JP2021124159A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外周に絶縁被膜を形成した転がり軸受を組み付ける際に、絶縁被膜の剥がれが生じたとしても、当該剥がれた個所を通って電流が流れるのを防止する。【解決手段】外輪本体１１ａは、外周に形成された溝部３３と、溝部３３の軸方向一方に形成された第１外周面２１、軸方向他方に形成された第２外周面２２、第１面取り部２３を介して第１外周面２１とつながる軸方向一方の第１側面１８、第２面取り部２４を介して第２外周面とつながる軸方向他方の第２側面１９、とを有する。少なくとも第１側面１８から第２外周面２２まで一体に絶縁被膜１５で覆われている。ハウジング８４は、軸受嵌合面３８と当接面４３と逃げ部４０とを有し、転がり軸受１０が、第１側面１８と当接面４３とが対向する向きに組付けられたときに、逃げ部４０と軸受嵌合面３８とがつながる縁が、第１外周面２１より軸方向他方に位置する。【選択図】図３

Description

本発明は、転がり軸受装置、特に、電動機に使用される転がり軸受装置に関する。

電動機は、アルミニウム製のハウジングに固定される固定子と、固定子の内側で回転する回転子を備えている。回転子は軸方向の両端がそれぞれハウジングに固定された転がり軸受で支持されている。ハウジングと転がり軸受は、転がり軸受装置を構成する。転がり軸受は、鋼材で製造された外輪、内輪、及び玉を備えており、玉が、内外輪に形成された軌道面を転動する。転がり軸受はグリースやオイルで内外輪と玉との接触部が潤滑されている。接触部にはグリース中の油分やオイルによって油膜が形成されており、内輪と外輪とが絶縁されている。

電動機がインバータで駆動される場合には、回転子と固定子の間に電位差が生じる。このため、導電体で構成されている転がり軸受では内外輪間に電位差が生じ、この電位差が大きくなって油膜の絶縁破壊電圧を超えると、玉と軌道面との間で油膜を通して通電する場合がある。こうして電流が流れると軌道面に電食と呼ばれる損傷が生じるので、転がり軸受の回転中に異音を生じたり、転がり軸受の寿命が低下するという不具合を生じる恐れがある。
特許文献１では、軌道面に電流が流れるのを防ぐことを目的として、鋼製の外輪本体の外周にセラミックや合成樹脂等の絶縁層を形成した転がり軸受が開示されている。

ＷＯ−Ａ１−２０１７／１７９６３４号公報

鋼製の外輪本体の外周に合成樹脂を用いた絶縁層を形成したときには、転がり軸受を組み付ける際にハウジングと衝突する等によって外輪本体から絶縁層が剥がれて、導電性を有する外輪本体が露出する恐れがある。このため、絶縁層が剥がれた状態で転がり軸受がハウジングに組み付けられると、絶縁層が剥がれた個所を通って電流が流れることにより、軌道面に電食を生じる恐れがある。

そこで本発明の転がり軸受装置は、外輪本体の外周に絶縁性を有する被膜を形成した転がり軸受をハウジング等に組み付ける際に、被膜の剥がれが生じたとしても、絶縁層が剥がれた個所を通って電流が流れるのを防ぎ、軌道面の電食を防止することを目的としている。

本発明の一形態は、軸と、ハウジングと、前記軸と前記ハウジングとに固定されて前記軸を前記ハウジングに対して支持する転がり軸受とを有する転がり軸受装置において、前記転がり軸受は、回転輪である内輪と、固定輪である外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動可能に配置された複数の転動体と、を有し、前記外輪は、導電性を有する外輪本体と、前記外輪本体の表面に形成された絶縁性を有する絶縁被膜と、を含み、前記外輪本体は、外周の全周にわたって径方向内方に窪んだ外輪本体の溝部と、前記外輪本体の溝部を挟んで軸方向一方に形成された外輪本体の第１外周面及び軸方向他方に形成された外輪本体の第２外周面と、前記外輪本体の第１外周面の軸方向一方に形成された外輪本体の第１側面と、前記外輪本体の第２外周面の軸方向他方に形成された第２側面と、前記外輪本体の第１外周面と前記外輪本体の第１側面との間に形成された外輪本体の第１面取り部と、前記外輪本体の第２外周面と前記第２側面との間に形成された外輪本体の第２面取り部と、を有し、前記絶縁被膜は、少なくとも前記外輪本体の第１外周面、前記外輪本体の第２外周面、前記外輪本体の溝部、前記外輪本体の第１側面、及び前記外輪本体の第１面取り部を被覆しており、前記内輪は前記軸に固定され、前記外輪は前記ハウジングに固定され、前記ハウジングは、前記外輪の外周が嵌め合わされる軸受嵌合面と、径方向に延在して前記転がり軸受の軸方向の位置を規制する当接面と、前記軸受嵌合面と前記当接面との間に、前記軸受嵌合面より径方向外方に窪んだ逃げ部と、を有し、前記転がり軸受を、前記外輪本体の第１側面の表面に形成された前記絶縁被膜の表面である外輪の第１側面と前記当接面とが対向する向きに前記ハウジングに組付けたときに、前記逃げ部と前記軸受嵌合面とがつながる縁が、前記外輪本体の第１外周面より軸方向他方に位置するように形成されている転がり軸受装置である。

