WO2007049727A1

WO2007049727A1 - 電食防止用絶縁転がり軸受及びその製造方法と軸受装置

Info

Publication number: WO2007049727A1
Application number: PCT/JP2006/321434
Authority: WO
Inventors: Katsuhiro Konno; Kenji Kotaki; Takashi Murai; Osamu Fujii; Tetsuo Watanabe; Takayuki Matsushita
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2007-05-03
Also published as: EP1950436A4; US8425120B2; CN101228362B; CN101228362A; EP1950436A1; EP1950436B1; US20090304318A1

Abstract

　絶縁性能の確保と、低コスト化と、良好な外観の確保とを高次元で並立させる。　セラミック溶射層である絶縁皮膜６を構成するセラミックとして、アルミナを主成分とし、酸化チタンの含有量を０．０１～０．２重量％の範囲に規制したものを使用する。又、溶射層を形成するセラミックの粒径を１０～５０μｍで、平均粒径を１５～２５μｍとする。酸化チタンの含有量を抑える事により上記絶縁皮膜６を薄くでき、粒径を規制する事により膜厚精度を向上させて仕上加工を容易にできる。更に、酸化チタンを混入する事により、封孔処理後の外観悪化を防止できる。これらにより、上記課題を解決する。

Description

明細書

電食防止用絶縁転がり軸受及びその製造方法と軸受装置

技術分野

[0001] この発明は、一般産業用汎用モータや発電機用ジェネレータ (風力発電機等)、鉄道車両用主電動機、医療機器 (CTスキャナ装置等)の回転軸の様に、電流が流れる可能性がある回転支持部に組み込んだ状態で使用され、例えば、外径が 200mm以上の大型の電食防止用絶縁転がり軸受、及び、この様な電食防止用絶縁転がり軸受の製造方法に関する。

又、この発明は、一般産業用汎用モータや発電機用ジェネレータ (風力発電機等）、鉄道車両用主電動機、医療機器 (CTスキャナ装置等)の回転支持部を構成する軸受装置、特に、インバータ制御される電動機或は発電機に組み込まれる軸受装置に関する。

背景技術

[0002] 電動モータや発電機等、各種電気機器等の回転軸を支承する為の転がり軸受の場合、対策を講じないと、転がり軸受自体に、帰路電流、モータ軸電流等の電流が流れてしまう。転がり軸受に電流が流れた場合、電流の通路となる部分の腐食が進む、所謂電食が発生して、転がり軸受の寿命を著しく短縮してしまう。この様な電食の発生を防止する為、転がり軸受を構成する外輪や内輪の表面に絶縁皮膜を形成する事で、転がり軸受に電流が流れない様にする電食防止用絶縁転がり軸受力例えば特許文献 1〜3或は特許文献 8〜10に記載されている様に、従来から知られている。

[0003] これら各特許文献に記載された絶縁型の転がり軸受は何れも、転がり軸受を構成する軌道輪のうちで、相手部材に嵌合支持される部分に、セラミックス、合成樹脂等の絶縁皮膜を形成して成るもので、例えば図 34に示す様に構成されている。転がり軸受は、内輪 1の外周面に形成した内輪軌道 2と外輪 3の内周面に形成した外輪軌道 4との間に複数の転動体 5を設ける事で、上記内輪 1と外輪 3との相対的回転を自在としている。そして、この外輪 3の外周面及び軸方向両端面に、セラミックス溶射層である絶縁皮膜 6を形成している。この様な電食防止用絶縁転がり軸受の場合、上記外輪 3を金属製のハウジングに内嵌支持した状態では、上記絶縁皮膜 6が、これら外輪 3とハウジングとを絶縁する。この結果、これら外輪 3とハウジングとの間に電流が流れなくなり、上記転がり軸受の構成各部材 1、 3、 5に、上述した様な電食が発生しなくなる。

[0004] 但し、上記特許文献 1〜3に記載される等により従来力知られていた電食防止用絶縁転がり軸受の場合、絶縁性能の確保と耐久性の確保と低コスト化とを高次元で並立させる事が難し力つた。この理由は、次の通りである。例えば、上記外輪 3の表面に、セラミックス溶射層である上記絶縁皮膜 6を形成する場合、この外輪 3の外周面 7に沿って溶射ノズルを移動させる事によりこの外周面 7にセラミックス溶射層を形成すると共に、この外輪 3の軸方向両端面 8に沿って溶射ノズルを移動させる事によりこれら軸方向両端面 8にセラミックス溶射層を形成する。この様にして形成するセラミックス溶射層として従来は、アルミナ (Al O )を 94〜95重量％含むセラミックス材

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料の溶滴を噴射する事により、 0. 5mm以上（一般的には 0. 6〜0. 7mm程度）の厚さ寸法を有するものを形成してヽた。

[0005] 上述の様にして上記各面 7、 8にセラミックス溶射層を形成する為、軸方向両端面 8 と外周面 7との間に存在する折れ曲がり連続部 9には、両方のノズル力ゝら溶射されたセラミックスが付着する。この為、この折れ曲がり連続部 9の厚さ寸法が、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の厚さ寸法に比べて大きくなる。この結果、これら各面 7、 8の厚さ寸法を、絶縁性能確保の面力十分な値にすると、上記両折れ曲がり連続部 9 の厚さ寸法が過大になる。セラミックス溶射層は脆ぐ厚さ寸法が過大になると、割れ、欠け等の損傷を発生し易い。上記折れ曲がり連続部 9自体は、ハウジング等の他の部分と接触しない為、上記セラミックス溶射層が破損しても、絶縁性確保の面からは問題を生じにくいが、欠落したセラミックスの破片が転がり軸受内部に入り込んだ場合、内輪軌道 2及び外輪軌道 4や各転動体 5の転動面に圧痕等の損傷を発生し易い為、好ましくない。この為従来は、上記セラミックス溶射層のうちで上記折れ曲がり連続部 9を覆っている部分も、研磨により厚さ寸法を低減していた。これら折れ曲がり連続部 9の表面部分を研磨する事は、徒にコストが嵩む原因となる。 [0006] 又、セラミックス製の絶縁皮膜の損傷防止を図る為の技術として従来から、特許文献 4〜5に記載された発明が知られている。このうちの特許文献 4に記載された発明は、セラミックス製の絶縁皮膜中に合成樹脂を含浸させる事により、この絶縁皮膜の靱性を向上させるものである。又、特許文献 5に記載された発明は、セラミックス製の絶縁皮膜を金属層で覆う事により、このセラミックス溶射層が欠落する事を防止するものである。但し、この様な特許文献 4〜5に記載された発明の場合、何れも、製造作業が面倒で低コストィ匕を図る事はできな、。

[0007] 一方、特許文献 6には、酸ィ匕チタン (ΉΟ )を 1重量％以下含有するグレイアルミナ

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製の絶縁皮膜を有する電食防止用絶縁転がり軸受に関する発明が記載されている。この特許文献 6に記載されている様に、絶縁皮膜としての性能確保 (絶縁抵抗値の確保)のみを考慮した場合には、酸ィ匕チタンを含まない純アルミナであるホワイトアルミナの方が、酸ィ匕チタンを含むグレイアルミナよりも優れている。但し、やはり上記特許文献 6に記載されている様に、ホワイトアルミナの場合には、溶射層形成時の材料 (アルミナ粒)の歩留が悪ぐコストが嵩む。この為、上記特許文献 6に記載された発明の場合には、上記組成を有するグレイアルミナを使用する事により、コスト上昇を抑えつつ絶縁性能を確保するとして、る。

[0008] 但し、本発明の発明者が行なった実験によると、上記特許文献 6に記載された組成を有するグレイアルミナでは、必ずしも十分な絶縁性能を確保できな、事が分かった。一方、ホワイトアルミナを使用した場合には、溶射するアルミナの粒径を適正に規制しても、コスト上昇の程度は限られている反面、表面に色むらが発生し、製品としての見ばえが悪くなる事が分力つた。即ち、アルミナの溶射層は、そのままでは内部に微細な空隙が存在し、この空隙に水分が入り込んだ場合には絶縁性能が劣化する。この為、アルミナの溶射層を形成した後は、特許文献 7に記載されている様に、上記空隙を合成樹脂により塞ぎ、この空隙に水分が入り込まない様にする、封孔処理を行なう必要がある。上記溶射層をホワイトアルミナにより形成した場合には、この封孔処理に伴って、溶射層の表面に色むらが発生する。この様な色むらは、絶縁性能の面からは問題にならないが、製品の外観を悪くする為、好ましくない。

[0009] 一方、図 35、 36に示す様に、転がり軸受に、密封装置であるシールリング 10或はシールド板 11を設ける構造がある。このうちの図 35に示す構造の場合、シールリング 10は、金属製の芯金 12によりゴム等の弹性材 13を補強して成る。そして、これら両シールリング 10の外周縁部を、外輪 3aの両端部内周面に形成した係止溝 14に係止すると共に、上記両シールリング 10の内周縁部を、内輪 laの両端部外周面の一部にそれぞれ全周に亙り摺接させている。又、上記図 36に示す構造の場合、シールド板 11は、全体を略円輪状に形成した金属板から成り、外周縁部を外輪 3aの両端部内周面に形成した係止溝 14に係止すると共に、内周縁部を内輪 laの両端部外周面に近接させている。図 35、 36に示した構造の場合、シールリング 10或はシールド板 11を設ける事により、外輪 3aと内輪 laとの間に存在し各転動体 5を設置した空間と、外部空間とを遮断している。

[0010] 従来、上述の様な図 35、 36に示した構造に、前述の図 34に示した様な絶縁皮膜 6 を形成する場合、図 37に示す様に、係止溝 14を絶縁皮膜 6により被覆していなかつた。この為、図 38に示す様に、外輪 3aを、回転支持部を構成する金属製のハウジング 15に、このハウジング 15の一部と上記両係止溝 14とが隣接する様に組み込んだ状態では、絶縁皮膜 6を被覆していない係止溝 14の表面と、このハウジング 15の一部表面との距離が近くなる。この場合、このハウジング 15の一部表面と上記両係止溝 14との間で、放電現象が生じる可能性がある。特に、電位差が大きい (例えば、 15 00V以上の）場合には、この様な放電現象が生じ易い。そして、この放電現象が生じた場合には、転がり軸受に電流が流れ、前述した様な電食が生じる可能性がある。

[0011] 又、近年、シール性向上の為、上記両係止溝 14に係止するシールリング 10の弾性材 13に、カーボンブラックやシリカを添加する事が行なわれている。例えば、この弹性材 13として、アクリロニトリルブタジエンゴム等にカーボンブラックを添カロして、摩擦特性、耐摩耗性、耐熱性を向上させる事が行なわれている。但し、カーボンブラックは導電性を有する為、上述の様に、係止溝 14に絶縁皮膜 6を被覆していない場合には、これら両係止溝 14から、上記両シールリング 10を通じて電流が流れ易くなる。

[0012] 又、上記両係止溝 14に金属製のシールド板 11を係止する場合も、これら両シールド板 11の内周縁部力内輪 laの両端部外周面と近接している為、やはり、これら両シールド板 11を通じて電流が流れ易くなる。この様に、シールリング 10或はシールド板 11を通じて電流が流れる場合には、これらシールリング 10の内周縁部、或は、シ一ルド板 11の内周縁部と上記内輪 laの両端部外周面との間で、電食が生じる可能性がある。そして、この様な部分で電食が生じた場合には、シール性が低下し、転がり軸受の寿命低下に繋がる。

[0013] 又、上述の様な導電性を有するシールリング 10或はシールド板 11を使用した場合、ハウジング 15とこれらシールリング 10或はシールド板 11との間で放電現象が生じる可能性がある。そして、この様な放電現象が生じた場合には、シールリング 10或はシ一ルド板 11と内輪 laとの間だけではなぐ係止溝 14を通じて外輪 3a側に電流が流れ、外輪 3a、転動体 5、内輪 laの各構成部材間でも、前述した電食が発生する可能 '性がある。

[0014] 又、前述した様な電食の発生を防止する為、ハウジング或は軸に嵌合する面である、外輪の外周面或は内輪の内周面に、絶縁性に優れた合成樹脂製の絶縁皮膜を形成する技術が、従来から知られている。この様な絶縁性に優れた合成樹脂として、例えば、ポリブチレンテレフタレート（PBT)、ポリアミド 66 (PA66)、ポリアミド 6 (PA6) 等が提案されている。但し、このうちの PA66や PA6は、吸水性が高ぐ空気中の水分を吸収する事により寸法が変化し易い。この為、精度が要求される軸受装置の嵌合面を被覆する材料としては好ましくない。又、上記 PBTは、耐熱性や強度が不足する場合があり、やはり、上記嵌合面を被覆する材料としては好ましくない。

[0015] これに対して、例えば特許文献 11には、絶縁皮膜を形成する為の材料として、ガラス繊維を含有したポリフエ-レンサルファイド (PPS)を使用する技術が記載されて!ヽる。即ち、図 39に示す様に、転がり軸受 16を構成する金属製の外輪 3bの外周面及び両端面と、金属製の内輪 lbの内周面及び両端面とに、それぞれガラス繊維を含有した PPS製の絶縁皮膜 17を形成する。尚、図示の転がり軸受 16は深溝型の玉軸受であり、この為に、上記外輪 3bの内周面に形成した外輪軌道 4と、上記内輪 lbの外周面に形成した内輪軌道 2との間に、金属製の玉 18を複数個設置している。この様に構成される転がり軸受 16は、上記外輪 3bを金属製のハウジング 15aに、上記絶縁皮膜 17を介して内嵌固定すると共に、上記内輪 lbを図示しない金属製の軸に、やはり絶縁皮膜 17を介して外嵌固定する。この結果、上記転がり軸受 16に電流が流れる事を防止して、電食を防止できる。

[0016] 又、上述した様なガラス繊維により強化された PPSを、上記絶縁皮膜 17として使用する事により、前述した、水分吸収による寸法変化及び耐熱性、強度の不足と言う問題を解消できる。但し、上述した様な合成樹脂材料は、転がり軸受の軌道輪ゃハウジング、軸等の材料となる、軸受鋼等の金属に比べて線膨張係数が大きい。従って、回転支持部で発生する熱により変形が生じ易い。

[0017] これに対して、特許文献 6、 12、 13には、線膨張係数の小さいセラミックス製の絶縁皮膜を外輪の外周面及び両端面に形成した技術が記載されている。このうちの特許文献 12に記載された構造の場合、図 40に示す様に、金属製の外輪 3cの外周面及び両端面に、セラミックス製の絶縁皮膜 17aを形成すると共に、この絶縁皮膜 17aを金属層 19により覆っている。尚、図示の転がり軸受 16aは円筒ころ軸受であり、この為に、上記外輪 3cの両端部内周面に鍔部 20を形成すると共に、この外輪 3cの中間部内周面でこれら両鍔部 20の間に、円筒状の外輪軌道 4aを形成している。又、金属製の内輪 lcの中間部外周面には円筒状の内輪軌道 2aを形成している。そして、これら外輪軌道 4aと内輪軌道 2aとの間に、金属製の円筒ころ 21を複数個設置している。

[0018] 上述の様に構成される転がり軸受 16aの場合、絶縁皮膜 17aを線膨張係数の小さいセラミックス製としている為、熱による変形を抑えられる。又、この絶縁皮膜 17aを金属層 19により覆っている為、上記外輪 3cをハウジング等の相手部材に締り嵌めで内嵌固定する際に、上記絶縁皮膜 17aが剥離する事を防止できる。但し、この様な構成を有する特許文献 12に記載された構造の場合、上記金属層 19を形成する分、製造コストが上昇する。又、特許文献 13には、外輪の外周面及び両端面に第一の金属層を、この第一の金属層の上に絶縁皮膜を、それぞれ設け、更にこの絶縁皮膜の上に第二の金属層を設けた構造が記載されている。この様な特許文献 13に記載された構造の場合も、やはりコストが高くなる事は避けられない。

[0019] ところで、上述した様な絶縁皮膜を施した転がり軸受を組み込む電動機や発電機は、一般的に、インバータ制御される。又、近年、スイッチング時の騒音を低減する為に、インバータのキャリア周波数を高くする傾向にある。これに伴い、上記転がり軸受に流れる電流は高周波となる。この為、上記絶縁皮膜は高インピーダンス（高絶縁抵抗値)である事が要求される。このインピーダンスは、次式から明らかな様に、静電容量 (C)が大きくなる程小さくなる (小さくなる程大きくなる)。

[数 1]

I Z I ：インピーダンス（Ω )

R ：抵抗値（ Ω )

f ：周波数（Hz)

C ：静電容量（F )

[0020] 従って、インピーダンス I z Iを高くする為には、絶縁皮膜の静電容量 Cを小さくする必要がある。この静電容量 Cは、次式から明らかな様に、面積 (A)に比例する。

[数 2]

P _ A

一 ^£(^^r" "

£ 。：真空中の誘電率（ 8 . 8 5 4 X 1 0 ^{1 2} F/m)

ε ：比誘電率

A ：面積（m ² )

S ：距離（m )

[0021] この為、絶縁皮膜の厚さ (距離 S)が同じ場合、面積 Aが小さい方が静電容量が小さくなる。従って、軸受サイズの異なる転がり軸受に同じ厚さの絶縁皮膜を施した場合、表面積が大きくなる、軸受サイズの大きい転がり軸受の方が、軸受サイズの小さい転力 Sり軸受に比べて静電容量が大きくなる。従って、軸受サイズの大きい転がり軸受に施す絶縁皮膜のインピーダンスを高くする為には、この絶縁皮膜の厚さを厚くする必要があるが、皮膜を厚くすると材料のコストが高くなる。特に、この絶縁皮膜をセラミツタスの溶射層とした場合、溶射作業時間が長くなり、この点からもコストの上昇を招く。 [0022] 特許文献 6には、セラミックス製の絶縁皮膜が、母材表面に直接形成した 1層のみから成る構造が記載されているが、この特許文献 6に記載された構造を、大型の転がり軸受に適用した場合、必ずしも十分な絶縁性能を得られない可能性がある。この理由は、上記特許文献 6に記載された構造の場合、外径が 120〜 170mm程度の転がり軸受を対象としており、外径が 200mm以上の大型の転がり軸受に就いては考慮していない為である。上述した様に、大型の転がり軸受の外輪に絶縁皮膜を形成する場合、表面積が大きくなる分、膜厚を大きくしなければならない。これに対し、膜厚を一定以上大きくすると、コストが高くなる割合に絶縁性能を良好にできない場合がある。従って、材料コストと溶射作業時間とを考慮した場合、絶縁皮膜の材質によっては、十分な絶縁性能を有する絶縁皮膜を得る事が難 U、場合がある。

[0023] 又、転がり軸受にセラミックス製の絶縁皮膜を形成する場合、外輪側に形成する場合が多い。この理由は、溶射によりセラミックス製の絶縁皮膜を形成する場合、溶射する面が外周面乃至両端面となる外輪の方が、溶射ノズルを部材の外側に配置でき、作業性が良い為である。又、転がり軸受を回転支持部に組み込む場合、内輪と軸とを締り嵌めにより、外輪とハウジングとを隙間嵌めにより、それぞれ嵌合する場合が多い。但し、脆いセラミックス製の絶縁皮膜を、締り嵌めにより嵌合する内輪の内周面に形成した場合には、この絶縁皮膜に割れや欠けが生じる可能性がある。この為、この様な絶縁皮膜の割れや欠けを防止する為にも、外輪側にセラミックス製の絶縁皮膜を形成する場合が多い。

[0024] 但し、一般的には外輪の外周面と両端面とを合わせた部分の表面積は、内輪の内周面と両端面とを合わせた部分の表面積よりも大きくなり、外輪側に絶縁皮膜を形成する場合には、前述した様な静電容量と面積との関係式から、静電容量を低くする為に膜厚を大きくする必要がある。これに対して、内輪の内周面にセラミックス製の絶縁皮膜を形成する構造で、内輪と軸とを隙間嵌めで嵌合し、嵌合面の形状を工夫したり、治具等を用いて嵌合面のずれを防止する事が考えられるが、内輪と軸との間にクリープが生じてしまう為、現実的ではない。又、特許文献 6には、セラミックスに含有する酸ィ匕チタンの割合を規制した構造が記載されている。この特許文献 6に記載された構造の場合、酸化チタンを 0. 25〜0. 75重量％に規制している力酸ィ匕チタンの割合をこの様に多くした場合には、十分なインピーダンスを確保できな、可能性がある。

[0025] 尚、本発明に関連する技術が記載された文献として、特許文献 14〜16がある。このうちの特許文献 14、 15には、高温でも軸受の寸法を安定化させる技術が、それぞれ記載されている。又、特許文献 16には、内輪をセラミックス製とした場合で、内輪と軸との締め代を規制する技術が記載されて、る。

