KR20230086661A - 구름 베어링 - Google Patents
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Abstract
베어링 장치에 있어서, 내(耐)크리프성과 내전해 부식 성능의 양방을 동시에 실현한다. 내륜(11)의 내직경면(11b)과 외륜(12)의 외직경면(12b) 중 적어도 한쪽이, 코팅층(30)에 의해 덮여 있다. 코팅층(30)이 복수 층으로 이루어진다. 복수 층 중, 표면층이, 윤활성을 갖는 내크리프 피막(31)으로 이루어지고, 표면층을 제외한 적어도 일층이, 절연성을 갖는 절연 피막(32)으로 이루어진다.
Description
이 발명은 구름 베어링에 관한 것이다.
축과 하우징 사이에 구름 베어링을 배치하는 경우, 구름 베어링의 내륜이 축에 감합되고, 외륜이 하우징의 내주에 감합된다. 내륜 또는 외륜과, 대응하는 축 또는 하우징의 감합은, 하중 조건, 장치의 조립성 등을 고려하여, 억지 끼워맞춤, 중간 끼워맞춤, 헐거운 끼워맞춤 중에서 선택된다. 헐거운 끼워맞춤 상태의 내륜 또는 외륜은, 크리프하는, 즉 그 감합의 상대 부재인 축 또는 하우징에 대하여 원주 방향으로 상대 회전하는 경우가 있다.
예컨대, 자동차의 트랜스미션, EV(전기 자동차)의 모터 등에 구비되는 축을 구름 베어링을 통해 하우징에 지지하는 베어링 장치에서는, 하우징에의 조립을 용이하게 하기 위해, 구름 베어링의 외륜이 하우징에 헐거운 끼워맞춤되어 있다. 이 때문에, 하중 부하 시나 고속 회전 시의 축의 언밸런스 하중 등에 의해, 외륜이 크리프하는 경우가 있다.
이에 대하여, 특허문헌 1에서는, 우수한 내크리프 성능을 안정적으로 유지하는 구름 베어링이 제안되어 있다. 이 구름 베어링은, 하우징과의 감합면인 외륜의 외직경면, 또는, 축과의 감합면인 내륜의 내직경면에, 소성막을 갖는다. 이 소성막은, 유기 바인더와, 이황화몰리브덴 분말 등의 고체 윤활제 분말과, 산화안티몬 분말 등의 마찰 마모 조정제를 포함한다.
한편, EV 모터 지지용 베어링에서는, 모터로부터의 누설 전류에 의해 전동체와 궤도면 사이에 방전이 발생하는 경우가 있다. 이 방전에 의해, 내륜, 외륜 또는 전동체에 전해 부식 손상이 발생하는 경우가 있다.
이에 대하여, 특허문헌 2에서는, 구름 베어링의 전해 부식을 방지하는 구조가 제안되어 있다. 이 구름 베어링은, 내륜의 내직경면과 단부면, 및 외륜의 외직경면과 단부면에, 각각 세라믹스 피막을 형성하고, 그 세라믹스 피막에 절연성의 합성 수지를 함침시킨 구름 베어링이 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 구름 베어링에서는, 고체 윤활제 분말이나 마찰 마모 조정제를 포함하고 있지만, 이것을 EV 모터의 축 지지에 이용한 경우에는, 모터로부터의 누설 전류에 의해 통전하여, 전동체와 궤도면 사이에 방전이 일어나, 전해 부식 손상을 일으킬 가능성이 있다.
한편으로, 특허문헌 2의 구름 베어링에서는, 내(耐)전해 부식 성능을 갖게 하기 위해 세라믹스를 코팅하고 있지만, 외륜 또는 내륜의 크리프가 발생한 경우에는, 하우징 또는 축에 대한 감합면에 윤활성이 없기 때문에, 축 지지 기능에 영향을 끼칠 정도의 마찰이나 마모가 크리프한 궤도륜과 대응하는 하우징 또는 축의 감합면에 있어서 발생할 염려가 있다.