本発明の転がり軸受装置は、外輪本体の表面に絶縁性を有する絶縁被膜を形成した転がり軸受をハウジングに組み付ける際に、ハウジングとの衝突などによって被膜の剥がれが生じたとしても、当該剥がれた個所を通って電流が流れるのを防ぎ、軌道面の電食を防止することができる。

本発明にかかる転がり軸受装置の一形態を備えた電動機の軸方向断面を示す模式図である。 転がり軸受の軸方向断面図である。 図１における矢印Ｚで示した部分の要部拡大図である。 図４（ａ）は、軸受嵌合面に挿入される前の外輪の位置を示す模式図であり、図４（ｂ）は、軸受嵌合面に挿入された状態を示す模式図である。

本発明にかかる転がり軸受装置の実施形態（以下、本実施形態）を、図を用いて詳細に説明する。図１は、転がり軸受装置１を備えた電動機８０の軸方向断面を示す模式図である。
電動機８０は、回転部材８１と固定部材８２とを備えている。回転部材８１は鋼製の軸８３と回転子８５とを備えている。固定部材８２はアルミニウム製のハウジング８４と固定子８６とを備えている。回転部材８１は固定部材８２の径方向の内側に配置されている。固定子８６はハウジング８４の径方向の内方に固定されている。回転子８５は軸８３の径方向の外方に固定されている。ハウジング８４は、筒状の外筒部８４ａと、軸方向の両側に中心軸ｐと直交する向きに形成された側壁８４ｂを有している。固定子８６は外筒部８４ａの内周面に固定されている。回転子８５は固定子８６の径方向の内側に非接触に組み込まれている。

転がり軸受装置１は、軸８３と、ハウジング８４と、転がり軸受１０とで構成される。転がり軸受１０は、ハウジング８４の各側壁８４ｂに形成された軸受保持部３７に固定される。転がり軸受１０の内輪１２が軸８３の両端にそれぞれ固定されている。転がり軸受１０の外輪１１がハウジング８４の両端にそれぞれ固定されている。軸８３はハウジング８４に対して転がり軸受１０で支持されて、中心軸ｐの周りで回転する。以下、中心軸ｐの方向を軸方向といい、中心軸ｐと直交する向きを径方向、中心軸ｐの回りを周回する方向を周方向という。また、図の左方を軸方向一方、図の右方を軸方向他方という。

（転がり軸受の形態）
転がり軸受１０について説明する。図２は、転がり軸受１０の軸方向断面図である。図１において軸８３の両端を支持する転がり軸受１０、１０は、互いに同様の形態であって、互いに逆向きに組み込まれている。以下の説明では、図１の軸方向一方に組み込まれた転がり軸受１０を例にして説明し、軸方向他方に組み込まれた転がり軸受１０についての説明を省略する。図２の転がり軸受１０は、図１の軸方向一方の転がり軸受１０と同じ向きで示している。

転がり軸受１０は、外輪１１（固定輪）、内輪１２（回転輪）、転動体としての複数の玉１３、及び、保持器１４を備えている。外輪１１と内輪１２は、それぞれ環状であり、それぞれの中心軸が互いに一致するように組み合わされている。内輪１２は、外輪１１に対して、中心軸ｍの回りで回転自在である。以下の説明では、中心軸ｍの方向を軸方向といい、中心軸ｍと直交する方向を径方向、中心軸ｍの周囲を周回する方向を周方向という。また、図１と同様に、図の左方を軸方向一方といい、図の右方を軸方向他方という。

