JP2592441Y2 - Anti-corrosion rolling bearing - Google Patents
Anti-corrosion rolling bearingInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この考案は、電食防止転がり軸
受、より詳しくは漏電や静電現象などによって軌道輪と
転動体との間に生じる電食を防止することの出来る電食
防止転がり軸受に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to an anti-corrosion rolling bearing, and more specifically, to an anti-corrosion rolling bearing capable of preventing electric corrosion between a raceway and a rolling element due to electric leakage or an electrostatic phenomenon. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鉄道車両用トラクションモータなどの電
動機で使用される軸受は、漏電や静電現象等によって軸
受軌道面と転動体との間に生じる電食を防止するため絶
縁性を有することが要求される。このような軸受の電食
防止対策としては、軸受外輪或いは内輪に絶縁コーティ
ングが施されるが、コーティング用の材料自身にも一定
の強度や耐熱性が要求され、また所定の締代をもって嵌
合されるため耐クリープ性が要求される。従来の絶縁コ
ーティングとしては、軌道輪表面や側面にセラミックコ
ーティング（溶射）を施したり、ポリアミド６６、ポリ
アミド６、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
テレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等を樹脂
成形したものが知られている。また、電気絶縁物とし
て、硬質ゴムに二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や酸化アルミ
ニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粉末を配合したり、電気絶縁物
として四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）を用いたものも提案
されている（実開昭６４−３８３２０号）。2. Description of the Related Art Bearings used in electric motors such as traction motors for railway vehicles are required to have an insulating property to prevent electric corrosion between a bearing raceway surface and a rolling element due to electric leakage or electrostatic phenomenon. Required. As a countermeasure to prevent such electrolytic corrosion of the bearing, an insulating coating is applied to the outer ring or inner ring of the bearing, but the coating material itself also requires a certain strength and heat resistance, and it is fitted with a specified interference. Therefore, creep resistance is required. As a conventional insulating coating, a coating obtained by applying a ceramic coating (spraying) on the surface or side surface of a raceway or resin-forming polyamide 66, polyamide 6, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, or the like is known. Further, as an electrical insulator, a material in which a powder of silicon dioxide (SiO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is blended with hard rubber, or a material using ethylene tetrafluoride (PTFE) as an electrical insulator has been proposed. (Japanese Utility Model No. 64-38320).
【０００３】[0003]
【考案が解決しようとする課題】電食防止軸受は、相当
過酷な条件下で使用されることが多いが、従来から知ら
れている電食防止軸受でセラミックスコーティングした
ものはクリープ強度や寸法精度等は問題ないが機械加工
が難しく製作コストが高いという問題がある。また合成
樹脂コーティングしたものは製作コストは低いがクリー
プ強度や耐熱性或いは吸湿性による寸法安定性が劣る傾
向にある。[Problems to be Solved by the Invention] Anti-corrosion bearings are often used under severe conditions. However, conventional anti-corrosion bearings coated with ceramics have creep strength and dimensional accuracy. There is no problem, but there is a problem that machining is difficult and the production cost is high. Although the one coated with a synthetic resin has a low production cost, it tends to have poor dimensional stability due to creep strength, heat resistance or moisture absorption.
【０００４】この考案は上記する課題に対処するために
なされたものであり、クリープ強度や寸法精度が良く且
つ製作コストも比較的安価な電食防止転がり軸受を提供
することを目的としている。The present invention has been made to address the above-mentioned problem, and has as its object to provide an anti-corrosion rolling bearing having good creep strength and dimensional accuracy and relatively low manufacturing cost.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】即ち、この考案は上記す
る課題を解決するために、電食防止転がり軸受は、転が
り軸受の軌道輪（１、２）の表面に金属酸化皮膜（６）
を形成し、軌道輪の嵌め合い面から両側面に少しかかる
ようにセラミックスコーティング（５ａ）を施し、この
セラミックスコーティングの端縁部を傾斜面とすると共
に該軌道輪側面には前記セラミックスコーティングの端
縁部の傾斜面を覆うように合成樹脂コーティング（５
ｂ）をそれぞれ施したことを特徴としている。That is, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an anti-corrosion rolling bearing which comprises a metal oxide film (6) on the surface of a raceway (1, 2) of a rolling bearing.
Is formed, and a ceramic coating (5a) is applied so as to slightly extend from the mating surface of the bearing ring to both side surfaces. Synthetic resin coating (5
b).