[0026] 一方、前述の特許文献 1〜3に記載される等により従来から知られていた電食防止用絶縁転がり軸受の場合、低コストィ匕の為に絶縁皮膜 6 (図 34参照)を薄くした場合等、より厳しい使用条件の下で、電食を防止する面からは、改良の余地がある事が、本発明者の研究により分力つた。例えば、特許文献 1〜2に記載された従来構造の場合には、被覆軌道輪である、外輪 3 (図 34参照）の軸方向端面と、軌道側周面である、上記外輪 3の内周面との連続部 22は、図 41に詳示する様に、直角に交差している。即ち、この連続部 22は、頂角が 90度である尖鋭端となっている。これに対して、特許文献 3に記載された従来構造の場合には、図 42に示す様に、外輪 3の内周面と軸方向端面との連続部に、この外輪 3の中心軸に対し 45度傾斜した、部分円すい凹面状の面取り部 23を形成して、る。この面取り部 23の外周縁と軸方向端面との連続部 22aは、頂角が 135度である尖鋭端となっている。

[0027] 上述の様に、図 41に示した構造にしても、図 42に示した構造にしても、連続部 22 、 22aは尖鋭端となっている。そして、外輪 3とハウジング 15b (図 42参照）との間を電流が流れようとした場合にこの電流は、上記連続部 22、 22a部分に集中する傾向になる。この結果、汎用或は鉄道車両用の電動モータの回転軸、或は発電機の回転軸の回転支持部の場合でも、上記連続部 22、 22aと上記ハウジング 15bとの間でスパークが発生する場合がある事が、種々の実験を含む、本発明者の研究により分かつた。即ち、本発明者が、上記絶縁皮膜を薄くする事による影響を知る為の研究を行なつている過程で、上記連結部 22、 22aと上記ハウジング 15bとの間でスパークが発生する事が分かった (従来は知られて、な力つた)。

[0028] この様なスパークの発生は、上記連続部 22、 22aを覆う絶縁皮膜 6の厚さを大きくする事により、或る程度防止できる。例えば、電食防止用絶縁転がり軸受の用途が上記電動モータ或いは発電機の回転支持部である場合、この厚さを 0. 3mmを越える値にすれば、上記スパークを相当程度防止できる。更に、この厚さを 0. 5mmを超える値にすれば、このスパークを殆ど防止できる。但し、この厚さを大きくする事は、上記絶縁皮膜 6の被覆作業を複数回に亙って行なう（多層に被覆する)必要を生じ、上記電食防止用絶縁転がり軸受の製造コストが嵩む原因となる為、好ましくない。又、スパークの発生は、上記連続部 22、 22aが対向する、上記ハウジング 15b或いは外輪間座を絶縁材製とすれば完全に防止できる。但し、強度或いはコストの面から、このハウジング 15b或いは外輪間座を絶縁材製とする事は難、場合が多!、。

[0029] 一方、転がり軸受を構成する内輪 1或いは外輪 3の一部表面に、当該内輪 1或いは外輪 3を組み込んだ転がり軸受の性能、或いは、製造番号、ロット番号等を表す文字若しくは符号を記載する事が行なわれている。一般的な転がり軸受の場合には、図 4 3に示す様に、内輪 1又は外輪 3の軸方向端面に、上記文字若しくは符号（同図に「 * * * * 001」で表した部分)を、レーザマーカ、エアマーカ（圧縮空気により回転駆動される、ドリル状の微小刃物）、打刻により刻印する事力例えば特許文献 17に記載されている様に、従来力も行なわれている。又、特許文献 18には、外輪の一部に、当該外輪の組み付け方向をけがき線等により表示する事が記載されている。

[0030] 上述した図 43に示した様な、内輪 1或いは外輪 3の軸方向端面に文字若しくは符号を記載する構造を、前述の図 34に示した様な電食防止用絶縁転がり軸受に適用しても、当該文字若しくは記号が絶縁皮膜 6で覆われて判別できなくなる可能性がある。又、仮に判別できたとしても、刻印に伴って生じたエッジ (尖鋭端)が放電の起点となり易ぐ放電が生じた場合には、転がり軸受に電食に基づく損傷が発生する。特許文献 1 :特開平 1 182621号公報

特許文献 2：特開平 5— 52223号公報

特許文献 3：特開平 5— 312216号公報

特許文献 4：実開昭 60— 85626号公報

特許文献 5：実公平 6 - 2030号公報

特許文献 6：特開 2005— 133876号公報

特許文献 7：特開 2003— 183806号公報特許文献 8 :特許第 2571594号公報

特許文献 9 :特許第 3009516号公報

特許文献 10：特開平 7— 279972号公報

特許文献 11 :特許第 2779251号公報

特許文献 12 :特開 2002— 48145号公報

特許文献 13 :特開 2002— 181054号公報

特許文献 14：特許第 3475497号公報

特許文献 15：特許第 2624337号公報

特許文献 16：特許第 2617300号公報

特許文献 17：特開 2005—42895号公報 (段落 0003)

特許文献 18：特開 2005— 214348号公報 (段落 0040)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、

絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化とを高次元で並立させる事ができ、し力も外観を良好にできる、電食防止用絶縁転がり軸受及びその製造方法を、又、回転支持部に組み込んだ場合に、係止溝とこの係止溝を形成した軌道輪を嵌合する相手部材との間で放電現象が生じる事を防止でき、更には、シールリングとして導電性を有する弾性材を使用したり、金属製のシールド板を使用した場合でも、これらシールリング或はシールド板と軌道輪と両軌道輪との間で電流が流れない様にして、重要部分である各軌道面と各転動体との転がり接触部で電食が生じる事を防止できる電食防止用絶縁転がり軸受を、

又、大型の外輪に、セラミックス製の絶縁皮膜を形成する場合でも、この絶縁皮膜の絶縁性能を十分に確保できる電食防止用絶縁転がり軸受を、

又、軌道輪の表面で金属製の相手部材と接触する部分にセラミックス製の絶縁皮膜を形成する場合でも、安価でインピーダンス (絶縁抵抗値)が高!ヽ構造を有する電食防止用絶縁転がり軸受を、

又、使用条件が厳しい場合にも電食を十分効果的に防止できる低コストな電食防止用絶縁転がり軸受を、

更に、性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号の刻印に拘らず、電食防止性能が低下する事がない電食防止用絶縁転がり軸受を、

それぞれ提供する事を目的とする。

課題を解決するための手段

[0032] 本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受は、例えば図 1に示す様に、互いに同心に配置され、互いに対向する面に形成された軌道面 (例えば内輪軌道 2及び外輪軌道 4)をそれぞれ有し、それぞれが金属製である 1対の軌道輪 (例えば内輪 1及び外輪 3)と、これら 1対の軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体 (例えば玉） 5とを備える。そして、上記両軌道輪 1、 3のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面、即ち、ラジアル転がり軸受の場合には、図 1の (A)又は（B)に示す様に、何れかの周面及び軸方向両端面を、スラスト転がり軸受の場合には何れかの軸方向片面及び内外両周面を、セラミックス製の絶縁皮膜 6により被覆している。

[0033] 特に、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記絶縁皮膜 6を、アルミナ（ Al O )を 99重量％以上含有するセラミックスにより形成している。又、上

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記絶縁皮膜 6を、上記両軌道 2、 4を設けた面以外に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成している。更に、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さを、 0. 25mm以上としている。

[0034] 上記絶縁皮膜を、酸化チタン (TiO )を 0. 01〜0. 2重量％含有するアルミナ（ A1

2 2 o )力なるセラミックス溶射層（酸ィ匕チタン以外の主成分はアルミナ）により形成す

3

ることが好ましい。

[0035] 又は、上記絶縁皮膜 6を、 97重量％以上のアルミナ (Al O )と、0. 5〜2. 5重量

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%のジルコユア (ZrO )とを含有するセラミックス溶射層により形成することが好まヽ

2

[0036] 尚、このセラミックス溶射層により形成した場合も、上記絶縁皮膜 6を、上記軌道面以外に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成する事が好ましい。この場合、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さを、 0. 25mm以上とする。

[0037] 又、この絶縁皮膜の厚さを規制する方法として、例えば、次の様な方法がある。即ち、 97重量％以上のアルミナと 0. 5〜2. 5重量％以上のジルコユアとをそれぞれ含有するセラミックス溶射層を、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いた部分の厚さを 0. 4mm以下に抑えて、上記軌道面を設けた面以外に形成する。その後、このセラミックス溶射層のうちで上記折れ曲がり部を覆った部分以外の部分を研磨する事により、厚さが 0. 25mm以上である上記絶縁皮膜とする。

[0038] 又、本発明の別態様に係る電食防止用絶縁転がり軸受は、 1対の軌道輪と、複数個の転動体と、密封装置とを備える。

[0039] このうちの両軌道輪は、互いに同心に配置され、互いに対向する面に形成された軌道面をそれぞれ有し、それぞれが金属製である。

[0040] 又、上記各転動体は、それぞれが金属製で、上記 1対の軌道面同士の間に転動自在に設けられている。

[0041] 又、上記密封装置は、上記両軌道輪のうちの一方の軌道輪のうちで軌道面を形成した部分の両端部表面にそれぞれ形成した係止溝に係止され、上記各転動体を設置した空間と外部とを遮断する。

[0042] そして、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面を、絶縁性の皮膜により被覆している。

[0043] 特に、この電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記一方の軌道輪に形成された上記両係止溝にも、絶縁性の皮膜を被覆している。

[0044] 上述の様な構成は、上記密封装置が、導電性を有する弾性材を備えるシールリング、或は、金属製のシールド板である場合に、好ましく適用できる。

[0045] 又、上記絶縁性の皮膜は、セラミックス製の絶縁皮膜、或は、 PPS (ポリフエ-レンサルファイド)等の合成樹脂製の絶縁皮膜とする事が好まし、。

[0046] このうちのセラミックス製の絶縁皮膜として好ましくは、この絶縁皮膜を構成するセラミックスがアルミナ (A1 0 )を 99重量％以上含有するものを使用する。この場合、上記絶縁皮膜のうち、上記軌道輪の表面のうちの軌道面を設けた面以外の面に形成した絶縁皮膜は、セラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成する。更に、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm 以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さを 0. 25m m以上とする。

[0047] 又、絶縁性の皮膜がセラミックス製の絶縁皮膜である場合に、この絶縁皮膜を、酸化チタン (TiO )、ジルコ-ァ（ZrO )のうちの何れかを含有するアルミナの溶射層とし

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ても良い。

[0048] このうちの酸ィ匕チタンを含有する場合には、アルミナの含有量を 99重量％以上とし、この酸化チタンの含有量を、 0. 01〜0. 2重量⁰ /₀とする。

[0049] 又、上記ジルコユアを含有する場合には、アルミナの含有量を 97重量％以上とし、このジルコユアの含有量を、 0. 5〜2. 5重量⁰ /₀とする。

[0050] 尚、この様な組成を有するセラミックス溶射層の場合も、上記軌道輪の表面のうちの軌道面を設けた面以外の面に形成する際には、セラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成する事が好ましい。又、この場合も、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さを 0. 25mm以上とする事が好まヽ

[0051] 尚、上記絶縁皮膜をセラミックス溶射層により形成した態様を実施する場合に好ましくは、上記絶縁皮膜であるセラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度と、このセラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率の向上とを目的として、粒径が 10〜50 μ mで、平均粒径が 15〜25 μ mであるアルミナを使用する。

[0052] 一方、上記軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面及び両係止溝を被覆する絶縁性の被膜を、合成樹脂製の絶縁皮膜とした場合、この合成樹脂として、前述の PPS以外に、例えば、芳香族ポリアミド榭脂、脂肪族ポリアミド榭脂等を使用してもよい。

[0053] 又、上記絶縁皮膜の強度を向上させるベぐ上記合成樹脂に繊維材を混合する事もできる。この繊維材としては、例えば、ガラス繊維、セラミックス繊維、岩石繊維、スラッグ繊維等が挙げられる。

[0054] 又、上記絶縁皮膜の耐衝撃性を向上させるベぐ上記合成樹脂に弾性材を混合する事もできる。この弹性材としては、例えば、エチレン 'プロピレン'ジェン三元重合体 (EPDM)、アクリロニトリルブタジエンゴム（NBR)、スチレンブタジエンゴム（SBR)等が挙げられる。

[0055] 更に、上記絶縁皮膜の絶縁性能をより向上させるベぐ上記合成樹脂に充填材を添加する事もできる。この充填材としては、例えば、炭化珪素（SiC )、窒化アルミ-ゥム (A1N )、ベリリア（BeO )、窒化ホウ素（BN)、アルミナ (A1 0 )等の粉体、繊維或は

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ウイスカ等が挙げられる。

[0056] 又、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受の製造方法に於いては、アルミナを 99重量％以上含有するセラミックス溶射層を、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いた部分の厚さを 0. 4mm以下に抑えて、上記軌道面を設けた面以外に形成する。その後、このセラミックス溶射層のうちで上記折れ曲がり部を覆った部分以外の部分を研磨する事により、厚さが 0. 25mm以上である上記絶縁皮膜とする。

[0057] 又、本発明のさらに別の態様に係る電食防止用絶縁転がり軸受は、それぞれが金属製である、外輪と、内輪と、複数の転動体とを備える。

[0058] このうちの外輪は、内周面に外輪軌道を形成している。

[0059] 又、上記内輪は、上記外輪の内側に配置され、外周面に内輪軌道を形成している

[0060] 又、上記各転動体は、これら外輪軌道と内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。

[0061] 特に、この電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記外輪の上記外輪軌道を除く表面のうち、少なくとも外周面に、アルミナ (A1 0 )を主成分とするセラミックス製の

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絶縁皮膜を形成している。又、この絶縁皮膜の絶縁抵抗値が 1000Μ Ω以上で、同じく静電容量が 27nF以下である。

[0062] 又、上記絶縁皮膜の絶縁抵抗値及び静電容量を、上述の様に規制する為に、例えば、絶縁皮膜を、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸ィ匕チタン (チタ-ァ、 Ti 0 )を 0. 01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜とし、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとする。 [0063] 或は、絶縁皮膜を、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユア (ZrO )を 0.

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1〜2. 5重量％含有する絶縁皮膜とし、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとする。

[0064] 又、この態様を実施する場合で、絶縁皮膜がプラズマ溶射により形成されたものである場合に、好ましくは、転がり軸受を構成する両軌道輪のうち、少なくとも外輪として、高温寸法安定化処理を施されたものか、或は、高温寸法安定材製のものを用いる。このうちの高温寸法安定化処理として、例えば、前述の特許文献 14に記載されている様に、高温焼き戻し処理や 2回焼き戻し処理を施して、残留オーステナイト量を 2 容量％以下とする処理が挙げられる。又、上記高温寸法安定材として、例えば、高温軸受用高速度鋼である AISI M50、 M50NILや、前述の特許文献 15に記載されている様な、 Si及び Cuの含有量を、通常の軸受鋼（SUJ2、 SUJ3等)よりも多くし、残留オーステナイト量を 3容量％以下としたものが挙げられる。

[0065] 又、この態様を、上記絶縁皮膜が外輪の表面に直接形成した 1層のみ力成り、転がり軸受の外径が 200mm以上である構造に適用する事が好まし、。

[0066] 又、本発明に係る軸受装置は、転がり軸受と、この転がり軸受を外嵌する金属製の相手部材とを備える。

[0067] このうちの転がり軸受は、それぞれが金属製である、外輪と、内輪と、複数の転動体とを備える。

[0068] このうちの外輪は、内周面に外輪軌道を形成している。

[0069] 又、上記内輪は、この外輪の内側に配置され、外周面に内輪軌道を形成している。

[0070] 又、上記各転動体は、これら外輪軌道と内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。

[0071] そして、上記内輪が上記相手部材に、締り嵌めで嵌合されている。

[0072] 特に、この軸受装置に於いては、上記内輪の上記内輪軌道を除く表面のうち、少なくとも内周面に、アルミナ (A1 0 )を主成分とするセラミックス製の絶縁皮膜を形成し

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ている。又、上記内輪と上記相手部材との締め代を、この絶縁皮膜が損傷しない様に規制している。尚、この内輪は、内周面を覆う絶縁皮膜を含むもので、内輪と相手部材 (例えば軸）との締め代とは、この内輪の内周面を覆う絶縁皮膜とこの相手部材との締め代を意味する。 [0073] 又、使用時に絶縁皮膜が損傷しない様にする為に、内輪と相手部材との締め代を、使用時でもこの内輪の内周面を覆う絶縁皮膜に作用するフープ応力（円周方向応力）が 200N/mm²以下となる様に規制する事が好ましい。即ち、使用時には、上記内輪と相手部材が熱膨張する場合があるが、この場合でも、上記絶縁皮膜に作用するフープ応力が 200N/mm²を越えない様に、上記締め代を定める。勿論、嵌合時（温度上昇以前の状態）にも、上記絶縁皮膜に作用するフープ応力が 200N/mm²を越えない様にする。

[0074] 又、この軸受装置を実施する場合に好ましくは、絶縁皮膜の、絶縁抵抗値を 1000 Μ Ω以上、静電容量を 27nF以下とする。

[0075] 又、上記絶縁皮膜の絶縁抵抗値及び静電容量を、上述の様に規制する為に、例えば、絶縁皮膜を、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸ィ匕チタン (チタ-ァ、 Ti 0 )を 0. 01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜とし、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとする。

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[0076] 或は、絶縁皮膜を、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユア (ZrO )を 0.

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[0077] 又、この軸受装置を実施する場合で、絶縁皮膜がプラズマ溶射により形成されたものである場合に、好ましくは、転がり軸受を構成する両軌道輪のうち、少なくとも内輪として、高温寸法安定化処理を施されたものか、或は、高温寸法安定材製のものを用いる。このうちの高温寸法安定ィ匕処理として、例えば、前述の特許文献 14に記載されている様に、高温焼き戻し処理や 2回焼き戻し処理を施して、残留オーステナイト量を 2容量％以下とする処理が上げられる。又、上記高温寸法安定材として、例えば、高温軸受用高速度鋼である AISI M50、 M50NILや、前述の特許文献 15に記載されている様な、 Si及び Cuの含有量を、通常の軸受鋼（SUJ2、 SUJ3等)よりも多くし、残留オーステナイト量を 3容量％以下としたものが挙げられる。

[0078] 又、本発明を、外輪の外周面と両端面とを合わせた部分の表面積が、内輪の内周面と両端面とを合わせた部分の表面積に対して 1. 3倍以上である構造を有する軸受装置に適用する事が好ましい。又、より好ましくは、本発明を、絶縁皮膜が内輪の表面に直接形成した 1層のみ力も成り、転がり軸受の内径が 100mm以上である構造を有する軸受装置に適用することが好ましヽ。 [0079] 更に好ましくは、本発明に係る軸受装置を、インバータ制御される電動機或は発電機の回転支持部に組み込む。この場合に、例えば、電動機等を構成する、外周面にロータを設けた回転軸に、転がり軸受の内輪を外嵌固定する。

[0080] 又、本発明のさらに別の態様に係る電食防止用絶縁転がり軸受は、互いに同心に配置され、互いに対向する面に設けられた軌道面をそれぞれ有し、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これら 1対の軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備える。

[0081] そして、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた軌道側周面以外の面を、セラミックス製の絶縁皮膜により被覆している。

[0082] 特に、この態様の電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記絶縁皮膜を設けた軌道輪である被覆軌道輪に関して、軸方向端面のうちの径方向の一部で上記軌道側周面寄り部分に、この軸方向端面よりも軸方向に凹んだ凹入部分を、全周に亙つて設けている。そして、上記絶縁皮膜は、この軸方向端面からこの凹入部分迄連続して被覆している。更に、これら軸方向端面と凹入部分との連続部を、頂角が 135度以下の尖鋭端ではな、形状として、る。

[0083] この態様の電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合に、例えば、凹入部分を、母線形状が直線である部分円すい凹面状とする。そして、この凹入部分と軸方向端面との連続部を、断面形状の曲率半径が lmm以上の部分円弧状の凸曲面とする。

[0084] 或いは、凹入部分を、被覆軌道輪の中心軸に対する傾斜角度が互いに異なり、それぞれの母線形状が直線である複数の部分円すい凹面を連続させたものとする。そして、隣接する部分円すい凹面同士の交差角度、及び何れかの部分円すい凹面と軸方向端面との連続部の頂角を、何れも 150度以上とする。

[0085] 或いは、凹入部分を、母線形状が直線である単一の部分円すい凹面状とする。そして、この凹入部分と軸方向端面との連続部の頂角を、 150度以上とする。

[0086] 或いは、凹入部分を、母線形状が部分円弧状の凸曲面とする。そして、軸方向端面の母線を、この凹入部分の母線の接線方向に配置する。

[0087] 又、この態様の電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合に好ましくは、凹入部径方向両端縁のうち、軌道側周面寄りの端縁 (を被覆した絶縁皮膜の表面)を、被覆軌道輪の軸方向端面 (を被覆した絶縁皮膜の表面、或は、この軸方向端面が対向する相手面であるハウジングの表面）よりも、 1mm以上軸方向内方に位置させる。

[0088] 又、本発明のさらに別の態様に係る電食防止用絶縁転がり軸受は、何れも、内周面に外輪軌道を有する金属製の外輪と、外周面に内輪軌道を有し、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置された金属製の内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備える

[0089] 又、この電食防止用絶縁転がり軸受の場合には、上記外輪と上記内輪とのうちの少なくとも一方を被覆軌道輪とし、この被覆軌道輪の表面のうちで、上記外輪軌道又は上記内輪軌道である軌道面を設けた軌道側周面以外の面を絶縁皮膜により被覆している。

