JPS59170523A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電動機等に使用されるころが９軸受及びすベ
シ袖受の外輪又は内輪側に絶縁物による絶縁や化成処理
など必要とせず、電食による軸受潤滑面の損傷を防止す
る軸受装置を備えた成動機に関するものである。

〔従来技術〕

車両の高速、高性能化と共に小屋、高出力の主電動機が
主力になってきている。その反面、電食によるころがり
軸受またはすベシ軸受の損傷が多く、軸受交換原因の大
部分は、電食によるものである。電食による軸受損傷と
は、軸受内外輪の間に負荷された゛電圧が軸受の潤滑面
に形成された油膜の耐電圧以上に達したとき、油膜が破
壊され、放電（スパーク）して、局部的にＭｌ！ＩＩＬ
放邂痕（クレータ−）が発生する。放電痕が生じた部分
は、金属組織が変化するため／％クリ等の原因となる。

電食によって生じた溶融金属粉やノ・クリ等による金属
粉がグリースや潤滑油に混入すると軸受潤滑面の荒損、
放心等の発生を助長するといった悪循環を繰返しグリー
スおよび潤滑油の黒色化。

劣化、潤滑不良等を促進すると共に、軸受交換期間を早
める。

軸受の内外輪間に加わる電圧の発生要因として、主電動
機の機内で誘起される誘起電圧と車両と車軸間に設けら
れている接地装置のブラシの接触不良や除雪時の雪の吸
込による場合があるが、電食の多くは、誘起電圧による
帰路電流の場合がある６主電動機の電機子鉄心材料は、
冷間圧延のけい素鋼板が用いられている。けい素鋼板は
磁気方向性を持っておシ、これを同じ方向に打ち抜いて
鋼板を積み重ねると鉄心全体で磁気を通し易い方向と通
しにくい方向に分れるため、打ち抜いた鋼板を９０度ず
つ角度を交互に変えて積み重ねる回し積という方法によ
って磁気特性を打ち消そうとしているが、磁気的特性を
完全に消去することは不可能である。強い磁界中で成機
子が回転すると鉄心が発電機のコイルの役目金して、磁
界の強さ、回転速度に応じた交流電圧が誘起される。こ
の誘起電圧が油膜の耐電圧以上になると放電し電食が発
生するっまた、軸受にかかる荷重、振動等が犬なるほど
油膜が薄くなシ電食が一層起シ易くなる。

電食による軸受の損傷を防止する方法としては、軸受の
内輪または外輪のいずれか一方に絶縁シート、絶縁ブツ
シュおるいは化成処理や有機絶縁被膜を形成する方法が
ある。しかし、これらの方法は、軸受層シ構造の変更９
作業性、経済性等の点で問題が多いことなどから適用さ
れていない。グリースまたは潤滑油によって電食を防止
または些減できれば軸受層シ構造の変更１作業性、経済
性等の問題が解決されることから、電食を防止または低
減できる潤滑剤が強く要望されている。潤滑剤による電
食を防止または低減するためには、潤滑油膜の耐電圧を
痛くするか、または、逆に導電性にする方法がある。耐
電圧を高めるには、極圧剤によって絶縁性の極圧膜形成
させるかあるいは高粘度の潤滑油に変える方法があるが
良好なものはない。潤滑剤を導電性にするには、硫黄化
合物や、塩素化炭化水素あるいはその誘導体を含有させ
る方法がある。一方、潤滑剤に銀等の導電性粉末を含有
させる方法も考えられる。車両等の高速。

高荷重、高温といった過酷な使用条件で使用される場合
、導電性潤滑剤においては、潤滑剤の酸化劣化等による
潤滑油膜の導電性低下によって絶縁性を持ってくるので
放電現象が起９望ましくない。

なお、金属粉末を含む導電性ゴムは、軸受の電食防止に
有効であるが、耐摩耗性９機械的強度の点で問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の実情に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、軸受の内外輪に絶縁物。

や化成処理を施すことなく、耐摩耗性に優れた導電性材
料を介して軸受の内輪と外輪あるいは軸または軸端と軸
受カバーを短絡されることによって電食による軸受潤滑
面の損傷を防止し、軸受の寿命を大幅に延長することが
できる電食防止する導電性ゴムを用いた軸受装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明者らは、電食による軸受潤滑面の損傷を防止する
効果的な方法について種々検討した結果、導電粉体と固
体潤滑剤を天然ゴムまたは合成ゴムに充填した導電性ゴ
ムの封入板を軸受外輪もしくは軸受内輪のいずれか一方
に接触させることによって、放電電流が軸受潤滑面を通
さず軸受外輪。

封入板、軸受内輪に流れるようにしたものである。

また、該導電性ゴムを介して軸または軸端と軸受カバー
を短絡し、放電電流を流すことによって軸受潤滑面で放
電するのを防止することを特徴とする電食防止用軸受装
置である。