전술한 배경을 감안하여, 이 발명이 해결하고자 하는 과제는, 내륜 또는 외륜에 누설 전류가 전해지고, 내륜 또는 외륜이 대응하는 축 또는 하우징에 헐거운 끼워맞춤되는 사용 조건에 있어서 내크리프성 및 내전해 부식성의 양방을 동시에 실현 가능한 구름 베어링을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 이 발명은, 내륜과, 외륜, 그리고 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 배치된 전동체(轉動體)를 구비하고, 상기 내륜의 내직경면과 상기 외륜의 외직경면 중 적어도 한쪽이, 코팅층에 의해 덮여 있는 구름 베어링에 있어서, 상기 코팅층이 복수 층으로 이루어지고, 상기 복수 층 중 표면층이, 윤활성을 갖는 내크리프 피막으로 이루어지고, 상기 복수 층 중, 상기 표면층을 제외한 적어도 일층이, 절연성을 갖는 절연 피막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성을 채용하였다.
상기 구성에 따르면, 내륜의 내직경면 또는 외륜의 외직경면을 덮는 복수 층의 표면층인 내크리프 피막은, 축 또는 하우징과의 감합면이 되기 때문에, 크리프 발생 시에 윤활성을 발휘하여, 내륜의 내직경면 또는 외륜의 외직경면과 대응하는 축 또는 하우징의 감합면에 있어서의 마찰이나 마모를 방지할 수 있다. 또한, 그 복수 층의 표면층을 제외한 적어도 일층이 절연성을 갖는 절연 피막을 포함하기 때문에, 누설 전류가 흐르는 회로를 절연 피막으로 끊고 내륜 또는 외륜과 전동체 사이에 있어서의 방전을 막아, 내륜, 외륜, 전동체의 전해 부식 손상을 방지할 수 있다. 즉, 상기 구성을 갖는 구름 베어링은, 이들 효과의 양방을 동시에 실현할 수 있다.
예컨대, 상기 절연 피막은, 세라믹스, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드이미드계 수지 중 적어도 하나를 함유하는 소성막이다.
예컨대, 상기 내크리프 피막은, 수지 바인더와, 고체 윤활제의 분말을 함유하는 소성막이다.
상기 코팅층의 절연 피막이, 상기 내륜의 폭면 또는 상기 외륜의 폭면을 덮는 측방 피복부를 가지면 좋다.
상기 코팅층의 내크리프 피막이, 상기 내륜의 내직경면 또는 상기 외륜의 외직경면과는 다른 궤도륜 부분을 덮고, 또한 축 또는 하우징과 접촉하는 부위가 되는 확장 피복부를 가지면 좋다.
이 발명은 상기 구성의 채용에 의해, 내륜 또는 외륜에 누설 전류가 전해 지고, 내륜 또는 외륜이 대응하는 축 또는 하우징에 헐거운 끼워맞춤되는 사용 조건에 있어서, 감합면의 마찰, 마모를 방지하는 내크리프성과, 궤도륜, 전동체의 전해 부식을 방지하는 내전해 부식성의 양방을 동시에 실현 가능한 구름 베어링을 제공할 수 있다.
도 1은 이 발명에 따른 구름 베어링의 제1 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 이 발명에 따른 구름 베어링을 부착한 EV 모터의 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 이 발명에 따른 구름 베어링의 제2 실시형태의 내륜을 나타내는 단면도이다.
도 4는 이 발명에 따른 구름 베어링의 제3 실시형태의 내륜과 하우징의 위치 관계를 나타내는 확대 단면도이다.
도 2는 이 발명에 따른 구름 베어링을 부착한 EV 모터의 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 이 발명에 따른 구름 베어링의 제2 실시형태의 내륜을 나타내는 단면도이다.
도 4는 이 발명에 따른 구름 베어링의 제3 실시형태의 내륜과 하우징의 위치 관계를 나타내는 확대 단면도이다.
이 발명에 따른 일례로서의 제1 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 구름 베어링(10)은, 축(1)과, 축(1)을 둘러싸는 하우징(2) 사이에 개재된다.
이하, 구름 베어링(10)의 설계상의 회전 중심선과 축(1)의 회전 중심선이 일치하는 이상적인 상태에 있어서, 그 회전 중심을 따른 방향을 「축 방향」이라고 한다. 또한, 그 회전 중심선 둘레로 일주하는 원주를 따른 방향을 「원주 방향」이라고 한다. 또한, 그 회전 중심선에 직교하는 방향을 「직경 방향」이라고 한다.
