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公開番号2025020949
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124594
出願日2023-07-31
発明の名称絶縁転がり軸受ユニット
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F16C 33/58 20060101AFI20250205BHJP(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】外輪が組み付けられるハウジングと外輪との間の絶縁性能を安定して確保することが可能な絶縁転がり軸受ユニットを提供する。
【解決手段】外輪3が外輪幅面9と外周円筒面10と外輪面取り部11とを有し、外周円筒面10の全体と、外輪面取り部11の少なくとも一部とが絶縁皮膜12でコーティングされている絶縁転がり軸受ユニットにおいて、外輪面取り部11の断面の円弧の曲率半径が10mm以上に設定されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
外輪（３）と、前記外輪（３）の径方向内側に配置される内輪（４）と、前記外輪（３）と前記内輪（４）の間に組み込まれる複数の転動体（５）とを有する転がり軸受（１）と、
前記外輪（３）に軸方向に隣接して設けられる円環状の絶縁ワッシャ（２）と、を有し、
前記外輪（３）が、前記絶縁ワッシャ（２）の側の軸方向端に形成された軸方向に直角な外輪幅面（９）と、軸方向に沿って外径が一定の外周円筒面（１０）と、前記外周円筒面（１０）と前記外輪幅面（９）との間を接続する断面円弧状の外輪面取り部（１１）とを有し、
前記外周円筒面（１０）の全体と、前記外輪面取り部（１１）の少なくとも一部とが絶縁皮膜（１２）でコーティングされている絶縁転がり軸受ユニットにおいて、
前記外輪面取り部（１１）の断面の円弧の曲率半径が１０ｍｍ以上に設定されていることを特徴とする絶縁転がり軸受ユニット。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記外輪面取り部（１１）のうち、前記外輪面取り部（１１）の前記外周円筒面（１０）の側の端から前記外輪面取り部（１１）の軸方向の途中までの範囲にのみ前記絶縁皮膜（１２）がコーティングされ、前記外輪面取り部（１１）のうち、前記外輪面取り部（１１）の軸方向の途中から前記外輪面取り部（１１）の前記外輪幅面（９）の側の端までの軸方向範囲は、前記絶縁皮膜（１２）がコーティングされずに、前記外輪（３）を構成する鋼材が露出した面となっている請求項１に記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項３】
前記絶縁皮膜（１２）は、前記外輪面取り部（１１）のうち、前記外輪面取り部（１１）の前記外周円筒面（１０）の側の端から前記外輪面取り部（１１）の軸方向幅寸法の５０％以上７０％以下の範囲にコーティングされている請求項２に記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項４】
前記絶縁ワッシャ（２）が、前記外輪幅面（９）と軸方向に対向する円環板部（１９）と、前記外輪面取り部（１１）を径方向外側から取り囲むように前記円環板部（１９）の径方向外端から軸方向に突出して形成された環状突起（２０）とを有する請求項１から３のいずれかに記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項５】
前記絶縁ワッシャ（２）が、金属製のワッシャ（１３）の表面全体に樹脂皮膜（１４）をコーティングして形成されている請求項１から３のいずれかに記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項６】
前記絶縁ワッシャ（２）が絶縁樹脂で形成されている請求項１から３のいずれかに記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項７】
前記絶縁皮膜（１２）の厚さが１０～５０μｍに設定されている請求項１から３のいずれかに記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項８】
前記外輪面取り部（１１）の軸方向幅寸法および径方向幅寸法がそれぞれ３．５ｍｍ以下に設定されている請求項１から３のいずれかに記載の絶縁転がり軸受ユニット。
【請求項９】
前記外輪面取り部（１１）の軸方向幅寸法が２．０ｍｍ以上に設定され、前記外輪面取り部（１１）の径方向幅寸法が０．５ｍｍ以上に設定されている請求項１から３のいずれかに記載の絶縁転がり軸受ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、絶縁転がり軸受ユニットに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
走行用の原動機として電動モータを使用する自動車として、ＥＶ（バッテリー式電気自動車）やＨＥＶ（ハイブリッド電気自動車）などの電気自動車が知られている。これらの電気自動車では、電動モータに交流電力を供給するために、バッテリの直流電力を交流電力に変換するインバータが使用され、電動モータの高効率化を図るために、電動モータに供給する交流電力の周波数が高く設定される。
【０００３】
ここで、電動モータに供給される交流電力の周波数が高くなると、電動モータの主軸とモータハウジングとの間に生じる電位差によって、電動モータの主軸を支持する転がり軸受に電流が流れやすくなる。そして、転がり軸受に電流が流れると、転がり軸受の軌道面と転動体の間にスパークが発生し、そのスパークによって軌道面の損傷が次第に進行する現象（電食）が生じることがある。
【０００４】
この電食を防止可能な絶縁転がり軸受ユニットとして、特許文献１、２のものが知られている。特許文献１、２の絶縁転がり軸受ユニットは、転がり軸受と、転がり軸受の外輪に軸方向に隣接して設けられる円環状の絶縁ワッシャとを有する。外輪は、絶縁ワッシャの側の軸方向端に形成された軸方向に直角な外輪幅面と、軸方向に沿って外径が一定の外周円筒面と、外周円筒面と外輪幅面との間を接続する断面円弧状の外輪面取り部とを有し、外周円筒面と外輪面取り部が、絶縁皮膜でコーティングされている。
【０００５】
この絶縁転がり軸受ユニットは、外輪に軸方向に隣接して絶縁ワッシャが設けられているので、外輪幅面と、外輪を軸方向に位置決めするハウジングの内周の軸方向端面との間の軸方向の沿面距離を大きくとることができ、軸方向の絶縁を安定して確保することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
実開平５－３８４２０号公報
特開２０２１－７６２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２の絶縁転がり軸受ユニットにおいては、外輪とハウジングの内周との間での径方向の絶縁を確保するため、外輪の外周円筒面の全体と外輪面取り部の全体とに絶縁皮膜をコーティングする必要がある。
【０００８】
ところが、外輪の外周円筒面と外輪面取り部とにコーティングされた絶縁皮膜のうち、外輪面取り部にコーティングされた部分は、外周円筒面にコーティングされた部分よりも比較的剥がれやすく、外輪面取り部の外輪幅面の側の端（すなわち外輪面取り部と外輪幅面の境界）の位置から剥がれるおそれがあることが分かった。
【０００９】
外輪面取り部にコーティングされた絶縁皮膜が、外輪幅面の側の端から剥がれると、外輪面取り部の絶縁皮膜が剥がれた部分とハウジングの内周との間の径方向の沿面距離を確保することができなくなり、転がり軸受の電食が生じるおそれがある。
【００１０】
この発明が解決しようとする課題は、外輪が組み付けられるハウジングと外輪との間の絶縁性能を安定して確保することが可能な絶縁転がり軸受ユニット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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