JP2023030803A - conductive bearing - Google Patents
conductive bearing Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023030803A JP2023030803A JP2021136138A JP2021136138A JP2023030803A JP 2023030803 A JP2023030803 A JP 2023030803A JP 2021136138 A JP2021136138 A JP 2021136138A JP 2021136138 A JP2021136138 A JP 2021136138A JP 2023030803 A JP2023030803 A JP 2023030803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brush
- bearing
- conductive
- inner ring
- seals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、導電性のブラシを有する導電性軸受に関する。 The present invention relates to conductive bearings having conductive brushes.
近年、EV車(electric car)やHV車(hybrid car)等の開発の進展により、一台の自動車に搭載される高電圧部品の数が増加しつつある。高電圧部品の数が増えると、部品同士の電磁気的干渉も大きくなる。電磁気的干渉は、車載ラジオなどの電子機器に伝搬すると、電磁ノイズとして機器の動作に悪影響を及ぼしかねない。そのため、現在、多数の高電圧部品が搭載される自動車などにおける電磁ノイズ対策が要望されている。 2. Description of the Related Art In recent years, the number of high-voltage components mounted on a single vehicle is increasing due to progress in the development of electric vehicles (EVs) and hybrid vehicles (HVs). As the number of high voltage components increases, so does the electromagnetic interference between components. When electromagnetic interference propagates to an electronic device such as an in-vehicle radio, it can adversely affect the operation of the device as electromagnetic noise. Therefore, at present, there is a demand for electromagnetic noise countermeasures in automobiles and the like in which many high-voltage parts are mounted.
電磁ノイズ対策の一例として、自動車の各所に設置される軸受を利用することが検討されている。その結果、軸受を通電可能にすることにより、設置対象由来の電磁ノイズを除去することが可能な構成が実現されている。 As an example of electromagnetic noise countermeasures, use of bearings installed in various parts of automobiles is under consideration. As a result, a structure capable of removing electromagnetic noise originating from the installation target is realized by enabling the bearing to be energized.
通電可能な導電性軸受としては、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間を転動する転動体を側方から導電性シールで覆うことにより、導電性シールを経由して内外の軌道輪を通る回路を形成し、インピーダンスを小さくするものが知られている。しかし導電性シールは、一般に導電性ゴムのリップを有するものに過ぎず、導電性が低い。 As a conductive bearing that can conduct electricity, by covering the rolling elements that roll between the raceway surface of the inner ring and the raceway surface of the outer ring from the side with a conductive seal, the inner and outer raceways are connected via the conductive seal. It is known to form a circuit passing through and reduce the impedance. However, conductive seals generally only have conductive rubber lips and are poorly conductive.
特許文献1には、通電部材を備えた通電軸受が記載されている。この通電軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間を転動する転動体と、転動体を周方向に所定間隔で保持する保持器と、保持器の軸方向両側に位置する一対のシールとを備える。 Patent Literature 1 describes a current-carrying bearing provided with a current-carrying member. This current-carrying bearing includes an outer ring, an inner ring, rolling elements that roll between the outer ring and the inner ring, a retainer that retains the rolling elements at predetermined intervals in the circumferential direction, and a pair of rollers positioned on both sides of the retainer in the axial direction. and a seal.
通電部材は、シールよりも軸受端部側において外輪の内周面に固定され、外輪の内周面と内輪の外周面との間を電気的に導通させる部材であり、バネと通電ブラシとを有する。バネは、外輪の内周面に固定され、導電性を有する。通電ブラシは、バネによって径方向に付勢されて内輪の外周面に摺接し、導電性を有する。 The conductive member is fixed to the inner peripheral surface of the outer ring on the bearing end side of the seal, and is a member that electrically conducts between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring, and connects the spring and the conductive brush. have. The spring is fixed to the inner peripheral surface of the outer ring and has electrical conductivity. The current-carrying brush is biased in the radial direction by a spring, is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring, and has electrical conductivity.