축(1)은, 하우징(2)에 대하여 상대적으로 회전한다. 축(1)은, 예컨대 전기 자동차(EV)의 모터에 구비되는 회전축이다. 축(1)은, 원주 방향으로 연장되는 원통면형으로 형성된 감합면(1a)을 갖는다.
하우징(2)은, 축(1)에 대하여 정지하고, 구름 베어링(10)을 통해 축(1)을 지지한다. 하우징(2)은, 예컨대, 상기 모터의 케이스의 일부로서 형성된 격벽이다. 하우징(2)은, 원주 방향으로 연장되는 원통면형으로 형성된 감합면(2a)을 갖는다. 이 감합면(2a)은, 축(1)의 감합면(1a)과 동심으로 설정되어 있다.
구름 베어링(10)은, 하우징(2)에 대하여 축(1)을 회전 가능하게 지지하고, 축(1)과 하우징(2) 사이에서 작용하는 레이디얼 하중 등을 받는다.
도 2에 예시하는 EV 모터는, 모터의 외주를 구성하는 하우징(2)에 축(1)이 삽입되고, 축(1)의 둘레에는, 축(1)과 일체로 회전하는 로터(5)가 부착되어 있다. 하우징(2)의 내측에는, 로터(5)의 외방에 위치하도록 스테이터(6)가 고정되어 있다. 스테이터(6)의 내부에는 코일이 부착되어, 리드선(7)으로부터 전원을 공급한다. 하우징(2)의 개구부에는 플랜지 브래킷(3)이 부착되어 있다. 축(1)은, 플랜지 브래킷(3)의 중심 구멍을 관통하고 있다. 플랜지 브래킷(3)은, 원주 방향으로 연장되는 원통면형으로 형성된 감합면(3a)을 갖는다. 이 감합면(3a)도, 축(1)의 감합면(1a)과 동심으로 설정되어 있다. 도 1 중 우측이 되는 하우징(2)의 바닥측의 감합면(2a)과, 축(1)의 감합면(1a) 사이에 제1 구름 베어링(10)이 배치되어 있다. 플랜지 브래킷(3)의 감합면(3a)과 축(1)의 감합면(1a) 사이에 제2 구름 베어링(10)이 배치되어 있다.
구름 베어링(10)은, 축(1)에 부착된 내륜(11)과, 하우징(2) 또는 플랜지 브래킷(3)에 부착된 외륜(12)과, 이들 내륜(11) 및 외륜(12) 사이에 개재되는 복수의 전동체(13)와, 이들 전동체(13) 사이의 원주 방향의 간격을 유지하는 유지기(14)를 구비한다. 구름 베어링(10)으로서 깊은 홈 볼베어링이 예시되어 있다.
내륜(11)은, 외주측에서 원주 방향으로 연장되는 궤도면(11a)을 갖고, 내주측에서 원주 방향으로 연장되는 내직경면(11b)을 갖는 환형의 베어링 부품이다. 내직경면(11b)은, 축(1)의 감합면(1a)과 동심의 원통면형으로 형성되어 있다. 내륜(11)의 내직경면(11b)은, 축(1)의 감합면(1a)에 감합되어 있다.
내륜(11)의 내직경면(11b)과 축(1)의 감합면(1a) 사이의 감합은, 체결 여유를 가진 억지 끼워맞춤으로 설정되어 있다. 내륜(11)은, 그 억지 끼워맞춤에 의해, 축(1)과 일체로 회전하도록 고정되어 있다.
외륜(12)은, 내주측에서 원주 방향으로 연장되는 궤도면(12a)을 갖고, 외주측에서 원주 방향으로 연장되는 외직경면(12b)을 갖는 환형의 베어링 부품이다. 외직경면(12b)은, 내륜(11)의 내직경면(11b)과 동심의 원통면형으로 형성되어 있다.
외륜(12)은, 하우징(2)과 헐거운 끼워맞춤되어 있다.
