WO2022050165A1 - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受 Download PDF

Info

Publication number
WO2022050165A1
WO2022050165A1 PCT/JP2021/031325 JP2021031325W WO2022050165A1 WO 2022050165 A1 WO2022050165 A1 WO 2022050165A1 JP 2021031325 W JP2021031325 W JP 2021031325W WO 2022050165 A1 WO2022050165 A1 WO 2022050165A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
inner ring
outer ring
housing
creep
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/031325
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隼人 川口
俊樹 増田
Original Assignee
Ntn株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Priority to KR1020237008496A priority Critical patent/KR20230086661A/ko
Priority to US18/024,153 priority patent/US20230272820A1/en
Priority to EP21864223.9A priority patent/EP4209689A4/en
Priority to CN202180051792.3A priority patent/CN115917172A/zh
Publication of WO2022050165A1 publication Critical patent/WO2022050165A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/073—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between shaft and inner race ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/586—Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/62—Selection of substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/002—Conductive elements, e.g. to prevent static electricity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/02—Mechanical properties
    • F16C2202/04—Hardness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/30—Electric properties; Magnetic properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2206/00—Materials with ceramics, cermets, hard carbon or similar non-metallic hard materials as main constituents
    • F16C2206/40—Ceramics, e.g. carbides, nitrides, oxides, borides of a metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20—Thermoplastic resins
    • F16C2208/40—Imides, e.g. polyimide [PI], polyetherimide [PEI]
    • F16C2208/42—Polyamideimide [PAI]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/80—Thermosetting resins
    • F16C2208/86—Epoxy resins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00—Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30—Coating surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/20—Application independent of particular apparatuses related to type of movement
    • F16C2300/22—High-speed rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3862—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together
    • F16C33/3868—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together made from metal, e.g. two cast parts joined by rivets

