JP2950576B2 - 電食防止転がり軸受およびその製造方法 - Google Patents

電食防止転がり軸受およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鉄道車両のモータ用軸受のように、電食
が起こりうる環境下で使用される転がり軸受の電食防止
に関する。
〔従来の技術〕
例えば鉄道車両のモータに用いられる転がり軸受の場
合、モータに流れる電流を車輪からレールへ接地して他
に漏れないようにするため接地用集電装置が設けられて
いるが、この装置が何らかの原因で完全に機能しなかっ
た場合に、モータの電流が転がり軸受を通って車輪、そ
してレールへと接地することになる。その結果、転がり
軸受の転動体と、外輪または内輪の転走面との間でスパ
ークが発生し、これがいわゆる電食を起こして軸受の損
耗を早める原因のひとつとなる。
従来、電食防止対策としては、軸受の内・外輪間で転
動体を通じて電流が流れないようにするため、外輪の外
径面および両端面を含む外表面を電気絶縁材料で被覆す
ることにより外部から電気的に絶縁するのが一般的であ
る。実開昭60−85626号公報にその一例が記載されてい
る。
被覆材料としては、硬質ゴム、合成樹脂、セラミック
スなどが使用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
電食防止軸受用の電気絶縁材料は、電気絶縁性は当然
として、そのほかに次のような特性が要求される。すな
わち、使用時には、外力による変形がないこと、軸
受の取り付け、取り外しの際に傷がつかないこと、不
慮の取扱いでも欠けないように脆くないこと、100℃
以上の耐熱性があること、潤滑剤による劣化がないこ
と、などが挙げられる。また、製造工程では、機械加
工が容易で、しかも不慮の取り扱いでも欠けないよう脆
くないこと、被覆処理温度が軸受鋼の硬度を低下させ
るほど高くないこと、などが挙げられる。
ところが、硬質ゴムや合成樹脂は、加工性が高いとい
う利点がある反面、外力により変形しやすいので軽荷重
での用途にしか適さないという難点がある。一方、セラ
ミックスは高荷重で使えるという点があるが、脆くて欠
けやすい、処理温度が高い、鋼との密着性が悪いため特
別の工夫を要する、硬質材料であれので加工性が悪い、
そして高価である、などの欠点がある。
そこで、この発明は、上に述べたような欠点がなく、
しかも、従来使用されていた被覆材料の利点を併せ持つ
電食防止転がり軸受を提供せんとするものである。換言
すれば、この発明の目的は、被覆処理の簡便性、加工性
および耐荷重性を具備した電食防止転がり軸受を提供す
ることである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、外輪の外径面および端面を繊維強化複合
材料で被覆することにより課題を解決した。
繊維強化複合材料としては、ガラス繊維系複合材料ま
たはケブラー（登録商標）のようなアラミド繊維系の複
合材料を使用することができる。
〔作用〕
熱硬化性樹脂を含浸させたガラス繊維またはアラミド
繊維をフィラメントワインディング法により外輪外径面
に巻き付けて所定の厚さの層を得、硬化処理をして絶縁
被膜を形成させた後、機械加工で所定の寸法、精度に外
径を仕上げる。
フィラメントワインディング法は、繊維強化プラスチ
ック（FRP）の機械成形法のひとつとして知られてお
り、第２図に示されるように、適当な内型（マンドレ
ル）に不飽和ポリエステル樹脂またはエポキシ樹脂を含
浸させたロービング状の強化繊維（ガラス、カーボン、
アラミドなど）を巻き付けて所定の厚さとし、硬化後脱
型する方法である。
フィラメントワインディング法を採ることにより、使
用条件に応じて巻数を調整して任意の被膜厚さを容易に
得ることができる。
〔実施例〕
第１図に従ってこの発明の実施例を説明すると、外輪
（２）の外径面（４）および両端面（６）に繊維強化複
合材料の絶縁被膜（８）が形成されている。
被膜（８）は第２図に示されるようなフィラメントワ
インディング法によって形成される。すなわち、熱硬化
性樹脂を含浸させたガラス繊維またはアラミド繊維を外
輪（２）の外径面（４）に巻き付けて所定の厚さにし、
硬化処理を施した後、旋削等の機械加工で外径を所定の
寸法、精度に仕上げる。
外輪（２）の端面（６）に被膜を形成させるにあたっ
ては、第１図に想像線で示されるように、外輪（２）の
外径より小径の突部（12）を有する治具（10）を外輪
（２）の端面（６）にあてがい、この治具（10）の突部
（12）と外輪（２）の端面（６）との間の環状の凹所に
繊維を巻きつけていくことにより、外輪（２）の外径面
（４）に形成される被膜における繊維と同じ巻きつけ方
向で連続して外輪（２）の端面にも被膜を形成させるこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明は、転がり軸受の外輪
外径面および端面を繊維強化複合材料で被覆したから、
従来の硬質ゴムや合成樹脂に比べて高荷重に耐える絶縁
被覆が得られる。また、処理温度が低く、セラミックス
ほど硬くないので機械加工が容易である。さらに、フィ
ラメントワインディング法を採用したので、絶縁の要求
レベルに応じて所望の被覆厚さを容易に設定することが
でき、製造にあたっては基本的には繊維を巻き付けてい
くだけなので成形金型が不要であるなど設備が簡単で特
に少量多種の生産に向く、等々の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は断面図、 第２図はフィラメントワインディング法を示す概略図で
ある。 2:外輪 4:外径面 6:端面 8:被膜（繊維強化複合材料） 10:治具 12:突部

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】外輪の外径面および端面を、熱硬化性樹脂
    を含浸させたガラス繊維により形成された絶縁被膜で被
    覆した電食防止転がり軸受。
  2. 【請求項２】熱硬化性樹脂を含浸させたロービング状ガ
    ラス繊維をフィラメントワインディング法により軸受外
    径に巻き付けて所定の厚さにした後、硬化処理をする請
    求項１の電食防止転がり軸受の製造方法。
  3. 【請求項３】外輪の外径面および端面を、アラミド繊維
    系複合材料で被覆した電食防止転がり軸受。
  4. 【請求項４】熱硬化性樹脂を含浸させたアラミド繊維を
    フィラメントワインディング法により軸受外径に巻き付
    けて所定の厚さにした後、硬化処理をする請求項３の電
    食防止転がり軸受の製造方法。
  5. 【請求項５】外輪の端面に外輪外径より小径の突部を有
    する治具をあてがって、この治具突部と外輪の端面との
    間の環状の凹所に繊維を巻き付ける請求項２または４の
    電食防止転がり軸受の製造方法。
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