【０００６】[0006]
【作用】電食防止電食防止転がり軸受を上記手段とすれ
ば、絶縁皮膜５の構成は、軌道輪（外輪１または内輪
２）の嵌め合い面１１（２１）に、絶縁抵抗に優れた金
属酸化皮膜を形成した上に、耐熱性や強度の大きい或い
は寸法安定性の良いセラミックスコーティング５ａと
し、側面１２，１２（２２，２２）を絶縁性に優れた合
成樹脂コーティング５ｂとし、それぞれ軸受の位置の機
能に応じた適切なコーティングを施すことが出来る。従
って、合理的な電食防止軸受を安価に製作することが出
来る。When the anti-corrosion anti-corrosion rolling bearing is used as the above means, the structure of the insulating film 5 is such that the fitting surface 11 (21) of the raceway ring (outer ring 1 or inner ring 2) is made of metal having excellent insulation resistance. After the oxide film is formed, a ceramic coating 5a having high heat resistance and strength or having good dimensional stability is formed, and the side surfaces 12, 12 (22, 22) are formed of a synthetic resin coating 5b having excellent insulating properties. It is possible to apply an appropriate coating according to the function of. Therefore, a reasonable anti-corrosion bearing can be manufactured at low cost.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、この考案の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図１は、この考案の電食防止転が
り軸受の実施例の軸方向断面図の一部を示す図である。
この電食防止転がり軸受は、外輪１と内輪２と転動体
（玉）３と保持器４とより構成される。即ち、この実施
例では、ハウジング（図示省略）等との嵌め合い面とな
る外輪１の外周面１１には、絶縁皮膜５としてセラミッ
クスコーティング５ａを施してあり、側面１２には合成
樹脂コーティング５ｂを施してある。そして軸受側面１
２には、周溝１ａを設けて樹脂コーティング５ｂの引っ
掛かりを良くしてある。この場合、図に示すように、セ
ラミックスコーティング５ａは、外輪１の外表面１１の
嵌め合い面から両側面に少しかかるように施し且つ角部
にＲが形成されるように形成してある。また、両側面上
のセラミックスコーティング５ａの端縁部は、傾斜面と
され、この傾斜面を合成樹脂コーティング５ｂが覆って
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a part of an axial sectional view of an embodiment of the anti-corrosion rolling bearing of the present invention.
This anti-corrosion rolling bearing comprises an outer ring 1, an inner ring 2, rolling elements (balls) 3 and a retainer 4. That is, in this embodiment, a ceramic coating 5a is applied as an insulating film 5 to an outer peripheral surface 11 of the outer ring 1 which is a fitting surface with a housing (not shown) or the like, and a synthetic resin coating 5b is applied to a side surface 12. It has been given. And bearing side 1
2 is provided with a circumferential groove 1a to improve the catch of the resin coating 5b. In this case, as shown in the figure, the ceramic coating 5a is applied so as to slightly extend from the fitting surface of the outer surface 11 of the outer race 1 to both side surfaces, and is formed so that R is formed at a corner. The edges of the ceramic coating 5a on both sides are inclined surfaces, and the inclined surfaces are covered with the synthetic resin coating 5b.
【０００８】前記外輪１のセラミックスコーティング５
ａ用のセラミックスとしては、例えばＳｉ３Ｎ４やＴｉ
Ｎ等の窒化物、ＳｉＣやＷＣ、或いはＢ４Ｃ等の炭化
物、或いはＡｌ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２等の酸化
物を溶射することが出来る。このように外輪１の外表面
１１にのみセラミックス溶射すれば、外周面溶射−側面
溶射−側面溶射という従来の３つの工程を必要とせず１
工程で済ますことが出来る。The ceramic coating 5 of the outer ring 1
As ceramics for a, for example, Si 3 N 4 and Ti
Nitride such as N, carbide such as SiC or WC, or B 4 C, or oxide such as Al 2 O 3 or Al 2 O 3 —ZrO 2 can be sprayed. If ceramic spraying is performed only on the outer surface 11 of the outer ring 1 as described above, the conventional three steps of outer peripheral surface spraying, side surface spraying, and side surface spraying are not required, and one step is performed.
It can be done in the process.