外輪１１は、外輪本体１１ａと、その一部の表面を被覆する樹脂製の絶縁被膜１５と、を備えている。

外輪本体１１ａは、軸受鋼などの鋼材で製造されて導電性を有している。また、焼入れ焼戻しの熱処理が施されて硬度が高くなっている。
外輪本体１１ａは、内周に、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外輪内周面１６が形成されている。外輪内周面１６の軸方向のほぼ中央に周方向の全周にわたって外側軌道面１７が形成されている。外側軌道面１７は、径方向外方に向けて窪んでおり、軸方向断面は円弧形状である。

外輪本体１１ａは、外周に、外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の第２外周面２２を有し、外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の第２外周面２２との間に径方向内方に窪んだ外輪本体の溝部３３を有している。外輪本体の第１外周面２１は外輪本体の溝部３３の軸方向一方にあり、外輪本体の第２外周面２２は外輪本体の溝部３３の軸方向他方にある。また、外輪本体１１ａは軸方向の両側に、中心軸ｍと直交する向きに延在する側面を有している。軸方向一方の側面を外輪本体の第１側面１８、軸方向他方の側面を第２側面１９という。外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の第１側面１８との間には外輪本体の第１面取り部２３があり、外輪本体の第２外周面２２と第２側面１９との間には外輪本体の第２面取り部２４がある

外輪本体の溝部３３は、軸方向断面では、外輪本体の溝底面３４と外輪本体の溝底面３４の軸方向両側に形成された外輪本体の第１溝側面３５、外輪本体の第２溝側面３６とで画定される。外輪本体の溝底面３４は、外輪本体の第１外周面２１及び外輪本体の第２外周面２２より小径の円筒面である。外輪本体の第１溝側面３５、外輪本体の第２溝側面３６は、それぞれ外輪本体の溝底面３４の軸方向両端から径方向に延在して、外輪本体の第１溝側面３５は外輪本体の第１外周面２１と、外輪本体の第２溝側面３６は外輪本体の第２外周面２２とつながっている。

外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の第２外周面２２は、中心軸ｍを中心とする円筒形状で、外径は互いに同等である。外輪本体の第１外周面２１は、外輪本体１１ａの軸方向一方の外周に形成されており、外輪本体の第２外周面２２は、外輪本体１１ａの軸方向他方の外周に形成されている。
すなわち、外輪本体の第１外周面２１の軸方向一方の端部は、外輪本体の第１面取り部２３を介して外輪本体の第１側面１８の外周側端部と繋がっている。外輪本体の第１外周面２１の軸方向他方の端部は、外輪本体の溝部３３の軸方向一方の外輪本体の第１溝側面３５の外周側端部とつながっている。外輪本体の第２外周面２２の軸方向一方の端部は、外輪本体の溝部３３の軸方向他方の外輪本体の第１溝側面３５の外周側端部とつながっており、外輪本体の第２外周面２２の軸方向他方の端部は、外輪本体の第２面取り部２４を介して第２側面１９の外周側端部と繋がっている。本実施形態では、外輪本体の第１面取り部２３及び外輪本体の第２面取り部２４は、それぞれ軸方向断面が円弧形状である。

こうして、外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の第２外周面２２は、単一の円筒面を構成するとともに、軸方向に所定の間隔をあけて一列に配置されている。外輪本体の溝部３３は、外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の第２外周面２２を互いに軸方向に所定の間隔をあけて配置するために設置されており、外輪本体の溝部３３の形態は上記に限定されない。

絶縁被膜１５は、ポリアミドなどの合成樹脂で形成されており、絶縁性を有している。絶縁被膜１５は、外輪本体１１ａの一部の表面に環状に形成され、外輪本体の第１側面１８から軸方向他方の外輪本体の第２面取り部２４にわたって外輪本体１１ａの外径側に一体に形成されており、外輪本体の第１側面１８と、外輪本体の第１外周面２１と、外輪本体の第１側面１８と外輪本体の第１外周面２１との間の外輪本体の第１面取り部２３と、外輪本体の溝部３３と、外輪本体の第２外周面２２と、の表面を一体に覆っている。絶縁被膜１５で覆われた表面はそれぞれ、外輪の第１側面５８、外輪の第１外周面５１、外輪の第１面取り部５３、外輪の溝部６３、外輪の第２外周面５２、及び、軸方向他方の外輪の第２面取り部５４の表面を構成している。なお、絶縁被膜１５は、第２側面１９の表面の上にも延長して一体に形成されていてもよい。