Definitions

  • the present invention relates to rolling bearings.
  • the inner ring of the rolling bearing is fitted to the shaft and the outer ring is fitted to the inner circumference of the housing.
  • the fitting of the inner ring or the outer ring and the corresponding shaft or housing is selected from tight fitting, normal fitting, and clearance fitting in consideration of load conditions, assembleability of the device, and the like.
  • the inner or outer ring in the clearance-fitted state may creep, i.e., rotate relative to the shaft or housing that is the mating member of the fit in the circumferential direction.
  • the outer ring of the rolling bearing is crevice-fitted into the housing in order to facilitate assembly to the housing. Has been done. Therefore, the outer ring may creep due to an unbalanced load of the shaft at the time of load or high speed rotation.
  • Patent Document 1 proposes a rolling bearing that stably maintains excellent creep resistance.
  • This rolling bearing has a fired film on the outer diameter surface of the outer ring, which is the fitting surface with the housing, or the inner diameter surface of the inner ring, which is the fitting surface with the shaft.
  • the fired film contains an organic binder, a solid lubricant powder such as molybdenum disulfide powder, and a friction and wear modifier such as antimony oxide powder.
  • Patent Document 2 proposes a structure for preventing electrolytic corrosion of rolling bearings.
  • this rolling bearing a rolling bearing in which a ceramic coating is formed on the inner diameter surface and the end surface of the inner ring and the outer diameter surface and the end surface of the outer ring, respectively, and the ceramic coating is impregnated with an insulating synthetic resin is described.
  • the rolling bearing of Patent Document 1 contains a solid lubricant powder and a friction and wear adjusting agent, when this is used for supporting the shaft of an EV motor, it is energized by a leakage current from the motor and is a rolling element. A current may occur between the bearing surface and the raceway surface, causing electrolytic corrosion damage.
  • the problem to be solved by the present invention is both creep resistance and electrolytic corrosion resistance under the conditions of use in which a leakage current is transmitted to the inner ring or the outer ring and the inner ring or the outer ring is crevice fitted to the corresponding shaft or housing. Is to provide rolling bearings that can be realized at the same time.
  • the present invention includes an inner ring, an outer ring, and a rolling element arranged between the inner ring and the outer ring, and at least an inner diameter surface of the inner ring and an outer diameter surface of the outer ring.
  • the coating layer is composed of a plurality of layers
  • the surface layer of the plurality of layers is composed of a creep-resistant coating having lubricity
  • the surface of the plurality of layers is formed.
  • a configuration characterized in that at least one layer other than the layer is made of an insulating coating having an insulating property is adopted.
  • the creep-resistant coating which is a plurality of surface layers covering the inner diameter surface of the inner ring or the outer diameter surface of the outer ring, becomes a mating surface with the shaft or the housing, and thus exhibits lubricity when creep occurs. It is possible to prevent friction and wear on the inner diameter surface of the inner ring or the fitting surface of the corresponding shaft or housing with the outer diameter surface of the outer ring. Further, since at least one layer excluding the surface layer of the plurality of layers is composed of an insulating coating having an insulating property, the circuit through which the leakage current flows is cut off by the insulating coating to prevent discharge between the inner ring or the outer ring and the rolling element, and the inner ring, the outer ring, etc. It is possible to prevent electrolytic damage to the rolling elements. That is, the rolling bearing having the above configuration can realize both of these effects at the same time.
  • the insulating film is a fired film containing at least one of ceramics, an epoxy resin, and a polyamide-imide resin.
  • the creep-resistant film is a fired film containing a resin binder and a powder of a solid lubricant.
  • the insulating coating of the coating layer has a side covering portion that covers the width surface of the inner ring or the width surface of the outer ring.
  • the creep-resistant coating of the coating layer has an expansion coating portion that covers a raceway ring portion different from the inner diameter surface of the inner ring or the outer diameter surface of the outer ring and serves as a portion that comes into contact with the shaft or the housing.
  • Sectional drawing which shows 1st Embodiment of the rolling bearing which concerns on this invention.
  • Sectional drawing which shows the example of the EV motor which attaches the rolling bearing which concerns on this invention.
  • Sectional drawing which shows the inner ring of the 2nd Embodiment of the rolling bearing which concerns on this invention.
  • Enlarged sectional view showing the positional relationship between the inner ring and the housing of the third embodiment of the rolling bearing according to the present invention.
  • the rolling bearing 10 according to the first embodiment is interposed between the shaft 1 and the housing 2 surrounding the shaft 1.
  • the direction along the rotation center is referred to as "axial direction”.
  • the direction along the circumference that goes around the center of rotation is called the “circumferential direction”.
  • the direction orthogonal to the rotation center line is called “diameter direction”.
  • the shaft 1 rotates relative to the housing 2.
  • the shaft 1 is, for example, a rotating shaft provided in a motor of an electric vehicle (EV).
  • the shaft 1 has a fitting surface 1a formed in a cylindrical surface extending in the circumferential direction.
  • the housing 2 is stationary with respect to the shaft 1 and supports the shaft 1 via the rolling bearing 10.
  • the housing 2 is, for example, a partition wall formed as a part of the case of the motor.
  • the housing 2 has a fitting surface 2a formed in a cylindrical surface extending in the circumferential direction.
  • the fitting surface 2a is set concentrically with the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • the rolling bearing 10 rotatably supports the shaft 1 with respect to the housing 2 and receives a radial load or the like acting between the shaft 1 and the housing 2.
  • a shaft 1 is inserted into a housing 2 constituting the outer circumference of the motor, and a rotor 5 that rotates integrally with the shaft 1 is attached around the shaft 1.
  • a stator 6 is fixed to the inside of the housing 2 so as to be located outside the rotor 5.
  • a coil is attached to the inside of the stator 6, and power is supplied from the lead wire 7.
  • a flange bracket 3 is attached to the opening of the housing 2.
  • the shaft 1 penetrates the central hole of the flange bracket 3.
  • the flange bracket 3 has a fitting surface 3a formed in a cylindrical surface extending in the circumferential direction.