しかし、この通電軸受では、通電ブラシと、通電ブラシが摺接する内輪の外周面との間に油(潤滑油)が浸入すると油膜が形成されて導電性が損なわれてしまう。これに対して特許文献1には、外輪段部に弾性部材からなる接触シールを固定し、接触シールの径方向内側端部に内輪段部に摺接するリップ部を形成することが記載されている。つまり特許文献1の通電軸受では、通電ブラシの軸方向両側にシールを配置する構成を有し、これにより、通電ブラシと内輪の外周面との間に油が浸入することを低減できる可能性がある。 However, in this current-carrying bearing, if oil (lubricating oil) enters between the current-carrying brushes and the outer peripheral surface of the inner ring with which the current-carrying brushes are in sliding contact, an oil film is formed and the electrical conductivity is impaired. On the other hand, Patent Literature 1 describes that a contact seal made of an elastic member is fixed to the outer ring stepped portion, and a lip portion is formed on the radially inner end portion of the contact seal so as to be in sliding contact with the inner ring stepped portion. . In other words, the current-carrying bearing of Patent Document 1 has a configuration in which seals are arranged on both sides of the current-carrying brush in the axial direction, thereby possibly reducing the intrusion of oil between the current-carrying brush and the outer peripheral surface of the inner ring. be.
しかし特許文献1の通電軸受では、通電軸受が高速回転して潤滑油の圧力が上がると、シールから通電ブラシの位置に潤滑油が浸入し導電性が低くなる場合があり得る。 However, in the current-carrying bearing of Patent Document 1, when the current-carrying bearing rotates at high speed and the pressure of the lubricating oil rises, the lubricating oil may enter from the seal to the position of the current-carrying brush, resulting in a decrease in conductivity.
本発明は、このような課題に鑑み、導電性のブラシの位置に油が浸入することを防止し、高速回転に対応可能であり、さらに導電性の高い導電性軸受を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a conductive bearing that prevents oil from entering the position of a conductive brush, is capable of supporting high-speed rotation, and has high conductivity. there is
上記課題を解決するために、本発明にかかる導電性軸受の代表的な構成は、導電性軸受であって、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間を転動する転動体と、転動体から軸方向に離間して外輪と内輪の一方に固定され、他方に摺動する導電性を有するブラシと、ブラシの軸方向両側に配置された一対のシールと、一対のシールを貫通する貫通穴とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of a conductive bearing according to the present invention is a conductive bearing comprising an outer ring, an inner ring, rolling elements that roll between the outer ring and the inner ring, rolling elements A conductive brush that is fixed to one of the outer ring and the inner ring and slides on the other, a pair of seals that are arranged on both sides of the brush in the axial direction, and a through hole that penetrates the pair of seals. and
上記構成では、導電性を有するブラシの軸方向両側に一対のシールを配置することにより、ブラシの周囲を一対のシールで囲み、さらに一対のシールを貫通する貫通穴を設けることで、潤滑油が貫通穴を通過して、一対のシールに油圧がかからないようにすることができる。これにより上記構成によれば、導電性のブラシの位置に油が浸入することを防止し、高速回転に対応可能であり、高い導電性を維持することができる。 In the above configuration, by arranging a pair of seals on both sides of the conductive brush in the axial direction, the brush is surrounded by the pair of seals, and furthermore, by providing a through hole penetrating the pair of seals, lubricating oil is dispensed. A pair of seals can be decoupled from hydraulic pressure through the through holes. As a result, according to the above configuration, it is possible to prevent oil from entering the positions of the conductive brushes, to be able to cope with high-speed rotation, and to maintain high conductivity.
上記のブラシは、棒状のカーボンブラシであるとよい。このように、導電性を有するブラシがカーボンブラシであるため、導電ゴムのリップよりもインピーダンスが低く、導電性が高い。 Said brush is good in it being a rod-shaped carbon brush. Thus, since the conductive brush is a carbon brush, the impedance is lower and the conductivity is higher than the conductive rubber lip.