[0090] 特に、この電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記軌道側周面の一部で上記軌道面から外れた部分に、当該軌道側周面を有する被覆軌道輪を含む転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す、文字若しくは符号を刻印している。

[0091] この様な電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合に、例えば、上記各転動体を保持する保持器を備える。そして、上記文字若しくは符号は、この保持器により覆われる部分に刻印する。

[0092] 又、この様な電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合に、好ましくは、上記被覆軌道輪に関して、軸方向端面のうちの径方向の一部で軌道面を設けた周面寄り部分に、この軸方向端面よりも軸方向に凹んだ凹入部分を、全周に亙って設ける。そして、上記絶縁皮膜は、この軸方向端面からこの凹入部分迄連続して被覆する。

[0093] この様な凹入部分を設けた電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合に、より好ましくは、上記軸方向端面と上記凹入部分との連続部を、頂角が 135度以下の尖鋭端としない。具体的には、頂角を 135度を上回る角度 (例えば 150度以上）とする力、連続部を断面円弧形の凸曲面とする。且つ、上記凹入部分の径方向両端縁のうち、軌道面を設けた周面寄りの端縁を、上記軸方向端面よりも、 1mm以上軸方向内方に位置させる。

[0094] 又、本発明のさらに別の態様に係る電食防止用絶縁転がり軸受の場合には、前記外輪と前記内輪とのうちの一方の軌道輪のみを被覆軌道輪とする。そして、この被覆軌道輪の表面のうちで、前記外輪軌道又は前記内輪軌道である軌道面を設けた軌道側周面以外の面を、絶縁皮膜により被覆する。これに対して、上記外輪と上記内輪とのうちの他方の軌道輪を、何れの面も絶縁皮膜により覆われて、な、露出軌道輪とする。

[0095] 特に、この態様の電食防止用絶縁転がり軸受に於いては、上記露出軌道輪の一部表面でこの露出軌道輪の周面に形成した軌道面以外の部分に、この露出軌道輪を含む転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号を刻印する。

[0096] この様な電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合に好ましくは、上記被覆軌道輪のうちで軌道面を設けた周面の一部でこの軌道面力も外れた部分に、露出軌道輪の表面に刻印した文字若しくは符号と対応する、第二の文字若しくは符号を刻印する。尚、この様な電食防止用絶縁転がり軸受を実施する場合も、上述の前記保持器を備え、凹入部分が設けられ、前記軸方向端面と凹入部分との連結部を尖鋭端としない構造を採用できる。

発明の効果

[0097] 上述の様に構成する本発明の電食防止用絶縁転がり軸受及びその製造方法によれば、絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化とを高次元で並立させる事ができる。

[0098] 即ち、アルミナを 99重量％以上含有するセラミックス溶射層を使用している力この様なセラミックス溶射層は、比較的電気抵抗値が大き!/、 (優れた絶縁性を有する)。従って、研磨後の絶縁皮膜の厚さを 0. 25mm以上確保すれば、用途が、汎用或いは鉄道車両用の電動モータの回転軸、或いは発電機の回転軸の回転支持部である限り、更には、一般産業用汎用モータ等の回転支持部の、電食防止効果を十分に確保できる。

[0099] 又、絶縁皮膜 6を、前記軌道面以外に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成したものとすると共に、このセラミックス溶射層の厚さを、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm以下とし、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さを、 0. 25mm以上とした場合には、絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化とを高次元で並立させる事ができる。

[0100] 即ち、 97重量％以上のアルミナと 0. 5〜2. 5重量％以上のジルコユアとをそれぞれ含有するセラミックス溶射層を使用しているが、この様なセラミックス溶射層は、比較的電気抵抗値が大きい (優れた絶縁性を有する)。従って、研磨後の絶縁皮膜の厚さを 0. 25mm以上確保すれば、用途が、汎用或いは鉄道車両用の電動モータの回転軸、或いは発電機の回転軸の回転支持部である限り、電食防止効果を十分に確保できる。

[0101] 又、研磨後の絶縁皮膜の厚さを 0. 25mm以上確保する為には、研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下としても、十分に研磨代を確保できる。そして、このセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えられれば、隣り合う面同士の間の折れ曲力 Sり連続部を覆ったセラミックス溶射層の厚さを 0. 5mm未満（更には 0. 48mm以下）に抑えられる。厚さが 0. 5mm (更には 0. 48mm)程度のセラミックス溶射層であれば、厚さ寸法が過大であるとは言えず、そのままであっても (研磨により厚さ寸法を小さくしなくても）、割れ、欠け等の損傷を発生しにくい。従って、上記セラミックス溶射層のうちで上記折れ曲がり連続部を被覆した部分を研磨する手間を省略して、コスト低減を図れる。又、コスト低減は、上記セラミックス溶射層の厚さを小さく抑える、すなわち、従来は 0. 5mm以上であったもの（一般的には 0. 6〜0. 7mm程度）を 0. 4mm以下に抑える事によっても図れる。

[0102] 又、アルミナの溶射層に、酸化チタン、ジルコユアのうちの何れかを含有する事により、絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化と、良好な外観の確保とを、高次元で並立させる事ができる。

[0103] 特に、アルミナの含有量を 99重量％以上とし、アルミナの溶射層に含有する酸ィ匕チタンを、 0. 01-0. 2重量％、或は、アルミナの含有量を 97重量％以上とし、アルミナの溶射層に含有するジルコユアの含有量を、 0. 5〜2. 5重量％とすれば、良好な外観の確保をより図り易くなる。即ち、アルミナを主成分とするセラミックス溶射層のうち、酸ィ匕チタン等を含まないホワイトアルミナの場合には、絶縁性能が優れている反面、封孔処理に伴って外観が悪化する。これに対して、 0. 01重量％以上の酸化チタン、或は、 0. 5重量％以上のジルコユアを含有させることにより、上記封孔処理に拘らず、外観悪ィ匕に結び付く様な色むらは発生しない。即ち、セラミックス溶射層内部に存在する微細な空隙を合成樹脂により塞ぐ為の封孔処理に伴って、この合成榭脂の一部が上記セラミックス溶射層の表面に表れる。表面の色彩が純白に近い、ホワイトアルミナの場合、この様に表面に表れた合成樹脂により、表面に色むらを生じて、製品の外観を悪くする。これに対して、 0. 01重量％以上の酸ィ匕チタンを含有したグレイアルミナ、或は、 0. 5重量％以上のジルコユアを含有したものの場合には、表面の色彩がグレー (灰色）がかっている為、上記封孔処理に使用する合成樹脂として、適切な (灰色系統の）色彩のものを使用すれば、表面に、製品の外観を悪くする程の色むらを生じる事はな、。

[0104] 但し、上記酸化チタンを、 0. 2重量％、或は、上記ジルコユアを 2. 5重量％を越えて含有させると、必要とする絶縁性能を確保する為に要する、上記セラミックス溶射層の厚さが大きくなる。そこで、上記酸ィ匕チタンの含有量を 0. 01〜0. 2重量％、或は、上記ジルコユアの含有量を 0. 5〜2. 5重量％の範囲に規制する。

[0105] 尚、セラミックス溶射層中に於ける、上記酸ィ匕チタンの含有量を 0. 2重量％以下、或は、上記ジルコユアの含有量を 2. 5重量％以下に抑える事により、溶射層形成時の材料 (アルミナ粒）の歩留が多少は悪ィ匕する。但し、粒径が 10〜50 μ mで、平均粒径が 15〜25 /z mであるアルミナを使用すれば、上記セラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率を向上させる事と合わせて、上記セラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度を向上させ、コスト上昇を抑えられる。即ち、付着効率の向上による材料費の節約と、寸法精度の向上による仕上加工の容易化 (仕上加工時間の短縮ィ匕）とにより、電食防止用絶縁転がり軸受の製造コストの低廉ィ匕を図れる。

[0106] 更に、アルミナの溶射層に、高強度、高靱性を有するジルコユアを含有させた場合には、このアルミナの溶射層の密着力を向上させる事ができる。この為、耐久性を十分に確保できる。

[0107] 又、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受によれば、転がり軸受を回転支持部に組み込んだ場合に、係止溝とこの係止溝を形成した軌道輪を組み込む相手部材との間で放電現象が生じる事を防止できる。即ち、係止溝にも絶縁皮膜を被覆している為、この係止溝の表面と相手部材の表面との距離が近くても、これら各面同士の間で放電現象が生じる事を防止できる。

[0108] 又、上記係止溝に係止する密封装置として、導電性を有する、例えばカーボンブラックを添加した弹性材を備えるシールリングを使用している場合、或は、金属製のシ一ルド板を使用している場合でも、これらシールリング或はシールド板を通じて、電流が流れる事を防止できる。又、仮に、上記相手部材の表面とこれらシールリング或はシールド板との間で放電現象が生じても、軌道輪側に電流が流れる事はない。従つて、少なくとも両軌道輪と転動体との間で、電食が生じる事を防止できる。

[0109] 一方、絶縁性の皮膜を合成樹脂製の絶縁皮膜とした場合で、この絶縁皮膜に、前述した様な繊維材を混合した場合には、この絶縁皮膜の強度を確保して、耐クリープ性を向上させられる。又、この絶縁皮膜に、前述した様な弾性材を混合した場合には、耐衝撃性を向上させられる。又、この絶縁皮膜に、前述した様な充填材を添加した場合には、絶縁性能の向上を図れると共に、伝熱性を向上させて転がり軸受内の温度上昇を抑える事ができる。

[0110] 又、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受によれば、大型の転がり軸受の外輪に、セラミックス製の絶縁皮膜を形成する場合でも、この絶縁皮膜の絶縁性能を十分に確保できる。

[0111] 即ち、絶縁皮膜の絶縁抵抗値を ΙΟΟΟΜ Ω以上、同じく静電容量を 27nF以下となる様に、アルミナを主成分とするセラミックス製の絶縁皮膜の材質及び膜厚を選定する事により、表面積の大きい、大型の転がり軸受の外輪に絶縁皮膜を形成する場合でも、この転がり軸受の高インピーダンス化を図れる。本発明者の実験データ等の各種データによれば、静電容量が 27nFを超えると、十分なインピーダンス (絶縁抵抗値 )を得られない場合がある。この為、絶縁皮膜の静電容量を 27nF以下、好ましくは 25 nF、更に好ましくは 23nF以下とする事により、この絶縁皮膜の絶縁性能を十分に確保できる。

[0112] 又、本発明に係る軸受装置によれば、軌道輪にセラミックス製の絶縁皮膜を形成する構造で、安価でインピーダンス (絶縁抵抗値)が高ヽ構造を実現できる。

[0113] 即ち、内輪側に絶縁皮膜を形成している為、この皮膜を形成する面積を小さくできる。この結果、この絶縁皮膜の静電容量を小さくして、インピーダンスを大きくできる。又、静電容量を小さくする為に膜厚を大きくする必要がない為、製造コストを低くできる。尚、内輪を相手部材に締り嵌めで嵌合する構造とした場合、脆いセラミックス製の上記絶縁皮膜にクラック等の損傷が生じる可能性があるが、上記内輪と上記相手部材との締め代を、使用時に上記絶縁皮膜が損傷しない様に規制すれば、この様な問題が生じる事はない。特に、内輪と相手部材との締め代を、使用時でもこの内輪の内周面を覆う上記絶縁皮膜に作用するフープ応力が 200N/mm²以下となる様に規制すれば、上記絶縁皮膜にクラック等の損傷が生じる事を、効果的に防止できる。

[0114] 又、上記絶縁皮膜を、例えば、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜により形成し、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとすれば、上述した様な高インピーダンスを有する絶縁皮膜を安価に得られる。即ち、アルミナの純度を高くする程、インピーダンスを高くできるが、このアルミナの純度を高くする事は、製造コストの上昇を招く。これに対して、不可避的に含まれるチタユアの含有量を 0. 01〜0. 2重量％の範囲に規制すれば、コスト上昇を抑えつつ、インピーダンスの高い絶縁皮膜を得られる。又、絶縁皮膜の膜厚を 0. 1mmよりも薄くすると絶縁抵抗が劣り、 0. 7mmよりも厚くしても、コストが高くなる割合には、絶縁性能の向上を望めない。従って、絶縁抵抗を確保すると共に製造コストの上昇を抑える為には、上記絶縁皮膜の膜厚を 0. 1〜0. 7mm、好ましくは、 0. 2〜0. 5mmとする。

[0115] 又、上記絶縁皮膜を、例えば、、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユアを 0. 1〜2. 5重量％含有する絶縁皮膜により形成すれば、アルミナの純度を高くしてインピーダンスを高くできると共に、上記絶縁皮膜の金属表面への付着強度を向上させる事ができる。即ち、高強度、高靱性を有するジルコユアの含有量を 0. 1重量 %未満とした場合、付着強度を十分に向上させる事ができない。一方、上記ジルコ二ァの含有量を 2. 5重量％よりも多くした場合、アルミナの純度が低くなり過ぎて、上記インピーダンスの低下を招く。尚、上述の様にジルコユアを含有した場合にも、上述したチタ-ァを含有した場合と同様に、上記絶縁皮膜の膜厚を 0. 1〜0. 7mm,好ましくは、 0. 2〜0. 5mmとすれば、絶縁抵抗の確保と製造コスト抑制とのバランスがとれる。 [0116] 又、上記絶縁皮膜をプラズマ溶射により形成する場合に、転がり軸受を構成する両軌道輪のうち、少なくとも外輪として、高温寸法安定化処理を施されたものか、或は、高温寸法安定材製のものを用いれば、この外輪の寸法精度を確保できる。即ち、上記高温寸法安定化処理を施すか、或は、高温寸法安定材を使用する事により、高温のプラズマの溶射ガスにより局部的に高温になった場合でも、上記外輪の寸法精度が維持される。

[0117] 又、本発明を、転がり軸受（を構成する外輪)の外径が 200mm以上である構造に適用すれば、本発明の効果をより顕著に得られる。即ち、外径が 200mm以上の転がり軸受は、外輪の表面積が著しく大きい為、この表面積の大きさを考慮せずに絶縁皮膜を形成しても、十分な絶縁性能を確保できない可能性がある。これに対して、本発明では、絶縁皮膜の静電容量を管理する事により、表面積が大きくても、確実にインピーダンスを高くして、十分な絶縁性能を確保できる。

[0118] 又、絶縁皮膜を 1層とする事により、前述の特許文献 12〜13に記載された構造と比べて製造コストを低くできる。又、前述した様に、絶縁皮膜としてジルコユアを含有したものを使用すれば、この絶縁皮膜と外輪との密着力を高め、金属層を設けなくても絶縁皮膜の剥離を防止できる。

[0119] 又、上記絶縁皮膜をプラズマ溶射により形成する場合に、転がり軸受を構成する両軌道輪のうち、少なくとも内輪に、高温寸法安定化処理を施すか、或は、高温寸法安定材を用いれば、この内輪の寸法精度を確保できる。即ち、上記高温寸法安定化処理を施すか、或は、高温寸法安定材を使用する事により、高温のプラズマの溶射ガスにより局部的に高温になって場合でも、上記内輪の寸法精度が維持される。

[0120] 又、外輪の外周面と両端面とを合わせた部分の表面積が、内輪の内周面と両端面とを合わせた部分の表面積に対して 1. 3倍以上である構造に、本発明を適用すれば、これら各発明の効果をより顕著に得られる。即ち、外輪と内輪との表面積の差が大きければ、絶縁皮膜を内輪側に形成した場合に、同じ厚さの絶縁皮膜を外輪側に形成した場合と比べて静電容量を小さくできる割合が大きくなる。そして、より高インピーダンス化を図れると共に、コスト低減の効果が大きくなる。

[0121] 又、本発明を、転がり軸受（を構成する内輪)の内径が 100mm以上である構造に適用すれば、上述の高インピーダンス化とコスト低減とを、より高度に両立させる事ができる。内径が 100mmを超える大型の軸受の場合、直径系列で 3、 2、 0が多く使われており、この様な直径系列の転がり軸受の場合、内輪の上記表面積に対し、外輪の上記表面積が 30%以上多くなる。又、内径が 100mm以上の転がり軸受の場合、内周面への溶射が行ない易ぐ作業性が良好となり低コストィ匕を図れる。又、絶縁皮膜を 1層としている為、前述の特許文献 12〜13に記載された構造と比べて製造コストを低くできる。又、前述した様に、絶縁皮膜としてジルコユアを含有したものを使用すれば、この絶縁皮膜と内輪との密着力を高め、金属層を設けなくても絶縁皮膜の剥離を防止できる。

[0122] 尚、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受、或は、軸受装置を、インバータ制御される電動機或は発電機の回転支持部に組み込めば、本発明の効果をより有効に得られる。即ち、前述した様に、インバータ制御される電動機等は、インバータのキヤリア周波数を高くする傾向にある為、転がり軸受に流れる電流は高周波となる。この為、上記絶縁皮膜は高インピーダンス (高絶縁抵抗値)である事が要求される。これに対して上記各発明の場合、上述した様に、高インピーダンスを実現できる為、上記インバータ制御される電動機等に適する。

[0123] 又、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受の場合には、被覆軌道輪と、この被覆軌道輪と接触した相手部材との間を電流が流れようとした場合でも、この被覆軌道輪の軸方向端面と凹入部分との連続部への電流の集中程度は限られる（尖鋭端に電流が過度に集中する事はない)。この為、汎用或は鉄道車両用の電動モータの回転軸、或は発電機の回転軸の回転支持部に組み込んだ電食防止用転がり軸受にカロわる程度の電圧であれば、上記連続部と上記相手部材との間でスパークが発生する事は殆どなくなる。この為、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる

[0124] 又、上記凹入部分の形状を規制することにより、被覆軌道輪の軸方向端面と凹入部分との連続部への電流の集中を抑えて、スパークの発生に伴う、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性低下を防止できる。

[0125] 更に、本発明に係る電食防止用絶縁転がり軸受の場合には、電食防止性能を低下させる事なぐ性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号の刻印を設けられる。即ち、この刻印を、軌道輪の表面のうちで絶縁皮膜により被覆されない部分、即ち、相手面との間の絶縁を必要としない部分に設けているので、上記刻印の存在により上記電食防止性能が損なわれる事はない。この為、電食防止用絶縁転がり軸受本来の性能を確保しつつ、この電食防止用絶縁転がり軸受の品質管理を効果的に図れる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の電食防止用絶縁転がり軸受の 2つの構造を例示する断面図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態の第 1例及び第 2例を示す部分断面図である。

[図 3]図 3は、図 2の A部拡大図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態の第 3例を示す、（A)は外輪の半部断面図、 (B) は (A)の B部拡大図である。

[図 5]図 5は、図 4 (A)の C部拡大図である。

[図 6]図 6は、外輪をハウジングに組み込んだ状態で示す、（A)は部分断面図、（B) は (A)の D部拡大図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態の第 4例を示す、図 4 (A)と同様の図である。

[図 8]図 8は、同第 5例を示す、転がり軸受の部分断面図である。

[図 9]図 9は、同第 6例を示す、転がり軸受の部分断面図である。

[図 10]図 10は、同第 7例を示す部分断面図である。

[図 11]図 11は、図 10の E部拡大図である。

[図 12]図 12は、本発明の実施の形態の第 8例を示す、図 11と同様の図である。

[図 13]図 13は、同第 9例を示す、図 11と同様の図である。

[図 14]図 14は、同第 10例を示す、図 11と同様の図である。

[図 15]図 15は、同第 11例を示しており、（A)は全体の断面図、（B)は側面図、（C) は外輪の断面図、（D)は内輪を (B)の側方力も見た図である。

[図 16]図 16は、同第 12例を、ハウジングに装着した状態で示す部分断面図である。

[図 17]図 17は、図 16の F部拡大図である。 [図 18]図 18は、本発明の実施の形態の第 13例を示す、図 17と同様の図である。

[図 19]図 19は、同第 14例を示す、図 17と同様の図である。

[図 20]図 20は、同第 15例を示す、図 17と同様の図である。

[図 21]図 21は、同第 16例を示しており、（A)は全体を示す側面図、（B)は内輪を取り出して (A)の側方から見た図である。

[図 22]図 22は、同第 17例を示しており、（A)は全体を示す側面図、（B)は外輪を取り出して示す断面図である。

[図 23]図 23は、セラミックス溶射層の目標厚さが、軌道輪の周面及び端面の厚さと折れ曲がり連続部の厚さとに及ぼす影響を示す線図である。

[図 24]図 24は、本発明の効果を確認する為に行なった耐電圧試験の結果を示す棒グラフである。

[図 25]図 25は、アルミナ純度がセラミックス溶射層の吸水性に及ぼす影響を示す線図である。

[図 26]図 26は、本発明（酸化チタンを 0. 01〜0. 2質量％含有）に関して、酸化チタンの含有量が抵抗値に及ぼす影響を知る為に行なった実験の結果を示す線図である。

[図 27]図 27は、同じく酸ィ匕チタンの含有量が、水分付着に基づく抵抗値低下に及ぼす影響を知る為に行なった実験の結果を示す線図である。

[図 28]図 28は、同じく酸ィ匕チタンの含有量が、高温下での抵抗値低下に及ぼす影響を知る為に行なった実験の結果を示す棒グラフである。

[図 29]図 29は、本発明（97質量％以上のアルミナ、 0. 5〜2. 5質量％のジルコユアを含有）に関して、セラミックス溶射層の密着力を測定した結果を示す棒グラフである