  • the fitting surface 3a is also set concentrically with the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • the first rolling bearing 10 is arranged between the fitting surface 2a on the bottom side of the housing 2 on the right side in FIG. 1 and the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • a second rolling bearing 10 is arranged between the fitting surface 3a of the flange bracket 3 and the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • the rolling bearing 10 includes an inner ring 11 attached to a shaft 1, an outer ring 12 attached to a housing 2 or a flange bracket 3, a plurality of rolling elements 13 interposed between the inner ring 11 and the outer ring 12, and these rolling elements 13. It is provided with a cage 14 that keeps a space between them in the circumferential direction.
  • a deep groove ball bearing is exemplified as the rolling bearing 10.
  • the inner ring 11 is an annular bearing component having a raceway surface 11a extending in the circumferential direction on the outer peripheral side and an inner diameter surface 11b extending in the circumferential direction on the inner peripheral side.
  • the inner diameter surface 11b is formed in a cylindrical surface shape concentric with the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 is fitted to the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • the fitting between the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 and the fitting surface 1a of the shaft 1 is set to a tight fitting with a tightening allowance.
  • the inner ring 11 is fixed so as to rotate integrally with the shaft 1 by its tight fitting.
  • the outer ring 12 is an annular bearing component having a raceway surface 12a extending in the circumferential direction on the inner peripheral side and an outer diameter surface 12b extending in the circumferential direction on the outer peripheral side.
  • the outer diameter surface 12b is formed in a cylindrical surface shape concentric with the inner diameter surface 11b of the inner ring 11.
  • the outer ring 12 is clearance-fitted with the housing 2.
  • the inner ring 11 and the outer ring 12 are each made of steel.
  • the metal is, for example, SUJ2, SCM420, SCr420, SCR420, SUS440 and the like.
  • the inner ring 11 and the outer ring 12 are appropriately subjected to quenching and tempering treatment, carburizing or nitriding treatment and the like.
  • the outer diameter surface 12b of the outer ring 12 is covered with the coating layer 30.
  • the coating layer 30 is composed of a plurality of layers. Of the plurality of layers constituting the coating layer 30, the surface layer located on the outermost side in the radial direction is made of a creep-resistant coating 31 having lubricity.
  • the outer diameter surface of the creep resistant coating 31 is a fitting surface that is clearance-fitted to the fitting surface 2a of the housing 2 or the fitting surface 3a of the flange bracket 3.
  • the creep resistant film 31 for example, a fired film containing a resin binder and a solid lubricant can be adopted.
  • the resin binder is obtained by blending a base material and a curing agent and reacting the curing agent to cure the resin binder. By solidifying the periphery of the solid lubricant with a resin binder, it exhibits high adhesion and wear resistance. Further, the wear of the housing 2 or the flange bracket 3 can be reduced.
  • the base material for example, a polyamide-imide resin is preferable from the viewpoint of durability.
  • the curing agent it is preferable to use an epoxy resin and a reactive compound that reacts the epoxy resin together, because it is easy to cure.
  • the epoxy resin is not particularly limited as long as it can act as a curing agent.
  • examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, brominated epoxy resin, alicyclic epoxy resin and the like.
  • the reactive compound include aliphatic polyamines, polyaminoamides, polymercaptans, aromatic polyamines, acid anhydrides, dicyandiamides and the like.
  • a curing accelerator for enhancing reactivity may be added.
  • a tertiary amine, a tertiary amine salt, an imidazole, a phosphine, a phosphonium salt, a sulfonium salt and the like can be used.
  • the solid lubricant a material that is softer than the material of the housing 2 is preferable, and specifically, Hv50 to 150 is preferable, in order to exhibit lubrication performance.
  • molybdenum disulfide powder, graphite powder, tungsten disulfide, polytetrafluoroethylene and the like can be mentioned. Among these, molybdenum disulfide may be used alone, or molybdenum disulfide and other materials may be mixed and used.
  • a friction and wear adjusting agent may be further contained.
  • the frictional wear modifier is a material that improves the wear resistance of the fired film, and it is preferable to use a material that is softer than the material of the housing 2.
  • antimony oxide, talc, mica, potassium titanate, tin, copper, zinc, nickel and the like can be mentioned. Of these, antimony oxide is particularly preferable.
  • a coating liquid is prepared by adding a solid lubricant powder, a friction and wear adjusting agent powder, or the like to a resin binder dissolved in a solvent. This coating liquid is applied to the surface of an insulating film or other intermediate film, which will be described later, and then heated to evaporate the solvent to form a film.
  • At least one layer excluding the creep resistant coating 31 is made of an insulating coating 32 having an insulating property.
  • An insulating coating 32 is formed on the outer periphery of the outer diameter surface 12b, and a creep resistant coating 31 is formed on the outside of the insulating coating 32.
  • the insulating coating 32 is made of a material having an insulating property.
  • the insulating coating 32 insulates between the outer diameter surface 12b and the fitting surface 2a so that the leakage current does not reach the outer diameter surface 12b of the outer ring 12 from the fitting surfaces 2a and 3a of the housing 2 or the flange bracket 3. It is formed like this.
  • Examples of the material of the insulating coating 32 include ceramics, epoxy resin, polyamide-imide resin and the like.
  • the coated material may be heated to form a fired film.
  • an epoxy resin or a polyamide-imide resin it may be formed by firing with a curing agent.
  • At least one of the outer diameter surface 12b of the outer ring 12 and the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 is used to cut off the circuit in which the leakage current flows between the outer ring 12 and the inner ring 11 and prevent discharge between the rolling elements 13 and the raceway surfaces 11a and 12a. , It is necessary to coat with a coating layer 30 including an insulating coating 32. By preventing the discharge between the rolling elements 13 and the raceway surfaces 11a and 12a, electrolytic corrosion of the rolling elements 13 and the raceway surfaces 11a and 12a is prevented.
  • the illustrated insulating coating 32 has a central covering portion 32a that covers the outer diameter surface 12b of the outer ring 12 and a side covering portion 32b that covers the width surface 12c of the outer ring 12.
  • the width surface 12c of the outer ring 12 is one of the two sides defining the width of the outer ring 12.
  • the width surface 12c faces the side surface of the housing 2 and the flange bracket 3 in the axial direction.
  • the central covering portion 32a and the side covering portion 32b are integrally formed.
  • the side covering portion 32b is for insulating between the housing 2, the flange bracket 3, and the width surface 12c of the outer ring 12, and by preventing the discharge between them, the electricity of the housing 2, the flange bracket 3, and the width surface 12c is generated. Eating is prevented.