上記のブラシは、導電性繊維の束からなるブラシであるとよい。このように、導電性を有するブラシが導電性繊維(ファイバー)の束からなるブラシであるため、カーボンブラシよりも構造が簡単で壊れにくい。 Said brush is good in it being a brush which consists of a bundle|flux of an electroconductive fiber. Since the conductive brush is a bundle of conductive fibers, it has a simpler structure and is less likely to break than a carbon brush.
本発明によれば、導電性のブラシの位置に油が浸入することを防止し、高速回転に対応可能であり、さらに導電性の高い導電性軸受を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a conductive bearing that can prevent oil from entering the position of the conductive brush, can cope with high-speed rotation, and has high conductivity.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in these embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present invention are omitted from the drawings. do.
図1は、本発明の実施形態における導電性軸受(以下、軸受100)を例示する図である。図中では、軸受100の一部を切り欠いて内部構造を示している。図2は、図1の軸受100の要部を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a conductive bearing (hereinafter referred to as bearing 100) according to an embodiment of the present invention. In the drawing, a part of the
軸受100は、ラジアル玉軸受であって、単列の深溝玉軸受として構成されている。軸受100は、内周に軌道面102を有する外輪104と、外周に軌道面106を有する内輪108と、転動体としての一列の玉110と、保持器112とを備える。玉110は、外輪104の軌道面102と内輪108の軌道面106との間を転動する。保持器112は、外輪104と内輪108との間に設けられていて、玉110を保持することで、玉110の間隔を保ち、玉110同士がこすれないようにする役割を有している。
The
軸受100はさらに、一対のシール114、116と、ブラシ118と、貫通穴120とを備える。一対のシール114、116は、玉110から軸方向(図1の矢印A参照)に離間して配置され、塵埃の混入防止のためのシール性を有するだけでなく、導電性を有する。なお軸方向とは、内輪108に挿入される不図示のシャフトの軸方向をいう。
Bearing 100 further includes a pair of
一対のシール114、116のうち玉110に近い側のシール114は、芯金122と、シールリップ124とを有する。芯金122は、外輪104の内周に形成された外輪段部125に例えば圧入により固定されている。シールリップ124は、導電性を有するゴム製の部材であって、芯金122に取り付けられていて、さらに内輪108の外周に形成された内輪段部126に接している。
Of the pair of
シール116は、シール114よりも玉110から遠い側に配置され、芯金128と、シールリップ130とを有する。芯金128は、外輪104の外輪段部125に例えば圧入により固定されている。シールリップ130は、導電性を有するゴム製の部材であって、芯金128に取り付けられていて、さらに内輪108の内輪段部126に接している。
The
ブラシ118は、導電性を有する棒状のカーボンブラシであって、玉110から軸方向に離間して配置されている。ブラシ118の根元118a(図2参照)は、バネ132に取り付けられている。またバネ132は、シール114の芯金122に収納され固定されている。そしてブラシ118は、バネ132によって内輪108の内輪段部126に向かって付勢され、図2に示すように、その先端118bが内輪段部126に摺動する。
The
このように導電性を有するブラシ118は、バネ132および芯金122を介して外輪104に間接的に固定され、さらに内輪108の内輪段部126に摺動可能となっている。さらにブラシ118には、導線134が接続されている。この導線134は、シール114の芯金122にハンダ付けされ、さらにブラシ118がバネ132の付勢力に応じて移動できるように撓みをもたせている。
The
このため、軸受100では、外輪104と内輪108との間が導電性を有するシール114、116を経由して通電するだけでなく、シール114の芯金122、導線134およびブラシ118を経由して通電することが可能となる。さらにブラシ118は、棒状のカーボンブラシであるため、導電性を有するゴム製のシールリップ124、130よりもインピーダンスが低く、導電性が高い。これにより軸受100は、例えばEV車の内部機構に設置して利用した場合、設置対象由来の電磁ノイズを除去することができる。
For this reason, in bearing 100 , not only is current flow between
また一対のシール114、116は、図2に示すようにブラシ118の軸方向両側に配置されていて、ブラシ118の周囲を囲んでいる。さらにシール114の芯金122には、溝136が形成されている。溝136は、シール116の芯金128に対向する位置に形成され、Oリング138が嵌め込まれる。