[図 30]図 30は、同じくセラミックス溶射層の体積固有抵抗値を測定した結果を示す棒グラフである。

[図 31]図 31は、本発明 (密封装置を備える態様)の効果を確認する為に行なった実験の結果を示す棒グラフである。

[図 32]図 32は、本発明の効果 (絶縁被膜の静電容量との関係)を調べる為に行なつた計算の結果を示す線図である。

[図 33]図 33は、本発明の効果 (絶縁被膜の形成箇所と静電容量の関係)を調べる為に行なった計算の結果を示す線図である。

[図 34]図 34は、従来構造の第 1例を示す半部断面図である。

[図 35]図 35は、転がり軸受にシールリングを組み込んだ構造の 1例を示す半部断面図である。

[図 36]図 36は、同じくシールド板を組み込んだ構造の 1例を示す半部断面図である

[図 37]図 37は、外輪に絶縁皮膜を形成した従来構造の第 2例を示す、（A)は半部断面図、（B)は (A)の G部拡大図である。

[図 38]図 38は、図 37の外輪をハウジングに組み込んだ状態で示す、（A)は部分断面図、（B)は (A)の H部拡大図である。

[図 39]図 39は、従来構造の第 3例を示す断面図である。

[図 40]図 40は、同第 4例を示す、転がり軸受の部分断面図である。

[図 41]図 41は、同第 5例を示す、図 34の J部拡大図である。

[図 42]図 42は、同第 6例を示す、図 41と同様の図である。

[図 43]図 43は、同第 7例を示す側面図である。

符号の説明

1、 la~lf 内輪

2、 2a 内輪軌道

3、 3a〜3h 外輪

4、 4a 外輪軌道

5 転動体

6、6a〜6e 絶縁皮膜

7 外周面

8 端面

9 折れ曲がり連続部

10 シールリングシールド板

芯金

弾性材

係止溝

、 15a、 15b ノヽウジング

、 16a, 16b、 16c 転力り軸受

、 17a, 17b、 17c 絶縁皮膜

玉

金属層

鍔部

円筒ころ

、 22a〜22f 連続部

面取り部

側面

凹部

凸部

外径側折れ曲がり連続部

内径側折れ曲がり連続部

内周面

端面

内径側折れ曲がり連続部

外径側折れ曲がり連続部

内周面

、 34a 凸曲面

、 35a、 35b、 35c 部分円すい凹面

、 36a、 36b、 36c 電食防止用絶縁転がり軸受保持器

内径側絶縁皮膜 39 外径側絶縁皮膜

40、40a〜40d 表示

41 外輪肩部

42 内輪肩部

発明を実施するための最良の形態

[0128] [実施の形態の第 1例]

図 2〜3は、本発明の実施の形態の第 1例を示している。本例の場合には、単列深溝型のラジアル玉軸受を構成する外輪 3の外周面 7及び軸方向両端面 8に、絶縁皮膜 6aを形成している。この絶縁皮膜 6aは、アルミナを 99重量％以上含むセラミックスの溶滴を上記外周面 7及び軸方向両端面 8に噴射して成る、セラミックス溶射層である。尚、上記絶縁皮膜 6aは、酸化チタンを 0. 01-0. 2重量％含有するアルミナの溶射層とする事が好ましい。この様なセラミックス溶射層である、上記絶縁皮膜 6aは、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の他、この外周面 7の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面 8の外周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の折れ曲がり連続部 9の表面も覆っている。これら各面を覆っている、上記絶縁皮膜 6aの厚さ寸法 T 、T 、

7 8

Τ (図 3参照）のうち、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分の

9

厚さ寸法 Τ 、Τ に関しては、 0. 4mm以下に抑えている。そして、これら各部分の厚

7 8

さ寸法 T 、 T を 0. 4mm以下に抑える事により、上記両折れ曲がり連続部 9の表面

7 8

を覆っている部分の厚さ寸法 T を、 0. 48mm以下に抑えている。

9

[0129] 又、上記絶縁皮膜 6aのうち、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分を研磨する事により、これら各部分を平滑面とし、これら各面 7、 8と上記外輪 3 を内嵌固定するハウジングの内面とが密に当接する様にしている。この様な研磨に伴って、上記各面 7、 8を覆っている上記絶縁皮膜 6aの表面部分（図 3の斜格子部分 )が、図 3に示した研磨取代 δ分だけ除去されて、この絶縁皮膜 6aの厚さ寸法が、セラミックス溶射層を形成した状態よりも薄くなつている。但し、上記研磨取代 δを除去した後の厚さ t (=T — S )、t (=T — δ )に関しても、 0. 25mm以上確保してい

7 7 8 8

る。これに対して、上記絶縁皮膜 6aのうちで上記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆つている部分に関しては、研磨する事なぐそのままの（セラミックスの溶滴を噴射したままの）状態としている。

[0130] 上述の様な電食防止用絶縁転がり軸受は、上記絶縁皮膜 6aの絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化とを、高次元で並立させる事ができる。

[0131] 先ず、絶縁性能の確保は、上記絶縁皮膜 6aを構成するセラミックス溶射層として、アルミナを 99重量％以上含有するものを使用する事により図れる。即ち、アルミナを 99重量％以上含有するセラミックス溶射層は電気抵抗値が大き!/ヽ (優れた絶縁性を有する）為、研磨後の (使用状態での)絶縁皮膜の厚さを 0. 25mm以上確保すれば、用途が、汎用或いは鉄道車両用の電動モータの回転軸、或いは発電機の回転軸の様に、電位差が 3000V程度までの回転支持部である限り、電食防止効果を十分に確保できる。例えば、研磨後の絶縁皮膜の厚さ寸法を 0. 3mmとした場合、 1000V印加の条件で、 5000M Ω以上の絶縁抵抗値を確保できる。

[0132] 又、研磨後の絶縁皮膜 6aの厚さを 0. 25mm以上確保する為には、研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下としても、十分に（最大で 0. 15mm程度の）研磨代を確保できる。即ち、上記絶縁皮膜 6aの表面と前記ハウジングの内面とを均一に当接させて、前記外輪 3の姿勢を安定させると共に、上記絶縁皮膜 6aの一部に過大な力が加わる事を防止する為には、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分を研磨する必要がある。この場合でも、必要な研磨代は 0. 15mm以下であるから、上記研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えても、研磨後の絶縁皮膜 6aの厚さを 0. 25mm以上確保できる。

[0133] そして、上記セラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えられれば、前述した通り、前記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆っている部分の厚さ寸法 T を、 0. 48mm

9

以下に抑えられる。即ち、これら両折れ曲がり連続部 9には、上記外周面 7に径方向外方から噴射するセラミックス溶滴、及び、上記軸方向両端面 8に軸方向外方から噴射するセラミックス溶滴が付着する。この為、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミツタス溶射層の厚さ寸法は、上記外周面 7及び上記軸方向両端面 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法よりも大きくなる。

[0134] そして、本発明者の行なった実験により、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミツタス溶射層の厚さ寸法が、上記外周面 7及び上記軸方向両端面 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法よりも大きくなる程度は、後述する図 23に示す様に、これら各面 7 、 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法を大きくする程著しくなる事が分力つた。この図 23に示す様に、これら各面 7、 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法を 0. 4mm程度にする場合には、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法が大きくなる程度は 1. 2倍 (0. 48mm)程度に留る。これに対して、上記各面 7、 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法を 0. 5mm程度にする場合には、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法が大きくなる程度は 1. 3倍 (0. 65mm) 程度に達する。

[0135] 本例の場合には、上記各面 7、 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法を 0. 4mm以下に抑えている為、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法は 0. 48mm以下に抑えられる。厚さが 0. 48mm程度のセラミックス溶射層であれば、厚さ寸法が過大であるとは言えず、そのままであっても (研磨により厚さ寸法を小さくしなくても）、割れ、欠け等の損傷を発生しにくい。従って、上記セラミックス溶射層である前記絶縁皮膜 6aのうちで、上記両折れ曲がり連続部 9を被覆した部分を研磨する手間を省略して、コスト低減を図れる。

[0136] 又、本例の場合、好ましくは、 0. 01重量％以上の酸ィ匕チタンを含有している為、封孔処理に拘らず、外観悪ィ匕に結び付く様な色むらは発生しない。即ち、セラミックス溶射層内部に存在する微細な空隙を合成樹脂により塞ぐ為の封孔処理に伴って、この合成樹脂の一部が上記セラミックス溶射層の表面に表れる。 0. 01重量％以上の酸ィ匕チタンを含有したセラミックス材料の場合には、表面の色彩がグレー (灰色）がかつている為、上記封孔処理に使用する合成樹脂として、適切な色彩のものを使用すれば、表面に、製品の外観を悪くする程の色むらを生じる事はない。なお、表面の色彩をグレー (灰色）がかったものとする為には、酸化チタンの含有量を 0. 02重量％以上とすることが、より好ましい。

[0137] 但し、上記酸ィ匕チタンを、 0. 2重量％を越えて含有させると、必要とする絶縁性能を確保する為に要する、上記セラミックス溶射層の厚さが大きくなる。そこで、上記酸化チタンの含有量を、 0. 01〜0. 2重量％の範囲に規制する事が好ましい。

[0138] 尚、セラミックス溶射層中に於ける、上記酸化チタンの含有量を、 0. 2重量％以下に抑える事により、溶射層形成時の材料 (アルミナ粒)の歩留が多少は悪ィ匕する。伹し、粒径が 10〜50 μ mで、平均粒径が 15〜25 μ mであるアルミナを使用すれば、上記セラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率を向上させる事と合わせて、上記セラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度を向上させ、コスト上昇を抑えられる。即ち、付着効率の向上による材料費の節約と、寸法精度の向上による仕上加工の容易ィ匕 (仕上加工時間の短縮化)とにより、電食防止用絶縁転がり軸受の製造コストの低廉化を図れる。

[0139] [実施の形態の第 2例]

次に、本発明の実施の形態の第 2例を、上述の図 2〜3を用いて説明する。本例の場合も、単列深溝型のラジアル玉軸受を構成する外輪 3の外周面 7及び軸方向両端面 8に、絶縁皮膜 6bを形成している。この絶縁皮膜 6bは、アルミナを 97重量％以上、且つ、ジルコ-ァを 0. 5〜2. 5重量％含むセラミックスの溶滴を上記外周面 7及び軸方向両端面 8にプラズマ溶射により噴射して成る、セラミックス溶射層である。この様なセラミックス溶射層である、上記絶縁皮膜 6bは、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の他、この外周面 7の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面 8の外周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の折れ曲がり連続部 9の表面も覆っている。これら各面を覆っている、上記絶縁皮膜 6bの厚さ寸法 T 、T 、T (図 3参照）のうち、上記外周

7 8 9

面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分の厚さ寸法 Τ 、Τ に関しては、 0

7 8

. 4mm以下に抑えている。そして、これら各部分の厚さ寸法 T 、 T を 0. 4mm以下に

7 8

抑える事により、上記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆っている部分の厚さ寸法 T

9 を、 0. 5mm未満に抑えている。

[0140] 又、上記絶縁皮膜 6bのうち、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分を研磨する事により、これら各部分を平滑面とし、これら各面 7、 8と上記外輪 3 を内嵌固定するハウジングの内面とが密に当接する様にしている。この様な研磨に伴って、上記各面 7、 8を覆っている上記絶縁皮膜 6bの表面部分（図 3の斜格子部分 )が、図 3に示した研磨取代 δ分だけ除去されて、この絶縁皮膜 6bの厚さ寸法が、セラミックス溶射層を形成した状態よりも薄くなつている。但し、上記研磨取代 δを除去した後の厚さ t (=T — S )、t (=T — δ )に関しても、 0. 25mm以上確保している。これに対して、上記絶縁皮膜 6bのうちで上記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆つている部分に関しては、研磨する事なぐそのままの（セラミックスの溶滴を噴射したままの）状態としている。

[0141] 上述の様な電食防止用絶縁転がり軸受は、上記絶縁皮膜 6bの絶縁性能の確保と、耐久性の確保と、低コスト化とを、高次元で並立させる事ができる。

[0142] 先ず、絶縁性能の確保は、上記絶縁皮膜 6bを構成するセラミックス溶射層として、アルミナを 97重量％以上含有するものを使用する事により図れる。即ち、アルミナを 97重量％以上含有するセラミックス溶射層は電気抵抗値が大き!/ヽ (優れた絶縁性を有する）為、研磨後の (使用状態での)絶縁皮膜の厚さを 0. 25mm以上確保すれば、用途が、汎用或いは鉄道車両用の電動モータの回転軸、或いは発電機の回転軸の様に、電位差が 3000V程度までの回転支持部である限り、電食防止効果を十分に確保できる。例えば、研磨後の絶縁皮膜の厚さ寸法を 0. 25mmとした場合、 1000V 印加の条件で、 5000M Ω以上の絶縁抵抗値を確保できる。

[0143] 又、研磨後の絶縁皮膜 6bの厚さを 0. 25mm以上確保する為には、研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下としても、十分に（最大で 0. 15mm程度の)研磨代を確保できる。即ち、上記絶縁皮膜 6bの表面と前記ハウジングの内面とを均一に当接させて、前記外輪 3の姿勢を安定させると共に、上記絶縁皮膜 6bの一部に過大な力が加わる事を防止する為には、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分を研磨する必要がある。この場合でも、必要な研磨代は 0. 15mm以下であるから、上記研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えても、研磨後の絶縁皮膜 6bの厚さを 0. 25mm以上確保できる。

[0144] そして、上記セラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えられれば、前述した通り、前記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆っている部分の厚さ寸法 T を、 0. 5mm未

9

満に抑えられる。即ち、これら両折れ曲がり連続部 9には、上記外周面 7に径方向外方から噴射するセラミックス溶滴、及び、上記軸方向両端面 8に軸方向外方から噴射するセラミックス溶滴が付着する。この為、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法は、上記外周面 7及び上記軸方向両端面 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法よりも大きくなる。 [0145] 本例の場合には、上記各面 7、 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法を 0. 4mm以下に抑えている為、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法を 0. 5mm未満に抑えられる。厚さが 0. 5mm程度のセラミックス溶射層であれば、厚さ寸法が過大であるとは言えず、そのままであっても (研磨により厚さ寸法を小さくしなくても）、割れ、欠け等の損傷を発生しにくい。従って、上記セラミックス溶射層である前記絶縁皮膜 6bのうちで、上記両折れ曲がり連続部 9を被覆した部分を研磨する手間を省略して、コスト低減を図れる。

[0146] 又、本例の場合には、 0. 5重量％以上のジルコユアを含有している為、封孔処理に拘らず、外観悪ィ匕に結び付く様な色むらは発生しない。即ち、セラミックス溶射層内部に存在する微細な空隙を合成樹脂により塞ぐ為の封孔処理に伴って、この合成榭脂の一部が上記セラミックス溶射層の表面に表れる。 0. 5重量％以上のジルコ- ァを含有したセラミックス材料の場合には、表面の色彩がクリーム色 (淡黄色）がかつている為、上記封孔処理に使用する合成樹脂として、適切な色彩のものを使用すれば、表面に、製品の外観を悪くする程の色むらを生じる事はない。

[0147] 但し、上記ジルコユアを、 2. 5重量％を越えて含有させると、必要とする絶縁性能を確保する為に要する、上記セラミックス溶射層の厚さが大きくなる。そこで、上記ジルコユアの含有量を、 0. 5〜2. 5重量⁰ /₀の範囲に規制する。

[0148] 尚、セラミックス溶射層中に於ける、上記ジルコユアの含有量を、 2. 5重量％以下に抑える事により、溶射層形成時の材料 (アルミナ粒)の歩留が多少は悪ィ匕する。伹し、粒径が 10〜50 μ mで、平均粒径が 15〜25 μ mであるアルミナを使用すれば、上記セラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率を向上させる事と合わせて、上記セラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度を向上させ、コスト上昇を抑えられる。即ち、付着効率の向上による材料費の節約と、寸法精度の向上による仕上加工の容易ィ匕 (仕上加工時間の短縮化)とにより、電食防止用絶縁転がり軸受の製造コストの低廉化を図れる。

[0149] 更に、本例の場合、上記セラミックス溶射層に、高強度、高靱性を有するジルコユアを含有させている為、このセラミックス溶射層の密着力を向上させる事ができる。この様に、セラミックス溶射層の密着力が向上すれば、このセラミックス溶射層が剥がれにくくなる為、耐久性を十分確保できる。

[0150] [実施の形態の第 3例]

図 4〜6は、本発明の実施の形態の第 3例を示している。尚、本例の特徴は、外輪 3 dを金属製のハウジング 15に嵌合した場合でも、このハウジング 15の表面とこの外輪 3dの両端部内周面に形成した係止溝 14との間で放電現象が生じる事を防止すべく、上記両係止溝 14にも絶縁皮膜 6cを被覆する点にある。その他の構造及び作用は、前述の図 34〜36に示した従来構造と同様である。この為、上記図 34〜36に示した構造と同様の部分及び重複する図示を省略或は簡略にし、以下、本例の特徴部分及び従来構造と異なる部分を中心に説明する。

[0151] 本例の場合、上記外輪 3dの外周面 7及びこの外輪 3dの軸方向両端面 8にカ卩えて、上記両係止溝 14の表面にも、セラミックス製の絶縁皮膜 6cを被覆している。この絶縁皮膜 6cは、アルミナを 99重量％以上含むセラミックスの溶滴を上記外周面 7及び軸方向両端面 8、更には両係止溝 14に、例えばプラズマ溶射により噴射して成る、セラミックス溶射層である。この様なセラミックス溶射層である、上記絶縁皮膜 6cは、上記外周面 7、軸方向両端面 8及び両係止溝 14の他、この外周面 7の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面 8の外周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の折れ曲がり連続部 9の表面も覆っている。又、上記軸方向両端面 8の内周縁と上記両係止溝 14の軸方向両端縁との連続部も、上記絶縁皮膜 6cにより覆っている。

[0152] 従って、本例の場合、上記外輪 3dの表面のうち、上記外周面 7から、折れ曲がり連続部 9、軸方向両端面 8、両係止溝 14までの部分を、上記絶縁皮膜 6cにより覆っている。又、これら両係止溝 14の表面で上記絶縁皮膜 6cにより覆う部分は、これら両係止溝 14の軸方向内側の側面 24の内周縁までとして、る。

[0153] 又、上記両係止溝 14を除く上記各面 7、 8、 9を覆っている、上記絶縁皮膜 6cの厚さ寸法 T、 T、 T (図 5参照）のうち、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆

7 8 9

つている部分の厚さ寸法 T、 Tに関しては、 0. 4mm以下に抑えている。そして、これ

7 8

ら各部分の厚さ寸法 T、 Tを 0. 4mm以下に抑える事により、上記両折れ曲がり連続

7 8

部 9の表面を覆っている部分の厚さ寸法 Tを、 0. 5mm未満 (好ましくは 0. 48mm以

9

下）に抑えている。 [0154] 又、上記各面 7、 8、 9を覆う絶縁皮膜 6cのうち、上記外周面 7及び軸方向両端面 8 の表面を覆っている部分を研磨する事により、これら各部分を平滑面とし、これら各面 7、 8と上記外輪 3dを内嵌固定する、相手部材であるハウジング 15 (図 6参照）の内面とが密に当接する様にしている。この様な研磨に伴って、上記各面 7、 8を覆っている上記絶縁皮膜 6cの表面部分（図 5の斜格子部分)が、図 5に示した研磨取代 δ 分だけ除去されて、この絶縁皮膜 6cの厚さ寸法が、セラミックス溶射層を形成した状態よりも薄くなつている。但し、上記研磨取代 δを除去した後の厚さ t ( =T— δ )、 t

7 7 8

( =T - δ )に関しても、 0. 25mm以上確保している。これに対して、上記絶縁皮膜 6

8

cのうちで上記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆っている部分に関しては、コスト低減の為に、研磨する事なぐそのままの（セラミックスの溶滴を噴射したままの）状態としている。

[0155] 又、前記両係止溝 14を覆う絶縁皮膜 6cに就いては、少なくとも 0. 25mm以上の厚さを確保する事が好ましい。即ち、これら両係止溝 14は、上記外周面 7及び軸方向両端面 8に比べて形状が複雑である為、上記絶縁皮膜 6cの厚さを規制する事は難しい。従って、上記両係止溝 14の表面を覆う絶縁皮膜 6cの厚さにばらつきが生じ易い。但し、近年の溶射技術の向上により、或る程度厚さを規制する事は可能である。この為、溶射の際に注意して、上記両係止溝 14を覆う絶縁皮膜 6cの厚さを、 0. 25mm 以上とする事が好ましい。この様に、 0. 25mm以上の膜厚を確保できれば、十分な絶縁性能を確保できる。