また、絶縁被膜１５の形成された外輪の溝部６３は、軸方向断面では、外輪の溝底面６４と、外輪の溝底面６４の軸方向両側に形成された外輪の第１溝側面６５、外輪の第２溝側面６６とで画定される。外輪の溝底面６４は、外輪の第１外周面５１及び外輪の第２外周面５２より小径の円筒面で、外輪の第１溝側面６５、外輪の第２溝側面６６は、それぞれ外輪の溝底面６４の軸方向両端から径方向に延在して、外輪の第１溝側面６５は外輪の第１外周面５１と、外輪の第２溝側面６６は外輪の第２外周面５２とつながっている。

絶縁被膜１５の厚さは、おおむね５μｍから６０μｍ程度である。これは、絶縁被膜１５の厚さが小さいときには、絶縁被膜１５の強度が低下して転がり軸受１０を取り扱うときに容易に剥がれる恐れがあり、また、絶縁被膜１５の厚さが大きいときには、絶縁被膜１５形成時に液だれが生じて均一な厚さの絶縁被膜１５を形成しにくくなるばかりでなく、樹脂材料の使用量が増加してコストが上昇するからである。ただし、絶縁被膜１５の厚さは、上記に限定するものではない。

内輪１２は、軸受鋼などの鋼材で製造されて導電性を有している。また、焼入れ焼戻しの熱処理が施されて硬度が高くなっている。
外周に、中心軸ｍを中心とする円筒面である内輪外周面２５を有している。内輪外周面２５の軸方向のほぼ中央に全周にわたって内側軌道面２６が形成されている。内側軌道面２６は、径方向内方に向けて窪んでおり、軸方向断面は円弧形状である。
内周に、中心軸ｍを中心とする円筒形状の軸受内径面２７を有しており、軸方向両側に、中心軸ｍと直交する向きに延在する側面を有している。軸方向一方に形成されている側面を第３側面２８、軸方向他方に形成されている側面を第４側面２９という。第３側面２８の内周側端部と、軸受内径面２７の軸方向一方の端部は互いに面取り部３０を介して繋がっており、第４側面２９の内周側端部と、軸受内径面２７の軸方向他方の端部は、互いに面取り部３０を介して繋がっている。
第３側面２８と第４側面２９との間の軸方向の寸法は、外輪本体の第１側面１８と第２側面１９との間の軸方向の寸法と同等である。

玉１３は、軸受鋼などの鋼材で製造されて導電性を有している。玉１３は、外輪１１の内周と内輪１２の外周との間に形成される環状の空間Ｋに複数組み込まれており、各軌道面１７，２６を転動する。

保持器１４は、樹脂製の冠型保持器であって、外輪１１と内輪１２との間の空間Ｋに組み込まれている。保持器１４は、玉１３に沿って配置される環状の環状体１４ａと、環状体１４ａの軸方向一方から玉１３と玉１３との間に向けて突出する複数のつの１４ｂを有している。つの１４ｂは周方向に等しい間隔で配置されている。周方向に隣接するつの１４ｂとつの１４ｂとの間の空間をポケットといい、各ポケットに、玉１３が一つずつ組み込まれている。玉１３は、周方向に等しい間隔で保持されている。

こうして、転がり軸受１０は、外輪１１と内輪１２とが同軸に組み合わされ、内輪１２は、外輪１１に対して相対的に回転することができる。空間Ｋにはグリースが封入されており、玉１３と各軌道面１７，２６との転がり接触部が潤滑されている。

（転がり軸受の組付け状態）
図１、図３を参照して、ハウジング８４に設けた軸受保持部３７における、転がり軸受１０の組付け状態について説明する。図３は、図１のＺで示した箇所の要部拡大図である。
図１に示すように、二つの転がり軸受１０は、それぞれの外輪１１が、ハウジング８４の側壁８４ｂに設けた軸受保持部３７に固定されており、それぞれの内輪１２の内周に軸８３が挿入されている。軸方向両側の軸受保持部３７、３７は、互いに同様の形態であって、互いに軸方向で逆向きに形成されている。以下の説明では、図１の軸方向一方の軸受保持部３７を例にして説明する。