  • the rolling bearing 10 according to the first embodiment is as described above, and among the plurality of layers constituting the coating layer 30 covering the outer diameter surface 12b of the outer ring 12, the creep resistant coating 31 which is a surface layer is a housing. 2. Since it is a fitting surface with the flange bracket 3, it exhibits lubricity when creep occurs, and friction and wear on the fitting surface 2a and 3a of the housing 2 and the flange bracket 3 corresponding to the outer diameter surface 12b of the outer ring 12. Can be prevented. Further, of the plurality of layers constituting the coating layer 30, at least one layer excluding the creep resistant coating 31 which is a surface layer is made of an insulating coating 32 having an insulating property.
  • the circuit through which the leakage current flows is cut off by the insulating coating 32, and the inner ring is formed. It is possible to prevent electric discharge between the outer ring 12 or the rolling element 13 and prevent electrolytic corrosion damage of the inner ring 11, the outer ring 12, and the rolling element 13. Therefore, the rolling bearing 10 has creep resistance and electrolytic corrosion resistance under the conditions in which a leakage current is transmitted to the inner ring 11 or the outer ring 12 and the inner ring 11 or the outer ring 12 is clearance-fitted to the corresponding shaft 1, housing 2, or flange bracket 3. Both can be realized at the same time.
  • the insulating coating 32 of the coating layer 30 has a side covering portion 32b that covers the width surface 12c of the outer ring 12, discharge from the housing 2 or the flange bracket 3 facing the width surface 12c is prevented, and electricity such as the width surface 12c is prevented. It is possible to prevent eating.
  • the coating layer 30 is not limited to the two layers as shown in the drawing, and a coating film having another role may be interposed between the outer diameter surface 12b and the creep resistant coating film 31, and the insulating coating layer 32 and the coating layer 30 may be interposed. Another insulating coating and another creep-resistant coating may be laminated between the creep-resistant coating 31 and the coating.
  • the capacitance is related to the electrolytic corrosion resistance, so the film needs to have a certain capacitance.
  • the required capacitance is determined by the component configuration, film material, film thickness, etc., so it should be set appropriately according to the usage conditions.
  • the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 is covered with a coating layer 40 composed of a plurality of layers.
  • the insulating coating 41 of the coating layer 40 has a central covering portion 41a that covers the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 and a side covering portion 41b that covers the width surface 11c of the inner ring 11.
  • the width surface 11c of the inner ring 11 is one of the two sides defining the width of the inner ring 11.
  • the width surface 11c faces the side surface of the housing 2 or the flange bracket 3 in the axial direction.
  • the creep-resistant coating 42 which is the surface layer of the coating layer 40, is a fitting surface that is fitted to the fitting surface 1a of the shaft 1.
  • the creep-resistant coating 42 exhibits creep resistance with respect to the shaft 1.
  • the same structure and forming method as those of the insulating film and the creep resistant film in the first embodiment can be adopted.
  • the coating layer 40 further has an intermediate layer 43 between the insulating coating 41 and the creep resistant coating 42.
  • a creep-resistant coating 42 serving as a surface layer is formed on the surface side of the intermediate layer 43.
  • the configuration of the intermediate layer 43 is not particularly limited as long as it does not impair the performance of the insulating coating 41 and the creep resistant coating 42.
  • it may be one that improves the insulation performance, one that firmly fixes the creep resistant coating 42, or one that has other properties.
  • the creep-resistant coating 42 is directly laminated on the insulating coating 41 and the adhesion between the two is insufficient, it is preferable to adopt the intermediate layer 43 having good adhesion to both of them.
  • the capacitance required by the insulating coating 41 and the creep resistant coating 42 is not obtained, the required capacitance may be realized by the intermediate layer 43.
  • the intermediate layer 43 may be formed not only between the insulating coating 41 and the creep resistant coating 42 but also between the insulating coating 41 and the inner ring 11. Further, the intermediate layer 43 may be formed not only from one layer but also from a plurality of layers.
  • the circuit through which the leakage current flows is cut off by the insulating coating 41 to prevent the discharge between the inner ring 11 or the outer ring 12 and the rolling element 13, and the electrolytic corrosion damage of the inner ring 11, the outer ring 12, and the rolling element 13 is caused.
  • the rolling bearing according to the third embodiment is the first in that the creep resistant coating 42 further has an extended covering portion 42b that covers a raceway ring portion different from the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 and is a portion that comes into contact with the housing 2. It is different from the second embodiment.
  • the central covering portion 43a of the intermediate layer 43 overlaps the central covering portion 41a of the insulating coating 41, and the central covering portion 42a of the creep resistant coating 42 overlaps the central covering portion 43a of the intermediate layer 43.
  • the side covering portion 43b of the intermediate layer 43 overlaps the side covering portion 41b of the insulating coating 41, and the extended covering portion 42b of the creep resistant coating 42 overlaps the side covering portion 43b of the intermediate layer 43.
  • the extended covering portion 42b of the creep resistant coating 42 slides in the circumferential direction with respect to the side surface of the housing 2. Therefore, by providing the extended covering portion 42b, it is possible to prevent friction and wear between the width surface 11c of the inner ring 11 and the housing 2.
  • the creep-resistant coating 42 of the coating layer 40 covers the raceway ring portion (width surface 11c) different from the inner diameter surface 11b of the inner ring 11 and is in contact with the housing 2. Since the expansion covering portion 42b is provided, friction and wear between the raceway ring portion (width surface 11c) and the housing 2 can be prevented.
  • the width surface 11c of the inner ring 11 is protected against the housing 2 by the expansion covering portion 42b, but the outer peripheral side (shoulder portion, chamfered portion) of the inner ring 11 is protected. Etc.), if there is a portion supported by the housing 2, the extended covering portion may be overlapped with the outer peripheral side portion thereof.
  • the coating layer is formed on the outer ring 12 as in the first embodiment, friction and wear may be prevented between the width surface of the outer ring and the shaft including the portion corresponding to the extended coating portion in the coating layer. ..
  • the outer ring of the first embodiment may be adopted, or the outer ring not covered with the coating layer may be adopted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