내륜(11) 및 외륜(12)은, 각각 강철에 의해 형성되어 있다. 그 금속은, 예컨대, SUJ2, SCM420, SCr420, SCR420, SUS440 등이다. 내륜(11), 외륜(12)에는, 담금질 및 뜨임 처리, 침탄 또는 침탄 질화 처리 등이 적절하게 실시된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에서는, 외륜(12)의 외직경면(12b)은, 코팅층(30)에 의해 덮여 있다. 코팅층(30)은, 복수 층을 포함한다. 코팅층(30)을 구성하는 복수 층 중, 가장 직경 방향 외측에 위치하는 표면층은, 윤활성을 갖는 내크리프 피막(31)으로 이루어진다. 이 내크리프 피막(31)의 외직경면이, 하우징(2)의 감합면(2a) 또는 플랜지 브래킷(3)의 감합면(3a)에 헐거운 끼워맞춤되는 감합면이 된다.
내크리프 피막(31)으로서는, 예컨대, 수지 바인더와 고체 윤활제를 함유하는 소성막을 채용할 수 있다. 그 수지 바인더는, 베이스재와 경화제를 배합하여, 경화제를 반응시켜 경화시키는 것이다. 고체 윤활제의 주위를 수지 바인더로 굳힘으로써, 높은 밀착성과 내마모성을 발휘한다. 또한, 하우징(2) 또는 플랜지 브래킷(3)의 마모도 적게 할 수 있다. 그 베이스재로서는, 예컨대, 폴리아미드이미드 수지가 내구성의 점에서 바람직하다. 또한, 그 경화제로서는, 에폭시 수지와 그 에폭시 수지를 반응시키는 반응성의 화합물을 합쳐서 이용하면 경화시키기 쉬워 바람직하다.
상기 에폭시 수지로서는, 경화제로서 작용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 브롬화에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 상기 반응성의 화합물로서는, 지방족 폴리아민, 폴리아미노아미드, 폴리메르캅탄류, 방향족 폴리아민, 산무수물, 디시안디아미드 등을 들 수 있다. 또한, 이들 성분 이외에, 반응성을 높이기 위한 경화 촉진제가 첨가되어 있어도 좋다. 상기 경화 촉진제로서는, 삼급 아민, 삼급 아민염, 이미다졸, 포스핀, 포스포늄염, 술포늄염 등을 이용할 수 있다.
상기 고체 윤활제로서는, 윤활 성능을 발휘하기 위해, 하우징(2)의 재료보다 연질인 재료가 바람직하고, 구체적으로는 Hv 50∼150이면 바람직하다. 예컨대, 이황화몰리브덴 분말이나, 흑연 분말, 이황화텅스텐, 폴리테트라플루오로에틸렌 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 이황화몰리브덴을 단독으로 이용하거나, 이황화몰리브덴과 다른 재료를 혼합하여 이용하거나 하면 좋다.
내크리프 피막(31)의 재료로서, 마찰 마모 조정제를 더 함유하여도 좋다. 마찰 마모 조정제는 소성막의 내마모성을 향상시키는 재료이며, 하우징(2)의 재료보다 연질의 재료를 이용하면 바람직하다. 예컨대, 산화안티몬, 탈크, 운모, 티탄산칼륨, 주석, 구리, 아연, 니켈 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히 산화안티몬이 바람직하다.
내크리프 피막(31)을 소성막으로서 형성하기 위해서는, 예컨대 수지 바인더를 용제에 용해한 것에, 고체 윤활제의 분말이나 마찰 마모 조정제의 분말 등을 더하여 도공액(塗工液)을 조제한다. 이 도공액을, 후술하는 절연 피막이나 그 외의 중간막의 표면에 도공한 후, 가열하여 용제를 증발시켜 피막을 형성시킨다.
코팅층(30)을 구성하는 층 중, 내크리프 피막(31)을 제외한 적어도 일층이, 절연성을 갖는 절연 피막(32)을 포함한다. 외직경면(12b)의 외주에 절연 피막(32)이 형성되고, 절연 피막(32)의 외측에 내크리프 피막(31)이 형성되어 있다.
절연 피막(32)은, 절연성을 갖는 재료를 포함한다. 절연 피막(32)은, 하우징(2) 또는 플랜지 브래킷(3)의 감합면(2a, 3a)으로부터 누설 전류가 외륜(12)의 외직경면(12b)까지 도달하지 않도록, 외직경면(12b)과 감합면(2a) 사이를 절연하도록 형성되어 있다.
절연 피막(32)의 재료로서는, 예컨대 세라믹스, 에폭시 수지, 폴리아미드이미드 수지 등을 들 수 있다. 세라믹스나 에폭시 수지, 폴리아미드이미드 수지의 경우, 도공한 재료를 가열하여 소성막을 형성하여도 좋다. 에폭시 수지나 폴리아미드이미드 수지의 경우, 경화제를 포함시켜 소성함으로써 형성시켜도 좋다.