図３を参照する。軸受保持部３７は、中心軸ｐと同軸に形成された円筒形状の内周面である軸受嵌合面３８と、軸受嵌合面３８の軸方向一方に、全周にわたって径方向内方に突出するつば３９と、を備えている。つば３９の内周面３９ａは軸受嵌合面３８より小径であり、外輪内周面１６の直径とほぼ同等である。つば３９の軸受嵌合面３８の側に、当接面４３が形成されている。

転がり軸受１０は、その中心軸ｍを軸受保持部３７の中心軸ｐと一致する向きに配置して、外輪本体の第１側面１８を軸方向一方に向けて、軸受嵌合面３８の内側に組み付けられる。
絶縁被膜１５が形成された後の外輪の第１外周面５１及び外輪の第２外周面５２の位置における外輪１１の外径寸法は、軸受嵌合面３８の内径より小さく、転がり軸受１０は、軸受嵌合面３８に径方向のすきまをもって嵌め合わされる。このため、転がり軸受１０は、軸方向に押し込むことによって、容易に組み付けることができる。転がり軸受１０は、外輪１１がつば３９と軸方向に当接することによって、軸方向の位置が規制されている。

軸受嵌合面３８の軸方向一方の端部と、当接面４３の外周側の端部との間に、逃げ部４０が形成されている。通常、逃げ部４０は、軸受嵌合面３８及び当接面４３を研削加工によって仕上げる際に、隅部に研削残りが生じるのを防ぐために設けられている。本実施形態の逃げ部４０では、更に、ハウジング８４と外輪本体１１ａとを確実に絶縁するために、軸方向の寸法が所定の長さに設定されている。

逃げ部４０の形態について説明する。逃げ部４０は、軸方向断面が直線である傾斜部４１と、軸方向断面が円弧である円弧部４２とで形成されている。傾斜部４１は、軸受嵌合面３８の軸方向一方の端部とつながって、軸方向一方に向かうにしたがって拡径する円すい面となっている。円弧部４２は、当接面４３の径方向外方の端部と、傾斜部４１の軸方向一方の端部とをつないでいる。
図３に示すように傾斜部４１と軸受嵌合面３８とがつながる縁をＱ１とすると、本実施形態では、外輪１１とつば３９とが軸方向に当接したときに、Ｑ１の位置が、外輪本体の第２溝側面３６を含まない外輪本体の溝部３３の軸方向の範囲に含まれる位置となるように設定されている。すなわち、外輪本体の第１外周面２１と外輪本体の溝部３３の軸方向一方の外輪本体の第１溝側面３５とがつながる点をＧ１とし、外輪本体の第２外周面２２と外輪本体の溝部３３の軸方向他方の外輪本体の第２溝側面３６とがつながる点をＧ２とすると、Ｑ１は、軸方向でＧ１とＧ２との間に位置し、Ｑ１が軸方向でＧ１に一致しないように位置している。

このように逃げ部４０の軸方向の寸法を設定することによって、転がり軸受１０を組込んだ時に、軸方向で逃げ部４０の存在する範囲において、外輪本体の第１面取り部２３及び外輪本体の第１外周面２１と、ハウジング８４の内周とが、径方向に離れた状態で組付けられる。

以上説明したように、転がり軸受１０がハウジング８４に組み付けられた時には、外輪の第２外周面５２と軸受嵌合面３８とが当接可能に嵌め合わされていて、外輪本体の第２外周面２２と軸受嵌合面３８とが絶縁被膜１５を介して径方向に対向するとともに、外輪の第１側面５８と当接面４３とが当接可能に嵌め合わされていて、外輪本体の第１側面１８と当接面４３とが絶縁被膜１５を介して軸方向に対向する。こうして、転がり軸受１０の外輪本体１１ａとハウジング８４との接触箇所の間に、絶縁性を有する絶縁被膜１５が介在するので、外輪本体１１ａとハウジング８４とを確実に絶縁することができる。なお、外輪本体の第１面取り部２３及び外輪本体の第１外周面２１は、逃げ部４０の存在によってハウジング８４の内周と径方向に離れているため、この位置ではハウジング８４と外輪本体１１ａとが絶縁されている。