A pair of
軸受100では、ブラシ118の周囲を囲む一対のシール114、116の芯金122、128が外輪104の外輪段部125に圧入され、さらに芯金122、128の間にOリング138が配置される。このため、軸受100では、玉110が転動する外輪104の軌道面102と内輪108の軌道面106の間に存在する油(潤滑油)が、ブラシ118の位置まで浸入し難くなる。
In
しかし仮に、軸受100が高速回転して潤滑油の圧力が上がると、シール114のシールリップ124と内輪108の内輪段部126との間から潤滑油が浸入し、ブラシ118の位置まで到達する場合も想定される。このような場合には、ブラシ118の先端118bと内輪108の内輪段部126との間に油膜が形成されて、導電性が低くなってしまう。
However, if the
そこで軸受100では、一対のシール114、116を貫通する貫通穴120を設けることにより、潤滑油が貫通穴120を通過して、一対のシール114、116に油圧がかからないようする構成を採用した。
Therefore, in the
図3は、図1の軸受100の側面図である。図4は、図1の軸受100の分解斜視図である。貫通穴120は、図3に示すようにシール114、116の円周方向に所定間隔で複数設けられている。
FIG. 3 is a side view of bearing 100 of FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of bearing 100 of FIG. A plurality of through
また図4に示すように、シール114、116の芯金122、128にはそれぞれ、穴120a、120bが設けられている。貫通穴120は、シール114、116の芯金122、128が外輪104の外輪段部125に圧入されることにより、芯金128、128に設けられた穴120a、120bが連続的につながって、シール114、116を貫通することになる。
Further, as shown in FIG. 4,
このように軸受100では、導電性を有するブラシ118の軸方向両側に一対のシール114、116を配置することにより、ブラシ118の周囲を一対のシール114、116で囲み、さらに一対のシール114、116を貫通する貫通穴120を設けることで、潤滑油が貫通穴120を通過して、一対のシール114、116に油圧がかからないようにすることができる。したがって軸受100によれば、導電性のブラシ118の位置に油が浸入することを防止し、高速回転に対応可能であり、高い導電性を維持することができる。
Thus, in the
なお軸受100では、シール114、116の芯金122、128のいずれも外輪104の外輪段部125に圧入して、シール114、116を外輪104に固定するようにしたが、これに限定されない。一例として、シール116の芯金128の外縁をシール114に向かって折り曲げるような形状とし、その外縁をシール114の芯金122に収納することにより、シール116の芯金128を、シール114の芯金122に取り付けるようにしてもよい。
In the
図5は、本発明の他の実施形態における導電性軸受(以下、軸受100A)を例示する図である。軸受100Aは、上記の棒状のカーボンブラシであるブラシ118に代えて、導電性繊維(ファイバー)の束からなるブラシ140を備える点で、上記軸受100と異なる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a conductive bearing (hereinafter referred to as bearing 100A) according to another embodiment of the invention. The bearing 100A differs from the bearing 100 in that it includes a
ブラシ140は、シール114Aの芯金122Aに固定されていて、内輪108の内輪段部126に摺動可能となっている。このため、軸受100Aでは、上記ブラシ118に接続されるバネ132および導線134が不要となり、シール114Aの芯金122Aの形状も簡素化することができる。またブラシ140は、カーボンブラシであるブラシ118よりも構造が簡単で壊れにくい。したがって軸受100Aは、軸受100に比べて構造を簡素化することができる。
The
さらに軸受100Aでは、導電性を有するブラシ140の軸方向両側に一対のシール114A、116を配置することにより、ブラシ140の周囲を一対のシール114A、116で囲み、さらに一対のシール114A、116を貫通する貫通穴120を設けることで、潤滑油が貫通穴120を通過して、一対のシール114A、116に油圧がかからないようにすることができる。これにより軸受100Aによれば、導電性のブラシ140の位置に油が浸入することを防止し、高速回転に対応可能であり、高い導電性を維持することができる。
Furthermore, in the bearing 100A, a pair of
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications or modifications within the scope described in the claims, and these also belong to the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、導電性のブラシを有する導電性軸受として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a conductive bearing having conductive brushes.
