手段は、
潤滑剤を前記複数の転動体とともに前記内輪と前記外輪との間に封入するためのシール部を含み、
前記シール部は導電性であり前記内輪と前記外輪とを電気的に導通させる、請求項1に記載の転がり軸受。
The conductive means is
Including a seal portion for enclosing a lubricant between the inner ring and the outer ring together with the plurality of rolling elements;
The rolling bearing according to claim 1, wherein the seal portion is electrically conductive and electrically connects the inner ring and the outer ring.
前記内輪および前記外輪は、風力発電装置の軸と筐体に嵌合され、
前記絶縁被覆は、前記風力発電装置の軸と筐体との間に流れる軸電流の直流成分を遮断する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の転がり軸受。
The inner ring and the outer ring are fitted to a shaft and a housing of a wind power generator,
The rolling bearing according to claim 1, wherein the insulating coating blocks a direct current component of an axial current flowing between the shaft of the wind turbine generator and the housing.
前記1〜5のいずれか1項に記載の転がり軸受を用いた電動機。   The electric motor using the rolling bearing of any one of said 1-5. 前記1〜5のいずれか1項に記載の転がり軸受を用いた発電機。   The generator using the rolling bearing of any one of said 1-5.
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