仮に、外輪本体１１ａとハウジング８４との間の絶縁性能が低下したと仮定した場合には、次のような不都合が生じる。
図１を参照する。電動機８０は、インバータで駆動される場合には、固定子８６が固定されているハウジング８４と回転子８５が組み付けられている電動機軸８３との間に電位差が生じる。転がり軸受１０の外輪本体１１ａとハウジング８４とが絶縁されていない場合には、外輪本体１１ａとハウジング８４との間で通電するので、ハウジング８４に固定された外輪本体１１ａと、軸８３に固定された内輪１２との間で電位差が生じる。これにより、内輪１２と外輪本体１１ａの各軌道面と玉１３との間でグリースの油膜の絶縁破壊が生じ、固定子８６→ハウジング８４→転がり軸受１０→回転子８５→固定子８６のルートで循環する電流が生じる。この電流によって、転がり軸受１０の各軌道面に損傷（電食）を生じ、電動機８０の騒音が発生する。

本実施形態の転がり軸受１０は、外輪本体１１ａとハウジング８４とを確実に絶縁しているので、内輪１２と外輪本体１１ａの間で電位差が生じた場合でも油膜を絶縁破壊して電流が流れることがなく、各軌道面１７，２６の電食を防止できる。

なお、電動機８０の軸方向他方に形成された軸受保持部３７は、軸方向一方に形成された軸受保持部３７と逆向きであり、つば３９が、軸受嵌合面３８の軸方向他方に形成されており、当接面４３はつば３９の軸方向一方の側面に形成されている。軸方向他方の転がり軸受１０は、軸方向一方の転がり軸受１０と逆向きに組み付けられており、絶縁被膜１５が形成されている外輪本体の第１側面１８を軸方向他方に向けて組み付けられる。

（転がり軸受の絶縁性）
本実施形態の転がり軸受装置１は、転がり軸受１０をハウジング８４に組み込むときに外輪の第１面取り部５３及び／又は外輪の第１外周面５１の絶縁被膜１５が損傷し、外輪本体の第１面取り部２３及び／又は外輪本体の第１外周面２１が露出した場合であっても、絶縁性能を維持できる点に特徴がある。組立時に、予期せずに、外輪１１が電動機８０のハウジング８４と強く接触することによって絶縁被膜１５が損傷したときの絶縁性能について説明する。

図４（ａ）は、図１の電動機８０の軸方向一方の軸受保持部３７において、軸受嵌合面３８に挿入される直前の外輪１１の位置を示す模式図である。図４（ａ）では、転がり軸受１０が、軸受保持部３７に対して図の上方に位置ずれしており、軸受保持部３７と外輪の第１面取り部５３とが接触している状態を示している。図４（ｂ）は、外輪１１を軸方向に白抜き矢印の向きに押し込んで、外輪の第１外周面５１が軸受嵌合面３８の内側に同軸に挿入された状態を示す模式図である。転がり軸受１０は、その後、つば３９に向かって軸方向一方に押し込まれる。なお、図４では図が煩雑になるため、絶縁被膜１５の表示を省略している。

図４（ａ）を参照する。転がり軸受１０は、外輪の第１外周面５１を軸方向一方に向けて、外輪の第１側面５８と当接面４３とが軸方向に当接する向きに嵌め合わされる。ここでは、転がり軸受１０が軸受保持部３７に対して偏芯して組み付けられているので、絶縁被膜１５で覆われた外輪の第１面取り部５３が、軸受保持部３７の軸方向他方の端部と衝突する。最初に衝突した点をＰ１で示している。

外輪の第１面取り部５３は軸方向断面が円弧形状に形成されているため、転がり軸受１０を軸方向に押し込むにしたがって、軸受保持部３７の軸方向他方の端部が外輪の第１面取り部５３に沿って径方向に変位し、図４（ｂ）に示すように、外輪の第１外周面５１が軸受嵌合面３８と同軸に嵌め合わされる。
外輪の第１面取り部５３と外輪の第１外周面５１とがつながる点をＰ２とすると、軸受保持部３７の軸方向他方の端部は、Ｐ２に到達するまで外輪の第１面取り部５３と強く接触しており、Ｐ１からＰ２までの接触領域ｓ１で絶縁被膜１５が剥がれる恐れがある。

