JP4937307B2 - 通電軸受 - Google Patents
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Description
また、グリースに導電性を持つ物質を混合させた例では、転動体と軌道輪の転走面間の接触面圧が大きくなった場合、グリースの油膜切れが生じて、導電性物質が転動体と転走面の間から排除され、電気抵抗が大きくなることがある。また、グリースに混合した導電性物質が時間の経過と共にグリースと分離することにり、転動体と転走面の間に導電性物質が侵入できなくなり、電気抵抗が大きくなることがある。
しかし、このような構成では、軸受の回転に伴い、内外輪51,52とばね53との接触部に封入グリースが介在し、内外輪51,52の間の電気抵抗が大きくなるという問題点がある。
この構成によると、内輪と外輪の間に電位差が発生しても、内輪と外輪との間には、導電性の取付部材、導電性部材、および導電性の接触部材により電気抵抗の小さいバイパス回路が形成されるため、このバイパス回路を電流が流れることになる。そのため、内外輪の転走面と転動体との間に電流が流れることが防止され、転走面に電食が発生し難くなる。また、内輪と外輪間の電気抵抗を小さくすることができるので、軸と軸受ハウジングの間に微小電流を流すことができる。
また、一方の軌道輪に取付けた導電性部材と、他方の軌道輪に取付けられた接触部材とを接触させるので、両軌道輪に対して接触する一つの導電性部材を設ける場合に比べて、転走面から離れた位置で接触させることが容易で、絶縁性の封入グリースの介在による電気抵抗増加が避け易い。また、ハウジングに導電性部材を取付けるものと異なり、軸受自体に導電性部材を備えるため、機器への組み立てが容易である。
導電性部材とする弾性体は、例えば板ばねやコイルばね等のばね状のものであっても良く、また導電性ゴムや合成樹脂材としても良い。導電性部材を板ばね形状とする場合、その先端部を櫛歯状としても良い。導電性部材を板ばね形状とし、またその先端を櫛歯状とした場合、内外輪の軸心が相対的に傾いても、接触部材に対して導電性部材が片当たりとなることが防止され、接触部材への接触が安定する。
また、上記取付部材は、外輪の内径面に嵌合する円筒部、および外輪の幅面と当接するフランジ部を有するものとしても良い。この円筒部の嵌合により、取付部材を容易に外輪に取付けることができ、かつフランジ部で軸方向の位置が規制できて、接触がより安定する。
第1の参考提案例の場合、前述の参考提案例につき説明した各作用,効果が得られる。また、第1の参考提案例の場合は、軸中心で接触させるため、接触部材の導電性部材に対する接触部の周速が非常に小さく、略ゼロになり、接触部の摩耗を小さく抑えることができる。また接触部の摩耗が生じ難いことにより、許容回転数を大きくすることが可能となる。導電性部材は、軸に取付けられた導電性の接触部材に内輪の軸中心で接触させるので、両軌道輪に対して接触する一つの導電性部材を設ける場合に比べて、転走面から離れた位置で接触させることが容易で、絶縁性の封入グリースの介在による電気抵抗増加が避け易い。導電性部材は外輪に取付けるため、ハウジングに取付けるものと異なり、軸受自体に導電性部材を備えることができ、軸受の軸受使用機器への組み立てが容易である。第1の発明においても導電性部材を弾性体としても良く、その弾性体は、ばね状や導電性ゴムまたは導電性樹脂のものとしても良い。
また、前記軸が軸方向に振動したときに、その振動を上記接触部材のコイルばねで吸収できるので、導電性部材の接触部材への接触圧を一定に保つことができる。
すなわち、この発明の通電軸受は、それぞれ内輪および外輪となる一対の軌道輪の間に転動体を介在させた転がり軸受であって、導電性を有し外輪の内径面に嵌合する円筒部、および外輪の幅面と当接するフランジ部を有する取付部材を介して、弾性および導電性を有する板ばねからなる導電性部材を上記外輪に固定し、この板ばねからなる導電性部材の先端を、上記内輪に嵌合した軸に取付けられた導電性の接触部材に、内輪の軸中心で上記板ばねのばね力により接触させて押し当て、上記接触部材が、少なくとも球面を有する部材と圧縮コイルばねとを有し、この球面を有する部材が圧縮コイルばねにより取付部材側に付勢されて上記導電性部材の接触部材への接触圧を一定に保つものである。