軸受装置において、耐クリープ性と耐電食性能との両方を同時に実現する。内輪（１１）の内径面（１１ｂ）と外輪（１２）の外径面（１２ｂ）との少なくとも一方が、コーティング層（３０）によって覆われている。コーティング層（３０）が複数層からなる。複数層のうち、表面層が、潤滑性を有する耐クリープ被膜（３１）からなり、表面層を除く少なくとも一層が、絶縁性を有する絶縁被膜（３２）からなる。

Description

転がり軸受
　この発明は、転がり軸受に関する。
　軸とハウジング間に転がり軸受を配置する場合、転がり軸受の内輪が軸に嵌合され、外輪がハウジングの内周に嵌合される。内輪又は外輪と、対応する軸又はハウジングとの嵌め合いは、荷重条件、装置の組立て性等を考慮して、しまり嵌め、普通嵌め、すきま嵌めの中から選択される。すきま嵌め状態の内輪又は外輪は、クリープする、すなわち、その嵌合の相手部材である軸又はハウジングに対して円周方向に相対回転することがある。
　例えば、自動車のトランスミッション、ＥＶ（電気自動車）のモータ等に備わる軸を転がり軸受を介してハウジングに支持する軸受装置では、ハウジングへの組み付けを容易にするため、転がり軸受の外輪がハウジングにすきま嵌めされている。このため、荷重負荷時や高速回転時の軸のアンバランス荷重等により、外輪がクリープすることがある。
　これに対して、特許文献１では、優れた耐クリープ性能を安定して維持する転がり軸受が提案されている。この転がり軸受は、ハウジングとの嵌め合い面である外輪の外径面、又は、軸との嵌め合い面である内輪の内径面に、焼成膜を有する。この焼成膜は、有機バインダと、二硫化モリブデン粉末などの固体潤滑剤粉末と、酸化アンチモン粉末などの摩擦摩耗調整剤とを含む。
　一方、ＥＶモータ支持用軸受では、モータからの漏れ電流により転動体と軌道面との間に放電が起こる場合がある。この放電により、内輪、外輪又は転動体に電食損傷が発生する場合がある。
　これに対して、特許文献２では、転がり軸受の電食を防止する構造が提案されている。この転がり軸受は、内輪の内径面と端面、及び外輪の外径面と端面に、それぞれセラミックス被膜を形成し、そのセラミックス被膜に絶縁性の合成樹脂を含浸させた転がり軸受が記載されている。
特許第６３３８０３５号公報 実開昭６０－８５６２６号公報
　しかしながら、特許文献１の転がり軸受では、固体潤滑剤粉末や摩擦摩耗調整剤を含んでいるものの、これをＥＶモータの軸支持に用いた場合には、モータからの漏れ電流により通電し、転動体と軌道面との間に放電が起こり、電食損傷を起こす可能性がある。
　一方で、特許文献２の転がり軸受では、耐電食性能を持たせるためにセラミックスをコーティングしているものの、外輪又は内輪のクリープが発生した場合には、ハウジング又は軸に対する嵌め合い面に潤滑性がないため、軸支持機能に影響を及ぼすほどの摩擦や摩耗がクリープした軌道輪と対応のハウジング又は軸の嵌め合い面において発生する懸念がある。
　上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、内輪又は外輪に漏れ電流が伝わり、内輪又は外輪が対応の軸又はハウジングにすきま嵌めされる使用条件において耐クリープ性及び耐電食性の両方を同時に実現可能な転がり軸受を提供することである。
　上記課題を解決するため、この発明は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された転動体とを備え、前記内輪の内径面と前記外輪の外径面との少なくとも一方が、コーティング層によって覆われている転がり軸受において、前記コーティング層が複数層からなり、前記複数層のうち表面層が、潤滑性を有する耐クリープ被膜からなり、前記複数層のうち、前記表面層を除く少なくとも一層が、絶縁性を有する絶縁被膜からなることを特徴とする構成を採用した。
　上記構成によれば、内輪の内径面又は外輪の外径面を覆う複数層の表面層である耐クリープ被膜は、軸又はハウジングとの嵌め合い面になるので、クリープ発生時に潤滑性を発揮し、内輪の内径面又は外輪の外径面と対応の軸又はハウジングの嵌め合い面における摩擦や摩耗を防止することできる。また、その複数層の表面層を除く少なくとも一層が絶縁性を有する絶縁被膜からなるので、漏れ電流が流れる回路を絶縁被膜で断ち、内輪又は外輪と転動体間における放電を防いで内輪、外輪、転動体の電食損傷を防止することができる。すなわち、上記構成を有する転がり軸受は、これらの効果の両方を同時に実現することができる。
　例えば、前記絶縁被膜は、セラミックス、エポキシ系樹脂、及びポリアミドイミド系樹脂の少なくとも一つを含有する焼成膜である。
　例えば、前記耐クリープ被膜は、樹脂バインダと、固体潤滑剤の粉末とを含有する焼成膜である。
　前記コーティング層の絶縁被膜が、前記内輪の幅面又は前記外輪の幅面を覆う側方被覆部を有するとよい。
　前記コーティング層の耐クリープ被膜が、前記内輪の内径面又は前記外輪の外径面とは異なる軌道輪部分を覆い、かつ、軸又はハウジングと接触する部位となる拡張被覆部を有するとよい。
　この発明は、上記構成の採用により、内輪又は外輪に漏れ電流が伝わり、内輪又は外輪が対応の軸又はハウジングにすきま嵌めされる使用条件において、嵌め合い面の摩擦、摩耗を防止する耐クリープ性と、軌道輪、転動体の電食を防止する耐電食性との両方を同時に実現可能な転がり軸受を提供することができる。
この発明にかかる転がり軸受の第一の実施形態を示す断面図 この発明にかかる転がり軸受を取り付けるＥＶモータの例を示す断面図 この発明にかかる転がり軸受の第二の実施形態の内輪を示す断面図 この発明にかかる転がり軸受の第三の実施形態の内輪とハウジングとの位置関係を示す拡大断面図
　この発明にかかる一例としての第一の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１、２に示すように、第一の実施形態にかかる転がり軸受１０は、軸１と、軸１を取り囲むハウジング２との間に介在する。
　以下、転がり軸受１０の設計上の回転中心線と軸１の回転中心線とが一致する理想的な状態において、その回転中心に沿った方向のことを「軸方向」という。また、その回転中心線回りに一周する円周に沿った方向のことを「円周方向」という。また、その回転中心線に直交する方向のことを「径方向」という。
　軸１は、ハウジング２に対して相対的に回転する。軸１は、例えば電気自動車（ＥＶ）のモータに備わる回転軸である。軸１は、円周方向に延びる円筒面状に形成された嵌め合い面１ａを有する。
　ハウジング２は、軸１に対して静止し、転がり軸受１０を介して軸１を支持する。ハウジング２は、例えば、上記モータのケースの一部として形成された隔壁である。ハウジング２は、円周方向に延びる円筒面状に形成された嵌め合い面２ａを有する。この嵌め合い面２ａは、軸１の嵌め合い面１ａと同心に設定されている。
　転がり軸受１０は、ハウジング２に対して軸１を回転自在に支持し、軸１とハウジング２間で作用するラジアル荷重等を受ける。