更に、転がり軸受１０の組付け時には、外輪の第１外周面５１と軸受嵌合面３８とが同軸に嵌め合わされた後においても、軸受嵌合面３８が、外輪の第１外周面５１の絶縁被膜１５の表面を摺動する。絶縁被膜１５は、外輪の第１面取り部５３、及び、外輪の第１外周面５１に一様に連続して一体に形成されているので、軸受嵌合面３８が摺接することによって、接触領域ｓ１の周辺の絶縁被膜１５が連鎖的にはがれる場合がある。このときは、絶縁被膜１５が剥がれる領域が、外輪の第１外周面５１に向けて拡大する。

本実施形態では、外輪の第１外周面５１の軸方向他方に外輪の溝部６３が形成されている。外輪の溝底面６４は、外輪の第１外周面５１より小径であるため、軸受嵌合面３８が外輪の溝部６３を通過するときに、外輪の溝底面６４、外輪の第１溝側面６５、外輪の第２溝側面６６の被膜の表面を摺動しない。このため、外輪の溝部６３を軸受嵌合面３８が通過するときには、絶縁被膜１５の剥がれが生じないので、絶縁被膜１５の剥がれる領域は外輪の溝部６３を超えて軸方向他方に拡大することがない。すなわち、本実施形態の転がり軸受１０では、外輪の溝部６３の軸方向他方に位置する外輪の第２外周面５２においては、絶縁被膜１５の剥がれが確実に防止されている。

再び図３を参照しつつ、転がり軸受１０が、つば３９と軸方向に当接するまで押し込まれて軸受保持部３７に組付けられたときの、絶縁性能について説明する。
本実施形態では、外輪１１がつば３９と軸方向に当接したときに、Ｑ１の軸方向の位置が、外輪本体の溝部３３の範囲となるように設定されている。したがって、外輪の第１面取り部５３及び外輪の第１外周面５１とハウジング８４の内周とが、径方向に離れた状態で組付けられている。このため、外輪の第１面取り部５３及び外輪の第１外周面５１の絶縁被膜１５が損傷して、外輪本体の第１面取り部２３及び外輪本体の第１外周面２１が露出した状態で、転がり軸受１０がハウジング８４に組み込まれた場合であっても、当該損傷した個所を通ってハウジング８４と外輪本体１１ａとの間で電流が流れることがない。

なお、本実施形態では、Ｑ１の位置が、外輪本体の溝部３３と同等の位置に設定されている場合について説明した。しかしながら、これに限定されず、Ｑ１の位置が外輪本体の溝部３３を超えて軸方向他方に形成されていてもよい。このようにした場合においても、外輪本体の第１面取り部２３及び外輪本体の第１外周面２１とハウジング８４の内周とが、径方向に離れた状態で組付けられているので、かかる部分の絶縁被膜１５に損傷が生じた場合であっても、当該損傷した個所を通ってハウジング８４と外輪本体１１ａとの間で電流が流れることがない。
なお、逃げ部４０の形態は上記に限定されない。外輪１１がつば３９と軸方向に当接したときに、外輪本体の第１面取り部２３及び外輪本体の第１外周面２１とハウジング８４の内周とが、径方向に離れた状態で組付けられており、この位置でハウジング８４と外輪本体１１ａとが絶縁されていればよい。

こうして、本実施形態の転がり軸受装置１では、転がり軸受１０をハウジング８４に組み込むときに絶縁被膜１５が損傷した場合であっても、ハウジング８４と外輪本体１１ａとの絶縁性能を維持できるので、電食を防止して、長期にわたって電動機８０の騒音を防止することができる。

通常、転がり軸受１０の外輪の第１面取り部５３は、ハウジング８４の内部に組み込まれるので、転がり軸受１０がハウジング８４に組み付けられた後では、もはや絶縁被膜１５の損傷の有無を確認することは困難である。確認するためには、再び外輪１１を軸受保持部３７から取り外す必要がある。本実施形態の転がり軸受装置１では、絶縁被膜１５が外輪本体の第１面取り部２３及び／又は外輪本体の第１外周面２１から損傷を受けて剥離していても絶縁性能を有するので、分解点検を不要にしてコストを削減することができる。