[0156] 尚、上記両係止溝 14に係止する密封装置が、芯金 12により弾性材 13を補強して成るシールリング 10 (図 35参照）の場合、上記両係止溝 14に係止されるのは、上記弹性材 13部分である。従って、前記ハウジング 15に内嵌支持される部分である上記外周面 7及び軸方向両端面 8と比べて、絶縁皮膜 6cが多少厚くても、割れや欠け等の損傷が生じにくい。従って、上記両係止溝 14に上記両シールリング 10を係止する場合には、これら両係止溝 14を覆う絶縁皮膜 6cの厚さは、次述する機能的な問題がない範囲で、大きくなつても良い。これに対して、例えば、シールド板 11 (図 36参照）を係止する場合等には、絶縁皮膜 6cに割れや欠け等の損傷が生じる可能性がある為、溶射方法を工夫したり、溶射層に研磨を施す等して、上記両係止溝 14を覆う絶縁皮膜 6cの厚さを、 0. 5mm以下に抑える事が好ましい。

[0157] 又、上記両係止溝 14に係止する部材が、上記シールリング 10とシールド板 11との何れであっても、溶射後の寸法を考慮した上で、溶射前の上記両係止溝 14の寸法を規制する事が好ましい。即ち、上述した様に、これら両係止溝 14に絶縁皮膜 6cを溶射する場合、厚さを規制する事が難しい。従って、予め、溶射層がどの様に形成されるかを調べた上で、絶縁皮膜 6cを形成する前の上記両係止溝 14の寸法を規制し、溶射後でも、上記シールリング 10或はシールド板 11を係止する上で、機能的に問題が生じない様にする。例えば、絶縁皮膜 6cを形成した後の係止溝 14の両内側面で上記両部材 10、 11を係止する部分の間隔が大き過ぎたり、或は、これら両部材 10 、 11を係止する部分の間隔が狭過ぎない様にする。そして、これらシールリング 10或はシールド板 11を十分に奥まで進入させる事ができず、これらシールリング 10或はシールド板 11が外れ易くなつたり、或は、これらシールリング 10或はシールド板 11を係止する際に、過大な力が必要となる事を防止する。

[0158] 上述の様に構成する本例の電食防止用絶縁転がり軸受によれば、転がり軸受を回転支持部に組み込んだ場合に、係止溝 14とこれら両係止溝 14を形成した外輪 3dを嵌合するハウジング 15との間で放電現象が生じる事を防止できる。即ち、前述した従来構造の場合には、図 38 (B)に示す様に、係止溝 14に絶縁皮膜を形成していない為、ハウジング 15の一部表面と、外輪 3aの表面のうちで、絶縁皮膜により被覆されていない部分 (即ち、係止溝 14の軸方向端縁)との距離 L が短くなる。この為、電位差 1S 例えば 1500V以上と大きい場合には、上記ハウジング 15の一部表面と上記両係止溝 14の表面との間で、放電現象が生じる可能性がある。これに対して、本例の場合、係止溝 14を絶縁皮膜 6cにより覆っている為、図 6 (B)に示す様に、外輪 3dをハウジング 15に、このハウジング 15の一部と上記両係止溝 14とが隣接する様に組み込んでも、このハウジング 15の一部表面と、この外輪 3dの表面のうちで、絶縁皮膜 6 cにより被覆されていない部分 (即ち、係止溝 14の側面 24の内周縁)との距離 L を、

2 上記図 38に示した構造の距離 L よりも大きくできる。従って、上記ハウジング 15の一部表面と上記両係止溝 14の表面との間で、放電現象が生じる事を防止できる。

[0159] 又、本例の場合、例えば、シールリング 10として、導電性を有するカーボンブラックを添加したアタリ口-トリルブタジエンゴム製の弹性材 13を使用したり、金属製のシールド板 11を使用した場合でも、少なくとも外輪 3d側に電流が流れる事を防止できる。即ち、上記両係止溝 14を絶縁皮膜 6cにより覆わずに、導電性を有するシールリング 10或は金属製のシールド板 11を使用した場合、これらシールリング 10或はシールド板 11の表面とハウジング 15の表面との間で生じる放電現象により、これらシールリング 10或はシールド板 11を通じて電流が流れ易くなる。これに対して、本例の場合、これらシールリング 10或はシールド板 11を係止する上記両係止溝 14を絶縁皮膜 6cにより覆っている為、上記放電現象を防止して、上記シールリング 10或はシールド板 1 1を通じて電流が流れる事を防止できる。

[0160] 但し、上述の様に、導電性を有するシールリング 10或は金属製のシールド板 11を、上記両係止溝 14に係止した状態では、これらシールリング 10或はシールド板 11の外周縁部のうち、これら両係止溝 14力も露出した部分と上記ハウジング 15の表面との距離が短くなる。この場合でも、この距離は、前の図 38 (B)に示した構造での、ハウジング 15の表面と係止溝 14の表面との距離 L よりも大きい。従って、このハウジング 15の表面と上記シールリング 10或はシールド板 11との間で、放電現象は生じにくい。又、仮に、上記ハウジング 15の表面と上記シールリング 10或はシールド板 11との間で放電現象が生じても、上記係止溝 14を絶縁皮膜 6cにより覆っている為、電流が外輪 3d側に流れる事は無い。従って、上記シールリング 10或はシールド板 11の内周縁部と内輪の両端部外周面との間で放電現象が生じる可能性があるが、外輪軌道 4若しくは内輪軌道と各転動体との接触部で電食が生じる事はな!/ヽ。

[0161] 又、絶縁性能の確保は、上記絶縁皮膜 6cを構成するセラミックス溶射層として、ァルミナを 99重量％以上含有するものを使用する事により図れる。即ち、アルミナを 99 重量％以上含有するセラミックス溶射層は電気抵抗値が大き!ヽ (優れた絶縁性を有する）為、使用状態での絶縁皮膜 6cの厚さを 0. 25mm以上確保すれば、電位差が大きくても、電食防止効果を十分に確保できる。

[0162] 尚、封孔処理に伴って、セラミックス溶射層の表面に色むらが生じる事を防止する為に、上記セラミックス溶射層に、酸化チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有させる事が好ましい。セラミック溶射層の表面の色彩をグレー (灰色）が力つたものとする為には、酸化チタンの含有量を 0. 02〜0. 2重量％とする事が好ましい。又、溶射層形成時の材料（アルミナ粒）の歩留を保つ為に、粒径が 10〜50 /ζ πιで、平均粒径が 15〜2 5 μ mであるアルミナを使用する事が好ましい。

[0163] 又、前記外輪 3dの外周面 7及び軸方向両端面 8を覆う絶縁皮膜 6cの場合、研磨後のこの絶縁皮膜 6cの厚さを 0. 25mm以上確保する為には、研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下としても、十分に（最大で 0. 15mm程度の)研磨代を確保できる。即ち、前記外輪 3dの外周面 7を覆う絶縁皮膜 6cの表面と、前記ハウジング 1 5の内面とを均一に当接させて、上記外輪 3dの姿勢を安定させると共に、上記絶縁皮膜 6cの一部に過大な力が加わる事を防止する為には、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の表面を覆っている部分を研磨する必要がある。この場合でも、必要な研磨代は 0. 15mm以下であるから、上記研磨前のセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えても、研磨後の絶縁皮膜 6cの厚さを 0. 25mm以上確保できる。

[0164] そして、上記各面 7、 8を覆うセラミックス溶射層の厚さを 0. 4mm以下に抑えられれば、前述した通り、前記両折れ曲がり連続部 9の表面を覆っている部分の厚さ寸法 T

9 を、 0. 5mm (更には 0. 48mm)以下に抑えられる。即ち、上記両折れ曲がり連続部 9 には、上記外周面 7に径方向外方から噴射するセラミックス溶滴、及び、上記軸方向両端面 8に軸方向外方から噴射するセラミックス溶滴が付着する。この為、上記両折れ曲がり連続部 9を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法は、上記外周面 7及び上記軸方向両端面 8を覆うセラミックス溶射層の厚さ寸法よりも大きくなる。この場合でも、上記厚さ寸法 Tを 0. 5mm以下に抑えれば、上記両折れ曲がり連続部 9を覆っている

9

セラミックス溶射層に、割れや欠け等の損傷が生じに《できる。

[0165] 尚、絶縁皮膜 6cを構成するセラミックス溶射層を、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有するものの代わりに、アルミナの含有量力 S97重量％以上で、ジルコユアを 0. 5〜2. 5重量％含有するものとしても良い。

[0166] [実施の形態の第 4例]

図 7は、本発明の実施の形態の第 4例を示している。本例の場合、外輪 3eの外周面 7、軸方向両端面 8及び両折れ曲がり連続部 9、更には係止溝 14を、例えば、 PP S榭脂等の合成樹脂製の絶縁皮膜 6dにより被覆している。本例の場合には、上記外輪 3eの外周面 7及び軸方向両端面 8に、それぞれ凹部 25を形成している。そして、上記絶縁皮膜 6dを上記各面 7、 8、 9、 14に被覆した状態で、この絶縁皮膜 6dのうちで、上記各凹部 25と整合する位置に形成された凸部 26が、これら各凹部 25と係合する。この結果、上記外輪 3eの各面 7、 8、 9、 14と上記絶縁皮膜 6dとの結合力を高められ、この絶縁皮膜 6dのこれら各面 7、 8、 9、 14からの分離を防止できる。

[0167] 上記外輪 3eの各面 7、 8、 9、 14に上記絶縁皮膜 6dを被覆する方法として、例えば、この外輪 3eにこの絶縁皮膜 6dをモールド成形により固設する方法がある。この場合、モールド成形時に、この絶縁皮膜 6dの一部が上記各凹部 25に入り込み、上記各凸部 26が形成される。

[0168] 又、上述の様に絶縁皮膜 6dを合成樹脂製とした場合も、上記外輪 3eの外周面 7、軸方向両端面 8及び折れ曲がり連続部 9、更には係止溝 14に被覆する絶縁皮膜 6d の（凸部 26を除く)厚さを、それぞれ適正に規制すれば、絶縁性能の確保と、割れ等の損傷の防止とを高次元で両立させる事ができる。例えば、上記各面 7、 8、 9、 14のそれぞれの厚さを、 0. 2〜1. Omm、好ましくは 0. 25〜0. 5mmとする。その他の構造及び作用は、上述の第 3例と同様である。

[0169] [実施の形態の第 5例]

図 8は、本発明の実施の形態の第 5例を示している。尚、本例の特徴は、大型の転力 Sり軸受の外輪 3f側にセラミックス製の絶縁皮膜 17bを形成した場合でも、十分な絶縁性能を得るベぐこの絶縁皮膜 17bの特性を規制する点にある。転がり軸受の基本的構造及び作用は、前述の特許文献 6、 11〜13等、従来から知られている転がり軸受と同様である。この為、従来構造と同様の部分に就いては、説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

[0170] 本例の転がり軸受 16bは、前述の図 39に示した構造と同様に、それぞれ力軸受鋼 (例えば SUJ2、 SUJ3)等の金属製である、外輪 3fと、内輪 Idと、複数の玉 18とを備える。又、本例の場合、このうちの外輪 3fに寸法安定ィ匕処理を施している。この寸法安定化処理として、例えば、焼き入れ後に高温 (例えば 240°C)で焼き戻しを行ない、残留オーステナイト量を 2容量％以下としている。又、本例の場合、上記転がり軸受 16b (外輪 3f)の外径 R 力 S200mm以上である。 [0171] 特に、本例の場合、上記外輪 3fの外周面 7と軸方向両端面 8とを、アルミナを主成分とするセラミックス製の絶縁皮膜 17bにより覆っている。尚、この絶縁皮膜 17bは、 1 層とし、前述の特許文献 12〜 13に記載されている様な金属層は形成していない。又、上記絶縁皮膜 17bは、プラズマ溶射により形成しており、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜としている。又、上記絶縁皮膜 17bは、上記外周面 7及び軸方向両端面 8の他、この外周面 7の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面 8の外周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の外径側折れ曲がり連続部 27の表面も覆っている。更に、本例の場合、上記両端面 8の内周縁と上記外輪 3fの内周面の軸方向両端縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の内径側折れ曲がり連続部 28の表面も、上記絶縁皮膜 17bにより覆っている。

[0172] 又、本例の場合、上記外輪 3fの外周面 7、両端面 8を覆う上記絶縁皮膜 17bの膜厚を、 0. 1〜0. 7mmとしている。この様に、絶縁皮膜 17bの膜厚を規制する為に、セラミックスの絶縁皮膜を形成した後、表面を研磨する。又、上記絶縁皮膜 17bの厚さは、少なくとも上記外周面 7及び両端面 8を覆う部分が 0. 1〜0. 7mmであれば良い。即ち、上記絶縁皮膜 17bのうちで上記外径側、内径側各折れ曲がり連続部 27、 28 の表面を覆っている部分に関しては、コスト低減の為に、研磨する事なぐそのままの (セラミックスの溶滴を噴射したままの）状態としても良い。尚、好ましくは、上記外周面 7及び両端面 8を覆う部分の研磨後の膜厚を、 0. 5mm以下とする。これにより、研磨による削り代を含めても、研磨前の全体の膜厚を小さくでき、低コストィ匕を図れる。本例の場合、上述の様に、絶縁皮膜 17bの材質及び膜厚を規制する事により、この絶縁皮膜 17bの絶縁抵抗値を 1000Μ Ω以上、静電容量を 27nF以下としている。

[0173] 又、前記転がり軸受 16bは、インバータ制御される、例えば風車用発電機の回転支持部に組み込まれる。即ち、上記外輪 3fをこの回転支持部を構成する、金属製のハウジングに隙間嵌めで内嵌固定すると共に、前記内輪 Idをこの回転支持部を構成する、金属製の軸に締り嵌めで外嵌固定する。

[0174] 上述の様に構成する本例の転がり軸受 16bによれば、外径が 200mm以上の大型の転がり軸受 16bの外輪 3fに、セラミックス製の絶縁皮膜 17bを形成する場合でも、この絶縁皮膜 17bの性能を十分に確保できる。 [0175] 即ち、本例の場合、上記絶縁皮膜 17bを、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01-0. 2重量％含有する絶縁皮膜とし、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとして、上記絶縁皮膜 17bの絶縁抵抗値を 1000Μ Ω以上、静電容量を 27nF以下としている。この為、表面積の大きい上記外輪 3f側に上記絶縁皮膜 17bを形成しても、上記転がり軸受 16bの高インピーダンス化を確実に図れる。

[0176] 又、本例の場合、上記外輪 3fの表面のうち、内径側折れ曲がり連続部 28の表面も上記絶縁皮膜 17bにより覆っている為、沿面放電を避けて、インピーダンスをより高くできる。例えば、上記外輪 3fの端面 8をハウジングの内周面に設けた段差に当接させる場合、絶縁皮膜 17bが形成されていないこの外輪 3fの内周面端部とこの段差との距離が近くなる場合がある。この場合、この外輪 3fの軸方向端面 8を上記絶縁皮膜 17bにより覆っていたとしても、この外輪 3fの内周面を沿って、上記段差に電流が流れる可能性がある。これに対して、この外輪 3fの内周面両端縁と軸方向両端面 8 の内周縁とを連続させる上記内径側折れ曲がり連続部 28の表面を上記絶縁皮膜 17 bにより覆えば、上記外輪 3fの内周面を沿って軸側に電流が流れる事を防止できる。

[0177] 又、上記絶縁皮膜 17bを、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸ィヒチタンを 0.

01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜により形成し、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとしている為、上述した様な高インピーダンスを有する絶縁皮膜 17bを安価に得られる。本例の場合、この絶縁皮膜 17bをプラズマ溶射により形成している為、高温のプラズマの溶射ガスにより局部的に高温になる力上記絶縁皮膜 17bを形成する外輪 3fに高温寸法安定化処理を施している為、プラズマ溶射により局部的に高温になっても、この外輪 3fの寸法精度を維持できる。

[0178] 尚、絶縁皮膜 17bを、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユアを 0. 1〜2 . 5重量％含有し、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとしたセラミックス溶射層により構成する事もできる。

[0179] [実施の形態の第 6例]

図 9は、本発明の実施の形態の第 6例を示している。尚、本例の特徴は、安価でィンピーダンス (絶縁抵抗値)が高、構造を実現すべく、内輪 le側にセラミックス製の絶縁皮膜を形成し、この内輪 leと相手部材との締め代を規制する点にある。軸受装置の基本的構造及び作用は、前述の特許文献 6、 11〜13等、従来から知られている軸受装置と同様である。この為、従来構造と同様の部分に就いては、説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

[0180] 本例の軸受装置も、上記特許文献 6、 11〜13に記載された構造と同様に、転がり軸受 16cと、この転がり軸受 16cを外嵌する、相手部材である、図示しない金属製の軸とを備える。この軸の材料として、例えば、機械構造用鋼のクロムモリブデン鋼や、ニッケルクロムモリブデン鋼、中炭素鋼等の炭素鋼が挙げられる。又、上記転がり軸受 16cは、前述の図 39に示した構造と同様に、それぞれが、軸受鋼 (例えば SUJ2、 SUJ3)等の金属製である、外輪 3gと、上記内輪 leと、複数の玉 18とを備える。又、本例の場合、このうちの内輪 leに寸法安定ィ匕処理を施している。この寸法安定化処理として、例えば、焼き入れ後に高温 (例えば 240°C)で焼き戻しを行ない、残留ォーステナイト量を 2容量％以下として、る。

[0181] 又、本例の場合、上記外輪 3gの外周面 7と軸方向両端面 8とを合わせた部分の表面積力上記内輪 leの内周面 29と軸方向両端面 30とを合わせた部分の表面積に対して 1. 3倍以上である。又、本例の場合、上記転がり軸受 16c (内輪 le)の内径 R 力 S 100mm以上である。

[0182] 特に、本例の場合、上記内輪 leの内周面 29と軸方向両端面 30とを、アルミナを主成分とするセラミックス製の絶縁皮膜 17cにより覆っている。尚、この絶縁皮膜 17cは、 1層とし、前述の特許文献 12〜 13に記載されている様な金属層は形成していない。又、上記絶縁皮膜 17cは、プラズマ溶射により形成しており、アルミナの含有量が 9 9重量％以上で、酸化チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜としている。又、上記絶縁皮膜 17cは、上記内周面 29及び軸方向両端面 30の他、この内周面 29 の軸方向両端縁とこれら軸方向両端面 30の内周縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の内径側折れ曲がり連続部 31の表面も覆っている。更に、本例の場合、上記両端面 30の外周縁と上記内輪 leの外周面の軸方向両端縁とを連続させる、断面四分の一円弧状の外径側折れ曲がり連続部 32の表面も、上記絶縁皮膜 17cにより覆つている。

[0183] 又、本例の場合、上記内輪 leの内周面 29、両端面 30を覆う上記絶縁皮膜 17cの膜厚を、 0. 1〜0. 7mmとしている。この様に、絶縁皮膜 17cの膜厚を規制する為に、セラミックスの絶縁皮膜を形成した後、表面を研磨する。又、上記絶縁皮膜 17cの厚さは、少なくとも上記内周面 29及び両端面 30を覆う部分が 0. 1〜0. 7mmであれば良い。即ち、上記絶縁皮膜 17cのうちで上記内径側、外径側両折れ曲がり連続部 31 、 32の表面を覆っている部分に関しては、コスト低減の為に、研磨する事なぐそのままの（セラミックスの溶滴を噴射したままの）状態としても良い。本例の場合、上述の様に、絶縁皮膜 17cの材質及び膜厚を規制する事により、この絶縁皮膜 17cの絶縁抵抗値を 1000Μ Ω以上、静電容量を 27nF以下としている。

[0184] 又、前記転がり軸受 16cは、インバータ制御される電動機或は発電機の回転支持部に組み込まれる。即ち、上記外輪 3gをこの回転支持部を構成する、金属製のハウジングに隙間嵌めで内嵌固定すると共に、上記内周面 29及び両端面 30に上記絶縁皮膜 17cを形成した上記内輪 leを、上記回転支持部を構成する軸に締り嵌めで外嵌固定する。この軸は、前述した様に、クロムモリブデン鋼や中炭素鋼等の金属製である。本例の場合、この状態で、上記内輪 leと上記軸との締め代を、上記絶縁皮膜 17cが損傷しな、様に規制して、る。

[0185] この為に、本例の場合、上記内輪 leと軸との締め代を、使用時でもこの内輪 leの内周面 29を覆う絶縁皮膜 17cに作用するフープ応力力 200N/mm²以下となる様に規制している。この様に、絶縁皮膜 17cに作用するフープ応力は、例えば、上記内輪 le及び軸の材質、寸法、上記絶縁皮膜 17cの材質、膜厚、及び、使用時の想定温度等から、算出可能である。そして、使用時のフープ応力が 200N/mm²を越えない様に、上記内輪 leと軸との締め代を定める。勿論、これら内輪 leと軸との嵌合時（常温時）にも、上記絶縁皮膜 17cに作用するフープ応力が 200N/mm²を越えない様にする。この様に、フープ応力が 200N/mm²を越えない様にする為に、例えば、内輪 leの内径が 180mmの転がり軸受に就いて、軸受等級が 0級の場合、軸との嵌め合いの寸法許容差を、 k5〜r7 (JIS B 1566)の範囲に設定する。

[0186] 上述の様に構成する本例の構造によれば、軌道輪にセラミックス製の絶縁皮膜を形成する構造で、安価でインピーダンス (絶縁抵抗)が高ヽ構造を実現できる。

[0187] 即ち、本例の場合、内輪 le側に絶縁皮膜 17cを形成している為、外輪 3g側に皮膜を形成する場合と比べて、この絶縁皮膜 17cを形成する面積を小さくできる。この結果、この絶縁皮膜 17cの静電容量を小さくして、インピーダンスを大きくできる。又、静電容量を小さくする為に膜厚を大きくする必要がない為、製造コストを低くできる。