【０００９】また、前記外輪１の合成樹脂コーティング
５ｂ用の合成樹脂としては、上記したポリアミド６６、
ポリアミド６、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等の
他メタキシリレンジアミンポリアミド（ＭＸＤＰＡ６）
を樹脂成形することが出来る。As the synthetic resin for the synthetic resin coating 5b of the outer ring 1, the above-mentioned polyamide 66,
Polyamide 6, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, and other meta-xylylenediamine polyamides (MXDPA6)
Can be resin-molded.
【００１０】上記するように、外輪１の外表面１１と側
面１２とでコーティングする材質を異ならしめるのは、
その位置によって果たす機能或いは必要性が異なってい
るためである。即ち、外輪１の外表面１１はハウジング
等と圧入されるため強度や寸法変化によるクリープを防
止する必要があるが、側面１２は強度を必要とせず電食
防止のみを考慮すれば良い。そのためコーティングされ
るべき位置の強度や寸法精度の必要性と製作コストを考
慮して別種のコーティングとするものである。As described above, different coating materials are used for the outer surface 11 and the side surface 12 of the outer ring 1.
This is because the function or necessity to be performed differs depending on the position. That is, since the outer surface 11 of the outer race 1 is press-fitted into the housing or the like, it is necessary to prevent creep due to strength or dimensional change. However, the side surface 12 does not require strength and only the prevention of electrolytic corrosion may be considered. Therefore, a different type of coating is used in consideration of the strength of the position to be coated, the necessity of dimensional accuracy, and the manufacturing cost.
【００１１】次に、前記構成からなる絶縁皮膜５を形成
するに際しては、図２に示すように、予め外輪１表面を
良く清浄してから所定の比率で組成さたリン酸塩水溶液
で表面処理し、化学反応による不溶解性の金属リン酸塩
からなる金属酸化皮膜６を形成した後、外輪外周面１１
にはセラミックスコーティング５ａとし、側面１２は樹
脂コーティング５ｂを形成する。このように、外輪１の
外周面１１に金属酸化皮膜６を形成することにより、セ
ラミックスコーティング５ａの皮膜の密着強度及び絶縁
抵抗の向上を図ることが出来る（側面１２についても同
様）。Next, when forming the insulating film 5 having the above structure, as shown in FIG. 2, the surface of the outer ring 1 is thoroughly cleaned in advance, and then the surface is treated with a phosphate aqueous solution having a predetermined ratio. After forming a metal oxide film 6 made of an insoluble metal phosphate by a chemical reaction, the outer ring outer peripheral surface 11 is formed.
Is formed with a ceramic coating 5a, and the side surface 12 is formed with a resin coating 5b. Thus, by forming the metal oxide film 6 on the outer peripheral surface 11 of the outer ring 1, the adhesion strength and insulation resistance of the ceramic coating 5a can be improved (the same applies to the side surface 12).
【００１２】この考案の電食防止転がり軸受の構成は以
上のようであるが、特に、前記絶縁皮膜の構成は、軌道
輪（外輪１）の嵌め合い面１１を耐熱性や強度の大きい
或いは寸法安定性の良いセラミックスコーティング５ａ
とし、側面１２を絶縁性に優れた樹脂コーティング５ｂ
として、それぞれ軸受の位置の機能に応じた適切なコー
ティングを施すことが出来る。従って、合理的な電食防
止軸受を安価に製作することが出来る。The configuration of the anti-corrosion rolling bearing of the present invention is as described above. In particular, the configuration of the insulating film is such that the fitting surface 11 of the raceway (outer ring 1) has high heat resistance and high strength or a large size. Ceramic coating 5a with good stability
And the side surface 12 is made of a resin coating 5b having excellent insulation properties.
Thus, it is possible to apply an appropriate coating according to the function of the bearing position. Therefore, a reasonable anti-corrosion bearing can be manufactured at low cost.
【００１３】図３は、電食防止転がり軸受として内輪２
の内周面２１（即ち、軸との嵌め合い面となる）及び側
面２２にそれぞれ上記するセラミックスコーティング５
ａと樹脂コーティング５ｂ（側面２２には周溝２ａを設
ける）とを施した絶縁皮膜５を形成した場合の実施例で
ある。このように、この考案の電食防止転がり軸受は内
輪２の内周側に形成しても良い。更に、外輪１と内輪２
両方にセラミックスコーティング５ａと合成樹脂コーテ
ィング５ｂからなる絶縁皮膜５を形成しても良い。この
場合も、絶縁皮膜５を形成するに際しては、予め内輪２
の内周面２１を良く清浄してから所定の比率で組成さた
リン酸塩水溶液で表面処理し、化学反応による不溶解性
の金属リン酸塩からなる金属酸化皮膜６を形成し、セラ
ミックスコーティング５ａと樹脂コーティング５ｂとを
形成する。FIG. 3 shows an inner ring 2 as an anti-corrosion rolling bearing.