また、本実施形態の転がり軸受装置１では、絶縁被膜１５は、外輪本体１１ａの一方の側面（外輪本体の第１側面１８）及び外輪本体１１ａの外周に形成されている。これにより、外輪１１とハウジング８４との接触する箇所に限定して絶縁被膜１５を形成したので、樹脂材料の使用量を削減して、低コストで転がり軸受１０を製造することができる。また、樹脂製の絶縁被膜１５は有色であり、被覆された外輪の第１側面５８と被覆されていない第２側面１９とを容易に識別することができる。したがって、転がり軸受１０をハウジング８４に組み込む際は、その向きを容易に確認できる。

以上、本発明の実施形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。例えば、本実施形態では、転がり軸受として、転動体が玉であるラジアル玉軸受について説明したが、転動体がころ（円すいころ、円筒ころ、球面ころなど）であるラジアルころ軸受であってもよく、また、スラスト玉軸受、スラストころ軸受であってもよい。

１：転がり軸受装置、１０：転がり軸受、１１ａ：外輪本体、１１：外輪、１２：内輪、１３：玉、１４：保持器、１４ａ：環状体、１４ｂ：つの、１５：絶縁被膜、１６：外輪内周面、１７：外側軌道面、１８：外輪本体の第１側面、１９：第２側面、２１：外輪本体の第１外周面、２２：外輪本体の第２外周面、２３：外輪本体の第１面取り部、２４：外輪本体の第２面取り部、２５：内輪外周面、２６：内側軌道面、２７：軸受内径面、２８：第３側面、２９：第４側面、３０：面取り部、３３：外輪本体の溝部、３４：外輪本体の溝底面、３５：外輪本体の第１溝側面、３６：外輪本体の第２溝側面、３７：軸受保持部、３８：軸受嵌合面、３９：つば、３９ａ：内周面、４０：逃げ部、４１：傾斜部、４２：円弧部、４３：当接面、５１：外輪の第１外周面、５２：外輪の第２外周面、５３：外輪の第１面取り部、５４：外輪の第２面取り部、５８：外輪の第１側面、６３：外輪の溝部、６４：外輪の溝底面、６５：外輪の第１溝側面、６６：外輪の第２溝側面、８０：電動機、８１：回転部材、８２：固定部材、８３：軸、８４：ハウジング、８４ａ：外筒部、８４ｂ：側壁、８５：回転子、８６：固定子

Claims (1)

1. 軸と、ハウジングと、前記軸と前記ハウジングとに固定されて前記軸を前記ハウジングに対して支持する転がり軸受とを有する転がり軸受装置において、
   前記転がり軸受は、回転輪である内輪と、固定輪である外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動可能に配置された複数の転動体と、を有し、
   前記外輪は、導電性を有する外輪本体と、前記外輪本体の表面に形成された絶縁性を有する絶縁被膜と、を含み、前記外輪本体は、外周の全周にわたって径方向内方に窪んだ外輪本体の溝部と、前記外輪本体の溝部を挟んで軸方向一方に形成された外輪本体の第１外周面及び軸方向他方に形成された外輪本体の第２外周面と、前記外輪本体の第１外周面の軸方向一方に形成された外輪本体の第１側面と、前記外輪本体の第２外周面の軸方向他方に形成された第２側面と、前記外輪本体の第１外周面と前記外輪本体の第１側面との間に形成された外輪本体の第１面取り部と、前記外輪本体の第２外周面と前記第２側面との間に形成された外輪本体の第２面取り部と、を有し、前記絶縁被膜は、少なくとも前記外輪本体の第１外周面、前記外輪本体の第２外周面、前記外輪本体の溝部、前記外輪本体の第１側面、及び前記外輪本体の第１面取り部を被覆しており、
   前記内輪は前記軸に固定され、
   前記外輪は前記ハウジングに固定され、
   前記ハウジングは、前記外輪の外周が嵌め合わされる軸受嵌合面と、径方向に延在して前記転がり軸受の軸方向の位置を規制する当接面と、前記軸受嵌合面と前記当接面との間に、前記軸受嵌合面より径方向外方に窪んだ逃げ部と、を有し、前記転がり軸受を、前記外輪本体の第１側面の表面に形成された前記絶縁被膜の表面である外輪の第１側面と前記当接面とが対向する向きに前記ハウジングに組付けたときに、前記逃げ部と前記軸受嵌合面とがつながる縁が、前記外輪本体の第１外周面より軸方向他方に位置するように形成されている転がり軸受装置。

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