[0188] 上記内輪 le及び軸を構成する金属は、上記絶縁皮膜 17cを構成するセラミックスよりも弾性係数が小さぐ線膨張係数が大きい為、使用時の温度上昇に伴い、上記内輪 leと軸との締め代が大きくなつて、上記絶縁皮膜 17cに作用するフープ応力が大きくなる。この為、嵌合時の締め代が大き過ぎる場合には、温度上昇に伴うフープ応力の増大により、この絶縁皮膜 17cに損傷が生じる可能性がある。これに対して本例の様に、上記内輪 leと軸との締め代を適正にすれば、これら内輪 leと軸とを強固に結合できると共に、この内輪 leの内周面を覆う上記絶縁皮膜 17cの損傷を防止できる。特に、本例の場合、これら内輪 leと軸との締め代を、使用時でもこの内輪 leの内周面 29を覆う絶縁皮膜 17cに作用するフープ応力が 200N/mm²以下となる様に規制している為、この絶縁皮膜 17cにクラック等の損傷が生じる事を、より確実に防止できる。

[0189] 又、本例の場合、上記絶縁皮膜 17cを、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01-0. 2重量％含有する絶縁皮膜とし、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとして、上記絶縁皮膜 17cの絶縁抵抗値を 1000Μ Ω以上、静電容量を 27nF以下としている。この為、軸受装置の高インピーダンス化を、より確実に図れる。又、本例の場合、上記内輪 leの表面のうち、外径側折れ曲がり連続部 32の表面も上記絶縁皮膜 17c により覆っている為、沿面放電を避けて、インピーダンスをより高くできる。例えば、上記内輪 leの端面 30を軸の外周面に設けた段差に当接させる場合、絶縁皮膜 17cが形成されていないこの内輪 leの外周面端部とこの段差との距離が近くなる場合がある。この場合、この内輪 leの軸方向端面 30を上記絶縁皮膜 17cにより覆っていたとしても、この内輪 leの外周面を沿って、上記段差に電流が流れる可能性がある。これに対して、この内輪 leの外周面両端縁と軸方向両端面 30の外周縁とを連続させる上記外径側折れ曲がり連続部 32の表面を上記絶縁皮膜 17cにより覆えば、上記内輪 leの外周面を沿って軸側に電流が流れる事を防止できる。

[0190] 又、上記絶縁皮膜 17cを、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸ィ匕チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有する絶縁皮膜により形成し、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとしている為、上述した様な高インピーダンスを有する絶縁皮膜 17cを安価に得られる。本例の場合、この絶縁皮膜 17cをプラズマ溶射により形成している為、高温のプラズマの溶射ガスにより局部的に高温になる力上記絶縁皮膜 17cを形成する内輪 leに高温寸法安定化処理を施している為、プラズマ溶射により局部的に高温になっても、この内輪 leの寸法を維持できる。

[0191] 又、本例の場合、前記外輪 3gの外周面 7と両端面 8とを合わせた部分の表面積が、上記内輪 leの内周面 29と両端面 30とを合わせた部分の表面積に対して 1. 3倍以上である。又、転がり軸受 16cの内径が 100mm以上である。この為、軸受装置の高ィンピーダンス化とコスト低減とを、より高度に両立させる事ができる。又、内径が 100m m以上の転がり軸受 16cの場合、上記内周面 29への溶射が行ない易ぐ作業性が良好となり、低コストィ匕を図れる。

[0192] 尚、絶縁皮膜 17cを、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユアを 0. 1〜2 . 5重量％含有し、膜厚を 0. 1〜0. 7mmとしたセラミックス溶射層により構成する事もできる。

[0193] [実施の形態の第 7例]

図 10〜11は、本発明の実施の形態の第 7例を示している。転がり軸受は、内輪 If の外周面に形成した内輪軌道 2と外輪 3hの内周面に形成した外輪軌道 4との間に複数の転動体 5を設ける事で、上記内輪 Ifと外輪 3hとの相対的回転を自在として、る。そして、この外輪 3hの外周面及び軸方向両端面 8に、絶縁皮膜 6eを被覆している

[0194] 又、本例の場合には、上記外輪 3hの軸方向両端面 8と内周面 33との間に、この外輪 3hの中心軸に対し 45度傾斜した、部分円すい凹面状の面取り部 23を形成している。これら両面取り部 23部分が、母線形状が直線である部分円すい凹面状の凹入部分となる。そして、上記両面取り部 23の外周縁と上記軸方向両端面 8との連続部 22b を、断面形状の曲率半径 rが lmm以上である、部分円弧状の凸曲面 34としている。又、上記両面取り部 23の内周縁部分 (を被覆した上記絶縁皮膜 6eの表面）と上記軸方向両端面 8 (を被覆したこの絶縁皮膜 6eの表面）との、上記外輪 3hの軸方向に関する距離（ =上記面取り部 23の内周縁部分を被覆した絶縁皮膜 6eの表面とハウジング 15bとの距離) Lを、 1mm以上確保している。

[0195] 上述の様に構成する本例の構造によれば、上記外輪 3hと、この外輪 3hと接触した、導電材製のハウジング 15bとの間を電流が流れようとした場合でも、このハウジング 15bと対向する上記連続部 22bへの電流の集中程度は限られる。即ち、この連続部 22bは、断面形状の曲率半径 rが lmm以上の部分円弧状の凸曲面 34であり、尖鋭端ではないので、上記連続部 22bに電流が集中する程度を抑えられる。この為、汎用或は鉄道車両用の電動モータの回転軸、或は発電機の回転軸の回転支持部に組み込んだ電食防止用絶縁転がり軸受に加わる程度の電圧 (DC1000V以下)であれば、上記連続部 22bと上記ハウジング 15bとの間でスパークが発生する事は殆どなくなる。この為、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。尚、本発明者が、上記曲率半径 rを、 0. 6mm、 1. Omm、 1. 2mm、 1. 5mmの 4段階に変化させて、上記外輪 3hと上記ハウジング 15bとの間に 1000Vの直流電圧を印加した場合に、上記曲率半径 rが、 0. 6mmの場合には、上記連続部 22b部分でスパークが発生したのに対して、この曲率半径 r力 1. Omm、 1. 2mm、 1. 5mmである場合には、スパークは発生しな力つた。尚、実験では、絶縁皮膜 6eの材質をホワイトアルミナとし、厚さを 0. 2mmとした。又、上記面取り部 23の内周縁部分を被覆したこの絶縁皮膜 6eの表面と上記ハウジング 15bとの距離 Lは 1. Ommとした。

[0196] この様な実験からも明らかな通り、本発明の場合には、上記絶縁皮膜 6eを特に厚くしなくても（例えば 0. 5mm以下、更には 0. 3mm以下としても）、上記外輪 3hと上記導電材製のハウジング 15bとの間でスパークが発生する事を防止できる。この為、使用条件が厳しい場合にも電食を十分効果的に防止できる電食防止用絶縁転がり軸受を、低コストで実現できる。尚、上記連続部 22bの断面形状の曲率半径 rは、好ましくは 2mm以上とする。即ち、この曲率半径 rの値は、上記面取り部 23の内周縁部分を被覆した上記絶縁皮膜 6eの表面と上記ハウジング 15bとの距離 Lを lmm以上 (好ましくは 2mm以上)確保できる限り大きくする事が好ましい。この距離 Lを確保できる限り、曲率半径 rとして、 100mmと言った、大きな値を採用する事もできる。

[0197] [実施の形態の第 8例] 図 12は、本発明の実施の形態の第 8例を示している。本例の場合には、被覆軌道輪である外輪 3hの軸方向端面 8の内径寄り部分に形成した凹入部分を、この外輪 3 hの中心軸に対する傾斜角度が互いに異なり、それぞれの母線形状が直線である、複数（図示の例では 3個）の部分円すい凹面 35a、 35b、 35cを連続させたものとしている。そして、隣接する部分円すい凹面 35a、 35b、 35c同士の交差角度、及び最も外径側に存在する部分円すい凹面 35cと上記軸方向端面 8との連続部 22c、 22d、 22eの頂角を、何れも 150度以上（更に好ましくは 165度以上）としている。又、本例の場合には、最も内径寄りに存在する上記部分円すい凹面 35aの内周縁を被覆した絶縁皮膜 6eの表面とハウジング 15bとの距離 Lを、 1mm以上 (好ましくは 2mm以上）確保している。

[0198] 上述の様に構成する本例の構造によっても、上記外輪 3hと、この外輪 3hと接触した、導電材製のハウジング 15bとの間を電流が流れようとした場合でも、このハウジング 15bと対向する上記各連続部 22c、 22d、 22eへの電流の集中程度は限られる。即ち、これら各連続部 22c、 22d、 22eは、頂角が 150度以上（更に好ましくは 165度以上)であり、尖鋭端ではないので、上記各連続部 22c、 22d、 22eに電流が集中する事はなぐ電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。尚、上記各連続部 22c、 22d、 22eの頂角は、上記部分円すい凹面 35aの内周縁を被覆した上記絶縁皮膜 6eの表面とハウジング 15bとの距離 Lを lmm以上 (好ましくは 2mm以上）確保できる限り、大きくする事が好ましい。逆に言えば、上記各連続部 22c、 22d、 22 eの頂角が 175度を超えると、上記距離 Lを確保する事が難しくなる。従って、これら各連続部 22c、 22d、 22eの頂角は、 175度以下に抑える事が現実的である。絶縁皮膜 6eの厚さが 0. 5mm未満、特に 0. 3mm未満の場合に発明の効果が顕著になる事は、前述した実施の形態の第 7例の場合と同様である。

[0199] [実施の形態の第 9例]

図 13は、本発明の実施の形態の第 9例を示している。本例の場合には、被覆軌道輪である外輪 3hの軸方向端面 8の内径寄り部分に形成した凹入部分を、母線形状が直線である単一の部分円すい凹面 35としている。そして、この部分円すい凹面 35 と、上記外輪 3hの軸方向端面 8との連続部 22fの頂角を、 150度以上としている。この様な本例の場合も、この連続部 22fとハウジング 15bとの間でスパークが発生する事を防止して、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。その他の部分の構成及び作用は、前述の実施の形態の第 7例及び上述の第 8例と同様である

[0200] [実施の形態の第 10例]

図 14は、本発明の実施の形態の第 10例を示している。本例の場合には、被覆軌道輪である外輪 3hの軸方向端面 8の内径寄り部分に形成した凹入部分を、母線形状が部分円弧状の凸曲面 34aとしている。そして、上記軸方向端面 8の母線を、この凸曲面 34aの母線の接線方向に配置している。この様な本例の場合も、この凸曲面 34aと上記軸方向端面 8との連続部を含め、上記外輪 3hとハウジング 15bとの間でスパークが発生する事を防止して、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。その他の部分の構成及び作用は、前述の実施の形態の第 7例及び上述の第 8例と同様である。

[0201] [実施の形態の第 11例]

図 15は、本発明の実施の形態の第 11例を示している。本例の電食防止用絶縁転力 Sり軸受 36は、外周面に内輪軌道 2を形成した内輪 Ifと、内周面に外輪軌道 4を形成した外輪 3hとを同心に配置すると共に、これら内輪軌道 2と外輪軌道 4との間に複数の転動体 5を、保持器 37により保持した状態で、転動自在に設けている。又、上記内輪 Ifの内周面及び軸方向両端面に内径側絶縁皮膜 38を形成して、この内輪 Ifを回転軸等の内径側相手部材に外嵌固定した状態で、これら内輪 Ifと内径側相手部材との間に電流が流れない様にしている。又、外輪 3hの外周面及び軸方向両端面に外径側絶縁皮膜 39を形成して、この外輪 3hをハウジング等の外径側相手部材に内嵌固定した状態で、これら外輪 3hと外径側相手部材との間に電流が流れない様にしている。上記内径側、外径側両絶縁皮膜 38、 39として本例の場合には、セラミツタス溶射層を使用している。

[0202] この様な電食防止用絶縁転がり軸受の場合、被覆軌道輪である、上記内輪 Ifを金属製の回転軸に外嵌固定すると共に、上記外輪 3hを金属製のハウジングに内嵌固定した状態では、上記内径側、外径側両絶縁皮膜 38、 39が、このハウジングと上記回転軸との間を絶縁する。この結果、これらハウジングと回転軸との間に電流が流れなくなり、上記転がり軸受の構成各部材 lf、 3h、 5に、前述した様な電食が発生しなくなる。

[0203] 本例の場合には、上述の様な電食防止用絶縁転がり軸受 36を構成する、上記内輪 Ifの一部外周面と、上記外輪 3hの一部内周面とに、この電食防止用絶縁転がり軸受 36の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号である表示 40a、 40bを刻印している。先ず、上記外輪 3hに関しては、この外輪 3hの内周面中間部に形成した外輪軌道 4を軸方向両側から挟む 1対の外輪肩部 41のうちの一方（図 15 ( C)の右方）の外輪肩部 41の内周面に、上記表示 40aを、エアマーカ或いはレーザマーカにより刻印している。又、上記内輪 Ifに関しては、この内輪 Ifの外周面中間部に形成した内輪軌道 2を軸方向両側から挟む 1対の内輪肩部 42のうちの一方（図 15 (D)の右方）の内輪肩部 42の外周面に、上記表示 40bを、同様の方法により刻印している。これら両表示 40a、 40bは、放電の起点となって電食防止性能に悪影響を及ぼす可能性をできるだけ低く抑える為に、上記両軌道 2、 4に悪影響を及ぼさない範囲で、極力上記内輪 If及び上記外輪 3hの軸方向中央寄り部分に刻印する。従って、上記内輪肩部 42の外周面及び上記外輪肩部 41の内周面で、上記両表示 40a、 4 Obを刻印した部分は、上記電食防止用絶縁転がり軸受 36を組み立てた状態で、前記保持器 37により覆われる。

[0204] 上述の様に構成する本例の電食防止用絶縁転がり軸受 36の場合には、電食防止性能を低下させる事なぐ性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号の表示 40a、 40bを刻印できる。即ち、上記内輪 If及び上記外輪 3hの何れに就いても、これら両表示を、これら内輪 If及び外輪 3hの周面のうちで内径側、外径側両絶縁皮膜 38、 39により被覆されない部分、即ち、相手面である回転軸或いはハウジングとの間の絶縁を必要としない部分に設けているので、上記表示 40a、 40bの刻印の存在により上記電食防止性能が損なわれる事はない。又、これら表示 40a、 40bは、上記保持器 37により覆われてはいるが、この保持器 37を径方向に押し動かす事で確認できるし、仮に上記電食防止用絶縁転がり軸受 36に何らかの問題が生じた場合には、当該電食防止用絶縁転がり軸受 36を分解する事で確認できる。この為、電食防止用絶縁転がり軸受 36本来の性能を確保しつつ、この電食防止用絶縁転がり軸受 36の品質管理を効果的に図れる。

[0205] [実施の形態の第 12例]

図 16〜17は、本発明の実施の形態の第 12例を示している。本例の場合には、外輪 3hの軸方向両端面 8と内周面 33との間に、この外輪 3hの中心軸に対し 45度傾斜した、部分円すい凹面状の面取り部 23を形成している。これら両面取り部 23部分が、凹入部分を構成する。そして、上記両面取り部 23の外周縁と上記軸方向両端面 8 との連続部 22bを、断面形状が部分円弧状で、曲率半径 rが lmm以上である、凸曲面 34としている。又、上記両面取り部 23の内周縁部分（に被覆した外径側絶縁皮膜 39の表面）と上記軸方向両端面 8 (に被覆したこの外径側絶縁皮膜 39の表面）との、上記外輪 3hの軸方向に関する距離（=上記面取り部 23の内周縁部分を被覆した外径側絶縁皮膜 39の表面とハウジング 15bとの距離) Lを、 lmm以上確保している。電食防止用絶縁転がり軸受 36aの性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号である表示は、上述した実施の形態の第 11例の場合と同様に、外輪肩部 41の内周面 {図 15の（C)参照 }に刻印している。

[0206] 上述の様に構成する本例の構造によれば、上記外輪 3hと、この外輪 3hと接触した、導電材製のハウジング 15bとの間を電流が流れようとした場合でも、このハウジング 15bと対向する上記連続部 22bへの電流の集中程度は限られる。即ち、この連続部 22bは、断面形状の曲率半径 rが lmm以上の部分円弧状の凸曲面 34であり、尖鋭端ではないので、上記連続部 22bに電流が集中する程度を抑えられる。この為、汎用或は鉄道車両用の電動モータの回転軸、或は発電機の回転軸の回転支持部に組み込んだ電食防止用絶縁転がり軸受に加わる程度の電圧 (DC1000V以下)であれば、上記連続部 22bと上記ハウジング 15bとの間でスパークが発生する事は殆どなくなる。この為、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。

[0207] 尚、本発明者が、上記曲率半径 rを、 0. 6mm、 1. Omm、 1. 2mm、 1. 5mmの 4段階に変化させて、上記外輪 3hと上記ハウジング 15bとの間に 1000Vの直流電圧を印カロした場合に、上記曲率半径 rが、 0. 6mmの場合には、上記連続部 22b部分でスパークが発生したのに対して、この曲率半径 rが、 1. Omm、 1. 2mm、 1. 5mmである場合には、スパークは発生しな力つた。尚、実験では、外径側絶縁皮膜 39の材質をホワイトアルミナとし、厚さを 0. 2mmとした。又、上記面取り部 23の内周縁部分を被覆したこの外径側絶縁皮膜 39の表面と上記ハウジング 15bとの距離 Lは 1. Ommとした。

[0208] この様な実験からも明らかな通り、本例の構造の場合には、上記外径側絶縁皮膜 3 9を特に厚くしなくても（例えば 0. 5mm以下、更には 0. 3mm以下としても）、上記外輪 3hと上記導電材製のハウジング 15bとの間でスパークが発生する事を防止できる。この為、使用条件が厳しい場合にも電食を十分効果的に防止できる電食防止用絶縁転がり軸受を、低コストで実現できる。尚、上記連続部 22bの断面形状の曲率半径 r は、好ましくは 2mm以上とする。即ち、この曲率半径 rの値は、上記面取り部 23の内周縁部分を被覆した上記外径側絶縁皮膜 39の表面と上記ハウジング 15bとの距離 Lを lmm以上 (好ましくは 2mm以上)確保できる限り、大きくする事が好ましい。この距離 Lを確保できる限り、曲率半径!:として、 100mmと言った、大きな値を採用する事もできる。

[0209] 本例の場合には、前述した実施の形態の第 11例とは異なり、内輪 Ifには内径側絶縁皮膜を設けていないが、設ける事は自由である。その他の部分の構成及び作用は、上記実施の形態の第 11例と同様であるから、重複する説明は省略する。

[0210] [実施の形態の第 13例]

図 18は、本発明の実施の形態の第 13例を示している。本例の場合には、被覆軌道輪である外輪 3hの軸方向端面 8の内径寄り部分に形成した凹入部分を、この外輪 3hの中心軸に対する傾斜角度が互!ヽに異なり、それぞれの母線形状が直線である、複数（図示の例では 3個）の部分円すい凹面 35a、 35b、 35cを連続させたものとしている。そして、隣接する部分円すい凹面 35a、 35b、 35c同士の交差角度、及び、最も外径側に存在する部分円すい凹面 35cと上記軸方向端面 8との連続部 22c、 22 d、 22eの頂角を、何れも 150度以上（更に好ましくは 165度以上）としている。又、本例の場合には、最も内径寄りに存在する上記部分円すい凹面 35aの内周縁を被覆した外径側絶縁皮膜 39の表面とハウジング 15bとの距離 Lを、 lmm以上 (好ましくは 2mm以上)確保している。電食防止用絶縁転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号である表示は、前述した実施の形態の第 11例及び上述した実施の形態の第 12例の場合と同様に、外輪肩部 41の内周面 {図 15の (C)参照 }に刻印している。

[0211] 上述の様に構成する本例の構造によっても、上記外輪 3hと、この外輪 3hと接触した、導電材製のハウジング 15bとの間を電流が流れようとした場合に於ける、このハウジング 15bと対向する上記各連続部 22c、 22d、 22eへの電流の集中程度は限られる。即ち、これら各連続部 22c、 22d、 22eは、頂角が 150度以上（更に好ましくは 16 5度以上)であり、尖鋭端ではないので、上記各連続部 22c、 22d、 22eに電流が集中する事はなぐ電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。尚、上記各連続部 22c、 22d、 22eの頂角は、上記部分円すい凹面 35aの内周縁を被覆した上記外径側絶縁皮膜 39の表面とハウジング 15bとの距離 Lを lmm以上 (好ましくは 2mm以上)確保できる限り、大きくする事が好ましい。逆に言えば、上記各連続部 2 2c、 22d、 22eの頂角が 175度を超えると、上記距離 Lを確保する事が難しくなる。従つて、これら各連続部 22c、 22d、 22eの頂角は、 175度以下に抑える事が現実的である。外径側絶縁皮膜 39の厚さが 0. 5mm未満、特に 0. 3mm未満の場合に、上記頂角を大きくする事による効果が顕著になる事は、前述した実施の形態の第 12例の場合と同様である。