本発明の詳細な説明するため図を以って説明する。第１
図は、本発明の導電性封入板を用いたころがｐ＠受の断
面図を示し、ａは円筒ころ軸受、ｂは深みぞ玉軸受を示
した。、１は外輪、２は転動体、３は保持器、４は導電
性ゴム封入板、５は内輪を示す。この図の外輪１と内輪
５の間に何らかの原因で負荷された電圧が、軸受潤滑面
に形成される油膜７の耐電圧を越えると軸受潤滑面で放
電が起り、放電痕が発生し軸受を損傷させる。このよう
な現象を防止するため、外輪１に導電性ゴム封入板６を
固定し、他方を内輪５に接触させることによって放電電
流を点線６に示すような回路で流すものでめる。外輪１
に固定される導電性ゴム封入板に鋼板等の芯金を埋め込
むことによって機械的強度が向上する。第１図は、本発
明を適用したころが９軸受の場合の例を示したが、導電
性ゴム封入板はいずれか一方の側面に装着するのみでよ
い。また、本発明は、上記で説明した構造に限定される
ものではなく、要は軸受外輪もしくは軸受カバー間に導
電性ゴムによって軸を短絡し電流を流すようにすれば本
発明の目的を達成することができる。

本発明の導電性ゴムは、導電性粒体と耐摩耗性向上のた
めの潤滑付与剤として固体潤滑剤を含有させた天然ゴム
、スチレンゴム、ブチルゴム、クロロプレ／ゴム、アク
リルニトリルブタジェンゴム、シリコーンゴム、ふっ素
ゴム、多硫化物系ゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム
、ケイ素ゴム。

バイロン等である。

該、ゴムに充填する導電粉末としては粒径が１０００μ
ｍ以下の金、銀、銅、アルミニウム、錫。

ニッケル、鉄、酸化チタン、水銀アマルガム、カーボン
ブラック等を挙げることができる。

固体潤滑剤としては、グラファイト、二硫化モリブデン
、有機モリブデン、フッ化黒鉛等があシ、これらの少な
くとも１種が用いられる。

本発明の導電性ゴムは、上記成分以外に必要に応じて、
′ポリエチレングリコール、硫黄化合物等を配合しても
よい。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の詳細な説明する。以下の各例中における
導電粉末及び固体潤滑剤の配合量（重量％）は組成物全
体を基準としてた値である。

実施例１ 導電性金属粉末として、平均粒子径が１０μの銀、銅、
アルミニウム、錫、酸化チタンの粉末と固体潤滑剤、二
硫化モリブデンを第１表に示した配合で、第２図に示す
構造の芯金入ジニトリルゴム封入板を成形した。この芯
金入りブタジェンニトリルゴム封入板を内径φ７０の円
筒ころ軸受に挿入し、軸受外輪と回転軸との間に片振幅
波高値で３．ＯＶ　（１／２　Ｐ−Ｐ　）の交流を印加
し、電食による軸受潤滑面の損傷状態を評価した。評価
結果を第２表に示した。なお、軸受にはＬｉ石けん一鉱
油系グリースを充填し、回転数３０００ｒ＋ｍ。

荷重比（Ｃ／Ｐ）＝１０（Ｃ：軸受の動定格荷重、Ｐ：
負荷荷重）、軸受温度８０Ｃで１００時間運転した。

第２表の結果から、導電性ゴムの封入板を挿入した軸受
潤滑面は、電食による損傷すなわち、放電痕がまったく
認められなかった。また、導電性ゴムの摩耗も認められ
なかった。

第１表 第２表 １）導電性ゴム 実施例２ 導電性粉末として平均粒子径が１０μの銀粒末８０重量
％と固体潤滑剤としてフッ化カーボン３０重量％を配合
した天然ゴム、シリコンゴム。

クロロプレンゴム、スチレンゴムからなｌＥ２図に示し
た芯金入シ封入板を成形し、実施例１と同様な方法で電
食による軸受潤滑面の損傷状態を評価した結果を第３表
に示す。第３表から明らかなように、電食による軸受潤
滑面の損傷が認められなかった。また、封入板の摩耗も
認められなかった。

第３表 （１０） 〔発明の効果〕 本発明の導電性ゴム封入板を軸受に組込むことによって
、主電動機機内で誘起される軸電流や帰路電流が軸受外
輪、導電性ゴム封入板、軸受内輪に流れるので、電食に
よる軸受の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示し、（ａ）は、円筒ころ軸
受に導電性封入板を組込んだ軸受の断面図、（ｂ）は深
みぞ玉軸受に導電性封入板を組込んだ軸受の断面図、第
２図は、芯金式導電性封入板の一例を示した断面図であ
る。 １・・・外輪、２・・・転動体、３・・・保持器、４・
・・導電性封入板、５・・・内輪、６・・・電流の流れ
、７・・・油膜、（１１） 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．４直性金属粉末と固体潤滑剤を添加してなる４或性
   ゴム封入板を軸受に取シ付け、軸受外輪と内輪に接触さ
   せ、軸受潤滑面に流れる電流を防止することによって、
   電食による軸受の損傷を防止することを特徴とする電動
   機。