　図２に例示するＥＶモータは、モータの外周を構成するハウジング２に軸１が挿入され、軸１の周りには、軸１と一体に回転するロータ５が取り付けられている。ハウジング２の内側には、ロータ５の外方に位置するようにステータ６が固定されている。ステータ６の内部にはコイルが取り付けられ、リード線７から電源を供給される。ハウジング２の開口部にはフランジブラケット３が取り付けられている。軸１は、フランジブラケット３の中心孔を貫通している。フランジブラケット３は、円周方向に延びる円筒面状に形成された嵌め合い面３ａを有する。この嵌め合い面３ａも、軸１の嵌め合い面１ａと同心に設定されている。図１中右側となるハウジング２の底側の嵌め合い面２ａと、軸１の嵌め合い面１ａとの間に第一の転がり軸受１０が配置されている。フランジブラケット３の嵌め合い面３ａと軸１の嵌め合い面１ａとの間に第二の転がり軸受１０が配置されている。
　転がり軸受１０は、軸１に取り付けられた内輪１１と、ハウジング２又はフランジブラケット３に取り付けられた外輪１２と、これら内輪１１及び外輪１２間に介在する複数の転動体１３と、これら転動体１３間の円周方向の間隔を保つ保持器１４とを備える。転がり軸受１０として深溝玉軸受が例示されている。
　内輪１１は、外周側で円周方向に延びる軌道面１１ａを有し、内周側で円周方向に延びる内径面１１ｂを有する環状の軸受部品である。内径面１１ｂは、軸１の嵌め合い面１ａと同心の円筒面状に形成されている。内輪１１の内径面１１ｂは、軸１の嵌め合い面１ａに嵌合されている。
　内輪１１の内径面１１ｂと軸１の嵌め合い面１ａ間の嵌め合いは、締め代をもったしまり嵌めに設定されている。内輪１１は、そのしまり嵌めにより、軸１と一体に回転するように固定されている。
　外輪１２は、内周側で円周方向に延びる軌道面１２ａを有し、外周側で円周方向に延びる外径面１２ｂを有する環状の軸受部品である。外径面１２ｂは、内輪１１の内径面１１ｂと同心の円筒面状に形成されている。
　外輪１２は、ハウジング２とすきま嵌めされている。
　内輪１１及び外輪１２は、それぞれ鋼によって形成されている。その金属は、例えば、ＳＵＪ２、ＳＣＭ４２０、ＳＣｒ４２０、ＳＣＲ４２０、ＳＵＳ４４０等である。内輪１１、外輪１２には、焼入れ及び焼戻し処理、浸炭又は浸炭窒化処理等が適宜に施される。
　図１に示すように、第一の実施形態では、外輪１２の外径面１２ｂは、コーティング層３０によって覆われている。コーティング層３０は、複数層からなる。コーティング層３０を構成する複数層のうち、最も径方向外側に位置する表面層は、潤滑性を有する耐クリープ被膜３１からなる。この耐クリープ被膜３１の外径面が、ハウジング２の嵌め合い面２ａ又はフランジブラケット３の嵌め合い面３ａにすきま嵌めされる嵌め合い面となる。
　耐クリープ被膜３１としては、例えば、樹脂バインダと固体潤滑剤とを含有する焼成膜を採用することができる。その樹脂バインダは、ベース材と硬化剤とを配合し、硬化剤を反応させて硬化させるものである。固体潤滑剤の周囲を樹脂バインダで固めることで、高い密着性と耐摩耗性を発揮する。また、ハウジング２又はフランジブラケット３の摩耗も少なくすることができる。そのベース材としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂が耐久性の点から好ましい。また、その硬化剤としては、エポキシ樹脂とそのエポキシ樹脂を反応させる反応性の化合物を合わせて用いると硬化させやすく好ましい。
　前記エポキシ樹脂としては、硬化剤として作用できるものであれば特に限定されない。例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。前記反応性の化合物としては、脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド、ポリメルカプタン類、芳香族ポリアミン、酸無水物、ジシアンジアミド等を挙げることができる。また、これらの成分以外に、反応性を高めるための硬化促進剤を添加されていてもよい。前記硬化促進剤としては、三級アミン、三級アミン塩、イミダゾール、ホスフィン、ホスホニウム塩、スルホニウム塩等を用いることができる。
　前記固体潤滑剤としては、潤滑性能を発揮するため、ハウジング２の材料よりも軟質である材料が好ましく、具体的にはＨｖ５０～１５０であると好ましい。例えば、二硫化モリブデン粉末や、黒鉛粉末、二硫化タングステン、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられる。この中でも、二硫化モリブデンを単独で用いたり、二硫化モリブデンと他の材料とを混合して用いたりするとよい。
　耐クリープ被膜３１の材料として、さらに摩擦摩耗調整剤を含有してもよい。摩擦摩耗調整剤は焼成膜の耐摩耗性を向上させる材料であり、ハウジング２の材料よりも軟質の材料を用いると好ましい。例えば、酸化アンチモン、タルク、マイカ、チタン酸カリウム、すず、銅、亜鉛、ニッケル等が挙げられる。この中でも特に酸化アンチモンが好ましい。
　耐クリープ被膜３１を焼成膜として形成するには、例えば、樹脂バインダを溶剤に溶解したものに、固体潤滑剤の粉末や摩擦摩耗調整剤の粉末などを加えて塗工液を調製する。この塗工液を、後述する絶縁被膜やその他の中間膜の表面に塗工した後、加熱して溶剤を蒸発させて被膜を形成させる。
　コーティング層３０を構成する層のうち、耐クリープ被膜３１を除く少なくとも一層が、絶縁性を有する絶縁被膜３２からなる。外径面１２ｂの外周に絶縁被膜３２が形成され、絶縁被膜３２の外側に耐クリープ被膜３１が形成されている。
　絶縁被膜３２は、絶縁性を有する材料からなる。絶縁被膜３２は、ハウジング２又はフランジブラケット３の嵌め合い面２ａ、３ａから漏れ電流が外輪１２の外径面１２ｂまで到達しないように、外径面１２ｂと嵌め合い面２ａとの間を絶縁するように形成されている。
　絶縁被膜３２の材料としては、例えば、セラミックス、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。セラミックスやエポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂の場合、塗工した材料を加熱して焼成膜を形成してもよい。エポキシ樹脂やポリアミドイミド樹脂の場合、硬化剤を含めて焼成することで形成させてもよい。
　漏れ電流が外輪１２と内輪１１間に流れる回路を断じ、転動体１３と軌道面１１ａ、１２ａ間の放電を防ぐため、外輪１２の外径面１２ｂと内輪１１の内径面１１ｂの少なくとも一方は、絶縁被膜３２を含むコーティング層３０で被覆することが必要である。転動体１３と軌道面１１ａ、１２ａ間の放電を防ぐことにより、転動体１３、軌道面１１ａ、１２ａの電食が防止される。
　図示の絶縁被膜３２は、外輪１２の外径面１２ｂを覆う中央被覆部３２ａと、外輪１２の幅面１２ｃを覆う側方被覆部３２ｂとを有する。ここで、外輪１２の幅面１２ｃは、外輪１２の幅を規定する二側面の一つである。幅面１２ｃは、ハウジング２、フランジブラケット３の側面と軸方向に対向する。
