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公開番号2025001721
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023101358
出願日2023-06-21
発明の名称絶縁性転がり軸受
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類F16C 33/60 20060101AFI20241226BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】定められた条件において、締まり嵌めに対応できる絶縁性転がり軸受を提供する。
【解決手段】絶縁性転がり軸受21は、軸受本体部Bhと絶縁性ブッシュ28とを備える。軸受本体部Bhの内輪内周部22aに絶縁性ブッシュ28が圧入されている。絶縁性ブッシュ28は、金属製円環28aと、この金属製円環28aの内周面に設けられる絶縁性樹脂28bとを備える。金属製円環28aと絶縁性樹脂28bとが、互いに近似する定められた線膨張係数を有し、且つ一体に設けられている。絶縁性樹脂28bは、金属製円環28aの内周面に形成された複数の孔に侵入して密着されている。金属製円環28aの前記孔は数nm～数十nmの微細孔である。金属製円環28aと絶縁性樹脂28bの線膨張係数の比は、金属製円環28aを1とすると絶縁性樹脂28bが0.87～2.25である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内輪内周部に絶縁性ブッシュが圧入された絶縁性転がり軸受であって、
前記絶縁性ブッシュは、金属製円環と、この金属製円環の内周面に設けられる絶縁性樹脂とを備え、前記金属製円環と前記絶縁性樹脂とが、互いに近似する定められた線膨張係数を有し、且つ一体に設けられている絶縁性転がり軸受。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
請求項１に記載の絶縁性転がり軸受において、前記絶縁性樹脂は、前記金属製円環の内周面に形成された複数の孔に侵入して密着されている絶縁性転がり軸受。
【請求項３】
請求項２に記載の絶縁性転がり軸受において、前記金属製円環の前記孔は数ｎｍ～数十ｎｍの微細孔である絶縁性転がり軸受。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の絶縁性転がり軸受において、前記金属製円環と前記絶縁性樹脂の線膨張係数の比は、前記金属製円環を１とすると前記絶縁性樹脂が０．８７～２．２５である絶縁性転がり軸受。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の絶縁性転がり軸受において、前記金属製円環が、機械構造用炭素鋼、銅またはオーステナイト系ステンレス鋼である絶縁性転がり軸受。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の絶縁性転がり軸受において、前記絶縁性樹脂がＰＰＳまたはＰＥＥＫで構成されている絶縁性転がり軸受。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の絶縁性転がり軸受において、内輪回転および内輪回転荷重の条件下で使用される絶縁性転がり軸受。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁性転がり軸受に関し、例えば、一般産業機械等で使用される各種モータ等において回転部に用いる絶縁性転がり軸受に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
転がり軸受は、内輪、外輪の軌道面並びに転動体の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させ、耐久性が低下する。この現象には、転がり軸受に絶縁性を持たせることで対処することが可能である。一般に、転がり軸受に絶縁を持たせるためには、転がり軸受にセラミックを溶射すること、または転動体にセラミックボールを用いることは有効である。しかし、この場合は、セラミックの原料である窒化ケイ素の製造コスト、材料費が影響するため原価が高くなる。
【０００３】
低コストで簡易的に転がり軸受に絶縁性能を持たせるために、絶縁性ブッシュを内輪内径または外輪外径に圧入することで、転がり軸受が絶縁性を得ることができる。
特許文献１記載の冷媒圧縮機では、樹脂製スリーブが、圧入などの手段で内輪の内周面に嵌め込まれている。しかしながら、加熱と冷却が繰り返される実機での使用条件では、樹脂製スリーブがクランク軸に抱き着くこと、樹脂製スリーブが内輪から抜けることが懸念される。また、同様の樹脂製スリーブを、外輪の外周面に嵌め込み絶縁性を図ることが考えられるが、樹脂製スリーブが外輪に抱き着くこと、樹脂製スリーブがハウジングから抜けることが懸念される。
【０００４】
そこで、特許文献２～４の絶縁転がり軸受は、上記問題を解決するために、絶縁性ブッシュとして、金属円環に絶縁性樹脂をインサート成形したものである。前記絶縁性ブッシュは、金属と樹脂が強力に密着し、加熱と冷却が繰り返される条件においても、樹脂が金属円環に対し膨張が抑制される。このため、樹脂がクランク軸に抱き着く、または、内輪から絶縁性ブッシュが抜けることがない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－４０２６１号公報
特開２０２１－５５７４８号公報
特開２０２１－１４３７１３号公報
特開２０２２－３８３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２～４においては、内輪に絶縁性ブッシュを備えた転がり軸受とあるが、絶縁性ブッシュを内輪に圧入して軸に嵌める場合、締まり嵌めができないという問題がある。内輪内径に圧入した絶縁性ブッシュの樹脂と軸の締まり嵌めにより、樹脂の異常またはクリープのおそれがある。
【０００７】
＜荷重分類による絶縁箇所の分類について＞
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内輪回転、外輪回転荷重の条件において、
外輪外径は、嵌め合いがタイトである。そのため、外輪をハウジングに取り付けるときに絶縁コーティングに剥がれ等の異常が生じる恐れがあるため、外輪外径に絶縁コーティングを施すことは避けられてきた。
内輪内径は、嵌め合いはルーズである。そのため、内輪内径に絶縁コーティングを施しても、内輪をシャフトに取り付けるとき、前記絶縁コーティングに剥がれ等の異常が生じる恐れは少ない。
特許文献１に記載される冷媒圧縮機は、内輪回転、外輪回転荷重の条件で使われるため、特許文献２のような絶縁性ブッシュは、内輪内径に適用できる。
【０００８】
内輪回転、内輪回転荷重の条件において、
外輪外径は、嵌め合いがルーズである。そのため、外輪外径に絶縁コーティングを施しても、外輪をハウジングに取り付けるときに絶縁コーティングに剥がれ等の異常が生じる恐れは少ない。
内輪内径は、嵌め合いがタイトである。そのため、内輪内径に絶縁コーティングを施した場合、内輪をシャフトに取り付けるときに絶縁コーティングが剥がれるかまたはクリープが生じる等の異常の恐れがある。
上記理由から、内輪回転、内輪回転荷重の条件において、絶縁性を軸受に持たせるには、外輪外径にセラミック溶射や、樹脂の射出成形が適用される。
【０００９】
このような理由から、内輪回転、内輪回転荷重の条件で、内輪内径に絶縁コーティングを行うのは避けられてきた。
絶縁性ブッシュは金属と樹脂の一体化品があるが、密着力が不足すると、熱膨張後、冷えると樹脂が金属円環から離れてしまうため、樹脂が軸に抱き着いて異常を生じる恐れがある。
さらに、外輪絶縁コーティングでは、電食の要因の一つとなる軸電流といわれる電流が軸受に流れることは避けることはできない。
内輪内径の絶縁コーティングであれば、軸からの電流は避けられるため、さらなる電食防止効果が期待できる。
【００１０】
本発明の目的は、定められた条件において、締まり嵌めに対応できる絶縁性転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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