[0212] [実施の形態の第 14例]

図 19は、本発明の実施の形態の第 14例を示している。本例の場合には、被覆軌道輪である外輪 3hの軸方向端面 8の内径寄り部分に形成した凹入部分を、母線形状が直線である単一の部分円すい凹面 35としている。そして、この部分円すい凹面 35と、上記外輪 3hの軸方向端面 8との連続部 22fの頂角を、 150度以上としている。この様な本例の場合も、この連続部 22fとハウジング 15bとの間でスパークが発生する事を防止して、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。電食防止用絶縁転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号である表示は、前述した実施の形態の第 11〜12例及び上述した実施の形態の第 13例の場合と同様に、外輪肩部 41の内周面（図 15 (C)参照）に刻印している。その他の部分の構成及び作用は、前述の実施の形態の第 11〜12例及び上述の実施の形態の第 13例と同様である。 [0213] [実施の形態の第 15例]

図 20は、本発明の実施の形態の第 15例を示している。本例の場合には、被覆軌道輪である外輪 3hの軸方向端面 8の内径寄り部分に形成した凹入部分を、母線形状が部分円弧状の凸曲面 34aとしている。そして、上記軸方向端面 8の母線を、この凸曲面 34aの母線の接線方向に配置している。この様な本例の場合も、この凸曲面 34aと上記軸方向端面 8との連続部 22bを含め、上記外輪 3hとハウジング 15bとの間でスパークが発生する事を防止して、電食防止用絶縁転がり軸受の耐久性を十分に確保できる。電食防止用絶縁転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号である表示は、前述した実施の形態の第 11〜13例及び上述した実施の形態の第 14例の場合と同様に、外輪肩部 41の内周面（図 15 (C)参照）に刻印している。その他の部分の構成及び作用は、前述の実施の形態の第 11〜13例及び上述の実施の形態の第 14例と同様である。

[0214] [実施の形態の第 16例]

図 21は、本発明の実施の形態の第 16例を示している。本例の場合には、内輪 If の内周面及び軸方向両端面を内径側絶縁皮膜 38により被覆してヽるが、外輪 3hの表面には絶縁皮膜を被覆せず、この外輪 3hを構成する金属材料 (軸受鋼)を露出させている。即ち、本例の場合には、上記内輪 Ifを被覆軌道輪とし、上記外輪 3hを露出軌道輪としている。そして、この外輪 3hの軸方向端面に、この外輪 3hを含む電食防止用絶縁転がり軸受 36bの性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号を表す表示 40cを刻印している。更に本例の場合には、上記内輪 Ifの表面のうち、絶縁皮膜で覆われていない内輪肩部 42の外周面に、上記外輪 3hに刻印した上記表示 40cと対応する、第二の文字若しくは符号の表示 40dを刻印してヽる。

[0215] 本例の場合、回転軸とハウジングとの間の絶縁は、上記内径側絶縁皮膜 38のみで図る。上記外輪 3hとハウジングとの間は絶縁しない。この様な本例の場合、上記両表示 40c、 40dの刻印は、相手面である回転軸或いはハウジングとの間の絶縁を必要としない部分に設けているので、上記表示 40c、 40dの刻印の存在により上記電食防止性能が損なわれる事はない。上記外輪 3hに刻印した上記表示 40cは、この外輪 3 hの軸方向端面の目立つ部分に設けている為、上記電食防止用絶縁転がり軸受 36 bの品質管理等を容易に行なえる。

[0216] 又、本例の場合には、上記被覆軌道輪である内輪 Ifに、上記外輪 3hに刻印した上記表示 40cと対応する表示 40dを刻印している為、上記電食防止用絶縁転がり軸受 36bの使用状態で、上記内輪 Ifと上記外輪 3hとを正しく対応させる事ができる。例えば、この電食防止用絶縁転がり軸受 36bが円すいころ軸受である場合、軸受工場で造った電食防止用絶縁転がり軸受 36bを、分解した状態で電動モータ、発電機等の製造工場に運び、この製造工場で組み立てる事がある。この様な場合に上記表示 4 Odを刻印しておけば、上記内輪 Ifと上記外輪 3hとを正しく対応させて、上記電食防止用絶縁転がり軸受 36bの性能を十分に発揮させる事ができる。その他の部分の構成及び作用は、前述の実施の形態の第 11例と同様である。尚、本例に関しても、内径側絶縁皮膜 38の端縁部の形状を (径方向に関する内外を逆にして)前述の図 16 〜20に示す様な形状とする事が好ま Uヽ。

[0217] [実施の形態の第 17例]

図 22は、本発明の実施の形態の第 17例を示している。本例の場合には、外輪 3h の外周面及び軸方向両端面を外径側絶縁皮膜 39により被覆しているが、内輪 Ifの表面には絶縁皮膜を被覆せず、この内輪 Ifを構成する金属材料 (軸受鋼)を露出させている。即ち、本例の場合には、上記外輪 3hを被覆軌道輪とし、上記内輪 Ifを露出軌道輪としている。そして、この内輪 Ifの軸方向端面に、この内輪 Ifを含む電食防止用絶縁転がり軸受 36cの性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号を表す表示 40cを刻印している。更に本例の場合には、上記外輪 3hの外輪肩部 41 の内周面に、上記内輪 Ifに刻印した上記表示 40cと対応する、第二の文字若しくは符号の表示 40dを刻印している。被覆軌道輪と露出軌道輪とが内外逆になつた以外の構成及び作用は、上述した実施の形態の第 16例の場合と同様である。本例に関しても、上記外径側絶縁皮膜の端縁部の形状を、前述の図 16〜20に示す様な形状とする事が好ましい。

実施例 1

[0218] 本発明の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。尚、以下の説明は、前述の図 1〜3を参照しつつ行なう。先ず、セラミックス溶射層の厚さ、及び、このセラミックス溶射層中のアルミナの割合力このセラミックス溶射層の厚さの不均一性や絶縁性に及ぼす影響を知る為に行なった実験に就いて説明する。この実験には、何れも、呼び番号が 6316である単列深溝型の玉軸受（外径： 170mm、内径： 80mm、幅： 39mm)を構成する外輪 3 (外輪の内径： 142mm)を使用した。

[0219] 先ず、この外輪 3の外周面 7と軸方向両端面 8とに形成するセラミックス溶射層の厚さ寸法 T 、T 力上記両折れ曲がり連続部 9の厚さ寸法 Τ に及ぼす影響 (厚さの

7 8 9

不均一性)を知る為に行なった実験に就いて説明する。この実験では、上記外輪 3の外周面 7と上記軸方向両端面 8とに形成するセラミックス溶射層の厚さ寸法 Τ 、 Τ (

7 8

Τ =Τ )を、0. 15〜0. 60mmの間で、 8段階に変化させ、上記両折れ曲がり連続

7 8

部 9の厚さ寸法 T を測定した。この様な実験の結果を、図 23に示す。この図 23から

9

明らかな通り、上記各面 7、 8に形成するセラミックス溶射層の厚さ寸法 T 、T が小

7 8 さい程、上記両折れ曲がり連続部 9の厚さ寸法 Τ も小さくなるが、上記各面 7、 8に

9

形成するセラミックス溶射層の厚さ寸法 τ 、τ が大きくなると、上記両折れ曲がり連

7 8

続部 9の厚さ寸法 Τ は、二次曲線的に大きくなる。この事から、これら両折れ曲がり

9

連続部 9の厚さ寸法 Τ を抑える為に、上記各面 7、 8に形成するセラミックス溶射層

9

の厚さ寸法 τ 、τ を抑える事が重要である事が確認できた。

7 8

[0220] 次に、上記セラミックス溶射層としてアルミナを 99重量％以上含むものを使用する事で、絶縁皮膜 6aの厚さ寸法を小さくしても、十分な絶縁性能を得られる事を確認する為に行なった実験に就いて説明する。アルミナを 99重量％及び酸ィ匕チタンを 0 . 04重量％含有し、封孔処理を施したセラミックス溶射層を研磨した後の絶縁皮膜 6 aとして、厚さ寸法 t , t (t =t )力 SO. 15、 0. 25、 0. 35mmの 3種類のものを使用

7 8 7 8

した。又、従来の様に、アルミナの含有率が低いセラミックスの溶射層（アルミナ含有量： 94重量％、酸化チタン含有量： 2. 4重量％)で、厚さ寸法が 0. 3mmのものと 0. 5 〜0. 6mmのものとを用意した。それぞれに就いて、絶縁皮膜の両側に印加した直流電圧を次第に高くする耐電圧試験を行なった。印加する電圧の最大値は 3000Vとした。試料は、同種のものを 2個ずつ、合計 10個用意した。又、上記封孔処理としては、前述の特許文献 7の明細書中に実施例 1として記載された、ビスフエノール F型ェポキシ榭脂を主成分とするものを採用した。この様にして行なった実験の結果を図 2 4に示す。

[0221] 上記セラミックス溶射層としてアルミナを 99重量％以上含むものを使用した場合でも、上記絶縁皮膜 6aの厚さ寸法 t 、 t が 0. 15mmの場合には、 1000V又は 2700

7 8

Vで沿面放電が確認され、この厚さ寸法 t 、 t が 0. 15mmでは不足である事が分か

7 8

つた。これに対して、この厚さ寸法 t 、 t 力 0. 25mmの場合と 0. 35mmの場合には

7 8

、最大印加電圧である 3000Vでも、十分な絶縁性を確保できた。この事から、上記セラミックス溶射層としてアルミナを 99重量％以上含むものを使用し、上記厚さ寸法、 t を 0. 25mm以上確保すれば、十分な絶縁性を確保できる事が確認された。尚、

8

アルミナの含有率が 94重量％と、本発明の場合に比べて低いセラミックス溶射層製の絶縁皮膜の場合には、電圧 1100Vで絶縁破壊を起こす試料と 3000Vでも絶縁破壊を生じないものとがあった。そして、アルミナの含有率が上述の程度低くても十分な絶縁性を確保する為には、絶縁皮膜の厚さ寸法を 0. 5〜0. 6mm程度確保しなければならない事が分力つた。

[0222] 更に、セラミックス溶射層中のアルミナの純度 (割合）力このセラミックス溶射層の吸水性に及ぼす影響を知る為に行なった実験に就いて説明する。この実験では、呼び番号が 6316である単列深溝型の玉軸受の外輪 3の表面に、予め前述の場合と同様の封孔処理を施したセラミックス溶射層を研磨する事により、所望厚さを有する絶縁皮膜を形成した。アルミナの純度は、 94重量％(酸化チタン含有量： 2. 4重量％) 、 98重量％ (同： 0. 8重量％)、 99重量％ (同： 0. 04重量％)の 3通りのものを用意し、形成直後の乾燥状態での抵抗値がほぼ 5000Μ Ωになる様に、純度に応じて厚さを適宜調節した。具体的には、 94重量％の場合には 0. 3mm, 98重量％及び 99重量％の場合に 0. 25mmとした。これら 3通りの試料を、 80°Cの温水中に 1時間浸漬した後、表面に付着した水分を除去してから、上記外輪 3の（絶縁皮膜で覆われていない）内周面と、絶縁皮膜で覆われている外周面との間の抵抗値を測定した。

[0223] この様にして行なった実験の結果を、図 25に示す。この図 25中、実線 aはアルミナの純度が 99重量％の場合を、破線 bは同じく 98重量％の場合を、鎖線 c、 dは同じく 94重量％の場合を、それぞれ示している。上記実線 aは、絶縁皮膜中のアルミナの純度が 99重量％の場合には、抵抗値測定開始直後から抵抗値が 5000Μ Ωに達した事を表している。又、破線 bは、同じく 98重量％の場合には、抵抗値測定開始後 3 0秒程度経過して力抵抗値が 5000Μ Ωに達した事を表している。更に、鎖線 c、 d は、同じく 94重量％の場合には、抵抗値測定開始後 10分程度経過してから抵抗値力 ΟΟΟΜ Ωに達したものもある力 10分程度経過しても 2000Μ Ω程度にまでしか上昇しな力つたものもある事を表している。尚、時間の経過と共に抵抗値が上昇した理由は、抵抗測定に基づく電流による発熱で、絶縁皮膜中に染み込んだ水分が蒸発した為と考えられる。

[0224] 上述の様な、上記図 25にその結果を表した実験から明らかな通り、絶縁皮膜中のアルミナの純度が高い程、この絶縁皮膜が吸水しに《なる。特に、この純度が 99重量％の場合には水分を殆ど吸着せず、水分が付着する可能性のある部位や、高湿度雰囲気中で使用する可能性がある場合にも、常に良好な絶縁性を得られる事が分かる。

実施例 2

[0225] 本発明（酸化チタンを 0. 01〜0. 1重量％含有)の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。先ず、セラミックス溶射層中の酸ィ匕チタンの混入量を抑え、ァルミナの粒径を小さくする事により、セラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度の向上とアルミナの付着効率の向上とを図れる事を確認する為に行なった実験に就いて説明する。この実験に就いても、呼び番号が 6316である単列深溝型の玉軸受（外径 : 170mm,内径： 80mm、幅： 39mm)を構成する外輪 3 (外輪の内径： 142mm)を使用した。

[0226] 上記玉軸受を構成する外輪の外周面と軸方向両端面とに、厚さが 0. 3mmの溶射層を形成する事を目指して、セラミックス溶射層の形成作業を行なった。この結果、材料の歩留を十分に確保しつつ、厚さのばらつきを 0. 04mm (外周面を被覆した溶射層の直径で 0. 08mm)以下に抑えられる事を確認できた。従来一般的に使用されて V、た、アルミナを主成分として酸ィ匕チタンを 3重量％程度含むセラミックス溶射層の場合、必要な絶縁性能を確保する為には、厚さを 0. 7〜0. 8mm程度にする必要があつた。この程度の厚さを有するセラミックス溶射層を、粒径が 30〜75 m程度のセラミックス粒子を使用して形成する場合、得られるセラミックス溶射層の厚さのばらつきが 0. 15〜0. 2mm程度にも達する。セラミックス溶射層は、封孔処理後に表面に仕上加工を施す必要があるが、この仕上加工に要する手間は、上記厚さのばらつきが大きい程面倒になる。この事を考慮して上記実験結果を考察した場合、この態様の場合、加工コストを抑えられる事が分かる。

[0227] 次に、酸化チタンの含有量が、セラミックス溶射層である絶縁皮膜の絶縁抵抗に及ぼす影響を知る為に行なった実験に就いて説明する。この実験に就いても、呼び番号が 6316である単列深溝型の玉軸受を構成する外輪 3 (図 1〜3参照)を使用した。

[0228] この外輪 3に、アルミナを主成分とし、それぞれ酸化チタンの含有量が 0. 01重量％

(アルミナ含有量： 99. 7重量％を超える）、 0. 04重量％(アルミナ含有量： 99. 7重量％)、 0. 2重量％ (同： 99. 3重量％)、 0. 4重量％ (同： 98. 8重量％)、 3重量％( 同：95重量％)である、 5種類の材料により、セラミックス溶射層製の絶縁皮膜を形成した。絶縁皮膜の厚さは 0. 3mm (目標値)とした。そして、それぞれの場合に就いて、 lOOOV(DC)印加時の抵抗値を測定した。封孔処理は、先に説明した実施例 1の場合と同じとした。

[0229] その結果、この抵抗値 (体積固有抵抗値）は、酸化チタンの含有量が 0. 01重量％の場合に 2. 76 Χ 10¹⁴ Ω - cm,同じく 0. 04重量⁰ /₀の場合に 2. 34 Χ 10¹⁴ Ω - cm,同じく 0. 2重量⁰ /₀の場合【こ 2. 02 Χ 10¹⁴ Ω - cm,同じく 0. 4重量⁰ /₀の場合【こ 1. 62 X 1 0¹⁴ Q - cm,同じく 3重量⁰ /₀の場合に 2. 18 X 10⁶ Ω ' cmとなった。図 26は、この様な条件で行なった実験の結果を示して、る。この図 26に示した結果から明らかな通り、酸ィ匕チタンの含有量が多くなる程抵抗値は小さくなる (絶縁性能が低下する）が、この含有量が 0. 2重量％を越えた場合に低下の程度が大きくなり、特に、 0. 4重量％を越えた場合に、急激に低下する。即ち、上記抵抗値は、上記酸化チタンの含有量が 0. 01重量％である場合から 0. 04重量％の場合にかけて 15%、 0. 04重量％から 0. 2重量％の場合にかけて 14%、 0. 2重量％力も 0. 4重量％にかけて 20%低下する。 0. 04重量％力 0. 4重量％にかけては、 31%低下する。 0. 4重量％から 3重量％にかけては、桁違いに低下する。

[0230] この様な実験の結果から、セラミックス溶射層製の絶縁皮膜の厚さを 0. 3mm程度に抑える場合、上記酸ィ匕チタンの含有量を 0. 2重量％以下に抑える事が、必要とする絶縁性能を確保する為に重要である事が分かる。即ち、 0. 4重量％の場合には、 0. 2重量％の場合に比べて、酸ィ匕チタンの混入量の増大に伴う絶縁性能の劣化が顕著になる。この為、安全性を考慮した場合には、この混入量を 0. 2重量％以下に抑える必要がある。

[0231] 次に、セラミックス溶射層である絶縁皮膜中の酸ィ匕チタンの含有量が、水分付着に基づく抵抗値低下に及ぼす影響を知る為に行なった実験に就いて説明する。この実験に就いても、呼び番号が 6316である単列深溝型の玉軸受を構成する外輪 3を使用した。

[0232] この外輪 3に、アルミナを主成分とし、それぞれ酸化チタンの含有量が 0. 04重量％、 0. 4重量⁰ /₀である、 2種類の材料により、セラミックス溶射層製の絶縁皮膜を形成した。絶縁皮膜の厚さは 0. 3mm (目標値)とした。そして、それぞれの場合に就いて、絶縁皮膜の表面に 10重量％の食塩水を (刷毛塗りにより）塗布してから、高湿度（ほぼ湿度 100%)雰囲気中に長期間（180日間）放置した後、 lOOOV(DC)印加時の抵抗値を測定した。封孔処理は、先に説明した実施例 1の場合と同じとした。又、上記食塩水は、 30日毎に（間隔で)塗布した。

[0233] 図 27は、この様にして行なった実験の結果を示している。即ち、上記酸化チタンの含有量が 0. 04重量％である試料の場合には、 180日経過後に於いても、 30000M Ω以上の抵抗値を示した。これに対して、上記含有量が 0. 4重量％である試料の場合には、 180日経過後に於いて、 5000Μ Ω以下の抵抗値しか示さなかった。この様な実験の結果から明らかな通り、水分付着に基づく抵抗値低下に関しても、酸化チタンの含有量を低く抑える事が有利である事を確認できた。

[0234] 次に、セラミックス溶射層である絶縁皮膜中の酸ィ匕チタンの含有量が、高温下での抵抗値低下に及ぼす影響を知る為に行なった実験に就いて説明する。この実験に就いても、呼び番号が 6316である単列深溝型の玉軸受を構成する外輪 3を使用した。

[0235] この外輪 3に、アルミナを主成分とし、それぞれ酸化チタンの含有量が 0. 04重量％、 0. 4重量⁰ /₀である、 2種類の材料により、セラミックス溶射層製の絶縁皮膜を形成した。絶縁皮膜の厚さは 0. 3mm (目標値)とした。そして、それぞれの場合に就いて、 1 60°Cの雰囲気中に長期間（90日間）放置した後、 lOOOV (DC)印加時の抵抗値を測定した。封孔処理は、先に説明した実施例 1の場合と同じとした。

[0236] 図 28は、この様にして行なった実験の結果を示している。この図 28から明らかな通り、上記酸化チタンの含有量が 0. 04重量％である試料の場合には、 90日経過後に於いても、 30000Μ Ω以上の抵抗値を示した。これに対して、上記含有量が 0. 4重量％である試料の場合には、 90日経過後に於いて、 5000Μ Ω以下の抵抗値しか示さな力つた。この様な実験の結果力も明らかな通り、高温下での抵抗値低下に関しても、酸化チタンの含有量を低く抑える事が有利である事を確認できた。

[0237] 以上の実験から明らかな通り、封孔処理に伴う外観の悪化を防止する為に、アルミナ中に酸化チタンを混入する場合でも、混入量を 0. 2重量％以下に抑えれば、必要とする絶縁抵抗を確保できる。特に、混入量を 0. 05重量％以下、更に好ましくは 0. 04重量％以下に抑えれば、相当に厳しい使用条件の下でも、十分な絶縁性能を確保できる。

実施例 3

[0238] 本発明（97重量％以上のアルミナ、 0. 5〜2. 5重量％のジルコ -ァを含有）の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。先ず、セラミックス溶射層の密着力（密着強さ）を調べる為に行なった実験に就いて説明する。この実験は、 JIS H 8 666に記載された密着性試験に基づいて行なった。又、セラミックス溶射層の材料として、ホワイトアルミナ、アルミナに酸ィ匕チタンを 3. 0重量％含有させたグレイアルミナ、同じく酸ィ匕チタンを 0. 04重量％含有させたもの、同じくジルコユアを 1. 25重量％含有させたものの、 4種類用意した。尚、上述の 4種類の材料により形成した各セラミックス溶射層の封孔処理に使用する合成樹脂として、エポキシ系、フッ素系等の有機系の合成樹脂を使用した。又、各セラミックス溶射層の膜厚は、 0. 35mm (350 ^ m) とした。この実験の結果を図 29に示す。この図 29から明らかな様に、ホワイトアルミナ及び 0. 04重量％の酸化チタンを含有させたものの密着力が 60〜64MPaであったのに対して、 1. 25重量％のジルコ -ァを含有させたものの密着力は、 69MPaと、高い密着力を有する事が分かった。