　中央被覆部３２ａと側方被覆部３２ｂとは一体に形成された被膜である。側方被覆部３２ｂは、ハウジング２、フランジブラケット３と外輪１２の幅面１２ｃとの間を絶縁するためのものであり、この間の放電を防ぐことにより、ハウジング２、フランジブラケット３、幅面１２ｃの電食が防止される。
　第一の実施形態に係る転がり軸受１０は、上述のようなものであり、外輪１２の外径面１２ｂを覆うコーティング層３０を構成する複数層のうち、表面層である耐クリープ被膜３１がハウジング２、フランジブラケット３との嵌め合い面になるので、クリープ発生時に潤滑性を発揮し、外輪１２の外径面１２ｂと対応のハウジング２、フランジブラケット３の嵌め合い面２ａ、３ａにおける摩擦や摩耗を防止することできる。また、コーティング層３０を構成する複数層のうち、表面層である耐クリープ被膜３１を除く少なくとも一層が絶縁性を有する絶縁被膜３２からなるので、漏れ電流が流れる回路を絶縁被膜３２で断ち、内輪１１又は外輪１２と転動体１３間における放電を防いで内輪１１、外輪１２、転動体１３の電食損傷を防止することができる。したがって、転がり軸受１０は、内輪１１又は外輪１２に漏れ電流が伝わり、内輪１１又は外輪１２が対応の軸１又はハウジング２、フランジブラケット３にすきま嵌めされる使用条件において耐クリープ性及び耐電食性の両方を同時に実現することができる。
　また、コーティング層３０の絶縁被膜３２が外輪１２の幅面１２ｃを覆う側方被覆部３２ｂを有するので、幅面１２ｃと対向するハウジング２又はフランジブラケット３との間の放電を防ぎ、幅面１２ｃ等の電食を防止することができる。
　コーティング層３０は、図示のような二層のものに限定されず、他の役割を有する被膜が外径面１２ｂと耐クリープ被膜３１との間に介在してもよく、また、絶縁被膜３２と耐クリープ被膜３１との間にさらに別の絶縁被膜と別の耐クリープ被膜とを積層されていてもよい。なお、交流電流が流れる場合には耐電食性能として静電容量が関わるため、ある一定の静電容量を有している被膜である必要がある。必要とする静電容量は部品の構成、膜材や膜厚などによって決まるため、使用条件により適宜設定する。
　第二の実施形態を図３に基づいて説明する。以下、第一の実施形態との相違点を述べるに留める。
　第二の実施形態にかかる転がり軸受では、内輪１１の内径面１１ｂが、複数層からなるコーティング層４０に覆われている。コーティング層４０の絶縁被膜４１は、内輪１１の内径面１１ｂを覆う中央被覆部４１ａと、内輪１１の幅面１１ｃを覆う側方被覆部４１ｂとを有する。内輪１１の幅面１１ｃは、内輪１１の幅を規定する二側面の一つである。幅面１１ｃは、ハウジング２又はフランジブラケット３の側面と軸方向に対向する。
　また、コーティング層４０の表面層となる耐クリープ被膜４２は、軸１の嵌め合い面１ａに嵌合される嵌め合い面となる。この実施形態では、耐クリープ被膜４２は、軸１に対して耐クリープ性を発揮することになる。
　なお、絶縁被膜４１、耐クリープ被膜４２の材料上の構成や形成方法として、第一の実施形態における絶縁被膜、耐クリープ被膜と同様の構成と形成方法を採用することができる。
　コーティング層４０は、絶縁被膜４１と耐クリープ被膜４２との間に中間層４３をさらに有する。中間層４３のさらに表面側に、表面層となる耐クリープ被膜４２が形成されている。
　中間層４３の構成は、絶縁被膜４１と耐クリープ被膜４２の性能を阻害しないものであれば特に限定されない。例えば、絶縁性能を向上させるものでもよいし、耐クリープ被膜４２を強固に固定するものでもよいし、その他の性質を持たせるものでもよい。例えば、絶縁被膜４１に耐クリープ被膜４２を直接に積層すると、両者の密着性が不足する場合、両者のいずれにも良好な密着性を有する中間層４３を採用するとよい。また、絶縁被膜４１と耐クリープ被膜４２で必要とする静電容量にならない場合、中間層４３によって必要とする静電容量を実現してもよい。なお、図示しないが、中間層４３は絶縁被膜４１と耐クリープ被膜４２との間だけでなく、絶縁被膜４１と内輪１１との間に形成されていてもよい。また、中間層４３は一層だけでなく、複数の層から形成されていてもよい。
　第二の実施形態によれば、漏れ電流が流れる回路を絶縁被膜４１で断ち、内輪１１又は外輪１２と転動体１３間における放電を防いで内輪１１、外輪１２、転動体１３の電食損傷を防止すると共に、内輪１１の幅面１１ｃと対向するハウジング２又はフランジブラケット３との間の放電を防ぎ、幅面１１ｃ等の電食を防止することができる。
　第三の実施形態を、図４に基づいて説明する。
　第三の実施形態にかかる転がり軸受は、その耐クリープ被膜４２が内輪１１の内径面１１ｂとは異なる軌道輪部分を覆いかつハウジング２と接触する部位となる拡張被覆部４２ｂをさらに有する点で第二の実施形態と相違するものである。中間層４３の中央被覆部４３ａは、絶縁被膜４１の中央被覆部４１ａに重なり、耐クリープ被膜４２の中央被覆部４２ａは、中間層４３の中央被覆部４３ａに重なっている。中間層４３の側方被覆部４３ｂは、絶縁被膜４１の側方被覆部４１ｂに重なり、耐クリープ被膜４２の拡張被覆部４２ｂは、中間層４３の側方被覆部４３ｂに重なっている。
　内輪１１がクリープを起こすと、耐クリープ被膜４２の拡張被覆部４２ｂがハウジング２の側面に対して円周方向に摺動することになる。従い、拡張被覆部４２ｂを設けることで、内輪１１の幅面１１ｃ、ハウジング２間における摩擦や摩耗を防止することができる。
　このように、第三の実施形態によれば、コーティング層４０の耐クリープ被膜４２が内輪１１の内径面１１ｂとは異なる軌道輪部分（幅面１１ｃ）を覆い、かつ、ハウジング２と接触する部位となる拡張被覆部４２ｂを有するので、当該軌道輪部分（幅面１１ｃ）とハウジング２間における摩擦や摩耗を防止することができる。
　なお、ハウジング２で内輪１１を軸方向に支持するため、拡張被覆部４２ｂにより、内輪１１の幅面１１ｃをハウジング２に対して保護するようにしたが、内輪１１の外周側（肩部、面取り部等）にハウジング２で支持する部分がある場合、その外周側部分に拡張被覆部を重ねればよい。
　また、第一の実施形態のように外輪１２にコーティング層を形成する場合、そのコーティング層において拡張被覆部に相当する部位を含め、外輪の幅面と軸間における摩擦や摩耗を防止してもよい。
　また、第二、第三の実施形態においては、第一の実施形態の外輪を採用してもよいし、コーティング層で被覆されていない外輪を採用してもよい。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　軸
１ａ　嵌め合い面
２　ハウジング
２ａ　嵌め合い面
１０　転がり軸受
１１　内輪
１１ａ　軌道面
１１ｂ　内径面
１１ｃ　幅面
１２　外輪
１２ａ　軌道面
１２ｂ　外径面
１２ｃ　幅面
１３　転動体
３０、４０　コーティング層
３１、４２　耐クリープ被膜
３２、４１　絶縁被膜
３２ａ、４１ａ、４２ａ　中央被覆部
３２ｂ、４１ｂ　側方被覆部
４２ｂ　拡張被覆部
４３　中間層
４３ａ　中央被覆部
４３ｂ　側方被覆部