また、導電性部材をねじ部材により外輪に締付け固定した場合、ねじを緩めるだけで導電性部材を交換できるので、メンテナンス性が良い。長期使用の後に導電性部材が摩耗限界に至っても、導電性部材が取り替え可能であるため、軸受が寿命に至るまで、通電性能を維持することが可能である。
上記接触部材は、上記軸内に装着された有底の導電性ガイド筒と、この導電性ガイド筒内に配置される上記球面を有する部材と、導電性ガイド筒内におけるその底部と上記球面を有する部材との間に介装された圧縮コイルばねとを有し、上記導電性ガイド筒の先端開口縁には、その先端から上記球面を有する部材が所定以上進出するのを規制するストッパ部材が設けられたものである。
この発明において、潤滑剤として熱固化型グリースを封入した場合は、グリースの介在に起因する電気抵抗の増大を回避できる。
図1(B)は取付部材5の断面図を示す。取付部材5はリング状であって、外輪2の内径面に嵌合する円筒部5aと、外輪2の幅面に当接する外向きフランジ部5bと、内向きフランジ部5cとを有する。取付部材5は1枚の金属板のプレス加工品からなり、外向きフランジ部5bは、円筒部5aの一端から外径側へ延びて、外径縁で折り返された2重形状とされ、片方の折り返し板部分は円筒部5aよりも内径側へ延び、その内径端から上記円筒部5aと反対側へ延びる円筒部5dを介して上記内向きフランジ部5cが内径側へ延びている。上記ばね状の導電性部材6は、内向きフランジ部5cに取付けられている。上記嵌合用の円筒部5aを外輪2の内径面に圧入嵌合させ、外向きフランジ部5bを外輪2の幅面に当接させることで、取付部材5が外輪2に取付けられる。
導電性部材6の先端部である接触端部6bは、単純な平板状としたが、例えば図2(C)に示すように、長さ方向に沿う複数のスリット6bbが平行に形成されて、複数の櫛歯6baが平行に延びる櫛歯状としても良い。
また、取付部材5に取付けられた導電性部材6は板ばねとされ、そのばね力で接触部材8に押し当てられているので、導電性部材6の接触端部6bが摩耗してもばね力は継続して働き、常に導電性部材6が接触部材8に接触した状態を保つことができる。したがって、内外輪1,2間に形成される上記バイパス回路の電気抵抗を長期にわたって安定して小さくできる。導電性部材6を図2(C)に示すように櫛歯状とした場合は、内外輪1,2の軸心が相対的な傾きによる接触の不安定さを克服することができる。
内外輪1,2間の潤滑剤として上記のように熱固化型グリースを封入した場合は、軸受内部からのグリース漏れが無くなる。そのため、導電性部材6と接触部材8との接触部にグリースが介在することがなく、グリース介在に起因する電気抵抗の増大を回避できる。
2…外輪(軌道輪)
3…転動体
5…取付部材
5a…円筒部
5b…外向きフランジ部
6…導電性部材
8C…接触部材
11…軸
15…ボルト
16…ナット
18…導電性ボール(球面を有する部材)
19…コイルばね
Claims (2)
- それぞれ内輪および外輪となる一対の軌道輪の間に転動体を介在させた転がり軸受であって、導電性を有し外輪の内径面に嵌合する円筒部、および外輪の幅面と当接するフランジ部を有する取付部材を介して、弾性および導電性を有する板ばねからなる導電性部材を上記外輪に固定し、この板ばねからなる導電性部材の先端を、上記内輪に嵌合した軸に取付けられた導電性の接触部材に、内輪の軸中心で上記板ばねのばね力により接触させて押し当て、上記接触部材が、少なくとも球面を有する部材と圧縮コイルばねとを有し、この球面を有する部材が圧縮コイルばねにより取付部材側に付勢されて上記導電性部材の接触部材への接触圧を一定に保つものであり、
上記接触部材は、上記軸内に装着された有底の導電性ガイド筒と、この導電性ガイド筒内に配置される上記球面を有する部材と、導電性ガイド筒内におけるその底部と上記球面を有する部材との間に介装された圧縮コイルばねとを有し、上記導電性ガイド筒の先端開口縁には、その先端から上記球面を有する部材が所定以上進出するのを規制するストッパ部材が設けられた通電軸受。 - 上記一対の軌道輪の間に熱固化型グリースを封入した請求項1に記載の通電軸受。
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