実施例 4 [0239] 次に、セラミックス溶射層の体積固有抵抗値を調べる為に行なった実験に就いて説明する。この実験では、次の 7種類の材料を使用した。

[0240] (1)ホワイトアルミナ

(2)アルミナに酸ィ匕チタンを 0. 04重量⁰ /₀含有したもの（アルミナ含有量： 99. 7重量 %)

(3)同じく酸ィ匕チタンを 0. 4重量％含有したもの（同： 98. 8重量％)

(4)同じく酸ィ匕チタンを 3. 0重量％含有したもの（同： 95重量％)

(5)同じくジルコ -ァを 0. 5重量％含有したもの（同： 99. 1重量⁰ /₀)

(6)同じくジルコ -ァを 1. 25重量％含有したもの（同 98. 2重量⁰ /₀)

(7)同じくジルコユアを 2. 5重量％含有したもの（同： 97重量％)

尚、上述の 7種類の材料により形成した各セラミックス溶射層の封孔処理に使用する合成樹脂として、エポキシ系、フッ素系等の有機系の合成樹脂を使用した。

[0241] 上記（1)〜（7)の材料により形成した各セラミックス溶射層に 1000Vの電圧を印加した時の、それぞれの体積固有抵抗値を図 30に示す。この図 30から明らかな様に、アルミナに酸ィ匕チタンを 3. 0重量％含有したもの { (4) }は、体積固有抵抗値が 8. 6 X 10¹² ( Ω · cm)と最も低力つた。これに対して、ホワイトアルミナ { ( 1) }が 5. 0 X 10¹⁴ ( Ω 'cm)と最も高ぐ次いで、アルミナに酸ィ匕チタンを 0. 04、 0. 4重量％それぞれ含有したもの { (2)、（3) }と、アルミナにジルコユアを 0. 5〜2. 5重量％それぞれ含有したもの { (5)〜（7) }とが、 1. 0〜2. 5 Χ 10¹⁴ ( Ω · )で同程度の値を示した。即ち、ジルコユアは、酸ィ匕チタンと比べて、含有量の増加に対して体積固有抵抗値が減少する割合が小さい。これにより、アルミナにジルコユアを 0. 5〜2. 5重量％含有したセラミックス溶射層力高い絶縁性を有する事が分かる。尚、アルミナに酸ィ匕チタンを 3. 0重量％含有したもの { (4) }は、絶縁性を十分に確保する為に 0. 5mm以上の膜厚とする必要があった力アルミナ〖こジルコニァを 0. 5〜2. 5重量％含有したものは、膜厚を薄くしても十分な絶縁性を確保できた。この結果、材料費の低減を図れる事が分かる。

実施例 5

[0242] 本発明 (密封装置を備える態様)の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。この実験では、転がり軸受の外輪の係止溝に絶縁皮膜を被覆した試料 (実施例）と、被覆してヽなヽ試料 (比較例）とをそれぞれ 3個ずつ (合計 6個）用意し、それぞれの耐電圧を調べた。試験軸受として、何れの場合も、呼び番号 6316 (外径 17 Omm、内径 80mm、幅 39mm)の深溝型玉軸受を使用した。又、絶縁皮膜は、アルミナを 99重量％以上含有するセラミックスの溶射層とした。更に、実施例の係止溝の絶縁皮膜の厚さは、 250 (0. 25mm)以上とした。尚、何れの試験軸受の場合も、上記外輪の外周面及び軸方向両端面を、厚さが 0. 25〜0. 4mmの絶縁皮膜により覆った。そして、この様に構成される試験軸受を、それぞれ前述の図 6 (B)に示した構造の様に、ノ、ウジングの一部と係止溝とが隣接する様に組み込み、このハウジングと係止溝との間で放電現象が生じる電圧を調べた。この実験の結果を、図 31に示す。この図 31から明らかな様に、係止溝に絶縁皮膜を形成していない比較例の場合、電位差が 1500V程度で放電現象が生じるものがあった。これに対して、係止溝に絶縁皮膜を形成した実施例の場合、電位差が 2000V以上、更には 2500V程度であつても、放電現象の発生を防止できた。

実施例 6

[0243] 本発明の効果 (絶縁皮膜の静電容量との関係)を確認する為に行なった実験及び計算に就いて説明する。この実験及び計算は、転がり軸受の外輪側にセラミックス製の絶縁皮膜を形成し、この絶縁皮膜の膜厚を変えた場合の、それぞれの静電容量を調べる事を目的としている。対象となる転がり軸受は、発電機や電動機で一般的に使用される深溝型玉軸受で、呼び番号が 6336 (内径 180mm、外径 380mm、幅 75mm )である。この玉軸受の、外輪の外周面と両端面とを合わせた表面積は 142780mm² である。

[0244] 本実施例では、先ず、絶縁皮膜の単位面積当たりの静電容量を測定した。即ち、アルミナの含有量が 99. 7重量⁰ /₀で、酸化チタンを 0. 04重量⁰ /₀含有するセラミックス製の絶縁皮膜の、単位面積（10mm X 10mm)での静電容量を、膜厚が 0. 3mmと 0. 5mmとでそれぞれ測定した。これにより、図 32に示す様な直線 (実線及び破線)を求め、上記外輪の表面積の各膜厚に於ける静電容量を、それぞれ算出した。尚、絶縁皮膜の厚さが 0. 3mmのものを実線で、 0. 5mmのものを破線で、それぞれ示す。この図 32から明らかな様に、絶縁皮膜の厚さを 0. 3mmとした場合でも、静電容量を 27η F以下に抑えられる。

実施例 7

[0245] 本発明 (絶縁皮膜の形成箇所と静電容量の関係)の効果を確認する為に行なった計算に就いて説明する。この計算は、転がり軸受の外輪側にセラミックス製の絶縁皮膜を形成した場合と、内輪側に絶縁皮膜を形成した場合との、それぞれの静電容量を比較する事を目的としている。対象となる転がり軸受は、発電機や電動機で一般的に使用される深溝型玉軸受で、呼び番号が 6336 (内径 180mm、外径 380mm、幅 7 5mm)である。この玉軸受の、外輪の外周面と両端面とを合わせた部分の表面積は 1 42780mm²で、内輪の内周面と両端面とを合わせた部分の表面積は 77200mm²である。この為、外輪側の表面積は内輪側の表面積に対し 1. 3倍以上（1. 85倍)となる。

[0246] 本実施例では、先ず、絶縁皮膜の単位面積当たりの静電容量を測定した。即ち、アルミナの含有量が 99. 7重量⁰ /₀で、酸化チタンを 0. 04重量⁰ /₀含有するセラミックス製の絶縁皮膜の、単位面積（10mm X 10mm)での静電容量を、膜厚が 0. 3mmと 0. 5mmとでそれぞれ測定した。これにより、図 33に示す様な直線 (実線及び破線)を求め、各表面積の各膜厚に於ける静電容量を、それぞれ算出した。尚、絶縁皮膜の厚さ力 O. 3mmのものを実線で、 0. 5mmのものを破線で、それぞれ示す。この図 33から明らかな様に、表面積が小さい内輪側に絶縁皮膜を形成する方が、静電容量を小さくできる。特に、絶縁皮膜の厚さを 0. 3mmとした場合には、表面積が大きい外輪側に形成する場合でも、静電容量を 27nF以下には抑えられるが、同じ厚さの絶縁皮膜を内輪側に形成する場合、静電容量が 15nFよりも小さくなる。又、膜厚が 0. 5mmの絶縁皮膜を外輪側に形成する場合、静電容量をより小さくできるが、それでも、膜厚が 0 . 3mmの絶縁皮膜を内輪側に形成する場合よりも、静電容量が大きくなる。

[0247] この様な計算の結果から、内輪側に絶縁皮膜を形成した方が静電容量を大幅に小さくでき、高インピーダンス化を図れる事が分かる。又、上述した計算から、外輪側に絶縁皮膜を形成する場合、内輪側に絶縁皮膜を形成した転がり軸受と同等の静電容量を得る為には、絶縁皮膜の膜厚を相当大きくする必要がある事が分かる。この為、外輪側の絶縁皮膜を形成する面積が大きい事と合わせて考慮すれば、内輪側に絶縁皮膜を形成する事によるコスト低減効果が、非常に大きい事が分かる。

産業上の利用可能性

[0248] 本発明を実施する場合に、各実施例を組み合わせて実施する事もできる。又、本発明は、図示の様な単列深溝型のラジアル玉軸受に限らず、アンギユラ型、複列等、他の型式のラジアル玉軸受や、円すいころ軸受、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受、スラスト玉軸受或いはスラストころ軸受等、他の型式の転がり軸受で実施する事もできる。スラスト転がり軸受で実施する場合に絶縁皮膜は、内外両周面と軸方向片面とに形成する。

[0249] 又、図 4〜7に示した各例では、外輪に絶縁皮膜を形成した構造に就いて説明した力内輪に係止溝を有する場合には、絶縁皮膜を内輪の内周面、軸方向両端面、及び、係止溝に形成する。又、スラスト転がり軸受で実施する場合に絶縁皮膜は、内外両周面、軸方向片面及び係止溝に形成する。

Claims

請求の範囲

[1] 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これら両軌道輪の互いに対向する面に形成された 1対の軌道面と、該軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面を、セラミックス製の絶縁皮膜により被覆した電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この絶縁皮膜を構成するセラミックスがアルミナを 99重量％以上含有するものであり、この絶縁皮膜は、上記軌道面を設けた面以外に形成したセラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成したものであり、このセラミックス溶射層の厚さは、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm以下であり、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さは 0. 25mm以上である事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

[2] 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これら両軌道輪の互いに対向する面に形成された 1対の軌道面と、該軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面を、セラミックス製の絶縁皮膜により被覆した電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この絶縁皮膜は、酸ィ匕チタンを 0. 01〜0. 2重量％含有するアルミナ力なるセラミックス溶射層からなる事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

[3] 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これら両軌道輪の互いに対向する面に形成された 1対の軌道面と、該軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面は、セラミックス製の絶縁皮膜により被覆した電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この絶縁皮膜を、 97重量％以上のアルミナと、 0. 5〜2. 5重量％のジルコユアとを含有するセラミックス溶射層からなる事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

[4] 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これらの軌道輪の互いに対向する面に形成された 1対の軌道面と、該軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体と、上記両軌道輪のうちの一方の軌道輪のうちで軌道面を形成した部分の両端部表面にそれぞれ形成した係止溝に係止され、上記各転動体を設置した空間と外部とを遮断する密封装置とを備え、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面を、絶縁性の皮膜により被覆した電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、上記一方の軌道輪に形成された上記両係止溝にも、絶縁性の皮膜を被覆している事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

[5] 前記密封装置が、導電性を有する弾性材を備えるシールリング、或は、金属製のシ一ルド板である、請求項 4に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[6] 前記絶縁性の皮膜が、アルミナを 99重量％以上含有するセラミックス製の絶縁皮膜であり、この絶縁皮膜のうち、軌道輪の表面のうちの軌道面を設けた面以外の面に形成した絶縁皮膜は、セラミックス溶射層の表面を研磨する事により形成したものであり、このセラミックス溶射層の厚さは、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いて 0. 4mm以下であり、このセラミックス溶射層を研磨して得られた上記絶縁皮膜の厚さは 0. 25mm以上である、請求項 4又は請求項 5に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[7] 前記絶縁性の皮膜が、セラミックス製の絶縁皮膜であり、この絶縁皮膜が、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01-0. 2重量％含有する溶射層である、請求項 4〜6のうちの何れ力 1項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[8] 前記絶縁性の皮膜がセラミックス製の絶縁皮膜であり、この絶縁皮膜が、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユアを 0. 5〜2. 5重量％含有する溶射層である、請求項 4又は請求項 5に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[9] 前記絶縁皮膜であるセラミックス溶射層の厚さ寸法に関する精度と、このセラミックス溶射層を構成するアルミナの付着効率の向上を目的として、粒径が 10〜50 m で、平均粒径が 15〜25 mであるアルミナを使用した、請求項 1〜3、 6〜8のうちの何れか 1項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[10] 絶縁性の皮膜が合成樹脂製の絶縁皮膜である、請求項 4又は請求項 5に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[11] 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これら両軌道輪の互いに対向する面に形成された 1対の軌道面と、該軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備えた転がり軸受を構成する、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた面以外の面を、セラミックス製の絶縁皮膜により被覆する電食防止用絶縁転がり軸受の製造方法に於、て、アルミナを 99重量％以上含有するセラミックス溶射層を、隣り合う面同士の間の折れ曲がり連続部を除いた部分の厚さを 0. 4mm以下に抑えて、上記軌道面を設けた面以外に形成した後、このセラミックス溶射層のうちで上記折れ曲がり部を覆った部分以外の部分を研磨する事により、厚さが 0. 25mm以上である上記絶縁皮膜とする事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受の製造方法。

[12] 内周面に外輪軌道を形成した金属製の外輪と、この外輪の内側に配置され、外周面に内輪軌道を形成した金属製の内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備えた電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、上記外輪の上記外輪軌道を除く表面のうち、少なくとも外周面に、アルミナを主成分とするセラミックス製の絶縁皮膜を形成しており、この絶縁皮膜の絶縁抵抗値が 1000M Ω以上で、同じく静電容量が 27nF以下である電食防止用絶縁転がり軸受。

[13] 前記絶縁皮膜が、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01-0.

2重量％含有し、膜厚が 0. 1〜0. 7mmである、請求項 12に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[14] 前記絶縁皮膜が、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユアを 0. 1〜2. 5 重量％含有し、膜厚が 0. 1〜0. 7mmである、請求項 12に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[15] 前記絶縁皮膜がプラズマ溶射により形成されたものであり、転がり軸受を構成する両軌道輪のうち、少なくとも外輪が、高温寸法安定化処理を施されているか、或は、高温寸法安定材製である、請求項 12〜14のうちの何れか 1項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[16] 前記絶縁皮膜が外輪の表面に直接形成した 1層のみから成り、転がり軸受の外径力 S200mm以上である、請求項 12〜15のうちの何れ力 1項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[17] 転がり軸受と、この転がり軸受を外嵌する金属製の相手部材とを備え、このうちの転力 Sり軸受は、内周面に外輪軌道を形成した金属製の外輪と、この外輪の内側に配置され、外周面に内輪軌道を形成した金属製の内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備えるものであり、上記内輪が上記相手部材に締り嵌めで嵌合される軸受装置に於いて、この内輪の上記内輪軌道を除く表面のうち、少なくとも内周面に、アルミナを主成分とするセラミックス製の絶縁皮膜を形成しており、上記内輪と上記相手部材との締め代を、この絶縁皮膜が損傷しない様に規制した軸受装置。

[18] 前記内輪と相手部材との締め代は、使用時でもこの内輪の内周面を覆う絶縁皮膜に作用するフープ応力が 200N/mm²以下となる様に規制されている、請求項 17に記載した軸受装置。

[19] 前記絶縁皮膜の絶縁抵抗値が ΙΟΟΟΜ Ω以上で、同じく静電容量が 27nF以下である、請求項 17又は請求項 18に記載した軸受装置。

[20] 前記絶縁皮膜が、アルミナの含有量が 99重量％以上で、酸化チタンを 0. 01-0.

2重量％含有し、膜厚が 0. 1〜0. 7mmである、請求項 19に記載した軸受装置。

[21] 前記絶縁皮膜が、アルミナの含有量が 97重量％以上で、ジルコユアを 0. 1〜2. 5 重量％含有し、膜厚が 0. 1〜0. 7mmである、請求項 19に記載した軸受装置。

[22] 前記絶縁皮膜がプラズマ溶射により形成されたものであり、転がり軸受を構成する両軌道輪のうち、少なくとも内輪が、高温寸法安定化処理を施されるか、或は、高温寸法安定材製である、請求項 17〜21のうちの何れか 1項に記載した軸受装置。

[23] 外輪の外周面と両端面とを合わせた部分の表面積が、内輪の内周面と両端面とを合わせた部分の表面積に対して 1. 3倍以上である、請求項 17〜22のうちの何れか

1項に記載した軸受装置。

[24] 絶縁皮膜が内輪の表面に直接形成した 1層のみ力成り、転がり軸受の内径が 10

Omm以上である、請求項 17〜23のうちの何れ力ゝ 1項に記載した軸受装置。

[25] インバータ制御される電動機或は発電機の回転支持部に組み込まれる、請求項 1 7〜24のうちの何れか 1項に記載した軸受装置。

[26] 互いに同心に配置された、それぞれが金属製である 1対の軌道輪と、これら両軌道輪の互いに対向する面に設けられた 1対の軌道面と、該軌道面同士の間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記両軌道輪のうちの少なくとも一方の軌道輪の表面のうちで軌道面を設けた軌道側周面以外の面を、セラミックス製の絶縁皮膜により被覆した電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この絶縁皮膜を設けた軌道輪である被覆軌道輪に関して、軸方向端面のうちの径方向の一部で上記軌道側周面寄り部分に、この軸方向端面よりも軸方向に凹んだ凹入部分が、全周に亙って設けられており、上記絶縁皮膜は、この軸方向端面力この凹入部分迄連続して被覆されており、これら軸方向端面と凹入部分との連続部が、頂角が 135度以下の尖鋭端ではない事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

[27] 凹入部分が、母線形状が直線である部分円すい凹面状であり、この凹入部分と軸方向端面との連続部が、断面形状の曲率半径が lmm以上の部分円弧状の凸曲面である、請求項 26に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[28] 凹入部分が、被覆軌道輪の中心軸に対する傾斜角度が互いに異なり、それぞれの母線形状が直線である複数の部分円すい凹面を連続させたものであり、隣接する部分円すい凹面同士の交差角度、及び何れかの部分円すい凹面と軸方向端面との連続部の頂角が、何れも 150度以上である、請求項 26に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[29] 凹入部分が、母線形状が直線である単一の部分円すい凹面状であり、この凹入部分と軸方向端面との連続部の頂角が 150度以上である、請求項 26に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[30] 凹入部分が、母線形状が部分円弧状の凸曲面であり、軸方向端面の母線をこの凹入部分の母線の接線方向に配置した、請求項 26に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[31] 凹入部径方向両端縁のうち、軌道側周面寄りの端縁を、被覆軌道輪の軸方向端面よりも、 lmm以上軸方向内方に位置させた、請求項 26〜30のうちの何れか 1項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[32] 内周面に外輪軌道を有する金属製の外輪と、外周面に内輪軌道を有し、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置された金属製の内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記外輪と上記内輪とのうちの少なくとも一方を被覆軌道輪とし、この被覆軌道輪の表面のうちで、上記外輪軌道又は上記内輪軌道である軌道面を設けた軌道側周面以外の面を絶縁皮膜により被覆した電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この軌道側周面の一部で上記軌道面から外れた部分に、当該軌道側周面を有する被覆軌道輪を含む転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号を刻印した事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

[33] 各転動体を保持する保持器を備え、文字若しくは符号は、この保持器により覆われる部分に刻印されている、請求項 32に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[34] 被覆軌道輪に関して、軸方向端面のうちの径方向の一部で軌道面を設けた周面寄り部分に、この軸方向端面よりも軸方向に凹んだ凹入部分が、全周に亙って設けられており、絶縁皮膜は、この軸方向端面カゝらこの凹入部分迄連続して被覆されている、請求項 32〜33のうちの何れ力 1項に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[35] 軸方向端面と凹入部分との連続部が、頂角が 135度以下の尖鋭端でなぐこの凹入部分の径方向両端縁のうち、軌道面を設けた周面寄りの端縁が、上記軸方向端面よりも、 1mm以上軸方向内方に位置している、請求項 34に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。

[36] 内周面に外輪軌道を有する金属製の外輪と、外周面に内輪軌道を有し、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置された金属製の内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた、それぞれが金属製である複数個の転動体とを備え、上記外輪と上記内輪とのうちの一方の軌道輪のみを被覆軌道輪とし、この被覆軌道輪の表面のうちで、上記外輪軌道又は上記内輪軌道である軌道面を設けた軌道側周面以外の面を絶縁皮膜により被覆し、上記外輪と上記内輪とのうちの他方の軌道輪を、何れの面も絶縁皮膜により覆われて、な、露出軌道輪とした電食防止用絶縁転がり軸受に於いて、この露出軌道輪の一部表面でこの露出軌道輪の周面に形成した軌道面以外の部分に、この露出軌道輪を含む転がり軸受の性状若しくは履歴に関する情報を表す文字若しくは符号を刻印した事を特徴とする電食防止用絶縁転がり軸受。

被覆軌道輪のうちで軌道面を設けた周面の一部でこの軌道面カゝら外れた部分に、露出軌道輪の表面に刻印した文字若しくは符号と対応する、第二の文字若しくは符号が刻印されている、請求項 36に記載した電食防止用絶縁転がり軸受。