Claims (5)

  1. 　内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された転動体とを備え、
    　前記内輪の内径面と前記外輪の外径面との少なくとも一方が、コーティング層によって覆われている転がり軸受において、
    　前記コーティング層が複数層からなり、
    　前記複数層のうち表面層が、潤滑性を有する耐クリープ被膜からなり、
    　前記複数層のうち、前記表面層を除く少なくとも一層が、絶縁性を有する絶縁被膜からなることを特徴とする転がり軸受。
  2. 　前記絶縁被膜が、セラミックス、エポキシ系樹脂、及びポリアミドイミド系樹脂の少なくとも一つを含有する焼成膜である請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 　前記耐クリープ被膜が、樹脂バインダと、固体潤滑剤の粉末とを含有する焼成膜である請求項１又は２に記載の転がり軸受。
  4. 　前記コーティング層の絶縁被膜が、前記内輪の幅面又は前記外輪の幅面を覆う側方被覆部を有する請求項１から３のいずれか1項に記載の転がり軸受。
  5. 　前記コーティング層の耐クリープ被膜が、前記内輪の内径面又は前記外輪の外径面とは異なる軌道輪部分を覆い、かつ、軸又はハウジングと接触する部位となる拡張被覆部を有する請求項１から４のいずれか1項に記載の転がり軸受。
PCT/JP2021/031325 2020-09-02 2021-08-26 転がり軸受 WO2022050165A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237008496A KR20230086661A (ko) 2020-09-02 2021-08-26 구름 베어링
US18/024,153 US20230272820A1 (en) 2020-09-02 2021-08-26 Rolling bearing
EP21864223.9A EP4209689A4 (en) 2020-09-02 2021-08-26 ROLLER BEARING
CN202180051792.3A CN115917172A (zh) 2020-09-02 2021-08-26 滚动轴承

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-147432 2020-09-02
JP2020147432A JP2022042162A (ja) 2020-09-02 2020-09-02 転がり軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022050165A1 true WO2022050165A1 (ja) 2022-03-10

Family

ID=80490964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/031325 WO2022050165A1 (ja) 2020-09-02 2021-08-26 転がり軸受

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230272820A1 (ja)
EP (1) EP4209689A4 (ja)
JP (1) JP2022042162A (ja)
KR (1) KR20230086661A (ja)
CN (1) CN115917172A (ja)
WO (1) WO2022050165A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240130238A (ko) * 2023-02-21 2024-08-29 주식회사 베어링아트 전식 방지 베어링 및 그 제조 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5510111A (en) * 1978-07-04 1980-01-24 Nippon Seiko Kk Roller bearing for preventing electrolytic corrosion
JPS6085626U (ja) 1983-11-11 1985-06-13 光洋精工株式会社 ころがり軸受
JPH0653824U (ja) * 1992-09-14 1994-07-22 日本精工株式会社 電食防止形転がり軸受
JP2013199954A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Nsk Ltd 電食防止用絶縁転がり軸受
WO2018038241A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 日本精工株式会社 転がり軸受及びその製造方法
JP2019138467A (ja) * 2018-02-07 2019-08-22 株式会社ジェイテクト 電食防止軸受

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0548118Y2 (ja) 1986-08-28 1993-12-20
JP2002048145A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Ntn Corp 電食防止型転がり軸受
JP2013036596A (ja) * 2011-08-11 2013-02-21 Ntn Corp 円すいころ軸受およびその取付構造
US10794427B2 (en) * 2016-04-05 2020-10-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bearing ring with insulating coating

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5510111A (en) * 1978-07-04 1980-01-24 Nippon Seiko Kk Roller bearing for preventing electrolytic corrosion
JPS6085626U (ja) 1983-11-11 1985-06-13 光洋精工株式会社 ころがり軸受
JPH0653824U (ja) * 1992-09-14 1994-07-22 日本精工株式会社 電食防止形転がり軸受
JP2013199954A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Nsk Ltd 電食防止用絶縁転がり軸受
WO2018038241A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 日本精工株式会社 転がり軸受及びその製造方法
JP6338035B1 (ja) 2016-08-26 2018-06-06 日本精工株式会社 転がり軸受及びその製造方法
JP2019138467A (ja) * 2018-02-07 2019-08-22 株式会社ジェイテクト 電食防止軸受

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4209689A4

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230086661A (ko) 2023-06-15
EP4209689A4 (en) 2024-02-07
US20230272820A1 (en) 2023-08-31
CN115917172A (zh) 2023-04-04
EP4209689A1 (en) 2023-07-12
JP2022042162A (ja) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101922401B1 (ko) 톨러런스 링
US5975764A (en) Rolling contact bearing and mounting therefor
EP3688327B1 (en) Bearing and hinge assembly
US11005334B2 (en) Annular member, method, and assembly for component displacement control
CN109642615B (zh) 滚动轴承及其制造方法
EP3048340B1 (en) Sealing arrangement
JP6437993B2 (ja) 軸受構造
CN110637169B (zh) 用于部件保持控制的公差环、方法和组件
JP2021162151A (ja) 収容された絶縁体を有する、軸受のための複合型の絶縁体および導体アセンブリ
WO2022050165A1 (ja) 転がり軸受
US20190323558A1 (en) Rolling bearing having electrical insulating material, and manufacturing process of such rolling bearing
US10069382B2 (en) Earthing device
US10024363B2 (en) Rolling bearing assembly
CN107532505A (zh) 旋转机械
WO2019098281A1 (ja) 滑り軸受
EP3434919B1 (en) Holder for rolling bearing, and rolling bearing
JP2008203668A (ja) 定着装置
JPH04210124A (ja) 電気絶縁軸受
JP2023030949A (ja) 軸受装置
WO2022270295A1 (ja) 軸受装置および電動機
JP2021124159A (ja) 転がり軸受装置
JP2024056385A (ja) 絶縁転がり軸受
JP2006138375A (ja) トルクリミッタおよびその製造方法
JP6157280B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2016148417A (ja) 転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21864223

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021864223

Country of ref document: EP

Effective date: 20230403