누설 전류가 외륜(12)과 내륜(11) 사이에 흐르는 회로를 끊어, 전동체(13)와 궤도면(11a, 12a) 사이의 방전을 막기 때문에, 외륜(12)의 외직경면(12b)과 내륜(11)의 내직경면(11b) 중 적어도 한쪽은, 절연 피막(32)을 포함하는 코팅층(30)으로 피복하는 것이 필요하다. 전동체(13)와 궤도면(11a, 12a) 사이의 방전을 막음으로써, 전동체(13), 궤도면(11a, 12a)의 전해 부식이 방지된다.
도시된 절연 피막(32)은, 외륜(12)의 외직경면(12b)을 덮는 중앙 피복부(32a)와, 외륜(12)의 폭면(12c)을 덮는 측방 피복부(32b)를 갖는다. 여기서, 외륜(12)의 폭면(12c)은, 외륜(12)의 폭을 규정하는 2측면의 하나이다. 폭면(12c)은, 하우징(2), 플랜지 브래킷(3)의 측면과 축 방향에 대향한다.
중앙 피복부(32a)와 측방 피복부(32b)는 일체로 형성된 피막이다. 측방 피복부(32b)는, 하우징(2), 플랜지 브래킷(3)과 외륜(12)의 폭면(12c) 사이를 절연하기 위한 것으로서, 이 사이의 방전을 막음으로써, 하우징(2), 플랜지 브래킷(3), 폭면(12c)의 전해 부식이 방지된다.
제1 실시형태에 따른 구름 베어링(10)은, 전술한 바와 같은 것으로서, 외륜(12)의 외직경면(12b)을 덮는 코팅층(30)을 구성하는 복수 층 중, 표면층인 내크리프 피막(31)이 하우징(2), 플랜지 브래킷(3)과의 감합면이 되기 때문에, 크리프 발생 시에 윤활성을 발휘하여, 외륜(12)의 외직경면(12b)과 대응하는 하우징(2), 플랜지 브래킷(3)의 감합면(2a, 3a)에 있어서의 마찰이나 마모를 방지할 수 있다. 또한, 코팅층(30)을 구성하는 복수 층 중, 표면층인 내크리프 피막(31)을 제외한 적어도 일층이 절연성을 갖는 절연 피막(32)을 포함하기 때문에, 누설 전류가 흐르는 회로를 절연 피막(32)으로 끊어, 내륜(11) 또는 외륜(12)과 전동체(13) 사이에 있어서의 방전을 막아 내륜(11), 외륜(12), 전동체(13)의 전해 부식 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 구름 베어링(10)은, 내륜(11) 또는 외륜(12)에 누설 전류가 전해지고, 내륜(11) 또는 외륜(12)이 대응하는 축(1) 또는 하우징(2), 플랜지 브래킷(3)에 헐거운 끼워맞춤되는 사용 조건에 있어서 내크리프성 및 내전해 부식성의 양방을 동시에 실현할 수 있다.
또한, 코팅층(30)의 절연 피막(32)이 외륜(12)의 폭면(12c)을 덮는 측방 피복부(32b)를 갖기 때문에, 폭면(12c)과 대향하는 하우징(2) 또는 플랜지 브래킷(3) 사이의 방전을 막아, 폭면(12c) 등의 전해 부식을 방지할 수 있다.
코팅층(30)은, 도시와 같은 2층의 것에 한정되지 않고, 다른 역할을 갖는 피막이 외직경면(12b)과 내크리프 피막(31) 사이에 개재되어도 좋고, 또한, 절연 피막(32)과 내크리프 피막(31) 사이에 또한 별도의 절연 피막과 별도의 내크리프 피막이 적층되어 있어도 좋다. 또한, 교류 전류가 흐르는 경우에는 내전해 부식 성능으로서 정전 용량이 관계되기 때문에, 어떤 일정한 정전 용량을 갖고 있는 피막일 필요가 있다. 필요로 하는 정전 용량은 부품의 구성, 막재나 막 두께 등에 따라 결정되기 때문에, 사용 조건에 따라 적절하게 설정한다.