The ceramic coating 5 on the inner peripheral surface 21 (that is, the surface to be fitted to the shaft) and the side surface 22
This is an embodiment in which an insulating film 5 is formed on which a resin coating 5b (a peripheral groove 2a is provided on the side surface 22) is formed. As described above, the anti-corrosion rolling bearing of the present invention may be formed on the inner peripheral side of the inner ring 2. Furthermore, outer ring 1 and inner ring 2
An insulating film 5 composed of a ceramic coating 5a and a synthetic resin coating 5b may be formed on both. Also in this case, when the insulating film 5 is formed, the inner ring 2 is formed in advance.
After the inner peripheral surface 21 is thoroughly cleaned, the surface is treated with a phosphate aqueous solution having a predetermined ratio to form a metal oxide film 6 made of an insoluble metal phosphate by a chemical reaction. 5a and a resin coating 5b are formed.
【００１４】[0014]
【考案の効果】この考案の電食防止転がり軸受は以上詳
述したような構成としたので、セラミックスの持つクリ
ープ強度と寸法安定性を確保し、オールセラミックスコ
ーティングとするよりは製作コストを低減することが出
来る。更に、合成樹脂コーティングに対して過大なクリ
ープ強度を要求しなくても良いので各種の合成樹脂（ゴ
ム、エラストマー）を適用することが出来るようにな
る。またリン酸塩水溶液で表面処理して形成した金属酸
化皮膜の上に上記構成からなる絶縁皮膜を形成すれば更
に絶縁性や耐熱性の良い電食防止転がり軸受を提供する
ことが出来る。[Effect of the Invention] The anti-corrosion rolling bearing of the present invention has the above-described structure, so that the creep strength and dimensional stability of ceramics are ensured, and the manufacturing cost is reduced as compared with the case of using an all-ceramic coating. I can do it. Further, since it is not necessary to require an excessive creep strength for the synthetic resin coating, various synthetic resins (rubber, elastomer) can be applied. Further, by forming an insulating film having the above configuration on a metal oxide film formed by performing a surface treatment with a phosphate aqueous solution, it is possible to provide an anti-corrosion rolling bearing having better insulation and heat resistance.
【図１】この考案の電食防止転がり軸受の実施例の軸方
向断面図の一部である。FIG. 1 is a part of an axial sectional view of an embodiment of an anti-corrosion rolling bearing of the present invention.
【図２】この考案の電食防止転がり軸受の外輪の一部を
拡大した断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of an outer ring of the anti-corrosion rolling bearing of the present invention.
【図３】この考案の電食防止転がり軸受の実施例の軸方
向断面図の一部である。FIG. 3 is a part of an axial sectional view of an embodiment of the anti-corrosion rolling bearing of the present invention.
１ 外輪 ２ 内輪 ３ 転動体 ４ 保持器 ５ 絶縁皮膜 ５ａ セラミックスコーティング ５ｂ 樹脂コーティング ６ 金属酸化皮膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer ring 2 Inner ring 3 Rolling element 4 Cage 5 Insulation film 5a Ceramics coating 5b Resin coating 6 Metal oxide film
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16C 33/58 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F16C 33/58
Claims (1)
膜を形成し、軌道輪の嵌め合い面から両側面に少しかか
るようにセラミックスコーティングを施し、このセラミ
ックスコーティングの端縁部を傾斜面とすると共に該軌
道輪側面には前記セラミックスコーティングの端縁部の
傾斜面を覆うように合成樹脂コーティングをそれぞれ施
したことを特徴とする電食防止転がり軸受。1. A metal oxide film is formed on the surface of a bearing ring of a rolling bearing, and a ceramic coating is applied so as to slightly cover both sides from a fitting surface of the bearing ring. An anti-corrosion rolling bearing, wherein a side surface of the bearing ring is coated with a synthetic resin so as to cover an inclined surface of an edge portion of the ceramic coating.
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|---|---|---|---|
| JP1992085513U JP2592441Y2 (en) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | Anti-corrosion rolling bearing |
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|---|---|
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- 1992-11-18 JP JP1992085513U patent/JP2592441Y2/en not_active Expired - Fee Related
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