100、100A…軸受、102…外輪の軌道面、104…外輪、106…内輪の軌道面、108…内輪、110…玉、112…保持器、114、114A、116…シール、118、140…ブラシ、118a…ブラシの根元、118b…ブラシの先端、120…貫通穴、120a、120b…穴、122、122A、128…芯金、124、130…シールリップ、125…外輪段部、126…内輪段部、132…バネ、134…導線、136…溝、138…Oリング
Claims (3)
外輪と、
内輪と、
前記外輪と前記内輪の間を転動する転動体と、
前記転動体から軸方向に離間して前記外輪と前記内輪の一方に固定され、他方に摺動する導電性を有するブラシと、
前記ブラシの軸方向両側に配置された一対のシールと、
前記一対のシールを貫通する貫通穴とを備えたことを特徴とする導電性軸受。 A conductive bearing,
an outer ring;
inner ring;
a rolling element that rolls between the outer ring and the inner ring;
a conductive brush fixed to one of the outer ring and the inner ring while being spaced from the rolling element in the axial direction and sliding on the other;
a pair of seals positioned on opposite axial sides of the brush;
and a through hole passing through the pair of seals.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021136138A JP2023030803A (en) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | conductive bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021136138A JP2023030803A (en) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | conductive bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023030803A true JP2023030803A (en) | 2023-03-08 |
Family
ID=85413875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021136138A Pending JP2023030803A (en) | 2021-08-24 | 2021-08-24 | conductive bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023030803A (en) |
-
2021
- 2021-08-24 JP JP2021136138A patent/JP2023030803A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112088254B (en) | Rolling bearing with integrated current cancellation function | |
US10253815B2 (en) | Rolling bearing assembly including a crimped sealing assembly having a grounding element | |
US8992091B2 (en) | Closure design of a conductive rubber material for allowing current passage through a bearing in electric machines | |
US9175728B2 (en) | Rolling bearing with integrated electrical shunt | |
US20110317953A1 (en) | Bearing closure/shield for current passage in electric equipment | |
US10612599B2 (en) | Bearing seal with integrated grounding shunt | |
FR3108955B1 (en) | Combined assembly of an insulator and a conductor for fixed conductor bearings | |
KR20180103802A (en) | Charging electricity through seal for bearing and Bearing having the same | |
JP2023030803A (en) | conductive bearing | |
US20240072619A1 (en) | Electrical machine having a conductive layer | |
US20220329127A1 (en) | Electrical machine having a conductive sleeve | |
CN111894991A (en) | Conductive seal ring and bearing assembly | |
CN113431843B (en) | Bearing structure and motor | |
JP2006226437A (en) | Conductive bearing | |
JP2024036786A (en) | conductive bearing | |
JPH0614547U (en) | Energized rolling bearing | |
JP2005325867A (en) | Bearing for railroad car | |
JP2023046521A (en) | Electrically conductive bearing | |
CN111828485A (en) | Sealing device and bearing assembly | |
CN218678746U (en) | Conductive structure and motor | |
JP2023147277A (en) | connection device | |
JP2022139251A (en) | Bearing with seal | |
CN219953988U (en) | Conductive sealing ring and bearing with same | |
JP2022089066A (en) | Rolling bearing | |
US20240309915A1 (en) | Bearing shunt |