제2 실시형태를 도 3에 기초하여 설명한다. 이하, 제1 실시형태와의 상위점을 서술하는 데에 그친다.
제2 실시형태에 따른 구름 베어링에서는, 내륜(11)의 내직경면(11b)이, 복수 층으로 이루어지는 코팅층(40)으로 덮여 있다. 코팅층(40)의 절연 피막(41)은, 내륜(11)의 내직경면(11b)을 덮는 중앙 피복부(41a)와, 내륜(11)의 폭면(11c)을 덮는 측방 피복부(41b)를 갖는다. 내륜(11)의 폭면(11c)은, 내륜(11)의 폭을 규정하는 2측면의 하나이다. 폭면(11c)은, 하우징(2) 또는 플랜지 브래킷(3)의 측면과 축 방향으로 대향한다.
또한, 코팅층(40)의 표면층이 되는 내크리프 피막(42)은, 축(1)의 감합면(1a)에 감합되는 감합면이 된다. 이 실시형태에서는, 내크리프 피막(42)은, 축(1)에 대하여 내크리프성을 발휘하게 된다.
또한, 절연 피막(41), 내크리프 피막(42)의 재료상의 구성이나 형성 방법으로서, 제1 실시형태에 있어서의 절연 피막, 내크리프 피막과 동일한 구성과 형성 방법을 채용할 수 있다.
코팅층(40)은, 절연 피막(41)과 내크리프 피막(42) 사이에 중간층(43)을 더 갖는다. 중간층(43)의 또한 표면측에, 표면층이 되는 내크리프 피막(42)이 형성되어 있다.
중간층(43)의 구성은, 절연 피막(41)과 내크리프 피막(42)의 성능을 저해하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 절연 성능을 향상시키는 것이어도 좋고, 내크리프 피막(42)을 강고하게 고정하는 것이어도 좋고, 그 외의 성질을 갖게 하는 것이어도 좋다. 예컨대, 절연 피막(41)에 내크리프 피막(42)을 직접 적층하면, 양자의 밀착성이 부족한 경우, 양자 중 어느 것에나 양호한 밀착성을 갖는 중간층(43)을 채용하면 좋다. 또한, 절연 피막(41)과 내크리프 피막(42)에서 필요로 하는 정전 용량이 되지 않는 경우, 중간층(43)에 의해 필요로 하는 정전 용량을 실현하여도 좋다. 또한, 도시하지 않지만, 중간층(43)은 절연 피막(41)과 내크리프 피막(42) 사이 뿐만 아니라, 절연 피막(41)과 내륜(11) 사이에 형성되어 있어도 좋다. 또한, 중간층(43)은 일층 뿐만 아니라, 복수의 층으로 형성되어 있어도 좋다.
제2 실시형태에 따르면, 누설 전류가 흐르는 회로를 절연 피막(41)으로 끊고 내륜(11) 또는 외륜(12)과 전동체(13) 사이에서의 방전을 막아, 내륜(11), 외륜(12), 전동체(13)의 전해 부식 손상을 방지하며, 내륜(11)의 폭면(11c)과 대향하는 하우징(2) 또는 플랜지 브래킷(3) 사이의 방전을 막아, 폭면(11c) 등의 전해 부식을 방지할 수 있다.
제3 실시형태를, 도 4에 기초하여 설명한다.
제3 실시형태에 따른 구름 베어링은, 그 내크리프 피막(42)이 내륜(11)의 내직경면(11b)과는 다른 궤도륜 부분을 덮고 또한 하우징(2)과 접촉하는 부위가 되는 확장 피복부(42b)를 더 갖는 점에서 제2 실시형태와 상위한 것이다. 중간층(43)의 중앙 피복부(43a)는, 절연 피막(41)의 중앙 피복부(41a)에 중첩되고, 내크리프 피막(42)의 중앙 피복부(42a)는, 중간층(43)의 중앙 피복부(43a)에 중첩되어 있다. 중간층(43)의 측방 피복부(43b)는, 절연 피막(41)의 측방 피복부(41b)에 중첩되고, 내크리프 피막(42)의 확장 피복부(42b)는, 중간층(43)의 측방 피복부(43b)에 중첩되어 있다.
내륜(11)이 크리프를 일으키면, 내크리프 피막(42)의 확장 피복부(42b)가 하우징(2)의 측면에 대하여 원주 방향으로 슬라이딩하게 된다. 따라서, 확장 피복부(42b)를 마련함으로써, 내륜(11)의 폭면(11c), 하우징(2) 사이에서의 마찰이나 마모를 방지할 수 있다.
이와 같이, 제3 실시형태에 따르면, 코팅층(40)의 내크리프 피막(42)이 내륜(11)의 내직경면(11b)과는 다른 궤도륜 부분(폭면(11c))을 덮고, 또한, 하우징(2)과 접촉하는 부위가 되는 확장 피복부(42b)를 갖기 때문에, 상기 궤도륜 부분(폭면(11c))과 하우징(2) 사이에서의 마찰이나 마모를 방지할 수 있다.
또한, 하우징(2)으로 내륜(11)을 축 방향으로 지지하기 때문에, 확장 피복부(42b)에 의해, 내륜(11)의 폭면(11c)을 하우징(2)에 대하여 보호하도록 하였지만, 내륜(11)의 외주측(숄더부, 모따기부 등)에 하우징(2)으로 지지하는 부분이 있는 경우, 그 외주측 부분에 확장 피복부를 중첩하면 좋다.
또한, 제1 실시형태와 같이 외륜(12)에 코팅층을 형성하는 경우, 그 코팅층에 있어서 확장 피복부에 상당하는 부위를 포함시켜, 외륜의 폭면과 축 사이에서의 마찰이나 마모를 방지하여도 좋다.
또한, 제2, 제3 실시형태에 있어서는, 제1 실시형태의 외륜을 채용하여도 좋고, 코팅층으로 피복되지 않은 외륜을 채용하여도 좋다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1 : 축 1a : 감합면
2 : 하우징 2a : 감합면
10 : 구름 베어링 11 : 내륜
11a : 궤도면 11b : 내직경면
11c : 폭면 12 : 외륜
12a : 궤도면 12b : 외직경면
12c : 폭면 13 : 전동체
30, 40 : 코팅층 31, 42 : 내크리프 피막
32, 41 : 절연 피막 32a, 41a, 42a : 중앙 피복부
32b, 41b : 측방 피복부 42b : 확장 피복부
43 : 중간층 43a : 중앙 피복부
43b : 측방 피복부
2 : 하우징 2a : 감합면
10 : 구름 베어링 11 : 내륜
11a : 궤도면 11b : 내직경면
11c : 폭면 12 : 외륜
12a : 궤도면 12b : 외직경면
12c : 폭면 13 : 전동체
30, 40 : 코팅층 31, 42 : 내크리프 피막
32, 41 : 절연 피막 32a, 41a, 42a : 중앙 피복부
32b, 41b : 측방 피복부 42b : 확장 피복부
43 : 중간층 43a : 중앙 피복부
43b : 측방 피복부
Claims (5)
- 내륜과, 외륜, 그리고 상기 내륜과 상기 외륜 사이에 배치된 전동체를 구비하고,
상기 내륜의 내직경면과 상기 외륜의 외직경면 중 적어도 한쪽이, 코팅층에 의해 덮여 있는 것인 구름 베어링에 있어서,
상기 코팅층이 복수 층으로 이루어지고,
상기 복수 층 중 표면층이, 윤활성을 갖는 내(耐)크리프 피막으로 이루어지고,
상기 복수 층 중, 상기 표면층을 제외한 적어도 일층이, 절연성을 갖는 절연 피막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구름 베어링. - 제1항에 있어서, 상기 절연 피막이, 세라믹스, 에폭시계 수지, 및 폴리아미드이미드계 수지 중 적어도 하나를 함유하는 소성막인 것인 구름 베어링.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내크리프 피막이, 수지 바인더와, 고체 윤활제의 분말을 함유하는 소성막인 것인 구름 베어링.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅층의 절연 피막이, 상기 내륜의 폭면 또는 상기 외륜의 폭면을 덮는 측방 피복부를 갖는 것인 구름 베어링.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅층의 내크리프 피막이, 상기 내륜의 내직경면 또는 상기 외륜의 외직경면과는 다른 궤도륜 부분을 덮고, 또한 축 또는 하우징과 접촉하는 부위가 되는 확장 피복부를 갖는 것인 구름 베어링.
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|---|---|
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